[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dunstabzugshaube mit einer akustischen
Sensorstrecke unterhalb des Ansaugbereichs der Dunstabzugshaube zum Erfassen des Zustands
der Luft in diesen Bereich, um in Abhängigkeit davon die Lüftereinrichtung zu steuern,
wobei die Sensorstrecke aufgebaut ist zwischen einem Ultraschall-Sender und einem
Ultraschall-Sensor.
[0002] Es sind eine Reihe von Maßnahmen aufgezeigt worden, welche dazu dienen sollen, den
Zustand der Luft unterhalb einer Dunstabzugshaube zu erfassen und in Abhängigkeit
vom Verschmutzungsgrad dieser Luft den Betrieb der Dunstabzugshaube automatisch zu
steuern. Dazu gehören u.a. Rauchsensoren und Feuchtigkeitsensoren. Auch Temperatursensoren
sind für die Steuerung von Dunstabzugshauben einsetzbar, wobei diese Temperatursensoren
die Tatsache erfassen sollen, daß unterhalb der Dunstabzugshaube Kochstellen in Betrieb
gesetzt sind, die entsprechende Wärme entwickeln, woraus abgeleitet wird, daß Kochdünste
abgeführt werden sollen. Eine praktische wesentliche Verbreitung haben diese Maßnahmen
aus unterschiedlichen Gründen nicht erlangt.
[0003] Darüber hinaus ist eine Anordnung bekannt geworden, (EP-A 0 443 141) in der eine
Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Lüfters einer Dunstabzugshaube geoffenbart
ist, bei der vor dem Lüfter eine Ultraschall-Strecke vorgesehen ist. Über diese Ultraschall-Strecke
wird ein modulierter Ultraschall-Strahl von einem Ultraschall-Sender zu einem Ultraschall-Sensor
gesandt und die Verfälschung dieses Ultraschall-Strahles durch einen veränderten Zustand,
der unterhalb der Dunstabzugshaube vor dem Fettfilter anliegenden Atmosphäre wird
erfaßt, ausgewertet und zur Steuerung des Lüfters einer Dunstabzugshaube bzw. einer
Esse herangezogen. Diese Maßnahme erscheint für die praktische Anwendung erfolgversprechend
sein zu können.
[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aufbauend auf dem letztgenannten
Stand der Technik eine Vorrichtung bereitzustellen, die sowohl aufbautechnisch als
auch funktionstechnisch günstige Bedingungen für die Erfassung der unterhalb der Dunstabzugshauben
in deren Ansaugbereich herrschenden Bedingungen zu erfassen, um die Dunstabzugshauben-Lüftereinheit
zu steuern.
[0005] Eine Dunstabzugshaube, die diesen Anforderungen in hohem Maße gerecht wird, ist erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschall-Sender und der Ultraschall-Empfänger benachbart
auf derselben Seite der Dunstabzugshaube angeordnet sind und daß auf der gegenüberliegenden
Seite der Dunstabzugshaube ein Reflektorbereich für den Wellenstrahl angeordnet ist.
Aufbautechnisch ist dabei von Vorteil daß die Maßnahmen zur Leitungsverlegung verringert
werden können. Funktionstechnisch ist von Bedeutung, daß die Sensorstrecke durch den
Ultraschall-Strahl zweimal durchlaufen wird, so daß Unterschiede in der Meßstrecke
auch zweimal erfaßt werden und das Meßergebnis im Auswertepegel verdoppelt wird.
[0006] Außerdem bietet die erfindungsgemäße Maßnahme die Möglichkeit, als Ultraschall-Sender
und Ultraschall-Sensor einen gemeinsamen, auf Aussendung und Empfang in kurzer, zeitlicher
Aufeinanderfolge umschaltbaren Piezoschwinger anzuordnen. Für die Umschaltung von
Sendung auf Empfang ist aufgrund der doppelten Sensorstrecke genügend Zeit.
[0007] Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dunstabzugshaube ist diese
dadurch gekennzeichnet, daß der Reflexionsbereich für den Ultraschall-Strahl rechtwinklig
V-förmig oberflächenstrukturiert ist. Durch diese Strukturierung werden die Ultraschall-Wellen
mit hoher Genauigkeit an ihre Ursprungsstelle, d.h. an den aussendenden und empfangenden
Piezoschwinger zurückreflektiert, auch dann, wenn der Reflexionsbereich nicht optimal
zum Piezoschwinger ausgerichtet ist. Außerdem kann ein sich verbreitertes Strahlenbündel
in einfacher Weise zur Ursprungsstelle wieder reflektiert werden.
[0008] Ein nach Merkmalen der Erfindung ausgestaltetes Ausführungsbeispiel ist anhand der
Zeichnung im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematisierte Seitenansicht einer Dunstabzugshaube im Schnitt, und
- Fig. 2
- eine schematisierte Unteransicht dieser Dunstabzugshaube im Bereich der Filteranordnung,
- Fig. 3
- einen Reflexionsbereich für den Ultraschall-Strahl in einer Draufsicht und
- Fig. 4
- eine Seitenansicht des Reflexionsbereichs stark vergrößert zur Funktionserläuterung.
[0009] Eine Dunstabzugshaube, die sie in den Figuren dargestellt ist, ist für den typischen
Einsatz oberhalb von Kochfeldern in Küchen geeignet. Derartige Kochfelder sind üblicherweise
im wesentlichen quadratisch und weisen vier Kochstellen auf. In der Fig. 2 sind gestrichelt
eine Projektion der Lage dieser Kochstellen 15 auf die Unterseite der Dunstabzugshaube
angedeutet. Für breitere Kochfelder kann eine entsprechend verbreitert ausgestaltete
Dunstabzugshaube zum Einsatz gebracht werden.
[0010] Innerhalb eines Gehäuses 1 der Dunstabzugshaube 2 ist ein elektromotorisch betriebenes
Gebläse 3 angeordnet, welches aus dem Raum 4 Luft ansaugt und damit dort Unterdruck
erzeugt und diese Luft über einen Auslaßstutzen 5 ausbläst. Im unteren Bereich der
Dunstabzugshaube, welcher dem Kochfeld zugewandt ist, ist der Raum 4 durch ein sogenanntes
Fettfilter 6 abgeschlossen, durch welches insbesondere während Brat- und Kochvorgängen
verunreinigte Luft infolge des im Raum 4 herrschenden Unterdrucks hindurchtritt, wobei
die Fett- und sonstigen Verschmutzungspartikel weitestgehend in diesem Fettfilter
6 absorbiert werden. Der Raum 4 ist derart abgeschlossen ausgebildet und das Fettfilter
6 ist derart in eine Aufnahme eingefügt, daß möglichst keine Luft außer über das Fettfilter
angesaugt wird. Für den Fall, daß die Dunstabzugshaube 2 im sogenannten Umluftbetrieb
eingesetzt werden soll, wobei die Abluft über den Ausgangsstutzen 5 wieder in den
Bedienungsraum zurückgeführt wird, ist innerhalb des Raumes 4 ein Kohlefilter 7 einsetzbar,
welches Gerüche zu absorbieren in der Lage ist.
[0011] Unterhalb des Fettfilters 6 ist im Gehäuse der Dunstabzugshaube ein schubladenartiger
Auszug 8 nach vorne herausziehbar angeordnet. In den Figuren ist dieser in der herausgezogenen
Stellung dargestellt. Dieser schubladenartige Auszug ist frontseitig, oben und an
den Seitenwandungen mit festen Wänden versehen. An der Unterseite ist ein Filterelement
9 eingefügt. Durch die Wendungen des schubladenartigen Auszugs und das Filterelement
9 wird ein flacher Kanal gebildet, welcher im ausgezogenen Zustand des schubladenartigen
Auszugs 8 im vorderen Bereich des Fettfilters 6 offen endet. Eine Schürze 11 schließt
diesen Kanal 10 hin zum Filter 6 ab.
[0012] Um eine möglichst hohe Reinigungswirkung für die herangeführte, verschmutzte Luft
zu bewirken, muß das Fettfilter 6 möglichst dicht und homogen ausgelegt werden, wodurch
es nicht nur ein hohes Absorptionsvermögen bietet, sondern auch der Luft einen relativ
hohen Strömungswiderstand entgegensetzt. Entsprechend leistungsstark muß der Ventilator
sein, um den erfoderlichen, unter Druck im Raum 4 zur Überwindung dieses Fettfilters
6 durch die zu reinigende Luft zu erzeugen. Vor dem Filter 6 steht dieser unter Druck
nicht zur Verfügung und so ist bei der vorliegenden Dunstabzugshaube im schubladenartigen
Auszug 8 ein Filterelement zum Einsatz gebracht, welches, um überhaupt durchströmt
zu werden, sehr durchlässig ausgestaltet ist. Damit ist auch das Absorptionsvermögen
dieses Filterelements 9 relativ gering, was jedoch nicht nur billigend in Kauf genommen
wird, sondern auch gewünscht ist. Die eigentliche Reinigung der verunreinigten Luft,
welche über das Filterelement 9 geleitet wird, erfolgt nämlich genauso wie die Reinigung
der ansonsten angesaugten Luft im eigentlichen Hauptfettfilter 6. Somit ist es auch
nicht nötig, die Führungen des schubladenartigen Auszugs 8 und dessen Schürze 11 im
Hinblick auf Dichtheit gegen Fehlströmungen besonders auszugestalten. Ein wesentlicher
Unterdruck innerhalb des Kanals 10 wird mangels erheblichem Strömungswiderstand im
Bereich des Filterelements 9 ohnehin nicht aufgebaut. Das eigentliche Hauptfilter
6 kann beispielsweise in der Ausführung durch Streckmetall acht- bis zwölf-lagig sein,
während demgegenüber das Filterelement 9 lediglich zwei bis vier Streckmetall-Lagen
aufweist. Dadurch findet eine geringere Überdeckung der einzelnen Zwischenräume der
Streckmetall-Lagen statt und die Durchlässigkeit ist so gering, daß die durchströmende
Luft annähernd ungehindert, ohne wesentlichen Druckabfall durchtreten kann.
[0013] Innerhalb des Kanals 10, also oberhalb des Filterelements 9, können Voreinstell-Eingabeelemente
oder Sensorelemente 12 angeordnet sein, die von den Kochstellen aufsteigenden Dunst
erfassen und zur Steuerung der Dunstabzugshaube auswerten. Dadurch, daß das Filterelement
9 Fett- und sonstige Verschmutzungspartikel, die leicht bei Berührung mit festen Körpern
aus der Luft ausfallen, aufgenommen werden, sind diese Elemente in diesem Kanal gegen
Verunreinigung wesentlich geschützt. Vom entsprechenden Bereich des Hauptfilters 6
werden im wesentlichen die Verunreinigungsbestandteile der Luft ausgefiltert, die
hauptsächlich deswegen verblieben sind, da ihre Bereitschaft zum Ausfallen aus der
Luft schlechter ist.
[0014] Im unteren rückwärtigen Bereich der Dunstabzugshaube ist eine an der Rückwand längs
sich erstreckende Beleuchtungseinrichtung 13 angeordnet. Im oberen Deckbereich des
schubladenartigen Auszugs 8 sind Bedienungselemente 14 eingefügt, die nur im ausgezogenen
Zustand der Dunstabzugshaube von oben bedienbar sind.
[0015] Als Sensorelement 12 ist ein Piezoschwinger auf der einen Seitenwandung des schubladenartigen
Auszugs 8 angeordnet. Dieser Piezoschwinger ist derart an eine nicht näher erläuterte
Schaltungsanordnung angeschaltet, daß dieser Piezoschwinger in einer ersten Anschaltphase
als Ultraschallsender und in einer zweiten Schaltphase als Ultraschallsensor wirkt.
Auf der gegenüberliegenden Seite des schubladenartigen Auszugs 8 ist ein Reflexionsbereich
16 für den Ultraschall-Strahl angeordnet, so daß dieser auf den Piezoschwinger von
diesem herkommend auch wieder zurückreflektiert wird. Wie die Fig. 2 ausweist, verläuft
die Meßstrecke zwischen Piezoschwinger 12 und Reflektionsbereich 13 in einem Bereich,
welcher in Projektion auf ein darunter angeordnetes Kochfeld zwischen den vorderen
und hinteren Kochstellen verläuft. Sowohl der Piezoschwinger 12 als auch der Reflektionsbereich
16 liegen im durch den schubladenartigen Auszug 8 und dessen Filterelement 9 gebildeten
Kanal 10, so daß diese Elemente einer erhöhten Gefahr der Verschmutzung nicht ausgesetzt
sind.
[0016] Der Reflexionsbereich ist, wie die Figuren 3 und 4 ausweisen, mit V-förmigen Kerben
17 versehen, deren Seitenflanken 18 im wesentlichen senkrecht aufeinander stehen.
Dadurch wird erreicht, daß auftreffende Strahlen gesichert wieder zum Aussendungsort,
d.h. zum gegenüberliegenden Piezoschwinger 12 zurückreflektiert werden, und zwar mit
maximal einem Versatz, der der Zahnteilung entspricht. Ansonsten ist die Ausrichtung
des Reflexionsbereichs 16 auf den Sender-Empfänger-Piezoschwinger 12 nicht besonders
problematisch. Eine geringfügige Verschwenkung ist unerheblich, wie aus der Figur
4 ersichtlich ist. Die strichpunktierte Linie versinnbildlicht eine senkrechte Ausrichtung
des Reflexionsbereichs 16 auf den Piezoschwinger 12, während die unterbrochen strichpunktierte
Linie eine verschwenkte Ebene symbolisiert. Der prinzipielle Ultraschall-Strahlenverlauf
ist durch die Pfeillinien 21 angedeutet. Während also bei einer derartigen Ausgestaltung
des Reflexionsbereichs die ankommenden Strahlen an den Entstehungsort zurückreflektiert
werden, würde eine glatte Fläche bei einem Versatz um nur 1° dazu führen, daß bei
einer einfachen Meßstrecke von ca. 50 cm, wie sie sicherlich bei einer Dunstabzugshaube
zumindest vorliegt, der Strahl über 1,7 cm neben der Ursprungsstelle zurückreflektiert
würde.
1. Dunstabzugshaube mit einer akustischen Sensorstrecke unterhalb des Ansaugbereichs
der Dunstabzugshaube zum Erfassen des Zustands der Luft in diesem Bereich, um in Abhängigkeit
davon die Lüftereinrichtung zu steuern, wobei die Sensorstrecke aufgebaut ist zwischen
einem Ultraschall-Sender und einem Ultraschall-Sensor, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschall-Sender und der Ultraschall-Empfänger benachbart auf derselben
Seite der Dunstabzugshaube angeordnet sind und daß auf der gegenüberliegenden Seite
der Dunstabzugshaube ein Reflektorberich für den Wellenstrahl angeordnet ist.
2. Dunstabzugshaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ultraschall-Sender
und Ultraschall-Sensor ein gemeinsamer auf Aussendung und Empfang in kurzer zeitlicher
Aufeinanderfolge umschaltbarer Piezoschwinger angeordnet ist.
3. Dunstabzugshaube nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß daß
der Reflektionsbereich für den Wellenstrahl rechtwinklig V-förmig oberflächenstrukturiert
ist.
4. Dunstabzugshaube nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschall-Reflektor
Nuten besitzt und die Nutenflächen einen Winkel von 45° zur Reflektorfläche bilden.