DE3908541A1 - Einrichtung zum zufuehren konditionierter luft in fahrgastzellen von fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zuführen konditionierter Luft in Fahrgastzellen von Fahrzeugen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Bei solchen, meist in Verbindung mit Klimaanlagen verwendeten Luftzuführeinrichtungen wird zur Erzielung eines zugfreien behaglichen Inneraumklimas in der Fahrgastzelle ein hoher Luftdurchsatz bei niedriger Luftströmungsgeschwindigkeit angestrebt. Hierzu dient insbesondere eine flächenhafte diffuse Luftverteilung. Für besondere Zwecke, z.B. zum Entfeuchten von Frontscheiben oder konzentrierter Aufheizung im Fußraum, sind Luftausstrittsöffnungen mit direkter Luftströmung vorgesehen, die wahlweise verschließbar ausgebildet sind.

Bei einer bekannten Einrichtung der eingangs genannten Art (DE-GM 19 09 519) ist das gesamte Armaturenbrett als Begrenzungswand eines quer verlaufenden Luftzuführkanals ausgebildet und mit einer Vielzahl von Luftdurchtrittsbohrungen für eine diffuse Luftverteilung versehen. Zwei auf der Oberseite des Armaturenbretts nahe der Frontscheibe angeordnete Luftdüsen dienen der Beaufschlagung der Frontscheibe mit direkter Luftströmung. Üblicherweise sind weitere Luftdüsen, wie Seitendüsen und Fußraumdüsen, vorhanden, die nur eine direkte Luftströmung zulassen.

Direkte Luftströmungen werden im allgemeinen als sehr unangenehm empfunden, da sie mit erheblichen Zugerscheinungen verbunden sind. Luftdüsen mit direkter Luftströmung sind daher wahlweise verschließbar ausgebildet. Sie werden im allgemeinen nur für den Kurzzeiteinsatz geöffnet und bleiben in der Regel verschlossen, wodurch eine ausreichende Belüftung in den den Luftdüsen zugeordneten Bereichen und damit eine optimal abgestimmte Belüftung der Fahrgastzelle nicht mehr gewährleistet ist. Bei hohem Luftdurchsatz, wie er für ein qualitativ hochwertiges Raumklima angestrebt wird, führt das Verschließen der Luftdüsen mit direkter Luftströmung zusätzlich zu größeren Luftgeschwindigkeiten an den diffusen Luftaustrittsflächen, so daß sich ein Zugeffekt einstellen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Zuführen konditionierter Luft in Fahrgastzellen von Fahrzeugen zu schaffen, die eine optimale, zugfreie Belüftung bei hohem Luftdurchsatz unabhängig vom Verschließen der Luftaustrittsöffnungen mit direkter Luftströmung gewährleistet.

Die Aufgabe ist bei einer Luftzuführeinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Umschaltbarkeit der Luftaustrittsöffnungen mit direkter Luftströmung auf diffuse Luftverteilung bleibt auch bei Abschaltung der direkten Luftströmung durch Schließen der entsprechenden Luftaustrittsöffnungen eine Belüftung der von diesen versorgten Bereiche in der Fahrgastzelle erhalten. Durch die Einbeziehung der verschlossenen Luftaustrittsöffnungen in die diffuse Luftverteilung wird bei Abschaltung der direkten Luftströmung die zur diffusen Luftverteilung insgesamt zur Verfügung stehende Luftaustrittsfläche vergrößert, so daß der hohe Luftdurchsatz beibehalten werden kann, ohne daß durch erhöhte Luftströmungsgeschwindigkeit das Ziel der zugfreien Belüftung beeinträchtigt wird. Der hohe Luftdurchsatz ist wesentlich für die Sicherstellung eines optimalen Raumklimas.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1 einen Querschnitt einer Fahrgastzelle mit Blick auf Armaturenbrett und Frontscheibe,

Fig. 2 einen Längsschnitt einer Belüftungsdüse mit direkter Luftströmung im Armaturenbrett in Fig. 1, ausschnittweise,

Fig. 3 und 4 jeweils abschnittweise einen Längsschnitt einer Belüftungsdüse mit direkter Luftströmung im Armaturenbrett in Fig. 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel im geöffneten (Fig. 3) und geschlossenen (Fig. 4) Zustand,

Fig. 5 und 6 jeweils einen Längsschnitt einer Belüftungsdüse mit direkter Luftströmung im Armaturenbrett in Fig. 1 gemäß einem dritten und vierten Ausführungsbeispiel.

Die in Fig. 1 schematisch im Querschnitt zu sehende Fahrgastzelle 10 (Fahrzeuginnenraum) eines Personenkraftwagens ist mit einer Einrichtung zum Zuführen konditionierter Luft ausgerüstet. Die konditionierte Luft wird von einer nicht dargestellten Klimaanlage zur Verfügung gestellt und über ein Kanalsystem 11 an verschiedene definierte Stellen der Fahrgastzelle 10 geführt, um dort in die Fahrgastzelle 10 einzuströmen. Von der Fahrgastzelle 10 sind in Fig. 1 das Armaturenbrett 12, das Lenkhandrad 13, die Frontscheibe 14, der Fußraum 15, die Seitenholme 16 und das Dach 17, das innen mit dem sog. Himmel 18 bespannt ist, zu sehen. Zur Luftverteilung weist die Luftzuführeinrichtung einerseits große Luftaustrittsflächen für diffuse Luftverteilung und andererseits Belüftungsdüsen mit direkter Luftströmung auf. Eine Luftaustrittsfläche 19 für diffuse Luftverteilung ist beispielsweise am Dach 17 oberhalb des luftdurchlässigen Himmels 18 angeordnet. Zur diffusen Luftverteilung weist sie eine Vielzahl von kleinen Luftlöchern 20 auf. Luftaustrittsfläche 19 und Dach 17 begrenzen einen Luftverteilungskasten 21, der über mindestens einen Luftkanal 22, der beispielsweise in einem Seitenholm 16 verläuft, an das Kanalsystem 11 angeschlossen ist. Belüftungsdüsen mit direkter Luftströmung sind beispielsweise als Mittel- und Seitendüsen 23, 24 im Armaturenbrett 12 oder als Fußraumdüsen 25 im Fußraum 15 der Fahrgastzelle 10 angeordnet. Jede Belüftungsdüse 23-25 weist eine Luftaustrittsöffnung 26, die im Armaturenbrett 12 oder in die Innenraumverkleidung des Fußraums 15 eingelassen ist, und ein an der Luftaustrittsöffnung 26 angeschlossenes Luftführungsgehäuse 27 (Fig. 2-6) auf, das an dem Kanalsystem 11 angeschlossen ist. Jede Belüftungsdüse ist so ausgebildet, daß die Luftaustrittsöffnung 26 vorzugsweise manuell von direkter Luftströmung auf diffuse Luftverteilung umschaltbar ist. Diese Umschaltung kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Ausführungsbeispiele hierzu sind in Fig. 2-6 illustriert.

Bei der in Fig. 2 im Längsschnitt dargestellten Mitteldüse 23 als Beispiel einer Belüftungsdüse ist dem Luftführungsgehäuse 27 eine Abdeckklappe 28 zugeordnet, die um ca. 90° in zwei Endstellungen schwenkbar ist. Beide Schwenkstellungen sind in Fig. 2 eingezeichnet und strichpunktiert mit I und ausgezogen mit II bezeichnet. In der 0°-Grundstellung liegt die Abdeckklappe 28 parallel zu der einen Innenwand des Luftführungsgehäuses 27 und gibt die Luftaustrittsöffnung 26 vollständig frei. In der 90°-Schwenkstellung II deckt die Abdeckklappe 28 die Luftaustrittsöffnung 26 vollständig ab. Zur Schwenkbewegung ist die Abdeckklappe 28 über zwei seitliche Zapfen, von denen in Fig. 2 nur der Zapfen 29 zu sehen ist, an gegenüberliegenden Wände, von denen in Fig. 2 nur die Wand 30 zu sehen ist, des Luftführungsgehäuses 27 angelenkt. Die Abdeckklappe 28 trägt eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen 31, die in der 90°-Schwenkstellung II der Abdeckklappe 28 für eine diffuse Luftverteilung der durch die Abdeckklappe 28 hindurchströmenden Luft sorgen. Befindet sich die Abdeckklappe 28 in ihrer 0°-Grundstellung I, so ist die Luftaustrittsöffnung 26 völlig freigegeben und aus der Luftaustrittsöffnung 26 tritt direkte Luftströmung aus. Die Richtung der austretenden Luftströmung ist mittels Luftleitelementen 32 einstellbar, die mit Abstand in Luftströmungsrichtung vor der Luftaustrittsöffnung 26 im Luftführungsgehäuse 27 angeordnet sind. Die Luftleitelemente 32 sind schwenkbar auf einem Steg 33 mit Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnet. Sie sind weiterhin schwenkbar mit einer gemeinsamen Betätigungsstange 34 verbunden. Durch Verschieben der Betätigungsstange 34 parallel zum Steg 33 kann der Neigungswinkel der Luftleitelemente 32 relativ zur Achse des Luftführungsgehäuses 27 verändert und damit die Strömungsrichtung der an der Luftaustrittsöffnung 26 ausströmenden direkten Luftströmung eingestellt werden.

Bei der in Fig. 3 und 4 dargestellten Mitteldüse 23′ erfolgt die Umschaltung von direkter Luftströmung auf diffuse Luftverteilung mittels Lamellen 35, die im Luftführungsgehäuse 27 um 90° schwenkbar angeordnet sind. Der Abstand der Lamellen 35 voneinander und ihre Länge ist dabei so abgestimmt, daß die Gesamtheit der um 90° geschwenkten, quer zur Achse des Luftführungsgehäuses 27 ausgerichteten Lamellen 35 die Luftaustrittsöffnung 26 vollständig abdeckt (Fig. 4). Jede Lamelle 35 weist zwei Durchgangsbohrungen 36 auf. Die Gesamtheit der Durchgangsbohrungen 36 stellt eine diffuse Luftverteilung bei von den Lamellen 35 abgeschlossener Luftaustrittsöffnung 26 sicher. In Fig. 3 sind die Lamellen 35 in ihrer 0°-Grundstellung dargestellt. Alle Lamellen 35 sind parallel zur Achse des Luftführungsgehäuses 27 ausgerichtet und behindern dadurch kaum die Luftströmung. Die Luftaustrittsöffnung 26 ist voll geöffnet und ermöglicht direkte Luftströmung. Durch Schrägstellen aller Lamellen 35 kann dabei die Luftströmungsrichtung der aus der Luftaustrittsöffnung austretenden Luft eingestellt werden, so daß die Lamellen 35 auch die Funktion von Luftleitelementen übernehmen.

In der Mitteldüse 23′′ gemäß Fig. 5 ist zwecks Umschaltung der Luftaustrittsöffnung 26 von direkter Luftströmung auf diffuse Luftverteilung dem Luftführungsgehäuse 27 ein Schieber 37 zugeordnet, der quer zur Längsachse des Luftführungsgehäuses 27 in zwei Endstellungen verschoben werden kann und dabei durch einen Schlitz 42 in der Wand des Luftführungsgehäuses 27 hindurchtritt. In der in Fig. 5 dargestellten Schieberendstellung ist der Schieber 37 nahezu vollständig aus dem Luftführungsgehäuse 27 herausgezogen. Die Luftaustrittsöffnung 26 ist für direkte Luftströmung vollständig freigegeben. Mittels Luftleitelementen 32 a und 32 b ist die Strömungsrichtung der austretenden Direktluft einstellbar. In der in Fig. 5 strichpunktiert angedeuteten zweiten Endstellung ist der Schieber 37 vollständig in das Luftführungsgehäuse 27 eingeschoben, und zwar in Luftströmungsrichtung gesehen unmittelbar vor der Luftaustrittsöffnung 26, so daß letztere von diesem vollständig abgedeckt wird. Der Schieber 37 weist eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen 38 auf, die bei durch den Schieber 37 abgedeckter Luftaustrittsöffnung 26 die diffuse Luftverteilung der Mitteldüse 23′′ bewirken.

Ist hinter dem Armaturenbrett 12 oberhalb der Belüftungsdüse durch einen stark abgeflachten Verlauf des Armaturenbretts 12 wenig Einbauraum vorhanden, wie dies beispielsweise im Bereich der Seitendüse 24 der Fall ist, so wird gemäß dem in Fig. 6 im Längsschnitt dargestellten Ausführungsbeispiel einer Seitendüse 24 anstelle eines Schiebers ein Rollo 39 eingesetzt, das innerhalb des Luftführungsgehäuses 27 quer zu dessen Längsachse verschiebbar ist und durch einen Schlitz 42 im Luftführungsgehäuse 27 hindurch über ein Umlenkelement 40 außerhalb des Luftführungsgehäuses 27 parallel zu diesem verläuft. Das Rollo 39 ist wiederum in zwei Endstellungen verschiebbar. In der in Fig. 6 dargestellten Endstellung ist die Luftaustrittsöffnung 26 vollständig für direkte Luftströmung freigegeben. In der in Fig. 6 strichpunktiert angedeuteten zweiten Endstellung des Rollos 39 deckt dieses die Luftaustrittsöffnung 26 vollständig ab. Eine Vielzahl von im Rollo 39 angeordneten Durchgangsbohrungen 41 sorgt in dieser Endstellung des Rollos 39 für eine diffuse Luftverteilung. Zur Beeinflussung der Luftaustrittsrichtung bei direkter Luftströmung sind wiederum die Luftleitelemente 32 a und 32 b,wie sie in Fig. 5 und 6 beschrieben sind, vorgesehen.

Claims (9)

1. Einrichtung zum Zuführen konditionierter Luft in Fahrgastzellen von Fahrzeugen mit flächenhafter diffuser Luftverteilung und wahlweise verschließbaren Luftaustrittsöffnungen mit direkter Luftströmung, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der Luftaustrittsöffnungen (26), vorzugsweise solche an definierten Stellen der Fahrgastzelle (10), derart ausgebildet sind, daß sie mit Verschließen auf diffuse Luftverteilung umschalten.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die umschaltbaren Luftaustrittsöffnungen (26) den Mittel-, Seiten- und Fußraumdüsen (23, 24, 25) der Fahrgastzelle (10) zugeordnet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder umschaltbaren Luftaustrittsöffnung (26) ein Luftführungsgehäuse (27) angeschlossen ist und daß im Luftführungsgehäuse (27) in Luftströmungsrichtung gesehen unmittelbar vor der Luftaustrittsöffnung (26) schwenkbare Luftleitelemente (32; 35) zur Richtungseinstellung der direkten Luftströmung angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitelemente als um 90° schwenkbare Lamellen (35) ausgebildet sind, die in ihrer Grundstellung einen maximalen Luftdurchtrittsquerschnitt freigeben und in ihrer 90°-Schwenkstellung die Luftaustrittsöffnung (26) vollständig abdecken, und daß die Lamellen (35) mit quer zur Schwenkachse verlaufenden, ganz durchgehenden Luftdurchtrittsbohrungen (36) zur diffusen Luftverteilung versehen sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Luftführungsgehäuse (27) eine um ca 90° schwenkbare Abdeckklappe (28) zugeordnet ist, die die Luftaustrittsöffnung (26) in ihrer Grundstellung (I) vollständig freigibt und in ihrer 90°-Schwenkstellung (II) völlig abdeckt, und daß die Abdeckklappe (28) eine Vielzahl von ganz durchgehenden Luftdurchtrittsbohrungen (31) zur diffusen Luftverteilung aufweist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckklappe (28) im Innern des Luftführungsgehäuses (27) angeordnet ist und über zwei seitliche Zapfen (29) schwenkbar an gegenüberliegenden Wänden (30) des Luftführungsgehäuses (27) angelenkt ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Luftführungsgehäuse (27) ein mit einer Vielzahl von ganz durchgehenden Luftdurchtrittsbohrungen (38) zur diffusen Luftverteilung versehener Schieber (37) zugeordnet ist, der die Luftaustritsöffnung (26) in seiner einen Endstellung vollständig freigibt und in seiner anderen Endstellung völlig abdeckt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Luftführungsgehäuse (27) ein mit einer Vielzahl von ganz durchgehenden Luftdurchtrittsbohrungen (41) zur diffusen Luftverteilung versehenes Rollo (39) zugeordnet ist, das die Luftaustrittsöffnung (26) in seiner einen Endstellung völlig freigibt und in seiner anderen Endstellung völlig abdeckt.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (37) bzw. das Rollo (39) in einem Schlitz (42) im Luftführungsgehäuse (27) quer zu dessen Gehäuseachse geführt ist.