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Die
Erfindung betrifft eine Ausströmdüse einer Belüftungsvorrichtung
oder Klimaanlage insbesondere für Fahrzeuge. Die Ausströmdüse
weist eine Ausströmöffnung zum Innenraum des Fahrzeugs
hin mit rechteckigem Querschnitt auf, wobei die Breite der Ausströmöffnung
größer ist als deren Höhe. Stromaufwärts
der Ausströmöffnung sind horizontale Strömungslamellen,
die den Luftstrom vertikal ablenken, und stromaufwärts
der horizontalen Strömungslamellen sind vertikale Strömungslamellen,
die den Luftstrom horizontal ablenken, angeordnet.
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Eine
derartige Ausströmdüse an Belüftungsvorrichtungen
oder Klimaanlagen ist aus der Druckschrift
DE 35 29 463 C2 bekannt.
Diese bekannte Ausströmdüse weist jalousieartige,
nebeneinander angeordnete und schwenkbare innere und äußere Richtungslamellen
auf, wobei diese untereinander antriebsmäßig gekoppelt
sind. In der bekannten Ausführungsform der Ausströmdüse
sind die äußeren Richtlamellen mit einem bogen-
bzw. winkelförmigen Profil ausgestattet, so dass die einander
zugewandten Seiten der äußeren Richtlamellen einen
Trichter bilden. Dabei sind die Wandbereiche der Ausströmdüse
durch die äußeren Richtlamellen im Wesentlichen
unabhängig von deren Schwenklage abgesperrt.
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Eine
derartige Ausströmdüse hat den Nachteil, dass
sie aufgrund der Vielzahl von Richtlamellen, die aus inneren und äußeren
Richtlamellen gebildet werden, um optimal den ausströmenden
Luftstrom zu steuern und auszurichten, ein großes Bauvolumen für
die Ausströmöffnung der Ausströmdüse
beanspruchen. Ein großes Bauvolumen sowie ein großer Querschnitt
der Ausströmöffnung stehen jedoch im Widerspruch
zu dem Bestreben, den Platzbedarf für eine Ausströmöffnung
einer Ausströmdüse beispielsweise auf einer Mittenkonsole
des Armaturenbretts eines Fahrzeugs so gering wie möglich
zu halten, um beispielsweise Platz für die zunehmenden
Größen von Bildschirmdarstellungen, sei es zu
Navigations- oder anderen Informationszwecken, zu schaffen. Somit
besteht ein Bedürfnis, zumindest in der Höhe einer
Ausströmöffnung einer Ausströmdüse
eine möglichst geringe lichte Weite zu erreichen.
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Aus
der Druckschrift
DE
40 07 416 C2 ist ein schlitzförmiger Luftauslass
für eine raumtechnische Anlage bekannt. Dazu wird ein Luftaustrittskanal
gebildet, der von zwei parallel laufenden Wänden begrenzt
ist. In diesem Luftaustrittskanal sind verstellbare Luftleitelemente
angeordnet, die an beiden Innenwänden des Luftaustrittskanals
angeordnet und in Strömungsrichtung der ausströmenden
Luft verschiebbar sind. Dazu weisen die Luftleitelemente einen winkelförmigen
Querschnitt auf. Außerdem sind die Luftleitelemente in
Einzelsegmente unterteilt, die unabhängig voneinander verstellbar
sind. Ferner unterteilen Trennwände den Luftaustrittskanal,
die zwischen den Einzelsegmenten angeordnet sind. Ein derartiger
Aufbau für eine Luftaustrittsdüse kann zwar in
der Höhe bis zu einer schlitzförmigen Düse begrenzt
werden, jedoch ist sowohl die Kinematik der gegeneinander zu verschiebenden
Luftleitelemente als auch der beweglichen Trennwände relativ
komplex und erfordern einen sehr komplexen Antriebsmechanismus,
der die Verschiebung der Luftleitelemente ermöglicht.
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Aus
der Druckschrift
DE 92 14 863 ist
ein Luftauslass zum Einblasen von Zuluft in einen Gebäuderaum
bekannt, wobei hier die Luftauslassdüse aus zwei zueinander
starr angeordneten Lamellen besteht, die synchron in der Auslassöffnung
der Ausströmdüse gedreht werden und aufgrund ihres
Krümmungsprofils unterschiedliche Ausströmrichtungen der
Luft ermöglichen. Dabei werden beide Strömungslamellen
gemeinsam um einen fiktiven Mittelpunkt gedreht, so dass die Kanten
der Lamellen mit dem gekrümmten Profil zusammenwirken und
unterschiedliche Ausströmrichtungen des Luftstroms bis hin
zum Verschließen der Strömöffnung ermöglichen. Diese
Ausströmdüse hat den Nachteil, dass trotz der Begrenzung
der Auslassdüse auf zwei Strömungslamellen keine
optimale Bauhöhenreduzierung erreichbar ist, zumal der
Durchmesser eines fiktiven Drehzylinders um den gemeinsamen fiktiven
Mittelpunkt größer ist als die Querschnittsbreite
der zu verstellenden Strömungslamellen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Ausströmdüse für
ein Fahrzeug, die mit Belüftungsvorrichtungen und/oder
Klimaanlagen zusammenwirkt, zu schaffen, welche die Nachteile im
Stand der Technik überwindet. Dabei sollen in Gruppen oder
einzeln schwenkbare Luftleitelemente einen beträchtlichen Teil
des Luftstroms ungehindert von den Seitenwänden der Auslassöffnung
in unterschiedlichen Richtungen ausströmen lassen. Dabei
soll die Bauhöhe deutlich gegenüber herkömmlichen
Lösungen minimiert werden.
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Gelöst
wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand des unabhängigen
Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Erfindungsgemäß wird
eine Ausströmdüse einer Belüftungsvorrichtung
und/oder Klimaanlage insbesondere für Fahrzeuge geschaffen.
Dabei weist die Ausströmdüse eine Ausströmöffnung
zum Innenraum des Fahrzeugs hin mit rechteckigem Querschnitt auf,
wobei die Breite der Ausströmöffnung größer
ist als deren Höhe. Stromaufwärts der Ausströmöffnung
sind horizontale Strömungslamellen, die den Luftstrom vertikal
ablenken, und stromaufwärts der horizontalen Strömungslamellen
sind vertikale Strömungslamellen, die den Luftstrom horizontal ablenken,
angeordnet. Die Anzahl der horizontalen Strömungslamellen
ist auf eine obere Strömungslamelle und eine untere Strömungslamelle
begrenzt, wobei die horizontalen Strömungslamellen um eine obere
bzw. untere horizontale Achse schwenkbar sind.
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Unter
dem Verhältnis Breite zu Höhe bzw. b:h ist in
diesem Zusammenhang nicht die gravitationsspezifische Anordnung
der Ausströmöffnung zu verstehen, sondern vielmehr
das geometrische Verhältnis zwischen Breite und Höhe.
Die Ausströmöffnung kann mit ihrer Breite sowohl
horizontal als auch vertikal oder in einem beliebigen Winkel zur
Horizontalen in dem Fahrzeug angeordnet sein. Vorzugsweise ist dieses
Verhältnis b:h ≥ 4.
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Damit
weist die erfindungsgemäße Ausströmdüse
für die beiden horizontalen Strömungslamellen
keine gemeinsame imaginäre Achse auf, sondern vielmehr
sind Schwenkachsen für jede der beiden horizontalen Strömungslamellen
vorgesehen. Damit kann die Auslassöffnung in ihrer Höhe
weiter vermindert werden, weil scheibenförmige Halterungen
zur synchronen Drehung der horizontalen Lamellen um eine fiktive
Achse eines fiktiven Zylinders, der von den Lamellenspitzen gebildet
wird und deshalb einen erhöhten Raumbedarf erfordert, vermieden
werden.
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Somit
ist es mit der erfindungsgemäßen Anordnung von
einer oberen und einer unteren Strömungslamelle stromaufwärts
der rechteckigen Ausströmöffnung möglich,
die Höhe der Ausströmdüse deutlich gegenüber
dem Stand der Technik zu vermindern. Außerdem hat die erfindungsgemäße
Ausströmdüse gegenüber gleitverschieblichen
Luftleitwinkelelementen den Vorteil, dass eine relativ einfache
Kinematik zum Schwenken der horizontalen Lamellen um ihre horizontalen
Achsen ein Verstellen der Strömungsrichtung des Luftstroms
ermöglicht.
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Dazu
weisen vorzugsweise die untere Strömungslamelle und die
obere Strömungslamelle entsprechende Krümmungsprofile
auf, wobei die horizontalen Achsen die Strömungslamellen
jeweils in einen vorderen und einen hinteren Flügel aufteilen
und wobei der vordere und der hintere Flügel in einem Winkel
zueinander angeordnet sind. Außerdem sind vorzugsweise
die horizontalen Achsen der oberen und der unteren Strömungslamellen
an einer oberen bzw. einer unteren Innenwand der Ausströmdüse
angeordnet, so dass der Strömungsquerschnitt für
die Auslassöffnung aufgrund dieser Anordnung der oberen
und unteren horizontalen Achsen so geringfügig wie möglich
beeinträchtigt wird.
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In
einer alternativen Ausführungsform der Erfindung teilen
die Achsen die horizontalen Strömungslamellen in einen
vorderen und einen hinteren Schenkel auf, wobei die Schenkel in
einem stumpfen Winkel zueinander angeordnet sind. Eine schenkelförmige
Ausbildung der Strömungslamellen ermöglicht es,
die horizontalen Achsen, welche die horizontalen Strömungsla mellen
schwenken in einem minimalen Abstand zu den oberen und unteren Innenwänden
der Ausströmöffnung anzuordnen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
sind die horizontalen Strömungslamellen synchron um ihre
Achsen schwenkbar, so dass lediglich ein einziger Antriebsmechanismus
erforderlich ist, um drei Hauptströmrichtungen durch die
beiden horizontalen Strömungslamellen zu erreichen. Diese
drei Hauptstromrichtungen werden in drei unterschiedlichen Positionen
der horizontalen Strömungslamellen erreicht. In einer ersten
Position liegt die obere Strömungslamelle zumindest mit
ihrer äußeren vorderen Kante an der oberen Innenwand der
Ausströmdüse an. In dieser ersten Position wird durch
die untere Strömungslamelle der Luftstrom nach oben in
eine erste Strömungsrichtung abgelenkt.
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In
einer zweiten Position liegt die untere Strömungslamelle
zumindest mit ihrer äußeren vorderen Kante an
der unteren Innenwand der Ausströmdüse an und
eine zweite nach unten gerichtete Strömungsrichtung des
Luftstroms wird durch die obere Strömungslamelle bewirkt.
Schließlich können in einer dritten Position die
beiden Strömungslamellen eine mittlere Position einnehmen,
bei der sich eine dritte mittlere Strömungsrichtung ergibt.
Bei einem Antrieb, der kontinuierlich die horizontalen Strömungslamellen
synchron zueinander bewegt, kann praktisch jede beliebige Strömungsrichtung
des Luftstroms zwischen der ersten und der zweiten Strömungsrichtung von
Hand oder durch einen Stellmotor eingestellt werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die horizontalen
Strömungslamellen unabhängig voneinander um ihre
Achsen schwenkbar, wozu zwei getrennte Antriebskinematiken für
das Schwenken der Strömungslamellen vorgesehen sind. In diesem
Fall kann eine vierte Position von den Strömungslamellen
eingenommen werden, bei der eine Schließstellung der Ausströmöffnung
erreicht wird, wenn die hinteren inneren oder die vorderen äußeren
Kanten der Strömungslamellen aufeinander gedrückt
sind. Dabei ist es von Vorteil, wenn die vorderen und/oder die hinteren
Kanten der Strömungslamellen elastische Spitzen eines gummielastisches Materials
aufweisen, um das Schließen oder Absperren des Luftstroms
zu verbessern.
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Während
als horizontale Strömungslamellen lediglich zwei Strömungslamellen
vorgesehen sind, um eine Ausströmöffnung mit möglichst
geringer Höhe bereitzustellen, können eine Mehrzahl
von vertikalen Strömungslamellen stromaufwärts
der horizontalen Strömungslamellen vorgesehen werden, die
einen Betätigungsmechanismus aufweisen, der zur horizontalen
Ablenkung der Strömungsrichtung die vertikalen Strömungslamellen
synchron um ihre Achsen schwenkt und damit eine horizontale Ablenkung
des Luftstroms erreicht.
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Diese
horizontale Ablenkung kann jedoch in den Randbereichen der Seitenwände
der Ausströmdüse Verwirbelungen hervorrufen, so
dass die stromabwärts angeordneten beiden horizontalen
Strömungslamellen durch die Luftwirbel in ihrer Richtwirkung
beeinträchtigt werden. Um die Wirbelbildung in den Randbereichen
der Seitenwände der Ausströmdüse, verursacht
durch die vertikalen Strömungslamellen, zu minimieren,
weist die Ausströmdüse im Bereich der inneren
Seitenwände Seitenblocklamellen auf, die den Luftstrom
zu einer Seite hin derart blockieren, dass die Wirbelbildung an
dieser Seite unterdrückt wird, während an der
gegenüberliegenden Seite die Strömungsrichtung
freigegeben ist.
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Dazu
weisen die vertikalen Strömungslamellen an den Seitenrändern
Seitenblocklamellen auf, die einen L-förmigen Querschnitt
besitzen und in ihrer Anzahl auf jeder Seite derart begrenzt sind,
dass bei maximaler Schwenkung der senkrechten Strömungslamellen
die Strömungsrichtung an der jeweils angeströmten
Seitenwand wirbelfrei vorbei gleiten kann. Dieses wird in der nachfolgenden
Figurenbeschreibung noch eingehender erörtert.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen,
stromaufwärts der vertikalen Strömungslamellen
eine Drosselklappe anzuordnen, die den Luftstrom durch Schwenken
um eine Drosselklappenachse vollständig abblocken kann.
Diese Drosselklappe kann auch in einer Zuleitung zu der Ausströmdüse
stromaufwärts der vertikalen Strömungslamellen
angeordnet sein und ist damit nicht an den flachen rechteckigen
Querschnitt der Ausströmdüse gebunden. Je nach
Ausbildung der horizontalen Strömungslamellen und dem Schwenkantrieb
derselben, kann auf eine derartige zusätzliche Drosselklappe
auch verzichtet werden.
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Die
Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher
erläutert.
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1 zeigt
einen schematischen vertikalen Querschnitt durch eine Ausströmdüse
in einer ersten Position von horizontalen Strömungslamellen
gemäß einer ersten Ausführungsform der
Erfindung;
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2 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch die Ausströmdüse
gemäß 1 in einer mittleren Position
der horizontalen Strömungslamellen;
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3 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch die Ausströmdüse
gemäß 1 in einer zweiten Position
der horizontalen Strömungslamellen;
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4 zeigt
einen schematischen vertikalen Querschnitt durch eine Ausströmdüse
gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung in einer ersten Position der horizontalen Strömungslamellen;
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5 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch die Ausströmdüse
gemäß 4 in einer mittleren Position
der horizontalen Strömungslamellen;
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6 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch die Ausströmdüse
gemäß 4 in einer zweiten Position
der horizontalen Strömungslamellen;
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7 zeigt
einen schematischen vertikalen Querschnitt durch eine Ausströmdüse
gemäß einer dritten Ausführungsform der
Erfindung;
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8 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch die Ausströmdüse
gemäß 7 bei einer geschlossenen Drosselklappe;
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9 zeigt
einen schematischen vertikalen Querschnitt durch eine Ausströmdüse
gemäß einer vierten Ausführungsform der
Erfindung mit horizontalen Strömungslamellen in einer ersten
Position;
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10 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch die Ausströmdüse
gemäß 9 mit den horizontalen Strömungslamellen
in einer mittleren Position;
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11 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch die Ausströmdüse
gemäß 9 mit den horizontalen Strömungslamellen
in einer vierten Position;
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12 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch die Ausströmdüse
gemäß 9 in einer zweiten Position
der horizontalen Strömungslamellen;
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13 zeigt
einen schematischen horizontalen Querschnitt durch die Ausströmdüse
gemäß 1;
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14 zeigt
einen schematischen horizontalen Querschnitt durch die Ausströmdüse
gemäß 7;
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15 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht der Ausströmdüse
gemäß 1.
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1 zeigt
einen schematischen vertikalen Querschnitt durch eine Ausströmdüse 1 gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung, wobei die horizontalen Strömungslamellen 7, 8 in
einer ersten Position 25 angeordnet sind. Diese Ausströmdüse 1 einer
Belüftungsvorrichtung oder einer Klimaanlage eines Fahrzeugs
wird von einem Luftstrom 9 durchströmt, der durch
entsprechende vertikale Strömungslamellen 10 und
die horizontalen Strömungslamellen 7 und 8 unterschiedliche
Strömungsrichtungen annehmen soll. In 1 erreicht
der Luftstrom 9 eine Eintrittsseite 44 und durchströmt
eine Mehrzahl vertikaler Strömungslamellen 10,
die den Luftstrom 9 aus der Zeichenebene heraus oder in
die Zeichenebene hinein ablenken können, wie es die späteren 13 und 14 zeigen.
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Der
Luftstrom 9 tritt aus der Ausströmdüse 1 durch
eine Ausströmöffnung 5 aus, die eine
möglichst minimale Höhe h aufweisen kann, wobei
durch eine geeignete Formgebung und eine Begrenzung auf lediglich
zwei horizontale Strömungslamellen 7 und 8 dennoch
eine Ablenkung des Luftstroms in vertikaler Richtung erreicht werden
kann. Bei der in 1 gezeigten ersten Position 25 der
beiden horizontalen Strömungslamellen 7 und 8 wird
der Luftstrom 9 in eine erste Strömungsrichtung 20 nach oben
abgelenkt. Dieses kann dadurch erreicht werden, dass die horizontalen
Strömungslamellen 7 und 8 zwei Schenkel 18 und 19 aufweisen,
die zueinander in einem stumpfen Winkel β stehen und um
eine horizontale Achse 11 bzw. 12 schwenkbar sind.
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Die
horizontalen Achsen 11 und 12 sind dabei möglichst
eng an Innenwandungen 14 und 15 der rechteckförmigen
Ausströmdüse 1 angeordnet. In dieser
ersten Position liegt der äußere vordere Schenkel 18 der
oberen Strömungslamelle 7 an der oberen Innenwand 14 der
Ausströmdüse 1 an, während der äußere
Schenkel 18 der unteren Strömungslamelle 8 maximal
ausgeschwenkt ist und sich von der unteren Innenwand 15 abgehoben
hat. Dadurch wird der Luftstrom 9 in der Ausströmöffnung 5 nach
oben in einer ersten Strömungsrichtung 20 abgelenkt.
Unterstützend kommt hinzu, dass die hinteren und inneren
Kanten 30 und 31 der Strömungslamellen 7 und 8 lediglich
einen unteren Bereich des Luftstroms 9 aufnehmen und zu
einem oberen Bereich des Querschnitts der Ausströmöffnung 5 geleiten.
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2 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch die Ausströmdüse 1 gemäß 1 in
einer mittleren Position 27 der horizontalen Strömungslamellen 7 und 8.
Dazu sind die horizontalen Strömungslamellen 7 und 8 in
eine mittlere Position gekippt worden, so dass der Luftstrom 9 nahezu gradlinig
eine mittlere Strömungsrichtung 22 einnehmen kann
und mit dieser Strömungsrichtung 22 aus der Ausströmöffnung 5 herausdrückt.
In dieser Stellung zeigt sich der Vorteil, dass die horizontalen
Achsen 11 und 12 an den Innenwandungen 14 und 15 angeordnet
sind, so dass ein maximaler Schwenkbereich trotz verminderter Höhe
h erreicht werden kann, was mit den Lösungen aus dem Stand
der Technik bisher nicht möglich ist.
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3 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch die Ausströmdüse 1 gemäß 1 in
einer zweiten Position 26 der horizontalen Strömungslamellen 7 und 8.
In dieser zweiten Position wird nun der Luftstrom 9 mit
Hilfe der horizontalen Strömungslamellen 7 und 8 in
eine zweite Strömungsrichtung 21 gebracht, die
nach unten gerichtet ist. Dabei liegt die vordere äußere
Kante 24 des vorderen Schenkels 18 der unteren
Strömungslamelle 8 an der unteren Innenwandung 15 an,
während die vordere äußere Kante 23 der
oberen Strömungslamelle 7 ihre größte Auslenkung
aufweist und damit den Luftstrom 9 nach unten ablenkt.
Diese Ablenkung wird zusätzlich durch die Stellung der
hinteren Schenkel 19 mit den hinteren inneren Kanten 30 und 31 der
oberen bzw. unteren Strömungslamellen 7 bzw. 8 zusätzlich
unterstützt. Um diese Positionen 25 bis 27,
wie sie die 1 bis 3 zeigen,
zu erreichen, können die horizontalen Strömungslamellen 7 und 8 synchron
mit Hilfe eines einzigen Antriebs geschwenkt werden. Eine Schließstellung
der horizontalen Strömungslamellen ist dabei nicht möglich.
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4 zeigt
einen schematischen vertikalen Querschnitt durch eine Ausströmdüse 2 gemäß einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung mit einer ersten Position 25 der
horizontalen Strömungslamellen 7 und 8.
Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren
werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
Der Un terschied zu der ersten Ausführungsform gemäß den 1 bis 3 besteht
darin, dass das Krümmungsprofil 13 strömungsgünstig
ausgebildet ist und keinen ausgeprägten stumpfen Winkel aufweist,
sondern vielmehr ein gleichmäßig gekrümmtes
Profil bildet, wobei die innere Kante 30 zur äußeren
Kante 23 bezogen auf die horizontale Schwenkachse 11 der
oberen Strömungslamelle 7 wiederum einen stumpfen
Winkel α bilden kann.
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Wenn
auch diese kontinuierliche gleichmäßige Krümmung 13 eine
strömungsgünstigere Variante darstellt, so besteht
hier der Nachteil, dass die horizontalen Schwenkachsen 11 und 12 der
horizontalen Strömungslamellen 7 und 8 einen
begrenzten Abstand von den Innenflächen 14 und 15 aufweisen müssen,
um den vollen Schwenkbereich der horizontalen Lamellen 7 und 8 zu
gewährleisten. Dabei kann die Höhe h der Ausströmöffnung 5 beibehalten
bleiben. Der Luftstrom 9 wird in dieser ersten Position der
horizontalen Strömungslamellen 7 und 8 wiederum
in einer ersten Strömungsrichtung 20 nach oben abgelenkt.
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5 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch die Ausströmdüse 2 gemäß 4 in
einer mittleren Position 27 der horizontalen Strömungslamellen 7 und 8.
Diesmal kann der Luftstrom 9 praktisch gradlinig die Ausströmdüse 2 passieren. Lediglich
die vertikalen Strömungslamellen 10 können
den Luftstrom in die Zeichenebene hinein oder aus der Zeichenebene
hinaus ablenken.
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6 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch die Ausströmdüse 2 gemäß 4 in
einer zweiten Position 26 der horizontalen Strömungslamellen 7 und 8.
Durch eine synchrone Schwenkbewegung der beiden horizontalen Strömungslamellen 7 und 8 kann
diese zweite Position 26 eingenommen werden, wo durch der
Luftstrom 9 in die zweite Strömungsrichtung 21 nach
unten abgelenkt wird.
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7 zeigt
einen schematischen vertikalen Querschnitt durch eine Ausströmdüse 3 gemäß einer dritten
Ausführungsform der Erfindung mit einer Drosselklappe 40 in
Offenstellung, die stromaufwärts der vertikalen Strömungslamellen 10 in
der Ausströmdüse 3 angeordnet ist. Diese
Drosselklappe 40 kann auch in einer Zuleitung zu der Ausströmdüse 3 in
einem anderen Querschnitt angeordnet sein. In dem in 7 gezeigten
Beispiel ist sie jedoch an den Querschnitt der Ausströmdüse 3 angepasst.
Durch Schwenken der Drosselklappe 40 um die Drosselachse 41 in
Pfeilrichtung A kann die Drosselklappe 40 den Luftstrom 9 kontinuierlich
drosseln bis hin zum Abblocken des Luftstroms 9.
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Vorzugsweise
weist dazu die Drosselklappe 40 elastische Spitzen 32 auf,
die aus gummielastischem Material gefertigt sind oder eine gummielastische
Beschichtung aufweisen. Die horizontalen und vertikalen Strömungslamellen 7 und 8 bzw. 10 können
unabhängig von der Stellung der Drosselklappe 40 jede
beliebige Stellung aufweisen. In 7 weisen
die horizontalen Strömungslamellen 7 und 8 eine mittlere
Stellung auf. Somit kann der Luftstrom 9 an der Drosselklappe 40 vorbei
durch die vertikalen Strömungslamellen 10 und
zwischen den horizontalen Strömungslamellen 7 und 8 hindurch
gradlinig und/oder seitlich abgebogen aus der Ausströmdüse 3 mit
der Ausströmöffnung 5 austreten.
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8 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch die Ausströmdüse 3 gemäß 7 bei geschlossener
Drosselklappe 40. Dabei werden die gummielastischen Spitzen 32 gegen
die Innenwandungen 14 und 15 des Ausströmventils 3 gepresst und
blo ckieren somit den Luftstrom 9. Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung ist die Drosselklappe 40 rechteckförmig
ausgebildet und um eine Drosselachse 41 schwenkbar. Allerdings
kann eine Drosselklappe 40 beispielsweise in einer Zuleitung
mit kreisförmigem Querschnitt angeordnet sein und somit
scheibenförmig ausgebildet sein.
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Auch
ist es möglich, dass die Schwenkachse 41 der Drosselklappe 40 nicht
im Mittelpunkt des Drosselklappenquerschnitts vorgesehen ist, sondern an
einer der Enden der Drosselklappe angeordnet sein kann. In einem
solchen Fall kann der Druck auf der Zuleitungsseite der Ausströmdüse 3 das
Anpressen der gummielastischen Spitzen 32 an die untere Innenwand 15 der
Ausströmdüse 3 unterstützen, wenn
beispielsweise die Schwenkachse 41 höher als hier
gezeigt angeordnet wird.
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Während
bei den in den vorhergehenden 1 bis 8 gezeigten
Ausführungsformen die horizontalen Strömungslamellen 7 und 8 synchron, beispielsweise
durch einen einzigen Antrieb oder Verstellmechanismus, bewegt sind,
folgt nun eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die
horizontalen Strömungslamellen unabhängig voneinander geschwenkt
werden können.
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Dazu
zeigt 9 einen schematischen vertikalen Querschnitt durch
eine Ausströmdüse 4 gemäß einer
vierten Ausführungsform der Erfindung mit horizontalen
Strömungslamellen 7 und 8 in einer ersten Position 25.
Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren
werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
Der Unterschied der hier gezeigten Strömungslamellen 7 und 8 besteht
darin, dass diese mindestens an ihren vorderen äußeren
Kanten 23 und 24 gummielastische Spitzen 32 aufweisen,
auf die entweder eine gummielastische Beschichtung mindestens auf
die äußeren Schenkel 18 der oberen und
unteren Strömungslamellen 7 und 8 aufgebracht ist
oder die vollständig aus einem gummielastischen Material
gefertigt sind. Eine weitere Position zeigt die 10,
bei der die horizontalen Strömungslamellen 7 und 8 in
einer mittleren Position 27 angeordnet sind und den Luftstrom 9 gradlinig
durch die horizontalen Strömungslamellen 7 und 8 hindurch
lassen.
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11 zeigt
hingegen einen schematischen Querschnitt durch die Ausströmdüse 4 gemäß 9 mit
den horizontalen Strömungslamellen 7 und 8 in einer
vierten Position 28, die praktisch eine Schließposition 29 bildet.
Diese kann dadurch erreicht werden, dass die horizontalen Strömungslamellen 7 und 8
um ihre Schwenkachsen 11 und 12 gegenläufig aufeinander
zu geschwenkt werden, bis die gummielastischen Spitzen 32 die
Schließstellung 29 erreichen. Mit einer derartigen
Ausführungsform der Erfindung ist es möglich,
auf eine Drosselklappe zu verzichten, da mit der unabhängigen
Schwenkbewegung der beiden horizontalen Strömungslamellen 7 und 8 unterschiedliche
Drosselstufen erreicht werden können, wobei die 10 die
größtmögliche Offenstellung und 11 die
entsprechend mögliche Schließstellung 29 zeigt.
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12 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch die Ausströmdüse 4 gemäß 9 in
einer zweiten Position 26 der horizontalen Strömungslamellen 7 und 8,
die eine zweite Strömungsrichtung 21 ermöglichen,
bei der der Luftstrom 9 nach unten ausgelenkt wird.
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13 zeigt
einen schematischen horizontalen Querschnitt durch die Ausströmdüse 1 gemäß 1.
Dieser horizontale Querschnitt unterscheidet sich von den vorhergehenden
vertikalen Querschnitten dadurch, dass nun die Ablenkwirkung der vertikalen
Strömungslamellen auf den Luftstrom 9 sichtbar wird.
Dieses Prinzipbild zeigt zunächst eine Mehrzahl von vertikalen
Strömungslamellen 10, die den Luftstrom im mittleren
Bereich, in diesem Fall in Strömungsrichtung nach rechts
ablenken, wobei die Strömung in Richtung auf die rechte
Seitenwand 35 durch zwei speziell geformte Seitenblocklamellen 36 und 37 abgeblockt
wird.
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Der
Querschnitt dieser Seitenblocklamellen 36 und 37 ist
im Gegensatz zu den geraden Querschnitten der Strömungslamellen 10 im
mittleren Bereich L-förmig abgewinkelt, so dass die abgewinkelten
Schenkel den Luftstrom in der gezeigten Stellung blockieren können.
Dadurch wird verhindert, dass der Luftstrom auf die Innenseite 35 der
Ausströmdüse 1 auftrifft und dort Strömungswirbel
bildet, welche die hier nicht gezeigte horizontale Ablenkung durch entsprechende
horizontale Strömungslamellen stören könnten.
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Diese
L-förmig abgewinkelten Seitenblocklamellen sind auch auf
der gegenüberliegenden Seite als Seitenblocklamellen 38 und 39 angeordnet,
jedoch kann bei dieser Stellung der vertikalen Lamellen 10 dort
der Luftstrom 9 ungehindert die Seitenblocklamellen 38 und 39 passieren.
Werden jedoch die vertikalen Strömungslamellen 10 in
die entgegen gesetzte Richtung geschwenkt, so geben die Seitenblocklamellen 36 und 37 den
Luftstrom frei und die gegenüberliegenden Seitenblocklamellen 38 und 39 blockieren
den Luftstrom, um eine Wirbelbildung im Bereich der Seitenwand 34 zu
verhindern. Die Ausströmöffnung 5 hat
in dieser Darstellung eine Breite b, die größer
ist als die in den vorhergehenden Figuren gezeigte Höhe
h, so dass die erfindungsgemäße Ausströmdüse 1 Raum
sparend in ein Fahrzeug integriert werden kann.
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14 zeigt
einen schematischen horizontalen Querschnitt durch die Ausströmdüse 3 gemäß 7.
Auch hier sind eine Mehrzahl von vertikalen Strömungslamellen 10 in
einem Mittenbereich der Ausströmdüse 3 angeordnet,
wobei die vertikalen Strömungslamellen um ihre Achsen 33 schwenkbar sind.
Diese vertikalen Strömungslamellen 10 sind stromaufwärts
der horizontalen Strömungslamellen angeordnet, von denen
hier aufgrund des horizontalen Querschnitts lediglich die untere
horizontale Strömungslamelle 8 mit ihren Schenkeln 18 und 19 und der
Schwenkachse 12 zu sehen ist. Stromaufwärts der
vertikalen Strömungslamellen 10 ist gemäß der Ausführungsform 3 eine
Drosselklappe 40 angeordnet, die um die Drosselachse 41 schwenkbar
ist.
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Durch
die hier gezeigte Stellung der synchron bewegbaren vertikalen Strömungslamellen 10 wird
der Luftstrom 9 in Pfeilrichtung B abgelenkt, wobei dieser
abgelenkte Luftstrom keine Verwirbelungen an der Seitenwand 35 der
Ausströmdüse 3 hervorruft, da wiederum
Seitenblocklamellen 36 und 37 durch ihre L-Form
den Luftstrom in diesem Bereich blockieren, während die
gegenüberliegenden Seitenblocklamellen 38 und 39 den
Luftstrom passieren lassen. Somit werden die horizontalen Strömungslamellen 10 optimal
und störungsfrei angeströmt und können
den Luftstrom, der hier in Pfeilrichtung B abgelenkt ist, zusätzlich
aus der Zeichenebene heraus oder in die Zeichenebene hinein ablenken.
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15 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht der Ausströmdüse 1 gemäß 1.
Diese Ausströmdüse 1 kann in einem Gehäuse 43 untergebracht
sein, wobei in dieser Darstellung die Ausströmöffnung 5 eine
Breite b und eine Höhe h aufweist, wobei die Höhe
h deutlich kleiner ist als die Breite b. Außerdem sind
in dieser perspektivischen Darstellung die horizontalen Strömungslamellen 7 und 8 zu
sehen, die hier in einer mittleren Stellung angeordnet sind, so
dass stromaufwärts die vertikalen Strömungslamellen 10 sowie
die den Luftstrom blockierenden Seitenblocklamellen 36 und 37 zu
sehen sind. Diese 15 zeigt auch deutlich, dass
die Ausströmöffnung 5 einen rechteckigen
Querschnitt 6 aufweist. Diese Rechteckform kann auch jedoch auch
seitlich abgerundet und dem Design des Fahrzeugs angepasst sein,
ohne die oben beschriebene Funktionalität zu beeinträchtigen.
-
- 1
- Ausströmdüse
(1. Ausführungsform)
- 2
- Ausströmdüse
(2. Ausführungsform)
- 3
- Ausströmdüse
(3. Ausführungsform)
- 4
- Ausströmdüse
(4. Ausführungsform)
- 5
- Ausströmöffnung
- 6
- rechteckiger
Querschnitt
- 7
- obere
horizontale Strömungslamelle
- 8
- untere
horizontale Strömungslamelle
- 9
- Luftstrom
- 10
- Strömungslamellen
vertikal
- 11
- obere
Achse der oberen Strömungslamelle
- 12
- untere
Achse der unteren Strömungslamelle
- 13
- Profil
- 14
- obere
Innenwand
- 15
- untere
Innenwand
- 16
- vorderer
Flügel
- 17
- hinterer
Flügel
- 18
- vorderer
Schenkel
- 19
- hinterer
Schenkel
- 20
- erste
Strömungsrichtung (nach oben)
- 21
- zweite
Strömungsrichtung (nach unten)
- 22
- dritte
Strömungsrichtung (in der Mitte)
- 23
- äußere
vordere Kante der oberen Lamelle
- 24
- vordere äußere
Kante der unteren Lamelle
- 25
- erste
Position (der horizontalen Strömungslamellen)
- 26
- zweite
Position (der horizontalen Strömungslamellen)
- 27
- dritte
Position (der horizontalen Strömungslamellen)
- 28
- vierte
Position (der horizontalen Strömungslamellen)
- 29
- Schließstellung
(der horizontalen Strömungslamellen)
- 30
- hintere
innere Kante der oberen Lamellen
- 31
- hintere
innere Kante der unteren Lamellen
- 32
- elastische
Spitze der horizontalen Strömungslamellen
- 33
- Achse
einer vertikalen Strömungslamelle
- 34
- Seitenwand
der Ausströmdüse
- 35
- Seitenwand
der Ausströmdüse
- 36
- Seitenblocklamelle
- 37
- Seitenblocklamelle
- 38
- Seitenblocklamelle
- 39
- Seitenblocklamelle
- 40
- Drosselklappe
- 41
- Achse
der Drosselklappe
- 43
- Gehäuse
- 44
- Einströmseite
- A
- Pfeilrichtung
- B
- Pfeilrichtung
- b
- Breite
der Ausströmöffnung
- h
- Höhe
der Ausströmöffnung
- α
- Winkel
zwischen Flügeln
- β
- stumpfer
Winkel zwischen Schenkeln
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 3529463
C2 [0002]
- - DE 4007416 C2 [0004]
- - DE 9214863 [0005]