DE10154729A1

DE10154729A1 - Lüftungseinrichtung für ein Personenfahrzeug

Info

Publication number: DE10154729A1
Application number: DE2001154729
Authority: DE
Inventors: Martin Stemmler; Michael Nothen; Hans Pfanzelt
Original assignee: Webasto Thermosysteme GmbH; Webasto Thermosysteme International GmbH
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2003-05-28

Abstract

Die Lüftungseinrichtung (28) weist eine Luftaustrittsöffnung (26) zum Zuführen von warmer Luft zu einem Insassen in einem Innenraum (12) des Personenfahrzeugs auf, der von einer im Wesentlichen geschlossenen Dachstruktur (10) des Personenfahrzeugs begrenzt ist. Um für den Insassen ein als besonders angenehm empfundenes Klima im Innenraum (12) zu schaffen, ist die Luftaustrittsöffnung (26) zum Anordnen an der Dachstruktur (10) oberhalb und hinter dem Schulterbereich des Insassen angepasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lüftungseinrichtung für ein Personenfahrzeug mit einer Luftaustrittsöffnung zum Zuführen von warmer Luft zu einem Insassen in einem Innenraum des Personenfahrzeugs, der von einer im wesentlichen geschlossenen Dachstruktur des Personenfahrzeugs begrenzt ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Personenfahrzeug mit einer derartigen Lüftungseinrichtung.
Personenfahrzeuge der eingangs genannten Art sind allgemein bekannt. Sie sind mit einer Lüftungs- oder Klimaanlage ausgestattet, mit welcher der Fahrzeug- Innenraum temperiert und Insassen des Fahrzeugs mehr oder weniger gezielt Frischluft zugeführt werden kann.
Bei der Temperierung eines Fahrzeug-Innenraumes besteht seit langem das Problem, dass einerseits gezielt Temperaturunterschiede geschaffen und andererseits solche zu vermeiden sind. Beispielsweise soll im Fahrzeug-Innenraum zwischen dem Kopf- und dem Fußbereich eine Temperaturdifferenz bestehen, welche den Fahrer einen kühlen Kopf behalten lässt und ihm zugleich kalte Füße erspart. Bei mehreren Sitzreihen im Fahrzeug müssen auch die Sitze im Fond ausreichend mit Frischluft und Heizluft versorgt werden. Zwischen einer vorderen und einer hinteren Sitzreihe sollten innerhalb einer horizontalen Luftschicht grundsätzlich keine merklichen Temperaturunterschiede bestehen.
Bei Omnibussen ist es bekannt, dass im Dach des Fahrzeug-Innenraums Luftaustrittsdüsen angeordnet sind, die von einer zentralen Lüftungsanlage mit Frischluft versorgt werden. An den Luftaustrittsdüsen können einzelne Wärmetauscher angeordnet sein, damit die ausgeblasene Luft an verschiedenen Luftaustrittsdüsen unterschiedlich temperiert werden kann. Die Luftaustrittsdüsen befinden sich an der Dachverkleidung vor den Kopfbereichen der Insassen und führen die Luft von vorne oben zu deren Gesichtern.
Aus der DE 196 24 669 C2 ist eine derart angeordnete Heizungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung bekannt, die als Baueinheit mit einer Außen-Ansaugöffnung, einem Wärmetauscher, einem Gebläse, einem weiteren Wärmetauscher und einer Ausblasöffnung gestaltet ist. Für diese Vorrichtung ist zwar in der Dachstruktur eines Omnibusses oder eines LKW ausreichend Platz. Für einen PKW ist die Vorrichtung jedoch nicht geeignet, da in dessen Dachstruktur der erforderliche Raum nicht vorhanden ist. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Dachstruktur des PKW eine Dachöffnung aufweist.
Aus der DE 36 00 461 A1 ist ein Belüftungssystem für Bus- und LKW-Fahrer bekannt, bei dem im Fahrzeugdach oben schräg vor dem Fahrer ein Laminarflächenpaket als Luftaustrittsöffnung angeordnet ist. Das Belüftungssystem ist jedoch insgesamt großvolumig und aufwendig, so dass es für den Einbau in einem Innenraum eines PKW nicht geeignet ist.
Aus der DE 196 54 370 C1, der DE 198 50 827 A1, der DE 199 08 497 A1, der DE 199 08 499 C1, der DE 199 08 500 C1 und der DE 199 08 502 C1 sind verschiedene Zusatzheizungen für offenen Fahrzeuge wie Cabriolets und Roadster bekannt, bei denen Lüftungs- bzw. Heizeinrichtungen einen Luftstrom zum Kopf oder Nackenbereich von Fahrzeuginsassen richten. Die Lüftungs- bzw. Heizeinrichtungen sind an einem Windschott oder an der Rückenlehne von Sitzen angeordnet. Sie werden beim Fahren mit offenem Verdeck betrieben, um Zugerscheinungen am Kopf- und Nackenbereich zu vermeiden.
Aus der DE 199 49 935 C1 ist eine Heizeinrichtung bekannt, die in einer Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes untergebracht ist. Eine solche Heizeinrichtung ist jedoch aufwendig mit Energie zu versorgen und führt bei einem Verstellen der Kopfstütze zugleich zu einer veränderten Luftströmung.
Aus der DE 41 23 949 A1 ist ein Heiz- oder Klimagerät bekannt, bei dem klimatisierte Luft durch eine A-Säule der Karosserie eines Fahrzeugs herangeführt und über einen Türschweller und eine B-Säule in den Fahrzeug-Innenraum gelangt. Der Strömungswiderstand dieser Luftführung ist verhältnismäßig groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Personenfahrzeug zu schaffen, bei dem für einen Insassen ein als besonders angenehm empfundenes Klima im Fahrzeug-Innenraum geschaffen ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer eingangs genannten Lüftungseinrichtung gelöst, bei der die Luftaustrittsöffnung zum Anordnen an der Dachstruktur oberhalb und hinter dem Schulterbereich des Insassen angepasst ist. Ferner ist die Aufgabe mit einem geschlossenen Personenfahrzeug gelöst, bei dem eine derartige Lüftungseinrichtung eingebaut ist.
Mit der erfindungsgemäßen Lüftungseinrichtung kann in einem im wesentlichen geschlossenen Fahrzeug-Innenraum der Nackenbereich eines Fahrzeug-Insassen gezielt von hinten gewärmt werden. Zugleich kann das Gesicht des Insassen von einer zentralen Lüftungsanlage mit verhältnismäßig kalter Luft angeströmt werden. Der Insasse erhält kühle, frische Luft zum Atmen, während der Nacken und seine Schulterpartie nicht auskühlen. Es stellt sich ein als besonders angenehm empfundenes Klima ein, wie es bisher bei einem im wesentlichen geschlossenen Fahrzeug-Innenraum nicht möglich war.
Im Gegensatz zu Heizeinrichtungen an offenen Fahrzeugen ist die erfindungsgemäße Lüftungseinrichtung an der Dachstruktur des Fahrzeugs angebracht. Sie befindet sich nicht unterhalb vom Nacken des Insassen, sondern auf Höhe des Kopfes oder oberhalb von diesem. Die Luftaustrittsöffnung ist somit an einer Stelle angeordnet, die für einen Insassen manuell gut erreichbar ist, um beispielsweise den Luftstrom an der Luftaustrittsöffnung auszurichten.
Die erfindungsgemäße Lüftungseinrichtung kann an der Dachstruktur gut untergebracht und einfach mit Energie versorgt werden. Die Lüftungseinrichtung kann unabhängig von einer zentralen Lüftungsanlage verbaut und auch betrieben werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Luftaustrittsöffnung zum Anordnen an einem Übergangsbereich der Dachstruktur zwischen einem Dachabschnitt und einer diesen stützenden Säule angepasst. Diese Anordnung führt zu einer als besonders angenehm empfundenen Anströmung des Nackens des Insassen mit warmer Luft von hinten seitlich.
Die Luftaustrittsöffnung ist ferner vorteilhaft mit einer Luftaustrittsdüse gestaltet, die insbesondere schwenkbar ist, um den Luftstrom gezielt auszurichten. Eine solche Luftaustrittsdüse bietet ein hohes Maß an Flexibilität bei der Klimatisierung des Nackenbereiches des Insassen. Sie ist, wie erwähnt, aufgrund ihrer erfindungsgemäßen Anordnung vom Insassen gut zu erreichen und einzustellen.
Um den Energieverbrauch der Lüftungseinrichtung zu senken, ist es besonders sinnvoll, wenn bereits vorgewärmte Luft aus dem Fahrzeug-Innenraum ansaugt wird. Dies ist möglich, indem die Lufteintrittsöffnung der Lüftungseinrichtung im Fahrzeug-Innenraum mündet. Die Lufteintrittsöffnung kann besonders vorteilhaft großflächig ausgestaltet und am Kopfbereich an der Dachstruktur angeordnet sein. So wird vor allem jene Luft angesaugt, die zuvor von der Lüftungseinrichtung selbst bereits erwärmt worden ist.
Die erfindungsgemäße Lüftungseinrichtung kann mit einem Gebläse versehen sein, das platzneutral an einem Längsholm der Dachstruktur in einem Totraum angeordnet sein kann. Der Totraum ist in der Regel durch die Dachkonstruktion bedingt. Am Längsholm kann das Gebläse schwingungsarm gehaltert sein, so dass Vibrationen und Betriebsgeräusche vermieden werden können. Ferner kann das Gebläse auf diese Weise auch bei Schiebedach-Dächern neben der Schiebedachöffnung angeordnet sein.
Die Heizeinrichtung kann mit besonders geringem Regel- und Absicherungsaufwand betrieben werden, indem die geförderte Luft mit einem PTC-Heizelement aufgeheizt wird.
Die erfindungsgemäße Lüftungseinrichtung kann als kompakte Baugruppe kostengünstig hergestellt und in jeder Art Dachstruktur, insbesondere auch bei Schiebedach-Dächern verbaut werden. Sie ist für einen nachträglichen Einbau bei Personenfahrzeugen geeignet. Ferner weist sie einen geringen Strömungswiderstand auf. Darüber hinaus fügt sich die Luftaustrittsöffnung harmonisch und unauffällig in das Gesamterscheinungsbild des Fahrzeug-Innenraums ein.
Die erfindungsgemäße Lüftungseinrichtung kann in Kombination mit der zentralen Lüftungsanlage oder unabhängig von dieser betrieben und gesteuert werden. An einer Instrumententafel des Fahrzeugs können Regler für die Förderleistung des Gebläses und die Heizleistung des Heizelementes bzw. die Temperatur der geförderten Luft vorgesehen sein.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lüftungseinrichtung anhand der beigefügten schematischen Zeichnung näher erläutert, wobei die Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts einer B-Säule und eines daran angrenzenden Dachabschnitts eines PKW mit einer erfindungsgemäßen Lüftungseinrichtung zeigt.
Eine in Fig. 1 abschnittsweise dargestellte Dachstruktur 10 eines weiter nicht veranschaulichten PKW begrenzt einen Innenraum 12 und weist unter anderem eine B-Säule 14 auf. Diese stützt einen an die B-Säule 14 angrenzenden Dachabschnitt 16 der Dachstruktur 10 mit einer Dachöffnung 18 für ein nicht dargestelltes Schiebedach. In Fahrtrichtung des PKW vor der B-Säule 14 ist in einer Vordertüre eine vordere Seitenscheibe 20 gehaltert. Hinter der B-Säule 14 befindet sich eine Hintertüre mit einer hinteren Seitenscheibe 22. Im Innenraum 10 befindet sich ein Fahrersitz, von dem eine Kopfstütze 24 abschnittsweise dargestellt ist.
Um im Innenraum 12 im Kopf-, Nacken- und Schulterbereich eines Insassen auf dem Fahrzeugsitz ein als besonders angenehm empfundenes Raumklima zu schaffen, ist oberhalb und in Fahrtrichtung hinter der Kopfstütze 24 an der Dachstruktur 10 eine Luftaustrittsöffnung 26 einer ansonsten gestrichelt dargestellten Lüftungseinrichtung 28 angeordnet. Die Luftaustrittsöffnung 26 befindet sich in einer B-Säulenverkleidung 30 der Dachstruktur 10. Diese deckt zwischen einer Griffeinheit 32 über der vorderen Seitenscheibe 20 und einer Beleuchtungseinheit 34 über der hinteren Seitenscheibe 22 die B-Säule 14 zum Innenraum 12 hin ab. Über der Beleuchtungseinheit 34, der B-Säulen-Verkleidung 30 und der Griffeinheit 32 ist der Dachabschnitt 16 von einer Dachverkleidung 36 zum Innenraum 12 hin abgedeckt.
Die Luftaustrittsöffnung 26 ist mit einer schwenkbaren Luftaustrittsdüse 38 gestaltet, welche die B-Säulenverkleidung 30 durchsetzt. Hinter der B-Säulenverkleidung 30 und der Dachverkleidung 36 befindet sich ein Gebläse 40. An dieses Gebläse 40 schließt sich ein PTC-Heizelement 42 und ein Luftkanal 44 an, der zu der Luftaustrittsdüse 38 führt. Das Gebläse 40 weist eine zentrale Lufteintrittsöffnung 46 auf, durch die es Luft aus dem Innenraum 12 durch nicht dargestellte Luftspalte an der B-Säulenverkleidung 30 und der Dachverkleidung 36 aus dem Bereich hinter der Kopfstütze 24 ansaugt.
Die angesaugte Luft wird vom Gebläse 40 durch das PTC-Heizelement 42 gefördert und gelangt als Warmluft durch die Luftaustrittsdüse 38 gezielt zum Nackenbereich des Insassen. Sie hält die Schulter- und Nackenpartie des Insassen warm, während das Gesicht des Insassen von einer nicht dargestellten zentralen Lüftungsanlage mit verhältnismäßig kühler Luft zum Atmen versorgt werden kann.
Das Gebläse 40 ist an einem nicht dargestellten Dachholm der Dachstruktur 10 schwingungsarm gehaltert. Zum Gebläse 40 und zum PTC-Heizelement 42 führen nur sehr schematisch veranschaulichte Leitungen 48 und 50, über die das Gebläse 40 und das PTC-Heizelement 42 mit Strom versorgt und hinsichtlich ihrer Förder- und Heizleistung gesteuert werden. Zum Steuern sind ferner nicht dargestellte Regler an einer ebenfalls nicht dargestellten Instrumententafel des Personenfahrzeugs vorgesehen. Bezugszeichenliste 10 Dachstruktur
12 Innenraum
14 B-Säule
16 Dachabschnitt
18 Dachöffnung
20 vordere Seitenscheibe
22 hintere Seitenscheibe
24 Kopfstütze 46 Lufteintrittsöffnung
26 Luftaustrittsöffnung
28 Lüftungseinrichtung
30 B-Säulenverkleidung
32 Griffeinheit
34 Beleuchtungseinheit
36 Dachverkleidung
38 Luftaustrittsdüse
40 Gebläse
42 PTC-Heizelement
44 Luftkanal
46 Lufteintrittsöffnung
48 Leitung
50 Leitung

Claims

1. Lüftungseinrichtung (28) für ein Personenfahrzeug mit einer Luftaustrittsöffnung (26) zum Zuführen von warmer Luft zu einem Insassen in einem Innenraum (12) des Personenfahrzeugs, der von einer im wesentlichen geschlossenen Dachstruktur (10) des Personenfahrzeugs begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittsöffnung (26) zum Anordnen an der Dachstruktur (10) oberhalb und hinter dem Schulterbereich des Insassen angepasst ist.

2. Lüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittsöffnung (26) zum Anordnen an einem Übergangsbereich der Dachstruktur (10) zwischen einem Dachabschnitt (16) und einer diesen stützenden Säule (14) angepasst ist.

3. Lüftungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittsöffnung (26) mit einer Luftaustrittsdüse (38) gestaltet ist, die insbesondere schwenkbar ist, um einen Luftstrom gezielt auszurichten.

4. Lüftungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lufteintrittsöffnung (46) vorgesehen ist, die insbesondere zum Münden in den Innenraum (12) angepasst ist.

5. Lüftungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteintrittsöffnung (46) zum Münden in den Innenraum (12) am Kopfbereich des Insassen angepasst ist.

6. Lüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gebläse (40) vorgesehen ist, das insbesondere zum Anordnen an einem Längsholm der Dachstruktur (10) angepasst ist.

7. Lüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Heizelement, insbesondere in Gestalt eines PTC-Heizelements (42), vorgesehen ist.

8. Lüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese als kompakte Baugruppe (28) gestaltet ist, welche insgesamt zum Anordnen an der Dachstruktur (10) angepasst ist.

9. Personenfahrzeug mit einer Lüftungseinrichtung (28) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.