Technisches Gebiet
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wrasenabzugsvorrichtung mit einem Geruchsfilterelement
umfassend einen Filterkörper mit wenigstens einem Adsorbenswickel und die Verwendung
eines Geruchsfilterelements umfassend einen Filterkörper mit wenigstens einem Adsorbenswickel
in einer Wrasenabzugsvorrichtung
Stand der Technik
[0002] Wrasenabzugsvorrichtungen, auch Dunstaubzugshauben genannt, sind aus dem Stand der
Technik in Form von Überbau- bzw. Überkopf- und Unterbauvarianten bekannt. Unterbauvarianten
werden auch Downdraft- bzw. Tischlüfter-Systeme genannt, wobei hier der Dunstabzug
in das Kochfeld integriert ist. Diese werden in Küchen, sowohl im privaten als auch
professionellen Umfeld, im Bereich einer Kochstelle installiert und sind dazu ausgebildet,
Kochdämpfe, den so genannten Wrasen, abzusaugen, um die Luft in der Küche von Gerüchen
und/oder Schadstoffen freizuhalten, die beim Kochen und/oder Braten entstehen. Es
gibt hierbei Bauformen, welche dazu ausgebildet sind, den Wrasen über eine entsprechende
Verrohrung ins Freie zu befördern und Bauformen, welche rezirkulierend arbeiten, d.
h. den Wrasen absaugen und nach Reinigung ine inem Geruchsfilterelement wieder der
Küchenluft zuführen.
[0003] Beide Bauformen haben in der Regel einen Fettfilter, welcher eintrittsseitig als
erste Filterstufe vorgesehen ist und die Vorrichtungsbestandteile der Wrasenabzugsvorrichtung
vor Verschmutzung und Beschädigung schützt.
[0004] Eine gattungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung wird beispielsweise in der
DE 20 2005 002 589 U1 beschrieben.
[0005] Als Geruchsfilter kommen häufig Adsorbensschüttungen, meistens aus Aktivkohle, zum
Einsatz, welche in fluiddurchströmbare Kammern eines Geruchsfilterrahmens eingefüllt
sind. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Abscheideeffizienz für geruchsaktive
Bestandteile von dem volumetrischen Füllungsgrad der Kammern abhängt; bei nur teilweiser
Befüllung der Kammern können sich Bypassströmungswege zwischen den Schüttungspartikeln
bilden, welche die Effizienz mindern. Solche schüttungsbasierten Geruchsfilter sind
gemäß einer möglichen Bauform als hohlzylindrische Filterkartuschen ausgeführt, die
ein im Querschnitt kreisringförmiges Befüllungsvolumen haben, das zwischen einer inneren
fluiddurchlässigen Mantelwand und einer äußeren fluiddurchlässigen Mantelwand vorliegt
und mit der Adsorbensschüttung gefüllt ist. Da die Mantelwände meistens als Lochblech
ausgeführt sind, besteht ferner das Problem, dass kleinste Adsorbensbestandteile die
Öffnungen im Lochblech passieren, was eine erhöhte Staubbelastung bei der Handhabung
und/oder beim Betrieb der Kartuschen zur Folge hat.
[0006] Es ist aber auch bekannt, den Geruchsfilter als plissierten Kombifilter auszuführen,
der ein gefaltetes Filtermedium umfassend zumindest eine Partikelfilterlage und zumindest
eine Adsorbenslage aufweist, welches zu einem Faltenbalg plissiert ist. Das beschriebene
Problem mit den Bypassströmungswegen stellt sich hier nicht.
[0007] In einem als plissierten Kombifilter ausgebildeten Geruchsfilter lässt sich jedoch
nur ein vergleichsweise kleines Adsorbensvolumen unterbringen, da die Belegungsmenge
(Masse pro Fläche) begrenzt ist, weshalb die Lebensdauer und Abscheideeffizienz für
geruchsaktive Bestandteile eines als plissierten Kombifilter ausgebildeten Geruchsfilters
in gleichem Maße begrenzt ist. Gerade für den professionellen Einsatz, bei dem eine
Wrasenabzugsvorrichtung über mehrere Stunden täglich im Einsatz ist, ist dies mit
einem hohen Wartungsaufwand verbunden, da die Geruchsfilter häufig ausgetauscht werden
müssen.
[0008] Eine Dunstabzusgaube mit einem plissierten Kombifilter als Geruchsfilter ist beispielsweise
aus der
EP 2 506 953 B1 bekannt.
Offenbarung der Erfindung
[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Wrasenabzugsvorrichtung zu
schaffen, welche sich durch eine deutlich erhöhte Lebensdauer des Geruchsfilters und
eine verbesserte Abscheideeffizienz für geruchsaktive Bestandteile auszeichnet.
[0010] Diese Aufgabe wird durch eine Wrasenabzugsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 sowie durch eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst.
[0011] Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
[0012] Die erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung umfasst ein Gehäuse mit einer Lufteinsaugöffnung
und einer Luftausblasöffnung sowie eine in dem Gehäuse angeordnete Gebläse-Motor-Einheit.
Strömungsmäßig zwischen der Lufteinsaugöffnung und der Luftausblasöffnung liegt ein
Geruchsfilterelement vor, das bezogen auf seine Längsachse in Radialrichtung durchströmbar
ist. In einem Betriebszustand wird das Geruchsfilterelement in Radialrichtung durchströmt.
Das Geruchsfilterelement weist einen hohlzylindrischen Filterkörper mit einem inneren
Hohlraum auf. Der Filterkörper weist wenigstens einen Adsorbenswickel umfassend eine
Mehrzahl spiralförmig angeordnete Wickellagen mit wenigstens einem Adsorbens auf.
[0013] Eine Wickelanordnung erlaubt es in einem vorbestimmten Volumen deutlich mehr Adsorbensvolumen
anzuordnen als bei einem plissierten Geruchsfilter, sodass die pro Volumen zur Verfügung
stehende Adsorptionskapazität bei der Wrasenabzugsvorrichtung gemäß der Erfindung
gegenüber dem Stand der Technik deutlich erhöht ist. Eine Wickelanordnung innerhalb
des Geruchsfilters weist zudem nicht den oben im Bezug zu der Schüttungskonfiguration
beschriebenen Nachteil einer Bypasskanalbildung auf: Da die einzelnen Wickellagen
des Adsorbenswickels in Radialrichtung benachbart aufeinander liegen, erfolgt die
Durchströmung stets von Lage zu Lage ohne dass Bypassströmungswege existieren würden,
in welchen eine Durchströmung ohne Kontakt zum Adsorbens möglich wäre.
[0014] Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten hohlzylindrischen Filterkartuschen,
die eine Adsorbensschüttung beinhalten, besteht ferner der Vorteil, dass bei der erfindungsgemäßen
Wrasenabzugsvorrichtung der Austausch des Geruchsfilterelements nahezu ohne Staubbelastung
erfolgen kann, da das Adsorbens innerhalb der Wickellagen zurückgehalten wird.
[0015] Das Geruchsfilterelement wird, wie erwähnt, in Radialrichtung durchströmt, insbesondere
von radial innen nach radial außen. Alternativ hierzu ist jedoch auch eine Durchströmung
von radial außen nach radial innen von der Erfindung umfasst. Bei einer Durchströmung
von innen nach außen, d. h. ausblasend, befindet sich die Rohseite im Bereich des
inneren Hohlraums des hohlzylindrischen Filterkörpers.
[0016] Bei dem Adsorbens kann es sich grundsätzlich um jedes dem Fachmann im Küchenumfeld
geeignet erscheinende Adsorbens handeln, welches eine entsprechende Geruchsadsorption
ermöglicht.
[0017] Der Motor der Gebläse-Motor-Einheit ist bevorzugt ein Elektromotor, welcher ein Lüfterrad
antreibt. Das Lüfterrad kann als Radial-, Diagonal- oder Axiallaufrad ausgebildet
sein, was der Fachmann je nach den Anforderungen der p-V-Systemkennlinie entsprechend
auswählen wird. Die Gebläse-Motor-Einheit weist insbesondere ein Gebläsegehäuse auf,
das einen Lufteintrittsstutzen und einen Luftaustrittsstutzen aufweist, wobei dem
Lufteintrittsstutzen im Betrieb verunreinigte Luft von der Lufteinsaugöffnung des
Gehäuses zugeführt wird und über den Luftaustrittsstutzen gereinigte Luft der Luftausblasöffnung
des Gehäuses zugeführt wird, sodass diese dann entweder in einen Küchenraum zurückgeführt
werden kann oder in die Umgebung entlassen wird.
[0018] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Filterkörper zumindest einen strömungsmäßig
mit dem wenigstens einem Adsorbenswickel gekoppelten Partikelfilter aufweisen. Über
den Partikelfilter können Schwebstoffe und sonstige Partikel aus dem Wrasen abgeschieden
werden, welche nicht durch den Adsorbenswickel abscheidbar sind. Der Partikelfilter
kann dem Adsorbenswickel strömungsmäßig vorgeschaltet und/oder nachgeschaltet sein,
wobei explizit auch Kombinationen möglich sind.
[0019] Der Partikelfilter kann insbesondere an einer inneren und/oder äußeren Mantelfläche
des Adsorbenswickels angeordnet sein. Hierzu weist der Partikelfilter im Querschnitt
die Form eines Kreisrings auf, dessen Durchmesser mit dem Durchmesser des Adsorbenswickels
an seinem Innen- und/oder Außenumfang korrespondiert. Der Partikelfilter kann in Form
einer Flachlage vorliegen, die entsprechend auf Stoß zusammengefügt ist, um im Querschnitt
einen Kreisring zu bilden, sodass dieser außen über den Adsorbenswickel gezogen werden
kann und/oder in den inneren Hohlraum eingeführt werden kann.
[0020] Der Partikelfilter weist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform ein Filtermedium
auf, das gefaltet sein kann, bevorzugt sterngefaltet. Das Filtermedium selbst kann
ein ein- oder mehrlagiges Filtermedium sein, insbesondere ein Vliesmedium, welches
Cellulosefasern und/oder Kunststofffasern aufweist. Beispielsweise kann das Filtermedium
ein Spinnvliesmaterial sein, insbesondere ein Polyethylenterephthalat- oder Polypropylen-Spinnvliesmaterial,
und/oder ein Nadelvliesmaterial, insbesondere ein Polypropylen- oder Polyethylenterephthalat-Nadelvlies,
und/oder eine Meltblownlage aufweisen und/oder ein Mehrkomponentenfasermaterial, insbesondere
mit Bikomponentenfasern mit einer Polypropylen/Polyacrylnitril-Komponente aufweisen.
[0021] Bei dem wenigstens einen Adsorbens kann es sich um wenigstens ein Material aus der
Gruppe umfassend Aktivkohle, Zeolithe, Silicagele, Metalloxide, Molekularsiebe und
Schichtsilikate handeln. Für den Küchenbereich sind besonders imprägnierte und unimprägnierte
Aktivkohlen relevant.
[0022] Es können auch mehrere der vorgenannten Adsorbens in Kombination eingesetzt werden.
Die Aktivkohle selbst kann auch eine Mehrzahl von verschiedenen Aktivkohlen aufweisen,
welche jeweils ein unterschiedliches Zielgasspektrum haben können. Insbesondere können
imprägnierte Aktivkohlen zum Einsatz kommen, bevorzugt sauer imprägnierte Aktivkohlen.
Es können aber auch imprägnierte Aktivkohlesorten mit nicht-imprägnierten, wasserdampfaktivierten
Standardkohlen in einer Schicht gemischt eingesetzt werden oder diese werden in aneinander
angrenzenden Schichten aufgebracht. Das Rohmaterial der Aktivkohlen sind meist Kokosnussschalen,
welche in einem Drehrohrofen oder in einem Wirbelschichtreaktor wasserdampfaktiviert
werden.
[0023] Alternativ oder zusätzlich können die Adsorbenspartikel, insbesondere die Aktivkohlepartikel,
eine Korngröße von 10 bis 80 mesh, insbesondere 30 bis 60 mesh, aufweisen.
[0024] Ferner kann der wenigstens eine Adsorbenswickel neben dem Adsorbens zumindest ein
weiteres Aktivmaterial aufweisen, bevorzugt ein lonentauschermaterial, insbesondere
einen Kationentauscher bzw. "sauren" lonentauscher. lonentauschermaterialien weisen
gegenüber Aktivkohle insbesondere eine verbesserte Adsorption von Trimethylamin auf.
[0025] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Adsorbenswickel eine Mehrzahl
Wickellagen, etwa zumindest vier Wickellagen, bevorzugt zumindest sechs Wickellagen.
Je mehr Wickellagen vorgesehen werden, desto höher ist die Adsorptionskapazität. Die
maximal mögliche Anzahl an Wickellagen kann der Fachmann für den individuellen Einzelfall
anhand der Einflussgrößen Gebläsekennlinie, Systemkennlinie und gewünschter Maximalvolumenstrom
leicht ermitteln.
[0026] Die Wickellagen des Adsorbenswickels umfassen eine luftdurchlässige Trägerlage, insbesondere
eine Vliesmateriallage, wobei auf der Trägerlage das wenigstens eine Adsorbens in
Partikel- und/oder Granulatform angeordnet ist. Die Trägerlage wird zur Bildung des
Adsorbenswickel zusammen mit dem darauf angeordneten Adsorbens spiralförmig aufgewickelt.
[0027] Die Vliesmateriallage umfasst bevorzugt zu mindestens 90 % synthetische Fasern, insbesondere
PET-Fasern. Ein Flächengewicht der Vliesmateriallage beträgt in Ausführungen 25 bis
75 g/m
2. Alternativ oder zusätzlich kann eine Luftdurchlässigkeit der Vliesmateriallage in
Ausführungen über 3000 l/m
2s betragen, bevorzugt über 4000 l/m
2s.
[0028] Alternativ oder zusätzlich können die Wickellagen des Adsorbenswickels eine Partikelfilterlage
umfassen, die bevorzugt das Adsorbens an einer der Trägerlage abgewandten Seite bedeckt.
Gemäß dieser Ausführungsform wird bevorzugt ein flächiger Lagenverbund von Trägerlage-Adsorbens-Partikelfilterlage
zur Herstellung des Adsorbenswickels spiralförmig aufgewickelt. Dies hat den Vorteil,
dass das in Partikel- und/oder Granulatform vorliegende Adsorbens besonders sicher
im Lagenverbund gehalten werden kann, was den Wickelvorgang vereinfacht, da ein unkontrolliertes
"Herausrieseln" des Absorbens weitgehend unterbunden werden kann.
[0029] Hinsichtlich eines Flächengewichts einer Adsorbensauflage auf der Trägerlage wird
ein Bereich zwischen 200 und 1200 g/m
2 als technisch sinnvoll angesehen, da hier ein vorteilhaftes Verhältnis zwischen dem
Druckverlust und der vorgehaltenen Adsorptionskapazität besteht.
[0030] Die Adsorbenspartikel sind bezüglich der Trägerlage immobilisiert; dies kann durch
Schmelzkleberfäden, welche bei der Herstellung des Kombifiltermediums als dünnes Netzwerk
aufgebracht werden, erfolgen. Die Trägerlage kann insbesondere eine Luftdurchlässigkeit
bei 200 Pa von größer als 3000 l/m
2s und/oder ein Flächengewicht zwischen 25 g/m
2 und 75 g/m
2 aufweisen. Die Luftdurchlässigkeit der Trägerlage ist erfindungsgemäß größer als
die Luftdurchlässigkeit eines Filtermediums des Partikelfilters. Bei der Trägerlage
kann es sich um sehr luftdurchlässige spinngelegte Medien und/oder Spinnvliese handeln.
[0031] Ferner kann vorgesehen sein, dass die Wickellagen des Adsorbenswickels eine Stirnkante
aufweisen, die abgedichtet bzw. versiegelt ist. Durch die Abdichtung bzw. Versiegelung
der Strinkante(n) der Wickellagen wird verhindert, dass in den Wickellagen vorliegendes
Adsorbens aus dem Adsorbenswickel an seinen axialen Endflächen heraus rieselt und
es so zu einem Verlust an Adsorptionskapazität kommt. Insbesondere in motornahen bzw.
lüfternahen Anwendungen, in denen immer Vibrationen auftreten, ist dies wichtig sicherzustellen.
[0032] Dabei kann die Abdichtung bzw. Versiegelung der Stirnkanten der Wickellagen des Adsorbenswickels
eine stirnseitige Endplatte ausbilden. Diese kann bereits beim Aufwickeln des Adsorbenswickels
gebildet werden. So kann an den beiden seitlichen Enden eines flachen Ausgangsmaterials
der Wickellagen entlang der Wickelrichtung (umfänglich) eine Versiegelung über ein
Verschlusselement erfolgen. Beispielsweise kann ein Verschlusselement über einen Klebstoff,
Schaum, Thermoplast, Klammer, Schweißprozess oder eine Kombination aus den zuvor genannten
Möglichkeiten gebildet werden. Denkbar ist auch der Einsatz von Heißkleber direkt
während des Wickelprozesses, wenn die nachfolgende Wickellage auf die vorhergehende
Wickellage aufgewickelt wird und der Heißkleber im Randbereich der Wickellagen noch
ausreichend flüssig ist, um sich mit dem Kleber der vorherigen Wickellage dichtend
zu verbinden.
[0033] Die Versiegelung an den Stirnseiten kann auch durch eine nachträgliche thermoplastische
Umformung erfolgen, indem ein Versiegelungselement auf die jeweilige Stirnseite aufgeschmolzen
und verformt wird. Das Aufschmelzen kann z.B. über Ultraschall, Heizspiegel, Infrarotbestrahlung,
Heißluft erfolgen und die Verformung durch Anpressen des Versiegelungselementes auf
die Stirnfläche und über deren Außenkante.
[0034] Als alternative oder zusätzliche Option besteht auch die Möglichkeit der Verwendung
von separaten Endscheiben.
[0035] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Geruchsfilterelement eine
geschlossene Endscheibe und/oder eine offene Endscheibe mit einer Öffnung aufweisen.
Der Adsorbenswickel des Filterkörpers ist hierbei fluiddicht mit der geschlossenen
Endscheibe und/oder der offenen Endscheibe verbunden, etwa verklebt oder verschweißt.
Die Öffnung in der offenen Endscheibe dient dem fluidischen Anschluss des Geruchsfilterelements
und mündet in den inneren Hohlraum des Filterkörpers.
"Geschlossene" Endscheibe bedeutet hierbei, dass diese Endscheibe keinen Durchbruch
in Axialrichtung aufweist, sondern fluiddicht ausgebildet ist.
[0036] Die geschlossene Endscheibe und/oder die offene Endscheibe kann/können einen Kunststoff
aufweisen oder daraus bestehen, insbesondere, Polyvinylchlorid und/oder Polypropylen
und/oder Polyamid und/oder Polyurethan, insbesondere geschäumtes Polyurethan, insbesondere
mit entsprechenden Flammschutzadditiven. Alternativ ist auch eine Ausbildung der Endscheibe(n)
aus einem Metall, insbesondere aus (verzinktem) Stahl, möglich. Als weitere Kunststoffe
eignen sich Acrylnitril-Butadien-Styrol, thermoplastische Elastomere und/oder Silikone.
[0037] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Geruchsfilterelement stützelementlos
ausgebildet sein. Eine Steifigkeit des Geruchsfilterelements, insbesondere eine Biegesteifigkeit
um eine Radialachse und/oder eine Torsionssteifigkeit um eine Längsachse und/oder
eine Drucksteifigkeit um eine Längsachse, wird hierbei ausschließlich durch den Filterkörper
mit dem Adsorbenswickel bereit gestellt. "Stützelementlos" heißt insbesondere, dass
das Geruchsfilterelement keinerlei Mittelrohr, Stützrohr und/oder Stützhülsen aufweist,
die entweder im inneren Hohlraum des Filterkörpers oder diesen radial außen umgebend
angeordnet sind. Eine solche stützelementlose Ausführung bietet den Vorteil, besonders
einfach und aufgrund der geringen Teileanzahl auch besonders kostengünstig zu sein.
Ferner lassen sich solch stützelementlose Geruchsfilter nach dem Ende Ihrer Lebensdauer
gut thermisch verwerten und/oder rezyklieren.
[0038] Alternativ hierzu kann das Geruchsfilterelement einen fluiddurchlässigen Außenstützmantel
umfassen, der den Filterkörper radial außenliegend umgibt, und/oder eine fluiddurchlässige
Innenstützhülse umfassen, die in dem inneren Hohlraum vorliegt. Der Außenstützmantel
und/oder die Innenstützhülse können über Ihre Fläche verteilt eine Vielzahl Öffnungen
aufweisen, um die Fluiddurchlässigkeit zu ermöglichen. Sie können insbesondere aus
einem Blech, insbesondere einem Lochblech, gebildet sein. Die Ausführung des Geruchsfilterelements
mit Außenstützmantel und/oder die Innenstützhülse hat den Vorteil, dass das Geruchsfilterelement
mechanisch sehr belastbar ist sowohl hinsichtlich Belastungen auf Druck als auch auf
Torsion oder Biegung, da die mechanischen Lasten nicht durch den Filterkörper geleitet
werden müssen, sondern von dem Außenstützmantel und/oder der Innenstützhülse aufgenommen
werden. Insbesondere der Außenstützmantel erlaubt ferner einen Stoßschutz, welches
den Filterkörper des Geruchsfilterelements vor Beschädigungen durch unsachgemäße Handhabung
schützt.
[0039] Ferner kann vorgesehen sein, dass das Geruchsfilterelement einen in Benutzungsanordnung
strömungsmäßig vorgeschalteten Fettfilter aufweist, der einen fluiddurchlässigen Außenmantel
umfasst, der den Filterkörper radial außenliegend umgibt, und/oder eine fluiddurchlässige
Innenhülse umfasst, die in dem inneren Hohlraum vorliegt. Der Fettfilter kann lösbar
von dem Filterkörper ausgebildet sein, um diesen regelmäßig reinigen zu können. Der
Fettfilter kann insbesondere ein Metallgestrick, ein Metallvlies und/oder ein Metallstreckgitter
umfassen.
[0040] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Geruchsfilterelement zumindest eine
umlaufende Dichtung hat, insbesondere eine Axial- und/oder Radialdichtung, die insbesondere
an der offenen Endscheibe vorliegt und vollumfänglich um die Öffnung der offenen Endscheibe
verläuft. Die Dichtung kann hierbei auch einteilig mit der Endscheibe ausgeführt sein,
was insbesondere in Ausführungen, die eine Endscheibe aus (geschäumtem) PUR- Material
aufweisen, vorteilhaft ist.
[0041] Bei allen hierin beschriebenen Ausführungsformen kann das Geruchsfilterelement an
einer Druckseite oder an einer Saugseite der Gebläse-Motor-Einheit vorliegen. Bei
Downdraftsystemen kann das Geruchsfilterelement an einer über eine Kanalführung mit
dem System verbundenen, separaten Gehäuseeinheit angeschlossen sein.
[0042] Optional kann vorgesehen sein, dass die Wrasenabzugsvorrichtung zusätzlich einen
Fettfilter aufweisen, der insbesondere die Lufteinsaugöffnung des Gehäuses überspannt.
Der Fettfilter kann in Form eines Abscheideblechs mit Drahtgestrick vorliegen und
dient vor allem der Vorabscheidung von groben Verunreinigungen. Es handelt sich hierbei
bevorzugt um einen waschbaren Filter. Der Fettfilter weist keine geruchsadsorbierende
Wirkung auf.
[0043] In einer strukturell bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Wrasenabzugsvorrichtung
kann das Gehäuse ein Ausblasgehäuseteil, beispielsweise in Form eines Kamins, aufweisen.
Das Geruchsfilterelement kann hierbei in einem durch das Ausblasgehäuseteil bereit
gestellten Hohlraum vorliegen. Dieser Hohlraum des Ausblasgehäuseteils ist bei bekannten
Wrasenabzugsvorrichtungen in Überbau-Bauform häufig leer und dient ausschließlich
als Luftleitkanal. Dieser Bauraum kann nun erfindungsgemäß genutzt werden.
[0044] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Wrasenabzugsvorrichtung als Wrasenabzugshaube
ausgebildet, wobei die Lufteinsaugöffnung bei bestimmungsgemäßer Montage in Schwererichtung
unten vorliegt.
[0045] Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung eines Geruchsfilterelements
in einer Wrasenabzugsvorrichtung. Das Geruchsfilterelement weist hohlzylindrischen
Filterkörper mit einem inneren Hohlraum auf, wobei der Filterkörper wenigstens einen
Adsorbenswickel umfassend eine Mehrzahl spiralförmig angeordneter Wickellagen mit
wenigstens einem Adsorbens aufweist. Das Geruchsfilterelement wird bei der erfindungsgemäßen
Verwendung bezogen auf seine Längsachse in Radialrichtung durchströmt.
[0046] Die in Bezug zu der erfindungsgemäßen Wrasenabzugsvorrichtung offenbarten Merkmale
und Merkmalskombinationen sowie deren technischen Vorteile lassen sich auch auf die
erfindungsgemäße Verwendung übertragen und umgekehrt.
[0047] Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen. Ebenso
können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß
jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden.
Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung
zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung
der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0048] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen
sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, Beschreibung
und Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die
Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen
zusammenfassen.
[0049] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine isometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen Wrasenabzugsvorrichtung (verdeckte
Kanten);
- Fig. 2
- eine isometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen Wrasenabzugsvorrichtung (sichtbare
Kanten);
- Fig. 3
- eine Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Wrasenabzugsvorrichtung;
- Fig. 4
- eine isometrische Teilschnittansicht eines Filterelements für eine erfindungsgemäße
Wrasenabzugsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
- Fig. 5
- eine Querschnittsansicht eines Filterelements für eine erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform;
- Fig. 6
- eine isometrische Teilschnittansicht eines Filterelements für eine erfindungsgemäße
Wrasenabzugsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- Fig. 7
- eine Querschnittsansicht eines Filterelements für eine erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung
gemäß der zweiten Ausführungsform;
- Fig. 8
- eine isometrische Teilschnittansicht eines Filterelements für eine erfindungsgemäße
Wrasenabzugsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.
Ausführungsformen der Erfindung
[0050] In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen
beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
Merkmale oder Merkmalskombinationen, welche in Zusammenhang mit einer bestimmten Ausführungsform
offenbart sind, sind - wenn nicht explizit ausgeschlossen - auch auf die anderen Ausführungsformen
übertragbar.
[0051] In den
Fig. 1 und
Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung 10 in einer perspektivischen Ansicht
gezeigt, beispielhaft in einer Überbau-Bauform als Dunstabzugshaube. Diese weist ein
Gehäuse 1 auf, welches eine Lufteinsaugöffnung 14 und eine Luftausblasöffnung 15 aufweist.
Das Gehäuse hat ein Einsauggehäuseteil 12, ein Ausblasgehäuseteil bzw. Kamin 11 sowie
ein Übergangsgehäuseteil 13, welches das Einsauggehäuseteil 12 mit dem Ausblasgehäuseteil
bzw. Kamin 11 verbindet und in einem stumpfen Winkel gegenüber letzteren geneigt ist.
Die Lufteinsaugöffnung 14 wird von einem Fettfilter 141 überspannt, der etwa als Drahtgewebe
ausgebildet sein kann und insbesondere waschbar und daher wiederverwendbar ist.
[0052] Im Gehäuseinneren ist eine Gebläse-Motor-Einheit 3 angeordnet, die dazu ausgebildet
ist, einen Luftstrom von der Lufteinsaugöffnung 14 zur Luftausblasöffnung 15 zu erzeugen
und dabei einen Druckverlust des Geruchsfilters 2 zu überwinden, welcher im Strömungspfad
zwischen Lufteinsaugöffnung 14 und Luftausblasöffnung 15 angeordnet ist. In der gezeigten
Ausführungsformen ist der Geruchsfilter 2 auf einer Druckseite der Gebläse-Motor-Einheit
3 angeordnet. In anderen nicht figurativ gezeigten Ausführungen kann die Durchströmung
des Geruchsfilters 2 auch in umgekehrter Richtung erfolgen.
[0053] Der Geruchsfilter 2 ist bezogen auf seine Längsachse in Radialrichtung durchströmbar
und weist einen hohlzylindrischen Filterkörper 2' (siehe Fig. 3) mit einem inneren
Hohlraum auf, wobei sich innerhalb des inneren Hohlraums die Rohseite befindet und
außerhalb die Reinseite. Axial endständig ist der Geruchsfilter 2 von einer geschlossenen
Endscheibe 21 verschlossen.
[0054] Der Geruchsfilter 2 ist hierbei besonders platzsparend in einem Hohlraum 111 innerhalb
des Ausblasgehäuseteils bzw. Kamins 11 angeordnet.
[0055] In der
Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung 10 in einer Längsschnittansicht
dargestellt, wobei die Schnittebene durch die Mittellängsebene des Geruchsfilters
2 verläuft. Die Gebläse-Motor-Einheit 3 weist ein Gebläse 32 auf, das von einem Elektromotor
31 angetrieben wird. Das Gebläse 32 hat einen Einlassstutzen 34, durch den verschmutzte
Luft durch die Lufteinsaugöffnung 14 des Gehäuses 1 saugbar ist und einen Auslassstutzen
33, durch den die verschmutzte Luft dem Geruchsfilterelement 2 zuführbar ist. Das
Geruchsfilterelement 2 ist hierbei fluiddicht mit dem Auslassstutzen 33 verbunden,
wobei zur Abdichtung eine an dem Geruchsfilterelement 2 vorliegende Dichtung 23 dient.
[0056] Das Geruchsfilterelement 2 weist einen Filterkörper 2' auf, der wenigstens einen
Adsorbenswickel 22 umfasst. Der Adsorbenswickel 22 weist eine Mehrzahl spiralförmig
angeordnete Wickellagen mit wenigstens einem Adsorbens auf. Bei dem Adsorbens kann
es sich bevorzugt um eine oder verschiedene Aktivkohlen handeln. Um den Adsorbenswickel
22 zu bilden wird das wenigstens eine Adsorbens auf einer Trägerlage angeordnet und
immobilisiert (z. B. durch Schmelzkleberfäden) und die Trägerlage anschließend aufgewickelt,
sodass die Mehrzahl Wickellagen in der Folge spiralförmig angeordnet ist.
[0057] Das Geruchsfilterelement 2 weist eine offene Endscheibe, an welcher die Dichtung
23 vorliegt, und eine geschlossene Endscheibe 21 auf. Die Endscheiben 23,24 können
einen Kunststoff aufweisen oder daraus bestehen. Alternativ können eine oder beider
der Endscheiben 23,24 auch aus einem Metall bestehen, insbesondere aus Stahl. Die
Endscheiben 23,24 können mit dem Filterkörper 2' verklebt und/oder verschweißt sein.
[0058] Gemäß der gezeigten Ausführungsform ist die Dichtung 23 einteilig mit der offenen
Endscheibe 24 ausgebildet. Dies ist insbesondere vorteilhaft möglich, wenn die offene
Endscheibe aus einem geschäumten Polyurethan besteht.
[0059] Die gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Geruchsfiltern (plissierte
Bälge und Schüttungen) mit der erfindungsgemäßen Verwendung eines gewickelten Geruchsfilters
verbundenen technischen Vorteile sind im allgemeinen Teil der Beschreibung umfassend
gewürdigt.
[0060] In den
Fig. 4 und
Fig. 5 ist ein Geruchsfilter 2 für die erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung 10 in einer
ersten Ausführungsform gezeigt. Dieser weist einen hohlzylindrischen Filterkörper
2' mit einem inneren Hohlraum auf, wobei radial innen an den Hohlraum angrenzend der
Adsorbenswickel 22 vorliegt. Radial außen ist der Adsorbenswickel 22 von einem Partikelfilter
25 umgeben, der ein sternförmig gefaltetes Filtermedium umfasst, welches zu einem
umfänglich geschlossenen Balg verbunden ist. In der druckseitigen Systemkonfiguration
läge der Partikelfilter 25 daher abströmseitig des Adsorbenswickels 22 vor. Adsorbenswickel
22 und Partikelfilter 25 sind an ihren axialen Enden mit Endscheiben verbunden, wobei
eine geschlossene Endscheibe 21 und eine offene Endscheibe 24 mit einer Öffnung 241
vorgesehen ist. Die offene Endscheibe besteht aus einem geschäumten Polyurethan und
ist einstückig mit der Dichtung 23 ausgebildet, die die Öffnung 241 vollumfänglich
umschließt. Die Dichtung 23 ist im Querschnitt trapezförmig und erstreckt sich von
einer Oberfläche der Endscheibe in Axialrichtung von dieser weg. Der Geruchsfilter
2 ist stützelementlos (kein Mittelrohr) ausgeführt. Eine Biegesteifigkeit um eine
Radialachse und/oder eine Torsionssteifigkeit um eine Längsachse und/oder eine Drucksteifigkeit
um eine Längsachse wird ausschließlich durch den Filterkörper mit dem Adsorbenswickel
22 und den Partikelfilter 25 bereitgestellt.
[0061] Die Endscheiben 23,24 dienen auch zu einer Versiegelung der Stirnkanten der Wickellagen
des Adsorbenswickels 22, sodass darin vorgesehenes Adsorbens (meistens Aktivkohle)
nicht heraus rieseln kann.
[0062] Der in den
Fig. 6 und
Fig. 7 gezeigte Geruchsfilter 2 unterscheidet sich hiervon dadurch, dass der Filterkörper
2' keinen Partikelfilter aufweist, sondern nur den Adsorbenswickel 22. Ansonsten entspricht
dieser der ersten Ausführungsform.
[0063] In der
Fig. 8 ist schließlich ein Geruchsfilter 2 gemäß einer dritten Ausführungsform gezeigt.
Von der ersten Ausführungsform (Fig. 4,5) unterscheidet sich dieser dadurch, dass
radial innen an den Adsorbenswickel 22 angrenzend eine Innenstützhülse 27 vorliegt
und radial außen an den Partikelfilter 25 angrenzend ein Außenstützmantel 26 vorliegt.
Sowohl der Außenstützmantel 26 als auch die Innenstützhülse 27 sind fluiddurchlässig
ausgeführt, nämlich als Lochblech. Der Außenstützmantel 26 und/oder die Innenstützhülse
27 sind mit den Endscheiben 23,24 verbunden und können so mechanische Lasten aufnehmen
ohne dass diese durch den Filterkörper 2' geleitet werden müssen. Der Außenstützmantel
26 stellt zudem einen Stoßschutz bereit, der den Filterkörper 2' vor handhabungsbedingten
Beschädigungen schützt.
Bezugszeichenliste
[0064]
- 10
- Wrasenabzugsvorrichtung
- 1
- Gehäuse
- 12
- Einsauggehäuseteil
- 11
- Ausblasgehäuseteil/Kamin
- 111
- Hohlraum des Ausblasgehäuseteils/Kamins
- 13
- Übergangsgehäuseteil
- 14
- Lufteinsaugöffnung
- 141
- Fettfilter
- 15
- Luftausblasöffnung
- 2
- Geruchsfilterelement
- 2'
- Filterkörper
- 21
- Geschlossene Endscheibe
- 22
- Adsorbenswickel
- 23
- Dichtung
- 24
- Offene Endscheibe
- 241
- Öffnung der offenen Endscheibe
- 25
- Partikelfilter
- 26
- Außenstützmantel
- 27
- Innenstützhülse
- 3
- Gebläse-Motor-Einheit
- 31
- Motor
- 32
- Gebläse
- 33
- Auslassstutzen
- 34
- Einlassstutzen
1. Wrasenabzugsvorrichtung (10), umfassend ein Gehäuse (1) mit einer Lufteinsaugöffnung
(14) und einer Luftausblasöffnung (15) sowie eine in dem Gehäuse (1) angeordnete Gebläse-Motor-Einheit
(3), wobei strömungsmäßig zwischen der Lufteinsaugöffnung (14) und der Luftausblasöffnung
(15) ein Geruchsfilterelement (2) vorliegt, das bezogen auf seine Längsachse in Radialrichtung
durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Geruchsfilterelement (2) einen hohlzylindrischen Filterkörper (2') mit einem
inneren Hohlraum aufweist, wobei der Filterkörper (2') wenigstens einen Adsorbenswickel
(22) umfassend eine Mehrzahl spiralförmig aufgewickelt angeordneter Wickellagen mit
wenigstens einem Adsorbens aufweist, wobei die Wickellagen des Adsorbenswickels (22)
eine luftdurchlässige Trägerlage umfassen, auf der das wenigstens eine Adsorbens in
Partikel- und/oder Granulatform angeordnet und bezüglich der Trägerlage immobilisiert
ist.
2. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkörper (2') zumindest einen strömungsmäßig mit dem wenigstens einem Adsorbenswickel
(14) gekoppelten Partikelfilter (25) aufweist.
3. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Partikelfilter (25) an einer inneren und/oder äußeren Mantelfläche
des Adsorbenswickels (14) angeordnet ist.
4. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Partikelfilter (25) ein Filtermedium aufweist, das bevorzugt gefaltet
ist, besonders bevorzugt sterngefaltet.
5. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Adsorbens wenigstens ein Material aus der Gruppe Aktivkohle,
Zeolithe, Silicagele, Metalloxide, Molekularsiebe, Schichtsilikate umfasst.
6. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Adsorbenswickel (22) neben dem Adsorbens zumindest ein weiteres
Aktivmaterial aufweist, bevorzugt ein lonentauschermaterial, insbesondere ein Kationentauschermaterial.
7. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adsorbenswickel (22) zumindest 4 Wickellagen, besonders bevorzugt zumindest 6
Wickellagen, aufweist.
8. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die luftdurchlässige Trägerlage zumindest eine Vliesmateriallage umfasst und/oder
wobei die Wickellagen des Adsorbenswickels (22) eine Partikelfilterlage umfassen,
die bevorzugt das Adsorbens an einer der Trägerlage abgewandten Seite bedeckt.
9. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickellagen des Adsorbenswickels (22) jeweils eine Stirnkante aufweisen, die
abgedichtet ist.
10. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geruchsfilterelement (2) eine geschlossene Endscheibe (21) und/oder eine offene
Endscheibe (24) mit einer Öffnung (241) aufweist, wobei der Adsorbenswickel (22) des
Filterkörpers (2) fluiddicht mit der geschlossenen Endscheibe (21) und/oder der offenen
Endscheibe (24) verbunden ist.
11. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geruchsfilterelement (2) stützelementlos ausgebildet ist, wobei eine Steifigkeit,
insbesondere eine Biegesteifigkeit um eine Radialachse und/oder eine Torsionssteifigkeit
um eine Längsachse und/oder eine Drucksteifigkeit um eine Längsachse, ausschließlich
durch den Filterkörper (2') mit dem Adsorbenswickel (22) bereit gestellt wird.
12. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geruchsfilterelement (2) einen fluiddurchlässigen Außenstützmantel (26) umfasst,
der den Filterkörper (2') radial außenliegend umgibt und/oder eine fluiddurchlässige
Innenstützhülse (27) umfasst, die in dem inneren Hohlraum vorliegt.
13. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geruchsfilterelement (2) zumindest eine umlaufende Dichtung aufweist, insbesondere
eine Axial- und/oder Radialdichtung, die insbesondere an der offenen Endscheibe (24)
vorliegt und vollumfänglich um die Öffnung (241) der offenen Endscheibe (24) verläuft.
14. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wrasenabzugsvorrichtung (10) einen Fettfilter aufweist, der insbesondere die
Lufteinsaugöffnung (14) des Gehäuses (1) überspannt.
15. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) ein Ausblasgehäuseteil (11), insbesondere einen Kamin (11), aufweist,
wobei bevorzugt das Geruchsfilterelement (2) in einem durch das Ausblasgehäuseteil
(11) bereit gestellten Hohlraum (111) vorliegt.
16. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wrasenabzugsvorrichtung (10) als Wrasebabzugshaube ausgebildet ist, wobei die
Lufteinsaugöffnung (14) bei bestimmungsgemäßer Montage in Schwererichtung unten vorliegt.
17. Verwendung eines Geruchsfilterelements (2), das einen hohlzylindrischen Filterkörper
(2') mit einem inneren Hohlraum aufweist, wobei der Filterkörper (2') wenigstens einen
Adsorbenswickel (22) umfassend eine Mehrzahl spiralförmig angeordnete Wickellagen
mit wenigstens einem Adsorbens aufweist, wobei die Wickellagen des Adsorbenswickels
(22) eine luftdurchlässige Trägerlage umfassen, auf der das wenigstens eine Adsorbens
in Partikel- und/oder Granulatform angeordnet und bezüglich der Trägerlage immobilisiert
ist, in einer Wrasenabzugsvorrichtung, insbesondere in einer Wrasenabzugsvorrichtung
(10) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Geruchsfilterelement (2) bezogen
auf seine Längsachse in Radialrichtung durchströmt wird.