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Die Erfindung betrifft ein Düsensystem zur Belüftung eines Kraftfahrzeuginnenraums, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Düsensystems zur Belüftung eines Kraftfahrzeuginnenraums.
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Aus dem Stand der Technik sind Luftausströmer mit einem kegelförmigen Luftleitelement bekannt, wobei das Luftleitelement mit einer Längsachse in axialer Richtung zum Düsengehäuse angeordnet ist.
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Dokument
DE 10 2007 019 602 B3 offenbart einen Luftausströmer mit einem Düsengehäuse, einer in axialer Richtung zum Düsengehäuse befindlichen Lufteintrittsöffnung und einer der Lufteintrittsöffnung im Wesentlichen gegenüberliegenden Luftaustrittsöffnung und einem kegelförmigen Luftleitelement, wobei das Luftleitelement mit einer Längsachse in axialer Richtung zum Düsengehäuse angeordnet ist.
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Lüftungsdüsen sind ein fester Bestandteil von Fahrzeugen. Zumeist sind diese in einer bestimmten Anzahl im Bereich des Cockpits, z. B. der Instrumententafel angeordnet. Dabei erfüllen die Lüftungsdüsen nicht nur die eigentliche Funktion, Luft im Innenraum zu verteilen, sie unterliegen auch designspezifischen Aspekten. Meist sind Luftdüsen mit Lamellen bestückt, damit die ausströmende Luft in unterschiedliche Richtungen gelenkt werden kann. Dadurch ist nur eine Richtungslenkung der Luft möglich, nicht aber eine zusätzliche Fokussierung. Darüber hinaus behindern die Lamellen den Luftstrom.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Belüftung eines Kraftfahrzeuginnenraums zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Düsensystem zur Belüftung eines Kraftfahrzeuginnenraums sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Düsensystems zur Belüftung eines Kraftfahrzeuginnenraums gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Düsensystem zur Belüftung eines Kraftfahrzeuginnenraums, mit einem eine Lufteintrittsöffnung und eine Luftaustrittsöffnung aufweisenden Gehäuseelement, in das zur Dosierung des das Gehäuseelement durchströmenden Luftstrom ein Luftleitelement integriert ist, welches einen Körper und eine Spindel zur Verstellung der Luftströmung umfasst, wobei das Luftleitelement außerdem ein aus flexiblem Material gebildetes, konvex gewölbtes Formelement umfasst, welches mit einem Rand des Körpers verbunden ist, und wobei zwischen dem Körper und dem Formelement die Spindel angeordnet ist, durch deren Längenveränderung eine Formänderung des Luftleitelements sowie des Formelements erfolgt. Diese Konstruktion des Düsensystems benötigt keine Lamellen, kann aber dennoch den Luftstrom in verschiedene Richtungen lenken und diesen zudem noch fokussiert oder diffus steuern.
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Es ist in einer vorteilhaften Ausgestaltungsform vorgesehen, dass das Formelement eine Membran ist, die aus einem flexiblen Kunststoff besteht, bevorzugt aus einem flexiblen Kunststoff der transparent ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist an der Lufteintrittsöffnung eine Irisblende angebracht.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird das Luftleitelement mittels einer Stromleitung mit Strom versorgt.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform umfasst das Luftleitelement ein Beleuchtungselement.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist das Beleuchtungselement eine LED, die unterschiedliche Farben darstellen kann.
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In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltungsform umfasst die Spindel einen Außenring, der elektromotorisch antreibbar ist.
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Es ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform vorgesehen, dass die Spindel einen Aktuator umfasst, der an einem drehbaren Ring drehbar gelagert angebracht ist, und an der Innenseite des Formelements fixiert ist, wobei die Konvexität des Formelements mittels Drehung des Aktuators in alle Richtungen verstellbar ist.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Düsensystems zur Belüftung eines Kraftfahrzeuginnenraums, mit einem eine Lufteintrittsöffnung und eine Luftaustrittsöffnung aufweisenden Gehäuseelement, in das zur Dosierung des das Gehäuseelement durchströmenden Luftstrom ein Luftleitelement integriert ist, welches einen Körper und eine Spindel zur Verstellung der Luftströmung umfasst, wobei das Luftleitelement außerdem ein aus flexiblem Material gebildetes, konvex gewölbtes Formelement umfasst, welches mit einem Rand des konvexen Körpers verbunden ist, und wobei zwischen dem Körper und dem Formelement die Spindel angeordnet ist, durch deren Längenveränderung eine Formänderung des Luftleitelements sowie des Formelements erfolgt, umfassend zumindest den folgenden Schritt:
- - Verstellen der Form des Luftleitelements mittels des mit einer Spindel in Richtung der Luftaustrittsöffnung an dem Körper angebrachten, konvex gewölbten Formelements.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform geht durch das Verstellen der Form des Luftleitelements der Luftstrom von einem gebündelten Luftstrom in einen diffusen Luftstrom über.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform umfasst die Spindel einen Außenring, der elektromotorisch angetrieben wird.
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Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Vorrichtung anzusehen. Die Vorrichtung weist dazu gegenständliche Merkmale auf, welche eine Durchführung des Verfahrens oder eine vorteilhafte Ausgestaltungsform davon ermöglichen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
- 1 1 zeigt den Seitenquerschnitt eines erfindungsgemäßen Düsensystems 10, das einen gebündelten Luftstrom 42 erzeugt.
- 2 2 zeigt den Seitenquerschnitt eines erfindungsgemäßen Düsensystems 10, das einen diffusen Luftstrom 44 erzeugt und zusätzlich über ein Beleuchtungselement 36 verfügt.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt schematisch den Seitenquerschnitt eines erfindungsgemäßen Düsensystems 10 zur Belüftung eines Kraftfahrzeuginnenraums, mit einem eine Lufteintrittsöffnung 22 und eine Luftaustrittsöffnung 24 aufweisenden Gehäuseelement 20, in das zur Dosierung des das Gehäuseelement 20 durchströmenden Luftstroms ein Luftleitelement 12 integriert ist, welches einen Körper 14 und eine Spindel 16 zur Verstellung der Luftströmung umfasst, wobei das Luftleitelement 12 außerdem ein aus flexiblem Material gebildetes, konvex gewölbtes Formelement 18 umfasst, welches mit einem Rand 26 des Körpers 14 verbunden ist, und wobei zwischen dem Körper 14 und dem Formelement 18 die Spindel 16 angeordnet ist, durch deren Längenveränderung eine Formänderung des Luftleitelements 12 sowie des Formelements 18 erfolgt. An der Lufteintrittsöffnung 22 ist eine Irisblende 34 angebracht. Die Spindel 16 umfasst einen Aktuator 30 und einen Außenring 32, der elektromotorisch antreibbar ist. Das Luftleitelement 12 wird mittels einer Stromleitung 38 mit Strom versorgt. Die Form des Luftleitelements 12 ist so einstellbar, dass der Luftstrom 40 als gebündelter Luftstrom 42 aus der Luftaustrittsöffnung 24 austreten kann.
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2 zeigt schematisch den Seitenquerschnitt eines erfindungsgemäßen Düsensystems 10 zur Belüftung eines Kraftfahrzeuginnenraums, mit einem eine Lufteintrittsöffnung 22 und eine Luftaustrittsöffnung 24 aufweisenden Gehäuseelement 20, in das zur Dosierung des das Gehäuseelement 20 durchströmenden Luftstroms ein Luftleitelement 12 integriert ist, welches einen Körper 14 und eine Spindel 16 zur Verstellung der Luftströmung umfasst, wobei das Luftleitelement 12 außerdem ein aus flexiblem Material gebildetes, konvex gewölbtes Formelement 18 umfasst, welches mit einem Rand 26 des Körpers 14 verbunden ist, und wobei zwischen dem Körper 14 und dem Formelement 18 die Spindel 16 angeordnet ist, durch deren Längenveränderung eine Formänderung des Luftleitelements 12 sowie des Formelements 18 erfolgt. An der Lufteintrittsöffnung 22 ist eine Irisblende 34 angebracht. Die Spindel 16 umfasst einen Aktuator 30 und einen Außenring 32, der elektromotorisch antreibbar ist. Das Luftleitelement 12 wird mittels einer Stromleitung 38 mit Strom versorgt und umfasst ein Beleuchtungselement 36, das eine LED sein kann die unterschiedliche Farben darstellen kann. Die Form des Luftleitelements 12 ist so einstellbar, dass der Luftstrom 40 als diffuser Luftstrom 44 aus der Luftaustrittsöffnung 24 austreten kann.
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Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Düsensystem 10 zur Belüftung eines Kraftfahrzeuginnenraums, mit einem eine Lufteintrittsöffnung 22 und eine Luftaustrittsöffnung 24 aufweisenden Gehäuseelement 20, in das zur Dosierung des das Gehäuseelement 20 durchströmenden Luftstrom ein Luftleitelement 12 integriert ist, welches einen Körper 14 und eine Spindel 16 zur Verstellung der Luftströmung umfasst, wobei das Luftleitelement 12 außerdem ein aus flexiblem Material gebildetes, konvex gewölbtes Formelement 18 umfasst, welches mit einem Rand 26 des Körpers 14 verbunden ist, und dass zwischen dem Körper 14 und dem Formelement 18 die Spindel 16 angeordnet ist, durch deren Längenveränderung eine Formänderung des Luftleitelements 12 sowie des Formelements 18 erfolgt. Diese Konstruktion des Düsensystems benötigt keine Lamellen, kann aber dennoch den Luftstrom in verschiedene Richtungen lenken und diesen zudem noch fokussiert oder diffus steuern.
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Es ist in einer vorteilhaften Ausgestaltungsform vorgesehen, dass das Formelement 18 eine Membran ist, die aus einem flexiblen Kunststoff besteht, bevorzugt aus einem flexiblen Kunststoff, der transparent ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist an der Lufteintrittsöffnung 22 eine Irisblende 34 angebracht.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird das Luftleitelement 12 mittels einer Stromleitung 38 mit Strom versorgt.
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In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltungsform umfasst das Luftleitelement 12 ein Beleuchtungselement 36.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist das Beleuchtungselement 36 eine LED, die unterschiedliche Farben darstellen kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform umfasst die Spindel 16 einen Außenring 32, der elektromotorisch antreibbar ist.
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In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltungsform umfasst die Spindel 16 einen Aktuator 30, der an einem drehbaren Ring frei drehbar gelagert angebracht ist, und an der Innenseite des Formelements 18 fixiert ist, wobei die Konvexität des Formelements 18 mittels Drehung des Aktuators 30 in alle Richtungen verstellbar ist.
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In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltungsform kann die Verbindung des Formelements 18 am Rand 26 des Körpers 14 entweder durch Schweißen oder Kleben erfolgen.
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Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Düsensystems 10 zur Belüftung eines Kraftfahrzeuginnenraums, mit einem eine Lufteintrittsöffnung 22 und eine Luftaustrittsöffnung 24 aufweisenden Gehäuseelement 20, in das zur Dosierung des das Gehäuseelement 20 durchströmenden Luftstroms ein Luftleitelement 12 integriert ist, welches einen Körper 14 und eine Spindel 16 zur Verstellung der Luftströmung umfasst, wobei das Luftleitelement 12 außerdem ein aus flexiblem Material gebildetes, konvex gewölbtes Formelement 18 umfasst, welches mit einem Rand 26 des Körpers 14 verbunden ist, und wobei zwischen dem Körper 14 und dem Formelement 18 die Spindel 16 angeordnet ist, durch deren Längenveränderung eine Formänderung des Luftleitelements 12 sowie des Formelements 18 erfolgt, umfassend zumindest den folgenden Schritt:
- - Verstellen der Form des Luftleitelements 12 mittels des mit einer Spindel 16 in Richtung der Luftaustrittsöffnung 24 an dem Körper 14 angebrachten, konvex gewölbten Formelements 18.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform geht durch das Verstellen der Form des Luftleitelements 12 der Luftstrom von einem gebündelten Luftstrom 40 in einen diffusen Luftstrom 42 über.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform umfasst die Spindel 16 einen Außenring 32, der elektromotorisch angetrieben wird.
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Das erfindungsgemäße Düsensystem kann als Runddüse ausgeführt sein. Sie ist für die Integration in ein Fahrzeugcockpit vorgesehen. Im Wesentlichen besteht das erfindungsgemäße Düsensystem aus einer in ein Gehäuse integriertes Luftleitelement. Dieses Luftleitelement hat an der vorderen Seite eine Membran in Kuppelform bzw. in konvexer Form. Die Membran ist aus einem flexiblen Kunststoff ausgeführt. Dadurch wird es möglich, dass sie aus ihrer Grundform heraus verstellt werden kann. Dies kann innerhalb des hohl ausgeführten Luftleitelements durch einen elektromotorischen Antrieb geschehen. Eine Spindel ist gegenüber der Membran im Inneren des Luftleitelemets starr angebracht. Auf der Spindel befindet sich ein drehbarer Außenring. Dieser wird elektromotorisch angetrieben. An dem Außenring ist ein Aktuator drehbar gelagert angebracht. Auf der anderen Seite ist der Aktuator an der Innenseite der Membran fixiert. Dadurch kann die Membran aus ihren Grundkonvexen Form heraus verstellt werden. Es ergeben sich somit bei der Verstellung der Membran unterschiedliche Abstufungen der Konvexität der Membran, wobei die Einstellung stufenlos erfolgen kann. Um das Luftleitelement ist ein Gehäuseelement angeordnet. Dieses Gehäuseelement umgibt das verstellbare Luftleitelement derart, dass stets ein Rand zwischen dem Gehäuse und dem Luftleitelement verbleibt. Auf der dem Luftleitelement abgewandten Seite hat das Gehäuse eine Lufteintrittsöffnung. Der bewegte Luftstrom kann dabei durch ein zentral angeordnetes Gebläse erzeugt werden. Dadurch können mehrere der erfindungsgemäßen Düsensysteme gleichzeitig versorgt werden. Um den Luftstrom einer Düsensystems verändern zu können, wird der Luftstrom reduziert. Dies geschieht durch eine Anordnung im Bereich der Öffnung des Gehäuseelements. Diese Anordnung ist als eine Irisblende ausgeführt und kann durch einen Elektromotor, oder optional durch ein angeschlossenes Gestänge, manuell stufenlos verstellbar sein. Das Luftleitelement selber ist entweder manuell oder durch einen Antrieb verstellbar. Bei der manuellen Einstellung genügt es, wenn mechanischer Druck auf die Membran ausgeübt wird und somit das gesamte Luftleitelement verstellbar ist. Dadurch kann der gebündelte Luftstrom gezielt in verschiedene Richtungen gelenkt werden. Wird nun z.B. ein an ein Steuergerät angeschlossener Schieberegler betätigt, so wird der Elektromotor des Außenrings aktiviert. Durch die Verstellung der Konvexität der Membran geht der Luftstrom ab einer bestimmen Stellung von der gebündelten Form in einen diffusen Austritt über. Grundsätzlich kann die Spindel auch mechanisch ausgeführt sein z.B. mittels Hebel und/oder Gestänge.
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Durch die oben beschriebene Ausführung des erfindungsgemäßen Düsensystems sind weder zum Verstellen der Ausströmrichtung der Luft noch zum Verstellen der Art des Luftstroms Lamellen notwendig. Die Membran kann auch aus einem zumindest halbtransparenten und dennoch flexiblen Material ausgeführt sein. Im Inneren des Luftleitelementes befindet sich dann zusätzlich zumindest ein Beleuchtungselement, welches in unterschiedlichen Farben leuchten kann. Dadurch kann die Beleuchtung der Membran flächig in einer bestimmten Farbe oder auch unterschiedlichen Farben, je nach Anordnung und Teilung des Beleuchtungselements, erfolgen und so zusätzlich einen funktionalen Lichteffekt im Fahrzeug erzeugen, wie mittels definierter Farbabstufungen die Temperatur der zirkulierten Luft anzeigen. In einer definierten Farbabstufung kann die Farbe Rot für warm und die Farbe Blau für kalt stehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007019602 B3 [0003]
