DE102006046750A1

DE102006046750A1 - Luftansaug-Geräuschdämpfer mit Wasserabscheidung

Info

Publication number: DE102006046750A1
Application number: DE102006046750A
Authority: DE
Inventors: Markus Mathejczyk
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2026-09-30
Also published as: DE102006046750B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Luftansaug-Geräuschdämpfer mit Wasserabscheidung, der eine einen Lufteinlasskanal und einen Luftauslassstutzen aufweisende Geräuschdämpfer-Kammer und einen dem kammerbodenseitig angeordneten Lufteinlasskanal vorgeschalteten Wasserabscheider mit wenigstens einer Prallwand umfasst, wobei der Luftauslassstutzen an eine Luftansaugöffnung eines nachgeschalteten Heizgerätes anschließbar ist. Sie löst die Aufgabe, einen derartigen Luftansaug-Geräuschdämpfer aufwandsreduziert zu gestalten. Dazu dient die Wandung des Lufteinlasskanals (2) als Prallwand, und der Ansaug-Luftstrom wird vor Eintritt in den Lufteinlasskanal (2) zur Wasserabscheidung an der Außenfläche desselben (2) umgelenkt und/oder an wenigstens einer an dieser ausgebildeten Pralltasche (16) verwirbelt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftansaug-Geräuschdämpfer mit Wasserabscheidung für ein Heizgerät, insbesondere für ein Heizgerät in einem Fahrzeug.
Aus der DE 199 07 264 C1 ist ein Luftansaug-Schalldämpfer (-Geräuschdämpfer) bekannt, der eine einen Einlassstutzen und einen Auslassstutzen aufweisende Geräuschdämpfer-Kammer aufweist, der ein Wasserabscheider vorgeschaltet ist. Dieser umfasst eine Wasserabscheider-Kammer mit zumindest einer Luftansaugöffnung, die in ihrer Wandung seitlich (radial) versetzt zum Einlassstutzen der Geräuschdämpfer-Kammer angeordnet und von diesem durch wenigstens eine Prallwand getrennt ist, an der Feuchtigkeitströpfchen aus der vorbeiströmenden Ansaugluft abgeschieden werden. Der Auslassstutzen ist dabei an eine Luftansaug-Öffnung eines Heizgerätes anschließbar. Bevorzugt ist die Wasserabscheider-Kammer als zylindrische Verlängerung der insbesondere zylindrischen Geräuschdämpfer-Kammer gebildet, wobei diese, der Einlassstutzen und der Auslassstutzen eine gemeinsame Längsmittelachse haben.
Durch diese Gestaltung wird die Feuchtigkeitströpfchen enthaltende Ansaugluft auf einem labyrinthartigen Weg mit wiederholter Richtungsumlenkung an der Prallwand vorbei durch die Wasserabscheider-Kammer geleitet, wobei in der Ansaugluft mitgeführte Feuchtigkeitströpfchen an der Prallwand abgeschieden werden und nicht in die Geräuschdämpfer-Kammer gelangen. Die Feuchtigkeitströpfchen können durch die Luftansaug-Öffnung in der Wasserabscheider-Kammer aus dieser entweichen. Dadurch wird sichergestellt, dass Feuchtigkeits- bzw. Wassertröpfchen nicht in die Geräuschdämpfer-Kammer und das nachgeschaltete Aggregat gelangen. Als nachteilig wird angesehen, dass die Wasserabscheidung bei diesem Luftansaug-Geräuschdämpfer aufwendig ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen gattungsgemäßen Luftansaug-Geräuschdämpfer mit Wasserabscheidung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufwandsreduziert zu gestalten.
Diese Aufgabe wird bei einem Luftansaug-Geräuschdämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Die Erfindung besteht darin, dass bei einem Luftansaug-Geräuschdämpfer mit Wasserabscheidung, der eine einen Lufteinlasskanal und einen Luftauslassstutzen aufweisende Geräuschdämpfer-Kammer umfasst, die Wasserabscheidung an der Wandung des Lufteinlasskanals erfolgt, die dazu als Prallwand für den Ansaug-Luftstrom dient, an deren Außenfläche der Ansaug-Luftstrom vor Eintritt in den Lufteinlasskanal umgelenkt und/oder an wenigstens einer Pralltasche verwirbelt wird. Damit erübrigt sich ein separater Wasserabscheider mit Prallwänden, der der Geräuschdämpfer-Kammer vorgeschaltet ist und an dem im Ansaug-Luftstrom mitgeführte Wassertröpfchen abgeschieden werden. Der Luftansaug-Geräuschdämpfer erfüllt neben seiner Geräuschdämpfungsfunktion auch die Wasserabscheidungsfunktion.
Dabei kann die Luftumlenkung dadurch bewirkt werden, dass am Kammerboden der Geräuschdämpfer-Kammer ein den Lufteinlasskanal im Abstand umschließender Ansatz mit einer im Abstand vom Kammerboden zum Lufteinlasskanal zu gerichteten und mit diesem einen umlaufenden Spalt ausbildenden Luftleitwand angeordnet und zwischen dieser und dem Kammerboden wenigstens eine Luftansaugöffnung vorgesehen ist, wobei der Lufteinlasskanal und auch der Ansatz durch ein Bodenteil auf der dem Kammerboden abgewandten Seite der Luftleitwand geschlossen sind und in dem Lufteinlasskanal bodenteilseitig wenigstens eine Luftdurchlassöffnung angeordnet ist. Ein durch den Auslassstutzen, diese Luftdurchlassöffnung und die Luftansaugöffnung angesaugter Luftstrom trifft unter dem Kammerboden zunächst auf die Außenseite des Lufteinlasskanals und wird durch den umlaufenden Spalt nach unten umgelenkt und danach zum Eintritt in den Lufteinlasskanal nochmals um 180°. Bei dieser wiederholten Ab- bzw. Umlenkung des mit höherer Geschwindigkeit angesaugten Luftstromes werden in diesem mitgeführte Wassertröpfchen abgeschieden.
Der an der dem Kammerboden abgewandten Stirnseite geschlossene Ansatz kann dabei mit wenigstens einer der Abführung der abgeschiedenen Wassertröpfchen dienenden Lufteintrittsöffnung versehen sein, durch die zusätzlich zur Luftansaugöffnung Luft angesaugt wird. Diese Lufteintrittsöffnung ist zur Luftdurchlassöffnung im Lufteinlasskanal derart versetzt angeordnet, dass dieser ein geschlossener Wandungsbereich desselben gegenüberliegt. An diesem Wandungsbereich ist eine mit der Lufteintrittsöffnung korrespondierende Pralltasche ausgebildet, an der die angesaugte Luft verwirbelt wird und dadurch ebenfalls mitgeführte Wassertröpfchen abgeschieden werden. Die verwirbelte Luft wird dann ebenfalls auf die Luftdurchlassöffnung zu umgelenkt und durch diese in den Lufteinlasskanal gesaugt. Diese Umlenkung führt zur Abscheidung von evtl. noch vorhandenen restlichen Wassertröpfchen.
Die abgeschiedenen Wassertröpfchen setzen sich auf dem Bodenteil ab, das für den Abfluss derselben ins Freie durch die Lufteintrittsöffnung leicht konvex ausgebildet ist.
Der Lufteinlasskanal kann im Bereich des Ansatzes lufteinlassseitig vorteilhaft erweitert sein, wobei die Luftdurchlassöffnung im Bereich der Erweiterung angeordnet ist. Durch diese Erweiterung wird am Lufteinlasskanal eine in radialer Richtung ausgebildete Wandung geschaffen, die eine zusätzliche Umlenkung des durch die Luftansaugöffnung angesaugten Luftansaug-Luftstromes bewirkt und damit die Effektivität der Wasserabscheidung steigert. Zugleich wird der Abstand der in axialer Richtung ausgebildeten Wandung des Lufteinlasskanals im Bereich der Erweiterung zum Ansatz verringert, wodurch die Geschwindigkeit des Ansaug-Luftstromes in Richtung auf diese Wandung vergrößert wird, gleichbedeutend mit einer Erhöhung der Aufprallgeschwindigkeit auf die Pralltasche. Damit wird die Wasserabscheidung ebenfalls optimiert.
Der Lufteinlasskanal kann durch den Kammerboden in die Geräuschdämpfer-Kammer geführt und mit dem Bodenteil rastverbunden sein. Durch das Bodenteil, das flanschartig seitlich am Lufteinlasskanal vorsteht wird der Lufteinlasskanal verschlossen. Die gebildete Vormontageeinheit wird dann mit dem seitlich vorstehenden Bereich des Bodenteils gegen die freie ringförmige Stirnfläche gedrückt und durch am Lufteinlasskanal angeformte Rastnasen am Kammerboden gespannt festgelegt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1: einen Luftansaug-Geräuschdämpfer mit Wasserabscheidung in einem Axialschnitt und
2a-2c: eine Pralltasche in der Frontansicht und in Schnitten A-A und B-B.
Der in 1 gezeigte zylinderförmige Luftansaug-Geräuschdämpfer weist eine Geräuschdämpfer-Kammer 1 mit einem Lufteinlasskanal 2 und einem Luftauslassstutzen 3 auf, wobei die Geräuschdämpfer-Kammer 1 mit einem geräuschdämpfenden Schaumstoff 4 gefüllt ist. Der Luftauslassstutzen 3 ist an einem die Geräuschdämpfer-Kammer 1 abschließenden Deckel 5 einstückig ausgebildet, der mit der Kammerwandung 6 verrastet ist. An dem die Geräuschdämpfer-Kammer 1 lufteinlassseitig abschließenden Kammerboden 7 mit einer Öffnung 8 für den Lufteinlasskanal 2 ist ein hülsenförmiger Ansatz 9 einstückig angeformt, an dem im Abstand vom Kammerboden 7 eine zum Lufteinlasskanal 2 zu gerichtete und mit diesem (7) einen Ringspalt 10 ausbildende Luftleitwand 11 ausgebildet ist. Zwischen dem Kammerboden 7 und der Luftleitwand 11 sind im Ansatz 9 vier Luftansaugöffnungen 12 angeordnet, die jeweils einen Winkelabstand von 90° voneinander haben.
Der Lufteinlasskanal 2 ist auf seiner der Geräuschdämpfer-Kammer 1 abgewandten Seite mit einer Erweiterung 13 versehen, die auf der dem Kammerboden 7 abgewandten Seite der Luftleitwand 11 ausgebildet ist und in deren zylindrischer Wandung vier Ausnehmungen als Luftdurchlassöffnungen 14 im gleichmäßigen Abstand von 90° eingebracht sind. Zwischen diesen Ausnehmungen (14) sind vier Zungen 15 gebildet, die koaxial zur Längsmittelachse A angeordnet und außenseitig mit jeweils einer wannenartigen Vertiefung 16 als Pralltasche versehen sind. 2 zeigt eine solche Pralltasche. Diese weist mittig eine im wesentlichen ebene Fläche auf, auf die die angesaugte Luft prallt und die von einem konkaven Rand umgeben ist, der maßgeblich für eine Verwirbelung der Luft sorgt.
Die Zungen 15 sind endseitig mit Rastnasen 17 versehen, die ein Bodenteil 18 an Rastöffnungen 19 untergreifen, das flanschartig am Lufteinlasskanal 2 vorsteht und das zumindest im vorstehenden Bereich luftleitwandseitig konvex ausgebildet ist und einen Anlagerand 20 für die ringförmige Stirnfläche des Ansatzes 9 aufweist. Die im Eingriff mit dem Bodenteil 18 befindlichen Zungen 15 sind in radialer Richtung leicht vorgespannt, so dass das Bodenteil 18 und der Lufteinlasskanal 2 aneinander fixiert sind und eine Vormontageeinheit bilden. Der Lufteinlasskanal 2 ragt mit seinem engeren Bereich in die Geräuschdämpfer-Kammer 1 hinein und trägt umfangsseitig mehrere Rastnasen 21, die den Kammerboden 7 hintergreifen. Dabei ist der axiale Abstand des Anlagerandes 20 von den Rastnasen 21 ein wenig kleiner als der Abstand der Innenseite des Kammerbodens 7 von der ringförmigen Stirnfläche des Ansatzes 9, so dass die gebildete Vormontageeinheit, von unten in den Ansatz 9 eingebracht und in den Kammerboden 7 eingedrückt, mit dem Ansatz 9 und dem Kammerboden 7 klemmend rastverbunden ist.
Der zylinderförmige Ansatz 9 ist bodenteilseitig mit vier im gleichen Abstand voneinander angeordneten Abführöffnungen für abgeschiedene Wassertröpfchen versehen, die zugleich auch Lufteintrittsöffnungen 22 darstellen. Diese Lufteintrittsöffnungen 22 korrespondieren mit den jeweils mit einer Pralltasche 16 versehenen Zungen 15 und sind daher gegenüber den Luftdurchlassöffnungen 14 in der Projektion auf eine Ebene quer zur Längsmittelachse A um 45° versetzt angeordnet. Dabei weisen die Lufteintrittsöffnungen 22 einen kleineren Querschnitt als die Luftdurchlassöffnungen 14 auf, damit die Aufprallgeschwindigkeit des von außen angesaugten Luftstromes auf die Pralltaschen 16 möglichst hoch ist.
Von außen angesaugte Luft wird bei dem vorstehend beschriebenen Luftansaug-Geräuschdämpfer zum einen durch die Luftansaugöffnungen 12 (I) und zum anderen durch die Lufteintrittsöffnungen 22 (II) gesaugt.
Die durch die Luftansaugöffnungen 12 gesaugte Luft (I) wird durch die Luftleitwand 11 zur Wandung des Luftleitkanals 2 geleitet, an dieser zum Ringspalt 10 abgelenkt und durch diesen gesaugt und trifft auf den durch die Erweiterung 13 gebildeten radial ausgerichteten Wandteil 23, an dem diese in radialer Richtung nach außen abgelenkt und schließlich durch die Luftdurchlassöffnungen 14 in den Lufteinlasskanal 2 eingesaugt wird. Durch die wiederholten Ab- bzw. Umlenkungen werden Wassertröpfchen abgeschieden, die über das Bodenteil 18, gegebenenfalls zunächst durch die Luftdurchlassöffnungen 14, und die Lufteintrittsöffnungen 22 abfließen.
Die durch die Lufteintrittsöffnungen 22 angesaugte Luft (II) trifft direkt auf die Pralltaschen 16, wird dort verwirbelt und durch die Luftdurchlassöffnungen in den Lufteinlasskanal 22 gesaugt. In der Ansaugluft mitgeführte Wassertröpfchen werden bei der Verwirbelung abgeschieden und gelangen über das Bodenteil 18 und die Lufteintrittsöffnungen ins Freie.

1: Geräuschdämpfer-Kammer
2: Lufteinlasskanal
3: Luftauslassstutzen
4: Schaumstoff
5: Deckel
6: Kammerwandung
7: Kammerboden
8: Öffnung
9: Ansatz
10: Ringspalt
11: Luftleitwand
12: Luftansaugöffnung
13: Erweiterung
14: Luftdurchlassöffnung
15: Zunge
16: Pralltasche
17: Rastnase
18: Bodenteil
19: Rastöffnung
20: Anlagerand
21: Rastnase
22: Lufteintrittsöffnung
23: Wandteil
A: Längsmittelachse
I: angesaugte Luft
II: angesaugte Luft

Claims

Luftansaug-Geräuschdämpfer mit Wasserabscheidung, mit einer einen Lufteinlasskanal und einen Luftauslass aufweisenden Geräuschdämpfer-Kammer (1) und mit einem dem kammerbodenseitig angeordneten Lufteinlasskanal vorgeschalteten Wasserabscheider mit wenigstens einer Prallwand, wobei der Luftauslass (3) an eine Luftansaugöffnung eines nachgeschalteten Heizgerätes anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Lufteinlasskanals (2) als Prallwand dient und der Ansaug-Luftstrom vor Eintritt in den Lufteinlasskanal (2) zur Wasserabscheidung an der Außenfläche desselben (2) umgelenkt und/oder an wenigstens einer an dieser ausgebildeten Pralltasche (16) verwirbelt wird.
Luftansaug-Geräuschdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Luftumlenkung am Kammerboden (7) der Geräuschdämpfer-Kammer (1) ein den Lufteinlasskanal (2) im Abstand umschließender Ansatz (9) ausgebildet ist, an dem im Abstand vom Kammerboden (7) eine zum Lufteinlasskanal (2) zu gerichtete und mit diesem einen umlaufenden Spalt (10) ausbildende Luftleitwand (11) angeordnet ist, dass zwischen dem Kammerboden (7) und der Luftleitwand (11) wenigstens eine Luftansaugöffnung (12) angeordnet ist, dass die Wandung des Lufteinlasskanals (2) wenigstens eine Luftdurchlassöffnung (14) aufweist, die auf der dem Kammerboden (7) abgewandten Seite der Luftleitwand (11) ausgebildet ist, dass der Ansatz (9) mit wenigstens einer zugleich der Abführung der abgeschiedenen Wassertröpfchen dienenden Lufteintrittsöffnung (22) versehen ist, die zur Luftverwirbelung derart versetzt zur Luftdurchlassöffnung (14) angeordnet ist, dass der Lufteintrittsöffnung (22) ein geschlossener Wandungsbereich des Lufteinlasskanals (2) gegenüberliegt, in dem eine mit der Luftansaugöffnung (12) korrespondierende Pralltasche (16) ausgebildet ist, und dass der Ansatz (9) und der Lufteinlasskanal (2) durch ein Bodenteil (18) geschlossen sind.
Luftansaug-Geräuschdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlasskanal (2) im Bereich des Ansatzes (9) lufteinlassseitig erweitert ist, und dass die Luftdurchlassöffnung (14) im Bereich der Erweiterung (13) angeordnet ist.
Luftansaug-Geräuschdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlasskanal (2), die Geräuschdämpfer-Kammer (1) und der Luftauslassstutzen (3) eine gemeinsame Längsmittelachse (A) haben, und dass die Lufteintrittsöffnung (22) und die Luftdurchlassöffnung (14) in der Projektion auf eine Querebene zur Längsmittelachse (A) zueinander versetzt angeordnet sind.
Luftansaug-Geräuschdämpfer nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Ansatz (9) vier Lufteintrittsöffnungen (22) und im Lufteinlasskanal (2) vier gegenüber den Lufteintrittsöffnungen (22) versetzt angeordnete Luftdurchlassöffnungen (14) ausgebildet sind.
Luftansaug-Geräuschdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteintrittsöffnungen (22) und die Luftdurchlassöffnungen (14) jeweils im Winkelabstand von 90° voneinander angeordnet sind, und dass die Luftdurchlassöffnungen (14) einen Winkelabstand von 45° von den Lufteintrittsöffnungen (22) haben.
Luftansaug-Geräuschdämpfer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlasskanal (2) durch den Kammerboden (7) in die Geräuschdämpfer-Kammer (1) geführt und mit dem Bodenteil (18) rastverbunden ist, wobei der Lufteinlasskanal (2) und das Bodenteil (18) gemeinsam zwischen dem Kammerboden (7) und dem freien Stirnrand des Ansatzes (9) vorgespannt festgelegt sind.
Luftansaug-Geräuschdämpfer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdurchlassöffnungen (14) einen größeren Querschnitt als die Lufteintrittsöffnungen (22) haben.
Luftansaug-Geräuschdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftauslassstutzen (3) an einem die Geräuschdämpfer-Kammer (1) abschließenden Deckelteil (5) einstückig ausgebildet ist, das mit deren Kammerwandung (6) rastverbunden ist.
Luftansaug-Geräuschdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pralltasche (16) ein wannenartige Vertiefung in dem als Prallwand dienenden Wandungsbereich (15) des Lufteinlasskanals (2) ist.