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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Heizpaneel für ein Fahrzeug, das Fahrgäste durch ferne bzw. langwellige Infrarotstrahlung mit Wärme versorgt.
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HINTERGRUND
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Ein Fahrzeug weist ein Heizsystem auf, welches Konvektionswärmeübertragung unter Verwendung von Wind (Umluft) zum Erwärmen eines Innenraums des Fahrzeugs verwendet. Zusätzlich sind Heizdrähte in einem Sitz oder dergleichen vorgesehen, die Kontaktwärmeübertragung verwenden.
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Die Konvektionswärmeübertragungsmethode ist jedoch anfällig bzgl. Lärm, Vibration und Härte (NVH) in Folge der Verwendung eines Gebläses. Bei den Kontaktwärmeübertragungsverfahren spürt ein Benutzer die Wärme nur, wenn der Benutzer direkt mit dem Sitz in Kontakt gelangt, es ist aber möglich, dass der Nutzer die Wärme nur partiell empfängt.
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Das heißt, dass in einem extrem kalten Winter Teilbereiche des Nutzers, wie Hüfte und Rücken, die Wärme von dem Sitz direkt aufnehmen, die Wärme überträgt sich aber womöglich nicht auf andere Bereiche, wie Beine, und das Gesicht wird möglicherweise nicht ausreichend aufgewärmt, selbst wenn eine Wärmefunktion des Sitzes aktiviert ist. Aus diesem Grund muss bei dem Kontaktwärmeübertragungsverfahren gemeinsam das Heizsystem eingesetzt werden, das Konvektion verwendet.
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Das Heizsystem, das Konvektion verwendet, erzeugt Lärm, kalter Wind wird in den Innenraum des Fahrzeugs eingeführt in Folge von Fahrtwind und dergleichen, und die Körperabschnitte, die gegenüber einer Ventilationsrichtung von warmer Luft versetzt sind, können womöglich nicht gewärmt werden.
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Ein Innenpaneel oder dergleichen als solches, welches direkt mit einer Außenseite in Kontakt steht, wird nicht erwärmt, obwohl das konventionelle Heizsystem und ein Heizdraht eines Elements betrieben werden. Daher können die Beine oder dergleichen, die sich in der Nähe des Innenpaneels befinden, kalt bleiben, obwohl eine Heizung betätigt wird.
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Die vorstehend beschriebenen Aspekte des Stands der Technik wurden nur angeführt, um das Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung zu vereinfachen und sollten nicht als dem Stand der Technik entsprechend verstanden werden, der dem Fachmann bereits bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein in einem Fahrzeuginnenraum vorgesehenes Heizpaneel für ein Fahrzeug zum mittels ferner bzw. langwelliger Infrarotstrahlung Zuführen von Wärme zu Fahrgästen.
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Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Offenbarung können mittels der nachfolgenden Beschreibung verstanden werden und werden unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen ersichtlich werden. Es ist für den Fachmann, auf den sich die vorliegende Offenbarung bezieht, ebenfalls zu verstehen, dass sich die Ziele und Vorteile des vorliegenden erfinderischen Konzepts mittels der beanspruchten Mittel und Kombinationen derselben realisieren lassen.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Heizpaneel für ein Fahrzeug eine Heizschicht mit einer Plattenform und eine Wärmeisolierungsschicht auf, die an der Heizschicht befestigt ist. Die Heizschicht ist von einem Fahrgast in einem Innenraum des Fahrzeugs beabstandet, um Fahrgästen gegenüberzuliegen, wobei die Wärmeisolierungsschicht in Richtung des Paneels in den Innenraum ausgerichtet ist und die Heizschicht in Richtung des Fahrgasts ausgerichtet ist.
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Eine Reflexionsplatte kann zwischen der Heizschicht und der Wärmeisolierungsschicht eingeschoben sein.
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Vordere und hintere Isolierungsschichten können jeweils an vorderen und hinteren Flächen der Heizschicht befestigt sein, eine Reflexionsplatte kann an einer hinteren Fläche der hinteren Isolierungsschicht befestigt sein, und die Wärmeisolierungsschicht kann an einer hinteren Fläche der Reflexionsplatte befestigt sein.
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Die Reflexionsplatte kann ein Aluminiumpaneel mit einer glatten Oberfläche sein und kann ferne bzw. langwellige Infrarotstrahlen reflektieren, die von der Heizschicht emittiert werden.
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Eine Strahlungsabdeckung kann vor der vorderen Isolierungsschicht angeordnet sein.
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Die Strahlungsabdeckung kann aus Fasern oder Leder ausgebildet sein.
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Die Strahlungsabdeckung kann in Schwarz ausgebildet sein.
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Die Strahlungsabdeckung kann von der vorderen Isolierungsschicht um einen gewissen Abstand beabstandet sein und eine Netzform aufweisen, sodass ein Fahrgastkörper mit der vorderen Isolierungsschicht in indirektem Kontakt steht, wenn der Fahrgast gegen die Strahlungsabdeckung drückt.
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Die Heizschicht kann aus einem Kohlenstoff-Nano-Komplex ausgebildet sein.
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Eine Elektrode kann zwischen der Heizschicht und der Wärmeisolierungsschicht eingeschoben sein. Die Elektrode kann eine Mehrzahl von Anodenlinien bzw. Anodenleitungen und Kathodenlinien bzw. Kathodenleitungen aufweisen, welche die Heizschicht durchqueren, wobei die Anodenleitung und die Kathodenleitungen benachbart und beabstandet zueinander sind.
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Das Heizpaneel kann an einer Fläche eines Paneels unterhalb eines Lenkrads oder an einer Fläche eines vorderen Handschuhfachabdeckpaneels bei einem Mitfahrersitz in dem Innenraum des Fahrzeugs angebracht sein, sodass die Heizschicht beabstandet ist von und ausgerichtet ist in Richtung eines Knies eines vorderen Fahrgasts.
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Das Heizpaneel kann an einer hinteren Fläche einer Sitzlehne eines Fahrzeugsitzes in dem Innenraum des Fahrzeugs angebracht sein, sodass die Heizschicht beabstandet ist von und ausgerichtet ist in Richtung eines Knies eines hinteren Fahrgasts.
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Die Wärmeisolierungsschicht kann eine Dicke aufweisen, die identisch ist mit oder größer ist als 0,5 × eine Gesamtdicke des Heizpaneels.
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Die Heizschicht kann in einem Temperaturbereich von 50 bis 100°C gesteuert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 und 2 sind Ansichten, die einen Montagezustand eines Heizpaneels für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
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3 ist eine Explosivperspektivansicht, die das Heizpaneel für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist eine Ansicht, die eine Temperaturveränderung des Heizpaneels für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 ist eine Querschnittsansicht, die das Heizpaneel für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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6 ist ein Graph, der einen Effekt des Heizpaneels für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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7 und 8 sind Ansichten, die sich auf einen Test des Heizpaneels für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beziehen.
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BESCHREIBUNG VON SPEZIFISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Die vorliegende Offenbarung kann jedoch in unterschiedlichen Formen verkörpert sein und sollte nicht auf die nachstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt ausgelegt werden. Die Ausführungsform wird vielmehr angeführt, sodass diese Offenbarung gründlich und komplett ist und dem Fachmann den Rahmen der vorliegenden Erfindung vollständig vermittelt. Durch die Offenbarung hinweg beziehen sich gleiche Bezugszeichen über die unterschiedlichen Figuren und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hinweg auf dieselben Elemente.
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1 und 2 sind Ansichten, die einen Montagezustand eines Heizpaneels für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. 3 ist eine Explosivperspektivansicht, welche das Heizpaneel für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 4 ist eine Ansicht, die eine Temperaturveränderung des Heizpaneels für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 5 ist eine Querschnittsansicht, die das Heizpaneel für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 6 ist eine Graphik, die einen Effekt des Heizpaneels für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 7 und 8 sind Ansichten, die sich auf einen Test des Heizpaneels für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beziehen.
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Ein Heizpaneel 1000 für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine plattenförmige Heizschicht 100 und eine Wärmeisolierungsschicht 400 auf, die an der Heizschicht 100 befestigt ist. Das Heizpaneel 1000 ist an einem Paneel 10 installiert, das in einem Innenraum eines Fahrzeugs vorgesehen ist, um einem Fahrgast P gegenüberzuliegen, und zwar bei einem Punkt, der von dem Fahrgast P beabstandet ist. Das Heizpaneel 1000, welches an dem Paneel 10 in dem Innenraum installiert ist, kann so installiert sein, dass die Wärmeisolierungsschicht 400 in Richtung des Paneels 10 in den Innenraum ausgerichtet ist und die Heizschicht 100 in Richtung des Fahrgasts P ausgerichtet ist.
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1 und 2 sind Ansichten, die einen Montagezustand des Heizpaneels für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Wie in den Zeichnungen gezeigt, kann das Heizpaneel 1000 an einer Fläche des Paneels 12 unterhalb eines Lenkrads oder an einer Fläche eines vorderen Handschuhfachabdeckpaneels 14 bei einem Mitfahrersitz in dem Paneel 10 in dem Innenraum des Fahrzeugs installiert sein. Daher kann die Heizschicht 100 in Richtung eines Knies eines vorderen Fahrgasts P ausgerichtet sein bei einem Punkt, der von dem Knie des vorderen Fahrgasts P beabstandet ist.
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Zusätzlich kann das Heizpaneel 1000 an einer hinteren Fläche eines Sitzrückens 20 eines Fahrzeugsitzes in dem Paneel 10 in dem Innenraum des Fahrzeugs montiert sein, sodass die Heizschicht 100 in Richtung eines Knies eines hinteren Fahrgasts P ausgerichtet ist, bei einem Punkt, der von dem Knie des hinteren Fahrgasts P beabstandet ist.
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Durch solche Montage- bzw. Installationspositionen des Heizpaneels 1000 können Beine der Fahrgäste P in einem Totbereich der Heizung warm aufgewärmt werden. Das Heizpaneel 1000 kann aus einem flexiblen Material ausgebildet sein und eine faltbare Struktur aufweisen, um in einfacher Weise mit gebogenen Paneelen in dem Fahrzeuginneren abgestimmt zu werden.
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3 ist eine Explosivperspektivansicht, die das Heizpaneel für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 4 ist eine Ansicht, die eine Temperaturveränderung des Heizpaneels für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 5 ist eine Querschnittsansicht, die das Heizpaneel für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Heizpaneel der vorliegenden Offenbarung weist die plattenförmige Heizschicht und die Wärmeisolierungsschicht auf, die an der Heizschicht befestigt ist.
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Spezifisch kann eine Reflexionsplatte 300 zwischen der Heizschicht 100 und der Wärmeisolierungsschicht 400 eingeschoben sein und reflektiert nach hinten laufende ferne bzw. langwellige Infrarotstrahlen, sodass sich die fernen bzw. langwelligen Infrarotstrahlen nur nach vorne bewegen. Die Reflexionsschicht 300 kann ein Aluminiumpaneel mit einer glatten Oberfläche sein, um so ferne bzw. langwellige Infrarotstrahlen, die von der Heizschicht 100 emittiert werden, nach vorne zu reflektieren.
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Das Heizpaneel 1000 ist an dem Paneel 10 angebracht, das in dem Innenraum des Fahrzeugs vorgesehen ist, um dem Fahrgast P gegenüberzuliegen, bei dem Punkt, der von dem Fahrgast P beabstandet ist. Das Heizpaneel 1000 kann an dem Paneel 10 in dem Innenraum angebracht sein, sodass die Wärmeisolierungsschicht 400 in Richtung des Paneels 10 in dem Innenraum ausgerichtet ist und die Heizschicht 100 in Richtung des Fahrgasts P ausgerichtet ist.
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Vordere und hintere Isolierungsschichten 120 können jeweils an vorderen und hinteren Flächen der Heizschicht 100 befestigt sein. Die Reflexionsplatte 300 kann an einer hinteren Fläche der hinteren Isolierungsschicht 120 befestigt sein und die Wärmeisolierungsschicht 400 kann an einer hinteren Fläche der Reflexionsplatte 300 befestigt sein.
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Eine Strahlungsabdeckung 500 kann vor der vorderen Isolierungsschicht 120 befestigt sein. Die Strahlungsabdeckung 500 kann aus Fasern oder Leder ausgebildet sein, um so gegen einen direkten Kontakt mit dem Körper des Fahrgasts P vorzubeugen und ferne bzw. langwellige Infrarotstrahlen zweckmäßig abzustrahlen. Die Strahlungsabdeckung 500 kann schwarz ausgebildet sein, um so die fernen bzw. langwelligen Infrarotstrahlen effektiv abzustrahlen.
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Insbesondere kann die Strahlungsabdeckung 500 von der vorderen Isolierungsschicht 120 um einen gewissen Abstand beabstandet sein und eine Netzform aufweisen, sodass der Körper eines Fahrgasts nicht mit der vorderen Isolierungsschicht 120 in direktem Kontakt gelangt, wenn der Fahrgast P gegen die Strahlungsabdeckung 500 drückt. Dementsprechend kann die Sicherheit erhöht werden, und jede Masche bzw. jedes Netz der Strahlungsabdeckung 500 kann eine kleinere Größe als eine Fingerdicke aufweisen, sodass ein menschlicher Finger nicht durch die Masche gelangt.
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Zusätzlich ist eine Elektrode 140 zwischen der Heizschicht 100 und der Wärmeisolierungsschicht 400 eingeschoben. Die Elektrode 140 kann aus einer Mehrzahl von Anodenleitungen 142 und Kathodenleitungen 144 ausgebildet sein, welche die Heizschicht 100 durchdringen, und kann so angeordnet sein, dass die Anodenleitungen 142 und die Kathodenleitungen 144 zueinander benachbart sind, während sie nicht miteinander in Kontakt gelangen. Zusätzlich kann die Heizschicht 100 auch aus einem Kohlenstoff-Nano-Komplex ausgebildet sein.
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Das heißt, dass die Heizschicht 100 durch Pulver in eine dünne Platte geformt ist, so wie Kohlenstoffnanoröhren, (CNT), wobei sie eine minimale Wärmekapazität und einen vergrößerten Wärmeübertragungsbereich aufweist. Zusätzlich kann die Heizschicht 100 in Folge einer minimalen Dicke einen kompakten Aufbau aufweisen und Fluidität verleihen, um so an unterschiedlichen Oberflächen eingesetzt zu werden. Die Elektrode 140 ist mit der dünnen Heizschicht 100, die durch Pulver ausgebildet ist, gekoppelt bzw. verbunden, und die Heizschicht 100 als ein Kohlenstoff-Nano-Komplex emittiert Wärme, während in der Heizschicht 100 durch Kathoden und Anoden Strom fließt. Da die Elektrode 140 aus der Mehrzahl von Anodenleitungen 142 und Kathodenleitungen 144 ausgebildet ist und so ausgebildet ist, dass die Anodenleitungen 142 und die Kathodenleitungen 144 zueinander benachbart sind, während sie nicht miteinander in Kontakt gelangen, kann ein Gesamtbereich der Heizschicht 100 effizient genutzt werden.
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Die Wärmeisolierungsschicht 400 kann eine Dicke aufweisen, die identisch ist mit oder größer ist als 0,5 mal eine Gesamtdicke des Heizpaneels 1000. Das heißt, dass eine Wärmekapazität weiter erhöht werden kann, indem die Dicke der Wärmeisolierungsschicht 400 signifikant erhöht wird, wodurch ermöglicht wird, dass Wärme maximal in Richtung des Fahrgasts P abgestrahlt bzw. ausgestrahlt wird, ohne Übertragung der Wärme in einer Rückwärtsrichtung.
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Zusätzlich kann die Heizschicht 100 in einem Temperaturbereich von 50 bis 100°C gesteuert werden. Das heißt, dass die höchste Temperatur der Heizschicht 100 durch Einstellen bzw. Anpassen eines (nicht gezeigten) Temperatureinstellelements durch den Fahrgast P gesteuert werden kann. Dementsprechend kann die Heizschicht 100 in einem Temperaturbereich betrieben werden, der identisch ist mit oder geringer ist als zumindest 100°C, um so sicher betrieben zu werden und ausreichend Wärme abzugeben.
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4 zeigt eine Ansicht, die eine Temperaturveränderung des Heizpaneels für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in der Figur gezeigt, ist es möglich, dagegen vorzubeugen, dass Wärme durch die Reflexionsplatte nach hinten bzw. rückwärts dissipiert bzw. gestreut wird.
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6 ist eine Graphik, die einen Effekt des Heizpaneels für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Heizpaneel der vorliegenden Erfindung kann den Fahrgästen in kürzester Zeit Wärme bereitstellen, wobei sie eine ausreichende Schnellwirkung schafft, im Vergleich mit einem bestehenden Konvektionstyp-Heizsystems oder Konduktionstyp-Sitzheizer.
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7 und 8 sind Ansichten, die sich auf einen Test des Heizpaneels für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beziehen. Das Heizpaneel wird tatsächlich wie in 7 gezeigt hergestellt, und das Testergebnis des Heizpaneels wird angezeigt, wie in 8 angegeben. In 7 und 8 beziehen sich Bezugszeichen A und B auf linke und rechte Abschnitte des Heizpaneels, und eine Oberflächentemperatur und eine Kerntemperatur bei jedem Punkt von A und B sind in 8 angegeben. Es wurde festgestellt, dass die Temperatur innerhalb von einer Minute auf 70°C ansteigt und innerhalb von zwei Minuten auf 90°C ansteigt. Durch einen solchen Effekt kann daher eine Heizung den Fahrgästen schnell bereitgestellt werden.
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Gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in einem Fahrzeuginnenraum ein Heizpaneel für ein Fahrzeug vorgesehen, und daher kann eine Heizung den Fahrgästen durch ferne bzw. langwellige Infrarotstrahlung zugeführt werden
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Da das Heizen durch Strahlung anstelle von Kontakt durchgeführt wird, ist es insbesondere möglich, eine exzellente Schnellwirkung und eine hohe Erwärmung bereitzustellen.
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Da ferne bzw. langwellige Infrarotstrahlen verwendet werden, ist es zusätzlich vorteilhaft für den menschlichen Körper, und eine hohe Erwärmung kann kontinuierlich bereitgestellt werden.
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Zusätzlich wird kein Lärm generiert, da kein Gebläse oder dergleichen benötigt wird. Da das Heizpaneel gedrückt wird gegen und befestigt wird an einem Innenpaneel, kann das Paneel in einfacher Weise angebracht werden, ohne dass das Design von anderen Strukturen verändert wird. Zusätzlich ist es möglich, Missbehagen in Folge von kalten Paneelen loszuwerden, was in einem bestehenden Heizsystem nicht gelöst ist.
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Während die vorliegende Offenbarung in Bezug auf die beispielhafte Ausführungsform beschrieben worden ist, wird es für den Fachmann ersichtlich sein, dass verschiedene Abwandlungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dass der Rahmen und Sinn der Offenbarung verlassen wird, wie in den nachstehenden Ansprüchen definiert.
