DE102014210300A1 - Luftausströmdüse - Google Patents

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    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/34Nozzles; Air-diffusers
    • B60H1/3457Outlets providing a vortex, i.e. a spirally wound air flow

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftausströmdüse (1) für eine Klimatisierungseinrichtung zum Klimatisieren eines Fahrzeuginnenraums, mit wenigstens einem Luftführungskanal (2) zum Führen einer Luftströmung, mit wenigstens einer im Luftführungskanal (2) angeordneten Luftleiteinrichtung (3), die mehrere in der Umfangsrichtung (4) verteilt angeordnete Leitschaufeln (5) und mehrere in der Axialrichtung (6) hintereinander angeordnete Luftleitsegmente (7) aufweist, wobei jedes Luftleitsegment (7) für jede Leitschaufel (5) einen Leitsteg (9) aufweist, sodass jede Leitschaufel (5) mehrere Leitstege (9) aufweist, wobei die Luftleitsegmente (7) relativ zueinander um eine Längsmittelachse (8) der Luftleiteinrichtung (3) zwischen einer Diffus-Stellung (D), in der die Leitschaufeln (5) jeweils einen maximalen Anstellwinkel (α) ausweisen, und einer Spot-Stellung (S) verstellbar sind, in der die Leitschaufeln (5) jeweils einen minimalen Anstellwinkel (α) aufweisen. Eine verbesserte Diffusionswirkung in der Diffus-Stellung (D) ergibt sich, wenn bei wenigstens einem Leitsteg (9) oder bei allen Leitstegen (9) eine in der Umfangsrichtung (4) gemessene Stegbreite (15) von radial innen nach radial außen zunimmt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftausströmdüse für eine Klimatisierungseinrichtung zum Klimatisieren eines Fahrzeuginnenraums, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Aus der EP 2 313 285 B1 ist eine derartige Luftausströmdüse bekannt. Sie umfasst einen Luftführungskanal zum Führen einer Luftströmung, in dem eine Luftleiteinrichtung angeordnet ist. Die Luftleiteinrichtung weist mehrere in der Umfangsrichtung verteilt angeordnete Leitschaufeln und mehrere in der Axialrichtung hintereinander angeordnete Luftleitsegmente auf. Jedes Luftleitsegment weist für jede Leitschaufel einen Leitsteg auf, sodass letztlich jede Leitschaufel durch mehrere Leitstege gebildet ist. Die Luftleitsegmente sind relativ zueinander um eine Längsmittelachse der Luftleiteinrichtung zwischen einer Diffus-Stellung und einer Spot-Stellung verstellbar. In der Diffus-Stellung weisen die Leitschaufeln jeweils einen maximal einstellbaren Anstellwinkel auf. In der Spot-Stellung weisen die Leitschaufeln dagegen einen minimal einstellbaren Anstellwinkel auf. Der Anstellwinkel der jeweiligen Leitschaufel ist dabei der Winkel zwischen einer Sehne der jeweiligen Leitschaufel und einer Hauptanströmrichtung, die parallel zur Längsmittelachse der Luftleiteinrichtung verläuft. Die Sehne der Leitschaufel ist dabei eine Gerade, die im jeweiligen Profil der Leitschaufel durch eine Anströmkante und eine Abströmkante der Leitschaufel verläuft. Der Anstellwinkel ist demnach ein Maß für die mit Hilfe der Leitschaufel erzielbaren Ablenkung bzw. Umlenkung der im Wesentlichen axial orientieren ankommenden Luftströmung. Bei minimalem Anstellwinkel, der beispielsweise den Wert Null besitzen kann, also in der Spot-Stellung erfolgt demnach eine minimale Strömungsablenkung. Insbesondere kann die Luftströmung die Luftausströmdüse in der Spot-Stellung als Axialströmung verlassen. In der Diffus-Stellung, also bei maximalem Anstellwinkel wird dagegen eine starke Umfangskomponente in die Luftströmung eingebracht. Sofern alle Leitschaufeln die Luftströmung in derselben Richtung umlenken, erzeugt die Diffus-Stellung bei ihrer Durchströmung eine Drall-Strömung. Eine derartige Drallströmung kann sich im Fahrzeuginnenraum breit und insoweit diffus verteilen.
  • Die einzelnen Leitstege der Luftleitsegmente sind in der Umfangsrichtung durch eine erste Seitenkante und eine zweite Seitenkante begrenzt. Bei der bekannten Luftausströmdüse erstrecken sich die erste Seitenkante und die zweite Seitenkante bei allen Leitstegen im Wesentlichen parallel zueinander sowie geneigt zu einer senkrecht zur Längsmittelachse der Strömungsleiteinrichtung verlaufenden Radialrichtung.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Luftausströmdüse der vorstehend genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine verbesserte Diffusionswirkung in der Diffus-Stellung auszeichnet.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Leitstege der Strömungsleitelemente in einer Axialprojektion, die parallel zur Längsmittelachse der Luftleiteinrichtung orientiert ist, mit einer Geometrie auszustatten, die sich von radial außen nach radial innen verjüngt. Mit anderen Worten, eine in der Umfangsrichtung gemessene Stegbreite nimmt bei den Leitstegen von radial innen nach radial außen zu. Durch diese Geometrie bzw. Bauform wird erreicht, dass die mit Hilfe der Leitstege gebildeten Leitschaufeln ebenfalls eine in der Umfangsrichtung gemessene, radial von innen nach außen zunehmende Schaufelbreite besitzen. Dies hat zur Folge, dass eine Strömungsumlenkung im Bereich einer radial außenliegenden Schaufelspitze stärker ausfällt als im Bereich eines radial innenliegenden Schaufelfußes. Hierdurch lässt sich die Drallbeaufschlagung der ankommenden Axialströmung signifikant verbessern. Die mit Hilfe der Luftausströmdüse in der Diffus-Stellung erzeugbare, aus der Luftausströmdüse austretende Drallströmung wird somit verstärkt. Hierdurch bleibt der Dralleffekt innerhalb des Fahrzeuginnenraums länger erhalten, was die räumliche Ausbreitung der Luftströmung im Fahrzeuginnenraum verbessert. Insbesondere wird dadurch eine gewisse Homogenisierung der Luftausbreitung innerhalb des Fahrzeuginnenraums verbessert, was die Diffusionswirkung bestimmt.
  • Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Geometrie der Leitstege so gewählt sein, dass bei allen Leitstegen eine zwischen der ersten Seitenkante und der zweiten Seitenkante verlaufende Mittellinie des jeweiligen Leitstegs radial zur Längsmittelachse der Luftleiteinrichtung ausgerichtet ist. Die Mittellinie ist dabei eine Gerade, welche die Längsmittelachse schneidet, dabei insbesondere senkrecht auf der Längsmittelachse steht, und die zwischen den Seitenkanten des jeweiligen Leitstegs verläuft. Die radiale Ausrichtung der Leitstege führt ebenfalls zu einer Verbesserung der Diffusionswirkung der Drallströmung in der Diffus-Stellung.
  • Die Seitenkanten der Leitstege können grundsätzlich gekrümmt sein. Beispielsweise kann die erste Seitenkante an einer von der zweiten Seitenkante abgewandten Seite konkav gewölbt sein. Ebenso kann die zweite Seitenkante an einer von der ersten Seitenkante abgewandten Seite konkav gewölbt sein. Grundsätzlich können die Leitstege hinsichtlich der Geometrie ihrer Seitenkanten asymmetrisch ausgestaltet sein. Bevorzugt ist jedoch eine symmetrische Ausgestaltung, insbesondere eine Spiegelsymmetrie bezüglich der Mittellinie.
  • Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform sind die Seitenkanten dagegen geradlinig konzipiert, wobei sie zur Mittellinie in entgegengesetzten Richtungen geneigt sind. Dabei können die Neigungswinkel der beiden Seitenkanten gegenüber der Mittellinie betragsmäßig verschieden sein, wodurch sich ein asymmetrischer Aufbau für den jeweiligen Leitsteg ergibt. Bevorzugt ist jedoch ein symmetrischer Aufbau, insbesondere eine Spiegelsymmetrie zur Mittellinie, wobei die Seitenkanten dann betragsmäßig gleiche Neigungswinkel gegenüber der Mittellinie besitzen. Die geneigten, geradlinigen Seitenkanten führen ebenfalls zu einer verbesserten Diffusionswirkung in der Diffus-Stellung.
  • Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform, die ebenfalls von geradlinigen Seitenkanten ausgeht, können bei allen Leitstegen die Seitenkanten radial zur Längsmittelachse ausgerichtet sein. Somit schneiden sich gedachte Verlängerungen der geradlinigen Seitenkanten, insbesondere mit der Mittellinie, in der Längsmittelachse. Vorzugsweise stehen auch diese gedachten Verlängerungen der Seitenkanten senkrecht auf der Längsmittelachse. Mit Hilfe dieser Geometrie lassen sich die Leitschaufeln in aerodynamischer Hinsicht besonders günstig gestalten, was zu einer verbesserten Diffusionswirkung führt.
  • Die geraden Seitenkanten erstrecken sich somit jeweils entlang einer Geraden, welche die Längsmittelachse schneidet. Insbesondere können sich diese Geraden mit der Mittellinie in der Längsmittelachse schneiden.
  • Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann jedes Luftleitsegment einen koaxial zur Längsmittelachse angeordneten Innenring aufweisen, von dem die Leitstege radial nach außen abstehen. Vorzugsweise ist der jeweilige Innenring integral mit den Leitstegen ausgeformt, sodass sich das jeweilige Luftleitsegment beispielsweise als einteiliges Spritzformteil herstellen lässt. Die Leitstege der axial benachbarten Luftleitsegmente definieren die Leitschaufeln, die ihrerseits jeweils einen Strömungskanal im Bereich der Luftleiteinrichtung in der Umfangsrichtung begrenzen. Die Anzahl der Leitschaufeln entspricht demnach der Anzahl der Strömungskanäle. Die Innenringe der Luftleitsegmente definieren nun eine radial innenliegende Begrenzung für den jeweiligen Strömungskanal. Gleichzeitig vereinfachen die Innenringe die Montage der Luftleitsegmente, z.B. an einer zentralen Hülse oder Welle der Luftleiteinrichtung, an der sie drehbar gelagert sind.
  • Bei einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass jedes Luftleitsegment einen koaxial zur Längsmittelachse angeordneten Außenring aufweist, von dem die Leitstege radial nach innen abstehen. Ein derartiger Außenring kann integral mit den Leitstegen hergestellt sein, wodurch sich das Luftleitsegment besonders einfach als Spritzformteil herstellen lässt. Die Außenringe bilden eine radial außenliegende Begrenzung des jeweiligen Luftströmungskanals. Des Weiteren führen die Außenringe zu einer signifikanten Stabilisierung der Luftleitsegmente.
  • Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die Luftleitsegmente sowohl einen derartigen Innenring als auch einen derartigen Außenring aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann zumindest in der Diffusstellung eine Anströmkante der jeweiligen Leitschaufel an dem Leitsteg des im Betrieb der Luftausströmdüse von der Luftströmung zuerst angeströmten Luftleitsegments ausgebildet sein, während eine Abströmkante der jeweiligen Leitschaufel an dem Leitsteg des im Betrieb der Luftausströmdüse von der Luftströmung zuletzt angeströmten Luftleitsegments gebildet sein kann. Zweckmäßig kann nun vorgesehen sein, dass in der Diffus-Stellung die jeweilige Leitschaufel von der Anströmkante zur Abströmkante in der Umfangsrichtung einen Abdeckwinkelbereich vollständig abdeckt. Hierdurch erhält die jeweilige Leitschaufel eine besonders effiziente Strömungsleitwirkung. Bevorzugt ist nun eine Weiterbildung, bei welcher der Abdeckwinkelbereich, den die jeweilige Leitschaufel in der Diffus-Stellung aufweisen kann, multipliziert mit der Anzahl der Leitschaufeln größer oder gleich 240° ist. Bevorzugt kann der Abdeckwinkelbereich multipliziert mit der Anzahl der Leitschaufeln größer oder gleich 360° sein. In jedem Fall wird durch diesen Gesamtabdeckwinkelbereich eine intensive Drallbildung bewirkt, was die Diffusionswirkung verstärkt.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in der Spot-Stellung die Leitstege der axial benachbarten Luftleitsegmente zueinander axial fluchten. Das bedeutet, dass der minimal einstellbare Anstellwinkel der Spot-Stellung im Wesentlichen den Wert Null bzw. 0° besitzt. Demnach kann die ankommende Axialströmung die Luftleiteinrichtung im Wesentlichen ungestört axial durchströmen und als Axialströmung aus der Luftausströmdüse austreten und in den Fahrzeuginnenraum eindringen.
  • Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform können die Leitstege zumindest bei zwei axial benachbarten Luftleitsegmenten gleiche Querschnitte besitzen, wobei der jeweilige Querschnitt quer zu einer Steglänge gemessen ist, die ihrerseits radial gemessen ist. Durch baugleiche Luftleitsegmente reduzieren sich die Herstellungskosten. Denkbar ist ferner, dass z.B. beim anströmseitigen Luftleitsegment und/oder beim abströmseitigen Luftleitsegment die Leitstege andere Querschnitte besitzen, als bei Luftleitsegmenten, die zwischen dem anströmseitigen Luftleitsegment und dem abströmseitigen Luftleitsegment angeordnet sind. Durch diese Bauweise lässt sich die Aerodynamik der Leitschaufeln, z.B. zur Reduzierung des Durchströmungswiderstandes, optimieren.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform können die Leitschaufeln zumindest in der Diffus-Stellung jeweils eine konkav gewölbte Anströmfläche (Luv-Seite) und eine konvex gewölbte Abströmfläche (Lee-Seite) aufweisen. Diese Bauweise führt zu einer verbesserten Strömungsumlenkung, was die Drallbildung unterstützt.
  • Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform können die Leitschaufeln zumindest in der Diffus-Stellung jeweils eine Verwindung aufweisen, derart, dass der Anstellwinkel der jeweiligen Leitschaufel von radial innen nach radial außen zunimmt. Mit Hilfe einer derartigen Verwindung innerhalb der Leitschaufeln lässt sich die Strömungsumlenkung im Bereich der Schaufelspitze stärker ausprägen als im Bereich des Schaufelfußes. Auch diese Maßnahme unterstützt eine intensive Drallbeaufschlagung der Luftströmung.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch,
  • 1 eine isometrische Ansicht einer Luftausströmdüse in einer Diffus-Stellung,
  • 2 eine Axialansicht der Luftausströmdüse in der Diffus-Stellung,
  • 3 eine Axialansicht der Luftausströmdüse in einer Spot-Stellung,
  • 4 eine Axialansicht eines Luftleitsegment,
  • 5 eine Axialansicht einer Luftleiteinrichtung in der Diffus-Stellung,
  • 6 eine isometrische Ansicht der Luftleiteinrichtung in der Diffus-Stellung.
  • Entsprechend den 1 bis 3 umfasst eine Luftausströmdüse 1, die zum Ausströmen einer Luftströmung in einen Fahrzeuginnenraum dient, einen Luftführungskanal 2 zum Führen der Luftströmung und wenigstens eine Luftleiteinrichtung 3, die im Luftführungskanal 2 angeordnet ist.
  • Gemäß den 1, 2, 5 und 6 umfasst die Luftleiteinrichtung 3 mehrere in der Umfangsrichtung 4 verteilt angeordnete Leitschaufeln 5 und mehrere in der Axialrichtung 6 hintereinander angeordnete Luftleitsegmente 7. Die Axialrichtung 6, die in den isometrischen Ansichten der 1 und 6 durch einen Doppelpfeil angedeutet ist und die in den Axialansichten der 2 bis 5 senkrecht zur Zeichnungsebene verläuft, ist durch eine Längsmittelachse 8 der Luftleiteinrichtung 3 definiert. Das heißt, die Axialrichtung 6 verläuft parallel zur Längsmittelachse 8. Die Umfangsrichtung 4, die in den Figuren durch einen Doppelpfeil angedeutet ist, bezieht sich dabei auf die Längsmittelachse 8.
  • Wie sich den 1 bis 6 und insbesondere 4 entnehmen lässt, weißt jedes Luftleitsegment 7 für jede Leitschaufel 5 einen Leitsteg 9 auf. Im Beispiel besitzt die Luftleiteinrichtung 3 vier in der Umfangsrichtung 4 gleichmäßig verteilte Leitschaufeln 5. Dementsprechend besitzt das jeweilige Luftleitsegment 7 vier in der Umfangsrichtung 4 gleichmäßig verteilte Leitstege 9. Demnach sind im Beispiel die Leitstege 9 in der Umfangsrichtung 4 jeweils um etwa 90° voneinander beabstandet. Es ist klar, dass auch mehr oder weniger Leitstege 9 je Luftleitsegment 7 bzw. mehr oder weniger Leitschaufeln 5 an der Luftleiteinrichtung 3 vorgesehen sein können.
  • Die Leitschaufeln 5 umfassen jeweils mehrere derartige Leitstege 9, entsprechend der Anzahl der axial hintereinander angeordneten Luftleitsegmente 7. Vorzugsweise sind die Leitschaufeln 5 durch die zugeordneten Leitstege 9 der hintereinander angeordneten Luftleitsegmente 7 gebildet.
  • Die Luftleitsegmente 7 sind relativ zueinander um die Längsmittelachse 8 zwischen einer in den 1, 2, 5 und 6 gezeigten Diffus-Stellungen D und einer in 3 gezeigten Spot-Stellung S verstellbar. Grundsätzlich ist denkbar, dass eines der Luftleitsegmente 7 stationär bzw. feststehend angeordnet ist, während alle übrigen Luftleitsegmente 7 diesbezüglich drehverstellbar sind.
  • In der Diffus-Stellung D weisen die Leitschaufeln 5 einen maximalen Anstellwinkel α auf, also derjenige Anstellwinkel α, der maximal einstellbar ist. In der Spot-Stellung S ist dagegen ein minimaler Anstellwinkel α an den Leitschaufeln 5 eingestellt. Im Beispiel der 3 beträgt der minimal einstellbare Anstellwinkel α etwa 0°. In 6 ist für eine der Leitschaufeln 5 im Bereich ihrer radial außenliegenden Schaufelspitze der Anstellwinkel α eingezeichnet. Es handelt sich hierbei um den Winkel zwischen der Axialrichtung 6 und einer Profilsehne 10 der jeweiligen Leitschaufel 5. Die Profilsehne 10 ist dabei eine Gerade, die durch eine Anströmkante 11 und eine Abströmkante 12 der jeweiligen Leitschaufel 5 verläuft. Im Beispiel der 6 beträgt der Anstellwinkel α etwa 45°.
  • Zurückkommend auf 4 lässt sich erkennen, dass jeder Leitsteg 9 in der Umfangsrichtung 4 durch eine erste Seitenkante 13 und eine zweite Seitenkante 14 begrenzt ist. Im gezeigten, bevorzugten Beispiel sind die Seitenkanten 13, 14 jeweils geradlinig ausgestaltet. Die Leitstege 9 besitzen eine in der Umfangsrichtung 4 gemessene Stegbreite 15, die radial von innen nach außen zunimmt. Ferner besitzt jeder Leitsteg 9 eine Mittellinie 16, die zwischen der ersten Seitenkante 13 und der zweiten Seitenkante 14 verläuft, vorzugsweise mittig, und die gemäß der hier gezeigten bevorzugen Ausführungsform radial zur Längsmittelachse 8 ausgerichtet ist, also die Längsmittelachse 8 schneidet und insbesondere senkrecht darauf steht. Des Weiteren ist hier vorgesehen, dass die erste Seitenkante 13 und die zweite Seitenkante 14 in entgegengesetzten Richtungen geneigt zur Mittellinie 16 verlaufen, wobei hier eine symmetrische Kontur, nämlich eine Spiegelsymmetrie zur Mittellinie 16 für den jeweiligen Leitsteg 9 bevorzugt ist. Im hier gezeigten, bevorzugten Beispiel sind die Neigungen der Seitenkanten 13, 14 zur Mittellinie 16 gezielt so gewählt, dass die Seitenkanten 13 und 14 ebenfalls radial zur Längsmittelachse 8 ausgerichtet sind, sodass gedachte Verlängerungen der Seitenkanten 13, 14 die Längsmittelachse 8 schneiden und insbesondere senkrecht darauf stehen.
  • Bei der in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsform sind die Luftleitsegmente 7 jeweils mit einem Innenring 17 ausgestattet, der koaxial zur Längsmittelachse 8 angeordnet ist und von dem die Leitstege 9 radial nach außen abstehen. In 4 ist am jeweiligen Luftleitsegment 7 außerdem ein Außenring 18 ausgebildet, der koaxial zur Längsmittelachse 8 und demnach auch koaxial zum Innenring 17 angeordnet ist. Vom Außenring 18 stehen die Leitstege 9 radial nach Innen ab. Der Innenring 17 vereinfacht die Montage der Luftleiteinrichtung 3. Beispielsweise können die Luftleitsegmente 7 mit dem Innenring 17 auf einer zentralen Lagerhülse oder Lagerwelle der Luftleiteinrichtung 3 drehbar gelagert sein. Der Außenring 18 erhöht die Stabilität der Luftleitsegmente 7. Gemäß der in den 5 und 6 gezeigten Ausführungsform kann grundsätzlich auf den Innenring 17 und/oder auf den Außenring 18 verzichtet werden.
  • Wie sich insbesondere 5 entnehmen lässt, kann die Anströmkante 11 der jeweiligen Leitschaufel 5 in der Diffus-Stellung D an dem Leitsteg 9 des zuerst angeströmten Luftleitsegments 7 ausgebildet sein. Zweckmäßig befindet sich die Anströmkante 11 dabei im Bereich der ersten Seitenkante 13 des jeweiligen Leitstegs 9. Im Unterschied dazu ist die Abströmkante 12 der jeweiligen Leitschaufel 5 an dem Leitsteg 9 des zuletzt angeströmten Luftleitsegements 7 ausgebildet, und zwar vorzugsweise im Bereich der zweiten Seitenkante 14. Wie sich insbesondere den 2 und 5 entnehmen lässt, deckt die jeweilige Leitschaufel 5 in der Diffus-Stellung D von der Anströmkante 11 bis zur Abströmkante 12 einen Abdeckwinkelbereich 19 ab, der im gezeigten Beispiel etwa 60° beträgt. Bei einer Anzahl der Leitschaufel 5 von vier ergibt sich dabei ein Gesamt-Abdeckwinkelbereich für alle Leitschaufeln 5 von etwa 240°. Denkbar ist auch eine Ausführungsform, bei der auch ein Gesamt-Abdeckwinkelbereich von mehr als 240°, z.B. etwa 360°, oder von mehr als 360° erreicht wird.
  • Gemäß 3, sind die Leitstege 9 der axial benachbarten Luftleitsegmente 7 in der Spot-Stellung S axial fluchtend hintereinander angeordnet, wodurch sich der minimale Anstellwinkel α von etwa 0° ergibt. Grundsätzlich können die Leitstege 9 zumindest bei zwei axial benachbarten Luftleitsegmenten 7 gleiche Querschnitte besitzen. Der jeweilige Querschnitt ist dabei quer zu einer Steglänge 20 orientiert, die in 4 angedeutet ist und die radial gemessen ist. In 6 ist jedoch erkennbar, dass die Leitstege 9 zumindest bei zwei axial benachbarten Luftleitsegmenten 7 verschiedene Querschnitte besitzen. Hierdurch ist es insbesondere möglich, für die Leitschaufeln 5 in der Diffus-Stellung D eine konkav gewölbte Anströmfläche 21 und eine konvex gewölbte Fläche 22 auszubilden. Eine Strömungsrichtung 23 der ankommenden Luftströmung ist in 6 durch einen Pfeil angedeutet, der sich parallel zur Längsmittelachse 8 erstreckt.
  • In 6 ist außerdem erkennbar, dass die Leitschaufeln 5 zumindest in der Diffus-Stellung D eine Verwindung aufweisen. Diese Verwindung bewirkt, dass die Leitschaufeln 5 einen entlang einer Längsrichtung der Leitschaufeln 5, also bezüglich der Längsmittelachse 8 radial, einen variierenden Anstellwinkel α besitzen. Insbesondere nimmt der Anstellwinkel α von radial innen nach radial außen zu. Im Beispiel der 6 laufen die Leitstege 9 spitz zu und stehen auf der Längsmittelachse 8, sodass der Anstellwinkel α am Schaufelfuß, der hier unmittelbar an der Längsmittelachse 8 angeordnet ist, stets minimal ist und insbesondere permanent den Wert 0° aufweisen kann. In der Praxis werden sich die Leitstege 9 jedoch nicht bis zur Längsmittelachse 8 erstrecken, sondern auf einem Radius bezüglich der Längsmittelachse 8 enden. Dies gilt umso mehr für den Fall, dass die Luftleitsegmente 7 jeweils mit einem Innenring 17 ausgestattet sind, an dem die Leitstege 9 enden bzw. davon ausgehen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2313285 B1 [0002]

Claims (12)

  1. Luftausströmdüse für eine Klimatisierungseinrichtung zum Klimatisieren eines Fahrzeuginnenraums, – mit wenigstens einem Luftführungskanal (2) zum Führen einer Luftströmung, – mit wenigstens einer im Luftführungskanal (2) angeordneten Luftleiteinrichtung (3), die mehrere in der Umfangsrichtung (4) verteilt angeordnete Leitschaufeln (5) und mehrere in der Axialrichtung (6) hintereinander angeordnete Luftleitsegmente (7) aufweist, – wobei jedes Luftleitsegment (7) für jede Leitschaufel (5) einen Leitsteg (9) aufweist, sodass jede Leitschaufel (5) mehrere Leitstege (9) aufweist – wobei die Luftleitsegmente (7) relativ zueinander um eine Längsmittelachse (8) der Luftleiteinrichtung (3) zwischen einer Diffus-Stellung (D), in der die Leitschaufeln (5) jeweils einen maximalen Anstellwinkel (α) aufweisen, und einer Spot-Stellung (S) verstellbar sind, in der die Leitschaufeln (5) jeweils einen minimalen Anstellwinkel (α) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest bei einem Leitsteg (9) oder bei allen Leitstegen (9) eine in der Umfangsrichtung (4) gemessene Stegbreite (15) von radial innen nach radial außen zunimmt.
  2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass jeder Leitsteg (9) in der Umfangsrichtung (4) durch eine erste Seitenkante (13) und durch eine zweite Seitenkante (14) begrenzt ist, – dass bei zumindest bei einem Leitsteg (9) oder bei allen Leitstegen (9) eine zwischen der ersten Seitenkante (13) und der zweiten Seitenkante (14) verlaufende Mittellinie (16) radial zur Längsmittelachse (8) ausgerichtet ist.
  3. Düse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Seitenkante (13) und die zweite Seitenkante (14) zur Mittellinie (16) in entgegengesetzten Richtungen geneigt sind.
  4. Düse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest bei einem Leitsteg (9) oder bei allen Leitstegen (9) die erste Seitenkante (13) und die zweite Seitenkante (14) radial zur Längsmittelachse (8) ausgerichtet sind.
  5. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Luftleitsegmente (7) oder jedes Luftleitsegment (7) einen koaxial zur Längsmittelachse (8) angeordneten Innenring (17) aufweist, von dem die Leitstege (9) radial nach außen abstehen.
  6. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Luftleitsegmente (7) oder jedes Luftleitsegment (7) einen koaxial zur Längsmittelachse (8) angeordneten Außenring (18) aufweist, von dem die Leitstege (9) radial nach innen abstehen.
  7. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, – dass zumindest in der Diffus-Stellung (D) eine Anströmkante (11) an dem Leitsteg (9) des im Betrieb der Luftausströmdüse (1) von der Luftströmung zuerst angeströmten Luftleitsegments (7) ausgebildet ist, während eine Abströmkante (12) der jeweiligen Leitschaufel (5) am Leitsteg (9) des im Betrieb der Luftausströmdüse (1) von der Luftströmung zuletzt angeströmten Luftleitsegments (7) ausgebildet ist, – dass in der Diffus-Stellung (D) die jeweiligen Leitschaufel (5) von der Anströmkante (11) zur Abströmkante (12) in der Umfangsrichtung (4) einen Abdeckwinkelbereich (19) abdeckt, – dass der Abdeckwinkelbereich (19) multipliziert mit der Anzahl der Leitschaufeln (5) ≥ 240° oder ≥ 360° ist.
  8. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Spotstellung (S) die Leitstege (9) der axial benachbarten Luftleitsegmente (7) zueinander axial fluchten.
  9. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitstege (9) zumindest bei zwei axial benachbarten Luftleitsegmenten (7) gleiche Querschnitte besitzen, wobei sich der jeweilige Querschnitt quer zu einer Steglänge (20) erstreckt, die radial gemessen ist.
  10. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitstege (9) zumindest bei zwei axial benachbarten Luftleitsegmenten (7) verschiedene Querschnitte besitzen, wobei sich der jeweilige Querschnitt quer zu einer Steglänge (20) erstreckt, die radial gemessen ist.
  11. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln (5) zumindest in der Diffusstellung (D) jeweils eine konkav gewölbte Anströmfläche (21) und eine konvex gewölbte Abströmfläche (22) aufweisen.
  12. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln (5) zumindest in der Diffusstellung (D) jeweils eine Verwindung aufweisen, derart, dass der Anstellwinkel (α) der jeweiligen Leitschaufel (5) von radial innen nach radial außen zunimmt.
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DE102019211180A1 (de) * 2019-07-26 2021-01-28 Mahle International Gmbh Luftausströmdüse

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EP2313285B1 (de) 2008-07-16 2012-03-14 Behr GmbH & Co. KG Luftausströmer mit drallströmung und gerichteter strömung

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