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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftausströmer zum Einleiten von Luft in einen Kraftfahrzeuginnenraum gemäß Anspruch 1 sowie ein hiermit ausgestattetes Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 14.
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Wie allgemein bekannt gibt es Luftausströmer, die zum Einleiten von klimatisierter oder nicht klimatisierter Luft in Kraftfahrzeuginnenräume vorgesehen sind. Solche Luftausströmer befinden sich insbesondere an Instrumententafeln, Säulenabdeckungen (insbesondere an B-Säulen von Kraftfahrzeugen), Seitenablagen, Mittelkonsolen oder Dachhimmeln und weisen jeweils mindestens eine Eintrittsöffnung, durch die ein Eingangsluftstrom in den Luftausströmer eintritt, und eine Austrittsöffnung auf, durch die ein Luftstrom aus dem Luftausströmer in den Kraftfahrzeuginnenraum austritt. Zum Zwecke der Erhöhung des Komforts eines in dem Kraftfahrzeuginnenraum befindlichen Fahrzeuginsassen weist der Luftausströmer des Weiteren ein Einstellmittel auf, das fluidisch mit der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung wirkverbunden ist, um die Richtung oder den Volumenstrom des aus dem Luftausströmer austretenden Luftstromes einzustellen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel anzugeben, mit denen ein ein Einstellmittel aufweisender Luftausströmer realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch einen Luftausströmer gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Der erfindungsgemäße Luftausströmer zum Einleiten von Luft in einen Kraftfahrzeuginnenraum umfasst zunächst eine Eintrittsöffnung, durch die ein Eingangsluftstrom in den Luftausströmer eintritt. Die Eintrittsöffnung kann an ein Gebläse und/oder eine Klimatisierungsvorrichtung (HVAC) angeschlossen sein, aus der klimatisierte, mithin gekühlte oder erwärmte Luft, oder nicht klimatisierte Luft als Eingangsluftstrom in den Luftausströmer bereitgestellt wird. Des Weiteren umfasst der erfindungsgemäße Luftausströmer eine Austrittsöffnung, durch die die eingeströmte Luft als gerichteter Luftstrom aus dem Luftausströmer in den Kraftfahrzeuginnenraum austritt. Schließlich umfasst der erfindungsgemäße Luftausströmer ein Einstellmittel, das fluidisch mit der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung wirkverbunden ist, um die Richtung und/oder den Volumenstrom des den Luftausströmer verlassenden Luftstromes einzustellen.
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Hierzu ist erfindungsgemäß zunächst vorgesehen, dass das Einstellmittel mindestens einen Eingang aufweist, der fluidisch mit der Eintrittsöffnung wirkverbunden ist, so dass die in den Luftausströmer eintretende Luft dem Einstellmittel zuverlässig zugeführt werden kann. Darüber hinaus weist das Einstellmittel mindestens zwei voneinander beabstandete Ausgänge auf, aus denen jeweils ein Luftfreistrahl in die Austrittsöffnung austritt, so dass ein gerichteter Luftstrom zuverlässig in den Kraftfahrzeuginnenraum ausströmen kann.
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Schließlich ist das Einstellmittel zum einen zum Zwecke einer Erhöhung des Komforts eines Kraftfahrzeuginsassens eingerichtet, die Luftfreistrahlen auf einen Fokalpunkt auszurichten, und zum anderen zur Verbesserung der ästhetischen Wirkung des erfindungsgemäßen Luftausströmers eingerichtet, sich außerhalb eines Sichtbereiches des Kraftfahrzeuginnenraumes zu befinden. Es sei angemerkt, dass unter dem Begriff „Fokalpunkt“ nicht alleine ein Punkt im mathematischen Sinne zu verstehen ist. Vielmehr sind unter diesem Begriff auch Linien, Ebenen und Räume umfasst, in denen sich aus den Ausgängen des Einstellmittels austretende Luft zu einem Luftstrom vereinigt. Mithin kann in vorteilhafter Weise klimatisierte oder nicht klimatisierte Luft fokussiert oder diffus in den Kraftfahrzeuginnenraum eingebracht werden.
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Insgesamt ist es also durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht, einen in den Luftausströmer einströmenden Eingangsluftstrom in verschiedene Ausgangsluftströme aufzuteilen. Diese bewegen sich bei zwei Ausgängen in einer Ebene und bei mindestens drei Ausgängen räumlich, wobei sie sich bei geeigneter Einstellung und/oder Ausgestaltung der Ausgänge insbesondere in einem Fokalpunkt treffen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zeichnet sich der Luftausströmer dadurch aus, dass das Einstellmittel eine erste, dem Eingang benachbarte Scheibe mit voneinander radial beabstandeten ersten Durchtrittsöffnungen und eine zu dieser benachbarte zweite Scheibe mit voneinander beabstandeten zweiten, die Ausgänge bildenden Durchtrittsöffnungen aufweist. Die erste Scheibe und/oder die zweite Scheibe sind um eine gemeinsame Achse derart verdrehbar gelagert, dass der Eingang mindestens einer der ersten Durchtrittsöffnungen und/oder mindestens einer der zweiten Durchtrittsöffnungen miteinander wahlweise fluchtend, teilweise fluchtend oder nicht fluchtend angeordnet sind. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise ein vergleichsweise einfacher Aufbau des erfindungsgemäßen Luftausströmers geschaffen, mit dem eine den Komfort eines Fahrzeuginsassens erhöhende Wirkung erzielt ist.
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In vorteilhafter Weise befindet sich zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe um die zuvor genannte Drehachse eine dritte Scheibe, die ihrerseits optional drehbar gelagert ist. Die dritte Scheibe umfasst mindestens zwei radial voneinander beabstandete dritte Durchtrittsöffnungen, wobei mindestens eine der dritten Durchtrittsöffnungen mit mindestens einer der ersten Durchtrittsöffnungen und/oder mindestens einer der zweiten Durchtrittsöffnungen wahlweise fluchtend, teilweise fluchtend oder nicht fluchtend angeordnet ist. Hierdurch ist eine feinere Abstimmung des aus dem Luftausströmers austretenden Luftstromes ermöglicht.
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Alternativ oder kumulativ hierzu ist es möglich, dass die erste Scheibe mit einem sich stromaufwärts befindlichen, die Eintrittsöffnung aufweisenden Eintrittskanal und die zweite Scheibe stromabwärts mit einem die Austrittsöffnung aufweisenden Austrittskanal wirkverbunden ist.
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Zur weiteren Verbesserung der Präzision des aus dem Luftausströmer in den Kraftfahrzeuginnenraum austretenden Luftstromes, insbesondere der Einstellung des Fokalpunktes, ist vorgesehen, dass mindestens eine der ersten Durchtrittsöffnungen ein erstes, in Längsrichtung der ersten Scheibe verlaufendes erstes Längsprofil, und/oder mindestens eine der zweiten Durchtrittsöffnungen ein zweites, in Längsrichtung der zweiten Scheibe verlaufendes zweites Längsprofil und/oder mindestens eine der dritten Durchtrittsöffnungen ein in Längsrichtung der dritten Scheibe verlaufendes drittes Längsprofil aufweist.
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Die ersten Durchtrittsöffnungen, die zweiten Durchtrittsöffnungen und die optionalen dritten Durchtrittsöffnungen können jeweils unterschiedliche Formen aufweisen. Dies bedeutet, dass eine der Durchtrittsöffnungen, ein Teil der Durchtrittsöffnungen oder alle Durchtrittsöffnungen eine unterschiedliche Geometrie aufweisen können. Diese Geometrie kann insbesondere kreisrunde Öffnungen oder auf einer Kreisbahn angeordnete Durchgangsnuten mit einer Länge zwischen im Wesentlichen einem Drittel und einem Viertel des Umfanges der jeweiligen Scheibe umfassen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftausströmers ist vorgesehen, dass das Einstellmittel einen Körper aufweist, auf dessen Außenseite der Eingang und die mindestens zwei Ausgänge voneinander beabstandet und vermittels eines in diesem befindlichen Kanales miteinander fluidisch verbunden sind, wobei mindestens ein Teil der Außenseite sphärisch ausgebildet und in einer Lagerschale derart schwenkbar gelagert ist, dass die Ausgänge mit in der Lagerschale befindlichen Öffnungen miteinander wahlweise fluchtend, teilweise fluchtend oder nicht fluchtend angeordnet sind. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise ein vergleichsweise einfacher Aufbau des erfindungsgemäßen Luftausströmers geschaffen, mit dem eine den Komfort eines Fahrzeuginsassens erhöhende Wirkung erzielt ist.
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In vorteilhafter Weise umfasst das zuvor offenbarte einen Körper mit mindestens zwei Eingängen, die jeweils mit einem Ausgang fluidisch wirkverbunden sind, wobei mindestens ein Eingang ein Verschlussmittel aufweist, das diesen wahlweise ganz oder teilweise öffnet und schließt. Je nach Einstellung des jeweiligen Verschlussmittels können somit der Volumenstrom und/oder die Richtung des aus dem Luftausströmers austretenden Luftstromes auf einfache Art eingestellt werden.
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Dem Grundsatz nach kann das Verschlussmittel auf jede geeignete Art, insbesondere rotatorisch, bewegt werden. Eine technisch besonders einfache Ausbildung des Verschlussmittels ist jedoch geschaffen, wenn dieses als Stößel ausgebildet ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftausströmers ist vorgesehen, dass das Einstellmittel mindestens zwei radial beabstandete Eingänge sowie einen hierzu stromaufwärts befindlichen Strömungskörper aufweist, der eingerichtet ist, den Eingangsluftstrom zu mindestens einem der Eingänge wahlweise ganz, teilweise oder nicht zu lenken. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise ein vergleichsweise einfacher Aufbau des erfindungsgemäßen Luftausströmers geschaffen, mit dem eine den Komfort eines Fahrzeuginsassens erhöhende Wirkung erzielt ist.
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In vorteilhafter Weise weist der zuvor genannte Strömungskörper einen Basisabschnitt sowie hierzu stromaufwärts einen Anströmabschnitt auf und ist translatorisch und/oder rotatorisch bewegbar ausgebildet Hierdurch weist der erfindungsgemäße Luftausströmer ein besonders einfach herzustellendes Einstellmittel auf.
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Dies gilt ebenso, wenn der Strömungskörper als quer zur Strömungsrichtung des Luftstromes bewegbarer Rotationskörper mit einer stromaufwärts befindlichen Kuppel und einem stromabwärts befindlichen Lagerabschnitt ausgebildet ist.
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Zum Zwecke einer weiter verbesserten Einstellung des Fokalpunktes ist vorgesehen, dass der Strömungskörper mindestens teilweise von einem mindestens eine bewegliche Wand aufweisenden Kanal umgeben ist. In Abhängigkeit der Einstellung dieser Kanalwand kann in vorteilhafter Weise die Anströmung des Strömungskörpers optimal eingestellt werden.
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Es versteht sich, dass einer, einige oder alle Ausgänge zueinander ausgerichtet sind, so dass eine Bewegung des bzw. der Freistrahlen zueinander unterstützt wird. Darüber hinaus können gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die Durchtrittsöffnungen, die Austrittskanäle bzw. die Kanäle an ihren jeweiligen Enden ebenfalls zueinander ausgerichtet sein.
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Die weiter oben dargestellte Aufgabe wird ebenfalls durch ein Kraftfahrzeug gelöst, das mindestens einen Luftausströmer der zuvor offenbarten Art aufweist. Die zuvor beschriebenen Vorteile gelten adäquat. In vorteilhafter Weise ist mindestens ein erfindungsgemäßer Luftausströmer an einer in dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug befindlichen Instrumententafel, Säulenabdeckung (insbesondere einer B-Säule eines Kraftfahrzeuges), Seitenablage, Mittelkonsole und/oder einem Dachhimmel angeordnet. Die Anordnung erfolgt bevorzugt derart, dass der Fokalpunkt in der Nähe oder auf mindestens einer in dem Kraftfahrzeug befindlichen Person oder einem in dem Kraftfahrzeug befindlichen Gegenstand befindet.
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Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf die beigefügten, nicht maßstäblichen Figuren eine detaillierte, nicht präjudizierende, insbesondere einschränkende, Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Darin enthaltene gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
- 1A ist eine symbolische Schnittansicht durch ein mit einem erfindungsgemäßen Luftausströmer einer ersten Ausführungsform ausgestattetes erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug.
- 1B bis 1 D stellen verschiedene Komponenten des in 1A gezeigten Luftausströmers in perspektivischer Draufsicht dar.
- 2A ist eine symbolische Schnittansicht durch ein mit einem erfindungsgemäßen Luftausströmer einer zweiten Ausführungsform ausgestattetes erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug.
- 2B stellt eine Komponente des in 2A gezeigten Luftausströmers in perspektivischer Draufsicht dar.
- 3A ist eine symbolische Schnittansicht durch ein mit einem erfindungsgemäßen Luftausströmer einer dritten Ausführungsform ausgestattetes erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug.
- 3B stellt verschiedene Komponenten des in 3A gezeigten Luftausströmers in perspektivischer Draufsicht dar.
- 4A und 4B sind symbolische Schnittansichten durch ein mit einem erfindungsgemäßen Luftausströmer einer vierten Ausführungsform ausgestattetes erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, welcher Luftausströmer in zwei verschiedenen Betriebszuständen gezeigt ist.
- 4C stellt eine Weiterbildung der in 4A gezeigten Ausführungsform dar.
- 5A und 5B sind symbolische Schnittansichten durch ein mit einem erfindungsgemäßen Luftausströmer einer fünften Ausführungsform ausgestattetes erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, welcher Luftausströmer in zwei verschiedenen Betriebszuständen gezeigt ist.
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In 1A ist ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 symbolisch in Längsschnittansicht dargestellt, in dessen Kraftfahrzeuginnenraum 5 sich ein erfindungsgemäßer Luftausströmer 10 zum Einleiten von vermittels der Pfeile I symbolisierter Luft in Form eines gerichteten oder ungerichteten Luftstromes bzw. Luftfreistrahles befindet. In der hier gezeigten Ausführungsform ist der Luftausströmer 10 derart eingerichtet, dass sich die aus ihm, konkret durch eine Austrittsöffnung 15, ausströmende Luft I in einem virtuellen Fokalpunkt F trifft. Der Luftausströmer 10 kann in an sich bekannter Weise an einer hier nicht näher dargestellten Instrumententafel, einer Mittelkonsole, einer Innenverkleidung, einem Dachhimmel o.dgl. anderen im Kraftfahrzeuginnenraum 5 befindlichen Komponenten angebracht sein.
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Auf seiner in der 1A rechten Seite ist der Luftausströmer 10 mit einer Eintrittsöffnung 20 an einen Eingangsluftkanal 25 angeschlossen, durch den ein Eingangsluftstrom II einströmen kann. Der Eingangsluftstrom II kann klimatisierte oder nicht klimatisierte Luft umfassen, die von einer hier nicht gezeigten Klimaanlage bzw. HVAC-Vorrichtung und/oder einem hier nicht gezeigten Gebläse in Richtung Luftausströmer 10 transportiert wird. Es sei angemerkt, dass bei der hier gezeigten Ausführungsform lediglich eine Eintrittsöffnung 20 vorgesehen ist. Es ist jedoch ebenfalls möglich, mehr als eine Eintrittsöffnung 20 vorzusehen, um einen oder mehrere Eingangsluftströme II in den Luftausströmer 10 zu transportieren.
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Damit der Eingangsluftstrom II auf wunschgemäße Weise in Richtung Fokalpunkt F zu strömen vermag ist in dem Luftausströmer 10 ein Einstellmittel 30 vorgesehen. Das Einstellmittel 30 weist auf seiner in der 1A rechten Seite einen Eingang 35 auf, der gemäß der hier gezeigten Ausführungsform der Eintrittsöffnung 20 benachbart und mit dieser fluidisch verbunden ist.
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Dem Grundsatz nach kann das Einstellmittel 30 mindestens zwei Ausgänge aufweisen, aus denen jeweils ein Luftfreistrahl I ausströmen kann. Gemäß dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel jedoch weist das in 1A gezeigte Einstellmittel 30 auf der linken Seite vier Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 auf, von denen sich die Ausgänge 45 und 50 jenseits bzw. diesseits der Papierebene befinden, und aus denen jeweils ein Freistrahl I in die Austrittsöffnung 15 eintritt.
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Das Einstellmittel 30 weist eine erste, dem Eingangsluftkanal 20 benachbarte Scheibe 60 mit radial voneinander beabstandeten, in axialer Richtung kanalförmig ausgebildeten Durchtrittsöffnungen 65, 70, 75 bzw. 80 auf, wie unter Bezugnahme auf 1B weiter erläutert werden wird. Die in der 1A gezeigten rechten Enden der Durchtrittsöffnungen 65, 70, 75 bzw. 80 bilden somit gemäß dieser Ausführungsform jeweils den Eingang 35.
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Das Einstellmittel 30 weist ferner eine zweite, der Austrittsöffnung 15 benachbarte Scheibe 85 auf, deren ebenfalls in axialer Richtung kanalartig ausgebildeten Durchtrittsöffnungen 90, 95, 100 bzw. 105 radial voneinander beabstandet sind, wie unter Bezugnahme auf 1C weiter erläutert werden wird. Die Durchtrittsöffnungen 95, 100 befinden sich jenseits bzw. diesseits der Papierebene. Mithin bilden die in der 1A gezeigten linken Enden der Durchtrittsöffnungen 90, 95, 100 bzw. 105 die vier Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55, die der Austrittsöffnung 15 benachbart sind.
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Schließlich befindet sich unmittelbar zwischen der ersten Scheibe 60 und der zweiten Scheibe 85 und diese berührend eine dritte Scheibe 110, die ihrerseits radial voneinander beabstandete, in axialer Richtung kanalförmig ausgebildete Durchtrittsöffnungen 115, 120, 125 bzw. 130 aufweist, wie unter Bezugnahme auf 1D weiter erläutert werden wird. Die Durchtrittsöffnungen 120, 125 befinden sich jenseits bzw. diesseits der Papierebene.
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Die erste Scheibe 60, die zweite Scheibe 85 und die dritte Scheibe 110 sind koaxial zueinander um eine gemeinsame Drehachse L derart verschwenkbar angeordnet, dass die Durchtrittsöffnungen 65, 115 und 90, die Durchtrittsöffnungen 70, 120 und 95, die Durchtrittsöffnungen 75, 125 und 100 und/oder die Durchtrittsöffnungen 80, 130 und 105 miteinander vollständig fluchtend (wie in 1A gezeigt), teilweise fluchtend oder nicht fluchtend ausgerichtet sind, um einen Durchgang des Eingangsluftstromes II durch jeweils die erste Scheibe 60, die zweite Scheibe 85 und die dritte Scheibe 110 vollständig, teilweise oder nicht zu erlauben. So wird der Eingangsluftstrom II bei einem ermöglichten Durchgang durch die Durchtrittsöffnungen 65, 115 und 90 in einen ersten Teilluftstrom bzw. Freistrahl I, bei einem ermöglichten Durchgang durch die Durchtrittsöffnungen 70, 120 und 95 in einen zweiten Teilluftstrom bzw. Freistrahl I (der sich jenseits der Papierebene befindet), bei einem ermöglichten Durchgang durch die Durchtrittsöffnungen 75, 125 und 100 in einen dritten Teilluftstrom bzw. Freistrahl I (der sich diesseits der Papierebene befindet) und/oder bei einem ermöglichten Durchgang die Durchtrittsöffnungen 80, 130 und 105 in einen vierten Teilluftstrom bzw. Freistrahl I aufgeteilt. In Abhängigkeit der Stellung der genannten Scheiben 60, 85 und 110 werden die genannten Teilluftströme bzw. Freistrahlen I derart miteinander vereinigt, dass der gewünschte Fokalpunkt F mit Luft beaufschlagt werden kann.
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Der in der 1A gezeigte Luftausströmer 10 weist ein die erste Scheibe 60, die zweite Scheibe 85 und die dritte Scheibe 110 in radialer Richtung umgebendes Gehäuse 12 sowie einen diese axial sichernden rechten Gehäusedeckel 13, in welchem sich die die Eintrittsöffnung 20 befindet, bzw. linken Gehäusedeckel 13 auf, in welchem sich die Austrittsöffnung 15 befindet. Die beiden Gehäusedeckel 13, 14 weisen im Vergleich zu der axialen Erstreckung des Luftausströmers 10 eine geringe Länge auf, um eine Eintreten des Eingangsluftstromes II bzw. ein Austreten des Ausgangsluftstromes I möglichst störungsfrei zu ermöglichen. Es ist ebenfalls ein Entfall eines der beiden Gehäusedeckel 13, 14 oder beider Gehäusedeckel 13, 14 möglich, sofern eine axiale Sicherung der ersten Scheibe 60 und der zweiten Scheibe 85 gewährleistet ist. In einem solchen Fall sind die Durchtrittsöffnungen 65, 70, 75 bzw. 80 mit dem Eingangsluftkanal 25 und/oder die zweiten Durchtrittsöffnungen 90, 95, 100 bzw. 105 mit der Austrittsöffnung 15 funktionsintegriert ausgebildet.
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Die erste Scheibe 60 ist in 1B in perspektivischer Draufsicht nochmals näher gezeigt. Auf der zu der Drehachse L orthogonal ausgerichteten ersten Scheibe 60 sind Durchtrittsöffnungen 65, 70, 75 und 80 radial verteilt angeordnet, die jeweils auf der dem Eingang 35 entfernten Oberfläche jeweils einen kreissegmentartigen Querschnitt aufweisen und als Langloch ausgebildet sind. Sie bilden innerhalb der ersten Scheibe 60 jeweils einen Eintrittskanal 135, dessen Wände parallel zu der Drehachse L verlaufen. Dies ist jedoch nicht zwingend der Fall; vielmehr können die Wände eines Eintrittskanales 135 bzw. einer Durchtrittsöffnung 65, 70, 75 und 80 auch nicht parallel zu der Drehachse L und/oder gegenüber dieser verschränkt und/oder schräg verlaufen. Dem Grundsatz nach können die Durchtrittsöffnungen 65, 70, 75 und 80 gleichmäßig radial voneinander beabstandet ausgerichtet sein. Wie dem Ausführungsbeispiel gemäß 1B entnommen werden kann ist es aber auch möglich, die Durchtrittsöffnungen 65, 70, 75 und 80 ungleichmäßig auf der ersten Scheibe 60 zu verteilen. Weiterhin ist es möglich, anstelle des kreissegmentartigen Querschnittes bei einer oder aller Durchtrittsöffnungen 65, 70, 75 und 80 einen kreisrunden Querschnitt vorzusehen.
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Die dritte Scheibe 110 ist in 1C in perspektivischer Draufsicht nochmals näher gezeigt. Auf der zu der Drehachse L orthogonal ausgerichteten dritten Scheibe 110 sind Durchtrittsöffnungen 115, 120, 125 und 130 radial verteilt angeordnet, die jeweils einen kreissegmentartigen Querschnitt aufweisen und als Langloch ausgebildet sind. Sie bilden innerhalb der dritten Scheibe 110 jeweils einen Durchtrittskanal 140, dessen Wände parallel zu der Drehachse L verlaufen. Dies ist jedoch nicht zwingend der Fall; vielmehr können die Wände eines Durchtrittskanales 140 bzw. einer Durchtrittsöffnung 115, 120, 125 und 130 auch nicht parallel zu der Drehachse L und/oder gegenüber dieser verschränkt und/oder schräg verlaufen. Dem Grundsatz nach können die Durchtrittsöffnungen 115, 120, 125 und 130 gleichmäßig radial voneinander beabstandet ausgerichtet sein. Wie dem Ausführungsbeispiel gemäß 1C entnommen werden kann ist es aber auch möglich, die Durchtrittsöffnungen 115, 120, 125 und 130 radial ungleichmäßig auf der dritten Scheibe 110 zu verteilen. Weiterhin ist es möglich, anstelle des kreissegmentartigen Querschnittes bei einer oder aller Durchtrittsöffnungen 115, 120, 125 und 130 einen kreisrunden Querschnitt vorzusehen.
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Die zweite Scheibe 85 ist in 1D in perspektivischer Draufsicht nochmals näher gezeigt. Auf der zu der Drehachse L orthogonal ausgerichteten zweiten Scheibe 85 sind Durchtrittsöffnungen 90, 95, 100 und 105 radial verteilt angeordnet, die jeweils einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Sie bilden innerhalb der zweiten Scheibe 85 jeweils einen Austrittskanal 145, dessen Wände parallel zu der Drehachse L verlaufen. Dies ist jedoch nicht zwingend der Fall; vielmehr können die Wände eines Austrittskanales 145 bzw. einer Durchtrittsöffnung 90, 95, 100 und 105 auch nicht parallel zu der Drehachse L und/oder gegenüber dieser verschränkt und/oder schräg verlaufen. Wie hier gezeigt sind die Durchtrittsöffnungen 90, 95, 100 und 105 gleichmäßig radial voneinander beabstandet. Alternativ ist es möglich, die Durchtrittsöffnungen 90, 95, 100 und 105 radial ungleichmäßig auf der zweiten Scheibe 85 zu verteilen. Weiterhin ist es möglich, anstelle des kreisrunden Querschnittes bei einer oder aller Durchtrittsöffnungen 90, 95, 100 und 105 einen kreissegmentartigen Querschnitt vorzusehen und diese jeweils als Langloch auszubilden.
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In 2A ist eine alternative Ausführungsform eines Luftausströmers 10 in Längsschnittdarstellung gezeigt. Hier ist das Einstellmittel 30 im Wesentlichen mit einer kugelförmigen Oberfläche bzw. einem kugelförmigen Körper 145 ausgebildet und in einer Lagerschale 147 in beliebigen Raumrichtung drehbar gelagert.
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Das Einstellmittel 30 weist auf seiner in der 2A rechten Seite einen Eingang 35 auf, der gemäß der hier gezeigten Ausführungsform der Eintrittsöffnung 20 benachbart und mit dieser fluidisch verbunden ist. Durch diese kann ein Eingangsluftstrom II einströmen, der klimatisierte oder nicht klimatisierte Luft umfasst, welche von einer hier nicht gezeigten Klimaanlage bzw. HVAC-Vorrichtung und/oder einem hier nicht gezeigten Gebläse in Richtung Luftausströmer 10 transportiert wird. Ein aus der 1A bekannter rechter Gehäusedeckel 13 ist gemäß dieser Ausführungsform nicht vorgesehen. Ein aus der 1A ebenfalls bekannter linker Gehäusedeckel 14 ist gemäß dieser Ausführungsform vorgesehen, kann aber soweit gewünscht auch entfallen.
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Dem Grundsatz nach kann das Einstellmittel 30 mindestens zwei Ausgänge aufweisen, aus denen jeweils ein Luftfreistrahl I ausströmen kann. Gemäß dem in 2A gezeigten Ausführungsbeispiel jedoch weist das Einstellmittel 30 auf der linken Seite vier Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 auf, von denen sich die Ausgänge 45 und 50 jenseits bzw. diesseits der Papierebene befinden. In dem Luftausströmer 10 sind Öffnungen bzw. Austrittskanäle 150, 155, 160 bzw. 165 vorgesehen, die an ihren in der 2A jeweils links abgebildeten Enden eine Austrittsöffnung 15 aufweisen. Mit ihren entsprechenden rechten Enden sind sie dem Einstellmittel 30 benachbart angeordnet. In Abhängigkeit eines gewünschten Fokalpunktes F wird das Einstellmittel 30 derart in dem Luftausströmer 10 gedreht, dass mindestens einer der Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 mit mindestens einem der Austrittskanäle 150, 155, 160 bzw. 165 ganz, teilweise oder gar nicht in fluidischer Verbindung steht. Mithin wird der Eingangsluftstrom II auf geeignete Weise auf einen oder mehrere Austrittskanäle 150, 155, 160 bzw. 165 verteilt, um als Luftstrom I aus dem Luftausströmer 10 in Richtung des Kraftfahrzeuginnenraumes 5 zu strömen.
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Das hier gezeigte Einstellmittel 30 ist als im Wesentlichen vollständige Kugel ausgebildet. Die ist jedoch nicht zwingend der Fall; so kann auch eine mit einem Eingang 35 und Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 ausgebildete Halbkugel oder ein entsprechender Kugelabschnitt in dem Gehäuse 12 in jeder Raumrichtung drehbar gelagert sein.
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In 2B ist das in 2A dargestellte Einstellmittel 30 selbst nochmals in Vorderansicht gezeigt. Jeder der Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 weist auf der Oberfläche des Einstellmittels 30 einen im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt auf, der korrespondierenden Querschnitten der Austrittskanäle 150, 155, 160 bzw. 165 im Wesentlichen entspricht. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der oder die Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 und jeweils korrespondierende Austrittskanäle 150, 155, 160 bzw. 165 einen im Wesentlichen kreissegmentartigen Querschnitt aufweisen und als Langloch ausgebildet sind. Die hier gezeigten Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 sind unregelmäßig auf dem Einstellmittel 30 verteilt; alternativ können diese regelmäßig, d.h. mit zueinander gleichem Abstand, angeordnet sein.
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In 3A ist eine alternative Ausführungsform eines Luftausströmers 10 in Längsschnittdarstellung gezeigt. Hier weist das Einstellmittel 30 einen unbewegten Körper 170 mit mindestens zwei, gemäß diesem Ausführungsbeispiel vier Ausgängen 40, 45, 50 bzw. 55 auf, die mit einer in einem Gehäusedeckel 14 befindlichen Austritssöffnungen. Die vier Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 korrespondieren des Weiteren mit jeweils einem Kanal 175, 180, 185 bzw. 190, der im Bereich der Eintrittsöffnung 20 mit einem gemeinsamen Eingangskanal 25 wirkverbunden ist.
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Der Ausgang 45 und der Kanal 175 befinden sich jenseits der Papierebene, der Ausgang 50 und der Kanal 180 diesseits der Papierebene. Das Einstellmittel 30 weist ferner jeweils ein als Stößel 195, 200, 205 bzw. 210 ausgebildetes Verschlussmittel auf, wobei sich der Stößel 195 in dem Kanal 175, der Stößel 200 in dem Kanal 180, der Stößel 205 in dem Kanal 185 und der Stößel 210 in dem Kanal 190 befinden. Die Stößel 195, 200, 205 bzw. 210 können durch eine hier nicht gezeigte Bewegungsvorrichtung, beispielsweise vermittels einer auf diese elektromagnetisch einwirkende Vorrichtung, translatorisch und/oder rotatorisch bewegt werden, so dass sie die Eingangsöffnungen 20 der Kanäle 175, 180, 185 bzw. 190 wahlweise ganz, teilweise oder nicht freigeben oder verschließen.
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In dem in 3A gezeigten Betriebszustand sind alle Eingangsöffnungen 20 verschlossen dargestellt, d.h. die Stößel 195, 200, 205 bzw. 210 dichten die Kanäle 175, 180, 185 bzw. 190 fluidisch ab. Bei einem hier nicht gezeigten Verrücken eines Stößels 195, 200, 205 bzw. 210 in der 3A nach rechts würden die Eingangsöffnungen 20 geöffnet und der Eingangsluftstrom II würde den jeweils freigegebenen Kanal 175, 180, 185 bzw. 190 passieren, um aus den Ausgängen 40, 45, 50 bzw. 55 als Luftstrom I in Richtung Fokalpunkt F auszutreten.
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Es versteht sich, dass auch in diesem Ausführungsbeispiel auf den Gehäusedeckel 13 und/oder Gehäusedeckel 14 verzichtet werden kann, sofern insbesondere die Ausgänge Ausgängen 40, 45, 50 bzw. 55 in dem Gehäuse 12 funktionsintegriert sind.
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In 3B ist das in 3A dargestellte Einstellmittel 30 selbst nochmals teilweise in perspektivischer Vorderansicht gezeigt. Jeder der Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 weist auf der Oberfläche des Einstellmittels 30 einen im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt auf, der korrespondierenden Querschnitten der Kanäle 175, 180, 185 bzw. 190 im Wesentlichen entspricht. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der oder die Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 und jeweils korrespondierende Kanäle 175, 180, 185 bzw. 190 einen im Wesentlichen kreissegmentartigen Querschnitt aufweisen und als Langloch ausgebildet sind. Die hier gezeigten Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 sind unregelmäßig auf dem Einstellmittel 30 verteilt; alternativ können diese regelmäßig, d.h. mit zueinander gleichem Abstand, angeordnet sein.
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Die Wände der Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 verlaufen innerhalb des Gehäusedeckels 14 im Wesentlichen parallel zu der Längsachse X des Luftausströmers 10. Dies ist jedoch nicht zwingend der Fall; vielmehr können die genannten Wände auch nicht parallel zu der Längsachse X und/oder gegenüber dieser verschränkt und/oder schräg verlaufen. Dem Grundsatz nach können die Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 gleichmäßig radial voneinander beabstandet ausgerichtet sein. Wie dem Ausführungsbeispiel gemäß 3B entnommen werden kann ist es aber auch möglich, die Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 ungleichmäßig zu verteilen. Weiterhin ist es möglich, anstelle des kreisrunden Querschnittes einer oder aller Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 einen kreissegmentartigen Querschnitt vorzusehen.
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In 4A ist eine alternative Ausführungsform eines Luftausströmers 10 in schematischer Längsschnittdarstellung gezeigt. Hier weist das Einstellmittel 30 einen Strömungskörper 215 mit einem stromabwärts gelegenen Basisabschnitt 220 und einem stromaufwärts gelegenen, sich in diese Richtung verjüngenden Anströmabschnitt 225 auf. Der Basisabschnitt 220 ist gegenüber einem Lagerabschnitt 230 in allen Raumrichtungen bewegbar ausgebildet. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Basisabsachnitt 220 um eine hier angedeutete Schwenkachse Q schwenkbar gelagert, die ihrerseits in dem Lagerabschnitt 230 aufgenommen ist. Der Lagerabschnitt 230 ist derart in dem Gehäuse 12 des Luftausströmers 10 angeordnet, dass der Eingangsluftkanal 25 stromabwärts einen nicht mehr vollkommen symmetrischen Querschnitt aufweist, wodurch der Eingangsluftstrom II in unterschiedliche Luftströme bzw. Freistrahlen I aufgeteilt wird. So bildet der Basisabschnitt 220 für den Fall, dass er um die Schwenkachse Q allein verschwenkbar gelagert ist, einen in der 4A oberen Ausgang 40 und einen unteren Ausgang 55, welche jeweils eine Austrittsöffnung 15 bilden. Es sei jedoch nochmals angemerkt, dass auch mehr als zwei Ausgänge 40, 55 vorgesehen werden können, wobei der Basisabschnitt 220 in allen Raumrichtungen beweglich, insbesondere durch ein sphärisches Lager (nicht gezeigt) gelagert ist.
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Der in 4A gezeigte Luftausströmer 10 befindet sich in einem Betriebszustand, in dem ein durch den Eingang 35 in Richtung Einstellmittel 30 eintretender Eingangsluftstrom II in zwei Teilluftströme geteilt wird. Der Eingangsluftstrom II kann klimatisierte oder nicht klimatisierte Luft umfassen, welche von einer hier nicht gezeigten Klimaanlage bzw. HVAC-Vorrichtung und/oder einem hier nicht gezeigten Gebläse in Richtung Luftausströmer 10 transportiert wird. Der geteilte Eingangsluftstrom II tritt in Form von zwei Luftströmen II durch die Ausgänge 40 bzw. 55 und die Austrittsöffnungen 15, mithin dem Luftausströmer 10, derart aus, dass sie sich als Freistrahlen in einem Fokalpunkt F treffen.
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Gemäß 4B befindet sich der in 4A gezeigte Luftausströmer 10 in einem Betriebszustand, in dem der untere Ausgang 55 durch das Einstellmittel 30 fluidisch geschlossen ist. Hierzu wird das Einstellmittel 30 derart um die Schwenkachse Q verschwenkt, dass der Anströmabschnitt 225 gegen die innere Wand des Gehäuses 12 im Wesentlichen dicht anliegt, so dass eine Zweiteilung des Eingangsluftstromes II vermieden ist. In vorteilhafter Weise ist hierfür der Querschnitt des kanalartigen Innenraumes rechteckig, besonders bevorzugt quadratisch, ausgebildet. Der Eingangsluftstrom II wird vollständig von der beströmten Oberfläche des Anströmabschnittes 225, des Basisabschnittes 220 und des Lagerabschnittes 230 in Richtung des in der 4B oberen Ausgangs 40 bzw. der in der 4B oberen Austrittsöffnung 15 geleitet. Der Luftstrom I verlässt dabei den Luftausströmer 10 derart, dass er als einziger Luftstrahl in Richtung Fokalpunkt F strömt und diesen überstreicht.
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Wie leicht zu erkennen ist können die Anzahl der Freistrahlen I, deren jeweiliger Volumenstrom und Richtung durch eine geeignete Verstellung des Einstellmittels 30, mithin einer geeigneten Verschwenkung des Einstellmittels 30 um die Schwenkachse Q, eingestellt werden.
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Dem Grundsatz nach ist in 4C der in 4A dargestellte Luftausströmer 10 nochmals gezeigt. Darüber hinaus weist der Luftausströmer 10 gemäß 4C als Wände ausgebildete Leitflächen 235 in dem Eingangsluftkanal 25 auf, mit denen die Anzahl, der Volumenstrom oder die Richtung des Freistrahls I bzw. der Freistrahlen I verändert werden kann. Die Luftleitflächen 235 sind jeweils drehverschwenkbar an dem Gehäuse 12 und stromaufwärts der Schwenkachse Q gelagert und, entsprechend dem in 4C gezeigten Betriebszustand des Luftausströmers 10, jeweils halb in den Eingangsluftkanal 25 verschwenkt. In Abhängigkeit eines gewünschten Fokalpunktes F werden das Einstellmittel 30 und/oder eine bzw. beide Leitflächen 235 derart in den kanalartigen Innenraum des Luftausströmers 10 hinein oder aus diesem heraus gedreht, dass mindestens ein Freistrahl I aus mindestens einem der Ausgänge 40 bzw. 55 austreten kann.
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In 5A ist eine alternative Ausführungsform eines Luftausströmers 10 in schematischer Längsschnittdarstellung gezeigt. Hier weist das Einstellmittel 30 eine Kuppel 240 auf, die an einem Lagerabschnitt 230 in allen drei Raumrichtungen, bevorzugt in einer zu dem Eingangsluftkanal 25 orthogonalen Ebene, besonders bevorzugt entlang einer Translationsachse S in Richtung der Innenwände des Gehäuses 12, verschieblich ausgebildet ist. Mithin weist der Eingangsluftkanal 25 einen nicht mehr vollkommen symmetrischen Querschnitt auf, wodurch der Eingangsluftstrom II in unterschiedliche Luftströme bzw. Freistrahlen I aufgeteilt wird. Gemäß der in 5A und 5B gezeigten Ausführungsformen ist der Lagerabschnitt 230 derart in dem Gehäuse 12 des Luftausströmers 10 angeordnet, dass der Eingangsluftkanal 25 stromabwärts in einen in der 5A oberen Ausgang 40 und einen unteren Ausgang 55 unterteilt wird, welche jeweils eine Austrittsöffnung 15 bilden. Es sei jedoch nochmals angemerkt, dass auch mehr als zwei Ausgänge 40, 55 vorgesehen werden können. Insbesondere ist es möglich, zwei weitere Auslässe (nicht gezeigt) vorzusehen, die dem Grundsatz nach wie die gemäß der 1A beschriebenen Auslässe 45 und 50 angeordnet sind. In diesem Fall ist die Kuppel 240 nicht nur in der in 5A und 5B gezeigten vertikalen Richtung, sondern auch senkrecht hierzu (bzw. orthogonal zu der Papierebene) bewegbar an dem Lagerabschnitt 230 gelagert.
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Der in 5A gezeigte Luftausströmer 10 befindet sich in einem Betriebszustand, in dem ein durch den Eingang 35 in Richtung Einstellmittel 30 eintretender Eingangsluftstrom II in zwei Teilluftströme geteilt wird. Der Eingangsluftstrom II kann klimatisierte oder nicht klimatisierte Luft umfassen, welche von einer hier nicht gezeigten Klimaanlage bzw. HVAC-Vorrichtung und/oder einem hier nicht gezeigten Gebläse in Richtung Luftausströmer 10 transportiert wird. Der geteilte Eingangsluftstrom II tritt in Form von zwei Luftströmen I durch die Ausgänge 40 bzw. 55 und die Austrittsöffnungen 15, mithin dem Luftausströmer 10, derart aus, dass sie sich als Freistrahlen in einem Fokalpunkt F treffen.
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Gemäß 5B befindet sich der in 5A gezeigte Luftausströmer 10 in einem Betriebszustand, in dem der obere Ausgang 40 durch das Einstellmittel 30 fluidisch geschlossen ist. Hierzu wird das Einstellmittel 30 entlang der Translationsachse S bewegt, dass die Kuppel 240 gegen die innere Wand des Gehäuses 12 dicht anliegt, so dass eine Zweiteilung des Eingangsluftstromes II vermieden ist. Der Eingangsluftstrom II wird vollständig von der beströmten Kuppel 240 und dem Lagerabschnittes 230 in Richtung des in der 5B unteren Ausgangs 55 bzw. der in der 4B unteren Austrittsöffnung 15 geleitet. Der Luftstrom I verlässt dabei den Luftausströmer 10 derart, dass er als einziger Luftstrahl in Richtung Fokalpunkt F strömt und diesen überstreicht.
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Wie leicht zu erkennen ist können die Anzahl der Freistrahlen I, deren jeweiliger Volumenstrom und Richtung durch eine geeignete Verstellung des Einstellmittels 30, mithin einer geeigneten Translation des Einstellmittels 30 um die Translationsachse S, eingestellt werden.
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Es sei angemerkt, dass die in den jeweiligen Ausführungsbeispielen zuvor gezeigten Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 als im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet beschrieben worden sind. Es ist in vorteilhafter Weise jedoch auch möglich, einen, einige oder alle Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 nicht parallel zueinander auszurichten. So ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, einige oder alle Ausgänge 40, 45, 50 bzw. 55 zueinander auszurichten, so dass eine Bewegung des bzw. der Freistrahlen I zueinander unterstützt wird. Dies gilt umso mehr, wenn die Durchtrittsöffnungen 90, 95, 100, 105, die Austrittskanäle 150, 155, 160, 165 bzw. die Kanäle 175, 180, 185, 190 an ihren jeweiligen Enden ebenfalls zueinander ausgerichtet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 5
- Kraftfahrzeuginnenraum
- 10
- Luftausströmer
- 12
- Gehäuse
- 13
- Gehäusedeckel
- 14
- Gehäusedeckel
- 15
- Austrittsöffnung
- 20
- Eintrittsöffnung
- 25
- Eingangsluftkanal
- 30
- Einstellmittel
- 35
- Eingang
- 40
- Ausgang
- 45
- Ausgang
- 50
- Ausgang
- 55
- Ausgang
- 60
- erste Scheibe
- 65
- Durchtrittsöffnung
- 70
- Durchtrittsöffnung
- 75
- Durchtrittsöffnung
- 80
- Durchtrittsöffnung
- 85
- zweite Scheibe
- 90
- Durchtrittsöffnung
- 95
- Durchtrittsöffnung
- 100
- Durchtrittsöffnung
- 105
- Durchtrittsöffnung
- 110
- dritte Scheibe
- 115
- Durchtrittsöffnung
- 120
- Durchtrittsöffnung
- 125
- Durchtrittsöffnung
- 130
- Durchtrittsöffnung
- 135
- Eintrittskanal
- 140
- Durchtrittskanal
- 145
- Körper
- 147
- Lagerschale
- 150
- Austrittskanal
- 155
- Austrittskanal
- 160
- Austrittskanal
- 165
- Austrittskanal
- 170
- Körper
- 175
- Kanal
- 180
- Kanal
- 185
- Kanal
- 190
- Kanal
- 195
- Stößel
- 200
- Stößel
- 205
- Stößel
- 210
- Stößel
- 215
- Strömungskörper
- 220
- Basisabschnitt
- 225
- Anströmabschnitt
- 230
- Lagerabschnitt
- 235
- Leitflächen
- 240
- Kuppel
- F
- Fokalpunkt
- L
- Drehachse
- Q
- Schwenkachse
- S
- Translationsachse
- X
- Längsachse
- I
- Luftstrom
- II
- Eingangsluftstrom
