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Atemluftreinigungsgerät für Kraftfahrzeuge
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Die Erfindung betrifft ein Luftreinigungsgerät, daß im Umluftverfahren
die Atemluft in Kraftfahrzeugen reinigt.
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Es gab zahlreiche Versuche, die über eingebaute Ventilatoren abgesaugt
und ins Autoinnere gelassene Außenluft mit Hilfe von Staubfiltern und anderen Filtern
zu reinigen. Auch isL bekannt, mit Hilfe von Absorptionsmatten gasförmige Schadstoffe
bei der Frischluftzufuhr in Autokabinen zu entfernen (Offenlegungsschrift 29 11
428). Hier sind die Matten zum Halten der körnigen Absorptionsmaterialien bestimmt,
die nicht fest mit ihnen verbunden sind.
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In den meisten Kraftfahrzeugen wird die Atemluft der Insassen nicht
gereinigt.
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Besonders im Stau, wo Teile des Abgases des Vordermannes die Frischluft
stark verschmutzen, wird deshalb die Frischluftzufuhr neuerdings z.B. in einigen
japanischen Kraftfahrzeugtypen ganz abgeschaltet. Bisher ist die I,uftreinigung
in Kraftfahrzeugen auch deshalb nicht eingeführt worden, weil der Kostenaufwand
dafür zu hoch war. Dies auch deshalb, weil für jeden einzelnen Fahrzeugtyp eine
besondere Luftreinigungseinrichtung nach Größe und Abmessung hätte entwickelt t':;#rden
müssen.
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Die Kritik am Stande der Technik konzentriert sich darauf, daß die
Unwirtschaftlichkeit der Luftreinigung in Kraftfahrzeugen vor allem darauf zurückzuführen
ist, daß immer wieder der Versuch gemacht wurde, F.rischluft.zu reinigen.
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Es läßt sich leicht nachrechnen, daß es schon vom Schadstoffgewicht
der eingeblasenen Frischluftmenge her zu teuer wird, diese auf die Dauer und ständig
zu reinigen.
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Die Erfindung stellt sich daher die V#fgabe,# ein Luftreinigungsgerät
herzustellen, daß in jeder Fahrzeugtype ohne Umbauten des Fahrzeuges im Fahrgastraum
anbringbar ist.
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Daneben sieht die Erfindung die Reinigung der Umluft im Fahrzeug vor,
bei abgestellter oder gedrosselter Frischluftzufuhr. Sie ist also nur für den Fall
gedacht, daß sie eingeschaltet wird, wenn die Frischluft wegen zu starker Verschmutzung
abgeschaltet oder gedrosset wird.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, daß ein möglichst
großes Luftvolumen durch die Filter geleitet wird, wobei eine möglichst geringe
elektrische Leistung und ein geringer Lärmpegel entstehen soll. Schließlich ist
es Aufgabe der Erfindung, diese Aufgabe mit einem Kostenaufwand zu lösen, der für
eine große Anzahl von Fahrzeugnutzern erschwinglich ist.
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Wesentlicher Erfindungsgedanke ist es, abriebfeste Aktivkohlevliese
nach PA 00 45 516 einzusetzen, durch die eine gleichmäßige Durchströmung auch beim
Betrieb mit Erschütterungen möglich wird.
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Die beschriebene Aufgabe wird erfindungsgomläß dadurch gelöst, daß
ein mit einem 12 V Motor angetriebener Radialventilator, der rückwärts gekrümmte
Schaufeln enthält, so in ein Gehäuse eingebaut wird, daß die um diesen Ventilator
herumgelegten Filterschichten gleichzeitig als Strömungslenkflächen dienen. Man
erhält auf diese Weise ein platzsparendes ausschließlich in seiner Form auf die
Funktion aserichtetes kreisscheibenförmiges Gebilde, wie es in Bild 1 im Grundriß
und in Bild 2 im Schnitt dargestellt ist.
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Das Luftreinigungsgerät saugt oben die Kabinenluft an, drückt sie
durch die Filter, woraus sie durch lamellenartige Einrichtungen teilweise wieder
zur Ansaugung zurückgeleitet und zum anderen Teil in den Fahrgastraum geschickt
wird.
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Die Strömung ist so eingerichtet, da ein Teil der Strömung als eine
Art außenliegender Bypas" mehrfach durch die Filter geht und dadurch die Reinigung
7xrkung des Gerätes vergrößert wird. (Bei den Geräten, die zur Frischluftzufuhr
in Kraftfahrzeugkabinen eingesetzt werden, ist eine solche Luftführung nicht möglich.
Dadurch ist die Reinigungswirkung der Filtermaterialien auf den Effekt, der duch
einen
einmaligen Durchgang der zu reinigenden Luft entsteht, beschränkt.)
Der kreisförmige Austritt der Luft begünstigt die gewünschte Wirkung des "außenliegenden
Bypasses.
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Eine Ausführung der Erfindung nutzt bei der Luftführung das Prinzip
des undichten Rohres", wie es in Bild 3 dargestellt ist. Dabei werden die Filterschichten,
die z.B, aus Aktivkohlevlies bestehen können, in der in Bild 1 dargestellten Form
eingelegt. Eine andere Einlegung der Filterschichten ist ebenso denkbar, z.B. in
gefalteter Form um den im Zentrum liegenden Ventilator herum (s. im Grundriß Bild
4 und im Schnitt Bild 5).
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Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung gehört die Polsterung der
beiden Deckflächen, sodaß bei Bewegungen des Gerätes und auch beim Anfassen keine
Verletzungen entstehen können Die Unterseite des Gerätes ist mit einer rutschfesten
Oberfläche versehen, sodaß auch beim lockeren Hinlegen des Gerätes auf die hintere
Sitzbank beispielsweise kein Verrutschen möglich ist. Das Gerät kann an die elektrische
Einrichtung des Kraftfahrzeuges einfach angeschlossen werden, ist mit einem Schalter
versehen und einer Schaltleuchte, sodaß der eingeschaltete Zustand erkennbar ist;
Die Leistung des Gerätes ist so klein, daß sie auch in kleinen Kraftfahrzeugen die
elektrische Leistung der Lichtniaschine und Batterie nicht übermäßig Inanspruch
nimmt.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß die
Atemluft in Kraftfahrzeugen von einer Reihe schädlicher Beimengungen befreit wird.
Dies sind in erster Linie Benzindämpfe, die in jedem Kraftfahrzeug nachweisbar sind
oder unverbrannte Benzinbestandteile, die jedes Abgas enthält, zum anderen aber
auch Abgasbestandteile, vor allem wenn sie organischer Natur sind und den Chemiesorptionseigenschaften
der eingebrachten Filtervliese entsprechen. Ein wichtiger wahrnehmbarer Effekt ist
die Verminderung oder Beseitigung der Abgasgerüche. An diesem Effekt kann auch der
Laie die Wirkung des Gerätes gut erkennen, wenn er den Geruch der Atemluft im Fahrzeug
mit dem Geruch der vor dem Fahrzeug außen anstehenden Luft
vergleicht.
Die Luftgüte in Ballungsräumen, besonders bei Inversionswetterlagen, nimmt durch
die steigende Anzahl von Kraftfahrzeugen ständig ab. Smogwetterlagen, die neuerdings
auch in europäischen Großstädten zur teilweisen und völligen Einstellung des Kraftverkehrs
geführt haben (z.B. in Athen im Sommer 1982 und 81) zeigen, daß die Konzentration
von Luftschadstoffen gesundheitlich bedenkliche Werte erreicht.
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Dies ist zwar nicht immer der Fall, aber an manchen Tagen, ganz besonders
für die Nutze von Kraftfahrzeugen, die sich mehrere Stunden unter solchen Bedingungen
aufhalten, auf die Dauer gesehen von Schaden. Die Fahrzeuginsassen spüren bei Nutzung
dieses Gerätes in einem solchen, den Smoglagen naheliegenden Luftsituation eine
erhebliche Erleichterung und eine Verminderung der Belastung ihrer Atemorgane. Dies
wirkt sich mit Sicherheit günstig auf die Gesundheit der Fahrzeugnutzer aus.
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Wenn die Nutzung des Kraftfahrzeuges nicht durch die Größe des Gerätes
zu stark eingeschränkt werden soll, darf ein solches Luftreinigungsgerät ein gewisses
Volumen und Gewicht nicht überschreiten. Dies führt auch dazu, daß das Gewicht der
z.B. als Filtermasse eingebrachten Aktivkohle gewöhnlich nicht viel größer als etwa
500 g ist. Rechnet man damit, daß eine solche Aktivkohle z.B. mit 30 % ihres Eigengewichtes
durch Luftschadstoffe beladen werden kann, dann läuft dies darauf hinaus, daß nur
einige hundert Stunden dsz Reinigungsgerät mit dem gleichen Filter in Betrieb sein
kann. Dies ist nur möglich, wenn es wirklich nur dann genutzt wird, wenn auch wirklich
bedrohliche und gesundheitsschädliche Atemluftsituationen vorhanden sind. Deshalb
sieht eine Ausführungsform des Gerätes vor, es nur dann einzuschalten, die die Frischluftzufuhr
abgestellt wird Die Automatik sv lte.-c das Gerät wieder aus, wenn die Frischluftiifuhr
eingeschaltet ist. Dadurch werden die Standzeiten der Filter erheblich verbessert
und die Filter nicht mit Luftschadstoffen dann beladen, wenn deren Konzentration
erträglich ist. Auf diese Weise ist es sowohl-kostenmäßig erschwinglich, als auch
für den Nutzer nicht allzu umständlich, in größeren Abständen die Wegwerffilter
in dem erfindungsmäßig beschriebenen Gerät zu erneuern.
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Die Ausführung des Gerätes erlaubt es, mit wenigen Handgriffen die
Deckplatte zu lösen und das Wegwerffilter, das dort nur eingelegt ist, mit einem
Handgriff zu entfernen und durch ein neues etwa alle Jahre oder halbe Jahre zu ersetzen.
Wesentliches Ergebnis der bei der Entwicklung dieses Gerätes versuchten Optimierung
der Abmessungen ist die Anordnung eines Vlieses, das mit Aktivkchle beschichtet
ist, in gefalteter Form mit dem Effekt, daß die Faltung einen optimalen Luftdurchlaß
bei geringstem Druckverlust bewirkt.
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Die Nutzung von Vliesen mit abriebfest aufgebrachter Aktivkohle stellt
eine der Bedingungen dar, die erforderlich sind, um mit einem geringen für PKW s
möglichen Leistung.saufwand eine hinreichend große Luftmenge durch eine hinreichend
große Oberfläche und durch eine hinreichend große Chemiesorptionsmasse hindurchzuführen.