-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung betrifft ein Filterelement zum Einsetzen in ein Gehäuse einer Belüftungs- oder Klimaanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Stand der Technik
-
Aus der
DE 10 2004 025 274 A1 ist ein Filterelement bekannt, welches zwei Teile aufweist, wobei sich die Höhe der Falten in einem der Teile von der Höhe der Falten in dem anderen der Teile unterscheidet. Die
DE 10 2005 007 022 A1 offenbart ein Filterelement, bei welchem axial gerichtete Erhöhungen als Logos ausgestaltet sind. Die
DE 102 31 696 A1 betrifft einen Faltenbalg, welcher einen definierten Formabschluss besitzt. Die
DE 10 2007 018 455 A1 betrifft eine Filtereinrichtung mit Funkerkennungssystem.
-
Aus der
DE 10 2005 048 841 A1 ist ein Filterelement bekannt, welches in ein Gehäuse einer Belüftungsanlage eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird. Konkret korrespondieren bei dieser Filteranordnung Führungszapfen des Gehäuses mit Führungsschächten im Filterelement.
-
Hierdurch soll eine mechanische Codierung realisiert werden, die sicher stellt, dass in das Gehäuse nur ein für dieses Gehäuse geeignetes Filterelement eingesetzt wird.
-
Die bekannte Codierung kann umgangen werden, indem ein ungeeignetes Filterelement in das Gehäuse eingesetzt und soweit von den Wänden des Gehäuses beabstandet wird, dass die Führungszapfen ins Leere greifen. Ein eventuell freiwerdender Spalt kann durch eine Schaumdichtung überbrückt werden.
-
Darstellung der Erfindung
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mechanische Codierung für ein Filterelement anzugeben, welche eine eindeutige Zuordnung eines Filterelements zu einem Gehäuse sicher stellt.
-
Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
-
Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, dass ein Profil derart komplex ausgebildet werden kann, dass zwischen Filterelement und Gehäuse und/oder Deckel ein nur sehr schwer zu überbrückender Raum entsteht, wenn auf das Profil verzichtet wird. Weiter ist erkannt worden, dass ein Filterelement, welches an einer senkrecht zur Einschubrichtung orientierten Codierseite ein Profil aufweist, mit einer Wand des Gehäuses oder einem Deckel korrespondieren muss, um eine dichte Anlage des Filterelements im Gehäuse sicher zu stellen. Konkret ist dabei erkannt worden, dass korrespondierende Flächen am Filterelement sowie an der Wand des Gehäuses und/oder an einem Deckel passgenau übereinstimmen müssen. Eine zusätzliche Abdichtung ist daher nicht erforderlich. Erfindungsgemäß wird eine neue Codierung geschaffen, die Verwechslungen sicher ausschließt und bei Verwendung eines anderen Filterelements als dem geeigneten die Leistung einer Belüftungsanlage oder einer Klimaanlage deutlich herabsetzt. Somit ergibt sich eine Schlüssel – Schüsselloch – Paarung und eine zuverlässige mechanische Codierung.
-
Das Profil weist Stufen auf. Die Stufen des Filterelements können mit Stufen in der Wand des Gehäuses korrespondieren und hierdurch ein Schlüssel – Schlüsselloch – Prinzip realisieren. Dabei könnten einige Stufen weiter in Einschubrichtung vom Filterelement abragen als andere Stufen.
-
Vor diesem Hintergrund könnte das Profil Täler aufweisen. Durch eine hierbei entstehende komplizierte Berg-Tal-Geometrie können Zwischenräume zwischen Gehäuse und Filterelement unter Weglassen des Profils nahezu nicht abdichtend überbrückt werden.
-
Das Profil weist in Einschubrichtung abragende Zapfen auf. Diese Zapfen können mit Durchbrüchen in der Wand des Gehäuses analog einem Schlüssel – Schlüsselloch – Prinzip korrespondieren und die Durchbrüche dicht verschließen.
-
Die Zapfen ragen vor diesem Hintergrund von den Stufen und/oder von den Tälern ab.
-
Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst.
-
Das Profil könnte an seinen in Einschubrichtung am weitesten abragenden Stellen oder Stufen abragende Zapfen aufweisen. Die Zapfen greifen in Durchbrüche an einer Wand des Gehäuses ein, welche mit den Zapfen korrespondieren. Dabei werden die Durchbrüche durch die Zapfen verschlossen. Die Durchbrüche können hierbei rund ausgestaltet sein.
-
Besonders bevorzugt können die Durchbrüche in Form eines Herstellerlogos ausgestaltet sein. Der Zapfen verschließt bei im Gehäuse montiertem Filterelement den genannten Durchbruch als Positivstempel. Der Positivstempel weist dabei ebenfalls die Form des Herstellerlogos auf. Eine Codierseite könnte an einer Schräge des Filterelements angeordnet sein. Hierbei ist denkbar, ein treppenartiges Profil an der Schräge oder Schrägseite auszubilden. Dieses Profil kann eine Haltefunktion erfüllen. Vor diesem Hintergrund ist denkbar, neben einer Codierseite an weiteren Kanten des Filterelements Codierseiten auszubilden.
-
Das Profil könnte auf einem Codierschuh aufgebracht sein. Mit einem Codierschuh kann ein Filterelement nachträglich ausgerüstet werden. Der Codierschuh kann als einzelnes Bauteil mit dem Filterelement bzw. mit dessen Rahmen verbunden, insbesondere verklebt oder verklipst werden. Hierdurch können bereits bestehende Filterelemente nach Überprüfung auf deren technische Eignung für ein Gehäuse freigegeben werden. Somit werden Fehlfunktionen einer Belüftungsanlage oder einer Klimaanlage vermieden.
-
Eine Codierseite könnte ein Profil aufweisen, welches durch unterschiedliche Faltenhöhen des Faltenbalgs erzeugt wird. Hierdurch kann eine Treppe mit Stufen geschaffen werden, die eine Einbaurichtung des Filterelements vorgibt. Das Gehäuse einer Klimaanlage ist vor diesem Hintergrund derart treppenförmig ausgestaltet, dass es mit den unterschiedlichen Faltenhöhen des Filterelements korrespondiert.
-
Das Filterelement könnte mindestens ein signalgebendes Mittel aufweisen, welches mindestens ein Signal liefert, das eine Erkennung des Filterelements erlaubt. Ein signalgebendes Mittel ist auf einfache, sichere und kostengünstige Weise an einem Filterelement anordenbar. Des Weiteren ist ein Signal einem bestimmten Filterelementtyp derart eindeutig zuordenbar, dass der Filterelementtyp eindeutig erkannt werden kann. Ein Signal kann sehr zuverlässig Auskunft darüber geben, ob in dem Gehäuse einer Klimaanlage überhaupt ein Filterelement angeordnet ist. Es kann nicht nur eine Ja-Nein-Infomation, sondern eine weitergehende Filterelementtypinformation durch mindestens ein Signal übermittelt werden. Hierdurch ist 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.
-
Mindestens ein signalgebendes Mittel könnte als elektrisch leitfähiges Mittel ausgestaltet sein, 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 könnte als flächiger Farbauftrag einer leitfähigen Farbe oder Paste ausgestaltet sein. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, das Mittel sehr flach auszugestalten und sogar aufzudrucken. Ein Druckprozess erlaubt, das elektrisch leitfähige Mittel in beliebiger geometrischer Form auf dem Filterelement anzuordnen.
-
Das elektrisch leitfähige Mittel könnte als karbonisierter flächiger Bereich eines Vliesstoffs ausgestaltet sein. 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 sowohl eine thermische Karbonisierung des Vliesstoffs als auch eine Imprägnierung des Vliesstoffs mit einem Kohlenstoff oder Ruß 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 signalgebende Mittel könnte als Chip ausgestaltet sein. Ein Chip kann besonders viele Informationen tragen und sogar als aktives Steuerelement für eine Bordelektronik fungieren. Hierbei ist konkret denkbar, einen Chip zu verwenden, der als RFID-Chip ausgestaltet ist. Dieser Chip sendet eine Radio-Frequenz als Signal aus, die von einem Kontaktierungsbauteil erfasst und erkannt werden kann.
-
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 ein Gehäuse einer Klimaanlage eingebaut sein, wobei das Gehäuse ein Kontaktierungsbauteil aufweist, welches mit dem signalgebenden Mittel kommuniziert. Durch diese konkrete Ausgestaltung kann festgestellt werden, ob im Gehäuse überhaupt ein Filterelement eingebaut ist.
-
Vor diesem Hintergrund könnte das Kontaktierungsbauteil mit einer Bordelektronik des Kraftfahrzeugs in Verbindung stehen, 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.
-
Eine Klimaanlage könnte ein Gehäuse aufweisen, welches ein Filterelement der hier beschriebenen Art aufnimmt, wobei das Gehäuse eine Wand aufweist, die ein Gegenprofil aufweist, welches zu dem Profil komplementär ausgestaltet ist. Das Profil kann mit dem Gegenprofil in Eingriff kommen und das Filterelement sicher im Gehäuse verankern.
-
Vor diesem Hintergrund könnte das Gehäuse Einrichtungen zur Erkennung des Filterelements und/oder zur Erkennung der Position des Filterelements aufweisen. Hierdurch wird sicher gestellt, dass ein für die Klimaanlage geeignetes Filterelement eingesetzt wird. Vorteilhaft wird auch erfasst, ob sich das Filterelement in der richtigen Position relativ zum Gehäuse befindet. Bei einem fehlerhaften Einbau des Filterelements könnte ein akustisches Signal ausgegeben werden. Hierzu könnte im Gehäuse eine Öffnung ausgebildet sein, die bei fehlerhaftem Einbau des Filterelements nicht verschlossen ist. In der Öffnung könnte eine Pfeife angebracht sein. Anstelle der Pfeife kann auch ein mechanischer Endschalter im Gehäuse angebracht sein, welcher signalisiert, ob und/oder welches Filterelement im Gehäuse eingesetzt ist.
-
Am Gehäuse könnten elektrische Leiterbahnen angeordnet sein, die in einem gewissen Winkel zueinander stehen und/oder einen bestimmten Verlauf zeigen. Am Filterelement könnten weitere elektrische Leiterbahnen angeordnet sein, welche in dem gleichen Winkel zueinander stehen und/oder den bestimmten Verlauf nehmen, den auch die Leiterbahnen am Gehäuse zeigen. Nur bei kongruenter Überlappung der Leiterbahnen des Gehäuses und der weiteren Leiterbahnen des Filterelements kann ein Stromkreislauf erzeugt werden, welcher ein Signal ausgibt. Dieses Signal zeigt dann die korrekte Position des Filterelements an.
-
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele des Filterelements anhand der Zeichnung zu verweisen.
-
In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnung
-
In der Zeichnung zeigen
-
1 in einer schematischen Ansicht ein Filterelement mit einem Profil, welches an der dem Einschubschacht eines Gehäuses zugewandten Codierseite des Filterelements angeordnet ist,
-
2 eine Draufsicht auf das Profil,
-
3 eine perspektivische Ansicht eines Codierschuhs, auf dem das Profil aufgebracht ist,
-
4 eine perspektivische Ansicht der Wand des Gehäuses, welche mit dem Profil korrespondiert,
-
5 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses, in welchem ein geeignetes Filterelement eingesetzt ist, wobei Durchbrüche in der Wand des Gehäuses durch Zapfen des Profils verschlossen sind, und
-
6 eine perspektivische Teilansicht eines Filterelements, welches ein signalgebendes Mittel aufweist, welches mindestens ein Signal liefert, das eine Erkennung des Filterelements erlaubt.
-
Ausführung der Erfindung
-
1 zeigt ein Filterelement 1 zum Einsetzen in ein Gehäuse einer Belüftungs- oder Klimaanlage, welches einen Faltenbalg 2 und eine Codierseite 3 umfasst, welche einer Wand 9 des Gehäuses 10 zuwendbar ist. Der Codierseite 3 ist ein Profil 4 zugeordnet. Das Profil 4 weist Stufen 5a, 5b, 5c, 5d, 5e auf. Das Profil 4 weist an seinen in Einschubrichtung am weitesten abragenden Stufen 5c, 5e abragende Zapfen 6 auf. Das Profil 4 weist auch in einem Tal 7, welches zwischen den Stufen 5a und 5e ausgebildet ist, einen Zapfen 6 auf. Die Zapfen 6 sind rund ausgestaltet. Das Profil 4 ist auf einem Codierschuh 8 aufgebracht.
-
2 zeigt eine Draufsicht auf das Profil 4. Das Profil 4 weist Stufen 5a, 5b, 5c, 5d, 5e und Täler 7 auf. Das Profil 4 weist an seinen in Einschubrichtung am weitesten abragenden Stufen 5c, 5e abragende Zapfen 6 auf. Das Profil 4 weist auch in einem Tal 7 einen Zapfen 6 auf. Die Zapfen 6 sind rund ausgestaltet. Das Profil 4 ist auf einem Codierschuh 8 aufgebracht, welcher als Nachrüstbauteil ausgestaltet ist.
-
3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Codierschuhs 8 mit einem Profil 4. Das Profil 4 weist Stufen 5a, 5b, 5c, 5d, 5e und Täler 7 auf. Das Profil 4 weist an seinen in Einschubrichtung am weitesten abragenden Stufen 5c, 5e abragende Zapfen 6 auf. Das Profil 4 weist auch in einem Tal 7 einen Zapfen 6 auf.
-
4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Wand 9 eines Gehäuses 10 einer Klimaanlage. Die Wand 9 weist ein Gegenprofil 4a auf, welches komplementär zum Profil 4 ausgebildet ist. Die Wand 9 korrespondiert mit dem Codierschuh 8 derart, dass die Stufen 5a, 5b, 5c, 5d, 5e in Tälern 7a der Wand 9 aufgenommen werden. Der Wand 9 ist quasi das Negativ des Profils 4 aufgeprägt. In der Wand 9 sind Durchbrüche 11 ausgebildet, welche durch die Zapfen 6 verschlossen werden sollen.
-
5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses 10 einer Klimaanlage, in welches ein passgenaues und geeignetes Filterelement 1 eingesetzt ist. Die Wand 9 korrespondiert mit dem Codierschuh 8 derart, dass die Stufen 5a, 5b, 5c, 5d, 5e in Tälern 7a der Wand 9 aufgenommen sind. Der Wand 9 ist quasi das Negativ des Profils 4 aufgeprägt. In der Wand 9 sind Durchbrüche 11 ausgebildet, welche durch die Zapfen 6 verschlossen sind. 5 zeigt ausschnittsweise eine Klimaanlage mit einem Gehäuse 10, welches eine profilierte Wand 9 aufweist, wobei im Gehäuse 10 ein Filterelement 1 aufgenommen ist und wobei das Profil 4 des Filterelements 1 mit der profilierten Wand 9 in Eingriff steht.
-
6 zeigt ein Filterelement 1, welches ein signalgebendes Mittel 12 aufweist, welches mindestens ein Signal liefert, das eine Erkennung des Filterelements 1 erlaubt. Das signalgebende Mittel 12 ist als elektrisch leitfähiges Mittel ausgestaltet, welches zumindest einen vorgegebenen elektrischen Widerstand als Signal aufweist, der eine Erkennung des Filterelements erlaubt. Das Filterelement 1 ist als sogenannter Flachfilter ausgestaltet.
-
Auf dem als Luftfilter ausgestalteten Filterelement 1 sind mehrere elektrisch leitfähige Mittel 12 angeordnet, die als karbonisierte flächige Bereiche 13 eines Vliesstoffs ausgestaltet sind.
-
Das Filterelement 1 weist einen Faltenbalg 2 aus einem Vliesstoff auf, der von mindestens einem Seitenstreifen 14 umgeben ist, wobei die elektrisch leitfähigen Mittel 12 auf mindestens einem Seitenstreifen 14 positioniert sind. Der Seitenstreifen 14 ist aus einem Vliesstoff gefertigt. Diesem Vliesstoff sind karbonisierte flächige Bereiche 13 aufgeprägt, die rechteckförmig ausgebildet sind.
-
Unter Karbonisierung im Sinne dieser Patentanmeldung 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.
-
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 die zuvor ausgewählten Ausführungsbeispiele lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre dienen, diese jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele einschränken.
