DE19742566C1 - Vorrichtung zur Luftverteilung in einem Fahrzeuginnenraum - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Luftverteilung in einem Fahrzeuginnenraum gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art zum Beheizen eines Wohnwagens (DE 28 24 194 A1) ist die Lufteinlaßöffnung mit einem Kanal verbunden, durch den von einem Gebläse in einem Heizaggregat aufgeheizte Luft gedrückt wird. Die Distanzstege und Luftleitelemente sind durch Latten gebildet, die etwa sternförmig in Bezug auf die Lufteintrittsöffnung verlaufen und strahlenförmige Luftführungskanäle zwischen sich einschließen, die bis zu den Seitenwänden des Wohnwagens reichen. Die Seitenwände sind bis zur mittleren Höhe ebenso wie der Boden doppelwandig ausgeführt, so daß die Luft in den Seitenwänden hochsteigen und hier in den Innenraum des Wohnwagens austreten kann.

Eine bekannte Bodenplatte für Wohnwagen und Reisemobile (DE 86 16 756 U1) besteht aus zwei auf Abstand gehaltenen Deckplatten, die einen Hohlraum begrenzen, in dem eine Mehrzahl von Abstandshaltern angeordnet ist, die als Luftleitelemente dienen und zwischen sich zum Durchströmen von Warmluft bestimmte Kanäle ausbilden.

Bei der Belüftung, Beheizung oder Klimatisierung von Innenräumen von Personenkraftwagen werden zur Versorgung der verschiedenen Fußräume im Front- und Fondbereich üblicherweise Luftkanäle verlegt, die zu Luftaustrittsdüsen führen. Durch die mit hoher Geschwindigkeit in die Luftkanäle eingeblasene Luft kommt es insbesondere beim Heizen zu Sekundärströmungen kalter Luft, was in der Aufheizphase zu unangenehmen Zugerscheinungen führt, obwohl die an den Fußaustrittsdüsen ausströmende Luft als sehr heiß empfunden wird. Die Nachbarschaft kalter Bauteile werden als Kaltstrahlung empfunden, die nur durch eine längere Aufheizphase beseitigt wird. Diese Aufheizzeit kann zwar durch einen größeren Luftdurchsatz reduziert werden, doch steigt durch die kürzere Verweildauer der aufgeheizten Luft im Fahrzeuginnenraum die aufgewendete Energie. Außerdem werden zur Verhinderung von Beschlag- oder Eisbildung an den Seitenscheiben Luftkanäle in den Seitentüren und in den Längsschwellern verlegt, was nicht nur hohe Zusatzkosten sondern auch nicht unerhebliche Strömungsverluste verursacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Luftverteilung der eingangs genannten Art unter Vermeidung der angeführten Nachteile leistungseffektiver und in der Fertigung kostengünstiger zu gestalten.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Luftverteilung hat den Vorteil, daß infolge des über die gesamte Bodenfläche sich erstreckenden großen Hohlraums, der vorzugsweise getrennt für die rechte und linke Fahrzeuginnenraumhälfte ausgeführt wird, separate Luftkanäle in der Instrumententafel, den Seitentüren, in den Längsschwellern und im Fondfußraum wegfallen und somit die Gestehungskosten erheblich reduziert werden. Durch die extrem große Austauschfläche des Hohlraums wird beim Heizen in der Aufheizphase auch nur mäßig warme Luft sehr gut ausgenutzt, was insbesondere für Fahrzeuge mit extrem sparsamen Diesel-, Gas- und Elektromotoren von großer Bedeutung ist. Bei Anschluß einer Klimaanlage an die Lufteintrittsöffnung wird eine zugfreie Abkühlung des Fahrzeuginnenraums nach langer Aufheizung in der Sonne ermöglicht. Die Luftleitelemente in den Strömungswegen zu den Luftaustrittsöffnungen im vorderen und hinteren Fußraum sind dabei so ausgebildet, daß der Strömungswiderstand im jeweiligen Strömungsweg so groß ist, daß die Luftgeschwindigkeit im Strömungsweg bei zunehmender Einströmgeschwindigkeit der Luft an der Lufteintrittsöffnung, z. B. durch Einschalten von höheren Gebläsestufen, weitgehend konstant bleibt oder nur wenig zunimmt. Dagegen sind die Luftleitelemente im direkten Strömungsweg zu der seitenwandnahen Luftaustrittsöffnung so ausgebildet und angeordnet, daß der Strömungswiderstand dieses Strömungsweges sehr klein ist. Dieser letztgenannte Strömungsweg nimmt somit die gesamte zusätzliche Luftmenge auf, wobei durch den Anschluß der seitenwandnahen Luftaustrittsöffnung an einen in der B-Säule verlaufenden Luftkanal ein Beschlagen der Fondseitenscheibe vermieden wird.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Luftverteilungsvorrichtung mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Fahrzeugboden mit einer Isoliermatte belegt und der Bodenbelag aus mit einem Bodenteppich kaschierten Bodenplatten zusammengesetzt. Bevorzugt ist dabei die Isoliermatte aus offenporigem Kunststoff gebildet. Durch diese konstruktive Maßnahme wird eine sehr gute Wärmeisolierung gegen die unter dem Fahrzeugboden verlaufenden heißen Abgasstränge erreicht.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Distanzstege bzw. Luftleitelemente aus elastischem, offenporigem Material, vorzugsweise Schaumstoff, gefertigt.

Hierdurch wird einerseits eine elastische Entkopplung der Bodenplatten von dem Fahrzeugboden und andererseits durch das Labyrinth der offenporigen elastischen Luftleitelemente eine gute Luft- und Körperschalldämmung erreicht.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1 ausschnittweise eine Draufsicht des Bodenbereichs im Fahrzeuginnenraum eines Personenkraftwagens bei entferntem Bodenbelag,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 bei vorgelegtem Bodenbelag.

Bei dem in Fig. 1 schematisch ausschnittweise in Draufsicht dargestellte Bodenbereich eines Fahrzeuginnenraums eines Personenkraftwagens ist durch die Linie 10 die Fahrzeugmitte angedeutet. Längs der Fahrzeugmitte 10 erstreckt sich auf dem Fahrzeugboden ein sog. Fahrzeugtunnel 11, auf dem im vorderen Bereich ein Klimakasten 12 aufgesetzt ist. Der Fahrzeuginnenraum ist in einen Frontbereich 13, einen Mittelbereich 14 und einen Fondbereich 15 unterteilt.

Für die Belüftung des Fahrzeuginnenraums mit konditionierter Luft, z. B. aufgeheizter oder gekühlter Luft, oder mit unkonditionierter Luft, z. B. Frischluft aus der Fahrzeugumgebung, ist eine Luftverteilungsvorrichtung vorgesehen, die im wesentlichen einen Hohlraum 17 (Fig. 2) umfaßt, der sich über den gesamten Fahrzeugboden 16, und zwar getrennt für die rechte und linke Seite des Fahrzeuginnenraums erstreckt. In Fig. 1 und 2 ist nur der Hohlraum 17 für die rechte Fahrzeugseite des Fahrzeuginnenraums, üblicherweise Beifahrerseite genannt, dargestellt. Ein identischer Hohlraum 17 ist in gleicher Weise auf der linken Seite des Fahrzeuginnenraums, also auf der Fahrerseite vorgesehen. Der Hohlraum 17 wird unter Verwendung von Distanzstegen, die gleichzeitig als Luftleitelemente 18 dienen, gebildet, indem diese unterseitig auf dem Fahrzeugboden 16 aufliegen und oberseitig einen Bodenbelag 19 tragen. Die Luftleitelemente 18 bzw. Distanzstege sind aus einem offenporigen, elastischen Material, vorzugsweise Schaumstoff, gefertigt. Wie aus der Schnittdarstellung in Fig. 2 hervorgeht, ist der Fahrzeugboden 16 noch mit einer Isoliermatte 20 belegt, so daß die Luftleitelemente 18 nicht unmittelbar auf dem Fahrzeugboden 16 sondern auf der Isoliermatte 20 aufliegen. Die Isoliermatte 20 ist ebenfalls aus offenporigem Kunststoffmaterial gefertigt. Der Bodenbelag 19 setzt sich zusammen aus steifen Bodenplatten 21, die unmittelbar auf den elastischen Distanzstegen bzw. Luftleitelementen 18 aufliegen und aus einem Bodenteppich 22 der auf der Oberseite der Bodenplatten 21 befestigt, z. B. verklebt, ist und die Bodenplatten 21 kaschiert.

Der Hohlraum 17, der sich jeweils auf der linken und rechten Seite des Fahrzeuginnenraums von der Frontseite bis zum Fond erstreckt und ein Labyrinth an elastischen, offenporigen Luftleitelementen 18 aufweist, ist mit einer Lufteintrittsöffnung 23 versehen, die an einen vom Klimakasten 12 abwärts führenden Luftkanal 24 angeschlossen ist. Im Frontbereich 13 weist der Hohlraum 17 zwei Luftaustrittsöffnungen 25 und 26 auf, von denen eine nahe der Seitenwand des Fahrzeuginnenraums und die andere nahe dem Fahrzeugtunnel 11 angeordnet ist. Eine Luftaustrittsöffnung 27 ist im Fondbereich 15 angeordnet und erstreckt sich quer zur Längsrichtung des Fahrzeuginnenraums entlang der hier nicht dargestellten Rücksitzbank. Eine vierte Luftaustrittsöffnung 28 des Hohlraums 17 ist im Mittelbereich 14 des Fahrzeuginnenraums seitenwandnah ausgebildet und dort mit einem Luftkanal 29 verbunden, der in einer sog. B-Säule der Fahrzeugkarosserie verläuft und - wie hier nicht dargestellt - zur Fondseitenscheibe gerichtete Luftaustrittsdüsen besitzt.

In dem in Fig. 1 bei abgenommenem Bodenbelag 19 zu sehenden Labyrinth an Luftleitelementen 18 im Hohlraum 17 ist die Anordnung und Ausrichtung der in Abmessung und Form verschiedenartigen Luftleitelemente 18 so getroffen, daß ausgehend von der Lufteintrittsöffnung 23 ein erster Teil der in den Hohlraum 17 einströmenden Luft unter Richtungsumkehr in den Frontbereich 13 zu den beiden Luftaustrittsöffnungen 25, 26 gelangt, ein zweiter Teil der Luft auf einem direkten Weg zu der seitenwandnahen Luftaustrittsöffnung 28 im Mittelbereich 14 geführt ist und ein dritter Teil der Luft, der von dem zweiten Teil abgezweigt ist, zu der im Fondbereich 15 liegenden Luftaustrittsöffnung 27 strömt. Der Strömungspfad für die verschiedenen Luftanteile ist in Fig. 1 durch Strömungspfeile 30 symbolisiert. Dabei sind im Strömungsweg zu den beiden im Frontbereich 13 angeordneten Luftaustrittsöffnungen 25, 26 die Luftleitelemente 18 so ausgebildet und angeordnet, daß der Strömungswiderstand groß ist, so daß die Luftgeschwindigkeit in diesem Strömungsweg bei zunehmender Einströmgeschwindigkeit der Luft an der Lufteintrittsöffnung 23, wie sie z. B. bei Umschaltung auf höhere Gebläsestufen der Klimaanlage bewirkt wird, konstant bleibt oder wenig zunimmt. Wie aus Fig. 1 deutlich zu erkennen ist, ist dagegen der Strömungswiderstand des direkten Strömungswegs zwischen der Lufteintrittsöffnung 23 und der im Mittelbereich 14 seitenwandnah angeordneten Luftaustrittsöffnung 28 extrem niedrig, so daß ein großer Luftanteil zur Luftaustrittsöffnung 28 strömt und hier über den Luftkanal 29 für die Beschlagfreiheit der Fondseitenscheibe sorgt. Der Strömungsweg zu der im Fondbereich 15 angeordnete Luftaustrittsöffnung 27 ist wiederum sehr groß gemacht, damit die Strömungsgeschwindigkeit der diesen Weg durchströmenden, abgezweigten Luft unabhängig von der eingeschalteten Gebläsestufe der Klimaanlage weitgehend konstant bleibt oder mit höherer Gebläsestufe nur wenig zunimmt.

Wenn auf dem Fahrzeugboden 16 noch zwei Querträger 31, 32 aufgesetzt sind, die den Hohlraum 17 quer durchziehen, so sind diese Querträger 31, 32 mit Luftdurchlässen versehen.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Luftverteilung in einem Fahrzeuginnenraum mit mindestens einem Hohlraum, der unter Verwendung von unterseitig auf dem Fahrzeugboden aufliegenden und oberseitig einen Bodenbelag tragenden, zugleich als Luftleitelemente dienenden Distanzstegen gebildet ist, und eine Lufteintrittsöffnung für konditionierte oder unkonditionierte Luft und mehrere verteilt angeordnete Luftaustrittsöffnungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Luftleitelemente (18) jeweils ein Strömungsweg für die über die Lufteintrittsöffnung (23) einströmende Luft zu mindestens einer im vorderen Fußraum und mindestens einer im hinteren Fußraum des Fahrzeuginnenraums angeordneten Luftaustrittsöffnung (25, 26, 27) sowie zu mindestens einer nahe einer Seitenwand des Fahrzeuginnenraums liegenden Luftaustrittsöffnung (28) gebildet ist, an der ein in den Mittelbereich (14) des Fahrzeuginnenraums führender Luftkanal (29) angeschlossen ist, und daß die Luftleitelemente (18) im Strömungsweg zu der seitenwandnahen Luftaustrittsöffnung (28) so ausgebildet und angeordnet sind, daß der Strömungswiderstand des Strömungswegs sehr klein ist, und daß die Luftleitelemente (18) im Strömungsweg zu der mindestens einen Luftaustrittsöffnung (25, 26) im vorderen Fußraum und zu der mindestens einen Luftaustrittsöffnung (27) im hinteren Fußraum des Fahrzeuginnenraums jeweils so ausgebildet und angeordnet sind, daß der Strömungswiderstand dieser Strömungswege so groß ist, daß die Luftgeschwindigkeit in jedem Strömungsweg bei zunehmender Einströmgeschwindigkeit an der Lufteintrittsöffnung (23) nicht oder nur wenig zunimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 für einen Personenkraftwagen mit einer eine B-Säule aufweisenden Karosseriestruktur, dadurch gekennzeichnet, daß der an der seitenwandnahen Luftaustrittsöffnung (28) angeschlossene Luftkanal (29) in der B-Säule verläuft und zu der Fondseitenscheibe hin gerichteter Luftausströmdüsen aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugboden (16) mit einer Isoliermatte (20) belegt ist und daß der Bodenbelag (19) mit Bodenteppich (22) kaschierte, steife Bodenplatten (21) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteintrittsöffnung (23) direkt oder über einen Heizungs- oder Klimakasten (12) an dem Ausgang eines vorzugsweise mehrstufigen Gebläses angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitelemente (18) aus offenporigem, elastischem Material, vorzugsweise Schaumstoff, gefertigt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliermatte (20) aus einem offenporigen Kunststoffmaterial gefertigt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein identisch ausgebildeter Hohlraum (17) jeweils rechts und links der Raummitte vom Front- bis zum Fondbereich (13, 15) des Fahrzeuginnenraums erstreckt.