DE19528407A1 - Filtereinheit für ein Fahrzeug-Heiz- oder Klimagerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtereinheit für ein Fahrzeug-Heiz- oder Klimage­ rät mit einem zumindest ein geeignetes Luftfilter aufnehmenden Gehäuse, das direkt oder indirekt mit einer fahrzeugfesten Rohluft-Zuführöffnung einerseits und reinluftseitig mit dem Heiz- oder Klimagerät andererseits ver­ bindbar ist.

Für die Filterung der Innenraumluft eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Konzepte. Oftmals sind geeignete Luftfilter in ansonsten übliche Fahrzeug-Heiz- oder Klimage­ räte eingebaut. Andere Lösungen zeigen auf Lufteintrittsöffnungen aufsetz­ bare Luftfilter (DE-GM 72 07 895) oder separate Luftfilter-Gehäuse, die in einen Strömungskanal für die Innenraumluft einsetzbar sind (vgl. DE-OS 37 05 072). Eine optimale Luft-Feinfilterung mit einer wirksamen Staub- und Partikelabscheidung über einen langen Zeitraum, d. h. bei langen Luftfilter- Wechselintervallen ist mit den bekannten Filtereinheiten jedoch nicht mög­ lich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine im Hinblick auf diese Anforderun­ gen besonders vorteilhafte Filtereinheit aufzuzeigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Luftführung im Gehäuse der Filtereinheit stromauf des Luftfilters in Form eines Zyklonabscheiders ausgebildet ist. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Un­ teransprüche.

Näher erläutert wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungs­ beispiels, das in den beigefügten Fig. 1, 2 jeweils perspektivisch darge­ stellt ist, wobei bei Fig. 1 die Filtereinheit geöffnet und bei Fig. 2 die Fil­ tereinheit zerlegt ist.

Mit der Bezugsziffer 1 ist das Gehäuse einer Filtereinheit für ein nicht ge­ zeigtes Fahrzeug-Heiz- oder Klimagerät bezeichnet, das ein Luftfilter 2 auf­ nimmt. Das Gehäuse 1 besteht im wesentlichen aus einem Unterteil 1a so­ wie einem Oberteil 1b, wobei die Teilungsebene im wesentlichen im Bereich des ebenen, plattenförmigen Luftfilters 2 liegt. Das Gehäuse 1 ist im wesent­ lichen zylindrisch ausgebildet und das plattenförmige Luftfilter 2 ist in Rich­ tung der angedeuteten Zylinderachse 3 angeordnet.

In Fig. 1 ist die Luftführung durch Pfeile 4a, 4b dargestellt. Demnach gelangt durch Öffnungen 5 im Gehäuse-Oberteil 1b ein Rohluftstrom 4a in das In­ nere des Gehäuses 1, wird dort umgelenkt, durchströmt das Luftfilter 2 und verläßt schließlich als Reinluft-Strom 4b die dargestellte Filtereinheit, um von da aus in das nicht gezeigte Fahrzeug-Heiz- oder Klimagerät zu gelan­ gen. Die Eintrittsöffnungen 5 für den Rohluftstrom 4a im Gehäuse-Oberteil 1b sind dabei direkt oder indirekt mit einer nicht gezeigten fahrzeugfesten Rohluft-Zufuhröffnung verbunden. An die Eintrittsöffnungen 5, die sich bei Einbaulage der beschriebenen Filtereinheit im Fahrzeug, insbesondere in einem Personenkraftwagen, geodätisch obenliegend befinden, schließt sich jeweils ein Rohluftkanal 6 an, der im wesentlichen von oben nach unten füh­ rend in einem unterhalb des Luftfilters 2 liegenden Rohluft-Abscheideraum 7 mündet. Von diesem Rohluft-Abscheideraum 7 aus kann der Luftstrom durch das Luftfilter 2 nach oben gerichtet hindurchtreten und gelangt dann als Reinluft-Strom 4b in einen oberhalb des Luftfilters 2 liegenden Reinluft- Sammelraum 8.

Neben dem Luftfilter 2 liegend zweigen vom Reinluft-Sammelraum 8 zwei Reinluftkanäle 9 ab, die aus dem Gehäuse-Unterteil 1a herausgeformt sind und im wesentlichen bogenförmig verlaufend jeweils in einem Austritts­ schnorchel 10 (vgl. Fig. 2) münden. Dieser Austrittsschnorchel 10 kann da­ bei direkt mit einem Eintrittsöffnung des Fahrzeug-Heiz- oder Klimagerätes verbunden sein.

Wie ersichtlich erfolgt die Luftführung in der gezeigten Filtereinheit im we­ sentlichen kreisförmig bzw. wendelförmig um die bei Einbaulage dieser Fil­ tereinheit horizontal liegende Zylinderachse 3. Bereits stromauf des Luftfil­ ters 2 ist die Luftführung somit in Form eines Zyklonabscheiders ausgebil­ det, d. h. durch die kreisbogenförmige Führung der Luft zunächst im Rohluft­ kanal 6 sowie anschließend im halbschalenförmigen Gehäuse-Unterteil 1a werden bereits stromauf des Luftfilters 2 durch Zentrifugaleffekte grobe Par­ tikel oder dgl. aus dem Rohluft-Strom 4a abgeschieden. Diese abgeschiede­ nen Partikel sammeln sich dabei innenseitig auf dem Boden des Gehäu­ seunterteiles 1a und können beispielsweise bei Eindringen von Wasser - u. a. bei einer Wagenwäsche oder bei starkem Regen - über die Ablauföffnun­ gen 11 im Gehäuse-Unterteil 1a abgeführt werden.

Auch stromab des Luftfilters 2 erfolgt die Luftführung in strömungsgünstiger Weise bogenförmig, nachdem der Reinluft-Strom 4b ohne Drehsinnumkehr gegenüber dem Rohluft-Strom 4a ebenfalls im wesentlichen um die Zylin­ derachse 3 herumgeführt und schließlich über die entsprechend ausgebilde­ ten Reinluftkanäle 9 aus der Filtereinheit abgeführt wird. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Reinluftkanäle 9 dabei derart aus dem Gehäuse-Unterteil 1a her­ ausgearbeitet, daß lediglich die Innenwände 9a, die die Reinluftkanäle 9 vom Rohluft-Abscheideraum 7 trennen, Bestandteil des Unterteils 1a sind, während die sog. Außenwände 9b Bestandteil des Austrittsschnorchels 10 sind, derart, daß nach Einsetzen dieses Austrittsschnorchels 10 mit der Au­ ßenwand 9b in das Gehäuse-Unterteil 1a ein geschlossener Reinluftkanal 9 entsteht.

Insgesamt ist somit eine Filtereinheit beschrieben, die sich durch eine opti­ male Luftführung auszeichnet, da durch die Ausbildung in Form eines Zy­ klonabscheiders zunächst eine effiziente Partikelabscheidung erfolgt und weiterhin eine strömungsdynamisch günstige Luftführung vorliegt. Dadurch, daß ein separates Gehäuse für die Filtereinheit 1 vorgesehen ist, kann diese Filtereinheit jeweils an einer optimalen Stelle in einem Fahrzeug, insbeson­ dere einem Personenkraftwagen installiert werden. Das Gehäuse beinhaltet dabei eine relativ große Filterfläche in Form des plattenförmigen Luftfilters 2, insbesondere zur Feinfilterung der in den Fahrzeug-Innenraum gelangenden und dabei stromab der Filtereinheit ein Fahrzeug-Heiz- oder Klimagerät durchdringenden Frischluft. Die relativ große Filterfläche des Luftfilters 2 ermöglicht dabei einen hohen Luftdurchsatz, so daß die Filtereinheit einen geringen Strömungswiderstand bildet. Ferner können die Inspektions-Inter­ valle, innerhalb derer das Luftfilter 2 wegen Verschmutzung zu tauschen ist, deutlich verlängert werden. Dies ist durch die Zweiteiligkeit des Gehäuses 1, das im übrigen in Kunststoff-Spritzguß ausgeführt und somit 100%ig recycelbar ausgebildet sein kann, besonders einfach möglich. In diesem Zu­ sammenhang ist es auch möglich, einen regenerierbaren, d. h. quasi aus­ waschbaren Filtereinsatz bzw. ein dementsprechendes Luftfilter 2 einzu­ bauen, welches zu Reinigungszwecken lediglich von der Reinluftseite her mit einem Luftstrom durchflutet werden muß. Die im Luftfilter 2 angesammel­ ten Partikel sammeln sich dann im Innenraum des Gehäuse-Unterteiles 1a und können - wie bereits erwähnt - über die Ablauföffnungen 11 abgeführt werden.

Die nicht gezeigte bereits erwähnte fahrzeugefeste Rohrluft-Zufuhröffnung kann an einer beliebigen geeigneten Stelle vorgesehen werden, stets ist eine einfache Verbindung mit den Eintrittsöffnungen 5 der Filtereinheit mög­ lich. Dadurch, daß der Zykloneffekt genutzt wird, und dadurch, daß die Be­ aufschlagung des Luftfilters 2 von unten her erfolgt, wird weiterhin das Luft­ filter 2 so wenig als möglich verschmutzt, was abermals eine Standzeiter­ höhung zur Folge hat.

Dadurch, daß der Reinluft-Strom 4b zirkulierend direkt ins Fahrzeug-Heiz- oder Klimagerät gelangen kann und dabei keine abrupte Strömungsumlen­ kung erfolgt, ergibt sich eine strömungsgünstige Konstruktion, die sich auch durch ein niedriges Geräuschniveau auszeichnet. Dabei sind - wie ersicht­ lich - nicht nur mehrere Reinluftkanäle 9, sondern auch mehrere Rohluftka­ näle 6 jeweils nebeneinanderliegend vorgesehen, um bei im wesentlichen gleichmäßiger Beaufschlagung der gesamten Fläche des Luftfilters 2 einen hohen Luftdurchsatz zu ermöglichen. Dabei sind die Reinluftkanäle 9 sowie die Rohluftkanäle 6 längs der Zylinderachse abwechselnd nebeneinander angeordnet, so daß die Luftführung durch die gesamte Filtereinheit im we­ sentlichen kreis-wendel-förmig verläuft.

Schließlich ist - wie bereits erwähnt - die Filtereinheit über die hier beiden Austrittsschnorchel 10 direkt auf ein Fahrzeug-Heiz- oder Klimagerät auf­ steckbar. Dabei kann das Gehäuse 1 mit geeignet ausgebildeten Führungen oder dgl. am Heiz-Klima-Gerät befestigt werden. Hierzu können auch Schnellverschlüsse vorgesehen sein, jedoch kann dies sowie weitere Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlas­ sen.

Claims (9)

1. Filtereinheit-für ein Fahrzeug-Heiz- oder Klimagerät mit einem zumin­ dest ein geeignetes Luftfilter (2) aufnehmenden Gehäuse (1), das di­ rekt oder indirekt mit einer fahrzeugfesten Rohluft-Zuführöffnung einerseits und reinluftseitig mit dem Heiz- oder Klimagerät anderer­ seits verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftführung im Gehäuse (1) strom­ auf des Luftfilters (2) in Form eines Zyklonabscheiders ausgebildet ist.

2. Filtereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei im Fahrzeug montiertem Gehäuse (1) die Anströmung des Luftfilters (2) von unten her erfolgt.

3. Filtereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Gehäuse (1) ausgebildeter Rohluftkanal (6) im wesentlichen von oben nach unten führend in einem unterhalb des Luftfilters (2) liegenden Rohluft-Abscheideraum (7) mündet, und daß von einem oberhalb des Luftfilters (2) liegenden Reinluft-Sammelraum (8) ein Reinluftkanal (9) bogenförmig verlau­ fend in einen Austrittsschnorchel (10) mündet.

4. Filtereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftführung durch den Rohluftkanal (6), durch das Luftfilter (2), sowie durch den bogenförmigen Reinluft­ kanal (9) im wesentlichen kreis-wendel-förmig verläuft.

5. Filtereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im wesentlichen zy­ lindrisch ausgebildet und das plattenförmige Luftfilter (2) in Richtung der Zylinderachse (3) angeordnet ist, wobei die Luftführung im we­ sentlichen um die in Einbaulage horizontal liegende Zylinderachse (3) erfolgt.

6. Filtereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rohluftkanäle (6) und Rein­ luftkanäle (9) längs der Zylinderachse (3) nebeneinander angeordnet sind.

7. Filtereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im wesentlichen in der Ebene des Luftfilters (2) geteilt ausgebildet ist.

8. Filtereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsschnorchel (10) als den Reinluftkanal (9) vervollständigendes Bauteil in das Gehäuse (1) ein­ setzbar ist.

9. Filtereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit dem/den Austritts­ schnorchel(n) (10) auf das Heiz- oder Klimagerät aufsteckbar ist.