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Die
Erfindung betrifft einen Luftkanal für eine Belüftungseinrichtung einer Fahrgastzelle
eines Kraftfahrzeugs, der im Mündungsbereich
zur Fahrgastzelle eine erste Kanalöffnung aufweist, wobei in der
ersten Kanalöffnung
ein Düsenkörper und
in Hauptströmungsrichtung
vor dem Düsenkörper eine Drossel
vorgesehen ist.
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Solche
Luftkanäle
werden allgemein als Mannanströmer
bezeichnet und sind vorwiegend im Seitenbereich oder in der Mitte
der Instrumententafel beziehungsweise des Armaturenbretts angeordnet. Die
Luftkanäle
weisen meist eine manuell regelbare Drossel auf, über die
die Luftmenge einstellbar ist. Der Düsenkörper dient zur Einstellung
der Richtung des direkten Luftstroms.
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Die
DE 196 21 371 A1 zeigt
eine Luftdüse
für einen
Fahrzeuginnenraum mit zwei Belüftungsöffnungen.
Eine Belüftungsöffnung dient
der Belüftung des
Innenraumes und die andere dient der Belüftung eines Seitenfensters.
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In
der
DE 102 19 053
A1 ist eine Belüftungseinrichtung
mit einem Ausströmer
gezeigt, der zwei hintereinander liegende Gitter zum Steuern der
Ausströmwinkel
des austretenden Luftstromes aufweist.
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Es
ist aus der
DE 43 27
266 C1 ebenfalls eine Luftdüse, insbesondere Seitendüse, zur
Innenraumbelüftung
eines Fahrzeugs bekannt. Die Luftdüse beinhaltet zwei in eine
gemeinsame Düseneintrittsöffnung mündende Düsenteile.
Dem ersten Düsenteil
ist eine luftmengenregulierende erste Klappe zugeordnet und dem
zweiten Düsenteil
ist eine zweite luftmengen-regulierende Klappe zugeordnet. Ferner sind
fernbedienbare Mittel vorgesehen, mit denen die zweite Klappe in
ihre Offenstellung bewegbar ist, und eine handbetreibbare Einstelleinrichtung,
mit der die erste Klappe verstellbar ist. Kupplungsmittel zwischen
der ersten und der zweiten Klappe bewirken, dass mittels der ersten
Klappe die zweite Klappe mit dem Öffnen der ersten Klappe durch
die handbedienbare Einstelleinrichtung in ihre geschlossene Stellung
bewegbar ist. Ferner wird dadurch erreicht, dass die erste Klappe
mit dem Öffnen
der zweiten Klappe durch die fernbedienbaren Mittel in ihre geschlossene
Stellung bewegbar ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Luftkanal derart auszubilden
und anzuordnen, dass die Regulierung der indirekten Belüftung in
die Fahrgastzelle ohne Eingriff in die zentrale Luftregulierung
erfolgt.
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Gelöst wird
die Aufgabe erfindungsgemäß durch
einen Loftkanal mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Hierdurch
wird erreicht, dass der Luftstrom nach der luftmengenregulierenden
Drossel geteilt wird. Der Hauptluftstrom dient weiterhin der direkten Belüftung durch
den als Mannanströmer
ausgebildeten Luftkanal. Der Nebenluftstrom strömt im Wesentlichen rechtwinklig
zum Hauptluftstrom durch die zweite Kanalöffnung indirekt in die Fahrgastzelle
ein.
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Hierzu
ist es vorteilhaft, dass dem Strömungsquerschnitt
der zweiten Kanalöffnung
eine Verschlussvorrichtung zugeordnet ist und die zweite Kanalöffnung durch
das Bewegen der Verschlussvorrichtung verschließbar und/oder in der Größe veränderbar
ist. Dadurch wird erreicht, dass die indirekte Belüftung ohne
Verstellung der Drossel und ohne Eingriff in die zentrale Luftregulierung
eingestellt werden kann. Der Neben luftstrom ist durch die Verschlussvorrichtung
unabhängig
von der Drossel oder einer Klappe regulierbar.
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Eine
zusätzliche
Möglichkeit
ist gemäß einer Weiterbildung,
dass die Verschlussvorrichtung translatorisch und/oder rotatorisch
bewegbar im Luftkanal angeordnet ist. Dadurch lässt sich die Verschlussvorrichtung
einfach in den Luftkanal integrieren und mit dem Düsenkörper mechanisch
verbinden.
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Ferner
ist es vorteilhaft, dass der Düsenkörper Lamellen
aufweist, wobei die Lamellen relativ zum Düsenkörper starr ausgebildet sein
können.
Aufgrund der erfindungsgemäß eingerichteten
indirekten Belüftung
durch die zweite Kanalöffnung
ist eine Verstellung der Lamellen und somit der Richtung des Hauptluftstroms
nur bedingt notwendig. Ferner ist durch die starre Anordnung der
Lamellen der Düsenkörper sehr
einfach und kostengünstig
herzustellen.
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Vorteilhaft
ist es hierzu auch, dass der Düsenkörper relativ
zum Luftkanal starr ausgebildet ist. Auch hierbei wird zu Gunsten
einer einfachen und kostengünstigen
Herstellung des Düsenkörpers auf eine
Verstellung des Düsenkörpers verzichtet.
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Es
kann auch eine Ausführung
vorgesehen sein, bei der der Düsenkörper beweglich
angelenkte Lamellen aufweist. Dies bedingt gegenüber den starren Lamellen zwar
einen konstruktiven Mehraufwand, erlaubt aber eine Verstellung des
aus dem Düsenkörper austretenden
Luftstromes in einem größeren Maße.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Lösung ist
schließlich
vorgesehen, dass der Luftkanal eine Mittelachse und einen ovalen
oder runden Hauptströmungsquerschnitt
aufweist und die Verschlussvorrichtung koaxial zur Mittelachse in
Richtung der Mittelachse und/oder in Umfangsrichtung zur Mittelachse
bewegbar im Luftkanal angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, dass
die Verschlussvorrichtung sehr einfach und ohne Getriebeteile im
Luftkanal angeordnet und gelagert werden kann und die Verschlussmechanik
vereinfacht wird.
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Von
besonderer Bedeutung ist für
die vorliegende Erfindung, dass der Luftkanal im Bereich der zweiten
Kanalöffnung
doppelwandig ausgebildet ist, wobei die erste Wand durch den Luftkanal
und die zweite Wand. durch die Verschlussvorrichtung gebildet ist.
Dadurch wird erreicht, dass die Verschlussvorrichtung koaxial zum
Luftkanal angeordnet und sowohl rotatorisch als auch translatorisch
im Luftkanal lagerbar ist. Die Verschlussvorrichtung weist eine Aussparung
auf. Der Nebenluftstrom durchströmt
in radialer Richtung zur Mittelachse zuerst die Aussparung in der
Verschlussvorrichtung und danach die zweite Kanalöffnung im
Luftkanal.
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Im
Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung
ist es von Vorteil, dass die Verschlussvorrichtung durch Drehen
des Düsenkörpers um
die Mittelachse und/oder durch Verschieben des Düsenkörpers in Richtung der Mittelachse
oder rechtwinklig dazu verstellbar ist. Der Düsenkörper erfüllt somit zwei Funktionen gleichzeitig.
Er fokussiert den Hauptluftstrom und bildet ein Bedienteil für die Verschlussvorrichtung.
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Hierzu
ist es vorteilhaft, dass die zweite Kanalöffnung und/oder die Verschlussvorrichtung
zumindest teilweise als Gitter ausgebildet sind. Durch die Ausbildung
der zweiten Kanalöffnung
und der Verschlussvorrichtung als Gitter wird erreicht, dass schon
durch eine geringe Relativbewegung der Verschlussvorrichtung zum
Luftkanal ein vollständiges Öffnen oder
Schließen
der zweiten Kanalöffnung
erreicht wird. Die Verschlussvorrichtung muss nicht in Umfangsrichtung
um die gesamte Breite der Aussparung verdreht werden, um die zweite
Kanalöffnung ganz
zu öffnen
oder zu schließen.
Je nach Stellung der Verschlussvorrichtung relativ zur zweiten Kanalöffnung ist
diese geschlossen, teilweise oder ganz geöffnet. Im Falle einer teilweisen Überlappung
der Lamellen oder Gitter ist die zweite Kanalöffnung teilweise geöffnet oder
geschlossen.
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Außerdem ist
es vorteilhaft, dass der Düsenkörper und
die Verschlussvorrichtung ein einstückiges, materialidentisches
Bauteil bilden und/oder die Verschlussvorrichtung durch ein zylinderförmiges Bauteil
gebildet ist, welches zumindest eine Aussparung aufweist, die die
zweite Kanalöffnung
freigibt. Dadurch wird die Anordnung der Verschlussvorrichtung als
koaxiales Bauteil innerhalb des Luftkanals weiter vereinfacht. Die
Verschlussvorrichtung und der Düsenkörper werden
unter Voraussetzung starrer Lamellen in einem Bauteil gefertigt.
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Ferner
ist es vorteilhaft, dass der Luftkanal zumindest teilweise durch
eine Instrumententafel, eine Konsole oder durch ein Armaturenbrett
gebildet ist. Dadurch wird der Aufbau des Luftleitsystems im Mündungsbereich
vereinfacht und die Herstellungskosten reduziert.
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Vorteilhaft
ist es ferner, dass der Luftkanal einen rechteckförmigen Hauptströmungsquerschnitt aufweist.
Die erfindungsgemäße Lösung ist
zumindest teilweise auch mit einem rechteckförmigen Luftkanal realisierbar.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und
in der Beschreibung erläutert
und in den Figuren dargestellt.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines in eine Instrumententafel integrierten
Luftkanals mit einer zweiten Kanalöffnung,
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2 eine
perspektivische Ansicht von hinten in eine koaxial zu einem Luftkanal
lagerbare Verschlussvorrichtung,
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Luftkanals mit einer in axialer Richtung
verstellbaren Verschlussvorrichtung teilweise im Anschnitt,
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4 eine
Schnittansicht eines Luftkanals gemäß 3 im Detail,
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5 eine
Schnittansicht eines Luftkanals mit schwenkbarer Verschlussvorrichtung.
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Gemäß 1 ist
ein Luftkanal 1 in eine Instrumententafel einer Fahrgastzelle
eines Kraftfahrzeugs integriert. Solche Luftkanäle 1 werden allgemein
als Mannanströmer
bezeichnet und sind vorwiegend im Seitenbereich oder in der Mitte
einer Instrumententafel 6 angeordnet.
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Der
Luftkanal 1 weist in seinem Mündungsbereich eine erste Kanalöffnung 1.1 auf
und schließt mit
einem Düsenkörper 2 ab. Über die
erste Kanalöffnung 1.1 strömt ein nicht
näher dargestellter
Hauptluftstrom direkt in die Fahrgastzelle. Der Hauptluftstrom wird
durch den Düsenkörper 2 fokussiert
und derart koaxial gelenkt, dass er möglichst weit in die Fahrgastzelle
strömt.
Dadurch werden die Eigenschaften für einen Mannanströmer erfüllt.
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Der
Luftkanal 1 ist zylinderförmig ausgebildet. Im oberen
Bereich weist der Luftkanal 1 eine zweite Kanalöffnung 1.2 auf,
durch die ein nicht näher
dargestellter Nebenluftstrom indi rekt in die Fahrgastzelle strömt. Diese
zweite Kanalöffnung 1.2 weist ein
Gitter 7 auf, das ein Hineingreifen oder ein Hineinfallen
von Gegenständen
in den Luftkanal 1 verhindert. Wie nachstehend beschrieben,
dient dieses Gitter 7 auch dazu, die zweite Kanalöffnung 1.2 zu
verschließen.
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Die
zweite Kanalöffnung 1.2 ist über eine
in 2 dargestellte Verschlussvorrichtung 5 verschließbar. Die
Verschlussvorrichtung 5 ist zylinderförmig ausgebildet und koaxial
zum Luftkanal 1 im Luftkanal 1 gelagert. Die Verschlussvorrichtung 5 weist
eine Aussparung 5.1 auf, durch die die zweite Kanalöffnung 1.2 für den Nebenluftstrom
freigegeben wird.
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Die
Verschlussvorrichtung 5 ist drehbar im Luftkanal 1 gelagert
und lässt
sich um eine Mittelachse 1.3 rotatorisch verstellen. Je
nach Drehstellung der Verschlussvorrichtung 5 wird die
zweite Kanalöffnung 1.2 ganz,
teilweise oder nicht verschlossen. Dabei ist die Drehrichtung der
Verschlussvorrichtung 5 beliebig. Eine Einschränkung in
der Drehrichtung ist nicht vorgesehen.
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Gemäß 2 bilden
die Verschlussvorrichtung 5 und der Düsenkörper 2 ein Bauteil.
Der Düsenkörper 2 und
die Verschlussvorrichtung 5 werden zur Montage in den Luftkanal 1 hineingeschoben
und in nicht näher
dargestellter Art und Weise zumindest in axialer Richtung zu einer
in 4 dargestellten Mittelachse 1.3 verrastet.
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Wie
in den 1 und 2 durch einen Pfeil dargestellt,
reicht eine entsprechend der Größe der Aussparung 5.1 Viertel-Umdrehung
aus, um die zweite Kanalöffnung 1.2 vollständig zu
schließen oder
zu öffnen.
Die Gitter 7 der zweiten Kanal öffnung 1.2 sind in 2 in
der Aussparung 5.1 zur Verdeutlichung dargestellt.
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In
den 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
beschrieben, bei dem das Öffnen und
Verschließen
der zweiten Kanalöffnung 1.2 nicht durch
Drehen der Verschlussvorrichtung 5, sondern durch Verschieben
der Verschlussvorrichtung 5 erfolgt. Ebenso wie in dem
zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist die Verschlussvorrichtung 5 zylinderförmig ausgebildet
und koaxial zum Luftkanal 1 im Luftkanal 1 gelagert.
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Die
Verschlussvorrichtung 5 lässt sich axial zur Mittelachse 1.3 beziehungsweise
translatorisch in Richtung der Mittelachse 1.3 verstellen.
Sowohl die zweite Kanalöffnung 1.2 als
auch die Aussparung 5.1 weisen Gitter 7, 8 auf.
Die Abstände
der Gitter 7 in der zweiten Kanalöffnung 1.2 entsprechen
ungefähr einer
Breite 8.1 der Gitter 8 in der Aussparung 5.1. Dadurch
wird erreicht, dass je nach Stellung der Verschlussvorrichtung 5 relativ
zur zweiten Kanalöffnung 1.2 beziehungsweise
relativ zum Luftkanal 1 die zweite Kanalöffnung 1.2 ganz,
teilweise oder nicht geschlossen ist. Der Abstand zwischen dem Gitter 7 und
dem Gitter 8 in radialer Richtung zur Mittelachse 1.3 ist
entsprechend minimiert.
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In
Hauptströmungsrichtung 3 wird
ein Hauptluftstrom parallel zur Mittelachse 1.3 durch den
Düsenkörper 2 direkt
in die Fahrgastzelle geleitet. Ein Nebenluftstrom wird bei zumindest
teilweise geöffneter
zweiter Kanalöffnung 1.2 rechtwinklig
zur Hauptströmungsrichtung 3 indirekt
in die Fahrgastzelle geleitet. Der Luftkanal 1 weist daneben
eine manuell regelbare Drossel 4 auf, über die die Luftmenge für die erste 1.1 und
für die
zweite Kanalöffnung 1.2 einstellbar
ist.
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Erfindungsgemäß ist die
Drossel 4 in Hauptströmungsrichtung 3 vor
der zweiten Kanalöffnung 1.2 angeordnet.
Dadurch kann die zweite Kanalöffnung 1.2 unabhängig von
der Stellung der Drossel 4 geöffnet und verschlossen werden.
Die Drossel 4 ist durch eine kreisförmige Scheibe gebildet, die
um eine rechtwinklig zur Mittelachse 1.3 verlaufende Achse 4.1 drehbar
gelagert ist. Die Drossel 4 ist manuell von der Fahrgastzelle
aus zu bedienen.
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In 5 ist
ein Ausführungsbeispiel
dargestellt, das eine dritte Möglichkeit
zur Verstellung der Verschlussvorrichtung 5 zeigt. Ebenso
wie in 4 ist nur die obere Hälfte des Luftkanals 1 dargestellt.
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Die
Verschlussvorrichtung 5 ist um eine rechtwinklig zur Mittelachse 1.3 verlaufende Schwenkachse
gelagert und im Wesentlichen als Klappe ausgebildet. Durch Verschwenken
der Verschlussvorrichtung 5 wird die zweite Kanalöffnung 1.2 ganz
oder teilweise geschlossen.
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Die
Form der Verschlussvorrichtung 5 gemäß 5 entspricht
der Innenkontur des Luftkanals 1. In diesem Ausführungsbeispiel
ist die Verschlussvorrichtung 5 gekrümmt ausgebildet.
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In
einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
eines rechteckförmigen
Luftkanals 1 ist die Verschlussvorrichtung 5 eben
ausgebildet. Ebenso wie das in 5 beschriebene
Ausführungsbeispiel
lässt sich
die Verschlusstechnik der zweiten Kanalöffnung 1.2, wie sie
in den 3 bis 5 beschrieben ist, auch bei
rechteckförmigem
Luftkanal 1 verwirklichen.