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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Luftauslassdüse, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
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Hintergrund der Erfindung
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Für die Klimatisierung in einem Fahrzeug werden Frischluftgrills eingesetzt. Dabei wird die Richtung des Luftstromes durch Vertikal- und Horizontallamellen verändert.
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Aufgrund kurzer Lamellen wird der Luftstrom nicht optimal in die eingestellte Richtung abgelenkt. Eine Verlängerung der Horizontallamelle beeinflusst negativ die vertikale Ablenkung des Luftstromes und umgekehrt würde eine Verlängerung der Vertikallamelle eine negative Beeinflussung des horizontalen Luftstromes bewirken. Grund hierfür ist die Anordnung der Lamellenpakete hintereinander.
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Aufgabe der Erfindung ist es dementsprechend, eine Luftauslassdüse mit einer verbesserten Steuerung des Luftstroms zu schaffen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Luftauslassdüse, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen rohrförmigen Düsenkörper; ein im rohrförmigen Düsenkörper angeordnetes erstes Luftleitelement, das in Kontakt mit dem rohrförmigen Düsenkörper ist und eine Schneckenform bildet; ein im rohrförmigen Düsenkörper angeordnetes zweites Luftleitelement, das in Kontakt mit dem rohrförmigen Düsenkörper ist und eine Schneckenform bildet, wobei das erste Luftleitelement und das zweite Luftleitelement voneinander versetzt im rohrförmigen Düsenkörper angeordnet sind, so dass ein erster Luftweg und ein zweiter Luftweg im rohrförmigen Düsenkörper gebildet ist; und ein bewegliches Stellelement, das in einer ersten Stellung den ersten Luftweg verschließt und in einer zweiten Stellung den ersten Luftweg freigibt.
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Durch die Schneckenform der Luftleitelemente bekommt der Luftstrom einen Drall und damit eine stabile Richtung. Da in der ersten Stellung des beweglichen Stellelements der erste Luftweg verschlossen ist, kann die gesamte Luft nur durch den zweiten Luftweg mit einem Drall austreten, wodurch sich ein gezielter und scharfer Luftstrom-Spot ergibt. In der zweiten Stellung des beweglichen Steuerelements kann die Luft durch beide Luftwege gleichzeitig austreten, wodurch sich eine diffuse und weniger scharfe Strömung ergibt. Darüber hinaus kann der Luftstrom beim Eintritt in die Luftauslassdüse an beiden Luftwegen anliegen, wobei in der ersten Stellung des beweglichen Steuerelements dann nur Luft aus dem zweiten Luftweg austreten kann.
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Dabei kann die erfindungsgemäße Luftauslassdüse sowohl symmetrische als auch asymmetrische Schneckenformen für das erste und das zweite Luftleitelement umfassen. Darüber hinaus können die Luftleitelemente der Art ausgebildet sein, dass sich die Volumina im ersten und im zweiten Luftweg voneinander unterscheiden. Der Luftstrom ist zum Beispiel umso diffuser in der zweiten Stellung des beweglichen Stellelements, je größer das Volumen des ersten Luftwegs im Vergleich zum zweiten Luftweg ist. Dementsprechend ist der Luftstrom umso schärfer in der ersten Stellung des beweglichen Stellelements, je größer des Volumen des ersten Luftwegs im Vergleich zum zweiten Luftweg ist.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Luftauslassdüse ferner ein Verbindungselement, das zwischen dem ersten Luftleitelement und dem zweiten Luftleitelement im ersten Luftweg in Luftströmungsrichtung vor dem beweglichen Stellelement so angeordnet ist, dass es den ersten Luftweg verschließt. Dabei verschließt das bewegliche Stellelement eine Öffnung im ersten Luftleitelement in der ersten Stellung und gibt diese in der zweiten Stellung frei, so dass der erste Luftweg und der zweite Luftwege miteinander in Verbindung stehen. Dadurch kann auf einfache Weise in der zweiten Stellung des beweglichen Stellelements Luft vom zweiten Luftweg in den ersten Luftweg durch die Öffnung im ersten Luftleitelement strömen, wobei der erste Luftweg somit freigegeben ist. Das Verbindungselement ermöglicht somit weitere vorteilhafte Ausbildungen der erfindungsgemäßen Luftauslassdüse:
Das Verbindungselement kann als Trennwand zwischen dem ersten Luftleitelement und dem zweiten Luftleitelement ausgebildet sein, und somit eine einfachere Fertigung der erfindungsgemäßen Luftauslassdüse ermöglichen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verbindungselement als eine gemeinsame Ursprungsfläche mit einer Verzweigung ausgebildet, von der aus sich beide Luftleitelemente in Luftströmungsrichtung verzweigen. Dadurch ergibt sich eine besonders vorteilhafte Führung des Luftstroms durch die zwei schneckenförmigen Luftleitelemente.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der rohrförmige Düsenkörper an seiner Luftaustrittsöffnung einen Ring auf, an dem Lamellen zum Ablenken des Luftstroms mit einem vorher bestimmten Ablenkwinkel angebracht sind. Dadurch kann der Luftstrom noch besser an die gewünschten Stellen gelenkt werden. Insbesondere können je nach Fahrzeugtyp unterschiedliche Ablenkwinkel eingestellt werden. Allgemein bildet der Ring mit den Lamellen einen Frischluftgrill, wobei die Lamellen optimal für die gewünschte Strömung ausgelegt werden können.
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Für eine besonders präzise Steuerung des Luftstroms können die im ersten Luftweg angeordneten Lamellen einen Ablenkwinkel aufweisen, der verschieden von dem Ablenkwinkel der im zweiten Luftweg angeordneten Lamellen ist, und/oder die im ersten Luftweg angeordneten Lamellen können eine Lamellenlänge aufweisen, die verschieden von der Lamellenlänge der im zweiten Luftweg angeordneten Lamellen ist. Allgemein können so die Lamellen optimal für die gewünschte Strömung ausgelegt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Ring mit dem rohrförmigen Düsenkörper verbunden. Wenn sich das bewegliche Stellenelement in seiner ersten Stellung befindet und der Luftstrom als Spot aus der erfindungsgemäßen Luftauslassdüse austritt, wird durch die Drehung des Ringes jede Ablenkung um 360° um den vorher bestimmten Ablenkwinkel der Lamellen der Luftauslassdüse ermöglicht, da sich der gesamte rohrförmige Düsenkörper dann drehen kann. Hierbei braucht der rohrförmige Düsenkörper nur drehbar verbaut werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Ring mit dem ersten Luftleitelement und dem zweiten Luftleitelement verbunden, und der Ring, das erste Luftleitelement und das zweite Luftleitelement sind drehbar in Bezug auf den rohrförmigen Düsenkörper gelagert. Wenn sich das bewegliche Stellenelement in seiner ersten Stellung befindet und der Luftstrom als Spot aus der erfindungsgemäßen Luftauslassdüse austritt, wird durch die Drehung des Ringes jede Ablenkung um 360° um den vorher bestimmten Ablenkwinkel der Lamellen der Luftauslassdüse ermöglicht, da sich dann nur der Ring, das erste Luftleitelement und das zweite Luftleitelement drehen können. Hierbei kann der rohrförmige Düsenkörper fest verbaut werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Luftauslassdüse ein an der Lufteintrittsöffnung des rohrförmigen Düsenkörpers angeordnetes Verschlusselement, das in einer ersten Stellung beide Luftwege verschließt und in einer zweiten Stellung beide Luftwege freigibt. Dadurch kann auf einfache Art und Weise der gesamte Luftstrom der Luftauslassdüse gestoppt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Luftauslassdüse eine longitudinale Achse, die im rohrförmigen Düsenkörper angeordnet ist und an der das erste Luftleitelement und das zweite Luftleitelement angebracht sind, wobei die longitudinale Achse ein bewegliches Steuerelement aufweist, wobei in einer ersten Stellung des Steuerelements sich das Stellelement in dessen erster Stellung zum Verschließen des ersten Luftwegs befindet, und in einer zweiten Stellung des Steuerelements sich das Stellelement in dessen zweiter Stellung zum Freigeben des ersten Luftwegs befindet. Die longitudinale Achse dient somit als Raum für das Steuerelement, das das bewegliche Stellelement steuert.
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Vorzugsweise befindet sich in der ersten und zweiten Stellung des Steuerelements sich das Verschlusselement in dessen zweiter Stellung zum Freigeben beider Luftwege, und in einer dritten Stellung des Steuerelements befindet sich das Verschlusselement in dessen erster Stellung zum Verschließen beider Luftwege. Dadurch kann das Steuerelement sowohl das bewegliche Stellelement als auch das Verschlusselement steuern.
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Figurenbeschreibung
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:
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1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Luftauslassdüse in einer Seitenansicht und in einer Vorderansicht, wobei der erste Luftweg verschlossen ist;
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2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Luftauslassdüse in einer Seitenansicht und in einer Vorderansicht, wobei der erste Luftweg offen ist;
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3 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Luftauslassdüse in einer Seitenansicht und in einer Vorderansicht, wobei beide Luftwege verschlossen sind;
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4 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Luftauslassdüse in einer Seitenansicht und in einer Vorderansicht, wobei der erste Luftweg verschlossen ist und der Luftstrom als Spot über den zweiten Luftweg austritt; und
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5 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Luftauslassdüse in einer Seitenansicht und in einer Vorderansicht, wobei der erste Luftweg offen ist und der Luftstrom diffus über beide Luftwege austritt.
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Detaillierte Beschreibung
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1a zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Luftauslassdüse 10. In einem rohrförmigen Düsenkörper 14 sind ein erstes Luftleitelement 16 und ein zweites Luftleitelement 18, die jeweils eine Schneckenform bilden, versetzt angeordnet. Dadurch wird ein erster Luftweg 24 und ein zweiter Luftweg 26 gebildet. Dabei können sie um eine longitudinale Achse 38 angeordnet sein. Die beiden Luftleitelemente 16 und 18 befinden sich jeweils in Kontakt mit der Wand des rohrförmigen Düsenkörpers 14, so dass im Wesentlichen keine Luft zwischen den Luftleitelementen 16 bzw. 18 und der Wand strömen kann.
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Zwischen den Luftleitelementen 16 und 18 ist ein Verbindungselement 30 angeordnet, dass in 1a als gemeinsame Ursprungsfläche ausgebildet ist, welche sich in die Luftleitelemente 16 und 18 an der Verzweigung 22 verzweigt. Dadurch ist der erste Luftweg 24 zunächst in Luftströmungsrichtung verschlossen.
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1b zeigt eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Luftauslassdüse 10. Der Querschnitt des ersten Luftwegs 24 ist dabei schraffiert dargestellt. Wie in 1b exemplarisch gezeigt, ist die Querschnittsfläche des ersten Luftwegs 24 größer als die Querschnittsfläche des zweiten Luftwegs 26. Dementsprechend ist auch das Volumen des ersten Luftwegs 24 größer als das Volumen des zweiten Luftwegs 20. Da in 1b der erste Luftweg 24 verachlossen ist, kann die gesamte Luft nur über den zweiten Luftweg 26 aus der Luftauslassdüse 10 strömen. Bedingt durch die Schneckenform der Luftleitelemente 16 und 18 ergibt sich so ein gerichteter und scharfer Luftstrom-Spot mit einem Drall, der aus der erfindungsgemäßen Luftauslassdüse 10 austritt und in 4b veranschaulicht ist.
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Weiterhin ist in 1a ein bewegliches Stellelement 28 erkennbar, dass in Luftströmungsrichtung nach dem Verbindungselement 30 mit der Verzweigung 22 angeordnet ist. Das bewegliche Stellelement 28 kann beispielsweise als ein Teil des ersten Luftleitelements 16 gebildet sein. Das bewegliche Stellelement 28 verschließt im ersten Luftleitelement 16 in seiner ersten Stellung eine Öffnung 20 im ersten Luftleitelement 16. Somit ist in der ersten Stellung des beweglichen Stellelements 28 der erste Luftweg 24 verschlossen.
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Die zweite Stellung des beweglichen Stellelements 28 ist in 2a illustriert: das bewegliche Stellelement 28 gibt hier die Öffnung 20 frei, wodurch der erste Luftweg 24 und der zweite Luftweg 26 miteinander in Verbindung stehen. Somit kann Luft vom zweiten Luftweg 26 in den ersten Luftweg 24 strömen und über die gesamte Querschnittsfläche der Luftaustrittsöffnung 12a austreten, was in 2b veranschaulicht ist. Dadurch ergibt sich in der zweiten Stellung des beweglichen Stellelements 28 ein eher diffuser bzw. feiner Luftstrom, der aus der erfindungsgemäßen Luftauslassdüse 10 austritt und in 5b veranschaulicht ist.
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Darüber hinaus zeigt 3 ein an der Lufteintrittsöffnung 12b des rohrförmigen Düsenkörpers 14 angeordnetes Verschlusselement 36, das in seiner ersten Stellung beide Luftwege 24 und 26 verschließt. Dadurch kann keine Luft aus der Luftauslassdüse 10 ausströmen. Dies wird durch die schraffierte Fläche in der 3b veranschaulicht. In der zweiten Stellung des Verschlusselements 36 sind beide Luftwege 24 und 26 freigegeben (nicht gezeigt).
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Die verschiedenen Stellungen des beweglichen Stellelements 28 und des Verschlusselements 36 können mit einem Steuerelement 40 eingestellt werden. Gemäß den 1 bis 3 ist das Steuerelement 40 in der longitudinalen Achse 38 angeordnet. Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich das Steuerelement 40 in wenigstens einer Stellung über die Luftaustrittsöffnung hinaus. Dadurch wird die einfache Bedienung der Steuerung der erfindungsgemäßen Luftauslassdüse gewährleistet.
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Das Steuerelement kann dabei verschiedene Stellungen aufweisen: in einer ersten Stellung ist die Öffnung 20 durch das bewegliche Stellelement 28 geschlossen (1a). In einer zweiten Stellung ist die Öffnung 20 durch das bewegliche Stellelement 28 freigegeben (2a). In einer dritten Stellung ist es vorstellbar, dass beide Luftwege 24 und 26 durch das Verschlusselement 36 verschlossen (3a) sind.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist an der Luftaustrittsöffnung 12a ein Ring 32 angeordnet, der Lamellen 34 aufweist. Die Lamellen 34 sind mit einem vorher bestimmten Ablenkwinkel am Ring 32 angebracht.
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Wie in 4b ersichtlich, weisen die Lamellen 34b, die Luft aus dem zweiten Luftweg 26 leiten, eine größere Länge auf als die in 5b gezeigten Lamellen 34a, die Luft aus dem ersten Luftweg 24 leiten. Dabei kann auch der Ablenkwinkel der Lamellen 34a und 34b jeweils unterschiedlich sein. Auf diese Weise können die gewünschten Luftströmungen erzielt werden.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Ring 32 fest mit dem Düsenkörper 14 verbunden. Wenn Luft nur durch den zweiten Luftweg 26 ausströmt (1a, 4b) und der Ring 32 gedreht wird, dreht sich ebenfalls der zweite Luftweg 26 wie es in den 1b und 1c veranschaulicht ist. Dabei ist vorstellbar, dass sich der Ring 32 um 360° drehen kann. Durch die Drehung des Ringes wird dann jede Ablenkung um 360° des Luftstrom-Spots um den vorher bestimmten Ablenkwinkel der Lamellen der Luftauslassdüse ermöglicht.
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Ebenso kann der Ring 32 mit dem ersten Luftleitelement 16 und dem zweiten Luftleitelement 18 verbunden sein und diese sind drehbar im rohrförmigen Düsenkörper 14 gelagert. Dabei kann sich der Ring 32 mit den Luftleitelementen 16 und 18 um 360° drehen. Durch die Drehung des Ringes wird dann jede Ablenkung um 360° des Luftstrom-Spots um den vorher bestimmten Ablenkwinkel der Lamellen der Luftauslassdüse ermöglicht.
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Allgemein ist darüber hinaus können die Luftleitelemente 16 und 18 durch symmetrische als auch asymmetrische Schneckenformen gebildet sein. Dadurch können die Volumina in den Luftwegen 24 und 26 verändert werden, um unterschiedliche Luftströmungen in der ersten und in der zweiten Stellung des beweglichen Steuerelements 28 zu erzielen. Zum Beispiel kann das Volumen im zweiten Luftweg 26 ein Viertel des Gesamtvolumens des Düsenkörpers 14 betragen und das Volumen im ersten Luftweg 24 ein Dreiviertel des Gesamtvolumens des Düsenkörpers 14 betragen. Weiterhin können die schneckenförmigen Luftleitelemente 16 und 18 beliebige Windungszahlen und Steigungen aufweisen.
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Darüber hinaus können auch mehr als zwei Luftleitelemente verwendet werden, so dass nicht nur eine prinzipiell zweigängige Schneckenanordnung wie in 1a gezeigt, sondern mehrgängige Schneckenanordnungen gebildet werden können.
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In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Luftauslassdüse kann eine Trennwand zwischen dem ersten Luftleitelement 16 und dem zweiten Luftleitelement 18 ausgebildet sein und so den ersten Luftweg 24 verschließen (nicht gezeigt). Dabei entspringen die beiden Luftleitelemente 16 und 18 nicht einer gemeinsamen Ursprungsfläche 30 wie in 1a. Zum Beispiel kann in einer Luftauslassdüse eine Trennwand zwischen dem ersten Luftleitelement 16 und dem zweiten Luftleitelement 18 ausgebildet sein, in der die Luftleitelemente 16 und 18 parallel zueinander ähnlich zu einer zweigängigen Schneckenanordnung verlaufen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann diese Trennwand als bewegliches Stellelement 28 ausgebildet sein und in einer ersten Stellung den ersten Luftweg 24 verschließen und in einer zweiten Stellung den ersten Luftweg 24 freigegeben (nicht gezeigt).
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Zusammenfassend ermöglicht die vorliegende Erfindung eine optimale Ausrichtung des Luftstroms aus einem Frischluftgrill unter Verwendung von langen Führungen und wenigen Störkonturen. Weiterhin ermöglicht die vorliegende Erfindung eine Reduzierung von beweglichen Teilen eines Frischluftgrills, eine Minimierung von Klappergeräuschen, eine stabile Geometrie (keine biegsamen Lamellen) und einfache Bedienung (z. B.: Drehen des Außenringes). Durch die vereinfachte Technik und das Verwenden von wenigen Bauteilen werden geringere Kosten verursacht.
