DE102018201797A1

DE102018201797A1 - Luftausströmeinheit

Info

Publication number: DE102018201797A1
Application number: DE102018201797.2A
Authority: DE
Inventors: Christian Achatz
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-02-06
Filing date: 2018-02-06
Publication date: 2019-08-08

Abstract

Eine Luftausströmeinheit (10) für ein Fahrzeug hat einen Luftkanal (14), durch den ein Luftstrom (18) in den Fahrzeuginnenraum (12) geleitet werden kann, und ein Luftleitelement (24), das im Luftkanal (14) angeordnet ist. Die Geometrie des Luftkanals (14) und/oder des Luftleitelements (24) ist hierbei veränderbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftausströmeinheit für ein Fahrzeug, mit einem Luftkanal, durch den ein Luftstrom in den Fahrzeuginnenraum geleitet werden kann, und einem Luftleitelement, das im Luftkanal angeordnet ist.
Luftausströmeinheiten sind aus dem Stand der Technik bekannt. Damit die Klimatisierung des Innenraums eines Fahrzeugs alle Komfortansprüche der Insassen erfüllen kann, müssen die Luftausströmeinheiten eine Steuerung der Strömungsrichtung ermöglichen. Hierzu werden im aktuellen Stand der Technik meist Frischluftgrills mit beweglichen luftumströmten Lamellen eingesetzt, deren Position und Ausrichtung sich entsprechend ändern lässt.
Die Lamellen befinden sich hierbei am Ende eines Kanals, über den der Luftstrom bereitgestellt wird, und prägen somit wesentlich das Erscheinungsbild des Fahrzeuginnenraums. Ferner verursachen die Frischluftgrills im Fahrzeuginnenraum vernehmbare Störgeräusche, wenn die Lamellen unmittelbar am Luftauslass im Fahrzeuginnenraum umströmt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Luftausströmeinheit bereitzustellen, die im Betrieb weniger Störgeräusche verursacht und das Design des Fahrzeuginnenraums weniger einschränkt.
Zur Lösung der Aufgabe ist eine Luftausströmeinheit für ein Fahrzeug vorgesehen, die einen Luftkanal, durch den ein Luftstrom in den Innenraum des Fahrzeugs geleitet werden kann, und ein Luftleitelement umfasst, das im Luftkanal angeordnet ist. Dabei kann die Geometrie, d.h. die Größe und/oder die Form, des Luftkanals und/oder des Luftleitelements verändert werden, um den Volumenstrom und/oder die Strömungsrichtung des Luftstroms einzustellen, der in den Fahrzeuginnenraum geströmt wird. Hierdurch ist kein Luftleitelement am Luftauslass des Luftkanals, wie ein Frischluftgrill mit Lamellen, notwendig, der den Luftstrom in den Fahrzeuginnenraum richtet. Somit können Störgeräusche im Betrieb der Luftausströmeinheit reduziert werden, insbesondere im Vergleich zu im Fahrzeuginnenraum endenden Frischluftgrills mit einer Vielzahl von Lamellen. Ferner bietet eine solche Luftausströmeinheit mehr Freiheit beim Design der Oberflächen im Fahrzeuginnenraum, da das Luftleitelement, insbesondere vollständig, im Luftkanal angeordnet ist, wodurch der Luftauslass nicht mit einem Luftleitelement mit einer bestimmten Geometrie enden muss, wie dies bei Frischluftgrills der Fall ist.
In einer Ausführungsform ist das Volumen des Luftleitelements veränderbar. Indem die Größe des Luftleitelements im Luftkanal abgepasst werden kann, kann der freie Querschnitt im Luftkanal verändert werden, durch den der Luftstrom strömen kann. Somit ist unter anderem der Volumenstrom des Luftstroms einstellbar, der in den Fahrzeuginnenraum strömt.
Das Luftleitelement kann ein elastischer Ballon sein, das heißt, das Volumen des Luftleitelements ist durch Zuführen oder Abführen eines Fluids veränderbar. Auf diese Weise kann die Größe des Luftleitelements durch Aufpumpen und Ablassen einfach verändert werden.
Ferner kann die Form des Luftleitelements veränderbar sein, um das Strömungsverhalten des Luftstroms im Luftkanal und insbesondere des Luftstroms einzustellen, der aus dem Luftauslass in den Fahrzeuginnenraum strömt.
Es kann vorgesehen sein, dass das Luftleitelement quer zur Richtung, in der sich der Luftkanal erstreckt, verstellbar ist. Auf diese Weise kann das Luftleitelement innerhalb des Luftkanals positioniert werden, um den Strömungsverlauf des Luftstroms zu verändern, beispielsweise indem das Luftleitelement auf einer Seite des Luftkanals an der Kanalwand anliegt und der Luftstrom auf der gegenüberliegenden Seite des Luftkanals entlang strömt. Insbesondere wenn das Luftleitelement dabei direkt vor dem Luftauslass angeordnet ist, kann hierdurch die Richtung des Luftstroms eingestellt werden, der aus dem Luftauslass in den Fahrzeuginnenraum strömt.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Querschnitt des Luftkanals im Bereich des Luftleitelements in Größe und/oder Form veränderbar. Der „Bereich des Luftleitelements“ ist im Sinne der Erfindung der Abschnitt des Luftkanals, der den Mittelpunkt des Luftleitelements umfasst, sowie der Abschnitt unmittelbar stromaufwärts und unmittelbar stromabwärts des Mittelpunkts. „Unmittelbar“ beschreibt insbesondere eine Länge von 100% bis 500% der maximalen Breite des Luftleitelements in Strömungsrichtung. Indem der Querschnitt des Luftkanals in der Nähe des Luftleitelements veränderbar ist, kann der Strömungsverlauf des Luftstroms eingestellt werden. Insbesondere kann dabei der Querschnitt des Luftkanals an ein oder mehreren Stellen verändert werden, vorzugsweise gleichzeitig stromauf- und stromabwärts des Luftleitelements.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Luftkanal derart veränderbar, dass die Geometrie des Luftkanals im Bereich des Luftleitelements von einer rotationssymmetrischen Geometrie abweicht, d.h., der Luftkanal kann in bestimmten Stellungen eine Form haben, die nicht rotationssymmetrisch ist. Auf diese Weise kann der Luftstrom, der an der Kanalwand entlang strömt, durch die Form der Kanalwand abgelenkt und somit die Richtung des Luftstroms eingestellt werden.
Die Differenz zwischen der Querschnittsfläche des Luftkanals senkrecht zur Erstreckung des Luftkanals und der Querschnittsfläche des Luftleitelements senkrecht zur Erstreckung des Luftkanals kann einstellbar sein. Hierdurch kann der Volumenstrom des Luftstroms eingestellt werden, der in den Fahrzeuginnenraum geleitet wird.
In einer weiteren Ausführungsform endet der Luftkanal mit einem Luftauslass im Fahrzeuginnenraum, wobei das Luftleitelement stromaufwärts direkt vor dem Luftauslass angeordnet ist. Somit kann mit dem Luftleitelement effektiv die Strömungsrichtung eingestellt werden, mit der der Luftstrom aus dem Luftauslass in den Fahrzeuginnenraum strömt.
Ferner kann vorgesehen sein, dass ein an den Luftauslass angrenzender Abschnitt der Kanalwand des Luftkanals nicht parallel zur Erstreckung des Luftkanals verläuft. Dabei nimmt die Querschnittsfläche im Bereich des angrenzenden Abschnitts vom Luftauslass stromaufwärts, insbesondere stetig, zu. Auf diese Weise wird der Luftstrom an der schrägen Kanalwand quer zur Richtung abgelenkt, in der sich der Luftkanal erstreckt. Somit ist die Strömungsrichtung des Luftstroms einstellbar, der in den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:

- 1 in einer schematischen Schnittansicht eine erste erfindungsgemäße Luftausströmeinheit mit einem veränderbaren Luftleitelement in einer ersten Stellung,
- 2 in einer schematischen Schnittansicht die Luftausströmeinheit aus 1 mit dem Luftleitelement in einer zweiten Stellung,
- 3 in einer schematischen Schnittansicht die Luftausströmeinheit aus 1 mit dem Luftleitelement in einer dritten Stellung,
- 4 in einer schematischen Schnittansicht eine zweite erfindungsgemäße Luftausströmeinheit mit einem veränderbaren Luftkanal in einer ersten Stellung,
- 5 in einer schematischen Schnittansicht die Luftausströmeinheit aus 4 mit dem Luftkanal in einer zweiten Stellung, und
- 6 in einer schematischen Schnittansicht die Luftausströmeinheit aus 4 mit dem Luftkanal in einer dritten Stellung.

In 1 ist eine erste Ausführungsform einer Luftausströmeinheit 10 gezeigt, die zum Bereitstellen klimatisierter Luft im Fahrzeuginnenraum 12 eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, beispielsweise eines PKWs, LKWs oder Nutzfahrzeugs.
Die Luftausströmeinheit 10 umfasst einen sich in Richtung E erstreckenden Luftkanal 14, der an einem Ende mit einem Luftauslass 16 in den Fahrzeuginnenraum 12 mündet und durch den die klimatisierte Luft in Form eines Luftstroms 18 geleitet wird.
Der Luftauslass 16 endet im Armaturenbrett 20 und bildet dort eine Ausströmöffnung 22, durch die der Luftstrom 18 in den Fahrzeuginnenraum 12 strömt. Alternativ kann der Luftauslass 16 in einer beliebigen Oberfläche enden, die an den Fahrzeuginnenraum 12 grenzt.
Um den Luftstrom 18 zu steuern, ist im Luftkanal 14 unmittelbar stromaufwärts der Ausströmöffnung 22 ein Luftleitelement 24 angeordnet, das mittels Aktuatoren über eine Schiebeführung (nicht dargestellt) verstellbar ist. Mittels der Schiebeführung lässt sich das Luftleitelement 24 in und entgegen der Erstreckungsrichtung E des Luftkanals 14 auf die Ausströmöffnung 22 zu und sowie von dieser weg bewegen (X-Richtung). Zusätzlich kann das Luftleitelement 24 quer zur Erstreckungsrichtung E in Y-Richtung sowie in Z-Richtung, die senkrecht zu der X- und Y-Richtung steht, verschoben werden, um das Luftleitelement 24 an einer beliebigen Position im Querschnitt des Luftkanals 14 senkrecht zur Erstreckungsrichtung E zu positionieren.
Das Luftleitelement 24 besteht aus einem elastischen Material, beispielsweise einem Elastomer.
Das Luftleitelement 24 ist ein kugelförmiger Ballon, der über eine in die Schiebeführung integrierte Leitung mit einem Fluid, insbesondere Luft, aufgepumpt werden kann. Über die Leitung kann das Fluid aus dem Luftleitelement 24 auch wieder abgelassen werden. Auf diese Weise kann das Volumen des Luftleitelements 24 in dem Luftkanal 14 verändert werden. Alternativ kann die Leitung für die Fluidversorgung des Luftleitelements 24 separat zur Schiebeführung vorgesehen sein.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Luftleitelement 24 nicht aufblasbar bzw. schrumpfbar sein. Zum Beispiel kann das Luftleitelement 24 ein vollständig geschlossener Ballon oder ein zumindest abschnittsweise gefüllter Körper, wie eine Kugel, sein.
Ferner kann das Luftleitelement 24 eine im Wesentlichen beliebige Form aufweisen, jedoch sind stromlinienförmige Geometrien bevorzugt, die Verwirbelungen vermeiden und Störgeräusche unterdrücken. Insbesondere kann das Luftleitelement 24 die Form eines Ellipsoids haben.
Um die Form des Luftleitelements 24 zu verändern, beispielsweise von einer Kugelform (siehe 2) zu einem Ellipsoid (siehe 1), kann das Luftleitelement 24 über die Schiebeführung auseinander gezogen oder gestaucht werden. Je nach Aufhängung, kann das Luftleitelement 24 auch gleichzeitig in einer Richtung (z.B. Y-Richtung) gestaucht und in einer anderen Richtung (z.B. Z-Richtun) gestreckt werden.
Zusätzlich oder alternativ kann das Luftleitelement 24 mehrere Kammern im Inneren aufweisen, die sich individuell mit dem Fluid füllen lassen. Dabei kann das Luftleitelement 24 derart gestaltet sein, dass über die verschiedenen Drücke in den Kammern die Form des Luftleitelements 24 einstellbar ist.
Ferner kann der Ballon derart gestaltet sein, dass sich seine Form bei unterschiedlichen Volumina ändert, beispielsweise von einem Ellipsoid bei niedrigem Druck zu einer Kugel bei hohem Druck. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Außenhaut des Ballons Abschnitte mit einem unterschiedlichen Elastizitätsmodul aufweist.
Der Luftkanal 14 wird durch eine starre Kanalwand 26 mit einem kreisförmigen Querschnitt senkrecht zur seiner Erstreckung E gebildet. Alternativ kann der Luftkanal 14 zumindest abschnittsweise eine elastische Kanalwand 26 haben, beispielsweise in Form eines Schlauchs, und/oder einen Querschnitt mit beliebiger Form aufweisen, insbesondere einer rechteckigen.
Ferner umfasst der Luftkanal 14 einen Kammerabschnitt 28, der direkt stromabwärts eines Einströmabschnitts 30 sowie direkt stromaufwärts eines Ausströmabschnitts 32 angeordnet ist, der in den Luftauslass 16 mündet.
Das Luftleitelement 24 ist zumindest abschnittsweise im Kammerabschnitt 28 angeordnet.
Der Kammerabschnitt 28 ist koaxial zur Ausströmöffnung 22 angeordnet und hat eine Querschnittsfläche bzw. einen Querschnitt Q, der größer ist als der Querschnitt q₁ der Ausströmöffnung 22. Die Kanalwand 26 des Ausströmabschnitts 32 erstreckt sich unter einem Winkel α von 25° zur Rotationsachse R (siehe 2) zur Ausströmöffnung 22 und ist somit trichterförmig gestaltet. In einer alternativen Ausführungsform kann der Winkel α zwischen 0° und 90°, vorzugsweise zwischen 10° und 45° betragen.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform kann der Luftkanal 14, insbesondere der Ausströmabschnitt 32 asymmetrisch oder nicht rotationssymmetrisch gestaltet sein.
Der Einströmabschnitt 30 ist spiegelsymmetrisch zum Ausströmabschnitt 32 gebildet, das heißt insbesondere, dass sich der Querschnitt des Einströmabschnitts 30 stromaufwärts bis zu einem Querschnitt q₂ verjüngt, der dem Querschnitt q₁ entspricht. Alternativ kann der Einströmabschnitt 30 beliebig gestaltet sein, insbesondere kann der Querschnitt q₂ sich von dem Querschnitt q₁ unterscheiden. Ferner kann der Einströmabschnitt 30 eine andere Form und/oder Länge in Erstreckungsrichtung E aufweisen als der Ausströmabschnitt 32.
Die Luftausströmeinheit 10 ist mit dem Einströmabschnitt 30 an eine Luftzufuhr (nicht dargestellt) angeschlossen, über die der Luftstrom 18 in die Luftausströmeinheit 10 geleitet wird.
Mittel des in seiner Größe, Form und Position veränderbaren Luftleitelements 24 kann nun in folgender Weise der Volumenstrom und die Richtung des Luftstroms 18 eingestellt werden, der von der Ausströmöffnung 22 in den Fahrzeuginnenraum 12 strömt.
Um den Luftstrom 18 zu unterbrechen, so dass keine klimatisierte Luft in den Fahrzeuginnenraum 12 geleitet wird, wird das Luftleitelement 24 soweit aufgepumpt, bis das Luftleitelement 24 den Querschnitt des Luftkanals 14 vollständig verschließt (siehe 2). Das bedeutet, der Querschnitt D2 des Luftleitelements senkrecht zur Erstreckungsrichtung E des Luftkanals 14 entspricht dem Querschnitt Q des Luftkanals 14.
Soll ein größerer Volumenstrom in den Fahrzeuginnenraum 12 strömen, so wird das Volumen des Luftleitelements 24 reduziert, beispielsweise durch Ablassen des Fluids. Auf diese Weise verringert sich der Querschnitt D₁ des Luftleitelements senkrecht zur Erstreckungsrichtung E des Luftkanals 14 (siehe 1), sodass ein Teil des Luftkanals 14 freigegeben ist.
Indem auf diese Weise die Differenz des Querschnitts Q des Luftkanals 14 und des Querschnitts D des Luftleitelements 24 verändert wird, kann der Volumenstrom des in den Fahrzeuginnenraum 12 strömenden Luftstroms 18 eingestellt werden.
Alternativ oder zusätzlich zum Verändern des Volumens des Luftleitelements 24, kann auch dessen Form derart angepasst werden, dass die Differenz des Querschnitts Q des Luftkanals 14 und des Querschnitts D des Luftleitelements 24 sich verändert und somit ein entsprechend größerer oder kleinerer Querschnitt vom Luftstrom 18 zum Fahrzeuginnenraum 12 durchströmt werden kann.
Ferner kann alternativ oder zusätzlich das Luftleitelement 24 in X-Richtung auf den Luftauslass 16 zu oder von diesem weg bewegt werden, um den Volumenstrom einzustellen. Durch die trichterförmige Gestalt des Ausströmabschnitts 32, dessen Querschnitt in Strömungsrichtung E abnimmt, füllt das Luftleitelement 24 hierdurch einen bestimmten Teil des Querschnitts des Ausstörmabschnitts 32 aus, sodass nur ein entsprechender Anteil des Luftstrom 18 in den Fahrzeuginnenraum 12 strömt.
Um die Richtung einzustellen, mit der der Luftstrom 18 in den Fahrzeuginnenraum 12 strömt, wird die Position des Luftleitelements 24 im Luftkanal 14 verändert. Ist das Luftleitelement 24 im Zentrum des Luftkanals 14 angeordnet (siehe 1), so strömt der Luftstrom 18 auf allen Seiten zu gleichen Teilen am Luftleitelement 24 vorbei und wird an der Ausströmöffnung 22 im Wesentlichen in einer Richtung in den Fahrzeuginnenraum 12 abgegeben, die der Erstreckungsrichtung E entspricht.
Wird das Luftleitelement 24 aus dem Zentrum abgelenkt und in Y- und/oder Z-Richtung auf die Kanalwand 26 zubewegt (siehe 3), so wird der Luftstrom 18 auf der Seite des Luftleitelements 24 verringert, die am nächsten zur Kanalwand 26 angeordnet ist, während ein entsprechend größerer Teil des Luftstroms 18 auf der entgegengesetzten Seite des Luftleitelements 24 durch den Spalt 34 zwischen Kanalwand 26 und Luftleitelement 24 strömt. Die Anteile des Luftstroms 18 werden an der Kanalwand 26 im Ausströmabschnitt 32 abgelenkt, wodurch ein resultierender Luftstrom 18 in den Fahrzeuginnenraum 12 strömt, der sich aus den kombinierten Teilströmen ergibt. Das bedeutet, dass die Richtung des an der Ausströmöffnung 22 in den Fahrzeuginnenraum 12 abgegeben Luftstroms 18 im Wesentlichen der Richtung entspricht, in der sich die Kanalwand 26 erstreckt, über die der größte Anteil des Luftstroms 18 strömt.
In 3, in der das Luftleitelement 24 an der Unterseite 36 der Kanalwand 26 anliegt, strömt der Luftstrom 18 vollständig durch den Spalt 34 an der Oberseite 38 der Kanalwand 26 entlang und wird hierdurch (in der 3) nach unten in den Fahrzeuginnenraum 12 geströmt.
Auf diese Weise kann über die Position des Luftleitelements 24 im Luftkanal 14 die Richtung des Luftstroms 18 eingestellt werden, in der der Luftstrom 18 aus der Ausströmöffnung 22 in den Fahrzeuginnenraum 12 strömt.
Anhand der 4 bis 6 wird nun eine Luftausströmeinheit 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Für die Bauteile, die von der obigen Ausführungsform bekannt sind, werden dieselben Bezugszeichen verwendet und es wird insoweit auf die vorangegangenen Erläuterungen verwiesen.
Die zweite Ausführungsform der Luftausströmeinheit 10 unterscheidet sich in folgender Weise von der ersten Ausführungsform.
Das Luftleitelement 24 ist nicht in Größe und Form veränderbar. Daher muss das Luftleitelement 24 nicht elastisch sein und kann aus einem starren Material gebildet sein.
Ferner hat das Luftleitelement 24 eine feste Position in der Luftausströmeinheit 10. Daher ist keine Schiebeführung für das Luftleitelement 24 erforderlich.
Die Kanalwand 26 des Luftkanals 14 ist eine flexible, insbesondere elastische, Membran, die einen Schlauch bildet.
Die Geometrie der Kanalwand 26 und damit die Größe und Form des Luftkanals 14 lässt sich über Aktuatoren einstellen. Hierbei kann die Kanalwand 26 beispielsweise in einem Rahmen aufgehängt sein, der sich mittels der Aktuatoren verstellen lässt.
Zusätzlich oder alternativ kann die Geometrie der Kanalwand 26 zumindest zum Teil über den Luftdruck im Luftkanal 14 einstellbar sein.
Der Luftauslass 16 ist hierbei ebenfalls elastisch ausgebildet, sodass sich der Querschnitt der Ausströmöffnung 22 ebenfalls einstellen lässt. Alternativ kann ein Luftauslass 16 mit einer festen Ausströmöffnung 22 vorgesehen sein.
Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform wird bei der zweiten Ausführungsform nicht die Geometrie und Position des Luftleitelements 24 verändert, um den in den Fahrzeuginnenraum 12 strömenden Luftstrom 18 einzustellen, sondern die Geometrie des Luftkanals 14 wird angepasst, um den Strömungsverlauf entsprechend zu ändern.
In 4 ist eine Stellung gezeigt, die der Stellung der ersten Ausführungsform in 1 entspricht. Die Kanalwand 26 ist derart um das Luftleitelement 24 angeordnet, dass ein trichterförmiger Einströmabschnitt 30, ein trichterförmiger Ausströmabschnitt 32 und ein Kammerabschnitt 28 gebildet sind, in dem das Luftleitelement 24 aufgenommen ist.
Der Querschnitt Q₁ des Kammerabschnitts 28 ist dabei größer als der Querschnitt D des Luftleitelements 24.
Das Luftleitelement 24 ist im Zentrum des Kammerabschnitts 28 angeordnet, sodass der Luftstrom 18 zu allen Seiten das Luftleitelement 24 gleichmäßig umströmt sowie an der gesamten Kanalwand 26 im Ausströmabschnitt 32 entlang strömt. Die daraus resultierende Richtung des in den Fahrzeuginnenraum 12 strömenden Luftstroms 18 entspricht dabei der Erstreckungsrichtung E des Luftkanals 14.
Um den Luftstrom 18 zu drosseln, das heißt, den Volumenstrom zu reduzieren, der in de Fahrzeuginnenraum 12 strömt, wird der Querschnitt Q des Kammerabschnitts 28 verringert. Hierdurch wird der freie, das heißt luftdurchströmte, Querschnitt reduziert, der durch die Differenz des Querschnitts Q des Luftkanals 14 und des Querschnitts D des Luftleitelements 24 gebildet wird.
Wird der Querschnitt Q₂ des Kammerabschnitts 28 auf den Querschnitt D des Luftleitelements 24 verringert (siehe 5), so ist der Luftkanal 14 für den Luftstrom 18 vollständig verschlossen.
Um die Richtung des in den Fahrzeuginnenraum 12 strömenden Luftstroms 18 einzustellen, wird der Luftkanal 14 asymmetrisch um das Luftleitelement 24 angeordnet (siehe 6) und die Kanalwand 26 im Ausströmabschnitt 32 derart angeordnet, dass der Hauptanteil des Luftstroms 18 von der Kanalwand 26 in die gewünschte Richtung in den Fahrzeuginnenraum 12 abgelenkt wird.
Hierbei kann die Form des Luftkanals 14, wie in 6 zu sehen ist, von einer rotationssymmetrischen Gestalt abweichen.
Dadurch, dass der Querschnitt Q des Luftkanals 14 variabel ist, kann der Volumenstrom des in den Fahrzeuginnenraum 12 eingeströmten Luftstroms 18, im Gegensatz zu Frischluftgrills mit Lamellen, auch bei einer Ablenkung in verschiedene Richtungen konstant gehalten werden.
Auf diese Weise kann mittels des veränderbaren Luftkanals 14 der Volumenstrom sowie die Richtung des Luftstroms 18 eingestellt werden, der von der Ausströmöffnung 22 in den Fahrzeuginnenraum 12 strömt.
In einer weiteren Ausführungsform können die Merkmale der ersten und der zweiten Ausführungsform kombiniert sein. Das bedeutet insbesondere, dass sowohl die Geometrie des Luftkanals 14 als auch die Geometrie des Luftleitelements 24 veränderbar sein können. Hierdurch können durch aufeinander abgestimmte, relativ kleine Änderungen des Luftkanals 14 und des Luftleitelements 24 vergleichsweise große Änderungen beim Strömungsverlauf erzielt werden. Somit kann die Luftausströmeinheit 10 besonders kompakt und effizient gestaltet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können Anzeige- und/oder Bedienelemente am Luftauslass 16 vorgesehen sein, sodass diese einem Bediener im Fahrzeuginnenraum 12 Informationen breitstellen können bzw. von dem Bediener zur Steuerung, vorzugsweise der Luftausströmeinheit 10, verwendet werden können. Ferner können am Luftauslass 16 Lichtelemente vorgesehen sein, die zum Fahrzeuginnenraumdesign und/oder zur ambienten Beleuchtung beitragen.
Zusätzlich oder alternativ können die Anzeige-, Bedien- und/oder Lichtelemente am Armaturenbrett 20 vorgesehen sein, insbesondere in unmittelbarer Nähe zum entsprechenden Luftauslass 16.
Auf diese Weise wird eine Luftausströmeinheit 10 bereitgestellt, bei der über die veränderbare Geometrie des Luftkanals 14 bzw. des Luftleitelements 24 die Strömungsrichtung sowie der Volumenstrom des Luftstroms 18 gezielt eingestellt wird, der von der Luftausströmeinheit 10 abgegeben wird. Somit werden alle Funktionen bereitgestellt, die im Stand der Technik die Lamellen bei einer Luftausströmeinheit haben, und machen diese damit überflüssig. Es müssen somit keine zusätzlichen umströmten Körper verwendet werden, wodurch Störgeräusche im Fahrzeuginnenraum 12 vermieden werden.
Diese Gestaltung der Luftausströmeinheit 10 erhöht ferner die Designfreiheit der Oberflächen im Fahrzeuginnenraum 12, insbesondere im Sichtbereich des Kunden.
Indem die Strömungsrichtung des Luftstroms 18 vor dem Luftauslass 16 eingestellt wird, kann die Ausströmöffnung 22 besonders schmal ausgeführt sein.
Des Weiteren bietet die Luftausströmeinheit 10 akustische Vorteile, da im Luftkanal 14 weniger Störkonturen liegen können, die den Luftstrom 18 verwirbeln oder Störgeräusche verursachen.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere können einzelne Merkmale einer Ausführungsform unabhängig von den anderen Merkmalen der entsprechenden Ausführungsform in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform enthalten sein, d.h. die beschriebenen Merkmale sind beliebig kombinierbar.

Claims

Luftausströmeinheit (10) für ein Fahrzeug, mit einem Luftkanal (14), durch den ein Luftstrom (18) in den Fahrzeuginnenraum (12) geleitet werden kann, und einem Luftleitelement (24), das im Luftkanal (14) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie des Luftkanals (14) und/oder des Luftleitelements (24) veränderbar ist.
Luftausströmeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Luftleitelements (24) veränderbar ist.
Luftausströmeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (24) ein Ballon ist.
Luftausströmeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Luftleitelements (24) veränderbar ist.
Luftausströmeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (24) quer zur Richtung (E), in der sich der Luftkanal (14) erstreckt, verstellbar ist.
Luftausströmeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt (Q₁, Q₂, Q₃) des Luftkanals (14) im Bereich des Luftleitelements (24) veränderbar ist.
Luftausströmeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (14) derart veränderbar ist, dass die Geometrie des Luftkanals (14) im Bereich des Luftleitelements (24) von einer rotationssymmetrischen Geometrie abweicht.
Luftausströmeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der Querschnittsfläche (Q) des Luftkanals (14) senkrecht zur Erstreckung (E) des Luftkanals (14) und der Querschnittsfläche (D) des Luftleitelements (24) senkrecht zur Erstreckung (E) des Luftkanals (14) einstellbar ist.
Luftausströmeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (14) mit einem Luftauslass (16) im Fahrzeuginnenraum (12) endet und das Luftleitelement (24) stromaufwärts direkt vor dem Luftauslass (16) angeordnet ist.
Luftausströmeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein an den Luftauslass (16) angrenzender Abschnitt (32) der Kanalwand (26) des Luftkanals (14) nicht parallel zur Erstreckung (E) des Luftkanals (14) verläuft, wobei die Querschnittsfläche (Q) im Bereich des angrenzenden Abschnitts (32) vom Luftauslass (16) stromaufwärts, insbesondere stetig, zunimmt.