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Die Erfindung betrifft eine Be- und
Entlüftungsvorrichtung
für Kraftfahrzeuge
mit einem Fahrzeugdach und mindestens einer lichtdurchlässigen Seitenscheibe
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Be- und Entlüftungsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge
mit einem Fahrzeugdach sind in vielfältiger Weise bekannt. In der
US 5 672 101 A wird
eine solarbetriebene Ventilatorabdeckung zum außenseitigen Abdecken einer
dachseitigen Öffnung
gezeigt. Diese Abdeckung beinhaltet u.a. eine Öffnung, durch die ein Luftstrom
aus dem Fahrzeuginneren mittels des Ventilators nach außen geleitet
wird. Derartige Abdeckungen setzen voraus, daß eine unverschlossene Öffnung im
Dach zur Ableitung der innenseitigen Luft vorhanden ist. Desweiteren
ist ein separater Aufbau auf dem Fahrzeugdach für das Bereitstellen einer derartigen
Abdeckung notwendig, wodurch sich ein erhöhter Strömungswiderstand des fahrenden Fahrzeuges
und der Umbau des Fahrzeugdaches für das Anbringen der Abdeckung
ergibt.
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Sofern eine Öffnung im Fahrzeugdach mit
einer lichtdurchlässigen
Dachscheibe versehen ist, welche nicht von einer fahrzeug außenseitigen
Abdeckung überdeckt
wird, erwärmt
sich die fahrzeuginnenseitige Luft unterhalb einer derartigen geschlossenen
Dachscheibe durch den Einfall des Sonnenlichts überdurchschnittlich stark.
Es entsteht hier eine unangenehme Direktabstrahlung von Stauwärme im Kopfbereich
und darunter. Dies hat zur Folge, daß insbesondere großgewachsene
Personen eine unerwünschte
Aufwärmung
im Oberkörperbereich
erfahren. Dies kann als Folgen u.a. einen Schwitzeffekt und im extremen
Fall eine Beeinträchtigung
des Sehvermögens
mit sich ziehen.
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Üblicherweise
ist unterhalb der lichtdurchlässigen
Scheibe, die aus Glas oder Kunststoff bestehen kann, ein Abdeckelement,
beispielsweise ein Schiebehimmel oder eine Rollo-Anordnung, wie
. sie in
DE 195 00
367 C1 gezeigt wird, angeordnet, um es den Fahrzeugbenutzern
zu ermöglichen,
den Lichteinfall durch Abdecken der lichtdurchlässigen Scheibe zu regulieren.
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Alternativ kann die lichtdurchlässige Scheibe derart
ausgestaltet sein, daß sich
die Transmission von Licht durch die Scheibe hindurch einstellen
läßt. Zu diesem
Zweck ist es bekannt, die Scheibe beispielsweise mit einer Flüssigkristallschicht
zu versehen, deren Transparenz in Abhängigkeit von der daran angelegten
elektrischen Spannung steuerbar ist, wie es in der
DE 38 17 946 A1 gezeigt
wird. Ferner ist es bekannt, die lichtdurchlässige Scheibe mit einer elektrochromen
Beschichtung zu versehen, um die Licht-Transparenz der Scheibe durch
die angelegte Spannung zu steuern. Dies wird in der
DE 196 30 812 A1 gezeigt.
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Weiterhin tritt bei Dach- und Seitenscheiben eines
Fahrzeuges insbesondere im Winter häufig das Problem auf, daß erstens
eine stetig nachströmende, sehr
unangenehme Ausstrahlkälte
unmittelbar in der Nähe
der Scheiben entsteht und zweitens diese nur unzureichend und örtlich begrenzt
von der Innenseite aus mit Warmluft versorgt werden, die dazu dienen kann,
daß die
be schlagene oder mit Eis außenseitig bedeckte
Seitenscheibe für
den Fahrzeugbenutzer nicht durchsehbar ist oder durch eine im Armaturenbrett
angeordnete Lüfteröffnung ein
sehr starker, störender
und zugiger Luftstrom entsteht. Diese Ausführungen gelten insbesondere
auch für
die Dachscheibe, die in der Regel nicht von einem speziellen Belüftungssystem
zum Zuführen
von warmer Luft umgeben ist.
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DE 24 26 946 A1 betrifft ein Fahrzeug mit luftdurchströmtem Zwischendach
und Dachverkleidung. Das hierbei zugrunde liegende Luftzirkulationsprinzip
ist mit Luftaustrittsöffnungen
verbunden, die zum Auslassen von Luft aus einem zwischen einer Dachverkleidung
und einer Dachhaut angeordneten Zwischenraum in einen Fahrzeuginnenraum
hinein dienen, wobei die Luft im Bereich der Heckscheibe in den
Zwischenraum hineingesaugt wird. Bei dem Gegenstand der
DE 24 26 946 A1 ist
vorrangig angestrebt, ohne zusätzlichen
Heizaufwand und möglichst ohne
die Notwendigkeit des Vorsehens von Gebläsen einen erheblich verbesserten
Heizeffekt bezüglich
des Fahrgastraumes zu erreichen. Demzufolge wird eine Beheizung
des Fahrgastraumes allgemein, jedoch nicht eine gezielte Erwärmung bestimmter Fahrzeugteile,
wie beispielsweise Fahrzeugscheiben, beschrieben.
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Auch in der
DE 40 22 928 C1 , die ein
Lüfterdach
für Fahrzeuge
mit einem in der Dachhaut ausgebildeten Dachausschnitt, der mittels
eines Deckels verschließbar
ist, betrifft, ist eine gezielte Be- und Entlüftung von im Fahrzeugdach oder
im Seitenbereich angeordneten lichtdurchlässigen Scheiben nicht vorgesehen.
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Demzufolge liegt der vorliegenden
Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Be- und Entlüftungsvorrichtung
für Kraftfahrzeuge
mit mindestens einer Dachscheibe und mindestens einer Seitenscheibe zur
Verfügung
zu stellen, welche eine ausreichende Be- und Entlüftung im
Fahrzeuginneren im Bereich der Dachscheibe und wahlweise zusätzlich im
Bereich der Seitenscheiben sicherstellt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
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Kerngedanke der Erfindung ist die
Ausbildung von nahe dem Fahrzeugdach fahrzeuginnenseitig angeordneten
Luftauslaßöffnungen
eines Luftführungskanals
auch als Lufteinlaßöffnungen
des Luftführungskanals
zum wahlweisen gezielten Zu- oder Abführen von Luft zu oder von der
Innenseite mindestens einer in dem Fahrzeugdach angeordneten lichtdurchlässigen Dachscheibe,
die Anordnung mindestens eines Lüfters
innerhalb des Luftführungskanals
zum Anblasen oder Ansaugen der Luft und die Anordnung des Luftführungskanals
parallel entlang fahrzeuglängsseitigen
Rändern
der Dachscheibe. Auf diese Weise kann im Sommer, wenn sich die Luft unterhalb
der Dachscheibe aufgrund der Sonneneinstrahlung erwärmt hat
und sich demzufolge eine Stauwärme
in diesem Bereich bildet, diese mittels der Luftein- und -auslaßöffnungen
und des Luftführungskanals
mit dem Lüfter
abgeführt
werden. Somit wird die Umgebung im Bereich der Köpfe der das Fahrzeug benutzenden
Personen entlüftet.
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Demgegenüber kann im Winter gezielt
Luft, die zuvor erwärmt
worden ist, auf die Dachscheibe der Fahrzeuginnenseite geleitet
werden, so daß ein Beschlagen
und/oder Vereisen der Dachscheibe verhindert werden kann bzw. eine
zugfreie Enteisung der Dachscheibe und Seitenscheiben durchgeführt werden
kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist die Be- und Entlüftungsvorrichtung derart
ausgebildet, daß zusätzlich Luftein-
und -auslaßöffnungen
oberhalb der Seitenscheibe fahrzeuginnenseitig angeordnet sind,
die dazu dienen, flächendeckend
warme Luft über
den Luftführungskanal
mittels des mindestens einen Lüfters
auf die Innenseite der Scheitenscheiben. zu leiten. Hierdurch wird
ein Beschlagen und Vereisen der Seitenscheiben weitestgehend zugfrei
verhindert bzw. eine Enteisung der Seitenscheiben bewirkt.
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Vorzugsweise kann die aus dem Bereich
der Dachscheibe abgeführte
Warmluft mittels der Lüfters und
des Luftführungskanals
den Innenseiten der Seitenscheiben zugeführt werden. Eine derartige
Ab- und Zuführung
von Luft wird durch die Anordnung des Luftführungskanals zwischen den Längsseitenrändern der
Seitenscheiben und einem Seitenrand der Dachscheibe erreicht. Hierbei
kann die Luft auf dem Weg zwischen den dachscheibenseitigen Luftein- und -auslaßöffnungen
und den seitenscheibenseitigen Luftein- und -auslaßöffnungen innerhalb des Luftführungskanals
mittels einer Vorrichtung zum Erwärmen der Luft, insbesondere
eines PTC-Elements in Kombination mit einem Wärmetauscher, zusätzlich erwärmt werden.
Auf diese Weise ist die Bildung eines Wärmevorhangs an den Innenseiten
der Seitenscheiben sichergestellt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann
in dem Luftführungskanal
und/oder an den Luftein- und -auslaßöffnungen eine Vorrichtung zum
Abkühlen
von Luft, beispielsweise in Form eines Peltier-Kühlelements, angeordnet werden,
um während der
Sommer zeit im Bereich der Dachscheibe und/oder im Bereich der Seitenscheiben
kühlende luft
zur optimalen Klimatisierung des Fahrzeuginnenraumes zuzuführen.
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Der in dem Luftführungskanal angeordnete Lüfter ist
derart ausgebildet, daß er
durch Umkehr der Drehrichtung seines Lüfterrads oder durch Verschwenken
des Lüfters
um beispielsweise 180° Luft entweder
in das Fahrzeuginnere bläst
oder aus dem Fahrzeuginneren absaugt. Eine derartige Umstellung von
Be- auf Entlüften
des Fahrzeuginnenraumes kann ebenso durch die Anordnung von zwei
Lüftern innerhalb
des Luftführungskanals
sichergestellt werden, wobei nur einer der Lüfter entweder für die Be- oder die Entlüftung des
Fahrzeuginnenraums jeweils betrieben wird.
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Der bzw. die Lüfter sind entweder als Axiallüfter mit
einem Lüfterrad,
welches sich um eine in Längsrichtung
des Luftführungskanals
verlaufende Drehachse dreht, oder als Radiallüfter mit einem um eine in Querrichtung
des Luftführungskanals
verlaufende Drehachse drehbaren Lüfterrad ausgebildet.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können innerhalb
des Luftführungskanals
Leitschaufeln dazu angeordnet sein, daß die in dem Luftführungskanal
befindliche Luft jeweils einer Luftein- und -auslaßöffnung zugeleitet
wird. Ebenso können
die Leitschaufeln dazu dienen, die aus dem Fahrzeuginnenraum über die
Luftein- und -auslaßöffnungen
angesaugte Luft gezielt in den Luftführungskanal einzuleiten.
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Die Luftein- und -auslaßöffnungen
weisen zusätzlich
Schließeinrichtungen
auf, um einzeln oder zusammen geschlossen oder geöffnet werden
zu können.
Auf diese Weise können
beispielsweise die dem Luftführungskanal
unterseitig zugeordneten Lufteinund -auslaßöffnungen für die Seitenscheiben verschlossen
wer den, um die aus dem Bereich der Dachscheibe abgesaugte Luft über den
Luftführungskanal
fahrzeugaußenseitig
abzuleiten.
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Vorzugsweise weist die Be- und Entlüftungsvorrichtung
eine Einrichtung zum Steuern eines Luftstromes im Bereich der Dachscheibe
und/oder der Seitenscheibe durch Betätigung des/der Lüfter und der
Schließvorrichtungen
auf. Somit ist eine Koordination zwischen einem Be- und Entlüftungsvorgang und
dem Be- und Entlüftungsort,
nämlich
den zu be- bzw. entlüftenden
Dachscheiben- oder Seitenscheibenbereich, möglich. Beispielsweise kann
sowohl in dem Bereich der Dachscheibe als auch im Bereich der Seitenscheiben
warme Luft in das Fahrzeuginnere eingeleitet werden, um eine Enteisung
sowohl der Dach- als auch der Seitenscheiben zu erreichen. Alternativ
kann Stauwärmeluft
aus dem Bereich der Dachscheibe über
die dachscheibennahen Luftein- und -auslaßöffnungen in den Luftführungskanal
eingesaugt werden und nach einer Erwärmung mittels des PTC-Elements
und des Wärmetauschers
der Seitenscheibe zugeführt
werden, um dadurch eine beschlagfreie Seitenscheibe zu erhalten.
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Um zusätzlich die Erwärmung und
die Abkühlung
des innerhalb des Luftführungskanals
vorhandenen Luftstroms mit der Betätigung der Schließvorrichtungen
und den Zu- und Abführvorgängen der Luft
zu koordinieren, weist die Einrichtung zum Steuern des Luftstroms
zusätzlich
eine Steuerschaltung zum wahlweisen Ansteuern der Vorrichtungen
zum Erwärmen
und/oder Abkühlen
der Luft auf.
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Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit
der Zeichnung. Hierbei zeigen:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht von unten auf ein Fahrzeugdach
während
der Montage von Teilen der erfindungsgemäßen Be- und Entlüftungsvorrichtung;
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2 eine
schematische perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Fahrzeugdach und
Seitenscheiben und mit der erfindungsgemäßen Be- und Entlüftungsvorrichtung,
und
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3 eine
Querschnittsansicht einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Be-
und Entlüftungsvorrichtung.
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Das in 1 schematisch
dargestellte Fahrzeugdach 1 setzt sich aus lichtdurchlässigen Dachteilen
in Form von Dachscheiben 2 und einen diese Dachscheiben
umgebenden Dachrahmen 3 zusammen. Die Dachscheiben 2 sind
in dem Dachrahmen 3 entweder fest oder mittels eines Antriebs
in bekannter Weise verstellbar montiert.
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Die als Deckel ausgebildeten Dachscheiben 2 bestehen
aus einem transparenten Glas- oder Kunststoffmaterial, das in seinem
Randbereich umschäumt
und mit hier nicht dargestellten Befestigungselementen versehen
ist. Die Dachscheibe kann vorzugsweise derart ausgebildet sein,
daß die Lichtdurchlässigkeit
in den Fahrzeuginnenraum einstellbar ist.
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Ein dachscheibenunterseitig angeordnete Abdeckanordnung
in Form eines Schiebehimmels oder einer Rollo-Anordnung kann sich
bei einem Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen Be- und Entlüftungsvorrichtung
erübrigen,
so daß der
Bauraumbedarf des Fahrzeugdaches erheblich verringert werden kann.
Demzufolge steht der das Fahrzeug benutzenden Person mehr Kopffreiheit
zur Verfügung.
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Zu beiden Seiten der Dachscheiben 2 ist
jeweils ein Verkleidungsteil 5 vorgesehen, welches sich
in Fahrzeugslängsrichtung
erstreckt und einen in Längsrichtung
verlaufenden Luftführungskanal 8 und senkrecht
zu dem Luftführungskanal 8 abzweigenden
Luftein- und -auslaßöffnungen 6 und 7 aufweist. Die
Verkleidungsteile 5 werden vormontiert und können dann
bei der Endmontage in der in 1 mit Pfeilen
angedeuteten Weise am Fahrzeugdach angebracht werden.
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Die seitenscheibenseitigen Luftein-
und -auslaßöffnungen 7 sind
an der Unterseite des Verkleidungsteils 5 angebracht, um
den Innenseiten der Seitenscheiben flächendeckend Luft zu- oder abzuführen.
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Die dachseitigen Luftein- und -auslaßöffnungen
6 hingegen sind seitlich zu den Dachscheiben hingewandt, wodurch
ein Zu- und Abführen
von Luft im Bereich der Dachscheibe gezielt möglich ist.
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In 2 wird
ein Fahrzeuginnenraum mit eingebauten Verkleidungen 5 und
darin angeordneten dach- und seitenscheibenseitigen Luftein- und -auslaßöffnungen 6 und 7 zur
Be- und Entlüftung
der Bereiche der Dachscheibe und Seitenscheiben gezeigt. Das Fahrzeugdach 1 besteht
aus zwei voneinander getrennten Dachscheiben 2, die in
dem Rahmen 3 angeordnet sind. Die in Fahrtrichtung des Fahrzeuges
vorne befindliche Dachscheibe 2 ist in einem an sich bekannten
Schiebe-Hebedach angeordnet, während
die im Fondbereich des Fahrzeuges befindliche Scheibe 2 in
dem Rahmen 3 unbeweglich befestigt ist.
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Die links- und rechtsseitig verlaufenden
Verkleidungen 5 weisen jeweils zwei dachseitige Luftein- und
-auslaßöffnungen 6 auf,
wobei sich jeweils eine dachseitige Luftein- und -auslaßöffnung 6
im vorderen Bereich und jeweils eine dachseitige Luftein- und auslaßöffnung 6 im
Fondbereich des Fahrzeuges befinden.
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Zudem weisen die Verkleidungen 5 unterseitig
angeordnete seitenscheibenseitige Lufteinund -auslaßöffnungen 7 auf,
die dazu dienen, Luft den Seitenscheiben flächendeckend zuzuführen oder
von diesen abzusaugen. Für
eine effektive und flächendeckende
Bildung eines Wärmevorhangs
entlang der Innenseite der Seitenscheiben sind die Luftein- und -auslaßöffnungen 7 parallel
zu den Seitenscheiben ausgerichtet.
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Durch die zusätzliche Anordnung einer Anzahl
von Lüftungsgittern 11,
die bewegbar angeordnet sind, kann die aus dem Luftführungskanal
ausströmende
Luft in verschiedene Richtungen ausgeblasen werden. Durch Ausrichten
der Lüftungsgitter 11,
entweder von Hand oder elektrisch, kann erreicht werden, daß ein Teil
der aus der dachseitigen Luftein- und -auslaßöffnung 6 ausströmenden Luft
gegen die vorderseitige Dachscheibe 2 und ein weiterer
Teil in Richtung des Fahrersitzes 12, insbesondere in Richtung
des Kopfes eines hier nicht gezeigten Fahrers, gelenkt wird.
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Mittels hier nicht gezeigter mit
den Lüftungsgittern
verbundener Schließvorrichtungen
an den dach- und seitenscheibenseitigen Luftein- und -auslaßöffnungen 6 und 7 ist
es möglich,
für jede
Luftein- und -auslaßöffnung 6 und 7 individuell
zu bestimmen, ob ein Luftstrom austreten bzw. eingesaugt werden soll
oder nicht. Derartige Schließvorrichtungen
werden mittels einer Einrichtung zur Steuerung des Luftstroms und
der Schließvorrichtungen
betätigt.
Eine derartige Einrichtung zur Steuerung kann zentral im vorderen
Bereich des Fahrzeuges innerhalb des Armaturenbrettes angeordnet
sein.
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Die Einrichtung zur Steuerung des
Luftstroms steuert, wenn gewünscht,
nach einem vorbestimmten Programm den Luftstrom, der derart ausgerichtet
sein kann, daß er
entweder aus dem Bereich der Dachscheibe in die dachseitigen Luftein-
und -auslaßöffnungen
6 hineinführt,
um dann innerhalb des Luftführungskanals
entweder an die Luftein- und -auslaßöffnungen weitergeleitet zu
werden oder aus dem Fahrzeug herausgeleitet zu werden, oder der
in das Fahrzeuginnere über
die seitenscheibenseitigen Luftein- und -auslaßöffnungen 6 und/oder 7 hineinführt, um
eine Erwärmung
und/oder Abkühlung
des Fahrzeuginnenraumes zu erreichen.
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Eine hier nicht dargestellte Steuerschaltung steht
in Verbindung mit der Einrichtung zur Steuerung des Luftstromes
und bewirkt eine Koordination zwischen den Ent- und Belüftungsvorgängen und
den Erwärmungs-
bzw. Abkühlungsvorgängen der
Luft.
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3 zeigt
eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Be- und Entlüftungsvorrichtung.
Das Fahrzeugdach 1 beinhaltet u.a. einen als Dachscheibe
ausgebildeten Deckel 2. Der in dieser Querschnittsansicht
mittels Pfeilen dargestellte Luftstrom verläuft von dem Bereich der Dachscheibe durch
die dachseitige Luftein- und -auslaßöffnung 6 hindurch
zu einem Lüfter 10,
der die unter dem Dach angestaute Warmluft ansaugt. Der Lüfter 10 leitet den
Luftstrom unter Hinzuführung
zusätzlicher
aus dem Luftführungskanal 8 kommenden
Luft an einem Wärmetauscher
mit einem PTC-Heizelement vorbei, welches die vorbeiströmende Luft
auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt. Ein derartiger Wärmetauscher
mit einem Heizelement kann ebenso an den Luftein- und -auslaßöffnungen
6 und 7 angeordnet sein, wie es beispielsweise hier an der dachseitigen Luftein-
und -auslaßöffnung 6
gezeigt wird.
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Die Luft tritt anschließend aus
der seitenscheibenseitigen Luftein- und -auslaßöffnung 7 aus, um als
Wärmevorhang
an der Innenseite der Seitenscheibe 4 flächendeckend
zu wirken. Auf diese Weise wird warme Luft, die sich im Bereich
der Dachscheibe fahrzeuginnenseitig ansammelt, dazu verwendet, unter
nochmaliger Erwärmung
die Seitenscheiben 4 flächendeckend
zu enteisen.
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Fahrzeuginnenseitig ist zur Verkleidung
der erfindungsgemäßen Be-
und Entlüftungsvorrichtung ein
Fahrzeughimmel 13 angeordnet.
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Sämtliche
in den Anmeldungsunterlagen offenbarte Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht,
soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu
sind.
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- 1
- Fahrzeugdach
- 2
- Dachscheibe
- 3
- Dachrahmen
- 4
- Seitenscheibe
- 5
- Verkleidung
- 6
- dachseitige
Luftein- und -auslaßöffnung
- 7
- Seitenscheibenseitige
Luftein- und -auslaßöffnung
- 8
- Luftführungskanal
- 9
- Vorrichtung
zum Erwärmen
und/oder Abkühlen
der Luft
- 10.
- Lüfter
- 11
- Lüftungsgitter
- 12
- Fahrzeugsitz
- 13
- Fahrzeughimmel