DE102020004010A1 - Electric separator for vehicle air conditioning systems - Google Patents

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Abstract

Eine elektrische Abscheidevorrichtung (2) für Fahrzeugklimaanlagen hat eine Ionisiereinheit (3) aus einer Sprühelektrode (4) und einer Gegenelektrode (5), zwischen denen eine Potentialdifferenz erzeugbar ist, mittels welcher Ionisiereinheit (3) ein die Fahrzeugklimaanlage durchströmender Luftstrom (1) ionisierbar ist.Um eine die Funktionsfähigkeit der elektrischen Abscheidevorrichtung (2) gefährdende Verschmutzung der Gegenelektrode (5) der Ionisiereinheit (3) zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass die Gegenelektrode (5) der Ionisiereinheit (3) in Strömungsrichtung des Luftstroms (1) zumindest im Wesentlichen, vorzugsweise insgesamt stromauf der Sprühelektrode (4) der Ionisiereinheit (3) angeordnet ist.An electrical separating device (2) for vehicle air-conditioning systems has an ionization unit (3) consisting of a spray electrode (4) and a counter-electrode (5), between which a potential difference can be generated, by means of which ionization unit (3) an air stream (1) flowing through the vehicle air-conditioning system can be ionized .In order to avoid contamination of the counter-electrode (5) of the ionizing unit (3) that endangers the functionality of the electrical separating device (2), it is proposed that the counter-electrode (5) of the ionizing unit (3) be at least essentially , Preferably arranged overall upstream of the spray electrode (4) of the ionizing unit (3).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Abscheidevorrichtung für Fahrzeugklimaanlagen, mit einer Ionisiereinheit aus einer Sprühelektrode und einer Gegenelektrode, zwischen denen eine Potentialdifferenz erzeugbar ist, mittels welcher Ionsiereinheit ein die Fahrzeugklimaanlage durchströmender Luftstrom ionisierbar ist.The invention relates to an electrical separation device for vehicle air conditioning systems, with an ionizing unit consisting of a spray electrode and a counter electrode, between which a potential difference can be generated, by means of which ionizing unit an air stream flowing through the vehicle air conditioning system can be ionized.

Als elektrostatische Filter (ESP) ausgebildete derartige elektrische Abscheidevorrichtungen haben üblicherweise die Ionisiereinheit und eine Abscheideeinheit. Als Ionisiereinheit sind häufig Sprühelektroden, z.B. ausgebildet als Sprühdrähte oder Sprühspitzen, vorgesehen. Das für die Funktionsfähigkeit der elektrischen Abscheidevorrichtung notwendige elektrische Feld wird zwischen der Sprühelektrode und der Gegenelektrode ausgebildet.Such electrical separating devices designed as electrostatic filters (ESP) usually have the ionizing unit and a separating unit. Spray electrodes, e.g. designed as spray wires or spray tips, are often provided as the ionizing unit. The electrical field necessary for the functionality of the electrical deposition device is established between the spray electrode and the counter electrode.

Die Ionisierung ist in einer aus einem isolierenden Werkstoff bestehenden Filtervorrichtung nur mittels einer Gegenelektrode realisierbar. Die Gegenelektrode kann häufig auch die Abscheideeinheit der elektrischen Abscheidevorrichtung bilden.The ionization can only be implemented in a filter device made of an insulating material by means of a counter electrode. The counter electrode can often also form the separation unit of the electrical separation device.

Bei bekannten derartigen elektrischen Abscheidevorrichtungen sind Abscheideplatten bzw. auch als Abscheideeinheit fungierende Gegenelektroden - in Strömungsrichtung des Luftstroms gesehen - immer entweder insgesamt oder im Wesentlichen stromab der Sprühelektrode der Ionisiereinheit angeordnet.In known electrical separating devices of this type, separating plates or also counter-electrodes functioning as separating units - viewed in the direction of flow of the air flow - are always arranged either as a whole or essentially downstream of the spray electrode of the ionizing unit.

Häufig sind die Sprühelektroden der Ionisiereinheit mit hoher positiver oder negativer Spannung beaufschlagt, wobei die Gegenelektrode der Ionisisereinheit auf Massepotential liegt. Es sind jedoch auch andere Spannungskonfigurationen möglich, solange die Potentialdifferenz zwischen der Sprühelektrode einerseits und der Gegenelektrode andererseits ausreichend hoch für die Ionisierung des Luftstroms ist.The spray electrodes of the ionizing unit are often subjected to a high positive or negative voltage, the counter electrode of the ionizing unit being at ground potential. However, other voltage configurations are also possible as long as the potential difference between the spray electrode on the one hand and the counter electrode on the other hand is sufficiently high for the ionization of the air flow.

Bei aus dem Stand der Technik bekannten derartigen elektrischen Abscheidevorrichtungen fungiert die Gegenelektrode der Ionisiereinheit automatisch auch als Abscheideeinheit. Dies hat zwangsläufig zur Folge, dass auf der Gegenelektrode aufgeladene, vom Luftstrom mitgeführte Moleküle und Partikel abgelagert werden. Wenn derartige Ablagerungen im Laufe der Betriebszeit der elektrischen Abscheidevorrichtung zunehmen kann dies dazu führen, dass die Ionisierung des Luftstroms mittels der die Sprühelektrode und die Gegenelektrode aufweisenden Ionisiereinheit behindert und später auch verhindert wird.In such electrical separating devices known from the prior art, the counter electrode of the ionizing unit also automatically functions as a separating unit. This inevitably means that charged molecules and particles carried along by the air flow are deposited on the counter electrode. If such deposits increase in the course of the operating time of the electrical deposition device, this can lead to the ionization of the air flow being hindered by means of the ionizing unit having the spray electrode and the counter electrode and also being prevented later.

Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, dauerhaft einen zuverlässigen Betrieb und eine ausreichende Funktionsfähigkeit der elektrischen Abscheidevorrichtung zu sichern, in dem Ablagerungen auf der Gegenelektrode verhindert bzw. minimiert werden.Proceeding from the prior art described above, the invention is based on the object of permanently ensuring reliable operation and adequate functionality of the electrical deposition device by preventing or minimizing deposits on the counter-electrode.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Gegenelektrode der Ionisiereinheit in Strömungsrichtung des Luftstroms zumindest im Wesentlichen, vorzugsweise insgesamt stromauf der Sprühelektrode der Ionisiereinheit angeordnet ist. Im Falle der erfindungsgemäß ausgestalteten elektrischen Abscheidevorrichtung hat die Ionisiereinheit derselben ausschließlich bzw. im Wesentlichen die Aufgabe, in großer Zahl Ionen zu erzeugen und entsprechend den die elektrische Abscheidevorrichtung durchströmenden Luftstrom zu ionisieren. Ablagerungen an der Gegenelektrode werden aufgrund ihrer in Bezug auf die Sprühelektrode stromaufwärtigen Anordnung verhindert bzw. reduziert. Zur Abscheidung können dann stromab der Ionisiereinheit angeordnete Filter vorgesehen sein. Im Falle der Ionisiereinheit der erfindungsgemäß ausgestalteten elektrischen Abscheidevorrichtung sind die vom Luftstrom mitgeführten Moleküle und Partikel beim Passieren der Gegenelektrode noch nicht durch die Sprühelektrode aufgeladen, so dass zu diesem Zeitpunkt noch keine elektrische Anziehung zwischen den Molekülen und Partikeln des Luftstroms einerseits und der Gegenelektrode andererseits vorliegt.According to the invention, this object is achieved in that the counter electrode of the ionizing unit is arranged at least essentially, preferably overall, upstream of the spray electrode of the ionizing unit in the direction of flow of the air stream. In the case of the electrical separation device designed according to the invention, the ionizing unit of the same has the sole or essential task of generating a large number of ions and correspondingly ionizing the air stream flowing through the electrical separation device. Deposits on the counter electrode are prevented or reduced due to their upstream arrangement with respect to the spray electrode. Filters arranged downstream of the ionizing unit can then be provided for separation. In the case of the ionizing unit of the electrical separation device designed according to the invention, the molecules and particles carried along by the air flow are not yet charged by the spray electrode when they pass the counter electrode, so that at this point in time there is no electrical attraction between the molecules and particles of the air flow on the one hand and the counter electrode on the other .

Sofern die Gegenelektrode der Ionisiereinheit zusätzlich als Abscheideeinheit ausgebildet ist, kann sichergestellt werden, dass mittels des zwischen Sprühelektrode und Gegenelektrode vorhandenen elektrischen Felds ionisierte Partikel und Moleküle, die sich aufgrund des elektrischen Felds in Gegenrichtung zur Strömungsrichtung des Luftstroms bewegen, an der Gegenelektrode angelagert werden. Hierbei handelt es sich um vergleichsweise kleine Moleküle und Partikel, die nicht zu den Betrieb der Ionisiereinheit beeinträchtigenden Ablagerungen und Verschmutzungen an der Gegenelektrode führen.If the counter electrode of the ionization unit is also designed as a separation unit, it can be ensured that ionized particles and molecules, which move in the opposite direction to the flow direction of the air flow due to the electric field, are deposited on the counter electrode by means of the electrical field between the spray electrode and the counter electrode. These are comparatively small molecules and particles that do not lead to deposits and soiling on the counter-electrode that would impair the operation of the ionizing unit.

Wenn die Potentialdifferenz zwischen der Sprühelektrode einerseits und der Gegenelektrode andererseits bzw. eine auf dieser Potentialdifferenz beruhende Feldstärke auf einem Niveau einstellbar ist, bei dem bei einem bezüglich Volumen und Strömungsgeschwindigkeit vorgegebenen Luftstrom der Fahrzeugklimaanlage Partikel unterhalb einer vorgebbaren Partikelgröße, z.B. unterhalb einer Partikelgröße von 150 nm, an der als Abscheideeinheit ausgebildeten Gegenelektrode abscheidbar sind, kann erreicht werden, dass solche Partikel an der Gegenelektrode der Ionisiereinheit abgelagert werden, die in einem Größenbereich sind, in dem beispielsweise Viren verortet sind.If the potential difference between the spray electrode on the one hand and the counter electrode on the other hand, or a field strength based on this potential difference, can be set at a level at which, with an air flow of the vehicle air conditioning system that is predetermined in terms of volume and flow rate, particles below a predeterminable particle size, e.g. below a particle size of 150 nm , can be deposited on the counter-electrode designed as a separation unit, it can be achieved that those particles are deposited on the counter-electrode of the ionization unit which are in a size range in which, for example, viruses are located.

Die als Abscheideeinheit ausgebildete Gegenelektrode, die in Strömungsrichtung des Luftstroms stromauf der Sprühelektrode angeordnet ist, kann vorteilhaft als Gitter ausgestaltet werden und hierdurch einen Berührschutz für die stromab des Gitters angeordnete Sprühelektrode bilden.The counter-electrode designed as a separation unit, which is arranged upstream of the spray electrode in the flow direction of the air flow, can advantageously be designed as a grid and thereby form a protection against contact for the spray electrode arranged downstream of the grid.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die als Abscheideeinheit ausgebildete Gegenelektrode als Gitter ausgebildet, mittels dem das Eindringen von größeren Objekten in die elektrische Abscheidevorrichtung verhinderbar ist. Dies ist in einfacher Weise erreichbar, wenn die als Abscheideeinheit ausgebildete Gegenelektrode den gesamten Strömungsquerschnitt des Luftstroms ausfüllt.According to a further advantageous embodiment, the counter-electrode designed as a separation unit is designed as a grid, by means of which the penetration of larger objects into the electrical separation device can be prevented. This can be achieved in a simple manner if the counter-electrode designed as a separation unit fills the entire flow cross-section of the air flow.

Wenn die als Abscheideeinheit ausgebildete Gegenelektrode biozid ausgebildet ist, wird erreicht, dass in den an der Gegenelektrode 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. If the counter-electrode designed as a separation unit is biocidal, it is achieved that viruses, bacteria and the like contained in the particles separated on the counter-electrode. are inactivated before they may or the like due to vibrations, shocks. be detached from the counter electrode and re-enter the air flow.

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.A biocidal configuration of the counter-electrode can be implemented with comparatively little effort and with a reliable effect if the counter-electrode is made of copper, silver or another biocidal material.

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.If the counterelectrode has a biocidal coating, e.g. made of silver and / or copper ions, a biocidal effect of the counterelectrode can be ensured with a comparatively low technical, structural and material expenditure.

Um eine Abscheidung größerer Partikel, deren Anlagerung an die Gegenelektrode verhindert werden soll, 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.In order to hold a separation of larger particles, whose accumulation on the counter electrode is to be prevented, in the electrical separation device, it is advantageous if at least one further separation unit is provided in the flow direction of the air stream downstream of the spray and the counter electrode.

Um die Anlagerung der vom Luftstrom an der Ionisiereinheit vorbei mitgeführten Moleküle und Partikel in der weiteren Abscheideeinheit zu sichern, ist es zweckmäßig, wenn die zumindest eine weitere in der Strömungsrichtung des Luftstroms stromab der Gegen- und der Sprühelektrode angeordnete weitere Abscheideeinheit als Faserfilter mit elektrostatischer Ladung ausgebildet ist.In order to secure the accumulation of the molecules and particles carried along by the air flow past the ionizing unit in the further separation unit, it is useful if the at least one further separation unit arranged in the flow direction of the air flow downstream of the counter and the spray electrode is a fiber filter with an electrostatic charge is trained.

In dieser weiteren Abscheideeinheit werden dann selbstverständlich auch Partikel abgeschieden, die sich aufgrund von Vibrationen, mechanischen Erschütterungen etc. von der Gegenelektrode gelöst haben.In this further separation unit, particles are then of course also separated which have become detached from the counter electrode due to vibrations, mechanical shocks, etc.

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.According to the invention, even with restrictions in the design of the electrical separation device due to the structural conditions, it can be ensured as far as possible that a harmful load of the air flow flowing through the vehicle air conditioning system with viruses, bacteria, etc. is considerably reduced.

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 the following, the invention is explained in more detail using an embodiment with reference to the drawing, the single figure of which shows an embodiment of an electrical separation device according to the invention for vehicle air conditioning systems in a basic representation.

In einem geeigneten Abschnitt einer im Übrigen in der einzigen 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.An electrical separation device 2 is arranged in a suitable section of a vehicle air conditioning system (otherwise not shown in the single figure) through which an air stream 1 flows. Such electrical separation devices 2 are used as electrostatic filters (ESP).

Zu einer derartigen elektrischen Abscheidevorrichtung 2 gehört eine Ionisiereinheit 3, die im Falle der in der einzigen Figur gezeigten elektrischen Abscheidevorrichtung 2 eine Sprühelektrode 4 und eine Gegenelektrode 5 aufweist, die im Falle der in der einzigen Figur gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Abscheidevorrichtung 2 auch eine Abscheideeinheit der elektrischen Abscheidevorrichtung 2 bildet.Such an electrical separation device 2 includes an ionizing unit 3 which, in the case of the electrical separation device 2 shown in the single figure, has a spray electrode 4 and a counter electrode 5, which in the case of the embodiment of the electrical separation device 2 according to the invention shown in the single figure also has a separation unit the electrical separation device 2 forms.

Im Falle der in der einzigen Figur gezeigten elektrischen Abscheidevorrichtung 2 ist die Gegenelektrode 5 der Ionisiereinheit 3 zu einem großen Teil - in Strömungsrichtung des Luftstroms 1 gesehen - stromauf der Sprühelektrode 4 der Ionisiereinheit 3 angeordnet. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Gegenelektrode 5 der Ionisiereinheit 3 auch insgesamt stromauf der Sprühelektrode 4 der Ionisiereinheit 3 angeordnet wird.In the case of the electrical separation device 2 shown in the single figure, the counter-electrode 5 of the ionization unit 3 is largely arranged upstream of the spray electrode 4 of the ionization unit 3, viewed in the direction of flow of the air stream 1. Of course, it is also possible that the counter electrode 5 of the ionizing unit 3 is also arranged as a whole upstream of the spray electrode 4 of the ionizing unit 3.

Grundsätzlich ist somit erreicht, dass aufgrund der Anordnung der Gegenelektrode 5 der Ionisiereinheit 3 stromauf der Sprühelektrode 4 der Ionisiereinheit 3 die im Luftstrom 1 mitgeführten Moleküle und Partikel beim Vorbeiströmen an bzw. Passieren der Gegenelektrode 5 noch nicht durch die Sprühelektrode 4 aufgeladen sind. Somit existiert zu diesem Zeitpunkt noch keine elektrische Anziehung zwischen den Molekülen und Partikeln des Luftstroms 1 einerseits und der Gegenelektrode 5 der Ionisiereinheit 3 andererseits.In principle, this means that, due to the arrangement of the counter electrode 5 of the ionizing unit 3 upstream of the spray electrode 4 of the ionizing unit 3, the molecules and particles carried along in the air stream 1 are not yet charged by the spray electrode 4 as they flow past or pass the counter electrode 5. Thus at this point in time there is still no electrical attraction between the molecules and particles of the air flow 1 on the one hand and the counter electrode 5 of the ionizing unit 3 on the other hand.

Durch die Erzeugung einer Potentialdifferenz zwischen der Sprühelektrode 4 einerseits und der Gegenelektrode 5 andererseits der Ionisiereinheit 3 wird ein hinreichend starkes elektrisches Feld erzeugt, mittels dem eine Bewegung der mit dem Luftstrom 1 mitgeführten Moleküle und Partikel erzeugt werden kann. Die elektrisch geladenen Partikel und Moleküle werden als Ionen in dem elektrischen Feld beschleunigt und setzen dabei die sie umgebende Luft in Bewegung.By generating a potential difference between the spray electrode 4 on the one hand and the Counterelectrode 5, on the other hand, of ionizing unit 3, a sufficiently strong electric field is generated, by means of which a movement of the molecules and particles carried along with the air stream 1 can be generated. The electrically charged particles and molecules are accelerated as ions in the electric field and set the surrounding air in motion.

Diese seitens der als Ionen fungierenden Partikel und Moleküle erzeugte Luftbewegung interagiert mit der Bewegung des Luftstroms 1. Je kleiner ein geladener Partikel bzw. ein geladenes Molekül ist, d.h. je kleiner der aerodynamische Durchmesser desselben ist, desto mehr überwiegt die aufgrund des elektrischen Felds induzierte Bewegung im Vergleich zu der Strömung des Luftstroms 1. Hieraus ergibt sich, dass, je kleiner ein Partikel bzw. ein Molekül ist, es desto einfacher gegen die normale Strömungsbewegung des Luftstroms 1 bewegt werden kann.This air movement generated by the particles and molecules acting as ions interacts with the movement of the air flow 1. The smaller a charged particle or a charged molecule, ie the smaller its aerodynamic diameter, the more the movement induced by the electric field predominates in comparison to the flow of the air stream 1. It follows from this that the smaller a particle or a molecule is, the easier it is for it to be moved against the normal flow movement of the air stream 1.

Im Falle der in der Figur geschilderten Ausführungsform der elektrischen Abscheidevorrichtung 2 wird dieser Effekt dazu eingesetzt, um gezielt Partikel und Moleküle unterhalb einer bestimmten Größe durch das zwischen der Sprühelektrode 4 und der Gegenelektrode 5 der Ionisiereinheit 3 erzeugte elektrische Feld gegen die Strömungsbewegung des Luftstroms 1 zur Gegenelektrode 5 der Ionsiereinheit 3 zu bewegen. Diese Partikel und Moleküle werden demgemäß an der Gegenelektrode 5 der Ionisiereinheit 3 abgelagert.In the case of the embodiment of the electrical separation device 2 shown in the figure, this effect is used to specifically target particles and molecules below a certain size by the electric field generated between the spray electrode 4 and the counter electrode 5 of the ionizing unit 3 against the flow movement of the air stream 1 To move the counter electrode 5 of the ionizing unit 3. These particles and molecules are accordingly deposited on the counter electrode 5 of the ionizing unit 3.

Größere Partikel können dann in weiteren, in Strömungsrichtung des Luftstroms 1 stromabwärts der Sprühelektrode 4 der Ionisiereinheit 3 angeordneten Abscheidevorrichtungen, von denen in der einzigen Figur die weitere Abscheideeinheit 6 gezeigt ist, aus dem Luftstrom 1 ausgeschieden werden.Larger particles can then be separated from the air flow 1 in further separating devices arranged downstream of the spray electrode 4 of the ionizing unit 3 in the flow direction of the air flow 1, of which the further separating unit 6 is shown in the single figure.

Derartige weitere Abscheidevorrichtungen, z.B. die Abscheideeinheit 6, sind in der Regel auswechselbar.Such further separating devices, for example the separating unit 6, are usually exchangeable.

Entsprechend den Strömungsparametern des Luftstroms 1 sowie Parametern der Fahrzeugklimaanlage kann das zwischen der Sprühelektrode 4 einerseits und der Gegenelektrode 5 der Ionisiereinheit 3 andererseits erzeugte elektrische Feld über eine einstellbare Hochspannung so eingestellt werden, dass im Wesentlichen Partikel in einem Größenbereich bis zu 150 nm an der Gegenelektrode 5 der Ionisiereinheit 3 abgeschieden werden. In diesem Größenbereich der Partikel bis zu 150 nm werden z.B. Viren verortet, die üblicherweise mit Partikeln auftreten, die im Größenbereich zwischen 80 nm und 120 nm liegen.According to the flow parameters of the air stream 1 and parameters of the vehicle air conditioning system, the electric field generated between the spray electrode 4 on the one hand and the counter electrode 5 of the ionizing unit 3 on the other hand can be set via an adjustable high voltage so that essentially particles in a size range of up to 150 nm on the counter electrode 5 of the ionizing unit 3 are deposited. Viruses, for example, are located in this size range of particles up to 150 nm, which usually occur with particles in the size range between 80 nm and 120 nm.

Aufgrund ihrer in Bezug auf die Sprühelektrode 4 der Ionisiereinheit 3 stromaufwärtigen Anordnung kann die Gegenelektrode 5 als Gitter ausgestaltet sein. Hierdurch wird die Sprühelektrode 4, bei der es sich um ein vergleichsweise empfindliches technisches Bauteil handelt, gegen Berührungen durch mit dem Luftstrom 1 transportierte und vergleichsweise große Objekte geschützt werden. Des Weiteren ist im Falle der Ausführungsform gemäß der einzigen Figur die Gegenelektrode 5 über den gesamten Strömungsquerschnitt des Luftstroms 1 vorgesehen, wodurch ihre Ausgestaltung als Gitter sicherstellt, dass ein Eindringen vergleichsweise großer Objekte in die elektrische Abscheidevorrichtung 2 verhindert ist.Due to its upstream arrangement with respect to the spray electrode 4 of the ionizing unit 3, the counter electrode 5 can be designed as a grid. In this way, the spray electrode 4, which is a comparatively sensitive technical component, is protected against contact with comparatively large objects transported with the air stream 1. Furthermore, in the case of the embodiment according to the single figure, the counter electrode 5 is provided over the entire flow cross section of the air flow 1, whereby its design as a grid ensures that comparatively large objects are prevented from penetrating into the electrical separation device 2.

Die im dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigte Sprühelektrode 4 der Ionisiereinheit 3 kann mittels Sprühdrähten oder Sprühspitzen realisiert werden. Üblicherweise wird die Sprühelektrode 4 mit einer hohen positiven oder negativen Spannung beaufschlagt, wobei die Gegenelektrode 5 auf Massepotential liegt. Es sind jedoch auch andere Spannungskonfigurationen möglich, solange gewährleistet ist, dass die Potentialdifferenz zwischen der Sprühelektrode 4 einerseits und der Gegenelektrode 5 der Ionisiereinheit 3 andererseits ausreichend hoch für die Ionisierung des Luftstroms 1 ist.The spray electrode 4 of the ionizing unit 3 shown in the illustrated embodiment can be implemented by means of spray wires or spray tips. A high positive or negative voltage is usually applied to the spray electrode 4, the counter electrode 5 being at ground potential. However, other voltage configurations are also possible as long as it is ensured that the potential difference between the spray electrode 4 on the one hand and the counter electrode 5 of the ionizing unit 3 on the other hand is sufficiently high for the ionization of the air flow 1.

Im Falle der vorstehend geschilderten elektrischen Abscheidevorrichtung 2 ist die auch als Abscheideeinheit für kleine Moleküle und Partikel im Bereich bis zu 150 nm fungierende Gegenelektrode 5 aus einem biozid wirkenden Werkstoff, z.B. aus Kupfer oder Silber, hergestellt. Alternativ kann die Gegenelektrode 5 auch mit einer biozid wirkenden Beschichtung versehen werden. Diese biozid wirkende Beschichtung kann z.B. aus Silber- und/oder Kupferionen bestehen. Wenn von der auch als Abscheideeinheit wirkenden Gegenelektrode 5 der Ionisiereinheit 3 der elektrischen Abscheidevorrichtung 2 aufgrund von im Kraftfahrzeugbetrieb auftretenden Erschütterungen od.dgl. an der Gegenelektrode 5 abgelagerte Partikel gelöst werden, sind die auf diese Art und Weise gelösten Viren und Bakterien aufgrund der bioziden Ausgestaltung bzw. der bioziden Beschichtung der Gegenelektrode 5 inaktiv.In the case of the electrical separation device 2 described above, the counter electrode 5, which also functions as a separation unit for small molecules and particles in the range up to 150 nm, is made of a biocidal material, e.g. copper or silver. Alternatively, the counter electrode 5 can also be provided with a biocidal coating. This biocidal coating can consist of silver and / or copper ions, for example. If the counter electrode 5 of the ionizing unit 3 of the electrical separating device 2, which also acts as a separating unit, is caused by vibrations or the like occurring during motor vehicle operation. If particles deposited on the counter electrode 5 are dissolved, the viruses and bacteria dissolved in this way are inactive due to the biocidal configuration or the biocidal coating of the counter electrode 5.

Im in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiel der elektrischen Abscheidevorrichtung 2 ist diese mit der in Strömungsrichtung des Luftstroms 1 stromab der aus der Sprühelektrode 4 und der Gegenelektrode 5 bestehenden Ionisiereinheit 3 angeordneten weiteren Abscheideeinheit 6 ausgerüstet. In dieser weiteren Abscheideeinheit 6 der elektrischen Abscheidevorrichtung 2 werden größere Partikel, die vom Luftstrom 1 mitgeführt werden und bei denen die auf diese ausgewirkte Anziehungskraft der Gegenelektrode 5 aufgrund der Massenträgheit nicht ausreichend ist, um diese größeren Partikel gegen die Strömungsrichtung des Luftstroms 1 zu bewegen und an der Gegenelektrode 5 abzulagern, aus dem Luftstrom 1 abgeschieden. Darüber hinaus können in dieser weiteren Abscheideeinheit 6 der elektrischen Abscheidevorrichtung 2 auch solche Partikel abgeschieden werden, die sich von der Gegenelektrode 5 gelöst haben.In the embodiment of the electrical separation device 2 shown in the single figure, this is equipped with the further separation unit 6 arranged downstream of the ionization unit 3 consisting of the spray electrode 4 and the counter electrode 5 in the direction of flow of the air stream 1. In this further separation unit 6 of the electrical separation device 2, larger particles are deposited which are carried along by the air stream 1 and in which the attractive force of the counter electrode 5 exerted on them is due to the Mas inertia is not sufficient to move these larger particles against the direction of flow of the air flow 1 and to deposit them on the counter electrode 5, separated from the air flow 1. In addition, particles that have detached from the counter electrode 5 can also be separated in this further separation unit 6 of the electrical separation device 2.

Wie vorstehend bereits erwähnt, können je nach Anforderungsprofil an die elektrische Abscheidevorrichtung 2 auch solche Ausführungsformen realisiert werden, bei denen mehrere weitere Abscheideeinheiten 6 stromab der Ionisiereinheit 3 aus Sprühelektrode 4 und Gegenelektrode 5 angeordnet sind.As already mentioned above, depending on the requirement profile for the electrical separation device 2, embodiments can also be implemented in which several further separation units 6 are arranged downstream of the ionization unit 3 comprising spray electrode 4 and counter electrode 5.

Claims (10)

Elektrische Abscheidevorrichtung für Fahrzeugklimaanlagen, mit einer Ionisiereinheit (3) aus einer Sprühelektrode (4) und einer Gegenelektrode (5), zwischen denen eine Potentialdifferenz erzeugbar ist, mittels welcher Ionisiereinheit (3) ein die Fahrzeugklimaanlage durchströmender Luftstrom (1) ionisierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode (5) der Ionisiereinheit (3) in Strömungsrichtung des Luftstroms (1) zumindest im Wesentlichen, vorzugsweise insgesamt stromauf der Sprühelektrode (4) der Ionisiereinheit (3) angeordnet ist.Electrical separation device for vehicle air conditioning systems, with an ionizing unit (3) consisting of a spray electrode (4) and a counter electrode (5), between which a potential difference can be generated, by means of which ionizing unit (3) an air stream (1) flowing through the vehicle air conditioning system can be ionized, characterized that the counter electrode (5) of the ionizing unit (3) is arranged at least substantially, preferably overall, upstream of the spray electrode (4) of the ionizing unit (3) in the direction of flow of the air stream (1). Elektrische Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Gegenelektrode (5) als Abscheideeinheit ausgebildet ist.Electrical separation device according to Claim 1 , in which the counter electrode (5) is designed as a separation unit. Elektrische Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Potenzialdifferenz zwischen der Sprühelektrode (4) einerseits und der Gegenelektrode (5) andererseits bzw. eine auf dieser Potentialdifferenz beruhende Feldstärke auf einem Niveau einstellbar ist, bei dem bei einem bezüglich Volumen und Strömungsgeschwindigkeit vorgegebenen Luftstrom (1) der Fahrzeugklimaanlage Partikel unterhalb einer vorgebbaren Partikelgröße, z.B. unterhalb einer Partikelgröße von 150 nm, an der als Abscheideeinheit ausgebildeten Gegenelektrode (5) abscheidbar sind.Electrical separation device according to Claim 1 or 2 , at which the potential difference between the spray electrode (4) on the one hand and the counter electrode (5) on the other hand, or a field strength based on this potential difference, can be set at a level at which, with an air flow (1) of the vehicle air conditioning system specified in terms of volume and flow rate, particles below a specifiable particle size, for example below a particle size of 150 nm, can be deposited on the counter-electrode (5) designed as a deposition unit. Elektrische Abscheidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die als Abscheideeinheit ausgebildete Gegenelektrode (5) als Gitter ausgestaltet ist, das einen Berührschutz für die Sprühelektrode (4) bildet.Electrical separation device according to one of the Claims 1 until 3 , in which the counter-electrode (5) designed as a separation unit is designed as a grid which forms contact protection for the spray electrode (4). Elektrische Abscheidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die als Abscheideeinheit ausgebildete Gegenelektrode (5) als Gitter ausgebildet ist, mittels dem das Eindringen von größeren Objekten in die elektrische Abscheidevorrichtung (2) verhinderbar ist.Electrical separation device according to one of the Claims 1 until 4th , in which the counter-electrode (5) designed as a separation unit is constructed as a grid, by means of which the penetration of larger objects into the electrical separation device (2) can be prevented. Elektrische Abscheidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die als Abscheideeinheit ausgebildete Gegenelektrode (5) biozid ausgebildet ist.Electrical separation device according to one of the Claims 1 until 5 , in which the counter-electrode (5) designed as a separation unit is designed as a biocide. Elektrische Abscheidevorrichtung nach Anspruch 6, bei der die als Abscheideeinheit ausgebildete Gegenelektrode (5) aus Kupfer, Silber oder einem anderen biozid wirkenden Werkstoff ausgebildet ist.Electrical separation device according to Claim 6 , in which the counter-electrode (5) designed as a separation unit is made of copper, silver or another biocidal material. Elektrische Abscheidevorrichtung nach Anspruch 6, bei der die als Abscheideeinheit ausgebildete Gegenelektrode (5) eine biozid wirkende Beschichtung, z.B. aus Silber- oder Kupferionen, aufweist.Electrical separation device according to Claim 6 , in which the counter-electrode (5) designed as a separation unit has a biocidal coating, for example made of silver or copper ions. Elektrische Abscheidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die in Strömungsrichtung des Luftstroms (1) stromab der Gegen- (5) und der Sprühelektrode (4) zumindest eine ggf. weitere Abscheideeinheit (6) aufweist.Electrical separation device according to one of the Claims 1 until 8th which, in the flow direction of the air stream (1), has at least one optionally further separation unit (6) downstream of the counter (5) and the spray electrode (4). Elektrische Abscheidevorrichtung nach Anspruch 9, bei der die zumindest eine weitere in Strömungsrichtung des Luftstroms (1) stromab der Gegen- (5) und der Sprühelektrode (4) angeordnete weitere Abscheideeinheit (6) als Faserfilter mit elektrostatischer Ladung ausgebildet ist.Electrical separation device according to Claim 9 , in which the at least one further separation unit (6) arranged downstream of the counter (5) and the spray electrode (4) in the direction of flow of the air stream (1) is designed as a fiber filter with an electrostatic charge.
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