DE3520413C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine im Zuluftstrom einer Heizungs- oder Klimatisierungseinrichtung eines Kraftwagens angeordnete Luftfiltereinrichtung mit einem im Zuluftstrom stromab der Luftfiltereinrichtung plazierten Gebläse, hinter dem mindestens ein Verschlußglied angeordnet ist, das während der Regenerationsphase einen Lufteintritt in den Fahrgastraum verhindert und statt dessen den geförderten Luftstrom zur Luftfiltereinrichtung austreten läßt.

Eine derartige Luftfiltereinrichtung ist durch das DE-GM 77 33 216 bekannt, wobei als Luftfilter ein rotierender, zylindrischer Ringfilter eingesetzt wird, der während der Regenerationsphase zum Reinigen abschnittsweise von innen mit einem Luftstrom beaufschlagt wird, der über einen mit dem Gebläse verbundenen Kanal zugeführt wird. Ein solcher, bei Erntemaschinen zum Einsatz gelangender Ringfilter ist allein schon aus Platzgründen in kleineren nicht unterbringbar. Darüber hinaus ist bei dem bekannten Filter der Umstand nachteilig, daß jeweils nur ein kleiner Filterabschnitt regeneriert wird, während der übrige Filterbereich weiterhin mit Schmutzluft beaufschlagt wird. Auch ist nachteilig, daß es zur Durchführung einer Intensivreinigung eines zusätzlichen, Bauraum beanspruchenden Kanals bedarf, der in Zeiten normalen Betriebs ohne Funktion ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Heiz- oder Klimatisierungseinrichtung ohne zusätzlichen, die Baugröße erhöhenden Aufwand erst im Bedarfsfall eine intensive Reinigung des Filters herbeizuführen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die Luftfiltereinrichtung kann dabei aus einem lufteintrittsseitig angeordneten, größere Verunreinigungen zurückhaltenden Gitter und einem diesem nachgeschalteten, auch feine Stäube abscheidenden Filter bestehen. Dieser Filter kann auch einen Filterabschnitt, z. B. mit einer Aktivkohlefüllung beinhalten, die giftige Substanzen, Geruchs- und andere Schadstoffe bindet.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gibt das Verschlußglied den Gebläseluftstrom wahlweise zu den Wärmetauscherflächen und zur Luftfiltereinrichtung hin frei und ist als ein Flügel einer zweiflügeligen Klappe ausgebildet, die stromauf der Wärmetauscherflächen angeordnet ist, wobei deren anderer Flügel im Wechsel eine Öffnung zum Fahrgastraum hin verschließt oder freigibt.

Bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist das Verschlußglied in jedem zu Seitendüsen führenden Kanal angeordnet.

Der Zeitpunkt zur Einleitung eines notwendigen Regenrationsvorganges kann ermittelt werden, wenn die sich ändernden Druckverlustwerte der Luftfiltereinrichtung erfaßt werden, und wenn beim Erreichen eines vorbestimmten Wertes ein elektrisches und/oder akustisches Signal ausgelöst wird.

Es ist aber auch möglich, stromab der Luftfiltereinrichtung einen Sensor anzuordnen, der bei einer vorbestimmten Schad- und/oder Geruchsstoffintensität ein elektrisches und/oder akustisches Signal auslöst.

Dabei kann das Signal zur automatischen Ingangsetzung der Regenerationsphase verwendet werden.

Eine intensivere Reinigung durch hoch aufgeheizte Luft ist möglich, wenn das Signal erst ausgelöst wird, wenn die Kühlwassertemperatur etwa 80°C beträgt.

Es ist aber auch möglich und mit geringen Kosten zu verwirklichen, unabhängig von der Höhe des Druckverlustes und/oder der Schadstoffkonzentration der Luftfiltereinrichtung jeweils vor Fahrtantritt oder nach Fahrtende eine Regenerationsphase einzuleiten.

Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erste, mit einer Luftfiltereinrichtung ausgestattete Heiz- und Lüftungseinrichtung bei Filterbetrieb.

Fig. 2 die Einrichtung nach Fig. 1 während einer Regenerierungsphase und der Rückführungsmöglichkeit noch aufgeheizter Luft.

Fig. 3 ein gegenüber Fig. 1 vereinfachtes Ausführungsbeispiel bei Filterbetrieb,

Fig. 4 die Einrichtung nach Fig. 3 im Regenerationsbetrieb mit nicht aufheizbarer Innenraumluft,

Fig. 5 die Seitenansicht im Schnitt eines weiteren Ausführungsbeispieles mit vom Luftverteilraum zu Seitendüsen abgehenden verschließbaren Kanälen im Filterbetrieb,

Fig. 6 eine geschnitten dargestellte Draufsicht von Fig. 5,

Fig. 7die Anordnung nach Fig. 5 während einer Regenerationsphase und

Fig. 8 eine geschnitten dargestellte Draufsicht von Fig. 7.

Nach den Fig. 1 und 2 ist in einem vor der Stirnwand 1 eines nicht dargestellten Kraftwagens angeordneten Wasserkasten 2 ein Gebläse 3 festgelegt, das durch eine schwenkbar angelenkte Haube 4 überdeckt ist. In dieser ist ein Luftgitter 5 eingelassen, das einen Teil einer Luftfiltereinrichtung 6 bildet, während der andere Teil aus einer austauschbaren, dem Luftgitter 5 nachgeschalteten Filterkassette 7 besteht.

An der Stirnwand 1 ist ein erstes, als eine Art Frischluft- Umluftklappe ausgebildetes Verschlußglied 8 und ein zweites, eine zweiflügelige Klappe 9 bildendes Verschlußglied 10 schwenkbar gelagert. Dem Fahrgastraum 11 zugeordnet ist ein zumindest eine Wärmetauscherfläche 12 aufweisender Luftverteilraum 13, von dem aus - angedeutet durch ein als Klappe 14 ausgebildetes drittes Verschlußglied 15 - Luft dem Fahrgastraum 11 zugeführt wird.

Im Frischluftbetrieb nach Fig. 1 strömt Außenluft durch das Luftgitter 5, wobei größere Verunreinigungen wie Blätter, Hagelkörner und dgl. zurückgehalten werden. Anschließend tritt der zwischenzeitlich weitgehend entfeuchtete Luftstrom durch die Filterkassette 7, während abgeschiedene Feuchtigkeit durch einen Abfluß 16 in Richtung des Gebläsegehäuses 17 austreten kann. Das Verschlußglied 8 bedeckt eine zugeordnete Öffnung der Stirnwand 1, so daß ein Luftzutritt zum Gebläse 3 erfolgt.

Die zweiflügelige Klappe befindet sich in einer Stellung, in der ihr einer Flügel 18 die Übertrittsöffnung in der Stirnwand 1 zur Wärmetauscherfläche 12 hin freigibt und in der ihr anderer Flügel 19 eine zugeordnete untere Öffnung zum Fahrgastraum 11 hin verschließt. Die Luft strömt demzufolge durch die Wärmetauscherfläche 12 und tritt in den Luftverteilraum 13 aus. Da die Klappe 14 nach oben verschwenkt ist, erfolgt ein Luftaustritt durch nachgeschaltete, nicht dargestellte Düsen zum Fahrgastraum 11 hin.

Da die Filterwirkung nach einiger Zeit nachläßt, ist es erforderlich, sowohl die Filterkassette 7 als auch das Luftgitter 5 durch einen gegengerichteten Luftstrom zu reinigen. Der Reinigungszeitpunkt kann dabei z. B. dadurch bestimmt werden, daß durch Anordnung von Druckfühlern 20 a im Wasserkasten 2 vor und hinter der Filterkassette 7 der Druckverlust erfaßt und in einer elektronischen Einrichtung 21 verarbeitet wird. Erreicht der Druck einen vorbestimmten Wert bei vorgegebener Lüfterstufe, so wird zweckmäßigerweise dann ein Signal und/oder eine optische bzw. akustische Anzeige 22 ausgelöst, wenn die von einem Temepraturgeber 23 erfaßte Temperatur des Kühlwassers ca. 80°C beträgt.

Eine Regenrationsphase der Luftfiltereinrichtung 6 ist auch dann erforderlich, wenn die Filterbeladung mit giftigen Substanzen, Geruchs- und Schadstoffen ein vorbestimmtes Maß übersteigt. Um einer schleichenden Desorption des Filters vorzubeugen und einem Partikeleintritt ins Fahrzeuginnere zu begegnen, ist ein Sensor 20 b hinter der Filterkassette 7 angeordnet, der die Schadstoffkonzentration aufnimmt und der elektronischen Einrichtung 21 zuführt. Wird ein vorgegebener Maximalwert überschritten, so wird ein Signal ausgelöst, das in bereits beschriebener Weise auch eine Anzeige aktivieren kann.

Den Verschlußgliedern 8, 10 und 15 sind Stellelemente 24 zugeordnet, die beim Vorliegen eines ausgewerteten Signals zur Anzeige eines erforderlichen Regenerierungszeitpunktes entweder automatisch oder durch Betätigen eines Schalters 25 die Verschlußglieder 8, 10 und 15 in die in Fig. 2 dargestellte Lage überführen. In nicht gezeigter Weise ist es darüberhinaus auch möglich, jeweils vor Fahrtbeginn oder nach Fahrtende, z. B. gesteuert durch den Zündschlüssel, eine Reinigung vorzunehmen.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, tritt während der Regenerationsphase Innenraumluft unterseitig des Luftverteilraumes 13 ein, wird zweckmäßigerweise durch die nachgeschaltete Wärmetauscherfläche 12 hoch aufgeheizt und tritt dann in das mit hoher Drehzahl laufende, jedoch nicht drehrichtungsumgesteuerte Gebläse 3 ein. Die Luft verläßt unterseitig das Gebläsegehäuse 17 und gelangt dann zur Rückseite der Filterkassette 7.

Durch den umgekehrt gerichteten Luftstrom, verbunden mit der hohen Temperatur der durchströmenden Luft, erfolgt eine intensive Reinigung des Filtermaterials, wobei sich ablösende Partikel entweder zwischen der Filterkassette 7 und dem Luftgitter 5 abscheiden oder durch dieses nach außen befördert werden. Durch das Luftgitter 5 eintretende Feuchtigkeit, z. B. bei einer Wagenwäsche, bindet die abgeschiedenen Partikel und befördert sie über den Abfluß 16 und über eine weitere, unterseitig des Aggregateraumes angeordnete Abflußöffnung 26 ins Freie. Die beiden Abflußorgane sind in nicht dargestellter, jedoch bekannter Weise mit endseitigen Dichtlippen versehen, die eine Rückströmung verhindern.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 ist der Luftverteilraum 13 nicht gegenüber dem Fahrgastraum 11 verschließbar und das Verschlußglied 10 weist nur einen Flügel 18 auf. Der Filterbetrieb nach Fig. 3 dieses Ausführungsbeispieles entspricht der gleichen Betriebsart des aufwendigeren Beispieles nach Fig. 1.

Bei der Regenerationsphase nach Fig. 4 wird Innenraumluft auf direktem Wege angesaugt und die Möglichkeit einer vorausgehenden Aufheizung ist nicht gegeben. Ansonsten entspricht der Strömungsverlauf dem nach Fig. 2.

Gemäß den Fig. 5 bis 8 schließt sich beidseitig des Luftverteilraumes 13 ein zu nicht dargestellten seitlichen Luftaustrittsdüsen führender Kanal 27 an, der jeweils durch ein als Klappe 28 ausgebildetes Stellelement 24 verschließbar ist. Im Filterbetrieb, wie er in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, liegt das Verschlußglied 8, eine zugeordnete Öffnung abdeckend, an der Stirnwand 1 an. Die durch die Filterkassette 7 strömende und durch das Gebläse 3 dem Luftverteilraum 13 zugeführte Luft tritt auch in die Kanäle 27 über, da die jeweils zugeordnete Klappe 28 den Weg dem Wasserkasten 2 hin verschließt.

Erst bei eingeleiteter Regenerationsphase, wobei das Verschlußglied 8 einen Frischluftzutritt verhindert, werden die Klappen 28 gemäß den Fig. 7 und 8 umgesteuert und geben nun den Weg zum Wasserkasten 2 frei. Wie bereits mehrfach beschrieben, strömt dann die Luft entgegen der normalen Richtung durch die Filterkassette 7 und das Luftgitter 5 nach außen, wobei ein Reinigungseffekt eintritt.

Claims (8)

1. Im Zuluftstrom einer Heizungs- oder Klimatisierungseinrichtung eines Kraftwagens angeordnete Luftiltereinrichtung mit einem im Zuluftstrom stromab der Luftfiltereinrichtung plazierten Gebläse, hinter dem mindestens ein Verschlußglied angeordnet ist, das während der Regenerationsphase einen Lufteintritt in den Fahrgastraum verhindert und statt dessen den geförderten Luftstrom zur Luftfiltereinrichtung austreten läßt, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit dem Überführen des Verschlußgliedes (10) in seine eine Luftzufuhr zum Fahrgastraum (11) verhindernde Stellung ein weiteres, nach Art einer Frischluft-Umluftklappe angeordnetes Verschlußglied (8) in seine die Frischluftzufuhr zum Gebläse (3) absperrende Stellung gebracht wird und dadurch eine Rückspülung der gesamten Filteroberfläche mit aus dem Fahrgastraum (11) angesaugter Luft erfolgt.

2. Luftfiltereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (10) den Gebläseluftstrom wahlweise zu den Wärmetauscherflächen (12) und zur Luftfiltereinrichtung (6) hin freigibt und als ein Flügel (18) einer zweiflügeligen Klappe (9) ausgebildet ist, die stromauf der Wärmetauscherflächen (12) angeordnet ist, und daß deren anderer Flügel (19) im Wechsel eine Öffnung zum Fahrgastraum (11) hin verschließt oder freigibt.

3. Luftfiltereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (10) in jedem zu Seitendüsen führenden Kanal (27) angeordnet ist.

4. Luftfiltereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sich ändernden Druckverlustwerte der Luftfiltereinrichtung (6) erfaßt werden und daß beim Erreichen eines vorbestimmten Wertes ein elektrisches und/oder akustisches Signal ausgelöst wird.

5. Luftfiltereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß stromab der Luftfiltereinrichtung (6) ein Sensor (206) angeordnet ist, der bei einer vorbestimmten Schad- und/oder Geruchsstoffintensität ein elektrisches und/oder akustisches Signal auslöst.

6. Luftfiltereinrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal zur automatischen Ingangsetzung der Regenerationsphase verwendet wird.

7. Luftfiltereinrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal erst ausgelöst wird, wenn die Kühlwassertemperatur etwa 80°C beträgt.

8. Luftfiltereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig von der Höhe des Druckverlustes und/oder der Schadstoffkonzentration der Luftfiltereinrichtung (6) jeweils vor oder nach Fahrtende eine Regenerationsphase eingeleitet wird.