DE3119557C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Belüftungssystem für den Fahrgastraum von Kraftfahrzeugen, mit Einrichtungen zum Einleiten eines ersten Luftstromes in den oberen Bereich des Fahrgastraumes, in dem sich normalerweise die Köpfe der Fahrgäste befinden und eines zweiten Luftstromes in den unteren Bereich des Fahrgastraumes.

Ein solches Belüftungssystem ist beispielsweise in "Automo­ biltechnische Zeitschrift ATZ 73 (1971) 10", Seiten 369 bis 376, beschrieben. Das Einleiten getrennter Luftströme in den oberen und den unteren Bereich des Fahrgastraumes soll dazu dienen, im Fahrgastraum eine behagliche Atmosphäre zu schaf­ fen, für die es insbesondere bei kaltem Wetter erforderlich ist, dem unteren Bereich des Fahrgastraumes wärmere Luft zuzuführen als dem oberen Bereich. Die Zuführung unter­ schiedlich erwärmter Luft zu verschiedenen Bereichen des Fahrgastraumes ist jedoch noch nicht ausreichend, um die angestrebte behagliche Atmosphäre im Inneren des Fahrgast­ raumes zu schaffen. Dies liegt daran, daß ein wesentlicher Faktor für die Behaglichkeit neben der Lufttemperatur auch die Luftgeschwindigkeit ist. Ist die Geschwindigkeit der in den Fahrgastraum eingeführten Luft zu gering, fehlt es an der Vermittlung eines Gefühles von Kühle (oder Wärme) und Behagen, weil keine nennenswerte Erfrischung (oder Heizung) erzielt wird, während bei hoher Strömungsgeschwindigkeit der Luftstrom für den Passagier wegen der hohen Energie der Luft und den von der Luft verursachten Geräuschen eher störend wirkt. Daher ist auch der Einsatz leistungsstarker Ventila­ toren zur Erzeugung der wünschenswerten Strömungsgeschwin­ digkeiten der Luft, bei denen eine ausreichende Erfrischungs- oder Heizungswirkung erzielt wird, wegen des von solchen Ventilatoren und dem Luftstrom verursachten Geräusches problematisch. Außerdem haben Ventilatoren einen großen Platzbedarf, sind kostspielig und haben auch einen nicht unbedeutenden Energiebedarf.

Endlich ist die Verteilung des Luftstromes innerhalb des Fahrgastraumes häufig auch nicht gleichförmig, mit dem Ergebnis, daß die erzielte erfrischende oder heizende Wir­ kung in den verschiedenen Bereichen des Fahrgastraumes unterschiedlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Belüftungs­ system der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß es eine intensive und gleichförmig erfrischende (oder erwärmen­ de) Wirkung hat, und zwar bei geringeren Strömungsgeschwin­ digkeiten, welche schon bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten oder aber unter Verwendung ziemlich kleiner Ventilatoren mit geringem Leistungsbedarf erzielt werden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Einrichtung zum Einleiten des ersten Luftstromes eine Vorrichtung zum periodischen Unterbrechen des Luftstromes aufweist.

Bei dem erfindungsgemäßen Lüftungssystem wird also in den oberen Bereich des Fahrgastraumes, in dem sich normalerweise die Köpfe der Fahrgäste befinden, ein pulsierender Luftstrom eingeleitet. Die Anwendung pulsierender Luftströme hat den Vorteil, daß sie dem Passagier auch schon bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten ein intensives Gefühl der Er­ frischung oder, bei geheizter Luft, auch der Erwärmung vermitteln, wenn sie auf exponierte Stellen des menschlichen Körpers, insbesondere auf den Kopf, gerichtet sind. Daher wird durch die erfindungsgemäße Maßnahme die Wirkung eines Belüftungssystems bedeutend verbessert, ohne daß hierfür ein erheblicher technischer Aufwand erforderlich wäre.

Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Belüftungs­ systems ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.

Die Erfindung wird in einigen Ausführungsformen anhand nachfolgender Beispiele mit Bezug auf die Zeich­ nung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Anordnung eines Belüftungssystems,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Anordnung des Belüftungssystems,

Fig. 3 und 4 perspektivische Darstellungen zweier ver­ schiedener Ausführungsformen der Einrichtungen des Belüftungssystems, die zur Erzeugung eines pulsierenden Luftstromes dienen,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Unter­ brechers, der zur Einstellung der Luftverteilung in manchen Leitungen des Systems dient und der selbst Teil des Belüftungssystems ist, und

Fig. 6, 7 und 8 Schnitte durch den Unterbrecher nach Fig. 5 in drei verschiedenen Betriebsstellungen.

Das erfindungsgemäße Belüftungssystem umfaßt einen er­ sten Kasten 1 (Fig. 1), der dazu dient, Außenluft durch ein Gitter 2 anzusaugen und durch nicht dargestellte Ka­ näle einem zweiten Kasten 3 zuzuführen, der dazu dient, die angesaugte Luft in noch zu beschreibender Weise in das Innere des Fahrgastraumes des Kraftfahrzeuges einzu­ leiten. Der Transport der Luft von dem ersten zu dem zweiten Kasten, abgesehen davon, daß er durch geeignete Öffnungen zwischen den beiden Kästen stattfindet, wird auch mittels eines nicht dargestellten Ventilators er­ zielt, der die Luft dem Einlaßbereich des zweiten Kastens 3 unter Druck zuführt.

In diesem Einlaßbereich sind geeignete Filter 4 und Heiz­ einrichtungen 5 angeordnet, die in der Zeichnung schema­ tisch angedeutet sind.

Der Kasten 3 ist in zwei Abschnitte 7 und 8 unterteilt, die in Kanäle übergehen, welche die Luft einer ersten Kammer 11 und einer zweiten Kammer 12 zuführen. Diese Kammern sind an dem Ende des Kastens angeordnet, der dem Fahrgastraum zugewandt ist, und in den Fig. 3 und 5 per­ spektivisch dargestellt.

Die erste Kammer 11 (Fig. 1 und 3) umfaßt eine Seiten­ wand 13 und zwei im wesentlichen ebene Endwände 14, 15, die beide jeweils eine Öffnung 16 aufweisen, an die sich eine entsprechende Leitung 17 anschließt, welche die Luft zu einer (nicht dargestellten) Öffnung leitet, die sich im oberen und vorderen Bereich des Fahrgastraumes befin­ det, so daß der aus diesen Öffnungen austretende Luftstrom auf die Passagiere gerichtet ist, welche die Vor­ dersitze 18 des Fahrzeuges einnehmen. Eine dieser Lei­ tungen 17 steht über eine weitere Leitung 17′ (Fig. 1) mit entsprechenden (nicht dargestellten) Öffnungen in Verbindung, die in dem oberen hinteren Abschnitt des Fahrgastraumes angeordnet sind, so daß der aus diesen Öffnungen austretende Luftstrom auf die Passagiere ge­ richtet ist, die sich auf den Rücksitzen 19 des Fahr­ zeuges befinden.

Die zweite Kammer 12 (Fig. 1 und 5) umfaßt im wesentli­ chen eine zylindrische Wand 21 und zwei ebene Endwände 22. Die Luft wird dieser Kammer durch eine erste Öffnung 23 zugeführt und kann aus der Kammer sowohl durch eine Öffnung 24 in der zylindrischen Wand 21 als auch durch Öffnungen 26 austreten, von denen jeweils eine in den Endwänden 22 angeordnet ist. An die in der zylindrischen Wand angeordnete Öffnung 24 schließt eine Leitung 25 an, während die in den Endwänden 22 angeordneten Öffnungen jeweils mit einer Leitung 27 in Verbindung stehen.

Die Leitung 25 ist so angeordnet, daß sie durch Ab­ schnitte 25 a und 25 b (Fig. 1) die Luft Öffnungen 28 und 29 zuführt, von denen die ersten in dem unteren und vorderen Bereich und die zweiten in dem unteren und hinteren Be­ reich des Fahrgastraumes angeordnet sind. Dagegen sind die beiden Leitungen 27 jeweils so angeordnet, daß sie die Luft Öffnungen 30 zuführen, die zu den Innenseiten der Glasflächen benachbart angeordnet sind.

In der ersten Kammer 11 (Fig. 3) ist ein Unterbrecher 32 angeordnet, der so ausgebildet ist, daß er den Durchlaß von der Kammer 11 zu den Leitungen 17 periodisch unter­ bricht, um in diesen Leitungen einen pulsierenden Luft­ strom zu erzeugen. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Aus­ führungsbeispiel besteht der Unterbrecher aus drehbaren Scheiben 33, die mit einem Loch 34 versehen sind, um während ihrer Drehung die Öffnung 16 in der benachbarten Endwand zunehmend freizugeben. Die beiden Scheiben 33 sind durch eine Welle 35 starr miteinander verbunden und sind mittels eines mit der Welle 35 in Antriebsverbindung stehenden Motors 36 antreibbar.

In der zweiten Kammer 12 (Fig. 5) befindet sich ein von Hand betätigbarer Unterbrecher 37, der um eine Achse schwenkbar ist, die mit der Achse der Kammer 12 zusammen­ fällt. Der Unterbrecher, der in den Fig. 6, 7 und 8 in drei verschiedenen Betriebsstellungen im Querschnitt dar­ gestellt ist, besteht aus zwei ersten ebenen Wänden 38 (Fig. 6), die im wesentlichen in Radialebenen der Kammer 12 angeordnet sind und miteinander einen stumpfen Winkel bilden, einer zweiten zylindrischen Wand 39, die zur zy­ lindrischen Wand der Kammer 12 koaxial angeordnet ist und von dem äußeren Rand einer der Wände 38 absteht, und drittenWänden 40, die zu den vorstehend genannten Wänden senkrecht stehen und von denen jede im wesent­ lichen an einer zugeordneten Endwand 22 der Kammer an­ liegt. Die dritten Öffnungen 26, mit denen die Kammer versehen ist, sind im wesentlichen seitlich zur Achse der Kammer angeordnet und haben vorzugsweise die in Fig. 7 dargestellte Kontur, die aus einem koaxialen Kreisbogen und zwei radialen Abschnitten besteht.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen Anordnung durch die Ausbildung des Unterbrechers 32, der sich in der er­ sten Kammer 11 befindet, und durch die Anordnung der Leitungen, die von dieser Kammer ausgehen. Bei dieser Ausführungsform ist die erste Kammer durch eine im we­ sentlichen zylindrische Wand 42 (Fig. 4) begrenzt, die mit einer Öffnung 43 versehen ist, die in eine Leitung 44 mündet, an die ihrerseits zwei Leitungen 45 (Fig. 2) angeschlossen sind, die sich ähnlich wie die Leitung 17′ (Fig. 1) des vorstehend beschriebenen Ausführungsbei­ spieles parallel zu der Leitung 25 erstrecken, die den Öffnungen 29 (Fig. 1), welche sich im hinteren unteren Abschnitt des Fahrgastraumes befinden, Luft zuführt. Weiterhin gehen von der Leitung 44 zwei weitere Leitun­ gen 46 (Fig. 4 und 2) aus, welche Luft Öffnungen 47 zu­ führen, die sich im oberen und vorderen Bereich des Fahrgastraumes befinden.

Der Unterbrecher 32 in der Kammer 11 der Ausführungsform nach Fig. 2, der in Fig. 4 im einzelnen dargestellt ist, umfaßt ein drehbares Glied 48, das mittels eines an­ geschlossenen Motors 49 antreibbar ist und einen zylindri­ schen Wandabschnitt 50 besitzt, der periodisch eine Stellung einnimmt, die der Öffnung 43 entspricht, um diese Öffnung abzuschließen und den Luftstrom von der Kammer 11 zur Leitung 44 zu unterbrehen. Die Wand 50 wird von zwei weiteren Wänden 51 getragen, die mit einer Antriebswelle starr verbunden sind, die von dem Motor 49 angetrieben wird.

Die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Belüftungs­ systems ist die folgende:

Die von außen durch das Gitter 2 des Kastens 1 angesaugte Luft wird in den Kasten 3 eingeleitet, in welchem sie in zwei Ströme unterteilt und gegebenenfalls mittels nicht dargestellter, manuell betätigbarer Drosseleinrichtungen gesteuert wird. Einer der Luftströme wird der ersten Kam­ mer 11 des ersten Abschnittes 7 des Kastens (Fig. 1 und 3) zugeführt, während der andere Luftstrom der zweiten Kam­ mer 12 des zweiten Abschnittes 8 dieses Kastens zugeführt wird.

Die von der Kammer 11 den Leitungen 17 (Fig. 3) zuströmen­ de Luft wird durch die rotierenden Scheiben 33 gesteuert, die während des Betriebs des Systems in Rotation gehalten werden. Die Luft wird in die Leitungen 17 nur dann ein­ geführt, wenn die Löcher 34 dieser Scheiben die entspre­ chenden Öffnungen16 freigeben. Es ist demnach offensicht­ lich, daß auf diese Weise mit einer bestimmten Frequenz pulsierende Luftströme erzeugt werden, welche durch die Leitungen 17 und 17′ (Fig. 1) und die Öffnungen, die sich im Inneren des Fahrgastraumes an hohen Stellen be­ finden, in Bereiche eingeleitet werden, in dem sich der Oberkörper der im Fahrgastraum sitzenden Passagiere be­ findet. Es hat sich gezeigt, daß pulsierende Luftströme, wenn sie auf exponierte Stellen des menschlichen Körpers und insbesondere auf den Kopf gerichtet sind, ein intensives Gefühl der Erfrischung oder Kühlung (bzw. Wärme, wenn die Luft geheizt ist) erzeugt.

Ein pulsierender Luftstrom mit den gleichen Eigenschaften kann mittels des in Fig. 4 dargestellten Unterbrechers erzielt werden. In diesem Fall kann die Luft aus der Kam­ mer 11 durch die Öffnung 43 nur dann austreten, wenn die Wand 50 des rotierenden Gliedes 48 diese Öffnung freigibt.

Derjenige Anteil der Luft, der statt dessen die zweite Kammer 12 (Fig. 1, 2 und 5) erreicht, kann den Öffnungen 30 (Fig. 1) zugeführt werden, um Luft den Innenseiten der Glasflächen zum Zweck einer Entfrostung der Fenster zuzuführen, oder der Leitung 25, um durch die Öffnungen 28 und 29 Luft dem unteren Abschnitt des Inneren des Fahrgastraumes zuzuführen, oder auch beiden Arten von Öffnungen.

Wenn der Unterbrecher 37 in die in Fig. 6 veranschaulich­ te Stellung gebracht wird, schließt die Wand 39 den Zu­ strom von Luft zur Kammer 12 ab, so daß kein Luftaustritt aus den Öffnungen 28, 29 und 30 stattfinden kann. Wenn stattdessen der Unterbrecher in die in Fig. 7 veranschau­ lichte Stellung gebracht wird, schließt die Wand 39 die Öffnung 24 ab, wogegen die Wände 40 die Öffnungen 26 freigeben und infolgedessen die Luft durch diese Öffnun­ gen und die daran anschließenden Leitungen 27 zu den Öffnungen 30 strömen kann. Wenn endlich der Unterbrecher 37 in die in Fig. 8 wiedergegebene Stellung gebracht wird, überdecken die Wände 40 die Öffnungen 26 und es nehmen die beiden Wände 38 eine solche Stellung ein, daß sie die Luft unmittelbar von der Öffnung 23 zur Öffnung 24 umlenken, von der aus die durch die Leitung 25 zu den Öffnungen 28 und 29 gelangt.

Es versteht sich, daß der Unterbrecher 37 Stellungen einnehmen kann, welche zwischen den vorstehend be­ schriebenen und dargestellten Stellungen liegen, so daß alle Öffnungen miteinander in Verbindung stehen und da­ her Luft den Öffnungen 28, 29 und 30 zugeführt wird.

Claims (8)

1. Belüftungssystem für den Fahrgastraum von Kraftfahr­ zeugen mit Einrichtungen zum Einleiten eines ersten Luftstromes in den oberen Bereich des Fahrgastraumes, in dem sich normalerweise die Köpfe der Fahrgäste befinden, und eines zweiten Luftstromes in den unteren Bereich des Fahrgastraumes, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einleiten des ersten Luft­ stromes eine Vorrichtung zum periodischen Unterbrechen des Luftstromes aufweist.

2. Belüftungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Einrichtung zum Einleiten des ersten Luftstroms eine Kammer aufweist, von der wenigstens eine Leitung ausgeht, wobei der Kammer Luft unter Druck kontinuierlich zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kammer und dieser Leitung die Vorrichtung zum Unterbrechen des Luftstromes angeordnet ist, durch die die Austrittsöffnung von der Kammer zur Leitung periodisch ver­ schließbar ist.

3. Belüftungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorrichtung zum Unterbrechen wenigstens eine rotierende Scheibe umfaßt, die zwischen der Kammer und der Lei­ tung angeordnet ist und wenigstens eine Öffnung auf­ weist, die in einem bestimmten Bereich der Winkel­ stellungen der Scheibe den Durchlaß zwischen der Kammer und der Leitung periodisch freigibt, und daß der Scheibe von einem Motor eine kontinuier­ liche Drehbewegung erteilt wird.

4. Belüftungssystem nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Oberfläche der Scheibe im wesentlichen an der Oberfläche einer Wand der Kammer anliegt, in der sich ein Loch be­ findet, von der die Leitung ausgeht.

5. Belüftungssystem nach Anspruch 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zwei Leitungen umfassen, die die Luft dem obe­ ren Bereich des Fahrgastraumes zuführen, und die Durchlässe zwischen der Kammer und diesen Leitungen jeweils von einer von zwei rotie­ renden Scheiben gesteuert werden, die koaxial zueinander angeordnet und starr miteinander verbunden sind.

6. Belüftungssystem nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kammer eine imwesent­ lichen zylindrische Form aufweist und die Leitung von einer Öffnung ausgeht, die sich in der zylindrischen Wand der Kammer befindet, und daß die Vorrichtung zum Unterbrechen ein koaxial zur Kammer angeordnetes und drehbares Glied mit einem zylindrischen Wandabschnitt umfaßt, der in einem bestimmten Bereich der Winkelstellungen des drehbaren Gliedes die Öffnung abdeckt und dadurch periodisch verschließt, und daß diesem Glied von einem Motor eine Dreh­ bewegung erteilt wird.

7. Belüftungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das System wenigstens eine zweite Kammer aufweist, die aus einer zylindrischen Wand und zwei annähernd ebenen Endwänden besteht, daß in der zylindrischen Wand eine erste und eine zweite Öffnung und in den Endwänden dritte Öffnungen angeordnet sind und daß in der Kammer eine von Hand schwenkbare Vorrichtung zum Unterbrechen einer Luftzufuhr angeordnet ist, wobei der Kammer durch die erste Öffnung kontinuierlich Luft unter Druck zuführbar ist, die durch die zweite Öffnung zum unteren Bereich des Fahrgastraumes sowie durch die dritten Öffnungen zu den Glasflächen des Fahrgast­ raumes abführ bar ist, wobei durch die schwenkbare Vorrichtung die Zufuhr von Luft zur zweiten Kammer unterbrechbar und das Abführen der Luft durch die zweite oder die dritten Öffnungen zulaßbar ist.

8. Belüftungssystem nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die schwenkbare Vorrichtung zum Unterbrechen koaxial zur zweiten Kammer angeordnet ist und zwei im wesentlichen in Radialebenen der zwei­ ten Kammer angeordnete, ebene erste Wände, die miteinander einen bestimmten Winkel bilden, eine im wesentlichen zylindrische zweite Wand, die von einem Rand am Ende einer ersten Wand ausgeht und zum Verschließen der ersten und zweiten Öffnungen der zweiten Kammer einge­ richtet ist, und zu den ersten und zweiten Wänden orthogonale dritte Wände umfaßt, die zum Verschließen der dritten Öffnungen einge­ richtet sind, derart, daß in einer ersten Winkelstellung der Vorrichtung zum Unterbrechen sich die zweite Wand vor der ersten Öffnung der Kammer befindet und dadurch die Kammer abschließt, in einer zweiten Winkelstellung der Vorrichtung zum Unterbrechen sich die zweite Wand vor der zweiten Öffnung der Kammer befindet und dadurch ab­ schließt, während die drittenWände die zu den dritten Öffnungen führenden Durchlässe freigeben, und in einer dritten Stellung sich die dritten Wände vor den dritten Öffnungen befinden und diese abschließen, während die ersten Wände die Luft von den ersten zu den zweiten Öffnungen leiten.