DE102010026260A1

DE102010026260A1 - Belüftungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102010026260A1
Application number: DE102010026260A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Gürtler Dieter; Dipl.-Ing. Wagner Oliver
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2012-01-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung (1) eines Kraftfahrzeugs mit einer Entfeuchtungseinrichtung (3) zum Trocknen von Luft. Um eine besonders einfach aufgebaute und Energie sparende Vorrichtung bereitzustellen, weist die Entfeuchtungseinrichtung (3) Funktionaloberflächen nach dem Stenocara-Prinzip auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Belüftungsvorrichtung ist in der DE 199 00 846 B4 beschreiben. Bei dieser Belüftungsvorrichtung ist zur Entfeuchtung von durch die Belüftungsvorrichtung strömender Luft eine Trocknungseinheit vorgesehen, welche mit einem Trocknungsmittel ausgestattet ist. Das Trockenmittel wird über Erwärmen regeneriert, so dass neben dem Trocknungsluftkanal weitere Einrichtungen vorzusehen sind, welche die Trocknungseinheit mindestens bereichsweise erhitzen und die warme, feuchte Regenerierluft nach aussen ableiten. Weiterhin ist der zum thermischen Regenerieren notwendige Energiebedarf nachteilig.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Belüftungsvorrichtung zu schaffen, die sowohl von der notwendigen Energie als auch von der Vorrichtung her möglichst wenig aufwändig gestaltet ist.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bei einer solchen Belüftungsvorrichtung sind Funktionaloberflächen nach dem Stenocara-Prinzip vorgesehen, welche an ihrer Oberfläche mikroskopisch kleine und nebeneinander liegende hydrophile und hydrophobe Flächenbereiche aufweisen, die aus der Luft Wasser absondern. Da sich das Wasser dabei auf der Funktionaloberfläche sammelt und in Tropfen abläuft, ist keine Regeneration über Energieeintrag notwendig. Die Trocknung kann auf der ganzen Funktionaloberfläche kontinuierlich erfolgen und das Wasser über eine Ablaufeinrichtung abgeführt werden. Dadurch ist Energieaufwand eingespart und eine besonders einfache und bauraumsparende Vorrichtung geschaffen. Die Stenocara-Funktionaloberflächen können beispielsweise über Bedrucken oder Spritzguss hergestellt werden.
Bei einer Ausgestaltung der Belüftungsvorrichtung sind die Stenocara-Funktionaloberflächen in einem Luftkanal der Belüftungsvorrichtung angeordnet, so dass diese Flächen möglichst vorteilhaft dauerhaft überströmt werden.
Um eine besonders vorteilhaft überströmte und gut entwässerbare Entfeuchtungseinrichtung zu schaffen, sind die Funktionaloberflächen auf Wänden angeordnet, die im Wesentlichen parallel der Durchströmungsrichtung des Luftkanals angeordnet sind. Dies können der Luftkanal oder Teilluftkanäle begrenzende Wände oder auch im Strömungsquerschnitt aufgefächert angeordnete oder einragende Wände sein.
Bei einer Ausgestaltung der Belüftungsvorrichtung sind die Funktionaloberflächen der Entfeuchtungseinrichtung in einem Umluftansaugkanal angeordnet. Dadurch kann eine Entfeuchtung der Luft im besonders energiesparenden Umluftbetrieb erreicht werden, ohne gesonderten Bauraum in einem von Frischluft und Umluft durchströmbaren Bereich zu benötigen. Dabei kann die erforderliche Geometrie zur Optimierung der Überströmung der Funktionaloberflächen durch Gestaltung des Umluftansaugkanals dargestellt werden.
Um eine besonders gute Wasserabscheidung durch lange Überströmlängen der Luft entlang der Funktionaloberflächen zu erreichen, ist bei einer Ausführung der Luftkanal, in dem die Entfeuchtungseinrichtung mindestens teilweise angeordnet ist, im Wesentlichen länglich ausgeführt.
Um ein erneutes Mitreißen von Wasser durch die vorbeiströmende Luft zu verhindern, ist bei einer Ausführung der Belüftungsvorrichtung eine Wasserablaufeinrichtung vorgesehen, die Wassersammelzonen und Ablaufkanäle aufweist. Dabei sind die Wassersammelzonen so gestaltet, dass das abtropfende Wasser durch Schwerkraft, Fahrbetriebsbeschleunigungen oder durch Überströmung mit Luft in Bereiche geführt wird, in denen ein Mitreißen des Wassers durch niedrige Überströmgeschwindigkeiten vermieden oder das Wasser direkt in Ablaufkanäle abgeführt wird. Die Ablaufkanäle führen das gesammelte Wasser nach aussen ab. Durch spezielle Querschnittsgestaltung und entsprechende Anordnung am Fahrzeug und/oder Ausstattung mit Ventileinrichtungen wird eine Rückführung von Wasser, das Eindringen von Geräuschen und eine Ansaugung von Außenluft vermieden.
Die Anordnung der Belüftungsanlage am Fahrzeug kann des Weiteren so gewählt werden, dass im Crashfall stark verblockende Elemente, wie beispielsweise eine Fahrzeugbatterie durch benachbart angeordnete Bauteile der Belüftungsanlage, wie beispielsweise einen die Entfeuchtungseinrichtung aufweisenden Luftkanal, freigehalten werden.
Eine erfindungsgemäße Belüftungsanlage ist in der Zeichnung dargestellt.
Dabei zeigen:
1 Eine Schnittdarstellung durch die Belüftungsanlage und
2 eine Darstellung einer räumlichen Ansicht auf ein Fahrzeug
1 zeigt eine Schnittdarstellung einer Belüftungsanlage 1 mit einer Schnittebene quer zur Fahrtrichtung im Bereich eines die Entfeuchtungseinrichtung 3 aufweisenden Luftkanals 2, der sich länglich von hinten nach vorne erstreckt. Der Luftkanal 2 ist unterhalb einer im Bereich eines Fahrzeugbodens mit einer Wärmeisolierung versehenen Fahrzeugstruktur 7 angeordnet, von der des Weiteren ein Schweller im Schnitt dargestellt ist.
Der Luftkanal 2 selbst ist, wie auch der Fahrzeugboden, isoliert, so dass eine die Entfeuchtung behindernde Aufheizung, bzw. eine schädliche Abkühlung der Umluft, im Inneren des Luftkanals 2 verringert oder vermieden wird.
Entlang der länglichen Erstreckung des Luftkanals 2 ist in Strömungsrichtung die Entfeuchtungseinrichtung 3 angeordnet, welche die entlang der Strömungsrichtung verlaufenden Rippen und die Wände 4 des Luftkanals 2 aufweist, welche mit Funktionaloberflächen nach dem Stenocara-Prinzip versehen sind. Die in Strömungsrichtung verlaufenden Rippen und die Wände 4 der Entfeuchtungseinrichtung 3 ermöglichen ein besonders langes Überstreichen der dort aufgebrachten Funktionalflächen mit Luft, so dass die Tropfenabscheidung aus der Luft besonders effektiv erfolgen kann.
Das abgeschiedene Wasser läuft entlang der im Wesentlichen senkrecht angeordneten Rippen und Wände 4 der Entfeuchtungseinrichtung 3 nach unten ab und wird von der als Schrägen ausgeführten Wassersammelzone 5 im mittleren unteren Bereich des Luftkanals gesammelt und dem Ablaufkanal 6 zugeführt, der das Wasser aus der Entfeuchtungseinrichtung 3 nach außen abführt. Der im Schnitt dargestellte Ablaufkanal 6 erstreckt sich dabei nicht unbedingt über die gesamte längliche Erstreckung des Luftkanals 2 sondern kann in vorteilhafter Weise an einzelnen, tiefer liegenden Stellen, beispielsweise an zwei Endbereichen des Luftkanals 2 als Bohrung oder Schacht vorgesehen sein.
In seitlicher Anordnung ist der Luftkanal 2 zwischen dem Schweller der Fahrzeugstruktur 7 und einer Antriebsbatterie 8 untergebracht, so dass in einem Crashfall bei seitlichem Aufprall die stark verblockende Fahrzeugbatterie 8 durch die Energie verzehrenden Eigenschaften des daneben verlaufenden Luftkanals 2 freigehalten und geschützt wird.
2 zeigt eine räumliche Darstellung eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Belüftungsanlage 1. Diese weist unter anderem eine im Cockpitbereich des Fahrzeugs angeordnete Klimatisierungseinheit, sowie einen Umluftansaugkanal 2 auf, der im Heckbereich des Fahrzeugs Luft ansaugt und entlang des Fahrzeugbodens der Klimatisierungseinheit zuführt. Dadurch weist der Luftkanal 2 eine zur Entfeuchtung besonders vorteilhafte längliche Erstreckung auf und sorgt durch die Entnahme der Luft im Heckbereich für eine vollständige Durchströmung der Fahrzeugkabine. Die getrocknete Umluft kann somit auch auf die hinteren Scheiben des Fahrzeugs wirken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19900846 B4 [0002]

Claims

Belüftungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer Entfeuchtungseinrichtung zum Trocknen von Luft dadurch gekennzeichnet, dass die Entfeuchtungseinrichtung (3) Funktionaloberflächen nach dem Stenocara-Prinzip aufweist.
Belüftungsvorrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfeuchtungseinrichtung (3) in einem Luftkanal (2) angeordnet ist.
Belüftungsvorrichtung nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfeuchtungseinrichtung (3) mindestens eine mit einer Funktionaloberfläche nach dem Stenocara-Prinzip versehene Wand (4) aufweist, wobei diese Wand (4) im Wesentlichen entlang der Durchströmungsrichtung des Luftkanals (2) angeordnet ist.
Belüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfeuchtungseinrichtung (3) in einem Umluft-Ansaugkanal angeordnet ist.
Belüftungsvorrichtung nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (2) eine im Wesentlichen längliche Erstreckung aufweist.
Belüftungsanlage nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfeuchtungseinrichtung (3) mit einer Wasserablaufeinrichtung (5, 6) versehen ist, die Sammelzonen (5) und Ablaufkanäle (6) aufweist.