Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Desinfektion und Reinigung von Raumluft, sowie die Desinfektion von Oberflächen.

Derartige Vorrichtungen bilden insbesondere Filtervorrichtungen, mittels derer Partikel, insbesondere auch Schadstoffe aus der Raumluft eines Raums entfernt werden.

Weiterhin sind Vorrichtungen bekannt mittels derer Räume, insbesondere in Kliniken, mit Desinfektionsmittel desinfiziert werden. Mit derartigen Vorrichtungen wird Desinfektionsmittel innerhalb des Raums so verteilt, dass Oberflächen von Gegenständen mit Desinfektionsmittel benetzt und so desinfiziert werden. Problematisch hierbei ist, dass das Desinfektionsmittel unkontrolliert und daher oft in zu hoher Konzentration ausgetragen wird, so dass zwar eine ausreichende Desinfektion der Oberflächen von Gegenständen erfolgt. Jedoch werden die Oberflächen durch die Desinfektionsmittel, wie z. B. Wasserstoffperoxid, angegriffen und beschädigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, welches eine kontrollierte und effiziente Reinigung von Raumluft ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der unabhängigen Ansprüche vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Desinfektion und Reinigung von Raumluft mit einem eine Lüftereinheit aufweisenden Gehäuse. Im Gehäuse sind ein Wasserbad und eine Wasch- und Trocknungseinheit vorhanden, wobei mittels der Wasch- und Trocknungseinheit ein über einen Lufteinlass in das Gehäuse eingeleiteter Raumluftstrom einem aus Wasser bestehender gekühlter Sprühnebel zugeführt ist, so dass im Raumluftstrom vorhandene Aerosole und/oder Partikel kondensieren und dem Wasserbad zugeführt werden. Ein das Wasserbad verlassender Luftstrom ist einem Abscheider zugeführt. Eine Verdampfereinheit ist vorgesehen, mittels derer einem aus dem Abscheider ausgeleiteten Luftstrom Desinfektionsmittel zuführbar sind. Der Luftstrom wird über einen Luftauslass aus dem Gehäuse ausgeleitet und der Betrieb der Vorrichtung ist mit einer Steuereinheit gesteuert.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Verfahren.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist mit den im Gehäuse integrierten Komponenten einen kompakten Aufbau auf. Das Gehäuse kann mit einer Geräuschdämmung versehen sein, so dass die Installation der Vorrichtung nicht zu Lärmbelästigungen führt.

Die Komponenten der Vorrichtung können einzelne Module bilden, die als solche im Gehäuse durch Einsteck- oder Einschubverbindungen integriert werden können, wodurch eine besonders einfache Montage der Verbindung ermöglicht wird.

Die Vorrichtung mit ihrem Gehäuse ist skalierbar, d. h. sie kann in unterschiedlichen Baugrößen hergestellt und so an unterschiedliche Applikationsbedingungen angepasst werden.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine kontrollierte, effektive Reinigung und Desinfektion von Räumen und insbesondere der dort vorhandenen Raumluft ermöglicht. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein von deren Steuereinheit kontrollierter Reinigungs- und Desinfektionskreislauf derart realisiert, dass über die Wasch- und Trocknungseinheit ein Raumluftstrom aus dem Raum über einen Lufteinlass in das Gehäuse eingeleitet und dort gereinigt wird. Hierzu wird der Raumluftstrom mit dem Sprühnebel, der unter der Taupunkttemperatur der Raumluft abgekühlt ist, beaufschlagt, wodurch dort vorhandene Aerosole und Partikel kondensieren und dem Wasserbad zugeführt werden, wo diese verbleiben.

Des Weiteren wird aus dem Wasserbad austretende Luft einem Abscheider zugeführt, in dem im Luftstrom vorhandene Tröpfchen und Partikel ausgefiltert werden. Dem so gefilterten und optional erwärmten Luftstrom sind Desinfektionsmittel zuführbar bzw. dieser wird über den Lufteinlass in den Raum abgegeben.

Die Lüftereinheit verteilt den Luftstrom mit dem Desinfektionsmittel gleichmäßig im Raum und sorgt so für eine vollständige Desinfektion nicht nur der Raumluft, sondern auch von Oberflächen von im Raum vorhandenen Gegenständen.

Wesentlich ist, dass mit der Vorrichtung ein Kreislauf derart erzielt wird, dass Raumluft aus dem Raum wieder der Vorrichtung zugeführt und dort gereinigt wird

Die vorteilhaft als SPS-Steuerung ausgebildete Steuereinheit steuert diesen Kreislauf derart, dass ein übermäßiges Austragen von Desinfektionsmitteln, das zur Beschädigung von Oberflächen von Gegenständen führen könnte, vermieden wird.

Die Steuereinheit stoppt hierzu den Austrag von Desinfektionsmitteln bei Erreichen eines für eine Dekontamination erforderlichen Sättigung von Desinfektionsmittel. Das kann insbesondere durch in der Steuereinheit vorgegebene Ablaufprogramme, die für bestimmte Raumgrößen spezifiziert sind, erfolgen.

Besonders vorteilhaft umfasst die Vorrichtung hierzu eine Anordnung von externen, außerhalb des Gehäuses angeordneten Sensoren, welche zur Erfassung von Umgebungsbedingungen ausgebildet sind.

Dabei wird der Betrieb der Vorrichtung von der Steuereinheit abhängig von den Sensorsignalen dieser externen Sensoren gesteuert.

Vorteilhaft sind die externen Sensoren zur Erfassung von Desinfektionsmittelkonzentrationen, Partikelanzahlen und/oder Partikelgrößen ausgebildet.

Damit kann erfasst werden, ob bereits ausreichend Desinfektionsmittel von der Vorrichtung in den Raum ausgetragen wurde.

Zusätzlich kann mit externen Sensoren die Raumtemperatur oder Luftfeuchtigkeit eines Raumes bestimmt werden.

Zur Übertragung der Sensorsignale sind die externen Sensoren über leitungsgebundene oder berührungslos arbeitende Schnittstellen mit der Steuereinheit verbunden.

Die berührungslos arbeitenden Schnittstellen können von Funkschnittstellen, insbesondere WLAN- oder Blueforth-Schnittstellen gebildet sein.

Die Steuereinheit steuert den gesamten Ablauf des Reinigungs- und Desinfektionskreislaufs.

Zudem kontrolliert die Steuereinheit anhand von Sensorsignalen von internen Sensoren den Füllstand von destilliertem Wasser im Wasserbad und die Konzentrationen von dort vorhandenen Partikeln und Aerosolen, sowie auch die Temperatur des Wasserbads. Bei Bedarf wird über am Gehäuse ausmündenden Leitungen destilliertes Wasser dem Wasserbad zugeführt. Auch ist es möglich, das Wasserbad mit Desinfektionsmittel anzureichem. Schließlich ist auch ein Austausch des im Wasserbad vorhandenen Wassers möglich.

Die Verdampfereinheit umfasst eine Anordnung von Verdampfern, denen ein Vorratsbehälter mit Desinfektionsmittel zugeordnet ist. Als Desinfektionsmittel wird vorteilhaft Wasserstoffperoxid (H2O2) verwendet, das Bakterien und Viren unschädlich machen kann. Wasserstoffperoxid ist ein vom Robert Koch Institut zertifiziertes und zugelassenes Desinfektionsmittel.

Weiterhin kann der Verdampfereinheit ein Vorratsbehälter mit destilliertem Wasser zugeordnet sein, so dass dem über den Luftauslass ausgeleiteten Luftstrom neben Desinfektionsmittel auch Wasser zugeführt werden kann.

Die Dosierung von Desinfektionsmittel und Wasser im Luftstrom wird mit der Steuereinheit gesteuert. Vorteilhaft wird Wasserstoffperoxid in Lösung von 30- 35% in die Verdampfereinheit eingebracht.

Die Füllstände werden mit Füllstandssensoren kontrolliert, die vorteilhaft als Ultraschall sensoren ausgebildet sind. Die Sensorsignale der Füllstandssensoren werden der Steuereinheit zugeführt.

Vorteilhaft weist der Abscheider ein Luftumlenksystem und diesem zugeordnete Geflechte aus Metall- oder Kunststoff-Fasern auf.

Mit dem so gebildeten Abscheider erfolgt eine effektive Reinigung des auszuleitenden Luftstroms.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Wasch- und Trocknungseinheit eine Pumpe, einen Thermoblock und eine Düsenanordnung auf, wobei mittels der Pumpe Wasser aus dem Wasserbad gepumpt wird, mittels des Thermoblocks gekühlt und der Düsenanordnung zugeführt wird, welche den Sprühnebel erzeugt. Die Steuerung der Wasch- und Trocknungseinheit erfolgt über die Steuereinheit, wobei insbesondere die Charakteristik des Sprühnebels vorgegeben werden kann.

Vorteilhaft weist der Thermoblock eine Anordnung von Peltier-Elementen auf.

Die Peltier-Elemente weisen eine hohe Leistungsfähigkeit bei kleiner Baugröße auf.

Besonders vorteilhaft wird mittels des Thermoblocks der aus dem Abscheider austretende Luftstrom erwärmt.

Damit wird eine Doppelfunktion der Thermoblocks, insbesondere der Peltier- Elemente realisiert, wodurch die Effizienz der Vorrichtung erhöht wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung werden Daten der Steuereinheit in einer externen Rechnereinheit gespeichert.

Anhand der extern gespeicherten Daten ist eine Dokumentation und Diagnose der Vorrichtung möglich. Auch können die Daten mit geeigneten Auswertealgorithmen, wie z.B. Kl-Algorithmen ausgewertet werden, um die Leistungsdaten der Vorrichtung fortlaufend zu verbessern, beispielsweise dadurch, dass dadurch optimierte Ablaufprogramme für die Steuereinheit generiert werden.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können unterschiedliche Reinigungs- und/oder Desinfektionsverfahren durchgeführt werden, wodurch eine hohe Flexibilität und breite Einsatzmöglichkeiten realisiert werden.

Gemäß einer ersten Variante wird die Vorrichtung in einem Flächendekontaminations-Modus betrieben, in welchem dem Luftstrom Desinfektionsmittel zugeführt wird und Sprühnebel mit niedrigem Druck und Tröpfchengrößen <100 pm erzeugt werden. Die Lüftereinheit arbeitet in diesem Fall mit einem hohen Luftdurchsatz, um ausreichend Desinfektionsmittel im Raum zu verbreiten, damit sich dieses an Oberflächen von Gegenständen ablagern kann.

Diese Variante eignet sich insbesondere zur Desinfektion von Räumen in Kliniken und dergleichen, insbesondere Operationsräumen.

Gemäß einer zweiten Variante wird die Vorrichtung in einem Luftwäsche-Modus betrieben, in welchem dem Luftstrom Desinfektionsmittel zugeführt und Sprühnebel mit hohem Druck und Tröpfchengrößen <0,5 pm erzeugt werden.

In diesem Fall werden vorwiegend in der Raumluft vorhandene Viren und Bakterien unschädlich gemacht.

Die Lüftereinheit arbeitet in diesem Fall mit einem geringen Luftdurchsatz.

Gemäß einer dritten Variante wird die Vorrichtung in einem Lufttrocknungs- Modus betrieben, in welchem dem Luftstrom keine Desinfektionsmittel zugeführt und Sprühnebel mit hohem Druck und Tröpfchengrößen <0,5 pm erzeugt werden.

In diesem Fall wird kein Desinfektionsmittel eingesetzt. Die Vorrichtung dient dann zur Luftwäsche und Lufttrocknung. Die Lüftereinheit arbeitet mit hohem Luftdurchsatz. Bevorzugte Anwendungsgebiete sind Reinräume im Bereich der Medizintechnik oder der Produktion elektronischer Produkte, wie z. B. Halbleiterchips.

Die Erfindung wird im vorliegenden Fall anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 : Perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der er- findungsgemäßen Vorrichtung. Figur 2: Schnittdarstellung der Vorrichtung

Figur 3 : Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Desinfektion und Reinigung von Raumluft in einem Raum eines Gebäudes.

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Gehäuse 2 der Vorrichtung 1 mit darin integrierten Vorrichtungskomponenten.

Figur 3 zeigt die Komplettdarstellung der Vorrichtung 1 mit einer Steuereinheit 3 und im Raum angeordneten externen Sensoren 4.

Die als SPS-Steuerung ausgebildete Steuereinheit 3 ist über Schnittstellen bildende Datenverbindungen 5 mit Vorrichtungskomponenten und den externen Sensoren 4 verbunden. Die Datenverbindungen 5 können leitungsgebunden sein oder berührungslos arbeiten. Insbesondere können die Datenverbindungen 5 Funkschnittstellen, wie WLAN- oder Bluetooth-Schnittstellen bilden.

Die externen Sensoren 4 können Desinfektionsmittelkonzentrationen, Partikelgrößen oder Partikelkonzentrationen erfassen. Weiterhin wird mit externen Sensoren 4 die Raumtemperatur oder Luftfeuchtigkeit eines Raumes bestimmt.

Die Steuereinheit 3 steuert den Betrieb der Vorrichtung 1 abhängig von Sensorsignalen der externen Sensoren 4, sowie von in dem Gehäuse 2 vorhandenen internen Sensoren.

Die Aussenwand des Gehäuses 2 ist vorteilhaft mit einer schalldämmenden Isolierung ummantelt.

Im Gehäuse 2 befindet sich in dessen Bodenbereich ein Wasserbad 6, das destilliertes Wasser enthält. Der Füllstand des Wasserbads 6 wird über einen internen Sensor 4 in Form eines Füllstandssensors kontrolliert. Bei Bedarf kann über nicht dargestellte Leitungen Wasser in das Wasserbad 6 nachgefüllt oder von diesem entnommen werden.

Oberhalb des Wasserbads 6 befindet sich ein Abscheider 7, der vorzugsweise mehrstufig ausgebildet ist. Mit dem Abscheider 7 werden aus einem Luftstrom oberhalb des Wasserbads 6 Tröpfchen und Partikel abgeschieden. Der Abscheider 7 besteht aus einem Luftumlenksystem mit nachgelagerten Geflechten aus Metall- oder Kunststofffasern.

Oberhalb des Abscheiders 7 befindet sich eine Wasch- und Trocknungseinheit mit einem Thermoblock 8, an dessen Oberseite ein Peltier-Element 9 angeordnet ist, einer Düsenanordnung 10 sowie einer Pumpe 11, die Wasser aus dem Wasserbad 6 dem Thermoblock 8 und der Düsenanordnung 10 zuführt.

Seitlich an der Gehäusewand befinden sich Lufteinlässe 12, die jeweils in einem zum Wasserbad 6 führenden Kanal 13 einmünden.

In den Randbereichen des Thermoblocks 8 verlaufen Luftkanäle 14 zu einer Verdampfereinheit mit Verdampfern 15. Den Verdampfern 15 sind ein Vorratsbehälter 16 mit Desinfektionsmittel und ein Vorratsbehälter 17 mit destillierten Wasser zugeordnet. Im vorliegenden Fall wird als Desinfektionsmittel Wasserstoffperoxid verwendet. Die Füllstände in den Vorratsbehältem 16, 17 werden mit internen Sensoren 4 in Form von Füllstandssensoren kontrolliert. Vorteilhaft sind alle Füllstandssensoren von Ultraschall sensoren gebildet.

An der Oberseite des Gehäuses 2 befindet sich eine Lüftereinheit 18, die aus einem Ventilator besteht. Im Bereich der Lüftereinheit 18 befindet sich ein Luftauslass 19 in der Gehäusewand.

Die Funktion der Vorrichtung 1 ist derart, dass Luft, die aus dem Wasserbad 6 austritt und oberhalb des Wasserbads 6 vorhanden ist, im Abscheider 7 gereinigt wird. Der so gereinigte Luftstrom wird mittels des Peltier-Elements 9 erwärmt und gelangt zur Verdampfereinheit. Dort kann dem Luftstrom nur Desinfektionsmittel oder Desinfektionsmittel und destilliertes Wasser zugeführt werden.

Dann wird mittels der Lüftereinheit 18 der Luftstrom aus dem Luftauslass 19 ausgeführt und im Raum verteilt.

Enthält der Luftstrom Desinfektionsmittel, wird mit diesem die Raumluft gereinigt. Weiterhin kann Desinfektionsmittel auf Oberflächen von Gegenständen kondensieren und diese reinigen. Insbesondere werden damit Viren und Bakterien unschädlich gemacht.

Die Verunreinigungen enthaltende Raumluft wird mittels der Lüftereinheit 18 in einem Raumluftstrom über die Lufteinlässe in die Kanäle 13 geführt. Bei Eintritt des Raumluftstroms wird dieser mittels der Düsenanordnung 10 mit einem durch das Peltier-Element 9 unter die Taupunkttemperatur der Raumluft gekühlten Sprühnebel beaufschlagt, der im Thermoblock 8 und durch die Wasserzufuhr mit der Pumpe 11 generiert wird. Dadurch kondensieren im Raumluftstrom vorhandene Partikel und Aerosole und werden im Wasserbad 6 gesammelt.

Aus dem Wasserbad 6 austretende gereinigte Luft wird dann wieder dem Abscheider 7 zugeführt.

Dieser Zyklus wird von der Steuereinheit 3 gesteuert. Insbesondere kann mit der Steuereinheit 3 vorgegeben werden, ob und wieviel Desinfektionsmittel dem ausleitenden Luftstrom zugeführt wird. Zudem wird mit der Steuereinheit 3 die Leistung der Lüftereinheit 18 vorgegeben.

Mit der Steuereinheit 3 können insbesondere drei unterschiedliche Betriebsarten der Vorrichtung 1 vorgegeben werden. In einer ersten Betriebsart wird die Vorrichtung 1 in einem Flächendekontaminations-Modus betrieben, in welchem dem Luftstrom Desinfektionsmittel zugeführt werden und Sprühnebel mit niedrigem Druck und Tröpfchengrößen <100 pm erzeugt werden.

Die Lüftereinheit 18 verteilt dabei mit hohem Luftdurchsatz.

In dieser Betriebsart wird nicht nur die Raumluft mit Desinfektionsmittel desinfiziert sondern auch Oberflächen von Gegenständen innerhalb des Raums.

In einer zweiten Betriebsart wird die Vorrichtung 1 in einem Luftwäsche-Modus betrieben, in welchem dem einströmenden Luftstrom Desinfektionsmittel zugeführt werden und Sprühnebel mit hohem Druck und Tröpfchengrößen <0,5 pm erzeugt werden.

Die Lüftereinheit 18 arbeitet dann mit geringerem Luftdurchsatz. In dieser Betriebsart erfolgt eine Luftwäsche und Luftdesinfektion der Raumluft.

In einer dritten Betriebsart wird die Vorrichtung 1 in einem Lufttrocknungs-Modus betrieben, in welchem dem Luftstrom keine Desinfektionsmittel zugeführt werden und Sprühnebel mit hohem Druck und Tröpfchengrößen <0,5 pm erzeugt werden.

Die Lüftereinheit 18 arbeitet hier mit hohem Luftdurchsatz. In dieser Betriebsart erfolgt eine Luftwäsche und Lufttrocknung. B ezugszei chenli ste

(1) Vorrichtung

(2) Gehäuse

(3) Steuereinheit

(4) Sensor

(5) Datenverbindung

(6) Wasserbad

(7) Abscheider

(8) Thermoblock

(9) Peltier-Element

(10) Düsenanordnung

(11) Pumpe

(12) Lufteinlass

(13) Kanal

(14) Luftkanal

(15) Verdampfer

(16) Vorratsbehälter

(17) Vorratsbehälter

(18) Lüftereinheit

(19) Luftauslass