DE102020004009A1 - Elektrische Abscheidevorrichtung für Fahrzeugklimaanlagen - Google Patents
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Abstract
Eine elektrische Abscheidevorrichtung (2) für Fahrzeugklimaanlagen hat eine Sprühelektrode (3) und eine als Abscheideeinheit ausgebildete Gegenelektrode (4). Zwischen der Sprühelektrode (3) und der Gegenelektrode (4) ist eine Potentialdifferenz erzeugbar, mittels der ein die Fahrzeugklimaanlage durchströmender Luftstrom (1) ionisierbar ist.Um vom Luftstrom (1) getragene Viren, Bakterien ud.dgl. zu inaktivieren, wird vorgeschlagen, dass die Gegenelektrode (4) biozid ausgebildet ist.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Abscheidevorrichtung für Fahrzeugklimaanlagen, mit einer Sprühelektrode und einer als Abscheideeinheit ausgebildeten Gegenelektrode, zwischen denen eine Potentialdifferenz erzeugbar ist, mittels der ein die Fahrzeugklimaanlage durchströmender Luftstrom ionisierbar ist.
- Derartige elektrische Abscheidevorrichtungen bzw. elektrostatische Filter (ESP) haben üblicherweise eine Ionisiereinheit und eine Abscheideeinheit. Als Ionisiereinheit sind häufig Sprühelektroden, z.B. ausgebildet als Sprühdrähte oder Sprühspitzen, vorgesehen. Das für die Funktionsfähigkeit der elektrischen Abscheidevorrichtung erforderliche notwendige elektrische Feld wird zwischen der Sprühelektrode und der Gegenelektrode ausgebildet.
- Die Ionisierung ist in einer aus einem isolierenden Werkstoff bestehenden Filtervorrichtung nur mittels einer Gegenelektrode realisierbar. Die Gegenelektrode bildet häufig die Abscheideeinheit der elektrischen Abscheidevorrichtung.
- Derartige elektrische Abscheidevorrichtungen arbeiten in Fahrzeugklimaanlagen mit einer hohen Effizienz in Bezug auf einen Partikelgrößenbereich bis ca. 300 nm. Ursächlich hierfür sind die hohen Luftströmungsgeschwindigkeiten und der geringe Bauraum, der in Fahrzeugklimaanlagen für derartige elektrische Abscheidevorrichtungen zur Verfügung steht. Diese müssen daher sehr kurz gebaut werden. In dem Partikelgrößenbereich bis 300 nm sind Viren und auch einige Bakterien verortet. Diese Belastungen werden durch derartige elektrische Abscheidevorrichtungen gut abgeschieden.
- Da im üblichen Betrieb eines Kraftfahrzeugs Erschütterungen, Vibrationen ud.dgl. vielfältigerweise auftreten können, werden an der Gegenelektrode abgeschiedene bzw. gehalterte Partikel häufig von der Gegenelektrode gelöst und treten wieder in den die Fahrzeugklimaanlage durchströmenden Luftstrom ein.
- Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Abscheidevorrichtung für Fahrzeugklimaanlagen zu schaffen, bei der die Belastung des die Fahrzeugklimaanlage durchströmenden Luftstroms mit Viren, Bakterien ud.dgl. erheblich reduziert ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Gegenelektrode der elektrischen Abscheidevorrichtung biozid ausgebildet ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass in den an der Gegenelektrode zunächst abgeschiedenen Partikeln enthaltene Viren, Bakterien ud.dgl. inaktiviert werden, bevor sie ggf. aufgrund von Vibrationen, Erschütterungen od.dgl. von der Gegenelektrode gelöst werden und wieder in den Luftstrom eintreten.
- Eine biozide Ausgestaltung der Gegenelektrode ist mit einem vergleichsweise geringen Aufwand und mit zuverlässiger Wirkung realisierbar, wenn die Gegenelektrode aus Kupfer, Silber oder einem anderen biozid wirkenden Werkstoff ausgebildet ist.
- Wenn die Gegenelektrode eine biozid wirkende Beschichtung, z.B. aus Silber- und/oder Kupferionen aufweist, kann mit einem vergleichsweise geringen technisch-konstruktiven und Werkstoffaufwand eine biozide Wirkung der Gegenelektrode sichergestellt werden.
- Um größere Partikel, deren Massenträgheit eine Anlagerung an der als Abscheideeinheit ausgebildeten Gegenelektrode verhindert, in der elektrischen Abscheidevorrichtung festzuhalten, ist es vorteilhaft, wenn in Strömungsrichtung des Luftstroms stromab der Sprüh- und der Gegenelektrode zumindest eine weitere Abscheideeinheit vorgesehen ist.
- Bei der Auslegung der erfindungsgemäßen elektrischen Abscheidevorrichtung ist in jedem Fall zu berücksichtigen, dass Abscheideeinheiten nicht in beliebig dichter Anordnung vorgenommen werden können, da ansonsten der Druckabfall an den insbesondere auch als Abscheideplatten ausgebildeten Abscheideeinheiten zu groß wird, um den in Kraftfahrzeugen notwenigen Luftdurchsatz gewährleisten zu können.
- Erfindungsgemäß kann auch bei aufgrund der baulichen Verhältnisse gegebenen Beschränkungen bei der Auslegung der elektrischen Abscheidevorrichtung weitestgehend sichergestellt werden, dass eine schädliche Belastung des die Fahrzeugklimaanlage durchströmenden Luftstroms mit Viren, Bakterien etc. erheblich reduziert wird.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Abscheidevorrichtung für Fahrzeugklimaanlagen in einer prinzipiellen Darstellung zeigt.
- In einem geeigneten Abschnitt einer im Übrigen in der Figur nicht dargestellten Fahrzeugklimaanlage, die von einem Luftstrom 1 durchströmt wird, ist eine elektrische Abscheidevorrichtung 2 angeordnet. Derartige elektrische Abscheidevorrichtungen 2 finden als elektrostatische Filter (ESP) Verwendung.
- Zu einer derartigen elektrischen Abscheidevorrichtung 2 gehören eine Ionisiereinheit 2, die im Falle der in der einzigen Figur gezeigten elektrischen Abscheidevorrichtung 2 als Sprühelektrode 3 ausgebildet ist, und eine Gegenelektrode 4, die die Abscheideeinheit der elektrischen Abscheidevorrichtung 2 bildet.
- Zwischen der Sprühelektrode 3 und der Gegenelektrode 4 der elektrischen Abscheidevorrichtung 2 ist eine Potentialdifferenz erzeugbar, mittels der der die im Übrigen nicht dargestellte Fahrzeugklimaanlage durchströmende Luftstrom 1 ionisierbar ist.
- Die im dargestellten Ausführungsbeispiel als Sprühelektrode 3 ausgebildete Ionisiereinheit kann mittels Sprühdrähten oder Sprühspitzen realisiert werden. Üblicherweise wird die Sprühelektrode 3 mit einer hohen positiven oder negativen Spannung beaufschlagt, wobei die Gegenelektrode 4 auf Massepotential liegt. Es sind jedoch auch andere Spannungskonfigurationen möglich, solange gewährleistet ist, dass die Potentialdifferenz zwischen der Sprühelektrode 3 einerseits und der Gegenelektrode 4 andererseits ausreichend hoch für die Ionisierung des Luftstroms 1 ist.
- Die vorstehende geschilderte elektrische Abscheidevorrichtung 2 arbeitet in Fahrzeugklimaanlagen besonderes effizient in einem Partikelgrößenbereich bis ca. 300 nm. Dies ist bedingt durch die vergleichsweise hohen Luftströmungsgeschwindigkeiten und den vergleichsweise geringen Bauraum für derartige elektrische Abscheidevorrichtungen 2 in Fahrzeugklimaanlagen. Diese elektrischen Abscheidevorrichtungen müssen aufgrund der vorgegebenen Verhältnisse sehr kurz gebaut werden.
- In dem vorstehend geschilderten Partikelgrößenbereich bis ca. 300 nm werden z.B. auch Viren und einige Bakterien verortet. Derartige Viren und Bakterien werden durch die vorstehend geschilderte elektrische Abscheidevorrichtung gut abgeschieden.
- Im Falle der vorstehend geschilderten elektrischen Abscheidevorrichtung ist die als Abscheideeinheit fungierende Gegenelektrode 4 aus einem biozid wirkenden Werkstoff, z.B. aus Kupfer oder Silber, hergestellt. Alternativ kann die Gegenelektrode 4 auch mit einer biozid wirkenden Beschichtung versehen werden. Diese biozid wirkende Beschichtung kann z.B. aus Silber- und/oder Kupferionen bestehen. Wenn von der als Abscheideeinheit wirkenden Gegenelektrode 4 der elektrischen Abscheidevorrichtung 2 aufgrund von im Kraftfahrzeugbetrieb auftretenden Erschütterungen od.dgl. an der Gegenelektrode 4 abgelagerte Partikel gelöst werden, sind die gelösten Viren und Bakterien aufgrund der bioziden Ausgestaltung bzw. der bioziden Beschichtung der Gegenelektrode 4 inaktiv.
- Im in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiel der elektrischen Abscheidevorrichtung 2 ist diese mit einer in Strömungsrichtung des Luftstroms 1 stromab der aus der Sprühelektrode 3 und der Gegenelektrode 4 bestehenden Ionisiereinheit angeordneten weiteren Abscheideeinheit 5 ausgerüstet. In dieser weiteren Abscheideeinheit 5 der elektrischen Abscheidevorrichtung 2 können größere Partikel, die vom Luftstrom 1 mitgeführt werden und bei denen die auf diese ausgewirkte Anziehungskraft der Gegenelektrode 4 aufgrund der Massenträgheit nicht ausreichend ist, um diese größeren Partikel an der Gegenelektrode 4 abzulagern, aus dem Luftstrom 1 abgeschieden werden. Darüber hinaus können in dieser weiteren Abscheideeinheit 5 der elektrischen Abscheidevorrichtung 2 auch solche Partikel abgeschieden werden, die sich von der Gegenelektrode 4 gelöst haben.
- Je nach Anforderungsprofil an die elektrische Abscheidevorrichtung 2 können auch solche Ausführungsformen realisiert werden, bei denen mehrere weitere Abscheideeinheiten 5 stromab der Ionisiereinheit aus Sprühelektrode 3 und Gegenelektrode 4 angeordnet sind.
Claims (4)
- Elektrische Abscheidevorrichtung (2) für Fahrzeugklimaanlagen, mit einer Sprühelektrode (3) und einer als Abscheideeinheit ausgebildeten Gegenelektrode (4), zwischen denen eine Potentialdifferenz erzeugbar ist, mittels der ein die Fahrzeugklimaanlage durchströmender Luftstrom (1) ionisierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode (4) biozid ausgebildet ist.
- Elektrische Abscheidevorrichtung (2) nach
Anspruch 1 , bei der die Gegenelektrode (4) aus Kupfer, Silber oder einem anderen biozid wirkenden Werkstoff ausgebildet ist. - Elektrische Abscheidevorrichtung (2) nach
Anspruch 1 , bei der die Gegenelektrode (4) eine biozid wirkende Beschichtung, z.B. aus Silber- oder Kupferionen, aufweist. - Elektrische Abscheidevorrichtung (2) nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , die in Strömungsrichtung des Luftstroms (1) stromab der Sprüh- (3) und der Gegenelektrode (4) zumindest eine weitere Abscheideeinheit (5) aufweist.
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