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Die
Erfindung betrifft ein Luftversorgungssystem für einen Kraftwagen der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Darüber hinaus betrifft die Erfindung
ein Luftversorgungsmodul.
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Aus
dem Fahrzeugbau von Kraftwagen, beispielsweise von Personenkraftwagen
sind allgemein Luftversorgungssysteme in Form von Heizungs- und/oder
Klimaanlagen bekannt, mittels welchen wenigstens ein über eine
zugeordnete Luftausströmöffnung austretender
Luftstrom innerhalb des Innenraums des Kraftwagens bereitgestellt
werden kann. Die Luftausströmöffnungen
sind dabei üblicherweise im
Bereich der Instrumententafel, des Mitteltunnels, unterhalb der
Sitze oder im Bereich der Innenverkleidung vorgesehen.
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Allerdings
tritt insbesondere bei Kraftwagen mit einem großen Innenraum die Problematik
auf, dass einzelne Teilbereiche bzw. Teilräume schlechter mit Luft, insbesondere
erwärmter
Luft versorgt werden können.
Ein Beispiel hierfür
ist die heute bei Fahrzeugen mit einem großen Innenraum übliche dritte
Sitzreihe, welche über
die fahrzeugseitige Heizungs- und/oder
Klimaanlage nur äußerst schwer
mit hinreichend Luft – vorzugsweise
erwärmter
Luft – versorgt
werden kann.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Luftversorgungssystem
sowie ein Luftversorgungsmodul zu schaffen, mit welchen der Innenraum
des Kraftwagens auf verbesserte Weise mit Luft – vorzugsweise erwärmter Luft – versorgt
werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Luftversorgungssystem sowie ein Luftversorgungsmodul mit den Merkmalen
der Patentansprüche
1 bzw. 10 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen
der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Um
ein Luftversorgungssystem zu schaffen, mittels welchem der Innenraum
des Kraftwagens auf verbesserte Weise mit Luft – vorzugsweise erwärmter Luft – versorgt
werden kann, ist erfindungsgemäß wenigstens
ein innerhalb des Kraftwagens verlegtes Leitungssystem vorgesehen,
an welchem ein Luftversorgungsmodul anschließbar ist. Mit anderen Worten
ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
ein Luftversorgungssystem zu schaffen, bei welchem wenigstens ein
Luftversorgungsmodul je nach individuellem Wunsch der Fahrzeuginsassen
zusätzlich
beispielsweise innerhalb des Innenraums positioniert und an einem
hierfür
vorgesehenen Leitungssystem angeschlossen werden kann. Somit ist
es beispielsweise möglich,
bei einem Fahrzeug mit einem entsprechend großen Innenraum eine zusätzliche
Luftversorgungsquelle insbesondere für Warmluft bereitzustellen,
damit alle Sitzinsassen entsprechend komfortabel reisen können. So
ist es auch möglich,
insbesondere bei einem Fahrzeug mit einem großen Innenraum eine ausreichende
Wärmezufuhr
für eine dritte
Sitzreihe bereitstellen zu können.
Insbesondere bei Fahrzeugen mit geringer Motorwärme, wie dies beispielsweise
bei Diesel-, Hybrid- oder Brennstoffzellenfahrzeugen der Fall ist,
kann die zusätzliche Wärmequelle
in Form des Luftversorgungsmoduls zum Einsatz kommen. Darüber hinaus
kann das Luftversorgungsmodul beispielsweise zum Defrosten der Seitenfenster – insbesondere
der Fondseitenfenster – eingesetzt
werden. Es ist klar, dass dabei eine Vielzahl von Anordnungsstellen
für eines
oder mehrere Luftversorgungsmodule innerhalb des Innenraums des
Fahrzeugs vorgesehen werden können,
um individuell die Sitzinsassen mit einem Luftstrom zu versorgen.
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Ein
besonders probates Luftversorgungssystem sieht in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung dabei vor, dass das Leitungssystem eine elektrische Versorgungsleitung
umfasst. Hierdurch ist es beispielsweise auf einfache Weise möglich, an
unterschiedlichen Stellen im Innenraum des Kraftwagens eine entsprechende
Anschlussstelle nach Art einer Steckdose vorzusehen, mit welcher
das Luftversorgungsmodul betrieben werden kann. Alternativ oder zusätzlich zu
der elektrischen Versorgungsleitung kann darüber hinaus eine Datenleitung
vorgesehen sein, mit welcher das Luftversorgungsmodul mit der fahrzeugseitigen
Heizungs- und/oder Klimaanlage zu koppeln bzw. abzustimmen ist.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die wenigstens eine Anschlussstelle
des Leitungssystems so ausgebildet, dass das Luftversorgungsmodul
an dieser nicht nur anschließbar,
sondern auch festlegbar ist. Somit ist eine besonders einfache Möglichkeit
zur Positionierung des jeweiligen Luftversorgungsmoduls an unterschiedlichen
Stellen innerhalb des Fahrzeugs geschaffen. Alternativ hierzu kann
das Luftversorgungsmodul natürlich
auch separate Befestigungsmittel aufweisen, so dass dieses an einer
Vielzahl von möglichen
Stellen innerhalb des Innenraums des Kraftwagens festgeklipst, festgesteckt,
festgeklebt oder dergleichen werden kann. In diesem Fall dient die
Anschlussstelle des Leitungssystems dann lediglich dazu, um die
entsprechende Versorgung beispielsweise mit elektrischer Energie zu
gewährleisten.
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Als
zudem vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Luftversorgungsmodul
an der wenigstens einen Anschlussstelle über einen Bajonettverschluss oder
Führungs-
und Festlegungsverschluss festlegbar ist. Ein derartiger Bajonettverschluss
gewährleistet
nicht nur eine sichere Festlegung des Luftversorgungsmoduls an der
zugehörigen
Anschlussstelle, sondern ermöglicht
auch eine sichere Verbindung zwischen dem Luftversorgungsmodul und
dem Leitungssystem. Mit anderen Worten ist es hierdurch auf sichere
und zuverlässige
Weise möglich,
das Luftversorgungsmodul beispielsweise an die elektrische Versorgungsleitung
innerhalb des Kraftwagens anzuschließen.
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Als
zudem vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Leitungssystem eine
Mehrzahl von Anschlussstellen umfasst, welche an Innenraumverkleidungsteilen,
Fahrzeugsitzen, Innenanbauteilen, Bodenteilen oder dergleichen angeordnet
sind. Hierdurch ist eine vielfältige
Möglichkeit
zum Anschluss des jeweils mindestens einen Luftversorgungsmoduls
geschaffen, so dass dieses für
unterschiedliche Einsatzzwecke herangezogen werden kann. Insbesondere
ist es hierdurch denkbar, die jeweiligen Fahrzeuginsassen mit einem
Luftstrom, insbesondere einem Warmluftstrom zu versorgen. Darüber hinaus können die
Anschlussstellen so positioniert sein, mittels des jeweiligen Luftversorgungsmoduls
eine entsprechende Scheibe zu defrosten ist. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit
besteht darin, dass beispielsweise ein Kopf-, Rücken- und Nackenbereich eines
Sitzinsassen durch einen Luftstrom aus einem entsprechenden Luftversorgungsmodul
versorgt werden kann, um beispielsweise Zuglufterscheinungen bei
der Fahrt mit einem offenen Kraftwagen zu vermindern. Ebenfalls
ist es denkbar, entsprechende Anschlussstellen – wie beispielsweise Steckdosen – innerhalb
des Gepäckraumbereichs
vorzusehen, mittels welchem das Luftversorgungsmodul betrieben werden
kann. Die Anschlussstelle kann dabei auch als heute übliche Steckdose
innerhalb des Innenraums bzw. Gepäckraums des Kraftwagens ausgebildet
sein.
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Ein
besonders einfaches Luftversorgungssystem zeichnet sich in weiterer
Ausgestaltung der Erfindung dadurch aus, dass das wenigstens eine Luftversorgungsmodul
ein Gebläse
und/oder ein Heizelement umfasst. Mit anderen Worten werden demzufolge
die Bauteile, welche zur Erzeugung eines warmen Luftstroms erforderlich
sind, unmittelbar in das Luftversorgungsmodul integriert. Dabei
ist es insbesondere von Vorteil, dass heutige Gebläse entsprechend
leise sind, so dass keine erhöhte
Geräuschentwicklung
innerhalb des Innenraums des Kraftwagens wahrzunehmen ist. Ein weiterer
Vorteil ist es, dass derartige Heizelemente wie beispielsweise PTC-Heizelemente oder
Dünnschicht-Heizelemente auf
einfache Weise in das Luftversorgungsmodul integriert werden können, ohne
dass sich hierdurch eine erhöhte
Brandgefahr innerhalb des Innenraums des Kraftwagens ergibt.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Luftversorgungsmodul über eine
zentrale Bedieneinheit steuer- und/oder regelbar ausgebildet. Hierbei
hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Leitungssystem
eine Datenleitung umfasst, welche das Luftversorgungsmodul mit der
Bedieneinheit kommunizieren kann. Alternativ kann natürlich auch
eine drahtlose Kommunikation zwischen dem Luftversorgungsmodul und
der Bedieneinheit eingesetzt werden.
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Wird
das Luftversorgungsmodul über
die zentrale Bedieneinheit mitgeregelt bzw. mitgesteuert, so hat
dies den Vorteil, dass das Luftversorgungsmodul in das fahrzeugseitige
Luftversorgungskonzept mit eingebunden werden kann.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zudem vorteilhaft
gezeigt, wenn das wenigstens eine Luftversorgungsmodul eine integrierte Steuer-
und/oder Regeleinheit umfasst. Hierdurch kann ein besonders einfaches
Luftversorgungssystem geschaffen werden, wobei das jeweilige Luftversorgungsmodul
dann durch den unmittelbar daneben platzierten Sitzinsassen einzustellen
ist.
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Die
im Zusammenhang mit dem Luftversorgungssystem beschriebenen Vorteile
gelten in gleicher Weise auch für
das Luftversorgungsmodul gemäß Patentanspruch
10. Dieses zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es nicht
nur an speziell hierfür
vorgesehenen Leitungssystemen angeschlossen werden kann, sondern
beispielsweise – bei
entsprechender Ausgestaltung – auch
an einer Steckdose im Innenraum des Kraftwagens, welche heute bereits üblich sind.
Demzufolge kann das Luftversorgungsmodul auch als Nachrüstlösung ausgestaltet werden,
dessen Gebläse
und/oder Heizelement dann durch ein Bordnetz des Kraftwagens zu
betreiben ist.
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Wird
hingegen ein spezielles Luftversorgungssystem mit entsprechenden
Anschlussstellen vorgesehen, so hat dies in weiterer Ausgestaltung der
Erfindung den Vorteil, dass das Luftversorgungsmodul auf einfache
Weise an der entsprechenden Anschlussstelle angeschlossen – und gegebenenfalls
festgelegt – werden
kann.
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Das
Luftversorgungsmodul kann dabei eine integrierte Steuer- und/oder Regeleinheit
umfassen, so dass der durch dieses erzeugte Luftstrom entsprechend
eingestellt werden kann. In einer alternativen Ausführungsform
kann das Luftversorgungsmodul auch über eine fahrzeugseitige Bedieneinheit
gesteuert werden.
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Schließlich hat
es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Luftversorgungsmodul ein
Gehäuse
umfasst, welches verstellbar an einem Sockelteil angeordnet ist.
Mit anderen Worten ist es hierbei erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Sockelteil
ortsfest – beispielsweise
an der entsprechenden Anschlussstelle des Leitungssystems – festgelegt
werden kann, an welchem das Gehäuse
verstellbar angeordnet ist.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine
schematische Perspektivansicht auf einem Personenkraftwagen, in
dessen Innenraum ein Leitungssystem mit einer Mehrzahl von Anschlussstellen
vorgesehen ist, an welchen wenigstens ein Luftversorgungsmodul zur
Bildung eines Luftversorgungssystems für den Innenraum des Personenkraftwagens
anschließbar
bzw. gegebenenfalls befestigbar ist;
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2 eine
schematische Schnittansicht auf eine Ausführungsform des Luftversorgungsmoduls, welches
an den Anschlussstellen gemäß 1 festlegbar
ist; und in
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3 eine
schematische Schnittansicht durch das Luftversorgungsmodul entlang
der Linie III-III in 2.
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In 1 ist
in einer schematischen Perspektivansicht ein Personenkraftwagen
mit einer Fahrgastzelle bzw. einem Innenraum 10 dargestellt.
Von einer Luftversorgungseinrichtung ist dabei ein Leitungssystem 12 erkennbar,
welches vorliegend eine als Ringleitung ausgebildete elektrische
Versorgungsleitung 14 umfasst. Die Versorgungsleitung 14 wird
durch eine fahrzeugseitige Batterie 16 bzw. durch ein Bordnetz
des Personenkraftwagens gespeist. Dabei umfasst das Leitungssystem 12 eine Mehrzahl
von Anschlussstellen 18, welche nach Art von Steckdosen
ausgebildet sind und welche im Bereich einer Instrumententafel 20,
von Innenraumverkleidungsteilen 22 von zugehörigen B-Säulen, von Innenverkleidungsteilen 24 der
Fondtüren
und im Bereich einer Hutablage 26 vorgesehen sind. Zusätzlich zu
den hier dargestellten Anbringungsstellen 12 wäre es auch
denkbar, diese an nicht dargestellten Fahrzeugsitzen, Innenanbauteilen
wie Armlehnen oder dergleichen, Bodenteilen oder anderen Bauteilen
innerhalb des Innenraums 10 des Kraftwagens vorzusehen.
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An
den Anschlussstellen 18 ist wenigstens ein Luftversorgungsmodul 28 anbringbar,
welches in 2 beispielhaft in einer schematischen
Schnittansicht dargestellt ist. Es ist erkennbar, dass das Luftversorgungsmodul 28 ein
als Hohlkörper
ausgebildetes Gehäuse 30 umfasst,
innerhalb welchem ein als Axiallüfter
ausgebildetes Gebläse 32 und
ein Heizelement 34 angeordnet sind. Auf seiner Saugseite saugt
das Gebläse 32 Luft über einen
Lufteinlass 36 an, welcher vorliegend durch eine Mehrzahl
von in das Gehäuse 30 eingebrachten Öffnungen 38 gebildet
ist. Nachdem der mittels des Gebläses 32 erzeugte Luftstrom
durch das im Weiteren noch näher erläuterte Heizelement 34 gelangt
ist, verlässt
dieses das Luftmodul 28 bzw. das Gehäuse 30 über eine Luftausströmöffnung 40,
welche auf der dem Lufteinlass 36 abgewandten Seite des
Gehäuses 30 angeordnet
ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind im Bereich der Luftausströmöffnung 40 eine
Mehrzahl von Leitelementen 42 vorgesehen, welche gegebenenfalls
um ihre jeweilige Achse 44 verstellbar sind. Durch das
Einstellen der Leitelemente 42 im Bezug auf deren jeweilige
Achse 44 kann in diesem Fall die Richtung bzw. gegebenenfalls
auch die Intensität
des Mittels des Gebläses 32 erzeugten
Luftstroms beeinflusst werden. Die Einstellung der Leitelemente 42 ist
dabei mit dem Pfeil 45 symbolisch angedeutet.
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Das
Gehäuse 30 ist
vorliegend beispielsweise nach Art einer Hohlkugel oder eines hohlen
Rotationsellipsoids ausgebildet, welche außenumfangsseitig von einem
Sockelteil 46 umschlossen ist. Das Sockelteil 46 umfasst
dabei ein Steckerelement 48, welcher in eine zugeordnete,
in 1 dargestellte Anschlussstelle 18 des
Leitungssystems 12 einsteckbar ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind dabei im Bereich des Steckerelements 48 entsprechende
elektrische Kontaktierungen vorgesehen, über welche das Gebläse 32 bzw.
das Heizelement 34 mit elektrischer Energie versorgt werden
kann. Das Steckerelement 48 bildet dabei vorliegend mit
der zugeordneten Anschlussstelle 18 einen Bajonettverschluss
oder dergleichen Sicherungs- und Festlegungsverschluss, so dass
das Luftversorgungsmodul 28 an der zugehörigen Anschlussstelle 18 nicht
nur anschließbar,
sondern auch befestigbar ist. Natürlich wäre es im Rahmen der Erfindung
auch denkbar, lediglich die elektrische Kontaktierung über die
Anschlussstellen 26 vorzunehmen, wobei das Luftversorgungsmodul 28 selbst
auf andere Art und Weise innerhalb des Innenraums 10 festgelegt
werden könnte.
Hierzu wären
beispielsweise Klemmverbindungen, Steckverbindungen, oder eine Verbindung mittels
von Saugnäpfen
oder dergleichen denkbar.
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Um
eine besonders gute Einstellung des mittels des Gebläses 32 und
des Heizelements 34 erzeugbaren warmen Luftstroms gewährleisten
zu können,
wäre es
denkbar, das Gehäuse 30 – wie mit
den Pfeilen 49 dargestellt – gegenüber dem Sockelteil 46 verstellbar
zu gestalten. Mit anderen Worten würde dann das Sockelteil 46 als
Lagerung dienen, an welcher das hohlkugelartig ausgebildete Gehäuse 30 in mehrere
Richtungen verstellbar gehalten ist. Es ist klar, dass auch feste
Achsen vorgesehen sein können,
um welche das Gehäuse 30 gegenüber dem
Sockelteil 46 zu verschwenken bzw. zu drehen ist. Weiterhin
ist klar, dass bei einem derartig verstellbaren Gehäuse 30 auch
auf die Leitelemente 42 verzichtet werden kann.
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3 zeigt
schließlich
das Gehäuse 30 des Luftversorgungsmoduls 28 in
einer schematischen Schnittansicht entlang der Linie III-III in 2.
Dabei ist insbesondere erkennbar, dass das Heizelement 34 ein
PTC-Heizteil 50 umfasst,
von welchem beidseitig Heizlamellen 52 abstehen. Über diese
Heizlamellen 52 wird insbesondere erreicht, dass der mittels
des Gebläses 32 erzeugte
Luftstrom auf äußerst kurzer
Distanz und äußerst effektiv
erwärmt
werden kann. Als im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es zu betrachten,
dass anstelle des PTC-Heizteils 50 natürlich auch ein anderes Heizteil
eingesetzt werden könnte.
Insbesondere ein Peltierelement oder ein so genanntes Dünnschicht-Heizelement
wären hierbei
denkbar.
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Weiterhin
ist aus 3 erkennbar, dass zwischen dem
Gebläse 32 bzw.
dem Heizelement einerseits und dem Gehäuse 30 andererseits
ein Zwischenraum 54 besteht. Dieser Zwischenraum 54 kann
beispielsweise durch geeignete Abschirmelemente bzw. -wände abgedeckt
sein, so dass der durch das Gebläse 32 erzeugte
Luftstrom vollständig das
Heizelement 34 passieren muss.
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Insgesamt
ist aus den Figuren somit erkennbar, dass vorliegend ein einfaches
Luftversorgungssystem geschaffen ist, bei welchem ein vorzugsweise warmer
Luftstrom mittels des jeweiligen Luftversorgungsmoduls 28 bereitgestellt
werden kann, indem dieses an der jeweiligen Anschlussstelle 18 des
Leitungssystems 12 angeschlossen wird.
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Somit
können
je nach Wunsch der Fahrzeuginsassen die Luftversorgungsmodule 28 an
derjenigen Anschlussstelle 18 platziert werden, wo der Wunsch
nach einem zusätzlichen,
gegebenenfalls erwärmten
Luftstrom besteht. Wie in 3 schematisch
angedeutet ist, kann das Luftversorgungsmodul 28 dabei
eine Steuer- und/oder Regeleinheit aufweisen, mittels welcher der
Luftstrom in seiner Wärme und
Intensität
einstellbar ist. Die Einstellung kann dabei z. B. unmittelbar am
Luftversorgungsmodul 28 erfolgen. Gleichfalls wäre es jedoch
auch denkbar, den durch das Luftversorgungsmodul 28 erzeugten
Luftstrom durch eine zentrale Bedieneinheit zu steuern und/oder
zu regeln, welche beispielsweise im Bereich der Instrumententafel
des Personenkraftwagens angeordnet ist. Hierzu kann das Leitungssystem 12 eine
entsprechende Datenleitung aufweisen. Natürlich wäre es auch denkbar, eine drahtlose
Verbindung zwischen der Bedieneinheit und dem Luftversorgungsmodul 28 herzustellen.
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Um
ein Luftversorgungssystem bereitzustellen, mit welchem der Innenraum 10 beispielsweise zusätzlich zu
der ohnehin vorhandenen Heizungs- und/oder Klimaanlage des Kraftwagens
individuell mit jeweiligen Luftströmen zu beaufschlagen ist, können beispielsweise
drei bis vier Luftversorgungsmodule 28 innerhalb des Innenraums 10 des
Kraftwagens bevorratet werden. Somit ist es möglich, insbesondere im Winter
schnell einen warmen Luftstrom bereitstellen zu können, da
das Heizelement 34 eine relativ kurze Aufwärmzeit hat.
Jedenfalls ist diese Aufwärmzeit
deutlich geringer, als dies beim fahrzeugseitigen Heizungssystem
der Fall ist. Das Luftversorgungssystem ist darüber hinaus äußerst platzsparend, da die
Luftversorgungsmodule 28 von den Anschlussstellen 18 abgenommen
werden können, falls
diese nicht benötigt
werden.
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Als
im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es zu betrachten, dass das
Leitungssystem 12 auch ein Kanalsystem umfassen kann, mit
welchem ein Luftstrom beispielsweise der fahrzeugseitigen Lüftungsanlage
bereitgestellt werden könnte.
In diesem Fall könnte
auf das Gebläse 30 innerhalb
des Luftversorgungsmoduls 28 gegebenenfalls verzichtet
werden. Weiterhin wäre
es denkbar, dass das Leitungssystem 12 eine Wasserleitung
umfasst, welche beispielsweise durch die fahrzeugseitige Kühleranlage gespeist
werden kann. Hierdurch wäre
eine einfache Ausgestaltung der jeweiligen Luftversorgungsmodule denkbar,
bei welcher gegebenenfalls auf das Heizelement 34 verzichtet
werden könnte.
Anstelle des Heizelements 34 wäre dabei beispielsweise ein
Wärmetauscher
denkbar, mit welchem die über
die Wasserleitung transportierte Wärme entsprechend zur Erwärmung des
mittels des Gebläses 32 erzeugten Luftstroms
herangezogen werden könnte.