CN108025620B - 用于将空气导入车辆的乘客车厢中的布置系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将空气导入车辆的乘客车厢中的布置系统，包括至少三个彼此间隔开设置的可供应空气的空气通道和至少一个控制装置，所述空气通道分别具有一个空气出口，通过所述空气出口相应的空气通道与乘客车厢连通地连接并且从所述空气出口中可流出自由射流，借助所述控制装置可控制在每个空气通道中的气流的质量流量，所述空气出口这样构造并且彼此相对定向，使得同时从至少两个空气出口流出的自由射流可在乘客车厢中相互混合成一个唯一的总气流。为了提供一种将空气导入车辆的乘客车厢中的改进可能性，借助本发明规定，所述控制装置构造用于这样控制在每个空气通道中的气流的质量流量，使得总气流的主流动方向在空间上可改变。

Description

用于将空气导入车辆的乘客车厢中的布置系统和方法
技术领域
本发明涉及车辆的出风口，具体涉及用于将空气导入车辆的乘客车厢中的布置系统和方法。
背景技术
已知这样的空气流出器，借助其可将空气导入车辆的乘客车厢中。为此，空气流出器通过风扇和设置在空气流出器及风扇之间的空气供应通道被供应空气。通常，空气流出器具有不同的调节可能性。例如可调节从空气流出器流出的空气射流的流动方向。为此，空气流出器可设有叶片结构、尤其是叶片格架，其能通过可枢转的或可以其它方式变换的叶片实现可变的空气转向。
叶片结构是一种精密机械结构，其不仅在生产中而且在装配中都相对复杂并且因此是昂贵的。另外，叶片在气流中构成空气动力学阻力或干扰体。与不受干扰的气流相比，这既增加了流动损失和压力损失也由于噪音产生显著劣化了声学。流动转向通过在叶片上由物理决定的流动分离在大的角度位置中相对有限。
DE 102013210953 B3公开了一种空气流出器，其具有三个彼此间隔开设置的、可供应空气的空气通道，所述空气通道可分别具有一个空气出口，通过所述空气出口相应的空气通道与车辆的乘客车厢连通地连接并且从所述空气出口中可流出自由射流。该空气流出器包括单独配置给空气通道的翼片，借助所述翼片可控制在相应的空气通道中的气流的质量流量。空气通道的空气出口这样构造并且彼此相对定向，使得同时从至少两个空气出口流出的自由射流可在乘客车厢中相互混合成一个唯一的总气流。通过控制在单个空气通道中的气流的质量流量，所产生的总气流的主流动方向可在一个竖直平面中变化，因而为此无需使用传统的叶片。为了在水平平面中改变所产生的总气流的主方向，空气流出器具有另外的、由可调节的叶片结构构成的翼片。所述另外的翼片设置在空气流出器的空气入口区域中。
发明内容
本发明的任务在于提供一种将空气导入车辆的乘客车厢中的改进的可能性。
所述任务通过一种用于将空气导入车辆的乘客车厢中的布置系统解决。有利的实施方式可分别单独地或彼此以不同组合构成本发明的一个方面。
根据本发明的用于将空气导入车辆的乘客车厢中的布置系统包括至少三个彼此间隔开设置的可供应空气的空气通道，所述空气通道分别具有一个空气出口，通过所述空气出口相应的空气通道与乘客车厢连通地连接并且从所述空气出口中可流出自由射流。此外，根据本发明的布置系统还包括至少一个控制装置，借助该控制装置可控制在每个空气通道中的气流的质量流量。所述空气出口这样构造并且彼此相对定向，使得同时从至少两个空气出口流出的自由射流可在乘客车厢中相互混合成一个唯一的总气流。根据本发明，所述控制装置构造用于这样控制在每个空气通道中的气流的质量流量，使得总气流的主流动方向在空间上可改变。
根据本发明，总气流的主流动方向可在不使用叶片的情况下在空间上、即在两个互相垂直设置的平面中改变。在根据DE 102013210953 B3的空气流出器中，这只能在一个平面、尤其是竖直平面内实现，而为了在水平平面中改变总气流的主流动方向使用可调节的叶片结构。由于根据本发明的布置系统无需使用这种叶片结构，因此，根据本发明的布置系统可以与传统的具有可动叶片的空气流出器相比以较少的费用并且因此以更低成本制造。由于在根据本发明的布置系统中没有叶片或者说空气动力学干扰体处于气流中，因此不像往常那样在绕流叶片时出现增大的流动损失和压力损失以及基于噪音产生的声学劣化。由于省却了可动叶片和与之连接的用于调节叶片的精密机械装置，根据本发明的布置系统比传统的、具有可动叶片的空气流出器要稳健得多并且功能更加可靠。因此可显著减少可能需要的修理次数。此外，通过根据本发明省却可动叶片还为根据本发明的布置系统以及安装该布置系统的空气通道的空气出口的构件提供了新的设计自由度。尤其是空气通道的空气出口的安装不再限制于特定构件、尤其是车辆构件，从而在空气出口的可选择定位方面得到很大的灵活性。在空气通道的彼此间隔开设置的空气出口之间例如可设置有设计构件或显示器。此外，空气通道的空气出口可这样设置，使得车辆乘员基本上看不见它们并且因此不影响观察者对设有空气出口的构件的视觉印象。由于在根据本发明的布置系统的空气出口区域中省却了可动叶片，因此该空气出口区域也被赋予更高品质和更美观的观感。
根据本发明的布置系统的控制装置可具有可运动的控制元件、如控制阀或类似物，其分别配置给空气通道之一，以便能够根据控制元件的相应位置来控制在相应的空气通道中的气流的质量流量。可通过一个风扇为控制装置供应空气，空气借助控制装置被分配到各空气通道中。作为替代方案，对于每个空气通道控制装置可具有一个自身的可电控制的风扇，借助该风扇可为相应的空气通道供应空气。控制装置可通过手动的操作单元——其例如可具有至少一个旋转开关、至少一个摇杆开关、至少一个按钮或触摸屏——或通过语音、手势或眼睛跟踪由用户来操作，以便能够根据需要调节通过根据本发明的布置系统的空气导入方式和程度。操作单元可通过信号技术或机械地与控制装置连接。
根据本发明的布置系统可用于将调温和/或干燥的空气直接导入车辆的乘客车厢中。根据本发明的布置系统尤其是能实现总气流优化地适配于显著改变的座椅位置，在这些座椅位置中座椅例如已围绕竖直轴线转动和移动。
根据一种有利的实施方式中，所述布置系统包括四个彼此间隔开设置的可供应空气的空气通道，所述空气通道分别具有一个空气出口，通过所述空气出口相应的空气通道与乘客车厢连通地连接并且从所述空气出口中可流出自由射流，借助控制装置可控制在每个空气通道中的气流的质量流量，所述空气出口这样构造并且彼此相对定向，使得同时从至少两个空气出口流出的自由射流在乘客车厢中可相互混合成一个唯一的总气流，并且所述控制装置构造用于这样控制在每个空气通道中的气流的质量流量，使得总气流的主流动方向在空间上可改变。所述布置系统也可包括四个以上的相应的空气通道、尤其是具有成对设置的空气出口。
根据另一种有利的实施方式，所述控制装置构造用于在将空气导入乘客车厢中期间这样控制在每个空气通道中的气流的质量流量，使得总气流的主流动方向在时间上周期性地变化。由此总气流的主流动方向例如可沿具有直线、圆形、螺旋形或其它走向的预定轨迹运动。通过使总气流的主流动方向在时间上周期性地沿直线轨迹运动，总气流可在一个平面中摆动地来回运动。当总气流的主流动方向在时间上周期性地沿螺旋形轨迹运动时，总气流可朝向位于乘客车厢中的乘员的方向减弱，从而避免引起使乘客感到不舒服的气流感觉。通过使总气流的主流动方向在时间上周期性地沿圆形或其它形式的二维轨迹运动，可使总气流在一定程度上扇形打开，以便避免持续对准某个点，这可能引起乘客的不舒服的气流感觉。
根据另一种有利的实施方式，空气通道这样彼此相对倾斜地定向，使得通过同时从至少两个空气出口流出的自由射流在乘客车厢中形成的总气流具有涡旋。通过涡旋，总气流可间接流向乘客车厢中的乘员，这使人感到更舒服。空气通道为此可切向倾斜地设置。
根据另一种替代的有利实施方式，所述布置系统包括至少三个彼此间隔开设置的可供应空气的附加空气通道，所述附加空气通道分别具有一个附加空气出口，通过所述附加空气出口相应的附加空气通道与乘客车厢连通地连接并且从所述附加空气出口中可流出自由射流，借助控制装置可控制在每个附加空气通道中的气流的质量流量，并且附加空气通道这样构造并且彼此相对倾斜地定向，使得同时从至少两个附加空气出口流出的自由射流可在乘客车厢中相互混合成一个唯一的具有涡旋的总气流。替代地或附加地，为了将空气导入乘客车厢中，可使用空气通道和附加空气通道。尤其是空气通道可用于直接流向乘客车厢中的乘客并且附加空气通道可用于间接流向乘客。必要时可在直接流向和间接流向之间来回切换。为此，附加空气通道可切向倾斜地设置。
另一种有利的实施方式规定，至少两个空气通道可二维或三维枢转地设置。也可相应地可枢转地设置有三个或更多、尤其是所有空气通道。通过空气通道的可枢转性例如可产生具有涡旋的总气流，其流向乘客车厢的乘员。通过空气通道的可枢转性尤其是可在直接和间接流向乘客之间来回切换。此外，通过空气通道的可转动性可改变在自由射流彼此混合成总气流的混合位置与空气出口之间的距离。例如混合位置可靠近机动车的仪表板。由此可产生射流不稳定性，这可用于形成摆动功能，在其中总气流在一个平面中周期性地来回运动。作为替代方案，自由空气射流可直接对准乘客车厢的乘员。为了使空气通道枢转，可设置可电控制的致动器。替选地，空气通道的枢转可借助可手动操作的机构实现。
按照一种根据本发明的用于将空气导入车辆的乘客车厢中的方法，至少三个自由射流这样被导入乘客车厢中，使得所述自由射流在乘客车厢中相互混合成一个唯一的总气流，这样控制每个自由射流的质量流量，使得总气流的主流动方向在空间上可改变。
该方法与上述关于布置系统所述的优点相关联。尤其是根据上述实施方式之一或其任意组合的布置系统可构造用于实施该方法。因此可通过改变在相应的空气通道中的质量流量来控制每个自由射流的质量流量。
根据一种有利的实施方式，四个自由射流这样被导入乘客车厢中，使得所述自由射流在乘客车厢中相互混合成一个唯一的总气流，这样控制每个自由射流的质量流量，使得总气流的主流动方向在空间上可改变。该实施方式与上述关于布置系统的相应实施方式所述的优点相关联。
根据另一种有利的实施方式，在将空气导入乘客车厢中期间这样控制所述自由射流的质量流量，使得总气流的主流动方向在时间上周期性地变化。该实施方式与上述关于布置系统的相应实施方式所述的优点相关联。
另一种有利的实施方式规定，所述总气流的主流动方向这样在时间上周期性地变化，使得主流动方向沿着具有圆形、螺旋形或其它走向的预定轨迹运动。该实施方式与上述关于布置系统的相应实施方式所述的优点相关联。
根据另一种有利的实施方式，所述自由射流这样被导入乘客车厢中，使得总气流具有涡旋。该实施方式与上述关于布置系统的相应实施方式所述的优点相关联。为了产生总气流，如上所述，可使用空气通道或附加空气通道。
另一种有利的实施方式规定，所述自由射流通过空气出口被导入乘客车厢中，在自由射流相互混合成总气流的混合位置与空气出口之间的距离变化。该实施方式与上述关于布置系统的相应实施方式所述的优点相关联。
附图说明
本发明的其它细节、特征和优点由后续说明和附图给出。在附图中：
图1是根据本发明的布置系统的一种实施例的示意图；
图2是在图1中所示的布置系统的示意性剖面图；
图3是在图1中所示的布置系统的另一示意性剖面图；
图4是根据本发明的布置系统的另一种实施例的示意图；以及
图5是根据本发明的布置系统的另一种实施例的示意图。
具体实施方式
在附图中相同或功能相同的构件设有同一附图标记。
图1示出用于将空气导入车辆的未示出的乘客车厢中的按本发明的布置系统1的一种实施例的示意图。
布置系统1包括四个彼此间隔开设置的、可供应空气的、示意性示出的空气通道2、3、4和5。每个空气通道2、3、4或5具有一个空气出口6、7、8或9，通过所述空气出口相应的空气通道2、3、4或5与乘客车厢连通地连接并且从所述空气出口中可流出通过箭头示出的自由射流10、11、12或13。空气通道2和3水平地并排设置以及空气通道4和5水平地并排设置。空气通道2和4竖直地上下设置以及空气通道3和5竖直地上下设置。
此外，布置系统1包括控制装置14，借助该控制装置可控制在每个空气通道2、3、4和5中的气流的质量流量。为此，控制装置14通过空气供应装置15与空气通道2、3、4和5连通地连接。
空气出口6、7、8和9这样构造并且彼此相对定向，使得同时从至少两个空气出口6、7、8或9流出的自由射流10、11、12或13在乘客车厢中可相互混合成一个唯一的、通过另一箭头示出的总气流16。
控制装置14构造用于这样控制在每个空气通道2、3、4和5中的气流的质量流量，使得总气流16的主流动方向在空间上可改变。这尤其是在图2和3中示出。
控制装置14可构造用于在将空气导入乘客车厢中时这样控制在每个空气通道2、3、4和5中的气流的质量流量，使得总气流16的主流动方向在时间上周期性地变化。
图2示出在图1中所示布置系统1的对应于在图1中所示的剖面II-II的示意性剖面图。示出了两个空气通道3和5连同其各自的空气出口7或9。在空气通道3中引导的气流的质量流量或者说自由射流11的质量流量大于在空气通道5中引导的气流的质量流量或者说自由射流13的质量流量。由此产生主流动方向向下定向的总气流16，如图2所示。
图3示出在图1中所示的布置系统1的相应于在图1中所示的剖面III-III的另一示意性剖面图。示出了两个空气通道2和3连同其各自的空气出口6或7。在空气通道3中引导的气流的质量流量或者说自由射流11的质量流量大于在空气通道2中引导的气流的质量流量或者说自由射流10的质量流量。由此产生主流动方向向一侧定向的总气流16，如图3所示。
图4示出用于将空气导入车辆的乘客车厢中的按本发明的布置系统1的另一种实施例的示意图。仅示出了布置系统1的四个管状的空气通道2至5。此外，布置系统1可根据在图1至3中所示的实施例来构成，在此为避免重复参见上述描述。
空气通道2至5这样彼此相对倾斜地定向，使得通过同时从至少两个空气出口6、7、8或9流出的自由射流10、11、12或13在乘客车厢中形成的总气流16具有涡旋17。为此，空气通道2至5切向倾斜地设置。
作为替代方案，这些空气通道2至5可构造为附加的空气通道，其附加于可根据图1至3中所示的实施例构造的其它空气通道设置。
图5示出用于将空气导入车辆的乘客车厢中的按本发明的布置系统1的另一种实施例的示意图。仅示出布置系统1的四个管状空气通道2至5，其分别通过一个球状支承装置18可相应于双向箭头19三维枢转地设置。此外，布置系统1可根据在图1至3中所示的实施例来构造，因而在此为避免重复参见上述描述。
附图标记列表
1 布置系统
2 第一空气通道
3 第二空气通道
4 第三空气通道
5 第四空气通道
6 2的空气出口
7 3的空气出口
8 4的空气出口
9 5的空气出口
10 6的自由射流
11 7的自由射流
12 8的自由射流
13 9的自由射流
14 控制装置
15 空气供应装置
16 总气流
17 涡旋
18 球状支承装置
19 双向箭头(可枢转性)

Claims (12)

1.用于将空气导入车辆的乘客车厢中的布置系统(1)，所述布置系统包括至少三个彼此间隔开设置的能供应空气的空气通道(2、3、4、5)和至少一个控制装置(14)，这些空气通道分别具有一个空气出口(6、7、8、9)，通过所述空气出口，相应的空气通道(2、3、4、5)与乘客车厢连通地连接，并且从所述空气出口中能流出自由射流(10、11、12、13)，借助所述控制装置能控制在每个所述空气通道(2、3、4、5)中的气流的质量流量，
所述空气出口(6、7、8、9)这样构造并且彼此相对定向，使得同时从至少两个空气出口(6、7、8、9)流出的自由射流(10、11、12、13)能在乘客车厢中相互混合成一个唯一的总气流(16)，
其特征在于，所述控制装置(14)构造用于控制在每个空气通道(2、3、4、5)中的气流的质量流量，使得总气流(16)的主流动方向在空间上可改变。
2.根据权利要求1所述的布置系统(1)，其特征在于，设有四个彼此间隔开设置的能供应空气的空气通道(2、3、4、5)，这些空气通道分别具有一个空气出口(6、7、8、9)，通过所述空气出口，相应的空气通道(2、3、4、5)与乘客车厢连通地连接并且从所述空气出口中能流出自由射流(10、11、12、13)，借助控制装置(14)能控制在每个空气通道(2、3、4、5)中的气流的质量流量，所述空气出口(6、7、8、9)这样构造并且彼此相对定向，使得同时从至少两个空气出口(6、7、8、9)流出的自由射流(10、11、12、13)能在乘客车厢中相互混合成一个唯一的总气流(16)，并且所述控制装置(14)构造用于控制在每个所述空气通道(2、3、4、5)中的气流的质量流量，使得总气流(16)的主流动方向在空间上可改变。
3.根据权利要求1所述的布置系统(1)，其特征在于，所述控制装置(14)构造用于在将空气导入乘客车厢中期间控制在每个所述空气通道(2、3、4、5)中的气流的质量流量，使得总气流(16)的主流动方向在时间上周期性地变化。
4.根据权利要求1至3之一所述的布置系统(1)，其特征在于，所述空气通道(2、3、4、5)彼此相对倾斜地定向，使得通过所述同时从至少两个空气出口(6、7、8、9)流出的自由射流(10、11、12、13)在乘客车厢中形成的总气流(16)具有涡旋(17)。
5.根据权利要求1至3之一所述的布置系统(1)，其特征在于，所述空气通道(2、3、4、5)构造为附加空气通道，这些附加空气通道分别具有一个附加空气出口，通过所述附加空气出口，相应的附加空气通道与乘客车厢连通地连接，并且从所述附加空气出口中能流出自由射流，借助控制装置(14)能控制在每个附加空气通道中的气流的质量流量，所述附加空气通道这样构造并且彼此相对倾斜地定向，使得同时从至少两个附加空气出口流出的自由射流在乘客车厢中能相互混合成一个唯一的、具有涡旋(17)的总气流(16)。
6.根据权利要求1至3之一所述的布置系统(1)，其特征在于，至少两个空气通道(2、3、4、5)能二维或三维枢转地设置。
7.用于将空气导入车辆的乘客车厢中的方法，其中，将至少三个自由射流(10、11、12、13)导入乘客车厢中，使得所述自由射流(10、11、12、13)在乘客车厢中相互混合成一个唯一的总气流(16)，其特征在于，控制每个自由射流(10、11、12、13)的质量流量，使得总气流(16)的主流动方向在空间上可改变。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将四个自由射流(10、11、12、13)导入乘客车厢中，使得所述自由射流(10、11、12、13)在乘客车厢中相互混合成一个唯一的总气流(16)，控制每个自由射流(10、11、12、13)的质量流量，使得总气流(16)的主流动方向在空间上可改变。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在将空气导入乘客车厢中期间控制所述自由射流(10、11、12、13)的质量流量，使得总气流(16)的主流动方向在时间上周期性地变化。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述总气流(16)的主流动方向在时间上周期性地变化，使得主流动方向沿着具有圆形走向或螺旋形走向的预定轨迹运动。
11.根据权利要求7至10之一所述的方法，其特征在于，所述自由射流(10、11、12、13)这样被导入乘客车厢中，使得总气流(16)具有涡旋(17)。
12.根据权利要求7至10之一所述的方法，其特征在于，所述自由射流(10、11、12、13)通过空气出口(6、7、8、9)被导入乘客车厢中，在自由射流(10、11、12、13)相互混合成总气流(16)的混合位置与空气出口(6、7、8、9)之间的距离变化。
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