CN1729023A - 用于处理空气的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于处理输送给一个空间，特别是机动车辆的车辆内部空间的空气的装置，所述装置包括用于必要时以多级净化处理过程净化待处理的原始空气的装置(4、4a、4b)以及用于产生和/或加载具有嗅觉作用的物质的这样获得的中性空气的装置(7、8)。根据本发明，设有一个用于测量相应的实际空气体积流量的空气速度传感器(6)以及根据空气速度传感器(6)的输出信号控制待定量供应的起嗅觉作用的物质的量的装置。

Description

用于处理空气的装置
技术领域
本发明涉及一种用于处理输送给一个空间，特别是机动车辆的车辆内部空间的空气的装置，所述装置具有用于必要时以多级净化处理净化待处理的原始空气的装置以及用于产生和/或加载具有嗅觉作用的物质的这样获得的中性空气(Neutralluft)的装置。
背景技术
由DE 10027428 A1已知一种用于给空间加香(Beduftung)的装置，特别是给商店、酒店房间、诊所房间、停留间，还有机动车辆的内部空间加香，该装置特别是涉及一种用于有目的地和精确地脉冲式定量供给预定的芳香物量的适当的结构。所述定量供给应由微处理器控制，其中加香的时刻和强度应该可以自由地编程确定。在DE 10027428 A1中还建议，在加香前通过一个适当的必要时多级的净化处理过程使待加香的空气处于中性/无气味的状态，因为对带有气味的气体进行加香会导致不令人满意的结果。根据所述文献，这种多级的净化处理过程包括以下步骤：从待净化的空气中清除颗粒，进行臭氧化处理，通过一个吸附催化器引导这样预净化的空气以除去带有气味的气体和蒸汽以及还有细菌和微生物，并除去多余的臭氧。
这种已知的装置的缺点是，芳香物(Duftstoff)的定量供给尽管可以以高度精确定量的量进行，其中由于脉冲式供应，整体的浓度应该在较大的范围内是可变的，但另一方面微处理器控制的加香过程是预先编程确定的，因此没有考虑到空气引导系统和乘客空间中压力状态的变化，而这种变化会影响对定量供应的物质的浓度。
发明内容
因此，本发明的目的是，这样来改进开头所述类型的装置，从而对定量供应起嗅觉作用的物质的控制可以快速灵活地根据待加香的空间中或空气管道系统中实际状态改变做出反应，并由此总是与实际的污染负荷情况(Belastungsfall)进行匹配。
所述目的利用一种具有权利要求1的全部特征的装置来实现。在从属权利要求中说明本发明的有利的实施形式。
根据本发明，一种用于处理输送给一个空间，特别是机动车辆的车辆内部空间的空气的装置具有用于必要时以多级净化处理过程净化待处理的原始空气的装置以及用于产生和/或加载具有嗅觉作用的物质的这样获得的中性空气的装置，在所述空气处理装置中设想，借助一个空气速度传感器测量当前的实际空气体积流量，并根据空气速度传感器的输出信号控制待定量供应的起嗅觉作用的物质的量。
即已经证明，输送给一个空间一例如机动车辆的乘客空间一的空气体积流量，即使在借助一鼓风机输送时以及即使在鼓风机转速恒定时也会发生明显的波动。很明显所述波动是由于连接上述装置以及相应的空气入口和空气出口的空气引导系统的空气管道中的空气阻力变化引起的。所述空气阻力的变化例如可以由鼓风机活门/阀门(Klappen)的位置变化引起，或者对于机动车辆由于行驶速度的变化、从新鲜空气运行切换到循环空气运行等引起的，特别是由于打开车窗和/或车顶天窗引起。如果在确定芳香物量时没有考虑所述空气体积流量中的这种波动，这种波动就会导致错误的定量供应。
本发明通过使定量供应的量与当前实际的空气体积流量相匹配而简单地克服了上述问题。
只要能够保证输出信号与流过的空气体积存在可再现的关系，则所述空气速度传感器可设置在空气引导系统中的任意位置。所述例如如下面说明的可包括一测量线布置的空气速度传感器最好安装在通常存在于用于内部空间的空气调节的装置中的颗粒过滤器的下游。除一活性炭过滤器以外所述颗粒过滤器通常也是空气入口过滤器装置的组成部分，所述空气入口过滤器装置可以从通过空气入口流入的原始空气中过滤出颗粒、灰尘、气体和蒸汽。将所述空气速度传感器布置在颗粒过滤器的下游使得可以简单地监控过滤器的阻塞程度，例如通过将空气速度传感器的实际输出信号与一未加载的过滤器的基准速度进行比较。可将由此得到的信号输入一个维护计算机(Servicerechner)并相应地进行显示。在超过一个极限值时可指示必要的过滤器更换。通过监控过滤器确保可及时发现过滤器堵塞。由此颗粒过滤器可具有较小的结构尺寸，目前在过滤器设计中还较常见的储备量(Reserve)不再是必需的了。
此外还已知主要包括一与一活性炭过滤器组合的颗粒过滤器的所谓的组合式过滤器。这可以例如通过一由一种过滤材料如无纺织物制成的颗粒过滤器上的活性炭层来实现。很明显，对于这种组合式过滤器，空气速度传感器也布置在过滤器的下游。
借助一空气速度传感器进行过滤器监控本身是已知的，例如由EP0847787A1。但同时根据空气速度传感器的输出信号对有嗅觉作用的物质的供应进行控制却不是已知的。
有嗅觉作用的物质可通过喷洒、蒸发、汽化等方式加入载体体积流中。也可设想通过一部分体积流添加。所述方法以及相应的装置是已知的。根据本发明根据一设置在空气引导系统中的空气速度传感器的输出信号，对添加的量进行控制，例如对于喷洒控制喷洒脉冲的长度和次数，或者对于蒸发控制温度。在循环空气运行中在个别情况下适宜的是，将通过空气速度传感器获得的待定量供应的芳香物量降低一个校正量，以防止待加香的空间中芳香物的浓度连续提高(Anreicherung)。这种个别情况只有例如当在循环空气运行中不进行过滤的情况下才会出现。
空气速度传感器是已知的并在文献中有所说明。其作用原理是根据测量线或一组测量线的电阻会由于流过的空气而发生的变化。在合适的空气速度传感器的选择上本发明没有进行任何限制。
在存在用于输送空气的鼓风机时，所述空气速度传感器的输出信号还可以附加地用于随着颗粒过滤器的堵塞的增加而引起空气体积流量降低至一定程度通过调高鼓风机电压来补偿。所述信号还可以以类似的方式用于补偿整体流动阻力的变化，所述变化例如是由于排流活门/阀门或背压活门/阀门(Staudruckklappe)的变化引起的。
在本发明的一个优选实施形式中，所述起嗅觉作用的物质包括离子和/或臭氧。已知以较小的量定量供给的离子或臭氧会让人产生新鲜空气的感觉。因此根据本发明的装置还具有相应的离子化或臭氧化装置，其中根据本发明离子和/或臭氧的添加量通过所述空气速度传感器来控制。在文献中多次说明了通过对有害物质的氧化实现的臭氧或离子的空气净化作用。但关于这种作用还有争议。但本发明并不排除附加地使用相应的离子化或臭氧化装置。
在本发明的另一个优选实施形式中，设有一个用于确定从外部输入的原始空气中的有害物质浓度的空气质量传感器。这种空气质量传感器具有这样的优点，即可以使清除有害物质的强度与实际存在的有害物质的量相匹配。这还对后面的通过添加其嗅觉作用的物质进行的空气处理起有利的作用，因为最好是对中性空气进行加香处理。向携带有气味物质的空气中添加芳香物通常会让人感觉不适。
空气质量传感器是已知的。其作用原理通常主要是根据在出现可氧化或可还原的空气有害物质时测量阻值的变化。但本发明不限于使用特定的空气质量传感器类型。
只要设有循环空气运行(方式)，如例如对于机动车辆的情况那样，所述空气质量传感器还可附加地用于当从外部输入的原始空气具有高有害物质携带量时通过控制循环空气阀门/活门(Umluftklappe)而切换到循环空气运行，以保护车辆乘客。切换到循环空气运行还具有另外的过滤技术上的优点，即可以降低由有害物质对通常设置在循环空气阀门后面的空气入口过滤器作用的负载。由此可保持吸附性过滤器中的吸附性材料例如活性炭的量较少，由此所形成的通流阻力较低。整体上可以减小构件的尺寸。当采用具有常见结构尺寸和常规活性炭量的过滤器时可以相应地延长其使用寿命。
此外有利的是，设有一个用于待加香的内部空间的空气质量传感器，因为内部空气可能例如由于香烟烟尘，或者也可由于新车排放存在严重的有害物质污染。因此例如内部空气质量传感器的输出信号可用于控制鼓风机电压，以这样的方式进行控制，即当有害物质对内部空气的污染升高时，提高鼓风机电压并由此提高鼓风机转速，从而加速空气更换。与外部空气质量传感器的情况相同，在这种情况下高强度的空气净化也对加香处理起有利的作用。
当存在一外部和一内部空气质量传感器时，例如可通过对比内部和外部空气质量传感器的输出信号来实现对循环空气阀门位置的控制。这可以这样进行，即当新鲜空气的有害物质污染程度高时切换到循环空气运行状态。相反，如果车辆内部的有害物质污染例如由于香烟烟尘升高到外部空气污染低于内部空气污染的程度，则重新切换到新鲜空气。
根据应用场合不同，将根据本发明的装置设计成可简单地安装一例如插入一到已经存在空气调节装置或加热装置中的模块可能是有利的。
但根据本发明的装置也可以用作用于净化和处理具有高单位内部空间有害物质污染一例如由于香烟烟尘一的内部空间中的空气的“独立”的解决方案，例如在大后厢出租车的乘客空间中。在这个应用场合，由装入乘客空间的模块按照循环空气运行的方式净化和处理内部空间空气。
此外根据本发明的装置也可以以这样的方式实现，即其部件不是布置成一个紧凑的模块，而是单独地设置在空气调节装置或加热装置的预定位置处。这里适宜的是所有部件集中连接到空调电子装置上。
根据本发明的装置一般可用于净化和处理供应给任意内部空间的空气。所述装置特别适合于用于机动车辆中。
附图说明
下面根据附图本发明进行详细说明。
其中
图1示出一作为可插入一空调装置的模块的根据本发明的装置的结构的示意图；
图2示出一具有根据图1的推入的模块的空调装置的示意图；
图3示出一作为“独立”模块的根据本发明的装置的结构的示意图；
图4示出一个集成在空调装置中的根据本发明的装置；
图5示出一个集成在空调装置中的根据本发明的装置的另一个实施形式。
具体实施方式
图1示出一个根据本发明的设计成模块1的装置。所述模块1包括一个具有一个空气入口2a和一个空气出口2b的壳体2，所述壳体例如可设计成压力铸造接纳框。在壳体2中沿流动方向设置有一个空气质量传感器3和一个带有一个组合式过滤器的空气入口过滤器装置4。空气入口过滤器装置4借助一个密封元件5相对于壳体2的壁部密封。根据本发明直接在空气入口过滤器装置4的下游设有一个空气速度传感器6。所述空气速度传感器6用于确定当前实际的空气体积流量并由此不仅使得可以基本上精确地确定定量供应的物料的量，而且还提供关于过滤器负载或过滤器消耗情况的信息。此外在空气入口过滤器装置4的下游还设有一个离子化和/或臭氧化装置7以及一个加香装置8。在壳体2的外壁上设有一个带有连接插头9的中央电子接口。
通过空气入口2a进入模块1的空气经过所述空气质量传感器3。空气质量传感器3的输出信号通过中央接口9输送给在图中未示出的空调电子装置，并在这里进一步处理并且转化成例如用于控制同样未示出的循环空气阀门的控制信号。
但还已知包括一用于处理输入信号并将其转换成控制信号的单元的空气质量传感器。这种空气质量传感器直接提供一控制信号作为输出信号。
空气流继续经过空气入口过滤器装置4。在空气入口过滤器装置4中从原始空气中过滤出颗粒、气态的有害物质和气味。在空气入口过滤器装置4的下游侧，已净化的空气流经过空气速度传感器6。所述空气速度传感器6的信号同样被输送给空调电子装置，所述空调电子装置向所述离子化和/或臭氧化装置7和加香装置8发出用于产生或定量供应与实际的空气体积流量相匹配的离子和/或臭氧的量和用于加香的量的信号。
此外，所述空调电子装置还由所述空气速度传感器6的信号得出过滤器堵塞情况(Filterbelegung)。这通常是例如在每次发动机起动时参考一个直接在过滤器更换后测得的量来进行的。根据过滤器堵塞的程度可做出进行必要的过滤器更换的指示，或在堵塞还较低时调高鼓风机电压以保持一预定的空气体积流量。
经如上所述处理的空气最终通过空气出口2b流出模块1。
在下面的附图中对于相同的构件保持相同的参考标号。
图2示出例如一机动车辆的空调装置10中的图1中的模块1的布置。所述模块1在所示实施例在不限制一般性的情况下可插入空调装置10中。在模块1的流入侧可以看到一个用于在空调装置10中输送空气的鼓风机11。在模块1的下游设置空调装置的蒸发器12。从模块1流出的离子和/或臭氧的量可以这样来确定，即所述量除了用于加香处理以外还足以清除蒸发器12中的微生物和真菌。模块1通过带有连接插头9的中央电子接口连接在空调电子装置14上。在空调电子装置14中接收、评估并在必要时处理传感器数据。从而在空调电子装置14中可由传感器数据获得当前实际空气体积流量并确定由此得出的离子、臭氧以及可能使用的芳香物的生产速率和定量供应速率。同样还通过空调电子装置14根据空气质量传感器3的信号对循环空气阀门进行控制以及给出可能的过滤器更换指示等。此外空调电子装置14还负责控制和调节所有其它的通常在空调装置10中进行的过程。
图3示出本发明的另一个优选实施形式。在该实施形式中根据本发明的装置设计成“独立”的模块，所述模块最好用于具有单位内部空间有害物质污染的内部空间的空气净化，例如大后厢出租车的乘客空间的空气净化。通过空气入口2a进入模块的由有害物质例如香烟烟尘污染的内部空间空气经过空气质量传感器3、颗粒过滤器4a和活性炭过滤器4b，并在这里净化清除了颗粒、灰尘、携带气味的气体和蒸汽。设置在空气入口过滤器装置4下游的空气速度传感器6产生一个与流过的空气体积流量相关的信号，该信号输送给在图中未示出的控制单元。从这里出发对加香装置8以及离子化装置7进行控制。利用离子和芳香物以起嗅觉作用的量加载的空气最终通过空气出口2b从所述模块中流出。一个鼓风机11用于在模块中输送空气。根据内部空气质量传感器的输出信号控制所述鼓风机11。当检测到高的有害物质污染时，通过鼓风机电压提高通过空气净化模块和空气处理模块的空气循环量，并由此提高空气净化的强度。只有当所述空气质量传感器的输出信号以及由此有害物质污染低于一个预定的阈值时，才适宜地进行加香处理。这通常适用于所有根据本发明的带有一个内部空气质量传感器和/或外部空气质量传感器的装置。
图4和5示例地示出用于集成在空调装置10中的根据本发明的装置的一个优选实施形式。通过空调装置10的空气入口10a流入的空气经过一个控制未示出的循环空气阀门位置的空气质量传感器3a。在带有颗粒过滤器4a和活性炭过滤器4b的空气入口过滤器4中，从空气中清除灰尘、颗粒和气态的有时会带有气味的空气内容物。这样净化的中性空气经过空调装置的蒸发器12，并最终到达一加香装置和一离子化装置。在这里根据设置在空气入口过滤器装置4下游的空气质量传感器6的输出信号定量供应一定量的芳香物和离子。这样净化和处理的空气最终通过空气出口10b进入乘客空间20。为了输送空气，可设置一个在图中未示出的鼓风机。在不限制一般性的情况下，在乘客空间20中还设有另一个空气质量传感器3b。该传感器的任务是检测乘客空间20中的空气质量，并例如在循环空气运行中将其与来自外部的新鲜空气的污染情况进行比较。如果内部污染高于外部空气污染，则将循环空气阀门切换到(引入)外部空气(的状态)。
图5中的装置与图4中的装置的不同之处主要在于，在蒸发器12的流入侧以本身已知的方式设有一个用于蒸发器除菌的臭氧化装置7。此外，为了清除可能过量的臭氧，还将活性炭过滤器4b设置在蒸发器12的下游。
除了全自动地控制嗅觉物质的添加，还可以设想手动操作定量供应，当然其中可根据空气速度传感器的输出信号调整每次起动操作装置所定量供应的量单元。这有这样的优点，即可给定与空气量相关的浓度预先设定值，但另一方面可以单独地进行后续定量供应。
上述实施形式示例性地示出本发明可能的结构方案。但本发明并不限于所述实施例。特别是在用于空气净化和处理的装置的组合和布置上可以是非常多样的。同样还可以采用其它的这里未提及的用于空气处理和空气净化的部件。很容易即可发现必要时最佳的解决方案。

Claims (14)

1.一种用于处理输送给一个空间，特别是机动车辆的车辆内部空间的空气的装置，包括用于必要时以多级净化处理过程净化待处理的原始空气的装置以及用于产生和/或加载这样获得的具有嗅觉作用的物质的中性空气的装置，其特征在于，设有一个用于确定当前实际的空气体积流量的空气速度传感器(6)，并设有根据空气速度传感器(6)的输出信号控制待定量供应的起嗅觉作用的物质的量的装置。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括一个颗粒过滤器(4a)，所述空气速度传感器(6)设计和布置成使其输出信号可附加地用于确定所述颗粒过滤器(4a)的堵塞程度。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述空气速度传感器(6)包括设置在所述颗粒过滤器(4a)下游的由电阻材料制成的测量线。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括一个鼓风机(11)，并且所述空气速度传感器(6)的输出信号可用于控制鼓风机电压。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括一个活性炭过滤器(4b)和/或所述颗粒过滤器设计成组合式过滤器(4)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述用于产生和/或加载具有嗅觉作用的物质的中性空气的装置包括用于产生离子和/或臭氧的装置(7)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述用于产生和/或加载具有嗅觉作用的物质的中性空气的装置包括用于产生和/或定量供应芳香物和/或携带芳香物的物质的装置(8)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，设有一个用于确定从外部输入的原始空气的有害物质浓度的空气质量传感器(3a)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，设有一个用于确定内部空间中的有害物质浓度的空气质量传感器(3b)。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，设有一个循环空气阀门，并且可借助于外部空气质量传感器(3a)和/或内部空间空气质量传感器(3b)的输出信号控制所述循环空气阀门的位置。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括一个用于蒸发器除菌的臭氧化和/或离子化装置。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述用于蒸发器除菌的臭氧化和/或离子化装置的后面连接有一个臭氧过滤器。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置设计成一个可插入空调装置(10)的模块(1)。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置集成在一个空调装置(10)中。
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