EP0603539B1

EP0603539B1 - Smoke extracting hood with an acoustic detection zone

Info

Publication number: EP0603539B1
Application number: EP93118457A
Authority: EP
Inventors: Hans Gerd Dipl.-Ing. Keller; Peter Dipl.-Ing. Rohrbach (Fh); Wilfried Dipl.-Ing. Rückert (FH); Dieter Dipl.-Ing. Schmid (Fh)
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1992-12-23
Filing date: 1993-11-15
Publication date: 1999-09-01
Anticipated expiration: 2013-11-15
Also published as: ES2137218T3; EP0603539A1; DE4243945A1; DE59309759D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dunstabzugshaube mit einer akustischen Sensorstrecke nach dem ersten Teil des Patentanspruchs 1.The present invention relates to an extractor hood with an acoustic sensor section according to the first part of claim 1.

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 Verschmutzungsgrad 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 Temperatursensoren 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 wesentliche Verbreitung haben diese Maßnahmen aus unterschiedlichen Gründen nicht erlangt.A number of measures have been shown, which are intended to serve the state of the air below one Extractor hood to detect and depending on the degree of contamination this air the operation of the extractor hood to control automatically. These include Smoke sensors and Moisture sensors. Temperature sensors are also for the Control of extractor hoods can be used, these temperature sensors to grasp the fact that below the cooker hood is in operation, develop the appropriate heat from which is derived, that cooking fumes should be dissipated. A practical essential These measures have spread from different Reasons not obtained.

Darüber hinaus ist eine Anordnung bekannt geworden, (EP-A 0 443 141) in der eine Schaltungsanordnung zur Steuerung eines 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 Ultraschall-Sensor gesandt und die Verfälschung dieses Ultraschall-Strahles durch einen veränderten Zustand, der unterhalb der Dunstabzugshaube vor dem Fettfilter anliegenden Atmosphäre wird erfaßt, ausgewertet und zur Steuerung des Lüfters einer Dunstabzugsnaube bzw. einer Esse herangezogen. Diese Maßnahme erscheint für die praktische Anwendung erfolgversprechend sein zu können.In addition, an arrangement has become known (EP-A 0 443 141) in which a circuit arrangement for controlling a Fan of an extractor hood is disclosed in which An ultrasonic path is provided in front of the fan. over this ultrasonic path becomes a modulated one Ultrasound beam from an ultrasound transmitter to an ultrasound sensor sent and the falsification of this ultrasound beam through a changed state that is below the extractor hood in front of the atmosphere attached to the grease filter is recorded, evaluated and used to control the fan an extractor hood or a chimney. This measure appears promising for practical application to be able to be.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aufbauend auf dem letztgenannten Stand der Technik eine Vorrichtung bereitzustellen, die sowohl aufbautechnisch als auch funktionstechnisch günstige Bedingungen für die Erfassung der unterhalb der Dunstabzugshauben in deren Ansaugbereich herrschenden Bedingungen zu erfassen, um die Dunstabzugshauten-Lüftereinheit zu steuern.The present invention is based on the object, building a device on the latter prior art to provide that both structurally and also functionally favorable conditions for the acquisition the underneath the extractor hoods in their intake area prevailing conditions to capture the extractor fan unit to control.

Eine Dunstabzugsnaube, die diesen Anforderungen in hohem Male gerecht wird, ist erfindungsgemäß im Patentanspruchs 1 beansprucht. Aufbautechnisch ist dabei von Vorteil, daß die Maßnahmen zur Leitungsverlegung verringert werden können. Funktionstechnisch ist von Bedeutung, daß die Sensorstrecke durch den Ultraschall-Strahl zweimal durchlaufen wird, so daß Unterschiede in der Meßstrecke auch zweimal erfaßt werden und das Meßergebnis im Auswertepegel verdoppelt wird.An extractor hood that meets these requirements to a high degree is fair, is claimed according to the invention in claim 1. Technically, it is advantageous that the measures can be reduced for laying cables. Functionally is important that the sensor route is passed through twice by the ultrasound beam, so that differences in the measuring section are also recorded twice and the measurement result is doubled in the evaluation level.

Außerdem bietet die erfindungsgemäße Maßnahme die Möglichkeit, als Ultraschall-Sender und Ultraschall-Sensor einen gemeinsamen, auf Aussendung und Empfang in kurzer, zeitlicher Aufeinanderfolge umschaltbaren Piezoschwinger anzuordnen. Für die Umschaltung von Sendung auf Empfang ist aufgrund der doppelten Sensorstrecke genügend Zeit.In addition, the measure according to the invention offers the possibility of as an ultrasonic transmitter and ultrasonic sensor shared, on sending and receiving in a short, timely manner Arrange a sequence of switchable piezo oscillators. For switching from broadcast to reception is due enough time for the double sensor path.

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 Strukturierung werden die Ultraschall-Wellen mit hoher Genauigkeit an ihre Ursprungsstelle, d.h. an den aussendenden und empfangenden Piezoschwinger zurückreflektiert, auch dann, wenn der Reflexionsbereich nicht optimal zum Piezoschwinger ausgerichtet ist. Außerdem kann ein sich verbreitertes Strahlenbündel in einfacher Weise zur Ursprungsstelle wieder reflektiert werden.According to a preferred embodiment of the invention Extractor hood is characterized in that the Reflection area for the ultrasound beam at right angles V-shaped surface structure. Through this structuring the ultrasonic waves with high accuracy to their place of origin, i.e. to the sending and receiving Piezo oscillator reflected back, even if the reflection area is not optimally aligned with the piezo oscillator is. In addition, a broadened beam of rays reflected in a simple way to the point of origin become.

Ein nach Merkmalen der Erfindung ausgestaltetes Ausführungsbeispiel ist anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematisierte Seitenansicht einer Dunstabzugshaube im Schnitt, und
Fig. 2: eine schematisierte Unteransicht dieser Dunstabzugshaube 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.

An embodiment designed according to the features of the invention is described in more detail below with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1: a schematic side view of an extractor hood in section, and
Fig. 2: 2 shows a schematic bottom view of this extractor hood in the area of the filter arrangement,
Fig. 3: a reflection area for the ultrasound beam in a plan view and
Fig. 4: a side view of the reflection area greatly enlarged to explain the function.

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 dieser Kochstellen 15 auf die Unterseite der Dunstabzugshaube angedeutet. Für breitere Kochfelder kann eine entsprechend verbreitert ausgestaltete Dunstabzugshaube zum Einsatz gebracht werden.An extractor hood as shown in the figures is for typical use above hobs suitable in kitchens. Such hobs are common essentially square and have four burners. A projection of the position of these is shown in broken lines in FIG Cooking areas 15 on the underside of the extractor hood indicated. For wider cooktops, one can be used accordingly Broadened designed extractor hood used become.

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 erzeugt 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 Fettfilter 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 Dunstabzugshaube 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.Within a housing 1 of the extractor hood 2 is a arranged motor-driven blower 3, which 4 draws in air from the room and thus creates negative pressure there and blows this air out through an outlet nozzle 5. in the lower area of the extractor hood, which is the hob facing room 4 is through a so-called grease filter 6 completed, through which in particular during Frying and cooking processes contaminated air due to the im Room 4 prevailing negative pressure passes, the Fat and other pollution particles largely in this grease filter 6 are absorbed. The room 4 is like this completed and the fat filter 6 is so in inserted a shot that as far as possible no air except over the grease filter is sucked in. In the event that the extractor hood 2 can be used in so-called recirculation mode should, with the exhaust air via the outlet 5 in again the operating room is returned is within the Room 4 a carbon filter 7 can be used, which smells too is able to absorb.

Unterhalb des Fettfilters 6 ist im Gehäuse der Dunstabzugshaube ein schubladenartiger Auszug 8 nach vorne herausziehbar angeordnet. In den Figuren ist dieser in der herausgezogenen 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 Auszugs 8 im vorderen Bereich des Fettfilters 6 offen endet. Eine Schürze 11 schließt diesen Kanal 10 hin zum Filter 6 ab.The extractor hood is in the housing below the grease filter 6 a drawer-like pull-out 8 can be pulled out to the front arranged. In the figures, this is in the pulled out Position shown. This drawer-like drawer is fixed on the front, top and on the side walls Walls. At the bottom is a filter element 9 inserted. Through the twists of the drawer-like pull-out and the filter element 9 is formed a flat channel, which in the extended state of the drawer-like pull-out 8 ends open in the front area of the grease filter 6. An apron 11 closes this channel 10 to the filter 6 from.

Um eine möglichst hohe Reinigungswirkung für die herangeführte. 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 entgegensetzt. Entsprechend leistungsstark muß der Ventilator sein, um den erfoderlichen, unter Druck im Raum 4 zur Überwindung dieses Fettfilters 6 durch die zu reinigende Luft zu erzeugen. 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 Absorptionsvermögen dieses Filterelements 9 relativ gering, was jedoch nicht nur billigend in Kauf genommen wird, sondern auch gewünscht ist. Die eigentliche Reinigung der verunreinigten Luft, welche über das Filterelement 9 geleitet wird, erfolgt nämlich genauso wie die Reinigung der ansonsten angesaugten 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 wesentlicher Unterdruck innerhalb des Kanals 10 wird mangels erheblichem 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. Dadurch findet eine geringere Überdeckung der einzelnen Zwiscbenräume der Streckmetall-Lagen statt und die Durchlässigkeit ist so gering, daß die durchströmende Luft annähernd ungehindert, ohne wesentlichen Druckabfall durchtreten kann.In order to achieve the highest possible cleaning effect for the To cause polluted air, the grease filter 6 designed as densely and homogeneously as possible, which makes it not only offers high absorbency, but also the air has a relatively high flow resistance. The fan must be correspondingly powerful, to overcome the necessary, under pressure in room 4 to produce this grease filter 6 by the air to be cleaned. In front of the filter 6, this is not available under pressure Available and so is with this extractor hood A filter element is used in the drawer-like pull-out 8 brought, which, to be flowed through at all, very is designed to be permeable. So is the absorbency this filter element 9 relatively low what however, is not only accepted, but is also desired. The actual cleaning of the contaminated Air which is passed through the filter element 9 takes place in the same way as the cleaning of the otherwise suctioned Air in the main grease filter 6 it also does not need the drawer-like guides Extract 8 and its apron 11 with regard to tightness specially designed against false currents. An essential one Negative pressure within the channel 10 becomes considerable due to the lack Flow resistance in the area of the filter element 9 not built up anyway. The actual main filter 6 can for example in the execution by expanded metal eight to be twelve layers, whereas the filter element 9 only has two to four expanded metal layers. Thereby finds less coverage of the individual interstices the expanded metal layers instead and the permeability is so low that the air flowing through it is almost can pass through unhindered without significant pressure drop.

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 Verschmutzungspartikel, die leicht bei Berührung mit festen Körpern aus der Luft ausfallen, aufgenommen werden, sind diese Elemente in diesem Kanal gegen Verunreinigung wesentlich 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.Within the channel 10, i.e. above the filter element 9, can preset input elements or sensor elements 12 be arranged, the haze rising from the hotplates record and evaluate to control the extractor hood. Characterized in that the filter element 9 fat and other dirt particles, which is easy when touching fixed Bodies fall out of the air, are absorbed these elements in this channel are essential against pollution protected. From the corresponding area of the main filter 6 are essentially the impurity components of the Filtered out air that remained mainly because of this because their willingness to fall out of the air is worse.

Im unteren rückwärtigen Bereich der Dunstabzugshaube ist eine an der Rückwand längs sich erstreckende Beleuchtungseinrichtung 13 angeordnet. Im oberen Deckbereich des schubladenartigen Auszugs 8 sind Bedienungselemente 14 eingefügt, die nur im ausgezogenen Zustand der Dunstabzugshaube von oben bedienbar sind.In the lower rear area of the extractor hood is one on the rear wall extending lighting device 13 arranged. In the upper deck area of the drawer-like Extract 8 control elements 14 are inserted, which is only in the extended state of the extractor hood from can be operated at the top.

Als Sensorelement 12 ist ein Piezoschwinger auf der einen Seitenwandung des schubladenartigen Auszugs 8 angeordnet. Dieser Piezoschwinger ist derart an eine nicht näher erläuterte Schaltungsanordnung angeschaltet, daß dieser Piezoschwinger in einer ersten Anschaltphase als Ultraschallsender und in einer zweiten Schaltphase als Ultraschallsensor wirkt. Auf der gegenüberliegenden Seite des schubladenartigen Auszugs 8 ist ein Reflexionsbereich 16 für den Ultraschall-Strahl angeordnet, so daß dieser auf den Piezoschwinger von diesem herkommend auch wieder zurückreflektiert wird. Wie die Fig. 2 ausweist, verläuft die Meßstrecke zwischen Piezoschwinger 12 und Reflektionsbereich 16 in einem Bereich, welcher in Projektion auf ein darunter angeordnetes Kochfeld zwischen den vorderen und hinteren Kochstellen verläuft. Sowohl der Piezoschwinger 12 als auch der Reflektionsbereich 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.A piezo oscillator is on one side as sensor element 12 Side wall of the drawer-like pull-out 8 arranged. This piezo oscillator is of a type not explained in detail Circuitry turned on that this piezo oscillator in an initial start-up phase as an ultrasonic transmitter and in a second switching phase as an ultrasonic sensor works. On the opposite side of the drawer Extract 8 is a reflection area 16 for the Ultrasonic beam arranged so that this on the piezo oscillator originating from this reflected back again becomes. As shown in FIG. 2, the measuring section runs between piezo oscillator 12 and reflection area 16 in one Area which is projected onto an underlying one Hob between the front and rear hotplates runs. Both the piezo oscillator 12 and the reflection area 16 are in the drawer-like Extract 8 and its filter element 9 formed channel 10, see above that these elements are at increased risk of pollution are not exposed.

Der Reflexionsbereich ist, wie die Figuren 3 und 4 ausweisen, 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 Piezoschwinger 12 zurückreflektiert werden, und zwar mit maximal einem Versatz, der der Zahnteilung entspricht. Ansonsten ist die Ausrichtung des Reflexionsbereichs 16 auf den Sender-Empfänger-Piezoschwinger 12 nicht besonders problematisch. Eine geringfügige Verschwenkung ist unerheblich, wie aus der Figur 4 ersichtlich ist. Die strichpunktierte Linie versinnbildlicht 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 Strahlen an den Entstehungsort zurückreflektiert werden, würde eine glatte Fläche bei einem Versatz um nur 1° 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 zurückreflektiert würde.As shown in FIGS. 3 and 4, the reflection area is provided with V-shaped notches 17, the side flanks 18 are substantially perpendicular to each other. Thereby it is achieved that incident rays are secured again to the sending location, i.e. to the opposite piezo oscillator 12 are reflected back, with a maximum of one Offset that corresponds to the tooth pitch. Otherwise it is Alignment of the reflection area 16 on the transmitter-receiver piezo oscillator 12 not particularly problematic. A slight pivoting is irrelevant, as in the figure 4 can be seen. The dash-dotted line symbolizes a vertical alignment of the reflection area 16 on the piezo oscillator 12, while the interrupted dash-dotted line symbolizes a swiveled plane. The basic ultrasound beam path is through the Arrow lines 21 indicated. So while at one Design of the reflection area the incoming rays would be reflected back to the place of origin cause a smooth surface with an offset of only 1 °, that with a simple measuring distance of about 50 cm, as they certainly at least with an extractor hood, the beam is reflected back over 1.7 cm from the point of origin would.

Claims

Fume extraction hood (2) with an acoustic sensor path below the intake region of the fume extraction hood for detection of the state of the air in this region in order to control the ventilating equipment in dependence thereon, wherein the sensor path is built up between an ultrasound transmitter (12) and an ultrasound sensor (12), which are arranged adjacent to one another on the same side of the fume extraction hood or are formed by a piezo oscillator switchable over to transmission and reception at short intervals in succession, characterised in that a reflector region (16) for the wave radiation is arranged on the adjacent side of the fume extraction hood and is so shaped by surface structuring that the wave radiation is securely conducted back in direction to the ultrasound sensor.
Fume extraction hood according to claim 1, characterised in that the reflection region (16) is surface-structured in right-angle V-shape for the wave radiation.
Fume extraction hood according to claim 2, characterised in that the ultrasound reflector has grooves (17) and the groove surfaces form an angle of 45° to the reflector surface.