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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entlüftung eines Innenraums eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug.
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Um Feuchtigkeit aus dem Innenraum eines Fahrzeugs abführen zu können und ein Beschlagen der Fahrzeugscheiben zu verhindern, ist eine Entlüftung des Fahrzeugsinnenraums notwendig. Dafür sind üblicherweise Entlüftungsöffnungen vorgesehen, die zumeist horizontal unterhalb der Heckscheibe, beispielsweise im Bereich der Hutablage, d. h. im waagerechten Bereich zwischen Heckscheibe und Rücksitzlehne, angeordnet sind. Derartige Entlüftungsöffnungen werden z. B. in der
DE 15 30 598 B1 sowie der
GB 1 024 752 A beschrieben, wobei zu berücksichtigen ist, dass Strömungspfade in Innenräumen von Fahrzeugen mit steilen Heckscheiben wie in der
GB 1 024 752 A sich deutlich von Strömungspfaden von Fahrzeugen mit geneigter Heckscheibe unterscheiden und daher unterschiedliche technische Anforderungen an eine Optimierung der Strömungspfade gestellt werden. Aus der
GB 1 026 046 A sind zudem Entlüftungsöffnungen oberhalb der Heckscheibe bekannt. Für eine ausreichende Entlüftung des Fahrzeuginnenraums ist der Querschnitt solcher Entlüftungsöffnungen jedoch oft nicht ausreichend oder die Entlüftung ist anordnungsbedingt unzureichend. Dies trifft insbesondere auf Limousinen (engl. sedan car) zu.
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Es können daher in der Innenverkleidung des Fahrzeugs, z. B. im Bereich der hintersten Fahrzeugsäule, weitere Entlüftungsöffnungen vorgesehen werden. So beschreibt die
DE 10 2016 101 578 A1 Entlüftungsöffnungen auf der Hutablage oder in einer Innenverkleidungskomponente mit verstellbaren Lamellen zum Öffnen und Schließen der jeweiligen Entlüftungsöffnung.
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Derartige Entlüftungsöffnungen in der Innenverkleidung sind jedoch sowohl aus ästhetischen Gründen als auch aus Kostengründen nachteilig. Zudem besteht oftmals die Notwendigkeit, solche Entlüftungsöffnungen in der Innenverkleidung mit Gittern abzudecken, um ein Eindringen von Fremdkörpern zu verhindern. Dies verursacht weitere Kosten und ist insbesondere beim Design von Oberklassefahrzeugen unerwünscht.
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Die
GB 1 024 752 A beschreibt eine Entlüftungsöffnung, die als Spalt seitlich neben der Heckscheibe ausgeführt ist. Durch diese Entlüftungsöffnung kann Luft aus dem Fahrzeuginnenraum direkt nach außen abgeleitet werden, wobei ein Luftstrom erzeugt wird, der auf der Heckscheibe außen abgelagerte Schmutzpartikel entfernt. Nachteilig ist hierbei die starke Geräuschentwicklung im Fahrzeuginnenraum, da Geräusche von außen über die Entlüftungsöffnung in den Fahrzeuginnenraum eindringen können. Zudem ist eine vorstehende äußere Verblendung der hinteren Fahrzeugsäule erforderlich, was sowohl aus aerodynamischen als auch aus ästhetischen Gründen unerwünscht ist, und außerdem ein Öffnen der Heckklappe behindern kann. Die in der
GB 1 024 752 A beschriebene Entlüftungsvorrichtung erfordert zudem eine nahezu senkrechte Heckscheibe, so dass diese nur für Fahrzeuge mit Steilheck, z. B. Lieferwagen, Kleinbusse, kastenförmige Kleinwagen etc., nicht jedoch für Fahrzeuge mit Stufenheck oder Schrägheck sowie Coupes nutzbar ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Möglichkeit zur Entlüftung eines Fahrzeuginnenraums bereitzustellen, mit der die vorgenannten Nachteile weitgehend vermieden werden können und die auch für Coupes und Limousinen anwendbar ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entlüftung eines Innenraums eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung weist eine im Innenraum angeordnete Entlüftungsöffnung, einen mit der Entlüftungsöffnung verbundenen Entlüftungskanal und eine mit dem Entlüftungskanal verbundene Entlüftungseinrichtung auf. Die Entlüftungsöffnung ist als Spalt zwischen einer seitlichen Begrenzung einer Heckscheibe des Fahrzeugs und einer die Heckscheibe zumindest teilweise umgebenden Innenverkleidung ausgebildet.
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Unter einem Fahrzeug kann jedes mobile Verkehrsmittel, d. h. sowohl ein Landfahrzeug als auch ein Wasser- oder Luftfahrzeug, z. B. ein Personenkraftwagen, verstanden werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fahrzeug um einen Personenkraftwagen, insbesondere um einen Personenkraftwagen mit Schrägheck oder Stufenheck, beispielsweise eine Limousine, oder ein Coupe.
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Der Innenraum des Fahrzeugs stellt die Fahrgastzelle dar, die u.a. von Fensterscheiben, d. h. einer Frontscheibe, einer Heckscheibe und mehreren Seitenscheiben, begrenzt wird. Als Heckscheibe wird dabei die rückwärtige Scheibe bezeichnet, die bei einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs den Innenraum nach hinten begrenzt. Die Heckscheibe ist bevorzugt im Wesentlichen rechteckig ausgebildet und weist folglich eine obere und eine untere Begrenzung sowie zwei seitliche Begrenzungen auf.
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Zur Belüftung und Entfeuchtung des Innenraums kann dem Innenraum Luft zugeführt werden, die beispielsweise mittels einer Klimaanlage aufbereitet sein kann. Wie üblich erfolgt die Luftzufuhr zum Innenraum über Luftzufuhröffnungen im vorderen Bereich des Innenraums, z. B. im Bereich des Armaturenbretts und/oder der Frontscheibe. Dem Innenraum zugeführte Luft durchströmt den Innenraum und wird durch ein oder mehrere Entlüftungsöffnungen wieder nach außen abgeführt. Dabei kann sich ein Strömungspfad von den Luftzuführöffnungen über die Innenseite der Frontscheibe sowie die Innenseite des Fahrzeugdachs bis zur Innenseite der Heckscheibe ausbilden. Indem die zugeführte Luft die Scheiben überströmt, wird an den Scheibenoberflächen gebildetes Kondenswasser und/oder vereistes Wasser aufgenommen und abtransportiert.
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Die Entlüftungsöffnung(en) sind über einen Entlüftungskanal mit einer Entlüftungseinrichtung, auch als Air Extractor bezeichnet, und somit mit der Umgebung verbunden. Beispielsweise kann der Entlüftungskanal von der Entlüftungsöffnung zur Entlüftungseinrichtung führen. Bevorzugt verläuft der Entlüftungskanal zwischen der Karosserie des Fahrzeugs und der Innenverkleidung.
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Die Entlüftungseinrichtung ist üblicherweise in einem Bereich des Fahrzeugs angeordnet, in dem sich bei Bewegung des Fahrzeugs, insbesondere einer Vorwärtsbewegung, ein Unterdruck ausbildet, so dass Luft durch die Entlüftungsöffnungen und den Entlüftungskanal abgesaugt wird.
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Erfindungsgemäß ist die Entlüftungsöffnung als Spalt zwischen einer seitlichen Begrenzung einer Heckscheibe des Fahrzeugs und einer die Heckscheibe zumindest teilweise umgebenden Innenverkleidung, bevorzugt der Innenverkleidung der hintersten Fahrzeugsäule, ausgebildet. Die Entlüftungsöffnung kann entlang der gesamten seitlichen Begrenzung der Heckscheibe oder lediglich entlang eines Teils der seitlichen Begrenzung der Heckscheibe oder abschnittsweise an der seitlichen Begrenzung der Heckscheibe ausgebildet sein. Vorzugsweise verläuft der Spalt parallel zur seitlichen Begrenzung der Heckscheibe. Optional können weitere Entlüftungsöffnungen vorhanden sein, z. B. im waagerechten Bereich zwischen Heckscheibe und Rücksitzlehne.
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Da der Bereich zwischen der seitlichen Begrenzung der Heckscheibe des Fahrzeugs und der die Heckscheibe zumindest teilweise umgebenden Innenverkleidung nach dem Stand der Technik abgedichtet ist oder die Heckscheibe spaltfrei an der Innenverkleidung angeordnet ist, kann die erfindungsgemäße Entlüftungsöffnung erhalten werden, indem zumindest teilweise auf die Abdichtung verzichtet wird und/oder die Heckscheibe entsprechend beabstandet zur Innenverkleidung angeordnet wird.
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Die erfindungsgemäße Entlüftungsöffnung ermöglicht vorteilhaft ein verbessertes Entfeuchten und/oder Enteisen der Heckscheibe, da der Luftströmungspfad so variiert wird, dass die Luft die Heckscheibe verstärkt anströmt und dabei vermehrt Feuchtigkeit aufnehmen und nach außen abführen kann. Dadurch kann auch die Sicherheit erhöht werden, da eine verbesserte Sicht erhalten wird.
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Außerdem stellt die erfindungsgemäße Entlüftungsöffnung eine kostengünstige Möglichkeit dar, den Entlüftungsquerschnitt insgesamt zu vergrößern. Im Gegensatz zu Entlüftungsöffnungen in der Innenverkleidung, die als separate Bauteile konstruiert und gefertigt werden und ggf. Gitter oder Netzen zur Abdeckung bedürfen, kann die erfindungsgemäße Entlüftungsöffnung ohne zusätzliche Bauteile erhalten werden.
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Darüber hinaus lässt sich die erfindungsgemäße Entlüftungsöffnung einfach und unauffällig in die Innenausstattung des Fahrzeugs einfügen, da die Entlüftungsöffnung nicht im Sichtbereich der Fahrzeugpassagiere ist. Von außen ist die Entlüftungsöffnung ebenfalls nicht oder kaum sichtbar.
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Außerdem besteht die Möglichkeit, den Querschnitt weiterer Entlüftungsöffnungen, z. B. einer im waagerechten Bereich zwischen Heckscheibe und Rücksitzlehne angeordneten Entlüftungsöffnung zu verringern, was zu einer Verringerung der in den Innenraum eindringenden Geräusche beitragen kann.
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Weiterhin ermöglicht die als seitlicher Spalt ausgebildete Entlüftungsöffnung einen zumindest teilweisen Verzicht auf seitlich an der Innenverkleidung der hintersten Fahrzeugsäule angeordnetes Schaummaterial, dass der Erhöhung der Sicherheit dient, da diese Funktion durch den Spalt ebenfalls gewährleistet ist.
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Die Anordnung der Entlüftungsöffnung verhindert zudem eine Blockierung durch Gepäck, wie es beispielsweise bei einer Entlüftungsöffnung im waagerechten Bereich zwischen Heckscheibe und Rücksitzlehne der Fall sein kann. Darüber hinaus kann der Entlüftungskanal derart, z. B. seitlich im Kofferraum, geführt sein, dass das Innere des Kofferraums im Vergleich zu einer Entlüftungsöffnung im waagerechten Bereich zwischen Heckscheibe und Rücksitzlehne nicht oder kaum beeinflusst wird. Dies ermöglicht eine Vergrößerung und verbesserte Ausgestaltung des Kofferraums.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsvarianten können als Spalt zwischen der seitlichen Begrenzung der Heckscheibe des Fahrzeugs und der die Heckscheibe zumindest teilweise umgebenden Innenverkleidung ausgebildete Entlüftungsöffnungen an beiden seitlichen Begrenzungen der Heckscheibe angeordnet sein. Jede Entlüftungsöffnung ist dabei über einen Entlüftungskanal mit einer separaten Entlüftungseinrichtung verbunden. Mit anderen Worten sind mindestens zwei Entlüftungsöffnungen rechts und links der Heckscheibe angeordnet, die jeweils über einen Entlüftungskanal mit einer Entlüftungseinrichtung verbunden sind.
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Durch beidseits der Heckscheibe angeordnete Entlüftungsöffnungen ist eine besonders gute Belüftung und Entfeuchtung sowie Enteisung der Heckscheibe möglich.
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Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann die Entlüftungseinrichtung bzw. können die Entlüftungseinrichtungen zwischen einem hinteren Stoßfänger des Fahrzeugs und einer Karosserie des Fahrzeugs angeordnet sein.
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In diesem Bereich ist ausreichend Bauraum vorhanden, so dass andere Funktionen des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt werden. Zudem kann in diesem Bereich bei einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs ein besonders geringer Druck bzw. ein hoher Unterdruck erreicht werden, so dass die Luft aus dem Innenraum zügig abgeführt werden kann. Dies kann zu einer verbesserten Klimatisierung des Innenraums und zu einer verbesserten Entfeuchtung und Enteisung der Heckscheibe beitragen.
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Gemäß weiteren Ausführungsvarianten weist ein Randbereich der Heckscheibe eine schwarze Bedruckung auf.
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Eine solche Bedruckung wird auch als „Black Ceramic“ oder „Serigraphie“ bezeichnet. Die Bedruckung kann z. B. ein siebartiges Muster darstellen. Die Bedruckung ermöglicht eine besonders gute Integration der als Spalt ausgebildeten Entlüftungsöffnung in das Design des Innenraums, da der Spalt ebenfalls schwarz erscheint.
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Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann der Spalt eine seitliche Führung eines Sonnenschutzrollos sein.
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Mit anderen Worten kann die spaltförmige Entlüftungsöffnung zur Führung eines Sonnenschutzrollos genutzt werden und insofern eine doppelte Funktion erfüllen. Eine separate Führung für das Sonnenschutzrollo ist nicht notwendig.
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Gemäß weiteren Ausführungsvarianten kann der Spalt eine Breite zwischen 3 mm und 15 mm, beispielsweise zwischen 5 mm und 10 mm, aufweisen. Die Angabe „Breite“ bezieht sich auf die Abmessung des Spalts im Wesentlichen senkrecht zur seitlichen Begrenzung der Heckscheibe.
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Vom Erfinder durchgeführte Untersuchungen ergaben, dass eine solche Breite zu einer deutlichen Verbesserung der Entfeuchtung und Enteisung der Heckscheibe führt.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung gemäß vorstehender Beschreibung. Folglich sind mit einem solchen Fahrzeug die Vorteile der Vorrichtung entsprechend verbunden.
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Unter einem Fahrzeug kann jedes mobile Verkehrsmittel, d. h. sowohl ein Landfahrzeug als auch ein Wasser- oder Luftfahrzeug, z. B. ein Personenkraftwagen, verstanden werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fahrzeug um einen Personenkraftwagen, insbesondere um einen Personenkraftwagen mit Schrägheck oder Stufenheck, beispielsweise eine Limousine, oder ein Coupe. Solche Fahrzeuge weisen eine besonders lange seitliche Begrenzung der Heckscheibe auf, so dass eine sich an der seitlichen Begrenzung der Heckscheibe erstreckende Entlüftungsöffnung besonders wirksam zu einer Verbesserung der Entfeuchtung und Enteisung der Heckscheibe beiträgt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Abbildungen und der zugehörigen Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein beispielhaftes Fahrzeug;
- 2 eine Heckscheibe des beispielhaften Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zum Entlüften des Innenraums des Fahrzeugs;
- 3 ein Entfeuchtungsmuster einer Heckscheibe eines Fahrzeugs mit einer Entlüftungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik;
- 4 ein Entfeuchtungsmuster einer Heckscheibe eines Fahrzeugs mit einer beispielhaften Entlüftungsvorrichtung; und
- 5 ein Entfeuchtungsmuster einer Heckscheibe eines weiteren Fahrzeugs mit einer beispielhaften Entlüftungsvorrichtung.
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In der 1 ist ein beispielhaftes Fahrzeug 2 dargestellt, bei dem es sich um einen Personenkraftwagen in Form einer Schräghecklimousine handelt. Das Fahrzeug 2 weist einen Innenraum 1 auf, der die Fahrgastzelle darstellt und von einer Frontscheibe, den Seitenscheiben sowie der Heckscheibe 7 begrenzt wird. Die äußere Hülle des Fahrzeugs 2 bildet die Karosserie 10. Unterhalb der Heckscheibe 7 ist an der Karosserie 10 ein Stoßfänger 9 angeordnet.
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Mit diesem Fahrzeug 2 wurde Tests zur Entlüftung des Innenraums 1 in drei unterschiedlichen Fahrzeugkonfigurationen durchgeführt.
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In einer ersten Konfiguration gemäß dem Stand der Technik (nicht dargestellt) erfolgt die Entlüftung des Innenraums 1 über eine Entlüftungsöffnung im waagerechten Bereich zwischen Heckscheibe und Rücksitzlehne, d. h. in der Hutablage oberhalb des Kofferraums.
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In einer zweiten und dritten Konfiguration des Fahrzeugs 2 erfolgt die Entlüftung mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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2 zeigt das Fahrzeug 2 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Entlüftung des Innenraums 1. Neben einer Entlüftungsöffnung im waagerechten Bereich zwischen Heckscheibe und Rücksitzlehne wie bei einem Fahrzeug gemäß dem Stand der Technik (Konfiguration 1) sind zwei weitere Entlüftungsöffnungen 3 vorhanden, die als Spalt zwischen der seitlichen Begrenzung 6 der Heckscheibe 7 und der an die Heckscheibe 7 angrenzenden Innenverkleidung 8, d. h. der Innenverkleidung 8 der hintersten Fahrzeugsäulen, ausgebildet sind. Die Breite b des Spalts betrug jeweils 9 mm. Der Gesamtquerschnitt aller Entlüftungsöffnungen 3 wurde im Vergleich zum Fahrzeug 2 gemäß dem Stand der Technik konstant gehalten. In 2 sind die Entlüftungsöffnungen 3 deutlich vergrößert dargestellt, um ihre Position kenntlich zu machen.
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Die Entlüftungsöffnungen 3 sind mit jeweils einem Entlüftungskanal 4 verbunden, der zwischen der Karosserie 10 und der Innenverkleidung 8 bis zu einer Entlüftungseinrichtung 5 verläuft, die hinter dem Stoßfänger 9 angeordnet ist. 2 zeigt lediglich den Entlüftungskanal 4 und die Entlüftungseinrichtung 5 der von hinten betrachtet linken Entlüftungsöffnung 3. Der Entlüftungskanal 4 und die Entlüftungseinrichtung 5 der von hinten betrachtet rechten Entlüftungsöffnung 3 sind entsprechend aufgebaut und angeordnet.
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Die Heckscheibe 7 weist in ihrem Randbereich eine schwarze Bedruckung 11 auf (auch in den 3 bis 5 ersichtlich). Dadurch sind die als Spalt ausgebildeten Entlüftungsöffnungen 3 kaum erkennbar, so dass sie nicht störend wirken.
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In einer dritten Konfiguration des Fahrzeugs 2 ist im Unterschied zur zweiten Konfiguration im Bereich des Übergangs von der Heckscheibe 7 zum Dach des Fahrzeugs 2 keine deutlich ausgeprägte Stufe vorhanden.
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Mit dem Fahrzeug 2 in den drei Konfigurationen wurden Standardtests zur Be- und Entlüftung des Innenraums 1 in einem Windkanal durchgeführt. Zu Beginn eines jeden Tests betrug die Umgebungstemperatur -3 °C, die Temperatur der Heckscheibe -0,5 °C, die Motoröltemperatur 5 bis 6,3 °C und die Kühlwassertemperatur 3 °C. Alle Tests wurden mit ausgeschalteter Scheibenheizung durchgeführt.
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Bei dem gemäß dem Stand der Technik ausgebildeten Fahrzeug 2 ohne die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Entlüftung des Innenraums 1, d. h. ohne spaltförmige Entlüftungsöffnung 3 zwischen Heckscheibe und hinterster Fahrzeugsäule, jedoch mit einer Entlüftungsöffnung im waagerechten Bereich zwischen Heckscheibe und Rücksitzlehne (Konfiguration 1) zeigt sich das in 3 dargestellte Entfeuchtungsmuster. Im oberen und unteren Bereich der Heckscheibe 7 erfolgt die Entfeuchtung, d. h. die Entfernung von Kondenswasser, innerhalb von 3 - 4 Minuten, während im mittleren Bereich 5 - 6 Minuten erforderlich sind. Anzumerken ist, dass der obere Bereich mit einer Entfeuchtungszeitdauer von 3 - 4 Minuten größer ist als der untere Bereich, da die zugeführte warme Luft nach oben steigt.
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Demgegenüber ist die Entfeuchtung bei einem Fahrzeug 2 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Entlüftung des Innenraums 1 deutlich verbessert, wie die 4 (zweite Konfiguration des Fahrzeugs 2) und die 5 (dritte Konfiguration des Fahrzeugs 2) zeigen.
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4 zeigt das Entfeuchtungsmuster, das mit dem Fahrzeug 2 in der zweiten Konfiguration erhalten wurde. Im Vergleich zu dem Entfeuchtungsmuster der 3 (Stand der Technik) ist der Bereich, der einer Entfeuchtungszeitdauer von 5 min bedarf, deutlich verkleinert. Insbesondere der Bereich in der Nähe der seitlichen Begrenzung 6 kann schneller entfeuchtet werden, so dass eine verbesserte Sicht durch die Heckscheibe 7, vor allem in seitlicher Richtung, erreicht wird, was die Sicherheit während Fahrmanövern erhöht.
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5 zeigt das Entfeuchtungsmuster eines Fahrzeugs 2 in der dritten Konfiguration. Dadurch, dass im Bereich des Übergangs von der Heckscheibe 7 zum Dach des Fahrzeugs 2 keine deutlich ausgeprägte Stufe vorhanden ist, werden die Strömungsverhältnisse positiv beeinflusst und die Entfeuchtungszeitdauer kann weiter verkürzt bzw. die Bereiche, die einer Entfeuchtungszeitdauer von 5 Minuten bedürfen, können verkleinert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Innenraum
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Entlüftungsöffnung
- 4
- Entlüftungskanal
- 5
- Entlüftungseinrichtung
- 6
- seitliche Begrenzung
- 7
- Heckscheibe
- 8
- Innenverkleidung
- 9
- Stoßfänger
- 10
- Karosserie
- 11
- Bedruckung
- b
- Breite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1530598 B1 [0002]
- GB 1024752 A [0002, 0005]
- GB 1026046 A [0002]
- DE 102016101578 A1 [0003]
