DE10319048A1

DE10319048A1 - Einlage zur Klimatisierung

Info

Publication number: DE10319048A1
Application number: DE2003119048
Authority: DE
Inventors: Bernhard Scheuring
Original assignee: WET Automotive Systems AG
Current assignee: WET Automotive Systems AG
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-11-18
Also published as: WO2004095986A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einlage zur Klimatisierung, insbesondere für eine Sitz-, Rücken- oder Liegefläche, mit einer ersten Schicht (12), welche aus einem oder mehreren Strukturelementen (16) besteht, die einen bandförmigen Körper mit spiralförmiger Anordnung aufweisen, wobei an den Strukturelementen (16) wenigstens eine weitere sich flächig erstreckende Schicht (14) vorgesehen ist, die als Klimaschicht ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einlage zur Klimatisierung, wie beispielsweise für eine Sitz-, eine Rücken- oder eine Liegefläche, mit einer ersten Schicht, welche aus einem oder mehreren Strukturelementen besteht, die einen bandförmigen Körper mit spiralförmiger Anordnung aufweisen.

Derartige Strukturelemente sind aus der DE 102 28 406 A1 bekannt. Diese Strukturelemente sind aus einem Kunststoff mit Verstärkungsfasern vorgesehen, die in Form und Größe an verschiedene Einsatzfälle angepasst werden. Diese Strukturelemente sind als Rückenpolster oder Sitzpolster für Fahrzeugsitze einsetzbar, wobei diese einzelnen Strukturelemente eine Gitterstruktur als Deckschicht aufweisen, um die Strukturelemente zueinander anzuordnen. Diese Gitterstruktur kann anstelle der gewebten oder gitterförmigen Struktur auch einen Vlies oder eine Schaumstoffmatte umfassen. Ebenso kann ein aufvulkanisiertes Material mit Poren zur Durchlüftung eingesetzt werden.

Diese bekannten Rücken- oder Sitzpolster für Fahrzeugsitze, Bürostühle oder dergleichen sollen nunmehr hinsichtlich des Komforts verbessert werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einlage zur Klimatisierung, insbesondere für eine Sitz-, Rücken- oder Liegefläche, zu schaffen, welche einen erhöhten Komfort bei der Benutzung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch das Anbringen von wenigstens einer als Klimaschicht ausgebildeten Schicht zu einer ersten Schicht, welche durch die Strukturelemente gebildet ist, wird ermöglicht, dass eine aktive oder passive Belüftung geschaffen werden kann. Diese Belüftung kann für jegliche Einsatzzwecke vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein aktiv oder passiv belüfteter Sitz mit einer guten Hinterlüftung geschaffen sein. Durch die Klimaschicht kann eine gleichmäßige Verteilung, Speicherung und/oder Abführung der vom Körper oder Gegenstand abgestrahlten Wärme und der dadurch sich bildenden Feuchtigkeit gegeben sein. Beim Einsatz in einem Kraftfahrzeug kann ein angenehmes Sitzen, insbesondere bei längeren Autofahrten, ermöglicht sein.

Zur Klimatisierung können neben der Sitz-, Rücken- oder Liegeflächen auch Funktionsbekleidung, Gebäude, Maschinen oder sonstige Gegenstände oder Teile hierfür vorgesehen sein. Der Anwendungsbereich ist nicht auf spezielle Gegenstände, Objekte, Vorrichtungen, Einrichtungen oder dergleichen beschränkt.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Klimaschicht zumindest eine Teilschicht mit Aktivkohle umfasst. Dadurch können Wasserdampf und Geruchsstoffe, wie zum Beispiel Schwefelwasserstoffe, adsorbiert werden. Durch die Verbindung der Ak tivkohleschicht mit einer Hinterlüftung, welche durch die Strukturelemente gegeben ist, können sowohl Wasserdampf als auch Geruchstoffe richtungsabhängig desorbiert werden.

Die aus Aktivkohle ausgebildete Teilschicht ist bevorzugt als Aktivkohlegewebe, als Aktivkohlematrix, das heißt, Aktivkohle eingelagert in eine Trägermatrix, als Aktivkohlevlies, in Schaumstoffen mit eingelagerter Aktivkohle oder Aktivkohlepartikel, als Sprüh-, Klebebeschichtung, Beflockungsschicht, als Einlageelemente oder dergleichen ausgebildet. In Abhängigkeit der gewünschten Schichtdicke und Menge an Aktivkohle werden die einzelnen Einsatzmöglichkeiten ausgewählt. Beispielsweise kann auf eine Kaschierung eine Aktivkohleschicht aufgesprüht werden, die unmittelbar mit den Strukturelementen in Verbindung steht. Zusätzlich können in einem darüber angeordneten Vlies Aktivkohleelemente enthalten sein. Eine Kombination der unterschiedlichen Möglichkeiten sowie eine Aneinanderreihung mehrerer unterschiedlicher Ausgestaltungen sind wahlweise möglich.

Die Klimaschicht weist vorteilhafterweise zumindest eine Teilschicht auf, die ein Vlies umfasst. Derartige Vliese ermöglichen zum einen die Anordnung und Aufnahme der einzelnen Strukturelemente zueinander. Darüber hinaus kann eine gleichmäßige Verteilung der Druckbelastung ermöglicht sein, um einen hohen Sitzkomfort zu ermöglichen. Insbesondere in Verbindung mit einer Teilschicht aus Aktivkohle kann ein besonderer Komfort erzielt werden.

Die aus einem Vlies bestehende Teilschicht in der Klimaschicht wird bevorzugt aus einem hydrophilen Vlies vorgesehen. Dadurch erfolgt ein schneller Abtransport der sich gegebenenfalls bildenden Feuchtigkeit oder des Wärmedampfes von einem Bezugsmaterial, welches die Einlage umgibt.

Zusätzlich kann vorteilhafterweise die das hydrophile Vlies umfassende Teilschicht eine hydrophobe Vliesschicht umfassen. Dadurch ist ermöglicht, dass eine trockene Grenzschicht zwischen dem Benutzer und dem hydrophilen Vlies gegeben ist, wodurch die Feuchtigkeitsbildung auf der Auflagefläche erheblich verringert ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass an die Klimaschicht angrenzend oder an dieser Klimaschicht wenigstens ein Heizelement vorgesehen ist. Dadurch ergeben sich bei einer Klimaschicht mit Aktivkohle als Teilschicht und/oder einem hydrophilen Vlies als Teilschicht durch die Überlagerung der Heizung oder Aufheizung der Teilschichten wesentliche Vorteile.

Beispielsweise kann durch das Kontaktieren von zumindest einem elektrischen Leiter an der Aktivkohleschicht aufgrund deren geringen spezifischen Wärme und dem geringen Flächengewicht eine schnelle Aufheizung bei sehr geringer Leistung gegeben sein. Ebenfalls ist eine schnelle Abkühlung ermöglicht. Durch die Verbindung der Aktivkohleschicht mit einer durch die Strukturelemente gebildeten Hinterlüftung und der Anbringung von zumindest einem elektrischen Leiter können sowohl Wasserdampf als auch Geruchstoffe richtungsabhängig desorbiert werden. Die Desorption geschieht umso schneller, je mehr Fläche der Aktivkohleschicht erhitzt wird und je weniger Schichten zwischen Hinterlüftung und der Aktivkohleschicht die Desorption erschweren. Beispielsweise können durch eine schnelle Aufheizung und schnelle Abkühlung kurze Desorptionszyklen gefahren werden.

Die Verbindung zwischen der Aktivkohleschicht und dem elektrischen Leiter erfolgt vorteilhafterweise bei dem Einsatz eines Aktivkohletuches oder -gewebes durch Auflegen, Aufdampfen, Aufnähen, Aufkleben von einer oder mehreren Bahnen. Alternativ ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass ein leitfähiges Band oder ein Strang durch Form- und/oder Kraftschluss mit dem Aktivkohletuch oder der Aktivkohleschicht verbindbar ist. Die für den elektrischen Leiter eingesetzten Materialien sind bevorzugt korrosionsbeständig.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Aktivkohleschicht mit einem Kohlefasergewebe, Kohlefaservlies, Metallgewebe, Vlies mit elektrisch leitfähigen Fasern, elektrisch leitfähigen Lyocell-Fasern als auch einem Gewebe, elektrisch leitfähigen Lyocell-Fasern als auch einem Gewebe, Vlies oder Gewirke mit einer ein- oder beidseitig aufgebrachten elektrisch leitfähigen Schicht in Verbindung steht, wobei die Aktivkohleschicht und/oder die weitere vorgenannte Schicht mit zumindest einem elektrischen Leiter kontaktiert ist. Die elektrisch leitfähigen Fasern können als Metall- oder Kohlefaser oder als mit einer elektrisch leitfähigen Schicht ummantelte Fasern ausgebildet sein. Zur Verbesserung der Leitfähigkeit können die Kohlefasern auch mit einer Nickelschicht umgeben sein.

Der Einsatz eines Aktivkohle-Tuches, -Gewebes, -Gewirkes, -Gestrickes, -Vlies, -Papiers, einer Aktivkohle-Sprüh- oder -Klebebeschichtung weist in Verbindung mit den vorgenannten Schichten, wie Kohlefasergewebe usw., insbesondere bei der Anordnung mehrerer Elektroden als Flächenheizelement, den Vorteil auf, dass die elektrische Leitfähigkeit sich unter Druck verbessert. Praktisch bedeutet dies, dass vor allem in den Bereichen, in denen Körperkontakt mit der Sitz-, Rücken- oder Liegefläche besteht, auch die größte Wärme erzeugt wird, während die anderen Bereiche kälter bleiben. Insgesamt wird dadurch auch die erforderliche elektrische Leistung auf das Notwendigste reduziert.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen der zumindest einen Teilschicht mit Aktivkohle und der wenigstens einen weiteren Teilschicht mit hydrophilem Vlies zumindest eine Elektrode eingelegt ist. Eine Klebeschicht ist zwischen der Aktivkohleschicht und der weiteren Teilschicht eingebracht, um diese miteinander zu verbinden. Dadurch kann in einfacher Weise ein Schichtaufbau für die Klimaschicht vorgesehen sein. Die Aktivkohle wird durch die Verklebung der beiden Schichten mechanisch geschützt. Die zumindest eine Elektrode ist in direktem und elektrischem Kontakt zur Aktivkohle und/oder weiteren Teilschicht angeordnet. Die Elektroden sind in einem Abstand zueinander vorgesehen, so dass eine gleichmäßige flächige Aufheizung der Aktivkohleschicht gegeben ist. Sofern die durch die Klebeschicht darüber angeordnete Schicht ebenfalls leitfähig ist und als zusätzliches Heizelement verwendet wird, ist beispielsweise der Bereich der Kontaktierung von der Klebeschicht ausgespart. Durch die Anbringung von mehreren Elektroden und der Wahl des Abstandes zueinander wird bei gegebenem Widerstand des Aktivkohlegewebes und gegebener Spannung die gewünschte Temperatur eingestellt.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Klebeschicht leitfähige Partikel umfasst und die Größe und Form der Klebeschicht leitfähige Zonen bildet. Dadurch kann die Aufheizung der Aktivkohleschicht beschleunigt werden, so dass schnelle Ansprechzeiten gegeben sind. Insbesondere für die Durchführung der Desorptionszyklen ist dies von Vorteil.

Ein bevorzugter Aufbau für eine Klimaschicht sieht eine Kaschierung, eine Aktivkohleschicht, eine Klebeschicht, ein Kohlefaservlies und eine Kaschierung vor, wobei zwischen Kohlefaservlies und Aktivkohleschicht zumindest ein elektrischer Leiter vorgesehen ist. Das Kohlefaservlies, -gewebe, -gewirke oder dergleichen dient zur Verbesserung der Leitfähigkeit und stellt eine Alternative zur Beflockung dar. Durch einen derartigen Aufbau werden kürzere Aufheizzeiten aufgrund einer vollflächigen Heizmatte erzielt. Des weiteren ist eine gleichmäßige vollflächige Wärmeabgabe gegeben. Die Funktion der Adsorption von Feuchtigkeit und Geruchstoffen bleibt erhalten. Ebenso ist die reversible Desorption durch Temperatur möglich. Eine einfache Kontaktierung ist gegeben. Eine vollflächige Kaschierung durch elektrische Beheizung ist ermöglicht. Die vollflächige Heizmatte kann auch durch Anlegen einer entsprechend hohen Spannung zum Kaschieren der zu verbindenden Schicht verwendet werden.

Ein alternativer Aufbau einer bevorzugten Klimaschicht umfasst eine Kaschierung, eine Aktivkohleschicht, eine dazwischen angeordnete Klebeschicht, eine Aktivkohleschicht und eine weitere Kaschierung. Zwischen den beiden Aktivkohleschichten sind die elektrischen Leiter bevorzugt lose eingelegt, wobei dazwischen Klebeschichten vorgesehen sind, um diese elektrischen Leiter zueinander zu beabstanden. Bei Druck auf diese Schicht wird eine elektrische Leitfähigkeit hergestellt, wodurch hauptsächlich im druckbeaufschlagten Bereich die Wärme erzeugt wird. Dadurch kann eine Verbesserung der Klimatisierung gegeben sein.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die spiralförmigen Strukturelemente an ihren bandförmigen Körpern spiralförmig verlaufende elektrische Leiter aufweisen, welche mit zumindest einem elektrischen Leiter der Klimaschicht kontaktierbar ist. Die elektrischen Leiter der Klimaschicht sind bevorzugt in einem definierten seitlichen Abstand zu den Strukturelementen angeordnet, um Heizzonen zu bilden. Dadurch kann in einfacher Weise eine weitere Kontaktierung gegeben sein, wobei durch die Hinterlüftungsfunktion der Strukturelemente eine gleichmäßigere Wärmeverteilung geschaffen werden kann.

Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die spiralförmigen Strukturelemente an ihren bandförmigen Körpern koaxial an der Außenseite verlaufende elektrische Leiter aufweisen, welche mit dem zumindest einen weiteren elektrischen Leiter der Klimaschicht kontaktierbar sind. Dadurch können entsprechend dem Verlauf der Strukturelemente Zonen geschaffen werden, welche eine Aufheizung der Fläche ermöglichen. Diese an der Außenseite der Strukturelemente angeordneten elektrischen Leiter können nachträglich auf die Strukturelemente aufgebracht werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird des Weiteren dadurch gelöst, dass in der ersten Schicht eine aktive Belüftung vorgesehen ist. Dadurch können im Bereich der Strukturelemente aktiv Luftströmungen ausgebildet werden, die einen Abtransport von Feuchtigkeit und Geruchstoffen und ebenso auch eine Zuführung oder Abführung von Wärme beziehungsweise Kälte ermöglicht.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Erfindung ist vorgesehen, dass an einer Unterseite der ersten Schicht ein Ventilator vorgesehen ist, der zumindest teilweise von einem Ventilatorgehäuse umgeben ist. Dadurch kann die Luftströmung gezielt erzeugt werden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Luftzirkulation benutzerdefiniert angesteuert werden kann.

Der Ventilator oder das Gebläse für die aktive Belüftung ist bevorzugt vibrationsfrei in dem Gehäuse aufgehängt. Hierzu sind Dämpfungselemente oder Schwingungsentkopplungselemente vorgesehen, wie beispielsweise Gummilager oder Federn, um eine ruhige und störungsfreie Aufnahme zur zumindest einen ersten Schicht zu ermöglichen.

Das Gehäuse des Ventilators ist bevorzugt zur Erhöhung der Schwingungsabsorption über einen Flanschring vorgesehen, der wenigstens an einem Strukturelement angreift. Dieser Flanschring ist als Kunststoffring ausgebildet. Des Weiteren kann dieser Kunststoffring als Dichtungsring oder zusätzlich ein Dichtungsring an dem Kunststoffring vorgesehen sein.

Bevorzugt kann der Ventilator mit Heizwendeln ausgestattet sein. Dadurch kann eine gute Trocknung der Klimaschicht als auch eine Aufheizung ermöglicht werden.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird des Weiteren durch eine Einlage gelöst, bei der an der ersten Schicht ein Trägermaterial vorgesehen ist, welches Kanäle zur Luftführung aufweist, die zum zumindest einen Strukturelement hin offen ausgestaltet sind. Dadurch kann eine Verbesserung der passiven Belüftung ermöglicht sein. Die Strukturelemente stehen zumindest teilweise mit diesen Kanälen in Verbindung, wodurch aufgrund der vollständig hinterströmbaren Schicht der Strukturelemente ein Austausch des Luftvolumens ermöglicht ist.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass in dem Trägermaterial Vertiefungen vorgesehen sind, in welche die Strukturelemente eingelegt sein können. Auf den Strukturelementen ist zumindest eine Teilschicht, insbesondere eine Klimaschicht, aufgebracht. Die Strukturelemente können in den Vertiefungen eingelegt, eingeklebt oder durch ein darüber liegendes Gewebe, Gewirke, Vlies, einen offen- oder geschlossenporigen Schaum, ein flexibles luftdurch- oder luftundurchlässiges Material oder dergleichen in den Vertiefungen fixiert sein. Das luftundurchlässige Material kann z. B. eine Goretex Membran sein, wodurch zwar Feuchtigkeit abtransportiert werden kann, aber der Benutzer keiner störenden Luftströmung ausgesetzt ist.

Bevorzugt weist das Trägermaterial eine zur ersten Schicht weisende Schicht mit Durchgangsbohrungen oder randoffene, zur ersten Schicht parallel verlaufenden Kanäle auf. Dadurch können einzelne Belüftungszonen geschaffen werden, die auf die belastete Fläche durch einen Körper bevorzugt angepasst ist.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Einlage mit einer ersten Schicht und einer Klimaschicht,
2 eine schematische Ansicht einer alternativen Ausgestaltung einer Einlage mit einer ersten Schicht und einer Klimaschicht,
3 eine schematische Seitenansicht einer weiteren alternativen Ausgestaltung einer klimatisierten Einlage,
4a/b eine schematische Seitenansicht und Draufsicht einer weiteren alternativen Ausgestaltung einer klimatisierten Einlage zu 3,
5 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Einlage mit einer aktiven Belüftung,
6 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Einlage mit einer aktiven Belüftung und einer Klimaschicht,
7 eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform für eine klimatisierte Einlage mit aktiver Belüftung und
8 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Einlage mit passiver Belüftung.
In 1 ist eine Einlage 11 für eine Sitz-, Rücken- oder Liegefläche perspektivisch dargestellt, welche eine erste Schicht 12 und eine zweite Schicht 14 als Klimaschicht aufweist. Die erste Schicht 12 besteht aus mehreren Strukturelementen 16, die einen bandförmigen Körper mit spiralförmiger Anordnung aufweisen. Derartige Strukturelemente 16 sind aus der DE 102 286 406 A1 bekannt.
Die Strukturelemente 16 der ersten Schicht 12 sind zur Klimaschicht 14 bevorzugt in regelmäßigen Abständen angeordnet und werden durch diese in der vorgesehen Position gehalten. Die Klimaschicht 14 umfasst eine Teilschicht 17 aus Aktivkohle. Diese Teilschicht 17 kann durch ein Tuch, ein Gewebe, Gewirke, Gestricke, Vlies aus Aktivkohle ausgebildet sein. Ebenso kann diese Schicht durch Beflockung, Besprühung, Kleben oder dergleichen auf einer Kaschierung vorgesehen sein.
Die in 1 dargestellte Anordnung ermöglicht einen klimatisierten Aufbau für eine Einlage 11. Diese Einlage 11 umfasst eine luftdurchströmbare Abstandsschicht sowie eine geruchs- und feuchtigkeitsadsorbierende Aktivkohleschicht.
In 2 ist eine weitere alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Einlage 11 dargestellt. Die erste Schicht 12 umfasst in Analogie zu 1 Strukturelemente 16. Die Klimaschicht 14 weist zumindest eine Teilschicht 18 auf, welche ein Vlies umfasst. Dieses Vlies kann ebenso geruchs- und feuchtigkeitsadsorbierende Eigenschaften aufwei sen, die mit der luftdurchströmbaren Abstandsschicht, welche durch die Strukturelemente 16 gebildet ist, zusammen wirkt.
Die Teilschicht 18 kann gemäß der in 2 dargestellten Ausführungsform untergliedert sein in eine dickere hydrophile Schicht und eine dünnere hydrophobe Schicht, die beide aus Vliesen ausgebildet sind.
In 3 ist eine weitere erfindungsgemäße Einlage 11 dargestellt. Diese Einlage 11 ist eine Kombination der einzelnen Einlagen 11 gemäß den 1 und 2. Die Einlage 11 ist von einem Trägermaterial 21 aufgenommen, welches zumindest einen Teil eines Polsters bildet. In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Aktivkohleschicht unmittelbar an die erste Schicht 12 angrenzend vorgesehen. Die erste Schicht 12 bildet einen Abstand zum Trägermaterial 21, so dass eine vollständige Hinterlüftung gegeben ist und ein zeitliches Zu- und Abströmen von Luft gemäß den Pfeilen ermöglicht ist. Die Einlage 11 ist bevorzugt mit einem feuchtigkeits- und luftdurchlässigen Bezugsmaterial 28 überzogen, wobei beispielsweise bei einem Lederbezug für einen Sitzbezug eine Perforation eingebracht wird, um diese Funktion zu erfüllen.
Der in 3 dargestellte Aufbau einer ersten Schicht 12 und einer Klimaschicht 14 ist nur beispielhaft. Die Hinzufügung von weiteren Schichten unterschiedlicher Eigenschaften können sowohl auf der benutzerzugewandten Seite der ersten Schicht 12 als auch der benutzerabgewandten Seite der ersten Schicht 12 vorgesehen sein. Beispielsweise können die Strukturelemente 16 auch auf der Unterseite beziehungsweise der benutzerabgewandten Seite eine Aktivkohleschicht und/oder eine Vliesschicht aufweisen. Darüber hinaus ist des Weiteren auch denkbar, dass die Teilschicht 18 an einer Ober- und Unterseite eine Aktivkohleschicht oder weitere der Funktion der Aktivkohleschicht entsprechende Schichten vorgesehen sind.
In den 4a und b ist eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung einer klimatisierten Einlage 11 dargestellt. Die Einlage gemäß 4a umfasst eine erste Schicht 12, auf der eine Kaschierung 23 vorgese hen ist. Diese wiederum nimmt eine Teilschicht 17 aus Aktivkohle auf. Darauf angeordnet ist wenigstens ein elektrischer Leiter 24 als Elektrode und eine Klebeschicht 26. Diese ist wiederum abgedeckt von einer Teilschicht 17 mit Aktivkohle und einer weiteren Kaschierung 23. Darauf aufliegend ist eine Teilschicht 18 vorgesehen sowie ein Bezugsmaterial 28. Die elektrischen Leiter 24 sind durch die Klebeschicht 26 zueinander beabstandet, bevorzugt jedoch lose eingelegt. Der Abstand zwischen den elektrischen Leitern 24 ist derart gewählt, dass bei gegebenem elektrischen Widerstand der Aktivkohleschicht und unter Druckbelastung durch den Benutzer auf die Aktivkohleschicht die gewünschte Temperatur erzielt wird. Somit kann eine sitzzonengesteuerte Aufheizung erfolgen.
In 4b ist eine Draufsicht auf einen Schnitt zwischen den beiden Teilschichten 17 dargestellt. Die Kontaktierung wird durch den koaxialen Verlauf der elektrischen Leiter 24 an einer Außenseite der Strukturelemente 16 sichergestellt. In diesem Bereich ist der mechanische Widerstand der Strukturelemente 16 am größten, so dass beim Belasten der Fläche eine schnelle Aufheizung durch die sofortige Kontaktierung mit weiteren elektrischen Leitern ermöglicht ist.
Alternativ zur Ausgestaltung von einander gegenüberliegenden Teilschichten 17 kann eine der Teilschichten 17 auch aus einem Kohlefaservlies oder einem Metallgewebe sowie Vlies mit Metallfilamenten oder dergleichen ausgebildet sein.
Die elektrischen Leitungen 24 sind gemäß den 4a und b aufgelegt oder aufgeklebt. Alternativ ist grundsätzlich auch eine Kontaktierung durch Nähen, Nieten, Krimpen, Löten, Schrauben oder dergleichen vorgesehen.
Die Messung und Überwachung der Temperatur für die Aufheizung der Klimaschicht 14 kann konventionell über einen Thermoschalter erfolgen. Ebenso können einzelne Fühler in die Klimaschicht 14 eingearbeitet werden, die automatisch nach einer Aufheizphase die Temperatur auf einer voreingestellten Höhe halten und regulieren.
Alternativ können die Strukturelemente 16 anstelle der in 4b dargestellten Aufnahme eines Leiters 24 auch entlang der bandförmigen Körper spiralförmig verlaufende Leiter aufweisen. Zur Kontaktierung sind dieselben Verhältnisse gegeben. Die spiralförmige Anordnung der elektrischen Leiter weist den Vorteil auf, dass diese bei der Herstellung der bandförmigen Körper gleich mit integriert sein können. In diesem Fall liegt zwischen dem Strukturelement 16 und der elektrisch leitfähigen und beheizbaren Schicht zumindest im Bereich der Kontaktierung keine isolierende Schicht dazwischen.
In 5 ist eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Einlage 11 für eine aktive Belüftung vorgesehen. Diese als Klimasystem vorgesehene Einlage 11 umfasst eine erste Schicht 12 aus Strukturelementen 16 mit einer Klimaschicht 14, die dem Benutzer zugewandt ist. Unterhalb der ersten Schicht 12 ist ein Ventilator 41 vorgesehen, der in einem Gehäuse 42 positioniert ist. Das Gehäuse 42 ist über eine Klebeverbindung 43 oder weiteren, auch lösbaren Verbindungstechniken zu den Strukturelementen 16 fixiert. Ein Flansch 44 ist an dem Gehäuse 42 zur Anordnung an den Strukturelementen 16 vorgesehen.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 5 kann das Klimasystem eine Klimaschicht 14 umfassen, welche zumindest eine Teilschicht 17 mit Aktivkohle und zumindest einen elektrischen Leiter 24 als Elektrode umfasst. Das Heizelement bildet die Aktivkohleschicht und die Elektrode dient zur Kontaktierung. Die Kontaktierung muss einen geringen Ohm'schen Widerstand haben und dient nur der Stromzuführung, darf sich selbst nicht oder zumindest nur gering erwärmen, Das Heizelement hat hierzu einen vergleichsweise hohen Widerstand und erwärmt sich unter der angelegten Spannung. Der Abstand zwischen Plus- und Minus-Elektrode definiert den Widerstand und damit bei definierter elektrischer Spannung die Temperatur. Bei dieser Ausgestaltung ist die Schaffung eines aktiv belüfteten Sitzes mit einer Abstandsstrukturmatte und Heizung aus Aktivkohle gegeben. Dadurch kann sowohl eine Adsorption als auch eine Desorption und eine schnelle Aufheizung der Sitzeinlage gegeben sein. Durch diese beispielhafte Kombination lassen sich alle gewünschten Eigenschaften bezüglich dem Sitzklima verwirklichen.
In 6 ist das Klimasystem gemäß 5 in einer Einbausituation dargestellt. Das Trägermaterial 21 weist eine Ausnehmung 47 zur Aufnahme zumindest eines Ventilators 41 auf. Auf dem Klimasystem ist eine Teilschicht 18 sowie ein Bezugsmaterial 28 aufgebracht. Durch diese Einlage 11 in einem Trägermaterial 21 ist ein aktiv belüfteter Sitz gegeben, der sowohl Luft in Richtung Sitzfläche einblasen als auch davon absaugen kann. Somit ist beispielsweise ermöglicht, dass bei einem in der Sonne stehenden Fahrzeug ab einer bestimmten Oberflächentemperatur der Sitzfläche der Ventilator beginnt, Luft aus einem unteren kühleren Bereich oder aus einer Klimaanlage einzublasen, damit die Sitzfläche gekühlt wird. Auch kann die Einlage 11 gekühlt werden, indem Luft durch die Einlage 11 angesaugt wird.
In 7 ist eine alternative Ausgestaltung der Erfindung dargestellt. Diese Einlage weist einen nachfolgenden Schichtaufbau für eine Klimaschicht 14 auf. Auf den Strukturelementen 16 ist eine Kaschierung 23 aufgebracht. Darauf liegt ein Aktivkohlegewebe als Teilschicht 17 auf. Die Klebeschicht 48 fixiert das Kohlefaservlies 51 als weitere Teilschicht auf dem Aktivkohlegewebe. Dazwischen ist zumindest eine Elektrode 49 vorgesehen, die mit der Aktivkohleschicht und dem Kohlefaservlies 51 elektrisch leitend in Verbindung steht. Abschließend ist eine Vlieskaschierung 23 ausgebildet. Dieser Aufbau für eine Klimaschicht 14 umfasst somit eine Heizungs- und eine Adsorptionsschicht. Diese Ausgestaltung mittels einem Kohlefaservlies oder einer Kohlefaserbeschichtung oder einer Kohlefaserschicht weist den Vorteil auf, dass eine bessere Leitfähigkeit gegeben ist. Darüber hinaus ist eine verbesserte Adsorption bei aktivierten Kohlestofffasern im Vergleich zu Aktivkohlegranulat gegeben. Die offenen Poren werden nicht durch Bindemittel blockiert.
Die für die Klimaschicht 14 vorgesehen Schichten können sowohl als Gewebe, Vlies, durch Beflockung, durch Besprühen, durch Einlagen oder dergleichen ausgebildet sein.
Des weiteren kann alternativ vorgesehen sein, dass anstelle oder zusätzlich zum Kohlefaservlies ein Vlies aus Kunststofffasern mit beigemengten elektrisch leitfähigen Fasern, zum Beispiel aus Polyesterfasern mit Edelstahlfilamenten oder Metallfasern oder an ihrer Oberfläche mit einem elektrisch leitfähigen Material beschichteten Fasern oder flächige flexible Schichten mit einer ein- oder beidseitig aufgebrachten elektrische leitfähigen Schicht, eingelegt ist, um eine Durchkontaktierung und somit Aufheizung zu ermöglichen. Die Schichten selbst können wiederum luftdurch- oder luftundurchlässig sein.
Die Reihenfolge des Schichtaufbaus der Klimaschicht 14 kann auch derart erfolgen, dass die dem Benutzer zugewandte Seite die Aktivkohleschicht ist und die abgewandte Seite. das Kohlefaservlies beziehungsweise die vorgenannten Schichten sind.
Die in 7 dargestellte erste Schicht 12 und Klimaschicht 14 ohne Gehäuse 42 und Ventilator 41 stellt eine weitere Alternative zu den bislang beschriebenen Ausführungsformen dar. Der Ventilator 41 ist gemäß 7 mittels eines schwingungs- und vibrationsdämpfenden Dichtungsring 56 und vorzugsweise verstärkten Kunststoffring 57 an den Strukturelementen 16 fixiert.
Die als Heizungs- und Adsorptionsschicht ausgebildete Klimaschicht 14 sowie die bislang beschriebenen Klimaschichten 14 können in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen Perforationen aufweisen, um eine bessere Belüftung zu erzielen.
In 8 ist eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Einlage 11 für einen passiv belüfteten Sitz vorgesehen. Die Einlage 11 entspricht in einem Teil des Aufbaus beispielsweise der in 3 beschriebenen Einlage. Das Trägermaterial 21 weist in einer ersten Ausführungsform zu den Strukturelementen 16 offene Kanäle 61 auf, die sich bevorzugt über die gesamte Länge einer Sitz-, Rücken- oder Liegefläche erstrecken. Dadurch kann eine Luftdurchströmung ermöglicht sein. Insbesondere unter Belastung werden die Kanäle 61 unterschiedlich verengt, so dass dadurch eine zwangsweise Luftströmung in den Kanälen 61 erzielt wird. Bevorzugt sind die Kanäle 61 zur Mitte der Sitzfläche hin größer ausgebildet und verkleinern sich zum Rand hin kontinuierlich. Die Querschnitte der Kanäle 61 können auch an die vom Be nutzer üblicherweise beaufschlagte Fläche angepasst werden, wobei sich die Anpassung des Querschnitts der Kanäle entlang der Kanäle beliebig ändern kann.
Alternativ zu den Kanälen 61 können Durchgangsbohrungen vorgesehen sein, welche sich von den Strukturelementen 16 bis zur Unterseite des Trägermaterials 21 hin erstrecken. Dadurch kann im Gegensatz zu den Längskanälen 61 anstelle einer horizontalen Durchströmung eine vertikale Durchströmung ermöglicht sein. Des weiteren können die Kanäle 61 alternativ mit einem Sackloch und einer Öffnung zu den Strukturelementen 16 hin für eine horizontale Durchströmung aufgrund von Pumpeffekten, hervorgerufen durch Belastungsänderungen während der Benutzung, vorgesehen sein.
Die Kanäle, Durchgangsbohrungen oder Sacklochbohrungen können symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildete Verengungen oder Erweiterungen aufweisen, die sich zumindest teilweise und/oder abschnittsweise entlang den jeweiligen Kanälen erstrecken. Die Kontur der Kanäle kann konstant oder über deren Länge veränderbar ausgebildet sein. Die Kanäle können sich kreuzen oder beliebig miteinander in Verbindung stehen, so dass eine Kombination von Längskanälen, Sacklöchern und/oder Durchgangsbohrungen in beliebiger Weise möglich ist. Ebenso können beispielsweise die sich längs der Klimaschicht 14 erstreckenden Kanäle wellenförmig, kreisförmig, schlangenlinienförmig oder dergleichen ausgebildet sein. Ebenso können derartige Ausgestaltungen auch für die Sacklochbohrungen oder Durchgangsbohrungen vorgesehen werden. Die Ausgestaltung des Querschnittes und deren Größe können an verschiedene Anwendungen angepasst werden, um eine geeignete Durchströmung zu erzielen.
Alternativ oder zusätzlich zur Schicht aus Aktivkohle kann die Verwendung von elektrisch leitfähigen Lyocell-Fasern vorgesehen sein. Hierbei handelt es sich um Fasern mit cellulosischem Charakter mit eingelagertem Ruß oder anderen elektrisch leitenden Materialien zur Erzeugung einer elektrischen Leitfähigkeit. Der Vorteil dieser Fasern liegt darin, dass es sich hierbei um ein biologisch abbaubares Material handelt, die textile Verarbeitbarkeit gegeben ist und der Widerstandsbereich für den jeweiligen Anwendungsbereich breit einstellbar ist. Es können aus diesen Fasern sogenannte Heizmatten ausgebildet sein, welche als eine Teilschicht verwendet wird. Des Weiteren kann hiermit die Feuchtigkeit detektiert werden und zur Steuerung und Regelung der Klimaschicht genutzt werden.
Grundsätzlich können sämtliche beschriebenen Ausführungsformen in beliebiger Weise miteinander kombiniert und ergänzt werden. Eine Beschränkung eines Schichtaufbaus für eine Klimaschicht 14 auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsform und Anwendungsbeispiele ist nicht gegeben. Vielmehr kann in Abhängigkeit der Anwendungsfälle eine beliebige Auswahl und Anzahl an Schichten und elektrischen Leitern vorgesehen sein.

Claims

Einlage zur Klimatisierung, insbesondere für eine Sitz-, Rücken- oder Liegefläche, mit einer ersten Schicht (12), welche aus einem oder mehreren Strukturelementen (16) besteht, die einen bandförmigen Körper mit spiralförmiger Anordnung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass an den Strukturelementen (16) wenigstens eine weitere sich flächig erstreckende Schicht (14) vorgesehen ist, die als Klimaschicht ausgebildet ist.
Einlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimaschicht (14) zumindest eine Teilschicht (17) mit Aktivkohle umfasst.
Einlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese Teilschicht (17) durch ein Aktivkohlegewebe, Aktivkohlevlies, Vlies mit eingelagerter Aktivkohle, eine Schaumstoffschicht mit eingelagerter Aktivkohle, Sprüh-, Klebebeschichtung, beflockende Beschichtung, Einlageschicht oder dergleichen ausgebildet ist.
Einlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimaschicht (14) zumindest eine Teilschicht (18) mit einem Vlies umfasst.
Einlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese Teilschicht (18) aus einem hydrophilen Vlies besteht.
Einlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese Teilschicht (18) zumindest eine hydrophile und zumindest eine hydrophobe Vliesschicht umfasst.
Einlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die Klimaschicht (14) angrenzend oder in der Klimaschicht (14) wenigstens ein elektrischer Leiter (24) als Elektrode vorgesehen ist.
Einlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine elektrische Leiter (24) mit der Teilschicht (17) in Verbindung steht.
Einlage nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine elektrische Leiter (24) mit der aus Aktivkohle gebildeten Teilschicht (17) kraft- und/oder formschlüssig in Verbindung steht.
Einlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine elektrische Leiter (24) an der Klimaschicht (14) aufgelegt, aufgenäht, aufgedampft, aufgeklebt, gekrimpt, verschraubt, verlötet oder dergleichen ist.
Einlage nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine elektrische Leiter (24) mit einem Me tallgewebe, Kohlefaservlies, Vlies mit elektrisch leitfähigen Fasern, elektrisch leitfähige Lyocell-Fasern, Gewebe, Gewirke oder Vlies mit ein- oder beidseitig aufgebrachter elektrisch leitfähiger Schicht in Verbindung steht.
Einlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zumindest einen Teilschicht (17) mit Aktivkohle und wenigstens einer Teilschicht (18) mit hydrophilem Vlies zumindest ein elektrischer Leiter (24) eingelegt ist und eine Klebeschicht (26) die Schicht (18) und (17) fixiert.
Einlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Klimaschicht (14) verwendete Klebeschicht (26) leitfähige Partikel umfasst und vorzugsweise die Größe und Form der Klebeschicht (26) leitfähige Zonen bildet.
Einlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimaschicht (14) einen Aufbau aufweist, der zumindest eine Kaschierung (23), eine Teilschicht (17) mit Aktivkohle, eine Klebeschicht (48), ein Kohlefaservlies (51) und eine Kaschierung (23) umfasst, wobei zwischen dem Kohlefaservlies (51) und der Teilschicht (17) mit Aktivkohle zumindest eine Elektrode (49) vorgesehen ist.
Einlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimaschicht (14) einen Aufbau aufweist, der zumindest eine Kaschierung (23), eine Teilschicht (17) aus Aktivkohle, eine Klebeschicht (26), eine Teilschicht (17) aus Aktivkohle und eine Kaschierung (23) umfasst.
Einlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Teilschichten (17) aus Aktivkohle im Abstand zueinander Elektroden (49) vorgesehen sind, welche fest oder lose zwischen den Klebeabschnitten (26) positioniert sind.
Einlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmigen Strukturelemente (16) an den bandförmigen Körpern spiralförmig verlaufende elektrische Leiter aufweisen, welche mit dem zumindest einen weiteren elektrischen Leiter (24), insbesondere der Klimaschicht (14), kontaktierbar sind.
Einlage nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmigen Strukturelemente an ihren bandförmigen Körpern koaxial an der Außenseite verlaufende elektrische Leiter aufweisen, welche mit dem zumindest einen weiteren elektrischen Leiter (24), insbesondere der Klimaschicht (14), kontaktierbar sind.
Einlage zur Klimatisierung, insbesondere für eine Sitz-, Rücken- oder Liegefläche, mit einer ersten Schicht (12), welche aus einem oder mehreren Strukturelementen (16) besteht, die einen bandförmigen Körper mit spiralförmiger Anordnung aufweisen, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Schicht (12) eine aktive Belüftung "vorgesehen ist.
Einlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass an einer benutzerabgewandten Seite der ersten Schicht (12) zumindest ein Ventilator (41) vorgesehen ist, der zumindest teilweise von zumindest einem Gehäuse (42) umgeben ist.
Einlage nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (41) vibrationsfrei in dem Gehäuse (42) angeordnet ist.
Einlage nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (42) einen Flanschring (44) umfasst, der an wenigstens einem Strukturelementen (16) angreift.
Einlage nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (41) Heizwendeln aufweist und eine Warmluft der Schicht (12) zugeführt wird.
Einlage nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschring (44) durch einen Kunststoffring (57), der vorzugsweise faserverstärkt ist, ausgebildet ist und vorzugsweise zwischen dem Kunststoffring (57) und dem Gehäuse (42) ein Dichtungsring (56) zwischengeschalten ist.
Einlage zur Klimatisierung, insbesondere für eine Sitz-, Rücken- oder Liegefläche, mit einer ersten Schicht (12), welche aus einem oder mehreren Strukturelementen (16) besteht, die einen bandförmigen Körper mit spiralförmiger Anordnung aufweisen, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Schicht (12) ein Trägermaterial (21) vorgesehen ist, welches Kanäle (61) zur Luftführung aufweist, die zu den Strukturelementen (16) hin ganz oder teilweise offen ausgebildet sind.
Einlage zur Klimatisierung, insbesondere für eine Sitz-, Rücken- oder Liegefläche, mit einer ersten Schicht (12), welche aus einem oder mehreren Strukturelementen (16) besteht, die einen bandförmigen Körper mit spiralförmiger Anordnung aufweisen, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer benutzerabgewandten Seite der ersten Schicht (12) zumindest ein Trägermaterial (21) vorgesehen ist, welches zu den Strukturelementen (16) hin verlaufende Durchgangsbohrungen, Sacklöcher oder parallel zu den Strukturelementen (16) verlaufende randoffene Kanäle umfasst.