WO2024094368A1 - Air distribution device - Google Patents

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WO2024094368A1
WO2024094368A1 PCT/EP2023/076421 EP2023076421W WO2024094368A1 WO 2024094368 A1 WO2024094368 A1 WO 2024094368A1 EP 2023076421 W EP2023076421 W EP 2023076421W WO 2024094368 A1 WO2024094368 A1 WO 2024094368A1
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WO
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air
flap
flow
distribution device
guide elements
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/076421
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German (de)
French (fr)
Inventor
Muris Brdjanin
Original Assignee
Mercedes-Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes-Benz Group AG filed Critical Mercedes-Benz Group AG
Publication of WO2024094368A1 publication Critical patent/WO2024094368A1/en

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00664—Construction or arrangement of damper doors
    • B60H1/00671—Damper doors moved by rotation; Grilles
    • B60H1/00678—Damper doors moved by rotation; Grilles the axis of rotation being in the door plane, e.g. butterfly doors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00664—Construction or arrangement of damper doors
    • B60H2001/00721—Air deflecting or air directing means

Definitions

  • the invention relates to an air distribution device according to the preamble of patent claim 1.
  • Air distribution devices are intended for the spatial distribution of the air flow directed from one spatial zone or a specific spatial area to another spatial zone or another spatial area, for example for redirecting the air flow or for dividing the air flow into several partial flows.
  • such air distribution devices are provided in the automotive sector in air conditioning units for the spatial distribution of the conditioned air generated by the air conditioning unit of a vehicle in the vehicle interior.
  • WO 2017221 551 A1 discloses an air outlet device configured such that the direction of the outlet air can be changed in one direction and also can be changed in another direction intersecting this one direction.
  • an outlet portion of an air outlet device the following are formed: an outlet opening that is open to a side of a first direction and discharges air into a vehicle interior, and an outlet duct for guiding air to the outlet opening.
  • an air flow actuator of the air outlet device is arranged within an outlet duct and has a guide wall and a body portion.
  • the air flow actuator is changed to a first operating state in which an air flow flowing through a channel (122a) forming a part of the outlet channel is throttled to cause the air flow to flow along a channel guide surface (123a) of the air flow outlet portion, and the air flow actuator is also changed to a second operating state in which the throttling of the air flow is canceled.
  • the guide wall is arranged to extend from the body portion to the one side of the first direction when the airflow actuator is in the first operating state. When the airflow actuator is in the second operating state, the guide wall also guides the air flowing toward the outlet opening and restricts the guided airflow to a third direction that intersects the first direction and a second direction.
  • a distribution box for a heating, ventilation and/or air conditioning device for a passenger compartment of a motor vehicle comprising an air inlet for admitting a heated air flow and/or a cold air flow into the distribution box, a plurality of air outlets for directing the air flow to different zones of the passenger compartment and at least one distribution valve which is pivotally mounted in the distribution box in order to perform a pivoting movement between a plurality of positions and thus distribute the air flow between the plurality of outlets.
  • the distribution valve is provided with wing elements on at least one end face in order to direct the air flow from the air inlet to at least one of the air outlets.
  • the wing element is integrally formed on the distribution valve.
  • an air guiding device of an air conditioning system for a motor vehicle is also described in DE 102014 105 115 A1.
  • a closure element and an air mixing element are arranged so that they can rotate about a common axis of rotation and are rigidly connected to one another.
  • the air mixing element is designed with flow openings so that a cross section of at least one flow channel of the air conditioning system can be changed depending on the position of the air guiding device.
  • the invention is based on the object of specifying a generic air distribution device in which a variably predeterminable and controllable distribution of the air flow is made possible in a simple and advantageous manner.
  • the air distribution device with an air flap for distributing an air flow in a vehicle has at least one air guide element with a three-dimensional shape on at least one surface side of the air flap.
  • the positioning and shape of the air flap which can be adjusted by rotation about an axis of rotation, is determined depending on the desired distribution and flow properties of the air flow to be distributed.
  • the number of air guide elements arranged on the air flap, the positioning of the air guide elements on the air flap and the design of the air guide elements are specified depending on the desired distribution of the air flow flowing from one side of the air flap to the other side of the air flap when the air flap is adjusted or rotated about the axis of rotation.
  • a specific dimensioning of the air guide elements in terms of width, height and angle of attack is selected depending on the desired distribution of the air flow flowing from one side of the air flap to the other side of the air flap when the air flap is adjusted or rotated about the axis of rotation.
  • At least one pair of air guide elements is arranged on the air flap.
  • one of the air guide elements is arranged on one surface side of the air flap and the other of the air guide elements is arranged on the other opposite surface side of the air flap.
  • the two air guide elements of a pair of air guide elements can have the same three-dimensional shape and the same dimensions in terms of width, height and angle of attack or can also be designed with a different three-dimensional shape and/or be differently dimensioned in terms of width and/or height and/or angle of attack.
  • these two air guiding elements are arranged in a mirror-image position to the axis of rotation on opposite surface sides of the air flap.
  • Certain surfaces of the respective air guiding elements are at least partially open, in particular side parts of the respective air guiding elements. These surfaces can, for example, be designed in the form of a frame construction. This Any undesirable interference with the air flow to be adjusted by the air flap or the air guide elements is reduced or largely avoided.
  • the positioning of the respective air guide elements on the air flap and the width of the respective air guide elements on the air flap are selected according to the desired zonal distribution of the air flow to be distributed when the air flap is adjusted or rotated.
  • the height of the respective air guide elements on the air flap is selected according to the desired volume flow of the air flow to be distributed when the air flap is adjusted or rotated, i.e. this can enable a desired leakage or throttling of the air flow.
  • the angle of attack of the respective air guide elements on the air flap is selected according to the desired release time for the air flow to be distributed when the air flap is adjusted or rotated.
  • the geometric shape of the respective air guide elements on the air flap can be freely selected depending on the desired flow characteristics of the air flow.
  • the two side parts of the respective air guide elements have an almost triangular contour.
  • the spatial or zonal distribution of the air flow directed from one spatial zone in a vehicle to another spatial zone in a vehicle can be arbitrarily specified by the arrangement or positioning and the design of the air guide elements arranged on the air flap and can be varied accordingly depending on the conditions of the vehicle and the desired application.
  • Fig. 1 A schematic three-dimensional view of the air distribution device with an air damper.
  • Fig. 2 A schematic plan view of the air distribution device and a representation of the air flow distributed thereby.
  • an air flap 2 of the air distribution device 1 is arranged in the air conditioning unit below the cockpit of the vehicle 1.
  • the air flap 2 made of a 2K plastic has a width of 150 mm and a height of 80 mm.
  • the air flap 2 is hermetically insulated or sealed in the air conditioning unit by means of the seal 8. This means that the air flow 12 cannot flow through the edge area of the air flap 2 in an undesirable manner.
  • an air gap is created for the air flow 12, which depends on the angular position of the air flap 2 (see Figure 2).
  • the air flow 12 can reach a certain area of the vehicle to another area of the vehicle with a certain volume flow, depending on the angular position of the air flap 2.
  • an air flow 12 with a certain predeterminable volume flow can reach a distribution area from an air conditioning chamber, from which various air outlet openings or air nozzles in the front area of the interior of the vehicle are supplied with conditioned air.
  • conditioned air can reach the interior of the vehicle and in particular also onto the windscreen 13 and the side windows 14, 15 of the vehicle, where it can be used to temper the interior of the vehicle or to temper the windscreen 13 and side windows 14, 15 of the vehicle (see Figure 2).
  • the width 9 of the air guide elements 4, 5, the height 10 of the air guide elements 4, 5 and the angle of attack 11 of the air guide elements 4, 5 can be specified or dimensioned accordingly depending on the desired air distribution of the air flow 12 and the desired volume flow of the air flow 12.
  • the air flow 12 exiting in the front area of the vehicle is controlled by the air distribution device 1 and thus by appropriate dimensioning or design of the air flap 2 and the air guide elements 4, 5 arranged thereon, for example, in such a way that only a small proportion of the air flow 12, for example 20% of the total air flow 12, reaches the windshield 13 directly, while the two side windows 14, 15, in contrast, are exposed to a higher proportion of the respective air flow 12 of the total air flow 12, each of 40%.
  • the two side parts 16 of the two air guide elements 4, 5 are designed, for example, with an approximately triangular contour.
  • the material of the two side parts 16 of the two air guide elements 4, 5 is largely removed except for a kind of frame structure, i.e. the two side parts 16 of the two air guide elements 4, 5 are largely open and thus permeable to air.
  • the air flap 2 is open, the pressure losses in the air flow 12 caused by the air guide elements 4, 5 can be reduced or minimized.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

The invention relates to an air distribution device (1) for distributing an air flow in a vehicle, the air distribution device comprising an air flap (2) which can be adjusted by rotation about an axis of rotation (3), wherein, on at least one surface side (6, 7) of the air flap (2), at least one three-dimensionally shaped air-guiding element (4, 5) is provided and, in accordance with the specification of the air flow to be distributed in the case of an adjustment of the air flap (2), the positioning and/or the width (9) and/or the height (10) and/or the setting angle (11) of the at least one air-guiding element (4, 5) can be defined.

Description

Luftverteileinrichtung Air distribution device
Die Erfindung betrifft eine Luftverteileinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to an air distribution device according to the preamble of patent claim 1.
Luftverteileinrichtungen sind zur räumlichen Verteilung des aus einer räumlichen Zone beziehungsweise einem bestimmten räumlichen Bereich in eine andere räumliche Zone beziehungsweise einen anderen räumlichen Bereich gerichteten Luftstroms vorgesehen, beispielsweise zur Umlenkung des Luftstroms oder zur Aufteilung des Luftstroms in mehrere Teilströme. Air distribution devices are intended for the spatial distribution of the air flow directed from one spatial zone or a specific spatial area to another spatial zone or another spatial area, for example for redirecting the air flow or for dividing the air flow into several partial flows.
Beispielsweise sind derartige Luftverteileinrichtungen im Automobilbereich bei Klimatisierungsgeräten zur räumlichen Verteilung der vom Klimagerät eines Fahrzeugs erzeugten klimatisierten Luft im Fahrzeuginneren vorgesehen. For example, such air distribution devices are provided in the automotive sector in air conditioning units for the spatial distribution of the conditioned air generated by the air conditioning unit of a vehicle in the vehicle interior.
Die WO 2017221 551 A1 offenbart eine Luftauslassvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass die Richtung der Auslassluft in eine Richtung geändert werden kann und auch in eine andere Richtung geändert werden kann, die diese eine Richtung schneidet. In einem Auslassabschnitt einer Luftauslassvorrichtung ist Folgendes ausgebildet: Eine Auslassöffnung, die zu einer Seite einer ersten Richtung hin offen ist und Luft in einen Fahrzeuginnenraum abgibt und einen Auslasskanal zum Leiten von Luft zur Auslassöffnung. Darüber hinaus ist ein Luftströmungsbetätigungselement der Luftauslassvorrichtung innerhalb eines Auslasskanals angeordnet und weist eine Führungswand und einen Körperabschnitt auf. Das Luftströmungsbetätigungselement wird in einen ersten Betriebszustand geändert, in dem ein Luftstrom, der durch einen Kanal (122a) strömt, der einen Teil des Auslasskanals bildet, gedrosselt wird, um zu bewirken, dass der Luftstrom entlang einer Kanalführungsfläche (123a) des Luftstroms strömt Auslassabschnitt, und das Luftstrom-Betätigungselement wird auch in einen zweiten Betriebszustand geändert, in dem die Drosselung des Luftstroms aufgehoben wird. Die Führungswand ist so angeordnet, dass sie vom Körperabschnitt zu der einen Seite der ersten Richtung vorsteht, wenn sich das Luftstrom-Betätigungselement im ersten Betriebszustand befindet. Wenn sich das Luftströmungsbetätigungselement im zweiten Betriebszustand befindet, leitet die Führungswand außerdem die zur Auslassöffnung strömende Luft und beschränkt die geführte Luftströmung auf eine dritte Richtung, die die erste Richtung und eine zweite Richtung schneidet. WO 2017221 551 A1 discloses an air outlet device configured such that the direction of the outlet air can be changed in one direction and also can be changed in another direction intersecting this one direction. In an outlet portion of an air outlet device, the following are formed: an outlet opening that is open to a side of a first direction and discharges air into a vehicle interior, and an outlet duct for guiding air to the outlet opening. In addition, an air flow actuator of the air outlet device is arranged within an outlet duct and has a guide wall and a body portion. The air flow actuator is changed to a first operating state in which an air flow flowing through a channel (122a) forming a part of the outlet channel is throttled to cause the air flow to flow along a channel guide surface (123a) of the air flow outlet portion, and the air flow actuator is also changed to a second operating state in which the throttling of the air flow is canceled. The guide wall is arranged to extend from the body portion to the one side of the first direction when the airflow actuator is in the first operating state. When the airflow actuator is in the second operating state, the guide wall also guides the air flowing toward the outlet opening and restricts the guided airflow to a third direction that intersects the first direction and a second direction.
Aus der US 6 520 850 B1 ist ein Verteilerkasten für ein Heiz-, Lüftungs- und/oder Klimagerät für einen Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs bekannt, umfassend einen Lufteinlass zum Einlassen eines erwärmten Luftstroms und/oder eines kalten Luftstroms in den Verteilerkasten hindurch, eine Vielzahl von Luftauslässen für Leiten des Luftstroms zu verschiedenen Zonen des Fahrgastraums und mindestens ein Verteilerventil, das schwenkbar im Verteilerkasten angebracht ist, um eine Schwenkbewegung zwischen mehreren Positionen durchzuführen und so den Luftstrom zwischen den mehreren Auslässen zu verteilen. Das Verteilerventil ist an mindestens einer Stirnfläche mit Flügelelementen versehen, um den Luftstrom vom Lufteinlass zu mindestens einem der Luftauslässe zu leiten. Das Flügelelement ist integral an das Verteilerventil angeformt. From US 6 520 850 B1 a distribution box for a heating, ventilation and/or air conditioning device for a passenger compartment of a motor vehicle is known, comprising an air inlet for admitting a heated air flow and/or a cold air flow into the distribution box, a plurality of air outlets for directing the air flow to different zones of the passenger compartment and at least one distribution valve which is pivotally mounted in the distribution box in order to perform a pivoting movement between a plurality of positions and thus distribute the air flow between the plurality of outlets. The distribution valve is provided with wing elements on at least one end face in order to direct the air flow from the air inlet to at least one of the air outlets. The wing element is integrally formed on the distribution valve.
Weitere relevante Druckschriften sind die US 2008 0 200 110 A1 und die JP H02-21 112 U. Other relevant publications are US 2008 0 200 110 A1 and JP H02-21 112 U.
Zu dieser Thematik ist ferner in der DE 102014 105 115 A1 eine Luftleiteinrichtung eines Klimatisierungssystems für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Bei dieser bekannten Luftleiteinrichtung sind ein Verschlusselement und ein Luftvermischungselement um eine gemeinsame Drehachse drehbeweglich gehaltert angeordnet und starr miteinander verbunden. Das Luftvermischungselement ist mit Durchströmöffnungen ausgebildet, sodass abhängig von der Stellung der Luftleiteinrichtung ein Querschnitt mindestens eines Strömungskanals des Klimatisierungssystems veränderbar ist. On this topic, an air guiding device of an air conditioning system for a motor vehicle is also described in DE 102014 105 115 A1. In this known air guiding device, a closure element and an air mixing element are arranged so that they can rotate about a common axis of rotation and are rigidly connected to one another. The air mixing element is designed with flow openings so that a cross section of at least one flow channel of the air conditioning system can be changed depending on the position of the air guiding device.
Der Erfindung liegt ausgehend hiervon die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Luftverteileinrichtung anzugeben, bei der eine variabel vorgebbare und kontrollierbare Verteilung des Luftstroms auf einfache und vorteilhafte Weise ermöglicht wird. Based on this, the invention is based on the object of specifying a generic air distribution device in which a variably predeterminable and controllable distribution of the air flow is made possible in a simple and advantageous manner.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Luftverteileinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved according to the invention by an air distribution device having the features of patent claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Bestandteil der weiteren Patentansprüche. Erfindungsgemäß weist die Luftverteileinrichtung mit einer Luftklappe zur Verteilung eines Luftstroms in einem Fahrzeug auf mindestens einer Oberflächenseite der Luftklappe mindestens ein Luftleitelement mit einer dreidimensionalen Formgebung auf. Die Positionierung und die Formgebung der durch Drehung um eine Drehachse verstellbaren Luftklappe wird hierbei in Abhängigkeit der gewünschten Verteilung und Strömungseigenschaft des zu verteilenden Luftstroms festgelegt. Advantageous further developments of the invention are part of the further patent claims. According to the invention, the air distribution device with an air flap for distributing an air flow in a vehicle has at least one air guide element with a three-dimensional shape on at least one surface side of the air flap. The positioning and shape of the air flap, which can be adjusted by rotation about an axis of rotation, is determined depending on the desired distribution and flow properties of the air flow to be distributed.
D.h. die Anzahl der auf der Luftklappe angeordneten Luftleitelemente, die Positionierung der Luftleitelemente auf der Luftklappe und die Ausgestaltung der Luftleitelemente, wird in Abhängigkeit der gewünschten Verteilung des bei einer Verstellung beziehungsweise Drehung der Luftklappe um die Drehachse von einer Seite der Luftklappe zur anderen Seite der Luftklappe strömenden Luftstroms vorgegeben. Insbesondere wird bei der Ausgestaltung der Luftleitelemente eine bestimmte Dimensionierung der Luftleitelemente hinsichtlich der Breite, der Höhe und des Anstellwinkels in Abhängigkeit der gewünschten Verteilung des bei einer Verstellung beziehungsweise Drehung der Luftklappe um die Drehachse von einer Seite der Luftklappe zur anderen Seite der Luftklappe strömenden Luftstroms gewählt. This means that the number of air guide elements arranged on the air flap, the positioning of the air guide elements on the air flap and the design of the air guide elements are specified depending on the desired distribution of the air flow flowing from one side of the air flap to the other side of the air flap when the air flap is adjusted or rotated about the axis of rotation. In particular, when designing the air guide elements, a specific dimensioning of the air guide elements in terms of width, height and angle of attack is selected depending on the desired distribution of the air flow flowing from one side of the air flap to the other side of the air flap when the air flap is adjusted or rotated about the axis of rotation.
Es ist mindestens ein Paar von Luftleitelementen auf der Luftklappe angeordnet. Bei einem jeweiligen Paar von Luftleitelementen ist das eine der Luftleitelemente auf der einen Oberflächenseite der Luftklappe angeordnet und das andere der Luftleitelemente auf der anderen entgegengesetzten Oberflächenseite der Luftklappe angeordnet. Die beiden Luftleitelemente eines Paars von Luftleitelementen können dabei die gleiche dreidimensionale Formgebung und die gleiche Dimensionierung hinsichtlich Breite, Höhe und Anstellwinkel aufweisen oder aber auch mit einer unterschiedlichen dreidimensionalen Formgebung ausgestaltet sein und/oder unterschiedlich dimensioniert hinsichtlich Breite und/oder Höhe und und/oder Anstellwinkel sein. At least one pair of air guide elements is arranged on the air flap. For each pair of air guide elements, one of the air guide elements is arranged on one surface side of the air flap and the other of the air guide elements is arranged on the other opposite surface side of the air flap. The two air guide elements of a pair of air guide elements can have the same three-dimensional shape and the same dimensions in terms of width, height and angle of attack or can also be designed with a different three-dimensional shape and/or be differently dimensioned in terms of width and/or height and/or angle of attack.
Was die Positionierung der beiden Luftleitelemente eines jeweiligen Paars von Luftleitelementen anbelangt, sind diese beiden Luftleitelemente an einer zur Drehachse spiegelbildlichen Position auf entgegengesetzten Oberflächenseiten der Luftklappe angeordnet. Regarding the positioning of the two air guiding elements of a respective pair of air guiding elements, these two air guiding elements are arranged in a mirror-image position to the axis of rotation on opposite surface sides of the air flap.
Es sind bestimmte Flächen der jeweiligen Luftleitelemente zumindest teilweise offen ausgebildet, hier insbesondere Seitenteile der jeweiligen Luftleitelemente. Diese Flächen können beispielsweise in Form einer Rahmenkonstruktion ausgebildet sein. Hierdurch wird eine unerwünschte Beeinträchtigung des zu verstellenden Luftstroms durch die Luftklappe beziehungsweise durch die Luftleitelemente reduziert beziehungsweise weitgehend vermieden. Certain surfaces of the respective air guiding elements are at least partially open, in particular side parts of the respective air guiding elements. These surfaces can, for example, be designed in the form of a frame construction. This Any undesirable interference with the air flow to be adjusted by the air flap or the air guide elements is reduced or largely avoided.
Die Positionierung der jeweiligen Luftleitelemente auf der Luftklappe und die Breite der jeweiligen Luftleitelemente auf der Luftklappe wird entsprechend der gewünschten zonalen Verteilung des bei einer Verstellung beziehungsweise Drehung der Luftklappe zu verteilenden Luftstroms gewählt. The positioning of the respective air guide elements on the air flap and the width of the respective air guide elements on the air flap are selected according to the desired zonal distribution of the air flow to be distributed when the air flap is adjusted or rotated.
Die Höhe der jeweiligen Luftleitelemente auf der Luftklappe wird entsprechend des gewünschten Volumenstroms des bei einer Verstellung beziehungsweise Drehung der Luftklappe zu verteilenden Luftstroms gewählt, d.h. hierdurch kann eine gewünschte Leckage beziehungsweise Drosselung des Luftstroms ermöglicht werden. The height of the respective air guide elements on the air flap is selected according to the desired volume flow of the air flow to be distributed when the air flap is adjusted or rotated, i.e. this can enable a desired leakage or throttling of the air flow.
Der Anstellwinkel der jeweiligen Luftleitelemente auf der Luftklappe wird entsprechend des gewünschten Freigabezeitpunkts für den bei einer Verstellung beziehungsweise Drehung der Luftklappe zu verteilenden Luftstrom gewählt. The angle of attack of the respective air guide elements on the air flap is selected according to the desired release time for the air flow to be distributed when the air flap is adjusted or rotated.
Die geometrische Formgebung der jeweiligen Luftleitelemente auf der Luftklappe kann beliebig je nach den gewünschten Strömungseigenschaften des Luftstroms gewählt werden. Insbesondere besitzen die beiden Seitenteile der jeweiligen Luftleitelemente eine annähernd dreieckförmige Kontur. The geometric shape of the respective air guide elements on the air flap can be freely selected depending on the desired flow characteristics of the air flow. In particular, the two side parts of the respective air guide elements have an almost triangular contour.
Vorteilhafterweise kann mit der vorgestellten Luftverteileinrichtung die räumliche beziehungsweise zonale Verteilung des von einer räumlichen Zone in einem Fahrzeug in eine andere räumliche Zone in einem Fahrzeug gerichteten Luftstroms durch die Anordnung beziehungsweise Positionierung und die Ausgestaltung der auf der Luftklappe angeordneten Luftleitelemente beliebig vorgegeben werden und je nach Gegebenheiten des Fahrzeugs und gewünschter Anwendung entsprechend variiert werden. Advantageously, with the air distribution device presented, the spatial or zonal distribution of the air flow directed from one spatial zone in a vehicle to another spatial zone in a vehicle can be arbitrarily specified by the arrangement or positioning and the design of the air guide elements arranged on the air flap and can be varied accordingly depending on the conditions of the vehicle and the desired application.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den beiden Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred embodiment and from the drawings. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown in the two figures alone are not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or used alone without departing from the scope of the invention.
Dabei zeigen: Showing:
Fig. 1 Eine schematische dreidimensionale Ansicht der Luftverteileinrichtung mit einer Luftklappe. Fig. 1 A schematic three-dimensional view of the air distribution device with an air damper.
Fig. 2 Eine schematische Draufsicht auf die Luftverteileinrichtung und eine Darstellung des hierdurch verteilten Luftstroms. Fig. 2 A schematic plan view of the air distribution device and a representation of the air flow distributed thereby.
Bei einer Luftverteileinrichtung 1 in einem Fahrzeug, beispielsweise in einem Klimatisierungsgerät des Fahrzeugs zur Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs, ist eine Luftklappe 2 der Luftverteileinrichtung 1 im Klimatisierungsgerät unterhalb des Cockpits des Fahrzeugs 1 angeordnet. In an air distribution device 1 in a vehicle, for example in an air conditioning unit of the vehicle for air conditioning the interior of the vehicle, an air flap 2 of the air distribution device 1 is arranged in the air conditioning unit below the cockpit of the vehicle 1.
Beispielsweise besitzt die aus einem 2K-Kunststoff bestehende Luftklappe 2 eine Breite von 150 mm und eine Höhe von 80 mm. Mittels der Dichtung 8 ist die Luftklappe 2 im Klimatisierungsgerät luftdicht isoliert beziehungsweise abgedichtet eingebunden. D.h. der Luftstrom 12 kann hierdurch auch nicht im Randbereich der Luftklappe 2 unerwünscht durchströmen. For example, the air flap 2 made of a 2K plastic has a width of 150 mm and a height of 80 mm. The air flap 2 is hermetically insulated or sealed in the air conditioning unit by means of the seal 8. This means that the air flow 12 cannot flow through the edge area of the air flap 2 in an undesirable manner.
Durch Drehung der Luftklappe 2 um die Drehachse 3 wird ein von der Winkelstellung der Luftklappe 2 abhängiger Luftspalt für den Luftstrom 12 erzeugt (siehe Figur 2). Dadurch kann der Luftstrom 12 je nach Winkelstellung der Luftklappe 2 mit einem bestimmten Volumenstrom von einem bestimmten Bereich des Fahrzeugs in einen anderen Bereich des Fahrzeugs gelangen. Beispielsweise kann hierdurch bei einem Klimatisierungsgerät des Fahrzeugs ein Luftstrom 12 mit einem bestimmten vorgebbaren Volumenstrom aus einer Klimatisierungskammer in einen Verteilbereich gelangen, aus dem verschiedene Luftaustrittsöffnungen beziehungsweise Luftdüsen im Frontbereich des Innenraums des Fahrzeugs mit klimatisierter Luft beaufschlagt werden. Beispielsweise kann hierdurch klimatisierte Luft in den Innenraum des Fahrzeugs und insbesondere auch auf die Frontscheibe 13 und die Seitenscheiben 14, 15 des Fahrzeugs gelangen und dort zur Temperierung des Innenraums des Fahrzeugs beziehungsweise zur Temperierung der Frontscheibe 13 und der Seitenscheiben 14, 15 des Fahrzeugs dienen (siehe hierzu Figur 2). By rotating the air flap 2 about the rotation axis 3, an air gap is created for the air flow 12, which depends on the angular position of the air flap 2 (see Figure 2). As a result, the air flow 12 can reach a certain area of the vehicle to another area of the vehicle with a certain volume flow, depending on the angular position of the air flap 2. For example, in an air conditioning unit of the vehicle, an air flow 12 with a certain predeterminable volume flow can reach a distribution area from an air conditioning chamber, from which various air outlet openings or air nozzles in the front area of the interior of the vehicle are supplied with conditioned air. For example, conditioned air can reach the interior of the vehicle and in particular also onto the windscreen 13 and the side windows 14, 15 of the vehicle, where it can be used to temper the interior of the vehicle or to temper the windscreen 13 and side windows 14, 15 of the vehicle (see Figure 2).
Durch die Anbringung einer bestimmten Anzahl von Luftleitelementen 4, 5 auf der Luftklappe 2, gemäß Figur 1 beispielsweisedurch durch die Anbringung von zwei Luftleitelementen 4, 5 auf entgegengesetzten Oberflächenseiten 6, 7 der Luftklappe 2, kann bei einer Drehung der Luftklappe 2 um die Drehachse 3 ein Teil der Öffnung für den beim Übergang von einem bestimmten Bereich des Fahrzeugs in einen anderen Bereich des Fahrzeugs strömenden Luftstrom 12 versperrt bleiben. By attaching a certain number of air guide elements 4, 5 to the air flap 2, according to Figure 1, for example by attaching two air guide elements 4, 5 on opposite surface sides 6, 7 of the air flap 2, when the air flap 2 rotates about the axis of rotation 3, a part of the opening for the air flow 12 flowing during the transition from a certain area of the vehicle to another area of the vehicle can remain blocked.
Über die Positionierung und die geometrische Ausgestaltung beziehungsweise die Dimensionierung der Luftleitelemente 4, 5 können unterschiedliche Effekte für den Luftstrom 12 und damit auch unterschiedliche zonale Verteilungen für den Luftstrom 12 realisiert beziehungsweise vorgegeben werden. Different effects for the air flow 12 and thus also different zonal distributions for the air flow 12 can be realized or specified via the positioning and the geometric design or the dimensioning of the air guiding elements 4, 5.
Insbesondere können neben der entsprechenden Positionierung der Luftleitelemente 4, 5 auf der Luftklappe 2 auch die Breite 9 der Luftleitelemente 4, 5, die Höhe 10 der Luftleitelemente 4, 5 und der Anstellwinkel 11 der Luftleitelemente 4, 5 je nach gewünschter Luftverteilung des Luftstroms 12 und gewünschtem Volumenstrom des Luftstroms 12 vorgegeben beziehungsweise entsprechend dimensioniert werden. In particular, in addition to the corresponding positioning of the air guide elements 4, 5 on the air flap 2, the width 9 of the air guide elements 4, 5, the height 10 of the air guide elements 4, 5 and the angle of attack 11 of the air guide elements 4, 5 can be specified or dimensioned accordingly depending on the desired air distribution of the air flow 12 and the desired volume flow of the air flow 12.
Gemäß der in der Figur 2 dargestellten Luftverteilung wird durch die Luftverteileinrichtung 1 und damit durch entsprechende Dimensionierung beziehungsweise Ausgestaltung der Luftklappe 2 und der hierauf angeordneten Luftleitelemente 4, 5, der im Frontbereich des Fahrzeugs austretende Luftstrom 12 beispielsweise so gesteuert, dass direkt auf die Windschutzscheibe 13 nur ein geringer Anteil des Luftstroms 12 von beispielsweise 20% des gesamten Luftstroms 12 gelangt, während die beiden Seitenscheiben 14, 15 demgegenüber mit einem höheren Anteil des jeweiligen Luftstroms 12 am gesamten Luftstrom 12 von jeweils 40% beaufschlagt werden. According to the air distribution shown in Figure 2, the air flow 12 exiting in the front area of the vehicle is controlled by the air distribution device 1 and thus by appropriate dimensioning or design of the air flap 2 and the air guide elements 4, 5 arranged thereon, for example, in such a way that only a small proportion of the air flow 12, for example 20% of the total air flow 12, reaches the windshield 13 directly, while the two side windows 14, 15, in contrast, are exposed to a higher proportion of the respective air flow 12 of the total air flow 12, each of 40%.
Die beiden Seitenteile 16 der beiden Luftleitelemente 4, 5 sind beispielsweise mit einer annähernd dreieckförmigen Kontur ausgebildet. Vorzugsweise ist das Material der beiden Seitenteile 16 der beiden Luftleitelemente 4, 5 bis auf eine Art Rahmenstruktur weitgehend entfernt, d.h. die beiden Seitenteile 16 der beiden Luftleitelemente 4, 5 sind weitgehend offen und damit luftdurchlässig ausgebildet. Hierdurch können bei geöffneter Luftklappe 2 die durch die Luftleitelemente 4, 5 hervorgerufenen Druckverluste im Luftstrom 12 reduziert beziehungsweise minimiert werden. The two side parts 16 of the two air guide elements 4, 5 are designed, for example, with an approximately triangular contour. Preferably, the material of the two side parts 16 of the two air guide elements 4, 5 is largely removed except for a kind of frame structure, i.e. the two side parts 16 of the two air guide elements 4, 5 are largely open and thus permeable to air. As a result, when the air flap 2 is open, the pressure losses in the air flow 12 caused by the air guide elements 4, 5 can be reduced or minimized.

Claims

Patentansprüche Luftverteileinrichtung (1) zur Verteilung eines Luftstroms (12) in einem Fahrzeug, mit einer durch Drehung um eine Drehachse (3) verstellbaren Luftklappe (2), wobei auf mindestens einer Oberflächenseite (6, 7) der Luftklappe (2) mindestens ein Luftleitelement (4, 5) mit einer dreidimensionalen Formgebung angeordnet ist, und dass zur Vorgabe des bei einer Verstellung der Luftklappe (2) zu verteilenden Luftstroms (12) die Positionierung und/oder die Breite (9) und/oder die Höhe (10) und/oder der Anstellwinkel (11) des mindestens einen Luftleitelements (4, 5) festlegbar sind, wobei mindestens ein Paar von Luftleitelementen (4, 5) auf der Luftklappe (2) angeordnet ist, bei dem jeweils ein erstes Luftleitelement (4) mit dreidimensionaler Formgebung auf der einen Oberflächenseite (6) der Luftklappe (2) angeordnet ist und jeweils ein zweites Luftleitelement (5) mit dreidimensionaler Formgebung auf der anderen Oberflächenseite (7) der Luftklappe (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils bei dem Paar von Luftleitelementen (4, 5) mit dreidimensionaler Formgebung das erste Luftleitelement (4) in einer bestimmten Position auf der einen Oberflächenseite (6) der Luftklappe (2) angeordnet ist und das zweite Luftleitelement (5) in einer zur Position des ersten Luftleitelements (4) spiegelbildlichen Position auf der anderen Oberflächenseite (7) der Luftklappe (2) angeordnet ist, wobei Seitenteile (16) der jeweiligen Luftleitelemente (4, 5) zumindest teilweise offen ausgebildet sind. Luftverteileinrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass durch die Vorgabe der Position der jeweiligen Luftleitelemente (4, 5) auf der Luftklappe (2) und der Breite (9) der jeweiligen Luftleitelemente (4, 5) eine zonale Verteilung des bei einer Verstellung der Luftklappe (2) zu verteilenden Luftstroms (12) festlegbar ist. Luftverteileinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Vorgabe der Höhe (10) der jeweiligen Luftleitelemente (4, 5) auf der Luftklappe (2) der Volumenstrom des bei einer Verstellung der Luftklappe (2) zu verteilenden Luftstroms (12) festlegbar ist. Luftverteileinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Vorgabe des Anstellwinkels (11) der jeweiligen Luftleitelemente (4, 5) auf der Luftklappe (2) der Freigabezeitpunkt für den bei einer Verstellung der Luftklappe (2) zu verteilenden Luftstrom (12) festlegbar ist. Luftverteileinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (16) jeweiligen Luftleitelemente (4, 5) eine annähernd dreieckförmige Kontur aufweisen. Luftverteileinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Verteilung eines Luftstroms (12) in einem Klimagerät eines Fahrzeugs. Air distribution device (1) for distributing an air flow (12) in a vehicle, with an air flap (2) that can be adjusted by rotation about an axis of rotation (3), wherein at least one air guide element (4, 5) with a three-dimensional shape is arranged on at least one surface side (6, 7) of the air flap (2), and that in order to specify the air flow (12) to be distributed when the air flap (2) is adjusted, the positioning and/or the width (9) and/or the height (10) and/or the angle of attack (11) of the at least one air guide element (4, 5) can be determined, wherein at least one pair of air guide elements (4, 5) is arranged on the air flap (2), in which a first air guide element (4) with a three-dimensional shape is arranged on one surface side (6) of the air flap (2) and a second air guide element (5) with a three-dimensional shape is arranged on the other surface side (7) of the air flap (2), thereby characterized in that in each case in the pair of air guiding elements (4, 5) with a three-dimensional shape the first air guiding element (4) is arranged in a specific position on one surface side (6) of the air flap (2) and the second air guiding element (5) is arranged in a position that is a mirror image of the position of the first air guiding element (4) on the other surface side (7) of the air flap (2), wherein side parts (16) of the respective air guiding elements (4, 5) are at least partially open. Air distribution device (1) according to claim 1, characterized in that by specifying the position of the respective air guiding elements (4, 5) on the air flap (2) and the width (9) of the respective air guiding elements (4, 5), a zonal distribution of the air flow (12) to be distributed when the air flap (2) is adjusted can be determined. Air distribution device (1) according to one of claims 1 to 2, characterized in that by specifying the height (10) of the respective air guide elements (4, 5) on the air flap (2), the volume flow of the air flow (12) to be distributed when the air flap (2) is adjusted can be determined. Air distribution device (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that by specifying the angle of attack (11) of the respective air guide elements (4, 5) on the air flap (2), the release time for the air flow (12) to be distributed when the air flap (2) is adjusted can be determined. Air distribution device (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the side parts (16) of the respective air guide elements (4, 5) have an approximately triangular contour. Air distribution device (1) according to one of claims 1 to 8 for distributing an air flow (12) in an air conditioning unit of a vehicle.
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