DE102004057316A1

DE102004057316A1 - Lufteinleitvorrichtung

Info

Publication number: DE102004057316A1
Application number: DE200410057316
Authority: DE
Inventors: Daniel Köhler; Otto Prof. Wenderoth
Original assignee: Fischer Automotive Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Fischer Automotive Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2004-11-27
Filing date: 2004-11-27
Publication date: 2006-06-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lufteinleitvorrichtung (1) zur diffusen Einleitung von Luft in eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs. Sie besteht aus einem Strömungskanal (2), einem sich über einen Austrittsquerschnitt (7) des Strömungskanals (2) erstreckenden, Luftleitkanäle (8) aufweisenden Luftleitkörper (3) und einer in Strömungsrichtung hinter dem Luftleitkörper (3) angeordneten, Luftdurchtrittsöffnungen (9) aufweisenden Blende (4). Die Blende (4) ist vom Luftleitkörper (3) beabstandet angeordnet. In Luftleitkanälen (8) des Luftleitkörpers (3) wird eine Luftströmung (L) parallel und drallarm ausgerichtet. Nach dem Durchströmen des Luftleitkörpers (3) durchquert eine Luftströmung (L) eine Beruhigungskammer (10), in der sie vergleichmäßigt wird, und tritt durch die Luftdurchtrittsöffnungen (9) der Blende (4) in den Fahrgastraum ein.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lufteinleitvorrichtung zur diffusen Einleitung von Luft in eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, einer Bahn oder eines Flugzeugs, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Lufteinleitvorrichtungen zum richtungsmäßig definierten Einleiten von auf der Rückseite der Vorrichtung zugeführter Luft in den Innenraum eines Fahrzeugs sind bekannt und werden in großer Stückzahl zur Belüftung von Fahrgastzellen eingesetzt. Austrittsöffnungen der Lufteinleitvorrichtung sind bevorzugt in der Instrumententafel oder in Verkleidungsteilen des Fahrzeugs angeordnet. Es ist üblich, in einem Ausgangsbereich der Lufteinleitvorrichtung sichtbare und schwenkbare Horizontal- und/oder Vertikallamellen vorzusehen, die über eine Mechanik unter manueller Betätigung schwenkbar sind und eine Lenkung der Luftströmung ermöglichen. Zwischen den Lamellen strömt die Luft mit hoher Geschwindigkeit in die Fahrgastzelle, was für die Insassen oft unangenehm ist. Es ist bekannt, in Strömungsrichtung hinter den Lamellen eine abdeckende perforierte Abdeckung anzuordnen, die einerseits die Optik beziehungsweise das Design der Fahrgastzelle verbessern und andererseits die Luftströmung diffus verteilen soll. Erfolgt die Einleitung in den Innenraum des Fahrzeugs großflächig, so werden die ansonsten verstellbaren Lamellen üblicherweise starr ausgebildet.

Aus der DE 43 38 099 A1 ist eine Einrichtung zum Zuführen von Luft in eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs bekannt, die eine einen Luftkanal einseitig abdeckende, großflächige, perforierte Luftaustrittsfläche für diffuse Luftverteilung aufweist. Die großflächige Luftaustrittsfläche bildet die einer Fahrzeugfrontscheibe zugewandte Oberseite einer Instrumententafel.

Aus der DE 198 07 259 A1 ist eine Belüftungsanlage für ein Kraftfahrzeug bekannt, die eine mit einem Luftstrom beaufschlagbare, unterhalb einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs angeordnete Ausströmdüse aufweist. Eine über der Ausströmdüse angeordnete Abdeckung hat eine Vielzahl kleiner Durchtrittsöffnungen. Die Abdeckung kann ein Netzgewebe umfassen, dessen Maschen die Durchtrittsöffnungen bilden.

Ferner ist aus der EP 1 418 071 A1 eine Vorrichtung zur Einleitung von Luft in den Innenraum eines Fahrzeugs bekannt, die eine Trägerstruktur mit Ausnehmungen aufweist, die in einen Austrittsbereich eines Armaturenbretts mündet. Die Ausnehmungen sind nebeneinander angeordnet und werden von der Luft durchströmt. Der Austrittsbereich umfasst eine Deckschicht, welche Ausnehmungen aufweist, die deckungsgleich zu den Ausnehmungen der Trägerstruktur vorgesehen sind. Die Deckschicht ist direkt auf der Trägerstruktur angeordnet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lufteinleitvorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die in einem Austrittsbereich eines Strömungskanals eine über den Öffnungsquerschnitt vergleichmäßigte reduzierte Strömungsgeschwindigkeit bewirkt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lufteinleitvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die erfindungemäße Lufteinleitvorrichtung zur diffusen Einleitung von Luft in eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs weist einen Luftleitkörper, der sich über einen Austrittsquerschnitt eines Strömungskanals erstreckt, und eine in Strömungsrichtung hinter dem Luftleitkörper angeordnete luftdurchlässige Blende auf. Der Luftleitkörper weist eine Vielzahl von Luftleitkanälen und die Blende eine Vielzahl von Luftdurchtrittsöffnungen auf. Der Strömungskanal kann eine gestreckte oder eine abgewinkelte Form und eine beliebige Querschnittsgeometrie aufweisen. Die Querschnittsgeometrie des Luftleitkörpers ist korrespondierend zum Austrittsquerschnitt des Strömungskanals gestaltet. Der Luftleitkörper kann als separates Teil ausgeführt und im Strömungskanal fixiert oder einstückig mit dem Strömungskanal hergestellt sein.

Die Blende ist vom Luftleitkörper beabstandet angeordnet. Zwischen der Blende und dem Luftleitkörper ist eine Kammer ausgebildet, die als Beruhigungszone für die durchströmende Luft wirkt. Die Blende weist in etwa die gleiche Querschnittsfläche wie der Luftleitkörper auf.

Vorteilhafterweise ist die Anzahl der Luftdurchtrittsöffnungen der Blende um ein Vielfaches größer als die Anzahl der Luftleitkanäle des Luftleitkörpers. Da der Strömungswiderstand der Strömungsgeschwindigkeit proportional ist, tritt an den Luftdurchtrittsöffnungen der Blende an Stellen hoher Strömungsgeschwindigkeit ein hoher Luftwiderstand und an Stellen niederer Strömungsgeschwindigkeit ein entsprechend kleinerer Widerstand auf. Dadurch wird eine vergleichmäßigte Geschwindigkeitsverteilung der Luft beim Austritt aus der Blende erzielt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Summe der Öffnungsquerschnittsflächen der Luftaustrittsöffnungen der Blende um ein Vielfaches höher als die Summe der Luftdurchtrittsquerschnittsflächen der Luftleitkanäle des Luftleitkörpers. Durch die Vergrößerung des Luftdurchtrittsquerschnitts wirkt die zwischen der Blende und dem Luftleitkörper gebildete Kammer als Diffusor.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Abstand zwischen dem Luftleitkörper und der Blende der fünf- bis sechsfachen Länge der Luftleitkanäle des Luftleitkörpers entspricht. Es hat sich gezeigt, dass dieser Abstandswert beim Durchsatz eines geforderten Volumenstroms bei geringer Strömungsgeschwindigkeit eine als behaglich zu empfindende Luftströmung erzielt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Luftleitkanäle des Luftleitkörpers röhren- oder wabenartig ausgebildet und verlaufen parallel zueinander. Ihre Länge beträgt das Fünf- bis Siebenfache des Luftleitkörperdurch-messers. Dadurch wird eine Luftführung und eine Stabilisierung bewirkt und insbesondere die Strömung parallel und drallarm ausgerichtet. Die Luftleitkanäle sind ohne Zwischenräume nebeneinander angeordnet und weisen zueinander passende Querschnitte auf. Sie sind wabenartig angeordnet, aber nicht zwingend sechseckig ausgeführt. Es sind auch andere Querschnittsgeometrien in Form eines Vielecks möglich.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, die Blende gitter- oder siebartig auszubilden, was eine einfache und kostengünstige Herstellung ermöglicht. Zudem kann eine Größe der Luftdurchtrittsöffnungen der Blende durch Beschichtung der Blende mittels bekannter industrieller Verfahren beim Herstellungsprozess in einfacher Weise eingestellt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der begleitenden Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die einzige 1 zeigt einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lufteinleitvorrichtung in perspektivischer Ansicht.
Die Lufteinleitvorrichtung 1, weist einen Luftleitkörper 3 und eine Blende 4 auf. Der Luftleitkörper 3 erstreckt sich über einen Austrittsquerschnitt 7 eines Strömungskanals 2. Der Strömungskanal 2 weist eine langgestreckte Form und eine rechteckige Querschnittsfläche auf. Von einer Eintrittsöffnung 5 durchströmt ein Luftstrom L den Strömungskanal 2 in Richtung des Luftleitkörpers 3. Der Luftleitkörper 3 ist gegenüber der Eintrittsöffnung 5 im einem Austrittsquerschnitt 7 des Strömungskanals 2 angeordnet. Der Luftleitkörper 3 ist dichtend an einem Außenmantel 6 des Strömungskanals 2 fixiert und weist eine leichte Krümmung in Strömungsrichtung auf. Der Luftleitkörper 2 wird von einer Vielzahl von Luftleitkanälen 8 durchdrungen. Die Luftleitkanäle 8 sind parallel zueinander und senkrecht zum Austrittsquerschnitt 7 ausgerichtet. Die Luftleitkanäle 8 weisen eine sechseckige Luftdurchtrittsquerschnittsfläche auf und sind ohne Zwischenräume wabenartig nebeneinander angeordnet. In Strömungsrichtung ist hinter dem Luftleitkörper 3 die Blende 4 beabstandet angeordnet. Der Abstand zwischen der Blende 4 und dem Luftleitkörper 3 beträgt in etwa der fünffachen Länge der Luftleitkanäle 8 des Luftleitkörpers 3. Die Blende 4 weist eine zum Luftleitkörper 3 korrespondierende Krümmung auf. Die Blende 4 ist gitterartig ausgebildet und weist eine Vielzahl von Luftdurchtrittsöffnungen 9 auf. Die Luftdurchtrittsöffnungen 9 werden durch Maschen eines Drahtgitters gebildet. Die Luftdurchtrittsöffnungen 9 der Blende 4 sind um ein Vielfaches kleiner (hier vergrößert dargestellt) als die Luftquerschnittsflächen der Luftleitkanäle 8 des Luftleitkörpers 3, ihre gesamte Querschnittsfläche jedoch wesentlich größer als die der Luftleitkanäle P.
Der an der Lufteintrittsöffnung 5 eintretende Luftstrom L durchströmt den Strömungskanal 2 in Richtung des Austrittquerschnitts 7. In den Luftleitkanälen 8 des Luftleitkörpers 3 wird die Luftströmung L parallel und drallarm ausgerichtet. Nach dem Durchströmen des Luftleitkörpers 3 durchquert die Luftströmung L eine Kammer 10, die durch den Abstand zwischen dem Luftleitkörper 3 und der Blende 4 gebildet ist. Die Kammer 10 bildet eine Beruhigungszone, in der die Luftströmung L vergleichmäßigt wird und aus der sie durch die Luftdurchtrittsöffnungen 9 der Blende 4 in eine nicht dargestellte Fahrgastzelle eintritt.

Claims

Lufteinleitvorrichtung (1) zur diffusen Einleitung von Luft in eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, mit einem Luftleitkanäle (8) aufweisenden Luftleitkörper (3), der sich über einen Austrittsquerschnitt (7) eines Strömungskanals (2) erstreckt, und mit einer in Strömungsrichtung hinter dem Luftleitkörper (3) angeordneten, Luftdurchtrittsöffnungen (9) aufweisenden Blende (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (4) vom Luftleitkörper (3) beabstandet angeordnet ist.
Lufteinleitvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Luftdurchtrittsöffnungen (9) der Blende (4) ein Vielfaches größer als die Anzahl der Luftleitkanäle (8) des Luftleitkörpers (3) ist.
Lufteinleitvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Öffnungsquerschnittsflächen der Luftdurchtrittsöffnungen (9) der Blende (4) ein Vielfaches höher als die Summe der Luftdurchtrittsquerschnittsflächen der Luftleitkanäle (8) des Luftleitkörpers (3) ist.
Lufteinleitvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Luftleitkörper (3) und der Blende (4) der fünf- bis sechsfachen Länge der Luftleitkanäle (8) des Luftleitkörpers (3) entspricht.
Lufteinleitvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitkanäle (8) des Luftleitkörpers (3) röhrenartig ausgebildet sind und parallel zueinander verlaufen.
Lufteinleitvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitkanäle (8) ohne Zwischenraum wabenartig zueinander passende Querschnitte aufweisen.
Lufteinleitvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (4) gitter- oder siebartig ausgebildet ist.
Lufteinleitvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsquerschnittsflächen der Luftdurchtrittsöffnungen (9) der Blende (4) durch eine Maschenweite bestimmt und durch eine Beschichtung der Blende (4) eingestellt ist.