DE102009051103A1 - Filter load measuring element for interior filter of air conditioning system of motor vehicle, has electromechanical sensors provided for detecting differential pressure between pure fluid side and raw fluid side of filter - Google Patents

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Abstract

The element (1) has electromechanical sensors (13) provided for detecting a differential pressure between a pure fluid side (7) and a raw fluid side (6) of a filter (3). The sensor is provided for seizing a distance (d) between a membrane (11) and the sensor, where the membrane exhibits a dielectric material. The sensor detects a change of an electrical field in dependent of a change of position of the membrane. The membrane is arranged such that the membrane separates the pure fluid side and the raw fluid side.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beladungsmesselement für ein Filterelement oder eine Filterelementaufnahme, insbesondere bei Innenraumfiltern zum Filtern von Luft für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung einen Innenraumfilter und eine Filteraufnahme.The The present invention relates to a load sensing element for a filter element or a filter element receptacle, in particular in cabin filters for filtering air for the interior of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates a cabin air filter and a filter holder.

Filterelemente dienen der Filterung von Fluidströmungen oder gasförmigen Medien, beispielsweise zur Filterung einer Luftströmung, die dem Fahrzeuginnenraum eines Kraftfahrzeugs zugeführt wird. Die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik werden nachfolgend im Wesentlichen für ein Filterelement zur Filterung von Luft für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Solche Filter werden nachfolgend auch kurz als KFZ-Innenraumluftfilter oder auch Innenraumfilter bzw. Kabinenluftfilter bezeichnet.filter elements serve to filter fluid flows or gaseous media, For example, for filtering an air flow, the vehicle interior a motor vehicle is supplied. The present invention and the problem underlying it are hereinafter essentially for a filter element for filtering of air for described the interior of a motor vehicle. Such filters will be in the following also briefly as vehicle interior air filter or also cabin filter or Cabin air filter called.

Die zunehmende Luftverunreinigung, insbesondere in Großstädten, in Verbindung mit dem Einsatz von Klimaanlagen im Fahrzeug erfordert, dass die von außen in den Innenraum eines Kraftfahrzeuges geleitete und aufbereitete Luft mittels geeigneter Filter gereinigt wird. Hierfür kommen beispielsweise Partikelfilter, Geruchsfilter oder Kombinationen derselben miteinander in Betracht, die in der Luft enthaltene Schwebstoffe, Partikel und Gerüche aus der angesaugten Rohluft möglichst gut herausfiltern bzw. absorbieren sollen. Um einen regelmäßig notwendigen Austausch zu ermöglichen müssen Wartungsintervalle festgelegt werden, die von der Menge der im jeweiligen Filter im Filtermaterial festgehaltenen Partikeln abhängen.The increasing air pollution, especially in large cities, in Requires connection with the use of air conditioning systems in the vehicle, that from the outside directed and prepared in the interior of a motor vehicle Air is cleaned by means of suitable filters. Come for this For example, particle filter, odor filter or combinations of the same, the suspended matter suspended in the air, Particles and odors from the sucked raw air as possible to filter out or absorb well. To a regularly necessary To facilitate exchange have to Maintenance intervals are set based on the amount of each Suspend filter in the filter material held particles.

Stand der TechnikState of the art

Um die Beladung eines Filters festzustellen, also die Menge an im Filtermaterial vorliegenden gefilterten Partikeln, welche die Filterwirkung beeinflussen, wurden in der Vergangenheit rein mechanische Anzeigen vorgesehen. Beispielsweise werden bei Staubsaugerbeuteln, die als Filter agieren, einfache Filterbeladungsanzeigen vorgesehen. Hierbei wird ein zu detektierender Differenzdruck, welcher von der Beladung oder Füllung der Staubsaugertüte abhängt, zwischen Innen- und Außenraum registriert.Around determine the loading of a filter, so the amount of in the filter material present filtered particles, which influence the filter effect, In the past, purely mechanical displays were planned. For example, in vacuum cleaner bags that act as a filter, provided simple filter loading displays. This is one too Detecting differential pressure, which of the loading or filling of the vacuum cleaner bag depends, between Indoor and outdoor space registered.

Die üblichen Mittel, um an Filtern deren Beladung festzustellen, gewährleisten jedoch nur bei großen Drücken und Durchflüssen eine einigermaßen zuverlässige Aussage über die Beladung zu treffen. Insbesondere bei Innenraumfiltern für Kraftfahrzeuge, die für klimatechnische Anlagen Verwendung finden, sind nur geringe Lüfterleistungen vorhanden. Daher müssen, um eine Beladung quantitativ feststellen zu können, Drücke von nur wenigen mbar erfasst werden können.The usual Means for detecting their charge on filters but only at large To press and flows a reasonably reliable statement about the To meet loading. Especially in cabin filters for motor vehicles, the for Air conditioning systems are used, are only low fan performance available. Therefore, to quantify a load, pressures of only a few mbars are recorded can be.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Mittel zum Erfassen einer Beladung eines Filters bereit zu stellen.In front In this background, the present invention has the object an improved means for detecting a loading of a To provide filters.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird durch ein Filterbeladungsmesselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is by a filter loading measuring element with the features of claim 1.

Demgemäß ist ein Filterbeladungsmesselement, insbesondere für einen Innenraumfilter für ein Kraftfahrzeug vorgesehen. Dabei ist ein elektromechanischer Sensor zum Erfassen eines Differenzdruckes zwischen einer Reinfluidseite und einer Rohfluidseite des Filters vorgesehen.Accordingly, a Filter loading measuring element, in particular for a cabin filter for a motor vehicle intended. Here is an electromechanical sensor for detecting a differential pressure between a clean fluid side and a raw fluid side provided the filter.

Ein elektromechanischer Sensor hat den Vorteil, dass insbesondere niedrige Druckdifferenzen detektiert werden können, welche durch eine steigende Beladung des Innenraumfilters bedingt sein können.One electromechanical sensor has the advantage that in particular low Pressure differences can be detected, which by increasing Loading the cabin air filter may be conditional.

Zum Beispiel kann ein elektronischer Abstandssensor zum Erfassen eines Abstandes zwischen einer Membran und dem elektronischen Abstandssensor vorgesehen werden. Dabei ist die Membran dann derart angeordnet, dass sie die Reinfluidseite von der Rohfluidseite trennt. Dadurch ergibt sich in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz zwischen der Reinfluidseite und der Rohfluidseite, dass die Membran verformt werden kann und sich insofern der Abstand zwischen einem angebrachten Abstandssensor und der Membran verändert. Der Abstand ist daher ein Maß für die Druckdifferenz, die sich wiederum in Abhängigkeit von einer Beladung des Filters mit Schmutzpartikeln ergibt.To the Example, an electronic distance sensor for detecting a Distance between a membrane and the electronic distance sensor be provided. The membrane is then arranged in such a way that it separates the clean fluid side from the raw fluid side. Thereby results in dependence from a pressure difference between the clean fluid side and the raw fluid side, that the membrane can be deformed and thus the distance changed between an attached distance sensor and the membrane. Of the Distance is therefore a measure of the pressure difference, which in turn is dependent resulting from a loading of the filter with dirt particles.

Der Abstandssensor kann beispielsweise ein kapazitiver Sensor sein. In einer entsprechenden Ausführungsform weist dann die Membran ein dielektrisches Material auf, und der Abstandssensor erfasst eine Änderung des elektrischen Feldes in Abhängigkeit von einer Lageänderung der (dielektrischen) Membran. Die Lageänderung der Membran ergibt sich im Wesentlichen aus einer Druckdifferenz, welche wiederum die Beladung des Filters anzeigt.Of the Distance sensor may be, for example, a capacitive sensor. In a corresponding embodiment Then, the membrane has a dielectric material, and the Distance sensor detects a change of the electric field in dependence from a change of position the (dielectric) membrane. The change in position of the membrane results essentially from a pressure difference, which in turn is the load of the filter.

Es ist auch möglich, dass die Membran ein magnetisierbares Material aufweist und der elektronische Abstandssensor eine Änderung eines Magnetfeldes in Abhängigkeit von einer Lageänderung der Membran erfasst. Die veränderte Membranlage führt dann zum Beispiel zu einer Störung oder Änderung eines vorhandenen Magnetfeldes, welches insbesondere mittels eines Hall-Sensors als elektronischem Abstandssensor messbar ist.It is also possible that the membrane has a magnetizable material and the electronic distance sensor detects a change in a magnetic field as a function of a change in position of the membrane. The changed membrane layer then leads, for example, to a disturbance or change in an existing magnetic field, which in particular by means of a Hall sensor as electroni Schematic distance sensor is measurable.

Bei einer Ausführungsform des Filterbeladungsmesselementes ist die Membran derart beweglich angeordnet, dass zumindest ein Teil ihrer Oberfläche bei einer Druckdifferenzänderung zwischen der Reinfluidseite und der Rohfluidseite einen Abstand zu dem elektronischen Abstandssensor ändert. Zum Beispiel kann die Membran selbst flexibel ausgeführt werden und sich einem verändernden Druck in ihrer Form und Lage ändern. Es ist möglich, an der Membran einen Permanentmagneten anzuordnen. Dann kann eine Änderung des sich ergebenden Magnetfeldes bei einer Lageänderung der Membran bzw. des Permanentmagneten detektiert werden.at an embodiment of the filter loading measuring element, the membrane is movable in this way arranged that at least part of its surface at a pressure difference change between the clean fluid side and the raw fluid side a distance changes to the electronic distance sensor. For example, the Membrane itself made flexible become and become a changing one Change pressure in shape and position. It is possible, to arrange a permanent magnet on the membrane. Then a change the resulting magnetic field in a change in position of the membrane or the Permanent magnets are detected.

Eine weitere Ausführungsform des Filterbeladungsmesselementes umfasst einen ersten Gehäuseabschnitt und einen zweiten durch die Membran getrennten Gehäuseabschnitt.A another embodiment the filter loading measuring element comprises a first housing section and a second housing section separated by the membrane.

Es kann zusätzlich ein Stützelement vorgesehen werden, welche eine maximale Auslenkung der Membran begrenzt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Membran bei einem zum Beispiel zu großen Druck nicht berstet oder plastisch verformt wird. Vielmehr schmiegt sie sich dann an das jeweilige Stützelement an und wird sicher gelagert.It can additionally a support element be provided, which limits a maximum deflection of the membrane. This will ensure that the membrane is not bursted at, for example, excessive pressure or is plastically deformed. Rather, it clings to the then respective support element and is stored safely.

Zusätzlich kann das Filterbeladungsmesselement eine Auswerteeinrichtung umfassen, welche an den Abstandssensor gekoppelt ist und elektronische Messsignale von dem Abstandssensor empfängt.In addition, can the filter loading measuring element comprise an evaluation device, which is coupled to the distance sensor and electronic measuring signals receives from the distance sensor.

Aus den Messsignalen kann die Auswerteeinrichtung dann den Beladungszustand des Filters ableiten und zum Beispiel anzeigen.Out The evaluation device can then determine the loading state of the measuring signals Derive the filter and display, for example.

Ein entsprechendes Filterbeladungsmesselement kann an einem Innenraumfilter preisgünstig angebracht werden oder auch zum Beispiel in einer Filteraufnahme oder einem Filtergehäuse für ein Filterelement vorgesehen werden.One corresponding filter loading measuring element can be attached to a cabin filter reasonably priced or for example in a filter holder or a filter housing for a Filter element can be provided.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele.Further advantageous embodiments and refinements of the invention are Subject of the dependent claims and the embodiments described below.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend ferner anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert. Es zeigt dabei:The The invention will be further described below with reference to several embodiments explained in more detail with reference to the accompanying figures. It shows:

1: eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Filterbeladungsmesselements an einer Filteraufnahme; 1 a cross-sectional view of a first embodiment of a Filterbeladungsmesselements on a filter holder;

2: eine Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Filterbeladungsmesselements; und 2 a cross-sectional view of a second embodiment of a Filterbeladungsmesselements; and

3: eine Querschnittsansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Filterbeladungsmesselements. 3 FIG. 3 is a cross-sectional view of a third embodiment of a filter loading measuring element. FIG.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts Anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen worden.In The figures are the same or functionally identical elements, provided nothing else is indicated, provided with the same reference numerals Service.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) the invention

In der 1 ist eine Anordnung dargestellt, welche zur Filteraufnahme, wie zum Beispiel ein Filtergehäuse mit einem daran angeordneten Filterbeladungsmesselement im Querschnitt zeigt. Es ist dabei ein Filtergehäuse 2A, 2B offenbart, in das ein Filterelement, insbesondere ein Innenraumluftfilter für ein Kraftfahrzeug 3, eingesetzt ist.In the 1 an arrangement is shown, which for filter receiving, such as a filter housing with a filter loading element arranged thereon in cross section. It is a filter housing 2A . 2 B discloses in which a filter element, in particular an interior air filter for a motor vehicle 3 , is used.

Das Filterelement 3 hat beispielsweise gefaltetes Filtermaterial 4, das zieharmonikaförmig zusammengestaucht ist. Durch die Faltung wird die Oberfläche des Filters 3 bzw. des gefalteten Filtermaterials 4 beim Durchfließen eines Fluides, wie zum Beispiel Luft, vergrößert. In der 1 ist ein Pfeil RO dargestellt, welcher eine einströmende Rohluft anzeigt, welche nach dem Durchlaufen des Innenraumfilters 3 als Reinluft RE, beispielsweise für die Klimaanlage oder Innenraum eines Kraftfahrzeuges, bereitsteht. Je nach Beladungszustand, also der Menge an Schmutzteilchen, die sich in dem Filter verfangen haben, wird das Durchströmen durch das Filtermedium, also das Filtermaterial 4, erschwert bzw. verändert. Insofern ergibt sich auch gegenüber dem Reinluftbereich RE und dem Rohluftbereich RO ein unterschiedlicher Druck trotz gleich bleibender Strömungsleistung, welche durch beispielsweise einen hier nicht dargestellten Ventilator bereitgestellt wird.The filter element 3 For example, has folded filter material 4 , which is compressed accordion-like. By folding, the surface of the filter becomes 3 or of the folded filter material 4 when flowing through a fluid, such as air, increased. In the 1 an arrow RO is shown, which indicates an incoming unfiltered air, which after passing through the cabin air filter 3 as clean air RE, for example, for the air conditioning or interior of a motor vehicle, ready. Depending on the loading state, ie the amount of dirt particles that have caught in the filter, the flow through the filter medium, so the filter material 4 , difficult or changed. In this respect, a different pressure results in spite of the clean air area RE and the unfiltered air area RO, despite the constant flow rate, which is provided by, for example, a fan, not shown here.

Es ist eine Öffnung 5 an einer der Filtergehäusewandungen 2B vorgesehen, die einen Druckausgleich zu dem Filterbeladungsmesselement 1 gewährleistet. Das Filterbeladungsmesselement 1, im Folgenden als Beladungsmesser bezeichnet, beschreibt einen Innenraum 6, 7, der durch eine Membran 11 getrennt ist. Insofern ergibt sich eine Rohluftseite 6 und eine Reinluftseite 7. Unter der Reinluftseite wird hier auch ein von dem Filterinnenraum togologisch getrennter Bereich verstanden. Zum Beispiel ergibt sich je nach Anordnung des Beladungsmessers 1 im Fahrzeug oder an dem Filtergehäuse durch die Öffnung 10 in dem Beladungsmesser 1 eine Verbindung zu der Reinluft oder zu der Rohluft.It is an opening 5 on one of the filter housing walls 2 B provided, which a pressure equalization to the filter loading measuring element 1 guaranteed. The filter loading measuring element 1 , hereinafter referred to as load meter, describes an interior 6 . 7 passing through a membrane 11 is disconnected. In this respect, there is a rough air side 6 and a clean air side 7 , Under the clean air side is also understood by the filter interior togologically separated area. For example, depending on the arrangement of the load meter 1 in the vehicle or on the filter housing through the opening 10 in the loadmeter 1 a connection to the clean air or to the raw air.

Prinzipiell kann auch das Gehäuse des Beladungsmessers 1 verschlossen sein, so dass sich die Luft oder das Fluid in dem Bereich 7, welcher von der Membran 11 abgeschlossen ist, in Abhängigkeit von dem sich ergebenen Druck zwischen den Membranseiten, komprimiert wird. Es ist somit ein erster Abschnitt 8 des Beladungsmessers vorgesehen, welcher einen ersten Innenraum 6 mit der Membran bildet und ein zweiter Abschnitt 9, der einen zweiten Innenraum 7 bildet, dargestellt.In principle, the housing of the loadmeter can also 1 be closed so that the air or fluid in the area 7 which of the membrane 11 is completed, depending on the resulting pressure between the membrane sides, is compressed. It is thus a first section 8th of the load meter, which has a first interior space 6 forms with the membrane and a second section 9 that has a second interior 7 forms, shown.

Die Membran ist prinzipiell beweglich, wie es durch den Pfeil B dargestellt ist. Je nach Durchströmgeschwindigkeit des Fluides, die wiederum vom Beladungszustand des Filters durch den Filter abhängt, ergibt sich eine Druckdifferenz zwischen dem rohluftseitigen Bereich 6 und dem reinluftseitigen Bereich 7 bzw. zwischen den beiden Seiten der Membran 11. Je nach Druck und damit Beladung verändert sich die Lage der Membran 11.The membrane is in principle movable, as shown by the arrow B. Depending on the flow rate of the fluid, which in turn depends on the loading state of the filter through the filter, there is a pressure difference between the raw air side area 6 and the clean air side area 7 or between the two sides of the membrane 11 , Depending on the pressure and thus load, the position of the membrane changes 11 ,

Es ist ein elektronischer Abstandsmesser 13 vorgesehen, der auf einer Halterung 12 angeordnet ist. Der elektronische Abstandsmesser 13 ermittelt den Abstand d zwischen dem Abstandsmesser 13 und der Membran 11. Insofern kann, mittelbar durch die Bestimmung des Abstandes d oder einer Abstandsänderung, auch eine Druckänderung bestimmt werden, die wiederum von der Beladung des Filters abhängt.It is an electronic distance meter 13 provided on a bracket 12 is arranged. The electronic distance meter 13 determines the distance d between the distance meter 13 and the membrane 11 , In this respect, indirectly by determining the distance d or a change in distance, also a pressure change can be determined, which in turn depends on the loading of the filter.

Das Gehäuse des Beladungsmessers 1 kann zum Beispiel aus Kunststoff ausgeführt werden. Insbesondere kann ein Beladungsmesser über eine Reibverschweißung mit dem Gehäuse der Filteraufnahme 2A, 2B verbunden werden. Die Verbindung sollte fluiddicht erfolgen. Es sind verschiedene Materialien als Membran 11 geeignet. Insbesondere lässt sich die Membran 11 in Kombination mit einem Hall-Sensor 13A der Abstandsmessvorrichtung 13 ausführen. Dabei ergibt sich eine mechanische Komponente, nämlich durch die Bewegung B der Membran, und weiterhin eine elektronische Komponente bei der Messung des Abstandes durch den Hall-Sensor. Insbesondere Metalle wie Kupferberrylium, Nickelberrylium, Duratherm oder dergleichen, eignen sich in Kombination mit einem Hall-Sensor. Die Membran sollte dabei vorzugsweise magnetisch oder magnetisierbar sein, kann jedoch auch einen Dauermagneten tragen, dessen Magnetfeldänderung bei einer Abstandsänderung d im Hall-Sensor erfassbar ist.The housing of the loader 1 can be made of plastic, for example. In particular, a load meter can be friction welded to the housing of the filter holder 2A . 2 B get connected. The connection should be fluid-tight. There are different materials as a membrane 11 suitable. In particular, the membrane can be 11 in combination with a Hall sensor 13A the distance measuring device 13 To run. This results in a mechanical component, namely by the movement B of the membrane, and further an electronic component in the measurement of the distance through the Hall sensor. In particular, metals such as Kupferberrylium, Nickelberrylium, Duratherm or the like, are suitable in combination with a Hall sensor. The membrane should preferably be magnetic or magnetizable, but may also carry a permanent magnet whose magnetic field change in a change in distance d in the Hall sensor can be detected.

In der 2 ist eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform eines Beladungsmessers 100 dargestellt. In 2 ist ein Teil eines Filtergehäuses 2B dargestellt, der mit einer Öffnung 5 versehen ist, an das der Beladungsmesser 100 gekoppelt wird. Der Beladungsmesser 100 hat einen ersten Gehäuseabschnitt 8, welcher direkt an die Gehäusewandung 2B angebracht ist. Der zweite Gehäuseabschnitt 9 ist daran angesetzt. Die beiden Gehäuseabschnitte sind durch eine Membran 11, wie beispielsweise auch in der 1 schon dargestellt ist, abgetrennt. Es ergeben sich somit 2 Innenräume 6, 7 zwischen denen eine Druckdifferenz in Abhängigkeit von einer Beladung des jeweiligen angesetzten Filters vorliegt.In the 2 is a cross-sectional view of a second embodiment of a loadmeter 100 shown. In 2 is a part of a filter housing 2 B shown with an opening 5 is attached to the loader 100 is coupled. The loadmeter 100 has a first housing section 8th , which directly to the housing wall 2 B is appropriate. The second housing section 9 is attached to it. The two housing sections are through a membrane 11 , as in the 1 already shown, separated. This results in 2 interiors 6 . 7 between which there is a pressure difference as a function of a loading of the respective attached filter.

Um die Druckdifferenz zu erfassen, ist ein elektromechanischer Abstandssensor aus der Membran 11 und einem elektronischen Abstandssensor 13A, 13B geschaffen. Darüber hinaus ist ein Stützelement 14 an dem ersten Gehäuseabschnitt 8 angebracht, das verhindert, dass sich die Membran 11 bei einem besonders starken Druckgradienten zwischen den beiden Seiten 6, 7 zu stark verformt. Ist beispielsweise im Abschnitt 6 ein sehr großer Unterdruck im Vergleich zum Innenraum 7, schmiegt sich die Membran an das Stützelement 14 an und kann nicht zerreißen. Das Stützelement 14 hat zum Druckausgleich eine Öffnung 10.To detect the pressure difference, an electromechanical distance sensor is out of the membrane 11 and an electronic distance sensor 13A . 13B created. In addition, a support element 14 on the first housing section 8th attached, that prevents the membrane 11 with a particularly strong pressure gradient between the two sides 6 . 7 too deformed. For example, in the section 6 a very large negative pressure compared to the interior 7 , the membrane nestles against the support element 14 and can not tear. The support element 14 has an opening for pressure equalization 10 ,

Der Abstandssensor 13A, 13B ist über eine Messleitung MS mit einer Auswerteeinrichtung 16 verbunden. Die Messsignale MS können somit durch die Auswerteeinrichtung 16 ausgewertet werden. Zum Druckausgleich nach Außen sind an dem zweiten Gehäuseabschnitt 9 Öffnungen 10A, 10B vorgesehen.The distance sensor 13A . 13B is via a measuring line MS with an evaluation device 16 connected. The measurement signals MS can thus by the evaluation 16 be evaluated. For pressure equalization to the outside are on the second housing section 9 openings 10A . 10B intended.

Bei einer Ausführung des Abstandssensors, insbesondere des Sensors 13A als Hall-Sensor, kann an der Membran 11 ein Permanentmagnet 13B vorgesehen werden, dessen Magnetfeld präzise durch den Hall-Sensor 13A gemessen werden kann. Durch eine Auswertung der sich ergebenden Messsignale MS wird dann auf die Beladung des in dem Filtergehäuse 2B eingesetzten Filters geschlossen. Dabei kann der Hall-Sensor 13A, insbesondere ein dreiachsiger Hall-Sensor sein, der die Position des Magneten 13B im Raum bzw. an der Membran 11 exakt bestimmt.In an embodiment of the distance sensor, in particular the sensor 13A as a Hall sensor, can be attached to the membrane 11 a permanent magnet 13B be provided, whose magnetic field precisely through the Hall sensor 13A can be measured. By evaluating the resulting measurement signals MS is then on the loading of the in the filter housing 2 B closed filter closed. The Hall sensor can do this 13A , In particular, a three-axis Hall sensor, which is the position of the magnet 13B in the room or on the membrane 11 exactly determined.

Störende elektrische oder elektromagnetische Felder können mittels der Auswerteeinrichtung 16 ferner rechnerisch kompensiert werden.Disturbing electrical or electromagnetic fields can be detected by means of the evaluation device 16 be computationally compensated.

Neben einer Implementierung der Abstandsmessung durch einen Hallsensor, kann zum Beispiel auch eine kapazitive Messung durchgeführt werden. Es ist zum Beispiel denkbar, dass der Sensor 13A als kapazitiver elektronischer Sensor ausgeführt wird. Eine Änderung beispielsweise der Membranlage, wobei die Membran zum Beispiel ein dielektrisches Material umfasst, verändert sich die Kapazität, welche gemessen werden kann. Auch aus dieser Messgröße kann eine Druckdifferenz bzw. Beladung eines Filters bestimmt werden.In addition to an implementation of the distance measurement by a Hall sensor, for example, a capacitive measurement can be performed. It is conceivable, for example, that the sensor 13A is designed as a capacitive electronic sensor. For example, a change in membrane layer, where the membrane comprises, for example, a dielectric material, changes the capacitance that can be measured. From this measured variable, a pressure difference or loading of a filter can be determined.

In der 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel für einen Beladungsmesser im Querschnitt dargestellt. Der Beladungsmesser 200 umfasst ein fluiddichtes Gehäuse 8 mit einer Öffnung 5. Die Öffnung 5 kann dann beispielsweise an ein Filterelement oder eine Aufnahme für ein Filterelement angebracht werden. Es ergibt sich durch eine beweglich gelagerte Membran 11, die beispielsweise in einer Fassung 18 entlang der Gehäuseinnenwandung 8 des Beladungsmessers 200 beweglich ist. Dies kann beispielsweise in der Art eines Stempels für die Halterung 18 realisiert werden.In the 3 a third embodiment of a loadmeter is shown in cross section. The loadmeter 200 includes a fluid-tight housing 8th with an opening 5 , The opening 5 can then be attached, for example, to a filter element or a receptacle for a filter element. It results from a movably mounted membrane 11 , for example, in a version 18 along the inside of the housing 8th of the loadmeter 200 is mobile. This may, for example, in the manner of a stamp for the holder 18 will be realized.

Damit ergeben sich im Innenraum des Beladungsmessers 200 wiederum zwei Bereiche 6 und 7, zwischen denen eine Druckdifferenz aufgebaut werden kann. Die Druckdifferenz wird als Maß für eine Beladung eines Filters aufgefasst. Entlang des Pfeils B kann sich die Position der Membran 11 innerhalb des Beladungsmessers verschieben. Es können zusätzlich, beispielsweise Federn 17, vorgesehen werden, die die Fassung oder Halterung 18 der Membran 11 flexibel fixiert. Eine Druckdifferenz erfordert dann unterschiedliche Rückstellkräfte der Federn 17.This results in the interior of the loadmeter 200 again two areas 6 and 7 , between which a pressure difference can be built up. The pressure difference is considered as a measure of a loading of a filter. Along the arrow B, the position of the membrane 11 move within the loader. It can also, for example, springs 17 be provided that the socket or holder 18 the membrane 11 flexibly fixed. A pressure difference then requires different restoring forces of the springs 17 ,

Zur Auswertung bzw. Bestimmung der Beladung eines Filters wird wiederum der Abstand der Membran 11 von einem Abstandsmesser 13A verwendet. Der Abstandsmesser kann zum Beispiel zweiteilig 13A, 13B, ausgeführt werden und, wie hinsichtlich der 1 und 2 erläutert wurde, und beispielsweise kapazitive, induktive oder andere Messgrößen erfassen, die über eine Messleitung MS einer Auswerteeinrichtung 16 zugeleitet wird.For evaluation or determination of the loading of a filter, in turn, the distance of the membrane 11 from a distance meter 13A used. The distance meter can, for example, in two parts 13A . 13B to be executed and, as regards the 1 and 2 has been explained, and for example, capacitive, inductive or other measured quantities detect, via a measuring line MS an evaluation 16 is forwarded.

Es ergibt sich somit eine einfach montierbare Einheit als Beladungsmesser mit einer Membran, deren Auslenkung oder Lageänderung von einem elektronischen Sensor überwacht wird. Der Beladungsmesser kann sehr feinfühlig ausgelegt werden, so dass auch nur geringe Druckdifferenzen erfasst werden können. Insbesondere ein Hallsensor ist besonders robust gegenüber äußeren Einwirkungen, die chemischer, mechanischer oder elektrischer Art sein können. Insofern bietet sich ein besonders günstiger Einsatz des Beladungsmessers im Kfz-Bereich an.It thus results in a simple mountable unit as a loadmeter with a diaphragm whose deflection or position change from an electronic Sensor monitored becomes. The load meter can be designed very sensitive, so that even small pressure differences can be detected. Especially a Hall sensor is particularly robust against external influences, the chemical, mechanical or electrical type. Insofar offers itself a particularly favorable use of the load meter in the automotive sector at.

Claims (13)

Filterbeladungsmesselement (1), insbesondere für einen Innenraumfilter für ein Kraftfahrzeug, wobei ein elektromechanischer Sensor (11, 13) zum Erfassen eines Differenzdruckes zwischen einer Reinfluidseite (7) und einer Rohfluidseite (6) eines Filters (3) vorgesehen ist.Filter loading measuring element ( 1 ), in particular for a cabin filter for a motor vehicle, wherein an electromechanical sensor ( 11 . 13 ) for detecting a differential pressure between a clean fluid side ( 7 ) and a raw fluid side ( 6 ) of a filter ( 3 ) is provided. Filterbeladungsmesselement (1) nach Anspruch 1, wobei ein elektronischer Abstandssensor (13) zum Erfassen eines Abstandes (d) zwischen einer Membran (11) und dem elektronischen Abstandssensor (13) vorgesehen ist, wobei die Membran (11) derart angeordnet ist, dass sie die Reinfluidseite (7) von der Rohfluidseite (6) trennt.Filter loading measuring element ( 1 ) according to claim 1, wherein an electronic distance sensor ( 13 ) for detecting a distance (d) between a membrane ( 11 ) and the electronic distance sensor ( 13 ) is provided, wherein the membrane ( 11 ) is arranged so that it is the clean fluid side ( 7 ) from the raw fluid side ( 6 ) separates. Filterbeladungsmesselement (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abstandssensor (13) ein kapazitiver Sensor ist.Filter loading measuring element ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the distance sensor ( 13 ) is a capacitive sensor. Filterbeladungsmesselement (1) nach Anspruch 3, wobei die Membran (11) ein dielektrisches Material aufweist und der Abstandssensor (13) eine Änderung eines elektrischen Feldes in Abhängigkeit von einer Lageänderung der Membran (11) erfasst.Filter loading measuring element ( 1 ) according to claim 3, wherein the membrane ( 11 ) has a dielectric material and the distance sensor ( 13 ) a change of an electric field as a function of a change in position of the membrane ( 11 ) detected. Filterbeladungsmesselement (1) nach einem der Ansprüche 1–4, wobei die Membran (11) ein magnetisierbares Material aufweist und der elektronische Abstandssensor (13) eine Änderung eines Magnetfeldes in Abhängigkeit von einer Lageänderung der Membran (11) erfasst.Filter loading measuring element ( 1 ) according to any one of claims 1-4, wherein the membrane ( 11 ) comprises a magnetizable material and the electronic distance sensor ( 13 ) a change of a magnetic field as a function of a change in position of the membrane ( 11 ) detected. Filterbeladungsmesselement (1) nach einem der Ansprüche 2–5, wobei der elektronische Abstandssensor (13) einen Hall-Sensor (13A) umfasst.Filter loading measuring element ( 1 ) according to any one of claims 2-5, wherein the electronic distance sensor ( 13 ) a Hall sensor ( 13A ). Filterbeladungsmesselement (1), nach einem der Ansprüche 1–7, wobei die Membran (11) derart beweglich angeordnet ist, dass zumindest ein Teil ihrer Oberfläche bei einer Druckdifferenzänderung zwischen der Reinfluidseite (7) und der Rohfluidseite (6) einen Abstand (d) zu dem elektronischen Abstandssensor (13) ändert.Filter loading measuring element ( 1 ), according to any one of claims 1-7, wherein the membrane ( 11 ) is arranged such that at least a part of its surface is at a pressure difference change between the clean fluid side ( 7 ) and the crude fluid side ( 6 ) a distance (d) to the electronic distance sensor ( 13 ) changes. Filterbeladungsmesselement (1) nach einem der Ansprüche 1–7, wobei an der Membran (11) ein Permanentmagnet (13B) angeordnet ist.Filter loading measuring element ( 1 ) according to any one of claims 1-7, wherein on the membrane ( 11 ) a permanent magnet ( 13B ) is arranged. Filterbeladungsmesselement (1) nach einem der Ansprüche 1–8, wobei das Filterbeladungsmesselement (1) einen ersten Gehäuseabschnitt (8) und einen zweiten durch die Membran (11) getrennten Gehäuseabschnitt (9) aufweist.Filter loading measuring element ( 1 ) according to any one of claims 1-8, wherein the filter loading measuring element ( 1 ) a first housing section ( 8th ) and a second through the membrane ( 11 ) separate housing section ( 9 ) having. Filterbeladungsmesselement (1) nach einem der Ansprüche 1–9, wobei ein Stützelement (14) vorgesehen ist, welches eine maximale Auslenkung der Membran (11) begrenzt.Filter loading measuring element ( 1 ) according to any one of claims 1-9, wherein a support element ( 14 ) is provided which a maximum deflection of the membrane ( 11 ) limited. Filterbeladungsmesselement (1) nach einem der Ansprüche 1–9, wobei eine Auswerteeinrichtung (16) vorgesehen ist, welche an den Abstandsensor (13A) gekoppelt ist und elektronische Messsignale (MS) von dem Abstandsensor (13A) empfängt.Filter loading measuring element ( 1 ) according to any one of claims 1-9, wherein an evaluation device ( 16 ) provided to the distance sensor ( 13A ) and electronic measuring signals (MS) from the distance sensor ( 13A ) receives. Innenraumfilter mit einem Filterbeladungsmesselement (1) nach einem der Ansprüche 1–11.Cabin filter with a filter loading measuring element ( 1 ) according to any one of claims 1-11. Filteraufnahme (2) mit einem Filterbeladungsmesselement (1) nach einem der Ansprüche 1–11.Filter holder ( 2 ) with a filter loading measuring element ( 1 ) according to any one of claims 1-11.
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