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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugbelüftungssystem zum Belüften einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Fahrzeugbelüftungssystems sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrzeuglüftungssystem.
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Aus dem Stand der Technik sind generell Belüftungssysteme für Fahrzeuge bekannt. Ein Fahrzeug weist eine Fahrgastzelle auf, in welcher eine fahrzeugführende Person, und gegebenenfalls weitere Fahrzeuginsassen wie ein Beifahrer, während einer Fahrt mit dem Fahrzeug Platz nehmen. Bei der Fahrgastzelle handelt es sich um einen vergleichsweisen kleinen Raum, welcher nur ein begrenztes Luftvolumen fassen kann. Würde die Fahrgastzelle des Fahrzeugs nicht belüftet werden, so wäre die in der Fahrgastzelle befindliche Luft durch eine Atmung der im Fahrzeug sitzenden Personen schnell verbraucht. Dies kann zu einer Leistungsverminderung der fahrzeugführenden Person führen, wodurch diese beispielsweise Ermüdungserscheinungen zeigt. Ist eine mit dem Fahrzeug fahrende Person erkrankt, insbesondere mit einer Atemwegskrankheit, können sich Bakterien und/oder Viren, welche die erkrankte Person ausatmet, in der von der Fahrgastzelle umfassten Luft anreichern. Hierdurch steigt ein Ansteckungsrisiko für weitere gesunde mit der kranken Person zusammen reisende Fahrzeuginsassen. Zur Versorgung der Fahrgastzelle mit Frischluft, insbesondere um Ermüdungserscheinungen vorzubeugen und/oder ein Ansteckungsrisiko zu vermeiden, kann die Fahrgastzelle belüftet werden. Hierzu können vom Fahrzeug umfasste Fenster geöffnet werden, und/oder es kann über ein vom Fahrzeug umfasstes Belüftungssystem der Fahrgastzelle Frischluft zugeführt werden.
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Ferner ist bekannt, dass solche Belüftungssysteme Filter aufweisen, beispielsweise um Pollen im Frühling aus der in die Fahrgastzelle eingebrachten Außenluft herauszufiltern.
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Ferner weisen solche Belüftungssysteme meist serienmäßig eine Klimaeinrichtung auf, um der Fahrgastzelle zugeführte Luft zu erwärmen oder zu kühlen. So lässt sich die Fahrgastzelle im Winter beheizen und im Sommer kühlen, wodurch insbesondere eine Leistungsverminderung der fahrzeugführenden Person durch Überhitzen entgegengewirkt werden kann. Aus Energieeffizienzgründen wälzt dabei die Belüftungseinrichtung von der Fahrgastzelle umfasste Luft wenigstens anteilsweise um, da die Fahrgastzellenluft bereits mit einer Zieltemperatur konditioniert ist, was einen Heiz- oder Kühlbedarf senkt. Ein solcher Umluftmodus wird beispielsweise auch benutzt, wenn in einer Fahrzeugumgebung Schadstoffe oder Gestank ausgestoßen wird, beispielsweise bei einem dem Fahrzeug vorausfahrenden Fahrzeug, dessen Abgasanlage defekt ist und vermehrt unverbrannten Kraftstoff ausstößt. Ein solcher Umluftmodus führt allerdings dazu, dass ein der Fahrgastzelle zugeführter Frischluftanteil bzw. Außenluftanteil sinkt, was insbesondere bei mehreren im Fahrzeug reisenden Personen ein Ansteckungsrisiko begünstigen kann, da eine Bakterien- und/oder Viruslast in der Fahrgastzelle durch das Umwälzen der Luft nicht reduziert wird. Ferner können sich Bakterien, Viren und Sporen in luftführenden Abschnitten des Belüftungssystems anreichern.
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Ferner sind aus dem Stand der Technik generell Vorrichtungen und Verfahren zum Desinfizieren von Oberflächen und Fluidströmen bekannt. So kann eine Sterilisation durch Hitze erfolgen, beispielsweise durch Beströmen einer Oberfläche mit heißem Wasserdampf. Ebenso ist bekannt, Oberflächen mit Hilfe von UV-Licht zu bestrahlen, um Bakterien, Viren und/oder Sporen abzutöten. Hierbei hat sich insbesondere UV-C-Strahlung wissenschaftlich zur Inaktivierung beziehungsweise Abtötung von Keimen bewährt.
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So offenbart der allgemeine Stand der Technik auch Fahrzeugbelüftungsanalgen oder Sterilisationseinrichtungen für Fahrzeugbelüftungsanalgen, mit einer UV-Lichtquelle zum Abtöten von Keimen. Beispielsweise bietet die Firma Osram eine mobile UV-Lichtquelle an, welche auf ein Lüftungsgitter eines Fahrzeugbelüftungsschlitzes gesteckt werden kann, wobei von dem Belüftungssystem in die Fahrgastzelle abgegebene Luft die mobile UV-Beleuchtungseinrichtung passiert, wodurch vom Luftstrom getragene Keime inaktiviert beziehungsweise abgetötet werden. Nachteilig ist dabei jedoch, dass lediglich der Luftstrom der durch den Lüftungsschlitz austritt, in welchem die mobile UV-Lichtquelle befestigt ist, sterilisiert werden kann. Ferner überdeckt die mobile UV-Lichtquelle den Lüftungsschlitz nur bereichsweise, wodurch ein Teil des aus dem Lüftungsschlitz austretenden Luftstroms an der mobilen UV-Lichtquelle vorbeiströmt. Ferner wird die mobile UV-Lichtquelle kabelgebunden über ein 12-V-Bordnetz des Fahrzeugs mit Strom versorgt. Das Kabel ist dabei vom Lüftungsschlitz zu einer 12-V Steckdose zu verlegen und ragt somit quer durch einen Fahrzeuginnenraum. Dies kann als Störend empfunden werden, insbesondere wenn eine fahrzeugführende Person an dem Kabel hängen bleibt.
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Ferner offenbart die
DE 20 2006 017 471 U1 eine Reinigungseinrichtung zur Reinigung von Zuluft in einem Belüftungssystem für einen Kraftfahrzeug-Insassenraum. Dabei weist ein Belüftungssystem wenigstens eine Zuluft-Strömungskammer auf, in welche von einer UV-Strahlungseinrichtung ausgesendete UV-Strahlung eintritt. Dabei kann die Zuluft-Strömungskammer auch von einer Leitung, beziehungsweise einem Luftkanal des Belüftungssystems ausgebildet sein. Insbesondere handelt es sich bei dem Belüftungssystem um eine Klimaanlage des Kraftfahrzeugs. Um die UV-Strahlen möglichst optimal in die Zuluft-Strömungskammer einzubringen, ragt der Emitter der UV-Strahlungseinrichtung wenigstens abschnittsweise in die Zuluft-Strömungskammer hinein. Ferner umfasst das Belüftungssystem einen Abscheider zum Abscheiden von Feststoffen. Des Weiteren offenbart die Druckschrift eine Regelung des Abscheiders und/oder der UV-Strahlungseinrichtung entsprechend eines vom Belüftungssystem geförderten Luftvolumenstroms. Des Weiteren kann gemäß einer Ausführung ein Trockenfilter der UV-Strahlungseinrichtung vorgeordnet sein. Mit Hilfe der UV-Strahlungseinrichtung lassen sich Keime wie Bakterien, Viren und/oder Sporen, welche von einem von einer Fahrzeugumgebung angesaugten Außenluftstrom getragen werden, inaktivieren und/oder abtöten. Die Druckschrift beschreibt dabei lediglich die Sterilisation eines Luftstroms, welcher von außerhalb des Kraftfahrzeugs angesaugt wird. Die Förderung beziehungsweise Umwälzung von Luft aus dem Insassenraum wird nicht beschrieben.
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Ferner ist aus der
DE 10 2005 003 923 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entkeimen von Raumluft bekannt. Bei der Vorrichtung handelt es sich insbesondere um eine stationäre oder auch eine mobile Lüftungsanlage mit einer Einrichtung zum Abbau gasförmiger Kohlenwasserstoff-Emissionen zum Entkeimen von in einem Luftleitkanal der Lüftungsanlage geführter Raumluft. Dabei wird in einem ersten Abschnitt des Luftleitkanals die Raumluft von einer UV-Einheit bestrahlt. Hierdurch wird die geförderte Raumluft ionisiert, wodurch Radikale und insbesondere Ozon entsteht. Um zu verhindern, dass das gesundheitsschädliche Ozon in einen belüfteten Raum eintritt, schließt sich an die UV-Strahlungsquelle ein Katalysator an. Mit Hilfe des Katalysators lässt sich das Ozon abbauen. Der Katalysator führt jedoch auch zu einem Abbau der Radikale, welche zur weiteren Sterilisation der geförderten Raumluft jedoch bevorzugt von der Raumluft getragen werden sollen. Um nach Passieren des Katalysators die geförderte Raumluft wieder mit Radikalen anzureichern, schließt sich an den Katalysator eine Ionisationseinheit an. Mit Hilfe der von einem Ionisator erzeugten Ionen lassen sich reaktive Spezies neutralisieren, insbesondere um schädliche Gerüche aus der geförderten Raumluft zu entfernen. Die Druckschrift offenbart dabei auch eine abschnittsweise Beschichtung eines die UV-Lichtquelle umgebenden Abschnitts eines Lüftungskanals mit einem reflektierenden Material, wodurch von der UV-Lichtquelle ausgesendete UV-Strahlung reflektiert wird, um eine Sterilisationswirkung der geförderten Raumluft zu verbessern. Dabei kann das Beschichtungsmaterial aus einem Halbleitermaterial gefertigt sein, um eine fotokatalytische Wirkung zu erzielen. Hierdurch werden vermehrt sauerstoffhaltige Radikale erzeugt, was eine Sterilisationswirkung der in der Druckschrift offenbarten Lüftungsanlage verbessert. Ferner beschreibt die Druckschrift das Fördern beziehungsweise Umwälzen von Raumluft in einem Umluftmodus. Die Druckschrift beschreibt jedoch nicht die Verwendung der offenbarten Lüftungsanlage zur Belüftung eines Fahrzeugs. Ferner weist die Lüftungsanlage aufgrund der Ionisationseinheit einen vergleichsweisen komplexen Aufbau auf.
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Außerdem beschreibt der Stand der Technik Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugbelüftungssystems, bei dem zur Reduktion eines Ansteckungsrisikos in Abhängigkeit einer Anzahl vom Fahrzeug geförderter Personen ein in das Fahrzeug eingebrachter Frischluftanteil variiert wird. So offenbart die
DE 10 2020 004 785 A1 ein Verfahren zur Reduktion eines Ansteckungsrisikos in einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs. Dabei weist eine Innenraumlüftung eines Kraftfahrzeugs einen Normalmodus und einen Schutzmodus auf, wobei die Innenraumlüftung im Schutzmodus vermehrt Frischluft in das Fahrzeug einbringt. Ferner offenbart die Druckschrift einen Reinigungsmodus, in welchen ein Innenraum des Fahrzeugs zeitbegrenzt mit Frischluft durchlüftet wird. Dabei lässt sich ein Belüftungssystem des Fahrzeugs auch über eine Applikationssoftware auf einem mobilen Endgerät steuern. Zudem lässt sich mit Hilfe von Innenraumsensoren wie Kameras und/oder Sitzbelegungssensoren automatisiert eine Belegung des Fahrzeugs erfassen. In Abhängigkeit der festgestellten Personenanzahl wird das Belüftungssystem automatisch geregelt. Zum Senken eines Ansteckungsrisikos wird ein vom Belüftungssystem in das Fahrzeug eingebrachter Luftvolumenstrom bei einer steigenden Personenanzahl von einem Umluftanteil zu einem höheren Frischluftanteil verschoben. Ferner beschreibt die Druckschrift auch eine Überwachung eines Gesundheitszustands eines Fahrzeuginsassen durch Auswertung von einem Mikrofon und/oder von einem Thermometer ausgegebener Sensordaten. Die Druckschrift beschreibt dabei jedoch nicht eine Sterilisation von geförderter Luft.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein verbessertes Fahrzeuglüftungssystem zum Belüften einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs anzugeben, welches geförderte Raumluft zuverlässig und energieeffizient sterilisiert. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines solchen Fahrzeuglüftungssystems sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Lüftungssystem anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Fahrzeuglüftungssystem zum Belüften einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Fahrzeuglüftungssystems mit den Merkmalen des Anspruchs 6 sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrzeuglüftungssystem gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Ansprüchen.
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Ein Fahrzeuglüftungssystem zum Belüften einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs mit einem Umluftpfad weist erfindungsgemäß eine wenigstens abschnittsweise in einen Umluftansaugbereich des Umluftpfads hineinreichende Sterilisationseinrichtung auf. Dabei ist die Sterilisationseinrichtung dazu eingerichtet von einem aus der Fahrgastzelle entnommenen Luftstrom getragene Schadstoffe zu inaktivieren und/oder abzutöten.
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Da sich die Sterilisationseinrichtung im Umluftansaugbereich des Umluftpfads des Fahrzeugbelüftungssystems befindet, wird die in das Fahrzeuglüftungssystem eingesaugte Luft bereits am Eintritt in das Fahrzeuglüftungssystem sterilisiert. Hierdurch wird eine Verschmutzung beziehungsweise Kontamination des Fahrzeuglüftungssystems zuverlässig verhindert. Ferner lässt sich mit Hilfe des erfindungsgemäßen Fahrzeuglüftungssystems ein Ansteckungsrisiko in der Fahrgastzelle reduzieren. Indem aus der Fahrgastzelle Luft entnommen und durch das Fahrzeuglüftungssystem bewegt wird, wird eine Bakterien-, Virus- und/oder Sporenlast in der Fahrgastzelle durch Abtöten der entsprechenden Keime mit Hilfe der Sterilisationseinrichtung reduziert. Zudem lässt sich das Fahrzeuglüftungssystem durch Nutzung eines Umluftmodus besonders energieeffizient betreiben.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des Fahrzeuglüftungssystems sieht vor, dass die Sterilisationseinrichtung von einer UV-Strahlungsquelle oder einem Plasmaerzeuger ausgebildet ist, wobei die UV-Strahlungsquelle insbesondere dazu eingerichtet ist UV-C-Strahlung zu emittieren und der Plasmaerzeuger insbesondere dazu eingerichtet ist, ein heißes oder kaltes Plasma zu erzeugen. Zum Aussenden von UV-C-Strahlung kann die UV-Strahlungsquelle dabei beispielsweise eine UV-Lampe umfassen. Bei der UV-Lampe kann es sich ferner insbesondere um eine LED handeln. Dies ermöglicht eine vergleichsweise günstige Ausführung der UV-Strahlungsquelle. Ferner weisen LEDs im Vergleich zu anderen Leuchtmitteln wie beispielsweise Leuchtstoffröhren oftmals eine höhere Lebensdauer auf. Die Sterilisationseinrichtung kann dabei wenigstens abschnittsweise in den Umluftansaugbereich hineinragen oder diesen auch ausbilden. So wird die UV-Strahlungsquelle beispielsweise mit Luft umspült, oder ist in eine Kanalwand eines luftführenden Kanals des Fahrzeuglüftungssystems integriert, wobei die vom Fahrzeuglüftungssystem geförderte Luft über die UV-Strahlungsquelle streicht. Dabei kann eine oder auch mehrere UV-Strahlungsquellen vom Fahrzeuglüftungssystem umfasst sein. Besonders bevorzugt sind mehrere UV-Strahlungsquellen um einen vollständigen Umfang eines Kanalabschnitts des Umluftansaugbereichs angeordnet. Wie im Stand der Technik bereits erwähnt, lässt sich mit Hilfe von UV-Strahlung eine Sterilisation von Luft erreichen. Dies erfolgt zum einen durch eine direkte Wechselwirkung der von der UV-Strahlungsquelle ausgesendeten UV-C-Strahlung mit den Keimen sowie durch das Erzeugen von Radikalen, welche ebenfalls mit den Keimen wechselwirken. Die Sterilisationseinrichtung kann jedoch auch einen Plasmaerzeuger zum Erzeugen eines heißen oder kalten Plasmas umfassen, mit dessen Hilfe Keime abgetötet werden können. Die Sterilisationseinrichtung ist in diesem Falle so ausgeführt, dass der vom Fahrzeuglüftungssystem geförderte Luftstrom durch das Plasma hindurchbewegt wird. Somit kommen die vom Luftstrom getragenen Schadstoffe, beziehungsweise Keime, mit dem Plasma in Kontakt und werden durch dieses inaktiviert und/oder abgetötet.
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Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Fahrzeuglüftungssystems ist stromab der Sterilisationseinrichtung ein Katalysator vorgesehen, wobei der Katalysator dazu eingerichtet ist Ozon abzubauen. Da bei einer Bestrahlung der vom Fahrzeuglüftungssystem geförderten Luft mit UV-Strahlung gesundheitsschädliches Ozon entsteht, ist dieses aus dem Luftstrom zu entfernen, bevor der Luftstrom wieder der Fahrgastzelle zugeführt wird. Insbesondere ist der Katalysator dabei in einer Nähe eines Austritts in die Fahrgastzelle angeordnet, um die vom Ozon ausgeübte sterilisierende Wirkung, während die Luft durch das Fahrzeuglüftungssystem bewegt wird, weiter zu nutzen. Zur Erhöhung einer Effektivität weist der Katalysator eine möglichst hohe Oberfläche auf. Diese ist insbesondere mit Platin beschichtet.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Fahrzeuglüftungssystems sieht ferner vor, dass wenigstens stromab der Sterilisationseinrichtung ein Filter vorgesehen ist, wobei der Filter dazu eingerichtet ist Ozon aus einem dem Filter passierenden Luftstrom herauszufiltern. So kann alternativ oder auch zusätzlich zum Katalysator in Strömungsrichtung hinter der Sterilisationseinrichtung ein Filter zum Herausfiltern des Ozons vorgesehen sein. Hierdurch kann eine ozonabbauende oder filternde Wirkung des Fahrzeuglüftungssystems verbessert werden. Selbstverständlich kann das Fahrzeuglüftungssystem auch weitere Filter, beispielsweise Pollen- oder Staubfilter, aufweisen. Diese sind dann insbesondere in einem Luftansaugbereich des Fahrzeuglüftungssystems vorgesehen, um eine Verschmutzung oder Verstaubung des Fahrzeuglüftungssystems zu verhindern.
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Bevorzugt weist wenigstens ein Abschnitt des Umluftpfads auf dem von der UV-Strahlungsquelle ausgesendete UV-Strahlen treffen zumindest an einer einem luftführenden Kanal zugewandten Seite eine Beschichtung aus einer Metalllegierung auf. Typischerweise sind vom Fahrzeuglüftungssystem umfasste Kanäle aus Kunststoff gefertigt. Hierdurch lässt sich das Fahrzeuglüftungssystem kostengünstig und einfach aufbauen. Kunststoff hat jedoch den Nachteil, dass es bei einer Bestrahlung mit UV-Licht zersetzt wird. Indem die Bereiche des Fahrzeuglüftungssystems auf die UV-Strahlen treffen mit einer UV-strahlungsundurchlässigen Beschichtung versehen werden, kann eine frühzeitige Alterung des Kunststoffs verhindert werden. Hierzu eignen sich beispielsweise Metalllegierungen wie Aluminium- oder Stahllegierungen.
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Bei einem Verfahren zum Betreiben eines im vorigen beschriebenen Fahrzeuglüftungssystems wird erfindungsgemäß die Sterilisationseinrichtung durch Eingabe einer Bedienhandlung aktiviert und nach ihrer Aktivierung kontinuierlich, intervallweise oder zu festgelegten Zeitpunkten betrieben. Befindet sich lediglich eine Person, beispielsweise eine fahrzeugführende Person im Fahrzeug, so ist es nicht notwendig die vom Fahrzeuglüftungssystem umgewälzte Luft zu sterilisieren, da die fahrzeugführende Person keine anderen Personen anstecken kann. Somit ist auch ein Betreiben der Sterilisationseinrichtung nicht notwendig. Indem die Sterilisationseinrichtung aktivierbar oder deaktivierbar ist, lässt sich somit ein unnötiges Betreiben der Sterilisationseinrichtung verhindern. Befinden sich jedoch wenigstens zwei Personen in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs, so besteht das Risiko, dass eine kranke Person eine gesunde Person ansteckt. In diesem Falle lässt sich die Sterilisationseinrichtung durch Eingabe der Bedienhandlung aktivieren. Zur möglichst vollständigen Sterilisation der geförderten Luft kann die Sterilisationseinrichtung kontinuierlich betrieben werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass ein Ansteckungsrisiko bereits unterhalb einer kritischen Schwelle gesenkt werden kann, indem die Sterilisationseinrichtung nur zeitweise betrieben wird. Hierdurch lässt sich Energie sparen. So kann die Sterilisationseinrichtung insbesondere nur intervallweise oder auch zu festgelegten Zeitpunkten betrieben werden. Beispielsweise kann die Sterilisationseinrichtung für 5 Minuten betrieben werden und für 5 Minuten ausgeschaltet bleiben. Die Sterilisationseinrichtung kann auch automatisiert aktiviert oder deaktiviert werden. Beispielsweise kann die Fahrgastzelle mit Hilfe eines CO2-Sensors oder eines Feuchtesensors überwacht werden, um die Sterilisationseinrichtung beim Überschreiten eines festgelegten CO2- oder Feuchtegrenzwerts einzuschalten. So lässt sich über einen Anstieg des CO2-Levels beziehungsweise des Feuchtegrads auf einen Zustand der in der Fahrgastzelle befindlichen Luft schließen. Je höher die Werte sind, desto verbrauchter ist auch die Luft.
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Bevorzugt wird eine Bedienhandlung zum Aktivieren einer Sterilisationseinrichtung und/oder zum Festlegen einer Betriebsweise der Sterilisationseinrichtung über eine von einem Fahrzeug umfasste Bedieneinrichtung oder über ein mit einer Recheneinheit des Fahrzeugs kommunizierendes mobiles Endgerät eingegeben. Dabei empfängt das Fahrzeuglüftungssystem Steuerungsbefehle von der Recheneinheit. Hierdurch lässt sich eine besonders komfortable und ansprechende Bedienung des Fahrzeuglüftungssystems erreichen. So lässt sich die Bedienhandlung beispielsweise über ein Infotainmentsystem des Fahrzeugs eingeben, oder aber auch über separat hierzu vorgesehene Schaltelemente wie Knöpfe oder Drehregler, welche beispielsweise an einem Armaturenbrett des Fahrzeugs vorgesehen sind. Indem die Bedienhandlung über ein mobiles Endgerät eingegeben wird, wird es auch Fahrzeuginsassen welche eine vom Fahrzeug umfasste Bedieneinrichtung nicht erreichen können, beispielsweise, weil die Personen auf einer Rückbank des Fahrzeugs sitzen, ermöglicht die Bedienhandlung einzugeben. Mit Hilfe einer auf dem mobilen Endgerät ausgeführten Applikation (App) lässt sich zudem die Bedienung des Fahrzeuglüftungssystems besonders ästhetisch gestalten.
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Erfindungsgemäß weist ein Fahrzeug ein im vorigen beschriebenes Fahrzeuglüftungssystem auf. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Fahrzeuglüftungssystems lässt sich eine Ausbreitung beziehungsweise ein Anstieg einer Bakterien-, Viren- und/oder Sporenlast in der Fahrgastzelle eines Fahrzeugs vermeiden. Hierdurch lässt sich zum einen ein Gesundheitsrisiko von Fahrgästen minimieren, und zum anderen ein Sicherheitsgefühl der Fahrgäste steigern. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein beliebiges Fahrzeug wie einen PKW, LKW, Transporter, Bus, Schienenfahrzeug, Schiff oder dergleichen handeln.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Fahrzeuglüftungssystems, des Verfahrens zum Betreiben des Fahrzeuglüftungssystems und des Fahrzeugs ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben wird.
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Dabei zeigt die einzige Figur eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrzeuglüftungssystem.
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Das in der Figur dargestellte Fahrzeug 3 umfasst eine Fahrgastzelle 2 und ein Fahrzeuglüftungssystem 1 zum Belüften der Fahrgastzelle 2. Das Fahrzeuglüftungssystem 1 ist dazu eingerichtet, Luft aus einer Fahrzeugumgebung 13 über einen Frischluftansaugbereich 14 anzusaugen, sowie Luft aus der Fahrgastzelle 2 über einen Umluftansaugbereich 4 anzusaugen und die beiden Luftströme mit Hilfe eines Ventils 15 zu vermischen. Dabei kann das Fahrzeuglüftungssystem 1 der Fahrgastzelle 2 auch ausschließlich Frischluft oder aus der Fahrgastzelle 2 entnommene Umluft zuführen. Hierzu öffnet oder sperrt das Fahrzeuglüftungssystem 1 mit dem Ventil 15 einen entsprechenden Umluftpfad 5 oder Frischluftpfad 16. Zum Fördern eines Luftstroms durch das Fahrzeuglüftungssystem 1 weist dieses wenigstens einen Ventilator beziehungsweise Lüfter 17 auf. Ferner ist das Fahrzeuglüftungssystem 1 dazu in der Lage die der Fahrgastzelle 2 über einen Austrittsbereich 18 zugeführte Luft zu konditionieren. Hierzu weist das Fahrzeuglüftungssystem 1 ein Heizregister 19.1 und ein Kühlregister 19.2 auf. Zum Zuführen beziehungsweise Abführen von Wärme sind das Heiz- beziehungsweise Kühlregister 19.1, 19.2 beispielsweise an einen Kältekreis einer Kältemaschine des Fahrzeugs 2 sowie ein Kühlkreis zum Kühlen eines Motors des Fahrzeugs 3 angeschlossen. Die Darstellung in 1 ist lediglich als Beispiel zu verstehen, so kann das Fahrzeuglüftungssystem 1 insbesondere mehrere Ventile 15, Lüfter 17 sowie Heiz- und Kühlregister 19.1, 19.2 aufweisen. Zudem können sich diese an einer beliebigen Stelle im Umluft- beziehungsweise Frischluftpfad 5, 16 befinden. Zur Reduktion der über das Heizregister 19.1 beziehungsweise Kühlregister 19.2 zubeziehungsweise abgeführten Wärme wälzt das Fahrzeuglüftungssystem 1 bevorzugt Umluft um. Reisen mit dem Fahrzeug 3 jedoch mehrere Personen, von denen eine Person erkrankt ist und über ihre Atemluft Krankheitserreger wie Bakterien, Viren und/oder Sporen, beispielsweise Coronaviren wie das SARS-COV-2 Virus ausstößt, so können sich diese Krankheitserreger in der Fahrgastzelle 2 durch Verwenden des Umluftbetriebs anreichern, was ein Ansteckungspotential für die weiteren mit dem Fahrzeug 3 reisenden Personen darstellt.
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Zum Abtöten beziehungsweise Inaktivieren solcher Krankheitserreger weist das erfindungsgemäße Fahrzeuglüftungssystem 1 eine Sterilisationseinrichtung 6 auf. Diese ist in einer unmittelbaren Nähe zu einem Umluftansaugbereich 4 des Fahrzeuglüftungssystems 1 angeordnet, um die Keime vor einer Durchwanderung durch das Fahrzeuglüftungssystem 1 abzutöten oder zu inaktivieren. Dabei kann die Sterilisationseinrichtung 6 zur Sterilisation der geförderten Luft eine UV-Strahlungsquelle und/oder einen Plasmaerzeuger aufweisen. Durch Bestrahlen der geförderten Luft mit UV-C-Strahlung, beziehungsweise Ionisieren durch Plasma, wird Ozon erzeugt, welches gesundheitsschädlich ist und sich deshalb in der Fahrgastzelle 2 nicht anreichern darf. Somit umfasst das Fahrzeuglüftungssystem 1 des Weiteren wenigstens einen Katalysator 7 und/oder einen Filter 8 zum Abbauen des Ozons. Der Katalysator 7 und der Filter 8 sind dabei insbesondere in einer Nähe des Austrittsbereichs 18 angeordnet, damit das Ozon entlang des Umluftpfads 5 die geförderte Luft noch weiter sterilisieren kann. Hierdurch wird eine noch zuverlässigere Sterilisation der geförderten Luft erreicht. Wenn die Sterilisationseinrichtung 6 eine UV-Strahlungsquelle umfasst, besteht die Gefahr, dass von dieser ausgesendeten UV-Strahlung von Kanälen des Fahrzeuglüftungssystems 1 umfassten Kunststoff früher altern lässt. Zum Schutz eines aus Kunststoff bestehenden Abschnitts 9, auf welchen von einer UV-Strahlungsquelle ausgesendete UV-Strahlung trifft, weist der Abschnitt 9 eine für UV-Strahlung undurchlässige Beschichtung auf. Diese Beschichtung umfasst insbesondere ein Metall oder eine Metalllegierung wie Aluminium oder Stahl, beziehungsweise eine Aluminium- oder Stahllegierung.
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Zum Aktivieren und Deaktivieren der Sterilisationseinrichtung 6 lassen sich Bedienhandlungen über eine vom Fahrzeug 3 umfasste Bedieneinrichtung 10, beispielsweise Knöpfe, Drehregler, oder dergleichen eingeben. Ebenfalls ist es möglich die Sterilisationseinrichtung 6 über eine auf einem mobilen Endgerät 12 ausgeführte App zu steuern. Hierzu empfängt eine vom Fahrzeug 3 umfasste Recheneinheit 11 die Bedienhandlungen und steuert neben der Sterilisationseinrichtung 6 auch die vom Fahrzeuglüftungssystem 1 umfassten Ventile 15, Lüfter 17, sowie die Heiz- oder Kühlregister 19.1 und 19.2. Hierdurch lässt sich ein geförderter Luftmassenstrom, ein Frischluft- beziehungsweise Umluftanteil sowie eine Temperatur des geförderten Luftmassenstroms einstellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202006017471 U1 [0007]
- DE 102005003923 A1 [0008]
- DE 102020004785 A1 [0009]
