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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftfiltereinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einem Filterelement, einem Feinstaubsensor und einem Luftgütesensor, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft aus dem eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs mit einer solchen Luftfiltereinrichtung sowie ein Kraftfahrzeug mit eine solchen Klimaanlage.
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Im Kraftfahrzeuge werden Heizungs-, Belüftungs- und Klimaanlagen eingesetzt, um die in die Fahrzeugkabine des Kraftfahrzeugs einströmende Luft zu temperieren und ein Raumklima für die Fahrzeuginsassen möglichst angenehm zu gestalten. Um dabei auch gesundheitliche Aspekte berücksichtigen zu können, werden zunehmend Sensoren eingesetzt, die nicht nur eine Feuchte beziehungsweise eine Temperatur erfassen, sondern auch Sensoren, die eine Luftgüte beziehungsweise einen Feinstaubgehalt erfassen.
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Aus der
DE 10 2019 203 107 A1 ist eine Klimaanlage mit einem Gehäuse mit einem Lufteinlassbereich zum Einlassen von Frischluft und/oder Umluft in das Gehäuse und mit einem Gebläse zum Einbringen der Frischluft und/oder Umluft in das Gehäuse bekannt, wobei in dem Gehäuse zumindest eine Luftfilteraufnahme ausgebildet ist, im welche ein Luftfilter einsetzbar ist. Darüber hinaus sind Steuerungsmittel und Erkennungsmittel vorgesehen, die insbesondere ein nicht Einsetzen eines Luftfilters in die zugehörige Luftfilteraufnahme erkennen und dies bezüglich ein Signal erzeugen.
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Aus der
DE 10 2009 040 707 B4 ist ein Filterelement mit einem gefalteten Filtermedium und einem Sensor bekannt, wobei der verwendete Sensor auf das eingesetzte Filtermedium abgestimmt ist. Darüber hinaus ist der Sensor derart durch Anbindemittel mit dem Filterelement verbunden, das er nur unter Zerstörung des Filtermediums, der Anbindemittel und/oder des Sensors vom Filterelement lösbar ist. Hierdurch soll insbesondere durch die Verwendung nicht geeigneter Filterelemente Schäden nachgeordneter Geräte vermieden werden.
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Aus der
WO 2011/000115 A1 ist ein System zur drahtlosen Datenübertragung zwischen einem Filter und einem Controller bekannt. In dem Filterelement sind darüber hinaus Sensoren angeordnet, die eine Belastung des Filterelements erfassen.
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Aus der
EP 1 246 679 B1 ist ein Verfahren zur Überwachung eines Filterelements an einem Aggregat bekannt, bei dem Daten des Filterelements im/am Filterelement auf einem geeigneten Speicherbaustein hinterlegt werden, der als Transponder ausgebildet ist, der die Daten derart auf eine Basisstation überträgt, dass mit einem geeigneten Lesemittel die Daten zu einem vorgegebenen Zeitpunkt oder im vorgehenden Zeitintervall in eine Auswerteeinheit eingelesen und ein Verschmutzungsgrad ermittelt werden können. Der Transponder ist dabei unmittelbar im Filterelement angeordnet und misst eine Druckdifferenz zwischen eine Rohseite und eine Reinseite, woraus ein Verschmutzungsgrad ermittelbar ist.
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Aus der
EP 1 763 395 B1 ist eine Filtervorrichtung zum Speichern und Erfassen von Daten von RFID-Etiketten bekannt, wobei die Filtervorrichtung eine Vielzahl von mit einander in Reihe verbundenen spiralgewickelten Membranfilteranordnungen aufweist, die wiederum wenigstens eine Membranbahn gewickelt um eine zentrale poröse Röhre und ein RFID-Etikett verbunden mit einer Komponente der Filtervorrichtung aufweisen. Über eine entsprechende Software und einen zugehörigen Computer können Betriebseigenschaften der Filtervorrichtung erfasst werden.
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Nachteilig bei bisher bekannten Luftfiltereinrichtungen ist, dass für jeden Sensor ein eigenes Gehäuse sowie eine eigene Elektronik beziehungsweise eigene elektrische Anbindungen vorgesehen wurden, womit eine vergleichsweise komplexe und damit aufwendige und teure Verkabelung beziehungsweise Anordnung der Sensoren verbunden war.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich da mit dem Problem, für eine Luftfiltereinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, erstmals zwei unterschiedliche Sensoren in ein gemeinsames Gehäuse einer Sensoreinrichtung einzubauen und dieses dann lediglich noch über eine gemeinsame Leitung anzuschließen. Die erfindungsgemäße Luftfiltereinrichtung, welche beispielsweise in einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden kann, weist zumindest ein Filterelement, einen Feinstaubsensor sowie einen Luftgütesensor auf. Erfindungsgemäß sind nun zumindest der Feinstaubsensor und der Luftgütesensor in einem gemeinsamen Gehäuse einer Sensoreinrichtung eingebaut. Mit der erfindungsgemäßen Luftfiltereinrichtung ist es somit möglich, lediglich noch ein einziges Gehäuse und beispielsweise lediglich einen einzigen Mikrocontroller einzusetzen, wodurch für die zumindest zwei Sensoren zumindest zwei separate Gehäuse und ein bislang erforderlicher Mikrocontroller sowie jeweils separate elektrische Leitungen entfallen können. Hierdurch lassen sich nicht nur die Anzahl der Bauteile reduzieren, sondern auch ein Herstellungsaufwand und die damit einhergehenden Kosten.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Luftfiltereinrichtung ist in dem Gehäuse der Sensoreinrichtung zumindest ein Drucksensor zum Erfassen eines Druckabfalls der Luft an dem Filterelement vorgesehen. Über einen derartigen Drucksensor, der beispielsweise stromauf und stromab des zu überwachenden Filterelements jeweils einen Druck erfassen kann, kann somit ein Differenzdruck erfasst werden, der umso größer wird, je verschmutzter das Filterelement ist. Hierbei kann ein vordefinierter Differenzdruckwert vorgegeben werden, beim welchem an dem Mirkrocontroller im Gehäuse der Sensoreinrichtung ein entsprechendes Warnsignal generiert wird, welches zum Austausch oder zur Reinigung des Filterelements auffordert.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Luftfiltereinrichtung sind/ ist in dem Gehäuse der Sensoreinrichtung zumindest eine Leseeinheit und/oder eine Schreibeinheit vorgesehen. Über eine derartige Leseeinheit kann beispielsweise der Einbau eines autorisierten Filterelements überwacht werden, welches zu diesem Zweck beispielsweise einen RFID-Tag besitzt. Hierdurch kann insbesondere ein Einbau falscher oder minderwertige Filterelemente, welchen langfristig zu Schäden führen können, vermieden werden. Zusätzlich oder alternativ kann das zumindest eine Filterelement auch eine Speicherkarte aufweisen, welche von der Schreibeinheit der Sensoreinrichtung beschreibbar ist. Hierdurch kann beispielsweise der Verlauf einer Filterleistung beziehungsweise ein Abfall einer solchen Filterleistung protokolliert werden, wodurch beispielsweise Langzeitauswertungen der Filterleistung möglich sind.
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Zweckmäßig ist in dem Gehäuse der Sensoreinrichtung ein Temperatursensor vorgesehen. Über einen derartigen Temperatursensor können/kann beispielsweise ein Gebläse und/oder eine Heizeinrichtung beziehungsweise eine Kühleinrichtung gesteuert werden. Durch die Integration eines derartigen Temperatursensors kann die Sensoreinrichtung um einen weiteren Sensor erweitert und der damit einhergehende Effekt, nämlich der erneute Entfall eines separaten Gehäuses für den Temperatursensor sowie einer Separaten Verkabelung für denselben, verwirklicht werden. Zusätzlich oder alternativ kann in dem Gehäuse der Sensoreinrichtung auch noch ein Feuchtesensor vorgesehen sein, wodurch die Sensoreinrichtung somit eine Vielzahl von Sensoren, das heißt konkret zumindest den Feinstaubsensor und den Luftgütesensor und des weiteren optional einen Temperatursensor, einen Feuchtesensor, einen Drucksensor und/oder weitere Sensoren aufweisen kann.
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Zusätzlich kann in der Sensoreinrichtung auch noch die Lese-/ oder Schreibeinheit integriert werden. Hierdurch lassen sich die Teilevielfalt ebenso wie ein Montageaufwand und die damit verbundenen Kosten erheblich reduzieren.
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Zweckmäßig ist in dem Gehäuse der Sensoreinrichtung ein Mikrocontroller vorgesehen. Ein derartiger Mikrocontroller wertet die von den einzelnen Sensoren erfassten Parameter aus und generiert daraus beispielsweise Steuerungssignale, die insbesondere an eine Lüftereinheit, beispielsweise ein Gebläse, eine Klimaanlage oder eine Motorsteuerung weitergegeben werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Luftfiltereinrichtung ist an dem Gehäuse der Sensoreinrichtung ein Verbindungsstecker zur Versorgung mit elektrischer Energie und zur Datenübertragung vorgesehen. Konkret bedeutet dies, dass die Sensoreinrichtung mit ihren zumindest zwei Sensoren über eine einzige schnell zu verbindende Verbindung mit beispielsweise einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs koppelbar ist. Im Vergleich zu einer bislang erforderlichen separaten Anbindung jedes einzelnen Sensors kann dadurch ein Montageaufwand erheblich reduziert werden.
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Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs mit einer in den vorherigen Absätzen beschriebenen Luftfiltereinrichtung auszustatten und dadurch die bezüglich der Luftfiltereinrichtung beschriebenen Vorteile auf die Klimaanlage zu übertragen. Konkret handelt es sich bei den zu erzielenden Vorteilen um Bauraumvorteile sowie Vorteile hinsichtlich eines Montageaufwandes und der damit verbundenen Kosten.
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Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Klimaanlage beziehungsweise einer solchen Luftfiltereinrichtung auszustatten. Hierdurch kann ein Verkabelungsaufwand deutlich reduziert werden, was sich positiv auf die Herstellung des Kraftfahrzeugs auswirkt.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Die einzige 1 zeigt eine erfindungsgemäße Luftfiltereinrichtung.
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Entsprechend der 1, weist eine Luftfiltereinrichtung 1, welche beispielsweise in einer Klimaanlage 2 eines Kraftfahrzeugs 3 eingebaut sein kann, zumindest ein Filterelement 4, einen Feinstaubsensor 5 sowie einen Luftgütesensor 6 auf. Erfindungsgemäß sind nun zumindest der Feinstaubsensor 5 und der Luftgütesensor 6 in einem gemeinsamen Gehäuse 7 einer Sensoreinrichtung 8 eingebaut. Gemäß der 1 sind dabei der Feinstaubsensor 5 und der Luftgütesensor 6 in dem Gehäuse 7 angeordnet, welches außerhalb eines Luftkanals 9 angeordnet ist. Dabei ist selbstverständlich klar, dass der Feinstaubsensor 5 und der Luftgütesensor 6 mit der im Luftkanal 9 strömenden Luft 10 in Berührung stehen und dadurch einen Feinstaubgehalt beziehungsweise eine Luftgüte der Luft 10 erfassen können.
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Durch die Anordnung zumindest des Luftgütesensors 6 und des Feinstaubsensors 5 in einem gemeinsamen Gehäuse 7 einer gemeinsamen Sensoreinrichtung 8 kann auch auf ein für jeden Sensor bislang erforderliches separates Gehäuse verzichtet werden, ebenso wie auf eine separate Verkabelung.
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In dem Gehäuse 7 der Sensoreinrichtung 8 kann darüber hinaus noch zumindest ein Drucksensor 11 angeordnet sein, der zum Erfassen eines Druckabfalls an dem Filterelement 4 ausgebildet ist und darüber einen Verschmutzungszustand des Filterelements 4 beziehungsweise ein Austauscherfordernis derselben erfassen kann. In dem Gehäuse 7 kann darüber hinaus ein Temperatursensor 12 und/oder ein Feuchtesensor 13 angeordnet sein, mit welchem eine Temperatur der im Luftkanal 9 strömenden Luft 10 beziehungsweise eine Feuchte derselben ermittelbar ist.
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Zusätzlich oder alternativ können in dem Gehäuse 7 noch eine Leseeinheit 14 und/oder eine Schreibeinheit 15 vorgesehen sein, wobei die Leseeinheit 14 beispielsweise mit einem an dem Filterelement 4 angeordneten RFID-Tag 16 kommunizieren und dadurch den Einbau eines autorisierten Filterelements 4 erfassen kann. Auch kann an oder in dem Filterelement 4 eine Speicherkarte 17 angeordnet sein, welche von der Schreibeinheit 15 beschrieben werden kann.
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Um eine Auswertung der einzelnen Sensoren 5, 6, 11, 12, 13 und/ oder der Leseeinheit 14 beziehungsweise der Schreibeinheit 15 zu vereinfachen und hieraus entsprechende Signale zu erzeugen, kann in dem Gehäuse 7 der Sensoreinrichtung 8 zugleich ein Mikrocontroller 18 angeordnet sein. Hierdurch können die bislang für die einzelnen Sensoren 5, 6, 11, 12, 13 sowie die Leseeinheit 14, die Schreibeinheit 15 beziehungsweise den Mikrocontroller 18 separaten Gehäuse entfallen und zugleich ein Verkabelungsaufwand deutlich reduziert werden. Um darüber hinaus eine vergleichsweise einfache Anschlussmöglichkeit der Sensoreinrichtung 8 an beispielsweise ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs 3 zu ermöglichen, ist an dem Gehäuse 7 der Sensoreinrichtung 8 ein Verbindungsstecker 19 vorgesehen, über welchen sämtliche Komponenten 5, 6, 11, 12, 13, 14, 15, 18 der Sensoreinrichtung 8 kommunizierend mit beispielsweise dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs 3 verbunden werden können. Ein separater Anschluss der genannten einzelnen Komponenten ist somit entbehrlich, was sowohl einen Montageaufwand also auch einen späteren Wartungsaufwand deutlich reduziert.
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Mit der erfindungsgemäßen Luftfiltereinrichtung 1 beziehungsweise der diese beinhaltenden erfindungsgemäßen Klimaanlage 2 beziehungsweise des die Klimaanlage 2 beinhaltenden erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 3 lässt sich eine deutlich kostengünstigere Anordnung der einzelnen Sensoren 5, 6, 11, 12, 13 im Vergleich zu Einzelsensoren erreichen, ebenso wie ein Entfall bislang erforderliche separater Gehäuse sowie ein Entfall eines bislang für jeden Sensor 5, 6, 11, 12, 13 erforderlichen Verkabelungsaufwand, wodurch sich die Teilevielfalt und auch ein Ressourceneinsatz reduzieren lassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019203107 A1 [0003]
- DE 102009040707 B4 [0004]
- WO 2011/000115 A1 [0005]
- EP 1246679 B1 [0006]
- EP 1763395 B1 [0007]
