DE3701081A1 - Defroster-anlage fuer windschutzscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Defroster-Anlage für die Wind­ schutzscheibe eines Fahrzeuges, insbesondere eines Fahr­ zeuges, bei dem die Windschutzscheibe unter einem relativ großen Neigungswinkel zur Vertikalen angeordnet ist.

Fahrzeuge sind allgemein mit einer Defroster-Anlage für die Windschutzscheibe ausgerüstet, um die Windschutz­ scheibe mit temperierter oder konditionierter Luft an­ zublasen und hierdurch Beschlag- oder Frostbildung auf der Windschutzscheibe zu entfernen oder von vornherein zu vermeiden. Die temperierte Luft wird hierbei von einer Luft-Heizeinrichtung her zugeführt.

Üblicherweise beinhaltet die Windschutzscheiben-Defroster­ anlage einen Luftkasten, der an der Rückseite des Hauben­ kastens des Fahrzeuges angeordnet ist und eine Schlitz­ düse zum Ausblasen der temperierten Luft an seiner Ober­ seite aufweist (vgl. z.B. JP-OS (GBM) 57(1982)-1 25 619). Bei der herkömmlichen Defrosteranlage hängt die Strömungs­ richtung der aus der Schlitzdüse des Luftkastens aus­ geblasenen temperierten Luft von dem Richtungsverlauf ab, unter dem der Luftkasten längs der Rückseite des Haubenkastens geführt ist. Die Strömungsrichtung der Luft wird dabei so gesteuert, daß die Luft in einem vor­ bestimmten Abschnitt und unter einem bestimmten Winkel auf die Windschutzscheibe auftrifft und dann längs dieser in dem gewünschten Bereich strömt.

Mit zunehmender Verbesserung der Fahrzeugform im Hinblick auf die Windschlüpfigkeit ist die Unterkante der Windschutz­ scheibe manchmal weiter nach vorne verlegt als üblich, so daß die Windschutzscheibe unter einem größeren Winkel gegenüber der Vertikalen geneigt ist. Um hierbei den Innen­ raum des Haubenkastens zur Unterbringung der Belüftungs­ leitungen oder einer Scheibenwischeranlage auszunützen, ist es üblich, den unteren Rand der Windschutzscheibe an der Oberseite des Haubenkastens in dessen vorderem Abschnitt zu befestigen, so daß der Haubenkasten ein be­ trächtliches Maß in den Fahrgastraum hinein vorspringt. Das hat zur Folge, daß es mittels einer herkömmlichen Defrosteranlage nicht möglich ist, temperierte Luft in der gewünschten Höhe und mit der gewünschten Strömungs­ richtung auf die Windschutzscheibe auftreffen zu lassen, so daß im Ergebnis der untere Abschnitt der Windschutz­ scheibe nicht hinreichend von Beschlag oder Frost frei­ gehalten werden kann.

Die geschilderte Schwierigkeit kann zwar dadurch bewältigt werden, daß man die Rückseite des Haubenkastens tiefer legt als den unteren Rand der Windschutzscheibe. Dies hat je­ doch ein weiteres Problem zur Folge, das darin besteht, daß die Länge des Haubenkastens (gemessen in Fahrzeug­ längsrichtung) dadurch verkürzt wird, weil der Motorraum nicht kleiner werden kann, und demzufolge die durch eine Verformung des Haubenkastens bei einer Kollision aufge­ nommene Verschiebung der vorderen Begrenzungswand der Fahrgastzelle verringert wird. Dies ist jedoch nicht er­ wünscht, weil ein Herausfallen oder Herausbrechen der Windschutzscheibe in einem solchen Fall vermieden werden soll. Hinzu kommt, daß bei einer Verkleinerung des Innen­ raumes des Haubenkastens die Belüftungsleitungen und/oder die Scheibenwischeranlage nicht im Haubenkasten untergebracht werden können.

Der Erfindung liegt deshalb in erster Linie die Aufgabe zugrunde, eine Defrosteranlage für die Windschutzscheibe eines Fahrzeuges zu schaffen, die auch bei stark geneigten Windschutzscheiben einen hinreichenden Defrost-Effekt ge­ währleistet, ohne daß eine Verkleinerung des Innenraumes des Haubenkastens hingenommen werden müßte.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.

Die Erfindung schlägt somit vor, daß der untere Rand der Windschutzscheibe an der Oberseite des Haubenkastens, in dessen vorderem Abschnitt, vor dem Fahrgastraum befestigt ist. Der Luftkasten der Defrosteranlage (bzw. die Luft­ kästen) erstreckt sich von hinten her längs der Oberseite des Haubenkastens bis an eine Stelle nahe dem unteren Rand der Windschutzscheibe und weist in seinem vorderen Rand­ bereich eine Luftleitdüse auf, die den Austritt aus einem Beruhigungsraum des Luftkastens bildet und in der Regel eine Schlitzdüse ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Aus­ führungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnungen sowie aus den Unteransprüchen. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Teil-Querschnitt des erfindungsgemäßen Defroster-Systems für eine Windschutzscheibe;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Scheiben- Defroster-Systems, wobei das Armaturenbrett und die Abdeckung entfernt sind;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung, aus der die Verteilung der temperierten Luft aus dem Defroster- System hervorgeht;

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Defroster-Luftkasten, der in dem Defroster-System zur Anwendung kommt;

Fig. 5 einen Querschnitt des Defroster-Luftkastens;

Fig. 6 eine Vorderansicht des Defroster-Luftkastens;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des Armaturen­ brettes, und

Fig. 8 einen Querschnitt des Armaturenbrettes, der die Anordnung der Abdeckung davon erkennen läßt.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist an der Vorderseite der Fahr­ gastzelle eine untere Spritzwand 3 angeordnet, die den Fahrgastraum 1 vom Motorraum 2 trennt. Über der Spritzwand 3 ist ein Haubenkasten 4 vorgesehen. Dieser weist eine Vorderwand 4 a auf, die mit der unteren Spritzwand 3 fluchtet, eine Unterwand 4 b, die mit der Unterkante der Vorderwand 4 a verbunden ist und L-förmig zum Fahrgastraum 1 hin vorspringt, eine Oberwand 4 c, deren Hinterkante mit der hinteren oberen Kante der Unterwand 4 b verbunden ist und ein Versteifungs­ profil 4 d, das auf der Oberseite im Vorderteil der Oberwand 4 c befestigt ist. An der Oberseite des Haubenkastens 4, in dessen vorderem Abschnitt, ist in bekannter Weise der untere Rand einer Windschutzscheibe 5 fest montiert. Der Zwischen­ raum zwischen der Oberkante der Vorderwand 4 a und der Hinter­ kante einer Motorhaube 6 ist durch ein Dichtelement 7 aus­ gefüllt; zwischen der Hinterkante der Motorhaube 6 und der Vorderkante der Oberwand 4 c ist eine Eintrittsöffnung 8 für die Belüftung ausgebildet. Durch diese Eintritts­ öffnung 8 hindurch bewegen sich nicht gezeigte Scheiben­ wischer.

An der Rückseite des Haubenkastens 4 verlaufen rechts und links Zwischen-Führungskanäle 9 (s. Fig. 2), die an eine nicht gezeigte Luft-Temperiereinrichtung angeschlossen sind. Weiterhin ist an das obere Ende jedes Zwischen- Führungskanals 9 ein Luftkasten 10 angeschlossen, der sich von hinten her über den Haubenkasten 4 hinweg bis zu dessen vorderem Teil erstreckt. Wie aus den Fig. 2 und 3 hervor­ geht, bildet der Luftkasten 10 eine flache Kammer, deren vordere Berandung in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise, d.h. ähnlich einem halben Bogen, gekrümmt ist, und längs dem unteren Rand der Windschutzscheibe 5 verläuft. Über die gesamte Länge des vorderen Randbereiches der oberen Wand des Luftkastens 10 ist eine vordere Schlitzdüse 12 mit vorgeschaltetem Beruhigungsraum ausgebildet; im äußersten seitlichen Randbereich der Oberwand des Luftkastens 10 ist eine Seiten-Schlitzdüse 13 mit vorgeschaltetem Beruhigungs­ raum vorhanden, die in Fahrzeugslängsrichtung verläuft und in die vordere Schlitzdüse 12 übergeht. Die vordere Schlitzdüse 12 ist so gerichtet, daß durch sie hindurch­ tretende temperierte Luft nach oben und rückwärts längs der Windschutzscheibe strömt. In dem gezeigten Ausführungs­ beispiel öffnet sich die vordere Schlitzdüse 12 im vorderen Randbereich der oberen Wand 11 des Luftkastens 10 nach oben und erstreckt sich in Querrichtung zum Fahrzeug längs diesem Randbereich. Wie aus den Fig. 4 bis 6 hervorgeht, ist in dem Luftkasten 10 eine vordere Luftleitwand 14 vorgesehen, die von der oberen Wand 11 aus mit einer Höhe h und in einem geeigneten Abstand d von der vorderen Schlitzdüse 12 nach unten vorspringt und zur Richtungssteuerung der durch die vordere Schlitzdüse 12 hindurchtretenden temperierten Luft dient. In gleicher Weise ist zur Lenkung der durch die Seiten- Schlitzdüse 13 austretenden temperierten Luft im Luftkasten 10 eine seitliche Luftleitwand 15 vorgesehen, die von der oberen Wand 11 aus mit einer Höhe h′ und in einem geeigneten Abstand d′ von der Seiten-Schlitzdüse 13 nach unten vorspringt. Die Seiten-Luftleitwand 15 geht in die vordere Luftleitwand 14 über. Da der Luftkasten 10 mit den Zwischen-Luftkanälen 9 an dem querverlaufenden inneren Randbereich verbunden ist, besteht die Gefahr, daß der Druck und der Durchsatz an Blaseluft im querverlaufenden äußeren Randbereich des Luft­ kastens 10, wohin der Zugangsweg relativ lang ist, absinken. Um dies zu vermeiden, ist der Boden 16 des Luftkastens 10 hochgezogen, so daß er in seinem Verlauf in Richtung auf den äußeren Randbereich allmählich zur oberen Wand 11 hin an­ steigt.

Wie aus den Fig. 7 und 8 hervorgeht, sind beide Luftkästen 10 mit einer Abdeckung 18 bedeckt, die ein Paar von halb­ bogenförmigen Öffnungen 17 aufweist, so daß der Strom an temperierter Luft aus den vorderen Schlitzdüsen 12 und den Seiten-Schlitzdüsen 13 nicht beeinträchtigt wird. Die Ab­ deckung 18 bildet einen Teil des Armaturenbrettes 19 und ist lösbar an dem Teil 20 davon montiert. Das Armaturen­ brett 19 weist ein zentrales Luftleitgitter 21 sowie rechte und linke Luftleitgitter 22 auf, durch die hindurch temperierte Luft aus der Temperiereinrichtung (Heizung oder Kühlung) in den Fahrgastraum 1 geblasen wird. Darüber hinaus sind in bekannter Weise seitliche Abdampfdüsen zum Trocknen der Seitenfenster im Armaturenbrett 19 angeordnet.

Bei der vorstehend geschilderten Anordnung wird temperierte Luft in die Luftkästen 10 über die Zwischen-Luftführungen 9 eingeleitet und durch die vorderen Schlitzdüsen 12 sowie die Seiten-Schlitzdüsen 13 auf die Windschutzscheibe 5 geblasen. Der dynamische Druck der temperierten Luft, die aus den Zwischen-Luftführungen 9 in die Luftkästen 10 eintritt, ist aufgrund der Zunahme der Querschnitts­ fläche längs des Strömungsweges und aufgrund des Auf­ pralls des Luftstromes auf den Luftleitwänden 14 und 15 weitgehend auf Null abgesunken, so daß die temperierte Luft durch den Beruhigungsraum hindurch und durch die Schlitzdüsen 12 und 13 hauptsächlich auf­ grund des statischen Druckes ausgeblasen wird. Als Er­ gebnis davon wird der Blasdruck in der vorderen Schlitz­ düse 12 in Querrichtung zum Fahrzeug vergleichmäßigt und demzufolge läßt sich die Luftstromverteilung pro­ portional zur Breite - gemessen in Längsrichtung - der vorderen Schlitzdüse 12 steuern. Druck und Durchsatz an temperierter Luft, die durch die Seiten-Schlitzdüsen 13 geblasen wird, lassen sich in gleicher Weise steuern. Die Strömungsrichtung der durch die vordere Schlitzdüse 12 ausgeblasenen temperierten Luft kann in Abhängigkeit von der Höhe und dem Abstand der Schlitzdüse 12 von der vorderen Luftleitwand 14 beliebig eingestellt werden. So kann die temperierte Luft, die durch die Pfeile A in Fig. 3 angedeutet ist, nach Art eines Vorhanges gegen die Windschutzscheibe 5 und in einem vorbestimmten Abstand von deren unterem Rand geblasen werden, so daß sie längs der Windschutzscheibe 5 nach oben und hinten strömt. Die Strömungsrichtung der aus der Seiten-Schlitzdüse 13 austretenden temperierten Luft kann entsprechend in Abhängigkeit von Höhe und Abstand dieser Schlitzdüse von der seitlichen Luftleitwand 15 beliebig gesteuert werden. Dementsprechend kann, wie in Fig. 3 durch die Pfeile B gezeigt ist, die daraus austretende konditionierte Luft über Teile der seitlichen Randbereiche der Windschutz­ scheibe 5 zu den vorderen Randbereichen der Seitenfenster 23 geblasen werden. Die Pfeile C in Fig. 3 geben die Strömungs­ richtung der durch die Abdampfdüsen 24 austretenden temperierten Luft an.

Wie aus diesem Ausführungsbeispiel hervorgeht, kann die Längs­ erstreckung des Haubenkastens 4 ausreichend groß gewählt werden, ohne dabei durch die Luftkästen 10 und die Zwischen-Luftführungen 9 in der Auslegung beschränkt zu sein, weil die Luftkästen 10 über dem Haubenkasten 4 angeordnet sind und die vorderen Schlitz­ düsen 12 sowie die Seiten-Schlitzdüsen 13, die die Fortsetzung der ersteren bilden, im vorderen Randbereich bzw. am äußeren Seitenrand jedes Luftkastens 10 vorgesehen sind. Dementsprechend kann eine durch Deformation des Haubenkastens 4 bei einer Frontalkollision aufgenommene Verschiebung der unteren Spritz­ wand 3 ausreichend groß sein, wobei trotzdem ein Herausfallen der Windschutzscheibe 5 verhindert wird. Zugleich steht auf­ grund einer ausreichenden Größe des Innenraumes des Hauben­ kastens 4 hinreichend Platz für die Leitungen zur Belüftung und/oder die Scheibenwischeranlage im Haubenkasten 4 zur Verfügung. Insbesondere dann, wenn der Luftkasten 10 flach ausgebildet ist, kann die Höhe des Haubenkastens 4 ver­ größert werden, so daß die Sicherheit gegen ein Herausfallen der Windschutzscheibe noch gesteigert wird. Zugleich wird dadurch das Volumen des Haubenkastens 4 vergrößert, wodurch auch eine Vergrößerung des Strömungsquerschnitts der Be­ lüftungsleitungen erreicht wird und außerdem die Scheiben­ wischeranlage mit größerer Freizügigkeit untergebracht werden kann.

Der flach ausgebildete Luftkasten 10 hat weiterhin auch den Vorteil, daß der Zwischenraum zwischen dem Haubenkasten 4 und dem Armaturenbrett 19, in welchem der Luftkasten 10 angebracht werden soll, niedrig gehalten werden kann und folglich auch das Armaturenbrett 19 relativ niedrig gelegt werden kann.

In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Strömungsrichtung der aus den Schlitzdüsen 12 und 13 ausgeblasenen temperierten Luft durch die Luftleitwände 14 und 15 bestimmt. Zusätzlich zu diesen Luftleitwänden 14, 15 oder anstelle davon kann aber auch an den Schlitz­ düsen 12, 13 oder an den Öffnungen 17 des Armaturen­ bretts 19 bzw. dessen Abdeckung 18 jeweils eine Jalousie oder ein Luftleitgitter angeordnet sein, so daß hierdurch die Strömungsrichtung der temperierten Luft bestimmt wird. Es versteht sich auch, daß anstelle des im Ausführungs­ beispiel gezeigten Überganges der Seiten-Schlitzdüse 13 in die vordere Schlitzdüse 12 die beiden Schlitzdüsen getrennt voneinander ausgebildet sein können. Auch können die seitlichen Abdampfdüsen 24 wegfallen.

Claims (14)

1. Defroster-Anlage für eine Windschutzscheibe (5) mit einem Luftkasten (10), durch den von einer Luft- Temperiereinrichtung her die Windschutzscheibe (5) von unten her anblasbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rand der Windschutzscheibe (5) an der Oberseite eines vor dem Fahrgastraum (1) angeordneten Motorhaubenkastens (4), in dessen vorderem Bereich, befestigt ist und daß der Luftkasten (10) sich von der Rückseite des Motorhaubenkastens (4) her längs dessen Oberseite an eine Stelle nahe dem unteren Rand der Windschutzscheibe (5) erstreckt und in seinem vorderen Randbereich eine vordere Luftleit­ düse (12) aufweist.

2. Defroster-Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Oberseite des Motorhaubenkastens (4) eine Versteifung (4 d) vorgesehen ist und daß die Windschutzscheibe (5) an der Versteifung (4 d) abge­ stützt ist.

3. Defroster-Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorhaubenkasten (4) eine auf einer Spritzwand (3) aufstehende Vorderwand (4 a), eine L-förmige Unter- und Rückwand (4 b) sowie eine Oberwand (4 c) aufweist.

4. Defroster-Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Rand der Vorderwand (4 a) des Motorhauben­ kastens (4) ein Dichtelement (7) befestigt ist, um den Zwischenraum zwischen dem oberen Rand der Vorderwand (4 a) und der Hinterkante der Motorhaube (6) abzudichten.

5. Defroster-Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkasten (10) nach Art einer flachen Kammer ausgebildet ist und sich in Querrichtung zum Fahrzeug längs der Oberfläche des Motorhaubenkastens (4) erstreckt.

6. Defroster-Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Rand des Luft­ kastens (10) als Halbbogen gekrümmt ist und längs des unteren Randes der Windschutzscheibe (5) verläuft.

7. Defroster-Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitdüse (12) längs des vorderen Randbereiches der oberen Wandung (11) des Luftkastens (10) ausgebildet ist.

8. Defroster-Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seiten-Luftleitdüse (13) am äußeren Ende des Luftkastens (10) vorgesehen ist, die sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt.

9. Defroster-Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Strömungsrichtung der durch die Seiten-Luftleitdüse (13) ausgeblasenen Luft in einem Abstand (d′) von der Seiten-Luftleitdüse (13) eine Luft­ leitwand (15) vorgesehen ist, die von der oberen Wandung (11) des Luftkastens (10) nach unten vorspringt.

10. Defroster-Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Strömungs­ richtung der aus der vorderen Luftleitdüse (12) ausge­ blasenen Luft eine vordere Luftleitwand (14) vorgesehen ist, die in einem Abstand (d) von der vorderen Luftleit­ düse (12) von der oberen Wandung (11) des Luftkastens (10) nach unten vorspringt.

11. Defroster-Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkasten (10) über seinen hinteren Randbereich an eine Zwischen-Luftführung (9) angeschlossen ist, die längs der Rückseite des Motorhaubenkastens (4) nach oben verläuft.

12. Defroster-Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß für die linke und rechte Hälfte der Windschutzscheibe (5) jeweils ein Luftkasten (10) mit einer zugehörigen Zwischen-Luftführung (9) vorgesehen ist.

13. Defroster-Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkasten (10) ein Unterteil aufweist, das längs der Rückseite des Motor­ haubenkastens (4) nach oben verläuft, sowie einen Ober­ teil, der sich über dem Motorhaubenkasten (4) erstreckt.

14. Defroster-Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkasten (10) in Fahrzeugquerrichtung von seinem Unterteil ausgehend zum Oberteil hin in der Breite zunimmt.