WO2006045577A1 - Fahrzeugsitz - Google Patents

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WO2006045577A1
WO2006045577A1 PCT/EP2005/011400 EP2005011400W WO2006045577A1 WO 2006045577 A1 WO2006045577 A1 WO 2006045577A1 EP 2005011400 W EP2005011400 W EP 2005011400W WO 2006045577 A1 WO2006045577 A1 WO 2006045577A1
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WO
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seat
air
seat cover
vehicle seat
layer
Prior art date
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Ceased
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PCT/EP2005/011400
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English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Bier
Richard Leckenwalter
Stefan Kerscher
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WL Gore and Associates GmbH
Original Assignee
WL Gore and Associates GmbH
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Publication date
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Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle seat for use in all types of vehicles.
  • US Patent Application No. US 2002/0003362 A1 has proposed a vehicle seat which provides for ventilation of the body contact surfaces by means of openings in the seat surface and the backrest through which air is directed onto the body.
  • the sweat is only partially dried, since most of the openings are closed during sitting by the body, so that no air can escape from these. The more openings are closed, the stronger the air flow through the other openings.
  • the air flowing from the other openings, for example between the legs, is perceived as unpleasant by some people.
  • the accumulation of moisture in the body contact area is thus only marginally avoided, and there continues to be a poor circulation of air between the body and the vehicle seat. Consequently, the temperature in the body contact areas continues to increase with time. It is therefore an object of the invention to provide a vehicle seat with an improved dehumidification and simultaneous cooling for a person sitting on the vehicle seat.
  • a vehicle seat according to the invention comprises a seat element in which a cushion element and an air-permeable spacer are arranged between the seat cover and the upholstery element below an outer, water vapor-permeable seat cover layer.
  • the seat element described below relates not only to the seat area of a seat but also to the backrest or other elements of a multi-part seat construction.
  • Central areas are areas in which the body of an average person touches the vehicle seat ("body contact areas"). These central areas are impermeable to air and permeable to water vapor, by e.g. entwe ⁇ the seat cover itself comprises an extremely dense fabric or by preferably an air impermeable, wasserdampf pen ⁇ permeable layer is disposed under the seat cover.
  • the seat element has at least one edge area in addition to the central area. If, for example, the seat area of a vehicle seat is considered, the side cheeks or the front edge area of the seat are referred to as edge areas.
  • the edge regions are usually not touched by the person sitting on the seat and advantageously have an air-permeable seat cover layer.
  • the air permeability of fabrics is determined according to the European standard EN ISO 9237 (1955) and expressed in l / m 2 / s. In cooperation With the invention, the air permeability is defined by a value ⁇ 0.1 l / m 2 s Pa. This makes it possible in the elaboratetitleberei ⁇ chen below the seat cover to guide a first air flow parallel to the seat cover, without this is perceived by the person sitting on the seat person. In the peripheral regions of the vehicle seat, on the other hand, air can be directed outwards through the seat cover.
  • the leather cover should preferably have an MVTR value (according to DIN 53 333) of greater than 10 mg / cm 2 h.
  • MVTR value according to DIN 53 333
  • breathable leathers with an MVTR value of more than 12 mg / cm 2 h.
  • Such leathers are available, for example, from Lederfabrik Vogl in Maintofen / Austria.
  • leather cover macro- or micro-perforation of the cover is also possible.
  • microperforated leather Under microperforated leather is a Leather with usually produced in a Nadelungsprozeß pores having a pore diameter of 80 .mu.m to 100 ⁇ n to understand.
  • Conventional microperforced leathers with a thickness of between 1.9 mm and 2.5 mm achieve an MVTR value between 2 and 6 mg / cm 2 h, which is unsatisfactory for the purposes of the invention.
  • body contact surfaces If moisture in the form of sweat now collects between the body of the person sitting on the seat and the vehicle seat ("body contact surfaces"), it is conducted away from the body due to a partial pressure difference through the water vapor-permeable seat cover and reaches the spacer. There, the moisture is detected and dissipated by the first air flow running parallel to the seat cover, whereby dehumidification and cooling in the body contact areas are carried out.
  • the seat cover on one side of the spacer and the air-impermeable cushion on the other side define an air duct for the air guided through the spacer.
  • the spacer is designed in such a way that the first air flow in the spacer in a direction parallel to the seat cover at a pressure drop between 10 and 50 Pa over a distance of 40 cm has a speed between 10 and 100 cm / s, preferably between 20 and 70 cm / s.
  • a desired seat temperature is preselected by the user, which is then achieved by automatic continuous regulation of the fans after a short time. Dehumidification and heat conduction lower the temperature at the body contact surfaces, which is immediately perceived as a pleasant effect by the person.
  • the seat according to the invention combines this first air flow with a second air flow emerging from the edge regions of the seat. Due to the fact that the second air flow flows out of the seat cover in the edge regions of the seat, an additional cooling effect is created, which the person perceives soo. So that this second air flow does not lead to unpleasant draft phenomena, which are perceived differently from person to person, it can preferably be individually reduced or switched off completely by means of a suitable control. Surprisingly, it has been shown that it is only through the combination of the two above-described functionalities that a significantly improved seating comfort, which is immediately noticeable, is achieved. Furthermore, such a vehicle seat has a simple structure and can be easily integrated into a seat and backrest element.
  • the central region of the vehicle seat comprises a separate, between the spacer and the seat cover arranged water vapor permeable, luftun ⁇ permeable layer.
  • Suitable materials for the air-impermeable, water vapor-permeable layer are, in particular, polyurethane (PUR), polypropylene and polyesters, including polyether esters and their laminates, as described in US Pat. Nos. 4,725,418 and 4,493,870. ben are.
  • PUR polyurethane
  • polypropylene and polyesters including polyether esters and their laminates, as described in US Pat. Nos. 4,725,418 and 4,493,870. ben are.
  • stretched microporous polytetrafluoroethylene (ePTFE) as described, for example, in the publications US Pat. No. 3,953,566 and US Pat. No. 4,187,390.
  • This layer may be a textile or a membrane or a membrane laminate, the membrane advantageously being, for example, microporous (eg ePTFE) or monolithic (eg PUR).
  • ePTFE microporous
  • PUR monolithic
  • the membrane used is a microporous membrane of expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE), it preferably has a thickness of between 10 and 150 ⁇ m and a porosity of between 70 and 85%.
  • a microporous layer is understood as meaning a layer whose average pore size is between about 0.1 ⁇ m and about 2.0 ⁇ m.
  • Pore size can be measured with the Coulter Porometer (trade name) manufactured by Coulter Electronics, Inc., Hialeath, Florida, USA.
  • the microporous membrane has a RET value between 4.0 and 6.0 m 2 Pa / W.
  • the RET value defines the water vapor transmission resistance as a specific material property of textile fabrics and other textile material constructions.
  • the latent heat of vaporization is determined by a given area due to an existing stationary partial pressure.
  • the RET value is determined by means of the
  • Hohenstein skin model test determined in the standard test specification Ne. BPI 1.4 of September 1987 of the Clothing Physiological Institute e.V. Hohenstein is described.
  • the first air flow in the spacer is preferably generated with at least one blower device.
  • Axial fans or centrifugal fans developed by the company Pope can be used as blower units.
  • a fan device with low power for example 0.5 to 2 W. It can be operated via the vehicle battery, even if the engine is switched off.
  • the blower device may turn on automatically when the vehicle is unlocked. Activation by remote control or timer is also possible.
  • a timing of the blower device may be useful, the frequency of the clock and the time of cooling per cycle can be adjusted automatically depending on the Wegtempera ⁇ tur.
  • blower devices are expediently used, for example with 2 to 5 W, in order to generate a sufficient second air stream, which is blown through the seat cover layer to the outside.
  • the air flow in the edge region at a pressure gradient between 30 and 100 Pa has a speed between 5 cm / s and 1 m / s.
  • the seat cover layer in the edge regions is permeable to air, wherein in the context of the invention the air permeability value is greater than 0.1 l / m 2 s Pa, preferably> 0.5 l / m 2 s Pa.
  • this Gebläse ⁇ device is individually adjustable to adjust the air flow to the conditions and preferences can. If necessary, the blower device for this area can also be switched off completely, as a result of which the person sitting on the seat can choose between "no draft" and "direct airflow".
  • the blower devices should be arranged so that they suck air from the bottom, since there the air is cooler.
  • the blower devices are provided in the vicinity of the ventilation outlets of the vehicle, which are located, for example, below the seat, so that air exiting from these outlets and cooled and dried when using an air-conditioning system is drawn in.
  • the driving seat can be connected directly to the air conditioning. In this case, can be dispensed with the separate blower devices of the vehicle seat and a person sitting on the seat can flow around in the areas without body contact through the air conditioning of the vehicle with cold air.
  • the sucked by the blower air can also be cooled by a separate cooling device / eg a Peltier element, before.
  • the air which flows below the body contact areas is discharged in one or more areas which are sufficiently removed from the suction area of the blower devices, thereby avoiding the suction of the discharged air which is warmed up and Contains moisture removed from the body contact surfaces.
  • a common Gebläseeinrich ⁇ device for generating both air flows is provided.
  • the air flow flowing through the seat cover in the areas without body contact can advantageously be adjusted individually via a valve.
  • the first and second air streams can be generated by a common blower device. That is to say, the air flows, for example, from the middle of the central seat area parallel to the seat cover into the edge area, in order then to flow outward through the air-permeable seat cover layer of the edge areas.
  • the air flow generated by means of this blower device in the spacer can have a very high speed, since the person sitting on the seat, the air flow below the • seat cover can not feel if, as preferred, an air-impermeable Layer (eg a membrane) between the outer seat cover layer and the spacer is arranged.
  • an air-impermeable Layer eg a membrane
  • any flat, open structure which, on the one hand, permits a flow through to divert water vapor passing through the seat cover and which, on the other hand, is sufficiently flexible and yet pressure-stable, so that it can also be under the weight of a not collated on her burdening person.
  • Particularly suitable are three-dimensional textiles, for example woven, knitted or knitted fabric made of synthetic fibers.
  • woven, knitted or knitted fabrics made of metal fibers. If, for example, a membrane is arranged between the spacer and the seat cover, it can be fixedly connected to the surface of the spacer, for example sewn or adhesively bonded.
  • the spacer is a three-dimensional spacer fabric with two outer, air-permeable layers. In between elements are arranged, which connect the two outer layers in the vertical direction and keep at a distance. At least the outer cover facing the seat cover consists of yarns adjacent to one another, wherein directly adjacent yarns are selectively connected to each other in a horizontal direction. The elements between the outer layers meander between the two layers and are connected alternately to one and the other outer layer.
  • the spacer fabric is preferably flexible and consists of polyester, polyamide, polypropylene and / or polyethylene. It is a dimensionally stable three- 'dimensional fiber woven fabric, also known as "3D mesh" is known.
  • 3D mesh three- 'dimensional fiber woven fabric
  • the article may be used with the No. 5911 or 5556 by the company Müller Textil in 51674 Wiehl-Drabenderière, Germany.
  • the structure of the spacer fabric is very simple. Furthermore, such a spacer fabric provides sufficient flexibility for a comfortable sitting feeling and sufficient pressure stability for a long service life. Its simple construction makes it very compatible with most seat covers.
  • the membrane and the spacer fabric are preferably laminated.
  • a further, finer spacer fabric for example a nonwoven fabric, lying between the spacer fabric and the seat cover can be provided.
  • the nonwoven preferably consists of wool or synthetic fibers or a mixture of both.
  • the fleece is as thin as possible and as thick as necessary determined. Since this fleece can be very thin, the transport of moisture into the spacer fabric is not substantially hindered. As a result, the moisture can continue to penetrate into the spacer fabric and be transported away from there.
  • Another advantage of the additional nonwoven is that the Wegkomiort the vehicle seat according to the invention is further increased.
  • a seat heater can be integrated in the fleece.
  • a network of conductive material for example carbon, metal or plastic fibers, may be provided in the fleece, which are preferably flat and, for example, 3 mm wide. In areas between the heating wires, the fleece can have recesses in order to prevent the transport of water vapor as little as possible.
  • FIG. 1 shows a vehicle seat with a seat element and a Lehnen- element in plan view
  • FIG. 2 shows a detailed / schematic view of the structure of a body contact region of the seat element from FIG. 1 in cross section;
  • FIG. 3 A is a detailed, schematic view of the entire Wegele ⁇ ment of Figure 1 in cross section consisting of a Whyumblebe ⁇ rich and two cheek areas and an air outlet below the bottom;
  • FIG. 3B is a detailed / schematic view of the entire seat member of Figure 1 in cross section consisting of a body contact area and two cheek areas / wherein a cheek area and the ThusAND ⁇ area have a common fan device;
  • FIG. 4 shows a spacer fabric in cross section
  • FIG. 1 shows a vehicle seat 1 in plan view, consisting of a seat member 2 and a back element 3, the structure of which is described below in more detail with reference to Figures 2 and 3.
  • the seat member 2 has a central region 2a, hereinafter referred to as the body contact region ", since when an average person sitting on the seat, approximately DIE This area comes into contact with the body.
  • the actual body contact area depends on each person individually and is indicated by way of example in FIG. 1 as hatched area.
  • the seat member 2 includes in the illustrated embodiment of the whe ⁇ Ren three edge portions 2b, 2c, which are usually no body contact areas (lateral cheeks 2b) or at least area with low body contact (front thigh support 2c).
  • the body contact portions 2a of the seat member 2 are formed such that a first airflow 50 can be made to pass parallel to the outer seat cover, but the first airflow 50 can not penetrate outwardly in the body contact areas to be seated on the seat Person is imperceptible.
  • the first airflow 50 may be directed through an opening 19 into the central area, for example, and be discharged from the area through an opening 20.
  • the arrangement of the air inlet and outlet can also be chosen differently. Only in the edge regions can a second air flow 60 be generated outwardly through the seat cover.
  • FIG. 2 now shows the detailed structure of the body contact region 2a of the seat member 2 of Figure 1 in cross section.
  • the body contact region 2a has the following layer structure: a seat cover layer 4 which is permeable to water vapor, a water-impermeable, air-impermeable layer 5, a three-dimensional spacer fabric 6 and a padding element 7. If a person sits down on the vehicle seat 1, forms himself the time moisture in thoroughlykontak Scheme 2a.
  • the combination of the seat cover layer 4 and the water vapor permeable, air-impermeable layer 5 is referred to below as the seat cover 30.
  • the seat cover 30 the temperature in the central area increases with time.
  • the Moisture passes through the seat cover layer 4 and the water vapor permeable layer 5 into the spacer fabric 6, which is shown in FIG. 2 with the thicker dashed arrows.
  • the spacer fabric 6 air is actively flowed through to allow the Ab ⁇ line of passing through the seat cover 30 passing water vapor.
  • the partial pressure difference is maximized as a driving force for the transport of water vapor between the seat surface and the air duct.
  • the pad 7, which is for example a closed-cell foam core With its rear side adjoins the spacer fabric 6 to the pad 7, which is for example a closed-cell foam core.
  • the first air stream 50 guided through the spacer fabric 6, which is represented by the thin arrows in FIG. 2, is therefore forcibly guided substantially parallel between the air-impermeable layer 5 and the closed-cell upholstery.
  • Breathable leather, perforated leather, microfibers such as Alcantara or a woven textile cover can be used as the material for the water-vapor-permeable seat cover layer 4.
  • the seat cover layer 4 should preferably have a RET value of 5 to 20 m 2 Pa / W.
  • a microporous or monolithic membrane or laminates of, for example, polyurethane, polypropylene and polyester, including polyether esters can be used as the water-vapor-permeable, air-impermeable layer 5.
  • a membrane 5 is relatively thin compared to the seat cover layer 4 and, in the case of a microporous membrane of expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE), may have a thickness between 10 and 150 ⁇ m and a porosity between 70 and 85%.
  • AIs Abstandsgewirk 6 any open structure into consideration on the one hand is flexible to give the seat 1 a comfortable seating, but on the other hand can not completely faux ⁇ press under pressure so that a ventilation of the spacer fabric 6 is ensured under all circumstances.
  • the spacer fabric has a thickness between 2 and 20 mm, preferably between 5 and 12 mm, particularly preferably about 10 mm. A particularly preferred spacer fabric will be described below with reference to FIG.
  • FIG. 3A shows a detailed view of the entire seat element 1 from FIG. 1 in cross-section, consisting of the central body contact area 2 a and two cheek areas 2 b.
  • the necessary first air flow rate 50 through the spacer fabric 6 for dehumidifying the vehicle seat 1, which is represented by the thinner arrows, is low. Therefore, a simple blower device 8 with low power is sufficient, for example a ventilator with a power of between 0.5 and 2 W in order to remove the moisture in the spacer fabric 6.
  • the fan 8 directly or indirectly connected to the ventilation system or the air conditioning of the vehicle.
  • the layer structure of the cheek areas 2b is in principle identical to that of the body contact area 2a, but the Wegbezug ⁇ layer 40 is permeable to air in any case and below the seat cover layer 40 is in particular no water vapor permeable, air-impermeable layer 5 is arranged so that the second air stream 60 from the Abstandsge ⁇ 6 can pass outward.
  • a nonwoven layer (not shown) between the seat cover 40 of the edge region and the spacer fabric 6 is provided in the cheek areas 2b only in the regions of the fan.
  • This additional nonwoven layer serves as a baffle layer for the fan generated by the fans second air flow 60 and supports a uniform air distribution, da ⁇ with the air is not only in the areas of the blower devices through the seat cover 40 is flowed.
  • a second air stream 60 can therefore be blown out through the seat cover 40 over the entire area.
  • blower devices 9 with more power, for example fans having a power of between 2 and 5 W, which then, as can be seen from a combination of FIGS. 1 and 3, be arranged below the cheek areas 2b of the backrest element 3 can.
  • Individually adjustable fans are particularly preferably used for these areas in order to be able to control the air blown through the edge areas 2b, 2c accordingly.
  • the vehicle floor 21 is indicated below the seat element shown in Figure 3A.
  • a fan outlet 22 of the vehicle ventilation is provided in the area below the blower devices 8 and 9, a fan outlet 22 of the vehicle ventilation is provided.
  • the air exiting from the outlet 22 is sucked in through the ventilators and supplied to the vehicle seat.
  • a partition wall 25 may be provided below the vehicle seat to separate the area where air is sucked and the area where the air transported under the seating surface is discharged from the opening 20 from each other to separate. This avoids that the fan means 8 and 9 suck in heated and moist air.
  • FIG. 3B shows a further embodiment of the vehicle seat according to the invention.
  • a cheek area 2b and the body contact area 2a have a common blower device 23.
  • the air sucked in by the device 23 is conveyed through the opening 19 into the spacer knit 6 and passed along the body contact area before it is discharged through the opening 20.
  • the air sucked in by the blower device 23 is supplied to the regions without body contact via a valve 24.
  • the air flow can be adjusted individually via the valve.
  • FIG. 4 schematically shows a cross-section of the preferred spacing effect 6.
  • At least one of the two outer layers 12 has an air-permeable, flat hole pattern (not shown) through which the moisture formed on the seat cover passes and the one guided in the spacer 6 Air can come into direct contact with the back of the seat cover layer 4 or the intermediate layer 5 in contact.
  • This the seat cover layer 4 facing layer 12 is preferably less structured and formed very fine mesh. Above all, it serves as a comfort layer.
  • the two layers 12 are connected by pile threads 13 and kept at a distance, which meanders between the layers 12 and are alternately connected to one and the other outer layer 12.
  • the layers 12, the structure of which may be different, serve as support fabric for fixing the pile threads 13.
  • the channel formed between the two outer layers 12 of the spacer knitted fabric 6 has a cross-sectional area of, for example, 30 cm 2 .
  • an average body contact area of 0.28 m 2 is assumed and a maximum welding rate of 100 g / m 2 h is established. Multiplying these two values results in a seated sweat rate of 28 g / h.
  • the humidity at the Kanalein ⁇ gang example, 35% and at the channel output, for example, 50%, the temperature is assumed to be constant.
  • the moisture content of the air has ⁇ between the inlet and outlet of the channel under these conditions, a sub- difference of about 3.0 g / m 3 .

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz (1) umfassend ein Sitzelement (2) mit mindestens einem zentralen Bereich (2a) and mindestens einem Randbereich (2b, 2c). Der zentrale bereich besitzt einen ausseren luftundurchlässigen and wasserdampfdurchlässigen Sitzbezug (30) and ein darunter angeordnetes Polsterelement (7). Zwischen dem Sitzbezug (30) and dem Polsterelement (7) ist ein luftführender Abstandshalter (6) angeordnet, um einen ersten Luftstrom (50) in einer Richtung parallel zurn Sitzbezug (30) durch den Abstandshalter (6) zu führen. Der mindestens eine Randbereich (2b, 2c) umfasst einen luftdurchlässigen Randbereichsitzbezug (40), so dass ein zweiter Luftstrom (60) durch den Sitzbezug (40) hindurch nach aussen strömen kann. In dem mindestens einen zentralen Bereich (2a) gelangt ein Grossteil dort angesammelter Feuchtigkeit in den Abstandshalter (6) and wird mittels des ersten Luftstroms (50) abtransportiert.

Description

F a h r z e u g s i t z
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz zur Verwendung in allen Arten von Fahrzeugen.
Das Sitzen auf normalen Fahrzeugsitzen, beispielsweise in serienmäßig aus¬ gestatteten Autos, kann besonders auf längeren Fahrten und nach körperli¬ chen Anstrengungen vor der Fahrt, bei hohen Temperaturen und/oder ho¬ her Luftfeuchtigkeit unangenehm werden. Da keine Luft zwischen dem Körper und dem Fahrzeugsitz zirkulieren kann, beginnt der Körper dort be¬ sonders zu schwitzen. Dadurch sammelt sich Feuchtigkeit im Körperkon¬ taktbereich an, und auch die Temperatur in diesem Bereich steigt an. Dieser Effekt ist nicht nur unangenehm sondern kann auch zur Ermüdung des Fah¬ rers führen.
Daher wurde beispielsweise in der U.S. Patentanmeldung Nr. US 2002/0003362 Al ein Fahrzeugsitz vorgeschlagen, welcher eine Belüftung der Körperkontaktflächen mittels Öffnungen in der Sitzfläche und der Lehne vorsieht, durch welche Luft auf den Körper geleitet wird. Dabei wird der Schweiß jedoch nur teilweise getrocknet, da die meisten Öffnungen während des Sitzens durch den Körper verschlossen werden, so dass aus diesen keine Luft austreten kann. Je mehr Öffnungen verschlossen sind, desto stärker wird die Luftströmung durch die übrigen Öffnungen. Die aus den übrigen Öffnungen z.B. zwischen den Beinen hindurch strömende Luft wird von manchen Personen als unangenehm empfunden. Die Ansammlung von Feuchtigkeit im Körperkontaktbereich wird somit nur geringfügig vermie¬ den, und es besteht weiterhin eine schlechte Zirkulation der Luft zwischen Körper und Fahrzeugsitz. Folglich steigt auch weiterhin die Temperatur in den Körperkontaktbereichen mit der Zeit an. Daher ist es Aufgabe der Erfindung, einen Fahrzeugsitz mit einer verbesser¬ ten Entfeuchtung und gleichzeitigen Kühlung für eine auf dem Fahrzeugsitz sitzende Person bereitzustellen.
Die Aufgabe wird mit einem Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des unabhän¬ gigen Anspruchs gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Ein erfindungsgemäßer Fahrzeugsitz umfasst ein Sitzelement, bei dem un- terhalb einer außenliegenden, wasserdampfdurchlässigen Sitzbezugschicht ein Polsterelement und ein luftdurchlässiger Abstandshalter zwischen dem Sitzbezug und dem Polsterelement angeordnet sind. In diesem Zusammen¬ hang betrifft das nachfolgend beschriebene Sitzelement nicht nur den Sitzbe¬ reich eines Sitzes sondern auch die Rückenlehne oder sonstige Elemente ei- ner mehrteiligen Sitzkonstruktion. Als zentrale Bereiche werden Bereiche bezeichnet, in denen der Körper eines durchschnittlich gebauten Menschen den Fahrzeugsitz berührt ("Körperkontaktbereiche"). Diese zentralen Berei¬ che sind luftundurchlässig und wasserdampfdurchlässig, indem z.B. entwe¬ der der Sitzbezug selbst ein extrem dichtes Gewebe umfasst oder indem vor- zugsweise unter dem Sitzbezug eine luftundurchlässige, wasserdampfdurch¬ lässige Schicht angeordnet ist. Das Sitzelement besitzt neben dem zentralen Bereich mindestens einen Randbereich. Wird beispielsweise der Sitzbereich eines Fahrzeugsitzes betrachtet, werden die Seitenwangen oder der vordere Kantenbereich des Sitzes als Randbereiche bezeichnet. Die Randbereiche werden gewöhnlicherweise von der auf dem Sitz sitzenden Person nicht be¬ rührt und besitzen vorteilhafterweise eine luftdurchlässige Sitzbezugschicht.
Die Luftdurchlässigkeit von Flächengebilden wird nach der europäischen - Norm EN ISO 9237 (1955) bestimmt und in l/m2/s angegeben. Im Zusam- menhang mit der Erfindung ist die Luftrundurchlässigkeit durch einen Wert < 0,1 l/m2 s Pa definiert. Dadurch ist es möglich in den Körperkontaktberei¬ chen unterhalb des Sitzbezugs einen ersten Luftstrom parallel zum Sitzbezug zu führen, ohne dass diese von der auf dem Sitz sitzende Person wahrge- nommen wird. In den Randbereichen des Fahrzeugsitzes kann dagegen Luft nach außen durch den Sitzbezug hindurch geleitet werden.
Wichtigste Voraussetzung ist jedoch, dass Feuchtigkeit, z.B. Schweiß, durch den Sitzbezug hindurch treten kann. Bei Textilbezügen ist dies ohne weiteres gewährleistet, da Textilbezüge für Feuchtigkeit wie ein Docht wirken. Stan- dardlederautositzbezüge sind nicht oder kaum atmungsaktiv, d.h. sie kön¬ nen bestenfalls nur minimale Mengen Wasserdampf abführen. Es gibt aber auch atmungsaktive Leder, welche ohne Perforierung ausreichend feuchtig¬ keitsdurchlässig sind und daher für Sitzbezüge verwendet werden können. Anstelle von dampfdurchlässigen Lederbezügen kann selbstverständlich auch perforiertes Leder oder Alcantara für den Sitzbezug verwendet wer¬ den.
Handelt es sich um einen Lederbezug, so ist dessen Außenseite üblicherwei- se mit einer Schutzschicht weitgehend versiegelt. Die Feuchtigkeitsdurchläs¬ sigkeit eines ledernen Sitzbezugs hängt daher im wesentlichen von den Was¬ serdampftransporteigenschaften der Schutzschicht ab. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sollte der Lederbezug vorzugsweise einen MVTR- Wert (nach DIN 53 333) von größer 10 mg/cm2 h haben. Besonders bevor- zugt sind atmungsaktive Leder mit einem MVTR- Wert von mehr als 12 mg /cm2 h. Solche Leder sind beispielsweise bei der Lederfabrik Vo gl in Ma t- tighofen/ Österreich erhältlich. Im Falle eines nicht atmungsaktiven, insbe¬ sondere vollversiegelten Lederbezugs kommt auch eine Makro- oder Mikro- perforation des Bezugs in Betracht. Unter mikroperforiertem Leder ist ein Leder mit üblicherweise in einem Nadelungsprozeß erzeugten Poren mit einem Porendurchmesser von 80 μm bis 100 μτn zu verstehen. Übliche mik- roperforierte Leder mit einer Dicke zwischen 1,9 mm und 2,5 mm erzielen einen MVTR-Wert zwischen 2 und 6 mg/cm2 h, was für die Zwecke der Er- findung allerdings nicht befriedigend ist. Makroperforierte Leder, bei denen die Löcher sichtbar sind, erzielen je nach Lochdichte und Lochgröße MVTR- Werte von > 10 mg/ cm2 h und sind daher für die Zwecke der Erfindung ge¬ eigneter.
Sammelt sich nun Feuchtigkeit in Form von Schweiß zwischen dem Körper der auf dem Sitz sitzenden Person und dem Fahrzeugsitz an ("Körperkon¬ taktflächen"), wird diese aufgrund einer Partialdruckdifferenz durch den wasserdampfdurchlässigen Sitzbezug hindurch vom Körper weg geleitet und gelangt zum Abstandshalter. Dort wird die Feuchtigkeit durch den pa- rallel zum Sitzbezug verlaufenden ersten Luftstrom erfasst und abtranspor¬ tiert, wodurch eine Entfeuchtung und Kühlung in den Körperkontaktberei¬ chen erfolgt. Dabei definieren der Sitzbezug auf der einen Seite des Ab¬ standshalters und das luftundurchlässige Polster auf der anderen Seite einen Luftleitkanal für die durch den Abstandshalter hindurch geführte Luft. Der Abstandshalter ist derart ausgebildet, dass der erste Luftstrom in dem Ab¬ standshalter in einer Richtung parallel zum Sitzbezug bei einem Druckgefäl¬ le zwischen 10 und 50 Pa über eine Strecke von 40 cm eine Geschwindigkeit zwischen 10 und 100 cm/s, vorzugsweise zwischen 20 und 70 cm/s, besitzt. In der überwiegenden Mehrzahl der Fahrsituationen brauchen jedoch nur viel geringere Feuchtemengen abtransportiert zu werden, so dass die Luftge¬ schwindigkeiten zu den meisten Zeiten tatsächlich wesentlich niedriger lie¬ gen. Um die mit der Luftstromerzeugung verbundene Geräuschentwicklung der Lüfter zeitlich zu begrenzen, ist es zweckmäßig, eine Sitztemperaturrege¬ lung analog zur Innentemperaturregelung moderner Fahrzeugklimaanlagen vorzusehen. Hierbei wird z.B. vom Benutzer eine gewünschte Sitztempera¬ tur vorgewählt, die dann durch automatische stufenlose Regelung der Lüfter nach kurzer Zeit erreicht wird. Durch die Entfeuchtung und Wärmeleitung wird die Temperatur an den Körperkontaktflächen abgesenkt, was unmittel- bar als angenehmer Effekt durch die Person wahrgenommen wird. Durch Anordnung des Abstandshalters direkt unterhalb des Sitzbezugs entstehen kurze Diffusionswege für die Feuchtigkeit und eine gute Wärmeleitung.
Der erfindungsgemäße Sitz kombiniert diesen ersten Luftstrom mit einem zweiten Luftstrom, der aus den Randbereichen des Sitzes austritt. Dadurch, dass der zweite Luftstrom in Randbereichen des Sitzes aus dem Sitzbezug herausströmt, wird ein zusätzlicher Kühleffekt erzeugt, den die Person so¬ fort wahrnimmt. Damit dieser zweite Luftstrom nicht zu unangenehmen Zugerscheinungen führt, die von Person zu Person unterschiedlich empfun- den werden, kann er vorzugsweise über eine geeignete Steuerung individu¬ ell vermindert oder ganz abgeschaltet werden. Überraschender Weise hat sich gezeigt, dass erst durch die Kombination der beiden vorbeschriebenen Funktionalitäten ein deutlich verbesserter Sitzkomfort, der sofort spürbar ist, erzielt wird. Desweiteren besitzt ein solcher Fahrzeugsitz einen einfachen Aufbau und ist in einfacher Weise in ein Sitz- und Lehnenelement integrier¬ bar.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der zentrale Bereich des Fahrzeugsitzes eine separate, zwischen dem Abstands- halter und dem Sitzbezug angeordnete wasserdampfdurchlässige, luftun¬ durchlässige Schicht. Geeignete Materialien für die luftundurchlässige, was¬ serdampfdurchlässige Schicht sind insbesondere Polyurethan (PUR), Po¬ lypropylen und Polyester, einschließlich Polyetherester und deren Laminate> wie sie in den Druckschriften US-A-4,725,418 und US-A-4,493,870 beschrie- ben sind. Besonders bevorzugt wird jedoch gerecktes mikroporöses Polytet- rafluorethylen (ePTFE), wie es beispielsweise in den Druckschriften US-A- 3,953,566 sowie US-A-4,187,390 beschrieben ist. Diese Schicht kann dabei ein Textil oder eine Membran bzw. ein Membranlaminat sein, wobei die Memb- ran vorteilhafterweise z.B. mikroporös (z.B. ePTFE) oder monolithisch (z.B. PUR) ist. Ist die eingesetzte Membran eine mikroporöse Membran aus ge¬ recktem Polytetrafluorethylen (ePTFE), besitzt sie vorzugsweise eine Dicke zwischen 10 und 150 /im und eine Porosität zwischen 70 und 85 %. Unter einer mikroporösen Schicht wird eine Schicht verstanden, deren durch- schnittliche Porengröße zwischen etwa 0,1 μm und etwa 2,0 μm liegt. Die
Porengröße kann mit dem Coulter Porometer (Markenname) gemessen wer¬ den, das von der Coulter Electronics, Inc., Hialeath, Florida, USA, hergestellt wird.
Des weiteren weist die mikroporöse Membran einen RET- Wert zwischen 4,0 und 6,0 m2 Pa/W auf. Der RET-Wertidefiniert als spezifische Materialeigen¬ schaft von textilen Flächengebilden und sonstigen textilen Materialaufbauten deren Wasserdampfdurchgangswiderstand. Dabei wird der latente Ver- dampfungswärmefluss durch eine gegebene Fläche infolge eines bestehen- den stationären Partialdrucks bestimmt. Der RET-Wert wird mittels dem
Hohenstein-Hautmodellversuch ermittelt, der in der Standard-Prüfvorschrift Ne. BPI 1.4 vom September 1987 des Bekleidungsphysiologischen Instituts e.V. Hohenstein beschrieben wird.
Der erste Luftstrom im Abstandshalter wird vorzugsweise mit mindestens einer Gebläseeinrichtung erzeugt. Beispielsweise können als Gebläseeinrich¬ tung von der Firma Papst speziell für den Fahrzeugbereich entwickelte Axi¬ al- bzw. Radiallüfter verwendet werden. Für diesen Luftstrom im Abstands¬ halter genügt eine Gebläseeinrichtung mit geringer Leistung, beispielsweise 0,5 bis 2 W. Sie kann über die Fahrzeugbatterie betrieben werden, auch wenn der Motor ausgeschaltet ist. Die Gebläseeinrichtung kann sich beispielsweise automatisch einschalten, wenn das Fahrzeug entriegelt wird. Eine Aktivie¬ rung durch Fernsteuerung oder Zeitschaltung ist ebenfalls möglich. Auch eine Taktung der Gebläseeinrichtung kann sinnvoll sein, wobei die Frequenz des Takts und die Zeit der Kühlung pro Takt abhängig von der Sitztempera¬ tur automatisch eingestellt werden kann.
Für die Randbereiche des Fahrzeugsitzes, normalerweise ohne Körperkon- takt, werden zweckmäßigerweise etwas stärkere Gebläseeinrichtungen ein¬ gesetzt, beispielsweise mit 2 bis 5 W, um einen ausreichenden zweiten Luft¬ strom zu erzeugen, welcher durch die Sitzbezugschicht hindurch nach außen geblasen wird. Dabei hat der Luftstrom im Randbereich bei einem Druckge¬ fälle zwischen 30 und 100 Pa eine Geschwindigkeit zwischen 5 cm/s und 1 m/s. Die Sitzbezugschicht in den Randbereichen ist luftdurchlässig, wobei im Zusammenhang mit der Erfindung der Luftdurchlässigkeitswert größer 0,1 l/m2 s Pa, bevorzugt > 0,5 l/m2 s Pa, ist. Vorzugsweise ist diese Gebläse¬ einrichtung individuell einstellbar, um den Luftstrom den Gegebenheiten und Vorlieben anpassen zu können. Dabei kann die Gebläseeinrichtung für diesen Bereich bei Bedarf auch vollständig abgeschaltet werden, wodurch die auf dem Sitz sitzende Person zwischen "kein Luftzug" und "direkte Luft¬ strömung" wählen kann.
Die Gebläseeinrichtungen sollten derart angeordnet sein, dass sie Luft aus Bodennähe ansaugen, da dort die Luft kühler ist. Vorzugsweise sind die Ge¬ bläseeinrichtungen in der Nähe der Lüftungsausgänge des Fahrzeugs vorge¬ sehen, die sich beispielsweise unterhalb des Sitzes befinden, so dass aus die¬ sen Ausgängen austretende, bei Einsatz einer Klimaanlage gekühlte und tro¬ ckene Luft angesaugt wird. Alternativ kann der erfindungsgemäße Fahr- zeugsitz direkt an die Klimaanlage angeschlossen werden. In diesem Fall kann auf die separaten Gebläseeinrichtungen des Fahrzeugsitzes verzichtet werden und eine auf dem Sitz sitzende Person kann sich in den Bereichen ohne Körperkontakt über die Klimaanlage des Fahrzeugs mit kalter Luft umströmen lassen. Die von den Gebläseeinrichtungen angesaugte Luft kann auch über eine separate Kühleinrichtung/ z.B. ein Peltierelement, vor gekühlt werden.
Dabei wird in jedem der beschriebenen Fälle die Luft, welche unterhalb der Körperkontaktbereiche entlang strömt, in einem oder mehreren Bereichen abgeführt, die vom Ansaugbereich der Gebläseeinrichtungen ausreichend entfernt sind, um dadurch das Ansaugen der abgeführten Luft zu vermei¬ den, die aufgewärmt ist und die von den Körperkontaktflächen abgeführte Feuchtigkeit enthält.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung ist eine gemeinsame Gebläseeinrich¬ tung zur Erzeugung beider Luftströmungen vorgesehen. In diesem Fall kann der in den Bereichen ohne Körperkontakt durch den Sitzbezug hindurch¬ strömende Luftstrom vorteilhafterweise über ein Ventil individuell einge- stellt werden.
Des weiteren können der erste und zweite Luftstrom durch eine gemeinsame Gebläseeinrichtung erzeugt werden. D.h., die Luft strömt z.B. von der Mitte des zentralen Sitzbereichs parallel entlang des Sitzbezugs in die Randberei- che, um dann durch die luftdurchlässige Sitzbezugschicht der Randbereiche nach außen zu strömen. Dabei kann der mittels dieser Gebläseeinrichtung erzeugte Luftstrom in dem Abstandhalter eine sehr hohe Geschwindigkeit besitzen, da die auf dem Sitz sitzende Person den Luftstrom unterhalb des • Sitzbezugs nicht spüren kann, wenn, wie bevorzugt, eine luftundurchlässige Schicht (z.B. eine Membran) zwischen der äußeren Sitzbezugschicht und dem Abstandshalter angeordnet ist.
Als Abstandshalter zwischen Sitzbezug und Polster kann jede flächige, offe- ne Struktur verwendet werden, die einerseits eine Durchströmung zur Ablei¬ tung von durch den Sitzbezug hindurchtretendem Wasserdampf ermöglicht und die andererseits ausreichend flexibel und dennoch druckstabil ist, so dass sie auch unter dem Gewicht einer auf ihr lastenden Person nicht kolla¬ biert. Geeignet sind insbesondere dreidimensionale Textilien, beispielsweise Gewebe, Gestricke oder Gewirke aus Kunststofffasern. Es können aber auch Gewebe, Gestricke oder Gewirke aus Metallfasern eingesetzt werden. Ist zwischen dem Abstandshalter und dem Sitzbezug beispielsweise eine Mem¬ bran angeordnet, kann diese mit der Oberfläche des Abstandshalters fest verbunden sein, beispielsweise vernäht oder verklebt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Ab¬ standshalter ein dreidimensionales Abstandsgewirk mit zwei äußeren, luft¬ durchlässigen Schichten. Dazwischen sind Elemente angeordnet, welche die zwei äußeren Schichten in vertikaler Richtung verbinden und auf Abstand halten. Zumindest die dem Sitzbezug zugewandte äußere Schicht besteht aus zueinander benachbarten Garnen, wobei jeweils unmittelbar benachbarte Garne in horizontaler Richtung punktuell miteinander verbunden sind. Die Elemente zwischen den äußeren Schichten verlaufen mäanderartig zwischen den zwei Schichten und sind abwechselnd mit der einen und der anderen äußeren Schicht verbunden.
Das Abstandsgewirk ist vorzugsweise flexibel und besteht aus Polyester, Polyamid, Polypropylen und/oder Polyethylen. Es ist ein formstabiles drei-' dimensionales Fasergewirk, das auch als "3D-mesh" bekannt ist. Beispiels- weise kann der Artikel mit der Nr. 5911 oder 5556 von Firma Müller Textil in 51674 Wiehl-Drabenderhöhe, Deutschland verwendet werden. Der Aufbau des Abstandsgewirks ist sehr einfach gestaltet. Desweiteren bietet ein solches Abstandsgewirk ausreichend Flexibilität für ein komfortables Sitzgefühl und ausreichend Druckstabilität für eine hohe Lebensdauer. Durch den einfachen Aufbau ist es sehr gut zu den meisten Sitzbezügen kompatibel.
Die Membran und das Abstandsgewirk sind vorzugsweise kaschiert. Um ein Durchdrücken der Abstandshalterstruktur auf den Sitzbezug zu verhindern, kann ein weiteres, zwischen dem Abstandsgewirk und dem Sitzbezug lie¬ gendes, feineres Abstandsgewebe, beispielsweise ein Vlies, vorgesehen sein. Das Vlies besteht vorzugsweise aus Wolle oder Kunstfasern bzw. einer Mi¬ schung aus beiden. Um weiterhin ein zuverlässiges Abtransportieren der Feuchtigkeit zu gewährleisten, wird das Vlies so dünn wie möglich und so dick wie nötig bestimmt. Da dieses Vlies sehr dünn sein kann, ist der Feuch¬ tigkeitstransport ins Abstandsgewirk nicht wesentlich behindert. Dadurch kann die Feuchtigkeit weiterhin bis in das Abstandsgewirk vordringen und von dort abtransportiert werden. Ein weiterer Vorteil des zusätzlichen Vlies besteht darin, dass der Sitzkomiort des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes weiter erhöht wird.
Zusätzlich kann im Vlies eine Sitzheizung integriert sein. Dafür kann z.B. ein Netzwerk aus leitfähigem Material, z.B. Carbon, Metall oder Kunststofffa¬ sern, im Vlies vorgesehen sein, die vorzugsweise flach und beispielsweise 3 mm breit sind. In Bereichen zwischen den Heizdrähten kann das Vlies Aus¬ sparungen besitzen, um den Wasserdampftransport möglichst wenig zu be¬ hindern. Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der begleitenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
Figur 1 einen Fahrzeugsitz mit einem Sitzelement und einem Lehnen- element in Draufsicht;
Figur 2 eine detaillierte/ schematische Ansicht des Aufbaus eines Kör¬ perkontaktbereichs des Sitzelements aus Figur 1 im Querschnitt;
Figur 3 A eine detaillierte, schematische Ansicht des gesamten Sitzele¬ ments aus Figur 1 im Querschnitt bestehend aus einem Körperkontaktbe¬ reich und zwei Wangenbereichen und einem Luftungsausgang unterhalb des Bodens;
Figur 3B eine detaillierte/ schematische Ansicht des gesamten Sitzelements aus Figur 1 im Querschnitt bestehend aus einem Körperkontaktbereich und zwei Wangenbereichen/ wobei ein Wangenbereich und der Körperkontakt¬ bereich eine gemeinsame Gebläseeinrichtung besitzen;
Figur 4 ein Abstandsgewirk im Querschnitt;
Figur 1 zeigt einen Fahrzeugsitz 1 in Draufsicht, der aus einem Sitzelement 2 und einem Lehnenelement 3 besteht, deren Aufbau nachfolgend in Bezug auf Figuren 2 und 3 genauer beschrieben wird. Nachfolgend wird die Erfin- düng lediglich anhand des Sitzelements 2 beschrieben, da das Lehnenele¬ ment zumindest in seinem zentralen Bereich prinzipiell den identischen Aufbau mit der identischen Wirkung besitzt. Das Sitzelement 2 besitzt einen zentralen Bereich 2a, der nachfolgend als Körperkontaktbereich bezeichnet ' wird, da, wenn eine durchschnittliche Person auf dem Sitz sitzt, in etwa die- ser Bereich mit dem Körper in Kontakt kommt. Der tatsächliche Körperkon¬ taktbereich hängt von jeder Person individuell ab und ist in Figur 1 beispiel¬ haft als schraffierter Bereich angedeutet.
Das Sitzelement 2 umf asst im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel des weite¬ ren drei Randbereiche 2b, 2c, die üblicherweise keine Körperkontaktbereiche (seitliche Wangen 2b) oder zumindest Bereich mit geringem Körperkontakt (vordere Oberschenkelstütze 2c) sind. Dabei sind die Körperkontaktbereiche 2a des Sitzelements 2 derart ausgebildet, dass darunter ein erster Luftstrom 50 in Richtung parallel zu dem außenliegenden Sitzbezug hindurdtführbar ist, wobei der erste Luftstrom 50 jedoch in den Körperkontaktbereichen nicht nach außen durchdringen kann, damit sie von einer auf dem Sitz sitzenden Person nicht wahrnehmbar ist. Der erste Luftstrom 50 kann beispielsweise durch eine Öffnung 19 in den zentralen Bereich geleitet und durch einen Of f- nung 20 aus dem Bereich abgeleitet werden. Die Anordnung der Luftein- und auslasse kann auch anders gewählt werden. Nur in den Randbereichen ist ein zweiter Luftstrom 60 nach außen durch den Sitzbezug hindurch er¬ zeugbar.
Figur 2 zeigt nun den detaillierten Aufbau des Körperkontaktbereichs 2a des Sitzelements 2 aus Figur 1 im Querschnitt. Von oben nach unten aufgezählt besitzt der Körperkontaktbereich 2a folgenden Schichtaufbau: eine zumin¬ dest wasserdampfdurchlässige Sitzbezugschicht 4, eine wasserdampfdurch¬ lässige, luftundurchlässige Schicht 5, ein dreidimensionales Abstandsgewirk 6 und ein Polsterelement 7. Setzt sich eine Person auf den Fahrzeugsitz 1, bildet sich mit der Zeit Feuchtigkeit im Körperkontakbereich 2a. Die Kombi¬ nation aus der Sitzbezugschicht 4 und der wasserdampfdurchlässigen, luf- tundruchlässigen Schicht 5 wird nachfolgend als Sitzbezug 30 bezeichnet. ' Desweiteren steigt die Temperatur im zentralen Bereich mit der Zeit an. Die Feuchtigkeit gelangt durch die Sitzbezugschicht 4 und die wasserdampf¬ durchlässige Schicht 5 hindurch in das Abstandsgewirk 6, was in Figur 2 mit den dickeren, gestrichelten Pfeilen dargestellt ist.
Durch das Abstandsgewirk 6 wird aktiv Luft hindurch geströmt, um die Ab¬ leitung von durch den Sitzbezug 30 hindurch tretenden Wasserdampf zu ermöglichen. Dadurch wird die Partialdruckdifferenz als Triebkraft für den Wasserdampftransport zwischen Sitzoberfläche und Luftkanal maximal gehalten. Mit seiner Rückseite grenzt das Abstandsgewirk 6 an das Polster 7 an, das beispielsweise ein geschlossenzelliger Schaumkern ist. Der durch das Abstandsgewirk 6 geleitete erste Luftstrom 50, der in Figur 2 durch die dün¬ neren Pfeile dargestellt wird, wird daher im wesentlichen parallel zwischen der luftundurchlässigen Schicht 5 und dem geschlossenzelligen Polster zwangsgeführt.
Als Material für die wasserdampfdurchlässige Sitzbezugschicht 4 kann at¬ mungsaktives Leder, perforiertes Leder, Mikrofasern wie Alcantara oder ein gewebter Textilbezug verwendet werden. Die Sitzbezugschicht 4 sollte vor¬ zugsweise einen RET- Wert von 5 bis 20 m2Pa/W besitzen.
Als wasserdampfdurchlässige, luftundurchlässige Schicht 5 kann beispiels¬ weise eine mikroporöse oder monolithische Membran oder Laminate aus z.B. Polyurethan, Polypropylen und Polyester, einschließlich Polyetherester, eingesetzt werden. Eine solche Membran 5 ist im Vergleich zur Sitzbezug- Schicht 4 relativ dünn und kann im Falle einer mikroporösen Membran aus gerecktem Polytetrafluorethylen (ePTFE) eine Dicke zwischen 10 und 150 μm und eine Porosität zwischen 70 und 85 % besitzen. AIs Abstandsgewirk 6 kommt jede offene Struktur in Betracht die einerseits flexibel ist, um dem Sitz 1 einen angenehmen Sitzkomfort zu verleihen, die sich aber andererseits unter Druckeinwirkung nicht vollständig zusammen¬ drücken lässt so dass eine Durchlüftung des Abstandsgewirks 6 unter allen Umständen gewährleistet bleibt. Das Abstandgewirk besitzt eine Dicke zwi¬ schen 2 und 20 mm, vorzugsweise zwischen 5 und 12 mm, besonders bevor¬ zugt von etwa 10 mm. Ein besonders bevorzugtes Abstandsgewirk wird nachfolgend anhand der Figur 4 beschrieben.
Figur 3A zeigt eine detaillierte Ansicht des gesamten Sitzelements 1 aus Fi¬ gur 1 im Querschnitt, bestehend aus dem zentralen Körperkontaktbereich 2a und zwei Wangenbereichen 2b. Der notwendige erste Luftdurchsatz 50 durch das Abstandsgewirk 6 zur Entfeuchtung des Fahrzeugsitzes 1, der durch die dünneren Pfeile dargestellt ist, ist gering. Daher reicht eine einfa- che Gebläseeinrichtung 8 mit geringer Leistung aus, beispielsweise ein Venti¬ lator mit einer Leistung zwischen 0,5 und 2 W, um die Feuchtigkeit im Abstandgewirk 6 abzutransportieren. Dabei kann der Ventilator 8 direkt o- der indirekt mit dem Belüftungssystem bzw. der Klimaanlage des Fahrzeugs verbunden sein. Der Schichtaufbau der Wangenbereiche 2b ist im Prinzip identisch zu dem des Körperkontaktbereichs 2a, jedoch ist die Sitzbezug¬ schicht 40 auf jeden Fall luftdurchlässig und unterhalb der Sitzbezugsschicht 40 ist insbesondere keine wasserdampf durchlässige, luftundurchlässige Schicht 5 angeordnet, so dass der zweite Luftstrom 60 aus dem Abstandsge¬ wirk 6 nach außen hindurch treten kann.
Vorzugsweise ist in den Wangenbereichen 2b nur in den Bereichen des Ge¬ bläses eine Vliesschicht (nicht gezeigt) zwischen dem Sitzbezug 40 des Randbereichs und dem Abstandsgewirk 6 vorgesehen. Diese zusätzliche Vliesschicht dient als Prallschicht für den von den Ventilatoren erzeugte zweiten Luftstrom 60 und unterstützt eine gleichmäßige Luftverteilung, da¬ mit die Luft nicht nur in den Bereichen der Gebläseeinrichtungen durch den Sitzbezug 40 geströmt wird. Durch die Wangenbereiche 2b des Fahrzeugsit¬ zes 1, welche im Sinne der Erfindung keine Körperkontaktbereiche sind, kann daher über die gesamte Fläche ein zweiter Luftstrom 60 nach außen durch den Sitzbezug 40 hindurch geblasen werden. Dafür werden vorzugs¬ weise Gebläseeinrichtungen 9 mit mehr Leistung eingesetzt, beispielsweise Ventilatoren mit einer Leistung zwischen 2 und 5 W, die dann, wie aus einer Zusammenschau der Figuren 1 und 3 zu sehen ist, unterhalb der Wangenbe- reiche 2b des Lehnenelements 3 angeordnet sein können. Besonders bevor¬ zugt werden für diese Bereiche individuell einstellbare Ventilatoren einge¬ setzt, um die durch die Randbereiche 2b, 2c geblasene Luft entsprechend steuern zu können.
Unterhalb des in Figur 3A gezeigten Sitzelements ist der Fahrzeugboden 21 angedeutet. Im Bereich unterhalb der Gebläseeinrichtungen 8 und 9 ist ein Lüfterausgang 22 der Fahrzeuglüftung vorgesehen. Vorteilhafterweise wird hauptsächlich die aus dem Ausgang 22 austretende Luft durch die Ventilato¬ ren angesaugt und dem Fahrzeugsitz zugeführt. Des weiteren kann wie in Figur 3A gezeigt eine Trennwand 25 unterhalb des Fahrzeugsitzes vorgese¬ hen sein, um den Bereich, in dem Luft angesaugt wird, und den Bereich, in dem die unter der Sitzfläche entlang transportierte Luft aus der Öffnung 20 abgelassen wird, voneinander zu trennen. Dadurch wird vermieden, dass die Gebläseeinrichtungen 8 und 9 erwärmte und feuchte Luft ansaugen.
Figur 3B zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahr¬ zeugsitzes. Darin besitzen ein Wangenbereich 2b und der Körperkontaktbe¬ reich 2a eine gemeinsame Gebläseeinrichtung 23. Die von der Einrichtung 23 angesaugte Luft wird durch die Öffnung 19 in das Abstandsgewirk 6 und entlang des Körperkontaktbereichs geleitet, bevor sie durch die Öffnung 20 abgelassen wird. Außerdem wird die von der Gebläseeinrichtung 23 ange¬ saugte Luft den Bereichen ohne Körperkontakt über ein Ventil 24 zugeführt. Dabei kann der Luftstrom über das Ventil individuell eingestellt werden.
Figur 4 zeigt schematisch einen Querschnitt des bevorzugten Abstandsge¬ wirks 6. Von den zwei äußeren Schichten 12 besitzt zumindest eine ein luft¬ durchlässiges, flächiges Lochmuster (nicht gezeigt) durch welches die am Sitzbezug gebildete Feuchtigkeit hindurch treten und die im Abstandsge- wirk 6 geleitete Luft unmittelbar mit der Rückseite der Sitzbezugschicht 4 oder der dazwischenliegenden Schicht 5 in Kontakt kommen kann. Diese der Sitzbezugschicht 4 zugewandte Schicht 12 ist bevorzugt wenig strukturiert und besonders feinmaschig ausgebildet. Sie dient vorallem als Komfort- schicht. Die zwei Schichten 12 werden durch Polfäden 13 verbunden und auf Abstand gehalten, welche mäanderartig zwischen den Schichten 12 verlau¬ fen und abwechselnd mit der einen und der anderen äußeren Schicht 12 ver¬ bunden sind. Die Schichten 12, deren Aufbau unterschiedlich sein kann, die¬ nen als Stützgewebe zur Fixierung der Polfäden 13.
Der zwischen den zwei äußeren Schichten 12 des Abstandsgewirks 6 gebil¬ dete Kanal besitzt eine Querschnittfläche von z.B. 30 cm2. Um die erforderli¬ che Geschwindigkeit des ersten Luftstroms 50 unterhalb des zentralen Be¬ reichs mit Körperkontakt zu berechnen, wird eine durchschnittliche Körper¬ kontaktfläche von 0,28 m2 angenommen und eine maximale Schweißrate von 100 g/m2 h festgelegt. Multipliziert man diese beiden Werte erhält man eine Schwitzrate im Sitz von 28 g/h. Die Luftfeuchtigkeit beträgt am Kanalein¬ gang z.B. 35% und am Kanalausgang z.B. 50%, wobei die Temperatur als konstant angenommen wird. Der Feuchtegehalt der Luft besitzt zwischen ■ Eintritt und Austritt des Kanals unter diesen Bedingungen einen Unter- schied von ca. 3,0 g/m3. Aus der Schwitzrate und dem Feuchtigkeitsunter¬ schied ergibt sich ein erforderlicher Luftstrom im Kanal von 9,3 m3/h, also 2,6 l/s. Daraus resultiert eine erforderliche Luftströmungsgeschwindigkeit von 0,86 m/s im Kanal. Die beispielhaft berechnete Luftströmungsge- schwindigkeit liegt durch die konservativen Annahmen bewußt hoch. In der Praxis sind für die meisten Zeiten auch geringere Geschwindigkeiten ausrei¬ chend, da so hohe Schwitzraten nur für eine begrenzte Zeit erreicht werden. Des weiteren puffert der Sitzbezug die Feuchtigkeit für eine gewisse Zeit, wodurch sich der Abtransport der Feuchtigkeit auf einen längeren Zeitraum verteilt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Fahrzeugsitz (1) umfassend ein Sitzelement (2) mit mindestens einem zentralen Bereich (2a) und mindestens einem Randbereich (2b, 2c), wobei der zentrale Bereich einen äußeren luftundurchlässigen und wasserdampfdurch¬ lässigen Sitzbezug (30) und ein Polsterelement (7) unterhalb des Sitzbezugs (30) besitzt, wobei ein luftführender Abstandshalter (6) zwischen dem Sitz¬ bezug (30) und dem Polsterelement (7) angeordnet ist, um einen ersten Luft¬ strom (50) in einer Richtung parallel zum Sitzbezug (30) durch den Ab- Standshalter (6) zu führen, und wobei der mindestens eine Randbereich (2b, 2c) einen luftdurchlässigen Randbereichsitzbezug (40) umfasst, was einem zweiten Luftstrom (60) ermöglicht, nach außen durch den Sitzbezug (40) des Randbereichs zu strömen.
2. Fahrzeugsitz (1) nach Anspruch 1, wobei der Sitzbezug (30) des zent¬ ralen Bereichs eine äußere wasserdampfdurchlässige Sitzbezugschicht (4) und eine luftundurchlässige, wasserdampfdurchlässige Schicht (5) umfasst, welche zwischen dem Abstandshalter (6) und der Sitzbezugschicht (4) ange¬ ordnet ist.
3. Fahrzeugsitz (1) nach Anspruch 2, wobei die luftundurchlässige, was¬ serdampfdurchlässige Schicht (5) ein Textil ist.
4. Fahrzeugsitz (1) nach Anspruch 2, wobei die luftundurchlässige, was- serdampfdurchlässige Schicht (5) eine Membran ist.
5. Fahrzeugsitz (1) nach Anspruch 4, wobei die Membran eine mikropo¬ röse oder monolithische Membran ist.
6. Fahrzeugsitz (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die wasser¬ dampfdurchlässige, luftundurchlässige Schicht (5) als Film auf der Innenseite der Sitzbezugschicht (4) des zentralen Bereichs oder auf der der Sitzbezug¬ schicht (4) des zentralen Bereichs zugewandten Seite des Abstandshalters (6) vorgesehen ist.
7. Fahrzeugsitz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die äußere wasserdampfdurchlässige Sitzbezugschicht (4) ein Textil oder Leder ist.
8. Fahrzeugsitz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Fahr¬ zeugsitz (1) mindestens eine Gebläseeinrichtung (9) zum Erzeugen und indi¬ viduellen Einstellen des durch den Sitzbezug (40) des mindestens einen Randbereichs nach außen hindurchströmenden zweiten Luftstroms (60) um- fasst.
9. Fahrzeugsitz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Fahr¬ zeugsitz (1) mindestens eine Gebläseeinrichtung (8) zum Erzeugen des in einer Richtung parallel zum Sitzbezug (4) des zentralen Bereichs geführten ersten Luftstroms (50) umfasst.
10. Fahrzeugsitz (1) nach Anspruch 8 mit 9, wobei der Fahrzeugsitz (1) eine gemeinsame Gebläseeinrichtung zum Erzeugen des ersten und des zweiten Luftstroms umfasst.
11. Fahrzeugsitz (1) nach Anspruch 10, wobei ein Ventil (24) zum indivi¬ duellen Einstellen des zweiten Luftstroms (60) vorgesehen ist, der nach au¬ ßen durch den Sitzbezug (40) des Randbereichs hindurchströmt.
12. Fahrzeugsitz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Ab¬ standshalter (6) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass in dem Ab¬ standshalter (6) ein überwiegender Teil des ersten Luftstroms (50) unmittel¬ bar am Sitzbezug (4) des zentralen Bereichs oder entlang der zwischen dem Abstandshalter (6) und dem Sitzbezug (4) des zentralen Bereichs angeordne¬ ten luftundurchlässigen, wasserdampfdurchlässigen Schicht (5) vorbeige¬ führt wird.
13. Fahrzeugsitz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Ab- Standshalter (6) derart ausgebildet ist, dass der erste Luftstrom (50) in dem
Abstandshalter (6) in einer Richtung parallel zum Sitzbezug (4) des zentralen Bereichs bei einem Druckgefälle zwischen 10 und 50 Pa über 40 cm eine Ge¬ schwindigkeit zwischen 10 und 100 cm/s, vorzugsweise zwischen 20 und 70 cm/s, besitzt.
14. Fahrzeugsitz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Ab¬ standshalter (6) eine Dicke zwischen 2 und 20 mm, vorzugsweise zwischen 5 und 12 mm, besonders bevorzugt von etwa 10 mm besitzt.
15. Fahrzeugsitz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Ab¬ standshalter (6) aus zwei äußeren luftdurchlässigen Schichten (12) mit da¬ zwischenliegenden Elementen (13) besteht, welche die zwei äußeren Schich¬ ten (12) in vertikaler Richtung verbinden und auf Abstand halten.
16. Fahrzeugsitz (1) nach Anspruch 15, wobei zumindest die dem Sitzbe¬ zug (4) des zentralen Bereichs zugewandte äußere Schicht (12) des Ab¬ standshalters (6) aus in der Schichtebene liegenden, zueinander benachbar¬ ten Garnen besteht, wobei jeweils unmittelbar benachbarte Garne in horizon¬ taler Richtung punktuell miteinander verbunden sind, so dass diese äußere Schicht (12) ein flächiges Lochmuster bildet, und dass die dazwischenliegen¬ den Elemente (13) Fäden sind, die mäanderartig verlaufen und abwechselnd mit der einen und der anderen äußeren Schicht (12) verbunden sind.
PCT/EP2005/011400 2004-10-26 2005-10-24 Fahrzeugsitz Ceased WO2006045577A1 (de)

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