DE10039885B4

DE10039885B4 - Desorbierbares Sorptionsfilter, insbesondere zur Behandlung der einem Fahrzeuginnenraum zuführbaren Luft, und Verfahren zur Herstellung eines solchen Sorptionsfilters

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Publication number: DE10039885B4
Application number: DE2000139885
Authority: DE
Inventors: Hans-Heinrich Dr. Angermann; Roland Dipl.-Phys. Burk; Herbert Dr. Damsohn; Klaus Dipl.-Ing. Luz
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 2000-08-16
Filing date: 2000-08-16
Publication date: 2009-07-02
Anticipated expiration: 2020-08-17
Also published as: DE10039885A1

Abstract

Desorbierbares Sorptionsfilter (20), insbesondere zur Behandlung der einem Fahrzeuginnenraum zuführbaren Luft, wobei das Sorptionsfilter (20) mindestens zwei Abschnitte (15, 16, 17; 26, 27; 31, 32, 33) umfaßt, die jeweils eine flächige Form aufweisen und zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen und mit elektrischen Anschlüssen versehen sind, um eine elektrische Spannung anzulegen, wobei an Rändern (8, 9, 18, 19, 24, 25, 35, 36, 37, 38) der Abschnitte (15, 16, 17; 26, 27; 31, 32, 33) auf das Filtermaterial eine metallische Schicht (13, 39) zur Kontaktierung aufgebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein desorbierbares Sorptionsfilter, insbesondere zur Behandlung der einem Fahrzeuginnenraum zuführbaren Luft, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sorptionsfilters.
Zur Reinigung der in den Fahrzeuginnenraum geführten Luft werden häufig Geruchsfilter auf Aktivkohlebasis eingesetzt. Diese erfüllen in erster Linie die Funktion einer Pufferung geruchsrelevanter Stoffe zur Erhöhung des Komforts für die Fahrzeuginsassen. Dabei werden Konzentrationsspitzen gekappt und die absorbierten Stoffe bei geringer Konzentration unterhalb der Geruchsschwelle wieder langsam abgegeben. Zur Reduktion der integralen Belastung der Insassen durch gesundheitlich relevante Stoffe, wie zum Beispiel Benzol, Stickoxyd und Schwefeldioxyd werden Filter mit großer Kohlemenge und somit hoher Aufnahmekapazität eingesetzt, die bis zum Erreichen einer Sättigungsgrenze im Fahrzeug verbleiben und nach einer bestimmten Betriebsdauer ausgetauscht werden. Zur Erfüllung des Anspruchs an einen echten Gesundheitsfilter wären allerdings sehr kurze Wechselintervalle erforderlich, die bei maximal 20.000 km liegen würden.
Um diesen kostenintensiven Aufwand für das Auswechseln zu vermeiden und über zumindest annähernd die gesamte Betriebsdauer des Fahrzeugs eine ausreichende Filterkapazität bereit zu halten, wurde bereits vorgeschlagen eine Heizeinrichtung vorzusehen, die die Aktivkohle erwärmt. Derartige Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß entweder der Bauaufwand relativ groß ist, um den Druckverlust im Filter gering zu halten oder aber die Einbringung von Wärme in den Sorptionsfilter zum Zwecke der Desorption nicht effektiv genug ist.
Aus DE 297 03 827 U1 ist ein Filter für die Adsorption von Geruchs- und/oder Schadstoffen für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs bekannt. Dabei ist ein Adsorptionsmittel in granularer Form mit einem Träger für das Adsorptionsmittel vorgesehen, wobei der Träger aus einzelnen Wellrippen aus Metall gebildet ist. Diese Wellrippen sind in einem Rahmen gehalten und das Adsorptionsmittel ist auf den Wellrippen haftend angebracht.
Die DE 198 23 611 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Reinigung eines Luftstromes von Schad- und Geruchsstoffen mit einem Schad- und Geruchsstoffe adsorbierenden Filter, das durch thermische Desorption regenerierbar ist. Zur Desorption ist das Filter abschnittsweise erwärmbar. An der Luftaustrittsseite des Filters ist ein Abzug zur Abfuhr der desorbierten Schad- und Geruchsstoffe vorgesehen, der den jeweils erwärmten Filterabschnitt übergreift.
Aus der DE 198 05 011 A1 ist ein desorbierbares Sorptionsfilter zur Behandlung der einem Fahrzeuginnenraum zuführbaren Luft bekannt. Dieses Sorptionsfilter umfaßt eine Trägerstruktur aus einem elektrisch leitfähigen Material sowie Sorptionsmittel, die an der Trägerstruktur haften. Die Trägerstruktur besteht aus einem Material, das elektrisch leitend ist, so daß durch Anlegen einer elektrischen Spannung eine Erwärmung der Trägerstruktur zum Zweck der Desorption möglich ist. Die Trägerstruktur besteht aus einem Streckmetallgitter, das ein Netz von in einem Winkel zu einer Flächennormalen stehenden Gitterstegen umfaßt.
Die EP 0 826 531 A2 beschreibt einen Luftfilter, der aus einer Trägerstruktur und einem daran gehaltenen Katalysatormaterial besteht. Das Katalysatormaterial umfaßt einen Fotokatalysator und einen Katalysator aus der Platingruppe, wobei letzterer auf dem Fotokatalysator aufgetragen ist. Bei Durchströmung des Luftfilters wird das in der Luft befindliche Kohlenmonoxid von der Oberfläche des aus Platin bestehenden Katalysators adsorbiert und durch Oxidation in Kohlendioxid gewandelt.
Bei Luftaufbereitungsanlagen, insbesondere für einen Kraftfahrzeuginnenraum ist es bekannt, zwei Aktivkohlefilter vorzusehen, von denen im Wechsel jeweils einer elektrisch beheizt wird und durch einen Abluftstrom desorbiert wird. Gleichzeitig wird über die andere Filtereinheit der zu behandelnde Luftstrom geführt, der schließlich dem Fahrzeuginnenraum zugeleitet wird. Die Aktivkohlefiltereinheiten weisen metallische luftumströmte Trägerkörper auf, die mit Aktivkohle beschichtet sind. Dabei sind die metallischen Trägerkörper als elektrische Heizwiderstände ausgebildet, so daß bei Stromdurchfluß eine ausreichende Erwärmung zur Desorption der Aktivkohle erzeugt wird. Solche Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß die metallischen Trägerstrukturen konstruk tionsbedingt niederohmig sind und zur Erzielung einer entsprechenden Heizleistung kaum an die Bordspannung anzupassen sind, insbesondere im Hinblick auf die zukünftig höhere Bordspannung von 42 V. Da zunächst die Trägerstruktur erwärmt wird, ergibt sich eine relativ langsame und teilweise auch ungleichmäßige Erwärmung des Filtermaterials und auch die Erwärmung der Passivmassen führt zu Leistungsverlusten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein desorbierbares Sorptionsfilter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung zu schaffen, der ohne Metallträger einfach zu konfektionieren ist. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sorptionsfilters zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein desorbierbares Sorptionsfilter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Filters mit den Merkmalen des Anspruchs 23 gelöst.
Mit der vorliegenden Erfindung werden eine Reihe von Vorteilen erreicht von denen hier als Beispiele die gute Kontaktierung des Filtermaterials mit der metallischen Schicht sowie gleichmäßiger Stromfluß in den Abschnitten des Sorptionsfilters sowie geringerer Energieeinsatz genannt sind.
Das Sorptionsfilter besteht vorzugsweise aus einem Filterelement, das eine Vielzahl von Abschnitten auf weist, die V-förmig zueinander angeordnet sind und damit eine plissierte Struktur bilden. Dabei kann das Filterelement einstückig sein und durch Verformung an den Randstreifen der jeweiligen Abschnitte wird die plissierte Struktur gebildet. Alternativ hierzu kann das Filterelement aus einer Vielzahl von Filterplatten bestehen, die jeweils mit einer Kante aneinander liegen und deren Flächen einen Winkel einschließen. Ein Sorptionsfilter zur Behandlung der einem Fahrzeuginnenraum zuführbaren Luft, umfaßt üblicher Weise eine Vielzahl von Filterplatten, wobei die Anzahl insbesondere von der Größe der einzelnen Filterplatten und der geforderten Filterkapazität abhängt. Die zu einer Filtereinheit zusammengesetzten Filterplatten bilden somit ein desorbierbares Sorptionsfilter bei dem die jeweils benachbarten Filterplatten V-förmig zueinander angeordnet sind und damit eine plissierte Struktur bilden, wobei die Platten mit jeweils einer Kante aneinander liegen und die benachbarten Filterplatten an der durch die aneinanderliegenden Kanten gebildeten Fläche mittels einer metallischen Schicht miteinander verbunden sind. Durch eine solche Anordnung einer alternierenden V-Form ergibt sich eine Plissierung durch die eine hohe spezifische Anströmfläche erreicht ist.
Bevorzugt ist die metallische Schicht entlang der Randstreifen der Abschnitte bzw. Kanten der Filterplatten angeordnet, es ist statt dessen aber auch möglich, die metallische Schicht an den orthogonal zu den Randstreifen bzw. Kanten verlaufenden Rändern der Ab schnitte bzw. Filterplatten aufzubringen. Zweckmäßig ist es, die metallische Schicht an der gebildeten Fläche durch Hochgeschwindigkeitsflammspritzen, Plasmaspritzen oder thermisches Spritzen aufzubringen. Alternativ hierzu kommt auch Ultraschallslöten in Betracht. Zur Erhöhung der Haftung der metallischen Schicht kann zunächst eine Haftschicht aufgebracht werden. Um die mechanische Festigkeit und den elektrischen Kontakt der jeweils verbunden Kanten zu verbessern, können die flammgespritzten Flächen mit einem niederschmelzenderen Lot zusätzlich getränkt und gegebenenfalls mit einem weiteren metallischen Verstärkungselement zur Versteifung und Kontaktierung verbunden werden. Ein solches Verstärkungselement kann beispielsweise ein metallischer Draht oder Blechstreifen sein, wobei diese zweckmäßiger Weise eine größere Länge aufweisen, als die Kanten der Filterplatten, d. h. die Verstärkungselemente stehen etwas über die Enden der Filterplatten vor. Die metallische Schicht bietet somit die Doppelfunktion der guten elektrischen Kontaktierung und Verleihung von Formstabilität/mechanischer Festigkeit an das Filtergewebe.
Die Erwärmung des Filtermaterials erfolgt durch direkte Bestromung des Adsorberfilzes bzw. -gewebes, so daß nur diejenige Masse erwärmt wird, die desorbiert werden soll. Dabei ist auch eine homogene Aufheizung der durchströmten Filterfläche gegeben. Durch die Entstehung der Wärme direkt im Adsorber wird dieser schneller aufgeheizt als bei indirekter Heizung durch ein metallisches Trägergitter. Die Filterplatten sind sehr einfach herstellbar, wobei durch das Deckvlies ein guter Schutz gegen das Ablösen von Partikeln einerseits bzw. das Eindringen von im Luftstrom mitgeführten Partikeln in die Filterschicht andererseits verhindert wird. Auch ohne metallische Trägerstruktur ist eine hohe mechanische Stabilität gegeben, selbst bei maximaler Luftdurchströmung.
Eine Weiterbildung des Filterlaminats besteht darin, daß dieses drei Schichten umfaßt, wobei auf beiden Seiten des Adsorberfilzes bzw. -gewebes ein Deckvlies aufgebracht ist. Auf diese Weise sind beide Flachseiten der Adsorber- bzw. Aktivkohleschicht geschützt und außerdem muß bei der Konfektionierung der Filtereinheit nicht auf die Anström bzw. Abströmseite geachtet werden. Dadurch werden Montagefehler vermieden. Das Deckvlies besteht vorzugsweise aus einem hochtemperaturfesten Material, wobei hierfür Aramidfasern oder auch Hochtemperatur-Thermoplaste, wie PPS, PEEK oder Polyimid in Betracht zu ziehen sind. Bei dem Vlieswerkstoff sollte es sich um einen möglichst inerten Werkstoff handeln. Je nach Anwendungsbereich und zu erwartender Temperaturbelastung kann das Deckvlies auch aus einem mäßig temperaturbeständigen Werkstoff insbesondere Polyester bestehen.
Im Hinblick auf eine zweckmäßige Verbindungstechnik für die Laminatschichten ist vorzugsweise ein Zwischengelege aus Mono-Filamenten eines Hochtemperatur-Thermoplastes vorgesehen, durch das die erste und die zweite Schicht des Filterlaminats mittels thermischen Bonden verbunden sind. Auch hier kann das Hochtemperatur-Thermoplast, beispielsweise ein PPS, PEEK oder Polyimid sein. Alternativ zu den Zwischengelegen kann eine andere Verbindungstechnik darin bestehen, daß die erste und zweite Schicht des Filterlaminats mittels eines hochtemperaturbeständigen Fadens miteinander vernäht sind. Diese Maßnahme eignet sich insbesondere bei dreilagigen Laminaten. Als Material für solche hochtemperaturbeständigen Fäden kommt insbesondere Aramid in Betracht. Um eine strukturierte Oberfläche der Filterplatten zu erreichen, ist es zweckmäßig, daß das Zwischengelege grob karo- oder rautenförmig gestaltet und beim thermischen Bonden eine Mikroplissierung eingebracht ist. Im übrigen haben die Zwischengelege aus Mono-Filamenten eines Hochtemperatur-Thermoplasts den Vorteil, daß sie die Laminatkomponenten versteifen und somit zur Formstabilität der Filterplatten beitragen. Eine dritte Alternative zur Herstellung insbesondere eines dreischichtigen Filterlaminats besteht in einer gegenseitigen Vernadelung der beiden Deckvliese durch den Aktivkohlefilz bzw. das Aktivkohlegewebe hindurch.
Die fertige plissierte Filterstruktur ist in einem Rahmen aus einem temperaturbeständigen Material eingesetzt. Der Rahmen kann auch dadurch gebildet werden, daß ein Hochtemperatur-Thermoplast um die plissierte Filteranordnung gespritzt wird. Die überstehenden Enden der Verstärkungselemente können in den Rahmen ein greifen und dienen damit zusätzlich der Lagesicherung der Filterplatten im Rahmen.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Sorptionsfilters sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht eines Filterlaminats für ein Sorptionsfilter,
2 einen Stapel von Filterplatten aus Filterlaminat in perspektivischer Darstellung,
3 ein aus mehreren Filterplatten gebildetes plissiertes Sorptionsfilter,
4 eine Ausführungsvariante zu 2,
5 ein aus dem Stapel in 4 gebildetes plissiertes Sorptionsfilter,
6 und 7 Darstellungen von lediglich zwei miteinander verbundenen Filterplatten,
8 ein einstückiges Filterelement mit mehreren Abschnitten des Filtermaterials.
In 1 ist in perspektivischer Darstellung eine Filterplatte 1 gezeigt, die aus einer ersten Schicht eines Aktivkohlefilz 2 und aus einer zweiten Schicht, nämlich einem Deckvlies 3 besteht. Zur Verbindung des Aktivkohlefilzes 2 mit dem Deckvlies 3 ist ein Zwischengelege 4 vorgesehen, das in Längsrichtung verlaufende Filamente 5 und in Querrichtung verlaufende Filamente 6 umfaßt. Ein solches Zwischengelege 4 wird vorgesehen um die beiden Schichten, nämlich Aktivkohlefilz 2 und Deckvlies 3 durch thermisches Bonden dauerhaft aneinander zu befestigen, so daß sich ein Filterlaminat 7 ergibt. Als Werkstoff für diese Mono-Filamente 5, 6 sind Hochtemperatur-Thermoplaste vorgesehen, wie beispielsweise PPS, PEEK oder Polyimid.
Das Deckvlies 3 besteht vorzugsweise aus hochtemperaturbeständigem Material, wie beispielsweise Aramidfasern oder einem Hochtemperatur-Thermoplast, auch Fasern aus anorganischem Material sind möglich. Letztere können ebenso wie beim Zwischengelege PPS, PEEK oder Polyimid sein. Es sollte auf jeden Fall darauf geachtet werden, daß das Deckvlies 3 aus einem möglichst inerten Werkstoff besteht. Das Deckvlies 3 dient dazu, Faserabgänge zu vermeiden, so daß aus dem Aktivkohlefilz 2 keine festen Bestandteile vom Luftstrom mitgerissen werden. Es ist jedoch auch möglich, auf jeder Seite der Schicht aus Aktivkohlefilz 2 ein Deckvlies 3 aufzubringen, wobei die Verbindungstechnik die gleiche sein kann, d. h. daß auch dort ein Zwischengelege 4 vorgesehen wird.
Es ist darüber hinaus auch möglich die erste und zweite Schicht mittels Fäden aus einem hochtemperaturbeständigen Material zu vernähen, wobei diese Verbin dungstechnik sich insbesondere für Laminate eignet, die mehr als zwei Schichten umfassen. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel dient das Zwischengelege 4 mit den Mono-Filamenten 5, 6 aus Hochtemperatur-Thermoplast dazu, das Filterlaminat 7 zu versteifen, wobei es auch möglich ist dem Filterlaminat eine bestimmte Form oder Oberflächenstruktur zu geben. Diesbezüglich ist es durchaus möglich, das Zwischengelege 4 grob karo- oder rautenförmig zu gestalten und beim Thermischen Bonden ein Mikroplissierung einzubringen, so daß sich die in 1 dargestellte Wellenform ergibt.
Die 2 zeigt in perspektivischer Darstellung einen aus einer Vielzahl von Filterplatten 1 gebildeten Stapel 10. An den jeweiligen Enden des Stapels 10, d. h. an der ersten und an der letzten Filterplatte 1 ist jeweils eine Trennplatte 11 angeordnet. An der Oberseite des Stapels 10 sind zwischen Kanten der Filterplatten 1 Trennstreifen 12 angeordnet und zwar zwischen der zweiten und dritten, zwischen der vierten und fünften sowie zwischen der sechsten und siebten Filterplatte 1 usw.. An der Unterseite des Stapels 10 sind ebenfalls Trennstreifen 12* angeordnet, jedoch gegenüber den Trennstreifen 12 an der Oberseite um eine Filterplatte 1 versetzt, d. h. zwischen der ersten und zweiten Filterplatten, zwischen der dritten und vierten Filterplatte, zwischen der fünften und sechsten Filterplatte usw.. Der auf diese Weise gebildete Stapel 10 wird an der Oberseite und an der Unterseite jeweils mit einer elektrisch leitenden metallischen Schicht versehen, wobei diese metallische Schicht vorzugsweise durch Flammspritzen aufgetragen wird. Die Trennstreifen 12 und 12* bestehen aus einem nicht benetzenden Material, beispielsweise aus Aluminium oder Teflon, so daß im Bereich der Trennstreifen 12, 12* keine Verbindung benachbarter Filterplatten 1, d. h. keine elektrische und mechanische Verbindung erfolgt. Damit sich während des Flammspritzens eine gute mechanische Verbindung zwischen zu verbindenden Filterplatten 1 ergibt, werden die aufeinander gestapelten Trennplatten leicht gepreßt, so daß ein mechanischer Kontakt hergestellt ist, bevor durch das Flammspritzen das Metall aufgetragen wir.
Die 3 zeigt ein aus mehreren Filterplatten 1 bestehendes plissiertes Sorptionsfilter 20. Dieses Sorptionsfilter 20 ist nach dem zu 2 beschriebenen Verfahren hergestellt, wobei nun die Oberseite und die Unterseite die Anström bzw. die Abströmseite der Luft bilden. In 3 sind die jeweils benachbarten Filterplatten 1 V-förmig angeordnet, wobei die jeweils benachbarten Filterplatten Abschnitte 15, 16 bilden, die mit ihren oberen Kanten 8, 9 aneinander liegen, während die Abschnitte 16 und 17 mit ihren unteren Kanten 18 und 19 aneinander liegen. Eine solche Anordnung setzt sich in dieser wechselnden Folge über den gesamten Sorptionsfilter 20 fort.
An den aneinanderliegenden Kanten 8 und 9 der Filterabschnitte 15 und 16 wird die Verbindungsfläche gebildet, auf der die metallische Schicht 13 durch Flamm spritzen aufgetragen wird. Diese metallische Schicht 13 wird mit einem niederschmelzenderen Lot 14 getränkt, wodurch die mechanische Festigkeit und elektrische Leitfähigkeit verbessert wird. Auf die gleiche Weise bilden die Kanten 18 und 19 der Filterelemente 16 und 17 an der Unterseite die entsprechende Fläche an der die metallische Schicht 13* aufgetragen ist. Der fertig plissierte Sorptionsfilter 20 ist auf einfache Weise aus 2 dadurch entstanden, daß die nicht benetzenden Trennstreifen 12, 12* und die endseitigen Trennplatten 11 entfernt wurden und das Filter ziehharmonikaförmig auseinander gezogen wurde. Ein solches Sorptionsfilter 20 wird anschließend in einen temperaturbeständigen Rahmen eingesetzt oder mittels eines Hochtemperatur-Thermoplasts derart umspritzt, daß dadurch ein formsteifer Rahmen gebildet wird.
Die Darstellungen in 4 und 5 entsprechen im wesentlichen denjenigen der 2 und 3. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die Beschreibung zu 2 und 3 verwiesen. Beim Ausführungsbeispiel der 4 und 5 ist anstelle einer Lotschicht als Verstärkungselement ein Draht 21 vorzugsweise aus einem elektrisch gut leitenden Werkstoff aufgelötet. Wie sowohl aus 4 als auch aus 5 hervorgeht, besitzt der Draht 21 eine größere Länge als die Kanten 8, 9 bzw. 18, 19 der Filterabschnitte 15, 16, 17, so da p Enden 22 bis Drahtes 21 über die Filterabschnitte 15, 16 17 und auf gleiche Weise auch bei den ohne Bezugszeichen dargestellten Filterplatten in 5 hervorstehen. Selbstverständlich kann der Draht 21 auch zwischen den Filterplatten eingeklemmt oder unter die metallische Schicht in die Filterplatte eingeschoben sein. Diese überstehenden Enden 22 können zur Verankerung in einem in der Zeichnung nicht dargestellten Rahmen dienen, sie können darüber hinaus auch als elektrischer Anschluß für Verbindungsleitungen dienen.
Die 6 und 7 zeigen Darstellungen von lediglich zwei miteinander verbundenen Filterplatten aus Abschnitten 26, 27, die V-förmig angeordnet sind, wobei die oberen Kanten 24, 25 der Filterabschnitten 26, 27 benachbart zueinander angeordnet sind. Zwischen diesen Kanten ist gemäß Darstellung in 6 eine Metall-Leiste 28 eingesetzt, die jeweils mit der metallischen Schicht 13 der beiden Filterabschnitten 26 und 27 mechanisch und elektrisch verbunden ist.
Demgegenüber zeigt 7 eine Ausführung bei der sich die Metall-Leiste 28 oberhalb der Kante 24, 25 erstreckt, so daß diese Metall-Leiste 28 sich über die aufgebrachte metallische Schicht 13 erhebt.
Die Herstellung eines Laminates für die vorstehend beschriebenen Filterplatten, aus einem Adsorberfilz oder -gewebe mit einem thermisch aufgebondeten Schutzvlies bietet den Vorteil, daß das Filterlaminat durch das Zwischengelege aus hochtemperatur-thermoplastischen Mono-Filamenten eine Eigensteifigkeit erhält, die durch eine Mikroplissierung noch erhöht werden kann. Eine erhöhte Eigensteifigkeit wird auch erreicht, wenn die erste Schicht aus Adsorberfilz beidseitig mit einem Deckvlies versehen wird, weil dabei zwei Zwischengelege vorgesehen werden. Die bevorzugte Aufbringung des Materials für die mechanische und elektrische Verbindung benachbarter Platten mittels Spritztechniken auf das gestapelte Paket der Vielzahl von Filterplatten bietet den Vorteil, daß die Anströmkanten eine mechanische Steifigkeit erhalten und alle Kanten eine elektrische Kontaktierung ermöglichen. Die aufgespritzte Metallschicht kann als Lötuntergrund zum Auflöten von elektrischen Kontaktierungen dienen. Die einzelnen Filterplatten sind auch bei Einsatz eines nicht leitenden Deckvlieses elektrisch leitend miteinander verbunden. Es besteht auch die Möglichkeit durch erhöhtes Pressen des Stapels der Filterplatten im Bereich der stirnseitigen Kanten, die mit der metallischen Schicht versehen werden, diese Kanten schmal auszuführen, so daß die dem Luftstrom entgegengerichteten Stirnkanten der Filterplatten eine möglichst geringe Fläche aufweisen und damit der Druckabfall reduziert ist.
In 8 ist eine alternative Ausführung des Sorptionsfilters 20 gezeigt, bei der aus einem Filterelement aus einem Filterlaminat 30 von ausreichender Fläche die plissierte Struktur einstückig gebildet wird. Dabei wird eine durchgehende Bahn des Filterlaminats 30 in eine entsprechende Anzahl von Abschnitten 31, 32, 33 eingeteilt und an den Randstreifen 35, 36 bzw. 37, 38 der benachbarten Abschnitte 31, 32 bzw. 32, 33 eine metallische Schicht 39 aufgebracht. Das Metall wird durch geeignete Spritztechnik alternierend zwischen benachbarten Abschnitten 31, 32 bzw. 32, 33 zu beiden Seiten des Filterlaminats aufgetragen, so daß im späteren plissierten Zustand jeweils lediglich auf der Außenseite der Plissierungsbögen die metallische Schicht 39 vorhanden ist. Auf die gleiche Weise werden die Enden des Filterlaminats kontaktiert. Das aufgespritzte Metall durchdringt die äußere Laminatschicht oder verbrennt sie, so daß ein Kontakt zu dem Aktivkohlefilz gegeben ist. Die Plissierung kann entweder vor dem Auftragen der metallischen Schicht 39 oder danach erfolgen. Sofern das Sorptionsfilter 20 der 8 ebenfalls als Stapel gefalteter Abschnitte 31, 32, 33 mit der metallischen Schicht 39 analog zu 2 versehen werden soll, wäre zwischen den Abschnitten eine Platte oder dergleichen z. B. aus Teflon einzulegen.

Claims

Desorbierbares Sorptionsfilter (20), insbesondere zur Behandlung der einem Fahrzeuginnenraum zuführbaren Luft, wobei das Sorptionsfilter (20) mindestens zwei Abschnitte (15, 16, 17; 26, 27; 31, 32, 33) umfaßt, die jeweils eine flächige Form aufweisen und zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen und mit elektrischen Anschlüssen versehen sind, um eine elektrische Spannung anzulegen, wobei an Rändern (8, 9, 18, 19, 24, 25, 35, 36, 37, 38) der Abschnitte (15, 16, 17; 26, 27; 31, 32, 33) auf das Filtermaterial eine metallische Schicht (13, 39) zur Kontaktierung aufgebracht ist.
Sorptionsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filterelement eine Vielzahl von Abschnitten (15, 16, 17; 26, 27; 31, 32, 33) aufweist, die V-förmig zueinander angeordnet sind und damit eine plissierte Struktur bilden.
Sorptionsfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement einstückig ist und durch Verformung an Randstreifen (35, 36, 37, 38) der jeweiligen Abschnitte (31, 32, 33) die plissierte Struktur gebildet ist.
Sorptionsfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (15, 16, 17, 26, 27) aus Filterplatten (1) gebildet sind, die mit jeweils einer Kante (8, 9, 18, 19, 24, 25) aneinander liegen.
Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Schicht (13, 39) an orthogonal zu den Randstreifen oder Kanten (8, 9, 18, 19) verlaufenden Rändern aufgebracht ist.
Sorptionsfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Schicht (13, 39) entlang der Randstreifen (35, 36 bzw. 37, 38) zweier benachbarter Abschnitte (31, 32 bzw. 32, 33) aufgebracht ist.
Sorptionsfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Filterplatten (1) bzw. Abschnitte (15, 16, 17, 26, 27) an der durch aneinander liegende Kanten (8, 9, 18, 19) gebildeten Fläche mittels einer metallischen Schicht (13) miteinander verbunden sind.
Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Schicht (13, 39) an der Fläche durch Hochgeschwindigkeitsflammspritzen, Plasmaspritzen oder thermisches Spritzen aufgebracht ist.
Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Schicht (13, 39) durch Ultraschallöten aufgebracht ist.
Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche zusätzlich mit einem niederschmelzenderem Lot getränkt ist.
Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Kanten oder Randstreifen an der metallischen Schicht (13) ein metallisches Verstärkungselement (21, 28) angeordnet ist, wobei dieses Verstärkungselement als Draht (21) oder Blechstreifen (28) ausgeführt ist.
Sorptionsfilter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement (21, 28) eine größere Länge aufweist, als die Kanten (8, 9, 18, 19, 24, 25) der Filterplatten (1).
Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die die plissierte Struktur bildenden Filterabschnitten (15, 16, 17, 26, 27) bzw. das Filterelement in einem Rahmen aus temperaturbeständigem Werkstoff eingesetzt sind, wobei der Rahmen vorzugsweise aus einem Hochtemperatur-Thermoplast besteht.
Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement oder die Filterplatten (1) aus einem mindestens zwei Schichten (2, 3) umfassenden Filterlaminat (7, 30) bestehen, wobei eine erste Schicht aus einem Adsorberfilz (2) bzw. Adsorbergewebe und die zweite Schicht als Deckvlies (3) aus einem temperaturbeständigen Material ausgebildet ist.
Sorptionsfilter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterlaminat (7) drei Schichten umfaßt, wobei auf beiden Seiten des Adsorberfilz (2) bzw. Adsorbergewebes ein Deckvlies (3) aufgebracht ist.
Sorptionsfilter nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckvlies (3) aus einem hochtemperaturfesten Material besteht.
Sorptionsfilter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckvlies (3) aus Aramid oder einem Thermoplast besteht.
Sorptionsfilter nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckvlies (3) aus einem mäßig temperaturbeständigem Werkstoff, insbesondere Polyester besteht.
Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischengelege (4) aus Mono-Filamenten (5, 6) eines Hochtemperatur-Thermoplastes vorgesehen ist, durch das die erste und zweite Schicht (2, 3) des Filterlaminats (7) mittels thermischem Bonden verbunden sind.
Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Schicht des Filterlaminats (7) mittels eines hochtemperaturbeständigen Fadens miteinander vernäht sind.
Sorptionsfilter nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten des Filterlaminats (7, 30) durch gegenseitige Vernadelung durch den Aktivkohlefilz bzw. das Aktivkohlegewebe hindurch miteinander verbunden sind.
Sorptionsfilter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischengelege (4) grob karo- oder rautenförmig gestaltet und beim thermischen Bonden eine Mikroplissierung eingebracht ist.
Verfahren zur Herstellung eines desorbierbaren Sorptionsfilters (20), das mindestens zwei aus einem Filtermaterial gebildete Abschnitte (15, 16, 17, 26, 27, 31, 32, 33) umfaßt, die jeweils eine flächige Form aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß an Rändern der Abschnitte (15, 16, 17, 31 32, 33) eine metallische Schicht (13, 39) auf dem Filtermaterial aufgetragen wird, wobei sich das Metall mit dem Filtermaterial verbindet.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterplatten (1) zu einem Stapel (10) aufeinander gelegt werden, wobei an den gegenüberliegenden Stirnflächen wechselseitig an den Kanten von benachbarten Filterplatten (1) Trennstreifen (12, 12*) eingelegt werden, und daß an den Stirnflächen des Stapels (10) eine metallische Schicht (13) aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filterelement in Abschnitte (31, 32, 33) eingeteilt wird und ein Teil der benachbarten Randstreifen (35, 36, 37, 38) der Abschnitte mit der metallischen Schicht (39) versehen werden, wobei auf den beiden Seiten des Filterelementes die Randstreifen, auf denen die metallische Schicht aufgetragen wird, gegeneinander versetzt sind.