-
Die Erfindung betrifft einen Ausströmer für eine Belüftungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einer Austrittöffnung für einen Luftstrom und einem bewegbaren Leitelement, um die Austrittsöffnung teilweise oder ganz freizugeben oder zu verschließen.
-
Als Ausströmer oder Mannanströmer wird ein Auslass einer Belüftungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs bezeichnet, der die Insassen mit Frischluft versorgt. Ausströmer sind zumeist im Armaturenbrett integriert und um eine oder zwei Achsen schwenkbar. Herkömmliche Ausströmer können parallel zueinander angeordnete Lamellen aufweisen, die schwenkbar sind, um die Richtung der ausströmenden Luft nach den Bedürfnissen der Insassen einzustellen. Üblicherweise kann der Luftstrom vom Benutzer auch gedrosselt werden.
-
Aus der
DE 199 41 618 A1 ist eine Vorrichtung zum Belüften eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs bekannt, die im Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und eine Austrittsöffnung für einen Luftstrom aufweist. Die Belüftungsvorrichtung umfasst eine Abdeckung zum Verschließen und Freigeben der Austrittsöffnung, wobei im geöffneten Zustand zwischen einem Rand der Austrittsöffnung und einem Rand der Abdeckung ein Luftaustrittsspalt ausgebildet ist.
-
Aus der
DE 10 2010 012 882 B3 ist eine Vorrichtung zur Zuführung von Luft bekannt, umfassend einen als Hohlprofil ausgebildeten Luftkanal, der eine als Schlitz ausgebildete Öffnung aufweist und durch ein streifenförmiges Element verschlossen werden kann.
-
Herkömmliche Ausströmer für Belüftungsvorrichtungen, die in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, weisen zumeist die bereits erwähnten Lamellen auf, die sehr dünn und daher fragil sind. Bei bestimmten Anwendungen ist es daher schwierig, diese Lamellen an die Innenausstattung eines Kraftfahrzeugs anzupassen bzw. in ein Armaturenbrett zu integrieren. Der Einsatz derartiger Lamellen aufweisender Ausströmer ist daher auf planare oder eindimensional gekrümmte Flächen beschränkt. Zudem weisen Lamellen den Nachteil auf, dass bei höherer Strömungsgeschwindigkeit störende Geräusche entstehen. Die mechanische Anlenkung der Lamellen erfordert in der Praxis einen hohen konstruktiven Aufwand, wodurch sich die Herstellungskosten eines Anströmers erhöhen.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ausströmer für eine Belüftungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs anzugeben, der keine Lamellen erfordert.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Ausströmer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Austrittsöffnung einen sich in Strömungsrichtung verjüngenden Öffnungsquerschnitt und das Leitelement einen sich in Strömungsrichtung verjüngenden Querschnitt aufweist, wobei der Öffnungsquerschnitt und der Querschnitt aneinander angepasst sind.
-
Im Gegensatz zu herkömmlichen Ausströmern, bei denen bewegbare Lamellen eingesetzt werden, beruht die Erfindung auf einem vollkommen anderen Prinzip. Erfindungsgemäß weisen sowohl die Austrittsöffnung als auch das Leitelement spezielle, aneinander angepasste Querschnitte auf, die es erlauben, die Richtung des Luftstroms durch Bewegen des Leitelements relativ zu der Austrittsöffnung in einer gewünschten Weise zu steuern. Zwischen der Austrittsöffnung und dem Leitelement ist somit ein durchströmter Querschnitt gebildet, dessen Größe eingestellt werden kann. Während bei einem herkömmlichen Ausströmer die in dem Strömungskanal angeordneten Lamellen um eine Drehachse geschwenkt werden, wird erfindungsgemäß die Form des Strömungskanals selbst beeinflusst und eingestellt. Dadurch entfällt der Nachteil, dass die Luftströmung auf die in der Strömung angeordneten Lamellen trifft, wodurch ansonsten ein beträchtlicher Widerstand sowie Verwirbelungen und unerwünschte akustische Emissionen entstehen. Stattdessen kann durch die Bewegung des Leitelements relativ zur Austrittsöffnung ein Strömungskanal angepasst und hinsichtlich seiner Form, seiner Position und seines Querschnitts verändert werden, ohne dass dadurch eine mit Nachteilen behaftete Störung der Durchströmung auftritt.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Ausströmer wird es besonders bevorzugt, dass die Austrittsöffnung und das Leitelement zumindest abschnittsweise gegengleich zueinander geformt sind. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass durch eine entsprechende Bewegung des Leitelements die Austrittsöffnung vollständig verschlossen werden kann.
-
Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ausströmers sieht vor, dass das Leitelement an seinem in Strömungsrichtung vorderen Ende konisch oder kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Das Leitelement kann somit ähnlich wie ein Bolzen geformt sein, der im Bereich einer Austrittsöffnung angeordnet ist und einen sich in Strömungsrichtung verringernden Querschnitt aufweist. Dementsprechend verringert sich der Querschnitt des Leitelements beim Durchströmen des Ausströmers von innen nach außen. Das Leitelement kann dementsprechend eine vordere, nach außen gerichtete Spitze aufweisen, die jedoch auch abgerundet oder als Stumpf ausgebildet sein kann. Die Austrittsöffnung weist bevorzugt einen daran angepassten Querschnitt auf, die Austrittsöffnung bildet somit eine Innenkontur, die an die Außenkontur des bolzenförmigen Leitelements angepasst ist.
-
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann bei dem erfindungsgemäßen Ausströmer das Leitelement an seinem in Strömungsrichtung vorderen Ende pyramidenförmig oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet sein. Vorzugsweise kann das Leitelement als vierseitige Pyramide ausgebildet sein, deren Grundfläche quadratisch oder auch rechteckig ausgebildet sein kann. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Varianten, die optimal in das Interieur eines Kraftfahrzeugs im Bereich des Armaturenbretts integriert sein können. Die Austrittsöffnung des Ausströmers kann somit beispielsweise rund, quadratisch oder rechteckig ausgebildet sein.
-
Eine besonders zuverlässige Funktion ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Ausströmer, wenn das Leitelement senkrecht zu einer Außenfläche des Ausströmers zur Austrittsöffnung hin oder von der Austrittsöffnung weg bewegbar ist. Wenn die Außenfläche des Ausströmers beispielsweise näherungsweise senkrecht im Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, kann das Leitelement horizontal in Richtung zur Austrittsöffnung bewegt werden. Im Allgemeinen wird jedoch die Außenfläche zumindest eine geringe Neigung zur Senkrechten aufweisen. Wenn das Leitelement zur Austrittsöffnung hin bewegt wird, wird der Strömungsquerschnitt, der zwischen der Außenkontur des Leitelements und der Innenkontur der Austrittsöffnung gebildet ist, verringert, durch eine umgekehrte Bewegung, indem das Leitelement von der Austrittsöffnung weg (nach innen) bewegt wird, wird der Strömungsquerschnitt vergrößert.
-
In ähnlicher Weise kann es bei dem erfindungsgemäßen Ausströmer vorgesehen sein, dass das Leitelement parallel zu einer Außenfläche des Ausströmers zu einer Innenfläche des Ausströmers im Bereich der Austrittsöffnung bewegbar oder alternativ von der Innenfläche weg bewegbar ist. Diese Bewegung kann näherungsweise vertikal verlaufen. Durch diese überwiegend vertikale Bewegung wird ein zwischen der Außenkontur des Leitelements und der Innenkontur der Austrittsöffnung gebildeter Strömungsquerschnitt, der beispielsweise näherungsweise ringförmig ausgebildet sein kann, derart verändert, dass er auf einer Seite des Leitelements vergrößert und auf der entgegengesetzten Seite verringert wird. Das Leitelement kann dabei soweit näherungsweise vertikal bewegt werden, bis es die Innenkontur der Austrittsöffnung berührt. In dieser Position ist kein ringförmiger Strömungsquerschnitt mehr vorhanden, stattdessen kann die Luft lediglich zwischen einer Seite des Leitelements und einer entsprechenden Fläche der Austrittsöffnung hindurchströmen.
-
Da sowohl die Austrittsöffnung als auch das Leitelement vorzugsweise sich nach außen verjüngernde Querschnitte aufweisen, wird dadurch die Richtung der aus dem Ausströmer ausströmenden Luft gezielt verändert. Ausgehend von einem neutralen Zustand, bei dem das Leitelement gleich weit von gegenüberliegenden Innenflächen der Austrittsöffnung entfernt ist, kann das Leitelement beispielsweise näherungsweise vertikal nach oben verschoben werden, bis es an der oberen Innenfläche der Austrittsöffnung anliegt. Da die entgegengesetzte Fläche des Leitelements und die zugeordnete Innenfläche der Austrittsöffnung sich in Strömungsrichtung verjüngen, verlässt die Luft den erfindungsgemäßen Ausströmer aufwärts gerichtet. Wenn das Leitelement ausgehend aus der neutralen Position näherungsweise vertikal nach unten bewegt wird, bis es an der entsprechenden Innenfläche der Austrittsöffnung anliegt, verlässt der Luftstrom den Ausströmer zwischen der anderen Seite des Leitselements und der anderen Seite der Austrittsöffnung abwärts gerichtet. Da das Leitelement vorzugsweise stufenlos bewegbar ist, sind beliebig viele Zwischenstellungen zwischen dem oberen Anschlag und dem unteren Anschlag möglich.
-
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Ausströmers ist darin zu sehen, dass der Luftdurchsatz durch Steuern des Abstands zwischen der Austrittsöffnung und dem Leitelement einstellbar ist. Insbesondere kann dieser Abstand durch eine im Wesentlichen horizontale Bewegung des Leitelements verändert werden. Wenn das Leitelement näherungsweise horizontal nach innen bewegt wird, vergrößert sich der Abstand zwischen der Austrittsöffnung und dem Leitelement, so dass ein größeres Luftvolumen pro Zeiteinheit den Ausströmer verlässt. Umgekehrt verringert sich der Strömungsquerschnitt, wenn das Leitelement im Wesentlichen horizontal zur Austrittsöffnung bewegt wird. Wenn das Leitelement vollständig in die Austrittsöffnung bewegt worden ist, ist der Ausströmer geschlossen, so dass keine Luft ausströmen kann.
-
Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ausströmers sieht vor, dass er mehrere Austrittsöffnungen aufweist, denen jeweils ein bewegbares Leitelement zugeordnet ist, wobei die mehreren Leitelemente an einer gemeinsamen Halterung angeordnet sind, die mittels wenigstens eines Antriebs in zwei zueinander senkrechten Richtungen verstellbar ist. Vorzugsweise kann die Halterung in einer zumindest näherungsweise vertikalen Richtung und zusätzlich in einer zumindest näherungsweise horizontalen Richtung verstellt werden. Die Halterung kann mittels eines Antriebs bewegt werden, alternativ oder zusätzlich kann sie auch manuell mittels eines Betätigungselements bewegt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass zwei separate Antriebe vorgesehen sind, wobei ein Antrieb einer ersten Richtung und ein zweiter Antrieb einer zweiten, dazu senkrechten Richtung zugeordnet ist.
-
Daneben betrifft die Erfindung eine Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Ausströmer der beschriebenen Art sowie mit einem Lüfter zum Erzeugen eines Luftstroms und einem in dem Ausströmer mündenden Luftkanal.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ausströmers mit einem Leitelement;
-
2 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines mehrere Austrittsöffnungen aufweisenden Ausströmers;
-
3 den in 2 gezeigten Ausströmer in einer geschnittenen Ansicht im geschlossenen Zustand;
-
4 den in 2 gezeigten Ausströmer im geöffneten Zustand;
-
5 den in 2 gezeigten Ausströmer mit aufwärts gerichteter Luftströmung;
-
6 den in 2 gezeigten Ausströmer mit abwärts gerichteter Luftströmung;
-
7 den in 2 gezeigten Ausströmer mit halb abwärts gerichteter Luftströmung; und
-
8 den in 2 gezeigten Ausströmer mit sowohl aufwärts als auch abwärts gerichteter Luftströmung.
-
1 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt einen Ausströmer für eine Belüftungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs. Der Ausströmer 1 ist in 1 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Der Ausströmer 1 weist eine Austrittsöffnung 2 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Öffnungsquerschnitt 3 besitzt. Pfeile 4, 5 kennzeichnen Strömungslinien eines Luftstroms, der den Ausströmer 1 durchströmt und diesen an seiner in 1 nicht sichtbaren Vorderseite bzw. Außenseite verlässt.
-
In 1 erkennt man, dass die Austrittsöffnung 2 des Ausströmers 1 einen sich in Strömungsrichtung verjüngenden Öffnungsquerschnitt 3 aufweist, der pyramidenstumpfförmig ausgebildet ist. In dem Ausströmer 1 ist somit eine Ausnehmung ausgebildet, die als Negativkontur eines vierseitigen Pyramidenstumpfes ausgebildet ist. In Strömungsrichtung gesehen befindet sich vor dem sich verjüngenden Öffnungsquerschnitt 3 ein Abschnitt mit konstantem Durchmesser.
-
Dem Ausströmer 1 ist ein Leitelement 6 zugeordnet, das einen quaderförmigen Teil 7 und einen pyramidenstumpfförmigen Teil 8 umfasst. Bei anderen Ausführungen kann das Leitelement 6 auch als Bolzen ausgebildet sein, beispielsweise als konischer Bolzen oder als Bolzen mit einer konischen Spitze, einer kegelförmigen oder einer pyramidenförmigen Spitze.
-
In 1 erkennt man, dass die Form und Größe des kegelstumpfförmigen Teils 8 des Leitelements 6 an die Austrittsöffnung 2 bzw. den Öffnungsquerschnitt 3 des Ausströmers 1 angepasst ist. Die Austrittsöffnung 1 ist zumindest näherungsweise als Negativkontur des kegelstumpfförmigen Teils 8 des Leitelements 6 ausgebildet. Der konstante Querschnitt des Öffnungsquerschnitts 3 ist gegengleich zu dem quaderförmigen Teil 7 ausgebildet.
-
Der Ausströmer 1 ist Bestandteil einer Belüftungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs und ortsfest im Bereich eines Armaturenbretts angeordnet. Das Leitelement 6 ist gegenüber dem ortsfesten Ausströmer 1 bewegbar. Im einfachsten Fall kann eine Betätigungsvorrichtung vorhanden sein, die von einem Benutzer manuell bedient werden kann, um die Position des Leitelements 6 gegenüber dem Ausströmer 1 zu verstellen. Das Leitelement 6 ist dazu mit einer Halterung (nicht gezeigt) verbunden, die beispielsweise durch einen Schieber, ein Verstellrad oder einen Hebel manuell bedienbar ist. Alternativ kann auch ein elektromotorischer Antrieb vorgesehen sein, durch den das Leitelement 6 verstellbar ist.
-
2 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt einen Ausströmer 9, der insgesamt fünf vertikal übereinander angeordnete Austrittsöffnungen 2 aufweist. Der Ausströmer 9 ist somit aus fünf einzelnen Ausströmern zusammengesetzt, die dem in 1 gezeigten Ausströmer 1 entsprechen. 2 zeigt den Ausströmer 9 im geschlossenen Zustand, das Leitelement 6 befindet sich dabei in seiner vordersten Position und verschließt die jeweilige Austrittsöffnung 2. In 2 ist jeweils eine vordere Fläche 10 eines Leitelements 6 sichtbar.
-
3 zeigt den Ausströmer 9 in einer geschnittenen Seitenansicht. Die in 3 linke Seite des Ausströmers 9 ist an einen Luftkanal angeschlossen, in dem angesaugte Luft von einem Lüfter in Bewegung versetzt wird. In 3 befinden sich die einzelnen übereinander angeordneten Leitelemente 6 an derselben Position wie in 2. Die Leitelemente 6 sind soweit in die Austrittsöffnungen 2 des Ausströmers 9 bewegt worden, dass die Öffnungsquerschnitte 3 vollständig geschlossen sind. Die einzelnen vertikal übereinander angeordneten Leitelemente 6 sind an einer gemeinsamen Halterung 11 angeordnet, so dass bei einer Bewegung der Halterung 11 sämtliche Leitelemente 6 synchron bewegt werden.
-
Wenn die Halterung 11 ausgehend von der in 3 gezeigten Position horizontal nach innen bewegt wird, befinden sich die Leitelemente 6 in der in 4 gezeigten, nach innen versetzten Position. In 4 erkennt man, dass durch die im Wesentlichen horizontale Verschiebung der Leitelemente 6 nach innen ein kastenförmiger Öffnungsquerschnitt zwischen dem kegelstumpfförmigen Teil 8 und dem diesen umgebenden Öffnungsquerschnitt 3 gebildet ist. Die Pfeile 12 zeigen die entsprechenden Strömungspfade an. Durch den Lüftungskanal strömt Luft von der Unterseite eines Leitelements schräg nach oben und verlässt den Ausströmer 1 durch die Austrittsöffnung 2. Analog strömt Luft an der Oberseite eines jeden Leitelements 6 schräg nach unten und verlässt den Ausströmer 1 über die Austrittsöffnung 2. Die beiden schräg verlaufenden Teilströmungen vereinigen sich an der Austrittsöffnung 2. Da an beiden Seiten eines Leitelements 6 pyramidenstumpfförmige Flächen vorhanden sind, siehe 1, wird jedes Leitelement 6 auch an beiden Seiten umströmt. Somit wird ein Leitelement 6 an allen vier pyramidenstumpfförmigen Seiten umströmt. Der den Ausströmer 1 verlassende Luftstrom ist waagerecht gerichtet, genauer gesagt senkrecht zur Außenfläche 13.
-
5 zeigt den Ausströmer 9, wenn die Leitelemente 6 ausgehend von der in 4 gezeigten Position vertikal nach oben bewegt worden sind, bis die obere pyramidenstumpfförmige Fläche die entsprechende Gegenfläche des Öffnungsquerschnitts 3 einer Austrittsöffnung 2 berührt. Dadurch ist lediglich an der Unterseite der Leitelemente 6 ein Öffnungsquerschnitt gebildet, der sich bis zu der entsprechenden Fläche des Ausströmers 9 erstreckt. Dieser Strömungsquerschnitt besitzt im Wesentlichen einen konstanten trapezförmigen oder rechteckigen Querschnitt. Bei dieser Position der Leitelemente 6 verlässt die Luftströmung den Ausströmer 9 aufwärts gerichtet, wie durch Pfeile 14 in 5 gezeigt wird.
-
6 ist eine ähnliche Darstellung wie 5, wobei die Leitelemente 6 bis zu einer maximal unteren Position bewegt worden sind. Dementsprechend sind zwischen den pyramidenstumpfförmigen Oberseiten der Leitelemente 6 und den entsprechenden, dazu parallelen Flächen des Ausströmers 9 Strömungsquerschnitte gebildet. Pfeile 15 zeigen an, dass die den Ausströmer 9 verlassende Luftströmung abwärts gerichtet ist.
-
7 zeigt den Ausströmer 9, nachdem die Leitelemente 6 ausgehend von der in 6 gezeigten Position etwas vertikal nach oben bewegt worden sind. Dadurch kann die Lufsttrömung die Leitelemente 6 sowohl oberhalb als auch unterhalb passieren, wobei der auf der Oberseite gebildete Öffnungsquerschnitt größer ist als der auf der Unterseite. In dieser Konstellation ergibt sich eine halb abwärts gerichtete Luftströmung, wie durch Pfeile 16 angezeigt wird.
-
8 zeigt den Ausströmer 9 in einer geöffneten Position. Die Leitelemente 6 befinden sich dabei an ihrer innersten Position. Geht man beispielsweise von der in 3 gezeigten geschlossenen Stellung aus, werden die Leitelemente 6 horizontal nach innen bewegt, wodurch die in 8 gezeigte Position erhalten wird. Die vertikale Position ist dabei so gewählt, dass sich die Spitze der Leitelemente 6 auf derselben Höhe wie die Austrittsöffnungen 2 befindet. In 8 erkennt man, dass sowohl oberhalb als auch unterhalb der Leitelemente 6 Öffnungsquerschnitte gebildet sind, durch die Luft aus dem Ausströmer 9 ausströmen kann. Pfeile 17 zeigen an, dass die Luftströmung gemischt ist, das heißt die Luftströmung enthält sowohl aufwärts als auch abwärts gerichtete Strömungsanteile. Es wird noch angemerkt, dass bei der in 8 gezeigten Position die Strömung die Leitelemente 6 auch seitlich umströmen kann. Somit liegt ein rechteckiger Öffnungsquerschnitt vor.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 19941618 A1 [0003]
- DE 102010012882 B3 [0004]