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WO2004082969A2 - Vorrichtung zur klimatisierung eines fahrzeuges - Google Patents

Vorrichtung zur klimatisierung eines fahrzeuges Download PDF

Info

Publication number
WO2004082969A2
WO2004082969A2 PCT/DE2004/000541 DE2004000541W WO2004082969A2 WO 2004082969 A2 WO2004082969 A2 WO 2004082969A2 DE 2004000541 W DE2004000541 W DE 2004000541W WO 2004082969 A2 WO2004082969 A2 WO 2004082969A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
intermediate layer
air
core
heating
Prior art date
Application number
PCT/DE2004/000541
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2004082969A3 (de
Inventor
Stefan Stöwe
Original Assignee
W.E.T. Automotive Systems Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE20320370U external-priority patent/DE20320370U1/de
Application filed by W.E.T. Automotive Systems Ag filed Critical W.E.T. Automotive Systems Ag
Priority to DE112004000887T priority Critical patent/DE112004000887D2/de
Priority to US10/549,467 priority patent/US7510239B2/en
Priority to CN200480007471.XA priority patent/CN1902066B/zh
Priority to JP2005518183A priority patent/JP4053569B2/ja
Publication of WO2004082969A2 publication Critical patent/WO2004082969A2/de
Publication of WO2004082969A3 publication Critical patent/WO2004082969A3/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/56—Heating or ventilating devices
    • B60N2/5607—Heating or ventilating devices characterised by convection
    • B60N2/5621—Heating or ventilating devices characterised by convection by air
    • B60N2/5635—Heating or ventilating devices characterised by convection by air coming from the passenger compartment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/56—Heating or ventilating devices
    • B60N2/5607—Heating or ventilating devices characterised by convection
    • B60N2/5621—Heating or ventilating devices characterised by convection by air
    • B60N2/5657—Heating or ventilating devices characterised by convection by air blown towards the seat surface

Definitions

  • the present invention relates to a device for air conditioning a vehicle seat according to the preamble of claim 1.
  • Seat cushions are known from US 15 41 213 B and from US 29 22466 B, in which a plurality of spirals arranged side by side in a plane form a spacer layer between the seat and the user. This is to prevent excessive sweating of the user. There is no actual control of moisture removal.
  • a device with the features of claim 1 provides that an upper air distribution device is provided on a front of a cushion core facing a passenger for distributing air along the front of the cushion core.
  • a corresponding lower air distribution device on the The rear of the cushion core facing away from the passenger is provided.
  • a connecting device for transferring air between the first and the second air distribution device is provided.
  • Each of the three devices is provided with an elongated cavity. It is provided that at least one support element in the form of a coiled spring is provided in the air-guiding cross section of at least one such cavity.
  • One embodiment of the invention provides that the device according to the invention is integrally connected to the cushion core of the vehicle seat.
  • an advantageous embodiment of the invention can provide that the device is provided with air distribution devices or layers.
  • an upper air distribution device can be provided on a front side of the upholstery core facing the passenger and a lower air distribution device on a back side of the upholstery core facing away from the passenger.
  • a connecting device for transferring air between the first and the second air distribution device can be present, for example in the form of an air duct or in the form of a plurality of air ducts.
  • At least one of the three named devices (upper and lower air distribution device, connecting device) can have an elongated cavity. This elongated cavity is preferably formed at least from parts of the intermediate layer.
  • at least one support element is provided in the air-carrying cross section of the cavity.
  • the functional element can be a sensor, which can in particular be arranged directly under the support element.
  • the sensor can be used, for example, to record pressure, temperature, distance, humidity, acceleration, airborne sound or structure-borne noise or vibrations.
  • the functional element can be a guide device, in particular a light guide, a flat cable, a round cable, a heating conductor, a pneumatic line or a fluid-carrying hose.
  • a coolant or the like can be used as the fluid, for example.
  • the functional element can optionally also be an actuator, for example a massage device, an operating element, an actuating device or a thermostat.
  • the functional element can also be a passive, non-electrical device, in particular a shaped or shapeless filler.
  • the filler body can have, in particular, heat-insulating material such as polystyrene or moisture-absorbing material such as activated carbon.
  • the filler can in particular have textile or textile-like components such as wool, natural fibers, waste foam residues and / or rubber hair and in particular have a flake shape or a granulate shape or the like.
  • the support element can have a spring, in particular a spring, which is preferably spiral or meandering, and which can in particular consist or be made of a band-like plastic material. It can be provided that the support element 14 is formed from a firm but flexible material.
  • the support element comprises a plurality of springs on a carrier layer carrying this, a spacer textile with a large, open air volume, a foam with a surface structure that is particularly nub-like, and / or a mat made of rubber hair, with bristles or made of or with non-woven material.
  • the support element can also have a moisture-storing surface, in particular by dusting or coating with activated carbon or the like.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that at least one fan device is connected to the device, which ensures that air is conveyed through the intermediate layer.
  • the passage of air between the fan unit into the device according to the invention can in particular take place perpendicularly or in alignment with the intermediate layer.
  • the passage of air preferably takes place in a region of the intermediate layer with an increased layer thickness. It is further preferred that the passage of air takes place in an area of the intermediate layer, one end of which has a thickened, round cross section and the other end of which preferably has a flat, widened cross section.
  • the ventilation device can in particular be connected to the front of the cushion core facing the passenger. Optionally, however, the ventilation device can also be connected to the rear of the cushion core facing away from the passenger.
  • the connecting device can preferably have at least one recess in the cushion core, which can in particular be arranged vertically.
  • the recess in the cushion core is preferably connected in an air-permeable manner to the intermediate layer of the upper air distribution device and / or to the intermediate layer of the lower air distribution device.
  • At least part of the intermediate layer can be guided on the side of the cushion core around it from its front to its rear.
  • a conductor device can preferably be accommodated in this part of the intermediate layer.
  • the part of the intermediate layer is arranged on the side of the upholstery core which faces the backs of the knees of the passenger and / or the back of the seat.
  • a further preferred variant of the invention provides that the device has a plurality of recesses in the upholstery core, which preferably connects several individual sections of the intermediate layer arranged on the upholstery core and / or the upper air distribution device to the intermediate layer arranged below the upholstery core and / or the lower air distribution device.
  • the plurality of individual sections are preferably separated from one another and spaced apart.
  • a textile layer is particularly suitable as the base layer.
  • This textile layer of the base layer can in particular have a fleece, a foam and / or a film.
  • the base layer is preferably sufficiently thick to prevent support elements and / or functional elements from being drawn through.
  • the base layer can be at least partially translucent or transparent. It can also be advantageous if the base layer is impermeable to steam and water-repellent.
  • the base layer can be formed, for example, by the cushion core of the vehicle seat, by a densified area of the intermediate layer, by a seat cover and / or by a flat heating element.
  • a textile layer is particularly suitable as a cover layer. This textile layer of the cover layer can in particular have a fleece, a foam and / or a film.
  • the cover layer is preferably sufficiently thick to prevent support elements and / or functional elements from being drawn through. Furthermore, the cover layer can be at least partially translucent or transparent. It can also be advantageous if the top layer is impermeable to steam and water-repellent.
  • the cover layer can be formed, for example, by the upholstery core of the vehicle seat, by a compressed area of the intermediate layer, by a seat cover and / or by a flat heating element.
  • the base layer is integrally connected to the cushion core.
  • the device according to the invention can be connected to the upholstery core in particular by foaming it during manufacture.
  • the intermediate layer and / or the base layer can in particular have a layer which is essentially impermeable to liquid and which is arranged on the side of the intermediate layer facing the cushion core, which preferably consists of the same material as the cushion core.
  • Polyurethane is particularly suitable as the material for this layer and the cushion core.
  • the liquid impermeable layer can essentially form the base layer.
  • the base layer and / or the cover layer can have deep and / or raised surface areas.
  • channel-like areas can thereby be formed.
  • At least some of the support elements can be arranged in a recessed surface area. All support elements are preferably arranged in recessed surface areas.
  • the raised surface areas preferably have approximately the same height level as the recessed areas with a support element.
  • the device according to the invention and / or parts thereof can be inserted into recesses in the upholstery core and fastened there, for example, by means of adhesive connections, hooks, Velcro fasteners or the like.
  • a further variant of the invention provides that the flat, electrical heating element is arranged on or in the intermediate layer, the base layer and / or the cover layer.
  • the heating element can in particular form one of these three layers mentioned.
  • the flat electrical heating element can preferably have an electrically heatable textile, which is preferably arranged on the side of the intermediate layer facing the passenger.
  • the electrically heatable textile material of the heating element can in particular have carbon threads and / or an electrically conductive film and / or at least one heating wire arranged or laid in a meandering manner.
  • a conductor in particular a heating conductor, can be provided, which is arranged in particular in at least one intermediate space between at least two supporting elements in the intermediate layer, or is arranged in particular in an intermediate space formed by a supporting element in the intermediate layer.
  • a plurality of elongated, in particular essentially parallel, spaces can be formed by the support elements.
  • a heating conductor preferably an insulated heating conductor, can be arranged in at least two such spaces.
  • the heating conductor can optionally be fixed to the device at its transition from one intermediate space into the other intermediate space, in particular on the base layer and / or the cover layer. This fixation of the heating conductor can be formed, for example, by a strip of adhesive material, which is in particular arranged essentially perpendicular to the gaps.
  • the intermediate layer and the flat heating element can be laminated to one another, wherein in particular an adhesive fleece can serve as a carrier.
  • support elements which are at least partially formed from a thermoplastic, can be melted and connected, in particular pressed, to the heating element.
  • the cushion core also has at least one support element.
  • the cushion core can in particular essentially be formed from a multiplicity of support elements.
  • Switching on the heating element and / or the heating conductor can cause an air flow along the intermediate layer in the intermediate layer.
  • Such an air flow in the middle Schentik can also be induced by other heating of the seat, which is particularly caused by sunlight or by a passenger sitting on the seat.
  • Additional, also mechanically sensitive or stiff functional elements can be arranged in the free space within the respective support elements or between several support elements without being damaged or disturbing the passenger.
  • an increase in the efficiency of existing seat heating elements with regard to the time response (heat sensation), heat distribution and temperature control can be achieved.
  • the invention enables a highly automated production of surface heating elements with a simultaneously variable design.
  • the response behavior of the heating can be increased even further by ventilation.
  • PTC semiconductor components as heating components, the product includes the function of independent overheating protection or independent temperature control without additional electronic controllers.
  • PTC means positive temperature coefficient.
  • a PTC conductor is therefore a PTC thermistor or a conductor whose electrical resistance increases with temperature.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective illustration of a cushion core
  • FIG. 2 shows a further schematic perspective illustration of a cushion core
  • FIG. 3 shows a schematic perspective illustration to illustrate different variants of a base layer
  • FIG. 4 shows a schematic perspective illustration of a cushion of a vehicle seat
  • FIG. 5 shows a sectional view of the vehicle seat according to FIG. 4,
  • FIG. 6 shows a sectional view of a first construction variant of the cushion core
  • FIG. 7 shows a sectional view of an alternative construction variant of the cushion core
  • FIG. 8 shows a sectional view of a further alternative construction variant of the cushion core
  • FIG. 9 shows a first embodiment of a support element in a perspective view
  • FIG. 10 shows a further embodiment of a support element in a perspective view
  • FIG. 11 shows a carrier layer with supporting elements incorporated therein in a schematic representation
  • FIG. 12 shows a construction variant of an intermediate layer with deepened and raised surface areas
  • FIG. 13 shows an embodiment of a cover layer with a surface structure applied thereon
  • FIG. 14 shows a first variant of a vehicle seat with a ventilation device arranged thereon
  • FIG. 15 shows an alternative variant of a ventilation device connected to the intermediate layer
  • FIG. 16 shows a schematic illustration to illustrate an air duct
  • FIG. 17 shows a further illustration of a vehicle seat with a heating element applied to its upper side
  • FIGS. 18 to 21 different representations for coupling the ventilation device to the intermediate layer
  • FIGS. 22 and 23 alternative construction variants of the base layer with supporting elements or guide elements applied thereon,
  • Figure 24 is a schematic sectional view to illustrate an alternative coupling of the ventilation device to the intermediate layer
  • Figure 25 is a schematic sectional view of a vehicle seat with a device according to the invention.
  • Figure 26 shows another embodiment of the invention in perspective view
  • FIG. 27 electrical equivalent circuit diagram of the arrangement from FIG. 26
  • FIG. 28 cross section through a seat with an arrangement according to FIG. 26
  • Figure 29 shows a longitudinal section through a seat with details of a fastening of the ventilation device
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of the basic structure of a device according to the invention using the example of a cushion.
  • the upholstery shown as a composite component comprises a lower upholstery core 22 and a base layer 8 applied thereon and connected to the upholstery core 22, which is preferably designed as a liquid-impermeable layer 76.
  • the same connection is shown again in FIG. 2, the cover layer 12 being omitted here.
  • the cushion core 22 can consist, for example, of polyurethane foam (PU soft foam) or, for example, of rubber hair.
  • the intermediate layer 10, which acts as a distribution layer, is formed by a spacer material which is distinguished by a high air permeability transversely to the component surface and also perpendicular to it. Air can flow through the intermediate layer 10, as is illustrated by the following figures.
  • the schematic perspective illustration in FIG. 3 shows different design options for the base layer 8, which can have a plurality of tracks arranged next to one another.
  • the intermediate layer 10 is located above the base layer 8.
  • a first web has functional elements 18, which can be configured, for example, as a filler 48.
  • a second track arranged next to it comprises a support element 14 incorporated therein, which can be designed, for example, as a spiral spring or the like.
  • a functional element 18 in the form of a sensor 40 and / or an actuator 46 can also be applied.
  • the sensor 40 can be designed, for example, as a temperature sensor.
  • the third track has a guide device 42 in the form of a heating wire or the like and also a meandering support element 14.
  • the cover layer 12 is only indicated above.
  • FIG. 4 illustrates a possible construction of a vehicle seat 20.
  • This has an inner cushion core 22, which is covered by the U-shaped base layer 8.
  • the base layer 8 embodied as a liquid-impermeable layer 76 surrounds the cushion core 22 on its upper side, on its front side and on its underside.
  • An intermediate layer 10 running along the base layer 8 has a functional element 18 in the form of a guide device 42, which functions as an electrical connecting line to a flat heating element 74 which is located on the cover layer 12.
  • the region of the intermediate layer 10 on the upper-order side 27 of the cushion core 22 functions in the exemplary embodiment shown as a cavity 37 or as an upper air distribution device 25.
  • the region of the intermediate layer 10 on the rear side 30 of the cushion core 22 likewise forms a cavity 37 and functions as the lower Air distribution device 32.
  • the front area of the intermediate layer 10 on the end face of the poster core 22 forms a cavity 37, which functions as a connecting device 35 between the upper air distribution device 25 and the lower air distribution device 32.
  • FIGS 5 to 8 illustrate various alternative ways of transporting air from the upholstery underside to the upholstery top.
  • FIG. 5 again illustrates the structure of the vehicle seat 20 in a schematic sectional illustration corresponding to FIG. This can be achieved by a mat-like layer, which is folded over the front surface or rear side surface of the cushion core 22, so that the upper distribution layer 25, lower distribution layer 32 and air connection 35 are realized in a single, continuous component.
  • the cushion core 22 is preferably rounded such that the ventilation layer is not even when a person is seated can buckle, which could obstruct or interrupt the air flow.
  • the upholstery upper side and the lower side of the upholstery can be connected via one or more air passages running perpendicularly in the upholstery layer 22.
  • FIG. 6 illustrates in a schematic sectional illustration a possible configuration of the cushion core 22 of the vehicle seat, which has vertically arranged recesses 68, which each function as connecting devices 35 between the lower air distribution device 32 and the upper air distribution device 25.
  • the vertical recesses 68 in the cushion core 22 represent a connection between the lower intermediate layer 10 and the upper intermediate layer 10.
  • the lower intermediate layer 10 functions here as a lower air distribution device 32, while the upper intermediate layer 10 functions as an upper air distribution device 25.
  • a base layer 8, which is designed as a layer 76 that is impermeable to liquid, can be arranged between the cushion core 22 and the intermediate layer 10.
  • FIG. 7 illustrates an alternative embodiment of the upholstery core 22.
  • Vertical recesses 68, 68 ′ are also provided in the upholstery core 22, which function as connecting devices 35.
  • the upper intermediate layer 10, which acts as the upper air distribution device 25, is in this case segmented into individual sections 70, 70 ′ of the intermediate layer 10.
  • the lower intermediate layer 10, which is designed as a lower air distribution device 32, is designed in the same way as in FIG. 6 as a continuous volume element.
  • FIG. 8 illustrates a schematic sectional illustration of a possible configuration of the intermediate layer 10, which has a series of support elements 14, which are each designed as tubular springs 50. These serve as the upper air distribution device 25, since the space 38 surrounded by them is hollow. There is a heating element 74, which is covered by a thin layer of cushion. The seat cover 72, which at the same time forms the cover layer 12, is located thereon.
  • FIG. 9 shows a schematic illustration of a spring 50, which functions as a support element 14. This spring 50 is wound spirally.
  • FIG. 10 shows an alternative variant of the spring 50, which also forms a support element 14. This spring 50 is meandering.
  • FIGS. 11 and 12 show two different variants of the lower air distribution layer 32.
  • FIG. 11 illustrates a series of springs 50, which are arranged next to one another in a carrier layer 52 in a parallel direction to one another.
  • the spiral springs 50 each form the support elements 14 in the carrier layer 52.
  • FIG. 11 thus illustrates a first embodiment variant of the lower air distribution layer 32, which is formed by a flat material. This creates large cross-sections for air distribution and air conduction with a relatively low overall depth, which can typically be approximately 5 mm to 15 mm.
  • This layer can be a spiral mat, which is created by gluing the spirals to the textile carrier medium (carrier layer 52).
  • the carrier can preferably face the foam core or the seat structure.
  • FIG. 12 illustrates in a schematic perspective representation a further possible embodiment of the intermediate layer 10, into which recessed surface areas 80 are incorporated, which are designed as channel-like areas 84. These are each separated from one another by raised surface areas 82. Inside the recessed surface areas 80 are the springs 50, which each function as support elements 14. Thus, one or more channel trenches are formed on the underside of the foam and run parallel to the lower surface of the foam. The channel trenches are supported by means of spirals to prevent them from collapsing when a person is seated. The channels can run parallel to one another or, starting from a center at which the ventilation device 60 or the fan is located, lead to the various cushion areas in a star shape. The channel shape can be either semicircular, rectangular or trapezoidal. There are a number of design options for the upper air distribution layer 25 facing the passenger. For example, the layer can be formed by a spiral structure mat, which is created by gluing the spirals to a textile carrier medium. The carrier can face the foam core or the seat structure.
  • the layer can also be formed by one or more layers of spacer fabrics.
  • the knitted fabric is produced by punching on the desired contour of the ventilation field.
  • the upper air distribution layer 25 can optionally also consist of a flat-shaped rubber hair body, of a bristle mat or of other materials through which air can flow.
  • a further alternative embodiment can provide that the cushion core has a structured, knob-like surface.
  • An additional molded foam part with a structured surface can also be glued to the foam body.
  • the molded foam part can be made from reticulated (open-cell, air-permeable) foam.
  • the structure can then also face the foam core. This means that the structure is less marked on the reference surface.
  • the structuring can be produced by embossing the foam or by removing material (milling).
  • FIG. 13 shows a further possible configuration of the cover layer 12, which has raised surface structures 54.
  • the ventilation of the seat contact surface using the cushion element described above can be implemented in different ways.
  • a ventilatable embodiment of the vehicle seat 20 is illustrated by the schematic sectional illustration in FIG. 14.
  • the vehicle seat has a cushion layer 22 and an intermediate layer 10 enveloping it on at least three sides.
  • the ventilation device 60 can blow air into the lower air distribution device 32, which is then conveyed into the upper air distribution device 25 via the connecting device 35.
  • the fan can be Structure or the upholstery itself.
  • the lower ventilation layer has an air inlet opening.
  • FIG. 15 shows a further alternative embodiment of the vehicle seat, in which the ventilation device 60 is arranged on a narrow side of the intermediate layer 10.
  • the ventilation device 60 opens at the upper air distribution device 25.
  • FIGS. 16 and 17 show different flow paths of the air flow introduced into the intermediate layer 10.
  • 16 shows a vehicle seat without a heating device
  • FIG. 17 there is a flat heating element 74 on the upper air distribution device 25.
  • the lower ventilation layer 32 has an air inlet opening, while the upper layer 25 has a hidden air outlet opening. This cannot be seen and felt for the seated passenger between the backrest and the seat cushion or it can be incorporated into the backrest cover and thus directed towards the rear passenger.
  • the air flow under the seat contact surface is created by natural convection, which is created in the manner of a fireplace by heating the air in the upper layer. The heating takes place through the body heat of the passenger, which is transferred to the seat pad.
  • the air in the upper distribution layer 25 can be heated by a heating medium incorporated into the layer.
  • the heating of the air causes a greater temperature difference to the ambient air and thus a stronger convection.
  • the warm air is more receptive to the humidity it contains.
  • the heating of the air in the upper distribution layer 25 can result from the heating of the seat surface by solar radiation when the vehicle is stationary.
  • the resulting air circulation prevents the cushion core 22 from heating up too much.
  • the upper air distribution layer 25 has a heat-insulating effect.
  • An additional heating of the sunlit cushion core 22 would namely have a thermophysiological disadvantage for the passenger when driving, since heat is supplied to the body from the thermal mass of the foam and the seat structure for a long time.
  • FIGS. 18, 19 and 20 each show different configurations of the ventilation device 60 located on the vehicle seat.
  • FIG. 18 illustrates a ventilation device 60 designed as an axial blower, which blows the air into the intermediate layer 10 in a direction perpendicular to the surface area.
  • the opening corresponds in cross section to the air outlet opening of the fan.
  • the opening in the spiral structure mat is created by a cutout in the cover layer, which is optionally supported by a frame or a grille to protect the fan rotor.
  • FIG. 19 shows a radial blower that blows the air into the face along the surface extension of the intermediate layer 10.
  • the fan 60 is thus attached to the end face of the distribution layer.
  • An adaptation adapts the cross-sectional shape of the fan outlet to the flat inlet in the distribution layer.
  • a radial fan is preferably used, which has a narrower outlet than an axial fan and which deflects the air drawn in from below by 90 °.
  • FIG. 20 illustrates a region 62 of the intermediate layer 10, at one end 64 of which a ventilation device 60 in the form of an axial fan is arranged, which conveys the air through the region 62 to the other end 66 of the intermediate layer 10.
  • FIG. 21 illustrates a region 62 of the intermediate layer 10 which has the ventilation device 60 at one end 64. The other end 66 guides the air into the entire intermediate layer 10.
  • the spiral structure mat opens into a widening connecting channel which is supported by circular spirals with increasing diameters.
  • the cross section of the inlet opening at the end of the duct corresponds to the air outlet opening of the fan.
  • the channel can optionally also be formed by the continuation, expansion and interlacing of the spirals from the spiral structure mat.
  • FIG. 22 illustrates a schematic top view of the base layer 8, which has incorporated guiding devices 42 and heating conductors 44.
  • support elements 14 are provided which hold the respective heating conductor 44 in its position.
  • the schematic top view of FIG. 23 illustrates a heating conductor 44, which is fixed on the base layer 8.
  • the heating conductor is laid helically on the base layer 8.
  • the support elements 14 form a number or a plurality of elongate intermediate spaces 88, 88 'which are parallel to one another.
  • a guide device 42 in the form of an insulated heating conductor 44 runs in the spaces 88, 88 '.
  • the heating conductor 44 is fixed to the base layer 8 at a transition 92 from one intermediate space 88 into the other intermediate space 88 ′.
  • this fixation takes place by means of strips 94 made of adhesive material, which are each arranged perpendicular to the spaces 88, 88 '. It can also be provided that the strips 94 are designed as electrodes.
  • FIG. 24 illustrates a possible connection between the ventilation device 60 and the connection device 35 of the intermediate layer 10, which is arranged around the cushion core 22
  • FIG. 25 illustrates an air conditioning device 2 that can be inserted into a recess 86 in the cushion core 22.
  • Figure 26 shows a particularly preferred embodiment.
  • a base layer 8 (alternatively the cover layer 12) is shown, on which a multiplicity of support elements 14 are arranged.
  • the support elements 14 have the shape of elongated spirals which are arranged approximately parallel to one another with respect to their longitudinal axes.
  • An electrical conductor 43 runs along the longitudinal axis of a respective support element 14. This conductor 43 is surrounded by the support element 14 and is therefore well protected against external forces.
  • the electrical conductor 43 can be a heating cable. In the present case, however, it is a flat cable, preferably a two-wire one.
  • At least one electrical heating module 47 is preferably arranged on each electrical conductor 43.
  • a plurality of heating modules 47 are preferably mounted on a respective electrical conductor 43, preferably at regular intervals. These are preferably PTC elements, for example made of barium titanate semiconductor ceramics.
  • the heating modules 47 of an electrical conductor 43 are preferably electrical freshly contacted in parallel.
  • FIG. 27 shows the electrical equivalent circuit diagram of the arrangement from FIG. 26.
  • the plurality of electrical conductors 43 are connected to a power source via a common bus 45 to form a comb-like conductor structure.
  • the collecting line 45 runs approximately perpendicular to the electrical conductors 43 along the edge of the base layer 8 or the cover layer 12.
  • Figure 28 shows the arrangement of Figure 26 installed in a vehicle seat.
  • the cover layer 12 is arranged under a seat cover 72.
  • the support elements 14 with the electrical conductors 43 and the heating modules 47 contained therein run along the cover layer 12 in the intermediate layer 10.
  • a fan device 60 is in fluid-permeable connection with the intermediate layer 10.
  • the heating modules 47 heat up through ohmic heating.
  • the characteristic increase in the heating resistance of PTC modules with increasing temperature causes a temperature limitation or self-regulation of the heating power of the module and thus determines its final temperature.
  • the heat predominantly passes through the air enclosed in the intermediate layer 10 and the seat cover 72 located between a passenger 96 and the heating modules 47 to the body of the passenger.
  • the air layer in the intermediate layer 10 contributes to the heat distribution via convective mixing. If the fan device 60 is also used, air is conveyed through the intermediate layer 10 and the air-permeable seat cover 72 and convective heat transport to the passenger 96 is generated. This increases the rapid perception of system operation and at the same time improves the heat distribution.
  • heating modules In addition to a suitable selection of the type, number, density and size of the heating modules, regulation of the amount of electricity, the switch-on times and the PTC effect of the heating modules can also be used to control the heating cable.
  • the heating power may be regulated by regulating the air flow of the ventilation device 60.
  • Higher air flows lead to a higher convective cooling of the PTC components and thus to the resistance reduction an increase in the heat generated.
  • the physiologically effective heating output also increases in a certain air volume flow range.
  • a delayed activation of the fan after a preheating phase of the PTC modules can be provided. This can also contribute to an increase in the subjectively perceived response behavior of the car seat heating. At the same time, ventilation of the passenger with initially cold air in the seat is avoided.
  • High start-up currents of the PTC components may make a series-connected unit necessary for current limitation (example NTC semiconductor component) so that the vehicle electrical system is not overloaded.
  • FIG. 28 shows details of a fastening of a ventilation device 60 to the intermediate layer 10.
  • An intermediate layer 10, a cover layer 12 and a seat cover 72 are arranged on a cushion core 22.
  • a recess 68 is provided approximately in the center of the cushion core 22 and penetrates the cushion core 22 from the side of the cushion core 22 facing away from a passenger 96 to the intermediate layer 10.
  • a fan device 60 is arranged in the recess 68 in order to feed air into the intermediate layer 10 from the side of the cushion core 22 facing away from the passenger 96.
  • An anchor 97 is provided for fastening the fan device 60 to the intermediate layer 10. This has a fastening device 100 on the fan device and a holding device 98 on the intermediate layer 10.
  • the fastening device 100 is a cable tie which engages in some windings of at least one support element 14 of the intermediate layer 10 in order to bind the fan device 60 to the intermediate layer.
  • This type of attachment is at the same time stable, inexpensive and sufficiently flexible under mechanical stress.
  • hooks or clips would also be conceivable, which fix the fan device 60 to a support element 14 or a corresponding component.
  • the holding device 98 is a short connection piece, which is fastened - preferably welded - to at least one support element 14. This guides the fan device 60 into the intended position during assembly and locks it in its position End position.
  • a flange or a similar mechanical assembly interface can also be provided.
  • the anchoring 97 preferably also has a vibration damper 99. As in the exemplary embodiment, this can be formed by suitably loosely set cable ties. However, vibration absorbers made of rubber in the form of plates or pins are preferably used. These are preferably arranged between the fan device 60 and the intermediate layer 10.
  • Dehumidification of the seat surface can be improved by an intermediate moisture buffer in the upper spacing medium, for example in the area of the upper cover layer 12. Such dehumidification can have an advantageous effect, in particular when a person who is more perspiring enters, since moisture or water vapor accumulating on the seat contact surface can be quickly absorbed by the cushion.
  • the buffer is continuously emptied and dehumidified by the ventilation and heating of the cushion.
  • the buffer can be introduced into the layer in various ways.
  • the spiral interstices and / or the spiral interiors can be filled with moisture-absorbing granules, for example with activated carbon.
  • the spiral surface can also be dusted with moisture-adsorbing powder. Adhesion of the powder can be ensured, for example, by melting the spiral surface or using an adhesive coating.
  • the spiral mat can also be provided with a moisture-absorbing fleece cover layer.
  • the air distribution layers (intermediate layers 10) must be firmly connected to the cushion core 22 in order to prevent the layers from slipping during cover assembly (upholstery) and when using the seat. In principle, this connection can be established in different ways.
  • the distribution layer can thus be introduced in a molded foam process (foaming). This ensures that the layer adheres to the entire surface.
  • a separating layer made of foil or dense textile prevents the liquid foam from penetrating in the manufacturing process and keeps the channels (spiral channels) open.
  • the separating layer can optionally replace all or part of the downward facing support layer of the spiral mat.
  • the distribution layer can be introduced in the form of a mat, which is inserted into depressions in the foam core. The depressions form a negative of the outer shape of the mat. The form fit prevents the mat from slipping.
  • brackets are preferably attached or foamed to the foam core by the molded foam process.
  • the brackets engage the microstructure of the distribution layer or the support elements.
  • the distribution layer can be attached to the foam core by an adhesive connection.
  • the carrier layer facing the foam surface can have a contour protrusion from the spacer medium.
  • the protruding edge of the textile or film-like layer is connected to the foam core with an adhesive.
  • a molded foam part with a comfort layer in the area of the seat contact surface can be designed in various ways.
  • a heating medium can be connected to a surface with a spacing medium.
  • This composite covers the upper side of a molded foam core facing a passenger.
  • the heating medium forms the outer layer facing the surface.
  • the comfort composite is preferably introduced into the manufacturing process within the molded foam, as a result of which a stable, adhesive-free and full-area connection can be formed.
  • the heating medium can also be an integral part of the spacing medium.
  • a relatively flexible material with a pronounced compression hardness and with a pronounced resetting behavior is particularly suitable as a spacing medium, so that defined spaces are retained when a passenger is inserted onto or into the upholstery. Nevertheless, the medium should be able to adapt to any contour in the foam relatively easily and be able to pass on pressure loads to the foam without any appreciable distribution, so that the seating comfort for the passenger is not impaired by the medium.
  • the layer can be formed, for example, by a spiral structure mat. This spiral mat is created by gluing the spirals (support elements 14) to a textile carrier medium (carrier layer 52, cf. FIG. 13).
  • the carrier can face the foam core or the seat structure.
  • the layer can also be formed by one or more layer spacers.
  • the knitted fabric can be produced by punching on the desired contour of the ventilation field.
  • the layer can consist of a flat-shaped rubber hair body, of a bristle mat or of other materials through which air can flow.
  • the cushion core 22 can have a structured, knob-like surface.
  • an additional molded foam part with a structured surface can also be glued to the foam body.
  • the molded foam part can in particular be made from reticulated (open-cell, air-permeable) foam. This structure can point towards the foam core if necessary. This means that the structure is less marked on the reference surface.
  • the structuring can be produced by embossing the foam or by removing material (e.g. by milling).
  • the flat heating medium can be connected to the spacing medium in a lamination process by means of an adhesive layer.
  • a thermally or superheated steam activatable adhesive fleece is preferably used.
  • the flat heating medium can consist of a heating conductor which is laid and glued on a flat carrier. It can also be formed from a network of parallel carbon fibers, which is applied to a textile carrier in a sewing-knitting process.
  • the heating medium can optionally also be designed as a metallic coating on a carrier film.
  • an alternative variant of the heating medium can comprise a conductive plastic layer.
  • the plastic is characterized by a decrease in the specific conductivity with increasing temperature (PTC).
  • the heating current flows between two electrode layers perpendicular to the upholstery surface.
  • the heating output can therefore differ regionally according to the heat dissipation.
  • the loops can be fixed to the carrier by means of adhesive dots at the turning points or can be held on an adhesive sheet on a protruding edge of the carrier.
  • Another alternative variant provides that the thermoplastic surface of the spirals made of thermoplastic plastic is melted by the introduction of heat.
  • the heat input can be carried out, for example, by radiation, hot air or by heating the conductors themselves. This creates adhesive points at the contact points of the conductor with the spiral, which provide a mechanical connection after the thermoplastic has hardened.
  • the heating conductors can each have an insulating jacket that serves as abrasion protection.
  • the connection of the spacing medium to the foam can be designed in the following way.
  • the distribution layer can be mixed in (foaming) in the molded foam process. This ensures that the layer adheres to the entire surface.
  • a separating layer made of foil or dense textile changes the penetration of the liquid foam in the manufacturing process and keeps the channels (spiral channels) open.
  • the separating layer can completely or partially replace the upward facing support layer of the spiral mat.
  • a protrusion of the separating layer also protects the side edges of the spacing medium.
  • the supernatant can be wrapped around the spacer medium and fixed on the top.
  • a configuration option for a spiral structure mat with filled gaps is explained in more detail below (cf. also FIGS. 11 and 12).
  • a molded foam part with a comfort layer in the area of the seat contact surface can be designed in the following way.
  • the comfort layer is formed by a spiral structure mat.
  • the spiral mat is created by gluing the spirals to a textile carrier medium.
  • the carrier can face the foam core 22 or the seat structure.
  • the spirals can be glued to the carrier by melting the strips of thermoplastic material.
  • the spiral structure mat itself is a limp, flexible medium with a high degree of compression hardness and great resilience, so that defined spaces are retained when a passenger is inserted. Nevertheless, the medium can easily adapt to any contour in the foam and pass on pressure loads without distribution to the foam. The medium does not impair the seating comfort of the upholstery.
  • the free spaces of the spiral structure can be used for filling with comfort-effective materials. Alternatively, they can also be used for laying cables and for accommodating sensors and / or actuators.
  • the cushioning properties of the unfilled spacer material should be largely retained, which is why only a part of the available volume is filled. This filling can consist, for example, of balls, flakes or granules.
  • beads made of heat-insulating styrofoam or polystyrene can be used as filling material. This results in less heating of the foam core when the sun is shining while the vehicle is stationary.
  • the heat stored in the upholstery core has a thermophysiological disadvantage for the passenger during driving.
  • the upper layer is also heat-insulating in winter conditions, so that less body heat is conducted to the foam core in the cold vehicle seat.
  • the filling can also consist, for example, of moisture-adsorbing granules, for example activated carbon, which can be used to improve the comfort of the seat.
  • Recycled foam flakes are also suitable as a filling, which can ensure good upholstery comfort and sufficient resilience.
  • a granulate-foam flake mixture as filling ensures good upholstery comfort, sufficient resetting behavior and improved seating comfort.
  • the filling can also consist of animal and / or vegetable natural fibers, which can likewise improve the comfort of the sitting climate and the thermal comfort.
  • the free spaces in the spiral mat can be used to hold sensors.
  • sensors for so-called seat occupancy detection are suitable for this. If they are film-like, these are preferably arranged under the spiral mat.
  • the spiral mat has the property of passing the printing information downwards. This protects the sensors from damage that could result from seat use when installed close to the cover or close to the surface.
  • temperature sensors for seat heating and / or climate control, humidity sensors for controlling seat air conditioning systems, thermostats for seat heating and / or control switches or pressure sensors for operating seat adjustments and other electromechanical comfort elements can also be used as sensors.
  • the free spaces in the spiral mat can be used to hold actuators, e.g. for massage motors.
  • the free spaces in the spiral mat can also be used to hold cables (control devices 42, heating conductors 44). This protects the cables from damage during assembly and when using the seat. Furthermore, the lines are not noticeable to the user and do not become apparent on the upholstered surface during use.
  • Such conductors include, in particular, heating conductors, round cables for the supply of seat heaters and / or seat adjusters, ribbon cables for the supply of seat heaters and / or seat adjusters, supply hoses for pneumatic seat adjusters and / or fluid-carrying hoses for seat heaters and / or for seat cooling devices in question.
  • a layer referred to as a comfort layer, which is continuously drawn over the foam core, creates the connection between the upholstery top and the bottom of the upholstery.
  • This can be achieved by a mat-like component (intermediate layer 10), which is folded over the front surface or rear side surface of the cushion core 22.
  • the cushion core 22 is rounded in such a way that even when a person is inserted, the layer cannot buckle and thus the lines guided in the layer can be damaged.
  • the cable routing is concealed by this and can still be felt by the user (see, for example, FIG. 4).
  • the support layers for the spiral medium can have the following properties.
  • the cover layer can be formed by a textile medium or by foam so that the filling granulate, the lines, the sensors or the spirals themselves can be prevented from being drawn through to the upholstery surface.
  • This top layer can be coarse-meshed or open-celled. However, the granulate parts should not be able to penetrate the top layer even when the seat is in use.
  • the cover layer can also be vapor-permeable and water-repellent, in order to protect media and components lying beneath the layer from the ingress of liquid and at the same time to maintain the climatic comfort of the seat.
  • cover layer which additionally improve the upholstery properties of the seat and the feel of the upholstery surface.
  • cover layer can be fleece, textiles, foams or foils. Restrictions in the selection arise due to the implementation of an adhesive connection to the spiral medium.
  • the cover layer can also have a translucent film in connection with a perforated reference surface and a light medium in the seat, so that the upholstery surface can be illuminated. This lighting can be used to visualize control element positions, sensor positions and / or the functional state of a comfort element.
  • Such lighting can also be used to achieve an optical enhancement of the seat design.
  • the geometric and constructive freedom of the spiral structure allows a substitution of the entire foam core.
  • the use of several spiral layers, large spiral cross sections and / or intertwined spirals, the construction of a voluminous shaped body is achieved.
  • the thermoplastic deformability enables the processing of the surface profile as the last manufacturing step.
  • the composite of upholstery fabric and base fabric itself can be used as the carrier layer for the spiral medium.
  • the entire seat upholstery, consisting of the upholstery core, cover and spring base, is thus replaced by a single unit.
  • An air conditioning device for a passenger compartment of a vehicle can be provided, with a base layer 8, with a cover layer 12 facing a passenger 96, which is arranged at least partially covering the base layer 8, with an intermediate layer 10, which is between the base layer 8 and the cover layer 12 is arranged and which at least one support element 14 in the form of a winding Has spring that keeps the base layer 8 and the cover layer 12 at a distance from each other to keep a cavity 37 clear between the two, the air conditioning device having at least one electrical conductor 43 which are arranged in the cavity 37.
  • the air conditioning device has at least one electrical heating element 49 and that the electrical conductor 43 and / or the electrical heating element 49 are formed by a heating conductor 44.
  • the electrical conductor 43 runs at least partially along the support element 14, preferably inside and / or outside the space 3 surrounded by the support element 14.
  • a plurality of electrical conductors 38 or conductor sections 41, 41 'are provided which are electrically connected in parallel to one another and / or are laid approximately parallel to one another, and which are connected via at least one common collecting line 45 and / or through alternately connecting the ends of a conductor section 41 with one end of adjacent conductor sections 41 'are connected to one another.
  • At least one conductor 43 is equipped with at least one heating module 47, which preferably has a heating resistor with a PTC characteristic, preferably with a semiconductor ceramic with barium titanate.
  • At least one conductor 43 is equipped with a plurality of heating modules 47, which are preferably connected electrically in parallel to one another.
  • the electrical conductor 43 is formed by a flat cable and / or a flat conductor.
  • the device has a fan device 60 which is attached to the support element 14 via an indirect and / or direct anchorage 97.
  • the anchoring has a holding device 98 - in particular a welded-on holding plate or a guide socket - on the at least one support element 14, on which the ventilation device 60 can be mounted, that the ventilation device 60 has a fastening device 100 - in particular hooks, clips or Cable tie -, by means of which the ventilation device 60 can be fastened to the at least one support element 14, and / or that the anchoring 97 has at least one vibration damper 99 ', which dampens a transmission of vibrations from the fan device 60 to the support element 14, preferably in the form of rubber cones.
  • the heating power of the heating element 49 is regulated via the PTC characteristic of the heating element 49 and / or the volume flow of the ventilation device 60.
  • Device 60 fan device, unit
  • Interlayer 64 one end of the area
  • Support element 68 recess in the cushion core
  • Front of the cushion core 82 increased surface area
  • Connection device 88 intermediate space between support elements

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (3) zur Klimatisierung eines Fahrzeug­ sitzes (20) mit einem Polsterkern (22) zum StOtzen eines Passagiers, mit einer oberen Luftverteilungseinrichtung (25) an der dem Passagier zugewandten Vorderseite (27) des Polsterkerns (22), zum Verteilen von Luft tangs der Vorderseite (27) des Polsterkerns (22), and einer unteren Luftverteilungseinrichtung (32) an seiner dem Passagier abge­wandten Ruckseite (30), zum Verteilen von Luft Tangs der Ruckseite (27) des Polsterkerns (22), mit einer Verbindungseinrichtung (35) zum Uberleiten von Luft zwischen der ersten and der zweiten Luftverteilungseinrichtung (25, 32). Es ist vorgesehen, dass jede der drei Einrichtungen (25, 32, 35) versehen ist mit einem Ianggestreckten Hohlraum (37), and dass im Iuftfuhrenden Querschnitt mindestens eines solchen Hohlraumes (37) mindestens ein Stutzelement (14) in Form einer gewundenen Feder vorgesehen ist.

Description

Vorrichtung zur Klimatisierung eines Fahrzeugsitzes
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Klimatisierung eines Fahrzeugsitzes gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der US 15 41 213 B sowie aus der US 29 22466 B sind jeweils Sitzauflagen bekannt, bei denen eine Vielzahl nebeneinander in einer Ebene angeordnete Spiralen eine Abstandsschicht zwischen Sitz und Benutzer bildet. Dies soll zu starkes Schwitzen des Benutzers verhindern. Eine tatsächliche Kontrolle des Feuchtigkeitsabtransportes ist hierbei nicht gegeben.
Aus der US 29 92 604 B ist eine vom Sitz trennbare Sitzauflage bekannt, bei der Luft durch einen Ventilator gefördert und in eine auf dem Sitz liegende Spiral-Matte geblasen wird. Bei kälterer Witterung, insbesondere im Winter müssen derartige Auflagen jedoch entfernt werden, um eine vorhandene Sitzhei∑ung aktivieren zu können. Andernfalls würde die Sit∑auflage die Wärmeentwicklung der Sitzheizung zu stark vom Passagier abschirmen und damit nahezu unwirksam machen.
Aus der DE 102 28 406 A1 ist es bekannt, in Spiralen aus Kunststoff einen Heizleiter ein- zuarbeiten, um einen Sitz zu beheizen. Der Wirkungsgrad einer solchen Anordnung ist jedoch relativ begrenzt, da der Abstand zum auf dem Sitz befindlichen Passagier sehr groß ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, alternative Vorrichtungen zur Klimatisierung eines Fahrzeugsitzes zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sieht vor, dass eine obere Luftverteilungseinrichtung an einer einem Passagier zugewandten Vorderseite eines Polsterkerns zum Verteilen von Luft längs der Vorderseite des Polsterkerns vorgesehen ist. Außerdem ist eine entsprechende untere Luftverteilungseinrichtung an der dem Passagier abgewandten Rückseite des Polsterkerns vorgesehen. Zusätzlich ist eine Verbindungseinrichtung zum Überleiten von Luft zwischen der ersten und der zweiten Luftverteilungseinrichtung vorgesehen. Jede der drei Einrichtungen ist versehen ist mit einem langgestreckten Hohlraum. Es ist vorgesehen, dass im luftführenden Querschnitt minde- stens eines solchen Hohlraumes mindestens ein Stützelement in Form einer gewundenen Feder vorgesehen ist.
Es ist außerdem vorgesehen, dass in einem Bereich bzw. in einem verbleibenden Raum zwischen einer Basisschicht, einer Deckschicht und einem Stützelement der Vorrichtung weitere, insbesondere elektrische Funktionselemente angeordnet sind.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem Polsterkern des Fahrzeugsitzes stoffschlüssig verbunden ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass die Vorrichtung mit Luftverteilungseinrichtungen bzw. -schichten versehen ist. So kann bspw. eine obere Luftverteilungseinrichtung an einer dem Passagier zugewandten Vorderseite des Polsterkerns und eine untere Luftverteilungseinrichtung an einer dem Passagier abgewandten Rückseite des Polsterkerns vorgesehen sein. Weiterhin kann eine Verbindungseinrichtung zum Überleiten von Luft zwischen der ersten und der zweiten Luftverteilungseinrichtung vorhanden sein, bspw. in Form eines Luftführungskanals bzw. in Form von mehreren Luftführungskanälen. Zumindest eine der drei genannten Einrichtungen (obere und untere Luftverteilungseinrichtung, Verbindungseinrichtung) kann einen langgestreckten Hohlraum aufweisen. Dieser langgestreckte Hohlraum ist vorzugsweise zumindest aus Teilen der Zwischenschicht gebildet. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass im Luft führenden Querschnitt des Hohlraumes mindestens ein Stützelement vorgesehen ist.
Das Funktionselement kann in einer ersten Variante der Erfindung ein Sensor sein, der insbesondere direkt unter dem Stützelement angeordnet sein kann. Der Sensor kann bspw. zur Erfassung von Druck, Temperatur, Distanz, Feuchte, Beschleunigung, Luftschall oder Körperschall bzw. von Vibrationen dienen.
Das Funktionselement kann gemäß einer weiteren Variante der Erfindung eine Leiteinrichtung sein, insbesondere ein Lichtleiter, ein Flachkabel, ein Rundkabel, ein Heizleiter, eine pneumatische Leitung oder ein Fluid führender Schlauch sein. Als Fluid kommt bspw. eine Kühlflüssigkeit o. dgl. in Frage. Das Funktionselement kann wahlweise auch ein Aktor sein, bspw. eine Massageeinrichtung, ein Bedienelemente, eine Stelleinrichtung oder ein Thermostat.
Wahlweise kann das Funktionselement auch eine passive, nicht-elektrische Einrichtung sein, insbesondere ein geformter oder formloser Füllkörper. Der Füllkörper kann insbesondere Wärme isolierendes Material wie Polystyrol oder Feuchte aufnehmendes Material wie Aktivkohle aufweisen. Der Füllkörper kann insbesondere textile oder textilähnliche Bestandteile wie Wolle, Naturfasern, Abfall-Schaumreste und/oder Gummihaar aufweisen und insbesondere eine Flockenform oder eine Granulatform o. dgl. aufweisen.
Das Stützelement kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung eine Feder aufweisen, insbesondere eine vorzugsweise spiralförmig oder mäanderförmig gewundene Feder, die insbesondere aus einem bandartigen Kunststoffmaterial bestehen bzw. gefertigt sein kann. Es kann vorgesehen sein, dass das Stützelement 14 aus einem festen, aber flexiblen Material gebildet ist. Vorzugsweise umfasst das Stützelement mehrere Federn auf einer diese tragenden Trägerschicht, ein Abstandstextil mit großem, offen gehaltenem Luftvolumen, einen Schaum mit insbesondere noppenartig profilierter Oberflächenstruktur und/oder eine Matte aus Gummihaar, mit Borsten oder aus bzw. mit Vliesmaterial.
Gegebenenfalls kann das Stützelement darüber hinaus eine Feuchte speichernde Oberfläche aufweisen, insbesondere durch eine Bestäubung bzw. Beschichtung mit Aktivkohle oder dergleichen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass an der Vorrichtung mindestens eine Ventilatoreinrichtung angeschlossen ist, welche dafür sorgt, dass Luft durch die Zwischenschicht gefördert wird. Der Übertritt von Luft zwischen der Ventilatoreinheit in die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere senkrecht oder fluch- tend zur Zwischenschicht erfolgen. Vorzugsweise erfolgt der Übertritt der Luft in einem Bereich der Zwischenschicht mit erhöhter Schichtdicke. Weiterhin ist bevorzugt, dass der Übertritt der Luft ein einem Bereich der Zwischenschicht erfolgt, dessen eines Ende einen verdickten, runden Querschnitt aufweist und dessen anderes Ende vorzugsweise einen flachen, verbreiterten Querschnitt aufweist. Die Ventilationseinrichtung kann insbesondere an der dem Passagier zugewandten Vorderseite des Polsterkerns angeschlossen sein. Wahlweise kann die Ventilationseinrichtung jedoch auch an der dem Passagier abgewandten Rückseite des Polsterkerns ange- schlössen sein.
Die Verbindungseinrichtung kann vorzugsweise mindestens eine Ausnehmung im Polsterkern aufweisen, die insbesondere senkrecht angeordnet sein kann. Die Ausnehmung im Polsterkern steht vorzugsweise in luftdurchlässiger Weise mit der Zwischenschicht der oberen Luftverteilungseinrichtung und/oder mit der Zwischenschicht der unteren Luftverteilungseinrichtung in Verbindung.
Zumindest ein Teil der Zwischenschicht kann an der Seite des Polsterkerns um diesen herum von dessen Vorderseite zu dessen Rückseite geführt sein. Vorzugsweise kann in diesem Teil der Zwischenschicht eine Leitereinrichtung aufgenommen sein. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der Teil der Zwischenschicht an der Seite des Polsterkerns angeordnet ist, der zu Kniekehlen des Passagiers und/oder zur Lehne des Sitzes weist.
Eine weitere bevorzugte Variante der Erfindung sieht vor, dass die Vorrichtung mehrere Ausnehmungen im Polsterkern aufweist, welche vorzugsweise mehrere Einzelabschnitte der auf dem Polsterkern angeordneten Zwischenschicht und/oder der oberen Luftverteilungseinrichtung mit der unter dem Polsterkern angeordneten Zwischenschicht und/oder der unteren Luftverteilungseinrichtung verbindet. Die mehreren Einzelabschnitte sind vorzugsweise voneinander getrennt und beabstandet.
Als Basisschicht kommt insbesondere eine Textilschicht in Frage. Diese Textilschicht der Basisschicht kann insbesondere ein Vlies, einen Schaum und/oder eine Folie aufweisen. Die Basisschicht ist vorzugsweise ausreichend dick, um ein Durchzeichnen von Stützelementen und/oder von Funktionselementen zu verhindern. Weiterhin kann die Basisschicht zumindest teilweise durchscheinend bzw. durchsichtig sein. Von Vorteil kann es darüber hinaus sein, wenn die Basisschicht für Dampf undurchlässig und Wasser abweisend ist. Die Basisschicht kann bspw. durch den Polsterkern des Fahrzeugsitzes, durch einen verdichteten Bereich der Zwischenschicht, durch einen Sitzbezug und/oder durch ein flächiges Heizelement gebildet sein. Als Deckschicht kommt insbesondere eine Textilschicht in Frage. Diese Textilschicht der Deckschicht kann insbesondere ein Vlies, einen Schaum und/oder eine Folie aufweisen. Die Deckschicht ist vorzugsweise ausreichend dick, um ein Durchzeichnen von Stützele- menten und/oder von Funktionselementen zu verhindern. Weiterhin kann die Deckschicht zumindest teilweise durchscheinend bzw. durchsichtig sein. Von Vorteil kann es darüber hinaus sein, wenn die Deckschicht für Dampf undurchlässig und Wasser abweisend ist. Die Deckschicht kann bspw. durch den Polsterkern des Fahrzeugsitzes, durch einen verdichteten Bereich der Zwischenschicht, durch einen Sitzbezug und/oder durch ein flächi- ges Heizelement gebildet sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Basisschicht mit dem Polsterkern stoffschlüssig verbunden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere durch Einschäumen beim Herstellen des Polsterkerns mit diesem verbunden werden.
Die Zwischenschicht und/oder die Basisschicht kann insbesondere eine im Wesentlichen für Flüssigkeit undurchlässige Schicht aufweisen, welche auf der dem Polsterkern zugewandten Seite der Zwischenschicht angeordnet ist, welche vorzugsweise aus dem glei- chen Material wie der Polsterkern besteht. Als Material für diese Schicht und den Polsterkern kommt insbesondere Polyurethan in Frage. Die flüssigkeitsundurchlässige Schicht kann im Wesentlichen die Basisschicht bilden.
Weiterhin kann die Basisschicht und/oder die Deckschicht vertiefte und/oder erhöhte Oberflächenbereiche aufweisen. Insbesondere können dadurch kanalartige Bereiche gebildet werden. Zumindest einige der Stützelemente können in einem vertieften Oberflächenbereich angeordnet sein. Vorzugsweise sind alle Stützelemente in vertieften Oberflächenbereichen angeordnet. Dabei weisen die erhöhten Oberflächenbereiche vorzugsweise in etwa das gleiche Höhenniveau auf wie die vertieften Bereiche mit Stützelement.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder Teile davon können in Ausnehmungen des Polsterkerns eingesetzt und dort bspw. mittels Klebeverbindungen, Haken, Klettverschlüssen oder Ähnlichem befestigt sein. Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, dass das flächige, elektrische Heizelement an oder in der Zwischenschicht, der Basisschicht und/oder der Deckschicht angeordnet ist. Das Heizelement kann insbesondere eine dieser drei genannten Schichten bilden. Das flächige elektrische Heizelement kann vorzugsweise ein elektrisch beheizbares Textil aufweisen, das vorzugsweise auf der dem Passagier zugewandten Seite der Zwischenschicht angeordnet ist. Das elektrisch beheizbare Textilmaterial des Heizelements kann insbesondere Carbonfäden und/oder eine elektrisch leitfähige Folie und/oder mindestens eine mäanderförmig angeordnete bzw. verlegte Heizlitze aufweisen.
Es kann weiterhin ein Leiter, insbesondere ein Heizleiter vorgesehen sein, der insbesondere in mindestens einem Zwischenraum zwischen mindestens zwei Stützelementen in der Zwischenschicht angeordnet ist, oder der insbesondere in einem von einem Stützelement gebildeten Zwischenraum in der Zwischenschicht angeordnet ist.
Durch die Stützelemente kann eine Vielzahl langgestreckter, insbesondere im Wesentlichen paralleler Zwischenräume gebildet sein. In mindestens zwei solcher Zwischenräume kann ein Heizleiter angeordnet sein, vorzugsweise ein isolierter Heizleiter. Der Heizleiter kann wahlweise an seinem Übergang von einem Zwischenraum in den anderen Zwischenraum an der Vorrichtung fixiert sein, insbesondere an der Basisschicht und/oder der Deckschicht. Diese Fixierung des Heizleiters kann bspw. durch einen Streifen aus haftfähigem Material gebildet sein, der insbesondere im Wesentlichen senkrecht zu den Zwischenräumen angeordnet ist.
Die Zwischenschicht und das flächige Heizelement können aufeinander kaschiert sein, wobei insbesondere ein Klebervlies als Träger dienen kann. Weiterhin können Stützelemente, die zumindest teilweise aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildet sind, angeschmolzen und mit dem Heizelement verbunden, insbesondere verpresst sein.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Polsterkern ebenfalls min- destens ein Stützelement aufweist. Der Polsterkern kann insbesondere im Wesentlichen aus einer Vielzahl von Stützelementen gebildet sein.
Ein Einschalten des Heizelements und/oder des Heizleiters kann einen Luftstrom längs der Zwischenschicht in der Zwischenschicht bewirken. Ein solcher Luftstrom in der Zwi- schenschicht kann auch durch eine anderweitige Erwärmung des Sitzes induziert werden, die insbesondere durch eine Sonneneinstrahlung oder durch einen auf dem Sitz befindlichen Passagier entsteht.
Im freien Raum innerhalb der jeweiligen Stützelemente oder zwischen mehreren Stützelementen können zusätzliche, auch mechanisch empfindliche oder steife Funktionselemente angeordnet sein, ohne beschädigt zu werden oder den Passagier zu stören. Durch den Einsatz der Erfindung kann eine Steigerung der Effizienz bestehender Sitzheizungselemente hinsichtlich des zeitlichen Ansprechverhaltens (Wärmeempfindens), Wärmever- teilung und Regelung der Temperatur erreicht werden. Die Erfindung ermöglicht eine hoch automatisierte Fertigung von Flächenheizelementen bei gleichzeitig variablem Design. Durch die Durchlüftung kann das Ansprechverhalten der Beheizung noch gesteigert werden. Durch PTC-Halbleiterbausteine als Heizkomponenten beinhaltet das Produkt die Funktion eines selbsfständigen Überhitzungsschutzes bzw. einer selbstständigen Tempe- raturregelung ohne zusätzliche elektronische Regler. PTC bedeutet Positiver Temperatur Koeffizient. Ein PTC-Leiter ist also ein Kaltleiter bzw. ein Leiter dessen elektrischer Widerstand mit der Temperatur zunimmt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezug- nähme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
Figur 1 eine schematische Perspektivdarstellung eines Polsterkerns,
Figur 2 eine weitere schematische Perspektivdarstellung eines Polsterkerns,
Figur 3 eine schematische Perspektivdarstellung zur Verdeutlichung verschiedener Varianten einer Basisschicht,
Figur 4 eine schematische Perspektivdarstellung eines Polsters eines Fahrzeugsitzes,
Figur 5 eine Schnittansicht des Fahrzeugsitzes gemäß Figur 4,
Figur 6 eine Schnittansicht einer ersten Aufbauvariante des Polsterkerns, Figur 7 eine Schnittansicht einer alternativen Aufbauvariante des Polsterkerns,
Figur 8 eine Schnittansicht einer weiteren alternativen Aufbauvariante des Polsterkerns, Figur 9 eine erste Ausführungsform eines Stützelements in perspektivischer Ansicht,
Figur 10 eine weitere Ausführungsform eines Stützelements in perspektivischer Ansicht,
Figur 11 eine Trägerschicht mit darin eingearbeiteten Stützelementen in schematischer Darstellung,
Figur 12 eine Aufbauvariante einer Zwischenschicht mit vertieften und erhöhten Oberflächenbereichen,
Figur 13 eines Ausgestaltung einer Deckschicht mit darauf aufgebrachter Oberflächenstruktur,
Figur 14 eine erste Variante eines Fahrzeugsitzes mit daran angeordneter Ventilationseinrichtung,
Figur 15 eine alternative Variante einer mit der Zwischenschicht verbundenen Ventilati- onseinrichtung,
Figur 16 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung einer Luftführung,
Figur 17 eine weitere Darstellung eines Fahrzeugsitzes mit auf dessen Oberseite auf- gebrachtem Heizelement,
Figuren 18 bis 21 verschiedene Darstellungen zur Ankoppelung der Ventilationseinrichtung an die Zwischenschicht,
Figuren 22 und 23 alternative Aufbauvarianten der Basisschicht mit darauf aufgebrachten Stützelementen bzw. Leitelementen,
Figur 24 eine schematische Schnittdarstellung zur Verdeutlichung einer alternativen Ankoppelung der Ventilationseinrichtung an die Zwischenschicht und Figur 25 eine schematische Schnittdarstellung eines Fahrzeugsitzes mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Figur 26 eine weitere Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Ansicht
Figur 27 elektrisches Ersatzschaltbild der Anordnung von Figur 26
Figur 28 Querschnitt durch einen Sitz mit einer Anordnung gemäß Figur 26
Figur 29 Längsschnitt durch einen Sitz mit Details einer Befestigung der Ventilationseinrichtung
Die Figur 1 zeigt in schematischer Perspektivdarsfellung den grundsätzlichen Aufbau ei- ner erfindungsgemäßen Vorrichtung am Beispiel eines Polsters. Das als Verbundbauteil dargestellte Polster umfasst einen unteren Polsterkern 22 sowie eine darauf aufgebrachte und mit dem Polsterkern 22 verbundene Basisschicht 8, die vorzugsweise als flüssigkeitsundurchlässige Schicht 76 ausgebildet ist. Auf der relativ dünnen Basisschicht 8 befindet sich eine darauf aufgebrachte Zwischenschicht 10, die von einer Deckschicht 12 bedeckt ist. Der gleiche Zusammenhang ist nochmals in Figur 2 dargestellt, wobei hier die Deckschicht 12 weggelassen wurde.
Der Polsterkern 22 kann bspw. aus Polyurethanschaum (PU-Weichschaum) oder bspw. aus Gummihaar bestehen. Die als Verteilschicht fungierende Zwischenschicht 10 wird durch ein Distanzmaterial gebildet, welches sich durch eine hohe Luftdurchlässigkeit quer zur Bauteiloberfläche als auch senkrecht dazu auszeichnet. Die Zwischenschicht 10 kann von Luft durchströmt werden, wie anhand der folgenden Figuren verdeutlicht wird.
Die schematische Perspektivdarstellung der Figur 3 zeigt unterschiedliche Ausgestal- tungsmöglichkeiten der Basisschicht 8, die mehrere nebeneinander angeordnete Bahnen aufweisen kann. Oberhalb der Basisschicht 8 befindet sich die Zwischenschicht 10. Eine erste Bahn weist Funktionselemente 18 auf, die bspw. als Füllkörper 48 ausgestaltet sein können. Eine daneben angeordnete zweite Bahn umfasst ein darin eingearbeitetes Stützelement 14, das bspw. als Spiralfeder oder dergleichen ausgebildet sein kann. Auf diesem mittleren Abschnitt der Basisschicht 8 kann weiterhin ein Funktionselement 18 in Gestalt eines Sensors 40 und/oder eines Aktors 46 aufgebracht sein. Der Sensor 40 kann bspw. als Temperatursensor ausgebildet sein. Die dritte Bahn weist eine Leiteinrichtung 42 in Form eines Heizdrahtes o. dgl. sowie ebenfalls ein mäanderförmig verlaufendes Stütz- element 14 auf. Darüber ist die Deckschicht 12 lediglich angedeutet.
Die schematische Perspektivdarstellung der Figur 4 verdeutlicht einen möglichen Aufbau eines Fahrzeugsitzes 20. Dieser weist einen inneren Polsterkem 22 auf, der von der U- förmig ausgebildeten Basisschicht 8 bedeckt ist. Die als flüssigkeitsundurchlässige Schicht 76 ausgebildete Basisschicht 8 umgibt den Polsterkern 22 an seiner Oberseite, an seiner Stirnseite sowie an seiner Unterseite. Eine längs der Basisschicht 8 verlaufende Zwischenschicht 10 weist ein Funktionselement 18 in Form einer Leiteinrichtung 42 auf, die als elektrische Verbindungsleitung zu einem flächigen Heizelement 74 fungiert, das sich auf der Deckschicht 12 befindet.
Der Bereich der Zwischenschicht 10 an der Ober-A orderseite 27 des Polsterkerns 22 fungiert im gezeigten Ausführungsbeispiel als Hohlraum 37 bzw. als obere Luftverteilungseinrichtung 25. Der Bereich der Zwischenschicht 10 an der Rückseite 30 des Polsterkerns 22 bildet ebenfalls einen Hohlraum 37 und fungiert als untere Luftverteilungsein- richtung 32. Der vordere Bereich der Zwischenschicht 10 an der Stirnseite des Posterkerns 22 bildet einen Hohlraum 37, der als Verbindungseinrichtung 35 zwischen der oberen Luftverteilungseinrichtung 25 und der unteren Luftverteilungseinrichtung 32 fungiert.
Die Figuren 5 bis 8 verdeutlichen verschiedene alternative Möglichkeiten des Lufttrans- ports von der Polsterunterseite zur Polsteroberseite.
Figur 5 verdeutlicht in einer schematischen Schnittdarstellung nochmals den Aufbau des Fahrzeugsitzes 20 entsprechend Figur 4. Eine durchgängig über den Schaumkern des Polsterkerns 22 gezogene Luftverteilschicht schafft hier die Luftverbindung von Polstero- ber- und Unterseite. Dies kann durch eine mattenartig ausgebildete Schicht erreicht werden, die über die Frontfläche oder rückwärtige Seitenfläche des Polsterkerns 22 geschlagen wird, so dass obere Verteilschicht 25, untere Verteilschicht 32 und Luftverbindung 35 in einem einzigen, durchgängigen Bauteil realisiert sind. Der Polsterkern 22 ist vorzugsweise so gerundet, dass auch beim Einsitzen einer Person die Ventilationsschicht nicht einknicken kann, wodurch möglicherweise die Luftströmung behindert oder unterbrochen werden könnte.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können die Polsteroberseite und die Polsterunter- seite über ein oder mehrere senkrecht in der Polsterschicht 22 verlaufende Luftdurchlässe verbunden sein.
Figur 6 verdeutlicht in einer schematischen Schnittdarstellung eine mögliche Ausgestaltung des Polsterkerns 22 des Fahrzeugsitzes, der vertikal angeordnete Ausnehmungen 68 aufweist, die jeweils als Verbindungseinrichtungen 35 zwischen der unteren Luftverteilungseinrichtung 32 und der oberen Luftverteilungseinrichtung 25 fungieren. Die vertikalen Ausnehmungen 68 im Polsterkern 22 stellen eine Verbindung zwischen der unteren Zwischenschicht 10 und der oberen Zwischenschicht 10 dar. Die untere Zwischenschicht 10 fungiert hierbei als untere Luftverteilungseinrichtung 32, während die obere Zwischen- schicht 10 als obere Luftverteilungseinrichtung 25 fungiert. Zwischen dem Polsterkern 22 und der Zwischenschicht 10 kann jeweils eine als für Flüssigkeit undurchlässige Schicht 76 ausgebildete Basisschicht 8 angeordnet sein.
Wird das Belüftungsfeld auf der Polsteroberfläche durch Gräben in mehrere Felder unter- teilt, die bspw. durch Bezugsquerabheftungen gebildet sind, so muss jedes Feld mit mindestens einem Luftdurchlass versehen sein. Figur 7 verdeutlicht dazu eine alternative Ausgestaltung des Polsterkerns 22. Hierbei sind ebenfalls vertikale Ausnehmungen 68, 68' im Polsterkern 22 vorgesehen, die als Verbindungseinrichtungen 35 fungieren. Die als obere Luftverteilungseinrichtung 25 fungierende obere Zwischenschicht 10 ist hierbei segmentartig unterteilt in Einzelabschnitte 70, 70' der Zwischenschicht 10. Darauf befindet sich eine dünne Schicht des Polsterkerns 22, der von einem Sitzbezug 72 bedeckt wird. Die als untere Luftverteilungseinrichtung 32 ausgebildete untere Zwischenschicht 10 ist in gleicherweise wie in Figur 6 als durchgängiges Volumenelement ausgebildet.
Figur 8 verdeutlicht eine schematische Schnittdarstellung einer möglichen Ausgestaltung der Zwischenschicht 10, die eine Reihe von Stützelementen 14 aufweist, die jeweils als röhrenartige Federn 50 ausgebildet sind. Diese dienen als obere Luftverteilungseinrichtung 25, da der von ihnen umwundene Raum 38 hohl ist. Darüber befindet sich ein Heiz- element 74, das von einer dünnen Polsterschicht bedeckt ist. Darauf befindet sich der Sitzbezug 72, der gleichzeitig die Deckschicht 12 bildet.
Figur 9 zeigt eine schematische Darstellung einer Feder 50, die als Stützelement 14 fun- giert. Diese Feder 50 ist spiralförmig gewickelt. Figur 10 zeigt eine alternative Variante der Feder 50, die ebenfalls ein Stützelement 14 bildet. Diese Feder 50 ist mäanderförmig ausgebildet.
Die Figuren 11 und 12 zeigen zwei unterschiedliche Varianten der unteren Luftvertei- lungsschicht 32.
Figur 11 verdeutlicht eine Reihe von Federn 50, die in paralleler Richtung zueinander nebeneinander in einer Trägerschicht 52 angeordnet sind. Die spiralförmigen Federn 50 bilden jeweils die Stützelemente 14 in der Trägerschicht 52. Die Figur 11 verdeutlicht so- mit eine erste Ausgestaltungsvariante der unteren Luftverteilungsschicht 32, die durch ein flächiges Material gebildet wird. Dadurch entstehen große Querschnitte für die Luftverteilung und Luftleitung bei gleichzeitig relativ geringer Bautiefe, die typischer Weise ca. 5 mm bis 15 mm betragen kann. Diese Schicht kann eine Spiralmatte sein, die durch das Verkleben der Spiralen auf dem textilen Trägermedium (Trägerschicht 52) entsteht. Der Träger kann vorzugsweise zum Schaumkern oder zur Sitzstruktur weisen.
Figur 12 verdeutlicht in einer schematischen Perspektivdarstellung eine weitere mögliche Ausgestaltung der Zwischenschicht 10, in die vertiefte Oberflächenbereiche 80 eingearbeitet sind, die als kanalartige Bereiche 84 ausgebildet sind. Diese sind jeweils voneinan- der getrennt durch erhöhte Oberflächenbereiche 82. Innerhalb der vertieften Oberflächenbereiche 80 befinden sich die Federn 50, die jeweils als Stützelemente 14 fungieren. Somit sind ein oder mehrere an der Schaumunterseite ausgeformte Kanalgräben ausgeformt, die parallel zur Schaumunterfläche verlaufen. Die Kanalgräben werden mittels Spiralen gegen ein Kollabieren beim Einsitzen einer Person abgestützt. Die Kanäle können in sich parallel verlaufen oder von einem Zentrum ausgehend, an dem sich die Ventilationseinrichtung 60 bzw. der Lüfter befindet, sternförmig zu den verschiedenen Polsterbereichen führen. Die Kanalform kann wahlweise halbrund, rechteckförmig oder trapezförmig ausgeformt sein. Für die obere, zum Passagier gewandte Luftverteilungsschicht 25 gibt es eine Reihe von Gestaltungsmöglichkeiten. So kann die Schicht bspw. durch eine Spiralstrukturmatte gebildet werden, die durch das Verkleben der Spiralen auf einem textilen Trägermedium entsteht. Der Träger kann zum Schaumkern oder zur Sitzstruktur weisen.
Alternativ hierzu kann die Schicht auch durch eine oder mehrere Lagen Abstandsgewirke gebildet werden. Das Gewirke wird durch Stanzung auf die gewünschte Kontur des Belüftungsfeldes hergestellt. Die obere Luftverteilungsschicht 25 kann wahlweise auch aus einem flächig geformten Gummihaarkörper, aus einer Borstenmatte oder aus sonstigen luftquerdurchströmbaren Materialien bestehen.
Eine weitere alternative Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Polsterkern eine strukturierte, noppenartige Oberfläche aufweist. Es kann auch ein zusätzliches Formschaumteil mit strukturierter Oberfläche auf den Schaumkörper geklebt sein. Das Formschaumteil kann aus retikuliertem (offenzelligem, luftdurchlässigem) Schaum gefertigt sein. Die Struktur kann dann auch zum Schaumkern weisen. Dadurch wird eine geringere Abzeichnung der Struktur auf der Bezugsoberfläche erreicht. Die Strukturierung kann durch Prägung des Schaums oder durch Materialabtrag (Fräsen) hergestellt werden.
Figur 13 zeigt eine weitere mögliche Ausgestaltung der Deckschicht 12, die erhabene Oberflächenstrukturen 54 aufweist.
Die Belüftung der Sitzkontaktfläche unter Einsatz des oben beschriebenen Polsterelements kann auf unterschiedliche Weise umgesetzt werden.
Eine belüftbare Ausgestaltung des Fahrzeugsitzes 20 verdeutlicht die schematische Schnittdarstellung der Figur 14. Der Fahrzeugsitz weist eine Polsterschicht 22 sowie eine diesen an wenigstens drei Seiten umhüllende Zwischenschicht 10 auf. Zumindest zwischen der oberen Luftverteilungseinrichtung 25 und der Polsterschicht 22 befindet sich die als flüssigkeitsundurchlässige Schicht 76 ausgebildete Basisschicht 8. Unterhalb des Fahrzeugsitzes befindet sich hierbei eine Ventilationseinrichtung 60, die für eine Luftzufuhr in die Zwischenschicht 10 sorgt. Die Ventilationseinrichtung 60 kann Luft in die untere Luftverteilungseinrichtung 32 einblasen, die dann über die Verbindungseinrichtung 35 in die obere Luftverteilungseinrichtung 25 gefördert wird. Der Ventilator kann an der Sitz- Struktur oder dem Polsterteil selbst befestigt sein. Die untere Ventilationsschicht weist hierzu eine Lufteintrittsöffnung auf.
Figur 15 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung des Fahrzeugsitzes, bei dem die Ventilationseinrichtung 60 an einer Schmalseite der Zwischenschicht 10 angeordnet ist. Die Ventilationseinrichtung 60 mündet bei diesem Ausführungsbeispiel an der oberen Luftverteilungseinrichtung 25.
Die Figuren 16 und 17 zeigen unterschiedliche Strömungswege der in die Zwischen- schicht 10 eingebrachten Luftströmung. Während die Figur 16 einen Fahrzeugsitz ohne Heizeinrichtung zeigt, befindet sich bei der Darstellung der Figur 17 ein flächiges Heizelement 74 auf der oberen Luftverteilungseinrichtung 25.
Bei der Ausgestaltung gemäß Figur 16 weist die untere Ventilationsschicht 32 eine Luft- eintrittsöffnung auf, während die obere Schicht 25 eine verdeckte Luftaustrittsöffnung aufweist. Diese kann für den Sitzpassagier nicht sieht- und spürbar zwischen Lehne und Sit∑kissen angebracht sein oder in die Lehnenabdeckung eingearbeitet sein und somit zum Fondpassagier gerichtet sein. Die Luftströmung unter der Sitzkontaktfläche entsteht durch natürliche Konvektion, die in Art eines Kamins durch eine Aufheizung der Luft in der oberen Schicht entsteht. Die Aufheizung erfolgt durch die Körperwärme des Passagiers, die auf das Sit∑polster übergeht.
Gemäß Figur 17 kann die Aufheizung der Luft in der oberen Verteilschicht 25 durch ein in die Schicht eingearbeitetes Heizmedium entstehen. Das Heizen der Luft bewirkt einen größeren Temperaturunterschied zur Umgebungsluft und damit eine stärkere Konvektion. Zudem ist die warme Luft aufnahmefähiger für darin enthaltene Luftfeuchtigkeit.
Wahlweise kann die Aufheizung der Luft in der oberen Verteilschicht 25 durch die Aufheizung der Sitzoberfläche durch Sonneneinstrahlung im Fahrzeugstillstand entstehen. Die entstehende Luftzirkulation verhindert, dass sich der Polsterkern 22 zu stark aufheizt. Zusätzlich wirkt die obere Luftverteilungsschicht 25 wärmeisolierend. Eine zusätzliche Aufheizung des sonnenbeschienenen Polsterkerns 22 würde sich nämlich im Fahrbetrieb für den Passagier thermophysiologisch nachteilig auswirken, da dem Körper aus der thermischen Masse des Schaums und der Sitzstruktur über lange Zeit Wärme zugeführt wird. Die Figuren 18, 19 und 20 zeigen jeweils unterschiedliche Ausgestaltungen der am Fahrzeugsitz befindlichen Ventilationseinrichtung 60. So verdeutlicht die Figur 18 eine als Axialgebläse ausgebildete Ventilationseinrichtung 60, welche die Luft in senkrechter Richtung zur Flächenausdehnung der Zwischenschicht 10 in diese einbläst. Auf der Unterseite der Luftverteilungsschicht 32 befindet sich eine Lufteinlassöffnung in das Abstandsmedium. Die Öffnung entspricht im Querschnitt der Luftauslassöffnung des Ventilators. In der Spiralstrukturmatte entsteht die Öffnung durch einen Ausschnitt in der Deckschicht, der optional durch einen Rahmen oder ein Gitter zum Schutz des Lüfterrotors abgestützt wird.
Figur 19 zeigt ein Radialgebläse, das die Luft stirnseitig entlang der Flächenausdehnung der Zwischenschicht 10 in diese einbläst. Der Ventilator 60 ist somit an der Stirnfläche der Verteilschicht angebracht. Eine Adaption passt die Querschnittsform des Ventilatorauslasses an den flächigen Einlass in der Verteilschicht an. Vorzugsweise kommt aus strö- mungsteehnisehen Gründen ein Radiallüfter zum Einsatz, der einen engeren Auslass als ein Axialgebläse aufweist und der die von unten angesaugte Luft um 90° umgelenkt aus- Diast.
Figur 20 illustriert einen Bereich 62 der Zwischenschicht 10, an dessen eines Ende 64 eine Ventilationseinrichtung 60 in Gestalt eines Axialgebläses angeordnet ist, das die Luft durch den Bereich 62 zum anderen Ende 66 der Zwischenschicht 10 fördert. Die Figur 21 verdeutlicht einen Bereich 62 der Zwischenschicht 10, die an einem Ende 64 die Ventilationseinrichtung 60 aufweist. Das andere Ende 66 leitet die Luft in die gesamte Zwischenschicht 10. Bei der in den Figuren 20 und 21 gezeigten Ausführungsform mündet die Spi- ralstrukturmatte in einen sich aufweitenden Verbindungskanal, der durch kreisrunde Spiralen mit zunehmenden Durchmessern abgestützt wird. Die Eintrittsöffnung am Ende des Kanals entspricht im Querschnitt der Luftauslassöffnung des Ventilators. Der Kanal kann wahlweise auch durch die Fortführung, Aufweitung und Verflechtung der Spiralen aus der Spiralstrukturmatte gebildet sein.
Die Figur 22 verdeutlicht eine schematische Draufsicht auf die Basisschicht 8, die eingearbeitete Leiteinrichtungen 42 und Heizleiter 44 aufweist. Zudem sind Stützelemente 14 vorgesehen, welche den jeweiligen Heizleiter 44 in seiner Position halten. Die schematische Draufsicht der Figur 23 verdeutlicht einen Heizleiter 44, der auf der Basisschicht 8 fixiert ist. Der Heizleiter ist wendeiförmig auf der Basisschicht 8 verlegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden durch die Stützelemente 14 eine Anzahl bzw. eine Vielzahl langgestreckter Zwischenräume 88, 88' gebildet, die parallel zueinander stehen. Eine Leiteinrichtung 42 in Form eines isolierten Heizleiters 44 verläuft in den Zwischenräumen 88, 88'. Der Heizleiter 44 ist an einem Übergang 92 von einem Zwischenraum 88 in den anderen Zwischenraum 88' an der Basisschicht 8 fixiert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt diese Fixierung mittels Streifen 94 aus haftfähigem Material, die jeweils senkrecht zu den Zwischenräumen 88, 88' angeordnet sind. Es kann auch vorgese- hen sein, daß die Streifen 94 als Elektroden ausgebildet sind.
Die schematische Darstellung der Figur 24 verdeutlicht eine mögliche Verbindung zwischen der Ventilationseinrichtung 60 und der Verbindungseinrichtung 35 der Zwischenschicht 10, die um den Polsterkern 22 angeordnet ist
Die Figur 25 verdeutlicht schließlich eine Klimatisierungsvorrichtung 2, die in eine Ausnehmung 86 des Polsterkerns 22 eingelegt werden kann.
Figur 26 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform. Dargestellt wird eine Basis- schicht 8 (alternativ die Deckschicht 12), auf der eine Vielzahl von Stützelementen 14 angeordnet ist. Die Stützelemente 14 weisen im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Form langgestreckter Spiralen auf, die bezüglich ihrer Längsachsen in etwa parallel zueinander nebeneinander angeordnet sind.
Entlang der Längsachse eines jeweiligen Stützelementes 14 verläuft jeweils ein elektrischer Leiter 43. Dieser Leiter 43 ist vom Stützelement 14 umwunden und dadurch gut gegen äußere Krafteinwirkung geschützt. Der elektrische Leiter 43 kann ein Heizkabel sein. Vorliegend handelt es sich jedoch um ein Flachkabel, vorzugsweise ein zweiadriges.
Vorzugsweise ist auf jedem elektrischen Leiter 43 mindestens ein elektrischer Heizbaustein 47 angeordnet. Vorzugsweise sind auf einem jeweiligen elektrischen Leiter 43 eine Vielzahl von Heizbausteinen 47, vorzugsweise in regelmäßigen Abständen angebracht. Dabei handelt es sich vorzugsweise um PTC-Elemente, bspw. aus Halbleiterkeramik aus Bariumtitanat. Die Heizbausteine 47 eines elektrischen Leiters 43 sind vorzugsweise elek- frisch parallel zueinander kontaktiert. Figur 27 zeigt das elektrische Ersatzschaltbild der Anordnung von Figur 26.
Die Vielzahl von elektrischen Leitern 43 ist unter Bildung einer kammartigen Leiterstruktur über eine gemeinsame Sammelleitung 45 an eine Stromquelle angeschlossen. Die Sammelleitung 45 verläuft in etwa senkrecht zu den elektrischen Leitern 43 an Rand der Basisschicht 8 bzw. der Deckschicht 12 entlang.
Figur 28 zeigt die Anordnung von Figur 26 eingebaut in einem Fahrzeugsitz. Unter einem Sitzbezug 72 ist die Deckschicht 12 angeordnet. Längs der Deckschicht 12 verlaufen in der Zwischenschicht 10 die Stützelemente 14 mit den darin aufgenommenen elektrischen Leitern 43 und den Heizbausteinen 47. Mit der Zwischenschicht 10 steht eine Ventilatoreinrichtung 60 in fluiddurchlässiger Verbindung.
Im Betrieb erwärmen sich die Heizbausteine 47 durch ohmsche Heizung. Die charakteristische Zunahme des Hei∑widerstandes von PTC-Bausteinen mit steigender Temperatur verursacht eine Temperaturbegrenzung, bzw. eine Selbstregulierung der Heizleistung des Bausteins und bestimmt damit dessen Endtemperatur. Die Wärme gelangt vorwiegend konduktiv über die in der Zwischenschicht 10 eingeschlossene Luft hinweg und dem zwi- sehen einem Passagier 96 und den Heizbausteinen 47 befindlichen Sitzbezug 72 zum Körper des Passagiers. Die Luftschicht in der Zwischenschicht 10 trägt über konvektive Durchmischung zur Wärmeverteilung bei. Bei zusätzlichem Einsatz der Ventilatoreinrichtung 60 wird Luft durch die Zwischenschicht 10 und den luftdurchlässigen Sitzbezug 72 hindurch gefördert und ein konvektiver Wärmetransport zum Passagier 96 erzeugt. Dieser erhöht die schnelle Wahrnehmung des Systembetriebes und verbessert gleichzeitig die Wärmeverteilung.
Zur Regelung der Heizleitung kommen neben geeigneter Auswahl von Art, Anzahl, Dichte und Größe der Heizbausteine auch eine Regelung der Strommenge, der Einschaltzeiten und der PTC-Effekt der Heizbausteine in Betracht.
Außerdem kann vorzugsweise sein, dass die Heizleistung durch Regelung des Luftstroms der Ventilationseinrichtung 60 geregelt ist. Höhere Luftströme führen zu einer höheren konvektiven Kühlung der PTC Bausteine und damit über die Widerstandserniedrigung zu einer Steigerung der erzeugten Heizwärme. Die physiologische wirksame Heizleistung steigt in einem bestimmten Luftvolumenstrombereich ebenfalls an.
Außerdem kann eine zeitverzögerte Zuschaltung des Gebläses nach einer Vorwärmphase der PTC-Bausteine vorgesehen sein. Dies kann ebenfalls zu einer Steigerung des subjektiv wahrgenommenen Ansprechverhaltens der Autositzheizung beitragen. Gleichzeitig wird die Ventilation des Passagiers mit anfänglich kalter Luft im Sitz vermieden. Hohe Anschaltströme der PTC-Bausteine machen evtl. eine in Serie geschaltete Baueinheit zur Strombegrenzung notwendig (Beispiel NTC-Halbleiterbaustein), damit das Fahrzeugbord- netz nicht überlastet wird.
Figur 28 zeigt Details einer Befestigung einer Ventilationseinrichtung 60 an der Zwischenschicht 10. Auf einem Polsterkern 22 sind eine Zwischenschicht 10, eine Deckschicht 12 und ein Sitzbezug 72 angeordnet. Im Polsterkern 22 ist in etwa mittig eine Ausnehmung 68 vorgesehen, welche den Polsterkern 22 von der einem Passagier 96 abgewandten Seite des Polsterkerns 22 bis zur Zwischenschicht 10 durchdringt. In der Ausnehrnung 68 ist eine Ventilatoreinrichtung 60 angeordnet, um Luft von der dem Passagier 96 abgewandten Seite des Polsterkern 22 in die Zwischenschicht 10 einzuspeisen.
Zur Befestigung der Ventilatoreinrichtung 60 an der Zwischenschicht 10 ist eine Verankerung 97 vorgesehen. Diese weist eine Befestigungseinrichtung 100 an der Ventilatoreinrichtung und eine Halteeinrichtung 98 an der Zwischenschicht 10 auf.
Die Befestigungseinrichtung 100 ist im vorliegenden Fall ein Kabelbinder, welcher in eini- ge Windungen mindestens eines Stützelementes 14 der Zwischenschicht 10 eingreift, um die Ventilatoreinrichtung 60 an der Zwischenschicht festzubinden. Diese Art der Befestigung ist gleichzeitig stabil, kostengünstig und ausreichend nachgiebig bei mechanischer Belastung. Statt eines Kabelbinders wären jedoch auch Haken oder Clips denkbar, welche die Ventilatoreinrichtung 60 an einem Stützelement 14 oder einem korrespondieren- den Bauelement fixieren.
Die Halteeinrichtung 98 ist im vorliegenden Fall ein kurzer Stutzen, der an mindestens einem Stützelement 14 befestigt - vorzugsweise angeschweißt - ist. Dieser führt die Ventilatoreinrichtung 60 bei der Montage in die vorgesehene Position und verrastet sie in ihrer Endposition. Statt eines Stutzens kann jedoch auch ein Flansch oder eine ähnliche mechanische Montageschnittstelle vorgesehen sein.
Vorzugsweise besitzt die Verankerung 97 noch einen Schwingungsdämpfer 99. Dieser kann wie im Ausführungsbeispiel durch entsprechend locker eingestellte Kabelbinder gebildet sein. Vorzugsweise kommen jedoch Schwingungsabsorber aus Gummi in Form von Platten oder Zapfen zum Einsatz. Diese sind vorzugsweise zwischen der Ventilatoreinrichtung 60 und der Zwischenschicht 10 angeordnet.
Die Entfeuchtung der Sitzoberfläche kann durch einen Feuchte-Zwischenpuffer im oberen Abstandsmedium, bspw. im Bereich der oberen Deckschicht 12 verbessert werden. Eine solche Entfeuchtung kann sich insbesondere im Falle des Einstiegs einer stärker transpirierenden Person vorteilhaft auswirken, da an der Sitzkontaktfläche anfallende Feuchtigkeit bzw. Wasserdampf rasch vom Polster aufgenommen werden kann. Durch die Belüf- tung und Beheizung des Polsters wird der Puffer kontinuierlich entleert und entfeuchtet. Der Puffer kann auf verschiedene Weise in die Schicht eingebracht werden. So können die Spiralzwischenräume und/oder die Spiralinnenräume mit Feuchte adsorbierendem Granulat aufgefüllt werden, bspw. mit Aktivkohle. Es kann auch die Spiraloberfläche mit Feuchte adsorbierendem Pulver bestäubt werden. Die Anhaftung des Pulvers kann bspw. durch Aufschmelzen der Spiraloberfläche oder durch eine Klebebeschichtung gewährleistet werden. Die Spiralmatte kann auch mit einer Feuchte aufnehmenden Vliesdeckschicht versehen werden.
Die Luftverteilungsschichten (Zwischenschichten 10) müssen fest mit dem Polsterkern 22 verbunden werden, um ein Verrutschen der Schichten bei der Bezugsmontage (Bepolste- rung) sowie beim Sitzgebrauch zu verhindern. Diese Verbindung kann grundsätzlich auf unterschiedliche Weise hergestellt werden. So kann die Verteilschicht in einem Form- schaumprozess eingebracht werden (Einschäumung). Dadurch wird eine ganzflächige Haftung der Schicht erreicht. Eine Trennschicht aus Folie oder dichtem Textil verhindert das Durchdringen des flüssigen Schaums im Herstellungsprozess und hält die Kanäle (Spiralekanäle) offen. Die Trennschicht kann wahlweise die nach unten gewandte Trägerschicht der Spiralmatte ganz oder teilweise ersetzen. Alternativ hierzu kann die Verteilschicht in Form einer Matte eingebracht werden, die in Vertiefungen des Schaumkerns eingelegt wird. Die Vertiefungen bilden ein Negativ der Außenform der Matte. Durch den Formschluss wird ein Verrutschen der Matte verhindert.
Eine weitere Variante besteht darin,, dass an den Schaumkern Halterungen in Form von Krallen, Haken oder Klettverschlüssen befestigt sind. Diese Halterungen werden vorzugsweise durch den Formschäumprozess am Schaumkern befestigt oder umschäumt. Die Halterungen greifen an der Mikrostruktur der Verteilschicht oder den Stützelementen an.
Wahlweise kann die Verteilschicht durch eine Klebeverbindung an dem Schaumkern befestigt werden.
Schließlich kann die zur Schaumoberfläche weisende Trägerschicht einen Konturüber- stand zum Abstandsmedium aufweisen. Der überstehende Rand der textilen oder folienartigen Schicht wird mit dem Schaumkern mit einer Klebung verbunden.
Ein Formschaumteil mit Komfortschicht im Bereich der Sitzkontaktfläche kann auf verschiedene Weise gestaltet sein. So kann bspw. ein Heizmedium mit einem Abstandsme- dium flächig verbunden sein. Dieser Verbund bedeckt die obere, einem Passagier zugewandte Seite eines Formschaumkerns. Das Heizmedium bildet dabei die äußere, zur O- berfläche weisende Schicht. Vorzugsweise wird der Komfort-Verbund innerhalb des Formschäumens in den Fertigungsprozess eingebracht, wodurch eine stabile, kleberfreie und vollflächige Verbindung gebildet werden kann. Wahlweise kann das Heizmedium auch ein integraler Bestandteil des Abstandsmediums sein.
Als Abstandsmedium kommt insbesondere ein relativ biegeschlaffes Material mit ausgeprägter Stauchhärte sowie mit ausgeprägtem Rückstellverhalten in Frage, so dass beim Einsetzen eines Passagiers auf bzw. in das Polster definierte Freiräume erhalten bleiben. Dennoch sollte sich das Medium jeder Kontur im Schaum relativ leicht anpassen können und Druckbelastungen ohne nennenswerte Verteilung an den Schaum weitergeben können, damit der Sitzkomfort für den Passagier durch das Medium nicht beeinträchtigt wird. Die Schicht kann bspw. durch eine Spiralstrukturmatte gebildet werden. Diese Spiralmatte entsteht durch das Verkleben der Spiralen (Stützelemente 14) auf einem textilen Trägermedium (Trägerschicht 52, vgl. Figur 13). Der Träger kann zum Schaumkern oder zur Sitzstruktur weisen. Wahlweise kann die Schicht auch durch eine oder mehrere Lagenab- standsgewirke gebildet werden. Das Gewirke kann durch Stanzung auf die gewünschte Kontur des Belüftungsfeldes hergestellt werden.
Alternativ hierzu kann die Schicht aus einem flächig geformten Gummihaarkörper bestehen, aus einer Borstenmatte oder aus sonstigen luftquerdurchströmbaren Materialien.
Der Polsterkern 22 kann eine strukturierte, noppenartige Oberfläche aufweisen. Wahlweise kann auch ein zusätzliches Formschaumteil mit strukturierter Oberfläche auf den Schaumkörper geklebt sein. Das Formschaumteil kann insbesondere aus retikuliertem (offenzelligem, luftdurchlässigem) Schaum gefertigt sein. Diese Struktur kann ggf. zum Schaumkern weisen. Dadurch wird eine geringere Abzeichnung der Struktur auf der Bezugsoberfläche erreicht. Die Strukturierung kann durch Prägung des Schaums oder durch Materialabtrag (bspw. durch Fräsen) hergestellt werden.
Das flächig ausgebildete Heizmedium kann mittels einer Klebeschicht in einem Kaschier- prozess mit dem Abstandsmedium verbunden werden. Vorzugsweise wird ein thermo- oder heißdampfaktivierbares Klebevließ verwendet. Das flächige Heizmedium kann aus einem Heizleiter bestehen, der auf einem flächigen Träger verlegt und verklebt wird. Es kann auch aus einem Netzwerk von parallelen Carbonfasern gebildet werden, das in einem Näh-Wirk-Prozess auf einen textilen Träger aufgebracht wird. Das Heizmedium kann wahlweise auch als metallische Beschichtung auf einer Trägerfolie ausgebildet sein. Schließlich kann eine alternative Variante des Heizmediums eine leitfähige Kunststoffschicht umfassen. Der Kunststoff zeichnet sich durch eine Abnahme der spezifischen Leitfähigkeit mit zunehmender Temperatur aus (PTC). Der Heizstrom fließt zwischen zwei Elektrodenschichten senkrecht zur Polsteroberfläche. Die Heizleistung kann dadurch re- gional der Wärmeabfuhr folgend unterschiedlich sein.
Die Schlaufen können am Träger durch Klebepunkte an den Wendepunkten fixiert werden oder an einer Klebebahn auf einem überstehenden Rand des Trägers gehalten werden. Eine weitere alternative Variante sieht vor, dass die thermoplastische Oberfläche der Spiralen aus thermoplastischem Kunststoff durch Wärmeeintrag aufgeschmolzen wird. Der Wärmeeintrag kann bspw. durch Bestrahlung, Heißluft oder durch Beheizung der Leiter selbst vorgenommen werden. Dadurch werden an den Kontaktstellen des Leiters zur Spirale Klebepunkte geschaffen, die nach dem Aushärten des Thermoplasts für eine mechanische Verbindung sorgen.
Zusätzlich können die Heizleiter jeweils eine isolierende Ummantelung aufweisen, die als Scheuerschutz dient.
Die Verbindung des Abstandsmediums zum Schaum kann in folgender Weise ausgebildet sein. Die Verteilschicht kann im Formschaumprozess eingemischt werden (einschäumen). Dadurch wird eine ganzflächige Haftung der Schicht erreicht. Eine Trennschicht aus Folie oder dichtem Textil verändert das Durchdringen des flüssigen Schaums im Herstellungs- pro∑ess und hält die Kanäle (Spiralkanäle) offen. Die Trennschicht kann die nach oben gewandte Trägerschicht der Spiralmatte ganz oder teilweise ersetzen. Ein Überstand der Trennschicht schützt gleichfalls die seitlichen Kanten des Abstandsmediums. Der Überstand kann um das Abstandsmedium geschlagen werden und an dessen Oberseite fixiert werden.
Im Folgenden wird eine Ausgestaltungsmöglichkeit für eine Spiralstrukturmatte mit aufgefüllten Zwischenräumen näher erläutert (vgl. auch Figuren 11 und 12). Ein Formschaumteil mit Komfortschicht im Bereich der Sitzkontaktfläche kann auf folgender Weise ausgestaltet sein. Die Komfortschicht wird durch eine Spiralstrukturmatte gebildet. Die Spiral- matte entsteht durch das Verkleben der Spiralen auf einem textilen Trägermedium. Der Träger kann zum Schaumkern 22 oder zur Sitzstruktur weisen. Die Verklebung der Spiralen auf dem Träger kann durch Aufschmelzen der Bänder aus thermoplastischem Material erfolgen.
Die Spiralstrukturmatte selbst ist ein biegeschlaffes Abstandsmedium mit hoher Stauchhärte und großem Rückstellverhalten, so dass beim Einsetzen eines Passagiers definierte Freiräume erhalten bleiben. Dennoch kann sich das Medium jeder Kontur im Schaum leicht anpassen und Druckbelastungen ohne Verteilung an dem Schaum weitergeben. Damit wird der Sitzkomfort des Polsters durch das Medium nicht beeinträchtigt. Die Freiräume der Spiralstruktur können für das Auffüllen mit komfortwirksamen Materialien genutzt werden. Wahlweise können sie auch für die Leitungsverlegung sowie für die Aufnahme von Sensoren und/oder Aktoren genutzt werden. Die Polstereigenschaften des ungefüllten Abstandsmaterials sollten weitgehend erhalten bleiben, weshalb nur ein Teil des zur Verfügung stehenden Volumens aufgefüllt wird. Diese Füllung kann bspw. aus Kugeln, Flocken oder Granulat bestehen. Als Füllmaterial kommen bspw. Kügelchen aus wärmeisolierendem Styropor bzw. aus Polystyrol in Frage. Dadurch wird eine geringere Aufheizung des Schaumkerns bei Sonneneinstrahlung im Fahrzeugstillstand erreicht. Die im Polsterkern gespeicherte Wärme wirkt sich im Fahrbetrieb für den Passagier thermo- physiologisch nachteilig aus. Die obere Schicht wirkt auch bei winterlichen Bedingungen wärmeisolierend, so dass im kalten Fahrzeugsitz weniger Körperwärme zum Schaumkern geleitet wird.
Die Füllung kann bspw. auch aus Feuchte adsorbierendem Granulat bestehen, bspw. aus Aktivkohle, womit eine Verbesserung des Sitzklimakomforts erreicht werden kann.
Als Füllung eignen sich auch Recycling-Schaumflocken, die für einen guten Polsterkomfort und für ein ausreichendes Rückstellverhalten sorgen können.
Ein Granulat-Schaumflockengemisch als Füllung sorgt für einen guten Polsterkomfort, ein ausreichendes Rückstellverhalten sowie einen verbesserten Sitzklimakomfort.
Schließlich kann die Füllung auch aus tierischen und/oder pflanzlichen Naturfasern beste- hen, die ebenfalls eine Verbesserung des Sitzklimakomforts und des thermischen Komforts bewirken können.
Die Freiräume in der Spiralmatte können für die Aufnahme von Sensoren genutzt werden. Hierfür eignen sich bspw. Drucksensoren für sogenannte Sitzbelegungserkennungen. Diese werden, wenn sie folienartig ausgebildet sind, vorzugsweise unter der Spiralmatte angeordnet. Die Spiralmatte hat die Eigenschaft, die Druckinformationen gerichtet nach unten weiter zu geben. Die Sensoren sind dadurch vor Beschädigungen geschützt, die beim bezugsnahen bzw. oberflächennahen Einbau durch den Sitzgebrauch entstehen könnten. Als Sensoren kommen bspw. auch Temperatursensoren für Sitzbeheizungen und/oder Klimasteuerungen, Feuchtesensoren zur Steuerung von Sitzklimaeinrichtungen, Thermo- state für Sitzbeheizungen und/oder Bedienschalter oder Drucksensoren für die Bedienung von Sitzverstellungen und anderen elektromechanischen Komfortelementen in Frage. Wahlweise können die Freiräume in der Spiralmatte für die Aufnahme von Aktuatoren genutzt werden, bspw. für Massagemotoren.
Selbstverständlich können die Freiräume in der Spiralmatte auch für die Aufnahme von Leitungen (Leiteinrichtungen 42, Heizleiter 44) genutzt werden. Die Leitungen sind dadurch vor Beschädigungen bei der Montage und beim Sitzgebrauch geschützt. Weiterhin sind die Leitungen für den Benutzer nicht spürbar und zeichnen sich im Lauf des Gebrauchs der Polsterfläche nicht an dieser ab. Als solche Leiter kommen insbesondere Heizleiter, Rundkabel für die Versorgung von Sitzbeheizungen und/oder von Sitzverstel- lungen, Flachbandleitungen für die Versorgung von Sitzbeheizungen und/oder von Sitzverstellungen, Versorgungsschläuche für pneumatische Sitzverstellungen und/oder Flüssigkeit führende Schläuche für Sitzbeheizungen und/oder für Sitzkühleinrichtungen in Frage.
Eine als Komfortschicht bezeichnete, durchgängig über den Schaumkern gezogene Schicht schafft die Verbindung von Polsteroberseite und Polsterunterseite. Dies kann durch ein mattenartig ausgebildetes Bauteil (Zwischenschicht 10) erreicht werden, das über die Frontfläche oder rückwärtige Seitenfläche des Polsterkerns 22 geschlagen wird. Der Polsterkern 22 ist so gerundet, dass auch beim Einsetzen einer Person die Schicht nicht einknicken kann und damit in der Schicht geführte Leitungen beschädigt werden können. Weiterhin ist die Leitungsführung hierdurch verdeckt und für den Benutzer wider sichtbar noch spürbar (vgl. bspw. Figur 4).
Die Trägerschichten für das Spiralmedium können die folgenden Eigenschaften aufwei- sen. Die Deckschicht kann durch ein textiles Medium oder durch Schaum gebildet werden, damit ein Durchzeichnen des Füllgranulats, der Leitungen, der Sensoren oder der Spiralen selbst zur Polsteroberfläche verhindert werden kann. Diese Deckschicht kann grobmaschig oder offenzellig sein. Allerdings sollten die Granulatteile die Deckschicht auch beim Gebrauch des Sitzes nicht durchdringen können. Die Deckschicht kann darüber hinaus dampfdurchlässig und wasserabweisend sein, um unter der Schicht liegende Medien und Bauteile vor eindringender Flüssigkeit zu schützen und gleichzeitig den Klimakomfort des Sitzes zu wahren.
Für die Deckschicht kommen grundsätzlich verschiedenste Materialien in Frage, die zusätzlich die Polstereigenschaften des Sitzes und die Haptik der Polsteroberfläche verbessern. Dies können Vließe, Textilien, Schäume oder Folien sein. Einschränkungen in der Auswahl entstehen durch die Umsetzung einer Klebeverbindung zum Spiralmedium.
Die Deckschicht kann auch eine lichtdurchlässige Folie in Verbindung mit einer perforierten Bezugsfläche und ein Leuchtmedium im Sitz aufweisen, so dass eine Beleuchtung der Polsteroberfläche ermöglicht ist. Diese Beleuchtung kann für eine Visualisierung von Bedienelementpositionen, Sensorpositionen und/oder den Funktionszustand eines Komfortelementes dienen.
Durch eine derartige Beleuchtung kann zudem eine optische Aufwertung des Sitzdesigns erreicht werden.
Die geometrischen und konstruktiven Freiheiten der Spiralstruktur ermöglichen wahlweise eine Substitution des gesamten Schaumkerns. Mit der Anwendung mehrerer Spiralschichten, großer Spiralquerschnitte und/oder ineinander verflochtener Spiralen wird der Aufbau eines voluminösen Formkörpers erreicht. Die thermoplastische Verformbarkeit ermöglicht die Bearbeitung des Oberflächenprofils als letzten Fertigungsschritt.
Als Trägerschicht des Spiralmediums kann der Verbund von Bezugsstoff und Unterwaren selbst verwendet werden. Somit wird das gesamte Sitzpolster, bestehend aus Polsterkern, Bezug und Unterfederung durch eine Baueinheit ersetzt.
Es kann vorgesehen sein eine Klimatisierungsvorrichtung für einen Fahrgastraum eines Fahrzeuges, mit einer Basisschicht 8, mit einer einem Passagier 96 zugewandten Deckschicht 12, welche die Basisschicht 8 zumindest teilweise überdeckend angeordnet ist, mit einer Zwischenschicht 10, welche zwischen der Basisschicht 8 und der Deckschicht 12 angeordnet ist und welche mindestens ein Stützelement 14 in Form einer gewundenen Feder aufweist, das die Basisschicht 8 und die Deckschicht 12 auf Abstand zueinander hält, um zwischen den beiden einen Hohlraum 37 freizuhalten, wobei die Klimatisierungseinrichtung mindestens einen elektrischen Leiter 43 aufweist, welche in dem Hohlraum 37 angeordnet sind.
Es kann vorgesehen sein, dass die Klimatisierungseinrichtung mindestens ein elektrisches Heizelement 49 aufweist und dass der elektrische Leiter 43 und/oder das elektrische Heizelement 49 durch einen Heizleiter 44 gebildet sind.
Es kann vorgesehen sein, dass der elektrische Leiter 43 zumindest teilweise längs des Stützelementes 14 verläuft, vorzugsweise innerhalb und/oder außerhalb des vom Stützelement 14 umwundenen Raumes 3.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Vielzahl von elektrischen Leitern 38 oder Leiterab- schnitten 41 , 41 ' vorgesehen sind, welche elektrisch parallel zueinander geschaltet und/oder in etwa parallel zueinander verlegt sind, und welche über mindestens eine gemeinsame Sammelleitung 45 und/oder durch wechselweises Verbinden der Enden eines Leiterabschnittes 41 mit jeweils einem Ende benachbarter Leiterabschnitte 41 ' miteinander verbunden sind.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Leiter 43 mit mindestens einem Heizbaustein 47 bestückt ist, welcher vorzugsweise einen Heizwiderstand mit PTC-Charakteristik aufweist, vorzugsweise mit einer Halbleiterkeramik mit Bariumtitanat.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Leiter 43 mit einer Vielzahl von Heizbausteinen 47 bestückt ist, welche vorzugsweise elektrisch parallel zueinander angeschlossen sind.
Es kann vorgesehen sein, dass der elektrische Leiter 43 durch ein Flachkabel und/oder einen Flachleiter gebildet ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung eine Ventilatoreinrichtung 60 aufweist, welche über eine mittelbare und/oder unmittelbare Verankerung 97 am Stützelement 14 befestigt ist. Es kann vorgesehen sein, dass die Verankerung eine Halteeinrichtung 98 - insbesondere eine angeschweißte Halteplatte oder einem Führungsstutzen - an dem mindestens einen Stützelement 14 aufweist, an welcher die Ventilationseinrichtung 60 montierbar ist, dass die Ventilationseinrichtung 60 eine Befestigungseinrichtung 100 aufweist - insbesondere Haken, Clips oder Kabelbinder -, mittels welcher die Ventilationseinrichtung 60 an dem mindestens einen Stützelement 14 befestigbar ist, und/oder dass die Verankerung 97 mindestens einen Schwingungsdämpfer 99' aufweist, der eine Übertragung von Schwingungen von der Ventilatoreinrichtung 60 auf das Stützelement 14 dämpft, vorzugsweise in Form von Gummizapfen.
Es kann vorgesehen sein, dass die Regelung der Heizleistung des Heizelementes 49 über die PTC-Charakteristik des Heizelementes 49 und/oder den Volumenstrom der Ventilationseinrichtung 60 erfolgt.
Bezugszeichenliste
Vorrichtung 54 Oberflächenstruktur
Vorrichtung 60 Ventilatoreinrichtung, -einheit
Basisschicht 62 Bereich der Zwischenschicht
Zwischenschicht 64 ein Ende des Bereichs
Deckschicht 66 anderes Ende des Bereichs
Stützelement 68 Ausnehmung im Polsterkern
Verbleibender Raum 70 Einzelabschnitte der Zwischenschicht
Funktionselement 72 Sitzbezug
Fahrzeugsitz 74 Heizelement
Polsterkern 76 flüssigkeitsundurchlässige Schicht
Obere Luftverteilungseinrichtung 80 vertiefter Oberflächenbereich
Vorderseite des Polsterkerns 82 erhöhter Oberflächenbereich
Rückseite des Polsterkerns 84 kanalartiger Bereich untere Luftverteilungseinrichtung 86 Ausnehmung des Polsterkerns
Verbindungseinrichtung 88 Zwischenraum zw. Stützelementen
Hohlraum 90 Zwischenraum in der Zwischenschicht
Umwundener Raum 92 Übergang
Sensor 94 Streifen Leitungsabschnitte 96 Passagier
Leiteinrichtung 97 Verankerung
Elektrischer Leiter 98 Halteeinrichtung
Heizleiter 99 Schwingungsdämpfer
Sammelleitung 100 Befestigungseinrichtung
Aktor
Heizbaustein
Füllkörper
Elektrisches Heizelement
Feder
Trägerschicht

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (3) zur Klimatisierung eines Fahrzeugsitzes (20) mit einem Polsterkern (22) zum Stützen eines Passagiers, mit einer oberen Luftverteilungseinrichtung
(25) an der dem Passagier zugewandten Vorderseite (27) des Polsterkerns (22), zum Verteilen von Luft längs der Vorderseite (27) des Polsterkerns (22), und einer unteren Luftverteilungseinrichtung (32) an seiner dem Passagier abgewandten Rückseite (30), zum Verteilen von Luft längs der Rückseite (27) des Polsterkerns (22), mit einer Verbindungseinrichtung (35) zum Überleiten von Luft zwischen der ersten und der zweiten Luftverteilungseinrichtung (25, 32), dadurch gekennzeichnet, dass jede der drei Einrichtungen (25, 32, 35) versehen ist mit einem langgestreckten Hohlraum (37), und dass im luftführenden Querschnitt mindestens eines solchen Hohlraumes (37) mindestens ein Stützelement (14) in Form einer gewundenen Feder vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der drei Einrichtungen (25, 32, 35) versehen ist mit einer Basisschicht (8), einer Zwischenschicht (10) und einer Deckschicht (12), wobei die Schichten (8, 10, 12) einander zumindest teilweise überdeckend angeordnet sind, wobei die Zwischenschicht (10) mindestens ein Stützelement (14) zur Übertragung mechanischer Lasten zwischen Basisschicht (8) und Deckschicht (12) aufweist, und dass im zwischen der Basisschicht (8), der Deckschicht (12) und dem Stützelement (14) verbleibenden Raum weitere, vorzugsweise elektrische, Funktionselemente (18) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (18) ein Sensor (40) zur Erfassung von Druck und/oder Temperatur ist und dass dieser direkt unter dem Stützelement (14) an- geordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (18) ein elektrischer Leiter ist, insbesondere ein Flachkabel, ein Rundkabel und/oder ein Heizleiter (44) und vorzugsweise mit mindestens einem, vorzugsweise einer Vielzahl von Heizbausteinen, vorzugsweise PTC-Elementen, bestückt ist.
5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (35) mindestens eine insbesondere senkrecht angeordnete Ausnehmung (68) im Polsterkern aufweist, welche vorzugsweise luftdurchlässig mit der Zwischenschicht (10) der oberen Luftverteilungseinrichtung (25) und/oder mit der Zwischenschicht (10) der unteren Luftverteilungsein- richtung (32) in Verbindung steht.
6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Zwischenschicht (10) an der Seite des Polsterkerns (22) um diesen herum von dessen Vorderseite (27) zu dessen Rückseite (30) geführt ist, und dass in diesem Teil eine Leiteinrichtung (42), vorzugsweise ein elektrischer Leiter (43), aufgenommen ist.
7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mehrere Ausnehmungen (68, 68') im Polsterkern auf- weist, welche vorzugsweise mehrere - vorzugsweise voneinander getrennte und beabstandete - Einzelabschnitte (70, 70') der auf dem Polsterkern (22) angeordneten Zwischenschicht (10) und/oder der oberen Luftverteilungseinrichtung (25) mit der unter dem Polsterkern (22) angeordneten Zwischenschicht (10) und/oder der unteren Luftverteilungseinrichtung (32) verbindet.
8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung durch Einschäumen beim Herstellen des Polsterkerns mit dem Polsterkern (22) verbunden ist, und dazu vorzugsweise eine im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Schicht (76) vorgesehen ist, welche auf der dem Polsterkern (22) zugewandten Seite der Zwischenschicht (10) angeordnet ist, und welche vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der Polsterkern (22) ist, insbesondere aus Polyurethan.
9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Leiter, insbesondere ein Heizleiter (44), vorgesehen ist, der insbesondere in mindestens einem Zwischenraum (88) zwischen mindestens zwei Stützelementen (14) in der Zwischenschicht (10) angeordnet ist, oder der insbesondere in einem von einem Stützelement (14) gebildeten Zwischenraum
(90) in der Zwischenschicht (10) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Stützelemente (14) eine Vielzahl langgestreckter, insbesonde- re im Wesentlichen paralleler Zwischenräume (88, 88') gebildet sind, dass mindestens ein vorzugsweise isolierter Heizleiter (44) in mindestens zwei solcher Zwischenräume (88, 88') angeordnet ist, und/oder dass der Heizleiter (44) an seinem Übergang (92) von einem Zwischenraum (88) in den anderen Zwischenraum (88') an der Vorrichtung fixiert ist, insbesondere an der Basis- und/oder der Deckschicht (8, 12), insbesondere durch einen Streifen (94) haftfähiges Material, der insbesondere im Wesentlichen senkrecht zu den Zwischenräumen (88, 88') angeordnet ist.
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