PL202334B1

PL202334B1 - Sposób i urządzenie do kontroli trwałości eksploatacyjnej filtra

Info

Publication number: PL202334B1
Application number: PL355522A
Authority: PL
Inventors: Heinz Reinhardt; Richard Borris; Christoph Malig
Original assignee: Freudenberg Carl Kg
Priority date: 2001-08-17
Filing date: 2002-08-14
Publication date: 2009-06-30
Also published as: BR0203266B1; CZ20022406A3; BR0203266A; EP1285686A1; DE10140510A1; PL355522A1; US20030052791A1; KR100496801B1; US6894620B2; JP2003071225A; DE10140510B4; KR20030016174A

Abstract

Sposób kontroli trwa losci eksploatacyjnej filtra (1) w, wyposa zonym w dmuchaw e, uk ladzie filtruj acym w uk ladzie ogrzewania i/lub klimatyzacji pojazdu, w którym przy ka zdym uruchomieniu uk ladu, oznacza si e wartosc biezac a przepe lnienia filtra (1), któr a porównuje si e za pomoc a komputera z warto sci a wzorcow a nowego nieprze- pe lnionego filtra (1), polega wed lug wynalazku tym, ze mierzy si e biezac a pr edkosc powietrza (21) w kierunku przep lywu przez filtr (1), za pomoc a czujnika (2, 20) zamo- cowanego na samym filtrze (1) lub na ramie filtra (9) i po- równuje z wzorcow a pr edko sci a powietrza (R) w nieprze- pe lnionym filtrze (1) mierzon a przy zadanym napi eciu elek- trycznym na dmuchawie i przekazuje do komputera pok la- dowego i/lub wy swietla na wy swietlaczu, przy czym przy nie uzyskaniu zadanej warto sci granicznej lub zakresu granicz- nego biezacej pr edko sci powietrza (21) sygnalizuje si e koniecznosc wymiany filtra. Urz adzenie do kontroli trwa losci eksploatacyjnej filtra (1) w, wyposa zonym w dmuchaw e, uk ladzie filtra urz adzenia klimatyzacyjnego pojazdu z kom- puterem pok ladowym, charakteryzuje si e wed lug wynalazku tym, ze w kierunku przep lywu przez filtr (1) ma umieszczo- ny czujnik (2, 20) mierz acy aktualn a pr edkosc (21) powie- trza przep lywaj acego przez filtr (1), przekazuj acy informacj e o spadku pr edko sci powietrza w zale zno sci od stanu prze- pe lnienia filtra (1) do komputera pok ladowego i/lub do wy swietlacza, w którym nast epuje wyrównanie do pr edko sci wzorcowej powietrza (R) z nieprzepe lnionego filtra a przy nie uzyskaniu zadanej warto sci granicznej … PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób kontroli trwałości eksploatacyjnej filtra w, wyposażonym w dmuchawę, układzie filtrują cym, zwłaszcza w układzie ogrzewania i/lub w urządzeniu klimatyzacyjnym pojazdu oraz urządzenie do kontroli trwałości eksploatacyjnej filtra, w wyposażonym w dmuchawę, zwłaszcza w układzie filtra urządzenia klimatyzacyjnego pojazdu.

Z powodu ograniczonej wydajności wentylatora, w wielu urządzeniach filtrujących, w szczególności w urządzeniach klimatyzacyjnych samochodów, wraz ze zwiększającym się nagromadzeniem pyłu w filtrze pojawia się spadek objętości strumienia powietrza. Jeśli w tych urządzeniach może być zmierzony stopień przepełnienia filtra, pożądana jest wymiana filtra w odpowiednim czasie.

Dzięki niemieckiemu dokumentowi patentowemu nr DE 41 37 520 A1 znane jest urządzenie do rozpoznawania stopnia przepełnienia filtra pyłowego. W kanale powietrznym są umieszczone co najmniej dwa czujniki, które odpowiadają różnym odcinkom filtra pyłowego i przekazują sygnały, które podają informacje o prędkości powietrza w każdym z obszarów kanału powietrznego. Różnica prędkości, która jest mierzona za pomocą czujników i porównywana w kompensatorze wskazuje na stopień zanieczyszczenia filtra pyłowego. W celu otrzymania pewnych wyników wbudowuje się w kanał przepływu różne urządzenia, którym są przyporządkowane czujniki dla uzyskania porównania z czujnikami umieszczonymi w innych miejscach. Dlatego urządzenie jest czułe, dość drogie w produkcji i nadaje się tylko do większych urządzeń filtrujących. Poza tym czujnik umieszczony przed filtrem ulega szybko zabrudzeniu.

Inna możliwość kontroli stopnia zanieczyszczenia filtra umieszczonego w strumieniu powietrza jest przedstawiona w niemieckim dokumencie patentowym nr DE 41 01 739 A1. W tym rozwiązaniu, równolegle do drogi strumienia powietrza jest przewidziany kanał obejściowy (bypass), w którym jako czujnik pomiarowy jest umieszczony czujnik reagujący na zmiany prędkości przepływu, który przy przekroczeniu określonej prędkości przepływu, wyzwala sygnał wskazujący na urządzeniu wskazującym. Także to urządzenie jest stosunkowo drogie i dlatego korzystne jest jego stosowanie, również tylko w większych urządzeniach. Czujnik jest zasilany powietrzem nie filtrowanym, a zatem nie jest chroniony przed zabrudzeniem.

Prostą w swojej budowie możliwość filtrowania powietrza, która może być stosowana także w urządzeniach klimatyzacyjnych samochodów przedstawiono w europejskim dokumencie patentowym nr EP 0 847 787 A1. Używany filtr jest w tym wypadku pokryty siecią przewodów przewodzących prąd elektryczny, przy czym podczas przepływu powietrza przez filtr mierzy się opór elektryczny przewodów. Opór elektryczny jest miarą natężenia przepływu powietrza. Stąd można wnioskować o stopniu przepełnienia filtra. Koszty wytwarzania są wysokie. Drogi jest również montaż.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i urządzenia do kontroli trwałości eksploatacyjnej filtra, które będzie proste w realizacji i umożliwi pewną ocenę stopnia przepełnienia filtra.

Sposób kontroli trwałości eksploatacyjnej filtra w, wyposażonym w dmuchawę, zwłaszcza układzie filtrującym w układzie ogrzewania i klimatyzacji pojazdu, w którym przy każdym uruchomieniu układu, oznacza się wartość bieżącą przepełnienia filtra, którą porównuje się za pomocą komputera z wartoś cią wzorcową nowego nieprzepeł nionego filtra, polega wed ł ug wynalazku na tym, ż e mierzy się bieżącą prędkość powietrza w kierunku przepływu przez filtr, za pomocą czujnika zamocowanego na samym filtrze lub w obudowie filtra i porównuje z wzorcową prędkością powietrza w nieprzepełnionym filtrze mierzoną przy zadanym napięciu elektrycznym na dmuchawie i przekazuje do komputera pokładowego i/lub wyświetla na wyświetlaczu, przy czym przy nie uzyskaniu zadanej wartości granicznej lub zakresu granicznego bieżącej prędkości powietrza sygnalizuje się konieczność wymiany filtra.

W alternatywnej odmianie sposobu kontroli trwał o ś ci eksploatacyjnej filtra w, wyposaż onym w dmuchawę, zwłaszcza układzie filtrującym w układzie klimatyzacji pojazdu, w którym wyznacza się wartość bieżącą przeładowania filtra, a następnie porównuje się ją za pomocą komputera z wartością wzorcową nowego nieprzepełnionego filtra, polega według wynalazku na tym, że w kierunku przepływu przez filtr, mierzy się bieżącą różnicę prędkości powietrza przy dwóch elektrycznych napięciach na dmuchawie układu filtrującego, za pomocą czujnika zamocowanego na samym filtrze lub w obudowie filtra i porównuje z różnicą wzorcowej prędkości powietrza przy dwóch napięciach elektrycznych dmuchawy układu filtra z nieprzepełnionego nowego filtra i przekazuje do komputera pokładowego pojazdu i/lub wyświetla na wyświetlaczu, i przy nie uzyskaniu zadanej różnicy wartości granicznej lub różnicy sygnalizuje się konieczność wymiany filtra.

PL 202 334 B1

Korzystnie, w obydwu sposobach według wynalazku czujnik jest połączony z lampką kontrolną lub z akustycznym sygnałem ostrzegawczym.

Czujnik może być też przyłączony do systemu diagnostycznego w warsztacie samochodowym. Korzystnie, czujnik wytwarza sygnały w zależności od napięcia elektrycznego występującego na czujniku.

Urządzenie do kontroli trwałości eksploatacyjnej filtra w, wyposażonym w dmuchawę, zwłaszcza układzie filtra urządzenia klimatyzacyjnego pojazdu z komputerem pokładowym, charakteryzuje się według wynalazku tym, że w kierunku przepływu przez filtr ma umieszczony czujnik mierzący aktualną prędkość powietrza przepływającego przez filtr, przekazujący informację o spadku prędkości powietrza w zależności od stanu przepełnienia filtra do komputera pokładowego i/lub do wyświetlacza, w którym następuje wyrównanie do prędkości wzorcowej powietrza z nieprzepełnionego filtra a przy nie uzyskaniu zadanej wartości granicznej lub obszaru granicznego aktualnej prędkości powietrza sygnalizowana jest konieczność wymiany filtra.

Korzystnie, czujnik jest umieszczony w filtrze lub w obudowie mieszczącej wymienny filtr.

Przy każdym włożeniu nowego filtra do urządzenia mierzy się strumień objętości powietrza i w ten sposób wyznacza się wzorcową prędkość powietrza. W tym celu, ustawia się napięcie elektryczne w dmuchawie urządzenia filtrującego na zadaną stałą wartość i mierzy się strumień powietrza. Podczas eksploatacji nie przeprowadza się następnych pomiarów. Dopiero podczas ponownego uruchomienia urządzenia, następującego po wyłączeniu z ruchu, mierzy się znowu prędkość powietrza, porównuje z wzorcową prędkością powietrza w nieprzepełnionym nowym filtrze pyłowym i zapisuje się w komputerze pokł adowym samochodu lub wyś wietla na wyś wietlaczu. Na wyś wietlaczu moż na odczytać stopień przepełnienia filtra pyłowego. Gdy tylko stopień zanieczyszczenia osiągnie zadaną wartość graniczną, przy której aktualna prędkość powietrza zmniejszy się do wartości granicznej zostaje wysiany sygnał informujący, że należy przeprowadzić wymianę filtra.

Sformułowany cel jest ponadto rozwiązany za pomocą sposobu kontroli trwałości eksploatacyjnej filtra, przy czym przy zejściu poniżej zadanej wartości granicznej różnicy lub zakresu granicznego różnicy zostaje wysłany sygnał informujący, że należy wymienić filtr. Jeżeli na dmuchawie urządzenia filtrującego jest mierzona wzorcowa różnica prędkości powietrza przy dwóch zadanych napięciach elektrycznych, to taki sposób ma tę zaletę, że sprawdzenie stopnia zanieczyszczenia filtra jest możliwe również podczas eksploatacji.

Czujnik może być, zwłaszcza w samochodach, przyłączony do układu diagnostycznego warsztatu samochodowego i wtedy w systemie diagnostycznym może być odczytany stopień przepełnienia filtra. Czujnik jest wykonany w ten sposób, że jego sygnały są wysyłane w zależności od prędkości powietrza występującej na czujniku.

Zamiast pomiaru przy każdym uruchomieniu urządzenia filtrującego można przeprowadzić także pomiar okresowy, na przykład zależnie od czasu pracy urządzenia lub również w zależności od przebiegu samochodu w kilometrach.

Czujnik może być umieszczony w filtrze. W tym przypadku jest konieczne, aby obsada filtra była zaopatrzona w odpowiednie styki mocujące i sam filtr był zaopatrzony w styki mocujące, które są połączone za pomocą przewodów z czujnikiem umieszczonym w filtrze. Jeżeli czujnik lub czujniki są umieszczone w oprawie mocującej mieszczącej wymienny filtr, to filtry mogą być jak dotychczas niezmodyfikowane i mogą być zamocowane w odpowiedniej oprawie lub obudowie filtra. Zaleca się to wtedy, gdy czujnik nie jest artykułem wymiennym.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia budowę filtra z czujnikiem w kanale przepływu, fig. 2 - układ filtra w kanale przepływu z czujnikiem w oprawie mocują cej filtr, fig. 3 - drugie wykonanie czujnika zamocowanego w oprawie mocującej, fig. 4 - wykres przebiegu przepełniania filtra w zależności od napięcia czujnika i czasu odpowiednio do pierwszego sposobu kontroli, fig. 5 - wykres przebiegu przepełniania filtra w zależności od napięcia czujnika i czasu odpowiednio do drugiego sposobu według wynalazku.

Na fig. 1 przedstawiono rysunek perspektywiczny prostokątnego filtra 1 z ramą filtra 5 i znajdującą się w niej włókniną filtrującą 6 sfałdowaną w zygzak. Za pomocą strzałki 7 jest wskazany kierunek przepływu powietrza podczas pracy urządzenia filtrującego. W kierunku przepływu przez pyłowy filtr 1 jest umieszczony czujnik 2, za pomocą którego jest mierzona prędkość powietrza płynącego przez filtr 1.

Na ramie filtra 5 znajdują się styki elektryczne 8, które przy osadzaniu filtra 1 w obudowie filtra 9 zostają połączone z umieszczonymi w niej stykami elektrycznymi. Za pomocą nie przedstawionych dokładniej przewodów jest wykonane połączenie z komputerem pokładowym lub z optycznym wyświetla4

PL 202 334 B1 czem, na którym dane z czujnika 2 mogą być wyświetlane lub odczytane. Takie wykonanie filtra 1, z bezpośrednio na nim umieszczonym czujnikiem 2 proponuje się wtedy, gdy produkcja czujnika 2 jest bardzo droga.

Na fig. 2 przedstawiona jest następna możliwość, w której czujnik 2 jest umieszczony w kierunku przepływu powietrza pod filtrem 1 w obudowie filtra 9. W tym wypadku czujnik 2 pozostaje zainstalowany w obudowie filtra 9 i filtr 1 wymienia się tylko po osiągnięciu granicznej wartości stopnia przepełnienia. Odstęp 10 czujnika 2 od krawędzi dolnej 11 filtra 1 w powszechnie znanych filtrach samochodowych jest rzędu wielkości od 1 do 20 mm. Dzięki temu dość bliskiemu umieszczeniu czujnika 2 przy dolnej krawędzi 11 uzyskuje się dokładny pomiar przepływu powietrza. Używany do tego czujnik 2 jest najprostszej konstrukcji i składa się z płytki 12 ze znajdującym się w niej okrągłym otworem 13 na drodze przepływu. W otworze 13 są umieszczone odpowiednie druty pomiarowe, za pomocą których jest mierzony przepływ powietrza. Do płytki 12 przylegają przewody, za pomocą których zmierzone sygnały są przekazywane do nie pokazanego wyświetlacza.

Na fig. 3 przedstawiono następne wykonanie czujnika 20, w którym dodatkowo, oprócz płytki 12, jest umieszczona dysza napływowa 14 i dysza odpływowa 15. Średnice D dysz 14 i 15 są jednakowe. W kierunku otworu 13 obydwie dysze 14 i 15 są zaopatrzone we wkładki 16 i 17 w kształcie stożka. Taki czujnik 20 umożliwia bardzo dobre prowadzenie przepływu powietrza i tym samym jego dokładny pomiar.

Na fig. 4 przedstawiono wyznaczone wartości wielkości mierzonej jako wartości napięcia naniesione w funkcji czasu w godzinach. W przypadku zastosowania nowego filtra w układzie filtrującym wzorcową prędkość powietrza R mierzy się w chwili 0:0. Na dmuchawie układu filtrującego nastawia się napięcie 4 V. Napięcie zmierzone czujnikiem wynosi w danym przykładzie około 0,29 V. Strumień objętości (przepływ objętości) wynosi około 300 m³/h. Różnica ciśnień w tym nowym filtrze zmierzona przy wzorcowym strumieniu objętości około 180 m³/h wynosi około 30 Pa. Wraz ze zwiększającym się zużyciem strumień objętości zmniejsza się i sygnał czujnika wzrasta. Punkty pomiarowe 21 prowadzą do przebiegu krzywej 22 i pokazują stopień przepełnienia w każdym nowouruchomionym urządzeniu. Po około 235 godzinach strumień objętości osiąga wartość 125 m³/h i sygnał czujnika ma wartość 1,39 V. Różnica ciśnień w filtrze zmierzona przy 180 m³/h wynosi teraz około 167 Pa. Filtr jest zużyty i należy go wymienić.

Na fig. 5 pokazano wyznaczone wartości wielkości mierzonej jako wartości naniesione w funkcji czasu w godzinach. Wyznacza się bieżącą różnicę prędkości powietrza i porównuje z wzorcową różnicą prędkości powietrza R w nieprzepełnionym filtrze 1. Przy nie uzyskaniu zadanej wartości granicznej różnicy lub zakresu granicznego różnicy sygnalizowana jest wymiana filtra. Wzorcową różnicę prędkości powietrza R mierzy się na dmuchawie układu filtrującego dla dwóch zadanych napięć elektrycznych. Korzystne jest to, że sprawdzenie stanu przepełnienia filtra bez trudności może nastąpić podczas eksploatacji.

Claims

1. Sposób kontroli trwałości eksploatacyjnej filtra w, wyposażonym w dmuchawę, układzie filtrującym, zwłaszcza w układzie ogrzewania i klimatyzacji pojazdu, w którym przy każdym uruchomieniu układu, oznacza się wartość bieżącą przepełnienia filtra, którą porównuje się za pomocą komputera z wartością wzorcową nowego nieprzepełnionego filtra, znamienny tym, że mierzy się bieżącą prędkość powietrza (21) w kierunku przepływu przez filtr (1), za pomocą czujnika (2, 20) zamocowanego na samym filtrze (1) lub w obudowie filtra (9) i porównuje z wzorcową prędkością powietrza (R) w nieprzepełnionym filtrze (1) mierzoną przy zadanym napięciu elektrycznym na dmuchawie i przekazuje do komputera pokładowego i/lub wyświetla na wyświetlaczu, przy czym przy nie uzyskaniu zadanej wartości granicznej lub zakresu granicznego bieżącej prędkości powietrza (21) sygnalizuje się konieczność wymiany filtra.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że czujnik (2, 20) jest połączony z lampką kontrolną.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że czujnik (2, 20) jest połączony z akustycznym sygnałem ostrzegawczym.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że czujnik (2, 20) jest przyłączony do systemu diagnostycznego w warsztacie samochodowym.

PL 202 334 B1

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że czujnik (2, 20) wytwarza sygnały w zależności od napięcia elektrycznego występującego na czujniku (2, 20).

6. Sposób kontroli trwałości eksploatacyjnej filtra w, wyposażonym w dmuchawę, układzie filtrującym, zwłaszcza w układzie klimatyzacji pojazdu, w którym wyznacza się wartość bieżącą przeładowania filtra, którą porównuje się za pomocą komputera z wartością wzorcową nowego nieprzeładowanego filtra, znamienny tym, że w kierunku przepływu przez filtr (1), mierzy się bieżącą różnicę prędkości powietrza (AT) przy dwóch elektrycznych napięciach na dmuchawie układu filtrującego, za pomocą czujnika (2, 20) zamocowanego na samym filtrze (1) lub w obudowie filtra (9) i porównuje z różnicą wzorcowej prędkości powietrza (AR) przy dwóch napięciach elektrycznych dmuchawy układu filtra z nieprzepełnionego nowego filtra (1) i przekazuje do komputera pokładowego pojazdu i/lub wyświetla na wyświetlaczu, i przy nie uzyskaniu zadanej różnicy wartości granicznej lub różnicy sygnalizuje się konieczność wymiany filtra.

7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że czujnik (2, 20) jest połączony z lampką kontrolną.

8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że czujnik (2, 20) jest połączony z akustycznym sygnałem ostrzegawczym.

9. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że czujnik (2, 20) jest przyłączony do systemu diagnostycznego w warsztacie samochodowym.

10. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że czujnik (2, 20) wytwarza sygnały w zależności od napięcia elektrycznego występującego na czujniku (2, 20).

11. Urządzenie do kontroli trwałości eksploatacyjnej filtra w, wyposażonym w dmuchawę, układzie filtra zwłaszcza urządzenia klimatyzacyjnego pojazdu z komputerem pokładowym, znamienne tym, że w kierunku przepływu przez filtr (1) ma umieszczony czujnik (2, 20) mierzący aktualną prędkość (21) powietrza przepływającego przez filtr (1), przekazujący informację o spadku prędkości powietrza w zależności od stanu przepełnienia filtra (1) do komputera pokładowego i/lub do wyświetlacza, w którym następuje wyrównanie do prędkości wzorcowej powietrza (R) z nieprzepełnionego filtra a przy nie uzyskaniu zadanej wartości granicznej lub obszaru granicznego aktualnej prędkości powietrza (21) sygnalizowana jest konieczność wymiany filtra.

12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że czujnik (2) jest umieszczony w filtrze.

13. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że czujnik (2, 20) jest umieszczony w obudowie mieszczącej wymienny filtr.