DE102010051612A1

DE102010051612A1 - Wärmegedämmte Kabinenwand

Info

Publication number: DE102010051612A1
Application number: DE102010051612A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dr.-Ing. 70327 Currle; Jürgen Dipl.-Ing. 73235 Maue
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2010-11-17
Publication date: 2011-07-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine wärmegedämmte Kabinenwand eines Kraftfahrzeugs mit einer inneren Wand (3), einer äußeren Wand (2) und einer dazwischen liegenden Dämmung. Um eine verbesserte Wärmedämmung zu erreichen, weist die Dämmung einen Luftspalt (1) zwischen der inneren Wand (3) und der äußeren Wand (2) und mindestens eine Niedrigemissionsoberfläche (20, 30) an der dem Luftspalt zugewandten Seite der inneren oder äußeren Wand (2, 3) auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine wärmegedämmte Kabinenwand eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Aus dem Automobilbau sind wärmegedämmte Kabinenwände bekannt, bei denen in Hohlräumen Dämmstoffe, wie beispielsweise Schaumteile oder Ähnliches eingebracht sind. Diese Dämmstoffe haben allerdings den Nachteil, dass der Feststoffanteil einen hohen Wärmeleitwert gegenüber Luft aufweist, so dass beträchtliche Wärmemengen trotz der Dämmung transportiert werden. Zudem erhöht sich dadurch das Fahrzeuggewicht.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine wärmegedämmte Kabinenwand mit verbesserten Isolationseigenschaften und niedrigem Gewicht bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch eine wärmegedämmte Kabinenwand mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine derartige wärmegedämmte Kabinenwand weist eine innere Wand, eine äußere Wand und eine dazwischen liegende Dämmung auf, wobei die Dämmung einen Luftspalt zwischen der inneren Wand und der äußeren Wand und an mindestens einer dem Luftspalt zugewandten Seite der inneren oder äußeren Wand eine Niedrigemissionsoberfläche aufweist. Eine solche Dämmung ist deswegen besonders effektiv, weil ein besonders großer Anteil einer Wärmeübertragung an einem Luftspalt durch Übertragung von Wärmestrahlung erfolgt. Der konvektive Anteil der Wärmeübertragung ist durch die geringen Luftgeschwindigkeiten der Luft im Spalt relativ gering. Durch eine Beschichtung mit einer Niedrigemissionsoberfläche auf mindestens einer Seite des Luftspaltes kann die Übertragung von Wärmestrahlung deutlich gesenkt werden, so dass ein besonders effektives Dämmungssystem für die Kabinenwand geschaffen ist. Niedrigemissionsoberflächen sind Oberflächen, deren Material eine besonders geringe Emissionszahl aufweist. Insbesondere bei Glasscheiben sind verschiedene Beschichtungen dieser Art bekannt, wobei hier jedoch die fehlende Kratzfestigkeit problematisch ist.
Um eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung zu erreichen, ist die innere Wand von einem Innenraumverkleidungsteil gebildet, das mit einer Niedrigemissionsoberfläche ausgestattet ist. Dadurch ist eine separate innere Dämmungswand eingespart. Weiterhin kann das Innenraumverkleidungsteil vor der Montage besonders einfach und kostengünstig auf seiner dem Luftspalt zugewandten Rückseite mit einer Niedrigemissionsoberfläche ausgestattet werden.
Bei einer Ausführungsform der wärmegedämmten Kabinenwand ist die äußere Wand von einer Karosseriebeplankung gebildet, die auf ihrer dem Luftspalt zugewandten Seite mit einer Niedrigemissionsoberfläche versehen ist. Es ergibt sich somit eine besonders vorteilhafte kompakte und integrale Bauform. Eine vorteilhafterweise besonders gut gedämmte Ausführung ergibt sich, wenn beide im Luftspalt gegenüberliegende Wandflächen mit einer Niedrigemissionsoberfläche versehen sind, da dann minimale Wärmeübertragungsraten durch Wärmestrahlung erreicht werden.
Eine vorteilhafterweise nochmals verbesserte Isolationswirkung lässt sich für die wärmegedämmte Kabinenwand erreichen, wenn bei einer Ausführung im Luftspalt eine im Wesentlichen parallel zu innerer und äußerer Wand angeordnete Zwischenwand vorgesehen ist, die auf mindestens einer Seite mit einer Niedrigemissionsoberfläche versehen ist. Eine solche Zwischenwand verringert nochmals die konvektiven und strahlungsbedingten Wärmetransporte in der wärmegedämmten Kabinenwand.
Um vorteilhafterweise eine besonders steife und durch weitere Unterbindung von konvektivem Wärmetransport verbessert wärmegedämmte Kabinenwand zu schaffen, ist bei einer Ausgestaltung mindestens eine Stegwand vorgesehen, die sich von der inneren zur äußeren Wand erstreckt.
In den Figuren sind Ausführungsarten der wärmegedämmten Kabinenwand dargestellt. Aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung ergeben sich weitere vorteilhafte Ausgestaltungen. Dabei zeigen:
1 Einen Prinzipschnitt durch eine einfache Ausführung der wärmegedämmten Kabinenwand,
2 einen Prinzipschnitt entsprechend der 1 durch eine Ausführung mit einer Zwischenwand und
3 einen Prinzipschnitt entsprechend der 1 durch eine Ausführung mit einer Stegwand.
1 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße wärmegedämmte Wand mit Blickrichtung quer zu ihrer flächigen Erstreckung. Die wärmegedämmte Kabinenwand weist eine innere Wand 3 und eine äußere Wand 2 auf, zwischen denen ein Luftspalt 1 angeordnet ist.
Die äußere Wand 2 wird von einer Karosseriebeplankung eines Fahrzeugs gebildet, die auf ihrer dem Luftspalt 1 zugewandten Seite mit einer Niedrigemissionsoberfläche 20 versehen ist.
Ein gegenüber der Fahrzeugbeplankung etwas dickwandiger ausgeführtes Innenraumverkleidungsteil bildet die innere Wand 3 und weist auf der dem Luftspalt 1 zugewandten Seite eine Niedrigemissionsoberfläche 30 und auf der dem Luftspalt abgewandten Seite eine Dekorschicht 4 auf. Durch die dickwandigere Ausführung des Innenraumverkleidungsteils ist eine geringfügige Wärmedämmung erreicht, die jedoch gegenüber der Wärmedämmung im Luftspalt vernachlässigbar klein ausfällt.
An der dem Luftspalt 1 zugewandten Seite der inneren Wand 3 herrscht beispielsweise eine Temperatur T₂. An der dem Luftspalt 1 zugewandten Seite der äußeren Wand 2 herrscht dagegen eine Temperatur T₁, die aufgrund des meist metallischen Werkstoffs und der geringen Materialstärke ungefähr der Höhe der Außentemperatur entspricht, sofern keine Strahlungseffekte auftreten. Bei Strahlungsmangel, beispielsweise einer klaren Nacht, kann sich die Temperatur T₁ aber auch unter die Außentemperatur absenken, bei Solarbestrahlung jedoch auch deutlich über die Außentemperatur erhöhen.
Wärmetransporte von der inneren Wand 3 zur äußeren Wand 2 und in umgekehrter Richtung erfolgen im Weiteren entsprechend einem im Medium Luft relativ klein ausfallenden Wärmeübergangskoeffizienten α_Konv des konvektiven Anteils und eines relativ großen Strahlungsanteils mit dem Wärmeübergangskoeffizienten α_Strahl, der von den Emissionszahlen der beteiligten Oberflächen sowie deren Temperaturen T₁ und T₂ abhängt.
Um den Wärmeübergangskoeffizienten α_Strahl des Strahlungsanteils möglichst klein zu halten, sind auf den dem Luftspalt 1 zugewandten Seiten der inneren Wand 3 und der äußeren Wand 2 die Niedrigemissionsoberflächen 30 und 20 aufgebracht. Diese verringern im erheblichen Umfang einen Wärmetransport durch Wärmeabstrahlung an den sich gegenüberliegenden Oberflächen der Wände 2 und 3. Auf diese Weise kann eine besonders effektive Wärmedämmung der Kabinenwand erreicht werden.
2 zeigt einen Prinzipschnitt entsprechend der 1. Dabei ist der gleiche grundsätzliche Aufbau, wie bei der in 1 dargestellten Kabinenwand vorhanden: Eine äußere Wand 2 und eine innere Wand 3, zwischen denen ein Luftspalt 1 angeordnet ist. Die beiden Wände weisen auf ihrer dem Luftspalt 1 zugewandten Seite je eine Niedrigemissionsoberfläche 20 beziehungsweise 30 auf.
Bei dieser in 2 dargestellten Ausführungsform ist im Bereich des Luftspaltes 1 eine Zwischenwand 5 vorgesehen, die beidseitig mit einer Niedrigemissionsoberfläche 50 versehen ist. Diese Zwischenwand 5 verringert sowohl den Wärmeübergang durch Konvektion, wie auch den Wärmeübergang durch Strahlung, so dass die Wärmedämmung der Kabinenwand weiter verbessert ist.
Die Zwischenwand 5 kann als Aufdoppelung der die äußere Wand 2 bildenden Karosseriebeplankung gebildet sein. Dabei ergibt sich der Vorteil, dass eine die Niedrigemissionsoberflächen 20 und 50 bildende Beschichtung in gleicher Technologie ausgeführt sein kann, oder bei vor der Beschichtung gefügter gedoppelter Karosseriebeplankung in einem Arbeitsgang aufgebracht werden kann.
Die Zwischenwand 5 kann zur besonders kostengünstigen und einfachen Herstellung auch als Aufdoppelung der inneren Wand 3 des Innenverkleidungsteils hergestellt sein. Dabei ist eine besonders einfache Aufdoppelung eines gegenüber der Fahrzeugkarosserie kompakten Innenverkleidungsteils und besonders einfaches Fügen von Kunststoffteilen durch Verkleben oder Verschweißen von besonderem Vorteil.
3 zeigt einen Prinzipschnitt entsprechend den beiden vorangestellten Figuren, wobei wiederum der gleiche grundsätzliche Aufbau aus äußerer Wand 2, innerer Wand 3 deren Niedrigemissionsoberflächen 20 und 30 und dem dazwischen liegenden Luftspalt 1 vorhanden ist.
Das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel weist allerdings Stegwände 6 auf, welche sich quer zur flächigen Erstreckung der Kabinenwand von der äußeren Wand 2 zur inneren Wand 3 erstrecken. Diese Stegwände 6 vermindern durch Verringerung der Luftgeschwindigkeit im Spalt die Wärmeübertragung durch Konvektion. Des Weiteren dienen die Stegwände 6 der Aussteifung der Kabinenwand, da sie die äußere Wand 2 und die innere Wand 3 gegeneinander abstützen.
Über die dargestellten Ausführungsformen hinaus ist es denkbar, dass bei einer Ausgestaltung der wärmegedämmten Kabinenwand beispielsweise Stegwände 6 und eine Zwischenwand 5 vorgesehen sind, die eine eigene Baueinheit bilden, die beispielsweise als Einlegeteil montiert wird oder aber am Innenverkleidungsteil vormontiert oder gefügt wird.
Ein Anwendung der Erfindung kann auch im Zusammenhang der Wärmedämmung von Luftführungskomponenten der Heizungs- und Klimaanlage, insbesondere von Luftkanälen gesehen werden. Hierbei würde die in 1–3 bezeichnete Wand 3 der Luftkanalwand entsprechen, während die Wand 3 im Fall von Defrost- und Seitenluftkanälen der Wand der Instrumententafel, oder im Fall von Fondfußraumkanälen dem Bodenblech der Fahrzeugkarosserie entsprechen würde.

Claims

Wärmegedämmte Kabinenwand eines Kraftfahrzeugs mit einer inneren Wand, einer äußeren Wand und einer dazwischen liegenden Dämmung, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmung einen Luftspalt (1) zwischen der inneren Wand (3) und der äußeren Wand (2) und mindestens eine Niedrigemissionsoberfläche (20, 30) an der dem Luftspalt zugewandten Seite der inneren oder äußeren Wand (2, 3) aufweist.
Wärmegedämmte Kabinenwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenraumverkleidungsteil des Kraftfahrzeugs die innere Wand (3) bildet und eine Niedrigemissionsoberfläche (30) aufweist.
Wärmegedämmte Kabinenwand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Karosseriebeplankung des Kraftfahrzeugs die äußere Wand (2) bildet und eine Niedrigemissionsoberfläche (20) aufweist.
Wärmegedämmte Kabinenwand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Luftspalt (1) eine Zwischenwand (5) im Wesentlichen parallel zu innerer Wand (3) und äußerer Wand (2) vorgesehen ist, die auf mindestens einer Seite eine Niedrigemissionsoberfläche (50) aufweist.
Wärmegedämmte Kabinenwand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens eine Stegwand (6) von der inneren Wand (3) zur äußeren Wand (2) erstreckt.