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Die Erfindung betrifft eine Heizung für einen Fußraum eines Kraftfahrzeugs mit wenigstens einer Infrarot-Strahlung erzeugenden Heizeinheit.
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Zur Beheizung von Kraftfahrzeugen ist es bekannt, die Abwärme des Motors zu nutzen, um Warmluft zu erzeugen, die in den Fahrgastraum geleitet werden kann. Bekannt sind überdies auch Zusatzheizungen, mit denen bestimmte Fahrzeugbereiche, beispielsweise die Windschutzscheibe oder der Fußraum beheizt werden können.
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Aus
DE 10 2013 007 267 A1 ist eine Zusatzheizung bekannt, die ein Infrarotstrahlermodul zur Abgabe gerichteter Infrarotstrahlung und eines erwärmten Luftstroms aufweist. Das Infrarotstrahlermodul umfasst insbesondere einen Infrarotemitter, einen Reflektor zur Ausrichtung der Infrarotstrahlung sowie ein Gebläse zur Erzeugung einer Luftströmung, die außen am Reflektor vorbeigeführt wird und dessen Abwärme aufnimmt. Das Infrarotstrahlermodul kann so ausgebildet und angeordnet sein, dass Infrarotstrahlung und Warmluftstrom auf ein Körperteil des Fahrzeuginsassen gerichtet sein. Alternativ kann die Infrarotstrahlung auf die Füße eines Fahrzeuginsassen gerichtet und die erwärmte Abluft in die Kanäle der Fußraumlüftung eingekoppelt werden.
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Aus
EP 2 275 304 A1 sind Heizfolien bekannt, die unter den Vordersitzen angebracht sind und deren wärmende IR-Strahlen über Umlenkspiegel in den Fußraum gelenkt werden, um diesen zu beheizen.
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Die bekannten Vorrichtungen bestrahlen den gesamten Fußraum und/oder beanspruchen erheblichen Bauraum.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fußraumheizung zu schaffen, die einerseits nur geringen Bauraum bedarf und andererseits selektiv die unteren Gliedmaßen des Fahrzeuginsassen erwärmt.
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Die Aufgabe wird mit einer Heizung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Eine Verwendung der erfindungsgemäßen Heizung ist Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 6. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Um ein Fußraumheizung zu schaffen, die einerseits nur geringen Bauraum bedarf und andererseits selektiv die unteren Gliedmaßen des Fahrzeuginsassen erwärmt, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, mehrere Heizeinheiten in Form von flach ausgebildeten LED-Infrarotstrahlern im Fußraum anzuordnen, wobei die LED-Infrarotstrahler jeweils auf unterschiedliche Partien eines Beines eines Insassen ausgerichtet sind.
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Durch die Ausrichtung der LED-Infrarotstrahler auf die zu erwärmenden Beinpartien kann ein angenehmes Wärmegefühl erzeugt werden, ohne den gesamten Fußraum erwärmen zu müssen. Entsprechend kann durch die selektive Bestrahlung bzw. Erwärmung der Beinpartien ein relativ geringer Energieeinsatz ausreichen, um ein angenehmes Wärmegefühl zu erreichen.
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Die flach ausgebildeten LED-Infrarotstrahler benötigen, insbesondere im Gegensatz zu den bekannten Infrarotröhren, nur wenig Bauraum, so dass der Fahrzeuginsasse durch die Heizeinheiten keine Einschränkung erfährt. Die LED-Infrarotstrahler können insbesondere eine Höhe von wenigen Millimetern bis wenigen Zentimetern aufweisen, bevorzugt eine Höhe von kleiner 3 cm, besonders bevorzugt eine Höhe von kleiner 1,5 cm, aufweisen.
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Die LED-Infrarotstrahler können jeweils eine oder mehrere Infrarotstrahlung emittierende LEDs (lichtemittierende Dioden) aufweisen. Der Raumwinkelbereich, in dem die LED-Infrarotstrahler die Infrarotstrahlung emittieren, kann insbesondere über eine geeignete Wahl von Art, Anzahl und Anordnung der LEDs bestimmt werden. Alternativ oder in Kombination können die LEDs eines LED-Infrarotstrahlers einzeln oder in Gruppen ansteuerbar sein, so dass der Raumwinkelbereich und/oder die abgegebene Wärmeleistung des LED-Infrarot-Strahlers variierbar sind. Je nach gewähltem Einbauort im Fußraum des Kraftfahrzeugs und typischen Abstand von der zu erwärmenden Beinpartie können unterschiedlich ausgebildete und/oder unterschiedlich ansteuerbare LED-Infrarot-Strahler vorgesehen sein, so dass eine ausreichende selektive Erwärmung der betreffenden Beinpartie erreicht werden kann, ohne jedoch eine Übererwärmung befürchten zu müssen.
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Besonders bevorzugt sind die Heizeinheiten unabhängig voneinander ansteuerbar. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass nur die Heizeinheiten angesteuert werden, die den Fußbereich, z.B. Zehen- und/oder Fersenbereich, oder den Unterschenkelbereich, z.B. Waden- und/oder Schienbeinbereich, erwärmen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Heizeinheiten jeweils an wenigstens einer den Fußraum nach oben begrenzenden Fläche angeordnet. Die den Fußraum nach oben begrenzenden Flächen bilden zusammen eine Fußraumoberseite. Die LED-Infrarotstrahler können insbesondere an der Fußraumoberseite über den betreffenden Beinpartien, z.B. Zehen, Fußrücken angeordnet sein, so dass diese von oben bzw. von vorne oben bestrahlt werden. Alternativ oder in Kombination können die LED-Infrarotstrahler an der Fußraumoberseite auch seitlich versetzt zu den Beinen bzw. den Beinpartien angeordnet sein, so dass auch seitliche oder rückwärtige Beinbereiche wie Fersen- oder Wadenbereiche bestrahlt und erwärmt werden können.
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Bei entsprechender Gestaltung des Fußraumes ist auch eine Anordnung wenigstens eines Teils der LED-Infrarotstrahler an seitlichen Begrenzungswänden des Fußraums denkbar, um eine noch bessere Erwärmung seitlicher bzw. rückwärtiger Beinbereiche zu erreichen.
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Besonders bevorzugt sind die Heizeinheiten durch Klebe- und/oder Schraubmontage im Fußraum angeordnet und elektrischen Bauteile der Heizeinheiten gegen Feuchtigkeit geschützt.
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Die Heizeinheiten sollten jeweils als separate Einheiten, d.h. einzeln gehäust, ausgebildet sein, um das Materialverhalten des Fußraums im Crash-Fall nicht negativ zu beeinflussen. Denkbar ist aber auch die Heizeinheiten in eine Art Matte zu integrieren, die an der Fußraumoberseite und/oder an seitlichen Begrenzungsflächen des Fußraums angeordnet ist. Insbesondere könnte eine derartige Matte Gruppen von in der Matte integrierten LEDs aufweisen, die den einzelnen Heizeinheiten zuordenbar sind, und die beispielsweise über in der Matte oder auf der Fußraum abgewandten Seite der Matte verlegte Leitungen angesteuert werden können. Der Schaltungsgruppe könnte optional eine weitere Heizeinheit im unteren Bereich der Sitze hinzugefügt werden, um Wärme in den Bereich der Waden abzustrahlen.
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Die erfindungsgemäße Heizung kann besonders vorteilhaft in einem Elektrofahrzeug eingesetzt werden. Zum einen ist der Energiebedarf durch die selektive Erwärmung der Beinpartien geringer als der Energiebedarf, der für eine Erwärmung des gesamten Fußraums erforderlich wäre. Zum anderen kann mit der erfindungsgemäßen Heizung auch schnell der Fußraum solcher Fahrzeuge erwärmt werden, deren Motoren weniger Abwärme erzeugen. Der Energieverbrauch bzw. die Leistungsaufnahme durch die LED-Infrarotstrahler kann insbesondere so bemessen werden, dass die Reichweite des Elektrofahrzeugs nicht nennenswert eingeschränkt wird.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezug auf die Zeichnung zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigt:
- 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizung in stark vereinfachter Darstellung
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1 zeigt in stark vereinfachter Seitenansicht einen Fußraum 11 eines Kraftfahrzeugs, der nach oben durch die Flächen 13' und 13" begrenzt wird. An den Flächen 13' und 13" sind mehrere flach ausgebildete Heizeinheiten bzw. LED-lnfrarot(IR)-Strahler 1', 1", 1''', 2', 2", 2''' angeordnet, wobei die LED-IR-Strahler 1', 1", 1''' in diesem Ausführungsbeispiel auf das strichliert angedeutete Bein 20 des Fahrzeuginsassen und die LED-IR-Strahler 2', 2", 2''' auf das zweite Bein (in 1 nicht sichtbar hinter dem strichliert angedeuteten Bein 20 befindlich) gerichtet sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind die LED-IR-Strahler 1', 1", 1''', 2', 2", 2''' jeweils von oben bzw. von schräg oben auf jeweils unterschiedliche Partien der Beine, z.B. Füße 23 oder Unterschenkel 22, gerichtet. Durch eine relativ zu den Beinen seitliche versetzte Anordnung der LED-IR-Strahler, d.h. aus der Bildebene heraus nach hinten oder nach vorne versetzt) können auch seitliche bzw. rückseitige Beinbereiche wie Fersen- oder Wadenbereich bestrahlt werden.
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Beispielhaft kann die Heizung zur Erwärmung von Zehen, Fersen- und Wadenbereich ausgebildet sein. So können beispielsweise die LED-IR-Strahler 1', 2' jeweils auf den Zehenbereich des ersten bzw. des zweiten Beines, die LED-IR-Strahler 1", 2"auf die Fersenbereiche des ersten bzw. des zweiten Beines, und die LED-IR-Strahler 1''', 2''' auf die Wadenbereiche des ersten bzw. des zweiten Beines gerichtet sein.
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In 1 sind pro Bein drei LED-IR-Strahler 1', 1", 1''', 2', 2", 2''' angedeutet, jedoch können sowohl die Gesamtzahl der LED-IR-Strahler 1', 1", 1''', 2', 2", 2''' als auch die Verteilung bezogen auf das erste bzw. zweite Bein variiert werden. Auch muss die Anordnung der jeweils einem Bein zugeordneten LED-IR-Strahler nicht symmetrisch ausgeführt sein, sondern kann an eine jeweils typische Beinstellung und/oder Position der Füße bzw. Beine, die während der Fahrt überwiegend eingenommen wird, angepasst sein. Bevorzugt sind Anzahl, Anordnung und/oder Ausrichtung der LED-IR-Strahler 1', 1", 1''' 2', 2", 2''' so gewählt, dass Partien beider Beine selektiv erwärmt werden. Bevorzugt sind die einzelnen LED-IR-Strahler 1', 1", 1''', 2', 2", 2''' gesondert und unabhängig voneinander ansteuerbar. Beispielhaft können die LED-IR-Strahler 1', 1", 1''', 2', 2", 2''' in Gruppen aktiviert bzw. angesteuert werden, um beispielsweise jeweils den linken und rechten Fuß und/oder den linken und rechten Unterschenkel zu erwärmen. Zur Ansteuerung der LED-IR-Strahler sind diese über die in 1 angedeuteten Steuerleitungen 5', 5", 5''' einzeln und/oder in Gruppen mit einer Steuereinrichtung 3 verbunden, so dass nach Wahl des Fahrzeuginsassen über ein geeignetes Eingabemittel die gewünschten Beinpartien erwärmt werden.
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Beispielhaft können als Heizung sechs LED-Infrarotstrahler mit einem Leistungsbedarf von jeweils 10 W vorgesehen sein.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Heizung besteht darin, dass die LED-Infrarotstrahler leicht zu montieren und anzuschließen sind, auch ohne dass Kabel sichtbar wären.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013007267 A1 [0003]
- EP 2275304 A1 [0004]
