DE602005000254T2

DE602005000254T2 - Luftleitsystem für Kraftfahrzeuglüftungsanlage

Info

Publication number: DE602005000254T2
Application number: DE602005000254T
Authority: DE
Inventors: Clemens Wachter
Original assignee: Valeo Klimasysteme GmbH
Current assignee: Valeo Klimasysteme GmbH
Priority date: 2004-04-15
Filing date: 2005-04-05
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2025-04-06
Also published as: DE602005000254D1; CN100431864C; ES2275247T3; EP1593535B1; EP1593535A1; JP2005300146A; BRPI0501311B1; BRPI0501311A; JP4879506B2; ATE345224T1; CN1683174A; US7462099B2; DE102004018913A1; US20050233687A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Luftführungssystem für eine Lüftungsanlage eines Fahrzeugs, mit einem Zuluftrohr, einer Vielzahl von Abströmrohren, die von letzterem abzweigen, und einem Steuerteil, das ein Hauptführungselement mit einer Hauptführungsschaufel und außerdem ein Nebenführungselement, das in Bezug auf letzteres in einem Abstand gehalten ist, mit einer Nebenführungsschaufel umfaßt und um eine Schwenkachse verschwenkt werden kann.
Beschreibung des Stands der Technik
Ein Luftführungssystem der gattungsgemäßen Art ist bereits in der DE 101 55 040 A1 beschrieben worden. Mit diesem Luftführungssystem kann eine Luftströmung, die in ein Verteilergehäuse eintritt, auf zwei Abströmrohre verteilt werden. In einer Extremposition des Steuerteils sperrt dessen Hauptführungselement den freien Querschnitt von einem der Abströmrohre vollständig. In der beschriebenen Ausführungsform ist dies ein Abströmrohr für den Fußraum des Fahrzeugs. In dieser Extremposition liegen beide Führungselemente des Steuerteils in einer für eine Strömung vorteilhaften Art und Weise entlang einem Strömungsweg zu verschiedenen Abströmöffnungen im oberen Bereich des Fahrzeuginneren. In der entgegengesetzten Extremposition des Steuerteils sind dessen Führungselemente schräg zum ankommenden Luftstrom ausgerichtet, wobei das Nebenführungselement weiter in den Luftstrom vorsteht als das Hauptführungselement, so daß ein großer Anteil der Luft in das Abströmrohr abgezweigt wird, welches zu den Abströmöffnungen im Fußraum des Fahrzeugs führt.
Mit diesem bekannten Luftführungssystem kann die Luftströmung allerdings lediglich auf zwei Abströmrohre verteilt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung schafft ein Luftführungssystem für eine Lüftungsanlage eines Fahrzeugs, das zur Verteilung des Luftstroms auf drei Abströmrohre verwendet werden kann.
Erfindungsgemäß ist das Hauptführungselement im Fall eines gattungsgemäßen Luftführungssystems der eingangs genannten Art mit einer Hilfsführungsschaufel ausgestattet, die an einem ihrer Enden unter einem festen Winkel mit der Hauptführungsschaufel verbunden ist und auf der entgegengesetzten Seite ein freies Ende hat, wobei die Hauptführungsschaufel zusammen mit der Nebenführungsschaufel als Funktion der Schwenkposition des Steuerteils einen Luftstrom, der aus dem Zuluftrohr kommt, auf die Abströmrohre verteilt, und wobei die Hilfsführungsschaufel einen direkten Durchflußweg zwischen zwei aneinander angrenzenden Abströmrohren sperrt oder zumindest verengt. Obwohl das Steuerteil auch im Fall des erfindungsgemäßen Luftführungssystems nur ein Hauptführungselement und ein Hilfsführungselement aufweist, kann der durch das Zuluftrohr ankommende Luftstrom optimal auf drei Abströmrohre verteilt werden, indem das Steuerteil verschwenkt wird. Dies wird im wesentlichen durch die zusätzliche Hilfsschaufel und eine geschickte Anordnung der verschiedenen Rohre und ihrer Öffnungen im Bereich des Steuerteils erreicht. Eine variable Verteilung des Luftstroms auf die drei Abströmrohre kann als eine Funktion der Anordnung der Führungselemente realisiert werden. Die Form der Hauptführungsschaufel ist im Prinzip frei wählbar.
Folglich ist es besonders vorteilhaft, wenn die Hilfsführungsschaufel in der Nähe der Schwenkachse mit der Hauptführungsschaufel verbunden und die Nebenführungsschaufel im wesentlichen parallel zur Hauptführungsschaufel angeordnet ist. Daraus resultiert eine besonders kompakte Ausführungsform, die hinsichtlich der Strömung vorteilhaft ist. Im Gegensatz zum Luftführungssystem gemäß der DE 101 55 040 A1 , in dem die Schwenkachse des Steuerteils mit einem seitlichen Abstand zum Hauptführungselement, auf der dem Hilfsführungselement abgewandten Seite angeordnet ist, ist im Fall des erfindungsgemäßen Luftführungssystems die Kompaktheit weiter erhöht, durch die Tatsache, daß das Hauptführungselement eine Nabe aufweist, welche die Schwenkachse umgibt und mit der Hauptführungsschaufel in einem mittleren Bereich zwischen deren freien Enden verbunden ist, und durch die Tatsache, daß die Hilfsführungsschaufel mit der Nabe verbunden ist. In diesem Fall kann die Schwenkachse an die Hauptführungsschaufel angrenzen, so daß der Schwenkraum des Steuerteils insgesamt mit einem kleinen Volumen auskommt.
Im Fall einer bevorzugten Ausführungsform wird eine besonders geschickte Anordnung der Strömungsrohre durch die Tatsache hergestellt, daß die aneinander angrenzenden Abströmrohre eine Abströmrichtung aufweisen, die durch das Steuerelement umgelenkt wird und im wesentlichen entgegengesetzt zur Strömungsrichtung im Zuluftrohr ist. In diesem Fall verläuft eines der Abströmrohre im wesentlichen in Richtung der Strömung im Zuluftrohr. Dies ist vorzugsweise das Abströmrohr, welches zu den Abströmöffnungen im oberen Bereich des Fahrzeuginneren führt. Im Gegensatz dazu sind die aneinander angrenzenden Abströmrohre vorzugsweise diejenigen, welche zu den Abströmöffnungen im Fußraum des Fahrzeuginneren führen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der untenstehenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
1 einen schematischen Schnitt durch ein Verteilergehäuse, in welches ein Zuluftrohr mündet und aus dem heraus sich drei Abströmrohre erstrecken, mit einem Steuerteil in einer Mittelstellung und, gestrichelt dargestellt, in einer ersten Endposition;
2 das Verteilergehäuse mit dem Steuerteil in einer zweiten Endposition.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Das Verteilergehäuse des Luftführungssystems, welches in den Figuren gezeigt und insgesamt mit 10 bezeichnet ist, ist Teil einer Lüftungs-, Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs. Ein Zuluftrohr 12 mündet in das Verteilergehäuse 10 und bringt einen klimatisierten Luftstrom in das Innere des Verteilergehäuses 10 ein. Drei Abströmrohre 14, 16 und 18 erstrecken sich aus dem Verteilergehäuse 10 heraus. Das erste Abströmrohr 14 verläuft im wesentlichen in Richtung der Strömung im Zuluftrohr 12 und ist bezogen auf das letztere zur Mitte des Verteilergehäuses 10 hin seitlich versetzt. Das zweite Abströmrohr 16 grenzt unmittelbar an das Zuluftrohr 12 an und erstreckt sich in entgegengesetzter Richtung zum Zuluftrohr aus dem Verteilergehäuse 10 heraus. Das dritte Abströmrohr 18 grenzt an das zweite Abströmrohr 16 an und erstreckt sich aus dem Verteilergehäuse 10 unter einem spitzen Winkel zum Abströmrohr 16 heraus. In den beiden aneinander angrenzenden Abströmrohren 16, 18 ist daher die Strömungsrichtung im wesentlichen entgegengesetzt zu der im Zuluftrohr 12.
Im Verteilergehäuse 10 ist ein Steuerteil 20 schwenkbar um eine Achse 22 montiert. Das Steuerteil 20 umfaßt ein Hauptführungselement 24 mit zwei Schaufeln, die sich durchgehend plattenartig auf beiden Seiten der Achse 22 erstrecken und hier zusammen als Hauptführungsschaufel 24a bezeichnet werden, eine Hilfsführungsschaufel 24b, die sich von einer Nabe 25, welche die Achse 22 umgibt, unter einem spitzen Winkel von etwa 30° zur Hauptführungsschaufel 24a erstreckt, und darüber hinaus eine Nebenführungsschaufel 26, die in einem Abstand zum Hauptführungselement 24 und parallel zu dessen Hauptführungsschaufel 24a angeordnet ist. Die Achse 22 legt innerhalb des Verteilergehäuses 10 – mit Bezug auf 1 – oberhalb des Abströmrohrs 16, unterhalb des Abströmrohrs 14 und seitlich zwischen dem Zuluftrohr 12 und dem Abströmrohr 18.
Die Position des Steuerteils 20, die in 1 mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, ist eine Mittelposition, die einer normalen Betriebsposition entspricht. In dieser Position wird die Luft vom Einströmrohr 12 auf alle drei Abströmrohre 14, 16 und 18 verteilt. Die Hauptführungsschaufel 24a des Hauptführungselements 24 ragt mit ihrem kürzeren Schaufelteil in das Zuluftrohr und zweigt somit einen Luftstrom in das Abströmrohr 16 ab. Dieser Luftstrom wird von der Hilfsführungsschaufel 24b in das Abströmrohr 16 abgelenkt. In dieser Position bildet die Hilfsführungsschaufel 24b bezogen auf die Öffnung des angrenzenden Abströmrohrs 18 einen Verschluß. Optional kann dieser Durchflußweg auch nur stark verengt sein. Diejenige Oberfläche der Hauptführungsschaufel 24a, welche von der Hilfsführungsschaufel 24b abgewandt ist, begrenzt zusammen mit der gegenüberliegenden Oberfläche der Nebenführungsschaufel 26 einen Strömungskanal, der teilweise in das Abströmrohr 14 und teilweise in das Abströmrohr 18 mündet, wo die Strömung umgelenkt wird. Diese Umlenkung wird unterstützt durch ein Ende 24c der Hauptführungsschaufel 24a, welches zum Abströmrohr 18 hin abgewinkelt ist. Darüber hinaus begrenzt die Nebenführungsschaufel mit ihrer von der Hauptführungsschaufel abgewandten Oberfläche und der gegenüberliegenden Innenfläche des Verteilergehäuses 10 einen Strömungskanal, der in das Abströmrohr 14 mündet.
Die Position des Steuerteils 20, welche in 1 gestrichelt dargestellt ist, ist eine Endposition, in der das Steuerteil 20 die zwei aneinander angrenzenden Abströmrohre 16, 18 sperrt, die – im vorliegenden Beispiel – zu Abströmöffnungen im Fußraum führen. In dieser Position überspannt die Hauptführungsschaufel 24a die beiden aneinander angrenzenden Abströmrohre 16, 18 und deckt somit deren Öffnungen im Verteilergehäuse 10 komplett ab. Die Hilfsführungsschaufel 24b hat hier keine Führungsfunktion. Die Nebenführungsschaufel 26 liegt in einer für eine Strömung vorteilhaften Art und Weise im Verbindungsweg zwischen dem Zuluftrohr 12 und dem Abströmrohr 14, wobei dieser Verbindungsweg durch die Hauptführungsschaufel 24a zu den Abströmrohren 16, 18 in einer für die Strömung vorteilhaften Art und Weise begrenzt ist. Die Luftströmung aus dem Zuluftrohr wird also vollständig und in einer im wesentlichen verlustfreien Art und Weise dem Abströmrohr 14 zugeführt, welches sie – im vorliegenden Beispiel – auf die Abströmöffnungen im oberen Bereich des Fahrzeuginneren verteilt (Abströmöffnungen im Armaturenbrettträger, Entfrosterdüsen etc.).
Die 2 zeigt das Steuerteil in der entgegengesetzten Endposition. In dieser Position wird der Luftstrom aus dem Zuluftrohr 12 vorzugsweise in ungefähr gleichen Teilen den aneinander angrenzenden Abströmöffnungen 16, 18 zugeführt, ohne jedoch das Abströmrohr 14 zu sperren. Die Funktion der Hauptführungsschaufel 24a ist im wesentlichen dieselbe wie in der Mittelposition, die in 1 gezeigt ist; die einzige Änderung ist, daß die Durchflußquerschnitte zu den Abströmrohren 16, 18 vergrößert sind und das freie Ende des kürzeren Schaufelteils weiter aus dem Zuluftrohr 12 in den Luftstrom hineinragt. Die Hilfsführungsschaufel 24b liegt mit ihrem freien Ende in einem geringen Abstand zur gegenüberliegenden Innenfläche des Verteilergehäuses 10 und bildet somit einen schmalen Durchflußspalt 28. Dieser Durchflußspalt 28 vergrößert den Anteil des Luftstroms des Abströmrohrs 18 durch einen Teilstrom, der auf die Hauptführungsschaufel 24a zu gerichtet ist und von letzterer zum Abströmrohr 18 abgelenkt wird, verstärkt durch das abgewinkelte freie Ende 24c. Die Nebenführungsschaufel 26 nutzt ein freies Ende als Verschluß an der Innenfläche des Verteilergehäuses 10 und schirmt hinauf bis zu ihrem entgegengesetzten Ende den größten Teil der Öffnung des Abströmrohrs 14 ab, läßt aber einen relativ breiten Durchflußspalt 30 frei. Zwischen der Nebenführungsschaufel 26 und der gegenüberliegenden Fläche der Hauptführungsschaufel 24a bildet sich ein Teilstrom, der vorwiegend zum Abströmrohr 18 hin gerichtet ist, von dem jedoch ein Teil über den Durchflußspalt 30 zum Abströmrohr 14 abgezweigt wird.

Claims

Luftführungssystem für eine Lüftungsanlage eines Fahrzeugs, mit einem Zuluftrohr (12), einer Vielzahl von Abströmrohren (14, 16, 18), die von letzterem abzweigen, und einem Steuerteil (20), das ein Hauptführungselement (24) mit einer Hauptführungsschaufel (24a) und außerdem ein Nebenführungselement, das in Bezug auf letzteres in einem Abstand gehalten ist, mit einer Nebenführungsschaufel (26) umfaßt und um eine Schwenkachse (22) verschwenkt werden kann, wobei die Hauptführungsschaufel (24a) zusammen mit der Nebenführungsschaufel (26) als Funktion der Schwenkposition des Steuerteils (20) einen Luftstrom, der aus dem Zuluftrohr (12) kommt, auf die Abströmrohre (14, 16, 18) verteilt, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptführungselement (24) mit einer Hilfsführungsschaufel (24b) ausgestattet ist, die an einem ihrer Enden unter einem festen Winkel mit der Hauptführungsschaufel (24a) verbunden ist und auf der entgegengesetzten Seite ein freies Ende hat, wobei die Hilfsführungsschaufel (24b) einen direkten Durchflußweg zwischen zwei aneinander angrenzenden Abströmrohren (16, 18) sperrt oder zumindest verengt.
Luftführungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsführungsschaufel (24b) in der Nähe der Schwenkachse (22) mit der Hauptführungsschaufel (24a) verbunden ist.
Luftführungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenführungsschaufel (26) im wesentlichen parallel zur Hauptführungsschaufel (24a) angeordnet ist.
Luftführungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptführungselement (24) eine Nabe (25) aufweist, welche die Schwenkachse (22) umgibt und mit der Hauptführungsschaufel (24a) in einem mittleren Bereich zwischen deren freien Enden verbunden ist, und daß die Hilfsführungsschaufel (24b) mit der Nabe (25) verbunden ist.
Luftführungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinander angrenzenden Abströmrohre (16, 18) eine Abströmrichtung haben, die von dem Steuerelement (20) umgelenkt wird und im wesentlichen entgegengesetzt zur Strömungsrichtung im Zuluftrohr (12) ist.
Luftführungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eines (14) der Abströmrohre im wesentlichen in Richtung der Strömung im Zuluftrohr (12) verläuft.
Luftführungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (20) eine erste Endposition hat, in der es seine Hauptführungsschaufel (24a) einsetzt, um das Zuluftrohr (12) von den beiden aneinander angrenzenden Abströmrohren (16, 18) zu sperren und den Luftstrom in einer im wesentlichen uneingeschränkten Art und Weise in ein Abströmrohr (14) führt, welches in Richtung der Strömung des Zuluftrohrs (12) verläuft.
Luftführungssystem gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (20) eine zweite Endposition hat, in der es – die Nebenführungsschaufel (26) verwendet, um den Durchflußweg vom Zuluftrohr (12) zu einem Abströmrohr (14), das dessen Strömungsrichtung fortsetzt, zu verengen, – ausgehend vom Zuluftrohr (12) einen Durchflußweg bildet, der von der Hauptführungsschaufel (24a) und der Hilfsführungsschaufel (24b) in das erste (16) der beiden aneinander angrenzenden Abströmrohre umgelenkt wird, – zwischen der Nebenführungsschaufel (26) und der Hauptführungsschaufel (24a) einen Durchflußweg bildet, der in das zweite (18) der beiden aneinander angrenzenden Abströmrohre umgelenkt wird.
Luftführungssystem gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsführungsschaufel (24b) in der zweiten Endposition des Steuerelements (20) einen Durchflußspalt zwischen den beiden aneinander angrenzenden Abströmrohren (16, 18) öffnet.
Luftführungssystem gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptführungsschaufel (24a) des Steuerelements (20) ein abgewinkeltes freies Ende hat, das eine stärkere Umlenkung der Strömung zum zweiten (18) der aneinander angrenzenden Abströmrohre bewirkt.
Luftführungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuluftrohr (12) in ein Verteilergehäuse (10) mündet, in dem das Steuerelement (20) montiert ist, und sich aus dem Verteilergehäuse (10) heraus erstreckt: – ein erstes Abströmrohr (14), das im wesentlichen in Richtung der Strömung des Zuluftrohrs (12) verläuft, – ein zweites Abströmrohr (16), das an das Zuluftrohr (12) angrenzt und eine Strömungsrichtung hat, die letzterem entgegengesetzt ist, – ein drittes Abströmrohr (18), das an das zweite Abströmrohr (16) angrenzt und in einem spitzen Winkel zum zweiten Abströmrohr (16) ausgerichtet ist.