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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Extrahieren
von Fetten in Aerosolform aus einem Luftstrom in einem Belüftungssystem,
wobei die Vorrichtung eine Anzahl von Zwischenplatten umfasst, welche
sowohl eine vergrößerte Oberfläche zum
Ablagern für
die Fette festlegen als auch einen erweiterten Flusspfad in dem
Belüftungssystem,
wobei der Flusspfad eine alternierende Flussrichtung und eine alternierende
Querschnittsfläche
aufweist.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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In
Belüftungsschächten von
Küchen,
insbesondere Restaurantküchen
wie z.B. Schnellrestaurants und Ähnlichem,
werden Fette, die in Aerosolform ("Bratgeruch") die Abluft von Bratherden und Frittierpfannen,
beispielsweise aufgrund unzurreichender Filterung begleiten, in
den bestehenden Filtern abgelagert. Die Ablagerung dieser Fette
erfolgt in dem gesamten Belüftungskanal,
den ganzen Weg hinauf zu dem Lüftergehäuse, wobei
sie das Risiko von großflächigem Feuer
in dem gesamten Lüftungsschacht
erhöht.
Daher müssen
Belüftungskanäle in Restaurantküchen heutzutage
in kurzen Abständen und
zu sehr hohen Kosten gereinigt werden, um unter Anderem eine Verkrustung
und größeren Schaden,
verursacht durch Feuer, zu verhindern.
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Verschiedene
Vorrichtungen, die dazu vorgesehen sind, Probleme hinsichtlich Ablagerungen von
Fetten in Belüftungskanälen zu verringern
oder zu beseitigen, sind vorbekannt. In
GB 1,491,672 wird beispielsweise ein
statisches Gebläserad
dargestellt, welches dazu vorgesehen ist, eine Rotation in dem Luftstrom
durch den Schacht zu erhöhen,
um die Fettpartikel in Richtung der Wände zu schleudern und ihnen
zu ermöglichen,
entlang derselben hinunterzufließen. Die beabsichtigte Wirkung
des Gebläserads
dürfte
jedoch geringfügig
sein, da nur eine geringe Rotation durch ein statisches Gebläserad bewerkstelligt
werden kann. Dassselbe Problem dürfte in
Verbindung mit der in WO 96/11047 gezeigten Vorrichtung entstehen,
welche ebenfalls ein statisches Gebläserad umfasst, welches dazu
vorgesehen ist, eine Rotation in einem Gasfluss zu erhöhen.
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In
US 4,607,614 wird eine speziell
ausgebildete Abzugshaube für
ein Belüftungssystem
dargestellt, welche Platten zur Schaffung einer turbulenten Strömung mit
Geschwindigkeitsveränderungen
aufweist, die den Luftfluss in wechselnde Richtungen ableiten.
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Der
Luftstrom wird außerdem über die
Breite einer bestimmten Fettsammelanordnung über eine Anzahl von Kanälen verteilt,
welche Umlenkungen haben, die einen Rotationsfluss in diesen verursachen.
Sprühdüsen sind
angeordnet, um Wasser durch den Luftstrom zu sprühen, um einen Bürsteneffekt
zu erzielen, und das entstehende Fettgemisch-Wasser wird durch einen
Auslass am unteren Ende der Abzugshaube abgeleitet. Sogar, falls
die Vorrichtung, die in
US 4,607,614 gezeigt
ist, eine gute entfettende Wirkung haben sollte, ist sie viel zu kompliziert
und daher zwangsläufig
teuer, um in größerem Ausmaß genutzt
zu werden. Dies ist insbesondere der Fall, wenn das fragliche Restaurant
seine gesamten bestehenden Abzugshauben mit der speziell ausgebildeten
Haube gemäß
US 4,607,614 austauschen
muss.
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US 3,870,494 zeigt einen
Einsatz für
eine Belüftungshaube.
Der Einsatz weist eine Anzahl von parallelen Flusspfaden zwischen
einer Anzahl von Einlässen
30 und
einer Anzahl von Auslässen
31 auf. In
jedem Flusspfad geht der Luftstrom lediglich durch zwei geneigte
Zwischenplatten, nämlich
die Platten
36 und
37. Es wird als wichtig erachtet,
das Druckgefälle
niedrig zu halten, was der Grund für die großen Einlass- und Auslassöffnungen
und die geringe Anzahl von Zwischenplatten ist.
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US 3,813,856 zeigt einen
Einsatz, der dem in
US 3,870,494 gezeigten
sehr ähnlich
ist, mit der Ausnahme, dass die Zwischenplatten nicht geneigt sind.
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US 4,266,529 zeigt einen
Einsatz, bei welchem drei geneigte Wände
40,
41,
45 fortlaufend
in einer Belüftungshaube
angeordnet sind, siehe
4. Die Zwischenplatten
weisen eine freie gebogene Kante
42 auf, welche mit dem
Ziel, Fette einzufangen und eingefangene Fette abzuleiten, an dem
niedrigsten Punkt bzw. Linie angebracht ist.
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GB 1,566,718 bezieht sich
nicht auf eine Fettfalle für
ein Belüftungssystem,
sondern es bezieht sich auf eine freistehende Vorrichtung zur Entfernung
von Waschflüssigkeit,
die in einem Gasfluss nach einer Wäsche des Gasflusses verbleibt.
In der Einleitung des Dokuments werden die Probleme erörtert, deren
Entstehung in Verbindung mit der Benutzung von ebenen, eventuell
geneigten Zwischenplatten für
möglich
gehalten werden. Die Lösung
dieser Probleme ist gemäß dem Dokument
die Benutzung von gebogenen Zwischenplatten, welche angeordnet sind,
um einen sinusförmigen
Flusspfad für
den Gasfluss festzulegen. Hierdurch wird eine zentrifugale Wirkung
erreicht, welche Flüssigkeit
in dem Gasfluss dazu bringt, sich an den gebogenen Zwischenplatten abzulagern,
um einen Flüssigkeitsstrom
auf diesem zu bilden. Wenn dieser Flüssigkeitsstrom eine Kante
26,
28 an
einem oberen freien Rand der Zwischenplatte erreicht, wird die Flüssigkeit
durch die Kante eingefangen und fällt direkt hinunter in ein
Sammelbecken.
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Demgemäß gibt es
heutzutage den Bedarf nach einer relativ einfachen und dabei relativ
günstigen,
passiv arbeitenden und dabei im Betrieb zuverlässigen Fettfalle, welche auf
einfache Art in bestehende Belüftungsschächte eingebaut
werden kann.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine Vorrichtung zum Einfangen
von Fetten in Aerosolform von einem Luftfluss in einem Belüftungskanal
zu schaffen, wobei die Vorrichtung die oben genannten Probleme beseitigt
oder zumindest verringert. Die Erfindung hat insbesondere zum Ziel,
eine Vorrichtung zu schaffen, welche trotz der Tatsache, dass sie
eine relativ einfache Bauart hat, vermehrte Flächen zur Ablagerung von Fetten
und einen erweiterten Flusspfad in dem Belüftungssystem aufweist, wobei
der Flusspfad eine alternierende Flussrichtung und eine alternierende
Querschnittsfläche
aufweist, wodurch ein turbulenter Luftstrom unterschiedlicher Richtung und
unterschiedlicher Geschwindigkeit erreicht wird. Hierdurch wird
die Anhäufung
von Fettpartikeln und die Ablagerung derselben auf den Ablagerungsflächen begünstigt.
Weiterhin hat die Erfindung zum Ziel, eine derartige Vorrichtung
bereitzustellen, welche dank aller Hauptablagerungsflächen, die
schräg zum
Auslass an dem niedrigsten Punkt der Vorrichtung sind, selbstreinigend
ist. Es ist außerdem
eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche
in einem vorhandenen Belüftungskanal angebracht
werden kann, beispielsweise direkt über der Belüftungshaube, jedoch stromaufwärts von
einer einen Luftstrom veranlassenden Vorrichtung, beispielsweise
einem Ventilator.
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Diese
und weitere Ziele werden durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung
erreicht, wie in den Ansprüchen
dargelegt.
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Das
Grundprinzip hinter der Funktion der Vorrichtung ist, dass eine
vergrößerte Querschnittsfläche und
ein erweiterter Flusspfad für
den Luftstrom in einem gegebenen Raum erlangt werden, z.B. in einem
vorgegebenen Teil eines Belüftungskanals,
wobei die Querschnittsfläche
zur selben Zeit vorzugsweise mindestens 100% größer ist als die Querschnittsfläche des
vorhandenen Belüftungssystems, zu
der vergrößerte Ablagerungsflächen und
ein Flusspfad, der konstant die Richtung wechselt, erlangt werden.
Weiterhin wird durch die Querschnittsfläche auf diese Weise ein erweiterter
Flusspfad, der sich die ganze Zeit ändert, geschaffen, was bedeutet, dass
die Luft dazu gezwungen wird, alternierend mit einer hohen Geschwindigkeit
zu fließen,
um dann abrupt in eine sehr geringe Geschwindigkeit überzugehen.
Zusammen mit Verwirbelung erzeugenden Mitteln führt dies zu vorteilhaften Bedingungen
für die Fettpartikel,
sich zu verbinden und dann nach unten auf die Ablagerungsflächen zu
fallen, wenn die Luftgeschwindigkeit abnimmt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Im
Folgenden wird die Erfindung in größerem Detail mit Bezug auf
die Zeichnungen beschrieben, wobei:
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1 einen
inneren Teil einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in perspektivischer
Ansicht zeigt,
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2 schematisch
einen inneren Teil gemäß der 1 zeigt,
welcher durch Außenwände umgeben
ist, in welchen ein Boden und ein oberes Ende, ein Einlass/Einlässe und
ein Auslass/Auslässe
angeordnet sind,
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3 eine
Zwischenplatte in einer Vorrichtung gemäß 1 zeigt,
gesehen von oben und angebracht an drei von vier Eckpfosten.
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Ein
Innenteil, grundsätzlich
mit 10 gekennzeichnet, der Vorrichtung gemäß der Erfindung
ist in perspektivischer Ansicht in 1 gezeigt.
Dieser Innenteil 10 ist gemäß 2 umgeben
von Außenwänden 18,
einer leicht abgeschrägten
Bodenpatte 20 und einer oberen Platte 22, um eine
Kassette 11 zu bilden, welche dazu vorgesehen ist, in einem üblichen
bestehenden Belüftungskanal 38 in
einem Belüftungssystem
installiert zu werden. Die Kassette 11 ist geeigneterweise
in dem Belüftungskanal
direkt am oberen Ende der Belüftungshaube,
welche über
einem Bratherd oder einer Frittierpfanne angebracht ist, jedoch
stromaufwärts
von einer einen Luftstrom veranlassenden Vorrichtung, z.B. einem
Ventilator (nicht gezeigt), angebracht. In diesem Zusammenhang weist
die Vorrichtung eine kleine Einlassöffnung 32 für den Luftstrom
in Verbindung mit einem ersten Ende der Vorrichtung und eine kleine
Auslassöffnung 34 für den Luftfluss
in Verbindung mit einem zweiten, gegenüberliegenden Ende der Vorrichtung
auf, wobei genannte Einlassöffnung 32 und/oder
genannte Auslassöffnung 34 eine
offene Fläche
aufweisen, welche vorzugsweise höchstens
20% der Fläche
des bestehenden Belüftungskanals
einnimmt. An dem unteren Ende der abgeschrägten Bodenplatte ist ein Fettauslass 30 angebracht,
welcher zu einer Sammelaufnahme (nicht gezeigt) führt, welche
in Abständen
entleert werden kann.
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Das
Innenteil 10 gemäß 1 weist
einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt mit vier Eckpfosten
mit L-Profil auf, welche geeigneterweise durch einen Rahmen 14 des
Innenteils 10 an einem ersten und einem zweiten Ende entsprechend
zusammengehalten werden. Zwischenplatten 16 sind fest an
den Eckpfosten 12 angebracht, wobei die Zwischenplatten
sowohl eine vergrößerte Ablagerungsfläche für die Fette,
die mit der Luft, welche durch die Vorrichtung zieht, kommen, als
auch einen erweiterten Flusspfad in dem Belüftungssystem festlegen, wobei
der Flusspfad eine unterschiedliche Flussrichtung und eine unterschiedliche
Querschnittsfläche hat.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Zwischenplatten 16, welche vorzugsweise alle dieselbe Bauart
haben, ist in 3 in Draufsicht gezeigt. Die Zwischenplatte
kann aus einer rechteckigen Platte gebildet sein oder, wie hier
gezeigt, aus einer quadratischen Platte, welche eine diagonal geschnittene Kante 24 an
einer ihrer Ecken aufweist, so dass etwa 10 bis 35%, vorzugsweise
10 bis 30%, ihrer Fläche
in dieser Ecke fehlen. Die Platte ist außerdem an dieser diagonal geschnittenen
Kante 24 gebogen, um einen Verwirbelung erzeugenden Flügel 26 zu
bilden, welcher sich geeigneterweise hauptsächlich aufwärts in der Vorrichtung erstreckt.
Die anderen drei Ecken der Zwischenplatte 16 sind vorzugsweise
ebenfalls geschnitten, so dass höchstens
5% der Fläche
der Platte an jeder dieser drei Ecken fehlen. Die Zwischenplatte 16 ist
an diese drei Ecken an drei der Eckpfosten 12a, 12b, 12c angebracht,
beispielsweise punktgeschweißt,
um Auslässe 28 für die Fette
an diesen Ecken zu bilden. Jede Zwischenplatte 16 und Auslass 28 hat
eine individuelle Fettabtrennungsfunktion und ist folglich unabhängig von
den anderen Zwischenplatten und Auslässen, was bedeutet, dass die Fette
nicht über
jede der Platten fließen
müssen,
sondern von jeder und allen von ihnen wegfließen.
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Der
offene Raum, welcher zwischen der diagonal geschnittenen Kante 24 und
dem vierten Eckpfosten 12d ausgestaltet ist, bildet die
wesentliche offene Flussfläche
für den
Luftstrom nach der Zwischenplatte 16. Eine kleinere, Verwirbelung
zur Verfügung
stellende Flussfläche
ist außerdem
vorzugsweise zwischen den anderen peripheren Kanten 36 der
Zwischenplatte 16 und der Außenwände 18 ausgestaltet.
Diese Randkanten 36 sind vorzugsweise leicht gebogen, so
dass sie elastisch, aber nicht verschlossen sind, und grenzen an
die Außenwände 18, wodurch
Vibrationen in der Vorrichtung vermieden werden. Eventuell kann
gegen die äußeren Wände 18 an
diesen leicht gebogenen Randkanten eine punktförmige Anfügung der Zwischenplatten 16 angebracht
sein.
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Eine
Anzahl von Zwischenplatten 16, geeigneterweise 3 bis 10,
vorzugsweise 3 bis 7, sind fortlaufend in der Vorrichtung 10 in
der Netto-Luftstromrichtung durch die Vorrichtung angebracht. Jede
Zwischenplatte ist mit einer 180° Drehung
in Bezug auf die nächste
Zwischenplatte entlang einer Linie, welche durch eine Diagonale
d zwischen zwei der Eckpfosten 12b, 12d festgelegt
ist, angebracht. Hierdurch ist der Luftstrom gezwungen, einen Zick-Zack-Kurs
durch die Vorrichtung zu nehmen. Die Zwischenplatten 16 fallen
außerdem
im Winkel α, welcher
ungefähr
20 bis 45° beträgt, ab in
Bezug auf eine Fläche,
welche rechtwinklig zu den Außenwänden 18 der
Vorrichtung ist, in Richtung der Auslassöffnung 30 für die Fette
in der Bodenplatte (2). Die Neigung ist derart,
dass die diagonal geschnittene Kante 24 den höchstgelegenen
Punkt bzw. Linie in jeder Zwischenplatte bildet. Die Anfügungspunkte
für jede
Zwischenplatte sind außerdem
gemäß einer vorstellbaren
Ausführungsform
in unterschiedlichen Höhen
an jedem der drei entsprechenden Eckpfosten 12a, 12b und 12c angebracht,
so dass jede Zwischenplatte in mehr als eine Richtung in der Vorrichtung
abfallen kann. Für
jede Zwischenplatte 16 ist der tiefste Punkt die Ecke,
welche diagonal gegenüber der
diagonal geschnittenen Kante 24 liegt. Aufgrund der Neigung
der Zwischenplatten und ihrer fortlaufenden Anordnung in 180° Drehung
wird der Verwirbelung erzeugende Flügel 26 in dem Flusspfad
direkt von einer vergrößerten Querschnittsfläche für den Luftstrom
gefolgt, was am Besten in 2 gezeigt ist.
Hierdurch wird eine für
die Fettabtrennung vorteilhafte unterschiedliche Querschnittsfläche für den Flusspfad
erzeugt, wodurch der mit Fett gespickte Luftstrom zu einer alternierend
hohen und entsprechend niedrigen Geschwindigkeit mit Verwirbelung gezwungen
ist. Dies führt
dazu, dass vorteilhafte Bedingungen dafür geschaffen werden, dass sich
die Fettpartikel in der Luft verbinden und dann auf die Ablagerungsflächen niederfallen,
wenn die Luftgeschwindigkeit sich verringert, wobei die Ablagerungsflächen aus
den Zwischenplatten 16 und auch den Außenwänden 18 bestehen.
Da alle Ablagerungsflächen 16, 18, 20 in
Richtung des Fettauslasses 30 abfallen, werden die Fette
auf eine wirksame Weise selbstablaufend in Richtung dieses Auslasses 30 sein.
Ein Vorteil der Vorrichtung ist, dass die Außenwände 18 abgekühlt werden,
was die Kondensation der Fette unterstützt. Um die Kondensation weiter
zu verbessern, können
die Außenwände 18 in
bestimmten Fällen
gekühlt
werden (nicht gezeigt). Dies kann beispielsweise durch Mantelkühlung mit
Hilfe eines Kühlmittels,
welches aus Luft, Wasser oder einem anderen Kühlmittel, welches für diesen
Zweck geeignet ist, erreicht werden.
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Die
Reinigung der Vorrichtung wird nicht sehr oft durchgeführt werden
müssen,
aber wenn es getan werden muss, wird Waschflüssigkeit durch die obere Öffnung der
Vorrichtung gesprüht,
vorzugsweise, wenn die Vorrichtung an ihrem Platz in dem Belüftungskanal
ist. Alternativ kann die Vorrichtung mit einer Anzahl von Einspritzöffnungen
(nicht gezeigt) versehen werden, geeigneterweise mindestens eine zwischen
jeder Zwischenplatte. Besonders bevorzugt ist die Vorrichtung mit
einer Spülvorrichtung
versehen, vorzugsweise in Form einer Soda- oder Dampfspülung oder
dergleichen oder alternativ einer Hochdruck-Wasserspülung.
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Es
kann auch vorteilhaft sein, die Vorrichtung mit einer Feuer-Zugklappe,
welche den durchfliesenden Pfad automatisch verschließt, falls
Feuer auftritt, zu versehen. Dies kann mittels einer mit einer Sprungfeder
versehenen Luke verwirklicht werden, welche mit Hilfe von Pulverfaden,
welcher abbrennt, wenn Feuerflammen auftreten. abhängig in
einer offenen Position ist.
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Die
Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt, sondern
kann innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüchen variiert werden. Z.B.
kann verwirklicht werden, dass der Aufbau der Zwischenplatten und
deren Anfügung
auf andere Arten gestaltet wird, wobei der Hauptgesichtspunkt ist,
dass die Zwischenplatten zur selben Zeit einen erweiterten Flusspfad
für den
Luftstrom schaffen, zu der die vergrößerten Ablagerungsflächen erlangt werden,
und einen Flusspfad, der konstant seine Richtung und Querschnittsfläche ändert, und
dass die Vorrichtung eine Kassette bildet, welche auch in bestehende
Belüftungskanäle eingebaut
werden kann, durch Abschneiden von diesen und Anbringen der Kassette.
Weiterhin kann umgesetzt werden, dass der Einlass und der Auslass
für den
Luftstrom auch in gegenüberliegenden
Enden der Außenwände der
Vorrichtung angebracht werden anstatt im Boden und in der entsprechenden
oberen Platte.