DE3731106C2 - Belüftungseinrichtung für den Innenraum eines Fahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Belüftungseinrichtung für den Innenraum eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekanntlich wird der Fahrgastraum beispielsweise eines Pkw durch Sonneneinstrahlung beim Fahrzeugstillstand und auch beim Fahren mit niedrigen Geschwindigkeiten stark aufgeheizt. Dies gilt insbesondere für strömungsgünstig gestylte Fahrzeuge mit stark geneigten und daher großen Windschutzscheiben.

Der Aufheizung des Innenraums eines Fahrzeug s wirkt man bekanntlich durch Belüf­ tungsvorrichtungen der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Art entgegen, die es gestatten, im Fahrzeugstillstand und im Fahrbetrieb bereits mit niedriger Geschwindigkeit, d. h. wenn kein Frischlufttransport durch den Staudruck erzeugt wird, mittels des Gebläses Frischluft in den Innenraum zu transportieren. Als Nachteil wird dabei empfunden, daß zumindest während einer Anfangszeit keine kühle, d. h. auf Umgebungstemperatur befindliche Frischluft in den Fahrzeuginnen­ raum geliefert wird, sondern erwärmte Frischluft. Dabei kann es sich je nach der Fahrzeugkonstruktion um Frischluft handeln, die sich längere Zeit in einem Hohlraum des Fahrzeugs, beispielsweise im Bereich des Wasserkastens unterhalb der Windschutzscheibe, befunden hat und die demgemäß durch Sonneneinstrahlung und/oder restliche Motorabwärme erhitzt wurde; es kann sich jedoch auch um Frisch­ luft handeln, die in unmittelbarer Nähe des Fahrzeugs infolge diesbezüglich ungünstiger Lage des Frischlufteinlasses eine unerwünscht hohe Temperatur ange­ nommen hat. In allen diesen Fällen hat also das Einschalten des Gebläses und damit die Erzeugung einer Frischluftströmung von dem erwähnten Frischlufteinlaß bzw. vom Ansaugbereich des Gebläses in den Fahrzeuginnenraum nicht die erwünschte Abkühlung desselben zur Folge, sondern im ungünstigen Fall sogar eine weitere Erwärmung der im Fahrzeuginnenraum befindlichen Luft.

Aus der DE-OS 23 18 175 ist eine Heizungs- und Lüftungseinrichtung für Kraftwagen bekannt, bei der bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten oder bei Stillstand des Kraftwagens das eingeschaltete Gebläse ausgeschaltet und mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit das Gebläse automatisch wieder eingeschaltet wird. Entsprechend kann auch eine Frischluft­ eintriftsklappe geschlossen und gleichzeitig eine Umluftklappe geöffnet werden. Bei Fahr­ zeugen mit Klimaanlage wird lediglich der Frischlufteintritt geschlossen. Hierdurch wird erreicht, daß beim Fahren in einer Kolonne oder vor Verkehrsampeln Abgase von anderen Kraftfahrzeugen in den Innenraum des Fahrzeuges gelangen. Das Abschalten des Gebläses erfolgt ohne Beeinflussung durch beispielsweise in Folge von Sonnenanstrahlung un­ erwünscht erwärmter Frischluft. Demselben Zweck dient auch ein aus der DE 29 03 643 A1 bekanntes Belüftungssystem für den Innenraum von Kraftfahrzeugen, bei dem Sensoren die von außen eintretende Luftqualität aufnehmen und über eine entsprechende Steuerschal­ tung bei qualitativ schlechter Außenluft die Zufuhr von Außenluft zum Innenraum unterbre­ chen. Dieses Belüftungssystem beinhaltet noch eine Umluftschaltung sowie einen Wärme­ tauscher, dessen Temperierung der in den Innenraum geführten Luftmenge gegebenenfalls automatisch gesteuert wird.

Aus der DE 30 36 806 A1 ist eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei der die Innenraumtemperatur des Kraftfahrzeuges mit der Außentemperatur verglichen wird. Zur Verbesserung der Kühlleistung ist eine Belüftungsanordnung vorgesehen, deren Lufteinlaß entweder zum Fahrzeuginnenraum oder zum Fahrzeugäußeren geschaltet ist, je nachdem wo die niedrigere Temperatur herrscht. Die DE 30 16 907 C2 beschreibt eine Belüftungs­ einrichtung für den Innenraum eines Kraftfahrzeuges, die nur beim Stillstand des Kraftfahr­ zeuges aktiviert ist. Mit dieser Belüftungseinrichtung, die alternativ zur Betriebsbelüftung betrieben wird, soll sichergestellt werden, daß Personen, die sich in einem abgestellten Fahrzeug aufhalten, mit genügend Frischluft versorgt werden. Auch diese beiden Schriften geben keinen Hinweis zur Verminderung der eingangs geschilderten Problematik des Auf­ heizens von Kraftfahrzeugen im Fahrzeugstillstand.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Belüftungseinrichtung derart auszubilden, daß keine unerwünscht erhitzte Frischluft dem Fahrzeuginnenraum beim Lüftungsbetrieb zu­ geführt wird.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den Merkmalen des Patentanspruchs 1, 4 oder 6 vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sorgen also unter Einsatz einfacher und bewährter Mittel, nämlich letztlich ansteuerbarer Klappen oder dergleichen, dafür, daß dem Fahrzeuginnenraum beim Antritt einer neuen Fahrt nicht gleichsam ein Schwall erhitzter Luft zugeführt wird, sondern daß die Zufuhr von Frischluft bis zum Eintreten bestimmter Zeit-, Geschwindigkeits- oder Temperaturbedingungen überhaupt unterbunden oder während dieser Zeit unter Abschaltung des beschriebenen Frisch­ lufteinlasses Frischluft aus einem anderen Bereich des Fahrzeugs zugeführt wird, an dem günstigere Temperaturbedingungen herrschen. Sobald dagegen die angeführten Bedingungen wieder vorliegen, also sichergestellt ist, daß keine erhitzte Frisch­ luft in den Fahrzeuginnenraum gelangen kann, erfolgt durch die Mittel eine Wieder­ herstellung des Strömungswegs von dem an einer temperaturkritischen Stelle des Fahrzeugs, beispielsweise am Windlauf vor der Windschutzscheibe, angeordneten Frischlufteinlaß, so daß beispielsweise dessen für eine durch Staudruck erzeugte Kühlluftströmung günstige aerodynamische Lage ausgenutzt wird.

Im folgenden werden anhand Fig. 1 die der Erfindung zugrundeliegende Problematik sowie anhand der Fig. 2 und 3 zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. In allen Figuren sind schematisch die hier interessierenden Teile des Vorderwagens eines Pkw wiedergegeben.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so ist vor der Windschutzscheibe 1 ein beispiels­ weise gitterartiger Kühllufteinlaß 2 angeordnet, durch den hindurch das Gebläse 3 üblicher und daher nicht zu beschreibender Bauart durch Pfeile 4 angedeutete Frischluft aus dem Freien in die Kammer 5 sowie durch die geöffnete Klappe 6 oder dergleichen in den Fahrzeuginnenraum 7 transportiert. Bereits jetzt sei darauf hingewiesen, daß die Klappe 6 ebenso wie weitere, in den Figuren darge­ stellte Klappen gleichsam symbolisch für Verschlüsse oder dergleichen dienen, die, gegebenenfalls steuer- oder regelbar, zum Absperren und Einstellen von Strömungsquerschnitten Einsatz finden können.

Wie die Erfahrung lehrt, herrschen bei niedriger Fahrgeschwindigkeit und insbeson­ dere bei Stillstand des Fahrzeugs im Bereich der Motorhaube 8 und damit im Bereich des Frischlufteinlasses 2 relativ hohe Temperaturen, die durch Sonneneinstrahlung, Reflexion der Sonnenstrahlung an der Motorhaube und durch Abwärme des Motors hervorgerufen werden. Übliche Belüftungseinrichtungen bewirken daher zumindest während einer bestimmten Zeitspanne nach erneutem Fahrtbeginn nicht in erwünschter Weise die Zufuhr relativ kühler, d. h. auf Umgebungstemperatur liegender Frischluft in den Innenraum 7, sondern erhitzter Frischluft aus dem Ansaugbereich des Geblä­ se 3, wobei auch beim Fahren mit niedriger Geschwindigkeit aus dem Bereich der Motorhaube B noch warme Luft angesaugt wird.

Dem beugt die Erfindung dadurch vor, daß während einer vorgegebenen Zeitspanne nach erneutem Fahrtbeginn und/oder bis zum Überschreiten eines vorgegebenen Fahrgeschwindigkeitswerts und/oder bis zum Unterschreiten eines vorgegebenen Temperaturwerts der Frischluft der Strömungsweg von dem Lufteinlaß 2 zum Fahrzeug­ innenraum 7 unterbunden wird.

Eine Möglichkeit hierfür zeigt Fig. 2: Bei 2 erkennt man wiederum den hinsichtlich der Temperatur der angesaugten Frischluft ungünstig liegenden Frischlufteinlaß vor der Windschutzscheibe 1 in Fortsetzung der Motorhaube 8. In diesem Ausführungs­ beispiel saugt das Gebläse 3 dauernd Frischluft 4 durch den Frischlufteinlaß 2 in das Gehäuse bzw. den Kasten 5, jedoch wird bis zum Eintreten der beschriebenen Zeit-, Geschwindigkeits- oder Temperaturbedingungen über die Steuerschaltung 9 die bereits anhand Fig. 1 erläuterte Klappe 6 oder dergleichen unter gleichzeitigem Öffnen der Klappe 10 geschlossen, die entsprechend den Pfeilen 11 einen Transport der noch warmen Frischluft 4 mittels des Gebläses 3 wiederum ins Freie - hier unterhalb des Fahrzeugs - zuläßt. Schließt sich an den Kasten 5 in Richtung Fahrzeuginnenraum 7 eine Verteileranordnung oder dergleichen mit hohem Strömungs­ widerstand an, kann auf die Steuerung der Klappe 6 verzichtet werden, da dann auch bei offener Klappe 6 sich bei geöffneter weiterer Klappe 10 im wesentlichen die beschriebene Strömung entsprechend den Pfeilen 11 einstellen wird.

Bei Eintreffen der erläuterten Bedingungen, die durch nicht dargestellte, an sich bekannte, der Steuereinrichtung 9 vorgeschaltete Sensoren erfaßt werden, öffnet die Steuerschaltung 9 die Klappe 6 zum Fahrzeuginnenraum 7 bei gleich­ zeitigem Schließen der weiteren Klappe 10, so daß dann in üblicher Weise die Frischluftströmung von dem Frischlufteinlaß 2 in den Fahrzeuginnenraum 7 erzielt wird.

Während in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 eine zusätzliche Frischluftausströ­ mung während der kritischen Phase hergestellt wird, sieht das Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 3 die Unterbrechung des Luftansaugens von dem Frischluft­ einlaß 2 her vor. Zu diesem Zweck wird beispielsweise mittels eines Schiebers 12 (oder eines anderen Abdeckorgans) der Frischlufteinlaß 2 abgesperrt und mittels der Klappe 13 eine Strömungsverbindung zwischen dem Fahrzeuginnenraum 7 einerseits und einem anderen Frischlufteinlaß andererseits hergestellt, der sich an einer hinsichtlich der Temperatur der angesaugten Frischluft (Pfeile 14) günstigeren Stelle des Fahrzeugs, hier im Bodenbereich des Fahrzeugs, befindet. Zur Betätigung der Abdeckung 12 und der weiteren Klappe 13 dient wiederum eine Steuereinrich­ tung 15, auf die Sensoren zum Feststellen der Umschaltbedingungen auf die normale Kühlluftströmung arbeiten.

Während also in dem anhand Fig. 2 erläuterten Ausführungsbeispiel die Zufuhr in unerwünschter Weise erwärmte Frischluft durch Unterbrechung der Belüftung des Fahrzeuginnenraums 7 unterbunden wird, erfolgt in der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 3 gleichsam eine Umschaltung auf eine andere Frischluftströ­ mung, bis sich wieder normale Temperaturbedingungen eingestellt haben.

Die Steuereinrichtung 9 bzw. 15 kann in vorteilhafter Weise in einen kleinen Bordrechner integriert werden, der zur Lösung anderer Aufgaben im Fahrzeug, z. B. für eine Multifunktionsanzeige, ohnehin vorhanden ist.

Claims (6)

1. Belüftungseinrichtung für den Innenraum eines Fahrzeugs mit

• - einem Gebläse (3) zum Ansaugen von Frischluft (4) unter Bildung einer Frisch­ luftströmung zum Innenraum (7),
• - einem Frischlufteinlaß (2) für das Gebläse (3), welcher in einer solchen Lage an dem Fahrzeug angeordnet ist, daß zumindest bei stillstehendem Fahrzeug die Frischluft (4) im Ansaugbereich des Gebläses (3) in unerwünschter Weise erwärmt ist,
• - Mitteln (6, 9, 10, 12, 13, 15) zum zeitweiligen Unterbinden der Frischluftströmung vom Frischlufteinlaß (2) zum Innenraum (7) bis zum Überschreiten einer vorge­ gebenen Fahrzeit.

2. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (12, 13) zum zeitweiligen Absperren des Frischlufteinlasses (2) bei gleichzeitiger Freigabe eines weiteren Frischlufteinlasses, der in einem Bereich etwa auf Umgebungstemperatur liegender Frischluft am Fahrzeug angeordnet ist.

3. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (9, 10) zum zeitweiligen Herstellen eines Strömungswegs zwischen dem Frischlufteinlaß (12) und zumindest einem ins Freie führenden Frischluftauslaß am Fahrzeug.

4. Belüftungseinrichtung für den Innenraum eines Fahrzeugs mit

• - einem Gebläse (3) zum Ansaugen von Frischluft (4) unter Bildung einer Frisch­ luftströmung zum Innenraum (7),
• - einem Frischlufteinlaß (2) für das Gebläse (3), welcher in einer solchen Lage an dem Fahrzeug angeordnet ist, daß zumindest bei stillstehendem Fahrzeug die Frischluft (4) im Ansaugbereich des Gebläses (3) in unerwünschter Weise erwärmt ist,
• - Mitteln (6, 9, 10) zum zeitweiligen Unterbinden der Frischluftströmung vom Frischlufteinlaß (2) zum Innenraum (7) bis zum Überschreiten einer vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit und/oder bis zum Unterschreiten einer vorgegebenen Frischlufttemperatur der unerwünscht erwärmten Frischluft, wobei die Mittel (6, 9, 10) zeitweilig einen Strömungsweg zwischen dem Frischlufteinlaß (12) und zumindest einem ins Freie führenden Frischluftauslaß herstellen.

5. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mittel einen Verschluß (6) zum Unterbrechen der Strömung zum Innenraum (7) während des Bestehens des Strömungswegs zum Frischluftauslaß enthalten.

6. Belüftungseinrichtung für den Innenraum eines Fahrzeugs mit

• - einem Gebläse (3) zum Ansaugen von Frischluft (4) unter Bildung einer Frisch­ luftströmung zum Innenraum (7),
• - einem Frischlufteinlaß (2) für das Gebläse (3), welcher in einer solchen Lage an dem Fahrzeug angeordnet ist, daß zumindest bei stillstehendem Fahrzeug die Frischluft (4) im Ansaugbereich des Gebläses (3) in unerwünschter Weise erwärmt ist,
• - Mitteln (6, 12, 13, 15) zum zeitweiligen Unterbinden der Frischluftströmung vom Frischlufteinlaß (2) zum Innenraum (7) bis zum Überschreiten einer vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit und/oder bis zum Unterschreiten einer vorgegebenen Frischlufttemperatur der unerwünscht erwärmten Frischluft, wobei die Mittel (6, 12, 13, 15) zeitweilig den Frischlufteinlaß (2) absperren bei gleichzeitiger Frei­ gabe eines weiteren Frischlufteinlasses, der in einem Bereich etwa auf Um­ gebungstemperatur liegender Frischluft am Fahrzeug angeordnet ist.