WO2009124622A1 - Fahrzeug mit belüftungsvorrichtung und belüftetem fahrzeugsitz - Google Patents

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Rolf Mitschelen
Karl Pfahler
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Daimler Ag
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    • B60H2001/003—Component temperature regulation using an air flow

Definitions

  • the invention relates to a ventilation system for the interior of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.
  • a ventilation layer is integrated in the vehicle seat, which is in communication with a fan.
  • the Blower usually promotes an air flow from the side facing away from the driver of the seat through ventilation openings on the driver facing side of the seat.
  • An exemplary example of such a seat ventilation device is disclosed in DE 102006005343 A1.
  • the object underlying the present invention is therefore to further develop existing devices for ventilating motor vehicle interiors such that an efficient cooling of surfaces heated by solar radiation in the vehicle interior, in particular of seating surfaces, is ensured and the comfort for the vehicle occupants is increased.
  • a ventilation device for the vehicle interior via which a fresh stream of outside air can be conveyed into the passenger compartment. Furthermore, in a vehicle according to the invention, at least one vehicle seat is equipped with a seat ventilation device which communicates with ventilation openings which open both to an end face facing the seat occupant and to an opposite face of the seat.
  • a fresh air stream directed into the region of the vehicle seat is now sucked in by the seat ventilation device and enters via the ventilation openings on the end face facing the seat occupant.
  • the entire in the parked state heated by sunlight end face of the seat is acted upon with a fresh air flow and thus cooled.
  • this air flow is generated by a further ventilation device separate from the seat ventilation device and made available through outlet openings on an instrument panel of the vehicle approximately at a height above a seat cushion of the vehicle seat.
  • the directed into the vehicle interior cool air flow is provided by a parking fan available.
  • the power supply of the integrated ventilation device in the seat can be taken over in an advantageous manner by the already existing power supply of a free-standing blower device.
  • a continuous ventilation and cooling of the seat surfaces in the parked state of the vehicle is possible without burdening the vehicle battery, or without requiring the operation of the vehicle engine.
  • the cool airflow directed into the vehicle interior is provided by a stationary air conditioning device.
  • the air flow directed into the vehicle interior is provided by a passive ventilation device, in particular by an automated opening of the vehicle windows.
  • This automated opening of the vehicle window can be triggered in an advantageous manner when unlocking the vehicle doors.
  • This embodiment prevents an unnecessary and energy-consuming stand ventilation operation with long vehicle lives, and instead causes a rapid exchange of air, as well as a rapid cooling of seating surfaces only when this is actually desired and needed.
  • the conveying direction of the seat ventilation device is reversible.
  • the seat ventilation can be switched from a suction to a blowing operation.
  • a conveying direction of the seat ventilation to the seat side facing the seat is desirable in terms of increased passenger comfort.
  • an improved cooling of the seat occupant, as well as an improved removal of moisture from the seat surface can be achieved, which advantageously improves the comfort of the vehicle occupants.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a ventilation system according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of a ventilation system according to dependent claim
  • the interior 10 of a motor vehicle is equipped with a ventilation device 12, which promotes a fresh air flow 14 into the interior of the motor vehicle.
  • the venting device opens into openings which are arranged in an instrument panel 17, so that the air flow 14 at about a height above the seat surface 24 of a seat 16 exits.
  • a plurality of ventilation channels 18 are integrated, in which a plurality of fans 20 are arranged.
  • the ventilation channels 18 are connected via ventilation openings 22 with a front side, the seat-facing surface 24 of the vehicle seat 16 in conjunction.
  • the air flow 14 is sucked by the fans 20 through the ventilation openings 22, thereby striking the surface 24 of the seat and cools it.
  • the now heated air is discharged through the fan 20 via further ventilation openings 26 on a side opposite the seat side of the seat again.
  • the ventilation device 12 may, for example, be a stand-aeration device whose energy is provided by a photovoltaic device.
  • the device can be operated independently of the battery of the motor vehicle. Pre-cooling of the vehicle interior thus takes place as long as the photovoltaic power supply supplies the ventilation device with energy. Since a pre-cooling of the vehicle interior is necessary in particular in sunlight, thus eliminating the need for further control of the ventilation device.
  • the air flow 14 can continue to be provided by a stationary air conditioning device, which also, as described above, powered by a photovoltaic system with energy can be. Again, eliminates the need for additional control, in addition, allows such an arrangement to specify a desired temperature for the air in the vehicle interior, as well as for the surfaces of the seats.
  • the air flow 14 can also be provided by a passive ventilation device, as shown in FIG.
  • a passive ventilation device for example, when unlocking the vehicle doors automatically window 28 or a sunroof 30 of the vehicle can be opened. The fresh ambient air 14 flowing through this opening is then aspirated by the fans 20 in the manner described and cools the surface 24 of the seat. This eliminates the need to provide an additional power supply for the operation of air conditioning or stationary air conditioning devices. The system can therefore be carried out particularly easily and inexpensively.
  • the conveying direction of the fans 20 can continue to be reversed.
  • the fans suck 20 air from the vehicle interior through the ventilation openings 26, promote them through the channels 18, from which it re-emerges through the ventilation openings 22 on the seat-facing surface 24 of the seat 16.
  • This operating state is particularly desirable as soon as a passenger has taken seat 16 in the seat. By this type of ventilation, the passenger is efficiently supplied with fresh air, and ensures optimal moisture removal from the seat 24.
  • the switching of the fan 20 from sucking into blowing operation can take place after a predetermined period of time. Furthermore, it is possible that a fan control unit accomplishes this switching as soon as the seat surface 24 has reached a desired predetermined temperature. It is also conceivable that the fan control detects whether a passenger has taken seat in the seat 16, and only in this case, a switching of the conveying direction of the fan 20 causes.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Belüftungssystem für den Fahrzeuginnenraum (10) eines Kraftwagens, innerhalb welchem zumindest ein Fahrzeugsitz (16) mit einer Sitzbelüftungseinrichtung angeordnet ist, welche eine Mehrzahl von in einer dem Sitzinsassen zugewandten Stirnfläche (24) angeordneten Ventilationsöffnungen (22) umfasst, wobei ein in den Bereich des Fahrzeugsitzes (16) gerichteter Luftstrom (14) mittels der Sitzbelüftungseinrichtung über die stirnseitigen Ventilationsöffnungen (22) ansaugbar ist.

Description

Fahrzeug mit Belüftungsvorrichtung und belüftetem Fahrzeugsitz
Die Erfindung betrifft ein Belüftungssystem für den Innenraum eines Kraftwagens nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Insbesondere in der warmen Jahreszeit und bei direkter Sonneneinstrahlung erwärmt sich die Fahrgastzelle von abgestellten Kraftfahrzeugen deutlich über die Umgebungstemperatur hinaus. Diese Stauwärmebildung führt bei der Inbetriebnahme des Fahrzeugs zu einer deutlichen Minderung des Komforts für die Fahrzeuginsassen.
Zur Reduzierung dieser Stauwärmebildung in der Fahrgastzelle eines abgestellten Fahrzeugs sind im Stand der Technik bereits verschiedene Standbelüftungsvorrichtungen bekannt. Solche Vorrichtungen führen dem Fahrzeuginnenraum auch im abgestellten Zustand des Fahrzeuges frische Außenluft zu und verhindern dadurch einen Anstieg der Lufttemperatur in der Fahrgastzelle. Zur Energieversorgung solcher Einrichtungen im abgestellten Fahrzeug werden dabei fotovoltaische Anlagen oder Brennstoffzellen verwendet. Ein exemplarisches Beispiel für eine solche Standbelüftungseinrichtung ist in der DE 3932856 C2 offenbart.
Während solche Systeme durch einen Austausch der erhitzten Luft im Innenraum des Fahrzeuges bei der Inbetriebnahme desselben eine für die Fahrgäste angenehme Innenraumlufttemperatur gewährleisten, tragen sie dennoch wenig zur Abkühlung von durch direkte Sonneneinstrahlung erhitzten Oberflächen im Fahrzeuginnenraum bei. Insbesondere eine Erwärmung der Sitzoberflächen durch direkte Sonneneinstrahlung im abgestellten Fahrzeug führt jedoch ebenfalls zu einer deutlichen Beeinträchtigung des Fahrgastkomforts.
Zur Temperierung von Fahrzeugsitzen sind aus dem Stand der Technik verschiedene Sitzbelüftungseinrichtungen bekannt, bei denen in den Fahrzeugsitz eine Ventilationsschicht integriert ist, welche mit einem Gebläse in Verbindung steht. Das Gebläse fördert dabei in der Regel einen Luftstrom von der dem Fahrer abgewandten Seite des Sitzes durch Ventilationsöffnungen auf der dem Fahrer zugewandten Seite des Sitzes. Ein exemplarisches Beispiel für eine solche Sitzbelüftungseinrichtung ist in der DE 102006005343 A1 offenbart.
Auch solche Systeme tragen jedoch in der Regel wenig bei Abkühlung von Sitzoberflächen bei in Inbetriebnahme des Fahrzeugs bei, da die ausströmende Luft zum einen nicht großflächig mit der sonnenerwärmten Sitzoberfläche in Berührung kommt, und zum anderen die von der dem Fahrer abgewandten Seite geförderte Luft selbst deutlich wärmer gegenüber der Umgebungsluft ist.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es also, bestehende Vorrichtungen zur Belüftung von Kraftfahrzeuginnenräumen so weiterzuentwickeln, dass eine effiziente Abkühlung von durch Sonneneinstrahlung erhitzten Oberflächen im Fahrzeuginnenraum, insbesondere von Sitzoberflächen, gewährleistet ist und der Komfort für die Fahrzeuginsassen erhöht wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Belüftungssystem nach Patentanspruch 1.
Erfindungsgemäß ist hierbei eine Belüftungsvorrichtung für den Fahrzeuginnenraum vorgesehen, über die ein frischer Strom von Außenluft in die Fahrgastzelle befördert werden kann. Weiterhin ist bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug zumindest ein Fahrzeugsitz mit einer Sitzbelüftungseinrichtung ausgestattet, die mit Ventilationsöffnungen in Verbindung steht, welche sich sowohl zu einer dem Sitzinsassen zugewandten Stirnfläche, als auch zu einer gegenüberliegenden Fläche des Sitzes hin öffnen.
Erfindungsgemäß wird nun ein in den Bereich des Fahrzeugsitzes gerichteter frischer Luftstrom von der Sitzbelüftungseinrichtung angesaugt und tritt über die Ventilationsöffnungen auf der dem Sitzinsassen zugewandten Stirnfläche ein. Dadurch wird die gesamte im abgestellten Zustand durch Sonneneinstrahlung erhitzte Stirnfläche des Sitzes mit einem frischen Luftstrom beaufschlagt und somit abgekühlt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird dieser Luftstrom von einer weiteren, von der Sitzbelüftungseinrichtung getrennten Belüftungsvorrichtung erzeugt und durch Auslassöffnungen an einer Instrumententafel des Fahrzeugs etwa auf einer Höhe oberhalb eines Sitzkissens des Fahrzeugsitzes zur Verfügung gestellt. Damit können auf vorteilhafte Weise bestehende Luftleitvorrichtungen des Fahrzeugs genutzt werden, um den benötigten Luftstrom bereitzustellen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird dabei der in den Fahrzeuginnenraum gerichtete kühle Luftstrom von einem Standgebläse zur Verfügung gestellt. Die Stromversorgung der in den Sitz integrierten Belüftungsvorrichtung kann dabei auf vorteilhafte Weise von der bereits vorhandenen Stromversorgung einer Standgebläsevorrichtung mit übernommen werden. Somit ist eine kontinuierliche Belüftung und Kühlung der Sitzoberflächen im abgestellten Zustand des Fahrzeuges möglich, ohne die Fahrzeugbatterie zu belasten, oder ohne den Betrieb des Fahrzeugmotors zu erfordern.
In einer weiteren Ausführungsform wird der in den Fahrzeuginnenraum gerichtete kühle Luftstrom von einer Standklimatisierungsvorrichtung bereitgestellt. Eine Vorkühlung der Luft durch ein Klimasystem, bevor sie auf die Sitzoberfläche gesaugt wird, ermöglicht dabei vorteilhaft eine noch effizientere Kühlung dieser Oberfläche.
In einer weiteren Ausführungsform wird der in den Fahrzeuginnenraum gerichtete Luftstrom durch eine passive Belüftungsvorrichtung, insbesondere durch ein automatisiertes Öffnen der Fahrzeugfenster bereitgestellt. Dieses automatisierte Öffnen der Fahrzeugfenster kann dabei vorteilhafter Weise beim Aufschließen der Fahrzeugtüren ausgelöst werden. Diese Ausführungsform verhindert einen unnötigen und energieaufwendigen Standbelüftungsvorgang bei langen Standzeiten des Fahrzeugs, und bewirkt stattdessen einen schnellen Luftaustausch, sowie eine schnelle Abkühlung von Sitzoberflächen nur dann, wenn dies tatsächlich gewünscht und benötigt wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Förderrichtung der Sitzbelüftungseinrichtung umkehrbar. Somit kann die Sitzbelüftung, sobald die gewünschte Abkühlung der Sitzoberflächen erreicht ist, von einem saugenden zu einem blasenden Betrieb umgeschaltet werden. Insbesondere sobald der Fahrer oder ein Fahrgast im Sitz Platz genommen hat, ist im Sinne erhöhten Fahrgastkomforts eine Förderrichtung der Sitzbelüftung auf die dem Sitzenden zugewandte Seite des Sitzes wünschenswert. Insbesondere kann so eine verbesserte Kühlung des Sitzinsassen, sowie eine verbesserte Feuchtigkeitsabfuhr von der Sitzoberfläche erzielt werden, was auf vorteilhafte Weise den Komfort der Fahrzeuginsassen verbessert. Nachfolgend wird anhand der Figuren eine erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung näher erläutert, wobei
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Belüftungssystems zeigt, und Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Belüftungssystems nach Unteranspruch
5 zeigt.
Der Innenraum 10 eines Kraftfahrzeuges ist mit einer Belüftungsvorrichtung 12 ausgestattet, welche einen frischen Luftstrom 14 in den Innenraum des Kraftfahrzeuges fördert. Wie in Fig. 1 gezeigt, mündet die Belüftungsvorrichtung dabei in Öffnungen, die in einer Instrumententafel 17 angeordnet sind, so dass der Luftstrom 14 in etwa in einer Höhe oberhalb der Sitzfläche 24 eines Sitzes 16 austritt. In den Sitz 16 des Kraftfahrzeuges sind mehrere Belüftungskanäle 18 integriert, in denen mehrere Lüfter 20 angeordnet sind. Die Belüftungskanäle 18 stehen über Ventilationsöffnungen 22 mit einer stirnseitigen, dem Sitzenden zugewandten Fläche 24 des Fahrzeugsitzes 16 in Verbindung. Der Luftstrom 14 wird von den Lüftern 20 durch die Ventilationsöffnungen 22 angesaugt, und trifft dadurch auf die Fläche 24 des Sitzes und kühlt diese ab. Nach Übertritt in die Kanäle 18 wird die nunmehr erwärmte Luft durch den Lüfter 20 über weitere Ventilationsöffnungen 26 auf einer dem Sitzenden gegenüberliegenden Seite des Sitzes wieder abgeführt.
Bei der Belüftungsvorrichtung 12 kann es sich beispielsweise um eine Standbelüftungsvorrichtung handeln, deren Energie von einer fotovoltaischen Einrichtung zur Verfügung gestellt wird. Damit kann die Vorrichtung unabhängig von der Batterie des Kraftfahrzeuges betrieben werden. Eine Vorkühlung des Fahrzeuginnenraums findet damit statt, solange die fotovoltaische Energieversorgung die Belüftungsvorrichtung mit Energie beliefert. Da ja eine Vorkühlung des Fahrzeuginnenraums insbesondere bei Sonneneinstrahlung nötig ist, entfällt damit die Notwendigkeit einer weiteren Steuerung der Belüftungsvorrichtung.
Um eine besonders effiziente Kühlung zu gewährleisten, kann der Luftstrom 14 weiterhin von einer Standklimatisierungsvorrichtung zur Verfügung gestellt werden, welche ebenfalls, wie oben beschrieben durch eine fotovoltaische Anlage mit Energie versorgt werden kann. Auch hier entfällt die Notwendigkeit einer zusätzlichen Steuerung, zusätzlich ermöglicht eine solche Anordnung, eine Wunschtemperatur für die Luft im Fahrzeuginnenraum, sowie für die Oberflächen der Sitze vorzugeben.
In einer besonders einfachen Ausführung kann der Luftstrom 14 allerdings auch durch eine passive Belüftungsvorrichtung bereitgestellt werden, wie in Fig. 2 gezeigt. Hierzu können beispielsweise beim Aufschließen der Fahrzeugtüren automatisch Fenster 28 oder ein Schiebedach 30 des Fahrzeuges geöffnet werden. Die durch diese Öffnung einströmende frische Umgebungsluft 14 wird dann in der beschriebenen Weise von den Lüftern 20 angesaugt und kühlt die Oberfläche 24 des Sitzes. Hierdurch entfällt die Notwendigkeit, eine zusätzliche Stromversorgung für den Betrieb von Standlüftungs- oder Standklimatisierungsvorrichtungen bereitzustellen. Das System kann daher besonders einfach und kostengünstig ausgeführt werden.
Nachdem die gewünschte Kühlung der Sitzoberfläche 24 erfolgt ist, kann weiterhin die Förderrichtung der Lüfter 20 umgekehrt werden. In diesem Betriebszustand saugen die Lüfter 20 Luft aus dem Fahrzeuginnenraum durch die Belüftungsöffnungen 26 an, fördern sie durch die Kanäle 18, aus denen sie durch die Ventilationsöffnungen 22 auf der dem Sitzenden zugewandten Fläche 24 des Sitzes 16 wiederaustritt. Dieser Betriebszustand ist insbesondere dann wünschenswert, sobald ein Fahrgast im Sitz 16 Platz genommen hat. Durch diese Belüftungsart wird der Fahrgast effizient mit Frischluft versorgt, sowie ein optimaler Feuchtigkeitsabtransport von der Sitzfläche 24 gewährleistet.
Das Umschalten der Lüfter 20 von saugendem in blasenden Betrieb kann dabei nach einer vorgegebenen Zeitspanne erfolgen. Weiterhin ist es möglich, dass eine Lüftersteuereinheit dieses Umstellen bewerkstelligt, sobald die Sitzoberfläche 24 eine gewünschte vorgegebene Temperatur erreicht hat. Es ist ebenso denkbar, dass die Lüftersteuerung detektiert, ob ein Fahrgast im Sitz 16 Platz genommen hat, und erst in diesem Fall ein Umschalten der Förderrichtung der Lüfter 20 bewirkt.

Claims

Patentansprüche
1. Belüftungssystem für den Fahrzeuginnenraum (10) eines Kraftwagens, innerhalb welchem zumindest ein Fahrzeugsitz (16) mit einer Sitzbelüftungseinrichtung angeordnet ist, welche eine Mehrzahl von in einer dem Sitzinsassen zugewandten Stirnfläche (24) angeordneten Ventilationsöffnungen (22) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein in den Bereich des Fahrzeugsitzes (16) gerichteter Luftstrom (14) mittels der Sitzbelüftungseinrichtung über die stirnseitigen Ventilationsöffnungen (22) ansaugbar ist.
2. Belüftungssystem nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der in den Bereich des Fahrzeugsitzes (16) gerichtete Luftstrom (14) mittels einer Belüftungsvorrichtung (12) erzeugt ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnungen der Belüftungsvorrichtung (12) etwa auf einer Höhe oberhalb eines Sitzkissens (24) des Fahrzeugsitzes(16) an einer Instrumententafel (17), vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsvorrichtung (12) für den Fahrzeuginnenraum (10) als Standgebläse oder Standklimatisierungsvorrichtung ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der in den Bereich des Fahrzeugsitzes (16) gerichtete Luftstrom (14) durch automatisches Öffnen zumindest eines Fensters (28) oder eines Schiebedachs (30) des Fahrzeuges erzeugt ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderrichtung der mit der Sitzbelüftungseinrichtung umkehrbar ist.
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