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Die Erfindung betrifft ein Belüftungsmodul
für Fensterscheiben,
insbesondere eines Kraftfahrzeugs, das einen rohrförmigen Strömungskanal
aufweist, der sich entlang einer Fensterscheibe erstreckt und mit
wenigstens einer der Fensterscheibe gegenüberliegenden Austrittsöffnung,
die durch eine Oberkante und eine Unterkante begrenzt wird, versehen ist.
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Ein derartiges Belüftungsmodul
dient in erster Linie dazu, Fensterscheiben vor Beschlagen und Vereisen
zu schützen.
Zu diesem Zweck wird von einer Heizeinrichtung erwärmte Luft
durch den Strömungskanal
geleitet. Die Luft strömt
durch die Austrittsöffnung
des Strömungskanals
und trifft auf die Fensterscheibe. Ein durch Kondensation von Wasserdampf
hervorgerufenes Beschlagen oder Vereisen der Fensterscheibe wird
auf diese Weise verhindert, so daß eine gute Sicht durch die
Fensterscheibe sichergestellt ist.
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Alternativ kann durch den Strömungskanal gekühlte Luft
geleitet werden, um etwa in dem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs
ein für
die Insassen behagliches Klima zu schaffen. Die Temperatur und Menge
der durch den Strömungskanal
strömenden Luft
kann beispielsweise durch eine Klimaautomatik geregelt werden.
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Unter einem Belüftungsmodul im oben genannten
Sinne wird eine sich aus mehreren Bauteilen zusammensetzende Baugruppe
verstanden, die für sich
eine Funktionseinheit bildet und innerhalb eines Gesamtsystems ausgetauscht
werden kann.
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Ein bei einem Kraftfahrzeug Anwendung
findendes Belüftungsmodul
wird in der
EP 0 992
410 A1 beschrieben. Das bekannte Belüftungsmodul wird durch eine
Dichtung gebildet, die eine Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs
abdichtet. Die Dichtung weist zwei voneinander beabstandete Dichtlippen auf,
die an der Fensterscheibe anliegen. Ein durch die Dichtlippen und
die Fensterscheibe gebildeter Hohlraum dient als Strömungskanal,
in den erwärmte Luft
eingeleitet wird. In einer alternativen Ausgestaltung des bekannten
Belüftungsmoduls
kann zwischen den Dichtlippen eine mit Austrittsöffnungen versehene Leitung
angeordnet sein, die den eigentlichen Strömungskanal bildet.
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Als nachteilig bei dem bekannten
Belüftungsmodul
hat sich ein durch die Anordnung zwischen den Dichtlippen bedingter,
verhältnismäßig geringer
Strömungsquerschnitt
des Strömungskanals erwiesen,
der einen unzureichenden Luftdurchsatz oder störende Strömungsgeräusche auf Grund einer erforderlichen
relativ hohen Strömungsgeschwindigkeit
zur Folge haben kann. Nachteilig wirkt sich bei dem bekannten Belüftungsmodul
zudem aus, daß die
Fensterscheibe in einem vergleichsweise geringen Bereich von dem
aus dem Strömungskanal
austretenden Luftstrom überströmt wird.
Ein Freihalten der Fensterscheibe von Beschlag und Eis läßt sich daher
nur in unbefriedigendem Maße
realisieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Belüftungsmodul
der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß sich ein
vergleichsweise großer
Strömungsquerschnitt
des Strömungskanals
und ein relativ großflächiges Überströmen einer
Fensterscheibe erzielen lassen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei
einem Belüftungsmodul
mit den eingangs genannten Merkmalen in Übereinstimmung mit Anspruch
1 erfindungsgemäß vorgesehen,
daß der
Strömungskanal
in einem die Fensterscheibe aufnehmenden Schacht angeordnet und
mit einer unteren Dichtlippe versehen ist. Die Dichtlippe liegt
an der Fensterscheibe an und ist im Bereich der Unterkante angeordnet.
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Das erfindungsgemäße Belüftungsmodul beruht auf der
Erkenntnis, daß im
Inneren des die Fensterscheibe aufnehmenden Schachts genügend Bauraum
vorhanden ist, so daß sich
ein Strömungskanal mit
einem vergleichsweise großen
Strömungsquerschnitt
realisieren läßt. Der
Strömungskanal
kann dabei als separates Bauteil ausgebildet oder etwa in die Innenverkleidung
der Tür
eines Kraftfahrzeugs integriert sein. Darüber hinaus gewährleistet
das erfindungsgemäße Belüftungsmodul
ein relativ großflächiges Überströmen der
Fensterscheibe. Dies ist vor allem auf die im Bereich der Unterkante
der Austrittsöffnung
angeordnete untere Dichtlippe zurückzuführen, die ein gerichtetes Anströmen der
Fensterscheibe durch den aus der Austrittsöffnung austretenden Luftstrom
sicherstellt. Die Dichtlippe ist zweckmäßigerweise derart angeordnet,
daß der
Luftstrom im wesentlichen tangential auf die Fensterscheibe trifft, um
diese wirksam überströmen zu können.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen des
erfindungsgemäßen Belüftungsmoduls
stellen die Gegenstände
der Ansprüche
2 bis 14 dar.
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So ist es in Hinsicht auf ein günstiges
Anströmen
der Fensterscheibe von Vorteil, wenn sich die Austrittsöffnung in
einer Höhenrichtung
annähernd parallel
zur Fensterscheibe erstreckt. Der Luftstrom tritt auf diese Weise
im wesentlichen senkrecht zur Hauptströmungsrichtung in dem Strömungskanal aus
der Austrittsöffnung
aus, so daß sich
eine turbulente und damit besonders wirkungsvolle Strömung entlang
der Fensterscheibe ergibt.
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In Hinsicht auf ein gezieltes Anströmen der Fensterscheibe
ist es ferner von Vorteil, wenn sich die Unterkante auf gleicher
Höhe mit
einer Bodenfläche
des Strömungskanals
befindet. Der durch den Strömungskanal
fließende
Luftstrom kann auf diese Weise ungehindert aus der Austrittsöffnung austreten.
Als besonders vorteilhaft hat sich überdies erwiesen, wenn sich
die Oberkante in Höhenrichtung
unterhalb einer Deckenfläche
des Strömungskanals
befindet. Eine auf diese Weise oberhalb der Austrittsöffnung verbleibende
Seitenwand des Strömungskanals
trägt zum
einen zu einem großen
Strömungsquerschnitt
des Strömungskanals
bei und gewährleistet
zum anderen, daß der
aus der Austrittsöffnung austretende
Luftstrom die untere Dichtlippe beaufschlagt und damit gezielt an
die Fensterscheibe geführt
wird.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Belüftungsmoduls
ist an dem Strömungskanal
eine obere Dichtlippe befestigt, die an der Fensterscheibe anliegt
und in Höhenrichtung
von der unteren Dichtlippe beabstandet ist, wobei vorzugsweise die
obere Dichtlippe im Bereich der Oberkante angeordnet ist. Die obere
Dichtlippe unterstützt das
Anströmen
der Fensterscheibe und verhindert Strömungsverluste.
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Vorteilhafterweise ist die obere
Dichtlippe mit Durchbrüchen
versehen, durch die dem aus der Austrittsöffnung herausgetretenen Luftstrom
ermöglicht wird,
durch die obere Dichtlippe hindurch zu fließen, um oberhalb der oberen
Dichtlippe über
die Fensterscheibe zu strömen.
Weiterhin wird durch die Durchbrüche
ein Stauen der Luft zwischen der unteren Dichtlippe und der oberen
Dichtlippe vermieden und damit eine unbeeinträchtigte Zirkulation des Luftstroms
sichergestellt.
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In einer bevorzugten Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Belüftungsmoduls
sind die untere Dichtlippe und/oder die obere Dichtlippe formschlüssig mit
dem Strömungskanal
verbunden, um eine einfache Montage und kostengünstige Fertigung zu gewährleisten.
Zu diesem Zweck sind die untere Dichtlippe und/oder die obere Dichtlippe
bevorzugt mit einem Ansatzstück
versehen, das in eine hinterschnittene Nut des Strömungskanals
eingreift. Alternativ können
die untere Dichtlippe und/oder die obere Dichtlippe stoffschlüssig mit
dem Strömungskanal verbunden
sein, beispielsweise durch Coextrusion.
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In Hinsicht auf eine ausreichende
Verformungsfähigkeit
hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, die untere Dichtlippe
und/oder die obere Dichtlippe aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE)
oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) zu fertigen. Um eine
hohe Verschleißbeständigkeit
zu gewährleisten,
sind bevorzugt die Oberseite der unteren Dichtlippe und/oder die
Unter seite der oberen Dichtlippe mit einer Beschichtung versehen. Die
Beschichtung ermöglicht,
zudem die Wärmebeständigkeit
der Dichtlippen hinsichtlich eines erwärmten Luftstroms, der aus der
Austrittsöffnung
austritt, zu erhöhen.
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In Hinsicht auf eine einfache Montage
des Strömungskanals
in dem die Fensterscheibe aufnehmenden Schacht hat es sich als vorteilhaft
erwiesen, wenn der Strömungskanal
einen Flansch aufweist, der an einer Innenwand des Schachts, vorzugsweise an
einem als Armierung dienenden Träger,
befestigbar ist. Der Flansch steht vorteilhafterweise annähernd orthogonal
von dem Strömungskanal
ab und erstreckt sich vorzugsweise in Höhenrichtung. Vor allem dann,
wenn das Belüftungsmodul
in einer Seitentür
eines Kraftfahrzeugs Anwendung findet, die mit einem als Aufprallschutz
dienenden Träger
armiert ist, ermöglicht
der Flansch auf diese Weise eine günstige Anordnung des Strömungskanals
oberhalb oder unterhalb des Trägers.
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In Hinsicht auf ein gerichtetes Anströmen der Fensterscheibe
sind bevorzugt eine Vielzahl an Austrittsöffnungen vorgesehen, die jeweils
durch einen Steg voneinander beabstandet sind.
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Um der vor allem im Fahrzeugbau anzutreffenden
Leichtbauweise Rechnung zu tragen, ist in vorteilhafter Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Belüftungsmoduls
der Strömungskanal
aus Kunststoff, vorzugsweise einem thermoplastischen Elastomer gefertigt.
Der Strömungskanal
läßt sich
auf diese Weise bei ausreichender Steifigkeit vergleichsweise leichtgewichtig
ausgestalten. Darüber
hinaus ermöglicht
vor allem die Herstellung aus einem thermoplastischen Elastomer
eine variable Formgebung des Strömungskanals
und damit eine flexible Anpassung an den in dem Schacht vorhandenen
Bauraum.
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Einzelheiten und weitere Vorteile
des erfindungsgemäßen Belüftungsmoduls
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
In den das Ausführungsbeispiel
lediglich schematisch darstellenden Zeichnungen veranschaulichen
im einzelnen:
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1 eine
Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs;
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2 einen
Querschnitt entlang der Linie II in 1 und
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3 eine
perspektivische Ansicht eines rohrförmigen Strömungskanals.
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In 1 ist
ein Kraftfahrzeug 10 dargestellt, das eine mit einem Rahmen 12 versehene
Tür 11 aufweist.
Innerhalb des Rahmens 12 ist eine Fensterscheibe 13 verfahrbar
angeordnet. Wie 2 erkennen
läßt, weist
die Tür 11 zu
diesem Zweck einen Schacht 14 auf, der die Fensterscheibe 13 aufnimmt.
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Der Schacht 14 wird durch
eine Dichtung 50 abgedichtet, die an einem Flansch 19 befestigt
ist, der durch ein Außenblech 18 der
Tür 11 gebildet
wird. Die Dichtung 50 weist eine an der Fensterscheibe 13 anliegende
Dichtlippe 51 auf, die mit einer reibungsvermindernden
Beflockung 52 versehen ist. Zudem ist die etwa aus EPDM
extrudierte Dichtung 50 mit einem durch eine Verstärkungseinlage 53 armierten Befestigungsabschnitt
versehen, der eine Ausnehmung 54 aufweist, die auf den
Flansch 19 gesteckt ist. Weiterhin ist an der Dichtung 50 eine
Zierleiste 55 befestigt, die etwa aus Metall gefertigt
ist und der Dichtung 50 ein in ästhetischer Hinsicht ansprechendes
optisches Erscheinungsbild verleiht.
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Wie ferner aus 2 ersichtlich ist, weist der Schacht 14 eine
Innenwand 15 auf, die mit einem als Aufprallschutz dienenden
Träger 16 armiert
ist. An den Träger 16 ist
ein rohrförmiger
Strömungskanal 20 befestigt,
der als separates Bauteil ausgebildet ist und sich zwischen dem
Träger 16 und
einer Innenverkleidung 17 der Tür 11 entlang der Fensterscheibe 13 erstreckt.
Der aus einem thermoplastischen Elastomer gefertigte Strömungskanal 20 ist
mit einem orthogonal abstehenden Flansch 28 versehen, der
sich im eingebauten Zustand des Strömungskanals 20 annähernd in
Höhenrichtung
z erstreckt und mit Bohrungen 41 für eine die Befestigung an dem
Träger 16 bewirkende
Schraubenverbindung 40 versehen ist.
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Weiterhin ist der Strömungskanal 20 mit
einer Vielzahl an Austrittsöffnungen 21 versehen,
die der Fensterscheibe 13 gegenüberliegen und jeweils durch
einen Steg 27 voneinander beabstandet sind, wie 3 erkennen läßt. Die
Austrittsöffnungen 21 erstrecken
sich annähernd
parallel zur Fensterscheibe 13 und werden in Höhenrichtung
z durch eine Oberkante 22 und einer Unterkante 23 begrenzt.
Die Unterkante 23 befindet sich auf gleicher Höhe mit einer
Bodenfläche 25 des
Strömungskanals 20.
Die Oberkante 22 dagegen befindet sich in Höhenrichtung
z unterhalb einer Deckenfläche 26 des
Strömungskanals 20.
Eine sich zwischen der Oberkante 22 und der Deckenfläche 26 erstreckende
Seitenwand 29 schließt
den Strömungskanal 20 oberhalb der
Austrittsöffnungen 21 ab.
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Im Bereich der Unterkante 23 ist
der Strömungskanal 20 formschlüssig mit
einer unteren Dichtlippe 30 verbunden. Die untere Dichtlippe 30 weist
zu diesem Zweck ein Ansatzstück 33 auf,
das in eine hinterschnittene Nut 24 des Strömungskanals 20 eingreift.
Die aus TPE oder EPDM gefertigte untere Dichtlippe 30 liegt
an der Fensterscheibe 13 an und dichtet den Schacht 14 auf
der die Dichtung 50 gegenüberliegenden Seite der Fensterscheibe 13 ab. Zu
diesem Zweck ist die Unterseite der Dichtlippe 30 mit einer
reibungsvermindernden Beflockung 35 versehen. Auch die
Oberseite der Dichtlippe 30 kann fakultativ mit einer Beschichtung 34 versehen
sein, welche die Verschleiß-
und Wärmebeständigkeit
der Dichtlippe 30 gegenüber
einem aus den Austrittsöffnungen 21 austretenden
Luftstrom erhöht.
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Darüber hinaus kann je nach Anwendungsfall
an einem Strömungskanal 20 eine
obere Dichtlippe 31 befestigt sein, die an der Fensterscheibe 13 anliegt
und in Höhenrichtung
z von der unteren Dichtlippe 30 beabstandet ist. Wie 2 erkennen läßt, kann
die obere Dichtlippe 31 im Bereich der Oberkante 22 angeordnet
und mit Durchbrüchen 32 versehen
sein.
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Der Strömungskanal 20 und
die untere Dichtlippe 30 sowie gegebenenfalls die obere
Dichtlippe 31 bilden ein Belüftungsmodul, das vornehmlich dazu
dient, die Fensterscheibe 13 vor Vereisen und Beschlagen
zu schützen.
Zu diesem Zweck wird durch den Strömungskanal 20 ein
erwärmter
Luftstrom geleitet. Der Luftstrom tritt in einer zur Hauptströmungsrichtung
S senkrechten Querrichtung x aus den Austrittsöffnungen 21 aus dem
Strömungskanal 20 aus
und strömt über die
untere Dichtlippe 30 an die Fensterscheibe 13.
Die untere Dichtlippe 30 dient dazu, den aus den Austrittsöffnungen 21 austretenden
Luftstrom gezielt auf die Fensterscheibe 13 zu führen, wobei
der Luftstrom nahezu tangential auf die Fensterscheibe 13 trifft.
Dies wird dadurch unterstützt,
daß sowohl
die untere Dichtlippe 30 als auch ein mit der unteren Dichtlippe 30 fluchtender
Abschnitt der Bodenfläche 25 in
Querrichtung x schräg verlaufen,
wie aus 2 ersichtlich
ist. Durch das nahezu tangentiale Auftreffen des Luftstroms ist
ein großflächiges Überströmen der
Fensterscheibe 13 in Höhenrichtung
z sichergestellt. Hierzu trägt
auch bei, daß die
der Fensterscheibe 13 zugewandte Fläche der Verkleidung 17 mit
einer scharfen Abrißkante 17a versehen
ist, die vorzugsweise einen Radius von Null hat.
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In dem Fall, daß die obere Dichtlippe 31 an dem
Strömungskanal 20 befestigt
ist, erfährt
zum einen der Schacht 14 eine zusätzliche Abdichtung und zum
anderen der aus den Austrittsöffnungen 21 austretende
Luftstrom eine zusätzlich
Führung
auf die Fensterscheibe 13. Um zu verhindern, daß der Luftstrom
zwischen der unteren Dichtlippe 30 und der oberen Dichtlippe 31 gestaut
wird, sind die Durchbrüche 32 vorgesehen,
die somit zu einem großflächigen Überströmen der
Fensterscheibe 13 beitragen. Das Vorsehen der oberen Dichtlippe 31 ist
fakultativ, da die untere Dichtlippe 30 in der Regel ausreichend
ist, um eine gezielte Führung
des Luftstroms zu bewirken.
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Das zuvor beschriebene Belüftungsmodul zeichnet
sich durch einen vergleichsweise großen Strömungsquerschnitt des Strömungskanals 20 aus. Grund
hierfür
ist die Anordnung des Strömungskanals 20 in
dem Schacht 14, der zwischen dem Träger 16 und der Verkleidung 17 einen
ausreichenden Bauraum zur Verfügung
stellt. Das Belüftungsmodul
dient vornehmlich dem Freihalten der Fensterscheibe 13 von
Beschlag und Eis. In diesem Fall ist es erfor derlich, durch den
Strömungskanal 20 etwa
von einer Heizeinrichtung des Kraftfahrzeugs 10 erwärmte Luft zu
leiten. Alternativ ist es möglich,
etwa von einer Klimaautomatik des Kraftfahrzeugs 10 gekühlte Luft durch
den Strömungskanal 20 zu
leiten. Die gekühlte Luft
strömt
entlang der Fensterscheibe 13 in den Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs 10,
um ein für
die Insassen behagliches Klima zu schaffen. Nicht zuletzt tragen
in letzterem Fall die untere Dichtlippe 30 und gegebenenfalls
die obere Dichtlippe 31 zu einer Strömung der gekühlten Luft
nahe der Fensterscheibe 13 und damit zu einer die Insassen
des Kraftfahrzeugs 10 kaum beeinträchtigenden Konvektion bei.
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 11
- Tür
- 12
- Rahmen
- 13
- Fensterscheibe
- 14
- Schacht
- 15
- Innenwand
- 16
- Träger
- 17a
- Abrißkante
- 17
- Innenverkleidung
- 18
- Außenblech
- 19
- Flansch
- 20
- Strömungskanal
- 21
- Austrittsöffnung
- 22
- Oberkante
- 23
- Unterkante
- 24
- Nut
- 25
- Bodenfläche
- 26
- Deckenfläche
- 27
- Steg
- 28
- Flansch
- 29
- Seitenwand
- 30
- untere
Dichtlippe
- 31
- obere
Dichtlippe
- 32
- Durchbruch
- 33
- Ansatzstück
- 34
- Beschichtung
- 35
- Beflockung
- 40
- Schraubenverbindung
- 41
- Bohrung
- 50
- Dichtung
- 51
- Dichtlippe
- 52
- Beflockung
- 53
- Verstärkungseinlage
- 54
- Ausnehmung
- 55
- Zierleiste
- S
- Hauptströmungsrichtung
- x
- Querrichtung
- y
- Längsrichtung
- z
- Höhenrichtung