DE60205523T2 - Luftmischungsystem mit einer Flüssigkeitsablenkvorrichtung von analoger Art - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Luftmischungssystem von der Art wie es in dem Oberbegriff von Anspruch 1 bezeichnet ist.
• Ein Luftmischungssystem dieser Art ist aus US-A-4 013 217 bekannt.
• Der vorliegende Anmelder hat in der Italienischen Patentanmeldung TO2001A000223, die am 12. März 2001 eingereicht wurde und zum Zeitpunkt der Einreichung der vorliegenden Patentanmeldung noch geheim war, bereits ein Luftverteilungssystem mit einer Strömungsvorrichtung vorgeschlagen, die die Ablenkung eines Luftstroms ermöglicht, der durch einen Hauptkanal in einen ersten Nebenkanal und einen zweiten Nebenkanal durch Ausnützen des Coanda-Effekts durchströmt. Dieses bekannte System weist jedoch nur zwei Betriebszustände auf, die folgenden entsprechen: Einleiten des von dem Hauptkanal kommenden gesamten Luftstroms entweder in den ersten Nebenkanal oder in den zweiten Nebenkanal.
• Zweck der vorliegenden Erfindung ist, ein Luftmischungssystem bereitzustellen, dem eine Ablenkvorrichtung von analoger Art zugrundeliegt, nämlich eine Gerät, das in der Lage ist, eine kontinuierliche Regulierung der Luftmenge, die in jeden der zwei Nebenkanäle geschickt wird, zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert zu gewährleisten, vorzugsweise zwischen einem Nullwert und einem Wert, der der aus dem Hauptkanal kommenden Gesamtströmung entspricht.
• Im Hinblick auf das Erreichen des vorher beschriebenen Zweckes ist der Gegenstand der Erfindung ein Luftmischungssystem mit den Merkmalen, wie sie in Anspruch 1 angegeben sind.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die vorher beschriebene Strömungsvorrichtung eine Klappe zum Leiten der Strömung auf, die parallel zu der Strömung eingesetzt ist und ausgelegt ist, den von dem Hauptkanal kommenden Strom durch den Coanda-Effekt an sich selbst haftend zu halten, wobei die Klappe in einer solchen Weise angebracht ist, dass sie zwischen zwei Endpositionen oszillieren kann, damit die Richtung des Hauptstroms zwischen einem ersten Zustand, in welchem er vollständig in den ersten Nebenkanal geleitet wird, und einem zweiten Zustand, in welchem der Hauptstrom vollständig in den zweiten Nebenkanal geleitet wird, variiert.
• Die im vorhergehenden beschriebene Strömungsablenkvorrichtung der analogen Art wird in einem Luftmischungssystem zur Regulierung der Temperatur der Luft verwendet, die beispielsweise an die Umgebung abgeführt wird, die klimatisiert werden soll. Man kann zum Beispiel in Betracht ziehen, dass der gesamte Hauptluftstrom durch einen Kühlkörper durchgeführt wird, um dann auf die zwei Nebenkanäle verteilt zu werden, wobei in einem von diesen ein Heizgerät eingesetzt ist und die zwei Nebenkanäle dann in einem hinter dem Heizgerät eingesetzten einzigen Auslaßkanal zusammenlaufen. Alternativ ist es möglich, beispielsweise ein Kühlgerät in einem der zwei Nebenkanäle und ein Heizgerät in dem anderen Nebenkanal bereitzustellen, wobei die Kanäle dann in einem einzigen Auslaßkanal zusammenlaufen, in welchem der Luftstrom eine Temperatur aufweisen wird, die entsprechend dem Luftstrom, der durch den ersten Nebenkanal geführt wird, und dem Luftstrom, der durch den zweiten Nebenkanal durchgeführt wird, einstellbar ist.
• Die erfindungsgemäße Strömungsvorrichtung kann natürlich in einem breiten Bereich von möglichen Arten von Luftmischungssystemen ohne Beeinträchtigung der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Idee angewendet werden, nämlich der der Anwendung einer Strömungsablenkvorrichtung von analoger Art bei einem Luftmischungssystem.
• Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung bezugnehmend auf die anhängenden Zeichnungen verdeutlicht, wobei die Zeichnungen nur als nichteinschränkendes Beispiel bereitgestellt werden. Sie zeigen folgendes:
• 1 ist eine schematische Abbildung der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftmischungssystems.
• 2 ist eine schematische Abbildung einer Variante aus 1. Und
• 3 und 4 sind Abbildungen, die zwei unterschiedliche Ausführungsformen der Strömungsvorrichtung veranschaulichen, wobei die aus 3 nicht einen Teil der Erfindung bildet.
• In 1 bezeichnet die Bezugsnummer 1 das Luftmischungssystem in seiner Gesamtheit, das beispielsweise in einer Klimaanlage für Motorfahrzeuge oder für Wohn-, Verkaufs- oder Industrie-Gebäude verwendet werden kann. Das System 1 weist einen Hauptkanal 2 auf, der eine Strömung I der aus der Atmosphäre kommenden Luft aufnimmt. Die anhängenden Zeichnungen sehen eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Systems vor und gehen nicht auf konstruktive Details des Systems ein, einschließlich der Anordnung für Luftfiltersysteme und dergleichen. Die konstruktiven Details sind nicht veranschaulicht, sofern sie für sich genommen nicht in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen und sofern sie nach irgendeiner bekannten Art gebaut werden können. Das Weglassen der Details aus den Zeichnungen macht diese zudem viel einfacher und leichter verständlich. Der Hauptkanal 2 verzweigt sicht in einen ersten Nebenkanal 3 und einen zweiten Nebenkanal 4, die in einem einzigen Auslaßkanal 5 zusammenlaufen, aus welchem der Luftstrom O herauskommt, der auf die Umgebung gerichtet wird, die zu klimatisieren ist.
• An der Verzweigung des Hauptkanals 2 zu den zwei Nebenkanälen 3, 4 ist eine Strömungsablenkvorrichtung D eingesetzt, welche im folgenden detailliert dargestellt wird.
• In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist ein auf irgendeine Weise hergestellter Kühlkörper 6 in den Hauptkanal 2 eingesetzt, wogegen in dem ersten Nebenkanal 3 ein Heizkörper 7 (zum Beispiel ein durch eine heiße Strömung durchströmter Strahler) eingesetzt ist.
• Wie aus dem folgenden klar ersichtlich wird, ist die Ablenkungsvorrichtung D in der Lage, den Hauptluftstrom zwischen einem ersten Zustand, in welchem die gesamte Strömung in den ersten Nebenkanal 3 gelenkt wird, und einem zweiten Zustand, in welchem der Gesamtstrom I in den Nebenkanal 4 geleitet wird, kontinuierlich abzulenken. Folglich ist, während der gesamte Luftstrom beim Einlaß durch den Körper 6 gekühlt wird, die Menge an Luft, die durch den Körper 7 erwärmt wird, in kontinuierlicher Weise einstellbar. Die Temperatur der gemischten Luft am Auslaß des Kanals 7 ist daher entsprechend einstellbar.
• 2 stellt eine Variante dar, bei welcher der Kühlkörper 6 in den zweiten Nebenkanal 4 statt in den Hauptkanal 2 eingesetzt ist. Auch in diesem Fall ist die Temperatur des Luftstroms O am Auslaß des Kanals 5 eine Funktion der Menge an Luft, die den ersten Nebenkanal 3 durchströmt, natürlich ebenso wie der Menge an Luft, die den zweiten Nebenkanal 4 durchströmt.
• 3 und 4 sind zwei Beispiele von Ausführungsformen der Strömungsablenkvorrichtung D, wobei die aus 3 nicht einen Teil der Erfindung bildet.
• In dem Fall der in 3 dargestellten Ausführungsform kann der Hauptstrom I kontinuierlich zwischen den zwei Zuständen, die einer Beförderung der gesamten Strömung in den Nebenkanal 3 und einer Beförderung der gesamten Strömung in den Nebenkanal 4 entsprechen, mittels einer Steuerströmung C abgelenkt werden, die auf den Hauptstrom I in einer Richtung transversal zur letzteren auftrifft. Der Steuerstrom C kommt aus einem Seitenkanal 8 oder einem Seitenkanal 9, der zum dem früheren Kanal in Entsprechung zu der Art der gewünschten Ablenkung gegenüberliegend angeordnet ist. Der Steuerstrom C kann auf irgendeine Art völlig unabhängig von dem Hauptstrom I erzeugt werden oder kann durch Abziehen eines Teils des Haupstroms I vor der Ablenkvorrichtung erzeugt werden. Die Geometrie der Kanäle wird in einer solchen Weise ermittelt, dass sichergestellt ist, dass durch Einstellen des Steuerstroms C von einem minimalen Wert auf einen maximalen Wert eine kontinuierliche Regulierung des Grads der Ablenkung des Hauptstroms I erhalten wird. Mit anderen Worten, der Strom I kann kontinuierlich zwischen zwei extremen Zuständen abgelenkt werden, die dem Einleiten der gesamten Strömung in den einen und in den anderen der Nebenkanäle 3, 4 entsprechen. Folglich kann die Menge an Luft, die zu jedem Nebenkanal geleitet wird, kontinuierlich zwischen einem minimalen und einem maximalen Wert reguliert werden, charakteristischer Weise zwischen einem Nullwert und einem Wert, der dem gesamten Hauptstrom entspricht. Aus diesem Grund wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Strömungsvorrichtung als eine der analoger Art definiert.
• 4 stellt eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform dar, bei der die Strömungsablenkvorrichtung D eine Klappe 10 aufweist, die, oszillierend oder deformierbar, um eine Achse 11 in bezug auf die kanaltragende Struktur angeordnet ist, und welche zwischen zwei extremen Zuständen verschoben werden kann, von denen einer durch eine durchgezogene Linie und der andere durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet ist. In 4 ist die Geometrie und relative Anordnung der Kanäle, ebenso wie die Anordnung der Klappe 10 derart, dass die von dem Hauptkanal 2 kommende Strömung I durch den Coanda-Effekt an der Klappe 10 haftet. Wenn die Klappe 10 zwischen ihren zwei extremen Positionen gedreht wird (unter Verwendung von Betätigungsmittel irgendeiner Art – nicht gezeigt), bleibt folglich der Hauptstrom I an der Lappenklappe haften und wird dementsprechend abgelenkt. Der Grad der Ablenkung ist zwischen zwei extremen Zuständen kontinuierlich einstellbar, die in 4 durch die durchgezogene Linie und die gestrichelte Linie gezeigt sind, welche jeweils dem Einleiten der gesamten Hauptströmung in den ersten Nebenkanal 3 und dem Einleiten der gesamten Hauptströmung in den zweiten Nebenkanal 4 entsprechen. Auch in diesem Fall präsentiert die Vorrichtung im gewissen Sinne eine Arbeitsweise der analoger Art, da sie eine kontinuierliche Variation des Ablenkungswinkels der Hauptströmung I ermöglicht, um die Menge an Luft, die in jeden der zwei Nebenkanäle 3, 4 geleitet wird, kontinuierlich einzustellen.
• Wie bereits erwähnt kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem beliebigen Fall bei irgendeiner anderen Art von Luftmischungssystem angewendet werden, ohne die Grundidee zu beeinträchtigen, die gerade eben in einer Anwendung einer Strömungsablenkvorrichtung bei einem Luftmischungssystem besteht.
• Ohne die Idee der Erfindung zu beeinträchtigen, können natürlich Details der Konstruktion und der Ausführungsformen in bezug auf das, was hier rein bespielhaft beschrieben und veranschaulicht wurde, breit variieren, ohne dabei von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims (6)

1. Luftmischungssystem, das folgendes aufweist: einen Hauptkanal (2) zum Aufnehmen eines Luftstroms, einen ersten Nebenkanal (3) und zweiten Nebenkanal (4), in die sich der Hauptkanal an seinem Stromabwärtsende verzweigt, einen Auslaßkanal (5), in welchen der erste Nebenkanal (3) und zweite Nebenkanal (4) an ihren Strömabwärtsenden zusammenlaufen, so dass die durch die Nebenkanäle strömende Luft in diesem Auslaßkanal gemischt wird, und Ablenkmittel (C, 10) strömungstechnischer Art, die innerhalb des Hauptkanal (2) angeordnet sind zur Verteilung der von dem Hauptkanal (2) kommenden Luftströmung auf die zwei Nebenkanäle (3, 4) in einer solchen Weise, dass der auf den ersten Nebenkanal (3) gerichtete Strom kontinuierlich zwischen einem Minimum und einem Maximum eingestellt werden kann, während der der auf den zweiten Nebenkanal (4) gerichtete Strom kontinuierlich zwischen einem Maximum und einem Minimum eingestellt werden kann, so dass eine Einstellung der Verteilung des von dem Hauptkanal (2) kommenden Luftstroms durch die Ablenkmittel eine kontinuierliche Einstellung der Temperatur der durch den Auslaßkanal (5) strömenden gemischten Luft zur Folge hat, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb wenigstens eines des ersten Nebenkanals (3) und zweiten Nebenkanals (4) ein Heiz- oder ein Kühlkörper (6, 7) eingefügt ist, um die Temperatur der durch den ersten Nebenkanal (3) strömenden Luft auf einen Wert einzustellen, der sich von der Temperatur der durch den zweiten Nebenkanal (4) strömenden Luft unterscheidet, und dass die Ablenkmittel in der Lage sind, den Hauptluftstrom unter Ausnutzung des Coanda-Effekts abzulenken.
2. Luftmischungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkmittel (D) eine Klappe (10) zum Leiten des Haupstroms (I) aufweisen, welche parallel zu der Strömung eingesetzt ist und so ausgelegt ist, dass der Hauptstrom (I) aufgrund des Coanda-Effekts an sich selbst haftend aufrechterhalten wird, wobei die Klappe (10) in einer solchen Weise angebracht ist, dass sie oszillieren kann oder zwischen zwei Endpositionen so deformiert werden kann, dass die Richtung der Haupströmung (I) zwischen zwei extremen Zuständen kontinuierlich variiert, in welchen die Hauptströmung (I) entweder vollständig in den ersten Nebenkanal (3) oder in den zweiten Nebenkanal (4) gerichtet wird.
3. Klimaanlage, die ein Luftmischungssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
4. Klimaanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen in dem Hauptkanal (2) eingesetzten Kühlkörper (6) und einen in einem der zwei Nebenkanäle (3, 4) eingesetzten Heizkörper (7) aufweist.
5. Klimaanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Kühlkörper (6) und einen Heizkörper (7) aufweist, die in dem ersten Nebenkanal (3) bzw. dem zweiten Nebenkanal (4) eingesetzt sind.
6. Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 5.