Luftausströmer, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft einen Luftausströmer, insbesondere für ein Kraftfahr- zeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Kraftfahrzeugen wird häufig die Zuführung von konditionierter Luft in den Fahrzeuginnenraum von den Insassen als unangenehm empfunden, wenn die Zuführung in Form eines konzentrierten Strahls erfolgt, welcher auf den Körper trifft. Dies ist verstärkt bei beengten Raumverhältnissen im Fahrzeuginnenraum der Fall.
Um einen konzentrierten Strahl zu vermeiden, ist bekannt, eine große Vielzahl von kleinen Ausströmöffnungen beispielsweise in der Mittelkonsole, im Dach oder in den B-/C-Säulen vorzusehen. Derartige Ausströmöffnungen sind insbesondere in öffentlichen Verkehrsmitteln, wie Bussen, Eisenbahnwaggons oder Flugzeugen, verbreitet. Jedoch ist das Vorsehen einer Vielzahl von Ausströmöffnungen relativ aufwendig.
Aus der EP 1 223 061 A2 ist ein Luftausströmer, insbesondere zur Fahrzeugklimatisierung, mit einem Rahmen, mehreren Lamellen, die um eine erste Achse verschwenkbar angeordnet sind, und mindestens einem Koppelelement, mit dem jede der Lamellen gekoppelt ist, wobei das Koppelele- ment relativ zur ersten Achse zwischen einer Neutralstellung, in der die Lamellen zueinander parallel sind, und einer Komfortstellung verstellbar sind, in der mindestens ein Teil der Lamellen in zueinander entgegengesetzter Richtung verschwenkbar ist. Der Luftausströmer ist vor einem Luftkanal angeordnet, aus dem ein Luftstrom austritt, dessen Richtung mit Hilfe des Luft- ausströmers eingestellt werden kann. Dabei kann der Luftstrom mit Hilfe der zueinander entgegengesetzt verschwenkten Lamellen aufgefächert werden, so dass ein divergierender Luftstrom erzeugt wird, in welchem geringere Strömungsgeschwindigkeiten herrschen als bei einem Luftstrom mit konstantem Querschnitt, so dass auch bei einem hohen Luftdurchsatz verhindert werden kann, dass der austretende Luftstrom mit hohen Geschwindigkeiten auf einen Fahrzeuginsassen auftrifft. Ein derartiger Luftausströmer lässt jedoch noch Wünsche offen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten, insbesondere kostengüns- tigeren Luftausströmer zur Verfügung zu stellen, der für einen möglichst hohen Komfort im Fahrzeuginnenraum in Folge seiner Ausströmcharakteristik sorgt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Luftausströmer mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist ein Luftausströmer, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einem in einem Strömungskanal angeordneten Luftleitele- ment vorgesehen, das dem Luftstrom bei Eintritt aus einem Luftkanal in den
Luftausströmer einen Drall auferlegt, wobei entlang der Mittellängsachse des
Strömungskanals ein Strömungskörper ausgebildet ist. Der Strömungskörper ist bevorzugt massiv mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet, jedoch kann der Strömungskörper aus Gewichts- und Materialersparnisgründen hohl ausgebildet sein, wobei er jedoch nicht vom Luftstrom durchströmt wird. Dabei erfolgt durch den Luftausströmer eine sehr großflächige Verteilung der Luft, so dass es nicht oder nur minimal zu Zugerscheinungen kommt.
Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung eines derartigen Luftausströmers kurz nach einem Krümmer, da hierbei ohne eine Drallbehaftung des Luftstroms ein sehr unregelmäßiges Strömungsprofil im Luftausströmer vorliegt, und es daher zu einem Zugeffekt kommt, welcher durch die Drallbehaftung nahezu oder vollständig beseitigt werden kann. Somit kann ein derartiger Luftausströmer vielseitiger verwendet werden, da auch bei einer ungünstigen Positionierung des Luftausströmers, beispielsweise kurz nach einem Krümmer, ein Zugeffekt vermieden oder zumindest minimiert werden kann, wodurch der Komfort erheblich gesteigert wird.
Zur Optimierung der Verwirbelung des Luftstroms beim Luftaustritt aus dem Luftausströmer weist der Strömungskörper und/oder der Strömungskanal in dem der Strömungskörper angeordnet ist, einen in Längsrichtung des Strömungskanals sich über die Längsrichtung ändernden Querschnitt auf.
Bevorzugt ist das im Luftausströmer angeordnete Luftleitelement wendelför- mig ausgebildet. Dabei können auch mehrere wendeiförmig ausgebildete Luftleitelemente vorgesehen sein, welche in äquidistanten Abständen zueinander angeordnet sind und in Art eines mehrgängigen Gewindes verlaufen.
Bevorzugt ist die Ganghöhe des oder der Luftleitelemente konstante, jedoch kann sich die Ganghöhe insbesondere im Lufteintrittsbereich in den Luft-
ausströmer oder im Austrittsbereich desselben verändern. So kann insbesondere die Ganghöhe im Eintrittsbereich größer als im Austrittsbereich sein. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines Luftausströmers, weist dieser eine in Strömungsrichtung abnehmende oder zunehmende Ganghö- he des oder der Luftleitelemente auf. Durch die Querschnittsveränderung im Strömungsweg und die daraus resultierende Beschleunigung oder Verzögerung der Strömung, lässt sich der Drall der Strömung beeinflussen.
Zur Erhöhung des Komforts für die Insassen weist der Luftausströmer be- vorzugt eine Richtungseinstellvorrichtung auf, so dass der diffus aus dem Luftausströmer austretende Luftstrom in seiner mittleren Strömungsrichtung einstellbar ist.
Bevorzugt weist der Luftausströmer mit Richtungseinstellvorrichtung einen äußeren Strömungskanal auf, wobei die Richtungseinstellvorrichtung in dem äußeren Strömungskanal angeordnet ist. Dabei ist vorzugsweise in der Richtungseinstellvorrichtung entlang der Mittellängsachse des inneren Strömungskanals der Strömungskörper ausgebildet. Um den Strömungskörper ist bevorzugt das Luftleitelement zur Drallerzeugung wendeiförmig angeord- net.
Der äußere Strömungskanal weist vorzugsweise einen sich in Luftströmungsrichtung gesehen erweiternden Querschnitt auf, wodurch das diffuse Ausströmen des Luftstroms unterstützt wird.
Vorzugsweise sind alle Schwenkachsen der Richtungseinstellvorrichtung mittig bezüglich der Längserstreckung des inneren Strömungskanal angeordnet. Jedoch kann es insbesondere bei größeren Verstellwinkeln sinnvoll sein, diesen Punkt entgegen der Richtung des Luftstroms zu versetzen.
lm Folgenden wird die Erfindung anhand von drei Ausführungsbeispielen mit Varianten, teilweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung, im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung des Querschnitts eines Luftausströmers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie ll-ll in Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Darstellung des Querschnitts eines Luftausströmers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 einen Schnitt entlang Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 eine schematische Darstellung des Querschnitts eines Luftausströmers gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, und
Fig. 6 einen Schnitt entlang Linie Vl-Vl in Fig. 5.
Ein Luftausströmer 1 mittels welchem konditionierte, von einer Klimaanlage kommende Luft mit einem Drall versehen einem Fahrzeuginnenraum zugeführt wird, weist in seinem Drallbereich einen Strömungskanal 2 mit kreisförmigem Querschnitt auf, der in seiner Mittellängsachse einen Strömungskörper 3 mit einem Leitelement 4 aufweist. Der massiv ausgebildete Strö- mungskörper 3 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf und das Leitelement 4 erstreckt sich in radialer Richtung wendeiförmig mit konstanter Ganghöhe zwischen Strömungskörper 3 und Innenmantelfläche 5 des Strömungskanals 2.
Die über einen Luftkanal (nicht dargestellt) dem Luftausströmer 1 zugeführte Luft, wird durch das Leitelement 4 in eine Art Schraubbewegung gezwungen,
so dass der Luftstrom mit einem Drall und somit diffus in den Fahrzeuginnenraum gelangt. Auf Grund des Fehlens eines Spotstrahls wird, auch wenn der Luftstrom auf einen Insassen trifft, der diffuse Luftstrom nicht als unangenehm empfunden.
Gemäß einer Variante des ersten Ausführungsbeispiels, die nicht in der Zeichnung dargestellt ist, weist der Luftausströmer zwei Leitelemente auf, welche jeweils entsprechend dem Luftleitelement 4 des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet, aber um 180° versetzt zueinander angeordnet sind.
Die Figuren 3 und 4 zeigen das zweite Ausführungsbeispiel, gemäß dem ein Luftausströmer 1 vorgesehen ist, dessen Strömungskörper 3 und Strömungskanal 2 in ihrer Form von denen des ersten Ausführungsbeispiels abweichen. Der massive Strömungskörper 3 sowie der Strömungskanal 2 wei- sen eine von der Zylinderform abweichende Kontur auf, welche die Ausströmcharakteristik des Luftstroms beeinflusst, so dass eine Optimierung der Drallbehaftung erfolgt. Vorliegend weist der Strömungskörper 3 eine stromlinienförmige Verdickung 11 in einem Bereich vor dem Ausströmbereich und der Strömungskanal 2 eine Erweiterung 12 im Ausströmbereich auf.
Gemäß einer Variante des zweiten Ausführungsbeispiels, die nicht in der Zeichnung dargestellt ist, weist der Strömungskörper im Ausströmbereich eine Verdickung auf, die etwa der Durchmesservergrößerung des Strömungskanals im Austrittsbereich entspricht, welche entsprechend dem zwei- ten Ausführungsbeispiel verläuft. Die Strömungsquerschnittserweiterung mit leichter Umlenkung nach außen (und nach Verlassen des Strömungskanals nach innen) im Austrittsbereich des Luftausströmers trägt hierbei zur Verwir- belung und somit zu einem möglichst diffusen Luftströmungsaustritt bei.
Der Luftausströmer 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist zweiteilig ausgebildet. Dabei weist der Luftausströmer 1 einen äußeren Strömungska-
nal 21 , welcher sich zu seinem in Luftströmungsrichtung liegenden Ende erweitert, und eine Richtungseinstellvorrichtung 22 auf. Die Form der Richtungseinstellvorrichtung 22 entspricht im Wesentlichen der des Luftausströmers 1 , das heißt sie weist einen inneren Strömungskanal 2 mit kreisförmi- gern Querschnitt, einen in der Mittellängsachse des Strömungskanals 2 verlaufenden Strömungskörper 3 und ein Leitelement 4 auf, wobei dieser innere Strömungskanal 2 mit Strömungskörper 3 und Leitelement 4 verschwenkbar in einem kleinen Winkel in beliebige Richtungen in dem äußeren Strömungskanal 21 gelagert ist, so dass der diffus austretende Luftstrom in seiner Hauptaustrittsrichtung in einem gewissen Winkelbereich einstellbar ist. Dabei ist die Richtungseinstellvorrichtung 22 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass der innere Strömungskanal 3 in seiner Mitte gelagert ist, so dass bei einer beliebigen Schwenkbewegung die zugehörige Schwenkachse durch diesen Mittelpunkt verläuft.
Ein Luftausströmer gemäß den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist insbesondere für beengte Verhältnisse geeignet, in denen eine Luftzuführung in den Fahrzeuginnenraum ohne einen Zug bei der Gefahr des direkten Auftreffens auf einen Insassen erforderlich ist. So kommen insbesondere Luftausströmer in den B-/C-Säulen in Frage, jedoch kann ein derartiger Luftausströmer auch an beliebigen anderen Positionen in einem Fahrzeug, Flugzeug, Schiff oder einem beliebigen klimatisierten Raum verwendet werden.
Zur Regelung des Luftstroms kann vor dem Luftausströmer eine Klappe an- geordnet sein, die mittels einer im Fahrzeuginnenraum angeordneten Bedienvorrichtung betätigt werden kann. Die Klappe kann in ihrer einfachster Form nur eine Auf- und eine Zu-Stellung haben, in ihrer kompliziertesten Ausgestaltung kann eine stufenlose Einstellung des Luftstroms vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste
Luftausströmer Strömungskanal Strömungskörper Leitelement Innenmantelfläche Verdickung Erweiterung äußerer Strömungskanal Richtungseinstellvorrichtung