DE20302266U1

DE20302266U1 - Klimatisierungsvorrichtung mit Bedieneinrichtung

Info

Publication number: DE20302266U1
Application number: DE20302266U
Authority: DE
Original assignee: WET Automotive Systems AG
Current assignee: WET Automotive Systems AG
Priority date: 2002-02-18
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2013-02-13

Description

Klimatisierungsvorrichtung mit Bedieneinrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimatisierungsvorrichtung nach Anspruch 1. Gattungsgemäße Klimatisierungsvorrichtungen werden beispielsweise zur Klimatisierung von Fahrzeugsitzen eingesetzt.

Stand der Technik

Bekannt sind Fahrzeugsitze, bei denen sich eine Sitzheizung mit Hilfe eines Potentiometers auf unterschiedliche Temperaturniveaus einstellen läßt. Eine solche Heizung ist jedoch nicht komfort-optimal.

Weiterhin sind belüftete und beheizte Fahrzeugsitze bekannt, welche vollständig computergesteuert sind. Solche Systeme sind teuer.

Aus DE 199 53 385 ist eine Bedieneinrichtung für einen klimatisierten Sitz beschrieben. Diese sieht ein Stellrad mit verschiedenen Raststufen und diesen zugeordneten Betriebszuständen vor. Es fehlt jedoch eine Beschreibung, wie diese Zuordnung technisch realisiert ist.

Gegenstand der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimatisierungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Eine solche Vorrichtung bietet hohen Bedienkomfort in Verbindung mit niedrigen Produktionskosten.

Eine Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 ist robust und kostengünstig.

Eine Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6 ermöglicht den Verzicht auf eine teure Zentral-Steuereinheit.

Eine Vorrichtung nach Anspruch 7 verhindert ein Unterkühlen eines Benutzers infolge zu kalter Luftströmungen.

Eine Vorrichtung nach Anspruch 8 verhindert eine Überhitzung von nicht luftdurchströmten Bereichen einer zu beheizenden Fläche.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Figuren

Die nachfolgende Beschreibung behandelt Möglichkeiten zur Ausgestaltung der Erfindung. Diese Ausführungen sind nur beispielhaft zu verstehen und erfolgen unter Bezug auf:

Fig. 1 Schematische Ansicht einer Klimatisierungsvorrichtung

Fig. 2 Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines Bedienelementes mit

zwei Widerstandseinrichtungen
Fig. 3 Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines Bedienelementes mit

zwei Widerstandseinrichtungen
Fig. 4 Draufsicht auf einen Sitz von oben
Fig. 5 Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform eines Bedienelementes

Beschreibung der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine Klimatisierungsvorrichtung 1. Diese weist eine Heizeinrichtung 5 und eine Lüftungseinrichtung 7 auf. Beide stehen mit einer Bedieneinrichtung 3 in Verbindung.

Die Heizeinrichtung 5 weist ein elektrisches Heizelement 25 auf. Dieses ist beispielsweise unter die Bespannung eines Fahrzeugsitzes integriert. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Heizdraht aus Edelstahllitze. Es können jedoch auch beispielsweise Carbonfasern oder sonstige bekannt Heizmaterialien benutzt werden.

Die Heizeinrichtung 5 weist außerdem eine Regelungseinrichtung 15 auf. Die Regelungseinrichtung 15 ist elektrisch mit der Bedieneinrichtung 3 verbunden. Sie steht außerdem mit einem nicht dargestellten Temperatursensor in Verbindung. Der Temperatursensor ist vorzugsweise in der Nähe des Heizelementes 25 angebracht. Außerdem steht die Regeleinrichtung 15 mit dem Heizelement 25 in Verbindung.

Die Lüftungseinrichtung 7 weist einen Lüfter 27 und eine Regelungseinrichtung 17 auf. Die Regeleinrichtung 17 ist im vorliegenden Fall eine "Steuerung". Der Lüfter 27 ist vorzugsweise ein Axiallüfter. Es können jedoch auch beliebige andere Turbinenformen benutzt werden.

Die Regelungseinrichtung 17 steht einerseits mit dem Ventilator 27 und andererseits mit der Bedieneinrichtung 3 in Verbindung. Im vorliegenden Beispiel ist sie zusätzlich mit einem nicht dargestellten Temperatursensor im Luftstrom des Lüfters 27 verbunden.

Das Bedienelement 9 weist eine Bedieneinrichtung 3 auf.

In Fig. 2 sind Details einer ersten Ausführungsform einer Bedieneinrichtung 3 dargestellt. Es besitzt ein Bedienelement 9. Diesem sind zwei Widerstandseinrichtungen 11, 13 zugeordnet.

Unter Widerstandseinrichtung wird eine Funktionseinheit verstanden, deren elektrischer Widerstand signifikant höher als der Widerstand benachbarter elektrischer Leitungen ist oder entsprechend einstellbar ist. Dies schießt einen unendlichen Widerstand bzw. Schalter ein.

Die Widerstandseinrichtung 11 weist einen Kontaktpol 42 und einen Widerstand 41 in Form einer dreieckigen, elektrisch leitfähigen Kontaktfläche auf. Die

Widerstandseinrichtung 13 besitzt einen zweiten Kontaktpol 36 und eine Kontaktzone 35 in Form einer rechteckigen, elektrisch leitfähigen Kontaktfläche.

Die Widerstandseinrichtung 11 ist der Heizungseinrichtung 7 zugeordnet. Die Widerstandseinrichtung 13 ist der Lüftungseinrichtung 5 zugeordnet. Die beiden Widerstandseinrichtungen 11, 13 sind über ein Brückenelement 29 an ihren beiden Kontaktpolen 36 und 42 mechanisch miteinander verbunden und mit dem Bedienelement 9 gekoppelt.

Die Funktionsweise der Klimatisierungsvorrichtung ist wie folgt:
In einer Ruhestellung der Bedieneinrichtung 9 sind sowohl die Heizeinrichtung 5 als auch die Lüftungseinrichtung 7 abgeschaltet. Dies liegt daran, daß die Kontaktpole 36 und 42 nicht den Widerstand 41 bzw. die Leiterbahn 35 berühren.

Bei Betätigung des Bedienelementes 9 wird der Bügel 29 mit den Kontaktpolen 36, 42 über den Widerstand 41 bzw. die Leiterbahn 35 hinwegbewegt. Bei der Widerstandseinrichtung 11 ist durch die veränderte Berührfläche zwischen Kontaktpol 42 und Widerstand 41 und/oder durch die veränderte verbleibende Widerstandslänge der elektrische Widerstand verändert. Bei der Widerstandseinrichtung 13 gibt es Bereiche, in denen der Kontaktpol 36 die Leiterbahn 35 kontaktiert und solche Bereiche, in denen kein Kontakt zustande kommt. An der Bedieneinrichtung 9 lassen sich somit mittels des Bügels 29 an den Widerstandseinrichtungen 11, 13 verschiedene Widerstandswerte einstellen.

In Abhängigkeit von diesen Widerständen übernehmen die Regeleinrichtungen 15, 1 7 der Lüftungseinrichtung 7 und der Heizeinrichtung 5 eigenständig die Einstellung der Betriebsparameter.

Die Regelungseinrichtung 17 der Lüftungseinrichtung 7 entnimmt dem Widerstandswert der Widerstandseinrichtung 13, ob ein Betrieb des Lüfters 27 ge-

wünscht ist oder nicht. Über den nicht dargestellten Temperatursensor empfängt die Regelungseinrichtung 17 außerdem die Ist-Temperatur der den Lüfter 27 durchströmenden Luft. Anhand der gemessenen Temperatur legt die Regelungseinrichtung 17 die Drehzahl des Lüfters 27 fest. Die dafür erforderlichen Parameter sind in der Regelungseinrichtung 17 hinterlegt. Bei hohen Lufttemperaturen wird die Lüfterdrehzahl eher hoch, bei niedrigen Temperaturen eher niedrig sein.

Die Heizeinrichtung 5 empfängt den Widerstandswert der Widerstandseinrichtung 13 des Bedienelementes 9. Die Regeleinrichtung 15 des Heizelementes 5 ermittelt aus diesem Widerstandswert die gewünschte Soll-Temperatur des Heizelementes 25. Über den nicht dargestellten Sensor ermittelt die Regelungseinrichtung 15 die Ist-Temperatur in der Nähe des Heizelementes 25. Die Regelungseinrichtung 15 übernimmt dann eigenständig die Temperaturüberwachung des Heizelementes 25. Dazu paßt sie die das Heizelement 25 durchfließende Strommenge zweckmäßig an.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Widerstandseinrichtungen 11, 13. Bei dieser Ausführungsform sind ein erster und ein zweiter elektrischer Widerstand 35', 41' konzentrisch zueinander angeordnet. Im Mittelpunkt ist ein Brükkenelement 29' drehbar gelagert. Auf dem Brückenelement 29' sind ebenfalls zwei Kontaktpole 42, 36 vorgesehen. Ein Drehen des Brückenelements bewirkt hier eine Verschiebung der Kontaktpole relativ zu den Widerständen 35', 41'.

Auch diese Ausführungsform ermöglicht eine einfache mechanische Veränderung von zwei Widerstandswerten gleichzeitig.

Fig. 4 zeigt einen Fahrzeugsitz 20 von oben. Er weist eine Lehne 22 und eine Sitzfläche 24 auf. Die Sitzfläche 24 weist eine zu beheizende Fläche 32 auf. Diese entspricht im Ausführungsbeispiel der kompletten Sitzfläche 24.

Die zu beheizende Fläche 32 weist einen Mittel bereich 31 auf. Dieser ist elektrisch beheizbar und gleichzeitig von Luft durchströmbar. Die beheizbare Fläche 32 weist außerdem Teilbereiche 30 auf, welche nur beheizbar und nicht belüftbar sind.

Im Betrieb wird durch die Belüftung der Mittelbereich 31 kälter sein als die nicht belüfteten Teilbereiche 30. Eine Einstellung der Temperatur des Mittelbereiches 31 auf ein angenehmes Niveau führt deshalb zu einer Überhitzung der nichtbelüfteten Teilbereiche 30. In einer bevorzugten Ausführungsform erhält die Regelungseinrichtung 15 der Heizeinrichtung 5 daher ein Signal, welches den Betriebszustand der Lüftungseinrichtung 5 anzeigt. Ist der Lüfter 27 eingeschaltet, schaltet die Regelungseinrichtung 15 die Teilbereiche 30 ab.

Die Ausführungsform vom Fig. 5 zeigt eine flächige, ringförmige Versorgungskontaktzone 60. Diese bildet einen elektrischen Pol des Bedienelements 9. Dieser Pol liegt stets an einem elektrischen Versorgungspotential an.

Konzentrisch beabstandet und außerhalb der Versorgungskontaktzone ist eine Heizwiderstandszone 41" angeordnet. Sie ist halbkreisförmig. Sie ist aus einem leitfähigen Material, wahlweise wie hier als Widerstand oder als einfache Leiterbahn gestaltet.

Wiederum konzentrisch beabstandet außerhalb der Heizwiderstandszone 41" sind Schalt-Kontaktzonen 235, 235', 235" kreissegmentartig angeordnet. Sie sind elektrisch jeweils mit einem Regel-Widerstand 135, 135', 135" verbunden. Diese Regel-Widerstände 135, 135', 135" sind jeweils einem Betriebszustand der Lüftungseinrichtung 7 zugeordnet.

Die Heizwiderstandszone 41" und die Schalt-Kontaktzonen 235, 235', 235" bilden jeweils elektrische Gegenpole zur Versorgungskontaktzone 60.

Auch diese Ausführungsform weist ein Brückenelement auf, das der Übersicht halber jedoch nicht dargestellt ist. Es ist um den Mittelpunkt 50 der Versorgungskontaktzone 60 drehbar gelagert. Es besitzt drei Kontaktpole, die jeweils der Versorgungskontaktzone 60, der Heizwiderstandszone 41" und den Schalt-Kontaktzonen 235, 235', 235" zugeordnet sind und diese je nach Betriebszustand kontaktieren.

In e inem u nbeheizten B etriebszustand D kontaktiert das B rückenelement &eegr; ur die Schalt-Kontaktzone 235". Dies bewirkt, daß die Lüftungseinrichtung 7 mit einer dem Regel-Widerstand 135" entsprechenden Betriebsstufe ohne Heizung betrieben wird.

Einen reinen Heizbetrieb erhält man im Betriebszustand C. Hier ist nur die Heizwiderstandszone 41" vom Brückenelement kontaktiert.

In einem weiteren Betriebszustand B ist über die Schalt-Kontaktzone 235' der dem Lüfter 27 zugeordnete Regel-Widerstand 135' kontaktiert. Gleichzeitig ist die Heizwiderstandszone 41" kontaktiert. Dadurch werden Heizungs- und Lüftungseinrichtung gleichzeitig betrieben.

In einem vierten Betriebszustand A ist ein anderer Regel-Widerstand 135 über eine andere Schalt-Kontaktfläche 235 kontaktiert. Gleichzeitig ist die Heizwiderstandszone 41" bei einem gegenüber dem Betriebszustand C veränderten Widerstandswert kontaktiert. Dadurch ergibt sich ein gegenüber Betriebszustand C verändertes Heiz- und Lüftungsverhalten.

Zur Schaltung der Heizeinrichtung 5 könnten statt der Heizwiderstandszone 41" auch Kontaktzonen und Heizwiderstände - wie in dieser Ausführungsform zur Schaltung der Lüftungseinrichtung 7 vorgesehen - genutzt sein.

Claims

1. Klimatisierungsvorrichtung (1) mit einer Heizeinrichtung (5), mit einer Lüftungseinrichtung (7) und mit einer Bedieneinrichtung (3), welche ein Bedienelement (9) aufweist, das in mindestens drei verschiedene Betriebszustände schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedieneinrichtung (9) eine erste und eine zweite elektrische Widerstandseinrichtung (11, 11", 13, 13") aufweist, von denen die erste der Heizeinrichtung (5) und die zweite der Lüftungseinrichtung zugeordnet ist, und daß der elektrische Widerstand der beiden Widerstandseinrichtungen (11, 11", 13, 13") durch Betätigen des Bedienelementes (9) gleichzeitig änderbar ist.

2. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienelement (9) mechanisch schaltbar ist und/oder daß der elektrische Widerstand der ersten und/oder der zweiten Widerstandseinrichtung (11, 11", 13, 13") mechanisch einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Widerstandseinrichtung (11, 11", 13, 13") ein Ein-Aus-Schalter, ein Potentiometer oder ein stufenweise schaltbarer Widerstand ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelstellungen des Bedienelementes (9) gerastert oder stufenlos einstellbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftungseinrichtung (7) eine Regelungseinrichtung (17) aufweist, welche die Drehzahl eines Lüfters (27) in Abhängigkeit von der Temperatur der den Lüfter (27) durchströmenden Luft einstellt.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (5) eine Regelungseinrichtung (15) aufweist, welche den Stromfluß durch mindestens ein elektrisches Heizelement (25) in Abhängigkeit der im Bereich des Heizelementes (25) herrschenden Temperatur einstellt.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftungseinrichtung (7) abgeschaltet ist, wenn die Heizeinrichtung (5) abgeschaltet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teilbereich (30) einer zu beheizenden Fläche (32) nicht beheizt ist, wenn die Lüftungseinrichtung (7) eingeschaltet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung der Klimatisierung durch Benutzer berührter Teile im Innenraum eines Fahrzeuges dient - insbesondere einem Sitz und/oder einem Lenkrad.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Widerstandseinrichtung (11", 13") eine Schalt-Kontaktzone (235, 235', 235") und einen davon beabstandeten und damit elektrisch verbundenen Regelwiderstand (135, 135', 135") aufweist.