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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von verunreinigter Luft, wie sie in handelsüblichen Küchen erzeugt wird, um z.B. Gerüche und dergleichen aus dieser zu entfernen.
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Der übliche Weg, von einem Kochgerät erzeugte, mit Fett und Gerüchen belastete Luft zu behandeln, ist es, die Luft von oberhalb des Gerätes mittels einer über dem Gerät montierten Abzugseinheit nach außen abzusaugen. Diese Abzugseinheit hat im Allgemeinen die Form einer Haube und weist eine Anzahl von Filtern und/oder Partikelfallen auf, um Fett und andere Partikel in der Luft einzufangen. Häufig ist auch irgendeine Art von desodorierenden Mitteln enthalten, wie zum Beispiel ein Aktivkohlefilter oder eine Quelle für ein duftendes maskierendes Öl.
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Die Probleme bei mechanischen Filtern sind, dass sie dazu tendieren, einen regelmäßigen Austausch oder Reinigung zu benötigen, und auch, dass sie, wenn sie mit Fett usw. beladen sind, eine erhebliche Brandgefahr darstellen.
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Es wurden Vorschläge gemacht, um ultraviolettes Licht zu verwenden, um die Luft in Luftabzugseinheiten der oben beschriebenen Art zu reinigen, wobei jedoch angemerkt wird, dass bis dato keiner davon über das Prototypstadium hinaus entwickelt wurde. Bei diesen Anordnungen sind Ultraviolett-Röhren über dem Lufteinlass hinter der Vorderwand der Einheit vorgesehen. Diese Vorderwand verbirgt daher die Röhren vor einem direkten Anblick. Da diese Einheiten aus rostfreiem Stahl hergestellt sind, tritt jedoch, wenn die Röhren in Betrieb sind, Licht aus ihnen durch den Lufteinlass hindurch und wird von der sich nach unten 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.
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Die
US-A-5 523 057 offenbart ein Filtersystem, das aus einem galvanisiertem Stahl besteht, zum Abstützen eines klebrig gemachten Filters gefolgt von einem 254 nm UV-Licht, wobei dann die sterilisierte Luft durch einen Aktivkohlefilter geleitet wird. Die
WO-A-97/39823 offenbart eine Filtervorrichtung, aufweisend mindestens einen Lüfter zum Senden eines Luftstroms durch eine erste Kammer mit einer Öffnung, die mit einer Quelle für verunreinigte Luft verbunden ist, eine zweite Kammer mit einer Anzahl von Platten, die quer zu der Hauptrichtung des Luftstromes platziert sind, um zu bewirken, dass der Luftstrom die Richtung mindestens einmal ändert, eine dritte Kammer mit einer Anzahl von perforierten Rohren, die zumindest an einem Ende in offener Verbindung mit einer sekundären Luftquelle sind, eine vierte Kammer mit einer Anzahl von Leuchten zum Bestrahlen des Luftstromes mit einem kurzwelligen ultravioletten Licht, und eine fünfte Kammer mit einem Volumen, welches dem Luftstrom eine vorbestimmte Verweildauer in der Kammer verleiht, und die eine Öffnung hat, durch die die gereinigte Luft hindurchströmt, um in die Umgebung freigegeben zu werden.
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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.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Luftabzugs- und Luftbehandlungseinheit nach Anspruch 1 vorgesehen. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in dem abhängigen Anspruch beschrieben.
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Demnach ist es ersichtlich, dass gemäß der Erfindung die Gefahren der Einwirkung sogar des reflektierten ultravioletten (UV) Lichtes im Wesentlichen vermieden werden. Das heißt, dass solche Einheiten an der Quelle von verunreinigter Luft, z.B. bei einem Kochgerät in einer handelsüblichen oder gewerblichen 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 besonderen speziellen Vorkehrungen getroffen werden.
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Die Luft wird üblicherweise durch die Einheiten der Art, bei welcher die Erfindung Anwendung findet, mittels eines entfernt liegenden Gebläses stromabwärts der Einheit hindurchbewegt, z.B. gerade bevor die gereinigte Luft in die Atmosphäre ausgelassen wird. Üblicherweise versorgt ein einziges derartiges Gebläse mehrere Luftabzugs- und Luftbehandlungseinheiten.
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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 ist daher besondere Vorsicht notwendig, um das potentielle Austreten von UV-Licht aus irgendeinem Winkel zu vermeiden, welcher dieses für einen Benutzer sichtbar machen könnte. Der Bereich des Lufteinlasses kann daher mit entsprechend positionierten Wänden definiert werden.
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Ein Fettfilter, der in dem Weg eintretender Luft angeordnet ist, bildet zumindest einen Teil des Hindernisses für austretendes Licht. Dieser Filter ist angeordnet, um Schmierfett und Fett aus der durch diesen hindurchströmenden Luft zu entfernen. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Erfinder erkannt haben, dass UV-Licht am effizientesten beim Entfernen von Gerüchen im Gegensatz zu - Fett- und Schmierfettpartikeln 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.
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Der Filter ist 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 wiederverwertbar und benötigt daher höchstens eine periodische Reinigung.
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Der Filter ist entfernbar, z.B. zum Reinigen. Wie oben erwähnt, bildet der Filter in bevorzugten Ausführungsformen zumindest einen Teil der Barriere gegen das Austreten von UV-Licht. Es folgt daraus, dass es, wenn er entfernt wird, keine solche Barriere 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, Licht, das von Teilen aus rostfreiem Stahl reflektiert wird, nur bei längerer Einwirkung gefährlich ist.
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Daher ist, wo die Einheit einen entfernbaren Filter aufweist, der zumindest einen Teil der Lichtbarriere bildet, der Rest der Einheit vorzugsweise so angeordnet, dass, selbst wenn der Filter entfernt ist, kein direktes UV-Licht aus der Einheit sichtbar ist, d.h. nur reflektiertes Licht sichtbar ist.
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Wenn der Luftfilter entfernt ist, gibt es keine direkte Sichtlinie zwischen der Ultraviolett-Quelle und der Außenseite. Somit kann eine Einwirkung von direktem UV-Licht zum Zeitpunkt des Entfernens des Filters vermieden werden.
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Es wird angemerkt, 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, jedoch nicht vollständig von dem Rest der Einheit gelöst wird, z.B. durch Aushängen zur manuellen Reinigung an Ort und Stelle.
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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 Mittel können vorgesehen sein, um den Strom für den Fall, dass irgendein Teil der Einheit ausgebaut ist, zu unterbrechen oder zu verringern.
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Die Mittel zum Unterbrechen oder Verringern des Stroms weisen ein Druckmessmittel auf, welches den Druckabfall in der Einheit messen kann, wenn der Filter 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.
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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 ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal bereitstellt.
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Es ist auch ein bevorzugtes Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass eine Ablenkplatte vorgesehen ist, welche angeordnet ist, um eintretende Luft über den gesamten durch die UV-Lichtquelle oder -quellen abgedeckten Bereich zu lenken. In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist es diese Abdeckplatte, die verhindert, dass direktes Licht von der UV-Quelle aus der Einheit austritt, selbst wenn ein entfernbarer Filter entfernt ist.
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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.
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Bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun lediglich beispielhaft mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen beschrieben, in denen:
- 1 eine Querschnittsansicht einer Luftabzugs- und Luftbehandlungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist,
- 2 die gleiche Ansicht der 1 ist, mit der Ausnahme, dass für die Übersichtlichkeit Bezugszeichen entfernt und Luftströmungspfeile hinzugefügt wurden,
- 3 eine Querschnittsansicht derselben Einheit wie in den 1 und 2 ist, wobei der Filter entfernt ist; und
- 4 eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist.
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Bezugnehmend auf die 1, zeigt diese einen Querschnitt durch eine Luftabzugs- und Luftbehandlungseinheit, die über einem Herd in einer handelsüblichen Küche (nicht gezeigt) installiert ist. Die Einheit ist im Allgemeinen in einem Gehäuse 2 aus rostfreiem Stahl 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, die 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, die von dem hinteren Rand der Öffnung 8 abhängig ist. Aus 1 ist 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.
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Zwischen der Öffnung 12 und der Rückwand 2a des Gehäuses ist ein Sammelraum 18 definiert. Eine Ablenkplatte 14, die 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 sind. Die Kassette 22 ist in vorderen bzw. hinteren Halterungen 24, 26 verschiebbar aufgenommen. Eine Reihe von Clips (nicht gezeigt) ist vorgesehen, um die Kassette 22 an Ort und Stelle zu halten. Eine elektrische Verbindung mit den Röhren wird mittels eines lösbaren elektrischen Verbinders 28 und eines elektrischen Anschlusskabels 30 hergestellt.
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Über der UV-Kassette 22 ist ein weiterer Raum 32, der mit einem Luftauslasskanal 34 kommuniziert. Die Vorderseite des Raumes 32 ist durch eine Wand 36 begrenzt, welche in Verbindung mit der Vorwärts-UV-Kassette 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 Wartungspersonal, welches das richtige Werkzeug besitzt, in der Lage ist, das Paneel 42 zu entfernen und somit Zugang zu der UV-Kassette 22 zu erlangen.
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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.
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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.
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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 beladene 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 und insbesondere um die spitzwinklige Biegung 10a an ihrem unteren Ende herum zu strömen. Diese abrupte Richtungsänderung bewirkt, dass größere Schmierfettpartikel wie Fett aus dem Luftstrom heraus und in die Aussparung 4b in dem Fettfilter hineingeworfen werden.
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Das gesammelte Schmierfett/Fett neigt dazu, aufgrund der relativ hohen Temperatur der Wände des Fettfilters geschmolzen zu bleiben, und läuft somit durch die Auslassöffnung 48 hindurch in eine Ausnehmung 50 in dem Hauptgehäuse. Obwohl aus den Figuren nicht ersichtlich, ist die Ausnehmung 50 in einer Längsrichtung geneigt, so dass sich das geschmolzene Schmierfett und Fett in einer dafür vorgesehenen Wanne sammelt und leicht entfernt werden kann. Außerdem hält die relativ hohe Temperatur der Metallwände der Ausnehmung 50 das Schmierfett/Fett geschmolzen.
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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 Wesentlichen 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.
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Das UV-Licht bewirkt, dass Ozon aus dem in der Luft vorhandenen Sauerstoff erzeugt wird, 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 nach oben in den Raum 32 und dann durch den Auslasskanal 34 hindurch, aus welchem sie sicher in die Atmosphäre ausgelassen werden kann.
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Aus den 1 und 2 ist deutlich ersichtlich, dass es nicht nur unmöglich ist, einen direkten Lichtweg von irgendeiner der UV-Röhren zu dem Bereich außerhalb der Einheit zu verfolgen, noch kann irgendein solcher Weg für das Licht verfolgt werden, das von der Rückwand 2a, der unteren Wand 2b oder sogar irgendeinem anderen Teil der Vorrichtung reflektiert wird.
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Bezugnehmend auf die 3 ist die gleiche Luftabzugs- und Luftbehandlungseinheit wie in den 1 und 2 gezeigt, mit der Ausnahme, dass dieses Mal der Fettfilter 4 entfernt wurde. Wenn dies erfolgt, 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 die innere Ablenkplatte 14, selbst wenn der Strom zu den UV-Röhren 20 aus irgendeinem Grunde nicht unterbrochen werden könnte, 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 Benutzer davor, 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.
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Um eine der UV-Röhren zu reinigen oder auszutauschen, muss eine autorisierte Bedienperson, 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 20 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.
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Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Querschnittsansicht der 4 gezeigt. Diese Ausführungsform ähnelt im Wesentlichen der ersten, und daher werden nur die Unterschiede zwischen ihnen erwähnt.
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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 in Längsabständen voneinander entlang der Vorrichtung vorgesehen, wobei sich diese zwischen dem oberen und dem unteren Schlitz 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 erfolgt. Diese überlappende Anordnung stellt darüber hinaus sicher, dass kein direktes oder reflektiertes UV-Licht aus den UV-Röhren 20 in der Lage ist, von der Vorderseite der Vorrichtung auszutreten.
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Zweitens ist eine geneigte Basiswand 54 enthalten, die sich von der Rückwand des Sammelraumes 2a zu dem Fettsammelkanal 50 erstreckt. Diese Wand 54 dient dazu, jegliches verbleibendes Fett in der Kammer 18 in den Fettsammelkanal 50 zu lenken.
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Drittens hat die obere Ablenkplatte 14' ein gekrümmtes Profil. Darüber hinaus ist sie in Längsabschnitten hergestellt, um ein Entfernen - z.B. zur Reinigung usw. zu erleichtern.
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Der Fachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass die oben beschriebenen Anordnungen nur zwei von vielen möglichen Beispielen dafür sind, wie die Einheit angeordnet sein kann, um zu verhindern, dass direktes und reflektiertes Licht austritt.
