DE3741504A1 - Mit einem aktivkohlefilter ausgeruestete lueftungs-, heizungs- oder klimatisierungsvorrichtung sowie verfahren zu ihrem betrieb - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine mit einem Aktivkohlefil­ ter ausgerüstete Lüftungs-, Heizungs- oder Klimatisierungs­ vorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Umschalter zur wechselweisen Einschaltung von Aktivkohlefilter enthalten­ den und aktivkohlefilterfreien Strömungswegen sowie ein Ver­ fahren zum Betrieb einer mit einem Aktivkohlefilter ausge­ rüsteten Lüftungs-, Heizungs- oder Klimatisierungsanlage für Kraftfahrzeuge, wobei der dem Kraftfahrzeuginnenraum zuge­ führte Luftstrom wahlweise durch das Aktivkohlefilter hin­ durch oder an ihm vorbeigeleitet wird. Im Zuge des steigen­ den Komfortbewußtseins werden im zunehmendem Maße Geruchs­ filter in das Lüftungs-, Heizungs- oder Klimatisierungssystem von Kraftfahrzeugen eingebaut.

Die Filter haben die Aufgabe, adsorbierbare Geruchs- und Schadstoffe aus der der Kabine zugeführten Luft zu entfernen. Üblicherweise werden dazu Aktivkohlefilter benutzt. Um die Anlage auch ohne Aktivkohle­ filter betreiben zu können, ist neben dem das Aktivkohlefil­ ter enthaltenden Strömungsweg noch ein aktivkohlefilterfreier Strömungsweg vorhanden, sowie Mittel, im allgemeinen Klappen, mit Hilfe derer wahlweise der das Aktivkohlefilter enthaltende oder der aktivkohlefreie Ströhmungsweg verschlossen werden kann (z. B. DE-OS 28 32 349 oder DE-OS 37 00 338). Damit ist es wahlweise möglich, dem Kraftfahrzeuginnenraum gefilterte oder ungefilterte Luft zu­ zuführen. Die Zufuhr ungefilteter Luft ist immer dann vor­ zuziehen, wenn ein maximaler Luftdurchsatz in der Anlage ge­ wünscht wird, z. B. beim Defrosten der Windschutzscheibe oder wenn die Klimaanlage mit maximaler Kühlleistung den aufge­ heizten Innenraum eines geparkten Fahrzeugs abkühlen soll. Da das Aktivkohlefilter einen merklichen Strömungswider­ stand für den Luftstrom bietet, ist es in diesen Fällen so­ gar zweckmäßig, die Abschaltung des Filters automatisch vorzunehmen. Es ist aber auch wünschens­ wert, wenn dem Fahrer des Fahrzeugs die Gelegenheit gegeben wird, die Abschaltung manuell vorzunehmen, z. B. wenn er in schadstoffarmen, waldreichen Gegenden unterwegs ist oder wenn er aus irgendwelchen anderen Gründen eine ungefilterte Luft­ zufuhr haben möchte.

Es hat sich nun gezeigt, daß bei der Wiederinbetriebnahme des Aktivkohlefilters kurzzeitig ein Geruchsschwall in das Fahrzeug gelangen kann, dessen Entstehung wie folgt erklärt wird: Adsorption und Desorption an der Aktivkohle sind Gleich­ vorgänge. Es können daher auch geringe Mengen adsorbierter Geruchsstoffe wieder von der Aktivkohle desorbiert werden. Die Desorption findet in das Luftvolumen statt, das die Aktiv­ kohleteilchen umgibt. Wird das Filter nun wieder in Betrieb genommen, so verdrängt die Frischluft das in dem Aktivkohle­ filter befindliche, mit desorbierten Stoffen angereicherte Luftvolumen und drückt es wie einen Pfropfen in den Innen­ raum der Kabine, so daß dort mitunter ein Geruch wahrge­ nommen werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Lüftungs-, Heizungs- oder Klimatisierungsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung zu finden, bei der diese mitunter auftretende Geruchsbildung ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 beschrie­ bene Lüftungs-, Heizungs- oder Klimatisierungsvorrichtung so­ wie durch das im Patentanspruch 4 beschriebene Verfahren ge­ löst.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung bzw. des Verfahrens be­ ruht darauf, daß das Aktivkohlefilter auch in abgeschaltetem Zustand, d. h., wenn der Luftstrom durch den aktivkohlefilter­ freien Strömungsweg läuft, mit einer geringen Menge an Luft gespült wird. Die Anreicherung von desorbierten Stoffen in einem stehenden Luftvolumen wird dadurch verhindert und die Konzentration an desorbierten Stoffen in dem Luftstrom bleibt stets unterhalb der Geruchsschwelle.

Aus diesem Grunde ist es auch möglich, den durch das Aktiv­ kohlefilter hindurchgehenden Spülluftstrom mit dem an dem Filter vorbeigeleiteten Luftstrom zu vereinigen, ohne daß irgendwelche Komforteinbußen hingenommen werden müssen. Na­ türlich ist es auch möglich, den durch das Aktivkohlefilter hindurchgeführten Spülluftstrom ins Freie zu leiten, jedoch ist dies häufig mit einem größeren baulichen Aufwand ver­ bunden. Die Menge des Spülluftstromes ist abhängig von der Filterquerschnittsfläche und von dem Filtervolumen. Gute Ergebnisse erzielt man, wenn pro dm² Filterfläche ein Spül­ luftstrom von etwa 1 l/sec bis 3,5 l/sec zur Anwendung kommt. Wird der Spülluftstrom zu groß, so sinkt der Gesamt­ luftdurchsatz der Anlage, was unerwünscht ist; wird der Spül­ luftstrom zu klein, so kann in seltenen Fällen beim Wieder­ einschalten des Filters eine Geruchsbelästigung eintreten. Die Erzeugung des Spülluftstromes kann mit einfachen tech­ nischen Mitteln dadurch erreicht werden, daß sowohl in dem aktivkohlefilterfreien als auch in dem Aktivkohlefilter ent­ haltenden Strömungsweg jeweils eine Klappe vorhanden ist, mit der der Strömungsweg verschließbar ist, daß die Klappen so miteinander gekoppelt sind, daß bei einer geöffneten Klappe die andere Klappe verschlossen ist und daß die den Aktivkohle­ filter enthaltenden Strömungsweg verschließende Klappe auch in geschlossenem Zustand einen Durchlaß für einen geringen Spülluftstrom bildet. Der Durchlaß kann z. B. dadurch gebil­ det sein, daß die Klappe nicht vollständig schließt, d. h. daß an ihrem Rand noch ein freier Druchlaßquerschnitt vor­ handen ist oder daß die Klappe mit Luftdurchtrittsöffnungen versehen ist, d. h., daß sie z. B. als Lochblechklappe aus­ geführt ist oder aus einem luftdurchlässigen Material, z. B. einem Kuststoffschaum gebildet wird. Bei geschlossener Klappe des den Aktivkohlefilter enthaltenden Strömungsweges soll der Durchlaßquerschnitt für den Spülluftstrom noch etwa 10 bis 35% des Durchlaßquerschnittes bei geöffneter Klappe betra­ gen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in folgenden an­ hand der Zeichnung erläutert.

Die Abb. zeigt einen Ausschnitt aus einer Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug. Die dem Fahrzeug zuzuführende Luft strömt vom Gebläse 1 durch den Kanal 2 zu dem Verdampfer 3, von dort durch das nicht mehr dargestellte Heizregister und schließlich über Verteilerkanäle in den Fahrzeuginnenraum. In dem Kanal 2 ist eine schwenkbare Klappe 4 angeordnet, mit der bei geschlossener Stellung der Luftstrom gezwungen wird, vor dem Eintritt in den Verdampfer 3 das Aktivkohlefilter 5 zu durchströmen. Das Aktivkohlefilter 5 ist als Filterkassette aufgebaut, die in die Führung 6 und 6′ eingeschoben ist und dort gehaltert wird. Auf diese Weise ist eine leichte Aus­ tauschbarkeit der Filterkassette gewährleistet. In dem Kanal 2 ist ferner noch die Klappe 7 angeordnet, mit Hilfe derer der zum Aktivkohlefilter führende Luftstrom abgesperrt wer­ den kann. Die Klappen 4 und 7 sind so miteinander gekoppelt, daß jeweils eine Klappe geöffnet ist, wenn die andere Klappe geschlossen ist. In der durchgezogen gezeichneten Stellung ist die Klappe 4 geöffnet und die Klappe 7 geschlossen, so daß der Luftstrom an dem Aktivkohlefilter vorbei direkt in den Verdampfer 3 geführt wird. Die Klappe 7 ist mit einer Reihe von kleinen Löchern versehen, durch die ein geringer Gasstrom durch die Klappe hindurchtreten und das Aktivkohle­ filter spülen kann. Statt die Klappe 7 zu perforieren könnte die Klappe 7 auch aus einem von Natur aus luftdurchlässigen Material, z. B. einem Schaumkunststoff bestehen. Eine weitere Möglichkeit, einen Spülluftstrom zu dem Aktivkohlefilter zu ermöglichen, besteht darin, die Klappe 7 so anzuordnen, daß sie nicht dicht schließt, so daß an den Rändern immer ein Luftnebenstrom vorbeistreichen kann. Bei eingeschaltetem Aktivkohlefilter ist die Klappe 4 in der gestrichelt darge­ stellten geschlossenen Stellung, während sich die Klappe 7 in der ebenfalls gestrichelt dargestellten geöffneten Stel­ lung befindet. Die Klappe 7 dient in dieser Stellung gleich­ zeitig zur besseren Führung des Luftstroms.

Claims (7)

1. Mit einem Aktivkohlefilter ausgerüstete Lüftungs-, Heizungs- oder Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraft­ fahrzeug, mit einem Umschalter zur wechselweisen Einschal­ tung von Aktivkohlefilter enthaltenden und aktivkohlefil­ terfreien Strömungswegen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem aktivkohlefilterfreien und in dem Aktivkohlefil­ ter enthaltenden Strömungsweg jeweils eine Klappe vorhanden ist, mit der der Strömungsweg verschließbar ist, daß die Klappen so miteinander gekoppelt sind, daß bei einer geöffneten Klappe die andere verschlossen ist und daß die den Aktivkohlefilter enthaltenden Strömungsweg ver­ schließende Klappe auch in geschlossenem Zustand einen Durch­ laß für einen geringen Spülluftstrom bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß durch Luftdurchtrittsöffnungen in der den Aktivkohlefilter enthaltenden Strömungsweg verschließende Klappe gebildet ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei geschlossener Klappe des den Aktivkohlefilter ent­ haltenden Strömungsweges der Durchlassquerschnitt noch etwa 10 bis 35% des Durchlassquerschnittes bei geöffneter Klappe beträgt.

4. Verfahren zum Betrieb einer mit einem Aktivkohlefilter ausgerüsteten Lüftungs- oder Klimatisierungsanlage für Kraft­ fahrzeuge, wobei der dem Kraftfahrzeuginnenraum zugeführte Luftstrom wahlweise durch das Aktivkohlefilter hindurch oder an ihm vorbeigeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktivkohlefilter während der Zeit, in der der Luft­ strom an ihm vorbeigeleitet wird, von einer geringen Menge an Spülluft durchströmt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Aktivkohlefilter hindurch geführte Spül­ luftstrom mit dem an dem Filter vorbeigeleitete Luftstrom vereinigt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Aktivkohlefilter hindurch geleitete Spül­ luftstrom ins Freie geleitet wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprülluftstrom pro dm² Filterfläche 1 l/sec bis 3,5 l/sec beträgt.