DE102014209091B4 - Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (10) mit einem Innenraum (11), umfassend wenigstens eine Luftstromerzeugungseinheit (12), durch welche in unterschiedlichen Bereichen des Innenraums (11) unterschiedliche raumklimatische Bedingungen erzeugbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass verteilt in dem Innenraum (11) eine Konstellation von mehreren strömungstechnisch miteinander wechselwirkenden Freistrahllüftern (12), die jeweils einen Lufteinlass (12b) und einen Luftauslass (12a) aufweisen, angeordnet ist, mittels welcher in dem Innenraum ein stationäres, räumliches Strömungsfeld modellierbar ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Innenraum, umfassend wenigstens eine Luftstromerzeugungseinheit, durch welche in unterschiedlichen Bereichen des Innenraums unterschiedliche raumklimatische Bedingungen erzeugbar sind.
  • Derartige Klimatisierungsvorrichtungen sind bekannt aus der DE 10 2008 031 695 A1 . Diese Druckschrift offenbart ein komplexes Luftkanalsystem mit einer Vielzahl von Luftverteilerklappen und mehreren Gebläsen, welches, angesteuert über eine entsprechend komplexe Steuerung, in der Lage ist, vier Sitzplatzzonen eines PKW unterschiedlich und gemäß den individuellen Vorlieben der jeweiligen Fahrzeuginsassen zu klimatisieren. Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist neben seiner Komplexität in Aufbau und Ansteuerung der hohe Energieverbrauch, der durch die Mehrzahl vergleichsweise starker Gebläse, die Strömungsverluste in den Kanälen und die Klappenbewegungen auftritt. Dieser bei Fahrzeugen mit Verbrennungskraftmaschine für den Fahrer kaum feststellbare Nachteil fällt bei elektrifizierten Fahrzeugen erheblich ins Gewicht, da hierdurch die Reichweite des Elektrofahrzeugs dramatisch reduziert werden kann.
  • Aus der DE 103 10 022 A1 , der EP 1 593 534 A1 und der US 5,673,964 A sind weitere Systeme mit komplexen Luftkanalführungen und zum Teil mehreren Gebläsen innerhalb der Kanalsysteme bekannt, mit denen eine individuelle Zonenklimatisierung im Innenraum eines Kraftfahrzeugs ermöglicht werden kann. Die Nachteile dieser Systeme sind ähnlich den oben beschriebenen.
  • Aus der DE 2009 008 414 A1 ist eine Klimatisierungsvorrichtung bekannt, bei der für einen der Sitzplätze gewünschte raumklimatische Bedingungen auf unterschiedliche Weisen realisierbar sind, nämlich insbesondere durch schwächeres Direkteinblasen von moderat temperierter Luft oder über stärkeres, indirektes Einblasen extremer temperierter Luft. Die Methodenauswahl erfolgt automatisch über eine Belegungserkennungsautomatik der einzelnen Sitzplätze, sodass aus Komfortgründen die Luft vorzugsweise indirekt aber stärker strömend und extremer temperiert über unbelegte Sitzplätze eingeblasen wird, um im Ergebnis die raumklimatischen Bedingungen auf den besetzten Sitzplätzen einzustellen.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug-Klimatisierungssystem mit verringertem Energieverbrauch bei optimiertem, lokalem Klimakomfort zur Verfügung zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass verteilt in dem Innenraum eine Konstellation von mehreren strömungstechnisch miteinander wechselwirkenden Freistrahllüftern, die jeweils einen Lufteinlass und einen Luftauslass aufweisen, angeordnet ist, mittels welcher in dem Innenraum ein stationäres, räumliches Strömungsfeld modellierbar ist.
  • Unter einem Freistrahllüfter wird in diesem Zusammenhang eine Luftstromerzeugungseinheit verstanden, die nicht in ein Strömungskanalsystem eingebunden ist, sondern als modulare Einheit mit einem Strömungserzeugungs-Kernelement, einem Lufteinlass zur Zuführung von Luft zu dem Strömungserzeugungs-Kernelement und einem Luftauslass zum gerichteten Ausblasen eines von dem Strömungserzeugungs-Kernelement erzeugten Luftstroms ausgebildet ist. Beispielsweise kann es sich hierbei um Gebläse mit kurzem Einlass- und Auslassstutzen oder um sogenannte Synthetic-Jet-Module, die mittels piezoelektrischer Ansteuerung einer Membran gepulste Luftströme erzeugen, handeln.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Einstellung von zonenindividuellen raumklimatischen Bedingungen innerhalb eines Kraftfahrzeuginnenraums nicht allein durch Einblasen extern vortemperierter Luft zu steuern, sondern wenigstens auch vorhandene Temperaturunterschiede innerhalb des Fahrzeuginnenraums zur Regulierung zu verwenden. So können Innenraumbereiche (Zonen) besonders niedriger Temperatur als Kältequelle bzw. als Wärmesenke und Innenraumbereiche besonders hoher Temperatur als Wärmequellen bzw. Kältesenken genutzt werden. Der Wärmetransport soll dabei konvektiv, d.h. durch Verschiebung von Luftmengen erfolgen, was jedoch im Hinblick auf die zugrunde liegende Aufgabe möglichst energieeffizient geschehen soll. Hierzu wird erfindungsgemäß mittels einer Konstellation aus mehreren, vergleichsweise schwach ausgelegten Freistrahllüftern eine dreidimensionale, stationäre Strömungsstruktur aufgebaut, die hier als stationäres Strömungsfeld bezeichnet wird. Dieses Strömungsfeld wird sich nach dem Einschalten der Freistrahllüfter der Konstellation allmählich einstellen und stabilisieren. Im stabilen Zustand ist die zur Aufrechterhaltung des Strömungsfeldes erforderliche Energie sehr gering. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen werden im Gegensatz dazu instabile Strömungsfelder aufgebaut, die allein durch die mit hohem Energieaufwand erzeugte, hohe Strömungsgeschwindigkeit des eingeblasenen Luftstroms aufrechterhalten werden können.
  • Zur speziellen Formgebung des erfindungsgemäß erzeugten Strömungsfeldes haben sich drei Ausführungsformen als besonders vorteilhaft erwiesen.
  • Bei einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Freistrahllüfter in einer einen Bereich des Innenraums umlaufenden, ringförmigen Anordnung strömungstechnisch hintereinander geschaltet sind, indem jeweils der Luftauslass jedes Freistrahllüfters der Konstellation auf den Lufteinlass des innerhalb der Konstellation nächstnachgeschalteten Freistrahllüfters ausgerichtet ist. Diese Ausrichtung kann dabei direkt oder unter Berücksichtigung strömungsleitender Elemente, wie beispielsweise Wandungen des Innenraums oder der Fahrzeugsitze realisiert sein. Hierdurch stellt sich eine Luftzirkulation um die entsprechende Zone ein, die insbesondere auch den gesamten Innenraum umlaufen kann. Auf diese Weise wird ein schwacher, von den Fahrzeuginsassen üblicherweise als angenehm empfundener Luftstrom erzeugt und es werden zugleich Temperaturunterschiede innerhalb des Innenraums ausgeglichen. Insbesondere heizt sich im Sommer bei Sonneneinstrahlung der Bereich unmittelbar unter dem Dach sowie der Bereich unter der Front- und der Heckscheibe besonders stark auf, während der Fußbereich sehr kühl bleibt. Ein Ausgleich dieser Temperaturunterschiede führt zu einer als angenehm empfundenen Absenkung der Temperatur im Kopf- und Oberkörperbereich und zu einer als ebenfalls angenehm empfundenen Erwärmung im Fußbereich.
  • Zur energetisch günstigen Aufrechterhaltung dieses Zirkularstroms hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Abstand zwischen je zwei innerhalb der Konstellation unmittelbar hintereinandergeschalteten Freistrahllüftern so dimensioniert ist, dass die Strömungsgeschwindigkeit des von dem jeweils vorgeschalteten Freistrahllüfter erzeugten Luftstroms am Lufteinlass des jeweils nachgeschalteten Freistrahllüfters mindestens ein Zentimeter pro Sekunde beträgt. Besonders günstig liegt dieses Geschwindigkeit auch nicht höher als 5 Zentimeter pro Sekunde, besonders bevorzugt nicht höher als 3 Zentimeter pro Sekunde. Dieser Geschwindigkeitsbereich stellt einen besonders vorteilhaften Kompromiss zwischen Energieeffizienz, Stabilität des Strömungsfeldes und Komfortempfinden der Fahrzeuginsassen dar.
  • Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl von Freistrahllüftern mit jeweils abwärts gerichtetem Luftauslass im Deckenbereich und eine zweite Mehrzahl von Freistrahllüftern mit jeweils aufwärts gerichtetem Luftauslass im Bodenbereich des Innenraums angeordnet sind. Auch mit dieser Konstellation soll dem oben erläuterten Problem der sich einstellenden Temperaturunterschiede innerhalb des Innenraums, insbesondere im Sommer bei Sonneneinstrahlung, begegnet werden. Anders als bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform sind die Freistrahllüfter hier jedoch in zwei gegeneinander gerichtete Sätze von Freistrahllüftern aufgeteilt. In einem Bereich etwa mittig zwischen dem deckenbasierten Satz und dem bodenbasierten Satz, d.h. in einer Mischzone, in der die jeweils erzeugten Luftströmungen aufeinandertreffen, wird sich eine stabile, horizontale Strömung einstellen. Diese betrifft in angenehm empfundener Weise den Kopf- und Oberkörperbereich der Fahrzeuginsassen und hat eine Temperatur zwischen der besonders hohen Temperatur im Deckenbereich und der besonders niedrigen Temperatur im Fußbereich, die sich aufgrund des Strömungsfeldes einander ebenfalls annähern werden. Durch die Begrenztheit des Fahrzeuginnenraums wird nämlich die horizontale Strömung an den Innenraumwänden abgelenkt und den Lufteinlässen der Freistrahllüfter im Decken- und im Bodenbereich wieder zugeführt werden.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführungsform der Erfindung ist zur Unterstützung der Horizontalströmung vorgesehen, dass im Wandbereich des Innenraums zwischen dessen Decke und dessen Boden wenigstens ein horizontal gerichteter Luftauslass einer zusätzlichen Luftstromerzeugungseinheit angeordnet ist. Dabei kann es sich um einen zusätzlichen Freistrahllüfter oder aber um einen Teil des regulären, kanalbasierten Lüftungssystems des Kraftfahrzeugs handeln, welches üblicherweise im Bereich der Instrumententafel einen oder mehrere, horizontal ausgerichtete Luftauslassdüsen aufweist.
  • Bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass im Decken-, Boden- und/oder Wandbereich des Innenraums eine Mehrzahl von Freistrahllüftern angeordnet sind, mit denen ein Strömungsvorhang erzeugbar ist, der einen ausgewählten Innenraumbereich wenigstens bereichsweise umgibt. Beispielsweise von den Eingängen von Kaufhäusern her ist die strömungstechnische Trennung zweier Zonen durch einen Strömungsvorhang bekannt. Während innerhalb dieses Strömungsvorhanges, als der bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung das stabile, stationäre Strömungsfeld ausgebildet ist, eine vergleichsweise hohe Strömungsgeschwindigkeit herrscht, bleiben die benachbarten und durch den Strömungsvorhang getrennten Zonen strömungstechnisch weitgehend unbeeinflusst. Innerhalb einer durch einen solchen Strömungsvorhang abgeschlossenen Zone können individuelle, raumklimatische Bedingungen erzeugt werden, die sich von den Bedingungen in der benachbarten, durch den Strömungsvorhang abgegrenzten Zone deutlich unterscheiden können.
  • Zur individuellen Klimatisierung der durch den Strömungsvorhang abgegrenzten Zone ist daher bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass innerhalb des ausgewählten Innenraumbereichs wenigstens ein in den ausgewählten Innenraumbereich hinein gerichteter Luftauslass einer zusätzlichen Luftstromerzeugungseinheit angeordnet ist. Auch hier kann dieses zusätzliche Luftstromerzeugungseinheit als zusätzlicher Freistrahllüfter oder als Bestandteil der herkömmlichen kanalbasierten Klimatisierungsvorrichtung des Fahrzeugs ausgebildet sein.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind einzelne Freistrahllüfter separat oder auch in Gruppen mit einer Ansteuerung versehen, die diese alternierend an und ausschalten oder die Ausströmgeschwindigkeit zwischen einer Maximal- und einer Minimalintensität einstellen. Dies können insbesondere Lüfter sein, die auf exponierte Körperstellen, wie Hände, Arme, Stirn, Gesicht, seitliche Kopfbereiche, Hinterkopf oder Nacken gerichtet sind. Beispielhaft ist es für einen Fahrzeuginsassen beim Einstieg in ein Fahrzeug bei sehr kalten oder heißen Außentemperaturen angenehm in kurzer Zeit eine starke Erwärmung oder Abkühlung zu erfahren. Entsprechend eingestellte Lüfter können dann mit hohen oder niedrigen Ausblastemperaturen ein verstärktes Anblasen der exponierten Körperregionen bewirken und nach einer gewissen Zeitspanne, beispielsweise nach ein bis zwei Minuten, wenn sich ein Zugempfinden einstellt, wieder abgestellt oder zumindest in ihrer Ausströmintensität reduziert werden. Je nach Zugempfinden kann ein alternierendes An- und Abschalten erfolgen.
  • Die Frequenz des alternierenden An- und Abschaltens ist vorteilhafterweise zeitlich variabel, wobei insbesondere die Zeitspanne für einen angeschalteten Lüfter von der Zeitspanne des ausgeschalteten Lüfters bzw. in seiner Ausströmintensität reduzierten Lüfters unterschiedlich sein kann.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematisierte Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
    • 2 eine schematisierte Seitenansicht einer Abwandlung der ersten Ausführungsform der Erfindung,
    • 3 eine schematisierte Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
    • 4 eine schematisierte Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
    • 5 eine schematisierte Draufsicht der Ausführungsform von 4.
  • Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Elemente hin.
  • 1 zeigt eine stark schematisierte Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs 10, in dessen Innenraum 11 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klimatisierungsvorrichtung angeordnet und in Betrieb ist. Hierzu sind eine Mehrzahl von Freistrahllüftern 12 (7 davon in 1 dargestellt) in einer besonderen, nachfolgend zu erläuternden Konstellation im Innenraum 11 angeordnet. Rein beispielhaft sind drei der Freistrahllüfter 12 im Bodenbereich des Innenraums 11, drei der Freistrahllüfter 12 im Deckenbereich des Innenraums 11 und einer der Freistrahllüfter 12 im Bereich der Instrumententafel 13 angeordnet. Relativ zueinander sind die Freistrahllüfter so angeordnet, dass ihr jeweiliger Luftauslass 12a auf den Lufteinlass 12b eines nächstbenachbarten Freistrahllüfters 12 gerichtet ist, wie dies durch die Luftstrompfeile 14 angedeutet ist. Hieraus ergibt sich ein durch die Zirkulationspfeile 15 angedeutetes, stabiles, stationäres, zirkulares Strömungsfeld, welches den gesamten Innenraum 11 umläuft. Hierdurch ergibt sich ein effizienter Luft- und damit Temperaturaustausch zwischen dem in der Regel kühleren Bodenbereich und dem in der Regel wärmeren Deckenbereich des Innenraums 11. Selbstverständlich ist es auch möglich, auf diese Weise Zirkulationszonen zu bilden, die jeweils nur Teilbereiche des Innenraums 11 umfassen.
  • In 2 ist eine ähnliche Konstellation dargestellt, die sich jedoch von der in 1 gezeigten Konstellation durch einen zusätzlichen Frischluftaustausch unterscheidet. Hierzu ist im Deckenbereich eine Auslassklappe 16, die beispielsweise als ganz oder teilweise geöffnetes Klapp- oder Schiebedach ausgebildet sein kann, sowie eine Einlassklappe 17, die beispielsweise als üblicherweise im Heck eines PKW angeordnete Lüftungsklappe ausgebildet sein kann, vorgesehen. Anteile der oben erläuterten zirkularen Strömung werden den Innenraum 11 durch die Auslassklappe 16 verlassen, während aufgrund des resultierenden Unterdrucks Frischluftanteile durch die Einlassklappe 17 einströmen und an der Zirkularströmung teilnehmen werden. Die Hauptmenge der Zirkularströmung wird jedoch weiter entsprechend den Luftstrompfeilen 14 den Fahrzeuginnenraum 11 umlaufen; vom Luftaustausch betroffen werden lediglich geringe Luftmengen in den Außenbereichen des Strömungsfeldes sein. Ihr Anteil lässt sich in bestimmten Grenzen durch die Strömungsgeschwindigkeit des Hauptströmungsfeldes, d.h. im Wesentlichen durch die Strömungsleistung der Freistrahllüfter regulieren. Bei geringer Strömungsgeschwindigkeit, die jedoch im Bereich der Lufteinlässe 12b der Freistrahllüfter 12 nicht unter einem Zentimeter pro Sekunde liegen sollte, wird ein größerer Luftmengenanteil am Frischluftaustausch teilnehmen als bei höherer Strömungsgeschwindigkeit.
  • 3 zeigt in analoger Darstellung eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hier sind eine Mehrzahl von Freistrahllüftern 12 (dargestellt drei Freistrahllüfter) im Deckenbereich und eine Mehrzahl von Freistrahllüftern 12 (dargestellt ebenfalls drei Freistrahllüfter) im Bodenbereich des Innenraums 11 angeordnet. Die Freistrahllüfter-Konstellation dieser Ausführungsform lässt sich somit in einen Deckensatz und einen Bodensatz von Freistrahllüftern 12 unterteilen. Die Luftauslässe 12a beider Sätze sind einander entgegengerichtet, d.h. die deckenseitigen Freistrahllüfter 12 erzeugen eine abwärtsgerichtete Strömung, wohingegen die bodenseitige Freistrahllüfter 12 eine aufwärtsgerichtete Strömung erzeugen. Im Zentralbereich des Innenraums 11 entsteht somit eine Mischzone mit einer horizontal gerichteten Strömung. Um die konkrete Richtung der Horizontalströmung vorzugeben, ist bei der gezeigten Ausführungsform im Bereich der Instrumententafel 13 ein zusätzlicher Freistrahllüfter 12 mit horizontal zum Fahrzeugheck hin ausgerichtetem Luftauslass 12a angeordnet. Dieser initiiert auch bei geringer Strömungsleistung den erläuterten, heckgerichteten Horizontalstrom, der sich schnell zu einem stationären Strömungsfeld stabilisieren wird. Alternativ kann hierzu auch ein kanalbasiertes Element der Fahrzeugklimaanlage verwendet werden. Im Heckbereich des Fahrzeugs wird sich diese Horizontalströmung, wie durch die Umlenkpfeile 18 angedeutet, entlang der Wandung des Innenraums 11 bewegen, sodass die durchmischten Luftmengen wieder den Freistrahllüftern 12 im Decken- und Bodenbereich zugeführt werden.
  • Die 4 und 5 zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung in schematisierter Seitenansicht (4) und schematisierter Draufsicht (5). Durch deckenseitig angeordnete Freistrahllüfter 12, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel um den Fahrersitz angeordnet sind, lässt sich ein Strömungsvorhang erzeugen, der den Bereich des Fahrers kabinenartig gegen den Rest des Innenraums 11 abschirmt, wie durch die punktiert dargestellte Zonengrenzlinie 19 angedeutet. Innerhalb dieses abgeschirmten Bereichs können die raumklimatischen Bedingungen durch zusätzliche Luftstromerzeugungseinheiten 20 individuell eingestellt werden, ohne die Bedingungen in benachbarten Bereichen des Innenraums 11 wesentlich zu beeinflussen. Bei den zusätzlichen Luftstromerzeugungseinheiten kann es sich um weitere Freistrahllüfter oder um kanalbasierte Lüftungselemente der Fahrzeug-Klimaanlage handeln.
  • Der Fachmann wird verstehen, dass die in den Figuren gezeigten Strömungsfelder wesentlich von der Anordnung, Ausrichtung und Ansteuerung der Freistrahllüfter 12 abhängen. Um die raumklimatischen Verhältnisse im Innenraum 11 möglich flexibel einstellen zu können, sind unterschiedliche Ansätze denkbar. So ist es möglich, die einzelnen Freistrahllüfter 12 beweglich, insbesondere mittels Elektromotoren verschwenkbar auszubilden und durch geeignete Ausrichtung und Ansteuerung die für das jeweils gewünschte Strömungsfeld erforderliche Konstellation zu realisieren. Gemäß einem anderen Ansatz werden eine Vielzahl individuell ansteuerbarer, unterschiedlich ausgerichteter aber in ihrer Ausrichtung nicht verstellbarer Freistrahllüfter im Innenraum 11 angeordnet. Um eine gewünschte Form des Strömungsfeldes zu realisieren, wird jeweils nur eine Untermenge der Vielzahl von Freistrahllüftern 12, die dann die entsprechend erforderliche Freistrahllüfter-Konstellation bildet, in Betrieb genommen und geeignet angesteuert. Andere physikalisch vorhandene Freistrahllüfter 12 nehmen an dieser aktuellen Konstellation nicht teil, sind jedoch Bestandteil anderer realisierbarer Konstellationen zur Erzeugung anderer Strömungsfelder.
  • In einer weiteren Ausgestaltung werden einzelne Freistrahllüfter 12 separat oder auch in Gruppen alternierend an und ausgeschaltet. Dies können insbesondere Lüfter sein, die auf exponierte Körperstellen, wie Hände, Arme, Stirn, Gesicht, seitliche Kopfbereiche, Hinterkopf oder Nacken gerichtet sind. Die Frequenz dieser Ein- und Ausschaltvorgänge kann automatisch, beispielsweise in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen Ist- und Solltemperatur im Innenraum oder von einem Insassen frei wählbar eingestellt werden.
  • Alternativ dazu muss es nicht zu einer vollständigen Abschaltung der entsprechenden Freistrahllüfter kommen, sondern es ist auch eine Variation zwischen einer maximalen und einer minimalen Ausströmgeschwindigkeit möglich. Als Zeitintervall zwischen dem Ein- und Ausschalten bzw. dem Wechsel zwischen maximaler und minimaler Ausströmgeschwindigkeit erweist sich eine Zeitspanne von ein bis zwei Minuten als günstig, wobei diese Zeitspanne in Abhängigkeit beispielsweise von der Positionierung der Lüfter auch auf bis zu fünf Minuten erhöht werden kann. So könnte eine Beströmung des Nackenbereichs durch Freistrahllüfter 12 in der Kopfstütze nach ein bis zwei Minuten ausgeschaltet beziehungsweise auf einen Minimalwert reduziert werden und erst nach drei Minuten wieder angeschaltet werden. Die Beströmung des Gesichts mittels Freistrahllüfter im Dachhimmel könnte nach kürzeren Intervallen (etwa einer Minute) an- beziehungsweise ausgeschaltet oder reduziert werden. Die Beströmung der Hände am Lenkrad, insbesondere über Freistrahllüfter an der Instrumententafel erweist sich hingegen in vielen Fällen für eine längere Zeitdauer, beispielsweise über fünf Minuten als günstig, wobei ein Wiedereinschalten beziehungsweise Erhöhen der Ausblasstärke nach etwa zwei Minuten erfolgt. Die angegebenen Zeiten für die alternierende Beströmung eines Insassen verstehen sich als beispielhaft und ergeben sich insbesondere aus einer Optimierung zwischen Wärmeabfuhr oder -zufuhr durch Konvektion und dem individuellen Zugempfinden des Insassen.
  • In diesem Sinne lassen sich auch die zuvor erläuterten, Ausführungsformen der Erfindung durchaus gemeinsam in einem einzigen Kraftfahrzeug realisieren.
  • Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere kann die konkrete Gestaltung der Freistrahllüfter beispielsweise als Synthetik-Jet-Modul vom Fachmann weitgehend frei gewählt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Kraftfahrzeug
    11
    Innenraum
    12
    Freistrahllüfter, Luftstromerzeugungseinheit
    12a
    Luftauslass
    12b
    Lufteinlass
    13
    Instrumententafel
    14
    Luftstrompfeil, Luftstrom
    15
    Zirkulationspfeil
    16
    Auslassklappe
    17
    Einlassklappe
    18
    Umlenkpfeil
    19
    Zonengrenzlinie
    20
    zusätzliche Luftstromerzeugungseinheit

Claims (10)

  1. Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (10) mit einem Innenraum (11), umfassend wenigstens eine Luftstromerzeugungseinheit (12), durch welche in unterschiedlichen Bereichen des Innenraums (11) unterschiedliche raumklimatische Bedingungen erzeugbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass verteilt in dem Innenraum (11) eine Konstellation von mehreren strömungstechnisch miteinander wechselwirkenden Freistrahllüftern (12), die jeweils einen Lufteinlass (12b) und einen Luftauslass (12a) aufweisen, angeordnet ist, mittels welcher in dem Innenraum ein stationäres, räumliches Strömungsfeld modellierbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Freistrahllüfter (12) in einer einen Bereich des Innenraums (11) umlaufenden, ringförmigen Anordnung strömungstechnisch hintereinandergeschaltet sind, indem jeweils der Luftauslass (12a) jedes Freistrahllüfters (12) der Konstellation auf den Lufteinlass (12b) des innerhalb der Konstellation nächstnachgeschalteten Freistrahllüfters (12) ausgerichtet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen je zwei innerhalb der Konstellation unmittelbar hintereinandergeschalteten Freistrahllüftern (12) so dimensioniert ist, dass die Strömungsgeschwindigkeit des von dem jeweils vorgeschalteten Freistrahllüfter erzeugten Luftstroms (14) am Lufteinlass (12b) des jeweils nachgeschalteten Freistrahllüfters (12) mindestens 1 cm/sec. beträgt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Mehrzahl von Freistrahllüftern (12) mit jeweils abwärts gerichtetem Luftauslass (12a) im Deckenbereich und eine zweite Mehrzahl von Freistrahllüftern (12) mit jeweils aufwärts gerichtetem Luftauslass (12a) im Bodenbereich des Innenraums (11) angeordnet sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Wandbereich des Innenraums (11) zwischen dessen Decke und dessen Boden wenigstens ein horizontal gerichteter Luftauslass (12a) einer zusätzlichen Luftstromerzeugungseinheit (20) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Decken-, Boden- und/oder Wandbereich des Innenraums (11) eine Mehrzahl von Freistrahllüftern (12) angeordnet ist mit denen ein Strömungsvorhang erzeugbar ist, der einen ausgewählten Innenraumbereich wenigstens bereichsweise umgibt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des ausgewählten Innenraumbereichs wenigstens ein in den ausgewählten Innenraumbereich hinein gerichteter Luftauslass (12a) einer zusätzlichen Luftstromerzeugungseinheit (20) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Freistrahllüfter (12) als Synthetic-Jet-Module ausgebildet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Freistrahllüfter (12) separat oder in Gruppen mit einer Ansteuerung versehen sind, die diese alternierend an und ausschalten oder die Ausströmgeschwindigkeit zwischen einer Maximal und einer Minimalintensität verändern.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Alternierungsfrequenz Ansteuerung zeitlich variabel ist.
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