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Diese Erfindung betrifft ein selbsttätiges Lüftungssystem für
einen geschlossenen Raum, insbesondere ein Lüftungssystem für
ein Fahrzeug, das eine passive Luftumwälzung durch das
Fahrzeug ermöglicht, bis Niederschläge angezeigt werden.
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Ein geschlossener Raum wird schnell durch direktes Sonnenlicht
aufgeheizt. Die Temperatur im Inneren des geschlossenen Raumes
kann durch Öffnen eines Fensters oder einer anderen
Lüftungsöffnung auf annehmbarer Höhe gehalten werden. Unbeaufsichtigt
aber können jedoch Regen oder andere Niederschläge unerwartet
einsetzen und den Inhalt des geschlossenen Raumes beschädigen.
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Das Problem der Wärmeregelung in einem geschlossenen Raum ist
besonders ernst bei Kraftfahrzeugen, die häufig für längere
Zeit in der heißen Sonne stehen. Sind beim Verlassen die
Fenster geschlossen, können die Temperaturen im Innern sehr
hoch werden. Kehrt der Fahrer zu dem Fahrzeug zurück, so fühlt
er beim Einsteigen Unbehagen und die Hitze, die von den
Polstern gespeichert wurde, wird nicht ohne weiteres
abgeleitet. Darüber hinaus kann die Temperatur so hoch ansteigen,
daß im Fahrzeug befindliche Gegenstände beschädigt werden.
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In der US-A- 4593 609 ist ein System für Fahrzeuge
beschrieben, das ein getrenntes Aggregat von Leitungen und Gebläsen
zur Belüftung des Fahrzeuges erfordert. Dies System wird
aktiviert, sobald der Zündschalter des Fahrzeuges in Aus-Stellung
gedreht wird und bleibt solange in Betrieb, bis die Zündung
wieder eingeschaltet wird. Der Betrieb des Gebläses während
längerer Zeit bedeutet aber eine unannehmbare Belastung für
die Fahrzeugbatterie.
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Die US-A 2 823 346 beschreibt ein selbsttätiges Lüftungssystem
für Kraftfahrzeuge, das eine Vorrichtung zur Anzeige von
Niederschlägen, eine Mehrzahl von Lüftungselementen, die mit
dem Fahrzeuginnern in Verbindung stehen,
Betätigungsvorrichtungen, die zur Betätigung jedes Lüftungselementes dienen und
Steuervorrichtungen umfaßt, die auf die Vorrichtung zur
Anzeige von Niederschlägen ansprechen und in einer ersten
Betriebsart jeder Betätigungsvorrichtung befehlen, das ihr zugehörige
Lüftungselement zu schließen, sobald ein Niederschlag
angezeigt wird.
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Dieses System spricht nur auf Niederschläge an und
berücksichtigt aber keine im Fahrzeuginneren vorliegenden Zustände.
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Im japanischen Patent JP-A-61-215116 ist ein selbsttätiges
Lüftungssystems für ein Fahrzeug beschrieben, das eine
Vorrichtung zur Feststellung von Niederschlägen, ein
Lüftungselement, das mit dem Fahrzeuginnern in Verbindung steht, eine
Betätigungsvorrichtung, die das Lüftungselement betätigt, eine
Steuervorrichtung, die auf die Vorrichtung zur Feststellung
von Niederschlägen anspricht und die Betätigungsvorrichtung
veranlaßt, das Lüftungselement zu schließen, sobald
Niederschlag angezeigt wird und eine Vorrichtung zur Messung der im
Fahrzeuginnern herrschenden Temperatur umfaßt, wobei die
Steuervorrichtung die Betätigungsvorrichtung veranlaßt, das
Lüftungselement zu öffnen, wenn die Temperatur im
Fahrzeuginnern über einen vorbestimmbaren Schwellenwert
ansteigt. Der Gegenstand dieses Patentes entspricht im
wesentlichen dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
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Demzufolge betrifft die Erfindung ein selbsttätiges
Lüftungssystem für ein Fahrzeug, umfassend: eine Vorrichtung zur
Feststellung von Niederschlag, eine Mehrzahl von
Lüftungselementen, die mit dem Fahrzeuginnenraum in Verbindung stehen,
Betätigungsvorrichtungen, die jedes der Lüftungselemente betätigen
und eine Steuervorrichtung, die auf die Vorrichtung zur
Feststellung von Niederschlag ansprechend, in einer ersten
Betriebsart jeder der Betätigungsvorrichtungen befiehlt, das ihr
zugeordnete Lüftungselement zu öffnen, sobald die
Innentemperatur über einen vorbestimmten Wert ansteigt, um eine
Lüftung des Fahrzeuges herbeizuführen und das ihr zugeordnete
Lüftungselement zu schließen, wenn Niederschlag angezeigt wird
und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung eine
Vorrichtung enthält, die in einer zweiten, der Sicherheit
dienenden Betriebsart jede Betätigungsvorrichtung veranlaßt,
sofort das ihr zugeordnete Lüftungselement zu schließen,
unabhängig davon, ob ein Niederschlag angezeigt wird.
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Das System gewährleistet selbsttätig, daß die im Fahrzeug
vorliegenden Bedingungen angenehm sind, so daß der Fahrer sich
ganz darauf konzentrieren kann, das Fahrzeug sicher zu fahren.
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Darüber hinaus zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß
sie ein selbsttätiges Lüftungssystem für ein Fahrzeug schafft,
umfassend eine Vorrichtung zur Feststellung von Niederschlag,
eine Vorrichtung zur Temperaturmessung im Fahrzeuginnern und
eine Mehrzahl von Lüftungselementen, die mit dem
Fahrzeuginnern in Verbindung stehen. Ferner sind
Betätigungsvorrichtungen vorgesehen, die jedes der Lüftungselemente betätigen,
sowie Steuervorrichtungen, die auf die Vorrichtung zur
Feststellung von Niederschlag und die Vorrichtung für die
Temperaturmessung im Fahrzeuginnern ansprechen, um in einer ersten
Betriebsart jede Betätigungsvorrichtung zu veranlassen, das
ihr zugeordnete Lüftungselement zu öffnen, sobald die
Temperatur im Fahrzeuginnern über einen vorgegebenen Schwellenwert
ansteigt, um eine Belüftung des Fahrzeugs zu erzielen. Die
Steuervorrichtungen veranlassen darüber hinaus jede
Betätigungsvorrichtung, das ihr zugeordnete Lüftungselement zu
schließen, wenn Niederschläge angezeigt werden.
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Gemäß einer Ausbildungsform umfassen die Steuervorrichtungen
eine Vorrichtung, die dazu dient, in einer zweiten
Sicherheitsbetriebsart jede Betätigungsvorrichtung zu veranlassen,
das ihr zugeordnete Lüftungselement sofort zu schließen,
ungeachtet der Tatsache, ob Niederschlag festgestellt wurde.
Ferner umfaßt das Lüftungssystem eine Vorrichtung, die dazu
geeignet ist, für die Steuervorrichtungen aus der ersten oder
der zweiten Betriebsart eine auszuwählen und eine Vorrichtung,
die auf das Zündsystem des Fahrzeugs anspricht, um die
Steuervorrichtung in die Lage zu versetzen, Befehle an die
Betätigungsvorrichtungen zu richten. Das Lüftungssystem kann ferner
einen Zeitgeber umfassen, der auf die Vorrichtung zum
Einschalten der Steuervorrichtungen anspricht und diesen
signalisiert, den Befehl zu geben, die Lüftungselemente zu schließen,
sobald eine vorgegebene Zeitspanne beendet ist.
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Gemäß einer weiteren Ausbildungsform umfaßt das Lüftungssystem
eine Vorrichtung, die den Betriebszustand der
Steuervorrichtungen anzeigt und ferner eine Vorrichtung zur Anzeige einer
Störung, die dazu dient, die Steuervorrichtungen in den
zweiten Betriebszustand zu versetzen, sobald eine solche Störung
festgestellt wird. Die Steuervorrichtungen umfassen eine
Vorrichtung, die in einer dritten Betriebsart ausgewählte
Betätigungsvorrichtungen dazu veranlassen, die ihnen zugeordneten
ausgewählten Lüftungselemente zu öffnen, bis Niederschläge
festgestellt werden und die nicht gewählten
Betätigungsvorrichtungen veranlassen, die ihnen zugeordneten nicht
gewählten Lüftungselemente zu schließen, ungeachtet der Tatsache
ob Niederschläge festgestellt werden. Das Lüftungssystem kann
ferner Vorrichtungen umfassen, die von einem Fahrer des
Fahrzeugs
betätigbar sind, um den ausgewählten Schwellenwert- der
Steuervorrichtungen einzustellen und ferner umfaßt jede
Betätigungsvorrichtung einen Elektromotor.
Beschreibung einer bevorzugten Ausbildungsform.
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Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile ergeben sich aus
der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten
Ausbildungsform anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen:
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Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines
erfindungsgemäßen Lüftungssystems,
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Fig. 2 ein ausführlicheres Blockdiagramm eines weiteren
erfindungsgemäßen Lüftungssystems und
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Fig. 3A-3C Ablaufpläne des Betriebsablaufs des in Fig.2
gezeigten Systems zeigen.
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Die Erfindung kann durch ein System verwirklicht werden, das
selbsttätig einen geschlossenen Raum, beispielsweise ein
Fahrzeug durch Betätigung des Lüftungselementes belüftet. Ferner
sind Steuervorrichtungen vorgesehen, die auf die Vorrichtung
zur Anzeige von Niederschlag ansprechen und die
Betätigungsvorrichtungen veranlassen, das Lüftungselement zu schließen,
wenn Niederschlag angezeigt wird und das Lüftungselement zu
öffnen, wenn der Niederschlag aufhört, um eine Belüftung des
geschlossenen Raumes bei Minimierung des Eindringens von
Niederschlägen zu erreichen.
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Gemäß einer Ausbildungsform umfaßt das Lüftungssystem eine
Vorrichtung zur Bestimmung der im geschlossenen Raum
herrschenden Temperatur. Die Steuervorrichtungen umfassen eine
Vorrichtung, die die Betätigungsvorrichtung veranlaßt, das
Lüftungselement zu öffnen, sobald die Temperatur über einen
vorgewählten Wert ansteigt und wenn kein Niederschlag
angezeigt wird.
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Die Erfindung zeichnet sich ferner durch ein selbsttätiges
Lüftungssystem für ein Fahrzeug aus, das eine Vorrichtung zur
Anzeige von Niederschlägen, eine Vorrichtung zur Bestimmung
der im Fahrzeuginneren herrschenden Temperatur und eine
Mehrzahl von Lüftungselementen, die mit dem Innern des Fahrzeugs
in Verbindung stehen, umfaßt. Ferner sind
Betätigungsvorrichtungen vorgesehen, um jedes der Lüftungselemente zu betätigen
und Steuervorrichtungen, die auf die Vorrichtung zur Anzeige
von Niederschlägen und die Vorrichtung zur Bestimmung der
Temperatur ansprechen, um in einer ersten Betriebsart jede
Betätigungsvorrichtung zu veranlassen, das ihr zugeordnete
Lüftungselement
zu öffnen, wenn die Temperatur im Fahrzeuginnern
über einen vorgegebenen Schwellenwert ansteigt, um eine
Belüftung des Fahrzeugs zu erzielen. Die Steuervorrichtungen
veranlassen ferner jede Betätigungsvorrichtung das ihr zugeordnete
Lüftungselement zu schließen, wenn Niederschlag angezeigt
wird.
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Gemäß einer Ausbildungsform umfassen die Steuervorrichtungen
eine Vorrichtung, die in einer zweiten Sicherheitsbetriebsart
jede Betätigungsvorrichtung dazu veranlaßt, das ihr
zugeordnete Lüftungselement sofort zu schließen und zwar unabhängig
davon, ob Niederschlag festgestellt wurde. Das Lüftungssystem
umfaßt ferner eine Vorrichtung, die dazu dient, die erste oder
die zweite Betriebsart der Steuervorrichtungen auszuwählen und
eine Vorrichtung, die auf das Zündsystem des Fahrzeugs
anspricht, um die Steuervorrichtungen zu aktivieren, ein oder
mehrere Lüftungselemente des Fahrzeugs ansprechend auf den
Beginn von Niederschlägen zu betätigen. Das Lüftungssystem
ermöglicht es, daß Luft passiv im Innern des Fahrzeugs
zirkuliert, während das Eindringen von Niederschlag minimiert wird.
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Das erfindungsgemäße selbsttätige Lüftungssystem 10, Fig.1,
umfaßt einen Regensensor 12, einen Steuermodul 14, einen
Lüftermotor 16 und eine Lüftungsöffnung 18. Der Regensensor 12
signalisiert dem Steuermodul 14, wenn Niederschlag beginnt.
Sobald das Steuermodul 14 das Signal des Regensensors 12
empfängt, veranlaßt diese den Lüftermotor 16, die
Lüftungsöffnung 18, die mit dem geschlossenen Raum in Verbindung
steht, zu schließen.
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Zusätzlich zum Schließen der Lüftungsöffnung 18 nach Anzeige
von Niederschlag veranlaßt das Steuermodul 14 auch, daß die
Lüftungsöffnung 18, nachdem der Niederschlag aufgehört hat,
wieder geöffnet wird. Bei einer Konstruktion ist der
Regensensor 12 als gedruckte Schaltung ausgebildet mit Kontakten, die
kurzgeschlossen werden, wenn Niederschlag auf den Regensensor
auffällt. Sobald der Niederschlag aufhört und das Wasser,
durch das die Kontakte kurzgeschlossen wurden, verdampft,
signalisiert das Öffnen der Kontakte dem Steuermodul 14, daß die
Zirkulation im Rauminnern wieder aufgenommen werden kann.
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Bei einer weiteren Konstruktion wird die Öffnung der
Lüftungsöffnungen durch die Temperatur bestimmt. Das Steuermodul 14
veranlaßt so lange keine erneute Öffnung der Lüftungsöffnung
18, bis die Temperatur im Innern des geschlossenen Raumes über
einen vorbestimmten Schwellenwert ansteigt.
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Das erfindungsgemäße selbsttätige Lüftungssystem 10a, Fig.2,
ist für ein Fahrzeug, beispielsweise ein Automobil, bestimmt.
Das System 10a umfaßt einen Regensensor 12a, einen
Temperaturfühler 20 und ein Steuermodul 14a. Das Steuermodul 14a steuert
einen oder mehrere Fenstermotoren 16a, die jeweils einem
Fenster 18a zugeordnet sind und falls vorhanden, einen
Schiebedachmotor 16b, der das Schiebedach 18b betätigt. Das
Lüftungssystem 10a paßt sich auch an Fahrzeuge in Cabriolet-
Ausführung an, bei denen kein Schiebedach vorliegt. In diesem
Falle erhält der Motor 16c den Befehl, das Klappverdeck 18c zu
betätigen.
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Das System 10a wird durch Drehen des Zündschlüssels des
Zündsystems 22 in Aus-Stellung in Betrieb gesetzt. Der Fahrer des
Fahrzeuges wählt eine von vier verschiedenen Betriebsarten.
Ein Betriebsartwähler 26 umfaßt einen Drehschalter, mit dem
der Fahrer die Betriebsart wählen kann. Die Auswahl einer
speziellen Betriebsart wird durch einen Betriebsartanzeiger 30
bestätigt. Die Arbeitsweise des Lüftungssystems 10a in den
vier möglichen Betriebsarten wird bezugnehmend auf die Fig.3A
bis 3C beschrieben.
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Ist das System 10a einmal eingeschaltet, ermöglicht der
Energiezeitgeber 24 den Betrieb des Systems 10a während der gewählten
12, 24, oder 48 Stunden. Anschließend wird das System 10a in
die Sicherheitsbetriebsart geschaltet, die nachstehend
beschrieben wird. Die gesamte Energieversorgung des Systems
10a ist dann abgeschaltet. In entsprechender Weise verändert
das Modul 28 für die Anzeige einer Störung die Betriebsart in
die Sicherheitsbetriebsart, sobald ein nichterlaubtes
Eindringen festgestellt wird.
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Wie in Fig. 3A bis 3C gezeigt ist, sind vier Betriebsarten
wählbar.Nachdem der Zündschlüssen in Aus-Stellung gedreht
wurde, Block 40, wählt der Fahrer eine Betriebsart,Block 42.
Die gewählte Betriebsart ist in den Blöcken 44,46,48,50,
nämlich als "Sicherheitsbetriebsart", "vollautomatischee
Betriebsart", "halbautomatische Betriebsart"oder Betriebsart
"aus" angezeigt. Dem Fahrer wird die gewählte Betriebsart
durch eine Reihe von Pieptönen, eine Lichtanzeige oder beides
angezeigt. Der Fahrer wählt kennzeichnenderweise die
Betriebsart abhängig von dem Ort, wo das Fahrzeug abgestellt
ist. In einer Stadt wird die Sicherheitsbetriebsart bevorzugt,
weil sämtliche Lüftungsöffnungen geschlossen werden,Block 52,
sobald der Zündschlüssel in Aus-Stellung gedreht wurde.In
einnem sicheren Gebiet wird die vollautomatische Betriebsart
bevorzugt,bei der alle Lüftungsöffnungen geöffnet sind,Block 54.
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Alternativ wird das Lüftungssystem abgeschaltet, indem man es
in die Betriebsart "aus" bringt, Block 50. Ferner steht auch
eine halbautomatische Betriebsart zur Verfügung, bei der
ausgewählte Lüftungsöffnungen geöffnet sind, während andere
geschlossen bleiben.
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Die halbautomatische Betriebsart ist für Fahrzeuge mit einem
Schiebedach oder einem Klappverdeck vorgesehen. Hat ein
Fahrzeug ein Klappverdeck, Block 56, dann wird das Dach
geschlossen, Block 58, während die Fenster offen bleiben. bat das
Fahrzeug kein Klappverdeck und dafür ein Schiebedach, dann
werden die Fenster geschlossen, während das Schiebedach offen
bleibt.
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Sowohl bei vollautomatischer als auch bei halbautomatischer
Betriebsart zeigt das System Niederschlag an. Wird Regen
angezeigt, Block 62, Fig. 3B, betätigt das System spezielle
Motore, abhängig von der gewählten Betriebsart. Wurde inBlock 64
bestimmt, daß sich das System in vollautomatischer Betriebsart
befindet und hat das Fahrzeug ein Klappverdeck, Block 66, dann
wird das Klappverdeck geschlossen, Block 68, und alle Fenster
werden geschlossen, Block 70. Hat das Fahrzeug ein Schiebedach
Block 72, dann wird das Schiebedach geschlossen, Block 74,
danach werden die Fenster geschlossen, Block 70. Handelt es
sich um ein Cabriolet in halbautomatischer Betriebsart, dann
ist das Klappverdeck schon geschlossen und deshalb werden die
Fenster geschlossen, Block 76 und 70. Hat das Fahrzeug ein
Schiebedach und befindet sich in halbautomatischer
Betriebsart, dann wird das Schiebedach geschlossen, Block 70,80. Das
reine Ergebnis der Blöcke 76 bis 80 ist das, daß sämtliche
Lüftungsöffnungen, die vorher offen waren, nun geschlossen
sind.
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Während der Niederschlagsüberwachung, überwacht das System
auch, ob eine Störung angezeigt wurde, Block 82. Die
Störungsanzeigevorrichtung 28, Fig. 2, umfaßt einen Bewegungsmelder,
beispielsweise einen Quecksilberschalter, einen
Mikrowellensensor oder eine photoelektrische Vorrichtung. Sobald ein
unerlaubtes Eindringen angezeigt wird, werden die
Verfahrensschritte nach Block 64 bis 80 eingeleitet. Alternativ, wird
die Betriebsart des Systems sofort auf Sicherheitsbetriebsart
geändert.
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In der vollautomatischen und in der halbautomatischen
Betriebsart bleiben die Fenster solange geschlossen, wie die
Temperatur im Fahrgastraum unter der vorgewählten
Temperaturschwelle bleibt.Block 90.
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Bei einer Konstruktion ist der Schwellenwert der Temperatur
von dem Fahrzeugbetreiber einstellbar, beispielsweise zwischen
85ºF bis 95ºF. Wird der Schwellenwert der Temperatur
überschritten, stellt das System fest, ob der Niederschlag beendet
ist, Block 92. Wird kein Niederschlag mehr angezeigt, dann
stellt das System fest, auf welche Betriebsart es geschaltet
ist und bringt die ausgewählten Lüftungsöffnungen in
Offenstellung, während die nicht gewählten Lüftungsöffnungen
geschlossen bleiben, Block 94-110, Fig. 3C. Die Logik kehrt dann
zu Block 62, Fig.3B zurück. Das System fährt solange fort,
eine passive Luftumwälzung durch das Fahrzeuginnere zu
ermöglichen, bis Niederschlag oder eine Störung angezeigt
werden.
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Es wurde zwar beschrieben, daß ausgewählte Lüftungsöffnungen
bei der vollautomatischen und halbautomatischen Betriebsart
vollständig öffnen. Dies stellt jedoch keine Begrenzung der
Erfindung dar. Die Fenster können beispielsweise auch nur um
ein Viertel oder um die Hälfte geöffnet werden. Diese
Einstellung kann entweder vorgewählt oder von dem Fahrzeugbetreiber
bestimmt werden, wenn ein besonderer Schalter für den
Schließvorgang vorgesehen ist.
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Ferner kann das selbsttätige Lüftungssystem auf einem Schiff
eingebaut werden. Die Lüftungsöffnungen des Schiffes bleiben
so lang offen, bis Regen oder Gischt das Schließen der
Öffnungen auslösen.
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Obwohl in einigen Figuren nur ganz spezielle Merkmale der
Erfindung gezeigt wurden und andere nicht, so geschah dies nur
aus Gründen der Bequemlichkeit, nach der Erfindung kann jedes
Merkmal mit einigen oder mit allen anderen Merkmalen
kombiniert werden.
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Weitere Ausbildungsformen liegen im Rahmen der Möglichkeiten
eines Fachmannes und ergeben sich aus den nachstehenden
Ansprüchen.