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Die
Erfindung betrifft eine Belüftungsdüse, insbesondere
für Fahrzeuginnenräume, mit einer in der Innenraumverkleidung
eingelassenen Luftaustrittsöffnung, einem an der Luftaustrittsöffnung
angeschlossenen Luftführungsgehäuse und einer
an dem Luftführungsgehäuse angeschlossenen Luftzuführungsleitung
und ein Verfahren zu deren Einstellung.
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Die
Annehmlichkeit oder Behaglichkeit der Klimatisierung in Fahrzeugen
hängt größtenteils mit der Geschwindigkeit
der zur Klimatisierung verwendeten Luft zusammen. Anfänglich
sollte zur schnellen Abkühlung die Luft auf die Insassen
gerichtet werden und anschließend nach erfolgter erster
Abkühlung mit zunehmender Annehmlichkeit sollte die Luft
mit geringerer Geschwindigkeit und breiterer Verteilung (diffuser)
einen größeren Bereich des Innenraums überstreichen.
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Heutzutage
ist es bekannt die Geschwindigkeit der Klimatisierungsluft über
die Gebläseleistung, Verändern der Austrittsöffnungen
(Öffnen, Schließen, Ausrichten) oder Auswahl des
Betriebsmodus der Klimaanlage zu beeinflussen.
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So
ist aus der
DE 38 35
614 C1 ein Luftausströmgitter für Klimatisierungseinrichtungen
mit einer Mehrzahl von innerhalb eines Gehäuses angeordneter
Luftleitlamellen bekannt. Dabei schneidet eine Endseite der flexibel
ausgeführten Luftleitlamellen die Luftströmung
und die andere Endseite steht über eine Halteeinrichtung
in Verbindung mit dem Gehäuse. Die Halteeinrichtung ist
auf einem bogenförmigen Weg parallel zum Gehäuse
und einer Führungseinrichtung verstellbar, so dass der
Krümmungsradius der der Luftleitlamellen veränderbar
ist, um den Luftstrom zu lenken.
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Aus
der
DE 39 08 612 C2 ist
eine Belüftungsdüse für Fahrzeuginnenräume
mit einer in der Innenraumverkleidung eingelassenen Luftaustrittsöffnung bekannt,
wobei die Luftaustrittsöffnung mit einem Verschluss versehen
ist und an ein Luftzuführungsgehäuse angeschlossen
ist. Der Verschluss weist eine flexible Abdeckhülle auf,
die mit der Verkleidung verbunden ist. Zusätzlich ist ein
Antrieb vorgesehen, der die Abdeckhülle über die
Austrittsöffnung ausspannt oder von dieser abzieht. Zusätzlich
kann zwischen der Austrittsöffnung und dem Luftzuführungsgehäuse
ein Faltenbalg vorgesehen sein, der ein Verstellglied zu Änderung
seiner Krümmung aufweist.
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Mit
diesen Vorrichtungen ist es möglich, den Luftstrom an der
Austrittsöffnung in eine gewünschte Richtung zu
lenken oder durch Verschließen/Öffnen der Austrittsöffnungen
zu beeinflussen.
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Demgegenüber
besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Belüftungsdüse
für Fahrzeuginnenräume mit einer in der Innenraumverkleidung
eingelassenen Luftaustrittsöffnung zu schaffen, die eine
Veränderung der Geschwindigkeit und des Austrittswinkels
der Luftströmung erlaubt.
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Diese
Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Belüftungsdüse
gelöst.
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Dadurch,
dass das Luftführungsgehäuse derart ausgestaltet
ist, das sein Querschnitt variabel einstellbar ist, ist es möglich,
die Geschwindigkeit der Luftströmung wahlweise zu verändern,
um die Annehmlichkeit oder Behaglichkeit der Klimatisierung in Fahrzeugen
je nach Notwendigkeit positiv zu beeinflussen. Anfänglich
kann zur schnellen Abkühlung die Luft auf die Insassen
mit hoher Geschwindigkeit gerichtet werden und anschließend
nach erfolgter erster Abkühlung mit zunehmender Annehmlichkeit kann
die Luft mit geringerer Geschwindigkeit austreten.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist der Querschnitt des
Luftführungsgehäuses daher derart variabel einstellbar
ausgestaltet, dass er kleiner und/oder größer
einstellbar ist, im Vergleich zum Querschnitt der Luftzuführungsleitung.
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Hierzu
ist es sinnvoll, wenn das Luftführungsgehäuse
mindestens eine, vorzugsweise zwei gegenüberliegende, flexible
Wandungen aufweist. Diese kann/können dann gezielt verändert
werden, um den Querschnitt des Luftführungsgehäuses
je nach Bedarf anzupassen. Durch die Querschnittsveränderung
wird die Luftströmung laminar gestaucht oder aufgeweitet,
wodurch die Geschwindigkeit steigt oder abnimmt.
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Als
Material für die flexiblen Wandungen kommen neben geeigneten
Kunststoffen (z. B. TPM, EPDM, PVC etc) auch dünne Bleche
aus Edelstahl in Frage.
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Günstigerweise
ist dazu eine Verstelleinheit vorgesehen, die zur Einwirkung auf
die mindestens eine Wandung derart ausgestaltet ist, deren Stellung relativ
zur durch die zentrale Achse verlaufenden Mittelebene des Luftführungsgehäuses
verstellbar ist.
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Die
Verstelleinheit kann an der Wandung zur Verschiebung des Wandungsrands
an diesem austrittsseitig angreifen. Dann ist es möglich
die Verstelleinheit plattenförmig auszugestalten und zur
Verschiebung der Ränder der Austrittsseite bzgl. der Mittelebene
auszugestalten.
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Alternativ
kann die Verstelleinheit an einer dann s-förmig ausgestalteten
Wandung austrittsseitig zur Verschiebung eines Wandungsbereichs
im Bereich der Austrittsseite angreifen. Dann kann die Verstelleinheit
kreisförmig ausgestaltet sein und zur Verschiebung der
Wandungen der Austrittsseite bzgl. der Mittelebene bei festgelegten
Rändern ausgestaltet sein, um die S-Form zu beeinflussen.
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Um
die Luft nach ausreichend erfolgter Klimatisierung in breiterer
Verteilung (diffuser) einen größeren Bereich des
Innenraums überstreichen zu lassen, kann eine Randwinkelverstelleinheit
derart vorgesehen sein, um den Winkel der austrittsseitigen Ränder
relativ zur durch die zentrale Achse verlaufenden Mittelebene des
Luftführungsgehäuses zu verstellen. So kann in
aerodynamisch günstiger Weise eine effiziente Ausbreitung
der Luftströmung erreicht werden.
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Dazu
kann die Randwinkelverstelleinheit plattenförmig ausgestaltet
sein und flächig am Rand der Austrittsseite angreifen sowie
um eine dazu quer verlaufende Achse verdrehbar sein, so dass der
Winkel der Wandung an der Luftaustrittsöffnung verändert
wird. Alternativ kann die Randwinkelverstelleinheit entlang einer
gekrümmten Bahn verstellt werden.
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Entsprechend
betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Einstellung einer
Belüftungsdüse, insbesondere für Fahrzeuginnenräume,
mit einer in der Innenraumverkleidung eingelassenen Luftaustrittsöffnung,
einem an der Luftaustrittsöffnung angeschlossenen Luftführungsgehäuse
und einer an dem Luftführungsgehäuse angeschlossenen
Luftzuführungsleitung, wobei der Querschnitt des Luftführungsgehäuses
zur Beeinflussung der Luftströmungsgeschwindiglkeit verändert
wird.
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Wie
erwähnt kann hierzu der Querschnitt durch eine Veränderung
der Stellung mindestens einer Wandung des Luftführungsgehäuses
verändert werden. Dazu können die Ränder
der Wandung an der Luftaustrittsöffnung verschoben werden
oder, wenn die Wandung eine S-Form aufweist, diese durch Verstellen
verändert werden.
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Zur
Verbreiterung der Luftströmung an der Luftaustrittsöffnung
kann zusätzlich der Winkel der austrittsseitigen Ränder
der Wandung verändert werden (siehe oben).
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
anhand der Zeichnung, in der
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1 schematisch
eine erste Ausführungsform der Belüftungsdüse
im Schnitt zeigt;
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2 schematisch
eine zweite Ausführungsform der Belüftungsdüse
mit verkleinertem Querschnitt im Schnitt zeigt;
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3 schematisch
die Belüftungsdüse aus 2 mit vergrößertem
Querschnitt im Schnitt zeigt und
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4 schematisch
eine dritte Ausführungsform der Belüftungsdüse
mit Randwinkelverstellung im Schnitt zeigt.
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In
den Figuren entsprechen sich die dargestellten Belüftungsdüsen
im Wesentlichen, so dass gleiche Teile mit sich entsprechenden Bezugszeichen
versehen werden.
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In 1 ist
schematisch eine Belüftungsdüse 1 für
Fahrzeuginnenräume im Schnitt dargestellt, wie sie im Prinzip
aus Kraftfahrzeugen bekannt ist, um z. B. vom Armaturenbrett aus
die Insassen bzw. die Fahrgastzelle zu klimatisieren.
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Sie
ist mit einer in einer Innenraumverkleidung 2 eingelassenen
Luftaustrittsöffnung 3, einem an der Luftaustrittsöffnung 3 angeschlossenen
Luftführungsgehäuse 4 und einer an dem
Luftführungsgehäuse 4 angeschlossenen
Luftzuführungsleitung 5 versehen.
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Das
Luftführungsgehäuse weist zwei gegenüberliegende
flexible s-förmige Wandungen 6 auf. Die Wandungen 6 sind
also länger als der Abstand der Luftaustrittsöffnung 3 zur
Luftzuführungsleitung 5. Die Wandungen 6 sind
ferner einerseits an der zur Luftzuführungsleitung 5 zugewandten
Seite am Rand der Luftzuführungsleitung 5 über
Klemmen 7 fixiert. Andererseits sind die Wandungen 6 an
der sich trompetenartig aufweitenden Luftaustrittsöffnung 3 fixiert, so
dass sich eine s-förmige Form der Wandungen 6 ergibt,
im Schnitt besehen.
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Dabei
ist der Querschnitt des Luftführungsgehäuses 4 bzw.
der Abstand der Wandungen 6 variabel einstellbar ausgestaltet,
so dass er kleiner und/oder größer einstellbar
ist, im Vergleich zum Querschnitt der Luftzuführungsleitung 5.
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Dazu
ist eine Verstelleinheit 8 vorgesehen ist, die auf Wandungen 6 einwirkt,
um deren Stellung relativ zu einer durch die zentrale Achse 9 des
Luftführungsgehäuses 4 verlaufenden Mittelebene
des Luftführungsgehäuses zu verstellen.
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Die
kreisförmig oder rund ausgestaltete Verstelleinheit 8 greift
an den s-förmig ausgestalteten Wandungen 6 austrittsseitig
zur Verschiebung eines Wandungsbereichs im Bereich der Austrittsseite
an, so dass sie durch Verengen oder Erweitern des Abstandes der
Wandungen 6 dort im Bereich der Luftaustrittsöffnung 3 die
S-Form beeinflusst.
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Durch
die Beeinflussung der S-Form erfolgt eine Querschnittsveränderung,
so dass die Luftströmung laminar gestaucht oder aufgeweitet
wird, wodurch die Geschwindigkeit steigt oder abnimmt. Die resultierende
Luftströmung ist über entsprechende Linien und
Pfeile L angedeutet.
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Die
in der 2 und 3 dargestellte Variante der
Belüftungsdüse unterscheidet sich von derjenigen
in 1 dadurch, dass die Wandungen 6 nicht
an der sich nicht aufweitenden Luftaustrittsöffnung 3 fixiert
sind, sondern weitestgehend etwa linear verlaufen.
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Die
entsprechende plattenförmige Verstelleinheit 8 wirkt
auf Wandungen 6 zwar ebenfalls ein, um deren Stellung relativ
zu einer durch die zentrale Achse 9 des Luftführungsgehäuses 4 verlaufenden Mittelebene
des Luftführungsgehäuses 4 zu verstellen,
allerdings greift die die Verstelleinheit 8 an den Wandungen
zur Verschiebung der Ränder 10 der Austrittsseite
der Wandungen bezüglich der Mittelebene an, wie dies durch
den Vergleich der 2 und 3 ersichtlich
ist.
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So
ergibt sich durch Verkleinern (2) oder Erweitern
(3) des Abstandes der Ränder 10 der Wandungen 6 an
der Luftaustrittsöffnung 3 eine Querschnitts veränderung,
so dass die Luftströmung laminar gestaucht oder aufgeweitet
wird, wodurch die Geschwindigkeit steigt oder abnimmt. Die resultierende
Luftströmung ist wiederum über entsprechende Linien
und Pfeile L angedeutet.
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In
der 4 ist eine Variante der Ausführungsform
der 2 und 3 gezeigt, in der die Verstelleinheit 8,
wie durch die Pfeile W angedeutet, im Winkel verstellbar ist.
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Dazu
ist eine Randwinkelverstelleinheit 11 vorgesehen, um den
Winkel der austrittsseitigen Ränder 10 relativ
zur durch die zentrale Achse 9 verlaufenden Mittelebene
des Luftführungsgehäuses 4 zu verstellen.
Hierzu kann, wie im vorliegenden Fall die plattenförmige
Verstelleinheit 8 entsprechend verschwenkbar ausgestaltet
sein, wozu sie um eine dazu quer verlaufende Achse 12 verdrehbar
ist.
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Alternativ
könnten die Platten bzw. Klammern zur Verbindung mit den
Rändern 10 der Wandungen 6 über
entsprechende gekrümmten Bahnen verstellt werden.
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Hierdurch
wird eine trichterförmige Aufweitung der Luftaustrittsöffnung 3 erreicht,
so dass sich die Luftströmung auffächert, um in
breiterer Verteilung einen größeren Bereich des
Innenraums zu überstreichen, wie durch die Pfeile L angedeutet
ist.
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- 1
- Belüftungsdüse
- 2
- Innenraumverkleidung
- 3
- Luftaustrittsöffnung
- 4
- Luftführungsgehäuse
- 5
- Luftzuführungsleitung
- 6
- Wandungen
- 7
- Klemmen
- 8
- Verstelleinheit
- 9
- zentrale
Achse
- 10
- Ränder
- 11
- Randwinkelverstelleinheit
- 12
- Achse
- L
- Luftströmung
- W
- Winkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3835614
C1 [0004]
- - DE 3908612 C2 [0005]