DE19703640A1 - Einsatz für Kfz-Dach - Google Patents
Einsatz für Kfz-DachInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00321—Heat exchangers for air-conditioning devices
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- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/24—Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant
- B60H1/26—Ventilating openings in vehicle exterior; Ducts for conveying ventilating air
- B60H1/262—Openings in or on the vehicle roof
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- B60H1/00007—Combined heating, ventilating, or cooling devices
- B60H1/00207—Combined heating, ventilating, or cooling devices characterised by the position of the HVAC devices with respect to the passenger compartment
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- Arrangements Of Lighting Devices For Vehicle Interiors, Mounting And Supporting Thereof, Circuits Therefore (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Einsatz für ein Kfz-Dach
nach der Gattung des Hauptanspruches.
Es ist allgemein bekannt, in Kfz-Dächern Einsätze vorzusehen, die
beweglich sein können, um beispielweise eine direkte
Frischluftzufuhr zu ermöglichen. Auch ist es bekannt,
Kfz-Dächer mit transparenten Abschnitten einzusetzen.
Weiterhin ist es bekannt, das Spektrum der
Kfz-Innenraumbeleuchtung zu beeinflussen. In der
DE-OS 43 05 796 wird beispielsweise vorgeschlagen, die
Hinterleuchtung von Displays im Kfz durch weiße und blaue
Lampen zu realisieren, die getrennt derart geregelt
werden können, daß über einen großen Bereich der
Leuchtdichte "weißes" Licht verfügbar ist und so das
Display für den Betrachter farbneutral erscheint.
Die Beeinflussung des Spektrums des Lichtes im Innenraum
bei Tage kann im wesentlichen durch die Beeinflussung des
einfallenden Außenlichtes geschehen. Dazu ist die
Windschutzscheibe nicht geeignet, da deren spektrale
Transmission vorgeschrieben ist, um das Erkennen von
Farben im Straßenverkehr nicht zu behindern. Ähnliches
gilt für die Seitenscheiben, da zumindest bis zum
B-Pfosten ebenfalls gesetzliche Vorgaben bezüglich der
spektralen Beeinflussung zu beachten sind.
Nachteilig an den bekannten Lösungen ist unter anderem,
daß technische Einzelaggregate getrennt weiterentwickelt
werden, d. h. Heizung, Kühl- und Entfeuchtungssystem
(= "Klima"), Innenbeleuchtung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des
Hauptanspruches stellt dagegen den Menschen im Fahrzeug
mit seinen Bedürfnissen in den Mittelpunkt, die
Behaglichkeit für Fahrer und Mitreisende wird maßgeblich
verbessert.
Die Erfinder haben erkannt, daß zur Verbesserung der
thermischen Behaglichkeit die umschließenden Flächen,
besonders im Kopfbereich und Oberkörperbereich
vorzugsweise temperiert werden müssen. Dazu wird der
Dachbereich mittels eines Einsatzes mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches temperiert
und ein zwangsweiser Temperaturausgleich im
Fahrzeuginnenraum erzeugt.
Dies hat die weiteren Vorteile, daß eine Fläche zur
Temperierung verwendet wird, die bislang für diese Zwecke
wenig benutzt wird, daß die Dachfläche groß ist im
Verhältnis zur Gesamtfläche des Fahrzeuginnenraums und
somit ein guter Wärmeaustausch mit der Innenraumluft bei
geringen Luftgeschwindigkeiten möglich ist sowie daß
durch den geringen räumlichen Abstand zu den Passagieren
ein großer Raumwinkel effektiv beeinflußt wird.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist, daß zur Verbesserung der Behaglichkeit für Fahrer
und Passagiere die Lichtstimmung im Fahrzeuginnenraum
beeinflußt werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der
im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
Die äußere Einstrahlung von Wärme und/oder Licht kann in
vorteilhafter Weise durch eine Flüssigkeit beeinflußt
werden, die Anteile der elektromagnetischen Strahlung im
IR- und/oder sichtbaren Bereich absorbiert.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die
Flüssigkeitsschicht als großflächiger Lichtleiter
verwendet werden kann.
Besonders vorteilhaft ist weiterhin, daß die
Beeinflussung von Temperatur und Lichtstimmung im
Fahrzeuginneren zusätzlich über die Wände selbst erfolgen
kann, die den flüssigkeitsgefüllten Hohlraum umschließen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung
dargestellt und in den nachfolgenden
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen im einzelnen
Fig. 1 ein teilweise dargestelltes Kraftfahrzeug mit
erfindungsgemäßem Einsatz,
Fig. 2 den Wärmeaustausch im Hohlraum des
erfindungsgemäßen Einsatzes durch Zufuhr und Abfuhr von
Wärme,
Fig. 3 die gezielte Absorption von IR, UV- und/oder
sichtbarer Strahlung durch Zugabe von Partikeln,
Fig. 4 den Flüssigkeitsaustausch über den Gasdruck P
zwischen Hohlraum im Dach und einem Vorratsbehälter,
Fig. 5 einen Mikrofilter in einem Bypass zum Abtrennen
bzw. Zugeben von Partikeln,
Fig. 6 die Lichtstreuung an Partikeln in der Flüssigkeit
und
Fig. 7 die Steuerung der Transmission über die den
Hohlraum umschließenden Scheiben.
Fig. 1 zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
einen Einsatz 10 im Dach eines teilweise dargestellten
Kraftfahrzeuges. Der Einsatz 10 nach Fig. 1 ist
doppelwandig, mehrwandige Ausführungsformen sind jedoch
ebenso möglich. Der Einsatz 10 nimmt einen möglichst
großen Teil der Dachoberfläche ein, wobei die Obergrenze
insbesondere von Stabilitätsgründen diktiert wird.
Durch die doppel- oder mehrwandige Ausbildung entsteht
ein Hohlraum 11, der zur Aufnahme einer Flüssigkeit 12
dient (Fig. 2).
Die Flüssigkeit 12 ist vorzugsweise eine
Wärmeträgerflüssigkeit wie sie in Kfz-Kühlsystemen
üblicherweise in Gebrauch sind, z. B. eine Mischung auf
der Basis von Wasser und einem Gefrierpunktserniedriger,
wie Ethylenglykol, im Verhältnis 1 : 1.
Die Temperatur der Wärmeträgerflüssigkeit 12 ist
regelbar, beispielsweise durch Anschluß an eine
fahrzeuginterne Klimaanlage, so daß die Dachinnenfläche
auf eine der Behaglichkeit zuträgliche
Oberflächentemperatur gehalten wird.
Es sind sowohl Wärmetransportprozesse mit als auch ohne
Phasenübergang geeignet, d. h. auch passive Systeme mit
Heat-Pipe. Aus Geräuschgründen werden in der Nähe des
Umgebungsdruckes arbeitende Systeme ohne Verdichter
bevorzugt.
Fig. 2 zeigt schematisch die Umwälzung der Flüssigkeit
12 aus dem Hohlraum 11 über eine Pumpe P. Die Flüssigkeit
12 kann dabei an einen Wärmetauscher 13 Wärme abgeben
oder von diesem Wärme aufnehmen.
In einer weiteren Ausführungsform wird der Einsatz 10
transparent ausgestaltet. In einer solchen
Ausführungsform können Temperatur und/oder Lichtstimmung
im Kfz-Innenraum durch die selektive Absorption von
elektromagnetischer Strahlung 14 im IR, UV- und/oder
sichtbaren Bereich an Partikeln 15, die der Flüssigkeit
12 zu diesem Zwecke zugegeben werden, beeinflußt werden
(Fig. 3).
Beispielsweise kann die Einstrahlung von Wärme von außen
reduziert werden, wenn die Flüssigkeit 12 Partikel 15
enthält, die im IR-Bereich ausreichend absorbieren. Die
absorbierte Energie kann über den Transport der
Flüssigkeit 12 über einen Wärmetauscher abgeführt werden.
Die Farbe und damit das Transmissionsverhalten der
Flüssigkeit 12 kann über reversible chemische oder
mechanische Prozesse gesteuert werden.
Es können beispielsweise gefärbte Flüssigkeiten 12 aus
einem Vorratsbehälter 16 in den Hohlraum 11 gepumpt
werden oder aber die Flüssigkeit 12 wird mit Hilfe des
Gasdruckes P und zweier transparenter Trennmembranen 17,
17' zwischen dem Hohlraum 11 und dem Vorratsbehälter 16
hin und her transportiert (Fig. 4). Der Flüssigkeits
transport kann über Ventile V, V' gesteuert werden.
Als Farbstoffe für die Flüssigkeit 12 eignen sich übliche
wasserlösliche Farbstoffe bestehend aus organischen
Molekülen mit chromophoren und hydrophilen Gruppen.
Mittels einer Kombination mehrerer übereinanderliegender
Hohlräume, die mit unterschiedlich gefärbten
Flüssigkeiten getrennt befüllt werden können, lassen sich
Verläufe zwischen den reinen Farben erreichen.
Nach einer weiteren Alternative wird eine Flüssigkeit 12
verwendet, mit eingelagerten, nicht gelösten
Farbstoffpartikeln, die durch Mikrofilter 18 in einer
Bypassleitung abgetrennt und bei Bedarf, z. B. durch
Umkehrung der Strömungsrichtung und entsprechende
Stellung der Ventile V wieder zugegeben werden
können (Fig. 5). Diese Partikel können in ihrem
spezifischen Gewicht derart eingestellt werden, daß sie
in der Flüssigkeit "schweben".
Die Elektroosmose bietet eine weitere Möglichkeit, die
Farbstoffmoleküle reversibel abzutrennen.
Reversible Farbgebungen lassen sich weiterhin über Redox-Pro
zesse erreichen, die z. B. durch pH-Änderungen
initiiert werden können. In den erfindungsgemäßen Einsatz
können beispielsweise elektrochrome Systeme mit leitenden
Polymeren als Redoxsystem, wie sie in der WO 90 100 265
beschrieben werden, anorganische elektrochrome Systeme
auf der Basis von Wolframtrioxid, entsprechend der
EP 0 253 713, oder eine Kombination von leitenden
Polymeren und anorganischen Redoxsystemen entsprechend
der EP 0 417 624 und der DE-PS 37 17 917 eingebracht
werden.
Eine weitere Alternative ist die Verwendung von Membranen
im Hauptstrom, deren Durchlaßverhalten gesteuert werden
kann, so daß sie in einem Zustand die Farbstoffpartikel
zurückhalten, im anderen Zustand aber durchlassen.
Derartige Membranen wurden beispielsweise auf der Basis
leitender Polymere entwickelt und in Fachzeitschriften,
z. B. in Adv. Mater., 4 (1992), Seiten 428 ff.
vorgestellt.
In einer weiteren Ausführungsform kann die
erfindungsgemäße Vorrichtung auch als großflächiger
Lichtleiter verwendet werden, mit dem das Licht der
Innenbeleuchtung, das z. B. ausgehend von punkt- oder
linienförmigen Lichtquellen 19 an den Kanten der
transparenten Dachfläche eingekoppelt, gleichmäßig über
die Fläche verteilt und durch eingelagerte Partikel 20
durch optische Streuung ausgekoppelt wird (Fig. 6).
Zusätzlich kann dieses Licht nach einer der oben
beschriebenen Alternativen in seiner Farbe beeinflußt
werden. Durch den Einsatz von Teilchen unterschiedlicher
Größen kann die Flüssigkeitsschicht auch zwischen
transparent und lichtstreuend variiert werden.
In einer anderen Variante wird die Flüssigkeit 12 nur zum
Temperieren benutzt und die Farbgebung bzw. Regelung der
optischen und IR-Transmission erfolgt durch die
transparenten Scheiben selbst, die den Hohlraum 11
umschließen. Diese können
z. B. Kunststoffolien sein, die mit elektrochromen
Schichten versehen sind, oder Folien mit eingelagerten
Flüssigkristalltröpfchen, wie sie z. B. unter dem Namen
"NCAP" bekannt sind. Eine derartige Vorrichtung mit
steuerbaren Scheiben 21 zeigt Fig. 7.
Der erfindungsgemäße Einsatz für ein Kfz-Dach ist
allgemein geeignet, die Behaglichkeit für Fahrer und
Mitreisende im Fahrzeuginnenraum zu erhöhen, indem über
eine Flüssigkeit im Hohlraum des Einsatzes Temperatur
und/oder Lichtstimmung im Fahrzeuginnenraum beeinflußt
werden.
Claims (12)
1. Einsatz für Kfz-Dach, dadurch gekennzeichnet, daß
er doppel- oder mehrwandig ausgebildet ist und daß im
Hohlraum (11) oder in den Hohlräumen, die durch die doppel- oder
mehrwandige Ausbildung entstehen, eine Flüssigkeit
(12) eingebracht ist, über die die Temperatur und/oder
Lichtstimmung im Fahrzeuginnenraum beeinflußt werden
kann.
2. Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Flüssigkeit (12) in einem geschlossenen System passiv
Wärme abgeben oder aufnehmen kann.
3. Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Flüssigkeit (12) in einem geschlossenen Kreislauf
umgewälzt wird und an einen Wärmetauscher (13) Wärme
abgeben oder von diesem aufnehmen kann.
4. Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß er transparent ist.
5. Einsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Flüssigkeit (12) Anteile der elektromagnetischen
Strahlung im IR-, UV-, und/oder sichtbaren Bereich
absorbiert.
6. Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Hohlräume (11)
vorgesehen sind, die mit unterschiedlich gefärbten
Flüssigkeiten (12) getrennt befüllt werden.
7. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Farbe der Flüssigkeit (12) über
Mikrofilter (18) für dispergierte Farbstoffmoleküle
gesteuert wird.
8. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Farbe der Flüssigkeit (12) durch
Elektroosmose gesteuert wird.
9. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Farbe der Flüssigkeit (12) über
Redoxprozesse gesteuert wird.
10. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Farbe der Flüssigkeit (12) über
selektive Membranen gesteuert wird.
11. Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (12) als
Lichtleiter verwendet wird.
12. Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die den Hohlraum (11)
umschließenden Scheiben zur Regelung der optischen
und/oder IR-Transmission benutzt werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997103640 DE19703640A1 (de) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | Einsatz für Kfz-Dach |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997103640 DE19703640A1 (de) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | Einsatz für Kfz-Dach |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19703640A1 true DE19703640A1 (de) | 1998-08-06 |
Family
ID=7818942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997103640 Withdrawn DE19703640A1 (de) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | Einsatz für Kfz-Dach |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19703640A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10060610A1 (de) * | 2000-12-05 | 2002-06-20 | Webasto Vehicle Sys Int Gmbh | Fahrzeugdach mit integriertem Lüfter |
WO2004016043A3 (fr) * | 2002-08-05 | 2004-04-08 | Glaverbel | Vitrage chauffant pour vehicule |
DE102021003017B4 (de) | 2021-06-11 | 2022-12-29 | Mercedes-Benz Group AG | Fahrzeug |
-
1997
- 1997-01-31 DE DE1997103640 patent/DE19703640A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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