DE102020007052A1 - Sterilisationsgerät - Google Patents

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DE102020007052A1
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Martin Kampmann
Ralf Wnuk
Markus Olschok
Michael Berwanger
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Hydac Process Technology GmbH
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Hydac Process Technology GmbH
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Abstract

Sterilisationsgerät, insbesondere für die Behandlung von gasförmigen Medien, wie Raumluft, zwecks Entfernen und unschädlich machen von Mikroorganismen aus einem Medienstrom zumindest bestehend aus einer Trenneinrichtung (10) durch die der Medienstrom geführt ist und einer in Richtung des Medienstroms gesehen nachfolgenden Abtötungseinrichtung (12), entlang der der Medienstrom zumindest teilweise verläuft.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sterilisationsgerät, insbesondere für die Behandlung von gasförmigen Medien, wie Raumluft, zwecks Entfernen und unschädlich machen von Mikroorganismen.
  • Zu den Mikroorganismen im Sinne dieser Erfindung zählen Bakterien, zum Beispiel Milchsäurebakterien, verschiedenste Arten von Pilzen, beispielsweise Backhefe, mikroskopische Algen, wie beispielsweise Chlorellen sowie Protozoen, wozu Pantoffeltierchen gehören aber auch der Malariaerreger Plasmodium. Es ist in der Fachwelt umstritten, ob auch Viren zu den Mikroorganismen gerechnet werden können, da sie wegen fehlendem Stoffwechsel nicht als Lebewesen angesehen werden; dennoch wird die Virenforschung, also die Virologie, als ein Teilgebiet der Mikrobiologie angesehen und demgemäß sollen die Viren, wie beispielsweise der SARS-Coronavirus, im Sinne der Begriffsdefinition, zu den Mikroorganismen gehören.
  • Mit dem beanspruchten Sterilisationsgerät soll eine Sterilisation, Sterilisierung oder Entkeimung von Raumluft durchgeführt werden, um diese von Mikroorganismen einschließlich Viren zu befreien, um dergestalt Menschen, die sich in Räumen mit entsprechender Raumluft aufhalten, vor Krankheit zu schützen. Der mittels des Sterilisationsgerätes für die Raumluft erreichte Zustand bezeichnet man als steril und die insoweit in der Anmeldung zusätzlich verwendete Bezeichnung keimfrei, soll an die Stelle von steril treten, auch wenn dies dem Grunde nach falsch ist, weil es sich bei der Sterilisation nicht nur um die Entfernung oder Abtötung von bestimmten Entwicklungsstadien der Mikroorganismen, nämlich Keimen handelt, sondern um die Entfernung oder Abtötung aller Mikroorganismen in jedem Entwicklungsstadium, wozu per Definition auch die Viren, wie das SARS-Coronavirus zählen.
  • Zur Bekämpfung von Viren in der Raumluft, wie dem Coronavirus, sind in der Praxis schon filterbasierte Reinigungsgeräte vorgeschlagen worden, wobei selbst sogenannte HEPA-Filter zu grob sind und das Virus selbst zu klein, um zuverlässig aufgefangen werden zu können. So können übliche HEPA-Filter Partikel bis zu 0,3 µm abfangen, wobei der Durchmesser von SARS-CoV-2 allerdings nur rund 0,1 µm beträgt und demgemäß mit HEPA-Filtern aus der Raumluft nicht herausfiltriert werden können. Zwar werden anstelle von HEPA-Filtern andere, verschiedene Raumluftfilter ( EP 0 687 195 B1 ) vorgeschlagen, insbesondere in Form eines mehrschichtigen Filtermaterials aus synthetischem Faser-Vliesstoff mit mindestens zwei unterschiedlichen Eigenschaften aufweisenden Schichten, von denen die erste Schicht als Grobfilterschicht und mindestens eine weitere Schicht als Feinfilterschicht ausgebildet ist; allein die hierdurch erreichten Abscheidegrade sind für klein dimensionierte Mikroorganismen, wie Viren, nicht geeignet.
  • Des Weiteren ist bereits vorgeschlagen worden, dass Coronavirus durch ultraviolettes Licht zu zerstören, das von einer Lichtquelle als Abtötungseinrichtung abgegeben, aufgrund seiner Photonenwirkung die DNA-Bindungen des Virus zerstören soll; allein das Problem ist, dass zur Eliminierung von vielen Viren eine flächendeckende, hochenergetische Bestrahlung über viele Minuten notwendig ist, um eine effektive Desinfektion zu ermöglichen, was in größeren Gebäudekomplexen, wozu auch Fahrkabinen von Bussen des Nahverkehrssystems oder von Zügen gehören, nicht gewährleistet ist. So haben in Shanghai entsprechend eingesetzte Systeme im Rahmen der Reinigung von Bussen des Nahverkehrssystems sich nicht bewährt (The Star [https://www.thestar.com.my/tech/tech-news/2020/03/1 7/on-mission-toeradicate-virus-germs-china-firms-see-the-uv-light]).
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Sterilisationsgerät zu schaffen, das in hohem Maße das Abreinigen von Mikroorganismen einschließlich Viren aus der Raumluft ermöglicht. Eine dahingehende Aufgabe löst ein Sterilisationsgerät mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit.
  • Dadurch, dass die Raumluft als Medienstrom einer Trenneinrichtung zugeführt wird sowie einer in Richtung des Medienstroms gesehen nachfolgenden Abtötungseinrichtung, entlang der der Medienstrom zumindest teilweise verläuft, kommen im Rahmen des gebildeten Medienstroms volumetrisch kleine Teile der Raumluft in direkten Kontakt sowohl mit der Trenneinrichtung als auch mit der Abtötungseinrichtung. Ein weiterer Vorteil der Medienstromführung sowohl über die Trenneinrichtung als auch nachfolgend über die Abtötungseinrichtung ist darin zu sehen, dass mittels der Trenneinrichtung bereits gröbere Verunreinigungen einschließlich Feinstaubbelastung, wie Aerosole, aus der Raumluft abgeschieden werden und die derart abgereinigte Raumluft die nachfolgende Abtötungseinrichtung vor Verschmutzungen schützt, so dass diese durch direkten Kontakt verbessert die Abtötung des im Medienstrom verbleibenden biologischen Materials, insbesondere in Form der Mikroorganismen, vornehmen kann.
  • Aerosole sind ein heterogenes Gemisch (Dispersion) aus festen oder flüssigen Schwebeteilchen in einem Gas und unterliegen als dynamischem System ständig Änderungen durch Kondensation von Dämpfen an bereits vorhandenen Partikeln, Verdampfen flüssiger Bestandteile der Partikel und Koagulation kleiner Teilchen zu großen Partikeln oder Abscheidung von Teilchen an umgebenden Gegenständen, wie hier der Trenneinrichtung.
  • Als Abtötungseinrichtung für die Mikroorganismen unter Einbezug von Viren und Keimen können verschiedene Abtötungsmöglichkeiten von biologischem Material zum Einsatz kommen, wie Mikrowellenstrahlung, ionisierte Strahlung, elektronenstrahlbasierte Sterilisierung sowie Einsatz von entsprechenden Abtötungsgasen wie beispielsweise Ozon. Als Trenneinrichtung können Schwerkraftabscheider dienen, wie Zentrifugalabscheider oder Membransysteme mit Osmosewirkung. Abtötung im Sinne der Erfindung ist gleichzusetzen mit Sterilisation oder Entkeimung.
  • Als besonders vorteilhaft, funktionssicher und kostengünstig hat es sich jedoch erwiesen, die Trenneinrichtung aus mindestens einem Filterelement und die Abtötungseinrichtung aus mindestens einer UV-Strahlungseinrichtung, vorzugsweise aus einer UV-C-Strahlungseinrichtung, zu bilden. Insbesondere von Vorteil ist das Filterelement mit seinem Filtermedium mit einer Filterklasse F7 bis F9, besonders bevorzugt F9 nach EN779 und EN1822 auszuwählen, so dass insoweit die Mindestanforderungen der Hygieneverordnung VDI 6022 erfüllt sind und solche Filter in derartigen Klassen werden regelmäßig als Vorfilter für Reinraumanlagen eingesetzt, mit einer Filtermöglichkeit für Partikel in der Größenordnung von 1 bis 10 µm. Von der Filterleistung her, wäre zwar auch hier ein HEPA-Filter von Vorteil; allein ist ein solcher Filter aufgrund seines hohen Rückhaltevermögens wenig durchlässig für einen zu führenden Medienstrom, d.h. der HEPA-Filter führt zu hohen Druckverlusten im Rahmen des Transports der Raumluft, was diesen erschwert und den Luftdurchsatz durch das Sterilisationsgerät deutlich reduzieren würde. Der hier vorzugsweise zum Einsatz kommende Luftfilter der Filterklasse F9 weist demgegenüber einen minimalen Druckverlust auf; scheidet aber trotzdem verlässlich Aerosole einschließlich Feinstaub sowie gröbere partikuläre Verunreinigungen aus dem Medienstrom aus, so dass der derart abgereinigte Raumluft-Medienstrom einer bestmöglichen Bestrahlung durch den UV-Reaktor ausgesetzt ist, um die Mikroorganismen als Abtötungseinrichtung möglichst vollständig eliminieren zu können. Insoweit wird die Strahlungseinrichtung auch nicht im Laufe des Betriebs von Verschmutzungen zugesetzt, so dass immer die volle Strahlungsleistung zum Abtöten zur Verfügung steht.
  • Je nach benötigter Filterfläche, kann das Filterelement entsprechend volumetrisch groß ausgebildet sein und insbesondere lässt sich das Filterelement über seine Elementlänge an die Gegebenheiten ohne Weiteres adaptieren. Ferner besteht die Möglichkeit mehrere Elemente in Medienströmungsrichtung gesehen, parallel oder hintereinander zu schalten.
  • Ein Filterelement mit einer Aktivkohlelage könnte beispielsweise dazu mitbeitragen unangenehme Gerüche aus der Raumluft gleich mit zu entfernen. Interessant in diesem Zusammenhang ist zu wissen, dass Viren einschließlich das SARS-Coronavirus, Wasser respektive Feuchtigkeit zum Überleben benötigen, und man kann demgemäß das Filterelement derart modifizieren, dass Feuchtigkeit im Medienstrom in der Trenneinrichtung zurückgehalten wird. Hierfür kann das Filterelement beispielsweise mit einer hydrophilen Beschichtung auch im Rahmen eines Plasmaauftragverfahrens versehen werden oder es stützt sich auf seiner Innenumfangsseite an einem Molsieb ab, das insoweit als Koaleszenzelement zur Wasserabscheidung im Medienstrom dient.
  • Besonders vorteilhaft ist es die UV-Strahlungseinrichtung im Medienstrom dem jeweiligen Filterelement nachzuordnen, so dass das Filterelement auf seiner Reinseite bei Durchströmung von außen nach innen eine weitere keimabtötende Wirkung mittels der UV-Strahlung erfährt. Insoweit kann es vorteilhaft sein, dass vorzugsweise in koaxialer Anordnung das Filterelement eine stabförmig ausgebildete UV-Strahlungseinrichtung radial umfasst.
  • Ist das Filterelement verunreinigt, insbesondere von biologischem Material, wie Mikroorganismen kontaminiert, ist dieses zu entsorgen, beispielsweise zu veraschen und gegen ein Neuelement zu tauschen. Da UV-Strahlung Haut und Augen einer Bedienperson des Gerätes schädigen kann und nachgewiesenermaßen krebserregend ist, ist sicherzustellen, dass die UV-Strahlungseinrichtung bei einem solchen Filterelementwechsel ausgeschaltet ist. Hierfür kann bei Abnahme respektive Austausch des Filterelementes aus dem Sterilisationsgerät ein Schalter betätigt werden, der den Stromzufluss zu der UV-Strahlungseinrichtung unterbindet. Sofern das erfindungsgemäße Sterilisationsgerät in vorteilhafter Weise mit kurzwelliger UV-C-Strahlung im Bereich um 222 Nanometer arbeitet, bringt dies für den Bediener weniger Risiken mit sich, als die derzeit auf dem Markt befindlichen UV-Geräte mit Wellenlängen um 254 Nanometer. Begründet ist dies mit der geringeren Eindringtiefe der 222-Nanometer-Wellenlänge in Auge und Haut, wobei der Strahlungseintrag dennoch genügt um Mikroorganismen einschließlich Viren verlässlich abtöten zu können. Im Bedarfsfall lässt sich das erfindungsgemäße Entkeimungsgerät aber auch mit 254 Nanometer Wellenlänge betrieben.
  • Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sterilisationsgerätes, ist vorgesehen, dass es als Standgerät mit vertikaler Ausrichtung konzipiert einen Mantel aufweist, der die UV-Strahlungseinrichtung umfasst und dass ein Filterelement auf der dem Medienstrom zugewandten Seite in Verlängerung des Mantels angeordnet ist. Das erfindungsgemäße Standgerät mit vertikaler Ausrichtung lässt sich platzsparend in Räumen beliebiger Größe aufstellen und auch ohne Weiteres aufgrund seines geringen Gewichtes in andere Räume mitnehmen, beispielsweise wenn andernorts eine Besprechung stattfindet. Ferner besteht die Möglichkeit das Gerät auch als Einbaugerät in Fahrkabinen jeder Art einzusetzen einschließlich auf Fahrgast-Schiffen.
  • Der außenumfangsseitige Mantel gibt mit seinem Innenraum die Strömungsrichtung für den Raumluft-Medienstrom vor und ermöglicht dergestalt eine weitgehend laminare Strömung an der UV-Strahlungseinrichtung vorbei. Im Bedarfsfall können auch innerhalb des Mantels Turbulatoren angebracht werden, die zu einer Verwirbelung des Luftstroms führen und mithin zu einer längeren Verweildauer des Medienstroms, in dem insoweit gebildeten Gehäusemantel des Geräts.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sterilisationsgerätes, ist vorgesehen, dass der Mantel innerhalb einer Trägereinrichtung aufgenommen ist, die sich von einer Bodenplatte bis zu einer Endkappenaufnahme für das Filterelement erstreckt. Da im Wesentlichen die Trägereinrichtung die Aufstelllast für das Gerät trägt, kann der Mantel ausgesprochen dünnwanding und mithin leicht ausgebildet sein. Vorzugsweise ist dabei ferner vorgesehen, dass zwischen der Bodenplatte und einer zentralen Ausgangsöffnung des Mantels für den Medienstrom, zwischen einzelnen Stäben der Trägereinrichtung ein Durchgangsraum geschaffen ist, der in die Umgebung ausmündet. Dergestalt lässt sich das Sterilisationsgerät als Standgerät derart ausbilden, dass auf Augenhöhe (ca.1,6 m) die Ansaugung der Raumbildung in Form des Medienstroms erfolgt und eine Abgabe der von Mikroorganismen gereinigten Luft in Bodennähe stattfindet, so dass mit dem thermisch bedingten Wiederaufsteigen der Raumluft außerhalb des Gerätes für eine Mehrfachabreinigung eine Zirkulationsströmung entsteht, wobei in einem Teilstrom in jedem Fall abgereinigte Luft wieder in den Raum als Ganzes gerät und sich mit der sonstigen Raumluft entsprechend durch Gasaustausch verbindet.
  • Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sterilisationsgerätes, ist vorgesehen, dass zum Erzeugen des Medienstroms eine Lüftereinrichtung dient. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Lüftereinrichtung in einer Aufnahme im unteren Drittel des Mantels angeordnet ist, das der Ausgangsöffnung benachbart ist. Die Lüftereinrichtung ist demgemäß als Sauglüfter ausgebildet, der die Raumluft von der Umgebung in das Innere des Filterelementes zieht und von dort an der UV-Strahlungseinrichtung vorbeiführt, bis zur erneuten Abgabe an die Umgebung über die untere zentrale Ausgangsöffnung des Mantels respektive des Sterilisationsgerätes. Je nach Lüfterleistung lassen sich hierdurch sehr hohe Durchsatzraten an zu behandelnder Luft mittels des Sterilisationsgerätes erreichen und durch das Kammern der Lüftereinrichtung, insbesondere über den Mantel und das Filterelement, das insoweit gleichfalls dämpfend wirkt, sind unangenehme Betriebsgeräusche im Aufstellraum vermieden. Je nach Lüfterleistung und damit einhergehender Geräuschentwicklung ist darüber hinaus vorgesehen, einen weiteren Dämpfungsmantel um das Sterilisationsgerät als Ganzes anzubringen. Des Weiteren besteht die Möglichkeit durch Anbringen eines solchen zusätzlichen Dämmmantels oder durch Aufziehen einer Art Schaumstoffstrupf auf das Sterilisationsgerät erhöhten Designanforderungen gerecht zu werden und das Sterilisationsgerät durch Designgestaltung in ansprechender Weise geschmacklig an seine jeweilige Einsatzumgebung anzupassen.
  • Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Sterilisationsgerät anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die
    • 1 und 2 eine Seitenansicht sowie eine Draufsicht auf das Sterilisationsgerät;
    • 3 und 4 einmal einen Schnitt längs der Linie A-A in 1 bzw. eine perspektivische Längsschnittdarstellung des Gerätes nach der 1; und
    • 5 und 6 in vergrößerter Darstellung eine Elementaufnahme des Mantels für das Filterelement bzw. die Mantelaufnahme in einer Trägereinrichtung mit Längsstäben.
  • Die 1 bis 4 zeigen das Sterilisationsgerät als Ganzes in der Form eines auf einem Boden aufständerbaren Aufstellgeräts. Das gezeigte Sterilisationsgerät dient insbesondere für die Behandlung von gasförmigen Medien wie Raumluft, also der Gebrauchsluft in einem Raum, wie einem Gebäuderaum. Das Sterilisationsgerät dient dem Entfernen und unschädlich machen von Mikroorganismen aus einem Medienstrom, der das Sterilisationsgerät durchströmt. Insbesondere weist das Sterilisationsgerät eine Trenneinrichtung 10 auf, durch die der Medienstrom geführt ist und ferner ist eine Abtötungseinrichtung 12 vorhanden, die in Richtung des Medienstroms gesehen der Trenneinrichtung 10 nachfolgt und entlang der der Medienstrom zumindest teilweise geführt ist.
  • Die Trenneinrichtung 10 besteht aus einem Filterelement 14, dessen Elementmaterial 16 als Hohlzylinder geformt sich zwischen zwei Endkappen 18 und 20 erstreckt. Die obere Endkappe 18 bildet eine Art geschlossenes Deckelteil aus, das gemäß der Draufsicht in 2 kreisförmig ausgestaltet ist. Die untere Endkappe 20 hingegen nimmt das Elementmaterial 16 unter Bildung eines Art Aufnahmeringes auf und bildet mit seiner hohlzylindrischen Ausgestaltung mittig eine kreisförmige Durchgangsöffnung 22. Die Aufgabe der Trenneinrichtung 10 respektive des Filterelements 14 ist es zumindest teilweise Mikroorganismen einschließlich Viren aus dem Medienstrom nebst partikulären Verschmutzungen einschließlich Aerosolen zu entfernen. Etwaige im Medienstrom noch verbleibende Mikroorganismen werden dann überwiegend von der Abtötungseinrichtung 12 in ihrer biologischen Wirksamkeit beeinträchtigt, vorzugsweise vollständig abgetötet, indem die Abtötungseinrichtung 12 die Bindung innerhalb der DNA-Stränge des jeweiligen Mikroorganismus zerstört.
  • Wie insbesondere die 3 und 4 zeigen, ist die Abtötungseinrichtung 12 aus mindestens einer UV-Strahlungseinrichtung 24, vorzugsweise aus einer UV-C-Strahlungseinrichtung gebildet. Das als Standgerät mit vertikaler Ausrichtung konzipierte Sterilisationsgerät weist einen zylindrischen Mantel 26 auf, der die UV-Strahlungseinrichtung 24 umfasst, wobei in Blickrichtung auf die Figuren gesehen, das jeweilige Filterelement 14 auf der dem Medienstrom eingangs zugewandten Seite, in Verlängerung des Mantels 26 angeordnet ist. Wie insbesondere die 1 zeigt, ist der Mantel 26 innerhalb einer als Ganzes mit 28 bezeichneten Trägereinrichtung aufgenommen, die sich von einer Bodenplatte 30 bis zu einer Endkappenaufnahme 32 für die untere Endkappe 20 des Filterelementes 14 erstreckt. Im vorliegenden Fall besteht die Trägereinrichtung 28 aus drei einzelnen Stäben 34, die in Längsrichtung des Sterilisationsgerätes parallel zueinander und mit gleichen radialen Abständen voneinander verlaufen. Wie sich des Weiteren ergibt, ist der Mantel 26 aus einer bandförmigen Mantelbahn gebildet und zu einer Wendel 36 aufgewickelt. Der jeweilige Stab 34 ist mit seinem oberen Ende in der Endkappenaufnahme 32 gemäß der Darstellung nach der 5 aufgenommen. Das untere Ende des jeweiligen Stabes 34 mündet stirnseitig unter Anlage in der Bodenplatte 30 aus (siehe 3).
  • Zwischen der Bodenplatte 30 und einer zentralen Ausgangsöffnung 38 des Mantels 26 für den Austritt des Medienstroms zwischen den einzelnen Stäben 34 der Trägereinrichtung 28 ist ein Durchgangsraum 40 geschaffen, der in die Umgebung ausmündet. Gemäß der Darstellung nach den 3 und 4 ist die UV-C-Strahlungseinrichtung 24 aus einer UV-Röhre 42 gebildet, die endseitig in Haltern 44 aufgenommen, sich vorzugsweise in der Längsachse des zylindrischen Mantels 26 erstreckt.
  • Zum Erzeugen des Medienstroms dient eine Lüftereinrichtung 46, die in einer Aufnahme 48 im unteren Endbereich des Mantels 26 angeordnet ist und an die Ausgangsöffnung 38 angrenzt. Die Lüftereinrichtung 46 wird mittels eines Elektromotors elektrisch angetrieben und saugt die Raumluft von außen nach innen durch das Filterelement 14. Der derart dann teilabgereinigte Medienstrom wird laminar auf der Innenseite des Mantels 26 geführt und mithin entlang der UV-Röhre 42. Zur Versorgung der elektrischen Lüftereinrichtung 26 sowie zur Versorgung der UV-Röhre 42 dient ein Netzteil 50, das in die hohlkammerartige Bodenplatte 30 eingesetzt, diese dabei beschwert und insoweit das Sterilisationsgerät als Standgerät in seiner Aufstellposition stabilisiert.
  • Das Filterelement 14 mit seinem Elementmaterial 16 bildet eine Art Hohlzylinder aus, wobei das Elementmaterial 16 auch plissiert, also mit einzelnen Falten versehen, vorliegen kann. Das Elementmaterial 16 weist auf seiner Innenseite zur Abstützung ein nicht näher dargestelltes Molsieb auf, das der Wasserabscheidung dient, um dergestalt die Lebensgrundlage der Mikroorganismen zu entziehen. Für die elektrische Leistungszufuhr genügt ein nicht näher dargestellter elektrischer Anschluss mit beispielsweise 230 V Versorgungsspannung, die über das Netzteil 50 eingespeist wird. Vorzugsweise erfolgt die Ansaugung der Luft über das Filterelement 14 auf Augenhöhe (ca. 1,60 m) und die Abgabe der gefilterten Luft erfolgt in Bodennähe, durch Abgabe über den unteren Durchgangsraum 40. Dabei kommt es zu einer Lufterwärmung im Betrieb der UV-C-Strahlungseinrichtung 24. Durch die dahingehende Erwärmung kommt es auch zu einer Luftzirkulation im Raum und zu einer verbesserten Verteilung der abgereinigten Luft in die Raumumgebung.
  • Die UV-C-Röhre 42 oder Strahler weist vorzugsweise eine Leistung von ca. 120 Watt auf bei einer Betriebstemperatur von 40-55°C. Wie sich aus der 5 ergibt, ist die Endkappenaufnahme 32 aus einem Ring gebildet, mit einem innenseitigen Umfangsteil 52 und einem außenseitigen Umfangsteil 54. Der gezeigte Stab 34 respektive Längsstab ist als Hohlstab konzipiert und liegt außenumfangsseitig im oberen Endbereich zumindest teilweise auf der Innenseite des außenseitigen Umfangsteils 54 an. Ferner stößt das obere Ende des Stabes 34 an eine plane Endfläche 56, an der Unterseite der Endkappenaufnahme 32 an. Der dahingehende Anlagebereich ist von einer Senkkopfschraube 58 durchbrochen, die mit ihrer Gewindestrecke in eine Gewindehülse 60 eingeschraubt ist, die in das obere freie Ende des Stabes 34 eingebracht ist. Dergestalt lässt sich mittels der Senkkopfschraube 58 der Stab 34 an der Endkappenaufnahme 32 definiert festlegen.
  • Des Weiteren sieht man in der 5 teilweise das untere Ende des Filterelementes 14 nebst zugehöriger unterer Endkappe 20. Die dahingehende Endkappe 20 wird von oben her auf die Endkappenaufnahme 32 aufgesetzt und verläuft dort entlang einer planen Außenumfangsfläche des innenseitigen Umfangsteils 52, das in diesem Bereich in einer Ausnehmung einen umlaufenden Dichtring 62 aufweist. Der dahingehende Dichtring 62 drückt mit seiner Vorspannkraft auf die Innenumfangsseite der unteren Endkappe 20 und hält dergestalt das Filterelement 14 in seiner in den Figuren gezeigten Aufnahmeposition. Insoweit bildet also die Endkappenaufnahme 32 mit Dichtring 62 im Gesamten eine Halteeinrichtung 64 aus, zum Halten des Filterelementes 14 in seiner Betriebsstellung auf dem Mantel 26 und im Falle eines Austausches gegen ein Neuelement muss das Filterelement 14, in Blickrichtung auf die Figuren gesehen, nur nach oben hin abgezogen werden, entgegen der Haltekraft des Dichtringes 62 und das Neuelement wird dann wieder entgegen der Elastizitätswirkung des Dichtringes 62 in seine Aufnahmeposition respektive Funktionsstellung gedrückt. Dergestalt lässt sich auf einfache Weise ein Austausch des Filterelementes 14 im Bedarfsfall vornehmen.
  • Der Mantel 26 endet mit seinem oberen freien Ende gleichfalls an der planen Endfläche 56 der Endkappenaufnahme 32 aus und ist an dieser beispielsweise durch Kleben oder mittels einer Schweißverbindung festgelegt. Der dahingehende Mantel 26 ist in seinem oberen Bereich von einer üblichen Kabeldurchführung 66 durchgriffen, wobei die Kabeldurchführung 66 in das Innere des benachbarten Hohlstabes 34 ausmündet und dergestalt eine Kabelführung vom Netzteil 50 ausgehend über den Stab 34 und die Kabeldurchführung 66 zu einem Steckerteil 68 der UV-Röhre 42 ermöglicht. Der einfacheren Wiedergabe wegen wurde auf die Darstellung des elektrischen Verbindungskabels insoweit verzichtet. Das Steckerteil 68 ist zusammen mit der UV-Röhre 42, wie bereits dargelegt, von einem Halter 44 aufgenommen, der sich innenumfangsseitig am Mantel 26 abstützt und mit diesem lagefest verbunden ist.
  • In Blickrichtung auf die 4 gesehen, können im unteren Teil des Mantels 26 zwei solche Kabeldurchführungen 66 vorgesehen sein; einmal für die elektrische Lüftereinrichtung 46 und einmal für den Anschluss an dem unteren Ende der UV-Röhre 42 im Bereich des unteren Halters 44. Auch die dahingehenden Kabelführungen, die vorzugsweise wiederum durch einen Hohlstab 34 verlaufen, sind der Einfachheit halber nicht dargestellt, wobei die dahingehenden Kabelführungen wiederum vom Netzteil 50 aus ausgehen, das in der Bodenplatte 30 integriert ist.
  • Die Darstellung nach der 6 zeigt einen unteren Aufnahmering 70, durch den die einzelnen Stäbe 34 axial hindurchgesteckt werden, wobei diese über Elastomerringe 72, die von der Unterseite her in den Aufnahmering 70 eingeschoben werden, gehalten sind. Des Weiteren ist auf der Innenumfangsseite des Aufnahmeringes 70 die ringförmige Aufnahme 48 gehalten, für das Festlegen der Lüftereinrichtung 46 im Mantel 26. Auch in diesein Bereich ist eine Kabeldurchführung 66 zusätzlich oder alternativ vorhanden zwecks Versorgen von elektronischen Bauteilen mit Strom von seiten des Netzteils 50. Insoweit bildet der Mantel 26 mit den Stäben 34, dem Aufnahmering 70 und der Bodenplatte 30, eine Art Steckbaukasten aus, wobei sich die Komponenten leicht voneinander trennen lassen, beispielsweise um einen Austausch der UV-Röhre 42 im Bedarfsfall durchführen zu können. Um zu vermeiden, dass im Betrieb bei Abnahme des Filterelementes 14 eine Bedienperson ungewollt der Strahlung der UV-Röhre 42 ausgesetzt ist, ist vorzugsweise eine nicht näher dargestellte Schalterbetätigungseinrichtung vorgesehen, die sicherstellt, dass mit Entfernen des Filterelementes 14 die elektrische Versorgung der UV-Röhre 42 seitens des Netzteiles 50 unterbleibt, so dass keine schädliche Strahlung entstehen kann.
  • Insoweit ist das erfindungsgemäße Sterilisationsgerät modular aufgebaut und mit wenig Komponenten einsatzfähig, was Kosten und Gewicht sparen hilft.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0687195 B1 [0004]

Claims (10)

  1. Sterilisationsgerät, insbesondere für die Behandlung von gasförmigen Medien, wie Raumluft, zwecks Entfernen und unschädlich machen von Mikroorganismen aus einem Medienstrom zumindest bestehend aus einer Trenneinrichtung (10) durch die der Medienstrom geführt ist und einer in Richtung des Medienstroms gesehen nachfolgenden Abtötungseinrichtung (12), entlang der der Medienstrom zumindest teilweise verläuft.
  2. Sterilisationsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (10) zumindest teilweise die Mikroorganismen aus dem Medienstrom entfernt und etwaig im Medienstrom verbleibende Mikroorganismen überwiegend von der Abtötungseinrichtung (12) in ihrer biologischen Wirksamkeit beeinträchtigt, vorzugsweise vollständig abgetötet sind.
  3. Sterilisationsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (10) aus mindestens einem Filterelement (14) gebildet ist und die Abtötungseinrichtung (12) die Bindung innerhalb der DNA-Stränge des jeweiligen Mikroorganismus zerstört.
  4. Sterilisationsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtötungseinrichtung (12) aus mindestens einer UV-Strahlungseinrichtung (24), vorzugsweise aus einer UV-C-Strahlungseinrichtung gebildet ist.
  5. Sterilisationsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als Standgerät mit vertikaler Ausrichtung konzipiert einen Mantel (26) aufweist, der die UV-Strahlungseinrichtung (24) umfasst und das ein Filterelement (14) auf der dem Medienstrom eingangsseitig zugewandten Seite in Verlängerung des Mantels (26) angeordnet ist.
  6. Sterilisationsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (26) innerhalb einer Trägereinrichtung (28) aufgenommen ist, die sich von einer Bodenplatte (30) bis zu einer Endkappenaufnahme (32) für das Filterelement (14) erstreckt.
  7. Sterilisationsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Bodenplatte (30) und einer zentralen Ausgangsöffnung (38) des Mantels (26) für den Austritt des Medienstroms zwischen einzelnen Stäben (34) der Trägereinrichtung (28) ein Durchgangsraum (40) geschaffen ist, der in die Umgebung ausmündet.
  8. Sterilisationsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen des Medienstroms eine Lüftereinrichtung (46) dient.
  9. Sterilisationsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftereinrichtung (46) in einer Aufnahme (48) im unteren Drittel des Mantels (26) angeordnet ist, das der Ausgangsöffnung (38) benachbart ist.
  10. Sterilisationsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (14) eine Art Hohlzylinder ausbildet, der über eine Halteeinrichtung (64) auf das in der Betriebsstellung obere Ende des Mantels in austauschbarer Weise aufgesetzt ist.
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