DE102022203387A1 - Method for operating an air purification device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Luftreinigungseinrichtung (1) in einem Luftkanal (2), insbesondere in einem Luftkanal (2) einer Belüftungs-, Heizungs- und/oder Klimaanlage (4) eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer Reinigungsvorrichtung (5) mit zumindest einem elektrischen Verbraucher (6) zum Reinigen von durch den Luftkanal (2) strömender Luft (3), wobei eine Steuereinheit (7) vorgesehen ist zur Steuerung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers (6), mit zumindest einem Sensor (8), mittels welchem die Luftqualität der Luft (3) in dem Luftkanal (2) bestimmbar ist, wobei die Steuereinheit (7) auf Grundlage zumindest eines Signales des zumindest einen Sensors (8) eine Steuerung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers (6) durchführt zur bedarfsgerechten Luftreinigung.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Luftreinigungseinrichtung, insbesondere einer Luftreinigungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a method for operating an air purification device, in particular an air purification device of a motor vehicle.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Im Stand der Technik sind Luftreinigungseinrichtungen in Kraftfahrzeugen bekannt. Solche Luftreinigungseinrichtungen haben beispielsweise einen photokatalytischen Reaktor, ein UV-Licht zur UV-Bestrahlung von Oberflächen mit Luftkontakt, einen Elektrofilter und/oder einen Ionisator zur Erhöhung der Aerosolabscheideleistung eines nachgeschalteten Partikelfilters.Air purification devices in motor vehicles are known in the prior art. Such air purification devices have, for example, a photocatalytic reactor, a UV light for UV irradiation of surfaces in contact with air, an electrostatic filter and/or an ionizer for increasing the aerosol separation performance of a downstream particle filter.
Solche Luftreinigungseinrichtungen haben einen hohen Verbrauch an elektrischer Energie und können bei einem dauerhaften Betrieb umgebende Materialien schädigen, so dass die mechanische Stabilität von Kunststoffkomponenten leiden kann. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit elektrischem Antrieb ist ein hoher elektrischer Energieverbrauch unerwünscht, weil dadurch die Reichweite des Kraftfahrzeugs negativ beeinträchtigt wird und die maximale Reichweite sich während der Fahrt bei Nutzung der Luftreinigungseinrichtung für den Fahrer des Kraftfahrzeugs erheblich reduzieren kann. Dies kann zu unerwünschten Nachladeerfordernissen führen, die vorher nicht absehbar waren.Such air purification devices consume a lot of electrical energy and can damage surrounding materials during continuous operation, so that the mechanical stability of plastic components can suffer. Particularly in motor vehicles with electric drives, high electrical energy consumption is undesirable because this negatively affects the range of the motor vehicle and the maximum range can be significantly reduced while driving when the air purification device is used for the driver of the motor vehicle. This can lead to undesirable reloading requirements that were not previously foreseeable.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, VorteilePresentation of the invention, task, solution, advantages
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Luftreinigungseinrichtung zu schaffen, welches einen geringen elektrischen Energieverbrauch aufweist gegenüber dem Stand der Technik und welches dennoch eine zuverlässige Reinigung der Luft erlaubt.It is the object of the invention to create a method for operating an air purification device which has low electrical energy consumption compared to the prior art and which still allows the air to be purified reliably.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The task is solved with the features of claim 1.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Luftreinigungseinrichtung in einem Luftkanal, insbesondere in einem Luftkanal einer Belüftungs-, Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer Reinigungsvorrichtung mit zumindest einem elektrischen Verbraucher zum Reinigen von durch den Luftkanal strömender Luft, wobei eine Steuereinheit vorgesehen ist zur Steuerung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers, mit zumindest einem Sensor, mittels welchem die Luftqualität der Luft in dem Luftkanal bestimmbar ist, wobei die Steuereinheit auf Grundlage zumindest eines Signales des zumindest einen Sensors eine Steuerung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers durchführt zur bedarfsgerechten Luftreinigung. Damit wird erreicht, dass der jeweilige vorgesehene elektrische Verbraucher zur Luftreinigung nur dann aktiviert und betrieben wird und/oder nur in dem Maße aktiviert und betrieben wird, wie es für die Luftreinigung benötigt wird, was den elektrischen Verrauch reduziert und die Belastung auf umgebende Gehäusebauteile, Strukturbauteile etc. reduziert, wobei dennoch eine ausreichende und gute Luftreinigung vorgenommen wird.An exemplary embodiment of the invention relates to a method for operating an air cleaning device in an air duct, in particular in an air duct of a ventilation, heating and / or air conditioning system of a motor vehicle, with at least one cleaning device with at least one electrical consumer for cleaning air flowing through the air duct, wherein a control unit is provided for controlling the at least one electrical consumer, with at least one sensor, by means of which the air quality of the air in the air duct can be determined, the control unit carrying out control of the at least one electrical consumer based on at least one signal from the at least one sensor for needs-based air purification. This ensures that the respective electrical consumer intended for air purification is only activated and operated and/or is only activated and operated to the extent required for air purification, which reduces electrical consumption and the load on surrounding housing components, Structural components etc. are reduced, while sufficient and good air purification is still carried out.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist es auch zweckmäßig, wenn der zumindest eine elektrische Verbraucher ein photokatalytischer Reaktor, eine UV-Lichteinheit, ein Elektrofilter und/oder ein Ionisator ist und/oder aufweist. Damit kann eine sichere Luftreinigung durchgeführt werden, wobei die einzelnen vorgesehenen elektrischen Verbraucher die Luft insbesondere hinsichtlich unterschiedlicher Verunreinigungen zu reinigen vermögen.In one exemplary embodiment, it is also expedient if the at least one electrical consumer is and/or has a photocatalytic reactor, a UV light unit, an electrostatic filter and/or an ionizer. This allows safe air purification to be carried out, with the individual electrical consumers provided being able to purify the air, particularly with regard to different contaminants.
Auch ist es vorteilhaft, wenn der zumindest eine Sensor ein Staubsensor, ein Gassensor, ein CO2-Sensor, ein Luftfeuchtesensor, ein Lufttemperatursensor, ein Luftmengensensor und/oder ein Luftmassenstromsensor ist oder aufweist. Auch können alternative Signale genutzt werden, beispielsweise um auf die Anzahl der Insassen des Kraftfahrzeugs zu schließen, beispielsweise über eine Gewichtserkennung, eine Sitzbelegung, eine Anschnalldetektion etc.It is also advantageous if the at least one sensor is or has a dust sensor, a gas sensor, a CO 2 sensor, an air humidity sensor, an air temperature sensor, an air quantity sensor and/or an air mass flow sensor. Alternative signals can also be used, for example to determine the number of occupants of the motor vehicle, for example via weight detection, seat occupancy, seat belt detection, etc.
Auch ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel zweckmäßig, wenn eine Mehrzahl von einzelnen Sensoren und/oder ein kombinierter Sensor und/oder ein Multisensor vorgesehen ist oder sind. So kann mittels einzelner Sensoren und/oder mittels kombinierter Sensoren bzw. Multisensoren die Luft geeignet überwacht werden, so dass insbesondere bei Multisensoren eine bauraumsparende Anordnung und eine kostenoptimierte Anordnung vorgesehen werden kann.It is also expedient in a further exemplary embodiment if a plurality of individual sensors and/or a combined sensor and/or a multisensor is or are provided. The air can be suitably monitored using individual sensors and/or combined sensors or multi-sensors, so that a space-saving arrangement and a cost-optimized arrangement can be provided, particularly with multi-sensors.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn der Gassensor ein VOC-Sensor, ein NOx-Sensor und/oder ein Sensor zur Detektion von Proxigasen ist oder aufweist. Damit kann die Luftqualität gut abgeschätzt werden.It is also particularly advantageous if the gas sensor is or has a VOC sensor, a NOx sensor and/or a sensor for detecting proxy gases. This allows the air quality to be accurately estimated.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit den zumindest einen elektrischen Verbraucher derart bedarfsgerecht steuert, dass bei einem Bedarf an Luftreinigung der zumindest eine Verbraucher in seiner elektrischen Leistung angesteuert wird und/oder in seiner Betriebszeit angesteuert wird, um die beabsichtigte Luftreinigung zu erreichen, wobei bei einem reduzierten Bedarf an Luftreinigung und/oder bei keinem vorliegenden Bedarf an Luftreinigung die elektrische Leistung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers reduziert oder abgeschaltet wird. Dabei wird die elektrische Leistung und/oder die Zeitdauer der elektrischen Leistung bedarfsabhängig gewählt und angesteuert.It is also advantageous if the control unit controls the at least one electrical consumer as needed in such a way that when there is a need for air purification, the electrical power of the at least one consumer is controlled and/or its operating time is controlled in order to achieve the intended air purification, whereby with a reduced need for air purification and/or with no need for air purification electrical power of the at least one electrical consumer is reduced or switched off. The electrical power and/or the duration of the electrical power is selected and controlled as needed.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuereinheit bei einem Vorliegen mehrerer elektrischer Verbraucher einzelne elektrische Verbraucher, Gruppen von elektrischen Verbrauchern oder alle elektrischen Verbraucher derart bedarfsgerecht steuert, dass bei einem Bedarf an Luftreinigung der zumindest eine Verbraucher, ein Gruppe von Verbrauchern und/oder alle Verbraucher bezüglich der elektrischen Leistung angesteuert wird oder werden und/oder in der Betriebszeit angesteuert wird oder werden, um die beabsichtigte Luftreinigung zu erreichen, wobei bei einem reduzierten Bedarf an Luftreinigung und/oder bei keinem vorliegenden Bedarf an Luftreinigung die elektrische Leitung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers, der Gruppe von elektrischen Verbrauchern oder aller elektrischer Verbraucher reduziert oder abgeschaltet wird oder werden. Dabei wird die elektrische Leistung und/oder die Zeitdauer der elektrischen Leistung spezifisch für die detektierte Verunreinigung der Luft bedarfsabhängig gewählt und angesteuert.It is particularly advantageous if, when there are several electrical consumers, the control unit controls individual electrical consumers, groups of electrical consumers or all electrical consumers as needed in such a way that when there is a need for air purification, the at least one consumer, a group of consumers and/or all consumers is or are controlled with regard to the electrical power and / or is or are controlled in the operating time in order to achieve the intended air purification, with a reduced need for air purification and / or no need for air purification, the electrical line of the at least one electrical consumer , the group of electrical consumers or all electrical consumers is or will be reduced or switched off. The electrical power and/or the duration of the electrical power is selected and controlled specifically for the detected contamination of the air as required.
Auch ist es vorteilhaft, wenn eine Luftentnahme zur Prüfung der Luftqualität stromaufwärts und/oder stromabwärts der Reinigungsvorrichtung mit dem zumindest einen elektrischen Verbraucher erfolgt und/oder dass die Luft unmittelbar in dem Luftkanal stromaufwärts und/oder stromabwärts der Reinigungsvorrichtung hinsichtlich der Luftqualität überwacht wird. So kann eine sichere und zuverlässige Überwachung der Luftqualität erfolgen.It is also advantageous if air is extracted to check the air quality upstream and/or downstream of the cleaning device with the at least one electrical consumer and/or that the air is monitored for air quality directly in the air duct upstream and/or downstream of the cleaning device. This allows safe and reliable monitoring of air quality.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Luft in Bezug auf zumindest eine Kenngröße oder in Bezug auf mehrere Kenngrößen überwacht wird und bei einem Erreichen oder bei einem Überschreiten zumindest eines Grenzwertes der Kenngrößen eine Luftreinigung mittels der Reinigungsvorrichtung mit zumindest einem elektrischen Verbraucher selektiv angesteuert wird. So kann eine sichere und zuverlässige Überwachung der Luftqualität und der Reinigung der Luft erfolgen.It is also advantageous if the air is monitored in relation to at least one parameter or in relation to several parameters and if at least one limit value of the parameters is reached or exceeded, air cleaning is selectively controlled by means of the cleaning device with at least one electrical consumer. This allows safe and reliable monitoring of air quality and air purification.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Ansteuerung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers der Reinigungsvorrichtung stufenweise und/oder kontinuierlich bezüglich der elektrischen Leistung erfolgt. So kann auf die jeweilige festgestellte Verunreinigung der Luft maßvoll die Reinigung angewendet werden, ohne einen zu hohen elektrischen Verbrauch zu verursachen.It is also advantageous if the at least one electrical consumer of the cleaning device is controlled gradually and/or continuously with respect to the electrical power. In this way, cleaning can be applied in moderation to the air contamination that has been identified, without causing excessive electrical consumption.
Kurze Beschreibung der Figur der ZeichnungBrief description of the figure of the drawing
Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels anhand der Figur der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Luftkanals mit einer Luftreinigungseinrichtung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 a schematic representation of a first exemplary embodiment of an air duct with an air cleaning device to explain the method according to the invention.
Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Luftreinigungseinrichtung 1 in einem Luftkanal 2 zur Reinigung der Luft 3 in dem Luftkanal 2.The invention relates to a method for operating an air cleaning device 1 in an air duct 2 for cleaning the air 3 in the air duct 2.
Der Luftkanal 2 ist beispielsweise ein Luftkanal 2 einer Belüftungs-, Heizungs- und/oder Klimaanlage 4 eines Kraftfahrzeugs.The air duct 2 is, for example, an air duct 2 of a ventilation, heating and/or air conditioning system 4 of a motor vehicle.
Die Luftreinigungseinrichtung 1 weist zumindest eine Reinigungsvorrichtung 5 mit zumindest einem elektrischen Verbraucher 6 zum Reinigen von durch den Luftkanal 2 strömender Luft 3 auf. Der zumindest eine elektrische Verbraucher 6 ist beispielsweise ein photokatalytischer Reaktor, eine UV-Lichteinheit, ein Elektrofilter und/oder ein Ionisator und/oder weist zumindest einen solchen auf.The air cleaning device 1 has at least one cleaning device 5 with at least one
Weiterhin ist eine Steuereinheit 7 vorgesehen zur Steuerung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers 6.Furthermore, a control unit 7 is provided for controlling the at least one
Auch ist zumindest ein Sensor 8 vorgesehen, mittels welchem die Luftqualität der Luft 3 in dem Luftkanal 2 bestimmbar ist. Der zumindest eine Sensor 8 ist beispielsweise ein Staubsensor, ein Gassensor, ein CO2-Sensor, ein Luftfeuchtesensor, ein Lufttemperatursensor, ein Luftmengensensor und/oder ein Luftmassenstromsensor oder weist zumindest einen solchen auf. Ein Gassensor kann beispielsweise ein VOC-Sensor, ein NOx-Sensor und/oder ein Sensor zur Detektion von Proxigasen sein oder einen solchen aufweisen.At least one sensor 8 is also provided, by means of which the air quality of the air 3 in the air duct 2 can be determined. The at least one sensor 8 is, for example, a dust sensor, a gas sensor, a CO 2 sensor, an air humidity sensor, an air temperature sensor, an air quantity sensor and/or an air mass flow sensor or at least has one. A gas sensor can, for example, be or have a VOC sensor, a NO x sensor and/or a sensor for detecting proxy gases.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Sensor 8 oder eine Mehrzahl von einzelnen Sensoren 8 und/oder ein kombinierter Sensor 8 und/oder ein Multisensor 8 vorgesehen ist oder sind.It is particularly advantageous if a sensor 8 or a plurality of individual sensors 8 and/or a combined sensor 8 and/or a multi-sensor 8 is or are provided.
Das Verfahren gemäß der Erfindung sieht vor, dass die Steuereinheit 7 auf Grundlage zumindest eines Signales des zumindest einen Sensors 8 eine Steuerung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers 6 durchführt zur bedarfsgerechten Luftreinigung.The method according to the invention provides that the control unit 7 controls the at least one
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel vor, dass die Steuereinheit 7 den zumindest einen elektrischen Verbraucher 6 derart bedarfsgerecht steuert, dass bei einem Bedarf an Luftreinigung aufgrund der Signale des zumindest einen Sensors 8 der zumindest eine Verbraucher 6 in seiner elektrischen Leistung angesteuert wird und/oder in seiner Betriebszeit angesteuert wird, um die beabsichtigte Luftreinigung zu erreichen, wobei bei einem reduzierten Bedarf an Luftreinigung und/oder bei keinem vorliegenden Bedarf an Luftreinigung die elektrische Leistung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers 6 reduziert oder abgeschaltet wird. So kann der elektrische Verbrauch des zumindest einen elektrischen Verbrauchers 6 an den Luftreinigungsbedarf angepasst werden, indem beispielsweise die Betriebsdauer bzw. die Betriebszeiten und/oder die Betriebsleitung angepasst wird bzw. werden, insbesondere reduziert wird bzw. werden.In an advantageous exemplary embodiment, the method according to the invention provides that: the control unit 7 controls the at least one
Auch kann das Verfahren bei einem weiteren Ausführungsbeispiel vorsehen, dass die Steuereinheit 7 bei einem Vorliegen mehrerer elektrischer Verbraucher 6 einzelne elektrische Verbraucher 6, Gruppen von elektrischen Verbrauchern 6 oder alle elektrischen Verbraucher 6 derart bedarfsgerecht steuert, dass bei einem Bedarf an Luftreinigung der zumindest eine elektrische Verbraucher 6, ein Gruppe von elektrischen Verbrauchern 6 und/oder alle elektrischen Verbraucher 6 bezüglich der elektrischen Leistung angesteuert wird oder werden und/oder in der Betriebszeit angesteuert wird oder werden, um die beabsichtigte Luftreinigung zu erreichen, wobei bei einem reduzierten Bedarf an Luftreinigung und/oder bei keinem vorliegenden Bedarf an Luftreinigung die elektrische Leitung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers 6, der Gruppe von elektrischen Verbrauchern 6 oder aller elektrischer Verbraucher 6 reduziert oder abgeschaltet wird oder werden.In a further exemplary embodiment, the method can also provide that if there are several
Die
Mittels des zumindest einen Sensors 8 oder mittels der Sensoren 8 kann die Luft 3 in Bezug auf zumindest eine Kenngröße oder in Bezug auf mehrere Kenngrößen überwacht werden, wobei bei einem Erreichen oder bei einem Überschreiten zumindest eines Grenzwertes der entsprechenden Kenngrößen eine Luftreinigung mittels der Reinigungsvorrichtung 5 mit zumindest einem elektrischen Verbraucher 6 selektiv angesteuert wird, also bedarfsweise angesteuert wird.By means of the at least one sensor 8 or by means of the sensors 8, the air 3 can be monitored with respect to at least one parameter or with respect to several parameters, whereby when at least one limit value of the corresponding parameters is reached or exceeded, air is cleaned by means of the cleaning device 5 is selectively controlled with at least one
So kann die Ansteuerung des zumindest einen elektrischen Verbrauchers 6 der Reinigungsvorrichtung 5 beispielsweise stufenweise und/oder kontinuierlich bezüglich der elektrischen Leistung erfolgen.For example, the at least one
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Legal Events
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| R163 | Identified publications notified |