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Die Erfindung betrifft eine Lüftungsdüse zur Belüftung eines Fahrzeuginnenraums mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Derartige Lüftungsdüsen werden zur Belüftung von Fahrzeuginnenräumen, insbesondere von Innenräumen von Personenkraftwagen, aber auch beispielsweise von Bussen oder Flugzeugen eingesetzt. Durch die Lüftungsdüsen tritt Luft, die beispielsweise aus einer Klimaanlage der Lüftungsdüse zugeführt wird, in den Fahrzeuginnenraum aus.
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Aus der Patentschrift
EP 1 814 752 B1 ist eine derartige Lüftungsdüse bekannt. Die Lüftungsdüse weist einen Eingang auf, in den Luft in die Lüftungsdüse eintritt. Der Eingang teilt sich in einen Haupt- und einen Nebenkanal auf, in denen die Luft geführt werden kann. Aus dem Hauptkanal tritt die Luft durch einen Ausgang als ein gerichteter Strahl in den Fahrzeuginnenraum aus. Am Ausgang des Hauptkanals sind Primärlamellen angeordnet, mit denen der Luftstrahl in eine bestimmte Richtung gelenkt werden kann. In diesem Fall spricht man von einer „direkten Belüftung” des Fahrzeuginnenraums durch die Düse mittels eines gerichteten Luftstrahls. Die Lüftungsdüse weist zudem einen Nebenkanal auf. Der Hauptkanal ist mit einem Verschlusselement verschließbar, so dass die Luft zwangsweise durch den Nebenkanal strömt. Der Nebenkanal umgibt den Hauptkanal und führt die Luft zu mehreren Austrittsöffnungen, die um den Hauptkanal verteilt angeordnet sind. Die Luft tritt somit nicht als ein einzelner gerichteter Strahl sondern als eine Vielzahl einzelner Teilluftströme mit unterschiedlichen Bewegungsrichtungen in den Fahrzeuginnenraum ein. In diesem Fall spricht man von einer „indirekten Belüftung” des Fahrzeuginnenraums mittels eines ungerichteten diffusen Luftstroms. Die indirekte Belüftung wird dann bevorzugt, wenn einem Fahrzeuginnenraum Luft zugeführt werden soll, ohne dass ein Fahrgast durch Zugluft gestört wird, wie dies bei einem gerichteten Strahl auch dann der Fall sein kann, wenn er nicht direkt auf den Fahrgast gerichtet ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative Lüftungsdüse vorzuschlagen, mit der eine direkte oder indirekte Belüftung des Fahrzeuginnenraums möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lüftungsdüse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Lüftungsdüse zur Belüftung eines Fahrzeuginnenraums weist einen Eingang auf, der beispielsweise mit einer Klimaanlage verbunden ist, durch den Luft in die Lüftungsdüse eintritt. Der Eingang verzweigt sich in mindestens einen Hauptkanal und mindestens einen Nebenkanal. Der Hauptkanal weist einen Ausgang auf, durch den die Luft zur direkten Belüftung als gerichteter Luftstrahl in den Fahrzeuginnenraum geleitet werden kann. Durch den Nebenkanal kann die Luft zur indirekten Belüftung am Hauptkanal vorbei zu Austrittsöffnungen geleitet werden, so dass die Luft gleichzeitig ungerichtet und diffus als Luftstrom durch mehrere Austrittsöffnungen in den Fahrzeuginnenraum strömen kann. Die Bezeichnung der Kanäle als „Hauptkanal” und „Nebenkanal” ist nicht in Bezug auf die Funktion oder die Querschnittsfläche der Kanäle gewählt. So kann die Querschnittsfläche des Hauptkanals größer, kleiner oder gleich groß wie die des Nebenkanals sein. Die Austrittsöffnungen des Nebenkanals sind insbesondere im Bereich des Ausgangs des Hauptkanals angeordnet. Mit „diffus” ist gemeint, dass die Luft nicht als ein einziger gerichteter Luftstrahl aus der Lüftungsdüse austritt, sondern als ungerichteter Luftstrom in den Fahrzeuginnenraum strömt. Der Luftstrom wird aus mehreren Teilluftströmen gebildet, die durch die Austrittsöffnungen austreten und zumindest teilweise unterschiedliche Strömungsrichtungen aufweisen. Kennzeichnend für die erfindungsgemäße Lüftungsdüse ist, dass die Austrittsöffnungen einander gegenüberliegend und aufeinander zu gerichtet angeordnet sind. Die ausströmenden Teilluftströme bewegen sich somit aufeinander zu. Insbesondere sind die Austrittsöffnungen um den Hauptkanal herum im Bereich des Ausgangs angeordnet. Die Austrittsöffnungen sind insbesondere derart gestaltet, dass die durch die Austrittsöffnungen ausströmenden Teilluftströme radial zu und in Richtung der Achse des Hauptkanals gerichtet sind, wobei „radial” meint, dass die aus den Austrittsöffnungen ausströmenden Teilluftströme zumindest eine zur Längsachse des Hauptkanals hin gerichtete Bewegungskomponente aufweist. Vorteilhaft an einer derart ausgestalteten Lüftungsdüse ist, dass die einzelnen Teilluftströme, die durch die Austrittsöffnungen des Nebenkanals austreten, aufeinander zu gerichtet sind, wodurch die Strahlen aufeinander treffen und es zu Verwirbelungen kommt, so dass der Luftstrom ungerichtet in den Fahrzeuginnenraum strömt und nicht aus einzelnen Teilluftstrahlen besteht. Hierdurch wird verhindert, dass einzelne Teilluftströme von Fahrzeuginsassen als störende, gerichtete Luftstrahlen empfunden werden. Erfindungsgemäß wird somit auf einfache Weise erreicht, dass die Lüftungsdüse den Fahrzeuginnenraum indirekt belüftet.
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Die erfindungsgemäße Lüftungsdüse kann auf Grund ihrer technischen Ausgestaltung optisch schlicht gestaltet werden, so dass sie aus Sicht des Bedieners einer konventionellen Düse, die lediglich zur direkten Belüftung geeignet ist, gleicht. Hierdurch ergeben sich gestalterische Freiräume für das Design der Lüftungsdüse und für die Bauteile, in die die Lüftungsdüse zu integrieren ist.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Lüftungsdüse ist am Ausgang des Hauptkanals eine Primärlamelle zur Lenkung des aus dem Hauptkanal austretenden Luftstrahls derart angeordnet, dass die Primärlamelle als Prallplatte für den aus den Austrittsöffnungen austretenden Luftstrom wirkt. Dabei kann die Primärlamelle auch nur als Prallplatte für einzelne Teilluftströme des Luftstroms wirken. Treffen die aus den Austrittsöffnungen austretenden Teilluftströme des Luftstroms auf die als Prallplatte wirkende Primärlamelle, so wird die Luft der einzelnen Teilluftströme verwirbelt und abgelenkt, was bedeutet, dass die einzelnen Teilluftströme ihre beim Austritt aus den Austrittsöffnungen vorgegebene Bewegungsrichtung verlieren, schlussendlich verwirbelt werden und im Luftstrom somit keine gerichteten Strahlen mehr vorhanden sind. Durch die Verwendung der Primärlamelle als Prallplatte kann ein einfacher Aufbau der Lüftungsdüse zur indirekten Belüftung mit wenigen Bauteilen erreicht werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Lüftungsdüse weisen die Austrittsöffnungen des Nebenkanals Sekundärlamellen zur Lenkung des Luftstroms auf. Dies hat den Vorteil, dass die einzelnen Teilluftstrahlen des Luftstroms gezielt so gelenkt werden können, dass sie auf die Primärlamelle oder auf einen anderen Teilluftstrom treffen und es zu Verwirbelungen und einer diffusen Zerstreuung der Teilluftströme kommt. Somit kann auf eine einfache Weise ein diffuser Luftstrom erzeugt werden.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Lüftungsdüse weist ein Verschlusselement auf, mit dem der Eingang oder der Hauptkanal der Lüftungsdüse verschließbar ist. Insbesondere weist die Lüftungsdüse genau ein Verschlusselement auf, das zudem derart gestaltet sein kann, dass auch der Nebenkanal mit dem Verschlusselement verschließbar ist. Auf Grund der Konstruktion der Lüftungsdüse mit genau einem Verschlusselement weist die Lüftungsdüse einen einfachen Aufbau auf, so dass die Lüftungsdüse auf einfache Weise und kostengünstig hergestellt werden kann.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lüftungsdüse sind der Hauptkanal und der Nebenkanal derart gestaltet, dass bei vollständig geöffnetem Verschlusselement ein Großteil der durch den Eingang in die Lüftungsdüse eintretenden Luft den Hauptkanal durchströmt und durch den Ausgang des Hauptkanals austritt. Hierzu weist der Nebenkanal beispielsweise einen deutlich kleineren Öffnungsquerschnitt als der Hauptkanal auf. Zusätzlich oder alternativ kann der Abzweig vom Eingang zum Nebenkanal relativ stark gekrümmt sein. Beides erhöht den Strömungswiderstand des Nebenkanals im Vergleich zum Hauptkanal. Ein zusätzliches Verschlusselement, mit dem nur der Nebenkanal verschlossen werden kann, wird somit für die erfindungsgemäße Lüftungsdüse nicht benötigt, was einen einfachen Aufbau der Lüftungsdüse ermöglicht. Damit Luft in den Nebenkanal strömt, ist es notwendig, dass der Hauptkanal zumindest teilweise durch das Verschlusselement verschlossen ist, so dass durch das Verschlusselement die Luft im Hauptkanal gestaut wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, das in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Lüftungsdüse in einer Schnittdarstellung, bei der der Eingang durch ein Verschlusselement verschlossen ist;
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2 die erfindungsgemäße Lüftungsdüse in einer Schnittdarstellung, bei der das Verschlusselement so gestellt ist, dass der Luftstrom durch den Nebenkanal strömt; und
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3 die erfindungsgemäße Lüftungsdüse in einer Schnittdarstellung, bei der das Verschlusselement so gestellt ist, dass die Luft durch den Hauptkanal geleitet wird.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Lüftungsdüse 1, wie sie beispielsweise in einem nicht dargestellten Armaturenbrett in einem Fahrzeuginnenraum 9 angeordnet ist. Die Lüftungsdüse 1 umfasst einen Eingang 2, durch den Luft, die beispielsweise von einer nicht dargestellten Klimaanlage der Lüftungsdüse 1 zugeführt wird, in die Lüftungsdüse 1 eintritt. Der Eingang 2 ist als rohrartiger Kanal ausgestaltet, mit einer Wandung 3, die den Eingang 2 umschließt. Der Eingang 3 ist lang gestreckt und verzweigt sich in einen Hauptkanal 4 und einen Nebenkanal 5, der den Hauptkanal 4 ringförmig umgibt. An dem dem Hauptkanal 4 zugewandten Ende des Eingangs 2, also am Übergang vom Eingang 2 zum Hauptkanal 4 beziehungsweise zum Nebenkanal 5, ist ein Verschlusselement 6 angeordnet, mit dem in der in 1 dargestellten Situation der Eingang 2 verschlossen ist, so dass keine Luft durch den Eingang 2 in den Hauptkanal 4 und/oder den Nebenkanal 5 eintreten kann. Das Verschlusselement 6 ist drehbar gelagert und befindet sich in diesem Fall in der Schließstellung. Das Verschlusselement 6 ist als langgestreckte Klappe ausgebildet, mit einer knickartigen Wölbung 12, mit der das Verschlusselement 6 in den unteren Teil des Hauptkanals 4 hinein ragt. „Unten” bezieht sich auf die in der 1 dargestellte Einbaussituation der Lüftungsdüse 1. Der Hauptkanal 4 weist an seinem dem Fahrzeuginnenraum 9 zugewandten Ende einen Ausgang 7 auf, an dem Primärlamellen 8 angeordnet sind.
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In 2 ist die Situation dargestellt, nachdem das Verschlusselement 6 gedreht wurde und es sich in einer teilweise geöffneten Stellung befindet, in der es nur den Hauptkanal 4 verschließt. Das Verschlusselement 6 wurde aus der Schließstellung so weit gedreht, dass das obere und das untere Ende des Verschlusselements 6 den Zugang zum Nebenkanal 5 freigibt. Die knickartige Wölbung 12 gewährleistet in dieser Stellung allerdings, dass der Hauptkanal 4 weiterhin geschlossen ist, so dass die durch den Eingang 2 in die Lüftungsdüse 1 einströmende Luft in diesem Fall von dem Verschlusselement 6 aufgestaut wird. Das Verschlusselement 6 lenkt die Luft nach unten und oben in den Nebenkanal 5, von dem die Luft am Hauptkanal 4 entlang und an diesem vorbei geleitet wird. An seinem dem Fahrzeuginnenraum 9 zugewandten Ende weist der Nebenkanal 4 mehrere Austrittsöffnungen 10 auf, durch die die Luft gleichzeitig ungerichtet diffus als Luftstrom L1 in den Fahrzeuginnenraum 9 strömt. Dabei tritt an jeder Austrittsöffnung 10 ein Teilluftstrom L2 aus. Die Austrittsöffnungen 10 sind einander gegenüberliegend und aufeinander zu gerichtet angeordnet. Die Austrittsöffnungen 10 weisen Sekundärlamellen 11 auf, die die Teilluftströme L2 des Luftstroms L1 in Richtung der gegenüberliegenden Austrittsöffnung 10 und somit zur Achse A des Hauptkanals 4 hin lenken. Die austretenden Teilluftströme L2 treffen teilweise auf die als Prallplatte für den aus den Austrittsöffnungen 10 austretenden Luftstrom L1 wirkenden Primärlamellen 8, wodurch die Teilluftströme L2 verwirbelt und miteinander durchmischt werden, so dass der Luftstrom L1, der aus den Teilluftströmen L2 gebildet wird, insgesamt ungerichtet und diffus in den Fahrzeuginnenraum 9 eintritt. Ein Fahrgast (nicht dargestellt), der sich im Fahrzeuginnenraum 9 befindet, wird durch den ungerichteten Luftstrom L1 nicht direkt angestrahlt und wird daher die in den Fahrgastinnenraum 9 einströmende Luft nicht als unangenehme Zugluft empfinden.
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Wünscht der Fahrgast dagegen, dass die Luft als gerichteter Luftstrahl L3 in den Fahrzeuginnenraum 9 gelangt, so kann das Verschlusselement 6 so geschwenkt werden, dass der Hauptkanal 4 geöffnet ist und die Luft vom Eingang 2 in den Hauptkanal 4 einströmen kann, wie dies in 3 dargestellt ist. Obwohl der Nebenkanal 5 in diesem Fall nicht durch das Verschlusselement 6 verschlossen ist, wird der Nebenkanal 5 praktisch nicht von der Luft durchströmt, da der Strömungswiderstand des Nebenkanals 5 deutlich größer als der des Hauptkanals 4 ist. Der Nebenkanal 5 weist einen deutlich geringeren Querschnitt als der Hauptkanal 4 auf. Zudem ist der Übergang vom Eingang 2 zum Nebenkanal 5 stark gekrümmt, wohingegen der Übergang vom Eingang 2 zum Hauptkanal 4 gerade und strömungsgünstig ausgestaltet ist. Somit strömt ein Großteil der durch den Eingang 2 in die Lüftungsdüse 1 eintretenden Luft in den Hauptkanal 4, auch ohne dass das Verschlusselement 6 den Nebenkanal 5 verschließt oder dass ein zusätzliches Verschlusselement zum Verschließen des Nebenkanals 5 vorhanden wäre. Die Luft durchströmt den Hauptkanal 4 und tritt durch den Ausgang 7 in den Fahrzeuginnenraum 9 als gerichteter Luftstrahl L3 aus. Die am Ausgang 7 angeordneten Primärlamellen 8 dienen zur Änderung der Richtung des Luftstrahls L3, der somit mit den Primärlamellen 8 gelenkt werden kann.
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Mit der in den 1 bis 3 dargestellten Lüftungsdüse 1 kann der Fahrzeuginnenraum 9 somit indirekt durch den diffusen Luftstrom L1 oder direkt durch den gerichteten Luftstrahl L3 belüftet werden. Die Lüftungsdüse 1 besteht aus wenigen Bauteilen, die teilweise, wie zum Beispiel die Primärlamellen 8, eine Doppelfunktion erfüllen, und zeichnet sich somit durch einen einfachen Aufbau aus. Die erfindungsgemäße Lüftungsdüse 1 gleicht auf Grund ihrer technischen Ausgestaltung aus Sicht des Bedieners optisch einer konventionellen Düse, die lediglich zur direkten Belüftung geeignet ist, und erlaubt somit ein schlichtes Design.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lüftungsdüse
- 2
- Eingang
- 3
- Wandung des Eingangs 2
- 4
- Hauptkanal
- 5
- Nebenkanal
- 6
- Verschlusselement
- 7
- Ausgang
- 8
- Primärlamelle
- 9
- Fahrzeuginnenraum
- 10
- Austrittsöffnung
- 11
- Sekundärlamelle
- 12
- knickartige Wölbung des Verschlusselements 6
- A
- Achse des Hauptkanals 4
- L1
- Luftstrom
- L2
- Teilluftstrom
- L3
- gerichteter Luftstrahl
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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