[go: up one dir, main page]

DE10145716B4 - Luftfilteranordnung - Google Patents

Luftfilteranordnung Download PDF

Info

Publication number
DE10145716B4
DE10145716B4 DE10145716.2A DE10145716A DE10145716B4 DE 10145716 B4 DE10145716 B4 DE 10145716B4 DE 10145716 A DE10145716 A DE 10145716A DE 10145716 B4 DE10145716 B4 DE 10145716B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
flow
filter
filter elements
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE10145716.2A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10145716A1 (de
Inventor
Rainer Krafft
Clemens Wachter
Günther Krempel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Klimasysteme GmbH
Original Assignee
Valeo Klimasysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Klimasysteme GmbH filed Critical Valeo Klimasysteme GmbH
Priority to DE10145716.2A priority Critical patent/DE10145716B4/de
Publication of DE10145716A1 publication Critical patent/DE10145716A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Application granted granted Critical
Publication of DE10145716B4 publication Critical patent/DE10145716B4/de
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0039Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with flow guiding by feed or discharge devices
    • B01D46/0041Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with flow guiding by feed or discharge devices for feeding
    • B01D46/0043Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with flow guiding by feed or discharge devices for feeding containing fixed gas displacement elements or cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0039Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with flow guiding by feed or discharge devices
    • B01D46/0041Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with flow guiding by feed or discharge devices for feeding
    • B01D46/0045Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with flow guiding by feed or discharge devices for feeding by using vanes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/10Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/10Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
    • B01D46/12Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces in multiple arrangements
    • B01D46/121V-type arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00Other air-treating devices
    • B60H3/06Filtering
    • B60H3/0658Filter elements specially adapted for their arrangement in vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2277/00Filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours characterised by the position of the filter in relation to the gas stream
    • B01D2277/20Inclined, i.e. forming an angle of between 0° and 90°

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

Luftfilteranordnung, mit zumindest einem in dem lichten Querschnitt eines Luftführungsgehäuses (10) angeordneten, im Wesentlichen unverformbaren Filterelement (22, 26), welches über zumindest eine Lufteintrittsfläche (21, 25) und zumindest eine Luftaustrittsfläche (23, 27) verfügt, wobei zumindest eine der Lufteintritts- und Luftaustrittsflächen (21, 23, 25, 27) einen Abschnitt umfasst, dessen Normalenvektor nicht parallel zu der Strömungsrichtung verläuft, die sich bei fehlender Luftfilteranordnung in dem Luftführungsgehäuse (10) einstellen würde, und wobei das Filterelement (22, 26) zur Normaldurchströmung, also normal zur Lufteintrittsfläche (21, 25), ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Schnitt V-Förmiges Konstrukt an Filterelementen (22, 26) ausgebildet ist und zumindest ein Luftleitelement (32, 34, 36, 38, 42, 44) vorgesehen ist, das den an den Filterelementen (22, 26) vorliegenden statischen Druck eintrittsseitig verteilt und die An- und/oder Abströmeigenschaften optimiert, indem das zumindest eine Luftleitelement (32, 34, 36, 38, 42, 44) vorgesehen ist um den Strömungsvektor der Luft eintritts- und/oder austrittsseitig der Filterelemente zu verändern, wobei das zumindest eine Luftleitelement (32, 34, 36, 38, 42, 44) eines oder mehrere umfasst von:- flügelartigen Luftleitelementen (32,38), auf dem Niveau der Filterelemente strömungstechnisch vor- und/oder nachgelagert;- einem im Schnitt kreisförmigen Anströmelement (34), im Übergangsbereich der Filterelemente (22, 26) diesem strömungstechnisch vorgelagert;- einem im Schnitt kreisförmigen Abströmelement (44), im Übergangsbereich der Filterelemente (22, 26) diesem strömungstechnisch nachgelagert;- einem Strömungshindernis (36), auf dem Niveau der Filteranordnung dieser strömungstechnisch vorgelagert und eine Parallelepipedform aufweisend;- ein Luftprallelement (42), benachbart zu dem Übergangsbereich der Filterelemente (22, 26) diesen strömungstechnisch vor- und/oder nachgelagert.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Luftfilteranordnung und insbesondere eine Luftfilteranordnung für eine Kraftfahrzeugsbelüftungs-/-heiz- und/oder -klimaanlage. Solche eine Luftfilteranordnung umfasst üblicherweise zumindest ein in dem lichten Querschnitt eines Luftführungsgehäuses angeordnetes im wesentlichen unverformbares Filterelement, welches über zumindest eine Lufteintrittsfläche und zumindest eine Luftaustrittsfläche verfügt.
  • Ein Filterelement wird zum Beispiel aus einem bahnförmigen Material gebildet, welches über Poren mit geringem Durchmesser verfügt. In den letzten Jahren wurden vereinzelt auch Aktivkohlefilter eingesetzt, um zusätzlich zu der Filterung von Partikelmaterial auch störende Geruchsstoffe und schädliche Bestandteile aus der Luft filtern zu können, bevor diese dem Innenraum des Kraftfahrzeuges zugeführt wird.
  • Die deutsche Patentanmeldung DE 35 09 369 A1 lehrt einen keilförmigen Filter wobei im Inneren der Keilform ein Ventilator angeordnet ist. Die Filterpakete des Filters weisen eine dreischichtige Anordnung auf, wobei die erste Schicht vorzugsweise aus Natronkalk und die zweite Schicht aus expandiertem Calcium-Aluminium-Silikat besteht, das mit H2S-oxidierbaren Stoffen imprägniert ist, und eine Aktivkohlebeschichtung als dritte Schicht angeordnet ist.
  • Das deutsche Patentdokument DE 195 38 074 C1 offenbart einen Atemfilter mit einem flachen Körper mit einer Anzahl von Luftströmungskanälen zur Filterung der Umgebungsluft, die mit einem körnigen Filtermedium gefüllt sind. Das verwendete Filtergranulat ist so eingestellt, dass sich ein Verhältnis von 1,1-4,0 zwischen der Kanalbreite und dem Granulatdurchmesser ergibt.
  • Die deutsche Patentanmeldung DE 38 34 942 A1 offenbart eine Filtervorrichtung mit einer Vielzahl von Filterelementen und mindestens einem flexiblen Verbindungselement, das die Filterelemente miteinander verbindet. Die Filterelemente bestehen aus einem im Wesentlichen unflexiblen Material und weisen Verbindungsflächen auf, die parallel zur Strömungsrichtung der durch einen Kanal, in dem die Filtervorrichtung bereitgestellt ist, strömenden Luft verlaufen.
  • Die deutsche Patentanmeldung DE 195 17 016 A1 offenbart eine Luftaufbereitungsanlage für Kraftfahrzeuge mit zwei parallel angeordneten Filterelementen die über Luftklappen angesteuert werden können.
  • Die bekannten Filter müssen häufig ausgetauscht werden, da die Filterfläche dazu neigt, von den Verunreinigungen zugesetzt zu werden und somit nicht mehr die gewünschte Filterfunktion bereitstellen können, wobei auch eine Veränderung der Strömungseigenschaften auftreten kann. Bedingt durch den üblicherweise sehr eng begrenzten vorhandenen Bauraum ist es nur selten möglich, die Filterfläche zu vergrößern, um die Serviceintervalle verlängern zu können. Eine weitere Problematik bei der Ausbildung von Luftfilteranlagen ist darin zu sehen, dass durch den Filter ein zusätzlicher Strömungswiderstand gegeben ist, der einerseits durch eine zusätzliche Lüfterleistung ausgeglichen werden muss und andererseits zu einer Veränderung des Strömungsprofiles führen kann. Wenn eine Geruchsfilterung gewünscht wird, muss die Durchströmgeschwindigkeit möglichst niedrig gehalten werden, was der üblichen Auslegung von Heiz-, Belüftungs- und/oder Klimaanlagen diametral entgegensteht. Die vorgenannten Anforderungen haben zu der Annahme geführt, dass es möglichst sinnvoll ist, eine Luftfilteranordnung derart zu positionieren, dass die Luftströmung möglichst wenig verändert wird und dass der resultierende zusätzliche Luftströmungswiderstand möglichst gering zu halten ist. Daher wurden bis dato Filteranordnungen immer dergestalt montiert, dass der Normalenvektor des Filterelementes parallel zu der Strömungsrichtung vorliegt, die sich bei fehlendem Filterelement ausbilden würde.
  • Es ist demgemäß Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Filteranordnung bereitzustellen, die den oben aufgeführten Anforderungen besser gerecht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Luftfilteranordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zumindest eine der Lufteintritts- und Luftaustrittsflächen einen Abschnitt umfasst, dessen Normalenvektor nicht parallel zu der Strömungsrichtung vorliegt, die sich bei fehlender Luftfilteranordnung in dem Luftführungsgehäuse einstellen würde. Die Luftfilteranordnung weist dabei ein Filterelement auf, welches so aufgebaut ist, dass die Luft es im Wesentlichen normal zur Lufteintrittsfläche durchdringt, wobei die Luftfilteranordnung zumindest ein Luftleitelement vorsieht, das den eintrittsseitig an dem/den Luftfilterelement(en) vorliegenden statischen Druck verteilt. In äußerst überraschender Weise hat sich nämlich gezeigt, dass entgegen der bisherigen Annahme eine Richtungsänderung der Strömung durch das Filterelement zwar das Strömungsprofil insgesamt verändert, jedoch der Druckverlust nur minimal erhöht wird, während es möglich ist, die verfügbare Filterfläche sowie die Verweildauer der Luft in dem Filterelement drastisch zu erhöhen. Die erfindungsgemäße Filteranordnung ermöglicht zudem deutlich verbesserte akustische Eigenschaften, so dass die zusätzlich erforderliche Gebläseleistung akustisch mehr als kompensiert wird, da dem Strömungsprofil besser Rechnung getragen werden kann. Das Luftleitelement ist ausgestaltet, um die An- und/oder Abströmeigenschaften zu optimieren.
  • Gemäß einem Aspekt ist das zumindest eine Luftleitelement vorgesehen, den Strömungsvektor der Luft eintritts- und/oder austrittsseitig des Filterelementes zu verändern, um den an dem/den Luftfilterelement(en) vorliegenden statischen Druck eintrittsseitig zu verteilen. Hierbei kann es sich beispielhaft um flügelartige Luftleitelemente handeln, um einfache geometrische Formen wie eine Kugel, um zumindest ein einstückig mit dem Luftführungsgehäuse ausgestaltetes Luftleitelement, um die An- und/oder Abströmeigenschaften zu optimieren. Eine weitere Möglichkeit ist darin zu sehen, dass der Querschnitt des Luftführungsgehäuses im Bereich der Luftfilteranordnung verändert wird, um zu einem gewünschten Strömungsprofil zu gelangen. Messungen haben ergeben, dass etwa ein Abströmkörper (austrittsseitiges Luftleitelement) besonders vorteilhaft für die akustischen Eigenschaften ist.
  • Es ist zu verstehen, dass sämtliche der zuvor genannten Mittel bzw. Luftleitelemente zum Beeinflussen der Anströmeigenschaften und/oder der Abströmeigenschaften einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können, wie auch in modifizierter Form, insoweit diese Mittel unter den Wortlaut der Ansprüche fallen.
  • Vorteilhafterweise sollte der Winkel zwischen dem Normalenvektor und einer Richtung parallel zu der Strömungsrichtung, die sich bei fehlender Luftfilteranordnung in dem Luftführungsgehäuse einstellen würde, ein Winkel von zwischen 20 und 70, insbesondere von etwa 35°, sein. Diese Winkelstellungen bilden den optimierten Bereich, in dem bezüglich Staudruckeigenschaften und Durchströmungsgeschwindigkeiten optimale Werte erhalten werden können, ohne dass es zu einer lokalen Verstopfung oder Zusetzung der Filterelemente kommen würde. Die Winkelauswahl wird maßgeblich bestimmt durch die geometrische Form des Luftführungsgehäuses, wie auch durch das vorliegende Strömungsprofil, es hat sich jedoch durch intensive Untersuchungen gezeigt, dass bei einer Schrägstellung von den etwa 35° ein beachtlicher Flächengewinn und eine geeignet langsame Durchströmung dargestellt werden kann, ohne dass die Strömungseigenschaften derart stark verändert würden, dass es zu einem Strömungsabriss oder zu ungewünschter Geräuschentwicklung kommen würde. Ganz im Gegensatz hat es sich sogar gezeigt, dass sich die akustischen Eigenschaften in äußerst überraschender Weise durch die erfindungsgemäße Luftfilteranordnung deutlich reduzieren lassen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst zumindest eine der Lufteintritts- und Luftaustrittsflächen zumindest zwei Abschnitte, insbesondere paarweise vorliegende Abschnitte, deren Normalenvektoren nicht parallel zu der Strömungsrichtung verlaufen, die sich bei fehlender Luftfilteranordnung in dem Luftführungsgehäuse einstellen würde. Durch diese Ausgestaltung kann dem vorliegenden Strömungsprofil in optimierter Weise Rechnung getragen werden, indem man zum Beispiel ein im Schnitt V-förmiges Konstrukt an Filterelementen vorsieht. Selbstverständlich sind verschiedenste Konfigurationen möglich, wie eine Pyramidenform, eine Kegelstumpfform oder auch Formen, bei denen die zumindest zwei Flächen bei einer ungeradzahligen Anzahl vorliegen, wie zum Beispiel eine tetraederartige Pyramide und dergleichen.
  • Wenn zumindest zwei Abschnitte vorliegen, deren Normalenvektoren sich von der sich ansonsten einstellenden Strömungsrichtung unterscheiden, bilden diese vorteilhafterweise miteinander einen Winkel von zwischen 40 und 140°, insbesondere von etwa 110° mit Bezug zueinander aus. Der Fachmann wird erkennen, dass die Winkelstellung abhängig gewählt wird von der Strömungsgeometrie und eventuell vorliegenden Mitteln, die die Strömung vor oder nach dem Luftfilter beeinflussen können.
  • Vorteilhafterweise wird die gesamte Eintritts- und/oder Austrittsfläche von dem oder den Abschnitten) ausgebildet, die über einen Normalenvektor verfügen, der sich von der Strömungsrichtung unterscheidet, die sich bei fehlender Filteranordnung einstellen würde. Hierdurch kann insbesondere gewährleistet werden, dass kein Abschnitt der Filteranordnung ohne Richtungsänderung durchdrungen werden kann, was ansonsten dazu führen würde, dass dieser Bereich bevorzugt durchströmt wäre und somit zu einer frühzeitigen Verstopfung neigen würde.
  • Ferner ist es bevorzugt, dass die Eintritts- und die Austrittsflächen zumindest abschnittsweise, insbesondere insgesamt parallel zueinander verlaufen, um zum Beispiel einen möglichst gleichförmigen Druckverlust und eine möglichst gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit in der gesamten Filteranordnung bereitstellen zu können.
  • Vorteilhafterweise ist der lichte Querschnitt des Luftführungskanales im Bereich des Filterelements im wesentlichen konstant. Anders ausgedrückt wird das Luftführungsgehäuse derart ausgebildet, dass der Strömungsvektor von der Filteranordnung möglichst gleichförmig verändert wird, und zwar unabhängig von dem Ort der Durchdringung des Filterelementes.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Filterelement zumindest zwei flächige, miteinander einen Winkel bildenden Abschnitte. Flächige Ausbildungen von Filterelementen sind weitläufig bekannt und können daher kostengünstig zu einer erfindungsgemäßen Luftfilteranordnung konfektioniert werden.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich ferner aus der folgenden, lediglich beispielhaft angegebenen Beschreibung einiger derzeit bevorzugter Ausführungsformen, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in welchen gilt:
    • 1 zeigt in schematischer Schnittansicht eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
    • 2 zeigt in schematischer Schnittansicht eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
    • 3 zeigt eine Weiterbildung der in 1 gezeigten Ausführungsform.
    • 4 zeigt eine Weiterbildung der in 2 gezeigten Ausführungsform.
    • 5 zeigt eine Weiterbildung der in 1 gezeigten Ausführungsform.
    • 6 zeigt eine Weiterbildung der in 2 gezeigten Ausführungsform.
    • 7 zeigt eine Weiterbildung der in 1 gezeigten Ausführungsform.
    • 8 zeigt eine Weiterbildung der in 1 gezeigten Ausführungsform.
    • 9 zeigt eine orthogonale Schnittansicht zur 2.
    • 10 zeigt eine alternative Ausführungsform, die nicht zur Erfindung gehört.
    • 11 zeigt noch eine weitere Ausführungsform, die auch nicht zu der Erfindung gehört.
    • 12 zeigt noch eine weitere Ausführungsform, die ebenfalls nicht zu der Erfindung gehört.
  • In den Darstellungen ist schematisch ein Teil eines Luftführungsgehäuses als Bestandteil einer Kraftfahrzeugsbelüftungs-, -heiz- und/oder -klimaanlage schematisch dargestellt, wobei angenommen wird, dass mit Ausnahme von 9 die Luftströmungsrichtung von rechts nach links und in 9 in die Zeichnungsebene hinein gerichtet ist. Selbstverständlich kann in der konkreten Anwendung die Geometrie des Luftführungsgehäuses von der vereinfachten Darstellung abweichen, und diese ist daher nicht als einschränkend anzusehen. Auch wurde zur knapperen Darstellung darauf verzichtet, die anderen Bestandteile solch einer Anlage darzustellen, wie auch dem Fachmann an und für sich geläufige Mittel, um den Austausch der Luftfilteranordnung bewerkstelligen zu können.
  • In 1 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Luftfilteranordnung dargestellt, die in einer nicht dargestellten Kraftfahrzeugsbelüftungs-, -heiz- und/oder -klimaanlage zum Einsatz kommt. Die Luftfilteranordnung umfasst in an und für sich bekannter Weise zumindest ein in dem lichten Querschnitt eines Luftführungsgehäuses 10 angeordnetes, im wesentlichen unverformbares Filterelement 22, 26, welches über zumindest eine Lufteintrittsfläche 21, 25 und zumindest eine Luftaustrittsfläche 22, 27 verfügt. In der dargestellten Ausführungsform sind zwei Filterelemente 22, 26 vorgesehen, die aus einem Filtergewebe mit Rahmen, einem Schaumstoff, Aktivkohle oder anderen geeigneten Filtermaterialien gebildet sein können. Jedes der Filterelemente 22, 25 verfügt über eine Lufteintrittsfläche 21 bzw. 25 und eine Luftaustrittsfläche 23 bzw. 27. In der gezeigten Ausführungsform ist der Bereich, in dem die Filterelemente 22 und 26 aneinander angrenzen, an der Seite, die mit Luft beaufschlagt wird, undurchlässig ausgebildet, so dass die Luftströmung gleichmäßig auf die Lufteintrittsflächen 21 und 25 verteilt wird. Bei einem sich üblicherweise einstellenden Strömungsprofil wird somit am Scheitelpunkt der zwei Filterelemente 22, 26, bedingt durch das Vorhandensein der undurchlässigen Prallfläche, der Staudruck erhöht, so dass eine gleichmäßige Beaufschlagung der jeweiligen Eintrittsflächen 21 und 25 gewährleistet werden kann.
  • Nachdem die Filterelemente 22 und 26 schräggestellt in dem Luftführungsgehäuse 1 vorliegen, bilden deren Normalenvektoren einen Winkel zu der Strömungsrichtung, die sich bei fehlender Luftfilteranordnung einstellen würde, so dass die Normalenvektoren nicht parallel zu der zuvor genannten Richtung vorliegen. Die Filterelemente 22, 26 können so aufgebaut sein, dass die Luft sie im Wesentlichen normal zur Eintrittsfläche durchdringt, wie dies durch die Schraffur angedeutet wird. An den jeweiligen Austrittsflächen 23 und 27 wird dann die Luft bestrebt sein, sich weiter in dem Luftführungsgehäuse 10 stromabwärts zu bewegen, wobei sich wiederum ein übliches Strömungsprofil bedingt durch die äußere Geometrie einstellen wird. Wie deutlich zu erkennen ist, steht bei dieser Ausführungsform sowohl anströmseitig als auch abströmseitig eine größere Fläche zur Verfügung, als dies bei einer herkömmlichen Filteranordnung der Fall wäre. Die vergrößerte wirksame Fläche, wie auch die durch die Filterelemente induzierte Veränderung der Luftströmung ermöglicht eine niedrige Durchströmungsgeschwindigkeit, so dass auch eine effektive Geruchsfilterung ermöglicht ist. Auch die Bauraumanforderungen können mit der gezeigten Ausführungsform verbessert werden, insbesondere, wenn Luftführungsgehäuse mit geringem lichten Querschnitt angedacht sind.
  • In 2 ist eine alternative Ausführungsform zu der in 1 gezeigten dargestellt. Auch diese Ausführungsform ist aus zwei Filterelementen 22 und 26 aufgebaut, deren Normalenvektoren nicht parallel zur Strömungsrichtung verlaufen, die sich bei fehlender Luftfilteranordnung in dem Luftführungsgehäuse 10 einstellen würde. Im Gegensatz zu der in 1 gezeigten Ausführungsform wird jedoch der Übergangsbereich zwischen den zwei Filterelementen 22, 26 nicht zuerst, sondern vielmehr zuletzt angeströmt. Somit bewirkt die in 2 gezeigte Anordnung eine Aufweitung des Strömungsprofiles, wenn, wie durch die Schraffierung angedeutet, die Filterelemente 22, 26 eine Durchströmung senkrecht zur Lufteintrittsfläche 21 bzw. 25 favorisieren.
  • Wie es in 1 und 2 dargestellt ist, beträgt die Winkelstellung der Filterelemente 22, 26 vorteilhafterweise in etwa 35°, wie dies durch die Winkel α in den jeweiligen Figuren angedeutet ist. Insgesamt ist ein Bereich für diesen Winkel α bevorzugt von zwischen 20° und 70°, so dass die beiden Normalenwinkel der Filterelemente 22 und 26 bezüglich ihrer Eintrittsflächen 21 bzw. 25 und/oder ihrer Austrittsflächen 23 bzw. 27 einen Winkel definieren in einem Bereich von zwischen 40 und 140°.
  • Die in den 3, 5 und 7 gezeigten Weiterbildungen zu der in 1 gezeigten Ausführungsform entsprechen in ihrem Aufbau im wesentlichen der Ausführungsform gemäß 1, so dass eine wiederholte Beschreibung nicht stattfindet und lediglich auf die Weiterbildungen eingegangen werden wird. In 3 sind an den Wandungen des Luftführungsgehäuses 10 flügelartige Luftleitelemente 32 vorgesehen, die sowohl den eintrittsseitigen Staudruck als auch die Strömungseigenschaften beeinflussen können.
  • Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform ist im Übergangsbereich der zwei Filterelemente 22, 26 ein im Schnitt kreisförmiges Anströmelement 34 vorgesehen, welches zum Beispiel in der Form einer Kugel oder auch eines zylindrischen Stabes ausgebildet sein kann. Durch das Vorsehen solch eines Anströmkörpers 34 kann zum Beispiel der Peak des Strömungsprofiles aufgebrochen werden, so dass die beiden Eintrittsflächen 21 und 25 optimiert angeströmt werden können.
  • Bei der in 7 gezeigten Ausführungsform ist ein Luftprallelement 42 im vorderen Abschnitt der Luftfilterelemente 22, 26 nachgeschaltet. Durch das Vorsehen dieses Elementes 42, welches die Abströmeigenschaften verändern kann, wird vor allem im rechten Bereich der Darstellung der Staudruck im Bereich der Filterelemente erhöht, so dass die Durchtrittsgeschwindigkeit durch die Filterelemente über die gesamte Fläche homogenisiert werden kann, was neben einer Verbesserung der akustischen Eigenschaften auch zu einer verbesserten Ausnutzung der wirksamen Fläche bezüglich Zusetzung der Filterelemente führt.
  • In entsprechender Weise zu den 3, 5 und 7 stellen die 4, 6 und 8 Weiterbildungen der in 2 gezeigten Ausführungsform dar, so dass auf die Beschreibung von 2 zum Zwecke der knapperen Darstellung Bezug genommen werden soll. Demgemäß werden im folgenden lediglich die Weiterentwicklungen abgehandelt.
  • Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform ist der Filteranordnung ein Strömungshindernis 36 strömungstechnisch vorgelagert. Das Strömungshindernis 36 verfügt in der gezeigten Ausführungsform im Wesentlichen über eine Parallelepipedform. Das Strömungshindernis 36 führt bereits vor Erreichen der Filterelemente 22, 26 zu einer Luftströmungsaufweitung und somit zu einer Homogenisierung der Luftanströmungen an die Eintrittsflächen 21, 25 der Filterelemente 22, 26.
  • Eine ähnliche Funktion kann auch durch flügelartige Luftleitelemente 38 erzielt werden, wie dies in 6 dargestellt ist. Die Luftleitelemente 38, wie sie in 6 dargestellt sind, bieten zusätzlich die Option einer Verstellmöglichkeit abhängig von der vorliegenden Luftströmungsgeschwindigkeit, wenn man diese zum Beispiel in der Form von Luftklappen mit Winkelverstellmöglichkeit bereitstellt.
  • In 8 ist der Luftfilteranordnung ein im Schnitt kreisförmiges Abströmelement 44 nachgeschaltet. Dieses Element kann zum Beispiel in der Form einer Kugel oder eines zylindrischen Stabes vorliegen und verzögert die Ausbildung eines Strömungspeakes in der Mitte des Luftführungsgehäuses 10 nach Durchtritt der Filterelemente 22, 26.
  • Eine besonders wirkungsvolle Beeinflussung der Strömungseigenschaften und des Staudruckes kann durch geeignete Wahl der Geometrie des Luftführungsgehäuses erzielt werden. Wie in 9 gezeigt, können die angrenzenden Wandungsabschnitte in den Raum hineinragen, der durch die schräggestellten Filterelemente 22, 26 definiert wird. Durch entsprechende Wahl der Wandungsgeometrie kann somit ein im Wesentlichen konstanter lichter Querschnitt bereitgestellt werden.
  • In 10 ist eine nicht erfindungsgemäße Ausführungsform gezeigt, die sich von den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen maßgeblich dadurch unterscheidet, dass die Lufteintritts- und -austrittsflächen nicht mehr parallel zueinander vorliegen, wobei auch lediglich ein einstückiges Filterelement in dem Luftführungsgehäuse 10 angeordnet ist. Wie bei der in 2 gezeigten Ausführungsform sind jedoch Eintrittsflächenabschnitte 21 und 25 vorgesehen, deren Normalenvektoren nicht parallel zur Strömungsrichtung ausgerichtet sind, die sich bei fehlender Luftfilteranordnung einstellen würde. In der dargestellten Ausführungsform ist wie bei der in 1 gezeigten Ausführungsform der mittlere Bereich der Anströmfläche beim Bezugszeichen 29 mit einem die Strömungs- und/oder Staudruckeigenschaften verändernden Mittel versehen, wie zum Beispiel einer nichtpermeablen Beschichtung.
  • Bei der in 11 gezeigten nicht erfindungsgemäße Ausführungsform wird im Gegensatz zu der in 10 gezeigten Ausführungsform die Filtergeometrie umgekehrt zu der Strömungsgeometrie ausgebildet, das heißt, die Filterdicke ist im Bereich des Peaks der Luftanströmung größer, so dass es automatisch zu einer homogenen Anströmung der gesamten Luftanströmfläche kommt, welche, wie dargestellt, auch gewölbt ausgebildet sein kann. Hierzu ist anzumerken, dass auch bei allen anderen beschriebenen Ausführungsformen gewölbte Filterelemente zum Einsatz kommen können.
  • Bei bestimmten Strömungsgeometrien in dem Luftführungsgehäuse 10 kann es ebenfalls sinnvoll sein, eine wie in 12 nicht erfindungsgemäße angedeutete Geometrie für das Filterelement 22 zu verwenden. Auch hier verlaufen die Lufteintrittsfläche 21 und die Luftaustrittsfläche 23 nicht parallel zueinander und bilden jeweils einen Winkel zu der Strömungsrichtung, die sich bei fehlender Luftfilteranordnung ausbilden würde.
  • Wie sich aus der vorangehenden Beschreibung einiger derzeit bevorzugter Ausführungsformen ergibt, kann die vorliegende Erfindung verschiedenstlich ausgeführt werden, letztendlich ist maßgebend, dass eine flächenmäßige Vergrößerung der wirksamen Fläche bereitgestellt wird, begleitet von einer langsamen Durchtrittsgeschwindigkeit durch die Filterelemente. So ist zu verstehen, dass die Erfindung ebenfalls ausgeführt werden könnte in der Form von Filterelementen, die einen Kegel, einen Kegelstumpf oder auch eine tetraederförmige Pyramide ausbilden.

Claims (5)

  1. Luftfilteranordnung, mit zumindest einem in dem lichten Querschnitt eines Luftführungsgehäuses (10) angeordneten, im Wesentlichen unverformbaren Filterelement (22, 26), welches über zumindest eine Lufteintrittsfläche (21, 25) und zumindest eine Luftaustrittsfläche (23, 27) verfügt, wobei zumindest eine der Lufteintritts- und Luftaustrittsflächen (21, 23, 25, 27) einen Abschnitt umfasst, dessen Normalenvektor nicht parallel zu der Strömungsrichtung verläuft, die sich bei fehlender Luftfilteranordnung in dem Luftführungsgehäuse (10) einstellen würde, und wobei das Filterelement (22, 26) zur Normaldurchströmung, also normal zur Lufteintrittsfläche (21, 25), ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Schnitt V-Förmiges Konstrukt an Filterelementen (22, 26) ausgebildet ist und zumindest ein Luftleitelement (32, 34, 36, 38, 42, 44) vorgesehen ist, das den an den Filterelementen (22, 26) vorliegenden statischen Druck eintrittsseitig verteilt und die An- und/oder Abströmeigenschaften optimiert, indem das zumindest eine Luftleitelement (32, 34, 36, 38, 42, 44) vorgesehen ist um den Strömungsvektor der Luft eintritts- und/oder austrittsseitig der Filterelemente zu verändern, wobei das zumindest eine Luftleitelement (32, 34, 36, 38, 42, 44) eines oder mehrere umfasst von: - flügelartigen Luftleitelementen (32,38), auf dem Niveau der Filterelemente strömungstechnisch vor- und/oder nachgelagert; - einem im Schnitt kreisförmigen Anströmelement (34), im Übergangsbereich der Filterelemente (22, 26) diesem strömungstechnisch vorgelagert; - einem im Schnitt kreisförmigen Abströmelement (44), im Übergangsbereich der Filterelemente (22, 26) diesem strömungstechnisch nachgelagert; - einem Strömungshindernis (36), auf dem Niveau der Filteranordnung dieser strömungstechnisch vorgelagert und eine Parallelepipedform aufweisend; - ein Luftprallelement (42), benachbart zu dem Übergangsbereich der Filterelemente (22, 26) diesen strömungstechnisch vor- und/oder nachgelagert.
  2. Luftfilteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Luftleitelement (32, 34, 36, 38, 42, 44) einstückig mit dem Luftführungsgehäuse (10) ausgestaltet ist.
  3. Luftfilteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Normalenvektor mit der Strömungsrichtung, sich bei fehlender Luftfilteranordnung einstellend, einen Winkel bildet von zwischen 20° und 70°, insbesondere von etwa 35°.
  4. Luftfilteranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteintritts- und -austrittsflächen (21, 23, 25, 27) zumindest abschnittsweise, insbesondere insgesamt parallel verlaufen.
  5. Luftfilteranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der lichte Querschnitt des Luftführungsgehäuses (10) im Bereich des/der Filterelemente(s) konstant ist.
DE10145716.2A 2001-09-17 2001-09-17 Luftfilteranordnung Expired - Lifetime DE10145716B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10145716.2A DE10145716B4 (de) 2001-09-17 2001-09-17 Luftfilteranordnung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10145716.2A DE10145716B4 (de) 2001-09-17 2001-09-17 Luftfilteranordnung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10145716A1 DE10145716A1 (de) 2003-04-03
DE10145716B4 true DE10145716B4 (de) 2022-01-27

Family

ID=7699272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10145716.2A Expired - Lifetime DE10145716B4 (de) 2001-09-17 2001-09-17 Luftfilteranordnung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10145716B4 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10324320A1 (de) * 2003-05-27 2004-12-16 Behr Gmbh & Co. Kg Belüftungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE946133C (de) 1952-07-27 1956-07-26 Otto Heinz Brandi Dipl Ing Gewebefilter fuer die Gas- oder Luftreinigung
US2809715A (en) 1955-03-24 1957-10-15 Franklin D Lemkey Air filter
US3738088A (en) 1971-06-04 1973-06-12 L Colosimo Mobile air cleaning apparatus for pollution removal
US3870495A (en) 1972-12-22 1975-03-11 Air Purification Systems Inc Particulate and/or gas filters and associated filtering equipment to purify air to be breathed by persons in vehicles and/or buildings, and manufacture and installation of these filters
DE3502093A1 (de) 1985-01-23 1986-07-24 Roland 8353 Osterhofen Bilz Vorrichtung zum zufuehren von frischluft in den passagierraum von kraftfahrzeugen
DE3509369A1 (de) 1985-03-15 1986-09-25 Hölter, Heinz, Dipl.-Ing., 4390 Gladbeck Filter fuer kraftfahrzeugkabinen, vorzugsweise fuer die landwirtschaftsfahrzeuge
DE3834942A1 (de) 1987-10-14 1989-04-27 Nippon Denso Co Filtervorrichtung
DE4123448A1 (de) 1990-07-19 1992-01-23 Valeo Thermique Habitacle Vorrichtung zur filtration eines luftstromes, insbesondere fuer ein kraftfahrzeug
DE4205836C1 (de) 1992-02-26 1993-07-01 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
US5350444A (en) 1993-01-25 1994-09-27 The Healthwise Auto Filter Inc. Passenger vehicle with a filtered air intake
DE4336018A1 (de) 1993-10-22 1995-04-27 Werner Kemmelmeyer Vorrichtung zum Filtern und Einbringen von fluidem Material
DE19517016A1 (de) 1995-05-10 1996-11-14 Bayerische Motoren Werke Ag Luftaufbereitungsanlage mit zumindest zwei Aktivkohle-Filtereinheiten
DE19538074C1 (de) 1995-10-13 1996-11-28 Draegerwerk Ag Atemfilter
DE19709834A1 (de) 1996-02-29 1997-11-06 Mannesmann Ag Modulare Erzeugungseinheit für gereinigte Gase
DE19644711A1 (de) 1996-10-28 1998-04-30 Aeg Hausgeraete Gmbh Trockner mit einem besonderen Prozeßluftkanal
DE19653964A1 (de) 1996-12-21 1998-06-25 Behr Gmbh & Co Vorrichtung zur Behandlung eines einem Fahrzeuginnenraum zugeführten Luftstroms

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7809822U1 (de) * 1978-04-03 1978-08-24 Hornkohl & Wolf, Maschinenfabrik Und Apparatebau, 2820 Bremen Luftfilterpatrone

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE946133C (de) 1952-07-27 1956-07-26 Otto Heinz Brandi Dipl Ing Gewebefilter fuer die Gas- oder Luftreinigung
US2809715A (en) 1955-03-24 1957-10-15 Franklin D Lemkey Air filter
US3738088A (en) 1971-06-04 1973-06-12 L Colosimo Mobile air cleaning apparatus for pollution removal
US3870495A (en) 1972-12-22 1975-03-11 Air Purification Systems Inc Particulate and/or gas filters and associated filtering equipment to purify air to be breathed by persons in vehicles and/or buildings, and manufacture and installation of these filters
DE3502093A1 (de) 1985-01-23 1986-07-24 Roland 8353 Osterhofen Bilz Vorrichtung zum zufuehren von frischluft in den passagierraum von kraftfahrzeugen
DE3509369A1 (de) 1985-03-15 1986-09-25 Hölter, Heinz, Dipl.-Ing., 4390 Gladbeck Filter fuer kraftfahrzeugkabinen, vorzugsweise fuer die landwirtschaftsfahrzeuge
DE3834942A1 (de) 1987-10-14 1989-04-27 Nippon Denso Co Filtervorrichtung
DE4123448A1 (de) 1990-07-19 1992-01-23 Valeo Thermique Habitacle Vorrichtung zur filtration eines luftstromes, insbesondere fuer ein kraftfahrzeug
DE4205836C1 (de) 1992-02-26 1993-07-01 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
US5350444A (en) 1993-01-25 1994-09-27 The Healthwise Auto Filter Inc. Passenger vehicle with a filtered air intake
DE4336018A1 (de) 1993-10-22 1995-04-27 Werner Kemmelmeyer Vorrichtung zum Filtern und Einbringen von fluidem Material
DE19517016A1 (de) 1995-05-10 1996-11-14 Bayerische Motoren Werke Ag Luftaufbereitungsanlage mit zumindest zwei Aktivkohle-Filtereinheiten
DE19538074C1 (de) 1995-10-13 1996-11-28 Draegerwerk Ag Atemfilter
DE19709834A1 (de) 1996-02-29 1997-11-06 Mannesmann Ag Modulare Erzeugungseinheit für gereinigte Gase
DE19644711A1 (de) 1996-10-28 1998-04-30 Aeg Hausgeraete Gmbh Trockner mit einem besonderen Prozeßluftkanal
DE19653964A1 (de) 1996-12-21 1998-06-25 Behr Gmbh & Co Vorrichtung zur Behandlung eines einem Fahrzeuginnenraum zugeführten Luftstroms

Also Published As

Publication number Publication date
DE10145716A1 (de) 2003-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69400543T2 (de) Rotierender Schalldämpfer
DE102008050546B4 (de) Side-Feeder-Luftführungselement für eine Flugzeugklimaanlage
DE10219696B4 (de) Luftauslassdüse
DE602004012993T2 (de) Gewebeluftkanal mit in der richtung einstellbarer lüftungsvorrichtung
EP1411244A2 (de) Geräuschdämpfungseinrichtung für Luftpresser
EP1985482B1 (de) Komfortdüse
DE102008021015A1 (de) Vorrichtung zur Mischung von gasförmigen Medien und zum Absperren eines Querschnitts
EP2117856B1 (de) Verfahren zur klimatisierung eines fahrzeugs
DE19518280A1 (de) Vorrichtung zur Heizung und/oder Belüftung des Fahrgastraums
DE10140985B4 (de) Kaltluftführung für Klimageräte
DE10145716B4 (de) Luftfilteranordnung
DE102014209452A1 (de) Klimaanlage mit Bypassvorrichtung
DE102019106086B4 (de) Luftausströmer für den Innenraum eines Kraftfahrzeuges
DE102017113370B4 (de) Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
EP0816772B1 (de) Luftauslass
WO2022258258A1 (de) Polster für einen fahrzeugsitz eines kraftwagens
DE10335434B4 (de) Lüftungskanal für eine Innenraumbelüftung
EP1613492B1 (de) Vorrichtung zum austausch von wärme
DE102015105555B4 (de) Vorrichtung zur Strömungsberuhigung und Fahrzeug
WO2018220604A1 (de) Rohreinsatz und system mit rohreinsatz
DE1609326C3 (de) Wabendecke
EP3907439B1 (de) Luftauslass für variable luftmengen mit konstanter ausströmgeschwindigkeit
EP2314470A2 (de) Luftleitvorrichtung mit Luftausströmerdüse
EP1742809A1 (de) Querträger mit integrierter luftführung für ein kraftfahrzeug
DE102009051809A1 (de) Luftausströmvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: SONNENBERG HARRISON PARTNERSCHAFT MBB, DE

Representative=s name: SONNENBERG HARRISON PARTNERSCHAFT MBB PATENT- , DE

R018 Grant decision by examination section/examining division
R071 Expiry of right
R020 Patent grant now final