DE19807259A1 - Belüftungsanlage mit Defrosterdüse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Belüftungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer mit einem Luftstrom beaufschlagbaren, unterhalb einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs angeordneten und im wesentlichen nach oben gerichteten Ausströmerdüse.

Unterhalb der Windschutzscheibe angeordnete Ausströmerdüsen, die häufig auch als Defrosterdüsen bezeichnet werden, dienen hauptsächlich zur Zufuhr von warmer Luft zur Windschutzscheibe und werden gewöhnlich mit einem starken Warmluftstrom beaufschlagt, wenn die Windschutzscheibe von außen vereist oder von innen beschlagen ist, um dem Fahrer durch Abtauen der Vereisung bzw. durch Verdunstung des Beschlags eine unbehinderte Sicht durch die Scheibe zu verschaffen.

Bei den meisten im Handel befindlichen Personenkraftwagen ist in der Mitte der Windschutzscheibe bzw. der Instrumententafel eine einzige Ausströmerdüse vorgesehen, die einen oder mehrere im Abstand nebeneinander angeordnete Luftaustrittsschlitze aufweist, die nach oben offen sind. Weiter sind jedoch auch Kraftfahrzeuge bekannt, deren Belüftungsanlagen zwei oder mehr entlang der Windschutzscheibe verteilt angeordnete Ausströmerdüsen mit zugehörigen Luftaustrittsschlitzen umfassen. Der Öffnungsquerschnitt der Luftaustrittsschlitze der Ausströmerdüse(n) ist so gewählt, daß bei voller Gebläseleistung die austretende Warmluft eine verhältnismäßig hohe Geschwindigkeit aufweist, so daß sie ohne stärkere Abkühlung schnell nach oben in die Mitte der Windschutzscheibe transportiert wird, um insbesondere im Falle einer Vereisung für ein schnelles Abtauen zu sorgen. Die mit hoher Geschwindigkeit durch die Ausströmerdüse strömende und durch die offenen Luftaustrittsschlitze austretende Luft verursacht jedoch im Fahrzeuginneren ein rauschendes Nebengeräusch, dessen Geräuschpegel bei voller Gebläseleistung denjenigen des Gebläses noch übersteigt und von Fahrzeuginsassen häufig als unangenehm empfunden wird.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei Belüftungsanlagen der eingangs genannten Art das von der ausströmenden Luft erzeugte Nebengeräusch zu beseitigen oder zu vermindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine über der Ausströmerdüse angeordnete Abdeckung mit einer Vielzahl kleiner, mindestens zum Teil als Luftaustrittsöffnungen dienender Durchtrittsöffnungen gelöst. Als kleine Durchtrittsöffnungen werden hier Durchtrittsöffnungen mit einer Größe von weniger als 5 mm² und vorzugsweise von weniger als 4 mm² bezeichnet. Durch Versuche hat man festgestellt, daß das von der ausströmenden Luft erzeugte und insbesondere bei voller Gebläseleistung als unangenehm empfundene Nebengeräusch durch Verwendung einer Abdeckung mit einer Vielzahl derartiger Durchtrittsöffnungen weitestgehend beseitigt werden kann, ohne daß bei einer ansonsten unveränderten Ausströmerdüse die Luftleistung, das heißt die durch die Ausströmerdüse zur Windschutzscheibe zugeführte Luftmenge, wesentlich kleiner wird. Demgegenüber besitzen große Durchtrittsöffnungen nicht die gewünschte Wirkung. Im einzelnen wurde beobachtet, daß eine über der Ausströmerdüse angeordnete Abdeckung aus einem verhältnismäßig dünnen textilen Netzgewebe den von der austretenden Luft erzeugten Geräuschpegel im Vergleich zu einer offenen Ausströmerdüse erheblich verringert, ohne daß die resultierende Verringerung der Luftleistung mehr als etwa 15% beträgt.

Da eine Verringerung der Luftleistung bei einer vereisten Windschutzscheibe eine entsprechend längere Abtauzeit zur Folge hat, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung einen Ausgleich durch eine veränderte Luftverteilung und insbesondere durch eine größere Breite der Ausströmerdüse quer zur Fahrtrichtung vor. Durch eine größere Breite der Ausströmerdüse kann der Strömungswiderstand der Ausströmerdüse und der Abdeckung verringert und der Gesamtöffnungsquerschnitt der kleinen Luftaustrittsöffnungen an den Öffnungsquerschnitt der Luftaustrittsschlitze angepaßt werden, um dadurch die Luftleistung im Vergleich zu herkömmlichen Ausströmerdüsen konstant zu halten, während gleichzeitig durch die Vergrößerung des Strömungsquerschnitts innerhalb der Ausströmerdüse im Vergleich zum Strömungsquerschnitt herkömmlicher offener Ausströmerdüsen eine weitere Verringerung des Geräuschpegels infolge einer geringeren Strömungsgeschwindigkeit an dieser Stelle erreicht wird.

Aufgrund der größeren Breite der Ausströmerdüse ist zwar auch die Strömungsgeschwindigkeit der Warmluft am unteren Rand der Windschutzscheibe etwas geringer, jedoch erfolgt ihr Aufstieg entlang eines größeren Bereichs der Windschutzscheibe, so daß insgesamt die Abtauleistung nicht beeinträchtigt wird. Vorzugsweise erstreckt sich die Ausströmerdüse mindestens über 2/3 bis 3/4 der Breite der Windschutzscheibe, wobei die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit durch entsprechend gewählte Abmessungen ihrer Luftaustrittsöffnung in Fahrtrichtung gesteuert werden kann.

Durch die erfindungsgemäße Abdeckung der Ausströmerdüse mit einem Gewebe, Gitter oder Lochblech mit einer Vielzahl kleiner Durchtrittsöffnungen kann außerdem der Bereich zwischen der Windschutzscheibe und der Oberseite der Instrumententafel optisch ansprechender gestaltet werden. Insbesondere kann bei neueren, langgestreckten Personenkraftwagen, bei denen die Oberseite der Instrumententafel wegen des verhältnismäßig kleinen Winkels zwischen Instrumententafel und Windschutzscheibe verhältnismäßig breit ausfällt, in diesem Bereich für eine größer Abwechslung im Hinblick auf die Struktur oder Farbe der Oberfläche gesorgt und der Kunststoffanteil verringert werden, was besonders im Sommer im Hinblick auf eine geringer Aufheizung durch die Sonneneinstrahlung von Vorteil ist.

Ein besonders gutes optisches Erscheinungsbild kann dadurch erreicht werden, daß sich die zwischen der Windschutzscheibe und der Oberseite der Instrumententafel angeordnete Abdeckung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung über einen größeren Bereich erstreckt als die darunter angeordnete Ausströmerdüse. Mit anderen Worten bedeckt die Abdeckung vorteilhafterweise nicht nur die Ausströmerdüse selbst, sondern erstreckt sich zumindest quer zur Fahrtrichtung im wesentlichen entlang des gesamten unteren Randes der Windschutzscheibe, wobei sie auch in Fahrtrichtung größere Abmessungen als die darunter angeordnete Ausströmerdüse aufweisen kann.

Der über die Luftaustrittsöffnung der Ausströmerdüse überstehende Teil der Abdeckung kann jedoch nicht nur zur Verbesserung des optischen Erscheinungsbildes sondern auch als Funktionselement für andere Zwecke dienen, beispielsweise als Bespannung für zwei auf der Oberseite der Instrumententafel links und rechts der Ausströmerdüse angeordnete Lautsprecher einer Audioanlage des Kraftfahrzeugs, wobei die Abdeckung in diesem Fall zweckmäßig aus einem geeigneten Gewebe oder Gitternetz besteht, das dem Hindurchtritt von Schall keinen oder nur einen geringen Widerstand entgegensetzt, um die Wiedergabequalität des Lautsprechers nicht zu beeinträchtigen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Instrumententafel und eines Teils einer Windschutzscheibe eines Personenkraftwagens, dessen Belüftungsanlage eine unterhalb der Windschutzscheibe angeordnete, erfindungsgemäß mit einer Abdeckung versehene Ausströmerdüse umfaßt;

Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils der Ausströmerdüse mit der Abdeckung entlang der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Netzgewebes der Abdeckung;

Fig. 4 eine Längsschnittansicht eines seitlichen Endteils der Ausströmerdüse mit einer überstehenden, als Lautsprecherbespannung dienenden Abdeckung;

Fig. 5 eine vergrößerte Querschnittsansicht einer anderen Abdeckung für eine Ausströmerdüse.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Personenkraftwagen umfaßt die Belüftungsanlage eine unterhalb seiner Windschutzscheibe 2 angeordnete, mit einem Luftstrom beaufschlagbare Ausströmerdüse 4, deren Umriß in Fig. 1 in unterbrochenen Linien angedeutet ist. Weiter sind an seiner Instrumententafel 6 Bedienungselemente in Form von Schiebern 8, 10 zur Regelung der Luftverteilung sowie der Temperatur des Luftstroms vorgesehen. Die Bedienungselemente umfassen weiter einen Gebläseschalter 12, mit dem sich zur Vergrößerung der Luftmenge ein Gebläse (nicht dargestellt) zuschalten läßt, wenn die Windschutzscheibe 2 beispielsweise mit Hilfe des aus der Ausströmerdüse 4 austretenden Luftstroms entfrostet werden soll.

Die Ausströmerdüse 4 besteht im wesentlichen aus einem am unteren Ende mit einem Luftzufuhrkanal verbundenen und am oberen Ende offenen Kunststoffgehäuse 14, das einen quer zur Fahrtrichtung nach oben zu divergierenden vertikalen Luftkanal 16 umgibt, wie am besten in den Fig. 2 und 4 dargestellt. Innerhalb des Gehäuses 14 sind Leitstege 18 angeordnet, welche die Luft gleichmäßig über einen am oberen Ende des Gehäuses 14 angeordneten, nach oben offenen Luftaustrittsschlitz 20 verteilen und dafür sorgen, daß die Luft entlang der Windschutzscheibe 2 aufwärts strömt und an den Stirnenden der Ausströmerdüse 4 etwas nach links und rechts gelenkt wird, so daß die Windschutzscheibe 2 auch in der Nähe ihrer seitlichen Ränder von dem aus der Ausströmerdüse 4 austretenden Luftstrom bestrichen wird. Über der Ausströmerdüse 4 ist eine Abdeckung 22 mit einer Vielzahl kleiner Durchtrittsöffnungen angebracht, die insbesondere dann von der ausströmenden Luft verursachte unangenehme Nebengeräusche unterdrückt, wenn das Gebläse zugeschaltet ist und die Gebläseluft durch eine entsprechende Stellung des Regelschiebers 8 vollständig zur Ausströmerdüse 4 gelenkt wird.

Bei dem in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt die Abdeckung 22 einen starren Kunststoffrahmen 26, der mit einem dünnen textilen Netzgewebe 28 bespannt ist, dessen Maschen die Durchtrittsöffnungen bilden. Das Netzgewebe 28 erstreckt sich über die ebene Oberseite des Rahmens 26 sowie über dessen Seitenflächen und ist mit seinem Umfangsrand auf der Unterseite des Rahmens 26 festgeklebt.

Wie am besten in Fig. 3 dargestellt, weist das auf dem Rahmen angebrachte Netzgewebe 28 eine Webart auf, bei der in regelmäßigen Abständen angeordnete Knotenpunkte 32 jeweils durch zwölf Fäden 34 sternförmig mit sechs benachbarten Knotenpunkten 32 verbunden sind, wodurch jeweils um einen Knotenpunkt 32 herum insgesamt zwölf Maschen 30a, 30b gebildet werden. Diese zwölf Maschen 30a, 30b bestehen aus sechs größeren Maschen 30a mit einem Öffnungsquerschnitt in Form eines gleichseitigen Dreiecks und sechs kleineren Maschen 30b in Form eines langgestreckten gleichschenkligen Dreiecks. Während die Maschen 30a jeweils von benachbarten Fäden dreier Fadenpaare begrenzt wird, welche drei im Abstand angeordnete Knotenpunkte 32 miteinander verbinden, werden die Maschen 30b jeweils von den beiden Fäden eines zwischen zwei benachbarten Knotenpunkten 32 angeordneten Fadenpaars begrenzt, welche zwischen den benachbarten Knotenpunkten 32 divergieren bzw. konvergieren. An den Knotenpunkten 32 selbst umschließt der Faden darüberhinaus jeweils eine kleine kreisförmige Masche 30c. Die Fadenstärke des Netzgewebes 28 ist so gewählt, daß der Gesamtquerschnitt der Maschen 30 mehr als 2/3 der Gesamtfläche des Netzgewebes 28 beträgt, so daß dieses gut luft- und schalldurchlässig ist. Der Öffnungsquerschnitt der unterschiedlich großen Maschen 30a, 30b und 30c liegt zwischen 2 und 0,5 mm².

Die Abdeckung 22 ist auf das Gehäuse 14 der Ausströmerdüse 4 aufgeclipst, wobei ihr Rahmen 26 einen in Fahrtrichtung weisenden vorderen Rand 34 der Instrumententafel 6 und ein als Halterung für den unteren Rand der Windschutzscheibe 2 dienendes Karrosserieblech 36 überlappt und im Bereich zwischen der Instrumententafel 6 und der Windschutzscheibe 2 eine optisch abgesetzte Verkleidung bildet, die eventuelle Halteelemente der Instrumententafel 6 bedeckt, unmittelbar an eine am unteren Rand der Windschutzscheibe 2 angeordnete Fensterdichtung 38 angrenzt und das optische Erscheinungsbild des Personenkraftwagens in diesem Bereich verbessert.

Zur Befestigung der Abdeckung 22 auf dem Ausströmergehäuse 14 dienen in Fahrtrichtung und entgegen der Fahrtrichtung über das Gehäuse 14 überstehende Ausleger 40 mit T- förmigem Querschnitt, deren horizontale Oberseite eine Auflagefläche für die ebene Unterseite des Rahmens 26 bildet. Über die Unterseite des Rahmens 26 stehen elastisch biegsame hakenförmige Halteclips 42 über, die jeweils paarweise auf entgegengesetzten Seiten der T-förmigen Ausleger 40 angeordnet sind und dessen horizontale Arme seitlich um- und untergreifen, wenn der Rahmen 26 auf das Ausströmergehäuse 14 aufgerastet ist.

Die auf der Oberseite des Rahmens 26 vom Netzgewebe 28 überspannte Fläche ist breiter als der Luftaustrittsschlitz 20 des Ausströmergehäuses 14. Sie verläuft entlang des gesamten unteren Randes der Windschutzscheibe 2, wobei sie sich auch an den entgegengesetzten seitlichen Stirnenden des Gehäuses 14 über den Luftaustrittsschlitz 20 hinaus erstreckt, dessen Länge etwa 3/4 der Breite der Windschutzscheibe 2 entspricht. Im Anschluß an die beiden Stirnenden des Ausströmergehäuses 14 ist jeweils ein Hochton- Lautsprecher 50 einer, Audioanlage des Personenkraftwagens zwischen der Instrumententafel 6 und dem unteren Rand der Windschutzscheibe 2 unter der Abdeckung 22 angeordnet, wie in Fig. 4 für einen der beiden Lautsprecher dargestellt. Das Netzgewebe 28 der Abdeckung 22 dient dort als schalldurchlässige Bespannung oder Verkleidung für den Lautsprecher 50.

Im Unterschied zu der zuvor beschriebenen Abdeckung 22 besteht die in Fig. 5 dargestellte Abdeckung 44 aus einem dünnen Lochblech 46 aus Stahl oder Aluminium, in das in einem engen Raster kreisförmige Durchtrittsöffnungen 48 mit einem Durchmesser von 2 mm eingestanzt sind. Die zur Befestigung dienenden Ränder des Lochblechs 46 sind nach unten umgebogen und werden in Aufnahmeschlitze (nicht dargestellt) am oberen Ende der Ausströmerdüse 4 eingeschoben. Derartige Lochbleche 46 eignen sich ebenso wie Gitter aus Metall oder Kunststoff gleichzeitig zur Geräuschminderung und als Verkleidung für einen Lautsprecher 50.

Claims (13)

1. Belüftungsanlage für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine mit einem Luftstrom beaufschlagbare, unterhalb einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs angeordnete und im wesentlichen nach oben gerichtete Ausströmerdüse, gekennzeichnet durch eine über der Ausströmerdüse (4) angeordnete Abdeckung (22) mit einer Vielzahl kleiner Durchtrittsöffnungen (30, 48).

2. Belüftungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Durchtrittsöffnungen (30, 48) weniger als 5 mm² und vorzugsweise weniger als 4 mm² beträgt.

3. Belüftungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (22) zwischen der Windschutzscheibe (2) und der Instrumententafel (6) angebracht ist.

4. Belüftungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Abdeckung (22) im wesentlichen über die gesamte Breite der Windschutzscheibe (2) erstreckt.

5. Belüftungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (22) seitlich über die Ausströmerdüse (4) übersteht.

6. Belüftungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (22) außer der Ausströmerdüse (4) mindestens einen in deren Nähe angebrachten Lautsprecher (50) überdeckt.

7. Belüftungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (22) zwei neben entgegengesetzten seitlichen Stirnenden der Ausströmerdüse (4) angeordnete Stereolautsprecher (50) überdeckt.

8. Belüftungsanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (22) oberhalb des Lautsprechers (50) aus einem für Schall gut durchlässigen Material besteht.

9. Belüftungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine unterhalb der Windschutzscheibe (2) von der Abdeckung (22) bedeckte Fläche mindestens doppelt so groß wie die Querschnittsfläche einer Luftaustrittsöffnung (20) der Ausströmerdüse (4) ist.

10. Belüftungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung ein Netzgewebe (28) umfaßt, dessen Maschen (30) die Durchtrittsöffnungen bilden.

11. Belüftungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzgewebe (28) auf einen starren Rahmen (26) aufgespannt ist.

12. Belüftungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (22) im wesentlichen aus einem starren Gitter oder Lochblech (46) besteht.

13. Belüftungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (22) Einrichtungen (42) zur Befestigung an einem Gehäuse (14) der Ausströmerdüse (4), an der Instrumententafel (6) und/oder an einer Halterung (36) für den unteren Rand der Windschutzscheibe (2) aufweist.