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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftreinigungseinrichtung, insbesondere für eine Klimaanlage, welche ein Kanalsystem sowie einen im Kanalsystem angeordneten Aktivkohlefilter zum Reinigen der Luft aufweist.
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Es ist bekannt, Luft vor dem Zuführen in einen Innenraum, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, zu reinigen. Zu diesem Zweck ist es bekannt, Luftpartikelfilter aus einem Luftfiltermedium einzusetzen. Der Luftpartikelfilter ist dabei in einem Kanalsystem angeordnet, welches einen Strömungspfad der Luft begrenzt. Strömt Luft durch derartige Luftpartikelfilter, so werden aus der Luft Partikel ausgeschieden. Luftpartikelfilter kommen daher überwiegend zum Ausscheiden von Schadstoffen aus Luft zum Einsatz.
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Zum Filtern von Schadgasen und Gerüchen ist es bekannt, Aktivkohlefilter einzusetzen. Denkbar ist es dabei, sowohl den Luftpartikelfilter als auch den Aktivkohlefilter einzusetzen. Die Aktivkohle kann hierbei als eine Schicht auf dem Filtermedium aufgebracht sein. Bekannt ist es auch, den Aktivkohlefilter in Strömungsrichtung der Luft neben dem Filtermedium anzuordnen. Nachteilig hierbei ist, dass durch die Kombination des Filtermediums und des Aktivkohlefilters ein verhältnismäßig großer Druckabfall in der Luft resultiert. Somit ist es notwendig, eine Fördereinrichtung zum Fördern der Luft entsprechend größer oder leistungsfähiger zu dimensionieren. Dies ist aber oftmals, beispielsweise beim Einsatz in begrenzten Bauräumen und/oder definierten Rahmenbedingungen, nicht möglich.
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Aktivkohle hat ferner den Nachteil, dass besagte Schadgase und Gerüche in der Aktivkohle bis zu einer Sättigungsgrenze gespeichert werden. Ist die Sättigungsgrenze erreicht, werden also die Schadgase und Gerüche nicht mehr aus der Luft gereinigt. Zudem können beim Auftreten entsprechender thermodynamischer Randbedingungen die zuvor aufgenommenen Schadgase und Gerüche wieder freigesetzt werden.
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Aus dem Stand der Technik ist es daher bekannt, zum Entfernen von Schadgasen und Gerüchen aus Luft photokatalytische Luftreiniger einzusetzen. Derartige photokatalytische Luftreiniger umfassen in der Regel einen Photokatalysator sowie eine Strahlungserzeugungseinrichtung zum Erzeugen von passenden elektromagnetischen Strahlen, welches den Photokatalysator zur Photokatalyse aktiviert. Der Photokatalytische Luftreiniger ist dabei in der Lage, die Zusammensetzung der Schadgase und Gerüche zu ändern und somit die Luft zu reinigen.
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Eine Luftreinigungseinrichtung mit einem derartigen photokatalytischen Luftreiniger ist beispielsweise aus der
WO 03/086793 A1 bekannt. Hierbei ist der Photokatalysator auf dem Filtermedium eines Luftpartikelfilters aufgebracht. In der Folge führt der Photokatalysator zu einem Druckabfall in der durch die Luftreinigungseinrichtung strömenden Luft. Zudem sind Luftpartikelfilter in der Regel nach einer gewissen Lebensdauer auszutauschen. Dies führt zu einem erhöhten Aufwand und erhöhten Kosten bei der Herstellung und im Betrieb des Luftpartikelfilters und der Luftreinigungseinrichtung.
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Eine weitere solche Luftreinigungseinrichtung ist aus der
WO 2017/162577 A1 bekannt. Bei dieser Luftreinigungseinrichtung ist der Photokatalysator der Strahlungserzeugungseinrichtung gegenüberliegend in einem Kanal der Luftreinigungseinrichtung angeordnet. Um die Wechselwirkung der Luft und somit der Schadgase und/oder Gerüche mit dem Photokatalysator zu erhöhen, sind im Kanal mehrere Luftleitelemente angeordnet. Dies führt zu einer aufwändigen Herstellung der Luftreinigungseinrichtung. Zudem können auf diese Weise sowohl ein Druckabfall in der Luft als auch unerwünschte Geräuschentwicklungen entstehen.
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Aus der
DE 10 2016 120 656 A1 ist eine Luftreinigungseinrichtung bekannt, die einen Aktivkohlefilter aufweist. Der Aktivkohlefilter umfasst in einem Vlies aufgenommene Aktivkohle auf. Auf dem Aktivkohlefilter ist ein Photokatalysator aufgebracht. Dementsprechend erfolgt hierdurch ein entsprechender Druckabfall in der Luft.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit der Aufgabe, für eine Luftreinigungseinrichtung der eingangs genannten Art sowie für eine Klimaanlage mit einer solchen Luftreinigungseinrichtung verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben, welche sich insbesondere durch eine verbesserte Luftreinigung bei zugleich erhöhter Lebensdauer und verbesserter Umwälzbilanz auszeichnen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in einer Luftreinigungseinrichtung mit einem Aktivkohlefilter zum Reinigen der Luft den Aktivkohlefilter mit einem Photokatalysator zu versehen und somit ein Hybridsystem bereitzustellen, wobei das Hybridsystem für die zu reinigende Luft mehrere parallele Kanäle begrenzt, durch welche ein Strömungspfad der Luft führt. Die Luftreinigungseinrichtung weist ferner eine Strahlungserzeugungseinrichtung zum Aktiveren des Photokatalysators auf. Im Betrieb der Luftreinigungseinrichtung werden in der Folge Verunreinigungen der Luft, insbesondere Schadgase und Gerüche, mittels des Aktivkohlefilters und des Photokatalysators entfernt. Zugleich wandelt der Photokatalysator im aktivierten Zustand im Aktivkohlefilter gespeicherte Verunreinigungen um, sodass der Aktivkohlefilter regeneriert wird. Es erfolgt also insbesondere ein restloses entfernen der Verunreinigungen. Mit dem erfindungsgemäßen Gedanken wird also eine verbesserte Reinigung der Luft erreicht. Zugleich führt die Regeneration des Aktivkohlefilters durch den aktivierten Photokatalysator und somit durch die Photokatalyse dazu, dass ein Austausch des Aktivkohlefilters nicht mehr oder zumindest in größeren zeitlichen Intervallen notwendig ist. Das heißt, dass die Lebensdauer des Hybridsystems zumindest erhöht ist. In der Folge sind sowohl die Umweltbilanz als auch die Betriebskosten der Luftreinigungseinrichtung verbessert. Zudem werden die die Kanäle, nachfolgend auch als Filterkanäle bezeichnet, die zur Reinigung verfügbare Fläche des Hybridsystems vergrößert und zugleich der mit dem Hybridsystem erzeugte Druckabfall in der Luft erheblich reduziert. In der Folge ist die Luftreinigungseinrichtung wiederum effizienter und umweltfreundlicher.
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Dem Erfindungsgedanken entsprechend weist die Luftreinigungseinrichtung ein Kanalsystem auf, durch welches der Strömungspfad der zu reinigenden Luft führt. Insbesondere wird der Strömungspfad vom Kanalsystem begrenzt. Im Kanalsystem ist der Aktivkohlefilter angeordnet. Erfindungsgemäß ist der Aktivkohlefilter mit dem Photokatalysator versehen, sodass der Aktivkohlefilter und der Photokatalysator das Hybridsystem bilden. Der Hybridsystem begrenzt hierbei mehrere parallele Filterkanäle, durch welche der Strömungspfad führt. Die Luftreinigungseinrichtung weist ferner eine Strahlungserzeugungseinrichtung zum Aktiveren des Photokatalysators auf. Das heißt, dass die Strahlungserzeugungseinrichtung im Betrieb elektromagnetische Strahlen, insbesondere Licht, zur Aktivierung des Photokatalysators erzeugt, derart, dass die elektromagnetischen Strahlen zum Photokatalysator gelangen und den Photokatalysator auf diese Weise aktivieren.
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Unter Aktivieren ist vorliegend eine Wechselwirkung der mit der Strahlungserzeugungseinrichtung erzeugten elektromagnetischen Strahlen mit dem Photokatalysator derart zu verstehen, dass Photokatalyse stattfindet. Die Photokatalyse wandelt hierbei Verunreinigungen in der Luft, insbesondere Schadgase und Gerüche, um, zerstört diese insbesondere, sodass die Luft nach dem Durchströmen des Hybridsystems entsprechend gereinigt ist.
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Vorteilhaft sind er Photokatalysator und die Strahlungserzeugungseinrichtung derart ausgestaltet, dass durch die Photokatalyse auch Krankheitserreger, insbesondere Viren, abgetötet werden.
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Vorteilhaft erzeugt die Strahlungserzeugungseinrichtung im Betrieb UV-Licht, vorzugsweise mit einer Wellenlänge von kleiner als 400 nm. Auf diese Weise wird die Luft effektiv von Schadgasen, Gerüchen und Krankheitserregern gereinigt.
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Der Aktivkohlefilter ist zweckmäßig eine Trägerstruktur des Hybridsystems, welche mit dem Photokatalysator versehen ist. Das heißt, dass der Aktivkohlefilter die tragende Struktur des Hybridsystems ist.
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Unter Photokatalysator ist vorliegend ein beliebiger Werkstoff und/oder eine beliebige Werkstoffzusammensetzung zu verstehen, der durch Wechselwirken mit den mit der Strahlungserzeugungseinrichtung erzeugten elektromagnetischen Strahlen photokatalytisch aktiv ist. Bei dem Photokatalysator handelt es sich insbesondere um eine Metall aufweisende Verbindung. Zu denken ist hierbei insbesondere an Titandioxid.
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Der Photokatalysator kann prinzipiell im Hybridsystem zusammenhängend vorgesehen sein. Insbesondere kann es sich bei dem Photokatalysator um eine auf dem Aktivkohlefilter aufgebrachte Schicht handeln. Selbstverständlich können auch mehrere derartige Schichten jeweils auf dem Aktivkohlefilter als Trägerstruktur aufgebracht sein.
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Alternativ oder zusätzlich ist es vorstellbar, dass der Photokatalysator mehrere, voneinander separate Bestandteile, insbesondere Partikel, Granulate, Teilchen und dergleichen, aufweist, welche im und/oder auf dem Aktivkohlefilter verteilt angeordnet sind. Zu denken ist hierbei insbesondere an Ausführungsformen, bei denen ein Pulver oder ein Granulat des Photokatalysators im und/oder auf dem Aktivkohlefilter verteilt angeordnet ist.
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Die Filterkanäle des Hybridsystems verlaufen vorzugsweise entlang des Strömungspfads der Luft, der ohne Anordnung des Hybridsystems im Kanalsystem in dem für das Hybridsystem vorgesehenen Bereich des Kanalsystems gegeben wäre. Mit anderen Worten, die Filterkanäle verlaufen derart, dass durch sie eine Umlenkung der Luft möglichst geringfügig, vorzugsweise nicht, erfolgt.
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Vorstellbar ist es, dass zumindest ein Teil der Filterkanäle quer zur Strömungsrichtung durch das Hybridsystem einen viereckigen Querschnitt aufweist. Insbesondere weisen die Filterkanäle eine Quaderform auf, welche sich zwischen einem stromaufseitigen Kanaleinlass und einem stromabseitigen Kanalauslass des jeweiligen Filterkanals länglich erstreckt. Somit erfolgt eine Reduzierung des mit dem Hybridsystem bewirkten Druckabfalls in der Luft. Zugleich kann die Luft vereinfacht und verbessert auch in den Hybridsystem gelangen und somit verbessert gereinigt werden.
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Alternativ oder zusätzlich ist es vorstellbar, dass zumindest ein Teil der Filterkanäle quer zur Strömungsrichtung einen sechseckigen Querschnitt aufweist. Die Filterkanäle weisen also jeweils zwischen dem zugehörigen Kanaleinlass und Kanalauslass die Form eines Prismas mit sechseckigen Grundflächen auf. Auf diese Weise wird die Kontaktfläche des Hybridsystems mit der durch das Hybridsystem strömenden Luft vergrößert und somit die Reinigung der Luft verbessert.
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Vorstellbar ist es, dass das Hybridsystem zumindest in einem Bereich, vorzugsweise gänzlich, ausschließlich Filterkanäle mit einem sechseckigen Querschnitt, insbesondere mit einem prismatischen Verlauf, aufweist und somit zumindest teilweise als eine Wabenstruktur ausgebildet ist. Vorstellbar ist es insbesondere, dass das Hybridsystem eine Wabenstruktur aufweist. Auf diese Weise wird eine kompakte Bauweise des Hybridsystems bei zugleich erhöhter Wechselwirkungsfläche mit der Luft und somit verbesserter Luftreinigung erreicht. Bevorzugt sind dabei Ausführungsformen, bei denen der Aktivkohlefilter die Wabenstruktur aufweist und zum Bilden des Hybridsystems mit dem Photokatalysator versehen ist.
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Prinzipiell kann der Photokatalysator auf dem Aktivkohlefilter stoffschlüssig, beispielsweise durch Verkleben, aufgebracht sein.
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Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen der Photokatalysator auf dem Aktivkohlefilter beschichtet ist. Somit wird ein großflächiges und einfaches Versehen des Aktivkohlefilters mit dem Photokatalysator erreicht. Zugleich werden durch die mit der Strahlungserzeugungseinrichtung erzeugten elektromagnetischen Strahlen verursachte Ablösungen des Photokatalysators vom Aktivkohlefilter, wie sie beispielsweise bei Verklebungen auftreten können, verhindert oder zumindest reduziert. Auf diese Weise wird also insbesondere die Lebensdauer und somit die Umweltbilanz der Luftreinigungseinrichtung verbessert.
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Denkbar ist es dabei, den Aktivkohlefilter in einer den Photokatalysator aufweisenden Lösung zu tauchen, um den Aktivkohlefilter mit Photokatalysator zu versehen und somit das Hybridsystem bereitzustellen.
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Bei bevorzugten Ausführungsformen ist die Strahlungserzeugungseinrichtung derart in der Luftreinigungseinrichtung angeordnet, dass die Strahlungserzeugungseinrichtung im Kanalsystem keinen oder zumindest einen möglichst geringfügigen Strömungswiderstand verursacht.
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Dies wird bevorzugt dadurch erreicht, dass die Strahlungserzeugungseinrichtung zumindest teilweise an einer dem Hybridsystem stromauf des Hybridsystems gegenüberliegenden Kanalwand des Kanalsystems vorgesehen wird. Das heißt, dass das Kanalsystem stromauf des Hybridsystems eine dem Hybridsystem gegenüberliegende Kanalwand aufweist, welche den Strömungspfad begrenzt. Bevorzugt lenkt die Kanalwand die Luft in Richtung des Hybridsystems. Dabei weist die Strahlungserzeugungseinrichtung zumindest eine Strahlungsquelle zum Erzeugen der elektromagnetischen Strahlen auf, welche auf der dem Hybridsystem zugewandten Seite der Kanalwand angebracht ist. Insbesondere ist die zumindest eine Strahlungsquelle den Kanaleinlässen der Filterkanäle gegenüberliegend angeordnet.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Strahlungserzeugungseinrichtung mehrere, jeweils als eine Diode ausgebildete Strahlungsquellen, insbesondere als eine LED, ausgebildete Strahlungsquellen, auf. Die Dioden sind in einer Dioden-Wand zusammengefasst. Hierbei bildet die Dioden-Wand, auch als Dioden-Panel oder LED-Wand bekannt, die Kanalwand zumindest teilweise. Insbesondere kann die Dioden-Wand die Kanalwand sein. Somit wird eine vereinfachte Herstellung der Luftreinigungseinrichtung erreicht. Zugleich kann der Photokatalysator auf diese Weise großflächig und effizient mit den elektromagnetischen Strahlen angestrahlt und somit photokatalytisch aktiviert werden. Auf diese Weise wird also neben einer vereinfachten Herstellung eine effektivere Reinigung der Luft erreicht.
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Unter LED sind vorliegend auch Organische LED, auch als OLED bekannt, zu verstehen.
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Als bevorzugt gelten Ausführungsformen, bei denen das Hybridsystem und/oder die Strahlungserzeugungseinrichtung, insbesondere die zumindest eine Strahlungsquelle, einem Diffusor des Kanalsystems stromabseitig des Diffusors benachbart angeordnet sind. Da der dem Diffusor stromabseitig benachbarte Bereich häufig und in der Regel ungenutzt ist, lassen sich das Hybridsystem und/oder die Strahlungserzeugungseinrichtung in einem ohnehin ungenutzten Raum unterbringen. Auf diese Weise wird ein zusätzlicher Bauraum für das Hybridsystem und/oder die Strahlungserzeugungseinrichtung vermieden oder zumindest reduziert. Das heißt, dass auf diese Weise die Luftreinigungseinrichtung bauraumsparend ausgebildet werden kann. Zugleich führt der dem Diffusor folgende Bereich aufgrund der herrschenden Strömungsgeschwindigkeiten und Turbulenzen zu einer vorteilhaften, insbesondere homogenen und gleichmäßigen, Durchströmung des Hybridsystems, sodass eine verbesserte Reinigung der Luft erfolgt.
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Das Kanalsystem weist also den Diffusor auf. Der Diffusor weist einen Einlass, nachfolgend auch Diffusoreinlass genannt, und einen stromab des Diffusoreinlasses angeordneten Auslass, nachfolgend auch als Diffusorauslass bezeichnet, auf. Der Diffusor ist hierbei stromauf des Hybridsystems angeordnet, wobei bevorzugt die Kanalwand an den Diffusorauslass anschließt. Der Diffusor weist zweckmäßig zwischen dem Diffusoreinlass und dem Diffusorauslass einen sich vergrößernden Strömungsquerschnitt auf.
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Zweckmäßig ist der Diffusoreinlass zum fluidischen Verbinden einer Fördereinrichtung zum Fördern der Luft, insbesondere mit einem Gebläse, vorgesehen. Insbesondere mündet hierbei ein Auslass der Fördereinrichtung zum Auslassen der geförderten Luft in den Diffusoreinlass.
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Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen die Luftreinigungseinrichtung neben dem Hybridsystem einen Luftpartikelfilter zum Filtern von Partikeln aus der Luft, insbesondere von Feinstaub und dergleichen, aufweist.
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Vorteilhaft ist es hierbei, wenn der Luftpartikelfilter stromauf des Hybridsystems, vorzugsweise zudem stromauf der Strahlungserzeugungseinrichtung, im Kanalsystem angeordnet ist. Auf diese Weise werden insbesondere durch Partikel bedingte Verschmutzungen des Hybridsystems und/oder der Strahlungserzeugungseinrichtung verhindert oder zumindest reduziert. Dies führt zu einer erhöhten Lebensdauer des Hybridsystems und/oder der Strahlungserzeugungseinrichtung.
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Der reduzierte, durch das Hybridsystem verursachte Druckabfall in der Luft ermöglicht es, den Luftpartikelfilter mit einem dichteren und/oder dickeren Filtermedium bereitzustellen. Dies führt zu einem verbesserten Filtern von Partikeln aus der Luft, sodass die Reinigung der Luft verbessert ist.
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Die Luftreinigungseinrichtung kann prinzipiell in einer beliebigen Anwendung zum Einsatz kommen.
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Vorteilhaft ist die Luftreinigungseinrichtung Bestandteil einer Klimaanlage, die dem Klimatisieren eines Raums durch klimatisierte Luft dient. Hierbei strömt die gereinigte und klimatisierte Luft zum Klimatisieren des Raums in den Raum. Zum Klimatisieren der Luft weist die Klimaanlage zweckmäßig zumindest einen Wärmeübertrager auf, der mit der Luft Wärme überträgt. Insbesondere kann der Wärmeübertrager als ein Verdampfer zum Kühlen der Luft ausgebildet sein.
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Bevorzugt ist es hierbei, wenn der Wärmeübertrager stromab des Hybridsystems angeordnet ist.
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Die Luftreinigungseinrichtung und/oder die Klimaanlage können in einer beliebigen Anwendung zum Einsatz kommen. Insbesondere können die Luftreinigungseinrichtung und/oder die Klimaanlage Bestandteil eines Kraftfahrzeugs sein. Dabei wird die gereinigte, und ggf. klimatisierte, Luft einem Fahrzeuginsassenraum des Kraftfahrzeugs, insbesondere einem Fahrgastraum, zugeführt.
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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
- 1 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Darstellung einer Luftreinigungseinrichtung in einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs,
- 2 eine isometrische Ansicht eines Hybridsystems der Luftreinigungseinrichtung,
- 3 eine isometrische, teilweise transparente Ansicht der Klimaanlage mit der Luftreinigungseinrichtung,
- 4 eine Draufsicht auf das Hybridsystem bei einem anderen Ausführungsbeispiel.
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Eine Luftreinigungseinrichtung 1, wie sie beispielsweise in den 1 bis 4 gezeigt ist, dient der Reinigung von Luft. Die Luftreinigungseinrichtung 1 kann hierbei Bestandteil einer Klimaanlage 2, wie sie insbesondere den 1 und 3 zu entnehmen ist, sein. Die Klimaanlage 2 weist neben der Luftreinigungseinrichtung 1 einen Wärmeübertrager 3 zum Temperieren der Luft auf. Die gereinigte und gegebenenfalls temperierte Luft wird hierbei einem Innenraum 4 (vgl. 1) zugeführt, insbesondere um den Innenraum 4 zu klimatisieren. Wie insbesondere 1 zu entnehmen ist, kann es sich hierbei um einen Innenraum 4 eines Kraftfahrzeugs 5 handeln. Die Luftreinigungseinrichtung 1 und die Klimaanlage 2 können also Bestandteil eines im Übrigen nicht gezeigten Kraftfahrzeugs 5 sein.
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Die Luftreinigungseinrichtung 1 weist zum Reinigen der Luft ein Hybridsystem 6 auf. Das Hybridsystem 6 ist in den 2 und 4 separat dargestellt, wobei 2 eine isometrische Ansicht und 4 eine Draufsicht des Hybridsystems 6 bei einem anderen Ausführungsbeispiel zeigen. Das Hybridsystem 6 dient dem Reinigen von Schadgasen, beispielsweise Kohlenwasserstoffe, Stickoxide und dergleichen, sowie unangenehmen Gerüchen, beispielsweise Ammoniak, Trimethylamin, Schwefelwasserstoff und dergleichen, aus der Luft.
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Ein Strömungspfad 7 der zu reinigenden Luft führt durch die Luftreinigungseinrichtung 1 und durch das Hybridsystem 6, insbesondere zudem durch den Wärmeübertrager 3, und anschließend in den Innenraum 4. Hierbei ist der Wärmeübertrager 3 in den gezeigten Ausführungsbeispielen stromab der Luftreinigungseinrichtung 1, insbesondere des Hybridsystems 6, angeordnet. Wie 1 entnommen werden kann, kann die Klimaanlage 2, insbesondere die Luftreinigungseinrichtung 1, zusätzlich zum Hybridsystem 6 einen Luftpartikelfilter 8 aufweisen. Der Luftpartikelfilter 8 dient dem Filtern von Partikeln, beispielsweise Feinstaub, aus der Luft. Hierbei ist der Luftpartikelfilter 8, wie 1 zu entnehmen ist, vorzugsweise stromauf des Hybridsystems 6 angeordnet.
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Zum Reinigen der Luft weist das Hybridsystem 6 einen Aktivkohlefilter 9 sowie einen Photokatalysator 10 auf. In den gezeigten Ausführungsbeispielen dient der Aktivkohlefilter 9 als eine Trägerstruktur 11 des Hybridsystems 6, auf welcher der Photokatalysator 10 beschichtet ist. Das heißt, dass zumindest eine Schicht 12 des Photokatalysators 10 auf dem Aktivkohlefilter 9 beschichtet ist. Aus diesem Grund ist der Aktivkohlefilter 9 an sich in den gezeigten Darstellungen nicht sichtbar. Das Hybridsystem 6 weist mehrere, entlang des Strömungspfads 7 parallel verlaufende und den Strömungspfad 7 begrenzende Filterkanäle 13 auf. Der Strömungspfad 7 führt also durch die Filterkanäle 13.
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Die Luftreinigungseinrichtung 1 weist ein Kanalsystem 15 zum Führen der Luft und somit Begrenzen des Strömungspfads 7 auf. Da die Luftreinigungseinrichtung 1 Bestandteil der Klimaanlage 2 ist, ist das Kanalsystem 15 ein Kanalsystem 15 der Klimaanlage 2. Das Hybridsystem 6, der Luftpartikelfilter 8 sowie der Wärmeübertrager 3 sind hierbei jeweils im Kanalsystem 15 angeordnet, derart, dass der Strömungspfad 7 durch sie führt.
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Die Filterkanäle 13 sind in den in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen in einem quer zur Strömungsrichtung 7 verlaufenden Querschnitt viereckig. Die Filterkanäle 13 der Ausführungsbeispiele 2 und 3 sind hierbei im Wesentlichen als längliche Quader geformt, welche sich entlang des Strömungspfads 7 länglich erstrecken.
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Beim Ausführungsbeispiel der 4 weisen die Filterkanäle 13 jeweils einen quer zur Strömungsrichtung 7 sechseckigen Querschnitt auf. Die Filterkanäle 13 weisen also die Form eines Prismas mit sechseckigen Grundflächen auf. Dementsprechend weist das Hybridsystem 6 eine Wabenstruktur 14 auf.
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Zum Aktivieren des Photokatalysators 10 weist die Luftreinigungseinrichtung 1 eine Strahlungserzeugungseinrichtung 16 auf. Die Strahlungserzeugungseinrichtung 16, die lediglich in 3 gezeigt ist, weist zumindest eine Strahlungsquelle 17 auf, welche im Betrieb elektromagnetischen Strahlen, insbesondere Licht, zur Aktivierung des Photokatalysators 10 erzeugt. Insbesondere erzeugt die jeweilige zumindest eine Strahlungsquelle UV-Licht, vorzugsweise mit einer Wellenlänge von kleiner als 400 nm. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Strahlungserzeugungseinrichtung 16 mehrere solche Strahlungsquellen 17 auf, welche jeweils als eine lichtemittierende Diode 18 oder kurz LED 18 ausgebildet sind.
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Wie 3 entnommen werden kann, ist die zumindest eine Strahlungsquelle 17 vorzugsweise an einer stromauf des Hybridsystems 6 dem Hybridsystem 6 gegenüberliegenden Kanalwand 19 des Kanalsystems 15 angeordnet. Somit wird das Hybridsystem 6 und folglich der Photokatalysator 10 von den Strahlungsquellen 17 unmittelbar angestrahlt und somit effektiv und großflächig aktiviert. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die LEDs 18 in einer LED-Wand 20, auch LED-Panel 20 genannt, zusammengefasst, wobei die LED-Wand 20 die Kanalwand 19 zumindest teilweise, im gezeigten Ausführungsbeispiel gänzlich, bildet.
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Wie 3 entnommen werden kann, kann das Hybridsystem 6 stromauf eines Diffusors 21 des Kanalsystems 15 angeordnet sein. Der Diffusor 21 weist hierbei einen Diffusoreinlass 22 zum Einlassen der Luft in den Diffusor 21 und einen Diffusorauslass 23 zum Auslassen der Luft aus dem Diffusor 21 auf. Der Diffusorauslass 23 ist also stromab des Diffusoreinlasses 22 angeordnet. Der Diffusor weist, wie 3 entnommen werden kann, einen sich vom Diffusoreinlass 22 bis zum Diffusorauslass 23 vergrößernden Strömungsquerschnitt auf. Hierbei schließt die Kanalwand 19, insbesondere die LED-Wand 20, am Diffusorauslass 23 an. Die Kanalwand 29 bewirkt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zugleich eine Umlenkung der Luft in Richtung des Hybridsystems 6. Somit wird die Luft gezielt in Richtung des Hybridsystems 6 und durch die Filterkanäle 13 geleitet.
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Mit der erfindungsgemäßen Luftreinigungseinrichtung 1 erfolgt eine effektive und umweltfreundliche Reinigung der Luft, insbesondere von Schadgasen und unangenehmen Gerüchen. Dabei dient der aktivierte Photokatalysator 10 sowohl unmittelbar dem Reinigen von Luft durch eine Änderung der Zusammensetzung von Schadstoffen und/oder Gerüchen in der Luft. Zugleich wird der Aktivkohlefilter 19 auf diese Weise regeneriert.
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Der Wärmeübertrager 3 der Klimaanlage 2 kann prinzipiell zu einer beliebigen Temperierung der Luft zum Einsatz kommen. Das heißt, dass der Wärmeübertrager 3 zum Kühlen, Heizen, Befeuchten, Entfeuchten und dergleichen der Luft zum Einsatz kommen kann. Insbesondere kann der Wärmeübertrager 3 ein Verdampfer 24 zum Kühlen der Luft sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 03/086793 A1 [0006]
- WO 2017/162577 A1 [0007]
- DE 102016120656 A1 [0008]
