DE102009010303A1

DE102009010303A1 - Heating device for heating windowpane of motor vehicle e.g. car, has heat emitter i.e. infrared emitter, by which partial area of windowpane is illuminated, where heat emitter is connected to electrical system of motor vehicle

Info

Publication number: DE102009010303A1
Application number: DE102009010303A
Authority: DE
Inventors: Ahmet Kokar
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2009-10-29

Abstract

The device has a heat emitter (10) i.e. infrared emitter, by which a partial area of a windowpane (20) is illuminated. The heat emitter is connected to an electrical system of a motor vehicle for supplying energy to the electrical system, where the heat emitter is arranged at a rear side of an inner mirror of the motor vehicle. The heat emitter is arranged along a section of an upper edge of the windowpane to be illuminated in a ceiling lining. The heat emitter is arranged in a cockpit in order to illuminate further partial area of the windowpane. An independent claim is also included for a method for heating a windowpane of a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung zum Erwärmen einer Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs sowie ein entsprechendes Verfahren.The The invention relates to a heating device for heating a window pane of a Motor vehicle and a corresponding method.

Autofahrer haben, besonders im Winter, oft mit dem Problem zu kämpfen, dass bei einem im Freien abgestellten Kraftfahrzeug die Fensterscheiben beschlagen oder gar vereist sind. Dadurch wird die Sicht versperrt, und die Scheiben müssen erst frei gemacht werden, bevor man losfahren kann. Eine für den Fahrer bequeme Möglichkeit, die Scheiben von Eis etc. zu befreien, besteht darin, diese zu erwärmen. Dies kann mittels eines Lüfters des Kraftfahrzeugs geschehen. Der Lüfter bläst beheizte Drähte an und leitet die aufgeheizte Luft über Kanäle weiter. Die warme Luft wird dann auf die Fensterscheiben des Kraftfahrzeugs gerichtet. Dabei ergibt sich aber eine große Verlustleistung. Außerdem ist dieses Verfahren relativ laut, und kalte und „schlechte” Luft wird permanent umgewälzt.motorist especially in the winter, often struggle with the problem that in a parked vehicle outdoors the windows misted or even iced. This obstructs the view, and the discs have to only be released before you can go. One for the driver convenient way to free the slices of ice etc. is to heat them. This can by means of a fan of the motor vehicle. The fan blows on heated wires and passes the heated air over channels further. The warm air is then applied to the windows of the motor vehicle directed. But this results in a large power loss. Besides that is This process is relatively loud, and cold and "bad" air is constantly circulated.

Eine andere bekannte Methode, die Scheiben zu befreien oder frei zu halten, ist, die Scheiben direkt durch in der Scheibe angeordnete Heizdrähte zu erwärmen. Dies geht jedoch mit einem sehr großen Stromverbrauch einher. Außerdem sind Heizdrähte nicht in jede Scheibe ohne weiteres integrierbar und bedeuten auch einen großen Kostenfaktor in der Scheibenherstellung.A another known method of freeing or keeping the discs free, is to heat the discs directly through arranged in the disc heating wires. This but goes with a very big one Electricity consumption. Furthermore are heating wires not easily integrable into any disc and also mean a big Cost factor in the disc production.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Heizvorrichtung und ein Verfahren zum Erwärmen einer Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs der eingangs genannten Art zu schaffen, welche ein effektives Erwärmen der Fensterscheibe ermöglichen.task The present invention is therefore a heater and a method of heating a window pane of a motor vehicle of the aforementioned To create kind, which allow an effective heating of the window pane.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Heizvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.These The object is achieved by a Heater solved with the features of claim 1. advantageous Embodiments with expedient developments of the invention are in the dependent claims specified.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 11 gelöst.According to one Another aspect of the invention, this object is achieved by a method according to the claim 11 solved.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Energieverluste vermieden werden können, wenn elektrische Energie mittels Wellenstrahlung ohne Trägermedium an die zu erwärmende Fensterscheibe abgegeben wird. Deshalb ist bei der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung zumindest ein Wärmestrahler vorgesehen, mittels welchem zumindest ein Teilbereich der Fensterscheibe zu bestrahlen ist. Dadurch wirkt die Energie sofort an der aufzuheizenden Scheibe, ohne dass zuvor ein Trägermedium erwärmt werden muss. So kann die Fensterscheibe schnell und fast ohne Verlustleistung erwärmt werden. Dieser Vorgang ist außerdem lautlos.Of the The invention is based on the finding that energy losses avoided can be, if electrical energy by means of wave radiation without carrier medium to be heated Window is discharged. Therefore, in the heater according to the invention at least one heat radiator provided by means of which at least a portion of the window pane to be irradiated. As a result, the energy acts immediately on the aufzuheizenden Slice without having previously been a carrier medium heated must become. Thus, the window pane can be fast and almost without power loss heated become. This process is also silently.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der zumindest eine Wärmestrahler an der Rückseite eines Innenspiegels des Kraftfahrzeugs angeordnet. In diesem Fall dient der Wärmestrahler zur Erwärmung einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs. Die Rückseite des Innenspiegels befindet sich nahe an der Windschutzscheibe, was vorteilhaft ist, da umso weniger Energie zum Aufheizen notwendig ist, je näher der Wärmestrahler sich an der zu bestrahlenden Scheibe befindet. Zudem ist eine direkte Bestrahlung der Scheibe gewährleistet. Ein weiterer Vorteil der Anordnung am Innenspiegel besteht darin, dass der Wärmestrahler so modular- oder konzeptgleich integrierbar und in allen Baureihen, sogar in anderen Segmenten, wie beispielsweise Lastkraftwagen, einsetzbar ist. Außerdem ist die Lage des Wärmestrahlers über ein Einstellen des Innenspiegels veränderbar.According to one preferred embodiment of the invention, the at least one heat radiator the back an interior mirror of the motor vehicle. In this case serves the heat radiator for warming a windshield of the motor vehicle. The backside The interior mirror is close to the windshield, which is advantageous is because the less energy is needed to heat up, the closer the Radiant heaters is located on the disk to be irradiated. In addition, a direct Irradiation of the disc guaranteed. One Another advantage of the arrangement on the rearview mirror is that the heat radiator as modular or concept integrated and in all series, even in other segments, such as trucks, can be used is. Furthermore is the location of the heat radiator over a Adjusting the interior mirror changeable.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der zumindest eine Wärmestrahler in eine Himmelverkleidung des Kraftfahrzeugs eingebaut. In diesem Fall können neben der Windschutzscheibe auch die Heckscheibe oder die Seitenscheiben erwärmt werden. Ebenso kann eine Scheibe eines Dachfensters erwärmt werden. Der Wärmestrahler ist dazu in einem an die zu bestrahlende Fensterscheibe angrenzenden Bereich der Himmelverkleidung, insbesondere nah am Dachrahmen, anzuordnen. Dadurch wird ebenfalls eine direkte Bestrahlung der Scheibe erreicht. Vorzugsweise ist der zumindest eine Wärmestrahler entlang einer Teilstrecke der Oberkante der zu bestrahlenden Fensterscheibe in der Himmelverkleidung angeordnet. Bei dieser Anordnung befindet sich der Wärmestrahler sehr nah an der Scheibe. Auch ein in die Himmelverkleidung eingebauter Wärmestrahler ist modular- oder konzeptgleich integrierbar. Außerdem ist hier die Lage des Wärmestrahlers relativ zur Fensterscheibe unveränderbar.According to one Another preferred embodiment of the invention is at least a heat radiator installed in a sky panel of the motor vehicle. In this Case can in addition to the windshield and the rear window or side windows heated become. Likewise, a pane of a roof window can be heated. The heat radiator is in an adjacent to the window pane to be irradiated Area of the sky fairing, in particular close to the roof frame to arrange. As a result, a direct irradiation of the disc is also achieved. Preferably, the at least one heat radiator is along a partial path the top edge of the window pane to be irradiated in the sky panel arranged. In this arrangement, there is the heat radiator very close to the disc. Also a built in the sky fairing Radiant heaters is modular or concept integrated. Also, here is the location of the heat radiator invariable relative to the window pane.

Die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Vorteile gelten, soweit anwendbar, auch für das erfindungsgemäße Verfahren zum Erwärmen einer Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs.The described in connection with the device according to the invention preferred embodiments and advantages apply, as far as applicable, also for the inventive method for Heat a window pane of a motor vehicle.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of preferred embodiments and by reference the drawings. Showing:

1 eine Prinzipskizze der Wirkungsweise von Wärmestrahlung; 1 a schematic diagram of the effect of heat radiation;

2 einen in die Rückseite eines Innenspiegels eingebauten Wärmestrahler; 2 one in the back of an interior mirror built-in heat radiator;

3 eine Skizze einer gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung erwärmten Fensterscheibe; 3 a sketch of a heated according to a first embodiment of the invention window pane;

4 eine Skizze einer gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung erwärmten Fensterscheibe; 4 a sketch of a heated according to a second embodiment of the invention window pane;

5 eine Skizze einer gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung erwärmten Fensterscheibe; und 5 a sketch of a heated according to a third embodiment of the invention window pane; and

6 eine Schnittansicht der Anordnung gemäß 5. 6 a sectional view of the arrangement according to 5 ,

1 zeigt die prinzipielle Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung. Es handelt sich um eine Querschnittsansicht eines in Abstand zu einer Fensterscheibe 20 angeordneten Wärmestrahlers 10. Bei dem Wärmestrahler 10 handelt es sich insbesondere um einen Infrarotstrahler. Dieser weist ein Heizelement 12 zum Erzeugen von Infrarotstrahlung und einen auf der der Fensterscheibe 20 entgegengesetzten Seite des Wärmestrahlers 10 angeordneten Reflektor 14 zum Bündeln der Infrarotstrahlung in einen Strahltrichter 16 auf. Da die Luft von der Infrarotstrahlung nicht aufgeheizt wird, trifft die vom Infrarotstrahler 10 ausgesendete Strahlung 17 nahezu ohne Energieverlust auf der Fensterscheibe 20 auf. Von der auftreffenden Strahlung 17 wird ein gewisser Anteil 18 reflektiert. Ein weiterer Anteil 19 geht durch die Fensterscheibe 20 hindurch. Der Rest der Infrarotstrahlung wird von der Fensterscheibe 20 absorbiert, wodurch sich die Fensterscheibe 20 erwärmt. Wie groß die Anteile der reflektierten Strahlung 18 und der durchgelassen Strahlung 19 sind, hängt von den Materialeigenschaften der Fensterscheibe 20 ab. 1 shows the basic operation of a heating device according to the invention. It is a cross-sectional view of a distance to a window pane 20 arranged heat radiator 10 , In the heat radiator 10 it is in particular an infrared radiator. This has a heating element 12 for generating infrared radiation and one on the windowpane 20 opposite side of the heat radiator 10 arranged reflector 14 for bundling the infrared radiation in a radiation funnel 16 on. Since the air is not heated by the infrared radiation, that of the infrared radiator hits 10 emitted radiation 17 almost without energy loss on the windowpane 20 on. From the incident radiation 17 becomes a certain proportion 18 reflected. Another share 19 goes through the windowpane 20 therethrough. The rest of the infrared radiation is from the windowpane 20 absorbs, causing the windowpane 20 heated. What are the proportions of reflected radiation? 18 and the transmitted radiation 19 are depends on the material properties of the windowpane 20 from.

2 zeigt eine Draufsicht auf die Rückseite eines Innenspiegels 32 des Kraftfahrzeugs mit einem Wärmestrahler 10. Der Wärmestrahler 10 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. Er hat vorzugsweise eine Gesamtlänge von 90 mm, wobei die Energie abstrahlende Länge 80 mm beträgt, und einen Radius von etwa 3,9 mm, insbesondere 3,933 mm. Durch einen Strahler dieser Länge können etwa 50% der Scheibenfläche bestrahlt werden. Da der Innenspiegel eines Kraftfahrzeugs verstellbar ist, ist auf diese Weise auch ein Bereich 24 der Fensterscheibe 20, der durch den in den Innenspiegel 32 eingebauten Wärmestrahler 10 zu bestrahlen ist, einstellbar. 2 shows a plan view of the back of an interior mirror 32 of the motor vehicle with a heat radiator 10 , The heat radiator 10 is formed substantially cylindrical. It preferably has a total length of 90 mm, the energy radiating length being 80 mm, and a radius of about 3.9 mm, in particular 3.933 mm. By a radiator this length can be irradiated about 50% of the disc surface. Since the interior of a motor vehicle is adjustable, is in this way an area 24 the windowpane 20 that through the inside mirror 32 built-in heat radiator 10 is to be irradiated, adjustable.

3 zeigt eine Heizvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die einen auf der Rückseite des Innenspiegels 32 angeordneten Wärmestrahler 10 umfasst. Die Figur stellt eine Draufsicht auf die Windschutzscheibe 20 von außen dar, welche mittels der Heizvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beheizbar ist. Eine Linie 22 markiert die Mitte der Windschutzscheibe 20. In 3 ist außerdem der Teilbereich 24 der Windschutzscheibe 20 eingezeichnet, der durch den im Innenspiegel 32 eingebauten Wärmestrahler 10 bestrahlbar ist. Die Breite des Teilbereichs 24 hängt von der Länge des Wärmestrahlers 10 ab. Durch einen einzigen Strahler 10 können bis zu 50% der Scheibe 20 bestrahlt werden. Um den Bereich der Scheibe 20, der durch die Strahlung erreicht wird, zu vergrößern, können auch zwei Wärmestrahler 10 verwendet werden. 3 shows a heating device according to a first embodiment of the invention, one on the back of the inner mirror 32 arranged heat radiator 10 includes. The figure represents a top view of the windshield 20 from the outside, which can be heated by means of the heating device according to the first embodiment. A line 22 marks the middle of the windshield 20 , In 3 is also the subsection 24 the windshield 20 plotted by the inside mirror 32 built-in heat radiator 10 is irradiated. The width of the subarea 24 depends on the length of the heat radiator 10 from. Through a single spotlight 10 can be up to 50% of the disc 20 be irradiated. To the area of the disc 20 , which is reached by the radiation, can also enlarge two heat radiators 10 be used.

4 zeigt eine Heizvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Diese Heizvorrichtung umfasst neben einem in den Innenspiegel 32 eingebauten Wärmestrahler 10 zwei weitere im Cockpit 34 angeordnete Wärmestrahler 10. Diese sind im Bereich einer Unterkante der Windschutzscheibe 20 auf der linken und rechten Seite des Cockpits 34 so angeordnet, dass dem Teilbereich 24 der Windschutzscheibe 20 zwei weitere mit Wärmestrahlung bestrahlte Teilbereiche 26 der Windschutzscheibe 20 hinzugefügt werden. 4 shows a heating device according to a second embodiment of the invention. This heater includes next to one in the rearview mirror 32 built-in heat radiator 10 two more in the cockpit 34 arranged heat radiator 10 , These are in the area of a lower edge of the windshield 20 on the left and right side of the cockpit 34 arranged so that the subarea 24 the windshield 20 two further irradiated with heat radiation sections 26 the windshield 20 to be added.

5 zeigt eine Heizvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Diese Heizvorrichtung umfasst zwei in eine Himmelverkleidung 36 des Kraftfahrzeugs eingebaute Wärmestrahler 10. In der Figur ist eine Ansicht der Windschutzscheibe 20 vom Innenraum des Kraftfahrzeugs aus zu sehen, wobei die Linie 22 wiederum die Mitte der Windschutzscheibe 20 bezeichnet. Oberhalb der Windschutzscheibe 20 ist noch ein Teil des Fahrzeugdachs erkennbar. In der Mitte befindet sich der Innenspiegel 32. Links und rechts davon ist jeweils eine Sonnenblende 38 zu sehen, die sich in hochgeklapptem Zustand befindet. Die Wärmestrahler 10, die in der Zeichnung nicht erkennbar sind, erstrecken sich jeweils etwa in der Mitte der rechten und der linken Hälfte der Windschutzscheibe 20 entlang einer Oberkante der Windschutzscheibe 20. Auf diese Weise ist zu beiden Seiten der Mitte 22 der Windschutzscheibe 20 jeweils ein Teilbereich 28 bestrahlbar. 5 shows a heating device according to a third embodiment of the invention. This heater comprises two in a sky fairing 36 the motor vehicle built-in heat radiator 10 , In the figure is a view of the windshield 20 From the interior of the motor vehicle to see, with the line 22 turn the middle of the windshield 20 designated. Above the windshield 20 is still a part of the vehicle roof recognizable. In the middle is the interior mirror 32 , To the left and right of each is a sun visor 38 to see, which is in the folded state. The heat radiator 10 , which are not visible in the drawing, each extend approximately in the middle of the right and left half of the windshield 20 along an upper edge of the windshield 20 , In this way is on both sides of the middle 22 the windshield 20 one subarea each 28 irradiated.

6 zeigt einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß 5 entlang einer längs durch einen Teilbereich 28 gehenden Linie. Hier ist der in die Himmelverkleidung 36 des Kraftfahrzeugs eingebaute Wärmestrahler 10 zu erkennen. Der von dem Wärmestrahler 10 ausgesendete Strahltrichter 16 deckt nahezu die gesamte Höhe der Scheibe 20 ab. Es sind außerdem verschiedene Stellungen der Sonnenblende 38 dargestellt, um deutlich zu machen, dass die Funktion des Wärmestrahlers 10 durch ein Verstellen der Sonnenblende 38 nicht beeinträchtigt wird. 6 shows a cross section through the arrangement according to 5 along a lengthwise through a partial area 28 walking line. Here's the one in the sky disguise 36 the motor vehicle built-in heat radiator 10 to recognize. The one from the heat radiator 10 emitted radiation funnel 16 covers almost the entire height of the disc 20 from. There are also different positions of the sun visor 38 shown to make it clear that the function of the heat radiator 10 by adjusting the sun visor 38 is not affected.

Vorstehend wurden drei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Die Lage der Wärmestrahler 10 kann variiert werden und es können mehrere Wärmestrahler 10 kombiniert werden, um eine Bestrahlung nahezu der gesamten Scheibenfläche zu erreichen. Insbesondere können auch die Wärmestrahler der beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden. Neben der Windschutzscheibe können auch die übrigen Fensterscheiben des Kraftfahrzeugs insbesondere durch in die Himmelverkleidung 36 des Kraftfahrzeugs eingebaute Wärmestrahler erwärmt werden. Die Energieversorgung der Wärmestrahler 10 erfolgt über ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs.In the foregoing, three preferred embodiments of the invention have been presented. However, the invention is not limited to these. The location of the heat radiator 10 can be varied and there can be several heat radiators 10 be combined to achieve irradiation of almost the entire disc surface. In particular, the heat radiators of the described embodiments can be combined with each other. In addition to the windshield and the other windows of the motor vehicle can in particular by in the sky panel 36 the motor vehicle built-in heat radiators are heated. The energy supply of the heat radiator 10 takes place via an electrical system of the motor vehicle.

Claims

Heating device for heating a window pane ( 20 ) of a motor vehicle, characterized by at least one heat radiator ( 10 ), by means of which at least one subregion ( 24 . 26 ; 28 ) of the window pane ( 20 ) is to be irradiated.

Heating device according to claim 1, characterized in that it is in the at least one heat radiator ( 10 ) is an infrared radiator.

Heating device according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one heat radiator ( 10 ) is connected to the supply of energy to an electrical system of the motor vehicle

Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one heat radiator ( 10 ) is arranged in the interior of the motor vehicle.

Heating device according to claim 4, characterized in that the at least one heat radiator ( 10 ) at the back of an interior mirror ( 32 ) of the motor vehicle is arranged.

Heating device according to claim 4, characterized in that the at least one heat radiator ( 10 ) in a sky fairing ( 36 ) of the motor vehicle is installed.

Heating device according to claim 6, characterized in that the at least one heat radiator ( 10 ) along a section of the upper edge of the window pane to be irradiated ( 20 ) in the sky fairing ( 36 ) is arranged.

Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that a pair of heat radiators ( 10 ) is provided to two portions of the window pane ( 20 ) to be irradiated.

Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that in addition a pair of heat radiators ( 10 ) in the cockpit ( 34 ) is arranged to further subareas ( 26 ) of the window pane ( 20 ) to be irradiated.

Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of heat radiators ( 10 ) is arranged in the vehicle, by means of which substantially the entire surface of the window pane ( 20 ) is to be irradiated.

Method for heating a window pane ( 20 ) of a motor vehicle, characterized in that at least one subregion ( 24 . 26 ; 28 ) of the window pane ( 20 ) Heat is supplied by irradiation.