DE3306871A1

DE3306871A1 - Air-conditionable cushion

Info

Publication number: DE3306871A1
Application number: DE19833306871
Authority: DE
Inventors: Reinhard 5090 Leverkusen Samaritter; Robert Dr. Volland
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1983-02-26
Filing date: 1983-02-26
Publication date: 1984-08-30

Abstract

In a cushion having an air-permeable covering layer (2), a reinforced air exchange in the regions on which a person sits, leans or lies is achieved by means of channels (4) or flexible tubes (5) extending on or in the core (1) and having air-permeable walls, thereby preventing too great an increase in temperature of the cushion surface. A sufficiently strong effect can always be brought about by extracting the air by suction. In addition, air conditioning can also be brought about by blowing in cold or warm air by way of the channels (Fig. 5). <IMAGE>

Description

Klimatisierbare PolsterAir-conditioned upholstery

Die Erfindung richtet sich auf ein weichelastisches Polster mit einer luftdurchlässigen Deckschicht.The invention is directed to a soft elastic pad with a air-permeable top layer.

In der DE-OS 19 56 352 ist ein heiz- oder kühlbares Kissen für einen Fahrersitz beschrieben, das mit einer Wirbelkammer verbunden ist und durch das Einleiten von Kaltluft- bzw. Warmluftströmen gekühlt bzw. beheizt werden kann. In dieses Kissen ist ein Stück perforierter flexibler Schlauch eingelegt. Der Schlauch ist vorzugsweise in einer hufeisenförmigen, zur Sitzebene des Kissens parallelen Schlaufe verlegt, wobei dessen Perforationen ausschließlich entlang horizontaler Seitenlinien auf der Innen- bzw. Außenseite der Schlaufe angeordnet sind. Das Ende des Schlauches ist mit dem Kalt- oder Warmluftauslaß einer Wirbelkammereinheit verbunden.In DE-OS 19 56 352 is a heatable or coolable pillow for one Described driver's seat, which is connected to a vortex chamber and by introducing can be cooled or heated by cold air or warm air flows. In this pillow a piece of perforated flexible hose is inserted. The hose is preferably laid in a horseshoe-shaped loop parallel to the seat of the cushion, its perforations exclusively along horizontal side lines the inside or outside of the loop are arranged. The end of the hose is connected to the cold or warm air outlet of a vortex chamber unit.

Diese aufwendige Art der Klimatisierung von Polstersitzen hat sich nicht durchgesetzt; ein gleichmäßiger Luftaustausch ist damit nicht gewährleistet.This complex type of air conditioning of upholstered seats has become not enforced; an even exchange of air is therefore not guaranteed.

Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung der klimatischen Verhältnisse bei einem weichelastischen Polster mit einfachen Mitteln.The object of the invention is to improve the climatic conditions with a soft, elastic cushion with simple means.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Sitz- und/oder Lehn und/oder Liegebereich unter der Deckschicht Hohlräume in Form von Kanälen vorhanden sind, über die eine Luftabsaugung bzw. ein Luftaustausch möglich ist. Weitere Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object is achieved in that in the seat and / or backrest and / or Lying area under the top layer there are cavities in the form of channels, via which an air suction or an air exchange is possible. Further training of the invention are described in the subclaims.

Der Kern der Erfindung ist darin zu sehen, daß wenn man auf einem Polster sitzt oder liegt, die Wärmeenergie nur unzureichend durch Wärmeleitung und schon gar nicht durch Wärmestrahlung abgeführt werden kann, während sie bei dem erfindungsgemäßen Polster vermehrt an den richtigen" Stellen wegtransportiert wird.The essence of the invention is to be seen in the fact that when you are on a The upholstery sits or lies, the heat energy is insufficient through heat conduction and certainly cannot be dissipated by thermal radiation, while it is with the Pad according to the invention is increasingly transported away in the right "places.

Man weiß, daß die Wärmeleitfähigkeit von gummiertem Kokoshaar (ein häufig verwendetes Material für Polster-Sitze)- nur 0,05 W/m K beträgt. Die weichelastischen PUR-Schaumstoffe haben je nach Rohdichte, Zellstruktur und Grad der Zusammendrückung nur Wärmeleitfähigkeiten zwischen 0,038 und 0,076 W/m K. Die beispielsweise bei einem Autofahrer im Mittel umgesetzten 168 kcal/h werden bei einer angenommenen Umgebungstemperatur von 200C über den Sitz nur zu einem sehr geringen Teil abgeführt.It is known that the thermal conductivity of rubberized coconut hair (a frequently used material for upholstered seats) - is only 0.05 W / m K. The soft elastic PUR foams have, depending on their density, cell structure and degree of compression only thermal conductivities between 0.038 and 0.076 W / m K. The example at a driver an average of 168 kcal / h are assumed for a Only a very small part of the ambient temperature of 200C is dissipated through the seat.

Aus Behaglichkeitsgründen muß ein zu hohes lokales Ansteigen der Temperatur am Polstersitz bis zur Körpertemperatur vermieden werden. Bei den heute eingebauten Autositzen kommt es immer zu einer Erhöhung der Außentemperatur, wenn auch die Sitzoberfläche aufgrund der Bewegungen nicht ganz wie theoretisch in 30 bis 50 Minuten die gleiche Maximaltemperatur wie die Haut erreicht. Ein Zustand, daß insbesondere der Rücken und das Gesäß eine um 3 bis 40C geringere Temperatur als die Körpermasse haben, was als "behaglich" empfunden werden würde, ist nicht für lange Zeiten haltbar.For reasons of comfort, the local temperature must rise too high be avoided on the upholstered seat down to body temperature. With those built in today In car seats, there is always an increase in the outside temperature, even if the surface of the seat is too due to the movements not quite as theoretically in 30 to 50 Minutes has reached the same maximum temperature as the skin. A state that in particular the back and buttocks are 3 to 40C lower than the body mass having what would be perceived as "comfortable" cannot be kept for long.

Die physiologischen Regelmechanismen des Körpers versuchen, eine Verminderung der Wärmeableitung bei steigenden Hauttemperaturen durch eine verstärkte Wasserverdunstung auszugleichen. Dies wird solange nicht als Schwitzen, und damit als unbehaglich, empfunden, solange keine Kondensation des abgegebenen Wassers auf der Hautoberfläche in Form von Schweißtröpfchen spürbar wird.The body's physiological regulatory mechanisms try to reduce it the dissipation of heat with increasing skin temperatures through increased water evaporation balance. This is not seen as sweating, and thus as uncomfortable, felt as long as there is no condensation of the released water on the surface of the skin becomes noticeable in the form of sweat droplets.

Die Kleidung, der Bezugsstoff und das Polstermaterial des Fahrzeugsitzes müßten das verstärkt abgegebene Wasser so weiterleiten und durchlassen, daß eine Kondensation nicht eintritt. Aus den relativ geringen Werten der Wasserdampfdurchlässigkeit bei gummiertem Kokos-2 haar von ca. 0,38 g/m2 min bzw. bei weichen PUR-Schaumstoffen bis zu 0,35 g/m2 min sieht man, daß dadurch auch keine "Behaglichkeit" im oben bezeichneten Sinne garantiert werden kann.The clothing, the upholstery fabric and the upholstery material of the vehicle seat would have to pass on the intensely released water and let through that a Condensation does not occur. From the relatively low values of water vapor permeability with rubberized coconut hair of approx. 0.38 g / m2 min or with soft PUR foams Up to 0.35 g / m2 min you can see that this also means that there is no "comfort" in the above Sense can be guaranteed.

Bei dem erfindungsgemäßen Polstersitz wird der Luftaustausch erheblich verbessert. Bei kurzen Kanälen mit hinreichend großem Querschnitt können schon durch die natürlichen Bewegungen des auf dem Polster Sitzenden (Liegenden, Lehnenden) dafür ausreichen. Ein ausreichender Luftaustausch und damit eine hinreichende Wärme- und Feuchtigkeitsabfuhr werden stets erreicht, wenn durch die Deckschicht über die Kanäle die Luft von einer Pumpe abgesaugt wird.In the upholstered seat according to the invention, the exchange of air becomes considerable improved. In the case of short channels with a sufficiently large cross-section, you can already go through the natural movements of the person sitting on the cushion (lying, leaning) sufficient for that. A sufficient exchange of air and thus sufficient heat and moisture removal are always achieved when through the top layer over the Channels the air is sucked out by a pump.

Bei einem PKW-Sitz und bei vielen anderen Polsteranwendungen ist es unproblematisch, sie mit einer Saugvorrichtung zusammenzuschalten.In a car seat and in many other upholstery applications it is unproblematic to interconnect them with a suction device.

Ein besonderes Anwendungsfeld der Erfindung, sind Polstersitze, insbesondere Fahrzeugsitze. Ein Sitz enthält im Prinzip ein Schwingunsdämpfungssystem, eine Auflage zur Sitzdruckverteilung und die Deckschicht, den Bezugsstoff.A particular field of application of the invention are upholstered seats, in particular Vehicle seats. In principle, a seat contains a vibration damping system, a support for seat pressure distribution and the top layer, the upholstery fabric.

Bei Vollschaumprodukten wird die 1. und 2. Aufgabe von dem Weichschaum in einem übernommen. Es bedarf an den bekannten Sitzen nur verhältnismäßig geringen Anderungen, um eine spürbare Verbesserung des Sitzklimas zu bewirken.In the case of solid foam products, the 1st and 2nd task is from the flexible foam taken in one. Only a relatively small amount is required for the known seats Changes to bring about a noticeable improvement in the seating climate.

Die erforderlichen Kanäle können grundsätzlich bei jedem Material durch Fräsen erzeugt werden. Bei den geschäumten Sitzen werden sie natürlich gleich bei der Herstellung des Polsters miterzeugt. Je nach Polstergröße, -form und -verwendung wird man die Kanaldichte unterschiedlich wählen, bei Autositzen liegen Kanäle vor allem in den zentralen Bereichen der Lehne und des Sitzes oben.The channels required can basically be used for any material can be generated by milling. With the foamed seats, they are of course the same co-generated in the manufacture of the upholstery. Depending on the size, shape and use of the upholstery the channel density will be chosen differently, with car seats there are channels especially in the central areas of the backrest and the seat above.

Bei praktisch allen vorkommenden Polstern läßt es sich erreichen, daß die Sitzdruckverteilung durch diese Art der Klimatisierung des Polsters nicht schlechter wird. Der Fachmann wird bei jedem Polstermaterial, abgestimmt auch auf die Deckschicht, die Kanäle nur so groß machen, daß sie sich nicht auf der Oberfläche durchdrücken. Es kann erforderlich sein, die Kanalwand zu versteifen, was beispielsweise durch eine entsprechende Hautbildung bei der Formschäumung möglich ist. In die Kanäle können auch flexible Rohre oder Schläuche gelegt werden, deren zumindest der Polsteraußenseite zugewandte Wandung luftdurchläßig sein muß.In practically all types of upholstery it can be achieved that the seat pressure distribution through this type of air conditioning of the cushion is not gets worse. The specialist is also matched to each upholstery material the top layer, make the channels just so big that they don't get on the surface push through. It may be necessary to stiffen the duct wall, which for example is possible through a corresponding skin formation during foam molding. In the canals Flexible tubes or hoses can also be placed, at least the outside of which is upholstered facing wall must be permeable to air.

Es zeigt sich, daß selbst bei etwas steiferen Schläuchen der Sitzkomfort nicht leidet, da der Weichschaum die Verformungen aufnimmt.It turns out that the seating comfort is even with somewhat stiffer tubes does not suffer as the flexible foam absorbs the deformations.

Die Kanalquerschnitte in den Polstern lagen bei Versuchen zwischen 0,2 und 800 mm2. . Die Saugpumpe muß natürlich auf die Störungswiderstände in den Kanälen abgestimmt sein. Bei Kanälen über 20 cm Länge und bei kleinen Querschnitten reicht der "natürliche" Luftaustausch nicht aus, ist eine Saugvorrichtung unerläßlich. Form und Verlauf der Kanäle ist nicht kritisch, runder und rechteckiger Querschnitt sind bevorzugt.The channel cross-sections in the upholstery were intermediate in tests 0.2 and 800 mm2. . The suction pump must of course respond to the interference resistors in the Channels. For ducts longer than 20 cm and for small cross-sections If the "natural" exchange of air is not sufficient, a suction device is essential. The shape and course of the channels is not critical, round and rectangular cross-section are preferred.

Wenn eine Absaugvorrichtung zum Einsatz kommt, werden die Kanäle zusammengefaßt und Polster und Pumpe durch eine Hauptverbindungsleitung verbunden, wobei durch eine Feinabstimmung der Strömungswiderstände in den einzelnen Kanälen im Polster eine Optimierung möglich ist.If a suction device is used, the channels are combined and pad and pump connected by a main connecting line, being through fine-tuning of the flow resistance in the individual channels in the upholstery optimization is possible.

Nach der DE-PS 2 227 143 sind auch Sitzpolster bekannt, die aus einem textilen überzug aus einer dehnbaren Maschen-oder einer dehnbaren Flockware mit einer rückseitigen Versiegelungsschicht und einem in situ Schaumstoffkern bestehen. Auch hier ist es möglich, in die Kaschierung flexible Rohre mit luftdurchlässiger Seitenwand (Querschnitt bevorzugt zwischen 2 und 13 mm2) einzubauen, die in gleicher Weise wie oben beschrieben zusammengefaßt und mit einer Saugpumpe verbunden werden können. Wenn durch die Hauptverbindungsleitung Luft abgesaugt wird, tritt eine erhebliche Verbesserung des Sitzklimas ein, ohne daß der Sitzkomfort leidet.According to DE-PS 2 227 143 seat cushions are known, which consist of a textile cover made of a stretchable mesh or a stretchable flock fabric with a back sealing layer and an in situ foam core. Here, too, it is possible to use flexible pipes with air-permeable tubes in the lamination Side wall (cross-section preferably between 2 and 13 mm2) to be installed in the same Way as described above and connected to a suction pump can. If air is sucked out through the main connection line, a significant amount occurs Improvement of the seating climate without sacrificing seating comfort.

Das erfindungsgemäße Sitzpolster kann natürlich auch an eine Klimaanlage angeschlossen werden, durch Einbla- sen von Kalt- oder Warmluft durch die Hauptverbindungsleitung kann eine Kühlung bzw. Erwärmung des Sitzes und der Umgebung erreicht werden. Ist, wie oben beschrieben, der Polstersitz mit einer Pumpe zusammengeschaltet, so erreicht man einen Wärmeeffekt, wenn man die Hauptverbindungsleitung mit der Druckseite der Pumpe verbindet und die Umluft oder Frischluft in bekannter Weise elektrisch oder über Wärmetauscher erwärmt.The seat cushion according to the invention can of course also be connected to an air conditioning system can be connected by blowing Sense of cold or warm air the main connection line can cool or heat the seat and the environment. Is, as described above, the upholstered seat with a When the pump is interconnected, a heating effect is achieved if the main connection line is used connects to the pressure side of the pump and the circulating air or fresh air in known Way heated electrically or via a heat exchanger.

Der Polstersitz ist in der Zeichnugn beispielhaft dargestellt und im folgenden weiter beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 Querschnitt durch eine Sitzschale mit Längskanälen im Mittelbereich der Sitzoberfläche; Fig. 2 Draufsicht auf eine Sitzschale nach Fig. 1 Fig. 3 Querschnitt durch eine Sitzschale mit Längskanälen im Mittelbereich des Sitzes im Polster; Fig. 4 Querschnitt durch eine Sitzschale mit offenen Kanälen senkrecht zu Sitzebene; Fig. 5 Querschnitt durch eine Sitzschale mit Kanälen senkrecht zur Sitzebene, verbindbar mit einer Pumpe; Fig. 6 Querschnitt durch eine Sitzschale mit Schaumflammkaschierung und Schläuchen im Mittelbereich der Sitzoberfläche innerhalb der Kaschierung.The upholstered seat is shown as an example in the drawing and further described below. They show: FIG. 1 a cross section through a seat shell with longitudinal channels in the middle area of the seat surface; Fig. 2 plan view of a Seat shell according to Fig. 1 Fig. 3 Cross section through a seat shell with longitudinal channels in the central area of the seat in the upholstery; 4 cross section through a seat shell with open channels perpendicular to the seating plane; Fig. 5 cross section through a seat shell with channels perpendicular to the seat level, connectable to a pump; Fig. 6 cross section through a seat shell with foam flame lamination and hoses in the middle area the seat surface within the lamination.

Fig. 7 Detail der Kaschierung nach Fig. 6 mit in der Sitzebene verlaufenden flexiblen, perforierten Schläuchen.FIG. 7 shows a detail of the lamination according to FIG. 6 with extending in the seat plane flexible, perforated hoses.

Die in der Zeichung dargestellten PKW-Sitze bestehen beispielhaft jeweils aus einem PUR-Schaumstoffkern 1 aus Kalt- oder Heißschaum. Die Deckschicht 2 besteht entweder aus einem luftdurchläßigen Bezugsstoff allein (Fig. 1 bis 5) oder einem luftdurchlässigen Bezugsstoff mit einem Faservlies bzw. einer Schaumkaschierung (Fig. 6 und 7).The car seats shown in the drawing are examples each made of a PUR foam core 1 made of cold or hot foam. The top layer 2 consists either of an air-permeable cover fabric alone (Fig. 1 to 5) or an air-permeable cover material with a fiber fleece or a foam lamination (Figures 6 and 7).

Im Mittelbereich der Sitzfläche sind hier bei der Herstellung 5 längsverlaufende Kanäle 4 vorhanden. In diesen liegen 5 Halbschalen 5, die zur Außenseite hin offen sind.In the middle area of the seat there are 5 lengthways during manufacture Channels 4 available. In these are 5 half-shells 5, which are open to the outside are.

An einer Seite sind sie über den Hauptverbindungsschlauch 6 mit einer Pumpe verbunden. Der Querschnitt der in den Kanälen eingelegten Röhrchen liegt im Bereich 100 bis 2 700 mm . Der Luftdurchsatz pro Sitz- bzw. Lehnfläche (etwa 1500 cm2) liegt zwischen 5 und 30 1/min ( bei einem Saugdruck zwischen 20 und 150 mm Wassersäule). Eine sehr befriedigende Wirkung wird schon bei einem Luftdurchsatz von 20 1/min bei 100 mm Wassersäule erreicht.On one side they are on the main connection hose 6 with a Pump connected. The cross-section of the tubes inserted in the channels is in Range 100 to 2 700 mm. The air throughput per seat or backrest surface (approx. 1500 cm2) is between 5 and 30 1 / min (with a suction pressure between 20 and 150 mm Water column). A very satisfactory effect is already achieved with a throughput of air of 20 1 / min at 100 mm water column.

In Figur 3 wurden 5 runde flexible Rohre 5 (Querschnitt 200 bis 600 mm2) eingeschäumt. Durch nachträgliches Anbohren 7 der Röhrchen 5 von der Sitzseite aus kann ausreichende Luft abgesaugt werden.In Figure 3, 5 round flexible tubes 5 (cross-section 200 to 600 mm2) foamed in. By subsequently drilling 7 the tubes 5 from the seat side Sufficient air can be extracted from.

In Figur 4 verlaufen die Kanäle 4 senkrecht nach unten, sie sind relativ kurz und beidseitig offen und treten unter der Sitzschale 3 aus. Die Wirkung dieser Art der "Klimatisierung" eines Fahrzeugseitzes ist natürlich geringer, als wenn die Luft abgesaugt wird.In Figure 4, the channels 4 run vertically downward, they are relative short and open on both sides and emerge from under the seat shell 3. The effect of this Kind of "air conditioning" of a vehicle side is of course less than when the air is sucked out.

In Figur 5 enden die Röhrchen 5 in der (geschlossenen) Sitzschale 3. Die Luft aus dem Inneren der Sitzschale 3 wird über den Hauptverbindungsschlauch 6 abgezogen.In Figure 5, the tubes 5 end in the (closed) seat shell 3. The air from inside the seat shell 3 is via the main connecting hose 6 deducted.

Auch bei einem tiefgezogenen Autositz (Fig. 6), dessen Deckschicht 2 aus einem textilen Überzug 9 aus einer dehnbaren Maschen- oder einer dehnbaren Flockware mit einer rückseitigen Versiegelungsschicht besteht, die in einer Vakuumform hinterschäumt wird, können in die Kaschierung oder Faservlieszwischenlage flexible Schläuche 5 mit luftdurchläßiger Seitenwand eingelegt werden.Even with a deep-drawn car seat (Fig. 6), its top layer 2 from a textile cover 9 from a stretchable mesh or stretchable Flocked goods with a sealing layer on the back are made in a vacuum mold is back-foamed, can be flexible in the lamination or fiber fleece intermediate layer Hoses 5 are inserted with an air-permeable side wall.

In Figur 7 ist ein Abschnitt des Mittelbereiches eines solchen Sitzes dargestellt. Die Einlegeröhrchen 5 in der Schaumflammkaschierung 8, bzw. in einem Vlies haben einen freien Querschnitt zwischen 2 und 13 mm .In Figure 7 is a portion of the central area of such a seat shown. The insert tubes 5 in the foam flame lamination 8, or in one Fleece have a free cross-section between 2 and 13 mm.

Claims

Claims Soft elastic upholstery with an air-permeable Cover layer (2), characterized in that in the seat and / or backrest and / or low area under the cover layer (2) there are cavities in the form of channels (4) above which an air suction or an air exchange is possible.

2) pad according to claim 1, characterized in that the channels (4) have an openwork wall that is stiffer in relation to the padding material.

3) pad according to claim 1, characterized in that the channels (4) are designed with flexible tubes (5), the outside of which faces the cushion Wall is permeable to air.

4) Cushions containing a soft foam cushion (1) as back-foaming an air-permeable lining (2), characterized in that in the lining (2) Hoses (5), the walls of which are permeable to air at least towards the outside of the upholstery are available, via which air extraction or air exchange is possible is.

5) pad according to claims 1 to 4, characterized in that the Channels are connected to each other and to a suction pump.