DE102013111175B3

DE102013111175B3 - Luftausströmer

Info

Publication number: DE102013111175B3
Application number: DE201310111175
Authority: DE
Inventors: Reinhard Ebertsch; Thomas Grünbeck
Original assignee: Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Current assignee: Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Priority date: 2013-10-09
Filing date: 2013-10-09
Publication date: 2014-09-04
Anticipated expiration: 2033-10-10
Also published as: JP6440700B2; EP3055624B1; EP3055624A1; KR20160067952A; US20160236541A1; CN105683673B; WO2015052012A1; JP2016533296A; CN105683673A

Abstract

Es wird ein Luftausströmer (10) beschrieben, aufweisend ein Gehäuse (16) mit einer Luftaustrittsöffnung (18), einen ersten Anschluss (20) an einem Luftzuführkanal (22) und einem durchgehenden Strömungskanal (24). Der Strömungskanal (24) ist mindestens an zwei gegenüberliegenden Abschnitten (26; 28) derart gekrümmt ausgebildet, dass sich der Querschnitt des Strömungskanals (24) zu der Luftaustrittsöffnung (18) hin vergrößert, und die mindestens zwei Abschnitte (26; 28) Öffnungen (30, 32, 34) aufweisen, welche jeweils in eine hinter den Abschnitten (26; 28) liegende Kammer (36; 38) münden. Die Kammern (36; 38) weisen jeweils einen von dem ersten Anschluss (20) getrennten zweiten Anschluss (40; 42) zum Zuführen oder Abführen von Luft zur Erzeugung von Überdruck und/oder Unterdruck auf.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftausströmer, aufweisend ein Gehäuse mit einer Luftaustrittsöffnung, einem Luftzuführkanal und einem durchgehenden Strömungskanal. Derartige Luftausströmer werden beispielsweise bei Kraftfahrzeugen zum Zuführen von Luft und zum Einstellen der Richtung der ausströmenden Luft sowie der Menge der ausströmenden Luft eingesetzt.
Herkömmliche Luftausströmer weisen sowohl vertikal als auch horizontal verlaufende Lamellen auf, die in einem Strömungskanal angeordnet sind. Diese Lamellen können über eine Einrichtung sowohl vertikal als auch horizontal verschwenkt werden, um die Richtung der ausströmenden Luft zu beeinflussen. Derartige Luftausströmer weisen in der Regel einen rechteckigen oder runden Querschnitt auf.
Darüber hinaus sind Luftausströmer mit einem im Wesentlichen runden Querschnitt bekannt. Diese können ebenso Lamellen aufweisen, wobei die Lamellen oftmals in einem Ring gelagert sind und die Richtung der ausströmenden Luft durch das Drehen des Rings und Verschwenken der darin gelagerten Lamellen erfolgt.
Aus dem Stand der Technik sind ferner Luftausströmer bekannt, die Mittel aufweisen, welche eine Abrisskante für einen Luftstrom bilden. DE 10 2010 049 110 A1 offenbart eine Luftverteilvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die Luftverteilvorrichtung weist eine Luftausströmöffnung und ein Luftleitelement auf, über welches die Luftausströmrichtung eines aus dieser Luftausströmöffnung austretenden Luftstrahls veränderbar ist. Das Luftleitelement ist über Antriebelemente periodisch schwenkend bewegbar, wobei das Luftleitelement als inneres Bauteil der Luftleitvorrichtung ausgebildet ist. Die Luftleitvorrichtung weist ferner eine Prallwand auf, die einer Stauklappe im Strömungsquerschnitt des Luftkanals gegenüberliegt und in Strömungsrichtung zur Stauklappe stromaufwärts versetzt angeordnet ist. Durch einen Unterdruck, der sich im Nachlaufgebiet dieser Prallwand einstellt, wird die durch die ausgestellte Stauklappe bewirkte seitliche Ablenkung eines Luftstrahls unterstützt.
DE 100 63 189 B4 offenbart eine Belüftungsvorrichtung mit einem in einer Richtung luftdurchströmten Kanal, der eine Luftaustrittsöffnung und innerhalb des Kanals einander paarweise gegenüberliegende, steuerbare Luftleitelemente zum Ablenken des Luftstroms aufweist. Ein erstes Luftleitelement zum Ablenken des Luftstroms ist in Richtung von der Kanalwand weg und ein zweites dem ersten Luftleitelement gegenüberliegendes Luftleitelement zum Ablenken des Luftstroms ist in Richtung zur Kanalwand hin ausgebildet. Die Luftleitelemente in der Kanalwand sind an die Kanalwand anschließend gelagert und das zweite Luftleitelement ist zum Ablenken des Luftstroms auf Grund des Coanda-Effekts ausgebildet. Hierzu ist das zweite Luftleitelement gegenüber dem ersten Luftleitelement in Kanallängsrichtung zum Kanalinneren hin versetzt angeordnet, wobei sich ein stromabwärts an der Kanalwand angeordnetes Unterdruckgebiet ausbildet.
DE 34 37 259 C2 offenbart eine Belüftungsvorrichtung mit einer Vielzahl von nebeneinander anliegenden Lamellen, welche einen sogenannten Coanda-Effekt ausnutzen. Die Lamellen sind in einem Lüftungskanal ortsfest entlang einer fest verriegelten Kurve angeordnet und drehbar gelagert. Sie werden so angesteuert, dass jede Lamelle einen unterschiedlichen Winkel zu der anströmenden Luft einnimmt. Zur Einstellung eines großen Ausströmwinkels wird eine Hälfte der Luftdüse durch die in dieser Hälfte liegenden Lamellen so verschlossen, dass die Lamellen eine konvex gewölbte Kurve bilden. In Folge des Coanda-Effekts wird der Luftstrom entlang dieser konvexen Kurve geleitet und entsprechend abgelenkt.
Der Nachteil bei den aus dem Stand der Technik bekannten Luftausströmern liegt in der Verwendung von Lamellen oder anderen Ablenkmitteln, welche bewegt werden müssen. Eine Bewegung von Komponenten einer Einrichtung umfasst stets das Risiko, dass es zu einem Versagen oder einer Störung auf Grund einer Beschädigung oder eines Ausfalls von Komponenten dieser Einrichtungen kommt. So könnten beispielsweise Lamellen nach häufigem Verschwenken klemmen oder das Einstellmittel, welches oftmals auf einer sogenannten Steuerlamelle gelagert ist, nur noch schwer bewegt werden.
Luftausströmer sollen jedoch einfach zu bedienen sein und unanfällig gegenüber Störungen. Darüber hinaus ist es gewünscht, dass Luftausströmer ein optisch ansprechendes Erscheinungsbild aufweisen. Im Stand der Technik sind zwar verschiedene Beschichtungen für Lamellen angegeben worden, jedoch wird der Anblick eines „Lüftungsgitters”, aufweisend horizontal und vertikal verlaufende Lamellen, vor allem bei Kraftfahrzeugen als unschön empfunden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Luftausströmer anzugeben, welcher einen einfachen Aufbau ohne störungsanfällige Komponenten aufweist und zudem ein optisch entsprechendes Erscheinungsbild bietet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Luftausströmer mit den im Anspruch 1 angegebenen technischen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen im Detail angegeben.
Ein erfindungsgemäßer Luftausströmer weist ein Gehäuse mit einer Luftaustrittsöffnung, einen ersten Anschluss an einen Luftzuführkanal und einen durchgehenden Strömungskanal auf, wobei der Strömungskanal mindestens an zwei gegenüberliegenden Abschnitten derart gekrümmt ausgebildet ist, dass sich der Querschnitt des Strömungskanals zu der Luftaustrittsöffnung hin vergrößert und die mindestens zwei Abschnitte Öffnungen aufweisen, welche jeweils in eine hinter den Abschnitten liegende Kammer münden und wobei die Kammern jeweils einen von dem ersten Anschluss getrennten zweiten Anschluss zum Zuführen oder Abführen von Luft zur Erzeugung von Überdruck und/oder Unterdruck aufweisen.
Bei dem erfindungsgemäßen Luftausströmer wird Frischluft oder Luft von einer Klimaanlage über den ersten Anschluss von einem Luftzuführkanal durch den Strömungskanal hindurchgeleitet. Der Strömungskanal ist so ausgebildet, dass die Luft an den gekrümmten Abschnitten entlang dieser aus der Luftaustrittsöffnung ausströmt und die durch die gekrümmte Ausbildung bewirkte Strömung auf Grund des Coanda-Effekts beibehält, so dass der Luftstrom abgelenkt wird. Um eine Einstellung der Luftausströmrichtung zu bewirken, wird in die hinter den Abschnitten gelegenen Kammern über die zweiten Anschlüsse Luft zugeführt oder Luft abgeführt, wobei sich an den Abschnitten Überdruck- und/oder Unterdruckbereiche einstellen. Diese Überdruck- und/oder Unterdruckbereiche bewirken eine Änderung der Richtung der ausströmenden Luft. So kann durch Erzeugung eines Überdrucks in beiden gegenüberliegenden Abschnitten ein im Wesentlichen geradliniger Luftstrom aus dem Luftausströmer eingestellt werden. Wird in beiden gegenüberliegenden Kammern der Abschnitte ein Unterdruck erzeugt, so wird die Luft stärker abgelenkt, so dass sich ein diffuser Luftstrom einstellt. Wird bei zwei gegenüberliegenden Kammern in einer Kammer ein Überdruck und in der anderen Kammer ein Unterdruck erzeugt, so erfolgt eine Ablenkung des Luftstroms in Richtung des Abschnitts, in dessen Kammer der Unterdruck erzeugt wird.
Der erfindungsgemäße Luftausströmer weist keine mechanischen Luftleitelemente im Sichtbereich auf, die eine Veränderung der Richtung der ausströmenden Luft bewirken. Dadurch ergeben sich ein optisch ansprechendes Erscheinungsbild und eine große Design-Freiheit. Darüber hinaus benötigt ein derartiger Luftausströmer weniger Bauraum als konventionelle Luftausströmer, die neben den Lamellen noch Einrichtungen zum gleichzeitigen Verschwenken einer Gruppe von Lamellen (z. B. Koppelstange) und mechanische Einstellmittel zum Verschwenken der Lamellen aufweisen. Bei der vorliegenden Erfindung wird die zum Ausströmen vorgesehene Luft über den Luftzuführschacht zugeführt. Die Änderung der Ausströmrichtung erfolgt über die zweiten Anschlüsse und eine Luftzu- bzw. Luftabfuhr aus den jeweiligen Kammern der gekrümmten Abschnitte. Zum Einstellen der Ablenkung der aus dem Luftausströmer ausströmenden Luft können Mittel vorgesehen sein, welche mechanisch, elektrisch oder anderweitig die Luftzu- und Luftabfuhr aus den Kammern zum Einstellen der Luftausströmrichtung bewirken. Jedoch ragen in den Luftzuführschacht, den durchgehenden Strömungskanal und die Luftaustrittsöffnung keine Komponenten, welche zusätzlich eine ungewünschte Verwirbelung bewirken. Die Einstellung der ausströmenden Luft erfolgt nur durch zusätzliches Einbringen von Luft durch die Öffnungen einer Kammer (Überdruck) oder durch Absaugen der ausströmenden Luft durch die Öffnungen einer Kammer (Unterdruck). Auf Grund der Ausbildung von Überdruck bzw. Unterdruck in den Kammern und der gekrümmten Ausführung der Abschnitte durch Ausnutzung des Coanda-Effekts wird eine einfache und störungsunanfällige Ausführung eines Luftausströmers bereitgestellt.
Zur Zu- oder Abfuhr der Luft über die zweiten Anschlüsse der Kammern kann eine Einrichtung vorgesehen sein, die im Sinne eines Kompressors oder einer Pumpe Luft einbläst oder absaugt. In Abhängigkeit der Krümmung der Abschnitte sowie dem Querschnitt des Strömungskanals können verschiedene Ablenkungen der ausströmenden Luft eingestellt werden. Ferner kann Über die Einstellung des Unter- bzw. Überdrucks der Grad der Ablenkung der ausströmenden Luft maßgeblich beeinflusst werden.
Gesteuert werden kann der Luftausströmer sowie die Zu- und Abfuhr der Luft zur Erzeugung von Überdruck und Unterdruck über ein mechanisches Einstellmittel (z. B. Joystick) oder eine Eingabe mittels eines Displays.
Das Gehäuse des Luftausströmers kann auch vier gekrümmte Abschnitte mit Öffnungen aufweisen, wobei sich jeweils zwei Abschnitte gegenüberliegen und die vier Abschnitte im Wesentlichen einen im Querschnitt rechteckigen Strömungskanal bilden und jeder Abschnitt eine separate Kammer mit einem zweiten Anschluss zum Zuführen oder Abführen von Luft aufweist. Durch die vier gekrümmten Abschnitte kann die Luft sowohl horizontal als auch vertikal in beide Richtungen abgelenkt und zudem horizontal und vertikal abgelenkt werden. Beispielsweise können zwei aneinanderliegende Abschnitte mit einem Überdruck beaufschlagt und die anderen beiden Abschnitte mit einem Unterdruck beaufschlagt werden, so dass sich eine Ausströmungsrichtung nach unten und in eine seitliche Richtung einstellt. In Abhängigkeit der Stärke des ausgebildeten Überdrucks in den beiden Überdruck-Kammern kann eine Richtung stärker eingestellt werden als die andere. Dazu wird über die zweiten Anschlüsse dieser Kammern nicht im gleichen Maße ein Überdruck erzeugt, sondern in Abhängigkeit der gewünschten Ausströmungsrichtung der Luft. Entsprechendes gilt für die Ausbildung des Unterdrucks über die entsprechenden Kammern der Abschnitte.
Die Öffnungen können zu der Luftaustrittsöffnung hin einen zunehmend größeren Durchmesser aufweisen. Dadurch wird die Ablenkung der ausströmenden Luft verbessert. Die Abschnitte können mehrere Reihen von Öffnungen aufweisen. Beispielsweise ist eine erste Reihe direkt nach dem Luftzuführkanal angeordnet und weitere darauf folgende Reihen erstrecken sich in Richtung der Luftaustrittsöffnung, wobei der Durchmesser der Öffnungen mit jeder Reihe zu der Luftaustrittsöffnung hin zunimmt.
Die Öffnungen können beispielsweise einen runden, eckigen, ovalen oder auch anderweitigen Querschnitt aufweisen. Ferner ist die Größe der Öffnungen in Abhängigkeit der Dimensionierung des Luftausströmers sowie des Grads der Ablenkung zu bemessen.
Insbesondere können die Abschnitte in weiteren Ausführungsformen des Luftausströmers eine konvexe Krümmung aufweisen. Eine konvexe Krümmung stellt beispielsweise bei einem ausströmenden Luftstrom ohne die Ausbildung eines Über- oder Unterdrucks in den Kammern eine diffuse Luftzufuhr bereit.
In weiteren Ausführungsformen weisen die Öffnungen einen im Wesentlichen runden Querschnitt auf.
Der Strömungskanal kann auch eine gerade Anzahl von Abschnitten mit Öffnungen aufweisen, welche im Wesentlichen einen im Querschnitt runden Strömungskanal bilden, wobei jeder Abschnitt eine separate Kammer mit einem zweiten Anschluss zum Zuführen oder Abführen von Luft aufweist. Darüber hinaus ist es möglich, sämtliche Querschnittsformen für den Strömungskanal vorzusehen. Entsprechend der gewählten Querschnittsformen sind dann entsprechende Abschnitte mit dahinterliegenden Kammern vorzusehen. Auch kann beispielsweise eine ungerade Zahl von Abschnitten und damit eine ungerade Anzahl von Kammern ausgebildet werden. Entscheidend hierbei ist, dass jede Kammer einen separaten zweiten Anschluss zum Zuführen oder Abführen von Luft aufweist.
Der Luftausströmer kann eine die Luftaustrittsöffnung umgebende Blende aufweisen, welche in dem an der Luftaustrittsöffnung anliegenden Bereich eine den Abschnitten entsprechende Krümmung aufweist. Dadurch wird die Ablenkung der ausströmenden Luft durch die Blende nicht behindert, sondern vielmehr unterstützt.
Weiterhin können der Strömungskanal und der Luftzufuhrkanal so ausgebildet sein, dass der Strömungskanal und der Luftzuführkanal im Bereich des ersten Anschlusses einen im Wesentlichen gleichen Querschnitt aufweisen. Dies stellt sicher, dass die ausströmende Luft nicht durch Querschnittsänderungen oder Kanten ungewollt abgelenkt oder verwirbelt wird, was das Einstellen der Richtung der ausströmenden Luft beeinträchtigen würde.
In weiteren Ausführungsformen des Luftausströmers weist der Luftzuführkanal vor dem ersten Anschluss mindestens eine Strecke auf, die einen im Wesentlichen geradlinigen Luftstrom in den Strömungskanal bereitstellt. Diese Maßnahme dient ebenso dazu, das Ablenken der ausströmenden Luft nicht negativ zu beeinflussen.
Die separate Zuführung von Luft in die Kammern der Abschnitte über die zweiten Anschlüsse kann über eine Steuerung einstellbar und veränderbar sein. Eine Steuerung kann beispielsweise mechanisch über eine Bedienkomponente, welche mit weiteren Mitteln zum Zu- und Abführen der Luft zu den zweiten Anschlüssen gekoppelt ist, oder elektrisch erfolgen.
In weiteren Ausführungsformen bestehen die Abschnitte des Strömungskanals mit den Öffnungen aus einem flexiblen Material. Das flexible Material ermöglicht zusätzlich eine leichte Verformung, so dass beim Erzeugen eines Überdrucks in einer Kammer der Abschnitt um ein bestimmtes Maß weit in den Strömungskanal gedrückt wird, wodurch sich eine stärkere Krümmung und damit eine stärkere Ablenkung der ausströmenden Luft einstellt. Ferner kann über die Ausbildung der Abschnitte aus einem flexiblen Material bei Erzeugung eines Unterdrucks in einer Kammer eine Verformung dieses Abschnitts um ein bestimmtes Maß in Richtung der Kammer erfolgen, so dass hierdurch ebenso die Ablenkung der ausströmenden Luft zusätzlich beeinflusst werden kann.
Der Luftausströmer sowie das Gehäuse des Luftausströmers können in weiteren Ausführungen aus Kunststoff bestehen. Insbesondere eignen sich hierzu Kunststoffe, welche zum Spritzgießen der Komponenten des Luftausströmers geeignet sind und entsprechend dem vorgesehenen Einsatz des Luftausströmers die erforderlichen Eigenschaften aufweisen.
Die zweiten Anschlüsse der Kammern können rückseitig, der Luftaustrittsöffnung abgewandt, mit einer Einrichtung zum Zuführen und/oder Abführen von Luft zum Erzeugen eines Überdrucks und/oder Unterdrucks in den Kammern verbunden sein, beispielsweise ist die Einrichtung ein Kompressor oder eine Pumpe, die den Kammern Luft entzieht bzw. zuführt, wobei ferner die Einrichtung mit einem Ventil oder mehreren Ventilen gekoppelt sein kann, welche die Zu- und Abfuhr der Luft steuern. Dazu kann eine elektrische und/oder softwarebedingte Steuerung enthalten sein, die ein Öffnen und Schließen der Ventile, den Betrag des erzeugten Über- bzw. Unterdrucks und den Betrieb der Einrichtung (beispielsweise Kompressor und/oder Pumpe) steuert.
Weiterhin kann an einer die Luftaustrittsöffnung umgebenden Blende ein Einstellmittel angeordnet sein, nach Maßgabe dessen die Richtung, die Ablenkung und/oder die Menge der ausströmenden Luft steuerbar sind. Das Einstellmittel kann mechanisch, wie vorstehend bereits angegeben, die Richtung, die Ablenkung und/oder die Menge der ausströmenden Luft steuern. Darüber hinaus kann das Einstellmittel aber auch elektrisch eine Richtungsänderung, Ablenkung und/oder Mengenregulierung der ausströmenden Luft steuern.
Darüber hinaus kann in dem Luftzuführkanal eine Schließeinrichtung vorgesehen sein, welche dazu ausgebildet ist, die Luftzufuhr in den Strömungskanal freizugeben, zu unterbinden und die Menge der zugeführten Luft zu regulieren. Derartige Schließeinrichtungen werden beispielsweise auch als Drosselklappen bezeichnet.
Hierbei kann die Schließeinrichtung über ein Stellmittel steuerbar sein, welches an einer die Luftaustrittsöffnung umgebenden Blende angeordnet ist. So kann die Schließeinrichtung beispielsweise mit dem Einstellmittel gekoppelt sein oder ein weiteres Mittel weist die Funktionalitäten des Einstellmittels und der Schließeinrichtung auf. Die Schließeinrichtung kann über das Stellmittel elektrisch, mechanisch oder anderweitig gesteuert werden.
Darüber hinaus kann in dem Luftausströmer die Luftzufuhr und die Luftabfuhr in die Kammern regulierbar sein, wobei hierin die Luftzufuhr und die Luftabfuhr steuerbar ist, so dass neben dem Zu- und Abführen von Luft zur Erzeugung eines Überdrucks bzw. eines Unterdrucks auch die Stärke des Drucks bzw. Überdrucks und Unterdrucks gesteuert werden kann.
In weiteren Ausführungsformen sind die Kammern in mindestens zwei Teilkammern unterteilt und weisen entweder jeweils einen separaten zweiten Anschluss oder mindestens ein Trennmittel auf, mittels welchem das Volumen der so gebildeten Teilkammern veränderbar ist. Dadurch kann eine noch feinere Einstellung der ausströmenden Luft erreicht werden. Alternativ können die jeweils einzelnen Abschnitte eine Vielzahl von Kammern aufweisen, die jeweils einen separaten zweiten Anschluss aufweisen oder über ein Trennmittel in ihrem Volumen veränderbar sind.
Weitere Merkmale, Ausgestaltungsmerkmale und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, nicht einschränkenden Figurenbeschreibung.
Die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele weisen beispielhaften Charakter auf und sind daher nicht einschränkend zu verstehen und können bei zu implementierenden Ausführungsformen vom Veranschaulichten abweichen.
In den Zeichnungen zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Luftausströmers in perspektivischer Ansicht;
2 eine schematische Darstellung eines Luftausströmers in Blickrichtung auf eine Luftaustrittsöffnung;
3 eine schematische Darstellung eines Luftausströmers in einer Seitenansicht;
4 eine schematische Darstellung eines Luftausströmers in Blickrichtung auf einen Anschluss für einen Luftzuführkanal;
5 eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung eines Luftausströmers in einer Seitenansicht; und
6 eine weitere schematische, teilweise geschnittene Darstellung eines Luftausströmers in einer Seitenansicht.
In den Figuren entsprechen mit gleichen Bezugszeichen versehene Teile in ihrer Ausgestaltung und Funktion im Wesentlichen einander.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Luftausströmers 10 in einer perspektivischen Ansicht, wobei die Bestandteile des Luftausströmers 10 schematisch dargstellt sind.
Der Luftausströmer 10 weist ein Gehäuse 16 auf. An dem Gehäuse 16 ist an einer vorderen Luftaustrittsöffnung 18 eine Blende 12 angeordnet, wobei die Öffnung der Blende 12 im Wesentlichen der Luftaustrittsöffnung 18 des Luftausströmers 10 entspricht. An der Blende 12 ist ferner ein Blendenanschluss 14 angebracht. Vorzugsweise besteht eine die Luftaustrittsöffnung 18 umgebende Blende aus der Blende 12 und dem Blendenanschluss 14, wobei die in 1 gezeigte Darstellung nur beispielhaft ist. So kann eine Blende sich beispielsweise über ein gesamtes Armaturenbrett bzw. das Verkleidungsteil des Armaturenbretts erstrecken und eine Blende mit mindestens einer Öffnung für einen Luftausströmer 10 bilden.
Das Gehäuse 16 des Luftausströmers 10 weist einen ersten Anschluss 20 auf, der mit einem in 1 nicht dargestellten Luftzuführkanal 22 verbunden ist. Der erste Anschluss 20 weist einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf und ist mit einem Strömungskanal 24 des Luftausströmers 10 verbunden. Der Strömungskanal 24 weist im Anschlussbereich an den ersten Anschluss 20 einen im Wesentlichen dem ersten Anschluss 20 entsprechenden Durchmesser auf. Der Durchmesser des Strömungskanals 24 vergrößert sich in Richtung zu der Luftaustrittsöffnung 18 hin. Der Strömungskanal 24 weist vier Abschnitte 26 und 28 auf, wobei sich jeweils zwei Abschnitte 26 und 28 gegenüberliegen und der Strömungskanal 24 von den vier Abschnitten 26 und 28 umgeben und durch die Abschnitte 26 und 28 definiert ist.
Die Abschnitte 26 und 28 weisen ferner Öffnungen 30, 32 und 34 auf. In 1 sind jeweils nur wenige der Öffnungen 30, 32 und 34 angegeben, jedoch entsprechen die anderen, nicht bezeichneten Öffnungen den bezeichneten Öffnungen 30, 32 und 34 in den jeweiligen Reihen.
Der Abschnitt 26 weist, wie gezeigt, drei Reihen von Öffnungen 30, 32 und 34 auf, wobei sich der Durchmesser der Öffnungen 30, 32 und 34 ausgehend vom Verbindungsbereich des Strömungskanals 24 mit dem ersten Anschluss 20 zu der Luftaustrittsöffnung 18 hin vergrößert.
Jeder der Abschnitte 26 und 28 weist eine dahinterliegende Kammer 36 und 38 auf. Über die Öffnungen 30, 32 und 34 besteht eine Verbindung zwischen den Kammern 36, 38 und dem Strömungskanal 24. Die Kammern 36 und 38 weisen jeweils einen zweiten Anschluss 40 und 42 auf. Die beiden gegenüberliegenden Kammern 36 der Abschnitte 26 (in 1 ist nur der untere Abschnitt 26 dargestellt) weisen jeweils einen separaten zweiten Anschluss 40 auf und die Kammern 38 der Abschnitte 28 weisen jeweils einen zweiten Anschluss 42 auf. Über die zweiten Anschlüsse 40 und 42 kann zur Erzeugung eines Überdrucks oder eines Unterdrucks in den entsprechenden Kammern 36 und 38 sowie in den Bereichen der Abschnitte 26 und 28 mit den Öffnungen 30, 32 und 34 Luft zu- bzw. abgeführt werden.
Die Abschnitte 26 und 28 sind gekrümmt ausgebildet und weisen eine konvexe Krümmung auf, wobei sich mit zunehmendem Abstand zu dem ersten Anschluss 20 der Querschnitt des Strömungskanals 24 vergrößert. Dementsprechend sind auch die Öffnungen 30, 32 und 34 so ausgebildet, dass sich deren Durchmesser in Abhängigkeit des sich vergrößernden Querschnitts des Strömungskanals 24 vergrößert. Die konvexe Krümmung der Abschnitte 26 und 28 bewirkt, dass von dem Luftzuführkanal 22 zugeführte Luft auf Grund des sogenannten Coanda-Effekts entlang der Oberfläche der Abschnitte 26 und 28 strömt und somit in einem bestimmten Maß abgelenkt wird. Um die Ablenkung der ausströmenden Luft in gewünschter Weise zu beeinflussen, wird den zweiten Anschlüssen 40 und 42 Luft zu- oder abgeführt, so dass beispielsweise Luft aus dem unteren Abschnitt 26 aus den Öffnungen 30, 32 und 34 strömt und damit eine Ablenkung des austretenden Luftstroms nach oben in Richtung des gegenüberliegenden Abschnitts 26 bewirkt.
Die über die zweiten Anschlüsse 40 und 42 zugeführte bzw. abgeführte Luft wird über eine weitere Einrichtung eingestellt. Der Luftstrom, welcher über den Luftzuführkanal 22 dem Luftausströmer 10 zugeführt wird, beeinflusst nicht die den Kammern 36 und 38 zugeführte Luft bzw. abgeführte Luft über die Anschlüsse 40 und 42. Es gibt daher einen Luftstrom über den Luftzuführkanal 22, wie bereits von Lamellenströmen aus dem Stand der Technik bekannt, und zusätzlich einen sogenannten Steuerungsluftstrom, welcher beispielsweise von einem Kompressor über ein Ventil oder Schaltmittel gezielt den Anschlüssen 40 und 42 zugeführt wird.
Zusätzlich kann über den Kompressor oder eine weitere Einrichtung auch Luft über die Kammern 36 und 38 abgeführt werden. Über die Öffnungen 30, 32 und 34 wird demnach Luft des ausströmenden Luftstroms durch Ausbildung von Unterdruckbereichen in den entsprechenden Kammern 36 und 38 und den Bereichen der Abschnitte 26 und 28 mit den Öffnungen 30, 32 und 34 entzogen.
Zur Steuerung des ausströmenden Luftstroms kann an dem Blendenanschluss 14 ein nicht dargestelltes Steuerungsteil vorgesehen sein, welches mechanisch die Zu- oder Abfuhr von Luft in die Kammern 36 und 38 oder aus den Kammern 36 und 38 bewirkt. Die Steuerung kann aber auch elektrisch erfolgen, so dass eine Betätigung des Steuermittels eine entsprechende Aktion durch eine Einrichtung zum Zu- und Abführen der Luft regelt. Eine derartige Einrichtung kann aber auch über ein Display eines Kraftfahrzeugs gesteuert werden, worüber sämtliche Einstellungen, beispielsweise auch die einer Klimaanlage, eingestellt werden können.
Der in 1 dargestellte Luftausströmer 10 bewirkt durch die gezielte Abfuhr von Luft über die zweiten Anschlüsse 40 und 42 aus den Kammern 36 und 38 eine Steuerung des ausströmenden Luftstromes. Zusätzlich kann der Luftzuführkanal 22 eine Drosselklappe oder andere Schließeinrichtungen aufweisen, die ebenso, wie vorstehend beschrieben, gesteuert werden und die Menge der ausströmenden Luft aus dem Luftausströmer 10 einstellen und auch vollständig unterbinden können. Zusätzlich kann über weitere Mittel und Einrichtungen auch die Menge der zu- oder abgeführten Luft aus den Kammern 36 und 38 gesteuert werden, so dass sich darüber auch der Grad der Ablenkung steuern lässt.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Luftausströmers 10 in Blickrichtung auf eine Luftaustrittsöffnung 18. In dieser Darstellung sind eine Blende 12, ein Blendenanschluss 14, abgerundete Bereiche 44 und 46 der Blende 12 sowie jeweils zwei sich gegenüberliegende Abschnitte 26 und 28 des Luftausströmers 10 dargestellt. Die Ausschnitte 26 und 28 weisen jeweils drei Reihen von Öffnungen 30, 32 und 34 auf. Der Durchmesser der Öffnungen 30, 32 und 34 nimmt mit zunehmendem Abstand von der Luftaustrittsöffnung 18 zu dem Luftzuführkanal 22 hin ab. Der Luftausströmer 10 von 2 stellt eine Draufsicht auf den Luftausströmer 10 von 1 dar. Daher sind die Abschnitte 26 und 28 gekrümmt ausgebildet und die Bereiche 44 und 46 der Blende 12 weisen eine entsprechende Krümmung auf, so dass der ausströmende Luftstrom nicht durch so gebildete Ablenkkanten umgelenkt oder verwirbelt wird und so dass eine Ablenkung durch die gekrümmten Abschnitte 26 und 28 durch Ausnutzung des Coanda-Effekts fortgeführt wird.
Um Verwirbelungen des Luftstroms zu vermeiden sind ferner die Übergänge zwischen den einzelnen Abschnitten 26 und 28 abgerundet ausgebildet.
2 zeigt ferner, wie die Ablenkung eines austretenden Luftstroms zur Ablenkung in Blickrichtung auf 2 nach unten und auf die linke Seite erfolgen kann. Hierzu wird über die in 2 nicht dargestellten Anschlüsse 40 und 42 Luft in die Kammern 36 und 38 zur Erzeugung von Überdruck und Unterdruckbereichen eingebracht bzw. abgeführt. Dies wird schematisch durch die Pfeile 60 angedeutet, welche ausströmende Luft aus den Öffnungen 30, 32 und 34 darstellen. Selbstverständlich strömt die Luft nicht nur aus den bezeichneten Öffnungen 30, 32 und 34, sondern aus allen einer Kammer zugeordneten Öffnungen 30, 32 und 34. Entsprechend wird die Luft, wie durch die Pfeile 62 angedeutet, auch durch alle Öffnungen 30, 32 und 34 der Kammern 36 und 38 abgeführt.
Aus der Darstellung von 2 ist ersichtlich, dass neben der Ausnutzung des Coanda-Effekts zur Ablenkung des austretenden Luftstroms aus der Luftaustrittsöffnung 18 das Einbringen von Luft und das Abführen von Luft den Luftstrom in der gewünschten Weise beeinflussen. Der Grad der Ablenkung kann ferner durch den Betrag der ausströmenden und abgeführten Luft eingestellt werden. Anders als in 2 dargestellt, können aber auch beispielsweise die beiden gegenüberliegenden Bereiche 26 und der rechte Abschnitt 28 zum Ausbilden von Überdruckbereichen durch Einbringen von Luft über die Öffnungen 30, 32 und 34 dienen, wobei sich durch zusätzliches Ausbilden eines Unterdruckbereichs auf der linken Seite in dem linken Abschnitt 28 eine Ablenkung eines austretenden Luftstrom nach links ergibt. Die vier gezeigten Abschnitte 26 und 28 können unabhängig voneinander gesteuert werden, so dass sowohl das Zu- oder Abführen von Luft sowie die Stärke des Zu- oder Abführens von Luft für jede Kammer 36 und 38 durch die zweiten Anschlüsse 40 und 42 unabhängig voneinander einstellbar ist.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Luftausströmers 10 in einer Seitenansicht. Der in 3 dargestellte Luftausströmer 10 ist eine Seitenansicht des in 1 und 2 gezeigten Luftausströmers 10. In 3 ist schematisch ein Luftzuführkanal 22 dargestellt, der mit dem ersten Anschluss 20 des Luftausströmers 10 verbunden ist. Es sind ferner die beiden zweiten Anschlüsse 40 zu einer oberen Kammer 36 und einer unteren Kammer 36 sowie ein zweiter Anschluss 42 zu einer Kammer 38 dargestellt. Die zweiten Anschlüsse 40 und 42 sind beispielsweise mit einem Schlauch verbunden, der zu einem Ventil einer weiteren Einrichtung führt, die das Zu- und Abführen von Luft zu den jeweiligen zweiten Anschlüssen 40 und 42 zur Erzeugung von Über- und Unterdruck in den Kammern 36 und 38 und den Bereichen der Abschnitte 26 und 28 mit den Öffnungen 30, 32 und 34 steuert.
In 3 sind die Kammern 36 schematisch angedeutet. Die Kammern 36 weisen daher keinen geraden Abschnitt auf, wie es in 3 den Anschein macht, sondern weisen innenliegend (in dem Gehäuse 16) konvex gekrümmte Abschnitte 26 und 28 auf.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Luftausströmers 10 mit Blick auf einen Anschluss 20 für einen Luftzuführkanal 22. Die Rückansicht eines Luftausströmers 10 von 4 zeigt den bereits mit Bezug auf die 1 bis 3 gezeigten Luftausströmer 10 mit Blick auf den ersten Anschluss 20 und die zweiten Anschlüsse 40 und 42.
5 zeigt eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung eines Luftausströmers 10 in einer Seitenansicht. Der in 5 dargestellte Luftausströmer 10 zeigt eine Schnittansicht, wobei der Luftausströmer 10 eine Darstellung des in den 1 bis 4 gezeigten Luftausströmers 10 zeigt.
In 5 ist die konvexe Krümmung der Abschnitte 26 gezeigt. Die Abschnitte 28 weisen eine entsprechende Krümmung auf, jedoch ist deren Krümmung in 5 nicht ersichtlich. Die Bereiche 44 der Blende 12, die die Luftaustrittsöffnung 18 abschließen, sind abgerundet. Anders als in 5 dargestellt, kann jedoch eine exakte Fortführung der konvexen Krümmung der Abschnitte 26 und entsprechend eine Fortführung der konvexen Krümmung der Abschnitte 44 und 46 durch die Bereiche 46 bereitgestellt sein.
In 5 sind die Öffnungen 30, 32 und 34 eines Abschnitts 28 dargestellt. Die drei gezeigten Reihen mit den Öffnungen 30, 32 und 34 verlaufen in Blickrichtung auf 5 nicht entlang einer vertikalen Linie, sondern sind im Wesentlichen parallel zu einer abschließenden Kante durch die Blende 12 ausgebildet. 5 zeigt hierbei deutlich, dass die Durchmesser der Öffnungen 30, 32 und 34 ausgehend von dem ersten Anschluss 20 zu der Luftaustrittsöffnung 18 hin zunehmen.
Dem Luftausströmer 10 wird über einen nicht dargestellten Luftzuführkanal 22 Luft zugeführt (dargestellt durch Pfeil 48) und über die zweiten Anschlüsse 40 wird gesondert Luft zu- und abgeführt (dargestellt durch die Pfeile 50), um den austretenden Luftstrom in der gewünschten Weise abzulenken.
Die Ausgestaltung eines Luftausströmers 10, wie in den Figuren gezeigt, weist den Vorteil auf, dass keine Komponenten zum Ablenken des Luftstroms in den Strömungskanal 24 ragen, so dass es auch zu einer Reduzierung von störenden Geräuschen, welche bei konventionellen Luftausströmern auf Grund der in den Strömungskanal ragenden Komponenten auftritt, und zu keinen Verwirbelungen der ausströmenden Luft kommt.
Durch 5 ist ferner ersichtlich, dass die zu- oder abgeführte Luft aus den Kammern 36 und in entsprechender Weise aus den Kammern 38 über die Öffnungen 30, 32 und 34 erfolgt.
6 zeigt eine weitere schematische, teilweise geschnittene Darstellung eines Luftausströmers 10 in einer Seitenansicht. Diese Seitenansicht zeigt in einer Ausführung, wie ein Luftstrom nach unten abgelenkt werden kann. Der Luftausströmer 10 von 6 ist eine Schnittansicht der bereits mit Bezug auf die 1 bis 5 beschriebenen und gezeigten Luftausströmer 10. Um den Luftstrom (dargestellt durch Pfeil 48) aus der Luftaustrittsöffnung 18 nach unten abzulenken (dargestellt durch Pfeil 52) wird in die obere Kammer 36 über den zweiten Anschluss 40 Luft zugeführt (dargestellt durch Pfeil 54).
Dazu wird der unteren Kammer 36 über den zweiten Anschluss 40 Luft abgeführt (dargestellt durch Pfeil 56). Hierbei kommt es zu einem Überdruckbereich in der oberen Kammer 36 sowie dem Abschnitt 26 mit den Öffnungen 30, 32 und 34 und zu einem Unterdruckbereich in der unteren Kammer 36 sowie dem Abschnitt 26 mit den Öffnungen 30, 32 und 34. Über die Pfeile 60 und 62 ist angedeutet, wie die Beeinflussung des ausströmenden Luftstroms durch Zuführen oder Abführen von Luft in die Kammern 36 (und entsprechend 38) erfolgen kann.
Der in der Figurenbeschreibung gezeigte und beschriebene Luftausströmer 10 eignet sich dazu, geräuschlos und ohne eine Vielzahl von Einstellmitteln, welche in einem Strömungskanal angeordnet sind, einen Luftstrom auf Grund des Coanda-Effekts durch die gekrümmte Ausführung der Abschnitte 26 und 28 und der Erzeugung von Überdruck- und Unterdruckbereichen in den Kammern 36 und 38 sowie den Abschnitten 26 und 28 mit den Öffnungen 30, 32 und 34 beliebig abzulenken.
Bezugszeichenliste

10: Luftausströmer
12: Blende
14: Blendenanschluss
16: Gehäuse
18: Luftaustrittsöffnung
20: erster Anschluss
22: Luftzuführkanal
24: Strömungskanal
26: Abschnitt
28: Abschnitt
30: Öffnung
32: Öffnung
34: Öffnung
36: Kammer
38: Kammer
40: zweiter Anschluss
42: zweiter Anschluss
44: Bereich
46: Bereich
48: Pfeil
50: Pfeil
52: Pfeil
54: Pfeil
56: Pfeil
60: Pfeil
62: Pfeil

Claims

Luftausströmer (10), aufweisend ein Gehäuse (16) mit einer Luftaustrittsöffnung (18), einen ersten Anschluss (20) an einem Luftzuführkanal (22) und einen durchgehenden Strömungskanal (24), wobei der Strömungskanal (24) mindestens an zwei gegenüberliegenden Abschnitten (26; 28) derart gekrümmt ausgebildet ist, dass sich der Querschnitt des Strömungskanals (24) zu der Luftaustrittsöffnung (18) hin vergrößert, und die mindestens zwei Abschnitte (26; 28) Öffnungen (30, 32, 34) aufweisen, welche jeweils in eine hinter den Abschnitten (26; 28) liegende Kammer (36; 38) münden, und wobei die Kammern (36; 38) jeweils einen von dem ersten Anschluss (20) getrennten zweiten Anschluss (40; 42) zum Zuführen oder Abführen von Luft zur Erzeugung von Überdruck und/oder Unterdruck aufweisen.
Luftausströmer (10) nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (16) vier gekrümmte Abschnitte (26, 28) mit Öffnungen (30, 32, 34) aufweist, wobei sich jeweils zwei Abschnitte (26; 28) gegenüberliegen und die vier Abschnitte (26, 28) einen im Querschnitt rechteckigen Strömungskanal (24) bilden und jeder Abschnitt (26, 28) eine separate Kammer (36, 38) mit einem zweiten Anschluss (40, 42) zum Zuführen oder Abführen von Luft aufweist.
Luftausströmer (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Öffnungen (30, 32, 34) zu der Luftaustrittsöffnung (18) hin einen zunehmend größeren Durchmesser aufweisen.
Luftausströmer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Abschnitte (26, 28) mehrere Reihen von Öffnungen (30, 32, 34) aufweisen.
Luftausströmer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Abschnitte (26, 28) eine konvexe Krümmung aufweisen.
Luftausströmer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Öffnungen (30, 32, 34) einen runden Querschnitt aufweisen.
Luftausströmer (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 6, wobei der Strömungskanal (24) eine gerade Anzahl von Abschnitten mit Öffnungen (30, 32, 34) aufweist, welche einen im Querschnitt runden Strömungskanal bilden, wobei jeder Abschnitt eine separate Kammer mit einem zweiten Anschluss zum Zuführen oder Abführen von Luft aufweist.
Luftausströmer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend eine die Luftaustrittsöffnung (18) umgebende Blende (12), welche in den an der Luftaustrittsöffnung (18) anliegenden Bereichen (44, 46) eine den Abschnitten (26, 28) entsprechende Krümmung aufweist.
Luftausströmer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Strömungskanal (24) und der Luftzuführkanal (22) im Bereich des ersten Anschlusses (20) einen gleichen Querschnitt aufweisen.
Luftausströmer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Luftzuführkanal (22) vor dem ersten Anschluss (20) mindestens eine Strecke aufweist, die einen geradlinigen Luftstrom in den Strömungskanal (24) bereitstellt.
Luftausströmer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die separate Zuführung von Luft in die Kammern (36, 38) der Abschnitte (26, 28) über die zweiten Anschlüsse (40, 42) über eine Steuerung einstellbar und veränderbar ist.
Luftausströmer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Abschnitte (26, 28) des Strömungskanals (24) mit den Öffnungen (30, 32, 34) aus einem flexiblen Material bestehen.
Luftausströmer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Luftausströmer (10) aus Kunststoff besteht.
Luftausströmer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die zweiten Anschlüsse (40, 42) der Kammern (36, 38) rückseitig, der Luftaustrittsöffnung (18) abgewandt, mit einer Einrichtung zum Zuführen und/oder Abführen von Luft zum Erzeugen eines Überdrucks und/oder eines Unterdrucks in den Kammern (36, 38) verbunden sind.
Luftausströmer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei an einer die Luftaustrittsöffnung (18) umgebenden Blende (12) ein Einstellmittel angeordnet ist, nach Maßgabe dessen die Richtung, die Ablenkung und/oder die Menge der ausströmenden Luft steuerbar ist.
Luftausströmer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei in dem Luftzuführkanal (22) eine Schließeinrichtung vorgesehen ist, welche dazu ausgebildet ist, die Luftzufuhr in den Strömungskanal (24) freizugeben, zu unterbinden und die Menge der zugeführten Luft zu regulieren.
Luftausströmer (10) nach Anspruch 16, wobei die Schließeinrichtung über ein Stellmittel steuerbar ist, welches an einer die Luftaustrittsöffnung (18) umgebenden Blende (12) angeordnet ist.
Luftausströmer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Luftzufuhr und die Luftabfuhr in die Kammern (36, 38) regulierbar ist.
Luftausströmer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Kammern (36, 38) in mindestens zwei Teilkammern unterteilt sind und entweder jeweils einen separaten zweiten Anschluss aufweisen oder mindestens ein Trennmittel aufweisen, mittels welchem das Volumen der so gebildeten Teilkammern veränderbar ist.