WO2017064031A1 - Transparent vehicle pane - Google Patents
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- E06B3/67—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light
- E06B3/6715—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light specially adapted for increased thermal insulation or for controlled passage of light
Definitions
- the present invention relates to a transparent vehicle window according to the preamble of claim 1.
- the invention also relates to a motor vehicle with at least one such transparent vehicle window.
- a generic vehicle window with several cavities is known. These cavities can be filled with gas or liquids through lines and valves, wherein, depending on the color of the gas or the liquid, the vehicle window can be colored on request or changed in terms of its translucency. In addition, a heating or cooling of the vehicle window is possible.
- the present invention therefore deals with the problem of providing an improved embodiment for a transparent vehicle window of the generic type, by means of which in particular the surface radiating effect known hitherto from conventional motor vehicles can at least be reduced.
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Abstract
Description
Transparente Fahrzeugscheibe Transparent vehicle window
Die vorliegende Erfindung betrifft eine transparente Fahrzeugscheibe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer solchen transparenten Fahrzeugscheibe. The present invention relates to a transparent vehicle window according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a motor vehicle with at least one such transparent vehicle window.
Aus der DE 1 710 678 U ist eine gattungsgemäße Fahrzeugscheibe mit mehreren Hohlräumen bekannt. Diese Hohlräume können durch Leitungen und Ventile mit Gas oder Flüssigkeiten befüllt werden, wobei je nach Farbe des Gases bzw. der Flüssigkeit die Fahrzeugscheibe auf Wunsch gefärbt bzw. hinsichtlich ihrer Lichtdurchlässigkeit geändert werden kann. Zudem ist auch ein Beheizen bzw. Kühlen der Fahrzeugscheibe möglich. From DE 1 710 678 U a generic vehicle window with several cavities is known. These cavities can be filled with gas or liquids through lines and valves, wherein, depending on the color of the gas or the liquid, the vehicle window can be colored on request or changed in terms of its translucency. In addition, a heating or cooling of the vehicle window is possible.
Aus der DE 26 36 263 A1 ist ein Verbundglas mit mindestens zwei mit Abstand verbundenen Glasscheiben aus anorganischen oder organischen Materialien bekannt, wobei der durch den Abstand gebildete Zwischenraum mit einer From DE 26 36 263 A1 discloses a laminated glass with at least two spaced apart glass panes of inorganic or organic materials is known, wherein the gap formed by the distance with a
Flüssigkeit gefüllt ist. Die Flüssigkeit ist dabei mittels einer Kühl- und/oder Heizvorrichtung temperierbar. Liquid is filled. The liquid can be tempered by means of a cooling and / or heating device.
Generell wirken Fahrzeugscheiben als Flächenstrahler dominant auf Kopf- und Brustbereich von Fahrgästen, wobei insbesondere im Winter kalte Scheiben und im Sommer heiße Scheiben als unangenehm wahrgenommen werden. Während elektrisch beheizbare Scheiben, insbesondere Heckscheiben, bereits seit langem Stand der Technik sind, gibt es für die übrigen Fahrzeugscheiben üblicherweise ausschließlich passive Maßnahmen, wie bspw. eine Scheibenverdunklung zur Reduktion der Lichttransmission. Da sich über die bspw. vergleichsweise große Windschutzscheibe ein Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs besonders im In general, vehicle windows act as surface radiators predominantly on the head and chest area of passengers, whereby in winter especially cold slices and in summer hot slices are perceived as unpleasant. While electrically heated windows, in particular rear windows, have long been state of the art, there are usually only passive measures for the remaining vehicle windows, such as, for example, a window shade for reducing the light transmission. Because of the example. Comparatively large windshield, a passenger compartment of a motor vehicle especially in
Sommer stark aufheizt, muss zur Kühlung des Fahrgastraums ein vergleichsweise hoher Energieaufwand eingesetzt werden, um entsprechend gekühlte Luftströme über eine Klimaanlage ausströmen zu lassen. Neben der Tatsache, dass dies energetisch ungünstig ist, ist es auch bezüglich der hierdurch erzeugten Summer heats up a lot, to cool the passenger compartment a comparatively high energy consumption can be used to emit correspondingly cooled air streams through an air conditioner. In addition to the fact that this is energetically unfavorable, it is also with respect to the thus produced
Strömungsdynamik und Akustik für die Fahrgäste oftmals unangenehm. Flow dynamics and acoustics are often uncomfortable for the passengers.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine transparente Fahrzeugscheibe der gattungsgemäßen Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, mittels welcher insbesondere der bislang aus herkömmlichen Kraftfahrzeugen bekannte Flächenstrahlereffekt zumindest reduziert werden kann. The present invention therefore deals with the problem of providing an improved embodiment for a transparent vehicle window of the generic type, by means of which in particular the surface radiating effect known hitherto from conventional motor vehicles can at least be reduced.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine transparente Fahrzeugscheibe erstmals mit zwei parallel zueinander The present invention is based on the general idea, a transparent vehicle window for the first time with two parallel to each other
angeordneten Fluidräumen und insgesamt drei Scheiben auszubilden, wobei die beiden Fluidräume mit einer Flüssigkeit gefüllt, fluidisch aber voneinander getrennt sind. Eine ausschließlich wärmeübertragende Verbindung der beiden Flüssigkeiten ist über ein thermoelektrisches Modul zum Temperieren der Flüssigkeiten gegeben. Die erfindungsgemäße transparente Fahrzeugscheibe weist dabei eine Zentralscheibe sowie eine erste und eine zweite außenliegende Deckscheibe auf, wobei zwischen der ersten Deckscheibe und der Zentralscheibe ein erster Fluidraum und zwischen der Zentralscheibe und der zweiten arranged fluid spaces and form a total of three discs, wherein the two fluid chambers filled with a liquid, but fluidly separated from each other. An exclusively heat-transmitting connection of the two liquids is given by a thermoelectric module for controlling the temperature of the liquids. The transparent vehicle window according to the invention in this case has a central disk and a first and a second outer cover disk, wherein between the first cover disk and the central disk, a first fluid space and between the central disk and the second
Deckscheibe ein zweiter Fluidraum vorgesehen ist, die beide mit den zuvor genannten transparenten Flüssigkeiten gefüllt sind. Beide Fluidräume weisen dabei jeweils einen Eingang und einen Ausgang auf, wobei der Ausgang des ersten Fluidraums über eine erste Fluidleitung, dem thermoelektrischen Modul und einer Pumpe mit dem zugehörigen Eingang des ersten Fluidraumes verbunden ist, während der Ausgang des zweiten Fluidraums über eine zweite Fluidleitung mit dem thermoelektrischen Modul und einer Pumpe mit dem zugehörigen Eingang des zweiten Fluidraums verbunden ist. Das Covering a second fluid space is provided, both of which are filled with the aforementioned transparent liquids. Both fluid chambers each have an input and an output, wherein the output of the first fluid space via a first fluid line, the thermoelectric module and a pump is connected to the associated input of the first fluid space, while the output of the second fluid space is connected via a second fluid line to the thermoelectric module and a pump to the associated input of the second fluid space. The
thermoelektrische Modul, welches entsprechend bestromt wird, funktioniert dabei in der Art einer Wärmepumpe, wobei im Winter Wärme von einer Außenseite der Fahrzeugscheibe hin zu einer Innenseite, das heißt in Richtung des Thermoelectric module, which is energized accordingly, it works in the manner of a heat pump, wherein in winter heat from an outer side of the vehicle window toward an inner side, that is in the direction of
Fahrgastraums gefördert wird, während im Sommer die Pumprichtung umgekehrt ist, so dass Wärme von der Kabinenseite auf die Außenseite gefördert wird. Die zwischen den beiden Fluidräumen gelegene Zentralscheibe ist dabei Passenger compartment is promoted, while in summer the pumping direction is reversed, so that heat is conveyed from the cabin side to the outside. The central disk located between the two fluid spaces is included
vorzugsweise als Isolierscheibe ausgebildet, um einen direkten Wärmeübertrag zwischen den beiden Fluidräumen so gering wie möglich zu halten. Mit der erfindungsgemäßen temperierbaren Fahrzeugscheibe ist es insbesondere möglich, die bislang als große und unangenehm empfundene Flächenstrahler wirkenden Fahrzeugscheiben zu temperieren, nämlich im Sommer zu kühlen und im Winter zu beheizen, wodurch insbesondere das Fahren in einem solchen Kraftfahrzeug deutlich angenehmer und komfortabler und dadurch auch sicherer gestaltet werden kann. Eine derartige temperierbare Fahrzeugscheibe dient somit indirekt auch der Verkehrssicherheit. preferably formed as an insulating disc to keep a direct heat transfer between the two fluid spaces as small as possible. With the temperable vehicle window according to the invention, it is particularly possible to temper the previously considered large and unpleasant surface radiating vehicle windows, namely to cool in the summer and to heat in winter, making driving in such a motor much more pleasant and comfortable and thus safer can be designed. Such a temperature-adjustable vehicle window thus indirectly also serves road safety.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sind die Fahrzeugscheibe, die Fluidleitungen, das thermoelektrische Modul und die Pumpe als Baueinheit ausgebildet. Eine derartige Baueinheit ermöglicht es, die Fahrzeugscheibe bspw. als höhenverstellbare Seitenscheibe auszubilden, da zum Temperieren der Fahrzeugscheibe lediglich noch mit dem thermoelektrischen Modul und der Pumpe gekoppelte elektrische Leitungen vorgesehen werden müssen. Die Fluidleitungen, das thermoelektrische Modul und die Pumpe werden bei einem Hoch- und Runterfahren der Seitenscheibe mit verstellt. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemaßen ist die Zentralscheibe als Isolierscheibe ausgebildet. Eine derartige Isolierscheibe bzw. Isolierglasscheibe bietet den großen Vorteil, dass ein direkter Wärmeübertrag zwischen den beiden Fluidräumen minimiert und dadurch die Temperierung der erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe erleichtert wird. In an advantageous development of the solution according to the invention, the vehicle window, the fluid lines, the thermoelectric module and the pump are designed as a structural unit. Such a unit makes it possible, for example, to design the vehicle window as a height-adjustable side window, since for the tempering of the vehicle window only electrical lines coupled to the thermoelectric module and the pump have to be provided. The fluid lines, the thermoelectric module and the pump are adjusted when the side window is raised and lowered. In a further advantageous embodiment of the invention, the central disk is formed as an insulating. Such an insulating or insulating glass pane offers the great advantage that a direct heat transfer between the two fluid spaces minimized and thereby the temperature of the vehicle window according to the invention is facilitated.
Zweckmäßig ist in jeder Fluidleitung eine separate Pumpe angeordnet. Dies ermöglicht eine unterschiedliche Strömung der Flüssigkeit in den beiden Suitably, a separate pump is arranged in each fluid line. This allows a different flow of liquid in the two
Fluidräumen bzw. Fluidleitungen, wodurch bspw. individuell auf eine Fluid spaces or fluid lines, which, for example, individually to a
Temperiergeschwindigkeit der Fahrzeugscheibe an der Außenseite bzw. an der Innenseite Einfluss genommen werden kann. Alternativ ist auch denkbar, dass lediglich eine einzige Pumpe mit zwei Pumpenrädern vorgesehen ist, wovon das eine Pumpenrad in der ersten Fluidleitung und das andere Pumpenrad in der zweiten Fluidleitung angeordnet ist. In diesem Fall wäre somit die durch die Pumpe erzeugte Fluidströmung in beiden Fluidräumen gleich groß bzw. gleich schnell. Temperature control of the vehicle window on the outside or on the inside can be influenced. Alternatively, it is also conceivable that only a single pump with two pump wheels is provided, of which one impeller is arranged in the first fluid line and the other impeller in the second fluid line. In this case, the fluid flow generated by the pump would be the same or the same speed in both fluid spaces.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawing and the accompanying
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung. Description of the figures with reference to the drawing.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Fahrzeugscheibe. A preferred embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail in the following description. The only Fig. 1 shows a sectional view through a vehicle window according to the invention.
Entsprechend der Fig. 1 weist eine erfindungsgemäße transparente According to FIG. 1, a transparent according to the invention
Fahrzeugscheibe 1 eine Zentralscheibe 2 sowie eine erste und eine zweite außenliegende Deckscheibe 3, 4 auf, wobei zwischen der ersten Deckscheibe 3 und der Zentralscheibe 2 ein erster Fluidraum 5 und zwischen der Zentralscheibe 2 und der zweiten Deckscheibe 4 ein zweiter Fluidraum 6 vorgesehen ist, die beide mit einer transparenten Flüssigkeit gefüllt sind. Beide Fluidräume 5, 6 sind fluidisch voneinander getrennt und besitzen jeweils einen Eingang 7 sowie einen Ausgang 8. Der Ausgang 8 des ersten Fluidraumes 5 ist dabei über eine erste Fluidleitung 9 mit einem thermoelektrischen Modul 10 und einer Pumpe 1 1 mit dem zugehörigen Eingang 7 des ersten Fluidraums 5 verbunden, während der Ausgang 8 des zweiten Fluidraums 6 über eine zweite Fluidleitung 12 ebenfalls über das thermoelektrische Modul 10 und die Pumpe 1 1 mit dem zugehörigen Eingang 7 des zweiten Fluidraumes 6 verbunden ist. Vehicle disk 1, a central disk 2 and a first and a second outer cover disk 3, 4, wherein between the first cover disk 3 and the central disk 2, a first fluid space 5 and between the central disk 2 and the second cover disk 4, a second fluid space 6 is provided both are filled with a transparent liquid. Both fluid chambers 5, 6 are fluidly separated from each other and each have an input 7 and an output 8. The output 8 of the first fluid chamber 5 is via a first fluid line 9 with a thermoelectric module 10 and a pump 1 1 with the associated input 7 of first fluid space 5, while the output 8 of the second fluid chamber 6 via a second fluid line 12 is also connected via the thermoelectric module 10 and the pump 1 1 with the associated input 7 of the second fluid chamber 6.
Die Pumpe 1 1 kann dabei wie eine Baueinheit mit einem Antrieb und zwei Pumpenrädern 13 ausgebildet sein, wobei alternativ auch denkbar ist, dass in jeder Fluidleitung 9, 12 eine separate Pumpe 1 1 angeordnet ist. The pump 1 1 may be formed as a unit with a drive and two pump wheels 13, wherein alternatively it is also conceivable that in each fluid line 9, 12, a separate pump 1 1 is arranged.
Die Zentralscheibe 2 ist darüber hinaus als Isolierglasscheibe bzw. als The central disk 2 is also known as insulating glass or as
Isolierscheibe ausgebildet, um einen Wärmeübertrag zwischen dem ersten Fluidraum 5 und dem zweiten Fluidraum 6 so gering wie möglich zu halten. Die Fahrzeugscheibe 1 , die Fluidleitungen 9, 12, das thermoelektrische Modul 10 sowie die Pumpe 1 1 bilden dabei eine Baueinheit, welche insbesondere als Windschutzscheibe oder als versenkbare Seitenscheibe eines Kraftfahrzeuges 14 ausgebildet sein kann, so dass bei einem Öffnen bzw. Schließen der Insulating disc formed to keep a heat transfer between the first fluid space 5 and the second fluid space 6 as low as possible. The vehicle window 1, the fluid lines 9, 12, the thermoelectric module 10 and the pump 1 1 thereby form a structural unit, which may be designed in particular as a windshield or retractable side window of a motor vehicle 14, so that when opening or closing the
Fahrzeugscheibe 1 nicht nur diese, sondern zugleich auch die Pumpe 1 1 , das thermoelektrische Modul 10 und die beiden Fluidleitungen 9, 12 mit verstellt werden. Dies bietet den großen Vorteil, dass lediglich ein elektrischer Anschluss an das thermoelektrische Modul 10 und die Pumpe 1 1 gelegt werden müssen, nicht jedoch weitere, separate Fluidleitungen. Vehicle window 1 not only this, but at the same time the pump 1 1, the thermoelectric module 10 and the two fluid lines 9, 12 are adjusted. This offers the great advantage that only one electrical connection to the thermoelectric module 10 and the pump 1 1 must be placed, but not further, separate fluid lines.
Mit der erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe 1 ist es insbesondere möglich, deren oftmals als unangenehm empfundener Flächenstrahlereffekt in einem Kraftfahrzeug 14 deutlich zu minimieren. Bislang wirkten nämlich derartige Fahrzeugscheiben als Flächenstrahler dominant auf einen Kopf- und Brustbereich von Fahrzeuggästen, wobei im Winter die Fahrzeugscheiben als Kältestrahler und im Sommer als unangenehm heißer Wärmestrahler wahrgenommen werden. Mit der erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibe 1 ist es erstmals möglich, diesen Flächenstrahlereffekt zu minimieren, vorzugsweise zu eliminieren. Es wird bspw. im Winter die im ersten Fluidraum 5 vorhandene, vergleichsweise kalte With the vehicle window 1 according to the invention, it is possible, in particular, to significantly minimize its surface radiating effect, which is often perceived as unpleasant, in a motor vehicle 14. So far, such vehicle windows act as a surface spotlight dominant on a head and chest area of vehicle passengers, in the winter, the vehicle windows are perceived as a cold radiator and in the summer as uncomfortably hot heat radiator. With the vehicle window 1 according to the invention it is possible for the first time to minimize this surface radiating effect, preferably to eliminate it. For example, in winter, the comparatively cold existing in the first fluid space 5 becomes
Flüssigkeit über die erste Fluidleitung 9 zum thermoelektrischen Modul 10 gepumpt, in welchem durch ein Bestromen desselben die in der Flüssigkeit noch vorhandene Wärme an die Flüssigkeit in der zweiten Fluidleitung 12 übertragen und dadurch der zweite Fluidraum 6 erwärmt wird. Es erfolgt somit im Winter ein Wärmeübertrag von einer Außenseite 16 hin zu einer Fahrzeuginnenseite 15. Im Sommer hingegen ist die Wärmeübertragungsrichtung umgekehrt, so dass zunächst die aus dem zweiten Fluidraum 6 über die zweite Fluidleitung 12 zum thermoelektrischen Modul 10 gepumpte, heiße Flüssigkeit aufgrund des Liquid is pumped via the first fluid line 9 to the thermoelectric module 10, in which by energizing the same, the heat still present in the liquid is transferred to the liquid in the second fluid line 12 and thereby the second fluid space 6 is heated. In the summer, however, the heat transfer direction is reversed, so that initially the pumped from the second fluid chamber 6 via the second fluid line 12 to the thermoelectric module 10, hot liquid due to
Bestromens des thermoelektrischen Moduls 10 Wärme abgibt und an die Energizing the thermoelectric module 10 releases heat and to the
Flüssigkeit in der ersten Fluidleitung 9 überträgt, welche dann von der Pumpe 1 1 in den ersten Fluidraum 5 befördert wird. Sowohl im Winter als auch im Sommer wird dabei der Temperaturausgleich im ersten Fluidraum 5 durch den Fahrtwind des Kraftfahrzeugs 14 begünstigt, da dieser die Wärmeaufnahme im Winter sowie die Wärmeabgabe im Sommer begünstigt. Da das gesamte System, das heißt sowohl die Pumpe 1 1 als auch das Fluid in the first fluid line 9 transmits, which is then transported by the pump 1 1 in the first fluid chamber 5. Both in winter and in summer while the temperature compensation in the first fluid chamber 5 is favored by the wind of the motor vehicle 14, since this favors heat absorption in winter and heat dissipation in summer. Since the entire system, that is, both the pump 1 1 and the
thermoelektrische Modul 10 und die beiden Fluidleitungen 9, 12 fensterfest sind, müssen lediglich Strom- und Signalleitungen, nicht jedoch fluidführende thermoelectric module 10 and the two fluid lines 9, 12 are fixed to the window, only power and signal lines, but not fluid-carrying
Leitungen, zum Anschluss der Fensterscheibe 1 verlegt werden. Dies ermöglicht somit einen Einsatz der erfindungsgemäßen Fensterscheibe 1 nicht nur als starre Front- oder Heckscheibe, sondern zudem auch als höhenverstellbare Lines are laid to connect the window pane 1. This thus allows use of the window pane 1 according to the invention not only as a rigid front or rear window, but also as a height-adjustable
Seitenscheibe. Side window.
Die im ersten und zweiten Fluidraum 5, 6 angeordnete, transparente Flüssigkeit ist dabei selbstverständlich gefriersicher, so dass auch extrem tiefe The arranged in the first and second fluid chamber 5, 6, transparent liquid is of course freezing, so that extremely deep
Außentemperaturen nicht zu einem Erfrieren der Flüssigkeit führen können. Outdoor temperatures can not lead to a freezing of the liquid.
Mit der erfindungsgemäßen Fensterscheibe 1 ist es somit möglich, einen With the window pane 1 according to the invention, it is thus possible, a
Innenraum 15 eines Kraftfahrzeugs 14 angenehm zu temperieren, insbesondere auch bei sehr hohen oder sehr tiefen Außentemperaturen, wobei der bislang bekannte und als unangenehm empfundene Flächenstrahlereffekt von großen Fensterscheiben zumindest reduziert werden kann. Interior 15 of a motor vehicle 14 to temper pleasant, especially at very high or very low outside temperatures, the hitherto known and perceived as unpleasant surface radiating effect of large windows can be at least reduced.
Claims
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 16781371 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 16781371 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |