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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftzuführeinrichtung zum Zuführen von Frischluft zu einem Fahrzeuginnenraum eines Fahrzeugs oder zum Zuführen von Frischluft zu Brennräumen einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft außerdem eine Schalldämmmatte für eine derartige Luftzuführeinrichtung sowie ein Filterelement, insbesondere für eine derartige Luftzuführeinrichtung.
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Sofern eine Luftzuführeinrichtung zum Zuführen von Frischluft zu einem Fahrzeuginnenraum eines Fahrzeugs dient, kann sie auch als Klimatisierungsanlage bezeichnet werden, die zum Klimatisieren des Fahrzeuginnenraums dient. Üblicherweise wird hierzu mit Hilfe der Klimatisierungsanlage die dem Fahrzeuginnenraum zugeführte Luft, bei der es sich um Frischluft oder um Umluft oder um ein beliebiges Gemisch aus Frischluft und Umluft handelt, je nach Klimatisierungswunsch gekühlt oder erwärmt und insbesondere getrocknet. Die Klimatisierungsanlage enthält üblicherweise ein Gebläse zum Fördern der zu klimatisierenden Luft bzw. der klimatisierten Luft. Wird dagegen eine solche Luftzuführeinrichtung dazu verwendet, Brennräumen einer Brennkraftmaschine Frischluft zuzuführen, handelt es sich um eine Frischluftanlage für eine Brennkraftmaschine. Handelt es sich um eine aufgeladene Brennkraftmaschine, kann die Frischluftanlage beispielsweise einen Verdichter eines Abgasturboladers enthalten.
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Sowohl ein Gebläse als auch ein Verdichter können während des Betriebs Geräusche erzeugen, die sich in Form von Luftschall innerhalb eines Luftpfads der Luftzuführeinrichtung ausbreiten. Dieser Luftpfad führt dabei von wenigstens einer Einlassöffnung bis zu wenigstens einer Auslassöffnung der Luftzuführeinrichtung. Über die Einlassöffnung kann der vom Gebläse emittierte Luftschall somit beispielsweise über eine Frischluftansaugöffnung in eine Umgebung der Luftzuführeinrichtung oder über eine Umluftansaugöffnung in den Fahrzeuginnenraum emittiert werden. In jedem Fall ist eine derartige Schallemission unerwünscht.
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Aus der
WO 98/28161 A1 ist eine Luftbefeuchtungseinrichtung bekannt, bei der in einem Luftführungskanal eine Vielzahl von Befeuchtungselementen angeordnet ist, die von einer im Luftführungskanal geführten Luftströmung durchströmbar sind. Die einzelnen Befeuchtungselemente sind jeweils durch ein Gewebe gebildet, dessen Maschen von der Luftströmung durchströmbar sind. Zum Herstellen des Gewebes werden Hohlfasern verwendet, die jeweils einen hohlen Faserkern sowie eine den Faserkern umhüllende Faserhülle aufweisen. Die Faserkerne sind fluidisch an eine Flüssigkeitsversorgung angeschlossen, so dass die Hohlfasern von der Flüssigkeit durchströmt sind. Die Faserhüllen sind als durchlässige Membranen konzipiert, so dass sie für die darin transportierte Flüssigkeit durchlässig sind. Somit kann Flüssigkeit vom Faserkern durch die Faserhülle an die Außenseite der Hohlfasern gelangen. Dort werden die Hohlfasern im Gewebe des jeweiligen Befeuchtungselements von der Luftströmung beaufschlagt und umströmt, wodurch eine Befeuchtung der Luftströmung mit der in den Hohlfasern transportierten Flüssigkeit erfolgt.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Luftzuführeinrichtung der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine reduzierte Schallemission auszeichnet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Luftzuführeinrichtung entlang des Luftpfads mit wenigstens einer Schalldämmmatte auszustatten. Die Schalldämmmatte wird hierzu an einer dem Luftpfad zugewandten Seite einer Wand angeordnet, die den Luftpfad seitlich begrenzt. Hierdurch trifft im Luftpfad transportierter Luftschall zwangsläufig auf die Schalldämmmatte, wodurch innerhalb der Schalldämmmatte durch Dissipation und/oder Adsorption eine Schalldämpfung erfolgt.
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Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform, bei der die Schalldämmmatte aus einem Dämmmaterial besteht, das elastische Hohlfasern aufweist, die einen Faserkern aus einem flüssigen oder festen Kernmaterial besitzen. Durch ein Kernmaterial, das vom Fasermaterial der Hohlfasern verschieden ist, lassen sich die Hohlfasern hinsichtlich ihrer Biegeelastizität gezielt verändern. Insbesondere kann dadurch erreicht werden, dass die Hohlfasern bei einer Beaufschlagung mit Luftschall stark schalldämpfend wirken. Beispielsweise generiert der Faserkern innerhalb der Hohlfasern eine innere Reibung, die den Hohlfasern Bewegungsenergie entzieht. Schallwellen, welche die Hohlfasern zu Schwingungen anregen, werden dadurch extrem bedämpft.
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Die Hohlfasern sind mit dem Kernmaterial befüllt bzw. ausgefüllt und dabei vom Kernmaterial nicht durchströmt. Hierzu sind die Hohlfasern zweckmäßig endseitig verschlossen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann im Luftpfad zumindest ein Filterelement zum Filtern einer dem Luftpfad folgenden Gasströmung angeordnet sein. Dieses Filterelement weist dabei einen Filterkörper aus einem Filtermaterial auf, wobei das Filtermaterial seinerseits elastische Hohlfasern aufweist, die einen Faserkern aus einem flüssigen oder festen Kernmaterial besitzen. Der Filterkörper wird während des Betriebs der Luftzuführeinrichtung von der jeweiligen Gasströmung durchströmt, wobei er feste und/oder flüssige und/oder gasförmige Verunreinigungen aus der Gasströmung herausfiltert. Durch die Verwendung der elastischen Hohlfasern mit flüssigem oder festem Faserkern besitzt das Filterelement eine zusätzliche, stark verbesserte Schalldämpfungswirkung für Luftschall, der im Luftpfad transportiert wird. Da sich das Filterelement zweckmäßig quer zum Luftpfad über den gesamten Querschnitt des Luftpfads erstreckt, führt die Verwendung eines schalldämpfenden Filterelements zu einer effizienten Reduzierung der Schallemission über die jeweilige Einlassöffnung bzw. die jeweilige Auslassöffnung der Luftzuführeinrichtung. Das so ausgestaltete Luftfilter kann dabei zusätzlich oder alternativ zu einer Dämmmatte der vorstehend beschriebenen Art vorgesehen sein. Demnach bildet das hier vorgestellte Filterelement eine von der vorgenannten Dämmmatte unabhängige Lösung der vorstehend gestellten Aufgabe, für die in den Ansprüchen auch unabhängiger Schutz beansprucht wird.
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Das Dämmmaterial oder das Filtermaterial kann dabei als Gewebe aus den Hohlfasern oder als Vlies mit derartigen Hohlfasern ausgestaltet sein. Insbesondere können derartige Hohlfasern in ein Gewebe oder Vlies aus anderen Fasern eingearbeitet sein.
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Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Kernmaterial ein Phasenwechselmaterial sein, das bei einer vorbestimmte Phasenwechseltemperatur, die in einer üblichen Betriebstemperatur der Luftzuführeinrichtung liegt, zwischen einer Flüssigphase und einer Festphase wechselt. Durch die Verwendung eines derartigen Phasenwechselmaterials lassen sich die physikalischen Eigenschaften der Schalldämmmatte bzw. des Filterelements temperaturabhängig verändern. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass sich die Schalldämpfungswirkung erst bei Erreichen einer vorbestimmten Betriebstemperatur durch den dann stattfindenden Phasenwechsel signifikant ändert. Die Phasenwechseltemperatur für typische HVAC-Anwendungsfälle kann z.B. zwischen –20°C und +40°C liegen, vorzugsweise zwischen 0°C und 30°C bzw. zwischen 12°C und 28°C. Die Wahl der Phasenwechseltemperatur hängt unter anderem auch vom Einbauort ab, oder ob die Dämmwirkung eher in den Betriebsfällen Warm oder Kalt zur Geltung kommen soll. So kann z.B. der Phasenwechsel für Warmfälle (z.B. Heizen oder maximales Heizen) durch die Energiezufuhr über die Warmluft erfolgen. Dadurch wirkt die akustische Pegelreduktion z.B. selektiv in den Warm-Betriebsmodi. Dies ist vorteilhaft bei akustischen Unterschieden zwischen Heiz- und Kühlbetrieb, wenn z.B. im Heizbetrieb eine schlechtere Akustik vorliegt. HVAC steht dabei für Heating, Ventilation, and Air Conditioning. Ein HVAC-System kann somit jedenfalls Heizen, Belüften und Klimatisieren im Sinne von Trocknen und Kühlen.
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Entsprechend einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass als Kernmaterial ein flüssiger Duftstoff oder eine mit einem Duftstoff versetzte Flüssigkeit verwendet wird, wobei dann die Hohlfaser für das Kernmaterial eine zum Beduften einer im Luftpfad geführten Gasströmung ausreichende Durchlässigkeit aufweist. Beispielsweise ist die Hohlfaser hierzu mit einer Faserhülle aus einem Membranmaterial hergestellt, das eine für die gewünschte Durchlässigkeit geeignete Porengröße besitzt. Hierdurch ergibt sich ein vorteilhafter zusätzlicher Nutzen für die Schalldämmmatte bzw. das Filterelement.
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Eine weitere vorteilhafte Funktionalität lässt sich zusätzlich oder alternativ erreichen, wenn als Kernmaterial eine mit einem antibakteriellen Wirkstoff versehene Flüssigkeit verwendet wird, wobei auch hier die Hohlfasern für das Kernmaterial eine zum Erzeugen einer antibakteriellen Wirkung an einer vom Faserkern abgewandten Außenseite der jeweiligen Hohlfaser ausreichende Durchlässigkeit aufweisen. Insbesondere bei Klimatisierungsanlagen besteht grundsätzlich das Problem, dass sich an der Gasströmung ausgesetzten Oberflächen Keime, Viren und Bakterien sowie andere störende Mikroorganismen anlagern können. Durch den Vorschlag, das Kernmaterial durch eine antibakteriell wirkende Flüssigkeit zu bilden, können die Oberflächen der Schalldämmmatte bzw. des Filterelements vor einem schädlichen Befall mit Bakterien und dergleichen geschützt werden.
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Entsprechend einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann als Kernmaterial ein flüssiger Haftstoff oder eine mit einem Haftstoff versetzte Flüssigkeit verwendet werden, wobei die Hohlfasern für das Kernmaterial eine zum Erzeugen einer Haftkraft für Festkörper, wie z.B. Staub und Aktivkohle, an einer vom Faserkern abgewandten Außenseite der jeweiligen Hohlfaser ausreichende Durchlässigkeit aufweisen. Somit kann das jeweilige Kernmaterial dazu genutzt werden, ein Anhaften von Festkörpern an der Oberfläche der Schalldämmmatte bzw. an der Oberfläche des Filterelements zu verbessern. Hierdurch kann beispielsweise Staub besser zurückgehalten werden. Sofern die Schalldämmmatte oder das Filterelement mit Aktivkohle versetzt ist, kann mit Hilfe des haftenden Kernmaterials eine bleibende Positionierung der Aktivkohle an der Schalldämmmatte bzw. am Filterelement verbessert werden.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann das Kernmaterial eine elektro-rheologische Flüssigkeit sein, die in Abhängigkeit einer daran anliegenden elektrischen Spannung wenigstens eine ihrer physikalischen Eigenschaften verändert. Beispielsweise kann die Viskosität der Flüssigkeit abhängig von der daran anliegenden Spannung variieren. Das Dämmmaterial oder das Filtermaterial kann dann elektrische Leiter enthalten, über welche die Hohlfasern mit einer elektrischen Spannung zum Verändern der wenigstens einen physikalischen Eigenschaft des Kernmaterials ansteuerbar ist. Somit kann das Dämpfungsverhalten bzw. die Dämpfungswirkung des Dämmmaterials bzw. des Filtermaterials abhängig von der daran angelegten elektrischen Spannung beeinflusst werden.
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Beispielsweise lässt sich durch Variieren der an den Hohlfasern anliegenden elektrischen Spannung deren elektrische Dämpfungswirkung beeinflussen. Insbesondere kann dann beispielsweise abhängig von einer Frequenz bzw. Drehzahl eines Gebläses der Klimatisierungsanlage oder eines Verdichters der Frischluftanlage eine Dämpfungswirkung der jeweiligen Schalldämmmatte bzw. des Filterelements entsprechend angepasst werden.
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Des Weiteren ist es grundsätzlich möglich, die Ansteuerung der elektro-rheologisch arbeitenden Hohlfasern in Verbindung mit einem aktiven Schalldämpfungssystem zu verwenden, bei dem das Dämmmaterial bzw. das Filtermaterial durch entsprechende elektrische Ansteuerung zu Schwingungen angeregt werden kann, beispielsweise um Antischall bzw. gegenphasigen Luftschall zu generieren, mit dessen Hilfe störender Luftschall der Frischluftanlage bzw. der Klimatisierungsanlage bedämpft werden kann.
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Des Weiteren kann in die Schalldämmmatte bzw. in das Filterelement eine dreidimensionale Drahtstruktur integriert werden, mit deren Hilfe die Eigensteifigkeit des Dämmmaterials bzw. des Filtermaterials verbessert werden kann. Ferner kann dadurch auch die Montierbarkeit der Schalldämmmatte bzw. des Filterelements verbessert werden, da es per se komprimierbar ist und durch die Federwirkung einer dreidimensionalen Drahtstruktur in einem großen Umfang elastisch verformbar ist.
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Eine erfindungsgemäße Schalldämmmatte, die sich für eine Luftzuführeinrichtung der vorstehend beschriebenen Art eignet, besteht aus einem Dämmmaterial, das elastische Hohlfasern aufweist, die einen Faserkern aus einem flüssigen oder festen Kernmaterial besitzen. Eine derartige Schalldämmmatte zeichnet sich durch eine besonders hohe Schalldämpfungswirkung aus im Vergleich zu Schalldämmmatten mit vergleichbarem Volumen.
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Ein erfindungsgemäßes Filterelement, das sich für eine Luftzuführeinrichtung, insbesondere der vorstehend beschriebenen Art, eignet, umfasst einen Filterkörper aus einem Filtermaterial zum Filtern einer Gasströmung, wobei das Filtermaterial elastische Hohlfasern aufweist, die einen Faserkern aus einem flüssigen oder festen Kernmaterial besitzen. Ein derartiges Filterelement zeichnet sich durch eine besonders effiziente Schalldämpfungswirkung für Luftschall aus.
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Erfindungsgemäß lässt sich somit eine derartige Schalldämmmatte in einer Luftzuführeinrichtung der vorstehend beschriebenen Art verwenden.
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Erfindungsgemäß lässt sich somit ein derartiges Filterelement in einer Luftzuführeinrichtung mit oder ohne Schalldämmmatte der vorstehend beschriebenen Art verwenden.
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Die Erfindung betrifft somit auch ein Filterelement, das Kombinationen aus verschiedenen elastischen Hohlfasern enthält, wobei sich die verschiedenen Hohlfaser dadurch voneinander unterscheiden, dass die zugehörigen Faserkerne mit verschiedenen Medien gefüllt sind und somit verschiedene Funktionen erfüllen. Folglich können mit einem derartigen Filterelement gleichzeitig verschiedene Funktionen realisiert werden, wie z.B. verbesserte Dämpfung, Raumbeduftung durch Abgabe von Duftstoffen, antibakterielle Wirkung durch antibakterielle Medien, verbesserte Schmutz- bzw. Schadstoffadhäsion durch Medien mit Haftwirkung, weitere Effekte mittels PCM-Materialien, elektrorheologische Materialien etc..
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipdarstellung einer als Klimatisierungsanlage ausgestalteten Luftzuführeinrichtung,
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2 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipdarstellung einer als Frischluftanlage ausgestalteten Luftzuführeinrichtung,
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3 einen Längsschnitt durch einen Abschnitt einer Hohlfaser,
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4 eine stark vereinfachte Prinzipdarstellung einer Schalldämmmatte oder eines Filterelements gemäß einer besonderen Ausführungsform.
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Entsprechend den 1 und 2 umfasst eine Luftzuführeinrichtung 1 einen Luftpfad 2, der von wenigstens einer Einlassöffnung 3 zu wenigstens einer Auslassöffnung 4 führt. Bei dem in 1 gezeigten Beispiel sind rein exemplarisch genau zwei Einlassöffnungen 3 vorgesehen und genau drei Auslassöffnungen 4 gezeigt. Im Unterschied dazu sind bei dem in 2 gezeigten Beispiel genau eine Einlassöffnung 3 und genau drei Auslassöffnungen 4 gezeigt.
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Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform dient die Luftzuführeinrichtung 1 zum Zuführen von Luft zu einem Fahrzeuginnenraum 5, wobei die dem Fahrzeuginnenraum 5 zugeführte Luft aus Umluft, die aus dem Innenraum 5 angesaugt wird, oder aus Frischluft besteht, die aus einer Umgebung 6 des Fahrzeugs angesaugt wird. Ebenso kann die dem Innenraum 5 zugeführte Luft ein Gemisch aus Umluft und Frischluft sein. Dementsprechend ist die zum Innenraum 5 offene Einlassöffnung 3 ein Umlufteinlass, während die zur Umgebung 6 offene Einlassöffnung 3 ein Frischlufteinlass ist. Die in 1 gezeigte Luftzuführeinrichtung 1 ist demnach als Klimatisierungsanlage 7 ausgestaltet, mit deren Hilfe direkt die dem Innenraum 5 zugeführte Luft und somit indirekt auch der Innenraum 5 klimatisiert werden kann. Die Klimatisierungsanlage 7 enthält ein Gebläse 8 zum Antreiben einer Gasströmung im Luftpfad 2. Ferner ist hier ein Filterelement 9 dargestellt, das im Luftpfad 2 angeordnet ist und die im Luftpfad 2 geführte Gasströmung filtert. Die Klimatisierungsanlage 7 kann ferner in üblicher Weise über eine Heizeinrichtung 34 und eine Kühleinrichtung 35 verfügen, um die dem Innenraum 5 zuzuführende Luftströmung bedarfsabhängig erwärmen bzw. kühlen bzw. trocknen zu können.
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Im Beispiel der 1 ist ein HVAC-System 36 gezeigt, das ein Gebläsemodul 37 und ein Thermomodul 38 aufweist. Das Gebläsemodul 37 enthält das Gebläse 8, das Luftfilter 9 und die Einlassöffnungen 3. Das Thermomodul 38 enthält die Heizeinrichtung 34, z.B. in Form eines von der zu erwärmenden Luftströmung durchströmbaren Wärmeübertragers, die Kühleinrichtung 35, z.B. in Form eines von der zu kühlenden Luftströmung durchströmbaren Wärmeübertragers, und die Auslassöffnungen 4. Im Beispiel enthält das Thermomodul 38 außerdem einen steuerbaren Bypass 39 zur Umgehung der Heizeinrichtung 34 sowie Steuerklappen 40 zum Steuern der Auslassöffnungen 4.
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Beim Gebläsemodul 37 ist das Luftfilter 9 stromauf des Gebläses 8 angeordnet. Mit unterbrochener Linie ist jedoch außerdem ein Luftfilter 9' angedeutet, das stromab des Gebläses 8 angeordnet ist und zusätzlich oder alternativ zum vorgenannten stromaufwärtigen Luftfilter 9 vorgesehen sein kann.
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Die beiden Module 37, 38 sind grundsätzlich separate Komponenten, die aneinander angebaut sind. Demnach besitzt das Gebläsemodul 37 selbst eine interne Auslassöffnung 4', die mit einer internen Einlassöffnung 3' des Thermomoduls 38 verbunden ist.
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Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform dient die Luftzuführeinrichtung 1 zum Zuführen von Frischluft zu Brennräumen 10 einer Brennkraftmaschine 11, die beispielsweise in einem Fahrzeug angeordnet sein kann. In diesem Fall handelt es sich bei der Luftzuführeinrichtung 1 um eine Frischluftanlage 12. Die Frischluftanlage 12 enthält im Beispiel der 2 wieder ein Filterelement 9 zum Filtern der dem Luftpfad 2 folgenden Gasströmung. Außerdem ist hier ein Verdichter 13 zum Antreiben und Komprimieren der Frischluft in der Frischluftanlage 12 angeordnet. Der Verdichter 13 ist hierbei eine Komponente eines Abgasturboladers 14, der außerdem eine antriebsmäßig mit dem Verdichter 13 gekoppelte Turbine 15 besitzt. Die Turbine 15 ist dabei in eine Abgasanlage 16 eingebunden, die Verbrennungsabgase von den Brennräumen 10 abführt. Die Brennräume 10 sind jeweils in einem Zylinder 17 der Brennkraftmaschine 11 angeordnet, die sich ihrerseits in einem Motorblock 18 der Brennkraftmaschine 11 befinden.
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Gemäß einem ersten Aspekt der hier vorgestellten Erfindung ist die Luftzuführeinrichtung 1 mit wenigstens einer Schalldämmmatte 19 ausgestattet. Die Schalldämmmatte 19 ist dabei an einer dem Luftpfad 2 zugewandten Seite 20 einer Wand 21 angeordnet, die den Luftpfad 2 begrenzt. In den Beispielen der 1 und 2 ist die jeweilige Wand 21 durch ein Rohrstück gebildet, das einen Axialabschnitt oder Längsabschnitt des Luftpfads 2 definiert. Die dem Luftpfad 2 zugewandte Seite 20 ist dabei durch die Innenseite der rohrförmigen Wand 21 bzw. des Rohrstücks gebildet. Die Schalldämmmatte 19 ist konzentrisch zur rohrförmigen Wand 21 an deren Innenseite 20 angeordnet. Im Beispiel ist die Schalldämmmatte 19 somit auch rohrförmig angeordnet. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform sind rein exemplarisch drei solche Schalldämmmatten 19 verbaut. Je eine Schalldämmmatte 19 ist dabei der Umlufteinlassöffnung 3, der Frischlufteinlassöffnung 3 und der internen Auslassöffnung 4' zugeordnet. Die jeweilige rohrförmige Wand 21 befindet sich somit an der internen Auslassöffnung 4' bzw. an der jeweiligen Einlassöffnung 3. Die Schalldämmmatten 19 sind in 1 somit ausschließlich im Gebläsemodul 37 vorgesehen. Denkbar ist jedoch auch eine Ausführungsform, bei der wenigstens eine solche Schalldämmmatte 19 im Thermomodul 38 vorhanden ist, was dann zusätzlich oder alternativ der Fall sein kann. Beispielsweise kann die interne Einlassöffnung 3' oder wenigstens eine oder alle Auslassöffnungen 4 mit je einer solchen Schalldämmmatte 19 ausgestattet sein. Die kumulierte Variante ist in 1 mit unterbrochenen Linien dargestellt.
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Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist die rohrförmige Wand 21 an der Einlassöffnung 3 angeordnet. Die Schalldämmmatte 19 besteht aus einem Dämmmaterial 22, das elastische Hohlfasern 23 aufweist.
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Entsprechend einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung besitzt das vorgenannte Filterelement 9 einen Filterkörper 26, der aus einem Filtermaterial 27 hergestellt ist, das wie das Dämmmaterial 22 elastische Hohlfasern 23 aufweist, die einen Faserkern 25 aus einem flüssigen oder festen Kernmaterial besitzen.
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In 3 ist exemplarisch ein Längsabschnitt einer solchen Hohlfaser 23 im Längsschnitt dargestellt. Die jeweilige Hohlfaser 23 besitzt demnach einen hohlen Fasermantel 24 aus einem Fasermaterial sowie einem vom Fasermantel 24 umhüllten Faserkern 25 aus einem Kernmaterial, das flüssig oder fest ist.
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Die hier vorgestellte Erfindung betrifft somit einerseits eine Schalldämmmatte 19, deren Dämmmaterial 22 Hohlfasern 23 mit flüssigem oder festem Faserkern 25 umfassen, und andererseits ein Filterelement 9, dessen Filterkörper 26 ein Filtermaterial 27 aufweist, das elastische Hohlfasern 23 mit flüssigem oder festem Faserkern 25 umfasst. Demnach ist die Luftzuführeinrichtung 1 entweder mit einer derartigen Schalldämmmatte 19 oder mit einem derartigen Filterelement 9 ausgestattet. Ebenso ist eine Ausführungsform denkbar, bei welcher die Luftzuführeinrichtung 1 sowohl mit wenigstens einer derartigen Schalldämmmatte 19 als auch mit wenigstens einem derartigen Filterelement 9 ausgestattet ist.
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Das Kernmaterial 25 kann ein Phasenwechselmaterial sein, das bei einer vorbestimmten Phasenwechseltemperatur, die zweckmäßig in einem üblichen Betriebstemperaturbereich der Luftzuführeinrichtung 1 liegt, zwischen einer Flüssigphase und einer Festphase wechselt.
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Alternativ kann das Kernmaterial ein flüssiger Duftstoff oder eine mit einem Duftstoff versetzte Flüssigkeit sein, wobei die Hohlfaser 23 bzw. deren Fasermantel 24 für das Kernmaterial eine Durchlässigkeit aufweist, die zum Beduften einer im Luftpfad 2 geführten Gasströmung ausreicht. Eine derartige Durchlässigkeit ist in 3 durch Pfeile, die mit unterbrochener Linie gezeichnet sind, angedeutet und mit 28 bezeichnet. Eine derartige Durchlässigkeit 28 kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass als Material für die Faserhülle 24 ein Membranwerkstoff mit entsprechender Porengröße verwendet wird.
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Eine derartige Durchlässigkeit 28 kann zusätzlich oder alternativ auch dann zur Anwendung kommen, wenn das Kernmaterial eine mit einem antibakteriellen Wirkstoff versehene Flüssigkeit ist. Die Durchlässigkeit 28 für das Kernmaterial ist dann so abgestimmt, dass sich an einer vom Faserkern 25 abgewandten Außenseite 29 der jeweiligen Hohlfaser 23 eine erwünschte antibakterielle Wirkung einstellt.
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Zusätzlich oder alternativ kann das Kernmaterial auch ein flüssiger Haftstoff oder eine mit einem Haftstoff versetzte Flüssigkeit sein, wobei die Hohlfasern 23 bzw. deren Fasermantel 24 dann für das Kernmaterial wieder eine Durchlässigkeit 28 besitzen, die zum Erzeugen einer Haftkraft für Festkörper an der Außenseite 29 ausreicht. Beispielsweise kann dadurch die Adhäsionswirkung der Hohlfasern 23 für Staub, Aktivkohle und andere Festkörper verbessert werden.
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Es ist klar, dass das Dämmmaterial 22 bzw. das Filtermaterial 27 verschiedene Hohlfasern 23 aufweisen kann, die sich durch unterschiedliche Faserkerne 25 bzw. durch unterschiedliche Kernmaterialien voneinander unterscheiden. Dabei können Hohlfasern 23 mit einem Kernmaterial aus Phasenwechselmaterial und/oder Hohlfasern 23 mit einem Kernmaterial mit oder aus Duftstoff und/oder Hohlfasern 23 mit einem Kernmaterial mit oder aus antibakteriellem Wirkstoff und/oder Hohlfasern 23 mit einem Kernmaterial mit oder aus einem Haftstoff vorgesehen sein.
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Wiederum andere Hohlfasern 23 können ein Kernmaterial aus einer elektro-rheologischen Flüssigkeit aufweisen. Eine derartige elektro-rheologische Flüssigkeit verändert wenigstens eine ihrer physikalischen Eigenschaften, insbesondere ihre Viskosität, in Abhängigkeit einer daran anliegenden elektrischen Spannung. In 4 ist rein exemplarisch eine Ausführungsform für eine Schalldämmmatte 19 bzw. ein Filterelement 9 dargestellt, bei dem das Dämmmaterial 22 bzw. das Filtermaterial 27 mehrere elektrische Leiter 30, 31 enthält, über die eine elektrische Spannung an die Hohlfasern 23 anlegbar ist. Die einen elektrischen Leiter 30 sind beispielsweise an einen Pluspol 32 angeschlossen, während die anderen elektrischen Leiter 31 beispielsweise an einen Minuspol 33 angeschlossen sind. Durch Anlegen einer entsprechenden elektrischen Spannung an die Pole 32, 33 lässt sich die jeweilige physikalische Eigenschaft, insbesondere die Viskosität, des Kernmaterials gezielt verändern. Alternativ können auch Wechselspannungen angelegt werden. Über Frequenz- und Amplituden-Modulation lassen sich die Dämmeigenschaften anpassen und ggf. Gegenschall zur Dämmung und Dämpfung erzeugen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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