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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Luftkanalvorrichtung zum Führen von Luft in einen Fahrzeuginnenraum.
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Hintergrund der Erfindung
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Bereits bekannte Luftkanäle in Fahrzeugen verteilen und führen Luft zu Ausströmorganen hin (Klimatisierung). Hierbei wird versucht, die Luft möglichst gezielt zu führen bzw. dem Ausströmer direkt zuzuführen. Auf Grund der hohen Packagedichte ist eine ideale, möglichst homogene Zuführung der Luft zu dem Ausströmorgan auf Grund starker Umlenkungen nicht möglich. Dies führt zu hohen Druckverlusten, inhomogener Befüllung und damit zu akustischen Auffälligkeiten.
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Aufgabe der Erfindung ist es dementsprechend, eine Luftkanalvorrichtung zum Führen von Luft in einen Fahrzeuginnenraum bereitzustellen, die Druckverluste und akustische Störgeräusche minimiert und ein Ausströmorgan möglichst homogen befüllt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Luftkanalvorrichtung zum Führen von Luft in einen Fahrzeuginnenraum, umfassend einen Zuführungsbereich, einen an den Zuführungsbereich angrenzenden Ausströmbereich mit einem Endbereich, wobei der Ausströmbereich einen Luftauslass aufweist, der in einer Seitenwand des Ausströmbereichs so angeordnet ist, dass der Luftstrom beim Strömen vom Zuführungsbereich zum Luftauslass im Ausströmbereich eine Richtungsänderung erfährt, wobei der Endbereich eine Stirnwand des Luftkanals ausbildet und beabstandet vom Luftauslass angeordnet ist, und wobei die Querschnittsfläche des Endbereichs größer ist als die Querschnittsfläche des Zuführungsbereichs.
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Dadurch wird im Ausströmbereich ein erfindungsgemäßes Beruhigungsvolumen bereitgestellt. Der Luftauslass mit nachgeordneten Auströmorganen kann dann aus diesem Beruhigungsvolumen besonders vorteilhaft versorgt werden. Dabei kann die Zuströmung zu dem Beruhigungsvolumen in dem Zuführungsbereich relativ beliebig sei, da es in dem Ausströmbereich zu einer Beruhigung der Strömung kommt und Inhomogenitäten ausgeglichen werden können. In dem Beruhigungsvolumen wird erfindungsgemäß Luft mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit (hoher dynamischer Druck) verlangsamt (Erhöhung des statischen Drucks). Dadurch können weitere Druckverluste verringert werden. Weiterhin wird durch das Beruhigungsvolumen die durch den Kanal üblicherweise erzeugte Strömungsrichtung, die zu einer unerwünschten Ausrichtung in einem Auströmorgan führen kann, vermieden. Anders ausgedrückt wird die Vororientierung der Luft durch das Beruhigungsvolumen herausgenommen. Die seitliche Versorgung/Zuströmung zu dem Beruhigungsvolumen durch die Umlenkung der Strömung hat darüber hinaus den Vorteil, dass es keinen direkten Schallpfad gibt.
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Vorzugsweise umfasst die Luftkanalvorrichtung ferner einen Ausströmer, der so mit dem Luftauslass verbunden ist, dass er in den Ausströmbereich hineinragt. Dadurch kann der Ausströmer homogen mit Luft befüllt werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Ausströmer im Ausströmbereich eine Einlaufkontur in Form einer Viertelkreisdüse auf. Eine Viertelkreisdüse eignet sich besonders gut, um den Ausströmer homogen mit Luft zu befüllen bzw. eine neutrale Anströmung des Ausströmers zu gewährleisten. Darüber hinaus kann der Druckverlust mit einer Viertelkreisdüse weiter reduziert werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Ausströmer mittels einer Toleranzausgleichsvorrichtung mit dem Luftauslass verbunden. Dadurch dass der Ausströmer in des Beruhigungsvolumen hineinragt, ist die Toleranzausgleichsvorrichtung nicht im direkten Strömungsvolumen angeordnet. Dadurch werden Störgeräusche vermieden. Dementsprechend umfasst die Toleranzausgleichsvorrichtung wenigstens einen Rasthaken oder ein Klipselement. Damit kann der Ausströmer besonders gut mit dem Luftauslass verbunden werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist der Ausströmbereich in Bezug auf den Mittelpunkt des Luftauslasses symmetrisch, insbesondere rotationssymmetrisch, ausgebildet. Dadurch wird eine besonders homogene Befüllung des Ausströmers bereitgestellt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Luftauslass rechteckig, insbesondere quadratisch, ausgebildet und der Ausströmbereich ist quaderförmig, insbesondere kubisch, ausgebildet. Wenn der Ausströmer rechteckig, insbesondere quadratisch, ausgebildet ist, wird dadurch eine besonders gute Befüllung des Ausströmers gewährleistet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Luftauslass kreisförmig ausgebildet und der Ausströmbereich ist kugelförmig ausgebildet. Wenn der Ausströmer kreisförmig ausgebildet ist, wird dadurch eine besonders gute Befüllung des Ausströmers gewährleistet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst ein Fahrzeug eine erfindungsgemäße Luftkanalvorrichtung.
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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 eine bereits bekannte Luftkanalvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht;
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2 eine bereits bekannte Luftkanalvorrichtung in einer Schnittansicht;
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3 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Luftkanalvorrichtung in einer Schnittansicht;
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4 ein Ausführungsbeispiel des Ausströmbereichs der erfindungsgemäßen Luftkanalvorrichtung in einer Schnittansicht;
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5a ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Luftkanalvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht;
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5b eine perspektivische Schnittansicht von 5a;
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6a ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Luftkanalvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht;
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6b eine perspektivische Schnittansicht von 6a;
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6c eine Schnittansicht von 6a.
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Detaillierte Beschreibung
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1 und 2 zeigen eine bereits bekannte Luftkanalvorrichtung 60. Diese umfasst einen Zuführungsbereich 20, der als Kanal mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet ist. Wie in 2 erkennbar, ist in einem Luftauslass 34 des Zuführungsbereichs 20 ein Ausströmer 40 aufgenommen. Der Ausströmer 40 ist ein Ausströmorgan, um Luft in den Fahrzeuginnenraum zu leiten, und kann zum Beispiel Lamellen zum Leiten des Luftstroms umfassen (Frischluftgrill). Weiterhin ist in 2 ein Klimagerät 70 gezeigt, von dem Frischluft durch den Zuführungsbereich 20 direkt zum Ausströmer 40 geleitet wird.
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Luftkanalvorrichtung 10, die einen Zuführungsbereich 20 und einen Ausströmbereich 30 umfasst.
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Der Zuführungsbereich 20 weist dabei eine im Wesentlichen gleichmäßige Querschnittsfläche 20a auf und grenzt an den Ausströmbereich 30 an.
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Der Ausströmbereich 30 umfasst einen Endbereich 32, dessen Querschnittsfläche 32a größer ist als die Querschnittsfläche 20a des Zuführungsbereichs 20. Dadurch wird eine Querschnittsverbreiterung im Ausströmbereich 30 erzielt. Dadurch wird Luft mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit (hoher dynamischer Druck) verlangsamt (Erhöhung des statischen Drucks).
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Durch die Querschnittsverbreiterung im Endbereich 32 des Ausströmbereichs 30 ist es auch möglich, dass der Ausströmbereich 30 Einbuchtungen 30a aufweist, die zur Aufnahme von Kabeln oder anderen Bauteilen geeignet sind, um die Packagedichte im Fahrzeug weiter zu erhöhen.
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Die Luftkanalvorrichtung 10 wird im Ausströmbereich 30 durch eine Stirnwand 38 abgeschlossen. In einer Seitenwand 36 des Ausströmbereichs 30 ist ein Luftauslass 34 angeordnet. Der Luftauslass 34 ist von der Stirnwand 38 beabstandet. Dadurch erfährt die Luft im Ausströmbereich 30, die vom Zuführungsbereich 20 einströmt, eine Richtungsänderung, wenn sie durch den Luftauslass 34 ausströmt. Zusammengefasst wird dadurch ein erfindungsgemäßes Beruhigungsvolumen bereitgestellt, so dass Luft homogen aus dem Luftauslass 34 austreten kann.
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Wie in 3 ersichtlich ist es besonders vorteilhaft, wenn beispielsweise ein Ausströmer 40 in den Ausströmbereich 30 hineinragt. Die Einlaufkontur des Ausströmers 40 ist vorzugsweise als Viertelkreisdüse ausgebildet.
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4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Luftkanalvorrichtung 10, in der der Ausströmer 40 mit einer schematisch angedeuteten Toleranzausgleichvorrichtung 50 mit dem Luftauslass 34 verbunden ist. Die Toleranzausgleichvorrichtung 50 ist somit nicht in der direkten Luftströmung angeordnet und kann deswegen zum Beispiel Vorsprünge etc. aufweisen, die ansonsten Störgeräusche bei einer Anordnung in der direkten Luftströmung verursachen würden. Weiterhin kann ein Toleranzausgleich in einem für den Fahrzeuginsassen nicht sichtbaren Bereich stattfinden. Die Toleranzausgleichsvorrichtung 50 umfasst zum Beispiel bekannte Rasthaken oder Klipselemente.
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Die 5a und 5b zeigen zwei erfindungsgemäße Luftkanalvorrichtungen 10. Dabei orientiert sich der Zuführungsbereich 20 im Wesentlichen zur z-Richtung des Fahrzeugs. Die 6a und 6b zeigen zwei erfindungsgemäße Luftkanalvorrichtungen 10. Dabei orientiert sich der Zuführungsbereich 20 im Wesentlichen zur y-Richtung des Fahrzeugs. Durch das erfindungsgemäße Beruhigungsvolumen wird jeweils eine homogene Befüllung des Ausströmer 40 gewährleistet und die Luft kann aus beliebigen Richtungen zum Ausströmer 40 geleitet werden.
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Wie in den 5a–6b exemplarisch gezeigt ist der Luftauslass 34 rechteckig ausgebildet. 6c zeigt in einer Schnittansicht einen im Wesentlichen rechteckig ausgebildeten Ausströmbereich 30 gemäß 6b. Es ist jedoch vorstellbar, dass der Luftauslass 34 auch kreisförmig ausgebildet ist, wobei der Ausströmbereich 30 dann im Wesentlichen rund, insbesondere kugelförmig, ausgebildet ist (nicht gezeigt). 6c zeigt auch, dass der Ausströmbereich 30 im Wesentlichen symmetrisch um den Mittelpunkt des Luftauslasses 34 ausgebildet ist, um eine möglichst homogene Luftbefüllung des Ausströmers 40 zu gewährleisten.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Luftkanalvorrichtung
- 20
- Zuführungsbereich
- 20a
- Querschnittsfläche des Zuführungsbereichs
- 30
- Ausströmbereich
- 30a
- Einbuchtung
- 32
- Endbereich
- 32a
- Querschnittsfläche des Endbereichs
- 34
- Luftauslass
- 36
- Seitenwand
- 38
- Stirnwand
- 40
- Ausströmer
- 50
- Toleranzausgleichsvorrichtung
- 60
- bereits bekannte Luftkanalvorrichtung
- 70
- Klimagerät
