DE102022003985A1 - Luftdüseneinrichtung für einen Innenraum eines Kraftwagens - Google Patents

Luftdüseneinrichtung für einen Innenraum eines Kraftwagens Download PDF

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Franco Terisacco
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftdüseneinrichtung (10) für einen Innenraum (12) eines Kraftwagens, mit wenigstens einer Luftdüse (14), über deren wenigstens eine Austrittsöffnung (16) eine Luftströmung (18) in einer Strömungsrichtung (a) in den Innenraum (12) des Kraftwagens leitbar ist, wobei in Strömungsrichtung (α) der Luftströmung (18) hinter der Austrittsöffnung (16) der Luftdüse (14) ein Strömungselement (20) mit einer konvexen Fläche (A) angeordnet ist, entlang welcher die über die Austrittsöffnung (16) aus der Luftdüse (14) ausströmende Luftströmung (18) unter Ausbildung einer Coandä-Strömung (22) strömbar ist. Ferner betrifft die Erfindung einen Cockpit (11) und ein Verfahren.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Luftdüseneinrichtung für einen Innenraum eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Cockpit eines Kraftwagens und ein Verfahren zum Betreiben der Luftdüseneinrichtung.
  • Gemäß heutigem Stand der Technik werden Luftdüsen in Cockpits derart ausgelegt, dass sich zwei an einem seitlichen Bereich und zwei in einem zentralen Bereich des Cockpits befinden. Für eine optimale Kühlung sollten die Luftdüsen dementsprechend so ausgelegt werden, dass sowohl ein Kopf als auch eine Brust des Insassen des Fahrzeugs direkt angeströmt werden.
  • Gerade in elektrisch betriebenen Fahrzeugen kommen größere Bildschirme beziehungsweise Anzeigeeinrichtungen zum Einsatz, welche auch als Hyperscreens bezeichnet werden und welche große Bereiche des Cockpits überdecken. In anderen Worten werden die Anzeigeeinrichtungen immer größer und nehmen eine größere Fläche im Bereich des Cockpits ein. Speziell in einem mittleren zentralen Bereich findet sich dadurch kein Platz mehr für Luftdüsen beziehungsweise müssen diese an sehr tief angeordneten Bereichen beziehungsweise Stellen angeordnet werden, welche wiederum unterhalb der Anzeigevorrichtungen angeordnet sind. Eine solche Lage beziehungsweise solche Bereiche für die Luftdüse sind jedoch für eine Abkühlung des Insassen ungünstig. Demzufolge gibt bisher keine günstige Möglichkeit, eine Körperregion des Menschen unterhalb des Kopfes beispielsweise im Bereich der Brust oder des Bauchs anzuströmen, da die Anzeigevorrichtung eine zu große Fläche des Cockpits einnimmt.
  • Um den Stand der Technik darzustellen, zeigt die 1 ein Cockpit 1, an welches eine Anzeigevorrichtung 2 für einen Insassen 3 angeordnet ist. Die Luftdüseneinrichtung 4 weist hierbei einen ersten und zweiten Ausgang 5, 6, wobei der erste Ausgang 5 den Luftstrom L in Richtung des Kopfes des Insassen 3 durchströmen lässt und der zweite Ausgang 6 unterhalb der Anzeigevorrichtung 2 einen weiteren Luftstrom L im Bereich des Bauches beziehungsweise im Bereich der Beine des Insassen 3 ausströmen lässt. Hierbei ist insbesondere erkennbar, dass der Brustbereich des Insassen 3 von den Luftströmen L nicht anströmbar ist, da die Anzeigevorrichtung 2 eine direkte Beströmung durch die Luftströme L nicht zulässt. In anderen Worten sind die Ausgänge 5, derart verbaut, dass der erste Ausgang 5 in Fahrzeughochrichtung z oberhalb der Anzeigevorrichtung 2 und der zweite Ausgang 6 in Fahrzeughochrichtung z unterhalb der Anzeigevorrichtung 2 angeordnet sind.
  • Demnach ist es Aufgabe der Erfindung, eine Luftdüseneinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine Beströmung eines Insassen eines Kraftwagens mit einer Luftströmung verbessert wird.
  • Diese Aufgabe wird mittels einer Luftdüseneinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie mittels eines erfindungsgemäßen Cockpits und mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Luftdüseneinrichtung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Luftdüseneinrichtung sind ebenfalls als vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Cockpits und des Verfahrens zu sehen als auch umgekehrt.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Luftdüseneinrichtung für einen Innenraum eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens mit wenigstens einer Luftdüse, über deren wenigstens eine Austrittsöffnung eine Luftströmung in einer Strömungsrichtung in den Innenraum des Kraftwagens leitbar ist. In anderen Worten ist eine Luftdüseneinrichtung an einem Cockpit des Kraftwagens angeordnet, welche dazu ausgebildet ist, wenigstens eine Luftströmung beziehungsweise einen Luftstrom zu erzeugen und diesen in den Innenraum des Kraftwagens, insbesondere gegen einen Insassen anströmen zu lassen, wobei die Luftdüseneinrichtung elektronisch steuerbar und je nach Vorgabe ein- und abschaltbar ist. Die Luftdüseneinrichtung weist die Luftdüsen auf, welche insbesondere die Austrittsöffnungen in einem in Fahrzeughochrichtung oberen Bereich einer Instrumententafel aufweist. Die Austrittsöffnungen sind derart ausgerichtet, dass die Luftströmung in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten oder in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten und in einem Ausströmungswinkel nach oben abgelenkt ausströmt, wodurch die Luftströmung zu einem Kopfbereich des Insassen hin gerichtet wird. Hierfür weist die Luftdüse im Bereich der Austrittsöffnung beispielsweise Lamellen auf, welche dazu ausgebildet sind, eine Strömungsrichtung der Luftströmung innerhalb eines Kanals der Luftdüseneinrichtung um den Ausströmungswinkel abzulenken und somit die Ausströmungsrichtung der Luftströmung zu bestimmen.
  • Um die Aufgabe der Erfindung zu lösen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in Strömungsrichtung der Luftströmung hinter der Austrittsöffnung der Luftdüse ein Strömungselement mit einer konvexen Fläche angeordnet ist. Dies bedeutet, dass direkt nach der Austrittsöffnung ein Strömungselement angeordnet ist, welches die konvexe Fläche aufweist, das heißt, dass eine Tangente an einem Befestigungspunkt der Austrittsöffnung zur konvexen Fläche einen vorgegebenen Winkel zwischen der Fahrzeuglängsrichtung und der Fahrzeughochrichtung aufweist, wobei der vorgegebene Winkel den Ausströmungswinkel der Luftströmung richtet oder beide Winkel bereits im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind. In anderen Worten ist durch das Strömungselement eine Schiefstellung dargestellt, sodass die Luftströmung, welche in um den Ausströmungswinkel abgelenkt und somit in Strömungsrichtung aus der Austrittsöffnung austritt und bei einer Abweichung des Ausströmungswinkels gegenüber des vorgegebenen Winkels, die Ausströmungsrichtung direkt an der konvexen Fläche in Richtung des tangentialen Winkels nach oben ausgerichtet wird. Die Strömungsrichtung der Luftströmung wird dementsprechend entlang der konvexen Fläche und unter Ausbildung einer Coandä-Strömung gekrümmt beziehungsweise umgelenkt. In anderen Worten wird die Luftströmung aus der Austrittsöffnung an der konvexen Fläche entlanggeführt, sodass eine Coandä-Strömung erzeugbar ist.
  • Mit Coandä-Strömung ist hierbei insbesondere eine räumlich eng begrenzte Strömung gemeint, die sich von der Umgebung darin unterscheidet, dass diese entlang der konvexen Fläche entlangströmt. Dies bedeutet, dass die Luftströmung flache entlang der konvexen Fläche strömt und dadurch die lineare Strömungsrichtung zu einer gekurvten Strömungsrichtung umgewandelt wird. Dies bedeutet, dass die aus der Austrittsöffnung austretende Luftströmung zunächst linear an die konvexe Fläche angeströmt wird und durch die konvexe Fläche und aufgrund der Coandä-Strömung nun eine Kurve darstellt. In anderen Worten soll die Coandä-Strömung eine Strömung entsprechend dem Coandä-Effekt darstellen, wobei die Fähigkeit der Coandä-Strömung insbesondere der Ablauf entlang der konvexen Fläche darstellt. In anderen Worten ist es mittels der Coandä-Strömung möglich, die lineare Strömungsrichtung der Luftströmung an der Austrittsöffnung entlang der konvexen Fläche zu biegen und somit eine Kurve der Strömungsrichtung zu ermöglichen. Dies führt dazu, dass die Anzeigevorrichtung, welche in Fahrzeuglängsrichtung zwischen Austrittsöffnung und Insasse angeordnet ist, nun aufgrund der konvexen Fläche umgangen wird beziehungsweise umgangen werden kann. In noch mal anderen Worten werden die Austrittsöffnung und die konvexe Fläche derart ausgebildet, dass die Luftströmung mittels der Lamellen zwar linear aus der Austrittsöffnung austritt, jedoch entlang der konvexen Fläche eine Kurve beziehungsweise eine Krümmung erfährt, mittels welcher die Luftströmung nicht gegen die Decke des Innenraums des Kraftwagens oder an den Kopfbereich des Insassen gelangt, sondern aufgrund der konvexen Fläche und der Kurve zur Coandä-Strömung umgewandelt wird und somit den Brustbereich des Insassen trifft. Dadurch ist es möglich, aus einer linearen Austrittsrichtung beziehungsweise aus der linearen Strömungsrichtung eine Kurve bereitzustellen, mittels welcher ein größerer Bereich des Oberkörpers des Insassen mit der Luftströmung beaufschlagbar ist beziehungsweise der Oberkörper des Insassen kann durch die nun als Coandä-Strömung ausgebildete Luftströmung angeströmt werden.
  • Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Luftdüse Lamellen an der Austrittsöffnung aufweist, insbesondere mechanisch verstellbare Lamellen, welche mittels eines angeordneten Aktuators um einen vorgegebenen Winkel einstellbar ausgebildet sind. Alternativ sind die Lamellen auch feststehend ausgebildet, wonach die Strömungsrichtung der Luftströmung aus der Austrittsöffnung vorgegebene ist und unverändert bleibt. Insbesondere kann der vorgegebenen Winkel der Strömungsrichtung gegenüber der konvexen Fläche in einem optimalen verstellt bleiben, wodurch die bestmögliche Ausnutzung der Coandä-Strömung nutzbar ist. Um trotzdem eine Verstellung des Luftstroms zu ermöglichen, wird eine flügelartige Verstelleinrichtung hinter den Lamellen angeordnet, welche wiederum mechanisch oder elektrisch antreibbar ist. Insbesondere soll somit eine Stärke der austretenden Luftströmung steuerbar und regelbar sein. Zudem kann auch eine Verstellung der Austrittrichtung beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung nach links oder nach rechts verändert werden, wodurch die Luftströmung in einem weiteren Freiheitsgrad verstellbar ist. Weitere Ausgestaltungen der Luftdüse und/oder der Lamellen in Kombination mit einer Steuereinrichtung und/oder Aktuatoren zur mechanischen und/oder elektronischen Steuerung sind hierbei ebenfalls möglich.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Strömungselement in Strömungsrichtung vor einer Anzeigevorrichtung des Kraftwagens angeordnet ist. Die Anordnung zur Bereitstellung des Coandä-Effekts beziehungsweise der Coandä-Strömung ist derart ausgebildet, dass entgegen der Fahrzeuglängsrichtung zunächst die Luftdüseneinrichtung mit der Austrittsöffnung angeordnet ist und darauffolgend das Strömungselement mit der konvexen Fläche und darauffolgend die Anzeigevorrichtung des Kraftwagens, wobei die Luftströmung aus der Austrittsöffnung entlang der konvexen Fläche und über die Anzeigevorrichtung entgegen des Insassen des Kraftwagens ausgeströmt wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Austrittsöffnung länglich ausgebildet ist. Die Coandä-Strömung ist hierbei insbesondere dadurch bereitgestellt, dass die Luftströmung in einer möglichst kompakten Art beziehungsweise flach an dem Strömungselement entlanggeströmt wird, das heißt flach entlang der konvexen Fläche, wodurch eine Austrittsöffnung, welche länglich ausgebildet ist, besonders vorteilhaft dafür ausgestaltet ist. Insbesondere ist die längliche Erstreckungsrichtung quer zur Fahrzeuglängsrichtung und quer zur Strömungsrichtung angeordnet. Insbesondere erstreckt sich entlang der länglichen Erstreckungsrichtung der Austrittsöffnung eine Vielzahl von Lamellen, welche den Ausströmungswinkel der Luftströmung bestimmen.
  • Ebenso vorteilhaft hat sich eine weitere Ausgestaltung der Erfindung erwiesen, in welcher sich die konvexe Fläche auf einer oberen Kante der Anzeigevorrichtung zuläuft. Insbesondere soll durch die obere Kante der Anzeigevorrichtung und der direkt daran angeordneten konvexen Fläche eine möglichst vorteilhafte Nutzung der Coandä-Strömung bereitgestellt werden. Die Kante kann zudem noch wenigstens teilweise abgerundet sein, sodass die Luftströmung, welche an die Kante gelangt, eine weitere Ablenkung mittels der Coandä-Strömung entlang der abgerundeten Kante erfährt und somit um einen vorgegebenen Winkel noch mal abgelenkt wird oder eine leichte Luftaufwirbelung ermöglicht, welche eine diffuse Strahlung der Luftströmung ermöglicht.
  • Ebenso vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Erfindung, in welcher die konvexe Fläche glatt ausgebildet ist. Für die Coandä-Strömung ist es hierbei insbesondere vorteilhaft, dass das Strömungselement und somit die konvexe Fläche möglichst glatt ausgebildet ist, sodass die Luftströmung möglich wenige Verwirbelungen an nicht glatten Stellen erfährt. Dadurch ist zudem die Umlenkung der Strömungsrichtung verbessert und kann durch die konvexe Fläche besser gesteuert werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Strömungsrichtung der Luftströmung über eine Steuereinrichtung steuerbar ist. Die Strömungsrichtung, die die Luftströmung aus der Austrittsöffnung darstellt, wird hierbei über die Steuereinrichtung derart eingestellt, dass das Anwenden der Coandä-Strömung wenigstens teilweise einstellbar ist, das heißt, dass die Nutzung der konvexen Fläche je nach Winkel der Strömungsrichtung an der Austrittsöffnung eine gezielte Strömung oder eine Strömung in eine andere Richtung, beispielsweise gegen die Decke oder den Kopfbereich des Insassen eingestellt werden kann. Dadurch ist es für den Insassen möglich zu entscheiden, ob die Luftströmung nun an seinen Brustbereich gelangt oder nicht. In anderen Worten wird beispielsweise eine Verstelleinrichtung mit als Lamellen ausgebildeten Luftleitelementen an der Luftdüse mittels der Steuereinrichtung gesteuert, wodurch auch die Ausströmungsrichtung der Luftströmung steuerbar ist. Neben Lamellen sind auch weitere Luftleitelemente an der Verstelleinrichtung anordenbar, welche dazu ausgebildet sind, die Luftströmung um den Ausströmungswinkel umzulenken. Zudem ist es beispielweise möglich, die jeweiligen Lamellen beziehungsweise die jeweiligen Luftleitelemente der Verstelleinrichtung um eine erste Achse schwenkbar auszugestalten, wodurch auch die Ausrichtung der Ausströmungsrichtung in Fahrzeuglängsrichtung nach links und nach rechts schwenkbar ausgebildet ist. Ebenso ist es möglich, die jeweiligen Lamellen beziehungsweise die jeweiligen Luftleitelemente der Verstelleinrichtung um eine zweite Achse schwenkbar auszugestalten, wodurch auch die Ausrichtung der Ausströmungsrichtung in Fahrzeughochrichtung nach oben und nach unten schwenkbar ausgebildet ist. Insbesondere kann eine Verstellung der jeweiligen Lamellen beziehungsweise der jeweiligen Luftleitelemente der Verstelleinrichtung beziehungsweise eine Verstellung der Verstelleinrichtung sowohl mechanisch über eine Zahnradmechanik, Schieberegler oder Weitere der Steuereinrichtung gesteuert werden. Alternativ kann die Steuereinrichtung auch elektronisch über beispielsweise einer elektronisch gekoppelten elektronischen Recheneinrichtung und/oder über ein Fahrerassistenzsystem gesteuert werden, insbesondere wenigstens teilweise automatisch. Beispielsweise kann auch über ein Sprachsteuerungssystem ein Signal an die Steuereinrichtung zur Steuerung und gegebenenfalls zur Regelung der Luftströmung übermittelt werden, um die Luftströmung unter Ausbildung der Coandä-Strömung zu erzeugen und diesen auf den Brustbereich des Insassen zu richten.
  • Ebenso vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung der Erfindung erwiesen, in welcher eine Vielzahl von Austrittsöffnungen ausrichtbar an dem Strömungselement angeordnet ist. Durch die Vielzahl von Austrittsöffnungen ist es möglich, eine modulare beziehungsweise eine segmentierte Anströmung des Insassen zu ermöglichen. Ebenso ist es möglich, bei einer Austrittsöffnung beziehungsweise bei einer Vielzahl von Austrittsöffnungen, welche sich entlang der gesamten Instrumententafel erstrecken, vorgegebene Bereiche derart zu beströmen, dass die Coandä-Strömung anwendbar oder nicht anwendbar ist. Bei der Vielzahl von Austrittsöffnungen kann beispielsweise sowohl der Fahrer als auch der Beifahrer durch die Luftströmung beströmt werden, während ein mittlerer Bereich der Mittelkonsole zwischen dem Fahrer und dem Beifahrer nicht beströmt oder die Strömungsrichtung gegen die Decke oder in eine andere Richtung gerichtet wird. Das Bereitstellen der verschiedenen Luftströmungen kann beispielsweise über die Steuereinrichtung gesteuert werden, wobei die Luftdüseneinrichtung sämtliche Komponenten zur Steuerung der verschiedenen Austrittsöffnungen mit den verschiedenen Luftströmen aufweist.
  • Schließlich ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Luftdüseneinrichtung und die Anzeigevorrichtung relativ zu einer Achse wenigstens teilweise um die Achse rotierbar sind. Dies bedeutet, dass bei einer Verstellung der Anzeigevorrichtung und somit bei einer Verstellung der Ebene der Anzeige, an welcher die Anzeigen der Anzeigevorrichtung dargestellt werden, ebenfalls die Luftdüseneinrichtung wenigstens teilweise so verstellt wird, dass die Luftströmung weiterhin den Brustbereich des Insassen anströmt. Hierfür müssten aber die Anordnungen der Luftdüseneinrichtung und der Anzeigevorrichtung mit dem Strömungselement gleichzeitig um dieselbe Achse rotiert werden, sodass der Coandä-Effekt der Coandä-Strömung nicht gestört wird. Dementsprechend sind die Luftdüseneinrichtung und die Anzeigevorrichtung relativ zu ihren Achsen wenigstens teilweise um diese rotierbar.
  • Ein weiterer zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Cockpit eines Kraftwagens mit wenigstens einer Luftdüseneinrichtung, insbesondere mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Luftdüseneinrichtung, wodurch in Strömungsrichtung der Luftströmung hinter der Austrittsöffnung der Luftdüse ein Strömungselement mit einer konvexen Fläche angeordnet ist, entlang welcher die über die Austrittsöffnung aus der Luftdüse ausströmende Luftströmung unter Ausbildung einer Coandä-Strömung strömbar ist. Ebenso ist das Strömungselement in Strömungsrichtung vor einer Anzeigevorrichtung des Kraftwagens angeordnet.
  • Ein weiterer dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Luftdüseneinrichtung für einen Innenraum eines Kraftwagens, bei welchem eine Luftströmung über wenigstens eine Austrittsöffnung einer Luftdüse in einer Strömungsrichtung in den Innenraum des Kraftwagens geleitet wird. Ein Strömungselement ist in Strömungsrichtung der Luftströmung hinter der Austrittsöffnung der Luftdüse angeordnet, wobei das Strömungselement eine konvexe Fläche aufweist, entlang welcher die über die Austrittsöffnung aus der Luftdüse ausströmende Luftströmung unter Ausbildung einer Coandä-Strömung ausgeströmt wird.
  • In anderen Worten wird ein Einbringen einer Luftdüse in ein Oberteil eines Cockpits und ein Einbringen einer definierten konvexen Anströmungshilfe dazu aufgewendet, mithin des physikalischen Coandä-Effekts, eine Luft beziehungsweise eine Luftströmung wenigstens teilweise umzulenken. Dadurch wird es ermöglicht, aus der eigentlich ungünstigen Lage oberhalb des Cockpits die Luft dennoch derart umzulenken, dass ein Brustkorb beziehungsweise ein Brustbereich beziehungsweise ein Brustbereich und ein Kopfbereich des Insassen erreicht werden.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele 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.
  • Dabei zeigen:
    • 1 eine Schnittansicht eines Cockpits entsprechend dem Stand der Technik mit wenigstens einer Luftdüseneinrichtung; und
    • 2 eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Luftdüseneinrichtung innerhalb des Cockpits für einen Innenraum eines Kraftwagens unter Anwendung eines Coandä-Effekts.
  • In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine Schnittansicht eines Cockpits 1 gemäß dem Stand der Technik mit einer Anzeigevorrichtung 2 und mit einer Luftdüseneinrichtung 4, mittels welcher nur ein oberer Kopfbereich oder ein unterer Brustbereich beziehungsweise ein Beinbereich eines Insassen 3 mit einer aus verschiedenen Ausgängen 5, 6 ausströmender Luftströmung L beströmt wird. Insbesondere weist wenigstens eines der Ausgänge 5 eine Lamellen aufweisende Luftdüse 7.
  • 2 hingegen zeigt eine erfindungsgemäße Luftdüseneinrichtung 10 für einen Innenraum 12 eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, bei welchem wenigstens eine Luftdüse 14 mit angeordneten Lamellen 15 angeordnet ist. Über wenigstens eine Austrittsöffnung 16 der Luftdüse 14 kann eine Luftströmung 18 austreten, wobei die Luftströmung zunächst in Strömungsrichtung an die Lamellen 15 gelangt und mittels der Lamellen 15 um einen vorgegebenen Winkel abgelenkt wird, das heißt, dass die Luftströmung L um einen Ausströmungswinkel α relativ zur Fahrzeuglängsrichtung x abgelenkt wird und in diesem Ausströmungswinkel α aus der Austrittsöffnung 16 austritt. Die Lamellen 15 stellen hierbei Leitelemente einer in 2 nicht direkt dargestellten Verstelleinrichtung dar, welche dazu ausgebildet ist, den Ausströmungswinkel α über einer Steuereinrichtung 28 zu steuern und gegebenenfalls zu regeln.
  • Dies bedeutet, dass die Luftströmung 18 durch die Austrittsöffnung 16 in den Innenraum 12 ausströmbar ist. Dabei ist ein Strömungselement 20 mit einer konvexen Fläche 21 in Strömungsrichtung der Luftströmung 18 hinter der Austrittsöffnung 16 der Luftdüse 14 angeordnet. Entlang der konvexen Fläche 21 ist die über die Austrittsöffnung 16 aus der Luftdüse 14 ausströmende Luftströmung 18 unter Ausbildung einer Coandä-Strömung 22 strömbar. Das Strömungselement 20 ist hierbei in Fahrzeuglängsrichtung x vor einer Anzeigevorrichtung 24 des Kraftwagens und hinter der Austrittsöffnung 16 angeordnet, wobei die Luftdüseneinrichtung 10 und die Anzeigevorrichtung 24 relativ zu einer ersten Achse A wenigstens teilweise um die erste Achse A rotierbar sind. Insbesondere kann die erste Achse A an einem in Fahrzeuglängsrichtung x vorderen Ende einer Instrumententafel angeordnet sein, wodurch ein beispielweise ein Anheben der Anzeigevorrichtung 24 ein Rotieren der Luftdüseneinrichtung 10 um die erste Achse A bewirkt. Dies bedeutet, dass die Luftdüseneinrichtung 10 und die Anzeigevorrichtung 24 relativ zur ersten Achse A1 angehoben werden. Alternativ kann die Luftdüseneinrichtung 10 um eine zweite Achse A2 rotierbar ausgestaltet sein, wodurch ein Anheben der Anzeigevorrichtung 24 zwar eine Rotation bewirken würden, die Luftdüseneinrichtung 10 würde jedoch nicht angehoben werden, sondern relativ um die zweite Achse A2 rotieren, sodass beispielweise ein in Fahrzeuglängsrichtung x vorderer Bereich der Luftdüseneinrichtung 10 relativ zur zweiten Achse abgesenkt und ein in Fahrzeuglängsrichtung x hinterer Bereich der Luftdüseneinrichtung 10, insbesondere das Strömungselement 20 relativ zur zweiten Achse mit der Anzeigevorrichtung 24 angehoben wird. Vorteilhaft daran ist insbesondere die Rotation der Luftdüseneinrichtung 10 ohne Änderung der Einstellungen des Ausströmungswinkels α und/oder der Verstelleinrichtung beziehungsweise der Lamellen 15, wodurch auch unter Rotation und Anwendung der Luftdüseneinrichtung 10 die Coandä-Strömung 22 weiterhin bestehen bleibt.
  • Die Austrittsöffnung 16 ist insbesondere hierbei länglich ausgebildet, sodass die Luftströmung 18 möglich flach an der konvexen Fläche 21 entlang ausströmbar ist, wobei die konvexe Fläche 21 glatt ausgebildet ist. Zudem läuft die konvexe Fläche 21 auf eine obere Kante 26 der Anzeigevorrichtung 24 zu, wobei die obere Kante 26 wenigstens teilweise abgerundet ausgebildet sein kann. Es ist ebenso möglich, eine Vielzahl von Austrittsöffnungen 16 bereitzustellen, welche ausrichtbar an dem Strömungselement 20 angeordnet ist, wobei die Strömungsrichtung der Luftströmung 18 aus der einzelnen Austrittsöffnung 16 oder aus der Vielzahl von Austrittsöffnungen 16 über eine Steuereinrichtung 28 steuerbar ist. Dies bedeutet, dass die Steuereinrichtung 28 wenigstens eine Luftströmung 18 in eine vorgegebene Strömungsrichtung steuert, wobei die Strömungsrichtung je nach Vorgabe um einen vorgegebenen Ausströmungswinkel α einstellbar ist. Hierbei ist die Steuerungseinrichtung 28 insbesondere dazu ausgebildet, die Verstelleinrichtung mit den angeordneten Luftleitelementen, insbesondere das Verstellen von mechanisch verstellbaren Lamellen 15 zu steuern. Alternativ sind diese Lamellen jedoch auch mittels eines Aktuators verstellbar ausgebildet. Insbesondere ist somit der umlenkende Ausströmungswinkel α für die Strömungsrichtung gegenüber der konvexen Fläche 21 veränderbar, wodurch die bestmögliche Ausnutzung der Coandä-Strömung 22 steuerbar und regelbar ist. Um die Verstellung der Luftströmung 18 zu ermöglichen, wird eine flügelartige Verstelleinrichtung hinter den Lamellen angeordnet, welche wiederum mechanisch oder elektrisch antreibbar ist. Insbesondere soll somit eine Stärke der austretenden Luftströmung 18 steuerbar und regelbar sein. Zudem kann auch eine Verstellung der Strömungsrichtung beispielsweise in Fahrzeuglängsrichtung x nach links oder nach rechts durch um eine Achse verschwenkbare Lamellen 15 verändert werden, wodurch die Luftströmung 18 in einem weiteren Freiheitsgrad verstellbar ist. Weitere Ausgestaltungen der Luftdüse 14 und/oder der Lamellen 15 in Kombination mit einer Steuereinrichtung und/oder Aktuatoren zur mechanischen und/oder elektronischen Steuerung sind hierbei ebenfalls möglich. In der 2 weist somit die Luftdüse 14 die feststehenden Lamellen 15 an der Austrittsöffnung 16 auf, welche dazu ausgebildet sind, die Strömungsrichtung des aus der Austrittsöffnung 16 austretenden Luftstroms L, um den Ausströmungswinkel α umzulenken und somit die veränderte Strömungsrichtung beizubehalten.
  • In anderen Worten ist es mittels der erfindungsgemäßen Luftdüseneinrichtung 10 möglich, unter Ausbildung einer Coandä-Strömung 22 die Luftströmung 18 an einen Kopfbereich sowie einen Brustbereich des Insassen auszuströmen beziehungsweise hin zu richten, obwohl zwischen der Austrittsöffnung 16 und dem Insassen 3 wenigstens eine Anzeigevorrichtung 26 angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Luftdüseneinrichtung 10 ist hierbei mittels eines Verfahrens betreibbar, bei welchem eine Luftströmung 18 durch die Austrittsöffnung 16 der Luftdüse 14 in Strömungsrichtung in den Innenraum 12, insbesondere an einen Brustbereich des Insassen 3 geleitet wird. Zudem ist das Strömungselement 20 in Strömungsrichtung der Luftströmung 18 hinter der Austrittsöffnung 16 der Luftdüse 14 angeordnet, entlang welcher die über die Austrittsöffnung 16 aus der Luftdüse 14 ausströmende Luftströmung 18 unter Ausbildung der Coandä-Strömung 22 ausgeströmt wird und somit insbesondere den sich im Wesentlichen hinter der Anzeigevorrichtung 24 befindender Brustbereich des Insassen 3 trifft beziehungsweise anströmt.

Claims (10)

  1. Luftdüseneinrichtung (10) für einen Innenraum (12) eines Kraftwagens, mit wenigstens einer Luftdüse (14), über deren wenigstens eine Austrittsöffnung (16) eine Luftströmung (18) in einer Strömungsrichtung (α) in den Innenraum (12) des Kraftwagens leitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung (α) der Luftströmung (18) hinter der Austrittsöffnung (16) der Luftdüse (14) ein Strömungselement (20) mit einer konvexen Fläche (21) angeordnet ist, entlang welcher die über die Austrittsöffnung (16) aus der Luftdüse (14) ausströmende Luftströmung (18) unter Ausbildung einer Coandä-Strömung (22) strömbar ist.
  2. Luftdüseneinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungselement (20) in Strömungsrichtung (α) vor einer Anzeigevorrichtung (24) des Kraftwagens angeordnet ist.
  3. Luftdüseneinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (16) länglich ausgebildet ist.
  4. Luftdüseneinrichtung (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Fläche (21) auf einer oberen Kante (26) der Anzeigevorrichtung (24) zuläuft.
  5. Luftdüseneinrichtung (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Fläche (21) glatt ausgebildet ist.
  6. Luftdüseneinrichtung (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsrichtung (α) der Luftströmung (18) über eine Steuereinrichtung (28) steuerbar ist.
  7. Luftdüseneinrichtung (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Austrittsöffnungen (16) ausrichtbar an dem Strömungselement (20) angeordnet sind.
  8. Luftdüseneinrichtung (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdüseneinrichtung (10) und die Anzeigevorrichtung (24) relativ zu einer Achse (A) wenigstens teilweise um die Achse (A) rotierbar sind.
  9. Cockpit (11) eines Kraftwagens mit wenigstens einer Luftdüseneinrichtung (10) nach einer der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Verfahren zum Betreiben einer Luftdüseneinrichtung (10) für einen Innenraum (12) eines Kraftwagens, bei welchem eine Luftströmung (18) über wenigstens eine Austrittsöffnung (16) einer Luftdüse (14) in einer Strömungsrichtung (α) in den Innenraum (12) des Kraftwagens geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung (α) der Luftströmung (18) hinter der Austrittsöffnung (16) der Luftdüse (14) ein Strömungselement (20) mit einer konvexen Fläche (21) angeordnet ist, entlang welcher die über die Austrittsöffnung (16) aus der Luftdüse (14) ausströmende Luftströmung (18) unter Ausbildung einer Coandä-Strömung (22) ausgeströmt wird.
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