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Die
Erfindung betrifft einen Luftausströmer, sowie ein Verfahren zum
Betreiben eines Luftausströmers.
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Aus
dem Stand der Technik sind verschiedene Luftausströmer bekannt.
Insbesondere ist aus der
DE
10046 721 B4 eine Luftdüse
bekannt, welche in ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise in dessen Armaturentafel,
einbaubar ist. Zum Luftaustritt ist dabei ein kugelabschnittsförmig ausgebildetes
Lüftungsteil vorgesehen,
welches dreh- und schwenkbar an einem Lagerelement angeordnet ist,
welches an einem Lüftungskanal
angeschlossen ist.
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Die
US 2005/0239390 A1 beschreibt
eine Ventilationsdüse
zum Einbau in ein Kraftfahrzeug, wobei die Düse ein Gehäuse aufweist, sowie eines sphärisch geformten
Düsenkopf
mit Auslassöffnungen,
wobei der Düsenkopf
drehbar im Gehäuse
gelagert ist. Des Weiteren ist aus der
US 2004/0224625 A1 ein
Abluftstutzen für
ein Ventilationssystem in einem Kraftfahrzeug bekannt, welches eine
Zirkulationskammer aufweist, welche durch ein Gehäuse mit einer
gewölbten
Form begrenzt ist. Der Abluftstutzen weist des Weiteren bewegliche
Luftablenkungen auf, um den Luftstrom in eine vorgegebene Richtung
zu lenken.
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Die
EP 1544007 A1 beschreibt
ein Luftverteilungssystem mit einer Düse, wobei sich das System zur
Luftverteilung des Coanda-Effekts bedient. In ähnlicher Weise bedient sich
auch die
EP 1544005 A1 des
Coanda-Effekts. Die Schrift offenbart ein Luftverteilungssystem
für eine
Armaturentafel eines Kraftfahrzeugs mit einer Vielzahl von Düsen.
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Aus
der
FR 28 86 382 A1 ist
ein Luftausströmer
bekannt, bei dem das Düsengehäuse und
das Luftleitelement zur Erzeugung des Coanda-Effekts derart ausgebildet
sind, dass ein gerichteter Luftstahl aus der Luftaustrittsöffnung austritt.
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Der
Erfindung liegt dem gegenüber
die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Luftausströmer, sowie
ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Luftausströmers zu
schaffen.
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Die
der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden jeweils mit den
Merkmalen der unabhängigen
Patentansprüche
gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen
angegeben.
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Erfindungsgemäß wird ein
Luftausströmer mit
einem Düsengehäuse geschaffen,
wobei der Luftausströmer
eine in axialer Richtung zum Düsengehäuse befindliche
Lufteintrittsöffnung
und eine der Lufteintrittsöffnung
im Wesentlichen gegenüberliegende
Luftaustrittsöffnung
aufweist. Ferner weist der Luftausströmer ein innerhalb des Düsengehäuses befindliches
kegelförmiges
Luftleitelement auf, wobei das Luftleitelement mit einer Längsachse
in axialer Richtung zum Düsengehäuse angeordnet
ist, wobei das Luftleitelement mit seiner Spitzseite zur Luftaustrittsöffnung hin
angeordnet ist, wobei das Luftleitelement eine in seiner Längsachse
befindliche durchgängige Öffnung aufweist.
Der Luftausströmer
weist ferner einen Manipulator auf, wobei der Manipulator zur Aufnahme
durch die durchgängige Öffnung des Luftleitelements
vorgesehen ist. Auf der der Lufteintrittsöffnung zugewandten Seite ist
an dem Manipulator ein Stopfen ausgebildet, wobei der Stopfen in
axialer Richtung durch den Manipulator verschiebbar ausgebildet
ist, wobei der Stopfen zur formschlüssigen Abdeckung der Lufteintrittsöffnung ausgebildet ist.
Der Luftausströmer
weist ferner erste flächenförmige Elemente
auf, wobei die ersten flächenförmigen Elemente
zwischen der Oberfläche
des Luftleitelements und der Oberfläche des Düsengehäuses angeordnet sind, wobei
das Düsengehäuse und
das Luftleitelement zur Erzeugung des Coanda-Effekts ausgebildet
sind, so dass ein gerichteter Luftstrahl aus der Luftaustrittsöffnung austritt.
Unter dem Begriff „flächenförmig" wird hier eine im
Wesentlichen flächige
Ausdehnung verstanden.
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Unter
dem Coanda-Effekt wird dabei allgemein ein Phänomen bezeichnet, bei welchem,
wie im vorliegenden Fall, ein Gasstrahl an einer Oberfläche entlangläuft, ohne
sich davon abzulösen.
Normale Gasströmungen
können
einer konvexen Oberfläche nur
begrenzt folgen und lösen
sich gewöhnlicherweise
von dieser Oberfläche
ab. Im Falle einer Strömung hingegen,
welche sich des Coanda-Effekts bedient, folgt die Strömung z.
B. in Form eines Luftstroms einer konvexen Oberflächenkontur,
ohne sich von dieser Oberfläche
abzulösen.
Die Verwendung von Luftausströmern,
welche auf dem Coanda-Effekt
basieren, hat unter anderem den Vorteil, dass in einfacher Weise
die Richtung eines Luftstroms gelenkt werden kann, ohne dabei eine
aufwendige Lamellen- und Luftleitelement-Konstruktion verwenden
zu müssen.
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An
zumindest einem der ersten flächenförmigen Elemente
ist ein zweites flächenförmiges Element
angeordnet, wobei das zweite flächenförmige Element
an einem Ende des ersten flächenförmigen Elements
angeordnet ist, wobei das zweite flächenförmige Element im Wesentlichen
senkrecht zu dem ersten flächenförmigen Element
angeordnet ist. Die Verwendung des ersten flächenförmigen Elementes hat den Vorteil,
dass in einfacher Weise eine noch exaktere Lenkung des Luftstroms
unter Verwendung des Coanda-Effekts gewährleistet ist. Das zweite flächenförmige Element
dient hingegen dazu, das kegelförmige
Luftleitelement in dem Düsengehäuse zu halten
und eine saubere Bewegungsmöglichkeit
des kegelförmigen
Luftleitelements im Düsengehäuse zu gewährleisten.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung sind die ersten flächenförmigen Elemente
mit dem Luftleitelement oder dem Düsengehäuse verbunden. Das zweite flächenförmige Element
berührt
zumindest teilweise in einem Kontaktbereich das Luftleitelement
oder das Düsengehäuse. Dabei
weist das zweite flächenförmige Element
im Wesentlichen die Form des im Kontaktbereich berührenden
Luftleitelements oder Düsengehäuses auf.
In dem Kontaktbereich weist das zweite flächenförmige Element zumindest teilweise
eine erste Silikonfläche
auf. Durch die Verwendung von elastischen Silikonflächen werden
Klappergeräusche
in dem Kontaktbereich zum Luftleitelement oder zum Düsengehäuse vermieden. Außerdem wird
eine Bewegung des Luftleitelements im Düsegehäuse mit niedriger Reibung ermöglicht. Anstatt
der Verwendung von Silikonflächen
bietet sich dabei auch jegliches Kunststoffmaterial an, welches
den Anforderungen bezüglich
Elastizität
und gleichzeitig gewünschtem
Reibwiderstand genügt.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung sind die ersten flächenförmigen Elemente
als Luftleitflächen
ausgebildet. Wie bereits erwähnt,
hat dies den Vorteil, dass ein Luftstrom durch die Verwendung der
zusätzlichen
Luftleitflächen
einfach in eine gewünschte
Richtung gelenkt werden kann.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung bildet das zweite flächenförmige Element eine erste Brücke zwischen
zwei der ersten flächenförmigen Elemente.
Dabei weist die erste Brücke
zumindest eine Nut zur Aufnahme der ersten Silikonfläche auf. Die
Brücke
umschließt
das Luftleitelement bezüglich der
axialen Richtung des Düsengehäuses vollständig. Die
Verwendung der erfindungsgemäßen ringförmigen Brücke mit
der Nut zur Aufnahme der ersten Silikonfläche hat den Vorteil, dass in
einfacher Weise z. B. O-Ringe
als Silikonflächen
verwendet werden können,
wodurch Herstellungskosten reduziert werden können. Außerdem ist durch die Verwendung
der ringförmigen
Brücke
eine saubere Lagerung des Luftleitelements im Düsengehäuse gewährleistet. Ferner wird durch
die symmetrische Ausbildung der ringförmigen Brücke eine Verminderung von Luftströmgeräuschen ermöglicht,
da aufgrund der sauberen Abdichtung durch den Silikon-O-Ring Schlitze und
Lücken
vermieden werden, durch welche ein Luftstrom hindurch austreten
könnte.
Vorzugsweise weist die ringförmige
Brücke
zwei Silikon-O-Ringe auf,
so dass eine saubere Lagerung des Luftleitelements im Düsengehäuse und
eine entsprechend saubere Führung
zur Ausrichtung des Luftleitelements im Düsengehäuse gewährleistet sind.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung weist der Luftausströmer ferner ein stiftförmiges Element
auf, wobei das stiftförmige
Element auf dem zweiten flächenförmigen Element
im Wesentlichen senkrecht zu dem zweiten flächenförmigen Element angeordnet ist.
Dabei weisen das Luftleitelement oder das Düsengehäuse eine Aussparung zur Aufnahme
des stiftförmigen
Elements auf. Diese Aussparung ist durch eine im Wesentlichen in
axiale Richtung des Düsengehäuses verlaufende
Aussparung ausgebildet. Das stiftförmige Element weist zumindest
teilweise eine zweite Silikonfläche
auf. Die Verwendung des stiftförmigen
Elements, z. B. in Form eines Zapfens, hat den Vorteil, dass das
Luftleitelement in dem Düsengehäuse auf
der einen Seite beweglich gelagert ist, auf der anderen Seite hingegen
die Bewegung in vorgegebene Richtungen eingeschränkt ist. So ist z. B. durch
die Verwendung des stiftförmigen
Elements gewährleistet,
dass das Luftleitelement um die Achse des stiftförmigen Elements verdrehbar
ist und außerdem
in Richtung der Aussparung zur Aufnahme des stiftförmigen Elements verkippbar
ist. Auf der anderen Seite ist jedoch eine Verdrehung des Luftleitelements
um die Achse des Düsengehäuses nicht
mehr möglich.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung weist der Manipulator einen durch die Luftaustrittsöffnung hindurchreichenden
Griff auf. Das Luftleitelement ist durch den Griff in einer Richtung
senkrecht zur Längsachse
des Luftleitelements verkippbar und/oder verdrehbar im Düsengehäuse angeordnet. Durch
die Verwendung eines Griffs ist es einem Benutzer des Luftausströmers in
einfacher Weise möglich,
den Luftstrom in eine gewünschte
Richtung zu lenken.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung weist das zweite flächenförmige Element und/oder das
stiftförmige
Element und/oder die Aussparung Rastmittel zur räumlichen Fixierung des Luftleitelements
in zumindest einer vorbestimmten Position auf. Die Verwendung von
Rastmitteln hat den Vorteil, dass in einfacher Weise die relative
Lage des Luftleitelements im Düsengehäuse vorgegeben
werden kann, ohne dass sich diese Lage durch Rüttelbewegungen, wie sie z.
B. in einem Kraftfahrzeug auftreten, verändert wird. Da das stiftförmige Element
zumindest teilweise eine zweite Silikonfläche aufweist, werden außerdem durch
die Rüttelbewegungen mögliche Klappergeräusche vermieden.
Die geringe Reibung der Silikonfläche ermöglicht eine einfache Bewegung
des stiftförmigen
Elements in der zugehörigen
Aussparung. Allerdings kann auf ent sprechende Rastmittel verzichtet
werden, wenn das stiftförmige
Element mit einer entsprechenden Kunststoffoberfläche so ausgelegt
wird, dass ein stufenloses Bewegen des stiftförmigen Elements mit geringem Kraftaufwand
durch den Benutzer aber dennoch hinreichend großer Stabilität der Fixierung
durch einen entsprechenden Anpressdruck des stiftförmigen Elements
in der Aussparung gewährleistet
ist, so dass durch eventuelle Rüttelbewegungen
das stiftförmige Element
in seiner durch den Benutzer vorbestimmten Lage nicht verschoben
wird.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung ist der Stopfen durch eine Drehbewegung des Griffs um
eine Längsachse
des Luftleitelements und/oder durch eine Ziehbewegung und/oder Schiebebewegung
des Griffs in der axialen Richtung verschiebbar ausgebildet. Dabei
weist das Luftleitelement einen Arretierungsmechanismus zur Fixierung
des Manipulators in zumindest zwei vorbestimmten Positionen auf.
Dieser Arretierungsmechanismus kann durch einen Push-Push-Arretierungsmechanismus
ausgebildet sein. Durch die Bewegung des Stopfens in die axiale
Richtung kann der Luftstrom in seiner gewünschten Stärke reguliert werden. Im Falle
der Drehbewegung weisen der Manipulator und das Luftleitelement
z. B. ein entsprechendes Gewinde auf. Durch den Push-Push Arretierungsmechanismus hingegen
ist es möglich,
in einer einfachen Weise durch eine reine Druckbewegung die gewünschte Stärke des
Luftstromes einzustellen. Ein stufenweises Verstellen der Stärke des
Luftstromes hat dabei den Vorteil einer einfachen und reproduzierbaren Einstellmöglichkeit
durch den Benutzer.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung weist der Luftausströmer ferner dritte flächenförmigen Elemente
auf, wobei die dritten flächenförmigen Elemente
auf der der Luftaustrittsöffnung
zugewandten Seite an dem Luftleitelement angeordnet sind. Die dritten
flächenförmigen Elemente
sind dabei vorzugsweise durch eine zweite Brücke miteinander verbunden,
wobei die Brücke
das Luftleitelement bezüglich
der axialen Richtung des Düsengehäuses vollständig umschließt. Durch
die Verwendung der dritten flächenförmigen Elemente
kann eine zusätzliche Richtwirkung
des Luftstroms bewirkt werden. Die aerodynamische Qualität wird somit
nochmals verbessert. Außerdem
hat die Verwendung von dritten flächenförmigen Elementen, welche durch
eine ringförmige
Brücke
miteinander verbunden sind, einen ästhetischen Effekt: Ein Benutzer
sieht beim Aufblick auf den erfindungsgemäßen Luftausströmer keine dunkle
ungewohnte Öffnung,
sondern eine lamellenartige Struktur, wie er sie von anderen Luftausströmern nach
dem Stand der Technik gewohnt ist. Dennoch bietet der erfindungsgemäße Luftausströmer dem
Benutzer eine höhere
aerodynamische Qualität.
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In
einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verwendung
eines Luftausströmers
mit einem Düsengehäuse, einer
in axialer Richtung zum Düsengehäuse befindlichen
Lufteintrittsöffnung
und einer im Wesentlichen der Lufteintrittsöffnung gegenüberliegenden
Luftaustrittsöffnung.
In dem Düsengehäuse ist
ferner ein kegelförmiges
Luftleitelement angeordnet, wobei das Luftleitelement mit einer
Längsachse
in axialer Richtung zum Düsengehäuse angeordnet
ist, wobei das Luftleitelement mit seiner Spitzseite zur Luftaustrittsöffnung hin
angeordnet ist und wobei das Luftleitelement eine in seiner Längsachse
befindliche durchgängige Öffnung aufweist.
Ein Manipulator ist zur Aufnahme durch die durchgängige Öffnung des
Luftleitelements vorgesehen. An der der Lufteintrittsöffnung zugewandten
Seite ist an dem Manipulator ein Stopfen ausgebildet, wobei der
Stopfen in die axiale Richtung durch den Manipulator verschiebbar
ausgebildet ist und wobei der Stopfen zur formschlüssigen Abdeckung
der Lufteintrittsöffnung
ausgebildet ist. Der Luftausströmer
weist des Weiteren erste flächenförmige Elemente
auf, wobei die ersten flächenförmigen Elemente
zwischen der Oberfläche
des Luftleitelements und der Oberfläche des Düsengehäuses angeordnet sind, wobei
das Düsengehäuse und
das Luftleitelement zur Erzeugung des Coanda-Effekts ausgebildet
sind, so dass ein gerichteter Luftstrahl aus der Luftaustrittsöffnung austritt.
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An
zumindest einem der ersten flächenförmigen Elemente
ist ein zweites flächenförmiges Element
angeordnet, wobei das zweite flächenförmige Element
an einem Ende des ersten flächenförmigen Elements
angeordnet ist, wobei das zweite flächenförmige Element im Wesentlichen
senkrecht zu dem ersten flächenförmigen Element
angeordnet ist. Das Verfahren zur Verwendung des erfindungsgemäßen Luftausströmers umfasst
dabei den Schritt des Öffnens
oder Schließens
der Luftzufuhr durch Verschieben des Manipulators in die axiale
Richtung und/oder durch Drehen des Manipulators um die Achse des Düsengehäuses und
damit Öffnen
oder Schließen der
Lufteintrittsöffnung
durch den Stopfen.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung wird das Luftleitelement durch Verkippung eines am Manipulator
ausgebildeten, durch die Luftaustrittsöffnung hindurchreichenden Griffs
in einer Richtung senkrecht zur Längsachse des Luftleitelements
ausgerichtet
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung weist das zweite flächenförmige Element Rastmittel auf,
wobei das Luftleitelement durch die Rastmittel räumlich in zumindest einer vorbestimmten
Position fixiert wird.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung weist der Luftausströmer ferner ein stiftförmiges Element
auf, wobei das stiftförmige
Element auf dem zweiten flächenförmigen Element
im Wesentlichen senkrecht zu dem zweiten flächenförmigen Element angeordnet ist
und wobei das Luftleitelement oder das Düsengehäuse eine Aussparung zur Aufnahme des
stiftförmigen
Elements aufweisen, wobei das stiftförmige Element und/oder die
Aussparung zweite Rastmittel aufweisen, wobei das Luftleitelement durch
die Rastmittel räumlich
in zumindest einer vorbestimmten Position fixiert wird. Die Verwendung
des stiftförmigen
Elements hat den Vorteil, dass eine Kipp- und Schwenkbewegung des
Luftleitelements gewährleistet
ist, wohingegen ein Verdrehen des Luftleitelements im Düsengehäuse um die
Achse des Luftleitelements nicht möglich ist. Dies wird insbesondere
dann relevant, wenn durch Drehen des Manipulators um die Achse des
Luftleitelements der Stopfen in eine bestimmte Position zur Regulierung des
Luftstroms gebracht werden soll.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung weist das Luftleitelement einen Arretierungsmechanismus
auf, wobei durch Ziehen oder Schieben des Manipulators in die axiale
Richtung und/oder durch Drehen des Manipulators um die Achse des
Düsengehäuses der
Stopfen durch den Arretierungsmechanismus in zumindest zwei vorbestimmten
Positionen fixiert wird.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung weist das Luftleitelement einen Push-Push-Arretierungsmechanismus
auf, wobei der Stopfen durch den Push-Push-Arretierungsmechanismus in zumindest
zwei vorbestimmten Positionen fixiert wird.
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Im
Weiteren werden Ausführungsformen
der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1:
eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftausströmers,
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2:
eine weitere schematische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftausströmers,
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3:
eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftausströmers,
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4:
eine weitere schematische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftausströmers,
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5:
ein Blockdiagramm eines Verfahrens zur Verwendung eines erfindungsgemäßen Luftausströmers.
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Einander
entsprechende Elemente sind im Folgenden mit gleichen Bezugszeichen
gekennzeichnet.
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Die 1 zeigt
eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftausströmers 100.
Der Luftausströmer 100 ist
dabei vorzugsweise zur Verwendung im Frontbereich der Fahrgastzelle
eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Es ist jedoch auch eine Verwendung
in anderen Transportmitteln wie Schienenfahrzeugen oder Flugzeugen
möglich.
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Der
Luftausströmer 100 besteht
aus einem Düsengehäuse 102,
welches eine Lufteintrittsöffnung 104 sowie
eine der Lufteintrittsöffnung 104 im
Wesentlichen gegenüberliegenden
Luftaustrittsöffnung 106 aufweist.
Das Düsengehäuse 102 hat
dabei eine bauchförmige
gewölbte
Form. In dem Düsengehäuse befindet
sich kegelförmiges
Luftleitelement 108, wobei das Luftleitelement 108 mit
einer Längsachse 110 in
axialer Richtung zum Düsengehäuse 102 angeordnet
ist, wobei das Luftleitelement 108 mit seiner Spitzseite 112 zur
Luftaustrittsöffnung 106 hin
angeordnet ist, wobei das Luftleitelement 108 eine in seiner
Längsachse 110 befindliche
durchgehende Öffnung 114 aufweist.
Der Luftausströmer 100 weist
außerdem
einen Manipulator 116 auf, wobei der Manipulator 116 zur
Aufnahme durch die durchgehende Öffnung 114 des
Luftleitelements 108 vorgesehen ist. Auf der der Lufteintrittsöffnung 104 zugewandten
Seite ist an dem Manipulator 116 ein Stopfen 118 ausgebildet,
wobei der Stopfen 118 in axialer Richtung 110 durch
den Manipulator 116 verschiebbar ausgebildet ist, wobei
der Stopfen 118 zur formschlüssigen Abdeckung der Lufteintrittsöffnung 104 ausgebildet
ist. So weist der Stopfen 118 im vorliegenden Beispiel
eine konvexe Form auf, wodurch in der 1a der
Stopfen 118 formschlüssig
die Lufteintrittsöffnung 104 abdeckt.
Dadurch wird ein Luftstrom ausgehend von der Lufteintrittsöffnung 104 zur
Luftaustrittsöffnung 106 unterbrochen.
Durch Verschieben des Stopfens 118 mittels des Manipulators 116 ist
es somit möglich,
die Intensität
des durch die Luftaustrittsöffnung 106 austretenden
Luftstroms zu regulieren.
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Durch
z. B. eine Ziehbewegung in die axiale Richtung 110 eines
an dem Manipulator 116 durch die Luftaustrittsöffnung 106 hindurchreichenden Griffs 120 ist
es möglich,
den Stopfen 118 wie in der 1b gezeigt
von der Lufteintrittsöffnung 104 zu entfernen.
Um dabei die Stärke
des Luftstroms sowie das Öffnen
und Schließen
der Lufteintrittsöffnung 104 durch
den Stopfen 118 gezielt zu steuern, weist das Luftleitelement
einen Arretierungsmechanismus zur Fixierung des Stopfens 118 in
zumindest zwei vorbestimmten Positionen auf. Im vorliegenden Beispiel
ist ein Arretierungsmechanismus in Form von Rastelementen 128 ausgebildet.
Die Rastelemente 128 befinden sich dabei an dem Luftleitelement 108 und/oder
an dem Manipulator 116. Durch die Rastelemente 128 ist
ein stufenweises Verstellen der Stärke des Luftstroms durch eine
Bewegung des Manipulators 116 in axialer Richtung zum Düsengehäuse 102 möglich. Alternativ
zu einer Schiebebewegung des Manipulators 116 ist auch
eine Drehbewegung des Manipulators 116 möglich. In
diesem Fall können z.
B. die Rastelemente 128 durch ein entsprechendes Gewinde
ersetzt werden. Allgemein ist jedoch eine beliebige mechanische
Anbindung des Stopfens 118 an den Manipulator 116 möglich, über welchen durch
eine Bewegung des Manipulators 116 der Stopfen 118 in
eine gewünschte
Position bewegt werden kann.
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Durch
die konvexe Form des Stopfens 118 und die kegelförmige Form
des Luftleitelements 108, sowie die entsprechende Form
des Düsengehäuses 102 läuft der
Luftstrom aufgrund des Coanda-Effekts an den entsprechenden Oberflächen des
Stopfens 118, des Luftleitelements 108 sowie des
Düsengehäuses 102 entlang,
ohne sich von diesen Oberflächen
zu lösen.
Dadurch ist durch das Luftleitelement 108 eine Fließrichtung
des Luftstroms in Richtung der Luftaustrittsöffnung 106 vorgegeben.
Die Richtung des Luft stroms kann durch Verkippen des Luftleitelements 108 über den
Griff 120 in Richtung senkrecht zur Längsachse 110 des Luftleitelements 108 verändert werden.
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Um
weiter die Richtwirkung des durch die Luftaustrittsöffnung 106 hindurchtretenden
Luftstroms zu verbessern, sind zwischen der Oberfläche des
Luftleitelements 108 und der Oberfläche des Düsengehäuses 102 erste flächenförmige Elemente 122 angeordnet.
Dabei sind die ersten flächenförmigen Elemente 122 entweder
mit dem Luftleitelement 108 oder dem Düsengehäuse 102 fest verbunden. Vorzugsweise
weisen dabei die ersten flächenförmigen Elemente 122 eine
Finnenform auf, welche mit ihrer Längsachse in der Richtung der
Längsachse 110 des
Luftleitelements 108 ausgerichtet sind. An den ersten flächenförmigen Elementen 122 sind
jeweils zweite flächenförmige Elemente 126 angeordnet,
wobei die zweiten flächenförmigen Elemente 126 an
einem Ende der ersten flächenförmigen Elemente 122 angeordnet
sind, wobei die zweiten flächenförmigen Elemente 126 im
Wesentlichen senkrecht zu den ersten flächenförmigen Elementen 122 angeordnet
sind. Im vorliegenden Fall sind die ersten flächenförmigen Elemente 122 einstückig mit
dem Luftleitelement 108 ausgebildet. Ebenso sind die zweiten
flächenförmigen Elemente 126 einstückig mit den
ersten flächenförmigen Elementen 122 ausgebildet
und befinden sich daher zwischen den ersten flächenförmigen Elementen 122 und
der inneren Oberfläche
des Düsengehäuses 102.
Die zweiten flächenförmigen Elemente 126 weisen
dabei im Wesentlichen die Form des im Kontaktbereich berührenden Düsengehäuses 102 auf.
Damit dienen die zweiten flächenförmigen Elemente
zum einen der indirekten Halterung und Lagerung des Luftleitelements 108. Zum
anderen dienen die zweiten flächenförmigen Elemente 126 dazu,
um eine Bewegung des Luftleitelements 108 in dem Düsengehäuse 102 zur
Ausrichtung des Luftstroms zu ermöglichen. Damit eine solche
Bewegung zur Ausrichtung des Luftleitelements 108 möglichst
leichtgängig
ist, weisen die zweiten flächenförmigen Elemente 126 in
dem Kontaktbereich Silikonflächen 124 auf.
Durch die Verwendung von Silikonflächen 124 ist ein sauberes Gleiten
der zweiten flächenförmigen Elemente 126 in dem
Düsengehäuse 102 bei
gleichzeitigem Toleranzausgleich entlang des entsprechenden Kontaktbereichs
möglich.
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Die 2 zeigt
eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftausströmers. Im
Fall der 2 bildet das zweite flächenförmige Element 126 eine
Brücke
zwischen zwei der ersten flächenförmigen Elemente 122.
Deutlich sichtbar ist hier die finnenartige Ausführung der ersten flächenförmigen Elemente 122,
wodurch eine gezielte Richtwirkung des Luftstroms von der Lufteintrittsöffnung 104 zur
Luftaustrittsöffnung 106 gewährleistet
ist. Die durch das zweite flächenförmige Elemente 126 gebildete
Brücke
umschließt
das Luftleitelement 108 bezüglich der axialen Richtung
des Düsengehäuses 102 vollständig. Ferner
weist die Brücke 126 zwei
Nuten zur Aufnahme der Silikonfläche 124 auf.
Im vorliegenden Fall sind die beiden Silikonflächen durch O-Ringe ausgebildet,
welche in die entsprechenden Nuten eingebettet sind. Durch die Verwendung
zweier O-Ringe ist eine gleichmäßige Führung des
Luftleitelements 108 in dem Düsengehäuse 102 gewährleistet.
Das Luftleitelement 108 kann durch eine entsprechende Bewegung
eines durch die Öffnung 114 hindurchreichenden
Manipulators 116 über
dessen Griff 120 in den Richtungen 200 und 202 ausgerichtet
werden. Dadurch kann der durch die Luftaustrittsöffnung 106 austretende
Luftstrom bequem in eine gewünschte
Richtung gelenkt werden. Da außerdem
die Silikonfläche 124 in
Form von O-Ringen eine Dichtwirkung zwischen dem zweiten flächenförmigen Element 126 und
der inneren Oberfläche
des Düsengehäuses 102 hat,
ist außerdem gewährleistet,
dass keine Pfeifgeräusche
durch Teilluftströme
z. B. zwischen Schlitzen, welche zwischen dem zweiten flächenförmigen Element 126 und
der inneren Oberfläche 102 des
Düsengehäuses vorhanden
sind, auftreten.
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Um
das Luftleitelement 108 in einer räumlichen Position bezüglich des
Düsengehäuses 102 zu fixieren,
bietet sich die Verwendung von Rastelementen an, welche hier (nicht
gezeigt) auf der äußeren Oberfläche des
zweiten flächenförmigen Elementes 126 und/oder
an den entsprechenden gegenüberliegenden
Flächen
der Innenseite des Düsengehäuses 102 angeordnet
sein können.
Alternativ zur Verwendung von Rastelementen ist es auch möglich, die
Silikonflächen 124 in
Form der O-Ringe so auszulegen, dass ein entsprechend hoher Anpressdruck
der Silikonflächen 124 an
die innere Oberfläche
des Düsengehäuses 102 entsteht.
Dadurch ist eine Bewegung des Luftleitelements 108 zwar
etwas schwergängiger,
eine einmal eingestellte Ausrichtung des Luftleitelements bezüglich des
Düsengehäuses 102 bleibt jedoch
auch bei Erschütterungen
oder Rüttelbewegungen
des Luftausströmers
bestehen. Dadurch ist eine stufenlose Verstellung der Richtwirkung
des Luftstroms möglich.
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Die 3 zeigt
eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines weiteren erfindungsgemäßen Luftausströmers. In
der 3 sind erste flächenförmige Elemente 122 senkrecht
zur Oberfläche des
Luftleitelements 108, vorzugsweise einstückig, ausgebildet.
Die beiden ersten flächenförmigen Elemente 122 sind über eine
Brücke 302 miteinander verbunden.
Diese Brücke 302 weist
dabei im Wesentlichen die Form des im Kontaktbereich zwischen der
Brücke 302 und
der Innenseite des Düsengehäuses 102 berührenden
Fläche
auf. In dem Kontaktbereich der Brücke 302 mit der inneren
Oberfläche
des Düsengehäuses 102 ist
auf der Brücke 302 zumindest
teilweise eine Silikonfläche 124 ausgebildet. Diese
Silikonfläche 124 dient
dazu, um bei einer Bewegung des Luftleitelements 108 im
Düsengehäuse 102 und
der damit auftretenden Reibung an der Kontaktfläche zwischen der inneren Oberfläche des
Düsengehäuses 102 und
der Brücke 302 auftretenden Reibung
zu minimieren. Auf der Brücke 302 ist
ferner ein stiftförmiges
Element in Form eines Zapfens 300 ausgebildet, wobei der
Zapfen 300 im Wesentlichen senkrecht zur gewölbten Oberfläche der
Brücke 302 angeordnet
ist. Zur Aufnahme des Zapfens 300 weist das Düsengehäuse 102 eine
entsprechende Aussparung 304 auf. Diese Aussparung 304 weist
dabei eine im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufende längliche
Form auf. Dies dient dazu, um eine geführte Kippbewegung des Luftleitelements 108 im
Düsengehäuse 102 in
die Richtung 306 zu ermöglichen. Durch
die zylindrische Form des Zapfens 300 ist es außerdem möglich, das
Luftleitelement 108 um eine Richtung 308 zu verdrehen.
Eine Verdrehung des Luftleitelements 108 um die Längsachse 110 ist
jedoch nicht mehr möglich.
Dies ist insbesondere dann von Nutzen, wenn ein entsprechender hier
nicht gezeigter Stopfen 118 durch eine Drehbewegung des Manipulators 116 verschoben
werden soll. Bei einer solchen Drehbewegung darf sich das Luftleitelement 108 nicht
mitbewegen, was durch den Zapfen 300 gewährleistet
ist.
-
Um
eine saubere Führung
des Zapfens 300 in der Aussparung 304 zu ermöglichen,
weist der Zapfen zumindest teilweise eine weitere Silikonfläche auf.
Diese Silikonfläche
dient auch hier wieder dazu, um einen Toleranzausgleich zwischen
dem Zapfen 300 und der Aussparung 304 zu gewährleisten.
-
Um
das Luftleitelement 108 in einer oder mehreren räumlichen
vorbestimmten Positionen zu fixieren, weisen die Brücke 302 und/oder
das stiftförmige
Element in Form des Zapfens 300 und/oder die Aussparung 304 Rastmittel 310 auf.
Dadurch kann in einfacher und reproduzierbarer Weise ein Benutzer des
Luftausströmers
die Richtung des durch die Luftaustrittsöffnung 106 austretenden
Luftstroms regulieren, ohne dass diese Richtung durch z. B. Erschütterungen
des Luftausströmers
verändert
wird.
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Die 4 zeigt
eine weitere schematische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftausströmers. Der
Luftausströmer
der 4 weist ähnlich
wie der Luftausströmer
der 2 ein zweites flächenförmiges Element 126 in
Form einer Brücke
auf, wobei die Brücke
das Luftleitelement 108 bezüglich der axialen Richtung 110 des
Düsengehäuses 102 vollständig umschließt. Ferner
weist das Luftleitelement 108 in der 4 dritte
flächenförmige Elemente 400 auf,
wobei die dritten flächenförmigen Elemente
auf der der Luftaustrittsöffnung 106 zugewandten
Seite an dem Luftleitelement 108 angeordnet sind. Die dritten
flächenförmigen Elemente 400 weisen
dabei auch wieder eine Finnenform auf, ähnlich wie die der ersten flächenförmigen Elemente 122.
Die dritten flächenförmigen Elemente 400 sind mit
ihrer Fläche
im Wesentlichen parallel zur Längsachse 110 des
Luftleitelements 108 angeordnet. Die dritten flächenförmigen Elemente 400 sind
durch eine Brücke 402 miteinander
verbunden, wobei die Brücke 402 das
Luftleitelement bezüglich
der axialen Richtung 110 des Düsengehäuses 102 bzw. des
Luftleitelements 108 vollständig umschließt.
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Durch
die Verwendung der dritten flächenförmigen Elemente 400,
sowie der Brücke 402 wird
die aerodynamische Qualität
des austretenden Luftstroms weiter verbessert. Ferner hat die Verwendung einer
zusätzlichen
Brücke 400,
welche auf der der Luftaustrittsöffnung 106 zugewandten
Seite an dem Luftleitelement 108 angeordnet ist, den Vorteil,
dass ein Benutzer, welcher auf die Luftaustrittsöffnung 106 schaut,
ein gewohntes ästhetisches
Bild eines Luftausströmers
nach dem Stand der Technik sieht, hingegen dennoch den Vorteil der
verbesserten aerodynamischen Qualität des erfindungsgemäßen Luftausströmers nutzen
kann.
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Durch
eine Drehbewegung des Griffs 120 um die Längsachse 110 des
Luftleitelements 108 und/oder durch eine Ziehbewegung und/oder
Schiebebewegung des Griffs 120 in der axialen Richtung 110 kann
ein auf der der Lufteintrittsöffnung 104 zugewandten
Seite angeordneter Stopfen 118 in die axiale Richtung 110 verschoben
werden. Dabei weist das Luftleitelement 108 einen hier
nicht gezeigten Arretierungsmechanismus zur Fixierung des an dem Griff 120 ausgebildeten
Manipulators 116 in zumindest zwei vorbestimmten Positionen
auf. Dieser Arretierungsmechanismus kann dabei z. B. durch einen Push-Push
Arretierungsmechanismus ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass durch
ausschließliches Drücken des
Griffs 120 in die axiale Richtung der Stopfen 118 in
zumindest zwei vorbestimmten Positionen fixiert werden kann.
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Die 5 zeigt
ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Luftausströmers. Der
Luftausströmer
besteht dabei aus einem Düsengehäuse, einer
in axialer Richtung zum Düsengehäuse befindlichen
Lufteintrittsöffnung und
einer im Wesentlichen der Lufteintrittsöffnung gegenüberliegenden
Luftaustrittsöffnung.
Ferner besteht der Luftausströmer
aus einem kegelförmigen Luftleitelement,
wobei das Luftleitelement mit einer Längsachse in axialer Richtung
zum Düsengehäuse angeordnet
ist, wobei das Luftleitelement mit seiner Spitzseite zur Luftaustrittsöffnung hin
angeordnet ist und wobei das Luftleitelement eine in seiner Längsachse
befindliche durchgängige Öffnung aufweist. Ferner
umfasst der Luftausströmer
einen Manipulator, wobei der Manipulator zur Aufnahme durch die durchgängige Öffnung des
Luftleitelements vorgesehen ist. Auf der der Lufteintrittsöffnung zugewandten Seite
ist an dem Manipulator ein Stopfen ausgebildet, wobei der Stopfen
in die axiale Richtung durch den Manipulator verschiebbar ausgebildet
ist und wobei der Stopfen zur formschlüssigen Abdeckung der Lufteintrittsöffnung ausgebildet
ist. Ferner umfasst der Luftausströmer erste flächenförmige Elemente,
wobei die ersten flächenförmigen Elemente
zwischen der Oberfläche
des Luftleitelements und der Oberfläche des Düsengehäuses angeordnet sind, wobei
das Düsengehäuse und
das Luftleitelement zur Erzeugung des Coanda-Effekts ausgebildet
sind, so dass ein gerichteter Luftstrahl aus der Luftaustrittsöffnung austritt.
An zumindest einem der ersten flächenförmigen Elemente
ist ein zweites flächenförmiges Element
angeordnet, wobei das zweite flächenförmige Element
an einem Ende des ersten flächenförmigen Elements
angeordnet ist und wobei das zweite flächenförmige Element im Wesentlichen
senkrecht zu dem ersten flächenförmigen Element
angeordnet ist.
-
In
Schritt 500 erfolgt das Öffnen oder Schließen der
Luftzufuhr durch Ziehen oder Schieben des Manipulators in die axiale
Richtung des Düsengehäuses. Alternativ
kann der Stopfen auch durch eine Drehbewegung des Manipulators um
die Achse des Luftleitelements bzw. des Düsengehäuses bewegt werden. Vorzugsweise
weist das Luftleitelement einen Arretierungsmechanismus auf, womit
in Schritt 502 eine Fixierung des Stopfens durch den Arretierungsmechanismus
in einer vorbestimmten Position erfolgt.
-
In
Schritt 504 wird das Luftleitelement durch Verkippung in
einer Richtung senkrecht zur Längsachse
des Luftleitelements mit Hilfe eines am Manipulator ausgebildeten
Griffs ausgerichtet. Auch in diesem Fall sind vorzugsweise zwischen
dem Luftleitelement und der Innenseite des Düsengehäuses Mittel zur Arretierung
des Luftleitelements im Düsengehäuse ausgebildet.
Dadurch kann in Schritt 506 eine Fixierung des Luftleitelements
in einer vorgegebenen Position im Düsengehäuse erzielt werden.
-
- 100
- Luftausströmer
- 102
- Düsengehäuse
- 104
- Lufteintrittsöffnung
- 106
- Luftaustrittsöffnung
- 108
- Luftleitelement
- 110
- Längsachse
- 112
- Spitzseite
- 114
- Öffnung
- 116
- Manipulator
- 118
- Stopfen
- 120
- Griff
- 122
- erstes
flächenförmiges Element
- 124
- Silikonfläche
- 126
- zweites
flächenförmiges Element
- 128
- Rastelement
- 200
- Richtung
- 202
- Richtung
- 300
- Zapfen
- 302
- Brücke
- 304
- Aussparung
- 306
- Richtung
- 308
- Richtung
- 310
- Rastmittel
- 400
- drittes
flächenförmiges Element
- 402
- Brücke