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Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen des Ver-
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schmutzungsgrades eines Luftfilters Die Erfindung bezieht sich auf
ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur
Durchfu~hrung des Verfahrens.
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Bei Luftabzugseinrichtungen, beispielsweise Dunstabzugshauben in Küchen,
wird der von einem Gebläse angesaugte Luftstrom von Staub-, Ruß- und Fettpartikeln
gereinigt, um Versciiiifutzungen des Gebäudes an der Austrittsstelle des Luftstroms
und Geruchsbelästigungen der Umwelt weitgehend zu vermeiden. Die Wirksamkeit dieser
Reinigungsmaßnahme hängt im wesentlichen von dem Verschmutzungsgrad des in den Strömungskanal
eingesetzten Luftfilters ab, das deshalb von Zeit zu Zeit ausgewechselt bzw. gereinigt
werden muß. Da diese Wartungsintervalle bei etwa gleich bleibendem Schmutzgehalt
der angesaugten Ituft vom Gesamtvolumen der in diesem Zeitraum geförderten Luftmenge
abhängig ist, ist es wünschenswert, dieses Gesamt-Fördervolumen zu messen und dem
Benutzer in analoger oder digitaler Form anzuzeigen, ggfs. zusammen mit einem oberen
Grenzwert, bei dessen Erreichen eine Filterwartung fällig wird.
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Bekannte Vorrichtungen zum Messen des Fördervolumens eines Geblasen
benützen Schallfel- oder Urellenräder, deren Drehzahl der
ASeßgröße
etwa proportional ist. Diese Schaufel- oder Wellenräder treiben über ein geeignetes
Untersetzungsgetriebe einen mechanischen Zähler an. Ferner kann die Strommenge bzw.
Leistung des elektrischen Gebläsemotors als Maß für das Fördervolumen herangezogen
und mit Hilfe eines Stromzählers angezeigt werden.
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In beiden Fällen müssen die mechanischen Zähler in aufwendiger Weise
gegenüber dem Luftstrom gekapselt werden, um eine Lagerverschmutzung durch die angesaugte
Luft zu vermeiden. Ein Einsatz elektronischer Zähler anstelle mechanischer Zähler
scheidet aus Kostengründen bei Dunstabzugshauben für den Eaushalt aus.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs
erv#hnten Art zu schaffen, welches eine einfache, billige und zuverlässige Erfassung
des Verschmutzungsgrades eines Luftfilters durch Messung des durch das Filter geförderten
Gesamt-Luftvolumens ermöglicht und daher besonders für den Einsatz bei Dunstabzugshauben
in' Küchen geeignet ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
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Bevorzugte Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 6.
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Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Überlegung, den der
Gebläsedrehzahl und damit dem zu messenden Luftfördervolumen proportionalen Laststrom
des Gebläsemotors in eine proportionale Wärmemenge umzuwandeln und im Anschluß an
jed Wartung des Luftfilters
den Gesamtbetrag der umgewandelten
Wärmemenge zu messen.
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Hierzu wird mit der Wärmemenge eine Flüssigkeit in die umgebende Atmosphäre
verdampft, wobei die Flüssigkeitspegeldifferenz in bezug auf einen Ausgangspegel
ein Maß für die seit Meßbeginn geförderte Luftmenge und damit für den Verschmutzungsgrad
des Luftfilters darstellt.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Dunstabzugshaube
mit einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung; Xig. 2 einen Schnitt durch eine
erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung, und Fig. 3 ein Schaltbild der in der Dunstabzugshaube
nach Fig. 1 vorgesehenen elektrischen Bauteile.
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Die in Fig. 1 dargestellte Dunstabzugshaube umfaßt ein Gehäuse 1,
an dessen Unterseite Lufteintrittsschlitze 2 angebracht sind.
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Innerhalb des Gehäuses 1 befindet sich ein nicht dargestelltes, elektrisches
Gebläse, das durch die Lüftungeschlitze 2 in Richtung der drei angedeuteten Pfeile
verschmutzte Luft ansaugt. Es handelt sich dabei im wesentlichen um Brat- und Eochdünste,
welche Flüssigl;eits- und Fettpartikel enthalten. Diese. Partikel werden mit Hilfe
eines nicht dargestellten, im Inneren des Gehäuses 1 innerhalb des Luftkanals angebrachten
Luftfilters abgeschieden. Das erwähnte Luftfilter muß daher von Zeit zu Zeit ausgetauscht
(Einmalfilter) oder gereinigt werden.
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Zur manuellen Steuerung der Drehzahl des Gebläses sind au! der vorderen
Stirnseite des Gehäuses 1 vier Drucktastenschalter 3 angebracht, welche jeweils
einen Abschnitt eines Regelwiderstandes 6 (Fig. 3) überbrücken. Wie hierzu aus Fig.
3 näher hervorgeht, liegt im Stromkreis eines Gebläsemotors 5 zwischen den Anschlußklemmen
7, 8 eine Parallelschaltung, welche aus dem Regelwiderstand 6 mit seinen Anzapfstellen
61, 62, 63 und der Anordnung der Schalter i, 32, 33, 34 besteht. Der linke Pol Jedes
Schalters 31 bis 34 ist mit der Klemme 8 verbunden, während der rechte Pol des Schalters
31 mit derAnzapfstelle 61, der rechte Pol des Schalters 32 mit der Anzapfstelle
62, der rechte Pol des Schalters 33 mit der Anzapfstelle 63 und der rechte Pol des
Schalters 34 mit dem Gebläsemotor 5 verbunden ist.
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Wie ferner aus Fig. 3 ersichtlich ist, liegt in Serie zu dem Gebläsemotor
5 eine Heizwicklung 42, welche Teil der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 4 ist.
Diese Anzeigevorrichtung befindet sich auf der vorderen Stirnseite des Gehäuses
1 (Fig. 1) neben den Drucktastenschaltern 3. Wie aus der Schnittbilddarstellung
nach Fig. 2 näher hervorgeht, umfaßt die Anzeigevorrichtung 4 einen Behälter 41,
welcher einen oberen, rohrförmigen Absonnitt und einen sich daran anschließenden
unteren, kugelförmigen Abschnitt aufweist. Der rohrförmige Abschnitt des Behälters
41 läuft an seinem oberen, freien Ende in eine Öffnungskapillare 47 aus, welche
mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung steht. Der Behälter.41 ist mit einer
Flüssigkeft 43 gefüllt, welche vorzugsweise angefärbt ist. Die Einbaulage des
Behälters
41 entspricht der Darstellung in den Xign. 2 und 3 d.h., die Längsachse des rohrförmigen
Abschnitts verläuft in der Vertikalen. Der untere, kugelförmige Abschnitt des Behälters
41 ist von der Heiztvicklung 42 umschlossen. Die Heizwicklung 42 besitzt die Anschlüsse
45 und 46, welche mit der Klemme 7 bzw. dem Gebläsemotor 5 verbunden sind (Fig.
3). Parallel zu dem rohrförmigen Abschnitt des Behälters 41 erstreckt sich eine
lineare Skale 44, welche das Ablesen des Pegels der Flüssigkeit 43 gestattet.
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Die Funktionsweise der Anzeigevorrichtung 4 ergibt sich wie folgt:
Bei eingeschaltetem Gebläsemotor 5 wandelt die Eeizwicklung 42 einen Teil des Laststroms
durch den Motor 5 in Wärme um, wobei die so erzeugte Wärmemenge proportional dem
Laststrom ist. Diese Wårmemenge erhitzt die Flüssigkeit 43, so daß daher ein Teil
der Flüssigkeit 43 verdampft. Die verdampfte Flüssigkeit sammelt sich im Bereich
des Behälters 41 zwischen dem Blussigkeitsspiegel und der Kapillare 47, wobei ein
Teil der verdampften Flüssigkeit durch die Kapillare 47 in die umgebende Atmosphäre
entweicht. Auf diese Weise verringert sich mit fortschreitender Wärmezufuhr der
Flüssigkeitspegel, wobei die Pegeldifferenz in bezug-auf einen Ausgangspegel ein
Maß für die zugeführte Wärmemenge ist. Da diese Wärmemenge wiederum proportional
zu dem Laststrom bzw. der Drehzahl des Gebläsemotors 5 is#t und die Drehzahl des
Gebläsemotors 5 proportional dem geförderten Luftvolumen ist, stellt die erwähnte
Pegeldifferenz ein Maß für die seit
Meßbeginn geförderte Luftmenge
und damit ein Maß für die Verschmutzung des Luftfilters seit Meßbeginn dar. Die
Meßskala 44 kann mit einer Markierung versehen werden, bei deren Erreichen durch
den Flüssigkeitspegel dem Benutzer signalisiert wird, daß nunmehr das Luftfilter
ausgetauscht bzw. gereinigt werden sollte.
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Gleichzeitig wird beim Austauschen bzw. Reinigen des Luftfilters der
Behälter 4 gegen einen neuen Behälter ausgetauscht, dessen Flüssigkeitspegel auf
dem Ausgangswert der Skale 44 liegt. Um das Auswechseln des Behälters 41 zu ermöglichen,
ist die Reizwicklung 42 in der dargestellten Weise U-förmig ausgebildet.
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Wie aus Vorstehendem ohne weiteres ersichtlich ist, ist der Aufbau
der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 4 äußerst einfach und mit minimalem Kostenaufwand
zu realisieren. Ferner macht der Einbau der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung
keinerlei Schwierigkeiten, da an der vorderen Stirnseite des Gehäuses 1 hierfür
ausreichend Platz vorhanden ist. Schließlich kann die Heizwicklung 42 Bestandteil
der Statorwicklung des Motors 5 sein, so daß eine änderung der Motorcharakteristik
durch die Vorschaltung der Heizwicklung 42 nicht erfolgt. Der große Vorteil der
erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung besteht somit in einer einfachen aiöglichlreit,
dem Benutzer der Dunstabzugshaube den Verschmutzungsgrad des Luftfilters und dessen
Wartungszeitpunkt anzuzeigen, wodurch eine rechtzeitige Wartung und damit ein stets
optimaler Wirkungsgrad der Dunstabzugshaube gewährleistet ist.