DE19908500C1 - Zusatzheizung für offene Fahrzeuge - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zusatzheizvorrichtung für offene Kraftfahrzeuge, wie Cabriolet oder Roadster, zur Zuführung von Warmluft in den Schulter- und Nackenbereich von auf den Fahrzeugsitzen plazierten Fahrzeuginsassen. Zur Verhinderung von komfortverminderten Zugerscheinungen bei Langsamfahrten und Ampelstopp im offenen Kraftfahrzeug weist jeder einem Fahrzeugsitz zugeordnete Heizmodul einen Wärmetauscher, eine stromabwärts des Wärmetauschers angeordnete Luftausströmdüse mit in den Schulter- und Nackenbereich gerichteter Ausströmrichtung sowie eine Fahrtwind-Einströmöffnung mit Einströmtrichter und eine Gebläseluft-Einströmöffnung auf, die beide stromaufwärts des Wärmetauschers angeordnet und voneinander separiert sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zusatzheizvorrichtung für offene Kraftfahrzeuge, wie Roadster oder Cabriolets, der im Oberbegriff des Patentanspruch 1 angegebenen Gattung.

Eine bekannte Zusatzheizvorrichtung dieser Art (DE 197 00 739 C1) ist flächig gestaltet und in einem Windschott integriert, das hinter den Rückenlehnen der Fahrzeugsitze den Kopfstützenbereich abdeckend angeordnet ist. Die Heizvorrichtung wärmt die das Windschott infolge der Umkehrströmung des Fahrtwindes durchströmende Kaltluft auf und reduziert so störende Zuglufterscheinungen beim Fahren ohne Verdeck und ermöglicht dadurch auch das Offenfahren bei niedrigen Außentemperaturen. In einer Ausführung ist dabei der Wärmetauscher der Heizvorrichtung in Form eines elektrischen Heizdrahtgeflechtes im Rahmen des Windschotts angeordnet, in einer weiteren Ausführung der Wärmetauscher als eigensteifes Gebilde parallel an das Windschott angefügt und mittels Befestigungselemente mit diesen verbunden.

Bei einer ebenfalls bekannten Zusatzheizvorrichtung dieser Art (DE 92 01 474 U1) werden zur Reduzierung der für die Fahrzeuginsassen lästigen Zuglufterscheinungen bei Fahren mit offenem Verdeck dem Schulter- und Nackenbereich der Fahrzeuginsassen gezielt Luftströme zugeführt, die aus einem im Kopfstützenbereich der Fahrzeugsitze angeordneten schräg nach hinten oben gerichteten Luftausströmer austreten. Zur Erzeugung dieser Luftströme wird Luft vom am Fahrzeug vorgesehenen Einströmöffnungen aufgefangen und durch Staudruck dem Luftausströmer zugeführt.

Beide Zusatzheizungen haben den Nachteil, daß beim Langsamfahren oder bei stehendem Fahrzeug, z. B. vor einer Ampel, eine ausreichende Warmluftzufuhr zu dem Schulter- und Nackenbereich der Fahrzeuginsasse nicht mehr gegeben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zusatzheizvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß unabhängig von dem momentanen Betriebsmodus des Fahrzeugs immer eine ausreichende Warmluftversorgung des Schulter- und Nackenbereichs der Fahrzeuginsassen gewährleistet ist und damit jederzeit beim Offenfahren Zugerscheinungen von hinten kompensiert sind.

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

Die erfindungsgemäße Zusatzheizvorrichtung für offene Kraftfahrzeuge hat den Vorteil, daß die Gebläseluft die dynamische Beheizung über den Fahrtwind unterstützt und auch bei Fortfall des Fahrtwindes einen warmbelüfteten Nacken- und Schulterbereich der Fahrzeuginsassen garantiert. Die dynamische Luft und die Gebläseluft wirken auf den gleichen Wärmetauscher, werden dort erwärmt und gelangen über die gleiche Ausströmdüse in den Schulter- und Nackenbereich des jeweiligen Fahrzeuginsassens.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zusatzheizvorrichtung mit zweckmäßigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Wärmetauscher in einem Modulgehäuse aufgenommen, an dem die Luftausströmdüse und der Einströmtrichter ausgebildet sind. Die Trennung von Fahrtwind-Einströmöffnung und Gebläseluft- Einströmöffnung ist mittels einer Trennwand vorgenommen, die einen kleineren Teil der Lufteintrittsfläche des Wärmetauschers mit der Gebläseluft-Einströmöffnung und den größeren Teil der Lufteintrittsfläche des Wärmetauschers mit der Fahrtwind-Einströmöffnung verbindet. Diese Trennwand verhindert, daß die Gebläseluft bereits vor/dem Wärmetauscher ins Freie strömt. Da bei Langsamfahrt oder bei stehendem Fahrzeug nur eine geringe Warmluftmenge für eine ausreichende Erwärmung des Schulter- und Nackenbereichs benötigt wird, reicht die kleine, von der Gebläseluft beaufschlagte Wärmetauscherfläche völlig aus. Dies hat darüber hinaus den Vorteil, daß nur eine geringe Gebläseleistung benötigt wird und somit das Gebläse bauvolumenklein konzipiert werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Trennwand als schwenkbare Luftklappe konzipiert, die in ihrer einen Schwenkendstellung die Fahrtwind-Einströmöffnung vollständig abzudecken vermag. Die Luftklappe kontrolliert die dynamische Luftmenge und ist gleichzeitig Leitfläche für die Gebläseluft zum Wärmetauscher.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind an den beiden Gebläseluft-Einströmöffnungen zwei in Umfangsrichtung des Gebläsegehäuses um etwa 180° zueinander versetzte Luftausblasstutzen eines einzigen als Radialgebläse konzipierten Gebläses angeschlossen. Eine solche Gebläsekonstruktion eignet sich besonders für Fahrzeuge mit beengtem Einbauverhältnissen und liefert eine ausreichend große Luftmenge bei gutem elektrischen Wirkungsgrad.

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

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Zusatzheizvorrichtung für offene Kraftfahrzeuge, die zur verbesserten Darstellung mittig aufgeschnitten ist und die beiden Teile voneinander abgeschwenkt sind,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Gebläses der Zusatzheizvorrichtung in Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt eines Heizmoduls gemäß Schnittlinie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht einer Zusatzheizvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Die in Fig. 1 dargestellte Zusatzheizvorrichtung für ein offenes Kraftfahrzeug, wie einen Roadster oder ein ein- oder zweisitziges Cariolet dient zur Erwärmung des Schulter- und Nackenbereichs der auf zwei nebeneinander angeordneten Fahrzeugsitzen plazierten Fahrzeuginsassen mittels Warmluft, um so lästige Zugerscheinungen von hinten beim Fahren ohne Verdeck weitgehend zu kompensieren und auch das Offenfahren bei niedrigen Außentemperaturen zu ermöglichen. Die Zusatzheizvorrichtung wird in der Fahrzeugkarosserie hinter den Rückenlehnen der beiden Fahrzeugsitze angeordnet, so daß von der Zusatzheizvorrichtung nur noch die Abdeckgitter 11 zu sehen, die die Mündungen 12 der für die Warmluftausströmung erforderlichen Luftausströmdüsen 17 optisch kaschieren. Bei einem Roadster oder zweisitzigen Cabriolet ist damit die Zusatzheizvorrichtung hinter den Rückenlehnen von Fahrer- und Beifahrersitz und bei einem viersitzigen Cabriolet hinter den Rückenlehnen der beiden Fondsitze jeweils in der Fahrzeugkarosserie integriert. Die Zusatzheizung weist zwei, jeweils einem Fahrzeugsitz zugeordnete Heizmodule 13 sowie ein Gebläse 14 (Fig. 1 und 2) auf, die zu einer einbaufertigen, kompletten Baueinheit 10 zusammengefaßt sind. Jedes Heizmodul 13 besitzt ein Modulgehäuse 15, in dem ein Wärmetauscher 16 aufgenommen ist, der über eine Zu- und Rücklaufleitung 163 und 164 mit einem Wärmeträgermedium, z. B. dem Kühlwasser der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs beaufschlagt wird. Eine elektrische Beheizung des Wärmetauschers 16 ist möglich. Stromabwärts des Wärmetauschers 16 ist die Luftausströmdüse 17 mit in den Schulter- und Nackenbereich des Fahrzeuginsassen gerichteter Luftausströmrichtung angeordnet und stromaufwärts des Wärmetauschers 16 ist einerseits eine Fahrtwind- Einströmöffnung 18 mit einem der aerodynamischen Rück- oder Umkehrströmung des Fahrtwindes ausgesetzten Einströmtrichter 19 und andererseits eine von der Fahrtwind-Einströmöffnung separierte Gebläseluft-Einströmöffnung 20, an der jeweils ein Luftausblasstutzen 21 bzw. 22 des Gebläses 14 angeschlossen ist, ausgebildet. Wie Fig. 2 zeigt, liegen die beiden Luftausblasstutzen 21, 22 in der gleichen Ebene und sind gegeneinander um 180° am Umfang des Gebläsegehäuses versetzt angeordnet. In der in Fig. 1 gezeigten Einbaulage der Komplettbaueinheit 10 liegt dabei die Fahrtwind- Einströmöffnung 18 in einer oberen Gehäusewand des Gebläsemoduls 13 und die Gebläseluft-Einströmöffnung 20 in der dazu rechtwinklig verlaufenden, dem Gebläse 14 zugekehrten Seitenwand des Modulgehäuses 15. Die zentrale Luftansaugöffnung 23 des als Radialgebläse ausgebildeten Gebläses 14 liegt ebenfalls auf der Oberseite der Komplettbaueinheit 10.

Zur Trennung der Fahrtwind-Einströmöffnung 18 und der Gebläseluft-Einströmöffnung 20 ist in jedem Modulgehäuse 15 stromaufwärts des Wärmetauschers 16 eine Trennwand 24 (Fig. 3) angeordnet, die eine Wand des Einströmtrichters 19 bildet und so angeordnet ist, daß sie einen kleineren Teil 161 der Lufteintrittsfläche des Wärmetauschers 16 mit der Gebläseluft-Einströmöffnung 20 und den größeren Teil 162 der Lufteintrittsfläche des Wärmetauschers 16 mit der Fahrtwind- Einströmöffnung 18 verbindet. Die Trennwand 24 setzt sich zusammen aus einer Schwenkklappe 25 und einem von der Lufteintrittsfläche 161, 162 des Wärmetauschers 16 abstehenden, festen Anschlag 26 zur Begrenzung der maximalen Schwenkbewegung der Schwenkklappe 25. Die Schwenkklappe 25 ist so bemessen, daß sie in ihrer anderen Schwenkendstellung die Fahrtwind-Einströmöffnung 18 zu verschließen vermag. Mittels der Schwenkklappe 25 kann die Luftmenge des über den Einströmtrichter 19 dem Wärmetauscher 16 zugeführten dynamischen Luftstroms reguliert werden.

In Fig. 1 sind zur Illustration der Montage der beiden zu einer Komplettbaueinheit 10 zusammengefaßten Heizmodule 13 noch die Kopfstützen 27 der beiden Fahrzeugsitze sowie ein hinter den beiden Kopfstützen 27 angeordnetes Windschott 28 dargestellt. Deutlich ist zu sehen, daß die von den Abdeckgittern 11 optisch kaschierten Mündungen 12 der beiden Luftausströmdüsen 17 in Fahrtrichtung gesehen vor dem Windschott 28 liegen, also zwischen dem Windschott 28 und der Kopfstützen 27. Die aerodynamische Rück- oder Umkehrströmung des Fahrtwinds ist mit 29 bezeichnet. Der vom Gebläse 14 angesaugte Luftstrom ist durch den Luftpfeil 30 symbolisiert. Der aus der Luftausströmdüse 17 austretende Luftstrom ist mit 31 gekennzeichnet. Er setzt sich zusammen aus einem durch den Fahrtwind 29 ausgelösten Warmluftstrom und einem durch das Gebläse 14 erzeugten Warmluftstrom. Seine Zusammensetzung wird je nach Stellung der Schwenkklappe 25 verändert.

In Fig. 4 ist eine modifizierte Ausführung der vorstehend beschriebenen Zusatzheizvorrichtung dargestellt. Die beiden Heizmodule 13 für die beiden Fahrzeugsitze sind nicht zu einer Komplettbaueinheit 10 verbunden, sondern bleiben eigenständige Module. Entsprechend ist jedem Heizmodul 13 ebenfalls ein als Radialgebläse ausgebildetes Gebläse 32 zugeordnet, dessen einziger Ausblasstutzen 33 in gleicher Weise an die Gebläseluft-Einströmöffnung 20 des zugehörigen Modulgehäuses 15 angeschlossen ist. Heizmodul 13 und daran angeschlossenes Gebläse 32 bilden eine einbaufertige Baueinheit. Im übrigen ist jeder Heizmodul 13 wie vorstehend beschrieben, ausgebildet, so daß gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Durch die eingezeichneten Luftpfeile ist noch einmal die Zusammensetzung des aus jeder Luftausströmdüse 17 eines Heizmoduls 13 ausströmenden Warmluftstroms 31 verdeutlicht. Der über die Fahrtwind-Einströmöffnung 18 und den Einströmtrichter 19 einströmende Luftstrom 29 durchströmt den oberen Teil 162 der Lufteintrittsfläche des Wärmetauschers 16 und der durch die seitlich im Modulgehäuse 15 angeordnete Gebläseluft-Einströmöffnung 20 einströmende, durch das Gebläse 14 erzeugte Luftstrom 30 durchströmt den unteren Teil 161 der Lufteintrittsfläche des Wärmetauschers 16. Stromabwärts des Wärmetauschers 16 vereinigen sich die beiden Luftströme 29, 30 zu dem Luftstrom 31, der den Schulter- und Nackenbereich des Fahrzeuginsassens beaufschlagt.

Claims (10)

1. Zusatzheizvorrichtung für offene Kraftfahrzeuge, wie Cabriolet oder Roadster, zur Zuführung von Warmluft in den Schulter- und Nackenbereich von auf den Fahrzeugsitzen plazierten Fahrzeuginsassen, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Fahrzeugsitz ein Heizmodul (13) zugeordnet ist und jeder Heizmodul (13) einen Wärmetauscher (16), eine stromabwärts des Wärmetauschers (16) angeordnete Luftausströmdüse (17) mit in den Schulter- und Nackenbereich gerichteter Luftausströmrichtung, eine stromaufwärts des Wärmetauschers (16) angeordnete Fahrtwind-Einströmöffnung (18) mit einem der aerodynamischen Rück- oder Umkehrströmung des Fahrtwindes ausgesetzten Einströmtrichter (19) sowie eine stromaufwärts des Wärmetauschers (16) angeordnete, von der Fahrtwind-Einströmöffnung (18) separierte Gebläseluft- Einströmöffnung (20) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (16) in einem Modulgehäuse (15) aufgenommen ist, an dem die Luftausströmdüse (17) und der Einströmtrichter (19) ausgebildet sind, und daß die Trennung von Fahrtwind-Einströmöffnung (18) und Gebläseluft- Einströmöffnung (20) mittels einer Trennwand (24) vorgenommen ist, die einen kleineren Teil (161) der Luftdurchtrittsfläche des Wärmetauschers (16) mit der Gebläseluft-Einströmöffnung (20) und den größeren Teil der Lufteintrittsfläche des Wärmetauschers (16) mit der Fahrtwind-Einströmöffnung (18) verbindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand zusammen mit Wandteilen des Modulgehäuses (15) den an die Fahrtwind-Einströmöffnung (18) sich anschließenden Einströmtrichter (19) bildet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (24) eine Schwenkklappe (25) aufweist, die in ihrer einen Schwenkendstellung die Fahrtwind- Einströmöffnung (18) abzudecken vermag.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß in Einbaulage des Heizmoduls (13) die Fahrtwind- Einströmöffnung (18) in einer oberen Gehäusewand und die Gebläseluft-Einströmöffnung (20) in einer dazu rechtwinklig verlaufenden seitlichen Gehäusewand des Modulgehäuses (15) liegen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Gebläseluft-Einströmöffnung (20) der Luftausblasstutzen (33) eines Gebläses (32) angeschlossen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gebläse (14) mit zwei in Umfangsrichtung des Gebläsegehäuses um etwa 180° zueinander versetzte Luftausblasstutzen (21, 22) vorgesehen ist, von denen jeweils einer mit der Gebläseluft-Einströmöffnung (20) eines Heizmoduls (13) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das als Radialgebläse ausgebildete Gebläse (14) zwischen den beiden Heizmodulen (13) liegt und eine im Einbaulage oben liegende Luftansaugöffnung (23) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Heizmodule (13) und das Gebläse (14) zu einer Kompletteinbaueinheit (10) zusammengefaßt sind und in der Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs hinter den Rückenlehnen der beiden Fahrzeugsitze so angeordnet sind, daß die Luftausströmdüse (17) jeweils in etwa die Oberkante einer Rückenlehne belüften.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Heizmodule (13) mit Gebläse (14; 32) bei zweisitzigen Fahrzeugen hinter Fahrer- und Beifahrersitz und bei viersitzigen Fahrzeugen hinter den Fondsitzen jeweils in der Fahrzeugkarosserie installiert sind.