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Infrarotheizung für die Beheizung von Körperpartien bei einem Cabrio-Fahrsitz

Ref-Nr: TA-UKL-336


Kurzfassung

Die Erfindung beschreibt eine neuartige Nackenheizung für ein Cabriolet. Der durch den Fahrtwind auskühlende Nackenbereich wird dabei gezielt durch Infrarot-Strahlung erwärmt. Die sogenannten IR-Pads werden in eine neuentwickelte Pad-Halterung integriert, die wiederum zwischen Kopfstütze und Rückenlehne des Autositzes angebracht wird.


Hintergrund

In der heutigen Fahrzeugentwicklung spielt Energieeffizienz bei gleichzeitigem Komfortgewinn eine große Rolle. Diese beiden Zielsetzungen sind zum Teil mit Konflikten verbunden. In Bezug auf die Elektromobilität verschärfen sich diese Konflikte weiter. In der Vergangenheit konnte die zur Genüge vorhandene Abwärme von Fahrzeugen bzw. deren Verbrennungsmaschine zum Heizen des Fahrzeuginnenraums genutzt werden. Durch steigende Effizienz der Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere die von Dieselaggregaten, reicht diese Abwärme nicht mehr aus, um die verlangte Behaglichkeit in Fahrzeugkabinen sicherzustellen. In Elektrofahrzeugen, bei denen die Energie aus Batterien gewonnen wird, stellt sich ein grundsätzliches Problem der Wärmebereitstellung für die Kabinenheizung ein. Theoretisch könnte die Abwärme von Batterien und Wechselrichtern genutzt werden, wobei die Ausbeute im Vergleich zu den Verbrennungskraftmaschinen noch deutlich geringer ist. Aus diesem Grund ist es naheliegend, eine Elektroheizung bei Elektrofahrzeugen einzusetzen, wobei es aufgrund der geringeren Energiedichte insbesondere auf die effiziente Nutzung der Energie ankommt.


Bilder & Videos


Problemstellung

Sowohl in Fahrzeugen mit Verbrennungskraftmaschinen als auch in Elektrofahrzeugen kommen PTC-Luftheizsysteme zum Einsatz. Allerdings kommt es hierbei zu Luftbewegungen im Fahrgastraum, wodurch die Schleimhäute in Mittleidenschaft gezogen und staubförmige Ablagerungen aufgewirbelt werden. Eine besondere Herausforderung stellt die Beheizung von offenen Fahrzeugkabinen (z. B. eines Cabriolets) dar. Durch Rückströmung am Staupunkt aufgrund der Druckdifferenz zwischen Außen- und Innenströmung ergibt sich eine Luftverwirbelung im Fahrzeuginnenraum. Diese Luftverwirbelung führt zum Auskühlen und zum Empfinden von Zugluft im Kopf- und Nackenbereich. In diesem Zusammenhang spielt die Infrarotheizung (IR-Heizung) zur Beheizung des Kopf- und Nackenbereiches eine wichtige Rolle. Bisheriger Ansätze einer Wärmeerzeugung durch eine IR-Heizung haben den Nachteil, dass durch die Strahlungsenergie primär die Umgebungsluft erwärmt und mit Hilfe eines Lüfters an die Körperpartien transportiert wird. Allerdings geht ein Großteil der Wärmeströmung durch Fahrt- und Seitenwind verloren.

 


Lösung

Mit der hier beschriebenen Technologie ist es erstmals möglich, ein effizientes Niedertemperatur IR-Heizsystem zu realisieren. Für die gezielte Beheizung bestimmter Körperpartien und gleichzeitiger Vermeidung der thermischen Trägheit werden bei der hier beschriebenen Technologie neue kleine Niedertemperatur-Infrarotstrahler (sogenannte Infrarotstrahler-Pads) verwendet, die in sekundenschnelle aufgeheizt werden können. Die Infrarotstrahler-Pads werden dabei auf deutlich höhere Temperaturen aufgeheizt als die sie umgebenden Oberflächen. Durch die Bestrahlung des Nackenbereichs durch IR-Strahlung wird der Nackenbereich gezielt erwärmt ohne dass die Wärmeströmung, aufgrund des Fahrt- oder Seitenwindes, beeinträchtigt wird. Dies führt zu einer signifikanten Steigerung des Wohlbefindens des Passagiers bei geringerem Energieeinsatz (ca. 60W).


Vorteile

  • Aufheizen von Oberflächen, nicht von Luftvolumina
  • gezieltes, situationsabhängiges Aufheizen
  • höhere Behaglichkeit des Heizsystems und Steigerung des Komforts
  • höhere Energieeffizienz und sehr geringer Energieverbrauch
  • die lokale thermische Behaglichkeit lässt sich gezielter erreichen als mit anderen Lösungen
  • günstige und effiziente Lösung

Anwendungsbereiche

Innenraumheizung von Kraftfahrzeugen


Service

Angeboten wird eine Lizenz für Herstellung und Vertrieb, exklusiv oder nicht-exklusiv.


IMG Innovations-Management GmbH

Dr. Simon Horoz
+49 631 31668-95
horoz@img-rlp.de
www.img-rlp.de
Adresse
Trippstadter Straße 110
67663 Kaiserslautern



Entwicklungsstand

Prototyp


Patentsituation

  • DE 102019108609.4 anhängig

Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsführerin)

c/o TransMIT GmbH
Kerkrader Straße 3
D-35394 Gießen