DE10304548A1

DE10304548A1 - Luftverteilungselement

Info

Publication number: DE10304548A1
Application number: DE10304548A
Authority: DE
Inventors: Ruthard Dipl.-Ing. Marowsky
Original assignee: Koenig & Hohmann und Otto Lueb; Konig & Hohmann und Otto Luebeck & Co KG GmbH
Current assignee: Koenig & Hohmann und Otto Lueb; Konig & Hohmann und Otto Luebeck & Co KG GmbH
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2004-07-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Luftverteilungselement (5) zur Abdeckung einer Auslaßöffnung einer Lüftungseinrichtung (1). Um ein Luftverteilungselement (5) der vorgenannten Art weiterzubilden und die Ästhetik des Luftverteilungselementes (5) zu erhöhen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein Metallblatt (8) zur Anordnung vor der Auslaßöffnung vorgesehen ist, wobei das Metallblatt (8) in wenigstens einem Flächenbereich luftdurchlässige Perforationen (9) derartiger Größe und/oder Anzahl und/oder Verteilung aufweist, daß sich für einen Betrachter eine geschlossene Metallfront ergibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftverteilungselement zur Abdeckung einer Auslaßöffnung einer Lüftungseinrichtung. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Lüftungseinrichtung wie eine Klimaanlage o. dgl. mit einem erfindungsgemäßen Luftverteilungselement. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Luftverteilungselementes.
Luftverteilungselemente der zuvor genannten Art sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt und dienen zur Abdeckung einer Austrittsöffnung einer Lüftungseinrichtung. Bei einer derartigen Lüftungseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Klimaanlage, einen Raumbefeuchter, eine Lüftungseinrichtung in einem Kraftfahrzeug oder eine sonstige Einrichtung handeln, die zur Erzeugung bzw. zur Verteilung eines Gas- oder Luftstroms vorgesehen ist. Die bekannten Luftverteilungselemente weisen in der Regel ein, vorzugsweise Leitbleche aufweisendes Gitter auf, das sowohl dem Schutz der Lüftungseinrichtung als auch dem Schutz der mit der Bedienung der Lüftungseinrichtung betrauten Personen dient. Des weiteren ist bekannt, Luftverteilungselemente mit einem Stoffgewebe zu bespannen oder mit entsprechenden Materialien zu beschichten, so daß die in den Luftverteilungselementen befindlichen Öffnungen nicht ohne weiteres erkennbar sind. Nachteilig ist, daß durch die Luftverteilungselemente das ästhetische Erscheinungsbild der Lüftungseinrichtung negativ beeinflußt wird.
Die bekannten Luftverteilungselemente weisen darüber hinaus den Nachteil auf, daß die von der Lüftungseinrichtung freigesetzte Luftströmung von den in unmittelbarer Nähe zur Lüftungseinrichtung befindlichen Personen in der Regel als störend empfunden wird. Durch die aus dem Luftverteilungselement austretende Luft kommt es bei den Personen zu einem Absinken der Körpertemperatur in dem von der Luft unmittelbar angeströmten Körperbereich, was zu Verspannungen und Unwohlsein der Personen führen kann. Darüber hinaus kann es durch die aus der Lüftungseinrichtung austretende Luftströmung zu einem Austrocknen der Schleimhäute der in unmittelbarer Nähe zur Lüftungseinrichtung befindlichen Personen kommen, so daß die Infektionsneigung der Personen gegen Erkältungskrankheiten ansteigt. Schließlich kann Zugluft ein auslösender bzw. verstärkender Faktor für Rheumaerkrankungen sein.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Luftverteilungselement der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, das eine ansprechende Ästhetik aufweist und bei dem die vorgenannten Nachteile nicht auftreten.
Die vorgenannte Aufgabe ist bei einem Luftverteilungselement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein Metallblatt zur Anordnung vor der Austrittsöffnung vorgesehen ist, wobei das Metallblatt in wenigstens einem Flächenbereich luftdurchlässige Perforationen derartiger Größe und/oder Anzahl und/oder Verteilung aufweist, daß sich für einen Betrachter eine geschlossene Metallfront ergibt.
Bei der Erfindung ist es also so, daß ein sehr dünnes Metallblatt verwendet wird, das ausgesprochen feine Perforationen aufweist, so daß sich der optische Effekt einer geschlossenen Metallfront ergibt. Das Luftverteilungselement bzw. die Lüftungseinrichtung ist hierdurch nicht ohne weiteres als solche erkennbar.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß die Luftdurchlässigkeit eines Metallblatts zur Abdeckung einer Auslaßöffnung einer Lüftungseinrichtung auch dann in ausreichend hohem Maße gegeben ist, wenn die zum Luftdurchtritt vorgesehenen Perforationen des Metallblatts derart in Bezug auf Größe und/oder Anzahl und/oder Verteilung ausgebildet sind, daß sie für einen Betrachter mit durchschnittliche Sehschärfe ohne Zuhilfenahme von optischen Vergrößerungseinrichtungen nur schwach oder überhaupt nicht bei Einhaltung eines bestimmten Mindestabstands erkennbar sind. Versuche haben gezeigt, daß die Verwendung eines erfindungsgemäßen-Luftverteilungselementes trotz der sehr kleinen Perforationen zur Abdeckung von Lüftungseinrichtungen durchaus geeignet ist. Dies ist in höchstem Maße überraschend und war nicht vorherzusehen.
Erfindungsgemäß wird nun darauf abgestellt, das als Metallblatt ausgebildete Luftverteilungselement mit einer feinen Perforation derart auszubilden, daß für einen Betrachter, der einen Mindestabstand zu dem Luftverteilungsele ment einhält, das Metallblatt eine scheinbar geschlossene Oberfläche aufweist. Der vorgenannte Mindestabstand wird in diesem Zusammenhang als der Abstand verstanden, der üblicherweise zu einer Lüftungseinrichtung eingehalten werden muß, beispielsweise bedingt durch die Einbausituation der Lüftungseinrichtung oder deren Anordnung in einem Raum oder in einem Fahrzeug. Der Mindestabstand ist daher in Abhängigkeit von der Art der Lüftungseinrichtung unterschiedlich groß und kann im minimalen Fall bei einigen wenigen Zentimetern liegen.
Aufgrund der in der Regel unterschiedlichen Sehstärke einzelner Betrachter kann der Mindestabstand bei dem einen oder dem anderen Betrachter unterschiedlich groß sein. In der Regel ist daher die Größe und/oder die Anzahl und/oder die Verteilung der Perforationen des Metallblatts derart zu wählen, daß sie für einen Betrachter mit durchschnittlicher Sehstärke bei Einhaltung des Mindestabstands nicht erkennbar sind. In Abhängigkeit von der Sehstärke des Betrachters und dem üblicherweise vorgesehenen Betrachtungsabstand wird die Größe und/oder die Anzahl und/oder die Verteilung der Perforationen vorzugsweise so festgelegt, daß die Oberfläche des Luftverteilungselementes bzw. des Metallblattes als "geschlossen" erscheint. Das erfindungsgemäße Luftverteilungselement führt dazu, daß der Betrachter die Lüftungseinrichtung als besonders ästhetisch ansprechend empfindet, da die für den Luftdurchtritt vorgesehenen Perforationen des Metallblatts auf den ersten Blick nur schwer oder gar nicht erkennbar sind und das Luftverteilungselement sehr edel und hochwertig erscheint.
Eichkurven, in denen der Zusammenhang zwischen dem Mindestabstand und der Sehstärke aufgrund empirischer Messungen oder auch durch Berechnung des Auflösungsvermögens des menschlichen Auges darstellbar ist, können dazu dienen, in einfacher Weise den für eine bestimmte Sehstärke und einen vorgegebenen Mindestabstand "zulässigen" Bereich für die Größe und/oder die Anzahl und/oder die Anordnung der Perforationen anzugeben, in dem die Perforationen des Metallblatts für den Betrachter noch nicht zu erkennen sind. Je näher der Betrachter sich dem Metallblatt nähert, desto eher wird er die Perforationen erkennen. Die Größe und/oder die Anordnung und/oder die Verteilung der Perforationen in dem Metallblatt wird vorzugsweise derart festgelegt, daß ein Betrachter, der den zum Fokussieren notwendigen Abstand zu dem Metallblatt gerade noch einhält, die Perforationen gerade noch erkennen kann. Entfernt sich der Betrachter nur geringfügig weiter von dem Luftverteilungselement, kann er die Perforationen nicht mehr erkennen und das Metallblatt erscheint als geschlossene Metalloberfläche.
Neben dem optisch-ästhetischen Vorteil, der durch das erfindungsgemäße Luftverteilungselement erreicht wird, steht ein weiterer, wesentlicher Vorteil gegenüber den bekannten Luftverteilungselementen im Vordergrund der Erfindung. Um sicherzustellen, daß ein Betrachter in dem Metallblatt eine scheinbar geschlossene Metallfront erkennt, ist es – wie bereits zuvor beschrieben – notwendig, die Perforationen des Metallblatts in Bezug auf Größe und/oder Anzahl und/oder Verteilung in bestimmten Grenzen vorzugeben. In der Regel werden Perforationen daher mit sehr geringer Größe und sehr großer Anzahl in dem Metallblatt vorgesehen. Die Strömungsgeschwindigkeit des in der Lüftungseinrichtung erzeugten Luftstroms wird beim Passieren des Luftverteilungselementes stark abgebremst und in Teilströme mit sehr kleinen Volumenströmen aufgeteilt. Das Luftverteilungselement wirkt dabei in der Art eines Prallblechs, wobei die durch die Perforationen hindurchtretenen Luftströme einen so geringen Volumenstrom bzw. eine so geringe Strömungsgeschwindigkeit aufweisen, daß sie von einem Betrachter des Luftverteilungselements nicht als störend empfunden werden. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Luftverteilungselementes ist es damit möglich, eine weitgehend "zugfreie" Belüftung vorzusehen.
Um den Druckverlust beim Durchströmen des Luftverteilungselementes möglichst gering zu halten, sollte die für den Luftdurchtritt vorgesehene perforierte Fläche maximiert werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß das Luftverteilungselement trichterförmig o. dgl. ausgebildet ist und mit der sich verjüngenden Seite vor der Auslaßöffnung der Lüftungseinrichtung angeordnet wird. Die Strömungsgeschwindigkeit der von der Lüftungseinrichtung freigesetzten Luftströmung nimmt beim Passieren der Auslaßöffnung mit dem sich erweiternden Querschnitt des Luftverteilungselementes stark ab. Darüber hinaus ist es möglich, das Luftverteilungselement zur Vergrößerung der Luftaustauschfläche als dreidimensionaler Körper, die räumlichen Gegebenheiten nutzend, auszubilden.
An dieser Stelle darf darauf hingewiesen werden, daß unter dem Begriff "Luftverteilungselement" nicht nur eine Abdeckung für eine Auslaßöffnung einer Lüftungseinrichtung verstanden wird, sondern auch Elemente bzw. Bauteile, die zur Weiterleitung, Umlenkung oder Aufteilung einer Luftströmung vorgesehen sind. Die Perforationen werden in Abhängigkeit von dem jeweiligen Anwendungszweck an solchen Stellen vorgesehen, an denen eine Belüftung erforderlich ist. Neben dem Einsatz des erfindungsgemäßen Luftverteilungselementes als Abdeckung einer Auslaßöffnung einer Lüftungseinrichtung ist es selbstverständlich auch möglich, das erfindungsgemäße Luftverteilungselement zur Begasung, beispielsweise im Bereich der Medizintechnik oder der chemischen Industrie, vorzusehen. Das erfindungsgemäße Luftverteilungselement kann nämlich überall dort eingesetzt werden, wo es auf eine gleichmäßige Begasung bzw. eine gleichmäßige Anströmung eines Gegenstandes oder einer Person bei geringer Strömungsgeschwindigkeit ankommt.
Vorzugsweise werden die Perforationen durch Ätzung hergestellt. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, daß Perforationen in gewünschter Anzahl mit hoher Präzision und mit sehr geringen Durchmessern bzw. Breiten in das Metallblatt eingebracht werden können. Dabei können an sich bekannte Verfahren zur Ätzung von Metallbändern eingesetzt werden.
Um den Eindruck bzw. Effekt zu erzeugen, daß das Metallblatt eine geschlossene Metallfront aufweist, ist es notwendig, den durch die Perforationen gebildeten offenen Flächenanteil an der Gesamtfläche des perforierten Flächenbereiches möglichst weit zu minimieren. Auf der anderen Seite ist der Luftdurchtritt um so leichter bzw. der bei dem Luftdurchtritt auftretende Druckverlust um so geringer, je größer der offene Flächenanteil an der Gesamtfläche ist. Darüber hinaus nimmt mit steigendem offenen Flächenanteil auch die Gefahr zu, daß die aus dem Metallblatt austretende Luftströmung als "Zugluft" empfunden wird. Erfindungsgemäß sollte daher in dem perforierten Flächenbereich der Anteil der durch die Perforationen gebildeten offenen Fläche an der Gesamtfläche des perforierten Flächenbereiches des Metallblatts zwischen 5 % und 45 % liegen. Werte unter 5 % sollten an sich nicht zur Anwendung kommen, da bei einem derart geringen offenen Flächenanteil der Luftdurchtritt erschwert wird und der Druckverlust sowie die Verschmutzungsneigung des Luftverteilungselementes stark ansteigt. Auch Werte über 45 % sollten vermieden werden, da bei einem zu hohen offenen Flächenbereich der Effekt der geschlossenen Metallfläche leiden kann und unerwünschte Zugeffekte auftreten können. Im übrigen wird darauf hingewiesen, daß in dem vorgenannten Bereich zwischen 5 % und 45 % jeder Wert zur Anwendung kommen kann, also 6 %, 7 %, 8 % ... 42 %, 43 %, 44 %. Bevorzugt liegt der Anteil der offenen Fläche an der Gesamtfläche des perforierten Flächenbereichs zwischen 15 % und 35 % und insbesondere zwischen 20 % und 30 %.
Der Erzielung des Effektes der geschlossenen Metallfront dient auch, daß der maximale Durchmesser bzw. die maximale Breite einer Perforation 0,95 mm bis 0,5 mm, vorzugsweise 0,1 mm bis 0,4 mm, insbesondere 0,3 mm bis 0,35 mm beträgt. Grundsätzlich sollte der Durchmesser der Perforationen möglichst gering sein, um die Ästhetik des Luftverteilungselementes zu erhöhen und den Eindruck aufkommen zu lassen, es handele sich um eine geschlossene Metallfront. Der Durchmesser bzw. die Breite der Perforationen und/oder deren Anzahl muß jedoch ausreichend groß sein, um einen Luftdurchtritt zu ermöglichen und dabei, vorzugsweise, einen möglichst geringen Druckverlust sicherzustellen. Im übrigen sollten die Perforationen zumindest im wesentlichen gleichmäßig über die Fläche des Metallblatts verteilt sein.
Die Perforationen haben vorzugsweise einen kreisförmigen und/oder schlitzförmigen Querschnitt. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß die Perforationen einen n-eckigen Querschnitt oder auch einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Wenngleich im Regelfall die Perforationen denselben Durchmesser bzw. dieselbe Breite und dieselbe Querschnittsform aufweisen können, ist es selbstverständlich auch möglich, daß Perforationen mit unterschiedlichen Durchmessern bzw. unterschiedlichen Breiten und/oder mit unterschiedlichen Querschnittsformen vorgesehen sind. Die Größe bzw. die Querschnittsform der Perforationen wird vorzugsweise abgestimmt auf den Volumenstrom der von der Lüftungseinrichtung erzeugten Luftströmung bzw. den zum Luftaustritt zur Verfügung stehenden perforierten Bereich des Luftverteilungselementes.
Um ein Erkennen der Perforationen des Metallblattes weitgehend auszuschließen und darüber hinaus, vorzugsweise, einen im wesentlichen zugfreien Austritt der Luftströmung aus. dem Luftverteilungselement sicherzustellen, kann die Dicke des Metallblattes zwischen 0,01 mm bis 1 mm liegen, wobei auch hier jeder Wert zwischen den beiden vorgenannten Werten vorgesehen sein kann. Vorzugsweise liegt die Dicke des Metallblattes zwischen 0,025 mm und 0,35 mm. Unter den Begriff "Metallblatt" fallen somit auch Metallfolien oder Metallbänder. Der minimale Durchmesser bzw. die Breite der Perforation sollte in diesem Zusammenhang dem 0,5- bis 1-fachen, vorzugsweise dem 0,8-fachen der Dicke des Metallblattes entsprechen. Sind schlitzförmige Perforationen vorgesehen, so sollte die minimale Schlitzbreite dem 0,5- bis 1-fachen, vorzugsweise dem 0,7-fachen der Dicke des Metallblattes entsprechen.
Zumindest im Bereich der Auslaßöffnung der Lüftungseinrichtung sollten die Perforationen gleichmäßig über das gesamte Metallblatt verteilt sein. Dadurch wird der Luftaustritt aus dem Luftverteilungselement bei Anordnung des Metallblatts vor der Auslaßöffnung mit geringem Druckverlust sichergestellt. Auch in diesem Zusammenhang darf darauf hingewiesen werden, daß letztlich jegliche Verteilung der Perforationen möglich ist, insoweit die Luft aus der Lüftungseinrichtung austreten kann und das Metallblatt als geschlossene Oberfläche erscheint. Die Perforationen können beispielsweise in regelmäßigen Abständen angeordnet und/oder spaltenweise gegeneinander versetzt angeordnet sein.
Der nicht perforierte Bereich bzw. der Abstand zwischen zwei benachbarten Perforationen weist bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftverteilungselementes eine Breite von größer 0,1 mm, vorzugsweise von größer 0,3 mm auf. Mit zunehmender Breite zwischen zwei benachbarten Perforationen nimmt bei gleichbleibender Größe der Perforation die Fähigkeit des menschlichen Auges ab, Perforationen als solche wahrzunehmen. Werden dagegen sehr viele Perforationen in geringen Abständen nebeneinander vorgesehen, ergeben sich Schattenmuster, die unter Umständen in ausgewählten Bereichen des Metallblatts erwünscht sind, um an einer bestimmten Stelle einen bestimmten optischen Effekt zu erzielen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß das Metallblatt im Randbereich keine Perforationen aufweist, so daß der perforierte Bereich von dem nicht-perforierten Randbereich rahmenförmig umgeben ist. Ein derartiger Randbereich stellt zum einen einen sauberen Abschluß des Metallblattes dar und kann im übrigen gut zu Befestigungszwecken verwendet werden. Genauso gut ist es jedoch möglich, daß das gesamte Metallblatt Perforationen aufweist.
Das Metallblatt kann beispielsweise aus Edelstahl oder Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt sein, was zu einem sehr ansprechenden ästhetischen Effekt des Luftverteilungselementes beiträgt. Darüber hinaus ist Edelstahl korrosionsunempfindlich und leicht zu reinigen. Weiterhin kann das Metallblatt aus einer Chrom-Nickel-Legierung und/oder einer Eisen-Nickel-Legierung und/oder einer Kupferlegierung und/oder einem Kohlenstoffstahl mit geringem Kohlenstoffgehalt bestehen. Als Kupferlegierungen können beispielsweise Messing, Bronze, CuBe, CuNi 44 zum Einsatz kommen. Darüber hinaus sind natürlich auch weitere Legierungen aus den vorgenannten Elementen denkbar. Das Metallblatt kann einen mehrschichtigen Aufbau und/oder eine Plattierung aufweisen, wobei vorzugsweise das Metallblatt aus einer metallbeschichteten Kunststofffolie und/oder einem Bimetall bestehen kann.
Durch die gehäufte Anordnung der Perforationen in bestimmten Bereichen des Metallblatts und dem bereits angesprochenen Schatteneffekt ist es möglich, eine Information in der Art eines Symbols oder eines Schriftzuges optisch ansprechend darzustellen. Die Information kann Buchstaben, Zahlen oder auch Logos umfassen.
Da das Metallblatt eine nur geringe Dicke aufweist, kann zum Schutz des Metallblatts dieses mit einem vorzugsweise gitterförmigen Träger hinterlegt und/oder umrahmt sein. Der Träger kann grundsätzlich auch vor dem Metallblatt angeordnet werden. Neben der Schutz- oder Stützfunktion kann der Träger auch dazu vorgesehen sein, das Luftverteilungselement mit der Lüftungseinrichtung zu verbinden. Dabei ist von Bedeutung, daß der Träger derart ausgebildet ist, daß der Luftaustritt nicht oder nur geringfügig behindert wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht weiter vor, daß das Luftverteilungselement bzw. das Metallblatt im wesentlichen parallel zur Luftauslaßöffnung angeordnet ist oder das Metallblatt gegenüber der Luftauslaßöffnung gekrümmt oder gewölbt ist. Wenngleich die Perforationen üblicherweise in einem planen Flächenbereich des Metallblattes vorgesehen sind, ist es dennoch möglich, das Metallblatt auch als drei-dimensionaler Körper auszubilden. Das Metallblatt kann beispielsweise nach der Ätzung in eine gewünschte drei-dimensionale Form gebracht werden.
Ein besonders ansprechender Gesamteindruck der Lüftungseinrichtung bzw. des Luftverteilungselementes wird dadurch erzielt, daß die Luftauslaßöffnung im wesentlichen vollständig von dem Metallblatt abgedeckt wird. Das Luftverteilungselement besteht in diesem Fall aus dem Metallblatt und ggf. dem Träger und/oder entsprechenden Befestigungsmitteln zur Befestigung des Metallblattes an der Luftauslaßöffnung bzw. an einem Gehäuse der Lüftungseinrichtung. Es ist natürlich auch möglich, daß das Metallblatt in einen Rahmen eingespannt ist und zusammen mit dem Rahmen und ggf. einem Träger das Luftverteilungselement bildet.
Der bereits erwähnte sehr ästhetische Gesamteindruck der Lüftungseinrichtung bzw. des Luftverteilungselementes wird vorzugsweise dadurch verstärkt, daß die Oberfläche des Metallblattes metallisch glänzt und/oder gebürstet ist. Es ist jedoch auch möglich, daß das Metallblatt eine Schutzbeschichtung o. dgl. aufweist. Die Schutzbeschichtung wird dazu vorzugsweise vor der Ätzung des Metallblattes auf dieses aufgebracht. Schließlich ist es auch möglich, daß das Metallblatt in wenigstens einem Flächenbereich eine verringerte Dicke aufweist, beispielsweise eine Gravur o. dgl.
Mögliche Anwendungsbereiche eines erfindungsgemäßen Luftverteilungselementes sind beispielsweise darin zu sehen, daß das Luftverteilungselement in die Seitenverkleidung und/oder den Fahrzeughimmel und/oder die Armaturenabdeckung und/oder die Instrumententafel und/oder die Bodengruppe eines Kraftfahrzeuges zur Abdeckung einer Auslaßöffnung einer Lüftungseinrichtung integriert und/oder mit wenigstens einer der vorgenannten Baugruppen verbunden ist. Es ist jedoch auch möglich, daß das Luftverteilungselement als solches in Form einer Seitenverkleidung und/oder als Fahrzeughimmel und/oder als Armaturenabdeckung und/oder als Instrumententafel ausgebildet ist, wobei die vorgenannten Aufzählungen lediglich beispielhaft genannt sind.
Schließlich ist es möglich, daß das erfindungsgemäße Luftverteilungselement an den Stellen im Kraftfahrzeug vorgesehen ist, die zur Belüftung dienen oder Teile einer Belüftungseinrichtung sind.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht weiter vor, Trägerstrukturen oder Abdeckungen o. dgl. im Kraftfahrzeug, die üblicherweise nicht zur Belüftung im Kraftfahrzeug eingesetzt werden, mit dem erfindungsgemäßen Luftverteilungselement zu versehen oder als Luftverteilungselement auszubilden und mit einer Lüftungseinrichtung zu verbinden. Die vorgenannten Anwendungsbereiche zielen darauf ab, die für den Luftaustritt zur Verfügung stehende Luftaustauschfläche weitestgehend zu maximieren, was zu geringeren Druckverlusten bei der Belüftung führt.
Die Erfindung betrifft neben einer Lüftungseinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Luftverteilungselement weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Luftverteilungselementes, vorzugsweise der zuvor beschriebenen Art, wobei zur Luftübertragung vorgesehene Perforationen durch Ätzung in ein Metallblatt eingebracht werden. Nachfolgend wird eine Ausführungsform eines Verfahrens der vorgenannten Art exemplarisch beschrieben. In einem ersten Verfahrensschritt wird das zur Herstellung des Metallblattes vorgesehene Metallband gebeizt. Anschließend erfolgt eine Tauchlackierung und eine anschließende Trocknung des Metallbandes. Im dritten Verfahrensschritt wird das Metallband bedruckt, wobei die nicht bedruckten Stellen im weiteren Verfahren durch Ätzung perforiert werden. Nach dem Bedrucken erfolgt die Entwicklung und das Einbrennen der auf das Metallband gedruckten Flächen. Nach dem Einbrennen findet die Ätzung statt. Die letzten Verfahrensschritte bestehen aus einer Strippung, einer Trocknung und einer Qualitätskontrolle.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung ohne Beschränkung des Erfindungsgedankens näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Lüftungseinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Luftverteilungselement,
2 eine Querschnittsansicht der in 1 dargestellten Lüftungseinrichtung,
3 eine Querschnittsansicht der in 1 dargestellten Lüftungseinrichtung mit gewölbtem Metallblatt und
4 einen Ausschnitt aus einer perspektivischen Ansicht eines Kraftfahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen Luftverteilungselementes zur Abdeckung der Auslaßöffnung einer Frontscheiben-Belüftungseinrichtung.
In 1 ist eine Lüftungseinrichtung 1 mit einem Gebläse 2 dargestellt, wobei es sich bei dem Gebläse 2 auch um einen Verdichter o. dgl. handeln kann. Die Lüftungseinrichtung 1 weist im vorliegenden Fall eine zuführende Leitung 3, die das Gebläse 2 aufweist, und eine Auslaßleitung 4, deren Auslaßöffnung mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftverteilungselementes 5 abgedeckt ist, auf. Von dem Gebläse 2 wird eine Luftströmung 6 erzeugt, die beim Passieren des Luftverteilungselementes 5 in Teilluftströme 7 aufgeteilt wird. Die Teilluftströme 7 weisen eine in Bezug auf die Luftströmung 6 geringere Strömungsgeschwindigkeit und einen geringeren Volumenstrom auf. Nicht dargestellt ist, daß das Luftverteilungselement 5 Leitbleche in Form von Lamellen o. dgl. aufweisen kann.
Das Luftverteilungselement 5 dient zur Aufteilung der Luftströmung 6 in Teilluftströme 7 und zur Absenkung der Strömungsgeschwindigkeit der Luftströmung 6. Darüber hinaus dient das erfindungsgemäße Luftverteilungselement 5 aber auch dazu, zu einem ästhetischen Erscheinungsbild der Lüftungseinrichtung 1 beizutragen.
Gemäß der in der 1 dargestellten Ausführungsform weist das Luftverteilungselement 5 ein Metallblatt 8 auf, welches luftdurchlässige Perforationen 9 derartiger Größe und/oder Anzahl und/oder Verteilung aufweist, daß sich der Effekt einer geschlossenen Metallfront ergibt. Je näher sich ein Betrachter dem Luftverteilungselement 5 bzw. dem Metallblatt 8 nähert, desto leichter sind die Perforationen 9 erkennbar. Die Angabe "geschlossene Metallfront" bezieht sich daher auf einen gewissen Mindestabstand des Betrachters zum Luftverteilungselement 5 und liegt in der Regel geringfügig oberhalb des zum Fokussieren notwendigen Abstands. Ist der Abstand zwischen dem Betrachter und dem Luftverteilungselement 5 bzw. dem Metallblatt 8 größer als der Min destabstand oder gleich dem Mindestabstand, so kann der Betrachter die Perforationen 9 mit dem bloßen Auge nicht mehr als solche erkennen. Für den Betrachter erscheint das Metallblatt 8 daher als geschlossene metallische Oberfläche. In Abhängigkeit von der Sehstärke des Betrachters und dem vorausgesetzten Mindestabstand, den der Betrachter üblicherweise zur Lüftungseinrichtung 1 einhält, wird die Größe und/oder die Anzahl und/oder die Verteilung der Perforationen 9 des Metallblatts 8 festgelegt. Gleichzeitig müssen die Perforationen 9 jedoch die Luftübertragung bei möglichst geringem Druckverlust sicherstellen und gegenüber einer Verschmutzung durch Staub oder Partikel unempfindlich sein. Zur Reinigung des Luftverteilungselementes 5 kann beispielsweise vorgesehen werden, die Lüftungseinrichtung 1 kurzzeitig im Saugbetrieb zu betreiben, so daß durch das Luftverteilungselement 5 Luft angesaugt wird und die an der Innenseite des Luftverteilungselementes 5 gebildete Staub- oder Partikelschicht abgelöst wird. Dies läßt sich über eine entsprechende Steuereinrichtung ohne weiteres realisieren.
Gemäß der 1 ist das Metallblatt 8 in einen Rahmen 10 des Luftverteilungselementes 5 eingespannt. Das Metallblatt 8 und der Rahmen 10 bilden zusammen das Luftverteilungselement 5. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß das Metallblatt 8 die gesamte Auslaßöffnung der Auslaßleitung 4 abdeckt und kein Rahmen 10 vorgesehen ist.
In der Einzelheit X ist ein vergrößerter Ausschnitt aus dem Metallblatt 8 des Luftverteilungselementes 5 dargestellt. Das Metallblatt 8 weist im vorliegenden Fall kreisförmige Perforationen 9 auf. Jedoch ist es selbstverständlich auch möglich, daß schlitz- oder spaltförmige Perforationen 9 oder auch n-eckige, beispielsweise 6-eckige Perforationen 9 vorgesehen sind. Der maximale Durchmesser D bzw. die maximale Breite einer Perforation 9 liegt zwischen 0,05 mm bis 0,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 mm bis 0,4 mm, insbesondere zwischen 0,3 mm bis 0,35 mm. Die Perforationen 9 können durch Ätzung in das Metallblatt 8 eingebracht werden. Bei einer bevorzugten Dicke von 0,01 mm bis 1 mm des Metallblatts 8, vorzugsweise 0,025 mm bis 0,35 mm, entspricht der minimale Durchmesser D bzw. die Breite der Perforation 9 dem 0,5- bis 1-fachen, vorzugsweise dem 0,8-fachen der Dicke des Metallblatts 8. Wenngleich die in der Einzelheit X dargestellten Perforationen 9 des Luftverteilungselementes 5 bzw. des Metallblatts 8 alle dieselbe Größe aufweisen, ist es selbstverständlich auch möglich, Perforationen 9 mit unterschiedlichen Durchmessern D bzw. Breiten und/oder mit unterschiedlichen Querschnittsformen vorzusehen.
Um eine möglichst gleichmäßige Aufteilung der Luftströmung 6 in Teilluftströme 7 sicherzustellen, sind die Perforationen 9 über das gesamte Metallblatt 8 vorzugsweise gleichmäßig verteilt. Gemäß der Einzelheit X sind die Perforationen 9 in regelmäßigen Abständen b₁, b₂ angeordnet und spaltenweise gegeneinander versetzt. Der Abstand b₁ zwischen zwei benachbarten Perforationen ist vorzugsweise größer als 0,1 mm, während der Abstand b₂ vorzugsweise größer 0,3 mm ist.
Nicht im einzelnen dargestellt ist, daß in einem Randbereich des Luftverteilungselementes 5 das Metallblatt 8 keine Perforation 9 aufweisen kann, wobei im Randbereich des Metallblatts 8 ein vorzugsweise rahmenförmiger, das Metallblatt 8 umlaufender und nicht-perforierter Flächenbereich vorgesehen sein kann. Der nicht-perforierte Flächenbereich des Metallblatts 8 kann beispielsweise dazu vorgesehen sein, das Luftverteilungselement 5 mit der Auslaßöffnung der Auslaßleitung 4 zu verbinden. Ebenso gut ist es möglich, den nicht-perforierten Randbereich des Metallblatts 8 zur Befestigung mit der Auslaßöffnung gegenüber dem perforierten Bereich des Metallblatts 8 abzuwinkeln bzw. zu verformen.
Das Luftverteilungselement 5 bzw. das Metallblatt 8 kann in einem Flächenbereich Perforationen 9 aufweisen, wobei durch die Anordnung und/oder die Anzahl und/oder die Größe der Perforationen 9 wenigstens eine Information 11 darstellbar ist. Wird beispielsweise der Abstand zwischen den Perforationen 9 verringert, lassen sich dadurch Schattenmuster erzeugen, die dem Betrachter beispielsweise als Zahlen, Buchstaben oder auch Logos entgegentreten.
In 2 ist eine Querschnittsansicht der in 1 dargestellten Lüftungseinrichtung 1 dargestellt. Gemäß der 2 ist das Metallblatt 8 mit einem vorzugsweise gitterförmigen Träger 12 hinterlegt. Der Träger 12 erfüllt eine Stütz- und/oder Schutzfunktion für das Luftverteilungselement 5 bzw. das Metallblatt 8. Der Träger 12 kann mit der Auslaßleitung 4 über an sich be kannte Befestigungsmittel verbunden sein. Das Luftverteilungselement 5 bzw. das Metallblatt 8 sind wiederum vorzugsweise mit dem Träger 12 ebenfalls über Befestigungsmittel 13 verbünden oder mit diesem verklebt.
Gemäß der 2 ist das Metallblatt 8 im wesentlichen parallel zu der Auslaßöffnung der Auslaßleitung 4 angeordnet. In 3 ist dagegen dargestellt, daß das Metallblatt 8 eine Wölbung vor der Auslaßöffnung der Auslaßleitung 4 aufweist. Dadurch wird ein optisch besonders ansprechender Effekt erzielt. Vorzugsweise ist das Metallblatt 8 im Randbereich durch den Rahmen 10 des Luftverteilungselementes 5 mit der Auslaßleitung 4 verbunden.
Die Oberfläche des Luftverteilungselementes 5 bzw. des Metallblatts 8 kann metallisch glänzend und/oder gebürstet und/oder mit einer Schutzbeschichtung versehen sein. Wesentlich dabei ist, daß die Oberflächenbehandlung des Metallblatts 8 nicht zu einem den Luftdurchtritt behindernden Verschluß der Perforationen 9 führt. Schließlich ist es auch möglich, daß das Metallblatt 8 vorzugsweise im Randbereich in wenigstens einem Flächenbereich eine verringerte Dicke, beispielsweise in der Art einer Gravur aufweist.
In 4 ist ein Ausschnitt aus einer perspektivischen Ansicht eines Kraftfahrzeuges 14 mit einem erfindungsgemäßen Luftverteilungselement 5 zur Abdeckung einer nicht im einzelnen dargestellten Auslaßöffnung einer Frontscheibenbelüftungseinrichtung dargestellt. Das Luftverteilungselement 5 kann jedoch auch in die nicht im einzelnen dargestellte Seitenverkleidung und/oder in den Fahrzeughimmel und/oder in die Armaturenabdeckung und/oder in die Instrumententafel und/oder die in Bodengruppe eines Kraftfahrzeugs integriert und/oder mit wenigstens einer der vorgenannten Baugruppen verbunden sein. Ebenso gut ist es möglich, daß das Luftverteilungselement 5 selbst als Seitenverkleidung und/oder als Fahrzeughimmel und/oder als Armaturenabdeckung und/oder als Instrumententafel o. dgl. ausgebildet ist.

Claims

Luftverteilungselement (5) zur Abdeckung einer Auslaßöffnung einer Lüftungseinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallblatt (8) zur Anordnung vor der Auslaßöffnung vorgesehen ist, wobei das Metallblatt (8) in wenigstens einem Flächenbereich luftdurchlässige Perforationen (9) derartiger Größe und/oder Anzahl und/oder Verteilung aufweist, daß sich für einen Betrachter eine geschlossene Metallfront ergibt.
Luftverteilungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallblatt (8) in wenigstens einem Flächenbereich luftdurchlässige Perforationen (9) derartiger Größe und/oder Anzahl und/oder Verteilung aufweist, daß sich eine weitgehend zugfreie Anströmung ergibt.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen (9) durch Ätzung hergestellt sind.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem perforierten Flächenbereich der Anteil der durch die Perforationen (9) gebildeten offenen Fläche an der Gesamtfläche des perforierten Flächenbereiches des Metallblatts (8) zwischen 5% und 45%, vorzugsweise zwischen 15% und 35%, insbesondere zwischen 20% und 30% liegt.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen (9) einen kreisförmigen und/oder schlitzförmigen und/oder n-eckigen Querschnitt aufweisen.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Durchmesser (D) bzw. die maximale Breite der Perforation (9) zwischen 0,05 mm und 0,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 0,4 mm und insbesondere zwischen 0,3 mm und 0,35 mm liegt.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Metallblattes (8) zwischen 0,01 mm und 0,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,025 mm und 0,35 mm liegt.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der minimale Durchmesser (D) bzw. die minimale Breite der Perforation dem 0,5- bis 1-fachen, vorzugsweise dem 0,8-fachen der Dicke des Metallblattes (8) entspricht.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die minimale Schlitzbreite einer schlitzförmigen Perforation (9) dem 0,5- bis 1-fachen, vorzugsweise dem 0,7-fachen der Dicke des Metallblattes (8) entspricht.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Perforationen (9) mit unterschiedlichem Durchmesser (D) und/oder mit unterschiedlicher Querschnittsform vorgesehen sind.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen (9) über das gesamte Metallblatt (8) zumindest bereichsweise gleichmäßig verteilt sind.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen (9) in regelmäßigen Abständen angeordnet und/oder spaltenweise gegeneinander versetzt angeordnet sind.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-perforierte Bereich zwischen zwei benachbarten Perforationen (9) eine Breite (b₁, b₂) von größer 0,1 mm, vorzugsweise von größer 0,3 mm aufweist.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einem Randbereich, insbesondere einem Eckpunkt des Metallblattes (8) keine Perforationen (9) vorgesehen sind und/oder daß im Randbereich des Metallblatts (8) ein vorzugsweise rahmen förmig das Metallblatt (8) umlaufender nicht-perforierter Flächenbereich vorgesehen ist.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallblatt (8) aus Edelstahl und/oder Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung und/oder einer Chrom-Nickel-Legierung und/oder einer Eisen-Nickel-Legierung und/oder einer Kupferlegierung und/oder einem Kohlenstoffstahl mit geringem Kohlenstoffgehalt besteht.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallblatt (8) einen mehrschichtigen Aufbau und/oder eine Plattierung aufweist und vorzugsweise aus einer metallbeschichteten Kunststoffolie und/oder einem Bimetall besteht.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallblatt (8) in wenigstens einem Flächenbereich Perforationen (9) in der Art aufweist, daß durch die Anordnung der Perforationen (9) wenigstens eine Information (11) darstellbar ist.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallblatt (8) mit einem vorzugsweise gitterförmigen Träger (12) hinterlegt und/oder umrahmt ist oder daß der Träger (12) vor dem Metallblatt (8) angeordnet ist.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallblatt (8) als drei-dimensionaler Körper ausgebildet ist, wobei die Perforationen (9) vorzugsweise in einem planen Flächenbereich des Metallblattes (8) vorgesehen sind.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Metallblattes (8) metallisch und/oder gebürstet und/oder mit einer Schutzbeschichtung versehen ist.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallblatt (8) in wenigstens einem Flächenbereich eine verringerte Dicke aufweist.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbau in eine Seitenverkleidung und/oder einen Fahrzeughimmel und/oder eine Armaturenabdeckung und/oder eine Instrumententafel und/oder eine Bodengruppe eines Kraftfahrzeuges (14) vorgesehen ist und/oder daß das Luftverteilungselement (5) mit wenigstens einer der vorgenannten Baugruppen verbunden ist.
Luftverteilungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftverteilungselement (5) als Seitenverkleidung und/oder als Fahrzeughimmel und/oder als Armaturenabdeckung und/oder als Instrumententafel ausgebildet ist.
Lüftungseinrichtung wie Klimaanlage oder dgl. mit einem Luftverteilungselement (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 23.
Verfahren zur Herstellung eines Luftverteilungselementes (5), vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß luftdurchlässige Perforationen (9) durch Ätzung in ein Metallblatt (8) eingebracht werden.