-
Diese
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von verunreinigter
Luft, wie in handelsüblichen
Küchen
erzeugt wird, um z. B. Gerüche
und dergleichen aus dieser zu entfernen.
-
Der übliche Weg,
mit Fett und Gerüchen
belastete Luft, die von einem Kochgerät erzeugt wird, zu behandeln,
ist es, die Luft von oberhalb des Gerätes zu der Außenseite
mittels einer über
dem Gerät angebrachten
Abzugseinheit abzusaugen. Diese Abzugseinheit ist im Allgemeinen
in der Form einer Haube und weist eine Anzahl von Filtern und/oder
Partikelabscheidern auf, um Fett und andere Partikel in der Luft
abzuscheiden. Irgendeine Art von desodorierenden Mitteln, wie ein
Aktivkohlefilter oder ein duftendes Abdecköl, wird auch häufig einbezogen.
-
Die
Probleme bei mechanischen Filtern sind, dass sie dazu tendieren,
eine regelmäßige Erneuerung
oder Reinigung zu benötigen,
und auch, dass sie, wenn sie mit Fett usw. belastet sind, eine erhebliche
Brandgefahr darstellen.
-
Es
wurden Vorschläge
gemacht, um ultravioettes Licht zu verwenden, um die Luft in Luftabzugseinheiten
der oben beschriebenen Art zu reinigen, obwohl es sich versteht,
dass bis dato nichts über das
Musterstadium hinaus entwickelt wurde. Bei diesen Anordnungen sind
ultraviolette Röhren über dem Lufteinlass
hinter der Vorderwand der Einheit vorgesehen. Diese Vorderwand verbirgt
daher die Röhren vor
dem direkten Anblick. Da diese Einheiten aus Edelstahl hergestellt
sind, tritt jedoch, wenn die Röhren
in Betrieb sind, Licht aus ihnen durch den Lufteinlass hindurch
und wird von der nach unten sich erstreckenden Rückwand der Einheit reflektiert,
wodurch das Licht deutlich sichtbar gemacht wird. Die
WO-A-94/08633 offenbart eine Vorrichtung
zum Saugen von Luft durch einen Filter hindurch und in eine Sterilisationskammer hinein,
die mit UV-Licht bestrahlt wird. Die
EP-A-0461310 offenbart eine UV-Sterilisationsvorrichtung.
-
Die
Erfinder haben jedoch erkannt, dass sogar reflektiertes Licht von
den UV-Röhren,
die üblicherweise
bei diesen Anwendungen verwendet werden, trotz der bisherigen stillen
Vermutung des Gegenteils gefährlich
ist.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Luftabzugs- und
Luftbehandlungseinheit nach Anspruch 1 vorgesehen.
-
Demnach
ist es ersichtlich, dass gemäß der Erfindung
die Gefahren der Einwirkung sogar des reflektierten ultravioletten
(UV) Lichtes im Wesentlichen vermeiden werden. Das heißt, dass
solche Einheiten bei der Quelle von verunreinigter Luft, z. B. bei einem
Kochgerät
in einer handelsüblichen
oder industriellen Küche,
sicher verwendet werden können, selbst
wenn jemand sehr nahe an der Einheit arbeiten muss, während das
Gerät benutzt
wird. Eine Person, die in der Nähe
der Einheit arbeitet, wird nicht unbedingt gerade wissen, dass diese
eine potentiell gefährliche
UV-Strahlungsquelle
enthält.
Gemäß der Erfindung
müssen
keine besonders speziellen Vorkehrungen getroffen werden.
-
Die
Luft wird üblicherweise
durch die Einheiten der Art, bei welcher die Erfindung Anwendung
findet, mittels eines entfernt liegenden Gebläses stromabwärts der
Einheit hindurch bewegt, z. B. gerade bevor die gereinigte Luft
in die Atmosphäre
ausgelassen wird. Üblicherweise
dient ein einziges derartiges Gebläse für mehrere Luftabzugs- und Luftbehandlungseinheiten.
-
Die
Einheit kann gerade mit entsprechend positionierten Wänden angeordnet
werden, um das Austreten von Licht aus der Einheit zu vermeiden. Dies
ist für
die meisten Wände
der Einheit relativ leicht zu erreichen. Natürlich muss jedoch der Lufteinlass
mit dem Äußeren der
Einheit in Fluidverbindung sein, und daher ist besondere Vorsicht notwendig,
um das potentielle Austreten von UV-Licht aus irgendeinem Winkel
zu vermeiden, welcher dieses für einen
Betreiber sichtbar machen könnte.
Der Bereich des Lufteinlasses kann daher mit entsprechend positionierten
Wänden
definiert werden.
-
Ein
Filter, der in dem Weg eintretender Luft angeordnet ist, bildet
zumindest einen Teil des Hindernisses für austretendes Licht. Dieser
Filter ist vorzugsweise angeordnet, um relativ große Partikel,
z. B. Schmierfett und/oder Fett, aus der durch diesen hindurch tretenden
Luft zu entfernen. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Erfinder
erkannt haben, dass UV-Licht am effizientesten beim Entfernen von
Gerüchen
im Gegensatz zu Schmierfett- und Fettpartikeln ist, und dass darüber hinaus
dessen Effizienz beim Entfernen von Gerüchen erhöht wird, wenn das Schmierfett
und Fett bereits aus der behandelten Luft entfernt wurden.
-
In
der am meisten bevorzugten Ausführungsform
ist der Filter von der Art, welche hindurchströmende Luft dazu zwingt, die
Richtung abrupt zu ändern.
Diese Anordnung wurde als beste zum Entfernen größerer Fett- und Schmierfettpartikel
mittels eines Zentrifugeneffekts ohne Verstopfung des Filters ermittelt.
Am meisten bevorzugt ist der Filter wieder verwertbar und benötigt daher
höchstens
eine periodische Reinigung.
-
Der
Filter ist entfernbar, z. B. zum Reinigen. Wie oben erwähnt, bildet
der Filter zumindest einen Teil des Hindernisses gegen das Austreten
von UV-Licht. Es folgt daraus, dass es, wenn er entfernt ist, kein
solches Hindernis mehr gibt. Die Erfinder haben erkannt, dass, während direktes
UV-Licht der Art, die verwendet wird, um Luft zu desodorieren, bei
nur kurzen Einwirkungen gefährlich
sein kann, von Edelstahlteilen reflektiertes Licht nur bei längerer Einwirkung
gefährlich
ist.
-
Daher
ist, wo die Einheit einen entfernbaren Filter aufweist, der zumindest
einen Teil des Lichthindernisses bildet, der Rest der Einheit vorzugsweise so
angeordnet, dass, selbst wenn der Filter entfernt ist, kein direktes
UV-Licht von der
Einheit sichtbar ist, d. h. nur reflektiertes Licht ist sichtbar.
-
Wenn
der Luftfilter entfernt ist, gibt es keine direkte Sichtlinie zwischen
der ultravioletten Quelle und der Außenseite. Somit kann eine Einwirkung
von direktem UV-Licht beim Filterentfernen vermieden werden.
-
Es
wird eingeschätzt,
dass Bezugnahmen hierin auf einen entfernbaren Filter zumindest
sowohl einen Filter, welcher vollständig entfernt werden kann,
z. B. zur Gerätewäsche, als
auch einen Filter abdecken, welcher aus seiner normalen Betriebsposition
entfernt wird, aber nicht vollständig
von dem Rest der Einheit gelöst
wird, z. B. durch Aushängen zur
manuellen Reinigung an Ort und Stelle.
-
Ferner
sind Mittel vorgesehen, um die Stromzufuhr zu der UV-Quelle für den Fall,
dass ein solcher Filter entfernt ist, zu verringern oder zu unterbrechen. Zusätzliche
oder alternative Mittel sind vorgesehen, um den Strom für den Fall,
dass irgendein Teil der Einheit ausgebaut ist, zu unterbrechen oder
zu verringern.
-
Das
Mittel zum Unterbrechen oder Verringern des Stroms kann einen Schalter,
wie einen Mikroschalter oder dergleichen, in dem Bereich des entfernbaren
Filters oder einem anderen entfernbaren Teil der Einheit aufweisen,
weist jedoch vorzugsweise Druckmessmittel auf, welche den Druckabfall
in der Einheit messen können,
wenn der Filter oder ein anderes Teil entfernt ist. Dies ist vorteilhaft,
da es bedeutet, dass die UV-Quelle abgeschaltet werden kann, wenn
irgendein Leck auftritt – selbst
wenn dies nicht mit einem absichtlich entfernbaren Teil verbunden
ist.
-
Gemäß der Erfindung
gibt es sowohl eine Verringerung oder Unterbrechung der Stromzufuhr, wenn
der Filter entfernt ist, als auch keine direkte Sichtlinie zwischen
der UV-Quelle und der Außenseite.
Das heißt,
dass, wenn es eine Verzögerung
oder Funktionsstörung
beim Betrieb der ersteren Sicherheitseinrichtung gibt, die letztere
eine zusätzliche
Sicherheitseinrichtung schafft.
-
Es
ist auch ein bevorzugtes Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass
eine Ablenkplatte vorgesehen ist, welche dazu angeordnet ist, eintretende Luft über den
gesamten, durch die UV-Lichtquelle oder -quellen abgedeckten Bereich
zu lenken. In einer zweckmäßigen Ausführungsform
ist es diese Abdeckplatte, welche verhindert, dass direktes Licht von
der UV-Quelle aus der Einheit austritt, selbst wenn ein entfernbarer
Filter entfernt ist.
-
Stromabwärts des
Filters können
Mittel vorgesehen sein, um eine oder mehrere weitere Änderungen
in der Richtung der Luftströmung
zu bewirken, um einen zusätzlichen
Fett- und Schmierfettentfernungseffekt zu schaffen. Solche Mittel
können
die oben genannte Ablenkplatte umfassen.
-
Bestimmte
bevorzugte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung wurden nun lediglich anhand eines Beispiels
mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
-
1 ist
eine Querschnittsansicht einer Luftabzugs- und Luftbehandlungseinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
2 ist
dieselbe Ansicht von 1, außer der Entfernung von Bezugszeichen
zur Übersichtlichkeit
und der Hinzufügung
von Luftströmungspfeilen;
-
3 ist
eine Querschnittsansicht derselben Einheit wie in den 1 und 2,
wobei der Filter entfernt ist; und
-
4 ist
eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
-
Der 1 zugewandt,
zeigt diese einen Querschnitt durch eine Luftabzugs- und Luftbehandlungseinheit,
welche über
einem Herd in einer handelsüblichen
Küche (nicht
gezeigt) installiert ist. Die Einheit ist im Allgemeinen in einem
Edelstahlgehäuse 2 eingeschlossen,
welches entlang seiner Rückwand 2a an
einer Wand angebracht ist. Ein Fettfilter 4 ist in Richtung
zu der Vorderseite der Einheit angeordnet. Der Filter weist jeweilige
obere und untere Verlängerungen 4a, 4b auf,
welche in entsprechenden Schlitzen 6a, 6b aufgenommen
sind, die in dem Einheitsgehäuse
ausgebildet sind. Der Fettfilter 4 weist eine Lufteinlassöffnung 8 und
eine innere Ablenkplatte 10 auf, welche von dem hinteren
Rand der Öffnung 8 abhängig ist.
Es ist aus 1 ersichtlich, dass, wenn der
Fettfilter 4 in der gezeigten Position installiert ist,
dieser die Öffnung 12 in
dem Gehäuse der
Einheit abdeckt, welche anderenfalls präsent wäre.
-
Zwischen
der Öffnung 12 und
der Rückwand 2a des
Gehäuses
ist ein Sammelraum 18 definiert. Eine Ablenkplatte 14,
welche an einer kurzen Verlängerung 16 der
die Öffnung 12 definierenden
Wand befestigt ist, erstreckt sich in den Sammelraum 18 hinein.
Die Ablenkplatte 14 ist derart gebogen, dass sie die in
den Sammelraum eintretende Luft diagonal nach unten lenkt. An der
Oberseite des Sammelraumes 18 ist eine Reihe von UV-Röhren 20,
welche in einer Kassette 22 gehalten wird. Die Kassette 22 ist jeweils
vor und hinter Haltern 24, 26 verschiebbar aufgenommen.
Eine Reihe von Clips (nicht gezeigt) ist vorgesehen, um die Kassette 22 an
der Stelle zu halten. Eine elektrische Verbindung mit den Röhren wird
mittels eines lösbaren
elektrischen Verbinders 28 und eines elektrischen Anschlusskabels 30 hergestellt.
-
Über der
UV-Kassette 22 ist ein weiterer Raum 32, welcher
mit einem Luftauslasskanal 34 kommuniziert. Die Vorderseite
des Raumes 32 ist durch eine Wand 36 begrenzt,
welche in Verbindung mit dem vorderen Halter 24 und einer ähnlichen Wand 38,
die einen Teil des unteren Sammelraumes 18 definiert, einen
von der Luftströmung
getrennten vorderen Zugangsraum 40 definiert, in welchem
der elektrische Verbinder 28 und die Leitung 30 untergebracht
sind. Das vordere Paneel 42, welches einen Zugang zu diesem
Raum schafft, ist an dem Hauptgehäuse 2 der Einheit
mittels einer Reihe von speziellen Schrauben 44 (nur schematisch
gezeigt) befestigt. Diese Schrauben haben speziell geformte Köpfe, um
sicherzustellen, dass nur qualifiziertes Bedienungspersonal, welches
das richtige Werkzeug besitzt, in der Lage ist, das Paneel 42 zu
entfernen und somit Zugang zu der UV-Kassette 22 zu erlangen.
-
Schließlich ist
ein Drucksensor 46 in dem Sammelraum 18 benachbart
zu dem oberen Schlitz 6a zum Aufnehmen des Fettfilters 4 angeordnet.
Dieser Sensor ist mit einer Steuervorrichtung (nicht gezeigt) zum
Abschalten der Stromzufuhr zu der UV-Kassette 22 für den Fall,
dass ein Druckabfall in der Sammelkammer 18 gemessen wird,
elektrisch verbunden. Dies tritt zum Beispiel auf, wenn der Fettfilter 4 entfernt
wird oder wenn das vordere Paneel 42 entfernt wird, da
der umschlossene Raum 40 von dem Sammelraum 18 oder
dem Raum 32 nicht druckabgedichtet ist.
-
Nun
wird der Betrieb der Einheit beschrieben. Es wird auf 1,
jedoch auch auf 2 Bezug genommen, welche dieselbe
wie 1 ist, wobei jedoch die Bezugszeichen zur Übersichtlichkeit
weggelassen und die Muster der Luftströmung eingezeichnet sind.
-
Ein
Gebläse
(nicht gezeigt), das stromabwärts
des Luftauslasskanals 34 und in Fluidverbindung mit diesem
ist, erzeugt einen großen
Unterdruck in der Einheit, welche Luft durch diese hindurch ansaugt.
Die von dem Herd stammende und mit Schmierfett, Fett und anderen
organischen Substanzen belastete Luft wird somit nach oben und durch die
Lufteinlassöffnung 8 in
dem Fettfilter 4 hindurch gesaugt. Die Luft wird gezwungen,
um die innere Ablenkplatte 10 in dem Fettfilter herum und
insbesondere um die spitzwinklige Biegung 10a an ihrem
unteren Ende herum zu strömen.
Diese abrupte Richtungsänderung
bewirkt, dass größere Schmierfettpartikel
als Fett aus der Luftströmung
heraus und in die Ausnehmung 4b in dem Fettfilter hinein
geworfen werden.
-
Das
gesammelte Schmierfett/Fett tendiert dazu, dass es infolge der relativ
hohen Temperatur der Wände
des Fettfilters schmilzt und somit durch die Auslassöffnung 48 hindurch
in eine Ausnehmung 50 in dem Hauptgehäuse hineinläuft. Obwohl aus den Figuren
nicht sichtbar, ist die Ausnehmung 50 in einer Längsrichtung
geneigt, so dass sich das geschmolzene Schmierfett und Fett in einem
dafür vorgesehenen
Sumpf sammelt und leicht entfernt werden kann. Außerdem hält die relativ
hohe Temperatur der Metallwände
der Ausnehmung 50 das Schmierfett/Fett geschmolzen.
-
Sobald
die Luft um das distale Ende 10a der inneren Ablenkplatte 10 herumgeführt wurde,
strömt sie
zurück
zur hinteren Hälfte
des Fettfilters 4 und tritt durch die Öffnung 12 hindurch
in den Hauptsammelraum 18 hinein. Die in diesem Sammelraum
angeordnete Ablenkplatte 14 lenkt die Luft diagonal nach
unten in Richtung zu der unteren hinteren Ecke des Sammelraumes 18.
Jedoch saugt der durch das Gebläse
erzeugte Unterdruck die Luft im Allgemeinen nach oben und bewirkt
somit, dass sie um den distalen Rand der Ablenkplatte 14 herum
und in Richtung zu den UV-Röhren 20 gedreht
wird. Die Luft wird über die
Oberflächen
der UV-Röhren 20 gesaugt.
-
Das
UV-Licht verursacht Ozon, das aus dem in der Luft vorhandenen Sauerstoff
erzeugt werden kann, und das Ozon oxidiert weiter die in der Luft
vorhandenen organischen Verunreinigungen. Die UV-Strahlung baut
auch die größeren organischen Substanzen
durch den Prozess der Photolyse ab. Diese Prozesse sind hochwirksam
bei der Entfernung von Gerüchen
aus der Luft. Sobald die Gerüche und
anderen organischen Substanzen entfernt wurden, tritt die Luft in
den Raum 32 hinein und dann durch den Auslasskanal 34 hindurch,
von welchem sie sicher in die Atmosphäre ausgelassen werden kann.
-
Es
ist aus den 1 und 2 deutlich
zu sehen, dass es nicht nur unmöglich
ist, einen direkten Lichtweg von einer der UV-Röhren zu dem Bereich außerhalb
der Einheit zu verfolgen, noch kann ein solcher Weg für das Licht
verfolgt werden, das von der Rückwand 2a,
der unteren Wand 2b oder sogar einem anderen Teil der Vorrichtung
reflektiert wird.
-
Nunmehr
der 3 zugewandt, ist dieselbe Luftabzugs- und Luftbehandlungseinheit
wie in den 1 und 2 gezeigt,
außer
dass dieses Mal der Fettfilter 4 entfernt wurde. Wenn dies
durchgeführt wird,
während
die Einheit noch in Betrieb ist, misst der Drucksensor 46 den
resultierenden Druckabfall und unterbricht die Zufuhr von elektrischem
Strom zu den UV-Röhren 20.
Wie deutlich zu sehen ist, verhindert jedoch, selbst wenn der Strom
zu den UV-Röhren 20 aus
irgendeinem Grunde nicht unterbrochen werden konnte, die innere
Ablenkplatte 14 eine direkte Sichtlinie zwischen der Öffnung 12 und
den UV-Röhren 20,
obwohl es nun möglich
ist, über
einen kleinen Winkel die Rückwand 2a des
Sammelraumes 18 und somit ein von dieser reflektiertes
Licht zu sehen. Jedoch warnt ein Warnschild (nicht gezeigt) den Betreiber,
die Einheit abzuschalten, wenn dieser Bereich sichtbar werden sollte.
Wenn der Filter 4 entfernt ist, kann der Betreiber Zugang
zu der Sammelkammer 18 erlangen, um diese periodisch zu
reinigen. Da das Resultat des UV-Oxidationsprozesses feiner, trockener
Staub ist, ist die Reinigung relativ unkompliziert.
-
Um
eine der UV-Röhren
zu reinigen oder auszutauschen, muss eine autorisierte Bedienungsperson,
die das richtige Werkzeug besitzt, dieses benutzen, um die speziellen
Schrauben 44 zu lösen
und das vordere Paneel 42 zu entfernen. Der elektrische Verbinder 28 kann
dann von der UV-Kassette 22 entfernt werden, und die Clips
(nicht gezeigt), welche die Kassette 22 halten, können gelöst werden.
Dies ermöglicht,
dass die Kassette 22 horizontal aus den Haltern 24, 26 geschoben
werden kann, um zu ermöglichen,
dass die Röhren
mit einem feuchten Lappen gereinigt und/oder ausgetauscht werden
können.
-
Eine
zweite bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung ist in der Querschnittsansicht von 4 gezeigt.
Diese Ausführungsform
ist im Wesentlichen gleich der ersten, und daher werden nur die
Unterschiede zwischen ihnen erwähnt.
-
Der
erste Unterschied ist, dass es keine geneigte Wand gibt, die sich
von der Rückseite
des unteren Schlitzes 6b erstreckt, um die Öffnung 12 zu
bilden, wie es sie in den 1 bis 3 gibt.
Stattdessen ist eine Reihe von vertikalen Abstandshaltern 52 vorgesehen,
welche in Längsabständen voneinander entlang
der Vorrichtung angeordnet sind und sich zwischen den oberen und
unteren Schlitzen 6a und 6b erstrecken. Die Längsspalte
zwischen den Abstandshaltern 52 sind etwas kürzer als
die Breite der einzelnen Filtereinheiten 4, so dass die
Filter 4 mit den Abstandshaltern 52 an ihren Rändern überlappen.
Der Querschnitt in 4 ist an einer solchen Stelle
betrachtet. Diese überlappende
Anordnung stellt weiter sicher, dass kein direktes oder reflektiertes
UV-Licht von den UV-Röhren 20 in
der Lage ist, von der Vorderseite der Vorrichtung auszutreten.
-
Zweitens
ist eine geneigte Basiswand 54 einbezogen, die sich von
der Rückwand 2a des
Sammelraumes zu dem Fettsammelkanal 50 erstreckt. Diese
Wand 54 dient dazu, irgendwelches übrige Fett in der Kammer 18 in
den Fettsammelkanal 50 hinein zu lenken.
-
Drittens
ist die obere Ablenkplatte 14' im Profil gekrümmt. Darüber hinaus ist sie in Längsabschnitten
hergestellt, um die Entfernung – z.
B. zur Reinigung usw. zu erleichtern.
-
Es
ist für
technisch versierte Fachleute ersichtlich, dass die oben beschriebenen
Anordnungen nur zwei von vielen möglichen Beispielen sind, wie die
Einheit angeordnet werden kann, um zu verhindern, dass direktes
und reflektiertes Licht austritt.