DE102013221185A1

DE102013221185A1 - Zonenluftströmungssystem für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102013221185A1
Application number: DE102013221185.6A
Authority: DE
Inventors: Gabriel Munro; Lakhi Nandlal Goenka
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2014-04-24
Anticipated expiration: 2033-10-19
Also published as: JP2014084107A; US20140113536A1; DE102013221185B4; JP5913252B2

Abstract

Ein Fluidströmungssystem der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Versorgungsquelle zum Klimatisieren einer Fluidströmung und eine Mehrzahl von Kanälen zum Leiten des klimatisierten Fluids in einen Fahrgastraum eines Fahrzeugs. Einer der Kanäle ist eine Ablassvorrichtung, die eine äußere Umfangswand und eine Strömungsverteilungsvorrichtung aufweist. Die äußere Umfangswand und die Strömungsverteilungsvorrichtung sind konfiguriert, um eine Verteilung des Fluids in den Fahrgastraum zu verbessern. Die Strömungsverteilungsvorrichtung beinhaltet eine Mehrzahl an Platten mit verschiedenen Dicken und Strömungspfaden mit verschiedenen Größen und Abständen darin, um das Fluid zu leiten und es im Wesentlichen gleichmäßig darin zu verteilen, wodurch eine Leistung und eine Effizienz des Fluidströmungssystems maximiert werden.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fluidströmungssystem und insbesondere ein Zonenluftströmungssystem zur Heizung, Belüftung und Fluidklimatisierung eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Derzeit gibt es zahlreiche Luftströmungssysteme zur Heizung, Belüftung und Fluidklimatisierung eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs, die dafür ausgelegt sind, Luftströmungen mit verschiedenen Temperaturen an unterschiedliche Zonen des Fahrgastraums bereitzustellen. Die meisten Luftströmungssysteme sind zwischen einem Armaturenbrett und einem Motorraum des Fahrzeugs angeordnet. Die Systeme sind typischerweise mit einem Gebläse ausgestattet, das Umgebungsluft von außerhalb oder Luft aus dem Innern des Fahrzeugs ansaugt, die in einem Radiator erwärmt werden soll, indem ein Fluid aus dem Motor abgekühlt wird, oder die in einem Wärmetauscher abgekühlt werden soll. Die klimatisierte Luft wird dann durch ein Netzwerk an Kanälen geleitet, die eine Mehrzahl an Durchgängen zum Bereitstellen der klimatisierten Luft an verschiedene Positionen im Fahrgastraum gemäß den Bedürfnissen der Fahrzeuginsassen aufweisen. Typischerweise münden die Kanäle direkt in die Lüftungsöffnungen des Armaturenbretts, um den Komfort der im vorderen Bereich des Fahrzeugs sitzenden Fahrzeuginsassen zu gewährleisten und eine Windschutzscheibe davon zu enteisen. Die Kanäle verlaufen außerdem zu einem hinteren Bereich des Fahrzeugs, allgemein versteckt in der Innenstruktur, wie zum Beispiel einer Mittelkonsole oder den Türverkleidungsformteilen.
Andere im Stand der Technik bekannte Luftströmungssysteme beinhalten ein Netzwerk an Kanälen, die in einem Dachhimmel des Fahrzeugs angeordnet sind. Typischerweise münden die Kanäle direkt in die Lüftungsöffnungen des Dachhimmels, um den Komfort der in einem mittigen und/oder hinteren Bereich des Fahrzeugs sitzenden Fahrzeuginsassen zu gewährleisten. Die Lüftungsöffnungen beinhalten positionierbare Gitter, um eine Richtung der Strömung der klimatisierten Luft anzupassen. Ein Nachteil derartiger Luftströmungssysteme ist, dass eine Strömungsgeschwindigkeit, ein Volumen und eine Verteilung der klimatisierten Luft ungleichmäßig sind.
Demnach wäre es wünschenswert, ein Fluidströmungssystem herzustellen, das eine Mehrzahl an Kanälen beinhaltet, in denen jeweils ein Durchgang ausgebildet ist, um klimatisiertes Fluid zu verschiedenen Positionen im Fahrgastraum zu leiten, was zu einer gleichmäßigen Strömungsverteilung des klimatisierten, vom Fluidströmungssystem in den Fahrgastraum ausgegebenen Fluids führt. Aufgrund des begrenzten Platzangebots im Dachhimmel des Fahrzeugs müssen die Kanäle bestimmte Größen- und Konfektionierungseinschränkungen erfüllen, wodurch die einheitliche Strömungsverteilung des vom Fluidströmungssystem in den Fahrgastraum ausgegebenen klimatisierten Fluids schwierig und kostspielig zu erreichen ist. Demnach ist es ferner wünschenswert, ein Fluidströmungssystem zu entwickeln, das eine Ablassvorrichtung beinhaltet, die das aus dem Fluidströmungsystem ausgegebene klimatisierte Fluid im Wesentlichen gleichmäßig im Fahrgastraum verteilt, wobei eine Leistung und eine Effizienz des Fluidströmungsystems maximiert sind, während seine Gesamtgröße und Kosten minimiert sind.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß und in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wurde überraschend ein Fluidströmungssystem entdeckt, das eine Ablassvorrichtung beinhaltet, die gleichmäßig eine vom Fluidströmungssystem in den Fahrgastraum ausgegebenen Fluidströmung verteilt, wobei eine Leistung und eine Effizienz des Fluidströmungssystems maximiert sind, während seine Gesamtgröße und Kosten minimiert sind.
In einer Ausführungsform umfasst eine Ablassvorrichtung für ein Fluidströmungssystem Folgendes: eine Strömungsverteilungsanordnung, die eine Mehrzahl an Platten in gestapeltem Verhältnis beinhaltet, wobei in jeder der Platten eine Mehrzahl an Strömungspfaden ausgebildet ist.
In einer anderen Ausführungsform umfasst eine Ablassvorrichtung für ein Fluidströmungssystem Folgendes: eine Außenwand; und eine Strömungsverteilungsanordnung, die mit der Außenwand gekoppelt ist, um eine Kammer zum Aufnehmen einer Fuidströmung darin zu bilden, wobei die Fluidströmungsanordnung eine Mehrzahl an Platten beinhaltet, wobei in jeder der Platten eine Mehrzahl an Strömungspfaden ausgebildet ist, wobei wenigstens eine der Platten konfiguriert ist, um wenigstens eins zu tun von: die Fluidströmung im Wesentlichen auf die Strömungspfade der wenigstens einen der Platten zu verteilen, die Fluidströmung in einer Richtung im Wesentlichen lotrecht zu einer allgemeinen Richtung der Fluidströmung in die Ablassvorrichtung zu leiten und eine Geschwindigkeit der Fluidströmung aus der Ablassvorrichtung zu erhöhen.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Fluidströmungssystem Folgendes: eine Versorgungsquelle zum Bereitstellen einer Fluidströmung; wenigstens einen Kanal, der mit der Versorgungsquelle in Fluidverbindung steht; und eine Ablassvorrichtung, die mit dem wenigstens einen Kanal in Fluidverbindung steht, wobei die Ablassvorrichtung eine Strömungsverteilungsanordnung beinhaltet, die eine im Wesentlichen ebene erste Platte, eine im Wesentlichen ebene zweite Platte und eine im Wesentlichen ebene dritte Platte beinhaltet, wobei in jeder der ersten Platte, der zweiten Platte und der dritten Platte eine Mehrzahl an Strömungspfaden ausgebildet ist, wobei die erste Platte konfiguriert ist, um eine Fluidströmung im Wesentlichen gleichmäßig auf die Strömungspfade der ersten Platte zu verteilen, die zweite Platte konfiguriert ist, um die Fluidströmung in eine Richtung im Wesentlichen lotrecht zu einer allgemeinen Richtung der Fluidströmung in die Ablassvorrichtung zu leiten, und die dritte Platte konfiguriert ist, um eine Geschwindigkeit der Fluidströmung aus der Ablassvorrichtung zu erhöhen.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen sowie andere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind für Fachleute aus der nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung leicht zu erkennen, wenn diese unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen betrachtet wird. Es zeigen:
1 eine schematische, perspektivische Rückansicht eines Fluidströmungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei das Fluidströmungssystem konfiguriert ist, um klimatisiertes Fluid in einen Fahrgastraum eines Fahrzeugs bereitzustellen;
2 eine perspektivische Explosionsansicht einer Ablassvorrichtung des Fluidströmungssystems aus 1; und
3 eine schematische, perspektivische Querschnittteilansicht der Ablassvorrichtung aus 1–2.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die nachfolgende ausführliche Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschreiben und zeigen verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Die Beschreibung und Zeichnungen dienen dazu, es Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung zu nutzen, und sind nicht dafür vorgesehen, den Umfang der Erfindung in jeglicher Art und Weise einzugrenzen.
1 zeigt ein Fluidströmungssystem 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das dargestellte Fluidströmungssystem 10 zeigt ein Zonenluftströmungssystem zum Bereitstellen von klimatisiertem Fluid an verschiedene Positionen eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs 12. Das dargestellte Fluidströmungssystem 10 beinhaltet eine Mehrzahl an Einlasskanälen 14, die entlang einem Boden zu einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs 12 verlaufen, eine Mehrzahl an Versorgungsquellen 16, die mit den jeweiligen Einlasskanälen 14 in Fluidverbindung stehen, eine Mehrzahl an in Abständen angeordneten Säulenkanälen 18, die mit den jeweiligen Versorgungsquellen 16 in Fluidverbindung stehen und entlang einer hinteren Säule 20 zu einem Dachhimmel 22 des Fahrzeugs 12 verlaufen, und eine Mehrzahl an Ablassvorrichtungen 24, die mit den jeweiligen Säulenkanälen 18 in Fluidverbindung stehen und entlang des Dachhimmels 22 zum vorderen Teile des Fahrzeugs 21 verlaufen. Es versteht sich, dass das Fluidströmungssystem 10 mehr oder weniger Einlasskanäle 14, Versorgungsquellen 16, Säulenkanäle 18 und Ablassvorrichtungen 24 beinhalten kann als dargestellt.
Jeder der Einlasskanäle 14 weist eine Einlassöffnung (nicht dargestellt) auf, um eine Strömung an Fluid (d. h. Umgebungsfluid von außerhalb des Fahrzeugs 12 oder rezirkuliertes Fluid vom Innern des Fahrgastraums des Fahrzeugs 12) in sich aufzunehmen. Die Einlasskanäle 14 können je nach Wunsch jede beliebige geeignete Länge aufweisen und in jede beliebige Richtung verlaufen und mit einem Einlassgitter (nicht dargestellt) ausgestattet sein, um unerwünschte Teilchen und Schmutz daran zu hindern, in das Fluidströmungssystem 10 einzudringen. Es versteht sich, dass die Säulenkanäle 18 und die Ablassvorrichtungen 24 je nach Wunsch jede beliebige geeignete Länge aufweisen und in jeder beliebigen Richtung verlaufen können, um mit der umgebenden Struktur des Fahrzeugs 12 zusammen zu wirken, wie zum Beispiel einem Panoramadach, einem Schiebedach und dergleichen.
Wie dargestellt, beinhaltet jede der Versorgungsquellen 16 ein Gehäuse 30, in dem ein Fluidströmungselement 32 angeordnet ist, und eine Klimatisierungsvorrichtung 34, die im Gehäuse 30 angeordnet oder mit diesem verbunden ist. Das Fluidströmungselement 32 kann jedes geeignete Fluidströmungselement 32 sein, das das Fluid veranlasst, durch das Fluidströmungssystem 10 zu strömen, wie zum Beispiel ein Gebläserad oder ein Ventilator. Das dargestellte Fluidströmungselement 32 ist stromaufwärts von der Klimatisierungsvorrichtung 34 angeordnet. Es versteht sich jedoch, dass das Fluidströmungselement 32, falls gewünscht, auch stromabwärts von der Klimatisierungsvorrichtung 34 angeordnet sein kann. Die Klimatisierungsvorrichtung 34 dient dazu, das Fluid auf eine gewünschte Temperatur zu klimatisieren (d. h. zu erwärmen oder zu kühlen), bevor das Fluid durch den Säulenkanal 18 und die Ablassvorrichtung 24 in das Gebläse des Fahrgastraums des Fahrzeugs 12 strömt. Die Klimatisierungsvorrichtung 34 kann eine thermoelektrische Vorrichtung sein, die eine warme Seite und eine kalte Seite beinhaltet, die mit dem in den Fahrgastraum strömenden Fluid in Verbindung stehen. Verschiedene andere Klimatisierungsvorrichtungen 34 können für die Verwendung im Fluidströmungssystem 10 verwendet werden, wie zum Beispiel ein Verdampfer, ein PCT-Heizer und ein Heizkörper. Es versteht sich, dass, je nach Wunsch, zusätzlich zu den dargestellten weitere Klimatisierungsvorrichtungen 34 verwendet werden können.
2–3 zeigen eine der Ablassvorrichtungen 24 gemäß der vorliegenden Erfindung. In einem nicht einschränkenden Beispiel weist die Ablassvorrichtung 24 eine Länge L in einem Bereich von ungefähr 400 mm bis ungefähr 500 mm und eine Breite W in einem Bereich von ungefähr 200 mm bis ungefähr 300 mm auf, und genauer beträgt die Länge L ungefähr 487 mm und die Breite W ungefähr 225 mm. Jede der Ablassvorrichtungen 24 beinhaltet einen Einlass 36. Der Einlass 36 nimmt die Strömung an Fluid von der Versorgungsquelle 16 durch den Säulenkanal 18 auf. Ein Diffusor 38 kann im Einlass 36 angeordnet sein, um die Strömung an Fluid zu verteilen und einen Strömungswiderstand im Einlass 36 zu erhöhen. In einem nicht einschränkenden Beispiel beinhaltet der Diffusor 38 eine Mehrzahl an Strömungspfaden 40, die in ihm ausgebildet sind. Es versteht sich, dass der Diffusor 38 je nach Wunsch jede beliebige Form und Größe aufweisen kann. Wie in 3 dargestellt, sind die Strömungspfade 40 in gleichmäßigen Abständen angeordnet und weisen im Wesentlichen den gleichen hydraulischen Durchmesser auf, um die Strömung an Fluid im Wesentlichen gleichmäßig über die Breite der Ablassvorrichtung 24 zu verteilen. Wenngleich die Strömungspfade 40 einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, versteht es sich, dass die Strömungspfade 40 je nach Wunsch jede beliebige Querschnittform aufweisen können, wie zum Beispiel rechteckig, quadratisch, sechseckig, fünfeckig und dergleichen. Es versteht sich außerdem, dass die Strömungspfade 40 in jedem beliebigen geeigneten Muster im Diffusor 38 angeordnet sein und je nach Wunsch jede beliebige geeignete Größe aufweisen können.
Die Ablassvorrichtung 24 beinhaltet außerdem eine äußere Umfangswand 42, die zusammen mit einer Strömungsverteilungsanordnung 44 eine Kammer 46 zum Aufnehmen der Strömung an Fluid darin bildet. In bestimmten Ausführungsformen wird die äußere Umfangswand 42 der Ablassvorrichtung 24 durch einen oberen Wandabschnitt 48, einen vorderen Wandabschnitt 50, einen hinteren Wandabschnitt 52, einen ersten Seitenwandabschnitt 54 und einen zweiten Seitenwandabschnitt (nicht dargestellt) gegenüber vom ersten Seitenwandabschnitt gebildet. Der obere Wandabschnitt 48 der Ablassvorrichtung 24 weist eine Innenoberfläche 58 auf. Eine isolierende Schicht (nicht dargestellt) kann auf der Innenoberfläche 58 gebildet sein, um die Strömung an Fluid von Außentemperaturen zu isolieren. Eine Dicke der isolierenden Schicht liegt in einem Bereich von ungefähr 6 mm bis ungefähr 8 mm. In bestimmten Ausführungsformen ist der obere Wandabschnitt 48 der Ablassvorrichtung 24 im Verhältnis zu der Strömungsverteilungsanordnung 44 vom Einlass 36 der Ablassvorrichtung 24 zum vorderen Wandabschnitt 50 davon gewinkelt. Ein Radius R ist im hinteren Wandabschnitt 52 ausgebildet, um die Strömung an Fluid zu veranlassen, sich zu verwirbeln, wenn sie in die Kammer 46 eintritt und in einen daran angrenzenden Bereich der Strömungsverteilungsanordnung 44 geleitet zu werden. In einem nicht einschränkenden Beispiel beträgt der Radius R des hinteren Wandabschnitts 52 ungefähr 0,5 mm.
Wie dargestellt, beinhaltet die Strömungsverteilungsanordnung 44 eine im Wesentlichen ebene erste Platte 60, eine im Wesentlichen ebene zweite Platte 62 und eine im Wesentlichen dritte Platte 64. Jede der Platten 60, 62, 64 kann je nach Wunsch separat oder einteilig mit der Ablassvorrichtung 24 ausgebildet sein. Verschiedene Materialien können verwendet werden, um jede der Platten 60, 62, 64 zu bilden, wie zum Beispiel ein nichtmetallisches Material (d. h. Kunststoff), ein metallisches Material (d. h. Aluminium) oder eine Kombination davon. Die erste Platte 60 beinhaltet eine Reihe an in Abständen angeordneten Strömungspfaden 66, die durch eine Dicke der ersten Platte 60 ausgebildet sind. Die Dicke der dargestellten ersten Platte 60 liegt in einem Bereich von ungefähr 1 mm bis ungefähr 3 mm. In einem nicht einschränkenden Beispiel beträgt die Dicke der ersten Platte 60 ungefähr 2 mm. Es versteht sich, dass die erste Platte 60 je nach Wunsch beliebige geeignete Maße aufweisen kann.
Die Strömung des Fluids wird auf die Strömungspfade 66 verteilt, um Fluid im Fahrgastraum des Fahrzeugs 12 zu verteilen. Wenngleich die Strömungspfade 66 einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, versteht es sich, dass die Strömungspfade 66 je nach Wunsch jede beliebige Querschnittform aufweisen können, wie zum Beispiel rechteckig, quadratisch, sechseckig, fünfeckig und dergleichen. In bestimmten Ausführungsformen sind die Strömungspfade 66 in im Wesentlichen gleichmäßigen Abständen angeordnet und weisen im Wesentlichen den gleichen hydraulischen Durchmesser auf. In anderen Ausführungsformen wird ein Strömungswiderstand in der Ablassvorrichtung 24 schrittweise über die Strömungsverteilungsanordnung 44 vom Bereich angrenzend an den Einlass 36 zu einem Bereich gegenüber vom Einlass 36 erhöht, indem ein Zwischenraum zwischen den Strömungspfaden 66 erhöht wird, der hydraulische Durchmesser der Strömungspfade 66 verringert wird oder eine Kombination davon. Zum Beispiel beinhaltet die erste, in 2–3 dargestellte Platte 60 eine Mehrzahl an Abschnitten, wobei jeder der Abschnitte andere Abstände zwischen den Strömungspfaden 66 aufweist. Eine Querschnittströmungsfläche jeder dieser Abschnitte in einer allgemeinen Richtung der Fluidströmung in die Ablassvorrichtung 24 ist kleiner als eine Querschnittströmungsfläche des angrenzenden der Abschnitte. Demnach nimmt die Querschnittströmungsfläche der ersten Platte 60 schrittweise in der allgemeinen Richtung der Fluidströmung in die Ablassvorrichtung 24 ab.
In weiteren anderen Ausführungsformen variiert der Strömungswiderstand in der Ablassvorrichtung 24 über die Strömungsverteilungsanordnung 44 vom an den Einlass 36 angrenzenden Bereich zum Bereich gegenüber vom Einlass 36. Zum Beispiel ist die Querschnittströmungsfläche jeder der Abschnitte in der allgemeinen Richtung der Fluidströmung in die Ablassvorrichtung 24 vor einem Übergangspunkt größer als die Querschnittströmungsfläche eines angrenzenden der Abschnitte und die Querschnittströmungsfläche jedes der Abschnitte in der allgemeinen Richtung der Fluidströmung in die Ablassvorrichtung 24 nach dem Übergangspunkt ist kleiner als die Querschnittströmungsfläche eines angrenzenden der Abschnitte. Demnach nimmt die Querschnittströmungsfläche der ersten Platte 60 in der allgemeinen Richtung der Fluidströmung in die Ablassvorrichtung 24 vom an den Einlass 36 angrenzenden Bereich zum Übergangspunkt schrittweise zu und nimmt in der allgemeinen Richtung der Fluidströmung in die Ablassvorrichtung 24 vom Übergangspunkt zum Bereich gegenüber vom Einlass 36 ab. Es versteht sich jedoch, dass die Strömungspfade 66 in jedem beliebigen geeigneten Muster in der ersten Platte 60 ausgebildet sein und je nach Wunsch jeden beliebigen geeigneten hydraulischen Durchmesser aufweisen können, um eine im Wesentlichen gleichmäßige Verteilung der Fluidströmung aus der Ablassvorrichtung 24 zu erzeugen.
Die zweite Platte 62 beinhaltet eine Mehrzahl an durch eine Dicke der zweiten Platte 62 ausgebildeten Strömungspfaden 70. Die Dicke der dargestellten zweiten Platte 62 liegt in einem Bereich von ungefähr 6 mm bis ungefähr 10 mm und genauer 8 mm. Die dargestellten Strömungspfade 70 weisen einen sechseckigen Querschnitt auf. Es versteht sich jedoch, dass die Strömungspfade 70 je nach Wunsch jede beliebige Querschnittform aufweisen können, wie zum Beispiel kreisförmig, rechteckig, quadratisch, fünfeckig und dergleichen. Ein Verhältnis zwischen Länge und hydraulischem Durchmesser jeder der Strömungspfade 70 beträgt wenigstens vier (4), um die Strömung an Fluid in einer im Wesentlichen zu der allgemeinen Richtung der Fluidströmung lotrechten Richtung in die Ablassvorrichtung zu leiten, um das Fluid in den Fahrgastraum des Fahrzeugs 12 zu verteilen. Es versteht sich, dass die zweite Platte 62 und die darin ausgebildeten Strömungspfade 70 je nach Wunsch beliebige geeignete Maße aufweisen können. In bestimmten Ausführungsformen sind die Strömungspfade 70 in im Wesentlichen gleichmäßigen Abständen angeordnet und weisen im Wesentlichen den gleichen hydraulischen Durchmesser auf. In anderen Ausführungsformen kann/können ein Zwischenraum zwischen den Strömungspfaden 70 und/oder der hydraulische Durchmesser der Strömungspfade 70 über die zweite Platte 62 in der allgemeinen Richtung der Fluidströmung in die Ablassvorrichtung 24 variieren. Es versteht sich außerdem, dass die Strömungspfade 70 in jedem beliebigen geeigneten Muster in der zweiten Platte 62 ausgebildet sein und je nach Wunsch jeden beliebigen geeigneten hydraulischen Durchmesser aufweisen können.
Die dritte Platte 64 beinhaltet eine Mehrzahl an durch eine Dicke der dritten Platte 64 ausgebildeten Strömungspfaden 74. Die Dicke der dritten Platte 64 liegt in einem Bereich von ungefähr 1 mm bis ungefähr 3 mm und genauer 2 mm. Es versteht sich, dass die dritte Platte 64 und die darin ausgebildeten Strömungspfade 74 je nach Wunsch beliebige geeignete Maße aufweisen können. Die dargestellten Strömungspfade 74 weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf. Es versteht sich jedoch, dass die Strömungspfade 74 je nach Wunsch jede beliebige Querschnittform aufweisen können, wie zum Beispiel rechteckig, quadratisch, fünfeckig, sechseckig und dergleichen. Wie in 2–3 dargestellt, sind die Strömungspfade 74 in im Wesentlichen gleichmäßigen Abständen angeordnet und weisen im Wesentlichen den gleichen hydraulischen Durchmesser auf. In bestimmten Ausführungsformen sind die Strömungspfade 74 in gleichmäßigen Abständen von 40 mm von der Mitte angeordnet und weisen einen hydraulischen Durchmesser von 25 mm auf. Es versteht sich jedoch, dass die Abstände zwischen den Strömungspfaden 74 und/oder ein hydraulischer Durchmesser der Strömungspfade 74 über die dritte Platte 64 in der allgemeinen Richtung der Fluidströmung in die Ablassvorrichtung 24 variieren kann/können. Es versteht sich, dass die Strömungspfade 74 in jedem beliebigen geeigneten Muster in der dritten Platte 64 ausgebildet sein und je nach Wunsch jeden beliebigen geeigneten hydraulischen Durchmesser aufweisen können. Wenngleich der hydraulische Durchmesser jeder der Strömungspfade 74 der dritten Platte 64 größer ist als der hydraulische Durchmesser jeder der Strömungspfade 70 der zweiten Platte 62, ist eine Gesamtquerschnittströmungsfläche der dritten Platte 64 kleiner als eine Gesamtquerschnittströmungsfläche der zweiten Platte 62, um eine Geschwindigkeit der Strömung an Fluid in den Fahrgastraum des Fahrzeugs 12 zu erhöhen. Dadurch wird die durch umgebende Fluidströmungen veranlasste Verteilung der Fluidströmung aus der Ablassvorrichtung 24 minimiert, wodurch sichergestellt wird, dass die Strömung an Fluid aus der Ablassvorrichtung 24 für die Insassen des Fahrzeugs 12 spürbar ist.
Wie in 3 dargestellt, sind die erste Platte 60 und die zweite Platte 62 in gestapeltem Verhältnis in der dritten Platte 64 aufgenommen, um die Strömungsverteilungsanordnung 44 zu bilden. In bestimmten Ausführungsformen ist ein erster Endabschnitt der Strömungsverteilungsanordnung 44 durch eine zwischen der Strömungsverteilungsanordnung 44 und einem im hinteren Wandabschnitt 52 der Ablassvorrichtung 24 ausgebildeten aufnehmenden Element 76 gebildete Zwischenverbindung mit der Ablassvorrichtung 24 gekoppelt. Zwischenabschnitte und ein gegenüberliegender zweiter Endabschnitt der Strömungsverteilungsanordnung 44 sind durch eine Mehrzahl an Befestigungselementen 78 mit der Ablassvorrichtung 24 gekoppelt. Wie dargestellt, können die Befestigungselemente 78 in strukturellen Stützelementen 80 aufgenommen sein, die einteilig in der Ablassvorrichtung 24 ausgebildet sind. Verschiedene andere Mittel können verwendet werden, um die Strömungsverteilungsanordnung 44 mit der Ablassvorrichtung 24 zu koppeln, wie zum Beispiel Klebeverbindungen, mechanische Befestigungselemente (d. h. Schrauben, Halteclips) und dergleichen. Insbesondere ist die Strömungsverteilungsanordnung 44 durch beliebige geeignete Mittel mit der Ablassvorrichtung 24 gekoppelt, die Geräusche und Vibration des Fluidströmungssystems 10 minimieren.
Während des Betriebs veranlasst das Fluidströmungselement 32 wenigstens einer der Versorgungsquellen 16 eine Strömung an Fluid, durch die Einlassöffnung des jeweiligen Einlasskanals 14 in das Fluidströmungssystem 10 einzuströmen. Die Fluidströmung wird dann von der Klimatisierungsvorrichtung 34 entweder erwärmt oder abgekühlt. Sobald es klimatisiert wurde, strömt das Fluid von der Versorgungsquelle 16 durch den jeweiligen Säulenkanal 18 und in die entsprechende Ablassvorrichtung 24. Die Strömung des klimatisierten Fluids strömt in den Einlass 36 der Ablassvorrichtung 24 und durch die Strömungspfade 40 des Diffusors 38, um im Wesentlichen gleichmäßig über die Breite der Ablassvorrichtung 24 verteilt zu werden. Ein Teil der in die an den Einlass 36 angrenzende Ablassvorrichtung 24 eintretenden Strömung des klimatisierten Fluids wird durch den Radius R des hinteren Wandabschnitts 52 und den gewinkelten oberen Wandabschnitt 48 in die Strömungspfade 66 der ersten Platte 60 der angrenzenden Strömungsverteilungsanordnung 44 geleitet. Der Rest der Strömung an klimatisiertem Fluid strömt weiter durch die Ablassvorrichtung 24 und wird durch den gewinkelten oberen Wandabschnitt 48 in die Strömungspfade 66 der ersten Platte 60 der daran angrenzenden Strömungsverteilungsanordnung 44 geleitet. Dadurch nimmt die Strömung des klimatisierten Fluids über die Strömungspfade 66 an Masse ab. Durch den gewinkelten oberen Wandabschnitt 48 und die Konfigurierung der Strömungspfade 66 wird eine im Wesentlichen konstante Geschwindigkeit der Strömung an klimatisiertem Fluid beibehalten, während die Masse der Fluidströmung in der allgemeinen Richtung der Strömung an klimatisiertem Fluid in die Ablassvorrichtung 24 abnimmt. Dadurch ist die Verteilung der Strömung an klimatisiertem Fluid auf die Strömungspfade 66 im Wesentlichen gleichmäßig, wodurch eine Leistung und eine Effizienz des Fluidströmungssystems 10 maximiert werden. Die Strömung an klimatisiertem Fluid tritt dann in die Strömungspfade 70 der zweiten Platte 62 ein. Die Strömungspfade 70 der zweiten Platte 62 leiten die Strömung an klimatisiertem Fluid in die dritte Platte 64 der Strömungsverteilungsanordnung 44. Wenn die Strömung an klimatisiertem Fluid in die Strömungspfade 74 der dritten Platte 64 eintritt und durch sie hindurch strömt, wird eine Geschwindigkeit der Fluidströmung erhöht, um sicherzustellen, dass die Strömung an klimatisiertem Fluid für die Insassen des Fahrzeugs spürbar ist.
Aus der vorangehenden Beschreibung können Fachleute leicht die wesentlichen Merkmale dieser Erfindung erkennen und verschiedene Veränderungen und Modifikationen vornehmen, um sie an verschiedene Anwendungen und Bedingungen anzupassen, ohne dabei vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Ablassvorrichtung für ein Fluidströmungssystem das Folgendes umfasst: eine Strömungsverteilungsanordnung, die eine Mehrzahl an Platten in gestapelter Anordnung beinhaltet, wobei in jeder der Platten eine Mehrzahl an Strömungspfaden ausgebildet ist.
Ablassvorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine der Platten konfiguriert ist, um eine Fluidströmung im Wesentlichen gleichmäßig auf die Strömungspfade der wenigstens einen Platte zu verteilen.
Ablassvorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine der Platten konfiguriert ist, um eine Fluidströmung in eine Richtung im Wesentlichen lotrecht zu einer allgemeinen Richtung der Fluidströmung in die Ablassvorrichtung zu leiten.
Ablassvorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine der Platten konfiguriert ist, um eine Geschwindigkeit einer Fluidströmung aus der Ablassvorrichtung zu erhöhen.
Ablassvorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenigstens eins von einem Abstand zwischen den Strömungspfaden und einem hydraulischen Durchmesser jedes der Strömungspfade wenigstens einer der Platten über die wenigstens eine der Platten in einer allgemeinen Richtung einer Fluidströmung in die Ablassvorrichtung variiert.
Ablassvorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenigstens einer der Strömungspfade wenigstens einer der Platten ein Verhältnis zwischen Länge und hydraulischem Durchmesser von wenigstens vier aufweist.
Ablassvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Gesamtquerschnittströmungsfläche einer der Platten kleiner ist als eine Gesamtquerschnittströmungsfläche einer angrenzenden der Platten, um eine Geschwindigkeit einer Fluidströmung aus der Ablassvorrichtung zu erhöhen.
Ablassvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen Diffusor umfasst, der in einem Einlass der Ablassvorrichtung angeordnet ist, wobei der Diffusor konfiguriert ist, um eine in die Ablassvorrichtung einströmende Strömung im Wesentlichen gleichmäßig zu verteilen.
Ablassvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Dicke von wenigstens einer der Platten in einem Bereich von ungefähr 1 mm bis ungefähr 3 mm liegt.
Ablassvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Dicke von wenigstens einer der Platten in einem Bereich von ungefähr 6 mm bis ungefähr 10 mm liegt.
Ablassvorrichtung für ein Fluidströmungssystem, das Folgendes umfasst: eine Außenwand; und eine Strömungsverteilungsanordnung, die mit der Außenwand gekoppelt ist, um eine Kammer zum Aufnehmen einer Fuidströmung darin zu bilden, wobei die Strömungsverteilungsanordnung eine Mehrzahl an Platten beinhaltet, wobei in jeder der Platten eine Mehrzahl an Strömungspfaden ausgebildet ist, wobei wenigstens eine der Platten konfiguriert ist, um wenigstens eins zu tun von: die Fluidströmung im Wesentlichen gleichmäßig auf die Strömungspfade der wenigstens einen der Platten zu verteilen, die Fluidströmung in einer Richtung im Wesentlichen lotrecht zu einer allgemeinen Richtung der Fluidströmung in die Ablassvorrichtung zu leiten und eine Geschwindigkeit der Fluidströmung aus der Ablassvorrichtung zu erhöhen.
Ablassvorrichtung nach Anspruch 11, wobei wenigstens eins von einem Abstand zwischen den Strömungspfaden und einem hydraulischen Durchmesser jedes der Strömungspfade wenigstens einer der Platten über die wenigstens eine der Platten in der allgemeinen Richtung der Fluidströmung in die Ablassvorrichtung variiert.
Ablassvorrichtung nach Anspruch 11, wobei wenigstens einer der Strömungspfade wenigstens einer der Platten ein Verhältnis zwischen Länge und hydraulischem Durchmesser von wenigstens vier aufweist.
Ablassvorrichtung nach Anspruch 11, wobei eine Gesamtquerschnittströmungsfläche einer der Platten kleiner ist als eine Gesamtquerschnittströmungsfläche einer angrenzenden der Platten, um eine Geschwindigkeit der Fluidströmung aus der Ablassvorrichtung zu erhöhen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, das ferner einen Diffusor umfasst, der in einem Einlass der Ablassvorrichtung angeordnet ist, wobei der Diffusor konfiguriert ist, um die in die Kammer einströmende Fluidströmung im Wesentlichen gleichmäßig zu verteilen.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei ein Abschnitt der Außenwand vom Einlass der Ablassvorrichtung zu einem Ende der Ablassvorrichtung gegenüber vom Einlass gewinkelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Außenwand einen darin ausgebildeten Radius aufweist, um die Fluidströmung in die Strömungspfade wenigstens einer der Platten zu leiten.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei wenigstens auf einem Abschnitt einer Innenoberfläche der Außenwand eine isolierende Schicht angeordnet ist.
Fluidströmungssystem, das Folgendes umfasst: eine Versorgungsquelle zum Bereitstellen einer Fluidströmung; wenigstens einen Kanal, der mit der Versorgungsquelle in Fluidverbindung steht; und eine Ablassvorrichtung, die mit dem wenigstens einen Kanal in Fluidverbindung steht, wobei die Ablassvorrichtung eine Strömungsverteilungsanordnung beinhaltet, die eine im Wesentlichen ebene erste Platte, eine im Wesentlichen ebene zweite Platte und eine im Wesentlichen ebene dritte Platte beinhaltet, wobei in jeder der ersten Platte, der zweiten Platte und der dritten Platte eine Mehrzahl an Strömungspfaden ausgebildet ist, wobei die erste Platte konfiguriert ist, um eine Fluidströmung im Wesentlichen gleichmäßig auf die Strömungspfade der ersten Platte zu verteilen, die zweite Platte konfiguriert ist, um die Fluidströmung in eine Richtung im Wesentlichen lotrecht zu einer allgemeinen Richtung der Fluidströmung in die Ablassvorrichtung zu leiten, und die dritte Platte konfiguriert ist, um eine Geschwindigkeit der Fluidströmung aus der Ablassvorrichtung zu erhöhen.
Ablassvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die zweite Platte zwischen der ersten Platte und der dritten Platte in gestapeltem Verhältnis angeordnet ist, um die Strömungsverteilungsanordnung zu bilden.