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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftauslasseinrichtung insbesondere für Personenanströmer von Klimatisierungsanlagen in Kraftfahrzeugen. Die Luftauslasseinrichtung umfasst wenigstens einen Strömungskanal mit wenigstens einer Auslassdüse und wenigstens ein Steuerelement zum gezielten Beeinflussen einer Luftströmung im Strömungskanal.
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Solche Personenanströmer werden zunehmend mit einer Luftsteuerung auf der Basis des Coandä-Effekts ausgeführt, wodurch auf klassische Lamellen verzichtet werden kann und ein besonders ansprechender optischer Gesamteindruck erzielbar ist. Beispielsweise zeigt die
EP 0 479 734 B1 einen gattungsgemäßen Personenanströmer, bei dem quer im Strömungskanal und vor einer Austrittsdüse ein drehbarer zylindrischer Verteiler angeordnet ist. Der Verteiler weist eine Einlassöffnung und eine zur Düse gerichtete Auslassöffnung auf, sodass durch Drehen des Verteilers die Ausströmrichtung verändert werden kann.
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Zudem sind Personenanströmer auf der Basis des Coandä-Effekts bekannt geworden, welche im Strömungskanal zwei oder mehr Klappen aufweisen. Dabei wird die Richtwirkung durch Öffnen und Schließen der jeweiligen Klappen erzeugt. Nachteilig ist allerdings, dass die Richtwirkung mit den Klappen nicht linear gesteuert werden kann. So kann schlagartig zu einer extremen Richtungsänderung kommen.
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Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Luftauslasseinrichtung und insbesondere einen Personenanströmer mit einer verbesserten bzw. gezielteren Richtwirkung zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Luftauslasseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung des Ausführungsbeispiels.
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Die erfindungsgemäße Luftauslasseinrichtung ist insbesondere als ein Personenanströmer vorzugsweise für Klimatisierungsanlagen von Kraftfahrzeugen ausgebildet. Die Luftauslasseinrichtung umfasst wenigstens einen Strömungskanal mit wenigstens einer Auslassdüse. Die Luftauslasseinrichtung umfasst wenigstens ein Steuerelement zum gezielten Beeinflussen einer Luftströmung im Strömungskanal. Dabei umfasst das Steuerelement wenigstens zwei teilkreisförmige Linsenlamellen. Die Linsenlamellen sind unabhängig voneinander in den Strömungskanal einfahrbar bzw. ausfahrbar. Dadurch ist mittels der Linsenlamellen eine Hauptaustrittsrichtung der Luftströmung aus der Auslassdüse einstellbar.
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Die erfindungsgemäße Luftauslasseinrichtung bietet viele Vorteile. Einen erheblichen Vorteil bieten die unabhängig voneinander verfahrbaren Linsenlamellen. Dadurch kann eine erheblich verbesserte Luftsteuerung mit einer besonders gezielten Richtwirkung bereitgestellt werden. So wird eine besonders lineare bzw. gleichmäßige und gut dosierbare Richtwirkung über den vorgesehenen Einstellweg ermöglicht.
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Vorzugsweise ist eine zwischen den Linsenlamellen angeordnete Durchlassöffnung veränderbar. Insbesondere wird die Durchlassöffnung durch die Linsenlamellen begrenzt. Insbesondere ist eine Öffnungsweite bzw. Größe der Durchlassöffnung veränderbar. Insbesondere ist die Durchlassöffnung vergrößerbar und verkleinerbar. Insbesondere erfolgt das Verändern der Durchlassöffnung durch das Bewegen der Linsenlamellen. Vorzugsweise ist die Durchlassöffnung durch eine Einfahrtiefe und/oder Ausfahrtiefe der Linsenlamellen einstellbar. Das bietet eine besonders gezielte Dosierung und Ablenkung der Luftströmung.
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Insbesondere ist der Abstand der Linsenlamellen zueinander veränderbar. Insbesondere können die Linsenlamellen aufeinander zu gefahren und/oder auseinander gefahren werden werden. Insbesondere sind die Linsenlamellen in gegenläufige Richtungen bewegbar. Vorzugsweise sind die Linsenlamellen in eine gemeinsame Richtung bewegbar. Beispielsweise kann eine Linsenlamelle in den Strömungskanal eingefahren werden, während die andere Linsenlamelle aus dem Strömungskanal herausgefahren oder in den Strömungskanal eingefahren wird.
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Vorzugsweise sind die Linsenlamellen in Richtung einer Auslassöffnung der Auslassdüse gewölbt. Dabei zeigt die Wölbung insbesondere in Richtung der Auslassöffnung. Das bietet besonders vorteilhafte Strömungseigenschaften. Insbesondere sind die Linsenlamellen in Strömungsrichtung gewölbt. Insbesondere sind die Linsenlamellen konvex oder konkav ausgebildet. Die Linsenlamellen können auch gerade bzw. planar ausgebildet sein.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind die Linsenlamellen gegenüberliegend angeordnet. Insbesondere sind die Linsenlamellen auf gegenüberliegenden Seiten des Strömungskanals angeordnet. Insbesondere sind die Linsenlamellen radial um den Strömungskanal angeordnet. Das bietet eine besonders wirkungsvolle und gezielte Beeinflussung Luftströmung. Es können auch drei oder mehr Linsenlamellen vorgesehen sein, welche radial um den Strömungskanal angeordnet sind.
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In allen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, dass die Linsenlamellen von außerhalb des Strömungskanals in den Strömungskanal einfahrbar bzw. ausfahrbar sind. Dadurch kann ein unerwünschter Bypass zwischen Linsenlamelle und Strömungskanal vermieden werden, wie es sonst zum Beispiel bei im Strömungskanal angeordneten Klappen der Fall wäre. Insbesondere sind die Linsenlamellen quer zu der im Strömungskanal vorgesehenen Hauptströmungsrichtung in den Strömungskanal einfahrbar. Insbesondere sind die Linsenlamellen von radial außen in den Strömungskanal einfahrbar.
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Die Auslassdüse weist vorzugsweise einen sich in Richtung einer Auslassöffnung verjüngenden Düsenraum auf. Eine solche Auslassdüse bietet in Kombination mit den Linsenlamellen eine besonders vorteilhafte Richtwirkung für die Luftströmung.
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Vorzugsweise ist der Düsenraum veränderlich verjüngend und beispielsweise konvex oder konkav verjüngend ausgebildet. Der Düsenraum kann auch konstant verjüngend und beispielsweise konisch zulaufend ausgebildet sein. Es ist möglich, dass der Düsenraum sich zunächst aufweitet, bevor er sich verjüngt. Beispielsweise kann ein kugelartiger oder tropfenförmiger Düsenraum vorgesehen sein. Insbesondere ist der Düsenraum nach außen gewölbt. Insbesondere weist der Düsenraum einen größeren Durchmesser als die Auslassöffnung auf.
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Es ist besonders bevorzugt, dass die Hauptaustrittsrichtung der Luftströmung aus der Auslassdüse durch eine Einfahrtiefe und/oder Ausfahrtiefe der Linsenlamellen einstellbar ist. Das bietet viele Vorteile hinsichtlich der Richtwirkung und kann zudem konstruktiv vorteilhaft umgesetzt werden.
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Beispielsweise ist die Hauptaustrittsrichtung der Luftströmung axial zur Düse bzw. nicht abgelenkt, wenn beide Linsenlamellen ausgefahren sind oder nur mit einer geringen Tiefe eingefahren sind. Beispielsweise ist die Hauptaustrittsrichtung nach oben gerichtet, wenn die Einfahrtiefe der oberen Linsenlamelle größer ist als die der unteren Linsenlamelle oder die untere Linsenlamelle vollständig ausgefahren ist bzw. sich nicht mehr im Strömungskanal befindet. Beispielsweise zeigt die Hauptaustrittsrichtung nach unten, wenn die Einfahrtiefe der unteren Linsenlamelle größer ist als die der oberen Linsenlamelle oder die obere Linsenlamelle vollständig ausgefahren ist.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind die Linsenlamellen und die Auslassdüse gemeinsam drehbar ausgebildet. Dabei ist mittels der Drehung die Hauptaustrittsrichtung der Luftströmung aus der Auslassdüse zusätzlich veränderbar und vorzugsweise in Bezug zu einer weiteren Achse einstellbar. Durch eine solche Ausgestaltung wird eine erste Richtungswirkung durch die Einfahrtiefe der Linsenlamellen und eine weitere Richtungswirkung durch den gemeinsamen Drehwinkel der Linsenlamellen und der Auslassdüse ermöglicht. So kann die Hauptaustrittsrichtung der Luftströmung um eine erste Achse mittels der einfahrbaren Linsenlamellen eingestellt werden. Dann kann mittels der Drehung von Auslassdüse und Linsenlamellen die Richtung um eine weitere Achse angepasst werden.
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Insbesondere sind die Linsenlamellen und die Auslassdüse gemeinsam um eine Drehachse drehbar, welche axial zur Auslassdüse und/oder axial zum Strömungskanal verläuft. Insbesondere bilden die Linsenlamellen und die Auslassdüse eine gemeinsame Baueinheit, welche drehbar ist. Die Linsenlamelle und die Auslassdüse können auch einzeln drehbar ausgebildet sein.
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Die Luftauslasseinrichtung ist vorzugsweise dazu geeignet und ausgebildet, die Hauptaustrittsrichtung der Luftströmung mittels der Linsenlamellen und der Auslassdüse nach dem Coandä-Effekt zu beeinflussen.
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Die Anmelderin behält sich vor, eine Luftauslasseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu beanspruchen, bei welcher das Steuerelement wenigstens zwei teilkreisförmige und in den Strömungskanal einfahrbare bzw. ausfahrbare Linsenlamellen umfasst. Dabei sind die Linsenlamellen und die Auslassdüse gemeinsam drehbar ausgebildet.
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Auch diese erfindungsgemäße Luftauslasseinrichtung ermöglicht eine besonders gezielte Einstellung der Strömungsrichtung. Besonders vorteilhaft ist, dass durch das Drehen weitere Richtungseffekte realisiert werden können, ohne dass weitere Linsenlamellen oder Klappen oder dergleichen vorgesehen sein müssen. Dadurch kann die Luftauslasseinrichtung besonders unaufwendig und mit entsprechend wenigen Bauteilen umgesetzt werden. Die geringe Anzahl an Bauteilen im Strömungskanal wirkt sich besonders vorteilhaft auf die Geräuscherzeugung aus und bietet erheblich geringere Druckverluste als andere Steuerelemente.
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Die Linsenlamellen sind insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, die Luftströmung im Strömungskanal abzulenken und/oder abzusperren. Insbesondere ist mittels der Linsenlamellen die Hauptaustrittsrichtung der Luftströmung aus der Auslassdüse entlang wenigstens einer Achse bzw. um wenigstens eine Achse einstellbar. Insbesondere mündet der Strömungskanal an der Auslassdüse ins Freie. Insbesondere umfasst die Auslassdüse wenigstens eine Auslassöffnung.
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Insbesondere sind der Strömungskanal und/oder die Auslassdüse in einer Gehäuseeinrichtung aufgenommen. Vorzugsweise sind die Linsenlamellen in der Gehäuseeinrichtung aufgenommen und insbesondere bewegbar in der Gehäuseeinrichtung gelagert. Insbesondere ist eine motorische Antriebseinrichtung zum Verfahren der Linsenlamellen vorgesehen.
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Die Linsenlamellen sind insbesondere derart teilkreisförmig ausgebildet, dass die Linsenlamellen jeweils weniger als einen Halbkreis und insbesondere mehr als einen Viertelkreis abbilden. Es ist möglich, dass die Linsenlamellen zusammen einen Halbkreis abbilden. Möglich ist auch, dass die Linsenlamellen jeweils weniger als einen Viertelkreis abbilden. Die Linsenlamellen können auch jeweils halbkreisförmig ausgebildet sein. Möglich ist auch, dass die Linsenlamellen jeweils mehr als einen Halbkreis abbilden und beispielsweise einen Dreiviertelkreis. Diese Angaben beziehen sich insbesondere auf einen Querschnitt der Linsenlamellen. Die Linsenlamellen können einen geraden oder kurvenförmigen Verlauf haben.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, die im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
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In den Figuren zeigen:
- 1 eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Luftauslasseinrichtung in einer geschnittenen Seitenansicht;
- 2 die Luftauslasseinrichtung der 1 in einer anderen Stellung;
- 3 die Luftauslasseinrichtung der 1 in einer weiteren Stellung; und
- 4 eine stark schematisierte Darstellung einer anderen erfindungsgemäßen Luftauslasseinrichtung in einer geschnittenen Seitenansicht.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Luftauslasseinrichtung 1, welche hier als ein Personenanströmer 100 ausgebildet ist und beispielsweise für Klimatisierungsanlagen in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden kann. Die Luftauslasseinrichtung 1 umfasst hier einen Strömungskanal 2, welcher an einer Auslassdüse 3 mit einer Auslassöffnung 13 ins Freie und beispielsweise in einen Fahrzeuginnenraum mündet. Die Auslassdüse 3 weist hier einen sich in Richtung der Auslassöffnung 13 verjüngenden und kugelartigen Düsenraum 23 auf. In dem Strömungskanal 2 ist ein Steuerelement 4 angeordnet, welches eine gezielte Beeinflussung der Luftströmung im Strömungskanal 2 ermöglicht.
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Das Steuerelement 4 wird hier durch zwei teilkreisförmige und in Richtung der Auslassöffnung 13 gewölbte Linsenlamellen 5 bereitgestellt. Die Linsenlamellen 5 sind hier radial um den Strömungskanal 2 herum und gegenüberliegend angeordnet. Durch die Linsenlamellen 5 und die Auslassdüse 3 wird die Richtwirkung der Luftauslasseinrichtung 1 hier nach dem Coandä-Effekt eingestellt.
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Die Linsenlamellen 5 können über eine hier nicht näher gezeigte Antriebseinrichtung unabhängig voneinander bewegt und in den Strömungskanal 2 eingefahren und ausgefahren werden. Dabei wird mittels der Stellung der Linsenlamellen 5 eine Hauptaustrittsrichtung 10 der Luftströmung aus der Auslassdüse 3 eingestellt. Die Hauptaustrittsrichtung 10 ist hier durch Pfeile skizziert. Die Linsenlamellen 5 werden hier in der Art einer Linse in die Luftströmung geschoben.
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Die Linsenlamellen 5 können hier aufeinander zu bewegt oder weiter auseinander gefahren werden. Dadurch kann der Abstand der Linsenlamellen 5 zueinander verändert werden. Durch das Verfahren der Linsenlamellen 5 wird hier eine zwischen den Linsenlamellen 5 ausgebildete Durchlassöffnung 15 eingestellt. Zudem kann über die Bewegung der Linsenlamellen 5 eingestellt werden, an welcher Position sich die Durchlassöffnung 15 im Strömungskanal 2 befindet.
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In der hier gezeigten Stellung der Linsenlamellen 5 ist eine gerade bzw. nicht abgelenkte Hauptaustrittsrichtung 10 für die Luft eingestellt. Dabei befinden sich die beiden Linsenlamellen 5 nahezu vollständig außerhalb des Strömungskanals 2. Durch die geringe Einfahrtiefe der Linsenlamellen 5 kann die Luftströmung im Strömungskanal 2 nahezu ungehindert an den Linsenlamellen 5 vorbeiströmen und die Auslassdüse 3 ohne eine nennenswerte Ablenkung an der Auslassöffnung 13 verlassen.
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In der 2 ist die mit Bezug zu der 1 beschriebene Luftauslasseinrichtung 1 mit einer anderen Einstellung gezeigt. Dabei ist die obere Linsenlamelle 5 wie zuvor in der 1 beschrieben nahezu vollständig aus dem Strömungskanal 2 ausgefahren. Die untere Linsenlamelle 5 ist hier jedoch weiter in den Strömungskanal 2 eingefahren. Durch die größere Einfahrtiefe der unteren Linsenlamelle 5 ergibt sich eine gezielte Ablenkung der Luftströmung im Strömungskanal 2, welche hier durch die Pfeile angedeutet ist.
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Die mittels der Linsenlamellen 5 beeinflusste Luftströmung wird dann im Düsenraum 23 der Auslassdüse 3 so abgelenkt, dass sich die hier gezeigte Hauptaustrittsrichtung 10 ergibt. Dabei strömt die Luft im Wesentlichen nach unten aus der Auslassdüse 3 aus.
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Die 3 zeigt die Luftauslasseinrichtung 1 in einer weiteren Stellung. Dabei ist hier die untere Linsenlamelle 5, wie in der 1 gezeigt, nahezu vollständig aus dem Strömungskanal 2 ausgefahren. Die obere Linsenlamelle 5 wurde hingegen weiter in den Strömungskanal 2 eingefahren. Durch die größere Einfahrtiefe der oberen Linsenlamelle 5 ergibt sich hier eine Ablenkung der Luftströmung im Strömungskanal 2 und im Düsenraum 23, durch welche die Hauptaustrittsrichtung 10 nach oben verläuft.
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Neben den hier gezeigten Einstellungen können die Linsenlamellen 5 durch entsprechendes Einfahren bzw. Ausfahren auch in weitere Stellungen gebracht werden, sodass andere als die hier gezeigten Hauptaustrittsrichtungen einstellbar sind.
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Die 4 zeigt eine erfindungsgemäße Luftauslasseinrichtung 1, bei der die Linsenlamellen 5 und die Auslassdüse 3 um eine gestrichelt dargestellte Drehachse gemeinsam drehbar sind. Dadurch kann die Hauptaustrittsrichtung 10 der Luftströmung zusätzlich zu der Richtwirkung der Linsenlamellen 5 verändert werden. Dabei kann die Luftauslasseinrichtung 1 in der hier gezeigten Ausgestaltung mit unabhängig voneinander verfahrbaren Linsenlamellen 5 ausgestattet sein. Möglich ist aber auch, dass die Linsenlamellen 5 4 nur abhängig voneinander bzw. gemeinsam bewegt werden können.
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Durch die erfindungsgemäß verfahrbaren Linsenlamellen wird die sonst auftretende Problematik der Bypassströmung besonders vorteilhaft umgangen. Zudem ist ein besonders genaues Dosieren der im Strömungskanal 2 vorliegenden Strömungsbereiche und somit eine gezielte Richtwirkung möglich. Zudem ist eine besonders lineare bzw. gleichmäßige Einstellung der Richtwirkung möglich. Ein weiterer Vorteil ist, dass kein Aufspreizen der Luft erfolgt und somit Zugerscheinungen bei den Insassen wirkungsvoll vermieden werden. Zudem kann die vorgestellte Erfindung besonders unaufwendig und mit wenigen Bauteilen umgesetzt werden. Zudem bietet die erfindungsgemäße Luftauslasseinrichtung 1 geringere Druckverluste als beispielsweise Vorrichtungen mit Klappen. Durch die besonders geringe Querschnittsverblockung können geringere Ausströmgeschwindigkeiten verwirklicht werden, sodass eine besonders geringe Geräuschentwicklung im Betrieb auftritt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Luftauslasseinrichtung
- 2
- Strömungskanal
- 3
- Auslassdüse
- 4
- Steuerelement
- 5
- Linsenlamelle
- 10
- Hauptaustrittsrichtung
- 13
- Auslassöffnung
- 15
- Durchlassöffnung
- 23
- Düsenraum
- 100
- Personenanströmer
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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