DE4123448C2 - Vorrichtung zur Filtration eines Luftstromes, insbesondere für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Filtra­ tion eines Luftstroms, bestimmt insbesondere für eine Heiz- und/oder Klimaanlage eines Kraftfahr­ zeugs.

Es wurde bereits vorgeschlagen, derartige Anlagen mit einer Filtrationsvorrichtung zu versehen, die zur Filtrierung der in die Fahrzeugkabine eindrin­ genden Luft geeignet ist, um diese von darin enthal­ tenen Schmutzstoffen, insbesondere von Staub und Gerüchen, zu befreien.

Die europäische Patentanmeldung EP 0 183 937 A1 beschreibt eine Filtrationsvorrichtung dieser Art, die ein Gehäuse enthält, durch welches ein Luft­ strom geleitet werden kann, sowie zwei Filterorga­ ne, die schwenkbar im Innern des Gehäuses zwischen einer aktiven Stellung, in der der Luftstrom die Filterorgane durchströmen muß, und einer eingefahre­ nen Stellung, in der der Luftstrom frei durch das Gehäuse zirkuliert, ohne die Filterorgane zu durch­ strömen, angebracht sind.

Diese bekannte Vorrichtung weist insofern einen Nachteil auf, als die Schmutzstoffe, die an den Filterorganen anhaften, beim Übergang aus der aktiven Stellung in die eingefahrene Stellung durch den Luftstrom in die Kabine mitgerissen werden können.

Dieser Nachteil findet sich auch bei der Filtrati­ onsvorrichtung, die in der DE 37 37 010 A1 beschrieben ist.

Die Erfindung hat insbesondere den Zweck, eine Filtrationsvorrichtung der in der Einleitung be­ schriebenen Art zu schaffen, die jedoch den vorbe­ schriebenen Vorteil vermeidet.

Zu diesem Zweck wird eine Vorrichtung zur Filtrati­ on eines Luftstroms vorgeschlagen, die ein Gehäuse enthält, durch welches dieser Luftstrom geleitet werden kann, sowie wenigstens ein Filterorgan, welches schwenkbar im Innern dieses Gehäuses zwi­ schen einer aktiven Stellung und einer eingefahre­ nen Stellung angebracht ist.

Nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung enthält das Filterorgan ein erstes Ende, welches um eine erste Achse drehbar ist, die sich orthogonal zur Durchströmrichtung des Luftstroms im Innern des Gehäuses erstreckt, sowie ein zweites Ende, woran eine Klappe frei drehbar um eine zweite Achse angebracht ist, die parallel zur ersten Achse verläuft, so daß sich das Filterorgan in der akti­ ven Stellung in einer Richtung erstreckt, die im Verhältnis zur Richtung des Luftstroms schräg verläuft, und die Klappe in einer Richtung, welche im wesentlichen parallel zu dieser Durchströmrichtung verläuft, und daß das Filterorgan und die Klappe in eingefahrener Stellung jeweils in einer Richtung verlaufen, die im wesentlichen parallel zur Durchström­ richtung des Luftstroms angeordnet ist.

Der Luftstrom durchströmt somit in aktiver Stellung das Filterorgan und in eingefahrener Stellung durchströmt der Luftstrom frei das Gehäuse, ohne filtriert zu werden, wobei das Filterorgan dann durch die Klappe geschützt ist. Der Luftstrom, der das Gehäuse somit durchströmt, ohne filtriert zu werden, kann nicht durch Staub oder sonstige Schmutzstoffe, die am Filterorgan hängengeblieben sind, verunreinigt werden.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung enthält das Gehäuse eine erste Wand und eine zweite Wand, die einander gegenüberliegen, und es ist nur ein Filterorgan vorgesehen, dessen erste Achse sich in der Nähe der ersten Wand befindet, so daß sich das zweite Ende des Filterorgans in aktiver Stellung in Nähe der zweiten Wand befindet, wobei die Klappe dann an dieser zweiten Wand anliegt, und daß sich das zweite Ende des Filterorgans in eingefahrener Stellung in Nähe der ersten Wand befindet, wobei das Filterorgan an dieser ersten Wand und die Klappe am Filterorgan anliegt.

Bei einer vorzuziehenden Ausführungsform der Erfin­ dung enthält die Vorrichtung zwei Filterorgane, die symmetrisch beiderseits einer Mittelachse ange­ bracht sind, welche parallel zur Durchströmrichtung des Luftstroms im Innern des Gehäuses verläuft, während Mittel vorgesehen sind, durch die die beiden Filter­ organe zu einer synchronen Schwenkbewegung veran­ laßt werden, so daß deren zweite Enden in aktiver Stellung nahe beieinander liegen und die Klappen in Kontakt sind und daß deren zweite Enden in eingefah­ rener Stellung voneinander entfernt sind und sich die beiden Filterorgane wie auch die Klappen dann in angenähert parallel verlaufenden Richtungen er­ strecken.

In der aktiven Stellung weisen die beiden Filteror­ gane somit eine V-förmige Konfiguration auf und der Luftstrom kann die beiden Filterorgane entweder innerhalb oder außerhalb des V durchströmen und die Filterorgane sind in eingefahrener Stellung durch die beiden Klappen geschützt, obgleich der Luft­ strom, der das Gehäuse durchströmt, ohne filtriert zu werden, nicht durch Staub oder sonstige Schmutz­ stoffe verunreinigt werden kann, die an den Filter­ organen hängengeblieben sind.

Jedes Filterorgan enthält vorteilhafterweise eine Hauptinnenfläche und eine Hauptaußenfläche, die einander gegenüberliegen und die parallel zueinan­ der verlaufen und so angeordnet sind, daß der Luftstrom in der aktiven Stellung durch die Hauptin­ nenflächen eintritt und durch die Hauptaußenflächen austritt oder umgekehrt, und daß die Hauptinnenflä­ chen in eingefahrener Stellung jeweils einer Wand des Gehäuses gegenüberliegen und die Hauptaußenflä­ chen einander gegenüberliegen, während sie gleich­ zeitig durch die entsprechenden Klappen geschützt sind.

In der aktiven Stellung bilden somit die Hauptinnen­ flächen ebenso wie die Hauptaußenflächen miteinan­ der einen Winkel, der dem Öffnungswinkel des V entspricht, und in eingefahrener Stellung verlaufen die Hauptinnenflächen und die Hauptaußenflächen im wesentlichen parallel zueinander.

Jede Hauptaußenfläche verlängert sich auf der Seite des zweiten Endes des Filterorgans vorteilhafterwei­ se durch eine Endfläche, die mit der genannten Hauptaußenfläche durch einen stumpfen Winkel ent­ lang einer Kante verbunden ist, die sich mit der zweiten Achse deckt, obschon die Klappe frei um diese zweite Achse zwischen zwei Endstellungen gedreht werden kann, wo sie an der Hauptaußenfläche bzw. der Endfläche anschlägt.

In der aktiven Stellung kommen somit die Klappen jeweils auf der äußeren Endfläche des entsprechen­ den Filterorgans zur Anlage und in der eingefahre­ nen Stellung kommen die Klappen jeweils auf der Hauptaußenfläche des entsprechenden Filterorgans zur Anlage, wobei die Klappen im übrigen einander berühren.

In der aktiven Stellung verlaufen die Endflächen der beiden Filterorgane vorzugsweise parallel und nahe beieinander, während die Hauptaußenflächen der Filterorgane in eingefahrener Stellung in einem Abstand zueinander parallel verlaufen.

Bei einer vorzuziehenden Ausführungsform der Erfin­ dung enthält jede der Gehäusewände einen zurück­ springenden Teil, der einen Aufnahmesitz für das entsprechende Filterorgan in eingefahrener Stellung bildet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung enthält jede Klappe einen Mittelteil, der zur Abdeckung der Hauptaußenfläche des Filtermittels in eingefahrener Stellung geeignet ist, und einen Endteil, der zur Aufnahme der Endfläche des Filterorgans in aktiver Stellung geeignet ist, wobei sich Hauptteil und Endteil beiderseits der Schwenkachse der Klappe erstrecken.

Der Endteil der Klappe erstreckt sich vorteilhafter­ weise über das zweite Ende des Filterorgans hinaus und enthält ein Endprofil, welches zwei einander gegenüberliegende Anschlagflächen aufweist: eine Innenfläche, geeignet zum Zusammenwirken mit der Wand des Gehäuses in eingefahrener Stellung, und eine Außenfläche, geeignet zur Anlage an der ent­ sprechenden Außenfläche des anderen Profils.

In der nachfolgenden Beschreibung, die lediglich beispielhaften Charakter hat, wird auf die beigefüg­ ten Zeichnungen Bezug genommen, die folgendes darstellen:

Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer Filtrations­ vorrichtung entsprechend der Erfindung mit zwei Filterorganen, die in aktiver Stellung dargestellt sind.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht entsprechend derjenigen aus Fig. 1, bei der sich die beiden Fil­ terorgane in eingefahrener Stellung befinden.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht einer Filtrations­ vorrichtung gemäß der Erfindung, enthaltend nur ein Filterorgan, dargestellt in aktiver Stellung.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht entsprechend derjenigen aus Fig. 3, bei der sich das Filteror­ gan in eingefahrener Stellung befindet.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung enthält ein Gehäuse 12 mit zwei einander gegenüberliegenden Wänden 12a und 12b, die allgemein symmetrisch im Verhältnis zu einer Mittelachse XX verlaufen, die sich in das Innere des Gehäuses erstreckt. In dem Beispiel entspricht diese Achse der Durchströmrichtung des Luftstroms im Gehäuse, welches einen Eintritts­ teil 14 und einen Austrittsteil 16 enthält. In dem Beispiel kann der Luftstrom das Gehäuse vom Ein­ trittsteil 14 bis zum Austrittsteil 16 durchströ­ men, wie durch die Pfeile dargestellt. Die Vorrich­ tung könnte jedoch auch mit einer Luftströmungsrich­ tung in umgekehrtem Sinne arbeiten.

Die Vorrichtung enthält zwei Filterorgane 18a und 18b von allgemein länglicher Form, die jeweils ein erstes Ende 20a, 20b und ein zweites Ende 22a, 22b aufweisen. Jedes der ersten Enden ist um eine erste Achse 24a, 24b herum drehbar angeordnet, die ortho­ gonal in einem Abstand zur Mittelachse XX verläuft.

An dem zweiten Ende 22a, 22b ist um eine Achse 26a, 26b parallel zur Achse 24a, 24b drehbar eine Klappe 28a, 28b angebracht.

Dieses Filterorgan enthält eine Hauptinnenfläche 30a, 30b und eine Hauptaußenfläche 32a, 32b, die einander gegenüberliegen und im wesentlichen paral­ lel zueinander verlaufen. Die Hauptaußenfläche 32a, 32b ist auf der Seite des zweiten Endes des Filter­ organs durch eine Endfläche 34a, 34b verlängert, die mit der genannten Hauptaußenfläche in einem stumpfen Winkel A entsprechend einer Kante verbun­ den ist, die sich mit der zweiten Achse 26a, 26b deckt. Auf diese Weise kann sich die Klappe 28a, 28b frei um die Achse zwischen zwei Endstellungen mit einem Verschiebungswinkel drehen, der im wesent­ lichen der Nebenwinkel zum Winkel A ist.

Die Endfläche 34a, 34b ist mit der Innenfläche 30a, 30b durch eine Vorderseite 36a, 36b verbunden, die im allgemeinen lotrecht zur Innenfläche 30a, 30b verläuft.

Auf der Seite des ersten Endes 20a, 20b ist die Außenfläche 32a, 32b in einem rechten Winkel mit einer Rückseite 38a, 38b verbunden, die mit der Innenfläche 30a, 30b durch eine schräge Fläche 40a, 40b in Verbindung steht.

Schematisch dargestellte Betätigungsmittel 42a, 42b sind vorgesehen, um die beiden Filterorgane 18a, 18b zwischen einer aktiven Stellung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, und einer eingefahrenen Stellung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, eine synchrone Schwenkbewegung ausführen zu lassen.

Jede der Wände 12a, 12b des Gehäuses enthält einen zurückspringenden Teil 44a, 44b, der eine Aufnahme für das entsprechende Filterorgan 18a, 18b in eingefahrener Stellung bildet (Fig. 2).

Jede Klappe 18a, 18b enthält einen Hauptteil 46a, 46b, der zur Abdeckung der Hauptaußenfläche 32a, 32b des Filterorgans in eingefahrener Stellung (Fig. 2) geeignet ist, sowie einen Endteil 48a, 48b, der zur Abdeckung der Endfläche 34a, 34b des Filterorgans in aktiver Stellung (Fig. 1) geeignet ist, wobei sich Hauptteil und Endteil beiderseits der Drehachse 26a, 26b der Klappe erstrecken.

Der Endteil 48a, 48b erstreckt sich jenseits des zweiten Endes des Filterorgans und enthält ein Endprofil 50a, 50b. Jedes dieser Profile enthält zwei einander gegenüberliegende Anschlagflächen:
eine Innenfläche 52a, 52b und eine Außenfläche 54a, 54b, wobei diese beiden Flächen miteinander unter Bildung eines spitzen Winkels um eine Kante 56a, 56b verbunden sind. Die Anschlagfläche 52a, 52b ist zum Zusammenwirken mit einem Teil 58a, 58b der Gehäusewand in eingefahrener Stellung geeignet (Fig. 2). Die Fläche 54a, 54b liegt in der Verlän­ gerung der Klappenebene und diese beiden Flächen 54a, 54b sind geeignet, in aktiver Stellung gegen­ einander zur Auflage gebracht zu werden (Fig. 1).

In dieser aktiven Stellung sind die zweiten Enden 22a und 22b nahe beieinander und die Klappen 28a, 28b sind miteinander in Berührung. Die beiden Filterorgane haben eine allgemein V-förmige Konfigu­ ration, deren Winkel dem Winkel entspricht, der durch die Wände 30a, 30b und durch die Wände 32a, 32b gebildet wird. In dieser Stellung sind die beiden Profilteile 50a, 50b verbunden und wirken miteinander so zusammen, daß eine Spitze entsteht, die die Verlängerung der beiden Filterorgane bildet und den Luftstrom fördert.

In der Stellung gemäß Fig. 1 befinden sich die beiden Enden 22a und 22b nahe beieinander und die Klappen 28a und 28b sind miteinander in Berührung. Der in das Gehäuse eintretende Luftstrom verläuft dann quer durch die beiden Filterorgane 18a und 18b, wie dies durch die Pfeile dargestellt ist, und tritt aus dem Gehäuse am Austrittsteil 16 aus.

In der Stellung gemäß Fig. 2 befinden sich die beiden Filterorgane 18a und 18b in den Aufnahmen, die jeweils durch die zurückspringenden Teile 44a bzw. 44b gebildet werden. In dieser Stellung verlau­ fen die Außenflächen 30a, 30b und Innenflächen 32a, 32b parallel zueinander. Die Klappen 28a und 28b werden durch das Zusammenwirken der Anschlagflächen 52a bzw. 52b mit den Wandteilen 58a und 58b selbst so in eine Schwenkbewegung versetzt, daß sie in die allgemein parallelen Stellungen gelangen, wo sie die Filterorgane ergänzen.

Daher kann der Luftstrom in dieser Stellung frei durch das Gehäuse strömen, ohne daß die Gefahr besteht, daß Schmutzstoffe mitgenommen werden, die in den Filterorganen hängengeblieben sind. Tatsäch­ lich sind diese durch die Klappen 18a und 18b vollständig geschützt.

In der Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 4, worauf nunmehr Bezug genommen wird, enthält die Vorrichtung nur eine Klappe 28a entsprechend derje­ nigen aus den Fig. 1 und 2.

Das Gehäuse enthält somit, gegenüber der Wand 12a, eine Wand 60, die sich im wesentlichen parallel zur Durchströmrichtung des Luftstroms erstreckt, d. h. im wesentlichen parallel zu der bereits erwähnten Achse XX aus den Fig. 1 und 2.

In der aktiven Stellung (Fig. 3) erstreckt sich das Filterorgan 18a in einer schrägen Richtung im Verhältnis zur Achse XX, während sich die Klappe 28a in einer Richtung erstreckt, die im wesentli­ chen parallel zur genannten Achse XX verläuft, und an der Wand 60 zur Anlage kommt.

In der eingefahrenen Stellung (Fig. 4) erstreckt sich das Filterorgan 18a in einer im wesentlichen parallelen Richtung zur Achse XX, ebenso wie die Klappe 28a. Das Filterorgan 18a kommt damit gegen die Wand 12a zur Anlage, während die Klappe 28a gegen das Filterorgan 18a zur Anlage kommt, welches damit durch die Klappe geschützt wird.

Die Funktionsweise der Vorrichtung aus den Fig. 3 und 4 ist somit im wesentlichen die gleiche wie in den Fig. 1 und 2.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung wird insbesonde­ re bei Heiz- und/oder Klimaanlagen von Kraftfahrzeu­ gen angewandt.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Filtrieren eines Luftstroms, enthaltend ein Gehäuse (10), durch welches dieser Luftstrom geleitet werden kann, und wenigstens ein Filterorgan (18a, 18b), welches schwenkbar im Innern dieses Gehäuses zwischen einer aktiven Stellung und einer eingefahrenen Stellung ange­ bracht ist, dadurch gekennzeich­ net, daß das Filterorgan (18a, 18b) ein erstes Ende (20a, 20b) enthält, welches drehbar um eine erste Achse (24a, 24b) angebracht ist, die orthogo­ nal zur Durchströmrichtung des Luftstroms im Innern des Gehäuses verläuft, sowie ein zweites Ende (22a, 22b), woran frei verschiebbar eine Klappe (28a, 28b) montiert ist, die sich um eine parallel zur ersten Achse verlaufende zweite Achse (26a, 26b) dreht, so daß sich das Filterorgan (18a, 18b) in der aktiven Stellung in einer Richtung erstreckt, die im Verhältnis zur Durchströmrichtung des Luftstroms schräg verläuft, und die Klappe (28a, 28b) in einer im wesentlichen parallel zu dieser Durchströmrichtung verlaufenden Richtung, und daß das Filterorgan (18a, 18b) und die Klappe (28a, 28b) sich in einge­ fahrener Stellung jeweils in einer Richtung erstrec­ ken, die im wesentlichen parallel zur Durchströmrich­ tung des Luftstroms verläuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) eine erste Wand (12a) und eine zweite Wand (60) enthält, die einander gegenüberliegen, und daß ein einziges Filterorgan (18a) vorgesehen ist, dessen erste Achse (24a) in Nähe der ersten Wand (12a) angeordnet ist, so daß sich das zweite Ende (22a) des Filterorgans in der aktiven Stellung in Nähe der zweiten Wand (60) befindet, wobei die Klappe (18a) dann an dieser zweiten Wand anliegt, und daß sich das zweite Ende (22a) des Filterorgans in eingefahrener Stellung nahe an der ersten Wand (12a) befindet, wobei das Filterorgan (18a) an der ersten Wand (12a) anliegt, und wobei die Klappe (28a) am Filterorgan (18a) anliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Filter­ organe (18a, 18b) enthält, die symmetrisch beider­ seits einer Mittelachse (XX) parallel zur Durchström­ richtung des Luftstroms im Innern des Gehäuses (10) angeordnet sind, und daß Mittel (42a, 42b) vorgese­ hen sind, um die beiden Filterorgane (18a, 18b) eine synchrone Schwenkbewegung in der Weise ausfüh­ ren zu lassen, daß deren zweite Enden (22a, 22b) in der aktiven Stellung angenähert und die Klappen (28a, 28b) in Kontakt sind und daß deren zweite Enden in eingefahrener Stellung voneinander ent­ fernt sind, wobei sich die beiden Filterorgane (18a, 18b) wie auch die Klappen (28a, 28b) in angenähert parallel verlaufenden Richtungen erstrec­ ken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Filteror­ gan (18a, 18b) eine Hauptinnenfläche (30a, 30b) und eine Hauptaußenfläche (32a, 32b) enthält, die einander gegenüberliegen und im wesentlichen paral­ lel zu einander angeordnet und so angebracht sind, daß der Luftstrom in aktiver Stellung durch die Hauptinnenflächen (30a, 30b) eintritt und durch die Hauptaußenflächen (32a, 32b) austritt und umge­ kehrt, und daß die Hauptinnenflächen (30a, 30b) in eingefahrener Stellung jeweils einer Wand (12a, 12b) des Gehäuses und die Hauptaußenflächen (32a, 32b) einander gegenüberliegen und dadurch durch die entsprechenden Klappen (28a, 28b) geschützt werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hauptau­ ßenfläche (32a, 32b) auf der Seite des zweiten Endes (22a, 22b) des Filterorgans durch eine Endflä­ che (34a, 34b) verlängert ist, die mit der genann­ ten Hauptaußenfläche in einem stumpfen Winkel (A) entsprechend einer Kante verbunden ist, die sich mit der zweiten Achse (26a, 26b) deckt, obschon die Klappe (28a, 28b) frei um die genannte zweite Achse zwischen zwei Stellungen verschoben werden kann, wo sie jeweils an der Hauptaußenfläche (32a, 32b) bzw. der Endfläche (34a, 34b) anschlägt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Endflächen (34a, 34b) der beiden Filterorgane (18a, 18b) nahe beieinander parallel verlaufen, während die Hauptau­ ßenflächen (32a, 32b) in eingefahrener Stellung voneinander entfernt parallel verlaufen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Wände (12a, 12b) des Gehäuses (10) einen zurückspringenden Teil (44a, 44b) enthält, der einen Aufnahmesitz für das entsprechende Filteror­ gan (18a, 18b) in eingefahrener Stellung bildet.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klappe (28a, 28b) einen Hauptteil (46a, 46b) enthält, der dazu geeignet ist, die Hauptaußenflä­ che (32a, 32b) des Filterorgans (18a, 18b) in eingefahrener Stellung abzudecken, und einen End­ teil (48a, 48b), der geeignet ist, die Endfläche (34a, 34b) des Filterorgans in aktiver Stellung abzudecken, wobei sich Hauptteil und Endteil beider­ seits der Schwenkachse der Klappe erstrecken.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Endteil (48a, 48b) über das zweite Ende (22a, 22b) des Filterorgans (18a, 18b) hinaus erstreckt und ein Endprofil (50a, 50b) enthält, welches zwei einan­ der gegenüberliegende Anschlagflächen aufweist:
eine Innenfläche (52a, 52b), geeignet zum Zusammen­ wirken mit der Wand des Gehäuses in eingefahrener Stellung, und eine Innenfläche (54a, 54b), geeignet zum Zusammenwirken mit der entsprechenden Fläche der anderen Klappe in aktiver Stellung.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Profilteile (50a, 50b) in aktiver Stellung miteinan­ der so zusammenwirken, daß eine Spitze entsteht, durch die die beiden Filterorgane verlängert wer­ den.