DE602004013068T2 - Vorrichtung zur Luftverteilung für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verteilung von Luft, insbesondere für eine Heiz-/Belüftungs- oder Klimaanlage eines Fahrzeugs, umfassend ein Drehorgan bzw. Drehelement, welches in einem Gehäuse so angebracht ist, dass es gemäß seiner Winkelstellung der Luft erlaubt entweder in einer ersten Bahn zwischen einer vorgelagerten Kammer und einer ersten nachgelagerten Kammer, oder in einer zweiten Bahn zwischen der vorgelagerten Kammer und der zumindest einer nachgelagerten Kammer zu zirkulieren.
• Solche Vorrichtungen zur Verteilung sind insbesondere dazu verwendet, einen Luftstrom zwischen der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs, welche über die erste Bahn versorgt wird und einer oder mehrerer Belüfter, welche in die Fahrgastzelle münden, aufzuteilen, welche über die zweite Bahn versorgt werden.
• Das Dokument EP 04 61421 , welches als der nächstliegende Stand der Technik betrachtet wird, offenbart eine Vorrichtung der in der Einleitung definierten Art, wobei das Drehorgan bzw. Drehelement umfasst, zumindest eine erste transversale bzw. quer verlaufende Trennwand, durch welche seine Drehachse quert, eine erste axiale Trennwand und eine zweite axiale Trennwand, welche sich beide ausgehend von der ersten transversalen Trennwand erstrecken, beiderseits von ihr in der axialen Richtung, wobei die erste axiale Trennwand die erste Bahn bzw. den ersten Weg freigibt und die zweite axiale Trennwand mit dem Gehäuse zusammen wirkt und die zweite Bahn bzw. den zweiten Weg für eine erste Winkelposition des Drehorgans zu versperren bzw. zu verschließen, wobei die erste axiale Trennwand mit dem Gehäuse zusammenwirkt, um die erste Bahn zu versperren bzw. zu verschließen und die zweite axiale Trennwand die zweite Bahn freigibt, für eine zweite Winkelposition, wobei die axialen Trennwände an der ersten transversalen Trennwand entlang zweier Linien verbunden sind, welche sich kreuzen, wobei sie in Letzterem vier Bereiche bzw. Zonen bilden. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, einen wesentlichen Leistungsverlust zu erzeugen.
• Das Dokument FR 2 771 343 offenbart eine Vorrichtung, welche ein Drehorgan bzw. Drehelement verwendet, das von einer transversalen Trennwand absieht, wobei der Leistungsverlust begrenzt ist.
• Das Ziel der Erfindung ist es, den Leistungsverlust zu reduzieren, wenn der eine oder andere Weg/Bahn durch das Drehorgan blockiert bzw. versperrt ist, und folglich den Luftstrom in dem offenbleibenden Weg zu halten, in dem Fall einer Vorrichtung, welche ein Drehorgan bzw. Drehelement verwendet, das mit zumindest einer ersten transversalen Trennwand vorgesehen ist.
• Die Erfindung zielt insbesondere auf eine Vorrichtung der in der Einleitung definierten Art ab und sieht vor, dass die ersten und zweiten Wege bzw. Bahnen für jede der Winkelpositionen, stromaufwärts der axialen Trennwand, welche eine dieser versperrt bzw. blockiert, mittels zumindest einer gemeinsamen Öffnungen, welche in zumindest einer der genannten Bereiche angeordnet ist, miteinander kommunizieren.
• Somit zirkuliert, wenn die erste Bahn/Weg blockiert ist, die Luft in ihrem vorgelagerten Abschnitt um einen zusätzlichen Strom zu dem nachgelagerten Abschnitt der zweiten Bahn bereitzustellen, somit den Leistungsverlust bezüglich einer Luftzirkulation in der einzigen zweiten Bahn reduzierend, und umgekehrt, wenn die zweite Bahn blockiert ist.
• Optionelle, komplementäre oder Substitutionsmerkmale sind im Folgenden dargelegt:
• – das Drehorgan umfasst eine zweite transversale Trennwand/Querwand, welche durch ihre Drehachse gequert wird, und eine dritte axiale Trennwand, welche eine dritte Bahn bzw. einen dritten Weg zwischen der vorgelagerten Kammer und einer dritten nach gelagerten Kammer steuert bzw. bildet, wobei die erste axiale Trennwand und die dritte axiale Trennwand, die sich beide ausgehend von der zweiten transversalen Wand erstrecken, beiderseits dieser in der axialen Richtung erstrecken, wobei die zweite transversale Trennwand eine Öff nung analog zu derjenigen der ersten transversalen Trennwand aufweist, welche die ersten und dritten Bahnen in gleicher Weise kommunizieren lässt.
• – die Bahnen/Wege erstrecken sich im Wesentlichen parallel zueinander und senkrecht zu der Achse, wobei sie bezüglich einander in der Richtung dieser beabstandet sind.
• – die Öffnung erstreckt sich im Wesentlichen über die Gesamtheit des Bereichs.
• – Ein Abschnitt der oder jeder transversalen Trennwand, der in zumindest einer ihrer benachbarten Bereichen zu demjenigen, welche die Öffnung aufweist, angeordnet ist, ist bezüglich der Achse geneigt.
• – der Abschnitt ist so geneigt, dass er axial in Richtung der ersten axialen Trennwand hervorspringt.
• – der Abschnitt ist im Wesentlichen in der Form eines Konus- bzw. Kegelabschnittes geneigt, dessen Achse die Rotationsachse ist.
• – die Abschnitte der zwei transversalen Trennwände sind jeweils in der Form von Konus-/Kegelabschnitten geneigt, deren Spitzen im Wesentlichen zusammenfallen.
• Die Merkmale und Vorteile der Erfindung sind detaillierter in der folgenden Beschreibung dargestellt, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
• 1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Luftverteilung gemäß der Erfindung, im Schnitt entlang der Drehachse des Drehorgans, welches in seiner ersten Winkelposition ist.
• Die 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II der 1. Die 3 und 4 sind analoge Ansichten zu den 1 bzw. 2, wobei das Drehorgan in seiner zweiten Winkelposition ist.
• Die 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Drehorgans für eine Vorrichtung gemäß der Erfindung.
• Die in den 1 bis 4 dargestellte Vorrichtung, dazu bestimmt insbesondere vorne in der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs montiert zu sein, umfasst ein Gehäuse 1 und ein Drehorgan/Drehelement 2, welches so in dem Gehäuse montiert ist, dass es eine horizontale Achse A dreht, welche quer bezüglich des Fahrzeugs ausgerichtet ist. Das Drehorgan/Drehelement 2 wirkt mit verschiedenen Wanden des Gehäuses 2 zusammen um Luftbahnen/Luftwege zu definieren. Es handelt sich insbesondere um eine im Allgemeinen vertikale Wand 3, welche sich parallel zu der Achse A erstreckt und nach vorne bezogen auf das Fahrzeug gewand ist, eine Wand 4 gegenüber der Wand 3 und folglich nach hinten bezogen auf das Fahrzeug gewand, wobei diese zwei Wände miteinander über eine linke Außenwand 5 und eine rechte Außenwand 6 verbunden sind, sowie zwei Zwischentrennwände 7, 8, welche sich im Wesentlichen in Ebenen senkrecht zu der Achse A erstrecken, lediglich in dem oberen Abschnitt der Höhe der Wände 3 und 4.
• Das Drehorgan/Drehelement 2 umfasst zwei transversale Trennwände 11, 12, welche hier in der Form von kreisförmigen Scheibenabschnitten dargestellt sind, welche in den gleichen Ebenen wie die Trennwände 7 und 8 befindlich sind. Die Trennwände 11 und 12 sind miteinander über eine erste axiale Trennwand 13 verbunden, welche hier als sich in einer Ebene umfassend die Achse A erstreckend dargestellt sind. Zwei andere axiale Trennwände 14, 15, ebenfalls dargestellt als in einer die Achse A umfassenden Ebene angeordnet, erstrecken sich symmetrisch zueinander, jeweils von der Trennwand 11 bis zu der Berührung mit der Wand 5 und von der Trennwand 12 bis zu der Berührung mit der Wand 6.
• Wie aus den 2 und 4 ersichtlich, sind die Trennwände 13 und 14 mit der Trennwand 11 verbunden, in dem dargestellten Beispiel entlang entsprechender senkrechter Linien, welche die Scheibe der Trennwand 11 in vier Sektoren teilt, das heißt drei volle Sektoren 16, 17 und 18 und einen Sektor 19, von dem die gesamte Oberfläche von einer Öffnung eingenommen ist. Die Sektoren 16 bis 19 sind begrenzt, symmetrisch zu diesen an der Trennwand 12 mittels der Trennwände 13 und 15.
• Der Umfangsrand der Sektoren 16 bis 18 ist in Kontakt und im Wesentlichen luftdicht mit den Wänden 3 und 4 und mit dem unteren Rand der Trennwand 7. Genauso ist der Umfangsrand der vollen Sektoren der Trennwand 12 in im Wesentlichen dichten Kontakt mit den Wänden 3 und 4 und mit dem unteren Rand der Trennwand 8. Die Trennwände 11 und 12 begrenzen somit zwischen ihnen und zwischen den Wänden 3 und 4 einen ersten Luftweg/Luftbahn, bezeichnet durch den Pfeil F1, zwischen einer vorgelagerten Kammer 21, welche unter dem Drehorgan 2 in dem Gehäuse 1 angeordnet ist, und einer ersten nachgelagerten Kammer 22, begrenzt durch die Trennwände 7 und 8. Genauso begrenzen die Trennwände 11 und 12 mit den Wänden 5 und 6 jeweils Luftwege/Luftbahnen F2 und F3 zwischen der vorgelagerten Kammer 21 und den jeweiligen nachgelagerten Kammern, das heißt eine Kammer 23, welche zwischen der Wand 5 und der Trennwand 7 angeordnet ist, und eine Kammer 24, welche zwischen der Wand 6 und der Trennwand 8 angeordnet ist. Der Weg F1 dient beispielsweise zur Enteisung/Beschlagfreihalten der Windschutzscheibe und die Wege F2 und F3 zur Belüftung der linken und rechten Hälfte der Fahrgastzelle des Fahrzeugs. Die Kammer 21 ist als begrenzt durch eine untere Wand des Gehäuses dargestellt.
• Es ist in den Figuren ersichtlich, dass in der ersten Position des Drehorgans/Drehelements, dargestellt in den 1 und 2, die Trennwand 13 den Weg F1 freigibt, während die Trennwände 14 und 15 die Wege F2 und F3 versperren und umgekehrt in der in den 3 und 4 dargestellten zweiten Position.
• Zudem erlaubt die Öffnung 20 der Trennwand 11 einen zusätzlichen Luftstrom F2-1, in der ersten Position, den Weg F1 zu treffen, nachdem er den Abschnitt des Weges F2, welcher stromaufwärts angeordnet ist, durchlaufen/durchströmt hat, das heißt unterhalb der Trennwand 14, und einem zusätzlichen Strom F1-2 in der zweiten Position zu dem Weg F2 zu treffen, nachdem er den Abschnitt des Weges F1, welcher stromaufwärts angeordnet ist, durchlaufen hat, das heißt unterhalb der Trennwand 13. Die Ströme F3-1 und F1-3, symmetrisch zu den vorgenannten, zirkulieren in den gleichen Konditionen durch den von der Trennwand 12 ausgesparten Sektor.
• Selbstverständlich ist der Luftstrom in den Zwischenpositionen des Drehorgans in variablen Proportionen zwischen dem Weg F1 einerseits und den Wegen F2 und F3 andererseits aufgeteilt.
• Die 5 stellt eine praxisnahe Ausführungsform des Drehorgans einer Vorrichtung zur Luftverteilung gemäß der Erfindung dar. In dieser Figur sind die gleichen Bezugszeichen wie zuvor verwendet, um analoge Elemente zu bezeichnen. Insbesondere finden sich wieder, zwei transversale Trennwände 11 und 12, welche voneinander entlang der Drehachse A beabstandet sind, eine erste axiale Trennwand 13, welche sich im Wesentlichen entlang einer Ebene, parallel zu der Achse A erstreckt, beiderseits der Trennwände 11 und 12, und zwei andere axiale Trennwände 14, 15, welche sich im Wesentlichen entlang einer axialen Ebene senkrecht zu derjenigen der Trennwand 13 erstrecken, ausgehend von den Trennwänden 11 bzw. 12 in Richtung gegenüberliegender Enden des Organs 2.
• In dem Beispiel der 5 sind die Sektoren 16 und 17 jeder der Trennwände 11 und 12 an der gleichen Seite der Verbindungslinie de Trennwand 14 oder 15 angeordnet und voneinander durch die Verbindungslinie mit der Trennwand 13 getrennt, welche sich in einer Ebene senkrecht zu der Achse A erstreckt, bis zu einem Umfangsrand 31 im Kreisbogenform. Ein anderer Abschnitt 19 ist vollständig ausgespart. Schließlich umfasst der vierte Sektor 18 einen Umfangsabschnitt 18-1, welcher sich in der gleichen Ebene wie die Sektoren 16 und 17 erstreckt, benachbart zum kreisförmigen Umfangsrand 31, und einen Innenabschnitt 18-2 im Wesentlichen in der Form eines Kegel-/Konusabschnittes, wobei die Spitzen des Konen der Trennwände 11 und 12 im Wesentlichen auf halber axialer Länge der Organs 2 zusammenfallen.
• Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen begrenzt. Insbesondere kann die Anzahl von durch das Drehorgan gesteuerten Luftwegen gleich 2 oder größer als 3 sein. Die axialen Trennwände erstrecken sich nicht notwendigerweise in beidseitig senkrechten Ebenen. Die transversalen Trennwände können zumindest einen Abschnitt von anderen Formen als Ebenen und Kegeln aufweisen. Eine Kommunikations-/Verbindungsöffnung zwischen zwei Luftwegen kann nur einen Abschnitt eines begrenzten Bereiches einer transversalen Trennwand über die axialen Trennwände belegen. Eine solche Öffnung oder mehrere können an mehreren Bereichen einer einzigen transversalen Trennwand ausgeführt sein.

Claims (8)

1. Luftverteilungsvorrichtung, insbesondere für Heiz-/Lüftungs- oder Klimaanlagen von Fahrzeugen, mit einem Drehelement (2), das so in einem Gehäuse (1) angebracht ist, dass es die Luft je nach Winkelstellung erlaubt entweder auf einem ersten Weg (F1) zwischen einer vorgelagerten Kammer (21) und einer ersten nachgelagerten Kammer (22), oder auf einem zweiten Weg (F2) zwischen der vorgelagerten Kammer (21) und zumindest einer zweiten nachgelagerten Kammer (23) zu zirkulieren, wobei das Drehelement zumindest eine erste transversale Trennwand (11) aufweist, durch die seine Rotationsachse (A) verläuft, sowie eine erste axiale Trennwand (13) und eine zweite axiale Trennwand (14), die sich beide ausgehend von der ersten transversalen Trennwand (11) beiderseits dieser in die axiale Richtung erstrecken, wobei in einer ersten Winkelstellung des Drehelements die erste axiale Trennwand (13) den ersten Weg (F1) freigibt, und die zweite axiale Trennwand (14) mit dem Gehäuse (1) zusammenwirkt, um den zweiten Weg (F2) zu versperren, in einer zweiten Winkelstellung des Drehelements die erste axiale Trennwand (13) mit dem Gehäuse (1) zusammenwirkt um den ersten Weg (F1) zu versperren, und die zweite axiale Trennwand (14) den zweiten Weg (F2) freigibt, wobei die axialen Trennwände (13–14) entlang zwei sich kreuzender Linien mit der ersten transversalen Trennwand verbunden sind, wobei sie in Letzterem vier Zonen (16–19) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Weg (F1, F2) in jeder der Winkelstellungen vor der transversalen Trennwand (13, 14), die einen von ihnen verschließt, durch zumindest eine gemeinsame Öffnnung (20) miteinander verbunden sind, die in zumindest einer der Zonen angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Drehelement eine zweite transversale Trennwand (12) aufweist, durch die seine Rotationsachse (A) verläuft, und eine dritte transversale Trennwand (15) zur Steuerung eines dritten Weges (F3) zwischen der vorgelagerten Kammer (21) und einer dritten nachgelagerten Kammer (24), wobei die erste axiale Trennwand (13) und die dritte axiale Trennwand (15) sich beide ausgehend von der zweiten transversalen Trennwand (12) beiderseits dieser in die axiale Richtung erstrecken, und die zweite transversale Trennwand (12) eine Öffnung entsprechend jener der ersten transversalen Trennwand (11) aufweist, die auf gleiche Art und Weise den ersten mit dem dritten Weg (F1, F3) kommunizieren lasst.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei der die Wege (F1–F3) im Wesentlichen parallel zueinander und senkrecht zu der Achse (A) verlaufen, wobei sie in der Achsrichtung zueinander versetzt sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der sich die Öffnung (20) im Wesentlichen über die gesamte Zone (19) erstreckt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Abschnitt der oder jeder transversalen Trennwand (11, 12), der sich zumindest in einer (18) seiner Zonen befindet, die an die Zone (19) mit der Öffnung (20) angrenzen, bezüglich der Achse (A) geneigt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der der besagte Abschnitt so geneigt ist, dass er axial in Richtung der ersten axialen Trennwand (13) hervorspringt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Abschnitt im Wesentlichen in der Form eines konischen Abschnitts (18-2) geneigt ist, dessen Achse die Rotationsachse (A) ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, in Verbindung mit Anspruch 2, bei der die besagten Abschnitte der beiden radial verlaufenden Trennwände (11–12) im Wesentlichen in der Form von jeweils konischen Abschnitten (18-2) geneigt sind, deren Scheitel im Wesentlichen zusammenfallen.