DE4243945A1 - Dunstabzugshaube mit einer akustischen Sensorstrecke - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dunstabzugs­ haube mit einer akustischen Sensorstrecke unterhalb des An­ saugbereichs der Dunstabzugshaube zum Erfassen des Zustands der Luft in diesem Bereich, um in Abhängigkeit davon die Lüftereinrichtung zu steuern, wobei die Sensorstrecke aufge­ baut ist zwischen einem Ultraschall-Sender und einem Ultra­ schall-Sensor.

Es sind eine Reihe von Maßnahmen aufgezeigt worden, welche dazu dienen sollen, den Zustand der Luft unterhalb einer Dunstabzugshaube zu erfassen und in Abhängigkeit vom Ver­ schmutzungsgrad dieser Luft den Betrieb der Dunstabzugshaube automatisch zu steuern. Dazu gehören u. a. Rauchsensoren und Feuchtigkeitsensoren. Auch Temperatursensoren sind für die Steuerung von Dunstabzugshauben einsetzbar, wobei diese Tem­ peratursensoren die Tatsache erfassen sollen, daß unterhalb der Dunstabzugshaube Kochstellen in Betrieb gesetzt sind, die entsprechende Wärme entwickeln, woraus abgeleitet wird, daß Kochdünste abgeführt werden sollen. Eine praktische we­ sentliche Verbreitung haben diese Maßnahmen aus unterschied­ lichen Gründen nicht erlangt.

Darüber hinaus ist eine Anordnung bekannt geworden,- (EP-A 0 443 141) in der eine Schaltungsanordnung zur Steuerung ei­ nes Lüfters einer Dunstabzugshaube geoffenbart ist, bei der vor dem Lüfter eine Ultraschall-Strecke vorgesehen ist. Über diese Ultraschall-Strecke wird ein modulierter Ultraschall-Strahl von einem Ultraschall-Sender zu einem Ul­ traschall-Sensor gesandt und die Verfälschung dieses Ultra­ schall-Strahles durch einen veränderten Zustand, der unter­ halb der Dunstabzugshaube vor dem Fettfilter anliegenden At­ mosphäre wird erfaßt, ausgewertet und zur Steuerung des Lüf­ ters einer Dunstabzugshaube bzw. einer Esse herangezogen. Diese Maßnahme erscheint für die praktische Anwendung er­ folgversprechend sein zu können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf­ bauend auf dem letztgenannten Stand der Technik eine Vor­ richtung bereitzustellen, die sowohl aufbautechnisch als auch funktionstechnisch günstige Bedingungen für die Erfas­ sung der unterhalb der Dunstabzugshauben in deren Ansaugbe­ reich herrschenden Bedingungen zu erfassen, um die Dunstab­ zugshauben-Lüftereinheit zu steuern.

Eine Dunstabzugshaube, die diesen Anforderungen in hohem Ma­ ße gerecht wird, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschall-Sender und der Ultraschall-Empfänger be­ nachbart auf derselben Seite der Dunstabzugshaube angeordnet sind und daß auf der gegenüberliegenden Seite der Dunstab­ zugshaube ein Reflektorbereich für den Wellenstrahl angeord­ net ist. Aufbautechnisch ist dabei von Vorteil, daß die Maß­ nahmen zur Leitungsverlegung verringert werden können. Funk­ tionstechnisch ist von Bedeutung, daß die Sensorstrecke durch den Ultraschall-Strahl zweimal durchlaufen wird, so daß Unterschiede in der Meßstrecke auch zweimal erfaßt wer­ den und das Meßergebnis im Auswertepegel verdoppelt wird.

Außerdem bietet die erfindungsgemäße Maßnahme die Möglich­ keit, als Ultraschall-Sender und Ultraschall-Sensor einen gemeinsamen, auf Aussendung und Empfang in kurzer, zeitli­ cher Aufeinanderfolge umschaltbaren Piezoschwinger anzuord­ nen. Für die Umschaltung von Sendung auf Empfang ist auf­ grund der doppelten Sensorstrecke genügend Zeit.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dunstabzugshaube ist diese dadurch gekennzeichnet, daß der Reflexionsbereich für den Ultraschall-Strahl rechtwinklig V-förmig oberflächenstrukturiert ist. Durch diese Struktu­ rierung werden die Ultraschall-Wellen mit hoher Genauigkeit an ihre Ursprungsstelle, d. h. an den aussendenden und emp­ fangenden Piezoschwinger zurückreflektiert, auch dann, wenn der Reflexionsbereich nicht optimal zum Piezoschwinger aus­ gerichtet ist. Außerdem kann ein sich verbreitertes Strah­ lenbündel in einfacher Weise zur Ursprungs stelle wieder re­ flektiert werden.

Ein nach Merkmalen der Erfindung ausgestaltetes Ausführungs­ beispiel ist anhand der Zeichnung im folgenden näher be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Seitenansicht einer Dunstab­ zugshaube im Schnitt, und

Fig. 2 eine schematisierte Unteransicht dieser Dunstab­ zugshaube im Bereich der Filteranordnung,

Fig. 3 einen Reflexionsbereich für den Ultraschall- Strahl in einer Draufsicht und

Fig. 4 eine Seitenansicht des Reflexionsbereichs stark vergrößert zur Funktionserläuterung.

Eine Dunstabzugshaube, wie sie in den Figuren dargestellt ist, ist für den typischen Einsatz oberhalb von Kochfeldern in Küchen geeignet. Derartige Kochfelder sind üblicherweise im wesentlichen quadratisch und weisen vier Kochstellen auf. In der Fig. 2 sind gestrichelt eine Projektion der Lage die­ ser Kochstellen 15 auf die Unterseite der Dunstabzugshaube angedeutet. Für breitere Kochfelder kann eine entsprechend verbreitert ausgestaltete Dunstabzugshaube zum Einsatz ge­ bracht werden.

Innerhalb eines Gehäuses 1 der Dunstabzugshaube 2 ist ein elektromotorisch betriebenes Gebläse 3 angeordnet, welches aus dem Raum 4 Luft ansaugt und damit dort Unterdruck er­ zeugt und diese Luft über einen Auslaßstutzen 5 ausbläst. Im unteren Bereich der Dunstabzugshaube, welcher dem Kochfeld zugewandt ist, ist der Raum 4 durch ein sogenanntes Fettfil­ ter 6 abgeschlossen, durch welches insbesondere während Brat- und Kochvorgängen verunreinigte Luft infolge des im Raum 4 herrschenden Unterdrucks hindurchtritt, wobei die Fett- und sonstigen Verschmutzungspartikel weitestgehend in diesem Fettfilter 6 absorbiert werden. Der Raum 4 ist derart abgeschlossen ausgebildet und das Fettfilter 6 ist derart in eine Aufnahme eingefügt, daß möglichst keine Luft außer über das Fettfilter angesaugt wird. Für den Fall, daß die Dunst­ abzugshaube 2 im sogenannten Umluftbetrieb eingesetzt werden soll, wobei die Abluft über den Ausgangsstutzen 5 wieder in den Bedienungsraum zurückgeführt wird, ist innerhalb des Raumes 4 ein Kohlefilter 7 einsetzbar, welches Gerüche zu absorbieren in der Lage ist.

Unterhalb des Fettfilters 6 ist im Gehäuse der Dunstabzugs­ haube ein schubladenartiger Auszug 8 nach vorne herauszieh­ bar angeordnet. In den Figuren ist dieser in der herausgezo­ genen Stellung dargestellt. Dieser schubladenartige Auszug ist frontseitig, oben und an den Seitenwandungen mit festen Wänden versehen. An der Unterseite ist ein Filterelement 9 eingefügt. Durch die Wendungen des schubladenartigen Auszugs und das Filterelement 9 wird ein flacher Kanal gebildet, welcher im ausgezogenen Zustand des schubladenartigen Aus­ zugs 8 im vorderen Bereich des Fettfilters 6 offen endet. Eine Schürze 11 schließt diesen Kanal 10 hin zum Filter 6 ab.

Um eine möglichst hohe Reinigungswirkung für die herange­ führte, verschmutzte Luft zu bewirken, muß das Fettfilter 6 möglichst dicht und homogen ausgelegt werden, wodurch es nicht nur ein hohes Absorptionsvermögen bietet, sondern auch der Luft einen relativ hohen Strömungswiderstand entgegen­ setzt. Entsprechend leistungsstark muß der Ventilator sein, um den erforderlichen, unter Druck im Raum 4 zur Überwindung dieses Fettfilters 6 durch die zu reinigende Luft zu erzeu­ gen. Vor dem Filter 6 steht dieser unter Druck nicht zur Verfügung und so ist bei der vorliegenden Dunstabzugshaube im schubladenartigen Auszug 8 ein Filterelement zum Einsatz gebracht, welches, um überhaupt durchströmt zu werden, sehr durchlässig ausgestaltet ist. Damit ist auch das Absorp­ tionsvermögen ,dieses Filterelements 9 relativ gering, was jedoch nicht nur billigend in Kauf genommen wird, sondern auch gewünscht ist. Die eigentliche Reinigung der verunrei­ nigten Luft, welche über das Filterelement 9 geleitet wird, erfolgt nämlich genauso wie die Reinigung der ansonsten an­ gesaugten Luft im eigentlichen Hauptfettfilter 6. Somit ist es auch nicht nötig, die Führungen des schubladenartigen Auszugs 8 und dessen Schürze 11 im Hinblick auf Dichtheit gegen Fehlströmungen besonders auszugestalten. Ein wesentli­ cher Unterdruck innerhalb des Kanals 10 wird mangels erheb­ lichem Strömungswiderstand im Bereich des Filterelements 9 ohnehin nicht aufgebaut. Das eigentliche Hauptfilter 6 kann beispielsweise in der Ausführung durch Streckmetall acht- bis zwölf-lagig sein, während demgegenüber das Filterelement 9 lediglich zwei bis vier Streckmetall-Lagen aufweist. Da­ durch findet eine geringere Überdeckung der einzelnen Zwi­ schenräume der Streckmetall-Lagen statt und die Durchlässig­ keit ist so gering, daß die durchströmende Luft annähernd ungehindert, ohne wesentlichen Druckabfall durchtreten kann.

Innerhalb des Kanals 10, also oberhalb des Filterelements 9, können Voreinstell-Eingabeelemente oder Sensorelemente 12 angeordnet sein, die von den Kochstellen aufsteigenden Dunst erfassen und zur Steuerung der Dunstabzugshaube auswerten. Dadurch, daß das Filterelement 9 Fett- und sonstige Ver­ schmutzungspartikel, die leicht bei Berührung mit festen Körpern aus der Luft ausfallen, aufgenommen werden, sind diese Elemente in diesem Kanal gegen Verunreinigung wesent­ lich geschützt. Vom entsprechenden Bereich des Hauptfilters 6 werden im wesentlichen die Verunreinigungsbestandteile der Luft ausgefiltert, die hauptsächlich deswegen verblieben sind, da ihre Bereitschaft zum Ausfallen aus der Luft schlechter ist.

Im unteren rückwärtigen Bereich der Dunstabzugshaube ist ei­ ne an der Rückwand längs sich erstreckende Beleuchtungsein­ richtung 13 angeordnet. Im oberen Deckbereich des schubla­ denartigen Auszugs 8 sind Bedienungselemente 14 eingefügt, die nur im ausgezogenen Zustand der Dunstabzugshaube von oben bedienbar sind.

Als Sensorelement 12 ist ein Piezoschwinger auf der einen Seitenwandung des schubladenartigen Auszugs 8 angeordnet. Dieser Piezoschwinger ist derart an eine nicht näher erläu­ terte Schaltungsanordnung angeschaltet, daß dieser Piezo­ schwinger in einer ersten Anschaltphase als Ultraschallsen­ der und in einer zweiten Schaltphase als Ultraschallsensor wirkt. Auf der gegenüberliegenden Seite des schubladenarti­ gen Auszugs 8 ist ein Reflexionsbereich 16 für den Ultraschall-Strahl angeordnet, so daß dieser auf den Pie­ zoschwinger von diesem herkommend auch wieder zurückreflek­ tiert wird. Wie die Fig. 2 ausweist, verläuft die Meßstrecke zwischen Piezoschwinger 12 und Reflektionsbereich 13 in ei­ nem Bereich, welcher in Projektion auf ein darunter angeord­ netes Kochfeld zwischen den vorderen und hinteren Kochstellen verläuft. Sowohl der Piezoschwinger 12 als auch der Re­ flektionsbereich 16 liegen im durch den schubladenartigen Auszug 8 und dessen Filterelement 9 gebildeten Kanal 10, so daß diese Elemente einer erhöhten Gefahr der Verschmutzung nicht ausgesetzt sind.

Der Reflexionsbereich ist, wie die Fig. 3 und 4 auswei­ sen, mit V-förmigen Kerben 17 versehen, deren Seitenflanken 18 im wesentlichen senkrecht aufeinander stehen. Dadurch wird erreicht, daß auftreffende Strahlen gesichert wieder zum Aussendungsort, d. h. zum gegenüberliegenden Piezoschwin­ ger 12 zurückreflektiert werden, und zwar mit maximal einem Versatz, der der Zahnteilung entspricht. Ansonsten ist die Ausrichtung des Reflexionsbereichs 16 auf den Sender-Empfän­ ger-Piezoschwinger 12 nicht besonders problematisch. Eine geringfügige Verschwenkung ist unerheblich, wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist. Die strichpunktierte Linie versinn­ bildlicht eine senkrechte Ausrichtung des Reflexionsbereichs 16 auf den Piezoschwinger 12, während die unterbrochen strichpunktierte Linie eine verschwenkte Ebene symbolisiert. Der prinzipielle Ultraschall-Strahlenverlauf ist durch die Pfeillinien 21 angedeutet. Während also bei einer derartigen Ausgestaltung des Reflexionsbereichs die ankommenden Strah­ len an den Entstehungsort zurückreflektiert werden, würde eine glatte Fläche bei einem Versatz um nur 10 dazu führen, daß bei einer einfachen Meßstrecke von ca. 50 cm, wie sie sicherlich bei einer Dunstabzugshaube zumindest vorliegt, der Strahl über 1,7 cm neben der Ursprungsstelle zurückre­ flektiert würde.

Claims (4)

1. Dunstabzugshaube mit einer akustischen Sensorstrecke un­ terhalb des Ansaugbereichs der Dunstabzugshaube zum Er­ fassen des Zustands der Luft in diesem Bereich, um in Abhängigkeit davon die Lüftereinrichtung zu steuern, wo­ bei die Sensorstrecke aufgebaut ist zwischen einem Ul­ traschall-Sender und einem Ultraschall-Sensor, da­ durch gekennzeichnet, daß der Ul­ traschall-Sender und der Ultraschall-Empfänger benach­ bart auf derselben Seite der Dunstabzugshaube angeordnet sind und daß auf der gegenüberliegenden Seite der Dunst­ abzugshaube ein Reflektorbereich für den Wellenstrahl an­ geordnet ist.

2. Dunstabzugshaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß als Ultraschall-Sender und Ultraschall-Sensor ein gemeinsamer auf Aussendung und Empfang in kurzer zeitlicher Aufeinanderfolge umschaltbarer Piezoschwinger angeordnet ist.

3. Dunstabzugshaube nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß daß der Reflektionsbereich für den Wellenstrahl rechtwinklig V-förmig oberflächenstruk­ turiert ist.

4. Dunstabzugshaube nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ultraschall-Reflektor Nuten besitzt und die Nutenflächen einen Winkel von 45° zur Reflektorfläche bilden.