空氣出口的制作方法

空氣出口的制作方法
【專利摘要】一種設計成擠壓成型型材的空氣出口，其具有空氣輸入側和空氣排出側，空氣出口包括：多個在型材縱向方向上定向的空氣引導元件，它們形成至少兩個彼此分開的空氣出口孔，空氣出口孔在空氣出口型材的長度上延伸，其中空氣出口孔在至少兩個不同的排氣方向上引導排出的空氣；和一沿空氣流動方向安置在空氣引導元件之前的、橫向于空氣流動方向布置的板，其中，板具有凹部，凹部交替地釋放通向空氣出口孔的空氣流量，其中空氣出口孔在流動方向上具有流動橫截面，流動橫截面在第一部段中變窄地設計和在第二部段中加寬地設計，其中形成流動的空氣引導元件之一在第二部段中設計用于形成低壓區。
【專利說明】空氣出口【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種用于向室內、特別是在軌道車輛的客艙內輸送空氣的空氣出□。
【背景技術】
[0002]向軌道車輛的客艙內輸送新鮮空氣、或者加熱的或冷卻的空氣通過空氣通道和空氣出口進行。在此力求達到一種流動，其能實現盡可能良好的空氣混合并且因此實現客艙中均勻溫度區域。為了實現盡可能高的舒適性，額外實現一種沿頂棚和隨后沿窗戶在地板的方向上定向的空氣流動，以便如此避免乘客直接遭受強空氣束。為此設有頂棚側的空氣出口，該空氣出口使得被輸送的空氣相應地流出。不僅客艙內的速度分配而且溫度分配都是標準化的主題，例如標準DIN EN 14813和DIN EN 14750都定義了在近距離交通車輛中的這種溫度分配，標準DIN EN 13129則用于遠距離交通車輛。按照用于均勻溫度分配的空氣的良好混合的要求在低流動速度同時是非常難以實現的，這是因為這兩種要求彼此相反。此外空氣出口必須能夠盡可能成本經濟地制造和安裝，必須以較小的能量損耗提供流動優化的空氣引導并且確保空氣的盡可能低噪聲的流出。此外應這樣設計空氣出口，使得潮濕的空氣在其表面上不能凝聚，這是因為否則由此形成的水滴可能會滴到乘客身上。另一個對于空氣出口的要求在于，該空氣出口在運行期間盡可能少地被污染。由現有技術已知了空氣出口，例如DE 20 2012 09 059 Ul展示出一種用于車輛中客艙的空氣出口，然而其設計得非常復雜。特別是在該文獻中公開的空氣出口需要多個部件。
實用新型內容
[0003]因此本實用新型的目的是，提出一種空氣出口，其確保了客艙內的良好的空氣分配，并且在此是有利于流動地、無凝聚地、防污染地，并且在此與根據現有技術的空氣出口相比可以明顯更廉價地制造。
`[0004]所述目的通過一種具有權利要求1的特征的空氣出口來實現。有利的設計方案是從屬權利要求的主題。
[0005]根據本實用新型的基本思想描述了一種設計為擠壓成型型材的空氣出口，并且該空氣出口包括:空氣輸入側和空氣排出側以及多個在型材縱向方向上定向的空氣引導元件，這些空氣引導元件形成至少兩個彼此分開的空氣出口孔，所述空氣出口孔在空氣出口型材的長度上延伸，并且其中空氣出口孔在至少兩個不同的排氣方向上引導排出的空氣；和一沿空氣流動方向安置在空氣引導兀件之前的、橫向于空氣流動方向布置的板，其中，該板具有凹部，該凹部交替地釋放通向空氣出口孔的空氣流量，并且其中空氣出口孔在流動方向上具有流動橫截面，該流動橫截面在第一部段中變窄地設計并且在第二部段中加寬地設計，其中形成流動的空氣引導元件之一在第二部段中設計用于形成低壓區。
[0006]由此能實現的下述優點:被輸送到室內的空氣的流動能夠被如此引導，使得它沿該室的頂棚流動并且不直接流過位于其中的人員。空氣出口在室的頂棚上的安裝在最常見的安裝位置處，這是因為從該位置能夠為整個室最佳地供給新鮮空氣，其中為空氣流特別是排除了例如由行李物品或服裝引起的阻隔危險。
[0007]根據本實用新型為空氣出口輸送新鮮空氣(或者加熱的或冷卻的空氣)。空氣出口或者說空氣出口型材裝配有多個空氣引導元件，其中每兩個對應的空氣引導元件形成一個空氣出口孔。該空氣出口孔在空氣出口型材的整個長度上延伸，其中設有至少兩個空氣出口孔。至少兩個空氣出口孔的流出方向設置為彼此不同。在此特別有利的是，使得流出方向相對于空氣出口型材的縱側之一轉向，而第二流出方向朝向空氣出口型材的第二縱側定向。空氣引導元件可以有利地設計成具有流動有利的形狀-和表面構造的薄片。
[0008]板是空氣出口的部件并且橫向于空氣流動方向、沿空氣流動方向布置在空氣引導元件之前。在該板中布置有多個凹部，新鮮空氣能夠經過該凹部從空氣輸入側流向空氣排出側。在此，經過凹部僅流動到空氣出口孔之一中。凹部交替地布置，從而通過空氣出口型材的縱向走向交替地為空氣出口孔供給新鮮空氣。由于空氣出口孔的分別相反的流出方向，因此提供了一種交錯的流動結構，其中流動方向彼此交替。這樣就實現了被輸入的空氣與在室內已經存在的空氣的特別良好的混合。附加地利用新鮮空氣均勻地圍繞在空氣排出側上的表面，這一點在那個地方降低了凝聚風險。
[0009]空氣出口孔如此設計，使得空氣流動盡可能僅沿室頂棚實現。為此，相應的空氣引導裝置預先給定流動方向。由此還不能確保空氣流動停留在頂棚區域中，因為空氣引導裝置通常不能這樣布置，即空氣流動沿著或者說平行于空氣出口的安裝平面(典型的是室頂棚或客艙頂棚)實現。為此可能明確需要從空氣出口型材的橫截面中伸出的空氣引導元件，其相應地引導空氣流動，然而在此可能在美觀方面較差并且易于損傷。因此根據本實用新型提出，空氣流動的偏轉借助康達效應實現。為此，空氣出口孔沿流動方向的橫截面具有兩級的流動橫截面。在第一部段中，該流動橫截面變窄地設計。在位于其后的第二部段中，該流動橫截面加寬地設計，其中形成流動的空氣引導元件之一在第二部段中設計用于形成低壓區。該低壓區通過在其中產生的壓力下降而引起流動朝向該低壓區的方向轉移。這樣就使得空氣流動與相應于空氣引導元件的純幾何造型的流動相比可更劇烈地轉向。
[0010]有利地，低壓區可以通過在一側加寬流動橫截面產生，其中那個引起低壓區的空氣引導元件在低壓區上具有比第二個形成流動的空氣引導元件更大的曲率。這樣就能實現以下優點，能夠在不施加表面干擾的情況下(特別借助其它部件、例如渦流器)產生低壓區。
[0011]在本實用新型的另一種改進方案中提出，借助在那個引起低壓區的空氣引導元件上的干擾位置來引起低壓區。在此可以設置邊棱、凸出部或其它的造型，其布置在流動橫截面中并且在此引起流動分離區域(Str0mungsabl0segebiet)、即潤流區和進而低壓區。該干擾位置或者說邊棱在此也可以被用于視覺上美觀地形成空氣出口型材。
[0012]本實用新型的另一個優點在于，能夠一體地制造整個空氣出口、即空氣出口型材。不需要其它部件、如擴散器，從而可以省去為此的安裝成本。提出了，將空氣出口型材設計為擠壓成型型材，并且可通過切削加工而在板中制造所需的凹部。
[0013]通過根據本實用新型的空氣出口實現了，將空氣出口型材的、其它所有朝向待換氣的室的表面保持為被所輸送的空氣環繞，由此有效防止了濕熱室內空氣在空氣出口型材上的凝聚危險。由此排除了形成水滴的危險并且有效地防止了在空氣出口型材上的灰塵積聚。[0014]通過空氣出口的與空氣排出側對置的空氣輸入側來將新鮮空氣輸送到空氣出口中。在典型的使用環境中，該空氣輸送借助基本上平行于空氣出口型材的空氣通道實現。由此，從空氣出口中排出的空氣就會具有在縱向方向上的速度分量，這導致流體分配的干擾。為了防止這種效應，可以在空氣出口的空氣輸入側上布置多個橫桿，其用于使空氣正交于縱向方向進入空氣出口型材中，由此消除了流動速度的不期望的縱向分量。值得推薦的是，將該橫桿(流動整流器)設計成分開的部件，這是因為其不能作為擠壓成型型材的部件來制造并且進而是根據本實用新型的空氣出口的重要優點，其不允許簡單和價廉的制造。然而如果借助其它方法、例如借助注塑來制造根據本實用新型的空氣出口，則可以將空氣出口型材、板中的凹部和橫桿都一體制成。
[0015]根據本實用新型的空氣出口適用于各種室內的換氣，其中特別有利的是使用在軌道車輛的客艙中。另外有利的是，空氣出口型材配有固定器件，該固定器件能實現安裝在頂棚構造中。例如空氣出口型材可以配有用于容納滑塊的所謂的C形槽。
[0016]所述排氣方向在所述空氣出口型材的兩側定向。
[0017]所述空氣出口型材與所述空氣弓I導元件共同一體制成。
[0018]所述空氣出口型材由鋁合金制成。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]示例性地示出:
[0020]圖1示出了空氣出口的斜視圖。
[0021]圖2示出了空氣出口的俯視圖。
[0022]圖3示出了空氣出口的第一截面圖。
[0023]圖4示出了空氣出口的第二截面圖。
[0024]圖5示出了空氣出口孔的截面圖。
[0025]圖6示出了空氣出口的流動模擬。
[0026]圖7示出了空氣出口的流動模擬的細節。
[0027]圖8示出了空氣出口的流動模擬的壓力評估。
[0028]圖9示出了具有橫向型材的空氣出口。
[0029]附圖標記列表
[0030]I空氣出口
[0031]2空氣輸入側
[0032]3空氣排出側
[0033]4空氣引導元件A
[0034]5空氣引導元件B
[0035]6空氣引導元件C
[0036]7空氣出口孔左側
[0037]7a空氣出口孔右側
[0038]8 板
[0039]9 凹部
[0040]10第一部段[0041]11第二部段
[0042]12低壓區
[0043]13橫向型材
[0044]14靜止壓力的等壓線。
【具體實施方式】
[0045]圖1以斜視圖示例性且示意性地示出了空氣出口 I。形式為型材的空氣出口 I包括板8和多個空氣引導元件4、5、6。空氣引導元件4、5、6固定地與板8相連接，或者說在一個共同的制造步驟(擠壓成型)中與板8—起制成。空氣出口 I具有空氣排出側3，從該空氣排出側中將空氣吹到待換氣的室內。該空氣排出側設計為可見表面，從而在表面質量、配色等方面能夠采取相應措施。在空氣排出側3對面布置有空氣出口 I的空氣輸入側2，通過該空氣輸入側為空氣出口 I輸送輸入空氣。為此所需的器件，如空氣通道、密封件(Absichtungen)、固定器件等在圖1中未示出。板8橫向于空氣流動方向布置。空氣引導元件4、5、6在它們之間分別形成空氣出口孔7、7a。在示出的實施方式中示出了使得空氣向左轉向的空氣出口孔7和使得空氣向右轉向的空氣出口孔7a。在此，向左轉向的空氣出口孔7由空氣引導元件4和5形成，并且向右轉向的空氣出口孔7a由空氣引導元件5和6形成。空氣出口 I的在圖1中示出的實施例配有六個空氣出口孔，它們借助其它空氣引導元件(無附圖標記)將空氣定向吹出。板8配有凹部9，該凹部交替地釋放通向空氣出口孔7、7a的空氣流量。這樣就實現了交錯的空氣流動，其中在空氣出口 I的縱向方向上看交替地實現了向左的流出和向右的流出。由此在空氣排出側上的表面被均勻地以新鮮空氣圍繞并且因此就在那個地方降低凝聚風險。
[0046]圖2以俯視圖示例性且示意性地示出了空氣出口 I。其示出了圖1的空氣出口 I的空氣輸入側2的俯視圖。板8中的凹部9如此布置，使得在空氣出口 I的縱向部段中，所有凹部9都釋放了向著吹出方向的所有空氣出口的空氣流動，并且在隨后的縱向部段中釋放了向著另外吹出方向的所有空氣出口的空氣流動。
[0047]圖3示例性且示意性地示出了沿切線A-A的根據圖2的空氣出口 I的截面圖。空氣出口孔7在示出的空氣出口 I的縱向部段中通過板8來封閉，而空氣出口孔7a通過凹部9供給流入的空氣，從而空氣出口 I在示出的縱向部段中將空氣吹向型材的右側。
[0048]圖4示例性且示意性地示出了沿切線B-B的根據圖2的空氣出口 I的截面圖。在示出的空氣出口 I的縱向部段中，空氣出口孔7a通過板8來封閉，而空氣出口孔7通過凹部9供給流入的空氣，使得空氣出口 I在示出的縱向部段中將空氣吹向型材的左側。
[0049]圖5示例性且示意性地示出了空氣出口孔的截面圖。示出了橫向于空氣出口 I的縱軸線的截面，其中空氣引導元件4和5形成了空氣出口孔7，為了簡化視圖未示出空氣出口 I的其它部件。在從上向下的流動方向走向中，空氣流過空氣出口孔7的第一部段10，該第一部段變窄地設計。在該第一部段10中空氣流動加速，其在從第一部段10到第二部段11中的過渡部的狹窄位置上具有最大速度。第二部段設計有擴大的橫截面并且使得吹出的空氣在預先給定的方向上轉向。在圖5中示例性地示出了用于向左轉向的空氣出口孔
7。除了通過空氣引導元件4和5的幾何造型實現轉向之外，還借助低壓區12實現了空氣流動的附加偏轉。該低壓區12通過空氣引導元件4的造型來引起，該空氣引導元件在低壓區12的導入點上具有比對置的第二空氣引導元件5明顯更大的曲率。在該導入點上由空氣引導元件4實現了空氣流動的分離(abl0sen)并且因此實現壓力下降，該壓力下降基本上使得從空氣出口孔7中流出的空氣整體更劇烈地偏轉。由此在空氣出口的【具體實施方式】中實現了將空氣流動保持在客艙的頂棚區域中。
[0050]圖6示例性且示意性地示出空氣出口的流動模擬。示出了空氣出口 I的橫向于縱軸線的截面，其中截線如在圖4中所示地那樣布置。沿流動方向在空氣出口 I之前布置有收集通道或橫向型材，其消除了所輸送的新鮮空氣的縱向分量。在所示出的位置上，空氣出口 I包括三個向左定向的空氣出口孔7，其分別由空氣引導元件4、5形成。板8具有凹部9，輸入空氣能夠經過該凹部流入空氣出口孔7中。流動的空氣的顯示在圖6中借助箭頭形式的流動顯示來實現，其中各個箭頭的長度相應于在那個地點處的流動速度。這形成了低壓區12。該低壓區12與通過空氣引導元件4、5的幾何造型實現的相比引起了排出的輸入空氣的更劇烈的偏轉。
[0051]圖7示例性且示意性地示出了空氣出口的流動模擬的細節。在空氣出口孔7的區域中示出了根據圖6的模擬的一個局部。在此可更明顯地看出低壓區12，其在空氣引導元件4上沿空氣的流動方向形成。該低壓區12引起了流動方向沿空氣引導元件4的表面反轉以及從空氣出口孔7中流出的空氣流的偏轉，該空氣流由此與通過空氣引導元件4、5的純幾何造型相比更強烈的偏轉。這種作用方式與圖7中的細節視圖相比可在圖6中的簡圖中更好地看出。由于在該位置處形成渦流，反向于低壓區12的主流動方向輸送的空氣是所輸送的新鮮空氣的一部分并且僅為待通風的室內現存的舊有空氣的一非常小的部分。
[0052]由于空氣流動的主要部分通過低壓緊密地在頂棚上被引導，因此其將流入低壓區中的空氣與客艙內的舊有空氣相屏蔽。
[0053]在有空調的車輛中因此不會發生在潮濕空氣中包含的水在空氣引導元件4、5上凝聚，這是因為所述空氣引導元件始終以(冷卻的)新鮮空氣圍繞。
[0054]圖8示例性且示意性地示出了根據空氣出口的流動模擬的壓力評估的壓力變化。示出了根據圖6和7的實施例，其中替代速度矢量而示出了靜態壓力的等壓線14。示出了一條等壓線14，其限定了空氣出口孔7中的低壓區12。在此，在空氣引導元件4和等壓線14之間的壓力比在等壓線14的右側、即在等壓線14和空氣引導元件5之間的壓力更低。在示出的實施例中，等壓線14的形狀和位置在三個空氣出口孔7中的每個中略微不同，這是因為由于略微不同的幾何形狀和空氣收集器方面的流入條件而同樣形成略微不同的流動比例。在圖8中示出的壓力模擬基于對于軌道車輛典型的幾何形狀和流動速度。在此，等壓線14相應于相對于室內壓力的-4帕斯卡的壓力。
[0055]圖9示例性且示意性地示出了具有橫向型材的空氣出口。示出了根據圖1的空氣出口 1，其具有橫向型材13。在示出的實例中為了更好地理解，橫向型材13與空氣出口 I間隔開地示出，但其還可以氣密地直接安裝到空氣出口上。在此重要的是，空氣通過橫向型材以這個形狀偏轉，以便隨后垂直地流到空氣出口的空氣輸入側上。橫向型材13用作流動整流器，其中它消除了所輸送空氣的縱向速度分量。由于在常見的應用情況下，輸入空氣的輸入通過在空氣出口 I的縱向方向上定向的空氣通道來實現，因此該輸入空氣具有在空氣出口I的縱向方向上的流動分量并且因此也以一縱向速度分量離開空氣出口I的空氣排出側3。橫向型材13降低了縱向速度分量，從而空氣出口 I的使得流動轉向的作用能夠不受干擾地發揮。為此，橫向型材13具有多個橫桿,其用于使得空氣正交于縱向方向進入空氣出口型材中，并且由此消除了流動速度的不期望的縱向分量。
【權利要求】
1.設計成擠壓成型型材的空氣出口(1)，其具有空氣輸入側(2)和空氣排出側(3)，所述空氣出口包括:多個在型材縱向方向上定向的空氣引導元件(4、5、6)，所述空氣引導元件形成至少兩個彼此分開的空氣出口孔(7)，所述空氣出口孔在空氣出口型材的長度上延伸，并且其中所述空氣出口孔(7)在至少兩個不同的排氣方向上引導排出的空氣；和一沿空氣流動方向安置在所述空氣引導兀件(4、5、6)之前的、橫向于空氣流動方向布置的板(8)， 其特征在于，所述板(8)具有凹部(9)，所述凹部交替地釋放通向所述空氣出口孔(7)的空氣流量，并且其中所述空氣出口孔(7)在流動方向上具有流動橫截面，所述流動橫截面在第一部段(10)中變窄地設計并且在第二部段(11)中加寬地設計，其中形成流動的空氣弓I導元件之一在所述第二部段(11)中設計用于形成低壓區(12 )。
2.根據權利要求1所述的空氣出口(1)，其特征在于，所述排氣方向正交于型材縱向方向取向。
3.根據權利要求2所述的空氣出口(1)，其特征在于，所述排氣方向在所述空氣出口型材的兩側定向。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的空氣出口(1)，其特征在于，在形成流動的空氣引導元件(4、5、6)的第二部段(11)中的所述低壓區(12)通過在一側加寬流動橫截面來形成。
5.根據權利要求4所述的空氣出口(1)，其特征在于，那個引起所述低壓區的空氣引導元件在所述低壓區上具有比第二個形成流動的空氣引導元件更大的曲率。
6.根據權利要求4所述的空氣出口(1)，其特征在于，那個引起所述低壓區(12)的空氣引導元件在所述低壓區(12)上具有干擾位置。
7.根據權利要求6所述的空氣出口(1)，其特征在于，所述干擾位置是邊棱。
8.根據權利要求1至3中任一項所述的空氣出口(1)，其特征在于，所述空氣出口(I)設計用于安裝在車輛的客艙的頂棚結構上。
9.根據權利要求1至3中任一項所述的空氣出口(1)，其特征在于，所述空氣出口型材與所述空氣引導兀件(4、5、6)共同一體制成。
10.根據權利要求1至3中任一項所述的空氣出口(1)，其特征在于，所述空氣出口型材由鋁合金制成。
【文檔編號】B61D27/00GK203623686SQ201320454852
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年7月29日 優先權日:2013年5月16日
【發明者】M.伊班施茨, C.克洛普施 申請人:奧地利西門子公司