DE19808571B4

DE19808571B4 - Zusatzheizeinrichtung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19808571B4
Application number: DE19808571A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. Herpel
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1998-02-28
Filing date: 1998-02-28
Publication date: 2009-02-19
Anticipated expiration: 2018-03-01
Also published as: DE19808571A1

Abstract

Zusatzheizeinrichtung für Kraftfahrzeuge zu einer konventionellen Heiz- und/oder Klimaanlage, bestehend aus mindestens einem Infrarotstrahler, der im Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges fest eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Infrarotstrahler (2) durch einen gezielten Luftstrom kühlbar ist, dass der so erwärmte Abluftstrom durch Luftaustrittsdüsen (10) in den Fahrgastraum geleitet wird und dass das den Infrarotstrahler (2) umhüllende Gehäuse (4) an seiner dem Fahrgastraum zugewandten Seite lichtundurchlässig aufgebaut ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des ersten Anspruchs genannten Art.
Aus der DE 41 22 462 C2 ist eine gattungsgemäße Anordnung als Zusatzheizung zu einer konventionellen Heizung beschrieben. Hierbei ist der Infrarotstrahler fest in der Armaturentafel eingebaut und gegen die Frontscheibe des Kraftfahrzeugs gerichtet, um einerseits eine hohe Betriebssicherheit zu erreichen und andererseits bei noch kaltem Motor die Frontscheibe eis- und beschlagfrei zu halten. Als besonderer Vorteil wird hier herausgestellt, dass der Infrarotstrahler dann bereits ein Beschlagfreihalten der Frontscheibe erreicht, wenn die konventionelle, vom Motor gespeiste Heizung noch keine Wärmemenge liefert.
Nachteilig bei dieser Anordnung ist es, dass mit dieser Anordnung zum einen nur die Frontscheibe freigehalten werden kann und zum anderen nur eine geringe Wärmeleistung aufgebracht werden kann, da sonst die Armaturentafel, die üblicherweise aus einem Kunststoff besteht, von der starken Wärmestrahlung beeinträchtigt würde.
Aus der US 5,399,838 A ist eine elektrische Heizung für ein Kraftfahrzeug bekannt, das nach dem Prinzip des Heizlüfters arbeitet. Hier wird ein Luftstrom benötigt, der von einem üblichen Gebläse erzeugt wird, um die mittels elektrischer Heizwendel erwärmte Luft zu verteilen und somit eine Heizwirkung im Fahrgastraum zu ermöglichen.
Nachteilig hierbei ist, dass hier eine hohe elektrische Energie benötigt wird, um eine spürbare Heizleistung zu erzielen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Zusatzheizung unter Verwendung eines Infrarotstrahlers für Kraftfahrzeuge vorzusehen, die sich zum Aufheizen von Fahrgasträumen eignet, ohne dass umgebende Materialien in Mitleidenschaft gezogen werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.
Zum einen wird ein gezielter Luftstrom vorgesehen, der den Infrarotstrahler kühlt, damit sichergestellt ist, dass der Infrarotstrahler überhaupt in Kraftfahrzeuge in die Fahrgastraumverkleidung eingebaut werden kann, um eine spürbare Wärmeabgabe zu erreichen.
Üblicherweise beträgt die Temperatur an der Glasoberfläche des Infrarotstrahlers, wenn er für den genannten Einsatzfall eine spürbare Wärme abstrahlen soll, ca. 300°C. Mit diesem Temperaturbereich ist es aber unmöglich, ihn in den Innenraum eines Kraftfahrzeuges einzubauen, da zum einen eine hohe Verletzungsgefahr besteht und zum anderen die im Innenraum eines Kraftfahrzeuges verwendeten Materialien diesen Temperaturen nicht lange standhalten. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene gezielte Kühlung kann die Temperatur auf akzeptable Werte heruntergekühlt werden.
Damit diese erwärmte Luft nicht sinnlos in die Umgebung abgeleitet wird, wird zum anderen vorgeschlagen, diese Warmluft in den Fahrgastraum einströmen zu lassen, um damit die Innenraumtemperatur des Fahrgastraumes zu erhöhen. Damit erhöht sich sehr schnell das Behaglichkeitsgefühl der Fahrgäste.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die von dem Infrarotstrahler imitierte Strahlung sowohl im sichtbaren wie im unsichtbaren Bereich liegen kann. Wird Strahlung im sichtbaren Bereich ausgestrahlt, so ist es sinnvoll, die dem Fahrgastraum zugewandte Seite lichtundurchlässig auszugestalten. Damit wird die Forderung, dass der Fahrgastinnenraum optischen Gesichtspunkten genügen soll, berücksichtigt. Das äußere Gehäuse kann beispielsweise germaniumbedampft sein, so dass es infrarot- aber lichtundurchlässig ist. Wird keine Strahlung im sichtbaren Bereich ausgestrahlt, kann, muss aber nicht, das Gehäuse lichtundurchlässig ausgeführt werden.
Zur intensiven Kühlung kann es sinnvoll sein, den Infrarotstrahler nochmals in einem umhüllenden Gehäuse anzuordnen, durch das der Luftstrom, bevorzugt parallel zur Strahlerachse, geführt wird. Damit können an der Oberfläche des umhüllenden Gehäuses Temperaturen erreicht werden, die weit unter 100°C liegen.
Gemäß Anspruch 3 wird der Luftstrom bevorzugt durch mindestens ein Gebläse erzeugt, wobei es je nach Anzahl und Anordnung der Infrarotstrahler im Fahrgastraum auch möglich ist, mehrere Gebläse vorzusehen.
Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 hat den Vorteil, dass eine Bündelung der Wärmestrahlung erzielt werden kann.
Durch die Weiterbildung nach Anspruch 5 wird erreicht, dass eine manuelle Betätigung der Wärmestrahler nicht erforderlich ist. Vielmehr ist es möglich, deren Regelung an die Heizungs- und/oder Klimaanlagen-Regelung anzuschließen und so einen unmerklichen Übergang von der Infrarotheizung zur konventionellen Fahrzeugheizung zu ermöglichen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es stellen dar:
1 Eine Teilansicht eines Kraftfahrzeuginnenraumes;
2 einen schematisierten Aufbau der Kühlluftversorgung;
3 eine alternative Anordnung der Kühlluftführung bei einem Infrarotstrahler.
In 1 ist ausschnittsweise die Fahrerseite eines Fahrgastraumes 1 eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Mit 2 sind in 1 Einbaufelder für Infrarotstrahler bezeichnet.
Selbstverständlich können die Infrarotstrahler nicht nur am Randbereich des Dachhimmels angebracht werden, sondern auch im Dachhimmel selbst, in den A-, B- oder C-Säulen sowie im Fußraum, in den Dachholmen oder auch im Innenspiegelbereich.
Es müssen die verwendeten Infrarotstrahler durch einen gezielten Luftstrom gekühlt werden. 2 zeigte eine schematisierte Anordnung. Ein Infrarotstrahler 2 weist den eigentlichen Strahlungskörper 3 auf, der üblicherweise in einem Glasrohr untergebracht ist. Dieser Strahlungskörper 3 wird in einem Gehäuse 4 angeordnet, dessen im Innenraum zugewandte Seite lichtundurchlässig ist durch eine entsprechende Beschichtung. Bei Verwendung eines dunklen Strahlers, der kein sichtbares Licht aussendet, kann das Gehäuse mit seiner dem Fahrgastraum zugewandten Seite auch lichtdurchlässig sein. Dies wird aber gewöhnlich aus optischen Gründen nicht gemacht werden.
Neben den elektrischen Anschlüssen 5 für den Infrarotstrahler weist das Gehäuse 4 noch eine Luftzufuhrleitung 6 und eine Luftauslaßleitung 7 auf.
Luftzufuhrleitung 6 ist an ein Gebläse 8 angeschlossen. Von dem Gebläse 8 zweigen noch andere Luftanschlußleitungen 9 und 9' ab, die zu anderen Infrarotstrahlern 2 führen können.
An der Luftauslaßleitung 7 ist im gezeigten Beispiel ein Luftausströmgitter 10 angeordnet, über das die erwärmte Innenluft in den Fahrgastraum strömen kann.
Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere Luftauslaßleitungen 7 von mehreren Infrarotstrahlern 2 an eine gemeinsame Luftausströmöffnung 10 anzuschließen.
Die Luftausströmöffnung 10 verteilt bevorzugt die Luft diffus in den Fahrgastraum, also ohne eine gerichtete Strömung, die als unangenehme Zugerscheinung empfunden werden könnte.
In 2 ist eine separate Luftausströmöffnung 10 gezeigt. Genauso ist es denkbar, die dem Fahrgastraum zugewandte Seite des Gehäuses 4 mit einer Art umlaufenden Grill zu versehen, der als Luftausströmer für die erwärmte Luft fungiert. In diesem Fall hätte dann jeder Infrarotstrahler in seinem Randbreich Luftausströmöffnungen.
Da die Luftzufuhrleitung 6 und die Luftauslaßleitung 7 an gegenüberliegenden Stirnseiten des Gehäuses 4 angeordnet sind, wird die zugeführte Kühlluft gezwungen, den Infrarotstrahler auf seine gesamte Länge zu durchströmen und zu kühlen. Damit wird eine wirkungsvolle Kühlung erzielt.
Weiterhin kann das Gehäuse auf der dem Fahrgastraum abgewandten Seite als Spiegel ausgebildet und ausgestaltet sein, um die Infrarotstrahlung zu bündeln und konzentriert durch die dem Fahrgastraum zugewandten Öffnungsbereiche auszusenden.
In 3 ist ein alternativer Aufbau des Gehäuses 4' dargestellt. Hier wird die Kühlluft nicht direkt in das Gehäuse 4 eingeleitet und kann somit nicht direkt den Infrarotstrahler 3 umspülen. Vielmehr ist auf der dem Fahrgastraum zugewandten Seite des Gehäuses 4' eine über die gesamte Gehäuselänge verlaufende Kammer 11 vorhanden, an die die Luftzufuhrleitung 6 und die Luftauslaßleitung 7 angeschlossen ist.
Selbstverständlich ist es auch hier denkbar, Gehäuse 4' mit einem umlaufenden als Luftausströmöffnung ausgebildeten Rand zu versehen.

Claims

Zusatzheizeinrichtung für Kraftfahrzeuge zu einer konventionellen Heiz- und/oder Klimaanlage, bestehend aus mindestens einem Infrarotstrahler, der im Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges fest eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Infrarotstrahler (2) durch einen gezielten Luftstrom kühlbar ist, dass der so erwärmte Abluftstrom durch Luftaustrittsdüsen (10) in den Fahrgastraum geleitet wird und dass das den Infrarotstrahler (2) umhüllende Gehäuse (4) an seiner dem Fahrgastraum zugewandten Seite lichtundurchlässig aufgebaut ist.
Zusatzheizeinrichtung für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom durch das Gehäuse (4) geführt ist.
Zusatzheizeinrichtung für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom durch mindestens ein separates Gebläse (8) für zumindest einen Teil der im Fahrgastraum angeordneten Infrarotstrahler (4) erzeugt wird.
Zusatzheizeinrichtung für Kraftfahrzeuge nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (4) ein Reflektor angeordnet ist.
Zusatzheizeinrichtung für Kraftfahrzeuge nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeabgabe des Infrarotstrahlers (4) durch eine Regelungseinrichtung umgekehrt proportional zur Wärmeabgabe der konventionellen Heiz- und/oder Klimaanlage regelbar ist.