DE102007056465B4

DE102007056465B4 - Kraftfahrzeugsitz mit Sitzheizung

Info

Publication number: DE102007056465B4
Application number: DE102007056465A
Authority: DE
Inventors: Joshi Raghvendra Windsor Trimbakrao; Jochen Michelmann
Original assignee: IG Bauerhin GmbH
Current assignee: IG Bauerhin GmbH
Priority date: 2007-11-22
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2027-11-23
Also published as: US20090134676A1; DE102007056465A1

Abstract

Kraftfahrzeugsitz mit Sitzheizung, der mindestens ein Heizelement mit metallischen, unisolierten oder mit dünnen Lackschichten isolierten Heiz- und/oder Kontaktleitern aufweist, die auf einem Trägermaterial aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der mit dem Benutzer in Kontakt stehenden Oberfläche (1) des Sitzes und den Heiz- und/oder Kontaktleitern (4; 5) eine textile Schicht (3) mit einer flüssigkeitsabweisenden, durch ein Imprägniermittel gebildeten Imprägnierung angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz mit Sitzheizung, der die Merkmale des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 aufweist.
Kraftfahrzeugsitze, wie sie heutzutage in Fahrzeugen eingebaut werden, und insbesondere solche, die in Fahrzeugen der Mittel- und Oberklasse eingesetzt werden, werden zunehmend komfortabler ausgestaltet. Sitzheizungen gehören heute zur Standardausrüstung eines Fahrzeugsitzes; darüber hinaus werden Belüftungseinheiten eingesetzt, um insbesondere in den warmen Jahreszeiten ein angenehmes Klima im Bereich der Oberfläche des Sitzes zu erzeugen.
Es ist zu beobachten, dass in den warmen Jahreszeiten im Bereich der Oberfläche des Sitzes Feuchtigkeit aufgrund von Transpiration der auf dem Sitz sitzenden Person entsteht, die durch den Sitzbezug, falls er aus Stoff gebildet ist, aufgenommen wird und bis in die Sitzpolsterung eindringt. Auch beim Gebrauch von Getränken und flüssigen Lebensmitteln können aggressive Flüssigkeiten verschüttet werden welche dann in den Sitz eindringen. Dieses Problem ist auch bei Leder- und Stoffpolsterungen dann zu beobachten, wenn die Flächen des Sitzpolsters und der Sitzrückenlehnen zum Zwecke einer aktiven oder passiven Belüftung perforiert oder offenporig sind, abgesehen davon, dass auch die Sitznähte eine gewisse Durchlässigkeit zeigen.
Gerade die vom Körper abgegebene Feuchtigkeit ist äußerst aggressiv und kann zu Schäden an der Sitzheizung führen, wenn sie bis zu den Heizleitern und/oder Kontaktleitern der Sitzheizung vordringt. Nicht selten enthält die in den Sitz eingebrachte Feuchtigkeit Ammoniak, Chloride, Phosphate sowie Schwefelverbindungen. Ammoniumverbindungen sowie Kohlenwasserstoffe werden heute weit verbreitet zur Textilveredelung und zu Reinigungszwecken eingesetzt, und ist folglich in der Kleidung in gewissen Anteilen, wenn auch nur sehr gering, vorhanden. Durch diese Feuchtigkeit, insbesondere dann, wenn Ammoniak enthalten ist, können die metallischen Teile der Heizung korrodieren, was zu einem Ausfall der Sitzheizung führen kann. Aufgrund der zunehmend komplexeren Struktur solcher Sitze ist ein Austausch der Sitzheizung äußerst aufwändig und kostenintensiv.
Üblicherweise ist eine Sitzpolsterung, ob sie nun in der Sitzfläche oder in der Rückenlehne eingesetzt ist, aus, von der Sitzfläche aus gesehen, einem Oberflächenbezug (zum Beispiel Leder oder Stoff), einer Zwischenschicht aus einem Vlies oder Stoff, der Heiz- und Kontaktleiter abdeckt, die auf einem Trägermaterial gehalten sind. Unterhalb des Trägermaterials, das die Heiz- und Kontaktleiter trägt, befindet sich eine Polsterschicht, die von der Struktur eines Sitzgestells gehalten ist.
Die WO 2004/082969 A2 beschreibt eine Vorrichtung zur Klimatisierung eines Fahrzeugsitzes, wobei der Fahrzeugsitz eine Schicht aufweist, die im Wesentlichen für Flüssigkeit undurchlässig ist.
Ausgehend von den vorstehend geschilderten Sitzen und der sich in Verbindung mit diesen ergebenden Problemen beim Vorhandensein von Feuchtigkeit im Bereich der mit dem Benutzer in Kontakt stehenden Oberfläche des Sitzes liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kraftfahrzeugsitz mit Sitzheizung anzugeben, bei dem sichergestellt ist, dass im Bereich der Sitzoberfläche entstehende Feuchtigkeit nicht dazu führt, dass die Sitzheizung angegriffen und beschädigt wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Kraftfahrzeugsitz mit Sitzheizung, der mindestens ein Heizelement mit metallischen, unisolierten oder mit dünnen Lackschichten isolierten Heiz- und/oder Kontaktleitern aufweist, die auf einem Trägermaterial aufgebracht sind, der dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen der mit dem Benutzer in Kontakt stehenden Oberfläche des Sitzes und den Heiz- und/oder Kontaktleitern eine textile Schicht mit einer flüssigkeitsabweisenden, durch ein Imprägniermittel gebildeten Imprägnierung angeordnet ist.
Aufgrund dieser textilen Schicht mit einer flüssigkeitsabweisenden Imprägnierung wird verhindert, dass Flüssigkeiten tiefer in die Sitzstruktur eindringen können, um so zu vermeiden, dass die Sitzheizung selbst, auch über lange Zeiträume gesehen, keinen Schaden erleidet. Da eine textile Faserschicht eingesetzt wird, die die Imprägnierung aufweist, werden die Eigenschaften, insbesondere die Flexibilität des Sitzes, nicht beeinträchtigt oder wesentlich gegenüber herkömmlichen Sitzen verändert. Eine solche Imprägnierung lässt sich einfach und kostengünstig auf einer textilen Schicht herstellen, die ohne hohen Aufwand in die Sitzstruktur an der vorgesehenen Stelle unterhalb der mit dem Benutzer des Sitzes in Kontakt stehenden Oberfläche eingefügt werden kann. Auch trägt eine solche textile Schicht nur unwesentlich zu dem Aufbauvolumen des Sitzes bei. In der Regel weist der Sitz verschiedene Schichtstrukturen für die Sitzpolsterung auf, so dass eine dieser Schichten imprägniert werden kann, falls eine solche Schicht entsprechende Eigenschaften aufweist.
Vorzugsweise wird die Imprägnierung aus einem auf die Fasern der textilen Schicht aufgebrachten und diese ummantelnden Imprägniermittel in Form eines hydrophoben Mittels auf der Basis von Polymeren aus Silikonen hergestellt. Besonders geeignet für die Imprägnierung sind hydrophobe Mittel auf der Basis von Polymeren aus Fluorcarbonen. Polymere aus Fluorcarbonen zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine gute Haftung an den Fasern besitzen und somit die Wirkung über Jahre erhalten werden kann.
Während die Möglichkeit besteht, dass diese textile Schicht mit Imprägnierung noch eine gewisse Atmungsaktivität zeigt, allerdings vorzugsweise nicht für Flüssigkeit durchlässig ist, ist auch vorgesehen, die Poren und Zwischenräume im textilen Material mit dem hydrophoben Mittel zu blockieren.
Die imprägnierte, textile Schicht sollte vorzugsweise für 5 mm Wassersäule wasserdruckbeständig sein, um so bestimmten Einsatzbedingungen im Fahrzeug zu genügen.
Um die Imprägnierung auch bei starken Belastungen, wie im LKW oder bei Land- und Forstfahrzeugen, dauerhaft zu erhalten, kann das Imprägniermittel auch aufgrund chemischer Reaktion an die Fasern angebunden sein, was dessen Wirksamkeit über die Zeit weiter erhöht, aber auch erheblich höhere Ausrüstungskosten mit sich bringt.
Die Imprägnierung wird im PKW Bereich bevorzugt aus einem Perfluoralkylacrylcopolymerisat gebildet, das sich durch einen Tauch- und anschließenden Trockenvorgang aufbringen lässt.
In einer Ausführung des Kraftfahrzeugsitzes mit Sitzheizung werden die Heizleiter aus metallisch beschichteten, in einem Strang parallel verlaufenden Kunststofffasern gebildet, welche eine sehr hohe mechanische Lebensdauer besitzen.
Besonders Leiter, welche einen inneren Kern aus leitfähigem Material tragen, der durch eine äußere Schicht aus korrosionsschützendem, vom Leitermaterial unterschiedlichen Metall geschützt ist, entwickeln aufgrund der unterschiedlich Redoxpotentiale unter Feuchtigkeitseinfluss verstärkt Korrosion.
Für einen einfachen und kostengünstigen Aufbau kann die textile Schicht, die die Imprägnierung trägt, durch das Trägermaterial gebildet werden, auf dem die Heiz- und/oder Kontaktleiter gehalten sind.
Um Bedingungen entgegenzuwirken, unter denen erhöhte Flüssigkeitsmengen im Bereich der Oberflächenschicht des Sitzes anfallen, wird zwischen der imprägnierten, textilen Schicht und der Oberfläche des Sitzes eine flüssigkeitsspeichernde Pufferschicht angeordnet; eine solche Pufferschicht sollte die Eigenschaften haben, verstärkt anfallende Flüssigkeitsmengen aufzunehmen, aber diese Flüssigkeit wieder über Verdunstung abzugeben.
Eine derartige Pufferschicht kann Teil einer polsternden Schicht sein.
Um die angestrebte Wirkung der Pufferschicht zu erreichen, sollte die Pufferschicht vorzugsweise die Eigenschaften einer Dochtwirkung aufweisen.
Eine solche Pufferschicht kann aus einem Zellulosevlies oder Polyestervlies gebildet werden. In einer weiteren Ausgestaltung könnte diese Pufferschicht auch Anteile einer mit einem gelierten, hygroskopischen Mittel gefüllten Fläche aufweisen, die dann als Flüssigkeitsspeicher wirkt.
Einzelheiten des Aufbaus eines Sitzes entsprechend der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
1 in einer Querschnittsdarstellung schematisch den Aufbau einer Sitzstruktur, beispielsweise einer Sitzfläche oder einer Rückenlehne, und
2 im Querschnitt einen Heizleiter aus einem Strang parallel verlaufender Kunststofffasern, die metallisch beschichtet sind.
Die Sitzstruktur, wie sie im Querschnitt in 1 gezeigt ist, umfasst einen Sitzbezug 1, der aus einem Stoff, künstlichem oder echtem Leder gebildet sein kann. Die Oberseite dieses Sitzbezugs 1 bildet diejenige Fläche, die mit der auf einem Sitz sitzenden Person in Kontakt steht, beispielsweise im Bereich der Sitzfläche oder der Rückenlehne. Unterhalb dieses Sitzbezugs 1 befindet sich in der dargestellten Ausführungsform des Sitzaufbaus eine Pufferschicht 2, die von einer textilen Schicht 3 unterlegt ist. Unterhalb dieser textilen Schicht 3 sind Heizleiter 4 der Sitzheizung angeordnet, die sich zwischen Kontaktleitern 5 erstrecken, über die den Heizleitern 4 Strom zugeführt und von diesen abgeführt wird. Die Heiz- und Kontaktleiter 4, 5 sind wiederum durch eine angedeutete Sitzpolsterung 6, beispielsweise aus einem festen Schaumstoffmaterial, unterlegt.
Bei der textilen Schicht 3 handelt es sich um eine Faserschicht mit einer Imprägnierung in Form eines Imprägnierungsmittels, das bevorzugt hydrophobe Eigenschaften aufweist, das auf die Fasern aufgebracht ist und diese ummantelt. Eine solche imprägnierte textile Schicht 3 bildet eine Sperrschicht für Flüssigkeit, die sich im Bereich der Oberseite des Sitzbezugs 1 ansammelt, so dass diese Flüssigkeit nicht zu der Heizung mit den Heiz- und Kontaktleitern 4, 5 hindurchdringen kann.
Um größere Flüssigkeitsmengen aufgrund starker Feuchtigkeit im Bereich der Sitzoberfläche abzupuffern, kann die Pufferschicht 2 vorgesehen werden, die die Flüssigkeit, die in die Sitzstruktur eindringt, zunächst speichert, um sie in Phasen der Nichtbenutzung des Sitzes wieder an die Oberfläche des Sitzes und damit an die Umgebungsluft abzugeben. Eine solche Pufferschicht kann aus einem Faser- oder Vliesmaterial aufgebaut sein, das eine gewisse Docht- bzw. Kapillarwirkung zeigt, um die Flüssigkeit aufzusaugen. Eine solche Pufferschicht kann auch Anteile einer mit einem gelierten, hygroskopischen Mittel gefüllten Fläche aufweisen, so dass unter Eindringen von Feuchtigkeit in die Sitzstruktur die Flüssigkeit durch das Mittel absorbiert und ein Gel gebildet wird. In jedem Fall wird die Sitzheizung durch die mit Imprägnierung versehene textile Schicht 3 gegen Feuchtigkeit geschützt.
Gerade Heizleiter, die aus einzelnen, in einem Strang parallel laufenden Kunststofffasern 7 bestehen, die jeweils auf ihrer Außenseite mit einer metallischen Beschichtung 8 versehen sind, beispielsweise einer Schicht aus Silber oder Nickel, weisen aufgrund des geringen Durchmessers und der hohen Anzahl von Filamenten sehr große Oberflächen auf, die dementsprechend stark durch aggressive Flüssigkeiten angegriffen werden können.
Die textile Schicht 3 kann gleichzeitig das Trägermaterial bilden, um daran die Heiz- und Kontaktleiter 4, 5 zu befestigen. Eine solche Schicht 3 ist allerdings relativ dünn ausgebildet; grundsätzlich ist darauf hinzuweisen, dass die Dicken der einzelnen Schichten der Polsterstruktur der 1 nicht maßstabsgerecht dargestellt sind, sondern entsprechend den Anforderungen gewählt werden können.

Claims

Kraftfahrzeugsitz mit Sitzheizung, der mindestens ein Heizelement mit metallischen, unisolierten oder mit dünnen Lackschichten isolierten Heiz- und/oder Kontaktleitern aufweist, die auf einem Trägermaterial aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der mit dem Benutzer in Kontakt stehenden Oberfläche (1) des Sitzes und den Heiz- und/oder Kontaktleitern (4; 5) eine textile Schicht (3) mit einer flüssigkeitsabweisenden, durch ein Imprägniermittel gebildeten Imprägnierung angeordnet ist.
Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierung aus einem auf die Fasern der textilen Schicht (3) aufgebrachten und diese ummantelnden Imprägniermittel in Form eines hydrophoben Mittels auf der Basis von Polymeren aus Silikonen besteht.
Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierung aus einem auf die Fasern der textilen Schicht (3) aufgebrachten und diese ummantelnden Imprägniermittel in Form eines hydrophoben Mittels auf der Basis von Polymeren aus Fluorcarbonen besteht.
Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Poren und Zwischenräume im textilen Material mit dem hydrophoben Mittel blockiert sind.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die imprägnierte, textile Schicht (3) für 5 mm Wassersäule wasserdruckbeständig ist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Imprägniermittel aufgrund chemischer Reaktion an die Fasern angebunden ist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierung aus einem Perfluoralkylacrylcopolymerisat gebildet ist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleiter (4) aus metallisch beschichteten, in einem Strang parallel verlaufenden Kunststofffasern (7) bestehen.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalloberfläche der Heizleiter (4) eine zum Heizleitermaterial unterschiedliche und den Heizleiter einhüllende metallische Beschichtung (8) trägt.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die textile Schicht (3) durch das Trägermaterial, auf dem die Heiz- und/oder Kontaktleiter (4; 5) gehalten sind, gebildet ist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der imprägnierten, textilen Schicht (3) und der Oberfläche (1) des Sitzes eine flüssigkeitsspeichernde Pufferschicht (2) angeordnet ist, die Flüssigkeit aufnimmt und über Verdunstung wieder abgeben kann.
Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferschicht (2) Teil einer polsternden Schicht ist.
Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferschicht (2) Eigenschaften einer Dochtwirkung aufweist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferschicht (2) aus einem Zellulosevlies gebildet ist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferschicht (2) Anteile einer mit einem gelierten, hygroskopischen Mittel gefüllten Fläche aufweist, die als Flüssigkeitsspeicher wirken.