DE102004025274A1

DE102004025274A1 - Luftfilter und Luftzirkulationsanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Luftfilter

Info

Publication number: DE102004025274A1
Application number: DE200410025274
Authority: DE
Inventors: Sébastien Lebreton; Manuelle Chenu
Original assignee: Valeo Materiaux de Friction SAS
Current assignee: Valeo Materiaux de Friction SAS
Priority date: 2003-05-22
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2004-12-23
Also published as: FR2855072A1; FR2855072B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Luftfilter mit einem Filtermedium (12), das zickzackförmig verläuft, so dass es Falten (P) aufweist, die jeweils durch zwei benachbarte Teilflächen des Filtermediums (12) begrenzt sind, die zu einer Faltelinie (16) hin zusammenlaufen, wobei sich das Filtermedium (12) zwischen zwei gegenüberliegenden Längswänden (14) zur Luftkanalisierung erstreckt, die in etwa rechtwinklig zu den Faltelinien (16) verlaufen, wobei die Luftkanalisierungswände (14) und die Faltelinien (16) in etwa rechtwinklig zu einer allgemeinen Strömungsrichtung (A) der Luft durch das Filtermedium (12) verlaufen, die eine Höhenmessrichtung definiert, wobei das Filtermedium (12) wenigstens zwei Teile umfasst, die so beschaffen sind, dass sich die Höhe der Falten (P) in einem der Teile von der Höhe der Falten (P) in dem anderen der Teile unterscheidet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftfilter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Luftzirkulationsanlage in einem Kraftfahrzeug, die diesen Luftfilter umfasst.
Sie dient insbesondere der Filterung von in einem Kraftfahrzeug zirkulierender Luft, vor allem von klimatisierter oder unklimatisierter Luft, die dazu bestimmt ist, im Fahrgastraum des Fahrzeugs zu zirkulieren.
Nach dem Stand der Technik ist bereits ein Luftfilter bekannt, der ein Filtermedium umfasst, das zickzackförmig verläuft, so dass es Falten aufweist, die jeweils durch zwei benachbarte Teilflächen des Filtermediums begrenzt sind, die zu einer Faltelinie hin zusammenlaufen, wobei sich das Filtermedium zwischen zwei gegenüberliegenden Längswänden zur Luftkanalisierung erstreckt, die in etwa rechtwinklig zu den Faltelinien verlaufen, wobei die Luftkanalisierungswände und die Faltelinien in etwa rechtwinklig zu einer allgemeinen Strömungsrichtung der Luft durch das Filtermedium verlaufen, die eine Höhenmessrichtung definiert.
In dem besonderen Fall einer Luftzirkulationsanlage in einem Kraftfahrzeug ist der Luftfilter in der Regel in einem Luftkanalisierungsgehäuse aufgenommen, das im Fahrzeugkörper angeordnet ist. Der Luftfilter ist herkömmlicherweise auf einem durchgehenden Sitz befestigt, der einen Zugang zum Gehäuse bildet.
Gegebenenfalls umfasst wenigstens eine der beiden Luftkanalisierungswände einen Absatz, der eine Höhenänderung dieser Wand markiert.
In bestimmten Fällen bildet der Absatz Mittel, die als Einbaumarkierung dienen. Denn das, beispielsweise in Mehrschichtbauart ausgeführte, Filtermedium kann eine asymmetrische Struktur bezogen auf die Strömungsrichtung der Luft durch den Luftfilter aufweisen. Aus dieser Asymmetrie ergibt sich der Einsatz von Mitteln, die als Einbaumarkierung dienen, welche den Einbau des Luftfilters in einer falschen Position bezogen auf die Strömungsrichtung der Luft verhindern.
In anderen Fällen bildet der Absatz eine durch Vorgaben bezüglich des Bauraumbedarfs bedingte Ausnehmung.
Obgleich die Höhe wenigstens einer der Längswände des Luftfilters üblicherweise unterschiedlich ausfällt, ist die Höhe der Falten des Filtermediums insgesamt in etwa konstant. Diese konstante Höhe wird in der Regel durch die Minimalhöhe der Längswand bestimmt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, die Leistungen eines Luftfilters der vorgenannten Art zu optimieren, insbesondere dann, wenn die Höhe wenigstens einer der Längswände zur Luftkanalisierung unterschiedlich ausfällt. Ferner soll eine verbesserte Luftzirkulationsanlage für ein Kraftfahrzeug geschaffen werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Luftfilter nach Anspruch 1 bzw. durch eine Luftzirkulationsanlage nach Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweils abhängigen Ansprüchen.
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es, dass das Filtermedium wenigstens zwei Teile umfasst, die so beschaffen sind, dass sich die Höhe der Falten in einem der Teile von der Höhe der Falten in dem anderen der Teile unterscheidet.
Der Hauptvorteil liegt dabei darin, dass durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Luftfilters eine Begrenzung der Druckverluste des durch dieses Filtermedium hindurchgehenden Luftstroms, eine Erhöhung des Rückhaltevermögens dieses Filtermediums (Fähigkeit, eine Partikelmasse zurückzuhalten, bevor ein maximaler Druckverlust erreicht wird) sowie eine Steigerung der Effizienz und der Absorptionsfähigkeiten der gefilterten Gase ermöglicht.
Insoweit die Höhen der Falten des Filtermediums entsprechend den Teilen dieses Filtermediums unterschiedlich ausfallen, können sich diese Höhen an etwaige Höhenänderungen der Längswände des Luftfilters anpassen. Dadurch wird die Höhe der Gesamtheit der Falten des Filtermediums nicht in Abhängigkeit von der Minimalhöhe wenigstens einer der Luftkanalisierungswände des Filters begrenzt, was einen wesentlichen Vorteil der vorliegenden Erfindung darstellt.
Insoweit das Filtermedium Falten mit unterschiedlicher Höhe umfasst, kann dabei die Wirkfläche dieses Filtermediums in Abhängigkeit von dem verfügbaren Volumen zwischen den beiden Luftkanalisierungslängswänden des Filters in vorteilhafter Weise optimiert werden.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn wenigstens eine der Luftkanalisierungswände, die als Wand mit unterschiedlicher Höhe bezeichnet wird, wenigstens zwei Teile mit unterschiedlichen Höhen umfasst, die als hoher und niedriger Teil bezeichnet werden, so dass der Teil des Filtermediums, der die Falten mit geringer Höhe enthält, in etwa dem niedrigen Teil der Wand mit unterschiedlicher Höhe entspricht und dass der Teil des Filtermediums, der Falten mit großer Höhe enthält, in etwa dem hohen Teil der Wand mit unterschiedlicher Höhe entspricht.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Änderungen der Höhe der Wand mit unterschiedlicher Höhe durch als Einbaumarkierung dienende Mittel vorgegeben sind.
Besonders vorteilhaft ist es außerdem, wenn die Winkel der Falten der beiden Teile des Filtermediums in etwa identisch sind.
Besonders vorteilhaft ist es aber auch, wenn die Abstände der Falten der beiden Teile des Filtermediums in etwa identisch sind.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn der Winkel der Falten in einem der Teile des Filtermediums verschieden ist von dem Winkel der Falten in dem anderen der Teile des Filtermediums.
Besonders vorteilhaft ist es aber auch, wenn der Abstand der Falten in einem der Teile des Filtermediums verschieden ist vom Abstand der Falten in dem anderen der Teile des Filtermediums.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn sich die beiden Teile des Filtermediums gegenseitig verlängern.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn das Filtermedium Partikelfiltermittel enthält.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn das Filtermedium Gasfiltermittel enthält.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn das Filtermedium, das beispielsweise in Mehrschichtausführung vorliegen kann, eine asymmetri sche Struktur bezogen auf die allgemeine Strömungsrichtung der Luft aufweist.
Bei einer Luftzirkulationsanlage in einem Kraftfahrzeug ist es von besonderem Vorteil, wenn sie einen Filter der vorstehend definierten Art umfasst.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn diese Anlage einen Fahrzeugraum des Fahrzeugs mit klimatisierter oder unklimatisierter Luft versorgt.
Das Verständnis der Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung erleichtert, die nur als Beispiel und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angeführt wird. Darin zeigen im einzelnen:
1: eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Luftfilters;
2: eine im Längsschnitt ausgeführte schematische Ansicht des Filtermediums des in 1 dargestellten Filters.
In 1 ist ein erfindungsgemäßer Luftfilter dargestellt worden, der insgesamt durch die Bezugsnummer 10 bezeichnet wird.
In dem veranschaulichten Beispiel ist der Luftfilter 10 in einer Luftzirkulationsanlage in einem Kraftfahrzeug angeordnet. Diese Anlage ist beispielsweise dazu bestimmt, einen Fahrgastraum des Fahrzeugs mit klimatisierter oder unklimatisierter Luft zu versorgen.
Die Filtervorrichtung 10 ist dazu bestimmt, in einem (in den Figuren nicht dargestellten) Luftkanalisierungsgehäuse aufgenommen zu werden, das im Fahrzeugkörper angeordnet ist. Der Luftfilter ist in an sich bekannter Weise auf einem durchgehenden Sitz befestigt, der einen Zugang zum Luftkanalisierungsgehäuse bildet.
Der Luftfilter 10 enthält ein Filtermedium 12, das sich zickzackförmig erstreckt, so dass es Falten P aufweist.
Der Luftfilter 10 weist eine allgemeine Prismenform auf, die durch gegenüberliegende erste F1 und zweite F2 große Luftdurchlassflächen begrenzt ist. Die durchgehenden Flächen F1, F2 bilden beispielsweise Lufteinlass- bzw. Luftauslassflächen.
Das Filtermedium 12 erstreckt sich zwischen zwei gegenüberliegenden Längswänden 14, die dazu bestimmt sind, die Luft durch den Filter 10 zu kanalisieren.
Das Filtermedium 12 ist mit den Längswänden 14 in an sich bekannter Weise so verbunden, dass an diesen Wänden in etwa keilschriftartige Verläufe begrenzt werden.
Das in herkömmlicher Bauart ausgeführte Filtermedium 12 besteht beispielsweise aus einem Mehrschichtmaterial, das gegebenenfalls an nicht dargestellten Gittern angebracht ist. In dem veranschaulichten Beispiel weist das Filtermedium 12 eine asymmetrische Struktur bezogen auf die allgemeine Strömungsrichtung der Luft durch den Filter auf. Diese Richtung und der Strömungsverlauf der Luft sind in 1 durch einen Pfeil A dargestellt.
Das Filtermedium 12 enthält vorteilhafterweise Partikelfiltermittel, wie etwa Siebtücher, und/oder Gasfiltermittel, wie etwa Aktivkohlegranulat.
Um einen falschen Einbau des Luftfilters 10 im durchgehenden Sitz zu verhindern, ist dieser Filter mit als Einbaumarkierung dienenden Mitteln versehen, die dazu bestimmt sind, mit dazu passenden Mitteln zusammenzuwirken, die am durchgehenden Sitz angeordnet sind.
In dem beschriebenen Beispiel sind die als Einbaumarkierung dienenden Mittel an den beiden Luftkanalisierungswänden 14 angeordnet.
Bei jeder Luftkanalisierungswand 14 umfassen die als Einbaumarkierung dienenden Mittel einen mittigen Einschnitt D1 und zwei endseitige Einschnitte D2, D3. Diese Einschnitte D1 bis D3 bilden Ausnehmungen des Längsrands, der die Lufteinlassseite F1 der Luftkanalisierungswand 14 begrenzt.
In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass der Längsrand, der den Luftauslass F2 jeder Luftkanalisierungswand 14 begrenzt, im Gegensatz zu dem vorstehend erwähnten gegenüberliegenden Längsrand keine Unterbrechung aufweist.
Die Einschnitte D1 bis D3 verhindern somit den falschen Einbau des Luftfilters 10 in dem entsprechenden durchgehenden Sitz bezogen auf die Strömungsrichtung der Luft A.
Unter besonderer Bezugnahme auf 2 ist festzustellen, dass jede Falte P durch zwei benachbarte Teilflächen des Filtermediums 12 begrenzt ist, die zu einer Faltelinie 16 hin zusammenlaufen, die in etwa rechtwinklig zu den Luftkanalisierungswänden 14 verläuft.
Die Luftkanalisierungswände 14 und die Faltelinien 16 verlaufen in etwa rechtwinklig zur allgemeinen Strömungsrichtung A der Luft durch das Filtermedium 12. Diese Strömungsrichtung A der Luft definiert eine Richtung zur Messung der Höhe der Bestandteile des Filters.
Im folgenden wird daher als Höhe eines Bestandteils des Filters seine Abmessung parallel zur allgemeinen Strömungsrichtung A der Luft bezeichnet.
Aufgrund der Einschnitte D1 bis D3 enthält jede Luftkanalisierungswand 14 Teile mit unterschiedlichen Höhen, und zwar drei niedrige Teile, die an jedem Längsende des Luftfilters bzw. in etwa in der Mitte dieses Filters angeordnet und durch zwei hohe Teile voneinander getrennt sind.
Das Filtermedium 12 umfasst verschiedene Teile, die sich gegenseitig verlängern, so dass die Höhe H der Falten P in einem der Teile des Filtermediums verschieden von der Höhe H der Falten P in einem anderen Teil des Filtermediums ausfällt. Es wird davon ausgegangen, dass als Höhe H einer Falte P die Abmessung parallel zur Richtung A einer Teilfläche verstanden wird, die die Falte P begrenzt, projiziert auf die Ebene mit der darin enthaltenen Faltelinie 16 dieser Falte P und parallel zur Richtung A.
In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass das Filtermedium 12 drei Teile umfasst, die Falten P mit geringer Höhe H enthalten, die durch zwei Teile, die Falten mit großer Höhe H enthalten, voneinander getrennt sind. Jeder Teil des Filtermediums 12, der die Falten mit geringer Höhe enthält, entspricht einem niedrigen Teil der Luftkanalisierungswände 14. Im übrigen entspricht jeder Teil des Filtermediums 12, der Falten mit großer Höhe enthält, einem hohen Teil der Luftkanalisierungswände 14.
Im folgenden wird als Winkel G einer Falte der Winkel bezeichnet, der durch die beiden die Falte begrenzenden Teilflächen gebildet wird, und als Abstand C der Falten P die Entfernung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Faltelinien 16 mit gleicher Höhe.
Die Winkel G der Falten P aller Teile des Filtermediums 12, das heißt die Winkel G der Falten P mit unterschiedlicher Höhe können in etwa identisch sein. In diesem Fall fallen die Abstände C der Falten P mit verschiedener Höhe unterschiedlich aus.
Der Abstand C der Falten P in einem der Teile des Filtermediums 12, der Falten P mit großer Höhe enthält, kann verschieden vom Abstand C der Falten P in einem anderen Teil des Filtermediums 12, der Falten P mit geringer Höhe enthält, ausfallen.
Als Variante können die Abstände P aller Teile des Filtermediums 12, das heißt die Abstände der Falten P mit unterschiedlichen Höhen, in etwa identisch sein. In diesem Fall fallen die Winkel G der Falten P mit unterschiedlichen Höhen verschieden aus.
Der Winkel G der Falten P in einem der Teile des Filtermediums 12, der Falten P mit großer Höhe enthält, kann daher verschieden vom Winkel G der Falten P in einem anderen Teil dieses Filtermediums 12, der Falten P mit geringer Höhe enthält, ausfallen.
Die entsprechende Auswahl von Höhen, Winkeln und Abständen der Falten P des Filtermediums 12 ermöglicht eine Begrenzung der Druckverluste des durch dieses Filtermedium 12 hindurchgehenden Luftstroms, eine Erhöhung des Rückhaltevermögens dieses Filtermediums 12 (Fähigkeit, eine Partikelmasse zurückzuhalten, bevor ein maximaler Druckverlust erreicht wird) sowie eine Steigerung der Effizienz und der Absorptionsfähigkeiten der gefilterten Gase.

Claims

Luftfilter mit einem Filtermedium (12), das zickzackförmig verläuft, so dass es Falten (P) aufweist, die jeweils durch zwei benachbarte Teilflächen des Filtermediums (12) begrenzt sind, die zu einer Faltelinie (16) hin zusammenlaufen, wobei sich das Filtermedium (12) zwischen zwei gegenüberliegenden Längswänden (14) zur Luftkanalisierung erstreckt, die in etwa rechtwinklig zu den Faltelinien (16) verlaufen, wobei die Luftkanalisierungswände (14) und die Faltelinien (16) in etwa rechtwinklig zu einer allgemeinen Strömungsrichtung (A) der Luft durch das Filtermedium (12) verlaufen, die eine Höhenmessrichtung definiert, dadurch gekennzeichnet , dass das Filtermedium (12) wenigstens zwei Teile umfasst, die so beschaffen sind, dass sich die Höhe der Falten (P) in einem der Teile von der Höhe der Falten (P) in dem anderen der Teile unterscheidet.
Luftfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Luftkanalisierungswände (14), die als Wand mit unterschiedlicher Höhe bezeichnet wird, wenigstens zwei Teile mit unterschiedlichen Höhen, die als hoher und niedriger Teil bezeichnet werden, umfasst, so dass der Teil des Filtermediums (12), der die Falten (P) mit geringer Höhe enthält, in etwa dem niedrigen Teil der Wand mit unterschiedlicher Höhe (14) entspricht und dass der Teil des Filtermediums (12), der Falten (P) mit großer Höhe enthält, in etwa dem hohen Teil der Wand mit unterschiedlicher Höhe (14) entspricht.
Luftfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderungen der Höhe der Wand mit unterschiedlicher Höhe (14) durch als Einbaumarkierung dienende Mittel (D1 bis D3) vorgegeben sind.
Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkel (G) der Falten (P) der beiden Teile des Filtermediums (12) in etwa identisch sind.
Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände (C) der Falten (P) der beiden Teile des Filtermediums (12) in etwa identisch sind.
Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (G) der Falten (P) in einem der Teile des Filtermediums (12) verschieden von dem Winkel (G) der Falten (P) in dem anderen der Teile des Filtermediums (12) ist.
Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (C) der Falten (P) in einem der Teile des Filtermediums (12) verschieden vom Abstand (C) der Falten (P) in dem anderen der Teile des Filtermediums (12) ist.
Luftfilter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden Teile des Filtermediums (12) gegenseitig verlängern.
Luftfilter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (12) Partikelfiltermittel enthält.
Luftfilter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (12) Gasfiltermittel enthält.
Luftfilter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (12), beispielsweise in Mehrschichtausführung, eine asymmetrische Struktur bezogen auf die allgemeine Strömungsrichtung (A) der Luft aufweist.
Luftzirkulationsanlage für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Filter (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst.
Luftzirkulationsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrgastraum des Fahrzeugs über die Luftzirkulationsanlage mit klimatisierter oder mit unklimatisierter Luft versorgbar ist.