DE3228888A1

DE3228888A1 - Belueftungseinrichtung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3228888A1
Application number: DE19823228888
Authority: DE
Inventors: Bartholomäus 7970 Leutkirch Müntsch
Original assignee: MUENTSCH FRIEDA
Current assignee: MUENTSCH FRIEDA
Priority date: 1982-08-03
Filing date: 1982-08-03
Publication date: 1984-02-09

Description

Bezeichnung: Belüftungseinrichtung für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Belüftungseinrichtung für Kraftfahrzeuge.
Infolge der Ubermotorisierung in vielen Industriestaaten kommt es insbesondere in Städten, aber auch an Engpässen zu längeren Staus. Eine stehende oder langsam fahrende Wagenkolonne bewirkt eine Anreicherung der Umgebungsluft mit in den Abgasen enthaltenen gasförmigen Bestandteilen, wie CO, SO2, NO, NO2, Pb und Kohlen wasserstoffe. Diese Luftverunreinigungen sind, wenn sie konzentriert dem Fahrgastraum zugefürt werden für die Fahrzeuginsassen gesundheitsschädigend. Das gleiche Problem tritt übrigens in längeren Tunnelstrecken auf, da die Absaugeeinrichtungen häufig für einen langsamfließenden dichten Verkehr nicht ausreichend ausgelegt worden sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Belüftungseinrichtung für Kraftfahrzeuge zu schaffen, die das Einatmen gesundheitsschädigender Gase verhindert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der oder in einer Frischluftzufuhrleitung, die in den Fahrgastraum mündet, eine Luftfiltereinridhtung eingeschaltet ist.
Weiterbildungen der Erfindung bestehen darin, daß die Luftfiltereinrichtung mit einem Gebläse in Reihe geschaltet ist. Vorzugsweise ist eine separate Luftzufuhrleitung neben der herkömmlichen Luftzufuhrleitung vorgesehen und in dieser separaten Leitung befindet sich die Luftfiltereinrichtung. Diese weist vorzugsweise im Einlaßbereich einen Staubfilter auf, in welchem feinverteilte feste Bestandteile ausgeschieden werden. Diesem Staubfilter ist mindestens ein weiterer Filter nachgeschaltet. Dieser besteht aus einem Adsorptionsfilter und/oder Absorptionsfilter. Ersterer enthält ein Adsorptionsmittel, das insbesondere aus Aktivkohle, Kieselgel, Tonerdegel und dergl. besteht, während der Absorptionsfilter eine Absorptionsmittel aufweist, das insbesondere aus einer Flüssigkeit besteht. Im einfachsten Fall wird als flüssiges Absorptionsmittel Wasser verwendet. Vorzugsweise verwendet die Erfindung jedoch eine wässrige Lösung eines Absorptionsmittels, um die nicht in wasserlöslichen Gase chemisch zu binden. Als ein Absorptionsmittel wird Natronlauge vorgeschlagen.
Während es bisher bekannt ist, die dem Kraftfahrzcucjmotor zugeführte Brennluft vor ihrem Eintrift in den 1 lel1 Motor zu filtern, allerdings ausschließlich zu dem Zweck, in der Luft enthaltene Festkörper auszuscheiden, hat man bisher für die Atemluft im Fallrgastraum keine Reinigungsmöglichkeiten ins Auge gefaßt. Die vorliegende Erfindung schafft hier Abhilfe. Die neue Filtereinrichtung umfaßt mindestens die Kombination eines Staubfilters zur Abscheidung von in der Luft enthaltenen festen Bestandteilen und eines Filters zum Ausscheiden wenigstens einiger gesundheitsschädlicher Gase, die bekanntermaßen in merklicher Konzentration in Abgasen von Verbrennungsmotoren enthalten sind. Da weiterhin bei häufigen Uberlandfahrten die Umgebungsluft genügend sauber ist, besteht ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung darin, daß die neuartige Filtereinrichtung abschaltbar ist und nur bei Bedarf aktiviert wird. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß in der die Filtereinriclztung enthaltenen Frischluftzuleitung ein separates Gebläse vorgesehen ist, das bei Bedarf ein- bzw. zuschaltbar ist. Gleichzeitig mit der Aktivierung des Gebläses kann eine Luftsteuerklappe herkömmliche Luftzufuhrleitung schließen, sodaß ausschließlich Frischluft über die Filtereinrichtung über den Fahrgastraum gelangt. Gleichzeitig mit dem Anlaufen des Gebläses wird auch die Filtereinrichtung aktiviert. Bei Verwendung eines flüssigkeitsgetränkten Oberflächenfilters wird ein Ventil geöffnet, das eine bestimmte Menge pro Zeiterheit Absorptionsflüssigkeit in das Filterelement eindringen läßt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht ein Filter der Filtereinrichtung aus einem Luftwäscher, der vorzugsweise ein geschlossenes Gehäuse mit Lufteintritts-und Luftaustrittsstutzen aufweist und in dem motorisch gedrehte Spritzräder oder Spritzwellen angeordnet sind, die in ein das Absorptionsmittel enthaltendes Flüssigkeitsbad eintauchen. Der Antriebsmotor für das Wurfrad bzw. die Auf räder wird ebenfalls gleichzeitig mit dem Frischluftgebläse aktiviert.
Die neue Belüftungseinrichtung mit Staubfilter, Gebläse, Adsorptionsfilter und/oder Absorptionsfilter bildet vorzugsweise einen eigenen Leitungsteil, der über eine Umschalt- oder Absperrklappe an das herkömmliche Luftzufuhrsystem angeschlossen wird. Dadurch wird erreicht, daß dir neue Einrichtung auch nachträglich in Kraftfahrzeuge eingebaut werden kann.
Anhand der Zeichnung, die einige Ausführungsbeispiele darstellt, sei die Erfindung näher beschrieben.
Es zeigt Fig, 1 eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit schematischer Darstellung der neuen Belüftungseinrichtung, Fig. 2 eine Schnittansicht durch eine einfache Flüssigkeitsfiltereinrichtung und Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform einer Absorptionsfiltereinrichtung.
Das in Fig. 1 dargestellte Kraftfahrzeug 10 hat eine an der Fahrzeugfrontseite mündende herkömmliche Frischluftzuleitung 12, die über ein Absperrorgan 14 mit einem Luftverteilsystem 16 im Fahrgastraum verbunden ist. Dieses Luftverteilsystem ist ebenfalls nur schematisch dargestellt und weist einen Hauptstrang 18, sowie Zweigleitungen 20 auf, deren Enden im Fahrgastraum münden.
Die neue Belüftungseinrichtung weist eine von der herkömmlichen Luftzufuhrleitung 12 unabhängige Luftleitung 22 auf, an deren Eingangsende ein Einlaßtopf 24 angeordnet ist, der als Staubabscheider ausgebildet ist. Dieser Staubabscheider 24 enthält ein Filterelement aus Papier, Vlies oder Fasermaterial, das zickzackförmig oder sternförmig angeordnet it, sodaß es der eintretenden Frischluft eine große Oberfläche bietet. Es versteht sich, daß der Filtereinsatz des Staubabscheiders 24 sich im Laufe der Zeit zusetzt, sodaß er in gewissen Abständen durch ein neues Filterelement ersetzt werden muß.
Stromab des Staubabscheiders 24 ist in der Frischluftleitung 22 ein Gebläse 26 angeordnet. Die Auslaßleitung des Gebläses 25 ist an einen Filter 28 angeschlossen, der ein Adsorptionsfilter und/oder Absorptionsfilter sein kann und der zum Ausfällen gasförmiger Bestandteile in der Luft, wie CO, S02, NO, NO2, HC dient. Im einfachsten Fall ist dieser Absorptionsfilter 28 ein Gehäuse, indem sich Wasser oder eine wässrige Absorptionslösung befindet, durch die die Frischluft dank des Gebläses 26 hindurchgedrückt wird.
Am Ende der Frischluftleitung 22 ist ein Anslchußgehäuse 30 vorgesehen, welche eine Umsteuerklappe enthält.
Dieses Anschluß gehäuse hat einen weiteren Eingang für die herkömmliche Frischluftleitung 12 und einen Ausgang, mit welchem es an das im Fahrgastraum angeordnete Luftverteilsystem 16 angeschlossen ist.
Bei Uberlandfahrten in ausreichend sauberer Umgebungsatmosphäre schließt die Steuerklappe im Anschlußgehäusre 30 die Frischluftleitung 22 ab. Die herkömmliche Frischluftleitung 12 ist dann zum Fahrgastraum hin offen. Die Frischluftmenge kann über den herkömmlichen Luftschieb 14 gesteuert werden. Befindet man sich jedoch mit dem Fahrzeug 10 in einem Stau, sodaß verunreinigte Luft in den Fahrgastraum strömen kann, so wird ein am Armaturenbrett vorgesehener Schalter 32 betätigt, der einen an tlie Fahrzeugbatterie 34 angeschlossenen Stromkreis schließt', welcher über ein } Jfi nt'j( n,(} , j tß in diesem enthaltende Steuerklappe verstellt, sodaß der Leitungszweig 12 vom Fahrgastraum abgesperrt und die Frischluftleitung 22 mit dem Verteilungssystem 16 im Fahrgastraum verbunden wird. Parallel geschaltet zu dem Betätigungsrelais 36 ist über die elektrische Leitung 38 das Gebläse 26, sodaß Frischluft über den Staubfilter 24 angesaugt und durch den Filter 28 in den Fahrgastraum gefördert wird.
Der Filter 28 ist in Fig. 1 nur schematisch dargestellt.
Er kann aus einem flüssigkeitsgetränkten Oberflächenfilter bestehen. In diesem Fall befindet sich oberhalb des eigentlichen fasrigen Filterelementes ein Flüssigkeitsvorrat mit einer Absorptionsflüssigkeit. Am unteren Auslaufende dieses Vorratsbehälters ist ein Ventil angeordnet, das mittels eines Elektromagneten betätigt wird.
Die Betätigung erfolgt über einen Zeitschalter derart, daß bei Betätigung des Schalters 32 das Ventil für eine bestimmte Zeit geöffnet wird, sodaß eine vorgegebene Menge der Absorptiongsilüssigkeit das Filterelement durchtränkt. Das Ventil schließt anschließend wieder.
Der Filter 28 ist damit aktiviert.
In Fig. 1 ist zwischen dem Gebläse 26 und dem Absorptionsfilter noch eine Adsorptionspatrone 38 eingeschaltet, die z.B. Aktivkohle enthalten kann.
Fig. 2 veranschaulicht einen Absorptionsfilter 40, der aus einem Gehäusetopf 42 besteht, welcher an einem Gehäusedeckel 44 nach unten abnehmbar gehaltert ist. Der Deckel ist als Kopf ausgebildet, welcher ein an die Frischluftzufuhrleitung angeschlossenes Tauchrohr 46, sowie einen Luftauslaßstutzen 48 aufweist. Der Filterkopf wird mittels eines Spannbandes 50 an geeigneter Stelle im Motorraum des Fahrzeuges befestigt. Der Filtertopf 42 hat drei am Umfang verteilte Spangen 52, mittels deren er am Deckel 44 aufgehängt ist.Der Filtertopf 42 hat einen Flüssigkeitsvorrat 54, der aus einer wässrigen Absorptionsflüssigkeit besteht. Vom Gebläse 26 (Fig. 1) wird Frischluft durch das Tauchrohr 46 in den Flüssigkeitsvorrat 54 eingeführt. Die Frischluft strömt in Blasen nach oben und verläßt den.Flüssigkeitsfilter 40 durch den Auslaßstutzen 48.
Zur Regenerierung kann der Topf 42 nach unten abgenommen und die Flüssigkeit 54 durch unverbrauchte Flüssigkeit ersetzt werden.
Fig. 3 veranschaulicht eine Filtereinrichtung 60, die als Luftwäscher ausgebildet ist. Sie besteht aus einem Gehäuseoberteil 62 in Form einer etwa halbzylindrischen Schale mit gegenüberliegenden ebenen Stirnwänden und einem nach unten abnehmbaren Gehäuseboden 64, cr über Flansche und Aufhängeklammern am Gehäuseoberteil befestigt ist. Im Oberteil 62 befinden sich zwei Wurfwalzen 66, 68, deren Umfänge mit Rippen o.dergl.
versehen sind. Die Achsen der Wurfwalzen 66, 68 sind stirnseftig herausgeführt und getriebemäßig mit einem Motor verbunden. Die rechts dargestellte Walze 68 rotiert im Uhrzeigersinn. Die linke Walze 66 im Uhrzeigergegendrehsinn. Diese gesamte Anordnung befindet sich am Gehäuseoberteil, während der Gehäuseboden 64 lediglich einen Flüssigkeitsvorrat 70 enthält, in den die Wurfwalzen 66, 68 eintauchen. In einer Stirnwand des Gehäuseoberteils 62 ist eine Lufteinlaßöffnung 72 ausgebildet und in der gegenüberliegenden Stirnwand ist.die Luftauslaßöffnung 74 angeordnet.
Sobald die neue Belüftungseinrichtung (Fig. 1) aktiviert wird, drehen sich die Wurfwalzen 66, 68 in den gezeigt Drehrichtungen und bewirken ein Versprühen der Absorptionsflüssigkeit 70 in den oberhalb des Flüssigkeitsvorrates gebildeten Raum, der von der Frischluft durchströmt wird. Die Absorptionsflüssigkeit wäscht aus dem Luftstrom Fremdgase heraus, sodaB die durch die Offnung 74 austretende Luft gereinigt ist.
Da die Absorptionsflüssigkeit 70 in Abständen regeneriert werden muß, ist der Gehäuseboden 64 in einfacher Weise am Gehäusekopf nach unten abnehmbar. Er enthält die Flüssigkeit, die dann gegen eine frische Füllung ersetzt werden kann, Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE Belüftungseinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer in den Fahrgastraum mündenden Frischluftzufuhrleitung, dadurch gekennzeichnet, daß in der Frischluftzufuhrleitung (22) eine Luftfiltereinrichtung (24; 26; 28; 38) eingeschaltet ist.
2. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftfiltereinrichtung (24; 28;38) mit einem Gebläse (26) luftseitig in Reihe geschaltet ist.
3. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftfiltereinrichtung einen Luftwäscher (40; 60) aufweist, der aus einem mit einem Lufteinlaß- und einem tuftauslaßstutzen (46, 48; 72, 74) versehenen geschlossenen Gehäuse (40, 44; 62,64) besteht, in dem ein Fiüssiykeitsvorrat (54; 70) enthalten ist.
4. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ijuftwäscher (40) ein in die ruhende Flüssigkeit (54) eintauchendes Tauchrohr (46) aufweist.
5. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (60) mindestens ein rotierendes, in ein Flüssigkeitsbad (70) eintauchendes Rad oder Welle (66; 68) drehbar gelagert und mit einem Antriebsmotor gekuppelt ist und daß sich oberhalb des Flüssigkeitsbades (70) eine Luftwaschkammer befindet, in welcher die beiden Luftleitungsstutzen (72,74) münden.
6. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftfiltereinrichtung ein Filterelement aus Papier, Faserstoff o. dergl.

enthält, das mittels einer Absorptionsflüssigkeit cjetrinkt ist und das eine Vorratskammer für die die Absorptionsflüssigkeit vorgesehen ist.
7. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratskammer für die Absorptionsflüssigkeit oberhalb des Filterelementes angeordnet und von der das Filterelement enthaltenden Filterkammer durch ein Ventil getrennt ist, das durch eine Fernbetätigungseinrichtung betätigbar ist.
8. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereirrichtung einen Staubfilter (24) aufweist, dem ein Gasfilter (28; 38) nachgeschaltet ist.
9. Belütungseinrichtung nach einem der Ansprüche bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung einen Adsorptionsfilter enthält, der ein Adsorptionsmittel wie Aktivkohle, Kieselgel, Tonerdegel u. dergl. aufweist.
10. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Filt-ereinrichtung in einer von der herkömmlichen Frischluftzufuhrleitung (12) getrennten Luftzufuhrieitung { angeordnet ist und daß beide Leitungen vor der x,ündung in den Fahrgastraum miteinander durch ein, eine Umschaltsteuerklappe enthaltendes Gehäuse (30) miteinander verbunden sind.
11. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Fahrgast~ raum ein Betätigungsorgan (32) zur Aktivierung der Filtereinrichtung bzw. der Filtereinrichtung und des Gebläses vorgesehen ist.