DE3807602A1 - Sonnenwaermeabfuehrung bei fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verbesserungen zu Vorrichtungen zur Sonnenwärme­ abführung bei Fahrzeugen, wie sie in der deutschen Patentanmeldung P 37 21 616.3 beschrieben sind. Darin wird vorgeschlagen, daß im Fahrzeug­ innenraum unter einem oder mehreren Fahrzeugfenstern ein oder mehrere Fahrzeugflächenteile aus gegebenenfalls entspiegeltem Glas, Kunststoff, Keramik, strukturierten Isolationsstoffen wie Schaum­ stoff, Fasern, Kapillaren oder Ersatzstoffen, die strahlungsdurch­ lässig mindestens für einen Teil der Sonnenstrahlung sind, ange­ ordnet sind, worunter ein oder mehrere, durch obenerwähnte Fahr­ zeugflächenteile ganz oder teilweise abgeteilte, Räume vorgesehen sind, die entweder gasgefüllt, alternativ mit Vakuum, nur zur Isola­ tion oder zur Durchlüftung dienen, wobei mindestens einer dieser Räume durchlüftbar ist oder ein dem untenerwähnten Strahlungsabsorber benachbarter Raum, wobei dieser Raum mindestens eine Öffnung ins Freie oder in ein Kühlsystem oder in ein System zur Nutzung der Wärme besitzt, wobei mindestens an einer Stelle, z. B. an der Ober- oder Unterseite oder innerhalb mindestens eines durchlüftbaren oder eines nur isolierenden Raumes, ein oder mehrere Strahlungsabsorber vorgesehen sind, wobei gegebenenfalls lichtleitende Mittel, gegebenen­ falls konzentrierende Mittel wie Fluoreszenzkonzentratoren, als eine oder mehrere noch strahlungsdurchlässige Abdeckungen oder als reine Absorber, oder Reflektoren oder andere Mittel zur Lichtverdichtung vorgesehen sein können.

Eine solche Vorrichtung kann z. B. im Auto unter der Frontscheibe als Oberteil des Armaturenbrettes und unter der Heckscheibe als Ablage an­ gebracht sein.

Ausführungsbeispiele sind (nicht maßstabsgetreu) in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

In Fig. 1 ist im Schnitt von der Seite gesehen (1) eine Frontscheibe eines Fahrzeuges (2) ein Fahrzeugflächenteil, eine Scheibe aus Glas, Kunststoff, Keramik, strukturierten Isolationsstoffen wie Schaumstoff, Fasern, Kapillaren oder Ersatzstoffen, (3) ein durchlüftbarer Raum und (4) ein Strahlungsabsorber.

Die durch die beiden Schichten (1) und (2) hindurchgehende Strahlung kann nun auf den Strahlungsabsorber (4) gelangen und absorbiert werden. Die entstehende Wärme kann durch Luft, die den Raum (3) durchströmt, ins Freie oder in ein Kühlsystems oder in ein System zur Nutzung der Wärme abgeführt werden. Dazu kann z. B. der Fahrtwind benutzt oder ein Gebläse eingesetzt werden.

Unter dem Strahlungsabsorber (4) kann noch ein durchlüftbarer Raum angeordnet sein. Beide durchlüftbaren Räume können verbunden sein. Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 2 dargestellt. Der untere durchlüftbare Raum ist mit (5) bezeichnet. Die Luft verläßt hinten den Raum (3) und wird durch Umlenkmittel, hier eine Flügelwelle (6), in den unteren Raum (5) geleitet, von dem sie dann z. B. ins Freie ge­ leitet wird. Die Umlenkmittel, z. B. Flügelwellen oder Flügelräder oder ähnliche Mittel, können angetrieben, lose mitlaufend oder antreibend sein.

In Fig. 3 sind zwei transparente Abdeckungen vorhanden. Oben ist ein strahlungsdurchlässiges Fahrzeugflächenteil (7), z. B. aus Glas oder Kunststoff, darunter ein Raum (8), der entweder zur Isolation gasge­ füllt, mit Luft oder z. B. mit Argon, sein kann oder durchlüftbar sein kann.

Als zweite Abdeckung ist darunter ein zweites strahlungsdurchlässiges Fahrzeugflächenteil (9), auch z. B. aus Glas oder Kunststoff, z. B. auch eine Folie, darunter ist ein Raum (10), entweder nur zur Isolation gas­ gefüllt oder durchlüftbar.

Darunter befindet sich ein Strahlungsabsorber (11), worunter ein durch­ lüftbarer oder ein isolierender Raum sein kann oder andere Fahrzeugteile. Im Prinzip handelt es sich bei den Ausführungsbeispielen um Flachkollek­ toren, die nicht konzentrierend sind.

Es können aber auch konzentrierende Kollektoren, z. B. mit Fluoreszenz­ konzentratoren, als eine oder mehrere noch z. T. strahlungsdurchlässige Abdeckungen oder als reine Absorber, eingesetzt werden, wobei das an den Kanten austretende Licht z. B. durch Solarzellen genutzt werden kann.

Es können auch Reflektoren oder andere Mittel zur Lichtverdichtung eingesetzt werden.

Nach einer anderen Ausführungsform sind direkt unter einem oder mehreren Fahrzeugflächenteilen aus gegebenenfalls entspiegeltem Glas, Kunststoff, Keramik, strukturierten Isolationsstoffen wie Schaumstoff, Fasern, Kapillaren oder Ersatzstoffen, die strahlungsdurchlässig min­ destens für einen Teil der Sonnenstrahlung sind, ein oder mehrere Strahlungsabsorber, gegebenenfalls mit selektiver Beschichtung, ange­ ordnet, worunter ein oder mehrere durchlüftbare Räume angeordnet sind. Diese Strahlungsabsorber können z. B. aus einer oder mehreren unten auf das transparente Abdeckmaterial aufgebrachten Schichten bestehen.

Nach einer anderen Lösung werden unter einem oder mehreren Fahrzeug­ fenstern gut lichtleitende, bzw. mindestens einen Teil der Sonnen­ strahlung gut leitende, biegsame Mittel, z. B. Glas- oder Kunststoff­ fasern, angeordnet, die das einfallende Licht nach einem oder mehreren etwas ferner außerhalb des Fahrzeuginnenraums liegenden Absorptionsor­ ten ableiten, wobei darüber ein oder mehrere Abdeckungen aus Glas, Kunststoff, Keramik, strukturierten Isolationsstoffen oder Ersatz­ stoffen, oder Verbundstoffen daraus, angebracht sein können, wobei auch Mittel zur Lichtsammlung vorgesehen sein können.

Die lichtleitenden Mittel können z. B. zu Absorptionsorten an Blechtei­ len führen, die vom Fahrtwind gekühlt werden.

Bisher wurden die wichtigsten Lösungen der Voranmeldung beschrieben. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung von stoß­ dämpfenden und optischen Eigenschaften einer strahlungsdurchlässigen Abdeckung.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest oben auf einer der beschriebenen Vorrichtungen eine oder mehrere, vorzugsweise homogene, dichte, für mindestens einen Teil der Sonnen­ strahlung durchlässige Gaspolsterfolien angeordnet sind, von denen mindestens die oberste entspiegelt ist, vorzugsweise vergleichbar den Facettenaugen von Nachtfaltern.

Diese Lösung ist günstiger als z. B. transluzenter Schaumstoff, der zwar sicherheitstechnisch erwünschte gute stoßdämpfende Eigenschaften hat, jedoch in bezug auf Spiegelungsfreiheit und Lichtdurchlässigkeit nicht so günstig ist.

In den VDI-Nachrichten vom 8. 5. 87 wird in einer Meldung berichtet, die PA Technology, Princeton/New Jersey arbeite an Anti-Blend-Schutz­ überzügen z. B. für Computerbildschirme oder Autowindschutzscheiben, die entspiegelt sind nach Art der Facettenaugen von vielen Nachtfal­ tern, die fast gar kein Licht reflektieren. Diese Art der Entspiege­ lung wäre auch in der vorliegenden Erfindung günstig anwendbar. Eine Gaspolsterfolie, z. B. Luftpolsterfolie, kann auch eine Wärme­ dämmfunktion übernehmen. Die Wärmedämmung ist bei Edelgas-, z. B. Ar­ gonfüllung, noch erhöht.

Eine Gaspolsterfolie, die z. B. aus zwei miteinander verbundenen Folien besteht, kann als alleinige Abdeckung dienen.

Nach einr Ausführungsform, die in Fig. 4 dargestellt ist, ist (mindestens) eine Gaspolsterfolie im Verbund mit oder über einer harten Abdeckung, z. B. einer Kunststoffscheibe, die ebenfalls strahlungsdurchlässig ist, angebracht. Mit (12) ist eine Glaspolsterfolie bezeichnet, mit (13) ein Gaspolster und mit (14) eine harte Scheibe z. B. aus Kunststoff. Zusammengenommen entspricht Fig. 4 z. B. den mit (2) be­ zeichneten Abdeckungen in Fig. 1 und Fig. 2.

Nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung werden eine oder mehrere lichtdurchlässige Solarzellen (Meldung in der Zeitung "Blick durch die Wirtschaft" vom 18. 2. 87, betr. Firma Sanyo Electric Co.) als Abdeckung oder Teil davon angeordnet.

In der Voranmeldung wird erwähnt, daß auch konzentrierende Kollektoren eingesetzt werden können. Möglich sind z. B. Linsen, Fluoreszenzkollektoren, auch als Folien, auch mit Hilfsspiegeln, Parabolspiegel, auch mit Hilfsspiegeln, Fresnelspiegeln, Fresnellinsen oder Spiegelkammern. Nach einer Ausführungsform sind als Abdeckung oder Teil davon eine oder mehrere Folien oder/und Scheiben mit Hologrammen zur Strahlungsfokussie­ rung oder Strahlungsumlenkung angeordnet.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch gewölbt sein. Im Prinzip ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur z. B. als Oberteil des Armaturenbrettes oder als Ablage unter dem Rückfenster denkbar. Möglich ist es auch, z. B. Bedienelemente wie Lenkrad und Schalthebel als abgedeckte Sonnenkollektoren, eventuell auch als unab­ gedeckte Fluoreszenzkollektoren zu bauen.

Für die oben auf Seite 3 erwähnte Lösung können auch Fluoreszenzkon­ zentratoren oder/und Folien oder Scheiben mit Hologrammen genutzt werden.

Nach einer Ausführungsform wird strahlungsdurchlässiges Aerogel als Abdeckung oder Teil der Abdeckung angeordnet.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Sonnenwärmeabführung bei Fahrzeugen, wobei im Fahrzeuginnenraum unter einem oder mehreren Fahrzeugfenstern ein oder mehrere Fahrzeugflächenteile aus gegebenen­ falls entspiegeltem Glas, Kunststoff, Keramik, strukturierten Isola­ tionsstoffen wie Schaumstoff, Fasern, Kapillaren oder Ersatzstoffen, die strahlungsdurchlässig mindestens für einen Teil der Sonnenstrahlung sind, angeordnet sind, worunter ein oder mehrere, durch obenerwähnte Fahrzeugflächenteile ganz oder teilweise abgeteilte, Räume vorgesehen sind, die entweder gasgefüllt, alternativ mit Vakuum, nur zur Isolation oder zur Durchlüftung dienen, wobei mindestens einer dieser Räume durchlüftbar ist oder ein dem untenerwähnten Strahlungsabsorber be­ nachbarter Raum, wobei dieser Raum mindestens eine Öffnung ist Freie oder in ein Kühlsystem oder in ein System zur Nutzung der Wärme besitzt, wobei mindestens an einer Stelle, z. B. an der Ober- oder Unterseite oder innerhalb mindestens eines durchlüftbaren oder eines nur iso­ lierenden Raumes, ein oder mehrere Strahlungsabsorber vorgesehen sind, wobei gegebenenfalls lichtleitende Mittel, gegebenenfalls konzen­ trierende Mittel wie Fluoreszenzkonzentratoren, als eine oder mehrere noch strahlungsdurchlässige Abdeckungen oder als reine Absorber, oder Reflektoren oder andere Mittel zur Lichtverdichtung vorgesehen sein können, oder/und
Vorrichtung zur Sonnenwärmeabführung bei Fahrzeugen, wobei im Fahrzeuginnenraum unter einem oder mehreren Fahr­ zeugfenstern ein oder mehrere Fahrzeugflächenteile aus gegebenenfalls entspiegeltem Glas, Kunststoff, Keramik, struktiereten Isolations­ stoffen wie Schaumstoff, Fasern, Kapillaren oder Ersatzstoffen, die strahlungsdurchlässig mindestens für einen Teil der Sonnenstrahlung sind, angeordnet sind, worunter direkt ein oder mehrere Strahlungs­ absorber, gegebenenfalls mit selektiver Beschichtung, angeordnet sind, unter oder/und neben denen ein oder mehrere durchlüftbare Räume angeordnet sind, oder/und
Vorrichtung zur Sonnenwärmeabführung bei Fahrzeugen, wobei unter einem oder mehreren Fahrzeugfenstern gut lichtleitende, bzw. mindestens einen Teil der Sonnenstrahlung gut leitende, biegsame Mittel angeordnet sind, die das einfallende Licht nach einem oder mehreren etwas ferner außerhalb des Fahrzeuginnen­ raums liegenden Absorptionsorten ableiten, wobei darüber ein oder mehrere strahlungsdurchlässige Abdeckungen aus Glas, Kunststoff, Ke­ ramik, strukturierten Isolationsstoffen oder Ersatzstoffen, oder Ver­ bundstoffen daraus, angebracht sein können, wobei auch Mittel zur Lichtsammlung vorgesehen sein können, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest oben eine oder mehrere, vorzugsweise homogene, dichte, für mindestens einen Teil der Sonnenstrahlung durchlässige Gaspolsterfolien angeordnet sind, von denen mindestens die oberste entspiegelt ist, vor­ zugsweise vergleichbar den Facettenaugen von Nachtfaltern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Gaspolsterfolien im Verbund mit oder über einer harten strahlungs­ durchlässigen Abdeckung, z. B. einer Kunststoffscheibe, angebracht sind.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach einem Teil des Oberbegriffs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere lichtdurchlässige Solarzellen als Abdeckung oder Teil davon angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach einem Teil des Oberbegriffs von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Aerogel als Abdeckung oder Teil der Abdeckung eingesetzt wird, wo­ bei das Aerogel strahlungsdurchlässig für mindestens einen Teil der Sonnenstrahlung ist.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach einem Teil des Oberbegriffs von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdeckung oder Teil davon eine oder mehrere Folien oder/und Scheiben mit Hologrammen zur Strahlungsfokussierung oder Strahlungs­ umlenkung angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach dem dritten Teil des Oberbegriffs von Anspruch 1, allein oder in Kombination mit mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für Lichtsammlung und/oder Lichtableitung Fluoreszenzkonzentration oder/und Folien oder Scheiben mit Hologrammen eingesetzt werden.