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Die
Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Belüftungs-,
Klimatisierungs- und/oder Heizungsanlage, umfassend mindestens einen
von Luft durchströmten,
in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs mündenden Lüftungskanal und einen im Lüftungskanal
angeordneten Geruchsfilter mit einem Geruchstoffe adsorbierenden
Filtermedium. Die Erfindung betrifft weiter ein Luftleitungsrohr
für eine
Belüftungs-,
Klimatisierungs- und/oder Heizungsanlage eines Kraftfahrzeugs sowie
ein Verfahren zur Herstellung des Luftleitungsrohrs.
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Es
ist ein bekanntes Problem, daß es
im Innenraum von neuen Kraftfahrzeugen und insbesondere von Personenkraftwagen
zu Geruchsemissionen kommt, die als sogenannter Neuwagengeruch bezeichnet
werden und sich häufig
erst nach einigen Wochen der Benutzung so weit abschwächen, daß sie von
den Fahrzeuginsassen nicht mehr als unangenehm empfunden werden.
Während
ein großer Teil
dieser Neuwagengerüche
durch die Ausgasung geschäumter
Kunststoffe verursacht wird, die zur Auskleidung des Innenraums
verwendet werden, stammt ein anderer Teil aus der Belüftungs-,
Klimatisierungs- und/oder Heizungsanlage, wobei sich dieser Teil
insbesondere dann besonders nachteilig bemerkbar macht, wenn die
Anlage eingeschaltet wird, um den durch die Ausgasung hervorgerufenen
unangenehmen Innenraumgeruch zu vertreiben, die aus dem Lüftungskanal
austretende Luft dann jedoch selbst nicht geruchsfrei ist.
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Um
ein Eindringen von Kraftfahrzeugabgasen aus der Umgebung in den
Innenraum von Kraftfahrzeugen zu verhindern, ist es bereits seit
längerem
bekannt, in Lüftungskanälen der
Belüftungs-,
Klimatisierungs- und/oder Heizungsanlage von Kraftfahrzeugen Aktivkohlefilter
einzubauen, in denen neben geruchlosen Schadstoffen, wie Schwefeldioxid oder
Stickoxiden auch Geruchstoffe adsorbiert werden, wie sie zum Beispiel
bei der Verbrennung von Dieselkraftstoff entstehen und in Abgasen
enthalten sind. Diese Aktivkohlefilter werden ausgetauscht und die
Aktivkohle gegebenenfalls regeneriert, wenn die Oberflächen der
Aktivkohle- Partikel
nach einiger Zeit mit Schadstoffen gesättigt sind. Die Aktivkohlefilter sind
gewöhnlich
als Schüttfilter
ausgebildet und werden von der durch den Lüftungskanal hindurchtretenden
Luft durchströmt,
wodurch jedoch der Strömungswiderstand
im Lüftungskanal
stark ansteigt. Dies ist insbesondere dann ungünstig, wenn z.B. zum Defrosten
von Fensterscheiben oder zum Abkühlen
eines von der Sonne aufgeheizten Fahrzeugs in kurzer Zeit große Luftmengen
benötigt
werden.
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Um
dieses Problem zu lösen,
wurde bereits vorgeschlagen, den Luftstrom mit Hilfe von Klappen entsprechend
dem Bedarf durch den Aktivkohlefilter hindurch oder an diesem vorbei
zu lenken wie in
DE 28
32 349 A1 oder den Aktivkohlefilter aus dem Lüftungskanal
herauszuschwenken wie in DE PS 37 06 220 C1. Die dafür erforderlichen
Mechanismen zum Betätigen
der Klappen und zum Verschwenken des Filters sind jedoch verhältnismäßig aufwendig
und eignen sich zumindest dann nicht zur Beseitigung der aus der
Belüftungs-,
Klimatisierungs- und/oder Heizungsanlage stammenden Neuwagengerüche, wenn der
Luftstrom den Filter nicht durchströmt.
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Weiter
wird in der
DE 40 27
799 A1 ein Geruchsfilter für die in Fahrzeugkabinen eingebrachte Frischluft
vorgeschlagen, dessen wesentlicher Vorteil in einem sehr geringen
Druckabfall besteht. Der Filter besteht aus einem luftdurchlässigen Träger mit
darauf fixierten Adsorberharzen an Stelle von Aktivkohle.
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Aus
der
DE 32 28 156 C2 ist
weiter ein flexibler Flächenfilter
bekannt, der dazu dient, Luftschadstoffe aus der in den Innenraum
von Kraftfahrzeugen zugeführten
Luft zu adsorbieren. Der Flächenfilter besteht
im wesentlichen aus einer luftdurchlässigen Trägerschicht, an der mit Hilfe
einer Haftmasse punktförmig
Aktivkohle-Partikel fixiert sind. Die Flächenfilter können in
Form von runden Wickeln in einem Luftleitungsrohr angeordnet sein,
wobei die Trägerschicht
vom Luftstrom teilweise angeströmt
und teilweise durchströmt
wird. Jedoch ist auch hier trotz der Luftdurchlässigkeit der Trägerschicht
der Strömungswiderstand
oder Druckabfall verhältnismäßig groß, weil
der Wickel den gesamten Strömungsquerschnitt
des Lüftungskanals
im Inneren des Luftleitungsrohrs ausfüllt und sich zudem über eine
gewisse Länge
erstreckt.
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Aus
der
EP 0 338 908 B1 sind
weiter zwei Luftleitungsrohre an sich bekannt, die entweder von zwei
zu einem Rohr zusammengefügten
Halbschalen oder einem zu einem Rohr ge bogenen ebenen Zuschnitt
besteht, wobei jeweils die gegeneinander anliegenden Ränder der
Halbschalen oder des Zuschnitts miteinander verbunden sind. Ein
zur Adsorption von Geruchstoffen dienendes Filtermedium ist dort
jedoch nicht vorgesehen.
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Ferner
ist in der
DE 195
00 574 A1 ein Adsorptionsfilter, insbesondere für gasförmige Medien, beschrieben,
der eine Trägerstruktur
aus einem Bündel
von zur Strömungsrichtung
parallel angeordneten Kanälen
aufweist, an deren sämtlichen
Wänden
bzw. Wandflächen
Adsorbenzien angeordnet sind. Zum Aufbringen der Adsorbenzien auf
die Wände
können letztere
mit einem Schmelzkleber überzogen
und anschließend
mit den Adsorbenzien gefüllt
und aufgeheizt werden. Nach Abkühlung
wird dann der Überschuss
entfernt. Das Einbringen der Haftmassen in die Kanäle kann
dabei schwierig sein, so dass die Filter aufwendig sind.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kraftfahrzeug der
eingangs genannten Art mit Hilfe eines Geruchsfilters aus der Belüftungs-,
Klimatisierungs- und/oder Heizungsanlage stammende Neuwagengerüche zu beseitigen,
ohne den Strömungswiderstand
des aus dieser Anlage in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs mündenden
Luftführungskanals
merklich zu vergrößern. Dabei
sollen ein solcher Luftführungskanal
und ein Verfahren zur Herstellung desselben bereitgestellt werden,
mit denen in einfacher Weise die Beseitigung der genannten Neuwagengerüche ermöglicht ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem
Luftführungskanal
(auch Lüftungskanal)
gelöst, dass
eine innere Oberfläche
einer Außenwand
des Lüftführungskanals
mindestens teilweise mit dem Filtermedium überzogen ist, so dass die Luft
auf ihrem Weg durch den Lüftführungskanal
in den Innenraum des Fahrzeugs am Filtermedium entlangströmt. Die Filterwirkung
eines derartigen Oberflächenfilters
auf der Wand des Lüftungskanals
reicht aus, um die insbesondere von neuen Heizungen aber auch von
neuen Klimaanlagen und den neuen Luftleitungsrohren selbst emittierten
Geruchstoffe in einem solchen Ausmaß zu adsorbieren, dass der
aus dem Lüftungskanal
austretende Luftstrom als geruchlos empfunden wird. Zudem wird der
Strömungsquerschnitt
des Lüftungskanals
durch den Filter nicht eingeengt, so dass dieser nach seiner Sättigung
während
der Lebensdauer des Kraftfahrzeugs als "verlorener Filter" eingebaut bleiben kann. Darüber hinaus
entspricht das abnehmende Adsorptionsvermögen dieses Filters genau der
abnehmenden Konzentration der Geruchstoffe mit zunehmender Benutzungsdauer des
Kraftfahrzeugs, so dass der Filter auch in dieser Hinsicht optimal
an den Bedarf angepasst ist.
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Um
die nutzbare Filterfläche
ohne Vergrößerung des
Strömungswiderstands
des Lüftungskanals so
groß wie
möglich
zu machen, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor,
dass mindestens auf einer gewissen Länge des Lüftungskanals im wesentlichen
die gesamte innere Oberfläche
der Außenwand
mit dem Filtermedium überzogen
ist, während
ansonsten innerhalb des Lüftungskanals
kein weiteres Filtermedium angeordnet ist. Bevor zugt erfolgt die
Anbringung des Filtermediums dort, wo der Lüftungskanal durch ein Luftleitungsrohr
verläuft,
d.h. im Bereich zwischen einem Gebläse, einer Heizung oder einer
Klimaanlage einerseits und einer oder mehreren Ausströmerdüsen andererseits.
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Vorzugsweise
besteht das Filtermedium aus Aktivkohle oder einem Adsorberharz,
wie in der eingangs genannten
DE 40 27 799 A1 offenbart, und liegt vorzugsweise
in Form kleiner Partikel mit einer Korngröße im Bereich zwischen 0,1
und 1 mm vor, die fest mit der Wand des Lüftungskanals verbunden sind,
wobei sie bevorzugt an der dem Lüftungskanal zugewandten
Oberfläche
eines auf die Innenseite der Wand aufgebrachten Klebersubstrats
haften.
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Bei
einem derartigen Geruchsfilter läßt sich gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine weitere Vergrößerung der
wirksamen Filterfläche
ohne wesentlichen Anstieg des Strömungswiderstandes dadurch erreichen,
daß die
Rauhigkeit oder Unebenheit der Grenzfläche zwischen dem partikelförmigen Filtermedium
und der durch den Lüftungskanal
strömenden
Luft über
die Rauhigkeit oder Unebenheit der Partikeloberflächen hinaus
vergrößert wird.
Dies kann entweder dadurch erfolgen, daß man die Wand des Luftleitungsrohrs
auf ihrer Innenseite mit makroskopischen Unebenheiten versieht, wie
beispielsweise Vorsprüngen
oder Rillen, wobei die Abmessungen der Unebenheiten um einiges größer als
die Partikeldurchmesser des Filtermediums sind, oder daß man eine
dem Lüftungskanal
zugewandte Oberfläche
des Klebersubstrats im Vergleich zur Wandoberfläche vergrößert, indem man zum Beispiel
das Klebersubstrat in Form von etwas überstehenden Warzen oder Raupen
auf die Wandoberfläche
aufträgt.
Alternativ kann man als Klebersubstrat eine Haftmasse verwenden,
wie in der eingangs genannten
DE 40 27 799 A1 offenbart, die nach ihrem Auftrag
und einem anschließenden
Aufstreuen des pulverförmigen
Filtermediums durch Erhitzen ausgehärtet wird und sich dabei unterhalb
der Partikel des Filtermediums einschnürt, wobei eine Art Tragsäulen für diese
gebildet wird, so daß sie
für den
Luftstrom besser zugänglich
sind.
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Der
Kontakt zwischen der durch den Lüftungskanal
strömenden
Luft und dem Filtermedium kann auch dadurch verbessert werden, daß man innerhalb
des Lüftungskanals
Einrichtungen zur Ablenkung des Luftstroms und/oder zur Vergrößerung seiner
Turbulenz vorsieht, wie beispielsweise in den Luftstrom ragende
Ablenkflächen
und/oder Hindernisse, welche die Anströmung der mit dem Filtermedium überzogenen
Oberflächenbereiche
verbessern bzw. durch Wirbelbildung dafür sorgen, daß möglichst
die gesamte Luft während
ihres Hindurchtritts durch den Lüftungskanal
in die Nähe
dieser Oberflächenbereiche
gelangt.
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Ein
Auftrag des Filtermediums auf die Innenseite der Wand des Lüftungskanals
erfolgt erfindungsgemäß am besten
vor der Fertigstellung des Luftleitungsrohrs. Dieses kann dabei
aus zwei starren Halbschalen bestehen, die auf ihrer Innenseite mit
dem Filtermedium versehen werden, beispielsweise durch Aufbringen
eines klebenden Trägersubstrats
und anschließendes
Bestäuben
mit dem pulverförmigen
Filtermedium, bevor sie zusammengefügt und an ihren gegeneinander
anliegenden Rändern
miteinander verbunden werden. Alternativ kann das Luftleitungsrohr
auch aus einem ebenen Zuschnitt aus einem biegsamen Material bestehen,
der auf einer Seite mindestens teilweise mit dem Filtermedium überzogen
wird, bevor der Zuschnitt zu einem Rohr zusammengebogen und seine
gegeneinander anliegenden Längsseitenränder miteinander verbunden
werden.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigen:
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1:
einen Querschnitt durch ein Luftleitungsrohr für eine Belüftungs-, Klimatisierungs- und/oder
Heizungsanlage eines Kraftfahrzeugs, dessen Wand auf ihrer gesamten
Innenseite mit einem Filtermedium überzogen ist;
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2:
eine vergrößerte Querschnittsansicht eines
Teils einer Wand eines Luftleitungsrohrs, die auf einem Teil ihrer
Innenseite mit Filtermedium überzogen
ist;
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3:
eine Innenseitenansicht des Teils der Wand aus 2;
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4:
eine Innenseitenansicht eines Teils der Wand eines Luftleitungsrohrs
mit einem Filtermedium, das die Innenseite der Wand in einem anderen Muster
bedeckt;
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5:
einen Querschnitt durch ein weiteres Luftleitungsrohr.
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Die
in der Zeichnung dargestellten Luftleitungsrohre 2, 4 sind
Teil einer Heizungs- und Belüftungsanlage
eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt) und dienen u.a. dazu, in
der Heizung des Kraftfahrzeugs erwärmte Umgebungsluft durch einen
in ihrem Inneren ange ordneten Lüftungskanal 6 zu
einer oder mehreren Ausströmerdüsen zu leiten,
aus denen die Luft in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs ausströmt. Die
zwischen einer Heizung und den Ausströmerdüsen angeordneten Luftleitungsrohre 2, 4 weisen
eine den Lüftungskanal 6 umgebende
Außenwand 8 auf
und können
zum Beispiel durch Ineinanderschieben entsprechend angepaßter benachbarter Stirnenden
mit angrenzenden Luftleitungsrohren bzw. einem Gehäuse der
Heizung oder der Ausströmerdüsen verbunden
werden.
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Während das
in 1 dargestellte Luftleitungsrohr 2 einen
runden Querschnitt aufweist und aus einem ebenen Zuschnitt 10 aus
einem biegsamen Material besteht, der zum Rohr 2 gebogen
ist und entlang seiner beiden gegeneinander anliegenden Längsseitenränder 12, 14 je
nach Material verschweißt,
zusammengebacken oder zusammengeklammert ist, weist das in 5 dargestellte
Luftleitungsrohr 4 einen polygonalen Querschnitt auf und besteht
aus zwei im Querschnitt trogförmigen
Halbschalen 16, 18 aus einem starren Kunststoffmaterial, die
entlang ihrer flanschartig nach außen überstehenden Ränder 20, 22 zum
Beispiel miteinander verklebt, verschweißt oder verstemmt verbunden
sind, so daß die
vom Zuschnitt 10 bzw. von den Halbschalen 16, 18 gebildete
Außenwand 8 den
Lüftungskanal 6 im
Inneren des Luftleitungsrohrs 2, 4 luftdicht umschließt.
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Um
die aus der Heizung und aus den Luftleitungsrohren 2, 4 selbst
stammenden Neuwagengerüche
zu beseitigen, wird die Innenseite der Wand 8 der Luftleitungsrohre 2, 4 bei
deren Herstellung ganz oder teilweise mit einem Filtermedium 20 überzogen, an
dem die durch den Lüftungskanal 6 geleitete
Luft entlangströmt.
Innerhalb des von der Wandoberfläche
umschlossenen Strömungsquerschnitts
befindet sich kein weiteres Filtermedium, um den Strömungswiderstand
im Lüftungskanal 6 nicht
zu vergrößern.
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Das
aus einer modifizierten Aktivkohle in Pulverform mit einer Partikelgröße von etwa
0,5 mm bestehende Filtermedium 20 haftet fest an der Innenseite
der Wand 8, so daß es
vom Luftstrom nicht mitgerissen werden kann. Die Haftung zwischen
den Aktivkohle-Partikeln 24 und der Wand 8 wird
durch ein Klebersubstrat 26 erreicht, das bei dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
auf die gesamte Breitseitenfläche
des Zuschnitts 10 aufgetragen wird, welche die spätere Innenseite
der Wand 8 bildet, bevor unmittelbar im Anschluß daran
die pulverförmige Aktivkohle
beispielsweise durch Aufstreuen oder Aufblasen aufgebracht wird,
solange der Kleber 26 gute Hafteigenschaften aufweist.
Gegebenenfalls können die
beiden Längsseitenränder 12, 14 des
Zuschnitts 10 beim Aufbringen der Aktivkohle 20 abgedeckt
werden, um danach mit Hilfe des Klebers 26 die Verbindung
zwischen den beiden Längsseitenrändern 12, 14 herzustellen
oder deren Luftdichtigkeit zu verbessern.
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Als
Klebersubstrat 26 können
beliebige Klebstoffe oder Klebstoffsysteme verwendet werden, die beispielsweise
durch Verdunsten eines darin enthaltenen Lösemittels oder durch Reaktion
zweier Komponenten aushärten,
nachdem die pulverförmige
Aktivkohle 20 an der dem Lüftungskanal 6 zugewandten Kleberoberfläche haftet.
Dieser Kleber härtet
durch Erwärmung
auf etwa 160°C
aus, wobei sich bei einer ausreichend dicken Klebersubstratschicht
unterhalb der Aktivkohle-Partikel 24 Einschnürungen bilden,
so daß die
für die
Luft im Lüftungskanal 6 zugänglichen bzw.
vom Luftstrom bestrichenen Oberflächen der Aktivkohle-Partikel 24 vergrößert werden.
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Eine
Vergrößerung der
vom Luftstrom bestrichenen, mit Aktivkohle-Partikeln 24 bestreuten
Oberfläche
kann auch dadurch erreicht werden, daß die Wand 8 des Luftleitungsrohrs 4 eine
mit Rippen 28 oder Vorsprüngen versehene Innenseite aufweist, wie
in 5 dargestellt, oder indem das Klebersubstrat in
Form von Warzen 30 oder Raupen 32 als Punkt- oder
Linienraster auf die Innenseite der Wand 8 aufgetragen
wird, so daß die
aufgestreuten Aktivkohle-Partikel 24 nur die Oberflächen der
Kleberwarzen 30 oder Kleberraupen 32 bedecken,
während zwischen
den Warzen 30 oder Raupen 32 schmale Zwischenräume 34 freibleiben,
wie in 2, 3 und 4 dargestellt,
so daß die
an den Seiten der Warzen 30 oder Raupen 32 haftenden
Aktivkohle-Partikel 24 für die durch den Lüftungskanal 6 strömende Luft
gut zugänglich
sind. Durch die Rippen 28 oder Vorsprünge auf der Wand 8 des
Luftleitungsrohrs 4 bzw. durch die überstehenden Kleberwarzen 30 oder
Kleberraupen 32 wird außerdem die Turbulenz der Luftströmung in
Wandnähe
vergrößert, insbesondere
wenn die mit Aktivkohle überzogenen
Kleberwarzen 30 bzw. Kleberraupen 32 in Strömungsrichtung
der Luft versetzt oder schräg
angeordnet werden, wie in 3 und 4 dargestellt.
Durch die Zunahme der Turbulenz in Wandnähe wird ein größerer Anteil
der Luft und der darin enthaltenen Geruchstoffe mit den Aktivkohle-Partikeln 24 in
Berührung
gebracht.
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Um
diesen Anteil noch weiter zu vergrößern, können darüberhinaus im Lüftungskanal 6 Ablenkflächen und/oder
Hindernisse vorgesehen sein (nicht dargestellt), um eine stärkere Anströmung der
mit den Aktivkohle-Partikeln 24 bedeckten Wandoberflächen und/oder
zum Beispiel durch die Bildung von Wirbeln oder Wirbelstraßen eine
intensivere Quervermischung der Luft im Lüftungskanal 6 zu erhalten.