DE4329330C2

DE4329330C2 - Luftreinigungsvorrichtung für ein Motorfahrzeug

Info

Publication number: DE4329330C2
Application number: DE4329330A
Authority: DE
Inventors: Takatoshi Chiba; Shigeru Kobayashi
Original assignee: Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1992-09-01
Filing date: 1993-08-31
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2013-09-01
Also published as: US5368620A; US5501716A; DE4329330A1; US5454859A; FR2697780A1; FR2697780B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftreinigungsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einer aus DE 38 37 967 A1 bekannten Luftreinigungsvorrichtung ist vor dem in das Einlaßgehäuse mündenden, das Filterelement umgehenden Kanal eine Klappe ange ordnet, die in Reinluftgebieten geöffnet werden kann, um das Filterelement zu umgehen. Die Klappe wird jedoch nicht zwangsweise geöffnet, z. B. wenn das Filterelement aus ir gendeinem Grund blockiert sein sollte, sondern das Öffnen und Schließen der Klappe ist dem Fahrer des Fahrzeugs überlassen.

Weiterer Stand der Technik ist enthalten in DE 36 42 443 A1, DE 38 02 748 A1, DE 33 30 951 A1 und DE 39 24 293 A1.

Bei einer in Fig. 29 schematisch gezeigten, konventionellen Luftreinigungsvorrichtung dieses Typs ist eine Abdeckung 2 mit einer Lufteinlaßöffnung 3 zu einem Luftkasten 1 ausgestattet, der einen Gehäusekanal 5 aufweist, über den der Innenraum des Luftka stens 1 mit einem Lufteinlaßgehäuse 4 verbunden ist, von dem Luftführungskanäle zum Fahrgastraum des Fahrzeugs führen. Im Gehäusekanal 5 ist ein aus gefaltetem Papier gebildetes Filterelement 6 angeordnet. Das Einlaßgehäuse 4 enthält ein Gebläse 7. Das Gebläse 7 führt die von außen zugeführte Luft durch das Filterelement 6, ehe sie in den Fahrgastraum gelangt. Sobald Staub das Filterelement 6 ernsthaft blockiert oder zusetzt, reduziert sich die Menge der Frischluft für den Fahrgastraum. Im Winter neigt das Filter element 6 zum Blockieren aufgrund gefrierender Feuchtigkeit. In solchen Fällen wird das Gebläse 7 erheblich belastet. Das Filterelement 6 erzeugt einen erheblichen Strö mungswiderstand. Es wird eine hohe Gebläseleistung gebraucht. Die Überprüfung und der Austausch des Filterelementes 6 sind schwierig. Meist muß die Abdeckung 2 abge baut werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf baulich einfache Weise die Versorgung des Fahrgastraumes mit konditionierter Luft auch dann sicherzustellen, wenn die Staubrückhaltevorrichtung in einem bestimmten Grad blockiert ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die auf einen blockierten Zustand der Staubrückhaltevorrichtung ansprechende Einrich tung gestattet es der Klappe, sich in die Durchgangsstellung zu verstellen und eine die Staubrückhalteeinrichtung umgehende Luftströmung in das Einlaßgehäuse zuzulassen. Die Klappe ist bei dieser Verstellung aktiv und nicht abhängig von einem korrekt arbei tenden Stelltrieb. An der Staubrückhalteeinrichtung gesammelte Verunreinigungen wer den nicht in den Fahrgastraum befördert, weil die Luftströmung an der Staubrückhalte vorrichtung vorbeigeht. Der Aufbau ist einfach und funktionssicher.

Vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüche hervor.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen der Erfindung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt einer Luftreinigungsvorrichtung für ein Motorfahrzeug, (erste Ausführungsform);

Fig. 2 eine Perspektivansicht eines und eines gefalteten Papierfilters, für die erste Ausführungsform;

Fig. 3 eine Klappenstruktur für die erste Ausführungsform;

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 5 perspektivisch Teile der zweiten Ausführungsform;

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 einer dritten Ausführungsform;

Fig. 7 eine elektrische Schaltung, für die dritte Ausführungsform;

Fig. 8 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 einer vierten Ausführungsform;

Fig. 9 einen elektrischen Schaltkreis für die vierte Ausführungsform;

Fig. 10 einen Querschnitt einer Staubrückhalteeinrichtung in einer fünften Aus führungsform;

Fig. 11 einen Schnitt in der Ebene XI-XI von Fig. 10;

Fig. 12 einen Schnitt in der Ebene XII-XII von Fig. 10;

Fig. 13 einen Schnitt ähnlich Fig. 11 einer sechsten Ausführungsform;

Fig. 14 einen Schnitt einer siebten Ausführungsform;

Fig. 15 einen Schnitt ähnlich Fig. 14 in einer achten Ausführungsform;

Fig. 16 eine Perspektivansicht einer Fahrzeugfront mit einer Luftreinigungsvor richtung;

Fig. 17 einen Schnitt ähnlich Fig. 1 einer neunten Ausführungsform;

Fig. 18 einen Querschnitt eines Fahrzeug-Karosserieteils;

Fig. 19 eine Perspektivansicht ähnlich Fig. 16 einer zehnten Ausführungsform;

Fig. 20 eine Perspektivansicht einer Wasserablaßöffnung der zehnten Ausfüh rungsform;

Fig. 21 einen Schnitt ähnlich Fig. 1 der zehnten Ausführungsform;

Fig. 22 eine Perspektivansicht ähnlich Fig. 16 einer elften Ausführungsform;

Fig. 23 einen Schnitt ähnlich Fig. 1 der elften Ausführungsform;

Fig. 24 eine Frontansicht eines Motorfahrzeuges bei einer zwölften Ausfüh rungsform;

Fig. 25 einen Schnitt eines Fahrzeugteils bei der zwölften Ausführungsform,

Fig. 26 eine Explosionsansicht der zwölften Ausführungsform;

Fig. 27 + 28 Schnitte zu Details der zwölften Ausführungsform der Luftreinigungs vorrichtung; und

Fig. 29 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 einer konventionellen Luftreinigungsvorrich tung.

In Fig. 1 enthält eine erste Ausführungsform einer Luftreinigungsvorrichtung 100 einen Luftkasten 1 unterhalb einer Abdeckung 2 eines Motorfahrzeuges. Durch eine Einlaßöff nung 3 wird Luft eingeführt. Im Luftkasten 1 ist ein Halter 12 mit einer schräggeneigten oberen Seite installiert, auf der ein Filterelement 6 (gefalteter Papierfilter 6) (Fig. 2) mon tiert ist. Der Halter 12 weist eine offene Unterseite mit einer Verbindungsöffnung 14 auf, die zu einer in den Luftkasten 1 ragenden Leitung 5 der Abdeckung 2 weist. Die Leitung 5 ist stromab mit einem Einlaßgehäuse 4 verbunden, das mit einem Fahrgastraum P über Kanäle D verbunden ist. Im Einlaßgehäuse 4 ist ein elektrisches Gebläse 7 instal liert. Gemäß Fig. 2 ist eine Seitenwand des Halters 12 mit einer dreieckigen Beipaßöff nung 11 versehen.

In Fig. 3 ist eine dreieckige Klappe 13 mittels eines Schwenkzapfens 17 an einer Innen wand des Halters 12 derart schwenkbar, daß sie wahlweise die Beipaßöffnung 11 öffnet oder verschließt. Die Klappe 13 wird von einer Feder 18 in Richtung auf ihre Schließstel lung belastet. Details der Klappe 13, des Schwenkzapfens 17 und der Feder 18 gehen aus Fig. 5 hervor.

Bei laufendem Gebläse 7 wird die Luft, durch die Einlaßöffnung 3 in den Luftkasten 1 und durch das Filterelement 6 und somit frische, gefilterte Luft durch die Kanäle D in den Fahrgastraum P gedrückt.

Im Falle eines blockierten Filterelements 6 entsteht stromab des Filterelements 6 ein deutlicher negativer Druck, der bis auf ein bestimmtes Maß wächst und die Vorspannung der Feder 18 überwindet. Die Klappe 13 öffnet die Beipaßöffnung 11 des Halters 12. Dann wird die Luft unter Umgehen des Filterelements 6 durch die Beipaßöffnung 11 ge leitet. Der Fahrgastraum P erhält frische, nicht gefilterte Luft.

Bei der Luftreinigungsvorrichtung 200 (zweite Ausführungsform) in Fig. 4 ist das Einlaß gehäuse 4 mit einer Umluftöffnung 15 ausgebildet. An der Leitung 5 ist eine weitere Klappe 16 derart schwenkbar, daß sie die Verbindungsöffnung 14 des Halters 12 und die Umluftöffnung 15 wechselweise öffnet und verschließt. Die Umluftöffnung 15 kom muniziert mit dem Fahrgastraum P über eine Luftführungsleitung D′. Ein elektrischer Betätiger (nicht gezeigt) betätigt die weitere Klappe 16.

In Fig. 5 ist im Halter 12 ein Schalter 20 installiert, der seine AUS- oder OFFEN-Stellung einnimmt, wenn die Klappe 13 die Beipaßöffnung 11 schließt. Er nimmt seine EIN- oder GESCHLOSSEN-Stellung ein, wenn die Klappe 13 die Beipaßöffnung 11 freigibt. Der Schalter 20 besitzt einen Sensorhebel 20a für die Klappe 13, um den Schalter 20 zu schließen, sobald die Klappe 13 aufgrund des negativen Drucks schwenkt. Ein Nockenglied 19 in Fig. 5 ist mit der Feder 18 verknüpft, um eine Bewegung der Klap pe 13 mit einem Druckpunkt zu schaffen. Aufgrund der Gleitbewegung (Druckpunkt) zwi schen der Feder 18 und dem Nockenglied 19 hält die Klappe 13 ihre geschlossene Posi tion (in ausgezogenen Linien in Fig. 5 gezeigt), bis der negative Druck im Halter 12 einen bestimmten Wert erreicht hat. Ferner hält die Klappe 13 ihre offene Position (in Phan tomlinien in Fig. 5 gezeigt), bis der negative Druck wieder auf ein vorbestimmtes Maß abgenommen hat.

Normalerweise schließt die Klappe 16 die Umluftöffnung 15.

Ist das Filterelement 6 erheblich blockiert, überwindet der negative Druck die Vorspann kraft der Feder 18 und öffnet die Klappe 13. Der Endabschnitt der Feder 18 (Fig. 5) gleitet über das Nockenglied 19. Zumindest für einen Moment wird frische Luft in den Fahrgastraum P durch die Beipaßöffnung 11 zugeführt, die das blockierte Filterelement 6 umgeht. Erreicht die Klappe 13 ihre offene Position, dann schaltet der Schalter 20 auf "EIN". Der elektrische Betätiger schwenkt (nicht gezeigt) die Klappe 16, um die Um luftöffnung 15 zu öffnen und die Verbindungsöffnung 14 des Halters 12 zu schließen Umluftbetrieb). Das Gebläse 7 wird so gegen eine Überlastung geschützt.

Bei der Luftreinigungsvorrichtung 300 der dritten Ausführungsform in Fig. 6 gibt es zu sätzlich eine Defrostöffnung 21, an die ein Defrostkanal 23 einer Luftkühlungseinheit 22 angeschlossen ist. Eine Leitung ohne Bezugszeichen führt von der Luftkühleinheit 22 zu Defroster-Düsen (nicht gezeigt), die auf die Windschutzscheibe gerichtet sind.

In Fig. 7 ist die Luftkühlungseinheit 22 mit einem Verdampfer 25 zum Kühlen der Luft ausgestattet. Ein Betätiger 24 für die Klappe 16 ist vorgesehen.

Sobald die Klappe 16 die Verbindungsöffnung 14 des Halters 12 schließt, schaltet die Luftreinigungsvorrichtung 300 auf Umluft-Betrieb um. Der Verdampfer 25 kühlt und ent feuchtet die Luft.

In Fig. 8 weist die Luftreinigungsvorrichtung 400 (vierte Ausführungsform) unterhalb ei ner oberen Abdeckung 2 des Motorfahrzeuges einen Luftkasten 1 auf. Die Abdeckung 2 enthält die Einlaßöffnung 3.

Im Luftkasten 1 ist ein Strömungsführungskanal 405 installiert, der einen gebogenen Basisabschnitt besitzt, der auf einem Halter 406 (Anschlußöffnung) montiert ist. Der Ka nal 405 hat einen Mündungsabschnitt, der zur Einlaßöffnung 3 weist. Das Einlaßgehäuse 4 ist mit dem Luftkasten 1 durch den Halter 406 verbunden. Eine Klappe 411 ist zwi schen dem Gebläse 7 und dem Halter 106 vorgesehen. Eine innenliegende Umluftöff nung 430 ist durch Umluftkanäle D′ mit dem Fahrgastraum P verbunden. Die Klappe 411 ist verstellbar zwischen einer Stellung wie gezeigt, (Luft von außen, Umluftöffnung 430 geschlossen, Verbindung vom Kanal 405 zum Gebläse 7 offen), und einer Umluft-Posi tion (Umluftöffnung 403 geöffnet, Verbindung geschlossen). Die Klappe 411 ist mittels des Betätigers 422 verstellbar.

Vom Einlaßgehäuse 4 erstreckt sich ein Kanal 432 zu einer Luftkühlungseinheit 434 ei ner Klimaanlage. Von der Luftkühlungseinheit 434 erstrecken sich Leitungen 436 zum Fahrgastraum P. Die Luftkühlungseinheit 434 weist einen Verdampfer 425 (Fig. 9) und ein Relais 424 auf, das über einen Steuerschaltkreis 421 steuerbar ist.

Im Kanal 405 ist eine elektrostatische Staubsammeleinheit 409 installiert. Die Einheit 409 weist allgemein einen staubionisierenden Teil 406 und einen staubsammelnden Teil 408 auf. Der staubsammelnde Teil 408 besteht aus sich abwechselnden positiven und nega tiven Elektrodenplatten 407a, 407b.

Sobald die Klappe 411 die Umluftöffnung 430 schließt, werden das Gebläse 7 und die Staubsammeleinheit 409 eingeschaltet. Aus der strömenden Luft werden ionisierende Luftstäube bzw. in der Luft enthaltene Staubpartikel zwischen den Elektrodenplatten 407a und 407b gesammelt.

In einem Schaltkreis sind in Fig. 9 eine Gleichstromquelle 414, ein manueller Schalter 412, ein Relais 413, ein Hochspannungsgenerator 415, und ein mit dem Relais 413, dem Hochspannungsgenerator 415, dem Schalter 412 und den positiven Elektrodenplat ten 407a und einer Fehlfunktionsalarmlampe 417 verbundener Fehlfunktions-Abtast- Schaltkreis 416 vorgesehen.

Der Betätiger 422 der Klappe 411 und die Luftkühlungseinheit 434 sind mittels des Steu erschaltkreises 421 steuerbar. Dieser erhält Informationssignale vom Fehlfunktions-Ab tast-Schalter 416. Der Betätiger 422 und die Luftkühlungseinheit 434 werden von einer anderen Stromquelle 414′ versorgt.

Bei Frischluftzufuhr sind das Luftgebläse 7 und die Staubsammeleinheit 409 eingeschal tet. Die Klappe 411 nimmt die in Fig. 8 gezeigte Position zum Einleiten von Außenluft ein. Mit der Luftkühlungseinheit 434 kann die frische Luft gekühlt werden.

Ist eine exzessive Menge von Stäuben in den Zwischenräumen zwischen den Elektro denplatten 407a, 407b gesammelt, dann unterbricht der Fehlfunktions-Abtast-Schaltkreis 416 den Betrieb der Staubsammeleinheit 409 und schaltet die Fehlfunktions-Alarm- Lampe 417 ein, um den Fahrer zu informieren. Dabei kann aufgrund der Stäube in den Zwischenräumen ein elektrischer Verlust oder ein Verluststrom auftreten, aufgrund des sen die Fehlfunktions-Abtastschaltung 416 anspricht.

Nachdem der Steuerschaltkreis 421 ein Signal erhält (Fehlfunktion der Staubsamme leinheit 409), wird der Betätiger 423 angesteuert, der die Schwenkklappe 411 in die Umluft-Position verstellt. Die Umluftöffnung 430 wird geöffnet. Die Passage vom Kanal 405 zum Gebläse 7 wird geschlossen (Umluftbetrieb, ggfs. mit Kühlung). Der Strö mungswiderstand der Luftreinigungsvorrichtung 400 ist sehr klein verglichen mit dem Strömungswiderstand eines Papierfilterelements. Da es bei Umluftbetrieb keine Luft strömung im Kanal 405 gibt, werden keine Stäube aus der Staubsammeleinheit 409 in den Fahrgastraum P geblasen.

Die Luftreinigungsvorrichtung 500 der fünften Ausführungsform (Fig. 10 bis 12) enthält eine modifizierte elektrostatische Staubsammeleinheit 409.

Die Staubsammeleinheit 509 weist einen langgestreckten Strömungsführungskanal 501 aus elektrisch isolierendem Material auf mit einem Zuströmabschnitt 502 (gegen die Einlaßöffnung 3 in Fig. 8 gerichtet) und einen Abströmabschnitt 503 zum Einlaßgehäuse 4.

In Fig. 11 ist im Abschnitt 502 ein Teil 506 mit abwechselnd querliegenden Entladungs platten 504 und Ionisierungsdrähten 505 zum Ionisieren von Staub installiert.

In den Fig. 10 und 11 ist in einem Hauptabschnitt des Kanals 501 ein Teil 513 mit positi ven und negativen Elektrodenplatten 517 zum Sammeln von Staub vorgesehen. Die Elektrodenplatten 514, 517 erstrecken sich abwechselnd und parallel zur Längsachse des Kanals 501.

In Fig. 10 ist jede negative Elektrodenplatte 517 mit zwei Gruppen von kantenartigen Vorsprüngen 516 und 516′ geformt, von denen einer in der einen Richtung und der an dere in der anderen Richtung vorsteht. Die Vorsprünge 516 und 516′ berühren die be nachbarten positiven Elektrodenplatten 514 und definieren Zwischenräume, in denen die Stäube gesammelt werden.

In den Fig. 11 und 12 sind die Vorsprünge 516, 516′ hinten mit im wesentlichen rechten Winkeln zum Abschnitt 503 gerundet. Die gerundeten Vorsprünge 516 und 516′ schaffen in den Zwischenräumen harmonisch gerundete Führungswege für die Luft. Der Strö mungswiderstand ist reduziert; trotzdem wird eine kompakte Ausbildung der Staubsam meleinheit 509 erreicht. Die gekurvten Abschnitte der Luftführungswege erhöhen die Leistungsfähigkeit der Staubsammeleinheit 509, weil die Stäube in der Luft mit den senk recht abstehenden Wänden Elektrodenplatten 514, 517 kollidieren müssen.

In Fig. 13 weist die elektrostatische Staubsammeleinheit 609 der sechsten Ausführungs form (ähnlich Fig. 8) einen langgestreckten Strömungsführungskanal 601 aus elektrisch isolierendem Material auf. Dieser ist an seinen in Längsrichtung gegenüberliegenden, z. B. getrennte Enden, mit zwei Zuströmabschnitten 602, 602′ (auf Einlaßöffnungen 3 ausgerichtete) ausgestattet, und weist in einem Mittelabschnitt einen Abströmabschnitt 603 zum Einlaßgehäuse 4 (Fig. 8) auf.

Jeder Abschnitt 602, 602′ enthält einen Teil 606, 606′ (zum Ionisieren von Staub) mit abwechselnden, querliegenden Entladungsplatten 604, 604′ und Ionisier-Drähten 605, 605′. Im Kanal 601 ist ferner ein Teil 613 zum Sammeln von Staub installiert, der ab wechselnd positive und negative Elektrodenplatten umfaßt, die sich parallel zueinander und zwischen den beiden Staubionisierteilen 606 und 606′ erstrecken. Jede negative Elektrodenplatte weist zwei Gruppen von Vorsprüngen 616, 616′ auf, von denen einer in einer Richtung und der andere in der anderen Richtung nach oben bis zur benachbarten positiven Elektrodenplatte vortritt.

Die Vorsprünge 616, 616′ sind gleichförmig gerundet und so geformt, daß die Zwischen räume zwischen den Elektrodenplatten zwei Gruppen symmetrischer Luftführungswege vom Staubionisierteil 604 oder 604′ zum gemeinsamen Abströmabschnitt 603 definieren.

Die Luftaufnahmeleistung der Luftreinigungsvorrichtung 600 ist im Vergleich zur Luftvor richtung 500 erheblich gesteigert.

In Fig. 14 weist die elektrostatische Staubsammeleinheit 709 (ähnlich Fig. 8) einen lang gestreckten Kanal 701 aus elektrisch isolierendem Material mit einem Zuströmabschnitt 702 und einen Abströmabschnitt 703 zum Einlaßgehäuse 4 (Fig. 8) auf. Die inneren Wände des Kanals 701 sind gleichmäßig zum Abströmabschnitt 703 hin gekrümmt. Im Zuströmabschnitt 702 ist ein Teil 706 (zum Ionisieren von Staub) mit sich abwechseln den, querliegenden Entladungsplatten 704 und Ionisierdrähten 705 vorgesehen. Im Hauptabschnitt des Kanals 701 ist ein Teil 712 mit einander abwechselnden positiven und negativen Elektrodenplatten 713, 714 zum Sammeln von Staub installiert. Die Elek trodenplatten 713, 714 erstrecken sich vom Teil 706 nach unten und parallel zur Längs achse des Kanals 701. Jede Elektrodenplatte 713, 714 besitzt einen hinteren Abschnitt, der in Richtung zum Abströmabschnitt 703 hin gekrümmt ist. Die äußersten und inner sten negativen Elektrodenplatten 714 sind auf die gerundeten inneren Wände des Ka nals 701 aufgelegt. Durch die gleichmäßig gerundeten Abschnitte der Elektrodenplatten 713 und 714, wird der Luftstrom in der Staubsammeleinheit 700 vergleichmäßigt und geglättet, was den Strömungswiderstand vermindert. Ferner ist die Staubsammel- Wirkung der Staubsammeleinheit 709 aus dem gleichen Grund verbessert, wie anhand der fünften Ausführungsform geschildert.

Die elektrostatische Staubsammeleinheit 809 oder Luftreinigungsvorrichtung 800 in Fig. 15 weist einen langgestreckten Strömungsführungskanal 801 aus elektrisch isolieren dem Material auf, der an seinen in Längsrichtung gegenüberliegenden Enden mit zwei Zuströmabschnitten 802, 802′ und dazwischen mit einem Abströmabschnitt 803 verse hen ist. In jedem Zuströmabschnitt 802, 802′ ist ein ionisierender Teil 806, 806′ mit Entla dungsplatten 804, 804′ und Ionisierdrähten 805, 805′ installiert, die sich abwechselnd quer durch den Zuströmabschnitt 802, 802′ erstrecken.

Im Hauptabschnitt des Kanals 801 ist ein Teil 812 mit sich abwechselnden, positiven und negativen Elektrodenplatten 813, 813′, 814, 814′ zum Sammeln von Staub installiert. Diese Elektrodenplatten 813, 813′, 814, 814′ bilden zwei Gruppen. Eine Gruppe (Elektrodenplatten 813 und 814) verläuft vom Staubionisierteil 806 zum Abströmab schnitt 803. Die andere Gruppe (Elektrodenplatten 813′ und 814′) verläuft vom Staubio nisierteil 806′ zum Abströmabschnitt 803. Die Elektrodenplatten 813, 814 (oder 813′, 814′) sind zueinander parallel und parallel zur Längsachse des Kanals 801 und weisen hintere Abschnitte auf, die gleichförmig in Richtung zum Abströmabschnitt 803 umgebo gen sind. Die äußersten und innersten negativen Elektrodenplatten 814 und 814′ liegen an den Innenwänden des Kanals 801 an. Die Luftaufnahmeleistung der Luftreinigungs vorrichtung 800 ist im Vergleich zur Luftreinigungsvorrichtung 700 erheblich vergrößert.

In Fig. 16 und 17 weist die Luftreinigungsvorrichtung 900 einen Luftkasten 916 unter ei ner Abdeckung 918 eines Motorfahrzeuges "V" auf. In Fig. 16 erstreckt sich der Luftka sten 916 quer im Motorraum unter einer Motorhaube 914 und bei einer Windschutz scheibe 915. Entlang der Seitenwände des Motorraums erstrecken sich hohle Verstär kungsstrukturen 911 und 911′ (an den Seitenkanten der Motorhaube 914 oder des Chassis im Motorraum).

In Fig. 18 ist jede Verstärkungsstruktur 911, 911′ ein langgestrecktes Kanalteil 930 an einem vorderen Karosserieteil 913 oberhalb eines linken Vorderrades (vom Fahrer aus gesehen), das innen ein Aussteifungsglied 915 aufweist. Der Luftkasten 916 ist an beiden Enden offen und mit Öffnungen 919 und 919′ in den Versteigungsstrukturen 911, 911′ verbunden oder auf diese ausgerichtet. Jede Verstei fungsstruktur 911, 911′ ist am offenen Frontende mit einem Metallgitter 922, 922′ abge deckt.

In Fig. 17 ist im Luftkasten 916 oberhalb einer Öffnung 908 ein Halter 912 vorgesehen. Der Halter 912 trägt auf einer offenen Oberseite ein gefaltetes Papierfilter 906. Ein Ein laßgehäuse 904 kommuniziert mit der Öffnung 908. Das Einlaßgehäuse 904 ist mit dem Fahrgastraum P des Fahrzeuges V über Kanäle D verbunden und enthält ein elektri sches Gebläse 907. In den Versteifungsstrukturen 911, 911′ sind Wasserablaßöffnungen 921, 921′ vorgesehen. Um Wasser am Eintritt in den Luftkasten 916 zu hindern, sind Wasserstopper oder Überlaufschwellen 920 und 920′ geformt. Das Gebläse 907 führt Frischluft durch die beiden Lufteinlaßwege in den Luftkasten 916. Dies verringert den Strömungswiderstand der Luftreinigungsvorrichtung 900.

In Fig. 19 ist bei der Luftreinigungsvorrichtung 1000 zum Ablassen von Wasser eine Öff nung 1023 oder 1023′ in einem Vorderabschnitt jeder Versteifungsstruktur 911, 911′ vorgesehen. In Fig. 20 ist in der Öffnung 1023, 1023′ ein Teil 1024 einer unteren Wand "L" der Versteifungsstruktur 911, 911′ herausgestanzt und angehoben. Die ange hobenen Teile 1024 gehen von den hinteren Enden der Öffnungen 1023, oder 1023′ aus.

In Fig. 21 ist eine Wasserablauföffnung 921, 921′ in jeder Versteifungsstruktur 911, 911′ vorgesehen, deren Grund tiefer liegt als die untere Wand "L" der Strukturen 911 oder 911′. An beiden Längsenden des Luftkastens 916 mit Durchgängen versehene Platten 1026 und 1026′ befestigt.

Gemäß Fig. 22 und 23 ist in der Luftreinigungsvorrichtung 1100 im Luftkasten 916 eine elektrostatische Staubsammeleinheit 1129 installiert. Die Staubsammeleinheit 1129 be sitzt einen langgestreckten Kanal, zwei Teile 1127 und 1127′ zum Ionisieren von Staub, und einen Staubsammelteil 1128. Die Teile 1127, 1127′ sind auf die Öffnungen 919, 919′ der Versteifungsstrukturen 911, 911′ ausgerichtet. Die Staubsammeleinheit 1129 kann der der Fig. 13 entsprechen.

Ein Abströmabschnitt der Staubsammeleinheit 1129 ist auf einem Halter 912 angeord net, mit dem ein Holzkohle- oder Aktivkohlefilter 1130 gehalten wird. Ein Einlaßgehäuse 904 und ein Gebläse 907 sind mit dem Luftkasten 916 verbunden. Aufgrund zweier hohler Strukturen 911 und 911′ werden große Mengen frischer Luft zum Fahrgastraum P gebracht. Die elektrostatische Staubsammeleinheit 1129 entfernt sehr feine Partikel. Der Aktivkohle- oder Holzkohlefilter 1130 verhindert, daß störender Geruch in der zugeführ ten Luft den Fahrgastraum erreicht.

In Fig. 24, 25 ist bei der Luftreinigungsvorrichtung 1200 mit Filter-Inspektionsöffnung eine obere Abdeckung 50 zwischen einer Motorhaube 45 und der Windschutzscheibe 40 ge zeigt. Wenn die Motorhaube 45 (Fig. 25) korrekt den Motorraum schließt, wird eine Gummidichtung 46 zusammengedrückt.

In Fig. 25 weist die Abdeckung ein oberes Spritzblech 50 mit einem querverlaufenden Vorderteil 30a (dem Motorraum zugewandt) und einen querverlaufenden Oberteil 50b auf, der nach oben hinter die Windschutzscheibe 40 greift. Ein Spritzblech 60 ist am Spritzblech 50 befestigt, um den Luftkasten 70 zu begrenzen. Im oberen Teil 50b des oberen Spritzbleches 50 der oberen Abdeckung ist (nicht gezeigt) eine Einlaßöffnung geformt.

Der Oberteil 50b des Spritzblechs 50 ist mit einer rechteckigen Öffnung 52 versehen, die von einer umlaufend eingeformten Vertiefung 53 umfaßt ist. Die Öffnung 52 ist durch eine Abdeckung 54 (Fig. 26) verschlossen, die mittels Bolzen oder dgl. festgelegt ist. Die Abdeckung 54 ist mit einer Schürze 51 versehen, die in die Vertiefung 53 eingreift und als Wasserrückhaltesystem wirkt. Die Abdeckung 54 kann z. B. aus Kunststoff hergestellt sein. Zur Abdichtung ist zwischen einem angehobenen Umfangsrand der Öffnung 52 und der Abdeckung 54 ein Dichtglied 55 angeordnet.

Im Luftkasten 70 ist am oberen Spritzblech 60 ein Halter 62 installiert, der ein Filterele ment 61 festlegt. Der Oberteil des Spritzbleches 60 ist unterhalb des Filterelements 61 mit einer Öffnung 64 zum Lufteinlaßgehäuse 65 versehen. Im Einlaßgehäuse 65 ist ein Gebläse installiert (nicht gezeigt).

In Fig. 26 ist die Abdeckung 54 mit der rechteckigen Inspektionsöffnung 56 ausgestaltet, die durch eine umlaufende Erhöhung umgrenzt ist. Die Inspektionsöffnung 56 ist so di mensioniert, daß sie das Durchgreifen mit der Hand ermöglicht. Auf der die Inspektionsöffnung 56 umgreifenden Erhöhung 57 erstreckt sich eine Kante 58, die in Fig. 27 einen etwa dreieckigen Querschnitt hat. Zweckmäßigerweise befindet sich die Inspektionsöffnung 56 oberhalb des Filterelements 61, um dieses durch die Inspektionsöffnung leicht von einer Bedienungsperson manipulieren zu lassen.

Eine rechteckige Klappe 80 ist mit Bolzen 81 auf der Abdeckung 54 befestigt, um die Inspektionsöffnung 56 dicht zu verschließen. Für die Bolzen 81 sind Dichtbuchsen 83 vorgesehen, die zwischen der Abdeckung 54 und der Klappe 80 komprimiert werden. Die Klappe 80 weist eine umlaufende Erhöhung 82 auf, die auf die Erhöhung 57 um die Inspektionsöffnung 56 paßt. In Fig. 25 weist die Klappe 80 an ihrer Unterseite eine um laufende Nut 84 auf. Beim Einbau der Klappe 80 greift die Kante 58 um die Inspektionsöffnung 56 in die Nut 84, um eine dichte Verbindung zwischen der Abdeckung 54 und der Klappe 80 zu schaffen. Gemäß Fig. 27 kann ein Dichtelement 86 wie eine Polyu rethanschaumdichtung oder dgl. zwischen der Kante 58 und der Nut 84 vorgesehen sein.

In Fig. 27 und 28 sind Verfahren zum Befestigen der Klappe 80 auf der Abdeckung 54 mittels der Bolzen 81 gezeigt. In Fig. 27 ist die Abdeckung 54 mit Gewindebohrungen 59 versehen, in die die Bolzen 81 eingeschraubt werden. In Fig. 28 werden Muttern 90 ver wendet, die an der Rückseite der Abdeckung 54 mit Flanschen 92 fixiert sind. Die Bolzen 81 greifen in die Muttern 90 ein.

Ist eine Inspektion des Filterelements 61 fällig, dann wird die Klappe 80 nach Lösen der Bolzen 81 entfernt. Ein Mechaniker oder der Fahrer kann den Luftfilter 61 durch die In spektionsöffnung 65 inspizieren und austauschen.

Claims

1. Luftreinigungsvorrichtung für ein einen Fahrgastraum aufwei sendes Motorfahrzeug, mit einem eine Einlaßöffnung aufweisenden Luftkasten, der mit einem an den Fahrgastraum angeschlossenen Einlaßgehäuse in Strömungsverbindung steht, mit einem in Rich tung zum Fahrgastraum fördernden Gebläse, mit einer zwischen dem Luftkasten und dem Einlaßgehäuse angeordneten Staubrückhal tevorrichtung, mit wenigstens einem die Staubrückhaltevorrich tung umgehenden, in das Einlaßgehäuse mündenden Kanal, mit we nigstens einer verstellbaren Klappe zum Öffnen und Schließen des Kanals, wobei eine auf in blockiertem Zustand der Staub rückhaltevorrichtung auf ein vorbestimmtes Druckniveau anspre chende und zumindest auf die Klappe einwirkende Einrichtung vorgesehen ist, mit der die Klappe bei einer Blockade der Staubrückhalteeinrichtung aus einer eine die Staubrückhaltevor richtung umgehende Luftströmung blockierenden Absperrstellung in eine eine die Staubrückhalteeinrichtung umgehende Luftströ mung in das Einlaßgehäuse gestattende Durchgangsstellung ver stellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftkasten (1) oberhalb einer Verbindungsöffnung (14, 406) vom Luftkasten (1) zum Einlaßgehäuse (4) ein Halter (12) für ein Luftfilterelement (6) vorgesehen ist, daß im Halter (12) stromab des Luftfilter elements (6) eine Beipaßöffnung (11) zwischen dem Luftkasten (1) und dem Einlaßgehäuse (4) vorgesehen ist, und daß die Klap pe (13) im Halter (12) bei der Beipaßöffnung (11) schwenkbar angeordnet und durch auf das vorbestimmte Druckniveau stromab des Luftfilterelements (6) abgestimmte Vorspannmittel in Schließrichtung beaufschlagt ist, um die Klappe (13) bei Errei chen des Druckniveaus unter direkter Verbindung des Luftkastens (1) mit dem Einlaßgehäuse (4) zu öffnen.

2. Luftreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Halter (12) eine schräge offene Oberseite aufweist, auf der das Luftfilterelement (6) angeordnet ist, und daß die Beipaßöffnung (11) in einer Seitenwand des Halters (12) angeordnet ist.

3. Luftreinigungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, daß die schräge offene Oberseite des Mal ters (12) zu einer Lufteinlaßöffnung (3) in einem stromauflie genden Abschnitt des Luftkastens (1) geneigt ist.

4. Luftreinigungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprü che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Halter (12) im Bewegungsweg der Klappe (13) bzw. der die Klappe (13) beauf schlagenden Vorspannmittel, z. B. einer Feder (18), ein Noc kenglied (19) installiert ist, mit dem die Klappe (13) in der Offen- und/oder Schließstellung druckpunktartig verrastbar ist.

5. Luftreinigungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprü che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Einlaßgehäuse (4) eine über einen Umluftkanal (D′) an den Fahrgastraum (P) ange schlossene Umluftöffnung (15, 430) vorgesehen ist, daß bei der Umluftöffnung eine weitere, mittels eines Retätigers (24, 422) zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung der Umluftöffnung (15, 430) verschwenkbare Klappe (16, 411) vorge sehen ist, und daß der Betätiger (24, 422) mit der Einrichtung (20, 20a, 400) in Betätigungsverbindung steht.

6. Luftreinigungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprü che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Klappe (16, 411) derart angeordnet und mittels des Betätigers (24, 422) derart verstellbar ist, daß in der Schließstellung der Klappe (16, 411) die Umluftöffnung (15, 430) verschlossen und die Verbindungsöffnung (14, 406) geöffnet, hingegen in der Öff nungsstellung der Klappe (16, 411) die Umluftöffnung (15, 430) offen und die Verbindungsöffnung (14, 406) verschlossen ist.

7. Luftreinigungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprü che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen im Halter (12) eingebauten Schalter (20) zum Abtasten der Öff nungs- und Schließstellung der Klappe (13) aufweist, und daß der Betätiger (24) über den Schalter (20) derart ansteuerbar ist, daß bei geöffneter Klappe (13) die Klappe (16) die Verbin dungsöffnung (14) schließt und die Umluftöffnung (15) öffnet.

8. Luftreinigungsvorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Umluftöffnung (15) im Einlaßgehäuse (4) eine an einen Defrostkanal (23) angeschlosse ne Defrostöffnung (21) vorgesehen ist, daß im Defrostkanal (23) ein Luftkühlungseinheit (22) vorgesehen ist, und daß ein an den Schalter (20) angeschlossener Steuerschaltkreis vorgesehen ist, mit dem in der Öffnungsstellung der Klappe (16) bei offener Um luftöffnung (15), abgesperrter Verbindungsöffnung (14) und be tätigtem Schalter (20) die Luftkühlungseinheit (22) einschalt bar ist.

9. Luftreinigungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprü che 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (7) im Lufteinlaßgehäuse (4) stromab der Staubrückhaltevorrichtung an geordnet ist.

10. Luftreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Staubrückhalteeinrichtung (409, 509, 609, 709, 809, 906, 1129) eine in einem Strömungsführungskanal (405) installierte, elektrostatische Staubsammeleinheit aufweist, die an eine Betriebssteuereinrichtung (400) angeschlossen ist, mit der der Betrieb der Staubsammeleinheit unterbrechbar und der Betätiger (422) für die Klappe (411) zum Verschließen der Ver bindungsöffnung (406) vom Strömungsführungskanal (405) in das Einlaßgehäuse (4) und zum Öffnen der Umluftöffnung (430) an steuerbar ist, sobald eine vorbestimmte Grenzmenge von Stäuben durch die elektrostatische Staubsammeleinheit gesammelt worden ist.

11. Luftreinigungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß der die elektrostatische Staubsammeleinheit ent haltende Strömungsführungskanal (405, 501, 701, 801) zur An schlußöffnung (406, 503, 703, 803) gleichförmig gekrümmt ist.

12. Luftreinigungsvorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Staubsammel einheit ein langgestrecktes, den Strömungsführungskanal (501, 601, 701, 801) definierendes Gehäuse aus elektrisch isolieren dem Material aufweist, daß in einem Zuströmabschnitt (500, 602, 602′, 702, 802, 802′) des Gehäuses ein Ionisierteil (506, 606, 606′, 706, 806, 806′) zum Ionisieren von Staub und eine Viel zahl Entladungsplatten (504, 604, 604′, 704, 804, 804′) und Ionisierdrähten (505, 605, 605′, 705, 805, 805′) angeordnet sind, die sich abwechselnd quer durch das Gehäuse erstrecken, daß in einem Hauptabschnitt des Gehäuses ein Sammelteil (512, 612, 712, 812) zum Sammeln von Staub angeordnet ist, der eine Vielzahl positiver und negativer Elektrodenplatten (513, 514, 613, 614, 613′, 614′, 713, 714, 813, 814, 813′, 814′) umfaßt, die sich abwechselnd parallel zu einer Längsachse des Gehäuses erstrecken, und daß in einem Abströmabschnitt des Gehäuses gleichförmig gekrümmte Strömungspassagen zwischen den positiven und negativen Elektrodenplatten vorgesehen sind, wobei die Strömungspassagen entweder gebildet werden
von zwei Gruppen kantenartiger Vorsprünge (516, 516′, 616, 616′) der negativen Elektrodenplatten, die sich von den Elek trodenplatten in voneinander entgegengesetzten Richtungen weg erstrecken und die benachbarten positiven Elektrodenplatten (514, 614, 614′, 514′) kontaktieren und mit einer gleichförmig im wesentlichen im rechten Winkel gekrümmten rückwärtigen In nenwand des Gehäuses (513, 613) im wesentlichen in rechten Win keln gleichförmig gekrümmte Luftströmungszwischenräume (515) von einem Zuströmabschnitt (502, 602, 602′) des Gehäuses zur Abströmöffnung begrenzen,
oder von hinteren, in Richtung zur Abströmanschlußöffnung (703) gekrümmten Abschnitten der positiven und negativen Elektroden platten (713, 714) und einer rückwärtigen, im wesentlichen gleichförmig im rechten Winkel gekrümmten Innenwand des Gehäu ses.

13. Luftreinigungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß jeweils zwei Staubsammeleinheiten (609, 609′, 809, 809′) mit im wesentlichen demselben Aufbau Rücken-an- Rücken baulich vereinigt sind.

14. Luftreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß an die Einlaßöffnung des Luftkastens (916) wenig stens eine hohle, rohrartige Versteifungsstruktur (911, 911′) des Motorfahrzeugs angeschlossen ist, die eine der Umgebungs luft ausgesetzte Lufteinlaßöffnung aufweist, und daß sich die Versteifungsstruktur entlang wenigstens einer Seitenwand des Motorraums erstreckt, zum Abstützen einer Haubenkante einer Mo torraumhaube (914) dient, und eine Verbindungsöffnung (919, 919′) zum im Motorraum quer und benachbart zum Fahrgastraum an geordneten Luftkasten (916) aufweist.

15. Luftreinigungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet, daß in der Versteifungsstruktur (911, 911′) minde stens eine Wasserablauföffnung (921, 921′, 1023, 1023′) und na he der Verbindungsöffnung (919, 919′) zum Luftkasten (916) ein Wasserrückhalter (920, 920′) vorgesehen sind, wobei die Was serablauföffnung (1023, 1023′) durch Ausstanzen und Anheben ei nes Teils (1024) aus einer unteren Wand (L) der Verstei fungsstruktur (911, 911′) gebildet ist.

16. Luftreinigungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß stromab der elektrostatischen Staubsammeleinheit ein Aktivkohlefilter (1130) vorgesehen ist.

17. Luftreinigungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprü che 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der im Motorraum quer verlaufende, über eine Verbindungsöffnung (64) mit dem darunterliegenden Einlaßgehäuse (65) verbundene Luftkasten (70) durch vordere und hintere Spritzbleche (50, 60) begrenzt ist, zwischen denen sich ein Oberteil (50b) erstreckt, daß im Ober teil (50b) eine zweite, durch eine eine dritte Öffnung (56) aufweisende Abdeckung (54) von oben abdeckbare Öffnung (52) ausgespart ist, derart, daß das Innere des Luftkastens (70) und das auf dem oberhalb der Verbindungsöffnung (64) angeordneten Halter (62) angebrachte Luftfilterelement (61) von außen durch die zweiten und dritten Öffnungen (52, 56) einsehbar sind, daß die dritte Öffnung (56) der Abdeckung (54) mit einer abnehmbar angebrachten Klappe (80) verschließbar ist, die vorzugsweise, wie die obere Abdeckung (54) aus Kunststoff besteht, und daß die zweiten und dritten Öffnungen (52, 56), vorzugsweise mit etwa rechteckiger Form, mit Größen bemessen sind, die das Durchgreifen mit der Hand gestatten.

18. Luftreinigungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn zeichnet, daß die dritte Öffnung (56) der Abdeckung (54) von einer umlaufenden Erhöhung (57) mit einer oberseitig umlaufen den Kante (58) umfaßt ist, daß die Klappe (80) einen auf die Erhöhung (57) passenden Überdeckungsabschnitt (82) mit einer umlaufenden Nut (84) aufweist, daß zwischen der Klappe (80) und der Erhöhung (57) eine Dichtung (86) vorgesehen ist, daß die Klappe (80) an der Abdeckung (54) mittels Schrauben (81) befe stigt ist, und daß die Abdeckung (54) am Oberteil (50b) unter Zwischenschaltung einer Dichtung (55) befestigt ist.

19. Luftreinigungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn zeichnet, daß die zweite Öffnung (52) von einer im Oberteil (50b) des Spritzblechs (50) eingeformten Wasserauffangvertie fung (53) umgeben ist.