DE102021213335A1

DE102021213335A1 - Luftleitelement für einen Ausströmer zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102021213335A1
Application number: DE102021213335.5A
Authority: DE
Inventors: Paul-Niklas Ecke; Hans-Christian Schomburg; Amir Reza Ameli; Santiago Eduardo; Nils Friebe; Kornelius Glöser; Leon Grosserohde; Christian Ihle; Jia Binxu; Yiyang Jiang; Stephan Joppich; Lukas Kalkhoff; Adem Killic; Julia Kraft; Jannick Lehmann; Valentin Schadwinkel; Finn Lasse Ulferts; Lisa Wohak; Tobias ZIMMERMANN; Björn Kokoschko
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2021-11-26
Filing date: 2021-11-26
Publication date: 2023-06-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Luftleitelement (5) für einen Ausströmer (1) zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs, wobei das Luftleitelement (5) einen Anströmbereich (32) mit einer Anströmkante (10), einen Abströmbereich (8) mit einer Abströmkante (9) und zwei zwischen der Anströmkante (10) und Abströmkante (9) ausgebildete und einander gegenüberliegende Strömungsleitflächen (6, 7) aufweist, sodass die Luftströmung entlang einer Strömungsrichtung (33) von der Anströmkante (10) über die Strömungsleitflächen (6, 7) zur Abströmkante (9) leitbar ist. An der Abströmkante (9) sind Verwirbelungselemente (30) ausgebildet, welche sich ihrer Länge nach in der Strömungsrichtung (33) erstrecken und quer zur Strömungsrichtung (33) nebeneinander angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftleitelement für einen Ausströmer zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs sowie einen Ausströmer zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs.
Bei Ausströmern für die Klimatisierung von Fahrzeuginnenräumen ist es bekannt, Lamellen einzusetzen, welche durch Änderung des Anstellwinkels den aus beispielsweise dem Armaturenbrett kommenden Luftstrom ablenken und so eine Anströmung der Passagiere mit klimatisierter Luft ermöglichen.
DE 10 2014 218 840 A1 beschreibt einen Ausströmer mit einem Luftleitelement gemäß Anspruch 1.
Bei bekannten Ausströmern kann es infolge von Verwirbelungen zur Lärmbelastung im Fahrzeuginnenraum kommen.
Aufgabe der Erfindung ist es demnach, auf einfache und effektive Art und Weise die Lärmbelästigung bei Ausströmern zur Fahrzeugklimatisierung zu reduzieren.
Die voranstehende Aufgabe wird durch die Gegenstände der Patentansprüche, insbesondere durch ein Luftleitelement nach Anspruch 1 und einen Ausströmer nach Anspruch 10 gelöst. Weitere Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Luftleitelement selbstverständlich auch mit dem erfindungsgemäßen Ausströmer und umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten wechselseitig Bezug genommen werden kann.
Demnach löst die Erfindung die Aufgabe gemäß einem ersten Aspekt durch ein Luftleitelement für einen Ausströmer zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs. Das Luftleitelement weist einen Anströmbereich mit einer Anströmkante, einen Abströmbereich mit einer Abströmkante und zwei zwischen der Anströmkante und Abströmkante ausgebildete und einander gegenüberliegende Strömungsleitflächen auf, sodass die Luftströmung entlang einer Strömungsrichtung (innerhalb des Ausströmers) von der Anströmkante über die Strömungsleitflächen zur Abströmkante leitbar ist. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass an der Abströmkante Verwirbelungselemente ausgebildet sind, welche sich ihrer Länge nach in der Strömungsrichtung erstrecken und quer zur Strömungsrichtung nebeneinander angeordnet sind.
Durch die erfindungsgemäßen Verwirbelungselemente an der Abströmkante des Luftleitelements wird erreicht, dass die über die Strömungsleitflächen strömende und klimatisierte Luft innerhalb des Ausströmers verwirbelt wird, sodass für das menschliche Ohr nur noch sehr geringe bis gar keine Geräusche aus dem Ausströmer wahrnehmbar sind. Um genau zu sein sind die Verwirbelungselemente insbesondere derart ausgestaltet, dass ein Rauschen in den Luftwirbeln innerhalb des Ausströmers absorbiert wird. Damit kann auch die hohe Lautstärke eines Gebläses der Klimaanlage des Kraftfahrzeugs reduziert werden, welche den Ausströmer aufweist.
Die Luftleitelemente können insbesondere einstückig mit dem Luftleitelement ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Luftleitelement aus einem Kunststoff hergestellt sein und die Luftleitelemente können beim Herstellungsprozess, beispielweise Spritzgießen, an dem Luftleitelement geformt werden. Die Verwirbelungselemente sind quer, insbesondere orthogonal, zu der Strömungsrichtung nebeneinander an der Abströmkante ausgebildet. Dabei können die mehreren Verwirbelungselemente in der Richtung quer zur Strömungsrichtung jeweils direkt aneinander angeordnet sein.
Anstelle der Strömungsrichtung kann auch von einer Längserstreckungsrichtung des Luftleitelements gesprochen werden, entlang derer sich das Luftleitelement vom Fahrzeuginnenraum auf den Ausströmer aus betrachtet seiner Länge nach von der Anströmkante zur Abströmkante erstreckt. Das Luftleitelement wird typischerweise über seine gesamte Länge und quer dazu verlaufende Breite mit Luft überströmt, wobei die Breite größer, insbesondere wesentlich größer, als die Länge sein kann, also beispielsweise ein Vielfaches der Länge betragen kann. Die Erstreckung der Verwirbelungselemente erfolgt dann entsprechend entlang der Breitenerstreckungsrichtung des Luftleitelements, wobei die Anordnung der Verwirbelungselemente dann in der Breitenrichtung nebeneinander erfolgt.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Luftleitelement im Anströmbereich auf zumindest einer der beiden Strömungsleitflächen mit Luftführelementen ausgebildet sein, welche sich ihrer Länge nach in der Strömungsrichtung erstrecken und quer zur Strömungsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Durch die Luftführelemente kann der Luftstrom im Ausströmer optimiert über die Strömungsleitflächen hin zu den Verwirbelungselementen geführt werden, damit der Effekt der Geräuschreduzierung im Ausströmer seine volle Wirkung entfalten kann.
Besonders vorteilhaft ist es zudem, wenn die Luftführelemente als Flossen geformt bzw. ausgebildet sind. Die Flossen, welche alternativ auch als Flügel bezeichnet werden können, sind eine beispielhafte, jedoch besonders bevorzugte Ausführungsform der Luftführelemente. In der Richtung quer zur Strömungsrichtung bzw. in der Längserstreckungsrichtung, wie zuvor erläutert worden ist, können die Luftführelemente, insbesondere Flossen, dabei jeweils voneinander beabstandet sein, um ihre Luftstromleitung zu verbessern. Die Flossen bzw. Flügel können dabei entlang ihrer Erstreckung in Strömungsrichtung und in Höhenrichtung von einer der beiden Strömungsleitflächen einen rundlichen Verlauf, insbesondere hügelförmigen, Verlauf, aufweisen.
Es ist vorteilhaft, wenn die Luftführelemente sich entlang ihrer Länge von der Anströmkante aus bis zu einer maximalen Höhe gegenüber ihrer Strömungsleitfläche erheben und von dort aus zu ihrer Strömungsleitfläche auslaufen. Mit anderen Worten können die Luftführelemente entlang ihrer so beschriebenen Höhenrichtung entlang ihrer Erstreckung entlang der Strömungsrichtung bzw. Längserstreckungsrichtung einen runden bzw. kurvigen Verlauf, ganz besonders in Form der zuvor beschriebenen ründlichen Flosse, aufweisen. Sie erstrecken sich dabei jeweils auf einer der beiden gegenüberliegenden Strömungsleitflächen. Möglich ist dabei, dass die Luftführelemente nur auf einer oder, alternativ, auf beiden Strömungsleitflächen angeordnet sind.
Vorteilhafterweise kann eine maximale Höhe der Luftführelemente zumindest das 1,1-fache einer Höhe der Verwirbelungselemente betragen. Ganz besonders kann eine maximale Höhe der Luftführelemente zumindest das 1,2-fache, zumindest das 1-3-fache oder zumindest das 1,4-fache einer Höhe der Verwirbelungselemente betragen. Vorzugsweise beträgt die maximale Höhe der Luftführelemente höchstens das 2,5-fache, höchstens das 2,0-fache oder höchstens das 1,8-fache einer Höhe der Verwirbelungselemente. Es hat sich gezeigt, dass dabei besonders vorteilhaft ein laminarer Luftstrom erzeugbar ist, der eine deutlich verringerte Geräuschentwicklung innerhalb des Ausströmers bereitstellt.
Ferner ist vorteilhaft, wenn ein Abstand zwischen den nebeneinander angeordneten Luftführelementen (gemessen in der Breitenerstreckungsrichtung bzw. quer zur Strömungsrichtung des Luftleitelements) zumindest das 2-fache einer Breite der einzelnen Verwirbelungselemente beträgt. Ganz besonders kann der Abstand zwischen den nebeneinander angeordneten Verwirbelungselementen zumindest das 4-fache, ganz besonders zumindest das 5-fache und ferner ganz besonders zumindest das 6-fache der Breite der Fransen betragen. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den nebeneinander angeordneten Verwirbelungselementen höchstens das 12-fache, ganz besonders höchtens das 10-fache und ferner ganz besonders höchstens das 8-fache der Breite der Fransen. Es hat sich gezeigt, dass dabei, insbesondere in Kombination mit der voranstehend beschriebenen Höhendimensionierung der Luftleitelemente gegenüber den Verwirbelungselementen, besonders vorteilhaft ein laminarer Luftstrom erzeugbar ist, der eine deutlich verringerte Geräuschentwicklung bereitstellt.
Ganz besonders können die Verwirbelungselemente als Fransen geformt sein. Die Fransen können dabei beispielsweise spitz oder rund zulaufen. Fransen sind eine einfache Geometrie, die einfach herstellbar ist und effektiv bei der gewünschten Geräuschminimierung ist.
Vorteilhafterweise können die Fransen eine dreieckige Form aufweisen. Damit ist insbesondere gemeint, dass die Fransen an einer oder beiden Strömungsleitflächen dreieckig erscheinen bzw. eine dreieckige Form auf dieser einnehmen. Die Breite der Fransen ist jeweils an ihrem Ansatz an dem Luftleitelement bestimmbar bzw. ist mit der Breite jeweils die dickste in Querrichtung quer zur Strömungsrichtung bzw. in Breitenerstreckungsrichtung messbare Breite gemeint. Ferner kann ein Abstand zwischen den Enden bzw. Spitzen der Fransen bestimmbar sein, der jeweils der Breite der einzelnen Fransen entsprechen kann.
Schließlich ist es auch vorteilhaft, wenn das Luftleitelement elastisch verformbar ist. Dadurch kann das Luftleitelement mit einer entsprechenden Handhabe gekoppelt werden, um es im Ausströmer zu verformen und so die Luftströmungsrichtung in den Fahrzeuginnenraum hinein auf einfache Art und Weise einstellbar zu machen. Als Handhabe kann beispielsweise ein Band oder können mehrere Bänder verwendet werden, die einerends in regelmäßigen Abständen auf und/oder unter dem Luftleitelement fixiert sein können. Das oder die Bänder können anderenends an dem Ausströmer fixiert sein, insbesondere an einem Motor, beispielsweise Servomotor, mit einer Spindel und/oder einem Seilzug, mittels dem von beiden Seiten bzw. Strömungsleitflächen aus eine Kraft auf das Luftleitelement ausgeübt werden kann, um das Luftleitelement elastisch zu verformen und so die Luftströmungsrichtung einzustellen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch einen Ausströmer zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs, wobei der Ausströmer einen durch eine Mantelwand gebildeten Strömungskanal aufweist, in welchem zumindest ein Luftleitelement gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung angeordnet ist, das sich zumindest im Wesentlichen in Strömungsrichtung des Strömungskanals erstreckt.
Wie vorstehend erläutert worden ist, kann an dem zumindest einen Luftleitelement eine Handhabe angeordnet sein, mittels derer das zumindest eine Luftleitelement insbesondere elastisch verformbar ist.
Damit weist der erfindungsgemäße Ausströmer dieselben Vorteile auf, wie sie zuvor ausführlich in Bezug auf das erfindungsgemäße Luftleitelement erläutert worden sind.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann zudem eine Klimatisierungseinheit zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs betreffen, welches mit einem oder mehreren Ausströmern gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ausgestattet ist. Die Klimatisierungseinheit kann aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtungen, wie beispielsweise Kompressor, Kältemittelkreislauf usw., zur Klimatisierung der Luft, welche aus dem Ausströmer in den Fahrzeuginnenraum strömt, aufweisen.
Ein noch weiterer Aspekt der Erfindung kann ferner ein Kraftfahrzeug betreffen, welches die Klimatisierungseinheit gemäß dem weiteren Aspekt der Erfindung aufweist.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Figuren hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Zu beachten ist jedoch, dass die nachstehenden Ausführungsbeispiele lediglich einige wenige Ausführungsformen und beispielhafte Anwendungsfälle der Erfindung illustrieren, um die Erfindung anhand dieser besser zu erläutern. Diese Ausführungsbeispiele sind jedoch nicht als Begrenzung der Erfindung zu verstehen, da viele weitere Ausführungsbeispiele und Anwendungsfälle im Rahmen der vorstehenden Offenbarung der Erfindung möglich sind.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ausströmers für ein Kraftfahrzeug in einer Schnittdarstellung;
2 den Ausströmer der 1 in einer Draufsicht;
3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Ausströmers für ein Kraftfahrzeug in einer Schnittdarstellung; und
4 ein Ausführungsbeispiel eines Luftleitelements für den Ausströmer der 1 und 2 oder den Ausströmer der 3.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 4 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer Schnittdarstellung einen Ausströmer 1 für ein Belüftungssystem bzw. für eine Klimatisierungseinheit (nicht gezeigt), insbesondere für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs (nicht gezeigt). Der Ausströmer 1 ist insofern als Luftausströmer ausgebildet.
Der Ausströmer 1 weist ein Gehäuse 2 auf, durch welches ein Strömungskanal 3 verläuft, der in eine Ausströmöffnung 4 mündet. In dem Strömungskanal 3 ist ein Luftleitelement 5 angeordnet, das elastisch verformbar ausgebildet ist. Dabei ist das Luftleitelement 5 vorliegend beispielhaft als Flügelelement nach dem Fischflossenstrahl-Prinzip, auch Finray-Prinzip genannt, ausgebildet. Hierzu weist das Luftleitelement 5 zwei jeweils eine Strömungsleitfläche 6, 7 bildende Seitenwände auf, die abströmseitig in einer Spitze an einem Abströmbereich 8 in der Art eines spitzwinkligen Dreiecks zusammenlaufen. Die Spitze bildet dabei eine Abströmkante 9 des Luftleitelements 5.
Auf der der Spitze bzw. Abströmkante 9 gegenüberliegenden Seite gehen die Seitenwände beziehungsweise Strömungsleitflächen 6, 7 in eine Anströmkante 10 über. Von der Anströmkante 10 zu der Abströmkante 9 nimmt der Abstand zwischen den die Strömungsleitflächen 6, 7 bildenden Seitenwänden ab. Durch den Abstand der Strömungsleitflächen 6, 7 zueinander ist das Luftleitelement 5 im Wesentlichen hohl ausgebildet, wobei vorliegend in gleichmäßigen Abständen Verbindungsstege 11 vorgesehen sind, die sich senkrecht beziehungsweise quer zur Längserstreckungsrichtung L des Luftleitelements 5 von der einen Seitenwand zur anderen Seitenwand erstrecken und mit beiden Seitenwänden fest verbunden sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass wie vorliegend dargestellt, die Verbindungsstege 11 einstückig mit den Seitenwänden ausgebildet sind.
2 zeigt eine Draufsicht auf den Ausströmer 1 in Richtung des Pfeils 12 in 1. Der Ausströmöffnung 4 ist eine Ausströmblende 13 zugeordnet, die die Ausströmöffnung 4 über den gesamten Umfang umgibt. Der Strömungskanal 3 wird außerdem in seinem Umfang durch eine Mantelwand 14 begrenzt, wie auch in 1 ersichtlich ist. Dabei weist der Strömungskanal 3 einen rechtwinkligen Querschnitt auf. Die Mantelwand 14 wird dabei abschnittsweise durch die Innenseite einer Durchströmungsöffnung 15 des Gehäuses 2 und abschnittsweise durch zwei elastisch verformbare Wandelemente 16, 17 gebildet.
Die Breite der Wandelemente 16, 17 entspricht zumindest im Wesentlichen der Breite gemessen in der gezeigten Breitenerstreckungsrichtung B quer zur Längserstreckungsrichtung L des Luftleitelements 5, wie in 2 gezeigt ist. Die Wandelemente 16, 17 sind dabei den Strömungsleitflächen 6, 7 gegenüberliegend zugeordnet und beabstandet davon angeordnet. Die Wandelemente 16, 17 erstrecken sich dabei im Wesentlichen parallel zu der jeweiligen Strömungsleitfläche 6, 7 des Luftleitelements 5.
Die Wandelemente 16, 17 sind jeweils aus einem elastisch verformbaren Material gefertigt. Insbesondere sind die Wandelemente 17 an ihren Enden in der mit Pfeilen angedeuteten Durchströmungsrichtung 33 des Durchströmungskanals 3 gesehen in dem Gehäuse 2 befestigt. Vorliegend ist dabei vorgesehen, dass die abströmseitigen Enden formschlüssig in dem Gehäuse 2 und die anströmseitigen Enden kraftschlüssig in dem Gehäuse 2 durch Klemmung gehalten sind. Die Wandelemente 16, 17 sind dabei bevorzugt vorgespannt mit einer Zugspannung in dem Gehäuse 2 gehalten.
Auf der dem Luftleitelement 5 gegenüberliegenden Seite der Wandelemente 16, 17 weist das Gehäuse 2 jeweils eine Vertiefung 18 beziehungsweise 19 auf. Diese jeweilige Vertiefung 18, 19 dient zur Aufnahme des jeweiligen Wandelementes 16, 17, wenn dieses elastisch in Richtung der jeweiligen Vertiefung 18, 19 verformt wird. Dadurch, dass die Wandelemente 16, 17 im Wesentlichen parallel zu den Strömungsleitflächen 6, 7 verlaufen, laufen auch die Wandelemente 16, 17 in Strömungsrichtung 33 in einem spitzen Winkel aufeinander zu. Die Wandelemente 16 erstrecken sich dabei im Wesentlichen über die Länge in Längserstreckungsrichtung L des Luftleitelements 5.
In dem Strömungskanal 3 ist das Luftleitelement 5 im Bereich der Anströmkante 10 in dem Gehäuse 2 fest gelagert. Dazu sind beispielsweise zwei Lagerbolzen 20 vorgesehen, die sich durch das Luftleitelement 5 im Bereich der Anströmkante 10 hindurch erstrecken und in dem Gehäuse 2 endseitig gehalten sind. Die Lagerbolzen 20 erstrecken sich somit quer zu der Durchströmungsrichtung 33 des Strömungskanals 3 durch das Luftleitelement 5.
Dem Luftleitelement 5 ist außerdem eine Handhabe 21 zugeordnet, mittels derer das Luftleitelement 5 verformbar ist, um die Ausströmrichtung zu beeinflussen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Handhabe zwei Druckelemente 22, 23 aufweist, die einander gegenüberliegend jeweils einer der Strömungsleitflächen 6, 7 zugeordnet sind. Die Druckelemente 22, 23 lassen sich durch die Handhabe 21 von außen derart betätigen, dass sie eine Druckkraft auf die jeweilige Strömungsleitfläche 6, 7 ausüben. Bei den Druckelementen 22, 23 kann es sich beispielsweise um Druckstäbe handeln, die sich über die gesamte Breite des Luftleitelements 5 erstrecken und durch eine Öffnung 24 zu ihrer Betätigung nach außen aus dem Gehäuse 2 herausgeführt sind.
Besonders bevorzugt sind die Druckelemente 22, 23 in die jeweilige die Strömungsleitflächen 6, 7 bildende Seitenwand integriert, sodass die Strömung entlang der jeweiligen Strömungsleitfläche 6, 7 nicht durch die Druckelemente 22, 23 unterbrochen wird. Die Druckelemente 22, 23 sind insbesondere auf Höhe einer der Verbindungsstege 11 an dem Luftleitelement 5 angeordnet. Wird nun mittels der Handhabe 21 eine Druckkraft auf das Luftleitelement 5 ausgeübt, beispielsweise durch das Druckelement 22, so wird aufgrund der Ausbildung des Luftleitelements 5 nach dem Fischflossenstrahl-Prinzip erreicht, dass sich die Spitze bzw. Abströmkante des Luftleitelements 5 in die der Druckkraft entgegen gerichtete Richtung verbiegt.
Wird also in 1 durch das Druckelement 22 eine Kraft gegen das Luftleitelement 5 nach unten ausgeübt, so wird das Luftleitelement 5 insgesamt derart verbogen, dass die Spitze beziehungsweise die Abströmkante 9 nach oben weist, wie beispielsweise auch in 3 gezeigt ist.
Der dadurch veränderte Strömungsverlauf der Luft durch den Strömungskanal 3 bewirkt, dass insbesondere das Wandelement 17 in die Vertiefung 19 hineingedrängt wird, sodass der Abstand zwischen Luftleitelement 5 und Wandelement 17 bei einem Verformen des Luftleitelements 5 im Wesentlichen gleichbleibt. Entsprechend kann das Verformen des Luftleitelements 5 auch zur Folge haben, dass das Wandelement 16 sich in den Strömungskanal 3 aufgrund eines Unterdrucks hineinbewegt. Hierdurch wird erreicht, dass sich der Strömungskanal 3 automatisch an eine Verformung des Luftleitelements 5 derart anpasst, dass Strömungsgeräusche im Betrieb minimiert oder vermieden werden.
Vorteilhafterweise ist in einer bevorzugten Weiterbildung, wie sie anhand eines zweiten Ausführungsbeispiels in 3 in einer weiteren Schnittdarstellung gezeigt ist, vorgesehen, dass die Handhabe 21 nicht nur auf das Luftleitelement 5, sondern auch auf die Wandelemente 16 und 17 wirkt. Dazu ist die Handhabe 21 mechanisch auch mit den Wandelementen 16, 17 verbunden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel von 3 ist dazu vorgesehen, dass die Druckelemente 22 als Koppelelemente 25 ausgebildet sind, die mit einer der Strömungsleitflächen 6, 7 und dem jeweils gegenüberliegenden Wandelement 16, 17 fest verbunden sind. Das dem Wandelement 16 zugeordnete Ende des jeweiligen Koppelelements 25 ist außerdem mit einem Betätigungshebel der Handhabe 21 gelenkig verbunden. Wird der Betätigungshebel betätigt, so wird die Koppelstange 25 zusammen mit dem Wandelement 16 verlagert. Da die Koppelstange 25 außerdem auch mit dem Luftleitelement 5 verbunden ist, wird diese Verlagerung auf das Luftleitelement 5 und durch die weitere Koppelstange 25 auf das Wandelement 17 übertragen. Dadurch wird durch eine einfache Betätigung der einfach gestalteten Handhabe 21 der gesamte Strömungskanal 3 im Bereich des Luftleitelements 5 verformt.
Vorteilhafterweise ist der Abströmkante 9 an der Strömungsleitfläche 6 und der Strömungsleitfläche 7 jeweils ein Gleitlagerelement 26 zugeordnet, das im Querschnitt von 3 gesehen, eine gekrümmte Oberfläche aufweist. Das Gleitlagerelement 26 dient dazu, dass ein Mindestabstand zwischen der Innenseite des Strömungskanals 3 und dem Luftleitelement 5 auch bei einer Betätigung der Handhabe 21 stets gewährleistet ist. Das Lagerelement 26 erstreckt sich dabei nur über einen im Vergleich zur Gesamtbreite des Luftleitelements 5 kleinen Abschnitt des Luftleitelements 5, sodass die ausströmende Luft beidseits des jeweiligen Lagerelement 26 an diesem vorbeiströmen kann.
Gemäß einer Weiterbildung ist es denkbar, dass die Luftleitelemente 5 derart ausgebildet sind, dass sie stets in Anlagekontakt mit der Innenseite der Durchströmungsöffnung 15, insbesondere beabstandet zu den Wandelementen 16, 17, in Anlagekontakt stehen und dadurch das Luftleitelement 5 in dem Strömungskanal 3 lagern beziehungsweise eine weitere Lagerstelle für das Luftleitelement 5 bilden. Wird das Luftleitelement 5 mittels der Handhabe 21 verformt, so ändert sich die Ausrichtung der Abströmkante 9 beziehungsweise der Spitze dadurch, dass das Luftleitelement 5 im Bereich der Lagerelemente 26, insbesondere in deren gemeinsamen Mittelpunkt um eine Querachse verdreht wird.
Wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel außerdem dargestellt, können die Lagerelemente 26 an dem Luftleitelement 5 durch einen Befestigungsbolzen 27 gehalten sein, der sich durch das Luftleitelement 5 hindurch erstreckt.
Die zuvor beschriebene Handhabe 21 sowie die weiteren, im Zusammenhang mit der elastischen Verformung des Luftleitelements 5 stehenden Komponenten stellen lediglich ein mögliches Ausführungsbeispiel dar. Auch andere Ausführungen sind möglich. Beispielsweise kann, was hier nicht gezeigt ist, als Handhabe beispielsweise ein Band oder können mehrere Bänder verwendet werden, die einerends in regelmäßigen Abständen auf und/oder unter dem Luftleitelement 5 fixiert sein können. Das oder die Bänder können anderenends an dem Ausströmer 1 fixiert sein, insbesondere an einem Motor, beispielsweise Servomotor, mit einer Spindel und/oder einem Seilzug, mittels dem von beiden Seiten bzw. Strömungsleitflächen 6, 7 aus eine Kraft auf das Luftleitelement 5 ausgeübt werden kann, um das Luftleitelement 5 elastisch zu verformen und so die Luftströmungsrichtung 33 einzustellen.
4 zeigt schließlich in einer perspektivischen Ansicht einen Ausschnitt eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Luftleitelements 5, wie es in einem Ausströmer 1 zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs, beispielswiese in den in den 1 bis 3 beschriebenen Ausströmern 1, eingesetzt werden kann.
Das Luftleitelement 5 weist die bereits mit Bezug auf 1 beschriebenen Merkmale der Ausbildung als Flügelelement nach dem Fischflossenstrahl-Prinzip mit den einander gegenüberliegenden Strömungsleitflächen 6, 7, einem Anströmbereich 32 mit einer Anströmkante 10, einem Abströmbereich 8 mit einer Abströmkante 9, die Verbindungsstege 11 sowie die einstückige Ausgestaltung des Luftleitelements 5 auf.
Hinzu kommen weitere Merkmale des Luftleitelements 5, die eine Geräuscherzeugung bzw. Weitergabe aus dem Ausströmer 1 in den Fahrzeuginnenraum eliminieren oder zumindest deutlich minimieren.
So sind an der Abströmkante 9 des Luftleitelements 5 aus 4 mehrere Verwirbelungselemente 30 ausgebildet, welche sich ihrer Länge nach in der gezeigten Strömungsrichtung 33, die sich insoweit mit der Längserstreckungsrichtung L des Luftleitelements 5 deckt, erstrecken und quer zur Längserstreckungsrichtung L bzw. in der Breitenerstreckungsrichtung B des Luftleitelements 5 nebeneinander angeordnet sind. Die Verwirbelungselemente 30 sind dabei beispielhaft als Fransen mit einem dreieckigen Profil bzw. einer dreieckigen Form ausgebildet. Dadurch wird eine sägezahnförmige Abströmkante 9 ausgebildet. Durch diese sägezahnförmige Abströmkante 9 wird erreicht, dass die über die Strömungsleitflächen 6, 7 strömende und klimatisierte Luft innerhalb des Ausströmers 1 verwirbelt wird, sodass für das menschliche Ohr nur noch sehr geringe bis gar keine Geräusche aus dem Ausströmer 1 wahrnehmbar sind. Durch Ausstattung des Ausströmers 1 mit einem solchen Luftleitelement 5 kann eine möglicherweise hohe Lautstärke eines Gebläses (nicht gezeigt) der Klimaanlage des Kraftfahrzeugs reduziert werden.
Hinzukommt, dass im Anströmbereich 32 des Luftleitelements 5 auf der Strömungsleitfläche 6 Luftführelemente 31 ausgebildet sind, welche sich ihrer Länge nach in der Strömungsrichtung 33 bzw. Längserstreckungsrichtung L erstrecken und quer zur Strömungsrichtung 33 nebeneinander angeordnet sind. Die Luftführelemente 31 sind dabei vorliegend beispielhaft als Flossen geformt, welche sich entlang ihrer Länge in Längserstreckungsrichtung L von der Anströmkante 10 aus bis zu einer maximalen Höhe H₃₁ gegenüber ihrer Strömungsleitfläche 6 erheben und von dort aus zu ihrer Strömungsleitfläche 6 auslaufen. Die Luftführelemente 31 sorgen so für eine optimale Luftströmungsleitung von der Anströmkante 10 aus über die Strömungsleitfläche 6 und so zu der sägezahnförmigen Abströmkante 9, sodass der Effekt der Verwirbelung und damit die Geräuschreduzierung verstärkt werden kann.
Vorteilhafterweise beträgt die quer zur Breitenerstreckungsrichtung B und Längserstreckungsrichtung L messbare maximale Höhe H₃₁ der Luftführelemente 31 das 1,4-fache der quer zur Breitenerstreckungsrichtung B und Längserstreckungsrichtung L messbare Höhe H₃₀ der Verwirbelungselemente 30. Auch beträgt ein in Breitenerstreckungsrichtung B messbarer Abstand A₃₁ zwischen den nebeneinander angeordneten Luftführelementen 31 vorliegend das 6-fache einer in Breitenerstreckungsrichtung B messbaren Breite B₃₀ der einzelnen Verwirbelungselemente 30. Es hat sich gezeigt, dass die Geräuschreduzierung bei dieser oder einer diese Dimensionierung der Luftführelemente 31 relativ gegenüber den Verwirbelungselementen 30 einschließender Dimensionierungsbereich, wie er zuvor bereits erläutert worden ist, besonders hoch ausfällt.
Bezugszeichenliste

1: Ausströmer
2: Gehäuse
3: Strömungskanal
4: Ausströmöffnung
5: Luftleitelement
6: Strömungsleitfläche
7: Strömungsleitfläche
8: Abströmbereich
9: Abströmkante
10: Anströmkante
11: Verbindungssteg
12: Pfeil
13: Ausströmblende
14: Mantelwand
15: Durchströmungsöffnung
16: Wandelement
17: Wandelement
18: Vertiefung
19: Vertiefung
20: Lagerbolzen
21: Handhabe
22: Druckelement
23: Druckelement
24: Öffnung
25: Koppelelement, Koppelstange
26: Lagerelement
27: Befestigungsbolzen
30: Verwirbelungselement
31: Luftführelement
32: Anströmbereich
33: Strömungsrichtung, Durchströmungsrichtung
L: Längserstreckungsrichtung
B: Breitenerstreckungsrichtung
H31: maximale Höhe des Luftführelements
H30: Höhe des Verwirbelungselements
B30: Breite des Verwirbelungselements
A31: Abstand zwischen benachbarten Luftführelementen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014218840 A1 [0003]

Claims

Luftleitelement (5) für einen Ausströmer (1) zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs, wobei das Luftleitelement (5) einen Anströmbereich (32) mit einer Anströmkante (10), einen Abströmbereich (8) mit einer Abströmkante (9) und zwei zwischen der Anströmkante (10) und Abströmkante (9) ausgebildete und einander gegenüberliegende Strömungsleitflächen (6, 7) aufweist, sodass die Luftströmung entlang einer Strömungsrichtung (33) von der Anströmkante (10) über die Strömungsleitflächen (6, 7) zur Abströmkante (9) leitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Abströmkante (9) Verwirbelungselemente (30) ausgebildet sind, welche sich ihrer Länge nach in der Strömungsrichtung (33) erstrecken und quer zur Strömungsrichtung (33) nebeneinander angeordnet sind.
Luftleitelement (5) nach dem voranstehenden Anspruch, wobei das Luftleitelement (5) im Anströmbereich (32) auf zumindest einer der beiden Strömungsleitflächen (6, 7) mit Luftführelementen (31) ausgebildet ist, welche sich ihrer Länge nach in der Strömungsrichtung (33) erstrecken und quer zur Strömungsrichtung (33) nebeneinander angeordnet sind.
Luftleitelement (5) nach Anspruch 2, wobei die Luftführelemente (31) als Flossen geformt sind.
Luftleitelement (5) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Luftführelemente (31) sich entlang ihrer Länge von der Anströmkante (10) aus bis zu einer maximalen Höhe (H₃₁) gegenüber ihrer Strömungsleitfläche (6, 7) erheben und von dort aus zu ihrer Strömungsleitfläche (6, 7) auslaufen.
Luftleitelement (5) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei eine maximale Höhe (H₃₁) der Luftführelemente (31) zumindest das 1,1-fache einer Höhe (H₃₀) der Verwirbelungselemente (30) beträgt.
Luftleitelement (5) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei ein Abstand (A₃₁) zwischen den nebeneinander angeordneten Luftführelementen (31) zumindest das 2-fache einer Breite (B₃₀) der einzelnen Verwirbelungselemente (30) beträgt.
Luftleitelement (5) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Verwirbelungselemente (30) als Fransen geformt sind.
Luftleitelement (5) nach Anspruch 7, wobei die Fransen eine dreieckige Form aufweisen.
Luftleitelement (5) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Luftleitelement (5) elastisch verformbar ist.
Ausströmer (1) zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs, wobei der Ausströmer (1) einen durch eine Mantelwand (14) gebildeten Strömungskanal (3) aufweist, in welchem zumindest ein Luftleitelement (5) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche angeordnet ist, das sich zumindest im Wesentlichen in Strömungsrichtung (33) des Strömungskanals (3) erstreckt.