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Die Erfindung betrifft ein Belüftungselement für eine Belüftungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein derartiges Belüftungselement ist bereits aus der
DE 10 2015 112 898 A1 bekannt. Dieses Belüftungselement weist einen Luftkanal auf, über welchen Luft in einen Dachausströmer einströmen kann. Der Dachausströmer weist an seiner Unterseite einen luftdurchlässigen perforierten unteren Deckel auf. Mittels des Dachausströmers ist über den perforierten unteren Deckel eine vertikal in einen Kraftfahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs wirkende Luftzufuhr insbesondere zur Schaffung unterschiedlicher Klimazonen innerhalb des Kraftfahrzeuginnenraums realisierbar.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Belüftungselement für eine Belüftungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, mittels welchem eine besonders komfortable Fußraum- und/oder Kopfraumbelüftung für eine variable Sitzposition von Fahrzeuginsassen innerhalb eines Kraftfahrzeuginnenraums des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Belüftungselement für eine Belüftungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils Ansprüchen sowie in der folgenden Beschreibung angegeben.
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Die Erfindung betrifft ein Belüftungselement für eine Belüftungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Luftkanal, mittels welchem ein Luftstrom in einen Ausströmhohlkörper hineinleitbar ist. Des Weiteren umfasst das Belüftungselement den Ausströmhohlkörper, welcher eine Mehrzahl von Luftaustrittsöffnungen aufweist, durch welche hindurch der Luftstrom in einen Kraftfahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs leitbar ist. Dabei wird der in den Ausströmhohlkörper einströmende Luftstrom mittels des Ausströmhohlkörpers hinsichtlich seiner Strömung eingestellt und über die Luftaustrittsöffnungen zur Belüftung dem Kraftfahrzeuginnenraum zugeführt. Um eine besonders komfortable Belüftung innerhalb des Kraftfahrzeuginnenraums bei einer variablen Sitzposition von Fahrzeuginsassen zu schaffen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Ausströmhohlkörper jeweilige Stirnseiten aufweist, welche über eine sich zwischen diesen erstreckende Mantelwand miteinander verbunden sind, innerhalb welcher die Mehrzahl von Luftaustrittsöffnungen vorgesehen ist. Mit anderen Worten weist der Ausströmhohlkörper zwei parallel zueinander und beabstandet voneinander angeordnete Deckelelemente auf, zwischen welchen sich die Mantelwand erstreckt, wobei die Mantelwand ein zwischen den Deckelelementen angeordnetes Volumen zumindest im Wesentlichen umschließt. Hierbei weist die Mantelwand die Mehrzahl von Luftaustrittsöffnungen auf, durch welche hindurch der Luftstrom aus dem mittels der beiden Deckelelemente und der Mantelwand abgegrenzten Volumen in den Kraftfahrzeuginnenraum strömt. Die Mantelwand kann beispielsweise als Lochblech oder als Lüftungsgitter ausgebildet sein. Aus dem Ausströmhohlkörper kann der Luftstrom in sämtliche Richtungen abströmen, in welche die Mantelwand den Ausströmhohlkörper begrenzt. Somit ermöglicht der Ausströmhohlkörper vorteilhafterweise eine Belüftung des Kraftfahrzeuginnenraums in besonders viele Richtungen. Dabei kann das Belüftungselement in einem Dachbereich oder in einem Bodenbereich oder in einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Vorteilhafterweise kann hierdurch eine besonders komfortable Fußraum- und/oder Kopfraumbelüftung bei variablen Sitzpositionen wenigstens eines in dem Kraftfahrzeuginnenraum angeordneten Fahrzeuginsassen ermöglicht werden.
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Es hat sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Mantelwand sich zumindest außerhalb eines Anschlussbereichs des Luftkanals außenumfangsseitig des Ausströmhohlkörpers erstreckt. Das bedeutet, dass der Luftkanal sich zumindest bereichsweise zwischen den beiden Deckelelementen erstreckt und beispielsweise außenumfangsseitig des Ausströmhohlkörpers angeordnet ist. Die Mantelwand erstreckt sich außenumfangsseitig des Ausströmhohlkörpers über dessen gesamten Umfang, ausgenommen den Anschlussbereich des Luftkanals. Das bedeutet, dass der Ausströmhohlkörper von dem Luftkanal, den beiden Deckelelementen und der Mantelwand zu sämtlichen Seiten hin abgegrenzt wird. Über den Luftkanal kann der Luftstrom durch den Anschlussbereich hindurch in das Ausströmelement einströmen und über die Mantelwand aus dem Ausströmelement ausströmen.
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Es hat sich hierbei als vorteilhaft erwiesen, wenn wenigstens eine in einem dem Anschlussbereich gegenüberliegenden ersten Bereich der Mantelwand angeordnete Luftaustrittsöffnung einen kleineren Durchmesser aufweist als eine in einem dem ersten Bereich gegenüberliegenden, zweiten Bereich der Mantelwand angeordnete Luftaustrittsöffnung. Mit anderen Worten wird eine Durchströmungsfläche der in dem ersten Bereich der Mantelwand angeordneten Luftaustrittsöffnung kleiner ausgestaltet als eine Durchströmungsfläche der in dem zweiten Bereich angeordneten Luftaustrittsöffnung. Beispielsweise können jeweilige Luftaustrittsöffnungen, welche entlang der Mantelwand von dem ersten Bereich bis zu dem zweiten Bereich verteilt sind, entlang einer Richtung von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich kontinuierlich einen kleineren Durchmesser aufweisen. Dies bedeutet, dass von zwei nebeneinander angeordneten Luftaustrittsöffnungen diejenige den kleineren Durchmesser aufweist, welche näher an dem ersten Bereich angeordnet ist. Luftaustrittsöffnungen, welche entlang einer Einströmrichtung des Luftstroms in den Ausströmhohlkörper angeordnet sind und somit von dem Luftstrom ohne Umlenkung angeströmt werden können, sind somit kleiner ausgeführt als Luftaustrittsöffnungen, welche von dem Luftstrom erst nach dessen Umlenkung angeströmt werden. Da das Umlenken des Luftstroms zu einem Druckverlust führen kann, dient die Ausgestaltung des Durchmessers der Luftaustrittsöffnungen mit unterschiedlichen Durchmessern einem Ausgleich eines aufgrund der Umlenkung auftretenden Druckabfalls des Luftstroms. Hierdurch kann eine besonders gleichmäßige Belüftung des Kraftfahrzeuginnenraums mittels des Belüftungselements erreicht werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Luftaustrittsöffnungen ungleichmäßig über die Mantelwand verteilt sind. Das bedeutet, dass die Mantelwand entlang der Umfangsrichtung des Ausströmhohlkörpers eine unterschiedliche Luftdurchlässigkeit aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann eine Anzahl an in einem Bereich der Mantelwand angeordneten Luftaustrittsöffnungen an die Umlenkung des Luftstroms angepasst werden. Somit können in einem Bereich der Mantelwand, welcher von dem Luftstrom ohne Umlenkung angeströmt wird, weniger Luftaustrittsöffnungen angeordnet sein, als in einem gleich großen Bereich, welcher von dem Luftstrom nach dessen Umlenken angeströmt wird. Durch die Einstellung des Durchmessers und/oder der Verteilung der Luftaustrittsöffnungen kann ein jeweiliger Strömungsquerschnitt eines jeweiligen Bereichs der Mantelwand eingestellt werden. Insbesondere ist der Strömungsquerschnitt entlang der Mantelwand mit steigender Umlenkung des Luftstroms innerhalb des Ausströmhohlkörpers vor Durchströmen der Luftaustrittsöffnungen größer werdend ausgeführt. Über diesen Strömungsquerschnitt kann ein Druckabfall des Luftstroms innerhalb des Ausströmelements ausgeglichen werden. Hierdurch ist eine besonders gleichmäßige Belüftung des Kraftfahrzeuginnenraums möglich.
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Vorzugsweise weist der Ausströmhohlkörper eine Zylinderform auf. Hierbei ist die Mantelwand im Bereich einer Mantelfläche der Zylinderform angeordnet und die jeweiligen Deckelelemente bilden stirnseitige Begrenzungsflächen der Zylinderform. Hierbei sind die jeweiligen Deckelelemente beispielsweise kreisrund ausgeführt, sodass die die Deckelelemente verbindende Mantelwand einen zumindest teilweise geschlossenen Ausströmring bildet. Insbesondere weist der Ausströmhohlkörper einen zumindest teilweise geschlossenen ringförmigen Ausströmbereich mit einer radialen Abströmung des Luftstroms in den Kraftfahrzeuginnenraum auf. Mittels des Ausströmhohlkörpers wird der Luftstrom, welcher beispielsweise aus einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs in das Belüftungselement einströmt, umgerichtet. Es kann somit eine besonders gleichmäßige Abströmung des Luftstroms aus dem Ausströmelement in den Kraftfahrzeuginnenraum umgesetzt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Mantelwand wenigstens einen Versteifungssteg und/oder wenigstens ein Lüftungsgitter umfasst. Mit anderen Worten sind zwischen den Deckelelementen wenigstens ein Versteifungssteg und/oder wenigstens ein Lüftungsgitter als Teil der Mantelwand angeordnet. Beispielsweise umfasst die Mantelwand mehrere Versteifungsstege, zwischen welchen jeweils ein Lüftungsgitter angeordnet ist. Alternativ kann die Mantelwand aus einem einzigen lokal mittels der Versteifungsstege versteiften Lüftungsgitter gebildet sein. Mittels des wenigstens einen Versteifungselements können die beiden Deckelelemente besonders vorteilhaft relativ zueinander fixiert werden. Das wenigstens eine Lüftungsgitter ermöglicht ein Ausströmen des Luftstroms aus dem Ausströmhohlkörper in den Kraftfahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs. Das Belüftungselement weist somit vorteilhafterweise eine besonders hohe Stabilität auf.
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Es hat sich als weiterhin vorteilhaft gezeigt, wenn in dem Ausströmhohlkörper wenigstens ein Strömungsleitelement angeordnet ist, mittels welchem eine Strömung des Luftstroms einstellbar ist. Insbesondere eine Strömungsrichtung des Luftstroms kann mittels des Strömungsleitelements eingestellt werden. Der Luftstrom kann somit gezielt in seiner Strömungsrichtung eingestellt werden.
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Es hat sich hierbei als vorteilhaft gezeigt, dass das wenigstens eine Strömungsleitelement als gekrümmter Strömungsleitsteg oder als gerader Strömungsleitsteg oder als konzentrisch in dem Ausströmhohlkörper angeordneter runder Verdrängungskörper ausgebildet ist. Je nach Bedarf können somit wenigstens ein gekrümmter Strömungsleitsteg und/oder wenigstens ein gerader Strömungsleitsteg und/oder wenigstens ein konzentrisch in dem Ausströmhohlkörper angeordneter runder Verdrängungskörper in dem Ausströmhohlkörper angeordnet sein. Mittels der unterschiedlich ausgebildeten Strömungsleitelemente kann der Luftstrom besonders vorteilhaft in seiner Strömungsrichtung innerhalb des Ausströmhohlkörpers eingestellt werden, um eine besonders komfortable Belüftung des Kraftfahrzeuginnenraums zu ermöglichen. Das jeweilige Strömungsleitelement ist zwischen den beiden Deckelelementen angeordnet und kann sich von dem einen Deckelelement bis zu dem anderen Deckelelement erstrecken. Alternativ kann das Strömungsleitelement lediglich in Kontakt mit einem der Deckelemente stehen. Hierbei kann sich das Strömungselement beispielsweise lotrecht zu einer Erstreckungsebene eines der Deckelelemente, mit welchem das Strömungsleitelement in Kontakt steht, erstrecken.
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In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Strömungsleitelement drehbar innerhalb des Ausströmhohlkörpers angeordnet ist, wobei mittels des Strömungsleitelements in dessen jeweiliger Stellung relativ zu dem Ausströmhohlkörper der Luftstrom unter Umgehung wenigstens einer Luftaustrittsöffnung wenigstens einer nicht umgangenen Luftaustrittsöffnung zuführbar ist. Mit anderen Worten ist das Strömungsleitelement innerhalb des Ausströmhohlkörpers relativ zu diesem ausrichtbar angeordnet. Hierbei ist das Strömungsleitelement um eine Drehachse relativ zu dem Ausströmhohlkörper drehbar, welche sich parallel zu einer Längserstreckungsrichtung des Ausströmhohlkörpers erstreckt. In Abhängigkeit von einer jeweiligen Ausrichtung des Strömungsleitelements relativ zu dem Ausströmhohlkörper kann der Luftstrom unter Umgehung wenigstens einer vorbestimmten Luftaustrittsöffnung einer anderen vorbestimmten Luftaustrittsöffnung zugeführt werden. Dabei kann das Strömungsleitelement diskontinuierlich relativ zu dem Ausströmhohlkörper gedreht werden oder kontinuierlich und gleichmäßig relativ zu dem Ausströmhohlkörper gedreht werden. Es können somit durch das kontinuierliche und gleichmäßige Drehen des Strömungsleitelements und somit einem kontinuierlichen Ändern der Strömungsrichtung des Luftstroms Luftschübe erzeugt werden, mittels welchen der Kraftfahrzeuginnenraum schubweise in alternierenden Richtungen belüftet wird. Hierdurch entsteht im Fahrzeuginnenraum eine erhöhte, zeitlich veränderliche Luftbewegung, die für einen Fahrzeuginsassen den Eindruck einer Luftbrise entstehen lassen. Dies kann in einem besonders hohen Komfort für den Fahrzeuginsassen resultieren. Die Umgehung wenigstens einer vorbestimmten Luftaustrittsöffnung aufgrund einer Ausrichtung des Strömungsleitelements relativ zu dem Ausströmhohlkörper kann des Weiteren einer Einstellung einer Strömungsrichtung des Luftstroms aus dem Ausströmhohlkörper hinaus in den Kraftfahrzeuginnenraum dienen. Es kann somit beispielsweise gezielt ein definierter Bereich des Kraftfahrzeuginnenraums belüftet werden und ein anderer definierter Bereich des Kraftfahrzeuginnenraums nicht belüftet werden.
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In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Strömungsleitelement als Hohlzylinder ausgeführt ist, welcher eine Umfangswand mit wenigstens einer Luftöffnung aufweisenden und wenigstens einem geschlossenen Bereich aufweist. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem relativ zu dem Ausströmhohlkörper drehbaren Strömungsleitelement um eine Trommel mit entlang ihres Umfangs offenen und geschlossenen Teilbereichen beziehungsweise Teilflächen. Diese Trommel kann während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs mit gleichmäßiger Geschwindigkeit oder einer ungleichmäßigen Geschwindigkeit relativ zu dem Ausströmhohlkörper gedreht werden. Das drehbare Strömungsleitelement kann bei einer Anordnung des Belüftungselements in dem Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von einer Sitzplatzbelegung im Kraftfahrzeuginnenraum relativ zu dem Ausströmhohlkörper angeordnet werden. Folglich kann der aus dem Ausströmhohlkörper in den Kraftfahrzeuginnenraum ausströmende Luftstrom mittels des drehbaren Strömungsleitelements in Abhängigkeit von der Sitzplatzbelegung eingestellt werden. Es kann somit ein besonders hoher sitzplatzbezogener Komfort für Fahrzeuginsassen erreicht werden.
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Speziell beim autonomen Fahren des Kraftfahrzeugs können Fahrzeuginsassen unterschiedliche Sitzpositionen einnehmen, sodass die besonders flexible Klimatisierung des Kraftfahrzeuginnenraums mittels des Belüftungselements eine besonders komfortable Belüftung ermöglicht. Mittels des drehbaren Strömungsleitelements ist zudem eine zeitlich veränderliche Ausströmung des Luftstroms aus dem Ausströmhohlkörper erzeugbar.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Perspektivansicht eines Belüftungselements für eine Belüftungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einem Luftkanal und einem mit dem Luftkanal verbundenen Ausströmhohlkörper, über welchen ein mittels des Luftkanals geführter und in den Ausströmhohlkörper eingeströmter Luftstrom in einen Kraftfahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs einleitbar ist;
- 2 eine schematische Schnittansicht des Belüftungselements gemäß 1 in einer ersten Ausführungsform mit dem in den Ausströmhohlkörper mündenden Luftkanal;
- 3 eine schematische Schnittansicht des Belüftungselements in einer zweiten, alternativen Ausführungsform, in welcher gekrümmte Strömungsleitstege als Strömungsleitelemente im Ausströmhohlkörper angeordnet sind;
- 4 eine schematische Schnittansicht des Belüftungselements in einer dritten, alternativen Ausführungsform mit in dem Ausströmhohlkörper sternförmig angeordneten geraden Strömungsleitstegen als jeweilige Strömungsleitelemente;
- 5 eine schematische Schnittansicht des Belüftungselements in einer vierten, alternativen Ausführungsform mit einem innerhalb des Ausströmhohlkörpers angeordneten exzentrischen Verdrängungskörper als Strömungsleitelement;
- 6 eine schematische Schnittansicht des Belüftungselements in einer fünften, alternativen Ausführungsform mit einem innerhalb des Ausströmhohlkörpers drehbar angeordneten Hohlzylinder als Strömungsleitelement, welcher eine Umfangswand mit wenigstens einem Luftöffnungen aufweisenden und wenigstens einem geschlossenen Bereich aufweist, wobei mittels des Hohlzylinders in dessen jeweiliger Stellung relativ zu dem Ausströmhohlkörper der Luftstrom unter Umgehung wenigstens einer Luftaustrittsöffnung wenigstens einer nicht umgangenen Luftaustrittsöffnung zuführbar ist; und
- 7 eine schematische Perspektivansicht eines Kraftfahrzeuginnenraums mit einer Sitzanordnung, in welcher sich Fahrzeuginsassen innerhalb des Kraftfahrzeuginnenraums gegenüber sitzen, wobei unterschiedliche Bereiche, in welchen das Belüftungselement jeweils angeordnet sein kann, schematisch gekennzeichnet sind.
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Gleiche Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In den 1 bis 6 ist ein Belüftungselement 10 in unterschiedlichen Ausführungsformen dargestellt. Dieses Belüftungselement 10 ist mit einer Belüftungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug verbindbar, um einen Kraftfahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs besonders vorteilhaft zu belüften. Dabei kann von einer Klimatisierungseinrichtung der Belüftungseinrichtung ein Luftstrom 14 zu dem Belüftungselement 10 geleitet werden und der Luftstrom 14 mittels des Belüftungselements 10 dem Kraftfahrzeuginnenraum zugeführt werden.
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Das Belüftungselement 10 ist in 1 in einer schematischen Perspektivansicht dargestellt. Hierbei kann erkannt werden, dass das Belüftungselement 10 einen Luftkanal 12 aufweist, mittels welchem ein Luftstrom 14 führbar ist. Des Weiteren umfasst das Belüftungselement 10 einen Ausströmhohlkörper 16, in welchen der Luftstrom 14 mittels des Luftkanals 12 führbar ist. Über den Ausströmhohlkörper 16 strömt der Luftstrom 14 aus dem Belüftungselement 10 in den Kraftfahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs ein. Der Luftkanal 12 weist einen Lufteinlassbereich 18 auf, über welchen der Luftstrom 14 in den Luftkanal 12 einströmt. Dieser Lufteinlassbereich 18 kann mit der Klimatisierungseinrichtung des Kraftfahrzeugs verbunden sein.
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Der Ausströmhohlkörper 16 weist jeweilige Stirnseiten 20 auf, an welchen der Ausströmhohlkörper 16 jeweils ein Deckelelement 22 aufweist. Das jeweilige Deckelelement 22 weist vorliegend eine kreiszylindrische Form auf. Die jeweiligen Stirnseiten 20 des Ausströmelements sind über eine sich zwischen diesen erstreckende Mantelwand 24 miteinander verbunden. Die Mantelwand 24 erstreckt sich zumindest außerhalb eines Anschlussbereichs 26 des Luftkanals 12 außenumfangsseitig des Ausströmhohlkörpers 16. Der Ausströmhohlkörper 16 wird somit umfangsseitig von dem Luftkanal 12 und der Mantelwand 24 vollständig umgeben. Der Ausströmhohlkörper 16 ist somit hohl ausgebildet und weist beispielsweise in diesem Ausführungsbeispiel eine Kreiszylinderform auf, wobei auch andere Formen denkbar sind. Um ein Ausströmen des Luftstroms 14 aus dem Ausströmhohlkörper 16 zu ermöglichen, ist die Mantelwand 24 mit einer Mehrzahl von Luftaustrittsöffnungen versehen, durch welche hindurch der Luftstrom 14 in den Kraftfahrzeuginnenraum leitbar ist. Über die Mantelwand 24 kann der Luftstrom 14 ungerichtet und omnidirektional in den Kraftfahrzeuginnenraum austreten. Die Mantelwand 24 bildet somit einen zumindest teilweise geschlossenen kreisförmigen Luftauslassbereich für den Luftstrom 14. Vorliegend weist die Mantelwand 24 wenigstens ein mittels einer Mehrzahl von Versteifungsstegen 28 versteiftes Lüftungsgitter 30 auf. Dieses Lüftungsgitter 30 weist eine entlang einer Umfangsrichtung des Ausströmhohlkörpers 16 unterschiedliche Luftdurchlässigkeit auf. Die ungleichmäßige Luftdurchlässigkeit des Lüftungsgitters 30 resultiert aus einer ungleichmäßigen Verteilung der Luftaustrittsöffnungen über die Mantelwand 24.
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Darüber hinaus weist wenigstens eine in einem dem Anschlussbereich 26 gegenüberliegenden und in der schematischen Schnittansicht in 2 dargestellten ersten Bereich 32 der Mantelwand 24 angeordnete Luftaustrittsöffnung einen kleineren Durchmesser auf als eine in einem dem ersten Bereich 32 gegenüberliegenden, zweiten Bereich 34 der Mantelwand 24 angeordnete Luftaustrittsöffnung.
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In einer schematischen Schnittansicht in 2 ist das Belüftungselement 10 in einer ersten Ausführungsform dargestellt, in welcher in dem Ausströmhohlkörper 16 keine Einbauten, insbesondere keine Strömungsleitelemente, angeordnet sind.
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In 3 ist in einer schematischen Schnittansicht das Belüftungselement 10 in einer zweiten, alternativen Ausführungsform dargestellt. In dieser zweiten Ausführungsform sind beispielhaft vier gekrümmte Strömungsleitstege 36 als Strömungsleitelemente in dem Ausströmhohlkörper 16 angeordnet. In der dritten, alternativen Ausführungsform des Belüftungselements 10, welche in einer schematischen Schnittansicht in 4 dargestellt ist, sind sternförmig innerhalb des Ausströmhohlkörpers 16 mehrere gerade Strömungsleitstege 38 angeordnet. In der in 5 in einer schematischen Schnittansicht dargestellten vierten Ausführungsform des Belüftungselements 10 ist als Strömungsleitelement ein exzentrisch angeordneter runder Verdrängungskörper 40 in dem Ausströmhohlkörper 16 angeordnet. Mittels der im Zusammenhang mit den 3 bis 5 erläuterten Strömungsleitelementen der zweiten, dritten und vierten alternativen Ausführungsform des Belüftungselements 10 ist der Luftstrom 14 in seiner Strömungsrichtung durch den Ausströmhohlkörper 16 hindurch einstellbar. Dabei dienen die Strömungsleitelemente einer möglichst gleichmäßigen Aufteilung des Luftstroms 14 über die gesamte Mantelwand 24, sodass ein gleichmäßiges Belüften des Kraftfahrzeuginnenraums mittels des über die gesamte Mantelwand 24 austretenden Luftstroms 14 ermöglicht ist.
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Im einer fünften, alternativen Ausführungsform, welche in 6 in einer schematischen Schnittansicht dargestellt ist, ist ein innerhalb des Ausströmhohlkörpers 16 drehbares Strömungsleitelement angeordnet. Hierbei ist das Strömungsleitelement als Hohlzylinder 42 ausgebildet, welcher eine Umfangswand 44 mit beispielsweise vier Luftöffnungen aufweisenden Bereichen 46 und vier geschlossenen Bereichen 48 aufweist. Mittels des Hohlzylinders 42 ist in dessen jeweiliger Stellung relativ zu dem Ausströmhohlkörper 16 der Luftstrom 14 unter Umgehung wenigstens einer Luftaustrittsöffnung wenigstens einer nicht umgangenen Luftaustrittsöffnung zuführbar. Mit anderen Worten ist in dem Ausströmhohlkörper 16 eine drehbare Trommel, wie der Hohlzylinder 42 alternativ bezeichnet werden kann, mit an ihrem Umfang geschlossenen und offenen Teilbereichen angeordnet. Der Hohlzylinder 42 kann durch einen Aktuator in eine bestimmte Stellung gebracht werden oder um einen Luftaustritt in einen bestimmten Bereich des Fahrzeuginnenraums zu begünstigen. Des Weiteren kann der Hohlzylinder 42 durch einen Aktuator mit einer konstanten Geschwindigkeit, mit einer diskontinuierlichen Geschwindigkeit oder diskontinuierlich relativ zu dem Ausströmhohlkörper 16 gedreht werden. Das bedeutet, dass die Trommel durch den Aktuator kontinuierlich, zeitlich veränderlich oder kurzzeitig in Bewegung gebracht wird, um an dem durch die Mantelwand 24 gebildeten Luftauslassbereich zeitlich veränderte Ausströmbedingungen des Luftstroms 14 zu generieren. Der Hohlzylinder 42 kann sitzplatzbelegungsabhängig, das bedeutet in Abhängigkeit von einer Sitzplatzbelegung in dem Kraftfahrzeuginnenraum, relativ zu dem Ausströmhohlkörper 16 angeordnet werden. In der in 6 gezeigten Stellung des Hohlzylinders 42 wird der Luftstrom 14 lediglich Teilbereichen der Mantelwand 24 des Ausströmhohlkörpers 16 zugeführt, während andere Teilbereiche versperrt sind. Es kann somit anhand der jeweiligen Stellung des Hohlzylinders 42 eine fahrzeuginsassenbezogene Klimatisierung geschaffen werden.
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In 7 ist in einer schematischen Perspektivansicht der Kraftfahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs dargestellt. Hierbei sind Fahrzeugsitze des Kraftfahrzeugs derart angeordnet, dass sich auf diesen befindende Fahrzeuginsassen einander zugewandt gegenüber angeordnet sind. Vorliegend kann das Belüftungselement 10 in einem Dachbereich 50, in einem Bodenbereich 52 und/oder in einer Fondmittelkonsole 54 angeordnet sein.
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Dem beschriebenen Belüftungselement 10 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass aktuelle Belüftungskonzepte Luftdüsen für einen Fußraum beziehungsweise einen Kopfraum einer Fahrzeugkabine vorsehen, mittels welcher Fahrzeuginsassen bei gleicher Sitzausrichtung und nur im geringen Umfang längsverstellbaren Sitzen von vorne mit kalter oder warmer Luft zur Erzielung eines guten thermischen Komforts angeblasen werden. Für beliebige Sitzausrichtungen, insbesondere einer Drehung um 180 Grad und/oder beliebige Sitzpositionen sind solche Belüftungskonzepte ungeeignet.
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Demgegenüber hat das beschriebene Belüftungselement 10 den Vorteil, dass dieses eine besonders kompakte Bauweise aufweist. Darüber hinaus ist mittels des Belüftungselements 10 eine besonders komfortable Fußraumbelüftung und/oder Kopfraumbelüftung bei variablen Sitzpositionen von Fahrzeugsitzen innerhalb des Kraftfahrzeuginnenraums möglich. Durch eine fahrzeuginsassenbezogene Klimatisierung ist eine besonders hohe Energieeffizienz mittels des Belüftungselements 10 erreichbar. Darüber hinaus kann mittels des Belüftungselements 10 für Fahrzeuginsassen ein besonders hoher thermischer Komfort erreicht werden.
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Für autonom oder halbautonom fahrende Fahrzeuge, insbesondere das Kraftfahrzeug, ergeben sich neue Anforderungen oder auch Freiräume für Interieurkonzepte. Speziell kann ein Aufenthalt für einen Fahrzeuginsassen im Kraftfahrzeuginnenraum durch variable Sitzpositionen aufgewertet werden. Hierbei können einer oder beide Vordersitze nach hinten in einen Fondraum des Kraftfahrzeugs gedreht werden, sodass sich Frontinsassen und Fondinsassen gegenübersitzen können. Eine Belüftung des Kraftfahrzeuginnenraums für variable Sitzpositionen mit einem konventionellen Luftausströmer 56 ist nur mit erheblichen Komforteinbußen möglich. Bei konventionellen Belüftungsvorrichtungen beruht beispielsweise eine Belüftung eines Fußraums auf solchen konventionellen Luftausströmern 56, mittels welchen Füße von Fahrzeuginsassen gezielt, möglichst direkt und von vorne angeblasen werden, da im Winter meist die Zehen die am kältesten empfundenen Körperstellen sind. Bei einer variablen Sitzposition ist die Fußposition in weiten Grenzen beliebig. Bei der in 7 gezeigten Sitzposition, bei welcher sich die Fahrzeuginsassen gegenübersitzen, würden bei einer konventionellen Belüftungsvorrichtung mit dem konventionellen Luftausströmer 56 Füße der Fondinsassen durch konventionell unter den Vordersitzen befindliche Fondfußraumkanäle nicht mehr von vorne beströmt, da die Füße der Frontinsassen im Weg sind. Auch eine konventionelle Belüftung eines Kopfraumbereichs durch Mannausströmer wie Seitendüsen oder Mitteldüsen, durch welche der Kopfraumbereich des Kraftfahrzeuginnenraums von vorne nach hinten beströmt werden kann, hat ähnliche Nachteile.
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Das Belüftungselement 10 überkommt diese Nachteile aufgrund dessen omnidirektionaler Belüftungscharakteristik. Das Belüftungselement 10 kann bei ähnlicher Bauart sowohl im Bodenbereich 52 als auch im Dachbereich 50 des Kraftfahrzeuginnenraums oder in der Fondmittelkonsole 54 angeordnet sein. In dem Lufteinlassbereich 18 des Belüftungselements 10 strömt aus einer Heizungs- und Klimaanlage austretende klimatisierte Luft als der Luftstrom 14 in das Belüftungselement 10 ein. Innerhalb des Ausströmhohlkörpers 16 wird der Luftstrom 14 gleichmäßig auf die ringförmige Mantelwand 24 verteilt, durch welche hindurch der Luftstrom 14 omnidirektional in den Kraftfahrzeuginnenraum ausströmt. Um eine besonders gleichmäßige Ausströmung aus dem Ausströmhohlkörper 16 zu erzielen, kann eine Lochung des Lüftungsgitters 30 in Umfangsrichtung des Ausströmhohlkörpers 16 variabel sein, wobei insbesondere die Teile der Mantelwand 24, welche dem Lufteinlassbereich 18 zugewandt sind, eine im Vergleich zu anderen Bereichen größere Lochung aufweisen.
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Weitere Möglichkeiten, eine über den gesamten Umfang des Ausströmhohlkörpers 16 gleichmäßige Ausströmung zu erzielen, bestehen in der Anordnung von gekrümmten oder geraden, sternförmig angeordneten Strömungsleitstegen oder einem exzentrisch angeordneten Verdrängungskörper. Um im Sinne einer Vitalisierungswirkung eine Akzentklimatisierung wie in natürlicher Umgebung, insbesondere wie bei einer Meeresbrise, darzustellen, ist in der fünften alternativen Ausgestaltung des Belüftungselements 10 wenigstens ein relativ zum Ausströmhohlkörper 16 drehbareHohlzylinder 42 vorgesehen. Damit kann auch eine zeitlich veränderliche Ausströmung aus der Mantelwand 24 erzielt werden. Dabei kann ein Hohlzylinder 42 in dem Ausströmhohlkörper 16 angeordnet sein oder es können mehrere zueinander konzentrische und relativ zueinander drehbare Hohlzylinder 42 innerhalb des Ausströmhohlkörpers 16 vorgesehen sein. Der Hohlzylinder 42 kann in seinem Umfangsbereich mit unterschiedlicher Teilung offene und geschlossene Teilflächen aufweisen und von einem in den Fig. nicht dargestellten Aktuator angetrieben werden. Der Hohlzylinder 42 kann dazu genutzt werden, um in verschiedenen Ausgangsstellungen relativ zu dem Ausströmhohlkörper 16 vermehrt Luft des Luftstroms 14 in diejenigen Bereiche der Mantelwand 24 zu führen, die zur Belüftung jener Fußraumbereiche und/oder Kopfraumbereiche dienen, in welchen sich gerade Fahrzeuginsassen befinden, während zu den anderen Bereichen der Mantelwand 24 weniger oder gar keine Luft in Form des Luftstroms 14 geführt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015112898 A1 [0002]
