DE19708048C1 - Fan with filter contamination indicator - Google Patents
Fan with filter contamination indicatorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Ventilator zur Belüf tung eines Raumes, mit einem Gehäuse, in dem ein von einem Elektromotor angetriebenes Lüfterrad zur Erzeugung eines Luftstroms angeordnet ist, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fan for aeration tion of a room with a housing in which a Fan wheel driven by an electric motor Generation of an air flow is arranged according to Preamble of claim 1.
Ventilatoren der hier angesprochenen Art sind be kannt. Sie umfassen ein Gehäuse, das einen mit Lufteinlaß und mit Luftauslaß versehenen Strömungs weg für einen Luftstrom aufweist, der von einem in nerhalb des Gehäuses angeordneten Lüfterrad erzeugt wird. Dieses wird von einem im Gehäuse befindlichen Elektromotor angetrieben. Im Strömungsweg ist ein Luftfilter angeordnet, dem eine Filter-Ver schmutzungsanzeige zugeordnet ist. Diese dient zur Überwachung des Verschmutzungsgrades des Luftfil ters und zeigt an, ob eine einen Filterwechsel er fordernde Verschmutzung des Luftfilters vorliegt. Die bekannte Filter-Verschmutzungsanzeige ver gleicht mit mechanischen Mitteln den Luftdruck im Strömungsweg vor und nach dem Luftfilter. Die Druckdifferenz ist ein Maß für den Verschmutzungs grad des Luftfilters. Je stärker der Luftfilter verschmutzt ist, desto größer ist die Druckdiffe renz, wodurch ein im Gehäuse des Ventilators ange ordnetes Anzeigeelement verlagert wird. Das farb lich vom Gehäuse abgesetzte Anzeigeelement ist von außen über eine Öffnung im Gehäuse sichtbar, so daß von einer Person der Verschmutzungsgrad des Luft filters festgestellt werden kann, ohne daß das Ge häuse geöffnet werden muß.Fans of the type mentioned here are knows. They include a housing that one with Air inlet and flow provided with air outlet away for an airflow from one in generated fan wheel arranged within the housing becomes. This is from one in the housing Electric motor driven. There is a in the flow path Air filter arranged, which a filter Ver dirt indicator is assigned. This is used for Monitoring the degree of pollution of the air fil ters and indicates whether a filter change the air filter is dirty. The well-known filter clogging indicator ver balances the air pressure in the Flow path before and after the air filter. The Pressure difference is a measure of the pollution degree of air filter. The stronger the air filter is dirty, the greater the pressure difference limit, whereby a in the housing of the fan ordered display element is shifted. The color Lich display element set off from visible through an opening in the housing, so that from a person the degree of pollution of the air filters can be determined without the Ge must be opened.
Nachteilig bei der bekannten Filter-Verschmutzungs anzeige ist, daß diese mechanisch extrem empfind lich ist und bei kleinsten Verunreinigungen, bei spielsweise feinsten Staubpartikeln und/oder Spritz- oder Strahlwasser, die innerhalb eines Ge häuses eines Ventilators unvermeidbar sind, außer Funktion gesetzt wird. Weiterhin hat sich gezeigt, daß bei einer derartigen Filter-Verschmut zungsanzeige, deren Funktion noch nicht durch Mate rialverschleiß und/oder Verunreinigungen beein trächtigt ist, der Verschmutzungsgrad des Luftfil ters nur relativ ungenau ermittelbar ist. Bei einer über einen längeren Zeitraum arbeitenden Filter- Verschmutzungsanzeige ist oftmals überhaupt keine zuverlässige Ermittlung des Verschmutzungsgrades des Luftfilters mehr möglich. Ferner kann das im Innern des Gehäuses befindliche Anzeigeelement nur in einem bestimmten, sehr begrenzten Blickwinkel von einer Person über die Öffnung im Gehäuse er kannt werden. Das Einblicken in die Öffnung ist nicht in allen Fällen ohne weiteres möglich, da Ventilatoren der hier angesprochenen Art häufig hoch an einer Raumwand angeordnet sind.A disadvantage of the known filter contamination indication is that this is extremely sensitive mechanically Lich and with the smallest impurities, for example the finest dust particles and / or Splashing water or water jets within a ge Fan housing are unavoidable, except Function is set. It has also been shown that with such filter contamination display, the function of which has not yet been performed by Mate rial wear and / or impurities is contaminated, the degree of pollution of the air fil ters is only relatively imprecise. At a filter working over a longer period of time Soiling indicator is often not at all reliable determination of the degree of contamination of the air filter more possible. Furthermore, the Display element located inside the housing only from a certain, very limited perspective by one person through the opening in the housing be known. Looking into the opening is not easily possible in all cases because Fans of the type mentioned here frequently are arranged high on a room wall.
Aus der US-PS 5,429,649 geht eine Filter-Verschmut zungsanzeige hervor, bei der der Luftfilter mit ei nem Bypass versehen ist. Im Bypass und auch im Hauptluftstrom befinden sich elektrische Wider stände, deren Widerstandswerte sich in Abhängigkeit von den Strömungsverhältnissen einstellen. Tritt eine Filterverschmutzung ein, so ändern sich die Strömungsverhältnisse, wobei dieser Zustand durch die Widerstände sensiert wird.From the US-PS 5,429,649 a filter contamination is display in which the air filter with egg bypass. In the bypass and also in the The main airflow is electrical resistance levels, the resistance values of which vary adjust from the flow conditions. Kick a filter contamination, the change Flow conditions, this state by the resistance is sensed.
Das DE-GM 94 17 736 betrifft eine Gasfilter-Test vorrichtung, bei der optisch Partikel in einem Ab luftstrom gemessen werden, der einen Filter pas siert hat. Auf diese Art und Weise kann der Filter zum Beispiel auf einen Defekt oder einen Randspalt überwacht werden.DE-GM 94 17 736 relates to a gas filter test device in which optical particles in an ab air flow can be measured, the pas a filter has settled. This way the filter for example, a defect or an edge gap be monitored.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventilator zu schaffen, bei dem eine zuverlässige Aussage über die Filter-Verschmutzung möglich ist.The invention has for its object a To create a fan with a reliable Statement about the filter contamination is possible.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Ventilator vorge schlagen, der die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Dadurch, daß die Filter-Verschmutzungsan zeige eine zumindest einen Bereich des Luftfilters beleuchtende, elektrische Lichtquelle aufweist, de ren vom Luftfilter kommendes Licht von einem elek trischen, lichtempfindlichen Element sensiert und für eine Anzeige ausgewertet wird, kann der Ver schmutzungsgrad des Luftfilters mit einer hohen Ge nauigkeit ermittelt werden. Der Zustand des Luft filters, also inwieweit dieser mit Verunreinigungen zugesetzt ist, wird durch das von der Lichtquelle abgestrahlte und an dem lichtempfindlichen Element ankommende Licht bestimmt. Mit fortschreitender Verunreinigung, also dunkler werdendem Luftfilter, wird das an dem lichtempfindlichen Element ankom mende Licht verringert, was durch die Anzeige ange zeigt wird. Die Filter-Verschmutzungsanzeige zeich net sich insbesondere durch eine hohe Zuverlässig keit aus, da keine mechanisch beweglichen Teile er forderlich sind.To solve the problem, a fan is featured propose the features mentioned in claim 1 having. The fact that the filter contamination show at least a portion of the air filter illuminating, electrical light source, de light coming from the air filter from an elec trical, light-sensitive element senses and is evaluated for an advertisement, the Ver Degree of contamination of the air filter with a high Ge accuracy can be determined. The state of the air filters, i.e. the extent to which they contain impurities is added by the light source radiated and on the photosensitive element incoming light determined. As it progresses Contamination, i.e. darkening air filter, will that arrive at the photosensitive element light diminishes what is indicated by the display shows. Draw the filter clogging indicator net is particularly due to a high reliability because there are no mechanically moving parts are required.
Es wird ein erstes Ausführungsbeispiel des Ventila tors bevorzugt, bei dem das vom Luftfilter kommende Licht Durchscheinlicht ist. Nach diesem Ausfüh rungsbeispiel ist vorgesehen, daß die elektrische Lichtquelle und das lichtempfindliche Element - in Strömungsrichtung der Luft gesehen - auf gegenüber liegenden Seiten des Luftfilters angeordnet sind. Das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht trifft auf den Luftfilter auf und wird zum Teil von dem Luftfilter und von den darin befindlichen Ver schmutzungen absorbiert. Der übrige Anteil wird durchgelassen und von dem lichtempfindlichen Ele ment sensiert. Die Lichtquelle kann dem Luftfilter - in Strömungsrichtung der Luft gesehen - vor- oder nachgeordnet werden, dementsprechend ist das licht empfindliche Element nach- oder vorgeordnet posi tioniert. Eine Ausführungsvariante sieht vor, daß die elektrische Lichtquelle auf einer Seite des Luftfilters und das lichtempfindliche Element in nerhalb des Luftfilters angeordnet ist. Das licht empfindliche Element kann beispielsweise in einem Hohlraum des Luftfilters vorgesehen sein, so daß die von der Lichtquelle kommenden Lichtstrahlen nicht den ganzen Luftfilter, sondern nur ein Teil von diesem, durchdringen. Eine umgekehrte Anord nung, also daß die Lichtquelle im Luftfilter und das lichtempfindliche Element auf einer Seite des Luftfilters angeordnet wird, ist ebenfalls möglich. Auch können beide Teile innerhalb des Luftfilters angeordnet sein. Nach einer weiteren Ausführungsva riante ist vorgesehen, daß sowohl die Lichtquelle als auch das lichtempfindliche Element auf einer Seite des Luftfilters angeordnet sind, beispiels weise auf der dem Lufteinlaß abgewandten Seite. Das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht durchdringt den Luftfilter, wird auf der anderen Seite von ei ner geeigneten Fläche reflektiert, durchdringt ein zweites Mal den Luftfilter und wird von dem licht empfindlichen Element sensiert. Durch diese Anord nung der Teile der Filter-Verschmutzungsanzeige kann in vorteilhafter Weise der Aufbau des Ventila tors, insbesondere die Kabelführung für die elek trischen Teile, vereinfacht werden, da die beiden Teile nebeneinander angeordnet werden können, wobei lediglich durch geeignete Maßnahmen sichergestellt werden muß, daß das von der Lichtquelle abge strahlte Licht nicht direkt, das heißt ohne zuvor den Luftfilter durchdrungen zu haben, auf das lichtempfindlichen Element scheint. Durch die wie derholte Durchdringung des von der Lichtquelle ab gestrahlten Lichts kann die Filter-Verschmutzungs anzeige sensibilisiert werden, das heißt, es ist eine genauere Ermittlung des Verschmutzungsgrads des Luftfilters möglich, da bei jedem Durchgang des Lichts dieses dementsprechend vermindert wird. Eine geringe Verschmutzung führt also zu einer wesent lich größeren Abschwächung des beim lichtempfindli chen Element ankommenden Lichts als bei einem ein maligen Durchscheinen.It will be a first embodiment of the Ventila tors preferred, where the coming from the air filter Light is translucent. After this execution Example is provided that the electrical Light source and the photosensitive element - in Air flow direction seen - on opposite lying sides of the air filter are arranged. The light emitted by the light source hits on the air filter and becomes part of that Air filter and the ver dirt absorbed. The rest will let through and by the light sensitive Ele ment senses. The light source can be the air filter - seen in the direction of air flow - forward or be subordinate, accordingly is the light sensitive element downstream or upstream posi worked. An embodiment variant provides that the electric light source on one side of the Air filter and the photosensitive element in is arranged within the air filter. The light sensitive element can, for example, in a Cavity of the air filter can be provided so that the rays of light coming from the light source not the whole air filter, but only a part of this, penetrate. An inverted arrangement tion, that is, the light source in the air filter and the photosensitive element on one side of the Air filter is also possible. Also both parts can be inside the air filter be arranged. After another execution riante is intended to be both the light source as well as the photosensitive element on one Side of the air filter are arranged, for example wise on the side facing away from the air inlet. The penetrates light emitted by the light source the air filter, is on the other side of egg reflects a suitable surface, penetrates second time the air filter and is from the light sensitive element sensed. By this arrangement parts of the filter clogging indicator can advantageously the structure of the Ventila tors, especially the cable routing for the elec trical parts, are simplified since the two Parts can be arranged side by side, whereby only ensured by suitable measures must be that the abge from the light source light did not shine directly, that is, without first to have penetrated the air filter on the photosensitive element seems. By how repeated penetration of the light source Illuminated light can contaminate the filter display be sensitized, that is, it is a more precise determination of the degree of pollution of the air filter possible, because with each pass of the Light this is reduced accordingly. A So little pollution leads to an essential one Lich greater attenuation of the photosensitive Chen element of incoming light than one shine through.
Es wird auch eine Ausführungsform des Ventilators bevorzugt, bei der das vom Luftfilter kommende Licht Reklektionslicht ist. Die Lichtquelle und das lichtempfindliche Element sind auf einer Seite des Luftfilters angeordnet und so voneinander getrennt, daß das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht nicht direkt auf das lichtempfindliche Element scheint. Das abgestrahlte Licht wird an der Ober fläche des Filters teilweise absorbiert und teil weise reflektiert. Das Licht durchdringt also nicht den Luftfilter, sondern gelangt nach der Umlenkung an der Filteroberfläche auf das lichtempfindliche Element. Die Menge des reflektierten Lichts stellt ein Maß für die Filterverschmutzung dar.It also becomes an embodiment of the fan preferred where the coming from the air filter Light is reconstruction light. The light source and that photosensitive element are on one side of the Air filter arranged and separated from each other, that the light emitted by the light source not directly on the photosensitive element seems. The emitted light is on the upper surface of the filter partially absorbed and partially reflected wisely. So the light does not penetrate the air filter, but arrives after the redirection on the filter surface to the photosensitive Element. The amount of reflected light represents a measure of filter contamination.
Weiterhin wird eine Ausführungsform des Ventilators bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, daß das Auswerten von einer elektronischen Auswerteschal tung erfolgt, die im Innern des Gehäuses angeordnet ist. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Auswerteschaltung in Abhängig keit des vom lichtempfindlichen Elements sensierten Lichtes die Anzeige kontinuierlich ansteuert. Die Ansteuerung kann linear erfolgen, das heißt die An zeige, beispielsweise eine Glühlampe oder eine Leuchtdiode, wird mit dem Grad der Verschmutzung des Luftfilters entsprechend hell leuchten. Auch ist eine progressive oder eine degressive Abhän gigkeit möglich, das heißt, die Intensität der An zeige nimmt mit der Verschmutzung stärker oder we niger stark zu.Furthermore, an embodiment of the fan preferred, which is characterized in that the Evaluation from an electronic evaluation scarf tion takes place, which is arranged inside the housing is. According to a development of the invention provided that the evaluation circuit is dependent of the sensed by the photosensitive element Light drives the display continuously. The Activation can be linear, that is, activation show, for example a light bulb or a Light emitting diode, is with the degree of pollution of the air filter shine brightly. Also is a progressive or a degressive dependency ability, that is, the intensity of the approach show increases with the pollution or we niger strongly.
Schließlich wird eine Ausführungform des Ventila tors bevorzugt, bei der die Auswerteschaltung eine Schwellwertschaltung aufweist, die die Anzeige ak tiviert, wenn das vom lichtempfindlichen Element kommende Signal einen vorgegebenen, vorzugsweise einstellbaren Schwellwert erreicht oder über schreitet. Die Anzeige tritt also erst in Funktion wenn der Luftfilter einen bestimmten Verschmut zungsgrad aufweist, so daß durch die Aktivierung der Anzeige eine deutliche Signalfunktion gegeben wird, nämlich daß ein Reinigen oder Auswechseln des Luftfilters notwendig wird.Finally, an embodiment of the Ventila tors preferred, in which the evaluation circuit a Threshold circuit that the display ak if activated by the photosensitive element incoming signal a predetermined, preferably adjustable threshold reached or above steps. So the display only comes into operation if the air filter has a certain pollution tion degree, so that by the activation given the display a clear signal function will, namely that a cleaning or replacement of the Air filter becomes necessary.
Die Anzeige kann beispielsweise von einer elektri schen Lichtquelle gebildet werden, so daß eine Ak tivierung zu einem Einschalten der Lichtquelle führt. Alternativ ist auch ein Ausschalten einer zuvor brennenden Lichtquelle als Signal für einen Filterwechsel möglich. Die Anzeige kann sowohl kon tinuierlich als auch intervallmäßig anzeigen. Bei einer als Lichtquelle ausgebildeten Anzeige bedeu tet eine kontinuierliche Anzeige ein Dauerleuchten und eine intervallmäßige Anzeige ein Blinken der Lichtquelle. The display can, for example, by an electri rule light source are formed, so that an Ak Activation to switch on the light source leads. Alternatively, one is switched off previously burning light source as a signal for one Filter change possible. The display can be both con Show continuously as well as at intervals. At a display designed as a light source a continuous display lights up continuously and an intermittent display of flashing Light source.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further advantageous embodiments result from the other subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich nung näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on the drawing tion explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsge mäßen Ventilators im Schnitt; Figure 1 is a schematic side view of an embodiment of the fan according erfindungsge in section.
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Venti lators gemäß Fig. 1 in Explosionsdar stellung; Fig. 2 is a perspective view of the ventilator according to Figure 1 in Explosionsdar position.
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Aus werteschaltung; Fig. 3 shows a first embodiment of an evaluation circuit;
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Auswerteschaltung; Fig. 4 shows another embodiment of an evaluation circuit;
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Filter- Verschmutzungsanzeige und Fig. 5 is a schematic representation of the filter contamination indicator and
Fig. 6 eine weitere schematische Darstellung nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Filter-Verschmutzungsanzeige. Fig. 6 shows a further schematic representation according to another embodiment of the filter contamination indicator.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Venti lators 1, der ein Gehäuse 3 umfaßt, in dem ein in einem Laufradgehäuse 5 angeordnetes - nicht darge stelltes - Laufrad vorgesehen ist, das von einem nicht dargestellten Elektromotor antreibbar ist. Der Ventilator 1 saugt durch einen Lufteinlaß 7 Luft eines zu belüftenden Raumes an und bläst diese aus einem Luftauslaß 9, beispielsweise über ein Rohrsystem ins Freie, aus. Fig. 1 shows an embodiment of a ventilator 1 , which comprises a housing 3 , in which an arranged in an impeller housing 5 - not Darge presented - impeller is provided which can be driven by an electric motor, not shown. The fan 1 sucks in air from a room to be ventilated through an air inlet 7 and blows it out of an air outlet 9 , for example via a pipe system into the open.
Das Gehäuse 3 weist eine Unterseite 11 und eine Oberseite 13 auf. In der Unterseite 11 befindet sich eine Lufteintrittsöffnung 15, die den Luftein laß 7 bildet. Eine an der Oberseite 13 des Gehäuses 3 vorgesehene Luftaustrittsöffnung 17 bildet den Luftauslaß 9. Der Lufteinlaß 7 und der Luftauslaß 9 sind über einen Strömungsweg 19, der als Labyrinth- Lüftungsweg 21 ausgebildet ist, verbunden. Die von dem Laufrad angesaugte Luft 23 passiert den an der Unterseite 11 des Gehäuses 3 gelegenen Lufteinlaß 7 und durchdringt einen beidseitig mit Dämmaterial ausgekleideten Raum 25. Die angesaugte Luft 23 wird dann umgelenkt und passiert einen Durchlaß 27 einer den Raum 25 begrenzenden Dämmwand 29, gelangt so unter Passieren eines Raumes 31 nach unten. Im un teren Bereich des Raumes 31 erfolgt nochmals eine Umlenkung (Pfeil 33) und von dort aus gelangt die angesaugte Luft 23 in einen Ringspalt des Laufrad gehäuses 5. Nach dem Passieren des Laufrades wird die Luft 23 aus dem rohrförmigen, an der Oberseite 13 des Gehäuses 3 vorgesehenen Luftauslasses 9 aus geblasen.The housing 3 has an underside 11 and an upper side 13 . In the underside 11 there is an air inlet opening 15 which leaves the air inlet 7 . An air outlet opening 17 provided on the upper side 13 of the housing 3 forms the air outlet 9 . The air inlet 7 and the air outlet 9 are connected via a flow path 19 , which is designed as a labyrinth ventilation path 21 . The air 23 sucked in by the impeller passes through the air inlet 7 located on the underside 11 of the housing 3 and penetrates a space 25 lined with insulating material on both sides. The sucked-in air 23 is then deflected and passes through a passage 27 of an insulating wall 29 delimiting the space 25 , thus passing down through a space 31 . In the lower area of the space 31 there is again a deflection (arrow 33 ) and from there the sucked-in air 23 enters an annular gap of the impeller housing 5 . After passing the impeller, the air 23 is blown out of the tubular air outlet 9 provided on the upper side 13 of the housing 3 .
Der Durchlaß 27 ist mit einem Stützgitter 27' ver sehen, das einen Luftfilter 35 abstützt. Der Luft filter ist als Filtervlies ausgebildet und verhin dert das Eindringen von in der Luft 23 befindlichen Schmutzpartikeln, beispielsweise Staub, in das In nere des Gehäuses 3.The passage 27 is seen with a support grid 27 'ver, which supports an air filter 35 . The air filter is designed as a filter fleece and prevents the ingress of dirt particles in the air 23 , for example dust, into the interior of the housing 3 .
Im Innern des Gehäuses 3 ist ein rohrförmiger Dom 37 vorgesehen, der von dem Laufradgehäuse 5 aus geht, eine Dämmwand 38 durchdringt, die zusammen mit der Dämmwand 29 den Raum 31 begrenzt, und sich etwa bis zu dieser erstreckt. Der Endbereich des Doms 37 wird von einem Ovalrohr 39 überfangen, das von einer Wand 41 ausgeht. Die Wand 41 ist an einer Frontwandung 43 vorgesehen, die vom Gehäuse 3 ab nehmbar ist. Der Dom 37 und das Ovalrohr 39 bilden einen Hohlkanal 45 aus, durch den eine elektrische Leitung 49 für eine Filter-Verschmutzungsanzeige 47 verläuft.In the interior of the housing 3 , a tubular dome 37 is provided which extends from the impeller housing 5 , penetrates an insulating wall 38 which, together with the insulating wall 29, delimits the space 31 and extends approximately up to it. The end region of the dome 37 is covered by an oval tube 39 which starts from a wall 41 . The wall 41 is provided on a front wall 43 , which can be removed from the housing 3 . The dome 37 and the oval tube 39 form a hollow channel 45 through which an electrical line 49 for a filter contamination indicator 47 runs.
Die Filter-Verschmutzungsanzeige 47 umfaßt eine elektrische Lichtquelle 51, beispielsweise eine Glühlampe oder eine lichtemittierende Diode und ein elektrisches, lichtempfindliches Element 53. Die Lichtquelle 51 und das Element 53 sind im Bereich des Durchlasses 27 auf gegenüberliegenden Seiten des Luftfilters 35 angeordnet, wobei die Licht quelle 51 auf der dem Raum 25 zugewandten Seite des Luftfilters 35 und das lichtempfindliche Element 53 auf der dem Raum 31 zugewandten Seite des Luftfil ters 35 angeordnet sind. Das lichtempfindliche Ele ment 53, das von einer Fotodiode, Fotothyristor oder einem Fotowiderstand gebildet werden kann, ist an einem vom Laufradgehäuse 5 ausgehenden zweiten Dom 55 befestigt, und zwar an dem dem Durchlaß 27 zugewandten Ende des Doms 55. Das Element 53 ist über eine nicht dargestellte Leitung mit einer mit elektronischen Bauteilen bestückten Leiterplatte 57 verbunden, die eine elektronische Auswerteschaltung bildet. Die Leiterplatte ist auf dem Laufradgehäuse 5 angeordnet. The filter contamination indicator 47 comprises an electrical light source 51 , for example an incandescent lamp or a light-emitting diode, and an electrical, light-sensitive element 53 . The light source 51 and the element 53 are arranged in the region of the passage 27 on opposite sides of the air filter 35 , the light source 51 on the side of the air filter 35 facing the room 25 and the light-sensitive element 53 on the side of the air filter facing the room 31 ters 35 are arranged. The photosensitive element 53 , which can be formed by a photodiode, photothyristor or a photoresistor, is fastened to a second dome 55 extending from the impeller housing 5 , specifically at the end 27 of the dome 55 facing the passage 27 . The element 53 is connected via a line (not shown) to a printed circuit board 57 which is equipped with electronic components and forms an electronic evaluation circuit. The circuit board is arranged on the impeller housing 5 .
Die elektrische Lichtquelle 51 ist im Bereich des Durchlasses 27 an der vom Gehäuse 3 abnehmbaren Frontwandung 43 befestigt und über die elektrische Leitung 49 mit der elektronischen Auswerteschaltung beziehungsweise der Leiterplatte 57 verbunden. Da mit die Frontwandung 43 von dem Gehäuse 3 des Ven tilators 1 abgenommen werden kann, ohne daß die zur Leiterplatte 57 führende Leitung 49 abgeklemmt wer den muß, ist eine elektrische Steckverbindung 61 vorgesehen, die zwei Teile, nämlich ein Stecker- und ein Aufnahmeteil, umfaßt. Das erste, mit der Leitung 49 verbundene Teil 63 ist an dem Ovalrohr 39 und das zweite, mit der Leitung 49 verbundene Teil 65 der Steckverbindung 61 ist an dem Dom 37 befestigt.The electrical light source 51 is fastened in the region of the passage 27 to the front wall 43 which can be removed from the housing 3 and is connected via the electrical line 49 to the electronic evaluation circuit or the printed circuit board 57 . Since with the front wall 43 of the housing 3 of the Ven tilators 1 can be removed without having to disconnect the line 49 leading to the circuit board 57 , the electrical connector 61 is provided, the two parts, namely a plug and a receiving part, includes. The first part 63 connected to the line 49 is attached to the oval tube 39 and the second part 65 of the plug connection 61 connected to the line 49 is attached to the dome 37 .
Im folgenden wird die Funktion der Filter-Ver schmutzungsanzeige 47 näher erläutert: Das von der Lichtquelle 51 abgestrahlte Licht durchdringt das Luftfilter 35 und wird dabei teilweise vom Luftfil ter 35 und den darin befindlichen Verschmutzungen absorbiert. Die an dem lichtempfindlichen Element 53 ankommenden Lichtstrahlen werden um so schwä cher, desto stärker das Luftfilter 35 verschmutzt wird. Das Element 53 sensiert das von der Licht quelle 51 kommende Durchscheinlicht und erzeugt ein Signal, das von der auf der Leiterplatte 57 befind lichen Auswerteschaltung ausgewertet wird. Die Aus werteschaltung steuert eine nicht dargestellte An zeige der Filter-Verschmutzungsanzeige 47 entspre chend an. Die Anzeige, beispielsweise eine Glühlampe oder eine Leuchtdiode, ist vorzugsweise am/im Gehäuse 3 derart angebracht, daß ihr Licht schein gut sichtbar ist. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die von der Auswerteschaltung angesteuerte Anzeige innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet ist, das zumin dest an dieser Stelle aus einem lichtdurchlässigen Material besteht, so daß das von der Anzeige abge strahlte Licht durch das Gehäuse durchscheint und von außen sichtbar ist.In the following the function of the filter Ver schmutzungsanzeige explained in more detail 47: The light emitted from the light source 51 light passes through the air filter 35 and is thereby in part from Luftfil ter 35 and the contaminants absorbed therein. The light beams arriving at the photosensitive element 53 become weaker the more the air filter 35 is contaminated. The element 53 senses the translucent light coming from the light source 51 and generates a signal which is evaluated by the evaluation circuit located on the circuit board 57 . The evaluation circuit controls a display, not shown, of the filter contamination indicator 47 accordingly. The display, for example a light bulb or a light emitting diode, is preferably attached to / in the housing 3 in such a way that its light is clearly visible. In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the display controlled by the evaluation circuit is arranged within the housing 3 , which at least at this point consists of a translucent material, so that the light emitted by the display shines through the housing and from is visible from the outside.
Die Ansteuerung der von außen sichtbaren Anzeige durch die Auswerteschaltung erfolgt also in Abhän gigkeit des Verschmutzungsgrades des Luftfilters 35. Beispielsweise kann die von einer elektrischen Lichtquelle gebildete Anzeige derart angesteuert werden, daß mit zunehmender Verschmutzung die Lichtquelle heller oder dunkler leuchtet, wobei die Intensität des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtes vorzugsweise gleichmäßig zunimmt bezie hungsweise abnimmt. Es ist auch möglich, daß die Auswerteschaltung eine Schwellwertschaltung auf weist, die die Anzeige erst dann aktiviert, wenn das vom lichtempfindlichen Element 53 kommende Si gnal einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet. Das heißt, erst ab einem bestimmten Verschmutzungsgrad wird die Anzeige eingeschaltet beziehungsweise angesteuert.The control of the display visible from the outside by the evaluation circuit is therefore dependent on the degree of contamination of the air filter 35th For example, the display formed by an electrical light source can be controlled such that the light source shines brighter or darker with increasing contamination, the intensity of the light emitted by the light source preferably increasing or decreasing evenly. It is also possible that the evaluation circuit has a threshold circuit which only activates the display when the signal coming from the photosensitive element 53 reaches or exceeds a predetermined threshold value. This means that the display is only switched on or activated after a certain degree of soiling.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Ven tilators 1 in Explosionsdarstellung. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so daß insofern auf die Beschreibung zur Fig. 1 verwiesen werden kann. Anhand der Fig. 2 soll lediglich der innere Aufbau des Ventilators 1 verdeutlicht wer den. Der von dem Laufradgehäuse 5 ausgehende Dom 37 durchgreift eine in der Dämmwand 38 vorgesehene Öffnung 67 und wird bei aufgesetzter Frontwandung 43 von dem von der Wand 41 der Frontwandung 43 aus gehenden Ovalrohr 39 überfangen. Die Frontwandung 43 wird mittels eines Befestigungsmittels 69, bei spielsweise einer Schraube, an einer am Laufradge häuse 5 vorgesehenen Aufnahme 71 befestigt. Fig. 2 shows a perspective view of the Ven tilators 1 in an exploded view. The same parts are provided with the same reference numerals, so that reference can be made to the description of FIG. 1. Only the internal structure of the fan 1 should illustrates who the reference to FIG. 2. The dome 37 extending from the impeller housing 5 passes through an opening 67 provided in the insulating wall 38 and, when the front wall 43 is attached, is overlaid by the oval tube 39 extending from the wall 41 of the front wall 43 . The front wall 43 is secured to a housing at Laufradge 5 provided for receiving a fastening means 71 by means 69, at play as a screw.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist die Frontwandung 43 einen schwenkbaren Deckel 73 auf, an dem der Lufteinlaß 7 vorgesehen ist. Hierdurch kann in ein facher Weise bei montiertem Ventilator 1 das Luft filter 35 ausgewechselt werden. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit sind die einzelnen Teile der Filter-Verschmutzungsanzeige nicht dargestellt.As can be seen from FIG. 2, the front wall 43 has a pivotable cover 73 , on which the air inlet 7 is provided. As a result, the air filter 35 can be replaced in a simple manner with the fan 1 installed. For the sake of clarity, the individual parts of the filter contamination indicator are not shown.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der elektro nischen Auswerteschaltung zur Ansteuerung der An zeige der zu Fig. 1 beschriebenen Filter-Ver schmutzungsanzeige 47. Die in Fig. 3 dargestellte Auswerteschaltung weist die Schwellwertschaltung 75 mit Schwellwertschalter 79, einen Spannungswandler 77, eine elektrische Lichtquelle 51, eine Sensorik 81 und eine Anzeige 83 auf. Fig. 3 shows an embodiment of the electronic evaluation circuit for driving the display to the filter-Ver dirt display 47 described for Fig. 1. The evaluation circuit shown in FIG. 3 has the threshold value circuit 75 with threshold value switch 79 , a voltage converter 77 , an electric light source 51 , a sensor system 81 and a display 83 .
Die Auswerteschaltung wird mit Netzspannung (230 V AC) betrieben. Der Spannungswandler 77 transformiert die Netzwechselspannung auf 30 V Gleichspannung herunter. Hierzu weist der Span nungswandler 77 eine Diode D1 auf, die lediglich die positiven Halbwellen der Netzspannung durch läßt. Diese werden anschließend über einen von wi derständen R1 und R2 gebildeten Spannungsteiler 85 soweit heruntergeteilt, daß an einem Glättungskon densator C1 des Spannungswandlers 77 die erwähnte Gleichspannung von 30 V anliegt. Zur Absenkung der Leistung der Widerstände R1, R2 des Spannungstei lers 85 ist die der Gleichrichtung dienende Diode D1 vor den Widerständen R1, R2 angeordnet. Hierdurch wird die Leistungsaufnahme der Widerstände R1, R2 halbiert, und es kann ferner der Kapazitätswert des Glättungskondensators C1 klein gehalten werden. Al ternativ zu dem Widerstand R2 des Spannungsteilers 85 kann auch eine Zener-Diode eingesetzt werden, die die an die Sensorik 81 und den Schwellwert schalter 79 abgegebene Spannung auf 30 V begrenzt. Der Schwellwertschalter ist von einem Opera tionsverstärker OP gebildet, der nicht wie anson sten üblich mit ± 15 V, sondern mit den von dem Spannungswandler 77 abgegebenen 30 V versorgt wird. Hierdurch wird erreicht, daß der Operationsverstär ker OP an seinem Ausgang ein Schaltverhalten 0 V oder +30 V führt. Eine negative Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers wird somit vermieden, so daß auf eine zusätzliche Diode verzichtet werden kann.The evaluation circuit is operated with mains voltage (230 V AC). The voltage converter 77 transforms the mains AC voltage down to 30 V DC. For this purpose, the voltage converter 77 has a diode D1, which only lets through the positive half-waves of the mains voltage. These are then divided over a voltage divider 85 formed by resistors R 1 and R 2 to such an extent that the aforementioned DC voltage of 30 V is applied to a smoothing capacitor C 1 of the voltage converter 77 . To lower the power of the resistors R 1 , R 2 of the voltage divider 85 , the rectifying diode D 1 is arranged in front of the resistors R 1 , R 2 . As a result, the power consumption of the resistors R 1 , R 2 is halved, and the capacitance value of the smoothing capacitor C 1 can also be kept low. Al ternatively to the resistor R 2 of the voltage divider 85 , a Zener diode can also be used, which limits the voltage emitted to the sensor system 81 and the threshold value switch 79 to 30 V. The threshold switch is formed by an operational amplifier OP, which is not supplied as usual with ± 15 V, but with the 30 V output by the voltage converter 77 . This ensures that the operational amplifier OP performs a switching behavior 0 V or +30 V at its output. A negative voltage at the output of the operational amplifier is thus avoided, so that an additional diode can be dispensed with.
Die elektrische Lichtquelle 51, die in Fig. 3 als Glühlampe dargestellt ist, wird an die Netzspannung 230 V AC über einen Vorwiderstand R3 angeschlossen. Alternativ kann die Lichtquelle 51 auch von einer lichtemittierenden Diode (LED) gebildet werden.The electrical light source 51 , which is shown in FIG. 3 as an incandescent lamp, is connected to the mains voltage 230 V AC via a series resistor R 3 . Alternatively, the light source 51 can also be formed by a light-emitting diode (LED).
Die Sensorik 81 umfaßt in diesem Ausführungsbei spiel ein lichtempfindliches Element 53, das eine Fotodiode D2 ist, die das vom nicht dargestellten Luftfilter kommende Licht sensiert. Mit zunehmender Verschmutzung des Luftfilters ist die Lichtstärke des ankommenden Lichtes kleiner, wodurch die Span nung am Fotowiderstand D2 abfällt. Dadurch, daß die Lichtquelle 51 mit 50 Hz Wechselspannung betrieben wird, ist die Lichtstärke der Lichtquelle 51 peri odischen Zyklen unterworfen, so daß die Spannung am lichtempfindlichen Element 53 ebenfalls nicht kon stant ist. Um dies abzuschwächen, kann - wie in Fig. 3 dargestellt - ein Kondensator C2 zur Glättung der Spannung parallel zum Fotowiderstand D2 ge schaltet sein. Der Kondensator C2 weist vorzugs weise einen relativ geringen Kapazitätswert auf, da die Spannungsschwankungen nicht sehr groß sind. Das lichtempfindliche Element 53 kann alternativ auch von einem Fototransistor oder einem Fotowiderstand gebildet werden. Lichtempfindliche Halblei terbauelemente werden bevorzugt, da deren Kosten relativ niedrig sind.In this embodiment, the sensor system 81 comprises a light-sensitive element 53 , which is a photodiode D 2 , which senses the light coming from the air filter (not shown). With increasing pollution of the air filter, the light intensity of the incoming light is smaller, whereby the voltage at the photoresistor D 2 drops. Characterized in that the light source 51 is operated with 50 Hz AC voltage, the light intensity of the light source 51 is subjected to periodic cycles, so that the voltage at the photosensitive element 53 is also not constant. In order to mitigate this, a capacitor C 2 for smoothing the voltage can be connected in parallel with the photoresistor D 2 , as shown in FIG. 3. The capacitor C 2 preferably has a relatively low capacitance value since the voltage fluctuations are not very large. The photosensitive element 53 can alternatively also be formed by a photo transistor or a photo resistor. Photosensitive semiconductor devices are preferred because their costs are relatively low.
An den positiven Eingang des von dem Operationsver
stärker OP gebildeten Schwellwertschalters 79 ist
die Spannung der Fotodiode D2 angelegt. Diese ist
abhängig von dem vom Luftfilter kommenden Licht, so
daß bei geringer Anstrahlung eine entsprechende
Spannung am positivem Eingang des Operationsver
stärkers anliegt. Bei Unterschreitung einer soge
nannten Schwellenspannung US fällt die Spannung am
Ausgang des Operationsverstärkers OP auf 0V, bei
Überschreitung beträgt die Spannung am Ausgang des
Operationsverstärkers +30 V. Die Schwellenspannung
US kann auf einem beliebigen Wert eingestellt wer
den. Die Schwellenspannung US ist über die Bezie
hung
The voltage of the photodiode D 2 is applied to the positive input of the threshold switch 79 formed by the operational amplifier OP. This is dependent on the light coming from the air filter, so that a corresponding voltage is present at the positive input of the operational amplifier at low illumination. If the so-called threshold voltage U S is undershot, the voltage at the output of the operational amplifier OP drops to 0 V, and when the voltage at the output of the operational amplifier is exceeded, the voltage U S can be set to any value. The threshold voltage U S is above the relationship
US/UB = R6/(R6 + R5)
U S / U B = R 6 / (R 6 + R 5 )
einstellbar, wobei mit R5 der Widerstandswert eines Widerstandes R5 und mit R6 der Widerstandswert ei nes Widerstandes R6 bezeichnet wird. R5 und R6 bil den einen Spannungsteiler, der an den negativen Eingang des Operationsverstärkers angeschlossen ist. R6 ist als Potentiometer ausgeführt. Mit UB ist die Spannung an den Eingängen des Operations verstärkers bezeichnet.adjustable, with R 5 denoting the resistance of a resistor R 5 and R 6 denoting the resistance of a resistor R 6 . R 5 and R 6 bil the voltage divider, which is connected to the negative input of the operational amplifier. R 6 is designed as a potentiometer. U B denotes the voltage at the inputs of the operational amplifier.
Die Wahl der von einer Leuchtdiode LED oder einer Glühlampe gebildeten Anzeige 83 wird durch den vom Operationsverstärker OP ausgegebenen Ausgangsstrom bestimmt, der zum Beispiel 20 mA beträgt. Je nach Höhe des Ausgangsstroms des Operationsverstärkers OP muß der Anzeige 83 ein Vorwiderstand R7 vorge schaltet werden, wie in Fig. 3 dargestellt.The choice of the display 83 formed by a light-emitting diode LED or an incandescent lamp is determined by the output current output by the operational amplifier OP, which is, for example, 20 mA. Depending on the level of the output current of the operational amplifier OP, the display 83 must have a series resistor R 7 connected in front, as shown in FIG. 3.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Aus werteschaltung, mit der das von dem lichtempfindli chen Element 53 sensierte, vom Luftfilter kommende Licht ausgewertet werden kann. Die Auswerteschal tung gemäß Fig. 4 weist eine Transistorschaltung 87 mit Transistor T1 auf, die mit 230 V AC Netz spannung betrieben wird. Es ist hier also keine Spannungsumwandlung notwendig. Die Transistorschal tung 87 zeichnet sich durch eine analoge Umsetzung zwischen der Lichtdurchlässigkeit/Lichtreflektion des Luftfilters und der Helligkeit der Anzeige 83 aus. Bei der Transistorschaltung 87 erfolgt keine Schwellwertauslösung, so daß die Helligkeit der An zeige 83 in Abhängigkeit des sensierten Lichtstroms ansteigt beziehungsweise abfällt. Wird die Anzeige 83 jedoch beispielsweise von einer Glimmlampe ge bildet, kann durch die Zündspannung der Glimmlampe ebenfalls eine binäre Anzeige - wie bei einer Schwellwertschaltung - realisiert werden, das heißt, die Anzeige beginnt erst ab einer definierten Span nung zu leuchten. Fig. 4 shows a further embodiment of the evaluation circuit from which the light coming from the light-sensitive element 53 and coming from the air filter can be evaluated. The Auswerteschal tung Fig mutandis. 4 has a transistor circuit 87 with transistor T 1, which is powered by 230 V AC mains voltage. No voltage conversion is necessary here. The transistor circuit 87 is characterized by an analog implementation between the light transmittance / light reflection of the air filter and the brightness of the display 83 . In the transistor circuit 87 there is no threshold triggering, so that the brightness of the display 83 increases or decreases depending on the sensed luminous flux. However, if the display 83 is formed, for example, by a glow lamp, the ignition voltage of the glow lamp can also be used to produce a binary display - as in the case of a threshold circuit - that is, the display only begins to light up from a defined voltage.
Die Auswerteschaltung der Fig. 4 umfaßt eine elek trische Lichtquelle 51, die ebenfalls - analog wie zu Fig. 3 beschrieben - von einer Glühlampe oder einer Leuchtdiode gebildet werden kann. Die Anzeige 83 ist beispielsweise von einer Halogen-Glühlampe (130 V, 0.02 A, ca. 3 lm) gebildet, der ein Vorwi derstand R3 mit 5,5 kΩ vorgeschaltet ist.The evaluation circuit of FIG. 4 comprises an elec trical light source 51 , which also - as described in FIG. 3 - can be formed by an incandescent lamp or a light emitting diode. The display 83 is formed, for example, by a halogen incandescent lamp (130 V, 0.02 A, approx. 3 lm), which is preceded by a resistor R 3 with 5.5 kΩ.
In der Transistorschaltung 87 ist beispielsweise der Transistor BC 108 B eingesetzt. Es hat sich ge zeigt, daß dieser Transistortyp mit einem von einem Fotowiderstand gebildeten lichtempfindlichen Ele ment 53 sehr gut zusammenwirkt.For example, transistor BC 108 B is used in transistor circuit 87 . It has been shown that this type of transistor interacts very well with a photosensitive element 53 formed by a photoresistor.
Die verwendete Anzeige 83 ist in Fig. 4 eine Leuchtdiode LED, der der Vorwiderstand R3 zugeord net ist. Alternativ zur Leuchtdiode kann eine Glimmlampe vorgesehen sein, die ebenfalls mit einem geeigneten Vorwiderstand versehen ist. Es ist auch möglich, eine 220-V-Glimmlampe als Anzeige 83 einzu setzen, wobei kein Vorwiderstand benötigt wird. Mit einer 220V-Glimmlampe kann aufgrund ihrer Zündspan nung eine binäre Anzeige realisiert werden.The display 83 used in FIG. 4 is a light-emitting diode LED to which the series resistor R 3 is assigned. As an alternative to the light-emitting diode, a glow lamp can be provided, which is also provided with a suitable series resistor. It is also possible to use a 220 V glow lamp as display 83 , with no series resistor being required. A binary display can be realized with a 220V glow lamp due to its ignition voltage.
Die Schaltung gemäß Fig. 4 weist gegenüber der an hand der Fig. 3 beschriebenen Schaltung Kostenvor teile auf, die unter anderem durch die schaltungs technische Vereinfachung erreicht wird.The circuit according to FIG. 4 has parts compared to the circuit described with reference to FIG. 3, which is achieved, among other things, by the circuit simplification.
Die Fig. 5 und 6 verdeutlichen nochmals das Prinzip der erfindungsgemäßen Filter-Verschmut zungsanzeige. Die Fig. 5 zeigt, daß die elektri sche Lichtquelle 51 auf der einen Seite des Luft filters 35 und das elektrische, lichtempfindliche Element 53 auf der anderen Seite des Luftfilters 35 angeordnet sind. Das von der Lichtquelle 51 kom mende Licht 51' muß somit den Luftfilter 35 durch dringen, bevor es auf das lichtempfindliche Element 53 trifft. FIGS. 5 and 6 again illustrate wetting indicating the principle of the filter according to the invention Verschmut. Fig. 5 shows that the electrical cal light source 51 on one side of the air filter 35 and the electrical, light-sensitive element 53 are arranged on the other side of the air filter 35 . Coming from the light source 51 coming light 51 'must therefore penetrate the air filter 35 before it hits the photosensitive element 53 .
Beim schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 6 liegen Lichtquelle 51 und elektrisches, lichtempfindliches Element 53 auf derselben Seite des Luftfilters 35, wobei sich zwischen beiden Ele menten eine Trennwand 27'' befindet, die verhin dert, daß das Licht der Lichtquelle 51 direkt auf das Element 53 trifft. Das von der Lichtquelle 51 ausgesandte Licht 51' durchdringt den Luftfilter 35 und trifft auf einen Spiegel 41', der beispiels weise an der Wand 41 befestigt sein kann. Der Spie gel 41' kann beispielsweise als reflektierende Fo lie ausgebildet sein, die mit einer Selbstklebebe schichtung versehen ist. Das vom Spiegel 41' re flektierte Licht 51'' durchdringt dann wiederum den Luftfilter 35 und gelangt zum lichtempfindlichen Element 53.In the schematically illustrated embodiment of FIG. 6, light source 51 and electrical, light-sensitive element 53 are on the same side of the air filter 35 , with a partition wall 27 '' between the two elements, which prevents the light from the light source 51 from directly falling on the Element 53 hits. The light 51 'emitted by the light source 51 penetrates the air filter 35 and strikes a mirror 41 ' which, for example, can be attached to the wall 41 . The mirror 41 'can be formed, for example, as a reflective film which is provided with a self-adhesive coating. The light 51 ″ reflected by the mirror 41 ′ then again penetrates the air filter 35 and reaches the light-sensitive element 53 .
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