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Die
Erfindung betrifft eine Komfortdüse gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus
der
DE 10 2004
038 016 A1 ist ein Luftausströmer mit einem Luft
zuführenden Luftkanal und einer Luftleitvorrichtung bekannt,
wobei der Luftkanal in der Luftleitvorrichtung in mindestens zwei
im Wesentlichen zylinderförmige Teilkanäle geteilt
ist und die zylinderförmigen Teilkanäle parallel
zueinander angeordnet sind. Weitere Teilkanäle sind vorgesehen,
welche eine Drallströmung erzeugen. Klappen zur Regelung
des den Luftausströmer durchströmenden Luftstroms
und zur Regelung der Aufteilung des Luftstroms auf die beiden Bereiche
des Luftausströmers, welche für einen diffusen
oder einen gerichteten Luftaustritt sorgen, sind vor dem Eintritt
in den Luftausströmer angeordnet. Im Bereich der Austrittsöffnung
aus dem Luftausströmer sind Lamellen in Form eines Lamellengitters
angeordnet, um die Luftausströmrichtung einzustellen.
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Derartige
Ausgestaltungen lassen jedoch noch Wünsche offen.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Komfortdüse
zur Verfügung zu stellen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch eine Komfortdüse mit
den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind
Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist
eine Komfortdüse vorgesehen, die mindestens einen ersten
Bereich, welcher einen durchströmenden Luftstrom mit einem Drall
versetzt, und einen zweiten Bereich aufweist, welcher den mit Drall
versetzten Luftstrom gleichrichtet oder fokussiert, wobei der zweite
Bereich in den Luftstrom einführbar ist. Das Einführen
des zweiten Bereichs in den vom ersten Bereich kommenden, drallbehafteten
Luftstrom kann durch eine Schwenkbewegung, eine lineare Schubbewegung
oder durch eine beliebige andere Bewegung erfolgen. Im Falle einer
Drallströmung ist hierbei der zweite Bereich vollständig
außerhalb des Strömungswegs angeordnet, so dass
die Strömung nicht beeinflusst wird.
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Bevorzugt
ist der zweite Bereich in den Luftstrom einschwenkbar und/oder einschiebbar
und aus dem Luftstrom wegschwenkbar und/oder herausschiebbar. Derartige
Schwenk- oder Schiebebewegungen lassen sich einfach realisieren
und die Zahl der erforderlichen Bauteile wie auch der Aufwand in Bezug
auf die Kinematik kann gering gehalten werden.
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Besonders
bevorzugt ist der zweite Bereich durch eine Gitterstruktur mit einer
Mehrzahl von einzelnen Luftkanälen zum Gleichrichten und/oder
Fokussieren des Luftstroms gebildet.
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Die
mittlere Länge eines Luftkanals der Gitterstruktur liegt
besonders bevorzugt im Bereich von 0,25 bis 4 mal der Hälfte
der Summe aus Kanalbreite und -höhe. Eine derartige Ausgestaltung
führt zu einer guten Gleichrichtung einer drallbehafteten
Strömung.
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Der
erste Bereich, in welchem der Luftstrom mit Drall versehen wird,
wird bevorzugt durch zwei nebeneinander verlaufende Luftkanäle
gebildet, in denen jeweils eine wendelförmige Fläche
zur Drallerzeugung angeordnet ist. Bevorzugt verläuft die
Steigung der wendelförmigen Flächen der beiden
Luftkanäle in entgegengesetzter Richtung.
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Der
zweite Bereich ist besonders bevorzugt durch ein ebenes Gitter mit
einer Mehrzahl von parallel verlaufenden Luftkanälen gebildet,
welches um eine Schwenkachse verschwenkbar ist, die in der Mittellängsebene
der Komfortdüse angeordnet ist und senkrecht zur Mittellängsachse
der Komfortdüse verläuft.
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Alternativ
kann der zweite Bereich auch durch zwei ebene Gitter mit einer Mehrzahl
von parallel verlaufenden Luftkanälen gebildet sein, welche um
zwei parallel zueinander verlaufende Schwenkachsen verschwenkbar
sind, die parallel zur Mittellängsachse der Komfortdüse
verlaufen.
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Ebenfalls
alternativ kann der zweite Bereich auch durch ein ebenes Gitter
mit einer Mehrzahl von parallel verlaufenden Luftkanälen
gebildet sein, welches in mindestens einer Richtung zusammenschiebbar
ausgebildet ist, wobei sich die Gestalt der Luftkanäle
verändert. Dabei kann das Gitter scherenartig zusammengeschoben
und auseinandergezogen werden.
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Der
zweite Bereich kann auch durch ein gewölbt ausgebildetes
Gitter mit einer Mehrzahl von parallel verlaufenden Luftkanälen
gebildet sein, welches um eine Schwenkachse verschwenkbar ist. Hierbei
ist bevorzugt je Luftkanal, durch den ein drallbehafteter Luftstrom
strömt, ein derartiges Gitter vorgesehen, welches in den
drallbehafteten Luftstrom zur Gleichrichtung und/oder Fokussierung
schwenkbar ist.
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Vorzugsweise
ist zumindest ein Teil der Luftkanäle des Gitters parallel
zueinander verlaufend ausgebildet. Durch diese parallel verlaufenden
Luftka näle ergibt sich eine Gleichrichtung des drallbehafteten
Luftstroms im zweiten Bereich.
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Um
eine Fokussierung zu erzeugen, ist bevorzugt zumindest ein Teil
der Luftkanäle des Gitters leicht schräg verlaufend
ausgebildet, wobei sich die Mittellängsachsen zweier Luftkanäle
in Luftströmungsrichtung gesehen in einem Punkt hinter
dem Gitter schneiden.
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Bevorzugt
schneiden sich die Luftkanäle aller schräg verlaufend
angeordneten Luftkanäle in genau einem Punkt, so dass sich
eine Fokussierung hierauf ergibt.
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Gemäß einer
Kombination sind sowohl gleichrichtende Gitter als auch fokussierende
Gitter vorgesehen, die bedarfsgerecht in den drallbehafteten Luftstrom
einschwenkbar sind.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Komfortdüse gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel,
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2 eine
Darstellung der Komfortdüse von 1 aus einer
anderen Perspektive,
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3 eine 1 entsprechende
Darstellung ohne Luftkanalwände,
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4 eine
Detailansicht eines Gleichrichters gemäß einer
Variante des ersten Ausführungsbeispiels,
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5 eine
perspektivische Ansicht eines Gleichrichters für eine Komfortdüse
gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
in der Stellung „gerichteter Luftstrom",
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6 eine
perspektivische Ansicht des Gleichrichters von 5 in
einer Zwischenstellung,
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7 eine
perspektivische Ansicht eines Gleichrichters gemäß dem
dritten Ausführungsbeispiel in der Stellung „gerichteter
Luftstrom",
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8 eine
perspektivische Ansicht des Gleichrichters von 7 in
einer Zwischenstellung,
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9 eine
perspektivische Ansicht eines Gleichrichters gemäß dem
vierten Ausführungsbeispiel, und
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10 eine
andere perspektivische Ansicht des Gleichrichters von 9.
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Eine
Komfortdüse 1 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel wird als Ausströmer eines
Kraftfahrzeug-Belüftungssystems als Mitteldüse
verwendet und ist im Endbereich zweier Luftkanäle 2 angeordnet,
wobei ein Luftkanal in Bezug auf die Temperatur der Fahrerseite
und der andere der Beifahrerseite zugeordnet ist. Alternativ kann
auch ein gemeinsamer zuführender Luftkanal vorgesehen sein,
der am Eintrittsbereich der Komfortdüse 1 gleichmäßig
aufgeteilt wird.
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Die
Komfortdüse 1 weist zwei spiegelbildlich zur Mittelebene
ausgebildete erste Bereiche 3 auf, in denen eine wendelförmige
Fläche 4, vorliegend mit konstanter Steigung,
angeordnet ist, welche der Drallerzeugung dienen, d. h. in denen
der entsprechende Luftstrom mit einem Drall versetzt wird. Die Ganghöhe
der wendelförmigen Fläche 4 entspricht vorliegend
dem Durchmesser des Luftkanals im entsprechenden Bereich. Der Drall
der beiden Luftströme ist auf Grund der spiegelbildlichen
Ausgestaltung in entgegengesetzte Richtung gerichtet.
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In
Luftströmungsrichtung gesehen hinter den beiden ersten
Bereichen 3 ist ein zweiter Bereich 5 vorgesehen,
welcher eine rechteckförmige Gestalt mit einer Höhe
von etwa dem Luftkanaldurchmesser im ersten Bereich 3 und
einer Breite von etwa dem doppelten Luftkanaldurchmesser im ersten
Bereich 3 aufweist. Der zweite Bereich 5 ist deutlich
kürzer ausgebildet als der erste Bereich 3, vorliegend
etwa 1/3 der Ganghöhe der wendelförmigen Fläche 4.
Der zweite Bereich 5 ist durch ein verschwenkbares Gitter 6 mit
rechteckförmigen Luftkanälen 7 gebildet,
die im eingeschwenkten Zustand parallel zur Mittellängsachse
der Komfortdüse 1 und im weggeschwenkten Zustand
senkrecht hierzu angeordnet sind, so dass das Gitter 6 parallel
neben einem der Luftkanäle 2 des ersten Bereichs 3 angeordnet
ist und das ausströmseitige Ende der Luftkanäle 2 im
ersten Bereich 3 freigegeben ist.
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Um
die Schwenkbewegung des Gitters 6 vorzusehen, ist das Gitter
mit zwei Laschen 8 ausgebildet, durch deren Ende die Schwenkachse
S verläuft. Die Schwenkachse S verläuft hierbei
in der Mittellängsebene der Komfortdüse 1 senkrecht
zur Luftströmungsrichtung. Ferner ist auf einer Seite der Komfortdüse 1 ein
Schwenk- und Aufnahmebereich 9 für das Gitter 6 angeordnet.
Um die Komfortdüse 1 zu schützen, sind
die ersten Bereiche 3 und der zweite Bereich 5 samt
der Schwenk- und Aufnahmebereich 9 in einem Gehäuse 10 angeordnet.
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Ist
das Gitter 6 vor den Luftkanälen 2 des ersten
Bereichs 3 angeordnet, so wird die drallbehaftete Luftströmung
gleichgerichtet indem die Luft durch die kleinen rechteckförmigen
Luftkanäle 7 des Gitters 6 geleitet wird.
Somit tritt die Luftströmung aus der Komfortdüse 1 gleichgerichtet
aus, d. h. es ergibt sich ein Spotstrahl. Ist das Gitter 6 dagegen
weggeschwenkt, so tritt die drallbehaftete Luftströmung
direkt aus der Komfortdüse 1 aus, d. h. es ergibt
sich eine ungerichtete, diffuse Luftströmung.
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Das
Gitter 6 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
weist horizontal und vertikal verlaufende Flächen auf,
welche die kleinen Luftkanäle 7 des zweiten Bereichs 5 bilden.
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Die
Flächen, welche die kleinen Luftkanäle 7 zur
Gleichrichtung des Luftstroms dienen, müssen jedoch nicht
horizontal und vertikal verlaufend angeordnet sein, sondern können
beispielsweise auch, wie in 4 dargestellt,
schräg verlaufend angeordnet sein, wobei sie sich in der
dargestellten Variante des ersten Ausführungsbeispiels
senkrecht schneiden. Andere Schnittwinkel sind jedoch auch möglich.
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Gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel, das in den 5 und 6 dargestellt
ist, ist der erste Bereich entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel
ausgebildet, so dass im Folgenden ausschließlich auf den
zweiten Bereich 5 Bezug genommen wird. Der zweite Bereich 5 ist
wiederum durch ein Gitter 6 mit kleinen Luftkanälen 7 gebildet,
welche horizontal und vertikal verlaufende Flächen haben, jedoch
ist je Luftkanal ein Gitter 6 vorgesehen. Ferner ist jedes
der Gitter 6 um 90° um eine Schwenkachse S verschwenkbar,
die an einer in Längsrichtung der Komfortdüse 1 verlaufenden
Außenkante parallel zur Mittellängsachse der Düse
angeordnet ist. Da die Mittellängsachsen der kleinen Luftkanäle 7 der
Gitter 6 während der gesamten Schwenkbewegung
parallel zur Mittellängsachse der Düse ausgerichtet
sind, sind in diesem Fall auch Zwischenstellungen möglich,
d. h. ein teilweise gerichteter Luftstrahl kann auf relativ einfache
Weise realisiert werden. Durch die vorliegende Anordnung der Schwenkachsen
S und die Schwenkrichtung werden die Gitter nach außen verschenkt,
so dass sich die Breite verdoppelt. Ebenso wist gemäß einer
Variante auch ein Verschwenken in entgegengesetzter Richtung möglich,
so dass sich die Höhe verdoppelt.
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Die
Schwenkachsen können auch an diagonal gegenüberliegenden
Außenkanten angeordnet sein. Ebenfalls können
die Schwenkachsen auch mittig an der Oberseite oder Unterseite verlaufend
angeordnet sein, so dass das Gitter nach oben oder unten schwenkt.
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In
den 7 und 8 ist als drittes Ausführungsbeispiel
ein Gitter 6 dargestellt, das in seiner Gestalt veränderlich
ist. Der erste Bereich ist wiederum entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet,
so dass hierauf nicht näher eingegangen wird.
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Das
Gitter 6 weist in der Stellung „gerichteter Luftstrom"
kleine Luftkanäle 7 mit schräg verlaufenden
Flächen entsprechend der ersten Variante des ersten Ausführungsbeispiels
auf. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist
jedoch das Gitter 6 nicht verschwenkbar sondern kann zusammengeschoben
werden, wodurch sich die Gestalt der kleinen Luftkanäle 7 ändert
(siehe 8). In der Stellung „diffuser Luftstrom"
ist das Gitter 6 vollständig zusammengeschoben
auf einer Seite der Komfortdüse 1 angeordnet.
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Das
Gitter kann gemäß einer Variante des dritten Ausführungsbeispiels
auch mittig unterteilt sein, so dass von der Mitte her ein Zusammenschieben
nach außen hin (oder ggf. auch von außen her zur
Mitte hin) vorgesehen ist. Ebenso kann gemäß einer
weiteren Variante das Gitter von oben nach unten oder von unten
nach oben verschoben werden.
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In 9 und 10 ist
ein Gitter 6 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel
dargestellt, wobei das Gitter 6 in seiner Gestalt an die
Luftkanäle des ersten Bereichs angepasst und gewölbt
ausgebildet ist. Die kleinen Luftkanäle 7 im Bereich
des Gitters 6 weisen vorliegend horizontal und vertikal
verlaufende Flächen auf. Die Gitter 6, welche
den zweiten Bereich der Komfortdüse 1 bilden,
sind entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel verschwenkbar
angeordnet, wobei die Schwenkachsen vertikal oder horizontal angeordnet sein
können und die Mittellängsachse des entsprechenden
Luftkanals im ersten Bereich senkrecht schneiden.
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Gemäß einem
fünften, nicht in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Gitter entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel
ausgebildet, jedoch ohne die Laschen. Das Gitter kann hierbei in
seitlich vorgesehenen Nuten nach oben verschoben werden, so dass
die Komfortdüse eine drallbehaftete Luftströmung
erzeugt. Soll die Luftströmung gleichgerichtet werden,
so wird das Gitter nach unten in den Luftstrom verschoben.
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Auch
in diesem Fall ist eine unterteilte Ausgestaltung des Gitters möglich,
wobei eine Hälfte auf die eine Seite und die andere Hälfte
auf die andere Seite verschoben werden kann.
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Die
Gitter gemäß den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen
weisen parallel zueinander verlaufende Luftkanäle 7 auf,
d. h. der Luftstrom wird gleichgerichtet. Alternativ ist auch eine
Fokussierung des Luftstroms auf einen bestimmten Punkt möglich, wofür
die Luftkanäle entsprechend schräg zueinander
verlaufend ausgebildet sind und sich in diesem Punkt schneiden.
Ebenfalls ist eine Teilfokussierung möglich, d. h. nur
ein Teil der Luftkanäle ist schräg, der Rest parallel
zueinander angeordnet.
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Obwohl
vorstehend nicht näher beschrieben, kann bei jedem der
Ausführungsbeispiele die Drallerzeugung im ersten Bereich
auch auf beliebige andere Weise erfolgen, beispielsweise durch einen
Schaufelkranz oder durch eine entsprechende Gestalt des Luftkanals.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004038016
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