用于机动车乘客室的空气调节装置的制作方法

专利名称：用于机动车乘客室的空气调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1前序部分的用于机动车乘客室的空气调节装置。这种空气调节装置尤其可用在一个机动车内空间及尤其是机动车座的垫或衬元件中。
由US 15 41 213 B及由US 29 22 466 B均公开了座位覆盖物，其中多个并排地设置在一个平面中的螺旋物构成了座位与使用者之间的间隔层。它应可防止使用者过多的出汗。但其中未给出湿气排出的实际控制。
由US 29 92 604 B公开了一种可与座位分开的座位覆盖物，其中空气通过通风机输送及吹入位于座位上的螺旋物垫。但在冷天气，尤其在冬天这种覆盖物必须被取走，以便可启动现有的座位加热器。否则该座位覆盖物使座位加热器发出的热量过强地与乘客隔离及由此几乎不起作用。
由DE 102 28 406 A1公开了在由塑料作的螺旋物内置入一个加热导体，以便使座位加热。但这种结构的效率相对有限，因为它与坐在座位上的乘客的距离很大。
本发明的任务在于，给出用于机动车内空间空气调节的其它可供选择的装置。
该任务将由独立权利要求的技术方案来解决。本发明进一步的有利构型的特征可由从属权利要求中得到。
根据本发明的具有权利要求1特征的、用于机动车乘客室的空气调节装置在于设有一个基层，一个向着乘客的、至少部分地覆盖基层的覆盖层及一个中间层，该中间层被设置在基层及覆盖层之间。中间层具有至少一个卷绕弹簧形式的支撑元件，所述支撑元件使基层与覆盖层彼此保持有距离，以便在这两者之间空出一个空腔及用于在基层与覆盖层之间传递机械负荷。此外该空气调节装置还具有至少一个电导体，该电导体被设置在所述空腔中。
可以考虑，该装置被设置在一个机动车内空间的至少暂时由机械力加载的区域中。根据本发明的装置尤其可安装在机动车座，车门衬，仪表板中或安装在机动车内空间中的其它衬和/或垫元件中。通过根据本发明的构型可得到该装置的很多种及通用的构型可能性及多种使用及应用的可能性。
可以考虑，在基层、覆盖层及支撑元件之间留有的空间中对所述支撑元件附加地设有另外的、即电的功能元件。
本发明的一个构型在于，机动车座具有一个用于支撑乘客的垫芯及一个用于机动车座空气调节的装置。尤其可以考虑，根据本发明的装置与机动车座的垫芯形成材料接合地连接。
本发明的一个有利构型在于，该装置设有空气分配装置或空气分配层。例如可在垫芯的向着乘客的正面上设置一个上空气分配装置及在垫芯的背离乘客的背面上设置一个下空气分配装置。此外可设有一个用于在第一及第二空气分配装置之间传导空气的连接装置，例如为一个空气传导通道形式的或多个空气传导通道形式的装置。这三个装置(上及下空气分配装置及连接装置)中至少一个装置可设有一个纵向延伸的空腔。该纵向延伸的空腔最好至少由中间层的一些部分构成。此外可考虑，在空腔的传导空气的横截面中设有至少一个支撑元件。
在本发明的第一方案中，功能元件是一个传感器，它尤其可直接地被设置在支撑元件的下面。该传感器可例如用于检测压力，温度，距离，湿度，加速度，空气声或固体声或振动。
根据本发明的另一方案，功能元件是一个传导装置，尤其是一个光导体，一个扁平电缆、一个圆电缆、一个加热导体、一个气动导管或传导液体的软管。作为液体例如可考虑冷却液体或类似物。该功能元件也可选择地为致动器，例如按摩装置，操作部件，调节装置或恒温器。
功能元件也可选择地为一个无源的、非电的装置，尤其是一个成型的或无定形的填充体。该填充体尤其可具有隔热材料如聚苯乙烯或吸收湿气的材料如活性碳。填充体尤其可具有纺织的或类似纺织的组成部分如动物毛，天然纤维，泡沫下脚料和/或橡胶丝及尤其具有絮状物形状或颗粒形状等。
根据本发明的一个构型，支撑元件具有一个弹簧，尤其是一个最好卷绕成螺旋形或曲折形的弹簧，该弹簧尤其可由带状塑料材料组成或制成。可以考虑，支撑元件由一个固体的但有柔性的材料构成。最好支撑元件包括一个支承弹簧的载体层上的多个弹簧，具有大的、保持敞开的空气体积的间隔织物，具有尤其是粒结式轮廓的表面结构的泡沫和/或具有毛的橡胶丝垫、或由毛皮材料作的垫或具有纤维网材料。
此外，需要时支撑元件可具有存储湿气的表面，尤其是撒有或涂有活性碳或类似物的层。
本发明的另一优选实施形式在于，该装置上连接有至少一个通风装置，它用于使空气输送通过中间层。空气从通风器单元向根据本发明的装置中的过渡尤其可与中间层垂直地或平行地进行。最好空气过渡在具有增大层厚度的中间层区域中进行。此外有利的是，空气过渡在中间层的一个区域中进行，该区域的一个端部具有加厚的、圆形横截面及它的另一端部最好具有扁平的、加宽的横截面。
通风装置尤其可连接在垫芯的向着乘客的正面。但也可选择地连接在垫芯的背离乘客的背面。
连接装置最好可具有至少一个在垫芯中的槽，它尤其可垂直地布置。垫芯中的该槽最好透气地与上空气分配装置的中间层和/或与下空气分配装置的中间层形成连接。
中间层的至少一部分在垫芯的面上从垫芯正面围绕垫芯达到其背面。最好在中间层的该部分中接收一个传导装置。此外有利的是，中间层的该部分设置在垫芯的向着乘客的腘窝和/或向着座位靠背的一侧上。
本发明的另一优选方案在于，该装置具有多个在垫芯中的槽，这些槽使设置在垫芯上的中间层的和/或上空气分配装置的多个单独区段与设置在垫芯下面的中间层和/或下空气分配装置相连接。该多个单独区段最好彼此分开或隔开。
作为基层尤其可考虑织物层。基层的织物层尤其可为皮毛，泡沫材料和/或薄膜。基层最好足够地厚，以避免支撑元件和/或功能元件透映出来。此外基层可至少部分地透光或透明。另外有利的是，基层不透蒸汽及排斥水。基层例如可通过机动车座垫芯，通过中间层的受压缩区域，通过座覆盖层和/或通过平面加热组件构成。
作为覆盖层尤其考虑织物层。覆盖层的织物层尤其可具有毛皮，泡沫材料和/或薄膜。该覆盖层最好足够厚，以避免支撑元件和/或功能元件透映出来。此外覆盖层可至少部分地透光或透明。另外有利的是，覆盖层不透蒸汽及排斥水。覆盖层例如可通过机动车座垫芯，通过中间层的受压缩区域，通过座覆盖层和/或通过平面加热组件构成。
根据本发明的另一优选构型，基层与垫芯材料接合地连接。根据本发明的装置尤其可在垫芯制造时通过置入发泡与垫芯相连接。
中间层和/或基层尤其可具有一个基本上不透液体的层，该层被设置在中间层的向着垫芯的一侧上，及该层最好由与垫芯相同的材料组成，作为该层及垫芯的材料尤其可考虑聚氨酯。该不透液体的层可基本上构成基层。
此外基层和/或覆盖层可具有凹入的和/或凸起的表面区域。由此尤其可构成一些通道状区域。在凹入表面区域中可设置支撑元件的至少一些。最好所有支撑元件被设置在凹入的表面区域中。在此情况下凸起的表面区域最好与带有支撑元件的凹入区域大致在相同的高度水准上。
根据本发明的装置和/或它的一些部分可插放在垫芯的一些槽中及在那里例如借助粘接连接，钩，丝绒粘扣连接或类似部分来固定。
本发明的另一方案在于，在中间层、基层和/或覆盖层上或中设置平面的电加热组件。该加热组件尤其可构成这三个层中的一个层。平面的电加热组件最好可具有可电加热的织物，该织物最好被设置在中间层的向着乘客的一侧上。加热组件的可电加热的织物材料尤其可具有碳纤维和/或导电薄膜和/或至少一个被设置或布置成曲折形的加热绞合线。
还可考虑一个导体，尤其是加热导体，该导体尤其被设置在中间层中至少两个支撑元件之间的至少一个中间空间中，或该导体尤其被设置在中间层中由一个支撑元件构成的中间空间中。
由多个支撑元件可构成多个纵向延伸的，尤其基本上平行的中间空间。在至少两个这样的中间空间中设置了一个加热导体，最好是绝缘的加热导体。该加热导体可选择地在其从一个中间空间到另一中间空间的过渡部分上被固定在该装置上，尤其被固定在基层和/或覆盖层上。该加热导体的固定例如可通过一个由可附着材料作的条来形成，该条尤其基本上垂直于这些中间空间地布置。
中间层及平面加热组件可彼此层合，其中尤其是一种粘接毛皮可用作载体。此外，至少部分地由热塑性塑料构成的支撑元件可被熔化及与加热组件相连接，尤其是加压连接。
本发明的另一构型在于，垫芯也具有至少一个支撑元件。垫芯尤其可基本上由多个支撑元件构成。
加热组件和/或加热导体的接通可在中间层中引起一个沿中间层的空气流。中间层中的这种空气流也可由座位的其它加热引起，这尤其通过阳光照射或通过座位上坐的乘客引起。
可以考虑，用于机动车乘客室的空气调节装置设有一个基层，一个向着乘客的、至少部分地覆盖基层的覆盖层及一个中间层，该中间层被设置在基层及覆盖层之间及具有至少一个卷绕弹簧形式的支撑元件，该支撑元件使基层与覆盖层彼此保持有距离，以便在这两者之间空出一个空腔，其中，该空气调节装置具有至少一个电导体，它被设置在所述空腔中。
可以考虑，空调装置具有至少一个电加热元件；及电导体和/或电加热元件通过一个加热导体构成。
可以考虑，电导体至少部分地沿支撑元件延伸，最好延伸在由支撑元件卷绕的空间的内部和/或外部。
可以考虑，设置有多个电导体或导体区段，它们彼此并联地电连接和/或彼此大致平行地布置，及它们通过至少一个公共的总导线和/或通过一个导体区段的多个端部分别与相邻的导体区段的一个端部的交替连接彼此相连接。
可以考虑，至少一个导体装有至少一个加热组件，它最好具有一个带PTC特性的加热电阻，最好由钛酸钡作的半导体陶瓷构成。
可以考虑，至少一个导体装有多个加热组件，它们最好彼此并联地电连接。
可以考虑，电导体由扁平电缆和/或扁平导体构成。
可以考虑，该装置具有一个通风装置，它通过一个间接的和/或直接的锚固装置固定在支撑元件上。
可以考虑，锚固装置具有在至少一个支撑元件上的保持装置-尤其是一个焊接上的固定板或一个导向接管-，在其上可安装通风装置；通风装置具有一个固定装置-尤其是钩，夹或电缆连接器-，借助它可使通风装置固定在所述至少一个支撑元件上；和/或锚固装置具有至少一个减振器，它可使从通风装置到支撑元件的振动传递阻尼，它最好为橡胶栓的形式。
可以考虑，加热元件的加热功率的调节通过加热元件的PTC特性和/或通风装置的体积流量来实现。
在相应支撑元件内或多个支撑元件之间的自由空间中可附加地设置机械上敏感的或刚性的功能元件，而不会损坏或干扰乘客。通过应用本发明可达到现有的座位加热组件在时间响应特性(热传感)，热分配及温度调节方面效率的提高。本发明允许平面加热组件高度自动化的制造及同时有可变化的设计。通过透气性可使加热的响应特性进一步地提高。通过将PTC半导体组件作为加热组件可使该产品保持过热自动保护或自动温度调节的功能，而无需附加的电子调节装置。PTC表示正的温度系数。因此，PTC导体是一种冷导体或它的电阻值随温度增长的导体。
以下将参照附图通过优选实施例来详细描述本发明。附图为

图1一个垫芯的概要透视图，图2垫芯的另一概要透视图，图3表示不同方案的基层的概要透视图，图4一个机动车座垫的概要透视图，图5根据图4的机动车座的一个截面图，图6垫芯第一结构方案的一个截面图，图7垫芯的一个变换结构方案的截面图，
图8垫芯的另一变换结构方案的截面图，图9一个支撑元件的第一实施形式的透视图，图10支撑元件的另一实施形式的透视图，图11其中设置有多个支撑元件的载体层的概要视图，图12带有凹及凸的表面区域的中间层的结构方案，图13带有施加在其上的表面结构的覆盖层的构型，图14带有设置在其上的通风装置的机动车座的第一方案，图15一个与中间层连接的通风装置的变换方案，图16用于表示空气导流的一个概要视图，图17带有设置在其上侧的加热组件的机动车座的另一视图，图18至21用于将通风装置连接在中间层上的不同视图，图22及23具有其上施加了多个支撑元件或导向件的基层的变换结构方案，图24用于表示通风装置在中间层上的耦合的替换方式的概要截面图，及图25具有根据本发明的装置的一个机动车座的概要截面图，图26本发明另一实施形式的透视图，图27图26中结构的等效电路图，图28具有根据图26的一个结构的车座的横截面，图29具有通风装置的固定结构的细节的车座的纵截面图。
图1以概要透视图表示出一个根据本发明的、例如一个垫上的空气调节装置的基本结构。该作为结合件表示的垫包括一个下垫芯22及一个施加在其上的并与垫芯22连接的基层8，该基层最好被构造成不透液体的层76。在相对薄的基层8上具有一个施加在其上的中间层10，该中间层被一个覆盖层12覆盖。在图2中也表示出相同的关系，其中这里覆盖层12被删去。
垫芯22例如可由聚氨酯泡沫(PU-软泡沫)材料或例如由橡胶丝组成。起分配层作用的中间层10由间隔材料构成，其特点是在横向于及垂直于部件表面的方向上的高透气性。中间层10可被空气透流，如借助以下附图所表明的。
图3的概要透视图表示基层8的不同构型可能性，基层可具有多个并排布置的轨条，在基层8的上面设有中间层10。第一轨条具有多个功能元件18，它们例如由填充体48构成。一个布置在其旁边的第二轨条包括一个置入其中的支撑元件14，该支撑元件例如可构成为螺旋弹簧或类似件。在基层8的该中间区段上还可施加一个传感器40和/或致动器46构型的功能元件18。传感器40例如可构成温度传感器。第三轨条具有加热丝或类似物形式的传导装置42以及也具有一个曲折形延伸的支撑元件14。在该基层的上面仅表示出覆盖层12。
图4的概要透视图表示一个机动车座20的可能结构。该车座具有一个内垫芯22，该垫芯被一个构成U形的基层8覆盖。该作为不透液体的层76构成的基层8在垫芯的上侧、端侧及其底侧包围着垫芯22。一个沿基层8延伸的中间层10具有一个传导装置42形式的功能元件18，它起到对平面加热组件74的电连接导线的作用，该加热组件位于覆盖层12上。
中间层10在垫芯22的上侧/正面27上的区域在所示实施例中起到空腔37或上空气分配装置25的作用。中间层10在垫芯22的背面30上的区域也构成一个空腔37及起到下空气分配装置32的作用。中间层10在垫芯22的端面上的前区域构成一个空腔37，它起到上空气分配装置25与下空气分配装置32之间的连接装置35的作用。
图5至8表示从垫底侧到垫上侧的空气垫的各种变换的可能性。
图5以概要视图再次表示相应于图4的机动车座20的结构。连贯地拉在垫芯22的泡沫芯上的空气分配层在这里形成了垫上侧与垫下侧的空气连接。这可通过垫形式构成的层来达到，该层铺在垫芯22的正面或背后的侧面上，由此上分配层25、下分配层32及空气连接部分35以单一的连续部件来实现。垫芯22最好被倒圆角，以使得即使当人坐上时也不会使该通风层折起，该折起则可能阻止或中断空气流。
根据另一构型，垫的上侧与垫的下侧可通过一个或多个垂直地延伸在垫层22中的透气部分连接。
图6以概要的截面图表示机动车座的垫芯22的一个可能的构型，该垫芯具有垂直布置的槽68，它们分别起到下空气分配装置32与上空气分配装置25之间的连接装置35的作用。垫芯22中的这些垂直槽68为下中间层10与上中间层10之间的连接部分。下中间层10在这里起到下空气分配装置32的作用，而上中间层10在这里起到上空气分配装置25的作用。在垫芯22与中间层10之间可分别设置一个由不透液体的层76构成的基层8。
如果垫表面的通风区通过沟划分成多个区，这些区例如由覆盖层横向焊接(Bezugsquerabheftungen)构成，因此每个小区必需设有至少一个透气部分。图7表示对此变换的一个垫芯22的构型。这里在垫芯22中也设有垂直的槽68，68’，它们起到连接装置35的作用。起上空气分配装置25作用的上中间层10在这里区段式地划分成中间层10的各个区段70，70’。在其上具有垫芯22的一个薄层，该垫芯由一个座覆盖层72覆盖。构成下空气分配装置32的下中间层10以与图6中相同的方式被构成连续的体积元件。
图8表示中间层10的一个可能构型的概要截面图，该中间层具有一排的支撑元件14，它们各由管状弹簧50构成。这些支撑元件被用作上空气分配装置25，因为被它们环绕的空间38是空心的。此外设有一个加热组件74，它被一个薄垫层覆盖。其上具有座覆盖层72，该座覆盖层同时构成覆盖层12。
图9表示一个弹簧50的概要视图，该弹簧起到支撑元件14的作用。弹簧50被卷成螺旋形。图10表示弹簧50的一个变换的方案，该弹簧也构成一个支撑元件14。弹簧50被构成曲折形。
图11及12表示下空气分配层32的两个不同的方案。
图11表示一排弹簧50，它们以平行的方向彼此并排地布置在一个载体层52中。螺旋形弹簧50各构成载体层52中的支撑元件14。因此图11表示下空气分配层32的第一构型方案，该空气分配层由一个平面材料构成。由此在相对小的结构深度的情况下同时形成空气分配及空气导向的大横截面，其结构深度典型约为5mm至15mm。该层可为一个螺旋物垫，它通过将螺旋物(Spirale)粘接在纺织的载体介质(载体层52)上形成。该载体最好可向着泡沫芯或向着座结构。
图12以概要透视图表示中间层10的另一可能的构型，在其中开有凹入的表面区域80，它们构成通道状区域84。这些通道区域分别通过升起的表面区域82彼此分开。在凹入的表面区域80内设有弹簧50，它们分别起到支撑元件14的作用。因此形成了在泡沫底侧上成型出的一个或多个通道沟，它们平行于泡沫底面延伸。当人坐上时这些通道沟借助螺旋支撑以防止塌陷。这些通道可平行地延伸或从一个中心发出星形地通向不同的垫区域，在所述中心上有通风装置60或通风器。通道形状例如可选择地构型为半圆形、矩形或梯形的。
对于向着乘客的上空气分配层25具有一系列的构型可能性。例如该层可通过一个螺旋结构垫构成，该垫通过将螺旋物粘在一个纺织的载体介质上形成。该载体可向着泡沫芯或座结构。
对此变换地，该层也可通过一个或多个间隔针织物层构成。该针织物通过冲压被制成所需的通风区轮廓。上空气分配层25也可选择地由一个作成平面形状的橡胶丝体，由一个鬃毛垫或由其它的可横向穿流过空气的材料组成。
也可考虑另一构型，即垫芯具有一个结构化的粒结式的表面。也可附加地在泡沫体上粘接具有结构化的表面的成型泡沫部分。成型泡沫部分可由网状化的(开式蜂窝状，可透气的)泡沫材料制成。该结构也可向着泡沫芯。由此可达到在覆盖层表面上结构的细小轮廓。该结构化可通过泡沫的压制或通过材料的去除(铣削)来制造。
图13表示覆盖层12的另一可能构型，它具有凸起的表面结构54。
座位接触面在使用上述垫元件的情况下的通风可用不同方式进行改变。
图14的概要视图表示机动车座20的一个可通风的构型。该机动车座具有一个垫层22及一个在至少三侧上包围它的中间层10。至少在上空气分配装置25与垫层22之间具有由不透液体的层76构成的基层8。在此情况下，在机动车座的下面具有一个通风装置60，它用于将空气输入到中间层10中。通风装置60可将空气吹到下空气分配装置32中，然后空气通过连接装置35被输送到上空气分配装置25中。通风机可被固定在座结构上或垫部分本身上。为此下通风层具有一个空气入口。
图15表示机动车座的另一变换的构型，其中通风装置60被设置在中间层10的窄边上。在该实施例中通风装置60连通到上空气分配装置25上。
图16及17表示注入到中间层10中的空气流的各个流动路径。图16表示一个无加热装置的机动车座。而在图17的视图中在上空气分配装置25上具有一个平面加热组件74。
在根据图16的构型中下通风层32具有一个空气入口，而上层25具有一个掩蔽的空气出口。该空气出口可不被坐着的乘客看到及感觉到地设置在靠背及坐垫之间或开设在靠背覆盖层内及由此向着后座的乘客。座位接触面下面的空气流通过自然对流形成，该对流则以烟囱形式由上层中的空气加热形成。该加热是通过传递到坐垫上的乘客体热实现的。
根据图17，上分配层25中空气的加热可通过一个置入该层中的加热介质形成。该空气加热引起了与周围空气的大温度差及由此引起强的对流。此外热空气可吸收其中所包含的空气湿气。
选择地，上分配层25中的空气加热在机动车静止状态中通过太阳光线对座位表面的加热而形成。这样形成的空气循环可防止垫芯22被过强地加热。上空气分配层25附加地起到隔热的作用。在行驶状态中阳光照射垫芯22的附加加热对于乘客在热生理学上产生不利影响，因为身体长时间地由泡沫材料及座位结构的热体输入热量。
图18，19及20各表示在机动车座上的通风装置60的不同构型。图18表示由轴流式吹风机构成的通风装置60，它在与中间层10的平面延伸垂直的方向上将空气吹入中间层。在空气分配层32的下侧上具有空气入口，通入在间隔介质中。该入口在横截面上与通风机的空气出口相对应。在螺旋结构垫中该入口通过覆盖层中的切口构成，它被选择地由框或栅格支承以保护通风机转子。
图19表示一个离心式吹风机，它在端侧沿中间层10的平面延伸方向将空气吹入中间层。因此通风机60被设置在分配层的端面上。通风机出口的横截面形状适配于分配层中的平面入口的横截面形状。出于流体技术的原因最好使用离心式通风机，它比轴流式通风机具有更窄的出口及它将由下方吸入的空气偏转90°吹出。
图20表示中间层10的一个区域62，在其一个端部64上安装轴流式吹风机构型的通风装置60，它使空气通过区域62输送到中间层10的另一端66。图21表示中间层10的一个区域62，该中间层在一个端部64上具有通风装置60。另一端66将空气导入整个中间层10中。在图20及21所示的实施形式中，螺旋结构垫连通到一个扩宽的连接通道中，该通道由具有增大的直径的圆形螺旋物支持。在通道端部上的入口其横截面相应于通风机空气出口的横截面。该通道可选择地通过螺旋物的延续、扩大及编织由螺旋结构垫构成。
图22表示基层8的一个概要俯视图，该基层具有置入的传导装置42及加热导体44。此外设有多个支撑元件14，它们将相应的加热导体保持在其位置上。
图23的概要俯视图表示一个加热导体44，它被固定在基层8上。加热导体盘旋地设置在基层8上。在该实施例中通过多个支撑元件14构成一定数目或多个纵向延伸的、彼此平行的中间空间88，88’。绝缘的加热导体44形成的传导装置42延伸在这些中间空间88，88’中。加热导体44在从一个中间空间88到另一中间空间88’的过渡部分92上被固定在基层8上。在所示的实施例中该固定借助粘性材料作的条94来实现，这些条分别与中间空间88，88’垂直地布置。也可考虑，这些条94由电极构成。
图24的概要视图表示通风装置60与中间层10的连接装置35之间的一种可能的连接，该中间层10围绕垫芯22设置。
最后图25表示一个空气调节装置2，它可嵌放在垫芯22的槽86中。
图26表示一个特别优选的实施形式。图中表示一个基层8(变换地为覆盖层12)，在其上设有多个支撑元件14。在本实施例中这些支撑元件14具有纵向延伸的螺旋物的形式，它们以其纵向轴线彼此大致平行地并排布置。
沿相应的支撑元件14的纵向轴线各延伸出一个电导体43。该导体43被支撑元件14围绕及因此被很好地保护以防外部力作用。电导体43可为一个加热电线。但这里它涉及一个扁平电缆，最好是双芯的。最好在每个电导体43上设置至少一个电加热组件47。最好在相应的电导体43上设有多个加热组件47，最好以均匀的间隔设置。这里它最好涉及PTC元件，例如由钛酸钡作的半导体陶瓷构成。电导体43的加热组件47最好彼此并联地电连接。图27表示图26的结构的等效电路图。
多个电导体43在构成梳状导体结构的情况下通过公共的总导线45连接到电源。总导线45大致与电导体43垂直地沿基层8或覆盖层12的边缘延伸。
图28表示图26的结构被装入在一个机动车座中。在座覆盖层72的下面设有覆盖层12。在中间层10中，支撑元件14与接收在其中的电导体43及加热组件47沿覆盖层12延伸。一个通风装置60与中间层10形成透流的连接。
在运行中加热组件47通过欧姆电阻被加热。PTC元件的加热电阻随着温度升高而增大的特性引起了温度的限制或元件加热功率的自调节及由此确定其最终温度。该热量主要越过封闭在中间层10中的空气传导及通过乘客96与加热组件47之间的座覆盖层72到达乘客的身体。中间层10中的空气层通过对流搅动对热分布作贡献。在附加使用通风装置60的情况下空气被输送穿过中间层10及透气的座覆盖层72及对乘客96产生对流的热传递。这提高了系统工作的快速感觉及同时改善了热分布。
为了调节加热功率除适当选择加热组件的类型、数目、密度及尺寸外还可考虑对电流、导通时间及加热组件的PTC效应的控制。
此外，最好是，可以通过通风装置60的空气流的调节来调节加热功率。更大的空气流导致PTC元件更大的对流冷却及由此通过电阻的变低导致产生的加热量的增大。对生理起作用的加热功率也在一个确定的空气体积流的范围中上升。
此外可考虑在PTC元件的预热阶段后延时地接通通风机。这也有助于对车座加热的主观感觉的响应特性的增强。同时可避免用座位中初始冷空气对乘客通风。高的PTC元件的起动电流可能需要串联连接的部件单元(例如NTC半导体组件)，以限制电流，由此使机动车上的电源不会过载。
图28表示一个通风装置60在中间层10上的固定安装的细节。在垫芯22上设有一个中间层10，一个覆盖层12及一个座覆盖层72。在垫芯22中大致中心上设有一个槽68，它使垫芯22在背着乘客96的一侧一直通达中间层10。在槽68中设有一个通风装置60，以便使空气在垫芯22的背着乘客96的一侧输入中间层10。
为了使通风装置60固定在中间层10上，设置了一个锚固装置97。该锚固装置具有在通风装置上的固定装置100及在中间层10上的保持装置98。
固定装置100在本例中是一个缆线连接器，它配合在中间层10的至少一个支撑元件14的几圈中，以便使通风装置60固定地连接在中间层上。该固定方式是稳定的，成本低廉的及同时在机械负荷下具有足够的柔性。但也可考虑用钩或夹来取代缆线连接器，这些钩或夹将通风装置60固定到支撑元件14或相应的部件上。
在本例中保持装置98是一个短接管，它被固定-最好焊接-在至少一个支撑元件14上。该接管在通风装置60安装时将它引导到预定位置上及将它锁定在其最终位置上。但也可设置法兰盘或类似的机械安装接口来代替接管。
最好锚固装置97还设有一个减振器99。如在本实施例中该减振器可通过调节到相应松动的缆线连接器来构成。但最好使用由板或栓形式的橡胶作的减振器。这些减振器最好被设置在通风装置60与中间层10之间。
座位表面的去湿可通过上间隔介质中或上覆盖层12的区域中的湿气中间缓冲器来改善。这种去湿尤其在一个出大汗的人坐上车的情况下起到有利作用，因为落在座位接触面上湿气或水蒸汽可很快地被垫接收。通过垫的通风及加热使缓冲器被连接排空及去湿。该缓冲器可用各种方式置入层中。例如可用吸湿的颗粒例如用活性碳填充螺旋的中间空间和/或螺旋内空间。也可在螺旋表面上涂上吸湿的粉。粉的附着例如可通过螺旋表面的熔化或通过粘接层来保证。螺旋物垫也可设有吸湿的毛皮覆盖层。
空气分配层(中间层10)必需与垫芯22固定地连接，以防止座覆盖层安装(填塞材料)时及在座位使用时层的滑动。该连接基本上可用不同的方式来形成。例如空气分配层可在成型发泡过程中置入(置入发泡)。由此达到层的整个面的粘附。由薄膜或紧密织物作的隔层在制造过程中防止液态泡沫透过及保持通道(螺旋通道)敞开。隔层可选择地、完全地或部分地取代螺旋垫的向下的载体层。
可对此变换地，空气分配层以垫的形式置入，它被放入泡沫芯的凹槽中。这些凹槽构成垫外形的负像。透过形状配合连接可防止垫的滑动。
另一方案在于，在泡沫芯上固定夹钳、钩或丝绒粘扣连接形式的夹持装置。这些夹持装置最好通过成型发泡过程固定或包围发泡在泡沫芯上。这些夹持装置配合在空气分配层的微结构上或支撑元件上。
空气分配层可选择地通过粘接连接被固定在泡沫芯上。
最后，向着泡沫表面的载体层可具有到间隔介质的一个轮廓超过部分。织物的或薄膜状的层的突出边缘将与泡沫芯用胶粘连接。
在座位接触面区域中具有舒适层的成型发泡部分可用不同的方式成型。例如一个加热介质可与一个间隔介质平面地连接。该结合物覆盖住成型发泡芯的向着乘客的上侧。在此情况下加热介质构成向着表面的外层。最好该舒适结合物在制造过程中被置入到成型发泡部分内，由此可构成一个稳定的、无粘接剂的及整个面的连接。选择地，加热介质也可是间隔介质的一个整体组成部分。
作为间隔介质尤其可考虑使用具有明显的镦锻硬度及明显的复位特性的相对容易弯曲的材料，以致当乘客坐上时在垫上或垫中可留有确定的自由空间。但该介质仍可相对容易地适配泡沫中的任何轮廓及将压力负荷在泡沫上无多大分配地继续传递，由此使乘客的乘坐舒适性不受该介质的影响。
该层例如可通过螺旋结构垫构成。该螺旋物垫通过将螺旋物(支撑元件14)粘接在纺织的载体介质(载体层52，参见图13)上而形成。载体可向着泡沫芯或向着座位结构。也可选择地，该层通过一个或多个层间隔针织物构成。该针织物可通过冲压形成通风区的所需轮廓。
对此变换地，该层可由成型为平面的橡胶丝体由鬃毛垫或由其它的可横向穿流空气的材料组成。
垫芯22可具有一个结构化的、粒结式的表面。也可选择地在泡沫体上粘接具有结构化的表面的附加成型泡沫部分。该成型泡沫部分尤其可由网状的(开式蜂窝状，可透气的)泡沫材料制成。该结构必要时也可向着泡沫芯。由此可达到在覆盖层表面上结构的细小轮廓。该结构化可通过泡沫的压制或通过材料的去除(铣削)来制造。
构成平面的加热介质可在一个涂覆过程中借助粘接层与间隔介质相连接。最好使用可由热蒸汽的或高温蒸汽活化的粘纤维网。平面加热介质可由加热导体组成，它被布置及粘接在一个平面载体上。它也可由平行的碳纤维的网构成，该网在一个缝-编织过程中被施加在一个织物载体上。加热介质也可选择地被构成为载体薄膜上的金属层。最后，加热介质的一个变换方案可包括导电的塑料层。该塑料的特点是其单位尺寸的导电性随着温度的上升而下降(PTC)。加热电流在两个电极层之间垂直地流到垫表面。由此加热功率可区域性地随着热量的排出而不同。
回环在载体上可通过回转点上的粘接点来固定或被保持在载体突起的边缘上的粘条上。
另一变换的方案在于，由热塑性塑料作的螺旋物的热塑性表面通过热量输入来熔化。该热量输入例如可通过照射、加热空气或导体本身的加热来产生。由此在导体与螺旋物的接触点上形成粘接点，它们在热塑性塑料硬化后用于机械的连接。
此外，加热导体总是具有一个绝缘的外壳，该外壳被用作摩擦保护。
间隔介质与泡沫的连接可用以下的方式构成。分配层可在成型发泡过程中被置入(置入发泡)。由此达到层的整个面的粘附。由薄膜或紧密织物作的隔层在制造过程中改变液态泡沫的透过及保持通道(螺旋通道)敞开。隔层可完全地或部分地取代向上的载体层。隔层的超出部分同样地保护了间隔介质的侧边缘。该超出部分可裹在间隔介质上及被固定在其表面上。
以下将详细描述(亦参照图11及12)带有填充的中间空间的螺旋结构垫的一个构型可能性。在座位接触面的区域中具有舒适层的成型泡沫部分可用以下形式构成。舒适层由螺旋结构垫构成。螺旋物垫通过将螺旋粘接在一个纺织的载体介质上构成。载体可向着泡沫芯22或向着座位结构。螺旋物粘接在载体上可通过热塑性材料带的熔化来实现。
螺旋结构垫本身是具有高镦锻硬度及高复位特性的易于弯曲的间隔介质，以致当乘客坐上时可留有确定的自由空间。该介质仍可容易地适配泡沫中的任何轮廓及将压力负荷在泡沫上无分配地继续传递，由此使垫的乘坐舒适性不受该介质的影响。
螺旋结构的自由空间可用来填充起舒适作用的材料。也可选择地将它们用来铺设导线及用于接收传感器和/或致动器。应在很大程度上保留未填充的隔离材料的垫特性，因此仅是可供使用容积的一部分被填充。填充物例如可由球体、絮状物或颗粒组成。作为填充材料例如可考虑由绝热的发泡的聚苯乙烯Styropor或聚苯乙烯材料作成的小球。由此在机动车静止受阳光照射时可达到泡沫芯的很小的加热。在泡沫芯中存储的热量在机动车运行中对于乘客在热生理学上是不利的。在冬季条件下上层起隔热作用，以致在机动车座冷态时体温很少传导到泡沫芯。
填充物例如也可由吸湿的颗粒、例如由活性碳组成，由此可达到座位空调舒适性的改善。
可重复使用的泡沫絮状物适合作为填充物，它可用于获得垫的良好舒适性及足够的复位特性。
一种颗粒-泡沫絮状物混合物作为填充物可用来获得垫的良好舒适性，足够的复位特性及改善的座位空调舒适性。
最后，填充物也可由动物的和/或植物的自然纤维组成，它们也可起到改善座位空调舒适性及温度舒适性的作用。
螺旋物垫中的自由空间可用来接收传感器。例如用于所谓座位占用识别的压力传感器适用于此。当该传感器构成薄膜状时，它最好被设置在螺旋物垫的下面，因为螺旋物垫具有使压力信息向下传递的特性。由此也使传感器受到保护以免损坏，当它装在座覆盖层附近或表面附近时在座位的使用过程中可能形成损坏。
作为传感器例如还可考虑用于座位加热和/或空调控制的温度传感器，用于控制座位空调装置的湿度传感器，用于座位加热的恒温器和/或用于座位调节操作的操作开关或压力传感器及其它的机电舒适性部件。螺旋物垫中的自由空间也可选择地用来接收致动器，例如用于接收按摩用电动机。
当然螺旋物垫中的自由空间也可用于接收导线(传导装置42，加热导体44)。由此在组装时及在座位使用时可保护导线以免损坏。此外这些导线不会为使用者感觉到及在垫面的使用过程中不会在垫面上显现出来。作为这种导体尤其可考虑加热导体，用于座位加热和/或座位调节的供电的圆缆线，用于座位加热和/或座位调节的供电的扁平带导线，用于座位气动调节的供气软管和/或用于座位加热和/或座位冷却装置的液体输送软管。
一个被称为舒适层的、连续拉在泡沫芯上的层产生垫上侧与垫下侧的连接。这可通过一个构造成垫状的部件(中间层)来实现，该部件裹在垫芯22的正面或背后的侧面上。垫芯22被倒圆角，以使得即使当人坐上时也不会使该层折起及由此使导入该层中的导线受损。此外还由此使导体的导送隐蔽，既不为使用者看到也不为使用者感觉到(例如参见图4)。
用于螺旋介质的载体层可具有以下特性。覆盖层可由织物介质或由泡沫构成，由此可避免填充颗粒、导线、传感器或螺旋物本身透映在垫表面上。覆盖层可为粗网孔或开式蜂窝状的。但即使在座位使用时颗粒部分也不应透过覆盖层。
此外覆盖层可透过蒸汽而不透水，以便保护位于层下面的介质及部件以免侵入液体及同时保证座位的空调舒适性。
对于覆盖层基本上可考虑可附加地改善座垫的特性及垫表面触觉的各种材料。这些材料可为毛皮，织物，泡沫或薄膜。通过对螺旋介质的粘接连接的实施形成选择上的限制。
覆盖层也可具有与一个带孔的覆盖面连接的一个透光的薄膜及在座位中具有一个照明介质，以致可实现垫表面的照明。该照明可用于看到操作部件位置、传感器位置和/或舒适部件的功能状态。
通过这种照明还可达到座位设计的外观升级。
螺旋结构的几何形状及结构的自由度允许可选择地替换整个泡沫芯。通过使用多个螺旋层，大的螺旋横截面和/或交互纠缠的螺旋物可达到大体积的成型体结构。热塑性的变形可能性允许表面轮廓的加工作为最后的加工步骤。
作为螺旋介质的载体层可使用覆盖层材料与下部件本身的结合。因此由垫芯、覆盖层及下部弹簧部分组成的整个座垫可用一个结构单元来代替。
参考标号表2装置54表面结构3装置60通风装置，通风单元8基层62中间层的区域10中间层 64区域的端部12覆盖层 66区域的另一端部14支撑元件 68垫芯中的槽16保留的空间 70中间层的单独区段18功能元件 72座覆盖层20汽车座 74加热元件22垫芯 76不透液体的层25上空气分配装置 80凹入的表面区域27垫芯的正面 82突起的表面区域30垫芯的背面 84通道状的区域32下空气分配装置 86垫芯的槽35连接装置 88中间空间或支撑元件
37空腔90中间层中的中间空间38围绕的空间 92过渡部分40传感器 94条41，41’导体区段 96乘客42传导装置97锚固装置43电导体 98固定装置44加热导体99减振器45总导线 100固定装置46执行元件47加热组件48填充体49电加热元件50弹簧52载体层
权利要求
1.用于机动车乘客室的空气调节装置，具有一个基层(8)，一个向着乘客(96)的、至少部分覆盖基层(8)的覆盖层(12)，一个设置在基层(8)及覆盖层(12)之间及具有至少一个卷绕弹簧形式的支撑元件(14)的中间层(10)，该支撑元件使基层(8)与覆盖层(12)彼此保持有距离，以便在这两者之间空出一个空腔(37)，其特征在于空调装置具有至少一个电导体(43)，该电导体被设置在所述空腔(37)中。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于该空调装置具有至少一个电加热元件(49)及电导体(43)和/或电加热元件(49)通过一个加热导体(44)构成。
3.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于电导体(43)至少部分地沿支撑元件(14)延伸，最好延伸在由支撑元件(14)卷绕的空间(3)的内部和/或外部。
4.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于设置有多个电导体(38)或导体区段(41，41’)，它们彼此并联地电连接和/或彼此大致平行地布置，及它们通过至少一个公共的总导线(45)和/或通过一个导体区段(41)的多个端部分别与相邻的导体区段(41’)的一个端部的交替连接彼此相连接。
5.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于至少一个导体(43)装有至少一个加热组件(47)，它最好具有一个带PTC特性的加热电阻，最好由钛酸钡作的半导体陶瓷构成。
6.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于至少一个导体(43)装有多个加热组件(47)，它们最好彼此并联地电连接。
7.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于电导体(43)由扁平电缆和/或扁平导体构成。
8.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于该装置具有一个通风装置(60)，它通过一个间接的和/或直接的锚固装置(97)固定在支撑元件(14)上。
9.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于锚固装置(97)具有在至少一个支撑元件(14)上的保持装置(98)-尤其是一个焊接上的固定板或一个导向接管-，在其上可安装通风装置(60)；通风装置(60)具有一个固定装置(100)-尤其是钩，夹或电缆连接器-，借助它可使通风装置(60)固定在所述至少一个支撑元件(14)上；和/或锚固装置(97)具有至少一个减振器(99’)，它可使从通风装置(60)到支撑元件(14)的振动传递阻尼，它最好为橡胶栓的形式。
10.根据以上权利要求中一项的装置，其特征在于加热元件(49)的加热功率的调节通过加热元件(49)的PTC特性和/或通风装置(60)的体积流量来实现。
全文摘要
本发明涉及用于机动车乘客室的空气调节装置，具有一个基层(8)，一个向着乘客(96)的、至少部分覆盖基层(8)的覆盖层(12)，一个设置在基层(8)及覆盖层(12)之间及具有至少一个卷绕弹簧形式的支撑元件(14)的中间层(10)，所述支撑元件使基层(8)与覆盖层(12)彼此保持有距离，以便在这两者之间空出一个空腔(37)。本发明提出空调装置具有至少一个电导体(43)，该电导体被设置在空腔(37)中。
文档编号B60N2/56GK1761592SQ200480007251
公开日2006年4月19日 申请日期2004年3月17日 优先权日2003年3月17日
发明者斯特凡·施特韦 申请人:W.E.T.汽车系统股份公司