Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugsitz mit
einem Ventilationssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein gattungsgemäßer Fahrzeugsitz ist aus der US
6,578,910 B2 bekannt. Der dort beschriebene Sitz kann – beispielsweise
bei einem im Sommer stark überhitzten Fahrzeug – vorgekühlt werden, bevor
sich ein Fahrgast auf den Sitz setzt. Dazu wird, beispielsweise mittels einer Fernsteuerung,
ein Ventilationssystem in Betrieb gesetzt, das erwärmte Luft aus einer Oberflächenschicht
des Sitzes absaugt und kühlere Luft nachströmen lässt.
Bei einem Fahrzeugsitz ist jedoch zu beachten, dass nicht nur der
Sitz vorgekühlt werden soll, bevor sich der Fahrgast auf den Sitz setzt. Entscheidend
ist vielmehr auch, dass das Ventilationssystem in der Lage ist, den Fahrgast effektiv
zu kühlen, nachdem er sich auf den Sitz gesetzt hat. In herkömmlichen Fahrzeugsitzen
mit einer Kühlung ist das Kühlen des Fahrgastes oft unbefriedigend. Häufig entstehen
beim Kühlen sogenannte Kaltpunkte („Cold Spots"), an denen der Fahrgast zu
stark gekühlt wird. Dies empfindet er als unangenehm, so dass er die Kühlung ausschaltet,
bevor eine effektive Kühlung eingetreten ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den bekannten Fahrzeugsitz
mit konstruktiv möglichst einfachen Mitteln dahingehend zu verbessern, dass Oberflächen
des Sitzes und der Lehne effektiver gekühlt werden können.
Diese Aufgabe wird durch einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des
Anspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß werden die Ansaugstellen zwischen der luftführenden
Schicht und den Entlüftungskanälen auf diejenigen Linien verteilt, an denen ein
Kontakt zwischen dem Fahrgast und dem Sitz erfolgt. Im Sitzrückenteil liegt diese
Kontaktlinie etwa entlang der Wirbelsäule des Fahrgastes, während die Kontaktlinien
auf dem Sitzunterteil durch die Lage der Beine des Fahrgastes bestimmt werden.
Die erfindungsgemäße Anordnung der Ansaugstellen bewirkt eine sehr
gute Kühlung der Oberflächen des Sitzes und der Lehne. Die Erklärung liegt darin,
dass von beiden Seiten eine flächige Luftströmung an die Kontaktlinie herangeführt
wird, bevor die Luft unterhalb der Kontaktlinie durch die Entlüftungskanäle abgesaugt
wird. Über diese großflächige Luftströmung kann nicht nur viel Wärme transportiert
werden, sondern die Luftströmung erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz
unter der gesamten Kontaktfläche zwischen dem Sitz und dem darüberliegenden Körperteil.
Die Sitzoberfläche des Sitzunterteils und des Sitzrückenteils besteht
erfindungsgemäß aus einem dichten Material, das zumindest im Bereich der Sitzfläche
oder der Lehnenfläche den ungewollten Lufteintritt von außen durch das Material
verhindert. Dieses Material kann in gewünschten Eintrittsbereichen, z.B. an den
Rändern oder an der Unterseite des Sitzes bzw. an der Außenseite der Lehne perforiert
sein, in der Fläche des Sitzes und der Lehne jedoch sollte es jedoch eine möglichst
luftdichte Trennfläche bilden, um zwangsweise den Lufteintritt an den Randbereichen
der Sitzoberflächen zu bewirken.
Die breite und flächige Luftströmung stellt sich unterhalb der Sitzoberfläche,
im Bereich der luftführenden Schicht ein. Die in Linien angeordneten Ansaugstellen
bewirken keine punktuelle Absaugung der Luft, sondern dienen im Zusammenhang mit
der unterhalb der Sitzoberfläche angeordneten luftführenden Schicht einer möglichst
gleichmäßigen und vor allem flächigen Durchspülung des Innenkörpers des Sitzes und
der Lehne. Nachdem die luftführende Schicht direkt unterhalb der Sitzoberfläche
angeordnet ist, ergibt sich ein guter Kühleffekt für die Sitzoberfläche selbst und
damit für eine auf dem Sitz sitzende Person.
In der konstruktiv einfachsten Form können die Linien, auf denen die
Ansaugstellen angeordnet sind, als Geraden gestaltet sein.
Zur Anpassung an die im Fahrzeug übliche Sitzhaltung des Fahrgastes
ist es vorteilhaft, wenn die Linien, auf denen die Ansaugstellen angeordnet sind,
im Sitzunterteil nach vorne hin divergieren.
Die luftführende Schicht kann beispielsweise hohl sein, wobei eine
Oberflächenschicht über dieser Hohlschicht dann nur an einzelnen Stellen abgestützt
wäre. Vorzugsweise besteht die luftführende Schicht jedoch aus einem luftdurchlässigen
Material, beispielsweise einem textilen Material. Dies erleichtert den Zusammenbau
des Sitzes und erhöht dessen Stabilität.
Günstig ist es ferner, wenn die luftführende Schicht aus einem nicht
oder nur geringfügig kompressiblen Material besteht. Auf diese Weise kann sie ihre
luftführenden Eigenschaften auch dann behalten, wenn sie durch den Fahrgast unter
Belastung gesetzt ist. Eine wenig kompressible Schicht sichert daher eine effiziente
Kühlung auch und gerade dann, wenn ein Fahrgast auf dem Sitz sitzt.
Vorzugsweise ist die luftführende Schicht auf im Wesentlichen der
gesamten Fläche des Sitzunterteils und/oder des Sitzrückenteils vorgesehen. Dies
bietet den Vorteil, dass eine Kühlung über die gesamte Sitzoberfläche erfolgen kann.
In einer Variante der Erfindung sind in der Sitzoberfläche, insbesondere
an den Seiten der Sitzoberfläche, Perforationen vorgesehen, um einen Einlass von
Luft in die luftführende Schicht zu gestatten. Auf diese Weise kann kühlere Luft
durch die Sitzoberfläche angesaugt werden.
In einer anderen Variante liegt die luftführende Schicht an der Seite
des Sitzes und/oder an der Rückseite des Sitzes wenigstens teilweise frei, um dort
einen Einlass von Luft in die luftführende Schicht zu gestatten. Dieser Variante
wird der Vorzug gegeben, wenn aus ästhetischen oder materialtechnischen Gründen
keine Perforationen auf der Sitzoberfläche vorgesehen sein können oder sollen.
Zweckmäßig ist es, wenn gasdichte Oberflächenschicht über der luftführenden
Schicht feuchtigkeitsdurchlässig ist. So kann Schweiß oder andere Feuchtigkeit durch
die Oberflächenschicht in die luftführende Schicht hineintreten und über den Luftstrom
durch die luftführende Schicht und die Entlüftungskanäle abgeführt werden.
Die Entlüftungskanäle, die sich zwischen der luftführenden Schicht
und dem Ventilator erstrecken, können hohl sein. Eine größere Stabilität für den
Sitz kann jedoch dadurch erreicht werden, dass die Entlüftungskanäle mit einem luftdurchlässigen
Material gefüllt sind. Dazu kann beispielsweise das gleiche Material wie für die
luftführende Schicht verwendet werden.
Es ist denkbar, dass das Sitzunterteil und/oder das Sitzrückenteil
je einen Ventilator aufweisen und die Entlüftungskanäle in dem entsprechenden Sitzteil
zu dem jeweiligen Ventilator zusammengeführt sind. Eine Verringerung der Zahl der
Ventilatoren auf einen Ventilator pro Sitzteil bietet den Vorteil eines geringeren
Energieverbrauchs für die Entlüftung und einer geringeren Geräuschentwicklung.
Noch besser ist es, wenn die Entlüftungskanäle des gesamten Sitzes,
d.h. aus dem Sitzunterteil und aus dem Sitzoberteil, zu einem gemeinsamen Ventilator
zusammengeführt sind, da auf diese Weise der Energieverbrauch und die Geräuschentwicklung
noch niedriger sind.
Wenn das Ventilationssystem ein Heizelement aufweist und die Antriebsrichtung
des Ventilators umkehrbar ist, so kann das Ventilationssystem in dem erfindungsgemäßen
Sitz auch als Heizung betrieben werden. Dabei wird die Richtung der Luftströmung
umgekehrt. Auch bei dieser Betriebsweise bietet sich der Vorteil, dass eine flächige
Luftströmung entlang der gesamten Kontaktfläche zwischen dem Fahrgast und dem Sitz
erzielt wird.
Im Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
einer Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines
erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes,
2 einen Vertikalschnitt durch eine erste
Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes in der in 1
mit II - II bezeichneten Ebene und
3 einen Vertikalschnitt durch eine zweite
Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes, ebenfalls in der in
1 mit II - II bezeichneten Ebene.
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz
1, der ein Sitzunterteil 2 und ein Sitzrückenteil 3 (Lehne)
aufweist. Dabei kann es sich beispielsweise um den Sitz 1 des Fahrers handeln.
In den Fahrzeugsitz ist ein Ventilationssystem 4 installiert, das zum Kühlen
des Fahrgastes dient. Das Ventilationssystem 4 ist genauer in den
2 und 3 dargestellt.
2 zeigt das Ventilationssystem
4 in einem Querschnitt durch das Sitzunterteil 2. An der Sitzoberfläche
weist der Sitz 1 eine vornehmlich gasdichte, jedoch feuchtigkeitsdurchlässige
Oberflächenschicht 6 auf. Als Material für die Oberflächenschicht
6 eignen sich beispielsweise gasdichtes Leder, Kunstleder und Gewebe. An
den Seiten der Sitzoberflächen 6 und den Rändern des Sitzunterteils und
des Sitzrückenteils können Einlässe z.B. Perforationen 5 vorhanden sein.
Exemplarisch sind zwei Beine 7 eines auf dem Sitz 1 sitzenden
Fahrgastes angedeutet.
Unterhalb der Oberflächenschicht 6 liegt eine luftführende
Schicht 8. Die luftführende Schicht 8, die sich über die gesamte
Fläche des Sitzunterteils 2 erstreckt, besteht aus einem vornehmlich geringfügig
kompressiblen Material. Dieses Material enthält genug Hohlräume, um einen Luftstrom
zu gestatten. Beispiele für geeignete Materialien für die luftführende Schicht
8 sind ein Schaum mit geschlossener Zellstruktur, ein Schaum mit offener
Zellstruktur, ein Vliesstoff, insbesondere ein Polyestervlies, ein Abstandsgewebe
(„Spacer fabric") oder eine Wolleinlage.
An Ansaugstellen 9 beginnen an der luftführenden Schicht
8 Entlüftungskanäle 10, die sich ausgehend von den Ansaugstellen
senkrecht zur luftführenden Schicht durch den Sitz 1 erstrecken. In
2 sind zwei Entlüftungskanäle 10 zu sehen.
Auf der Unterseite des Sitzes werden sie oberhalb eines Ventilators 11
zusammengeführt. Durch den Ventilator 11 können die Entlüftungskanäle
10 auf der Unterseite des Sitzes 1 entlüftet
werden.
1 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung
der Ansaugstellen 9. Sie sind auf Linien 12 angeordnet, die den
Kontaktlinien zwischen dem Fahrgast und dem Sitz entsprechen. Im Sitzunterteil
2 liegen die Ansaugstellen 9 auf zwei Linien 12, die
in Fahrtrichtung nach vorne divergieren und damit etwa der erwarteten Lage der Beine
des Fahrgastes auf dem Sitz 1 entsprechen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind auf jeder der Linien 12 im Sitzunterteil 2 vier Ansaugstellen
9 verteilt.
In dem Sitzrückenteil 3 liegen die Ansaugstellen
9 auf einer einzigen Linie 12, die etwa der Lage der Wirbelsäule
des Fahrgastes an dem Sitz 1 entspricht. Daher ist die Linie
12 hier als Gerade in der Sitzmitte ausgebildet. Auf dieser Geraden
12 sind fünf Ansaugstellen 9 verteilt.
Wird zu einer Kühlung des Sitzes 1 und des Fahrgastes der
Ventilator 11 eingeschaltet, so baut sich in dem Ventilationssystem
4 eine Luftströmung auf, die in 2 mit Pfeilen
dargestellt ist. Frische Luft wird auf dem Fahrgastraum durch die Perforationen
5 in der Oberflächenschicht 6 in die luftführende Schicht
8 eingesaugt. In der luftführenden Schicht 8 entsteht eine flächige
Luftströmung. Diese Luftströmung führt bis unmittelbar unter die den Sitz kontaktierenden
Körperteile 7 des Fahrgastes, da die Ansaugstellen 9 direkt unter
diesen Körperteilen 7 angeordnet sind. Auf beiden Seiten der Körperteile
7 entsteht daher eine flächige Luftströmung, die zu einer sehr effizienten
Kühlung führt.
Unterhalb der Körperteile 7 wird die Luft durch die Ansaugstellen
9 und die Entlüftungskanäle 10 abgesogen. Schließlich wird die
Luft durch den Ventilator 11 wieder in den Fahrgastraum abgegeben. Da die
Oberflächenschicht 6 feuchtigkeitsdurchlässig ist, kann mit der Luftströmung
auch Feuchtigkeit, beispielsweise Schweiß, vom Fahrgast an die Unterseite des Sitzes
abgeführt werden.
3 zeigt eine zweite Ausführungsvariante
eines erfindungsgemäßen Sitzes 1 mit einem Ventilationssystem
4. Bei dieser Variante weist die Oberflächenschicht 6 des Sitzes
1 an den Seiten des Sitzes keine Perforationen auf. Statt dessen ist die
luftführende Schicht 8 bis auf die Unterseite des Sitzes um den Sitz herumgeführt,
und endet auf der Unterseite des Sitzes in Einlässen 5. Beim Betrieb des
Ventilationssystems 4 wird Luft durch das freiliegende Ende der Luftschicht
8 eingesaugt.
Die in dem Sitzrückenteil 3 in 1
gezeigten Ansaugstellen 9 führen analog zu Entlüftungskanälen
10. Diese Entlüftungskanäle 10 im Sitzrückenteil 3 können
wie in den 2 und 3
zusammengeführt werden, um zu einem gemeinsamen Ventilator zu führen. Dieser Ventilator
für das Sitzrückenteil 3 kann ebenfalls auf der Unterseite des Sitzes angeordnet
sein, da ein Ventilator auf der Rückseite des Sitzes eine Belästigung für hinter
dem Sitz sitzende Fahrgäste darstellen könnte. Noch weiter könnte das Ventilationssystem
4 dadurch vereinfacht werden, dass die Entlüftungskanäle 10 aus
dem Sitzrückenteil 3 mit denen aus dem Sitzunterteil 2 zu einem
gemeinsamen Ventilator 11 zusammengeführt werden.
Ausgehend von den dargestellten Ausführungsbeispielen kann der erfindungsgemäße
Fahrzeugsitz auf vielfältige Weise geändert werden. Beispielsweise können auf den
Linien 12 mehr oder weniger als die in 1 dargestellten
vier bzw. fünf Ansaugstellen vorgesehen sein. Es ist auch möglich, auf eine zusätzliche
Oberflächenschicht 6 zu verzichten, wenn ihre Funktion, insbesondere eine
ansprechende Sichtoberfläche zu bieten, auch von der luftführenden Schicht
8 ausgeübt werden kann. Ferner wäre es auch denkbar, das Ventilationssystem
4 des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes nicht an einem einzelnen Sitz, sondern
auf einer Sitzbank vorzusehen, beispielsweise auf einer Rückbank eines Fahrzeugs.
In diesem Fall wären Ansaugstellen 9 entlang entsprechender Kontaktlinien
12 an jedem Sitzplatz vorgesehen.
Eine weitere Variation kann darin bestehen, dass die Sitzoberfläche
bewußt nicht nur an den Seiten des Sitzunterteils und des Sitzrückenteils, sondern
auch auf der Sitz- und Lehnenfläche punktiert wird, um z.B. im Bereich der Linien
der Ansaugstellen teilweise einen Absaugeffekt zu erzielen. In wieweit solch zusätzliche
Einlässe geschaffen werden hängt davon ab, ob man die eigentlich gewünschte flächige
Durchspülung des Sitz- und Lehnenkörpers mit zusätzlichen Luftströmungen kombinieren
will, um z.B. gerade bei oder neben den Auflagenbereichen für die Beine und den
Rücken der Person eine zusätzliche Absaugung zu bewirken und in einem gewissen Maße
turbulente Strömungen zusätzlich zu erzeugen. In diesem Sinne kann auch die Gasdichtheit
des Materials der Sitzoberfläche variiert werden, je nachdem in welchem Maße man
die flächige Durchströmung des Sitz- und Lehnenkörpers mit einer turbulenten Einströmung
von Zusatzluft mischen will.