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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung des Luftstroms innerhalb eines Fahrzeugs, auf ein Fahrzeug und auf ein Verfahren. Insbesondere, ohne darauf beschränkt zu sein, bezieht sie sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung des Luftstroms innerhalb eines Fahrzeugs, auf ein Fahrzeug und auf ein Verfahren in einem Straßenfahrzeug wie etwa einem Pkw.
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Erfindungsgemäße Aspekte beziehen sich auf eine Vorrichtung, ein Fahrzeug und ein Verfahren.
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HINTERGRUND
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Ein flüssiges Kühlmittel wird um den Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs zirkuliert, und das Kühlmittel wird gekühlt, indem es durch einen Kühler zirkuliert wird, der luftgekühlt ist. Wenn sich das Fahrzeug bewegt, kann die Bewegung des Fahrzeugs ausreichen, um die erforderliche Bewegung der Luft durch den Kühler zu bewirken. Wenn das Fahrzeug stillsteht, wird ein elektrisches Gebläse eingeschaltet, um Luft durch den Kühler zu saugen. Das Gebläse befindet sich einem Windlauf, der angrenzend an den Kühler montiert ist. Typischerweise sind zwischen dem Windlauf und dem Kühler eine oder mehrere Spalten mit variabler Breite vorhanden. Folglich kann heiße Luft, die aus dem Gebläse ausgeblasen wird, durch die Spalten wieder zurück in den Windlauf zirkulieren. Diese Rückzirkulation ist unerwünscht, weil sie den Wirkungsgrad des Gebläses zur Bereitstellung der erforderlichen Kühlung verringert.
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diesen Nachteil des Stands der Technik zu beheben.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Erfindungsgemäße Aspekte und Ausführungsformen stellen eine Vorrichtung, ein Fahrzeug und ein Verfahren nach den angehängten Patentansprüchen bereit.
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Nach einem erfindungsgemäßen Aspekt wird eine Vorrichtung zur Steuerung des Luftstroms innerhalb eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: einen Windlauf für ein Gebläse; eine Wärmetauscher-Baugruppe, die relativ zu dem Windlauf positioniert ist, um einen Durchgang zwischen der Wärmetauscher-Baugruppe und dem Windlauf zu definieren; und eine Klappe, die dazu konfiguriert ist, zwischen mindestens einer geöffneten Position, welche einen Luftstrom durch den Durchgang ermöglicht, und einer geschlossenen Position, in welcher die Klappe mindestens einen Abschnitt des Durchgangs abdeckt, bewegbar zu sein.
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Dies bietet den Vorteil, dass Luft durch den Durchgang passieren kann, wenn sich die Klappe in der geöffneten Position befindet, um die Bewegung von Luft in dem Windlauf in der Nähe des Durchgangs zu ermöglichen, wenn sich das Fahrzeug schnell bewegt, während bei niedrigen Geschwindigkeiten die Klappe geschlossen werden kann, um eine unerwünschte Rückzirkulation von Luft zu verhindern.
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In manchen Ausführungsformen ist die Klappe durch eine Erhöhung des Drucks innerhalb des Windlaufs aus der geschlossenen Position in eine geöffnete Position bewegbar. Dies bietet den Vorteil, dass Luft, die durch die Bewegung des Fahrzeugs in den Windlauf gepresst wird, verwendet werden kann, um die Klappe zu öffnen, wodurch ein Luftstrom durch den Durchgang ermöglicht wird.
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In manchen Ausführungsformen umfasst die Klappe ein elastisches Material, das dazu konfiguriert ist, sich elastisch zu verbiegen, um sich in die oder aus der geschlossenen Position zu bewegen. Dies bietet den Vorteil eines einfachen Aufbaus für die Klappe, der Variationen in den relativen Positionen des Windlaufs und der Wärmetauscher-Baugruppe ermöglicht. Es ermöglicht auch, Abrieb von Komponenten durch die Klappe zu vermeiden.
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In manchen Ausführungsformen umfasst die Klappe ein polymeres Material. Das polymere Material kann Naturkautschuk oder synthetisches Gummi umfassen.
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In manchen Ausführungsformen bildet die Klappe einen Teil eines Klappenelements, das einen Montageabschnitt umfasst, und ist die Klappe durch ein Filmscharnier mit dem Montageabschnitt verbunden.
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In manchen Ausführungsformen weist die Klappe eine Innenfläche auf, die dem Durchgang zugewandt ist, und eine Außenfläche, die von dem Durchgang abgewandt ist, und ist die Klappe dazu konfiguriert, sich in Abhängigkeit davon in einer ersten geöffneten Position zu befinden, dass ein Druck auf die Innenfläche gleich einem Druck auf die Außenfläche ist. Dies bietet den Vorteil, dass die Klappe geöffnet bleibt, um das Strömen von Luft durch den Durchgang zu ermöglichen, außer wenn der Luftdruck in dem Windlauf unter dem Umgebungsluftdruck liegt.
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In manchen Ausführungsformen ist die Klappe dazu konfiguriert ist, sich in Abhängigkeit davon in die geschlossene Position zu bewegen, dass ein Druck auf die Innenfläche kleiner als ein Druck auf die Außenfläche ist. Dies bietet den Vorteil, dass die Klappe verhindert, dass Luft durch den Durchgang angesaugt wird, wenn der Luftdruck in dem Windlauf unter dem Umgebungsluftdruck liegt.
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In manchen Ausführungsformen ist die Klappe dazu konfiguriert, sich in Abhängigkeit davon in einer zweiten geöffneten Position zu befinden, die einen geringeren Widerstand gegen den Luftstrom bietet als die erste geöffnete Position, dass ein Druck auf die Innenfläche größer ist als ein Druck auf die Außenfläche.
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In manchen Ausführungsformen ist die Klappe an dem Windlauf montiert.
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In manchen Ausführungsformen ist die Klappe an der Wärmetauscher-Baugruppe montiert.
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In manchen Ausführungsformen ist die Wärmetauscher-Baugruppe entlang einer weiteren Komponente des Fahrzeugs montiert, und ist die Klappe an der weiteren Komponente montiert.
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In manchen Ausführungsformen umfasst die weitere Komponente eine wärmeisolierende Komponente, die dazu konfiguriert ist, Wärme innerhalb eines Motorraums eines Fahrzeugs zu halten.
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In manchen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung ein Gebläse, das dazu konfiguriert ist, betrieben zu werden, um Druck innerhalb des Windlaufs zu verringern, und ist die Klappe dazu konfiguriert, sich in Abhängigkeit vom Betrieb des Gebläses in die geschlossene Position zu bewegen. Dies bietet den Vorteil, dass Luft daran gehindert wird, durch den Windlauf über den Durchgang rückzirkuliert zu werden, wenn das Gebläse betrieben wird.
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Nach einem anderen erfindungsgemäßen Aspekt wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das die Vorrichtung nach einem der vorherigen Absätze umfasst.
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In manchen Ausführungsformen des Fahrzeugs ist die Klappe dazu konfiguriert, sich in Abhängigkeit von erhöhtem Druck innerhalb des Windlaufs, welcher durch Bewegung des Fahrzeugs erzeugt wird, aus einer ersten Position in eine zweite Position zu bewegen, und bietet die zweite Position weniger Widerstand gegen den Luftstrom durch den Durchgang als die erste Position.
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Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt wird ein Verfahren zum Montieren bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Montieren eines Windlaufs für ein Gebläse relativ zu einer Wärmetauscher-Baugruppe, um einen Durchgang zwischen der Wärmetauscher-Baugruppe und dem Windlauf zu definieren; und Montieren einer Klappe, so dass sie bewegbar ist zwischen geöffneten Positionen, welche einen Luftstrom durch den Durchgang ermöglichen, und einer geschlossenen Position, in welcher die Klappe den Durchgang abdeckt.
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Nach einem anderen erfindungsgemäßen Aspekt wird eine Vorrichtung zur Steuerung des Luftstroms innerhalb eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: einen Windlauf für ein Gebläse; eine Wärmetauscher-Baugruppe, die relativ zu dem Windlauf positioniert ist, um einen Durchgang zwischen der Wärmetauscher-Baugruppe und dem Windlauf zu definieren; und ein Luftblockiermittel, das dazu konfiguriert ist, zwischen geöffneten Positionen, welche einen Luftstrom durch den Durchgang ermöglichen, und einer geschlossenen Position, in welcher das Luftblockiermittel den Durchgang abdeckt, bewegbar zu sein.
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Dies bietet den Vorteil, dass Luft durch den Durchgang passieren kann, wenn sich das Luftblockiermittel in der geöffneten Position befindet, um die Bewegung von Luft in dem Windlauf in der Nähe des Durchgangs zu ermöglichen, wenn sich das Fahrzeug schnell bewegt, während bei niedrigen Geschwindigkeiten das Luftblockiermittel geschlossen werden kann, um eine unerwünschte Rückzirkulation von Luft zu verhindern.
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Im Geltungsbereich dieser Anmeldung ist ausdrücklich vorgesehen, dass verschiedene Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorstehenden Absätzen, in den Ansprüchen und/oder der folgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen dargelegt sind, und insbesondere deren individuelle Merkmale, unabhängig voneinander oder in einer beliebigen Kombination verwendet werden können. Dies bedeutet, dass alle Ausführungsformen und/oder Merkmale einer beliebigen Ausführungsform auf beliebige Weise und/oder Kombination kombiniert werden können, sofern diese Merkmale nicht inkompatibel sind. Der Antragsteller behält sich das Recht vor, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu ändern oder jeden neuen Patentanspruch entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Patentanspruch zu verändern, um von einem beliebigen Merkmal eines beliebigen anderen Anspruchs abzuhängen und/oder dieses zu integrieren, obwohl es auf diese Art und Weise zuvor nicht beansprucht wurde.
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Figurenliste
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Eine oder mehrere erfindungsgemäße Ausführungsformen werden nun nur beispielhalber unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
- 1 eine Draufsicht eines Fahrzeugs zeigt, in dem die vorliegende Erfindung ausgeführt ist;
- 2 eine vergrößerte Ansicht der Vorrichtung zur Steuerung des Luftstroms innerhalb des Fahrzeugs zeigt;
- 3 eine Klappe zeigt, die sich entlang einem Durchgang zwischen einer Kante eines Windlaufs und einer Wärmetauscher-Baugruppe erstreckt;
- 4 ein Klappenelement zeigt, das eine Klappe umfasst;
- 5 einen Abschnitt einer alternativen Vorrichtung zeigt, in der die vorliegende Erfindung ausgeführt ist;
- 6 einen Abschnitt einer anderen alternativen Vorrichtung zeigt, in der die vorliegende Erfindung ausgeführt ist;
- 7 einen Abschnitt einer weiteren alternativen Vorrichtung zeigt, in der die vorliegende Erfindung ausgeführt ist;
- 8 die Vorrichtung aus 2 zu einem Zeitpunkt zeigt, wenn sich das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit vorwärtsbewegt und das Gebläse nicht betrieben wird;
- 9 die Vorrichtung aus 2 zu einem Zeitpunkt zeigt, wenn das Fahrzeug stillsteht oder sich langsam bewegt und das Gebläse eingeschaltet ist; und
- 10 ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Montieren zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Ein Fahrzeug 100, in dem die vorliegende Erfindung ausgeführt ist, ist in 1 in einer Draufsicht dargestellt, und eine vergrößerte Ansicht der Vorrichtung 200 an der Vorderseite des Fahrzeugs 100, die der Steuerung des Luftstroms innerhalb des Fahrzeugs dient, ist in 2 dargestellt. Das Fahrzeug 100 umfasst einen Verbrennungsmotor 101 (nachstehend einfach als ein „Motor“ bezeichnet). Während des Betriebs wird der Motor 101 durch ein flüssiges Kühlmittel gekühlt, das durch den Motor 101 zirkuliert wird. Das Fahrzeug 100 umfasst auch eine Wärmetauscher-Baugruppe 102, die einen Kühler 103 umfasst, durch den das flüssige Kühlmittel zirkuliert wird, um das flüssige Kühlmittel mit Luft zu kühlen, die durch den Kühler 103 geblasen wird.
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Das Fahrzeug 100 umfasst einen Kühlergrill 104, der vor dem Kühler 103 positioniert ist. Der Kühlergrill 104 weist Durchgänge auf, um es Luft von außerhalb des Fahrzeugs 100 zu ermöglichen, durch den Kühlergrill 104 und durch Durchgänge in dem Kühler 103 zu strömen. Wenn sich das Fahrzeug 100 mit hoher Geschwindigkeit vorwärtsbewegt, bewirkt die Bewegung des Fahrzeugs 100, dass Luft durch den Kühlergrill 104 und den Kühler 103 geblasen wird, um Kühlung für den Kühler 103 bereitzustellen. Um eine ausreichende Kühlung für den Kühler 103 bereitzustellen, wenn das Fahrzeug 100 stillsteht oder sich relativ langsam bewegt, umfasst das Fahrzeug 100 ein Gebläse 105, das an der Rückseite des Kühlers 103 positioniert und so angeordnet ist, dass es Luft durch den Kühler 103 saugt. Das Gebläse 105 kann elektrisch angetrieben und so ausgelegt sein, dass es in bekannter Weise in Abhängigkeit von einer gemessenen Temperatur betrieben wird.
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Das Fahrzeug 100 umfasst auch einen Windlauf 106, der eine erste Öffnung aufweist, die dem Kühler 103 zugewandt ist, und eine kleinere zweite Öffnung 107, in der das Gebläse 105 montiert ist. Wenn das Fahrzeug 100 stillsteht oder sich relativ langsam bewegt, erzeugt der Betrieb des Gebläses 105 innerhalb des Windlaufs 106 einen Unterdruck, d. h. einen Druck, der unter dem Umgebungsluftdruck liegt, so dass der höhere Umgebungsluftdruck Luft durch den Kühler 103 in den Windlauf 106 bläst.
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Zur Verbesserung des Wirkungsgrads des Motors 101 wird bei dem Fahrzeug 100 aus 1 auch eine Motorverkapselung eingesetzt. Somit umfasst das Fahrzeug 100 eine wärmeisolierende Komponente 108, die dazu konfiguriert ist, während Zeiträumen, in denen der Motor ausgeschaltet ist, Wärme innerhalb eines Motorraums 109 zu halten. Die wärmeisolierende Komponente 108 umfasst eine Lage eines Materials, die sich um den Motor 101 herum erstreckt, und der Kühler 103 befindet sich innerhalb einer Öffnung in der wärmeisolierenden Komponente 108.
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Eine oder mehrere Rückwände 201 des Windlaufs 106 können mit Schlitzen und zugehörigen Stauklappen versehen sein, die dazu konfiguriert sind, dass sie sich unter Kräften öffnen, die durch Luftdruck ausgeübt werden, der innerhalb des Windlaufs 106 erzeugt wird. Alternativ können, wie in der Ausführungsform von 2 dargestellt, die Rückwände 201 des Windlaufs 106 keine derartigen Schlitze und Stauklappen aufweisen.
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Wie in 2 dargestellt, kann die Wärmetauscher-Baugruppe 102 eine oder mehrere Montagehalterungen 202 umfassen, die dazu konfiguriert sind, den Kühler 103 in einer erforderlichen Position innerhalb des Motorraums 109 zu halten. Die eine oder die mehreren Montagehalterungen 202 kann bzw. können auch dazu konfiguriert sein, die Befestigung des Windlaufs 106 daran zu ermöglichen, zum Beispiel durch Schrauben an mehreren verschiedenen zueinander beabstandeten Positionen rund um den Windlauf 106. An manchen Positionen kann der Windlauf 106 an der Wärmetauscher-Baugruppe 102 anliegen. Allerdings sind, wie in 2 dargestellt, eine oder mehrere Durchgänge 203 zwischen der Wärmetauscher-Baugruppe 102 und einer benachbarten Kante des Windlaufs 106 vorhanden.
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Die Durchgänge 203 weisen eine Länge auf, die sich entlang der Kante des Windlaufs 106 erstreckt, und eine Breite zwischen der Wärmetauscher-Baugruppe 102 und der benachbarten Kante des Windlaufs 106. In manchen Ausführungsformen weisen die Durchgänge 203 eine Breite von der Wärmetauscher-Baugruppe 203 bis zum benachbarten Rand des Windlaufs 106 auf, die zwischen ungefähr 0,1 mm und 4 mm variieren kann. Alternativ können mindestens einige der Durchgänge 203 mit einer größeren Breite zwischen ungefähr 5 mm und 20 mm bereitgestellt werden, damit in Verwendung ein erforderlicher Luftstrom ermöglicht wird.
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Die Durchgänge 203 können sich vertikal nach oben auf einer oder beiden Seiten der Wärmetauscher-Baugruppe 102 erstrecken und/oder entlang einer oder beiden der Ober- und Unterseite der Wärmetauscher-Baugruppe 102.
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Ein Luftblockiermittel, das eine oder mehrere Klappen 204 umfasst, ist bereitgestellt, und jede Klappe 204 deckt mindestens einen jeweiligen Abschnitt eines Durchgangs 203 ab, wenn sich die eine oder mehreren Klappen 204 in einer geschlossenen Position befinden. Das heißt, wenn sich eine Klappe 204 in ihrer geschlossenen Position befindet, dann erstreckt sie sich vollständig über die Breite eines Durchgangs 203 entlang von mindestens einem Abschnitt der Länge des Durchgangs 203. Die eine oder mehreren Klappen 204 sind bewegbar zwischen ihren geschlossenen Positionen und einer oder mehreren geöffneten Positionen, wie z. B. den in 2 gezeigten geöffneten Positionen, um einen Luftstrom durch den jeweiligen Durchgang 203 zu ermöglichen.
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Eine der Klappen 204, die sich entlang einem Durchgang 203 zwischen einer Kante 301 des Windlaufs 106 und der Wärmetauscher-Baugruppe 102 erstreckt, ist in 3 dargestellt. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung bezieht sich das Wort „Kante“ auf eine Linie, die zwei Oberflächen trennt, oder auf eine relativ schmale Oberfläche, die zwei Oberflächen trennt, wie das in 3 der Fall ist.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind die Klappen 204 durch eine Erhöhung des Luftdrucks innerhalb des Windlaufs 106 aus der geschlossenen Position in eine geöffnete Position bewegbar. In gleicher Weise sind die Klappen 204 durch eine Verringerung des Luftdrucks innerhalb des Windlaufs 106 aus einer geöffneten Position in die geschlossene Position bewegbar. Die Klappen 204 weisen eine Innenoberfläche 302 auf, die dem Durchgang 203 zugewandt ist, und eine Außenoberfläche 303, die von dem Durchgang 203 abgewandt ist. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Klappen 204 dazu konfiguriert, sich in Abhängigkeit davon in einer ersten geöffneten Position zu befinden, dass ein Druck auf die Innenfläche 302 größer als oder gleich einem Druck auf ihre Außenfläche 303 ist. Das heißt, wenn der Luftdruck auf der Innenseite des Windlaufs größer als oder gleich dem Luftdruck außerhalb des Windlaufs 106 ist, befinden sich die Klappen 204 in einer geöffneten Position. Die Klappen 204 sind dazu konfiguriert, sich in Abhängigkeit davon in die geschlossene Position zu bewegen, dass ein Druck auf die Innenfläche 302 kleiner als ein Druck auf die Außenfläche 303 ist. Die erste geöffnete Position liegt nahe zur geschlossenen Position und weist einen Winkel von ungefähr 10 ° gegenüber der geschlossenen Position auf. Demzufolge sind die erforderlichen Kräfte, um eine Klappe 204 aus der ersten geöffneten Position heraus zu schließen, gering genug, um es dem niedrigen Druck, der durch den Luftstrom unter der Innenoberfläche 302 in den Windlauf 106 erzeugt wird, zu ermöglichen, die Klappe 204 zu schließen.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind die Klappen 204 so ausgelegt, dass sie sich bis zu einem Winkel öffnen, der von der Druckdifferenz zwischen der Luft im Inneren des Windlaufs 106 und der Luft außerhalb des Windlaufs 106 abhängig ist. Zum Beispiel sind die Klappen 204 so ausgelegt, dass sie sich in Abhängigkeit davon aus der ersten geöffneten Position in eine zweite geöffnete Position bewegen, die dem Luftstrom weniger Widerstand bietet, dass der Luftdruck auf die Innenfläche 302 der Klappe 204 größer ist als der Luftdruck auf die Außenfläche 303.
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In einer alternativen Ausführungsform sind die Klappen 204 so konfiguriert, dass sie sich in ihrer geschlossenen Position befinden, wenn der Luftdruck auf ihre Innenoberfläche 302 kleiner als oder gleich dem Luftdruck auf ihre Außenoberfläche 303 ist. Das heißt, wenn der Luftdruck auf die Innenseite des Windlaufs 106 kleiner als oder gleich dem Luftdruck außerhalb des Windlaufs ist, befinden sich die Klappen 204 in ihrer geschlossenen Position. Solche Klappen sind so konfiguriert, dass sie sich nur öffnen, wenn der Luftdruck auf ihre Innenoberfläche 302 größer als der Luftdruck auf ihre Außenoberfläche 303 ist.
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In der Ausführungsform aus 2 und 3 bildet die Klappe 204 einen Teil eines Klappenelements 304, das auch einen Montageabschnitt 305 umfasst. Das Klappenelement 304 ist in 4 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Das Klappenelement 304 ist aus einem elastischen Material ausgebildet, so dass die Klappe 204 dazu konfiguriert ist, sich elastisch zu verbiegen, um sich in die oder aus der geschlossenen Position zu bewegen. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Klappe 204 ein polymeres Material, das einen Naturkautschuk oder ein synthetisches Gummi umfassen kann. Die Klappe 204 ist mit einem ausreichend dünnen Querschnitt ausgebildet, der es der Klappe 204 ermöglicht, sich in Abhängigkeit von Luftdruckdifferenzen zwischen der Innenoberfläche 302 und der Außenoberfläche 303, die durch Bewegung des Fahrzeugs 100 und/oder Betrieb des Gebläses 105 erzeugt werden, aus einer geöffneten in die geschlossene Position oder aus der geschlossenen Position in eine geöffnete Position zu bewegen.
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Der Montageabschnitt 305 kann mit Befestigungsmerkmalen bereitgestellt werden, wie z. B. mit Löchern, um das Befestigen an einer Komponente, z. B. an dem Windlauf 106, zu ermöglichen. Alternativ kann die Befestigung des Montageabschnitts 305 an einer Komponente auch durch einen Leim oder Klebstoff erfolgen.
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In der Ausführungsform von 3 sind die Montageabschnitte 305 der Klappen 204 an einer Außenoberfläche 306 des Windlaufs 106 angrenzend an die Kante 301 befestigt. In alternativen Ausführungsformen können die Montageabschnitte 305 an einer Innenoberfläche 307 des Windlaufs 106 befestigt sein. In der geschlossenen Position liegen die Klappen 204 an der Wärmetauscher-Baugruppe 102 an. Je nach Bauform der Montagehalterung(en) 202 können die Klappen 204 an der bzw. den Montagehalterung(en) und/oder dem Kühler 103 und/oder einem Auflageelement anliegen, das an dem Kühler befestigt ist, um eine geeignete Oberfläche bereitzustellen, gegen die die Klappe 204 abdichten kann.
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In manchen alternativen Ausführungsformen können die Klappen 204 aus einem relativ starren Material, wie z. B. aus einer Metallplatte, ausgebildet sein, die so montiert ist, dass sie um eine ihrer Kanten schwenkt. Eine solche Klappe kann so ausgelegt sein, dass sie sich durch die Schwerkraft und/oder einen Federmechanismus in ihre geschlossene Position bewegt und in Abhängigkeit davon in ihre geöffnete Position bewegt wird, dass ein größerer Luftdruck auf ihre Innenoberfläche 302 wirkt als auf ihre Außenoberfläche 303.
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Ein Abschnitt einer alternativen Vorrichtung 200A ist in der Teilansicht von 5 dargestellt. Die Vorrichtung 200A ist identisch mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung 200 aus 2, außer dass sich zwischen der Klappe 204 und dem Montageabschnitt 305 eine Nut 501 entlang der Länge des Klappenelements 304 erstreckt (d. h. in der Darstellung von 5 in die Seite hinein), so dass die Klappe 204 durch ein Filmscharnier 502 mit dem Montageabschnitt 305 verbunden ist. Daher schwenkt die Klappe 204 in Verwendung um das Filmscharnier 502.
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Ein Abschnitt einer weiteren alternativen Vorrichtung 200B ist in der Teilansicht von 6 dargestellt. Die Vorrichtung 200B ist identisch mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung 200 aus 2, außer dass der Montageabschnitt 305 des Klappenelements 304 nicht an dem Windlauf 106 montiert ist, sondern an der Wärmetauscher-Baugruppe 102. Die Klappe 204 ist in 6 in ihrer geöffneten Position dargestellt. Allerdings ist das Klappenelement 304 so positioniert, dass, wenn sich die Klappe 204 in ihrer geschlossenen Position befindet, die Klappe 204 auf dem Windlauf 106 aufliegt, um mindestens einen Abschnitt des Durchgangs 203 zwischen dem Windlauf 106 und der Wärmetauscher-Baugruppe 102 abzudecken.
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Ein Abschnitt einer weiteren alternativen Vorrichtung 200C ist in der Teilansicht von 7 dargestellt. Die Vorrichtung 200C ist identisch mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung 200 aus 2, außer dass die Klappe 204 an der wärmeisolierenden Komponente 108 angrenzend an die Wärmetauscher-Baugruppe 102 befestigt ist. In der Ausführungsform von 7 gleicht das Klappenelement 304 dem aus 3 und 4, und ist der Montageabschnitt 305 an der wärmeisolierenden Komponente 108 befestigt, so dass sich die Klappe 204 ausgehend von einer Kante 701 der wärmeisolierenden Komponente 108 erstreckt. Die Klappe 204 ist in 7 in ihrer geöffneten Position dargestellt. Allerdings ist das Klappenelement 304 so positioniert, dass, wenn sich die Klappe 204 in ihrer geschlossenen Position befindet, die Klappe 204 auf dem Windlauf 106 aufliegt, um mindestens einen Abschnitt des Durchgangs 203 zwischen dem Windlauf 106 und der Wärmetauscher-Baugruppe 102 abzudecken.
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Der Betrieb der Vorrichtung 200 aus 2 ist in 8 und 9 dargestellt. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Vorrichtungen 200A, 200B und 200C in einer gleichen Art und Weise betrieben werden können.
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Die Vorrichtung 200, welche die Wärmetauscher-Baugruppe 102, den Windlauf 106 und die Klappen 204 umfasst, ist in 8 zu einem Zeitpunkt dargestellt, wenn sich das Fahrzeug 100 mit hoher Geschwindigkeit vorwärts bewegt, z. B. mit 112 Kilometer pro Stunde (70 Meilen pro Stunde) (bzw. 31 Meter pro Sekunde), und das Gebläse 105 nicht betrieben wird. Durch die Bewegung des Fahrzeugs 100 wird Luft durch den Kühlergrill 104 zu dem Kühler 103 gepresst. Die Luft kann Durchgänge (nicht dargestellt) in dem Kühler 102 passieren, um einen Überdruck innerhalb des Windlaufs 106 zu erzeugen. Folglich wird ein Teil der Luft in dem Windlauf 106 durch die Öffnung 107, um das Gebläse 105 herum und in Richtung des Motors 101 gepresst. Andere Teile der Luft in dem Windlauf 106 werden durch die Durchgänge 203 zwischen dem Windlauf 106 und der Wärmetauscher-Baugruppe 102 gepresst, wobei sie die Klappen 204 passieren, die sich in einer geöffneten Position befinden.
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Die Vorrichtung 200, welche die Wärmetauscher-Baugruppe 102, den Windlauf 106 und die Klappen 204 umfasst, ist in 9 zu einem Zeitpunkt dargestellt, wenn das Fahrzeug 100 stillsteht oder sich mit geringer Geschwindigkeit bewegt und das Gebläse 105 eingeschaltet ist. Aufgrund der Tatsache, dass das Gebläse 105 einen Unterdruck in dem Windlauf 106 verursacht, passiert Luft durch den Kühler 103. Das heißt, der Luftdruck innerhalb des Windlaufs 106 wird durch das Gebläse 105 unter den Umgebungsluftdruck verringert. Die Luft, die durch den Kühler 103 passiert, wird erhitzt, da sie das flüssige Kühlmittel in den Kühler 103 kühlt. Luft wird durch das Gebläse 105 aus dem Windlauf 106 gesaugt und gegen den Motor 101 geblasen, was die Luft weiter erhitzt. Wären die Klappen 204 nicht vorhanden, könnte die heiße Luft, die durch das Gebläse 105 gegen den Motor 101 geblasen wird, durch die Durchgänge 203 zwischen dem Windlauf 106 und der Wärmetauscher-Baugruppe 102 wieder in den Windlauf 106 eindringen. Jedoch hat der Luftunterdruck innerhalb des Windlaufs 106 bewirkt, dass sich die Klappen 204 in ihre geschlossene Position bewegt haben, und konsequenterweise verhindern die Klappen 204, dass die heiße Luft, die durch das Gebläse 105 gegen den Motor 101 geblasen wird, durch die Durchgänge 203 wieder in den Windlauf 106 eindringt.
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Ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens 1000 zum Montieren ist in 10 dargestellt. Das Verfahren beginnt, in Block 1001, mit dem Montieren eines Windlaufs 106 für ein Gebläse 105 relativ zu einer Wärmetauscher-Baugruppe 102, um einen Durchgang 203 zwischen der Wärmetauscher-Baugruppe 102 und dem Windlauf 106 zu definieren. Die Wärmetauscher-Baugruppe 102, einschließlich einem Kühler 103 für ein Fahrzeug 101, kann mit einer oder mehreren Montagehalterungen 202 bereitgestellt werden, die in zueinander beabstandeten Positionen Löcher und/oder Schlitze definieren, die der Aufnahme von Befestigungselementen dienen. Der Windlauf 106 kann daher an der Wärmetauscher-Baugruppe 102 an jedem der Löcher und/oder Schlitze befestigt werden, und an diesen Positionen kann es keinen Spalt zwischen dem Windlauf 106 und der Wärmetauscher-Baugruppe 102 geben. Allerdings sind an mindestens einer Position ein oder mehrere Durchgänge 203 zwischen dem Windlauf 106 und der Wärmetauscher-Baugruppe 102 ausgebildet.
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Das Verfahren 1000 umfasst auch, in Block 1002, das Montieren einer Klappe 204, so dass sie bewegbar ist zwischen geöffneten Positionen, welche einen Luftstrom durch den Durchgang 203 ermöglichen, und einer geschlossenen Position, in welcher die Klappe 204 den Durchgang 203 abdeckt. Die Klappe 204 kann an dem Windlauf 106, an der Wärmetauscher-Baugruppe 102 oder an einer Komponente angrenzend an den Windlauf 106 und die Wärmetauscher-Baugruppe 102 moniert werden, wenn sie wie oben beschrieben innerhalb des Fahrzeugs 101 positioniert wird. Die Klappe 204 kann mit Leim, Klebstoff, Befestigungselementen in ihrer Position fixiert werden oder indem sie einen Montageabschnitt 305 aufweist, der dazu konfiguriert ist, in Eingriff mit Merkmalen zu kommen, die an dem Windlauf 106 oder an der Wärmetauscher-Baugruppe 102 bereitgestellt sind.
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Die Darstellung einer bestimmten Reihenfolge für die Blöcke in 10 bedeutet nicht notwendigerweise, dass eine erforderliche oder bevorzugte Reihenfolge für die Blöcke vorliegt, und die Reihenfolge und Anordnung der Blöcke kann variiert werden, d. h. dass die Klappe 204, in Block 1002, montiert werden kann, bevor der Windlauf 106, in Block 1001, relativ zu der Wärmetauscher-Baugruppe 102 montiert wird.
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Obwohl Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in den vorhergehenden Absätzen mit Bezug auf verschiedene Beispiele beschrieben worden sind, sollte darauf hingewiesen werden, dass Modifizierungen der angegebenen Beispiele durchgeführt werden können, ohne von dem Schutzbereich der beanspruchten Erfindung abzuweichen.
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Die in der vorstehenden Beschreibung beschriebenen Merkmale können auch in anderen Kombinationen als den hier explizit beschriebenen Kombinationen verwendet werden.
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Obwohl Funktionen unter Bezug auf bestimmte Merkmale beschrieben worden sind, können diese Funktionen möglicherweise auch durch andere Merkmale durchführbar sein, unabhängig davon, ob diese hier beschrieben sind oder nicht.
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Obwohl Funktionen unter Bezug auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben worden sind, können diese Funktionen möglicherweise auch in anderen Ausführungsformen vorhanden sein, unabhängig davon, ob diese hier beschrieben sind oder nicht.
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Zwar wurde in der vorstehenden Beschreibung angestrebt, die Aufmerksamkeit auf jene Merkmale der vorliegenden Erfindung zu lenken, von denen angenommen wird, dass sie von besonderer Bedeutung sind; es sollte jedoch verständlich sein, dass die Anmelderin den Schutz in Bezug auf jegliches patentierbare Merkmal oder Kombination von Merkmalen beansprucht, auf das/die vorstehend Bezug genommen wurde und/oder das/die in den Zeichnungen dargestellt ist, unabhängig davon, ob darauf besonderer Wert gelegt wurde oder nicht.
