ОБИВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО
UPHOLSTERY DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение относится к обивочному устройству, такому как обивочная прокладка, обивочная подушка или тому подобное, с верхней стороной, нижней стороной и имеющимися между верхней стороной и нижней стороной с прохождением по внешнему периметру боковыми стенками с окружающим верхнюю сторону, боковые стенки и нижнюю сторону покровным слоем и расположенным под верхним покровным слоем обивочным слоем.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из DE 10 2017 000 649 A1 известна обивка для использования в областях с высокой влажностью, которая имеет первое слоистое тело с водоустойчивым покрытием. На нижней стороне и/или верхней стороне первого слоистого тела имеются вентиляционные выемки, которые образуют вентиляционную структуру. Далее имеется второе слоистое тело, причем первое слоистое тело имеет более высокую степень твердости, чем второе слоистое тело, и первое слоистое тело и/или второе слоистое тело имеет сквозные вентиляционные отверстия. Подобная обивка обладает хорошим комфортом для лежания и обнаруживает хорошие свойства просушивания, которые противодействуют образованию плесени или возникновению бактерий при длительном использовании.
В US 4,980,936 A описывается гибкий мат из вспененного материала для использования на открытом воздухе. На мате имеются углубленные с верхней и/или с нижней стороны тиснения, которые на верхней поверхности мата образуют каналообразные или растрообразные структуры. Структуры имеют при этом наклонные боковые поверхности, что приводит к повышению гибкости и тем самым к повышенному амортизирующему действию. Кроме того, структуры расположены таким образом, что свободная конфекция воздуха, в частности на нижней стороне мата, максимально блокируется при нагрузке на верхнюю сторону, так что люди, которые используют мат в качестве прокладки (например, для сна), не простужаются. Это достигается вследствие того, что структуры выполнены в виде камер. Структуры выполнены помимо этого таким образом, что они при сворачивании или складывании мата входят друг с другом в зацепление, так что мат может компактно сжиматься.
В US 2004/0237206 A1 описана обивка с двумя слоями из эластичной пены, которые имеют разные степени твердости. Оба слоя имеют расположенные в заданном ортогональном растре, проходящие сверху донизу выемки.
Принципиально можно констатировать то, что функциональная способность обивки для сидения основывается на взаимодействии оболочки, внутренней набивки и соединяющих конструкций. При этом в первую очередь при использовании в областях на открытом морском воздухе для лодок и яхт должны выполняться комплексные требования в отношении обработки, пригодности для морской воды и комфорта. У известных используемых в настоящее время стандартных обивок для сидения образование конденсата внутри обивки или недостаточное просыхание является постоянно возникающей проблемой, что может приводить, например, к образованию плесени и ухудшает долговременные функциональные возможности в отношении надежности и приводит к визуально негативному внешнему виду. Комфорт страдает в первую очередь в вечерние часы, так как обивка для сидения или обивочное устройство также остывают и отсыревают при становящемся холоднее воздухе. Вследствие этого возникает та проблема, что влага из воздуха начинает конденсироваться также в обивке для сидения, как только температура окружающей среды понижается. Так как обивка для сидения не может выполняться полностью герметичной, влага проникает на застежке или на швах в обивку для сидения. Используемый до сих пор известный вспененный материал принимает возникающую влагу внутри и предоставляет таким образом хорошую питательную среду для водорослей, грибков и бактерий всех видов, что приводит к образованию гнили и неприятному запаху внутри обивки и существенно ограничивает ее функциональные возможности.
Кроме того, переработка известных обивок для сидения почти невозможна, так как используемые вспененные материалы с высокой долей полиуретана (PU) могут перерабатываться лишь в ограниченной степени, так как соединение материала у известных обивок для сидения должно было бы для этого химически отделяться, что вызывает высокие расходы. Сверх этого, используемые до сих пор вспененные материалы подвергаются при употреблении химическим и возрастным процессам разложения, которые разрушают основную матрицу использованного вспененного материала. Этому разрушению дополнительно способствуют кожный жир, воздействие пота и света. Все это приводит к тому, что повторное использование материала практически исключено.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Исходя из указанного уровня техники, в основе настоящего изобретения лежит задача или техническая проблема по созданию обивочного устройства указанного вначале типа, которое обеспечивает надежную в течение длительного времени работоспособность, обеспечивает высокий комфорт для сидения/лежания, предотвращает поражение плесенью и бактериями даже при использовании в суровых влажных условиях окружающей среды, в частности в морской области, и одновременно противодействует длительному увлажнению внутреннего пространства обивочного устройства вследствие дождевой воды, брызг воды или образования конденсата, то есть обладает свойствами быстрого высыхания.
Соответствующее изобретению обивочное устройство указано посредством признаков независимого пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления и усовершенствования являются предметом зависящих непосредственно или опосредованно от независимого пункта 1 формулы изобретения пунктов формулы изобретения.
Соответствующее изобретению обивочное устройство характеризуется в соответствии с этим тем, что покровный слой выполнен, по меньшей мере, с верхней стороны светопроницаемым, обивочный слой выполнен, по меньшей мере, с верхней стороны светопроницаемым, под обивочным слоем расположен, по меньшей мере, местами, в частности по всей поверхности, абсорбирующий тепло, в частности гибкий, абсорбционный слой, и выше или ниже абсорбционного слоя расположен находящийся в функциональном соединении с абсорбционным слоем слой аккумулирования солнечного тепла, который имеет материал с фазовым переходом, так называемый PCM-материал, или ниже обивочного слоя выполнен, по меньшей мере, местами, в частности по всей поверхности, функциональный слой со слоем аккумулирования солнечного тепла из интегрированного гелиотермального материала с фазовым переходом, так называемого PCM-материала, причем функциональный слой имеет в частности абсорбционный слой.
Наиболее предпочтительный вариант осуществления соответствующего изобретению обивочного устройства, который делает возможным экономичное изготовление, делает возможным надежное позиционирование функционального слоя внутри обивочного устройства и обеспечивает надежную в течение длительного времени работоспособность, характеризуется тем, что обивочный слой образуется с одной стороны верхней стороной обивочной оболочки, которая окружает далее функциональный слой, то есть функциональный слой расположен внутри обивочной оболочки.
Наиболее предпочтительный вариант осуществления соответствующего изобретению обивочного устройства характеризуется тем, что под слоем аккумулирования солнечного тепла или функциональным слоем расположен изоляционный слой или нижняя сторона обивочной оболочки.
Наиболее предпочтительное усовершенствование, которое делает возможным конвекцию воздуха внутри обивочного устройства и противодействует образованию конденсата, характеризуется тем, что обивочный слой/обивочная оболочка имеет перфорацию (отверстия).
Наиболее предпочтительное усовершенствование соответствующего изобретению обивочного устройства характеризуется тем, что обивочный слой выполнен в виде трехмерного разделительного трикотажа или разделительного текстильного трикотажа, или в виде однонаправленной ткани с трехмерной волокнистой структурой, и/или изоляционный слой выполнен в виде однослойного или многослойного нетканого материала или в виде трехмерного разделительного трикотажа или разделительного текстильного трикотажа или в виде однонаправленной ткани с трехмерной волокнистой структурой.
Благодаря соответствующему изобретению обивочному устройству предоставляется в распоряжение гелиотермальная обивка для лежания или сидения с аккумулированием тепла, в которой воздух может циркулировать, могут проникать лучи света, для того чтобы энергетически заряжать PCM-материал, причем обивочное устройство при изменении нагрузки или давящей нагрузке выдает тепло на свою поверхность и таким образом нагревает ее. Одновременно воздух может циркулировать, для того чтобы предотвращать накопление влаги, а также поражение плесенью и бактериями, что поддерживается теплоотдачей PCM-материала.
Соответствующее изобретению исполнение обивочного слоя и/или изоляционного слоя в виде разделительного трикотажа или однонаправленной ткани с трехмерной волокнистой структурой имеет то преимущество, что он собирает меньше влаги и воздухо- и светопроницаем. Воздухопроницаемость предпочтительна, так как тепло из PCM-аккумулятора может подниматься к верхней стороне обивочного устройства. Благодаря светопроницаемости обивочного/изоляционного слоя в виде разделительного трикотажа или однонаправленной ткани с трехмерной волокнистой структурой обеспечено, что тепловое излучение достигает также абсорбционного слоя или функционального слоя. Толщина обивочного слоя может находиться, например, в диапазоне между 2 и 10 см, в частности в диапазоне между 2 и 5 см. Обивочный слой/изоляционный слой может быть также выполнен многослойным.
Для того чтобы улучшать прозрачность выполненного в виде трехмерного трикотажа обивочного слоя, имеющиеся наружные слои трикотажа, которые выполнены, как правило, в виде комплексных нитей, выполняются в виде мононитей.
Исполнение слоя аккумулирования с конструктивной точки зрения может осуществляться согласно изобретению в различных вариантах включения PCM-материала внутри слоя.
Наиболее предпочтительный первый вариант осуществления характеризуется тем, что слой аккумулирования/функциональный слой выполнен в виде одно- или многослойного PCM-трикотажа.
Дальнейший наиболее предпочтительный вариант осуществления характеризуется тем, что слой аккумулирования/функциональный слой имеет замкнутые полости, в которые введен/завернут, в частности порошкообразный, PCM-материал.
Наиболее предпочтительный вариант осуществления, который обладает высокой энергетической эффективностью и обеспечивает надежную в течение длительного времени работоспособность, характеризуется тем, что полости выполнены в виде имеющихся в виде растра, расположенных в частности между двумя ограничивающими полости слоями закрытых трубчатых/канальных структур, которые заполнены PCM-материалом.
Дальнейший крайне предпочтительный конструктивный соответствующий изобретению вариант, который обладает высокой энергетической эффективностью и одновременно обеспечивает надежное в течение длительного времени позиционирование слоя аккумулирования/функционального слоя внутри обивочного устройства, характеризуется тем, что полости выполнены в виде имеющихся согласно растру, расположенных в частности между ограничивающими двухмерные полости слоями закрытых узловых структур, которые заполнены PCM-материалом.
Наиболее предпочтительный соответствующий изобретению вариант осуществления обивочного устройства, который обеспечивает надежную в течение длительного времени работоспособность и надежное позиционирование слоя аккумулирования или функционального слоя внутри обивочного устройства, характеризуется тем, что обивочный слой имеет открытые с нижней стороны вниз, в частности выдавленные, выемки, которые, по меньшей мере, частично вмещают контур внешнего периметра трубчатой/канальной структуры или узловой структуры слоя аккумулирования или функционального слоя, и/или изоляционный слой имеет открытые с верхней стороны вверх, в частности выдавленные, выемки, которые, по меньшей мере, частично вмещают контур внешнего периметра трубчатой/канальной структуры или узловой структуры слоя аккумулирования или функционального слоя.
Наиболее предпочтительный вариант осуществления соответствующего изобретению обивочного устройства, который делает возможным экономичное и эффективное изготовление и реализует высокую энергетическую эффективность и обеспечивает конструктивно наиболее простое строение обивочного устройства с экономией пространства, так что могут выполняться дальнейшие функциональные слои, такие как обивочный слой и изоляционный слой, в отношении необходимой высоты или толщины, характеризуется тем, что слой аккумулирования/функциональный слой имеет, в частности гибкий, тонкий, несущий слой, который выполнен плоским или решетчатым, и на который/котором нанесен/размещен PCM-материал, в частности посредством способа трафаретной печати.
Несущий слой состоит предпочтительно из пластика, в частности полиэфира.
Согласно изобретению плоский несущий слой характеризуется в предпочтительном варианте осуществления тем, что несущий слой имеет расположенные согласно растру плоские ребра с имеющимися между ребрами углублениями с определенными и заданными ребрами окружными контурами, причем углубления заполнены по площади PCM-материалом.
Предпочтительный альтернативный вариант осуществления характеризуется тем, что решетчатый несущий слой расположен внутри слоя PCM-материала.
Абсорбционный слой может быть выполнен в виде однослойного или многослойного нетканого материала или тканевого блока.
Наиболее предпочтительный вариант осуществления, который существенно улучшает энергетическую эффективность соответствующего изобретению обивочного устройства, характеризуется тем, что абсорбционный слой/функциональный слой имеет абсорбирующий свет цвет, в частности черный цвет. Благодаря черному цвету оптимизируется эффективное поглощение энергии абсорбционного слоя/функционального слоя для заряжания энергией PCM-материала.
Наиболее предпочтительный вариант осуществления характеризуется тем, что ниже изоляционного слоя используется покровный слой за счет разделительного слоя с повышенными значениями в отношении прочности, износостойкости и воздухопроницаемости.
Дальнейший предпочтительный вариант осуществления соответствующего изобретению обивочного устройства, который обеспечивает надежную в течение длительного времени работоспособность, характеризуется тем, что покровный слой выполнен в виде слоя ткани, в частности из текстильных или синтетических волокон, и с верхней стороны покрыт светопроницаемым материалом, в частности силиконом или пластиком, в частности полиуретаном, причем покрытие выполнено из указанных материалов таким образом, что обеспечивается максимально высокая светопроницаемость.
Особый вариант осуществления для повышения энергетической эффективности характеризуется тем, что разделительные трикотажи обивочного слоя и/или изоляционного слоя имеют по меньшей мере один наружный слой, в частности два расположенных с верхней стороны и с нижней стороны наружных слоя, которые образованы из мононитей.
У соответствующего изобретению обивочного устройства принципиально возможны, в отношении отвода возникающих внутри обивочных устройств отложений или скоплений воды из-за воздействий окружающей среды наружу, для того чтобы предотвращать образование плесени и/или бактерий, отводы вверх или вниз.
Принципиально иного рода, соответствующий изобретению и предпочтительный вариант осуществления характеризуется тем, что покровный слой выполнен в виде мембранного слоя, который с одной стороны выполнен водонепроницаемым, так что вода не может проникать вовнутрь обивочного устройства, а с другой стороны паропроницаемым, так что возникающий при нагреве пар может диффундировать наружу, или под покровным слоем подобный мембранный слой расположен отдельно под покровным слоем, так что никакая влага не может проникать в обивочное устройство. Также имеющиеся, возможно, механизмы закрытия и открытия покровного слоя должны в этом случае быть водонепроницаемыми.
Предпочтительное усовершенствование характеризуется тем, что слой аккумулирования/функциональный слой окружен водонепроницаемым, но паропроницаемым мембранным слоем, по меньшей мере, с верхней стороны или с верхней и с нижней стороны.
Дальнейший предпочтительный вариант осуществления соответствующего изобретению обивочного устройства, в частности в отношении слоистой структуры функциональных слоев, заключается в том, что абсорбционный слой расположен как выше, так и ниже слоя аккумулирования.
Благодаря соответствующему изобретению обивочному устройству может, например, использоваться гелиотермальная обивка для сидения и лежания с аккумулятором скрытого тепла, которая по сравнению с известными обивочными устройствами обладает существенно повышенным качеством комфорта. В течение дня энергия излучения солнца аккумулируется солнечным коллектором или функциональным слоем с гелиотермальным материалом с фазовым переходом. В вечерние часы это тепло внутри обивки выдается также на поверхность обивки и создает тем самым существенный комфорт для сидения или лежания. Благодаря этому воздух циркулирует внутри обивки, вследствие чего оказывается противодействие накоплению влаги, а также поражению плесенью и бактериями.
В целом многослойная конструкция обеспечивает высокий уровень комфорта. Благодаря использованию гелиотермального процесса предотвращается пропитывание влагой. PCM-материал обеспечивает отсроченный нагрев и продолжительный обогрев обивочного устройства с соответствующим эффектом высушивания и комфортом для сидения и лежания.
Вместо обычного пенополиуретана в качестве обивочного слоя используется согласно изобретению разделительный трикотаж или разделительный текстильный трикотаж, который обеспечивает циркуляцию воздуха. Благодаря соответствующей изобретению конструкции обивочное устройство обеспечивает экологически благоприятный и непрерывный процесс изготовления и повторного использования.
Соответствующее изобретению обивочное устройство может использоваться во многих областях, как например в морской области или в области кемпинга и/или отдыха.
Дальнейшие варианты осуществления и преимущества изобретения проистекают из указанных далее в формуле изобретения признаков, а также из приведенных ниже примеров осуществления. Признаки формулы изобретения могут комбинироваться друг с другом произвольным образом, если они не являются очевидным образом взаимоисключающими.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение, а также его предпочтительные варианты осуществления и усовершенствования описываются и разъясняются далее более подробно на основе изображенных на чертеже примеров. Заимствуемые из описания и чертежа признаки могут использоваться согласно изобретению по отдельности или совместно в любой комбинации. На чертеже показаны:
фиг. 1 - сильно схематизированное изображение первого примера осуществления обивочного устройства в поперечном разрезе с окружающим обивочное устройство покровным слоем со следующими, имеющимися внутри обивочного устройства, окруженными покровным слоем функциональными слоями: обивочный слой, абсорбционный слой, слой аккумулирования солнечного тепла, изоляционный слой;
фиг. 2 - сильно схематизированное изображение второго примера осуществления обивочного устройства в поперечном разрезе с окружающим обивочное устройство покровным слоем со следующими, имеющимися внутри обивочного устройства функциональными слоями: обивочный слой, функциональный слой, который одновременно обладает свойствами абсорбционного слоя и слоя аккумулирования солнечного тепла, и изоляционный слой;
фиг. 3 - сильно схематизированное изображение третьего примера осуществления обивочного устройства в поперечном разрезе согласно фиг. 1, причем на нижней стороне обивочного устройства вместо покровного слоя расположен разделительный слой;
фиг. 4 - сильно схематизированное изображение в перспективе слоя аккумулирования солнечного тепла обивочного устройства согласно фиг. 1, причем слой аккумулирования выполнен с PCM-материалом в виде многослойного трикотажа;
фиг. 5 - сильно схематизированное изображение в перспективе слоя аккумулирования солнечного тепла обивочного устройства согласно фиг. 1, причем слой аккумулирования имеет заполненные PCM-материалом трубчатые структуры;
фиг. 6a, b - сильно схематизированное изображение (фиг. 6a) в перспективе и изображение (фиг. 6b) в разрезе слоя аккумулирования солнечного тепла обивочного устройства согласно фиг. 1, причем слой аккумулирования имеет заполненные PCM-материалом узлы;
фиг. 7a, b - сильно схематизированное изображение (фиг. 7a) в перспективе и изображение (фиг. 7b) в разрезе слоя аккумулирования солнечного тепла обивочного устройства согласно фиг. 1, причем слой аккумулирования имеет гибкий плоский несущий слой с проходящими согласно растру ребрами и имеющимися между ребрами углублениями, причем углубления заполнены PCM-материалом;
фиг. 8a, b - сильно схематизированное изображение (фиг. 8a) в перспективе и изображение (фиг. 8b) в разрезе слоя аккумулирования солнечного тепла обивочного устройства согласно фиг. 1, причем слой аккумулирования имеет гибкий решетчатый несущий слой, который расположен внутри слоя PCM-материала; и
фиг. 9 - сильно схематизированный поперечный разрез четвертого примера осуществления обивочного устройства, у которого функциональный слой с PCM-материалом окружен обивочной оболочкой.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На первом примере осуществления обивочного устройства 10.1 согласно фиг. 1 изображен поперечный разрез со следующей конструкцией обивочного устройства 10.1. Выполненное в примере осуществления на поперечном разрезе прямоугольным обивочное устройство 10.1 имеет верхнюю сторону 30, нижнюю сторону 32 и проходящие по периметру боковые стенки 34.
Верхняя сторона 30, боковые стенки 34 и нижняя сторона 32 полностью окружены покровным слоем 12, который имеет изнутри слоистую конструкцию сверху вниз со следующими функциональными слоями:
Под верхним покровным слоем 12 имеется обивочный слой 14, под которым расположен абсорбционный слой 16.
И верхняя сторона покровного слоя 12, и обивочный слой 14 выполнены светопроницаемыми. Вследствие этого лучи света могут попадать на абсорбционный слой 16, который поглощает их тепловую энергию и выдает на расположенный под ним слой 18 аккумулирования солнечного тепла. Слой 18 аккумулирования солнечного тепла имеет материал с фазовым переходом, так называемый PCM-материал (phase change material), который при нагружении тепловой энергией аккумулирует ее и снова выдает при необходимости. Выдача тепловой энергии осуществляется, например, посредством давящей нагрузки на материал.
Под слоем 18 аккумулирования расположен изоляционный слой 20, который обеспечивает изоляцию выделяющего тепло слоя 18 аккумулирования снизу.
Ниже изоляционного слоя 20 покровный слой 12 закрывает обивочное устройство 10.1 по внешнему периметру.
Второй пример осуществления соответствующего изобретению обивочного устройства 10.2 изображен на фиг. 2. Этот пример осуществления характеризуется в своей принципиальной структуре от примера осуществления согласно фиг. 1 тем, что абсорбционный слой 16 и слой 18 аккумулирования солнечного тепла интегрированы в один функциональный слой 19.
Третий пример осуществления соответствующего изобретению обивочного устройства 10.3 изображен на фиг. 3. Этот пример осуществления характеризуется в своей принципиальной структуре от примера осуществления согласно фиг. 1 тем, что на нижней стороне 32 вместо покровного слоя 12 имеется разделительный слой 22.
Введение/нанесение/включение/заполнение PCM-материала в/на /в/в слой 18 аккумулирования может реализовываться конструктивно различными способами.
Согласно примеру осуществления с фиг. 4 PCM-материал интегрально воткан или введен внутрь шерстяной ткани или трикотажа 24, причем шерстяная ткань или трикотаж 24 могут быть также выполнены многослойными.
В примере осуществления согласно фиг. 5 слой 18 аккумулирования имеет плоскостную трубчатую структуру 28, в полости 26 которой введен порошкообразный PCM-материал. Трубчатая структура 28 имеет несколько расположенных параллельно на расстоянии друг от друга с заданным размером растра трубчатых блоков 36 или канальных блоков, которые герметично окружены верхним слоем и нижним слоем.
Фиг. 6a, b показывают дальнейший пример осуществления исполнения слоя 18 аккумулирования, который имеет узловую структуру 28 с расположенными согласно растру узлами 40, которые с верхней стороны и с нижней стороны окружены верхним и нижним слоем, причем внутренние полости узлов 40 заполнены PCM-материалом.
Фиг. 7a, b показывают конструктивно наиболее просто реализуемый и предпочтительный вариант осуществления слоя 18 аккумулирования, который имеет тонкой гибкий плоский несущий слой 42.1, например из полиэфира, который сверху снабжен по площади PCM-материалом. Нанесение PCM-материала может осуществляться, например, посредством способа трафаретной печати. Чрезвычайно тонкий несущий слой 42.1 имеет проходящие в виде растра ребра 44, которые образуют, например, многоугольный или круглый рисунок углублений с многоугольными или круглыми углублениями 46, которые заполняются PCM-материалом. Альтернативно несущий слой 42.1 согласно фиг. 8a, b в виде гибкой тонкой решетчатой структуры 48 может быть расположен внутри тонкого слоя PCM-материала.
Этот вариант осуществления наиболее энергетически эффективен, может экономично изготавливаться, гибок, обладает тонкой конструкцией и потому может предпочтительно применяться для соответствующего изобретению обивочного устройства.
Фиг. 9 показывает дальнейший пример осуществления обивочного устройства 10.4 в поперечном разрезе, которое также окружено светопроницаемым покровным слоем 12. Под верхней стороной верхнего покровного слоя 12 имеется замкнутая, однако открываемая и закрываемая, обивочная оболочка 15, в которой установлен функциональный слой 19 в виде слоя аккумулирования с PCM-материалом. В качестве слоя аккумулирования могут на выбор использоваться изображенные на фиг. 4 по 8 слои 24, 28, 38, 41.1 или 42.2 аккумулирования. Вследствие этого функциональный слой 19 надежно позиционирован внутри обивочного устройства 10.4. Обивочная оболочка 15 также, по меньшей мере, на своей верхней стороне светопроницаема, что в примере осуществления реализовано посредством имеющегося рисунка 17 перфорации (отверстий). Ниже обивочной оболочки 15 выполнен изоляционный слой 20 в виде слоя синтетического трикотажа. Покровный слой 12 имеет на боковых стенках механизм открытия и закрытия, который в примере осуществления выполнен в виде застежки-молнии 12.