DE60305471T2

DE60305471T2 - Reinigung der luft in einer fahrgastzelle eines fahrzeugs durch adsorption und photokatalyse

Info

Publication number: DE60305471T2
Application number: DE60305471T
Authority: DE
Inventors: Carine Paumier; Vincent Feuillard
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2023-04-10
Also published as: ATE327116T1; DE60305471D1; FR2838380A1; EP1494880B1; WO2003086792A1; AU2003246805A1; EP1494880A1; FR2838380B1; ES2265578T3

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Reinigung der Luft in der Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, indem riechende bzw. schädliche Gase durch Adsorption und Photokatalyse aufbereitet werden.
Gewöhnlich wird bei einem Kraftfahrzeug die Reinigung der Luft in der Fahrgastzelle über Aktivkohlefilter oder allgemein über Filter mit beliebigem Adsorptionsmittel gewährleistet.
Moleküle von verunreinigenden Gasen werden über einen Adsorptionsvorgang an der porösen Oberfläche von Aktivkohle festgehalten. Daraufhin kann unter bestimmten Temperaturbedingungen eine Desorption bzw. Aussalzung der verunreinigenden Stoffe erfolgen.
Der Aufbau dieser Filter selbst führt zu einem großen Druckverlust des ursprünglichen Drucks und zu einem schnellen Zusetzen, was zu einer geringen Lebensdauer schätzungsweise von etwa 20 000 km führt.
Um diesem Nachteil Abhilfe zu schaffen, ist es bekannt, die Photokatalyse anzuwenden, die darin besteht, ein Medium durch gleichzeitiges Einwirken von einer oder mehreren UV-Quellen und eines Katalysatormittels, wie etwa Titandioxid "TiO₂", zu reinigen, das auf einen Träger aufgebracht wird.
Ein Photokatalysatormittel ist ein Halbleiter und hat somit wie jedes Material dieser Art ein Valenzband, ein verbotenes Band und ein Leitungsband.
Wenn ein Photon mit bezüglich der Breite des verbotenen Bandes ausreichender Energie von einem Molekül eines Photokatalysatormittels absorbiert wird, wird ein Elektron-Loch-Paar geschaffen, welches das Molekül in einen Anregungszustand bringt. Aufgrund dieses Zustands spielt das Molekül die Rolle eines Katalysators bei chemischen Oxidationsreaktionen, welche die verunreinigenden Stoffe in Wasserdampf "H₂O" und Kohlendioxid "CO₂" zersetzen.
Jedoch erfolgen diese chemischen Reaktionen langsam und im Falle, dass sie nicht vollständig ablaufen, erzeugen sie Nebenprodukte, die ebenso schädlich sein können wie Ausgangschadstoffe.
Eine Luftreinigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist in der WO 96/37281 offenbart.
Gegenstand und Erläuterung der Erfindung
Gegenstand der Erfindung ist eine Luftreinigungsvorrichtung, deren Wirksamkeit und Lebensdauer erhöht sind und deren Ausstoß frei von jeglichem Schadstoff ist. Ein Ziel der Erfindung ist auch, eine umweltschonende Reinigungsvorrichtung zu schaffen, d.h. deren Bestandteile aus nicht toxischen Materialien gebildet sind und deren Anzahl an Teilen, die während der Lebensdauer eines Fahrzeugs auszuwechseln sind, sehr vermindert ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine Luftreinigungsvorrichtung mit vermindertem Volumen zu schaffen und dabei eine optimale Wirksamkeit mit nur einem Luftdurchtritt durch diese Vorrichtung zu erreichen.
Dieses Ziel wird erreicht mit einer Vorrichtung zum Reinigen der Luft in der Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, enthaltend einen Filter, der in einem eine Fläche des Filters definierenden Rahmen gehalten wird und derart angeordnet ist, dass er von einem Luftstrom durchströmt wird, sowie eine Lichtquelle, welche die Fläche des Filters bestrahlt, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter eine erste Überzugsschicht aus Vliesfasern, eine zweite Schicht zur Reinigung der Luft, welche die erste Schicht bedeckt und aus einem eng mit den Körnern eines Adsorptionsmittels verbundenen Photokatalysatormittel besteht, und eine dritte Überzugsschicht aus Vliesfasern aufweist, welche die zweite Schicht bedeckt, wobei die Gesamtheit dieser drei Schichten ziehharmonikaartig gefaltet ist, um Wellen bzw. Falten auftreten zu lassen, welche die Nutzfläche des Filters erhöhen und deren Mantellinien der Spitzen zwei Ebenen bilden, die im wesentlichen parallel zueinander und senkrecht zum Luftstrom verlaufen.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass verunreinigende Stoffe augenblicklich von einem Adsorptionsmittel gefangen werden, das ständig regeneriert wird, wodurch somit seine Lebensdauer 4 bis 5 mal bezüglich der eines herkömmlichen Aktivkohlefilters erhöht wird.
Das Photokatalysatormittel kann Titandioxid sein, während das Adsorptionsmittel Aktivkohle, Zeolith oder ein Gemisch aus beiden ist.
Vorzugsweise hat die Aktivkohle eine flächenbezogene Masse von 150 g/m² bis 450 g/m², wobei das Massenverhältnis von Titandioxid zu Aktivkohle 1 % bis 20 % beträgt.
Vorteilhaft hat das von der Lichtquelle ausgestrahlte Licht eine Wellenlänge von 200 nm bis 400 nm.
Vorzugsweise sind die Lichtquelle und der Filter in einem Abstand von 2 mm bis 30 mm voneinander getrennt sind. Wenn diese Quelle in einem Abstand von etwa 10 mm vom Filter montiert ist, gewährleistet sie pro Flächeneinheit eine Lichtstärke von 0,5 mW/cm² bis 10 mW/cm².
Die den Filter bestrahlende Lichtquelle besteht aus mindestens einem quecksilber- und bleifreien Lichtemissionsmittel, das bezüglich des Luftstroms dem Filter vor- oder nachgelagert und so ausgerichtet ist, dass es den Großteil der Nutzfläche des Filters bestrahlt. Vorteilhaft ist dann, wenn die Lichtquelle dem Filter vorgelagert ist, ein Partikelfilter der Lichtquelle vorgelagert, der ein Photokatalysatormittel enthält.
Die Lichtquelle kann zwei Lichtemissionsmittel enthalten.
Nach einer Ausführungsform enthält der Filter zwei Teile, die gemäß einer etwa senkrecht zur Richtung der Mantellinien liegenden Schnittlinie getrennt sind, wobei das Lichtemissionsmittel zwischen diesen beiden Teilen parallel zu der besagten Schnittlinie angeordnet ist und den Filter in beiden Richtungen entlang der Mantellinien bestrahlt.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind zwei Lichtemissionsmittel jeweils auf der einen und anderen Seite des Filters senkrecht zur Richtung der Mantellinien angeordnet und bestrahlten den Filter in Richtung dieser Mantellinien.
Nach einer noch weiteren Ausführungsform ist ein Lichtemissionsmittel auf der einen Seite angeordnet.
Gemäß einem Beispiel der Erfindung ist das Lichtemissionsmittel eine röhrenförmige UV-Lampe, die eine primäre Strahlungskeule aufweist, die derart ausgerichtet ist, dass sie den Großteil der Nutzfläche des Filters bestrahlt, und eine sekundäre Strahlungskeule, die von einem Reflektor in Richtung der Nutzfläche des Filters reflektiert wird.
Jede UV-Lampe wird über einen Transformator gespeist, der direkt ohne elektrische Kabel mit der Lampe verbunden ist.
Vorteilhaft enthält das Lichtemissionsmittel zwei UV-Lampen, die über einen einzigen Transformator gespeist werden.
Die Lampe bzw. Lampen, der Reflektor bzw. die Reflektoren und der Transformator bzw. die Transformatoren sind gemäß einem Aspekt der Erfindung in einem Außenrahmen montiert, der zur Aufnahme des Trägerrahmens des Filters bestimmt ist. Dieser Außenrahmen hat eine Länge von 200 mm bis 500 mm, eine Breite von 100 mm bis 300 mm und eine Dicke von 20 mm bis 60 mm.
Gemäß weiteren Beispielen der Erfindung kann das Lichtemissionsmittel eine flache Lampe oder eine Platte mit einer Mehrzahl von LED-Dioden sein.
Gemäß einem noch weiteren Beispiel ist das Lichtemissionsmittel ein an seinen Knotenpunkten eine Mehrzahl von LED-Dioden umfassendes Gitter, das von dem Luftstrom durchströmt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Partikelfilter der Vorrichtung vorgelagert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die erste Überzugsschicht ein Partikelfilter und der Kombinationsfilter ist derart angeordnet, dass diese erste Schicht bezüglich des Luftstroms der dritten Schicht vorgelagert ist.
Vorteilhaft ist ein Ionisator dem Partikelfilter bzw. dem Kombinationsfilter vorgelagert.
Die Vorrichtung zur Reinigung der Luft kann in eine Klimatisierungsanlage mit einem Lufteinlass, einer Leitung, einer Motor-Ventilator-Gruppe und einem Verdampfer eingebaut werden.
Gemäß einer Ausführungsvariante ist die Vorrichtung zur Reinigung der Luft in der Leitung der Klimatisierungsanlage zwischen Motor-Ventilator-Gruppe und Verdampfer montiert.
Vorteilhaft dient der Verdampfer als Träger für ein Photokatalysatormittel, wobei dieser Träger von Lichtquellen bestrahlt wird, die der Vorrichtung zur Reinigung der Luft nachgelagert sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Reinigung der Luft in dem Lufteinlass der Klimatisierungsanlage eingebaut.
Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Reinigung der Luft in einem Gehäuse eingebaut, das einen Pulsator enthält und in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs installiert ist.
Die Erfindung zielt auch darauf ab, ein Verfahren zum Herstellen eines oben definierten Filters zum Reinigen der Luft in der Fahrgastzelle eines Fahrzeugs anzugeben.
Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass ein Photokatalysatormittel mit den Körnern eines Adsorptionsmittels eng verbunden und das derart hergestellte Gemisch zwischen zwei Überzugsschichten aus Vliesfasern aufgebracht wird.
Das Photokatalysatormittel kann Titandioxid sein, das Adsorptionsmittel kann Aktivkohle sein, wobei vorzugsweise ein Gemisch mit einem Massenverhältnis von Titandioxid zu Aktivkohle von 1 % bis 20 % hergestellt wird.
Gemäß einem Herstellungsverfahren wird auf die Innenseiten der beiden Überzugsschichten ein Klebstoff aufgetragen, bevor das Gemisch zwischen diesen aufgebracht wird, und die derart gebildete Einheit wird kalt gepresst.
Gemäß einem weiteren Herstellungsverfahren wird das genannte Gemisch durch Hinzufügen eines Bindemittels gebildet und die derart gebildete Einheit wird warm gepresst.
Gemäß einem noch weiteren Herstellungsverfahren wird auf die Innenseiten der beiden Überzugsschichten ein Klebstoff aufgetragen, bevor separat das Titan und die Aktivkohle aufgetragen werden, und die derart gebildete Einheit wird kalt oder warm gepresst.
Kurbeschreibung der Zeichnungen
Weitere Besonderheiten und Vorteile der Vorrichtung und des Verfahrens nach der Erfindung ergeben sich beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung, die sich nur beispielhaft und nicht einschränkend versteht, anhand der beigefügten Zeichnungen, worin zeigt:
1A und 1B sehr schematische Teilansichten, welche die verschiedenen Schichten des erfindungsgemäßen Filters darstellen,
2A und 2B Teilansichten einer Ausführungsvariante des Filters aus 1A und 1B,
3 bis 6 verschiedene Prozesse zum Herstellen des Filters nach den vorangehenden Figuren,
7 eine perspektivische Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Reinigen der Luft in der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs,
8 eine Vorderansicht der Luftreinigungsvorrichtung aus 7,
8A eine Schnittansicht entlang der Ebene A-A aus 8,
8B eine Schnittansicht entlang der Ebene B-B aus 8, welche die Lichtemissionskeulen zeigt,
8C eine Schnittansicht entlang der Ebene C-C aus 8,
9 eine Querschnittansicht einer röhrenförmigen Lampe aus 8,
10 sehr schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer dem Filter vorgelagerten Lichtquelle,
11A und 11B eine Variante einer erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung,
12A bis 12D sehr schematisch verschiedene Ausführungsvarianten der Luftreinigungsvorrichtung mit röhrenförmigen Lampen,
13A bis 13E sehr schematisch verschiedene Ausführungsvarianten der Luftreinigungsvorrichtung mit flachen Lampen,
14A bis 14E sehr schematisch verschiedene Ausführungsvarianten der Luftreinigungsvorrichtung mit LED-Dioden,
15 sehr schematisch eine Luftreinigungsvorrichtung mit einem Ionisator,
16 eine Klimatisierungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung zwischen Motor-Ventilator-Gruppe und Radiator,
17 eine Luftreinigungsvorrichtung nach 16,
18 eine Klimatisierungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung, die am Lufteinlass der Anlage montiert ist, und
19 ein Diagramm, das den Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung über die Zeit im Vergleich zu herkömmlichen Filtern zeigt.
Nähere Beschreibung der Ausführungsformen
Das Prinzip der Erfindung beruht auf die neuartige Verbindung zweier bekannter Gasfilterungstechniken, nämlich die Filterung durch Adsorption und die Filterung durch Photokatalyse.
Ein Adsorptionsmittel, wie etwa Aktivkohle, adsorbiert nämlich verunreinigende Stoffe augenblicklich, indem sie diese in ihren Poren fängt, ohne sie dabei zu zerstören.
Dann desorbiert das Photokatalysatormittel, beispielsweise Titandioxid "TiO₂", die an der Oberfläche des Adsorptionsmittels gefangenen Moleküle des verunreinigenden Stoffs, indem es diese aufgrund von chemischen Reduktions-Oxidations-Reaktionen zerstört.
Dadurch ist es möglich, das Adsorptionsmittel zu regenerieren und folglich die Lebensdauer des Filters zu erhöhen, um etwa die des Fahrzeugs zu erreichen.
Sofern dabei diese chemischen Reaktionen nicht vollständig ablaufen, werden Nebenprodukte von dem Adsorptionsmittel gefangen und später durch das Photokatalysatormittel zersetzt.
Das Photokatalysatormittel zerstört verunreinigende Stoffe endgültig, jedoch ist dessen Wirkung langsam, woraus sich das Interesse erklärt, es mit einem Adsorptionsmittel zu verbinden, damit verunreinigende Stoffe augenblicklich gefangen werden.
Wie sehr schematisch in 1A und 1B gezeigt ist, besteht ein erfindungsgemäßer Filter aus drei Schichten. Die erste ist eine Überzugsschicht 10 aus Vliesfasern. Die zweite ist eine Schicht 20 zum Reinigen der Luft, welche die erste Schicht überdeckt und aus einem Photokatalysatormittel 22 besteht, das eng mit den Körnern eines Adsorptionsmittels 24 verbunden ist. Die dritte ist auch eine Überzugsschicht 30 aus Vliesfasern, welche die zweite Schicht 20 überdeckt. Ferner kann diese dritte Überzugsschicht 30 ein Photokatalysatormittel enthalten, um die Wirksamkeit des Filters zu erhöhen.
Die Überzugsschichten können auf Basis von PP, PET, PA oder PTFE bestehen. Beispielsweise beträgt die Dicke einer Überzugsschicht zwischen 0,1 mm und 2 mm.
Das Adsorptionsmittel kann aus Aktivkohle, Zeolith, einem Gemisch der beiden oder aus jeglichem anderen Adsorptionsmittel bestehen.
Aktivkohle besteht beispielsweise aus Körnern mit Abmessungen in der Größenordnung von 0,5 mm bis 2 mm. Diese Körner sind porös aufgrund von Mikroporen mit Abmessungen in der Größenordnung von 0,2 nm bis 2 nm und Mesoporen mit Abmessungen in der Größenordnung von 2 nm bis 50 nm.
Ferner erstreckt sich die Aktivkohle zwischen den Überzugsschichten mit einer flächenbezogenen Masse von 150 g/m² bis 450 g/m².
Das Photokatalysatormittel 22 kann beispielsweise aus Titandioxid "TiO₂" grundsätzlich in Form von Anatas oder aus jeglichem anderen Metalloxid mit photokatalytischer Eigenschaft bestehen.
Das Titandioxid "TiO₂" liegt in Pulverform vor und besteht aus Teilchen mit Abmessungen in der Größenordnung von 40 nm bis 500 nm.
Folglich wird die Art von Teilchen aus Titandioxid und deren Massenverhältnis bezüglich Aktivkohle so gewählt, dass die Poren der letztgenannten nicht versperrt werden. Dieses Massenverhältnis liegt beispielsweise zwischen 1 und 20 %.
Die Gesamtheit dieser drei Schichten wird ziehharmonikaartig gefaltet, um Wellen bzw. Falten auftreten zu lassen, um so die Nutzfläche des Filters zu erhöhen und den Druckverlust zu vermindern.
Ferner ist zum Filtern von in der Luft enthaltenen Partikeln ein gewöhnlicher Partikelfilter dem Reinigungsfilter 1 bezüglich des Luftstroms vorgelagert.
2A und 2B stellen eine Ausführungsvariante des Filters dar. Gemäß dieser Variante ist die erste Überzugsschicht 110 ein Partikelfilter, der mit den beiden anderen Schichten einen sogenannten Kombinationsfilter 11 bildet. Die erste Schicht 110 ist dazu bestimmt, die in dem zu reinigenden Luftstrom vorhandenen Partikel zu filtern, während die zweite Schicht 20 Gase filtert.
Dabei ist der Filter so anzuordnen, dass diese erste Schicht 110 bezüglich des Luftstroms (Strömung) der dritten Schicht 30 vorgelagert ist.
Erfindungsgemäß stellen 3 bis 6 verschiedene Ausführungsformen des Filters nach 1A bis 2B dar.
Bei diesen verschiedenen Ausführungsformen ist ein Photokatalysatormittel 22 (beispielsweise TiO₂) eng mit den Körnern eines Adsorptionsmittels 24 (beispielsweise Aktivkohle) verbunden und das so gebildete Gemisch ist zwischen zwei Überzugsschichten aus Vliesfasern 10 bzw. 110 und 30 aufgetragen.
3 zeigt eine erste Ausführungsform, in der TiO₂-Pulver zunächst mit den Aktivkohlekörnern gemäß den weiter oben genannten Anteilen vermischt wird.
Das so gebildete Gemisch wird beispielsweise auf die dritte Überzugsschicht bzw. Deckschicht 30 aufgetragen, nachdem ein an sich bekannter Klebstoff 102 beispielsweise in Spray-Form auf die Innenseiten der beiden Überzugsschichten aufgebracht wurde. Alternativ kann der Klebstoff auch direkt auf das Gemisch aufgetragen werden. Der Klebstoff 102 besteht beispielsweise aus Ethylenvinylacetat "EVA" oder aus Polyethylen "PE".
Dann wird die so gebildete Gesamtheit der drei Schichten beispielsweise über Druckrollen kalt oder warm gepresst, um sie miteinander zu festigen.
Die Überzugsschichten bzw. Deckschichten 10, 30 sind in herkömmlicher Weise hergestellt, beispielsweise durch Bindung mittels Wasserstrahls, gefolgt von einer mechanischen Festigung, oder aber durch Verschmelzen oder mittels Papiers.
Der Prozess aus 3 kann in in 4 dargestellter Art und Weise abgewandelt werden, wo ein an sich bekanntes Bindemittel 104, beispielsweise EVA oder PE, dem Gemisch beigefügt wird und die drei Schichten durch Anwenden eines Drucks im Bereich der Druckrollen heiß gepresst zusammengeschweißt werden.
In den Beispielen nach 5 und 6 ist der Prozess ähnlich wie der vorangehende, abgesehen davon, dass das Titandioxid und die Aktivkohle separat aufgebracht werden.
Bei 5 wird das Titandioxid 22 einem Klebstoff 102 beigemischt, bevor es pulverisiert bzw. auf die Aktivkohle 24 aufgebracht wird, die ihrerseits bereits auf die dritte Überzugsschicht 30 aufgetragen wurde. Dagegen werden bei 6 die Aktivkohle, das Titandioxid und der Klebstoff separat auf die dritte Überzugsschicht 30 aufgetragen.
In 7 ist in perspektivischer Explosionsansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen der Luft in der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs ersichtlich.
Diese Vorrichtung enthält einen Filter 1 nach den oben beschriebenen Ausführungsformen, der in einem Trägerrahmen 70 gehalten wird. Der Rahmen 70 hat beispielsweise eine rechteckige Form, deren Oberfläche eine lichte Fläche des Filters 1 definiert.
Der Filter 1 ist insgesamt rechteckförmig und ziehharmonikaartig gefaltet, beispielsweise mit V-förmigen Falten, um die Nutzfläche des Filters zu erhöhen und den Druckverlust zu vermindern.
In bekannter Weise kann der Filterrahmen 70 aus Schaumstoff, starrem Kunststoffmaterial oder Vliesfasern aus dem gleichen Material wie die erste und die dritte Schicht des Filters 1 bestehen. Ferner kann der Filterrahmen 70 auf bekannte Art und Weise umgossen oder heiß verklebt oder aber mittels Spiegelschweißung angebracht sein.
Bei den beiden letztgenannten Verfahren ist kein Zusatzstoff erforderlich, so dass nachfolgend mit Filter 1 der Filter mit seinem Rahmen 70 bezeichnet wird.
Ein Außenrahmen 60 schmiegt sich im wesentlichen an den Trägerrahmen 70 des Filters 1 an. Der Außenrahmen besteht beispielsweise aus Kunststoff.
Der Außenrahmen 60 besteht aus zwei Längsseiten 63, die über zwei Querseiten 64 verbunden sind, und kann ferner eine mittlere Verstärkungsstrebe 62 enthalten.
Die Querseiten 64 und gegebenenfalls die Mittelstrebe 62 weisen Löcher 67 auf, die dazu bestimmt sind, eine oder mehrere röhrenförmige Lampen 40 (zwei Lampen im Beispiel nach 7) aufzunehmen, um die Fläche des Filters 1 zu bestrahlen.
Die Querseiten 64 weisen Aufnahmemulden 66 auf, die dazu bestimmt sind, Transformatoren (nicht dargestellt) aufzunehmen, die an Platten 50 montiert sind. Jede Platte enthält nämlich Löcher, die mit Nasen bzw. Zapfen 52 zusammenwirken, die in der Aufnahmemulde ausgebildet sind (siehe 7 und 8C). Die Platten können über jegliches andere Befestigungssystem in Stellung gehalten werden.
Ferner werden die Transformatoren von Deckeln 65 geschützt, die an den Rändern der Aufnahmemulden 66 befestigt sind.
Die Transformatoren ermöglichen es, den Lampen 40 eine Wechselspannung zu liefern. Beispielsweise konvertiert jeder Transformator eine Gleichspannung von 12 V, die von der Fahrzeugbatterie ausgegeben wird, in eine Wechselspannung von 1,5 kV bis 5 kV mit einer Frequenz zwischen 30 kHz und 80 kHz.
Diese Transformatoren stehen über elektrische Leitungen bzw. Drähte (nicht dargestellt) mit den Lampen in Kontakt. Sie können jedoch auch direkt mit den Lampen in elektrischem Kontakt stehen, um jegliche Störung durch elektromagnetische Strahlung zu beseitigen.
Jede Lampe kann über einen unabhängigen Transformator gespeist werden bzw. können in ähnlicher Weise sämtliche Lampen über einen einzigen gleichwertigen Transformator gespeist werden.
Gegebenenfalls ist jede Lampe mit einem Reflektor versehen, wobei zwischen Lampe und Reflektor ein Luftspalt von zumindest 1 mm eingehalten wird. Diese Reflektoren können im Querschnitt kreisförmig (7), parabolisch, winklig oder linear sein und aus reflektierendem Material bestehen, wie etwa poliertes Aluminium oder Inox.
Wie in 8 bis 8C dargestellt ist, sind der von seinem Träger 70 umrahmte Filter 1, die Lampen 40, die Reflektoren 45 und die Tragplatten für die Transformatoren 50 alle in kompakter Weise in dem Außenrahmen 60 montiert, um eine Vorrichtung zu bilden, die bei von einem verunreinigten Luftstrom durchströmbarer Anordnung dazu dient, diese Luft von gasförmigen Verunreinigungen zu reinigen.
Die Vorrichtung nach 8 bis 8C ist eine kompakte Funktionseinheit und somit leicht ein- und ausbaubar.
Beispielsweise hat der Außenrahmen 60 eine Länge (L) von 200 mm bis 500 mm, eine Breite (I) von 100 mm bis 300 mm und eine Dicke (e) von 20 mm bis 60 mm.
Bei dem Beispiel gemäß 8 liegt der die beiden Lampen 40 trennende Abstand in der Größenordnung von 80 mm bis 120 mm und der mittlere Abstand zwischen Lampe und Filter 1 liegt in der Größenordnung von 2 mm bis 30 mm, vorzugsweise von 2 mm bis 10 mm.
Ferner gewährleistet die Lampe 40 pro Flächeneinheit eine Lichtstärke von 0,5 mW/cm² bis 10 mW/cm² bei einem Abstand von etwa 10 mm.
Diese Lampen sind umweltschonend, quecksilber- und bleifrei und geben Licht mit einer Wellenlänge von 200 nm bis 400 nm aus, d.h. mit anderen Worten UV-Lampen vom Typ A, B und C, die dazu geeignet sind, das verbotene Band eines TiO₂-Moleküls zu überwinden, um einen wirkungsvollen photokatalytischen Effekt zu ermöglichen.
9 stellt eine Querschnittansicht einer röhrenförmigen Lampe 40 dar. Die Lampe 40 enthält eine Glasröhre 46 aus Quarz, die Xenon einschließt und von zwei Elektroden 44 umgeben ist.
Die Glasröhre 46 wird von einer äußeren Schutzröhre 42 aus PET oder PTFE geschützt.
Gegebenenfalls überdeckt eine Phosphorschicht 48 die Innenseite der Glasröhre 46, um die UVC-Strahlen in UVA- und/oder UVB-Strahlen umzuwandeln.
Die Topologie des von einer röhrenförmigen Lampe 40 ausgegebenen Lichts weist eine primäre Strahlungskeule 41 (siehe 8b) und eine sekundäre Strahlungskeule 43 auf, die gestrichelt in 8B dargestellt ist.
Um über eine maximale Reinigungswirkung zu verfügen, ist die primäre Strahlungskeule 41 so ausgerichtet, dass sie den Großteil der Nutzfläche des Filters 1 bestrahlt, d.h. die am meisten mit dem Luftstrom in Kontakt stehende Fläche unter Berücksichtigung eines Kanteneffekts, der den Luftstrom an den Kanten des Filters 1 vermindert.
Bei dem Beispiel in 8B finden zwei Lampen 40 Anwendung und in Anbetracht der Abmessungen und der Abstände zwischen den Teilen der oben erläuterten Vorrichtung sind die primären Keulen 41 der beiden Lampen 40 zur Mitte des Filters 1 gerichtet, so dass die Mittellinie der primären Keule 41 einen Winkel α von 35° bis 50° bezüglich einer Senkrechten zwischen zugeordneter Lampe 40 und Mittelebene des Filters 1 einschließt.
Die sekundäre Strahlungskeule einer Lampe kann ferner über einen Reflektor 45 zur Nutzfläche des Filters 1 reflektiert werden, wodurch die Wirkung der Bestrahlung des Filters erhöht wird.
Die die Oberfläche des Filters bestrahlende Lichtquelle kann bezüglich des die Luftreinigungsvorrichtung durchströmenden Luftstroms dem Filter vor- oder nachgelagert sein.
10 zeigt, dass in dem Falle, wo die Lichtquelle, beispielsweise zwei röhrenförmige Lampen 40, dem Gasfilter 1 vorgelagert sind, vorteilhaft ein Partikelfilter 5 der Lichtquelle 40 vorgelagert wird.
Vorteilhaft kann der Partikelfilter 5 ein Photokatalysatormittel enthalten, das von den Lampen 40 bestrahlt wird, wodurch die Luftreinigungswirkung erhöht wird.
Ferner wird bei dieser Anordnung die Lichtstärke der Lampen 40 optimal genutzt, da aufgrund der Reflexion der UV-Strahlen durch die Filter 1 und 5 eine größere Anzahl von Photonen durch das Photokatalysatormittel absorbiert wird.
11A und 11B zeigen, dass die Luftreinigungsvorrichtung in einer Luftverteilungsleitung 315 einer Klimatisierungsanlage ohne Rahmen 60 montiert sein kann.
Der Filter 1, die Lampen 40 und gegebenenfalls die Reflektoren sind nämlich direkt in den Aufnahmemulden 360 montiert, die in der Leitung 315 angeordnet sind.
Ferner ist der Transformator bzw. sind die Transformatoren in einer Transformatoraufnahmemulde 366 montiert, die auf der Außenseite der Leitung 360 außerhalb des Luftstroms vorgesehen ist, wodurch somit der Platzbedarf und damit der Druckverlust vermindert werden.
12A bis 12D zeigen sehr schematisch verschiedene Ausführungsvarianten der Luftreinigungsvorrichtung mit röhrenförmigen Lampen.
12A zeigt schematisch die in 7 bis 11B dargestellte Ausführungsform.
Der ziehharmonikaartig gefaltete Filter 1 enthält Spitzen 2, deren Mantellinien 3 zwei im wesentlichen parallel zueinander und senkrecht zum Luftstrom verlaufende Ebenen bilden.
Nach dem Beispiel von 12A sind die beiden röhrenförmigen Lampen den Filterebenen senkrecht zur Richtung der Mantellinien 3 vor- oder nachgelagert.
Vorzugsweise verlaufen die längeren Seiten des Filters 1 senkrecht zu den Mantellinien 3, wobei die beiden Lampen im wesentlichen gleich lang wie die Langseiten L des Filters 1 sind. Ferner sind die Lampen mit einem Abstand voneinander beabstandet, der in etwa der halben Länge 1 der weiteren Seiten des Filters entspricht.
Gemäß 12B wird der Filter 1 von einer einzigen röhrenförmigen Lampe 40 bestrahlt, die in etwa in der Mitte des Filters montiert ist.
12C zeigt eine Luftreinigungsvorrichtung mit zwei röhrenförmigen Lampen 40, die jeweils beiderseits der Langseite des Filters 1 senkrecht zur Richtung der Mantellinien 3 angeordnet sind und den Filter in Richtung dieser Mantellinien bestrahlen.
Der in 12D dargestellte Filter enthält zwei Teile 1a und 1b, die entlang einer im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Mantellinien 3 liegenden Schnittlinie getrennt sind, so dass eine röhrenförmige Lampe 40 zwischen diesen beiden Teilen 1a und 1b parallel zur genannten Schnittelinie angeordnet ist und den Filter in beiden Richtungen entlang der Mantellinien 3 bestrahlt.
Selbstverständlich kann die Anzahl der in der Luftreinigungsvorrichtung montierten Lampen von der in 12A bis 12D gezeigten Anzahl abweichen.
13A bis 13E zeigen sehr schematisch verschiedene Ausführungsvarianten der Luftreinigungsvorrichtung mit flachen Lampen 140.
Die flache Lampe 140 enthält eine flache Röhre mit zwei im wesentlichen parallel verlaufenden Seiten aus Glas, die Xenon einschließen. Die Dicke des Glases liegt in der Größenordnung von 1 mm bis 3 mm. Auf der einen Seite der Röhre sind Silber- oder Wolframelektroden mittels Serigraphie ausgeführt, wie bei einer gedruckten Schaltung.
Diese Elektroden sind mit einer Isolierschicht aus SiO₂ und Al₂O₃ überdeckt, um UV-Strahlenverluste zu verhindern bzw. zu begrenzen. Ferner ist der Innenraum der flachen Lampe mit einigen Phosphormolekularschichten bedeckt.
Die flachen Lampen 140 aus 13A sind in gleicher Art und Weise wie die röhrenförmigen Lampen 40 aus 12A montiert und so ausgerichtet, dass sie den Großteil der Nutzfläche des Filters 1 bestrahlen.
Alternativ kann nur eine der beiden flachen Lampen 140 aus 13A montiert sein, um den Filter 1 zu bestrahlen.
Ebenso sind die flachen Lampen 140 aus 13B bzw. 13C auf gleiche Art und Weise wie die röhrenförmigen Lampen 40 aus 12B bzw. 12C montiert.
Anzumerken ist, dass nur eine der beiden flachen Lampen 140 aus 13B genügen kann, um diesen Filter 1 zu bestrahlen.
13D und 13E zeigen sehr schematisch eine einzige flache Lampe 140, die in etwa in der Mitte des Filters 1 montiert ist. Dabei ist ein Prisma 145 mit aerodynamischer Form der flachen Lampe 140 vorgelagert.
Einerseits vergleichmäßigt das Prisma 145 die Bestrahlung des Filters 1, indem es das Licht der flachen Lampe bricht, und andererseits vermindert es aufgrund seiner aerodynamischen Form Turbulenzen und Geräusche.
Um ein besseres Fließvermögen des Luftstroms zu erreichen, ist ein Träger 147 ebenfalls mit aerodynamischer Form der flachen Lampe nachgelagert.
13E zeigt, dass die aus flacher Lampe 140, Prisma 145 und Träger 147 gebildete Einheit bezüglich des Luftstroms dem Filter 1 nachgelagert ist.
14A bis 14E zeigen sehr schematisch verschiedene Ausführungsvarianten der Luftreinigungsvorrichtung mit LED-Dioden 240. In diesem Fall können die Transformatoren weggelassen werden.
Nach 14A bis 14D ist eine Mehrzahl von LED-Dioden 240 an einer Platte 240 montiert.
Gemäß 14A bzw. 14C sind zwei Platten 250 in gleicher Weise wie die röhrenförmigen Lampen 40 aus 11A bzw. 11C montiert. Die LED-Dioden 240 sind auf einer Seite einer jeden Platte 240 montiert und so ausgerichtet, dass die den Großteil der Nutzfläche des Filters 1 bestrahlen.
In den Beispielen aus 14B und 14D sind die LED-Dioden 240 auf beiden Seiten der Platte 240 montiert. Ferner sind diese Platten in gleicher Weise wie die röhrenförmigen Lampen 40 aus 12B bzw. 12D montiert.
Gemäß 14E ist eine Mehrzahl von LED-Dioden 240 an den Knotenpunkten eines Gitters 255 montiert, das parallel zu den durch die Mantelllinien definierten Ebenen angeordnet ist, so dass es den Durchtritt des Luftstroms gestattet.
Anzumerken ist, dass Partikel in der Luft mit einem gewöhnlichen Partikelfilter, beispielsweise aus Vliesfasern, gefiltert werden, welcher der Luftreinigungsvorrichtung vorgelagert ist.
Dieser Partikelfilter kann mit einem Gasfilter kombiniert sein, wie er in 2A und 2B gezeigt ist, oder von diesem getrennt sein. Das Interesse einer Trennung des Partikelfilters vom Gasfilter liegt darin, dass sie in Anbetracht ihrer ungleichen Lebensdauer voneinander getrennt ausgetauscht werden können.
In beiden Fällen kann zur Erhöhung der Filterwirkung ein Ionisator dem Partikelfilter vorgelagert sein, wie in 15 dargestellt ist.
Der Ionisator enthält eine Mehrzahl von leitfähigen Platten 552, die parallel verlaufen und abwechselnd mit elektrischen Drähten 554 geringen Durchmessers angeordnet sind. Die Drähte werden mit Wechselstrom mit hoher Spannung von etwa 5 kV gespeist, der von einem Versorgungsmodul (nicht dargestellt) erzeugt wird, und die Platten sind an die Masse angeschlossen.
Dem Ionisator 550 vorgelagert ist vorzugsweise ein Gitter 560 montiert, das größere Partikel ausfiltert. Die Partikel stromabwärts des Gitters 560 werden von dem Ionisator 550 ionisiert und über den Partikelfilter 5 gesammelt.
Ferner kann zum Speisen des Ionisators 500 und der die Luftreinigungsvorrichtung bestrahlenden Lampen eine gleiche elektronische Schaltung (nicht dargestellt) verwendet werden.
16 bis 18 zeigen Beispiele von Klimatisierungsanlagen 300 für Kraftfahrzeuge mit einer erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung.
Die Anlage aus 16 enthält in wohl bekannter Weise eine Motor-Ventilator-Gruppe bzw. einen Pulsator 310, der einen Luftstrom in eine Luftverteilungsleitung 315 ausgibt. In dieser Leitung sind ein Verdampfer 320 für einen Kühlkreis (bei vorhandener Luftklimatisierungsfunktion) und ein Flüssigkeitswärmetauscher 325 angeordnet, der von der Kühlflüssigkeit des Fahrzeugmotors durchströmt wird. In bekannter Weise ist eine Kondensationsströmungsleitung 322 unter dem Verdampfer 320 angeordnet.
Dem Radiator 325 nachgelagert gibt die Luftleitung 315 Luft über die Auslassmündungen aus, die sich zur Fahrgastzelle des Fahrzeugs hin öffnen. Die Verteilung und die eventuelle Vermischung von Luft erfolgen mit Hilfe von steuerbaren Klappen. Eine Klappe 316 steuert den Enteisungsauslass, eine weitere 317 steuert den Lüftungsauslass und eine dritte Klappe 318 steuert den Fußbereichsauslass.
Die in die Leitung strömende Luft kommt entweder von außerhalb des Fahrzeugs oder von der Fahrgastzelle (innen stattfindende Rückführung), je nach Stellung einer Klappe 319, die in dem Armaturenbrett des Fahrzeugs montiert ist. Die Luft wird in die Leitung 315 ausgehend von einer Öffnung 314 eingelassen, die am Boden eines Schneckengehäuses des Pulsators 310 vorgesehen ist.
Die erfindungsgemäße Luftreinigungsvorrichtung 500 ist in der Leitung 315 zwischen Motor-Ventilator-Gruppe 310 und Verdampfer 320 angebracht. Somit wird die Luft ständig gereinigt, entweder mittels innen stattfindender Rückführung oder von außerhalb des Fahrzeugs kommend. Gegebenenfalls ist ein Partikelfilter 5 und/oder ein Ionisator (15) bezüglich des Luftstroms der Vorrichtung 500 vorgelagert.
Die Vorrichtung 500 hat ein vermindertes Volumen und wird von einem starken Luftdurchsatz von etwa 450 m³/h durchströmt, wodurch ein einziger Luftdurchtritt ausreicht, um die Luft mit großer Effizienz von etwa 90 % (siehe 18) zu reinigen.
Wie in 17 gezeigt ist, kann der Verdampfer als Träger für ein Photokatalysatormittel verwendet werden und ausgehend von Lichtquellen bestrahlt werden, die der Luftreinigungsvorrichtung 500 nachgelagert sind. Anzumerken ist, dass bei Verwendung von röhrenförmigen Lampen 40 es genügt, die Reflektoren 45 wegzulassen, damit der Verdampfer vom Licht der sekundären Strahlungskeulen 43 bestrahlt wird.
Somit ermöglicht die Aktivierung des Katalysators an der Oberfläche des Verdampfers die Zerstörung und/oder Nicht-Verbreitung von Mikroorganismen, die sich an dieser Oberfläche bilden, wodurch Gerüche beträchtlich vermindert werden.
18 zeigt eine Variante, in welcher die Luftreinigungsvorrichtung 500 im Lufteinlass 330 in einem Luftstrom direkt von außerhalb des Fahrzeugs montiert ist. Die Luftreinigungsvorrichtung 500 wird in wohl bekannter Weise vor Regen und größeren Teilchen von einer nicht dargestellten Ablenkscheibeneinrichtung geschützt.
Ein Partikelfilter 5 und/oder Ionisator (15) kann auch der Vorrichtung 500 vorgelagert sein.
Bei einer Ausführungsvariante kann die erfindungsgemäße Luftreinigungsvorrichtung in einem Gehäuse montiert sein, das einen kompakten Lüfter enthält, der in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs selbst angeordnet ist.
19 zeigt Kurven, welche die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung über die Zeit im Vergleich zu herkömmlichen Filtern zeigt. Beispielhaft ist der für diesen Vergleich gewählte verunreinigende Stoff Toluol. Die Kurve 400 stellt die erfindungsgemäße Luftreinigungsvorrichtung dar, die Kurve 410 stellt einen Filter aus dem Stand der Technik dar, der aus mehreren Aktivkohleauflagen besteht, und die Kurve 420 stellt einen herkömmlichen gefalteten Kombinationsfilter dar.
Ferner sei daran erinnert, dass der Filter mit Aktivkohleauflagen aufgrund seiner Dicke und seines Aufbaus zu hohe Druckverluste bezüglich des diesen durchströmenden Luftstroms aufweist.
19 zeigt, dass während der ersten vierhundert Stunden (entspricht etwa 20 000 km) der Filter mit Aktivkohleauflagen (Kurve 410) der wirksamste ist. Während der gleichen Zeitdauer nimmt die Effizienz des herkömmlichen Filters (Kurve 420) beträchtlich ab, während ein geringer Abfall der Effizienz bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung (Kurve 400) festzustellen ist.
Danach bleibt die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung (Kurve 400) im wesentlichen stabil bis 1600 Stunden (entspricht etwa 80 000 km). Dagegen nimmt die des Filters mit Aktivkohleauflagen (Kurve 410) relativ schnell ab und ist nach 1200 Stunden praktisch nicht mehr wirksam, und die des Kombinationsfilters ist ihrerseits bereits nach den ersten 400 Stunden unwirksam.
Anzumerken ist, dass bei dem Filter vorgelagerter Lichtquelle, wie in 10 dargestellt ist, die Wirksamkeit der Vorrichtung um etwa 20 % erhöht ist.
Somit wird aufgrund der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung die Lebensdauer des Filters 4 bis 5 mal gegenüber der eines herkömmlichen Filters mit Aktivkohle erhöht.

Claims

Vorrichtung zur Reinigung der Luft in der Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, enthaltend einen Filter (1), der in einem eine lichte Fläche des Filters definierenden Rahmen (70) gehalten wird und derart angeordnet ist, dass er von einem Luftstrom durchströmt wird, sowie eine Lichtquelle, welche die lichte Fläche des Filters bestrahlt, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (1; 11) eine erste Überzugsschicht (10; 110) aus Vliesfasern, eine zweite Schicht (20) zur Reinigung der Luft, welche die erste Schicht bedeckt und aus einem eng mit den Körnern eines Adsorptionsmittels (24) verbundenen Photokatalysatormittel (22) besteht, und eine dritte Überzugsschicht (30) aus Vliesfasern aufweist, welche die zweite Schicht (20) bedeckt, wobei die Gesamtheit dieser drei Schichten ziehharmonikaartig gefaltet ist, um Wellen bzw. Falten auftreten zu lassen, welche die Nutzfläche des Filters definieren, die größer ist als dessen lichte Fläche und deren Mantellinien (3) der Spitzen (2) zwei Ebenen bilden, die im wesentlichen parallel zueinander und senkrecht zum Luftstrom verlaufen.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Photokatalysatormittel (22) Titandioxid ist.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Adsorptionsmittel (24) Aktivkohle, Zeolith oder ein Gemisch aus beiden ist.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivkohle eine flächenbezogene Masse von 150 g/m² bis 450 g/m² hat.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Massenverhältnis von Titandioxid zu Aktivkohle 1 % bis 20 % beträgt.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Lichtquelle ausgestrahlte Licht eine Wellenlänge von 200 nm bis 400 nm hat.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle und der Filter in einem Abstand von 2 mm bis 30 mm voneinander getrennt sind.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle bei einem Abstand von etwa 10 mm vom Filter pro Flächeneinheit eine Lichtstärke von 0,5 mW/cm² bis 10 mW/cm² gewährleistet.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die den Filter (1; 11) bestrahlende Lichtquelle aus mindestens einem quecksilber- und bleifreien Lichtemissionsmittel (40; 140; 240) besteht.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Lichtemissionsmittel (40; 140; 240) bezüglich des Luftstroms dem Filter (1; 11) nachgeordnet und derart ausgerichtet ist, dass es den Großteil der Nutzfläche des Filters bestrahlt.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner einen Partikelfilter (5) mit einem Photokatalysatormittel enthält, wobei das mindestens eine Lichtemissionsmittel (40; 140; 240) bezüglich des Luftstroms dem Filter (1; 11) vorgelagert und dem Partikelfilter (5) nachgelagert und derart ausgerichtet ist, dass es den Großteil der Nutzfläche des Filters bestrahlt.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Lichtemissionsmittel (40; 140; 240) enthält.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter zwei Teile (1a, 1b) enthält, die entlang einer im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Mantellinien (3) verlaufenden Schnittlinie getrennt sind, wobei das Lichtemissionsmittel (40; 140; 240) zwischen diesen beiden Teilen (1a, 1b) parallel zur genannten Schnittlinie angeordnet ist und den Filter in beiden Richtungen entlang der Mantellinien (3) bestrahlt.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Lichtemissionsmittel (40; 140; 240) enthält, die jeweils auf der einen und der anderen Seite des Filters senkrecht zur Richtung der Mantellinien (3) angeordnet sind und den Filter in Richtung der genannten Mantellinien bestrahlen.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Lichtemissionsmittel (40; 140; 240) enthält, das auf der einen Seite angeordnet ist.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtemissionsmittel eine röhrenförmige UV-Lampe (40) ist.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lampe (40) eine primäre Strahlungskeule aufweist, die derart ausgerichtet ist, dass sie den Großteil der Nutzfläche des Filters bestrahlt, sowie eine sekundäre Strahlungskeule, die von einem Reflektor (45) in Richtung der Nutzfläche des Filters reflektiert wird.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass jede UV-Lampe (40) über einen Transformator gespeist wird, der direkt ohne elektrische Leitungen mit der Lampe (40) verbunden ist.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtemissionsmittel zwei UV-Lampen (40) enthält und diese Lampen über einen einzigen Transformator (50) gespeist werden.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampe bzw. Lampen (40), der bzw. die Reflektoren (45) und der bzw. die Transformatoren (50) in einem Außenrahmen (60) montiert sind, der dazu bestimmt ist, den Trägerrahmen (70) des Filters (1; 11) aufzunehmen.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenrahmen (60) eine Länge von 200 mm bis 500 mm, eine Breite von 100 mm bis 300 mm und eine Dicke von 20 mm bis 60 mm hat.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtemissionsmittel eine flache Lampe (140) ist.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die flache Lampe (140) ein Prisma (145) und eine aerodynamisch geformte Halterung (147) enthält und die Einheit in etwa in der Mitte angebracht und bezüglich des Luftstroms dem Filter nachgelagert ist.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtemissionsmittel eine Platte (250) ist, die eine Mehrzahl von LED-Dioden (240) enthält.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtemissionsmittel ein an seinen Knotenpunkten eine Mehrzahl von LED-Dioden (240) enthaltendes Gitter (255) ist, das von dem Luftstrom durchströmt werden kann.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner einen Partikelfilter (5) enthält, welcher der Vorrichtung vorgelagert ist.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Überzugsschicht (110) ein Partikelfilter ist und der Kombinationsfilter derart angeordnet ist, dass diese erste Schicht (110) bezüglich des Luftstroms der dritten Schicht (30) vorgelagert ist.
Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner einen lonisator (550) enthält, der dem Partikelfilter (5) bzw. dem Kombinationsfilter (110) vorgelagert ist.
Gehäuse mit einem Pulsator, das in der Fahrgastzelle eines Fahrzeugs installiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach einem der Ansprüche 1 bis 28 enthält.
Klimatisierungsanlage (300) mit einer Motor-Ventilator-Gruppe (310) und einem Verdampfer (320), die einen Luftstrom in eine Leitung abgeben, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach einem der Ansprüche 1 bis 28 enthält, die in der Leitung zwischen Motor-Ventilator-Gruppe (310) und Verdampfer (320) montiert ist.
Klimatisierungsanlage nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (320) als Träger für ein Photokatalysatormittel dient, wobei dieser Träger von Lichtquellen bestrahlt wird, die der Vorrichtung zur Reinigung der Luft (500) nachgelagert sind.
Klimatisierungsanlage (300) mit einem Lufteinlass (330) und einer Motor-Ventilator-Gruppe (310), die einen Luftstrom in eine Leitung abgeben, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zur Reinigung der Luft nach einem der Ansprüche 1 bis 28 enthält, die in den Lufteinlass (330) eingebaut ist.
Verfahren zum Herstellen eines Filters zum Reinigen der Luft in einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass ein Photokatalysatormittel (22) mit den Körnern eines Adsorptionsmittels (24) eng verbunden und das derart hergestellte Gemisch zwischen zwei Überzugsschichten aus Vliesfasern (10, 30) aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Photokatalysatormittel (22) Titandioxid ist, dass das Adsorptionsmittel (24) Aktivkohle ist und dass ein Gemisch mit einem Massenverhältnis von Titandioxid zu Aktivkohle von 1 % bis 20 % hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivkohle eine flächenbezogene Masse von 150 g/m² bis 450 g/m² hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Innenseiten der beiden Überzugsschichten (10, 30) ein Klebstoff aufgetragen wird, bevor das Gemisch zwischen diese aufgebracht wird, und die derart gebildete Einheit kalt gepresst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Gemisch durch Hinzufügen eines Bindemittels hergestellt wird und die derart gebildete Einheit warm gepresst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Innenseiten der beiden Überzugsschichten (10, 30) ein Klebestoff (102) aufgetragen wird, bevor separat Titan und Aktivkohle aufgebracht werden, und die derart gebildete Einheit kalt oder warm gepresst wird.