-
Die Erfindung betrifft eine Dachbelüftungsvorrichtung für ein Dach eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
-
Aus dem Stand der Technik sind bereits Lüftungssysteme bekannt, welche zur Kühlung beziehungsweise Erwärmung eines Insassen genutzt werden können. Diese Belüftungssysteme befinden sich beispielsweise an einem Amaturenbrett des Kraftfahrzeugs und können über Luftaustrittsöffnungen dann wiederum individuell einen Nutzer auf einem jeweiligen Sitzelement beispielsweise kühlen.
-
Die
DE 3 625 681 A1 beschreibt eine Anordnung zur Belüftung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit einer Luftströmung von der Frontscheibe zu einem Zwischenraum zwischen dem Fahrzeugdach und einer Dachverkleidung, die mit Öffnungen versehen ist und mit Mitteln zur Leitung der Luftströmung, wobei in einem zentralen Bereich der Frontscheibe ein wandungsloser Luftströmungskanal vorgesehen ist, dem eine von einer Scheibenheizung getrennte Luftaustrittsdüse für die kompakte gebündelte, turbulenzarme Luftströmung wenigstens annähernd parallel zur Frontscheibe zugeordnet ist, vor dem Zwischenraum ist ein Einbindungstrichter angeordnet, dessen dem Lüftungsströmungskanal zugewandte Öffnung etwa dem Querschnitt des Luftströmungskanals entspricht, der Zwischenraum ist wenigstens teilweise als Druckraum gestaltet, der zur Heckscheibe hin im Wesentlichen geschlossen ist.
-
Gemäß der
DE 3 714 223 C1 ist eine Anordnung zur Luftführung in Fahrzeugräumen mit Einleitung aufbereiteter Außenluft über die Fahrzeugdecke offenbart, wobei individuell zugeordnete und zu deren Sitzflächen im Wesentlichen konkrete Austrittsöffnungen in der Fahrzeugdecke, durch die die Zuluft senkrecht auf die jeweilige Sitzfläche gerichtet austritt, sowie durch Öffnungen zur Abführung der Raumluft unter den Fahrzeugsitzen bereitgestellt sind.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Dachbelüftungsvorrichtung zu schaffen, mittels welcher äußerst komfortabel Luft in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs zu entsprechenden Sitzelementen des Kraftfahrzeugs individuell zugeführt werden kann.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Dachbelüftungsvorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch eins gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Dachbelüftungsvorrichtung für ein Dach eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer ersten Luftaustrittsöffnung, welche an dem Dach als Luftkanal ausgebildet ist und zum Zuführen von Luft zu einem ersten Sitzelement des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist und mit einer separaten zweiten Luftaustrittsöffnung, welche an dem Dach ausgebildet ist und zum Zuführen von Luft zu einem separaten zweiten Sitzelement ausgebildet ist, und mit einer Luftzuführeinrichtung, welche Luft zum Dach und somit zur ersten Luftaustrittsöffnung und zur zweiten Luftaustrittsöffnung zuführt.
-
Es ist vorgesehen, dass zwischen der Luftzuführeinrichtung und der ersten Luftaustrittsöffnung und der zweiten Luftaustrittsöffnung ein gemeinsames Lüftungsgitter ausgebildet ist, welches zum Aufstauen und Homogenisieren der Luft von der Luftzuführeinrichtung vor dem Zuführen von der Luft zu dem ersten Sitzelement und zu dem zweiten Sitzelement ausgebildet ist.
-
Insbesondere kann das Kraftfahrzeug auch mehr als zwei Sitzelemente aufweisen, wobei dann jedem Sitzelement widerum eine eigene Luftaustrittsöffnung zugewiesen ist.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist eine Säulenstruktur des Kraftfahrzeugs hohl ausgebildet und die hohle Säulenstruktur ist dazu ausgebildet, Luft über die Säulenstruktur zur Luftzuführeinrichtung zu befördern. Beispielsweise kann die Säulenstruktur als sogenannte A-Säule, B-Säule oder C-Säule ausgebildet sein. Insbesondere kann die Luftzuführeinrichtung frontseitig am Kraftfahrzeug verbaut sein, so dass über die A-Säule die Luft zur Dachbelüftungsvorrichtung gebracht werden kann. Sollte beispielsweise die Luftzuführeinrichtung heckseitig angeordnet sein, so kann über die C-Säule die Luft zum Dach befördert werden.
-
Es hat sich weiter als vorteilhaft erwiesen, wenn das Dach eine Isolationsschicht aufweist, welche die zugeführte Luft von einer Umgebung des Kraftfahrzeugs im Luftkanal thermisch isoliert. Insbesondere ist der Luftkanal somit durch das Dachblech, welches das Kraftfahrzeug zur Außenumgebung abschirmt und den Dachhimmel, welcher einen Innenraum des Kraftfahrzeugs und den Luftkanal abschirmt, umgeben, wobei eine Isolationsschicht insbesondere am Dachblech ausgebildet ist, sodass diese gegenüber den Außentemperaturen thermisch isoliert ist. Somit kann sowohl in kalten Monaten Energie gespart werden um die Luft zu erhitzen und in warmen Monaten kann Energie gespart werden um die Luft abzukühlen.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform weist eine jeweilige Luftaustrittsöffnung eine jeweilige Reguliereinrichtung zum Regulieren der austretenden Luft auf. insbesondere kann die Reguliereinrichtung beispielsweise als Klappe oder als Schieber ausgebildet sein, wodurch zuverlässig und individuell die Luft für das jeweilige Sitzelement reguliert werden kann. Insbesondere, sollte beispielsweise die Reguliereinrichtung als Schieber ausgebildet sein, so kann in Abhängigkeit der Sitzposition des Sitzelements die Luft entsprechend verteilt werden. Beispielsweise in einem zumindest teilweise autonomen, insbesondere im vollautonomen betriebenen Kraftfahrzeug können die Sitzelemente unterschiedlich angeordnet sein, beispielsweise sich gegenüberliegend angeordnet sein, sodass sich ein Insasse mit einem anderen Insassen ansehen kann, wodurch neue Sitzpositionen ebenfalls mit belüftet werden müssen. Durch die Luftregulierung kann zuverlässig dann wiederum in Abhängigkeit der Position der Sitzelemente die Luftzufuhr realisiert werden.
-
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die jeweilige Luftaustrittsöffnung als jeweilge Luftaustrittsfläche ausgebildet ist, wobei die jeweilige Luftaustrittfläche zumindest bereichsweise mit potentiellen Positionen des jeweiligen Sitzelements korrespondiert. Insbesondere ist die Luftaustrittsfläche somit großflächig ausgebildet, insbesondere größer als die Fläche des Sitzelements. Durch die Einnahme unterschiedlicher potentieller Positionen des Sitzelements kann nun auf jegliche unterschiedliche Position des Sitzelements eingegangen werden und eine entsprechende Luftzufuhr realisiert werden.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die jeweilige Luftaustrittsfläche als poröse Fläche ausgebildet. Insbesondere kann über die poröse Fläche dann die Luft aus der Luftaustrittsfläche ausströmen. Durch die Porösität kann zuverlässig ein unangenehmer Luftzug verhindert werden und gleichzeitig eine homogene Luftverteilung gegenüber den Sitzelementen realisiert werden.
-
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die erste Luftaustrittsöffnung und die zweite Luftaustrittsöffnung über eine Schottwand zumindest bereichsweise voneinander getrennt sind. Sollte beispielsweise dann wiederum lediglich ein Sitzelement belegt sein, so kann über die Schottwand eine entsprechende Luftregulierung reduziert beziehungsweise verhindert werden, da diese voneinander räumlich getrennt sind. Dadurch kann beispielsweise Energie eingespart werden, da lediglich ein Sitzelement mit Luft versorgt werden muss.
-
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die jeweilige Luftaustrittsöffnung zwischen dem Dach einen relativen Winkel zwischen null Grad und neunzig Grad aufweist. Insbesondere weist die Luftaustrittsöffnung einen relativen Winkel größer null Grad und kleiner von neunzig Grad auf. Bei einem kleinen relativen Winkel kann über die Luftaustrittsöffnung Luft besonders zugfrei zu dem jeweiligen Sitzelement befördert werden.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird die zugeführte Luft über eine Klimatisierungseinrichtung der Dachbelüftungseinrichtung aktiv gekühlt oder erhitzt und/oder entfeuchtet oder befeuchtet. Dies kann durch individuelle Einstellung an der Luftaustrittsöffnung beispielsweise eingestellt werden. Ferner kann dies zentral über eine Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs erfolgen. Ferner kann dies auch in Abhängigkeit von einer erfassten Umgebungstemperatur, einer erfassten Innenraumtemperatur sowie aktuellen und zukünftigen Wetterverhältnissen erfolgen.
-
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn eine jeweilige Luftaustrittsöffnung als Lochmuster oder als Dachschlitz ausgebildet ist. Insbesondere kann die Luftaustrittsöffnung somit eine Vielzahl von Löchern aufweisen, durch welche dann wiederum die Luft zuverlässig und zugfrei zum Sitzelement befördert werden kann. Des Weiteren kann die Luftaustrittsöffnung auch als Dachschlitz ausgebildet sein, wodurch ebenfalls der Zug reduziert werden kann.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform einer Dachbelüftungsvorrichtung;
- 2 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer Dachbelüftungsvorrichtung;
- 3 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer weiteren Ausführungsform einer Dachbelüftungsvorrichtung;
- 4 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Dachbelüftungsvorrichtung;
- 5 eine schematische Draufsicht auf eine weiteren Ausführungsform einer Dachbelüftungsvorrichtung;
- 6 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Dachbelüftungsvorrichtung;
- 7 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer weiteren Ausführungsform einer Dachbelüftungsvorrichtung;
- 8 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer Dachbelüftungsvorrichtung;
- 9 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Dachbelüftungsvorrichtung.
-
In den Figuren sind gleich oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Fig .1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs A mit einer Ausführungsform einer Dachbelüftungsvorrichtung 1. Die Dachbelüftungsvorrichtung 1 weist vorliegend zumindest eine Luftaustrittsöffnung 2 auf. Das Kraftfahrzeug A weist insbesondere zumindest einen Innenraum 3 auf. Ferner kann vorgesehen sein, dass im Innenraum 3 zumindest eine Person 4 (2) sitzen kann. Die Dachbelüftungsvorrichtung 1 weist wiederum ein Dachaußenblech 5 (2) sowie einen Dachhimmel 6 (2) auf. Ferner ist insbesondere eine Säulenstruktur 7, vorliegend insbesondere eine A-Säule gezeigt. Durch das Bezugszeichen 8 sind insbesondere die entsprechenden Strömungspfeile dargestellt. Ferner sind Luftaustrittsflächen 9 gezeigt. Des Weiteren kann die Dachbelüftungsvorrichtung 1 eine Isolationsschicht 10 aufweisen. Ferner ist ein Luftkanal 11 (2), Klappen als Regulierungseinrichtung 12, eine Schottwand 13 sowie weitere Schottwände 14 gezeigt. Ferner weist das Dachbelüftungssystem 1 insbesondere ein Lüftungsgitter 15 auf. Ferner sind Sitzelemente 16 (2) sowie Rändelräder 17 zum Einstellen der Luftzufuhr gezeigt. Ferner kann auch vorgesehen sein, dass Dachschlitze 18 (4) gezeigt sind. Ferner sind dann wiederum weitere Strömungspfeile 19 gezeigt. Es kann ferner auch ein Dachluftauslass 20 für Glasdächer 21 (5 und 6), sowie Glasdächer 21, ein Dachverdampfer 22, Dachgebläse 23, Dachansaugöffnung 24 (7 und 8), einen Schieber 25 (9), eine lokale Ausblasung 26 sowie Sitzzonen 27 gezeigt werden. Ferner ist eine Luftzuführeinrichtung 28 gezeigt.
-
Insbesondere ist somit eine Dachbelüftungsvorrichtung 1 für das Kraftfahrzeug A, welches als Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder Van ausgebildet sein kann, vorgeschlagen. Zur Nutzung des Kraftfahrzeugs A beispielswese bei sommerlichen Außentemperaturen, kann zum einen das Dachselbst durch Kaltluft gekühlt werden und Strahlungskälte an einen Insassen 4 abstrahlen und zum anderen kann Kaltluft diffus an der Dachfläche in den Innenraum 3 zur Kühlung der Insassen 4 einblasen werden.
-
Durch die Dachbelüftungsvorrichtung 1 kann die Kälteleistung gezielt und zugfrei an einen Insassen 4 gebracht werden, wodurch der Kälteleistungsbedarf gesenkt werden kann und die Reichweite von beispielsweise einem Elektrofahrzeug erhöht beziehungsweise ein Verbrauch von verbrennungsmotorischen Kraftfahrzeugen A gesenkt werden kann. Der thermische Komfort kann verbessert werden und darüberhinaus eignet sich die Dachbelüftungsvorrichtung 1 zur Klimatisierung der Insassen 4 bei unterschiedlichen Sitzpositionen, wie beispielsweise relaxed seating, Liegeposition, swivel, was bedeutet eine leich gedrehte Sitzposition zur besseren Kommunikation der Insassen 4, oder opposite seating, bei teil- oder hochautomatisierten Kraftfahrzeugen A. Dies wird dadurch erreicht, dass abhängig von der Sitzposition unterschiedliche Luftaustrittsflächen 9 am Dach mit Kühlluft beaufschlagt werden.
-
Die 1 zeigt dabei insbesondere eine Draufsicht der Dachbelüftungsvorrichtung 1, durch die bei beispielsweise sommerlichen Außentemperaturen durch verschiedene Dachluftauslässe, insbesondere Luftaustrittsöffnungen 2, Kühlluft, in den Innenraum 3 zur Klimatisierung der Insassen 4 zugeführt wird. Die Kühlluft wird beispielsweise über die Säulenstruktur 7 dem zwischen dem Dachhimmel 6 und dem Dachaußenblech 5 ausgebildeten Luftkanal 11 der Dachbelüftungsvorrichtung 1 zugeführt, wird dann durch die Aufstauwirkung des Lüftungsgitters 15 homogenisiert und gleichmäßig über die Dachbreite verteilt, durchströmt dann den Luftkanal 11 großflächig und wird dann durch im Dachhimmel 6 befindliche Luftaustrittsöffnungen 2 dem Innenraum 3 zugfrei zugeführt.
-
Durch die großflächige Durchströmung der Dachbelüftungsvorrichtung 1 wird gleichzeitig der Dachhimmel 6 gekühlt. Um Verluste nach außen möglichst gering zu halten, ist unter dem Dachaußenblech 5 die Isolationsschicht 10 angebracht. Die Luftaustrittsöffnungen 2 sind räumlich den Luftaustrittsflächen 9 am Dachhimmel 6 zugeordnet, die zu den Sitzzonen 27, in denen sich die Sitzelemente 16 des Innenraums 3 befinden, räumlich korrespondieren, sodass jedes Sitzelement 16 individuell aus der jeweiligen Luftaustrittsfläche 9 mit Kaltluft versorgt werden kann. Mithilfe der Schottwand 13, die gleichzeitig zur Versteifung des Dachhimmels 6 dienen kann, kann eine links/rechts Trennung der Dachbelüftung realisiert werden, wodurch zwei Zonen des Innenraums 3, namentlich die linke und die rechte Fahrzeughälfte, autark voneinander klimatisiert werden können. Befinden sich zum Beispiel Insassen 4 in einer linken Fahrzeughälfte, kann die Kaltluftzufuhr über die rechte A-Säule in die rechte Dachhälte reduziert oder ganz abgeschaltet werden, um zusätzliche Kälteleistung zu sparen. Eine vierzonige Belüftung der vier Fahrzeugzonen vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts kann beispielsweise durch im Dachbelüftungsvorrichtung 1 angeordnete Regulierungseinrichtungen 12 im Zusammenspiel mit den weiteren Schottwänden 14, an denen diese drehbar gelagert sind, realisiert werden, wobei die Luftzufuhr durch die Luftaustrittsflächen 9, unter denen sich kein Insasse 4 befindet, durch Schließung beziehungsweise Abdrosselung der entsprechenden Regulierungseinrichtungen 12 unterbunden oder reduziert werden kann, wodurch eine sitzplatzbelegungsabhängige Klimatisierung realisiert werden und dadurch ebenfalls der Kälteleistungsbedarf weiter reduziert und die Reichweite für Elektrofahrzeuge erhöht werden kann. Des Weiteren können die Luftaustrittsöffnungen 2 durch einen porösen, luftdurchlässigen Dachhimmel 6 im Bereich der Luftaustrittsflächen 9 realisiert werden.
-
Anstatt durch die A-Säule kann bei Vorhandensein einer Heckklimaanlage auch Kaltluft über die C-Säule dem Luftkanal 11 der Dachbelüftungsvorrichtung 1 zugeführt werden.
-
Bei einer anderen Ausführungsvariante können die Luftaustrittsöffnungen 2 anstatt in einer Lochmusterausführung auch als einzelne, lange Dachluftschlitze 18 ausgeführt sein, wie dies in den 3 und 4 dargestellt ist. Zudem können diese für eine noch weiter verbesserte zugfreie indirekte Belüftung 19 der Insassen 4, anstatt lotrecht, auch schräg in den Dachhimmel 6 eingearbeitet sein, was insbesondere in der 4 dargestellt ist. Bei Kraftfahrzeugen A mit Glasdächern 21 wird im Sinne der erfindungsgemäßen Idee die im Luftkanal 11 der Dachbelüftungsvorrichtung 1 strömenden Luft durch vor den Glasdächern 21 liegende Dachluftauslässe 20 parallel zu diesen im Fahrzeuginnenraum eingeblasen, was insbesondere in den 5 und 6 dargestellt ist, um wieder ein indirekte, zugfreie Belüftung der Insassen 4 zu erreichen.
-
In einer weiteren Ausführungsvariante gemäß den 7 und 8 kann durch Luftansaugöffnungen 24 im hinteren Dachbereich mittels eines oder mehrerer Dachgebläse 23 Kabinenluft angesaugt werden, in einem Dachverdampfer 22 gekühlt werden und den Luftkanal 11 der Dachbelüftungsvorrichtung 1 von hinten nach vorne durchströmen und dann wieder durch die Luftaustrittsflächen 9 den jeweiligen Sitzelementen 16 beziehungsweise Innenraumzonen zugeführt werden.
-
Zudem können über dem Dachhimmel 6 Schieber 25 mit einem bestimmten Muster von Luftdurchlässen angebracht sein, was insbesondere in der 9 dargestellt ist, wodurch die Kühlluft 26 noch gezielter zu einem Insassen 4 in einer entsprechenden Sitzposition gebracht und weiter Kälteleistung reduziert werden kann. Speziell bei Einstieg in ein in der Sonne geparkten Kraftfahrzeug A kann in diesem Fall kurzzeitig Luft mit hohen Geschwindigkeiten dem Kopfbereich des Insassen 4 lokal zugeführt werden um schnell eine Abkühlung zu erzielen.
-
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 3625681 A1 [0003]
- DE 3714223 C1 [0004]
