CN113522527A - 静电空气过滤装置、用于运行静电空气过滤装置的方法及具有静电空气过滤装置的机动车 - Google Patents

静电空气过滤装置、用于运行静电空气过滤装置的方法及具有静电空气过滤装置的机动车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车(27)的静电空气过滤装置(1)，包括至少一个用于产生电子的电离单元(2)，其可被待净化空气流(3)穿流；下游的、用于产生电引力以使电子沉积的沉积单元(4)；内部温度测量装置(18)，其设置在空气流通道(17)内部，借助该内部温度测量装置可确定内部温度；外部温度测量装置(19)，其设置空气流通道(17)外部，借助该外部温度测量装置可确定外部温度；和控制单元(26)，其适用于根据内部和外部温度之间的偏差至少将电离单元(2)激活和停用。本发明还涉及一种具有这种空气过滤装置(1)的机动车(27)以及一种用于运行这种空气过滤装置(1)的方法。

Description

静电空气过滤装置、用于运行静电空气过滤装置的方法及具 有静电空气过滤装置的机动车
技术领域
本发明涉及一种具有电离单元和沉积单元的静电空气过滤装置、一种用于运行静电空气过滤装置的方法以及一种具有这种空气过滤装置的机动车。
背景技术
用于净化供应到车辆内部空间的空气的静电过滤器是已知的。例如由DE 693 18712 T2已知一种具有根据静电原理工作的过滤区段的空气净化装置。
在静电过滤器中，通过静电场使细粉尘颗粒带电并且随后在位于下游的车辆沉积单元中沉积。静电场由电子尖端产生。随着运行时间的增加，这些尖端显示出老化效应，这不利地影响产生的电子数量。
背景技术中的另外的现有技术由US 2009/0126382 A1、WO 2017/010719 A1、DE10 2016 008 366 A1和US 2015/0328961 A1已知。
发明内容
因此，本发明的任务是至少部分地消除上述缺点。该任务通过根据权利要求1的静电空气过滤装置、根据权利要求8的机动车和根据权利要求9的方法来解决。本发明的有利扩展方案是从属权利要求的技术方案。
根据本发明的一种实施例提供一种用于机动车的静电空气过滤装置，包括至少一个用于产生电子的电离单元，该电离单元可被待净化的空气流穿流；沉积单元，该沉积单元设置在电离单元的下游以用于产生电引力，借助该电引力，由电离单元产生的电子可沉积在沉积单元上；空气流通道，穿流电离单元和沉积单元的空气可流过该空气流通道；内部温度测量装置，该内部温度测量装置设置在空气流通道内，借助该内部温度测量装置可确定内部温度；外部温度测量装置，该外部温度测量装置设置空气流通道的外部，借助该外部温度测量装置可确定外部温度；和控制单元，其适用于根据内部和外部温度之间的偏差至少将电离单元、尤其是将电离单元和沉积单元激活和停用。由此产生的优点是：仅当空调系统以新风模式或部分新风模式运行时才可使用静电过滤器，即至少其电离单元或其电离单元和沉积单元。在循环空气模式中可关闭空气过滤装置。由此可减少电离尖端的磨损。另一优点在于：通过将温度测量装置集成到过滤装置本身中，过滤装置也可作为加装解决方案被提供并且并不一定需要从空气过滤装置外部(如车辆自身的空调控制装置)进行控制。这意味着，在加装或附件解决方案的情况下不需要信号电缆并且也不必为静电空气过滤装置的运行准备车辆软件。
根据本发明的另一种实施例，第一和第二温度测量装置分别是热丝，它们分别输出电阻值，借助所述电阻值可确定温度。通过使用热丝，本发明可低成本且尽可能少维护地实现。
根据本发明的另一种实施例，所述控制单元适用于当内部和外部温度彼此相差不超过5％时停用电离单元并且使其保持停用。在此小于5％的偏差应考虑测量公差、测量惯性和其它偏差。
根据本发明的另一种实施例，所述控制单元适用于当内部和外部温度彼此相差大于5％时激活电离单元并且使其保持激活。偏差越大，表明新风模式或至少部分新风模式处于激活状态。在这种新风模式下激活空气过滤装置是有意义的。
根据本发明的另一种实施例，所述控制单元适用于这样设定电离单元的功率水平，使得电离单元在第一温度和第二温度的偏差较大时的功率比在偏差较小时的功率高。
根据本发明的另一种实施例，所述内部和外部温度测量装置设置在过滤箱内，在该过滤箱中设置所述电离单元和沉积单元。
根据本发明的另一种实施例，所述外部温度测量装置设置在电离单元的框架中或上。
此外，本发明提出一种用于运行机动车的静电空气过滤装置的方法，所述静电空气过滤装置具有至少一个用于产生电子的电离单元，其可被待净化的空气流穿流；沉积单元，其设置在电离单元的下游，以用于产生电引力，借助该电引力由电离单元产生的电子可沉积在沉积单元上；所述方法包括下述步骤：使穿流电离单元和沉积单元的空气流过静电过滤装置的空气流通道；借助空气流通道内的内部温度测量装置确定内部温度；借助空气流通道外部的外部温度测量装置确定外部温度，并且根据内部和外部温度之间的偏差至少将电离单元、尤其是将电离单元和沉积单元激活和停用。通过该方法可实现与上面结合空气过滤装置已经描述的相同的优点。
根据该方法的另一种实施例，当内部和外部温度彼此相差不超过5％时，停用电离单元并且使其保持停用。
根据该方法的另一种实施例，当内部和外部温度彼此相差大于5％时，激活电离单元并且使其保持激活。
根据该方法的另一种实施例，所述方法还包括下述步骤：这样设定电离单元的功率水平，使得电离单元在第一温度和第二温度的偏差较大时的功率比在偏差较小时的功率高。
此外，本发明提供一种具有这种空气过滤装置的机动车。
附图说明
下面参考附图阐述本发明的优选实施例。附图如下：
图1示意性示出根据本发明一种实施例的静电过滤装置的侧视图；
图2示意性示出根据本发明的该实施例的静电过滤装置的更详细的侧视图；
图3示意性示出具有根据本发明的空气过滤装置的机动车；和
图4示出根据本发明的空气过滤装置的电离单元的示意性前视图。
具体实施方式
图1示意性示出具有电离单元2的静电过滤装置1，该电离单元被待净化的空气流3穿流或可被其穿流并且产生电子，这些电子附着在空气流3中的颗粒上。在下游设置有沉积单元4，在该沉积单元中空气流3中的颗粒基于附着在其上的电子而附着在沉积单元4上。
图2示意性示出静电过滤装置1的基本原理。含有颗粒5的空气流3首先流过电离单元2。电离单元2具有放电板6，该放电板又具有多个空气通过口7(例如圆形)和位于其间的接片8。另外，电离单元2具有销板9，该销板又具有销10，在各销之间形成空气通过口11。销10的尖端12朝向放电板6延伸和/或延伸到空气通过口7中并产生电子，这些电子被带正电的放电板6电吸引。更确切地说，电子从尖端12向放电板6的空气通过口7的边缘迁移。一些电子13在从尖端12到放电板6的路程中附着到例如沿路径13流过空气通过口11的颗粒5上。这些附着有电子的颗粒在电离单元2的下游设有附图标记14并且在电离单元2的下游流过沉积单元4。该沉积单元具有带负电的板15和带正电的板16。颗粒14在穿流沉积单元4时基于其上附着的电子被带正电的板16吸引，被静电束缚并且因此保留在沉积单元4中、更确切地说保留在板16上并附着在那里。沉积单元4例如也可构造为成带正电的筛状过滤器或类似物的形式。
空气流通道17相应于过滤装置1的通道，待供应到车辆内部空间23(参见图3)的空气可流过该通道。这在此是空气过滤装置1内的空气流3，它也流过电离单元2和沉积单元4。空气流通道17因此例如包括电离单元2、沉积单元4的通道或其之间的区域。
在图1和2中还设置有内部温度测量装置18，其设置在空气流通道17内部。即，在过滤装置1内的空气流3中，该空气流也穿流电离单元2和沉积单元4。另外，设有外部温度测量装置19，其设置在空气流通道17外部。两个温度测量装置18和19例如是热丝(Hitzdraht)，该热丝具有与温度有关地变化的电阻，从而可通过电阻推断在热丝上出现的温度。但也可使用其它已知的温度测量装置代替热丝。
图3示出其中设置有过滤装置1的过滤箱20。该过滤箱20具有至少一个新风活盖21，机动车27的环境空气可经由该新风活盖被供应到过滤箱20中。此外，过滤箱20具有至少一个循环空气活盖22，从车辆内部空间23引入的空气可经由该循环空气活盖被供应到过滤箱20。最后，过滤箱20具有至少一个出口活盖24，由过滤装置1过滤的空气可经由该出口活盖排入车辆内部空间23。如果新风活盖21打开并且循环空气活盖22关闭，则称之为新风模式。如果循环空气活盖22打开而新风活盖21关闭，则称之为循环空气模式。如果两个活盖至少部分地打开，则称之为混合运行。
图4示出沿空气流3的观察方向(参见图2)过滤装置1的电离单元2的示意性前视图。可以看到被电离框架25包围的尖端12(仅一些具有附图标记)。例如热丝形式的内部温度测量装置18从电离框架25的一端这样延伸到电离框架25的对置端，使得内部温度测量装置18位于空气流通道17内。电离框架25的内部在此定义空气流通道17的一个区段。例如热丝形式的外部温度测量装置19设置在空气流通道17的外部。例如外部温度测量装置19设置在电离框架25所在的平面内。在此，温度测量装置19可设置在该电离框架25的外部或可集成到电离框架25中或固定在其上。
此外，示出控制装置26，其与温度测量装置18、19连接，以便接收温度测量装置18、19的测量值。尤其是控制装置26可适用于测量温度测量装置18、19的电阻值并由其确定内部和外部温度。另外，控制装置26至少与电离单元2、尤其是与电离单元2和沉积单元4连接，以便激活它们(并使其保持激活)和将其停用(并使其保持停用)。
空气过滤装置1如下运行：
由空气过滤装置1基于内部温度与外部温度基本上相同识别到循环空气模式，在该循环空气模式中新风活盖21关闭并且循环空气活盖22打开。在使用热丝的情况下，内部温度测量装置的热丝具有与外部温度测量装置的热丝相同的电阻。在该循环空气模式中，关闭空气过滤装置1、尤其是电离单元2。考虑到测量误差、测量惯性等，当内部和外部温度彼此相差不超过5％时，关闭空气过滤装置1。
由空气过滤装置1基于内部温度测量装置18上的温度、即内部温度低于外部温度测量装置19上的温度、即外部温度识别到新风模式，在该新风模式中新风活盖21打开并且循环空气活盖22关闭。在使用热丝的情况下，内部温度测量装置18的热丝相比外部温度测量装置19的热丝具有低的电阻。在新风模式下，接通空气过滤装置1、尤其是电离单元2。
由空气过滤装置1基于内部温度测量装置18上的温度低于外部温度测量装置19上的温度识别到混合运行，在该混合运行中新风活盖21至少部分地打开并且循环空气活盖22至少部分地打开。但在此内部和外部温度之间的偏差小于新风模式中的偏差。在使用热丝的情况下，内部温度测量装置18的热丝相比外部温度测量装置19的热丝具有低的电阻，但电阻值的偏差小于新风模式中的偏差。在该混合运行中，接通空气过滤装置1、尤其是电离单元2，但是其功率水平低于新风模式中的功率水平。
由此获得一种自动调节的空气过滤装置，其独立于车辆架构进行调节。
尽管在附图和前面的说明中详细示出和描述了本发明，但该描述应理解为说明性或示例性的、而非限制性的并且不旨在将本发明局限于所公开的实施例。特定特征在不同的从属权利要求中被提到的纯粹事实并不意味着这些特征的组合不能被有利地使用。

Claims (12)

1.用于机动车(27)的静电空气过滤装置(1)，包括：
-至少一个用于产生电子的电离单元(2)，该电离单元能被待净化的空气流(3)穿流；
-沉积单元(4)，该沉积单元设置在电离单元(2)的下游，以用于产生电引力，借助该电引力，由电离单元(2)产生的电子能沉积在沉积单元(4)上；
-空气流通道(17)，穿流电离单元(2)和沉积单元(4)的空气能流过该空气流通道；
-内部温度测量装置(18)，该内部温度测量装置设置在空气流通道(17)内部，借助该内部温度测量装置能确定内部温度；
-外部温度测量装置(19)，该外部温度测量装置设置空气流通道(17)外部，借助该外部温度测量装置能确定外部温度；和
-控制单元(26)，该控制单元适用于根据内部和外部温度之间的偏差至少将电离单元(2)激活和停用。
2.根据权利要求1所述的静电空气过滤装置(1)，其中，所述第一和第二温度测量装置(18、19)分别是输出相应电阻值的热丝，借助所述电阻值能确定温度。
3.根据权利要求2所述的静电空气过滤装置(1)，其中，所述控制单元(26)适用于，当内部和外部温度彼此相差不超过5％时停用电离单元(2)并且使其保持停用。
4.根据权利要求2或3所述的静电空气过滤装置(1)，其中，所述控制单元(26)适用于，当内部和外部温度彼此相差大于5％时激活电离单元(2)并且使其保持激活。
5.根据权利要求4所述的静电空气过滤装置(1)，其中，所述控制单元(26)适用于设定电离单元(2)的功率水平，使得电离单元(2)在第一温度和第二温度的偏差较大时的功率比在该偏差较小时的功率高。
6.根据前述权利要求中任一项所述的静电空气过滤装置(1)，其中，所述内部和外部温度测量装置(18、19)设置在过滤箱(20)内部，在所述过滤箱中设置所述电离单元(2)和沉积单元(4)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的静电空气过滤装置(1)，其中，所述外部温度测量装置(19)设置在电离单元(2)的框架(25)中或上。
8.机动车(27)，其具有根据权利要求1至7中任一项所述的静电空气过滤装置(1)。
9.用于运行机动车(27)的静电空气过滤装置(1)的方法，所述静电空气过滤装置具有至少一个用于产生电子的电离单元(2)，该电离单元能被待净化的空气流(3)穿流；沉积单元(4)，该沉积单元设置在电离单元(2)的下游以用于产生电引力，借助该电引力，由电离单元(2)产生的电子能沉积在沉积单元(4)上；所述方法包括下述步骤：
使穿流电离单元(2)和沉积单元(4)的空气流过静电过滤装置(1)的空气流通道(17)；
借助空气流通道(17)内部的内部温度测量装置(18)确定内部温度；
借助空气流通道(17)外部的外部温度测量装置(19)确定外部温度，并且
根据内部和外部温度之间的偏差至少将电离单元(2)激活和停用。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，当内部和外部温度彼此相差不超过5％时，停用电离单元(2)并且使其保持停用。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，当内部和外部温度彼此相差大于5％时，激活电离单元(2)并且使其保持激活。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，还包括下述步骤：
设定电离单元(2)的功率水平，使得电离单元(2)在第一温度和第二温度的偏差较大时的功率比在该偏差较小时的功率高。
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