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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dunstabzugsvorrichtung und eine Verfahren zum Betreiben einer Dunstabzugsvorrichtung nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 6.
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Zur Reinigung von Luft, insbesondere bei Dunstabzugsvorrichtungen, die in Küchen, zum Entfernen und Reinigen von Kochdünsten, verwendet werden, ist es bekannt, neben der Reinigung der Luft durch Filter in einer Dunstabzugshaube auch Luftaufbereitungsvorrichtungen einzusetzen, in denen die Luft, vorzugsweise nach einer Vorreinigung aktiv behandelt wird. Beispielsweise ist in der
US 2005 / 0 224 069 A1 ein Ventilationssystem beschrieben, das einen Sensor zum Detektieren einer chemischen Zusammensetzung über einer aktiven Zone eines Kochfeldes umfasst. Das System umfasst eine Luftbewegungsvorrichtung und eine Luftstromrichtungseinstellvorrichtung. Ein Steuerkreis ist mit dem Sensor, der Luftbewegungsvorrichtung und der Luftstromrichtungseinstellvorrichtung verbunden, um den Betrieb der Luftbewegungsvorrichtung und einer Position der Luftstromrichtungseinstellvorrichtung basierend auf den Signalen von dem Sensor zu regulieren. In der Vorrichtung kann eine Luftreinigungsvorrichtung vorgesehen sein. Die Sensordaten können verwendet werden, um den Betrieb der Luftbewegungsvorrichtung, der Luftstromrichtungseinstellvorrichtung und der Luftreinigungsvorrichtung zu regulieren, um die gewünschte Luftqualität aufrecht zu erhalten.
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Bei solchen Luftaufbereitungsvorrichtungen werden beispielsweise Vorrichtungen verwendet, mit denen die zu reinigende Luft mittels hoher Energien behandelt wird. Hierzu werden beispielsweise Luftaufbereitungsvorrichtungen, die auch als Luftreinigereinheiten oder Luftreiniger bezeichnet werden, verwendet, bei denen die Reinigung auf dielektrischer Barriereentladung (DBE) basierend durchgeführt wird.
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Bei diesen Dunstabzugsvorrichtungen besteht der Nachteil, dass bei der Entladung, wie auch bei anderen Vorrichtungen, in denen ein Plasma erzeugt wird, auch reaktive Spezies, wie Ozon entstehen. Das Austreten von Ozon aus der Dunstabzugsvorrichtung kann ein Gesundheitsrisiko für den Benutzer der Dunstabzugsvorrichtung darstellen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Lösung zu schaffen, mittels derer eine Dunstabzugsvorrichtung mit einer Luftaufbereitungsvorrichtung mit Plasmaquelle sicher und dennoch zuverlässig betrieben werden kann.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde dass diese Aufgabe gelöst werden kann, indem Bedingungen im Inneren und/oder in der Umgebung der Dunstabzugsvorrichtung für die Entscheidung, ob eine Plasmaquelle aktiviert wird oder aktiviert bleibt, berücksichtigt werden.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe daher gelöst durch eine Dunstabzugsvorrichtung, die zumindest eine Dunstabzugshaube und zumindest eine Luftaufbereitungsvorrichtung, die zumindest eine Steuereinheit aufweist, umfasst. Die Dunstabzugsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaufbereitungsvorrichtung zumindest eine Plasmaquelle umfasst, die mindestens eine Steuereinheit mit der mindestens einen Plasmaquelle zum Beeinflussen des Betriebszustandes der Plasmaquelle verbunden ist und die Steuereinheit zumindest eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln mindestens einer Strömungsbedingung der Dunstabzugsvorrichtung aufweist und die Steuereinheit eine Sicherheitsschaltung zum Abschalten der Plasmaquelle und/oder zum Verhindern des Anschaltens der Plasmaquelle unter Berücksichtigung der ermittelten mindestens einen Strömungsbedingung der Dunstabzugsvorrichtung aufweist.
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Als Dunstabzugsvorrichtung wird erfindungsgemäß vorzugsweise eine Dunstabzugsvorrichtung bezeichnet, die im Haushalt, insbesondere in einer Küche zum Entfernen und Reinigen von Kochdünsten, verwendet wird. Als Dunstabzugshaube wird erfindungsgemäß eine Einrichtung bezeichnet, die ein Gebläse, das auch als Lüfter bezeichnet wird, aufweist, mittels dessen Luft aus dem Bereich um und insbesondere unterhalb der Dunstabzugshaube eingesaugt wird. In oder an der Dunstabzugshaube sind vorzugsweise Filterelemente, insbesondere mindestens ein Fettfilterelement vorgesehen. Aus der Dunstabzugshaube wird die zumindest vorgereinigte Luft dann entweder in den Raum, in dem die Dunstabzugsvorrichtung betrieben wird, geleitet oder aber in die Umgebung abgegeben. Im ersten Fall wird die Dunstabzugsvorrichtung daher auch als Umlufteinrichtung und im zweiten Fall als Ablufteinrichtung bezeichnet.
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Erfindungsgemäß umfasst die Dunstabzugsvorrichtung zumindest eine Plasmaquelle. Vorzugsweise wird eine Plasmaquelle verwendet, die ein Niedrigtemperaturplasma erzeugt. Die Plasmaquelle dient zur aktiven Luftaufbereitung oder Luftbehandlung und wird im Folgenden daher auch als Luftbehandlungseinrichtung bezeichnet. Die Luftaufbereitungsvorrichtung kann in der Dunstabzugshaube angeordnet oder separat zu dieser vorgesehen sein und beispielsweise über eine Luftleitung in Form eines Verbindungsrohres oder Kanals mit der Dunstabzugshaube verbunden sein. Als Luftaufbereitungsvorrichtung wird erfindungsgemäß vorzugsweise eine Vorrichtung bezeichnet, in der mindestens eine Luftbehandlungseinrichtung, insbesondere eine Luftbehandlungseinrichtung, die eine Plasmaquelle darstellt, vorgesehen ist, mittels derer Luft in dem Luftstrom, der in die Luftaufbereitungsvorrichtung eintritt, mit hoher Energie behandelt werden kann, um Verunreinigungen, insbesondere Geruchsstoffe aus der Luft zu entfernen. Durch die hohe Energie, die in der Luftbehandlungseinrichtung erzeugt wird, werden Geruchsstoffe, die in dem zu behandelnden Luftstrom enthalten sind, zersetzt oder reagieren miteinander oder mit anderen Spezies. Beispielsweise können Sauerstoffmoleküle zersetzt und Ozon gebildet werden, wobei das Ozon wiederum als reaktive Spezies mit den Geruchsstoffen in dem zu behandelnden Luftstrom reagieren kann. Somit unterscheidet sich die erfindungsgemäße aktive Luftaufbereitungsvorrichtung von bekannten Geruchsfiltern, in denen Geruchsstoffe nicht zersetzt sondern lediglich abgelagert werden.
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Die Steuereinheit der Luftaufbereitungsvorrichtung, die erfindungsgemäß vorgesehen ist, kann die Steuereinheit der Luftaufbereitungsvorrichtung sein, die zum Betrieb der Luftaufbereitungsvorrichtung vorgesehen ist. Insbesondere können über die Steuereinheit Einstellungen an der Plasmaquelle der Luftaufbereitungsvorrichtung vorgenommen werden. Beispielsweise kann die Frequenz und/oder die Spannung, die an die Plasmaquelle angelegt wird, eingestellt werden. Die Steuereinheit ist erfindungsgemäß mit der Plasmaquelle zum Beeinflussen des Betriebszustandes der Plasmaquelle verbunden. Der Betriebszustand der Plasmaquelle stellt in diesem Zusammenhang vorzugsweise einen deaktivierten Zustand oder die Verhinderung des Aktivierens der Plasmaquelle dar. Das Beeinflussen dieses Zustandes stellt daher vorzugsweise das Ausschalten oder Deaktivieren der Plasmaquelle während des Betriebs der Dunstabzugsvorrichtung und/oder das Verhindern des Aktivierens der Plasmaquelle dar.
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Als Plasmaquelle wird erfindungsgemäß eine Einrichtung der Luftaufbereitungsvorrichtung bezeichnet, durch die hohe Energie erzeugt wird und so ein Plasma entsteht. Die Plasmaquelle und die damit erzeugte hohe Energie dient zur Behandlung von Luft, insbesondere zur Reinigung der Luft von Geruchsstoffen.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln mindestens einer Strömungsbedingung der Dunstabzugsvorrichtung in der Dunstabzugsvorrichtung vorgesehen. Als Strömungsbedingung der Dunstabzugsvorrichtung wird insbesondere der Zustand der Luft in der Luftaufbereitungsvorrichtung oder ein Zustand, der auf die Strömung in der Dunstabzugsvorrichtung vor oder während des Ermitteins Einfluss nimmt, bezeichnet. Konkret können die Strömungsbedingungen der Dunstabzugsvorrichtung beispielsweise die Lüfterstufe an der Dunstabzugshaube, die Betriebsdauer der Luftaufbereitungsvorrichtung und/oder den Zustand eines Filterelementes, insbesondere eines Geruchsfilterelementes der Luftaufbereitungsvorrichtung, darstellen. Als Ermitteln einer Strömungsbedingung wird das unmittelbare Erfassen der Strömungsbedingung in Form von mindestens einer Zustandsangabe mindestens einer Komponente der Dunstabzugsvorrichtung oder der Umgebung der Dunstabzugsvorrichtung oder in einer anderen Form bezeichnet. Weiterhin wird als Ermitteln der Strömungsbedingung aber auch das Herleiten oder Ableiten der Strömungsbedingung aus mindestens einer Zustandsangabe mindestens einer Komponente der Dunstabzugsvorrichtung oder der Umgebung der Dunstabzugsvorrichtung bezeichnet.
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Indem bei der erfindungsgemäßen Dunstabzugsvorrichtung Strömungsbedingungen der Dunstabzugsvorrichtung ermittelt werden und diese für die Beeinflussung des Betriebszustandes der Plasmaquelle verwendet werden können, wird es möglich, eventuelle Gefahrensituationen zum einen zu erkennen und zum anderen aber auch gezielte Maßnahmen zur Verhinderung oder Beseitigung einer Gefahrensituation zu schaffen. Als Gefahrensituation werden insbesondere das Austreten reaktiver Spezies und/oder unerwünschter Geruchsstoffe oder anderer Verunreinigungen aus der Dunstabzugsvorrichtung, bezeichnet. Durch die Erfindung kann somit das Austreten reaktiver Substanzen wie Ozon vermieden werden, die beispielsweise durch ein Niedertemperaturplasma erzeugt wurden. Des Weiteren kann die Freisetzung von weiteren Verunreinigungen, die mögliche Reaktionsprodukte wie Formaldehyd sein können und in der Luftaufbereitungsvorrichtung entstehen, verhindert werden. Da bei Kochvorgängen eine Vielzahl chemisch sehr unterschiedlicher Substanzen freigesetzt wird, kann bei deren Abbau insbesondere in der Luftaufbereitungsvorrichtung die Entstehung von unerwünschten Zwischen- oder Endprodukten, die im Sinne der Erfindung als Verunreinigungen bezeichnet werden, nicht ausgeschlossen werden. Mit der vorliegenden Erfindung kann auch diesem Umstand Rechnung getragen werden und eine solche Funktion des Filterelementes zuverlässig sichergestellt sein. Auch unerwünschte Substanzen, die beim Abbau weiterer in Wohnräumen vorhandener Stoffe durch die Behandlung in der Luftaufbereitungsvorrichtung entstehen, sollen durch die erfindungsgemäße Dunstabzugsvorrichtung zuverlässig zurückgehalten werden können. Diese im Wohnraum vorhandenen Stoffe können beispielsweise aus den Möbeln, Tabakrauch oder Räucherwerk stammen. Ebenso wie das Durchbrechen des Filters nach einer bestimmten Betriebsdauer und Betriebsart stellt die Freisetzung von im Filter gespeicherten Substanzen, beispielsweise durch Verdrängungsreaktionen schwach adsorbierter Substanzen ein Problem dar. Auch dieses Problem kann durch die vorliegende Erfindung adressiert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Dunstabzugsvorrichtung zumindest eine Erfassungseinheit, die auch als Erfassungsmittel bezeichnet wird, zum Erfassen mindestens eines Zustandes zumindest einer Komponente der Dunstabzugsvorrichtung, auf und die Erfassungseinheit ist mit der Ermittlungseinheit verbunden.
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Als Erfassungseinheit können in diesem Zusammenhang Detektiervorrichtungen oder Messvorrichtungen verwendet werden. Insbesondere können als Detektiervorrichtung Sensoren und als Messvorrichtungen beispielsweise Zeitmesser, die auch als Timer bezeichnet werden, eingesetzt werden. Als Detektiervorrichtung kann aber auch eine Schaltung oder Einstellung in einer Schaltung bezeichnet werden, mittels derer eine Einstellung an mindestens einer Komponente der Dunstabzugsvorrichtung erfasst und gegebenenfalls weitergeleitet und/oder ausgelesen wird. Über Sensoren als Erfassungsmittel kann vorzugsweise das Vorliegen zumindest einer Verunreinigung, insbesondere von Ozon, in der Luft erfasst werden. Die Sensoren können daher beispielsweise Ozonsensoren und/oder sogenannte VOC(volatile organic compound)-Sensoren sein. Stellt die Erfassungseinheit einen Zeitmesser dar, so kann über diesen beispielsweise die Zeit, in der die Plasmaquelle betrieben wird, das heißt aktiviert ist, erfasst werden.
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Der Zustand der mindestens einen Komponente, der vorzugsweise über die Erfassungsmittel erfasst werden kann, umfasst beispielsweise Einstellungen an der jeweiligen Komponente, wie beispielsweise eine Leistungsstufe des Lüfters der Dunstabzugshaube und/oder die Betriebsdauer der Luftaufbereitungsvorrichtung. In diesen Fällen entspricht der erfasste Zustand der zu ermittelnden Strömungsbedingung der Dunstabzugsvorrichtung. Stellt die zu ermittelnde Strömungsbedingung aber beispielsweise den Zustand des Filterelementes der Luftaufbereitungsvorrichtung dar, so kann als Zustand der mindestens einen Komponente beispielsweise die Filtersättigung und/oder die die Filterlebensdauer erfasst werden. Diese können wiederum durch die Luftzusammensetzung der Luft in der Dunstabzugsvorrichtung oder in der Umgebung der Dunstabzugsvorrichtung bestimmt werden. Konkret können die Zustände, die erfasst werden, daher beispielsweise die Lüfterstufe der Dunstabzugshaube, die Betriebsdauer der Dunstabzugshaube oder der Luftaufbereitungsvorrichtung, die Filtersättigung oder die Filterlebensdauer darstellen. Insbesondere zum Erfassen der Filtersättigung können Parameter, wie beispielsweise die Luftzusammensetzung oder der Gehalt an Verunreinigungen in der Luft gemessen oder erfasst werden. Diese Parameter werden vorzugsweise ebenfalls über mindestens eine der Erfassungseinheiten erfasst und können auch unmittelbar als Strömungsbedingung der Dunstabzugsvorrichtung im Sinne der Erfindung verwendet werden.
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Die Erfassungseinheit ist vorzugsweise mit der Ermittlungseinheit verbunden. Über diese Verbindung können die erfassten Daten oder Informationen an die Ermittlungseinheit zur Verarbeitung in der Ermittlungseinheit weitergeleitet werden. Insbesondere werden die Daten in der Ermittlungseinheit so verarbeitet, dass daraus ein Steuersignal zum Ansteuern der Steuereinrichtung für die Plasmaquelle erzeugt wird.
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Indem zumindest ein Zustand mindestens einer Komponente der Dunstabzugsvorrichtung erfasst wird und bei der Ansteuerung der Plasmaquelle berücksichtigt wird, wird es möglich auch sich über die Zeit verändernde Zustände bei der Steuerung der Plasmaquelle zu berücksichtigen. Da nicht ausschließlich Zustände an der Luftaufbereitungsvorrichtung erfasst werden, kann beispielsweise auch der Betriebszustand der Dunstabzugshaube oder die Luftqualität der Luft, die aus der Dunstabzugsvorrichtung austritt, bei dieser Steuerung berücksichtigt werden.
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Die Erfassungseinheiten können an der Dunstabzugshaube, an der Luftaufbereitungsvorrichtung und/oder separat zu der Dunstabzugsvorrichtung angeordnet sein. Insbesondere können Sensoren als Erfassungseinheiten in diesen unterschiedlichen Positionen angeordnet sein.
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Erfindungsgemäß weist die Steuereinheit der Luftaufbereitungsvorrichtung eine Sicherheitsschaltung zum Abschalten der Plasmaquelle auf. Diese Sicherheitsschaltung, die auch als PEC oder protective electronic circuit bezeichnet werden kann, kann zum einen die Plasmaquelle während des Betriebes der Dunstabzugsvorrichtung abschalten. Hierbei wird vorzugsweise nur die Plasmaquelle nicht aber zwangsweise auch die Dunstabzugshaube abgeschaltet. Alternativ oder zusätzlich kann die Sicherheitsschaltung so ausgebildet sein, dass diese ein Einschalten oder Aktivieren der Plasmaquelle verhindert. In jedem Fall werden aber in der Sicherheitsschaltung die ermittelte oder die ermittelten Strömungsbedingungen der Dunstabzugsvorrichtung berücksichtigt. Somit erfolgt vorzugsweise ein Abschalten oder Verhindern des Anschaltens der Plasmaquelle nur in den Fällen, in denen zumindest eine der Strömungsbedingungen Vorgaben für diese Strömungsbedingung nicht erfüllt oder entsprechende Grenzwerte überschreitet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Plasmaquelle Mittel zur dielektrischen Barriereentladung, die im Folgenden auch als DBE bezeichnet wird, auf. Die Plasmaquelle oder Luftbehandlungseinrichtung weist beispielsweise zumindest zwei parallel zueinander angeordnete Elektroden auf, die selektiv mit Spannung beaufschlagt werden können und dadurch die Entladung zwischen den Elektroden erzeugt werden kann. Bei dieser Art der Plasmaquelle kann es beispielsweise zu Ozonerzeugung kommen. Der Austritt von Ozon aus der Dunstabzugsvorrichtung muss aus Sicherheitsgründen zuverlässig verhindert werden. Indem die Strömungsbedingungen in der Dunstabzugsvorrichtung ermittelt werden und die Plasmaquelle entsprechend den Ermittlungsergebnissen beispielsweise abgeschaltet werden kann, können Konsequenzen aus einem Austritt von Ozon bei der erfindungsgemäßen Dunstabzugsvorrichtung zuverlässig verhindert werden.
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Vorzugsweise weist die Luftaufbereitungsvorrichtung zumindest ein Geruchsfilterelement auf. Dieses Geruchsfilterelement ist vorzugsweise der Plasmaquelle nachgeschaltet. Insbesondere stellt das Geruchsfilterelement beispielsweise zumindest einen Teil des Gehäuses der Luftaufbereitungsvorrichtung dar und umgibt vorzugsweise zumindest die Plasmaquelle teilweise. In einem solchen Geruchsfilterelement werden zum einen nicht zersetzte Geruchsstoffe abgelagert. Zum anderen können reaktive Spezies, wie beispielsweise Ozon in dem Filterelement zurückgehalten werden. Der Zustand dieses Geruchsfilterelementes ist für den sicheren Betrieb der Dunstabzugsvorrichtung von besonderer Bedeutung. Daher kann der Zustand dieses Geruchsfilterelementes als eine der Strömungsbedingungen bei der Steuerung der Plasmaquelle, insbesondere für das Abschalten der Plasmaquelle berücksichtigt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Dunstabzugsvorrichtung, die zumindest eine Dunstabzugshaube und zumindest eine Luftaufbereitungsvorrichtung mit einer Plasmaquelle aufweist. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Strömungsbedingung der Dunstabzugsvorrichtung ermittelt wird und in Abhängigkeit des Ermittlungsergebnisses der Betriebszustand der Plasmaquelle geändert wird und unter Berücksichtigung der ermittelten mindestens einen Strömungsbedingung der Dunstabzugsvorrichtung das Abschalten der Plasmaquelle oder das Verhindern des Anschaltens der Plasmaquelle durch eine Sicherheitsschaltung einer Steuereinheit bewirkt wird.
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Merkmale und Vorteile, die bezüglich der erfindungsgemäßen Dunstabzugsvorrichtung beschrieben wurden, gelten - soweit anwendbar - entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt und werden daher gegebenenfalls nur einmalig erläutert.
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Als Ermittlungsergebnis wird hierbei die ermittelte Strömungsbedingung selber oder aber das Ergebnis eines Vergleichs der ermittelten Strömungsbedingung mit einem Sollwert oder einem Schwellwert bezeichnet. Das Ermittlungsergebnis kann beispielsweise eine Sättigung eines Filterelementes, insbesondere des Geruchsfilterelementes der Luftaufbereitungsvorrichtung sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Ermittlungsergebnis aber beispielsweise auch das Erreichen einer maximalen Betriebsdauer der Luftaufbereitungsvorrichtung oder das Erreichen einer Filterlebensdauer sein. Auch das Vorliegen eines Gehalts an Ozon oder anderen Verunreinigungen in der Luft kann ein Ermittlungsergebnis sein.
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Indem der Betriebszustand der Plasmaquelle in Abhängigkeit solcher Ermittlungsergebnisse geändert wird, insbesondere die Plasmaquelle abgeschaltet wird, können Gefahrensituationen verhindert oder zumindest beseitigt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform stellt die mindestens eine Strömungsbedingung der Dunstabzugsvorrichtung, die ermittelt wird, den Betriebszustand der Dunstabzugshaube und/oder zumindest einen Zustand einer Komponente der Luftaufbereitungsvorrichtung, insbesondere der Plasmaquelle und/oder eines Filterelementes der Luftaufbereitungsvorrichtung, dar.
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Indem der Betriebszustand der Dunstabzugshaube ermittelt wird, kann insbesondere das Austreten von Ozon oder anderen reaktiven Spezies und Verunreinigungen aus der Luftaufbereitungsvorrichtung über die Dunstabzugshaube verhindert werden. Wird die Luftaufbereitungsvorrichtung, die auch als Luftreinigereinheit bezeichnet wird, nämlich bei ausgeschalteter Dunstabzugshaube betrieben, fehlt ein Luftstrom zu und in die Luftaufbereitungsvorrichtung hinein. Wird die Plasmaquelle, die auch als Hochspannungseinheit bezeichnet wird, in dieser Situation weiter betrieben, würde weiterhin Ozon erzeugt beziehungsweise produziert. Bei fehlender Luftströmung in Richtung der Luftaufbereitungsvorrichtung und insbesondere in Richtung eines an der Luftaufbereitungsvorrichtung vorgesehenen Geruchsfilterelementes kann so zum Beispiel Ozon auf der eigentlichen Lufteintrittsseite der Luftaufbereitungsvorrichtung entweichen und zu einer Gefährdung des Anwenders führen. Dies kann durch Berücksichtigung des Betriebszustandes der Dunstabzugshaube bei der Ermittlung der Strömungsbedingungen in der Dunstabzugsvorrichtung verhindert werden und die Plasmaquelle bei einer solchen Betriebsstörung, das heißt dem Betrieb der Luftaufbereitungsvorrichtung bei abgeschalteter Dunstabzugshaube, beispielsweise abgeschaltet werden.
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Indem der Zustand einer Komponente der Luftaufbereitungsvorrichtung, insbesondere der Plasmaquelle und/oder eines Filterelementes der Luftaufbereitungsvorrichtung als Strömungsbedingung der Dunstabzugsvorrichtung ermittelt wird, kann darüber hinaus beispielsweise einem ungewünschten Dauerbetrieb der Plasamaquelle oder einem gesättigten oder beschädigtem Filterelement Rechnung getragen werden.
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Beispielsweise wird nach Erreichen einer ununterbrochenen Betriebsdauer der Luftaufbereitungsvorrichtung von beispielsweise sechs Stunden die Plasmaquelle, die auch als Hochspannungseinheit zur Erzeugung des Plasmas bezeichnet wird, beispielsweise über eine Sicherheitselektronik abgeschaltet. Hierdurch wird die Gefahr für den Benutzer der Dunstabzugsvorrichtung weiter verringert.
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Vorzugsweise ist in der Luftaufbereitungsvorrichtung der Plasmaerzeugungseinheit oder Plasmaquelle in Strömungsrichtung ein Geruchsfilterelement nachgeschaltet. Dieses Filterelement kann aus Aktivkohlematerial oder einem anderen Adsorbermaterial bestehen. Solche Filtermaterialien weisen allerdings die Tendenz dazu auf sich zuzusetzen. Somit kann bei Erreichen einer Filtersättigung ein weiteres Aufnehmen von Geruchsstoffen aber auch von reaktiven Spezies, wie beispielsweise Ozon durch das Filterelement nicht mehr gewährleistet werden. Als Filtersättigung wird im Sinne der Erfindung somit vorzugsweise das Erreichen eines Zustandes verstanden, in dem das Filterelement keine reaktiven Spezies und andere Verunreinigungen und insbesondere Ozon mehr aufnehmen oder binden kann. Somit besteht dann die Gefahr des Austretens von Ozon und anderen Substanzen über das Filterelement. Für den Anwender besteht somit ein Gesundheitsrisiko. Diesem Gesundheitsrisiko kann durch das Ermitteln der Sättigung des Filterelementes und entsprechendes Abschalten der Plasmaquelle entgegen gewirkt werden.
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Wird alternativ zur Filtersättigung die Filterlebensdauer erfasst, so erfolgt dies vorzugsweise über Timer als Erfassungsmittel. Diese Timer können dabei bei jeder Inbetriebnahme der Plasmaquelle gestartet und bei deren Ausschalten gestoppt werden.
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Zur Ermittlung der mindestens einen Strömungsbedingung der Dunstabzugsvorrichtung kann gemäß einer Ausführungsform zumindest die Betriebsdauer der Luftaufbereitungsvorrichtung erfasst werden. Dadurch kann beispielsweise ein Abschalten der Plasmaquelle nach einer maximalen Betriebsdauer der Luftaufbereitungsvorrichtung erfolgen. Hierdurch wird ebenfalls das Risiko des unerwünschten Austretens von Ozon verringert.
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Zur Ermittlung der mindestens einen Strömungsbedingung der Dunstabzugsvorrichtung kann zumindest der Gehalt zumindest einer Substanz in der Luft erfasst werden. Durch das Erfassen von Bestandteilen, insbesondere von Verunreinigungen oder reaktiven Spezies, wie Ozon in der Luft an vorgegebenen Orten an oder um die Dunstabzugsvorrichtung kann insbesondere nach Erreichen einer Gefahrensituation, die Gefahr beseitigt werden. Die Ermittlung des Vorliegens von Ozon oder anderen Verunreinigungen in der Luft kann somit zusätzlich zu den anderen bereits beschriebenen Ermittlungen von Strömungsbedingungen durchgeführt werden. Hierdurch wird die Sicherheit weiter erhöht. Wird beispielsweise trotz des Erreichens einer maximalen Betriebsdauer der Luftaufbereitungsvorrichtung die Plasmaquelle beispielsweise nicht abgeschaltet, so wird Ozon aus der Luftaufbereitungsvorrichtung und insbesondere über das Filterelement der Luftaufbereitungsvorrichtung austreten. Dies kann durch Sensoren erkannt werden und die Plasmaquelle aufgrund des Gehalts an Ozon in der Luft ausgeschaltet werden. Zudem kann durch das Erfassen zumindest des Gehalts zumindest einer Substanz in der Luft auch der Situation Rechnung getragen werden, in der ein beschädigtes oder falsch eingesetztes Filterelement an der Luftaufbereitungsvorrichtung vorliegt. Auch in diesem Fall kann die Plasmaquelle abgeschaltet oder ein Starten der Plasmaquelle verhindert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform wird bei der Ermittlung der mindestens einen Strömungsbedingung mindestens eine andere Strömungsbedingung der Dunstabzugsvorrichtung berücksichtigt. Die Berücksichtigung stellt insbesondere die Verwendung dieser weiteren Strömungsbedingung zur Wichtung der erstgenannten Strömungsbedingung dar. Beispielsweise kann als Strömungsbedingung die Standzeit, die auch als Betriebszeit oder als Lebensdauer des Filterelementes bezeichnet wird, des Geruchsfilterelementes verwendet werden. Wird die Filterlebensdauer erreicht, kann bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise die Hochspannungseinheit zur Plasmaerzeugung nicht mehr gestartet werden. Die Lebensdauer des Filterelementes kann dabei mittels Zeiterfassungsmitteln, die auch als Timer bezeichnet werden, gezählt oder gemessen werden. Zusätzlich kann aber bei der Bestimmung der Lebensdauer des Filterelementes auch die Betriebsstufe der Dunstabzugshaube oder die Betriebsstufe der Luftreinigereinheit berücksichtigt werden und die Zeiten entsprechend gewichtet werden. Bei einem Betrieb der Dunstabzugshaube bei einer höheren Lüfterstufe wird beispielsweise die Lebensdauer des Filterelementes geringer sein, als bei einem Betrieb der Dunstabzugshaube bei einer geringeren Lüfterstufe.
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Vorzugsweise wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Betriebszustand der Plasmaquelle bei Erreichen eines Schwellwertes mindestens einer der Strömungsbedingungen geändert, indem die Plasmaquelle abgeschaltet wird oder ein Starten der Plasmaquelle verhindert wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise mit einer erfindungsgemäßen Dunstabzugsvorrichtung durchgeführt.
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Die Erfindung wird im Folgenden erneut unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Hierbei zeigen:
- 1: eine schematische Blockansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dunstabzugsvorrichtung;
- 2: eine weitere schematische Blockansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dunstabzugsvorrichtung nach 1; und
- 3: eine schematische, perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Luftaufbereitungsvorrichtung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dunstabzugsvorrichtung.
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In 1 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dunstabzugsvorrichtung 1 in Blockdarstellung gezeigt. Die Dunstabzugsvorrichtung 1 umfasst eine Dunstabzugshaube 10 und eine Luftaufbereitungsvorrichtung 11. Die Dunstabzugshaube 10 besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus einer Sichthaube 100 und einem sich oberhalb der Sichthaube 100 erstreckenden Kamin 101. In dem Kamin 101 ist ein Gebläse 102 angeordnet, das auch als Lüfter bezeichnet wird. An der Vorderseite der Sichthaube 100 sind Bedienelemente 103 vorgesehen, über die insbesondere die Dunstabzugshaube 10, vorzugsweise zumindest das Gebläse 102, bedient werden kann. Weiterhin ist an der Vorderseite der Sichthaube 100 eine Ausgabevorrichtung 108 angeordnet. Über diese Ausgabevorrichtung 108 kann der Betriebszustand der Dunstabzugshaube 10 angezeigt werden.
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In der Sichthaube 100 ist weiterhin ein Fettfilter 104 an der Unterseite vorgesehen. Über diesen wird verunreinigte Luft, die die Dunstabzugshaube 10 von unten anströmt und die auch als Wrasen bezeichnet wird, von festen und flüssigen Verunreinigungen, wie beispielsweise Fettpartikeln befreit. In der dargestellten Ausführungsform ist zudem in Strömungsrichtung nach dem Fettfilter 104 und vor dem Gebläse 102 ein Geruchsfilter 105 angeordnet. Dieser kann beispielsweise ein Aktivkohlefilter sein. Der Geruchsfilter 105 kann auch als Vorfilter bezeichnet werden und kann zusätzlich zum Abscheiden von Geruchsstoffen auch zum Abscheiden von Partikeln dienen. Alternativ kann der Vorfilter auch nur zum Abscheiden von Partikeln dienen. Für die vorliegende Erfindung ist aber das Vorsehen eines Vorfilters nicht zwingend erforderlich.
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An den Kamin 101 schließt sich bei der dargestellten Ausführungsform der Dunstabzugsvorrichtung 1 ein Verbindungsrohr 12 an, das die Dunstabzugshaube 10 mit einer separaten Luftaufbereitungsvorrichtung 11 verbindet.
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In der dargestellten Ausführungsform der Dunstabzugsvorrichtung 1 ist zusätzlich im Kamin 101 eine Luftaufbereitungsvorrichtung 11 gezeigt. Diese beiden gezeigten Luftaufbereitungsvorrichtungen 11 werden vorzugsweise alternativ verwendet. Das bedeutet, dass beim Vorsehen einer separaten Luftaufbereitungsvorrichtung 11, die mit der Dunstabzugshaube 10 nur über eine Leitung oder ein Verbindungsrohr 12 verbunden ist, keine weitere Luftaufbereitungsvorrichtung 11 in der Dunstabzugshaube 10, insbesondere im Kamin 101, vorgesehen ist und umgekehrt. In der weiteren Beschreibung wird auf eine Dunstabzugshaube 10 Bezug genommen, in der insbesondere in dem Gehäuse der Dunstabzugshaube 10 und besonders bevorzugt im Kamin 101 eine Luftaufbereitungsvorrichtung 11 angeordnet ist. Die folgenden Ausführungen gelten aber entsprechend für eine separate Luftaufbereitungsvorrichtung 11.
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Die Luftaufbereitungsvorrichtung 11 umfasst eine Steuereinheit 110, die in der dargestellten Ausführungsform in der Luftaufbereitungsvorrichtung 11 integriert ist aber auch getrennt dazu vorliegen kann. Weiterhin ist eine Fernbedienung 112 gezeigt, mittels derer die Luftaufbereitungsvorrichtung 11 von dem Benutzer bedient werden kann.
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In 2 sind die Bestandteile der Dunstabzugsvorrichtung 1 insbesondere im Inneren des Kamins 101 genauer gezeigt und insbesondere deren elektrischen und elektronischen Verbindungen angedeutet. In der Luftaufbereitungsvorrichtung 11 ist eine Ermittlungseinheit 14 zum Ermitteln mindestens einer Strömungsbedingung der Dunstabzugsvorrichtung 1 vorgesehen. Die Ermittlungseinheit 14 ist bei der dargestellten Ausführungsform in die Steuereinheit 110 integriert. Weiterhin ist in der Luftaufbereitungsvorrichtung 11 eine Erfassungseinheit 15 in Form eines Timers vorgesehen. Dieser ist in der dargestellten Ausführungsform ebenfalls in der Steuereinheit 110 integriert und mit der Plasmaquelle 116 verbunden.
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Die Bedienelemente 103 an der Sichthaube 100 sind mit einer Steuerung 106 der Dunstabzugshaube 10 verbunden. Über diese Steuerung 106 wird beispielsweise das Gebläse 102 der Dunstabzugshaube 10 gesteuert und eingestellt. Weiterhin ist in der dargestellten Ausführungsform die Steuerung 106 auch mit der Steuereinheit 110 der Luftaufbereitungsvorrichtung 11 verbunden.
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Über diese Verbindung können Signale von Komponenten der Dunstabzugshaube 10 an die Steuereinheit 110 und insbesondere an die Ermittlungseinheit 14 übertragen werden.
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Weiterhin sind in den 1 und 2 Erfassungseinheiten 113 in Form von Sensoren gezeigt. In der dargestellten Ausführungsform ist ein Sensor an der Außenseite der Luftaufbereitungsvorrichtung 11 vorgesehen. Ein weiterer Sensor ist an dem Lufteinlass der Luftaufbereitungsvorrichtung 11 angeordnet. Die Erfassungseinheiten 113 können insbesondere Sensoren zum Erfassen von beispielsweise Ozon oder einen VOC-Sensor darstellen. Durch Angaben von diesen Sensoren kann beispielsweise auf den Zustand des Filterelementes 114 (siehe 3) der Luftaufbereitungsvorrichtung 11 rückgeschlossen werden. Die Erfassungseinheit 113 kann aber auch in Form eines Sensors zum Erfassen eines Drucks ausgestaltet sein. Über einen oder mehrere solcher Drucksensoren können die Druckverhältnisse oder die Änderung der Druckverhältnisse in der Luftaufbereitungsvorrichtung 11 ermittelt werden und dadurch beispielsweise der Zustand eines Filterelementes 114 der Luftaufbereitungsvorrichtung 11 erfasst werden. Weiterhin ist in 1 und 2 eine Erfassungseinheit 107 in Form eines Sensors gezeigt, die separat zu der Luftaufbereitungsvorrichtung angeordnet ist. Die Erfassungseinheit 107 ist auf der Oberseite der Sichthaube 100 angeordnet. Über diese Erfassungseinheit 107 kann die Luftzusammensetzung außerhalb der Dunstabzugsvorrichtung erfasst und insbesondere Verunreinigungen oder reaktive Spezies erfasst werden. Auch bei dieser Erfassungseinheit 107 handelt es sich vorzugsweise um einen Ozonsensor oder einen VOC-Sensor. Die Erfassungseinheiten 113 und 107 sind mit der Ermittlungseinheit 14 verbunden, so dass an dieser Sensorsignale empfangen werden können.
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In 3 ist eine Ausführungsform der Luftaufbereitungsvorrichtung 11 mit einer Plasmaquelle 116 gezeigt. Die Luftaufbereitungsvorrichtung 11 ist hierbei in Explosionsansicht gezeigt, so dass das Innere der Luftaufbereitungsvorrichtung 11 erkennbar ist. Hierzu ist das Filterelement 114, das im eingebauten Zustand die Vorderseite und Oberseite der Luftaufbereitungsvorrichtung 11 bildet, abgenommen gezeigt. Die Plasmaquelle 116 stellt hierbei eine Plasmaquelle 116 dar, die auf dem Prinzip der dielektrischen Barriereentladung (DBE) arbeitet. Hierzu sind in der Plasmaquelle 116 zwei Elektroden 1160, 1161 vorgesehen, die in der dargestellten Ausführungsform parallel zueinander ausgerichtet sind. Hierbei kann beispielsweise eine der Elektroden 1160, 1161 mit einer Grundspannung beaufschlagt werden, wobei die Spannung und die Frequenz gezielt und separat zueinander durch die geeignete Einstellmittel (nicht gezeigt) auf bestimmte Werte eingestellt werden.
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Der Luftstrom, der über die in 3 schematisch gezeigte Luftzuleitung 13, die durch das Verbindungsrohr 12 gebildet werden kann oder, wie in den 1 und 2 gezeigt, als Leitung in dem Kamin 101 der Dunstabzugshaube 10 von dem Gebläse 102 ausgehend vorgesehen sein kann, wird bei der Luftaufbereitungsvorrichtung 11 mit dieser Art von Plasmaquelle 116 zwischen die Elektroden 1160, 1161 geleitet und dort mit hoher Energie beaufschlagt. Nicht zersetzte Geruchsstoffe sowie gegebenenfalls nicht reagiertes Ozon werden in dem Filterelement 114 aufgenommen.
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Werden an den Erfassungseinheiten 107, 113, die Sensoren darstellen und außerhalb der Luftaufbereitungsvorrichtung 11 angeordnet sind, beispielsweise Ozon oder andere Verunreinigungen detektiert, so kann dies an die Ermittlungseinheit 14 als Sensorsignal übermittelt werden. Über die Ermittlungseinheit 14 wird dann die Plasmaquelle 116 abgeschaltet.
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Wird hingegen beispielsweise die Filterlebensdauer als Strömungsbedingung ermittelt, so kann in der Steuereinheit 110 und insbesondere in der Ermittlungseinheit 14 ein Schwellwert oder Maximalwert hinterlegt sein. Über die Erfassungseinheit 15, die einen Timer darstellt, wird hierbei bei jedem Betrieb der Plasmaquelle 116 gezählt oder gemessen. Sobald der hinterlegte Schwellwert erreicht ist, wird die Plasmaquelle 116 abgeschaltet. Gegebenenfalls kann über die Verbindung der Steuerung 106 der Dunstabzugshaube 10 mit der Steuereinheit 110 der Luftaufbereitungsvorrichtung 11 auch die Lüfterstufe, die an dem Gebläse 102 der Dunstabzugshaube 10 eingestellt ist, berücksichtigt werden. Bei einer höheren Lüfterstufe wird der Schwellwert daher schneller erreicht.
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Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Kombination einer Luftaufbereitungsvorrichtung, die auch als Luftreinigereinheit bezeichnet wird, basierend auf dielektrischer Barriereentladung (DBE) und einer Dunstabzugshaube, die auch als Dunstabzug bezeichnet wird, bereitgestellt. Zudem kann mit der vorliegenden Erfindung ein sicherer Betrieb der Luftaufbereitungsvorrichtung und damit der Dunstabzugsvorrichtung gewährleistet werden.
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Vorzugsweise ist bei der Dunstabzugsvorrichtung eine Luftaufbereitungsvorrichtung vorgesehen, in der ein Filterelement, insbesondere ein Geruchsfilterelement der Plasmaerzeugungsquelle oder Plasmaerzeugungseinheit nachgeschaltet ist. Das Filterelement kann beispielsweise aus Aktivkohlematerial bestehen. Hierbei besteht aber die Gefahr des Austretens von Ozon und anderen Substanzen, wenn der Filter verbraucht ist. Für den Anwender besteht somit ein Gesundheitsrisiko. Vom Hersteller wird daher in der Regel angeraten den Filter der Luftreinigereinheit durch den Benutzer nach einer bestimmten Zeit von beispielsweise fünf Jahren, unabhängig von den Gebrauchsgewohnheiten des Benutzers zu wechseln.
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Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Sicherheitskonzept geschaffen, das flexibler ist und zudem einen erhöhten Grad an Sicherheit mit sich bringt. Das Sicherheitskonzept kann für eine Luftreinigereinheit, die in Kombination mit einer Dunstabzugshaube betrieben wird, vorteilhaft eingesetzt werden. Um das Austreten reaktiver Substanzen zu vermeiden, wird hierbei die Einheit zur Plasmaerzeugung nach Erreichen der Filterlebensdauer abgeschaltet. Dies kann über einen Sicherheitskreis (PEC = protective electronic circuit) erreicht werden. Wird die Filterlebensdauer erreicht, kann beispielsweise die Hochspannungseinheit zur Plasmaerzeugung nicht mehr gestartet werden. Die Betriebszeit des Filters wird dabei mittels Timern gezählt und kann beispielsweise nach Betriebsstufen der Haube oder der Luftreinigereinheit gewichtet werden. Eine Alternative zur Steuerung über Timer stellt die Integration eines oder mehrerer Sensoren beispielsweise im Filter oder auf dessen Außenseite dar. Bei dem Sensor kann es sich zum Beispiel um einen Ozonsensor handeln und/oder um einen VOC-(volatile organic compound)-Sensor. Auch Undichtigkeiten des Filters, beispielsweise durch fehlerhaftes Einsetzen des Filters, können so detektiert werden und zu einer Zwangsabschaltung führen. Beide beschriebenen Lösungsansätze (Timer/ Sensor) können auch miteinander kombiniert werden. Für den Fall einer Fehlfunktion, die zum Betrieb der Luftreinigereinheit ohne Luftstrom führt, kann ein Austreten von Ozon oder anderen unerwünschten Substanzen wiederum durch die in den vorangehenden Abschnitten beschriebenen Lösungen verhindert werden.
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Nach Erreichen einer ununterbrochenen Betriebsdauer der Luftreinigungseinheit von beispielsweise sechs Stunden schaltet die Sicherheitselektronik zum Beispiel die Hochspannungseinheit zur Erzeugung des Plasmas ab. Alternativ oder auch ergänzend können ein oder mehrere Sensoren, beispielsweise für Ozon an der Lufteintrittsseite des Luftreinigers angebracht werden. Wird eine bestimmte Ozonkonzentration, eventuell in Kombination mit dem Erreichen einer bestimmten Betriebsdauer erreicht, führt das zu einer Zwangsabschaltung der Luftreinigereinheit.
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Durch die Erfindung kann das Austreten reaktiver Substanzen wie Ozon vermieden werden, die beispielsweise durch ein Niedertemperaturplasma erzeugt wurden. Des Weiteren kann die Freisetzung von möglichen Reaktionsprodukten wie Formaldehyd verhindert werden. Da bei Kochvorgängen eine Vielzahl chemisch sehr unterschiedlicher Substanzen freigesetzt wird, kann bei deren Abbau die Entstehung von unerwünschten Zwischen- oder Endprodukten nicht ausgeschlossen werden. Mit der vorliegenden Erfindung kann auch diesem Umstand Rechnung getragen werden und eine solche Funktion des Filterelementes zuverlässig sichergestellt sein. Möglich ist weiterhin die Entstehung von unerwünschten Substanzen beim Abbau weiterer in Wohnräumen vorhandener Stoffe durch die Luftreinigungseinheit. Diese im Wohnraum vorhandenen Stoffe können beispielsweise aus den Möbeln, Tabakrauch oder Räucherwerk stammen. Ebenso wie das Durchbrechen des Filters nach einer bestimmten Betriebsdauer und Betriebsart stellt die Freisetzung von im Filter gespeicherten Substanzen, beispielsweise durch Verdrängungsreaktionen schwach adsorbierter Substanzen ein Problem dar. Es muss sichergestellt sein, dass genügend Filtermaterial vorhanden ist um diese Substanzen wieder zu binden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dunstabzugsvorrichtung
- 10
- Dunstabzugshaube
- 100
- Sichthaube
- 101
- Kamin
- 102
- Gebläse
- 103
- Bedienelemente
- 104
- Fettfilter
- 105
- Geruchsfilter
- 106
- Steuerung
- 107
- Erfassungseinheit
- 108
- Ausgabevorrichtung
- 11
- Luftaufbereitungsvorrichtung
- 110
- Steuereinheit
- 112
- Fernbedienung
- 113
- Erfassungseinheit
- 114
- Geruchsfilterelement
- 116
- Plasmaquelle
- 1160, 1661
- Elektroden
- 12
- Verbindungsrohr
- 13
- Luftzuleitung
- 14
- Ermittlungseinheit
- 15
- Erfassungseinheit
