(57)【要約】本発明は、空気流から浮遊粒子を分離するための装置であって、当該装置が吸込開口と空気搬送通路と吸込ファンとを有しており、吸込搬送通路が空気流をその流れ方向で所定の区分にわたって変向させる形式のものに関する。  浮遊粒子をほぼ完全に空気から濾過除去するために、空気流が少なくとも２回の相前後して行われる、互いに異なる方向でのカーブ状の変向を受けるように当該空気流が、空気搬送通路内に配置された強制案内手段によって一般的な搬送方向に沿って案内されるようになっており、少なくとも１つの強制案内手段の、空気搬送通路内に突入した高さ寸法が、当該強制案内手段の範囲における空気搬送通路の流過横断面の自由な高さよりも小さく形成されていることが提案される。
2005524819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気流から浮遊粒子を分離するための装置であって、当該装置が吸込開口（１）と空気搬送通路（３）と吸込ファンとを有しており、吸込搬送通路（３）が空気流をその流れ方向で所定の区分にわたって変向させる形式のものにおいて、空気流が少なくとも２回の相前後して行われる、互いに異なる方向でのカーブ状の変向を受けるように当該空気流が、空気搬送通路（３）内に配置された強制案内手段（６０）によって一般的な搬送方向に沿って案内されるようになっており、少なくとも１つの強制案内手段（６０）の、空気搬送通路（３）内に突入した高さ寸法（Ｈ）が、当該強制案内手段（６０）の範囲における空気搬送通路（３）の流過横断面の自由な高さ（ｈ）よりも小さく形成されていることを特徴とする、空気流から浮遊粒子を分離するための装置。
【請求項２】
連続する複数の強制案内手段（６０）の範囲における空気搬送通路（３）の流過横断面の自由な高さが、互いに対して１０％よりも大きくはない偏差を有している、請求項１記載の装置。
【請求項３】
空気流の、相前後して行われるカーブ状の変向の変向角度（α，β）が互いに異なる大きさを有している、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
空気搬送通路（３）が強制案内手段（６０）の範囲において周面側で閉じられている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
少なくとも２つの強制案内手段（６０）が、空気搬送通路（３）の互いに向かい合って位置する側壁（４，５）に、流れ方向で見て互いに間隔を置いて配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
少なくとも１つの強制案内手段（６０）が空気搬送通路（３）の側壁（４，５）から形成されており、空気流の強制的な変向が生ぜしめられるように前記側壁の所定の区分が加工成形されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
第２の強制案内手段（６０）により該第２の強制案内手段（６０）の範囲で、第１の強制案内手段（６０）の範囲での空気搬送通路（３）における流過横断面の自由な高さ（ｈ）に比べて空気搬送通路（３）における流過横断面の自由な高さ（ｈ）の高さずれ（Ｖ）が生ぜしめられている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
前記高さずれ（Ｖ）が、第１の強制案内手段（６０）および／または第２の強制案内手段（６０）の範囲における流過横断面の自由な高さ（ｈ）よりも小さく形成されている、請求項７記載の装置。
【請求項９】
強制案内手段（６０）を備えた空気搬送通路（３）に、排空気チャンバ（６）および／または流出開口（１２）および／または吸込開口（２２）および／またはファンチャンバ（２５）が続いている、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
空気流から浮遊粒子を分離するための装置であって、当該装置が吸込開口と空気搬送通路（３）と吸込ファンとを有しており、吸込搬送通路（３）が空気流をその流れ方向で所定の区分にわたって変向させる形式のものにおいて、ボトムプレート（４）と上側のプレート（５）とが互いに間隔を置いて配置されて互いの間に空気搬送通路（３）を形成しており、ボトムプレート（４）と上側のプレート（５）とが所定の区分にわたって、互いに区分毎に少なくともほぼ平行に延びて少なくとも２つの、連続する互いに逆向きの円弧形の湾曲を有しており、上側のプレート（５）の前側の範囲（９）と、ボトムプレート（４）の前側の区分（８）とが、流入開口（１）を有する流入チャンバ（２）を仕切っていることを特徴とする、空気流から浮遊粒子を分離するための装置。
【請求項１１】
内側のプレート（７）とバックプレート（１１）とが、流出開口（１２）を有する排空気チャンバ（６）を側方で仕切っており、空気搬送通路（３）の、強制案内手段（６０）または円弧形の湾曲部が配置されている区分に前記排空気チャンバ（６）が後置されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１２】
流出開口（１２）が楕円形の形状を有している、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
ボトムプレート（４）の前側の区分（８）が、横断面で見て少なくともほぼ円弧形に形成されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１４】
ボトムプレート（４）の前側の区分（８）がその半径で、９０゜よりも大きな角度にわたって曲線を描いて延びている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１５】
ボトムプレート（４）の前側の区分（８）と、上側のプレート（５）の前側の範囲（９）とが、少なくともほぼ同心的な円中心点（Ｐ１）を有している、請求項１から１４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１６】
空気搬送通路（３）の一方の側壁が、空気流からの浮遊粒子のための分離面（１０）として形成されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１７】
空気搬送通路（３）の互いに向かい合って位置する両側壁が、少なくとも所定の区分にわたって互いに等しい間隔を置いて配置されている、請求項１から１６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１８】
空気搬送通路（３）の側壁のうちの少なくとも一方の側壁が、所定の区分において横断面半円形に形成されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１９】
空気搬送通路（３）の側壁のうちの一方の側壁が、互いから移動可能な２つの部分範囲（９ａ，９ｂ）の形成下に分割されている、請求項１から１８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２０】
空気搬送通路（３）の側壁のうちの一方の側壁が、少なくとも所定の区分においてフラップ式に折り畳み可能にまたは取外し可能に当該装置に結合されている、請求項１から１９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２１】
ファンを収容するためのファンチャンバ（２５）と、下側の吸込開口（２２）を有する吸込チャンバ（２３）とを備えたジャケットハウジング（２１）が、排空気チャンバ（６）の流出開口（１２）に連結されている、請求項１から２０までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２２】
前記吸込チャンバ（２３）が、ファンに空気流を供給するための２つの吸込通路（２４）に分割されていて、ファンチャンバ（２５）へ移行している、請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
ジャケットハウジング（２１）が、少なくとも２つのジャケットハウジング部分（２１ａ，２１ｂ）から構成されている、請求項２１または２２記載の装置。
【請求項２４】
ジャケットハウジング（２１）が、ファンを運転するための装置および／または制御部を収容するための切欠き（２９，３０）を有している、請求項２１から２３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２５】
当該装置の空気搬送通路（３）内に、空気流から極微細粒子を精密分離するための別の変向エレメント（４０）が配置されている、請求項１から２４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２６】
前記変向エレメント（４０）が、互いに平行に向けられた円筒状の複数のロッド（４３，４４）の少なくとも２つの層（４１，４２）から成る少なくとも１つのモジュール（４３ａ）を有しており、前記ロッド（４３，４４）の外径（Ｄ）が互いに等しく形成されており、それぞれ一方の層（４１，４２）に対応するロッド（４３，４４）が互いに等しい相互間隔（Ｘ）を置いて配置されており、対角線方向の間隔（Ｙ）が互いに等しく形成されており、前記相互間隔（Ｘ）および前記対角線方向の間隔（Ｙ）が、ロッド（４３，４４）の外径（Ｄ）よりも小さく形成されている、請求項２５記載の装置。
【請求項２７】
前記相互間隔（Ｘ）が、前記対角線方向の間隔（Ｙ）と一致している、請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
空気流から臭気分子を分離するための管フィルタ部分（５０）が、ジャケットハウジング（２１）に設けられた上側の吹き出し開口（２７）に接続されている、請求項１から２７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２９】
前記管フィルタ部分（５０）が円筒状に形成されていて、内側の中空円筒状の分配チャンバ（５６）を備えており、該分配チャンバ（５６）が側方で、空気透過性の第１の壁（５１）により仕切られており、該第１の壁（５１）の外側にフィルタ媒体の層（５２，５３）が一体成形されており、該層（５２）の外側に空気透過性の第２の壁（５７）が接触しており、該第２の壁（５７）の外側にフィルタ媒体から成る層（５２，５３）が一体成形されており、フィルタ媒体の該層（５２，５３）の外側に空気透過性の第３の壁（５８）が接触しており、前記空気透過性の第１、第２および第３の壁（５１，５７，５８）がそれぞれ貫通孔（７０）を有している、請求項２８記載の装置。
【請求項３０】
空気流が下方から下側の開口（５５）を通じて分配チャンバ（５６）内に流入し、引き続き半径方向で孔付薄板から成る円筒状の前記壁（５１，５７，５８）と前記層（５２，５３）とを通流し、さらに空気流が、孔付薄板から成る円筒状の第３の壁（５８）に設けられた貫通孔（７０）から側方に流出することにより、前記管フィルタ部分（５０）が半径方向で空気流により通流されている、請求項２８または２９記載の装置。
【請求項３１】
小型キッチンおよび／または大型キッチンの換気フードまたは捕集フードにおける、請求項１から３０までのいずれか１項記載の装置の使用。
【請求項３２】
小型キッチンおよび／または大型キッチンの換気フードまたは捕集フードの換気システムにおける、請求項２３記載の装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気流から浮遊粒子を分離するための装置であって、当該装置が吸込開口と空気搬送通路と吸込ファンとを有しており、吸込搬送通路が空気流をその流れ方向で所定の区分にわたって変向させる形式のものに関する。浮遊粒子は特にレンジ設備（Herdanlage）の運転により発生する。このような浮遊粒子はこのような形式の、水蒸気や油煙等の排出のための換気フード（Dustabzugshauben）によって分離される。
【０００２】
公知先行技術では、吸込チャンバと戸外排出用の排気チャンバとから成る換気フードが知られている。この場合、空気通過部に配置されたグリーストラップが、洗浄液を吹き付けるための噴霧ノズルと、洗浄液を捕集しかつ導出するための捕集溝とを備えたクリーニング装置を有している。欧州特許出願公開第０７０３４１４号明細書に開示されているような慣用の換気フードの特徴は、中央の吸込チャンバを巡るように排気チャンバが環状に配置されている点にある。この場合、吸込チャンバのカバー薄板の上方には噴霧ノズルを備えた中央の噴霧装置が配置されている。この噴霧装置を介して噴霧ノズルには液体が供給され、これにより慣用の換気フードを介して吸い込まれた空気流から固体粒子および液体粒子が分離される。
【０００３】
慣用の換気フードには特に次のような欠点がある。すなわち、洗剤および溶剤の永続的な消費が必要となり、そして洗剤および溶剤の供給が調量装置を介して制御されかつ監視されなければならないだけではなく、噴霧装置も、鉛直軸線を中心にして回転可能に支承された、噴霧ノズルを備えた噴霧アームから成っていて、この噴霧アームが運転時に常時回転させられ、かつその運動もやはり常時監視されなければならない。
【０００４】
さらに、洗剤および溶剤の供給が監視されなければならないだけでなく、これに加えて、吸い込まれた空気流からの固体粒子および液体粒子によって粒子濃度を増大された洗剤および溶剤が廃水として連続的に排出されなければならない。したがって、この換気フードのためには、洗剤および溶剤ならびに廃水としての洗剤および溶剤のための専用の供給装置および排出装置が必要となる。
【０００５】
慣用の換気フードは、この慣用の換気フードの保守ならびに取付け部の空間的なサイズの点で、高められた手間を必要とし、そしてこの慣用の換気フードの噴霧装置および制御装置が包括的な監視および保守を必要とすることは言うまでもない。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第２６５０４３５号明細書に記載されている換気排出部は、クッキングレンジの上方に配置された一次チャンバと、この一次チャンバに接続されている二次チャンバとから成っている。この換気排出部の場合でも、吸い込まれた空気流はフィルタを介して案内され、このフィルタの下方にはノズルが配置されている。これらのノズルを介して、空気流から除去された固体粒子および液体粒子を捕集しかつ導出するために、フィルタである格子体の下方の範囲に洗浄水が噴射される。
【０００７】
このような慣用の換気排出部も、洗浄水および粒子の濃度を増大された廃水としての洗浄水の供給のための特別な装置ならびに導出のための特別な装置を必要とする。また、この慣用の換気排出部は、噴霧ノズルを備えたフィルタとして使用される格子体を運転するための装置をも有している。これに加えて、水分子濃度を高度に増大された空気流からの湿分が、フィルタの上方においても二次チャンバ内や、空気流を二次チャンバからレンジ設備を収容している空間の外部へ導出するための管路内に沈着することが判っている。
【０００８】
水分子濃度を増大された空気流からの湿分の沈着は、しばしば真菌類繁殖および細菌繁殖を招く。真菌類繁殖および細菌繁殖はその胞子形成に基づき、慣用の換気排出部を収容している空間内に滞在している人間の健康を害する危険をますます高めてしまう。
【０００９】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９６０５８９号明細書に開示されているキッチン換気フードは、エーロゾルセパレータを特徴としている。このエーロゾルセパレータは流入開口に向かい合って配置されており、この場合、ハウジングは円筒体を形成しており、この円筒体の壁には流入開口が円筒体の長手方向で案内面の下方に延びている。この場合、エーロゾルセパレータは流入開口に対して円筒体の壁の長手方向区分を形成しており、円筒体の基面はそれぞれ通過路の出口側の上方に空気流のための流出開口を有している。
【００１０】
この慣用のキッチン換気フードの構造は、空気流から浮遊粒子、蒸気滴、グリース滴、ダスト粒子およびすす粒子を除去するためには極めて複雑である。
【００１１】
さらに、ドイツ連邦共和国特許第２９９１８３１２号明細書に記載されている換気フードは、バックプレートとサイドプレートと上側のプレートとを備えたハウジングを有している。この場合、上側のプレートは少なくとも１つの流出開口と、この流出開口に取り付けられた少なくとも１つのモータとを有している。この換気フードは、流出開口に接続されている通過部を有しており、この通過部は流出チャンバに接続されている。流入開口の上方には、傾斜されたボトムプレートが配置されており、このボトムプレートの上には分離装置が位置している。この分離装置は少なくとも１つのノズルに接続されており、このノズルにはウォータカーテンを形成するために水が供給される。吸い込まれた空気流は油分離の目的でウォータカーテンを貫流する。分離された油は捕集装置内に捕集される。
【００１２】
この場合にも、水分子濃度を高度に増大された空気流が、流出開口の範囲およびこの流出開口に接続された導出管路の範囲において凝縮物形成の傾向を示すことが判っている。洗浄水の供給、導出および制御が必要となるという欠点の他に別の欠点として細菌繁殖および真菌類繁殖が生じる。このような細菌繁殖および真菌類繁殖は、他ならぬ食品製造および加工の分野においてはできるだけ回避されなければならない。
【００１３】
前で挙げた全ての解決手段にとって共通の欠点は、これらの解決手段が、高い構成手間が必要となるにもかかわらず、吸い込まれた空気から浮遊粒子が比較的低い割合でしか分離し得ないことである。全ての解決手段において、排空気中には浮遊粒子の残留成分が残り、これらの残留成分はファンおよび空気搬送通路内に沈積し、この場所に「頑固な汚れ」を生ぜしめ、このような汚れはほとんど除去され得ない。
【００１４】
本発明の課題は、僅かな操作・保守手間と低い運転コストとをかけるだけで、吸い込まれた空気流から浮遊粒子を高い割合で信頼性良く除去する、コンパクトで単純な装置を提供することである。
【００１５】
これに加えて、レンジ設備を操作する人間を僅かな騒音エミッションにしかさらさないようにするために、当該装置の運転は騒音少なく実施されることが望ましい。
【００１６】
また、吸い込まれた空気流から分離された浮遊粒子は操作者にとって容易に除去可能であることも望まれる。
【００１７】
上記課題は、空気流が少なくとも２回の相前後して行われる、互いに異なる方向でのカーブ状の変向を受けるように当該空気流が、空気搬送通路内に配置された強制案内手段によって一般的な搬送方向に沿って案内されるようになっており、少なくとも１つの強制案内手段の、空気搬送通路内に突入した高さ寸法が、当該強制案内手段の範囲における空気搬送通路の流過横断面の自由な高さよりも小さく形成されていることにより解決される。本発明の別の構成では、ボトムプレートと上側のプレートとが互いに間隔を置いて配置されて互いの間に空気搬送通路を形成しており、ボトムプレートと上側のプレートとが所定の区分にわたって、互いに少なくともほぼ平行に延びて少なくとも２つの、連続する互いに逆向きの円弧形の湾曲を有しており、上側のプレートの前側の範囲と、ボトムプレートの前側の区分とが、流入開口を有する流入チャンバを仕切っていることを特徴としている。
【００１８】
本発明による装置では、吸い込まれた空気流のガス状成分と、空気流中で運動させられる浮遊粒子とが、互いに異なる固有密度を有し、ひいては互いに異なる質量慣性モーメントを有するという利点が利用される。強制案内手段によって空気流を強制的に変向させることにより、ガス状媒体のフラクション（画分）と、このガス状媒体中で運動させられる浮遊粒子のフラクションとが、流過横断面にわたって互いに異なって加速されるか、もしくは制動され、これらのフラクションは強制案内手段の範囲で互いに異なる飛翔軌道をとる。強制案内手段による連続的な変向が互いに異なる方向で行われることに基づき、前記フラクションの間での分離効果が増幅される。浮遊粒子がその大きな慣性質量に基づいて、より大きな半径を有する飛翔軌道をとる傾向があるのに対して、ガス状媒体は変向範囲において、より狭い半径を有する飛翔軌道でも運動し得る。すなわち、第１の変向部の範囲では、空気流の外側の範囲において浮遊粒子の濃度増大が生じるように混合分離が行われるわけである。
【００１９】
混合分離の後に、第１の変向部の範囲では別の作用が生ぜしめられる。すなわち、ファンにより形成された吸込作用が、静的に見て空気搬送通路の全流過横断面にわたって等しく作用するようになる。空気流中で運動させられるフラクションにより空気搬送通路内で強制案内手段の範囲において進められるべき移動距離は、これらのフラクションが変向部の内側の半径に位置しているのか、または外側の半径に位置しているのかに応じて、種々異なる長さを有するので、これらのフラクションはその運動軌道に関連して、動的に見て種々異なる加速度を受ける。空気流のカーブ内側の成分が最も強力に加速されるのに対して、外側のカーブ範囲で運動させられるフラクションは、条件および具体的な構成に関連してほとんど加速されないか、またはそれどころか制動される。加速度差は、変向部の内側半径が流過横断面の自由な高さに比べて狭く設定されればされるほど、ますます大きくなってゆく。
【００２０】
このことから、前記両効果の総和の形で、第１の変向部の範囲では次のような作用が得られる：ガス状媒体は変向部の内側半径の近傍において大きな速度で第１の強制案内手段の傍らを通って吸い込まれるのに対して、浮遊粒子は小さな運動速度で変向部の外側半径の範囲に溜まり、そしてその運動速度と、浮遊粒子に作用する重力とに基づいて、これらの浮遊粒子は、強制案内手段の範囲における空気搬送通路の自由な半径よりも大きく形成された曲げ半径を有する飛翔軌道をとる傾向となる。このように与えられた物理的な条件に基づき、空気流中で運動させられる浮遊粒子の大部分は空気搬送通路の外壁と衝突して、この外壁に付着するようになる。外側半径における比較的小さな流速に基づき、このような浮遊粒子は再び剥離されて空気流によって連行されることもない。したがって、空気流からのこれらの浮遊粒子の分離は永続的に維持される。
【００２１】
しかし、このゾーンでは、事情によってはまだ全ての浮遊粒子が分離されているわけではない。幾つかの浮遊粒子はまだ空気流中で、しかも変向部の外側半径において運動している。これらの浮遊粒子の確実な分離は、第１回目の変向とは逆向きの方向への第２回目の変向によってしか得られない：このような反対方向への変向は、それまで外側半径内で緩慢に運動させられていたガス状媒体の加速を生ぜしめる。その質量慣性に基づき、浮遊粒子はこの加速を一緒に行うことはできない。浮遊粒子を取り囲んでいたガス状媒体の加速に基づき、緩慢に運動させられていたガスの覆いが薄くなり、そして最初は中央の半径範囲内で高速に運動させられていた空気流が、加速により薄くなったガスの覆いの範囲を押し込まれる。このような流れにより、まだ空気流中で運動させられていた浮遊粒子は近傍の外壁の方向への運動衝撃を受ける。この効果により、従来公知の装置を用いても分離することのできなかった浮遊粒子も外壁と衝突し、そしてこの外壁に付着するようになる。こうして、空気流中で運動させられるグリース滴および／または水滴の形の浮遊粒子の９０％以上を分離することが可能となる。
【００２２】
このような高い分離度は極めて僅かな技術的手間をかけるだけで得られる。本発明による空気搬送通路は比較的小さくかつフラットな構造を有している。空気流は僅かにしか妨げられないので、比較的小さなファン出力しか必要とならない。ファン出力の低減により、運転騒音が減じられると同時に、小さな電流消費量に基づいて運転コストも減じられる。操作は簡単である。なぜならば、換気フードをオンオフ切換するだけでよく、その他の燃料、監視・保守作業は全く必要とならないからである。内壁の表面を強制案内手段の範囲において時々払拭するだけで十分である。このとき、この範囲における表面はクリーニングし易く形成され得る。浮遊粒子の高い分離度に基づき、ファンも、後置された排空気通路も、さらに換気運転の場合には室空気も、分離されていない浮遊粒子によってほとんど負荷されなくなる。清浄化された空気流は、流入チャンバ外部に存在する空気流に比べて低い湿分含量によりすぐれているので、排空気通路および空気搬送通路内での真菌類繁殖も細菌繁殖も観察され得ない。当該装置は永続的に清潔な状態に維持され、そして換気フードの存在から使用者に対して衛生学的な負荷または使用者の健康を危険にさらすような事態が発生することはない。また、上側のプレートの、浮遊粒子のための跳ね返り・分離面として働く十分に大きな前側の範囲およびボトムプレートの前側の区分に基づき、本発明による装置の永続的な運転時でも効率は十分に維持される。
【００２３】
本発明を実現するためには、単純な方形、三角形、円形またはその他の横断面を有する横方向プロファイルを流れ方向で互いに間隔を置いて、その他の場所では平滑な空気搬送通路の互いに向かい合って位置する側に配置するだけで十分となり得る。しかし、空気流の案内が、空気搬送通路の、相応して形成された平滑な内側表面によって円弧形に行われると有利である。これにより、浮遊粒子を再び空気流中へ投げ飛ばす恐れのある不都合な流れ剥離または乱流が回避される。これにより、流れ抵抗および運転騒音は低下し、平滑な表面は一層容易に保護され得る。空気搬送通路をできるだけ短く保持することも有利である。なぜならば、これにより構造形態および製造手間を極めて小さく保持することができるからである。このためには、流入開口が、空気搬送通路を仕切る側壁によって仕切られ、変向ゾーンが流入開口に直接に続いている。このような構成では、浮遊粒子の分離が流入開口に直接に続いて行われる。その場合、分離ゾーンは露出されているので直接に作業を施し易くなっていて、容易にクリーニングされ得る。また、コンパクトな構造に基づき、複数の流入開口を任意の位置（長手方向、横方向、対角線方向、高さ方向）に形成し、そしてそれぞれ流入開口に続いている本発明により形成された空気搬送通路によって作業面、たとえばレンジの上に配置することができる。
【００２４】
本発明による装置には、付加的に変向エレメントおよび／または管フィルタ部分が挿入されていてよい。この変向エレメントおよび／または管フィルタ部分はガス状媒体から残りの浮遊粒子、臭気分子および／または湿分を分離するために役立つ。これによって当該装置の出力はもう一度向上される。この場合に提案された管フィルタ部分は、慣用のフィルタよりもはるかに大きな量の臭気分子を結合させることができるので、この管フィルタ部分の運転時間は著しく向上する。
【００２５】
請求項２〜請求項９ならびに請求項１１以下には、本発明の有利な構成および改良形が記載されている。
【００２６】
「浮遊粒子」とは本発明によれば、たとえばレンジ設備の運転時に発生し得るような、たとえば蒸気類、大きなコンシステンシのグリース粒子、油粒子、ダスト粒子および／または煙粒子を意味する。
【００２７】
「極微細の粒子」とは本発明によれば、たとえばレンジ設備の運転時に発生し得るような、たとえば希液状の不飽和脂肪酸を有する比較的液状のグリース粒子および油粒子を意味する。
【００２８】
「蒸気類（Wrasen）」とは本発明によれば、やかん等の湯沸かしの運転時、水溶液の加熱時等に発生して蒸気として、吸い込みたい空気流へ移行する蒸気または密なヒュームを意味する。
【００２９】
「ファン」とは本発明によれば、たとえば電流によって運転可能な、空気流を搬送するための通風機を意味し、この場合、電流によって運転可能なユニットが直接に通風機に連結されているか、または通風機から軸を介して間隔を置いて配置されていてよい。
【００３０】
「ガス状媒体」とは本発明によれば、たとえば空気、有機溶剤および／または水性溶剤の揮発性蒸気のようなガスであってよい。
【００３１】
以下に、本発明の実施例を詳しく説明する。図面には本発明の有利な構成および改良形が拡大されて図示されている。ただしこの実施例は本発明を制限するものではない。
【００３２】
図１は、流入開口と流入チャンバと空気搬送通路と排空気チャンバとを備えた本発明による装置の横断面を示す斜視図であり、
図２は、流出開口からジャケットハウジングのファンチャンバに流入する、吸い込まれた空気質量の経過を示す、本発明による装置の横断面図であり、
図３は、本発明による装置の楕円形の流出開口を上から見た斜視図であり、
図４は、後側のジャケットハウジング部分の平面図であり、
図５は、制御装置とファンの供給管路とのための切欠きを備えた前側のジャケットハウジング部分と、後側のジャケットハウジング部分とから組み立てられたジャケットハウジングを備えた本発明による装置の横断面を示す斜視図であり、
図６は、前側のジャケットハウジング部分の内部を示す図であり、
図７は、前側のジャケットハウジング部分の平面図であり、
図８は、後側のジャケットハウジング部分を斜め上方から見た図であり、
図９は、２つのジャケットハウジング部分を備えたジャケットハウジングを開放旋回させられた状態で示す斜視図であり、
図１０は、複数のロッドから成る層を備えたモジュール４３ａを有する本発明による変向エレメントの平面図であり、
図１１は、１つの層４１の直接に隣接し合った２つのロッドの間の水平方向間隔である間隔Xと、１つの層４２の直接に隣接し合った２つのロッドの間の水平方向間隔である間隔Xと、層４１のロッド４３と層４２のロッド４３との間の対角線方向の間隔Yとを有する、複数のロッドから成る３つの層を備えたモジュールを有する本発明による変向エレメントを示す、図１０のA−A線に沿った横断面であり、
図１２は、本発明による変向エレメントの斜視図であり、
図１３は、本発明による管フィルタ部分の平面図であり、
図１４は、本発明による管フィルタ部分の、図１３のA−A線に沿った縦断面図であり、
図１５は、本発明による管フィルタ部分の空気透過性の壁の縦断面図である。
【００３３】
図１には、水蒸気や油煙等の排出のための換気フードの形の本発明による分離装置の１実施例が示されている。この換気フードは長さＬを有する細長い流入開口１を有しており、この流入開口１は、ボトムプレート４に対する平面図で見て四角形に形成されている。流入開口１には、流入チャンバ２が続いている。この流入チャンバ２を通じて、後続の空気搬送通路３内へ空気流が流入する。空気搬送通路３は側方でボトムプレート４と、このボトムプレート４から間隔を置いて配置された上側のプレート５と、図示されていない側壁とによって仕切られている。空気搬送通路３は排空気チャンバ６に通じており、この排空気チャンバ６の底部は、なおボトムプレート４により形成されている。排空気チャンバ６は一方の側では内側のプレート７により仕切られ、反対の側に位置する他方の側ではバックプレート１１により仕切られる。ボトムプレート４は流れ方向で見てこのバックプレート１１へ移行している。バックプレート１１はボトムプレート４に対して８０〜９０゜の角度を成して位置している。移行部の範囲では、ボトムプレート４が慣用のヒンジによってバックプレート１１に旋回可能に連結されている。このような旋回結合に基づき、保守や掃除の目的のために、ボトムプレート４をフラップ式に旋回させることができ、これにより特に分離面１０をも掃除することができる。ヒンジ結合の代わりに、ボトムプレート４が換気フードのフレームに着脱可能にかつ取外し可能に結合されていてもよい。
【００３４】
バックプレート１１は起立した状態で鉛直方向に配置されていて、レンジ設備の壁に支持され得る。特にボトムプレート４の真ん中の区分４ａと、上側のプレート５の真ん中の範囲５ａとは、空気搬送通路３を形成しており、この空気搬送通路３は排空気チャンバ６の方向（矢印参照）に空気流によって通流される。しかし、一般にはこの区分だけではなく、本発明による装置を通流する空気流が通過する全ての区間が空気搬送通路３として解釈される。
【００３５】
清浄化したい空気流は流入開口１を介して、流入チャンバ２内に流入する。流入チャンバ２は上側では上側のプレート５の前側の範囲９により仕切られ、下側ではボトムプレート４の前側の区分８により仕切られる。上側のプレート５の前側の範囲９は横断面で見てほぼ半円弧形に形成されている。ボトムプレート４の前側の区分８の、流入チャンバ２に面した側は、横断面で見てほぼ３／４円弧形に形成されている。前側の範囲９および前側の区分８の角度は、使用事例にとって適当と思われる場合には図示の角度とは異なる角度を備えていてもよい。上側のプレート５の前側の範囲９の特に横断面円弧形の構成およびボトムプレート４の前側の区分８の特に横断面円弧形の構成に基づき、不都合となるコーナ（角隅）やエッジが存在していないので、空気流を高い速度でほぼ摩擦損失なしに吸い込むことができる。
【００３６】
本発明による装置のボトムプレート４および／または上側のプレート５の構成では、このプレート全体またはその一部が連続鋳造部分（Stranggussteil）１６として形成されていてよく、その場合、上側のプレート５および／または金属製の舌片薄板１５の形状安定性を向上させるために複数の中空室が提供される。さらに、上側のプレート５が連続鋳造部分１６の形で形成されていると、本発明による装置は小さな重量の点ですぐれている。
【００３７】
「前側の区分８」および「前側の範囲９」とは、空間的に装置の前側の範囲に限定されたものを意味するのではなく、図示の実施例にしか関連していない。本発明による空気流の変向形式は、空気搬送通路３の真ん中の区分、側方の区分または後側の区分においても行うことができる。
【００３８】
ボトムプレート４の円弧形の区分の中心点Ｐ１は、図示されているように、上側のプレート５の前側の範囲９の円中心点に対して同心的に配置されていてよい。また、ボトムプレート４の前側の区分８の中心点Ｐ１と、上側のプレート５の前側の範囲９の中心点とがバックプレート１１の方向に上側のプレート５の前側の範囲９の半径の１．５〜３．０倍だけずらされて配置されていることも可能である。中心点の同心的な位置の場合には、前側の範囲において、流過横断面の自由高さがほぼ等しいままとなるような空気搬送通路３が生ぜしめられるが、中心点がずらされて配置されている場合には一方の方向に狭隘してゆく空気搬送通路３が生ぜしめられる。
【００３９】
前側の範囲９および前側の区分８のこれらの面は、コーナやエッジが存在しないので流れにとって好都合となる点ですぐれている。これにより、吸い込まれた空気流はコーナやエッジによって規則的に形成された空気渦流の発生なしに、摩擦少なく通流することができる。
【００４０】
有利には流入開口１の長さが流出開口１２の長さよりも大きく形成されているので、空気搬送通路３内の空気流の、平面図で見て、つまり上から見て台形状の流れ運動を観察することができる。本実施例では、流入開口１の長さが流出開口１２の長さよりも２倍だけ大きく形成されており、空気搬送通路３内の空気流の、上から見て台形状の流れ運動が生ぜしめられる。流入開口１の長さは流出開口１２の長さの１．５〜３．５倍の長さに相当していてよい。
【００４１】
台形状の空気運動に基づき、本発明による装置の運転時では、当該装置外部の吸込みの有効範囲に空気流ローリング（Luftstromwalzen）が発生するように空気質量が吸い込まれる。この空気流ローリングは流入開口１へ向かって螺旋状に運動する（一種の旋回流もしくは竜巻流）。空気流ローリングの旋回軸線は細長い流入開口１の中心長手方向軸線に対して直角に向けられていてよい。ボトムプレート４の両側で観察され得る空気流のこのような螺旋状の運動は、本発明による装置から側方に大きくずらされている空気質量も吸い込まれることを示す。このような空気流ローリングは隣接した空気質量をアシストしかつ連行するので、本発明による装置の流入開口１の長さはレンジ設備の長さもしくは幅の寸法に相当している必要はなく、むしろレンジ設備の長さもしくは幅の寸法よりも小さく設定されていてよい。高い速度で流入開口１を通じて空気搬送通路３を介して流出チャンバ６に流入した空気流により、この空気流は上側のプレート５の前側の範囲９によって変向されるので、浮遊粒子はこの空気流から、上側のプレート５の前側の範囲９の、前側の区分８に面した側に付着することができる。この効果により、本発明による装置は比較的小さな構造を有していると同時に、大きな作用範囲をも有している。
【００４２】
１つの実施例では、上側のプレート５の前側の範囲９が２つの部分に分割されていて、１／４円形の２つの前側の部分範囲９ａ，９ｂを形成している。第１の１／４円形の前側の部分範囲９ａを備えた舌片薄板１５は、バックプレート１１から離れる方向に運動され得る。この舌片薄板１５の引出し量によって、空気質量の吸込量を制御することができる。液体の突発的な沸騰時に溢流状に発生した浮遊粒子は、流入開口１の拡大により生じた空気流によって流入開口１の方向に有効に吸い込まれる。さらに、本発明による装置を備えた換気フードから側方に大きくずらされた空気質量も、舌片薄板１５の引出しによって吸い込まれる。
【００４３】
本発明による装置の上側のプレート５の１つの構成では、この上側のプレート５の全体または一部が連続鋳造部分として形成されていてよく、その場合、上側のプレート５および／または舌片薄板１５の形状安定性を高めるために複数の中空室が提供される。さらに、上側のプレート５が連続鋳造部分の形で形成されている場合、本発明による装置は小さな重量によりすぐれている。
【００４４】
空気流は空気搬送通路３を介して排空気チャンバ６内へほぼ摩擦なしにかつ騒音少なく搬送される。排空気チャンバ６は側方で仕切られ、かつ前側では内側のプレート７により、後側ではバックプレート１１によりそれぞれ仕切られる。内側のプレート７とバックプレート１１とは互いに移行し合っていて、楕円形の流出開口１２と長さＬとを有する、上から見て楕円形に形成された排空気チャンバ６を形成している。バックプレート１１および内側のプレート７ならびにその他の側壁は、排空気チャンバ６を仕切る１つの構成部分に組み込まれている。この構成部分は図３に示されている。流出開口１２は円形に形成されていてよい。
【００４５】
上側のプレート５、ボトムプレート４、内側のプレート７およびバックプレート１１の、流入チャンバ２と空気搬送通路３と排空気チャンバ６とに面した側が平滑面状に形成されていることに基づき、公知先行技術に比べて空気渦流を発生させるデッドスペース（無駄容積）も出現しない。また、上記流入チャンバ２と空気搬送通路３と排空気チャンバ６とを仕切る面の平滑面状の構成に基づき、本発明による装置を極端に静かに運転することもできる。
【００４６】
本発明による装置が、たとえば換気フードとして好都合な事情下では全ての浮遊粒子のほぼ最大１００％を空気流から除去することが判っている。この換気フードは、コーナおよびエッジによる負傷危険なしに上側のプレート５の前側の範囲９の範囲における沈積物の除去によって容易にかつ残分なしにクリーニングされ得る。
【００４７】
また、本発明による装置の前側の範囲９で「縁部吸込み」として行われる吸込みに基づき、流入開口１の範囲における空気流が著しく加速されることも判っている。流入チャンバ２の流入開口１を形成する縁部は平滑面状に成形されており、この場合、これらの範囲において流れは剥離せず、これにより本発明による装置の後側の範囲および側方の範囲の手前、上およびこれらの範囲から本発明による装置によって空気が吸い込まれ得るか、もしくは吸い出され得るようになる。この成功は、とりわけ流入チャンバ２から空気搬送通路３と排空気チャンバ６とを介して流出開口１２にまで通じた台形状の流れの接続部から生じる。
【００４８】
付加的に、ボトムプレート４の下面の左右両側で前方から後方へ向かって延びる、旋回する空気渦流が生じる。このような空気渦流は「空気ローリング」と呼ばれる。このような空気ローリングの働きにより、換気フードから大きく遠ざけられた範囲で上昇する蒸気類のような浮遊粒子も側方で捕捉されるようになるので、これらの浮遊粒子は逃出するのではなく、本発明による装置によって捕捉されかつ吸い込まれるようになる。
【００４９】
舌片薄板１５、上側のプレート５およびその他の構成要素は、これらの構成要素の形状安定性を高めるための中空室１４が提供されるように連続鋳造部分１６として形成されており、この場合、これらの連続鋳造部分１６は小さな重量の点でもすぐれている。
【００５０】
吸い込まれた空気流が本発明による装置内に流入した直後に、空気流は２回変向される。高い空気速度と相まって、空気流中で浮遊する浮遊粒子、たとえばグリース粒子、油粒子および水蒸気、湿分等の約９５％が空気から遠心分離され、そして変向部の範囲、つまりこの場合には上側のプレート５の前側の範囲において的確にかつ確実に沈積される。
【００５１】
本発明によるジャケットハウジング２１は２つのジャケットハウジング部分、つまり前側のジャケットハウジング部分２１ａと後側のジャケットハウジング部分２１ｂとから成っている。この場合、本発明によるジャケットハウジング２１は図９に示したように、空気流方向に沿って切り開かれている。しかし、別の分割も可能である。ジャケットハウジング２１が排空気チャンバ６に着脱可能に連結されていることにより、本発明による装置の全ての構成部分は迅速かつ簡単に露出させられるので、直接に作業を施すことが可能となる。
【００５２】
本発明による装置の上側に配置されている流出開口１２には、ジャケットハウジング２１が続いている。このジャケットハウジング２１は有利にはプラスチック類の材料、たとえばポリウレタン気泡材料から製造されている。本発明によるジャケットハウジング２１を発泡プラスチックから製造する場合には、プラスチック類のポリマ、たとえばポリスチロール、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリアミド等を使用することができる。気泡構造は化学的な反応に基づいて、たとえばポリウレタンの場合には処理中に規定の温度でガス形成下に分解する発泡剤の添加または重合中に揮発性溶剤の付加時に発生する発泡剤の添加によって生じ得る。発泡は押出し成形工具からの流出時または開いた型内で行われるか、または射出成形時に行われ得る。本発明によるジャケットハウジング２１は、ファンにより発生する騒音を高度に減衰させる。
【００５３】
ジャケットハウジング２１およびその構成部分の組込み位置および内側の表面形成および外側の表面形成の詳細は図４〜図９に図示されている。
【００５４】
ジャケットハウジング２１は吸込開口２２を有している。流出開口１２から流出した空気流は、図２にも示した吸込開口２２を介して、本発明によるジャケットハウジング２１の吸込チャンバ２３内へ搬送され、そしてファンチャンバ２５内でジャケットハウジング２１の中央に配置されているファンを介して外方へ向かって吹き出しチャンバ２６と吹き出し開口２７とを介して搬出される。この場合にも、ジャケットハウジング２１の、吸込チャンバ２３と吸込通路２４と吹き出しチャンバ２６とに面した側は平滑面状にかつ平坦に形成されている。流れにとって好都合に形成された平滑面状の表面により、望ましくない騒音の発生は回避され、そして不都合となる空気流の渦流形成や空気搬送通路３内での「デッドスペース」が存在していないので出力損失はほとんど生じない。ファンにより吸い込まれた空気流の速度は３．０〜３０ｍ／秒、有利には５．０〜２０．００ｍ／秒であってよく、この場合、ジャケットハウジング２１内に配置されたファンは２００〜１１００ｍ３／時間の容量で空気流を吸い込む。上記値は、非業務用の領域における使用のために設計されている換気フードのために例示的に該当する。
【００５５】
ファン出力は、操作パネルを介して種々異なる段で設定可能である。この場合、種々異なるファン段は空気搬送通路３に沿った空気流の流路に対してほとんど影響を与えない。それゆえに、空気流の変向に基づいた分離作用の有効性に対しても、ほとんど影響は生ぜしめられない。流入開口１を介して吸い込まれた空気流は、強制案内手段を通過した後には、浮遊粒子または微細粒子をほとんど有しない。本発明による装置の流入開口１においては、吸い込まれた空気流の速度が約６．０〜１１．０ｍ／秒の範囲内の値であってよく、この場合、ジャケットハウジング２１内に配置されたファンは本実施例では、可能となる複数のファン段のうちの１つにおいて、空気流を６１０ｍ３／ｈでしか吸い込まない。
【００５６】
「平滑面状」とは本発明によれば、面がエッジやコーナを有しておらず、いわゆる「デッドスペース」の形成が回避されていることを意味する。
【００５７】
また、エッジおよびコーナが存在しておらず、かつジャケットハウジング２１の、吸込チャンバ２３と吸込通路２４と吹き出しチャンバ２６とに面した側が平滑面状に形成されていることに基づき、ジャケットハウジング２１のクリーニング時における負傷危険も回避される。本発明による装置および場合によっては本発明による変向エレメント４０による分離の高い効率に基づき、一般に本発明によるジャケットハウジング２１に設けられたチャンバおよび通路内における沈積物はもはや発生しなくなる。さらに、本発明によるジャケットハウジング２１はファンの運転時に生じる騒音を遮断しかつ減衰させるだけでなく、慣用の器具では予め濾過除去されなかったファン内の沈積物により生ぜしめられる恐れのある振動を遮断しかつ減衰させる。
【００５８】
本発明によるジャケットハウジング２１は外側の供給部、たとえばケーブル通路およびファンのための制御装置のための複数の切欠き２９を有している。吸込チャンバ２３は２つの吸込通路２４に移行しており、この場合、空気流は、平面図で見てもしくは上から見て三角形の分配部材２８によって分流される。
【００５９】
２つの部分から成るジャケットハウジング２１は、簡単なカップリングによっても、ファンへの空気流の、流れに好都合なガイドによっても、最小限の製造コストおよび運転コストを可能にする。本発明は、浮遊粒子の分離の機能を確保するための、前で説明したジャケットハウジング２１による空気案内を必ずしも必要とはしない。コストを節約するためには、ジャケットハウジング２１を不要にすることもできる。その場合、ファンは慣用の形式で空気搬送通路の、吸込開口と吹き出し開口との間の個所に配置される。
【００６０】
空気流は本発明による装置を通流する途中で変向エレメント４０を通流することができる。本発明による変向エレメント４０は空気流から極微細な粒子を精密分離するために働き、したがってフィルタ機能を具備している。変向エレメント４０は空気搬送通路３内の所定の個所に配置されていてよいが、特に排空気チャンバ６と吸込チャンバ２３との間でジャケットハウジング２１の吸込開口２２の範囲に配置されている。この位置は、この場合に既に浮遊粒子の大部分が空気流から分離されているにもかかわらず、空気流がファンに到達する前にまだ残留浮遊粒子、ダスト等が空気流から分離され得るという理由で有利である。
【００６１】
本発明による変向エレメント４０は、図１０および図１１に詳しく図示されている。変向エレメント４０は全周にわたって延びる環状の壁４９を備えた少なくとも２つの層４１，４２から成るモジュール４３ａから成っている。層４１，４２は、相並んで配置された、互いに平行に向けられかつ互いに間隔を置いて配置された複数のロッド４３，４４から成っている。全てのロッド４３，４４の外径Ｄは互いに一致している。一方の層４１のロッド４３は互いに等しい間隔Ｘを置いて配置されている。他方の層４２のロッド４４も、同じく互いに等しい間隔Ｘを置いて配置されている。本発明による変向エレメント４０のロッド４３，４４の全ての間隔は一定である。ロッド４３，４４の相互間の間隔Ｘは本発明による変向エレメント４０のロッド４３，４４の外径Ｄよりも小さく形成されている。
【００６２】
各層４１，４２のロッド４３，４４は、互いに相互間隔を置いて配置されているので「隙間４５」を形成している。モジュール４３ａの２つの層４１，４２のロッド４３，４４は、他方の層４２のロッド４４が、この層４２に直接隣接した一方の層４１に形成された隙間４５を、空気流の流れ方向で見て少なくともほぼ覆い隠すように互いに相対的に位置調整されている。また、複数のモジュール４３ａを上下に、ロッド４３，４４が互いに平行に位置調整されるように積層することもできる。このことは、しかし図面には図示されていない。
【００６３】
２つの層４１，４２を上下に隙間４５が交互するように配置すると、一方の層４１のそれぞれ２つのロッド４３の隙間４５に対応配置されている、他方の層４２のロッド４４は、一方の層４１の当該両ロッド４３に対して規定の間隔Ｙを置いて位置している。この間隔Ｙは本発明によれば、ダイアゴナル（対角線方向）の間隔またはダイアゴナルな間隔Ｙとも呼ばれる。本発明による変向エレメント４０の２つの隣接した層４１，４２のロッド４３，４４の間隔Ｙは、本実施例では一定でかつ等しく形成されているが、しかし特に複数のモジュールが積み重ねられる場合には、間隔Ｙが種々異なって形成されていてもよい。
【００６４】
本発明による変向エレメント４０の間隔Ｙは、本発明による変向エレメント４０のロッドの外径Ｄよりも小さく形成されている。間隔Ｘは間隔Ｙと一致している。
【００６５】
本発明による変向エレメント４０のモジュール４３ａのロッド４３，４４の、到来する空気流に面した側の作用面には、空気流からの極微細な粒子が沈積する。排空気チャンバ６内での本発明による変向エレメント４０のこのような配置形式に基づき、空気流は再び変向されるが、ただしこの場合、空気流は比較的小さな空気抵抗しか受けないので、小さな騒音しか生ぜしめない。排空気チャンバ６とは逆向きの方向へのボトムプレート４の容易な旋回可能性に基づき、排空気チャンバ６は容易に露出されて外部から直接に作業を施すことが可能となるので、変向エレメント４０を、たとえば排空気チャンバ６から容易に取り外し、クリーニングし、そして再び挿入することができる。ロッド４３，４４は中空円筒状または中実に形成されていて、たとえば金属および／またはプラスチックから成っている。
【００６６】
しかし、提案した変向エレメント４０の構成の代わりに、変向エレメント４０を別の形で、たとえば単層式または多層式に配置された線材織布から成るように形成することもできる。
【００６７】
さらに、空気搬送通路３では、本実施例ではジャケットハウジング２１の吹き出し開口２７に、管フィルタ部分５０を連結することができる。この管フィルタ部分５０は図１２〜図１５に詳しく図示されている。管フィルタ部分５０は円筒状に形成されていて、中空円筒状の内側の分配チャンバ５６を備えている。この分配チャンバ５６は側方で、空気透過性の第１の壁５１によって仕切られており、この第１の壁５１は同じく中空円筒状の形状を有している。空気案内および空気分配には、特別な空気案内エレメント、たとえば分配チャンバ５６内に配置された、空気流とは逆向きの分配円錐体によって好都合な影響を与えることができる。
【００６８】
空気透過性の第１の壁５１の外側には、フィルタ媒体として無煙炭（Anthrazitkohle）から成る層５２が一体成形されている。フィルタ媒体のこの層５２はガス透過性である。フィルタ媒体としては、有利には、貝殻状の破断面を有する光沢深黒色の形態の希薄な石炭品種が使用される。無煙炭は、１％よりも少ない水と、７〜１２％の揮発性成分とから成っていてよい。無煙炭から成る層５２の外側には、空気透過性の第２の壁５７が接触している。
【００６９】
空気透過性の第２の壁５７の外側には、フィルタ媒体として活性炭から成る、自由選択的な、同じくガス透過性の別の層５３が一体成形されている。この層５３の外側は空気透過性の第３の壁５８によって仕切られている。フィルタ媒体として使用される活性炭層は、極小のグラファイト結晶と、多孔質構造および５００〜１５００ｍ２／ｇの内部表面積を有する非晶質炭素とから成る炭素構造から成っていてよい。たとえば、成分としては粉末活性炭、粒状活性炭または円筒状に成形された活性炭を使用することができる。フィルタ媒体のこのような二重成層は改善された濾過能力をもたらす。
【００７０】
管フィルタ部分５０は半径方向で空気流によって通流される。この場合、空気流は下方から下側の開口５５を通って分配チャンバ５６に流入する。この分配チャンバ５６から空気流は空気透過性の第１の壁５１に設けられた複数の貫通孔７０を介して半径方向で、空気流からの残留湿分除去のための無煙炭から成る層５２に到達する。引き続き、この空気流は空気透過性の第２の壁５７に設けられた複数の貫通孔７０を介して、臭気分子の除去のための活性炭から成る層５３に流入し、そして空気透過性の第３の壁５８に設けられた複数の貫通孔を介して側方に流出する。空気搬送通路３の終端部に管フィルタ部分５０を配置することに基づき、空気流からほぼ全ての浮遊粒子、湿分等ができるだけ良好に除去されているので、管フィルタ部分５０は、あとはほとんど臭気分子しか収容しない。このことおよび提案された管フィルタ部分５０の高い濾過容量は、管フィルタ部分５０の使用時間に有利に作用する。
【００７１】
本発明による管フィルタ部分５０は、特に空気流から臭気分子を除去するために働く。これにより、空気流は、浮遊粒子および臭気分子がほぼ完全に除去された後に、レンジ設備を収容している空間に再び供給され得る。変向エレメント４０、本発明によるジャケットハウジング２１および場合によっては本発明による管フィルタ部分５０と相まって、本発明による装置は、たとえば換気フードとして、閉じられた空気流循環路内での浮遊粒子の分離を可能にする。
【００７２】
本発明を前で幾つかの実施例につき説明した後に、本発明の根底を成す作用原理を図面につき詳しく説明する。
【００７３】
図１６には空気搬送通路３が図示されている。この空気搬送通路３内には、流入開口１を通じて空気流が流入し、この空気流は空気搬送通路３に所属の流入チャンバ２に流入する。原理的にこの空気流は空気搬送通路３によって吸込点Ａを起点として、下流側で空気搬送通路３内に設置された点Ｂの方向に向けられている。すなわち、空気搬送通路３内では、一般的な搬送方向Ａ−Ｂが生ぜしめられる。空気搬送通路３内には、複数の強制案内手段６０が設けられており、これらの強制案内手段６０は、空気流が前記一般的な搬送方向Ａ−Ｂに沿って相前後して行われる少なくとも２回の、互いに異なる方向への曲線状の変向を受けるように互いに相対的に位置決めされている。このような変向は、強制案内手段６０が向かい合って位置してかつ搬送方向で見て互いに相互間隔を置いて空気搬送通路３内に配置されている場合に生ぜしめられる。本発明による作用、つまり空気流中で運動させられる浮遊粒子の強制分離を得るためには、強制手段の形状はあまり重要ではない。すなわち、図１６に示した強制案内手段６０は実線により方形の条片として図示されているが、しかし強制案内手段６０は破線で示したように、三角形の横断面を有する条片として形成されてもよい。一般的な搬送方向Ａ−Ｂに沿った２回の変向さえ行われれば、その他の横断面も可能である。前記実施例で詳しく説明した前側の区分８は、作用原理的に見て、図１６においてボトムプレート４に配置された下側の強制案内手段６０であるに他ならない。前記実施例において詳しく説明した分離面１０も、作用原理的に見て、図１６において空気搬送通路３の上側の範囲で上側のプレート５の下面に描かれているような強制案内手段６０である。空気流が、空気搬送通路３内に配置された強制案内手段６０に基づいてとらなければならない経路は、点Ａを起点とした円弧形に延びる矢印線により描かれている。
【００７４】
強制案内手段６０は高さ寸法H分だけ空気搬送通路３内に突入している。これにより強制案内手段６０の範囲では、空気搬送通路３の流過横断面の自由高さが寸法ｈにまで減少している。寸法Hは寸法ｈよりも小さいので、空気流は特に狭い半径を描きながら強制案内手段６０を巡るように案内される。空気流が流過横断面の種々異なる高さで各半径に沿って進まなければならない距離が高さに応じて互いに異なることに基づき、空気流には著しい速度差が生じる。
【００７５】
図１７につき、空気流が強制案内手段６０の範囲でこの強制案内手段６０を巡って案内される際に描く曲げ半径について詳しく説明する。破線により、強制案内手段６０が図示されている。できるだけ流れに好都合でかつ損失少なく形成された空気搬送通路３の要求に応えるために、空気搬送通路３は円弧形に延びる案内薄板によって形成されており、この場合、空気流はできるだけ層状の流れで二重の変向部の範囲を通って通流し得るようになる。ボトムプレート４に配置された強制案内手段６０に代わって、前で詳しく説明した実施例においても含まれていた前側の区分８が位置している。この前側の区分８の円弧形に曲げられた表面は、点P１に位置する横方向軸線を巡るように案内されている。この場合、空気搬送通路３内に案内された空気流の変向は変向角度αに相当している。この変向角度αは本実施例では９０゜よりも著しく大きく設定されている。次いで、空気流の第１回目の変向に続いて、角度β分の第２回目の変向が行われる。この第２回目の変向は本実施例では９０゜よりも小さく設定されている。空気搬送通路３の内側表面の円弧は第２回目の変向の範囲では、空間的にほぼ位置P２に位置する横方向軸線を巡るように案内されている。
【００７６】
図１７から良く判るように、角度βの回転方向は角度αの回転方向とは異なっている。本実施例において示した角度は単に例示的なものであるに過ぎず、角度αおよび角度βの別の大きさおよび分割も可能である。
【００７７】
図１８には、空気搬送通路３内での空気流の種々異なる風速が示されており、この場合、特に各変向部の範囲における測定個所の位置に関連した種々異なる速度分布が示されている。位置Iの範囲では風速が空気搬送通路３の自由高さｈにわたってほぼ等しく形成されているのに対して、位置ＩＩの範囲における空気流は流過横断面の自由高さｈにわたって種々異なる速度で運動する。空気流の、第１の変向部の内面に沿って運動する成分は、短い移動距離を進むだけでよく、それゆえに付加的な加速を受ける。それに対して、空気流の、第１の変向部の範囲における空気流の外側の範囲で運動する成分は、内側の範囲で運動する成分よりも著しく大きな移動距離を進まなければならない。それゆえに、これらのゾーンでは、空気速度が減速する。図１８に示した速度ベクトルは単に例示的なものであるに過ぎない。速度ベクトルは空気搬送通路３の実際の構成および空気流の内容物および内容物の混合の混合に応じて種々異なる結果となり、かつ変化し得る。位置ＩＩＩは、空気流が第２の変向部を通過した後の速度分布を示している。空気流の、第１の変向部の範囲において外側のカーブ範囲で運動させられた成分は、第２の変向部の範囲では内側カーブに位置しているので、これらの空気流成分は、より短い移動距離を進むだけでよい。それに対して、空気流の、第１の変向部において内側カーブで運動させられた成分は、今度は外側範囲で運動する。このような逆転された区間特性に基づき、逆加速効果もしくは逆制動効果が得られる。前側の区分８の風陰には小さなデッドスペース（無効容積）６１が形成され、このデッドスペース６１内では乱流が発生し得るので、第２の変向部の範囲における空気流のカーブ外側の成分は、空気流の中央の成分よりも強力に制動される。
【００７８】
第１の強制案内手段６０の、図１９に示した高さ点Ｈ１と、第２の強制案内手段６０の高さ点Ｈ２との間に、流れ方向で見て空気搬送通路３の流過横断面の自由高さ（ｈ）において量Ｖ分の高さずれが生ぜしめられるように空気搬送通路３が形成されると、一種の「ノズル効果」を得ることができる。このような高さずれの場合には、空気流が高い速度でかつ小さな出力損失で空気搬送通路３を通って通流し得るようになる中央流れゾーンＭが形成され得る。
【００７９】
図２０には、本発明による装置の有利な構成が示されている。この構成では、上側のプレート５の前側の範囲９が２つの部分に分割されている。このためには、前側の範囲９が、たとえば１／４円弧形の２つの前側の範囲、つまりたとえば前側の部分範囲９ａと後側の部分範囲９ｂとから成っていてよい。前側の部分範囲９ａを備えた舌片薄板１５は、たとえば空気搬送通路３の中心長手方向軸線に対して平行に最大長さｅだけ引き出され得る。これにより、流入開口１の範囲における自由高さｈは、ほぼ量ｅだけ増大して高さｈ（ｅ）を形成する。このような手段は、図２０に書き込まれた高さｈの範囲における本発明にとって重要な流れ特性に対しては、無視し得る程度の影響しか与えない。本発明による装置の有利な構成では、上側のプレートの前側の範囲が２つの部分に分割されていてよい。この前側の範囲は、たとえば１／４円弧形の２つの前側の範囲、つまりたとえば前側の部分範囲と後側の部分範囲とから成っていてよい。前側の部分範囲を備えた舌片薄板は、たとえば空気搬送通路の中心長手方向軸線に対して平行に引き出され得る。
【００８０】
図２１には、空気搬送通路３の延在長さに沿った空気流ならびに浮遊粒子の種々異なる運動軌道が示されている。空気流が、湾曲させられた実線で描かれているのに対して、浮遊粒子の、可能となる種々の飛翔軌道は破線で描かれている。この飛翔軌道に影響を与える影響因子としては、第１に浮遊粒子の密度および空間的な形状が挙げられる。１つの浮遊粒子がどれぐらいの大きさおよび重さで形成されているのか、そして浮遊粒子の外側の形状がどのように形成されているのかに応じて、個々の浮遊粒子は周辺の空気流によって種々異なる程度に加速される。一般に、内側カーブの範囲で運動させられる浮遊粒子は（同じ形状および密度を有しているものと仮定して）、外側のカーブ範囲で運動させられる浮遊粒子よりも強力な加速衝撃を受けることが判っている。しかし、それと同時に、内側円で運動させられる浮遊粒子の、より強力な加速に基づき、この浮遊粒子の質量慣性も増大する。比較的高い速度で運動する浮遊粒子にとっては、狭いカーブ半径を描いて運動することは困難となる。浮遊粒子の運動速度が高速になればなるほど、運動軌道はますます強力に直進方向へ向けられる。比較的低速で運動させられる浮遊粒子の場合には、別の特性が生ぜしめられる。すなわち、このような浮遊粒子は小さな運動エネルギしか有しないので、これらの浮遊粒子の方向は容易に変向され得る。したがって、低速で運動させられる浮遊粒子はさしあたり外側円における空気搬送通路３の輪郭に沿って従動する。それにもかかわらず、外側円で運動させられる浮遊粒子は、空気流のガス状成分とは異なる質量慣性を有しているので、第１の変向部の範囲を通る流れの経過には、必然的に、旋回点Ｐ１を巡って案内された円軌道とは異なる飛翔軌道が生ぜしめられる。浮遊粒子に内在する運動エネルギと、その質量慣性と、浮遊粒子に作用する重力との協働によって、浮遊粒子は第１の変向部のゾーンを通過する際に必然的に外側の空気流の範囲に進入し、そしてこの範囲において浮遊粒子の飛翔軌道の経過に基づいて、やはり必然的に上側のプレート５の内側表面と衝突する。こうして、上側のプレート５には分離面１０が形成される。この分離面１０の空間的な延在長さは図２１に示した線により表されている。図２１から判るように、浮遊粒子の複数の飛翔軌道は互いに交差し得る。
【００８１】
図２２に示した例では、浮遊粒子が、互いに交差しない飛翔軌道をとる。カーブ内側範囲で運動させられる浮遊粒子は、まず空気流の流れ方向に従動し、次いで内側半径を描きながら加速されるが、加速後にこれらの浮遊粒子は、ほぼ真っ直ぐに向けられた飛翔軌道をとる。カーブ外側の範囲で運動させられる浮遊粒子は、より長い区間にわたって空気流に従動するが、しかし最終的には上側のプレート５の内側表面と衝突する。浮遊粒子の飛翔軌道が図２１に示したように互いに交差するのか、または図２２に示したようにむしろ平行に延びるのかどうかは、最終的には空気搬送通路３内での具体的な流れ特性、浮遊粒子の密度および形状、空気搬送通路３内で運動させられるガスの密度および速度ならびに空気搬送通路３の選択された曲率半径および寸法に関連している。
【００８２】
空気搬送通路３の内側表面の短い区分だけを、付着した浮遊粒子で汚染するためには、空気流の二重の変向部を空気搬送通路３の、流れ方向で見て前側の区分に配置することが有利である。しかし、本発明による分離は、二重の変向部が空気搬送通路３の真ん中の区分または後側の区分に配置されている場合でも機能する。流入開口１は方形に形成されている必要はなく、任意のジオメトリ（幾何学的形状）を有することができる。すなわち、たとえば流入開口１を環状の配置形式で設けることも考えられる。その場合、空気搬送通路３は、流出開口がファンに対して真ん中に配置されているような流れ空間から成っている。また、本発明による変向部を複数個、場合によっては種々異なる角度および曲げ半径を持って直列に接続し、これにより微粒子を分離することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】流入開口と流入チャンバと空気搬送通路と排空気チャンバとを備えた本発明による装置の横断面を示す斜視図である。
【００８４】
【図２】流出開口からジャケットハウジングのファンチャンバに流入する、吸い込まれた空気質量の経過を示す、本発明による装置の横断面図である。
【００８５】
【図３】本発明による装置の楕円形の流出開口を上から見た斜視図である。
【００８６】
【図４】後側のジャケットハウジング部分の平面図である。
【００８７】
【図５】制御装置とファンの供給管路とのための切欠きを備えた前側のジャケットハウジング部分と、後側のジャケットハウジング部分とから組み立てられたジャケットハウジングを備えた本発明による装置の横断面を示す斜視図である。
【００８８】
【図６】前側のジャケットハウジング部分の内部を示す図である。
【００８９】
【図７】前側のジャケットハウジング部分の平面図である。
【００９０】
【図８】後側のジャケットハウジング部分を斜め上方から見た図である。
【００９１】
【図９】２つのジャケットハウジング部分を備えたジャケットハウジングを開放旋回させられた状態で示す斜視図である。
【００９２】
【図１０】複数のロッドから成る層を備えたモジュール４３ａを有する本発明による変向エレメントの平面図である。
【００９３】
【図１１】１つの層４１の直接に隣接し合った２つのロッドの間の水平方向間隔である間隔Xと、１つの層４２の直接に隣接し合った２つのロッドの間の水平方向間隔である間隔Xと、層４１のロッド４３と層４２のロッド４３との間の対角線方向の間隔Yとを有する、複数のロッドから成る３つの層を備えたモジュールを有する本発明による変向エレメントを示す、図１０のA−A線に沿った横断面である。
【００９４】
【図１２】本発明による変向エレメントの斜視図である。
【００９５】
【図１３】本発明による管フィルタ部分の平面図である。
【００９６】
【図１４】本発明による管フィルタ部分の、図１３のA−A線に沿った縦断面図である。
【００９７】
【図１５】本発明による管フィルタ部分の空気透過性の壁の縦断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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