DE102018201053A1

DE102018201053A1 - Filter unit for air cleaning device

Info

Publication number: DE102018201053A1
Application number: DE102018201053.6A
Authority: DE
Inventors: Holger Eich; Jens Herbst; Gerald Horst; Barbara John
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2018-01-24
Publication date: 2019-07-25
Also published as: EP3517208A1; PL3517208T3; EP3517208B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Filtereinheit für eine Luftreinigungsvorrichtung (1), umfassend eine Ionisationseinheit (22) und eine Abscheideeinheit (21), die der Ionisationseinheit (22) in Strömungsrichtung nachgeschaltet ist, wobei die Ionisationseinheit (22) eine Lufteinlassöffnung (200) und mindestens zwei Ionisationskomponenten (220, 221, 222) aufweist, von denen mindestens eine ein längliches Ionisationselement (220) und mindestens eine eine geerdete Elektrode (221, 222) ist. Die Filtereinheit (2) dadurch gekennzeichnet, dass die Ionisationskomponenten (220, 221, 222) in einer Flächenrichtung (x, z) der Lufteinlassöffnung (200) nicht-äquidistant verteilt angeordnet sind. Weiterhin wird eine Luftreinigungsvorrichtung (1) mit einer solchen Filtereinheit (2) beschrieben.The invention relates to a filter unit for an air cleaning device (1), comprising an ionization unit (22) and a separation unit (21) downstream of the ionization unit (22), the ionization unit (22) having an air inlet opening (200) and at least two Ionization components (220, 221, 222), of which at least one is an elongated ionization element (220) and at least one of a grounded electrode (221, 222). The filter unit (2) characterized in that the ionization components (220, 221, 222) in a surface direction (x, z) of the air inlet opening (200) are arranged distributed non-equidistantly. Furthermore, an air cleaning device (1) with such a filter unit (2) is described.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtereinheit für eine Luftreinigungsvorrichtung, insbesondere Dunstabzugshaube.The invention relates to a filter unit for an air cleaning device, in particular extractor hood.

Bei Luftreinigungsvorrichtungen, insbesondere bei Dunstabzügen, die in einer Küche betrieben werden, ist es bekannt, flüssige und feste Verunreinigungen sowie Gerüche aus den beim Kochen entstehenden Dünsten und Wrasen auszufiltern. Hierzu werden meist mechanische Filter in dem Dunstabzug eingesetzt. Als mechanische Filter werden beispielsweise Streckmetallfilter, Lochblechfilter, Baffle-Filter, die auch als Wirbelstromfilter bezeichnet werden können, Randabsaugungsfilter und poröse Schaumstoffmedien verwendet.In air cleaning devices, especially in fume hoods, which are operated in a kitchen, it is known to filter out liquid and solid impurities and odors from the steam and vapors produced during cooking. For this purpose, mechanical filters are usually used in the extractor hood. For example, expanded metal filters, perforated metal sheet filters, baffle filters, which can also be referred to as eddy current filters, edge suction filters and porous foam media are used as mechanical filters.

Zudem ist beispielsweise in der DE 2146288 A eine elektrostatische Abscheidungsvorrichtung beschrieben. Diese weist eine aus plattenförmigen Abscheide- und Gegenelektroden bestehende Abscheidungseinheit und eine Ionisationseinheit auf, die mindestens ein drahtförmiges Ionisationselement, das auch als Ionisationselektrode bezeichnet werden kann, und mindestens zwei ebene geerdete plattenförmige Gegenelektroden aufweist, zwischen denen die Ionisationselektrode angeordnet ist. Die Ionisationseinheit ist der Abscheideeinheit vorgeschaltet.In addition, for example, in the DE 2146288 A an electrostatic precipitator is described. This has a plate-shaped deposition and counter electrodes existing deposition unit and an ionization unit, which has at least one wire-shaped ionization element, which can also be referred to as ionization, and at least two planar grounded plate-shaped counter electrodes, between which the ionization electrode is arranged. The ionization unit is connected upstream of the separation unit.

Bei dieser Art der Abscheidevorrichtung wird die so genannte Coronaentladung an der drahtförmigen Ionisationselektrode (Sprühdraht) verwendet. Die Corona bildet sich hierbei zwischen dem Sprühdraht und den geerdeten plattenförmigen Elektroden aus. Der Sprühdraht lässt sich mit einem Draht mit einem Durchmesser < 0,25mm oder mit einer sogenannten Sägezahngeometrie realisieren. Die im Luftstrom vorhandenen Verunreinigungen, die auch als Partikel bezeichnet werden, werden beim Durchströmen des zwischen den geerdeten Elektroden befindlichen Volumens, in dem die Ionisationselektrode angeordnet ist, aufgeladen und anschließend in der Abscheideeinheit des elektrostatischen Abscheiders abgeschieden.In this type of separator, the so-called corona discharge is used on the wire-shaped ionization electrode (spray wire). The corona is formed here between the spray wire and the grounded plate-shaped electrodes. The spray wire can be realized with a wire with a diameter <0.25 mm or with a so-called sawtooth geometry. The impurities present in the air stream, which are also referred to as particles, are charged as they flow through the volume between the grounded electrodes, in which the ionization electrode is arranged, and are subsequently deposited in the precipitator unit of the electrostatic precipitator.

Ein Nachteil dieser Abscheidungsvorrichtung besteht darin, dass das elektrische Feld, das sich zwischen der drahtförmigen Ionisationseinheit und der oder den plattenförmigen Elektroden ausbildet, über das Volumen und damit über die Fläche der Lufteinlassöffnung homogen ist. Die Strömungsbedingungen, die an einer Abscheidungsvorrichtung vorliegen, sind aber in der Regel nicht homogen. Somit muss entweder ein hohes elektrisches Feld erzeugt werden, das heißt ein hoher lonisierungsstrom angelegt werden, oder eine unzureichende Partikelabscheidung in Kauf genommen werden.A disadvantage of this deposition device is that the electric field which forms between the wire-shaped ionization unit and the plate-shaped electrode (s) is homogeneous over the volume and thus over the area of the air inlet opening. However, the flow conditions present at a deposition device are usually not homogeneous. Thus, either a high electric field must be generated, that is, a high ionizing current to be applied, or an insufficient particle deposition can be accepted.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Filtereinheit, insbesondere eine elektrostatische Abscheidungsvorrichtung, die auch als elektrostatische Filtereinheit oder elektrostatischer Filter bezeichnet wird, zu schaffen, bei der bei einfachem Aufbau eine effiziente Aufladung der in einem Luftstrom enthaltenen Verunreinigungen, die auch als Partikel bezeichnet werden, und eine effiziente Abscheidung zuverlässig gewährleistet werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a filter unit, in particular an electrostatic precipitator, which is also referred to as electrostatic filter unit or electrostatic filter, in which, with a simple structure, an efficient charging of impurities contained in an air stream, which are also referred to as particles , and efficient deposition can be reliably ensured.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, indem die Geometrie zumindest der Ionisationseinheit den Strömungsbedingungen angepasst wird.The invention is based on the finding that this object can be achieved by adapting the geometry of at least the ionization unit to the flow conditions.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe daher gelöst durch eine Filtereinheit für eine Luftreinigungsvorrichtung, umfassend eine Ionisationseinheit und eine Abscheideeinheit, die der Ionisationseinheit in Strömungsrichtung nachgeschaltet ist, wobei die Ionisationseinheit eine Lufteinlassöffnung und mindestens zwei Ionisationskomponenten aufweist, von denen mindestens eine Ionisationskomponente ein längliches Ionisationselement und mindestens eine Ionisationskomponente eine geerdete Elektrode ist. Die Filtereinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ionisationskomponenten in einer Flächenrichtung der Lufteinlassöffnung nicht-äquidistant verteilt angeordnet sind.According to the invention, the object is therefore achieved by a filter unit for an air cleaning device, comprising an ionization unit and a separation unit downstream of the ionization unit, wherein the ionization unit has an air inlet opening and at least two ionization components, of which at least one ionization component is an elongated ionization element and at least one Ionization component is a grounded electrode. The filter unit is characterized in that the ionization components are arranged distributed non-equidistantly in a surface direction of the air inlet opening.

Die Filtereinheit kann auch als Filtermodul, elektrostatische Abscheidungsvorrichtung oder elektrostatische Filtereinheit bezeichnet werden. Die Filtereinheit stellt vorzugsweise eine aus der Luftreinigungsvorrichtung entnehmbare, portable Filtereinheit dar, die vorzugsweise vormontiert ist. Als vormontiert wird eine Filtereinheit bezeichnet, die als eine Baueinheit in die Luftreinigungsvorrichtung eingebaut und aus dieser in einer Einheit entnommen werden kann. Als Luftreinigungsvorrichtung wird eine Vorrichtung bezeichnet, durch die Luft eingesaugt, gereinigt und wieder ausgegeben wird. Die Luftreinigungsvorrichtung kann beispielsweise eine Klimaanlage, ein Raumlüfter oder vorzugsweise ein Dunstabzug sein, oder beispielsweise eine Dunstabzugshaube, ein Deckenlüfter, ein Tischlüfter oder eine Muldenlüftung zur Verwendung in einer Küche sein.The filter unit may also be referred to as a filter module, electrostatic precipitator or electrostatic filter unit. The filter unit preferably represents a removable from the air cleaning device, portable filter unit, which is preferably pre-assembled. As a pre-assembled filter unit is referred to, which can be installed as a structural unit in the air cleaning device and removed from this in one unit. As air cleaning device, a device is referred to, is sucked through the air, cleaned and returned. The air cleaning device may be, for example, an air conditioner, a room fan or, preferably, a fume hood, or, for example, an extractor hood, a ceiling fan, a desk ventilator, or a tray ventilation for use in a kitchen.

Die Filtereinheit umfasst eine Ionisationseinheit und eine Abscheideeinheit. Die Filtereinheit ist in der Luftreinigungsvorrichtung so angeordnet, dass über das Gebläse der Luftreinigungsvorrichtung Luft durch die Filtereinheit eingesaugt wird. Die Filtereinheit wird daher vorzugsweise im Bereich der Einsaugöffnung der Luftreinigungsvorrichtung angeordnet. Die Abscheideeinheit kann mindestens eine Niederschlagselektrode und mindestens eine Gegenelektrode aufweisen, die vorzugsweise jeweils eine Plattenform aufweisen und vorzugsweise parallel zueinander alternierend in der Abscheideeinheit angeordnet sind. Die Abscheideeinheit ist in Strömungsrichtung der Filtereinheit der Ionisationseinheit nachgeschaltet, das heißt wird von der Luft, die durch die Filtereinheit strömt, nach der Ionisationseinheit durchströmt.The filter unit comprises an ionization unit and a separation unit. The filter unit is arranged in the air cleaning device so that air is sucked through the filter unit via the fan of the air cleaning device. The filter unit is therefore preferably arranged in the region of the suction opening of the air purification device. The separation unit may have at least one precipitation electrode and at least one counterelectrode, which preferably each have a plate shape and preferably alternately parallel to one another in the separation unit are arranged. The separation unit is connected downstream of the ionization unit in the direction of flow of the filter unit, that is, the ionization unit flows through the air flowing through the filter unit.

Die Ionisationseinheit weist mindestens zwei Ionisationskomponenten auf. Eine Ionisationskomponente ist hierbei ein längliches Ionisationselement und eine weitere Ionisationskomponente ist eine geerdete Elektrode. Die geerdete Elektrode kann auch als Gegenelektrode der Ionisationseinheit bezeichnet werden. Die geerdeten Elektroden weisen vorzugsweise eine Plattenform auf und sind parallel zueinander angeordnet. Das Ionisationselement, das auch als Ionisationselektrode bezeichnet werden kann, weist eine längliche Form auf, das heißt ist ein sich längs erstreckendes Bauteil. Das Ionisationselement kann beispielsweise ein Draht oder ein Sägezahngeometrie sein und wird auch als Sprühelektrode bezeichnet. Vorzugsweise weist die Ionisationseinheit mindestens zwei geerdete Elektroden und mindestens ein Ionisationselement auf und jedes Ionisationselement ist dabei zwischen zwei geerdeten Elektroden angeordnet. Ein Ionisationselement mit dem diesen zugeordneten geerdeten Elektroden wird im Folgenden auch als lonisationszone bezeichnet. In einer lonisationszone können auch zwei lonisationselemente zwischen zwei diesen lonisationselementen zugeordneten geerdeten Elektroden angeordnet sein.The ionization unit has at least two ionization components. An ionization component here is an elongated ionization element and a further ionization component is a grounded electrode. The grounded electrode may also be referred to as the counter electrode of the ionization unit. The grounded electrodes preferably have a plate shape and are arranged parallel to each other. The ionization element, which may also be referred to as an ionization electrode, has an elongate shape, that is, a longitudinally extending component. The ionization element can be for example a wire or a sawtooth geometry and is also referred to as a spray electrode. Preferably, the ionization unit has at least two grounded electrodes and at least one ionization element and each ionization element is arranged between two grounded electrodes. An ionization element with its associated grounded electrodes is hereinafter also referred to as ionization zone. In an ionization zone, two ionization elements can also be arranged between two grounded electrodes assigned to these ionization elements.

Das mindestens eine Ionisationselement wird mit Spannung, vorzugsweise Hochspannung, beispielsweise 7500V, beaufschlagt. Beim Durchströmen von verunreinigter Luft, beispielsweise Dünsten und Wrasen, durch die Ionisationseinheit werden feste und flüssige Stoffe, die auch als Verunreinigungen oder Partikel bezeichnet werden, elektrostatisch mittels des lonisationselementes, das auch als Sprühelektrode bezeichnet werden kann, und der mindestens einen geerdeten Elektrode aufgeladen. In der Abscheidestufe werden die so geladenen Partikel abgeschieden.The at least one ionization element is supplied with voltage, preferably high voltage, for example 7500V. As it flows through contaminated air, such as fumes and vapors, through the ionization unit, solid and liquid substances, also referred to as impurities or particles, are electrostatically charged by means of the ionization element, which may also be referred to as a spray electrode, and the at least one grounded electrode. In the separation stage, the particles thus charged are separated.

Für den Einlass von Luft in die Ionisationseinheit weist diese eine Lufteinlassöffnung auf, die beispielsweise an einem Gehäuse, in dem die Ionisationskomponenten angeordnet sind, gebildet sein kann. Die Lufteinlassöffnung liegt auf der Seite der Ionisationseinheit, die der Abscheideeinheit abgewandt ist. Über die Lufteinlassöffnung kann Luft in die Ionisationseinheit und beispielsweise in das Innere eines Gehäuses eintreten. Das Gehäuse kann beispielsweise eine Kastenform aufweisen. Der Boden und die Deckwand des Gehäuses sowie zwei Seitenwände sind dabei vorzugsweise durch luftundurchlässiges Material gebildet. Die Vorderseite und Rückseite des Gehäuses sind hingegen offen oder durch ein luftdurchlässiges Bauteil, insbesondere ein Gitter, gebildet.For the admission of air into the ionization unit, this has an air inlet opening, which may be formed, for example, on a housing in which the ionization components are arranged. The air inlet opening lies on the side of the ionization unit, which faces away from the separation unit. Air can enter the ionization unit and, for example, the interior of a housing via the air inlet opening. The housing may for example have a box shape. The bottom and the top wall of the housing and two side walls are preferably formed by air-impermeable material. The front and back of the housing, however, are open or formed by an air-permeable component, in particular a grid.

Zur einfacheren Bezugnahme auf die Abmessungen der Filtereinheit wird ein rechtshändiges kartesisches x-y-z-Koordinatensystem eingeführt, in dem die drei jeweils senkrecht aufeinander stehenden Koordinatenachsen x, y, z den Raum der Filtereinheit aufspannen. Durch die von den x- und z-Achsen aufgespannte x-z-Ebene ist eine Fläche angegeben, in der die Lufteinlassöffnung der Ionisationseinheit und damit die Lufteinlassöffnung der Filtereinheit liegt. Die x-z-Ebene liegt im eingebauten Zustand der Filtereinheit in der Luftreinigungsvorrichtung vorzugsweise in der Vertikalen. Die Abmessung der Filtereinheit in der x-Richtung wird als Breite bezeichnet. Die Abmessung der Filtereinheit in der z-Richtung wird als Höhe bezeichnet. Die y-Achse weist in die Strömungsrichtung des durch die Lufteinlassöffnung eintretenden Luftstroms. Die x-y-Ebene liegt im eingebauten Zustand der Filtereinheit in der Luftreinigungsvorrichtung vorzugsweise in der Horizontalen. Besonders bevorzugt erstrecken sich die Ionisationskomponenten jeweils in der x-y-Ebene, das heißt in der Vertikalen. Das Ionisationselement erstreckt sich dabei in der Breitenrichtung der Lufteinlassöffnung. Die Abmessung der Filtereinheit in der y-Richtung wird als Tiefe bezeichnet. Im Folgenden wird statt der Bezugnahme auf das Koordinatensystem auch auf die Horizontale und Vertikale oder auf die Breite, Höhe und Tiefe Bezug genommen, um die Lage und Erstreckung der Filtereinheit und Teilen davon zu beschreiben.For ease of reference to the dimensions of the filter unit becomes a right-handed Cartesian xyz Coordinate system introduced in which the three mutually perpendicular coordinate axes x . y . z span the space of the filter unit. By the of the x - and z -Axes spanned xz Plane is an area in which the air inlet opening of the ionization unit and thus the air inlet opening of the filter unit is located. The xz Level is preferably in the installed state of the filter unit in the air purification device in the vertical. The dimension of the filter unit in the x- Direction is called width. The dimension of the filter unit in the z Direction is called height. The y -Axis points in the flow direction of the air flow entering through the air inlet opening. The xy Level is in the installed state of the filter unit in the air purification device preferably in the horizontal. Particularly preferably, the ionization components each extend in the xy Plane, that is vertically. The ionization element extends in the width direction of the air inlet opening. The dimension of the filter unit in the y Direction is called depth. Hereinafter, instead of referring to the coordinate system, reference will also be made to the horizontal and vertical or to the width, height and depth to describe the location and extent of the filter unit and parts thereof.

Erfindungsgemäß sind die Ionisationskomponenten in einer Flächenrichtung der Lufteinlassöffnung nicht-äquidistant verteilt angeordnet. Die Flächenrichtung, in der diese Verteilung vorliegt, ist vorzugsweise die z-Richtung, das heißt die Höhenrichtung der Lufteinlassöffnung. Je nach Ausführungsform der Luftreinigungsvorrichtung, in der die Filtereinheit eingesetzt werden soll, kann die Flächenrichtung aber auch die x-Richtung, das heißt die Breite der Lufteinlassöffnung sein. Als nicht-äquidistant wird eine Verteilung der Ionisationskomponenten in der Flächenrichtung bezeichnet, bei der in einem Bereich die Ionisationskomponenten näher zueinander liegen als in mindestens einem weiteren Bereich der Flächenrichtung.According to the invention, the ionization components are arranged distributed non-equidistantly in a surface direction of the air inlet opening. The surface direction in which this distribution is present is preferably the z Direction, that is, the height direction of the air inlet opening. Depending on the embodiment of the air cleaning device in which the filter unit is to be used, the surface direction but also the x -Direction, that is to say the width of the air inlet opening. Non-equidistant is a distribution of the ionization components in the surface direction in which the ionization components lie closer to one another in one region than in at least one further region of the surface direction.

Indem die Ionisationskomponenten und insbesondere ein lonisationselement und mindestens eine geerdete Elektrode näher zueinander liegen, wird in diesem Bereich ein elektrisches Feld erzeugt werden, das eine höhere Feldstärke aufweist. Hierdurch kann die ausreichende Aufladung auch von größeren Partikeln oder Partikeln, die mit einer höheren Strömungsgeschwindigkeit durch diesen Bereich hindurchströmen, gewährleistet werden. Neben der Beschaffenheit des elektrischen Feldes sind nämlich auch die Geschwindigkeit und das Volumen der Partikel ausschlaggebend. Je langsamer ein Partikel beim Durchströmen der Ionisationseinheit ist, desto effizienter ist seine Aufladung. Je kleiner das Volumen der Partikel ist, desto effizienter wird die für eine erfolgreiche Abscheidung erforderliche Aufladung erreicht. Durch die ausreichende Aufladung kann damit auch die zuverlässige Abscheidung in der nachgeschalteten Abscheideeinheit gewährleistet werden. Bei der nicht-äquidistanten Anordnung der Ionisationskomponenten in einer lonisationszone ist es nicht erforderlich einen höheren Ionisationsstrom in diesem Bereich anzulegen. Mit der Verringerung des notwendigen Ionisationsstroms wird auch eine Verringerung der Ozonbildung erzielt.By the ionization components and in particular an ionization element and at least one grounded electrode are closer to each other, an electric field will be generated in this area, which has a higher field strength. As a result, the sufficient charge can also be ensured by larger particles or particles which flow through this region at a higher flow velocity. In addition to the nature of the electric field are namely also the speed and the volume of the particles are crucial. The slower a particle is when flowing through the ionization unit, the more efficient is its charge. The smaller the volume of the particles, the more efficiently the charge required for successful deposition is achieved. Due to the sufficient charge can thus be ensured the reliable deposition in the downstream separation unit. In the case of non-equidistant arrangement of the ionization components in an ionization zone, it is not necessary to apply a higher ionization current in this region. With the reduction of the necessary ionization current also a reduction of the ozone formation is achieved.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Ionisationseinheit als Ionisationskomponenten zumindest ein lonisationselement und zwei diesem Ionisationselement zugeordnete geerdete Elektroden auf, zwischen dem mindestens einen Ionisationselement und einer ersten der diesem Ionisationselement zugeordneten geerdeten Elektroden besteht ein erster Abstand in einer Flächenrichtung der Lufteinlassöffnung und zwischen dem Ionisationselement und der zweiten der diesem Ionisationselement zugeordneten geerdeten Elektroden besteht ein zweiter Abstand in der Flächenrichtung und der erste Abstand ist kleiner als der zweite Abstand.According to one embodiment, the ionization unit has as ionization components at least one ionization element and two grounded electrodes assigned to this ionization element, a first distance in a surface direction of the air inlet opening and between the ionization element and the second exists between the at least one ionization element and a first of the grounded electrodes assigned to this ionization element the earthed electrode associated with this ionization element is a second distance in the surface direction and the first distance is smaller than the second distance.

Als einem lonisationselement zugeordnete geerdete Elektroden werden geerdete Elektroden bezeichnet, zwischen denen das lonisationselement angeordnet ist. Die geerdeten Elektroden stellen vorzugsweise ebene Platten dar. Als erster und zweiter Abstand wird jeweils der Abstand zwischen einer der geerdeten Elektroden und dem Ionisationselement in der Richtung senkrecht zu der Fläche der geerdeten Elektrode bezeichnet. Die Bezeichnungen „erster“ und „zweiter“ dienen lediglich der besseren Unterscheidung. Das Ionisationselement ist somit außermittig zwischen den geerdeten Elektroden angeordnet. Bei dieser Ausführungsform liegt die nicht-äquidistante Verteilung der Ionisationskomponenten somit zwischen dem Ionisationselement und den geerdeten Elektroden. Indem der erste Abstand kleiner als der zweite Abstand ist, ist das zwischen den geerdeten Elektroden um das lonisationselement erzeugte elektrische Feld nicht homogen, sondern in dem Bereich des ersten Abstandes größer. Diese Ausführungsform kann beispielsweise bei einer Filtereinheit verwendet werden, bei der die Ionisationseinheit als Ionisationskomponenten lediglich ein Ionisationselement und zwei diesem zugeordnete geerdete Elektroden aufweist. Bei dieser Ausführungsform besteht die Ionisationseinheit aus einer einzigen lonisationszone.Grounded electrodes associated with an ionization element are referred to as grounded electrodes, between which the ionization element is disposed. The grounded electrodes are preferably planar plates. First and second distances, respectively, are the distance between one of the grounded electrodes and the ionization element in the direction perpendicular to the surface of the grounded electrode. The terms "first" and "second" are only for better distinction. The ionization element is thus arranged eccentrically between the grounded electrodes. In this embodiment, the non-equidistant distribution of the ionization components thus lies between the ionization element and the grounded electrodes. Since the first distance is smaller than the second distance, the electric field generated between the grounded electrodes around the ionization element is not homogeneous, but larger in the range of the first distance. This embodiment can be used, for example, in a filter unit in which the ionization unit has as ionization components only one ionization element and two earthed electrodes associated therewith. In this embodiment, the ionization unit consists of a single ionization zone.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Ionisationseinheit als Ionisationskomponenten mindestens zwei lonisationselemente und mindestens drei geerdete Elektroden auf, von denen jeweils zwei geerdete Elektroden einem Ionisationselement zugeordnet sind, und eine erste Distanz, die zwischen zwei benachbarten Elektroden in einer Flächenrichtung der Lufteinlassöffnung liegt, ist kleiner als die zweite Distanz, die zwischen zwei weiteren benachbarten Elektroden in der Flächenrichtung der Lufteinlassöffnung liegt.According to a further embodiment, the ionization unit has as ionization components at least two ionization elements and at least three grounded electrodes, of which two grounded electrodes are assigned to one ionization element, and a first distance which lies between two adjacent electrodes in a surface direction of the air inlet opening is smaller than the second distance, which lies between two further adjacent electrodes in the surface direction of the air inlet opening.

Bei dieser Ausführungsform wird zwischen jedem der lonisationselemente und den jeweiligen zugeordneten geerdeten Elektroden jeweils ein elektrisches Feld erzeugt. Ein Ionisationselement mit dem diesen zugeordneten geerdeten Elektroden wird auch als lonisationszone bezeichnet. Da bei dieser Ausführungsform mehrere lonisationselemente mit zugeordneten geerdeten Elektroden vorgesehen sind, weist die Ionisationseinheit hierbei mehrere lonisationszonen auf. Als Distanz zwischen benachbarten geerdeten Elektroden wird hierbei der Abstand zwischen diesen Elektroden senkrecht zu deren Fläche verstanden, in dem das jeweilige Ionisationselement angeordnet ist. Sind drei geerdete Elektroden vorgesehen, so weist die Ionisationseinheit zwei lonisationszonen auf und die erste Distanz liegt zwischen einer ersten geerdeten Elektrode und einer dazu benachbarten zweiten Elektrode und die zweite Distanz liegt zwischen der zweiten und einer dazu benachbarten dritten Elektrode. Die zweite Elektrode ist hierbei Teil von den beiden Ionisationszonen. Die Bezeichnungen „erste“, „zweite“ und „dritte“ dienen lediglich der besseren Unterscheidung. Indem eine erste Distanz kleiner ist als eine zweite Distanz, das heißt zwei geerdete Elektroden näher zueinander liegen als zwei weitere geerdete Elektroden, ist das elektrische Feld in der Flächenrichtung der Lufteinlassrichtung, in der die Distanzen liegen, insbesondere in der Höhe, nicht homogen und kann somit den Strömungsbedingungen angepasst sein. Insbesondere kann die lonisationszone mit höherem elektrischem Feld, das heißt mit einer größeren elektrischen Feldstärke in dem Bereich angeordnet sein, in dem größere Partikel oder Partikel mit höherer Geschwindigkeit hindurchströmen.In this embodiment, an electric field is generated between each of the ionization elements and the respective associated grounded electrodes. An ionization element with its associated grounded electrodes is also referred to as ionization zone. Since in this embodiment a plurality of ionization elements with associated grounded electrodes are provided, the ionization unit in this case has a plurality of ionization zones. In this case, the distance between adjacent grounded electrodes is understood to mean the distance between these electrodes perpendicular to their surface, in which the respective ionization element is arranged. If three grounded electrodes are provided, the ionization unit has two ionization zones and the first distance lies between a first grounded electrode and a second electrode adjacent thereto and the second distance lies between the second and a third electrodes adjacent thereto. The second electrode is part of the two ionization zones. The terms "first", "second" and "third" are only for better distinction. Since a first distance is smaller than a second distance, that is, two grounded electrodes are closer to each other than two further earthed electrodes, the electric field in the surface direction of the air inlet direction, in which the distances lie, in particular in height, is not homogeneous and can thus be adapted to the flow conditions. In particular, the ionization zone can be arranged with a higher electric field, that is, with a greater electric field strength in the region in which larger particles or particles flow at a higher speed.

Gemäß einer Ausführungsform weist zumindest ein lonisationselement zu jeder der zwei geerdeten Elektroden, die diesem Ionisationselement zugeordnet sind, in einer Flächenrichtung der Lufteinlassöffnung den gleichen Abstand auf.According to an embodiment, at least one ionization element has the same distance to each of the two grounded electrodes associated with that ionization element in a plane direction of the air inlet opening.

Bei Ausführungsform, bei der mindestens zwei lonisationszonen gebildet sind und die Distanz zwischen den geerdeten Elektroden in zumindest einer lonisationszone kleiner ist als in einer weiteren lonisationszone, können daher die lonisationselemente in den lonisationszonen so angeordnet sein, dass diese jeweils mittig in der Distanz zwischen den geerdeten Elektroden liegen. Es liegt aber auch bei dieser Ausführungsform im Rahmen der Erfindung, dass zumindest eines der lonisationselemente außermittig zwischen den geerdeten Elektroden liegt.In an embodiment in which at least two ionization zones are formed and the distance between the grounded electrodes is smaller in at least one ionization zone than in a further ionization zone, therefore, the ionization elements can be arranged in the ionization zones such that they are each centered in the distance between the grounded ones Electrodes are located. It is also true this embodiment in the context of the invention that at least one of the ionization elements is located eccentrically between the grounded electrodes.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Distanz zwischen zwei benachbarten geerdeten Elektroden gleich zu der Distanz zwischen zwei weiteren benachbarten Elektroden in der Flächenrichtung der Lufteinlassöffnung. Dies bedeutet, dass die Distanzen zumindest zweier lonisationszonen gleich sind. Bei dieser Ausführungsform ist dann vorzugsweise in zumindest einer lonisationszone das Ionisationselement außermittig zwischen den geerdeten Elektroden angeordnet.According to an embodiment, the distance between two adjacent grounded electrodes is equal to the distance between two further adjacent electrodes in the plane direction of the air inlet opening. This means that the distances of at least two ionization zones are the same. In this embodiment, the ionization element is then preferably arranged eccentrically between the grounded electrodes in at least one ionization zone.

Gemäß einer Ausführungsform liegt die erste Distanz oder der erste Abstand in einem Endbereich der Flächenrichtung der Lufteinlassöffnung. Dies bedeutet, dass in dem Endbereich der Flächenrichtung, beispielsweise in dem oberen Bereich der Höhenrichtung die Distanz zwischen geerdeten Elektroden einer lonisationszone geringer ist als die Distanz in darunter liegenden lonisationszonen. Alternativ oder zusätzlich kann in dem Endbereich, beispielsweise dem oberen Bereich der Höhenrichtung der Abstand zwischen dem Ionisationselement und einer geerdeten Elektrode gering sein, als der darunter liegende zweite Abstand zu der zweiten geerdeten Elektrode der gleichen lonisationszone. Hierdurch wird im oberen Bereich der Flächenrichtung ein höheres elektrisches Feld erzeugt und dadurch eine verstärkte Aufladung der Partikel erzielt. Diese Ausführungsform ist beispielsweise bei einer Filtereinheit vorteilhaft, die so in einer Luftreinigungsvorrichtung eingebaut ist, dass die Lufteinlassöffnung in der Vertikalen liegt und die Luftreinigungsvorrichtung von unten, das heißt parallel zu der Lufteinlassöffnung, von Dünsten und Wrasen angeströmt wird. Durch diese Anströmrichtung wird nämlich die Strömungsgeschwindigkeit im oberen Bereich der Lufteinlassöffnung der Filtereinheit größer sein. Zudem werden aufgrund der Trägheit der Verunreinigungspartikel in dem oberen Bereich der Lufteinlassöffnung größere Partikel in die Filtereinheit eintreten. Somit ist die bessere Aufladung im oberen Bereich bei dieser Anordnung der Filtereinheit vorteilhaft.According to one embodiment, the first distance or the first distance lies in an end region of the surface direction of the air inlet opening. This means that in the end region of the surface direction, for example in the upper region of the height direction, the distance between grounded electrodes of an ionization zone is less than the distance in underlying ionization zones. Alternatively or additionally, in the end region, for example the upper region of the height direction, the distance between the ionization element and a grounded electrode may be small, as the underlying second distance to the second grounded electrode of the same ionization zone. As a result, a higher electric field is generated in the upper area of the surface direction, thereby achieving an increased charge of the particles. This embodiment is advantageous, for example, in a filter unit which is installed in an air cleaning device such that the air inlet opening lies in the vertical and the air cleaning device is flown from below, that is parallel to the air inlet opening, by fumes and vapors. Because of this direction of flow, namely the flow velocity in the upper region of the air inlet opening of the filter unit will be greater. In addition, due to the inertia of the contaminant particles in the upper portion of the air inlet opening, larger particles will enter the filter unit. Thus, the better charging in the upper region in this arrangement of the filter unit is advantageous.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die erste Distanz oder der erste Abstand in einem mittleren Bereich der Flächenrichtung der Lufteinlassöffnung. Bei dieser Ausführungsform wird dadurch in dem mittleren Bereich der Flächenrichtung, beispielsweise der Höhe, die beste Aufladung der Partikel erzielt. Diese Ausführungsform kann daher vorteilhaft bei Luftreinigungsvorrichtungen verwendet werden, bei denen die Filtereinheit so eingebracht ist, dass diese von der Seite, das heißt senkrecht zu der Lufteinlassöffnung angeströmt wird.According to a further embodiment, the first distance or the first distance lies in a central region of the surface direction of the air inlet opening. In this embodiment, the best charge of the particles is thereby achieved in the central region of the surface direction, for example the height. This embodiment can therefore be used advantageously in air cleaning devices in which the filter unit is introduced so that it is flowed from the side, that is perpendicular to the air inlet opening.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Filtereinheit mindestens drei lonisationselemente und mindestens vier geerdete Elektroden auf, von denen jeweils zwei geerdete Elektroden einem gemeinsamen Ionisationselement zugeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform weist die Filtereinheit somit mindestens drei lonisationszonen auf. Der Unterschied zwischen den Distanzen zwischen benachbarten geerdeten Elektroden, das heißt der Unterschied zwischen den Distanzen in den Ionisationszonen, kann hierbei über die Flächenrichtung der Lufteinlassöffnung kontinuierlich abnehmen und / oder zunehmen. So kann beispielsweise in Höhenrichtung zunächst eine lonisationszone mit größerer Distanz zwischen den geerdeten Elektroden, anschließend ein eine lonisationszone mit geringerer Distanz zwischen den geerdeten Elektroden und weiter anschließend wieder eine lonisationszone mit größerer Distanz zwischen den geerdeten Elektroden vorliegen. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, dass mehrere lonisationszonen mit gleicher Distanz in Höhenrichtung übereinander liegen und lediglich die obere oder mehrere obere Ionisationszonen geringere Distanzen aufweisen.According to a further embodiment, the filter unit has at least three ionization elements and at least four grounded electrodes, of which in each case two grounded electrodes are assigned to a common ionization element. In this embodiment, the filter unit thus has at least three ionization zones. The difference between the distances between adjacent grounded electrodes, that is to say the difference between the distances in the ionization zones, can in this case continuously decrease and / or increase over the area direction of the air inlet opening. Thus, for example, in the height direction, an ionization zone with a greater distance between the grounded electrodes, followed by an ionization zone with a smaller distance between the grounded electrodes and, subsequently, an ionization zone with a greater distance between the grounded electrodes can be present. However, it is also within the scope of the invention that a plurality of ionization zones lie one above the other at the same distance in the vertical direction and only the upper or a plurality of upper ionization zones have shorter distances.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Abscheideeinheit mindestens zwei Niederschlagselektroden und mindestens zwei Gegenelektroden und die Anordnung der Niederschlags- und Gegenelektroden ist in einer Flächenrichtung der Lufteinlassöffnung nicht-äquidistant. Insbesondere können die Niederschlagselektroden und Gegenelektroden in einem Bereich, in dem die Strömungsgeschwindigkeit der die Abscheideeinheit durchströmenden Luft größer ist, beispielsweise im oberen Bereich näher zueinander liegen, als in dem weiteren Bereich der Abscheideeinheit. Hierdurch kann zusätzlich zu der erhöhten Aufladung der Verunreinigungspartikel in der Ionisationseinheit auch eine zuverlässigere Abscheidung in der Abscheideeinheit erzielt werden.According to a further embodiment, the deposition unit comprises at least two precipitation electrodes and at least two counterelectrodes, and the arrangement of precipitation and counterelectrodes is non-equidistant in a plane direction of the air inlet opening. In particular, in a region in which the flow velocity of the air flowing through the separation unit is greater, the precipitation electrodes and counterelectrodes may be closer to one another, for example in the upper region, than in the further region of the precipitation unit. In this way, in addition to the increased charge of the impurity particles in the ionization unit, a more reliable deposition in the separation unit can be achieved.

Vorzugsweise liegt der mindestens eine kleinere Abstand oder die mindestens eine kleinere Distanz zwischen Ionisationskomponenten in dem Bereich der Flächenrichtung der Lufteinlassöffnung, in dem die Strömungsgeschwindigkeit der die Filtereinheit durchströmenden Luft am größten ist und/oder die Partikelgröße der in der durchströmenden Luft am größten ist.The at least one smaller distance or the at least one smaller distance between ionization components is preferably in the region of the plane direction of the air inlet opening in which the flow velocity of the air flowing through the filter unit is greatest and / or the particle size of the air flowing through is greatest.

Somit kann der Bauform der Luftreinigungsvorrichtung, in der die Filtereinheit eingesetzt wird, Rechnung getragen werden. Bei Luftreinigungsvorrichtungen, insbesondere Dunstabzügen, erfolgt nämlich in der Regel eine Umlenkung des Luftstromes kurz vor der Ionisationseinheit oder hinter der Ionisationseinheit oder der Abscheideeinheit. Durch diese Umlenkung weist das Geschwindigkeitsprofil des strömenden Mediums eine nichthomogene Verteilung auf. Aufgrund der Umlenkung des Luftstromes und der damit verbundenen Trägheitseffekte besteht zudem eine nicht-homogene Verteilung der Partikelgröße. Indem die lonisationszonen mit geringerem Abstand oder geringerer Distanz in diesem Bereich angeordnet werden, kann dennoch in diesen Bereichen eine gute Aufladung und Abscheidung erzielt werden.Thus, the design of the air cleaning device in which the filter unit is used, be taken into account. In the case of air purification devices, in particular extractor hoods, there is generally a deflection of the air flow shortly before the ionization unit or behind the ionization unit or the separation unit. By this deflection, the velocity profile of the flowing medium has a non-homogeneous Distribution on. Due to the deflection of the air flow and the associated inertial effects also exists a non-homogeneous distribution of the particle size. By arranging the ionization zones with less distance or less distance in this area, good charging and deposition can nevertheless be achieved in these areas.

Die Flächenrichtung der Lufteinlassöffnung über die die Ionisationskomponenten nicht-äquidistant angeordnet sind, ist beispielsweise die Höhenrichtung der Lufteinlassöffnung. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, dass die Flächenrichtung beispielsweise die Breite der Lufteinlassöffnung ist. Diese Ausführungsform kann beispielsweise bei Luftreinigungsvorrichtungen verwendet werden, bei der die Ansaugöffnung der Luftreinigungsvorrichtung zu der Lufteinlassöffnung seitlich versetzt liegt.The surface direction of the air inlet opening over which the ionization components are arranged non-equidistant, for example, the height direction of the air inlet opening. However, it is also within the scope of the invention that the surface direction is, for example, the width of the air inlet opening. This embodiment can be used, for example, in air cleaning devices in which the suction opening of the air cleaning device is laterally offset from the air inlet opening.

Die geerdeten Elektroden der Ionisationseinheit stellen vorzugsweise ebene Platten dar. Das Ionisationselement kann einen Draht oder eine Sprühelektrode mit Sägezahngeometrie darstellen.The grounded electrodes of the ionization unit are preferably planar plates. The ionization element may be a wire or a spray electrode with a sawtooth geometry.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Luftreinigungsvorrichtung, die mindestens eine erfindungsgemäße Filtereinheit aufweist.Furthermore, the invention relates to an air purification device having at least one filter unit according to the invention.

Merkmale und Vorteile, die bezüglich der erfindungsgemäßen Filtereinheit beschrieben werden, gelten - soweit anwendbar - ebenfalls für die Luftreinigungsvorrichtung und umgekehrt und werden daher gegebenenfalls nur einmalig beschrieben.Features and advantages that are described with respect to the filter unit according to the invention apply - as far as applicable - also for the air cleaning device and vice versa and are therefore possibly described only once.

Die Erfindung wird im Folgenden erneut unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1: eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung;
2: eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung;
3: eine perspektivische Teilschnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtereinheit;
4: eine schematische Prinzipskizze einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtereinheit; und
5 bis 7: schematische Prinzipskizzen von Ausführungsformen der Ionisationseinheit der erfindungsgemäßen Filtereinheit.

The invention will be described again below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 a schematic perspective view of an embodiment of the air cleaning device according to the invention;
2 a schematic sectional view of an embodiment of the air cleaning device according to the invention;
3 FIG. 2: a perspective partial sectional view of an embodiment of the filter unit according to the invention; FIG.
4 FIG. 2 is a schematic diagram of a further embodiment of the filter unit according to the invention; FIG. and
5 to 7 : schematic schematic diagrams of embodiments of the ionization unit of the filter unit according to the invention.

In 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung 1, die auch als Dunstabzugsvorrichtung oder Dunstabzugshaube bezeichnet werden kann, gezeigt. Die Luftreinigungsvorrichtung 1 weist in der dargestellten Ausführungsform ein Dunstabzugsgehäuse 10 und eine unterhalb, d.h. in Strömungsrichtung von der Unterseite des Dunstabzugsgehäuses 10 liegende Prallplatte auf. Zwischen der Unterseite des Dunstabzugsgehäuses 10 und der Prallplatte ist dabei ein Absaugspalt, der auch als Einsaugspalt oder Einsaugöffnung der Luftreinigungsvorrichtung bezeichnet werden kann, gebildet. In den Absaugspalt sind mehrere Filtereinheiten 2 eingebracht. In der dargestellten Ansicht sind über die Breite der Luftreinigungsvorrichtung 1 zwei Filtereinheiten 2 und über die Tiefe der Luftreinigungsvorrichtung 1 zwei Filtereinheiten 2 eingebracht. Von den Filtereinheiten 2 ist in der 1 nur die Lufteinlassöffnung 200, die jeweils durch ein Schutzgitter abgedeckt ist und die die Vorderseiten der Filtereinheiten 2 bilden, zu erkennen.In 1 is an embodiment of an air cleaning device according to the invention 1 , which may also be referred to as a fume extractor or hood. The air purification device 1 has a fume hood housing in the illustrated embodiment 10 and one below, ie in the flow direction from the bottom of the extractor housing 10 lying baffle plate on. Between the bottom of the extractor housing 10 and the baffle plate is a suction gap, which can also be referred to as Einsaugspalt or suction of the air cleaning device is formed. In the suction gap are several filter units 2 brought in. In the illustrated view are across the width of the air cleaning device 1 two filter units 2 and about the depth of the air purification device 1 two filter units 2 brought in. From the filter units 2 is in the 1 only the air inlet opening 200 , which is covered by a protective grid and the front sides of the filter units 2 form, recognize.

In 2 ist eine schematische Schnittansicht der Ausführungsformen der Luftreinigungsvorrichtung 1 gemäß 1 gezeigt. Wie sich aus 2 ergibt, umfasst jede Filtereinheit 2 eine Ionisationseinheit 22 und eine Abscheideeinheit 21. Die Ionisationseinheit 22 liegt in Strömungsrichtung vor der Abscheideeinheit 21. In dem Dunstabzugsgehäuse 10 ist ein Gebläse 11 angeordnet, das einen Unterdruck erzeugt, mittels dessen die Luft in das Dunstabzugsgehäuse 10 eingesaugt wird. Die Luft tritt hierbei über die Lufteinlassöffnung 200 in die Ionisationseinheit 22 ein, passiert dann die Abscheideeinheit 21 und verlässt die Filtereinheit 2, um zu dem Gebläse 11 zu gelangen. Über eine nicht dargestellte Luftauslassöffnung kann die so gereinigte Luft aus der Luftreinigungsvorrichtung 1 abgegeben werden. Um in die Lufteinlassöffnung 200 eintreten zu können, muss der von unten anströmende Luftstrom L umgelenkt werden. Auch beim Austritt aus der Abscheideeinheit 21 erfolgt eine Umlenkung des Luftstrom L in Richtung auf das Gebläse 11. Durch diese Umlenkung weist das Geschwindigkeit Profil des Luftstroms L eine nicht homogene Verteilung auf. Insbesondere im oberen Bereich der Lufteinlassöffnung 200 strömt die Luft mit höherer Strömungsgeschwindigkeit in die Filtereinheit 2 ein. Aufgrund der Umlenkung des Luftstroms an der Lufteinlassöffnung 100 und der damit verbundenen Trägheitseffekte, besteht zudem eine nicht-homogene Verteilung der Partikelgrößen.In 2 is a schematic sectional view of the embodiments of the air purification device 1 according to 1 shown. As it turned out 2 results, includes each filter unit 2 an ionization unit 22 and a separation unit 21 , The ionization unit 22 lies in the flow direction in front of the separation unit 21 , In the extractor housing 10 is a fan 11 arranged, which generates a negative pressure, by means of which the air in the extractor housing 10 is sucked in. The air passes through the air inlet opening 200 into the ionization unit 22 a, then happens the separation unit 21 and leaves the filter unit 2 to go to the blower 11 to get. About an unillustrated air outlet, the thus purified air from the air purification device 1 be delivered. To enter the air inlet 200 To be able to enter, must be the inflowing air stream from below L be redirected. Also at the exit from the separation unit 21 there is a deflection of the air flow L towards the blower 11 , By this deflection, the velocity profile of the air flow L a non-homogeneous distribution. In particular in the upper region of the air inlet opening 200 the air flows into the filter unit at a higher flow rate 2 on. Due to the deflection of the air flow at the air inlet opening 100 and the associated inertia effects, there is also a non-homogeneous distribution of particle sizes.

In 3 ist eine schematische Teilschnittansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Filtereinheit 2 gezeigt. In der 3 ist zudem das rechtshändige kartesische Koordinatensystem schematisch angedeutet. In der x-z-Achse liegt die Vorderseite der Filtereinheit 2. Die Filtereinheit 2 weist in der dargestellten Ausführungsform ein Gehäuse 20, in dessen Vorderseite die Lufteinlassöffnung 200 der Filtereinheit 2 gebildet ist. In der dargestellten Ausführungsform wird die Lufteinlassöffnung 200 durch ein Gitter abgedeckt. In dem Gehäuse 20 ist im vorderen Bereich die Ionisationseinheit 22 und im hinteren Bereich die Abscheideeinheit 21 gebildet. Die Ionisationseinheit 22 umfasst in der dargestellten Ausführungsform drei Ionisationskomponenten. Diese Ionisationskomponenten sind ein lonisationselement 220 sowie zwei geerdete Elektroden 221, 222. Die geerdeten Elektroden 221, 222 stellen in der dargestellten Ausführungsform längliche Platten dar, die sich über die Breite der Filtereinheit 2, das heißt in x-Richtung, erstrecken. Die erste geerdete Elektrode 221 liegt hierbei in dem Gehäuse 20 unten und die zweite Elektrode 222 oben. Die geerdeten Elektroden 221, 222 liegen parallel zueinander. Zwischen den geerdeten Elektroden 221, 222 liegt das Ionisationselement 220. Das Ionisationselement 220 stellt hierbei einen Ionisationsdraht dar und erstreckt sich parallel zu den geerdeten Elektroden 221, 222. Die geerdeten Elektroden 221, 222 bilden zusammen mit dem Ionisationselement 220 ein lonisationszone 223 aus.In 3 is a schematic partial sectional view of an embodiment of a filter unit according to the invention 2 shown. In the 3 In addition, the right-handed Cartesian coordinate system is schematically indicated. In the xz -Axis is the front of the filter unit 2 , The filter unit 2 has a housing in the illustrated embodiment 20 , in the front of which the air inlet opening 200 the filter unit 2 is formed. In the illustrated embodiment, the air inlet opening 200 covered by a grid. In the case 20 is in the front area the ionization unit 22 and in the rear area the separation unit 21 educated. The ionization unit 22 In the illustrated embodiment, it comprises three ionization components. These ionization components are an ionization element 220 and two grounded electrodes 221 . 222 , The earthed electrodes 221 . 222 In the illustrated embodiment, elongated plates are shown extending across the width of the filter unit 2 , that is in the x-direction, extend. The first grounded electrode 221 lies here in the case 20 below and the second electrode 222 above. The earthed electrodes 221 . 222 lie parallel to each other. Between the grounded electrodes 221 . 222 is the ionization element 220 , The ionization element 220 This represents an ionization wire and extends parallel to the grounded electrodes 221 . 222 , The earthed electrodes 221 . 222 form together with the ionization element 220 an ionization zone 223 out.

Das Ionisationselement 220 ist zu den geerdeten Elektroden 221, 222 außermittig angeordnet und in der dargestellten Ausführungsform nach oben versetzt. Insbesondere ist die Anordnung des lonisationselementes 220 in der Flächenrichtung der Lufteinlassöffnung 200, die in der Z-Achse liegt, das heißt in der Höhe, nicht-äquidistant. Durch den geringeren Abstand a zwischen dem lonisationselement 220 und der oberen geerdeten Elektrode 222 wird in diesem Bereich ein höheres elektrisches Feld erzeugt.The ionization element 220 is to the grounded electrodes 221 . 222 arranged off-center and offset in the illustrated embodiment upwards. In particular, the arrangement of the ionisationselementes 220 in the plane direction of the air inlet opening 200 in the Z -Axis lies, that is in height, non-equidistant. Due to the smaller distance a between the ionization element 220 and the upper grounded electrode 222 In this area, a higher electric field is generated.

Die Abscheideeinheit 21 besteht in der dargestellten Ausführungsform aus plattenförmigen Niederschlagselektroden 211 und plattenförmigen Gegenelektroden 211, die parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Niederschlagselektroden 211 und Gegenelektroden 210 sind alternierend angeordnet und erstrecken sich in der Ebene Y-Z, das heißt sind vertikal ausgerichtet und stehen senkrecht zu den Ionisationskomponenten.The separation unit 21 consists in the illustrated embodiment of plate-shaped collecting electrodes 211 and plate-shaped counter electrodes 211 which are aligned parallel to each other. The precipitation electrodes 211 and counter electrodes 210 are arranged alternately and extend in the plane Y Z that is, are vertically aligned and perpendicular to the ionization components.

In 4 ist eine schematische Prinzipskizze einer weiteren Ausführungsform einer Filtereinheit 2 gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in 3 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass die Gegenelektroden 210 und Niederschlagselektroden 211 in der Horizontalen liegen. Dies bedeutet, dass die Niederschlagselektroden 211 und Gegenelektroden 210 in der X-Y Ebenen liegen. Die Ionisationseinheit 21 weist den in der 3 gezeigten Aufbau auf. Zusätzlich ist in der 4 die Geschwindigkeitsverteilung der anströmenden Luft L schematisch dargestellt. In dem Bereich des geringeren Abstandes a zwischen dem lonisationselement 120 und der oberen geerdeten Elektrode 222 ist die Strömungsgeschwindigkeit höher als in dem unteren Abstand A zwischen dem lonisationselement 220 und der unteren geerdeten Elektrode 221. Die Verunreinigungspartikel, die in dem Luftstrom geführt werden, können daher im oberen Bereich der Ionisationseinheit 22 trotz der hohen Strömungsgeschwindigkeit zuverlässig aufgeladen werden. Bei der Ausführungsform nach 4 sind zudem die Niederschlagselektroden 211 und Gegenelektroden 210 nicht-äquidistant zueinander angeordnet. Insbesondere ist der Abstand zwischen benachbarten Niederschlagselektroden 211 und Gegenelektroden 210 im oberen Bereich der Abscheideeinheit 21 geringer als im unteren Bereich. Hierdurch kann trotz der höheren Strömungsgeschwindigkeit der Luft und gegebenenfalls größeren Partikelgrößen eine zuverlässige Abscheidung in der Abscheideeinheit 21 gewährleistet werden.In 4 is a schematic schematic diagram of another embodiment of a filter unit 2 shown. This embodiment differs from that in FIG 3 shown embodiment in that the counterelectrodes 210 and precipitation electrodes 211 lying in the horizontal. This means that the collecting electrodes 211 and counter electrodes 210 in the XY Layers lie. The ionization unit 21 has the in the 3 shown construction. In addition, in the 4 the velocity distribution of the incoming air L shown schematically. In the area of the smaller distance a between the ionization element 120 and the upper grounded electrode 222 the flow velocity is higher than at the lower distance A between the ionization element 220 and the lower grounded electrode 221 , The contaminant particles that are carried in the air stream can therefore be in the upper part of the ionization unit 22 be charged reliably despite the high flow rate. In the embodiment according to 4 are also the precipitation electrodes 211 and counter electrodes 210 arranged non-equidistantly to each other. In particular, the distance between adjacent collecting electrodes 211 and counter electrodes 210 in the upper part of the separation unit 21 less than the lower range. In this way, despite the higher flow velocity of the air and possibly larger particle sizes, a reliable deposition in the separation unit 21 be guaranteed.

In den 5 bis 7 sind weitere Ausführungsformen der Ionisationseinheit 22 schematisch gezeigt. Bei der Ausführungsform gemäß 5 umfasst die Ionisationseinheit 22 drei lonisationszonen 223. Bei der unteren lonisationszone 223 ist das Ionisationselement 220 zwischen der unteren geerdeten Elektrode 221 und einer oberen geerdeten Elektrode 222 angeordnet. Die obere geerdete Elektrode 222 der unteren lonisationszone 223 bildet gleichzeitig die untere geerdete Elektrode 221 der darüber liegenden lonisationszone 223. Entsprechendes gilt für diese lonisationszone 223 und die darüber liegende obere lonisationszone 223.In the 5 to 7 are other embodiments of the ionization unit 22 shown schematically. In the embodiment according to 5 includes the ionization unit 22 three ionization zones 223 , At the lower ionization zone 223 is the ionization element 220 between the lower grounded electrode 221 and an upper grounded electrode 222 arranged. The upper grounded electrode 222 the lower ionization zone 223 simultaneously forms the lower grounded electrode 221 the overlying ionization zone 223 , The same applies to this ionization zone 223 and the overlying upper ionization zone 223 ,

Der Abstand der geerdeten Elektroden 221, 222 jeder lonisationszone 223, der im Folgenden als Distanz bezeichnet wird, ist in den einzelnen lonisationszone 223 unterschiedlich. In der oberen lonisationszone 223 ist Distanz d geringer, als in den darunter liegenden weiteren lonisationszone 223. Zudem weist die mittlere lonisationszone 223 eine geringere Distanz D auf, als die untere lonisationszone 223. Bereits durch diese Anordnung der geerdeten Elektroden 221, 222 wird im oberen Bereich der Ionisationseinheit 22 eine bessere Aufladung der Verunreinigungspartikel gewährleistet. In der Ausführungsform nach 5 sind die Abstände A zwischen dem lonisationselement 220 und den zugeordneten geerdeten Elektroden 221, 222 in der jeweiligen lonisationszone 223 gleich. Dies bedeutet, dass das lonisationselement 220 in der jeweiligen lonisationszone 223 mittig liegt.The distance of the earthed electrodes 221 . 222 each ionization zone 223 , hereinafter referred to as distance, is in the single ionization zone 223 differently. In the upper ionization zone 223 is distance d lower than in the underlying further ionization zone 223 , In addition, the middle ionization zone 223 a smaller distance D on, as the lower ionization zone 223 , Already by this arrangement of grounded electrodes 221 . 222 is at the top of the ionization unit 22 ensures a better charging of impurity particles. In the embodiment according to 5 are the distances A between the ionization element 220 and the associated grounded electrodes 221 . 222 in the respective ionization zone 223 equal. This means that the ionization element 220 in the respective ionization zone 223 is centrally located.

Die Ausführungsform nach 6 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach 5 dadurch, dass die lonisationszone 223 mit einer geringeren Distanz d zwischen lonisationszonen 223 mit größerer Distanz D angeordnet ist. Diese Auslegung der Ionisationseinheit 22 kann somit bei Luftreinigungsvorrichtungen 1 verwendet werden, bei denen das Strömungsprofil in der Mitte der Höhe der Lufteinlassöffnung 200 die größte Geschwindigkeit aufweist.The embodiment according to 6 differs from the embodiment according to 5 in that the ionization zone 223 with a smaller distance d between ionization zones 223 with greater distance D is arranged. This design of the ionization unit 22 can thus with air purification devices 1 be used, where the airfoil in the middle of the height of the air inlet opening 200 has the highest speed.

Die Ausführungsform gemäß 7 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß 5 dadurch, dass zusätzlich zu der geringeren Distanz d in der oberen lonisationszone 223 auch das lonisationselement 220 in dieser lonisationszone in der Höhenrichtung außer mittig angeordnet ist. Insbesondere ist der Abstand a zwischen der oberen geerdeten Elektrode 222 und dem Ionisationselement 220 geringer als der Abstand A zwischen dem lonisationselement 220 und der unteren geerdeten Elektrode 222 der oberen lonisationszone 223.The embodiment according to 7 differs from the embodiment according to 5 in that in addition to the smaller distance d in the upper ionization zone 223 also the ionization element 220 in this ionization zone in the height direction is arranged except in the middle. In particular, the distance a between the upper grounded electrode 222 and the ionization element 220 less than the distance A between the ionization element 220 and the lower grounded electrode 222 the upper ionization zone 223 ,

Bei einer außermittigen Anordnung des lonisationselementes zu zugeordneten geerdeten Elektroden kann in Bereichen höherer Durchströmungsgeschwindigkeit ein höheres Feld erzielt werden. Zudem lässt sich durch die Formung des elektrischen Feldes eine Abstimmung auf die Verteilung der Partikelgröße realisieren. Im Falle der Umlenkung des Luftstroms befinden sich die größeren Partikel beispielsweise im äußeren oder oberen Bereich. Eine Verschiebung des lonisationselementes hin zu diesem Bereich führt demnach auch zu einer besseren Aufladung der Partikel. Bei Verwendung einer Ionisationseinheit mit mehreren lonisationszonen kann eine ungleichförmige Verteilung und Geometrie der lonisationszonen verwendet werden. Hierbei kann der Plattenabstand, das heißt die Distanz zwischen den geerdeten Elektroden mehrerer parallel geschalteter lonisationszonen an das Geschwindigkeitsprofil oder die Verteilung der Partikelgröße angepasst sein.In an eccentric arrangement of the ionization element to associated grounded electrodes, a higher field can be achieved in regions of higher flow rate. In addition, tuning the distribution of the particle size can be achieved by shaping the electric field. In the case of the deflection of the air flow, the larger particles are, for example, in the outer or upper region. A shift of the ionization element towards this area accordingly also leads to a better charging of the particles. When using an ionization unit with multiple ionization zones, a non-uniform distribution and geometry of the ionization zones can be used. In this case, the distance between the plates, that is to say the distance between the grounded electrodes of a plurality of ionization zones connected in parallel, can be adapted to the velocity profile or the distribution of the particle size.

Die vorliegende Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere kann ein effizienteres Aufladen von verunreinigen Partikeln, insbesondere Fett und anderen Flüssigkeitspartikeln, gewährleistet werden. Hierbei kann trotz einer über den Querschnitt inhomogenen Verteilung der Partikelgröße und der Partikelgeschwindigkeit die Effizienz der Aufladung gesteigert werden. Zudem können die Ozonentstehung sowie der Ionisierungsstrom reduziert werden. Um eine vollständige Aufladung aller Partikel zu gewährleisten, muss im Stand der Technik der Ionisierungsstrom so dimensioniert werden, dass die größten und schnellsten Partikel aufgeladen werden. Durch die Anpassung der Ionisierungsgeometrie der erfindungsgemäßen Filtereinheit an die Strömungsgeschwindigkeit und Partikelgröße kann der Ionisierungsstrom so gering wie möglich gewählt werden. Mit der Verringerung des Ionisierungsstroms geht somit auch die Verringerung der Ozonbildung einher.The present invention has a number of advantages. In particular, a more efficient charging of contaminated particles, in particular fat and other liquid particles, can be ensured. In this case, despite an inhomogeneous distribution over the cross section of the particle size and the particle velocity, the efficiency of the charge can be increased. In addition, the ozone formation and the ionizing current can be reduced. In order to ensure complete charging of all particles, in the prior art, the ionization current must be dimensioned so that the largest and fastest particles are charged. By adapting the ionization geometry of the filter unit according to the invention to the flow rate and particle size, the ionization current can be chosen as small as possible. The reduction of the ionization current is thus accompanied by the reduction of ozone formation.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: LuftreinigungsvorrichtungAir cleaner
1010: DunstabzugsgehäuseExtractor housing
1111: Gebläse fan
22: Filtereinheitfilter unit
2020: Gehäusecasing
200200: Lufteinlassöffnung Air inlet opening
2121: Abscheideeinheitseparation unit
210210: Gegenelektrodecounter electrode
211211: Niederschlagselektrode Collecting electrode
2222: Ionisationseinheitionization
220220: IonisationselementIonisationselement
221221: geerdete Elektrodegrounded electrode
222222: geerdete Elektrodegrounded electrode
223223: lonisationszone ionization region
33: Herd stove
LL: Luftstrom airflow
AA: Abstanddistance
aa: geringerer Abstand less distance
DD: Distanzdistance
dd: geringere Distanzshorter distance

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 2146288 A [0003]

Claims

Filter unit for an air purification device (1), comprising an ionization unit (22) and a separation unit (21) which is downstream of the ionization unit (22), the ionization unit (22) having an air inlet opening (200) and at least two ionization components (220, 220). 221, 222), of which at least one is an elongated ionization element (220) and at least one grounded electrode (221, 222), characterized in that the ionization components (220, 221, 222) are arranged in a surface direction (x, z) the air inlet opening (200) are arranged distributed non-equidistantly.

Filter unit after Claim 1 , characterized in that the ionization unit (22) has as ionization components (220, 221, 222) at least one ionization element (220) and two grounded electrodes (221, 222) assigned to this at least one ionization element (220), between an ionization element (220). and a first of said grounded electrodes (221, 222) associated with said ionization element (220) has a first distance (a) in a surface direction (x, z) of said air inlet port (200) and between said ionization element (220) and said second ionization element (220) associated grounded electrodes (222, 221) a second distance (A) in the surface direction (x, z) of the air inlet opening (200) and the first distance (a) is smaller than the second distance (A).

Filter unit according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the ionization unit (22) as Ionisationskomponenten (220, 221, 222) at least two ionization elements (220) and at least three grounded electrodes (221, 222), of which two grounded electrodes (221, 222) an ionization element (220), and a first distance (d) lying between two adjacent electrodes (221, 222) in a plane direction (x, z) of the air inlet port (200) is smaller than a second distance (D) between two further adjacent electrodes (221, 222) in the surface direction (x, z) of the air inlet opening (200).

Filter unit according to one of Claims 1 to 3 characterized in that at least one ionization element (220) to each of the two grounded electrodes (221, 222) associated with that ionization element (220) in a face direction (x, z) of the air inlet port (200) is the same distance (A ) having.

Filter unit according to one of Claims 1 to 4 characterized in that the distance (D) between two adjacent grounded electrodes (221, 222) is equal to the distance (D) between two further adjacent electrodes (221, 222) in the surface direction (x, z) of the air inlet port (200 ).

Filter unit according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the first distance (d) or the first distance (a) in an end region of the surface direction (x, z) of the air inlet opening (200).

Filter unit according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the first distance (d) or the first distance (a) in a central region of the surface direction (x, z) of the air inlet opening (200).

Filter unit according to one of Claims 3 to 7 , characterized in that the filter unit (2) has at least three ionization elements (220) and at least four grounded electrodes (221, 222), of which in each case two grounded electrodes (221, 222) are associated with an ionization element (220), and the difference between the distances (d, D) between adjacent grounded electrodes (221, 222) decreases and / or increases continuously over the surface direction (x, z) of the air inlet opening (200).

Filter unit according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the deposition unit (21) comprises at least two precipitation electrodes (211) and at least two counterelectrodes (210) and the arrangement of the precipitation electrodes (211) and counterelectrodes (210) in a surface direction (x, z) of the air inlet opening (200) non-equidistant.

Filter unit according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the at least one smaller distance (a) or the at least one smaller distance (d) between ionization components (220, 221, 222) lies in the area of the surface direction (x, z) of the air inlet opening (200) the flow velocity of the air flowing through the filter unit (2) is greatest and / or the particle size is the largest in the air flowing through.

Filter unit according to one of Claims 1 to 10 , characterized in that the surface direction (x, z) is the height of the air inlet opening (200).

Filter unit according to one of Claims 1 to 11 characterized in that the grounded electrodes (221, 222) are planar plates and the ionization element (220) is a saw toothed wire or discharge electrode.

Air purification device with at least one filter unit (2), characterized in that the Filter unit (2) a filter unit (2) according to one of Claims 1 to 12 is.