DE102011017682B4 - Cooker hood with filter element - Google Patents
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Abstract
Dunstabzugshaube (1), die einen Lüfter (13) zum Ansaugen von Luft in die Dunstabzugshaube (1) sowie zumindest ein Filterelement (2) zum Ausfiltern von Geruchsstoffen aus der Luft aufweist, das einen Geruchsfilter (3) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2) einen Hohlkörper darstellt, das Filterelement (2) einen Deckel (24) aufweist, der aus luftundurchlässigem Material besteht und das Filterelement (2) nach oben abschließt, und der Geruchsfilter (3) zumindest einen Teil der Seitenfläche (21) des Filterelementes (2) bildet, der Geruchsfilter (3) eine Wellenform aufweist und in der Hauptströmungsrichtung (S) der Luft dem Lüfter (13) nachgeschaltet ist.Extractor hood (1), which has a fan (13) for sucking air into the extractor hood (1) and at least one filter element (2) for filtering out odorous substances from the air, which includes an odor filter (3), characterized in that The filter element (2) is a hollow body, the filter element (2) has a cover (24) which consists of air-impermeable material and closes the filter element (2) at the top, and the odor filter (3) covers at least part of the side surface (21) of the Filter element (2) forms, the odor filter (3) has a waveform and in the main flow direction (S) of the air is downstream of the fan (13).
Description
Die Erfindung betrifft eine Dunstabzugshaube mit zumindest einem Filterelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an extractor hood with at least one filter element according to the preamble of
In
Bekannte Filterelemente in Dunstabzugshauben zur Ausfilterung oder Abscheidung von Geruchsstoffen weisen in der Regel einen Aufbau auf, bei dem ein Filterelement, das mit Aktivkohle beladen ist, mit einem Vlies ummantelt wird. Hierbei wird in der Regel das Aktivkohle-Filterelement in einen Kunststoffrahmen eingelegt, an dem das Vliesmaterial an der Oberseite und der Unterseite verschweißt wird. Ein solcher Aktivkohlefilter wird in Strömungsrichtung vor dem Lüfter der Dunstabzugshaube montiert. In der
Ein Nachteil dieser bekannten Geruchsfilter von Dunstabzugshauben besteht darin, dass die Größe der wirksamen Filteroberfläche, über die die zu reinigende Luft in das Filterelement eintreten kann, gering ist. Um dennoch eine ausreichende Reinigung der Luft von Geruchsstoffen zu realisieren, kann es daher erforderlich sein, mehrere Filterelemente vorzusehen. Dies ist aber aufgrund des in einer Dunstabzugshaube zur Verfügung stehenden Bauraums nicht oder nur bedingt realisierbar. Alternativ kann die Höhe beziehungsweise Dicke des Filterelementes groß gewählt werden. Dies führt aber zu einem erhöhten Luftwiderstand, der wiederum eine erhöhte Geräuschentwicklung mit sich bringt. Zudem wird die Anströmung der Dunstabzugshaube durch diesen Aufbau negativ beeinflusst und es kommt zu Leistungs- oder Performanceverlusten der Dunstabzugshaube, insbesondere bezüglich der Absaugrate oder Wrasenfangrate.A disadvantage of this known odor filter of extractor hoods is that the size of the effective filter surface through which the air to be cleaned can enter the filter element is small. In order to nevertheless achieve adequate cleaning of odorous substances from the air, it may therefore be necessary to provide several filter elements. However, due to the installation space available in an extractor hood, this cannot be implemented or can only be implemented to a limited extent. Alternatively, the height or thickness of the filter element can be selected to be large. However, this leads to increased air resistance, which in turn leads to increased noise development. In addition, the inflow of the extractor hood is negatively influenced by this structure and there is a loss of performance or performance of the extractor hood, in particular with regard to the extraction rate or vapor trapping rate.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Dunstabzugshaube mit einem Filterelement zu schaffen, mit der eine zuverlässige Reinigung von verunreinigter Luft, insbesondere von Wrasen und Dünsten, von Geruchsstoffen möglich ist und bei der die Nachteile des Standes der Technik behoben oder zumindest verringert werden.The object of the present invention is therefore to create an extractor hood with a filter element, with which reliable cleaning of odorous substances from contaminated air, in particular vapors and fumes, is possible and in which the disadvantages of the prior art are eliminated or at least reduced .
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, indem der Strömungswiderstand, der durch das Filterelement erzeugt wird, minimiert wird. Insbesondere bildet hierzu die wirksame Filterfläche eine dreidimensionale Kontur, um die angeströmte Fläche zu maximieren.The invention is based on the finding that this object can be achieved by minimizing the flow resistance that is generated by the filter element. In particular, the effective filter surface forms a three-dimensional contour for this purpose in order to maximize the surface area exposed to the flow.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Dunstabzugshaube mit den Merkmalen nach Anspruch 1.The object is achieved by an extractor hood with the features of
Das Filterelement der Dunstabzugshaube umfasst einen Geruchsfilter und stellt einen Hohlkörper dar und der Geruchsfilter bildet zumindest einen Teil der Seitenfläche des Filterelementes.The filter element of the extractor hood includes an odor filter and represents a hollow body, and the odor filter forms at least part of the side surface of the filter element.
Richtungsangaben, wie oben und unten, und entsprechende Bezeichnungen, wie Oberseite und Unterseite, beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf das Filterelement in dem in der Dunstabzugshaube montierten Zustand.Unless otherwise stated, directional information such as top and bottom and corresponding designations such as top and bottom refer to the filter element in the installed state in the extractor hood.
Als Geruchsfilter wird der Teil des Filterelementes bezeichnet, in dem das eigentliche Filtermittel vorliegt. Der Geruchsfilter besteht aus einem Filtermaterial. Das Filtermaterial wiederum kann aus dem Filtermittel bestehen oder mit diesem beladen sein. Als Filtermittel werden beispielsweise Adsorptionsmittel, vorzugsweise Aktivkohle, verwendet. Allerdings können auch andere Filtermittel verwendet werden.The part of the filter element that contains the actual filter medium is called the odor filter. The odor filter consists of a filter material. The filter material in turn can consist of the filter medium or be loaded with it. Adsorbents, preferably activated carbon, are used as filter media, for example. However, other filter means can also be used.
Das Filterelement, das auch als Hochleistungsfilter bezeichnet wird, stellt erfindungsgemäß einen Hohlkörper dar. Als Hohlkörper wird hierbei ein dreidimensionaler Körper bezeichnet, der an zumindest einer Seite eine Eintrittsöffnung zu einem in dem Körper gebildeten Innenraum aufweist. Die Eintrittsöffnung, die auch als Anströmöffnung bezeichnet wird, liegt bei dem erfindungsgemäßen Filterelement vorzugsweise in der Unterseite des Filterelementes. Als Seitenfläche des Filterelementes wird die Fläche bezeichnet, die die Oberseite des Filterelementes mit der Unterseite des Filterelementes verbindet. Die Seitenfläche stellt hierbei eine Außenfläche des Filterelementes dar. Die Seitenfläche kann aus einer einzigen Seitenwand bestehen. In diesem Fall weist das Filterelement beispielsweise einen runden Querschnitt auf und die Seitenwand bildet die Mantelfläche des Filterelementes. Alternativ kann die Seitenfläche aber auch aus mehreren Seitenwänden bestehen. Dies kann beispielsweise bei einem eckigen Querschnitt des Filterelementes der Fall sein. Bei einem rechteckigen Querschnitt wird die Seitenfläche beispielsweise durch vier Seitenwände gebildet. Diese können separate Filtermaterialteile darstellen oder aus einem einzigen Filtermaterialteil durch Formen, beispielsweise durch Biegen oder durch Pressen, gebildet sein.According to the invention, the filter element, which is also referred to as a high-performance filter, is a hollow body. A hollow body is a three-dimensional body that has an inlet opening on at least one side to an interior space formed in the body. In the filter element according to the invention, the inlet opening, which is also referred to as the inflow opening, is preferably located on the underside of the filter element. The surface that connects the top of the filter element to the bottom of the filter element is referred to as the side surface of the filter element. In this case, the side surface represents an outer surface of the filter element. The side surface can consist of a single side wall. In this case, the filter element has, for example, a round cross section and the side wall bil det the lateral surface of the filter element. Alternatively, the side surface can also consist of several side walls. This can be the case, for example, with an angular cross section of the filter element. In the case of a rectangular cross section, the side surface is formed by four side walls, for example. These can represent separate pieces of filter material or be formed from a single piece of filter material by shaping, for example by bending or by pressing.
Erfindungsgemäß wird zumindest ein Teil der Seitenfläche des Filterelementes durch den Geruchsfilter gebildet. Hierbei kann bei einem Filterelement mit mehreren Seitenwänden beispielsweise eine oder mehrere der Seitenwände durch den Geruchsfilter gebildet werden. Besteht die Seitenfläche aus einer einzigen Seitenwand, kann beispielsweise ein Teil der Mantelfläche des Filterelementes durch den Geruchsfilter gebildet werden. Zusätzlich zu der Seitenfläche kann auch ein Deckel oder eine Deckfläche, die das Filterelement nach oben abschließt, durch einen Geruchsfilter gebildet werden. Die Deckfläche kann hierbei aus dem gleichen Filtermaterial, wie der Geruchsfilter der Seitenfläche gebildet sein. Es ist aber auch möglich, die Deckfläche aus einem dichteren Filtermaterial herzustellen.According to the invention, at least part of the side surface of the filter element is formed by the odor filter. In the case of a filter element with a plurality of side walls, for example, one or more of the side walls can be formed by the odor filter. If the side surface consists of a single side wall, part of the lateral surface of the filter element can be formed by the odor filter, for example. In addition to the side surface, a cover or a cover surface, which closes off the filter element at the top, can also be formed by an odor filter. The top surface can be made of the same filter material as the odor filter on the side surface. However, it is also possible to produce the top surface from a denser filter material.
Indem bei dem erfindungsgemäßen Filterelement die Seitenfläche eines Hohlkörpers zumindest teilsweise durch den Geruchsfilter gebildet wird, kann die wirksame Filterfläche bei vorgegebenen horizontalen Abmessungen maximiert werden. Dies ist bei dem erfindungsgemäßen Filterelement, das in einer Dunstabzugshaube eingesetzt wird, von Vorteil, da die horizontalen Abmessungen, das heißt die Breite und Tiefe des Filterelementes in der Regel durch die entsprechenden Abmessungen eines Kamins oder eines anderen Gehäuses, in dem das Filterelement aufgenommen werden soll, begrenzt sind. Als wirksame Filterfläche, die auch als effektive Filterfläche bezeichnet wird, wird die Oberfläche des Geruchsfilters bezeichnet, über die zu reinigende Luft in den Geruchsfilter eintreten kann. Bei dem erfindungsgemäßen Filterelement liegt die wirksame Filterfläche somit an der Innenseite der Seitenfläche des Filterelementes in dem Bereich, in dem diese durch den Geruchsfilter gebildet ist. Im Gegensatz zu Filterelementen, bei denen der Geruchsfilter als horizontal liegende Platte oder Block ausgestaltet ist, kann bei dem erfindungsgemäßen Filterelement die Größe der effektiven Filterfläche durch Wahl einer geeigneten Höhe des Filterelementes maximiert werden.Since the side surface of a hollow body is at least partially formed by the odor filter in the filter element according to the invention, the effective filter surface can be maximized with given horizontal dimensions. This is advantageous for the filter element according to the invention, which is used in a fume hood, since the horizontal dimensions, i.e. the width and depth of the filter element, are usually determined by the corresponding dimensions of a chimney or other housing in which the filter element is accommodated should, are limited. The effective filter surface, which is also referred to as the effective filter surface, is the surface of the odor filter through which the air to be cleaned can enter the odor filter. In the filter element according to the invention, the effective filter surface is therefore on the inside of the side surface of the filter element in the area in which it is formed by the odor filter. In contrast to filter elements in which the odor filter is designed as a horizontal plate or block, the size of the effective filter surface can be maximized in the filter element according to the invention by choosing a suitable height of the filter element.
Durch die Vergrößerung der wirksamen Filterfläche kann die Dicke des Filtermaterials des Geruchsfilters verringert werden. Hierdurch wird der Druckverlust, der beim Durchströmen der zu reinigenden Luft durch den Geruchsfilter auftritt, verringert. Zum anderen wird durch die Vergrößerung der wirksamen Filterfläche und die Verringerung der Dicke, die bei dem erfindungsgemäßen Filterelement aufgrund der Vergrößerung der wirksamen Filterfläche möglich ist, die Geräuschentwicklung, die beim Anströmen und Durchströmen des Geruchsfilters entsteht, minimiert.By increasing the effective filter surface, the thickness of the filter material of the odor filter can be reduced. This reduces the pressure loss that occurs when the air to be cleaned flows through the odor filter. On the other hand, the increase in the effective filter surface and the reduction in thickness, which is possible with the filter element according to the invention due to the increase in the effective filter surface, minimizes the noise that occurs when the air flows against and through the odor filter.
Erfindungsgemäß weist der Geruchsfilter eine Wellenform auf. Die Wellenform wird im Folgenden auch als Mäander bezeichnet. Als Wellenform oder Mäander wird hierbei eine Form des Geruchsfilters beziehungsweise dessen Filtermaterials bezeichnet, bei der die Materialstärke des Geruchsfilters über die Fläche des Geruchsfilters gleichbleibend ist und dennoch in den Oberflächen des Geruchsfilters Erhöhungen und Vertiefungen vorliegen. Die entgegengesetzten Wellenmaxima der Wellenform des Geruchsfilters sind vorzugsweise betragsmäßig gleich. Vorzugsweise weisen die Wellen des Geruchsfilters die Form harmonischer oder sinusförmiger Wellen auf. Indem der Geruchsfilter eine Wellenform aufweist, kann die Grö-ße der wirksamen Filterfläche weiter vergrößert werden, ohne den Bauraum, der für das Filterelement erforderlich ist, in Höhen-, Breiten- oder Tiefenrichtung vergrößern zu müssen. Somit werden die oben genannten Vorteile, die sich aus der Vergrößerung der wirksamen Filterfläche ergeben, bei dieser Ausführungsform noch verstärkt.According to the invention, the odor filter has a waveform. The waveform is also referred to below as a meander. A wave shape or meander is a shape of the odor filter or its filter material, in which the material thickness of the odor filter is constant over the surface of the odor filter and yet there are elevations and depressions in the surfaces of the odor filter. The opposite wave maxima of the waveform of the odor filter are preferably of the same magnitude. Preferably, the waves of the odor filter are in the form of harmonic or sinusoidal waves. Because the odor filter has a wave shape, the size of the effective filter surface can be further increased without having to increase the installation space required for the filter element in the height, width or depth direction. Thus, the advantages mentioned above, which result from the enlargement of the effective filter area, are further reinforced in this embodiment.
Besonders bevorzugt erstrecken sich bei einem wellenförmigen Geruchsfilter in dem erfindungsgemäßen Filterelement die Wellentäler und Wellenberge des wellenförmigen Geruchsfilters in Längsrichtung des Geruchsfilters. Als Längsrichtung wird die Richtung bezeichnet, die sich von dem unteren Ende des Filterelementes zu dessen oberen Ende hin erstreckt. Die Längsrichtung des Geruchsfilters kann hierbei senkrecht zu der Eintritts- oder Anströmöffnung liegen. Die Längsrichtung liegt bei einem horizontal eingebauten Filterelement in einer Dunstabzugshaube daher in der Regel in der Vertikalen. Als Wellentäler und Wellenberge werden die maximalen Abweichungen von einer Mittellinie eines wellenförmigen Geruchsfilters bezeichnet. Die Wellentäler und Wellenberge werden im Folgenden auch als Wellenmaxima bezeichnet. Die Wellentäler und Wellenberge, die sich gemäß der bevorzugten Ausführungsform in Längsrichtung des Geruchsfilters erstrecken, verlaufen vorzugsweise über die gesamte Höhe des Geruchsfilters. Steht die Seitenfläche des Filterelementes senkrecht zu der Anströmöffnung des Filterelementes, so können die Wellentäler und Wellenberge ebenfalls senkrecht zu der Anströmöffnung verlaufen. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, dass die Wellentäler und Wellenberge zwar von der Unterseite zur Oberseite des Geruchsfilters verlaufen, aber zu der Flächennormalen der Anströmöffnung geneigt sind. Bei einem Filterelement, das mehrere Seitenwände aufweist und beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt aufweist, können die Wellentäler und Wellenberge beispielsweise in der jeweiligen Seitenwand diagonal verlaufen. Weiterhin ist es möglich, dass der Geruchsfilter nicht senkrecht zu der Anströmöffnung steht, sondern zu dieser in einem Winkel von kleiner 90° steht. Beispielsweise kann die Seitenfläche des Filterelementes dabei eine Konusform oder eine Pyramidenstumpfform bilden, wobei der Querschnitt des Filterelementes nach oben hin abnimmt.With a wave-shaped odor filter in the filter element according to the invention, the wave troughs and wave crests of the wave-shaped odor filter particularly preferably extend in the longitudinal direction of the odor filter. The longitudinal direction is the direction that extends from the lower end of the filter element to its upper end. The longitudinal direction of the odor filter can be perpendicular to the inlet or inflow opening. In the case of a horizontally installed filter element in an extractor hood, the longitudinal direction is therefore generally vertical. The maximum deviations from a center line of a wave-shaped odor filter are referred to as wave troughs and wave crests. The wave troughs and wave crests are also referred to below as wave maxima. The wave troughs and wave crests, which according to the preferred embodiment extend in the longitudinal direction of the odor filter, preferably run over the entire height of the odor filter. If the side face of the filter element is perpendicular to the inflow opening of the filter element, the wave troughs and wave crests can also run perpendicular to the inflow opening. However, it is also within the scope of the invention that the wave troughs and wave crests run from the bottom to the top of the odor filter, but are inclined to the surface normal of the inflow opening. at a filter element that has a plurality of side walls and, for example, has a rectangular cross section, the wave troughs and wave crests can run diagonally, for example, in the respective side wall. Furthermore, it is possible that the odor filter is not perpendicular to the inflow opening, but is at an angle of less than 90° to it. For example, the side surface of the filter element can form a cone shape or a truncated pyramid shape, with the cross section of the filter element decreasing towards the top.
Ein Vorteil des Vorsehens von Wellentälern und Wellenbergen in dem Geruchsfilter besteht darin, dass außer der Vergrößerung der wirksamen Filterfläche auch die Stabilität des Geruchsfilters erhöht wird. Hierdurch wird es möglich Geruchsfilter mit geringerer Materialstärke zu verwenden. Zudem kann durch die Ausrichtung der Wellentäler und der Wellenberge in Längsrichtung des Geruchsfilters die Behinderung beim Anströmen verringert werden. Insbesondere ist das Anströmhindernis bei dieser Ausrichtung der Wellentäler und Wellenberge gegenüber einer Ausrichtung der Wellentäler und Wellenberge in Umfangsrichtung des Filterelementes verringert.An advantage of providing wave troughs and wave crests in the odor filter is that, in addition to increasing the effective filter area, the stability of the odor filter is also increased. This makes it possible to use odor filters with a lower material thickness. In addition, by aligning the wave troughs and the wave crests in the longitudinal direction of the odor filter, the hindrance during the oncoming flow can be reduced. In particular, with this alignment of the wave troughs and wave crests, the inflow obstacle is reduced compared to an alignment of the wave troughs and wave crests in the circumferential direction of the filter element.
Es hat sich gezeigt, dass zur Einstellung optimaler Betriebsbedingungen des Filterelementes, insbesondere zur Einstellung eines geringen Druckverlustes an dem Filterelement unterschiedliche Parameter zu berücksichtigen sind.It has been shown that different parameters have to be taken into account in order to set optimal operating conditions for the filter element, in particular to set a low pressure loss on the filter element.
Überraschender Weise haben die Erfinder erkannt, dass bei Einstellung eines geeigneten Verhältnisses zwischen der Wellenlänge und der Materialstärke des Geruchsfilters geringe Druckverluste in dem Filterelementelement realisiert werden können und somit Nachteile des Standes der Technik, wie beispielsweise hohe Druckverluste, behoben werden können.Surprisingly, the inventors found that setting a suitable ratio between the wavelength and the material thickness of the odor filter can result in low pressure losses in the filter element element and thus eliminate the disadvantages of the prior art, such as high pressure losses.
Vorzugsweise liegt das Verhältnis der Wellenlänge zu der Materialstärke des Geruchsfilters im Bereich von 3 bis 7. Als besonders bevorzugt hat sich ein Bereich von 4,5 bis 5,5 herausgestellt. Das Verhältnis der Wellenlänge zu der Materialstärke des Geruchsfilters kann vorzugsweise bei 5 liegen. Als Wellenlänge wird hierbei der Abstand zweier benachbarter Wellentäler oder Wellenberge zueinander bezeichnet. Bei einer gleichmäßigen Wellenform, bei der die Wellentäler und die Wellenberge in einem gleichen Abstand zu einer Mittellinie der Welle liegen, stellt die Wellenlänge auch den Abstand zwischen zwei benachbarten Anfangspunkten von Wellen dar. Die Welle umfasst hierbei ausgehend von der Mittellinie ein Wellental und einen Wellenberg und endet an der Mittellinie. Die Wellenlänge kann damit auch als eine Periode der Welle bezeichnet werden. Die Materialstärke des Geruchsfilters ist vorzugsweise über dessen Fläche gleichbleibend. Die Materialstärke kann auch als Dicke des Materials des Geruchsfilters bezeichnet werden.The ratio of the wavelength to the material thickness of the odor filter is preferably in the range from 3 to 7. A range from 4.5 to 5.5 has proven to be particularly preferred. The ratio of the wavelength to the material thickness of the odor filter can preferably be 5. The wavelength is the distance between two adjacent wave troughs or wave crests. In the case of a uniform waveform, in which the troughs and crests are equidistant from a center line of the wave, the wavelength also represents the distance between two adjacent starting points of waves. The wave here comprises a trough and a crest, starting from the center line and ends at the midline. The wavelength can thus also be referred to as a period of the wave. The material thickness of the odor filter is preferably constant over its area. The material thickness can also be referred to as the thickness of the material of the odor filter.
Obwohl zur Steigerung der wirksamen Filterfläche davon auszugehen wäre, dass eine möglichst kleine Wellenlänge von Vorteil wäre, wurde von den Erfindern erkannt, dass die Wellenlänge nur unter Berücksichtigung der Materialstärke minimiert werden kann, ohne einen unerwünschten Anstieg des Druckabfalls an dem Geruchsfilter zu verursachen.Although it would have to be assumed that the smallest possible wavelength would be advantageous in order to increase the effective filter surface, the inventors recognized that the wavelength can only be minimized by taking the material thickness into account, without causing an undesirable increase in the pressure drop across the odor filter.
Mit einem Verhältnis der Wellenlänge zu der Materialstärke in dem Bereich von 3 bis 7 und vorzugsweise von 5 wurde bei verhältnismäßig geringem Druckverlust eine möglichst niedrige Abströmgeschwindigkeit mit relativ hoher Gleichmäßigkeit realisiert und somit die Vorteile des erfindungsgemäßen Filterelementes optimal genutzt. Bei den bevorzugten Bereichen des Verhältnisses von Wellenlänge zur Materialstärke kann insbesondere eine Materialverdichtung an den Wellentälern und den Wellenbergen der Wellenform vermieden werden, die zu einem Druckanstieg führen würde. Die Materialstärke des Geruchsfilters ist vorwiegend durch den Herstellungsprozess beziehungsweise die Herstellungsmöglichkeiten nach unten begrenzt.With a ratio of the wavelength to the material thickness in the range of 3 to 7 and preferably 5, the lowest possible outflow velocity with relatively high uniformity was achieved with a relatively low pressure loss, and the advantages of the filter element according to the invention were thus optimally used. In the preferred ranges of the ratio of wavelength to material thickness, material compression at the troughs and crests of the wave shape, which would lead to an increase in pressure, can be avoided in particular. The material thickness of the odor filter is mainly limited by the manufacturing process or the manufacturing options.
Zusätzlich oder alternativ zu dem Verhältnis der Wellenlänge zu der Materialstärke wird erfindungsgemäß vorzugsweise auch die Wellenhöhe bei der optimalen Auslegung des Geruchsfilters berücksichtigt. Vorzugsweise weist das Filterelement ein Verhältnis der Wellenlänge zu der Wellenhöhe des Geruchsfilters im Bereich 0,5 bis 3 auf. Besonders bevorzugt liegt dieses Verhältnis im Bereich von 0,5 bis 1,5 und weiter bevorzugt bei 1. In den bevorzugten Bereichen kann sicher gestellt werden, dass die Wellenhöhe im Vergleich zu der Wellenlänge keinen so hohen Wert besitzt, der zu einer Behinderung der Abströmung der gereinigten Luft führen würde. Bei zu großer Wellenhöhe wird bei gleichbleibender Wellenlänge nämlich das Abströmen durch benachbarte Wellen behindert.In addition or as an alternative to the ratio of the wavelength to the material thickness, the wave height is preferably also taken into account according to the invention when optimally designing the odor filter. The filter element preferably has a ratio of the wavelength to the wave height of the odor filter in the range from 0.5 to 3. This ratio is particularly preferably in the range from 0.5 to 1.5 and more preferably 1. In the preferred ranges it can be ensured that the wave height compared to the wavelength does not have such a high value that the outflow is hindered of the cleaned air would lead to. If the wave height is too high and the wavelength remains the same, the outflow is impeded by neighboring waves.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Filterelement eine Kastenform auf und der Geruchsfilter bildet mindestens drei Seitenwände der Kastenform zumindest teilweise. Die Kastenform dieser Ausführungsform ist vorzugsweise an der Unterseite offen. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da das Filterelement in der Regel in einem Gehäuse der Dunstabzugshaube aufgenommen wird, das einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Indem auch das Filterelement bei dieser Ausführungsform eine Kastenform aufweist, das heißt einen rechteckigen Querschnitt aufweist, kann der zur Verfügung stehende Raum optimal genutzt werden und die wirksame Filterfläche in diesem Raum maximiert werden. Liegt das Gehäuse, in dem das Filterelement vorgesehen ist, an einer Montagewand an, beispielsweise bei sogenannten Wandessen, wird die Rückseite des Filterelementes vorzugsweise luftundurchlässig ausgeführt. Damit stehen die weiteren drei Seitenwände der Kastenform für den Austritt von Luft zur Verfügung. Zusätzlich kann auch eine Deckfläche des Filterelementes, die die Kastenform nach oben abschließt, als wirksame Filterfläche dienen.According to one embodiment, the filter element has a box shape and the odor filter at least partially forms at least three side walls of the box shape. The box shape of this embodiment is preferably open at the bottom. This embodiment is advantageous because the filter element is usually accommodated in a housing of the extractor hood, which has a rectangular cross section. Since the filter element in this embodiment also has a box shape, ie has a rectangular cross section, the available space can be optimally used and the effective filter area in this space can be maximized. Lies the housing in which the filter element is provided is, on a mounting wall, for example with so-called wall mounts, the back of the filter element is preferably designed to be airtight. This means that the other three side walls of the box mold are available for air to escape. In addition, a top surface of the filter element, which closes off the box shape at the top, can also serve as an effective filter surface.
Erfindungsgemäß weist das Filterelement einen Deckel auf, der aus luftundurchlässigem Material besteht. Als Deckel wird ein Teil des Filterelementes bezeichnet, das dieses nach oben hin abschließt. Der Deckel weist hierbei die gleiche Form auf, wie der obere Querschnitt des Filterelementes. Der Deckel kann als separates Bauteil vorliegen oder einteilig mit der Seitenfläche ausgebildet sein. Indem das Filterelement nach oben geschlossen ist, wird die in das Filterelement eingetretene Luft zuverlässig zu der Seitenfläche des Filterelementes geleitet, die zumindest Teilweise aus dem Geruchsfilter besteht. Ist die Deckfläche des Filterelementes aus einem luftdurchlässigen Material hergestellt und dient somit ebenfalls als Geruchsfilter, so wird auch diese Fläche von der Luft in dem Filterelement durchströmt. Vorzugsweise ist bei dieser Ausführungsform die Luftdurchlässigkeit der Deckfläche aber geringer als die der Seitenfläche. Somit kann auch bei dieser Ausführungsform ein Austreten der Luft über die Seitenfläche weiter gewährleistet werden.According to the invention, the filter element has a cover made of air-impermeable material. The cover is a part of the filter element that closes it off at the top. The cover here has the same shape as the upper cross section of the filter element. The cover can be present as a separate component or can be designed in one piece with the side surface. By closing the filter element upwards, the air that has entered the filter element is reliably guided to the side surface of the filter element, which at least partially consists of the odor filter. If the top surface of the filter element is made of an air-permeable material and thus also serves as an odor filter, the air in the filter element also flows through this surface. In this embodiment, however, the air permeability of the top surface is preferably lower than that of the side surface. Thus, in this embodiment as well, an exit of the air via the side surface can be further ensured.
Der Geruchsfilter kann aus unterschiedlichsten Materialien hergestellt sein. Beispielsweise kann der Geruchsfilter einen Schaumstoffkörper darstellen, der mit Filtermittel beladen ist. Alternativ kann der Geruchsfilter beispielsweise als Matte oder Vlies ausgestaltet sein und Filtermittel, vorzugsweise Aktivkohle, aufweisen. Diese Arten des Geruchsfilters sind vorteilhaft, da mit einem Schaumstoffkörper, einer Matte oder einem Vlies, die jeweils mit Aktivkohle beladen sind, eine geringe Materialstärke realisiert werden kann. Der Geruchsfilter kann auch vollständig aus dem Filtermittel, beispielsweise aus Aktivkohle bestehen. Die Materialstärke wird nach unten lediglich durch die Herstellbarkeit des Filtermaterials begrenzt. Zudem muss auch bei geringer Materialstärke die erforderliche Menge an Filtermittel zum Erreichen der gewünschten Reinigungsergebnisse der Luft zur Verfügung gestellt werden.The odor filter can be made from a wide variety of materials. For example, the odor filter can be a foam body that is loaded with filter media. Alternatively, the odor filter can be designed as a mat or fleece, for example, and have filter means, preferably activated carbon. These types of odor filter are advantageous because a low material thickness can be realized with a foam body, a mat or a fleece, each of which is loaded with activated carbon. The odor filter can also consist entirely of the filter medium, for example activated carbon. The material thickness is only limited by the manufacturability of the filter material. In addition, the required amount of filter medium to achieve the desired cleaning results of the air must be made available even with low material thickness.
Das Filterelement kann zusätzlich zu dem Geruchsfilter Stützmittel, beispielsweise Rahmen aufweisen, die zum einen der Formhaltung des Geruchsfilters dienen und zum anderen den Einbau in eine Dunstabzugshaube ermöglichen oder erleichtern, indem diese zur Halterung an einem Gehäuse der Dunstabzugshaube dienen.In addition to the odor filter, the filter element can have support means, for example frames, which on the one hand keep the shape of the odor filter and on the other hand enable or facilitate installation in an extractor hood by being used to mount it on a housing of the extractor hood.
Erfindungsgemäß weist die Dunstabzugshaube einen Lüfter zum Ansaugen von Luft in die Dunstabzugshaube sowie zumindest ein Filterelement zum Ausfiltern von Geruchsstoffen aus der Luft auf, wobei das Filterelement ein erfindungsgemäßes Filterelement darstellt und in der Hauptströmungsrichtung der Luft dem Lüfter nachgeschaltet ist.According to the invention, the extractor hood has a fan for sucking air into the extractor hood and at least one filter element for filtering out odorous substances from the air, the filter element representing a filter element according to the invention and being located downstream of the fan in the main flow direction of the air.
Durch die Anordnung des Filterelementes nach dem Lüfter wird der Vorteil erzielt, dass die von Geruchsstoffen zu reinigende Luft durch den Geruchsfilter gedrückt werden kann. Indem bei der erfindungsgemäßen Dunstabzugshaube das Filterelement mit einem Geruchsfilter, der zumindest einen Teil der Seitenfläche des Filterelementes darstellt, versehen ist, ist bei geringen Abmessungen des Filterelementes, insbesondere in Breiten- und Tiefenrichtung dennoch eine große Filteroberfläche gegeben. Durch diese geringen Abmessungen des Filterelementes wird der Einbau des Filterelementes in einer Position, die dem Lüfter nachgeschaltet ist, möglich. Von dem Lüfter wird die Luft beispielsweise über einen Rohrstutzen, der an den Lüfter angeschlossen ist, zu dem Filterelement geleitet. Die durch das Filterelement hindurch getretene und dadurch gereinigte Luft tritt anschließend über Öffnungen in einem Kamin oder Kanal der Dunstabzugshaube, der den Lüfter und das Filterelement umgibt, aus. Je nach Form der Dunstabzugshaube können diese Austrittsöffnungen beispielsweise an drei oder vier der Seitenflächen des Kanals vorgesehen sein. Das Filterelement kann in der erfindungsgemäßen Dunstabzugshaube auch statt in dem Kamin der Dunstabzugshaube selber in einem separaten, auf den Kamin aufgesetzten, Gehäuse vorgesehen sein. Besonders bevorzugt weist der Geruchsfilter eine Wellenform auf. Die Dunstabzugshaube stellt vorzugsweise eine Umlufthaube dar.The arrangement of the filter element after the fan has the advantage that the air to be cleaned of odorous substances can be pressed through the odor filter. Because the filter element in the extractor hood according to the invention is provided with an odor filter, which represents at least part of the side surface of the filter element, the filter element has small dimensions, especially in the width and depth directions, but there is still a large filter surface. These small dimensions of the filter element make it possible to install the filter element in a position downstream of the fan. The air is routed from the fan to the filter element, for example via a pipe socket that is connected to the fan. The air that has passed through the filter element and is thus cleaned then exits via openings in a chimney or duct of the extractor hood that surrounds the fan and the filter element. Depending on the shape of the extractor hood, these outlet openings can be provided, for example, on three or four of the side surfaces of the duct. In the extractor hood according to the invention, the filter element can also be provided in a separate housing placed on the chimney instead of in the chimney of the extractor hood itself. The odor filter particularly preferably has a wave shape. The extractor hood is preferably a recirculation hood.
Vorteile und Merkmale, die bezüglich des erfindungsgemäß verwendeten Filterelementes beschrieben werden, gelten - soweit anwendbar - entsprechend für die erfindungsgemäße Dunstabzugshaube und umgekehrt.Advantages and features that are described with regard to the filter element used according to the invention apply--insofar as applicable--correspondingly to the extractor hood according to the invention and vice versa.
Die Erfindung wird im Folgenden erneut unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben. Es zeigen:
-
1 : eine schematische Blockansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dunstabzugshaube; -
2 : eine perspektivische Unteransicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelementes; -
3 : eine schematische Explosionsansicht der Ausführungsform des Filterelementes nach2 ; -
4 : eine perspektivische Draufsicht auf eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelementes mit Montagehilfe; -
5 : eine schematische Seitenansicht des Filterelementes nach4 ; -
6 : eine schematische Schnittansicht des Filterelementes nach5 entlang der Schnittlinie A-A; -
7 : eine schematische Schnittansicht des Filterelementes nach5 entlang der Schnittlinie B-B; und -
8 : eine schematische, perspektivische Schnittansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelementes.
-
1 : a schematic block view of an embodiment of the extractor hood according to the invention; -
2 : a perspective bottom view of an embodiment of the filter element according to the invention; -
3 : a schematic exploded view of the embodiment of the filter element according to FIG2 ; -
4 : a perspective plan view of an embodiment of the filter element according to the invention with an assembly aid; -
5 : a schematic side view of thefilter element 4 ; -
6 : a schematic sectional view of the filter element5 along section line AA; -
7 : a schematic sectional view of the filter element5 along section line BB; and -
8th : a schematic, perspective sectional view of an embodiment of the filter element according to the invention.
In
Über den Lüfter 13 wird Luft aus dem Raum, in dem die Dunstabzugshaube 1 montiert ist, in die Dunstabzugshaube 1 eingesaugt. Hierbei wird die Luft an dem Fettfilter 12 von tropfenförmigen und festen Verunreinigungen befreit. Die so vorgereinigte Luft gelangt anschließend zu dem Lüfter 13 über den sie über den Rohrstutzen 14 - sofern ein solcher vorgesehen ist - in Richtung des Filterelementes 2 transportiert wird. Die vorgereinigte aber noch mit Geruchsstoffen beladene Luft tritt über eine Anströmöffnung 20, die sich an der Unterseite des Filterelementes 2 befindet, in das Filterelement 2 ein. Hierbei gelangt die Luft in das Innere des Filterelementes 2 und verlässt das Filterelement 2 über die Seitenfläche 21 des Filterelementes 2. Dies ist in
In
Wie sich aus den
Der Geruchsfilter 3 weist eine Wellenform auf. Die die Wellen 30 bildenden Wellentäler 31 und Wellenberge 32 erstrecken sich über die gesamte Höhe des Geruchsfilters 3 und insbesondere über die Höhe H der wirksamen Filterfläche. Als Wellentäler 31 werden hierbei die ins Innere des Filterelementes 2 gerichteten Wellenmaxima bezeichnet. Die Rahmen 22, 23 besitzen an deren Innenseite eine Form, die der Wellenform des Geruchsfilters 3 entspricht. Hierdurch wird der Geruchsfilter 3 durch die Rahmen 22, 23 in Form gehalten und wird gegebenenfalls zusätzlich über die Rahmen an der Dunstabzugshaube befestigt oder in dieser in Position gehalten. Zu Montagezwecken kann, wie in
Wie in
In der dargestellten Ausführungsform weist das Filterelement 2 an jeder der Seitenwände 21 vier Wellenberge 32 und drei Wellentäler 31 auf. Die Erfindung ist allerdings nicht auf die dargestellte Anzahl von Wellenbergen 32 und Wellentälern 31 beschränkt. Vielmehr wird die Anzahl der Wellen 30 insbesondere in Abhängigkeit von weiteren Parametern des Geruchsfilters 3, wie beispielsweise der Materialstärke und dem zur Verfügung stehenden Bauraum gewählt.In the embodiment shown, the
In
Es hat sich gezeigt, dass bei einem Wellenlänge- zu Materialstärkeverhältnis von 5 für alle berücksichtigten Parameter, wie beispielsweise Abströmgeschwindigkeit und Druckverlust, die besten Ergebnisse erzielt werden können. Bei diesem optimalen Betriebspunkt können die Wellenlänge und die Wellenhöhe jeweils beispielsweise 50mm betragen.It has been shown that the best results can be achieved with a wavelength to material thickness ratio of 5 for all parameters considered, such as outflow velocity and pressure loss. At this optimum operating point, the wavelength and the wave height can each be 50 mm, for example.
Mit der vorliegenden Erfindung kann die Tatsache, dass mit zunehmender Wellenhöhe der Druckverlust im gewellten Querschnitt des Geruchsfilters steigt, die Abströmgeschwindigkeit sich erhöht, aber gleichmäßiger wird, berücksichtigt werden. Zudem kann die Tatsache berücksichtigt werden, dass sich mit abnehmender Wellenhöhe der Druckverlust im gewellten Querschnitt des Geruchsfilters reduziert, die Abströmgeschwindigkeit sinkt, aber ungleichmäßiger wird und sich die maximale Filteroberfläche reduziert. Hierzu kann das Wellenlängen- zu Wellenhöhenverhältnis geeignet gewählt werden.With the present invention, the fact that the pressure loss in the corrugated cross section of the odor filter increases with increasing wave height, the outflow speed increases, but becomes more uniform, can be taken into account. In addition, the fact can be taken into account that as the wave height decreases, the pressure loss in the corrugated cross-section of the odor filter decreases, the outflow speed decreases, but becomes more uneven and the maximum filter surface is reduced. For this purpose, the wavelength to wave height ratio can be selected appropriately.
Mit dem erfindungsgemäßen Filterelement können für die Abströmgeschwindigkeit und die Gleichmäßigkeit der Abströmgeschwindigkeit geeignete Werte erzielt werden. Hierdurch kann die Geräuschentwicklung bei dem erfindungsgemäßen Filterelement, insbesondere bei einem Filterelement mit einem gewellten Geruchsfilter mit einem Wellenlängen- zu Materialstärkeverhältnis von 3 bis 7, minimiert werden. Auch der Druckverlust an dem Geruchsfilter wird gering gehalten.With the filter element according to the invention, suitable values can be achieved for the outflow velocity and the uniformity of the outflow velocity. As a result, the development of noise in the filter element according to the invention, in particular in a filter element with a corrugated odor filter with a wavelength to material thickness ratio of 3 to 7, can be minimized. The pressure loss at the odor filter is also kept low.
Das erfindungsgemäße Filterelement weist im direkten Vergleich zu anderen geometrischen und fertigungstechnisch optimierten Standard-Filterelementen die beste Performance auf. Insbesondere kann das Fördervolumen einer Dunstabzugshaube, in der das Filterelement eingesetzt wird, gesteigert werden. Auch die Wrasenfangrate der Dunstabzugshaube wird gesteigert und die Geräuschentwicklung wird minimiert. Dies beruht primär auf den niedrigen Druckverlusten durch die Anpassung der Periodenlänge des Mäanders, das heißt der Wellenlänge der Wellen des Geruchsfilters. Dadurch ist es auch möglich mehr Aktivkohle in den Volumenstrom zu bringen und damit die Nutzungsdauer / Filterwechselzeit zu erhöhen. Die größere, unbehindert anströmbare Oberfläche sorgt für eine gleichmäßige Ausnutzung der Filterfläche und geringere Strömungsverluste. Die Strömungssimulation hat die gleichförmigere Abströmung mit geringen Druckverlusten im Vergleich zu alternativen Mäanderfiltern bestätigt.The filter element according to the invention has the best performance in a direct comparison to other standard filter elements that have been optimized in terms of geometry and production technology. In particular, the delivery volume of an extractor hood in which the filter element is used can be increased. The vapor trapping rate of the extractor hood is also increased and the noise level is minimised. This is primarily due to the low pressure losses due to the adjustment of the period length of the meander, i.e. the wavelength of the waves of the odor filter. This also makes it possible to bring more activated carbon into the volume flow and thus increase the service life / filter change time. The larger, unimpeded inflow surface ensures uniform utilization of the filter surface and lower flow losses. The flow simulation has confirmed the more uniform outflow with low pressure losses compared to alternative meander filters.
Das Geruchsfiltermaterial, insbesondere ein Aktivkohlefiltermaterial, mäandert sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Filterelementes in einem definierten Verhältnis von Peroidenlänge des Mäanders zur Materialstärke des Geruchsfilters. Dadurch wird gewährleistet, dass sich eine größtmögliche Oberfläche und geringe Behinderung der Abströmung ergibt.According to a preferred embodiment of the filter element, the odor filter material, in particular an activated carbon filter material, meanders in a defined ratio of the periodic length of the meander to the material thickness of the odor filter. This ensures that there is the largest possible surface area and minimal obstruction to the outflow.
Mit dem erfindungsgemäßen Filterelement ist es möglich die folgenden Anforderungen zu erfüllen:
- - Geringer Druckverlust im Filterelement und dadurch größtmögliches Fördervolumen der Dunstabzugshaube
- - Reduzierung der Geräuschkennwerte durch Dämpfung der Geräuschabstrahlung im Filterelement mittels Reflexion
- - Reduzierung der Geräuschkennwerte durch größtmögliche An- und Abströmfläche ohne Veränderung des Querschnitts
- - Lange Filterstandzeit (<1Jahr) durch größtmögliche Aktivkohlemenge bei geringer Aktivkohlefilter-Dicke (Vermeidung hoher Druckverluste)
- - Mindestens eine 3-seitige Abströmung
- - Low pressure loss in the filter element and thus the greatest possible delivery volume of the extractor hood
- - Reduction of the noise characteristics by attenuating the noise radiation in the filter element by means of reflection
- - Reduction of the noise characteristics through the largest possible inflow and outflow area without changing the cross section
- - Long filter service life (<1 year) due to the greatest possible amount of activated carbon with a low activated carbon filter thickness (avoidance of high pressure losses)
- - At least a 3-sided outflow
Die vorliegende Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere wird eine Möglichkeit geschaffen auf einem horizontal begrenzten Bauraum eine möglichst große Filterfläche zu schaffen. Hierdurch wird zum einen die Geruchsreduzierung erhöht und zum anderen wird der Luftstrom in der Dunstabzugshaube nur geringfügig beeinträchtigt, wodurch der Druckabfall an dem Filterelement und damit auch die Geräuschentwicklung minimiert werden. Schließlich ist das erfindungsgemäße Filterelement einfach herstellbar und in einer Dunstabzugshaube, insbesondere oberhalb des Lüfters, montierbar.The present invention has a number of advantages. In particular, a possibility is created to create the largest possible filter surface in a horizontally limited installation space. On the one hand, this increases the reduction in odors and, on the other hand, the air flow in the extractor hood is only slightly affected, which minimizes the pressure drop across the filter element and thus also the noise development. Finally, the filter element according to the invention is easy to produce and in a fume hood hood, especially above the fan, mountable.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Dunstabzugshaubeextractor hood
- 1010
- Sichtschirmscreen
- 1111
- KaminChimney
- 1212
- Fettfiltergrease filter
- 1313
- LüfterFan
- 1414
- Rohrstutzen pipe socket
- 22
- Filterelementfilter element
- 2020
- Anströmöffnunginflow opening
- 2121
- Seitenflächeside face
- 21'21'
- SeitenwandSide wall
- 2222
- unterer Rahmenlower frame
- 2323
- oberer Rahmenupper frame
- 2424
- Deckel lid
- 33
- Geruchsfilterodor filter
- 3030
- WelleWave
- 3131
- Wellentaltrough
- 3232
- Wellenberg wave crest
- 44
- Montagekern assembly core
- WLWL
- Wellenlängewavelength
- WHWH
- Wellenhöhewave height
- DD
- Materialstärke GeruchsfilterMaterial thickness odor filter
- TT
- Tiefe GeruchsfilterkörperDeep odor filter body
- BB
- Breite GeruchsfilterkörperWide odor filter bodies
- HH
- Höhe der wirksamen FilterflächeHeight of the effective filter area
- SS
- Hauptströmungsrichtungmain flow direction
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-
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-
2012
- 2012-04-25 WO PCT/EP2012/057510 patent/WO2012146594A1/en active Application Filing
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DE102009023241A1 (en) | 2009-05-30 | 2011-04-07 | Adek Bauteile Gmbh | Filter device for filtering fat particles in e.g. food-wall extractor bonnet, in kitchen area, has air guiding device guiding air flow in air flow unit through filter element from outer and inner sides and from filter interior to outside |
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