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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausbringen von Wirkstoffen, mit einem Wirkstoffdepot, aus dem heraus Wirkstoff mittels eines Luftstroms aus- und in einen Innenraum einbringbar ist, bzw. auf ein entsprechendes Verfahren zum Ausbringen von Wirkstoffen aus einem Wirkstoffdepot, bei dem ein Luftstrom am Wirkstoffdepot vorbeigeleitet wird und der Luftstrom am Wirkstoffdepot Wirkstoff aufnimmt.
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Bei den vorstehend genannten Wirkstoffen handelt es sich im Wesentlichen um Duftstoffe, die in verschiedenen, z. B. in festen oder flüssigen Formen gespeichert werden können. Die Freisetzung in die Innenraumluft erfolgt über den Luftstrom. Dieser Luftstrom oder ein Teil dieses Luftstroms wird über Oberflächen des Wirkstoffdepots geführt und trägt so einen Teil der im Wirkstoffspeicher gespeicherten Wirkstoffe in den Innenraum.
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Aus der
DE 195 31 518 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Frischluft-Neutralisation bekannt, bei dem Eigenschaften der Luftströmung erfasst werden und für eine Konditionierung der Luftströmung verwendet werden. Ein grundlegendes Problem bei derartigen Verfahren und Vorrichtungen wird hierbei nicht gelöst. Jeder Wirkstoff hat einen optimalen Arbeitstemperaturbereich. In diesem Arbeitstemperaturbereich hat der Wirkstoff seine definierten Eigenschaften. Als Duftstoffe eingesetzte Wirkstoffe sind bei kalten Temperaturen in geringerem Ausmaß in Luft lösbar. Der im Innenraum entstehende Duft ist dann möglicherweise nicht in der richtigen Intensität wahrnehmbar. Bei vergleichsweise hohen Temperaturen ist es möglich, dass die gesamte Duftkomposition durcheinander gerät und von Insassen als unangenehm empfunden wird.
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Um das Temperaturniveau des Luftstroms auf den gewünschten Sollwert zu erwärmen, ist der Einsatz einer elektrischen Heizungsanlage bekannt; um das Temperaturniveau des Luftstroms auf einen gewünschten Sollwert zu kühlen, ist der Einsatz eines sog. Peltier-Elements bekannt. Im Falle dieser bekannten Aufheiz- bzw. Abkühlverfahren ist jedoch ein vergleichsweise hoher Aufwand an elektrischer Energie erforderlich. Gerade im Hinblick auf den Treibstoffverbrauch bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren und den Energieverbrauch bei Elektrofahrzeugen ist dieser vergleichsweise hohe Energieaufwand für ein reines Komfortmerkmal, hierbei handelt es sich bei dem im Fahrzeuginnenraum vorhandenen Duft, nicht akzeptabel.
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Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausbringen von Wirkstoffen zu schaffen, bei der die Temperierung des am Werkstoffdepot vorbeiströmenden Luftstroms mit einem erheblich niedrigeren Energieverbrauch realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird vorrichtungstechnisch dadurch gelöst, dass die Vorrichtung zum Ausbringen von Wirkstoffen eine Mischstation aufweist, an der unterschiedliche Temperaturen aufweisende Luftströmungen so zu dem Luftstrom mischbar sind, dass dieser auf ein für das Ausbringen des Wirkstoffs optimales Temperaturniveau, vorzugsweise zwischen 19 Grad C und 24 Grad C, einstellbar ist. Verfahrenstechnisch wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Luftstrom aus zumindest zwei unterschiedlichen Temperaturen aufweisenden Luftströmungen gemischt wird, und dass die zumindest zwei Luftströmungen so zu dem Luftstrom zusammengemischt werden, dass der Luftstrom auf ein für das Ausbringen des Wirkstoffs optimales Temperaturniveau eingestellt wird.
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In einer besonders vorteilhaften automotiven Anwendung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausbringen von Wirkstoffen ausgangsseitig an den Fahrzeuginnenraum eines Kraftfahrzeugs angeschlossen und ist die Mischstation der Vorrichtung eingangsseitig an den Fahrzeuginnenraum und an eine Heizungs-, Klimatisierungs- und Lüftungs(HKL)-anlage des Kraftfahrzeugs angeschlossen, aus der eine der beiden Luftströmungen der Mischstation zuführbar ist. Durch entsprechende Einstellung des Mischungsverhältnisses zwischen der aus dem Fahrzeuginnenraum stammenden Luftströmung und der aus der HKL-Anlage stammenden Luftströmung kann der am Wirkstoffdepot vorbeiströmende Luftstrom auf das für das Ausbringen von Wirkstoff aus dem Wirkstoffdepot optimale Temperaturniveau eingestellt werden.
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Zweckmäßigerweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausbringen von Wirkstoffen eine Temperaturregeleinrichtung auf, mittels der das Temperaturniveau des Luftstroms an der Ausgangsseite der Mischstation elektronisch oder thermostatisch regelbar ist.
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Die Mischstation kann zweckmäßigerweise als separates Mischmodul, ggf. mit einer integrierten Luftfördereinheit, oder als integriertes Modul der Vorrichtung zum Ausbringen von Wirkstoffen ausgeführt sein.
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In der automotiven Anwendung wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Luftstrom von der Ausgangsseite der Vorrichtung zum Ausbringen von Wirkstoffen in einen Fahrzeuginnenraum eines Kraftfahrzeugs geleitet und werden eine aus dem Fahrzeuginnenraum zugeleitete Luftströmung und eine aus einer HKL-Anlage des Kraftfahrzeugs zugeführte Luftströmung zum Luftstrom vermischt.
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Zweckmäßigerweise wird das Temperaturniveau des zusammengemischten Luftstroms elektronisch oder thermostatisch geregelt.
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Um den Luftstrom in der gewünschten Quantität am Wirkstoffdepot vorbeizuleiten ist es vorteilhaft, wenn der Luftstrom mittels einer stromab einer Mischstation der Vorrichtung zum Ausbringen von Wirkstoffen angeordneten Luftfördereinheit gefördert wird.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur in einer prinzipiellen Darstellung eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausbringen von Wirkstoffen zeigt.
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Zu der in der einzigen Figur gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Ausbringen von Wirkstoffen 2 gehört ein Wirkstoffdepot 3. In dem Wirkstoffdepot 3 ist der Wirkstoff 2 so gelagert, dass ein Luftstrom 4, der durch einen geeigneten Kanal 5 od. dgl. am Wirkstoffdepot 3 vorbeiströmt, Wirkstoff 2 aus dem Wirkstoffdepot 3 aufnehmen bzw. ausbringen kann.
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Zu der Vorrichtung 1 zum Ausbringen des Wirkstoffs 2 gehört des Weiteren eine Mischstation 6. In der Mischstation 6 wird aus – in der dargestellten Ausführungsform – zwei Luftströmungen 8, 9 der Luftstrom 4 zusammengemischt. Hierzu dient eine verstellbare Klappe 7, mittels der der Eintritt der Luftströmung 8 aus einer Zuleitung 11 in den Kanal 5 und der Eintritt der Luftströmung 9 aus einer Zuleitung 12 in den Kanal 5 steuer- bzw. regelbar ist.
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Des Weiteren ist bei der in der einzigen Figur gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Ausbringen des Wirkstoffs 2 eine Luftfördereinheit 13, bei der es sich um einen Lüfter oder Ventilator handeln kann, vorgesehen, mittels der Luft aus den Zuleitungen 11, 12 in den Kanal förderbar ist, wobei der Anteil der Luftströmungen 8, 9 am Luftstrom 4 in Abhängigkeit von der Position der Klappe 7 variierbar ist.
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Um den Luftstrom 4 mit einem für das Ausbringen des Wirkstoffs 2 aus dem Wirkstoffdepot 3 optimalen Temperaturniveau durch den Kanal 5 vorbei am Wirkstoffdepot 3 zu führen, weist die Vorrichtung 1 zum Ausbringen des Wirkstoffs 2 eine der Mischstation 6 zugeordnete Temperaturregeleinrichtung 14 auf. Die Temperaturregeleinrichtung 14 ist an einen Temperatursensor 15 angeschlossen, der in Strömungsrichtung gesehen hinter der Klappe 7 im Kanal 5, der durch den Luftstrom 4 durchströmt wird, angeordnet ist. Wenn die mittels des Temperatursensors 15 an die Temperaturregeleinrichtung 14 weitergeleitete Temperatur des Luftstroms 4 nicht dem gewünschten Sollwert, der vorzugsweise zwischen 19 Grad C und 24 Grad C liegt, entspricht, kann mittels der Temperaturregeleinrichtung 14 die Stellung der Klappe 7 solange und in der Richtung verändert werden, bis der Anteil der Luftströmung 8 bzw. der Luftströmung 9 am Luftstrom 4 so eingestellt ist, dass der Luftstrom 4 das gewünschte Temperaturniveau aufweist.
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Bei den im Wirkstoffdepot 3 der Vorrichtung 1 zum Ausbringen von Wirkstoffen gespeicherten Wirkstoffen 2 handelt es sich häufig um Duftstoffe, die in festen oder flüssigen Formen gespeichert werden können. Die Freisetzung dieser Wirk- bzw. Duftstoffe erfolgt über den Luftstrom 4.
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In der dargestellten Ausführungsform ist die Vorrichtung 1 zum Ausbringen von Wirkstoffen 2 beispielhaft in Verbindung mit einem Kraftfahrzeug beschrieben. Mittels des Kanals 5 wird der Luftstrom 4 und mit dem Luftstrom 4 der Wirkstoff 2 in den Fahrzeuginnenraum 16 eingeführt. Hier sorgt der Wirk- bzw. Duftstoff 2 dafür, dass sich im Fahrzeuginnenraum 16 befindliche Fahrzeuginsassen wohlfühlen.
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Die Mischstation 6 ist über die zu ihr führende Zuleitung 11, durch die die Luftströmung 8 zur Mischstation 6 gelangt, an eine Heizungs-, Klimatisierungs- und Lüftungs(HKL)-anlage 17 des Kraftfahrzeugs angeschlossen. Entsprechend hat die Luftströmung 8 diejenige Temperatur, die die in der HKL-Anlage 17 temperierte Luft ausgangsseitig derselben aufweist. Es sei darauf hingewiesen, dass die HKL-Anlage 17 selbstverständlich über weitere, in der Figur nicht dargestellte Leitungen an den Fahrzeuginnenraum 16 angeschlossen werden kann. Entsprechend wird in der Mischstation 6 die aus der HKL-Anlage 17 zugeführte Luftströmung 8 so mit der aus dem Fahrzeuginnenraum 16 der Mischstation 6 zugeführte Luftströmung 9 vermischt, dass der im Kanal 5 am Wirkstoffdepot 3 vorbeiströmende Luftstrom 4 das gewünschte Temperaturniveau aufweist.
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Die Temperaturregeleinrichtung 14 kann das Temperaturniveau des Luftstroms 4 an der Ausgangsseite der Mischstation 6 elektronisch oder thermostatisch regeln.
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Die Mischstation 6 der Vorrichtung 1 zum Ausbringen von Wirkstoffen 2 kann als separates Mischmodul ohne oder mit der integrierten Luftfördereinheit 13 ausgestaltet sein. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Mischstation 6 als integriertes Modul der Vorrichtung 1 zum Ausbringen von Wirkstoffen auszugestalten.
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Kraftfahrzeuge, in denen zur Beduftung des Fahrzeuginnenraums 16 die Vorrichtung 1 zum Ausbringen des Wirkstoffs 2 eingesetzt wird, sind in ihrer Grundausstattung üblicherweise mit der vorstehend bereits erwähnten HKL-Anlage 17 ausgerüstet. Für derartige HKL-Anlagen 17 gibt es prinzipiell drei unterschiedliche Betriebszustände, nämlich einen Aufheizbetrieb, einen Abkühlbetrieb und einen quasi-stationären Betrieb.
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Im Aufheizbetrieb muss der Fahrzeuginnenraum 16 in sehr kurzer Zeit erwärmt werden, so dass dort schnell ein angenehmes Temperaturniveau erreicht wird, wobei es sich bei diesem seitens der Fahrzeuginsassen als angenehm eingeschätzten Temperaturniveau in der Regel um den Temperaturbereich zwischen 19 Grad C und 24 Grad C handelt. Dies ist immer vom persönlichen Empfinden der im Fahrzeuginnenraum 16 befindlichen Fahrzeuginsassen abhängig. Das Aufheizen des Fahrzeuginnenraums kann im Winter bei Außentemperaturen von –10 Grad C bei einem durchgekühlten Kraftfahrzeug zehn oder mehr Minuten benötigen.
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Im Aufheizbetrieb wird in der Vorrichtung 1 das zum Ausbringen des Wirkstoffs 2 erforderliche Temperaturniveau des Luftstroms 4 dadurch erreicht, dass die Luftströmung 8, deren Ausströmtemperatur aus der HKL-Anlage 17 über 60 Grad C liegen kann, mit der Luftströmung 9 gemischt wird, die aus dem noch kalten Fahrzeuginnenraum 16 zur Mischstation 6 gelangt. Durch ein mittels der Temperaturregeleinrichtung 14 einstellbares geeignetes Mischungsverhältnis zwischen der Luftströmung 8 und der Luftströmung 9 kann das ideale Temperaturniveau für den Luftstrom 4 eingestellt werden.
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Im Abkühlbetrieb muss der Fahrzeuginnenraum 16 in sehr kurzer Zeit abgekühlt werden, so dass ein für die Insassen angenehmes Temperaturniveau möglichst schnell erreicht wird. Bei einem angenehmen Temperaturniveau handelt es sich wieder um denjenigen Bereich, der zwischen 19 Grad C und 24 Grad C liegt. Auch hierbei ist dies vom persönlichen Empfinden der im Fahrzeuginnenraum befindlichen Fahrzeuginsassen abhängig. Das Abkühlen des Fahrzeuginnenraums bei einem in der Sonne auf möglicherweise 60 Grad C aufgeheizten Fahrzeug kann zehn oder noch mehr Minuten benötigen. Um in diesem Abkühlbetrieb an vergleichsweise kühle Luft zu gelangen, wird die Luftströmung 8, die aus der HKL-Anlage 17 zur Mischstation gelangt und deren Ausströmtemperatur aus der HKL-Anlage 17 im Abkühlbetrieb unter 10 Grad C liegen kann, der Mischstation 6 zugeführt. In der Mischstation 6 wird die Luftströmung 8 mit der Luftströmung 9 gemischt, die aus dem noch warmen Fahrzeuginnenraum 16 zur Mischstation 6 gelangt. Durch ein geeignetes Mischungsverhältnis zwischen der Luftströmung 8 und der Luftströmung 9 wird für den im Kanal 5 der Vorrichtung 1 zum Ausbringen des Wirkstoffs 2 am Wirkstoffdepot 3 vorbeiströmenden Luftstrom 4 das optimale Temperaturniveau eingestellt.
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Im quasi-stationären Betrieb der HKL-Anlage 17 hat sich die Temperatur im Fahrzeuginnenraum 16 im Komfortbereich eingestellt. In diesem Fall bildet die aus dem Fahrzeuginnenraum 16 zur Mischstation 6 gelangende Luftströmung 9 den wesentlichen Anteil des Luftstroms 4.
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Die Zuleitung 12, durch die hindurch die Luftströmung 9 zur Mischstation der Vorrichtung 1 zum Ausbringen von Wirkstoffen gelangt, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel an den Fahrzeuginnenraum 16 angeschlossen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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