DE3545664C2

DE3545664C2 -

Info

Publication number: DE3545664C2
Application number: DE3545664A
Authority: DE
Inventors: Hans 7100 Heilbronn De Gebert; Peter 7101 Loewenstein De Haller
Original assignee: Knecht Filterwerke 7000 Stuttgart De GmbH
Current assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Priority date: 1985-12-21
Filing date: 1985-12-21
Publication date: 1990-01-04
Also published as: DE3545664A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Belüftungseinrichtung für geschlossene Räume nach dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1.

Aus CH-PS 5 18 816 ist bereits eine Belüftungseinrich tung mit einem Gasfilter zur Absorption gasförmiger Bestandteile bekannt.

Bei derartigen Belüftungseinrichtungen liegen häufig Anwendungsfälle vor, bei denen während längerer Be triebsperioden überhaupt keine toxischen Mittel in der anzusaugenden Luft vorhanden sind, so daß der Wunsch besteht, während dieser Zeiten nur solche Fil ter zum Einsatz zu bringen, mit denen normale nicht toxische Schmutzpartikel, wie z. B. Staub, entfernt werden können. Zu diesem Zweck ist es auch bereits bekannt, die zur Reinigung der Ansaugluft von toxi schen Substanzen erforderlichen Filter zusätzlich nur in solchen Betriebszuständen einzusetzen, in denen sie benötigt werden. Außerhalb jener Betriebszeiten werden die antitoxisch wirkenden Filter entfernt. Da bei besteht insbesondere das Problem der Handhabung und Lagerung der mit toxischen Substanzen beladenen Filter bei dem zwischenzeitlichen Entfernen aus der Belüftungsanlage.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Belüftungs einrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Standzeit des Spezialfilters für toxische Substan zen in einem erheblichen Maße erhöht werden kann.

Gelöst wird diese erfindungsgemäße Aufgabe durch eine Ausbildung der Belüftungseinrichtung nach den kenn zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist Ge genstand des Anspruchs 2.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß das Spezialfilter zur Entfernung der toxischen Stoffe bei Nichtbedarf nicht nur nicht durchströmt wird, sondern während dieser Zeit einer automatischen Regenerierung durch Umkehrspülung mit Ansaugluft unterzogen wird. Ein solches Regenerieren sieht die Erfindung dabei allerdings nur für solche Zeiträume vor, in denen der zu belüftende Raum, für den die Einrichtung vorgesehen ist, von der Einrich tung nicht belüftet wird. Solche Zustände kommen in der Praxis häufig vor, z. B. wenn der zu belüftende Raum eine Fahrzeugkabine ist und das Fahrzeug in nor maler Atmosphäre fährt, in der eine Filterung der in die Kabine einzubringenden Luft nicht erforderlich ist.

In solchen Fällen kann die Belüftung z. B. durch ge öffnete Kabinenfenster erfolgen. In diesen Zeiträumen kann dann das Spezialfilter in der Belüftungseinrich tung regeneriert werden mit der Folge, daß seine Standzeit dadurch insgesamt ganz erheblich erhöht wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Fließschaubild für den Betrieb der Belüftungs einrichtung bei Vorhandensein toxischer Substanzen in der An saugluft,

Fig. 2 ein Fließschaubild für den Betrieb bei nur staub haltiger keine Aerosole oder toxische Substanzen enthaltender Ansaugluft,

Fig. 3 ein Fließschaubild für einen Betrieb zum Regenerieren des die toxischen Substanzen in der Ansaugluft neutralisierenden Filters in Zeiten, in denen sich in der Ansaugluft keine toxischen Substanzen befinden.

Die Belüftungseinrichtung enthält insgesamt drei Fil terstufen, von denen die erste Filterstufe 1 aus ei nem Filtermaterial besteht, das lediglich geeignet ist, Feststoffpartikel aus der Ansaugluft abzutren nen. Als Material hierfür kann z. B. verwendet werden:

Papier, Vliese, Schaumstoffe, Filzmatten, Drahtgewe be.

In der zweiten Filterstufe 2 ist ein Filtermaterial eingesetzt, mit dem Flüssigkeitsteilchen aus in der Ansaugluft befindlichen Aerosolen abtrennbar sind. Als Materialien kommen insbesondere in Betracht: hydrophobe Kunststoffgewebe, Glasgewebe, Metallge flechte, Zyklone. Die in der zweiten Filterstufe abgetrennten Flüssigkeitsteilchen werden in einem verschließbaren Gefäß 4 aufgefangen. Die dritte Filterstufe 3 enthält ein Filtermaterial zur chemischen Neutralisation toxischer Substanzen in der Ansaug luft. Solche Materialien sind beispielsweise Aktiv kohle und Molekularsiebe.

Die drei Filterstufen 1 bis 3 sind durch Strömungs leitungen und über Mehrwegeventile so miteinander verbunden, daß entweder die Ansaugluft nur durch die erste Filterstufe geführt wird, oder alle drei Filterstufen passieren muß oder zur Regeneration des Filtermaterials der dritten Filterstufe lediglich durch die erste Filterstufe und von dort aus nach zum Filtrationsbetrieb umgekehrter Durchströmung der Filterstufe 3 zurück in die Atmosphäre geführt wird. Im Betrieb nach Fig. 1, bei dem die Ansaugluft toxische Substanzen enthält, die in der dritten Filterstufe 3 der Belüftungseinrichtung neutralisiert werden sollen, durchströmt die Ansaugluft die Be lüftungseinrichtung gemäß den in der Fig. 1 einge tragenen Pfeilen. Dies bedeutet, daß die Ansaug luft nach Durchströmen der ersten Filterstufe 1 in ein als Verteilergehäuse ausgebildetes Mehrwegeventil 5 gelangt. Dieses Verteilergehäuse 5 enthält zwei Aus lässe, von denen der durch eine Klappe 6 verschließ bare Auslaß in einen Sammelraum 7 vor der zweiten Filterstufe 2 führt. Der andere Auslaß des Verteiler gehäuses 5, der in eine die zweite Filterstufe um gehende Bypassleitung 8 führt, ist während dieser Betriebsart durch eine Klappe 9 verschlossen. Durch die zweite Filterstufe 2 hindurch gelangt die Ansaug luft in ein zweites Mehrwegeventil 10, das ebenfalls als ein Verteilergehäuse ausgebildet ist, und zwar als Ver teilergehäuse 10 mit einem ersten und zweiten Verteil raum 11 bzw. 1. Bei der Betriebsart nach Fig. 1 sind die Verteilräume 11 und 12 durch eine sich in Schließstellung befindliche Klappe 13 voneinander getrennt. Mit einer weiteren Klappe 14 ist der Ver teilraum 12 gegenüber einer später noch zu be schreibenden Strömungsleitung 15 verschlossen. Aus dem Verteilraum 12 des Verteilergehäuses 10 gelangt die vorgereinigte Ansaugluft in das sie aus der Atmosphäre ansaugende Gebläse 16. Dieses Gebläse treibt die Ansaugluft in ein drittes Mehrwegeventil 17, das hier in Form eines weiteren Verteilergehäuses 17 ausgebildet ist. Ein Ausgang aus diesem Verteilerge häuse 17 führt in den zu belüftenden Raum 18, der im vorliegenden Fall eine Fahrerkabine 18 eines land wirtschaftlichen Schlepperfahrzeuges ist. Bei dem Betrieb nach Fig. 1 ist dieser Auslaß durch eine Klappe 19 verschlossen. Ein weiterer Auslaß aus dem Verteilergehäuse 17 ist in dieser Betriebsart eben falls mit einer Klappe 20 verschlossen. Der dritte in der vorliegenden Betriebsart durch eine Klappe 21 geöffnete Ausgang führt die Ansaugluft auf eine erste Seite 22 der dritten Filterstufe 3. An das aus Aktivkohle be stehende Filter dieser dritten Filterstufe 3 schließt sich ein Sammelraum 23 mit zwei Auslässen an. Einer dieser Auslässe führt in eine Strömungsleitung 24, die mit dem ersten Verteilraum 11 des Verteilerge häuses 10 verbunden ist. An der Eintrittsöffnung dieser Strömungsleitung 24 zu dem Verteilergehäuse 10 ist eine Klappe 25 angeordnet, die sich in der vorliegenden Betriebsart in Schließstellung befindet. Dadurch kann die aus der dritten Filterstufe 2 ausgetretene Ansaugluft ausschließlich in diesem Zustand an der geöffneten Klappe 26 vorbei durch eine Strömungsleitung 27 in die Fahrerkabine 18 gelangen.

Die Betriebsarten der Belüftungseinrichtung nach den Fig. 2 und 3 lassen sich ausschließlich durch Ver stellung der Klappen 6, 9, 13, 14, 19, 20, 21, 25 und 26 einstellen.

Soll daher in der Belüftungseinrichtung die Ansaugluft von den drei Filterstufen lediglich die erste Filter stufe 1 passieren, so müssen die Klappen 9, 13 und 19 offen und alle übrigen Klappen verschlossen sein.

Für den Regenerierbetrieb nach der Überschrift zu Fig. 3 in Zeiten, in denen eine Belüftung der Fahrerkabine 18 mit gefilterter Luft überhaupt nicht notwendig ist, wird die hier Aktivkohle ent haltende dritte Filterstufe durch Umkehrspülung re generiert. Für diese Betriebsart müssen die Klappen 9, 25, 14 und 20 geöffnet sein, während sich alle übrigen Klappen in Schließstellung befinden müssen. An der geöffneten Klappe 20 vorbei gelangt die Ansaugluft zurück in die Atmosphäre.

Das Öffnen und Schließen der Klappen erfolgt zentral durch ein nicht gezeigtes Steuergerät, wobei die Ver stellkräfte z. B. hydraulisch erzeugt werden können.

Claims

1. Belüftungseinrichtung für geschlossene Räume, insbesondere für Kabinen von Fahrzeugen, bei der atmosphärische Luft, die zeitweise toxische Substanzen enthalten kann, mit Hilfe eines Ge bläses durch Filter geleitet wird, gekennzeichnet durch die Merkmale:

(a) die Belüftungseinrichtung besteht aus mindestens drei Filterstufen (1, 2, 3) mit in mindestens drei Filterstufen (1, 2, 3) unterschiedlichen Filter materialien,
(b) das Filtermaterial der ersten Filterstufe (1) ist zur Trennung von Feststoff partikeln einsetzbar,
(c) das Filtermaterial der zweiten Filterstufe (2) ist zur Abtrennung von Flüssig keitspartikeln aus Aerosolen einsetzbar,
(d) das Filtermaterial der dritten Filterstufe (3) ist zur chemischen Entgiftung gesundheitsgefährdender toxischer Substanzen einsetzbar,
(e) die einzelnen Filterstufen (1, 2, 3) sind unter einander durch Strömungsleitungen verbunden,
(f) das Gebläse (16) ist in der Strömungsleitung zwischen der zweiten und dritten Filterstufe (2 bzw. 3) angeordnet,
(g) die erste Filterstufe (1) ist in der für die anzusaugende Luft vorgesehenen Eintritts öffnung der Belüftungseinrichtung ange ordnet,
(h) in den die einzelnen Filterstufen (1, 2, 3) verbindenden Strömungsleitungen sind Mehr wegeventile (5, 10, 17) vorgesehen,
(i) der Strömungsweg der die Belüftungsein richtung von deren mit der ersten Filter stufe (1) versehenen Eintrittsöffnung bis zum Austritt aus dieser Einrichtung durch strömenden Ansaugluft durch die einzelnen Filterstufen (1, 2, 3) ist durch Ver stellung der Mehrwegeventile (5, 10, 17) wahl weise wie folgt schaltbar:
- (i1) Reihenschaltung aller drei Filterstufen (1, 2, 3), bei der die Ansaugluft die dritte Filterstufe (3) in Richtung von einer ersten Seite (22) zu einer zweiten Seite (28) durchströmt und von dort in den zu belüftenden Raum (18) eintritt,
- (i2) Reihenschaltung der ersten (1) und zweiten Filterstufe (2) mit Austritt der Ansaugluft in den zu belüftenden Raum (18),
- (i3) Reihenschaltung der ersten (1) und dritten (3) Filterstufe unter Umgehung der zweiten Filterstufe (2) mit Austritt der Ansaugluft in den zu belüftenden Raum (18),
- (i4) Umgehung der zweiten (2) und dritten (3) Filterstufe mit Austritt der Ansaugluft in den zu belüftenden Raum (18),
- (i5) Umgehung der zweiten Filterstufe (2) und Durchströmung der dritten Filter stufe (3) in Richtung von deren zweiter (28) zu deren erster (22) Seite mit Austritt der angesaugten Luft in die Atmosphäre.

2. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale:

(a) es sind insgesamt drei Mehrwegeventile (5, 10, 17) vorhanden,
(b) das erste der drei Mehrwegeventile (5) ist als Zweiwegeventil ausgebildet, in einer Strömungs leitung zwischen erster (1) und zweiter (2) Filterstufe angeordnet, wodurch für die aus der ersten Filterstufe (1) kommende Ansaugluft ein Strömungsweg entweder nur zu einer die zweite Filterstufe (2) umgehenden Bypassleitung (8) oder nur zu der zweiten Filterstufe (2) freigebbar ist,
(c) das zweite (10) und das dritte (17) der Mehrwegeventile sind zwischen der zweiten (2) und der dritten (3) Filterstufe angebracht und zwar das zweite (10) zwischen der zweiten Filterstufe (2) und dem Gebläse (16) und das dritte (17) zwischen dem Gebläse (16) und der dritten Filterstufe (3),
(d) mit dem zweiten (10) und dritten (17) Mehr wegeventil sind folgende Strömungswege für die Ansaugluft schaltbar:
- (d1) Strömung aus der ersten Filterstufe (1) durch das zweite Mehrwegeventil (10), das Gebläse (16) und das dritte Mehr wegeventil (17) zur ersten Seite (22) der dritten Filterstufe (3),
- (d2) Strömung aus der die zweite Filterstufe (2) umgehenden Bypassleitung (8) durch einen ersten Verteilraum (11) des zweiten Mehrwegeventils (10) ausschließ lich zur zweiten Seite (28) der dritten Filterstufe (3), von dort durch diese Filterstufe (3) zu deren erster Seite (22) und anschließend weiter durch einen zweiten Verteilraum (12) des zweiten Mehrwegeventils (10) in das Gebläse (16) zur Rückführung in die Atmosphäre, durch das dritte Mehrwegeventil (17),
- (d3) Strömung aus der die zweite Filter stufe (2) umgebenden Bypassleitung (8) durch das zweite Mehrwegeventil (10) und das Gebläse (16) hindurch ausschließ lich zum Austritt in den zu belüftenden Raum (18).