CN114165888A - 一种用于清洁流体，特别是空气的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于清洁流体特别是空气的设备，包括流体的贯通通道、辐射源装置和光催化装置，其中所述辐射源装置发射电磁辐射，其中为了产生光催化反应，可以将所述光催化装置暴露于至少部分所述电磁辐射，其中提供传感器装置以检测所述电磁辐射的辐射参数的至少一种变化，其中控制装置通过信号连接到所述传感器装置，并且在所述辐射参数与设定点/阈值或设定点/阈值范围偏离的情况下，可以通过控制装置调整所述辐射源装置的至少一个控制参数。

Description

一种用于清洁流体，特别是空气的设备
技术领域
本发明涉及一种用于清洁流体，特别是空气的设备，包括流体的贯通通道、辐射源装置和光催化装置，所述辐射源装置发射电磁辐射，所述光催化装置可以暴露于至少部分所述电磁辐射以产生光催化反应。
背景技术
这种流体有利地是气体、液体、固体和微生物的混合物。特别地这种流体是空气。空气中存在的微生物，如病毒、细菌、酵母菌和霉菌，会危害人类健康、污染原材料和破坏食物。因此，提供一种能够清洁流体，特别是空气，并去除所述微生物，例如病毒、细菌、酵母菌和霉菌的设备是有利的。此外，空气中可能含有会留下难闻气味的气体、液体和固体。例如，这可能发生在洗碗机和冰箱等家用电器中。
空气的相应净化可以通过光催化装置进行，光催化装置暴露于电磁辐射以产生光催化反应。放射源装置通常具有有限的使用寿命。此外，对大多数辐射源的而言，有效性或(功率强度)输出随着操作时间的增加而降低。因此，经常需要更换用于清洁流体的设备或仅更换辐射源装置。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种用于清洁流体、特别是空气的设备，其克服了前述提到的缺点。此外，本发明所解决的问题是提供一种用于控制清洁流体特别是空气的设备的方法，该方法克服了前述提到的缺点。最后，本发明所解决的问题是提供一种家用电器，该家用电器包括用于清洁流体特别是空气的设备，其克服了前述提到的缺点。
本发明解决的问题由权利要求1、12和13的主题解决。从属权利要求包括优选实施例。
根据本发明，提供了一种用于清洁流体，特别是空气的设备，包括流体的贯通通道、辐射源装置和光催化装置，辐射源装置发射电磁辐射，光催化装置可以暴露于至少部分所述电磁辐射以产生光催化反应，该设备设有传感器装置以检测所述电磁辐射的辐射参数的至少一个变化，控制装置通过信号与所述传感器装置连接，在所述辐射参数偏离设定点/阈值或设定点/阈值范围的情况下，可以通过所述控制装置调整所述辐射源装置的至少一个控制参数。
所述控制装置有利地将从传感器装置接收的数据与设定点/阈值或设定点/阈值范围进行比较。在偏离设定点/阈值或设定点/阈值范围或低于或超过所述值或范围的情况下，控制装置相应地控制辐射源装置以调整相应的控制参数。也可以设想检测多个辐射参数的变化。
根据优选实施例，所述光催化装置包括至少一种光催化材料。所述光催化装置优选包括光催化表面，该光催化表面包括至少一种光催化材料。光催化材料优选集成在光催化表面中。优选地，至少光催化表面至少部分地由至少一种光催化材料组成。所述光催化装置的光催化表面有利地包括由光催化材料制成的部分。优选地，至少光催化装置的光催化表面完全由光催化材料组成。所述光催化表面优选地暴露于来自辐射源装置的电磁辐射。
所述光催化装置的光催化材料优选为半导体。半导体通常由所谓的能带模型描述并且包括导带和价带，它们通过所谓的带隙在能量上彼此分离。带隙的大小随相应的单个半导体材料而变化。根据费米分布，价带和导带被电子占据。因此，在绝对零时，价带被占据而导带未被占据。如果光子的能量大于或等于带隙的能量差，则该入射光子可以产生电子-空穴对。由于导带中的移动电子，化学或光催化反应有利地以空气或流体粒子的还原的形式在光催化材料中发生。这种粒子可以优选是分子、离子或原子。这种还原已经可以改变某些成分的化学性质，使它们不再产生令人不快的气味，或者可以更容易地去除，例如通过洗除。此外，化学或光催化反应会产生自由基。自由基是具有不成对电子的分子、离子或原子，具有高度反应性。这些自由基可以有利地与空气中不需要的微生物和气体分别发生反应并杀死它们，将它们转化为其他气体。因此，空气中会引起难闻气味的不需要的微生物和不需要的气体被清除。
根据优选实施例，所述光催化材料是氧化钛(IV)、二氧化钛、TiO2。所述辐射源装置优选地发射波长小于400nm的电磁辐射。辐射源装置有利地发射UV辐射。优选以UV辐射的形式发射的电磁辐射，撞击光催化装置或光催化表面并引起上述光催化反应。在有利地使用二氧化钛的情况下，用UV辐射照射时产生电子-空穴对和发生所述化学或光催化反应。通过UV辐射辐照，二氧化钛可以通过还原空气中的氧气并将杂质氧化(矿化)成环境友好的最终产品，从而优选地去除空气和水中的天然和人工杂质。此外，由于吸收UV辐射，二氧化钛的表面可以有利地变得超亲水。所述辐射源装置有利地发射波长在380nm至315nm范围内的电磁辐射。这种辐射也称为所谓的UV-A辐射。然而，也可以设想使用UV-B辐射(315nm-280nm)和UV-C辐射(280nm-100nm)。在有利地使用UV-C辐射的情况下，这种辐射已经对流体产生了相应的影响。特别是短波UV辐射具有很强的杀菌作用。所述短波UV辐射被微生物的DNA吸收并在那破坏其结构。活细胞以这种方式被灭活。然而，UV-C辐射的辐射源相对昂贵。
根据另一有利实施例，所述辐射源装置包括至少一个辐射源。至少一个辐射源优选地是发光二极管LED。至少一个辐射源优选地是UV LED。
根据另一个有利的实施例，用于清洁流体的设备的效率(ηtot)是包括光学或几何效率(ηopt)辐射源装置的效率(ηRs)和光催化装置效率(ηPc)的乘积：
ηtot＝ηRs(t)·ηopt·ηPc
所述光学或几何效率描述了撞击光催化表面并因此可以引起光催化反应的发射的电磁辐射的比例。光催化装置的效率(ηPc)描述了影响光催化表面对电磁辐射吸收的材料相关条件。例如，一部分电磁辐射在光催化表面上被反射。因此，这部分不被吸收并且不会有助于光催化反应的形成。
辐射源装置的效率(ηRs)包括辐射源发射的辐射功率或辐射通量。在大多数辐射源的情况下，特别是在优选的UV LED的情况下，辐射功率随着运行时间的增加而降低。UV LED的使用寿命优选地是辐射功率下降到大约初始值的50％的时间。其老化优选是近似线性的。该使用寿命取决于相关的半导体材料和工作条件，例如温度和工作电流。通常，LED的老化主要是由于热影响导致晶体缺陷的扩大。因此，所述辐射源装置的效率(ηRs(t))与时间有关。因此，所述辐射参数优选地是辐射源装置的辐射功率。辐射源装置的总辐射功率(PTot)是辐射源数量(N)与单个辐射源的辐射功率(PN)的乘积：
PTot＝N·PN
在这种情况下，假定各个辐射功率(PN)的近似平均值。单个辐射功率PN和总辐射功率(PTot)取决于工作电流(I(t))。因此辐射源装置的效率(ηRs(t))为：
Figure BDA0003256009540000041
在这种情况下，时间(t0)是设备的启动时间或初始启动时间。
具有最佳或最大辐射参数，优选具有呈最佳总辐射功率(PTotOPT)的形式的辐射参数的电磁辐射可以由所述辐射源装置发射。第一数量(N1)个辐射源可以优选地运行以发射最佳辐射参数。第一数量(N1)个辐射源可以有利地以最大工作电流(Imax)运行。
根据另一优选实施例，所述辐射源装置包括总数(Ntot)的辐射源。辐射源的总数(Ntot)优选地大于或等于2。所述辐射源装置中的辐射源的总数(Ntot)优选地大于第一数量(N1)。
根据另一优选实施例，至少一个控制参数是工作电流(IO)。至少在第一工作状态下，所述工作电流(IO)优选地小于最大工作电流(Imax)。辐射源的运行数量(NO)优选地对应于辐射源的总数(Ntot)。在这种有利的运行模式中，大量的辐射源因此以较小的工作电流运行，因此，可以通过辐射源装置发射优选地呈最佳总辐射功率(PTotOPT)的形式的最佳辐射参数。在这种情况下，有利的是，如果该辐射参数以低于一个阈值的方式与额定值范围出现偏差，可以通过控制装置增加运行的辐射源的工作电流(IO)。所述工作电流(IO)的增加被确定为使得辐射源装置可以通过不变的辐射源运行数量(NO)发射最佳辐射参数，优选地以最佳总辐射功率(PTotOPT)的形式。这种增加可以优选地以进一步的运行状态的形式发生更多次，在每个所述进一步的运行状态中均检测到辐射参数以低于阈值的形式与额定值范围偏离。在最终运行状态中，工作电流(IO)有利地等于最大工作电流(Imax)。因此，与在最大工作电流下运行较少数量的辐射源的设备相比，本申请有利的设备可以运行更长的时间。
根据另一有利实施例，所述至少一个控制参数是辐射源的操作数(NO)。至少在第一工作状态下，所述辐射源的运行数量(NO)优选地小于辐射源的总数(Ntot)。所述运行数量(NO)的辐射源优选地以最大工作电流(Imax)运行。在这种情况下，有利的是，如果辐射参数以低于一个阈值的方式与额定值范围出现偏差，可以通过控制装置增加所述辐射源的运行数量(NO)。所述辐射源的运行数量(NO)的增加被确定为使得最佳辐射参数，优选地以最佳总辐射功率(PTotOPT)的形式，可以由辐射源装置通过不变的工作电流(IO)发射。这种增加可以优选地以进一步的运行状态的形式发生更多次，在每个所述进一步的运行状态中均检测到所述辐射参数以低于阈值的形式与额定值范围的偏离。在最终运行状态中，所述辐射源的运行数量(NO)有利地等于辐射源的总数(Ntot)。因此，与使用较少数量的辐射源的设备相比，本申请有利的设备可以运行更长的时间。
根据另一个有利的实施例，以辐射源的运行数量(NO)和工作电流(IO)的形式提供两个控制参数。至少在第一工作状态下，所述辐射源的运行数量(NO)优选地小于辐射源的总数(Ntot)。至少在第一工作状态下，所述工作电流(IO)优选地小于最大工作电流(Imax)。在这种情况下，有利的，如果所述辐射参数以低于阈值的形式与额定值范围出现偏差，可以通过控制装置增加所述辐射源的运行数量(NO)和运行的辐射源的工作电流(IO)。所述辐射源的运行数量(NO)和工作电流(IO)的增加被确定为使得辐射源装置可以发射最佳辐射参数，优选以最佳总辐射功率(PTotOPT)的形式。这种增加可以优选地以进一步的运行状态的形式发生更多次，在每个所述进一步的运行状态中均检测到所述辐射参数以低于阈值的形式与额定值范围的偏差。在最终运行状态下，所述辐射源的运行数量(NO)有利地等于辐射源的总数(Ntot)，并且所述工作电流(IO)有利地等于最大工作电流(Imax)。因此，与使用较少数量辐射源的设备相比，本申请有利的设备可以运行更长的时间。
还可以设想，在所述辐射参数以低于阈值的形式与额定值范围的第一偏差出现时，通过所述控制装置提高第一控制参数，并且第二控制参数在所述辐射参数以低于阈值的形式进一步偏离额定值范围的情况下增加。优选地，在每个进一步的运行状态中交替地增加所述控制参数。因此可以在第一运行状态中增加辐射源的运行数量(NO)，并且在进一步的运行状态中可以增加工作电流(IO)。也可以设想相反的顺序。在每个工作状态下，所述控制参数的相关增加被确定为使得所述辐射源装置可以发射最佳辐射参数，优选地以最佳总辐射功率(PTotOPT)的形式。
根据另一有利实施例，至少一个辐射源布置在支撑装置上。该支撑装置有利地是板状的。该支撑装置优选地设计为电路板或印刷电路板(PCB)。所述支撑装置优选基本上与所述光催化装置相对布置。用于流体、特别是空气的贯通通道有利地设置在所述支撑装置和所述光催化装置之间。作为这种布置的结果，可以通过电磁辐射对光催化表面进行最佳照射。此外，可以确保光催化表面与流体的最佳接触。
根据另一有利实施例，所述传感器装置包括至少一个传感器。由至少一个传感器检测到的电磁辐射优选由所述辐射源装置直接发射和/或由所述光催化装置反射。有利地，所述至少一个传感器布置在所述支撑装置上。以这种方式布置的传感器优选地检测至少部分由光催化表面反射的电磁辐射。替代地或累加地，至少一个传感器布置在所述辐射源装置的侧面或所述支撑装置的侧面。至少一个横向布置的传感器可以有利地布置在单独的支撑板上，优选地以印刷电路板的形式。至少一个横向布置的传感器优选检测由所述辐射源装置直接发射和/或由所述光催化装置反射的电磁辐射。
传感器装置的第一检测值优选地存储在存储装置中。该第一检测值有利地分配给最佳辐射参数。还假设辐射参数的变化与传感器装置测量的值的类似地变化。设定点/阈值或设定点/阈值范围因此可以优选地基于所述第一检测值来确定。所述传感器装置的任何可能使测量结果失真的退化特性被有利地忽略。
本发明解决的当前问题还通过一种用于控制清洁流体、特别是空气的设备的方法来解决。该方法可以单独地或彼此组合地具备上文已经在装置的上下文中描述的所有特征，反之亦然。
控制用于清洁流体特别是空气的设备的方法，所述设备包括流体的贯通通道、辐射源装置和光催化装置，辐射源装置发射电磁辐射，光催化装置可以暴露于至少部分所述电磁辐射以产生光催化反应，该方法包括以下步骤：
a)通过传感器装置检测电磁辐射的至少一个辐射参数；
b)通过控制装置将检测到的传感器数据与设定值范围进行比较；
c)调整辐射源装置的至少一个控制参数。
根据一个优选实施例，至少一个控制参数是工作电流(IO)。至少在第一工作状态中，所述工作电流(IO)优选地小于最大工作电流(Imax)。辐射源的运行数量(NO)优选地对应于辐射源的总数(Ntot)。在辐射参数以低于阈值的形式偏离额定值范围的情况下，优选地通过所述控制装置增加运行的辐射源的工作电流(IO)。所述工作电流(IO)的增加被确定为可以使得辐射源装置以不变的运行数量(NO)发射最佳辐射参数，优选以最佳总辐射功率(PTotOPT)的形式。这种增加可以优选地以进一步的运行状态的形式发生更多次，在每个所述进一步的运行状态中均检测到辐射参数以低于阈值的形式与额定值范围的偏差。在最终运行状态下，工作电流(IO)有利地等于最大运行电流(Imax)。
根据另一优选实施例，至少一个控制参数是辐射源的运行数量(NO)。至少在第一运行状态中，辐射源的运行数量(NO)优选地小于辐射源的总数(Ntot)。辐射源的运行数量(NO)优选地以最大工作电流(Imax)操作。在辐射参数以低于阈值的形式与额定值范围偏离的情况下，辐射源的运行数量(NO)有利地通过控制装置增加。辐射源的运行数量(NO)的增加被确定为可以使辐射源装置以不变的工作电流(IO)发射最佳辐射参数，该最近辐射参数优选呈最佳总辐射功率(PTotOPT)的形式。这种增加可以优选地以进一步的运行状态的形式发生更多次，在每个所述进一步的运行状态中均检测到辐射参数以低于阈值的形式与额定值范围的偏差。在最终工作状态下，辐射源的运行数量(NO)有利地等于辐射源的总数(Ntot)。
根据进一步优选的实施例，以辐射源的运行数量(NO)和工作电流(IO)的形式提供两个控制参数。至少在第一工作状态中，辐射源的运行数量(NO)优选地小于辐射源的总数(Ntot)。至少在第一工作状态中，工作电流(IO)优选地小于最大工作电流(Imax)。在辐射参数以低于阈值的形式偏离额定值范围的情况下，通过控制装置有利地增加辐射源的运行数量(NO)和运行的辐射源的工作电流(IO)。辐射源的运行数量(NO)和工作电流(IO)的增加被确定为使得辐射源装置可以发射最佳辐射参数，优选地以最佳总辐射功率(PTotTOPT)的形式。这种增加可以优选地以进一步的运行状态的形式发生更多次，在每个所述进一步的运行状态中均检测到辐射参数以低于阈值的形式与额定值范围的偏差。在最终运行状态下，所述辐射源的运行数量(NO)有利地等于辐射源的总数(Ntot)，并且所述工作电流(IO)有利地等于最大工作电流(Imax)。
本发明所解决的当前问题还通过包括用于清洁流体，特别是空气的装置的家用电器、空调或空调系统来解决。在这种情况下，家用电器、空调或空调系统可以单独地或相互组合地配备上面已经在所述设备的上下文中描述的所有特征，反之亦然。在这种情况下，可以使用控制清洁流体、特别是空气的设备的方法来操作该设备。因此，在这种情况下，家用电器、空调或空调系统可以配备在上面在控制清洁流体特别是空气的设备的方法的上下文中单独描述的所有特征或相互结合，反之亦然。
这种家用电器可以有利地是洗碗机、冰箱、洗衣机或一些其他家用电器。
附图说明
将参考以下对附图的描述来说明本发明的进一步优点、目的和特性。在各个实施例中，类似的部件可以具有相同的附图标记。
图中：
图1示出了根据一个实施例的用于清洁流体的设备。
图2示出了根据一个实施例的用于清洁流体的设备。
图3示出了根据一个实施例的用于清洁流体的设备。
图4示出了根据一个实施例的用于清洁流体的设备。
图5是辐射参数随工作时间变化的图。
图6是辐射参数随工作时间变化的图。
具体实施方式
图1至图4示出了用于清洁流体特别是空气的设备1，其包括流体的贯通通道2、辐射源装置3和光催化装置4，辐射源装置3发射电磁辐射5，光催化装置4可以暴露于至少部分电磁辐射5以产生光催化反应，设有传感器装置6以检测电磁辐射5的辐射参数的至少一个变化，控制装置7通过信号连接到传感器装置6，并且在辐射参数偏离设定点/阈值或设定点/阈值范围的情况下，辐射源装置3的至少一个控制参数可通过控制装置7调整。
此外，图1至图6示出了用于清洁流体特别是空气的设备1的控制方法，该设备包括用于流体的贯通通道2、辐射源装置3和光催化装置4，辐射源装置3发射电磁辐射5，光催化装置4可以暴露于至少部分电磁辐射5以产生光催化反应，该方法包括以下方法步骤：
a)通过传感器装置6检测电磁辐射5的至少一个辐射参数；
b)通过控制装置7将检测到的传感器数据与设定值范围进行比较；
c)调整辐射源装置3的至少一个控制参数。
所述装置1沿高度轴Z、宽度轴Y和纵轴X延伸。
辐射源装置3包括至少一个辐射源8，该至少一个辐射源8是发光二极管(LED)。辐射源装置3包括大量辐射源8，辐射源8的总数为Ntot。辐射源8或支撑装置9与光催化装置4相对，并且所述贯通通道2设置在支撑装置9和光催化装置4之间。支撑装置9在由宽度轴Y和纵向轴X跨越的平面中延伸。光催化装置4包括光催化表面4a。该光催化表面4a也在由宽度轴Y和纵轴X跨越的平面中延伸。辐射源装置3或具有辐射源8的支撑装置9与光催化装置3或光催化表面4a沿高度轴Z空间上隔开。这在图1、2和4中显示。
传感器装置6包括至少一个传感器10。由至少一个传感器10检测到的电磁辐射5可以直接源自辐射源装置3和/或可以已经被光催化装置4或任何其他物体反射。根据一个实施例，传感器装置6的至少一个传感器10布置在支撑装置9上。图2和3示出了该实施例。所述至少一个传感器相应地布置在支撑装置9上的辐射源8之间。这种传感器检测由光催化装置4反射的电磁辐射5。根据另一实施例，传感器装置6的至少一个传感器10布置在辐射源装置3的侧面。该至少一个传感器10也布置在支撑装置9的侧面和光催化装置4的侧面。沿着高度轴Z，该至少一个传感器10布置在光催化装置4和辐射源装置3之间。
光催化表面4a包括至少一种光催化材料。所述光催化材料是半导体，优选钛(IV)氧化物，TiO2。在这种情况下，所述光催化表面4a包括含有光催化材料的区域12。然而，光催化表面4a的其他实施方式也是可以设想的。当使用二氧化钛时，辐射源装置3发射波长小于400nm、优选在380nm至315nm范围内的电磁辐射5是有利的。
用于清洗流体的装置1的效率ηtot是包括光学或几何效率ηopt、辐射源装置3的效率ηRs和光催化装置4的效率ηPc的乘积。辐射参数是辐射源装置的辐射功率。传感器装置6检测与辐射参数类似地变化的值，从而可以确定辐射参数的变化。辐射源装置3的总辐射功率PTot是辐射源的数量N与单个辐射源8的辐射功率PN的乘积。辐射源装置3可以发射具有最佳辐射参数或最佳辐射功率PtoTOPT的电磁辐射5。该最佳辐射功率PTotOPT可以通过以最大工作电流Imax运行的第一数量N1个辐射源8来实现。然而，在辐射源装置3中提供的辐射源8的总数Ntot大于第一数量N1。
根据一实施例，至少一个控制参数为工作电流IO。至少在第一工作状态下，工作电流IO小于最大工作电流Imax。辐射源8的运行数量NO对应于辐射源8的总数Ntot。因此，大数量NO辐射源8以较小的工作电流IO运行，其结果是发射最佳辐射参数PTotOPT。在辐射参数以低于阈值11的形式偏离设定值范围的情况下，运行的辐射源8的工作电流IO通过控制装置7增加量为ΔI。工作电流IO的增加被确定为使得辐射源装置3以未改变的辐射源8的运行数量NO发射最佳辐射参数，该辐射参数优选地以最佳总辐射功率PTotOPT的形式。该增加可以优选地以进一步的运行状态的形式发生更多次，在每个所述进一步的运行状态中均检测到辐射参数以低于阈值11的形式与额定值范围的偏离。在最终运行状态下，运行电流IO有利地等于最大运行电流Imax。该实施例在图5中示出，其示出了作为操作时间的函数的辐射参数。在这种情况下假设阈值是最佳辐射参数的80％。在最佳辐射参数的约50％作另一条线。这将表征辐射源装置3的最大使用寿命。可以看出，最大使用寿命显著增加。
根据一个实施例，至少一个控制参数是辐射源8的运行数量NO。至少在第一工作状态下，辐射源8的运行数量NO小于辐射源8的总数Ntot。辐射源8的运行数量NO优选以最大运行电流Imax运行，由此发出最佳辐射参数PTotOPT。运行数量NO有利地对应于第一数量N1。在辐射参数以低于阈值11的形式偏离设定值范围的情况下，辐射源8的运行数量NO通过控制装置增加量为ΔN。辐射源8的运行数量NO的增加被确定为使得辐射源装置3以不变的工作电流IO发射最佳总辐射功率PTotTOPT形式的最佳辐射参数。这种增加可以优选地以进一步的运行状态的形式发生更多次，在每个所述进一步的运行状态中均检测到辐射参数以低于阈值的形式与额定值范围的偏离。在最终工作状态下，辐射源的运行数量NO有利地等于辐射源8的总数Ntot。该实施例在图6中示出，其示出了作为操作时间的函数的辐射参数。在这种情况下假设阈值是最佳辐射参数的80％。在最佳辐射参数的约50％作另一条线。这将表征辐射源装置3的最大使用寿命。可以看出，最大使用寿命显著增加。
根据另一个有利的实施例，以辐射源8的运行数量NO和工作电流IO的形式提供两个控制参数。至少在第一工作状态下，辐射源的运行数量NO小于辐射源8的总数Ntot。至少在第一工作状态下，工作电流IO小于最大工作电流Imax。在这种情况下，有利的是，此时，在辐射参数以低于阈值11的形式偏离设定值范围的情况下，辐射源8的运行数量NO通过控制装置增加量为ΔN并且运行的辐射源8的工作电流IO通过控制装置7增加量为ΔI。所述辐射源8的的运行数量NO和工作电流IO的增加被确定为使得辐射源装置3发射最佳辐射参数，优选地以最佳总辐射功率PTotTOPT的形式。这种增加可以以进一步的运行状态的形式发生更多次，在每个所述进一步的运行状态中均检测到辐射参数以低于阈值11的形式与额定值范围的偏离。在最终运行状态下，辐射源的运行数量NO有利地等于辐射源8的总数Ntot，并且运行电流IO有利地等于最大运行电流Imax。
本申请设备的优点是使用寿命大大增加；具有所述设备1的相应装置的用户不必承担任何维护成本，例如更换辐射源装置。本申请设备将检测电磁辐射与智能LED控制器相结合。
申请人保留将申请文件中公开的所有特征作为本发明必不可少的内容而要求权利，前提是这些特征单独或与现有技术组合是新颖的。还应注意，在单独的附图中也描述了本身可能是有利的特征。本领域技术人员将立即认识到，在一幅图中描述的特定特征在不采用来自所述附图的进一步特征的情况下也可以是有利的。本领域技术人员还将认识到，优势也可以由在单独或不同附图中示出的多个特征的组合产生。
参考符号列表
1 用于清洁流体的设备
2 流体贯通通道
3 辐射源装置
4 光催化装置
4a 光催化表面
5 电磁辐射
6 传感器装置
7 控制装置
8 辐射源
9 支撑装置
10 传感器
11 设定点/阈值或设定点/阈值范围
12 包含光催化材料的区域
X 纵轴
Y 宽度轴
Z 高度轴

Claims (15)

1.一种用于清洁流体，特别是空气的设备(1)，包括流体的贯通通道(2)、辐射源装置(3)和光催化装置(4)，所述辐射源装置(3)发射电磁辐射(5)，所述光催化装置(4)可以暴露于至少部分所述电磁辐射(5)以产生光催化反应，其特征在于，设有传感器装置(6)以检测所述电磁辐射(5)的辐射参数的至少一个变化，控制装置(7)通过信号连接到所述传感器装置(6)，在所述辐射参数偏离设定点/阈值或设定点/阈值范围(11)的情况下，可以通过所述控制装置(7)调整所述辐射源装置(3)的至少一个控制参数。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述光催化装置(4)包括光催化表面(4a)，所述光催化表面(4a)包括至少一种光催化材料，所述光催化材料为半导体，所述光催化材料为氧化钛(IV)，TiO2；所述辐射源装置(3)发射波长小于400nm的电磁辐射(5)，所述辐射源装置(3)发射波长范围为380nm至315nm的电磁辐射。
3.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于，所述辐射源装置(3)包括至少一个辐射源(8)，所述至少一个辐射源(8)是发光二极管(LED)，所述用于清洁流体的设备(1)的效率(ηtot)是包括光学或几何效率(ηopt)、辐射源装置(3)的效率(ηRs)和光催化装置(4)的效率(ηPc)的乘积；所述辐射源装置(3)可以发射具有最佳辐射参数的电磁辐射(5)，通过运行第一数量(N1)的辐射源(8)发射所述最佳辐射参数，所述第一数量(N1)的辐射源(8)在最大工作电流(Imax)下运行。
4.根据权利要求3所述的设备(1)，其特征在于，所述辐射源装置(3)包括总数(Ntot)的辐射源(8)，所述辐射源装置(3)中的辐射源(8)的总数(Ntot)大于或等于2，所述辐射源装置(3)中辐射源(8)的总数(Ntot)大于所述第一数量(N1)。
5.根据权利要求3至4中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述至少一个控制参数是工作电流(IO)，至少在第一运行状态下，所述工作电流(IO)小于所述最大工作电流(Imax)；所述辐射源(8)的运行数量(NO)对应于辐射源(8)的总数(Ntot)，在辐射参数以低于阈值(11)的形式偏离设定值范围的情况下，可以通过控制装置(7)增加运行的辐射源(8)的工作电流(IO)。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的设备(1)，其特征在于，至少一个控制参数是辐射源(8)的运行数量(NO)，至少在第一运行状态下，所述辐射源(8)的运行数量(NO)小于辐射源(8)的总数(Ntot)，在辐射参数以低于阈值(11)的形式偏离设定值范围的情况下，可以通过控制装置(7)增加所述辐射源(8)的运行数量(NO)。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的设备(1)，其特征在于，以辐射源(8)的运行数量(NO)和工作电流(IO)的形式提供两个控制参数，至少在第一运行状态下，所述辐射源(8)的运行数量(NO)小于辐射源(8)的总数(Ntot)，至少在第一运行状态下，所述工作电流(IO)小于最大工作电流(Imax)；在辐射参数以低于阈值(11)的形式偏离设定值范围的情况下，可以通过控制装置(7)增加辐射源(8)的运行数量(NO)和运行的辐射源(8)的工作电流(IO)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述至少一个辐射源(8)布置在支撑装置(9)上，所述支撑装置(9)是板状的，所述支撑装置(9)被布置为基本上与所述光催化装置(4)相对，所述流体的贯通通道(2)设置在所述支撑装置(9)和所述光催化装置(4)之间。
9.根据权利要求8所述的设备(1)，其特征在于，所述传感器装置(6)包括至少一个传感器(10)，所述至少一个传感器(10)检测到的电磁辐射(5)由所述辐射源装置(3)直接发射和/或被所述光催化装置(4)反射，所述至少一个传感器(10)设置在所述支撑装置(9)上，所述至少一个传感器(10)检测由所述光催化装置(4)反射的电磁辐射(5)，所述传感器装置(6)的所述至少一个传感器(10)设置在所述辐射源装置(3)的侧面。
10.控制用于清洁流体，特别是空气的设备(1)的方法，该设备(1)包括流体的贯通通道(2)、辐射源装置(3)和光催化装置(4)，其中辐射源装置(3)发射电磁辐射(5)，其中所述光催化装置(4)可暴露于至少部分所述电磁辐射(5)以产生光催化反应，所述方法包括以下方法步骤：
a)通过传感器装置(6)检测所述电磁辐射(5)的至少一个辐射参数；
b)通过控制装置(7)将检测到的传感器数据与设定值范围进行比较；
c)调整所述辐射源装置(3)的至少一个控制参数。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述至少一个控制参数是工作电流(IO)，至少在第一运行状态下，所述工作电流(IO)小于最大工作电流(Imax)，运行数量(NO)的辐射源(8)被运行，该运行数量(NO)对应于辐射源(8)的总数(Ntot)，在所述辐射参数以低于阈值的形式偏离设定值范围的情况下，通过所述控制装置增加运行的辐射源(8)的工作电流(IO)。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述至少一个控制参数是辐射源(8)的运行数量(NO)，至少在第一工作状态下，所述辐射源(8)的运行数量(NO)小于辐射源(8)的总数(Ntot)，在所述辐射参数以低于阈值的形式偏离设定值范围的情况下，通过所述控制装置增加辐射源(8)的运行数量(NO)。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，以辐射源(8)的运行数量(NO)和工作电流(IO)的形式提供两个控制参数，至少在第一工作状态下，所述辐射源(8)的运行数量(NO)小于辐射源(8)总数(Ntot)，至少在第一工作状态下，所述工作电流(IO)小于最大工作电流(Imax)，在所述辐射参数以低于阈值的形式偏离设定值范围的情况下，可以通过所述控制装置增加辐射源(8)的运行数量(NO)和运行的辐射源(8)的工作电流(IO)。
14.一种家用电器，包括根据权利要求1至10中任一项所述的用于清洁流体，特别是空气的设备(1)。
15.空调系统，包括根据权利要求1至10中任一项所述的用于清洁流体，特别是空气的设备(1)。
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