DE102008049862B4

DE102008049862B4 - Filterelement mit einem Mittel zur Lokalisierung und Identifizierung

Info

Publication number: DE102008049862B4
Application number: DE102008049862.9A
Authority: DE
Inventors: Peter Capuani; Martin Krause
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2008-10-01
Filing date: 2008-10-01
Publication date: 2022-09-01
Anticipated expiration: 2028-10-02
Also published as: WO2010037466A1; DE102008049862A1

Abstract

Filterelement (1) zur Verwendung in einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, wobei dem Filterelement (1) mindestens ein signalgebendes Mittel (2) zugeordnet ist, welches mindestens ein Signal liefert, das eine Erkennung des Filterelements (1) erlaubt, wobei das mindestens eine signalgebende Mittel (2) als elektrisch leitfähiges Mittel (2) ausgestaltet ist, welches zumindest einen vorgegebenen elektrischen Widerstand als Signal aufweist, der eine Erkennung des Filterelements (1) erlaubt, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrisch leitfähige Mittel (2) als thermisch karbonisierter flächiger Bereich (3) eines Vliesstoffs ausgestaltet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Filterelement zur Verwendung in einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs.
Stand der Technik
In Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen werden derzeit Filterelemente eingesetzt, die als sogenannte Fahrzeuginnenraumfilter fungieren. Diese Filterelemente dienen der Abscheidung von Staub und der Adsorption von Gerüchen.
In besonders staubreichen Ländern der Erde, wie beispielsweise China und Indien, kann ein Wechsel eines Filterelements weit vor der in Europa üblichen maximalen Filterstandzeit notwendig sein. Vor diesem Hintergrund besteht der Bedarf nach einem Filterelement, welches erlaubt, Informationen über den Typ des eingebauten Filterelements und dessen Wechselintervalle zuverlässig an eine Bordelektronik zu übermitteln.
In modernen Klimaanlagen, die Ozongeneratoren zu Desinfektions- und Reinigungszwecken aufweisen, müssen die Filterelemente sogar eine Gesundheitsschutzfunktion übernehmen und den Fahrzeuginnenraum vor einer Ozonbelastung schützen. Ein irrtümlicher Betrieb einer Klimaanlage ohne eingesetztes Filterelement oder mit einem nicht geeigneten Filterelement kann daher zu ernsten gesundheitlichen Schäden der Kraftfahrzeuginsassen oder zur Schädigung von Klimaanlagenkomponenten führen.
Hiermit können Rückrufaktionen fehlerhaft ausgelieferter Kraftfahrzeuge oder Klimaanlagen verbunden sein, die erhebliche Kosten, insbesondere Schadenersatzkosten aufgrund von Gewährleistungsansprüchen, verursachen.
Die EP 1 406 048 A2 beschreibt eine Vorrichtung zur Überwachung der Luftverunreinigung in einer Fahrerkabine eines Fahrzeuges. Dazu verwendet wird auch ein Filterelement, welches als Kodierelement einen Chip aufweist. Durch Auslesen des Chips mittels einem mit einer elektronischen Steuervorrichtung verbundenen Lesegerät wird ermöglicht, ein Filterelement zu identifizieren, beispielsweise den Filtertyp des Filterelements festzustellen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der Bordelektronik eines Kraftfahrzeugs eine korrekte Verwendung des Filterelements auf einfache, sichere und kostengünstige Weise unter Sicherstellung eines sicheren Betriebs einer Klimaanlage übermittelbar ist.
Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Danach ist einem Filterelement zur Verwendung in einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs mindestens ein signalgebendes Mittel zugeordnet, welches mindestens ein Signal liefert, das eine Erkennung des Filterelements erlaubt.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass ein signalgebendes Mittel auf einfache, sichere und kostengünstige Weise an einem Filterelement anordenbar ist. Des Weiteren ist erkannt worden, dass ein Signal einem bestimmten Filterelementtyp derart eindeutig zuordenbar ist, dass der Filterelementtyp eindeutig erkannt werden kann. Es ist auch erkannt worden, dass ein Signal sehr zuverlässig Auskunft darüber geben kann, ob in dem Halter einer Klimaanlage überhaupt ein Filterelement angeordnet ist. Schließlich ist in keineswegs nahe liegender Weise ein aus dem Stand der Technik bekanntes Filterelement durch ein Mittel ergänzt worden, dass nicht nur eine Ja-Nein-Infomation, sondern eine weitergehende Filterelementtypinformation durch mindestens ein Signal übermittelt. Hierdurch ist sogar eine Optimierung des Betriebs einer Klimaanlage ermöglicht, deren Strömungsverhältnisse und Leistungsparameter an das eingebaute Filterelement nach dessen Erkennung angepasst werden können. Vorteilhaft kann die Lebensdauer der Klimaanlage kostengünstig verlängert werden. Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst.
Mindestens ein signalgebendes Mittel ist als elektrisch leitfähiges Mittel ausgestaltet, welches zumindest einen vorgegebenen elektrischen Widerstand als Signal aufweist, der eine Erkennung des Filterelements erlaubt. Besonders kostengünstig kann ein elektrisch leitfähiges Mittel als passiver Signalgeber eingesetzt werden. Das elektrisch leitfähige Mittel liefert mindestens einen bestimmten spezifischen Widerstand, der einem Filterelementtyp eindeutig zuordenbar ist.
Das elektrisch leitfähige Mittel ist als karbonisierter flächiger Bereich eines Vliesstoffs ausgestaltet. Diese konkrete Ausgestaltung realisiert vorteilhaft eine äußerst kostengünstige Fertigung des elektrisch leitfähigen Mittels. Allein durch thermische Beaufschlagung eines Vliesstoffs, aus dem Filterelemente häufig gefertigt werden, kann ein intrinsisch vorhandenes elektrisch leitfähiges Mittel erzeugt werden. Dem verwendeten Vliesstoff kann durch den Grad der Karbonisierung oder die Verfahrensführung der thermischen Beaufschlagung ein für ihn spezifischer elektrischer Widerstand verliehen werden, der nur schwer von einem Produktpiraten nachgestellt werden kann. Insoweit wird durch die konkrete Ausgestaltung sogar ein relativ fälschungssicheres Filterelement angegeben. Schließlich ist ein karbonisierter Bereich verliersicher am Filterelement angeordnet. Ein karbonisierter Bereich erlaubt überdies die Fertigung eines materialeinheitlichen Filterelements, das problemlos entsorgt werden kann.
Unter Karbonisierung im Sinne dieser Patentanmeldung wird eine thermische Karbonisierung des Vliesstoffs verstanden.
Das elektrisch leitfähige Mittel könnte einen Durchgangswiderstand und einen Oberflächenwiderstand aufweisen. Durch die Kombination zweier elektrischer Widerstandswerte wird die Fälschungssicherheit des Filterelements noch erhöht.
Das Filterelement könnte einen Faltenbalg aus einem Vliesstoff aufweisen, der von mindestens einem Seitenstreifen umgeben ist, wobei das signalgebende Mittel auf dem Seitenstreifen positioniert ist. Ein solches Filterelement eignet sich besonders gut als Luftfilter, da der Seitenstreifen als Dichtung ausgebildet sein kann, die an einer Wandung dichtend anliegen kann. Ein Faltenbalg weist eine große effektive Filterfläche auf.
Vor diesem Hintergrund könnte der Seitenstreifen aus einem Vliesstoff gefertigt sein. Ein solcher Seitenstreifen kann problemlos mit einem Faltenbalg aus Vliesstoff verschweisst werden. In einem Schritt kann oder können die Seitenstreifen mit dem Faltenbalg verschweisst und zugleich mit karbonisierten Bereichen versehen werden.
Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass der gesamte Seitenstreifen aus einem karbonisierten Vliesstoff gefertigt ist. Hierdurch können besonders deutlich erfassbare und charakteristische Widerstandswerte erzeugt werden.
Der Faltenbalg könnte Aktivkohle aufweisen. Hierdurch ist das Filterelement als Kombilfilter einsetzbar, welches neben Staubpartikeln auch unangenehme Gerüche oder Gase adsorbieren kann.
Ein Filterelement der hier beschriebenen Art könnte in einer Anordnung mit einem Halter für das Filterelement eingebaut sein, wobei der Halter ein Kontaktierungsbauteil aufweist, welches mit dem signalgebenden Mittel kommuniziert. Durch diese konkrete Ausgestaltung kann festgestellt werden, ob im Halter überhaupt ein Filterelement eingebaut ist.
Vor diesem Hintergrund könnte die zuvor genannte Anordnung in der Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs positioniert sein, wobei das Kontaktierungsbauteil mit einer Bordelektronik des Kraftfahrzeugs in Verbindung steht, die anhand des erfassten Signals Informationen über den Betriebszustand und den Typ des Filterelements bereitstellt. Hierdurch kann die Bordelektronik des Kraftfahrzeugs einerseits feststellen, ob überhaupt ein Filterelement in der Klimaanlage vorhanden ist, und andererseits, welche Wechselintervalle einzuhalten sind. Die Bordelektronik des Kraftfahrzeugs kann den Ozongenerator einer Klimaanlage abschalten oder das Fehlen des Filterelements in einen Fehlerspeicher eintragen, wenn kein Filterelement vorhanden ist.
Der Fahrer des Kraftfahrzeugs muss sich nicht aktiv darum kümmern, ob ein Filterelement oder das richtige Filterelement in die Klimaanlage eingesetzt ist. Vielmehr übernimmt die Bordelektronik diese Kontrollfunktion und steuert die Klimaanlage situationsbedingt an.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung auf vorteilhafte Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen.
In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.
Figurenliste
In der Zeichnung zeigen

1 eine schematische Teilansicht eines Filterelements, welches als Luftfilter ausgestaltet ist und einen Seitenstreifen mit elektrisch leitfähigen Mitteln aufweist, und
2 eine vergrößerte Ansicht des teilweise durchbrochen dargestellten Seitenstreifens des Filterelements gemäß 1, auf dem elektrisch leitfähige Mittel in Form von flächigen Bereichen angeordnet sind.

Ausführung der Erfindung
1 zeigt ein Filterelement 1 zur Verwendung als Luftfilter in einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, wobei dem Filterelement 1 mindestens ein signalgebendes Mittel 2 zugeordnet ist, das als elektrisch leitfähiges Mittel 2 ausgestaltet ist. Dieses elektrisch leitfähige Mittel 2 weist einen vorgegebenen elektrischen Widerstand auf, der eine Erkennung des Filterelements 1 erlaubt. Das Filterelement 1 ist als sogenannter Flachfilter ausgestaltet, welcher in Richtung der gezeigten Pfeile durchströmt wird.
Auf dem als Luftfilter ausgestalteten Filterelement 1 sind mehrere elektrisch leitfähige Mittel 2 angeordnet, die als karbonisierte flächige Bereiche 3 eines Vliesstoffs ausgestaltet sind.
Das Filterelement 1 weist einen Faltenbalg 4 aus einem Vliesstoff auf, der von mindestens einem Seitenstreifen 5 umgeben ist, wobei die elektrisch leitfähigen Mittel 2 auf mindestens einem Seitenstreifen 5 positioniert sind. Der Seitenstreifen 5 ist aus einem Vliesstoff gefertigt. Diesem Vliesstoff sind karbonisierte flächige Bereiche 3 aufgeprägt, die rechteckförmig ausgebildet sind.
Unter Karbonisierung wird sowohl eine thermische Karbonisierung des Vliesstoffs als auch eine Imprägnierung des Vliesstoffs mit einem Kohlenstoff oder Ruß verstanden.
Ganz konkret ergeben sich bei einer Verwendung eines mit leitfähigem Ruß imprägnierten Vliesstoffs des Typs K 3626 C der Freudenberg Vliesstoffe KG, 69469 Weinheim, DE mit einer Dicke von 0,34 mm und einem Flächengewicht von 25 g/m² ein Durchgangswiderstand von 4000 Ohm und ein Oberflächenwiderstand von 1500 Ohm. Diese Messwerte wurden nach der Betriebsnorm FNS 19-57-02 gemessen. Eine Messung nach DIN 54345 - 1 liefert von der Betriebsnorm geringfügig abweichende Messwerte der elektrischen Widerstände.
Bei einer Verwendung eines durch Imprägnierung mit leitfähigem Ruß karbonisierten Vliesstoffs des Typs K 2726 C der Freudenberg Vliesstoffe KG, 69469 Weinheim, DE mit einer Dicke von 0,6 mm und einem Flächengewicht von 90 g/m² ergeben sich ein Durchgangswiderstand von 700 Ohm und ein Oberflächenwiderstand von 1200 Ohm. Diese Messwerte wurden nach der Betriebsnorm FNS 19-57-02 gemessen. Eine Messung nach DIN 54345 - 1 liefert von der Betriebsnorm geringfügig abweichende Messwerte der elektrischen Widerstände.
Bei einer Verwendung eines durch Imprägnierung mit leitfähigem Ruß karbonisierten Vliesstoffs des Typs K 3322 C der Freudenberg Vliesstoffe KG, 69469 Weinheim, DE mit einer Dicke von 0,12 mm und einem Flächengewicht von 90 g/m² ergeben sich ein Durchgangswiderstand von 50 Ohm und ein Oberflächenwiderstand von 250 Ohm. Diese Messwerte wurden nach der Betriebsnorm FNS 19-57-02 gemessen. Eine Messung nach DIN 54345 - 1 liefert von der Betriebsnorm geringfügig abweichende Messwerte der elektrischen Widerstände.
Das Filterelement 1 kann in einer nicht gezeigten Anordnung mit einem Halter für das Filterelement 1 eingebaut sein, wobei der Halter ein Kontaktierungsbauteil aufweist, welches mit den elektrisch leitfähigen Mitteln 2 in elektrischem Kontakt steht.
Diese Anordnung kann in einer ebenfalls nicht gezeigten Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs positioniert sein, wobei das Kontaktierungsbauteil mit einer Bordelektronik des Kraftfahrzeugs in Verbindung steht, die anhand des gemessenen elektrischen Widerstands Informationen über den Betriebszustand und den Typ des Filterelements 1 bereitstellt.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wird einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und andererseits auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.
Abschließend sei ganz besonders hervorgehoben, dass das zuvor ausgewählte Ausführungsbeispiel lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre dient, diese jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel einschränkt.

Claims

Filterelement (1) zur Verwendung in einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, wobei dem Filterelement (1) mindestens ein signalgebendes Mittel (2) zugeordnet ist, welches mindestens ein Signal liefert, das eine Erkennung des Filterelements (1) erlaubt, wobei das mindestens eine signalgebende Mittel (2) als elektrisch leitfähiges Mittel (2) ausgestaltet ist, welches zumindest einen vorgegebenen elektrischen Widerstand als Signal aufweist, der eine Erkennung des Filterelements (1) erlaubt, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrisch leitfähige Mittel (2) als thermisch karbonisierter flächiger Bereich (3) eines Vliesstoffs ausgestaltet ist.
Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrisch leitfähige Mittel (2) einen Durchgangswiderstand und einen Oberflächenwiderstand aufweist.
Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (1) einen Faltenbalg (4) aus einem Vliesstoff aufweist, der von mindestens einem Seitenstreifen (5) umgeben ist, wobei das elektrisch leitfähige Mittel (2) auf dem Seitenstreifen (5) positioniert ist.
Filterelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenstreifen (5) aus einem Vliesstoff gefertigt ist.
Filterelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Seitenstreifen (5) als flächiger Bereich (3) eines thermisch karbonisierten Vliesstoffs ausgestaltet ist.
Anordnung mit einem Halter für ein Filterelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Halter ein Kontaktierungsbauteil aufweist, welches mit dem signalgebenden Mittel (2) kommuniziert.
Anordnung nach Anspruch 6 gekennzeichnet durch eine Positionierung in der Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kontaktierungsbauteil mit einer Bordelektronik des Kraftfahrzeugs in Verbindung steht, die anhand des erfassten Signals Informationen über den Betriebszustand und den Typ des Filterelements (1) bereitstellt.