DE4030144C1

DE4030144C1 -

Info

Publication number: DE4030144C1
Application number: DE4030144A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl.-Ing. Weller (Fh), 7016 Gerlingen, De
Original assignee: Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1990-09-24
Filing date: 1990-09-24
Publication date: 1992-04-23
Anticipated expiration: 2010-09-25
Also published as: ITRM910707A0; ITRM910707A1; GB9119361D0; GB2248195A; IT1250104B; JPH04271917A; FR2667021A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Filter zum Reinigen der dem In nenraum eines Kraftwagens über einen Luftkanal zugeführten Luft, wobei dem Filter anströmseitig ein an einen Spannungspol anschließbares metallisches Gitter vorgeschaltet ist.The invention relates to a filter for cleaning the In Interior of a motor vehicle supplied via an air duct Air, the filter on the upstream side to a voltage pole connectable metallic grid is connected upstream.

Ein derartiges Filter ist durch die DE-OS 20 63 764 bekannt und als Feinfilter ausgebildet, dem ein Grobfilter vor- und ein toxische Bestandteile zurückhaltendes Filter nachgeschaltet ist. Das Feinfilter weist sowohl anströmseitig als auch ab strömseitig ein das Filtermaterial fixierendes Gitter auf, wo bei jedes Gitter zum Erhalt einer zusätzlichen Elektroabschei derwirkung mit einem Pol einer Spannungsquelle in Verbindung steht.Such a filter is known from DE-OS 20 63 764 and designed as a fine filter, a coarse filter before and a filter containing toxic components downstream is. The fine filter rejects both on the inflow side and on the flow side a grid fixing the filter material, where for each grille to receive an additional electrical separation interaction with a pole of a voltage source stands.

Ein toxische und geruchsintensive Bestandteile der Luft zu rückhaltendes Filter weist wie andere, staubförmige Partikel abscheidende Filter nur eine begrenzte Aufnahmefähigkeit auf und muß deshalb in bestimmten Zeitabständen ersetzt oder rege neriert werden.A toxic and odorous component of the air too retention filter shows like other dusty particles separating filters only have a limited absorption capacity and must therefore be replaced or brisk at certain intervals be neriert.

Durch die DE-PS 35 17 105 ist es bekannt, zur Abscheidung toxischer und geruchsintensiver Bestandteile der Luft ein Filter mit Aktivkohlefüllung einzusetzen und das Filter zum Zwecke der besseren Desorption durch elektrische Heizelemente zu erwärmen, jedoch sind die aus einzelnen Heizstäben bestehenden Heizelemente in der Aktivkohlefüllung eingebettet und laufen zusammen mit dem Drehfilter um, so daß sich das zonenweise Einschalten im Desorptionsstrom liegender Heizelemente schwierig gestaltet und außerdem keine Gewähr gegeben ist, daß die anströmseitig den äußeren Heizelementen vorgelagerte Aktivkohleschicht eine einen ausreichenden Desorptionsvorgang in Gang setzende Temperatur erreicht.From DE-PS 35 17 105 it is known for deposition toxic and odorous components of the air use a filter with activated carbon filling and the filter to Purposes of better desorption through electrical heating elements to be warmed, however, those consisting of individual heating elements Heating elements embedded in the activated carbon filling and run around together with the rotary filter, so that the zone Switch on heating elements located in the desorption stream designed difficult and there is no guarantee that the activated carbon layer upstream of the outer heating elements a sufficient desorption process in Gear set temperature reached.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfachen Weg aufzuzeigen, ein gasförmige Verunreinigungen der Luft zu rückhaltendes Filter, dessen Aufnahmekapazität zumindest teil weise erschöpft ist, mit einfachen Mitteln und geringem Aufwand innerhalb kurzer Zeit wieder in aufnahmebereiten Zustand zu versetzen, um somit den Zeitpunkt bis zu einem Austausch hin auszögern zu können. The object of the invention is a simple Way to show a gaseous air pollution restrained filter, the absorption capacity at least partially is wasted with simple means and little effort within a short time again in a condition ready for recording move to the time until an exchange to be able to delay.

Diese Aufgabe wird bei einem Filter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.This task is carried out with a filter according to the preamble of Claim 1 solved by its characterizing features.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht das Gitter aus einer Vielzahl parallel zueinander vorlaufender Drähte, die beidendig durch jeweils einen, mit einem elektrischen Anschluß versehenen Sammeldraht miteinander in Verbindung stehen, wo durch die angrenzende, in der Regel in einer vliesartigen Matte eingebetteten Aktivkohleschicht eine gute Abstützung erfährt.In one embodiment of the invention, the grid is made from a large number of wires running parallel to each other, the at both ends by one, with an electrical connection provided collector wire are connected where through the adjacent one, usually in a fleece-like mat embedded activated carbon layer receives good support.

Es ist aber auch möglich, daß das Gitter von einem mäander förmig verlaufenden Draht gebildet wird, dessen beide Enden einen elektrischen Anschluß aufweisen. Diese Ausführung zeich net sich durch eine besonders gleichmäßige Aufheizung der Aktiv kohleschicht aus.But it is also possible that the lattice of a meander shaped wire is formed, both ends of which have an electrical connection. Draw this version net through a particularly even heating of the active layer of carbon.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Gitter eine Begrenzungswand des Filters bilden und beim Austausch des Fil ters zusammen mit diesem entnommen werden. Das Filter wird da durch stabilisiert. In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, die elektrischen Anschlüsse als Stecker oder Kupplung auszubilden, wobei die elektrische Verbindung mit dem jewei ligen Gegenstück selbsttätig im Zuge des Einsetzens des Filters erfolgt.In a further embodiment of the invention, the grid can be a Form the boundary wall of the filter and when replacing the fil ters can be removed together with this. The filter is there stabilized by. In this context, it is advisable the electrical connections as plug or coupling train, the electrical connection with the jewei counterpart automatically when inserting the filter he follows.

Eine preisgünstige, die Anforderungen erfüllende Anordnung ist gegeben, wenn das Gitter eine Begrenzungswand des Filters bil det, die beim Austausch des Filters im Luftkanal verbleibt.An inexpensive, meeting the requirement is given when the grid bil a boundary wall of the filter det that remains in the air duct when the filter is replaced.

Der elektrische Strom zum Aufheizen des Gitters kann von der Fahrzeugbatterie bzw. der Lichtmaschine und/oder einer externen Stromquelle bereitgestellt werden, wobei die zuletzt angegebene Stromliefermöglichkeit vor allem dann genutzt wird, wenn zur Durchführung von Inspektionsarbeiten der Kraftwagen in einer Werkstatt steht.The electrical current for heating the grid can be from the Vehicle battery or the alternator and / or an external Power source are provided, the last specified Power delivery option is used primarily when Carrying out inspection work of the motor vehicles in one Workshop stands.

Bei einem einfachen Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt der Befehl zum Einschalten der Heizung des Gitters durch ein willkürlich betätigbares Schaltglied. Es ist aber auch möglich, daß der Befehl zum Einschalten der Heizung des Gitters selbst tätig in vorbestimmten Zeitabständen und dabei vorzugsweise wahrend Stillstandszeiten des Kraftwagens erfolgt. Bei beiden Auslösearten ist es zweckmäßig, wenn die Heizung nur über einen festgelegten Zeitraum eingeschaltet ist. Der vorbestimmte Zeit abstand zwischen zwei Aufheizvorgängen ist vorzugsweise abhängig von der Betriebsdauer des Filters, wobei bei Ausführungen mit umgehbarem oder ausschwenkbarem Filter Außerbetriebszeiten des Filters bei der Betriebszeitermittlung in Abrechnung gebracht werden.In a simple embodiment of the invention the command to turn on the heating of the grid by a arbitrarily actuated switching element. But it is also possible that the command to turn on the heater on the grid itself active at predetermined intervals and preferably during downtimes of the motor vehicle. By both It is expedient if the heating only has one set period is switched on. The predetermined time distance between two heating processes is preferably dependent on the operating time of the filter, with versions with bypassable or swing-out filter Filters accounted for when determining operating time will.

Um die Innenraumbelastung gering zu halten, wird zumindest während des Zeitraumes des Heizens des Gitters die das Filter verlassende Luft unter Umgehung des Fahrgastraumes direkt nach außen geführt. Dies kann unter Beibehaltung der Strömungsrich tung der Luft dadurch erreicht werden, daß eine Klappe vorgesehen ist, die beim Abtrennen des Strömungsweges zum In nenraum eine z. B. in den Motorraum mündende Öffnung freigibt.In order to keep the interior load low, at least during the period of heating the grid the filter leaving air directly bypassing the passenger compartment led outside. This can be done while maintaining the flow direction tion of the air can be achieved in that a flap is provided which when separating the flow path to the In nenraum a z. B. opens into the engine compartment opening.

Eine Beaufschlagung des Innenraumes ist auch dann nicht gege ben, wenn die Luft ggf. mit Unterstützung durch ein Heizungs gebläse entgegen der bei Adsorptionsbetrieb herrschenden Luft strömung durch das Filter geführt wird. Ohne Veränderungen im Luftströmungsweg ist dies zu bewerkstelligen, wenn während der Desorptionsphase das Heizungsgebläse mit umgekehrter Drehrich tung läuft.It is also not opposed to the interior if the air is supported by a heating system blower against the air prevailing during adsorption operation flow is passed through the filter. Without changes in Air flow path is to be accomplished if during the Desorption phase of the heating fan with reverse direction tung is running.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is described below the drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine stark vereinfachte Seitenansicht einer mit einem gasförmige Schad- und Geruchsstoffe bin denden Filter versehenen Heizeinrichtung, Fig. 1 shows a greatly simplified side view of a gaseous pollutants and odors am Denden filter heating device is provided,

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Gitteraus bildung und Fig. 2 shows a first embodiment of a grid training and

Fig. 3 eine zweite Gitterausbildung in Mäanderform. Fig. 3 shows a second grid formation in a meandering shape.

Gemäß Fig. 1 ist ein lediglich angedeuteter Kraftwagen 1 mit einer dem Fahrgastraum 2 vorgeschalteten Heizung 3 versehen, die neben einem Heizwärmetauscher 4 auch ein Filter 5 aufweist. In nicht dargestellter Weise könnte zum Erhalt einer Klimaan lage noch ein Verdampfer vorgesehen sein. Wird der Kraftwagen 1 in schadstoffreier oder schadstoffarmer Atmosphäre betrieben, so strömt Außenluft entgegen dem durch Pfeile "A" gekennzeich neten Luftstrom zwischen Frontscheibe 6 und Motorhaube 7 zu einem grobe Verunreinigungen zurückhaltenden Lufteinlaß 8, dem ein angedeuteter Wasserabscheider 9 nachgeschaltet ist. Unter Umgehung des Filters 5 gelangt die Luft, ggf. mit Unterstützung eines Heizungsgebläses 10 zum Heizwärmetauscher 4, teilt sich danach auf und strömt dann durch in Höhenrichtung verschieden plazierte Ausströmöffnungen 11 zum Fahrgastraum 2 hin ab.Referring to FIG. 1, indicated only a car 1 with a the passenger compartment 2 is provided upstream of heater 3, which in addition to a heating heat exchanger 4, a filter 5. In a manner not shown, an evaporator could also be provided to obtain an air conditioning system. If the motor vehicle 1 is operated in a pollutant-free or low-pollutant atmosphere, outside air flows against the air flow marked between arrows "A" between the windshield 6 and the bonnet 7 to form a coarse contaminant-retaining air inlet 8 , which is followed by an indicated water separator 9 . Bypassing the filter 5 , the air reaches the heating heat exchanger 4 , possibly with the help of a heating blower 10 , then divides and then flows out to the passenger compartment 2 through outflow openings 11 which are placed at different heights.

Erfolgt der Einsatz des Kraftwagens 1 in schadstoffreicher At mosphäre, so passiert die Luft den Filter 5, der zur Adsorption schädlicher Luftbestandteile mehrere hintereinandergeschaltete, z. B. an ein Vlies angelagerte Aktivkohleschichten 12 aufweist. Die Umschaltung von Filterumgehungsbetrieb auf Filterbetrieb kann in diesem Zusammenhang - ausgelöst durch einen luftein gangsseitig angeordneten Sensor - über nicht dargestellte Klappen herbeigeführt werden.If the use of the motor vehicle 1 takes place in a pollutant-rich atmosphere, the air passes through the filter 5 , which, for the adsorption of harmful air components, is connected in series, e.g. B. has attached to a nonwoven activated carbon layers 12 . In this context, the switch from filter bypass operation to filter operation can be brought about via flaps (not shown), triggered by a sensor arranged on the air inlet side.

Da die Adsorptionsfähigkeit der Aktivkohleschichten 12 nach einer gewissen Zeit erschöpft ist, müssen interwallmäßig Desorptionsphasen zwischengeschaltet werden, um nicht vorzeitig den Filter 5 durch Entnahme nach oben aus dem Luftkanal 13 aus tauschen zu müssen. Um den Desorptionsvorgang innerhalb kurzer Zeit vornehmen zu können, ist es erforderlich, die Aktivkohle schichten 12 aufzuheizen und zu spülen. Damit die erforderliche Heizenergie zur Verfügung gestellt werden kann, wird anström seitig der ersten Aktivkohleschicht 12 ein Gitter 14 vorge schaltet, das aus einem Widerstandsdraht besteht.Since the adsorption capacity of the activated carbon layers 12 is exhausted after a certain time, desorption phases have to be interposed in order not to have to prematurely replace the filter 5 by removing it upwards from the air duct 13 . In order to be able to carry out the desorption process within a short time, it is necessary to heat and rinse the activated carbon layers 12 . So that the required heating energy can be made available, on the upstream side of the first activated carbon layer 12, a grid 14 is pre-switched, which consists of a resistance wire.

Gemäß Fig. 2 besitzt das Gitter 14 eine Vielzahl parallel zu einander verlaufender Drähte 15, die beidendig durch je einen Sammeldraht 16 miteinander in Verbindung stehen, wobei jeder Sammeldraht 16 mit einem elektrischen Anschluß 17 versehen ist. Eine andere Ausführung des Gitters 14 geht aus Fig. 3 hervor. Ein Draht 18, dessen beide Enden 19 jeweils einen elektrischen Anschluß 17 aufweisen, weist einen mäanderförmigen Verlauf auf.According to FIG. 2, the grid 14 has a plurality of wires 15 running parallel to one another, which are connected at both ends by a collecting wire 16 , each collecting wire 16 being provided with an electrical connection 17 . Another embodiment of the grating 14 is shown in FIG. 3. A wire 18 , the two ends 19 of which each have an electrical connection 17 , has a meandering course.

In Fig. 1 ist angedeutet, daß von jedem Anschluß 17 eine Lei tung 20 zu einem Schaltgerät 21 führt, das über eine Fahrzeugbatterie 22 bzw. eine Lichtmaschine 23 mit der Bord spannung versorgt wird. In nicht dargestellter Weise ist es z. B. bei einem Werkstattaufenthalt auch möglich, zur Schonung der Fahrzeugbatterie 22 während eines gleichzeitig durchge führten Desorptionsvorganges extern Strom zuzuführen. Zum Ein schalten des Heizstromes für das Gitter 14 kann ein im Fahr gastraum günstig plaziertes Schaltgerät 24 betätigt werden. Besser ist es jedoch, wenn der Desorptionsvorgang automatisch abläuft und über eine mit der Positionsnummer 25 angedeutete Einrichtung ausgelöst wird. Zweckmäßigerweise erfolgt die zeit lich begrenzte Aufheizung während Stillstandszeiten des Kraft wagens 1 oder während des Fahrbetriebes in schadstoffreier bzw. schadstoffarmer Atmosphäre. Die am Gitter 14 vorbeiströmende Luft heizt sich auf und gibt Wärme an die Aktivkohleschichten 12 ab, so daß der Desorptionsvorgang beschleunigt abläuft. Die das Filter 5 während der Regenerationsphase verlassende Luft wird zur Vermeidung von Belastungen des Fahrgastraumes 2 in die freie Atmosphäre geleitet, was in nicht dargestellter Weise durch eine entsprechende Kanalführung und gleichzeitigem Ver schließen der Ausströmöffnungen 11 erreicht werden kann. Die gleiche Wirkung wird mit geringerem Aufwand dann erreicht, wenn im Desorptionsbetrieb die Drehrichtung des Heizungsgebläses 10 umgekehrt wird, so daß der Luftstrom den durch die Pfeile "A" skizzierten Verlauf annimmt. Gegenüber der erstgenannten Mög lichkeit ist das Gitter 14 dann nicht auf der dem Lufteinlaß 8 zugekehrten Seite des Filters 5, sondern auf der gegenüberlie genden Seite des Filters 5 angeordnet.In Fig. 1 it is indicated that from each connection 17 a Lei device 20 leads to a switching device 21 which is supplied with the on-board voltage via a vehicle battery 22 or an alternator 23 . In a manner not shown, it is e.g. B. in a workshop stay also possible to supply external power to protect the vehicle battery 22 during a simultaneously performed desorption process. To switch on the heating current for the grid 14 , a switching device 24 placed in the passenger compartment can be actuated. However, it is better if the desorption process runs automatically and is triggered by a device indicated by item number 25 . Expediently, the time-limited heating takes place during downtimes of motor vehicle 1 or while driving in a pollutant-free or low-pollutant atmosphere. The air flowing past the grille 14 heats up and gives off heat to the activated carbon layers 12 , so that the desorption process takes place at an accelerated rate. The air leaving the filter 5 during the regeneration phase is conducted to avoid loads on the passenger compartment 2 into the free atmosphere, which can be achieved in a manner not shown by a corresponding channel guide and simultaneous Ver closing of the outflow openings 11 . The same effect is achieved with less effort if the direction of rotation of the heating fan 10 is reversed in the desorption mode, so that the air flow assumes the course outlined by the arrows "A". Compared to the first-mentioned possibility, the grid 14 is then not arranged on the air inlet 8 side of the filter 5 , but on the opposite side of the filter 5 .

Claims

1. Filter for cleaning the interior of a motor vehicle through an air duct, the filter on the flow side upstream of a connectable to a voltage pole metallic grid, characterized in that the filter ( 5 ) has at least one activated carbon layer ( 12 ) and that Grid ( 14 ) consists of resistance wire which can be applied to an electrical voltage and thus forms an elec trical heating register, with which the passing air flow (A) is heated and the heat thus generated is transferred to the active carbon layer ( 12 ).

2. Filter according to claim 1, characterized in that the grid ( 14 ) consists of a plurality of parallel to each other running wires ( 15 ), which are connected at both ends by one, each with an electrical connection ( 17 ) provided collecting wire ( 16 ) stand.

3. Filter according to claim 1, characterized in that the grid ( 14 ) is formed by a meandering wire ( 18 ), the two ends ( 19 ) of which have an electrical connection ( 17 ).

4. Filter according to one or more of the preceding claims, characterized in that the grid ( 14 ) forms a boundary wall of the filter ( 5 ) and can be removed together with the latter when the filter ( 5 ) is replaced.

5. Filter according to one or more of the preceding Ansprü surface, characterized in that the grid ( 14 ) a boundary wall of the filter ( 5 ) bil det, which remains when the filter ( 5 ) in the air duct ( 13 ).

6. Filter according to one or more of the preceding claims, characterized in that the electric current for heating the grid ( 14 ) from the vehicle battery ( 22 ) or the alternator ( 23 ) and / or an external power source is provided.

7. Filter according to one or more of the preceding claims, characterized in that the command for switching on the heating of the grid ( 14 ) is carried out by an arbitrarily actuable switching element ( 24 ).

8. Filter according to one or more of the preceding claims, characterized in that the command to switch on the heating of the grille ( 14 ) is carried out automatically at predetermined time intervals and preferably during downtimes of the motor vehicle ( 1 ).

9. Filter according to claims 7 or 8, characterized in that at least during the period of heating the grille ( 14 ), the filter ( 5 ) leaving air bypassing the passenger compartment ( 2 ) is led directly to the outside.

10. Filter according to claim 9, characterized in that the air, if necessary with the support of a heating fan ( 10 ) against the air prevailing during adsorption operation, is passed through the filter ( 5 ).