DE102018007963A1

DE102018007963A1 - Ausströmeinrichtung einer Klimaanlage und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102018007963A1
Application number: DE102018007963.6A
Authority: DE
Inventors: Marcel Bastiaanse; Udo Gayer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-10-09
Filing date: 2018-10-09
Publication date: 2019-10-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ausströmeinrichtung einer Klimaanlage mit einem luftführenden Strömungskanal (5) und einer bildgebenden Einheit (15).Erfindungsgemäß projiziert die bildgebende Einheit (15) die Bilddarstellung auf eine zumindest teilweise im Strömungskanal (5) angeordnete optische Platte (13), die optische Platte (13) projiziert die Bilddarstellung der bildgebenden Einheit (15) in den Austrittsbereich (9) des Strömungskanals (5), so dass im Austrittsbereich (9) projizierte Bilddarstellung (21) freischwebend erscheint.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausströmeinrichtung und ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Ausströmeinrichtung.
Aus der Offenlegung DE 10 2005 041 067 A1 ist eine Ausströmeinrichtung einer Klimaanlage mit einem luftführenden Strömungskanal und einer bildgebenden Einheit, die eine Bilddarstellung im Querschnitt des Strömungskanals ausgibt, bekannt. Die bildgebende Einheit ist als freiprogrammierbares Display ausgebildet. Auf dem Anzeigefeld lassen sich Informationen zu Einstellungen der Klimaanlage darstellen. So wird im Temperatureinstellungsmodus beispielsweise die aktuell eingestellte Temperaturstufe angezeigt.
Nachteil der Ausströmeinrichtung ist der beanspruchte Bauraum der bildgebenden Einheit im Strömungsquerschnitt, wodurch erhebliche Strömungsverluste verursacht werden.
Aufgabe der Erfindung ist eine verbesserte Ausströmeinrichtung zu Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird durch eine Ausströmvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 9 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung projiziert die bildgebende Einheit die Bilddarstellung über eine zumindest teilweise im Strömungskanal angeordnete optische Platte in den Austrittsbereich des Strömungskanals, so dass im Austrittsbereich projizierte Bilddarstellung freischwebend erscheint. Die bildgebende Einheit projiziert die Bilddarstellung auf die optische Platte und die optische Platte projiziert die Bilddarstellung der bildgebenden Einheit wiederum in den Austrittsbereich des Strömungskanals. Die Bilddarstellung umfasst beispielsweise eine zahlenmäßige Temperaturanzeige, eine farbliche Temperaturanzeige, eine Bedieninformation und/oder eine Ambientenbeleuchtung. Die bildgebende Einheit ist beispielsweise als LED-Bildschirm ausgebildet, die optische Platte ist beispielsweise als ASKA3D-Platte der Firma Asukanet CO., Ltd. bekannt, hierzu siehe auch die Offenlegungsschrift US20130194648 A1 . Das von der bildgebenden Einheit projizierte Licht wird durch die optische Platte gesammelt und auf der anderen, der bildgebenden Einheit abgewandten Seite der Platte als freischwebendes Bild wiedergegeben. Die optische Platte umfasst zwei orthogonal zueinander angeordnete, spiegelnde Oberflächen, die das Licht reflektieren. Die optische Platte, auch bekannt als „aerial imaging plate (AIP) reflektiert das von der bildgebende Einheit ausgesendete Bild in ein schwebendes Bild. Da im Austrittsbereich des Strömungskanals die Bilddarstellung lediglich als Projektion erscheint, kann die Luft ungestört austreten. Ferner sind im Gegensatz zum Stand der Technik keine elektrischen Zuführungen innerhalb des Strömungskanals zu verlegen, wodurch neben Kosten, Bauraumverbrauch auch eine Korrosion von Kontaktierungen durch Feuchtigkeit vermieden ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die optische Platte in einer Wandung des Strömungskanals angeordnet. Die Wandung des Strömungskanals ist beispielsweise aus einem Kunststoff hergestellt, in die Wandung ist die optische Platte integriert. Die optische Platte schließt dabei auf der Innenseite des Strömungskanals zumindest teilweise bündig mit der Wandung ab, so dass keine Strömungsverluste entstehen. Der Strömungskanal ist beispielsweise als Rohr ausgeführt, das im Sinne der Anmeldung einen rechteckigen, runden oder auch beliebigen Querschnitten aufweisen kann.
In einer modifizierten Ausführungsform ist die optische Platte in der Wandung an einem Knick des Strömungskanals angeordnet. In einem vorzugsweise rechtwinkligen Knick des Strömungskanals ist die optische Platte auf der Innenseite des Strömungskanals mit der Wandung rundum bündig anordenbar, so dass keine Strömungsverluste entstehen. Die Anordnung im Knick ermöglicht dabei eine optische Platte zu integrieren, die zur Projektion eines sich über die gesamte Querschnittsfläche des Strömungskanals erstreckenden Projektionsbildes geeignet ist. Eine Anordnung der bildgebenden Einheit zur optischen Platte unter 45 Grad und eine Anordnung der optischen Platte zu dem Austrittsbereich des Strömungskanals unter 45 Grad ermöglicht eine mittige Bilddarstellung im Austrittsbereich.
In weiterer Ausgestaltung ist die optische Platte im Strömungskanal angeordnet. Die Anordnung im Strömungskanal lässt eine Verwendung von Strömungskanälen mit beliebiger Geometrie zu, d.h. beispielsweise gerade, gebogene oder abgeknickte Kanalverläufe.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die bildgebende Einheit in der Wandung des Strömungskanals angeordnet. Die Integration in der Wandung ermöglicht eine Vormontage im Strömungskanal, so dass durch Handhabung eines vormontierten Bauteils eine Endmontage erleichtert ist.
In einer weiteren Ausbildung weist die bildgebende Einheit einen Polfilter auf. Der Polfilter ist auf der Lichtaustrittsseite der bildgebenden Einheit angeordnet, dieser verhindert ungewollte Spiegelungen und verbessert die Qualität des projizierten Bildes
In einer weiteren Ausgestaltung sind transparente Luftleitlamellen im Austrittsbereich des Strömungskanals angeordnet. Die vorzugsweise verstellbaren Luftleitlamellen sind vorgehen den Luftstrom fokussiert auf eine gewünschte Stellen oder einen Bereich zu richten. Wird eine Bilddarstellung zwischen den Lamellen dargestellt, so kann diese je nach Blickwinkel oder Stellung der Lamellen von diesen verdeckt werden, Um die Bilddarstellung für einen Nutzer weiterhin erkennbar darstellen zu können, sind die Luftleitlamellen zumindest bereichsweise transparent ausgeführt.
Die Aufgabe ist desweiteren mit einem Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Ausströmeinrichtung gelöst. Das Kraftfahrzeug verfügt über mehrere Ausströmeinrichtungen, die für verschiedene Nutzer individuell einstellbar sind. Die projizierte, freischwebend erscheinende Bilddarstellung ermöglicht eine individuelle und leicht auffindbare Information zum Betrieb der Ausströmeinrichtung direkt im Austrittsbereich des Strömungskanals. Informationen zum Luftstrom betreffend Stärke und Temperatur sind an der Stelle der Entstehung, d.h. im Luftstrom selbst anzeigbar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Dabei zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Ausströmeinrichtung,
2 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ausströmeinrichtung und
3 ein Ausschnitt eines Armaturenbretts eines Kraftfahrzeugs mit der erfindungsgemäßen Ausströmeinrichtungen.

Gemäß 1 ist eine Ausströmeinrichtung 1 mit einem Strömungskanal 5 dargestellt, der aus einem Rohr 3 umfassend zwei um 90 Grad zueinander angeordneten Rohrstücken 3a, 3b gebildet ist. Die Pfeile 7 deuten die Richtung der durchströmenden Luft an, die von einer nicht dargestellten Klimaanlage bereitgestellt wird. Vor dem Austrittsbereich 9 des Strömungskanals 5 sind transparente, d.h. durchsichtige Luftleitlamellen 11 angeordnet.
In dem Bereich des Knicks des Rohrs 3 ist eine optische Platte 13 angeordnet. Das Rohr 3 umfasst zwei Rohrstücke 3a und 3b, die einen rechten Winkel zueinander aufweisen. Die optische Platte 13 ist derart positioniert, dass diese einen Winkel von 45 Grad zu dem vor dem Knick verlaufenden Rohrstück 3a und zu dem nach dem Knick verlaufenden Rohrstück 3b aufweist. Die optische Platte 13 ist dabei in der Wandung des Strömungskanals 5, d.h. in der Wandung des Rohrs 3 integriert. Die optische Platte 13 schließt dabei innenseitig mit der Wandung des Strömungskanals bündig ab, so dass Strömungsverluste durch Turbulenzen vermieden sind.
Die Ausströmeinrichtung 1 umfasst weiter eine bildgebende Einheit 15. Die bildgebende Einheit 15 weist einen handelsüblichen LED-Bildschirm auf, dem ein Polfilter 19 vorgelagert ist.
Vor oder in dem Austrittsbereich 9 sind Luftleitlamellen 20 angeordnet, die einem Nutzer eine Ausrichtung des Luftstromes ermöglichen. Die Luftleitlamellen 20 sind aus einem durchsichtigen Werkstoff wie beispielsweise Polycarbonat hergestellt.
Die auf der bildgebenden Einheit 15 angezeigte Bilddarstellung wird über den Polfilter 19 auf die optische Platte 13 projiziert. Die optische Platte 13 projiziert die auf der bildgebenden Einheit 15 angezeigte Bilddarstellung in den Austrittsbereich 9 als frei schwebendes Bild 21, das von einem Nutzer als Hologramm wahrgenommen wird. Die Vorrichtung gemäß 1 ermöglicht eine Anzeige von Nutzerinformationen im Strömungskanal 5 ohne die Luftströmung zu stören. Selbst bei einer Verdeckung des frei schwebenden Bildes 21 durch die Luftleitlamellen 20 kann ein Nutzer aufgrund des durchsichtigen Werkstoffes das Bild 21 erkennen.
Die 2 zeigt eine Ausströmeinrichtung 1, die ein aus einem geraden Rohr 3 gebildeten Strömungskanal 5 umfasst. Der Luftstrom in dem Strömungskanal 5 ist wieder durch die Pfeile 7 veranschaulicht. In der Wandung des Rohrs 3 ist die analog der Ausführung nach 1 aufgebaute bildgebende Einheit 15 beinhaltend den LED-Bildschirm 17 und den Polfilter 18 angeordnet.
Die optische Platte 13 ist im Unterschied zur 1 in der Luftströmung mittels Halterung positioniert. Die Halterung in 2 umfasst einen im Strömungskanal 5 mittig angeordneten, schräg abgeschnittenen Rohrabschnitt 23, an dem die optische Platte 13 befestigt ist. Die Halterung umfasst weiter eine oder mehrere Rippen 25, mittels der der Rohrabschnitt 23 an dem Rohr 3 befestigt ist. In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform ist die optische Platte 13 selbst über Rippen in dem Rohr 3 gehaltert.
Vor oder in der Austrittsöffnung 9 sind analog der in 1 beschriebenen Ausführungsform Luftleitlamellen 20 angeordnet. Der Luftstrom 7 wird teilweise in den Rohrabschnitt 23 umgeleitet, so dass der Luftstrom 7 zwischen dem Rohr 3 und dem Rohrabschnitt 23 als auch aus dem Rohrabschnitt 23 selbst austritt.
Die auf der bildgebenden Einheit 15 angezeigt Bilddarstellung wird über den Polfilter 19 auf die optische Platte 13 projiziert. Die optische Platte 13 projiziert die auf der bildgebenden Einheit 15 angezeigte Bilddarstellung in den Austrittsbereich 9 des Rohrabschnitts 23 als frei schwebendes Bild 21.
Gemäß 3 ist eine Ansicht auf die Ausströmeinrichtung 1 nach 1 oder 2 aus Sicht eines Fahrzeugnutzers dargestellt. Ein Luftstrom mit einer vorgegebenen Temperatur strömt aus dem Austrittsbereich 9 der Ausströmeinrichtung 1. Mittels den Luftleitlamellen 20 kann ein Nutzer den Luftstrom an die gewünschte Stelle leiten. Die Lufttemperatur wird als frei schwebendes Bild 21 angezeigt. Das frei schwebende Bild 21 ist jedoch nicht auf eine Temperaturanzeige begrenzt, gleichermaßen können auch andere an einen Nutzer gerichtete Informationen ausgegeben oder eine Beleuchtung realisiert werden.
Die Veränderung der Einstellgrößen der Klimaanlage beispielsweise die Temperaturhöhe kann über Schalter, Sprache, Wisch- oder Freiraumgesten erfolgen.
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

DE 102005041067 A1 [0002]
US 20130194648 A1 [0006]

Claims

Ausströmeinrichtung einer Klimaanlage mit einem luftführenden Strömungskanal (5) und einer bildgebenden Einheit (15), dadurch gekennzeichnet, dass die bildgebende Einheit (15) die Bilddarstellung über eine zumindest teilweise im Strömungskanal (5) angeordnete optische Platte (13) in den Austrittsbereich (9) des Strömungskanals (5) projiziert, so dass im Austrittsbereich (9) projizierte Bilddarstellung (21) freischwebend erscheint.
Ausströmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Platte (13) in einer Wandung des Strömungskanals (5) angeordnet ist.
Ausströmeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Platte (13) in der Wandung an einem Knick des Strömungskanals (5) angeordnet ist.
Ausströmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Platte (13) im Strömungskanal (5) angeordnet ist.
Ausströmeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungskanal Halterungen (23,25) zur Fixierung der optischen Platte (13) angeordnet sind.
Ausströmeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die bildgebende Einheit (15) in der Wandung des Strömungskanals (5) angeordnet ist.
Ausströmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die bildgebenden Einheit (15) einen Polfilter (19) aufweist.
Ausströmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass transparente Luftleitlamellen (20) im oder vor dem Austrittsbereich (9) des Strömungskanals (5) angeordnet sind.
Kraftfahrzeug mit einer Ausströmungeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.