DE102008033884A1

DE102008033884A1 - Vorrichtung zum Einbringen mindestens eines Additivs in einen Fluidstrom, insbesondere für ein Fahrzeug-Belüftungssystem

Info

Publication number: DE102008033884A1
Application number: DE102008033884A
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl.-Ing. Jochmann; Daniela Dipl.-Ing. Stiehler; Salah Dipl.-Ing. Benamira
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2009-02-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Einbringen mindestens eines Additivs in einen in einem Kanal (5) strömenden Fluidstrom, insbesondere für ein Fahrzeugbelüftungssystem, mit zumindest einem vom im Kanal strömenden Fluidstrom abgetrennten Bereich, in welchem das Additiv enthalten ist und/oder erzeugt wird, und mindestens einem Drallelement, welches in zumindest einer Betriebsstellung einen durchströmenden Lufdtstrom mit einem Drall versetzt, bevor der Fluidstrom aus einem Ausströmer in einen Raum austritt, wobei das Drallelement Austrittsöffnungen (11) aufweist, über welche das Additiv dem vorbeiströmenden Fluidstrom beimischbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Zur Komfortverbesserung für die Insassen eines Fahrzeugs sind neben dem Vorsehen von Luftausströmern, über welche temperierte Luft in den Fahrzeuginnenraum gelangt, das Vorsehen einer Beduftungsvorrichtung mittels welcher ein oder unterschiedliche Duftstoffe der Luft des Fahrzeuginnenraums beigemischt werden, Ozonisierungssysteme zur Verringerung der Anzahl an Bakterien, Viren und anderen Keimen, und Ionisationssysteme bekannt.
So ist beispielsweise aus der DE 103 27 122 A1 eine Beduftungsvorrichtung, insbesondere zum Beduften eines Kraftfahrzeugs, bekannt, welche einen Duftstoff enthält, mit einer Dosiereinrichtung, wobei die Beduftungsvorrichtung zumindest einen Hohlkörper, der mit mindestens einer Öffnung versehen ist, und ein Element, insbesondere einen Hohlkörper, mit mindestens einer weiteren Öffnung umfasst. Dabei ist der Hohlkörper und/oder das Ele ment mittels eines Motors derart antreibbar, dass eine Relativbewegung zwischen dem Hohlkörper und dem Element möglich ist, so dass die beiden Öffnungen in zumindest einer Stellung der Relativbewegung ein Austreten von Duftstoff von innen nach außen ermöglichen. Der Duftstoff selbst ist innerhalb des Hohlkörpers in einer Duftstoffpatrone oder -kartusche angeordnet, die bei Bedarf auswechselbar ist.
Eine andere Beduftungsvorrichtung ist aus der US 5,314,669 A bekannt. Bei dieser Beduftungsvorrichtung sind zwei in axialer Richtung zueinander angeordnete Hohlzylinder in einem im Wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildeten Gehäuse drehbar aufgenommen. Der das Gehäuse bildende Hohlzylinder weist zwei rechteckförmige, sich in Längsrichtung erstreckenden Öffnungen in seiner Mantelfläche auf einander gegenüberliegenden Seiten auf, die sich jeweils zumindest über einen Teilbereich der inneren Hohlzylinder erstrecken. Die inneren Hohlzylinder weisen ebenfalls jeweils zwei einander gegenüberliegende Öffnungen in ihren Mantelflächen auf, die jedoch gestuft ausgebildet sind, d. h. die Form dreier jeweils um die Hälfte ihrer Länge versetzt zueinander angeordneter, langgestreckter und zusammen eine gemeinsame Öffnung bildender Rechtecke aufweisen. Die Öffnungen der inneren Hohlzylinder sind verdreht zueinander angeordnet, so dass verschiedene Beduftungsvariationen möglich sind.
Die US 5,178,327 A offenbart ein Beduftungssystem mit einem in mehrere Sektoren unterteilten, drehbar in einem Gehäuse angeordneten Hohlzylinder, wobei mindestens ein kuchenartiger Teil des Hohlzylinders in der Größe eines Segments fehlt, weshalb auf den Hohlzylinder im Folgenden als Teil-Hohlzylinder Bezug genommen wird. Die Segmente sind jeweils stirnseitig offen und in jedem der Segmente ist ein anderer Duftstoff eingelagert. Im Gehäuse ist auf einer oder beiden Seiten in axialer Richtung des Teil-Hohlzylinders eine in Ihrer Gestalt im Wesentlichen dem Querschnitt eines Segments entsprechende Öffnung ausgebildet. Um einen Raum zu beduf ten, wird das den gewünschten Duft enthaltende Segment vor die Öffnung gedreht. Wird keine Beduftung gewünscht, so wird das fehlende Segment vor die Öffnung gedreht. Um eine stärkere Beduftung eines Raumes zu ermöglichen, kann auch ein Lüfter vorgesehen sein, welches Luft durch die erste Öffnung in das Gehäuse und nach dem Durchströmen des Teil-Hohlzylinders durch die zweite, gegenüberliegende Öffnung dem zu beduftenden Raum zuführt.
Derartige Beduftungsvorrichtungen/-systeme bzw. Luftverbesserungsvorrichtungen lassen noch Wünsche offen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Einbringen mindestens eines Additivs in einen Fluidstrom, insbesondere einen Luftstrom, zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Hierbei ist eine Vorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, vorgesehen, zum Einbringen mindestens eines Additivs in einen in einem Kanal strömenden Fluidstrom, insbesondere für ein Fahrzeugbelüftungssystem, mit zumindest einem vom im Kanal strömenden Fluidstrom abgetrennten Bereich, in welchem das Additiv enthalten ist und/oder erzeugt wird, und mindestens einem Drallelement, welches in zumindest einer Betriebsstellung einen durchströmenden Luftstrom mit einem Drall versetzt, bevor der Fluidstrom aus einem Ausströmer in einen Raum austritt, wobei das Drallelement Austrittsöffnungen aufweist, über welche das Additiv dem vorbeiströmenden Fluidstrom beimischbar ist. Der vom Kanal abgetrennte Bereich, in welchem das Additiv enthalten ist und/oder erzeugt wird, kann ein getrennt ausgebildeter Behälter sein, jedoch ist auch eine kanalartige Ausgestaltung möglich, bspw. kann ein kleiner Kanal vom Hauptkanal abzweigen, diesen abgetrennten Bereich bilden, in dem der durchströmende Fluidstrom beispielsweise ozonisiert wird, und über die Austrittsöffnungen wieder mit dem Hauptkanal verbunden sein.
Als Additiv kann ein Duftstoff dienen, jedoch sind auch beliebige andere Additive möglich, insbesondere Additive, welche die Luftqualität im Fahrzeuginnenraum und/oder den Komfort der Insassen verbessern. So kann als Additiv beispielsweise Ozon oder ionisierte Luft dienen. Unter Additiven werden im Folgenden der Einfachheit halber auch Stoffe verstanden, welche die Zusammensetzung der zugeführte Luft von der Zusammensetzung der Luft des Fahrzeuginnenraums unterscheiden, also beispielsweise aufgespaltene Moleküle, wie ionisierte Luft – oder Wasserbestandteile oder Ozon. Zur Erzeugung hiervon kann beispielsweise Luft aus dem Luftstrom entnommen werden, welcher dem Fahrzeuginnenraum zugeführt wird, im abgetrennten Bereich die Luft entsprechend behandelt werden, und anschließend wiederum dem Luftstrom im Bereich der Drallelemente beigemischt werden.
Alternativ oder in Verbindung mit dem Vorsehen von Austrittsöffnungen kann auch direkt das Drallelement zumindest bereichsweise aus einem das Additiv enthaltenden Material bestehen, so dass es dem vorbeiströmenden Fluidstrom beimischbar ist welches eine kontinuierliche Freisetzung oder Erzeugung des Additivs ermöglicht. Dies ermöglicht eine einfache, kontinuierliche Freisetzung, jedoch ist nach einem gewissen Zeitraum ein Austausch des Drallelements (oder des gesamten Ausströmers) erforderlich, während im Falle einer Zuführung des Additivs ausgehend von einem Behälters der Behälter oder dessen Inhalt gewechselt werden kann. Natürlich ist auch eine kontinuierliche Zuführung oder Erzeugung möglich.
In einer weiteren Alternative oder in Verbindung mit dem Vorsehen von Austrittsöffnungen oder der Ausbildung des Drallelements zumindest bereichsweise aus einem das Additiv enthaltenden Material, ist am Drallelement selbst eine Vorrichtung zur Erzeugung des Additivs vorgesehen. Vorzugsweise weist eine entsprechende Vorrichtung zumindest eine Elektrode und/oder Keramiken auf an welcher über eine bzw. mehrere Versorgungsspannungen eine elektrische Entladung realisiert werden kann über die Ionen oder Radikale gebildet werden, die dann dem Luftstrom im Bereich der Drallelemente beigemischt werden.
Die Vorrichtung kann insbesondere bevorzugt derart ausgebildet sein, dass das Additiv direkt in einem entsprechend ausgebildeten Bereich der Vorrichtung erzeugt wird, d. h. in diesem Fall hat die Vorrichtung die Zusatzfunktion der Additiverzeugung, wie beispielsweise der Ozonerzeugung und/oder Ionisierung der durchströmenden Luft. Dies kann beispielsweise durch die Integration eines an sich bekannten Ozonisators in die Vorrichtung erfolgen.
Beim Drallelement handelt es sich bevorzugt um Leitschaufeln und/oder Laufschaufeln. Diese sind im Kanal angeordnet und können starr, verschwenkbar, frei drehbar oder von einem externen Antrieb angetrieben drehbar ausgebildet sein. Das Drallelement versetzt hierbei den durchströmenden Fluidstrom mit einem Drall, so dass das durch die Austrittsöffnungen austretende Additiv schnell und gleichmäßig mit dem Fluidstrom vermischt wird, wobei das Additiv gasförmig oder ggf. auch fein verteilt flüssig vom Fluidstrom mitgenommen wird.
Bevorzugt ist das Drallelement in einem ersten Kanal des Ausströmers angeordnet, über welchen der Fluidstrom mit einem Drall versehen aus dem Ausströmer austritt, und wobei ein zweiter Kanal im Ausströmer vorgesehen ist, über welchen der Fluidstrom drallfrei und gerichtet aus dem Ausströmer austritt. D. h. beim Ausströmer handelt es sich bevorzugt um eine sogenannte Komfortdüse, welche sowohl eine Spotstellung als auch eine Diffusstellung und Zwischenstellungen aufweist.
Bevorzugt ist eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen vorgesehen. Die Austrittsöffnungen können sowohl an der Saugseite des Drallelements als auch auf der Druckseite des Drallelements als auch im Anström- oder Abströmbereich des Drallelements vorgesehen sein.
Beim Additiv handelt es sich bevorzugt um einen in gasförmiger, fester oder flüssiger Form im Behälter vorliegenden Stoff. Dabei kann das gasförmige oder verflüssigte Additiv unter Druck in einem Behälter vorgesehen sein und über eine geregelte Düse nach außen abgegeben werden. Auch ein Freisetzen des Additivs in Abhängigkeit von Wärme, die beispielsweise über eine spezielle Heizvorrichtung erzeugt wird, ist möglich. Als Additiv können auch Ionen und/oder Ozon vorgesehen sein, wobei im Behälter, in einem abgetrennten Bereich eines Verteilersystems oder direkt integriert im Drallelement eine entsprechende Vorrichtung zur Erzeugung derartiger Additive vorgesehen ist.
Natürlich können auch mehrere verschiedene Additive unabhängig voneinander oder in bestimmten Kombinationen miteinander der dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft beigemischt werden. So können einzelne Leitschaufeln mit unterschiedlichen Austrittsöffnungen versehen sein, über welche unterschiedliche Additive dem vorbeiströmenden Luftstrom beimischbar sind.
Die Vorrichtung ist besonders bevorzugt in einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs integriert angeordnet, insbesondere bevorzugt in die Mittel- und/oder Seitendüsen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Varianten, teilweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung, im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
1 eine Darstellung eines Armaturenbretts eines Kraftfahrzeugs mit zwei als Komfortdüsen ausgebildeten Ausströmern und einer Vorrichtung zum Einbringen von Additiven in den Luftstrom gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine Vorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
3 eine Prinzipdarstellung des Aufbaus mit einem gasförmigen Additiv gemäß einer Variante des ersten Ausführungsbeispiels,
4 eine Prinzipdarstellung des Aufbaus mit einem flüssigen Additiv, und
5 eine Darstellung eines Armaturenbretts eines Kraftfahrzeugs mit zwei als Komfortdüsen ausgebildeten Ausströmern und einer Vorrichtung zum Einbringen von Additiven in den Luftstrom gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und einer Vorrichtung zur Erzeugung von Ionen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Eine Vorrichtung 1 zum Einbringen eines Additivs in einen Luftstrom gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist in einen Luftausströmen 2 integriert, welcher im Armaturenbrett 3 eines Fahrzeugs angeordnet ist. Vorliegend handelt es sich bei dem Luftausströmen 2 um eine Mitteldüse. Die Mitteldüse weist vier Leitschaufeln 4 auf, welche den durch einen Luftkanal 5 anströmenden Luftstrom vor dem Austreten in den Fahrzeuginnenraum in der in 1 dargestellten Stellung mit einem Drall versehen, so dass der Luftstrom diffus austritt. Die Leitschaufeln 4 sind vorliegend starr, also nicht verstellbar ausgebildet, so dass der Luftausströmer 2 lediglich einen diffusen Luftaustritt zulässt.
Alternativ kann es sich bei den Leitschaufeln 4 auch um eine Achse verschwenkbare, d. h. verstellbar ausgebildete Schaufeln handeln, welche neben einem diffusen Luftaustritt auch einen gerichteten Luftaustritt (Spotstrahl) zulassen, d. h. beim Luftausströmer handelt es sich um eine sogenannte Komfortdüse.
Das Additiv, welches dem Luftstrom in gasförmiger Form bei Bedarf (oder ggf. auch beständig) beigemischt werden soll, ist vorliegend in einem blockartig ausgebildeten, offenzelligen Schaum 6 aufgenommen und verdampft allmählich in einem Behälter 7, der hinter dem Armaturenbrett 3 angeordnet ist. Der Behälter 7 ist vorliegend wiederbefüllbar ausgebildet, d. h. wenn die Konzentration des Additivs zu gering wird, kann der Schaumblock einfach entnommen und durch einen neuen, mit Additiv versetzten Schaumblock ersetzt werden. Hierbei kann der Schaum in einem einseitig offenen Behältnis angeordnet sein, wobei die eine Seite des Behältnisses vor dem Einsetzen in den Behälter 7 durch entfernen einer diese Seite bildenden Abdeckung freigegeben wird.
Aus dem Behälter 7 wird mittels einer Luftansaugungsvorrichtung 8, vorliegend eines elektrisch betätigten, kleinen Ventilators, das Additiv abgesaugt und über einen Additiv-Luftkanal 9 zum Luftausströmer 2 gefördert. Im Bereich des Luftausströmers 2 ist der Additiv-Luftkanal 9 in Gestalt eines Ringkanals ausgebildet, welcher als Verteilervorrichtung 10 dient, wobei der Ringkanal nur teilweise in 1 angedeutet ist. In jeder Leitschaufel 4 sind an der Saugseite in einer Reihe angeordnet jeweils drei Austrittsöffnungen 11 ausgebildet, die in Längsrichtung der Leitschaufel 4 über eine Bohrung mit dem Ringkanal verbunden sind.
Die Austrittsöffnungen können auch an anderen Stellen der Leitschaufeln angeordnet sein, beispielsweise auf der Druckseite der Leitschaufeln, im Anströmbereich und/oder im Abströmbereich.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Einbringen eines Additivs in einen Luftstrom, wie sie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, ist als Variante in leicht abgewandelter Gestalt stark schematisiert in 3 dargestellt. So zeigt die 3 eine Luftansaugung 1', welche Luft aus dem Fahrzeuginnenraum und/oder der Umgebung angesaugt. Eine Substanzquelle 2', bei der es sich um einen dem Behälter 7 des ersten Ausführungsbeispiels entsprechenden Behälter mit einem das Additiv enthaltenden Schaum handelt, stellt das Additiv zur Verfügung, wobei das Additiv in der im Behälter enthaltenen Luft fein verteilt enthalten ist. Ein Ventilator 3', wobei es sich gemäß der Variante um ein frei drehbar ausgebildetes Laufrad mit Laufschaufeln handelt, welche entsprechend den Leitschaufeln des ersten Ausführungsbeispiels mit einem Ringkanal und Austrittsöffnungen versehen sind, bildet einen Verteiler 4' für die mit dem Additiv versehene Luft auf die einzelnen Austrittsöffnungen. Der Ventilator 3' fördert hierbei die Luft. Die einzelnen Austrittsöffnungen sind in 3 mit Düse 1, Düse 2, ..., Düse N bezeichnet.
Ein entsprechender Aufbau der Vorrichtung 1 zum Einbringen eines Additivs in einen Luftstrom ist für den Fall eines in flüssiger Form vorliegenden Additivs in 4 stark schematisiert dargestellt. Hierbei zeigt 4 die Substanzquelle 1'', wobei das flüssige Additiv in einem Behälter enthalten ist. Von diesem Behälter aus wird das Additiv in flüssiger Form mittels einer Pumpe 2'' abgesaugt und gelangt über einen Verteiler 3'' zu den einzelnen Austrittsöffnungen, die mit Düse 1, Düse 2, ..., Düse N bezeichnet sind. Das Additiv tritt somit in diesem Fall in flüssiger Form an den Austrittsöffnungen aus, verdunstet und wird so dem vorbeiströmenden Luftstrom beigemischt. Auf Grund der Drallerzeugung durch die Leitschaufeln erfolgt eine schnelle, relativ gleichmäßige Verteilung des Additivs im Luftstrom.
Eine Vorrichtung 1 zum Einbringen eines Additivs in einen Luftstrom gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird im Folgenden näher erläutert, wobei in Bezug auf den Aufbau der Komfortdüse auf die DE 10 2006 053 836 A1 verwiesen wird, deren Offenbarungsgehalt ausdrücklich mit einbezogen wird.
Der Luftausströmer 2, wie er in der DE 10 2006 053 836 A1 offenbart ist, weist einen Luftführungskanal für eine diffuse Belüftung und für eine spotförmige, gleichgerichtete Belüftung auf. In einer möglichen Ausführungsform ist der Luftführungskanal strömungseingangsseitig durch einen geraden Abschnitt und strömungsausgangsseitig durch einen kugelförmigen Abschnitt gebildet. In dem strömungsausgangsseitigen, kugelförmigen Abschnitt ist der Luftausströmer 2 angeordnet und integriert. Für eine mehrfunktionale Belüftung weist der Luftausströmer ein Luftleitelement auf, das in der in 2 dargestellten Ausführungsform aus einer Anzahl von Leitschaufeln 4 gebildet ist, die radial um die Längsachse des Luftführungskanals verteilt angeordnet sind. Mit anderen Worten: Das Luftleitelement ist ein Schaufelkranz, der von einem Gehäuse umgeben ist. Das Luftleitelement ist mittels eines zentrisch angeordneten Bedienelements in mehreren Rotationsfreiheitsgraden zur Einstellung verschiedener Strömungsrichtungen und in mehreren translatorischen Freiheitsgraden zur Einstellung einer Strömungsart verstellbar.
Zur Einstellung der Strömungsrichtung ist das Luftleitelement, d. h. der Schaufelkranz, in seiner Außenform weitgehend kugelförmig ausgeführt und als Kugel in dem zumindest bereichsweise korrespondierenden kugelförmigen Abschnitt des Luftführungskanals, der eine Kugelpfanne bildet, drehbar gelagert. Das Bedienelement, z. B. ein Stick, ist über ein Verbindungselement, z. B. eine dünne Strebe, mit dem Luftleitelement verbunden. Durch Bedienen des Bedienelements, beispielsweise radial in Richtung einer der Rotationsfreiheitsgraden, wird das Luftleitelement entsprechend im Kugelgelenk gedreht und die aus dem Luftausströmer austretende Luft in eine entsprechende Richtung geleitet.
Zur Einstellung der Strömungsart ist die jeweilige Leitschaufel 4 drehbar im Bedienelement gelagert. Das radiale Schaufelende ist mit einem Zahnrad versehen, das in eine Zahnradführung, z. B. Zahnstange, im Gehäuse des Luftleitelements eingreift. Zwischen den Zahnrädern der Leitschaufeln 4 und den radialen Schaufelenden kann zusätzlich ein radial umlaufender Haltering angeordnet sein. Dabei ist im Haltering eine Aufnahme für die Welle des Zahnrads eingebracht. Durch ein Herausziehen bzw. Hineindrücken des Bedienelements werden die Leitschaufeln 4 um ihre Längsachse gedreht bzw. gewunden. Die Verdrehung der Leitschaufeln 4 um ihre Längsachse bewirkt strömungsausgangsseitig eine Drallströmung oder Turbulenzströmung. Auch können die Leitschaufeln 4 mittels des Bedienelements derart gewunden werden, dass ein oder mehrere Helices gebildet und geformt werden. Die Verwindung der Leitschaufeln 4 kann dabei durch den Grad der Verdrehung des Bedienelements in einem großen Bereich eingestellt werden. Durch entgegengesetztes Drehen kann der Ausgangszustand der Leitschaufeln 4, d. h. eine gerade und ebene Schaufelfläche, wiederhergestellt werden. In diesem Zustand ist der Schaufelkranz offen für eine gleichgerichtete Strömung und somit eine konventionelle Strömung. In einer weiteren Position können die Leitschaufeln 4 derart gestellt werden, dass der Luftführungskanal vollständig geschlossen ist. Darüber hinaus ist jede beliebige Zwischenstellung und somit eine beliebige Strömung zwischen Spotströmung und Drallströmung einstellbar.
Zusätzlich hierzu, d. h. im Unterschied zum Luftausströmer, wie er in der DE 10 2006 053 836 A1 offenbart ist, erfolgt über eine zentrale Bohrung o. ä. im zentrisch angeordneten Bedienelement eine Zufuhr des der Luft zuzusetzenden Additivs, wobei die zentrale Bohrung über radial verlaufende Boh rungen in die verschwenkbaren Leitschaufeln 4 und von dort zu den in den Schaufelflächen vorgesehenen Austrittsöffnungen 11 gelangt. Beim Additiv kann es sich sowohl um einen in fester Form vorliegenden Stoff, welcher sich verflüchtigt, sich dabei mit Luft vermischt und gemeinsam mit derselben dem Luftstrom beigemischt wird, als auch um einen flüssigen Stoff handeln, der beispielsweise erst bei Eintritt in den Luftausströmer verdampft.
Gemäß einem weiteren, nicht in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel, ist ein Luftausströmer in Gestalt einer Komfortdüse mit getrennt ausgebildetem Spot- und Drallkanal vorgesehen, wobei der Spotkanal zentral und der Drallkanal durch mehrere sich in radialer Richtung sternförmig erstreckende Leitschaufeln unterteilt, ringförmig um den Spotkanal herum angeordnet ist. Die Luftverteilung auf den Spot- und Drallkanal des Luftausströmers erfolgt auf an sich bekannte Weise mittels einer Klappe. Auch in diesem Fall sind in den Leitschaufeln Austrittsöffnungen für ein von einem Behälter über eine Verteilervorrichtung den Austrittsöffnungen zugeführtes Additiv vorgesehen, wobei zur Regelung der Menge an der Luft zuzusetzendem Additiv eine Pumpe vorgesehen ist.
Als Additiv kann ein Duftstoff dienen, jedoch sind auch beliebige andere Additive möglich, insbesondere Additive, welche die Luftqualität im Fahrzeuginnenraum und/oder den Komfort der Insassen verbessern. Natürlich können auch mehrere verschiedene Additive unabhängig voneinander oder in bestimmten Kombinationen miteinander der dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft beigemischt werden. Hierfür können mehrere der zuvor beschriebenen Vorrichtungen vorgesehen sein.
Entsprechend einem weiteren, nicht in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel zweigt vom Luftkanal in einem Bereich vor den Leitschaufeln ein kleinerer Kanal ab. Im abgezweigten Kanal sind direkt Elemente angeordnet, um die den Kanal durchströmende Luft auf an sich bekannte Wei se zu ionisieren und/oder ozonisieren. Vorliegend sind hierfür Elektroden vorgesehen, welche durch Entladung den Luftstauerstoff und das Wasser der in der Luft enthaltenen Luftfeuchte direkt in Ionen verwandeln (Ionisation) bzw. radikalisch aufspalten, wobei sich Radikale, wie Ozon und Hydroxylradikale, bilden (Ozonisierung). Der abgezweigte Kanal wird, wie in der Darstellung von 1 gezeigt, über eine Verteilervorrichtung auf die einzelnen Austrittsöffnungen an den Leitschaufeln verteilt und dadurch gleichmäßig verteilt dem Hauptluftstrom wieder beigemischt.
Als Variante hierzu kann der abgezweigten Luft auch Feuchtigkeit, bspw. Kondenswasser vom Verdampfer, beigemischt werden, bevor sie ionisiert oder ozonisiert wird.
Gemäß einem weiteren, nicht in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel, ist das Additiv direkt im Material der Leitschaufeln einer Komfortdüse enthalten. Hierbei bestehen die Leitschaufeln aus zwei Komponenten, nämlich einem tragenden Kern oder Innenteil aus einem glasfaserverstärkten Polymer und einer parfümierten Hautschicht oder Außenteil, vorliegend Auracell^®. Das Additiv, vorliegend ein Duftstoff, wird gleichmäßig über die Außenfläche der Leitschaufeln an den vorbeiströmenden Luftstrom abgegeben. In Folge der Drallerzeugung der Leitschaufeln, welche als Drallelemente dienen, wird der Duftstoff gleichmäßig im Luftstrom verteilt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt 5 auf der linken Seite eine Vorrichtung 1 zum Einbringen eines Additivs in einen Luftstrom gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Auf der rechten Seite ist am Drallelement selbst eine Vorrichtung zur Erzeugung von Ionen vorgesehen, die damit am Ort des Drallelements erzeugt und direkt von dem Luftstrom des Ausströmers mitgenommen werden. Alternativ kann die Vorrichtung 1 auf der linken Seite auch entfallen oder durch eine Vorrichtung zur Erzeugung von Ionen ergänzt oder ersetzt werden. Die Ionisationsvorrichtung 22, weist eine keramische Platte 21 und eine nadelförmige Elektrode 20 auf. Die Elektrode 20 und die Platte 21 sind direkt auf der Leitschaufel 4 des Drallelements angeodnet, beispielsweise durch Umspritzen mit Kunststoff. Die entsprechenden Leitungen zur Spannungsversorgung sind ebenfalls in dem Drallelement integriert und in der 5 nicht dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist eine Schutzabdeckung, die sich über der Elektrode 20 und der Platte 21 befindet in der Figur ebenfalls nicht dargestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt an der Keramikplatte eine positive Hochspannung von etwa 1 bis 3 kV an, sodass aus dem Wasser, welches bedingt durch die Luftfeuchtigkeit in der Luft vorhanden ist, durch eine Plasmaentladung an der Keramik Platte 21 positive Wasserstoff-Ionen (H⁺) erzeugt werden.
Im Gegensatz dazu liegt an der Elektrode 20 eine negative Spannung von etwa 1 bis 3 kV an, so dass an der nadelförmigen Kathode Elektronen emittiert werden. Die Elektronen werden dabei von Sauerstoffmolekülen (O₂) eingefangen wodurch sich negative Ionen (O₂ ^–) bilden.
Durch die sich bildende elektrische Entladung kann es auch zu einer Ozonisierung der Luft kommen, wobei Ozon und/oder Hydroxylradikale produziert werden. In bestimmten Grenzen tragen die erzeugten Ionen bzw. das Ozon zur Luftreinigung, insbesondere zur Abtötung oder Neutralisierung von Bakterien, Viren oder Keimen und damit zur Steigerung der Luftgüte bei, wobei die Intensität durch Einstellung der jeweiligen Hochspannung gesteuert oder geregelt werden kann.
In einer nicht dargestellten Variante sind die Elektrode 20 und die Keramik Platte 21 insbesondere an der Unterseite der Leitschaufel 4 angeordnet. Die jeweils angegebenen Versorgungsspannungen stellen Richtwerte dar, die je nach Anforderungsbedingen und Bedarf auch geringer oder höher ausfallen können.

1: Vorrichtung
1': Luftansaugung
1'': Substanzquelle
2: Luftausströmer
2': Substanzquelle
2'': Pumpe
3: Armaturenbrett
3': Ventilator
3'': Verteiler
4: Leitschaufel
4': Verteiler
5: Luftkanal
6: Schaum
7: Behälter
8: Luftansaugungsvorrichtung
9: Additiv-Luftkanal
10: Verteilervorrichtung
11: Austrittsöffnungen
20: nadelförmige Elektrode
21: keramische Platte
22: Ionisationsvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10327122 A1 [0003]
- US 5314669 A [0004]
- US 5178327 A [0005]
- DE 102006053836 A1 [0033, 0034, 0037]

Claims

Vorrichtung zum Einbringen mindestens eines Additivs in einen in einem Kanal (5) strömenden Fluidstrom, insbesondere für ein Fahrzeugbelüftungssystem, mit zumindest einem vom im Kanal strömenden Fluidstrom abgetrennten Bereich, in welchem das Additiv enthalten ist und/oder erzeugt wird, und mindestens einem Drallelement, welches in zumindest einer Betriebsstellung einen durchströmenden Luftstrom mit einem Drall versetzt, bevor der Fluidstrom aus einem Ausströmer in einen Raum austritt, dadurch gekennzeichnet, dass das Drallelement Austrittsöffnungen (11) aufweist, über welche das Additiv dem vorbeiströmenden Fluidstrom beimischbar ist.
Vorrichtung zum Einbringen mindestens eines Additivs in einen in einem Kanal (5) strömenden Fluidstrom, insbesondere für ein Fahrzeugbelüftungssystem, mit mindestens einem Drallelement, welches in zumindest einer Betriebsstellung einen durchströmenden Luftstrom mit einem Drall versetzt, bevor der Fluidstrom aus einem Ausströmer in einen Raum austritt, dadurch gekennzeichnet, dass das Drallelement zumindest teilweise aus einem Material gefertigt ist, welches das Additiv enthält und freisetzt oder am Drallelement eine Vorrichtung (23) zur Erzeugung des Additivs vorgesehen ist, so dass es dem vorbeiströmenden Fluidstrom beimischbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drallelement durch Leitschaufeln (4) und/oder Laufschaufeln gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drallelement in einem ersten Kanal des Ausströmers angeordnet ist, über welchen der Fluidstrom mit einem Drall versehen aus dem Ausströmer austritt, und dass ein zweiter Kanal im Ausströmer vorgesehen ist, über welchen der Fluidstrom drallfrei und gerichtet aus dem Ausströmer austritt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Austrittsöffnung (11) an der Saugseite des Drallelements angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Austrittsöffnung (11) an der Druckseite des Drallelements angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Austrittsöffnung (11) an der Anströmseite des Drallelements angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Austrittsöffnung (11) an der Abströmseite des Drallelements angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv in gasförmiger, fester oder flüssiger Form vorliegt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv ein Duftstoff ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv ozonisierte und/oder ionisierte Luft ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens einen vom Fluidstrom abgetrennten Bereich mit einem Ionisator und/oder Ozonisator aufweist, wobei die in diesem Bereich behandelte Luft über die Austrittsöffnung im Drallelement dem vorbeiströmenden Fluidstrom beimischbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der abgetrennte Bereich mindestens eine Verbindung mit dem Kanal, in welchem der Fluidstrom strömen kann, vor dem Drallelement hat, über welche ein Teil des Fluidstroms abgezweigt und in den abgetrennten Bereich geleitet werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die am Drallelement vorgesehene Vorrichtung (22) zur Erzeugung des Additivs eine Ionisationsvorrichtung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die am Drallelement vorgesehene Ionisationsvorrichtung, eine keramische Platte (21) und/oder eine Elektrode (20), insbesondere nadelförmig aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) in ein Armaturenbrett eines Fahrzeugs integriert ist.