EP3919820A1 - Wrasenabzugsvorrichtung mit geruchsfilterelement umfassend einen filterkörper mit wenigstens einem adsorbenswickel und verwendung eines geruchsfilters - Google Patents

Wrasenabzugsvorrichtung mit geruchsfilterelement umfassend einen filterkörper mit wenigstens einem adsorbenswickel und verwendung eines geruchsfilters Download PDF

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EP3919820A1
EP3919820A1 EP21173671.5A EP21173671A EP3919820A1 EP 3919820 A1 EP3919820 A1 EP 3919820A1 EP 21173671 A EP21173671 A EP 21173671A EP 3919820 A1 EP3919820 A1 EP 3919820A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
adsorbent
extraction device
vapor extraction
filter
filter element
Prior art date
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Granted
Application number
EP21173671.5A
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English (en)
French (fr)
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EP3919820B1 (de
Inventor
Peter Pekny
Dr. Peter FREMEREY
Tim HERRENKNECHT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
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Publication date
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Publication of EP3919820B1 publication Critical patent/EP3919820B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00—Details
    • F24C15/20—Removing cooking fumes
    • F24C15/2035—Arrangement or mounting of filters

Definitions

  • the present invention relates to a vapor extraction device with an odor filter element comprising a filter body with at least one adsorbent roll and the use of an odor filter element comprising a filter body with at least one adsorbent roll in a vapor extraction device
  • Vapor extraction devices also called extractor hoods
  • Substructure variants are also called downdraft or table ventilation systems, with the extractor being integrated into the hob.
  • These are installed in kitchens, both in the private and professional environment, in the area of a hob and are designed to extract cooking fumes, the so-called fumes, in order to keep the air in the kitchen free of odors and / or pollutants that occur during cooking and / or roasts arise.
  • There are types of construction which are designed to convey the vapor into the open air via appropriate piping and types of construction which work in a recirculating manner, i.e. H. Suck off the vapors and, after cleaning, feed it back into the kitchen air in an odor filter element.
  • Both designs usually have a grease filter, which is provided as the first filter stage on the inlet side and protects the device components of the vapor extraction device from contamination and damage.
  • a generic vapor extraction device is for example in the DE 20 2005 002 589 U1 described.
  • Adsorbent beds are often used as odor filters, which are filled into chambers of an odor filter frame through which fluid can flow.
  • this has the disadvantage that the separation efficiency for odor-active components depends on the volumetric degree of filling of the chambers; if the chambers are only partially filled, bypass flow paths can arise between the Form loose particles, which reduce the efficiency.
  • such bulk-based odor filters are designed as hollow cylindrical filter cartridges which have a filling volume with a circular ring-shaped cross section, which is present between an inner fluid-permeable jacket wall and an outer fluid-permeable jacket wall and is filled with the adsorbent bed. Since the jacket walls are mostly designed as perforated sheets, there is also the problem that the smallest adsorbent components pass through the openings in the perforated sheet, which results in increased dust exposure when handling and / or operating the cartridges.
  • the odor filter as a pleated combination filter which has a pleated filter medium comprising at least one particle filter layer and at least one adsorbent layer which is pleated to form a bellows.
  • a pleated filter medium comprising at least one particle filter layer and at least one adsorbent layer which is pleated to form a bellows.
  • An extractor hood with a pleated combination filter as an odor filter is, for example, from the EP 2 506 953 B1 known.
  • the object of the present invention is therefore to create a vapor extraction device which is characterized by a significantly increased service life of the odor filter and an improved separation efficiency for odor-active constituents.
  • the vapor extraction device comprises a housing with an air intake opening and an air exhaust opening as well as a fan-motor unit arranged in the housing.
  • a fan-motor unit arranged in the housing.
  • the odor filter element In terms of flow between the air intake opening and the air discharge opening, there is an odor filter element through which flow can flow in the radial direction in relation to its longitudinal axis. In an operating state, the odor filter element is flowed through in the radial direction.
  • the odor filter element has a hollow cylindrical filter body with an inner cavity.
  • the filter body has at least one adsorbent roll comprising a plurality of spiral wound layers with at least one adsorbent.
  • a winding arrangement allows significantly more adsorbent volume to be arranged in a predetermined volume than with a pleated odor filter, so that the adsorption capacity available per volume in the vapor extraction device according to the invention is significantly increased compared to the prior art.
  • a winding arrangement within the odor filter also does not have the disadvantage of bypass channel formation described above in relation to the bed configuration: Since the individual winding layers of the adsorbent winding are adjacent to one another in the radial direction, the flow always takes place from layer to layer without there being bypass flow paths in which one Flow without contact with the adsorbent would be possible.
  • the odor filter element is flowed through in the radial direction, in particular from the radial inside to the radial outside.
  • the invention also encompasses a flow from radially outside to radially inside. With a flow from the inside to the outside, ie blowing out, the raw side is located in the area of the inner cavity of the hollow cylindrical filter body.
  • the adsorbent can in principle be any adsorbent that appears suitable to a person skilled in the art in the kitchen environment and that enables corresponding odor adsorption.
  • the motor of the fan motor unit is preferably an electric motor which drives a fan wheel.
  • the fan wheel can be designed as a radial, diagonal or axial impeller, which the person skilled in the art will select according to the requirements of the p-V system characteristic.
  • the fan-motor unit has, in particular, a fan housing which has an air inlet nozzle and an air outlet nozzle, with the air inlet nozzle being fed from the air intake opening of the housing to the air inlet nozzle during operation and purified air being fed via the air outlet nozzle to the air outlet opening of the housing so that it is then fed can either be returned to a kitchen area or released into the surrounding area.
  • the filter body can have at least one particle filter which is coupled in terms of flow to the at least one adsorbent roll. Suspended matter and other particles, which cannot be separated by the adsorbent coil, can be separated from the vapor via the particle filter.
  • the particle filter can be connected upstream and / or downstream of the adsorbent roll in terms of flow, with combinations also being explicitly possible.
  • the particle filter can in particular be arranged on an inner and / or outer jacket surface of the adsorbent roll.
  • the cross section of the particle filter has the shape of a circular ring, the diameter of which corresponds to the diameter of the adsorbent roll on its inner and / or outer circumference.
  • the particle filter can be in the form of a flat layer, which is correspondingly butted together in order to form a circular ring in cross section, so that it can be pulled over the adsorbent roll on the outside and / or can be introduced into the inner cavity.
  • the particle filter has a filter medium which can be folded, preferably star-folded.
  • the filter medium itself can be a single or multi-layer filter medium, in particular a fleece medium which has cellulose fibers and / or plastic fibers.
  • the filter medium can be a spunbond material, in particular a polyethylene terephthalate or polypropylene spunbond material, and / or a needle felt material, in particular a polypropylene or polyethylene terephthalate needle felt, and / or a meltblown layer and / or a multi-component fiber material, in particular with bicomponent fibers with a polypropylene / polyacrylonitrile component.
  • the at least one adsorbent can be at least one material from the group comprising activated carbon, zeolites, silica gels, metal oxides, molecular sieves and sheet silicates. Impregnated and unimpregnated activated carbons are particularly relevant for the kitchen area.
  • the activated carbon itself can also have a plurality of different activated carbon, each of which can have a different target gas spectrum.
  • impregnated activated carbons can be used, preferably acidic impregnated activated carbons.
  • the raw material for the activated carbons is usually coconut shells, which are steam activated in a rotary kiln or in a fluidized bed reactor.
  • the adsorbent particles in particular the activated carbon particles, can have a grain size of 10 to 80 mesh, in particular 30 to 60 mesh.
  • the at least one adsorbent roll can have at least one further active material, preferably an ion exchange material, in particular a cation exchanger or “acid” ion exchanger.
  • an ion exchange material in particular a cation exchanger or “acid” ion exchanger.
  • ion exchange materials have, in particular, an improved adsorption of trimethylamine.
  • the adsorbent roll comprises a plurality of winding layers, for example at least four winding layers, preferably at least six winding layers.
  • a person skilled in the art can easily determine the maximum possible number of winding layers for the individual case on the basis of the influencing variables of the fan characteristic curve, system characteristic curve and the desired maximum volume flow.
  • the wound layers of the adsorbent roll comprise an air-permeable carrier layer, in particular a nonwoven material layer, the at least one adsorbent being arranged in particle and / or granulate form on the carrier layer.
  • the carrier layer is wound up in a spiral together with the adsorbent arranged thereon to form the adsorbent roll.
  • the nonwoven material layer preferably comprises at least 90% synthetic fibers, in particular PET fibers.
  • a weight per unit area of the nonwoven material layer is 25 to 75 g / m 2 in versions.
  • the air permeability of the nonwoven material layer in embodiments can be over 3000 l / m 2 s, preferably over 4000 l / m 2 s.
  • the wound layers of the adsorbent roll can comprise a particle filter layer which preferably covers the adsorbent on a side facing away from the carrier layer.
  • a flat composite layer of carrier layer-adsorbent-particle filter layer is preferably wound up in a spiral to produce the adsorbent roll.
  • the adsorbent particles are immobilized with respect to the carrier layer; this can be done by means of hot-melt adhesive threads, which are applied as a thin network during the manufacture of the combination filter medium.
  • the carrier layer can in particular have an air permeability at 200 Pa of greater than 3000 l / m 2 s and / or a weight per unit area between 25 g / m 2 and 75 g / m 2 . According to the invention, the air permeability of the carrier layer is greater than the air permeability of a filter medium of the particle filter.
  • the carrier layer can be very air-permeable spunlaid media and / or spunbonded nonwovens.
  • the wound layers of the adsorbent roll have an end edge which is sealed or sealed.
  • the sealing or sealing of the knuckle edge (s) of the winding layers prevents adsorbent present in the winding layers from trickling out of the adsorbent winding at its axial end faces and thus leading to a loss of adsorption capacity. This is particularly important to ensure in applications close to the motor or close to the fan, in which vibrations always occur.
  • the sealing or sealing of the front edges of the wound layers of the adsorbent roll can form a front end plate. This can already be formed when the adsorbent roll is being wound up. Sealing via a closure element can thus take place at the two lateral ends of a flat starting material of the winding layers along the winding direction (circumferentially).
  • a closure element can be formed using an adhesive, foam, thermoplastic, clip, welding process or a combination of the options mentioned above. It is also conceivable to use hot-melt adhesive directly during the winding process if the subsequent winding layer is wound onto the previous winding layer and the hot-melt adhesive in the edge area of the winding layers is still sufficiently liquid to bond with the adhesive of the previous winding layer in a sealing manner.
  • the end faces can also be sealed by subsequent thermoplastic reshaping, in that a sealing element is melted and deformed on the respective end face. Melting can take place, for example, using ultrasound, heated mirrors, infrared radiation, hot air and the deformation can be achieved by pressing the sealing element onto the face and over its outer edge.
  • the odor filter element can have a closed end disk and / or an open end disk with an opening.
  • the adsorbent roll of the filter body is fluid-tight with the closed one End plate and / or the open end plate connected, for example glued or welded.
  • the opening in the open end plate is used for the fluidic connection of the odor filter element and opens into the inner cavity of the filter body.
  • Closed end disk means here that this end disk does not have an opening in the axial direction, but is designed to be fluid-tight.
  • the closed end disk and / or the open end disk can have or consist of a plastic, in particular polyvinyl chloride and / or polypropylene and / or polyamide and / or polyurethane, in particular foamed polyurethane, in particular with appropriate flame retardant additives.
  • the end plate (s) can also be made from a metal, in particular from (galvanized) steel. Acrylonitrile-butadiene-styrene, thermoplastic elastomers and / or silicones are suitable as further plastics.
  • the odor filter element can be designed without a support element.
  • Rigidity of the odor filter element in particular flexural rigidity about a radial axis and / or torsional rigidity about a longitudinal axis and / or compressive rigidity about a longitudinal axis, is provided exclusively by the filter body with the adsorbent roll.
  • “No support element” means, in particular, that the odor filter element does not have any central tube, support tube and / or support sleeves which are arranged either in the inner cavity of the filter body or surrounding it radially on the outside.
  • Such a design without a support element offers the advantage of being particularly simple and, due to the small number of parts, also being particularly cost-effective.
  • such odor filters without supporting elements can be thermally utilized and / or recycled after the end of their service life.
  • the odor filter element can comprise a fluid-permeable outer support jacket which surrounds the filter body radially on the outside, and / or a fluid-permeable inner support sleeve which is present in the inner cavity.
  • the outer support jacket and / or the inner support sleeve can have a multiplicity of openings distributed over their surface in order to enable fluid permeability.
  • they can be formed from a sheet metal, in particular a perforated sheet metal.
  • the design of the odor filter element has an outer support jacket and / or the inner support sleeve the advantage that the odor filter element is mechanically very resilient both in terms of loads on pressure and on torsion or bending, since the mechanical loads do not have to be passed through the filter body, but are absorbed by the outer support jacket and / or the inner support sleeve.
  • the outer support jacket also allows shock protection, which protects the filter body of the odor filter element from damage due to improper handling.
  • the odor filter element has a grease filter connected upstream in terms of flow in the usage arrangement, which comprises a fluid-permeable outer jacket which surrounds the filter body radially on the outside, and / or comprises a fluid-permeable inner sleeve which is present in the inner cavity.
  • the grease filter can be detachable from the filter body in order to be able to clean it regularly.
  • the grease filter can in particular comprise a metal knitted fabric, a metal fleece and / or a metal mesh.
  • the odor filter element has at least one circumferential seal, in particular an axial and / or radial seal, which is present in particular on the open end disk and runs completely around the opening of the open end disk.
  • the seal can also be designed in one piece with the end plate, which is particularly advantageous in designs that have an end plate made of (foamed) PUR material.
  • the odor filter element can be present on a pressure side or on a suction side of the fan-motor unit.
  • the odor filter element can be connected to a separate housing unit connected to the system via a duct.
  • the vapor extraction device additionally have a grease filter which, in particular, spans the air intake opening of the housing.
  • the grease filter can be in the form of a separating plate with a wire mesh and is used primarily for the pre-separation of coarse impurities. This is preferably a washable filter.
  • the grease filter has no odor-absorbing effect.
  • the housing can have a blow-out housing part, for example in the form of a chimney.
  • the odor filter element can be present in a cavity provided by the blow-out housing part.
  • This cavity of the exhaust housing part is often empty in known vapor extraction devices in a superstructure design and serves exclusively as an air duct. This installation space can now be used according to the invention.
  • the vapor extraction device is designed as a vapor extraction hood, the air intake opening being at the bottom in the direction of gravity when properly installed.
  • the odor filter element has a hollow cylindrical filter body with an inner cavity, the filter body having at least one adsorbent roll comprising a plurality of spiral wound layers with at least one adsorbent.
  • the odor filter element is traversed in the radial direction in relation to its longitudinal axis.
  • a vapor extraction device 10 is shown in a perspective view, for example in a superstructure design as an extractor hood.
  • This has a housing 1 which has an air intake opening 14 and an air exhaust opening 15.
  • the housing has an intake housing part 12, a discharge housing part or chimney 11 and a transition housing part 13 which connects the intake housing part 12 to the discharge housing part or chimney 11 and is inclined at an obtuse angle to the latter.
  • the air intake opening 14 is spanned by a grease filter 141, which can be designed as a wire mesh and in particular is washable and therefore reusable.
  • a blower motor unit 3 is arranged inside the housing, which is designed to generate an air flow from the air intake opening 14 to the air exhaust opening 15 and thereby overcome a pressure loss in the odor filter 2, which is arranged in the flow path between the air intake opening 14 and air exhaust opening 15.
  • the odor filter 2 is arranged on a pressure side of the fan-motor unit 3. In other embodiments not shown in the figures, the flow through the odor filter 2 can also take place in the opposite direction.
  • the odor filter 2 can be traversed in the radial direction in relation to its longitudinal axis and has a hollow cylindrical filter body 2 '(see FIG Fig. 3 ) with an inner cavity, the raw side being inside the inner cavity and the clean side outside.
  • the odor filter 2 is closed axially at the end by a closed end disk 21.
  • the odor filter 2 is arranged in a particularly space-saving manner in a cavity 111 within the blow-out housing part or chimney 11.
  • the vapor extraction device 10 is shown in a longitudinal sectional view, the sectional plane running through the central longitudinal plane of the odor filter 2.
  • the fan-motor unit 3 has a fan 32 which is driven by an electric motor 31.
  • the fan 32 has an inlet connection 34 through which polluted air can be drawn in through the air intake opening 14 of the housing 1 and an outlet connection 33 through which the polluted air can be fed to the odor filter element 2.
  • the odor filter element 2 is connected to the outlet connection 33 in a fluid-tight manner, with a seal 23 present on the odor filter element 2 serving for sealing.
  • the odor filter element 2 has a filter body 2 ′ which comprises at least one adsorbent roll 22.
  • the adsorbent roll 22 has a plurality of spirally arranged winding layers with at least one adsorbent.
  • the adsorbent can preferably be one or different activated carbons.
  • the at least one adsorbent is arranged and immobilized on a carrier layer (e.g. by means of hot-melt adhesive threads) and the carrier layer is then wound up so that the plurality of winding layers are subsequently arranged in a spiral.
  • the odor filter element 2 has an open end disk, on which the seal 23 is present, and a closed end disk 21.
  • the end disks 23, 24 can comprise or consist of a plastic. Alternatively, one or both of the end disks 23, 24 can also consist of a metal, in particular of steel.
  • the end disks 23, 24 can be glued and / or welded to the filter body 2 '.
  • the seal 23 is formed in one piece with the open end disk 24. This is particularly advantageous if the open end disk consists of a foamed polyurethane.
  • an odor filter 2 for the vapor extraction device 10 is shown in a first embodiment.
  • This has a hollow cylindrical filter body 2 'with an inner cavity, the adsorbent coil 22 being present radially on the inside, adjoining the cavity.
  • the adsorbent coil 22 is surrounded radially on the outside by a particle filter 25 which comprises a star-shaped folded filter medium, which is connected to a circumferentially closed bellows. In the system configuration on the pressure side, the particle filter 25 would therefore be on the outflow side of the adsorbent roll 22.
  • Adsorbent coil 22 and particle filter 25 are connected at their axial ends with end plates, a closed end plate 21 and an open end plate 24 with an opening 241 being provided.
  • the open end disk consists of a foamed polyurethane and is designed in one piece with the seal 23, which completely surrounds the opening 241.
  • the seal 23 is trapezoidal in cross section and extends from a surface of the end disk in the axial direction away from the latter.
  • the odor filter 2 has no support element (no central pipe). Flexural rigidity about a radial axis and / or torsional rigidity about a longitudinal axis and / or compressive rigidity about a longitudinal axis is provided exclusively by the filter body with the adsorbent coil 22 and the particle filter 25.
  • the end disks 23, 24 also serve to seal the front edges of the winding layers of the adsorbent roll 22 so that the adsorbent (mostly activated carbon) provided therein cannot trickle out.
  • the one in the Fig. 6 and Fig. 7 The odor filter 2 shown differs from this in that the filter body 2 'does not have a particle filter, but only the adsorbent coil 22. Otherwise, this corresponds to the first embodiment.
  • an odor filter 2 according to a third embodiment is shown. From the first embodiment ( Fig. 4 , 5 ) This differs in that an inner support sleeve 27 is present radially on the inside adjoining the adsorbent roll 22 and an outer support jacket 26 is present radially on the outside adjoining the particle filter 25. Both the outer support jacket 26 and the inner support sleeve 27 are designed to be fluid-permeable, namely as a perforated plate. The outer support jacket 26 and / or the inner support sleeve 27 are connected to the end disks 23, 24 and can thus absorb mechanical loads without these having to be passed through the filter body 2 '. The outer support jacket 26 also provides shock protection, which protects the filter body 2 'from damage caused by handling.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wrasenabzugsvorrichtung (10) umfassend ein Gehäuse (1) mit einer Lufteinsaugöffnung (14) und einer Luftausblasöffnung (15) sowie eine in dem Gehäuse (1) angeordnete Gebläse-Motor-Einheit (3). Strömungsmäßig zwischen der Lufteinsaugöffnung (14) und der Luftausblasöffnung (15) liegt ein Geruchsfilterelement (2) vor, das bezogen auf seine Längsachse in Radialrichtung durchströmbar ist. Das Geruchsfilterelement (2) weist einen hohlzylindrischen Filterkörper (2') mit einem inneren Hohlraum auf, der wenigstens einen Adsorbenswickel (22) umfassend eine Mehrzahl Wickellagen mit wenigstens einem Adsorbens aufweist. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines Geruchsfilterelement (2), das einen hohlzylindrischen Filterkörper (2') mit einem inneren Hohlraum aufweist, wobei der Filterkörper (2') wenigstens einen Adsorbenswickel (22) umfassend eine Mehrzahl Wickellagen mit wenigstens einem Adsorbens aufweist, in einer Wrasenabzugsvorrichtung.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wrasenabzugsvorrichtung mit einem Geruchsfilterelement umfassend einen Filterkörper mit wenigstens einem Adsorbenswickel und die Verwendung eines Geruchsfilterelements umfassend einen Filterkörper mit wenigstens einem Adsorbenswickel in einer Wrasenabzugsvorrichtung
    • Stand der Technik
  • Wrasenabzugsvorrichtungen, auch Dunstaubzugshauben genannt, sind aus dem Stand der Technik in Form von Überbau- bzw. Überkopf- und Unterbauvarianten bekannt. Unterbauvarianten werden auch Downdraft- bzw. Tischlüfter-Systeme genannt, wobei hier der Dunstabzug in das Kochfeld integriert ist. Diese werden in Küchen, sowohl im privaten als auch professionellen Umfeld, im Bereich einer Kochstelle installiert und sind dazu ausgebildet, Kochdämpfe, den so genannten Wrasen, abzusaugen, um die Luft in der Küche von Gerüchen und/oder Schadstoffen freizuhalten, die beim Kochen und/oder Braten entstehen. Es gibt hierbei Bauformen, welche dazu ausgebildet sind, den Wrasen über eine entsprechende Verrohrung ins Freie zu befördern und Bauformen, welche rezirkulierend arbeiten, d. h. den Wrasen absaugen und nach Reinigung ine inem Geruchsfilterelement wieder der Küchenluft zuführen.
  • Beide Bauformen haben in der Regel einen Fettfilter, welcher eintrittsseitig als erste Filterstufe vorgesehen ist und die Vorrichtungsbestandteile der Wrasenabzugsvorrichtung vor Verschmutzung und Beschädigung schützt.
  • Eine gattungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung wird beispielsweise in der DE 20 2005 002 589 U1 beschrieben.
  • Als Geruchsfilter kommen häufig Adsorbensschüttungen, meistens aus Aktivkohle, zum Einsatz, welche in fluiddurchströmbare Kammern eines Geruchsfilterrahmens eingefüllt sind. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Abscheideeffizienz für geruchsaktive Bestandteile von dem volumetrischen Füllungsgrad der Kammern abhängt; bei nur teilweiser Befüllung der Kammern können sich Bypassströmungswege zwischen den Schüttungspartikeln bilden, welche die Effizienz mindern. Solche schüttungsbasierten Geruchsfilter sind gemäß einer möglichen Bauform als hohlzylindrische Filterkartuschen ausgeführt, die ein im Querschnitt kreisringförmiges Befüllungsvolumen haben, das zwischen einer inneren fluiddurchlässigen Mantelwand und einer äußeren fluiddurchlässigen Mantelwand vorliegt und mit der Adsorbensschüttung gefüllt ist. Da die Mantelwände meistens als Lochblech ausgeführt sind, besteht ferner das Problem, dass kleinste Adsorbensbestandteile die Öffnungen im Lochblech passieren, was eine erhöhte Staubbelastung bei der Handhabung und/oder beim Betrieb der Kartuschen zur Folge hat.
  • Es ist aber auch bekannt, den Geruchsfilter als plissierten Kombifilter auszuführen, der ein gefaltetes Filtermedium umfassend zumindest eine Partikelfilterlage und zumindest eine Adsorbenslage aufweist, welches zu einem Faltenbalg plissiert ist. Das beschriebene Problem mit den Bypassströmungswegen stellt sich hier nicht.
  • In einem als plissierten Kombifilter ausgebildeten Geruchsfilter lässt sich jedoch nur ein vergleichsweise kleines Adsorbensvolumen unterbringen, da die Belegungsmenge (Masse pro Fläche) begrenzt ist, weshalb die Lebensdauer und Abscheideeffizienz für geruchsaktive Bestandteile eines als plissierten Kombifilter ausgebildeten Geruchsfilters in gleichem Maße begrenzt ist. Gerade für den professionellen Einsatz, bei dem eine Wrasenabzugsvorrichtung über mehrere Stunden täglich im Einsatz ist, ist dies mit einem hohen Wartungsaufwand verbunden, da die Geruchsfilter häufig ausgetauscht werden müssen.
  • Eine Dunstabzusgaube mit einem plissierten Kombifilter als Geruchsfilter ist beispielsweise aus der EP 2 506 953 B1 bekannt.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Wrasenabzugsvorrichtung zu schaffen, welche sich durch eine deutlich erhöhte Lebensdauer des Geruchsfilters und eine verbesserte Abscheideeffizienz für geruchsaktive Bestandteile auszeichnet.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Wrasenabzugsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
  • Die erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung umfasst ein Gehäuse mit einer Lufteinsaugöffnung und einer Luftausblasöffnung sowie eine in dem Gehäuse angeordnete Gebläse-Motor-Einheit. Strömungsmäßig zwischen der Lufteinsaugöffnung und der Luftausblasöffnung liegt ein Geruchsfilterelement vor, das bezogen auf seine Längsachse in Radialrichtung durchströmbar ist. In einem Betriebszustand wird das Geruchsfilterelement in Radialrichtung durchströmt. Das Geruchsfilterelement weist einen hohlzylindrischen Filterkörper mit einem inneren Hohlraum auf. Der Filterkörper weist wenigstens einen Adsorbenswickel umfassend eine Mehrzahl spiralförmig angeordnete Wickellagen mit wenigstens einem Adsorbens auf.
  • Eine Wickelanordnung erlaubt es in einem vorbestimmten Volumen deutlich mehr Adsorbensvolumen anzuordnen als bei einem plissierten Geruchsfilter, sodass die pro Volumen zur Verfügung stehende Adsorptionskapazität bei der Wrasenabzugsvorrichtung gemäß der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik deutlich erhöht ist. Eine Wickelanordnung innerhalb des Geruchsfilters weist zudem nicht den oben im Bezug zu der Schüttungskonfiguration beschriebenen Nachteil einer Bypasskanalbildung auf: Da die einzelnen Wickellagen des Adsorbenswickels in Radialrichtung benachbart aufeinander liegen, erfolgt die Durchströmung stets von Lage zu Lage ohne dass Bypassströmungswege existieren würden, in welchen eine Durchströmung ohne Kontakt zum Adsorbens möglich wäre.
  • Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten hohlzylindrischen Filterkartuschen, die eine Adsorbensschüttung beinhalten, besteht ferner der Vorteil, dass bei der erfindungsgemäßen Wrasenabzugsvorrichtung der Austausch des Geruchsfilterelements nahezu ohne Staubbelastung erfolgen kann, da das Adsorbens innerhalb der Wickellagen zurückgehalten wird.
  • Das Geruchsfilterelement wird, wie erwähnt, in Radialrichtung durchströmt, insbesondere von radial innen nach radial außen. Alternativ hierzu ist jedoch auch eine Durchströmung von radial außen nach radial innen von der Erfindung umfasst. Bei einer Durchströmung von innen nach außen, d. h. ausblasend, befindet sich die Rohseite im Bereich des inneren Hohlraums des hohlzylindrischen Filterkörpers.
  • Bei dem Adsorbens kann es sich grundsätzlich um jedes dem Fachmann im Küchenumfeld geeignet erscheinende Adsorbens handeln, welches eine entsprechende Geruchsadsorption ermöglicht.
  • Der Motor der Gebläse-Motor-Einheit ist bevorzugt ein Elektromotor, welcher ein Lüfterrad antreibt. Das Lüfterrad kann als Radial-, Diagonal- oder Axiallaufrad ausgebildet sein, was der Fachmann je nach den Anforderungen der p-V-Systemkennlinie entsprechend auswählen wird. Die Gebläse-Motor-Einheit weist insbesondere ein Gebläsegehäuse auf, das einen Lufteintrittsstutzen und einen Luftaustrittsstutzen aufweist, wobei dem Lufteintrittsstutzen im Betrieb verunreinigte Luft von der Lufteinsaugöffnung des Gehäuses zugeführt wird und über den Luftaustrittsstutzen gereinigte Luft der Luftausblasöffnung des Gehäuses zugeführt wird, sodass diese dann entweder in einen Küchenraum zurückgeführt werden kann oder in die Umgebung entlassen wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Filterkörper zumindest einen strömungsmäßig mit dem wenigstens einem Adsorbenswickel gekoppelten Partikelfilter aufweisen. Über den Partikelfilter können Schwebstoffe und sonstige Partikel aus dem Wrasen abgeschieden werden, welche nicht durch den Adsorbenswickel abscheidbar sind. Der Partikelfilter kann dem Adsorbenswickel strömungsmäßig vorgeschaltet und/oder nachgeschaltet sein, wobei explizit auch Kombinationen möglich sind.
  • Der Partikelfilter kann insbesondere an einer inneren und/oder äußeren Mantelfläche des Adsorbenswickels angeordnet sein. Hierzu weist der Partikelfilter im Querschnitt die Form eines Kreisrings auf, dessen Durchmesser mit dem Durchmesser des Adsorbenswickels an seinem Innen- und/oder Außenumfang korrespondiert. Der Partikelfilter kann in Form einer Flachlage vorliegen, die entsprechend auf Stoß zusammengefügt ist, um im Querschnitt einen Kreisring zu bilden, sodass dieser außen über den Adsorbenswickel gezogen werden kann und/oder in den inneren Hohlraum eingeführt werden kann.
  • Der Partikelfilter weist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform ein Filtermedium auf, das gefaltet sein kann, bevorzugt sterngefaltet. Das Filtermedium selbst kann ein ein- oder mehrlagiges Filtermedium sein, insbesondere ein Vliesmedium, welches Cellulosefasern und/oder Kunststofffasern aufweist. Beispielsweise kann das Filtermedium ein Spinnvliesmaterial sein, insbesondere ein Polyethylenterephthalat- oder Polypropylen-Spinnvliesmaterial, und/oder ein Nadelvliesmaterial, insbesondere ein Polypropylen- oder Polyethylenterephthalat-Nadelvlies, und/oder eine Meltblownlage aufweisen und/oder ein Mehrkomponentenfasermaterial, insbesondere mit Bikomponentenfasern mit einer Polypropylen/Polyacrylnitril-Komponente aufweisen.
  • Bei dem wenigstens einen Adsorbens kann es sich um wenigstens ein Material aus der Gruppe umfassend Aktivkohle, Zeolithe, Silicagele, Metalloxide, Molekularsiebe und Schichtsilikate handeln. Für den Küchenbereich sind besonders imprägnierte und unimprägnierte Aktivkohlen relevant.
  • Es können auch mehrere der vorgenannten Adsorbens in Kombination eingesetzt werden. Die Aktivkohle selbst kann auch eine Mehrzahl von verschiedenen Aktivkohlen aufweisen, welche jeweils ein unterschiedliches Zielgasspektrum haben können. Insbesondere können imprägnierte Aktivkohlen zum Einsatz kommen, bevorzugt sauer imprägnierte Aktivkohlen. Es können aber auch imprägnierte Aktivkohlesorten mit nicht-imprägnierten, wasserdampfaktivierten Standardkohlen in einer Schicht gemischt eingesetzt werden oder diese werden in aneinander angrenzenden Schichten aufgebracht. Das Rohmaterial der Aktivkohlen sind meist Kokosnussschalen, welche in einem Drehrohrofen oder in einem Wirbelschichtreaktor wasserdampfaktiviert werden.
  • Alternativ oder zusätzlich können die Adsorbenspartikel, insbesondere die Aktivkohlepartikel, eine Korngröße von 10 bis 80 mesh, insbesondere 30 bis 60 mesh, aufweisen.
  • Ferner kann der wenigstens eine Adsorbenswickel neben dem Adsorbens zumindest ein weiteres Aktivmaterial aufweisen, bevorzugt ein lonentauschermaterial, insbesondere einen Kationentauscher bzw. "sauren" lonentauscher. lonentauschermaterialien weisen gegenüber Aktivkohle insbesondere eine verbesserte Adsorption von Trimethylamin auf.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Adsorbenswickel eine Mehrzahl Wickellagen, etwa zumindest vier Wickellagen, bevorzugt zumindest sechs Wickellagen. Je mehr Wickellagen vorgesehen werden, desto höher ist die Adsorptionskapazität. Die maximal mögliche Anzahl an Wickellagen kann der Fachmann für den individuellen Einzelfall anhand der Einflussgrößen Gebläsekennlinie, Systemkennlinie und gewünschter Maximalvolumenstrom leicht ermitteln.
  • Die Wickellagen des Adsorbenswickels umfassen eine luftdurchlässige Trägerlage, insbesondere eine Vliesmateriallage, wobei auf der Trägerlage das wenigstens eine Adsorbens in Partikel- und/oder Granulatform angeordnet ist. Die Trägerlage wird zur Bildung des Adsorbenswickel zusammen mit dem darauf angeordneten Adsorbens spiralförmig aufgewickelt.
  • Die Vliesmateriallage umfasst bevorzugt zu mindestens 90 % synthetische Fasern, insbesondere PET-Fasern. Ein Flächengewicht der Vliesmateriallage beträgt in Ausführungen 25 bis 75 g/m2. Alternativ oder zusätzlich kann eine Luftdurchlässigkeit der Vliesmateriallage in Ausführungen über 3000 l/m2s betragen, bevorzugt über 4000 l/m2s.
  • Alternativ oder zusätzlich können die Wickellagen des Adsorbenswickels eine Partikelfilterlage umfassen, die bevorzugt das Adsorbens an einer der Trägerlage abgewandten Seite bedeckt. Gemäß dieser Ausführungsform wird bevorzugt ein flächiger Lagenverbund von Trägerlage-Adsorbens-Partikelfilterlage zur Herstellung des Adsorbenswickels spiralförmig aufgewickelt. Dies hat den Vorteil, dass das in Partikel- und/oder Granulatform vorliegende Adsorbens besonders sicher im Lagenverbund gehalten werden kann, was den Wickelvorgang vereinfacht, da ein unkontrolliertes "Herausrieseln" des Absorbens weitgehend unterbunden werden kann.
  • Hinsichtlich eines Flächengewichts einer Adsorbensauflage auf der Trägerlage wird ein Bereich zwischen 200 und 1200 g/m2 als technisch sinnvoll angesehen, da hier ein vorteilhaftes Verhältnis zwischen dem Druckverlust und der vorgehaltenen Adsorptionskapazität besteht.
  • Die Adsorbenspartikel sind bezüglich der Trägerlage immobilisiert; dies kann durch Schmelzkleberfäden, welche bei der Herstellung des Kombifiltermediums als dünnes Netzwerk aufgebracht werden, erfolgen. Die Trägerlage kann insbesondere eine Luftdurchlässigkeit bei 200 Pa von größer als 3000 l/m2s und/oder ein Flächengewicht zwischen 25 g/m2 und 75 g/m2 aufweisen. Die Luftdurchlässigkeit der Trägerlage ist erfindungsgemäß größer als die Luftdurchlässigkeit eines Filtermediums des Partikelfilters. Bei der Trägerlage kann es sich um sehr luftdurchlässige spinngelegte Medien und/oder Spinnvliese handeln.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass die Wickellagen des Adsorbenswickels eine Stirnkante aufweisen, die abgedichtet bzw. versiegelt ist. Durch die Abdichtung bzw. Versiegelung der Strinkante(n) der Wickellagen wird verhindert, dass in den Wickellagen vorliegendes Adsorbens aus dem Adsorbenswickel an seinen axialen Endflächen heraus rieselt und es so zu einem Verlust an Adsorptionskapazität kommt. Insbesondere in motornahen bzw. lüfternahen Anwendungen, in denen immer Vibrationen auftreten, ist dies wichtig sicherzustellen.
  • Dabei kann die Abdichtung bzw. Versiegelung der Stirnkanten der Wickellagen des Adsorbenswickels eine stirnseitige Endplatte ausbilden. Diese kann bereits beim Aufwickeln des Adsorbenswickels gebildet werden. So kann an den beiden seitlichen Enden eines flachen Ausgangsmaterials der Wickellagen entlang der Wickelrichtung (umfänglich) eine Versiegelung über ein Verschlusselement erfolgen. Beispielsweise kann ein Verschlusselement über einen Klebstoff, Schaum, Thermoplast, Klammer, Schweißprozess oder eine Kombination aus den zuvor genannten Möglichkeiten gebildet werden. Denkbar ist auch der Einsatz von Heißkleber direkt während des Wickelprozesses, wenn die nachfolgende Wickellage auf die vorhergehende Wickellage aufgewickelt wird und der Heißkleber im Randbereich der Wickellagen noch ausreichend flüssig ist, um sich mit dem Kleber der vorherigen Wickellage dichtend zu verbinden.
  • Die Versiegelung an den Stirnseiten kann auch durch eine nachträgliche thermoplastische Umformung erfolgen, indem ein Versiegelungselement auf die jeweilige Stirnseite aufgeschmolzen und verformt wird. Das Aufschmelzen kann z.B. über Ultraschall, Heizspiegel, Infrarotbestrahlung, Heißluft erfolgen und die Verformung durch Anpressen des Versiegelungselementes auf die Stirnfläche und über deren Außenkante.
  • Als alternative oder zusätzliche Option besteht auch die Möglichkeit der Verwendung von separaten Endscheiben.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Geruchsfilterelement eine geschlossene Endscheibe und/oder eine offene Endscheibe mit einer Öffnung aufweisen. Der Adsorbenswickel des Filterkörpers ist hierbei fluiddicht mit der geschlossenen Endscheibe und/oder der offenen Endscheibe verbunden, etwa verklebt oder verschweißt. Die Öffnung in der offenen Endscheibe dient dem fluidischen Anschluss des Geruchsfilterelements und mündet in den inneren Hohlraum des Filterkörpers. "Geschlossene" Endscheibe bedeutet hierbei, dass diese Endscheibe keinen Durchbruch in Axialrichtung aufweist, sondern fluiddicht ausgebildet ist.
  • Die geschlossene Endscheibe und/oder die offene Endscheibe kann/können einen Kunststoff aufweisen oder daraus bestehen, insbesondere, Polyvinylchlorid und/oder Polypropylen und/oder Polyamid und/oder Polyurethan, insbesondere geschäumtes Polyurethan, insbesondere mit entsprechenden Flammschutzadditiven. Alternativ ist auch eine Ausbildung der Endscheibe(n) aus einem Metall, insbesondere aus (verzinktem) Stahl, möglich. Als weitere Kunststoffe eignen sich Acrylnitril-Butadien-Styrol, thermoplastische Elastomere und/oder Silikone.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Geruchsfilterelement stützelementlos ausgebildet sein. Eine Steifigkeit des Geruchsfilterelements, insbesondere eine Biegesteifigkeit um eine Radialachse und/oder eine Torsionssteifigkeit um eine Längsachse und/oder eine Drucksteifigkeit um eine Längsachse, wird hierbei ausschließlich durch den Filterkörper mit dem Adsorbenswickel bereit gestellt. "Stützelementlos" heißt insbesondere, dass das Geruchsfilterelement keinerlei Mittelrohr, Stützrohr und/oder Stützhülsen aufweist, die entweder im inneren Hohlraum des Filterkörpers oder diesen radial außen umgebend angeordnet sind. Eine solche stützelementlose Ausführung bietet den Vorteil, besonders einfach und aufgrund der geringen Teileanzahl auch besonders kostengünstig zu sein. Ferner lassen sich solch stützelementlose Geruchsfilter nach dem Ende Ihrer Lebensdauer gut thermisch verwerten und/oder rezyklieren.
  • Alternativ hierzu kann das Geruchsfilterelement einen fluiddurchlässigen Außenstützmantel umfassen, der den Filterkörper radial außenliegend umgibt, und/oder eine fluiddurchlässige Innenstützhülse umfassen, die in dem inneren Hohlraum vorliegt. Der Außenstützmantel und/oder die Innenstützhülse können über Ihre Fläche verteilt eine Vielzahl Öffnungen aufweisen, um die Fluiddurchlässigkeit zu ermöglichen. Sie können insbesondere aus einem Blech, insbesondere einem Lochblech, gebildet sein. Die Ausführung des Geruchsfilterelements mit Außenstützmantel und/oder die Innenstützhülse hat den Vorteil, dass das Geruchsfilterelement mechanisch sehr belastbar ist sowohl hinsichtlich Belastungen auf Druck als auch auf Torsion oder Biegung, da die mechanischen Lasten nicht durch den Filterkörper geleitet werden müssen, sondern von dem Außenstützmantel und/oder der Innenstützhülse aufgenommen werden. Insbesondere der Außenstützmantel erlaubt ferner einen Stoßschutz, welches den Filterkörper des Geruchsfilterelements vor Beschädigungen durch unsachgemäße Handhabung schützt.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass das Geruchsfilterelement einen in Benutzungsanordnung strömungsmäßig vorgeschalteten Fettfilter aufweist, der einen fluiddurchlässigen Außenmantel umfasst, der den Filterkörper radial außenliegend umgibt, und/oder eine fluiddurchlässige Innenhülse umfasst, die in dem inneren Hohlraum vorliegt. Der Fettfilter kann lösbar von dem Filterkörper ausgebildet sein, um diesen regelmäßig reinigen zu können. Der Fettfilter kann insbesondere ein Metallgestrick, ein Metallvlies und/oder ein Metallstreckgitter umfassen.
  • Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Geruchsfilterelement zumindest eine umlaufende Dichtung hat, insbesondere eine Axial- und/oder Radialdichtung, die insbesondere an der offenen Endscheibe vorliegt und vollumfänglich um die Öffnung der offenen Endscheibe verläuft. Die Dichtung kann hierbei auch einteilig mit der Endscheibe ausgeführt sein, was insbesondere in Ausführungen, die eine Endscheibe aus (geschäumtem) PUR- Material aufweisen, vorteilhaft ist.
  • Bei allen hierin beschriebenen Ausführungsformen kann das Geruchsfilterelement an einer Druckseite oder an einer Saugseite der Gebläse-Motor-Einheit vorliegen. Bei Downdraftsystemen kann das Geruchsfilterelement an einer über eine Kanalführung mit dem System verbundenen, separaten Gehäuseeinheit angeschlossen sein.
  • Optional kann vorgesehen sein, dass die Wrasenabzugsvorrichtung zusätzlich einen Fettfilter aufweisen, der insbesondere die Lufteinsaugöffnung des Gehäuses überspannt. Der Fettfilter kann in Form eines Abscheideblechs mit Drahtgestrick vorliegen und dient vor allem der Vorabscheidung von groben Verunreinigungen. Es handelt sich hierbei bevorzugt um einen waschbaren Filter. Der Fettfilter weist keine geruchsadsorbierende Wirkung auf.
  • In einer strukturell bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Wrasenabzugsvorrichtung kann das Gehäuse ein Ausblasgehäuseteil, beispielsweise in Form eines Kamins, aufweisen. Das Geruchsfilterelement kann hierbei in einem durch das Ausblasgehäuseteil bereit gestellten Hohlraum vorliegen. Dieser Hohlraum des Ausblasgehäuseteils ist bei bekannten Wrasenabzugsvorrichtungen in Überbau-Bauform häufig leer und dient ausschließlich als Luftleitkanal. Dieser Bauraum kann nun erfindungsgemäß genutzt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Wrasenabzugsvorrichtung als Wrasenabzugshaube ausgebildet, wobei die Lufteinsaugöffnung bei bestimmungsgemäßer Montage in Schwererichtung unten vorliegt.
  • Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung eines Geruchsfilterelements in einer Wrasenabzugsvorrichtung. Das Geruchsfilterelement weist hohlzylindrischen Filterkörper mit einem inneren Hohlraum auf, wobei der Filterkörper wenigstens einen Adsorbenswickel umfassend eine Mehrzahl spiralförmig angeordneter Wickellagen mit wenigstens einem Adsorbens aufweist. Das Geruchsfilterelement wird bei der erfindungsgemäßen Verwendung bezogen auf seine Längsachse in Radialrichtung durchströmt.
  • Die in Bezug zu der erfindungsgemäßen Wrasenabzugsvorrichtung offenbarten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie deren technischen Vorteile lassen sich auch auf die erfindungsgemäße Verwendung übertragen und umgekehrt.
  • Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, Beschreibung und Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine isometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen Wrasenabzugsvorrichtung (verdeckte Kanten);
    Fig. 2
    eine isometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen Wrasenabzugsvorrichtung (sichtbare Kanten);
    Fig. 3
    eine Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Wrasenabzugsvorrichtung;
    Fig. 4
    eine isometrische Teilschnittansicht eines Filterelements für eine erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
    Fig. 5
    eine Querschnittsansicht eines Filterelements für eine erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
    Fig. 6
    eine isometrische Teilschnittansicht eines Filterelements für eine erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    Fig. 7
    eine Querschnittsansicht eines Filterelements für eine erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform;
    Fig. 8
    eine isometrische Teilschnittansicht eines Filterelements für eine erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.
    Ausführungsformen der Erfindung
  • In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen. Merkmale oder Merkmalskombinationen, welche in Zusammenhang mit einer bestimmten Ausführungsform offenbart sind, sind - wenn nicht explizit ausgeschlossen - auch auf die anderen Ausführungsformen übertragbar.
  • In den Fig. 1 und Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung 10 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt, beispielhaft in einer Überbau-Bauform als Dunstabzugshaube. Diese weist ein Gehäuse 1 auf, welches eine Lufteinsaugöffnung 14 und eine Luftausblasöffnung 15 aufweist. Das Gehäuse hat ein Einsauggehäuseteil 12, ein Ausblasgehäuseteil bzw. Kamin 11 sowie ein Übergangsgehäuseteil 13, welches das Einsauggehäuseteil 12 mit dem Ausblasgehäuseteil bzw. Kamin 11 verbindet und in einem stumpfen Winkel gegenüber letzteren geneigt ist. Die Lufteinsaugöffnung 14 wird von einem Fettfilter 141 überspannt, der etwa als Drahtgewebe ausgebildet sein kann und insbesondere waschbar und daher wiederverwendbar ist.
  • Im Gehäuseinneren ist eine Gebläse-Motor-Einheit 3 angeordnet, die dazu ausgebildet ist, einen Luftstrom von der Lufteinsaugöffnung 14 zur Luftausblasöffnung 15 zu erzeugen und dabei einen Druckverlust des Geruchsfilters 2 zu überwinden, welcher im Strömungspfad zwischen Lufteinsaugöffnung 14 und Luftausblasöffnung 15 angeordnet ist. In der gezeigten Ausführungsformen ist der Geruchsfilter 2 auf einer Druckseite der Gebläse-Motor-Einheit 3 angeordnet. In anderen nicht figurativ gezeigten Ausführungen kann die Durchströmung des Geruchsfilters 2 auch in umgekehrter Richtung erfolgen.
  • Der Geruchsfilter 2 ist bezogen auf seine Längsachse in Radialrichtung durchströmbar und weist einen hohlzylindrischen Filterkörper 2' (siehe Fig. 3) mit einem inneren Hohlraum auf, wobei sich innerhalb des inneren Hohlraums die Rohseite befindet und außerhalb die Reinseite. Axial endständig ist der Geruchsfilter 2 von einer geschlossenen Endscheibe 21 verschlossen.
  • Der Geruchsfilter 2 ist hierbei besonders platzsparend in einem Hohlraum 111 innerhalb des Ausblasgehäuseteils bzw. Kamins 11 angeordnet.
  • In der Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung 10 in einer Längsschnittansicht dargestellt, wobei die Schnittebene durch die Mittellängsebene des Geruchsfilters 2 verläuft. Die Gebläse-Motor-Einheit 3 weist ein Gebläse 32 auf, das von einem Elektromotor 31 angetrieben wird. Das Gebläse 32 hat einen Einlassstutzen 34, durch den verschmutzte Luft durch die Lufteinsaugöffnung 14 des Gehäuses 1 saugbar ist und einen Auslassstutzen 33, durch den die verschmutzte Luft dem Geruchsfilterelement 2 zuführbar ist. Das Geruchsfilterelement 2 ist hierbei fluiddicht mit dem Auslassstutzen 33 verbunden, wobei zur Abdichtung eine an dem Geruchsfilterelement 2 vorliegende Dichtung 23 dient.
  • Das Geruchsfilterelement 2 weist einen Filterkörper 2' auf, der wenigstens einen Adsorbenswickel 22 umfasst. Der Adsorbenswickel 22 weist eine Mehrzahl spiralförmig angeordnete Wickellagen mit wenigstens einem Adsorbens auf. Bei dem Adsorbens kann es sich bevorzugt um eine oder verschiedene Aktivkohlen handeln. Um den Adsorbenswickel 22 zu bilden wird das wenigstens eine Adsorbens auf einer Trägerlage angeordnet und immobilisiert (z. B. durch Schmelzkleberfäden) und die Trägerlage anschließend aufgewickelt, sodass die Mehrzahl Wickellagen in der Folge spiralförmig angeordnet ist.
  • Das Geruchsfilterelement 2 weist eine offene Endscheibe, an welcher die Dichtung 23 vorliegt, und eine geschlossene Endscheibe 21 auf. Die Endscheiben 23,24 können einen Kunststoff aufweisen oder daraus bestehen. Alternativ können eine oder beider der Endscheiben 23,24 auch aus einem Metall bestehen, insbesondere aus Stahl. Die Endscheiben 23,24 können mit dem Filterkörper 2' verklebt und/oder verschweißt sein.
  • Gemäß der gezeigten Ausführungsform ist die Dichtung 23 einteilig mit der offenen Endscheibe 24 ausgebildet. Dies ist insbesondere vorteilhaft möglich, wenn die offene Endscheibe aus einem geschäumten Polyurethan besteht.
  • Die gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Geruchsfiltern (plissierte Bälge und Schüttungen) mit der erfindungsgemäßen Verwendung eines gewickelten Geruchsfilters verbundenen technischen Vorteile sind im allgemeinen Teil der Beschreibung umfassend gewürdigt.
  • In den Fig. 4 und Fig. 5 ist ein Geruchsfilter 2 für die erfindungsgemäße Wrasenabzugsvorrichtung 10 in einer ersten Ausführungsform gezeigt. Dieser weist einen hohlzylindrischen Filterkörper 2' mit einem inneren Hohlraum auf, wobei radial innen an den Hohlraum angrenzend der Adsorbenswickel 22 vorliegt. Radial außen ist der Adsorbenswickel 22 von einem Partikelfilter 25 umgeben, der ein sternförmig gefaltetes Filtermedium umfasst, welches zu einem umfänglich geschlossenen Balg verbunden ist. In der druckseitigen Systemkonfiguration läge der Partikelfilter 25 daher abströmseitig des Adsorbenswickels 22 vor. Adsorbenswickel 22 und Partikelfilter 25 sind an ihren axialen Enden mit Endscheiben verbunden, wobei eine geschlossene Endscheibe 21 und eine offene Endscheibe 24 mit einer Öffnung 241 vorgesehen ist. Die offene Endscheibe besteht aus einem geschäumten Polyurethan und ist einstückig mit der Dichtung 23 ausgebildet, die die Öffnung 241 vollumfänglich umschließt. Die Dichtung 23 ist im Querschnitt trapezförmig und erstreckt sich von einer Oberfläche der Endscheibe in Axialrichtung von dieser weg. Der Geruchsfilter 2 ist stützelementlos (kein Mittelrohr) ausgeführt. Eine Biegesteifigkeit um eine Radialachse und/oder eine Torsionssteifigkeit um eine Längsachse und/oder eine Drucksteifigkeit um eine Längsachse wird ausschließlich durch den Filterkörper mit dem Adsorbenswickel 22 und den Partikelfilter 25 bereitgestellt.
  • Die Endscheiben 23,24 dienen auch zu einer Versiegelung der Stirnkanten der Wickellagen des Adsorbenswickels 22, sodass darin vorgesehenes Adsorbens (meistens Aktivkohle) nicht heraus rieseln kann.
  • Der in den Fig. 6 und Fig. 7 gezeigte Geruchsfilter 2 unterscheidet sich hiervon dadurch, dass der Filterkörper 2' keinen Partikelfilter aufweist, sondern nur den Adsorbenswickel 22. Ansonsten entspricht dieser der ersten Ausführungsform.
  • In der Fig. 8 ist schließlich ein Geruchsfilter 2 gemäß einer dritten Ausführungsform gezeigt. Von der ersten Ausführungsform (Fig. 4,5) unterscheidet sich dieser dadurch, dass radial innen an den Adsorbenswickel 22 angrenzend eine Innenstützhülse 27 vorliegt und radial außen an den Partikelfilter 25 angrenzend ein Außenstützmantel 26 vorliegt. Sowohl der Außenstützmantel 26 als auch die Innenstützhülse 27 sind fluiddurchlässig ausgeführt, nämlich als Lochblech. Der Außenstützmantel 26 und/oder die Innenstützhülse 27 sind mit den Endscheiben 23,24 verbunden und können so mechanische Lasten aufnehmen ohne dass diese durch den Filterkörper 2' geleitet werden müssen. Der Außenstützmantel 26 stellt zudem einen Stoßschutz bereit, der den Filterkörper 2' vor handhabungsbedingten Beschädigungen schützt.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Wrasenabzugsvorrichtung
    1
    Gehäuse
    12
    Einsauggehäuseteil
    11
    Ausblasgehäuseteil/Kamin
    111
    Hohlraum des Ausblasgehäuseteils/Kamins
    13
    Übergangsgehäuseteil
    14
    Lufteinsaugöffnung
    141
    Fettfilter
    15
    Luftausblasöffnung
    2
    Geruchsfilterelement
    2'
    Filterkörper
    21
    Geschlossene Endscheibe
    22
    Adsorbenswickel
    23
    Dichtung
    24
    Offene Endscheibe
    241
    Öffnung der offenen Endscheibe
    25
    Partikelfilter
    26
    Außenstützmantel
    27
    Innenstützhülse
    3
    Gebläse-Motor-Einheit
    31
    Motor
    32
    Gebläse
    33
    Auslassstutzen
    34
    Einlassstutzen

Claims (17)

  1. Wrasenabzugsvorrichtung (10), umfassend ein Gehäuse (1) mit einer Lufteinsaugöffnung (14) und einer Luftausblasöffnung (15) sowie eine in dem Gehäuse (1) angeordnete Gebläse-Motor-Einheit (3), wobei strömungsmäßig zwischen der Lufteinsaugöffnung (14) und der Luftausblasöffnung (15) ein Geruchsfilterelement (2) vorliegt, das bezogen auf seine Längsachse in Radialrichtung durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Geruchsfilterelement (2) einen hohlzylindrischen Filterkörper (2') mit einem inneren Hohlraum aufweist, wobei der Filterkörper (2') wenigstens einen Adsorbenswickel (22) umfassend eine Mehrzahl spiralförmig aufgewickelt angeordneter Wickellagen mit wenigstens einem Adsorbens aufweist, wobei die Wickellagen des Adsorbenswickels (22) eine luftdurchlässige Trägerlage umfassen, auf der das wenigstens eine Adsorbens in Partikel- und/oder Granulatform angeordnet und bezüglich der Trägerlage immobilisiert ist.
  2. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkörper (2') zumindest einen strömungsmäßig mit dem wenigstens einem Adsorbenswickel (14) gekoppelten Partikelfilter (25) aufweist.
  3. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Partikelfilter (25) an einer inneren und/oder äußeren Mantelfläche des Adsorbenswickels (14) angeordnet ist.
  4. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Partikelfilter (25) ein Filtermedium aufweist, das bevorzugt gefaltet ist, besonders bevorzugt sterngefaltet.
  5. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Adsorbens wenigstens ein Material aus der Gruppe Aktivkohle, Zeolithe, Silicagele, Metalloxide, Molekularsiebe, Schichtsilikate umfasst.
  6. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Adsorbenswickel (22) neben dem Adsorbens zumindest ein weiteres Aktivmaterial aufweist, bevorzugt ein lonentauschermaterial, insbesondere ein Kationentauschermaterial.
  7. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adsorbenswickel (22) zumindest 4 Wickellagen, besonders bevorzugt zumindest 6 Wickellagen, aufweist.
  8. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die luftdurchlässige Trägerlage zumindest eine Vliesmateriallage umfasst und/oder
    wobei die Wickellagen des Adsorbenswickels (22) eine Partikelfilterlage umfassen, die bevorzugt das Adsorbens an einer der Trägerlage abgewandten Seite bedeckt.
  9. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickellagen des Adsorbenswickels (22) jeweils eine Stirnkante aufweisen, die abgedichtet ist.
  10. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geruchsfilterelement (2) eine geschlossene Endscheibe (21) und/oder eine offene Endscheibe (24) mit einer Öffnung (241) aufweist, wobei der Adsorbenswickel (22) des Filterkörpers (2) fluiddicht mit der geschlossenen Endscheibe (21) und/oder der offenen Endscheibe (24) verbunden ist.
  11. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geruchsfilterelement (2) stützelementlos ausgebildet ist, wobei eine Steifigkeit, insbesondere eine Biegesteifigkeit um eine Radialachse und/oder eine Torsionssteifigkeit um eine Längsachse und/oder eine Drucksteifigkeit um eine Längsachse, ausschließlich durch den Filterkörper (2') mit dem Adsorbenswickel (22) bereit gestellt wird.
  12. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geruchsfilterelement (2) einen fluiddurchlässigen Außenstützmantel (26) umfasst, der den Filterkörper (2') radial außenliegend umgibt und/oder eine fluiddurchlässige Innenstützhülse (27) umfasst, die in dem inneren Hohlraum vorliegt.
  13. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geruchsfilterelement (2) zumindest eine umlaufende Dichtung aufweist, insbesondere eine Axial- und/oder Radialdichtung, die insbesondere an der offenen Endscheibe (24) vorliegt und vollumfänglich um die Öffnung (241) der offenen Endscheibe (24) verläuft.
  14. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wrasenabzugsvorrichtung (10) einen Fettfilter aufweist, der insbesondere die Lufteinsaugöffnung (14) des Gehäuses (1) überspannt.
  15. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) ein Ausblasgehäuseteil (11), insbesondere einen Kamin (11), aufweist, wobei bevorzugt das Geruchsfilterelement (2) in einem durch das Ausblasgehäuseteil (11) bereit gestellten Hohlraum (111) vorliegt.
  16. Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wrasenabzugsvorrichtung (10) als Wrasebabzugshaube ausgebildet ist, wobei die Lufteinsaugöffnung (14) bei bestimmungsgemäßer Montage in Schwererichtung unten vorliegt.
  17. Verwendung eines Geruchsfilterelements (2), das einen hohlzylindrischen Filterkörper (2') mit einem inneren Hohlraum aufweist, wobei der Filterkörper (2') wenigstens einen Adsorbenswickel (22) umfassend eine Mehrzahl spiralförmig angeordnete Wickellagen mit wenigstens einem Adsorbens aufweist, wobei die Wickellagen des Adsorbenswickels (22) eine luftdurchlässige Trägerlage umfassen, auf der das wenigstens eine Adsorbens in Partikel- und/oder Granulatform angeordnet und bezüglich der Trägerlage immobilisiert ist, in einer Wrasenabzugsvorrichtung, insbesondere in einer Wrasenabzugsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Geruchsfilterelement (2) bezogen auf seine Längsachse in Radialrichtung durchströmt wird.
EP21173671.5A 2020-06-03 2021-05-12 Wrasenabzugsvorrichtung mit geruchsfilterelement umfassend einen filterkörper mit wenigstens einem adsorbenswickel und verwendung eines geruchsfilters Active EP3919820B1 (de)

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DE102020114706.6A DE102020114706A1 (de) 2020-06-03 2020-06-03 Wrasenabzugsvorrichtung mit Geruchsfilterelement umfassend einen Filterkörper mit wenigstens einem Adsorbenswickel und Verwendung eines Geruchsfilters

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