JP4053569B2 - 車両シートを空調するための装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両シートを空調するための装置に関するものである
米国特許第1541213号及び第2922466号各明細書から公知のシートクッションにおいては、一平面に並べて配置された複数の螺旋体がシートと利用者との間にスペーサ(間隔保持)層を形成している。これは利用者の過度な発汗を防止するとされる。その際、水分搬出の実際的コントロールはなされていない。
米国特許第2992604号明細書によりシートから分離可能なシートクッションが公知であり、このシートクッションにおいて、空気は、送風器により移送され、シート上にある螺旋体マットに吹き込まれる。しかし特に冬の寒い天候のときこのようなクッションは既存のシートヒータを作動させることができるようにするために撤去されねばならない。さもないとシートクッションはシートヒータの熱発生を乗員から過度に強く遮蔽して殆ど無効としてしまうであろう。
ドイツ国特許出願公開第10228406号明細書により、シートを暖めるためにプラスチック製螺旋体内に加熱導体を組み込むことが公知である。しかしシート上の乗員との距離がごく大きいのでこのような配置の有効性は比較的限定されている。
本発明の課題は、車両シートを空調するための代替的な空調装置を提供することである。
この課題は、車両シートを空調するための空調装置であって、乗員を支持するためのパッドコアと、乗員に向き合う前記パッドコアの前面で前記パッドコアの前記前面に沿って空気を分配するための上側の第1空気分配手段と、前記パッドコアの乗員から離れた方の裏面でこの裏面に沿って空気を分配するための下側の第2空気分配手段と、前記第1空気分配手段及び前記第2空気分配手段の間で空気を移送するための連絡手段とを有しており、前記第1空気分配手段、前記第2空気分配手段及び前記連絡手段の各々は細長い中空スペースを備えており、該中空スペースの少なくとも1つの空気案内横断面内に、コイルばねの形態の少なくとも1つの支持要素が設けられていることを特徴とする空調装置により解決される。本発明の有利な諸構成の特徴は従属請求項に見られる。
請求項1に記載の特徴を有する本発明に係る空調装置では、乗員に向き合うパッドコアの前面に沿って空気を分配するためにパッドコアの前面に上側(第1)空気分配手段が設けられている。さらに、パッドコアの乗員から離れた方の裏面に相応する下側(第2)空気分配手段が設けられている。付加的に、第1空気分配手段と第2空気分配手段との間で空気を移送するための連絡手段が設けられている。3つの手段はそれぞれに細長いスペースを備えている。少なくとも1つのこのようなスペースの空気案内横断面内にコイルばねの形態の少なくとも1つの支持要素が設けられている。
さらに、空調装置の基層と表層と支持要素との間にあるスペース内に、特に電気的機能要素が配置されている。
本発明の一実施形態では、本発明に係る空調装置は、車両シートのパッドコアと材料同士が結合されている。
本発明の有利な一実施形態では、空調装置が空気分配手段もしくは空気分配層を備えているようにすることができる。例えば上側空気分配手段はパッドコアの乗員に向き合う前面に設け、また下側空気分配手段はパッドコアの乗員から離れた方の裏面に設けておくことができる。さらに、第1空気分配手段と第2空気分配手段との間で空気を移送するための連絡手段を、例えば単数もしくは複数の空気案内通路の形態で設けておくことができる。前記3つの手段(上側及び下側空気分配手段、並びに連絡手段)の少なくとも1つは細長い中空スペースを有することができる。この細長い中空スペースは、好ましくは、少なくとも部分的に中間層の部分から形成されている。さらに、中空スペースの空気案内横断面内に少なくとも1つの支持要素を設けておくようにすることができる。
本発明の第1変更形態において機能要素は、支持要素の直下に配置しておくことのできるセンサとすることが好ましい。このセンサは例えば圧力、温度、距離、湿度、加速度、空気伝搬音または固体伝搬音もしくは振動の検出に利用することができる。
本発明の他の変更形態によれば、機能要素は、伝導手段、特に光導波路、フラットケーブル、丸ケーブル、加熱導体、空気圧管路または流体案内ホースとすることができる。流体として例えば冷却液等が考慮の対象となる。機能要素は、選択的に例えばマッサージ手段、操作要素、調整手段またはサーモスタットのようなアクチュエータとすることもできる。
選択的であるが、機能要素は、受動的非電気的手段、特に成形充填体または無定形充填体とすることもできる。充填体は特にポリスチレン等の断熱材料または活性炭等の吸水性材料を有することができる。充填体は、特にウール、天然繊維、廃フォーム屑および/またはゴム引き布(Gummihaar)等の編織布成分または編織布類似成分を有することができ、また、特にフロックまたは粒質物等の形態を有することができる。
本発明の一実施形態によれば、支持要素はばね、特に好ましくは螺旋状または蛇行状に巻いたばねを有することができ、このばねは特に帯状プラスチック材料で構成しもしくは作製しておくことができる。支持要素14を固体の、但し柔軟な材料で形成することも予定することができる。好ましくは、支持要素はばねを担持する担持層上に複数のばね、開口保持される大きな空気容積を有するスペーサ編織布、特にナップ状に異形化された表面構造を有するフォーム、および/またはゴム引き布からなるマット、剛毛付きまたは不織布製もしくは不織布付きのマットを含む。
場合によっては支持要素はさらに、特に活性炭等の粉付けもしくは被覆によって貯湿表面を有することができる。
本発明の他の好ましい実施形態では、空気が中間層内を移送されるようにする少なくとも1つの送風手段が空調装置に接続されている。送風ユニットから本発明に係る空調装置内への空気の搬送は、特に中間層と垂直であるか又は同一平面上にあってよい。空気の搬送は、好ましくは、層厚を高められた中間層の領域内に行われる。さらに、空気の搬送は、一方の末端が厚肉円形横断面を有し、他方の末端が好ましくは扁平な幅広横断面を有する中間層領域内へ行われるのが好ましい。
送風手段は、乗員に向き合うパッドコアの前面に接続しておくことができる。しかし、随意であるが、送風手段は乗員から離れた方のパッドコアの裏面にも接続しておくことができる。
連絡手段はパッドコア内に少なくとも1つの凹部を有するのが好ましく、この凹部は特に垂直に配置しておくことができる。パッドコア内の凹部は、上側空気分配手段の中間層および/または下側空気分配手段の中間層と、空気透過式に連絡されていることが好ましい
中間層の少なくとも一部分は、パッドコア前面から裏面へと延びており、該少なくとも一部分内に伝導手段を収容しておくことができる。さらに、この中間層の一部分が乗員のひざのへこみおよび/またはシートバックの方を向くパッドコアの側に配置されていると有利なことがある。
本発明の他の好ましい変更形態では、パッドコアは複数の凹部を有しており、これらの凹部が、パッドコア又は上側空気分配手段の上に配置された中間層の相互に分離され離間した複数の個別区域を、パッドコア又は下側空気分配手段の下に配置された中間層と連絡している。
基層として特に編織布層が考慮の対象となる。基層のこの編織布層は特に不織布、フォームおよび/またはフィルムを有することができる。基層は支持要素および/または機能要素の突出(Durchzeichnen)を防止するために十分に厚いことが好ましい。さらに基層は少なくとも部分的に半透明もしくは透明とすることができる。さらに、基層が蒸気不透過性、撥水性であると有利である。基層は例えば車両シートのパッドコアによって、中間層の圧縮領域によって、シート表皮によって、および/または平面的加熱素子によって形成しておくことができる。
表層として特に編織布層が考慮の対象となる。表層のこの編織布層は特に不織布、フォームおよび/またはフィルムを有することができる。表層は支持要素および/または機能要素の突出を防止するために十分に厚いことが好ましい。さらに表層は少なくとも部分的に半透明もしくは透明とすることができる。さらに、表層が蒸気不透過性、撥水性であると有利なことがある。表層は例えば車両シートのパッドコアによって、中間層の圧縮領域によって、シート表皮によって、および/または平面的加熱素子によって形成しておくことができる。
本発明の他の好ましい一実施形態によれば、基層はパッドコアと材料同士が結合されている。本発明に係る空調装置は、パッドコアの製造時に発泡注入によってパッドコアと結合することができる。
中間層および/または基層は特に実質的に液不透過性層を有することができ、この層は中間層のパッドコアに向き合う側に配置され、パッドコアと同じ材料からなるのが好ましい。この層およびパッドコア用の材料として特にポリウレタンが考慮の対象となる。液不透過性層は実質的に基層を形成することができる。
さらに、基層および/または表層は窪んだ表面領域および/または隆起した表面領域を有することができる。これにより特に通路状領域を形成することができる。支持要素の少なくとも幾つかは窪んだ表面領域内に配置しておくことができる。好ましいのはすべての支持要素が窪んだ表面領域内に配置されることである。この場合、隆起した表面領域は、支持要素を有する窪んだ領域とほぼ同じ高さレベルにあることが好ましい
本発明に係る空調装置および/またはその部材はパッドコアの凹部に嵌め込むことができると共に、そこに、例えば接着結合、フック、ファスナー等によって固着しておくことができる。
本発明の他の変更形態では、平面的な電気加熱素子が中間層、基層および/または表層の表面または内部に配置されている。特に、加熱素子は、これら3つの前記した層の1つを形成することができる。平面的電気加熱素子は、好ましくは、電気加熱可能な編織布を有することができ、この編織布は中間層の乗員に向き合う側に配置されている。加熱素子の電気加熱可能な編織布材料は、特に炭素フィラメントおよび/または導電性フィルムおよび/または少なくとも1つの蛇行状に配置されもしくは布設される加熱リッツを有することができる。
さらに、導体、特に加熱導体を設けておくことができ、これは、特に中間層の少なくとも2つの支持要素の間の少なくとも1つの中間スペース内に配置されるか、または特に中間層の1支持要素によって形成される中間スペース内に配置される
支持要素によって複数の細長い実質的に平行な中間スペースを形成しておくことができる。1つの加熱導体、好ましくは1つの絶縁された加熱導体を少なくとも2つのこのような中間スペース内に配置しておくことができる。加熱導体は、選択的に、或る中間スペースから別の中間スペースへのその移行部で空調装置の特に基層および/または表層に固定しておくことができる。加熱導体のこの固定は、例えば、中間スペースに対して特に実質的に垂直に配置される付着性材料の帯板によって行うことができる。
中間層と平面的加熱素子互いに貼り合わせておくことができ、その場合、接着不織布を担体として利用することができる。さらに、少なくとも部分的に熱可塑性プラスチックで形成される支持要素は、特に圧着により、加熱素子に融着し結合することができる。
本発明の他の一実施形態では、パッドコアが同様に少なくとも1つの支持要素を有する。パッドコアは特に実質的に複数の支持要素で形成しておくことができる。
加熱素子および/または加熱導体をスイッチオンすると、中間層内で中間層に沿って空気流が引き起こされることがある。中間層内のこのような空気流は、特に日光の入射によってまたはシート上の乗員によって生じるシートの別の加温によっても誘発されることがある。
各支持要素の内部または複数の支持要素の間のオープンスペース内に、破損されることなくまたは乗員を邪魔することなく、機械的にも敏感または剛性な付加的機能要素を配置しておくことができる。本発明の利用によって、時間的応答挙動(感熱性)、熱分布および温度制御に関して既存シート加熱素子の効率向上達成することができる。本発明は平面加熱素子の高度な自動作製を、同時に可変設計において可能とする。通気の結果、加熱の応答特性をさらに改善することができる。加熱構成要素としてのPTC半導体モジュールによって製品は追加の電子制御器なしに自動過熱保護もしくは自動温度制御の機能を維持する。PTCは正の温度係数を意味する。つまりPTC導体はポジスター、もしくは温度に伴ってその電気抵抗が増す導体である。
以下、添付図面を参照して好ましい実施例に基づいて本発明が詳しく説明される。
図1はパッドを用いて、本発明に係る空調装置の基本的構造を略斜視図で示している。複合部材として示されたパッドは下側パッドコア22と、該パッドコア22の上に置かれてそれに結合された基層8とを含んでおり、この基層は、好ましくは液不透過性層76として構成されている。比較的薄い基層8上にこれに被着される中間層10があり、これが表層12で覆われている。同じ関係が再度図2に示してあり、ここでは表層12が省かれている。
パッドコア22は例えばポリウレタンフォーム(PUソフトフォーム)または例えばゴム引き布で構成することができる。分配層として機能する中間層10は、部材表面を横切る方向にも又垂直の方向にも高い空気透過性であることを特徴とするスペーサ材料によって形成される。後続の図で明らかとなるように中間層10は空気を流通させることができる。
図3の略斜視図は、複数の並置されるストリップを有することのできる基層8のさまざまな構成可能性を示している。基層8の上方に中間層10がある。第1のストリップは、例えば充填体48として構成しておくことのできる機能要素18を有する。その横に配置される第2のストリップはそのなかに設けられた支持要素14を含み、この支持要素は例えば渦巻ばね等として構成しておくことができる。さらに、基層8のこの中央区域上にセンサ40および/またはアクチュエータ46の形態の機能要素18を付着しておくことができる。センサ40は例えば温度センサとして実施しておくことができる。第3のストリップ抵抗線等の形態の伝導手段42と、蛇行形状になって延びる支持要素14とを有する。その上にある表層12は単に表示されているだけである。
図4の略斜視図は車両シート20の可能な構造を例示しているこのシートは、U形に構成される基層8で覆われた内側パッドコア22を有する。液不透過性層76として実施された基層8はパッドコア22の上面、正面および下面を取り囲んでいる。基層8に沿って延設される中間層10は伝導手段42の形態の機能要素18を有しており、この伝導手段は表層12上にある平面的加熱素子74に至る電気接続線路として機能する。
図示実施例において、パッドコア22の上/前面27の中間層10の領域は、中空スペース37としてもしくは上側空気分配手段25として機能する。パッドコア22の裏面30の中間層10の領域はやはり中空スペース37を形成すると共に、下側空気分配手段32として機能する。パッドコア22の正面にある中間層10の前側領域は中空スペース37を形成し、該中空スペースは、上側空気分配手段25と下側空気分配手段32との間の連絡手段35として機能する。
図5〜図8は、パッド下面からパッド上面へと空気を輸送するさまざまな選択的可能性を明らかにしている
図5は、図4からの車両シート20の構造を略断面図で再度明らかにしている。パッドコア22のフォームコアにわたって連続的に広がる空気分配層がここではパッド上面と下面との間の空気連絡部を形成する。これはマット状に構成される層によって達成することができ、この層がパッドコア22の前面または後側側面に被せられ、こうして上側分配層25、下側空気分配手段32および空気連絡手段35が単一の連続した部材として実現されている。人の着座時に送風層が折れ曲がり、そのため空気流が場合によって妨げられまたは中断されるようなこともないように、パッドコア22は丸められているのが好ましい
他の一実施形態によれば、パッド上面とパッド下面パッド層22内垂直に延びる単数または複数の空気通路を介して連絡しておくことができる。
図6は、垂直に配置された凹部68を有する車両シートのパッドコア22の可能な構成を略断面図で例示しており、該凹部の各々は、下側空気分配手段32と上側空気分配手段25との間連絡手段35として機している。パッドコア22内の垂直な凹部68は下側中間層10と上側中間層10との間の連絡部となる。その際、下側中間層10が下側空気分配手段32として機能する一方、上側中間層10は上側空気分配手段25として機能する。液不透過性層76として構成される各1つの基層8をパッドコア22と中間層10との間に配置しておくことができる。
パッド上面の通気区画が、表皮における横縫合(transverse stitching)によって例えば形成される溝により、複数の区画に仕切られている場合、各区画は少なくとも1つの空気通路を備えていなければならない。図7はこのためパッドコア22の選択的構成を明らかにする。その際やはり垂直凹部68がパッドコア22内に設けられていて、連絡手段35として機能する。上側空気分配手段25として機能する上側中間層10はセグメント化されて、中間層10の個別区域70、70’になっている。その上にパッドコア22の薄層があり、この層シート表皮72で覆われている。下側空気分配手段32として構成される下側中間層10は図6と同様に方法で、連続的容積要素として構成されている。
図8により略断面図で例示された中間層10の可能な一実施形態は、管状ばね50として構成された一連の支持要素14を有している。支持要素は、それらが囲むスペース38が中空であるので、上側空気分配手段25として役立つ。それらの上にある加熱素子74薄いパッド層で覆われている。その上にあるのはシート表皮72であり、これは同時に表層12を形成する。
図9は、支持要素14として機能するばね50を略図で示している。このばね50は螺旋状に巻かれている。図10は、やはり支持要素14を形成するばね50の代替変更態形態を示している。このばね50は蛇行状に構成されている。
図11と図12は、下側空気分配手段32の2つの異なる変更形態を示している
図11は、持層52において互いに平行に配置される一連のばね50を示しているこれらの螺旋状ばね50は、担持層52において支持要素14を形成している。図11は、このように、平面的材料によって形成される下側空気分配手段32の第1変形実施形態を例示している。これにより、代表的には約5mm〜15mmとすることができる比較的に小さな厚さもしくは深さをもつ空気の分配および案内用の大きな横断面が得られる。この層は、編織担持媒体(担持層52)上に螺旋体を貼り付けることによって得られる螺旋体マットとすることができる。担持層は、フォームコアまたはシート構造体の方を向くことが有利である
図12は、中間層10の他の可能な実施形態を略斜視図で示しており、この中間層においては、通路状領域84として具体化された窪んだ表面領域80が設けられている。これらの領域は隆起した表面領域82によってそれぞれ相互に分離されている。窪んだ表面領域80の内部にはばね50が配置されており該ばねは、それぞれ支持要素14として機能する。その結果、フォーム下面に、該フォーム下面と平行に延びる単数または複数の通路溝が形成される。螺旋体が通路溝に対して支持を与えるので、人の着座時に通路溝が崩れることはない。通路は互いに平行に延びるか、或いは、送風手段60もしくはファンのある中心からさまざまなパッド領域へと放射状に外側に延びることができる。通路の形状は、希望に応じて、半円形、長方形または台形にすることができる。
乗員に向き合う上側空気分配層25の設計については多くの可能性がある。この上側空気分配層は例えば、編織担持媒体上に螺旋体を貼り付けることによって得られる構造化した螺旋マットによって形成することができる。担持媒体はフォームコアまたはシート構造体の方を向くことができる。
これに対する代案として、上側空気分配層は、単数または複数のスペーサ編物層によって形成することもできる。この編物は、打抜きによって通気区画の所要輪郭に製造される。上側空気分配層25は選択的に、平面的に成形されるゴム引き布体、剛毛マット、または空を透過可能なその他の材料で構成することもできる。
他の代替設計は、構造化したナップ状もしくはスェード状(napped)表面を有するパッドコアを提供することができる。構造化表面を有する追加の成形部品をフォーム体上に接着しておくこともできる。成形部品は網状(開放気泡、空気透過性)フォームから仕上げておくことができる。構造体はその場合フォームコアの方を向くこともできる。これにより表皮表面で構造体の僅かな浮出しが達成される。構造化はフォームのエンボス加工または材料除去(フライス加工)によって製造することができる。
図13は隆起した表面構造54を有する表層12の他の可能な構成を示している
上記パッド要素を利用したシート接触面の通気はさまざまな仕方で行うことができる。
車両シート20の通気可能な構図14の略断面図に例示されているこの車両シートはパッド層22とこの層を少なくとも3つの側面で包む中間層10とを有する。液不透過性層76として構成された基層8は、上側空気分配層25とパッド層22との間に少なくとも配置されている。車両シートの下方には送風手段60が配置されていて、これが中間層10内への空気供給をもたらす。送風手段60は、空気を下側空気分配手段32に吹き込むことができ、その後この空気は、連絡手段35を介して上側空気分配25内に移送される。送風器はシート構造体またはパッド部品自体に固着しておくことができる。下側送風層はこのため空気流入穴を有する。
図15は、車両シートの他の代替実施形態を示しており、この代替実施形態では、中間層10の短辺面に送風手段60が配置されている。送風手段60はこの実施形態において上側空気分配25に通じている。
図16と図17は、中間層10に送り込まれた空気流の異なる流路を示す。図16加熱手段なしの車両シートを示し、一方、図17の図示では平面的加熱素子74上側空気分配25上に配置せしめている
図16の実施形態では下側空気分配手段32が空気流入穴を有しており、一方、上側空気分配層25は覆われた空気流出穴を有する。この空気流出穴は着座乗員が見ることも気付くこともなくシートバックとシートクッションとの間に設備することができるか、またはシートバックカバーに設け、従って、後部座席乗員に向けておくことができる。シート接触面下の空気流は、空気の加温によって暖炉のような方法で上側層内に生じる自然対流によって発生する。この加温は乗員の体温がシートパッドに移ることによって起きる。
図17によれば上側空気分配層25内での空気の加温は、上側空気分配層内に設けられる加熱媒体によって行うことができる。空気の加温は周囲空気との温度差を大きくし、従って対流を強める。それに加えて、暖かい空気は湿度を吸収する能力が高い。
空気分配層25内での空気加温は、随意であるが、車両停止時の日光入射によるシート表面の加温によってもたらすことができる。その結果生じた空気循環は、パッドコア22が過度に加温されるのを防止する。また、上側空気分配層25断熱作用がある。つまり日光照射されたパッドコア22の付加的加温は、フォームおよびシート構造体の熱質量から長時間にわたって身体に熱が供給されるので、走行運転時乗員にとって熱生理的に不利に作用するであろう。
図18と図19と図20は、車両シートに設けられる送風手段60のそれぞれ異なる実施形態を示している。図18は軸流ファンとして構成され送風手段60を例示しており、この送風手段は中間層10の面広がりに対して垂直に空気を中間層に吹き込む。空気分配層32の下面に配置されているのスペーサ媒体にある空気入口穴ある。この空気入口の断面積は、送風器の空気出口穴の断面積に一致している。螺旋構造体マットにある穴は、ファンロータを保護するための枠または格子によって選択的に支えられる表層の切欠きによって生じる
図19は、空気を正面側で中間層10の面広がりに沿って中間層に吹き込むラジアルファンを示す。従って、この送風手段60は分配層の正面に取付けられている。送風器出口の横断面形状は分配層の平面的入口に適合されている。流体工学上の理由から、軸流ファンよりも狭い出口を有すると共に下から吸引される空気を90°転向させて吹き出すラジアルファンを利用することが好ましい
図20は中間層10の領域62を図示しており、この領域は、一方の末端64に軸流ファンの態様の送風手段60を有しており、該送風手段が領域62を通して中間層10の他方の末端66へと空気を移送する。図21は一方の末端64に送風手段60を有する中間層10の領域62を例示している。他方の末端66は、空気を案内して中間層10全体に送り込む。図20と図21に示す実施形態では、構造化した螺旋体マットは、直径の増大する円形螺旋体によって支えられた、拡張された連絡通路に面している。この通路末端にある流入穴横断面は、送風器の空気出口穴の横断面に一致している。通路は、随意であるが、構造化した螺旋体マットの延長部、拡張部、および螺旋体絡み合わせによって形成しておくこともできる。
図22は基層8、並びに組み込まれた伝導手段42及び加熱導体44の略平面図を示している。これに加えて、各加熱導体44をその位置で保持する支持要素14が設けられている。
図23の略平面図は基層8上に固定された加熱導体44を明らかにしている。加熱導体は基層8上にヘリカル状に布設されている。この実施形態では、互いに平行な若干数もしくは多数の細長い中間スペース88、88’が支持体14によって形成されている。絶縁された加熱導体44の形態の伝導手段42が中間スペース88、88’内に延設されている。加熱導体44は基層8の一方の中間スペース88から他方の中間スペース88’への移行部92に固定されている。図示実施形態においてこの固定は、中間スペース88,88’に対して垂直に配置された付着性材料からなる帯板94によって行われている。帯板94を電極として構成しておくことも予定することができる。
図24の略図は、送風手段60とパッドコア22の周りに配置される中間層10の連絡手段35との間の可能な連絡を示している
最後に、図25は、パッドコア22の凹部86に挿入することのできる空調装置2を明らかにしている
図26は特別好ましい実施形態を示している。図示されているのは基層8(選択的に表層12)であって、その上に多数の支持要素14が配置されている。本実施形態において支持要素14は細長い螺旋体の形状を有し、螺旋体はそれらの長手方向軸線に関して互いにほぼ平行に並置されている。
各支持要素14の長手方向軸線に沿って1つの電気導体43が延設されている。この導体43は支持要素14により囲まれており、そのため該導体は外力の作用から十分に保護される。電気導体43は加熱ケーブルとすることができる。しかしここではフラットケーブル、好ましくは2心ケーブルである。
電気導体43上に少なくとも1つの電気加熱モジュール47が配置されていることが好ましい。好ましくは各電気導体43に複数の加熱モジュール47が、好ましくは規則的間隔で取り付けられている。これらは、例えばチタン酸バリウム製半導体セラミックからなるPTC素子であることが好ましい。電気導体43の加熱モジュール47は好ましくは電気的に互いに並列にボンディングされている。図27は図26の配置の電気的等価回路図を示している
複数の電気導体43は櫛状導体構造を形成しながら共通の母線45を介して電流源に接続されている。母線45は電気導体43にほぼ垂直に基層8もしくは表層12の縁に沿って延設されている。
図28は車両シートに組付けられた図26の配置を示している。シート表皮72の下に表層12が配置されている。支持要素14は、そのなかに受容された電気導体43および加熱モジュール47と共に、表層12に沿って中間層10内に延設されている。送風手段60中間層10と流体透過式に連絡されている。
運転時、加熱モジュール47は抵抗加熱によって暖められる。温度上昇に伴うPTCモジュールの加熱抵抗の特徴的増加は、加熱モジュールの温度制限もしくは熱出力の自動調節を引き起こし、従ってその最終温度を決定する。熱は主として伝導により、中間層10に閉じ込められた空気を介し、乗員96と加熱モジュール47との間にあるシート表皮72から乗員の身体へと達する。中間層10内の空気層は対流混合により熱分配に寄与する。送風手段60を付加的に利用すると空気は中間層10および空気透過性シート表皮72内を移送され、乗員96へ対流熱輸送を生じさせる。そのことがシステム運転の迅速な知覚を高め、同時に熱分配を改善する。
加熱モジュールの種類、数、密度および寸法の好適な選択の他に、加熱モジュールの電流量、投入時間およびPTC効果の調節も熱出力の制御のために利用することができる。
さらに、送風手段60の空気流の調節によって熱出力を調節することが有利である。空気流量が増えると、PTCモジュールの対流冷却が高まり、従って抵抗低下により、発生される熱出力が増加する。生理的に有効な熱出力特定の空気容積流範囲においてやはり高まる。
さらに、PTCモジュールの予熱段階後に送風機の時間遅延投入を行う用意をしておくことができる。これは自動シート暖房部の主観的に知覚される応答挙動の向上にやはり寄与できる。同時に、これは、シート内の当初冷たい空気乗員に送風してしまうことを回避する。車両搭載電気系統が過負荷を受けることのないように、PTCモジュールの高い過渡電流は、場合によっては、電流制限ために、直列に接続される構造ユニット(例えばNTC半導体モジュール)を不可欠とする。
図28は中間層10に対する送風手段60の固着の詳細を示している。パッドコア22上に中間層10、表層12およびシート表皮72が配置されている。パッドコア22のほぼ中央に凹部68が設けられており、この凹部はパッドコア22の乗員96から離れた方の側から中間層10に至るまでパッドコア22を貫通している。パッドコア22の乗員96から離れた方の側から中間層10内に空気を供給するために凹部68内に送風手段60が配置されている。
送風手段60を中間層10に固着するために固定手段97が設けられている。この固着手段は、送風手段に固着手段100、中間層10に保持手段98を有している
この場合、固着手段100、送風手段60を中間層に結縛するために中間層10にある少なくとも1つの支持要素14の幾つかの巻回内に入り込むケーブル結縛具である。この固着方式は、安定していると同時に安価であり、また、機械的荷重に対して十分に撓みやすい。しかしケーブル結縛具の代わりに、送風手段60を支持要素14または対応する構造要素に固定するためにフックまたはクリップも考えられよう。
この場合の保持手段98、少なくとも1つの支持要素14に固着‐好ましくは溶接‐される短管である。この短管は、組立時に送風手段60を所定の位置に案内し、それをその最終位置で固定する。しかし、短管の代わりにフランジまたは類似の機械的組立インタフェースを設けておくこともできる。
固定手段97は、振動減衰器99有することが好ましい。この振動減衰器は、実施形態におけると同様に相応に緩く調整されたケーブル結縛具によって形成しておくことができる。しかし、板または栓ののゴム製振動吸収器が利用されるのが好ましく、これらゴム製振動吸収器は、好ましくは送風手段60と中間層10との間に配置される
シート表面の除湿は上側スペーサ媒体内、例えば上側表層12の領域内の水分中間緩衝器によって改善することができる。このような除湿は、シート接触面にたまる水分もしくは水蒸気がパッドによって迅速に吸収され得るので、ひどく汗かきな人が乗車する場合に特に有利に作用することがある。パッドの通気および暖房によって緩衝器は連続的に空にされ除湿される。緩衝器はさまざまな仕方で層中に持ち込むことができる。例えば、螺旋体の隙間および/または螺旋体により囲まれた空間は水分吸着粒質物、例えば活性炭を充填することができる。螺旋体表面に水分吸着粉末を吹き付けることもできる。粉末の付着は例えば螺旋体表面への融着または接着剤塗布の使用のような手段によって確実にすることができる。螺旋体マットは水分吸収性不織布表層を備えることもできる。
空気分配層(中間層10)は、表皮組立(椅子張り)時およびシート使用時の該層の位置ずれを防止するためにパッドコア22としっかり結合されていなければならない。この結合は基本的にさまざまな仕方で行うことができる。空気分配層は発泡成形プロセスにおいて持ち込むことができる。これにより層の全面的付着が達成される。フィルムまたは密な編織布からなる分離層は製造プロセス中液体フォームの浸透を防止すると共に、通路(螺旋体通路)を開放保持する。分離層は、随意であるが、完全にまたは部分的に螺旋体マットの下向き担持層に取って代わることができる。
これに対する代案として、分配層はフォームコアの凹部に挿入されるマットの形態で持ち込むことができる。凹部はマット外側形状の雌形を形成する。マットの位置ずれは嵌め込み結合により防止される。
他の変更形態では、爪、フックまたはベルクロファスナーの形態の取付具がフォームコアに固着されている。これらの取付具は、発泡成形プロセスによってフォームコアに固着されるかまたは周囲に発泡成形されるのが好ましい。取付具は分配層の微細構造または支持要素に係合する。
随意であるが、分配層は接着結合によってフォームコアに固着することができる。
最後に、フォーム表面を向く担持層は、スペーサ媒体を越える輪郭張り出し部を有することができる。編織布層またはフィルム層の張り出した縁は、フォームコアと接着結合される。
シート接触面の領域に快適層を有する発泡成形部品は、さまざまな仕方で構成することができる。例えば加熱媒体は、スペーサ媒体と平面的に結合しておくことができる。この複合体は注型フォームコアの乗員に向き合う上面を覆う。加熱媒体は表面の方を向く外側層を形成する。快適な複合体は、製造プロセスにおける発泡成形中に持ち込まれることが好ましく、これにより接着剤のない安定した全面的結合を得ることができる。随意であるが、加熱媒体はスペーサ媒体の一体構成要素とすることもできる。
スペーサ媒体に対して実行可能なことには、特に、顕著な圧縮硬さと顕著な復帰特性とを有すると共に比較的曲げに対して柔軟な材料が含まれ、従って、乗員の着座時パッドに限定的なオープンスペースが維持される。それにもかかわらず、乗員の着座快適性が媒体によって損なわれることのないように、媒体はフォーム内の各輪郭に比較的容易に適合可能であると共に、圧縮荷重をフォームにさして分配することなく引き渡すことができなければならない。
層は例えば、構造化した螺旋マットの形とすることができる。この螺旋体マットは螺旋体(支持要素14)を編織担持媒体(担持層52、図13参照)上に貼り付けることによって得られる。担持体はフォームコアまたはシート構造体の方を向くことができる。随意であるが、層は単数または複数のスペーサ編物の層によって形成することもできる。編物は打抜きによって通気区画の所要の輪郭に製造することができる。
代案として、層は平面的に成形されゴム引き布体、剛毛マットまたはその他の空気透過性材料から構成することができる。
パッドコア22は構造化したナップ状表面を有することができる。必要ならば、構造化した表面を有する追加の発泡成形部品をフォーム体上に接着しておくこともできる。特に、発泡成形部品は、網状(開放気泡、空気透過性)フォームから製造することができる。この構造体は場合によってはフォームコアの方を向くことができる。これにより表皮表面で構造体の僅かな浮出しが達成される。構造化はフォームのエンボス加工または材料除去(例えばフライス加工)によってもたらすことができる。
平面的に構成される加熱媒体は貼合せプロセスにおいて接着層を用いることによりスペーサ媒体と接合することができる。熱または高温蒸気で活性化可能な接着不織布マットが使用されるのが好ましい。平面的加熱媒体は、平面的な担持体に布設するか又は接着される加熱導体から構成することができ、また、編成/縫成プロセスにおいて編織担持体に被着される平行な炭素繊維の網から構成することもできる。加熱媒体は、選択的ではあるが、金属被覆として担体フィルム上に構成しておくこともできる。最後に、加熱媒体の代替変更形態は、伝導性プラスチック層を備えることができる。このプラスチックは温度の増加に伴って導電率が低下する特性を有している(PTC)。加熱電流は2つの電極層の間をパッド表面に垂直に流れる。これにより出力は、熱の除去の関数として局地的に異なることがある。
ループは、向点での接着点によって担持体に固定されるか、または担持体の張り出した縁にある接着片上に保持されることができる。
他の代替変更形態では、熱可塑性プラスチックからなる螺旋体の熱可塑性表面の加熱による融解を行っている加熱例えば照射、高温空気、または導体自体の加熱によって行うことができる。このようにして、導体が螺旋体に接触する箇所に接着点が形成され、これらの接着点は熱可塑性プラスチックの硬化後に機械的結合をもたらす。
加えて、加熱導体の各々は、摩耗保護材として役立つ絶縁ジャケットを有することができる。
フォームに対するスペーサ媒体の結合は以下のように実施することができる。分配層は発泡成形プロセスにおいて混入することができる。これにより層の全面的付着が達成される。フィルムまたは密な編織布からなる分離層は製造プロセス中に液体フォームの浸透を防止し、通路(螺旋体通路)を開口保持する。分離層は螺旋体マットの上向き担持層完全にまたは部分的に取って代わることができる。分離層の張り出し部はスペーサ媒体の側を同様に保護する。張り出し部はスペーサ媒体の周りに巻かれてその上面に固定することができる。
充填された中間スペースを有する構造化した螺旋体マットの可能な実施形態が以下詳しく説明されている(図11と図12も参照)。シート接触面の領域に快適層を有する発泡成形部品は以下のように構成しておくことができる。快適層は構造化した螺旋体マットから構成されている。螺旋体マットは螺旋体を編織担持媒体に貼り付けることによって得られる。担持体はフォームコア22またはシート構造体の方を向くことができる。担持体への螺旋体の貼り付けは熱可塑性材料からなる帯材を融解することによって行うことができる。
構造化した螺旋体マット自体は顕著な圧縮硬さと顕著な復帰特性とを有すると共に比較的曲げに対して柔軟な材料であり、乗員の着座時に限定的なオープンスペースが維持される。それにもかかわらず、媒体はフォームにおける各輪郭に容易に適合可能であると共に、圧縮荷重を拡散することなくフォームに伝達することができる。その結果、媒体は、乗員の着座快適性なうことはない。
螺旋体マットにあるオープンスペースは、快適性有効な材料を充填するのに利用することができる。随意であるが、オープンスペースは、導体の布設のために、またセンサおよび/またはアクチュエータを受け入れるためにも利用することできる。未充填のスペーサ材料のパッド特性は十分に維持されねばならず、これが、利用可能な容積の一部のみが充填される理由である。この充填物は例えば玉、フロックまたは顆粒で構成することができる。可能な充填材料は、例えば断熱性の発泡スチロールもしくはポリスチレンからなる小球であり、これにより、車両停止時に日光入射によるフォームコアの加温が僅かとなる。パッドコアに蓄えられた熱は走行運転時に乗員にとって熱生理的に不利に作用する。上側層は冬季条件のときにも断熱作用を有し、冷たい車両シートにおいてフォームコアに伝達される体温が少なくなる。
充填物は、例えば水分吸着性粒質物のような活性炭から構成することもでき、これはシート空調快適性の向上を達成することができる。
良好なパッド快適性と十分な復帰特性とをもたらすことのできるリサイクル発泡フロックも充填物として適している。
充填物としての粒質物発泡フロック混合物は良好なパッド快適性、十分な復帰特性、改良されたシート空調快適性をもたらす。
最後に充填物は、シート空調快適性および熱的快適性の向上をやはりもたらすことのできる動物性および/または植物性天然繊維で構成することもできる。
螺旋体マット内のオープンスペースは、センサを収容するのに利用することができる。例えば、いわゆるシート占有検知用の圧力センサがこれに適しているのは。センサはそれらがフィルム状に構成されている場合、螺旋体マットの下に配置されることが好ましい。螺旋体マットは、圧力情報を下向きにさらに伝える性質を有する。これによりセンサは、表皮近傍もしくは表面近傍に組付けられた場合シート利用によって発生し得るような破損から保護される
考慮の対象となるその他のセンサには、シート暖房および/または空調制御用温度センサ、シート空調手段を制御するための水分センサ、シート暖房用サーモスタット、および/またはシート調整部およびその他の電気機械的快適性要素操作するための操作スイッチまたは圧力センサがある。螺旋体マット内のオープンスペースは、随意であるが、例えばマッサージモータのようなアクチュエータを受け入れるのに利用することができる。
当然、螺旋体マット内のオープンスペースは、線路(伝導手段42、加熱導体44)を収容するのにも利用することができる。これにより線路は組立時およびシート使用時に破損から保護されている。さらに、線路は利用者により気付かれることなく、また、パッド面使用中にパッド面から浮き出ることない。このような導体として考慮の対象となるのは、特に加熱導体、シート暖房部および/またはシート調整部給電するための丸ケーブル、シート暖房部および/またはシート調整部給電するためのリボンケーブル、空圧式シート調整部のための供給ホース、および/またはシート暖房部および/またはシート冷却手段のために流体を送るためのホースである。
フォームコア全体にわたり連続的に設けられ快適層と称される層は、パッド上面とパッド下面との間を結合する。これはパッドコア22の前面または後側側面全体に巻かれるマット状の構成を有する部材(中間層10)によって達成することができる。パッドコア22は、そこへの人の着座時でも送風層が折れ曲がらないような方法で丸くされており、そのため層中に敷設された線路が破損されるようなこともない。さらに、敷設された線路がこのような方法で覆い隠されるので、その後利用者にとって見ることも気付くこともできない(例えば図4参照)。
螺旋媒体担持層は以下の性質を有することができる。充填粒質物、線路、センサまたは螺旋体自体がパッド表面に対して突出するのを防止できるように、表層は、編織媒体またはフォームによって形成することができる。この表層は、広い網目状にまたは開放気泡とすることができる。しかしながら粒質物はシート使用時にも粒質物が表層を貫通することがあってはならないであろう。
さらに、表層は、この層の下にある媒体および部材を液体の浸入から保護すると同時にシートの空調快適性を保つために蒸気透過性、撥水性とすることができる。
表層については、シートのパッド特性とパッド表面の触覚性とを付加的に向上する多種多様な材料が考えられるかかる材料は、不織布、編織布、フォームまたはフィルムとすることができる。螺旋体媒体への接着結合の実施は、選択を制限する効果を有しうる。
また、表層は、穿孔表皮面に関係する光透過性フィルムとシート内にある発光媒体とを有するので、パッド表面の照明が可能である。この照明は操作要素の位置、センサ位置および/または快適性要素の機能状態を化視化するのに利用することができる。
それに加えて、このような照明によってシートデザインの視覚的価値上昇を達成することができる。
螺旋構造体の幾何学的かつ設計上の自由度はフォームコア全体の交換を選択的に可能とする。複数の螺旋体層、大きな螺旋体横断面積および/または互いに絡み合った螺旋体の応用によって、容積の大きい成形体の構成が達成される。表面プロフィルの処理は、熱可塑変形性のため最終製造ステップとして行うことが可能である
表皮材と裏当てとの複合体自体は、螺旋媒体の担持層として使用することができる。その結果、パッドコア表皮及び懸架ばねからなるシートパッド全体が単一の構造ユニットに取って代えられる
車両の車室用空調装置、基層8と、この基層8に少なくとも部分的に被せて配置されて乗員96に向き合う表層12と、基層8及び表層12の間に配置される中間層10とを備えており、この中間層が巻回ばねの形態の少なくとも1つの支持要素14を有し、この支持要素が基層8と表層12とを離間保持して両者間に中空スペース37を維持しており空調装置は、この中空スペース37内に配置される少なくとも1つの電気導体43を有する
空調装置が少なくとも1つの電気加熱素子49を有し、電気導体43および/または電気加熱素子49が加熱導体44によって形成されるように予定することができる。
電気導体43が支持要素14の少なくとも一部に沿って、好ましくは、支持要素14の螺旋体により囲まれたスペース3の内側および/または外側に延設されるように予定することができる。
多数の電気導体または導体区域41、41’が、互いに並列に電気的に結線されおよび/または互いにほぼ平行に布設されると共に、少なくとも1つの共通する母線45を介して、および/または一方の導体区域41の末端を隣接する導体区域41’の各末端と交互に結合することによって、互いに結合されるように予定することができる。
少なくとも1つの導体43が、PTC特性の加熱抵抗を有するのが好ましい少なくとも1つの加熱モジュール47、好ましくはチタン酸バリウムを有する半導体セラミックを備えるように予定することができる。
少なくとも1つの導体43が、好ましくは電気的に互いに並列に接続された複数の加熱モジュール47を備えるように予定することができる。
電気導体43がフラットケーブルおよび/またはフラット導体によって形成されるように予定することができる。
空調装置が間接的および/または直接的固定具97を介して支持要素14で固着される送風手段60を有するように予定することができる。
固定具が少なくとも1つの支持要素14に保持手段98‐好ましくは溶接された保持板または案内嵌め管‐を有し、この案内嵌め管に送風手段60を組み立てることができ、送風手段60が固着手段100‐好ましくはフック、クリップまたはケーブル結縛具‐を有し、この固着手段によって送風手段60が少なくとも1つの支持要素14に固着可能であり、および/または固定具97が少なくとも1つの振動減衰器99’を有し、好ましくはゴム栓の形態のこの振動減衰器が送風手段60から支持要素14への振動伝達を減衰するように予定することができる。
加熱素子49の熱出力の調節は加熱素子49のPTC特性および/または送風手段60の容積流を介して行うように予定することができる。
パッドコアの略斜視図である。 パッドコアのほかの略斜視図である。 さまざまな基層変更形態を例示する略斜視図である。 車両シートのパッドの略斜視図である。 図4による車両シートの断面図である。 パッドコアの第1構造変更形態の断面図である。 パッドコアの代替構造変更形態の断面図である。 パッドコアの他の代替構造変更形態の断面図である。 支持要素の第1実施形態を斜視図で示す。 支持要素の他の実施形態を斜視図で示す。 担持層とそのなかに設けられた支持要素との略図である。 窪んだ表面領域と隆起した表面領域とを有する中間層の構造変更形態を示す。 表層とそれに被着された表面構造との構成を示す。 車両シートとそれに配置された送風手段との第1変更形態を示す。 中間層と結合された送風手段の代替変更形態を示す。 空気案内路を例示する略図である。 車両シートとその上面に被着された加熱素子の他の図である。 送風手段の中間層への接続を示す図である。 送風手段の中間層への接続を示す図である。 送風手段の中間層への接続を示す図である。 送風手段の中間層への接続を示す図である。 基層とこれに被着された指示要素もしくは伝導要素との代替構成変更形態を示す。 基層とこれに被着された指示要素もしくは伝導要素との代替構成変更形態を示す。 中間層に対する送風手段の代替接続例を明らかにする略断面図である。 本発明に係る空調装置を有する車両シートの略断面図である。 本発明の他の実施形態を斜視図で示す。 図26の配置の電気的等価回路図である。 図26による配置を有するシートの横断面図である。 シートと送風手段固着細部との縦断面図である。
符号の説明
空調装置
8 基層
10 中間層
12 表層
14 支持要素
18 機能要素
20 車両シート
22 パッドコア
25 上側空気分配手段
27 パッドコアの前側
30 パッドコアの裏側
32 下側空気分配手段
35 連絡手段
37 中空スペース
38 囲まれたスペース
40 センサ
41、41’ 線路区域
42 伝導手段
43 電気導体
44 加熱導体
45 母線
46 アクチュエータ
47 加熱モジュール
48 充填体
49 電気加熱素子
50 ばね
52 担持層
54 表面構造体
60 送風手段
62 中間層の領域
64 領域の一方の末端
66 領域の他方の末端
68 パッドコアの凹部
70 中間層の個別区域
72 シート表皮
74 加熱素子
76 液不透過性層
80 窪んだ表面領域
82 隆起した表面領域
84 通路状領域
86 パッドコアの凹部
88 支持要素の間の空隙
90 中間層内の空隙
92 移行部
94 帯板
96 乗員
97 固定具
98 保持手段
90 振動減衰器
100 固着手段

Claims (10)

  1. 車両シート(20)を空調するための空調装置(3)であって、乗員を支持するためのパッドコア(22)と、乗員に向き合う前記パッドコア(22)の前面(27)で前記パッドコア(22)の前記前面(27)に沿って空気を分配するための上側の第1空気分配手段(25)と、前記パッドコア(22)の乗員から離れた方の裏面(30)でこの裏面(30)に沿って空気を分配するための下側の第2空気分配手段(32)と、前記第1空気分配手段(25)及び前記第2空気分配手段(32)の間で空気を移送するための連絡手段(35)とを有しており、前記第1空気分配手段(25)、前記第2空気分配手段(32)及び前記連絡手段(35)の各々は細長い中空スペース(37)を備えており、該中空スペース(37)の少なくとも1つ空気案内横断面内にコイルばねの形態の少なくとも1つの支持要素(14)が設けられていることを特徴とする空調装置。
  2. 前記第1空気分配手段(25)、前記第2空気分配手段(32)及び前記連絡手段(35)の少なくとも1つは、基層(8)と中間層(10)と表層(12)とを備えており、該基層(8)、該中間層(10)及び該表層(12)は、互いに少なくとも部分的に重なり合って配置されており前記中間層(10)は、前記基層(8)と前記表層(12)との間で機械的荷重を伝達するための少なくとも1つの支持要素(14)を有しており、前記基層(8)前記表層(12)及び前記支持要素(14)の間のスペースに電気的機能要素(18)が配置されていることを特徴とする請求項1記載の空調装置。
  3. 前記電気的機能要素(18)は、圧力又は温度を検出するためのセンサ(40)であり、センサが前記支持要素(14)の直下に配置されている、ことを特徴とする請求項に記載の空調装置。
  4. 前記電気的機能要素(18)は加熱導体(44)であり、該加熱導体は少なくとも1つの加熱モジュールから構成されている、ことを特徴とする請求項2又は3に記載の空調装置。
  5. 前記連絡手段(35)は、前記パッドコア内に垂直に配置される少なくとも1つの凹部(68)から構成されており、該凹部は、前記第1空気分配手段(25)の前記中間層(10)と、前記第2空気分配手段(32)の前記中間層(10)とに空気透過が可能に連絡されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の空調装置。
  6. 前記中間層(10)の少なくとも一部分は、前記パッドコア(22)の前記前面(27)から前記裏面(30)へと延びており、該少なくとも一部分内に伝導手段(42)が収容されていることを特徴とする請求項〜5のいずれか1項に記載の空調装置。
  7. 前記パッドコア複数の凹部(68)を有しており、これらの凹部が、前記パッドコア又は前記第1空気分配手段(25)の上に配置された中間層(10)の相互に分離され離間した複数の個別区域(70、70’)を、前記パッドコア又は前記第2空気分配手段(32)の下に配置された中間層(10)と連絡している、ことを特徴とする請求項1に記載の空調装置。
  8. 前記パッドコア(22)に向き合う側に配置された液不透過性の層(76)を備えており、該層(76)は、前記パッドコア(22)と同じ材料で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の空調装置。
  9. 少なくとも1つの加熱導体(44)が、前記中間層(10)にある少なくとも2つの支持要素(14)の間の少なくとも1つの中間スペース(88)内に、又は該中間層(10)にある1つの支持要素(14)によって形成された中間スペース(90)内に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の空調装置。
  10. 前記支持要素(14)によって形成された複数細長い中間スペース(88、88’)を備えており、少なくとも1つの加熱導体(44)が少なくとも2つのかかる中間スペース(88、88’)内に配置されているか、又は、ある中間スペーサ(88)から別の中間スペース(88’)へのその移行部(92)で、前記基層(8)又は 前記表層(12)に、前記中間スペース(88、88’)に対して実質的に垂直に配置され付着性材料の帯板(94)によって、固定されている、ことを特徴とする、請求項2に記載の空調装置。
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