DE3923687A1 - Fresh air duct grill along lower edge of vehicle windscreen - is made of heat conducting material and forms cover plate of heat exchanger - Google Patents

Abstract

The grill (20) with ventilation slits is arranged along the bottom edge of a vehicle windscreen (10) and covers the inlet of fresh air duct (18) to the pasenger cabin. The grill, which is made from heat conducting material, extends across the complete width of the screen and forms the cover plate (31) of a heat exchanger (30). Heated fluid, pref. from the vehicle cooling system, is passed through the heat exchanger to remove snow and ice that has collected on the grill. USE/ADVANTAGE - Correct functioning of the windscreen wipers and ventilation system in a vehicle is assured.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a motor vehicle according to the features of Preamble of claim 1.

Aus der europäischen Patentanmeldung 02 88 770 ist ein Kraftfahrzeug dieser Art bekannt, bei dem unterhalb der Frontscheibe ein zum Fahrgastraum führender Frischluftzufuhrkanal durch eine Blende abgedeckt ist. Diese Blende liegt dabei in einem Schacht zwischen der Frontscheibe und der Fronthaube des Kraftfahrzeugs, der im Winter oft durch Schnee oder Eis zugesetzt wird. Damit werden auch in dieser Blende angeordnete Belüftungsschlitze abgedeckt, so daß die Frischluftzufuhr zum Fahrgastraum beeinträchtigt wird. Um diesen Mangel zu beheben, ist bei dieser bekannten Ausführung ein Wärmetauscher vorgesehen, der sicherstellen soll, daß diese Luftschlitze frei bleiben. Dieser Wärmetauscher ist demzufolge in unmittelbarem Kontakt mit diesen Luftschlitzen angeordnet. Dazu werden Wasserrohre, die an den Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine angeschossen sind, an den die Luftschlitze abgrenzenden Lamellen befestigt. Bei einer anderen in dieser Vorveröffentlichung angedeuteten Ausführung sollen die Lamellen selbst als Platten eines Wärmetauschers dienen. Außerdem ist dieser Vorveröffentlichung noch zu entnehmen, daß durch eine Vergrößerung dieser Lamellen eine Wärmeabgabe auch in der Nähe der Parkstellung der die Frontscheibe reinigenden Scheibenwischer möglich ist. Insgesamt ist festzustellen, daß bei dieser bekannten Ausführung die Freihaltung dieser Lufteintrittsschlitze im Vordergrund steht und demzufolge im wesentlichen nur eine Erwärmung im Bereich dieser Belüftungsschlitze vorgesehen ist.From European patent application 02 88 770, this is a motor vehicle Kind known in which below the windshield to the passenger compartment leading fresh air supply duct is covered by a panel. This aperture lies in a shaft between the windscreen and the bonnet of the Motor vehicle that is often clogged by snow or ice in winter. In order to ventilation slots arranged in this panel are also covered, so that the fresh air supply to the passenger compartment is impaired. To this lack to fix, a heat exchanger is provided in this known embodiment, to ensure that these louvers remain free. This The heat exchanger is therefore in direct contact with them Louvres arranged. To do this, water pipes are attached to the cooling circuit the internal combustion engine are shot, to which the louvers delimiting slats attached. Another in this one Execution indicated previously intended, the slats themselves are intended as Serve plates of a heat exchanger. Also, this is pre-release can still be seen that by enlarging these slats a Heat emission also near the parking position of the windscreen cleaning wipers is possible. Overall, it can be said that at this known embodiment, the keeping of these air inlet slots in The foreground is and therefore essentially only a warming in the Area of these ventilation slots is provided.

Bei modernen Fahrzeugen werden die die Frontscheibe reinigenden Scheibenwischer oft in dem Schacht zwischen der Motorhaube und der Frontscheibe in einer sogenannten versenkten Parkstellung abgelegt. Da diese Scheibenwischer in ihrer Parkstellung meist einen Raum einnehmen, der sehr viel größer ist als die Ausdehnung der Belüftungsschlitze, reicht ein Abtauen von Schnee und Eis im Bereich der Belüftungsschlitze nicht aus, wenn man einen einwandfreien Betrieb der Wischanlage über die gesamte Lebensdauer gewährleisten will. Verbleibt nämlich in dem Schacht zwischen der Motorhaube und der Frontscheibe in einem Bereich zwischen den Belüftungsschlitzen Schnee, so besteht die Gefahr, daß der Scheibenwischer nicht in seine Parkstellung einfahren kann. Durch die von einem Schneepolster auf den Scheibenwischer einwirkenden Kräfte ergibt sich ein erhöhter Verschleiß in den Gelenken des Wischblatts und der Gelenkverbindung zwischen dem Arm und Blatt, was die Wischwirkung später beeinträchtigt. Besonders nachteilig ist auch, daß die Scheibenwischer in diesem Schacht festfrieren können, wenn dieser nicht im wesentlichen über seine gesamte Ausdehnung entlang des unteren Scheibenrandes freigehalten oder unmittelbar nach Fahrtantritt durch ausreichende Wärmezufuhr freigemacht wird.In modern vehicles, the windshield is cleaned Windshield wipers often in the shaft between the hood and the Windscreen placed in a so-called sunken parking position. This one In their parked position, wipers usually occupy a space that is very defrosting is much larger than the expansion of the ventilation slots of snow and ice in the area of the ventilation slots, if one  perfect operation of the wiper system over the entire service life wants to guarantee. It remains in the shaft between the bonnet and the windshield in an area between the ventilation slots Snow, there is a risk that the windshield wiper will not fall into its Can park position. Because of a snow cushion on the Windshield wiper forces result in increased wear in the joints of the wiper blade and the articulation between the arm and Leaf, which affects the wiping effect later. Is particularly disadvantageous also that the windshield wipers can freeze in this shaft if this does not cover essentially its entire extent along the of the lower edge of the window or immediately after starting the journey sufficient heat is released.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug dieser Art so weiterzubilden, daß die Wirkung des Wärmetauschers allen Anforderungen entspricht.The present invention is therefore based on the object Motor vehicle of this type so that the effect of Heat exchanger meets all requirements.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the characterizing features of Claim 1 solved.

Im Unterschied zu der bekannten Ausführung mit einer im wesentlichen nur an bestimmten Stellen vorgesehenen Wärmeabgabe soll bei der erfindungsgemäßen Ausführung eine Wärmeabstrahlung im wesentlichen über die gesamte Breite des unteren Scheibenrandes bzw. des von der Scheibe und der Motorhaube abgegrenzten Schacht erreicht werden. Dies ist möglich, wenn man die Blende selbst aus einem wärmeleitenden Material herstellt, wobei eine besonders gute Wirkung dann erreicht wird, wenn diese Blende unmittelbar als wärmeabstrahlende, von dem Heizmedium kontaktierte Abschlußwand des Wärmetauschers dient.In contrast to the known version with an essentially only Certain places intended to give off heat in the invention Execution of heat radiation essentially over the entire width of the lower edge of the pane or that of the pane and the bonnet delimited shaft can be reached. This is possible if you have the aperture manufactures itself from a heat-conducting material, a particularly good one Effect is achieved if this aperture immediately as heat-radiating end wall of the heating medium contacted Heat exchanger is used.

Ein solcher Wärmetauscher kann kostengünstig hergestellt werden, wenn man ihn aus zwei Metallplatten zusammensetz, wobei die eine Metallplatine als ebene Abschlußwand die Blende bildet und die andere Metallplatine zur Bildung von Heizkanälen mit Rillen versehen ist und die Rückwand des Wärmetauschers bildet. Der Wirkungsgrad eines solchen Wärmetauschers kann dabei weiter verbessert werden, wenn man diese Rückwand mit einer Isolierschicht versieht derart, daß die Wärme folglich größtenteils zur Fahrzeugaußenseite abgestrahlt wird, wo sich Schnee und Eis ansammeln.Such a heat exchanger can be manufactured inexpensively if you use it composed of two metal plates, one of which is a flat metal plate End wall forms the aperture and the other metal plate to form Heating channels are provided with grooves and the rear wall of the heat exchanger forms. The efficiency of such a heat exchanger can go further can be improved if you provide this back wall with an insulating layer  such that the heat consequently largely to the outside of the vehicle is radiated where snow and ice accumulate.

Der Aufbau eines solchen Wärmetauschers aus zwei zusammengefügten Platinen ermöglicht auf einfache Weise auch eine sachgerechte Ausbildung der Heizkanäle. Diese Heizkanäle sollten außerhalb der Belüftungsschlitze angeordnet sein, damit die Belüftung des Fahrgastraums nicht beeinträchtigt wird. Damit eventuell festgefrorene Scheibenwischer möglichst rasch aufgetaut werden, wird man die Heizkanäle ungleichmäßig über die Fläche derart verteilen, daß in der Nähe der Parkstellung der Scheibenwischer eine größere Wärmemenge abgestrahlt wird.The construction of such a heat exchanger from two assembled boards also enables a proper training of the Heating channels. These heating ducts should be outside of the ventilation slots be arranged so that the ventilation of the passenger compartment is not impaired becomes. So that any frozen wipers thawed as quickly as possible become, the heating channels become uneven across the area like this distribute that near the parked position of the wipers a larger one Amount of heat is radiated.

Um eine rasche Erwärmung bei Fahrtantritt zu erreichen, wird gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung als Heizmedium das Kühlwasser des Motors verwendet, das jedoch über einen weiteren von der Abgaswärme des Motors gespeisten Wärmetauschers geführt wird. Am Auspuffkrümmer einer Verbrennungskraftmaschine sind nämlich bereits kurze Zeit nach dem Anlassen der Verbrennungskraftmaschine sehr hohe Temperaturen meßbar. Im übrigen erzielt man damit zugleich den Vorteil, daß insbesondere bei sehr tiefen Außentemperaturen das Kühlwasser für den Motor zunächst schneller auf eine für den Motor günstige Betriebstemperatur gebracht wird. Eine Überhitzung ist dagegen nicht zu befürchten, weil man selbstverständlich die Temperatur des Heizmediums regeln wird und insbesondere im Sommer durch ein Ventil den Kreislauf dieses Kühlwassers über den Wärmetauscher am Auspuffkrümmer abschaltet. Im Sommer wird eine Beheizung dieses Schachtes am unteren Scheibenrand ohnehin nicht sinnvoll sein.In order to achieve rapid warming when driving off, according to one another advantageous development of the invention as a heating medium The engine's cooling water is used, but this is via another of the Exhaust heat from the engine-fed heat exchanger is guided. At the Exhaust manifolds of an internal combustion engine are already short Time after starting the internal combustion engine very high temperatures measurable. For the rest, it also has the advantage that in particular at very low outside temperatures, the cooling water for the engine first is brought to an operating temperature which is favorable for the engine more quickly. Overheating, on the other hand, is not to be feared because you take it for granted regulate the temperature of the heating medium and especially in summer a valve on the circuit of this cooling water via the heat exchanger Exhaust manifold switches off. In summer, this shaft is heated on lower edge of the pane does not make sense anyway.

Die Erfindung und deren vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention and its advantageous embodiments are described below based on the embodiment shown in the drawing explained. It shows

Fig. 1 einen Teilschnitt im Bereich des unteren Scheibenrands eines Kraftfahrzeugs, Fig. 1 shows a partial section in the region of the lower edge of a motor vehicle wheel,

Fig. 2 eine Ansicht auf die Blende und Fig. 2 is a view of the aperture and

Fig. 3 eine schematische Ansicht in den Motorraum eines Kraftfahrzeugs. Fig. 3 is a schematic view in the engine compartment of a motor vehicle.

In Fig. 1 ist mit 10 die Frontscheibe eines Kraftfahrzeugs bezeichnet, die auf einem Karosserieteil 11 abgestützt ist. Im Abstand vor dieser Frontscheibe 10 endet die Motorhaube 12 derart, daß zwischen dieser Frontscheibe und der Motorhaube ein Schacht 13 gebildet ist. Dieser Schacht 13 wird außerdem durch eine Stirnwand 14 abgegrenzt, an die sich der eigentliche Motorraum anschließt. Am unteren Scheibenrand 15 ist eine insgesamt mit 20 bezeichnete Blende angeordnet, die sich im wesentlichen über die gesamte Breite B der Frontscheibe 10 erstreckt. Diese Blende deckt einen Frischluftzufuhrkanal 18 ab, er in den Fahrgastraum führt. Über diesen Frischluftzufuhrkanal 18, der in Fig. 1 nur angedeutet ist, soll also - meist unterstützt durch ein Gebläse - Frischluft in den Fahrgastraum eingeleitet werden. Deshalb hat die Blende 20 abschnittsweise Belüftungsschlitze 21, was in Fig. 2 ersichtlich ist.In Fig. 1, 10 denotes the front window of a motor vehicle, which is supported on a body part 11 . At a distance from this windshield 10 , the hood 12 ends in such a way that a shaft 13 is formed between this windshield and the hood. This shaft 13 is also delimited by an end wall 14 to which the actual engine compartment connects. At the lower pane edge 15 there is a diaphragm, designated as a whole with 20 , which extends essentially over the entire width B of the front pane 10 . This cover covers a fresh air supply duct 18 , which leads into the passenger compartment. Via this fresh air supply duct 18 , which is only indicated in FIG. 1, fresh air is to be introduced into the passenger compartment, usually supported by a blower. The panel 20 therefore has ventilation slots 21 in sections, as can be seen in FIG. 2.

Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist nun, daß der Schacht 13 durch einen insgesamt mit 30 bezeichneten Wärmetauscher von Schnee und Eis freigehalten werden kann. Dieser Wärmetauscher 30 ist dabei aus zwei Metallplatinen 31, 32 zusammengesetzt, wobei die eine Metallplatine 31 als weitgehend ebene Abschlußwand unmittelbar die Blende 20 bildet. Auf der Rückseite dieser Platine 31 ist die andere Metallplatine 32 als Rückwand des Wärmetauschers aufgesetzt, die Rillen 33 zur Bildung der Heizkanäle 34 aufweist. Insbesondere aus Fig. 1 ist also erkennbar, daß die Blende 20 bzw. die vordere Abschlußwand 31, die ja die Funktion der Blende übernimmt, unmittelbar als wärmeabstrahlende und von dem Heizmedium in den Heizkanälen 34 kontaktierte Fläche dient. Da sich diese Metallplatine 31 bzw. die Blende 20 über die gesamte Breite B der Frontscheibe erstreckt, wird eine großflächige Erwärmung des Schachts 13 erreicht. Die Wärmeabgabe ist dabei nicht auf den Bereich der Belüftungsschlitze 21 beschränkt.It is essential for the present invention that the shaft 13 can be kept free of snow and ice by means of a heat exchanger designated as 30 . This heat exchanger 30 is composed of two metal plates 31, 32 , one metal plate 31 directly forming the cover 20 as a largely flat end wall. On the back of this board 31 , the other metal board 32 is placed as the rear wall of the heat exchanger, which has grooves 33 for forming the heating channels 34 . In particular, from FIG. 1 is thus seen that the aperture 20 and the front end wall 31 so takes over the function of the diaphragm, directly as a heat radiating and contacted by the heating medium in the heating channels 34 surface serves. Since this metal plate 31 or the panel 20 extends over the entire width B of the windshield, large-scale heating of the shaft 13 is achieved. The heat emission is not limited to the area of the ventilation slots 21 .

Insbesondere aus Fig. 2 ist erkennbar, daß die Heizkanäle 14 ungleichmäßig über die Fläche der Blende 20 verteilt sind. Insbesondere geht aus Fig. 2 hervor, daß die Heizkanäle 34 außerhalb der Belüftungsschlitze 21 angeordnet sind. Im mittleren Bereich der Blende 20 sind mehrere Heizkanäle 34 eng benachbart nebeneinander angeordnet, so daß sich dort eine besonders hohe Wärmeabstrahlung ergibt. In diesem Bereich liegen die nicht näher dargestellten Scheibenwischer, wenn sie in der Parkanlage auf der Scheibe oder aber auch auf der Blende abgelegt sind.It can be seen in particular from FIG. 2 that the heating channels 14 are distributed unevenly over the surface of the screen 20 . In particular, it is apparent from Fig. 2 that the heating ducts 34 are arranged outside the ventilation slots 21. In the central area of the panel 20 , a plurality of heating channels 34 are arranged closely adjacent to one another, so that there is a particularly high heat radiation there. The windshield wipers (not shown in more detail) are located in this area if they are placed on the windshield in the parking facility or else on the screen.

Um die Wirkung dieses Wärmetauschers zu verbessern, ist eine Isolierschicht 38 vorgesehen, die auf der Rückwand 32 angeordnet ist. Damit wird also verhindert, daß von dem Wärmetauscher 30 Wärme in den Frischluftzufuhrkanal 18 abgesehen wird. Die Wärmeabgabe konzentriert sich vielmehr auf den Schacht 13, in dem sich der Schnee ansammeln könnte.In order to improve the effect of this heat exchanger, an insulating layer 38 is provided, which is arranged on the rear wall 32 . This prevents heat from being removed from the heat exchanger 30 into the fresh air supply duct 18 . The heat emission is rather concentrated on the shaft 13 , in which the snow could accumulate.

Zur Herstellung dieses flachbauenden Wärmetauschers 30 verwendet man vorzugsweise Metallplatinen aus Aluminium oder Kupfer, weil diese Werkstoff gute Wärmeleiteigenschaften aufweisen. Dabei ergibt sich eine kostengünstige Fertigung, wenn die Abschlußwand und die Rückwand des Wärmetauschers miteinander verklebt werden. Die ebene Abschlußwand zum Schacht 13 hin wird bevorzugt, weil dann eine leichte Reinigung dieses Schachts möglich ist. Natürlich könnte man diesen Wärmetauscher auch symmetrisch derart ausbilden, daß in beide Materialplatinen Rillen zur Bildung von Heizkanälen eingearbeitet sind.Metal plates made of aluminum or copper are preferably used to produce this flat-type heat exchanger 30 because these materials have good thermal conductivity properties. This results in cost-effective production if the end wall and the rear wall of the heat exchanger are glued together. The flat end wall towards the shaft 13 is preferred because easy cleaning of this shaft is then possible. Of course, one could also design this heat exchanger symmetrically in such a way that grooves are formed in both material boards to form heating channels.

Durch Fig. 3 soll noch angedeutet werden, daß als Heizmedium das Kühlwasser des Antiebsmotors 50 des Kraftfahrzeugs verwendet wird, das dem Kühlflüssigkeitsausgleichsbehälter 51 entnommen wird, über ein Überdruckventil 52 zu einem weiteren Wärmetauscher 53 geführt wird, der in wärmeleitendem Kontakt mit dem Auspuffkrümmer 54 des Antriebsmotors 50 steht. Über eine Umwälzpumpe 55 wird dann dieses Kühlwasser als Heizmedium dem Wärmetauscher 30 zugeführt, der unterhalb der Frontscheibe des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Das Heizmedium wird also bei einer solchen Ausführung durch einen von der Abgaswärme des Antriebsmotors 50 gespeisten zusätzlichen Wärmetauscher 53 rasch aufgeheizt.By Fig. 3 is to be indicated, that the cooling water of the Antiebsmotors 50 is used the motor vehicle as a heating medium, which is taken from the coolant surge tank 51, is fed via a pressure relief valve 52 to a further heat exchanger 53, of the in thermally conductive contact with the exhaust manifold 54 Drive motor 50 stands. This cooling water is then fed as a heating medium to the heat exchanger 30 , which is arranged below the windshield of the motor vehicle, via a circulation pump 55 . In such an embodiment, the heating medium is thus quickly heated by an additional heat exchanger 53 fed by the exhaust gas heat of the drive motor 50 .

Claims (7)

1. Kraftfahrzeug mit einer Frontscheibe und einer an deren unteren Rand angeordneten, abschnittsweise mit Belüftungsschlitzen versehenen Blende zur Abdeckung eines zum Fahrgastraum führenden Frischluftzufuhrkanals sowie einem von einem Heizmedium gespeisten Wärmetauscher im Bereich des Frischluftzufuhrkanals, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (20) aus einem wärmeleitenden Material hergestellt ist, sich nahezu über die gesamte Breite (B) der Frontscheibe (10) erstreckt und unmittelbar als wärmeabstrahlende, von dem Heizmedium kontaktierte Abschlußwand (31) des Wärmetauschers (30) dient.1.Motor vehicle with a windscreen and a panel arranged at its lower edge and partially provided with ventilation slits to cover a fresh air supply duct leading to the passenger compartment and a heat exchanger fed by a heating medium in the region of the fresh air supply duct, characterized in that the panel ( 20 ) consists of a heat-conducting Material is produced, extends almost over the entire width (B) of the windshield ( 10 ) and is used directly as a heat-radiating end wall ( 31 ) of the heat exchanger ( 30 ) contacted by the heating medium. 2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (30) aus einer die Blende (20) bildenden, weitgehend ebenen Abschlußwand (31) und einer auf deren Rückseite aufgesetzten, abschnittsweise zur Bildung von Heizkanälen (34) mit Rillen (33) versehenen Rückwand (32) zusammengesetzt ist.2. Motor vehicle according to claim 1, characterized in that the heat exchanger ( 30 ) from a panel ( 20 ) forming, largely flat end wall ( 31 ) and one placed on the back, in sections to form heating channels ( 34 ) with grooves ( 33 ) provided rear wall ( 32 ) is assembled. 3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußwand (31) und die Rückwand (32) des Wärmetauschers (30) aus einer Metallplatine, vorzugsweise aus Aluminium oder Kupfer, gefertigt und miteinander verklebt sind.3. Motor vehicle according to claim 2, characterized in that the end wall ( 31 ) and the rear wall ( 32 ) of the heat exchanger ( 30 ) made of a metal plate, preferably made of aluminum or copper, and are glued together. 4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand (32) auf der von der wärmeabstrahlenden Abschlußwand (31) gegenüberliegenden Seite eine Isolierschicht (38) trägt.4. Motor vehicle according to claim 2 or 3, characterized in that the rear wall ( 32 ) on the opposite side of the heat-radiating end wall ( 31 ) carries an insulating layer ( 38 ). 5. Kraftfahrzeug nach wenigstens einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkanäle (34) außerhalb der Belüftungsschlitze (21) in der Blende (20) angeordnet sind.5. Motor vehicle according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heating channels ( 34 ) outside the ventilation slots ( 21 ) in the diaphragm ( 20 ) are arranged. 6. Kraftfahrzeug nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkanäle (34) ungleichmäßig über die Fläche der Blende (20) derart verteilt sind, daß in der Nähe der Parkstellung des oder der die Frontscheibe reinigenden Scheibenwischer eine größere Wärmemenge abgestrahlt wird.6. Motor vehicle according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heating channels ( 34 ) are distributed unevenly over the surface of the diaphragm ( 20 ) such that a larger amount of heat is radiated in the vicinity of the parking position of the or the windshield wiper cleaning . 7. Kraftfahrzeug nach wenigstens einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizmedium das Kühlwasser des Antriebsmotors (50) verwendet wird und daß dieses Kühlwasser durch einen von der Abgaswärme des Antriebsmotors (50) gespeisten weiteren Wärmetauscher (53) geführt wird.7. Motor vehicle according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cooling water of the drive motor ( 50 ) is used as the heating medium and that this cooling water is guided by a further heat exchanger ( 53 ) fed by the exhaust gas heat of the drive motor ( 50 ).