WO2022013310A1 - Disinfection system for pneumatic tube systems - Google Patents

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WO2022013310A1
WO2022013310A1 PCT/EP2021/069654 EP2021069654W WO2022013310A1 WO 2022013310 A1 WO2022013310 A1 WO 2022013310A1 EP 2021069654 W EP2021069654 W EP 2021069654W WO 2022013310 A1 WO2022013310 A1 WO 2022013310A1
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WO
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disinfection system
unit
electrode
disinfection
plasma
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Application number
PCT/EP2021/069654
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German (de)
French (fr)
Inventor
Jose Asenjo CASTILLO
Juan Carlos Brenes SIMON
Jaime Mora MELENDES
Erick Silesky GONZALEZ
Original Assignee
Aerocom Gmbh & Co. Communicationssysteme
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Publication date
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    • H05H1/24—Generating plasma
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
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    • H05H1/2443—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the plasma fluid flowing through a dielectric tube
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    • H05H1/2441—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes characterised by the physical-chemical properties of the dielectric, e.g. porous dielectric

Definitions

  • Pneumatic tube systems are used in medical care facilities and laboratories, e.g. used to transport potentially infectious materials.
  • pathogens such as bacteria, viruses or prions
  • extensive building contamination can occur via the pneumatic tube system.
  • the disinfection of the pipelines of pneumatic tube systems involves a great deal of work, time and money.
  • the pneumatic tube systems usually have to be shut down for extended time intervals, which can permanently disrupt the ongoing operation of the medical facility or laboratory.
  • the disinfection system comprises a plasma unit with a high-voltage generator and with an electrode unit for generating a cold plasma, which at least partially surrounds the disinfection system during operation of the plasma unit.
  • a cold plasma cold plasma
  • the disinfection system - with activated cold plasma - can be moved along the pipelines in a manner corresponding to conventional pneumatic tube carriers. It goes without saying that during the cleaning operation of the disinfection system, the cold plasma must have a sufficiently long contact time with each surface section of the inner wall of the pipelines.
  • the disinfection system is therefore advantageous in operational use to be moved along the pipelines at a reduced speed of only 1 to 3 meters per second compared to the speed of the pneumatic tube carriers used for transport purposes.
  • the use of chemical cleaning agents can possibly be completely dispensed with when disinfecting the pipelines of a pneumatic tube system.
  • the disinfection system can have a housing made of plastic or another suitable material.
  • the housing preferably has a cylindrical basic shape, as is known from conventional pneumatic tube carriers.
  • the plasma unit of the disinfection system is preferably based on what is known as surface micro-discharge technology (SMD).
  • a high voltage micro-discharges are generated on the grounding electrode.
  • These microdischarges generate plasma components in the medium surrounding the grounding electrode, ie the atmosphere or air, which can be varied by changing the operating parameters of the plasma unit (frequency, voltage).
  • PAM plasma-activated medium
  • the functionality of the plasma unit can be checked visually with the naked eye in a simple and reliable manner before each operational use of the disinfection system, especially since the cold plasma generated by the plasma unit is easily visible to the human eye. If the cold plasma is not visible or only partially visible when the plasma unit is activated, the plasma unit may be malfunctioning.
  • the high-voltage electrode is preferably divided into several, preferably three or four, electrode segments in the circumferential direction of the disinfection system.
  • These electrode segments of the high-voltage electrode can each be subjected to high voltage independently of one another, preferably sequentially, by means of a switching device, ie can be electrically connected to the high-voltage generator on the output side.
  • a relay an IGBT (insulated gate bipolar transistor semiconductor), a MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor) or the like can be used as the switching device.
  • the capacity maximum amount of charge in [Ah]
  • an energy store arranged in the disinfection system can be optimally utilized.
  • the cold plasma generated by the plasma unit can thus rotate step by step around the longitudinal axis of the disinfection system.
  • the cold plasma is only active on one peripheral segment of the disinfection system at any one time.
  • the slits of the grounded second electrode are preferably between 2.5 and 6 millimeters wide, in particular 4 millimeters wide.
  • a particularly stable and effective cold plasma can be generated in this way.
  • the high-voltage or plasma generator preferably has a peak AC voltage of between 15 kVp and 20 kVp on the output side.
  • the frequency of the alternating high voltage generated by the high voltage generator is preferably between 20 kHz and 70 kHz. This allows the atmosphere surrounding the grounded electrode, i. H. the air present in the pipeline to be cleaned, can be reliably converted into the plasma state.
  • the high-voltage electrode arranged on the inside in the radial direction is preferably made of copper or a copper alloy.
  • the dielectric may be, for example, an acrylic resin, an electrically insulating sealant, such as Scotch 1602-R from 3M Electrical Products Division, Austin, TX, and a polyimide, such as Kapton from DuPont, Wilmington, USA.
  • the grounded electrode arranged on the outside in the radial direction is preferably made of copper or a copper alloy.
  • the plasma unit particularly preferably comprises an energy store arranged within the housing of the disinfection system, in particular in the form of a rechargeable accumulator.
  • the disinfection system can be used particularly flexibly and is easy to use with little technical effort. Unnecessary cables for the electrical power supply of the disinfection system are eliminated.
  • the electrical capacity of the energy store is advantageously designed for several hours of operation of the disinfection system. As a result, the disinfection system can be used particularly economically.
  • the disinfection system preferably has a display unit for displaying operating parameters of the plasma unit. This enables the user to visually check the set operating parameters of the plasma unit.
  • the display unit can be used in particular to display information about the state of charge or the available electrical capacity of the energy store, the peak voltage and the frequency of the high-voltage generator or the total operating hours of the disinfection unit, etc.
  • the disinfection system preferably has an operating unit for the plasma unit, by means of which the operating parameters of the plasma unit can be set.
  • the operating unit can be designed together with the display unit in the form of a touch-sensitive screen or touch screen. As a result, particularly simple and intuitive handling of the disinfection system can be implemented.
  • the disinfection system preferably has a modular structure in order to keep operating and maintenance costs as low as possible. As a result, if necessary, defective or worn components can be replaced particularly easily and inexpensively be replaced.
  • the aforementioned electrical energy source and/or the electrodes with the dielectric arranged in between are designed to be exchangeable.
  • the disinfection system can have an integrated drive unit for independently driving through the pipelines of a pneumatic tube system to be disinfected.
  • the drive unit includes a motor, which is preferably designed as an electric motor.
  • the electric motor can be powered by the power source of the plasma unit or it can have its own power source. This energy source is preferably arranged inside the housing of the disinfection system and is thus protected against mechanical damage.
  • the drive unit can have multiple wheels or drive chains. At least one of the wheels or the drive chains can be driven by the motor.
  • the wheels or drive chains are preferably spring-mounted in a radial direction relative to the longitudinal axis of the disinfection system in order to resiliently pretension them during operational use with a sufficiently large contact pressure against the inner wall of the pipeline.
  • Fig. 1 a disinfection system according to the invention with an SMD
  • Plasma unit for generating a cold plasma, in a side view
  • Disinfection system in a sectional view and with the outer grounding electrode of the plasma unit partially unfolded;
  • Fig. 3 shows the grounding electrode of the plasma unit of the disinfection systems according to Figs. 1 and 2 in a developed representation
  • Fig. 4 is a block diagram of a pneumatic tube system with several
  • pneumatic tube stations that are connected to each other via pipelines;
  • Figure 5 is a sectional view of the tubing cut at B-B in Figure 4 with a disinfection system moved (not sectioned) through the tubing;
  • FIG. 6 shows a disinfection system with an integrated drive unit for independently driving through the pipelines of a pneumatic tube system, in a detail side view.
  • the disinfection system 10 has an essentially cylindrical housing 12 analogous to conventional pneumatic tube carriers.
  • the housing 12 has a middle segment 14 and two end segments 16 each having an end face 18 .
  • the housing 12 consists at least partially of an impact-resistant plastic, for example an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) or a polycarbonate.
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer
  • the disinfection system 10 is provided with two sliding sealing rings 20, which serve to guide and seal the disinfection system 10 in the pipeline system of the pneumatic tube system.
  • the sliding sealing rings 20 can have a textile material or a brush or bristle material in a manner known per se.
  • a velor or fleece material have proven to be particularly useful as a textile material.
  • the disinfection system 10 can have one or more sealing rings 22 with a sealing lip 24 which extend outwards in a radial direction relative to the longitudinal axis L of the disinfection system 10 .
  • the sealing rings 22 are preferably made of an elastomeric material.
  • the disinfection system 10 has a plasma unit 26 for generating a cold plasma labeled P in FIG. 1, of which only a grounding electrode 28 of the electrode unit 30 arranged on the outside in the radial direction is shown in FIG.
  • the plasma unit is based on what is known as surface micro-discharge technology (SMD).
  • Ground electrode 28 may be made of copper, a copper alloy, or other suitable electrically conductive material.
  • Each local longitudinal axis Li is arranged to run parallel to the longitudinal axis L of the disinfection system 10 .
  • the grounding electrode 28 is discussed in more detail below with reference to FIG. 3 .
  • the cold plasma P generated by the SMD plasma unit surrounds or envelops the disinfection system 10 at least partially. This allows the cold plasma P to capture potentially infectious contaminants on the inner wall of pipelines while the disinfection system 10 is being moved through the pipelines.
  • Fig. 2 shows the disinfection system 10 in a simplified sectional view with a partial development of the grounding electrode 28.
  • the electrode unit 30 includes, in addition to the grounding electrode 28, a sleeve or ring-shaped high-voltage electrode 34 which is arranged on the inside in the radial direction.
  • the high-voltage electrode 34 and the grounding electrode 28 are connected by a in the radial direction between the two electrodes 28, 36 arranged electrical insulating layer or a dielectric 36 separated from each other.
  • the dielectric 36 can in particular be a polyimide, e.g. B. Kaptron ® , an acrylic resin and optionally an electrically insulating sealant, such as Scotch ® 1602-R from 3M Electrical Products Division. It is understood that the dielectric 36 can alternatively also comprise one or more other suitable electrically insulating materials.
  • the high-voltage electrode 34 can be electrically connected to a high-voltage generator 38 .
  • the high-voltage generator 38 has an output voltage (V out ) of preferably up to 15 KVp or 20 KVp in order to ignite the atmosphere immediately surrounding the grounding electrode 28 , in this case air, and to convert it into plasma-activated medium or cold plasma P .
  • the high-voltage electrode 34 is preferably divided into a plurality of electrode segments 34a, 34b, 34c in the circumferential direction of the disinfection system 10.
  • the electrode segments 34a, 34b, 34c can be electrically conductively connected to the high-voltage generator 38 independently of one another, in particular sequentially in time.
  • the plasma unit 26 can have a switching device 40, in particular in the form of a relay or a semiconductor switch.
  • a cold plasma P that circulates step by step around the disinfection system 10 , ie in a broader sense a rotating around the grounding electrode 28 , can be generated.
  • the ignition behavior of the plasma unit 26 can thereby be improved overall and the available battery capacity can be used particularly effectively.
  • the plasma unit 26 comprises a generator integrated into the disinfection system 10 electrical energy store 42.
  • the electrical energy store 42 is preferably in the form of a rechargeable battery.
  • a lithium-ion battery, for example, is suitable here.
  • the electrical capacity of the energy store 42 is preferably designed for an operational use of the disinfection system 10 or the plasma unit 26 lasting several hours.
  • the disinfection system 10 here has a combined display and control unit in the form of a touch-sensitive touch screen 44 .
  • the touch screen 44 is arranged here on one of the two end faces of the housing 12 .
  • a control unit 46 here a microcontroller, is used to control all operating functions of the disinfection system 10, in particular the plasma unit 26 and the display and control unit.
  • a switch 48 for example in the form of a pressure switch, is used here to switch the disinfection system 10 on and off.
  • the on switch 48 is preferably arranged on the other end face 18 of the disinfection system 10 opposite the touch screen and can be operated from the outside.
  • a charging connection 50 for connecting an electrical charging cable can be arranged on the housing 12 of the disinfection system 10, via which the electrical energy store 42 can be charged. It goes without saying that the disinfection system 10 can additionally or alternatively also have an induction coil (not shown) for contactless inductive charging of the energy store 42 .
  • the housing 12 can preferably be opened for the purpose of maintenance and any necessary repairs to the disinfection system.
  • the two end segments 16 of the housing 12 can be unscrewed from the rest of the housing 12 or middle segment 14 . It goes without saying that the end segments 16 can also be pivotably arranged on the middle segment 14 of the housing.
  • the grounding electrode 28 is shown in its unwound condition.
  • the slots 32 or slotted recesses of the grounding electrode 28 are in Circumferentially the disinfection system 10 (Fig. 1) from each other regularly spaced in a row arranged.
  • the slots 32 each have a width b between 2.5 and 6 millimeters, in particular 4 millimeters.
  • the slots 32 are each arranged obliquely to the local longitudinal axis Li and enclose an angle a with this with 50° ⁇ a ⁇ 70°, here an angle a of about 65°.
  • FIG. 4 shows a pneumatic tube system 100 with, purely by way of example, three transmitting and receiving stations 102 which are connected to one another via pipelines 104 .
  • Fig. 5 shows a section of a pipeline 104 along the sectional plane labeled "BB" in Fig. 4 with a disinfection system 10 moving along through the pipeline 104.
  • the speed V of the disinfection system is preferably only about 1 to 3 meters per second during operation compared to the significantly higher travel speeds of usually 4 to 6 meters per second of pneumatic tube carriers used for the transport of goods.This favors a sufficiently long contact time of the cold plasma P with the inner wall 106 of the pipeline 104.
  • the disinfection system 10 can have a drive unit 52 for independently driving through the pipelines 104 (FIG. 4).
  • the drive unit 52 has a motor 54, which is preferably designed in the form of an electric motor.
  • the motor 54 is used to drive one or more wheels 56.
  • At least some of the wheels 56 can be resiliently mounted on the housing 12 of the disinfection unit in a direction radial to the longitudinal axis L of the disinfection system 10. In this way, the wheels 56 can be pressed against the inner wall 106 of the respective pipeline 104 (cf. FIG. 5) for the purpose of slip control and better guidance of the disinfection system 10 in the pipelines 104 .

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Abstract

The invention relates to a disinfection system (10) for disinfecting the interior of the tubes (102) of a pneumatic tube system (100), comprising a plasma unit (26) having a high-voltage generator (38) and an electrode unit (30) for producing a cold plasma P which surrounds the disinfection system (10) at least partly during operation of the plasma unit (26).

Description

DESINFEKTIONSSYSTEM FÜR ROHRPOSTANLAGEN DISINFECTION SYSTEM FOR Pneumatic tube systems
Rohrpostanlagen werden in medizinischen Versorgungseinrichtungen und Laboren u. a. zum Transport potenziell infektiöser Materialien eingesetzt. Bei einer ungewollten Verunreinigung des Rohrleitungssystems von Rohrpostanlagen mit Krankheitserregern, wie Bakterien, Viren oder auch Prionen, kann es über die Rohrpostanlage zu einer ausgedehnten Gebäudekontamination kommen. Die Desinfektion der Rohrleitungen von Rohrpostanlagen ist dabei mit einem großen Arbeits-, Zeit- und Kostenaufwand verbunden. Die Rohrpostanlagen müssen hierzu zudem in der Regel für ausgedehnte Zeitintervalle außer Betrieb gesetzt werden, wodurch der laufende Betrieb der medizinischen Einrichtung bzw. des Labors nachhaltig gestört werden kann. Pneumatic tube systems are used in medical care facilities and laboratories, e.g. used to transport potentially infectious materials. In the event of unwanted contamination of the pipe system of pneumatic tube systems with pathogens such as bacteria, viruses or prions, extensive building contamination can occur via the pneumatic tube system. The disinfection of the pipelines of pneumatic tube systems involves a great deal of work, time and money. For this purpose, the pneumatic tube systems usually have to be shut down for extended time intervals, which can permanently disrupt the ongoing operation of the medical facility or laboratory.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Desinfektionssystem bereitzustellen, das eine zügigere und zuverlässigere Desinfektion der Rohrleitungen von Rohrpostanlagen erlaubt. Diese Aufgabe wird durch ein Desinfektionssystem mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie in der Beschreibung angegeben. It is therefore the object of the invention to provide a disinfection system that allows a more rapid and reliable disinfection of the pipelines Pneumatic tube systems allowed. This object is achieved by a disinfection system with the features specified in claim 1. Preferred developments of the invention are specified in the dependent claims and in the description.
Das Desinfektionssystem umfasst erfindungsgemäß eine Plasmaeinheit mit einem Hochspannungsgenerator und mit einer Elektrodeneinheit zum Erzeugen eines Kaltplasmas, das das Desinfektionssystem im Betriebseinsatz der Plamaeinheit zumindest teilumfänglich umgibt. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Desinfektionssystems kann die Innenwandung der Rohrleitungen einer Rohrpostanlage mit einem kalten Plasma (Kaltplasma) beaufschlagt und dadurch potenziell vorhandene infektiöse Krankheitserreger wie Bakterien, Viren und Prionen abgetötet bzw. inaktiviert werden. In einer zu herkömmlichen Rohrpostbüchsen entsprechenden Weise kann das Desinfektionssystem dazu - mit aktiviertem Kaltplasma - entlang der Rohrleitungen bewegt werden. Es versteht sich, dass das Kaltplasma im Reinigungsbetrieb des Desinfektionssystems mit jedem Flächenabschnitt der Innenwandung der Rohrleitungen eine ausreichend lange Kontaktzeit haben muss. Das Desinfektionssystem ist deshalb im Betriebseinsatz vorteilhaft mit einer im Vergleich zur Fahrgeschwindigkeit der für Transportzwecke eingesetzten Rohrpostbüchsen reduzierten Fahrgeschwindigkeit von nur 1 bis 3 Meter pro Sekunde entlang der Rohrleitungen zu bewegen. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Desinfektionssystems kann bei der Desinfektion der Rohrleitungen einer Rohrpostanlage auf den Einsatz chemischer Reinigungsmittel ggf. vollständig verzichtet werden. According to the invention, the disinfection system comprises a plasma unit with a high-voltage generator and with an electrode unit for generating a cold plasma, which at least partially surrounds the disinfection system during operation of the plasma unit. By using the disinfection system according to the invention, the inner wall of the pipelines of a pneumatic tube system can be exposed to a cold plasma (cold plasma) and thereby potentially present infectious pathogens such as bacteria, viruses and prions can be killed or inactivated. The disinfection system - with activated cold plasma - can be moved along the pipelines in a manner corresponding to conventional pneumatic tube carriers. It goes without saying that during the cleaning operation of the disinfection system, the cold plasma must have a sufficiently long contact time with each surface section of the inner wall of the pipelines. The disinfection system is therefore advantageous in operational use to be moved along the pipelines at a reduced speed of only 1 to 3 meters per second compared to the speed of the pneumatic tube carriers used for transport purposes. By using the disinfection system according to the invention, the use of chemical cleaning agents can possibly be completely dispensed with when disinfecting the pipelines of a pneumatic tube system.
Das Desinfektionssystem kann ein Gehäuse aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material aufweisen. Das Gehäuse weist vorzugsweise eine zylindrische Grundform auf, wie diese von herkömmlichen Rohrpostbüchsen her bekannt ist. The disinfection system can have a housing made of plastic or another suitable material. The housing preferably has a cylindrical basic shape, as is known from conventional pneumatic tube carriers.
Die Plasmaeinheit des Desinfektionssystems basiert nach der Erfindung vorzugsweise auf der sogenannten Oberflächenmikroentladungstechnologie (engl.: Surface Micro-Discharge Technology, kurz: SMD). Die Plasmaeinheit weist dazu bevorzugt eine bezüglich der Längsachse des Desinfektionssystems in radialer Richtung innenliegende hülsenförmige Hochspannungselektrode und eine in radialer Richtung außenliegende hülsenförmige Erdungselektrode (= geerdete Elektrode) auf, die durch eine elektrisch isolierende Schicht, d. h. durch ein Dielektrikum, voneinander getrennt sind. Durch das Anlegen einer Hochspannung werden Mikroentladungen auf der Erdungselektrode erzeugt. Diese Mikroentladungen erzeugen in dem die Erdungselektrode umgebenden Medium, d.h. der Atmosphäre bzw. Luft, Plasmakomponenten, die durch Veränderung der Betriebsparameter der Plasmaeinheit (Frequenz, Spannung) variiert werden können. Man spricht von einem Plasma-aktivierten Medium (PAM). According to the invention, the plasma unit of the disinfection system is preferably based on what is known as surface micro-discharge technology (SMD). For this purpose, the plasma unit preferably has a sleeve-shaped high-voltage electrode lying on the inside in the radial direction with respect to the longitudinal axis of the disinfection system and a sleeve-shaped grounding electrode (=grounded electrode) lying on the outside in the radial direction, which is separated from one another by an electrically insulating layer, ie by a dielectric. By applying a high voltage, micro-discharges are generated on the grounding electrode. These microdischarges generate plasma components in the medium surrounding the grounding electrode, ie the atmosphere or air, which can be varied by changing the operating parameters of the plasma unit (frequency, voltage). One speaks of a plasma-activated medium (PAM).
Die Funktionstüchtigkeit der Plasmaeinheit kann vorab eines jeden Betriebseinsatzes des Desinfektionssystems auf einfache und zuverlässige Weise mit bloßem Auge rein visuell überprüft werden, zumal das durch die Plasmaeinheit erzeugte Kaltplasma für das menschliche Auge ohne Weiteres sichtbar ist. Ist das Kaltplasma bei aktivierter Plasmaeinheit nicht sichtbar oder nur teilweise sichtbar, so liegt ggf. eine Funktionsstörung der Plasmaeinheit vor. The functionality of the plasma unit can be checked visually with the naked eye in a simple and reliable manner before each operational use of the disinfection system, especially since the cold plasma generated by the plasma unit is easily visible to the human eye. If the cold plasma is not visible or only partially visible when the plasma unit is activated, the plasma unit may be malfunctioning.
Nach der Erfindung ist die Hochspannungselektrode in Umfangsrichtung des Desinfektionssystems vorzugsweise in mehrere, bevorzugt in drei oder vier, Elektrodensegmente unterteilt. Diese Elektrodensegmente der Hochspannungselektrode sind dabei mittels einer Schalteinrichtung jeweils unabhängig voneinander, bevorzugt zeitlich aufeinanderfolgend, mit Hochspannung beaufschlagbar, d. h. mit dem Hochspannungsgenerator ausgangsseitig elektrisch leitend verbindbar. Als Schalteinrichtung kann beispielsweise ein Relais, ein IGBT (= Bipolartransistor mit isolierter Gate- Elektrode; Englisch: Insulated-Gate Bipolar Transistor-Halbleiter), ein MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) oder dergleichen eingesetzt werden. Dadurch kann die Kapazität (maximale Ladungsmenge in [Ah]) eines in dem Desinfektionssystem angeordneten Energiespeichers optimal ausgenutzt werden. Im Betriebseinsatz des Desinfektionssystems kann das von der Plasmaeinheit erzeugte Kaltplasma somit schrittweise um die Längsachse des Desinfektionssystems rotieren. Das Kaltplasma ist in diesem Fall zu jedem Zeitpunkt an nur jeweils einem Umfangssegment des Desinfektionssystems aktiv. Die äußere Elektrode weist vorzugsweise mehrere Schlitze (= längliche schmale Durchgangsausnehmungen) auf, die in Umfangsrichtung des Desinfektionssystems, bevorzugt regelmäßig voneinander beabstandet, hintereinander aufgereiht angeordnet sind. Diese Strukturierung der geerdeten Elektrode begünstigt die das Kaltplasma erzeugenden Mikroentladungen. According to the invention, the high-voltage electrode is preferably divided into several, preferably three or four, electrode segments in the circumferential direction of the disinfection system. These electrode segments of the high-voltage electrode can each be subjected to high voltage independently of one another, preferably sequentially, by means of a switching device, ie can be electrically connected to the high-voltage generator on the output side. A relay, an IGBT (insulated gate bipolar transistor semiconductor), a MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor) or the like can be used as the switching device. As a result, the capacity (maximum amount of charge in [Ah]) of an energy store arranged in the disinfection system can be optimally utilized. When the disinfection system is in operation, the cold plasma generated by the plasma unit can thus rotate step by step around the longitudinal axis of the disinfection system. In this case, the cold plasma is only active on one peripheral segment of the disinfection system at any one time. The outer electrode preferably has a plurality of slits (=elongated, narrow through-holes) which are arranged in a row in the circumferential direction of the disinfection system, preferably at regular intervals from one another. This structuring of the grounded electrode favors the micro-discharges that generate the cold plasma.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Schlitz zur jeweiligen lokalen Elektrodenlängsachse schräg verlaufend angeordnet und schließen mit dieser einen Winkel a mit 50° < a < 70°, bevorzugt einen Winkel a mit a = 65°, ein. Dadurch kann die Innenwandung des Rohrleitungssystems im Betriebseinsatz des Desinfektionssystems bei deren Bewegung entlang des Rohrleitungssystems besonders zuverlässig mit dem Kaltplasma vollflächig überstrichen, d. h. vom Kaltplasma vollständig erfasst, werden. Jede lokale Elektrodenlängsachse ist zur Längsachse des Desinfektionssystems parallel verlaufend angeordnet. According to a preferred development of the invention, the slits are arranged running obliquely to the respective local electrode longitudinal axis and enclose an angle a with 50°<a<70°, preferably an angle a with a=65°. As a result, when the disinfection system is in operation, the inner wall of the pipeline system can be particularly reliably brushed over the entire surface with the cold plasma as it moves along the pipeline system, i. H. completely covered by the cold plasma. Each local electrode longitudinal axis is arranged to run parallel to the longitudinal axis of the disinfection system.
Die Schlitze der geerdeten zweiten Elektrode sind nach der Erfindung vorzugsweise jeweils zwischen 2,5 und 6 Millimeter, insbesondere 4 Millimeter, breit. In der Praxis kann damit ein besonders stabiles und wirksames Kaltplasma erzeugt werden. According to the invention, the slits of the grounded second electrode are preferably between 2.5 and 6 millimeters wide, in particular 4 millimeters wide. In practice, a particularly stable and effective cold plasma can be generated in this way.
Der Hochspannungs- oder Plasmagenerator weist ausgangsseitig vorzugsweise eine Spitzenwechselspannung zwischen 15kVp und 20kVp auf. Die Frequenz der vom Hochspannungsgenerator erzeugten Wechsel-Hochspannung beträgt vorzugsweise zwischen 20 kHz und 70 kHz. Dadurch kann die die geerdete Elektrode umgebende Atmosphäre, d. h. die in der zu reinigenden Rohrleitung vorhandene Luft, zuverlässig in den Plasmazustand überführt werden. The high-voltage or plasma generator preferably has a peak AC voltage of between 15 kVp and 20 kVp on the output side. The frequency of the alternating high voltage generated by the high voltage generator is preferably between 20 kHz and 70 kHz. This allows the atmosphere surrounding the grounded electrode, i. H. the air present in the pipeline to be cleaned, can be reliably converted into the plasma state.
Die in radialer Richtung innenliegend angeordnete Hochspannungselektrode besteht vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. The high-voltage electrode arranged on the inside in the radial direction is preferably made of copper or a copper alloy.
Das Dielektrikum kann beispielswiese aus einem Acrylharz, einem elektrisch isolierendem Dichtmittel, etwa Scotch 1602-R der Firma 3M Electrical Products Division, Austin, TX, USA und einem Polyimid, beispielsweise Kapton der Firma DuPont, Wilmington, USA, bestehen. Die in radialer Richtung außenliegend angeordnete geerdete Elektrode besteht vorzugsweise aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung. The dielectric may be, for example, an acrylic resin, an electrically insulating sealant, such as Scotch 1602-R from 3M Electrical Products Division, Austin, TX, and a polyimide, such as Kapton from DuPont, Wilmington, USA. The grounded electrode arranged on the outside in the radial direction is preferably made of copper or a copper alloy.
Die Plasmaeinheit umfasst nach der Erfindung besonders bevorzugt einen innerhalb des Gehäuses des Desinfektionssystems angeordneten Energiespeicher, insbesondere in Form eines wiederaufladbaren Akkumulators. Dadurch ist das Desinfektionssystems besonders flexibel einsetzbar und bei geringem technischen Aufwand einfach handzuhaben. Unnötige Kabel zur elektrischen Energieversorgung des Desinfektionssystems entfallen. Die elektrische Kapazität des Energiespeichers ist vorteilhaft auf einen mehrstündigen Betriebseinsatz des Desinfektionssystems ausgelegt. Dadurch kann das Desinfektionssystem besonders wirtschaftlich eingesetzt werden. According to the invention, the plasma unit particularly preferably comprises an energy store arranged within the housing of the disinfection system, in particular in the form of a rechargeable accumulator. As a result, the disinfection system can be used particularly flexibly and is easy to use with little technical effort. Unnecessary cables for the electrical power supply of the disinfection system are eliminated. The electrical capacity of the energy store is advantageously designed for several hours of operation of the disinfection system. As a result, the disinfection system can be used particularly economically.
Das Desinfektionssystem weist vorzugsweise eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen von Betriebsparametern der Plasmaeinheit auf. Dadurch wird eine benutzerseitige visuelle Kontrolle der eingestellten Betriebsparameter der Plasmaeinheit ermöglicht. Die Anzeigeeinheit kann insbesondere zur Anzeige von Informationen zum Ladezustand bzw. der verfügbaren elektrischen Kapazität des Energiespeichers, der Spitzenspannung und der Frequenz des Hochspannungsgenerators bzw. der Gesamtbetriebsstunden der Desinfektionseinheit etc. dienen. The disinfection system preferably has a display unit for displaying operating parameters of the plasma unit. This enables the user to visually check the set operating parameters of the plasma unit. The display unit can be used in particular to display information about the state of charge or the available electrical capacity of the energy store, the peak voltage and the frequency of the high-voltage generator or the total operating hours of the disinfection unit, etc.
Das Desinfektionssystem weist bevorzugt eine Bedieneinheit für die Plasmaeinheit auf, mittels derer die Betriebsparameter der Plasmaeinheit einstellbar sind. Die Bedieneinheit kann gemeinsam mit der Anzeigeeinheit in Form eines berührungsempfindlichen Bildschirms oder Touchscreens ausgeführt sein. Dadurch kann eine besonders einfache und intuitive Handhabung des Desinfektionssystems realisiert werden. The disinfection system preferably has an operating unit for the plasma unit, by means of which the operating parameters of the plasma unit can be set. The operating unit can be designed together with the display unit in the form of a touch-sensitive screen or touch screen. As a result, particularly simple and intuitive handling of the disinfection system can be implemented.
Das Desinfektionssystem ist zwecks möglichst niedriger Betriebs- und Wartungskosten vorzugsweise modular aufgebaut. Dadurch können bei Bedarf defekte oder verschlissene Bauteile besonders einfach und kostengünstig ausgetauscht werden. Insbesondere sind die vorgenannte elektrische Energiequelle und/oder die Elektroden mit dem dazwischen angeordneten Dielektrikum austauschbar ausgeführt. The disinfection system preferably has a modular structure in order to keep operating and maintenance costs as low as possible. As a result, if necessary, defective or worn components can be replaced particularly easily and inexpensively be replaced. In particular, the aforementioned electrical energy source and/or the electrodes with the dielectric arranged in between are designed to be exchangeable.
Das Desinfektionssystem kann eine integrierte Antriebseinheit zum selbstständigen Durchfahren der zu desinfizierenden Rohrleitungen einer Rohrpostanlage aufweisen. Die Antriebseinheit umfasst einen Motor, der bevorzugt als ein Elektromotor ausgebildet ist. Der Elektromotor kann von der Energiequelle der Plasmaeinheit gespeist werden oder aber über eine eigenständige Energiequelle verfügen. Diese Energiequelle ist bevorzugt innerhalb des Gehäuses des Desinfektionssystems angeordnet und so gegen mechanische Beschädigung geschützt. Die Antriebseinheit kann über mehrere Räder oder über Antriebsketten verfügen. Zumindest eines der Räder bzw. die Antriebsketten sind mittels des Motors antreibbar. Die Räder bzw. Antriebsketten sind vorzugsweise in einer zur Längsachse des Desinfektionssystems radialen Richtung gefedert gelagert, um diese im Betriebseinsatz mit einem ausreichend großen Anpresskraft gegen die Innenwand der Rohrleitung federelastisch vorzuspannen. The disinfection system can have an integrated drive unit for independently driving through the pipelines of a pneumatic tube system to be disinfected. The drive unit includes a motor, which is preferably designed as an electric motor. The electric motor can be powered by the power source of the plasma unit or it can have its own power source. This energy source is preferably arranged inside the housing of the disinfection system and is thus protected against mechanical damage. The drive unit can have multiple wheels or drive chains. At least one of the wheels or the drive chains can be driven by the motor. The wheels or drive chains are preferably spring-mounted in a radial direction relative to the longitudinal axis of the disinfection system in order to resiliently pretension them during operational use with a sufficiently large contact pressure against the inner wall of the pipeline.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. 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. Further advantages of the invention result from the description and the drawing. Likewise, the features mentioned above and those detailed below can be used according to the invention individually or collectively in any combination. The embodiments shown and described are not to be understood as an exhaustive list, but rather have an exemplary character for the description of the invention.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing.
In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Desinfektionssystem mit einer SMD-Show in the drawing: Fig. 1 a disinfection system according to the invention with an SMD
Plasmaeinheit, zur Erzeugung eines Kaltplasmas, in einer Seitenansicht; Plasma unit, for generating a cold plasma, in a side view;
Fig. 2 ein zum Desinfektionssystem gemäß Fig. 1 ähnlichesFig. 2 to the disinfection system according to FIG. 1 similar
Desinfektionssystem in einer Schnittdarstellung und mit teilweise abgewickelter äußerer Erdungselektrode der Plasmaeinheit; Disinfection system in a sectional view and with the outer grounding electrode of the plasma unit partially unfolded;
Fig. 3 die Erdungselektrode der Plasmaeinheit der Desinfektionssysteme gemäß den Fign. 1 und 2 in einer abgewickelten Darstellung; Fig. 3 shows the grounding electrode of the plasma unit of the disinfection systems according to Figs. 1 and 2 in a developed representation;
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Rohrpostanlage mit mehrerenFig. 4 is a block diagram of a pneumatic tube system with several
Rohrpoststationen, die über Rohrleitungen miteinander verbunden sind; pneumatic tube stations that are connected to each other via pipelines;
Fig. 5 eine Schnittdarstellung der in Fig. 4 bei B-B geschnittenen Rohrleitung mit einem durch die Rohleitung bewegten (nicht geschnittenen) Desinfektionssystem; und Figure 5 is a sectional view of the tubing cut at B-B in Figure 4 with a disinfection system moved (not sectioned) through the tubing; and
Fig. 6 ein Desinfektionssystem mit einer integrierten Antriebseinheit zum selbstständigen Durchfahren der Rohrleitungen einer Rohrpostanlage, in einer ausschnittsweisen Seitenansicht. 6 shows a disinfection system with an integrated drive unit for independently driving through the pipelines of a pneumatic tube system, in a detail side view.
Fig. 1 zeigt ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Desinfektionssystem zur Innenreinigung bzw. Desinfektion des Rohrsystems einer Rohrpostanlage in einer perspektivischen Ansicht. Das Desinfektionssystem 10 weist analog zu herkömmlichen Rohrpostbüchsen ein im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse 12 auf. Das Gehäuse 12 weist ein Mittelsegment 14 und zwei Endsegmente 16 mit jeweils einer Stirnseite 18 auf. Das Gehäuse 12 besteht zumindest teilweise aus einem schlagzähen Kunststoff, beispielsweise einem Acrylnitril-Butadien-Styrol- Copolymerisat (ABS) oder einem Polycarbonat. Das Desinfektionssystem 10 ist mit zwei Gleitdichtringen 20 versehen, die einer Führung sowie einer Abdichtung des Desinfektionssystems 10 im Rohrleitungssystem der Rohrpostanlage dienen. Die Gleitdichtringe 20 können in an sich bekannter weise ein Textilmaterial oder ein Bürsten- bzw. Borstenmaterial aufweisen. Als Textilmaterial haben sich insbesondere ein Velours oder Flauschmaterial bewährt. Das Desinfektionssystem 10 kann zusätzlich oder alternativ zu den Geleitdichtringen 20 ein oder mehr Dichtringe 22 mit einer Dichtlippe 24 aufweisen, die sich in einer zur Längsachse L des Desinfektionssystems 10 radialen Richtung nach außen wegerstrecken. Die Dichtringe 22 bestehen vorzugsweise aus einem Elastomermaterial. 1 shows a perspective view of a disinfection system, denoted overall by 10, for the internal cleaning or disinfection of the pipe system of a pneumatic tube system. The disinfection system 10 has an essentially cylindrical housing 12 analogous to conventional pneumatic tube carriers. The housing 12 has a middle segment 14 and two end segments 16 each having an end face 18 . The housing 12 consists at least partially of an impact-resistant plastic, for example an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) or a polycarbonate. The disinfection system 10 is provided with two sliding sealing rings 20, which serve to guide and seal the disinfection system 10 in the pipeline system of the pneumatic tube system. The sliding sealing rings 20 can have a textile material or a brush or bristle material in a manner known per se. A velor or fleece material have proven to be particularly useful as a textile material. In addition or as an alternative to the accompanying sealing rings 20 , the disinfection system 10 can have one or more sealing rings 22 with a sealing lip 24 which extend outwards in a radial direction relative to the longitudinal axis L of the disinfection system 10 . The sealing rings 22 are preferably made of an elastomeric material.
Das Desinfektionssystem 10 weist eine Plasmaeinheit 26 zum Erzeugen eines in Fig. 1 mit P bezeichneten Kaltplasmas auf, von der in Fig. 1 darstellungsbedingt lediglich eine in radialer Richtung außenliegend angeordnete Erdungselektrode 28 der Elektrodeneinheit 30 gezeigt ist. Die Plasmaeinheit basiert auf der sogenannten Oberflächenmikroentladungstechnologie (engl.: Surface Micro- Discharge Technology, kurz: SMD). Die Erdungselektrode 28 kann aus Kupfer, einer Kupferlegierung oder einem anderen geeigneten elektrisch leitfähigen Material bestehen. Gemäß Fig. 1 weist die Erdungselektrode 28 eine Strukturierung in Form einer Vielzahl von Schlitzen 32 auf, die relativ zur jeweiligen lokalen Längsachse l_i ( = Elektrodenlängsachse) der Erdungselektrode 28 jeweils schräg verlaufend angeordnet sind. Jede lokale Längsachse Li ist zur Längsachse L des Desinfektionssystems 10 parallel verlaufend angeordnet. Auf die Erdungselektrode 28 wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 näher eingegangen. The disinfection system 10 has a plasma unit 26 for generating a cold plasma labeled P in FIG. 1, of which only a grounding electrode 28 of the electrode unit 30 arranged on the outside in the radial direction is shown in FIG. The plasma unit is based on what is known as surface micro-discharge technology (SMD). Ground electrode 28 may be made of copper, a copper alloy, or other suitable electrically conductive material. According to FIG. 1, the grounding electrode 28 has a structure in the form of a large number of slots 32 which are each arranged running obliquely relative to the respective local longitudinal axis l_i (=electrode longitudinal axis) of the grounding electrode 28 . Each local longitudinal axis Li is arranged to run parallel to the longitudinal axis L of the disinfection system 10 . The grounding electrode 28 is discussed in more detail below with reference to FIG. 3 .
Im Betriebszustand des Desinfektionssystem 10 umgreift bzw. umhüllt das von der SMD-Plasmaeinheit erzeugte Kaltplasma P das Desinfektionssystem 10 zumindest teilumfänglich. Dadurch kann das Kaltplasma P potentiell infektiöse Verunreinigungen an der Innenwandung von Rohrleitungen erfassen, während das Desinfektionssystems 10 durch die Rohrleitungen bewegt wird. Fig. 2 zeigt das Desinfektionssystem 10 in einer vereinfachten Schnittdarstellung mit einer teilweisen Abwicklung der Erdungselektrode 28. Die Elektrodeneinheit 30 umfasst neben der Erdungselektrode 28 eine in radialer Richtung innenliegend angeordnete hülsen- oder ringförmige Hochspannungselektrode 34. Die Hochspanungselektrode 34 und die Erdungselektrode 28 sind durch eine in radialer Richtung zwischen den beiden Elektroden 28, 36 angeordnete elektrische Isolierschicht oder ein Dielektrikum 36 voneinander getrennt. Das Dielektrikum 36 kann insbesondere ein Polyimid, z. B. Kaptron®, ein Acrylharz und ggf. ein elektrisch isolierendes Dichtmittel, etwa Scotch® 1602-R der Firma 3M Electrical Products Division, umfassen. Es versteht sich, dass das Dielektrikum 36 alternativ auch ein oder mehrere andere geeignete elektrisch isolierende Materialien umfassen kann. In the operating state of the disinfection system 10, the cold plasma P generated by the SMD plasma unit surrounds or envelops the disinfection system 10 at least partially. This allows the cold plasma P to capture potentially infectious contaminants on the inner wall of pipelines while the disinfection system 10 is being moved through the pipelines. Fig. 2 shows the disinfection system 10 in a simplified sectional view with a partial development of the grounding electrode 28. The electrode unit 30 includes, in addition to the grounding electrode 28, a sleeve or ring-shaped high-voltage electrode 34 which is arranged on the inside in the radial direction. The high-voltage electrode 34 and the grounding electrode 28 are connected by a in the radial direction between the two electrodes 28, 36 arranged electrical insulating layer or a dielectric 36 separated from each other. The dielectric 36 can in particular be a polyimide, e.g. B. Kaptron ® , an acrylic resin and optionally an electrically insulating sealant, such as Scotch ® 1602-R from 3M Electrical Products Division. It is understood that the dielectric 36 can alternatively also comprise one or more other suitable electrically insulating materials.
Die Hochspannungselektrode 34 ist mit einem Hochspannungsgenerator 38 elektrisch leitend verbindbar. Der Hochspannungsgenerator 38 weist eine Ausgangsspannung (Vout) von vorzugsweise bis zu 15 KVp oder 20 KVp auf, um die die Erdungselektrode 28 unmittelbar umgebende Atmosphäre, hier also Luft, zu zünden und in plasmaaktiviertes Medium bzw. Kaltplasma P zu verwandeln. The high-voltage electrode 34 can be electrically connected to a high-voltage generator 38 . The high-voltage generator 38 has an output voltage (V out ) of preferably up to 15 KVp or 20 KVp in order to ignite the atmosphere immediately surrounding the grounding electrode 28 , in this case air, and to convert it into plasma-activated medium or cold plasma P .
Die Hochspannungselektrode 34 ist in Umfangsrichtung des Desinfektionssystems 10 vorzugsweise in mehrere Elektrodensegmente 34a, 34b, 34c unterteilt. Die Elektrodensegmente 34a, 34b, 34c sind dabei voneinander unabhängig, insbesondere zeitlich aufeinanderfolgend, mit dem Hochspannungsgenerator 38 elektrisch leitend verbindbar. Dazu kann die Plasmaeinheit 26 eine Schalteinrichtung 40, insbesondere in Form eines Relais oder eines Halbleiterschalters, aufweisen. Dadurch kann ein um das Desinfektionssystem 10 schrittweise umlaufendes, im weiteren Sinne also ein um die Erdungselektrode 28 rotierendes Kaltplasma P, erzeugt werden. Das Zündverhalten der Plasmaeinheit 26 kann dadurch insgesamt verbessert und die zur Verfügung stehende Batteriekapazität besonders effektiv genutzt werden. The high-voltage electrode 34 is preferably divided into a plurality of electrode segments 34a, 34b, 34c in the circumferential direction of the disinfection system 10. The electrode segments 34a, 34b, 34c can be electrically conductively connected to the high-voltage generator 38 independently of one another, in particular sequentially in time. For this purpose, the plasma unit 26 can have a switching device 40, in particular in the form of a relay or a semiconductor switch. As a result, a cold plasma P that circulates step by step around the disinfection system 10 , ie in a broader sense a rotating around the grounding electrode 28 , can be generated. The ignition behavior of the plasma unit 26 can thereby be improved overall and the available battery capacity can be used particularly effectively.
Die Plasmaeinheit 26 umfasst zur Versorgung der Hochspannungsgenerators 38 mit elektrischer Energie einen in das Desinfektionssystem 10 integrierten elektrischen Energiespeicher 42. Der elektrische Energiespeicher 42 ist vorzugsweise in Form eines wiederaufladbaren Akkumulators ausgeführt. Geeignet ist hier beispielsweise ein Lithium-Ionen-Akkumulator. Die elektrische Kapazität des Energiespeichers 42 ist vorzugsweise auf einen mehrstündigen Betriebseinsatz des Desinfektionssystems 10 bzw. der Plasmaeinheit 26 ausgelegt. In order to supply the high-voltage generator 38 with electrical energy, the plasma unit 26 comprises a generator integrated into the disinfection system 10 electrical energy store 42. The electrical energy store 42 is preferably in the form of a rechargeable battery. A lithium-ion battery, for example, is suitable here. The electrical capacity of the energy store 42 is preferably designed for an operational use of the disinfection system 10 or the plasma unit 26 lasting several hours.
Das Desinfektionssystem 10 weist hier eine kombinierte Anzeige- und Bedieneinheit in Form eines berührungsempfindlichen Touchscreens 44 auf. Der Touchscreen 44 ist hier an einer der beiden Stirnseiten des Gehäuses 12 angeordnet. Eine Steuereinheit 46, hier ein Mikrocontroller, dient dem Steuern aller Betriebsfunktionen des Desinfektionssystems 10, insbesondere der Plasmaeinheit 26 sowie der Anzeige- und Bedieneinheit. The disinfection system 10 here has a combined display and control unit in the form of a touch-sensitive touch screen 44 . The touch screen 44 is arranged here on one of the two end faces of the housing 12 . A control unit 46, here a microcontroller, is used to control all operating functions of the disinfection system 10, in particular the plasma unit 26 and the display and control unit.
Zum Ein- bzw. Ausschalten des Desinfektionssystems 10 dient hier beispielhaft ein Einschalter 48, beispielsweise in Form eines Druckschalters. Der Einschalter 48 ist vorzugsweise an der dem Touchscreen jeweils gegenüberliegenden anderen Stirnseite 18 des Desinfektionssystems 10 angeordnet und von außen bedienbar. A switch 48, for example in the form of a pressure switch, is used here to switch the disinfection system 10 on and off. The on switch 48 is preferably arranged on the other end face 18 of the disinfection system 10 opposite the touch screen and can be operated from the outside.
Am Gehäuse 12 des Desinfektionssystems 10 kann weiterhin ein Ladeanschluss 50 zum Anschluss eines elektrischen Ladekabels (nicht gezeigt) angeordnet sein, über das der elektrische Energiespeicher 42 aufladbar ist. Es versteht sich, dass das Desinfektionssystem 10 zusätzlich oder alternativ auch eine Induktionsspule (nicht gezeigt) zum berührungslosen induktiven Aufladen des Energiespeichers 42 aufweisen kann. Furthermore, a charging connection 50 for connecting an electrical charging cable (not shown) can be arranged on the housing 12 of the disinfection system 10, via which the electrical energy store 42 can be charged. It goes without saying that the disinfection system 10 can additionally or alternatively also have an induction coil (not shown) for contactless inductive charging of the energy store 42 .
Das Gehäuse 12 ist zum Zwecke der Wartung sowie ggf. erforderlicher Reparaturen des Desinfektionssystems vorzugsweise öffenbar. Vorliegend sind dazu die beiden Endsegmente 16 des Gehäuses 12 vom übrigen Gehäuse 12 bzw. Mittelsegment 14 abschraubbar. Es versteht sich, dass die Endsegmente 16 auch am Mittelsegment 14 des Gehäuses schwenkbar angeordnet sein können. The housing 12 can preferably be opened for the purpose of maintenance and any necessary repairs to the disinfection system. In the present case, the two end segments 16 of the housing 12 can be unscrewed from the rest of the housing 12 or middle segment 14 . It goes without saying that the end segments 16 can also be pivotably arranged on the middle segment 14 of the housing.
In Fig. 3 ist die Erdungselektrode 28 in ihrem abgewickelten Zustand gezeigt. Die Schlitze 32 oder Langlochausnehmungen der Erdungselektrode 28 sind in Umfangsrichtung des Desinfektionssystems 10 (Fig. 1) voneinander regelmäßig beabstandet hintereinander aufgereiht angeordnet. Die Schlitze 32 weisen jeweils eine Breite b zwischen 2,5 und 6 Millimeter, insbesondere 4 Millimeter auf. Die Schlitze 32 sind zur lokalen Längsachse Li jeweils schräg verlaufend angeordnet und schließen mit dieser einen Winkel a mit 50° < a < 70°, hier einen Winkel a von etwa 65°, ein. Dadurch kann beim axialen Verfahren des Desinfektionssystems 10 längs einer zu desinfizierenden Rohrleitung sichergestellt werden, dass das Kaltplasma P die Innenwandung der Rohrleitungen vollflächig überstreicht und desinfiziert. Mit anderen Worten werden Wirkschatten des Kaltplasmas P (Fig. 1) an der Innenwandung der Rohrleitungen vermieden. In Fig. 3, the grounding electrode 28 is shown in its unwound condition. The slots 32 or slotted recesses of the grounding electrode 28 are in Circumferentially the disinfection system 10 (Fig. 1) from each other regularly spaced in a row arranged. The slots 32 each have a width b between 2.5 and 6 millimeters, in particular 4 millimeters. The slots 32 are each arranged obliquely to the local longitudinal axis Li and enclose an angle a with this with 50°<a<70°, here an angle a of about 65°. As a result, when the disinfection system 10 is moved axially along a pipeline to be disinfected, it can be ensured that the cold plasma P sweeps over the entire surface of the inner wall of the pipeline and disinfects it. In other words, effective shadows of the cold plasma P (FIG. 1) on the inner wall of the pipelines are avoided.
Fig. 4 zeigt eine Rohrpostanlage 100 mit rein beispielhaft drei Sende- und Empfangsstationen 102, die über Rohrleitungen 104 miteinander verbunden sind. Fig. 5 zeigt einen Schnitt einer Rohrleitung 104 entlang der in Fig. 4 mit „B-B" bezeichneten Schnittebene mit einem durch die Rohrleitung 104 entlangbewegten Desinfektionssystem 10. Die Geschwindigkeit V des Desinfektionssystems beträgt im Betriebseinsatz vorzugsweise nur etwa 1 bis 3 Meter pro Sekunde gegenüber den deutlich größeren Verfahrgeschwindigkeiten von üblicherweise 4 bis 6 Meter pro Sekunde von für den Warentransport eingesetzten Rohrpostbüchsen. Dies begünstigt eine ausreichend lange Kontaktzeit des Kaltplasmas P mit der Innenwandung 106 der Rohrleitung 104. 4 shows a pneumatic tube system 100 with, purely by way of example, three transmitting and receiving stations 102 which are connected to one another via pipelines 104 . Fig. 5 shows a section of a pipeline 104 along the sectional plane labeled "BB" in Fig. 4 with a disinfection system 10 moving along through the pipeline 104. The speed V of the disinfection system is preferably only about 1 to 3 meters per second during operation compared to the significantly higher travel speeds of usually 4 to 6 meters per second of pneumatic tube carriers used for the transport of goods.This favors a sufficiently long contact time of the cold plasma P with the inner wall 106 of the pipeline 104.
Gemäß Fig. 6 kann das Desinfektionssystem 10 eine Antriebseinheit 52 zum selbstständigen Durchfahren der Rohrleitungen 104 (Fig. 4) aufweisen. Die Antriebseinheit 52 weist einen Motor 54 auf, der vorzugsweise in Form eines Elektromotors ausgeführt ist. Der Motor 54 dient dem Antreiben eines oder mehrerer Räder 56. Zumindest ein Teil der Räder 56 können in einer zur Längsachse L des Desinfektionssystems 10 radialen Richtung federnd am Gehäuse 12 der Desinfektionseinheit gelagert sein. Auf diese Weise können die Räder 56 zwecks Schlupfkontrolle und besseren Führung des Desinfektionssystems 10 in den Rohrleitungen 104 gegen die Innenwandung 106 der jeweiligen Rohrleitung 104 (vgl. Fig. 5) gepresst werden. According to FIG. 6, the disinfection system 10 can have a drive unit 52 for independently driving through the pipelines 104 (FIG. 4). The drive unit 52 has a motor 54, which is preferably designed in the form of an electric motor. The motor 54 is used to drive one or more wheels 56. At least some of the wheels 56 can be resiliently mounted on the housing 12 of the disinfection unit in a direction radial to the longitudinal axis L of the disinfection system 10. In this way, the wheels 56 can be pressed against the inner wall 106 of the respective pipeline 104 (cf. FIG. 5) for the purpose of slip control and better guidance of the disinfection system 10 in the pipelines 104 .

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Desinfektionssystem (10) zur Innendesinfektion der Rohrleitungen (102) einer Rohrpostanlage (100), umfassend eine Plasmaeinheit (26) mit einem Hochspannungsgenerator (38) und mit einer Elektrodeneinheit (30) zum Erzeugen eines Kaltplasmas P, das das Desinfektionssystem (10) im Betriebseinsatz der Plamaeinheit (26) zumindest teilumfänglich umgibt. 1. Disinfection system (10) for internal disinfection of the pipelines (102) of a pneumatic tube system (100), comprising a plasma unit (26) with a high-voltage generator (38) and with an electrode unit (30) for generating a cold plasma P, which the disinfection system (10) surrounds at least part of the circumference during operation of the plasma unit (26).
2. Desinfektionssystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Plamaeinheit (26) eine bezüglich der Längsachse L des Desinfektionssystems (10) in radialer Richtung innenliegende Hochspannungselektrode (34) und eine in radialer Richtung außenliegende Erdungselektrode (28) aufweist, die durch ein Dielektrikum (36) voneinander getrennt sind. 2. Disinfection system (10) according to claim 1, characterized in that the plasma unit (26) has a high-voltage electrode (34) lying on the inside in the radial direction with respect to the longitudinal axis L of the disinfection system (10) and a grounding electrode (28) lying on the outside in the radial direction are separated from one another by a dielectric (36).
3. Desinfektionssystem (10 ) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungselektrode (34) als eine ringförmig geschlossene Hülse ausgeführt ist. 3. Disinfection system (10) according to claim 1, characterized in that the high-voltage electrode (34) is designed as a ring-shaped closed sleeve.
4. Desinfektionssystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungselektrode (34) in Umfangsrichtung das Desinfektionssystem in mehrere, bevorzugt drei, Elektrodensegmente (34a, 34b, 34c) unterteilt ist, die mittels einer Schalteinrichtung (40) unabhängig voneinander, insbesondere zeitlich aufeinanderfolgend, mit dem Hochspannungsgenerator (38) ausgangsseitig elektrisch leitend verbindbar sind. 4. Disinfection system (10) according to claim 1, characterized in that the high-voltage electrode (34) in the circumferential direction of the disinfection system is divided into several, preferably three, electrode segments (34a, 34b, 34c) which can be switched independently of one another by means of a switching device (40), are electrically conductively connectable to the high-voltage generator (38) on the output side, in particular sequentially in time.
5. Desinfektionssystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erdungselektrode (28) mehrere Schlitze (32) aufweist, die in Umfangsrichtung des Desinfektionssystems (10), bevorzugt regelmäßig voneinander beabstandet, hintereinander aufgereiht angeordnet sind. 5. Disinfection system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the grounding electrode (28) has a plurality of slots (32) in the circumferential direction of the disinfection system (10), preferably regularly spaced apart, are arranged in a row one behind the other.
6. Desinfektionssystem (10) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (32) zur jeweiligen lokalen Elektrodenlängsachse U schräg verlaufend angeordnet sind und mit dieser einen Winkel a mit 50°6. Disinfection system (10) according to claim 4, characterized in that the slots (32) are arranged to run obliquely to the respective local electrode longitudinal axis U and with this an angle a of 50°
< a < 70°, insbesondere einen Winkel a mit a = 65°, einschließen. <a<70°, in particular an angle a with a=65°.
7. Desinfektionssystem (10) gemäß Anspruch Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (32) jeweils zwischen 2,5 und 6 Millimeter, insbesondere 4 Millimeter breit sind. 7. disinfection system (10) according to claim claims, characterized in that the slots (32) are each between 2.5 and 6 millimeters, in particular 4 millimeters wide.
8. Desinfektionssystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungsgenerator (38) ausgangsseitig eine Spitzenwechselspannung von 15kV mit einer Frequenz zwischen 20 kHz und 70 kHz aufweist. 8. Disinfection system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the high-voltage generator (38) has a peak alternating voltage of 15 kV with a frequency between 20 kHz and 70 kHz on the output side.
9. Desinfektionssystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erdungselektrode aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung besteht. 9. Disinfection system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the grounding electrode consists of copper or a copper alloy.
10. Desinfektionssystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmaeinheit einen in das Desinfektionssystem (10) angeordneten Energiespeicher (42), insbesondere in Form eines wiederaufladbaren Akkumulators, aufweist. 10. Disinfection system (10) according to claim 1, characterized in that the plasma unit has an energy store (42) arranged in the disinfection system (10), in particular in the form of a rechargeable accumulator.
11. Desinfektionssystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Desinfektionssystem (10) eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen von Betriebsparametern der Plasmaeinheit (36) und/oder eine Bedieneinheit zum Auswählen/Einstellen von Betriebsparametern der Plasmaeinheit (26) aufweist, wobei die Anzeige- und Bedieneinheit bevorzugt durch einen berührungsempfindlichen Bildschirm (44) gebildet sind. 11. Disinfection system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the disinfection system (10) has a display unit for displaying operating parameters of the plasma unit (36) and/or an operating unit for selecting/adjusting operating parameters of the plasma unit (26), wherein the display and control unit are preferably formed by a touch-sensitive screen (44).
12. Desinfektionssystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Desinfektionssystem (10) eine Antriebseinheit (52) zum selbstständigen Durchfahren der Rohrleitungen (102) aufweist. 12. Disinfection system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the disinfection system (10) has a drive unit (52) for independently passing through the pipelines (102).
13. Desinfektionssystem (10) gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (52) mehrere Räder (56) aufweist, die in einer zur Längsachse L des Desinfektionssystems (10) radialen Richtung federnd gelagert sind. 13. Disinfection system (10) according to claim 12, characterized in that the drive unit (52) has a plurality of wheels (56) which are spring-mounted in a direction radial to the longitudinal axis L of the disinfection system (10).
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