DE202017107610U1 - Entlüftungsventil - Google Patents

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Abstract

Entlüftungsventil zum Entlüften des Innenraums eines Fahrzeugs, umfassend einen Ventilrahmen (10) mit mindestens einer Durchlassöffnung, sowie mindestens eine an dem Ventilrahmen (10) gelagerte, zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verstellbare Entlüftungsklappe (12), wobei die mindestens eine Entlüftungsklappe (12) in der Schließstellung die mindestens eine Durchlassöffnung verschließt und in der Offenstellung die mindestens eine Durchlassöffnung freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass dem Entlüftungsventil mindestens eine Energierückgewinnungseinrichtung zugeordnet ist, die Energie aus einem durch die mindestens eine Durchlassöffnung des Entlüftungsventils strömenden Luftstrom rückgewinnt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Entlüftungsventil zum Entlüften des Innenraums eines Fahrzeugs, umfassend einen Ventilrahmen mit mindestens einer Durchlassöffnung, sowie mindestens eine an dem Ventilrahmen gelagerte, zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verstellbare Entlüftungsklappe, wobei die mindestens eine Entlüftungsklappe in der Schließstellung die mindestens eine Durchlassöffnung verschließt und in der Offenstellung die mindestens eine Durchlassöffnung freigibt.
  • Solche Entlüftungsventile dienen dem Abführen von Abluft aus dem Innenraum eines Fahrzeugs, wie eines PKW oder LKW, im Falle eines im Fahrzeuginnenraum auftretenden Überdrucks gegenüber der Fahrzeugumgebung. So kann beispielsweise über ein Lüftungssystem dem Fahrzeuginnenraum zugeführte Luft abgeführt werden. Auch kann ein plötzlich im Fahrzeuginnenraum auftretender Überdruck, entstanden beispielsweise durch das Schließen einer Fahrzeugtür oder durch das Auslösen eines Airbags, ausgeglichen werden, indem die überschüssige Luft durch das Entlüftungsventil aus dem Fahrzeuginnenraum nach außen gelangt. Sofern der Druck im Fahrzeuginnenraum den Außendruck nicht oder nur geringfügig überschreitet, liegt die mindestens eine Entlüftungsklappe an dem Ventilrahmen des Entlüftungsventils an und verschließt die Durchlassöffnung. Hierdurch wird verhindert, dass Verunreinigungen und Geräusche von außen in das Fahrzeuginnere gelangen. Bekannte Entlüftungsventile werden in der Regel mit ihrem Ventilrahmen in eine dafür vorgesehene Ausnehmung des Fahrzeugs eingesetzt und dort befestigt.
  • Aus DE 10 2010 054 965 A1 ist eine Belüftungsvorrichtung zum Zuführen von Frischluft in einen Fahrgastinnenraum mit einem Wärmetauscher bekannt. Dabei wird im Umluftbetrieb aus dem Fahrzeuginnenraum abgeführte Abluft über den Wärmetauscher wieder dem Fahrzeuginnenraum zugeführt, um den Energieeinsatz zur Aufrechterhaltung des in der Fahrzeugkabine gewünschten Temperaturniveaus zu verringern. Ein solcher Umluftbetrieb kann allerdings nur für einen kurzen Zeitraum erfolgen, da dadurch die Frischluftzufuhr unterbunden wird und in Konsequenz der Sauerstoffgehalt im Fahrzeuginnenraum kontinuierlich sinkt.
  • Mit zunehmendem Einsatz von Elektrofahrzeugen besteht ein Bedürfnis erhöhter Effizienz der Energienutzung, um die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen.
  • Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Entlüftungsventil der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit dem die Energieeffizienz erhöht werden kann.
  • Die Erfindung löst die Aufgabe durch den Gegenstand von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
  • Für ein Entlüftungsventil der eingangs genannten Art löst die Erfindung die Aufgabe dadurch, dass dem Entlüftungsventil mindestens eine Energierückgewinnungseinrichtung zugeordnet ist, die Energie aus einem durch die mindestens eine Durchlassöffnung des Entlüftungsventils strömenden Luftstrom rückgewinnt.
  • Wie eingangs erläutert besitzt das Entlüftungsventil einen Ventilrahmen, an dem eine oder mehrere Entlüftungsklappen zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verstellbar gelagert sind. Beispielsweise kann die mindestens eine Entlüftungsklappe schwenkbar zwischen der Schließstellung und der Offenstellung an dem Ventilrahmen gelagert sein. In der Schließstellung verschließt die mindestens eine Entlüftungsklappe die Durchlassöffnung, so dass Verunreinigungen und Geräusche von außen nicht in den Fahrzeuginnenraum eintreten können. In der Offenstellung wird die Durchlassöffnung dagegen für ein Durchströmen von Luft aus dem Fahrzeuginnenraum nach außen freigegeben, insbesondere um einen im Fahrzeuginnenraum gegenüber der Fahrzeugumgebung herrschenden Überdruck abzubauen, wie eingangs erläutert. Das Entlüftungsventil wird an einem Fahrzeug, wie einem PKW oder LKW, montiert, insbesondere in einer dafür vorgesehenen Ausnehmung an dem Fahrzeug. Beispielsweise kann das Entlüftungsventil im Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet werden, so dass die üblicherweise im Frontbereich in den Fahrzeuginnenraum zugeführte Frischluft nach Durchströmen möglichst des gesamten Fahrzeuginnenraums im Heckbereich abfließen kann. Das Entlüftungsventil kann insgesamt aus Kunststoff bestehen. Das Entlüftungsventil bzw. seine Bestandteile können in besonders einfacher Weise in einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt sein.
  • Erfindungsgemäß ist dem Entlüftungsventil eine Energierückgewinnungseinrichtung zugeordnet, die Energie aus einem durch die Durchlassöffnung des Entlüftungsventils strömenden Luftstrom rückgewinnt. Diese anderenfalls ungenutzt in die Umgebung entweichende Energie kann somit wieder nutzbar gemacht werden, beispielsweise für reichweitenverlängernde Maßnahmen für ein Elektrofahrzeug. So erfolgt die Heizung im Winter bzw. Kühlung im Sommer bei Elektrofahrzeugen elektrisch. Die Reichweite sinkt deutlich, wenn im Winter die Heizung bzw. im Sommer die Klimaanlage betrieben wird, da die verbrauchte Energie, die für das Aufheizen bzw. Abkühlen der Luft im Fahrzeuginnenraum im Verhältnis zur Umgebungsluft aufgewendet wird, bislang nicht bzw. nicht in im Dauerbetrieb möglicher Weise rückgewonnen wird. Hier setzt die Erfindung an, um das Energiepotential der aus dem Fahrzeuginnenraum entweichenden Luft zu nutzen und so beispielsweise die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen. Wie weiter unten noch näher erläutert wird, kann dies beispielsweise durch Vorwärmen bzw. Vorkühlen der dem Fahrzeug zugeführten Frischluft oder durch Nutzung der Strömungsenergie der entweichenden Luft bzw. deren Wärmeenergie erfolgen, um beispielsweise direkt die Batterie eines Elektrofahrzeugs zu speisen oder zur Effizienzsteigerung zu temperieren. Dabei ist naturgemäß die durch das Entlüftungsventil entweichende Luft, die bereits den Fahrzeuginnenraum und eine etwaige Erwärmung oder Abkühlung durch eine Heizung bzw. Klimaanlage erfahren hat, erheblich energiereicher als im Bereich der Belüftung zugeführte Luft. Gerade bei Elektrofahrzeugen, die im Wesentlichen keine durch Motorabwärme betriebene Heizung besitzen, kann auch ein Vorwärmen der dem Fahrzeuginnenraum zugeführten Frischluft besonders vorteilhaft sein. Entsprechend gilt dies beispielsweise für ein Kühlen oder Erwärmen der Batterie des Elektrofahrzeugs, so dass diese in einem besonders effizienten Bereich arbeitet.
  • Obgleich die Erfindung in besonders vorteilhafter Weise bei Entlüftungsventilen für Elektrofahrzeuge zum Einsatz kommen kann, können die effizienzsteigernden Vorteile der Energierückgewinnungseinrichtung auch bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor oder bei Hybridfahrzeugen eingesetzt werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann die mindestens eine Energierückgewinnungseinrichtung mindestens einen mit dem durch die mindestens eine Durchlassöffnung strömenden Luftstrom in wärmeleitendem Kontakt stehenden Wärmetauscher umfassen. Der mindestens eine Wärmetauscher kann weiterhin in wärmeleitendem Kontakt mit einer Batterie des Fahrzeugs und/oder mit dem Fahrzeuginnenraum über eine Belüftungseinrichtung zugeführter Frischluft stehen. Weiterhin kann der mindestens eine Wärmetauscher von einem mit dem durch die mindestens einen Durchlassöffnung strömenden Luftstrom in wärmeleitendem Kontakt stehenden Fluid durchströmt sein, das weiterhin in wärmeleitendem Kontakt mit der Batterie des Fahrzeugs und/oder mit der dem Fahrzeuginnenraum über eine Belüftungseinrichtung zugeführten Frischluft steht. Bei einem solchen Fluid kann es sich zum Beispiel um eine Flüssigkeit, wie Wasser, handeln. Das Fluid könnte aber auch ein Gas sein, beispielsweise dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft.
  • Bei den vorgenannten Ausgestaltungen durchströmt Luft aus dem Fahrzeuginnenraum vor oder nach Durchströmen der mindestens einen Durchlassöffnung des Entlüftungsventils mindestens einen Wärmetauscher, wodurch die Temperatur bzw. das Energiepotential der Umgebung angepasst wird. Die dadurch von dem Wärmetauscher aufgenommene und zur Verfügung stehende Energie kann zum Erwärmen bzw. zum Kühlen der Frischluft zur Zuführung in den Fahrzeuginnenraum und/oder zum Wärmen bzw. zum Kühlen einer Batterie des Fahrzeugs verwendet werden. Dem Fahrzeuginnenraum wird bekanntlich in der Regel kontinuierlich Frischluft über Luftausströmer zugeführt, um einerseits die gewünschte Luftqualität im Fahrzeug (Sauerstoffgehalt, Geruch) zu gewährleisten und andererseits die gewünschte Temperatur im Fahrzeuginnenraum einzustellen. Diese dem Fahrzeuginnenraum zugeführte Frischluft kann durch den Wärmetauscher je nach Energiepotential der durch das Entlüftungsventil entweichenden Abluft erwärmt oder abgekühlt werden, um so eine Heizung bzw. eine Klimaanlage zu unterstützen bzw. den Heizungs- bzw. Kühlungsaufwand zu verringern. Dieses Vorgehen ist naturgemäß besonders wirkungsvoll, wenn zwischen der Temperatur des Fahrzeuginnenraums und der Temperatur der Fahrzeugumgebung ein großer Temperaturunterschied besteht. Gleichzeitig ist die Leistungsfähigkeit von Batterien in einem bestimmten Temperaturbereich von beispielsweise 18 bis 25°C für viele Lithium-Ionen-Batterien maximal. Entsprechend kann die aus der durch die Durchlassöffnung des Entlüftungsventils entweichenden Abluft rückgewonnene thermische Energie zum geeigneten Temperieren der Batterie des Fahrzeugs verwendet werden. Besonders bei niedrigen Temperaturen kann durch Erwärmen der Batterie die verfügbare Leistung und damit die Reichweite eines Elektrofahrzeugs erheblich erhöht werden. Da das Anordnen einer Energierückgewinnungseinrichtung, wie eines Wärmetauschers, im Luftstrom der Abluft den Strömungswiderstand erhöhen kann, können in einem Fahrzeug beispielsweise Entlüftungsventile ohne Energierückgewinnungseinrichtung mit Entlüftungsventilen mit Energierückgewinnungseinrichtung kombiniert werden. Auf diese Weise können auch plötzlich auftretende Druckunterschiede, wie durch ein Schließen einer Fahrzeugtür oder das Auslösen eines Airbags bewirkt, jederzeit sicher ausgeglichen werden. Andererseits kann der Einsatz einer im Luftstrom angeordneten Energierückgewinnungseinrichtung, wie eines Wärmetauschers, das Eindringen von Geräuschen in den Fahrzeuginnenraum weiter verringern.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung kann die mindestens eine Energierückgewinnungseinrichtung mindesten eine mit dem durch die mindestens eine Durchlassöffnung strömenden Luftstrom in wärmeleitendem Kontakt stehende Wärmepumpe umfassen. Die mindestens eine Wärmepumpe kann weiterhin in wärmeleitendem Kontakt mit einer Batterie des Fahrzeugs und/oder mit dem Fahrzeuginnenraum über eine Belüftungseinrichtung zugeführter Frischluft stehen. Wiederum durchströmt die aus dem Fahrzeuginnenraum kommende, durch das Entlüftungsventil in die Umgebung entweichende Luft vor oder nach Durchströmen der mindestens einen Durchlassöffnung des Entlüftungsventils eine Wärmepumpe, die die Wärmeenergie der ausströmenden Luft beispielsweise zur energieeffizienteren Erwärmung oder Kühlung des Fahrzeuginnenraums nutzen kann. Auch kann wiederum die aus der aus dem Fahrzeuginnenraum abströmenden Luft rückgewonnene thermische Energie zur optimalen Temperierung einer Batterie des Fahrzeugs genutzt werden, wie oben erläutert.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die mindestens eine Energierückgewinnungseinrichtung mindestens eine im Strömungsweg des durch die mindestens eine Durchlassöffnung strömenden Luftstroms angeordnete Turbine und mindestens einen mit der mindestens einen Turbine gekoppelten elektrischen Generator umfassen. Der mindestens eine elektrische Generator kann eine Batterie des Fahrzeugs speisen. Wiederum durchströmt die aus dem Fahrzeuginnenraum über das Entlüftungsventil abgeführte Luft vor oder nach Durchströmen der mindestens einen Durchlassöffnung des Entlüftungsventils eine Turbine, welche entsprechend durch die Strömungsenergie des Luftstroms drehend angetrieben wird. Mittels des mit der Turbine gekoppelten elektrischen Generators kann aus dieser Drehbewegung elektrische Energie erzeugt werden (Dynamoprinzip). Diese elektrische Energie, insbesondere eine elektrische Spannung, kann der Fahrzeugbatterie zugeführt werden, beispielsweise zur Erhöhung der Reichweite eines Elektrofahrzeugs.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die mindestens eine Energierückgewinnungseinrichtung mindestens ein mit dem durch die mindestens eine Durchlassöffnung strömenden Luftstrom in wärmeleitendem Kontakt stehendes Thermoelement umfassen. Das mindestens eine Thermoelement kann eine Batterie des Fahrzeugs speisen. Ein solches Thermoelement, welches entsprechend teilweise in dem aus dem Fahrzeuginnenraum abgeführten Luftstrom angeordnet ist, wiederum vor oder nach Durchströmen der mindestens einen Durchlassöffnung, erzeugt aufgrund einer Temperaturabweichung zu einem außerhalb des Luftstroms befindlichen Teil des Thermoelements in an sich bekannter Weise eine elektrische Spannung. Diese elektrische Spannung kann wiederum der Batterie des Fahrzeugs zugeführt werden, um beispielsweise die Reichweite eines Elektrofahrzeugs zu erhöhen.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die mindestens eine Energierückgewinnungseinrichtung mindestens ein durch den durch die mindestens eine Durchlassöffnung strömenden Luftstrom bewegtes und/oder verformtes Element umfassen, das bei seiner Bewegung und/oder Verformung eine elektrische Spannung erzeugt. Das mindestens eine bewegte und/oder verformte Element kann mindestens eine Entlüftungsklappe des Entlüftungsventils sein. Weiterhin kann das mindestens eine bewegte und/oder verformte Element mindestens ein Piezoelement sein. Das mindestens eine Element kann eine Batterie des Fahrzeugs speisen. Die aus dem Fahrzeuginnenraum über das Entlüftungsventil abgeführte Luft versetzt beispielsweise die mindestens eine Entlüftungsklappe des Entlüftungsventils in Bewegung, beispielsweise eine Schwenkbewegung und/oder verformt diese. Diese Bewegungsenergie kann bei Verwendung geeigneter Materialien, beispielsweise piezoelektrischer Materialien, zur Erzeugung elektrischer Energie genutzt werden. Diese elektrische Energie kann wiederum einer Batterie des Fahrzeugs, beispielsweise eines Elektrofahrzeugs zur Erhöhung der Reichweite zugeführt werden. Insbesondere Entlüftungsklappen können durch eine Schwenkbewegung und/oder ein Verbiegen die Durchlassöffnung bei Auftreten eines Überdrucks im Fahrzeuginnenraum die mindestens eine Durchlassöffnung für den abzuführenden Luftstrom freigeben. Diese Bewegung bzw. dieses Verbiegen können ausgenutzt werden, indem die Entlüftungsklappen zumindest teilweise aus einem piezoelektrischen Material gebildet sind.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug, mit einem daran montierten erfindungsgemäßen Entlüftungsventil.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:
    • 1 ein erfindungsgemäßes Entlüftungsventil in einer Schnittansicht nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
    • 2 ein erfindungsgemäßes Entlüftungsventil in einer Schnittansicht nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 3 ein erfindungsgemäßes Entlüftungsventil in einer Schnittansicht nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 4 ein erfindungsgemäßes Entlüftungsventil in einer Schnittansicht nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 5 ein erfindungsgemäßes Entlüftungsventil in einer Schnittansicht nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 6 ein erfindungsgemäßes Entlüftungsventil in einer Schnittansicht nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 7 ein erfindungsgemäßes Entlüftungsventil in einer Schnittansicht nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 8 ein erfindungsgemäßes Entlüftungsventil in einer Schnittansicht nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 9 ein erfindungsgemäßes Entlüftungsventil in einer Schnittansicht nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 10 ein erfindungsgemäßes Entlüftungsventil in einer Schnittansicht nach einem weiteren Ausführungsbeispiel.
  • Soweit nichts anderes angegeben ist, bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Gegenstände.
  • Das in 1 gezeigte Entlüftungsventil dient zum Entlüften des Innenraums eines Fahrzeugs, wie eines PKW oder LKW, insbesondere eines Elektrofahrzeugs. Es umfasst einen Ventilrahmen 10, an dem in dem gezeigten Beispiel drei Entlüftungsklappen 12 zwischen einer in 1 gezeigten Schließstellung und einer in 1 nicht gezeigten Offenstellung um Schwenkachsen 14 verschwenkbar gelagert sind. In der gezeigten Schließstellung verschließen die Entlüftungsklappen 12 mindestens eine Durchlassöffnung für aus dem Fahrzeuginnenraum kommende Abluft. In der nicht gezeigten Offenstellung, in der die Entlüftungsklappen 12 gegenüber der in 1 gezeigten Schließstellung entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt sind, kann dagegen Abluft durch die mindestens eine Durchlassöffnung des Entlüftungsventils in die Fahrzeugumgebung entweichen, wie durch die Pfeile 16 veranschaulicht. Das Entlüftungsventil wird mit seinem Ventilrahmen 10 in eine hierfür vorgesehene Ausnehmung beispielsweise in der Fahrzeugkarosserie eingesetzt und darin befestigt. Bei dem Bezugszeichen 11 ist ein Teil eines solchen Fahrzeugkarosserieteils 11, beispielsweise eines Fahrzeugblechs 11, gezeigt.
  • In 1 ist dem Entlüftungsventil 10 in Strömungsrichtung vorgeordnet ein Luftkanal 18, in dem ein Wärmetauscher 20 angeordnet ist. Der Wärmetauscher 20 befindet sich im Luftstrom der Abluft. Ein durch den Wärmetauscher 20 gemäß den Pfeilen 22 geleitetes Fluid, beispielsweise Luft, steht so in wärmeleitendem Kontakt mit der durch das Entlüftungsventil strömenden Abluft und nimmt so thermische Energie der Abluft auf. Bei der durch den Wärmetauscher 20 strömenden Luft kann es sich beispielsweise um dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Frischluft handeln, die so beispielsweise im Winter durch die aus dem Fahrzeuginnenraum kommende, erwärmte Abluft vorgewärmt oder im Sommer durch die gekühlte Abluft vorgekühlt werden kann.
  • Das in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht weitestgehend dem Ausführungsbeispiel der 1. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der 1 befindet sich der Luftkanal 18 mit dem daran angeordneten Wärmetauscher 20 bei dem Ausführungsbeispiel der 2 stromab des Entlüftungsventils. Wiederum steht das durch den Wärmetauscher 20 geleitete Fluid gemäß den Pfeilen 22 in wärmeleitendem Kontakt mit der entlang der Pfeile 16 strömenden Abluft aus dem Fahrzeuginnenraum. Die Funktion entspricht dem Ausführungsbeispiel der 1.
  • Das in 3 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht wiederum weitestgehend dem Ausführungsbeispiel aus 1, wobei im Ausführungsbeispiel der 3 anders als bei dem Ausführungsbeispiel der 1 in dem Luftkanal 18 eine Wärmepumpe 24 angeordnet ist. Ein durch die Wärmepumpe 24 gemäß den Pfeilen 26 geführtes Medium nimmt thermische Energie des entlang der Pfeile 16 strömenden Abluftstroms auf und gibt diese thermische Energie beispielsweise an eine Heizung oder Klimaanlage des Fahrzeugs ab.
  • Das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht wiederum weitestgehend dem Ausführungsbeispiel aus 3, wobei hier wiederum der Luftkanal 18 mit der Wärmepumpe 24 stromab des Entlüftungsventils angeordnet ist. Die Funktion entspricht wiederum dem Ausführungsbeispiel der 3.
  • In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem in dem stromauf des Entlüftungsventils angeordneten Luftkanal 18 eine Turbine 28 angeordnet ist. Diese ist mit einem nicht näher dargestellten elektrischen Generator gekoppelt, wie durch den Pfeil 30 veranschaulicht. Durch den entlang der Pfeile 16 strömenden Abluftstrom wird die Turbine 28 gedreht. Aus dieser Drehbewegung wird durch den elektrischen Generator elektrische Energie erzeugt. Mit dieser elektrischen Energie kann beispielsweise eine Batterie des Fahrzeugs gespeist werden, im Falle eines Elektrofahrzeugs zur Reichweitenverlängerung.
  • Das Ausführungsbeispiel der 6 entspricht wiederum dem Ausführungsbeispiel der 5 mit dem Unterschied, dass der Luftkanal 18 mit der Turbine 28 stromab des Entlüftungsventils angeordnet ist. Die Funktion entspricht wiederum dem Ausführungsbeispiel der 5.
  • Bei dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich in dem Luftkanal 18 ein Thermoelement 32, das in wärmeleitendem Kontakt mit dem entlang der Pfeile 16 strömenden Abluftstrom steht. Durch die somit übertragene thermische Energie wird durch das Thermoelement 32 elektrische Energie erzeugt, die wie durch den Pfeil 34 veranschaulicht, wiederum einer Batterie des Fahrzeugs zugeführt werden kann.
  • Das Ausführungsbeispiel der 8 entspricht wiederum dem Ausführungsbeispiel der 7 mit dem Unterschied, dass der Luftkanal 18 mit dem Thermoelement 32 stromab des Entlüftungsventils angeordnet ist. Die Funktion entspricht wiederum dem Ausführungsbeispiel der 7.
  • Bei dem in 9 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Entlüftungsklappen 12 in ihrer Offenstellung gezeigt. In dem gezeigten Beispiel weisen die Entlüftungsklappen 12 ein Material auf, das bei Auftreten einer durch die Klappenbewegung verursachten mechanischen Spannung eine elektrische Spannung erzeugt. Als Material kommen beispielsweise piezoelektrische Materialien in Frage. Diese durch den Abluftstrom verursachte Bewegung bzw. Spannung der Entlüftungsklappen 12 führt somit zu einer elektrische Energie, die dann wiederum einer Batterie des Fahrzeugs zugeführt werden kann, wie in 9 durch den Pfeil 36 veranschaulicht.
  • Das in 10 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht wiederum dem Ausführungsbeispiel der 9 mit dem Unterschied, dass der Entlüftungskanal 18 stromab des Entlüftungsventils angeordnet ist. Die Funktion entspricht wiederum dem Ausführungsbeispiel der 9.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass der Entlüftungskanal 18 nicht zwingend erforderlich ist. In besonderem Maße gilt dies für die Ausführungsbeispiele in den 9 und 10.
  • Mit allen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen kann anderenfalls verlorene Energie des durch das Entlüftungsventil strömenden Luftstroms rückgewonnen werden und so beispielsweise im Falle von Elektrofahrzeugen die Reichweite signifikant erhöht werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Ventilrahmen
    11
    Fahrzeugkarosserieteil
    12
    Entlüftung sklappen
    14
    Schwenkachsen
    16
    Pfeile
    18
    Luftkanal
    20
    Wärmetauscher
    22
    Pfeile
    24
    Wärmepumpe
    26
    Pfeile
    28
    Turbine
    30
    Pfeil
    32
    Thermoelement
    34
    Pfeil
    36
    Pfeil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010054965 A1 [0003]

Claims (15)

  1. Entlüftungsventil zum Entlüften des Innenraums eines Fahrzeugs, umfassend einen Ventilrahmen (10) mit mindestens einer Durchlassöffnung, sowie mindestens eine an dem Ventilrahmen (10) gelagerte, zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verstellbare Entlüftungsklappe (12), wobei die mindestens eine Entlüftungsklappe (12) in der Schließstellung die mindestens eine Durchlassöffnung verschließt und in der Offenstellung die mindestens eine Durchlassöffnung freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass dem Entlüftungsventil mindestens eine Energierückgewinnungseinrichtung zugeordnet ist, die Energie aus einem durch die mindestens eine Durchlassöffnung des Entlüftungsventils strömenden Luftstrom rückgewinnt.
  2. Entlüftungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Energierückgewinnungseinrichtung mindestens einen mit dem durch die mindestens eine Durchlassöffnung strömenden Luftstrom in wärmeleitendem Kontakt stehenden Wärmetauscher (20) umfasst.
  3. Entlüftungsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wärmetauscher (20) weiterhin in wärmeleitendem Kontakt mit einer Batterie des Fahrzeugs und/oder mit dem Fahrzeuginnenraum über eine Belüftungseinrichtung zugeführter Frischluft steht.
  4. Entlüftungsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wärmetauscher (20) von einem mit dem durch die mindestens eine Durchlassöffnung strömenden Luftstrom in wärmeleitendem Kontakt stehenden Fluid durchströmt ist, das weiterhin in wärmeleitendem Kontakt mit der Batterie des Fahrzeugs und/oder mit der dem Fahrzeuginnenraum über eine Belüftungseinrichtung zugeführten Frischluft steht.
  5. Entlüftungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Energierückgewinnungseinrichtung mindestens eine mit dem durch die mindestens eine Durchlassöffnung strömenden Luftstrom in wärmeleitendem Kontakt stehende Wärmepumpe (24) umfasst.
  6. Entlüftungsventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Wärmepumpe (24) weiterhin in wärmeleitendem Kontakt mit einer Batterie des Fahrzeugs und/oder mit dem Fahrzeuginnenraum über eine Belüftungseinrichtung zugeführter Frischluft steht.
  7. Entlüftungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Energierückgewinnungseinrichtung mindestens eine im Strömungsweg des durch die mindestens eine Durchlassöffnung strömenden Luftstroms angeordnete Turbine (28) und mindestens einen mit der mindestens einen Turbine (28) gekoppelten elektrischen Generator umfasst.
  8. Entlüftungsventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine elektrische Generator eine Batterie des Fahrzeugs speist.
  9. Entlüftungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Energierückgewinnungseinrichtung mindestens ein mit dem durch die mindestens eine Durchlassöffnung strömenden Luftstrom in wärmeleitendem Kontakt stehendes Thermoelement (32) umfasst.
  10. Entlüftungsventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Thermoelement (32) eine Batterie des Fahrzeugs speist.
  11. Entlüftungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Energierückgewinnungseinrichtung mindestens ein durch den durch die mindestens eine Durchlassöffnung strömenden Luftstrom bewegtes und/oder verformtes Element umfasst, das bei seiner Bewegung und/oder Verformung eine elektrische Spannung erzeugt.
  12. Entlüftungsventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Element mindestens eine Entlüftungsklappe (12) des Entlüftungsventils ist.
  13. Entlüftungsventil nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Element mindestens ein Piezoelement ist.
  14. Entlüftungsventil nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Element eine Batterie des Fahrzeugs speist.
  15. Fahrzeug, insbesondere Elektrofahrzeug, mit einem daran montierten Entlüftungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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