(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気フラップ（１０）の各位置において、共通する出口ゾーンの一部をシールされた状態で分割できるようにする領域（１２）を備え、共通する出口ゾーンを有する少なくとも２本のダクト（２）（４）を備える空気ダクト装置、特に自動車の暖房、換気または空調システムのための空気フラップ（１０）であって、
前記空気フラップ（１０）は、前記領域（１２）によって連結される空気ガイド表面（１４）（１６）（１８）を備え、前記領域（１２）は、空気ガイド表面（１４）（１６）（１８）によって形成される前記空気フラップ（１０）の表面よりも小さいことを特徴とする空気フラップ。
【請求項２】
前記領域（１２）が円筒体の側面の一部に対応している、請求項１記載の空気フラップ。
【請求項３】
前記領域（１２）は、ピボット（１１）に連結した側で、空気ガイド表面（１８）、特に円筒体の外側面に対して弦のように延びる表面に割り当てられる、請求項１または２記載の空気フラップ。
【請求項４】
前記フラップ（１１）の表面は、流れに関して端の位置が適合される空気ガイド表面（１４）（１６）（１８）を形成する、請求項１〜３のいずれかに記載の空気フラップ。
【請求項５】
フラップ（１０）の表面が、少なくとも１つの平らな部分（１４）（１６）を有し、このフラップが、特に平らとなっている、請求項１〜４のいずれかに記載の空気フラップ。
【請求項６】
フラップの表面の断面が、ほぼＳ字状となっている、請求項１〜５のいずれかに記載の空気フラップ。
【請求項７】
フラップ（１０）の表面が、フラップのピボット（１１）から離間している、請求項１〜６のいずれかに記載の空気フラップ。
【請求項８】
端の位置において、有効面積は領域（１２）及び隣接する領域（１４）（１６）によって形成される、請求項１〜７のいずれかに記載の空気フラップ。
【請求項９】
空気流量、流れ速度または圧力に影響する装置（２０）（２２）（２４）が設けられている、請求項１〜８のいずれかに記載の空気フラップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には、共通出口ゾーンを有する、少なくとも２本のダクトを備えた空気ダクト装置のための空気フラップに関し、より詳細には、自動車の暖房、換気または空調システムのための空気フラップに関する。
【０００２】
共通出口ゾーンを備える２本のダクトを、一方で、例えば新鮮な空気、すなわち低温外気用通路とし、他方で暖気用通路とすることができる。共通出口ゾーンは本例では混合ゾーンと称し、他方、この用途における空気フラップは一般に空気混合フラップと称す。
【０００３】
【従来の技術】
現在知られている空気混合フラップは、一般にバタフライタイプのものであり、このフラップは、混合ゾーンにおいて一端部の位置で暖気用ダクトをブロックし、一方、別の位置で、外気用ダクトをブロックするよう、混合ゾーン内に配置されている。
【０００４】
中間位置では、空気混合フラップは、その位置に応じて、空気を双方のダクトから流すことができる。中間位置では、２本のダクトは、流れに対するフラップの上流側および下流側の双方で共に接続されており、そのため、混合ゾーンで所望する空気の混合を行うことができるだけでなく、各空気ダクトが、背圧の発生によって他方のダクトに影響を与えることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
また、かかる空気混合フラップは、不快なノイズを生じさせることが多く、一部の使用例では、ダクトが、障害物のない横断面を露出させることができない。
【０００６】
バタフライタイプの上記混合フラップの他に、例えば空調システムにおいて、外気と再循環空気とのいずれかを選択するための、いわゆるシェルタイプのフラップが自動車における他の用途で知られている（ドイツ国特許公開第4228866号）。
【０００７】
これらいわゆるシェルタイプのフラップは、閉じた範囲内でノイズを発生させることが多く、かなりの広い設置空間を必要とする。そのため、共通出口ゾーンにおいて終端する２本の空気ダクトを永続的に分離できるにもかかわらず、このタイプの空気フラップが使用されることはめったにない。
【０００８】
従って、構造を簡単にするとともに、ダクトの上流側で、空気の混合を防止できる空気フラップが必要とされ、かつ、他方で、開位置において露出横断面をできるだけ大きくするとともに、この位置におけるノイズの発生を最小にしたいという別の要望もある。
【０００９】
本発明によれば、この課題は、請求項１の特徴事項を備えた空気フラップによって達成される。従属請求項には、好ましい実施例が記載されている。
【００１０】
特に本発明は、空気フラップの各位置において、共通する出口ゾーンの一部をシールされた状態で分割できるようにする領域を備え、この領域の面積が、空気フラップの面積よりも狭くなっており、共通する出口ゾーンを有する少なくとも２本のダクトを備える空気ダクト装置、特に自動車の暖房、換気または空調システムのための空気フラップを提案するものである。
【００１１】
２本のダクトの間をシールするために、１つの領域を設け、この領域が、フラップ全体の面積の一部となるようその大きさを定めて、障害物のない横断面を有効に露出できるようにし、開位置において、ノイズを少なくするような位置決めを行うことにより、例えば背圧の発生によって生じる空気流れ間の相互の干渉を有効に防止することができる
【００１２】
このような領域は、円筒体の側面の一部とほぼ対応し、シールリップ、または、例えば他の弾性変形可能な要素によって形成しうる、単なる接触シールにより、シール機能を実現させることが好ましい。
【００１３】
空気が空気フラップを通過して流れる際に発生するノイズを更に低減できるようにするため、ピボットに関連する側において、この領域に、空気ガイド面を割り当てることが可能である。特にこの表面を、円筒体の側面に対し、ほぼ弦のように延長させることも可能である。
【００１４】
暖房、換気または空調システムに関連し、ノイズの発生とは別に考慮すべき別の問題として、流れ抵抗が挙げられる。そのため、フラップの表面は、流れに対して端の位置に適合した空気ガイドとして構成することが有利である。このような表面とすることによって、ケースごとに異なる流れ形状、例えば混合ゾーンにおける流れ形状と異なる流れ形状とすることが可能となる。
【００１５】
空気フラップの表面は、少なくとも１つのほぼ平らな部分を有することができるし、また、これとは異なり、全体をほぼ平らとすることも可能である。平らな部分を設けることによって、開位置において空気ダクト装置の壁と同一面で接触することが可能であるので、空気ダクトの横断面を有効にブロックすることが可能となる。
【００１６】
空気フラップの表面は、断面をほぼＳ字形にすることが望ましい。かかる形状とすることにより、任意の位置で有利な先端エッジと閉位置、すなわち端の位置における改善された接触特性とを得ることができる。
【００１７】
更に広い横断面を露出できるようにするためには、フラップの表面を、フラップのピボットから離間させると有利である。このような構造により、揺動運動によって、それぞれのダクトから離間するように空気フラップを枢動させることができる。
【００１８】
更に、端の位置において、有効領域をほぼこの領域、各ケースでは、隣接する領域によって形成することが好ましい。この領域と隣接する領域との間の移行部は、形状に応じて異なる角度を形成でき、構造条件に従って比を変えることもできる。
【００１９】
最後に、空気流量、流れ速度または圧力に影響する装置を設けることが好ましい。かかる装置は、ランプ形状のガイド翼、ガイドリブまたはダムゲート状に働く仕切板を別々に、または組み合わせて含むことができる。
【００２０】
このような構造は、一方の空気流量が他方の空気流量よりもかなり小さくなっている空気フラップの位置、例えば端の位置の１つに近い位置にある場合に特に有利である。かかる状況において、空気流全体を満足できるように混合でき、特に温度の層状態すなわち温度プロフィルが得られる可能性もある。
【００２１】
添付図面を参照し、現時点で好ましい実施例を単なる例として示した次の説明を読めば、本発明の上記以外の特徴および利点が明らかとなると思う。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、空気ダクト装置として機能する暖房／空調システムの一部を示す。この部分は、壁部分３、５を含み、この壁部分は、出口ダクト６と、暖気用ダクト４と、外気用ダクト２とを構成している。
【００２３】
外気用ダクトと暖気用ダクトとの間には、暖房用熱交換器９が設けられている。この交換器９の上方には、ピボット１１に対して枢動できる空気混合フラップ１０が配置されている。
【００２４】
図では、空気混合フラップ１０は、１点鎖線で中間位置が示されており、ダッシュ線で外気位置が示されており、実線で暖気位置が示されている。各矢印は、それぞれの位置における空気流を示している。
【００２５】
ダクト２と４との間をシールするために、暖房用熱交換器９の上方にはシール要素８が設けられており、空気フラップ１０の領域１２は、このシール要素８と係合している。図示の実施例では、領域１２は、半円筒形シェルとなっており、この領域１２は、ピボット１１に対してほぼ径方向に延びる２つの平らな要素１４、１６と隣接している。
【００２６】
図示するように、（ダッシュ線で示される）外気位置において、空気フラップ１０は壁部分５に当接しているので、熱交換器９を通過した空気が出口ダクト６に流入するのが防止されている。どの位置においても、シール要素８と領域１２との間はシール係合されているので、空気フラップ１０がこの外気位置にあると、ダクト２内のすべての外気が出口ダクト６へ送られる。
【００２７】
（実線で示される）他の端の位置では、空気フラップ１０の他方の平らな部分１６は、壁部分３に当接し、暖房用熱交換器９を通過した後に、空気は、出口開口部６にしか到達できないようになっている。この図から明瞭に判るように、空気混合フラップ１０の上流側の領域に関する限り、空気フラップ１０がどの位置にあっても、ダクト２と４とはシールされた状態に分割される。
【００２８】
更に、任意の位置において、広い横断面を露出させることができ、流れに関して有利なように、従って、少なくとも端の位置においてノイズを小さくするように、空気フラップを位置させることができる。
【００２９】
図１と同じように、図２は、暖房／空調システムの一部、すなわち、本発明に係わる空気フラップを示し、この空気フラップの領域１２とシール要素との間がシール係合するように、暖房用熱交換器９の上方に設けられている。
【００３０】
図１に示された実施例と対照的に、鎖線と実線によってしか端の位置が示されておらず、平らな部分１４、１６はピボット１１を通過しない平面にて延びている。図から明らかなように、空気フラップ１０の全表面は、領域１４、１６、および領域１２によって形成されている。従って本発明によれば、領域１２は、空気フラップの総面積よりも狭くなっている。
【００３１】
この図からは、それぞれの端の位置における有効面積は、空気フラップの位置に応じて、基本的には領域１２と、部分１４または部分１６のいずれかによって形成されることが特に明らかである。
【００３２】
図３は、図２に示した実施例の変形例を示す。この変形例は、ピボット１１に対向し、領域１２によって形成されたキャビティが空気ガイド要素１８によって閉じられ、よって、空気フラップ１０が全体にほぼ平らであり、領域１２が円筒体のセグメントに対応し、シールを保証するように構成されている。
【００３３】
図４および図５は、図３および図４に示された実施例と別の実施例を示す。ここでは、領域１２と部分１４、１６との間に鋭角が形成されており、図から判るように、端部位置において障害物のない横断面を更に広くすることができるようになっている。
【００３４】
図６は、更に別の暖房／空調システムの略断面図を示す。この場合は、上記のように外気用ダクト２と、暖気用ダクト４とを有する。先の実施例の場合のように、暖房熱交換器９の上方に空気混合フラップが配置されており、このフラップは、領域１２によりシール要素８を介して熱交換器９に係合している。
【００３５】
図示の実施例では、Ｓ字状の空気ガイドフラップ表面が設けられており、これによって、図示のように、それぞれの端の位置にて流れ形状を最適にすることが可能となっている。ピボットは、フラップの有効領域から離間し、この結果、フラップが回転運動する間、実質的にそれぞれの空気ダクトの外で有効領域が枢動することも理解できると思う。
【００３６】
図７は、図６に示された空気フラップの斜視図である。領域１２には、側方空気ガイドとシールとを可能にする側方チーク１９が設けられている。
【００３７】
図８は、本発明に係わる空気フラップの変形例の斜視図である。この空気フラップでは、空気流量、空気速度、および圧力に影響する装置２０、２２、２４が設けられている。
【００３８】
この装置は、図示された例では３つの部分を含み、各部分は、他の２つの部分を使用することなく、別々に使用することも可能である。
【００３９】
第１部分はガイドリブ２０を形成し、このリブは、空気フラップに対してほぼ直角に延びると共に、空気の流れ方向に対して斜めに位置している。このガイドリブは、空気フラップの流れ側で比較的遅い流れ速度を速くしたり、または空気フラップの流出側で比較的低い圧力を高めるのに使用できる。
【００４０】
このガイドリブの上方の形状により、２つの空気流が互いに接触する位置を変え、幾何学的形状に従い、有効な混合を行うことも可能である。
【００４１】
同じように、流れ速度または流れの方向、および圧力条件を変えるように働く第２部分が、スキーのジャンプ台の形状をしたガイド翼２４によって形成されている。このガイド翼は、図示の例では、ガイドリブ２０に従ってガイドすべき空気の増加する偏向量に従ってテーパが付いている。更に、仕切板２２も設けられている。この仕切板２２は、空気フラップおよび流れ方向にほぼ直角に延びる壁として形成されている。
【００４２】
３つの隣接する部分２０、２２、２４によってこの装置が形成されていることは、図９の側面図からも明らかであるが、図示の装置は、単に説明のためのものにすぎない。
【００４３】
その理由は、特にこの装置は、ガイドリブ２０、ガイド翼２４または２つの他の部分のうちの１つ、または他の適当な手段により、オプションとして追加される仕切板２２も含むことができ、特に本発明に係わる空気フラップが、端の位置の１つからわずかにずれているような状態に対し、流れ形状、流れ速度、圧力、およびその結果生じる２つの空気流の混合を最適にすることが可能であるからである。
【００４４】
最後に、上に示した実施例では、シール領域１２に隣接する空気フラップの部分１４と１６とは、サイズが異なっていることが、図９の側面図から理解できると思う。サイズおよび幾何学的形状が異なる構造とすること可能である。
【００４５】
要約すれば、本発明に係わる空気フラップは、空気フラップ以降のポイントまでに、２本の空気ダクトを分離でき、流れ抵抗を極めてに小さくするように、それぞれのダクトを露出させることができる。
【００４６】
以上で、現在のところ好ましい実施例を参照し、本発明について詳細に説明したが、当業者であれば、特許請求の範囲内で、種々の変形および変更が可能であることが理解できるはずである。更に当業者であれば、１つの実施例の個々の特徴と、他の実施例の他の特徴とを、所望のように組み合わせることができるはずである。
【００４７】
最後に、領域１２は、円筒形表面の一部として、例として述べたが、球面の一部となるようにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の好ましい実施例に係わる空気フラップを備えた空気ダクト装置の一部の略断面図である。
【図２】第２の好ましい実施例の、図１に類似した図である。
【図３】図２に示された実施例の変形例を示す。
【図４】図１〜図３に類似した図１における空気ダクト装置における、本発明に係わる空気フラップの別の実施例を示す。
【図５】図４に示された実施例の変形例を示す。
【図６】本発明に係わる空気フラップの好ましい実施例としての、空気混合フラップを備えた暖房、換気または空調システムの一部の略断面図である。
【図７】図６に示された空気混合フラップの斜視図である。
【図８】本発明に係わる空気フラップの変形例の斜視図である。
【図９】図８に示された空気フラップの側面図である。
【符号の説明】
２            外気用ダクト
３、５        壁部分
４            暖気用ダクト
６            出口ダクト
８            シール要素
９            熱交換器
１０          空気混合フラップ
１１          ピボット
１２          領域
１４、１６    平らな要素
２０          ガイドリブ
２２          仕切り
２４          ガイド翼
【図１】
0004972252.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0004972252.tif 000006
【図６】
0004972252.tif 000007
【図７】
0004972252.tif 000008
【図８】
0004972252.tif 000009
【図９】
0004972252.tif 000010