DE19920451C2 - Belüftbarer und beheizbarer Sitz - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sitz, der an seiner Oberfläche mindestens eine beheizbare Heizfläche und mindestens einen belüftbaren und beheizbaren Ventilationsbe­ reich aufweist.

DE 197 03 516 C1 offenbart einen Sitz mit einer Heizeinrichtung und mit einer Ventilationseinrichtung, um die Temperatur einer Sitzoberfläche auf einem komfortablen Temperaturniveau zu halten und Feuchtigkeit abzuführen. Nachteilig dabei ist allerdings, daß eine Beheizung des gezeigten Sitzes nur zusammen mit einer Belüftung möglich ist. Insbesondere in der Aufheizphase ist dies jedoch unerwünscht, da durch die noch nicht ausreichend erwärmte Luft das subjektive Kälteempfinden noch verstärkt wird.

Aus der WO 96/25301 A1 ist ein Klimasitz bekannt, dessen Sitzfläche einen Ventilationsbereich aufweist, durch den von einer Luftkonditioniereinrichtung konditionierte Luft geströmt wird. In dem Ventilationsbereich ist zusätzlich ein elektrisches Heizelement zur Erwärmung der Sitzfläche angeordnet. Die Temperatur der den Sitz durchströmenden Luft wird durch ein Peltierelement erwärmt. Das Heizelement in dem Ventilationsbereich dient der Erwärmung der Sitzfläche in der Anfangsphase bevor die von der Luftkonditioniereinrichtung konditionierte Luft eine ausreichende Temperatur erreicht.

In der DE 34 23 657 A1 ist ein Fahrzeugsitz offenbart, der sich von dem aus der WO 96/25301 A1 bekannten Klimasitz im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß die Luft der Ventilationseinrichtung durch Motorabwärme erwärmt wird.

Dem Stand der Technik der beiden letztgenannten Druckschriften ist es somit gemein, daß ein zusätzliches Heizelement im Ventilationsbereich angeordnet ist und Luft, die bereits durch das Peltierelement bzw. durch die Motorabwärme erwärmt wurde, durch das Heizelement geströmt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit konstruktiv einfahen Mitteln einen Sitz zu schaffen, dessen Temperatur der Sitzoberfläche im Ventilationsbereich unabhängig von der Temperatur der Heizfläche einstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Sitz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Sitzes sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 5.

Der erfindungsgemäße Sitz weist einen belüftbaren und beheizbaren Ventilationsbereich und außerdem eine zusätzlich beheizbare Heizfläche auf, die nicht von Luft durchströmt wird. Darüber hinaus wird dem Ventilationsbereich keine vorgewärmte Luft zugeführt. Die Zufuhr von nicht vorgewärmter Luft bringt das Problem mit sich, daß sich die verschiedenen Bereiche der Sitzoberfläche unterschiedlich auskühlen. Diese unterschiedliche Auskühlung der verschiedenen Bereiche der Sitzoberfläche kann dadurch kompensiert werden, daß die Temperatur der Sitzoberfläche im Ventilationsbereich unabhängig von der Temperatur der Heizfläche einstellbar ist.

Der erfindungsgemäßer Sitz ermöglicht eine optimale Temperierung sowohl des Luftstromes als auch aller Sitzoberflächen, welche mit dem Benutzer in Kontakt kommen. Eine Überhitzung nicht belüfteter Bereiche oder eine zu niedrige Temperatur des Luftstromes wird vermieden.

Eine materialsparende und einfach zu fertigende Anordnung wird dadurch erzielt, daß ein flächiges Widerstandsheizelement zur Beheizung des Ventilationsbereiches und der zusätzlichen Heizfläche vorgesehen ist, wobei die Stromdichte im Heizelement im Ventilationsbereich unabhängig von der übrigen Fläche des Heizelementes einstellbar ist.

Wenn der Sitz eine Lehne mit einer Heizfläche und einem Ventilationsbereich und eine Sitzfläche mit einer Heizfläche und einem Ventilationsbereich aufweist, wobei die Temperatur der Heizfläche und/oder der Oberfläche im Ventilationsbereich der Lehne unabhängig von der Temperatur der Heizfläche und/oder der Oberfläche im Ventilationsbereich der Sitzfläche regelbar sind, ermöglicht dies eine verbesserte Einstellung des Sitzklimas beispielsweise zur Anpassung an die jeweilige Sitzposition des Benutzers.

Zur Erhöhung des Sitzkomfort bei höheren Umgebungstemperaturen ist es zweckmäßig, wenn eine Regeleinrichtung zur Regelung der Belüftung und Beheizung des Sitzes vorgesehen ist, bei der in einem Schaltzustand der Regeleinrichtung der Ventilationsbereich belüftet und ausschließlich der Ventilationsbereich beheizt wird.

Die Erfindung wird anschließend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 Schematische Draufsicht auf einen Sitz, und

Fig. 2 Draufsicht auf ein unter einen Sitzbezug integrierbares Heizelement.

Fig. 1 zeigt einen Sitz mit einer Lehne 1 und einer Sitzfläche 2.

Die Lehne 1 besitzt einen Ventilationsbereich 3, welcher sowohl belüftbar als auch beheizbar ist. Unter Belüftung wird hier ein Luftaustausch an der Sitzoberfläche insbesondere durch einen gerichteten Luftstrom verstanden. Dabei ist insbesondere eine Durchströmung der Sitzoberfläche mit aus dem Sitz austretender Luft zweckmäßig. Die Heizeinrichtung des Ventilationsbereiches 3 ist über eine Anschlußleitung 11 an eine Stromquelle angeschlossen.

Die Lehne 1 besitzt außerdem zusätzliche Heizflächen 5 und 7 im seitlichen Bereich ihrer zum Benutzer gewandten Oberfläche. Diese sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel beheizbar jedoch nicht belüftbar. Zur Versorgung mit elektrischer Energie sind die Heizflächen 5 und 7 über eine Anschlußleitung 9 und eine - nicht gezeigte - Regeleinrichtung mit einer Energiequelle, z. B. der Fahrzeugbatterie, verbunden.

Die Sitzfläche 2 besitzt ebenfalls einen Ventilationsbereich 4, der belüftbar und beheizbar ist. Sein Stromanschluß wird über eine Anschlußleitung 12 gewährleistet. Auch die Sitzfläche 2 besitzt seitlich zusätzliche Heizflächen 6 und 8, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel beheizbar jedoch nicht belüftbar sind. Sie sind über eine Anschlußleitung 10 bzw. eine zwischengeschaltete Regeleinrichtung an eine Stromquelle angeschlossen.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Anordung zur Beheizung der Ventilationsbereiche 3, 4 und der Heizflächen 5 bis 8.

Auf einer Fläche 20, welche der Grundfläche des Ventilationsbereiches 3 und der Heizflächen 5, 7 bzw. des Ventilationsbereiches 4 und der Heizflächen 6, 8 entspricht, ist ein flächiges Heizelement 22 angeordnet. Das Heizelement 22 ist vorzugsweise aus einem textilen, elektrisch leitfähigen Material. Dadurch ist eine gute Luftdurchlässigkeit der Sitzoberfläche gewährleistet.

An den Seiten des Heizelementes 22 verlaufen zwei mit dem Heizelement 22 elektrisch leitend verbundene Hauptelektroden 24 und 26. Diese sind über elektrische Anschlußleitungen 32, 38 über eine Regeleinrichtung mit einer Stromquelle verbunden.

Zusätzlich sind an den Seiten des Bereiches, der den Ventilationsbereichen 3, 4 entspricht, zwei Zusatzelektroden 28, 30 elektrisch leitend mit dem Heizelement 22 verbunden. Sie sind über elektrische Anschlußleitungen 34, 36 und eine Regeleinrichtung ebenfalls mit einer Stromquelle verbunden.

Die Funktionsweise des Sitzes wird nachfolgend beschrieben.

Im Sommerbetrieb soll eine möglichst kühle, jedoch physiologisch unbedenklich temperierte Sitzoberfläche gewährleistet sein. In diesem Betriebszustand werden die Ventilationsbereiche 3 und 4 von Luft durchströmt. Dieser Luftstrom kann beispielsweise durch - nicht dargestellte - im Inneren des Sitzes integrierte Ventilatoren erzeugt werden. Um Unterkühlungen des Sitzbenutzers zu vermeiden, können die Ventilationsbereiche 3 und 4 beheizt werden. Die Heizflächen 5 bis 8 bleiben dabei ausgeschaltet.

Dies wird bei einer Anordnung gemäß Fig. 2 dadurch realisiert, daß der Strom über die gesamte Länge der Zusatzelektrode 28 in das Heizelement 22 abgegeben wird. Der Strom fließt dann in Richtung auf die Zusatzelektrode 30 durch das Heizelement 22. Dabei beheizt er die Ventilationsfläche 3 bzw. 4, bevor er über die Zusatzelektrode 30 wieder abfließt.

Dadurch läßt sich einerseits eine kühle Sitzoberfläche und andererseits ein optimal temperierter Luftstrom gewährleisten.

Im Winterbetrieb ist es vorteilhaft, wenn alle beheizbaren Flächen (3 bis 8) beheizt werden. In einer anfänglichen Phase reinen Heizbetriebes bleibt die Belüftung ausgeschaltet. Um im Dauerbetrieb eine ausreichende Feuchtigkeitsabfuhr zu gewährleisten, kann dann in den Ventilationsbereichen 3 und 4 Luft durch die Sitzoberfläche geblasen werden. Beim Durchtritt durch die Sitzoberfläche wird die Luft von den integrierten Heizelementen 22 auf ein angenehmes Temperaturniveau erwärmt.

Allerdings sinkt dabei gleichzeitig die Temperatur der Sitzoberfläche in den Ventilationsbereichen 3 und 4, da sich die Heizelemente 22 in diesem Bereich abkühlen. Dadurch würde eine Temperaturdifferenz zwischen den Ventilationsbereichen 3, 4 und den Heizflächen 5 bis 8 entstehen. Der Benutzer würde dabei subjektiv die Ventilationsbereiche als zu kalt oder die Heizflächen als zu heiß wahrnehmen. Um solche Temperaturunterschiede zwischen den Heizflächen 5 bis 8 und den Ventilationsbereichen 3, 4 zu vermeiden, kann deshalb die Heizleistung in den Ventilationsbereichen 3, 4 und somit die lokale Temperatur der Sitzoberfläche erhöht werden.

Der Winterbetrieb wird in der Ausführungsform gemäß Fig. 2 dadurch realisiert, daß über die Hauptelektroden 24 und 26 Strom durch die gesamte Fläche 20 des Heizelementes 22 fließt. Dadurch wird die gesamte Fläche einschließlich des Ventilationsbereiches 3 bzw. 4 erwärmt. Um die Temperatur des Ventilationsbereiches 3 bzw. 4 separat zu erhöhen, kann zusätzlich die Stromdichte im Ventilationsbereich 3 bzw. 4 erhöht werden. Dazu wird über die Zusatzelektroden 28, 30 Strom in das Heizelement 22 eingespeist. Dadurch kommt es im Ventilationsbereich 3 bzw. 4 zu einer Überlagerung des Stromflusses der Hauptelektroden 24 und 26 und der Zusatzelektroden 28, 30. Der erhöhte lokale Stromfluß führt zu einer entsprechend höheren lokalen Erwärmung des Heizelementes 22.

Die Regelung des Sitzes kann manuell beispielsweise über eine - nicht dargestellte - Regeleinrichtung mit separaten Regelschaltern für Belüftung und Beheizung erfolgen. Sie kann jedoch auch automatisch und kombiniert z. B. über eine elektronische Schaltung mit gespeicherten Temperaturkennlinien geregelt werden.

Eine günstige Regelung ergibt sich durch Integration eines Temperatursensors in oder nahe der Sitzoberfläche. Es kann vorteilhaft sein, die Heizflächen 5 bis 8 und die Ventilationsbereiche 3 und 4 jeweils mit separaten Sensoren auszustatten und unabhängig voneinander zu regeln. Es ist jedoch ebenso möglich, nur für die Heizflächen 5 bis 8 einerseits und die Ventilationsbereiche 3 und 4 andererseits oder jeweils für die Lehne 1 und die Sitzfläche 2 separate Sensoren vorzusehen.

Eine getrennte Regelung der Heizleistung läßt sich einfach dadurch erreichen, daß die Ventilationsbereiche von den Heizflächen elektrisch unabhängige Heiz-Stromkreise aufweisen. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Eine Reihenschaltung von Heizelementen, die jeweils mittels eines variablen Widerstands oder eines Schalters überbrückbar sind, wäre ebenfalls denkbar.

Eine weitere Möglichkeit zur Regelung der Temperatur des Ventilationsbereiches 3, 4 unabhängig von den zusätzlichen Heizflächen ergibt sich aus einer Temperierung des Luftstromes, bevor er dem Ventilationsbereich 3, 4 zugeführt wird. Dazu könnte beispielsweise die fahrzeugeigene Klimaanlage genutzt werden.

Die Heizflächen und die Ventilationsbereiche müssen bei den zuvor beschriebenen Anordnungen nicht notwendig voneinander beabstandet sein. Es kann vielmehr auch zweckmäßig erscheint, daß die Heizflächen und die Ventilationsbereiche beispielsweise kammartig ineinander greifen oder ineinander integriert sind. Dadurch läßt sich eine günstige Flächendeckung und eine gleichmäßige Anordnung beider Zonen auf der Sitzoberfläche er­ reichen.

Claims (5)

1. Sitz, der an seiner Oberfläche mindestens einen belüftbaren und beheizbaren Ventilationsbereich (3, 4) und außerdem mindestens eine zusätzlich beheizbare Heizfläche (5, 6, 7, 8) aufweist, die nicht von Luft durchströmt wird, wobei, die Temperatur der Sitzoberfläche im Ventilationsbereich (3, 4) unabhängig von der Temperatur der Heizfläche (5, 6, 7, 8) einstellbar ist.

2. Sitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilationsbereich in die Heizfläche integriert ist.

3. Sitz nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein flächiges Widerstandsheizelement (22) zur Beheizung des Ventilationsbereiches (3, 4) und der zusätzlichen Heizfläche (5 bis 8) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromdichte im Heizelement (22) im Ventilationsbereich (3, 4) unabhängig von der übrigen Fläche des Heizelementes (22) einstellbar ist.

4. Sitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz eine Lehne (1) mit einer Heizfläche (5, 7) und einem Ventilationsbereich (3) und eine Sitzfläche (2) mit einer Heizfläche (6, 8) und einem Ventilationsbereich (4) aufweist, wobei die Temperatur der Heizfläche (5, 7) und/oder der Oberfläche im Ventilationsbereich (3) Lehne (1) unabhängig von der Temperatur der Heizfläche (6, 8) und/oder der Oberfläche im Ventilationsbereich (4) der Sitzfläche (2) regelbar sind.

5. Sitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Regeleinrichtung zur Regelung der Belüftung und Beheizung des Sitzes vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schaltzustand der Regeleinrichtung der Ventilationsbereich (3, 4) belüftet und ausschließlich der Ventilationsbereich (3, 4) beheizt wird.