DE102020114706A1

DE102020114706A1 - Wrasenabzugsvorrichtung mit Geruchsfilterelement umfassend einen Filterkörper mit wenigstens einem Adsorbenswickel und Verwendung eines Geruchsfilters

Info

Publication number: DE102020114706A1
Application number: DE102020114706.6A
Authority: DE
Inventors: Peter Pekny; Peter Fremerey; Tim Herrenknecht
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2020-06-03
Filing date: 2020-06-03
Publication date: 2021-12-09
Also published as: ES2963969T3; EP3919820A1; EP3919820B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wrasenabzugsvorrichtung (10) umfassend ein Gehäuse (1) mit einer Lufteinsaugöffnung (14) und einer Luftausblasöffnung (15) sowie eine in dem Gehäuse (1) angeordnete Gebläse-Motor-Einheit (3). Strömungsmäßig zwischen der Lufteinsaugöffnung (14) und der Luftausblasöffnung (15) liegt ein Geruchsfilterelement (2) vor, das bezogen auf seine Längsachse in Radialrichtung durchströmbar ist. Das Geruchsfilterelement (2) weist einen hohlzylindrischen Filterkörper (2') mit einem inneren Hohlraum auf, der wenigstens einen Adsorbenswickel (22) umfassend eine Mehrzahl Wickellagen mit wenigstens einem Adsorbens aufweist. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines Geruchsfilterelement (2), das einen hohlzylindrischen Filterkörper (2') mit einem inneren Hohlraum aufweist, wobei der Filterkörper (2') wenigstens einen Adsorbenswickel (22) umfassend eine Mehrzahl Wickellagen mit wenigstens einem Adsorbens aufweist, in einer Wrasenabzugsvorrichtung.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wrasenabzugsvorrichtung mit einem Geruchsfilterelement umfassend einen Filterkörper mit wenigstens einem Adsorbenswickel und die Verwendung eines Geruchsfilterelements umfassend einen Filterkörper mit wenigstens einem Adsorbenswickel in einer Wrasenabzugsvorrichtung
Stand der Technik
Wrasenabzugsvorrichtungen, auch Dunstaubzugshauben genannt, sind aus dem Stand der Technik in Form von Überbau- bzw. Überkopf- und Unterbauvarianten bekannt. Unterbauvarianten werden auch Downdraft- bzw. Tischlüfter-Systeme genannt, wobei hier der Dunstabzug in das Kochfeld integriert ist. Diese werden in Küchen, sowohl im privaten als auch professionellen Umfeld, im Bereich einer Kochstelle installiert und sind dazu ausgebildet, Kochdämpfe, den so genannten Wrasen, abzusaugen, um die Luft in der Küche von Gerüchen und/oder Schadstoffen freizuhalten, die beim Kochen und/oder Braten entstehen. Es gibt hierbei Bauformen, welche dazu ausgebildet sind, den Wrasen über eine entsprechende Verrohrung ins Freie zu befördern und Bauformen, welche rezirkulierend arbeiten, d. h. den Wrasen absaugen und nach Reinigung ine inem Geruchsfilterelement wieder der Küchenluft zuführen.
Beide Bauformen haben in der Regel einen Fettfilter, welcher eintrittsseitig als erste Filterstufe vorgesehen ist und die Vorrichtungsbestandteile der Wrasenabzugsvorrichtung vor Verschmutzung und Beschädigung schützt.
Eine gattungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung wird beispielsweise in der DE 20 2005 002 589 U1 beschrieben.
Als Geruchsfilter kommen häufig Adsorbensschüttungen, meistens aus Aktivkohle, zum Einsatz, welche in fluiddurchströmbare Kammern eines Geruchsfilterrahmens eingefüllt sind. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Abscheideeffizienz für geruchsaktive Bestandteile von dem volumetrischen Füllungsgrad der Kammern abhängt; bei nur teilweiser Befüllung der Kammern können sich Bypassströmungswege zwischen den Schüttungspartikeln bilden, welche die Effizienz mindern. Solche schüttungsbasierten Geruchsfilter sind gemäß einer möglichen Bauform als hohlzylindrische Filterkartuschen ausgeführt, die ein im Querschnitt kreisringförmiges Befüllungsvolumen haben, das zwischen einer inneren fluiddurchlässigen Mantelwand und einer äußeren fluiddurchlässigen Mantelwand vorliegt und mit der Adsorbensschüttung gefüllt ist. Da die Mantelwände meistens als Lochblech ausgeführt sind, besteht ferner das Problem, dass kleinste Adsorbensbestandteile die Öffnungen im Lochblech passieren, was eine erhöhte Staubbelastung bei der Handhabung und/oder beim Betrieb der Kartuschen zur Folge hat.
Es ist aber auch bekannt, den Geruchsfilter als plissierten Kombifilter auszuführen, der ein gefaltetes Filtermedium umfassend zumindest eine Partikelfilterlage und zumindest eine Adsorbenslage aufweist, welches zu einem Faltenbalg plissiert ist. Das beschriebene Problem mit den Bypassströmungswegen stellt sich hier nicht.
In einem als plissierten Kombifilter ausgebildeten Geruchsfilter lässt sich jedoch nur ein vergleichsweise kleines Adsorbensvolumen unterbringen, da die Belegungsmenge (Masse pro Fläche) begrenzt ist, weshalb die Lebensdauer und Abscheideeffizienz für geruchsaktive Bestandteile eines als plissierten Kombifilter ausgebildeten Geruchsfilters in gleichem Maße begrenzt ist. Gerade für den professionellen Einsatz, bei dem eine Wrasenabzugsvorrichtung über mehrere Stunden täglich im Einsatz ist, ist dies mit einem hohen Wartungsaufwand verbunden, da die Geruchsfilter häufig ausgetauscht werden müssen.
Eine Dunstabzusgaube mit einem plissierten Kombifilter als Geruchsfilter ist beispielsweise aus der EP 2 506 953 B1 bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Wrasenabzugsvorrichtung zu schaffen, welche sich durch eine deutlich erhöhte Lebensdauer des Geruchsfilters und eine verbesserte Abscheideeffizienz für geruchsaktive Bestandteile auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch eine Wrasenabzugsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Die erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung umfasst ein Gehäuse mit einer Lufteinsaugöffnung und einer Luftausblasöffnung sowie eine in dem Gehäuse angeordnete Gebläse-Motor-Einheit. Strömungsmäßig zwischen der Lufteinsaugöffnung und der Luftausblasöffnung liegt ein Geruchsfilterelement vor, das bezogen auf seine Längsachse in Radialrichtung durchströmbar ist. In einem Betriebszustand wird das Geruchsfilterelement in Radialrichtung durchströmt. Das Geruchsfilterelement weist einen hohlzylindrischen Filterkörper mit einem inneren Hohlraum auf. Der Filterkörper weist wenigstens einen Adsorbenswickel umfassend eine Mehrzahl spiralförmig angeordnete Wickellagen mit wenigstens einem Adsorbens auf.
Eine Wickelanordnung erlaubt es in einem vorbestimmten Volumen deutlich mehr Adsorbensvolumen anzuordnen als bei einem plissierten Geruchsfilter, sodass die pro Volumen zur Verfügung stehende Adsorptionskapazität bei der Wrasenabzugsvorrichtung gemäß der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik deutlich erhöht ist. Eine Wickelanordnung innerhalb des Geruchsfilters weist zudem nicht den oben im Bezug zu der Schüttungskonfiguration beschriebenen Nachteil einer Bypasskanalbildung auf: Da die einzelnen Wickellagen des Adsorbenswickels in Radialrichtung benachbart aufeinander liegen, erfolgt die Durchströmung stets von Lage zu Lage ohne dass Bypassströmungswege existieren würden, in welchen eine Durchströmung ohne Kontakt zum Adsorbens möglich wäre.
Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten hohlzylindrischen Filterkartuschen, die eine Adsorbensschüttung beinhalten, besteht ferner der Vorteil, dass bei der erfindungsgemäßen Wrasenabzugsvorrichtung der Austausch des Geruchsfilterelements nahezu ohne Staubbelastung erfolgen kann, da das Adsorbens innerhalb der Wickellagen zurückgehalten wird.
Das Geruchsfilterelement wird, wie erwähnt, in Radialrichtung durchströmt, insbesondere von radial innen nach radial außen. Alternativ hierzu ist jedoch auch eine Durchströmung von radial außen nach radial innen von der Erfindung umfasst. Bei einer Durchströmung von innen nach außen, d. h. ausblasend, befindet sich die Rohseite im Bereich des inneren Hohlraums des hohlzylindrischen Filterkörpers.
Bei dem Adsorbens kann es sich grundsätzlich um jedes dem Fachmann im Küchenumfeld geeignet erscheinende Adsorbens handeln, welches eine entsprechende Geruchsadsorption ermöglicht.
Der Motor der Gebläse-Motor-Einheit ist bevorzugt ein Elektromotor, welcher ein Lüfterrad antreibt. Das Lüfterrad kann als Radial-, Diagonal- oder Axiallaufrad ausgebildet sein, was der Fachmann je nach den Anforderungen der p-V-Systemkennlinie entsprechend auswählen wird. Die Gebläse-Motor-Einheit weist insbesondere ein Gebläsegehäuse auf, das einen Lufteintrittsstutzen und einen Luftaustrittsstutzen aufweist, wobei dem Lufteintrittsstutzen im Betrieb verunreinigte Luft von der Lufteinsaugöffnung des Gehäuses zugeführt wird und über den Luftaustrittsstutzen gereinigte Luft der Luftausblasöffnung des Gehäuses zugeführt wird, sodass diese dann entweder in einen Küchenraum zurückgeführt werden kann oder in die Umgebung entlassen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Filterkörper zumindest einen strömungsmäßig mit dem wenigstens einem Adsorbenswickel gekoppelten Partikelfilter aufweisen. Über den Partikelfilter können Schwebstoffe und sonstige Partikel aus dem Wrasen abgeschieden werden, welche nicht durch den Adsorbenswickel abscheidbar sind. Der Partikelfilter kann dem Adsorbenswickel strömungsmäßig vorgeschaltet und/oder nachgeschaltet sein, wobei explizit auch Kombinationen möglich sind.
Der Partikelfilter kann insbesondere an einer inneren und/oder äußeren Mantelfläche des Adsorbenswickels angeordnet sein. Hierzu weist der Partikelfilter im Querschnitt die Form eines Kreisrings auf, dessen Durchmesser mit dem Durchmesser des Adsorbenswickels an seinem Innen- und/oder Außenumfang korrespondiert. Der Partikelfilter kann in Form einer Flachlage vorliegen, die entsprechend auf Stoß zusammengefügt ist, um im Querschnitt einen Kreisring zu bilden, sodass dieser außen über den Adsorbenswickel gezogen werden kann und/oder in den inneren Hohlraum eingeführt werden kann.
Der Partikelfilter weist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform ein Filtermedium auf, das gefaltet sein kann, bevorzugt sterngefaltet. Das Filtermedium selbst kann ein ein- oder mehrlagiges Filtermedium sein, insbesondere ein Vliesmedium, welches Cellulosefasern und/oder Kunststofffasern aufweist. Beispielsweise kann das Filtermedium ein Spinnvliesmaterial sein, insbesondere ein Polyethylenterephthalat- oder Polypropylen-Spinnvliesmaterial, und/oder ein Nadelvliesmaterial, insbesondere ein Polypropylen- oder Polyethylenterephthalat-Nadelvlies, und/oder eine Meltblownlage aufweisen und/oder ein Mehrkomponentenfasermaterial, insbesondere mit Bikomponentenfasern mit einer Polypropylen/Polyacrylnitril-Komponente aufweisen.
Bei dem wenigstens einen Adsorbens kann es sich um wenigstens ein Material aus der Gruppe umfassend Aktivkohle, Zeolithe, Silicagele, Metalloxide, Molekularsiebe und Schichtsilikate handeln. Für den Küchenbereich sind besonders imprägnierte und unimprägnierte Aktivkohlen relevant.
Es können auch mehrere der vorgenannten Adsorbens in Kombination eingesetzt werden. Die Aktivkohle selbst kann auch eine Mehrzahl von verschiedenen Aktivkohlen aufweisen, welche jeweils ein unterschiedliches Zielgasspektrum haben können. Insbesondere können imprägnierte Aktivkohlen zum Einsatz kommen, bevorzugt sauer imprägnierte Aktivkohlen. Es können aber auch imprägnierte Aktivkohlesorten mit nicht-imprägnierten, wasserdampfaktivierten Standardkohlen in einer Schicht gemischt eingesetzt werden oder diese werden in aneinander angrenzenden Schichten aufgebracht. Das Rohmaterial der Aktivkohlen sind meist Kokosnussschalen, welche in einem Drehrohrofen oder in einem Wirbelschichtreaktor wasserdampfaktiviert werden.
Alternativ oder zusätzlich können die Adsorbenspartikel, insbesondere die Aktivkohlepartikel, eine Korngröße von 10 bis 80 mesh, insbesondere 30 bis 60 mesh, aufweisen.
Ferner kann der wenigstens eine Adsorbenswickel neben dem Adsorbens zumindest ein weiteres Aktivmaterial aufweisen, bevorzugt ein lonentauschermaterial, insbesondere einen Kationentauscher bzw. „sauren“ Ionentauscher. Ionentauschermaterialien weisen gegenüber Aktivkohle insbesondere eine verbesserte Adsorption von Trimethylamin auf.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Adsorbenswickel eine Mehrzahl Wickellagen, etwa zumindest vier Wickellagen, bevorzugt zumindest sechs Wickellagen. Je mehr Wickellagen vorgesehen werden, desto höher ist die Adsorptionskapazität. Die maximal mögliche Anzahl an Wickellagen kann der Fachmann für den individuellen Einzelfall anhand der Einflussgrößen Gebläsekennlinie, Systemkennlinie und gewünschter Maximalvolumenstrom leicht ermitteln.
Gemäß einer weiteren ebenfalls bevorzugten Ausführungsform können die Wickellagen des Adsorbenswickels eine Trägerlage, insbesondere eine Vliesmateriallage, umfassen, wobei bevorzugt auf der Trägerlage das wenigstens eine Adsorbens in Partikel- und/oder Granulatform angeordnet ist. Die Trägerlage wird zur Bildung des Adsorbenswickel zusammen mit dem darauf angeordneten Adsorbens spiralförmig aufgewickelt.
Hinsichtlich eines Flächengewichts einer Adsorbensauflage auf der Trägerlage wird ein Bereich zwischen 200 und 1200 g/m² als technisch sinnvoll angesehen, da hier ein vorteilhaftes Verhältnis zwischen dem Druckverlust und der vorgehaltenen Adsorptionskapazität besteht.
Die Adsorbenspartikel können bevorzugt bezüglich der Trägerlage immobilisiert sein; dies kann durch Schmelzkleberfäden, welche bei der Herstellung des Kombifiltermediums als dünnes Netzwerk aufgebracht werden, erfolgen. Die Trägerlage kann insbesondere eine Luftdurchlässigkeit bei 200 Pa von größer als 3000 l/m²s und/oder ein Flächengewicht zwischen 25 g/m² und 75 g/m² aufweisen. Die Luftdurchlässigkeit der Trägerlage ist erfindungsgemäß größer als die Luftdurchlässigkeit eines Filtermediums des Partikelfilters. Bei der Trägerlage kann es sich um sehr luftdurchlässige spinngelegte Medien und/oder Spinnvliese handeln.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Wickellagen des Adsorbenswickels eine Stirnkante aufweisen, die abgedichtet bzw. versiegelt ist. Durch die Abdichtung bzw. Versiegelung der Strinkante(n) der Wickellagen wird verhindert, dass in den Wickellagen vorliegendes Adsorbens aus dem Adsorbenswickel an seinen axialen Endflächen heraus rieselt und es so zu einem Verlust an Adsorptionskapazität kommt. Insbesondere in motornahen bzw. lüfternahen Anwendungen, in denen immer Vibrationen auftreten, ist dies wichtig sicherzustellen.
Dabei kann die Abdichtung bzw. Versiegelung der Stirnkanten der Wickellagen des Adsorbenswickels eine stirnseitige Endplatte ausbilden. Diese kann bereits beim Aufwickeln des Adsorbenswickels gebildet werden. So kann an den beiden seitlichen Enden eines flachen Ausgangsmaterials der Wickellagen entlang der Wickelrichtung (umfänglich) eine Versiegelung über ein Verschlusselement erfolgen. Beispielsweise kann ein Verschlusselement über einen Klebstoff, Schaum, Thermoplast, Klammer, Schweißprozess oder eine Kombination aus den zuvor genannten Möglichkeiten gebildet werden. Denkbar ist auch der Einsatz von Heißkleber direkt während des Wickelprozesses, wenn die nachfolgende Wickellage auf die vorhergehende Wickellage aufgewickelt wird und der Heißkleber im Randbereich der Wickellagen noch ausreichend flüssig ist, um sich mit dem Kleber der vorherigen Wickellage dichtend zu verbinden.
Die Versiegelung an den Stirnseiten kann auch durch eine nachträgliche thermoplastische Umformung erfolgen, indem ein Versiegelungselement auf die jeweilige Stirnseite aufgeschmolzen und verformt wird. Das Aufschmelzen kann z.B. über Ultraschall, Heizspiegel, Infrarotbestrahlung, Heißluft erfolgen und die Verformung durch Anpressen des Versiegelungselementes auf die Stirnfläche und über deren Außenkante.
Als alternative oder zusätzliche Option besteht auch die Möglichkeit der Verwendung von separaten Endscheiben.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Geruchsfilterelement eine geschlossene Endscheibe und/oder eine offene Endscheibe mit einer Öffnung aufweisen. Der Adsorbenswickel des Filterkörpers ist hierbei fluiddicht mit der geschlossenen Endscheibe und/oder der offenen Endscheibe verbunden, etwa verklebt oder verschweißt. Die Öffnung in der offenen Endscheibe dient dem fluidischen Anschluss des Geruchsfilterelements und mündet in den inneren Hohlraum des Filterkörpers. „Geschlossene“ Endscheibe bedeutet hierbei, dass diese Endscheibe keinen Durchbruch in Axialrichtung aufweist, sondern fluiddicht ausgebildet ist.
Die geschlossene Endscheibe und/oder die offene Endscheibe kann/können einen Kunststoff aufweisen oder daraus bestehen, insbesondere, Polyvinylchlorid und/oder Polypropylen und/oder Polyamid und/oder Polyurethan, insbesondere geschäumtes Polyurethan, insbesondere mit entsprechenden Flammschutzadditiven. Alternativ ist auch eine Ausbildung der Endscheibe(n) aus einem Metall, insbesondere aus (verzinktem) Stahl, möglich. Als weitere Kunststoffe eignen sich Acrylnitril-Butadien-Styrol, thermoplastische Elastomere und/oder Silikone.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Geruchsfilterelement stützelementlos ausgebildet sein. Eine Steifigkeit des Geruchsfilterelements, insbesondere eine Biegesteifigkeit um eine Radialachse und/oder eine Torsionssteifigkeit um eine Längsachse und/oder eine Drucksteifigkeit um eine Längsachse, wird hierbei ausschließlich durch den Filterkörper mit dem Adsorbenswickel bereit gestellt. „Stützelementlos“ heißt insbesondere, dass das Geruchsfilterelement keinerlei Mittelrohr, Stützrohr und/oder Stützhülsen aufweist, die entweder im inneren Hohlraum des Filterkörpers oder diesen radial außen umgebend angeordnet sind. Eine solche stützelementlose Ausführung bietet den Vorteil, besonders einfach und aufgrund der geringen Teileanzahl auch besonders kostengünstig zu sein. Ferner lassen sich solch stützelementlose Geruchsfilter nach dem Ende Ihrer Lebensdauer gut thermisch verwerten und/oder rezyklieren.
Alternativ hierzu kann das Geruchsfilterelement einen fluiddurchlässigen Außenstützmantel umfassen, der den Filterkörper radial außenliegend umgibt, und/oder eine fluiddurchlässige Innenstützhülse umfassen, die in dem inneren Hohlraum vorliegt. Der Außenstützmantel und/oder die Innenstützhülse können über Ihre Fläche verteilt eine Vielzahl Öffnungen aufweisen, um die Fluiddurchlässigkeit zu ermöglichen. Sie können insbesondere aus einem Blech, insbesondere einem Lochblech, gebildet sein. Die Ausführung des Geruchsfilterelements mit Außenstützmantel und/oder die Innenstützhülse hat den Vorteil, dass das Geruchsfilterelement mechanisch sehr belastbar ist sowohl hinsichtlich Belastungen auf Druck als auch auf Torsion oder Biegung, da die mechanischen Lasten nicht durch den Filterkörper geleitet werden müssen, sondern von dem Außenstützmantel und/oder der Innenstützhülse aufgenommen werden. Insbesondere der Außenstützmantel erlaubt ferner einen Stoßschutz, welches den Filterkörper des Geruchsfilterelements vor Beschädigungen durch unsachgemäße Handhabung schützt.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Geruchsfilterelement einen in Benutzungsanordnung strömungsmäßig vorgeschalteten Fettfilter aufweist, der einen fluiddurchlässigen Außenmantel umfasst, der den Filterkörper radial außenliegend umgibt, und/oder eine fluiddurchlässige Innenhülse umfasst, die in dem inneren Hohlraum vorliegt. Der Fettfilter kann lösbar von dem Filterkörper ausgebildet sein, um diesen regelmäßig reinigen zu können. Der Fettfilter kann insbesondere ein Metallgestrick, ein Metallvlies und/oder ein Metallstreckgitter umfassen.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Geruchsfilterelement zumindest eine umlaufende Dichtung hat, insbesondere eine Axial- und/oder Radialdichtung, die insbesondere an der offenen Endscheibe vorliegt und vollumfänglich um die Öffnung der offenen Endscheibe verläuft. Die Dichtung kann hierbei auch einteilig mit der Endscheibe ausgeführt sein, was insbesondere in Ausführungen, die eine Endscheibe aus (geschäumtem) PUR- Material aufweisen, vorteilhaft ist.
Bei allen hierin beschriebenen Ausführungsformen kann das Geruchsfilterelement an einer Druckseite oder an einer Saugseite der Gebläse-Motor-Einheit vorliegen. Bei Downdraftsystemen kann das Geruchsfilterelement an einer über eine Kanalführung mit dem System verbundenen, separaten Gehäuseeinheit angeschlossen sein.
Optional kann vorgesehen sein, dass die Wrasenabzugsvorrichtung zusätzlich einen Fettfilter aufweisen, der insbesondere die Lufteinsaugöffnung des Gehäuses überspannt. Der Fettfilter kann in Form eines Abscheideblechs mit Drahtgestrick vorliegen und dient vor allem der Vorabscheidung von groben Verunreinigungen. Es handelt sich hierbei bevorzugt um einen waschbaren Filter. Der Fettfilter weist keine geruchsadsorbierende Wirkung auf.
In einer strukturell bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Wrasenabzugsvorrichtung kann das Gehäuse ein Ausblasgehäuseteil, beispielsweise in Form eines Kamins, aufweisen. Das Geruchsfilterelement kann hierbei in einem durch das Ausblasgehäuseteil bereit gestellten Hohlraum vorliegen. Dieser Hohlraum des Ausblasgehäuseteils ist bei bekannten Wrasenabzugsvorrichtungen in Überbau-Bauform häufig leer und dient ausschließlich als Luftleitkanal. Dieser Bauraum kann nun erfindungsgemäß genutzt werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Wrasenabzugsvorrichtung als Wrasenabzugshaube ausgebildet, wobei die Lufteinsaugöffnung bei bestimmungsgemäßer Montage in Schwererichtung unten vorliegt.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung eines Geruchsfilterelements in einer Wrasenabzugsvorrichtung. Das Geruchsfilterelement weist hohlzylindrischen Filterkörper mit einem inneren Hohlraum auf, wobei der Filterkörper wenigstens einen Adsorbenswickel umfassend eine Mehrzahl spiralförmig angeordneter Wickellagen mit wenigstens einem Adsorbens aufweist. Das Geruchsfilterelement wird bei der erfindungsgemäßen Verwendung bezogen auf seine Längsachse in Radialrichtung durchströmt.
Die in Bezug zu der erfindungsgemäßen Wrasenabzugsvorrichtung offenbarten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie deren technischen Vorteile lassen sich auch auf die erfindungsgemäße Verwendung übertragen und umgekehrt.
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, Beschreibung und Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 eine isometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen Wrasenabzugsvorrichtung (verdeckte Kanten);
2 eine isometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen Wrasenabzugsvorrichtung (sichtbare Kanten);
3 eine Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Wrasenabzugsvorrichtung;
4 eine isometrische Teilschnittansicht eines Filterelements für eine erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
5 eine Querschnittsansicht eines Filterelements für eine erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
6 eine isometrische Teilschnittansicht eines Filterelements für eine erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
7 eine Querschnittsansicht eines Filterelements für eine erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform;
8 eine isometrische Teilschnittansicht eines Filterelements für eine erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.

Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen. Merkmale oder Merkmalskombinationen, welche in Zusammenhang mit einer bestimmten Ausführungsform offenbart sind, sind - wenn nicht explizit ausgeschlossen - auch auf die anderen Ausführungsformen übertragbar.
In den 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung 10 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt, beispielhaft in einer Überbau-Bauform als Dunstabzugshaube. Diese weist ein Gehäuse 1 auf, welches eine Lufteinsaugöffnung 14 und eine Luftausblasöffnung 15 aufweist. Das Gehäuse hat ein Einsauggehäuseteil 12, ein Ausblasgehäuseteil bzw. Kamin 11 sowie ein Übergangsgehäuseteil 13, welches das Einsauggehäuseteil 12 mit dem Ausblasgehäuseteil bzw. Kamin 11 verbindet und in einem stumpfen Winkel gegenüber letzteren geneigt ist. Die Lufteinsaugöffnung 14 wird von einem Fettfilter 141 überspannt, der etwa als Drahtgewebe ausgebildet sein kann und insbesondere waschbar und daher wiederverwendbar ist.
Im Gehäuseinneren ist eine Gebläse-Motor-Einheit 3 angeordnet, die dazu ausgebildet ist, einen Luftstrom von der Lufteinsaugöffnung 14 zur Luftausblasöffnung 15 zu erzeugen und dabei einen Druckverlust des Geruchsfilters 2 zu überwinden, welcher im Strömungspfad zwischen Lufteinsaugöffnung 14 und Luftausblasöffnung 15 angeordnet ist. In der gezeigten Ausführungsformen ist der Geruchsfilter 2 auf einer Druckseite der Gebläse-Motor-Einheit 3 angeordnet. In anderen nicht figurativ gezeigten Ausführungen kann die Durchströmung des Geruchsfilters 2 auch in umgekehrter Richtung erfolgen.
Der Geruchsfilter 2 ist bezogen auf seine Längsachse in Radialrichtung durchströmbar und weist einen hohlzylindrischen Filterkörper 2' (siehe 3) mit einem inneren Hohlraum auf, wobei sich innerhalb des inneren Hohlraums die Rohseite befindet und außerhalb die Reinseite. Axial endständig ist der Geruchsfilter 2 von einer geschlossenen Endscheibe 21 verschlossen.
Der Geruchsfilter 2 ist hierbei besonders platzsparend in einem Hohlraum 111 innerhalb des Ausblasgehäuseteils bzw. Kamins 11 angeordnet.
In der 3 ist die erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung 10 in einer Längsschnittansicht dargestellt, wobei die Schnittebene durch die Mittellängsebene des Geruchsfilters 2 verläuft. Die Gebläse-Motor-Einheit 3 weist ein Gebläse 32 auf, das von einem Elektromotor 31 angetrieben wird. Das Gebläse 32 hat einen Einlassstutzen 34, durch den verschmutzte Luft durch die Lufteinsaugöffnung 14 des Gehäuses 1 saugbar ist und einen Auslassstutzen 33, durch den die verschmutzte Luft dem Geruchsfilterelement 2 zuführbar ist. Das Geruchsfilterelement 2 ist hierbei fluiddicht mit dem Auslassstutzen 33 verbunden, wobei zur Abdichtung eine an dem Geruchsfilterelement 2 vorliegende Dichtung 23 dient.
Das Geruchsfilterelement 2 weist einen Filterkörper 2' auf, der wenigstens einen Adsorbenswickel 22 umfasst. Der Adsorbenswickel 22 weist eine Mehrzahl spiralförmig angeordnete Wickellagen mit wenigstens einem Adsorbens auf. Bei dem Adsorbens kann es sich bevorzugt um eine oder verschiedene Aktivkohlen handeln. Um den Adsorbenswickel 22 zu bilden wird das wenigstens eine Adsorbens auf einer Trägerlage angeordnet und immobilisiert (z. B. durch Schmelzkleberfäden) und die Trägerlage anschließend aufgewickelt, sodass die Mehrzahl Wickellagen in der Folge spiralförmig angeordnet ist.
Das Geruchsfilterelement 2 weist eine offene Endscheibe, an welcher die Dichtung 23 vorliegt, und eine geschlossene Endscheibe 21 auf. Die Endscheiben 23,24 können einen Kunststoff aufweisen oder daraus bestehen. Alternativ können eine oder beider der Endscheiben 23,24 auch aus einem Metall bestehen, insbesondere aus Stahl. Die Endscheiben 23,24 können mit dem Filterkörper 2' verklebt und/oder verschweißt sein.
Gemäß der gezeigten Ausführungsform ist die Dichtung 23 einteilig mit der offenen Endscheibe 24 ausgebildet. Dies ist insbesondere vorteilhaft möglich, wenn die offene Endscheibe aus einem geschäumten Polyurethan besteht.
Die gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Geruchsfiltern (plissierte Bälge und Schüttungen) mit der erfindungsgemäßen Verwendung eines gewickelten Geruchsfilters verbundenen technischen Vorteile sind im allgemeinen Teil der Beschreibung umfassend gewürdigt.
In den 4 und 5 ist ein Geruchsfilter 2 für die erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung 10 in einer ersten Ausführungsform gezeigt. Dieser weist einen hohlzylindrischen Filterkörper 2' mit einem inneren Hohlraum auf, wobei radial innen an den Hohlraum angrenzend der Adsorbenswickel 22 vorliegt. Radial außen ist der Adsorbenswickel 22 von einem Partikelfilter 25 umgeben, der ein sternförmig gefaltetes Filtermedium umfasst, welches zu einem umfänglich geschlossenen Balg verbunden ist. In der druckseitigen Systemkonfiguration läge der Partikelfilter 25 daher abströmseitig des Adsorbenswickels 22 vor. Adsorbenswickel 22 und Partikelfilter 25 sind an ihren axialen Enden mit Endscheiben verbunden, wobei eine geschlossene Endscheibe 21 und eine offene Endscheibe 24 mit einer Öffnung 241 vorgesehen ist. Die offene Endscheibe besteht aus einem geschäumten Polyurethan und ist einstückig mit der Dichtung 23 ausgebildet, die die Öffnung 241 vollumfänglich umschließt. Die Dichtung 23 ist im Querschnitt trapezförmig und erstreckt sich von einer Oberfläche der Endscheibe in Axialrichtung von dieser weg. Der Geruchsfilter 2 ist stützelementlos (kein Mittelrohr) ausgeführt. Eine Biegesteifigkeit um eine Radialachse und/oder eine Torsionssteifigkeit um eine Längsachse und/oder eine Drucksteifigkeit um eine Längsachse wird ausschließlich durch den Filterkörper mit dem Adsorbenswickel 22 und den Partikelfilter 25 bereitgestellt.
Die Endscheiben 23,24 dienen auch zu einer Versiegelung der Stirnkanten der Wickellagen des Adsorbenswickels 22, sodass darin vorgesehenes Adsorbens (meistens Aktivkohle) nicht heraus rieseln kann.
Der in den 6 und 7 gezeigte Geruchsfilter 2 unterscheidet sich hiervon dadurch, dass der Filterkörper 2' keinen Partikelfilter aufweist, sondern nur den Adsorbenswickel 22. Ansonsten entspricht dieser der ersten Ausführungsform.
In der 8 ist schließlich ein Geruchsfilter 2 gemäß einer dritten Ausführungsform gezeigt. Von der ersten Ausführungsform (4,5) unterscheidet sich dieser dadurch, dass radial innen an den Adsorbenswickel 22 angrenzend eine Innenstützhülse 27 vorliegt und radial außen an den Partikelfilter 25 angrenzend ein Außenstützmantel 26 vorliegt. Sowohl der Außenstützmantel 26 als auch die Innenstützhülse 27 sind fluiddurchlässig ausgeführt, nämlich als Lochblech. Der Außenstützmantel 26 und/oder die Innenstützhülse 27 sind mit den Endscheiben 23,24 verbunden und können so mechanische Lasten aufnehmen ohne dass diese durch den Filterkörper 2' geleitet werden müssen. Der Außenstützmantel 26 stellt zudem einen Stoßschutz bereit, der den Filterkörper 2' vor handhabungsbedingten Beschädigungen schützt.
Bezugszeichenliste

10: Wrasenabzugsvorrichtung
1: Gehäuse
12: Einsauggehäuseteil
11: Ausblasgehäuseteil/Kamin
111: Hohlraum des Ausblasgehäuseteils/Kamins
13: Übergangsgehäuseteil
14: Lufteinsaugöffnung
141: Fettfilter
15: Luftausblasöffnung
2: Geruchsfilterelement
2': Filterkörper
21: Geschlossene Endscheibe
22: Adsorbenswickel
23: Dichtung
24: Offene Endscheibe
241: Öffnung der offenen Endscheibe
25: Partikelfilter
26: Außenstützmantel
27: Innenstützhülse
3: Gebläse-Motor-Einheit
31: Motor
32: Gebläse
33: Auslassstutzen
34: Einlassstutzen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202005002589 U1 [0004]
EP 2506953 B1 [0008]

Claims

Wrasenabzugsvorrichtung (10), umfassend ein Gehäuse (1) mit einer Lufteinsaugöffnung (14) und einer Luftausblasöffnung (15) sowie eine in dem Gehäuse (1) angeordnete Gebläse-Motor-Einheit (3), wobei strömungsmäßig zwischen der Lufteinsaugöffnung (14) und der Luftausblasöffnung (15) ein Geruchsfilterelement (2) vorliegt, das bezogen auf seine Längsachse in Radialrichtung durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Geruchsfilterelement (2) einen hohlzylindrischen Filterkörper (2') mit einem inneren Hohlraum aufweist, wobei der Filterkörper (2') wenigstens einen Adsorbenswickel (22) umfassend eine Mehrzahl spiralförmig angeordnete Wickellagen mit wenigstens einem Adsorbens aufweist.
Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkörper (2') zumindest einen strömungsmäßig mit dem wenigstens einem Adsorbenswickel (14) gekoppelten Partikelfilter (25) aufweist.
Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Partikelfilter (25) an einer inneren und/oder äußeren Mantelfläche des Adsorbenswickels (14) angeordnet ist.
Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Partikelfilter (25) ein Filtermedium aufweist, das bevorzugt gefaltet ist, besonders bevorzugt sterngefaltet.
Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Adsorbens wenigstens ein Material aus der Gruppe Aktivkohle, Zeolithe, Silicagele, Metalloxide, Molekularsiebe, Schichtsilikate umfasst.
Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Adsorbenswickel (22) neben dem Adsorbens zumindest ein weiteres Aktivmaterial aufweist, bevorzugt ein lonentauschermaterial, insbesondere ein Kationentauschermaterial.
Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adsorbenswickel (22) zumindest 4 Wickellagen, besonders bevorzugt zumindest 6 Wickellagen, aufweist.
Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickellagen des Adsorbenswickels (22) eine Trägerlage, insbesondere eine Vliesmateriallage, umfassen, wobei bevorzugt auf der Trägerlage das wenigstens eine Adsorbens in Partikel- und/oder Granulatform angeordnet ist und insbesondere bezüglich der Trägerlage immobilisiert ist.
Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickellagen des Adsorbenswickels (22) jeweils eine Stirnkante aufweisen, die abgedichtet ist.
Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geruchsfilterelement (2) eine geschlossene Endscheibe (21) und/oder eine offene Endscheibe (24) mit einer Öffnung (241) aufweist, wobei der Adsorbenswickel (22) des Filterkörpers (2) fluiddicht mit der geschlossenen Endscheibe (21) und/oder der offenen Endscheibe (24) verbunden ist.
Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die geschlossene Endscheibe (21) und/oder die offene Endscheibe (24) einen Kunststoff aufweisen oder daraus bestehen, insbesondere Polyvinylchlorid und/oder Polypropylen und/oder Polyamid und/oder Polyurethan, insbesondere geschäumtes Polyurethan.
Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geruchsfilterelement (2) stützelementlos ausgebildet ist, wobei eine Steifigkeit, insbesondere eine Biegesteifigkeit um eine Radialachse und/oder eine Torsionssteifigkeit um eine Längsachse und/oder eine Drucksteifigkeit um eine Längsachse, ausschließlich durch den Filterkörper (2') mit dem Adsorbenswickel (22) bereit gestellt wird.
Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geruchsfilterelement (2) einen fluiddurchlässigen Außenstützmantel (26) umfasst, der den Filterkörper (2') radial außenliegend umgibt und/oder eine fluiddurchlässige Innenstützhülse (27) umfasst, die in dem inneren Hohlraum vorliegt.
Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geruchsfilterelement (2) zumindest eine umlaufende Dichtung aufweist, insbesondere eine Axial- und/oder Radialdichtung, die insbesondere an der offenen Endscheibe (24) vorliegt und vollumfänglich um die Öffnung (241) der offenen Endscheibe (24) verläuft.
Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geruchsfilterelement (2) an einer Druckseite oder an einer Saugseite der Gebläse-Motor-Einheit (3) vorliegt.
Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wrasenabzugsvorrichtung (10) einen Fettfilter aufweist, der insbesondere die Lufteinsaugöffnung (14) des Gehäuses (1) überspannt.
Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) ein Ausblasgehäuseteil (11), insbesondere einen Kamin (11), aufweist, wobei bevorzugt das Geruchsfilterelement (2) in einem durch das Ausblasgehäuseteil (11) bereit gestellten Hohlraum (111) vorliegt.
Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wrasenabzugsvorrichtung (10) als Wrasebabzugshaube ausgebildet ist, wobei die Lufteinsaugöffnung (14) bei bestimmungsgemäßer Montage in Schwererichtung unten vorliegt.
Verwendung eines Geruchsfilterelement (2), das einen hohlzylindrischen Filterkörper (2') mit einem inneren Hohlraum aufweist, wobei der Filterkörper (2') wenigstens einen Adsorbenswickel (22) umfassend eine Mehrzahl spiralförmig angeordnete Wickellagen mit wenigstens einem Adsorbens aufweist, in einer Wrasenabzugsvorrichtung, insbesondere in einer Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das Geruchsfilterelement (2) bezogen auf seine Längsachse in Radialrichtung durchströmt wird.