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Die
Erfindung betrifft einen Luftauslass, insbesondere für
ein Fahrzeug, mit einem Luftführungskanal und mit einem
zumindest bereichsweise in dem Luftführungskanal aufgenommenen
und von Luft durchströmbaren Körper. Der Körper
ist relativ zum Luftführungskanal in wenigstens zwei voneinander verschiedene
Stellungen zu verbringen, wobei in einer ersten Stellung des Körpers
die ausströmende Luft fokussiert ist, während
in einer zweiten Stellung des Körpers die Luft diffus ausströmt.
In der stärker fokussierten Stellung des Körpers
ist der durchströmbare Querschnitt des Luftauslasses geringer
als in der weniger stark fokussierten Stellung des Körpers.
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Die
DE 20 2004 013 430
U1 beschreibt einen Luftauslass für ein Kraftfahrzeug,
bei welchem in einem Luftführungskanal ein kugelförmiger
Einsatz drehbar gelagert ist. Der kugelförmige Einsatz
ist in eine Fokusstellung verbringbar, in welcher die den Luftführungskanal
durchströmende Luft vollständig durch ein düsenförmiges
Luftleitrohr strömt, welches in dem kugelförmigen
Einsatz bereitgestellt ist. Durch Drehung des kugelförmigen
Einsatzes um 180° bezogen auf eine Ausströmrichtung
der Luft in der Fokusstellung ist kann das Luftleitrohr mit einer
halbkugelförmigen Verschlusskappe in Anlage gebracht werden.
Die Verschlusskappe verhindert dann ein Durchströmtwerden
des Luftleitrohres. Der in dem Luftführungskanal sich bewegende
Luftstrom umströmt also das Luftleitrohr außenseitig
und tritt über einen zwischen dem Luftleitrohr und dem
Luftströmungskanal gebildeten Ringspalt nicht fokussiert, sondern
diffus aus.
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Als
nachteilig bei einem derartigen Luftauslass ist der Umstand anzusehen,
dass das Verdrehen des kugelförmigen Einsatzes zum Herbeiführen
des fokussierten beziehungsweise diffusen Luftstroms vergleichsweise
umständlich ist, und dass das Verbringen des kugelförmigen
Einsatzes in die jeweilige Stellung einer vergleichsweise präzisen
Handhabung des Einsatzes bedarf.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Luftauslass der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei welchem der Körper besonders
einfach in die wenigstens zwei voneinander verschiedenen Stellungen
zu verbringen ist.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Luftauslass mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen
angegeben.
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Der
erfindungsgemäße Luftauslass umfasst einen Luftführungskanal
und einen zumindest bereichsweise in dem Luftführungskanal
aufgenommenen und von Luft durchströmbaren Körper.
Der Körper ist relativ zu dem Luftführungskanal
in wenigstens zwei voneinander verschiedene Stellungen zu verbringen,
wobei in einer ersten Stellung des Körpers die ausströmende
Luft stärker fokussiert ist als in einer zweiten Stellung
des Körpers. In der stärker fokussierten Stellung
des Körpers ist ein geringster durchströmbarer
Querschnitt des Luftauslasses geringer als in der weniger stark
fokussierten Stellung des Körpers. Der Körper
ist durch translatorisches Verschieben in die wenigstens zwei voneinander
verschiedenen Stellungen zu verbringen. Das translatorische Verschieben
des Körpers ist besonders einfach realisierbar, da es keiner
besonders präzisen Handhabung bedarf. Darüber
hinaus ist das translatorische Verschieben von einer Bedienperson,
insbesondere von einem Fahrzeuginsassen, optisch gut wahrnehmbar.
Die Funktion des Verbringens des Körpers von der weniger
stark fokussierten Stellung in die stärker fokussierte
Stellung ist inszeniert, also optisch in Szene gesetzt. Dadurch
ist die Bedienung des Luftauslasses besonders gut intuitiv erfassbar.
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Bevorzugt
ist der Körper als Düsenkörper ausgebildet.
Das Verringern des geringsten durchströmbaren Querschnitts
des Luftauslasses beim Verbringen des Körpers in die stärker
fokussierte Stellung ist so durch eine entsprechende Gestaltung des
Luftführungskanals besonders einfach realisierbar. Die
Funktion des Fokussierens durch das translatorische Verschieben
des Düsenkörpers ist bei einem im Querschnitt
runden Düsenkörper der Bedienperson in optisch
ansprechender Art und Weise besonders gut vermittelbar.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in einer Fokusstellung
des Körpers der Körper mit dem Luftführungskanal
zumindest bereichsweise in Anlage. Diese Fokusstellung ist bevorzugt
durch eine Endlage des Körpers charakterisiert, wobei mit
zunehmendem, insbesondere stufenlosem, translatorischen Verschieben
des Körpers hin zu der Endlage eine zunehmende Fokussierung
des aus dem Luftauslass ausströmenden Luftstroms einhergeht.
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Das Überführen
des Körpers in die Fokusstellung ist besonders dann einfach,
intuitiv und optisch ansprechend erfassbar, wenn zumindest in der
Fokusstellung des Körpers der Körper aus einem Mündungsbereich
des Luftführungskanals ausgefahren ist.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Körper
einen halbkugelförmigen Eintrittsbereich auf, welcher mit
einem korrespondierenden Austrittsbereich des Luftführungskanals
dichtsitzend in Anlage zu bringen ist. Dadurch ist ein in Strömungsrichtung
der Luftströmung durch den Luftführungskanal besonders
breiter Anlagebereich bereitgestellt, welcher in der Fokusstellung
des Körpers dafür sorgt, dass die aus dem Luftauslass
ausströmende Luft nahezu ausschließlich den Körper
durchströmt.
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In
einer Diffusstellung des Körpers kann der Körper
zumindest bereichsweise außenseitig umströmbar
sein. Wird zusätzlich der Körper selber zumindest
bereichsweise durchströmt, so ist ein besonders großflächiges
und zugfreies Ausströmen der Luft aus dem Luftauslass erreichbar.
Bevorzugt ist die Diffusstellung des Körpers eine weitere
Endlage des Körpers, welcher insbesondere stufenlos zwischen
der Fokusstellung und der Diffusstellung verschiebbar sein kann.
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Bevorzugt
schließt zumindest in der Diffusstellung des Körpers
der Körper mit einem Mündungsbereich des Luftführungskanals
bündig ab. Dadurch ist auch optisch das Erreichen der Diffusstellung
als Endstellung besonders gut erfassbar und somit das Überführen
des Körpers in die Diffusstellung intuitiv vornehmbar.
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Als
weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn durch einen Mündungsbereich
des Körpers ein Luftleitelement bereitgestellt ist, mittels
welchem den Körper außenseitig umströmende
Luft in eine radiale Richtung ablenkbar ist. Dadurch ist insbesondere
in der Diffusstellung ein besonders breites Auffächern der
diffusen Luftströmung erreichbar.
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Ist
der Luftauslass in einem Fahrzeug angeordnet, so kann in der Diffusstellung
so besonders gut eine zugfreie Anströmung eines Fahrzeuginsassen
erreicht werden. Durch den breit aufgefächerten, diffusen
Luftstrom können sowohl der Kopfbereich des Fahrzeuginsassen
als auch der Becken- und/oder Oberschenkelbereich gleichmäßig
und angenehm mit der aus dem Luftauslass ausströmenden Luft
beaufschlagt werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der
Luftauslass ein Gelenk zum rotatorischen Bewegen des Körpers
auf. Dadurch ist insbesondere in der Fokusstellung eine hohe Variabilität
bei der Ausrichtung des Körpers gegeben, welche eine gezielte
Anströmung von gewünschten Bereichen, insbesondere
von bevorzugt zu kühlenden Bereichen eines Fahrzeuginsassen,
ermöglicht. Bevorzugt ermöglicht das Gelenk ein
Bewegen des Körpers mit zwei Freiheitsgraden der Rotation.
Hierbei kann das Gelenk als Kugelgelenk ausgebildet sein.
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Insbesondere,
wenn der Luftauslass Teil einer Klimaanlage eines Fahrzeugs ist,
kann im Abkühlbetrieb, wenn also der Luftauslass mit kühlender Luft
durchströmt wird, durch das rotatorische Bewegen des Körpers
besonders gezielt der Fahrzeuginsasse mit einer stark gerichteten
Strömung der kühlenden Luft beaufschlagt werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Klappe vorgesehen,
mittels welcher eine Durchströmbarkeit des Luftführungskanals und/oder
des Körpers verringerbar ist. Die Klappe kann beispielsweise
an dem Gelenk zum rotatorischen Bewegen des Körpers angeordnet
sein. Durch Verringern der Durchströmbarkeit des Körpers
in der Diffusstellung kann die Klappe dafür sorgen, dass
der Körper bevorzugt außenseitig umströmt
wird. In der Fokusstellung ist die Klappe bevorzugt in eine Stellung
verbringbar, in welcher sie die Durchströmbarkeit besonders
wenig behindert.
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Besonders
komfortabel ist der Körper in die verschieden stark fokussierten
Stellungen zu verbringen, wenn der Luftauslass einen Aktuator zum
translatorischen Verschieben des Körpers umfasst. Als Aktuator
kann eine Feder dienen, eine Gewindespindel oder dergleichen.
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Insbesondere
bei einem elektrischen Aktuator kann vorgesehen sein, dass dieser
mittels einer Regelungseinrichtung ansteuerbar ist. So kann etwa in
Anhängigkeit von einer Temperatur im Innenraum des Fahrzeugs
die Regelungseinrichtung dafür sorgen, dass der Aktuator
den Körper in die Fokusstellung verbringt, in welcher dieser
für ein fokussiertes Beaufschlagen mit einem kühlen
Luftstrom bestimmter Bereiche des Innenraums sorgt. Ergänzend
oder alternativ kann das Ansteuern des Aktuators durch Betätigen
eines Bedienelements, etwa einer Taste, erfolgen. Insbesondere kann
die Regelungseinrichtung dafür sorgen, dass im Anschluss
an einen starken anfänglichen Abkühlbetrieb der
Klimaanlage, in welcher der Körper in die Fokusstellung
verbracht ist, der Körper in die Diffusstellung verbracht
wird. In der Diffusstellung sorgt dann die Regelungseinrichtung für
ein Aufrechterhalten des im Abkühlbetrieb rasch erreichten
kühlen Innenraumklimas. In analoger Weise kann diese Regelung
des Überführens des Körpers aus der Fokusstellung
in die Diffusstellung auch in einem Heizbetrieb der Klimaanlage
zum Einsatz kommen.
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Als
weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn durch ein Halteelement
zum Halten des Körpers ein Anschlag zum Begrenzen der translatorischen
Verschiebung des Körpers bereitgestellt ist. Dadurch ist
sowohl beim manuellen als auch bei dem durch den Aktuator bewirkten
Verbringen des Körpers in seine Endlage das Erreichen der
Endlage besonders gut erfassbar. Bevorzugt dient der Anschlag gleichzeitig
zum Verbringen der Klappe in eine Endstellung.
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Von
Vorteil ist es weiterhin, wenn der Körper wenigstens ein
Luftleitelement zum Beeinflussen einer Ausströmrichtung
der den Körper durchströmenden Luft aufweist.
Ein derartiges Luftelement kann durch eine Luftleitlamelle, durch
zwei sich kreuzende Luftleitlamellen oder dergleichen Elemente bereitgestellt
sein. Das wenigstens eine Luftleitelement sorgt hierbei für
ein besonders präzises Ausrichten des aus den Körper
ausströmenden Luftstroms.
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Schließlich
hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der Luftführungskanal
wenigstens ein Luftleitelement aufweist, mittels welchem die den
Luftströmungskanal durchströmende Luft mit einem
Drall beaufschlagbar ist. Ein solcher Drall der den Luftführungskanal
durchströmenden Luft sorgt unterstützend für
ein großflächiges Ausströmen aus dem
Luftauslass, insbesondere in der Diffusstellung des Körpers.
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Die
vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen
sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder
in den 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.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 einen
Schnitt durch einen Luftauslass in einer ausschnittsweise gezeigten
Instrumententafel eines Fahrzeugs, in welcher ein Luftführungskanal einer Klimaanlage
angeordnet ist, wobei in dem Luftführungskanal ein Düsenkörper
in eine Diffusstellung verbracht ist;
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2 eine
Frontansicht des Luftauslasses gemäß 1;
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3 den
Luftauslass gemäß 1, bei welchem
der Düsenkörper in eine Fokusstellung verbracht
ist;
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4 eine
Frontansicht des Luftauslasses gemäß 3;
und
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5 eine
Schnittansicht eines Luftauslasses gemäß einer
weiteren Ausführungsform.
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Gemäß 1 ist
ein Luftauslass 10 in einer Instrumententafel 12 eines
Fahrzeugs bereitgestellt. In der Instrumententafel 12 ist
ein Luftführungskanal 14 ausgebildet, über
welchen ein Innenraum des Fahrzeugs mit klimatisierter, also bei
Bedarf gekühlter oder beheizter, Luft beaufschlagbar ist.
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An
einem in dem Luftführungskanal 14 angeordneten
Haltekreuz 16 ist ein Düsenkörper 18 gehalten.
Hierfür weist der Düsenkörper 18 ein
Kugelgelenk 20 auf, welches mit einem Gewindezapfen 22 verbunden
ist. Der Gewindezapfen 22 ist in einer Gewindehülse 24 aufgenommen,
welche um eine Mittelachse A des Luftführungskanals 14 und
des Düsenkörpers 18 drehbar ist. Durch
Verdrehen der Gewindehülse 24 bewegt sich der
Gewindezapfen 22 aus der Gewindehülse 24 heraus.
Dies führt zu einem translatorischen Verschieben des Düsenkörpers 18 entlang
der Mittelachse A. Die Gewindehülse 24 ist drehbar
an dem Haltekreuz 16 gelagert.
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In
der in 1 gezeigten Endlage des Düsenkörpers 18 ist
der Gewindezapfen 22 maximal in die Gewindehülse 24 eingefahren.
Dadurch ist der Düsenkörper 18 in eine
Diffusstellung überfüht. In dieser Diffusstellung
des Düsenkörpers 18 durchströmt
die klimatisierte Luft den Luftauslass 10 sowohl über
den Düsenkörper 18 als auch über
einen zwischen dem Düsenkörper 18 und
einer Wand 26 des Luftführungskanals 14 ausgebildeten
Ringraum 28. Im Bereich des Ringraums 28 weist
der Luftführungskanal 14 einen sich verjüngenden
Querschnitt auf.
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Eine
an dem Kugelgelenk 20 schwenkbeweglich angelenkte Klappe 30 drosselt
in der Diffusstellung des Düsenkörpers 18 den
Luftstrom durch den Düsenkörper 18. Strömungspfeile 32 veranschaulichen
entsprechende Strömungswege der Luft durch den Luftauslass 10 und
beim Austreten aus dem Luftauslass 10.
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Die
Klappe 30 ist in der Diffusstellung des Düsenkörpers 18,
in welcher ein Mündungsbereich des Luftführungskanals 14 bündig
mit einer Front des Düsenkörpers 18 abschließt,
senkrecht zu der Mittelachse A ausgerichtet und in Anlage mit dem
Haltekreuz 16.
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Eine
umlaufende Krempe 34 im Mündungsbereich des Düsenkörpers 18 sorgt
in der Diffusstellung des Düsenkörpers 18 für
ein radiales Ablenken der den Ringraum 28 durchströmenden
Luft. Zwei sich kreuzende Luftleitlamellen 36 sorgen demgegenüber
für ein im Wesentlichen parallel zu der Mittelachse A ausgerichtetes
Ausströmen der Luft, welche den Düsenkörper 18 durchströmt.
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Ein
Eintrittsbereich 38 des Düsenkörpers 18 ist
halbkugelförmig ausgebildet. Der Eintrittsbereich 38 ist
in der Diffusstellung des Düsenkörpers 18 von einem
korrespondierenden Austrittsbereich 40 des Luftführungskanals 14 beabstandet.
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Der
Eintrittsbereich 38 ist mit dem korrespondierenden Austrittsbereich 40 des
Luftführungskanals 14 dichtsitzend in Anlage zu
bringen, wenn der Düsenkörper 18 in Richtung
der Mittelachse A translatorisch verschoben und hierbei aus dem
Luftführungskanal 14 ausgefahren wird (vgl. 3).
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2 zeigt
den Luftauslass 10 in einer Draufsicht in Richtung der
Mittelachse A. Hieraus wird ersichtlich, dass durch die Klappe 30 in
der Diffusstellung des Düsenkörpers 18,
in welcher die Klappe 30 senkrecht zur Mittelachse A ausgerichtet ist,
eine Durchströmbarkeit des Düsenkörpers 18 vergleichsweise
weit eingeschränkt ist.
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3 zeigt
den Luftauslass 10 mit in eine Fokusstellung verbrachtem
Düsenkörper 18. Hierbei ist der Düsenkörper 18 maximal
aus einem Mündungsbereich des Luftführungskanals 14 ausgefahren
und der halbkugelförmige Eintrittsbereich 38 des Düsenkörpers 18 ist
mit dem korrespondierenden Austrittsbereich 40 des Luftführungskanals 14 unter Ausbildung
eines Dichtsitzes in Anlage. Dadurch ist der Ringkanal 28 versperrt
und die gesamte den Luftführungskanal 14 durchströmende
Luft verlässt den Luftauslass 10 über
den Düsenkörper 18.
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Der
Gewindezapfen 22 ist aus der Gewindehülse 24 soweit
ausgefahren, dass die Klappe 30 ungehindert verschwenkbar
ist. Die Klappe 30 ist hierbei parallel zu der waagerechten
Luftleitlamelle 36 des Luftleitlamellenkreuzes ausgerichtet.
In dieser Stellung der Klappe 30 ist ein ungehinderter
Lufteintritt in den halbkugelförmigen Eintrittsbereich 38 des Düsenkörpers 18 ermöglicht.
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Zum
simultan mit der Ausfahrbewegung des Düsenkörpers 18 erfolgenden
Verstellen der Klappe 30 kann ein manuell und/oder elektromotorisch
betätigbarer Verstellmechanismus vorgesehen sein. Ebenso
kann die Klappe 30 durch eine Federkraft beaufschlagt sein,
welche für das Verbringen der Klappe in die in 3 gezeigte
Stellung sorgt, sobald durch ein Wegbewegen von dem Haltekreuz 16 die Klappe 30 verschwenkbar
ist. Ergänzend oder alternativ kann die Klappe 30 durch
den Luftstrom verstellbar ausgebildet sein.
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Da
sich der Düsenkörper 18 mit beginnendem
Ausfahren aus dem Luftführungskanal 14 nicht mehr
mit dem Haltekreuz 16 in Anlage befindet, ist der Düsenkörper 18 mit
zunehmender Größe der translatorischen Verschiebebewegung
zunehmend weiter um ein in dem Kugelgelenk 20 ausgebildetes Drehzentrum
verschwenkbar. Der Düsenkörper 18 besitzt
durch das Kugelgelenk 20 zwei Freiheitsgrade der Rotation.
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In
der in 3 gezeigten Fokusstellung des Düsenkörpers 18 ist
der Düsenkörper 18 so nach oben verschwenkt,
dass eine stark gerichtete Strömung zum Belüften
eines Kopfbereichs des Innenraums des Fahrzeugs zur Verfügung
steht. Dies geht mit einem hohen thermischen Komfort für
einen Fahrzeuginsassen einher.
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4 zeigt
den Luftauslass 10 in einer Frontansicht in Richtung der
Mittelachse A mit nach oben verschwenktem Düsenkörper 18.
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5 zeigt
in einer schematischen Schnittansicht eine weitere Ausführungsform
des Luftauslasses 10. Hierbei ist der Düsenkörper 18 in
seiner Diffusstellung gezeigt, in welcher der Mündungsbereich
des Düsenkörpers 18 bündig mit
dem Mündungsbereich des Luftführungskanals 14 abschließt.
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Bei
dieser Ausführungsform sind zum Unterstützen eines
breit aufgefächerten Ausströmens der Luft aus
dem Ringraum 28 in dem Luftführungskanal 14 umfangsseitig
umlaufende, spiralförmige Nuten 42 ausgebildet.
Diese Nuten 42 sorgen für ein Erzeugen einer Drallströmung 44,
welche in 5 durch einen Strömungspfeil
veranschaulicht ist. Durch das Beaufschlagen der den Luftauslass 10 verlassenden Luft
mit einem Drall ist das diffuse, den Fahrzeuginsassen zugfrei und
großflächig anströmende Austreten der
Luft aus dem Luftauslass 10 in der Diffusstellung des Düsenkörpers 18 unterstützt.
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Bevorzugt
wird die Diffusstellung des Düsenkörpers 18 in
einem eingeregelten Zustand der Klimaanlage eingesetzt, während
die Fokusstellung des Düsenkörpers 18 bevorzugt
beim anfänglichen starken Abkühlen bevorzugter
Bereiche des Innenraums, insbesondere des Kopfbereichs zum Einsatz
kommt. So ist ein hoher thermischer Komfort für den Fahrzeuginsassen
gewährleistet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202004013430
U1 [0002]