DE102007054541A1

DE102007054541A1 - Flat structure for vehicle seat, has electrical conducting upper layer, electrical conducting lower layer and connecting element is formed as bending threads, where has thread core is provided with coating of semiconducting material

Info

Publication number: DE102007054541A1
Application number: DE102007054541A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Maier; Jens Winter; Klaus Richter; Fritz Falk
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-11-15
Filing date: 2007-11-15
Publication date: 2009-05-20

Abstract

The flat structure (2) has an electrical conducting upper layer (4) and an electrical conducting lower layer (6). A connecting element is formed as bending threads (24). The threads have a thread core, which is provided with a coating of semiconducting material. The coating is applied with the help of a chemical vapor deposition process. The semiconducting material is amorphous, monocrystalline silicon. An independent claim is included for a vehicle seat.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein flexibles Flächengebilde mit einer elektrisch leitfähigen oberen Lage und einer elektrisch leitfähigen unteren Lage, wobei zwischen der oberen Lage und der unteren Lage eine Zwischenlage vorgesehen ist, die eine Vielzahl von Verbindungselementen mit geringerer elektrischer Leitfähigkeit aufweist, die jeweils einerseits an die obere Lage und andererseits an die untere Lage angrenzen. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Fahrzeugsitz mit einem Sitzbezug aus einem solchen flexiblen Flächengebilde.The The present invention relates to a flexible sheet with an electrically conductive upper layer and a electrically conductive bottom layer, being between the upper layer and the lower layer is provided an intermediate layer, a plurality of fasteners with lower electrical Conductivity, each on the one hand to the upper Location and on the other hand adjacent to the lower layer. The present The invention further relates to a vehicle seat with a seat cover such a flexible sheet.

Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Klimatisierungseinrichtungen bzw. Klimatisierungsmatten für die Fahrzeugsitze eines Kraftfahrzeugs bekannt. So beschreibt die DE 44 32 497 A1 eine Klimatisierungsmatte für einen Fahrzeugsitz. Die Klimatisierungsmatte kann in der Art eines Sitzbezuges auf einen Fahrzeugsitz aufgebracht werden. Dabei ist die Klimatisierungsmatte flexibel ausgebildet, so dass sich diese der jeweiligen Kontur des Fahrzeugsitzes anpassen kann. Innerhalb der Klimatisierungsmatte ist ein Flüssigkeitskanal vorgesehen, durch den eine Flüssigkeit zum Kühlen oder Erwärmen der Klimatisierungsmatte strömt. Die beiden Enden des Flüssigkeitskanals münden in ein außerhalb der Klimatisierungsmatte angeordnetes Klimatisierungsgerät. Das Klimatisierungsgerät dient der Erwärmung oder Abkühlung der durch den Flüssigkeitskanal strömenden Flüssigkeit. Als Klimatisierungsgerät schlägt die DE 44 32 497 A1 eine Peltier-Kühlvorrichtung vor. Die bekannte Anordnung zur Klimatisierung des Fahrzeugsitzes hat den Nachteil, dass die durch die Peltier-Kühlvorrichtung erzeugte Kälte nicht unmittelbar auf den auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrzeuginsassen übertragen werden kann, vielmehr wird zunächst die Kühlflüssigkeit abgekühlt, die anschließend durch den Flüssigkeitskanal geführt werden muss, um die Klimatisierungsmatte und somit die Sitzfläche des Fahrzeugsitzes abzukühlen. Auf diese Weise wird die Kühlwirkung nur mit einer Verzögerung erreicht. Des Weiteren besteht das Problem, dass die Kühlflüssigkeit bei einer Beschädigung der Klimatisierungsmatte nach außen austreten kann, so dass ein erheblicher Aufwand notwendig ist, um die Dichtigkeit der Klimatisierungsmatte dauerhaft gewährleisten zu können.From the prior art, a plurality of air conditioning or air conditioning mats for the vehicle seats of a motor vehicle is known. That's how it describes DE 44 32 497 A1 an air conditioning mat for a vehicle seat. The air conditioning mat can be applied to a vehicle seat in the manner of a seat cover. In this case, the air conditioning mat is flexible, so that it can adapt to the particular contour of the vehicle seat. Inside the air conditioning mat, there is provided a liquid passage through which a liquid for cooling or heating the air conditioning mat flows. The two ends of the liquid channel open into an air conditioning unit arranged outside the air conditioning mat. The air conditioning unit serves to heat or cool the liquid flowing through the liquid channel. As air conditioning unit proposes the DE 44 32 497 A1 a Peltier cooler before. The known arrangement for air conditioning of the vehicle seat has the disadvantage that the cold generated by the Peltier cooling device can not be transferred directly to the vehicle occupant sitting on the vehicle seat, but first the cooling liquid is cooled, which must then be performed through the liquid channel to to cool the air conditioning mat and thus the seat surface of the vehicle seat. In this way, the cooling effect is achieved only with a delay. Furthermore, there is the problem that the cooling liquid can escape in case of damage to the air conditioning mat to the outside, so that a considerable effort is necessary to ensure the tightness of the air conditioning mat permanently.

Eine weitere Klimatisierungsmatte für einen Fahrzeugsitz ist in der DE 195 03 291 C2 beschrieben. Bei dieser Klimatisierungsmatte ist eine nichtleitende obere Folie und eine nichtleitende untere Folie vorgesehen. Zwischen den nichtleitenden Folien sind Peltierelemente angeordnet. Die Peltierelemente sind aus p-leitenden Halbleiterkörpern und n-leitenden Halbleiterkörpern aufgebaut, die wechselweise aufeinander folgend angeordnet sind und auf die gegenüberliegenden Seiten paarweise durch beispielsweise aus Kupfer bestehenden Metallbrücken miteinander verbunden sind. Die Metallbrücken sind voneinander beabstandet an den sich gegenüberliegenden Seiten der beiden Folien angeordnet und zweckmäßigerweise flexibel ausgebildet. Im Gegensatz zu der aus der DE 44 32 497 A1 bekannten Klimatisierungsmatte ist bei dieser Klimatisierungsmatte somit gewährleistet, dass die Kühlung bzw. Erwärmung unmittelbarer und somit auch unverzögert erfolgt. Dennoch ist die bekannte Klimatisierungsmatte mit verschiedenen Nachteilen behaftet. So bedingt der sperrige Aufbau der P-leitenden und N-leitenden Halbleiterkörper, dass die Klimatisierungsmatte relativ unflexibel ist. Zum anderen kann eine Beschädigung der Klimatisierungsmatte im Bereich einer der Metallbrücken dazu führen, dass die wechselweise aufeinander folgend angeordneten Halbleiterkörper ausfallen, da diese dann nicht mehr mit Strom versorgt werden.Another air conditioning mat for a vehicle seat is in the DE 195 03 291 C2 described. In this air conditioning mat, a non-conductive top film and a non-conductive bottom film is provided. Between the non-conductive foils Peltier elements are arranged. The Peltier elements are composed of p-type semiconductor bodies and n-type semiconductor bodies, which are arranged alternately successively and are connected to one another in pairs on the opposite sides by metal bridges consisting, for example, of copper. The metal bridges are spaced from each other on the opposite sides of the two films and expediently flexible. Unlike the one from the DE 44 32 497 A1 known air conditioning mat is thus ensured in this air conditioning mat that the cooling or heating takes place more directly and thus also without delay. Nevertheless, the known air conditioning mat has various disadvantages. Thus, the bulky structure of the P-type and N-type semiconductor bodies causes the air-conditioning mat to be relatively inflexible. On the other hand, damage to the air conditioning mat in the region of one of the metal bridges can lead to the alternately successively arranged semiconductor bodies failing, since these are then no longer supplied with power.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Flächengebilde für einen Sitzbezug für einen Fahrzeugsitz zu schaffen, das besonders flexibel ist, eine sofortige Kühl- oder Heizwirkung gewährleistet und eine besonders einfache Bearbeitung ermöglicht, ohne dass die Funktion des Flächengebildes eingeschränkt wird. Darüber hinaus soll das erfindungsgemäße Flächengebilde selbst bei Beschädigungen eine dauerhafte Funktion gewährleisten. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugsitz mit einem Sitzbezug aus einem solchen Flächengebilde zu schaffen.It is therefore an object of the present invention, a sheet for a seat cover for a vehicle seat too which is particularly flexible, creates an immediate cooling or heating effect guaranteed and a particularly simple Machining allows without affecting the function of the fabric is restricted. In addition, the inventive Fabric even in case of damage ensure lasting function. The invention is Furthermore, the object of a vehicle seat with a seat cover to create from such a fabric.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 14 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These The object is achieved by the in the claims 1 and 14 specified characteristics solved. Advantageous embodiments The invention are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Flächengebilde ist flexibel ausgebildet, d. h. es ist eine Anpassung an die Kontur eines Fahrzeugsitzes oder ähnliches möglich. Das Flächengebilde weist eine elektrisch leitfähige obere Lage und eine elektrisch leitfähige untere Lage auf. Zwischen der oberen und unteren Lage ist eine Zwischenlage vorgesehen, die beispielsweise als textiles Abstandsgewirk ausgebildet sein kann. Die Zwischenlage weist dabei eine Vielzahl von Verbindungselementen mit einer geringeren elektrischen Leitfähigkeit als die obere und die untere Lage auf. Die Verbindungselemente grenzen jeweils einerseits an die obere Lage und andererseits an die untere Lage an, so dass die obere Lage über das jeweilige Verbindungselement elektrisch leitend mit der unteren Lage verbunden ist. Auf diese Weise bilden die obere Lage, die Verbindungselemente und die untere Lage eine Vielzahl von Peltierelementen aus, mit denen einerseits beim Anlegen einer Gleichspannungsquelle an die obere und untere Lage der so genannte Peltiereffekt erzielt werden kann und andererseits beim Abgreifen eines Stromes an der oberen und unteren Lage der so genannte Seebeckeffekt zur Erzeugung einer Spannung genutzt werden kann. Erfindungsgemäß sind die Verbindungselemente, die eine geringere elektrische Leitfähigkeit als die obere und die untere Lage aufweisen, als biegsame Federn ausgebildet.The sheet according to the invention is designed to be flexible, ie it is an adaptation to the contour of a vehicle seat or the like possible. The sheet has an electrically conductive upper layer and an electrically conductive lower layer. Between the upper and lower layers an intermediate layer is provided, which may be formed, for example, as a textile Abstandsgewirk. The intermediate layer has a plurality of connecting elements with a lower electrical conductivity than the upper and the lower layer. The connecting elements each adjoin the upper layer on the one hand and the lower layer on the other hand so that the upper layer is electrically conductively connected to the lower layer via the respective connecting element. In this way, the upper layer, the connecting elements and the lower layer form a plurality of Peltier elements, with which on the one hand when creating a DC voltage source to the upper and lower layer of the so-called Peltier effect can be achieved and on the other hand when tapping a current at the top and lower layer of the so-called Seebeckeffekt to Er generating a voltage can be used. According to the invention, the connecting elements, which have a lower electrical conductivity than the upper and the lower layer, are designed as flexible springs.

Die Erfindung hat zum einen den Vorteil, dass eine Kühlung oder Erwärmung des flexiblen Flächengebildes beim Anlegen einer Gleichspannungsquelle unmittelbar erfolgt. Zum anderen verlieren bei einer Beschädigung der oberen oder unteren Lage nur diejenigen Fäden ihre Funktion, die unmittelbar im Bereich der Beschädigung angeordnet sind. Der Ausfall einer ganzen Reihe von in Reihe geschalteten Peltierelementen, wie dieser bei der Klimatisierungsmatte nach der DE 195 03 291 C2 auftreten kann, ist ausgeschlossen. Darüber hinaus ermöglichen die als Fäden ausgebildeten Verbindungselemente eine besonders flexible Anpassung des Flächengebildes an den jeweiligen Untergrund. Des Weiteren kann ein solches Flächengebilde besonders einfach mit Durchbrüchen, Löchern oder Einschnitten versehen werden, ohne dass die Funktion der Fäden bzw. der Peltierelemente beeinträchtigt wird, die sich nicht im Bereich der Durchbrüche, Löcher oder Einschnitte befinden.On the one hand, the invention has the advantage that cooling or heating of the flexible fabric takes place directly when a DC voltage source is applied. On the other hand lose in case of damage to the upper or lower layer only those threads whose function are located directly in the area of damage. The failure of a whole series of Peltier elements connected in series, as with the air conditioning mat after the DE 195 03 291 C2 can occur is excluded. In addition, the connecting elements formed as threads allow a particularly flexible adaptation of the fabric to the respective substrate. Furthermore, such a fabric can be particularly easily provided with openings, holes or cuts, without affecting the function of the threads or the Peltier elements, which are not in the area of the openings, holes or cuts.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen flexiblen Flächengebildes bestehen die Fäden zumindest teilweise aus einem Halbleitermaterial.In a preferred embodiment of the invention flexible fabrics consist of the threads at least partially made of a semiconductor material.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen flexiblen Flächengebildes weisen die Fäden einen Fadenkern auf, der mit einer Beschichtung aus Halbleitermaterial versehen ist. So können die Fäden beispielsweise einen nichtleitenden Fadenkern aus Kunststoff aufweisen, der besonders flexibel ist, während die thermoelektrisch aktive Beschichtung von außen auf den Fadenkern aufgebracht ist. Auf diese Weise wird ein besonders biegsamer Faden geschaffen, der die Flexibilität des Flächengebildes erhöht, ohne dass es zu einer Beschädigung des Fadens und somit zu einem Funktionsausfall im Bereich dieses Fadens kommt.In a particularly preferred embodiment of the invention flexible fabrics have the threads one Thread core on that with a coating of semiconductor material is provided. For example, the threads can be one Non-conductive thread core made of plastic, the particular is flexible while the thermoelectrically active coating is applied from the outside on the thread core. To this In this way, a particularly flexible thread is created which has the flexibility of the fabric increases, without it to a Damage to the thread and thus to a malfunction in the area of this thread comes.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen flexiblen Flächengebildes ist die Beschichtung mit Hilfe eines CVD-Verfahrens aufgebracht. Unter einem CVD-Verfahren ist die chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapor deposition) zu verstehen. Diesbezüglich sei auf den Stand der Technik verwiesen.In an advantageous embodiment of the invention flexible sheet is the coating with the help applied a CVD process. Under a CVD method is the chemical vapor deposition to understand. In this regard, let the state of the art directed.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen flexiblen Flächengebildes ist das Halbleitermaterial amorphes, monokristallines Silizium.In a further advantageous embodiment of the invention flexible sheet, the semiconductor material is amorphous, monocrystalline silicon.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen flexiblen Flächengebildes ist das Halbleitermaterial n-dotiert und/oder p-dotiert.According to one particularly advantageous embodiment of the invention flexible sheet is the semiconductor material n-doped and / or p-doped.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen flexiblen Flächengebildes weist die Zwischenlage ferner nichtleitende Stützfäden auf. Die Stützfäden grenzen einerseits an die obere Lage und andererseits an die untere Lage an. Die Stützfäden dienen hier dem Erhalt des Abstandes zwischen der oberen Lage und der unteren Lage und können eine federnde Wirkung des flexiblen Flächengebildes bewirken.In a further preferred embodiment of the invention flexible fabric has the liner further non-conductive support threads on. The supporting threads border on the one hand to the upper layer and on the other hand to the lower Location at. The support threads serve here the receipt the distance between the upper layer and the lower layer and can have a resilient effect of the flexible sheet cause.

Um den vorstehend genannten Vorteil zu realisieren, sind die Stützfäden in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen flexiblen Flächengebildes elastisch verformbar.Around To realize the above advantage, the support threads in a further preferred embodiment of the flexible according to the invention Sheet elastically deformable.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen flexiblen Flächengebildes sind die Stützfäden derart benachbart zu den Fäden angeordnet, dass die Fäden seitlich voneinander beabstandet und isoliert sind. Somit verhindern die Stützfäden ferner einen Kurzschluss zwischen den thermoelektrisch aktiven Fäden, selbst wenn die obere Lage und die untere Lage zusammengedrückt werden und sich die Stützfäden wie auch die thermoelektrisch aktiven Fäden verformen.According to one another particularly preferred embodiment of the invention flexible fabrics are the support threads arranged so adjacent to the threads that the threads laterally spaced apart and isolated. Thus prevent the Support threads also a short circuit between the thermoelectrically active threads, even if the upper layer and the lower layer are compressed and the Support threads as well as the thermoelectrically active Deform threads.

Um ein besonders flexibles Flächengebilde bereitstellen zu können, sind die obere Lage und/oder die untere Lage in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen flexiblen Flächengebildes von einem Gewebe gebildet.Around to provide a particularly flexible sheet can, are the upper layer and / or the lower layer in a further advantageous embodiment of the invention flexible fabric formed by a fabric.

Um eine elektrisch leitfähige obere Lage bzw. untere Lage zu erhalten, weist das Gewebe in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen flexiblen Flächengebildes eine metallische Beschichtung oder eine metallische Kaschierung auf. Die metallische Beschichtung bzw. die metallische Kaschierung ist vorzugsweise ununterbrochen ausgebildet. Bezüglich der Herstellung einer metallischen Beschichtung auf dem Gewebe sei hier beispielhaft auf das Verfahren nach der DE 10 2005 062 028 A1 verwiesen, wobei jedoch auch andere Herstellungsverfahren möglich sind.In order to obtain an electrically conductive upper layer or lower layer, the fabric in a further preferred embodiment of the flexible sheet according to the invention has a metallic coating or a metallic lamination. The metallic coating or the metallic lamination is preferably formed continuously. With regard to the production of a metallic coating on the fabric, the method according to FIG DE 10 2005 062 028 A1 However, other manufacturing methods are possible.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen flexiblen Flächengebildes sind in dem Gewebe Metallfäden und/oder metallisierte Fäden eingearbeitet, um eine obere bzw. untere Lage zu erhalten, die eine besonders gute elektrische Leitfähigkeit aufweist.According to one another preferred embodiment of the invention flexible fabrics are in the fabric metal threads and / or metallized threads incorporated to an upper or lower Able to obtain a particularly good electrical conductivity having.

Um den Peltiereffekt bzw. den Seebeckeffekt nutzen zu können, ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen flexiblen Flächengebildes an der oberen Lage ein erster elektrischer Anschluss und an der unteren Lage ein zweiter elektrischer Anschluss vorgesehen, über die ein elektrischer Strom zuführbar und/oder abgreifbar ist. So kann bei der Zuführung eines Gleichstromes je nach Polung der Stromquelle die obere Lage oder die untere Lage erwärmt bzw. abgekühlt werden. Beim Abgreifen des elektrischen Stromes an den Anschlüssen würde hingegen der Seebeckeffekt genutzt, bei dem ein Strom an den elektrischen Anschlüssen abgreifbar ist, wenn eine Temperaturdifferenz zwischen der oberen Lage und der unteren Lage besteht.In order to be able to use the Peltier effect or the Seebeck effect, in a further preferred embodiment of the flexible invention Sheet on the upper layer, a first electrical connection and the lower layer, a second electrical connection provided via which an electric current can be supplied and / or tapped. Thus, when supplying a direct current depending on the polarity of the current source, the upper layer or the lower layer can be heated or cooled. When tapping the electrical current at the terminals, however, the Seebeckeffekt would be used, in which a current at the electrical terminals can be tapped when a temperature difference between the upper layer and the lower layer consists.

Der erfindungsgemäße Fahrzeugsitz weist einen Sitzbezug auf, der aus einem erfindungsgemäßen Flächengebilde gefertigt wurde. Die obere Lage ist dabei dem Fahrzeuginsassen zugewandt, während die untere Lage den Fahrzeugsitz zugewandt ist. Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes sei auf die vorangegangen beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Flächengebildes verwiesen.Of the Inventive vehicle seat has a seat cover on, from a sheet according to the invention was made. The upper layer is facing the vehicle occupant, while the lower layer faces the vehicle seat. With regard to the advantages of the vehicle seat according to the invention be on the previously described advantages of the invention Sheets referenced.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes ist zwischen der oberen Lage und dem Fahrzeuginsassen eine weitere Lage vorgesehen ist, die beispielsweise eine elektrische Isolierung zwischen der bestromten oberen Lage und dem Fahrzeuginsassen bewirkt. Die weitere Lage ist vorzugsweise derart dünn und wärmeleitfähig ausgebildet, dass eine Kühlung oder Erwärmung unmittelbar auf den Fahrzeuginsassen wirkt. Auch eine zeitliche Verzögerung des Einsatzes der Kühl- oder Erwärmungswirkung kann hierdurch unterbunden werden.In a particularly preferred embodiment of the invention Vehicle seat is between the upper layer and the vehicle occupant another layer is provided, for example, an electrical Insulation between the energized upper layer and the vehicle occupants causes. The further layer is preferably so thin and thermally conductive that formed a cooling or heating acts directly on the vehicle occupants. Also a temporal Delaying the use of the cooling or heating effect can be prevented thereby.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings explained. Show it:

1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen flexiblen Flächengebildes, 1 a perspective view of an embodiment of the flexible sheet according to the invention,

2 einen Querschnitt durch einen thermoelektrisch aktiven Faden des Flächengebildes von 1, 2 a cross section through a thermoelectrically active thread of the fabric of 1 .

3 einen Querschnitt durch einen Stützfaden des Flächengebildes von 1, 3 a cross section through a supporting thread of the fabric of 1 .

4 das Flächengebilde von 1 mit einer Beschädigung der oberen Lage und 4 the fabric of 1 with damage to the upper layer and

5 das Flächengebilde von 1 in einer alternativen Ausführungsform mit einem Durchbruch. 5 the fabric of 1 in an alternative embodiment with a breakthrough.

1 zeigt eine teilweise Darstellung einer Ausführungsform des flexiblen Flächengebildes 2 in perspektivischer Darstellung. In 1 kennzeichnet x die Längenrichtung, y die Breitenrichtung und z die Höhenrichtung des flach ausgebreiteten Flächengebildes 2. 1 shows a partial representation of an embodiment of the flexible sheet 2 in perspective view. In 1 x denotes the length direction, y the width direction, and z the height direction of the flat spread sheet 2 ,

Bezogen auf die Höhenrichtung z weist das flexible Flächengebilde 2 eine elektrisch leitfähige obere Lage 4 und eine elektrische leitfähige untere Lage 6 auf. Sowohl die obere Lage 4 als auch die untere Lage 6 haben lediglich einen geringen elektrischen Widerstand, so dass diese elektrisch hochleitfähig sind. Die obere Lage 4 und die untere Lage 6 weisen ein flächig ausgebildetes Gewebe 8, 10 auf. Auf ihren einander zugewandten Seiten sind die flächigen Gewebe 8, 10 mit einer metallischen Beschichtung 12, 14 versehen, wobei es sich bei der metallischen Beschichtung 12, 14 auch um eine metallische Kaschierung handeln kann. Somit umfasst die obere Lage 4 das Gewebe 8 und die daran angeordnete metallische Beschichtung 12, während die untere Lage das Gewebe 10 und die daran angeordnete metallische Beschichtung 14 umfasst. Die metallischen Beschichtungen 12, 14 erstrecken sich dabei über die gesamte Seite des jeweiligen Gewebes 8, 10, ohne dass diese unterbrochen sind. Um eine leitfähige obere und untere Lage 4, 6 zu erhalten, können in das Gewebe 8, 10 alternativ zu der metallischen Beschichtung 12 bzw. 14 Metallfäden und/oder metallisierte Fäden eingearbeitet sein.Relative to the height direction z, the flexible sheet has 2 an electrically conductive upper layer 4 and an electrically conductive bottom layer 6 on. Both the upper layer 4 as well as the lower layer 6 have only a low electrical resistance, so that they are highly electrically conductive. The upper layer 4 and the lower layer 6 have a flat trained tissue 8th . 10 on. On their sides facing each other are the flat fabrics 8th . 10 with a metallic coating 12 . 14 provided, wherein it is the metallic coating 12 . 14 can also be a metallic lamination. Thus, the upper layer includes 4 the tissue 8th and the metallic coating disposed thereon 12 while the lower layer is the tissue 10 and the metallic coating disposed thereon 14 includes. The metallic coatings 12 . 14 extend over the entire side of the respective tissue 8th . 10 without being interrupted. To a conductive upper and lower layer 4 . 6 can get into the tissue 8th . 10 alternatively to the metallic coating 12 respectively. 14 Metal threads and / or metallized threads incorporated.

An der oberen Lage 4, genauer gesagt an der Beschichtung 12 des Gewebes 8, ist ein erster elektrischer Anschluss 16 angeordnet, während an der unteren Lage 6, genauer gesagt an der metallischen Beschichtung 14 des Gewebes 10, ein zweiter elektrischer Anschluss 18 vorgesehen ist. Über die elektrischen Anschlüsse 16, 18 kann entweder ein Strom über eine Gleichstromquelle 20 zugeführt werden, wie dies in 1 angedeutet ist, oder ein Strom abgegriffen werden, sofern der Seebeckeffekt genutzt werden soll, wie dies später eingehend erläutert wird.At the top location 4 , more precisely on the coating 12 of the tissue 8th , is a first electrical connection 16 arranged while on the lower layer 6 more precisely on the metallic coating 14 of the tissue 10 , a second electrical connection 18 is provided. About the electrical connections 16 . 18 can either be a power from a DC source 20 be fed, as in 1 is indicated, or a current can be tapped, if the Seebeckeffekt to be used, as will be explained later in detail.

Zwischen der oberen Lage 4 und der unteren Lage 6 ist ferner eine Zwischenlage 22 vorgesehen, die eine Beabstandung der oberen Lage 4 von der unteren Lage 6 in Höhenrichtung z bewirkt. Die Zwischenlage 22 ist in der dargestellten Ausführungsform lediglich schematisch angedeutet und kann beispielsweise von einem textilen Abstandsgewirk gebildet sein. Die Zwischenlage 22 weist dabei eine Vielzahl von als biegsame Fäden 24 ausgebildete Verbindungselemente und ferner nichtleitende Stützfäden 26 auf.Between the upper layer 4 and the lower layer 6 is also an intermediate layer 22 provided that a spacing of the upper layer 4 from the lower layer 6 in the height direction z causes. The liner 22 is indicated only schematically in the illustrated embodiment and may be formed for example by a textile Abstandsgewirk. The liner 22 has a variety of as flexible threads 24 trained fasteners and also non-conductive support threads 26 on.

Die Fäden 24 haben eine geringere elektrische Leitfähigkeit als die obere Lage 4 und die untere Lage 6, und grenzen einerseits an die metallische Beschichtung 12 der oberen Lage 4 und andererseits an die metallische Beschichtung 14 der unteren Lage 6 an. Auf diese Weise ist die obere Lage 4 über die Fäden 24 elektrisch mit der unteren Lage 6 verbunden, so dass die Fäden 24 mit der oberen und unteren Lage 4, 6 eine Vielzahl von Peltierelementen ausbilden. Die Fäden 24 setzen sich, wie dies in 2 gezeigt ist, aus einem Fadenkern 28, der beispielsweise von einem nichtleitenden und flexiblen Faden gebildet sein kann, und einer Beschichtung 30 aus einem Halbleitermaterial zusammen, das auf die Außenseite des Fadenkerns 28 mit Hilfe eines CVD-Verfahrens aufgebracht wurde. Somit bestehen die Fäden 24 zumindest teilweise aus einem Halbleitermaterial. Vorzugsweise ist das Halbleitermaterial der Beschichtung 30 amorphes, monokristallines Silizium. Dabei kann das Halbleitermaterial n-dotiert oder p-dotiert sein.The strings 24 have a lower electrical conductivity than the upper layer 4 and the lower layer 6 , and border on the one hand to the metallic coating 12 the upper layer 4 and on the other hand to the metallic coating 14 the lower layer 6 at. In this way, the upper layer is 4 over the threads 24 electrically with the lower layer 6 connected, so the threads 24 with the upper and lower layer 4 . 6 form a plurality of Peltier elements. The strings 24 sit down, like this in 2 shown is from a thread core 28 , which may for example be formed by a non-conductive and flexible thread, and a coating 30 made of a semiconductor material that lies on the outside of the thread core 28 was applied by means of a CVD method. Thus, the threads exist 24 at least partially made of a semiconductor material. Preferably, the semiconductor material of the coating 30 amorphous monocrystalline silicon. In this case, the semiconductor material may be n-doped or p-doped.

Die Stützfäden 26, die in 1 dicker dargestellt sind und deren Querschnitt in 3 gezeigt ist, grenzen einerseits an die obere Lage 4 und andererseits an die untere Lage 6 an. Dabei sind die Stützfäden 26 vorzugsweise elastisch verformbar, so dass diese einerseits eine Beabstandung der oberen Lage 4 von der unteren Lage 6 bewirken und ferner dazu beitragen können, dass die obere Lage 4 und die untere Lage 6 wieder auseinander gedrückt werden, nachdem diese zusammengedrückt wurden und die Belastung, die zum Zusammendrücken geführt hat, entfallen ist. Die Stützfäden 26 sind bezogen auf die Längen- und Breitenrichtung x, y derart benachbart zu den thermoelektrisch aktiven Fäden 24 angeordnet, dass die Fäden 24 zum einen seitlich voneinander beabstandet und zum anderen voneinander isoliert sind. Auf diese Weise verhindern die Stützfäden 26 nicht nur einen Kurzschluss zwischen den metallischen Beschichtungen 12, 14 der oberen und unteren Lage 4 bzw. 6, sondern auch eine elektrische Kontaktierung zweier oder mehrerer Fäden 24, selbst wenn die Fäden 24 beim Zusammendrücken der oberen und unteren Lage 4, 6 verbogen werden.The supporting threads 26 , in the 1 are shown thicker and whose cross section in 3 is shown, on the one hand borders on the upper layer 4 and on the other hand to the lower layer 6 at. Here are the support threads 26 preferably elastically deformable, so that this one hand, a spacing of the upper layer 4 from the lower layer 6 cause and can further contribute to the upper layer 4 and the lower layer 6 be pressed apart again after they have been compressed and the burden that has led to squeezing, has been eliminated. The supporting threads 26 are related to the length and width direction x, y in such a way adjacent to the thermoelectrically active threads 24 arranged that the threads 24 on the one hand laterally spaced from each other and isolated from each other. In this way prevent the support threads 26 not just a short circuit between the metallic coatings 12 . 14 the upper and lower layer 4 respectively. 6 , but also an electrical contacting of two or more threads 24 even if the threads 24 when squeezing the upper and lower layers 4 . 6 to be bent.

Nachstehend wird die Funktionsweise bzw. die Verwendung des erfindungsgemäßen flexiblen Flächengebildes 2 eingehender erläutert. So kann das Flächengebilde 2 zum einen den so genannten Peltiereffekt zunutze machen. In diesem Fall wird über die Anschlüsse 16, 18 eine Gleichstromquelle 20 an die obere Lage 4 bzw. die untere Lage 6 angeschlossen. Die von der oberen Lage 4, den Fäden 24 und der unteren Lage 6 gebildeten Peltierelemente bewirken je nach Polung der Gleichstromquelle 20 eine Erwärmung der oberen Lage 4 und eine Abkühlung der unteren Lage 6 bzw. eine Abkühlung der oberen Lage 4 und eine Erwärmung der unteren Lage 6. Andererseits kann sich das Flächengebilde 2 auch dem so genannten Seebeckeffekt zunutze machen. In diesem Fall kann an den Anschlüssen 16, 18 ein Strom abgegriffen werden, der darauf zurückzuführen ist, dass die obere Lage 4 warmer oder kälter als die untere Lage 6 ist. Auf diese Weise kann über die Anschlüsse 16, 18 ein Stromfluss ermittelt werden, der einer entsprechenden Sensorik zugeführt werden kann.Below is the operation or the use of the flexible sheet according to the invention 2 explained in more detail. So can the fabric 2 on the one hand make use of the so-called Peltier effect. In this case will be over the connections 16 . 18 a DC power source 20 to the upper layer 4 or the lower layer 6 connected. The from the upper layer 4 , the threads 24 and the lower layer 6 formed Peltier cause effect depending on the polarity of the DC power source 20 a warming of the upper layer 4 and a cooling of the lower layer 6 or a cooling of the upper layer 4 and a heating of the lower layer 6 , On the other hand, the sheet can 2 also make use of the so-called lake basin effect. In this case can be connected to the connectors 16 . 18 a current can be tapped, which is due to the fact that the upper layer 4 warmer or colder than the lower layer 6 is. That way you can talk about the connections 16 . 18 a current flow can be determined, which can be supplied to a corresponding sensor.

Beide vorgenannten Effekte können beispielsweise bei einem Fahrzeugsitz nutzbar gemacht werden, der einen Sitzbezug aus dem Flächengebilde 2 aufweist. So könnte die obere Lage 4 des Flächengebildes 2 des Sitzbezuges den Fahrzeuginsassen zugewandt sein, wohingegen die untere Lage 6 des Flächengebildes 2 des Sitzbezuges dem Fahrzeugsitz zugewandt sein könnte. Um den Fahrzeuginsassen gegenüber der bestromten oberen Lage zu isolieren, könnte ferner eine weitere Lage zwischen der oberen Lage 4 und dem Fahrzeuginsassen vorgesehen sein (nicht dargestellt). Um den Fahrzeugsitz bzw. dessen Sitzbezug zu erwärmen oder abzukühlen, müsste lediglich die Gleichstromquelle 20 mit entsprechender Polung eingeschaltet werden. Dies entspräche dem Peltiereffekt. Um andererseits eine Sitzbelegungserkennungseinrichtung zu realisieren, müsste der Strom an den Anschlüssen 16, 18 erfasst werden. Bei einem belegten Sitz würde beispielsweise die obere Lage 4 des Flächengebildes 2 des Sitzbezuges stärker erwärmt als die untere Lage 6 des Flächengebildes 2 des Sitzbezuges, so dass ein entsprechender Strom an den Anschlüssen 16, 18 abgegriffen werden kann. Wird ein entsprechender Stromfluss ermittelt, so spricht dies für eine Belegung des Sitzes. Sollte der Sitz nicht belegt sein, so entspräche die Temperatur der oberen Lage 4 der Temperatur der unteren Lage 6, so dass kein Stromfluss an den Anschlüssen 16, 18 ermittelt werden kann, was für eine Nichtbelegung des Fahrzeugsitzes spräche.Both aforementioned effects can be made useful, for example, in a vehicle seat, the seat cover from the fabric 2 having. So could the upper layer 4 of the fabric 2 the seat cover facing the vehicle occupant, whereas the lower layer 6 of the fabric 2 the seat cover could face the vehicle seat. In order to isolate the vehicle occupant from the energized upper layer, could also be another location between the upper layer 4 and the vehicle occupant (not shown). In order to heat or cool the vehicle seat or its seat cover, only the DC power source would have to be used 20 be switched on with appropriate polarity. This would correspond to the Peltier effect. On the other hand, in order to realize a seat occupancy recognition device, the current would have to be at the terminals 16 . 18 be recorded. For example, for a seated seat, the upper layer would 4 of the fabric 2 the seat cover heated more than the lower layer 6 of the fabric 2 of the seat cover, allowing a corresponding current to the terminals 16 . 18 can be tapped. If a corresponding current flow is determined, this indicates occupancy of the seat. If the seat is not occupied, the temperature of the upper layer would correspond 4 the temperature of the lower layer 6 , so no current flow at the terminals 16 . 18 can be determined, which would speak for a non-occupancy of the vehicle seat.

Weitere Vorteile des Flächengebildes 2 sind aus den 4 und 5 ersichtlich. So zeigt 4 das Flächengebilde 2 von 1 mit einer beschädigten oberen Lage 4. Die obere Lage 4 ist dahingehend beschädigt, dass ein Teil der oberen Lage 4 herausgerissen wurde, wodurch in der oberen Lage 4 eine Aussparung 32 entsteht. Die Aussparung 32 bewirkt bei dem Flächengebilde 2 lediglich, dass die Fäden 24' im Bereich der Aussparung 32 ihre Funktion als Teil eines Peltierelementes nicht mehr erfüllen können. Die anderen Fäden 24, die sich nicht im Bereich der Aussparung 32 befinden, können jedoch weiter ihre Funktion als Teil eines Peltierelementes erfüllen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die metallische Beschichtung 12 lediglich im Bereich der Aussparung 32 unterbrochen ist, während diese ansonsten ganzflächig an der nach unten weisenden Seite des Gewebes 8 bestehen bleibt. Im Gegensatz dazu würde eine Aussparung in der oberen Lage der Klimatisierungsmatte gemäß der DE 195 03 291 C2 dazu führen, dass eine ganze Reihe von hintereinander geschalteten Peltierelementen ausfiele.Further advantages of the fabric 2 are from the 4 and 5 seen. So shows 4 the fabric 2 from 1 with a damaged upper layer 4 , The upper layer 4 is damaged to the extent that part of the upper layer 4 was torn out, resulting in the upper layer 4 a recess 32 arises. The recess 32 causes in the fabric 2 only that the threads 24 ' in the area of the recess 32 can no longer fulfill their function as part of a Peltier element. The other threads 24 that are not in the area of the recess 32 however, may continue to function as part of a Peltier element. This is due to the fact that the metallic coating 12 only in the area of the recess 32 is interrupted, while otherwise the entire surface of the down-facing side of the fabric 8th persists. In contrast, a recess in the upper layer of the air conditioning mat according to the DE 195 03 291 C2 cause a whole series of Peltier elements connected in series to fail.

Dank der zuvor beschriebenen Konfiguration des Flächengebildes 2 ist es ferner möglich, einen Durchbruch 34 in dem Flächengebilde 2 zu erzeugen, der sich in Höhenrichtung z durch das gesamte Flächengebilde 2 erstreckt, ohne dass die Funktionsfähigkeit der Fäden 24, die nicht im Bereich des Durchbruchs 34 angeordnet sind, beeinträchtigt wird, wie dies in 5 angedeutet ist. Auf diese Weise kann aus dem Flächengebilde 2 besonders einfach ein Sitzbezug für einen Fahrzeugsitz geschaffen werden, der eine gezielt inhomogene Kühlung des Fahrzeugsitzes und gleichzeitig eine gute Durchlüftung desselben erlaubt.Thanks to the previously described configuration of the fabric 2 it is also possible to make a breakthrough 34 in the fabric 2 to be generated in the height direction z through the entire sheet 2 extends without affecting the operability of the threads 24 that are not in the breakthrough area 34 are affected, as is in 5 is indicated. In this way, can from the fabric 2 It is particularly easy to create a seat cover for a vehicle seat, which allows a targeted inhomogeneous cooling of the vehicle seat and at the same time a good ventilation of the same.

22: Flächengebildesheet
44: obere Lageupper location
66: untere Lagelower location
88th: Gewebetissue
1010: Gewebetissue
1212: metallische Beschichtungmetallic coating
1414: metallische Beschichtungmetallic coating
1616: erster elektrischer Anschlussfirst electrical connection
1818: zweiter elektrischer Anschlusssecond electrical connection
2020: GleichstromquelleDC power source
2222: Zwischenlageliner
24, 24'24 24 ': Fädenthreads
2626: Stützfädensupporting threads
2828: Fadenkernthread core
3030: Beschichtungcoating
3232: Aussparungrecess
3434: Durchbruchbreakthrough
xx: Längenrichtunglength direction
yy: Breitenrichtungwidth direction
zz: Höhenrichtungheight direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 4432497 A1 [0002, 0002, 0003]
- DE 19503291 C2 [0003, 0007, 0036]
- DE 102005062028 A1 [0017]

Claims

Flexible sheet ( 2 ) with an electrically conductive upper layer ( 4 ) and an electrically conductive lower layer ( 6 ), whereby between the upper layer ( 4 ) and the lower layer ( 6 ) an intermediate layer ( 22 ) is provided, which has a plurality of connecting elements with lower electrical conductivity, each on the one hand to the upper layer ( 4 ) and on the other hand to the lower layer ( 6 ), characterized in that the connecting elements as flexible threads ( 24 . 24 ' ) are formed.

Flexible sheet ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the threads ( 24 . 24 ' ) consist at least partially of a semiconductor material.

Flexible sheet ( 2 ) according to claim 2, characterized in that the threads ( 24 . 24 ' ) a thread core ( 28 ) coated with a coating ( 30 ) is provided of semiconductor material.

Flexible sheet ( 2 ) according to claim 3, characterized in that the coating ( 30 ) is applied by means of a CVD method.

Flexible sheet ( 2 ) according to one of claims 2 to 4, characterized in that the semiconductor material is amorphous, monocrystalline silicon.

Flexible sheet ( 2 ) according to one of claims 2 to 4, characterized in that the semiconductor material is n-doped and / or p-doped.

Flexible sheet ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate layer ( 22 ) also non-conductive support threads ( 26 ), each on the one hand to the upper layer ( 4 ) and on the other hand to the lower layer ( 6 ).

Flexible sheet ( 2 ) according to claim 7, characterized in that the supporting threads ( 26 ) are elastically deformable.

Flexible sheet ( 2 ) according to one of claims 7 or 8, characterized in that the supporting threads ( 26 ) so adjacent to the threads ( 24 . 24 ' ) are arranged so that the threads ( 24 . 24 ' ) are laterally spaced apart and isolated.

Flexible sheet ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the upper layer ( 4 ) and / or the lower layer ( 6 ) of a tissue ( 8th . 10 ) is formed.

Flexible sheet ( 2 ) according to claim 10, characterized in that the tissue ( 8th . 10 ) a metallic coating ( 12 . 14 ) or a metallic lamination.

Flexible sheet ( 2 ) according to claim 10, characterized in that in the tissue ( 8th . 10 ) Metal threads and / or metallized threads are incorporated.

Flexible sheet ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the upper layer ( 4 ) a first electrical connection ( 16 ) and at the lower layer ( 6 ) a second electrical connection ( 18 ) is provided, via which an electric current can be supplied and / or tapped off.

Vehicle seat with a seat cover made of a fabric ( 2 ) according to one of the preceding claims, wherein the upper layer ( 4 ) the vehicle occupant and the lower layer ( 6 ) facing the vehicle seat.

Vehicle seat according to claim 14, characterized in that between upper layer ( 4 ) and the vehicle occupant another layer is provided.