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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Neutralisieren von Gerüchen in
Fahrzeugen zum Personentransport.
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Unter
Fahrzeugen zum Personentransport werden Automobile, Autobusse, Eisenbahnwagen, Flugzeuge,
Gondeln von Luftseilbahnen, und so weiter verstanden.
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Viele
solche Fahrzeuge, insbesondere Personenautos, erzeugen im Innern
einen Geruch nach Kunststoff, Teppichen, Polster, Rauch usw. Dies
kann den Komfort der Benützer
erheblich beeinträchtigen und
sich sogar auf die Fahrsicherheit auswirken. Auf dem Markt sind
seit langem Geruchsverbesserer, sogenannte "Tannenbäumchen", bekannt, welche im Fahrzeuginnern
aufgehängt
werden. Diese bestehen aus einem porösen Körper, welcher mit einem Duftstoff
getränkt
ist und diesen über
eine gewisse Zeit langsam an die Umgebungsluft abgibt.
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Gemäß der
DE 199 10 227 A1 ist
eine Einrichtung zur Verbesserung der Luft durch Duftstoffe bekannt,
in der in seitlichen Kammern einer Lüfterleitung solche Duftstoffe
eingelagert sind. Durch temporäres Öffnen der
Kammern werden die Duftstoffe freigegeben.
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In
beiden Fällen
wird dabei ein Duftstoff mit mehr oder weniger neutralem Geruch
verwendet, welcher aber so stark ist, dass die anderen Gerüche nicht
mehr richtig wahrgenommen werden. Diese Geruchsverbesserer haben
den Nachteil, dass die Geruchsabgabe sehr schlecht dosierbar ist,
und dass sie nicht regeneriert oder nachgetränkt werden können.
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Aus
der
DE 202 08 430
U1 ist ein Belüfter
mit austauschbarem Vliesträger
bekannt. Der Vliesträger enthält ein geruchsbindendes
Wirkstoffvlies, durch das die Brauchluft über einen Ventilator hindurchgesaugt
wird. Sobald das Vlies genug Aerosole aufgenommen hat, verliert
es seine Wirkung.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, welche diese
Nachteile nicht mehr aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
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Ein
zusätzlicher
Vorteil der Erfindung ist, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung
unempfindlich ist gegen Neigungsänderungen
in allen Richtungen und auch gegen Querbeschleunigungen, wie sie während dem
Fahren von Kurven vorkommen.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der geruchsneutralisierende
Stoff in flüssigem
Zustand in einem Behälter
vorhanden ist und somit auf einfachste Weise ausgetauscht oder nachgefüllt werden
kann.
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Im
Weiteren kann statt dem geruchsneutralisierenden Stoff ein beliebiger
Duftstoff gewünschter Art
nachgefüllt
oder beigemischt werden. Oder es kann ein zusätzlicher Behälter für einen
gewünschten
Duftstoff an der Vorrichtung angeordnet werden.
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Die
Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit der Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
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1 einen schematischen Längsschnitt durch
eine Vorrichtung,
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2 einen schematischen Längsschnitt durch
eine andere Vorrichtung und
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3 einen Querschnitt zur
Vorrichtung nach 2.
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Die
erfindungsgemässe
Vorrichtung zum Neutralisieren von Gerüchen in Fahrzeugen zum Personentransport
umfasst grundsätzlich
drei Grundelemente. Es sind dies ein Verdunstungsbehälter 1 für die Behandlung
von Luft, ein Duftstoffbehälter 3 zur
Aufnahme von flüssigem
Geruchsneutralisator oder Duftstoff und ein Verbindungskanal 2 zur
Verbindung von Duftstoffbehälter 3 und
Verdunstungsbehälter 1.
Diese drei Grundelemente bilden ein kommunizierendes System, welches
einen Austausch von Luft und flüssigem
Geruchsneutralisator oder Duftstoff zulässt.
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Der
Verbindungskanal 2 bildet im Prinzip eine Rohrverbindung
mit einem Rohrinnenraum 22. Auf dem Verbindungskanal 2 sind
einerseits der Duftstoffbehälter 3 und
andererseits der Verdunstungsbehälter 1 stehend
angeordnet. Der Innenraum 31 des Duftstoffbehälters 3 ist
somit über
den Verbindungskanal 2 mit dem Innenraum des Verdunstungsbehälters 1 so
verbunden, dass ein Austausch von flüssigem Geruchsneutralisator
oder Duftstoff aus dem Duftstoffbehälter 3 und Luft aus
dem Verdunstungsbehälter 1 erfolgen
kann.
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Der
Duftstoffbehälter 3 ist
lösbar,
z.B. mittels einer Steckverbindung, auf dem Verbindungskanal 2 befestigt.
Er kann somit einfach ausgetauscht werden. Die Steckverbindung muss
allerdings gasdicht sein. Alternativ kann der Duftstoffbehälter auch
unlösbar
befestigt sein. Dann ist es aber nötig, ihn mit einer Nachfüllmöglichkeit
für flüssigen Geruchsneutralisator
oder Duftstoff mit gasdichtem Verschluss zu versehen.
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Der
Verdunstungsbehälter 1 kann
ebenfalls fest oder lösbar
am Verbindungskanal 2 befestigt sein. Er ist oben mit einem
dichten Abschlussdeckel versehen und unten offen gegenüber dem
Verbindungskanal 2. In einer einfachen Ausführung hat
er die Form eines oben geschlossenen und unten offenen Zylinders.
Der Innenraum des Verdunstungsbehälters 1 wird durch
ein Verdunstervlies, welches vom oberen Abschluss bis in den inneren
Hohlbereich des Verdunstungskanals reicht, in einen Druckraum 16 und
einen Sättigungsraum 17 geteilt.
Ein Lufteinlass 12 ist im oberen Bereich des Druckraumes 16 am
Verdunstungsbehälter 1 angeordnet.
Mittels einer Luftpumpe 4 oder einem kleinen Ventilator wird
Luft aus dem Innenraum des Fahrzeuges unter leichtem Überdruck
durch eine Leitung und den Lufteinlass 12 in den Druckraum 16 gefördert. Ein
Luftauslass 13 ist im oberen Bereich des Sättigungsraumes 17 am
Verdunstungsbehälter
angeordnet. Der Luftauslass 13 weist einen grösseren Querschnitt
auf als der Lufteinlass 12.
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Das
Verdunstervlies 11 besteht aus einem porösen Material,
welches Flüssigkeit
aus dem Verbindungskanal 2 aufnimmt und sich selbst damit tränkt. Es
bildet mit seinem unteren Ende gleichzeitig eine Niveaukontrolle 21.
Diese befindet sich etwa in der Mitte des hohlen Querschnittes des
Verbindungskanals 2. Da der Verbindungskanal 2 immer
mit Duftstoffflüssigkeit
gefüllt
ist, tränkt
sich das Verdunstervlies laufend mit dieser Flüssigkeit. Gleichzeitig wird aber
durch die Niveaukontrolle, welche als Schikane funktioniert, dafür gesorgt,
dass die Flüssigkeit
nicht in den Verdunstungsbehälter
selbst aufsteigt. Dies geschieht in gemeinsamer Wirkung mit einem
Vakuum 33, welches im Duftstoffbehälter 3 entsteht, sobald
Flüssigkeit
aus diesem in den Verbindungskanal 2 und ins Verdunstervlies 11 gelangt.
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Solange
das Verdunstervlies 11 mit Flüssigkeit getränkt ist,
bildet es eine annähernd
luftdichte Barriere zwischen dem Druckraum 16 und dem Sättigungsraum 17.
Die Luft, welche mittels der Luftpumpe 4 in den Druckraum
gefördert
wird, strömt
unterhalb der Niveaukontrolle 21 durch und steigt größtenteils
durch den Sättigungsraum 17 wieder
hinauf. Dabei wird sie mit flüssigem
Geruchsneutralisator oder vom Duftstoff, welcher vom Verdunstervlies 11 abgegeben
wird, angereichert. Am meisten dieser flüssigen Stoffe nimmt sie im
Sättigungsraum
auf, denn hier existiert kein Überdruck.
Anschliessend gelangt sie ungehindert über den Luftauslass 13 und
allenfalls eine geeignete Schlauchleitung in den Innenraum des Fahrzeuges.
Ein kleiner Teil der Luft, welcher aus dem Druckraum 16 unterhalb
der Niveaukontrolle durchströmt,
gelangt via Verbindungskanal langsam in den Duftstoffbehälter 3.
Dies ist möglich, da
bei sinkendem Flüssigkeitsstand
im Duftstoffbehälter 3 im
oberen Bereich ein Vakuum 33 entsteht. Die Luft, die so
zum Duftstoffbehälter
gelangt, sorgt dafür,
dass das Vakuum 33 immer etwa konstant bleibt. Auf diese
Weise regelt sich das System selbst durch die Menge Flüssigkeit,
welche tatsächlich
an die Luft abgegeben und von dieser aufgenommen wird.
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Zur
Verbesserung des Luftstromes kann das Verdunstervlies mit durchgehenden
Löchern
versehen sein. Diese wirken dann als Bypass für einen Teil der Luft. In einer
anderen Optimierung ist das Verdunstervlies auf der Druckraumseite
durch eine luftdichte Platte oder Folie abgedeckt. Dadurch wird
alle eingeblasene Luft gezwungen, unterhalb der Niveaukontrolle
durchzuströmen.
Mittels einer Anzahl Löcher
in dieser luftdichten Platte kann der Luftdurchsatz optimiert voreingestellt
werden.
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Diese
neue Vorrichtung hat zugleich den Vorteil, dass sie mindestens teilweise
unabhängig
von der Lage und von Querbeschleunigungen ist. Es wird mit dem Verbindungskanal
in horizontaler Lage eingebaut. Verdunstung und Flüssigkeitsniveau
regulieren sich selbst gegenseitig. Längs- und Querneigungen des
Fahrzeuges beeinflussen die Funktionstüchtigkeit gar nicht oder höchstens
absolut minimal.
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Falls
sowohl ein Duftstoffbehälter 3 mit
Geruchsneutralisator, als auch ein weiterer Duftstoffbehälter mit
einem Duftstoff zum Beduften verwendet wird, kann über die
Querschnitte der Verbindung das abzugebende Verhältnis von Geruchsneutralisator und
Duftstoff beeinflusst und damit auch optimal voreingestellt werden.
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Eine
alternative Ausführungsform
der Vorrichtung ist in den 2 und 3 dargestellt. Hier ist der Flüssigkeitstank 3 z.B.
oberhalb des Verdunstungsbehälters 1 angeordnet.
Der Verdunstungsbehälter 1 besteht
u.a. aus einem kugelschalenförmigen
Unterteil 1a und einem zylindermantelförmigen Oberteil 1b.
Beide Teile 1a und 1b sind über Flanschflächen miteinander
lösbar
verbunden. Im Oberteil 1b befindet sich ein Anschlag 43,
an dem das Verdunstervlies 11 in Form einer Vlieskartusche
z.B. mittels eines Bajonettverschlusses adaptiert ist. Das Verdunstervlies 11 ist
als Vlieskartusche beispielsweise zu einem vertikal ausgerichteten
Rohr mit einem stern- oder mäanderförmigen,
geschlossenen Querschnitt gefaltet, vgl. 3. Durch eine entsprechende Faltung kann die
Vliesfläche
je nach Anwendungsfall – auch
ohne ein Ändern
der Größe des Verdunstungsbehälters 1 – variiert
werden. Es ist an einer Deckelplatte 41 gasdicht fixiert.
Die Deckelplatte 41 hat eine z.B. zentrale, sternförmige Öffnung 42,
die kleiner ist als der sternförmige
Querschnitt der Vlieskartusche 11. In diese Öffnung 42 ragt
ein rohrförmiger
Lufteinlass 12 hinein.
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Das
Oberteil 1b hat einen Deckel 40, an dem zentral
ein relativ dünnes
Auslassrohr 44 befestigt ist. Das Auslassrohr 44 führt vom
Deckel 40 bis ca. zur geometrischen Mitte des kugelschalenförmigen Unterteils 1a.
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In
der zylindrischen Wandung des Oberteils 1b befindet sich
zwischen der zum Oberteil 1b gehörenden Flanschfläche und
dem Anschlag 43 ein z.B. horizontal wegführender
Luftauslass 13.
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Auf
dem Deckel 40 sitzt, beispielsweise zentriert durch einen
Bund 46, der Flüssigkeitstank 3. Dieser
Tank hat einen verschließbaren
Zulauf 35 und ein Bodenventil 36. Letzteres ist
z.B. ein federbelastetes Sperrventil, dessen Ventilglied 37 den
von dem Verdunstungsbehälter 1 getrennt
gelagerten Tank 3 dicht verschließt. Erst beim Aufsetzen des
Tanks 3 auf den Deckel 40 hebt ein im Auslassrohr 44 angeordnetes
stiftförmiges
Betätigungselement 45 das Ventilglied 37 zum Öffnen des
Bodenventils 36 an.
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Selbstverständlich kann
der Tank 3 auch im Druckraum 16 angeordnet sein.
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Wird
der Flüssigkeitstank 3,
der über
den dicht verschließbaren
Zulauf 35 oder das Bodenventil 36 befüllt wurde,
auf den Deckel 40 des Verdunstungsbehälters 1 aufgesetzt,
strömt über das
offene Bodenventil 36 die Flüssigkeit 7 über das
Auslassrohr 44 in das Unterteil 1a. Für den auslaufenden Flüssigkeitsanteil
steigt Luft in den Tank auf. Im Unterteil 1a steigt der
hierbei entstandene Flüssigkeitsspiegel 8 solange
an, bis er die Unterkante des Auslassrohres vollständig umschließt. Nun
kann keine Luft mehr in den Tank 3 aufsteigen.
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Das
Verdunstervlies 11 saugt sich – auf seiner ganzen Länge – mit Flüssigkeit
voll, sobald der Flüssigkeitsspiegel 8 dieses
erreicht. Durch das Vollsaugen wird das Vlies 11 zumindest
teilweise gasdicht.
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Wird
nun über
den Lufteinlass 12 in den von der Vlieskartusche 11 und
dem Flüssigkeitsspiegel 8 eingeschlossenen
Rohgasraum 16 verbrauchte und ggf. verschmutzte Luft 5 eingeblasen,
wird diese Luft 5 unter dem unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 8 gelegenen
unteren Rand 18 des Verdunstervlieses 11 hindurchgedrückt. Beim
Passieren der Flüssigkeit 7 werden
unerwünschte
Geruchsstoffe und ggf. Schmutzpartikel ausgefiltert. Die ausserhalb
des Vlieses 11 aufsteigende gereinigte Luft 6 gelangt
in den Luftauslass 13. Dabei streicht sie am Flüssigkeit verdunstenden
Vlies 11 entlang und nimmt hierbei Feuchtigkeit auf. Dieser
Feuchtigkeitsverlust wird durch im Vlies 11 aufsteigende
Flüssigkeit
ersetzt. Dadurch fällt
der Flüssigkeitsspiegel 8.
In der Folge gelangt Luft 5 in das Auslassrohr 44.
Die in den Tank gelangende Luft 5 ermöglicht ein Nachfließen der Flüssigkeit 7.
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Die
Anordnung der unteren Öffnung
des Auslassrohres 44 in der geometrischen Mitte des kugelschalenförmigen Unterteils 1a hat
den Vorteil; dass ein z.B. durch Fahrzeuglängs- und Querbeschleunigungen
hin- und herschwappende Flüssigkeitsspiegel
seinen Abstand zum unteren Ende des Auslassrohres 44 nicht ändert. Dies
trifft auch für Hangfahrten
zu. In 2 ist hierzu
eine gestrichelte Linie 22 eingezeichnet, die die maximale
Neigung des Flüssigkeitsspiegels 8 oder
des Fahrzeugs beispielhaft darstellt, bei der noch keine Luft 5 direkt vom
Druckraum 16 in den Sättigungsraum 17 übertritt.
Der untere Rand 18, der auch als rohrförmige Schwallwand dienende
Vlieskartusche 11, ist dann immer noch in die Flüssigkeit 7 eingetaucht.
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Die
Vorrichtung, die auch als ein ggf. extern wart- und nachladbares
Einweg-System ausgeführt sein
kann, ist so konstruiert, dass sie nach einer Abkopplung an den
Luftein- und -auslässen
komplett ausgetauscht werden kann.
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Alle
Detaillösungen,
die zu den 2 und 3 beschrieben sind, können auch
für die
in 1 dargestellte Variante
verwendet werden.
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- 1
- Verdunstungsbehälter
- 1a
- Unterteil
zu 1
- 1b
- Oberteil
zu 1
- 2
- Verbindungskanal
- 3
- Duftstoffbehälter, Flüssigkeitstank,
Tank
- 4
- Luftpumpe
- 5
- Luft,
geruchsbelastet; Rohgas; Brauchluft
- 6
- Luft,
aufbereitet, geruchsbefreit, befeuchtet; Reingas
- 7
- Geruchsneutralisator,
Duftstoff, Flüssigkeit
- 8
- Flüssigkeitsspiegel
in 1
- 9
- Flüssigkeitsspiegel
in 3
- 11
- Verdunstervlies
- 12
- Lufteinlass
- 13
- Luftauslass
- 15
- Abdeckplatte
- 16
- Druckraum,
Rohgasraum
- 17
- Sättigungsraum,
Reingasraum
- 18
- Rand
von 11, unten
- 21
- Niveaukontrolle
- 22
- Rohrinnenraum
- 23
- Linie
(geneigter Flüssigkeitsspiegel 8)
- 31
- Innenraum
- 32
- Behälterhals
- 33
- Vakuum,
Unterdruckbereich
- 35
- Zulauf
- 36
- Bodenventil
- 37
- Ventilglied
- 40
- Deckel
- 41
- Deckelplatte
- 42
- Öffnung
- 43
- Anschlag
- 44
- Auslassrohr
- 45
- Betätigungselement
- 46
- Bund