DE202007012988U1

DE202007012988U1 - Mehrkanalige Luftführungsvorrichtung

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Publication number: DE202007012988U1
Application number: DE202007012988U
Authority: DE
Original assignee: Carcoustics Techconsult GmbH
Current assignee: Carcoustics Techconsult GmbH
Priority date: 2007-09-17
Filing date: 2007-09-17
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2017-09-18

Abstract

Mehrkanalige Luftführungsvorrichtung für eine Belüftungs-, Entlüftungs-, Klimatisierungs- und/oder Heizungsanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit mehreren miteinander stoffschlüssig verbundenen Materiallagen (1, 2, 3, 4; 1, 2', 4; 1', 4'), die als Formteile ausgebildet sind und mindestens drei Kanäle (9, 10, 11) definieren, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Kanäle (11) durch voneinander beabstandete Wandabschnitte (13, 14) der Materiallagen von den mindestens zwei anderen Kanälen (9, 10) getrennt ist, wobei die voneinander beabstandeten Wandabschnitte (13, 14) des mindestens einen Kanals (11) zugleich Wandabschnitte der mindestens zwei anderen Kanäle (9, 10) bilden.

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrkanalige Luftführungsvorrichtung für eine Belüftungs-, Entlüftungs-, Klimatisierungs- und/oder Heizungsanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit mehreren miteinander stoffschlüssig verbundenen Materiallagen, die als Formteile ausgebildet sind und mindestens drei Kanäle definieren.
Für Kraftfahrzeuge bestimmte Luftführungskanäle, die aus einem oder mehreren biegsamen Materialzuschnitten bzw. starren trogförmigen Kunststoffhalbschalen gebildet sind, sind bekannt (vgl. DE 197 32 304 B4 und EP 0 338 908 B1 ).
In der DE 20 2004 006 337 U1 ist ein Luftleitelement für eine Instrumententafel eines Kraftfahrzeuges beschrieben, das aus zwei thermoplastischen, miteinander verschweißten Kunststoffformteilen gebildet ist, die zusammen mehrere Luftkanäle begrenzen. Die Kunststoffformteile sind dabei aus flexiblen, mittels Druckluft und/oder Vakuum umgeformten, geschlossenzelligen Schaumstofflagen gebildet. Das Luftleitelement ist im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet, wobei die darin enthaltenen Luftkanäle, soweit sie voneinander getrennt ausgebildet sind, beabstandet voneinander verlaufen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftführungsvorrichtung zu schaffen, die mindestens drei Kanäle zur Durchleitung von Luft aufweist und sich relativ kostengünstig realisieren lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Luftführungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Luftführungsvorrichtung umfasst mehrere miteinander stoffschlüssig verbundene Materiallagen, die als Formteile ausgebildet sind und mindestens drei Kanäle definieren. Mindestens einer der Kanäle ist dabei durch voneinander beabstandete Wandabschnitte der Materiallagen von den mindestens zwei anderen Kanälen getrennt, wobei die voneinander beabstandeten Wandabschnitte des mindestens einen Kanals zugleich Wandabschnitte der mindestens zwei anderen Kanäle bilden.
Die erfindungsgemäße Luftführungsvorrichtung, die mindestens drei Kanäle zur Durchleitung von Luft, insbesondere zur Führung unterschiedlich temperierter Luftströme bietet, lässt sich materialsparend und dadurch relativ kostengünstig herstellen. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht zudem eine platzsparende Ausführung einer mehrkanaligen Luftführungsvorrichtung im Vergleich zu herkömmlichen mehrkanaligen, plattenförmig ausgebildeten Luftführungsvorrichtung (Luftleitelementen), deren Luftkanäle beabstandet voneinander verlaufen.
Die Materiallagen der erfindungsgemäßen mehrkanaligen Luftführungsvorrichtung sind vorzugsweise aus flexiblem, geschlossenzelligem, thermoplastischem Schaumstoff gefertigt. Hierdurch lässt sich die erfindungsgemäße Luftführungsvorrichtung auch in beengten, komplex ausgeführten Aufnahmen bzw. Räumen einfach montieren, wobei sich durch die Flexibilität der Vorrichtung Fertigungstoleranzen der Vorrichtung selbst und/oder zugeordneter Anschlussteile bequem ausgleichen lassen. Durch die Verwendung von Schaumstoff hat die Luftführungsvorrichtung ein relativ geringes Gewicht. Aufgrund des geschlossenzelligen Schaumstoffs besitzt sie zudem gute Schall- und Wärmeisolationseigenschaften, was insbesondere bei einer Verwendung in Klimatisierungsanlagen von Vorteil ist.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Luftführungsvorrichtung sind deren Kanäle durch mindestens vier Materiallagen gebildet, in die jeweils eine rinnenförmige Wölbung eingeformt ist. Die so geformten Materiallagen (Formteile) werden vorzugsweise durch Verschweißung miteinander verbunden, so dass sich ein mindestens drei Luftkanäle aufweisendes Luftkanalsystem ergibt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Luftführungsvorrichtung ist vorgesehen, dass deren mindestens drei Kanäle aus maximal vier Materiallagen oder Formteilen gebildet sind. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, dass die mindestens drei Kanäle aus nur maximal drei oder sogar nur maximal zwei Materiallagen gebildet sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Luftführungsvorrichtung besteht darin, dass in mindestens einem der Wandabschnitte der Materiallagen Durchbrechungen ausgebildet sind, so dass mindestens zwei der Kanäle miteinander über die Durchbrechungen fluid- und/oder schalldurchlässig verbunden sind. Hierdurch lässt sich in Bezug auf mindestens einen der mindestens drei Kanäle der Luftführungsvorrichtung eine verbesserte Schalldämpfung innerhalb der Luftführungsvorrichtung erzielen. Die Durchbrechungen weisen beispielsweise einen mittleren Durchmesser im Bereich von 0,05 mm und 3,0 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,05 mm und 1,5 mm auf.
Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Luftführungsvorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer, perspektivischer Darstellung:
1 zwei Teile einer erfindungsgemäßen Luftführungsvorrichtung in Explosionsdarstellung, wobei die beiden Teile zwei voneinander getrennte Luftkanäle definieren, die aus vier umgeformten Materiallagen gebildet sind;
2 die Teile der Luftführungsvorrichtung der 1 in verbundenem Zustand, wobei ein dritter Luftkanal durch die beiden Teile gebildet ist;
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel, ähnlich dem Ausführungsbeispiel gemäß 2, wobei die Luftführungsvorrichtung jedoch aus drei umgeformten Materiallagen gebildet ist;
4 ein drittes Ausführungsbeispiel, ähnlich den Ausführungsbeispielen der 2 und 3, wobei die (in Explosionsdarstellung gezeigte) Luftführungsvorrichtung hier aus nur zwei umgeformten Materiallagen gebildet wird;
5 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Luftführungsvorrichtung mit vier Luftkanälen; und
6 ein fünftes Ausführungsbeispiel, ähnlich dem Ausführungsbeispiel gemäß 2, wobei in den den inneren Luftkanal definierenden Wandabschnitten Durchbrechungen ausgebildet sind.
Die in den 1 und 2 schematisch dargestellte Luftführungsvorrichtung ist aus vier Formteilen aufgebaut. Die Formteile sind aus Materiallagen (z. B. Platten oder Folien) 1, 2, 3, 4 gebildet, in die jeweils eine rinnenförmige Wölbung 5, 6, 7 bzw. 8 eingeformt ist. Die Materiallagen 1, 2, 3, 4 bestehen vorzugsweise aus flexiblem, geschlossenzelligem, thermoplastischem Schaumstoff, insbesondere aus Polyethylenschaum. Die Ursprungsdicke der Schaumstofflagen 1, 2, 3, 4 liegt beispielsweise im Bereich von 2 mm bis 8 mm. Das Umformen der zuvor erwärmten Materiallagen 1, 2, 3, 4 kann beispielsweise durch Vakuumformen erfolgen.
Ein erstes Formteil bildet mit einem zweiten Formteil einen ersten – im Querschnitt betrachtet – halbringförmigen Luftkanal 9. Die in die erste Materiallage 1 eingeformte rinnenförmige Wölbung 5 ist hierzu breiter ausgeführt als die rinnenförmige Wölbung 6 der zweiten Materiallage 2. Die beiden Materiallagen (Formteile) 1, 2 sind so zueinander angeordnet, dass die kleinere Wölbung 6 innerhalb der größeren Wölbung 5 angeordnet ist.
Dementsprechend bildet ein drittes Formteil mit einem vierten Formteil einen zweiten – im Querschnitt betrachtet – halbringförmigen Luftkanal 10, wobei die in der dritten Materiallage 3 eingeformte rinnenförmige Wölbung 7 wiederum innerhalb der größeren rinnenförmigen Wölbung 8 der vierten Materiallage 4 angeordnet ist.
Das erste Formteil und das zweite Formteil sind miteinander stoffschlüssig verbunden, beispielsweise verklebt oder vorzugsweise verschweißt. Ebenso sind das dritte Formteil und das vierte Formteil miteinander stoffschlüssig verbunden. Die Verbindung der als Formteile ausgebildeten Materiallagen 1, 2, 3, 4 ist entlang deren Längsränder ausgeführt.
Vorzugsweise erfolgt die Herstellung der erfindungsgemäßen Luftführungsvorrichtung gemäß den 1 und 2 im sogenannten Twin-Sheet-Verfahren (auch „Zwei-Platten-Formen" genannt). Bei diesem Verfahren werden in einem Arbeitsgang zwei thermoplastische Platten oder Materiallagen (Schaumstofflagen) 1, 2 bzw. 3, 4 bis zur plastischen Verformbarkeit erhitzt und anschließend durch Vakuumformung zu einem Hohlkörper (Luftkanal) 9 bzw. 10 verschweißt. Das Verbinden (Verschweißen) der verformten Tiefziehteile erfolgt dabei durch Druck unter Nutzung der in den Platten (Schaumstofflagen) noch vorhandenen Restwärme.
Erfindungsgemäß bilden die rinnenförmige Wölbung 6 der zweiten Materiallage 2 und die rinnenförmige Wölbung 7 der dritten Materiallage 3 zusammen einen dritten Luftkanal 11. Die beiden rinnenförmigen Wölbungen 6, 7 weisen dabei im wesentlichen die gleiche Breite B auf.
Der innere, dritte Luftkanal 11 ist durch voneinander beabstandete Wandabschnitte der Materiallagen 2, 3 von den beiden anderen Kanälen 9, 10 getrennt, wobei die voneinander beabstandeten Wandabschnitte des inneren Kanals 11 zugleich Wandabschnitte der beiden anderen Kanäle 9, 10 bilden.
Ferner ist zu erkennen, dass die rinnenförmige Wölbung 5 der ersten Materiallage 1 kleiner ist als die rinnenförmige Wölbung 8 der vierten Materiallage 4. Die rinnenförmige Wölbung 5 der ersten Materiallage 1 weist ein im wesentlichen kreisbogenförmiges Profil auf, während die rinnenförmige Wölbung 8 der vierten Materiallage 4 ein im wesentlichen U-förmiges Profil mit einem im wesentlichen ebenen Mittelabschnitt 8.1 aufweist.
Das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Luftführungsvorrichtung unterscheidet sich von dem in den 1 und 2 skizzierten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die drei Kanäle 9, 10, 11 aus nur drei Materiallagen 1, 2', 4 gebildet sind. Das erste (obere) Formteil in 3 entspricht im wesentlichen dem ersten Formteil in 2. Ebenso entspricht das untere Formteil in 3 im wesentlichen dem vierten bzw. unteren Formteil in 2. Zwischen dem oberen Formteil und dem unteren Formteil ist in diesem Fall jedoch ein aus einer gefalteten, d. h. doppelt gelegten Materiallage 2' gebildetes Formteil angeordnet, in welchem zwei rinnenförmige Wölbungen 6', 7' eingeformt sind. Die beiden rinnenförmigen Wölbungen 6', 7' begrenzen den inneren, dritten Kanal 11 der mehrkanaligen Luftführungsvorrichtung und haben im wesentlichen die gleiche Breite. Der Falz der den inneren Kanal 11 definierenden Materiallage 2' ist mit 12 bezeichnet.
Bei dem in 4 skizzierten Ausführungsbeispiel sind die drei Luftkanäle 9, 10, 11 der erfindungsgemäßen Luftführungsvorrichtung lediglich aus zwei Materiallagen 1', 4' gebildet. Die obere (erste) Materiallage 1' weist zwei rinnenförmige Wölbungen 5', 6' auf, von denen die im Querschnitt kleinere Wölbung 6' innerhalb der größeren Wölbung 5' angeordnet ist. Die beiden Abschnitte 1.1, 1.2 der gefalteten oberen Materiallage 1' definieren einen ersten äußeren Luftkanal 9. Ebenso weist die untere (zweite) Materiallage 4' zwei rinnenförmige Wölbungen 7', 8' auf, von denen die im Querschnitt kleinere Wölbung 7' innerhalb der größeren Wölbung 8' angeordnet ist. Die beiden Abschnitte 4.1, 4.2 der gefalteten unteren Materiallage 4' definieren einen zweiten äußeren Luftkanal 10, während die einander zugewandten Abschnitte 1.2 und 4.1 der oberen Materiallage 1' und der unteren Materiallage 4' einen inneren, dritten Luftkanal 11 definieren.
Die erfindungsgemäße Luftführungsvorrichtung kann bei Bedarf auch mit mehr als drei Luftkanälen ausgeführt werden. Wie in 5 dargestellt, können zum Beispiel auch vier Kanäle 9, 10, 11.1, 11.2 vorhanden sein. Dort sind die beiden Kanäle 11.1, 11.2 beabstandet voneinander und als innere Kanäle zwischen den äußeren Kanälen 9 und 10 angeordnet, wobei letztere zusammen betrachtet die inneren Kanäle 11.1, 11.2 umgeben. Die Luftführungsvorrichtung gemäß 5 kann – wie oben beschrieben und in den 1 bis 4 dargestellt – aus vier, drei oder zwei Materiallagen gefertigt werden.
Bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist in den den inneren Luftkanal 11 definierenden Wandabschnitten 13, 14 eine Vielzahl von Durchbrechungen 15 ausgebildet. Die Durchbrechungen 15 sind akustisch wirksam. Sie bewirken eine Reduzierung des Schallpegels insbesondere im inneren Kanal 11 der Luftführungsvorrichtung. Der mittlere Durchmesser der Durchbrechungen 15 liegt im Bereich von 0,05 mm und 3,0 mm.
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind eine Vielzahl von Varianten möglich, die auch bei abweichender Gestaltung von der in den Ansprüchen angegebenen Erfindung Gebrauch machen. So kann die erfindungsgemäße Luftführungsvorrichtung beispielsweise auch mehr als vier Luftkanäle aufweisen und/oder insbesondere nur aus zwei jeweils doppelt gelegten Materiallagen gebildet sein (vgl. 3 und 4).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19732304 B4 [0002]
- EP 0338908 B1 [0002]
- DE 202004006337 U1 [0003]

Claims

Mehrkanalige Luftführungsvorrichtung für eine Belüftungs-, Entlüftungs-, Klimatisierungs- und/oder Heizungsanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit mehreren miteinander stoffschlüssig verbundenen Materiallagen (1, 2, 3, 4; 1, 2', 4; 1', 4'), die als Formteile ausgebildet sind und mindestens drei Kanäle (9, 10, 11) definieren, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Kanäle (11) durch voneinander beabstandete Wandabschnitte (13, 14) der Materiallagen von den mindestens zwei anderen Kanälen (9, 10) getrennt ist, wobei die voneinander beabstandeten Wandabschnitte (13, 14) des mindestens einen Kanals (11) zugleich Wandabschnitte der mindestens zwei anderen Kanäle (9, 10) bilden.
Luftführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materiallagen (1, 2, 3, 4; 1, 2', 4; 1', 4') aus flexiblem, geschlossenzelligem, thermoplastischem Schaumstoff gefertigt sind.
Luftführungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materiallagen (1, 2, 3, 4; 1, 2', 4; 1', 4') durch Verschweißung miteinander verbunden sind.
Luftführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (9, 10, 11; 11.1, 11.2) durch in die Materiallagen eingeformte rinnenförmige Wölbungen (5, 6, 7, 8) begrenzt sind.
Luftführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die voneinander beabstandeten, den mindestens einen Kanal (11) definierenden Wandabschnitte (13, 14) als rinnenförmige Wölbungen (6, 7) in einer oder zwei der Materiallagen (2, 3; 2') ausgebildet sind.
Luftführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei anderen Kanäle (9, 10) im Querschnitt betrachtet jeweils halbringförmig ausgebildet sind.
Luftführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens drei Kanäle (9, 10, 11) aus maximal vier Materiallagen (1, 2, 3, 4) gebildet sind.
Luftführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens drei Kanäle (9, 10, 11) aus maximal drei Materiallagen (1, 2', 4) gebildet sind.
Luftführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens drei Kanäle (9, 10, 11) aus maximal zwei Materiallagen (1', 4') gebildet sind.
Luftführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens vier Kanäle (9, 10, 11.1, 11.2) vorhanden sind, wobei mindestens zwei der Kanäle (11.1, 11.2) beabstandet voneinander und als innere Kanäle zwischen mindestens zwei weiteren der Kanäle (9, 10) angeordnet sind, die als äußere Kanäle zusammen betrachtet die inneren Kanäle umgeben.
Luftführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem der Wandabschnitte (13, 14) Durchbrechungen (15) ausgebildet sind, so dass mindestens zwei der Kanäle (9, 10, 11) miteinander über die Durchbrechungen (15) fluid- und/oder schalldurchlässig verbunden sind.
Luftführungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen (15) einen mittleren Durchmesser im Bereich von 0,05 mm und 3,0 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,05 mm und 1,5 mm aufweisen.