DE102007047403A1

DE102007047403A1 - Innenraumfilter

Info

Publication number: DE102007047403A1
Application number: DE102007047403A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing.(FH) Weindorf
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2007-10-04
Filing date: 2007-10-04
Publication date: 2009-04-09

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Innenraumfilter, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, welcher zumindest ein Partikelfiltermedium (20) und/oder zumindest ein Filtermedium (22) zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen aufweist, wobei dem Innenfilter (10) wenigstens ein Beheizungselement (26) zugeordnet ist, mittels welchem das zumindest eine Partikelfiltermedium (20) und/oder das zumindest eine Filtermedium (22) zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen erwärmbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Innenraumfilter, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Aus dem Serienfahrzeugbau sind Innenraumfilter bekannt, welche ein Partikelfiltermedium, beispielsweise mit einer oder mehreren Vliesschichten, zum Zurückhalten von Feststoffpartikeln aufweisen. Zusätzlich kann als Filtermedium zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen wie beispielsweise Benzol, Toulol oder Ozon Aktivkohle zum Einsatz kommen. Neben diesen schädlichen, gasförmigen Substanzen kann die Aktivkohle den Innenraum des Kraftfahrzeugs auch vor unangenehmen Gerüchen schützen.
Als nachteilig bei aus dem Stand der Technik bekannten Innenraumfiltern ist der Umstand anzusehen, dass insbesondere das als Vliesmaterial ausgebildete Partikelfiltermedium in feuchtem oder nassen Zustand eine deutlich reduzierte Filterwirkung aufweist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Innenraumfilter der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher eine verbesserte Filterwirkung aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Innenraumfilter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Innenraumfilter, welcher zumindest ein Partikelfiltermedium und/oder zumindest ein Filtermedium zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen aufweist, ist vorgesehen, dass dem Innenraumfilter wenigstens ein Beheizungselement zugeordnet ist, mittels welchem das zumindest eine Partikelfiltermedium und/oder das zumindest eine Filtermedium zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen erwärmbar ist. Dadurch ist es möglich, dem Innenraumfilter durch Beheizen Feuchtigkeit zu entziehen und somit dessen Filterwirkung zu verbessern.
Darüber kann mittels des Beheizungselementes ein relativ kühler Innenraumfilter auf eine Betriebstemperatur gebracht werden, in welcher die Filterwirkung sowohl des Partikelfiltermediums als auch des Filtermediums zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen vergrößert ist. Auch kann mittels des Beheizungselementes evtl. in den Innenraumfilter eines Kraftfahrzeugs eingedrungener Schnee geschmolzen werden, wodurch ein weitgehend ungehindertes Zuströmen von Zuluft zu dem Innenraumfilter ermöglicht ist.
Durch ein Erwärmen, Trocknen oder Trockenhalten des Innenraumfilters können sich Staubpartikel von dem Partikelfiltermedium lösen, welche in einem feuchten Zustand des Partikelfiltermediums an diesem haften könnten. Dadurch wird ein Zusetzen des Partikelfiltermediums verlangsamt und eine Filterstandzeit verlängert.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Beheizungselement auf einer Zuluftseite des Innenraumfilters angeordnet. Dadurch ist eine Wirksamkeit des Beheizungselementes für eine Gesamtheit des von Luft zu durchströmenden Partikelfiltermediums und/oder des Filtermediums zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen gegeben.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn das wenigstens eine Beheizungselement alternativ oder ergänzend in das zumindest eine Partikelfiltermedium und/oder das zumindest eine Filtermedium zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen integriert angeordnet ist. Dadurch ist das Partikelfiltermedium und/oder das Filtermedium zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen besonders rasch und verlustarm erwärmbar.
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn ein Anschlusselement, mittels welchem das wenigstens eine Beheizungselement mit elektrischem Strom zum Beheizen zu beaufschlagen ist mit einer Regeleinrichtung zum Regeln eines Gebläsemotors gekoppelt ist. Dadurch ist es möglich, Strom von der Regeleinrichtung zum Beheizen des Innenraumfilters zu nutzen, welcher ansonsten bei niedrigen Gebläsedrehzahlen des Gebläsemotors in Verlustwärme umgesetzt würde. Dadurch kann ein Kühlkörper zum Kühlen der Regeleinrichtung kleiner dimensioniert werden.
Durch ein Beaufschlagen des Beheizungselementes mit elektrischem Strom kann zudem eine Ionisierung der zu filternden Luft erreicht werden, wodurch in Folge der Aufladung von Feststoffpartikeln eine elektrostatische Abscheidung an dem Partikelfiltermedium erleichtert ist. Dies führt zu einer verbesserten Filterwirkung des Innenraumfilters.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
1 eine schematisierte Perspektivansicht eines Innenraumfilters mit einem Anschlusselement zum Beaufschlagen eines Beheizungselements mit elektrischem Strom;
2 eine schematisierte, ausschnittsweise Perspektivansicht eines Innenraumfilters mit einem Beheizungselement, welches als Gitter ausgebildet und auf eine Halteanordnung für ein Filtermedium aufgesteckt ist gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
3 eine schematisierte, ausschnittsweise Schnittansicht eines Innenraumfilters mit einem Beheizungselement, welches eine Halteanordnung aufweist, welche mit einer Halteanordnung für das Filtermedium verbunden ist gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
4 eine schematisierte, ausschnittsweise Perspektivansicht eines Innenraumfilters mit einem Beheizungselement , welches in ein Filtermedium integriert angeordnet ist gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
1 zeigt eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht auf einen Innenraumfilter 10 für ein Kraftfahrzeug bei welchem in einer Halteanordnung 12 ein gefaltetes Filtermedium 14 untergebracht ist. Zuluft 16 durchströmt das Filtermedium 14 und gefilterte Luft 18 strömt einem nicht gezeigten Innenraum des Kraftfahrzeugs zu. Das Filtermedium 14 ist in 4 in einer vergrößerten Detailansicht gezeigt, aus welcher erkennbar ist, dass das Filtermedium 14 ein Partikelfiltermedium 20 aufweist, welches als Vliesmaterial ausgebildet ist, sowie ein Filtermedium 22 zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen.
Das Partikelfiltermedium 20 dient dem Zurückhalten von Feststoff- bzw. Staubpartikeln in der Zuluft 16, während durch das Filtermedium 22, welches vorliegend durch Aktivkohlepartikel gebildet ist, gasförmige Substanzen wie beispielsweise Ozon, Benzol, Tolol, und/oder Geruchsstoffe aus der Zuluft 16 entfernt werden.
In alternativen, nicht gezeigten Ausführungsformen kann das Filtermedium 14 lediglich als Partikelfiltermedium 20 oder als Filtermedium 22 zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen ausgebildet sein.
In 1 ist erkennbar, dass dem Innenraumfilter 10 ein Anschlusselement 24 zugeordnet ist, mittels welchem ein in 2 bis 4 in verschiedenen Ausführungsformen gezeigtes, dem Innenraumfilter 10 zugeordnetes Beheizungselement 26 mit elektrischem Strom beaufschlagt wird. In 1 ist angedeutet, dass das Anschlusselement 24 mit einer Regeleinrichtung 28 zum Regeln eines Gebläsemotors 30 gekoppelt ist. Dadurch kann insbesondere bei niedrigen Drehzahlen des Gebläsemotors 30 Strom von der Regeleinrichtung 28 über das Anschlusselement 24 dem Beheizungselement 26 zugeführt werden.
Ein vorliegend nicht gezeigtes Kühlelement für die Regeleinrichtung 28 kann hierbei entsprechend klein dimensioniert werden, da durch die Regeleinrichtung 28 bei niedrigen Drehzahlen des Gebläsemotors 30 weniger Strom in Verlustwärme umzusetzen ist. Durch das Beheizen des Filtermediums 14 ist die Filterwirkung des Filtermediums 14 erhöht, insbesondere wenn durch das Beheizen des Filtermediums 14 ein Trocknen desselben erfolgt. Auch in Folge des Vorheizens der Zuluft 16 kann sowohl das Partikelfiltermedium 20 als auch das Filtermedium 22 zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen in erhöhtem Masse Staubpartikel bzw. gasförmige Substanzen aus der Zuluft 16 beseitigen.
2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Innenraumfilters 10, bei welchem das als Gitter ausgebildete Beheizungselement 26 auf einer der Zuluft 16 zugewandten Seite des Innenraumfilters 10 auf die Halteanordnung 12 aufgesteckt ist. Endstücke des als Gitter ausgebildeten Beheizungselementes 26 sind so abgebogen, dass sie die Halteanordnung 12 für das Filtermedium 14 umgreifen. Um ein gutes Verbinden des Gitters mit der Halteanordnung 12 zu gewährleisten, ist das Gitter zumindest bereichsweise auf die Halteanordnung 12 aufgeklebt.
Selbstverständlich ist es vorstellbar, das Gitter alternativ oder ergänzend durch andere geeignete Befestigungsmittel mit der Halteanordnung 12 zu verbinden. Durch das als Gitter ausgebildete Beheizungselement, welches auf die Halteanordnung 12 für das Filtermedium 14 aufgesteckt ist, ist eine besonders platzsparende Anordnung des Beheizungselementes 26 an dem Innenraumfilter 10 gegeben.
Dem vorliegend aus Draht gebildeten Gitter des Beheizungselementes 26 wird über das Anschlusselement 24 elektrischer Strom zugeführt. Das Anschlusselement 24 kann hierfür auch durch Kontaktieren eines Bordstromnetzes des Kraftfahrzeugs das Beheizungselement 26 mit Strom beaufschlagen.
3 zeigt einen Querschnitt einer alternativen Ausführungsform des Innenraumfilters mit dem Beheizungselement 26, welches auf Seite der Zuluft 16 dem Innenraumfilter 10 zugeordnet ist. Das Beheizungselement 26 weist gemäß 2 Drähte auf, welche in eine Halteanordnung 32 des Beheizungselementes 26 integriert sind. Beispielsweise können die Drähte in eine Halteanordnung 32 aus Kunststoff integriert sein, wobei die Drähte mit Kunststoff umspritzt wurden. Die Drähte und/oder die Halteanordnung 32 kann hierbei eine Wabenstruktur aufweisen.
Die Halteanordnung 32 des Beheizungselementes 26 ist gemäß 3 mit der Halteanordnung 12 des Innenraumfilters 10 verbunden. Eine Oberseite der Halteanordnung 32 kann hierbei als Anschlusselement 24 ausgebildet sein, wobei durch das Anschlusselement 24 eine flächige obere Abdeckung der Halteanordnung 12 des Innenraumfilters 10 ausgebildet ist. Durch das in 3 gezeigte Ausführungsbeispiel ist ein besonders einfacher, modularer Aufbau des Beheizungselementes 26 gegeben, welches besonders gut mit der Halteanordnung 12 des Innenraumfilters 10 zu verbinden ist.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Beheizungselementes 26. In dem vergrößerten Ausschnitt aus dem Filtermedium 14 des Innenraumfilters 10 ist erkennbar, dass das Beheizungselement 26 als dünner Draht bzw. als eine Mehrzahl dünner Drähte ausgebildet ist, welcher bzw. welche in das Filtermedium 14 integriert angeordnet ist. Das Beheizungselement 26 ist hierbei sowohl von dem Partikelfiltermedium 20 in Form eines Vliesfilters als auch von dem Filtermedium 22 zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen in Form von Aktivkohlepartikeln umgeben. Das Partikelfiltermedium 20 in Form von Kunststofffäden und die Aktivkohlepartikel wurden hierbei um das als Draht ausgebildete Beheizungselement 26 herum eingeklebt. Dadurch ist ein besonders direktes, rasches und verlustarmes Aufheizen des Filtermediums 14 mittels des Beheizungselements 26 ermöglicht.
Die in 2 bis 4 gezeigten Ausführungsformen des Beheizungselementes 26 ermöglichen ein Trocknen des Filtermediums 14 sowie ein Einstellen einer Temperatur des Filtermediums 14 auf eine nahezu konstante Temperatur, wobei die Wirksamkeit des Filtermediums 14 bei 20°C bis 22°C besonders hoch ist.

Claims

Innenraumfilter, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, welcher zumindest ein Partikelfiltermedium (20) und/oder zumindest ein Filtermedium (22) zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Innenraumfilter (10) wenigstens ein Beheizungselement (26) zugeordnet ist, mittels welchem das zumindest eine Partikelfiltermedium (20) und/oder das zumindest eine Filtermedium (22) zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen erwärmbar ist.
Innenraumfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Beheizungselement (26) auf einer Zuluftseite des Innenraumfilters (10) angeordnet ist.
Innenraumfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Beheizungselement (26) in das zumindest eine Partikelfiltermedium (20) und/oder in das zumindest eine Filtermedium (22) zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen integriert angeordnet ist.
Innenraumfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlusselement (24) vorgesehen ist, mittels welchem das wenigstens eine Beheizungselement (26) mit elektrischem Strom zum Beheizen zu beaufschlagen ist, wobei das Anschlusselement (24) mit einer Regeleinrichtung (28) zum Regeln eines Gebläsemotors (30) gekoppelt ist.
Innenraumfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Beheizungselement (26) als Gitter ausgebildet ist, welches auf eine Halteanordnung (12) für das zumindest eine Partikelfiltermedium (20) und/oder für das zumindest eine Filtermedium (22) zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen aufsteckbar ist.
Innenraumfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Halteanordnung (32) für das Beheizungselement vorgesehen ist, welche mit einer Halteanordnung (12) für das zumindest eine Partikelfiltermedium (20) und/oder für das zumindest eine Filtermedium (22) zum Beseitigen von gasförmigen Substanzen zu verbinden ist.