DE102022001329A1 - Air conditioning for a motor vehicle - Google Patents

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DE102022001329A1
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DE102022001329.0A
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Inventor
Nils Prokisch
Bernd Brodbeck
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Mercedes Benz Group AG
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Mercedes Benz Group AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/06—Filtering
    • B60H3/0608—Filter arrangements in the air stream
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    • B60H3/06—Filtering
    • B60H3/0608—Filter arrangements in the air stream
    • B60H3/0616—Filter arrangements in the air stream with provisions for replacing the filter element

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Luftansaugkanal (12), in welchem eine Umluftklappe (14) und ein Filter (16) angeordnet sind, wobei zwischen der Umluftklappe (14) und dem Filter (16) eine elektrische Filtereinrichtung (18) angeordnet ist, welche in einer Einschubaufnahme (20) des Luftansaugkanals (12) aufgenommen ist.The invention relates to an air conditioning system (10) for a motor vehicle, having an air intake duct (12) in which a recirculating air flap (14) and a filter (16) are arranged, with an electrical one between the recirculating air flap (14) and the filter (16). Filter device (18) is arranged, which is accommodated in a slide-in receptacle (20) of the air intake duct (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to an air conditioning system for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Der Einsatz eines elektrischen Filters innerhalb einer Klimaanlage beziehungsweise das Anordnen eines solchen an einer „HVAC“-Einrichtung (engl.) „heating, ventilation and air conditioning“ führt insbesondere bei der Montage und/oder bei einer Nachrüstung zu Problemen und/oder zu Schwierigkeiten. Als elektrische Filter werden elektrische Filtereinrichtungen bezeichnet, welche mittels einer Spannung Partikel in der Luft elektrisch laden, wodurch diese geladenen Partikel an einem dafür vorgesehenen Filterelement oder direkt an der elektrischen Filtereinrichtung haften bleiben. In einem Frischluft- und/oder Umluftfall, in welchem ein Luftstrom aus der Umgebung der Klimaanlage angesaugt wird, entsteht das Problem, dass durch das Anwenden eines solchen elektrischen Filters beziehungsweise einer solchen elektrischen Filtereinrichtung im Einschub des Klimagerätefilters oder direkt auf dem Klimagerätefilter eine Reduzierung der Filtergröße oder ein Verlust der Performance der Klimaanlage erfolgt. Hierfür sind bereits Nachrüstlösungen bekannt, bei welchen die elektrischen Filter in die Klimaanlage eingeführt beziehungsweise aufgeclipst werden. Besonders nachteilig darin ist der elektrische Anschluss des elektrischen Filters, dessen Kabel über eine Kabelführung beispielsweise mit einer Stromzufuhr eines Zigarettenanzünders elektrisch verbunden werden muss. In anderen Worten ist das Einsetzen eines elektrischen Filters innerhalb der Klimaanlage gemäß dem Stand der Technik mit verschiedenen Nachteilen verbunden.The use of an electrical filter within an air conditioning system or the arrangement of one on an “HVAC” device (heating, ventilation and air conditioning) leads to problems and/or difficulties, particularly during assembly and/or retrofitting . Electrical filters are electrical filter devices that use a voltage to electrically charge particles in the air, whereby these charged particles stick to a filter element provided for this purpose or directly to the electric filter device. In a fresh air and/or recirculated air case, in which an air stream is sucked in from the environment of the air conditioning system, the problem arises that the use of such an electrical filter or such an electrical filter device in the insertion of the air conditioning device filter or directly on the air conditioning device filter results in a reduction Filter size or a loss of air conditioning performance occurs. Retrofit solutions are already known for this, in which the electrical filters are inserted or clipped into the air conditioning system. A particularly disadvantageous aspect is the electrical connection of the electrical filter, the cable of which must be electrically connected via a cable guide, for example to a power supply of a cigarette lighter. In other words, the use of an electric filter within the air conditioner according to the prior art involves various disadvantages.

Beispielweise ist aus der US 10 639 968 B2 bereits eine Luftversorgungseinrichtung für ein Fahrzeug offenbart, mit einem Luftzufuhrkanal und mit einem lonisierungselement, welches wiederum innerhalb des Luftzufuhrkanals gehalten ist. Zudem umfasst die Luftversorgungseinrichtung ein passives Sammelelement, welches ebenfalls innerhalb des Luftzufuhrkanals gehalten und stromabwärts des lonisierungselements angeordnet ist, wobei eine kürzeste Weglänge eines Luftstroms zwischen dem lonisierungselement und dem Sammelelement in dem Bereich von 20 bis 70 cm, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 50 cm angeordnet ist.For example, from the US 10,639,968 B2 already disclosed an air supply device for a vehicle, with an air supply channel and with an ionization element, which in turn is held within the air supply channel. In addition, the air supply device comprises a passive collecting element, which is also held within the air supply channel and arranged downstream of the ionization element, with a shortest path length of an air flow between the ionization element and the collecting element in the range of 20 to 70 cm, preferably in the range of 25 to 50 cm is arranged.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Klimaanlage derart weiterzuentwickeln, dass eine austauschbare elektrische Filtereinrichtung innerhalb eines Luftansaugkanals der Klimaanlage angeordnet ist. Diese Aufgabe wird durch eine Klimaanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit günstigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object of the invention is to further develop an air conditioning system in such a way that a replaceable electrical filter device is arranged within an air intake duct of the air conditioning system. This task is achieved by an air conditioning system with the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with favorable developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, mit einem Luftansaugkanal, in welchem eine Umluftklappe und ein Filter angeordnet sind. Der Filter ist insbesondere ein gewöhnlicher Luftfilter zum Filtern von Partikeln, Aerosole, unerwünschte Schwebstoffe wie Krankheitserreger, Pollen, Stäube oder Gase usw. aus der Luft heraus. Mittels der Klimaanlage wird hierbei ein Luftstrom aus der Außenluft und/oder durch die Umluftklappe aus einer Umluft der Klimaanlage angesaugt und durch den Luftansaugkanal stromabwärts in Richtung des Filters geleitet. Der Filter hat anschließend die Aufgabe, den Luftstrom aus der Außenluft und/oder Umluft wenigstens teilweise zu reinigen, wodurch der wenigstens teilweise gereinigte Luftstrom in den Innenraum des Kraftfahrzeugs weitergeleitet wird.One aspect of the invention relates to an air conditioning system for a motor vehicle, in particular for a passenger car, with an air intake duct in which a recirculation flap and a filter are arranged. The filter is in particular an ordinary air filter for filtering particles, aerosols, unwanted suspended matter such as pathogens, pollen, dust or gases, etc. out of the air. By means of the air conditioning system, an air flow is sucked in from the outside air and/or through the recirculation air flap from a recirculated air in the air conditioning system and directed downstream through the air intake duct in the direction of the filter. The filter then has the task of at least partially cleaning the air flow from the outside air and/or circulating air, whereby the at least partially cleaned air flow is passed on into the interior of the motor vehicle.

Um die Aufgabe der Erfindung zu lösen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwischen der Umluftklappe und dem Filter eine elektrische Filtereinrichtung angeordnet ist, welche in einer Einschubaufnahme des Luftansaugkanals aufgenommen ist. Die elektrische Filtereinrichtung ist insbesondere zweiteilig aufgebaut, wobei ein erster Teil einen flächenförmigen Filterbereich aufweist, an welchem wenigstens ein Element aus leitfähigem Material zur Erzeugung einer Spannung angeordnet ist, beispielsweise eine Anode und eine Katode. Ebenso kann der erste Teil einen außenumfangsseitigen Rahmen aufweisen. Der zweite Teil hingegen weist ein Gehäuse auf, in welchem beispielsweise alle benötigten elektronischen Komponenten für den Anschluss an wenigstens ein leitfähiges Element, sowie wenigstens einen Anschluss für eine Stromversorgung angeordnet sind. Das Gehäuse ist dazu ausgebildet, die wenigstens ein Element aus leitfähigem Material zu halten, als auch einen Anschluss für die Stromversorgung bereitzustellen.In order to achieve the object of the invention, it is provided according to the invention that an electrical filter device is arranged between the recirculation flap and the filter, which is accommodated in an insert receptacle of the air intake duct. The electrical filter device is in particular constructed in two parts, with a first part having a flat filter area on which at least one element made of conductive material for generating a voltage is arranged, for example an anode and a cathode. Likewise, the first part can have a frame on the outer circumference. The second part, on the other hand, has a housing in which, for example, all the electronic components required for connection to at least one conductive element, as well as at least one connection for a power supply, are arranged. The housing is designed to hold the at least one element made of conductive material and also to provide a connection for the power supply.

Die Einschubaufnahme ist erfindungsgemäß mit einzelnen Führungskonturen ausgebildet, entlang welcher der Rahmen eingeschoben wird, auch eine schienenförmige Aufnahme mit zwei Wänden ist beispielweise möglich. Die Aufnahme kann alternativ auch ohne Führungskonturen ausgebildet werden. Die Führungselemente sind hierbei an einer Innenwand des Luftansaugkanals ausgebildet, wobei die Geometrie des elektrischen Filters korrespondierend zur Einschubaufnahme ausgebildet ist. Weiterhin weist der Luftansaugkanal im Bereich der Einschubaufnahme eine Öffnung auf, durch welche der flächenförmige Filteraufbau in die Einschubaufnahme einschiebbar ist. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Gehäuse nach dem Einschub des Rahmens im Wesentlichen außerhalb des Luftansaugkanals angeordnet bleibt und dieses mittels eines Befestigungselements an die Außenwand oder an einem dafür vorgesehenen Bereich der Einschubaufnahme befestigt wird. Ein Teil des Gehäuses kann auch in den Luftstrom stehen. Die Einschubaufnahme kann hierbei beispielsweise an der Außenwand des Luftansaugkanals ein Aufnahmeelement aufweisen, an welchem das Gehäuse in einem eingebauten Zustand anliegt, und an welchem das Gehäuse beispielsweise aufgeclipst und/oder verschraubt und/oder anderweitig befestigt wird.According to the invention, the insertion receptacle is designed with individual guide contours along which the frame is inserted; a rail-shaped receptacle with two walls is also possible, for example. Alternatively, the receptacle can also be designed without guide contours. The guide elements are formed on an inner wall of the air intake duct, with the geometry of the electrical filter being designed to correspond to the insertion receptacle. Furthermore, the air intake duct has an opening in the area of the insertion receptacle through which the flat filter structure can be inserted into the insertion receptacle. According to the invention, the housing remains arranged essentially outside the air intake duct after the frame has been inserted and this by means of a fastening element is attached to the outer wall or to a designated area of the insert receptacle. Part of the housing can also be exposed to the airflow. The insert receptacle can, for example, have a receiving element on the outer wall of the air intake duct, against which the housing rests in an installed state, and on which the housing is, for example, clipped and/or screwed and/or otherwise fastened.

In anderen Worten wird ein Luftstrom durch die Umluftklappe in den Luftansaugkanal geleitet und durch die elektrische Filtereinrichtung hindurch geleitet. Mittels des elektrischen Leitelements wird eine Hochvoltspannung aufgebaut, mittels welcher sämtliche Partikel des Luftstroms elektrisch geladen werden. Durch die elektrische Ladung der Partikel werden diese im Klimagerätefilter gefiltert und bleiben hängen. Die elektrische Filtereinrichtung ist hierbei durch die Einschubaufnahme wechselbar, wodurch da montieren und/oder abmontieren im Wesentlichen vereinfacht wird. Somit ist es erfindungsgemäß vorgesehen, eine Integration des elektrischen Filters zwischen der Umluftklappe und dem Filter der Klimaanlage als solitäres Bauteil mittels eines Einschubs zu ermöglichen. Dies führt dazu, dass eine vereinfachte Nachrüstbarkeit durch den Service gegeben ist. Zudem ist eine bessere Luftqualität im Außenluftfall und/oder Umluftfall möglich, ohne Einbußen der Gesamtfiltrationsleistung. Die Funktion ist hierbei dadurch geklärt, dass Feinstaub oder Kleinstpartikel aufgeladen werden und an dem elektrischen Filter ankommen und von diesem als auch vom Filter aufgenommen werden. Hierdurch entsteht eine deutliche Erhöhung einer Filtrationsperformance im Neuzustand und derLebensdauer.In other words, an air flow is directed through the recirculation flap into the air intake duct and passed through the electrical filter device. By means of the electrical conductive element, a high-voltage voltage is built up, by means of which all particles in the air flow are electrically charged. Due to the electrical charge of the particles, they are filtered in the air conditioning filter and remain stuck. The electrical filter device can be changed using the insert receptacle, which essentially simplifies assembly and/or disassembly. Thus, according to the invention, it is provided to enable integration of the electrical filter between the recirculation flap and the filter of the air conditioning system as a solitary component by means of an insert. This means that retrofitting through the service is simplified. In addition, better air quality is possible in the outside air case and/or recirculated air case, without sacrificing overall filtration performance. The function is clarified in that fine dust or small particles are charged and arrive at the electrical filter and are picked up by it and the filter. This results in a significant increase in filtration performance when new and in service life.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Abstand zwischen der elektrischen Filtereinrichtung und dem Filter innerhalb des Luftansaugkanals zwischen 1 mm und 300 mm beträgt, insbesondere zwischen 2 mm und 250 mm. Dieser vorgegebene Abstand ermöglicht hierbei insbesondere ein vorteilhaftes Ablenken der Partikel zum Filter und ermöglicht eine möglichst kompakte Bauweise der Klimaanlage, insbesondere im Bereich des Filters sowie der elektrischen Filtereinrichtung.An advantageous embodiment of the invention provides that a distance between the electrical filter device and the filter within the air intake duct is between 1 mm and 300 mm, in particular between 2 mm and 250 mm. This predetermined distance enables, in particular, an advantageous deflection of the particles to the filter and enables the air conditioning system to be designed as compactly as possible, particularly in the area of the filter and the electrical filter device.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass sich eine aufladbare Filterebene der elektrischen Filtereinrichtung entlang des gesamten Durchmessers des Luftansaugkanals erstreckt. Beispielsweise ist es möglich, dass die elektrische Filtereinrichtung im Wesentlichen quer zur länglichen Erstreckungsrichtung des Luftansaugkanals einschiebbar ist, somit entspricht die Fläche der aufladbaren Filterebene insbesondere dem Querschnitt des Luftansaugkanals, wobei die sich außenumfangsseitig befindende Führungskontur der Einschubaufnahme beziehungsweise dessen Wände, welche ebenfalls im Querschnitt des Luftansaugkanals angeordnet ist, die Fläche der aufladbaren Filterebene gegenüber der Fläche des Querschnitts wenigstens teilweise reduziert.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that a chargeable filter plane of the electrical filter device extends along the entire diameter of the air intake duct. For example, it is possible for the electrical filter device to be insertable substantially transversely to the elongated extension direction of the air intake duct, so that the area of the chargeable filter plane corresponds in particular to the cross section of the air intake duct, with the guide contour of the insertion receptacle or its walls located on the outer circumference, which are also in the cross section of the Air intake duct is arranged, the area of the chargeable filter plane is at least partially reduced compared to the area of the cross section.

Weiterhin vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung der Erfindung erwiesen, in welcher die elektrische Filtereinrichtung eine angeordnete Ionisationseinheit und eine angeordnete Steuereinheit aufweist. Die Ionisationseinheit ist aus der zuvor genannten leitfähigem Material, wobei die Ionisationseinheit durch die angelegte Hochvoltspannung die Partikel auflädt. Um die Ionisationseinheit zu steuern umfasst die elektrische Filtereinrichtung die Steuereinheit, welche dazu ausgebildet ist, über einen elektrischen Kontakt mit der Elektronik des Kraftwagens verbunden und gesteuert zu werden. Die Ionisationseinheit ist der Bereich der elektrischen Filtereinrichtung, welcher in die Einschubaufnahme eingeschoben wird, wobei es erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Steuereinheit außerhalb des Luftansaugkanals bleibt, wodurch die Verbindung mit dem Kontakt ermöglicht wird. Auch ist es bei einer Auswechslung der elektrischen Filtereinrichtung möglich, die Steuereinheit sowie die daran verbundene Ionisationseinheit herauszuziehen. Die Ionisationseinheit kann hierbei gitter- als auch stabförmig sein. In anderen Worten stellt somit die Ionisationseinheit im Wesentlichen den ersten Teil und die Steuereinheit den zweiten Teil der elektrischen Filtereinrichtung.An embodiment of the invention has also proven to be advantageous in which the electrical filter device has an arranged ionization unit and an arranged control unit. The ionization unit is made of the aforementioned conductive material, with the ionization unit charging the particles through the applied high-voltage voltage. In order to control the ionization unit, the electrical filter device includes the control unit, which is designed to be connected and controlled via an electrical contact to the electronics of the motor vehicle. The ionization unit is the area of the electrical filter device which is inserted into the insert receptacle, with the invention providing that the control unit remains outside the air intake duct, thereby enabling connection to the contact. When replacing the electrical filter device, it is also possible to pull out the control unit and the ionization unit connected to it. The ionization unit can be grid-shaped or rod-shaped. In other words, the ionization unit essentially represents the first part and the control unit the second part of the electrical filter device.

Schließlich ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der elektrischen Filtereinrichtung ein Dichtungselement angeordnet ist. Das Dichtungselement ist hierbei insbesondere an dem Gehäuse angeordnet und wird beim Einschieben der elektrischen Filtereinrichtung in die Einschubaufnahme zwischen Gehäuse und der Außenwand des Luftansaugkanals abdichtend gehalten. Dies führt dazu, dass keine Verschmutzungen oder keine Feuchtigkeit durch die Öffnung in den Luftansaugkanal gelangt und die elektrische Filtereinrichtung beschädigt.Finally, in a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that a sealing element is arranged on the electrical filter device. The sealing element is arranged in particular on the housing and is held in a sealing manner when the electrical filter device is inserted into the insertion receptacle between the housing and the outer wall of the air intake duct. This means that no dirt or moisture gets into the air intake duct through the opening and damages the electrical filter device.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawings. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown in the figures alone can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without the scope of to abandon invention.

Dabei zeigen:

  • 1 eine Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform eines ersten Bereichs einer erfindungsgemäßen Klimaanlage mit einer elektrischen Filtereinrichtung;
  • 2 eine schematische Seitenansicht und eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen gitterförmigen elektrischen Filtereinrichtung;
  • 3 eine weitere Perspektivansicht eines Bereichs einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klimaanlage mit der elektrischen Filtereinrichtung in einem nicht eingeschobenen Zustand;
  • 4 noch eine Perspektivansicht des in 3 dargestellten Bereichs selbiger Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klimaanlage;
  • 5 ein Querschnitt eines Bereiches einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klimaanlage mit Fokus auf einem Luftansaugkanal und auf die elektrische Filtereinrichtung;
  • 6 ein weiterer Querschnitt einer Perspektivansicht des in 5 dargestellten Bereiches selbiger Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klimaanlage; und
  • 7 ein Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klimaanlage in einem im Kraftfahrzeug eingebauten Zustand mit Fokus auf einen Fußraum des Kraftfahrzeugs.
Show:
  • 1 a perspective view of a first embodiment of a first region of an air conditioning system according to the invention with an electrical filter device;
  • 2 a schematic side view and a schematic top view of an embodiment of a grid-shaped electrical filter device according to the invention;
  • 3 a further perspective view of a region of a further embodiment of the air conditioning system according to the invention with the electrical filter device in a non-inserted state;
  • 4 another perspective view of the in 3 illustrated area of the same embodiment of the air conditioning system according to the invention;
  • 5 a cross section of a region of a further embodiment of the air conditioning system according to the invention with focus on an air intake duct and on the electrical filter device;
  • 6 another cross section of a perspective view of the in 5 illustrated area of the same embodiment of the air conditioning system according to the invention; and
  • 7 a cross section of a further embodiment of the air conditioning system according to the invention in a state installed in the motor vehicle with focus on a footwell of the motor vehicle.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt eine Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform eines ersten Bereichs einer erfindungsgemäßen Klimaanlage 10 für ein Kraftfahrzeug, welche einen Luftansaugkanal 12, eine in diesem Bereich nicht angeordnete und somit nicht dargestellte Umluftklappe 14 und einen Filter 16 umfasst. Hierbei wird ein Luftstrom L über die Umluftklappe 14 aus einer Umluft in den Luftansaugkanal 12 eingesaugt und durch den Filter 16 stromabwärts geleitet. Zwischen der Umluftklappe 14 und dem Filter 16 ist eine elektrische Filtereinrichtung 18 angeordnet, welche in einer Einschubaufnahme 20 des Luftansaugkanals 12 aufgenommen ist. Die elektrische Filtereinrichtung 18 ist hierbei viereckförmig dargestellt, mit einem äußeren Rahmen, in welche die elektrische Filtereinrichtung 18 in die Einschubaufnahme 20 eingeschoben wird. 1 shows a perspective view of a first embodiment of a first area of an air conditioning system 10 according to the invention for a motor vehicle, which includes an air intake duct 12, a recirculation flap 14 which is not arranged in this area and is therefore not shown, and a filter 16. Here, an air flow L is sucked in from a circulating air into the air intake duct 12 via the recirculation air flap 14 and directed downstream through the filter 16. An electrical filter device 18 is arranged between the recirculation flap 14 and the filter 16 and is accommodated in an insertion receptacle 20 of the air intake duct 12. The electrical filter device 18 is shown here as a square, with an outer frame into which the electrical filter device 18 is inserted into the insert receptacle 20.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, mit einem Luftansaugkanal, in welchem eine Umluftklappe und ein Filter angeordnet sind. Der Filter ist insbesondere ein gewöhnlicher Luftfilter zum Filtern von Partikeln, Aerosole, unerwünschte Schwebstoffe wie Krankheitserreger, Pollen, Stäube oder Gase usw. aus der Luft heraus. Mittels der Klimaanlage wird hierbei ein Luftstrom durch die Umluftklappe aus einer Umluft der Klimaanlage angesaugt und durch den Luftansaugkanal stromabwärts in Richtung des Filters geleitet. Der Filter hat anschließend die Aufgabe, den Luftstrom aus der Umluft wenigstens teilweise zu reinigen, wodurch der wenigstens teilweise gereinigte Luftstrom in den Innenraum des Kraftfahrzeugs weitergeleitet wird.One aspect of the invention relates to an air conditioning system for a motor vehicle, in particular for a passenger car, with an air intake duct in which a recirculation flap and a filter are arranged. The filter is in particular an ordinary air filter for filtering particles, aerosols, unwanted suspended matter such as pathogens, pollen, dust or gases, etc. out of the air. By means of the air conditioning system, an air flow is sucked in through the recirculation flap from a recirculated air in the air conditioning system and directed downstream through the air intake duct in the direction of the filter. The filter then has the task of at least partially cleaning the air flow from the circulating air, whereby the at least partially cleaned air flow is passed on into the interior of the motor vehicle.

Die elektrische Filtereinrichtung 18 ist insbesondere zweiteilig aufgebaut, wobei ein erster Teil T1 einen flächenförmigen und in 1 viereckförmig dargestellten Filterbereich 26 aufweist, an welchem wenigstens ein leitendes Element, insbesondere und beispielhaft eine Anode 28 und wenigstens eine Katode 30 zur Erzeugung einer Spannung angeordnet sind, wobei diese in dem gitterförmigen Filterbereich 26 unsichtbar sind. Jedoch ist der Filterbereich 26 erfindungsgemäß bei Anwendung der elektrischen Filtereinrichtung 18 mit einer Spannung durchströmt. Ebenso weist der erste Teil T1 einen außenumfangsseiteigen Rahmen 32 auf. Ein zweiter Teil T2 hingegen weist ein Gehäuse 34 auf, in welchem beispielsweise alle benötigten elektronischen Komponenten für den Anschluss des wenigstens einen, leitenden Elements, sowie wenigstens ein Anschluss 36 für eine Stromversorgung, angeordnet sind. Das Gehäuse 34 ist dazu ausgebildet das wenigstens eine, leitende Element und den Rahmen 32, als auch den Anschluss 36 für die Stromversorgung zu halten.The electrical filter device 18 is constructed in particular in two parts, with a first part T1 having a flat and in 1 filter area 26 shown in a square shape, on which at least one conductive element, in particular and by way of example an anode 28 and at least one cathode 30, are arranged to generate a voltage, these being invisible in the grid-shaped filter area 26. However, according to the invention, a voltage flows through the filter area 26 when the electrical filter device 18 is used. Likewise, the first part T1 has a frame 32 on the outer circumference. A second part T2, on the other hand, has a housing 34 in which, for example, all the electronic components required for connecting the at least one conductive element, as well as at least one connection 36 for a power supply, are arranged. The housing 34 is designed to hold the at least one conductive element and the frame 32 as well as the connection 36 for the power supply.

Die Einschubaufnahme 20 ist erfindungsgemäß als eine Aufnahme mit oder ohne Leitkonturen mit beispielsweise zwei Wänden W1, W2 ausgebildet, entlang welcher der Rahmen 32 eingeschoben wird. Die zwei Wände W1, W2 sind hierbei an einer Innenwand 38 des Luftansaugkanals 12 innenumfangsseitig ausgebildet, wobei die Geometrie des Rahmens 32 korrespondierend zur Geometrie der Einschubaufnahme 20 ausgebildet ist. Weiterhin weist der Luftansaugkanal 12 im Bereich der Einschubaufnahme 20 eine in 1 nicht dargestellte Öffnung 40 auf, durch welche der Rahmen 32 in die Einschubaufnahme 20 einschiebbar ist. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Gehäuse 34 nach dem Einschub des Rahmens 32 in die Einschubaufnahme 20 im Wesentlichen außerhalb des Luftansaugkanals 12 angeordnet ist und mittels eines Befestigungselements 42 an eine Außenwand 44 oder an einem dafür vorgesehenen Bereich der Einschubaufnahme 20 befestigt wird.According to the invention, the insertion receptacle 20 is designed as a receptacle with or without guide contours with, for example, two walls W1, W2, along which the frame 32 is inserted. The two walls W1, W2 are formed on the inner circumference of an inner wall 38 of the air intake duct 12, the geometry of the frame 32 being designed to correspond to the geometry of the insert receptacle 20. Furthermore, the air intake duct 12 in the area of the insert receptacle 20 has an in 1 Opening 40, not shown, through which the frame 32 can be inserted into the insertion receptacle 20. According to the invention, it is provided that the housing 34 is arranged essentially outside the air intake duct 12 after the frame 32 has been inserted into the insertion receptacle 20 and is fastened to an outer wall 44 or to an area of the insertion receptacle 20 provided for this purpose by means of a fastening element 42.

Somit zeigt 1 einen Luftstrom L, welcher durch die Umluftklappe 14 in den Luftansaugkanal 12 geleitet und durch die elektrische Filtereinrichtung 18 hindurch geleitet wird. Mittels des leitenden Elements wird eine Hochvoltspannung aufgebaut, mittels welcher sämtliche Partikel des Luftstroms L elektrisch geladen werden und hängen bleiben. Die elektrische Filtereinrichtung 18 ist hierbei durch die Einschubaufnahme 20 wechselbar, wodurch da montieren und/oder abmontieren im Wesentlichen vereinfacht wird. Zudem zeigt 1 sowohl einen eingebauten Zustand Z1 als auch einen nicht eingebauten Zustand Z2, wobei die Einschubbewegung schematisch durch ein Bewegungspfeil B dargestellt ist.Thus shows 1 an air flow L, which is directed through the recirculation flap 14 into the air intake duct 12 and through the electrical filter device 18 is passed through. By means of the conductive element, a high-voltage voltage is built up, by means of which all particles of the air flow L are electrically charged and get stuck. The electrical filter device 18 can be changed through the insert receptacle 20, which essentially simplifies assembly and/or disassembly. Also shows 1 both an installed state Z1 and a non-installed state Z2, the insertion movement being shown schematically by a movement arrow B.

2 zeigt eine schematische Seitenansicht und eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen aufladbaren Filterebene einer elektrischen Filtereinrichtung 18. Insbesondere ist die elektrische Filtereinrichtung 18 hierbei aus einer angeordneten Ionisationseinheit 46 und einer Steuereinheit 48 zusammengesetzt. Die Steuereinheit 48 ist mit der Ionisationseinheit 46 elektrisch verbunden, wobei die Steuereinheit 48 dazu ausgebildet ist, mit der Elektronik des Kraftfahrzeugs über den dafür vorgesehenen Anschluss 36 verbunden zu werden. Zudem weist die elektrische Filtereinrichtung 18 eine Filterebene E auf, welche sich entlang des gesamten Durchmessers des Luftansaugkanals 12 erstreckt. Die Ionisationseinheit 46 ist der Bereich der elektrischen Filtereinrichtung 18, welcher in die Einschubaufnahme 20 eingeschoben wird, wobei es erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Steuereinheit 48 im in 1 dargestellten eingebauten Zustand Z1 außerhalb des Luftansaugkanals 12 angeordnet bleibt, wodurch eine elektrische Kontaktierung über den Anschluss 36 ermöglicht wird. Auch ist es bei einer Auswechslung der elektrischen Filtereinrichtung 18 möglich, die Steuereinheit 48 herauszuziehen und somit die daran verbundene lonisationseinheit 46 ebenfalls mit herauszuziehen. 2 shows a schematic side view and a schematic top view of an embodiment of a rechargeable filter plane according to the invention of an electrical filter device 18. In particular, the electrical filter device 18 is composed of an arranged ionization unit 46 and a control unit 48. The control unit 48 is electrically connected to the ionization unit 46, the control unit 48 being designed to be connected to the electronics of the motor vehicle via the connection 36 provided for this purpose. In addition, the electrical filter device 18 has a filter plane E, which extends along the entire diameter of the air intake duct 12. The ionization unit 46 is the area of the electrical filter device 18, which is inserted into the insert receptacle 20, it being provided according to the invention that the control unit 48 is in 1 shown installed state Z1 remains arranged outside the air intake duct 12, whereby electrical contacting via the connection 36 is made possible. When replacing the electrical filter device 18, it is also possible to pull out the control unit 48 and thus also pull out the ionization unit 46 connected to it.

Ebenso zeigt 2, dass der elektrischen Filtereinrichtung 18 ein Dichtungselement 50 angeordnet ist. Das Dichtungselement 50 ist hierbei insbesondere an dem Gehäuse 34 angeordnet und wird beim Einschieben der elektrischen Filtereinrichtung 18 in die Einschubaufnahme 20 zwischen Gehäuse 34 und der Außenwand 44 des Luftansaugkanals 12 abdichtend gehalten. Dies führt dazu, dass keine Verschmutzungen oder keine Feuchtigkeit durch die Öffnung 40 in den Luftansaugkanal 12 gelangt und die elektrische Filtereinrichtung 18 beispielsweise durch Korrosion beschädigt.Likewise shows 2 that the electrical filter device 18 has a sealing element 50 arranged. The sealing element 50 is arranged in particular on the housing 34 and is held in a sealing manner when the electrical filter device 18 is inserted into the insertion receptacle 20 between the housing 34 and the outer wall 44 of the air intake duct 12. This means that no dirt or moisture gets into the air intake duct 12 through the opening 40 and the electrical filter device 18 is damaged, for example by corrosion.

3 und 4 zeigen jeweilige Perspektivansichten eines Bereichs einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klimaanlage 10, mit der elektrischen Filtereinrichtung 18 in dem nicht eingebauten Zustand Z2. Insbesondere soll hier eine Begrenzung der Bewegungstoleranz der elektrischen Filtereinrichtung 18 und eine Angrenzung der Steuereinheit 48 mit einem Knieschutz 52 in einem Fußraum 54 des Kraftfahrzeugs durch einen Bewegungspfeil B dargestellt werden. Diese Begrenzung führt dazu, dass ein Monteur den Bereich des Fußraums 54 zur Montage anwenden kann, und somit ein Auswechseln der elektrischen Filtereinrichtung 18 vereinfacht ist. 3 and 4 show respective perspective views of a region of a further embodiment of the air conditioning system 10 according to the invention, with the electrical filter device 18 in the uninstalled state Z2. In particular, a limitation of the movement tolerance of the electrical filter device 18 and an adjoining of the control unit 48 with a knee protection 52 in a footwell 54 of the motor vehicle should be represented by a movement arrow B. This limitation means that a fitter can use the area of the footwell 54 for assembly, and thus replacing the electrical filter device 18 is simplified.

5 und 6 zeigen jeweilige Querschnitte eines Bereiches einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klimaanlage 10 mit Fokus auf den Luftansaugkanal 12 und auf die elektrische Filtereinrichtung 18. Hierbei ist insbesondere die Anordnung der elektrischen Filtereinrichtung 18 und des Filters 16 innerhalb des Luftansaugkanals 12 dargestellt. Ein Abstand A zwischen der elektrischen Filtereinrichtung 18 und dem Filter 16 innerhalb des Luftansaugkanals 12 beträgt zwischen 1 mm und 300 mm, insbesondere zwischen 2 mm und 250 mm. Zudem befindet sich die elektrische Filtereinrichtung 18 in dem eingebauten Zustand Z1. 5 and 6 show respective cross sections of a region of a further embodiment of the air conditioning system 10 according to the invention with a focus on the air intake duct 12 and on the electrical filter device 18. Here, in particular, the arrangement of the electrical filter device 18 and the filter 16 within the air intake duct 12 is shown. A distance A between the electrical filter device 18 and the filter 16 within the air intake duct 12 is between 1 mm and 300 mm, in particular between 2 mm and 250 mm. In addition, the electrical filter device 18 is in the installed state Z1.

Schließlich zeigt 7 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klimaanlage 10 in einem im Kraftfahrzeug eingebauten Zustand Z1 mit Fokus auf den Fußraum 54 des Kraftfahrzeugs. Hierbei ist der Ablauf der Montage in drei verschiedenen Ansichten M1, M2, M3 zu sehen, wodurch zu erkennen ist, dass die elektrische Filtereinrichtung 18 bei Einschieben in dessen Einschubwinkel wenigstens verstellt wird, um den Fußraum 54 optimal zu nutzen. Die Einschubaufnahme 20 ist hierbei an der Außenwand 44 des Luftansaugkanals 12 und weist ein Aufnahmeelement 56 auf, an welchem das Gehäuse 34 andockt, und beispielsweise aufgeklippst und/oder verschraubt und/oder anderweitig befestigt wird.Finally shows 7 a cross section of a further embodiment of the air conditioning system 10 according to the invention in a state Z1 installed in the motor vehicle with focus on the footwell 54 of the motor vehicle. The assembly process can be seen in three different views M1, M2, M3, whereby it can be seen that the electrical filter device 18 is at least adjusted to its insertion angle when it is inserted in order to make optimal use of the footwell 54. The insertion receptacle 20 is here on the outer wall 44 of the air intake duct 12 and has a receiving element 56 on which the housing 34 docks and is, for example, clipped on and/or screwed and/or otherwise fastened.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 10639968 B2 [0003]US 10639968 B2 [0003]

Claims (5)

Klimaanlage (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Luftansaugkanal (12), in welchem eine Umluftklappe (14) und ein Filter (16) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Umluftklappe (14) und dem Filter (16) eine elektrische Filtereinrichtung (18) angeordnet ist, welche in einer Einschubaufnahme (20) des Luftansaugkanals (12) aufgenommen ist.Air conditioning (10) for a motor vehicle, with an air intake duct (12) in which a recirculation flap (14) and a filter (16) are arranged, characterized in that an electrical filter device is between the recirculation flap (14) and the filter (16). (18) is arranged, which is accommodated in a slide-in receptacle (20) of the air intake duct (12). Klimaanlage (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand (A) zwischen der elektrischen Filtereinrichtung (18) und dem Filter (16) innerhalb des Luftansaugkanal (12) zwischen 1 mm und 300 mm beträgt, insbesondere zwischen 2 mm und 250 mm.Air conditioning (10) after Claim 1 , characterized in that a distance (A) between the electrical filter device (18) and the filter (16) within the air intake duct (12) is between 1 mm and 300 mm, in particular between 2 mm and 250 mm. Klimaanlage (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine aufladbare Filterebene (E) der elektrischen Filtereinrichtung (18) entlang des gesamten Querschnitts des Luftansaugkanals (12) erstreckt.Air conditioning (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that a chargeable filter plane (E) of the electrical filter device (18) extends along the entire cross section of the air intake duct (12). Klimaanlage (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Filtereinrichtung (18) eine angeordnete Ionisationseinheit (46) und eine Steuereinheit (48) aufweist.Air conditioning system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical filter device (18) has an arranged ionization unit (46) and a control unit (48). Klimaanlage (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrischen Filtereinrichtung (18) ein Dichtungselement (50) angeordnet istAir conditioning system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a sealing element (50) is arranged on the electrical filter device (18).
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