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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zur Beseitigung von Schwebstoffen wie beispielsweise Fett, leicht flüssigen Komponenten und/oder Geruchsstoffen aus einem Luftstrom mit einem Gehäuse, das eine Lufteintrittsöffnung und eine Luftaustrittsöffnung aufweist und einen Luftkanal definiert, der sich zwischen der Lufteintrittsöffnung und der Luftaustrittsöffnung erstreckt, einer Plasmafiltereinrichtung, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und wenigstens einen Elektrodenhalter zur Anbringung von Elektroden zur Erzeugung eines Plasmas umfasst, und einer in dem Gehäuse untergebrachten Lüftereinrichtung, um einen zu reinigenden Luftstrom durch die Lufteintrittsöffnung in das Gehäuse zu saugen, durch den Luftkanal zu transportieren und durch die Luftaustrittsöffnung aus dem Gehäuse zu blasen.
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Eine Filtervorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der
EP 1 807 214 B1 bekannt.
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Bei dieser Filtervorrichtung wird die zu reinigende Luft nacheinander durch einen mechanischen Partikelfilter, eine Plasmareinigungsstufe (Plasmaquelle) sowie einen aktivkohlebasierten Geruchsfilter geführt. In dem Partikelfilter werden zunächst grobe Partikel aus dem angesaugten Luftstrom entfernt, um zu verhindern, dass grobe Verunreinigungen in die nachfolgenden Filterabschnitte eindringen und zu einer vorschnellen Sättigung des nicht oder nur mit großem Aufwand regenerierbaren Filtermaterials führen. In dem nachgeschalteten Plasmafilter wird eine Hochspannung erzeugt. Dies führt dazu, dass die durch die Filtervorrichtung geführte Luft in einen „Plasmazustand“ gebracht wird, indem sie dissoziiert wird, so dass die Eigenschaften eines Plasmas überwiegend durch freie Ladungsträger bestimmt wird.
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Das Plasma kann dabei auf unterschiedliche Weise zwischen zwei Elektroden erzeugt werden. In der Regel kommt eine sogenannte Plasmaerzeugung durch eine Plasmaentladung oder eine Wechselspannungs-Gasentladung zum Tragen, bei welcher die Elektroden von der Luft durch galvanische Trennung mittels eines Dielektrikums elektrisch isoliert sind. Dabei kann ein gas- oder luftgefüllter Raum zwischen den isolierend umhüllten Elektroden ionisiert beziehungsweise in einen Plasmazustand gebracht werden. Wenn eine Wechselspannung an den Elektroden im Gasraum ausreichend stark ist. Durch verschiedene Ströme wird die Entladung auch durch die Isolation hindurch aufrechterhalten (elektrisch behinderte Entladung) mit der Folge, dass kontinuierlich elektrische Leistung in das Plasma übertragen werden kann.
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Werden nun gasförmige, organische Kohlenstoffverbindungen wie beispielsweise Geruchsmoleküle aber auch Keime und Bakterien durch das Plasma geführt, so wird ein Zersetzungs- und Oxidationsprozess initiiert, bei dem die Kohlenstoffverbindungen entweder zur Reaktion angeregt werden oder direkt mit Sauerstoff reagieren.
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Abschließend wird die Abluft durch den aktivkohlebasierten Geruchsfilter geführt, über welchen einerseits noch verbleibende Geruchsstoffe und andererseits bei der Plasmareinigung entstehendes Ozon aus der Luft beseitigt werden.
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Derartige Filtervorrichtungen werden beispielsweise in Dunstabzugshauben eingesetzt, um beim Braten, Backen und Kochen entstehende Dämpfe abzusaugen. Sie werden jedoch auch in Räumen eingesetzt, um die Raumluft zu reinigen.
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Schließlich sind die bekannten Filtervorrichtungen mit einer Lüftereinrichtung ausgestattet, die in dem Gehäuse der Filtervorrichtung untergebracht ist, um einen zu reinigenden Luftstrom durch eine Lufteintrittsöffnung der Filtervorrichtung in das Gehäuse zu saugen, durch einen in dem Gehäuse definierten Luftkanal zu transportieren und durch eine Luftaustrittsöffnung aus dem Gehäuse zu blasen. Die Lüftereinrichtungen sind in der Regel als einfache Gebläse ausgebildet.
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Die bekannten Filtervorrichtungen haben sich in der Praxis bewährt. Die Bestrebungen gehen jedoch dahin, ihre Effizienz zu steigern und möglichst flachbauende Filtervorrichtungen zur Verfügung zu stellen, die platzsparend auch in größeren Geräteeinheiten untergebracht werden können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es entsprechend, eine Filtervorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass sie eine hohe Effizienz besitzt und platzsparend gebaut werden kann.
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Diese Aufgabe ist bei einer Filtervorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Lüftereinrichtung als Querstromlüfter ausgebildet ist, der zwischen der Lufteinströmöffnung und der Plasmafiltereinrichtung in dem Gehäuse angeordnet ist.
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Der Erfindung liegt somit die Überlegung zugrunde, eine als Querstromlüfter ausgebildete Lüftereinrichtung einzusetzen. Bei einem solchen Querstromlüfter oder Querstromventilator wird die Luft über die gesamte Länge des Ventilatorlaufrades angesaugt, strömt in das Laufradinnere und wird durch den Luftwirbel, der bei der Rotation des Laufrades entsteht, umgelenkt und beschleunigt. Danach tritt die Luft wieder über die gesamte Laufradlänge an der Druckseite aus. Aufgrund dieser Ausgestaltung können Querstromlüfter eine vergleichsweise geringe Bauhöhe besitzen, die durch den Durchmesser des Laufrades vorgegeben ist, weil sie einen breiten, gleichmäßigen Luftstrom erzeugen. Der Querstromlüfter ist so in das Gehäuse eingebaut, dass seine Längsrichtung, die durch die Achse des Laufrades des Querstromlüfters vorgegeben wird, in der Gehäusequerrichtung (Breitenrichtung) verläuft. Dabei ist der Querstromlüfter zweckmäßigerweise so ausgestaltet, dass er sich über wenigstens 70 %, insbesondere über wenigstens 80 % der Breite des Gehäuses erstreckt. Hierbei relevant ist die Breite des Laufrades des Querstromlüfters. Die Verwendung eines Querstromlüfters bietet daher die Möglichkeit, eine flache Filtervorrichtung zu bauen.
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In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in dem Gehäuse zwischen der Plasmafiltereinrichtung und der Luftaustrittsöffnung eine Aufnahme für einen Aktivkohlefilter vorgesehen ist, wobei, insbesondere, in die Aufnahme ein Aktivkohlefilter eingesetzt ist, der bevorzugt als Filtermatte ausgebildet ist.
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Prinzipiell kann die Lufteintrittsöffnung an einer Stirnseite des Gehäuses ausgebildet sein. In bevorzugter Weise ist die Lufteintrittsöffnung jedoch an der Oberseite des Gehäuses und hier insbesondere an einem axialen Endbereich des Gehäuses ausgebildet. In diesem Fall ist der Querstromlüfter unmittelbar unterhalb der Lufteintrittsöffnung in dem Gehäuse angeordnet. Dabei kann ein Luftleitblech in dem Gehäuse vorgesehen sein, das sich zwischen dem Querstromlüfter einerseits und einer lufteintrittsöffnungsseitigen Stirnwandung und einer Bodenwandung des Gehäuses andererseits entlang des Umfangs des Querstromlüfters erstreckt. Das Luftleitblech wird mit anderen Worten entlang des Umfangs des Querstromlüfters geführt und umgibt dessen Laufrad von dessen Rückseite (3 bis 6 Uhr, von der anderen Seite betrachtet von der 6 bis 9 Uhr Position), wobei zwischen dem Leitblech und dem Laufrad ein Strömungskanal gleichbleibenden oder sich vergrößernden Querschnitts gebildet wird.
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Ferner kann ein Luftleitblech benachbart zu dem Querstromlüfter zwischen dem Querstromlüfter und dem Elektrodenhalter angeordnet sein, wobei das Luftleitblech bevorzugt eine U-Form aufweist und die offene U-Seite zum Elektrodenhalter weist. Das U-förmige Luftleitblech ist dabei bevorzugt auf der Höhe der Achse des Laufrades des Querstromlüfters positioniert.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse einen bevorzugt geradlinig ausgebildeten Grundkörper und eine an der Lufteintrittsöffnungseitigen Stirnseite des Grundkörpers insbesondere lösbar fixierte Endkappe aufweist, und dass die Lufteintrittsöffnung und der Querstromlüfter in der Endkappe vorgesehen sind. In weiterer Ausgestaltung dieser Ausführungsform kann an der Luftaustrittsöffnungsseitigen Stirnseite des Grundkörpers eine weitere Endkappe des Gehäuses insbesondere lösbar fixiert sein, wobei die Luftaustrittsöffnung in der weiteren Endkappe ausgebildet ist.
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Bei dieser Ausführungsform besteht das Gehäuse aus drei Modulen, nämlich ein dem geradlinig ausgebildeten Grundkörper, in dem die Aufnahme für den Aktivkohlefilter vorgesehen sein kann, und daran fixierten oder fixierbaren Endkappen, wobei in der einen Endkappe die Lufteintrittsöffnung sowie der Querstromlüfter und gegebenenfalls der Elektrodenhalter sowie die Leitbleche untergebracht sind, und in der anderen Endkappe die Luftaustrittsöffnung vorgesehen ist. Die einzelnen Module können auf einfache Weise separat gefertigt und vormontiert werden. Ebenso ist es möglich, einzelne Module auszutauschen, so dass die erfindungsgemäße Filtervorrichtung flexibel umgerüstet werden kann. Beispielsweise kann eine Endkappe, welche an ihrer Oberseite die Lufteintrittsöffnung aufweist, ausgetauscht werden gegen eine Endkappe, bei der die Lufteintrittsöffnung stirnseitig vorgesehen ist. Ebenso kann die weitere Endkappe mit einer Luftaustrittsöffnung an ihrer Oberseite oder an ihrer Stirnseite ausgewählt werden.
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Zweckmäßigerweise ist im Bereich der Lufteintrittsöffnung und/oder der Luftaustrittsöffnung ein Schutzgitter an dem Gehäuse vorgesehen. Ebenso können an der Lufteintrittsöffnung und/oder der Luftaustrittsöffnung Stutzen vorgesehen sein, die dann von dem Gehäuse abragen, aber einteilig mit diesem, insbesondere mit den Endkappen des Gehäuses, ausgebildet sein können.
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In bevorzugter Weise ist vorgesehen, dass das Gehäuse einen länglichen Querschnitt, insbesondere einen länglichen Querschnitt rechteckiger oder ovaler Grundform besitzt, der eine Querrichtung und eine Höhenrichtung des Gehäuses definiert.
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Bei einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Breite des Gehäuses wenigstens 250 mm, insbesondere wenigstens 280 mm beträgt und/oder dass die Breite des Gehäuses maximal 340 mm, insbesondere maximal 300 mm beträgt, wobei bevorzugt die Breite des Gehäuses 290 mm ± 3 mm beträgt.
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Mit anderen Worten wird ein flaches Gehäuse geschaffen, dessen Höhe im Bereich von etwa 60 mm liegt und das 250 mm bis 340 mm breit ist.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In der Zeichnung zeigt
- 1 eine Ausführungsform einer Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Längsschnitt, und
- 2 die lufteintrittsöffnungsseitige Endkappe der Filtervorrichtung aus 1 in einer Draufsicht bei entfernter Gehäusedeckwandung.
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In der Zeichnung ist die Ausführungsform einer Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Filtervorrichtung dient zur Beseitigung von Schwebstoffen, wie beispielsweise Fett, leichtflüssigen Komponenten und/oder Geruchsstoffen aus einem Luftstrom und besitzt ein Gehäuse 1, das eine Lufteintrittsöffnung 2 und eine Luftaustrittsöffnung 3 aufweist und einen Luftkanal 4 definiert, der sich zwischen der Lufteintrittsöffnung 2 und der Luftaustrittsöffnung 3 erstreckt.
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Die Filtervorrichtung umfasst weiter eine Plasmafiltereinrichtung, die innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet ist und wenigstens einen Elektrodenhalter 5 zur Anbringung von nicht dargestellten Elektroden für die Erzeugung eines Plasmas umfasst.
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In dem Gehäuse 1 ist ferner eine Lüftereinrichtung 6 der Filtervorrichtung untergebracht, um einen zu reinigenden Luftstrom durch die Lufteintrittsöffnung 2 in das Gehäuse 1 einzusaugen, durch den Luftkanal 4 zu transportieren und durch die Luftaustrittsöffnung 3 aus dem Gehäuse 1 zu blasen.
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Schließlich umfasst die Filtervorrichtung einen der Plasmaeinrichtung nachgeordneten, das heißt zwischen dem Elektrodenhalter 5 und der Luftaustrittsöffnung 3 positionierten Aktivkohlefilter 7, der ebenfalls innerhalb des Gehäuses 1 untergebracht ist. Der Aktivkohlefilter 7 ist als Filtermatte ausgebildet, die in einer entsprechenden Aufnahme 8 gehalten ist.
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Das Gehäuse 1 ist geradlinig ausgebildet und besitzt einen länglichen Querschnitt rechteckiger Grundform, der eine Querrichtung und eine Höhenrichtung des Gehäuses 1 definiert. Die Höhe des Gehäuses 1 beträgt durchgängig 58 mm. Die Filtervorrichtung besitzt somit über seine Länge eine gleichmäßige Höhe. Die Breite des Gehäuses 1 beträgt hier 290 mm.
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Wie insbesondere in der 1 gut erkennbar ist, ist das Gehäuse 1 dreiteilig ausgebildet und umfasst einen geradlinig ausgebildeten Grundkörper 9, eine an der lufteintrittsöffnungsseitigen Stirnseite des Grundkörpers 9 lösbar fixierte Endkappe 10, in deren Oberseite die Lufteintrittsöffnung 2 ausgebildet ist, und eine an der luftaustrittsöffnungsseitigen Stirnseite des Grundkörpers 9 lösbar fixierte weitere Endkappe 11, in deren Oberseite die Luftaustrittsöffnung 3 ausgebildet ist. Dabei ist die Aufnahme 8 für den Aktivkohlefilter 7 in dem Grundkörper 9 des Gehäuses 1 untergebracht, während die Lüftereinrichtung 6 und der Elektrodenhalter 5 in der Endkappe 10 vorgesehen sind, in welcher die Lufteintrittsöffnung 2 ausgebildet ist. Im Einzelnen ist die Lüftereinrichtung 6 unmittelbar unterhalb der Lufteintrittsöffnung 2 zwischen dieser und dem Elektrodenhalter 5 positioniert und als Querstromlüfter ausgebildet.
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Wie insbesondere die 2 erkennen lässt, erstreckt sich der Querstromlüfter über die gesamte Breite des Gehäuses 1, wobei sich das Laufrad 12 des Querstromlüfters etwa über 70 % der Gehäusebreite erstreckt. Zur Lenkung des durch die Lufteintrittsöffnung 2 in das Gehäuse 1 eintretenden Luftstroms sind Luftleitbleche 13, 14 in der Endkappe 11 vorgesehen. Ein Luftleitblech 13 erstreckt sich zwischen der als Querstromlüfter ausgebildeten Lüftereinrichtung 6 einerseits und einer Stirnwandung sowie einer Bodenwandung der Endkappe 10 des Gehäuses 1 andererseits entlang des Umfangs des Querstromlüfters. Gut erkennbar ist, dass die Form des Luftleitblechs 13 an die Umfangsfläche des Laufrades 12 angepasst ist, so dass zwischen dem Laufrad 12 und dem Luftleitblech 13 ein Strömungskanal gebildet wird, der einen gleichmäßigen oder leicht zunehmenden Querschnitt besitzt.
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Das weitere Luftleitblech 14 ist benachbart zum Querstromlüfter zwischen diesem und dem Elektrodenhalter 5 angeordnet, wobei das Luftleitblech 14 eine U-Form aufweist und die offene U-Seite zum Elektrodenhalter 5 weist. Dabei ist das U-förmige Luftleitblech 14 auf Höhe der Achse des Lüfterrades 12 positioniert.
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In der 1 gut erkennbar ist, dass im Bereich der Lufteintrittsöffnung 2 und der Luftaustrittsöffnung 3 Schutzgitter 15, 16 vorgesehen sind. Ebenso ist erkennbar, dass im Bereich der Lufteintrittsöffnung 2 in der Luftaustrittsöffnung 3 Einlass- und Auslassstutzen 17, 18 bzw. Befestigungsstutzen vorgesehen sind, die nach oben von dem Gehäuse 1 abragen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Lufteintrittsöffnung
- 3
- Luftaustrittsöffnung
- 4
- Luftkanal
- 5
- Elektrodenhalter
- 6
- Lüftereinrichtung
- 7
- Aktivkohlefilter
- 8
- Aufnahme
- 9
- Grundkörüer
- 10
- Endkappe
- 11
- Endkappe
- 12
- Laufrad
- 13
- Luftleitblech
- 14
- Luftleitblech
- 15
- Schutzgitter
- 16
- Schutzgitter
- 17
- Auslassstutzen
- 18
- Auslassstutzen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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