DE102005027292A1 - Dunstabzugshauben, Raumluftverbesserer sowie Geruchsfilterregeneratoren mit integriertem Geruchskiller - Google Patents

Abstract

Bei herkömmlichen Dunstabzugshauben oder Raumluftverbesserern werden zur Reduzierung der Geruchsbelastung der jeweiligen Luft Geruchsfilter eingesetzt, die mit entsprechend geeigneten Adsorptionsmitteln gefüllt sind. Der große Nachteil dieser Filter besteht darin, dass diese in regelmäßigen Abständen erneuert werden müssen und die Aufnahmefähigkeit an geruchsaktiven Substanzen stark von den Umgebungsbedingungen und vor allem von der Temperatur abhängt. DOLLAR A Durch die Integration einer auf katalytisch wirkende Grundlage basierenden Vorrichtung in Umluftdunstabzugshauben, Raumluftverbesserern und Geruchsfilterregeneratoren wird erreicht, dass mit geringem Energieaufwand die in der Luft enthaltenen Geruchs- und Schadstoffe durch Oxidation in geruchsneutrale und gesundheitlich unbedenkliche Stoffe umgewandelt werden. DOLLAR A In einem externen Gerät, das der Regenerierung von herkömmlichen, durch thermische Verschiebung der Adsorptionsgleichgewichte regenerierbaren Geruchsfiltern dient, wird es damit möglich, die von den Filtern desorbierten Stoffe durch Oxidation in umweltneutrale Stoffe zu verwandeln, ohne das unerwünschte Nebenprodukte entstehen oder die Umwelt mit den Geruchsstoffen belastet wird. In einer weiteren Ausführungsform eines externen Gerätes wird dem Nutzer die Möglichkeit eröffnet, die Qualität der Raumluft mit geringem Aufwand zu verbessern.

Description

• Beim Braten und Kochen entstehen in Küchen oft Gerüche, die von den Raumnutzern als störend und unangenehm empfunden werden. Zur Reduzierung dieser Geruchsbelästigung und Belastung sind in den zurückliegenden Jahren Dunstabzugshauben unterschiedlichsten Aufbaus entwickelt worden. Ein sehr guten Effekt erzielen dabei die Abluftdunstabzugshauben, wenn sie mit entsprechend hohen Luftdurchsätzen betrieben werden. Der große Nachteil dieser Hauben besteht jedoch darin, dass mit der abgesaugten Luft besonders in den kälteren Jahreszeiten, in denen die Räume beheizt werden müssen, viel Wärmeenergie verloren geht. Zur Vermeidung dieser Verluste sind Umluftdunstabzugshauben mit integriertem Fett- und Geruchsfilter entwickelt worden. Die Aufgabe der Fettfilter, die in den neueren Ausführungen meist Streckmetallelemente sind, besteht darin, den Hauptanteil des mit dem Luftstrom mitgerissenen Fettes auf dessen Oberfläche abzuscheiden. Den Fettfiltern nachgeschaltet sind dann die Geruchsfilter, die aus einer entsprechenden Schicht geruchsbindender Adsorbenzien (meist Aktivkohle oder Zeolithe) bestehen. Das Durchschlagen von Fett und Feuchtigkeit führt bei diesen Geruchsfiltern zu einer Reduzierung der Aufnahmekapazität an Geruchsstoffen. Nach einer gewissen Betriebszeit müssen die Geruchsfilter außerhalb der Haube regeneriert oder durch neue ersetzt werden. Die Größe der Wartungsintervalle ist von den eingesetzten Filtertypen selbst abhängig.
• Ein weiterer großer Nachteil dieser Geruchsfilter besteht darin, dass es mit steigender Temperatur zu einer Verschiebung der Adsorptionsgleichgewichte kommt. Damit verringert sich einerseits die Aufnahmekapazität der Geruchsfilter und andererseits kann es während des Betriebes zu einer Desorption bereits vom Filter aufgenommener Geruchsstoffe kommen. Letzteres führt dann zu einer Verschlechterung und nicht zu einer Verbesserung der Raumluftqualität.
• Der Stand der Technik von Dunstabzugshauben ist unter anderem beschrieben in:
  DE 19961785 , DE 19950817 , DE 19935606 , DE 19913001 , DE 19809223 , DE 19809201 , DE 19653644 , DE 10215382 , DE 10118881 , DE 3529640 , DE 60101825 , DE 29511237 , DE 20205642 .
• Durch Waschen regenerierbare Geruchsfilter sind in DE 19521665 beschrieben.
• Zur Regeneration der Geruchsfilter, soweit die eingesetzten Materialien dies zulassen, müssen diese aus der Haube ausgebaut und zum Teil an Spezialfirmen übergeben werden, die diese dann durchführen. Für die Zeit der Regeneration muss der Anwender einen Ersatzfilter einsetzen, der Zusatzkosten verursacht.
• Die nachfolgend beschriebene Erfindung hat das Ziel, die durch die beschriebenen Nachteile der herkömmlichen Technik bestehende Lücke zu schließen. Erfindungsgemäß soll dies damit erfolgen, dass mittels eines Zusatzsystems die Geruchsstoffe in den betreffenden Geräten selbst abgebaut und in unschädliche Stoffe umgewandelt werden. Dieses Zusatzsystem besteht aus einer entsprechend strukturierten Oberfläche (z.B. Streckmetalle oder Streckmetallpakete, Papier- oder Faserprodukte), auf der sich eine aus einer spezifischen Titandioxidmodifikation in der Kristallform Anatas (durch das hohe Oxidationspotential des Valenzbandes von ca. WB = 3.1 eV (pH0) ist es möglich, nahezu jedes organische Molekül unter UV-Bestrahlung (< 390 nm Wellenlänge) zu oxidieren) bestehende Schicht befindet, die noch mit geeigneten Zusatzstoffen zur Verbesserung der Oxidationsrate versetzt werden kann. Als Herstellungs verfahren kommen, gemäß dem Stand der Technik und je nach verwendeten Ausgangsmaterial z.B. in Frage: das Sol-Gel-Verfahren, das CVD-Verfahren (Chemical Vapour Desposition) oder CVS-Verfahren (Chemical Vapor Synthesis) oder Spattern mit anschließendem Tempern im Bedarfsfall. Das Spattern kann in Abhängigkeit der verwendeten Materialien (vor allem der Beimischungen) und der angestrebten Zielstellung zu einer deutlichen Verbesserung der Abbaurate an Geruchs- und Schadstoffen führen. Bei Bestrahlung solcher Oberflächen mit UV-Licht mit einer Wellenlänge kleiner 390 nm, was von einer UV-Lampe oder von speziellen UV-LED erzeugt werden kann, kommt es zu einer weiteren Verbesserung der Geschwindigkeit der Aufspaltung geruchsbildender Gase und mitgerissener Fette durch Photokatalyse in ungefährliche Primärsubstanzen wie CO₂ und Wasser. Eine derartige Vorrichtung kann erfindungsgemäß sowohl als integraler Bestandteil einer Umluftabzugshaube als auch in einem externen Zusatzmodul, das zur Regenerierung beladener Geruchsfilter oder zur Raumluftregenerierung dient, effektiv und umweltfreundlich genutzt werden.
• Im Falle des in die Umlufthaube integrierten Moduls sind zwei Ausstattungsvarianten möglich:
  In der ersten Variante befindet sich neben der Vorrichtung zur oxidativen Spaltung von Geruchsstoffen in der Abzugshaube auch noch ein klassischer, thermisch regenerierbarer Geruchsfilter. Letzterer übernimmt die Reinigung der abgesaugten Luft vor allem bei niedrigen Lufttemperaturen. Das photokatalytisch wirkende Zusatzmodul übernimmt in dieser Haube zwei Aufgaben. Es unterstützt einerseits die Reinigungswirkung des klassischen Geruchsfilters während des regulären Betriebs und andererseits dient es der Geruchsstoffzerstörung während der Regenerationsphase des Adsorptionsfilters. Die Regeneration selbst erfolgt nach einer entsprechenden Betriebsdauer der Haube in einer betriebsfreien Zeit durch automatische Umschaltung auf einen internen Luftkreislauf in der Haube, der entsprechend beheizt wird, um die adsorbierten Stoffe aus dem Geruchsfilter wieder abzuspalten. Die freigesetzten Stoffe werden dann mit Hilfe der katalytischen Schicht, die sich im umgewälzten Luftstrom befindet, zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert. Diese Variante ermöglicht damit eine Geruchsfilterregenerierung ohne erforderliche Umbauten an der Haube selbst und ohne zusätzliche Materialkosten. Über die Festlegung der Zyklenzeit zwischen zwei Reinigungen kann die Effektivität solcher Geruchsfilter wesentlich verbessert werden.
• In der zweiten Ausführungsvariante befindet sich in der Dunstabzugshaube nur die Vorrichtung zur oxidativen Spaltung der Geruchsstoffe. In diesem Anwendungsfall obliegt es dem Anwender die gewünschte Geruchsschwelle im jeweiligen Raum durch Einstellung der Lüfternachlaufzeit selbst festzulegen.
• Die Regenerierung von Geruchsfiltern außerhalb von Abzugshauben im eigenen Heim und ohne Geruchsbelästigung wird durch die Nutzung eines separaten Moduls mit der oben beschrieben Vorrichtung zur Beseitigung von Geruchsmolekülen möglich. In diesem Modul wird ein interner Luftstrom erzeugt, der durch den Geruchsfilter strömt.
• Durch eine Erwärmung des Luftstromes gibt es eine Verschiebung des Adsorptionsgleichgewichtes des adsorbierenden Stoffes im Geruchsfilter und es kommt zu einer Desorption von angelagerten Stoffen. Diese werden dann an den katalytisch aktiven Oberflächen oxidiert, so dass auch hier keine umweltbelastenden Nebenprodukte entstehen.
• Ein weiteres Anwendungsgebiet eines entsprechend technisch modifizierten externen Modultyps besteht in dessen Einsatz als Geruchsentferner aus der Raumluft.
• Neben der katalytischen Zerstörung von Geruchsstoffen in der Luft in für den Menschen unschädliche Stoffe, bietet eine solche Gerätekonfiguration für empfindliche Personen auch einen gewissen Schutz gegen Bakterien, Viren, Pollen, Milben und Schimmel.

Claims (6)

1. Eine Vorrichtung zum oxidativen Abbau von störenden Geruchs- und Schadstoffen in Küchen und anderen entsprechend belasteten Räumen oder zur schadstofffreien Regenerierung von klassischen, regenerierbarer Geruchsfilter dadurch gekennzeichnet, dass in das jeweilige System zur Geruchsstoffbeseitigung (Dunstabzugshaube, Geruchsfilterregenerator, Raumluftreiniger) ein strukturiertes Funktionselement mit einer katalytisch wirkende, aus Titandioxid der Kristallform Anatas mit und ohne weiterer Zusätze zur Verbesserung der photokatalytischen Abbaugeschwindigkeiten bestehende Schicht integriert wird, welche die Geruchs- und Schadstoffe durch Oxidation abbaut und zur Erhöhung der Wirksamkeit der katalytisch Oxidation mit UV-Licht bestrahlt werden kann.
2. Vorrichtung zur Geruchsstoffbeseitigung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der UV-Strahlung dem Stand der Technik entsprechende UV-Lampen oder UV-LED's Verwendung finden.
3. Vorrichtung zur Geruchsstoffbeseitigung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass diese Vorrichtung in Umluftdunstabzugshauben sowohl allein als auch in Kombination mit herkömmlichen regenerierbaren Geruchsfiltern einsetzbar ist.
4. Vorrichtung zur Geruchsstoffbeseitigung nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass bei gleichzeitigem Einsatz eines klassischen Geruchsfilters und der neuen Vorrichtung die Regeneration der Geruchsfilter durch Schaffung eines geschlossenen Raumes mit einer geregelten beheizbaren Luftzirkulation direkt in der Haube erfolgt, ohne das lästige Geruchsstoffe in den betreffenden Raum gelangen. Die Regeneration selbst erfolgt in einer betriebsfreien Zeit der Haube (z.B. in den Nachtstunden).
5. Vorrichtung zur Geruchsstoffbeseitigung nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung auch außerhalb von Dunstabzugshauben zur Regenerierung von herkömmlichen, durch thermische Adsorptionsgleichgewichtsverschiebung entladbaren Geruchsfiltern nutzbar ist.
6. Vorrichtung zur Geruchsstoffbeseitigung nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung auch in einem separaten Gerät zur Geruchsentfernung in belasteten Räumen einsetzbar ist.