(57)【要約】  本発明は、太陽電池（６）が装備された車両ルーフ（５ａ、５ｂ）中に、その後部に配置された空気取入開口（８）、およびそれに接続された少なくとも１つの空気案内ダクト（７）を備える、自動車客室の換気および冷却用装置に関する。空気案内ダクト（７）は、車両ルーフ（５ａ、５ｂ）の後方に位置する領域（３）によって境界を画され、その内部に、外部空気（１０）を引き込む少なくとも１つのファン（１５）、および、引き込んだ空気を冷却する少なくとも１つの冷却要素（１４）を有する。空気案内ダクト（７）の底面は、車両後方（３）から車両前方（１）に向かって延びるルーフ部分（５ｂ）の第１の部分（１２）によって形成され、空気案内ダクト（７）の上面は、車両前方（１）から車両後方（３）に向かって延びるルーフ部分（５ａ）の第２の部分（１３）によって形成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池（６）が装備された車両ルーフ（５ａ、５ｂ）の後部に配置された空気取入開口（８）およびそれに接続された少なくとも１つの空気案内チャネル（７）を有する、車両内部を換気および冷却する装置であって、
前記空気案内チャネル（７）は、前記車両ルーフ（５ａ、５ｂ）の後方領域（３）に面し、その内部に外部空気（１０）を取り入れる少なくとも１つのファン（１５）を有し、前記空気案内チャネル（７）の底面が、車両後方から車両前方（３、１）の方向に延びるルーフ部分（５ｂ）の第１の部分（１２）によって形成され、前記空気案内チャネル（７）の上面が、車両前方から車両後方（１、３）の方向に延びるルーフ部分（５ａ）の第２の部分（１３）によって形成されることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第２の部分（１３）中の前記太陽電池（６）が、前記車両ルーフの外側で前記空気案内チャネル（７）の上に搭載されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
空気流（１６）が、前記空気案内チャネル（７）内を本質的に前記車両の長手方向に流れる、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記車両の内部に面する空気排出開口（９）が、車両前方（１）に向いた、空気案内チャネル（７）の１つの面に配置されている、請求項１，２又は３のうちいずれか一つに記載の装置。
【請求項５】
前記ファン（１５）が軸流ファンである、請求項１，２，３又は４のうちいずれか一つに記載の装置。
【請求項６】
前記ファン（１５）がラジアル・ファンである、請求項１，２，３又は４のうちいずれか一つに記載の装置。
【請求項７】
前記空気取入開口（８）、前記空気案内チャネル（７）、および前記空気排出開口（９）が、車両ルーフの全幅を超えて延在する、請求項４，５又は６のうちいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
前記冷却要素（１４）がペルティエ冷却素子である、請求項１，２，３，４，５，６又は７のうちいずれか一つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池を装備した車両の屋根の後部に配置された空気取入開口およびそれに接続された少なくとも１つの空気案内チャネルによって、車両の内部を換気および冷却する、請求項１のプリアンブルによる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は、車両の周囲の外部空気を車両内部に吹き込むことによって外部空気を車両の内部に導入し、外部温度と内部温度の温度差、および空気流の冷却作用によって加熱された内部を冷却させた。この外側から内側へ、およびその逆に空気を供給し、排出する装置は、やはり自動車のルーフ領域用として、ＤＥ４０２２９２８Ｃ１によって公知である。それらは、一般に、従来型の摺動式ルーフ・カバーで閉じることができる屋根の切れ目部分に配置されたファンで構成されている。
【０００３】
ＤＥ３９３８２５９Ｃ１は、ルーフ・カバーが折畳まれると、ファンが、ルーフ・カバーと自動車のルーフ開放枠との間の開口中の作動位置に必ず移動する、折畳み式ルーフ・カバーを車両に有する自動車を開示する。このファンは、屋根表面に搭載されたソーラー・モジュールを用いて電気的に作動させることができる。客室を換気するためのこの構成は、客室内部の冷却を供給された外部空気のみによって行うために、その外部空気をファンによって客室内部に供給するのにも同様に用いられる。しかし、この外部空気流の供給では、最大５０％の内部冷却しか達成できない。というのは、強い加熱のために、外部空気は、暑い日には特に、熱せられた車両空間の冷却には極めて限られた程度にしか寄与できないからである。
【０００４】
特に、太陽電池と共に任意選択的に装備されるガラス製ルーフが用いられるとき、ガラス製ルーフの直下、したがって客室内部の天井領域で客室の内部が強く加熱される。したがって、外部空気は、主としてこの客室内上部領域に吹き込むことが望ましい。ＤＥ４２０４７８５Ａ１は、熱交換器を追加して有する車両内部の温度制御用の構成を開示する。その熱交換器は、熱交換器がその中に配置されたカセットに吹き込まれる外部空気を用いて一段と冷却された空気を客室内部に供給するために、ルーフの下側内面で車両ルーフの全長を超えて延在する。これら熱交換器は、冷却能力に、外部空気の温度による限界がある。さらに、これら熱交換器は、ルーフ側に配置されたカセットを必要とし、それによって、客室内部の高さが減少することになる。さらに、これら熱交換器は、カセットと相俟って構造が複雑になり、製造費が嵩む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、外部温度が高くても自動車内部、好ましくはその上部領域を効果的に冷却することができ、構造が簡単で、経済的に製造できる、自動車内部の換気および冷却装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１に記載の特徴によって達成される。
【０００７】
本発明の中心思想は、太陽電池が装備された車両ルーフの後部に配置された空気取入開口およびそれに接続された少なくとも１つの空気案内チャネルを有する、自動車内部を換気および冷却する装置において、この空気案内チャネルが、車両ルーフの後方領域に面し、その内側に外部空気を取り入れる少なくとも１つのファン、および取り入れた空気を冷却する少なくとも１つの冷却要素を有することにある。簡単な構造が、空気案内チャネルの底面を、車両後方から車両前方の方向に延びるルーフ部分の第１の部分によって形成し、空気案内チャネルの上面を、車両前方から車両後方の方向に延びるルーフ部分の第２の部分によって形成することにより達成される。
【０００８】
空気案内チャネルは、車両ルーフの後側領域に面し、ファンおよび冷却要素がこの空気案内チャネルに組み込まれているので、一方で客室内部の高さを減少させず、他方で冷却要素によって客室内部を効果的に冷却する換気および冷却装置が容易に得られる。好ましくは、この冷却要素には太陽電池によって電流を供給することができ、したがって、車両のエンジンが停止中でも、車両のバッテリに不必要な負荷を掛けずに、内部を効果的に冷却することができる。
【０００９】
太陽電池は、空気案内チャネルの上、車両ルーフの外側の第２の部分に搭載され、したがって、電流を発生する太陽電池と電流を消費するファンおよび電流を消費する冷却要素との間の電気接続経路を短くすることができる。
【００１０】
好ましくは、空気案内チャネル内で作られる空気流は、本質的に自動車の長手方向に流され、それにより後部空気取入開口から外部空気が取り入れられ、このプロセスが移動する車両後部のサクション作用によって補助され、空気出口を介して、空気案内チャネルの車両前方に面した側に配置された開口が内部に吹き込まれる。この極めて短い空気流経路上で、空気流は、その効果的な冷却を達成するために、例えばペルティエ冷却素子として製作することができる冷却要素に接触する。客室内部の換気および冷却用装置のこの極めて簡単な構造は、車両ルーフ部分によって底面および上面を形成する簡単化された構成をさらに有する。これにより、追加の構成部品および壁の必要性が回避される。
【００１１】
ファンは、軸流ファン、またラジアル・ファンのどちらとしてでも、あるいは他の考えられるいずれの形式のファンとしてでも製作することができる。
【００１２】
内部を効果的に冷却する効果的な空気流を得るために、空気取入開口、空気排出開口および空気案内チャネルは、車両ルーフの幅全体を超えて延在することができる。この構成はさらに、車両外部および車両内部の両方に光学的で有利に作用する。さらに、この装置はまた、傾動可能なルーフ・カバーの後部領域に、またはスポイラを新たに形成する場合に、容易、光学的、かつ機能的に組み込むことができる。
【００１３】
他の有利な実施形態が、従属請求項から明らかになるであろう。
【００１４】
利点および機能を、図面と併せ以下の説明から理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態による装置を有する自動車から抜き出した部分の概略側面図である。車両は、車両前方１に向かうフロント・ガラス２、および車両後方３に向かう後部窓４を有する。
【００１６】
車両前方１から車両後方３の方向へ延びる車両ルーフ部分５ａは、傾動可能にすることができ、車両ルーフの後部で、車両後方３から車両前方１に向かって前進してくる車両ルーフ部分５ｂに重ね合わされる。
【００１７】
太陽電池６が、後部に配置された空気取入開口８と車両前方１に向けられた空気排出開口９との間に延在する空気案内チャネル７の上に配置されている。空気取入開口および空気排出開口によって形成される空気流が、矢印１０、１１で示されている。
【００１８】
ルーフ部分５ａ、５ｂの重ね合わせ領域では、空気案内チャネルの上面を形成するルーフ部分５ａの第２の部分１３の下に、さらに空気案内チャネル７の底面としてのルーフ部分５ｂの第１の部分１２がある。
【００１９】
空気案内チャネル７内に、外部空気を空気案内チャネルに取り入れるファン１５を通って流れる空気流１０、１１を冷却する冷却要素１４がある。
【００２０】
図２は、図１に示された車両ルーフの断面を拡大して概略的に示す。この図に示される空気流１６は、ファン１５が、外部空気を空気取入開口８を経由して取り入れ、その回転運動によって冷却要素１４を必ず通過するように空気を導くことを明瞭に示す。このようにして、空気流は、冷却要素が設定された冷却温度に応じて、確実かつ効果的に所望の冷却温度に下げられる。このようにして、客室内部の一定した温度制御が可能になり、すなわち、外部温度より低い内部温度が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態による換気および冷却用装置を有する自動車から抜き出した部分の概略側面図である。
【図２】図１の一部を拡大し、空気流経路を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  車両前方
２  フロント・ガラス
３  車両後方
４  後部窓
５ａ、５ｂ  車両ルーフ部分
６  太陽電池
７  空気案内チャネル
８  空気取入開口
９  空気排出開口
１０  外部空気
１１  客室内部へ流れ込む空気
１２  第１の部分
１３  第２の部分
１４  冷却要素
１５  ファン
１６  空気流
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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