DE9005325U1 - VENTILATION DEVICE - Google Patents
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Description
Dipl.-Ing. Mc.fgang Prif-muth, Prstkamp 13, 2210 Breitenburg-Nord 3Dipl.-Ing. Mc.fgang Prif-muth, Prstkamp 13, 2210 Breitenburg-Nord 3
\ Lüftungseinrichtung \ Ventilation system
rf Beschreibung rf Description
&xgr; Ausströmöffnung und mindestens eine einer Umgebung des &xgr; Outlet opening and at least one of an environment of the
:' Transportmittels zuwendbare Ansaugöffnung aufweist.:' means of transport has an intake opening facing away from the vehicle.
Derartige Lüftunoseinrichtungen werden beispielsweise im Bereich von Kraftfahrzeugen verwendet, um eine Frischluftversorgung von mit dem Fahrzeug fahrenden Personen I zu gewährleisten. Die Ansaugöffnung ist in der Regel inSuch ventilation systems are used, for example, in the area of motor vehicles to ensure a supply of fresh air for people travelling in the vehicle. The intake opening is usually in
f. Kraftfahrzeug jeweils umgebende Luft auf. Die Qualität f. The quality of the air surrounding the vehicle
t der dem Innenraum zugeleiteten Luft ist somit identisch t the air supplied to the interior is thus identical
Luft. Diese das Kraftfahrzeug umgebende Luft ist jedoch oft mit gesundheitsschädlichen Stoffen belastet. Insbesondere bei Fahrten in einem Tunnel, in einem Stau oder bei zu Hauptverkehrszeiten dicht aufeinanderfolgenden Kraftfahrzeugen tritt eine erhebliche Belastung der das Kraftfahrzeug umgebenden '.·..■ ft Kit Schadstoffen auf. Insbesondere das bei der Kr<». cstoffverbrennung entstehende Kohlenmonoxyd kann zu gesundheitlichen Belastungen führen. Neben dem Kohlenmonoxyd treten jedoch noch eine Vielzahl weiterer Schadstoffe auf, die sowohl als feine Stäube als auch gasförmig ausgebildet sind.Air. However, the air surrounding the vehicle is often contaminated with substances that are harmful to health. In particular when driving in a tunnel, in a traffic jam or when vehicles are driving closely together during rush hour, the air surrounding the vehicle is significantly contaminated with pollutants . In particular, the carbon monoxide produced during fuel combustion can lead to health problems. In addition to carbon monoxide, however, there are a number of other pollutants that are present in both fine dust and gaseous form.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Lüftungseinrichtung der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß der die Insassen aufnehmende Innenraum des Transportmittels mit Luft versorgt werden kann, die einen geringeren Schadstoffanteil als die das Transportmittel umgebende Luft aufweist.The object of the present invention is therefore to improve a ventilation device of the type mentioned in the introduction so that the interior of the means of transport accommodating the occupants can be supplied with air which has a lower pollutant content than the air surrounding the means of transport.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich zwischen der Ausströmöffnung und der Ansaugöffnung ein Gehäuse erstreckt, in dem mindestens ein Filter angeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that a housing extends between the outflow opening and the intake opening, in which at least one filter is arranged.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Lüftungseinrichtung ermöglicht eine deutliche Verminderung der in der Versorgiingsl uft enthaltenen Schadstoffe. Durch geeignete FiI ter«naterial ien ist es möglich, besonders gesundheitsgefährdende Schadstoffanteile zurückzuhalten. Durch eine Kombination verschiedener Filtermaterialien kann eine breitbandige Wirkung realisiert werden.The design of the ventilation system according to the invention enables a significant reduction in the pollutants contained in the supply air. By using suitable filter materials it is possible to retain pollutant components that are particularly hazardous to health. By combining different filter materials a broad-band effect can be achieved.
Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet einen unnötigen Verschleiß des Filters. Während des üblichen Betriebes sind in der Regel nur während kurzer BetriebszeitspannenThe method according to the invention avoids unnecessary wear of the filter. During normal operation, wear and tear is usually only necessary during short periods of operation.
erhebliche gesundheitsgefährdende Anteile in der Umgebungsluft des Kraftfahrzeugs vorhanden. Weitaus häufiger sind jedoch In der Regel nicht gesundheitsgefährdende Stäube oder andere Schwebstoffe 1n der Luft enthalten, die bei einem ständigen Betrieb des Filters zu riner Verschlechterung der Filterqualität oder zu einem Filterausfall führen können. Dies hätte zum einen Kosten durch das erforderliche Auswechseln des Filters zurThere are significant health-endangering components in the ambient air of the vehicle. However, it is much more common for the air to contain dust or other suspended particles that are not generally harmful to health, which can lead to a deterioration in the filter quality or to a filter failure if the filter is used continuously. This would result in costs due to the need to replace the filter in order to
t &ngr; &igr; «f t; , «.um anuci cit t/ c &agr; i* c &igr; f t» .» c c &ugr; a u &igr; c uci am , uau ein fortschreitendes Nachlassen der Filterqualität nicht rechtzeitig bemerkt ^ird und der Filter deshalb nicht mehr in der Lage 1st, auftretende gesundheitsschädliche Anteile zurückzuhalten. Oadurch, daß die dem Innenraum zugeleitete Luft nur dann gefiltert wird, wenn sie tatsächlich gesundheitsgefährdende Schadstoffanteile enthält, werden somit die Betriebssicherheit erhöht und die Betriebskosten vermindert.t &ngr;&igr; «f t; , «.um anuci cit t/ c &agr; i* c &igr; f t» .» c c &ugr; a u &igr; c uci am , uau a progressive decline in the filter quality is not noticed in time and the filter is therefore no longer able to retain any harmful components. The fact that the air supplied to the interior is only filtered if it actually contains harmful pollutants increases operational safety and reduces operating costs.
Eine lange Betriebsdauer und damit geringe Betriebskosten werden dadurch erreicht, daß der Filter einen vorgebbar veränderlichen Wirkungsquerschnitt aufweist. Der veränderliche Wirkungsquerschnitt ermöglicht es. eine Filterung der Luft nur dann vorzunehmen, wenn auch tatsächlich Schadstoffantei1e vorliegen, die abgeschieden werden müssen. Eine Verschmutzung des Filters durch andere in der Luft enthaltene Anteile wird hierdurch bei lediglich geringer Schadstoffbei astung vermieden. Zur Ermöclichung einer einfachen mechanischen Realisierung des veränderlichen FiKerwirkungsquerschnittes wird vorgeschlagen, daß der Filter isi wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist, eine vom Filter aufgespannte Ebene sich etwa quer zu einer Längsachse des Gehäuses erstreckt und der Filter verschwenkbar um eine Drehachse gelagert ist, die sich etwa rechtwinklig zur Längsachse erstreckt. Der Filter kann hierdurch sehr kompakt undA long service life and thus low operating costs are achieved by the filter having a predeterminable variable effective cross section. The variable effective cross section makes it possible to filter the air only when there are actually pollutants present that need to be separated. Contamination of the filter by other components contained in the air is thus avoided with only a small amount of pollutants. To enable simple mechanical implementation of the variable effective cross section, it is proposed that the filter be essentially disk-shaped, a plane spanned by the filter extends approximately transversely to a longitudinal axis of the housing and the filter is pivotably mounted about an axis of rotation that extends approximately at right angles to the longitudinal axis. The filter can thus be very compact and
damit raumsparend ausgebildet werden. Durch die verschwenkbare
Anordnung des Filters innerhalb des Gehäuses ist es möglich, entweder mit dem Filter den Gehäusequer
schnitt zu versperren, oder den Filter so anzuordnen, daß er nur mit einem relativ gering dimensionierten Rand
der Luftströmung einen Widerstand entgegensetzt.The swiveling arrangement of the filter within the housing makes it possible to either adjust the housing cross section with the filter
cut, or to arrange the filter in such a way that it only offers resistance to the air flow with a relatively small edge.
Eine Abscheidung besonders gesundheitsgefährdender Schadstoffe, beispielsweise Kohlenmonoxyd. kann dadurch erfolgen, daß der Filter mindestens bereichsweise aus einem mindestens gasförmige SchadstoffanteiIe zurückhaltenden Material ausgebildet ist. Eine preiswerte und dennoch äußerst wirkungsvolle Ausbildung des Filters ist dadurch gewährleistet, daß der Filter mindestens bereichsweise aus Aktivkohle ausgebildet ist.Separation of particularly harmful pollutants, such as carbon monoxide, can be achieved by making the filter at least partially from a material that retains at least gaseous pollutants. A cheap and yet extremely effective filter design is ensured by making the filter at least partially from activated carbon.
gewährleistet, daß der Filter mit einer ihn innerhalbensures that the filter is within
des Gehäuses verschwenkenden Verstellvorrichtung verbunden ist.of the housing pivoting adjustment device is connected.
Zur Positionierung des Filters ist vorgesehen, daß die Verstelleinrichtung als ein an eine Unterdruckversorgung angeschlossenes und von einer Steuerung beaufschlagtes Magnetventil ausgebildet ist. Eine Unterdruckversorgung steht im Bereich eines als Kraftfahrzeug ausgebildeten Transportmittels in der Regel im Bereich des Antriebsaggregates zur Verfügung und kann mit geringem Aufwand zur Realisierung von Steuerfunktionen verwendet werden.In order to position the filter, the adjustment device is designed as a solenoid valve connected to a vacuum supply and actuated by a control system. A vacuum supply is usually available in the area of the drive unit in a means of transport designed as a motor vehicle and can be used with little effort to implement control functions.
Zur Verstellung des Filters in Abhängigkeit von einer zu detektierenden Schadstoffkonzentration ist es vorgesehen, daß die Steuerung mit mindestens einem mindestens einen stofflichen Parameter erfassenden Schadstoffsensor verbunden ist. Zur Detektierung eines besondersIn order to adjust the filter depending on the pollutant concentration to be detected, it is intended that the control is connected to at least one pollutant sensor that records at least one material parameter. In order to detect a particularly
gesundheitsschädlichen Gases ist vorgesehen, daß der Schadstoffsensor als ein Kohlenmonoxydsensor ausgebildet &idigr; is*.harmful gas, it is intended that the pollutant sensor is designed as a carbon monoxide sensor.
Zur Erfassung der Kohlenmonoxydkonzentration in verschiedenen Bereichen des Transportmittels wird vorgeschlagen, daß drei Kohlenmonoxydsensoren vorgesehen sind. Hierdurch wird gewährleistet, daß bereits bei örtlich begrenzten unzulässigen Schadstoffkonzentrationen der Filter automatisch eingeschaltet wird.To measure the carbon monoxide concentration in different areas of the vehicle, it is recommended that three carbon monoxide sensors be provided. This ensures that the filter is automatically switched on even if there are local, unacceptable pollutant concentrations.
Eine automatische Einschaltung des Filters bei Unterschreiten einer Mindestgeschwindigkeit und eine automatische Abschaltung des Filters bei überschreiten einer Höchstgeschwindigkeit erfolgt dadurch, daß die Steuerung mindestens mit einem eine Geschwindigkeit des Transportmittels erfassenden Geschwindigkeitssensor verbunden ist.The filter is automatically switched on when the speed falls below a minimum and is automatically switched off when the speed exceeds a maximum by connecting the control to at least one speed sensor that detects the speed of the means of transport.
Eine Beeinträchtigung der Konzentrationsfähigkeit eines Fahrers des Transportmittels durch eine aktive Beobachtung und Bedienung des Lüftungssystems wird dadurch vermieden, daß die Steuerung als eine den Filter in Abhängigkeit von Meßinformationen des Schadstoffsensors und des Geschwindigkeitssensors positionierende Automatiksteuerung ausgebildet ist.Impairment of the ability of a driver of the means of transport to concentrate due to active observation and operation of the ventilation system is avoided by the fact that the control is designed as an automatic control that positions the filter depending on measurement information from the pollutant sensor and the speed sensor.
Neben dem automatischen Betrieb ist eine gezielte Aktivierung oder Passivierung des Filters dadurch möglich, daß die Steuerung mit einem einen manuellen Betrieb zulassenden Taster sowie einem die Auswertung der Meßwertinformationen des Schadstoffsense~s sowie des Geschwindigkeitssensors ein- bzw. ausschaltenden Schalter verbunden ist.In addition to automatic operation, a targeted activation or passivation of the filter is possible by connecting the control to a button that allows manual operation and a switch that switches the evaluation of the measured value information from the pollutant sensor and the speed sensor on or off.
Eine manuelle Vorgabe von einer Insbesondere bei einer manuellen Betätigung relevanten maximalen Bet"-i ebszei t des Filters ist dadurch möglich, daß die Steuerung mit einem Einschaltzelten des Filters vorgebenden Potentiometer verbunden ist.A manual setting of a maximum operating time of the filter, which is particularly relevant for manual operation, is possible by connecting the control to a potentiometer that sets the filter's switch-on time.
Zur vorsorglichen Filterung der Luft in einem in der Regel mit größeren Schadstoffbei astungen verbundenen Betriebszustand wird vorgeschlagen, daß der Filter bei Unterschreiten einer vorgebbaren Mindestgeschwindigkeit des Transportmittels eingeschaltet wird.For the preventive filtering of the air in an operating state that is generally associated with higher levels of pollutants, it is proposed that the filter be switched on when the speed of the means of transport falls below a predefined minimum.
Zur Vermeidung einer unnötigen Verschmutzung des Filters und damit zur Gewährleistung einer langen Betriebsdauer wird vorgeschlagen, daß der Filter bei Überschreiten der Mindestgeschwindigkeit nach einer einstellbaren Zeitverzögerung und bei Überschreiten einer Höchstgeschwindigkeit unmittelbar abgeschaltet wird. Eine vorzelt ige Abnutzung des Filters wird auch dadurch vermieden, daß der Filter nach einer manuellen Aktivierung nach einer vorgebbaren maximalen Einschaltzeit automatisch abgeschaltet wi rd.To avoid unnecessary contamination of the filter and thus to ensure a long service life, it is suggested that the filter be switched off after an adjustable time delay if the minimum speed is exceeded and immediately if the maximum speed is exceeded. Temporary wear of the filter is also avoided by automatically switching off the filter after a predefined maximum switch-on time after manual activation.
Eine Aktivierung des Filters bereits bei einem örtl'ch begrenzten Überschreiten eines Schadstoffschwel 1 wertes wird dadurch gewährleistet, daß Meßinformationen mehrerer Schadstoffsensoren ausgewertet werden und der Filter bei einem von mindestens einem der Scr c ..offsensoren detektierten Überschreiten eines Schadstoffschwel!wertes eingeschaltet wird.Activation of the filter when a pollutant threshold is exceeded locally is ensured by evaluating measurement information from several pollutant sensors and switching on the filter when a pollutant threshold is exceeded as detected by at least one of the pollutant sensors.
Eine Veränderung des Wirkungsquerschnittes des Filters <xird dadurch erreicht, daß der Filter innerhalb des Gehäuses entweder eine Einschaltposition oder eine Ausschaltposition einnehmend verschwenkt wird. ZurA change in the effective cross section of the filter is achieved by pivoting the filter within the housing to either an on or off position.
Vermeidung einer Bewegung des Filters ist es aber auch möglich, daß die der Ausströmöffnung zuströmende Luft entweder ihre stoffliche Zusammensetzung im wesentlichen belassend durch einen Hauptkanal oder sie filternd durch einen ortsfesten Filter enthaltenden Filterkanal geleitet wird.To avoid movement of the filter, it is also possible for the air flowing into the outlet opening to be guided through a main channel, leaving its material composition essentially the same, or to be filtered through a filter channel containing a fixed filter.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen. Further details of the invention emerge from the following description and the accompanying drawings.
In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:
Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer Lüftungseinrichtung mit verschwenkbar gelagertem Filter, der mittels eines Magnetventils in Abhängigkeit von durch Sensoren ermittelte Meßdaten positioniert wird,Fig. 1 a basic representation of a ventilation system with a pivoting filter, which is positioned by means of a solenoid valve depending on the measurement data determined by sensors,
Flg. 2 eine prinzipielle Darstellung einer das Magnetventil ansteuernden Schaltung,Fig. 2 shows a schematic diagram of a circuit controlling the solenoid valve,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Lüftungseinrichtung, die eine Luft wahlweise einem freien Kanal oder einem Filter zuleitende Klappe aufweist,Fig. 3 a longitudinal section through a ventilation device, which has a flap that optionally directs air to a free duct or a filter,
Flg. 4 eine prinzipielle Darstellung eines zeitlichen Verlaufes des Meßsignales eines Geschwindigkeitssensors, Fig. 4 shows a basic representation of a temporal course of the measuring signal of a speed sensor,
Fig. 5 eine Blockschaltbilddarstellung der zur Steuerung der Lüftungseinrichtung verwendeten elektronischen Bauelemente.Fig. 5 is a block diagram of the electronic components used to control the ventilation system.
Fig. 6 einen Ablaufplan für die Durchführung des Verfahrens zur Steuerung der Lüftungseinrichtung, Fig. 6 shows a flow chart for carrying out the method for controlling the ventilation system,
Fi<j- 7 ein detail! ie-rtsr Schaltpiae der b'.' der Steuerung des Lüftungssystem veruend&t?n elektrischem Bauelemente undFig. 7 a detail! circuit board of the b'.' of the control of the ventilation system using electrical components and
Fig. 8 eine teilweise Darstellung eines *m Bereich eines Kraftfahrzeuges eingebauten Lüftungseinrichtung. Fig. 8 is a partial representation of a ventilation device installed in the area of a motor vehicle.
Eine Lüftungseinrichtung besteht in wesentlichen aus einen Gehäuse 11, das einen Gehäuseinnenraun 12 umschließt, der mit einer Ansaugöffnung 13 einer UmgebungA ventilation device essentially consists of a housing 11, which encloses an interior housing space 12, which is connected to an intake opening 13 of an environment
14 und nit einer Ausströmöffnung 15 einen Insassen aufnehmenden Innenraum 16 eines Transportmittels 17 zuwendbar ausgebildet 1st.14 and with an outflow opening 15 is designed to be directed towards an interior space 16 of a means of transport 17 accommodating an occupant.
Im Bereich des Gehäuseinnenraumes 12 1st ein Luft von der Ansaugöffnung 13 in Richtung auf die AusströmöffnungIn the area of the housing interior 12, an air flow from the intake opening 13 towards the outlet opening
15 transportierender Ventilator 18 angeordnet, der als ein Radial- oder Tangential lüfter ausgebildet sein kann. Im Bereich des Gehäuseinnenraumes 12 ist desweiteren ein Filter 19 angeordnet, der im Bereich ein Drehachse 20 verschwenkbar gelagert ist. Die Drehachse 20 verläuft quer zu einer sich in Richtung der Luftströmung erstrekkeden Längsachse 21 des Gehäuses 11. Der Filter 19 ist im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und weist eine an den Gehäuseinnenraum 12 angepaßte Querschnittfläche auf. Der Filter 19 1st über ein Positioniergestänge 22 mit einem Kolben 23 verbunden, der in einem Zylinder 24 beweglich geführt 1st. In den Zylinder 24 mündet eine pneumatische Versorgungsleitung 25 ein, die den Zylinder 24 mit einem Magnetventil 26 verbindet. Im15 transporting fan 18 is arranged, which can be designed as a radial or tangential fan. In the area of the housing interior 12, a filter 19 is also arranged, which is pivotably mounted in the area of a rotation axis 20. The rotation axis 20 runs transversely to a longitudinal axis 21 of the housing 11 extending in the direction of the air flow. The filter 19 is essentially disk-shaped and has a cross-sectional area adapted to the housing interior 12. The filter 19 is connected via a positioning rod 22 to a piston 23, which is movably guided in a cylinder 24. A pneumatic supply line 25 opens into the cylinder 24, which connects the cylinder 24 to a solenoid valve 26. In the
Bereich seiner der Versorgungsleitung 25 abgewandten Ausdehnung 1st das Magnetventil 26 Bit einer Unterdruckleitung 27 verbunden, die von einer Unterdruckversorgung 28 gespeist ist. Das Hagnetventil 26 wird von einer Steuerung 29 betätigt.In the area of its extension facing away from the supply line 25, the solenoid valve 26 is connected to a vacuum line 27 which is fed by a vacuum supply 28. The solenoid valve 26 is actuated by a control 29.
Die Positionierung des Filters 19 und danit die Festlegung dessert Wirkungsquerschnittes kann afeer auch aurc.h andere Verstelleinrichtungen 30 erfolgen. Statt der pneumatischen Verstellung kann beispielsweise eine hydraulische Vsstellunr vorgesehen sein. Darüber hinaus [ ist e« Beglich, fur öV Filter 19 einen elektrudoto-The positioning of the filter 19 and thus the determination of the effective cross section can also be carried out by other adjustment devices 30. Instead of the pneumatic adjustment, for example, a hydraulic adjustment can be provided. In addition, it is possible to use an electrostatic adjustment for the filter 19.
"Ischen Direktantrieb Ow elekir -mechanische Verstellnitt.1 vorzusehen, die den Filter· 19 elektromagnetisch beaufschlagen."No direct drive or electric-mechanical adjustment.1 must be provided, which electromagnetically loads the filter· 19.
An die Steuerung 29 sind Schadstoffsensoren 31 sowie ein Geschwindigkeitssensor 32 angeschlossen. Insbesondere ist daran gedacht, als Schadstoffsensoren 31 drei Sensoren zur meßtechnischen Erfassung einer Kohienmonoxydkonzentration vorzusehen, die in geeigneten Bereichen des Transportmittels 17 angeordnet werden können. Es 1st aber auch möglich, Schadstoffsensoren 31 zur Erfassung anderer Schadstoffe oder Schadstoffsensoren 31 zur Erfassung unterschiedlicher Schadstoffe vorzusehen. Kohlenmonoxyd detektierende Schadstoffsensoren 31 können beispielsweise als Halbleitersensoren oder als Meßze'ien nach der KapHlar-Differenzbarriere-Technologie ausgebildet sein. Für die Verwendung 1m Bereich von Kraftfahrzeugen sind insbesondere Halbleitersensoren mit kleinen Temperaturquotienten geeignet. Zur Gewährleistung einer ausreichenden Meßgenauigkeit sind die Schadstoffsensoren 31 als Heßbrücke verschaltet. Zur Ermöglichung eines Betriebes bei einer Vielzahl von Einsatzbedingungen weisen die Schadstoffsensoren 31Pollutant sensors 31 and a speed sensor 32 are connected to the control 29. In particular, it is intended to provide three sensors as pollutant sensors 31 for measuring a carbon monoxide concentration, which can be arranged in suitable areas of the means of transport 17. However, it is also possible to provide pollutant sensors 31 for detecting other pollutants or pollutant sensors 31 for detecting different pollutants. Pollutant sensors 31 that detect carbon monoxide can, for example, be designed as semiconductor sensors or as measuring cells using the Capacitor Differential Barrier Technology. Semiconductor sensors with small temperature quotients are particularly suitable for use in motor vehicles. To ensure sufficient measurement accuracy, the pollutant sensors 31 are connected as a heat bridge. To enable operation under a variety of operating conditions, the pollutant sensors 31 have
einen Betriebstemperaturbereich von etwa -40' C bis etwa +80' C auf und sind derart ausgebildet, daß im gesamten Temperaturbereich keine merkliche Nullpunktdrift auftritt. Bei der Verwendung von Halbleitersensoren ist insbesondere daran gedacht, eine Versorgungsspannung vi/n etwa 0,8 V bis 1,0 V vorzi·; en und ein Ausgangssignal im Bereich von etwa 0,0 V bis 0,8 V zu generieren.have an operating temperature range of about -40' C to about +80' C and are designed in such a way that no noticeable zero point drift occurs over the entire temperature range. When using semiconductor sensors, it is particularly important to provide a supply voltage of about 0.8 V to 1.0 V and to generate an output signal in the range of about 0.0 V to 0.8 V.
Der Geschwindigkeitssensor 32 ist als ein Hallgeber ausgebildet, der als Impulsgeber im Berewii einer Tachowelle des Transportmittels 17 angeordnet werden kann. Der Geschwindigkeitssensor 32 gibt entsprechend der Umdrehungsanzahl der Tachowelle ein rechteckförmiges Meßsignal ab, dessen Frequenz ein MaB für die Geschwindigkeit ist. Insbesondere 1st daran gedacht, durch Ausnützung des magnetischen Halleffektes vier Impulse pro Umdrehung der Tachowelle zu generieren. Zur Vereinfachung der Geschwindigkeitsmessung ist vorgesehen, unabhängig von der Geschwindigkeit des Transportmittels 17 konstante Impulshöhen und Impulsbreiten vorzusehen, um hierdurch eine einfache Ermittlung der zurückgelegten Wegstrecke durch ein Aufintegrieren der Impulse zu ermöglichen.The speed sensor 32 is designed as a Hall sensor that can be arranged as a pulse generator in the area of a speedometer cable of the means of transport 17. The speed sensor 32 emits a rectangular measuring signal corresponding to the number of revolutions of the speedometer cable, the frequency of which is a measure of the speed. In particular, it is intended to generate four pulses per revolution of the speedometer cable by using the magnetic Hall effect. To simplify the speed measurement, it is intended to provide constant pulse heights and pulse widths regardless of the speed of the means of transport 17, in order to enable the distance covered to be easily determined by integrating the pulses.
Zur Gewährleistung einer manuellen Beeinflußbarkeit der Steuerung 29 sind ein die Funktion des Filters 19 zu beliebigen Zeltpunkten ein- oder ausschaltender Taster 33, ein die Schadstoffsensoren 3! bzw. den Geschindigkeitssensor 32 aktivierender oder deaktivierender Schalter 34 sowie ein eine t'inschal tzei t des Filters 19 festlegendes Potentiometer 35 vorgesehen. Zur optischen Anzeige des Betriebszustandes des Filters 19 bzw. des Betriebszustandes der Schadstoffsensoren 31 und des Geschwindigkeitssensors 32 sind 1ichtemitierende Dioden 36, 37 vorgesehen. In Abhängigkeit von der EinstellungTo ensure that the control 29 can be manually influenced, a button 33 is provided that switches the function of the filter 19 on or off at any time, a switch 34 that activates or deactivates the pollutant sensors 31 or the speed sensor 32, and a potentiometer 35 that sets the time for which the filter 19 is switched on. Light-emitting diodes 36, 37 are provided for optically displaying the operating state of the filter 19 or the operating state of the pollutant sensors 31 and the speed sensor 32. Depending on the setting
des Potentiometer 35 wird bei einer manuellen Einschaltung des Filters 19 über den Taster 33 nam Ablauf einer vorgegebenen Einschaltzelt automatisch eine Abschaltung des Filters 19 vorgenommen. Insbesondere 1st daran gedacht, als maximale Finschal tzei t ein Zeitintervall iir Bereich von etwa 10 bis 60 Sekunden vorzusehen. Durch diese maximale Einschaltzeit wird eine unnötige Abnützung des Filters 19 vermieden.of the potentiometer 35, when the filter 19 is switched on manually using the button 33, the filter 19 is automatically switched off after a predetermined switch-on time has elapsed. In particular, it is intended to provide a time interval in the range of approximately 10 to 60 seconds as the maximum switch-on time. This maximum switch-on time prevents unnecessary wear and tear on the filter 19.
Die Ansteuerung der Verstelleinrichtung 30 erfolgt über einen Transistorschalter 38, der durch einen Open-CoIlector-Ausgang zum Schalten einer induktiven Last gee ignet 1st.The adjustment device 30 is controlled via a transistor switch 38, which is suitable for switching an inductive load due to an open collector output.
Statt des 1m Bereich der Drehachse 20 verschwenkbar gelagerten Filters 19 1st es auch möglich, einen stationären Filter 19 zu verwenden, der 1m Bereich eines Filterkanals 39 angeordnet 1st, der von einem den Gehäuseinnenraum 12 im wesentlichen ausbildenden Hauptkanal 40 abzweigt und von einer verschwenkbar gelagerten Klappe 41 verschließbar ist. In Abhängigkeit von der Stellung dsr Klspps 41 wird durch die nnsaugcffnung 13 in das Gehäuse 11 einströmende Umluft entweder unmittelbar durch den Hauptkanal 40 der Ausströmöffnung 15 zugeleitet oder in den Filterkanal 39 abgeleitet und dort durch den Filter 19 gereinigt.Instead of the filter 19 pivotably mounted in the area of the axis of rotation 20, it is also possible to use a stationary filter 19 which is arranged in the area of a filter channel 39 which branches off from a main channel 40 which essentially forms the housing interior 12 and can be closed by a pivotably mounted flap 41. Depending on the position of the flap 41, circulating air flowing into the housing 11 through the intake opening 13 is either fed directly through the main channel 40 to the outlet opening 15 or is discharged into the filter channel 39 and cleaned there by the filter 19.
Der ?ilter 19 kann aus unterschiedlichen FiItermaterialien ausgebildet sein. Durch die Auswahl des jeweiligen Filtermaterials kann die Abscheidung spezieller Schadstoffanteile gewährleistet werden. Insbesondere ist daran gedacht, den Filter 19 als Aktivkohlefilter auszubilden. Die Aktivkohle weist aufgrund ihrer porösen Struktur eine sehr große wirksame Oberfläche auf, die die Anlagerung einer Vielzahl von Schadstoffen,The filter 19 can be made of different filter materials. The separation of specific pollutant components can be ensured by selecting the respective filter material. In particular, it is planned to design the filter 19 as an activated carbon filter. Due to its porous structure, the activated carbon has a very large effective surface area, which prevents the accumulation of a large number of pollutants.
insbesondere auch die Anlagerung von gasförmigen Kohlenmonoxyd,
ermöglicht. Neben der Ausbildung des Filters 19 aus einem einheitlichen Material 1st es aber auch
möglich, eine Kombination von unterschiedlichen und
jeweils an spezielle Aufgaben angepaßten Fi1termateri
alen vorzusehen.in particular the accumulation of gaseous carbon monoxide. In addition to the formation of the filter 19 from a uniform material, it is also possible to use a combination of different filter materials, each adapted to specific tasks.
alen should be provided.
Zur Energieversorgung der aktiven Bauelemente der Lüftungseinrichtung 1st eine Energieeinheit 42 vorgesehen, die an ein Bordnetz 43 des Transportmittels 17 anschließbar ausgebildet ist. Im Bereich der Energieeinheit 42 sind Bauelemente zur Ableitung von Überspannungen vorgesehen, die insbesondere im Bereich eines 12 V Bordnetzes eines Kraftfahrzeuges auftreten. Zur Unterdrückung von Störungen sind zwischen den Schadstoffsensoren 31 bzw. dem Geschwindigkeitssensor 32 und der Steuerung 29 Schwellwertschalter 44 angeordnet. Die zeitliche Taktung der vorzugsweise als synchrones Schaltwerk ausgebildeten Steuerung 29 erfolgt von einem Oszillator 45, über den auf ein Rücksetzen der Steuerung -' 29 vorgenommen werden kann. Die Steuerung 29 1st im ; wesentlichen aus PAL-Bauelementen ausgebildet, die eine ^ anwendungsspezifische Auslegung der Steuerung 29 ermöglichen. Das Potentiometer 35 1st an ein Monoflop 46 angeschlossen, das nach Ablauf einer durch die Einstellung des Potentiometer 35 festgelegten Zeitspanne seinen Schaltzustand wechselt. Ein manuelles Rücksetzen der Steuerung 29 kann mit Hilfe des Rücksetzschalters 47 erfolgen. Die wesentlichen elektronischen Bauelemente § des Lüftungssystems sind störsicher gegen elektromagne- | tische Einstrahlungen abgeschirmt. % To supply energy to the active components of the ventilation system, an energy unit 42 is provided which is designed to be connectable to an on-board network 43 of the means of transport 17. In the area of the energy unit 42, components are provided for dissipating overvoltages which occur in particular in the area of a 12 V on-board network of a motor vehicle. To suppress interference, threshold switches 44 are arranged between the pollutant sensors 31 or the speed sensor 32 and the control 29. The timing of the control 29, which is preferably designed as a synchronous switching mechanism, is carried out by an oscillator 45, via which the control 29 can be reset. The control 29 is essentially made up of PAL components which enable an application-specific design of the control 29. The potentiometer 35 is connected to a monoflop 46, which changes its switching state after a period of time determined by the setting of the potentiometer 35. The control 29 can be reset manually using the reset switch 47. The essential electronic components § of the ventilation system are shielded against interference from electromagnetic radiation. %
Die Steuerung der Lüftungseinrichtung erfolgt in Abhän- i gigkeit von den Meßdaten der Schadstoffsensoren 31 und % The ventilation system is controlled depending on the measurement data from the pollutant sensors 31 and %
des Geschwindigkeitssensors 32 sowie der Einstellungen fof the speed sensor 32 and the settings for
des Tasters 33, des Schalters 34 sowie des Potentiometers 35. Falls keine automatische Einschaltung des Filters 19 erfolgt 1st und der Taster 33 betätigt wird, wird der Filter 19 für eine durch die Einstellung des Potentiometers 35 festgelegte Zeitspanne eingeschaltet. Die Abschaltung des Filters 19 erfolgt entweder nach einer nochmaligen Betätigung des Tasters 33 oder automatisch nach Ablauf der maximalen Einschaltzeit. Autom3t'isch erfolgt sins Einschaltung des Filters IS nur bei durch die Einstellung des Schalters 34 aktivierten Schadstoff sensoren 31 sowie einem aktivierten Geschwindigkeitssensors 32. Falls die vom Geschwindigkeitssensor 32 detektierte Geschwindigkeit des Transportmittels 17 eine Mindestgeschwindigkeit unterschreitet, die für ein Kraftfahrzeug im Bereich von etwa 5 bis 8 km/h liegt, wird der Filter 19 eingeschaltet. Die Deaktivierung des Filters 19 wird entweder durch eine manuelle Abschaltung, bei Erreichen einer vorgebbaren maximalen Einschaltzelt oder bei der Überschreitung einer vorgebbaren maximalen Fahrstrecke vorgenommen. Nach einer manuellen Einschaltung des Filters 19 erfolgt eine Abschaltung des Filters 19 automatisch bei Erreichen einer yorgebbi-en Höchstgeschwindigkeit, die für ein Kraftfahrzeug etwa bei 120 km/h liegt.of the button 33, the switch 34 and the potentiometer 35. If the filter 19 is not switched on automatically and the button 33 is pressed, the filter 19 is switched on for a period of time determined by the setting of the potentiometer 35. The filter 19 is switched off either after the button 33 is pressed again or automatically after the maximum switch-on time has elapsed. The filter 19 is only switched on automatically if the pollutant sensors 31 are activated by the setting of the switch 34 and the speed sensor 32 is activated. If the speed of the means of transport 17 detected by the speed sensor 32 falls below a minimum speed, which for a motor vehicle is in the range of approximately 5 to 8 km/h, the filter 19 is switched on. The deactivation of the filter 19 is carried out either by manual switching off, when a preset maximum switching on time is reached or when a preset maximum distance is exceeded. After the filter 19 has been switched on manually, the filter 19 is switched off automatically when a preset maximum speed is reached, which for a motor vehicle is approximately 120 km/h.
Weist die Geschwindigkeit des Transportmittels 17 einen \ höheren Wert als die Mindestgeschwindigkeit auf, soIf the speed of the means of transport 17 has a \ higher than the minimum speed, so
&iacgr; erfolgt eine Einschaltung des Filters 19 immer dann, &iacgr; The filter 19 is always switched on when
wenn ein Schwellwert für die Schadstoffkonzentration erreicht wird. Bei Verwendung von mehreren Schadstoffsensoren 31 ist insbesondere daran gedacht, die Einschaltung des Filters 19 bereits dann vorzu ehmen, wenn mindestens einer der Schadstoffsensoren 31 das überschreiten eines Schwellwertes detektiert. Der Filter 19 wird bei Unterschreiten des Schwellwertes oder manuellwhen a threshold value for the pollutant concentration is reached. When using several pollutant sensors 31, it is particularly important to switch on the filter 19 when at least one of the pollutant sensors 31 detects that a threshold value has been exceeded. The filter 19 is switched on when the threshold value is undershot or manually.
wieder abgeschaltet. Insbesondere ist daran gedacht., die Schwellwerte für die Einschaltung und die Wiederabschai tung des Filters 19 unterschiedlich zu wählen, um so ein Hystereseverhalten zu erzielen, das unnötig häufige Veränderungen der Einstellung des Filters 19 yermeidet.switched off again. In particular, it is intended to select different threshold values for switching on and off the filter 19 in order to achieve a hysteresis behavior that avoids unnecessarily frequent changes in the setting of the filter 19.
Neben der Verwendung der Lüftungseinrichtung im Bereich von Kraftfahrzeugen ist es auch möglich, eine Verwendung hoi andersü T-. iiisportJüittsln 17, beispielsweise bsi Lokomotiven oder bei Eisenbahnwaggons, vorzunehmen. Im Bereich des Eisenbahnverkehrs ist es derzeit üblich, im Bereich von langen Tunneldurchfahrten aufwendige Tunnellüftungen vorzusehen, die mit hohen Betriebskosten verbunden sind. Durch die Verwendung von filternden Lüftungseinrichtungen im Bereich der Eisenbahnwaggons könnte dieser Aufwand erheblich reduziert werden. Grundsätzlich ist aber auch eine Verwendung bei beliebigen anderen Transportmitteln 17 denkbar, in deren Umgebung Schadstoffbelastungen auftreten können.In addition to using the ventilation system in the area of motor vehicles, it is also possible to use it in other ways, for example in locomotives or railway carriages. In the area of railway transport, it is currently common practice to provide complex tunnel ventilation in the area of long tunnel passages, which is associated with high operating costs. By using filtering ventilation systems in the area of railway carriages, this expense could be reduced considerably. In principle, however, it is also conceivable to use it in any other means of transport 17 in the environment of which pollutants can occur.
11 Gehäuse11 Housing
12 Gehäuseinnenraum12 Housing interior
13 Ansaugöffnung13 Intake opening
14 Umgebung14 Environment
15 Ausströmöffnung15 Outlet opening
16 InnenrauB16 Interior
17 Transportmittel17 Means of transport
18 -entilator18 -dehumidifier
19 Filter19 filters
20 Drehachse20 Rotation axis
21 Läfiff-Jishse21 Läfiff-Jishse
22 Positioniergestäänge22 Positioning rods
23 Kolben23 pistons
24 Zylinder24 cylinders
25 Versorgungsleitung25 Supply line
26 Magnetventil26 Solenoid valve
27 Unterdruckleitung27 Vacuum line
28 Unterdruckversorgung28 Vacuum supply
29 Steuerung29 Control
30 Verstelleinrichtung30 Adjustment device
31 Schadstoffsensor31 Pollutant sensor
32 Geschwindigkeitssensor32 Speed sensor
33 Taster33 buttons
34 Schalter34 switches
35 Potentiometer35 potentiometers
36 lichtemittierende Diode36 light emitting diode
37 - - -37 - - -
38 Transistorschalter38 transistor switches
39 Filterkanal39 Filter channel
40 Hauptkanal40 Main channel
41 Klappe41 flap
42 Energieeinheit42 Energy Unit
43 Bordnetz43 On-board network
44 Schwel lwertsc?!^- ter44 Threshold value
45 Oszillator45 Oscillator
46 Monoflop46 Monoflop
47 Rücksetzschalter47 Reset switch
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