WO2023170136A1

WO2023170136A1 - Verfahren zur steuerung einer dunstabzugsvorrichtung

Info

Publication number: WO2023170136A1
Application number: PCT/EP2023/055873
Authority: WO
Inventors: Jens Herbst; Benedikt Hofmann
Original assignee: BSH Hausgeräte GmbH
Priority date: 2022-03-09
Filing date: 2023-03-08
Publication date: 2023-09-14
Also published as: DE102022202328A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Dunstabzugsvorrichtung, die zumindest einen Ventilator mit einem Motor umfasst, das dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Motors des Ventilators mit einer Regelung erfolgt, in der ein vorgegebener Geräuschpegel berücksichtigt wird. Zudem wird eine Dunstabzugsvorrichtung beschrieben.

Description

Verfahren zur Steuerung einer Dunstabzugsvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Dunstabzugsvorrichtung.

Bei Dunstabzugsvorrichtungen, wie insbesondere Dunstabzugshauben oder Muldenlüfter für die Küche, werden Lüfter, die auch als Ventilatoren bezeichnet werden können, eingesetzt, um die Luft von einem Kochfeld oder einer Arbeitsplatte in die Dunstabzugsvorrichtung einzusaugen und dort zu reinigen. Der Ventilator der Dunstabzugsvorrichtung weist in der Regel einen elektrisch kommutierten Motor (EC- Motor) auf, der das Lüfterrad antreibt.

Diese Motoren können aufgrund der elektronischen Kommutierung auf einfache Weise geregelt beziehungsweise die Regelung kann auf einfache Weise eingestellt werden. Hierbei kann insbesondere die Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie und damit auch die Fördervolumen-Druckdifferenz-Kennlinie gezielt gewählt werden und der Motor entsprechend angesteuert werden.

Hierbei werden beispielsweise Kennlinien, die bereits bezüglich Kondensationsmotoren erfasst wurden, verwendet oder diesen nachempfunden.

Ein Nachteil, den der bisherige Ansatz aufweist, ist, dass der Regler beispielsweise bei einem steigenden Gegendruck mit einem Anheben der Drehzahl reagiert, ohne, dass Effekte, die für den Benutzer von Bedeutung sind, berücksichtigt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Lösung zu schaffen, mittels derer die Nachteile des Standes der Technik zumindest verringert werden können.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, indem der Ventilator mittels einer Regelung angesteuert wird, die in Abhängigkeit mindestens eines benutzerrelevanten Effekts erzeugt wurde. Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung daher ein Verfahren zur Steuerung einer Dunstabzugsvorrichtung, die zumindest einen Ventilator mit einem Motor umfasst. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Motors des Ventilators mit einer Regelung erfolgt, in der ein vorgegebener Geräuschpegel berücksichtigt wird.

Der Motor des Ventilators stellt vorzugsweise einen EC-Motor dar.

Als Geräuschpegel wird insbesondere der Geräuschpegel bezeichnet, der von der Dunstabzugsvorrichtung beim Betrieb der Dunstabzugsvorrichtung ausgegeben wird und der damit für den Benutzer wahrgenommen wird. Der Geräuschpegel kann auch als Geräuschlevel oder Summenpegel bezeichnet werden. Insbesondere setzt sich der Geräuschpegel in der Regel aus einem Anteil, der durch den Betrieb des Motors und Vibrationen erzeugt wird und auch als Quell-Summenlärm bezeichnet werden kann, sowie einem Anteil der durch die Luftströmung erzeugt wird, zusammen.

Der Geräuschpegel wird durch eine Reihe von Einflüssen beeinflusst. Insbesondere wird der Geräuschpegel beispielsweise durch die Einbausituation des Ventilators in der Dunstabzugsvorrichtung und der Einbausituation der Dunstabzugsvorrichtung in dem Raum, in dem diese betrieben wird, beeinflusst. Die Einbausituation wird beispielsweise durch die Verrohrung, insbesondere deren Querschnitt und/oder Länge beeinflusst. Insbesondere bei Rohren geringeren Durchmessers wird der Gegendruck, der von dem Ventilator überwunden werden muss, erhöht. Zudem wird der Geräuschpegel durch die Betriebsart der Dunstabzugsvorrichtung beeinflusst. Insbesondere ist der Geräuschpegel in der Regel bei einer Dunstabzugsvorrichtung, die im Umluftbetrieb betrieben wird (Umlufthaube), höher als bei einer Dunstabzugshaube, die im Abluftbetrieb betrieben wird (Ablufthaube). In Umlufthauben werden in der Regel Geruchsfilter verwendet, durch die Luft strömen muss und die dadurch den Gegendruck, der von dem Ventilator umwunden werden muss erhöhen.

Indem bei der Regelung zum Ansteuern des Motors ein vorgegebener Geräuschpegel berücksichtigt wird, kann die Dunstabzugshaube so betrieben werden, dass die Belästigung der Dunstabzugshaube durch den Betrieb der Dunstabzugshaube minimiert werden kann. Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Regelung unter Verwendung einer Regelkurve, in der in allen Betriebspunkten ein konstanter Geräuschpegel erzeugt wird. Hierdurch kann die Belästigung des Benutzers weiter reduziert werden.

Gemäß einer Ausführungsform stellt der vorgegebene Geräuschpegel einen Wert oder einen Bereich dar.

Gemäß einer Ausführungsform ist der vorgegebene Geräuschpegel unabhängig von der Einbausituation der Dunstabzugsvorrichtung und/oder der Einbausituation des Ventilators in der Dunstabzugsvorrichtung. Bei einer Dunstabzugsvorrichtung, die über eine Verrohrung eingebaut ist, die zu einem erhöhten Gegendruck führt, kann der Motor des Ventilators beispielsweise so angesteuert werden, dass dieser mit einer geringeren Drehzahl betrieben wird. Zudem kann beispielsweise auch eine Umlaufthaube so angesteuert werden, dass diese einen niedrigeren Geräuschlevel ausgibt. In diesem Fall wird gegebenenfalls eine geringere Effizienz der Umlufthaube als in dem Fall, in dem die Umlufthaube ohne Berücksichtigung des Geräuschlevels betrieben wird, erzielt.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Regelkurve aus einer Druck-Fördervolumen- Kurve unter Berücksichtigung der Schalldruckwerte der Fördervolumina ermittelt.

Gemäß einer Ausführungsform stellt die Drehzahl des Motors die Führungsgröße der Regelung dar. Durch Verringerung der Drehzahl kann beispielsweise der Geräuschpegel verringert werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann der vorgegebene Geräuschpegel von dem Benutzer der Dunstabzugsvorrichtung eingestellt werden. Hierbei kann die Einstellung an der Dunstabzugsvorrichtung, beispielsweise mittels Auswahl einer Geräuschstufe erfolgen.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Steuerung der Dunstabzugsvorrichtung in Abhängigkeit eines vorgegebenen Geräuschpegels von dem Benutzer ausgewählt werden. Hierdurch kann der Benutzer entscheiden, ob die Dunstabzugsvorrichtung mit oder ohne eine solche Regelung betrieben wird. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da es dem Benutzer freigestellt ist, ob aktuell ein konstanter Geräuschpegel eingestellt werden soll oder ob die Dunstabzugsvorrichtung mit einem gegebenenfalls mit einem erhöhten Geräuschpegel einhergehender erhöhten Effizienz betrieben werden soll.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Dunstabzugsvorrichtung mit mindestens einem Ventilator mit einem Motor und einer Steuereinheit. Die Dunstabzugsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dunstabzugsvorrichtung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt ist.

Vorteile und Merkmale, die bezüglich des Verfahrens beschrieben wurden, gelten -soweit anwendbar - auch für die Dunstabzugsvorrichtung und umgekehrt und werden gegebenenfalls nur einmalig beschrieben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist in der Steuereinheit der Dunstabzugsvorrichtung zumindest eine Regelkurve für einen geräuschkonstanten Betrieb der Dunstabzugsvorrichtung hinterlegt. Sind mehrere Regelkurven hinterlegt, kann jede Regelkurve eine Regelkurve für anderen vorgegebenen Geräuschpegel sein.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Dunstabzugsvorrichtung zumindest ein Bedienelement auf, über das die Steuerung in Abhängigkeit eines vorgegebenen Geräuschpegels und/oder der vorgegebene Geräuschpegel ausgewählt werden kann.

Die Erfindung wird im Folgenden erneut unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:

Figur 1 : eine schematische Blockdarstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dunstabzugsvorrichtung; und

Figuren 2 bis 5: eine schematische Darstellung von Messergebnissen des Betriebs von Dunstabzugsvorrichtungen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise mit einer in Figur 1 dargestellten Dunstabzugsvorrichtung 1 ausgeführt werden. In dieser Ausführungsform stellt die Dunstabzugsvorrichtung 1 eine Dunstabzugshaube dar. Dabei ist die

Dunstabzugsvorrichtung 1 in einer kochfeldnahen Umgebung angeordnet, insbesondere oberhalb eines Kochfeldes 12. Die Dunstabzugsvorrichtung 1 umfasst eine Steuereinheit 3 und einen Ventilator 2. Der Ventilator 2 umfasst einen Motor (nicht gezeigt) zum Antreiben eines Lüfterrades des Ventilators 2 (nicht gezeigt). Der Motor stellt vorzugsweise einen EC-Motor dar. Die Steuereinheit 3 ist in der gezeigte Ausführungsform separat zu dem Ventilator 2 gezeigt. Alternativ kann die Steuereinheit 3 aber auch in dem Ventilator 2 integriert sein und beispielsweise in der Motorsteuerung des Motors des Ventilators 2 integriert sein. Zudem umfasst die Dunstabzugsvorrichtung 1 in der dargestellten Ausführungsform eine Speichereinheit 4, die mit der Steuereinheit 3 verbunden ist. In der Speichereinheit 4 kann eine oder können mehrere Regelkurven hinterlegt sein. Weiterhin weist die Dunstabzugsvorrichtung 1 in der gezeigten Ausführungsform eine Bedieneinheit 5 auf, über die beispielsweise Benutzereingaben gemacht werden und an die Steuereinheit 3 übermittelt werden können.

Der Ventilator 2 ist in der Dunstabzugsvorrichtung 1 angeordnet. An der Unterseite der Dunstabzugsvorrichtung 1 ist eine Ansaugöffnung 60 vorgesehen, in der in der gezeigten Ausführungsform ein Filter 7 vorgesehen ist. Von der Ansaugöffnung 60 wird die Luft zu dem Ventilator 2 gesogen. An die Oberseite des Ventilators 2 schließt sich eine Luftführung 6 an. Das obere Ende der Luftführung 6 ragt in der gezeigten Ausführungsform über die Oberseite der Dunstabzugsvorrichtung 1 hinaus. An den in dem oberen Ende der Luftführung 6 vorgesehenen Luftauslass 61 kann ein Rohr (nicht gezeigt) angeordnet werden.

Die Steuereinheit 3 ist dazu eingerichtet, den Gebläsemotor 2 entsprechend einer in der Speichereinheit 3 hinterlegten Regelkurve zu steuern.

In den Figuren 2 bis 5 sind Messergebnisse einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Die drei Kurven jeder der Figuren können mit unterschiedlichen Dunstabzugsvorrichtungen, mit der gleichen Dunstabzugsvorrichtung mit unterschiedlichen Einbausituationen oder mit der gleichen Dunstabzugsvorrichtung mit unterschiedlichen ausgewählten vorgegebenen Geräuschpegel gemessen worden sein. Die obere Kurve stellt in allen vier Figuren die Ausführungsform dar, bei der ein höherer Geräuschpegel vorliegt, als bei den unteren beiden Kurven. In der Figur 2 ist der Geräuschdrucklevel gegenüber dem Volumenstrom aufgetragen. Der Geräuschdrucklevel kann auch als Geräuschlevel bezeichnet werden und wird vorzugsweise in Dezibel (dB, insbesondere dB(A)) angegeben. Der Volumenstrom kann auch als Fördervolumenstrom bezeichnet und wird vorzugsweise in Kubikmeter pro Stunde (m³/h) angegeben.

Die obere Kurve der Figur 1 zeigt, dass ein höherer Geräuschpegel als bei den beiden unteren Kurven erreicht wird. Der Geräuschpegel ist in jeder der Kurven auch bei unterschiedlichen Volumenströmen konstant.

In Figur 3 ist der statische Druck gegen den Volumenstrom aufgetragen. Der statische Druck kann auch als Gegendruck bezeichnet werden und wird vorzugsweise in Pascal (PA) angegeben.

In Figur 4 ist die Drehzahl gegen den Volumenstrom aufgetragen. Die Drehzahl stellt die Drehzahl des Motors dar und wird vorzugsweise in Umdrehung pro Minute (rpm) angegeben.

In Figur 5 ist die Effizienz gegen den Volumenstrom aufgetragen. Die Effizienz kann auch als statische Effizienz bezeichnet werden und wird vorzugsweise in Prozent (%) angegeben.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Ventilatorregelkurve verwendet werden, so dass das Ventilatorgeräusch in allen Betriebspunkten, beispielsweise bei allen möglichen Verrohrungen, im Abluftbetrieb, im Umluftbetrieb und dergleichen einen konstanten Summenpegel erreicht. Die Daten können aus Versuchen zur Geräuschcharakteristik gewonnen werden und daraus die entsprechenden Regelkurven abgeleitet werden. Die Regelkurve kann hierbei auch als Betriebskurve oder Betriebslinie bezeichnet werden.

Werden mehrere Regelkurven für unterschiedliche Geräuschpegel erzeugt, so sind diese vorzugsweise gewählt, dass immer ein hörbarer Unterschied besteht. Die vorliegende Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Beispielsweise kann durch geräuschkonstante Regelkurven, insbesondere geräuschkonstante Ventilatorbetriebslinien, ein Betriebsverhalten beim Benutzer ermöglicht werden, das bei einer der Ausgangsgrößen, insbesondere einem Quell-Summenlärm des Ventilators, eindeutig bestimmt ist. Dies wird ermöglicht, ohne, dass beim Benutzer eine sekundäre Auswertung von Betriebsdaten notwendig wäre.

Zudem können mit beim Umluftbetrieb und dem Abluftbetrieb identische Geräuschwerte ohne erhöhten Aufwand erzielt werden.

Da der Motor gezielt angesteuert werden kann, kann beispielsweise in einem Küchenstudio durch unterschiedliche Kurven geschaltet werden, um das Geräusch den Ausstellungsräumlichkeiten anzupassen.

Bezugszeichenliste

1 Dunstabzugsvorrichtung

2 Ventilator

3 Steuereinheit

4 Speichereinheit

5 Bedieneinheit

6 Luftführung

7 Filter

12 Kochfeld

60 Ansaugöffnung

61 Luftaustritt

Claims

Patentansprüche

1 . Verfahren zur Steuerung einer Dunstabzugsvorrichtung, die zumindest einen Ventilator mit einem Motor umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Motors des Ventilators mit einer Regelung erfolgt, in der ein vorgegebener Geräuschpegel berücksichtigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Regelung unter Verwendung einer Regelkurve erfolgt, in der in allen Betriebspunkten ein konstanter Geräuschpegel erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der vorgegebene Geräuschpegel einen Wert oder einen Bereich darstellt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der vorgegebene Geräuschpegel unabhängig von der Einbausituation der Dunstabzugsvorrichtung und/oder der Einbausituation des Ventilators in der Dunstabzugsvorrichtung ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Regelkurve aus einer Druck-Fördervolumen-Kurve unter Berücksichtigung von Schalldruckwerten der Fördervolumina ermittelt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Drehzahl des Motors die Führungsgröße der Regelung darstellt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein aktuell von der Dunstabzugsvorrichtung ausgegebener Geräuschpegel ermittelt wird und anhand des ermittelten Geräuschpegels eine Regelkurve gewählt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuerung der Dunstabzugsvorrichtung in Abhängigkeit eines vorgegebenen Geräuschpegels von dem Benutzer ausgewählt werden kann. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der vorgegebene Geräuschpegel von dem Benutzer eingestellt werden. Dunstabzugsvorrichtung mit mindestens einem Ventilator (2) mit einem Motor und einer Steuereinheit (3), dadurch gekennzeichnet, dass die

Dunstabzugsvorrichtung (1) zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgelegt ist. Dunstabzugsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei in der Steuereinheit (3) zumindest eine Regelkurve für einen geräuschkonstanten Betrieb hinterlegt ist. Dunstabzugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11 wobei die Dunstabzugsvorrichtung (1) zumindest eine Bedieneinheit (5) aufweist, über die die Steuerung in Abhängigkeit eines vorgegebenen Geräuschpegels und/oder der vorgegebene Geräuschpegel ausgewählt werden kann.