DE19654370C1 - Heizsystem für Fahrzeuge - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Heizsystem für
Fahrzeuge, insbesondere solche mit offener oder offen
zu fahrender Personenzelle, welchem zum Heizen Warmluft
über Kanäle zugeführt wird.
Derartige Heizsysteme bei Kraftfahrzeugen sind entweder
luftseitig geregelt, d. h. die Heiztemperatur wird über
die Luftmenge, die über einen ungeregelten Wärmetau
scher geführt wird, gesteuert, oder wasserseitig
geregelt, d. h. Luft strömt ständig durch den Wärmetau
scher, wobei dessen Temperatur über die Warmwassermenge
reguliert wird. Die Warmluftzufuhr erfolgt allgemein
über Lüftungskanäle, die im Bereich der Cockpit-
Verkleidung Austrittsöffnungen und Klappen aufweisen.
Die Funktion eines derartigen Heizungssystems ist in
einem geschlossenen Cockpit durchaus befriedigend, da
hier die Strömungsverhältnisse frei von äußeren
Einflüssen sind. Anders hingegen verhält es sich bei
offenen Fahrzeugen, wie Cabriolets, aber auch offenen
Motorboot- oder Leichtflugzeugcockpits. Bei derartigen
Cockpits wird der Fahrtwind durch die Windschutzscheibe
nach oben abgelenkt und der Luftstrom oberhalb des
Fahrzeuges somit stark beschleunigt. Dort reißt die
sehr schnell strömende Luft in dem Übergangsbereich zu
der vergleichsweise gering bewegten Luft des darunter
befindlichen Cockpits eine gewisse Luftmenge mit,
wodurch im Fahrzeuginneren ein Unterdruck entsteht.
Dieser Unterdruck bewirkt im hinteren Fahrzeugbereich
eine teilweise Umkehr der Strömung, die dann im Bereich
der Sitze und auch zwischen den Sitzen nach vorne
verläuft (Rückströmung) Diese an sich nicht
unerwünschte Rückströmung, die einen Teil des Cabrio-
Fahrgefühls ausmacht, führt zu einem kühlen Luftzug im
Kopf-Nacken-Schulterbereich, was nicht nur bei
niedrigen Außentemperaturen zu Unterkühlung und
Gesundheitsschäden führen kann.
In der DE 39 25 809 A1 wird ein Zusatzlüftungssystem für
Cabriolets beschrieben, welches durch Zuführung zusätz
licher Luftmengen in den Cockpit-Bereich der dem
unangenehmen empfundenen Luftzug entgegenwirken soll.
Hierbei ist in erster Linie an einen Ersatz eines
hinter den Rücklehnen der Vordersitze quer verlaufenden
Windschutzschirms durch strömungstechnische Maßnahmen
gedacht. Eine gezielte Erwärmung des gefährdeten
Nacken- und Schulterbereichs findet nicht statt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein
Heizsystem zu schaffen, das eine Unterkühlung des
Kopf-, Nacken- und Schulterbereichs bei der Fahrt mit
offenen Fahrzeugen bei Vermeidung lästiger Zugluft
wirkungsvoll verhindert, ohne die durchaus erwünschte
Cabrio-Brise zu unterbinden.
Zwar beschreibt die DE 34 23 657 A1 eine Klimaanlage für
einen Fahrzeugsitz bei geschlossenen Fahrzeugen, bei
welcher Rückenlehne und Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes
luftdurchströmt sind; dabei wird aber keine gezielte
Warmluftzufuhr im Kopf-, Nacken- und Schulterbereich
erreicht. Es handelt sich vielmehr um eine lufttechni
sche Variante einer bereits bekannten elektrischen
Sitzheizung mit im Sitzflächen- und Rückenlehnenbereich
angeordneten elektrischen Heizdrähten.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
Dabei sind im Bereich der Rückenlehnen Luftdüsen zum
Umströmen des Kopf-, Nacken- und Schulterbereichs mit
Warmluft vorgesehen. Die hierdurch erzielte räumlich
begrenzte Warmluftströmung, welche bis zu den beiden
Schulteraußenseiten und zu den Oberarmen reicht, ist
für Wohlbefinden der Fahrzeuginsassen wesentlich. Die
das Cabrio-Gefühl ausmachende Rückströmung bleibt
weiterhin erhalten, ohne daß eine gesundheitsgefähr
dende Unterkühlung, wie sie insbesondere im Winter oder
an kalten Tagen auftritt, stattfindet. Die Steuerung
der Warmluft und der Temperatur erfolgt dabei erfin
dungsgemäß über Luftklappen, Warmwasserregulierungsven
tile bzw. Gebläsestufen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden
Erfindung sieht vor, daß ein oder mehrere zum oberen
Randbereich der Sitze führende Luftkanäle innerhalb
oder im rückwärtigen Bereich der Rückenlehne angeordnet
sind, um die Luftdüsen mit Warmluft zu versorgen.
Beispielsweise können die Rahmenrohre der Rückenlehne
als Luftkanäle ausgebildet sein, was lediglich einen
entsprechenden Anschlußstutzen erforderlich macht. Aber
auch zusätzliche Lüftungskanäle, die an der Rückseite
der Rückenlehne bzw. an einem gesonderten Träger hinter
der Rückenlehne angebracht sind, sind geeignet. Dabei
können die gesonderten Luftkanäle beispielsweise aus
Kunststoff gefertigt sein.
Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß das
Heizsystem mit dem Warmluftsystem des Fahrzeuges
verbunden ist. Dies bietet sich vorzugsweise bei
Fahrzeugen mit Mittelmotor an, da sich der Motor bzw.
sein Wärmetauscher fast unmittelbar hinter den Sitzleh
nen, nur durch eine Blechwand davon getrennt, befindet,
und somit eine einfache, relativ kurze Warmluftzufüh
rung möglich ist.
Das Heizsystem kann auch als gesonderte Heizung mit
separatem Wärmetauscher und Gebläse vorgesehen sein.
Dies bietet sich insbesondere bei Fahrzeugen mit Front-
oder Heckmotor an, da hier die Wege der Luftführung
relativ lang sind und die Wärmeverluste bis zu den
Sitzen relativ groß sind. Außerdem werden in diesem
Fall starke Gebläse notwendig, damit noch eine gute
Strömung aus den Luftdüsen vorhanden ist. Prinzipiell
ist das System auch auf Luftheizungen anwendbar, wie
sie beispielsweise bei luftgekühlten Motoren zur Anwen
dung kommen. Dabei ist der Wärmetauscher ein Blechge
bilde, das die heißen Auspuffrohre umgibt und die kalte
Luft beim Durchgang erwärmt.
Eine zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, daß
elektrische Heizdrähte, die zusätzlich angebracht sein
können, wenigstens in einem Teil der Luftkanäle vorge
sehen sind. Dies kann, insbesondere bei unzureichender
Erwärmung durch den Wärmetauscher zu einer zusätzlichen
Erwärmung der Luftströmung der Luftdüsen führen. Des
weiteren ergeben sich relativ kurze Aufwärmzeiten, die
unabhängig von der Motortemperatur sind.
Des weiteren sieht eine vorteilhafte Ausführungsform
vor, daß die Luftdüsen in die Rückenlehne integriert
sind. Dies ist insbesondere bei Schalensitzen bei
Sportwagen vorteilhaft, da hier die Kopfstütze direkt
in die Rückenlehne integriert ist und somit das Ende
der Rückenlehne über dem Kopfbereich der im Schalensitz
sitzenden Person endet. Die Düsen sind dabei im Kopf-
Nackenbereich angeordnet und mit einem oder mehreren
Luftkanälen verbunden.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß
die Luftdüsen an einem Düsenhalter zwischen Rückenlehne
und Kopfstütze angeordnet sind. Dies ist bei separaten
höhen- und neigungswinkelverstellbaren Kopfstützen
vorteilhaft, da der Düsenhalter einfach zwischen dem
Haltegestänge der Kopfstütze angeordnet wird. Die
Warmluft wird dabei über einen oder mehrere Luftkanäle
über einen Stutzen in den Düsenhalter eingeleitet und
von dort zu den jeweiligen Düsen geleitet. Dieses
System eignet sich auch in hervorragender Weise zur
Nachrüstung konventioneller Cabrio-Heizungssysteme.
Schließlich sieht eine weitere vorteilhafte Ausfüh
rungsform vor, daß zwischen Luftdüsen und Luftkanälen
und/oder zwischen Luftkanälen und dem vorgeschalteten
Heizsystem Faltenbälge vorgesehen sind. Dadurch soll
die Verstellbarkeit des Sitzes gewährleistet bleiben,
ohne die Warmluftzufuhr über das Leitungssystem zu
unterbrechen. Der Balg ist dabei vorzugsweise aus Gummi
hergestellt.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand
zweier Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefüg
ten Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Fahrzeugsitz;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig.
1;
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform;
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV aus Fig.
3.
Fig. 1 zeigt einen Fahrzeugsitz 1, der eine Sitzfläche
2, eine daran anschließende Rückenlehne 3 und eine
separate in Neigung und Höhe verstellbare Kopfstütze 4
aufweist. Zwischen der Kopfstütze 4 und der Rückenlehne
3 ist der Düsenhalter 5 mit Luftdüsen 6 angeordnet. Die
Luftdüsen 6 ermöglichen eine räumliche Warmluftströ
mung, die eine auf dem Sitz 1 sitzende Person im Kopf-,
Nacken- und Schulterbereich bis zu den Schulteraußen
seiten bzw. Oberarmen mit Warmluft umströmt.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 11-11 aus
Fig. 1. Darin ist der Sitz 1 mit Sitzfläche 2, Rücken
lehne 3 und Kopfstütze 4 sowie gegebenenfalls in einer
oder mehreren Richtungen verstellbare Luftdüse 6 und
Stutzen 28 dargestellt. Des weiteren ist ein an der
Rückseite der Rückenlehne 3 durch Befestigungselemente
29 angebrachter Luftkanal 20 dargestellt, der über
einen Balg 21 mit einem separaten Wärmetauscher 22
verbunden ist. Der aus Gummimaterial hergestellte Balg
21 ermöglicht es, die Sitzposition in Längsrichtung zu
verstellen und den Neigungswinkel der Rückenlehne zu
variieren, ohne daß die Warmluftversorgung des Kanals
20 unterbrochen wird. Des weiteren ist ein separates
Gebläse 23 zum Ansaugen von Frischluft 24 am anderen
Ende des Wärmetauschers 22 dargestellt. Der
Wärmetauscher 22 weist Warmwasserab- und -zulauf 25, 26
auf, die mit dem Kühlwassersystem des Fahrzeugs
verbunden sind. Die Blechwand 27 stellt das Schott
zwischen Cockpit und Motorenraum bei einem Cabriolet
mit Mittel- bzw. Heckmotor dar. Das Heizsystem ist
getrennt von dem Fahrzeug-Heizungs- und -Lüftungssystem
als Zusatzheizsystem ausgeführt.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Sitzes 30 mit Sitzfläche 31 und Rückenlehne 32 mit
integrierter Kopfstütze und in die Rückenlehne im
Nackenbereich integrierten Düsen 33.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV aus
Fig. 3. Darin ist der Sitz 30 mit Sitzfläche 31 und
Rückenlehne 32 sowie der Düse 33 dargestellt. Der
Düsenschaft 48 ist über den Balg 40 mit dem Luftrohr 41
verbunden, welches wiederum mit dem Wärmetauscher 42
und dem Lüfter 43 zum Ansaugen der Frischluft 44
verbunden ist. Das Warmluftrohr 41 ist bei dieser
Ausführungsform an der Motorseite der Blechwand 45, die
das Schott zwischen Cockpit und Motorraum darstellt,
befestigt, wodurch der Sitz keine zusätzlichen Befesti
gungselemente zum Halten des Warmluftrohres 41 aufwei
sen muß. Das Luftrohr 41 wird durch die Öffnung 49 in
der Blechwand 45 in das Cockpit geführt. Des weiteren
sind die Warmwasserzu- und -ablauf 46, 47 dargestellt,
die mit dem Kühlwasserkreislauf des Motors verbunden
sind. Das Gebläse 43, welches die angesaugte Kaltluft
44 über den Wärmetauscher 42 leitet und erhitzt, drückt
die erwärmte Luft in den Luftkanal 41 und von dort über
den Balg 40 in die Düsen 33, die in der Kopf-
/Nackenregion ausströmt. Dabei können Intensität der
Warmluftströmung, Temperatur und Richtung wie bei
herkömmlichen Heizungssystemen geregelt werden.
Claims (8)
1. Heizsystem für Fahrzeuge, insbesondere solche
mit offener oder offen zu fahrender Personen
zelle, welchem zum Heizen Warmluft über
Kanäle zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Rückenlehne (3; 32) von
Sitzen Luftdüsen (6; 33) zum Umströmen des
Kopf-, Nacken- und Schulterbereichs der
sitzenden Person mit Warmluft vorgesehen
sind.
2. Heizsystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein oder mehrere zum oberen Randbereich
der Sitze führende Luftkanäle (20; 41) inner
halb oder im rückwärtigen Bereich der Rücken
lehne (3; 32) angeordnet sind, um die Luftdü
sen (6; 33) mit Warmluft zu versorgen.
3. Heizsystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Heizsystem mit dem Warmluftsystem des
Fahrzeuges verbunden ist.
4. Heizsystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Heizsystem als gesonderte Heizung mit
separatem Wärmetauscher (22; 42) und Gebläse
(23; 43) vorgesehen ist.
5. Heizsystem nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß elektrische Heizdrähte wenigstens in
einem Teil der Luftkanäle (20; 41) vorgesehen
sind.
6. Heizsystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftdüsen (33) in die Rückenlehne
(32) integriert sind.
7. Heizsystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftdüsen (6) an einem Düsenhalter
(5) zwischen Rückenlehne (3) und Kopfstütze
(4) angeordnet sind.
8. Heizsystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Luftdüsen und Luftkanälen vor
und/oder zwischen Luftkanälen (20) und dem
vorgeschalteten Heizsystem Bälge (21; 40)
vorgesehen sind.
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