CN204709968U - 内部空间空气过滤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种内部空间空气过滤装置，其具有带空气入口和空气出口的过滤器壳体；至少两个单独的用于过滤穿过过滤器壳体的空气流的过滤元件，它们布置在过滤器壳体中并且通过不同的过滤和/或吸附效率彼此区分；至少一个空气质量传感器，其用于感测过滤元件上游的空气质量；导向装置，其用于如下这样引导空气流穿过过滤器壳体，即，使得空气流要么仅被引导穿过第一过滤元件或仅被引导穿过第二过滤元件，要么至少部分地被引导穿过第一过滤元件和第二过滤元件；用于驱控导向装置的控制装置，其与至少一个空气质量传感器和导向装置联接，并且以如下方式编程和/或设计，即，使得控制装置依赖于当前的空气质量驱控导向装置。

Description

内部空间空气过滤装置

技术领域

本实用新型涉及一种针对用于对车辆、尤其是道路车辆的内部空间进行空气调节的空调设备的内部空间空气过滤装置。此外，本实用新型还涉及一种用于过滤针对车辆内部空间的空气流的方法。此外，本实用新型还涉及过滤元件在内部空间空气过滤装置中的用途。

背景技术

在空调设备中使用的内部空间空气过滤装置通常包括具有空气入口和空气出口的过滤器壳体，借助该内部空间空气过滤装置可以对车辆的内部空间进行空气调节(klimatisieren)。在过滤器壳体中通常布置有过滤元件，该过滤元件的特征在于具有特定的过滤效率以及必要时具有针对有气味和/或有害物质的特定的附着效率。

过滤装置设置成针对预先确定的平均的空气污染或者说空气质量，从而使得相应的过滤元件达到预先确定的使用寿命，以便能够实现特定的维护周期。在具有尤其是由于高的可吸入颗粒物负载而导致的特别高的空气污染的地区中，相对来说很快就达到了过滤元件的存储容量，从而需要相对较短的维护周期。此外，当例如附着过滤器被耗尽，从而使得有气味物质能够无阻碍地进入到车辆内部空间中时，会导致丧失舒适性。

由DE 603 06 128 T2公知了在过滤器壳体中布置有两个过滤元件，由此可以总体上提供更高的过滤效率或者存储容量。在公知的过滤装置中，两个单独的空气过滤器分别利用折叠的过滤材料来实现，并且在此以如下方式成形，即，一个过滤元件的折叠部能插入另一滤过元 件的折叠部中。由此，可以实现两个过滤元件的特别紧凑的布置，在该布置中，过滤元件依次被穿流。

实用新型内容

本实用新型涉的任务是，针对开头所述类型的内部空间空气过滤装置提供改进的实施方式，其特征尤其在于具有相对较大的维护周期。

根据本实用新型，该任务通过独立权利要求的主题来解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。

本实用新型基于如下一般性思路，即，在过滤器壳体中设置有至少两个单独的过滤元件，它们彼此间的区别在于具有不同的过滤和吸附效率，其中，待过滤的空气流依赖于待过滤的空气的当前空气质量地被引导穿过单独的过滤元件。例如，依赖于当前空气质量，待清洁的空气流要么可以仅被引导穿过第一过滤元件或仅被引导穿过第二过滤元件，要么可以至少部分地被引导穿过第一过滤元件和第二过滤元件。在此，本实用新型基于如下考虑，即，不同的过滤元件配属不同的过滤任务或者说吸附任务，并且依赖于基于监测到的空气质量所需的过滤或者吸附作用地穿流不同的过滤元件。如果例如第一过滤元件针对有气味物质具有比第二过滤元件更高的吸附作用，那么当空气流仅或者主要被引导穿过第二过滤元件，亦即针对空气流当前不含或仅含有较少的有气味物质成分的情况时，可以节省第一过滤元件。相反，当待清洁的空气含有相应较高的可吸入颗粒物成分时，有针对性地使用，也就是穿流具有对于可吸入颗粒物来说特别高的过滤作用的过滤元件。通过根据本实用新型的建议，过滤装置的过滤效率或者吸附效率可以按需分配给不同的过滤元件。由此，必然产生如下阶段，在这些阶段中，其中一个过滤元件没有被穿流或仅以明显减少的体积流量被穿流。其结果导致不太使用相应的过滤元件，从而对于过滤元件来说或者对于过滤装置来说总体上延长了维护周期。

以上示例性地提到的过滤器特性“可吸入颗粒物分离”和“气味吸附”虽然对于在此设置的应用来说是优选的，但也能想到其他或类似的可以附加地或备选地使用的特性。例如，还可以有针对性地针对不同的固态的或气态的有害物质和/或不期望的颗粒或者过敏原来设计不同的过滤元件。能想到的是，例如当由于空气中升高的花粉密度而存在更高的过敏风险时，有针对性地针对抗过敏的作用来设计过滤元件，并且该过滤元件优选在春季使用。于是，另一过滤元件则没有或仅有减小的抗过敏的作用，并且取而代之地针对气态的有害物质、尤其是气味具有更好的吸附作用。显然，这两个过滤元件可以分别具有这些不同的特性中的多个，但是却以不同的组合和/或组成方式。以该方式可以实现的是，利用两个不同的能按需被穿流的过滤元件能够使内部空间空气过滤装置始终最佳地匹配于相应的要求，该要求由针对配置有内部空间空气过滤装置的车辆设置的使用条件得出。术语“吸附”在此形成针对术语“吸收”和“附着”的上位术语。在附着时，存在有在两种不同物态下的两种物质彼此积聚或粘附。例如，在附着时，液态的或气态的物质可以积聚到固体的表面上。在吸收时，具有能量较高的物态的物质可以侵入具有能量较低的物态的物质中，并且被容纳或嵌入其中。例如在吸收时，气态的物质可以侵入气态的或固态物质中。同样在吸收时，液态的物质也可以侵入固态物质中。

在此提出的内部空间空气过滤装置适宜地配置有至少一个空气质量传感器，借助该空气质量传感器可以测量过滤元件上游的空气质量。因此，获知了待过滤的空气流的空气质量。空气质量尤其可以含有关于空气流当前加载有粉尘和/或可吸入颗粒物和/或有气味物质的信息。

作为这种空气质量传感器的附加或备选，也可以结合其他参数来获知空气质量。尤其地，控制装置在此可以访问车辆内部的仪器，也就是本来就存在于车辆上的仪器，从而减少了用于实现在此提出的功能性，亦即在不同的过滤器运行方式之间的自动转换的耗费。这些设计方案基于如下考虑，即，尤其是在城市内的可吸入颗粒物浓度大于 城市外的可吸入颗粒物浓度。在此，相应的考虑也适用于气味负载。因此能想到的是，例如考虑给出车辆当前所处地点的地点数据，从而使控制装置能够简单地识别出车辆是位于城市内还是城市之外。例如，这类地点数据可以简单地从车辆导航仪中读取。地点数据也可以经由在现代车辆中能够提供的因特网连接或电话连接推导出来。附加地或备选地，可以考虑到当前的车辆速度。控制装置可以结合当前的车辆速度识别出车辆是位于城市的环境中还是乡村的环境中。附加地或备选地，还可以有针对性地考虑到空气品质信息，控制装置通过由车辆提供的因特网连接、以太网连接、电话连接、无线电连接或广播连接获取空气品质信息。这类空气品质信息类似于当前的交通报道例如是当前的花粉量、臭氧负载以及雾霾风险的报道。在此，与当前的车辆位置相关联地，控制装置可以识别出车辆是否与相应的空气品质信息有关，从而可以使车辆做出相应的反应。因此，上述变型方案的特征主要在于，控制装置结合当前的车辆位置估计出当前的空气质量，或者控制装置通过由车辆提供的通讯连接获取依赖于地点的空气质量信息，并且结合这些空气质量信息与当前的车辆位置相关联地估计出当前的空气质量。

此外，过滤装置可以配置有导向装置，空气流可以借助该导向装置被引导穿过过滤器壳体。在此，导向装置以如下方式工作，即，空气流借助导向装置要么仅被引导穿过第一过滤元件或仅被引导穿过第二过滤元件，要么至少部分地被引导穿过第一过滤元件和第二过滤元件。因此，借助导向装置能够调整出至少三种不同的流动状态。在第一流动状态的情况下，仅第一过滤元件以全部的空气流穿流。在第二流动状态下，仅第二过滤元件以全部的空气流穿流。在第三流动状态的情况下，空气流被分配到两个过滤元件上。在简单的实施方式中，全部空气流被分配到两个元件上，更确切地说是以例如可以是50:50的预先给定的分配方案。在有利的改进方案中可以设置，借助导向装置能够以多个级的方式或以几乎任意的方式设定全部空气流到两个过滤元件上的分配。

此外，内部空间空气过滤装置还可以配置有控制装置，该控制装置用于控制导向装置，并且为此控制装置与至少一个前面提到的空气质量传感器联接以及与导向装置联接。此外，控制装置以如下方式进行编程和/或设计，即，使得控制装置依赖于当前的空气质量驱控导向装置。与此相应地，依赖于当前的空气质量利用导向装置可以设定相应最适合的流动状态。

根据有利实施方式可以设置，一个过滤元件与另一过滤元件相比针对空气流的更高的可吸入颗粒物负载地设计。附加地或备选地可以设置，一个过滤元件与另一过滤元件相比针对空气流的更高的气味负载地设计。由此，表现出不同过滤需求的不同空气质量可以按需输送给不同的过滤元件。例如，如下实施方式是优选的，在该实施方式中，第一过滤元件设计成针对较高的气味负载，而第二过滤元件设计成针对较高的可吸入颗粒物负载。

在另一实施方式中，第一过滤元件和第二过滤元件可以按如下方式布置在过滤器壳体中，即，当导向装置引导空气流穿过第一过滤元件和第二过滤元件时，使过滤元件被空气流并行地穿流。在两个过滤元件被并行穿流的情况下，能够过滤特别大的体积流量。同样地，该措施导致减少了过滤器壳体的穿流阻力。例如，这类穿流可以用于即使在强烈消耗的过滤元件的情况下仍然产生足够的体积流量。

在另一实施方式中，第一过滤元件和第二过滤元件可以按如下方式布置在过滤器壳体中，即，当导向装置引导空气流穿过第一过滤元件和第二过滤元件时，过滤元件被空气流串行地(in Reihe)，也就是依次地穿流。在这种串联的情况下，各单个过滤元件的过滤效率或附着效率得以累积，由此能实现特别高效的清洁作用。

在另一实施方式中，导向装置可以具有至少一个布置在过滤器壳体中的、能调整的导向元件，该导向元件可以调整到第一位置、第二位置和至少一个中间位置中，在该第一位置中，导向元件释放穿过第一过滤元件的第一空气路径，并且截止穿过第二过滤元件的第二空气路径；在该第二位置中，导向元件释放第二空气路径，并且截止第一空气路径；在该中间位置中，导向元件至少部分地释放第一空气路径和第二空气路径。以该方式，借助导向装置可以特别简单地实现之前提到的三种不同的流动状态。

在另一实施方式中，相应的空气质量传感器可以布置在过滤器壳体中或上。由此，空气质量传感器属于空气过滤装置的结构范畴。同时，由此实现了能始终检测能进行对比的测量值，由此过滤装置具有提高的可靠性。

在另一实施方式中，第一过滤元件和第二过滤元件以能彼此独立更换的方式布置在过滤器壳体中。由此可以实现的是，可以按需要么仅更换一个过滤元件或仅更换另一过滤元件，要么更换两个过滤元件。由此，可以减少维护成本。

在另一实施方式中可以设置有评估装置，评估装置以如下方式设计，即，使得该评估装置能够获知第一过滤元件的当前的加载以及第二过滤元件的当前的加载。此外，评估装置以如下方式设计，即，使得评估装置能够将针对第一过滤元件或者针对第二过滤元件将维护需求或更换需求信号化。评估装置例如获知了相应的过滤元件的存储容量以及相应的过滤元件的附着容量。此外，评估装置经由与之前提到的控制装置的相应的联接获知了流过第一过滤元件和第二过滤元件的体积流量。通过要么间接经由控制装置的，要么直接与空气质量传感器的另一联接，评估装置也获知了属于相应的空气流的空气质量。因此，评估装置可以依赖于各单个空气元件的实际过滤效率或者附着效率地监测过滤元件的耗尽状态。

过滤元件的根据本实用新型的应用的特征在于，相应的过滤元件在上述形式的内部空间空气过滤装置中作为第一过滤元件或第二过滤元件来使用。

本实用新型的其他重要特征和优点由从属权利要求、附图以及所属的结合附图的附图说明得出。

可以理解的是，之前提到的和以下还要阐述的特征不仅能以分别说明的组合方式使用，而且也能以其他组合方式或单独使用，而不脱离本实用新型的范围。

附图说明

在附图中示出了本实用新型的优选实施例，并且在下面的说明中详细地加以阐述，其中，相同的附图标记代表相同的或相似的或功能上相同的部件。

图1以纵向截面图示意性地示出在第一流动状态的情况下，内部空间空气过滤装置的极其简化的原理图；

图2以纵向截面图示意性地示出在第二流动状态的情况下，内部空间空气过滤装置的极其简化的原理图；

图3以纵向截面图示意性地示出在第三流动状态的情况下，内部空间空气过滤装置的极其简化的原理图。

具体实施方式

根据图1至图3，内部空间空气过滤装置1包括具有空气入口3以及空气出口4的过滤器壳体2。以下也可以被简称为空气过滤装置1或过滤装置1的内部空间空气过滤装置1设置成用于应用在此处未示出的空调设备中，借助该空调设备能够对车辆、优选是道路车辆的内部空间进行空气调节。在此，过滤装置1用于过滤最终被输送给内部空间用以对其进行空气调节的空气。在过滤器壳体2中，过滤装置1 具有两个单独的过滤元件，亦即第一过滤元件5和第二过滤元件6，它们分别用于过滤被引导穿过壳体2的空气流7，该空气流在附图中通过箭头示意出。两个过滤元件5、6设计得并不相同，而是以如下方式有区别地进行设计，即，使得它们具有不同的过滤效率和/或不同的附着效率。纯示例性地，第一过滤元件5可以配置比第二过滤元件6更大的附着效率。由于更大的附着效率，第一过滤元件5例如设计成针对空气流7的较高的气味负载。第二过滤元件6例如可以具有比第一过滤元件5更大的过滤效率。因此，第二滤过元件6例如可以设计成针对空气流7的较高的可吸入颗粒物负载。附加地或备选地可以设置，例如第一过滤元件5设计成针对通常在大城市之外出现的典型的空气质量。能想到的是，在大城市之外，空气含有较少的可吸入颗粒物，而却含有较多的干扰的有气味物质。与此不同的是，第二过滤元件6可以设计成针对通常在大城市中出现的典型的空气质量。例如，在大城市中的空气会具有相对较高的可吸入颗粒物负载，但却具有较少的干扰的有气味物质。

过滤装置1配置有至少一个空气质量传感器8，借助该空气质量传感器能够获知待过滤或者说待清洁的空气的空气质量。为此，空气质量传感器8布置在过滤元件5、6的上游。此外，空气过滤装置1具有导向装置9，借助该导向装置能够引导空气流7穿过过滤器壳体2。在此，导向装置9可以设定至少三种不同的流动状态I、II、III。在图1中示出了第一流动状态I。在第一流动状态I中，全部的空气流都被引导穿过第一过滤元件5。在该情况下，空气流7跟随在图1中以虚线示意出的第一空气路径10。在图2中示出了第二流动状态II。在第二流动状态II中，空气流7仅流过第二过滤元件6。在此，空气流7跟随在图2中以虚线示意出的第二空气路径11。在图3中示出了第三流动状态III。在第三流动状态III中，空气流7并行地被引导穿过两个过滤元件5、6。在此，对空气流7进行分配，从而使得两个分流跟随两个空气路径10、11。在此，导向装置9可以设计成用于在第三流动状态III中设定的唯一的预先确定的流量分配。但是，针对第三流动状态III 也能想到的是，将空气流7以能分级调整的方式分配到两个过滤元件5、6或者甚至以能不分级调整的方式且进而以能几乎任意调整的方式分配到两个过滤元件5、6。

此外，根据图1至图3，过滤装置1还包括控制装置12，该控制装置用于对导向装置9进行驱控。为此，控制装置12例如经由信号线路13与空气质量传感器8联接，并且例如经由控制线路14与导向装置9联接。控制装置12以如下方式进行编程和/或设计，即，使得控制装置依赖于空气流7的当前的、借助空气质量传感器8测得的空气质量对导向装置9进行驱控。如已经结合第三流动状态III示意出的那样，在此处示出的优选实施方式中，两个过滤元件5、6以如下方式布置在过滤器壳体2中，即，使得它们在第三流动状态III下被空气流7并行地穿流。理论上如下实施方式也是可行的，在该实施方式中，两个过滤元件5、6在备选的第三流动状态下或在附加的第四流动状态下依次地、也就是串行地被穿流。

为了能够实现不同的流动状态I、II、III，在此处未示出的、特别简单的示例中，导向装置9具有至少一个导向元件15，该导向元件布置在过滤器壳体2中。导向元件15例如是活门16，该活门以能绕摆动轴线17枢转的方式布置在过滤器壳体2中。在图1中，导向元件15占据配属于第一流动状态I的第一位置A，在该第一位置中，导向元件释放穿过第一过滤元件5的第一空气路径10，而截止穿过第二过滤元件6的第二空气路径11。在图2中，导向元件15占据了配属于第二流动状态II的第二位置B，在该第二位置中，导向元件释放第二空气路径1，而截止第一空气路径10。在图3中，导向元件15占据了配属于第三流动状态III的中间位置C，在该中间位置中，导向元件分别部分地释放第一空气路径10和第二空气路径11。

在此处示出的实施方式中，空气质量传感器8直接布置在过滤器壳体2上，从而使其属于过滤装置1的结构范畴。

过滤元件5、6以能彼此独立更换的方式布置在过滤器壳体2中，从而可以按需对它们进行更换。为了使按需更换单个过滤元件5、6变得容易，过滤装置1可以配置有评估装置18，该评估装置可以适宜地整合到控制装置12中。评估装置18可以获知第一过滤元件5的当前的加载以及第二过滤元件6的当前的加载。此外，评估装置18可以将第一过滤元件5和第二过滤元件6的维护和/或更换需求彼此独立地信号化。例如，可以经由评估装置18在车辆的仪表板上生成维护信号。尤其地，控制装置12为此可以例如经由总线系统与车辆的其他控制仪器进行通讯。

在此提出的空气过滤装置1以如下方式进行工作：

当空气过滤装置1或者配置有该空气过滤装置的空调设备运行期间，借助空气质量传感器8对输送给过滤元件5、6的空气流7的空气质量进行感测。依赖于获知的空气质量，现在可以按需在此处示出的、可供使用的三种不同的流动状态I、II和III之间选定和设定相应最适合的流动状态I、II、III。因此，空气流7依赖于当前空气质量可以根据相应于第一位置A或者说相应于第一流动状态I的图1仅被引导穿过第一过滤元件5，或根据相应于第二位置B或者说相应于第二流动状态II的图2仅被引导穿过第二过滤元件6，或根据相应于中间位置C或者说相应于第三流动状态III的图3并行地被引导穿过两个过滤元件5、6。

Claims (13)

1.一种内部空间空气过滤装置，针对用于对车辆的内部空间进行空气调节的空调设备，所述内部空间空气过滤装置具有

-过滤器壳体(2)，所述过滤器壳体具有空气入口(3)和空气出口(4)，

其特征在于，所述内部空间空气过滤装置具有

-至少两个单独的过滤元件，即至少一个第一过滤元件(5)和至少一个第二过滤元件(6)，所述过滤元件用于对被引导穿过所述过滤器壳体(2)的空气流(7)进行过滤，所述过滤元件布置在所述过滤器壳体(2)中，并且通过不同的过滤和/或吸附效率彼此区分开，

-导向装置(9)，所述导向装置用于以如下方式引导所述空气流(7)穿过所述过滤器壳体(2)，即，使得所述空气流(7)要么仅被引导穿过所述第一过滤元件(5)，要么仅被引导穿过所述第二过滤元件(6)，要么至少部分地被引导穿过所述第一过滤元件(5)和所述第二过滤元件(6)，

-控制装置(12)，所述控制装置用于对所述导向装置(9)进行驱控，所述控制装置与所述导向装置(9)联接，并且所述控制装置以如下方式进行编程和/或设计，即，使得所述控制装置依赖于当前的空气质量对所述导向装置(9)进行驱控。

2.根据权利要求1所述的内部空间空气过滤装置，

其特征在于具有至少一个空气质量传感器(8)，所述至少一个空气质量传感器用于对所述过滤元件(5、6)上游的当前的空气质量进行感测，所述空气质量传感器与所述控制装置(12)联接，用以传递与所述当前的空气质量相关的信号。

3.根据权利要求1或2所述的内部空间空气过滤装置，

其特征在于，

所述控制装置(12)结合当前的车辆位置估计出所述当前的空气质量。

4.根据权利要求1或2所述的内部空间空气过滤装置，

其特征在于，

所述控制装置(12)通过由车辆提供的通讯连接获取依赖于地点的空气质量信息，并且结合所述空气质量信息与所述当前的车辆位置相关联地估计出所述当前的空气质量。

5.根据权利要求1或2所述的内部空间空气过滤装置，

其特征在于，

一个所述过滤元件(5、6)与另一所述过滤元件(5、6)相比设计成针对所述空气流(7)的更高的可吸入颗粒物负载。

6.根据权利要求1或2所述的内部空间空气过滤装置，

其特征在于，

一个所述过滤元件(5、6)与另一所述过滤元件(5、6)相比设计成针对所述空气流(7)的更高的气味负载。

7.根据权利要求1或2所述的内部空间空气过滤装置，

其特征在于，

所述第一过滤元件(5)和所述第二过滤元件(6)以如下方式布置在所述过滤器壳体(2)中，即，当所述导向装置(9)引导所述空气流(7)穿过所述第一过滤元件(5)和所述第二过滤元件(6)时，所述第一过滤元件和所述第二过滤元件被所述空气流(7)并行地穿流。

8.根据权利要求1或2所述的内部空间空气过滤装置，

其特征在于，

所述第一过滤元件(5)和所述第二过滤元件(6)以如下方式布置在所述过滤器壳体(2)中，即，当所述导向装置(9)引导所述空 气流(7)穿过所述第一过滤元件(5)和所述第二过滤元件(6)时，所述第一过滤元件和所述第二过滤元件被所述空气流(7)串行地穿流。

9.根据权利要求1或2所述的内部空间空气过滤装置，

其特征在于，

所述导向装置(9)具有布置在所述过滤器壳体(2)中的、能调整的至少一个导向元件(15)，所述至少一个导向元件能被调整到第一位置(A)、第二位置(B)中和至少一个中间位置(C)中，在所示第一位置中，所述导向元件释放穿过所述第一过滤元件(5)的第一空气路径(10)，并且截止穿过所述第二过滤元件(6)的第二空气路径(11)；在所述第二位置中，所述导向元件释放所述第二空气路径(11)，并且截止所述第一空气路径(10)；在所述中间位置中，所述导向元件至少部分地释放所述第一空气路径(10)和所述第二空气路径(11)。

10.根据权利要求2所述的内部空间空气过滤装置，

其特征在于，

所述空气质量传感器(8)布置在所述过滤器壳体(2)中或布置在所述过滤器壳体(2)上。

11.根据权利要求1或2所述的内部空间空气过滤装置，

其特征在于，

所述第一过滤元件(5)和所述第二过滤元件(6)以能彼此独立更换的方式布置在所述过滤器壳体(2)中。

12.根据权利要求1或2所述的内部空间空气过滤装置，

其特征在于具有评估装置(18)，所述评估装置用于获知所述第一过滤元件(5)的当前加载以及所述第二过滤元件(6)的当前加载，并且用于将所述第一过滤元件(5)和/或所述第二过滤元件(6)的维护和/或更换需求信号化。

13.根据权利要求1或2所述的内部空间空气过滤装置，

其特征在于，所述车辆是道路车辆。