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Die Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung
für die
Frontscheibe eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Eine solche Belüftungsvorrichtung für die Front-
oder Windschutzscheibe von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen,
ist aus der
DE 28 28
719 A1 bekannt und dient zur Befächerung der dem Fahrgastraum
zugekehrten Innenseite der Frontscheibe mit Warm-, Frisch- oder
klimatisierter Luft, um die Frontscheibe von Feuchtebeschlag zu
befreien, um auf der Außenseite
der Fahrzeugscheibe angesetztes Eis abzutauen und um die Scheibentemperatur abzusenken,
damit sie weniger Eigenstrahlung im Infrarotbereich in den Fahrgastraum
abstrahlt. Gleichzeitig dient die an die Fahrzeugscheibe ausgeblasene
Zuluft der Klimatisierung des Fahrgastraums im Kopfbereich der Frontpassagiere.
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Bei einer bekannten Belüftungsvorrichtung dieser
Art (
DE 1 229 410 B wird
die Luft durch Staudruck über
einen Heizwärmetauscher
zu dem mindestens einen Belüftungsschlitz
geführt,
um von dort aus an der Innenseite der Fahrzeugscheibe bis in den
Dachbereich entlang zu streichen.
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Bei einer ebenfalls bekannten Belüftungsvorrichtung
dieser Art (
DE 21 26
667 A1 ) wird die durch Staudruck oder ein Gebläse innen
an der Fahrzeugscheibe hochgeführte
Frisch- oder Umluft durch entlang des Daches der Fahrzeugkarosserie
angeordnete Leitmittel bis zur Heckscheibe geführt. Als eines dieser Leitmittel
wird die an das Dach angeklappte Sonnenblende verwendet.
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Bei solchen Belüftungsvorrichtungen treten dann,
wenn in bestimmten Betriebszuständen
eine stärkere
Luftbeaufschlagung der Frontscheibe erforderlich ist, mit Steigerung
der Luftausströmgeschwindigkeit
der Zuluft aus dem Belüftungsschlitz
auch erhöhte
Luftgeschwindigkeiten im Stirnbereich von Fahrer und Beifahrer auf,
die unangenehme Zugerscheinungen entstehen lassen und das Wohlbefinden
der Frontpassagiere nachhaltig beeinträchtigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine
Belüftungsvorrichtung
der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß unangenehme Zugerscheinungen
im Kopfbereich der Frontpassagiere in allen Betriebsphasen der Belüftungsvorrichtung
und Einstellungen der Zuluftzufuhr vermieden werden.
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Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch
die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung hat den Vorteil,
daß dadurch,
daß ein
Teil der über
den mindestens einen Belüftungsschlitz
zugeführten
Zuluft zur Frontscheibe über
den mindestens einen Absaugschlitz an der Oberkante der Frontscheibe
wieder abgesaugt wird, die Luftgeschwindigkeit im Stirnbereich der
Frontpassagiere unabhängig von
der Luftausströmgeschwindigkeit
der Zuluft aus dem mindestens einen Belüftungsschlitz an der Unterkante
der Frontscheibe auf ein solches Niveau gehalten werden kann, daß das Wohlbefinden
der Frontpassagiere nicht beeinträchtigt wird. Die Absaugung
eines Teilluftstromes der Zuluft hat zugleich den Effekt, daß die Luftströmung an
der Frontscheibe besser anliegt und damit der gewünschte Effekt
des Wärmeübergang
zur Außenseite
der Frontscheibe zwecks Eisabtauens und die angestrebte Entfernung des
Feuchtebeschlags wesentlich verbessert, d. h. mit besserem Wirkungsgrad
erreicht wird. Dadurch kann wiederum der erforderliche Luftdurchsatz
durch das die Zuluft erzeugende Gebläse abgesenkt werden. Damit
sinkt nicht nur das gesamte Luftgeschwindigkeitsniveau, sondern
auch das Strömungsgeräusch, das
etwa der fünften
Potenz der Luftgeschwindigkeit proportional ist.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung
mit zweckmäßigen Weiterbildungen
und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird die Saugleistung an dem mindestens einen Luftabsaugschlitz
in Abhängigkeit
von der Ausströmgeschwindigkeit
der Zuluft am Belüftungsschlitz
gesteuert, wobei vorzugsweise die Steuerung der Saugleistung so
erfolgt, daß oberhalb
einer Mindestluftausströmgeschwindigkeit
der Zuluft an dem Belüftungsschlitz
die Saugleistung mit ansteigender Luftausströmgeschwindigkeit der Zuluft
aus dem Belüftungsschlitz
zunimmt.
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Die Erfindung ist anhand eines in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
im folgenden näher
beschrieben. Es zeigen ausschnittweise in schematischer Darstellung:
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1 einen
Schnitt einer Belüftungsvorrichtung
für die
Frontscheibe eines Fahrgastraums eines Personenkraftwagens gemäß Schnittlinie
I–I in 2,
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2 eine
Draufsicht der Innenseite der Frontscheibe gemäß 1 mit
Belüftungsvorrichtung,
teilweise geschnitten.
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In 1 ist
ausschnittweise eine Karosserie 10 eines Personenkraftwagens
als Ausführungsbeispiel
für ein
allgemeines Fahrzeug im Schnitt dargestellt, die einen Fahrgastraum 11 einschließt. Von
der Karosserie 10 ist ein Teil des Fahrzeugdaches 12 sowie
ein am vorderen Ende des Fahrgastraums 11 liegender Querholm 13 dargestellt.
Ein dem Fahrgastraum 11 vorgelagerter Motorraum 14 ist
von einer Motorhaube 15 abgedeckt. Im vorderen Bereich
zwischen Querholm 13 und Fahrzeugdach 12 ist der Fahrgastraum 11 mit
einer Windschutz- oder
Frontscheibe 16 abgeschlossen.
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Zum Zwecke des Beschlagfreihaltens
oder des Enteisens der Frontscheibe 16 ist eine Belüftungsvorrichtung 17 vorgesehen,
mit welcher die dem Fahrgastraum 11 zugekehrte Innenseite
der Frontscheibe 16 mit Frischluft, Warmluft oder klimatisierter
Luft beaufschlagt werden kann. Die Belüftungsvorrichtung 17 ist
hierzu wahlweise an einem Frischluftzuführkanal einer Heizungsanlage
oder einer Klimaanlage des Personenkraftwagens angeschlossen.
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Die Belüftungsvorrichtung 17 weist
einen längs
der Unterkante 161 der Frontscheibe 16 sich erstreckenden
Belüftungsschlitz 18 mit
einer zur Innenseite der Frontscheibe 10 weisenden Luftaustrittsrichtung
auf, der an einem Zuluftkanal 19 ausgebildet ist. Anstelle
eines einzigen Belüftungsschlitzes 18 können mehrere
hintereinander aufgereihte Belüftungsschlitze 18 vorgesehen
werden. Wie aus 2 ersichtlich
ist, erstreckt sich der Zuluftkanal 19 über die gesamte Länge der
Unterkante 161 der Frontscheibe 16 und weist mittig
eine Einlaßöffnung 20 für die Zuluft
auf. Zur Verstärkung
der Luftströmung
kann der Einlaßöffnung 20 noch
ein Zusatzgebläse 21 vorgeordnet
werden.
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Weiterhin weist die Belüftungsvorrichtung 17 einen
an oder nahe der Oberkante 162 der Frontscheibe 16 sich
längs der
Oberkante 162 erstreckenden Luftabsaugschlitz 22 auf,
der an einem im Fahrzeugdach 12 integrierten Absaugkanal 23 ausgebildet
ist. Anstelle eines einzigen Luftabsaugschlitzes 22 kann
eine Mehrzahl von hintereinander aufgereihten, miteinander fluchtenden
Luftabsaugschlitzen 22 vorgesehen werden. Der Absaugkanal 23 ist
mit mindestens einem Rückströmkanal 24 (2) verbunden, der in der
Vorder- oder A-Säule 25 der
Karosserie 10 nach unten geführt ist und im Bereich des
Motorraums 14 mündet.
Alternativ kann die Mündung des
Rückströmkanals 24 aber
auch in den Fußbereich
des Fahrgastraums 11 verlegt werden, um die aus dem Rückströmkanal 24 ausströmende Absaugluft
wiederum dem Fahrgastraum 11 zuzuführen. Im unteren Ende des Rückströmkanals 24,
dessen Mündung 26 vorgelagert,
ist ein Sauggebläse 27 angeordnet.
Ein weiterer Rückströmkanal 24 mit
integriertem Sauggebläse 27 ist
an dem Absaugkanal 23 angeschlossen und in der in 2 nicht dargestellten rechten
A-Säule 25 nach
unten geführt.
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Das bzw. die Sauggebläse 27 ist
bzw, sind von einer Steuereinheit 28 so gesteuert, daß ab einer Mindestausströmgeschwindigkeit
der Zuluft am Belüftungsschlitz 18 die
Saugleistung mit ansteigender Ausströmgeschwindigkeit der Zuluft
zunimmt. Hierzu wird der Steuereinheit 28 entweder ein
Signal eines Sensors 29 zur Messung der Luftausströmgeschwindigkeit
zugeführt,
oder es wird aus der elektrischen Leistung des Zusatzgebläses 21 ein
der Luftausströmgeschwindigkeit
proportionales Signal generiert, das der Steuereinheit 28 zugeführt wird.
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Wird durch das Zusatzgebläse 21 nur
eine geringe Menge an Zuluft gefördert,
so bleibt das Sauggebläse 27 abgeschaltet. Übersteigt
die Fördermenge
jedoch eine vorgegebene Schwelle, so wird das Sauggebläse 27 eingeschaltet
und mit zunehmender Fördermenge
an Zuluft zunehmend die Gebläseleistung
des Sauggebläses 27 erhöht. Dadurch wird
zunehmend ein Teil der über
den Belüftungsschlitz 18 austretenden
Zuluft nach Bestreichen der Innenseite der Frontscheibe 16 über den
Luftabsaugschlitz 22 wieder abgesaugt und gelangt nicht
in den Stirn- und Kopfbereich der Frontpassagiere. Durch die Steuereinheit 28 wird
die Menge der abgesaugten Luft so eingestellt, daß die verbleibende
Luftgeschwindigkeit der Zuluft im Stirn- oder Kopfbereich der Frontpassagiere
in solchen Grenzen gehalten wird, daß unangenehme Zugerscheinungen nicht verspürt werden.
Dies gilt auch für
Betriebssituationen, in denen hohen Luftmengen an Zuluft über den Belüftungsschlitz 18 an
die Frontscheibe 16 geblasen werden, um z.B. Schnee in
den Wischerendlagen abzutauen.
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Mit dem Teilabsaugen der Zuluft nach
Bestreichen der Frontscheibe 16 wird zugleich der Effekt
erzielt, daß die
Luftströmung
besser an der Innenseite der Frontscheibe 16 anliegt und
damit der Wärmeübergang
an der Frontscheibe 16 zur Enteisung der Außenfläche ebenso
wie die Entfernung des Feuchtigkeitsbeschlags an der Innenfläche der Frontscheibe 16 wesentlich
verbessert wird. Durch das effizientere Abtauen und Beschlagfreihalten
der Frontscheibe 16 kann der Luftdurchsatz durch das Zusatzgebläse 21 gesenkt
werden und damit insgesamt das Niveau der Geschwindigkeit der Luftströmungen.
Mit der Reduzierung der Luftgeschwindigkeit sinkt auch der von dem
Zusatzgebläse 21 erzeugte
Geräuschpegel.
In gleicher Weise kann im Sommer die Frontscheibe 16 besser
und effizienter gekühlt
und damit deren Eigenstrahlung, die auch die Temperatur der Abdeckfläche des
Armaturenbretts beeinflußt,
verringert werden.
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Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt.
So kann die Luftführung
nach dem Luftabsaugschlitz 22 auch über die Dachholme der Fahzeugkarroserie
erfolgen, indem die Rückstromkanäle 24 in
die Dachholme verlegt oder letztere selbst als Rückströmkanäle verwendet werden.