WO1996023668A1 - Filter system with automatic filter exchange for motor vehicles - Google Patents

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WO1996023668A1
WO1996023668A1 PCT/EP1996/000356 EP9600356W WO9623668A1 WO 1996023668 A1 WO1996023668 A1 WO 1996023668A1 EP 9600356 W EP9600356 W EP 9600356W WO 9623668 A1 WO9623668 A1 WO 9623668A1
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WO
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filter
filter system
band
active
marking
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Application number
PCT/EP1996/000356
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Inventor
Oliver Schael
Wolfgang Scholl
Bruno Egner-Walter
Eckhardt Schmid
Original Assignee
Itt Automotive Europe Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/18—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filtering belts
    • B01D46/20—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filtering belts the belts combined with drums
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
    • B01D46/44—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration
    • B01D46/46—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration automatic

Definitions

  • the invention relates to a filter system with a replaceable filter, in particular for motor vehicles.
  • Filters are used for this purpose, which are switched in the path that leads from the opening air into the interior to be protected.
  • filters for motor vehicles have been proposed, for example, in which the opening air is filtered via a filter element before it enters the interior of the motor vehicle.
  • the filter element Since the filter element filters out the harmful particles of the filtered air stream and so pollutes them, it loses its permeability and must be replaced. This takes place regularly at prescribed exchange intervals, together with other maintenance activities for the vehicle prescribed for this interval.
  • the maintenance intervals are often based on kilometers, so that they are in no way characteristic of the contamination of a filter, since the contamination of the filter depends heavily on the quality of the outside air and the filtered amount of air, which in turn is time-dependent.
  • the invention is therefore based on a filter system of the type resulting from the preamble of claim 1. It is the object of the invention to modify such a filter system in such a way that the filter is automatically changed if the filter is sufficiently contaminated.
  • the invention therefore consists in storing subsequent elements within the filter system beyond the currently active filter element.
  • a used active filter element is then replaced by a follow-on element if it loses its effectiveness and threatens to become blocked due to its contamination or is no longer able to absorb enough dirt particles.
  • the replacement is carried out by an automatic replacement process. This can either also be triggered automatically if the active filter element is sufficiently contaminated or can also be carried out manually as soon as a warning device indicates the need for a replacement.
  • a particularly simple construction for the active filter element and the subsequent elements results from the combination of features according to claim 2. Thereafter, the individual filter elements form sections of a filter belt, which are successively brought into the air flow to be filtered.
  • the filter band itself can advantageously be formed in accordance with the combination of features according to claim 3 from a non-woven material such as non-woven paper or a cotton-like material that can be rewound like a film from a donor spool into a take-up spool, similar to a film camera, the exposed portion of a Film, can form the currently active filter element.
  • a non-woven material such as non-woven paper or a cotton-like material that can be rewound like a film from a donor spool into a take-up spool, similar to a film camera, the exposed portion of a Film, can form the currently active filter element.
  • a further simplification for the filter system results from the use of the combination of features according to claim 4, in that, like in a film camera, the coils are arranged on both sides of the film strip, which is exposed to light, as a memory for the filter elements.
  • the combination of features according to claim 5 is recommended in a further development of the invention.
  • a section of the filter film is then transported in the direction of the take-up spool by a triggering device, similar to an automatically transporting camera. This transport is triggered with the aid of a measuring device, the measurement result of which is dependent on the degree of contamination of the currently active filter element.
  • a simple measurement for the degree of soiling results from the combination of features according to claim 6 from the point of view that the permeability of a soiled filter is lower than that of a new section of the filter belt.
  • the air transport quantity which otherwise differs under the same conditions, is used as a trigger criterion for a filter change via the pressure gauge.
  • a particularly simple embodiment of the invention can then be designed in such a way that the filter belt continues to be transported until the pressure drops below the negative pressure threshold in the direction of higher pressure, in that, due to the added unpolluted section of the filter belt, the pump has the same suction power can suck larger amounts of air.
  • a control loop is thus created, which in the area of the permissible negative pressure always conveys the filter belt a little as soon as the permissible negative pressure is exceeded to higher negative pressure values.
  • the disadvantage of such a very simple construction is that the drive starts comparatively often and that the effect of a completely new active filter element is never achieved, since the filter belt travels through the filter container in small steps. In extreme cases, it is conceivable that the filter belt moves constantly, albeit very slowly, and that only the speed of the filter belt is regulated.
  • Another possibility is to specify the transport route and thus the length of the belt section to be transported. This can happen, for example, in that when the drive starts up, it switches off after a predetermined speed of the motor.
  • the combination of features according to claim 9 is recommended in a further development of the invention. It is then possible to switch on the Transport continue to transport the filter belt until the beginning of the new section or the subsequent element or the end of the previously active filter element is recognized.
  • a recess or a hole in the filter band can be recommended as a marking according to the features of claim 10.
  • the pump is preferably provided with a fan wheel according to the features of claim 11, the blade-shaped elements of which promote the flow of air.
  • an activated carbon filter can also be arranged in the filter container, the activated carbon filter preferably being in the air flow direction behind the non-woven filter but still in front of the pressure measuring space.
  • a particularly simple and inexpensive embodiment of the invention results from the combination of features according to claim 13, in which a separate sensor is dispensed with, but the pressure prevailing in the measuring space is used directly to switch the drive or the electric drive motor.
  • an additional detection device can also be provided, which detects whether the filter band in the sensor coil has been completely unwound or not.
  • the combination of features according to claim 14 is recommended in a further development of the invention.
  • FIG. 2 shows a detail from FIG. 1 with a band end cutoff.
  • a fan pump 10 which extends with its fan wheel into a measuring chamber 1 on the suction side.
  • the measuring chamber 1 is preceded by a filter container 2, via which the outside air is conveyed by the pump into the interior of the vehicle below the pump 10.
  • the perforated container wall 12 supports a filter belt 13 which can be wound up from a transmitter coil 4 onto a take-up coil 14.
  • the two coils are rotatably mounted in cassettes 3 arranged on the side of the filter container 2.
  • the take-up spool 14 is driven by a drive motor 6 via a gear 15 in a direction of rotation in which the filter band 13 is wound on the take-up spool.
  • the filter container 2 can additionally be provided with an activated carbon filter 16.
  • the section of the filter belt 13 located in front of the perforated container wall 12 is referred to as the active filter element, because only this area of the filter belt is involved in filtering the outside air drawn in through the filter container.
  • the active filter element 17 will clog with the dirt particles filtered out by it, such as dust, grains, pollen, soot bodies and the like, so that the vacuum in the measuring space 1 increases while the pump 10 output remains the same.
  • the middle area of the membrane 18 of the membrane switch 7 moves to the right until finally an electrical contact is closed, which switches on the drive motor 6.
  • the drive motor 6 then pulls the filter belt via the gear 15 and the take-up spool 14
  • a switch-off device shown in FIG. 2 which is directed towards the band area traveling from the transmitter reel 4 to the take-up reel 14.
  • a lamp can be arranged on the side opposite the filter belt. Openings are made in the filter belt at intervals which correspond to the length of the container wall 12 and thus the length of the active filter element 17. If the belt transport is now switched on, it transports the filter belt until the switch-off detector 5 detects an opening in the filter belt that serves as a marking and then stops the drive motor. After the diaphragm switch 7 has responded due to a vacuum which has become sufficiently large in the measuring space 1, the process just mentioned is repeated.
  • the advantage of this measure is that the filter belt is always rewound by the length of an active filter element, so that an entire new filter area is available for cleaning the outside air.
  • a second marking can also be provided in the filter belt at the end of the belt, by means of which the drive can be finally stopped via the shutdown detector 5 or a separate detector.
  • a warning lamp 19 can be connected to the switch-off detector 5, which indicates that the filter roll has been unwound on the sensor coil and the filter belt must therefore be replaced. This can be done for example by exchanging the two coils 4 and 14 but also by exchanging the two cassettes 3 containing the coils. A further possibility is to combine the two cassettes 3 with the filter container 2 in one piece and thus to insert a complete assembly unit consisting of the two cassettes 3 with the filter container 2 into the filter system. In this way, the active carbon filter can also be replaced at the same time.
  • the cassette can be collected during replacement and the filter fleece can be cleaned by blowing out in a special device and thus reused.
  • the activated carbon filter 16 has to be disposed of (the fleece is rewound during the blowing out).
  • the invention is not only suitable for keeping the interior of motor vehicles clean, but also for other interiors, such as in hospitals.

Abstract

A filter system for filtering the ambient air that enters the inner space of a vehicle is disclosed. In the state of the art, such filter systems are exchanged at the end of prescribed maintenance intervals, whatever their degree of clogging. In the disclosed filter system, the clogged filter elements are automatically exchanged depending on their degree of clogging. The individual filter elements are joined in an advantageous manner one after the other, forming a filter band (13) that, when required, is transported step-by-step over a predetermined distance, in the same way as a small-size film is transported in a photographic camera. Advantageous developments of the invention concern the control of the filter band transport by means of the negative pressure that results when individual filter elements are clogged. The filter band may be exchanged by means of a double cartridge (13), so that the active coal filter (16) in the filter container can be exchanged at the same time.

Description

Filtersystem mit selbsttätigem Filterwechsel für KraftfahrzeugeFilter system with automatic filter change for motor vehicles
Die Erfindung betrifft ein Filtersystem mit wechselbarem Filter, insbesondere für Kraftfahrzeuge.The invention relates to a filter system with a replaceable filter, in particular for motor vehicles.
Vielfach ist es notwendig oder vorteilhaft, Räume von schäd¬ lichen Partikeln, wie beispielsweise Schmutzpartikeln, Pol¬ len oder ähnlichem freizuhalten. Hierzu dienen Filter, die in den Weg geschaltet werden, der von der Auflenluft in den zu schützenden Innenraum führt. Hierzu sind beispielsweise Filter für Kraftfahrzeuge vorgeschlagen worden, bei denen die Auflenluft vor ihren Eintritt in den Innenraum des Kraft¬ fahrzeugs über ein Filterelement gefiltert wird.In many cases it is necessary or advantageous to keep spaces free of harmful particles, such as dirt particles, poles or the like. Filters are used for this purpose, which are switched in the path that leads from the opening air into the interior to be protected. For this purpose, filters for motor vehicles have been proposed, for example, in which the opening air is filtered via a filter element before it enters the interior of the motor vehicle.
Da das Filterelement die schädlichen Partikel des gefilter¬ ten Luftstromes herausfiltert und damit verschmutzt, ver¬ liert es an Durchlässigkeit und muß ausgetauscht werden. Dies geschieht regelmäßig in vorgeschriebenen Austauschin¬ tervallen, zusammen mit anderen für diesen Intervall vor¬ geschriebenen Wartungstätigkeiten für das Fahrzeug.Since the filter element filters out the harmful particles of the filtered air stream and so pollutes them, it loses its permeability and must be replaced. This takes place regularly at prescribed exchange intervals, together with other maintenance activities for the vehicle prescribed for this interval.
Die Wartungsintervalle richten sich oft nach Kilometeranga¬ ben, so daß sie für die Verschmutzung eines Filters in kei¬ ner Weise charakteristisch sind, da die Verschmutzung des Filters stark von der Qualität der Außenluft und der gefil¬ terten Luftmenge abhängt, die wiederum zeitabhängig ist.The maintenance intervals are often based on kilometers, so that they are in no way characteristic of the contamination of a filter, since the contamination of the filter depends heavily on the quality of the outside air and the filtered amount of air, which in turn is time-dependent.
ORIGINALUNTERLAGEN Die Erfindung geht daher aus von einem Filtersystem der sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gattung. Auf¬ gabe der Erfindung ist es, ein derartiges Filtersystem der¬ art abzuändern, daß bei einer hinreichenden Verschmutzung des Filters dieses automatisch gewechselt wird.ORIGINAL DOCUMENTS The invention is therefore based on a filter system of the type resulting from the preamble of claim 1. It is the object of the invention to modify such a filter system in such a way that the filter is automatically changed if the filter is sufficiently contaminated.
Die Aufgabe wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ergebende Merkmalskombination gelöst. Die Erfindung besteht im Prinzip also darin, innerhalb des Fil¬ tersystems über das gerade aktive Filterelement hinaus Folgeelemente zu speichern. Ein verbrauchtes aktives Filter¬ element wird dann durch ein Folgeelement ausgewechselt, wenn es seine Wirksamkeit verliert und infolge seiner Verschmut¬ zung zu verstopfen droht oder nicht mehr genügend Schmutz¬ teile aufzunehmen vermag. Das Auswechseln wird dabei durch einen selbsttätigen Auswechselvorgang vorgenommen. Dieser kann entweder ebenfalls automatisch bei einer hinreichenden Verschmutzung des aktiven Filterelementes ausgelöst werden oder auch manuell vorgenommen werden, sobald eine Warnein¬ richtung auf die Notwendigkeit einer Auswechslung hinweist.The object is achieved by the combination of features resulting from the characterizing part of claim 1. In principle, the invention therefore consists in storing subsequent elements within the filter system beyond the currently active filter element. A used active filter element is then replaced by a follow-on element if it loses its effectiveness and threatens to become blocked due to its contamination or is no longer able to absorb enough dirt particles. The replacement is carried out by an automatic replacement process. This can either also be triggered automatically if the active filter element is sufficiently contaminated or can also be carried out manually as soon as a warning device indicates the need for a replacement.
Ein besonders einfacher Aufbau für das aktive Filterelement und die Folgeelemente ergibt sich durch die Merkmalskombina¬ tion nach Anspruch 2. Danach bilden die einzelnen Filterele¬ mente Abschnitte eines Filterbandes, die nacheinander in den zu filternden Luftstrom gebracht werden.A particularly simple construction for the active filter element and the subsequent elements results from the combination of features according to claim 2. Thereafter, the individual filter elements form sections of a filter belt, which are successively brought into the air flow to be filtered.
Das Filterband selbst kann vorteilhaft entsprechend der Merkmalskombination nach Anspruch 3 aus einem vliesartigen Stoff wie beispielsweise Vliespapier oder ein watteartiges Material gebildet sein, das wie ein Film von einer Geber¬ spule in eine Aufnahmespule umspulbar ist, wobei ähnlich wie bei einer Filmkamera der belichtbare Abschnitt eines Filmes, das gerade aktive Filterelement bilden kann.The filter band itself can advantageously be formed in accordance with the combination of features according to claim 3 from a non-woven material such as non-woven paper or a cotton-like material that can be rewound like a film from a donor spool into a take-up spool, similar to a film camera, the exposed portion of a Film, can form the currently active filter element.
Eine weitere Vereinfachung für das Filtersystem ergibt sich durch Verwendung der Merkmalskombination nach Anspruch 4, indem wie bei einer Filmkamera die Spulen zu beiden Seiten des für die Beaufschlagung durch Licht aufgespannten Film¬ streifens als Speicher für die Filterelemente angeordnet sind.A further simplification for the filter system results from the use of the combination of features according to claim 4, in that, like in a film camera, the coils are arranged on both sides of the film strip, which is exposed to light, as a memory for the filter elements.
Um den selbsttätigen Wechsel des aktiven Filterelementes herbeizuführen empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 5. Danach wird ähnlich wie bei einer automatisch transportierenden Kamera durch eine Auslöseeinrichtung ein Abschnitt des Filterfilms in Richtung zur Aufnahmespule hin transportiert. Die Auslösung dieses Transportes geschieht mit Hilfe einer Meßeinrichtung, deren Meßergebnis von dem Verschmutzungsgrad des gerade ak¬ tiven Filterelementes abhängig ist. Eine einfache Vermessung für den Verschmutzungsgrad ergibt sich durch die Merkmalskombination nach Anspruch 6 unter dem Gesichtspunkt, daß die Durchlaßfähigkeit eines verschmutzten Filters gerin¬ ger ist als die eines neuen Abschnitts des Filterbandes. Die bei sonst gleichen Bedingungen abweichende Transportmenge der Luft dient über den Druckmesser als Auslösekriterium für einen Filterwechsel. Es sind natürlich auch andere Kriterien denkbar, wie beispielsweise die Transparenz des aktiven Fil- terelementε. Dabei ist es im Prinzip gleichgültig, ob der Staudruck vor dem Filter oder der Saugdruck hinter dem Fil¬ ter gemessen wird, was davon abhängt, ob die Pumpe mit ihrer Saugseite oder ihrer Druckseite dem aktiven Filterelement gegenüberliegt. Will man die Auslösung des Filtertransports durch eine Druckmessung erreichen, so empfiehlt sich in Wei¬ terbildung die Merkmalskombination nach Anspruch 7. Um die Pumpe vor Verschmutzung zu bewahren, empfielt sich in Wei¬ terbildung die Merkmalskombination nach Anspruch 8, da hier¬ durch die gefilterte Luft durch die Pumpe gelangt. Es besteht die Möglichkeit, daß der Filtertransport anläuft, sobald in dem Meßraum der zulässige Druck über bzw. bei ei¬ ner saugseitig angeordneten Pumpe unterschritten ist. Eine besonders einfache Ausgestaltung der Erfindung kann dann derart ausgebildet sein, daß das Filterband so lange weiter¬ transportiert, bis der Druck die Unterdruckschwelle in Rich¬ tung zu höherem Druck hin unterschreitet, indem durch die hinzugekommene unverschmutzte Strecke des Filterbands bei gleicher Saugleistung der Pumpe eine größere Luftmenge sau¬ gen kann. Es entsteht somit ein Regelkreis, der im Bereich des zulässigen Unterdrucks das Filterband immer um ein Stück nachfördert sobald der zulässige Unterdruck zu höheren Unterdruckwerten hin überschritten wird. Der Nachteil eines derartigen sehr einfachen Aufbaus liegt darin, daß der An¬ trieb vergleichsweise oft anläuft und daß die Wirkung eines vollkommen neuen aktiven Filterelementes nie erreicht wird, da das Filterband in kleinen Schritten durch den Filterbe¬ hälter wandert. Im Extremfall ist vorstellbar, daß sich das Filterband ständig, wenn auch sehr langsam bewegt und daß nur die Geschwindigkeit des Filterbandes geregelt wird.In order to bring about the automatic change of the active filter element, the combination of features according to claim 5 is recommended in a further development of the invention. A section of the filter film is then transported in the direction of the take-up spool by a triggering device, similar to an automatically transporting camera. This transport is triggered with the aid of a measuring device, the measurement result of which is dependent on the degree of contamination of the currently active filter element. A simple measurement for the degree of soiling results from the combination of features according to claim 6 from the point of view that the permeability of a soiled filter is lower than that of a new section of the filter belt. The air transport quantity, which otherwise differs under the same conditions, is used as a trigger criterion for a filter change via the pressure gauge. Of course, other criteria are also conceivable, such as the transparency of the active filter element. In principle, it does not matter whether the dynamic pressure upstream of the filter or the suction pressure downstream of the filter is measured, which depends on whether the pump with its suction side or its pressure side is opposite the active filter element. If the triggering of the filter transport is to be achieved by a pressure measurement, the combination of features according to claim 7 is recommended in further development To protect the pump from contamination, the combination of features according to claim 8 is recommended in further development since the filtered air passes through the pump. There is the possibility that the filter transport starts as soon as the pressure in the measuring space falls below or falls below the permissible pressure in the case of a pump arranged on the suction side. A particularly simple embodiment of the invention can then be designed in such a way that the filter belt continues to be transported until the pressure drops below the negative pressure threshold in the direction of higher pressure, in that, due to the added unpolluted section of the filter belt, the pump has the same suction power can suck larger amounts of air. A control loop is thus created, which in the area of the permissible negative pressure always conveys the filter belt a little as soon as the permissible negative pressure is exceeded to higher negative pressure values. The disadvantage of such a very simple construction is that the drive starts comparatively often and that the effect of a completely new active filter element is never achieved, since the filter belt travels through the filter container in small steps. In extreme cases, it is conceivable that the filter belt moves constantly, albeit very slowly, and that only the speed of the filter belt is regulated.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Transportweg und damit die Länge des zu transportierenden Bandabschnittes vorzugeben. Dies kann zum Beispiel dadurch geschehen, daß beim Anlaufen des Antriebs dieser nach einer vorgegebenen Drehzahl des Motors abschaltet. Um den zu fördernden Ab¬ schnitt des Filterbandes der jeweils einem Filterelement entspricht, genauer zu charakterisieren, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach An¬ spruch 9. Danach ist es möglich, nach einer Anschaltung des Transports das Filterband so lange weiterzutransportieren, bis der Anfang des neuen Abschnitts bzw. des Folgeelementes bzw. das Ende des bisher aktiven Filterelementes erkannt wird.Another possibility is to specify the transport route and thus the length of the belt section to be transported. This can happen, for example, in that when the drive starts up, it switches off after a predetermined speed of the motor. In order to more precisely characterize the section of the filter belt to be conveyed, which corresponds to a filter element, the combination of features according to claim 9 is recommended in a further development of the invention. It is then possible to switch on the Transport continue to transport the filter belt until the beginning of the new section or the subsequent element or the end of the previously active filter element is recognized.
Auf diese Weise ist es möglich, daß die einzelnen Filterele¬ mente immer die gleiche Länge haben, die aber wegen des sich ändernden Spulendurchmessers unterschiedlichen Drehzahlen des Antriebsmotors entspricht.In this way it is possible that the individual filter elements always have the same length, but which corresponds to different speeds of the drive motor due to the changing coil diameter.
Als Markierung kann sich beispielsweise eine Ausnehmung bzw. ein Loch in dem Filterband gemäß den Merkmalen nach Anspruch 10 empfehlen. Bei einer Anwendung der Erfindung bei einem Kraftfahrzeug wird man vorzugsweise gemäß den Merkmalen nach Anspruch 11 die Pumpe mit einem Lüfterrad versehen, dessen schaufeiförmige Glieder für die Förderung des Luftstromes sorgen.For example, a recess or a hole in the filter band can be recommended as a marking according to the features of claim 10. When the invention is used in a motor vehicle, the pump is preferably provided with a fan wheel according to the features of claim 11, the blade-shaped elements of which promote the flow of air.
Zusätzlich zu dem aus einem Vlies-Stoff bestehenden Filter kann noch ein Aktivkohlefilter in dem Filterbehälter angeordnet sein, wobei der Aktivkohlefilter vorzugsweise in LuftStromrichtung hinter dem Vliesfilter aber noch vor dem Druckmeßraum liegt.In addition to the filter consisting of a non-woven fabric, an activated carbon filter can also be arranged in the filter container, the activated carbon filter preferably being in the air flow direction behind the non-woven filter but still in front of the pressure measuring space.
Eine besonders einfache und preiswerte Ausgestaltung der Er¬ findung ergibt sich durch die Merkmalskombination nach An¬ spruch 13 in dem auf einen gesonderten Sensor verzichtet wird sondern der in dem Meßraum herrschende Druck direkt zum Schalten des Antriebs bzw. des elektrischen Antriebsmotors genutzt wird.A particularly simple and inexpensive embodiment of the invention results from the combination of features according to claim 13, in which a separate sensor is dispensed with, but the pressure prevailing in the measuring space is used directly to switch the drive or the electric drive motor.
Unabhängig davon, ob nun das Filterband in gleichmäßig gro¬ ßen Abschnitten transportiert oder jeweils um ein solches kurzes Stück transportiert wird, bis der gemessene Druck wieder seinen gewünschten Wert erreicht, kann auch eine zu¬ sätzliche Erkennungsvorrichtung vorgesehen sein, welche feststellt, ob das Filterband in der Geberspule komplett abgespult ist oder nicht. Hierzu empfiehlt sich in Weiter¬ bildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 14.Regardless of whether the filter belt is now being transported in uniformly large sections or around each If a short distance is transported until the measured pressure reaches its desired value again, an additional detection device can also be provided, which detects whether the filter band in the sensor coil has been completely unwound or not. For this purpose, the combination of features according to claim 14 is recommended in a further development of the invention.
Unabhängig davon, ob die Bandendemarkierung nun den Trans¬ port dauerhaft bis zum Auswechseln des gesamten Bandes ab¬ schaltet oder nicht, kann sich auch die Verwendung einer Warnanlage entsprechend den Merkmalen nach Anspruch 15 emp¬ fehlen. Hierdurch wird die Bedienungsperson des Fahrzeugs davon in Kenntnis gesetzt, daß die Filterspule ausgewechselt werden muß und dies auch dann, wenn der Transport des Bandes unter Umständen schrittweise manuell vorgenommen werden muß.Regardless of whether the tape end marking now permanently switches off the transport until the entire tape is replaced, the use of a warning system in accordance with the features of claim 15 can also be recommended. As a result, the operator of the vehicle is informed that the filter spool must be replaced, even if the belt has to be manually transported under certain circumstances.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an¬ hand der Zeichnung erläutert.An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing.
Darin zeigt:It shows:
Fig. 1 eine Skizze eines erfindungsgemäßen Filtersystems,1 is a sketch of a filter system according to the invention,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit einer Bandendeab¬ schaltung.FIG. 2 shows a detail from FIG. 1 with a band end cutoff.
In der Zeichnung ist eine Lüfterpumpe 10 angedeutet, die saugseitig mit ihrem Lüfterrad in einen Meßraum 1 reicht. Dem Meßraum 1 ist ein Filterbehälter 2 vorgeschaltet über welchen die Außenluft durch die Pumpe in den unterhalb der Pumpe 10 liegenden Innenraum des Fahrzeugs gefördert wird. Die dem Außenraum zugewandte Fläche des Filterbehälters 2 - 7 -In the drawing, a fan pump 10 is indicated, which extends with its fan wheel into a measuring chamber 1 on the suction side. The measuring chamber 1 is preceded by a filter container 2, via which the outside air is conveyed by the pump into the interior of the vehicle below the pump 10. The surface of the filter container 2 facing the outside - 7 -
besitzt Durchbrechungen 11 durch welche der Innenraum des Filterbehälters 2 mit der Außenluft in Verbindung steht. Die durchbrochene Behälterwand 12 stützt ein Filterband 13 ab, welches von einer Geberspule 4 auf eine Aufnahmespule 14 aufwickelbar ist. Die beiden Spulen sind in seitlich des Filterbehälters 2 angeordneten Kassetten 3 drehbar ange¬ bracht. Die Aufnahmespule 14 wird von einem Antriebsmotor 6 über ein Getriebe 15 in einer Drehrichtung angetrieben, in der das Filterband 13 auf der Aufnahmespule aufgewickelt wird. Der Filterbehälter 2 kann zusätzlich noch mit einem Aktivkohlefilter 16 versehen sein. In den zur Druckmessung dienenden Meßraum 1 ragt ein als Membranschalter ausge¬ stalteter Drucksensor 7, der bei einem hinreichenden Unter¬ druck in dem Meßraum 1 den Antriebsmotor 6 einschaltet.has openings 11 through which the interior of the filter container 2 communicates with the outside air. The perforated container wall 12 supports a filter belt 13 which can be wound up from a transmitter coil 4 onto a take-up coil 14. The two coils are rotatably mounted in cassettes 3 arranged on the side of the filter container 2. The take-up spool 14 is driven by a drive motor 6 via a gear 15 in a direction of rotation in which the filter band 13 is wound on the take-up spool. The filter container 2 can additionally be provided with an activated carbon filter 16. A pressure sensor 7, which is designed as a membrane switch and which switches on the drive motor 6 when there is sufficient underpressure in the measuring space 1, projects into the measuring space 1 used for pressure measurement.
Der vor der durchbrochenen Behälterwand 12 befindliche Ab¬ schnitt des Filterbandes 13 wird als aktives Filterelement bezeichnet, weil nur dieser Bereich des Filterbandes an der Filterung der durch den Filterbehälter angesaugten Außenluft beteiligt ist. Das aktive Filterelement 17 wird sich im Lau¬ fe der Zeit mit dem von ihm herausgefilterten Schmutzparti¬ keln, wie beispielsweise Staub, Körner, Pollen, Rußkörper und ähnliches zusetzen, so daß bei gleichbleibender Leistung der Pumpe 10 der Unterdruck in dem Meßraum 1 zunimmt. Bei sinkendem Unterdruck wandert der mittlere Bereich der Mem¬ bran 18 des Membranschalters 7 nach rechts, bis schließlich ein elektrischer Kontakt geschlossen wird, welcher den An¬ triebsmotor 6 einschaltet. Der Antriebsmotor 6 zieht dann über das Getriebe 15 und die Aufnahmespule 14 das FilterbandThe section of the filter belt 13 located in front of the perforated container wall 12 is referred to as the active filter element, because only this area of the filter belt is involved in filtering the outside air drawn in through the filter container. In the course of time, the active filter element 17 will clog with the dirt particles filtered out by it, such as dust, grains, pollen, soot bodies and the like, so that the vacuum in the measuring space 1 increases while the pump 10 output remains the same. When the negative pressure drops, the middle area of the membrane 18 of the membrane switch 7 moves to the right until finally an electrical contact is closed, which switches on the drive motor 6. The drive motor 6 then pulls the filter belt via the gear 15 and the take-up spool 14
13 so weit nach links und wickelt es auf die Aufnahmespule13 so far to the left and wind it on the take-up spool
14 auf, bis die hierdurch erreichte Druckzunahme in den Me߬ raum 1 ausreicht, über den Membranschalter 18 den Antriebs¬ motor 6 abzuschalten. Auf diese Weise wird abhängig von der Empfindlichkeit des Membranschalters 7 das Filterband 18 von der Geberspule 4 auf die Aufnahmespule 14 aufgespult, wobei ständig neue und unverbrauchte Abschnitte des Filterbandes auf die durchbrochene Behälterwand 12 gelangen.14 until the pressure increase thereby achieved in the measuring chamber 1 is sufficient to switch off the drive motor 6 via the membrane switch 18. This way it becomes dependent on the Sensitivity of the membrane switch 7, the filter belt 18 wound up from the sensor coil 4 onto the take-up spool 14, new and unused sections of the filter belt constantly reaching the perforated container wall 12.
Eine Verbesserung des Systems läßt sich dadurch erreichen, daß eine in Fig. 2 gezeigte Abschalteinrichtung vorgesehen ist, welche auf den von der Geberspule 4 zur Aufnahmespule 14 wandernden Bandbereich gerichtet ist. Auf der dem Filter¬ band gegenüberliegenden Seite kann beispielsweise eine Lampe angeordnet sein. In dem Filterband sind in Abständen, die der Länge der Behälterwand 12 und damit der Länge des akti¬ ven Filterelements 17 entsprechen, Öffnungen eingebracht. Wenn nun der Bandtransport eingeschaltet ist, transportiert er das Filterband so lang bis der Abschaltdetektor 5 eine als Markierung dienende Durchbrechung in dem Filterband er¬ kennt und daraufhin den Antriebsmotor stillsetzt. Nach dem Ansprechen des Membranschalters 7 aufgrund eines hinreichend groß gewordenen Unterdrucks in dem Meßraum 1 wiederholt sich der ebengenannte Vorgang. Vorteil dieser Maßnahme ist es, daß das Filterband immer um die Länge eines aktiven Filter¬ elementes weitergespult wird, so daß ein gesamter neuer Fil¬ terbereich für die Reinigung der Außenluft zur Verfügung steht. In dem Filterband kann noch eine zweite Markierung am Ende des Bandes vorgesehen sein, durch welche über den Ab¬ schaltdetektor 5 bzw. einen gesonderten Detektor der Antrieb endgültig stillgesetzt werden kann.An improvement of the system can be achieved in that a switch-off device shown in FIG. 2 is provided, which is directed towards the band area traveling from the transmitter reel 4 to the take-up reel 14. For example, a lamp can be arranged on the side opposite the filter belt. Openings are made in the filter belt at intervals which correspond to the length of the container wall 12 and thus the length of the active filter element 17. If the belt transport is now switched on, it transports the filter belt until the switch-off detector 5 detects an opening in the filter belt that serves as a marking and then stops the drive motor. After the diaphragm switch 7 has responded due to a vacuum which has become sufficiently large in the measuring space 1, the process just mentioned is repeated. The advantage of this measure is that the filter belt is always rewound by the length of an active filter element, so that an entire new filter area is available for cleaning the outside air. A second marking can also be provided in the filter belt at the end of the belt, by means of which the drive can be finally stopped via the shutdown detector 5 or a separate detector.
Dabei ist es auch denkbar mit einem einzigen Detektor beide Funktionen auszuführen, indem man die beiden unterschiedli¬ chen Markierungen durch Ausnehmungen unterschiedlicher Brei¬ te in dem Filterband darstellt. Damit kann beispielsweise durch die Trägheit des Transportsystems eine enge Markierung nach dem Abschalten des Antriebssystems den Abschaltdetektor überlaufen haben, während dies bei einer breiten Durchbre¬ chung als zweite Markierung am Ende des Bandes nicht möglich ist, so daß der Antrieb dauerhaft sillgesetzt bleibt.It is also conceivable to carry out both functions with a single detector by displaying the two different markings by means of recesses of different widths in the filter band. For example, a narrow marking can be caused by the inertia of the transport system after the drive system has been switched off, the switch-off detector has overflowed, while this is not possible with a wide breakthrough as a second marking at the end of the belt, so that the drive remains permanently shut down.
Mit dem Abschaltdetektor 5 kann eine Warnlampe 19 verbunden sein, welche anzeigt, daß die Filterrolle auf der Geberspule abgespult ist und somit das Filterband ausgewechselt werden muß. Dies kann beispielsweise durch Austausch der beiden Spulen 4 und 14 aber auch durch Austausch der beiden die Spulen beinhalteten Kassetten 3 geschehen. Eine weitere Mög¬ lichkeit besteht die beiden Kassetten 3 mit dem Filterbehäl¬ ter 2 einstückig zu vereinen und somit eine komplette Monta¬ geeinheit, bestehend aus den beiden Kassetten 3 mit dem Fil¬ terbehälter 2 in das Filtersystem einzusetzen. Auf diese Weise kann zu gegebener Zeit auch gleichzeitig noch das Ak¬ tivkohlefilter mit ausgewechselt werden.A warning lamp 19 can be connected to the switch-off detector 5, which indicates that the filter roll has been unwound on the sensor coil and the filter belt must therefore be replaced. This can be done for example by exchanging the two coils 4 and 14 but also by exchanging the two cassettes 3 containing the coils. A further possibility is to combine the two cassettes 3 with the filter container 2 in one piece and thus to insert a complete assembly unit consisting of the two cassettes 3 with the filter container 2 into the filter system. In this way, the active carbon filter can also be replaced at the same time.
Außerdem kann die Kassette beim Austausch gesammelt werden und der Filtervlies in einer speziellen Vorrichtung durch ausblasen gereinigt und somit wieder verwendet werden. Es muß also nur der Aktivkohlefilter 16 einer Entsorgung zu¬ geführt werden (der Vlies wird während dem Ausblasen rück¬ wärts gespult).In addition, the cassette can be collected during replacement and the filter fleece can be cleaned by blowing out in a special device and thus reused. Thus, only the activated carbon filter 16 has to be disposed of (the fleece is rewound during the blowing out).
Die Erfindung ist nicht nur zur Reinhaltung des Innenraums von Kraftfahrzeugen sondern auch für andere Innenräume, wie beispielsweise bei Krankenhäusern geeignet. The invention is not only suitable for keeping the interior of motor vehicles clean, but also for other interiors, such as in hospitals.

Claims

Patentansprüche claims
1. Filtersystem mit wechselbarem Filterelement, insbesonde¬ re für Kraftfahrzeuge, bei welchem die Außenluft über eine Pumpe vorzugsweise Belüftergebläse in den Innenraum gebracht wird, wobei die Außenluft ein innerhalb eines Filterbehälters angeordnetes Filterelement passiert wel¬ ches gegen ein Folgeelement austauschbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (17) und die Fol¬ geelemente innerhalb des Filtersystems gespeichert sind und daß das jeweils aktive Filterelement (17) gegen ein Folgeelement in Abhängigkeit von der Verschmutzung des aktiven Filterelements (17) vorzugsweise selbsttätig austauschbar ist.1. Filter system with exchangeable filter element, in particular for motor vehicles, in which the outside air is brought into the interior, preferably a ventilator blower, the outside air passing through a filter element which is arranged inside a filter container and which can be exchanged for a subsequent element, characterized in that that the filter element (17) and the secondary elements are stored within the filter system and that the respectively active filter element (17) is preferably automatically replaceable with a secondary element depending on the contamination of the active filter element (17).
2. Filtersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Filterelement (17) und die Folgeelemente bandartig ausgestaltet und untereinander in Form eines Filterbandes (13) miteinander verbunden sind.2. Filter system according to claim 1, characterized in that the active filter element (17) and the follower elements are designed in a band-like manner and are connected to one another in the form of a filter band (13).
3. Filtersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das vorzugsweise aus einem vliesartigen Stoff bestehende Filterband (13) von einer Geberspule (4) auf eine Aufnahmespule (14) umspulbar ist und dabei der zwischen den Spulen befindliche Abschnitt des Fil¬ terbandes (13) als aktives Filterelement (17) in dem Filterbehälter (2) aufgespannt ist.3. Filter system according to claim 1 or 2, characterized gekenn¬ characterized in that the filter belt (13), which preferably consists of a nonwoven fabric, can be rewound from a transmitter coil (4) to a take-up spool (14) and the section of the fil located between the coils ¬ terbandes (13) as an active filter element (17) in the filter container (2) is stretched.
4. Filtersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet. daß die Spulen (4, 14) zu beiden Seiten des Filterbehäl¬ ters (2) angeordnet sind.4. Filter system according to claim 3, characterized. that the coils (4, 14) are arranged on both sides of the filter container (2).
5. Filtersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßeinrichtung (1, 7) zur Messung des jeweiligen Verschmutzungsgrades des ak¬ tiven Filterelementes (17) vorgesehen ist, welche die Transporteinrichtung (6, 15) zum Auswechseln des aktiven Filterelementes (17) durch das Folgeelement schaltet.5. Filter system according to one of the preceding claims, characterized in that a measuring device (1, 7) for measuring the respective degree of contamination of the active filter element (17) is provided, which the transport device (6, 15) for replacing the active filter element ( 17) switches through the follower.
6. Filtersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung ein in einem Meßraum (1) angeord¬ neter Druckmesser (18) ist, welcher die Antriebseinrich¬ tung (6) schaltet, wobei die Antriebseinrichtung ein Elektromotor ist, welcher die Aufnahmespule (14) an¬ treibt.6. Filter system according to claim 5, characterized in that the measuring device is a in a measuring space (1) angeord¬ Neter pressure gauge (18) which switches the Antriebseinrich¬ device (6), the drive device being an electric motor which the take-up coil ( 14) drives.
7. Filtersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmeßraum zwischen dem aktiven Filterelement (17) und dem Belüfter (10) ein im wesentlichen abge¬ schlossener Raum ist.7. Filter system according to claim 6, characterized in that the pressure measuring space between the active filter element (17) and the aerator (10) is a substantially closed space.
8. Filtersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugseite des Belüfters (10) mit dem Meßraum (1) verbunden ist.8. Filter system according to one of the preceding claims, characterized in that the suction side of the aerator (10) is connected to the measuring chamber (1).
9. Filtersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfang und/oder das Ende eines aktiven Filterelements (17) bzw. Folgeelementes durch eine Elementmarkierung vorzugsweise eine Ausspa¬ rung in dem Filterband gekennzeichnet ist und daß eine Abschalteinrichtung (1, 7, 18) den Antrieb (6) abschal¬ tet, sobald die Abschalteinrichtung die entsprechende Elementmarkierung erkennt.9. Filter system according to one of the preceding claims, characterized in that the beginning and / or the end of an active filter element (17) or subsequent element is characterized by an element marking, preferably a recess in the filter band, and in that a shutdown device (1, 7 , 18) switches off the drive (6) as soon as the switch-off device detects the corresponding one Element marking recognizes.
10. Filtersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elementmarkierung durch eine Ausnehmung in dem Filterband (13) gebildet ist.10. Filter system according to claim 9, characterized in that the element marking is formed by a recess in the filter band (13).
11. Filtersytem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe zur Förderung hoher Volumenmengen ausge¬ legt und mit einem Lüfterrad versehen ist.11. Filter system according to claim 10, characterized in that the pump is designed to convey high volumes and is provided with a fan wheel.
12. Filtersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Filterbehälter (2) zwischen das aktive Filterelement (17) und den Meßraum (1) ein Aktivkohlefilter (16) eingefügt ist.12. Filter system according to one of the preceding claims, characterized in that an activated carbon filter (16) is inserted into the filter container (2) between the active filter element (17) and the measuring chamber (1).
13. Filtersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die schaltende Meßeinrich¬ tung und"ier Antrieb durch einem mit einem Elektromotor (6) gekoppelten Membranschalter (7) gebildet sind.13. Filter system according to one of the preceding claims, characterized in that the switching measuring device and " ier drive are formed by a membrane switch (7) coupled to an electric motor (6).
14. Filtersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gegebenenfalls zusätzlich zu der Elementmarkierung eine vorzugsweise als Bandausneh- mung ausgestaltete Bandendemarkierung vorgesehen ist und daß eine Bandabschaltung (5, Fig. 2) den Antrieb (6) stillsetzt sobald sie die Bandendemarkierung erkennt.14. Filter system according to one of the preceding claims, characterized in that, in addition to the element marking, a band end marking, preferably designed as a band recess, is provided and that a band switch-off (5, FIG. 2) stops the drive (6) as soon as it recognizes the band end marking .
15. Filtersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandabschaltung (5, Fig. 2) nach dem Erkennen der Bandendemarkierung eine Warnlampe (19, Fig. 2) ein¬ schaltet.15. Filter system according to claim 14, characterized in that the tape cut-off (5, Fig. 2) turns on a warning lamp (19, Fig. 2) after recognizing the tape end marking.
16. Filtersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es eine zumindest die beiden Spulen (4, 14) umfassende Austauscheinheit enthält, wo¬ bei die beiden Spulen in zwei miteinander verbundenen Kassetten (3) angeordnet sind.16. Filter system according to one of the preceding claims, characterized in that it contains an exchange unit comprising at least the two coils (4, 14), the two coils being arranged in two interconnected cassettes (3).
17. Filtersystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Austauscheinheit den mit einem Aktivkohlefilter (16) versehenen Filterbehälter (2) enthält.17. Filter system according to claim 16, characterized in that the exchange unit contains the filter container (2) provided with an activated carbon filter (16).
18. Verfahren zum Reinigen eines Filters für ein Filtersy¬ stem nach Anspruch 2 oder einem der folgenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterband durch Ausblasen gereinigt und vor¬ zugsweise nur das Aktivkohlefilter ausgetauscht wird. 18. A method for cleaning a filter for a Filtersy¬ system according to claim 2 or one of the following claims, in particular according to claim 16, characterized in that the filter band is cleaned by blowing and preferably only the activated carbon filter is replaced.
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