DE19549185C2 - Vorrichtung zum Klimatisieren eines Fahrzeuginnenraumes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Klimatisieren - Kühlen oder Heizen - ei­ nes Fahrzeuginnenraumes mit Hilfe eines Peltierelements mit einer kühlenden und einer heizenden Seite, wobei der dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite des Peltierelements Kühlrippen und ein Ventilator zugeordnet sind.

Mit Hilfe einer solchen Vorrichtung kann die Luft in einem Auto klimatisiert werden, d. h., es kann auf Wunsch gekühlt oder geheizt werden. Zum Heizen oder Kühlen werden ein oder mehrere Peltierelemente eingesetzt.

Bekannt sind Klimaanlagen für Fahrzeuge, die mit Hilfe von Kompressoren und Kühlflüssigkeit kühlen. Zum Heizen wird überflüssige Motorwärme über das Kühl­ wasser an die Klimaanlage weiter transportiert. Es werden Wärmetauscher einge­ setzt, um die Luft im Innenraum entsprechend abzukühlen oder zu erwärmen. Zu­ sätzlich kann eine automatische Regelung die Anlage so regulieren, daß im Innen­ raum die gewünschte Temperatur entsteht. Kleinere Zusatzheizungen heizen die Luft mit einem Glühdraht auf und verteilen sie mit einem Ventilator im Inneren des Fahr­ zeugs.

Diese bekannten Kühlungsmöglichkeiten sind durch die benötigten Teile und den aufwendigen Einbau sehr teuer. Ein nachträglicher Einbau ist nur schwer zu realisie­ ren und muß von einer Spezialwerkstatt vorgenommen werden. Die gesamte Anlage ist durch ihr Gewicht und ihren Platzverbrauch eine zusätzliche Belastung für das Fahrzeug. Zudem werden auch bei ausgeschalteter Klimaanlage einige ihrer mecha­ nischen Teile vom Motor mitgedreht. Diese Nachteile bedeuten erhöhten Benzinver­ brauch. Die giftigen Kühlmittel sind äußerst umweltschädlich und können nur von speziellen Firmen entsorgt werden. Da die meisten Autos auf dem Schrottplatz lan­ den, kann davon ausgegangen werden, daß ein erheblicher Teil der giftigen Stoffe in das Grundwasser gelangt. Durch die vielen mechanischen Teile sind diese her­ kömmlichen Klimaanlagen starkem Verschleiß unterworfen. Die Flüssigkeit kann bei undichten Leitungen großen Schaden am Fahrzeug anrichten. Diese Klimaanlagen haben erst nach einigen Minuten ihre volle Kühlleistung, da erst die Kühlflüssigkeit, die Wärmetauscher, die Kühlmittel- und Luftleitungen gekühlt werden müssen.

In den eingetragenen Unterlagen des deutschen Gebrauchsmusters DE 93 00 858 U1 wird eine Kühl/Heizvorrichtung für den Fahrzeuginnenraum mit einer thermoelek­ trischen Kühleinrichtung in Form eines Peltierelements beschrieben. Die Kühlein­ richtung wird über eine Einsatzplatte zwischen dem Fahrzeugfensterrahmen und dem oberen Rand der Fahrzeugfensterscheibe eingeklemmt, so daß das Peltierele­ ment in der Verlängerung der Fahrzeugfensterscheibe angeordnet ist und diese nicht mehr geschlossen werden kann. Bei der bekannten Kühl/Heizvorrichtung sind so­ wohl auf der kühlenden als auch auf der heizenden Seite des Peltierelements wär­ meleitende Dissipationsplatten in Form von Kühlrippen angeordnet. Aufgrund der Anordnung des Peltierelements in Verlängerung der Fensterscheibe ist eine Dissipa­ tionsplatte dem Fahrzeuginnenraum zugewandt, während die andere Dissipations­ platte mit der Außenluft in Kontakt steht.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung zum Klima­ tisieren so auszugestalten und weiterzubilden, daß sie bei zumindest weitestgehend geschlossenem Fenster im Fahrzeuginnenraum installierbar ist.

Daneben soll es sich um eine kompakte, sparsame Klimaanlage handeln, die günstig hergestellt werden kann und deren Einbau so einfach gestaltet ist, daß er von jeder­ mann vorgenommen werden kann. Es soll auf giftige Werkstoffe möglichst ganz ver­ zichtet werden. Die Klimaanlage sollte möglichst verschleißfrei sein. Sie sollte ihre maximale Kühlleistung schnell entwickeln, auch um ein unnötiges Laufenlassen des Motors "Zum Kühlen des Autos" zu vermeiden. Zudem sollte die Klimaanlage auch schnell und ohne Schäden demontiert werden können, um sie auch in anderen Fahr­ zeugen einsetzen zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Klimatisieren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder mit den Merkmalen des nebengeord­ neten Patentanspruchs 2 gelöst. Gemäß Patentanspruch 1 ist die eingangs genannte Vorrichtung derart ausgebildet, daß das Peltierelement an seiner dem Fahrzeugin­ nenraum abgewandten Seite wärmeleitend mit einem Metallbügel verbunden ist und über den Metallbügel in die geschlossene Fahrzeugscheibe einhängbar ist und daß der Metallbügel an seinem außerhalb des Fahrzeuginnenraumes anzuordnenden Abschnitt mit Kühlrippen versehen ist. Gemäß Patentanspruch 2 ist die eingangs ge­ nannte Vorrichtung derart ausgebildet, daß Mittel zum Festsaugen des Peltierele­ ments an der Fahrzeugscheibe vorgesehen sind, so daß die andere Seite des Pel­ tierelements wärmeleitend mit der Fahrzeugscheibe verbunden ist.

Die voranstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß also dadurch gelöst, daß ein Pel­ tierelement mit Hilfe eines Metallbügels in eine Scheibe eingehängt wird, in der Art, daß der an der warmen Seite des Peltierelements befestigte Metallbügel sowohl zur Befestigung als auch zur Wärmeleitung nach außen dient und die Scheibe dennoch geschlossen werden kann. Die Wirkung kann dadurch erhöht werden, daß man zu­ sätzlich Kühlrippen an der Außenseite des Bügels anbringt, so daß der Fahrtwind an einer größeren Oberfläche angreifen kann. Auf der anderen Seite des Peltierele­ ments werden Kühlrippen angebracht, an denen mittels eines Ventilators Luft vorbei­ gesogen wird. Die Abstrahlrichtung der Luft und die Intensität des Strahles kann mit Hilfe einer Düse verstellt werden. Die Temperaturregelung kann entweder manuell oder über eine elektronische Regelung erfolgen. Als Stromversorgung dient im all­ gemeinen Falle eine Bordsteckdose oder ein Zigarettenanzünder. Bei entgegenge­ setzter elektrischer Polung des Peltierelements kann diese Vorrichtung auch zum Heizen verwendet werden. Anstatt des Haltebügels (1) kann diese Klimaanlage auch an der Scheibe festgesaugt werden. Durch Unterdruck wird das Gerät an die Schei­ be gepreßt. Die Wärme wird hier über die Scheibe nach außen transportiert. Der Fahrtwind ermöglicht einen schnellen Abtransport der Wärme, wodurch die Kühllei­ stung erhöht wird.

Als Material für das Peltierelement wird vorzugsweise ein entsprechender Halbleiter benutzt, um einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen. Der Metallbügel und die Kühl­ rippen werden zweckmäßigerweise aus Aluminium gefertigt, was eine große Wär­ meleitfähigkeit ermöglicht.

Diese Vorrichtung kann klein und leicht hergestellt werden und besteht aus wenigen Teilen, was die Herstellungs-, Transport- und Lagerkosten senkt. Zudem ist durch das geringe Gewicht kein Mehrverbrauch des Fahrzeuges an Treibstoff zu befürch­ ten. Da außer einem Ventilator keine weiteren mechanischen Teile notwendig sind, wird eine große Lebensdauer erreicht. Durch die wenigen zu kühlenden oder zu hei­ zenden Teile wird die volle Heizleistung schnell erreicht. Durch die einfache Montage kann diese Vorrichtung von jedermann installiert werden, wodurch man Kosten spart. Da die Befestigung im einfachen Einhängen in eine der Seitenscheiben besteht, kann diese Klimaanlage schnell demontiert und in einem anderen Wagen installiert werden.

Die notwendigen Plastikteile können kostengünstig z. B. durch Spritzgußtechnik her­ gestellt werden. Alle weiteren Teile sind im Handel erhältlich.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Mit Hilfe eines Metallbügels in eine Scheibe eingehängtes Peltierelement, in der Art, daß der an der warmen Seite des Peltierelements befestigte Metallbügel sowohl zur Befestigung als auch zur Wärmeleitung nach außen dient und die Scheibe dennoch geschlossen werden kann. Durch zusätzliche Kühlrippen an der Außenseite des Bü­ gels kann der Fahrtwind an einer größeren Oberfläche angreifen und so die Kühlwir­ kung erhöht werden. Auf der kalten Seite des Peltierelements werden Kühlrippen angebracht, an denen mittels eines Ventilators Luft vorbeigesogen wird. Die Ab­ strahlrichtung der Luft und die Intensität des Strahles kann mit Hilfe einer Düse ver­ stellt werden. Die Temperaturregelung kann entweder manuell oder über eine elek­ tronische Regelung erfolgen. Als Stromversorgung dient im allgemeinen Falle eine Bordsteckdose. Bei entgegengesetzter Polung des Peltierelements kann diese Vor­ richtung auch zum Heizen verwendet werden. Anstatt des Haltebügels (1) kann diese Klimaanlage auch an der Scheibe festgesaugt werden. Durch Unterdruck wird das Gerät an die Scheibe gepreßt. Die Wärme wird hier über die Scheibe nach außen transportiert. Der Fahrtwind ermöglicht einen schnellen Abtransport der Wärme, wo­ durch die Kühlleistung erhöht wird.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Klimatisieren - Kühlen oder Heizen - eines Fahrzeuginnen­ raumes mit Hilfe eines Peltierelements mit einer kühlenden und einer heizenden Seite, wobei der dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite des Peltierelements Kühlrippen und ein Ventilator zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Peltierelement an seiner anderen Seite wärmeleitend mit einem Metallbügel verbunden ist und über den Metallbügel in die geschlossene Fahrzeugscheibe einhängbar ist und daß der Metallbügel an sei­ nem außerhalb des Fahrzeuginnenraumes anzuordnenden Abschnitt mit Kühlrippen versehen ist.

2. Vorrichtung zum Klimatisieren - Kühlen oder Heizen - eines Fahrzeuginnen­ raumes mit Hilfe eines Peltierelements mit einer kühlenden und einer heizenden Seite, wobei der dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite des Peltierelements Kühlrippen und ein Ventilator zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Festsaugen des Peltierele­ ments an der Fahrzeugscheibe vorgesehen sind, so daß die andere Seite des Pel­ tierelements wärmeleitend mit der Fahrzeugscheibe verbunden ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Regelung des Peltierelements vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ventilator eine Düse zum Erzeugen und Ausrichten eines Luftstrahls zugeordnet ist.