DE19805011B4 - Desorbable sorption filter, in particular for the treatment of a vehicle interior feedable air - Google Patents

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Abstract

Desorbierbares Sorptionsfilter (25, 30, 35), insbesondere zur Behandlung der einem Fahrzeuginnenraum zuführbaren Luft, mit einer Trägerstruktur (1, 31) aus einem elektrisch leitfähigen Material und einem daran haftenden Sorptionsmittel (23) und mit elektrischen Anschlüssen (10, 10') an der Trägerstruktur (1, 31) zum Anlegen einer elektrischen Spannung, wobei die Trägerstruktur (1, 31) aus einem Streckmetallgitter (2, 6, 28, 36, 40) besteht, das aus einem Netz von in einem Winkel (α) zu einer Flächennormalen (FN) stehenden Gitterstegen (3, 3') besteht und die Trägerstruktur (1, 31) mehrere Lagen (11 bis 18, 20, 37) des Streckmetallgitters (2, 2', 2*, 6, 28, 36, 40) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Lagen des Streckmetallgitters (2, 2', 2*) mit unterschiedlichen, selektiv auf verschiedene Gase hin optimierten Adsorbentien beschichtet sind.desorbable Sorption filter (25, 30, 35), in particular for the treatment of the one Vehicle interior feedable Air, with a support structure (1, 31) made of an electrically conductive material and a thereto adhesive sorbent (23) and with electrical connections (10, 10 ') on the support structure (1, 31) for applying an electrical voltage, wherein the support structure (1, 31) consists of an expanded metal grid (2, 6, 28, 36, 40), the from a network of at an angle (α) to a surface normal (FN) standing grid webs (3, 3 ') and the support structure (1, 31) a plurality of layers (11 to 18, 20, 37) of the expanded metal grid (2, 2 ', 2 *, 6, 28, 36, 40), characterized in that two or multiple layers of the expanded metal grid (2, 2 ', 2 *) with different, selectively adsorbents optimized for different gases are.

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Description

Die Erfindung betrifft ein desorbierbares Sorptionsfilter, insbesondere zur Behandlung der einem Fahrzeuginnenraum zuführbaren Luft der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The The invention relates to a desorbable sorption filter, in particular for the treatment of a vehicle interior feedable air in the preamble of claim 1 specified genus.

Die DE 25 45 556 A1 beschreibt ein Verfahren zur Reinigung von verschmutzter Luft. Zur Durchführung dieses Verfahrens dient ein Sorptionsfilter, bei dem auf einer Trägerstruktur aus einem elektrisch leitfähigen Material ein Sorptionsmittel aufgebracht ist. Die Trägerstruktur umfaßt elektrische Anschlüsse, so daß an der Trägerstruktur eine elektrische Spannung angelegt werden kann. Die Trägerstruktur besteht aus einem Streckmetallgitter, das ein Netz von in einem Winkel zu einer Flächennormalen stehenden Gitterstegen umfaßt.The DE 25 45 556 A1 describes a method for cleaning polluted air. To carry out this method, a sorption filter is used in which a sorbent material is applied to a carrier structure of an electrically conductive material. The support structure comprises electrical connections, so that an electrical voltage can be applied to the support structure. The support structure consists of an expanded metal grid which comprises a network of grid bars standing at an angle to a surface normal.

In der DD 247 154 A1 ist ein Herstellungsverfahren für ein aus Schichten bestehendes Filterpack beschrieben. Dabei werden Filtermaterialbahnen, die beispielsweise aus Streckmetall bestehen, kreuzweise in der Ebene versetzt übereinander gelegt und das Filterpack anschließend durch abwechselndes Überfalten der einen Filtermaterialbahn um die Längskante der anderen Filtermaterialbahn gebildet.In the DD 247 154 A1 A method of manufacturing a stratified filter pack is described. In this case, filter material webs, which consist for example of expanded metal, placed crosswise in the plane offset one above the other and the filter pack is then formed by alternately overfolding the one filter material web around the longitudinal edge of the other filter material web.

In der DE 42 25 272 A1 ist ein Adsorptionsfilter beschrieben, das aus einer zwei- oder dreidimensionalen Trägerstruktur und daran fixierten Adsorberkörnern besteht. Diese Trägerstruktur besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material und wird durch Stromdurchfluß aufgeheizt. Auf diese Weise kann eine Desorption des Adsorbermaterials erfolgen.In the DE 42 25 272 A1 An adsorption filter is described which consists of a two- or three-dimensional support structure and adsorbent grains fixed thereto. This support structure consists of an electrically conductive material and is heated by Stromdurchfluß. In this way, a desorption of the adsorbent material can take place.

Die DE 195 17 016 A1 beschreibt eine Luftaufbereitungsanlage, insbesondere für einen Fahrzeuginnenraum, mit zumindest zwei Aktivkohlefiltereinheiten, von denen eine elektrisch beheizbar ist und durch einen Abluftstrom desorbiert wird. Gleichzeitig wird über die andere Filtereinheit der zu behandelnde Luftstrom geführt, der schließlich dem Fahrzeuginnenraum zugeleitet wird. Die Aktivkohlefiltereinheiten weisen metallische luftumströmte Trägerkörper auf, die mit Aktivkohle beschichtet sind. Dabei sind die metallischen Trägerkörper als elektrische Heizwiderstände ausgebildet, so daß bei Stromdurchfluß eine ausreichende Erwärmung zur Desorption der Aktivkohle erzeugt wird.The DE 195 17 016 A1 describes an air treatment plant, in particular for a vehicle interior, with at least two activated carbon filter units, one of which is electrically heated and desorbed by an exhaust air flow. At the same time, the airflow to be treated is guided via the other filter unit, which is finally fed to the vehicle interior. The activated carbon filter units have metallic air-flowed carrier bodies which are coated with activated carbon. In this case, the metallic carrier body are designed as electrical heating resistors, so that at Stromdurchfluß sufficient heating is generated for desorption of the activated carbon.

Zur Reinigung der in den Fahrzeuginnenraum geführten Luft werden häufig Geruchsfilter auf Aktivkohlebasis eingesetzt. Diese erfüllen in erster Linie die Funktion einer Pufferung geruchsrelevanter Stoffe. Dabei werden Konzentrationsspitzen gekappt und die adsorbierten Stoffe bei geringer Konzentration unterhalb der Geruchsschwelle wieder langsam abgegeben. Zur Reduktion der integralen Belastung der Insassen durch gesundheitlich relevante Stoffe wie z.B. Benzol, Stickoxyd und Schwefeldioxyd werden Filter mit großer Kohlemenge und somit hoher Aufnahmekapazität eingesetzt, die bis zum Erreichen einer Sättigungsgrenze im Fahrzeug verbleiben und nach einer bestimmten Betriebsdauer bzw. bei Erschöpfen der Aufnahmekapazität ausgetauscht werden. Um diesen kostenintensiven Aufwand für das Auswechseln zu vermeiden und über zumindest annähernd die gesamte Betriebsdauer des Fahrzeugs eine ausreichende Filterkapazität bereit zu halten, wurde in den oben genannten Druckschriften zum Stand der Technik bereits vorgeschlagen, eine Heizeinrichtung vorzusehen, die die Aktivkohle unmittelbar erwärmt. Die bekannten Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß entweder der Bauaufwand relativ groß ist, um den Druckverlust im Filter gering zu halten, oder aber die Einbringung von Wärme in den Sorptionsfilter zum Zwecke der Desorption nicht effektiv genug ist.to Cleaning the air led into the vehicle interior often become odor filters used on activated carbon. These fulfill primarily the function a buffering of odor-relevant substances. These are concentration peaks capped and the adsorbed substances at low concentration below the odor barrier slowly released again. To reduce the integral burden on inmates by health relevant Fabrics such as e.g. Benzene, nitric oxide and sulfur dioxide become filters with big ones Coal amount and thus high absorption capacity used until reaching a saturation point remain in the vehicle and after a certain period of use or when exhausted the absorption capacity be replaced. To this costly effort for replacement to avoid and over at least approximately the entire operating life of the vehicle sufficient filter capacity ready was to stand in the above documents to the state already proposed in the art to provide a heating device, which directly heats the activated carbon. The known arrangements However, they have the disadvantage that either the construction cost is relatively large, to keep the pressure loss in the filter low, or the introduction of heat in the sorption filter for the purpose of desorption not effective is enough.

Es ist daher die Aufgabe der vorlegenden Erfindung, ein desorbierbares Sorptionsfilter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung zu schaffen, das einfach im Aufbau und kostengünstig in der Herstellung ist, und bei dem eine möglichst gute Adsorption unterschiedlicher Schadstoffe bei anhaltend hoher mittlerer Filtereffizienz erreicht wird.It is therefore the object of the present invention, a desorbable Sorption filter of the type specified in the preamble of claim 1 that is simple to build and inexpensive to manufacture, and where the best possible Adsorption of different pollutants at persistently high mean Filter efficiency is achieved.

Diese Aufgabe wird durch ein desorbierbares Sorptionsfilter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is by a desorbable sorption filter with the features of claim 1.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß die Auswahl verschiedener Adsorbentien, welche auf seriell angeordneten Lagen des Streckmetallgitters aufgetragen sind, eine optimale Anpassung der Adsorptionsparameter an das Konzentrationsprofil des abzuscheidenen Spektrums von Schadstoffen ermöglicht. Die aus einem Streckmetallgitter bestehende Trägerstruktur kann mit einer großen Sorptionsmittelmenge beschichtet werden, so daß eine hohe Filtereffizienz bei gleichzeitig geringem spezifischen Druckabfall erreicht wird. Außerdem kann durch mehrere Parameter der ohmsche Widerstand und damit auch die Heizleistung des Streckmetallgitters beeinflußt werden, nämlich Blechdicke, spezifischer Widerstand der Metallegierung, geometrische Maschenparameter des Gitters und dergleichen. Ein weiterer Vorteil liegt in der kostengünstig herstellbaren Kombination von Heizelement und Trägerbauteil und der individuellen Anpassung der Struktur an die luftseitigen und heizleistungstechnischen Anforderungen.The Significant advantages of the invention are the fact that the selection various adsorbents, which on serially arranged layers of Expanded metal mesh are applied, an optimal adaptation of the Adsorption to the concentration profile of the deposited Spectrum of pollutants. The support structure consisting of an expanded metal mesh can be used with a large amount of sorbent be coated so that a high filter efficiency with low specific pressure drop is reached. Furthermore can by several parameters of ohmic resistance and therefore too the heat output of the expanded metal mesh are affected, namely sheet thickness, specific resistance of the metal alloy, geometric mesh parameters of the grid and the like. Another advantage is the inexpensive to produce Combination of heating element and carrier component and the individual Adaptation of the structure to the air side and heating performance Conditions.

Bei seriell angeordneten Trägerschichten ist es dabei von Vorteil, daß eine erste Lage mit einem Sorbens zur Adsorption von Feuchtigkeit und/oder sauren Gasen beschichtet ist, während eine nachgeordnete Lage mit einem Sorbens zur Abscheidung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von Benzol versehen ist.In serially arranged carrier layers, it is advantageous that a first layer is coated with a sorbent for adsorption of moisture and / or acidic gases, while a downstream layer with a sorbent for the deposition of hydrocarbons, in particular benzene is provided.

Erfindungs: gemäß handelt es sich um Anordnungen, bei denen die Trägerstruktur mehrere Lagen des Streckmetallgitters umfaßt. Durch die in einem Winkel zur Flächennormalen, das ist die Grundebene des flächigen Elementes, stehenden Gitterstege sowie die mehreren Lagen des Streckmetallgitters erfolgt eine intensive Verwirbelung der Luft, so daß diese intensiv mit den Adsorbentien in Berührung kommt und ein hoher Stoffaustauschgrad erzielt wird. Dabei können die Lagen des Streckmetallgitters unmittelbar aneinander liegen, was zu einer äußerst stabilen Trägerstruktur führt. Allerdings ist aufgrund der dadurch gegebenen Packungsdichte des Streckmetallgitters das Netz der Gitterstege mit einer größeren Maschenweite auszulegen, da andernfalls der Druckabfall im Sorptionsfilter steigt. Für die Verbindung der unmittelbar aneinander liegenden Lagen des Streckmetallgitters kommt beispielsweise der Einsatz eines Klebemittels oder ein stoffschlüssiges Verbinden, vorzugsweise durch Löten, in Betracht.Fiction: according to act These are arrangements in which the support structure several layers of Expanded metal grating comprises. Through the at an angle to the surface normal, that is the basic plane of the plane Element, standing grid bars and the multiple layers of the expanded metal grid There is an intense turbulence of the air, so that this intensively comes into contact with the adsorbents and a high mass transfer rate is achieved. It can the layers of the expanded metal grid are directly adjacent to each other, which is extremely stable support structure leads. However, due to the packing density of the Expanded metal mesh the grid of mesh bars with a larger mesh size otherwise the pressure drop in the sorption filter will increase. For the Connection of the directly adjacent layers of the expanded metal lattice For example, the use of an adhesive or a cohesive bonding, preferably by soldering, into consideration.

Eine andere bevorzugte Ausgestaltung des Sorptionsfilters sieht vor, daß einzelne Lagen im Abstand zueinander ange ordnet sind, wobei zwischen den Lagen Distanzmittel vorgesehen sein können, welche die Luftdurchlässigkeit von einer Lage zur nächsten gewährleisten und gleichzeitig einen elektrischen Kurzschluß vermeiden. Eine aus mehreren einzelnen Lagen mit Distanzmitteln aufgebaute Trägerstruktur kann beispielsweise dadurch gebildet sein, daß die Lagen des Streckmetallgitters unter Zwischenschaltung der Distanzmittel zusammengespannt sind. Bei im Abstand zueinander angeordneten Lagen können je nach Bedarf eine oder mehrere Lagen von einem elektrischen Strom aufheizbar sein, wobei mindestens die vom Luftstrom zuerst beaufschlagte Lage beheizbar sein sollte. Zwischen den einzelnen Lagen oder zwischen Gruppen von Lagen des Streckmetallgitters kann eine elektrische Isolation vorgesehen sein, wodurch sich unterschiedliche Schaltungsmöglichkeiten ergeben, so daß in Anpassung an eine vorbestimmte Spannung eine gewünschte Heizleistung bzw. Erwärmung der Trägerstruktur erreicht wird. Diese Anpassung ist durch parallele oder serielle Schaltung der jeweiligen Lagen zur Erzeugung eines gewünschten ohmschen Widerstandes für die bestimmte Heizleistung gegeben.A another preferred embodiment of the sorption filter provides that individual Layers are arranged at a distance from one another, wherein between the Lagers distance means can be provided, which the air permeability from one location to the next guarantee and at the same time avoid an electrical short circuit. One of several individual Layers constructed with spacers support structure, for example be formed by that Layers of the expanded metal lattice with the interposition of the spacer means are clamped together. In spaced-apart layers can one or more layers of electrical power as needed be heated, at least the first acted upon by the air flow Location should be heated. Between the individual layers or between Groups of layers of expanded metal mesh can be an electrical Isolation be provided, resulting in different circuit options result so that in Adaptation to a predetermined voltage, a desired heating power or heating the support structure is reached. This adjustment is by parallel or serial Circuit of the respective layers to produce a desired ohmic resistance for given the specific heating power.

Um eine möglichst intensive Berührung der Luft mit den Adsorbentien zu erreichen, ist es zweckmäßig, daß zwei aufeinander folgende Lagen des Streckmetallgitters, bezogen auf die Luftströmungsrichtung, unterschiedlich ausgerichtete Gitterstege aufweisen. Diese unterschiedliche Ausrichtung der Gitterstege kann vorzugsweise durch Drehung der Lagen um einen bestimmten Winkel zueinander erzeugt werden, wobei dieser Winkel als Drehwinkel um die Durchströmungsrichtung der Luft etwa 90° beträgt.Around one possible intense touch To achieve the air with the adsorbents, it is appropriate that two successive the following layers of the expanded metal grid, based on the air flow direction, have differently oriented grid webs. These different Alignment of the grid bars can preferably by rotation of the layers be generated at a certain angle to each other, this Angle as angle of rotation about the direction of flow of air about 90 °.

Als alternative Ausgestaltung zur Anordnung mit einzelnen Lagen, die zusammengefügt werden, sind vorzugsweise die La gen durch Abschnitte eines in Falten gelegten (plissierten) Streckmetallgitters gebildet, wobei die Lagen an ihren Enden mit jeweils zwei Lagen verbindenden Bögen versehen sind. Damit eine extreme Formstabilität gegeben ist, sollte das plissierte Streckmetallgitter mit einer äußeren Armierung versehen sein, die sich mindestens an den beiden quer zu den Bögen verlaufenden Seiten der Trägerstruktur erstreckt, so daß der Abstand der Lagen zueinander beibehalten wird. Anstelle einer Armierung oder auch zusätzlich zu dieser kann der Trägerkörper in einem Kunststoffgehäuse, vorzugsweise aus einem hochtemperaturfesten Kunststoff angeordnet sein, so daß der Trägerkörper als Komplettanordnung in einem Luftführungsgehäuse, beispielsweise einer Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges integriert werden kann. Aufgrund der Werkstoffauswahl ergibt sich eine thermisch geschützte Integration des Sorptionsfilters in einem Anlagengehäuse aus konventionellem Werkstoff, ohne daß eine thermische Überbeanspruchung zu befürchten wäre.When alternative embodiment for arrangement with individual layers, the together are preferably the La gene through sections of a folds formed (pleated) expanded metal grid, wherein the layers provided at their ends with two layers connecting sheets are. For an extreme dimensional stability, the pleated should Expanded metal mesh with an external reinforcement be provided, extending at least at the two transverse to the arches Sides of the support structure extends so that the Distance between the layers is maintained to each other. Instead of a reinforcement or in addition To this, the carrier body in a plastic housing, preferably arranged from a high temperature resistant plastic be so that the Carrier body as Complete arrangement in an air duct housing, for example integrated a heating and / or air conditioning of a motor vehicle can be. Due to the choice of material results in a thermal protected Integration of the sorption filter in a plant housing Conventional material without thermal overload to fear would.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung des Sorptionsfilters besteht bezüglich der Trägerstruktur darin, daß die Lagen des Streckmetallgitters durch Faltung von Abschnitten eines streifenförmigen Zuschnitts gebildet sind. Dadurch wird sowohl die Einstückigkeit der aus mehreren Lagen des Streckmetallgitters bestehenden Trägerstruktur als auch eine um jeweils 90° verdrehte Anordnung aufeinanderfolgender Lagen erreicht. Durch die jeweils schräg stehenden Gitterstege wird bei der Durchströmung der Gesamtstruktur eine spiralige Führung der Luft erzeugt, die bei geringem zusätzlichen Druckabfall einen optimalen Stoffaustausch zwischen der zu filternden Luft und den Adsorbentien wirkt. Um vorgegebenen Einbaumaßen und Formen zu entsprechen, wird die Breite des Zuschnitts entsprechend festgelegt und der Win kel, unter dem die Faltekanten zur Längsachse des Zuschnitts verlaufen, bestimmt. Um eine quadratische Form (in Richtung des durchströmenden Luftstroms gesehen) zu erreichen, weisen die Faltkanten einen Winkel zur Längsachse des Zuschnitts von 45° auf. Die Form eines Rechtecks entsteht dadurch, daß die Faltkanten in wechselnder Folge einen Winkel zur Längsachse des Zuschnitts von zum Beispiel 30° und 60° aufweisen und jeweils gegenläufig sind.A further expedient embodiment of Sorption filter exists with respect the support structure in that the Laying of the expanded metal grid by folding sections of a stripe Blank are formed. This will both the one-piece the support structure consisting of several layers of the expanded metal lattice as well as one rotated by 90 ° Arrangement of successive layers achieved. By each inclined Lattice bars becomes one when flowing through the entire structure spiral leadership the air generates, with a slight additional pressure drop one optimum mass transfer between the air to be filtered and the Adsorbents acts. To meet given installation dimensions and shapes, is the width of the blank is set accordingly and the angle, below the folding edges to the longitudinal axis of the blank, determined. To get a square shape (in Direction of the flowing through Air flow seen), the folding edges have an angle to the longitudinal axis cutting to 45 °. The shape of a rectangle is created by the fact that the folding edges in alternating sequence an angle to the longitudinal axis have the blank of, for example, 30 ° and 60 ° and are in opposite directions.

Die Abschnitte des plissierten Streckmetallgitters oder gefalteten Zuschnitts sind vorzugsweise im wesentlichen quer zur Luftströmungsrichtung angeordnet, wobei zwei jeweils aufeinanderfolgende Abschnitte einen Winkel von 2° bis 15°, insbesondere von 3° bis 6° zwischen sich einschließen. Durch die Plissierung oder Faltung ergibt sich dabei eine gegensinnige Ausrichtung der Öffnungswinkel in jeweils wechselnder Folge. Die durch das Plissieren entstandenen Bögen können beispielsweise schräg zur Luftströmungsrichtung angeordnet sein, wodurch sich eine asymmetrische Anordnung innerhalb des Luftführungskanals ergibt. Durch diese Ausführung kann unter Ausnutzung der Richtwirkung der schräg gestellten Gitterstege eine Mehrfachdurchströmung der plissierten Struktur unterstützt werden. Als Alternative hierzu können die durch das Plissieren entstandene Bögen in dem Kunststoffgehäuse oder in einem entsprechenden Rahmenteil aufgenommen sein, wodurch eine bessere Zwangsdurchströmung mehrerer, gegebenenfalls auch aller Sorptionsschichten ermöglicht wird. Das Streckmetallgitter weist vorzugsweise eine Materialdicke von 0,1 mm bis 0,5 mm auf, wobei als Material insbesondere rostfreier Stahl, Edelstahl oder Aluminium bzw. eine Aluminiumlegierung in Betracht zu ziehen sind. Der Winkel, den die Gitterstäbe zur Flächennormalen einnehmen, beträgt zweckmäßigerweise etwa 45°.The portions of the pleated expanded metal grid or pleated blank are preferably arranged substantially transverse to the direction of air flow, with two respective successive sections enclosing therebetween an angle of 2 ° to 15 °, especially 3 ° to 6 °. By the Pleating or folding results in an opposite orientation of the opening angle in each changing sequence. The arches resulting from the pleating may for example be arranged obliquely to the air flow direction, resulting in an asymmetrical arrangement within the air duct. By this embodiment, by utilizing the directivity of the slanted grid webs a Mehrfachdurchströmung the pleated structure can be supported. As an alternative to this, the arches resulting from the pleating may be accommodated in the plastic housing or in a corresponding frame part, thereby enabling a better forced flow through a plurality of, if appropriate, also all sorption layers. The expanded metal lattice preferably has a material thickness of 0.1 mm to 0.5 mm, in particular stainless steel, stainless steel or aluminum or an aluminum alloy being considered as material. The angle taken by the bars to the surface normal, is expediently about 45 °.

Bei einer Mischung von Granulat verschiedener Adsorbentien kommen insbesondere Aktivkohle, Aktivkoks, Silicagel und/oder über den Sol-Gel-Prozeß hergestellte anorganische-organische Komposite mit hoher innerer Oberfläche in Betracht. Dabei können die Adsorbentien in Granulatform mit anorganischen-organischen Kompositen mit handelsüblichen Klebstoffen, aber auch als Binder auf dem Streckmetallgitter aufgetragen sein. Darüber hinaus können als Adsorptionsmittel anorganische-organische Komposite vorgesehen sein, die durch Direktbeschichtung auf das Streckmetallgitter aufgetragen sind. Der Vorteil des Einsatzes von anorganischen-organischen Kompositen liegt darin, daß manche Schadstoffe wie z.B. Benzol sich von anorganischen-organischen Kompositen bei gegebener Temperatur schneller und vollständiger thermisch desorbieren lassen als von Aktivkohle.at a mixture of granules of different adsorbents come in particular Activated carbon, activated carbon, silica gel and / or produced via the sol-gel process inorganic-organic Composites with high internal surface area. The can Adsorbents in granular form with inorganic-organic composites with commercial Adhesives, but also applied as a binder on the expanded metal grid be. About that can out provided as adsorbent inorganic-organic composites which are applied by direct coating on the expanded metal grid. The advantage of using inorganic-organic composites is that some Pollutants such as e.g. Benzene differs from inorganic-organic composites Desorb faster and more completely thermally at a given temperature leave as activated carbon.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:embodiments The invention are explained below with reference to the drawing. In the drawing shows:

1 eine perspektivische Ansicht eines Streckmetallgitters in vergrößerter Darstellung, 1 a perspective view of an expanded metal grid in an enlarged view,

2 einen Ausschnitt einer Seitenansicht mehrerer gestapelter Lagen des Streckmetallgitters, 2 a detail of a side view of several stacked layers of expanded metal mesh,

3 eine perspektivische Ansicht eines plissierten Streckmetallgitters, 3 a perspective view of a pleated expanded metal mesh,

4 eine Seitenansicht des Streckmetallgitters gemäß 3, 4 a side view of the expanded metal mesh according to 3 .

5 eine Draufsicht auf das Streckmetallgitter gemäß 3, 5 a plan view of the expanded metal grid according to 3 .

6 eine selbsttragende Struktur des Sorptionsfilters mit Streckmetallgitter als Armierung, 6 a self-supporting structure of the sorption filter with expanded metal mesh as a reinforcement,

7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in 6, 7 a section along the line VII-VII in 6 .

8 eine parallelogrammförmige Trägerstruktur in einem Luftkanal, 8th a parallelogram-shaped support structure in an air duct,

9 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit IX in 8, 9 an enlarged view of detail IX in 8th .

10 eine asymmetrische Anordnung eines plissierten Streckmetallgitters in einem Gehäuse, 10 an asymmetrical arrangement of a pleated expanded metal grid in a housing,

11 einen Längsschnitt durch einen Luftkanal mit darin eingesetztem Sorptionsfilter, 11 a longitudinal section through an air duct with sorption filter inserted therein,

12 eine perspektivische Ansicht des plissierten Streckmetallgitters, 12 a perspective view of the pleated expanded metal grid,

13 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit XIII in 11, 13 an enlarged view of the detail XIII in 11 .

14 u. 15 die Darstellung zweier Zuschnitte eines Streckmetallgitters mit unterschiedlichen Faltkanten, 14 u. 15 the representation of two blanks of an expanded metal grid with different folding edges,

16 eine perspektivische Ansicht eines gefalteten Streckmetallgitters, 16 a perspective view of a folded expanded metal mesh,

17 bis 19 drei verschiedene Darstellungen des gefalteten Streckmetallgitters der 16. 17 to 19 three different views of the folded expanded metal mesh of the 16 ,

In 1 ist eine Trägerstruktur 1 in perspektivischer Darstellung gezeigt, wobei diese Trägerstruktur 1 aus einem Streckmetallgitter 2 besteht, das eine Vielzahl von maschenartigen Gitterstegen 3 umfaßt, zwischen denen Öffnungen 4 gebildet sind. Dieses Streckmetallgitter 2 dient als Trägerstruktur 1 für Adsorbentien, mit denen das Streckmetallgitter beschichtet wird. Mehrere beschichtete Streckmetallgitter 2 bilden die Trägerstruktur für ein desorbierbares Sorptionsfilter.In 1 is a carrier structure 1 shown in perspective, wherein this support structure 1 from an expanded metal grid 2 consists of a variety of mesh-like grid bars 3 comprises, between which openings 4 are formed. This expanded metal grid 2 serves as a carrier structure 1 for adsorbents that coat the expanded metal mesh. Several coated expanded metal grilles 2 form the support structure for a desorbable sorption filter.

Die 2 zeigt einen Ausschnitt einer Seitenansicht durch einen Stapel 5 mehrerer Lagen 11 bis 18 aus Streckmetallgitter 2. Dabei sind die Lagen 11 bis 18 des Streckmetallgitters 2, 2', 2* bezüglich der Gitterrichtung um 90° gegeneinander verdreht, das heißt, die oberste Lage 11 ist um 90° gegenüber der zweiten Lage 12 und diese wiederum um 90° gegenüber der dritten Lage 13 verdreht. Ebenso verhält es sich bezogen auf die dritte Lage 13 mit den jeweils nachfolgenden Lagen 14, 15, 16, 17 und 18. Aufgrund des Drehwinkels von 90° stimmt somit eine der Lagen 11 bis 18 mit der jeweils vierten nachfolgenden Lage überein (Beispiel: Lage 12 und 16). Durch diese Anordnung ergibt sich eine je weils andere Ausrichtung der Gitterstege 3 bzw. 3' gegenüber den Gitterstegen der anderen Lagen, was zur Folge hat, daß die durchströmende Luft bezüglich ihrer Richtung abgelenkt wird. In der Darstellung gemäß 2 weisen die Gitterstege 3 zu einer Flächennormalen FN einen Winkel α von ca. 60° auf, wohingegen die Gitterstege 3' in der Lage 14 des Streckmetallgitters 2' in einem gegenläufigen Winkel gleicher Größe angeordnet sind.The 2 shows a section of a side view through a stack 5 several layers 11 to 18 made of expanded metal mesh 2 , Here are the layers 11 to 18 of the expanded metal grid 2 . 2 ' . 2 * with respect to the grid direction rotated by 90 ° from each other, that is, the uppermost layer 11 is 90 ° opposite the second layer 12 and this in turn by 90 ° relative to the third layer 13 twisted. The same applies to the third situation 13 with the respective subsequent layers 14 . 15 . 16 . 17 and 18 , Due to the rotation angle of 90 °, one of the layers is correct 11 to 18 coincide with the fourth subsequent position (example: position 12 and 16 ). By this arrangement results in each case a different direction tion of the grid webs 3 respectively. 3 ' with respect to the grid webs of the other layers, with the result that the air flowing through is deflected with respect to their direction. In the illustration according to 2 have the grid bars 3 to a surface normal FN an angle α of about 60 °, whereas the grid bars 3 ' in a position 14 of the expanded metal grid 2 ' are arranged in an opposite angle of equal size.

Die 3 zeigt eine Trägerstruktur 1 in perspektivischer Darstellung, wobei diese Trägerstruktur aus einem plissierten Streckmetallgitter 6 besteht. Dieses plissierte Streckmetallgitter 6 umfaßt drei parallel zueinander verlaufende Reihen 7, 8, 9, die vorzugsweise aus einem zusammenhängenden Streckmetallgitter in die plissierte Form gebracht sind. Aus diesem Grund sind die jeweiligen Lagen der Plissierung aller drei Reihen 7, 8, 9 zueinander ausgerichtet. Am in 3 vorderen Ende der Reihe 7 ist an dem plissierten Streckmetallgitter 6 eine Lasche 10 vorgesehen, die als Anschluß für einen elektrischen Kontakt dient. Die Richtung des Luftstromes ist mit dem Pfeil LS bezeichnet.The 3 shows a support structure 1 in a perspective view, wherein this support structure of a pleated expanded metal mesh 6 consists. This pleated expanded metal grid 6 comprises three mutually parallel rows 7 . 8th . 9 , which are preferably brought from a contiguous expanded metal mesh in the pleated form. For this reason, the respective layers of pleating are all three rows 7 . 8th . 9 aligned with each other. At the in 3 front end of the row 7 is on the pleated expanded metal grid 6 a tab 10 provided, which serves as a connection for an electrical contact. The direction of the air flow is indicated by the arrow LS.

Die 4 zeigt eine Seitenansicht des plissierten Streckmetallgitters 6, das eine Vielzahl von Abschnitten 20 aufweist, die über endseitige Bögen 21 miteinander verbunden sind. Auf der in der Zeichnung rechten Seite des plissierten Streckmetallgitters 6 befindet sich die Lasche 10, die einen ersten elektrischen Anschluß bildet, wohingegen auf der linken Seite des Streckmetallgitters 6 eine weitere Lasche 10' als zweiter elektrischer Anschluß zu sehen ist. Aufgrund der Höhe H und dem relativ geringen Abstand S zweier aufeinanderfolgenden Bögen 21 auf derselben Seite des plissierten Streckmetallgitters 6 ergibt sich eine große Oberfläche der Trägerstruktur 1 für die Aufnahme der Adsorbentien.The 4 shows a side view of the pleated expanded metal grid 6 that has a variety of sections 20 that has over-ended bends 21 connected to each other. On the right side of the pleated expanded metal grid in the drawing 6 is the tab 10 which forms a first electrical connection, whereas on the left side of the expanded metal grid 6 another tab 10 ' can be seen as a second electrical connection. Due to the height H and the relatively small distance S of two successive sheets 21 on the same side of the pleated expanded metal grid 6 results in a large surface of the support structure 1 for absorption of adsorbents.

In 5 ist eine Draufsicht auf das Streckmetallgitter 6 der 3 gezeigt, woraus ersichtlich ist, daß zwischen den Reihen 7 und 8 ein Schlitz 19 und zwischen den Reihen 8 und 9 ein Schlitz 19' vorgesehen sind. Diese Schlitze 19, 19' erstrecken sich nahezu über die gesamte Länge einer Reihe 7, 8, 9, wobei jeweils zwei benachbarte Reihen 7, 8 bzw. 8, 9 über Brücken 22 bzw. 22' miteinander verbunden sind. Auf diese Weise bilden die Reihen 7, 8, 9 des plissierten Streckmetallgitters 6 eine elektrische Reihenschaltung, deren Einzelwiderstände sich zu einem Gesamtwiderstand zwischen den die elektrischen Anschlüsse bildenden Laschen 10 und 10' addieren.In 5 is a plan view of the expanded metal grid 6 of the 3 shown, from which it can be seen that between the rows 7 and 8th a slot 19 and between the rows 8th and 9 a slot 19 ' are provided. These slots 19 . 19 ' extend almost the entire length of a row 7 . 8th . 9 , each with two adjacent rows 7 . 8th respectively. 8th . 9 over bridges 22 respectively. 22 ' connected to each other. This is how the rows form 7 . 8th . 9 of the pleated expanded metal grid 6 an electrical series circuit whose individual resistances form a total resistance between the tabs forming the electrical connections 10 and 10 ' add.

Die 6 zeigt eine selbsttragende Struktur eines Sorptionsfilters 25, bei der ein Sorptionsmittel 23 auf einem als vorgeformte Armierung dienenden plissierten Streckgitter aufgetragen ist. Durch die Plissierung ergeben sich an der Oberseite des perspektivisch dargestellten Sorptionsfilters 25 eine Vielzahl von Öffnungen 24, so daß die luftbeaufschlagte Oberfläche des Sorptionsfilters äußerst groß ist. Bei einer solchen Anordnung wird das plissierte Streckmetallgitter als vorgeformte Armierungsstruktur für ein abgeformtes Bett einer verklebten Granulatschüttung eines Sorptionsmittels verwendet, in dem das Streckmetallgitter in eine Gießform eingelegt wird und diese mit einer mit Kleber vermischten Granulatschüttung ausgegossen und nach Schließen der Form ausgehärtet wird. Das Klebersystem und die Korngröße des Granulats ist so abgestimmt, daß die verklebte Granulatschüttung einen ausreichenden Durchtritt der zu behandelnden Luft ermöglicht. Aus der Sorptionsmittel schicht 23 ragt die Lasche 10 zum Zwecke der Verbindung mit einer elektrischen Anschlußleitung hervor.The 6 shows a self-supporting structure of a sorption filter 25 in which a sorbent 23 is applied to a pleated expanded grid serving as a preformed reinforcement. The pleating results at the top of the sorption filter shown in perspective 25 a variety of openings 24 so that the air-exposed surface of the sorption filter is extremely large. In such an arrangement, the pleated expanded metal mesh is used as a preformed reinforcing structure for a molded bed of a bonded granular bed of sorbent in which the expanded metal mesh is placed in a mold and poured out with a granulated pad mixed with adhesive and cured after closure of the mold. The adhesive system and the grain size of the granules is adjusted so that the glued pellets allow sufficient passage of the air to be treated. From the sorbent layer 23 sticks out the tab 10 for the purpose of connection to an electrical lead.

In 7 ist der Schnitt entlang der Linie VII-VII in 6 gezeigt. Es ergibt sich aus dieser Darstellung, daß das in 3 gezeigte plissierte Streckmetallgitter 6 vollständig mit dem Sorptionsmittel 23 überzogen ist, wobei die Abschnitte 20 lediglich mit einem dünnen Überzug des Sorptionsmittels 23 versehen sind und lediglich die beiden endseitigen Abschnitte bzw. Lagen 20 des plissierten Streckmetallgitters eine etwas dickere Sorptionsmittelschicht 23' aufweisen. Ebenso sind die Bögen 21 zwischen den einzelnen Abschnitten 20 vom Sorptionsmittel überzogen, wobei zwischen den die Bögen 21 überdeckenden Bereichen die Öffnungen 24 gebildet sind.In 7 is the section along the line VII-VII in 6 shown. It follows from this representation that the in 3 shown pleated expanded metal mesh 6 completely with the sorbent 23 is coated, with the sections 20 only with a thin coating of the sorbent 23 are provided and only the two end sections or layers 20 of the pleated expanded metal mesh a slightly thicker sorbent layer 23 ' exhibit. Likewise, the bows 21 between the sections 20 covered by the sorbent, taking between the arches 21 overlapping areas the openings 24 are formed.

In 8 ist ein in einem Luftkanal 26 eingesetztes Sorptionsfilter 30 gezeigt, das eine Trägerstruktur 31 aus einer Vielzahl von durch Abschnitte 20 gebildeten Lagen und zwischen den Abschnitten befindlichen Bögen 21 umfaßt. Quer zur Richtung eines Luftstroms LS gesehen, ist die Trägerstruktur 31 parallelogrammförmig, so daß die Stirnfläche des Sorptionsfilters 30, bezogen auf die Längsrichtung des Luftkanals 26, unter einem Winkel verläuft. An den beiden Schmalseiten des Parallelogramms sind die Bögen 21 in einen Rahmen 27 aus einem Kunststoffmaterial eingebettet, so daß das Sorptionsfilter 30 formstabil ist und auf einfache Weise in dem Luftkanal 26 befestigt werden kann. Durch diese Form der plissierten Trägerstruktur 31 und der relativen Lage im Luftkanal 26 sind die Bögen schräg zur Luftströmungsrichtung LS angeordnet, wodurch die eintrittseitige Oberfläche für den zu behandelnden Luftstrom enorm groß ist.In 8th is one in an air duct 26 inserted sorption filter 30 shown that a support structure 31 from a variety of through sections 20 formed layers and arches located between the sections 21 includes. Seen transversely to the direction of an air flow LS, is the support structure 31 parallelogram-shaped so that the end face of the sorption filter 30 , relative to the longitudinal direction of the air channel 26 , runs at an angle. On the two narrow sides of the parallelogram are the arches 21 in a frame 27 embedded from a plastic material so that the sorption filter 30 is dimensionally stable and easily in the air duct 26 can be attached. By this form of the pleated carrier structure 31 and the relative position in the air duct 26 the arches are arranged obliquely to the air flow direction LS, whereby the inlet-side surface for the air flow to be treated is enormously large.

Die 9 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit IX in 8, wobei die durch die Abschnitte gebildeten Lagen 20 ohne Beschichtung mit Sorptionsmaterial dargestellt sind. Aus 9 ist zu ersehen, daß die jeweils benachbarten Lagen 20 einen Winkel β von etwa 4° einschließen. Dieser Winkel β kann je nach Ausführung bei plissierten Streckmetallgittern zwischen 2° und 15° betragen, als bevorzugter Winkel werden jedoch 4° bis 10° angesehen. In 9 ist die durch eine Lage 20 gebildete Gerade die Flächennormale FN, zu der die Gitterstege 3 einen Winkel von etwa 50° bis 60° aufweisen. Durch die Schrägstellung der Gitterstege 3 entsteht eine Richtungswirkung für den durchtretenden Luftstrom, so daß es zu einer Mehrfachdurchströmung der plissierten Struktur kommt. Die Materialstärke D des Streckmetallgitters, die der Blechdicke des ebenen Materials vor der Verformung zu einem Streckmetallgitter gemäß 1 entspricht, wird je nach Anforderungen an die Festigkeit sowie die spezifischen Werte des ausgewählten Materials und insbesondere des elektrischen Widerstandes bestimmt, wobei hauptsächlich Materialstärken von 0,1 mm bis 0,5 mm in Betracht zu ziehen sind.The 9 shows an enlarged view of the detail IX in 8th wherein the layers formed by the sections 20 are shown without coating with sorbent material. Out 9 It can be seen that the respective adjacent layers 20 include an angle β of about 4 °. Depending on the design, this angle β can be pleated stretch Metal mesh between 2 ° and 15 °, but are considered as a preferred angle 4 ° to 10 °. In 9 is the one by one location 20 formed straight the surface normal FN, to which the grid bars 3 have an angle of about 50 ° to 60 °. Due to the inclination of the grid bars 3 creates a directional effect for the passing air flow, so that there is a multiple flow of the pleated structure. The material thickness D of the expanded metal lattice, the thickness of the sheet material before deformation to an expanded metal mesh according to 1 is determined according to the requirements of the strength and the specific values of the selected material and in particular of the electrical resistance, wherein mainly material thicknesses of 0.1 mm to 0.5 mm are to be considered.

Die 10 zeigt eine asymmetrische Anordnung eines plissierten Streckmetallgitters 28 in einem Kunststoffgehäuse 29, das aus einem hochtemperaturfesten Werkstoff besteht. Dieses Gehäuse 29 ist in dem Luftkanal 26 oder gegebenenfalls auch einem Anlagengehäuse einer Fahrzeugheizungs- und/oder Klimaanlage angeordnet, wobei der hochtemperaturfeste Werkstoff des Kunststoffgehäuses die thermisch geschützte Integration des Sorptionsfilters in einem Gehäuse aus konventionellen Werkstoffen ermöglicht, ohne daß diese Gehäuseteile thermisch überbeansprucht werden.The 10 shows an asymmetrical arrangement of a pleated expanded metal grid 28 in a plastic housing 29 , which consists of a high temperature resistant material. This case 29 is in the air duct 26 or optionally also a plant housing of a vehicle heating and / or air conditioning, wherein the high temperature resistant material of the plastic housing allows the thermally protected integration of the sorption in a housing made of conventional materials, without these housing parts are thermally stressed.

In 11 ist ein Längsschnitt durch den Luftkanal 26 mit einem darin eingesetzten Sorptionsfilter 35 gezeigt. Dieser Sorptionsfilter 35 weist quer zu Luftströmungsrichtung LS die Form eines Parallelogramms auf und umfaßt mehrere Lagen 20 eines plissierten Streckmetallgittes 36. Die einzelnen Lagen 20 sind über endseitige Bögen 21 miteinander verbunden, wobei die Bögen 21 in einen Kunststoffrahmen 34 eingebettet sind, der zur Erzeugung einer äußerst guten Formstabilität der Trägerstruktur und zur einfachen Befestigung des Sorptionsfilters 35 im Luftkanal 26 dient. Bei der in 11 gezeigten Anordnung muß der zu behandelnde Luftstrom durch alle Lagen 20 des plissierten Streckmetallgitters 36 treten.In 11 is a longitudinal section through the air duct 26 with a sorption filter inserted therein 35 shown. This sorption filter 35 has the shape of a parallelogram transverse to the air flow direction LS and comprises a plurality of layers 20 a pleated expanded metal mesh 36 , The individual layers 20 are over end arches 21 connected together, with the bows 21 in a plastic frame 34 are embedded, which for generating an extremely good dimensional stability of the support structure and for easy attachment of the sorption filter 35 in the air duct 26 serves. At the in 11 shown arrangement of the air flow to be treated through all layers 20 of the pleated expanded metal grid 36 to step.

Die 12 zeigt eine perspektivische Ansicht des plissierten Streckmetallgitters 6 mit mehreren Lagen 20 und endseitigen, die einzelnen Lagen miteinander verbindenden Bögen 21. Im Gegensatz zu den in den 3 bis 10 beschriebenen plissierten Streckmetallgittern ist das in 11 und 12 gezeigte Streckmetallgitter 36 über die gesamte Breite durchgehend ausgeführt und nicht in einzelne, parallel liegende Streifen unterteilt. Durch eine solche Ausführung wird der elektrische Widerstand erheblich reduziert, was beispielsweise durch die Auswahl eines anderen Werkstoffs oder die Materialdicke im wesentlichen kompensiert werden kann. Natürlich kann auch in Abweichung zur dargestellten Ausführungsform das so gefaltete Streckgitterpaket in Streifen unterteilt sein, die zur Erhöhung des elektrischen Widerstandes in Reihe geschaltet werden können. Zur elektrischen Isolierung der einzelnen Streifen und zur Unterbindung eines Luftbypasses zwischen den Streifen kann der Rahmen Trennwände aus Kunststoff enthalten.The 12 shows a perspective view of the pleated expanded metal grid 6 with several layers 20 and end, the individual layers interconnecting arcs 21 , Unlike in the 3 to 10 The described pleated expanded metal mesh is that in 11 and 12 shown expanded metal mesh 36 running throughout the entire width and not divided into individual, parallel strips. By such a design, the electrical resistance is significantly reduced, which can be compensated for example by the selection of another material or the material thickness substantially. Of course, in deviation from the illustrated embodiment, the so-folded expanded mesh package can be divided into strips, which can be connected in series to increase the electrical resistance. For electrical insulation of the individual strips and to prevent an air bypass between the strips of the frame may contain plastic partitions.

Die 13 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit XIII in 11. Auch bei dieser Anordnung sind die Gitterstege 3 in einem Winkel zur Flächennormalen FN angeordnet, wobei der Winkel in diesem Ausführungsbeispiel etwa 60° beträgt. Zur Minimierung des Strömungswiderstandes ist das Streckgitterpaket derart parallelogrammartig gefaltet, daß es einen schrägen Einbau in einen Luftkanal ermöglicht und die Gitterstege der Trägerstruktur genau in Strömungsrichtung liegen. Die jeweils aufeinanderfolgenden Lagen 20 verlaufen in einem sehr geringen Winkel zueinander, wobei dieser Winkel vorzugsweise auch 0° betragen kann.The 13 shows an enlarged view of the detail XIII in 11 , Also in this arrangement, the grid bars 3 arranged at an angle to the surface normal FN, wherein the angle is about 60 ° in this embodiment. In order to minimize the flow resistance, the expanded mesh packet is folded parallelogram-like in such a way that it allows an oblique installation in an air duct and the grid webs of the support structure lie exactly in the flow direction. The successive layers 20 extend at a very small angle to each other, and this angle may preferably be 0 °.

Eine weitere Möglichkeit, mehrlagige Streckmetallgitterstrukturen zu erzeugen, besteht darin, das Material auf geeignete Weise zu falten. Die 14 und 15 zeigen Darstellungen zweier Zuschnitte eines Streckmetallgitters mit entsprechend festgelegten Faltkanten.Another way to create multi-layer expanded metal lattice structures is to fold the material in a suitable manner. The 14 and 15 show representations of two blanks of an expanded metal grid with correspondingly determined folding edges.

In 14 ist ein Zuschnitt 38 gezeigt, der vorzugsweise aus einem in 1 gezeigten Streckmetallgitter besteht. Dieser Zuschnitt 38 weist eine Breite b von beispielsweise 60 mm bis 100 mm, vorzugsweise etwa 70 mm auf. über die Längserstreckung ist der Zuschnitt 38 mit einer Vielzahl von Faltkanten 39 versehen, die schräg zur Längsrichtung des Zuschnitts 38 verlaufen und in wechselnden Richtungen angeordnet sind. Der Winkel γ1, den die Faltkanten 39 zur Längsrichtung des Zuschnitts 38 einschließen, beträgt 45°. Dementsprechend ist auch die Faltkantenlänge l1 aller Faltkanten 39 gleich. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Faltkanten 39 ergeben sich Abschnitte 37, die nach dem Falten die jeweiligen Lagen bilden.In 14 is a cut 38 shown, which preferably consists of an in 1 consists of expanded metal mesh. This cut 38 has a width b of, for example, 60 mm to 100 mm, preferably about 70 mm. over the longitudinal extent of the blank 38 with a variety of folding edges 39 provided obliquely to the longitudinal direction of the blank 38 run and arranged in alternating directions. The angle γ 1 , the folding edges 39 to the longitudinal direction of the blank 38 Include, is 45 °. Accordingly, the folded edge length l 1 of all folding edges 39 equal. Between two consecutive folding edges 39 arise sections 37 , which form the respective layers after folding.

Der in 15 gezeigte Zuschnitt 38 stimmt bezüglich seiner äußeren Abmessungen mit demjenigen der 14 überein.The in 15 shown cut 38 agrees with that of its external dimensions 14 match.

Im Unterschied zu der zuvor beschriebenen Ausführung sind in 15 erste Faltkanten 41 und zweite Faltkanten 42 vorgesehen, die unterschiedlich lang sind und auch unterschiedliche Winkel zu Längsrichtung des Zuschnitts 38 aufweisen. Dabei besitzt eine erste Faltkante 41 eine Länge l2 und schließt zur Längsrichtung des Zuschnitts 38 einen Winkel γ2 von 30° ein. Eine zweite Faltkante 42, die sich an die erste Faltkante 41 unmittelbar anschließt, jedoch gegenläufig über die Breite des Zuschnitts 38 reicht, besitzt eine Länge l3 und liegt in einem Winkel γ3 zur Längsrichtung des Zuschnitts 38 von 60°.In contrast to the previously described embodiment are in 15 first folding edges 41 and second fold edges 42 provided, which are of different lengths and also different angles to the longitudinal direction of the blank 38 exhibit. It has a first folding edge 41 a length l 2 and closes to the longitudinal direction of the blank 38 an angle γ 2 of 30 °. A second folding edge 42 , which adhere to the first folding edge 41 immediately followed, but in opposite directions across the width of the blank 38 ranges, has a length l 3 and is at an angle γ 3 to the longitudinal direction of the blank 38 of 60 °.

Die 16 zeigt eine perspektivische Ansicht eines aus einem Zuschnitt 38 der 14 gefalteten Streckmetallgitters 40, wobei aufgrund des Winkels der Faltkanten zwei benachbarte Lagen jeweils um 90° gegeneinander verdreht sind. Durch die schräg zur Flächennormalen stehenden Gitterstege wird bei der Durchströmung der Gesamtstruktur eine spiralige Lenkung der Luft erzeugt, die bei geringem zusätzlichen Druckabfall einen optimalen Stoffaustausch zwischen der zu filternden Luft und den Adsorbentien bewirkt. Dabei soll darauf geachtet werden, daß die einzelnen Lagen dicht übereinander angeordnet sind, jedoch keinen elektrischen Kontakt außer an den Faltkanten 38 zueinander haben.The 16 shows a perspective view of one of a blank 38 of the 14 folded expanded metal grid 40 , wherein due to the angle of the folding edges two adjacent layers are each rotated by 90 ° from each other. As a result of the lattice webs, which are at an angle to the surface normal, a spiraling of the air is generated during the flow through the entire structure, which, with a small additional pressure drop, brings about optimum mass transfer between the air to be filtered and the adsorbents. Care should be taken that the individual layers are arranged close to each other, but no electrical contact except at the fold edges 38 have each other.

In den 17 bis 19 sind verschiedene Darstellungen des gefalteten Streckmetallgitters 40 gezeigt, wobei 17 die Seitenansicht der Gesamtanordnung zeigt, das heißt, der zu behandelnde Luftstrom LS trifft von oben auf das gefaltete Streckmetallgitter 40 auf. Die jeweiligen Lagen 37 sind in einem Winkel zueinander angeordnet. 18 zeigt die Draufsicht auf das Streckmetallgitter 40 und 19 zeigt eine weitere Seitenansicht des Streckmetallgitters 40, die jedoch gegenüber der Darstellung in 17, bezo gen auf die Längsachse, um 90° gedreht ist. Wie aus den 17 und 19 deutlich wird, stehen zwei aufeinanderfolgende Faltkanten 39 jeweils rechtwinkelig zueinander, so daß der Zuschnitt 38 letztendlich in Faltabschnitte unterteilt ist, der als fertig gefaltetes Streckmetallgitter 40 um 90°, bezogen auf die Luftströmungsrichtung LS, versetzte Lagen 37 umfaßt.In the 17 to 19 are different representations of the folded expanded metal grid 40 shown, where 17 the side view of the overall arrangement shows, that is, the air flow LS to be treated hits from above the folded expanded metal mesh 40 on. The respective layers 37 are arranged at an angle to each other. 18 shows the top view of the expanded metal grid 40 and 19 shows a further side view of the expanded metal grid 40 , however, compared with the illustration in 17 , Bezo conditions on the longitudinal axis, rotated by 90 °. Like from the 17 and 19 becomes clear, stand two consecutive folding edges 39 each at right angles to each other, so that the blank 38 is finally divided into folding sections, as a finished folded metal mesh 40 by 90 °, relative to the air flow direction LS, offset positions 37 includes.

Als Adsorbentien kommen insbesondere Aktivkohle, Aktivkoks, Silicagel und gegebenenfalls weitere als Granulat zur Verfügung stehende Materialien in Betracht. Als besonders bevorzugt wird der Einsatz von über den Sol-Gel-Prozeß hergestellten anorganischen-organischen Kompositen angesehen. Diese bestehen aus sich gegenseitig durchdringenden anorganischen und organischen Netzwerken, deren chemische Zusammensetzung spezifisch auf die abzuscheidenden Stoffe zugeschnitten werden können. Dabei ist auch eine Direktbeschichtung der Metallträger durch anorganische-organische Komposite als Adsorptionsmittel möglich. Darüber hinaus können anorganische-organische Komposite als Binder für granulierte Adsorptionsmittel benutzt werden.When Adsorbents come in particular activated carbon, activated carbon, silica gel and optionally other available as granules materials in Consideration. Particularly preferred is the use of the above Sol-gel process produced considered inorganic-organic composites. These consist of interpenetrating inorganic and organic networks, their chemical composition specific to the deposited Fabrics can be cut. there is also a direct coating of the metal support by inorganic-organic Composites as adsorbents possible. In addition, inorganic-organic Composite as a binder for granulated Adsorbent can be used.

Mit Hilfe von anorganischen-organischen Kompositen lassen sich bestimmte Schadstoffe wie beispielsweise Benzol bei gegebener Temperatur schneller und vollständiger thermisch desorbieren als von Aktivkohle. Dadurch läßt sich die Temperaturbelastung der Werkstoffe sowohl hinsichtlich Zeitdauer der Belastung als auch hinsichtlich der Absoluttemperatur senken, was die Konstruktion eines thermisch desorbierbaren Sorptionsfilters entscheidend vereinfacht. Während Aktivkohle im wesentlichen alle Kohlenwasserstoffe gleich gut adsorbiert und lediglich im Hinblick auf saure Gase, NO2, SO2, eine zusätzliche und damit teuere Aktivierung der Aktivkohle erforderlich ist, kann eine selektive Adsorption von Benzol bei anorganischen-organischen Kompositen durch eine einfache Änderung der chemischen Zusammensetzung bei der Synthese erfolgen. Anorganische-organische Komposite können in unterschiedlicher Form benutzt werden, so lassen diese sich beispielsweise als dünne Schicht auftragen, mit der Granulat aus anorganischen-organischen Kompositen auf einer Trägerstruktur befestigt werden kann. Auf diese Weise wird die Kapazität und die Dynamik eines Schadstoffilters gesteigert.With the help of inorganic-organic composites certain pollutants such as benzene can be thermally desorbed faster and more completely at a given temperature than from activated carbon. As a result, the temperature load of the materials can be reduced both in terms of duration of the load and in terms of the absolute temperature, which significantly simplifies the construction of a thermally desorbable sorption filter. While activated carbon adsorbs substantially all hydrocarbons equally well and only with regard to acid gases, NO 2 , SO 2 , an additional and therefore expensive activation of the activated carbon is required, a selective adsorption of benzene in inorganic-organic composites by a simple change of the chemical composition in the synthesis. Inorganic-organic composites can be used in different forms, so they can be applied, for example, as a thin layer, can be attached to the granules of inorganic-organic composites on a support structure. This increases the capacity and dynamics of a pollutant filter.

Claims (33)

Desorbierbares Sorptionsfilter (25, 30, 35), insbesondere zur Behandlung der einem Fahrzeuginnenraum zuführbaren Luft, mit einer Trägerstruktur (1, 31) aus einem elektrisch leitfähigen Material und einem daran haftenden Sorptionsmittel (23) und mit elektrischen Anschlüssen (10, 10') an der Trägerstruktur (1, 31) zum Anlegen einer elektrischen Spannung, wobei die Trägerstruktur (1, 31) aus einem Streckmetallgitter (2, 6, 28, 36, 40) besteht, das aus einem Netz von in einem Winkel (α) zu einer Flächennormalen (FN) stehenden Gitterstegen (3, 3') besteht und die Trägerstruktur (1, 31) mehrere Lagen (11 bis 18, 20, 37) des Streckmetallgitters (2, 2', 2*, 6, 28, 36, 40) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Lagen des Streckmetallgitters (2, 2', 2*) mit unterschiedlichen, selektiv auf verschiedene Gase hin optimierten Adsorbentien beschichtet sind.Desorbable sorption filter ( 25 . 30 . 35 ), in particular for the treatment of the air that can be supplied to a vehicle interior, with a carrier structure ( 1 . 31 ) of an electrically conductive material and a sorbent ( 23 ) and with electrical connections ( 10 . 10 ' ) on the support structure ( 1 . 31 ) for applying an electrical voltage, wherein the support structure ( 1 . 31 ) made of an expanded metal grid ( 2 . 6 . 28 . 36 . 40 ), which consists of a network of grating webs which are at an angle (α) to a surface normal (FN) ( 3 . 3 ' ) and the support structure ( 1 . 31 ) several layers ( 11 to 18 . 20 . 37 ) of the expanded metal grid ( 2 . 2 ' . 2 * . 6 . 28 . 36 . 40 ), characterized in that two or more layers of the expanded metal grid ( 2 . 2 ' . 2 * ) are coated with different, selectively optimized for different gases towards adsorbents. Sorptionsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Lage mit einem Sorbens zur Adsorption von Feuchtigkeit und/oder saueren Gasen und eine nachgeordnete Lage mit einem Sorbens zur Abscheidung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von Benzol beschichtet sind.Sorption filter according to claim 1, characterized that one first layer with a sorbent for the adsorption of moisture and / or acid gases and a downstream layer with a sorbent for separation of hydrocarbons, in particular of benzene are coated. Sorptionsfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen (11 bis 18) des Streckmetallgitters (2, 2', 2*) unmittelbar aneinanderliegen.Sorption filter according to claim 1 or 2, characterized in that the layers ( 11 to 18 ) of the expanded metal grid ( 2 . 2 ' . 2 * ) lie directly against each other. Sorptionsfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Lagen (20) im Abstand zueinander angeordnet sind, wobei zwischen den Lagen zur Aufrechterhaltung des Abstandes Distanzmittel vorgesehen sein können.Sorption filter according to claim 1 or 2, characterized in that individual layers ( 20 ) are arranged at a distance from one another, wherein spacer means can be provided between the layers to maintain the distance. Sorptionsfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den im Abstand angeordneten Lagen (20, 37) des Streckmetallgitters (6, 28, 36, 40), mindestens die vom Luftstrom (LS) zuerst beaufschlagte, von einem elektrischen Strom auf heizbar ist.Sorption filter according to claim 4, characterized in that of the spaced layers ( 20 . 37 ) of the expanded metal grid ( 6 . 28 . 36 . 40 ), at least the first of the air flow (LS) beauf struck, from an electric current is heatable. Sorptionsfilter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Lagen oder Gruppen von Lagen des Streckmetallgitters (2, 2', 2*) Mittel zur elektrischen Isolation vorgesehen sind.Sorption filter according to claim 4 or 5, characterized in that between the individual layers or groups of layers of the expanded metal lattice ( 2 . 2 ' . 2 * ) Means for electrical insulation are provided. Sorptionsfilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Lagen (11 bis 18) in einer elektrischen Parallelschaltung angeordnet sind.Sorption filter according to claim 6, characterized in that at least a part of the layers ( 11 to 18 ) are arranged in an electrical parallel connection. Sorptionsfilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Lagen (20, 37) in einer elektrischen Reihenschaltung angeordnet sind.Sorption filter according to claim 6, characterized in that at least a part of the layers ( 20 . 37 ) are arranged in an electrical series circuit. Sorptionsfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderliegenden Lagen (11 bis 18) des Streckmetallgitters (2, 2', 2*) durch ein Klebemittel miteinander verbunden sind.Sorption filter according to claim 3, characterized in that the superimposed layers ( 11 to 18 ) of the expanded metal grid ( 2 . 2 ' . 2 * ) are bonded together by an adhesive. Sorptionsfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderliegenden Lagen (11 bis 18) des Streckmetallgitters (2, 2', 2*) stoffschlüssig, vorzugsweise durch Lötung verbunden sind.Sorption filter according to claim 3, characterized in that the superimposed layers ( 11 to 18 ) of the expanded metal grid ( 2 . 2 ' . 2 * ) cohesively, preferably connected by soldering. Sorptionsfilter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen (11 bis 18) des Streckmetallgitters (2, 2', 2*) gegebenenfalls unter Zwischenschaltung der Distanzmittel zusammengespannt sind.Sorption filter according to claim 3 or 4, characterized in that the layers ( 11 to 18 ) of the expanded metal grid ( 2 . 2 ' . 2 * ) are optionally clamped together with the interposition of the spacer means. Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aufeinanderfolgende Lagen (11 bis 18 bzw. 37) des Streckmetallgitters (2, 2', 2*, 40), bezogen auf die Luftströmungsrichtung (LS), unterschiedlich ausgerichtete Gitterstege (3, 3') aufweisen.Sorption filter according to one of claims 1 to 11, characterized in that two successive layers ( 11 to 18 respectively. 37 ) of the expanded metal grid ( 2 . 2 ' . 2 * . 40 ), based on the air flow direction (LS), differently oriented grid bars ( 3 . 3 ' ) exhibit. Sorptionsfilter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedliche Ausrichtung der Gitterstege (3, 3') durch Drehung der Lagen (11 bis 18, 37) um einen bestimmten Winkel zueinander erzeugt ist, wobei der Winkel vorzugsweise 90° beträgt.Sorption filter according to claim 12, characterized in that the different orientation of the grid webs ( 3 . 3 ' ) by rotation of the layers ( 11 to 18 . 37 ) is generated at a certain angle to each other, wherein the angle is preferably 90 °. Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerstruktur (31) in einem Kunststoffgehäuse (29) vorzugsweise aus einem hochtemperaturfesten Kunststoff angeordnet ist.Sorption filter according to one of Claims 1 to 13, characterized in that the support structure ( 31 ) in a plastic housing ( 29 ) is preferably arranged from a high temperature resistant plastic. Sorptionsfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen (20) durch Abschnitte eines plissierten Streckmetallgitters (6, 36) mit am Ende der Lagen (20) vorgesehenen Bögen (21) gebildet sind.Sorption filter according to claim 4, characterized in that the layers ( 20 ) through sections of a pleated expanded metal grid ( 6 . 36 ) with at the end of the layers ( 20 ) provided sheets ( 21 ) are formed. Sorptionsfilter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das plissierte Streckmetallgitter (6) mit einer Armierung versehen ist, die sich mindestens an den beiden quer zu den Bögen (21) verlaufenden Seiten der Trägerstruktur (1) erstreckt.Sorption filter according to claim 15, characterized in that the pleated expanded metal grid ( 6 ) is provided with a reinforcement which extends at least at the two transversely to the arches ( 21 ) running sides of the support structure ( 1 ). Sorptionsfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen (37) des Streckmetallgitters (40) durch Faltung von Abschnitten eines streifenförmigen Zuschnitts (38) gebildet sind.Sorption filter according to claim 4, characterized in that the layers ( 37 ) of the expanded metal grid ( 40 ) by folding sections of a strip-shaped blank ( 38 ) are formed. Sorptionsfilter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltung des Zuschnitts (38) entlang von Faltkanten (39) erfolgt, die einen Winkel (γ1) zur Längsachse des Zuschnitts (38) von 45° aufweisen, wobei die Faltkanten (39) in wechselnder Folge gegensinnig verlaufen.Sorption filter according to claim 17, characterized in that the folding of the blank ( 38 ) along folding edges ( 39 ) which forms an angle (γ 1 ) to the longitudinal axis of the blank ( 38 ) of 45 °, wherein the folding edges ( 39 ) run in opposite directions in alternating sequence. Sorptionsfilter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltung des Zuschnitts (38) entlang von ersten und zweiten Faltkanten (41, 42) erfolgt, die in wechselnder Folge unterschiedliche Winkel (γ2, γ3) zur Längsachse des Zuschnitts (38) aufweisen, so daß die Länge (l2, l2) der Kanten (41, 42) in Verbindung mit der Breite (b) des Zuschnitts (38) zu einem Filterelement mit der Länge (l3) und der Breite (l3) der luftbeaufschlagten Querschnittsfläche führt.Sorption filter according to claim 18, characterized in that the folding of the blank ( 38 ) along first and second fold edges ( 41 . 42 ), which in different sequence different angles (γ 2 , γ 3 ) to the longitudinal axis of the blank ( 38 ), so that the length (l 2 , l 2 ) of the edges ( 41 . 42 ) in connection with the width (b) of the blank ( 38 ) leads to a filter element with the length (l 3 ) and the width (l 3 ) of the air-exposed cross-sectional area. Sorptionsfilter nach Anspruch 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (20) des plissierten Streckmetallgitters (6) oder gefalteten Zuschnitts (38) im wesentlichen quer zur Luftströmungsrichtung (LS) angeordnet sind (8 und 11).Sorption filter according to Claims 14 to 19, characterized in that the sections ( 20 ) of the pleated expanded metal grid ( 6 ) or folded blank ( 38 ) are arranged substantially transversely to the air flow direction (LS) ( 8th and 11 ). Sorptionsfilter nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Plissieren entstandenen Bögen (21) schräg zur Luftströmungsrichtung (LS) angeordnet sind.Sorption filter according to claim 14 or 15, characterized in that the arches resulting from the pleating ( 21 ) are arranged obliquely to the air flow direction (LS). Sorptionsfilter nach Anspruch 14 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die bei einem plissierten Streckmetallgitter (36) gebildeten Bögen (21) in dem Kunststoffgehäuse (34) aufgenommen sind.Sorption filter according to claim 14 and 16, characterized in that the in a pleated expanded metal mesh ( 36 ) formed sheets ( 21 ) in the plastic housing ( 34 ) are included. Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei aufeinanderfolgende Abschnitte bzw. Lagen (20, 37) einen Winkel von 2° bis 15°, vorzugsweise 3° bis 6°, zwischen sich einschließen.Sorption filter according to one of claims 14 to 22, characterized in that in each case two successive sections or layers ( 20 . 37 ) enclose an angle of 2 ° to 15 °, preferably 3 ° to 6 °, between them. Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckmetallgitter (2, 6, 28, 36, 40) eine Materialstärke (D) von 0,1 mm bis 0,5 mm aufweist.Sorption filter according to one of claims 1 to 23, characterized in that the expanded metal grid ( 2 . 6 . 28 . 36 . 40 ) has a material thickness (D) of 0.1 mm to 0.5 mm. Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckmetallgitter (2, 6, 28, 36, 40) aus Stahl, vorzugsweise einem rostfreien Stahl besteht.Sorption filter according to one of claims 1 to 24, characterized in that the expanded metal grid ( 2 . 6 . 28 . 36 . 40 ) consists of steel, preferably a stainless steel. Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckmetallgitter (2, 6, 28, 36, 40) aus Edelstahl besteht.Sorption filter according to one of claims 1 to 24, characterized in that the expanded metal grid ( 2 . 6 . 28 . 36 . 40 ) consists of stainless steel. Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, das das Streckmetallgitter (2, 6, 28, 36, 40) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.Sorption filter according to one of claims 1 to 24, characterized in that the expanded metal grid ( 2 . 6 . 28 . 36 . 40 ) consists of aluminum or an aluminum alloy. Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) der Gitterstege (3, 3') zur Flächennormalen (FN) 45° bis 60° beträgt.Sorption filter according to one of claims 1 to 27, characterized in that the angle (α) of the grid webs ( 3 . 3 ' ) to the surface normal (FN) is 45 ° to 60 °. Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen (2, 2', 2*, 20, 37) mit einer Mischung aus verschiedenen Adsorbentien, vorzugsweise in Granulatform, beschichtet sind.Sorption filter according to one of claims 1 to 15, characterized in that the layers ( 2 . 2 ' . 2 * . 20 . 37 ) are coated with a mixture of different adsorbents, preferably in granular form. Sorptionsfilter nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus Aktivkohle, Aktivkoks, Silicagel und/oder Nanomeren mit hoher innerer Oberfläche vorgesehen sind.Sorption filter according to claim 29, characterized that one Mixture of activated carbon, activated carbon, silica gel and / or nanomers with high inner surface are provided. Sorptionsfilter nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß Adsorbentien in Granulatform mit Nanomeren als Binder auf dem Streckmetallgitter (2, 2', 2*, 6, 36, 40) aufgetragen sind.Sorption filter according to claim 30, characterized in that adsorbents in granular form with nanomers as binder on the expanded metal grid ( 2 . 2 ' . 2 * . 6 . 36 . 40 ) are applied. Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Adsorptionsmittel Nanomeren vorgesehen sind, die durch Direktbeschichtung auf das Streckmetallgitter (2, 2', 2*, 6, 36, 40) aufgetragen sind.Sorption filter according to one of claims 1 or 2, characterized in that nanometers are provided as the adsorbent, which by direct coating on the expanded metal grid ( 2 . 2 ' . 2 * . 6 . 36 . 40 ) are applied. Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerstruktur (1) orthogonal zur Luftströmungsrichtung (LS) im Luftkanal (26) gesehen eine parallelogrammförmige Struktur aufweist.Sorption filter according to one of Claims 1 to 32, characterized in that the support structure ( 1 ) orthogonal to the air flow direction (LS) in the air channel ( 26 ) has seen a parallelogram-shaped structure.
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