DE102020130827B4 - Fluidreinigungsmodul und Fluidreinigungssystem - Google Patents

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Abstract

Fluidreinigungsmodul (1), insbesondere ein Luftreinigungsmodul zur Reinigung eines Fluids, welches zumindest teilweise durch das Fluidreinigungsmodul (1) strömt, wobei das Fluidreinigungsmodul (1) umfasst:- ein Gehäuse (2), welches mindestens einen Fluideinlassabschnitt (3) und mindestens einen Fluidauslassabschnitt (4) umfasst,- mindestens eine innerhalb des Gehäuses (2) angeordnete Fluidfiltereinrichtung (5) zum Filtern und/oder Reinigen des Fluids, wobei die Fluidfiltereinrichtung (5) ein Substrat (6, 6a, 6b) umfasst,- mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung (5), insbesondere eine UV-Beleuchtungsvorrichtung zur Reinigung und Aktivierung der Fluidfiltereinrichtung (5) und/oder des Fluids, wobei die Beleuchtungsvorrichtung (7) zumindest teilweise innerhalb der Fluidfiltereinrichtung (5) angeordnet ist,dadurch gekennzeichnet, dassdas Substrat (6, 6a, 6b) eine porenförmige Struktur aufweist, wobei die porenförmige Struktur Poren (8) umfasst, welche inhomogen zueinander angeordnet sind, wobei das Substrat (6, 6a, 6b) aus einer Keramik ausgebildet ist und/oder als Schaumkeramik ausgebildet ist, wobei auf dem Substrat (6, 6a, 6b) zumindest teilweise ein als Lagermatte ausgebildetes Lager (11, 11a, 11b) angeordnet ist, welches zwischen einer Innenwand des Gehäuses (2) und dem Substrat (6, 6a, 6b) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fluidreinigungsmodul gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen zur Luftreinigung in Fortbewegungsvorrichtungen, wie beispielsweise in Zügen, in Kraftfahrzeugen sowie in Gebäuden bekannt. Diese sind zumeist derart ausgebildet und angeordnet, dass Luft kontinuierlich aus einem Raum, insbesondere aus einer Fahrgastzelle oder aus der Umwelt abgesaugt bzw. angesaugt wird, anschließend durch eine Luftfiltereinrichtung strömt und dann dem Raum oder einem anderen Raum zugeführt wird.
  • Ferner ist ein als Luftreinigungsmodul ausgebildetes Fluidreinigungsmodul zur Reinigung von Raumluft bekannt. Dabei strömt die zu filternde Luft durch das Luftreinigungsmodul. Dazu weist das Luftreinigungsmodul ein Gehäuse auf, welches einen Lufteinlassabschnitt und einen Luftauslassabschnitt umfasst. Innerhalb des Gehäuses sind eine erste und eine zweite fotokatalytisch ausgebildete Luftfiltereinrichtung zum Filtern und/oder Reinigen der Luft vorgesehen, welche beabstandet zueinander angeordnet sind. Des Weiteren ist innerhalb des Gehäuses eine UV-Beleuchtungsvorrichtung zur Reinigung der Luft und zur Aktivierung der fotokatalytischen Luftfiltereinrichtung vorgesehen, welche zwischen der ersten und der zweiten Luftfiltereinrichtung beabstandet zu diesen angeordnet ist. Dabei strahlt die Beleuchtungsvorrichtung auch in die Bereiche des Gehäuses, in welchen keine fotokatalytischen Abschnitte der ersten und der zweiten Luftfiltereinrichtung angeordnet sind. Diese Abschnitte in dem Gehäuse des Luftreinigungsmoduls werden trotzdem von der UV-Beleuchtungsvorrichtung bestrahlt. Die zu filternde Luft in diesem Abschnitt wird dann zwar durch die UV-Beleuchtungsvorrichtung bestrahlt, gleichwohl ist die Qualität der Luftfilterung viel geringer als in den Bereichen, in welchen die fotokatalytische Luftfiltereinrichtung angeordnet ist, welcher durch die UV-Beleuchtungsvorrichtung aktiviert wird und zu einer zuverlässigen Luftreinigung bzw. Luftfilterung sorgt. Im Ergebnis wird das bekannte Luftreinigungsmodul die zu filternde Luft nur unzureichend filtern und somit können beispielsweise Viren und/oder Bakterien auch nach der Filterung der Raumluft in dieser zumindest in geringen Mengen verbleiben, so dass die Gesundheit von Lebewesen, insbesondere Tieren und Menschen negativ beeinflusst wird.
  • Aus der DE 10 2017 116 307 A1 ist eine Luftreinigungsvorrichtung bekannt, welche ein Gehäuse aufweist, das mindestens eine Eingangsöffnung zur Zuführung eines Luftstroms und mindestens eine Ausgangsöffnung zur Ausleitung des Luftstroms umfasst. Im Gehäuse ist mindestens eine Luftreinigungseinheit und mindestens eine Beleuchtungseinheit angeordnet.
  • Die DE 20 2009 015 604 U1 offenbart einen Luftreiniger mit einem Gehäuse, wobei in dem Gehäuse eine Mehrzahl von Filterelementen und eine Ultraviolettlampe angeordnet ist.
  • In der DE 11 2015 000 098 T5 ist ein Fotokatalysator für eine Fahrzeugklimaanlage offenbart, der ein Substrat umfasst, auf welchem eine LED befestigt ist. Ferner ist ein Katalysatorteil vorgesehen, um eine fotokatalytische Reaktion durchzuführen.
  • Die DE 60 2004 013 002 T2 zeigt einen Katalysator und eine Lichtquelle umfassendes Luftreinigungssystem.
  • In der DE 103 46 340 A1 ist eine Luftreinigungsvorrichtung mit einem Lufteinlass und einem Luftauslass gezeigt. Innerhalb der Luftreinigungsvorrichtung sind ein Vorfilter, ein fotokatalytischer Filter und eine Ultraviolettlampe angeordnet.
  • Die DE 11 2014 000 269 T5 offenbart eine Vorrichtung zum Reinigen von Luft unter Verwendung einer ultravioletten Leuchtdiode. Die Vorrichtung umfasst eine Fotokatalysatoreinheit, welche eine poröse Struktur aufweist, wobei die poröse Struktur einen Metallschaum umfasst.
  • Ferner ist aus dem Stand der Technik die DE 10 2014 012 870 A1 bekannt, welche einen Luftreiniger unter Verwendung von ultravioletten Strahlen offenbart.
  • Die DE 60 2004 005 286 T2 zeigt ebenfalls eine Vorrichtung zur fotokatalytischen Luftreinigung. Diese Vorrichtung umfasst einen ringförmigen Fotokatalysator-Träger, der aus einem porösen Körper hergestellt ist.
  • Die EP 1 574 225 B1 beschreibt einen Luftreiniger, welches ein Fotokatalysatorgranulat mit einer fotokatalytischen Funktion umfasst.
  • Aus der WO 2010/052 001 A1 ist ein Fluidreinigungsmodul mit einem als Substrat ausgebildeten Reaktionsoberflächenelement bekannt, bei welchem eine UV-Lichtquelle innerhalb des Reaktionsoberflächenelement angeordnet ist.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Fluidreinigungsmodul bereitzustellen, welches ein zu reinigendes Fluid zuverlässig filtert und die Entfernung von Schadstoffen und/oder Krankheitserregern aus dem Fluid verbessert.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch den Patentanspruch 1. Dabei ist ein Fluidreinigungsmodul, insbesondere ein Luftreinigungsmodul zur Reinigung eines Fluids vorgesehen, welches zumindest teilweise durch das Fluidreinigungsmodul strömt. Das Fluidreinigungsmodul umfasst ein Gehäuse, welches mindestens einen Fluideinlassabschnitt und mindestens einen Fluidauslassabschnitt umfasst. Des Weiteren umfasst das Fluidreinigungsmodul mindestens eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Fluidfiltereinrichtung zum Filtern und/oder Reinigen des Fluids, wobei die Fluidfiltereinrichtung ein Substrat und mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere eine UV-Beleuchtungsvorrichtung zur Reinigung und Aktivierung der Fluidfiltereinrichtung und/oder des Fluids umfasst, wobei die Beleuchtungsvorrichtung zumindest teilweise innerhalb der Fluidfiltereinrichtung angeordnet ist.
  • Das Fluid kann beispielsweise als Luft, insbesondere als Raumluft, als Abgase, als Flüssigkeit, insbesondere Wasser oder als chemische Lösung ausgebildet sein. Das Fluid kann beispielsweise unangenehme Gerüche, Krankheitserreger wie Viren und/oder Bakterien, flüchtige organische Stoffe (VOC's), Stickoxide (NOx), Amine, Aldehyde, Mercaptane und gesundheitsschädlich Substanzen sowie andere Luftverunreinigungen umfassen, welche durch das Fluidreinigungsmodul zuverlässig und gezielt vorzugsweise in geschlossenen Räumen, wie beispielsweise Fahrgastzellen in Fahrzeugen reduziert oder ggf. zumindest teilweise beseitigt werden können. Die Fluidfiltereinrichtung kann als Luftfiltereinrichtung ausgebildet sein. Folglich kann der Fluideinlassabschnitt als Lufteinlassabschnitt und der Fluidauslassabschnitt als Luftauslassabschnitt ausgebildet sein. Durch das Fluidreinigungsmodul kann in vorteilhafterweise sichergestellt werden, dass das Fluid zuverlässig gefiltert und gesäubert wird. Somit kann das aus dem Gehäuse aus dem Fluidauslass ausströmende Fluid im Wesentlichen, vorzugsweise vollständig von Schadstoffen, wie beispielsweise Stickoxide und/oder Krankheitserregern, wie beispielsweise Viren und/oder Bakterien befreit werden. Dabei kann die vorzugsweise als UV-Beleuchtungsvorrichtung ausgebildete Beleuchtungsvorrichtung eingesetzt werden, wobei die Beleuchtungsvorrichtung beispielsweise mindestens eine als Lichtquelle ausgebildete LED umfassen kann oder als Leuchtstoffröhre ausgebildet sein kann oder auch als einfache Glühlampe ausgebildet sein kann. Vorzugsweise emittiert die Beleuchtungsvorrichtung UV-Licht innerhalb eines Wellenlängenbereichs, der die Schadstoffe und/oder Krankheitserregern zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig deaktiviert und somit das Fluid zumindest teilweise gereinigt wird. Die Beleuchtungsvorrichtung kann röhrenförmig ausgebildet sein und eine radiale Abstrahlung erzeugen.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung kann mit einer Stromquelle verbunden sein, welche innerhalb und/oder außerhalb des Gehäuses angeordnet sein kann. Ebenfalls ist es denkbar, dass die Beleuchtungsvorrichtung mit einer separaten und autarken Energiequelle versehen wird, welche beispielsweise als Akkumulator ausgebildet sein kann. Die Energiequelle kann innerhalb des Gehäuses oder außerhalb, insbesondere am Gehäuse befestigt sein. Die Energiequelle kann auch mit der Beleuchtungsvorrichtung direkt verbunden sein, insbesondere einteilig und einstückig mit dieser ausgebildet sein. Wenn das Fluid durch das Gehäuse strömt, befindet sich die Beleuchtungsvorrichtung in einem eingeschalteten Zustand. Denkbar ist es, dass am Fluideinlassabschnitt und/oder am Fluidauslassabschnitt jeweils ein Sensor angeordnet sein kann, welcher die Strömung des Fluids erfasst. Dieser Sensor kann beispielsweise als Lichtsensor oder als kapazitiver Sensor ausgebildet sein. Wenn das Fluid durch den Fluideinlassabschnitt und/oder am Fluidauslassabschnitt strömt, wird die Beleuchtungsvorrichtung eingeschaltet, und wenn die Strömung beendet ist, erfasst der Sensor die fehlende Strömung und die Beleuchtungsvorrichtung kann ausgeschaltet werden. Innerhalb des Gehäuses, insbesondere innerhalb des Substrats können auch mehrere Beleuchtungsvorrichtungen, vorzugsweise zwei oder drei angeordnet werden.
  • Im Betrieb strömt das entsprechende Fluid durch den vorzugsweise als Öffnung im Gehäuse ausgebildeten Fluideinlassabschnitt. Anschließend durchströmt das Fluid die innerhalb des Gehäuses angeordnete Fluidfiltereinrichtung, welche von der Beleuchtungsvorrichtung beleuchtet wird. Dabei wird die vorzugsweise fotokatalytisch ausgebildete Fluidfiltereinrichtung aktiviert, wodurch die Schadstoffe und/oder Krankheitserreger des Fluids, insbesondere die Viren und/oder Bakterien bei der Durchströmung der Fluidfiltereinrichtung zumindest teilweise, insbesondere vollständig deaktiviert werden. Da die Beleuchtungsvorrichtung zumindest teilweise oder vorzugsweise vollständig innerhalb der Fluidfiltereinrichtung angeordnet sein kann, können die Schadstoffe zuverlässig katalytisch umgewandelt werden und dadurch unschädlich gemacht werden. Die Fluidfiltereinrichtung kann eine Aussparung aufweisen, welche zur Anordnung der Beleuchtungsvorrichtung ausgebildet ist. Die Beleuchtungsvorrichtung ist dabei so vorteilhaft angeordnet, dass sichergestellt werden kann, dass im Wesentlichen nur die Bereiche der Fluidfiltereinrichtung beleuchtet werden. Dadurch wird die Lichtausbeute durch die Beleuchtungsvorrichtung verbessert. Das Fluidreinigungsmodul zeichnet sich besonders durch die hohe Lichtausbeute der Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere durch die Lichtausbeute der UV-Beleuchtungsvorrichtung aus. Insbesondere das UV-Licht in Kombination mit der vorzugsweise fotokatalytischen Fluidfiltereinrichtung sorgt für eine sehr zufriedenstellende Filterung und Reinigung des Fluids.
  • Bestenfalls wird nur noch die Fläche innerhalb des Gehäuses beleuchtet, welche mit der Fluidfiltereinrichtung versehen ist. Zumindest kann der durch die Beleuchtungsvorrichtung beleuchtete Flächenanteil innerhalb des Gehäuses reduziert werden, der nicht mit einer Fluidfiltereinrichtung versehen ist. Im Ergebnis wird das Fluid wesentlich besser und zuverlässiger gefiltert und gereinigt, so dass das aus dem als Öffnung ausgebildeten Fluidauslassabschnitt ausströmende Fluid eine hohe Sauberkeitsqualitätsgüte aufweist. Lebewesen, insbesondere Menschen und/oder Tiere können so beispielweise eine zumindest teilweise frei von Bakterien und/oder Viren versehene Luft in Räumen einatmen. Das Fluidreinigungsmodul kann beispielsweise zur Luftreinigung dienen, aber auch zur Aufbereitung von Wasser durch Reduktion von Mikroorganismen dienen. Ebenso ist es denkbar, dass das Fluidreinigungsmodul zur Aufbereitung von Fluiden der chemischen Industrie, wie Gase und chemische Lösungen eingesetzt werden kann.
  • Wenn nur eine einzige Fluidfiltereinrichtung für das Fluidreinigungsmodul verwendet wird, können die Herstellungskosten und der Montageaufwand verringert werden. Ferner kann durch die zumindest teilweise Anordnung der Beleuchtungsvorrichtung innerhalb der Fluidfiltereinrichtung der Bauraum für das Fluidreinigungsmodul, insbesondere das Gehäuse verkleinert werden, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden können und das Fluidreinigungsmodul kompakter ausgestaltet werden kann. Die Fluidfiltereinrichtung kann auch als vorzugsweise austauschbare Kartusche ausgebildet sein, welche bei Bedarf aus dem Gehäuse entnommen werden kann.
  • Nach einer bevorzugten Ausführung des Fluidreinigungsmoduls kann vorgesehen sein, dass das Substrat der Fluidfiltereinrichtung mit einer aktiven fotokatalytischen Schicht versehen ist und/oder aus einem fotokatalytischen Material ausgebildet ist. Die mindestens eine Fluidfiltereinrichtung kann zumindest einen fotokatalytisch wirksamen Oberflächenbereich aufweisen, der durch die Beleuchtungsvorrichtung aktivierbar ausgebildet ist. Das Fluid kann im Gehäuse durch die mindestens eine Fluidfiltereinrichtung über den fotokatalytisch wirksamen Oberflächenbereich geführt werden, um den Reinigungseffekt und/oder Filtereffekt des Fluids durch die Fluidfiltereinrichtung zu verbessern.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung des Fluidreinigungsmoduls kann vorgesehen sein, dass das Substrat eine porenförmige Struktur aufweist, wobei die porenförmige Struktur Poren umfasst, welche vorzugsweise inhomogen zueinander angeordnet sind. Alternativ ist auch eine homogene Anordnung der Poren möglich, wie beispielsweise eine durch eine Fertigungsvorrichtung durch Druck hergestellte Schaumstruktur. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung des Fluidreinigungsmoduls kann sichergestellt werden, dass das durch das Fluidreinigungsmodul hindurchströmende Fluid abgebremst wird und eine turbulente Strömung erzeugt wird, wodurch die Reinigung und Filterung des Fluid deutlich verbessert wird. Dazu kann insbesondere die inhomogene porenförmige Struktur des Substrats beitragen. Es hat sich gezeigt, dass gröbere Poren einen verbesserten Reinigungseffekt aufweisen, als feinere Poren. Vorzugsweise ist die Porengröße zwischen PPI 8-20 Porengröße, vorzugsweise PPI 10 Porengröße. Je besser sich das Fluid in dem Substrat verteilt, desto besser ist auch der Reinigungs- und Filterungseffekt für das Fluid.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung des Fluidreinigungsmoduls kann vorgesehen sein, dass das Substrat aus einer Keramik ausgebildet ist und/oder aus Metall ausgebildet ist, insbesondere aus einem Drahtgestrick und/oder aus Kunststoff, insbesondere aus einem Polyurethanschaum ausgebildet ist und/oder als Schaumkeramik und/oder als metallischer Schaum und/oder als Faservlies und/oder als Fasergestrick ausgebildet ist. Das Substrat kann folglich eine Schaumstruktur aufweisen, die wie in der Gießereitechnik üblich für eine intensive Durchmischung und Reduktion der Strömungsgeschwindigkeit des Fluides sorgt und damit einen erzwungenen Kontakt mit der Oberfläche der Fluidfiltereinrichtung erzeugt, wobei diese Oberfläche zusätzlich mit dem von der Beleuchtungsvorrichtung ausgestrahlten Licht, insbesondere von der UV-Beleuchtungsvorrichtung abgestrahlten UV-Licht aktiviert wird. Die Schaumstruktur des Substrats kann entweder durch seine Zusammensetzung selbst oder durch eine nachträgliche Beschichtung fotokatalytisch aktiv ausgestaltet werden. Die Beschichtung kann beispielsweise über ein Washcoating und/oder ein CVD-Verfahren und/oder durch ein PVD-Verfahren erfolgen.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung des Fluidreinigungsmoduls kann vorgesehen sein, dass das Substrat, insbesondere die Schaumkeramik als sintergebundenes Material aus Oxiden, wie beispielsweise stabilisiertem ZrO2 und/oder Ti02 und/oder Al2O3 und/oder MgO und/oder SiO2 und/oder aus Karbiden, wie beispielsweise SiC und/oder mit silikatischer und/oder mit phosphatischer und/oder mit Kohlenstoff Bindung ausgebildet ist und/oder das Substrat Kunststoffschäume auf Basis von Polyurethan und/oder Polyester und/oder Polyester Polyurethan und/oder Polyurethan auf Ether Basis und/oder metallische Schäume auf Basis von Aluminium-, Titan-, Kupfer-, Eisen-, Nickel-, Magnesium-Legierungen und/oder das Substrat metallische Drahtgestricke und/oder Metallfaservliese und/oder organische und/oder anorganische Fasergestricke und/oder Faservliese umfasst. Bei der Verwendung von einem oder mehreren der oben genannten Materialien bzw. Stoffe kann eine zuverlässige Filterung und Reinigung des Fluids mithilfe der Fluidfiltereinrichtung, insbesondere des Substrats sichergestellt werden.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung des Fluidreinigungsmoduls kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsvorrichtung mittels einer Presspassung zumindest teilweise innerhalb des Substrats angeordnet ist und/oder das Substrat mittels einer Presspassung innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Durch diese Maßnahme kann in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass die Beleuchtungsvorrichtung sicher und zuverlässig in dem Substrat gelagert ist. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Substrat und der Beleuchtungsvorrichtung mindestens ein Dichtungselement angeordnet ist. Das Dichtungselement kann dabei an den distalen Enden der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet sein und sorgt dafür, dass das Fluid zwangsweise durch die Fluidfiltereinrichtung, insbesondere durch das Substrat strömen muss. Dadurch werden zusätzlich der Filterungseffekt und der Reinigungseffekt für das Fluid verbessert.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung des Fluidreinigungsmoduls kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsvorrichtung im Wesentlichen vollständig von der Fluidfiltereinrichtung umschlossen ist. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung kann gewährleistet werden, dass das von der Beleuchtungsvorrichtung emittierte Licht, insbesondere die Lichtstrahlen größtenteils, vorzugsweise alle die Fluidfiltereinrichtung beleuchten und/oder durchscheinen und somit die Fluidfiltereinrichtung durch die Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere durch eine UV-Beleuchtungseinrichtung aktiviert wird.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung des Fluidreinigungsmoduls kann vorgesehen sein, dass auf dem Substrat zumindest teilweise ein Lager, insbesondere eine Lagermatte angeordnet ist, welches zwischen einer Innenwand des Gehäuses und dem Substrat angeordnet ist. Die Lagermatte kann für einen sicheren und stabilen Halt des Substrats innerhalb des Gehäuses des Fluidreinigungsmoduls sorgen. Die Lagermatte kann ein organisches und/oder anorganisches Material umfassen, wobei die Lagermatte vorzugsweise als Fasermatte ausgebildet sein kann und beispielsweise aus einem Polyurethanschaum ausgebildet sein. Ebenfalls kann die Lagermatte einen metallischen Werkstoff umfassen, wie beispielsweise ein Drahtgestrick. Dies kann den Vorteil haben, dass die Lagermatte UV-beständig ist und bei der Montage aufgrund ihrer flexiblen und elastischen Eigenschaften einfach und kostengünstig in das Fluidreinigungsmodul montiert werden kann. Die Lagermatte muss nicht zwingend eingesetzt werden, kann jedoch abhängig von dem Material der Fluidfiltereinrichtung sinnvoll sein. Insbesondere bei einer aus Keramik oder Schaumkeramik ausgebildeten Fluidfiltereinrichtung kann das Verwenden des Lagers, insbesondere der Lagermatte sinnvoll sein, weil keramische Werkstoffe sowie schaumkeramische Werkstoffe bruchanfälliger sein können, wie beispielsweise im Vergleich dazu eine Fluidfiltereinrichtung, die aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem flexiblen Kunststoff ausgebildet ist.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung des Fluidreinigungsmoduls kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei Substrate, welche jeweils vorzugsweise aus Keramik und/oder aus Schaumkeramik und/oder aus Polyurethanschaum ausgebildet sind, beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei zwischen einem ersten Substrat und einem zweiten Substrat ein erster Spalt angeordnet ist, wobei die Beleuchtungsvorrichtung sowohl innerhalb des ersten Substrat, als auch innerhalb des zweiten Substrats angeordnet ist. Insbesondere bei sehr sensiblen Fluidfiltereinrichtungen, wie beispielsweise bei einer aus Keramik oder Schaumkeramik ausgebildeten Fluidfiltereinrichtung, welche sehr brüchig sein kann, kann es sinnvoll sein, die Länge der Fluidfiltereinrichtung zu begrenzen, um bei der Montage der Fluidfiltereinrichtung ein Zerbrechen dieser zu verhindern. Ebenfalls ist es denkbar, dass in einem Zwischenraum, welcher sich zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat befindet, beispielsweise ein Aktivkohlefilter angeordnet werden kann. Alternativ könnte auch ein Faserfilter oder ein Glasfaserfilter verwendet werden.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung des Fluidreinigungsmoduls kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsvorrichtung zumindest teilweise beabstandet zu der Fluidfiltereinrichtung, insbesondere dem Substrat angeordnet ist, wobei zwischen der Fluidfiltereinrichtung, insbesondere dem Substrat, welches vorzugsweise aus Keramik und/oder aus Schaumkeramik und/oder aus Polyurethanschaum ausgebildet ist, und der innerhalb der Fluidfiltereinrichtung, insbesondere des Substrats angeordneten Beleuchtungsvorrichtung ein zweiter Spalt angeordnet ist. Insbesondere bei der Verwendung eines Substrats, welches aus einer leicht zerbrechlichen Keramik und/oder Schaumkeramik ausgebildet ist, ist der zweite Spalt sehr vorteilhaft, weil die Beleuchtungsvorrichtung in dieses leicht zerbrechliche Substrat zerstörungsfrei hinein montiert werden kann.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung des Fluidreinigungsmoduls kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsvorrichtung und/oder die Fluidfiltereinrichtung, insbesondere das Substrat rundförmig und/oder zylinderförmig ausgebildet ist. Dabei können die Fluidfiltereinrichtung und die Beleuchtungsvorrichtung zentrisch zueinander angeordnet sein, so dass weniger Bauraum für das Fluidreinigungsmodul benötigt wird und somit das Fluidreinigungsmodul kompakter ausgebildet werden kann.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung des Fluidreinigungsmoduls kann vorgesehen sein, dass das Fluidreinigungsmodul eine zum Filtern von Partikeln ausgebildete Vorfiltereinrichtung umfasst. Die Vorfiltereinrichtung kann dazu dienen, grobe Partikel und/oder feine Partikel innerhalb des Fluids vor dem Eintritt in das Fluidreinigungsmodul von dem Fluid zu entfernen bzw. zu filtern. Dies ist insbesondere deswegen vorteilhaft, weil zu große Partikel beispielsweise die Poren verstopfen könnten. Zusätzlich sorgt die Verschmutzung der Fluidfiltereinrichtung, insbesondere der Poren für eine verschlechterte Lichtausbeute und dadurch wird die aktive Fläche der Fluidfiltereinrichtung verringert, wodurch der Reinigungseffekt für das Fluid verschlechtert wird. Dies wird in vorteilhafterweise durch den Vorfilter verringert, wodurch eine Ablagerung beispielsweise von Staubpartikeln in bzw. auf den Poren zumindest teilweise verhindert werden kann. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung des Fluidreinigungsmoduls kann vorgesehen sein, dass die Vorfiltereinrichtung in einem Vorfilterträgerelement angeordnet ist, welches außerhalb und/oder innerhalb des Gehäuses des Fluidreinigungsmoduls angeordnet ist. Das Vorfilterträgerelement sorgt in vorteilhafter Weise für eine stabile und sichere Lagerung der Vorfiltereinrichtung. Wenn das Vorfilterträgerelement und die Vorfiltereinrichtung innerhalb des Gehäuses des Fluidreinigungsmoduls angeordnet sind, ist dieses besser geschützt vor äußeren Einflüssen. Alternativ und/oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dieses auch außerhalb des Gehäuses anzuordnen, wodurch die Montage des Vorfilterträgerelements an dem Fluidreinigungsmodul vereinfacht wird. Theoretisch können auch mehrere Vorfiltereinrichtungen in einem Vorfilterträgerelement angeordnet sein.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung des Fluidreinigungsmoduls kann vorgesehen sein, dass das Vorfilterträgerelement als separates Bauteil ausgebildet ist oder einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet ist. Wenn das Vorfilterträgerelement als separates Bauteil ausgebildet ist, so kann der Vorteil entstehen, dass auch nachträglich bereits bestehende Fluidreinigungsmodule mit einer Vorfiltereinrichtung nachgerüstet werden können. Ebenfalls kann in Abhängigkeit des zu filternden und zu reinigenden Fluids entschieden werden, ob ein Vorfilter überhaupt benötigt wird. Dadurch ergibt sich eine vorteilhafte Flexibilität für den Einsatz des Fluidreinigungsmoduls.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung des Fluidreinigungsmoduls kann vorgesehen sein, dass das die Fluidfiltereinrichtung und/oder die Beleuchtungsvorrichtung in einer Aufnahme angeordnet ist, welche vorzugsweise aus Metall ausgebildet ist. Die Aufnahme kann beispielsweise als auswechselbare Kartusche ausgebildet sein, welche bei Bedarf aus dem Gehäuse entnommen werden kann und durch eine neue Kartusche ersetzt werden kann. Der Vorteil besteht darin, dass man insbesondere das Gehäuse und die Fluideinlass- und Fluidauslassabschnitte des Fluidreinigungsmodul wiederverwenden kann. Dadurch werden Ressourcen geschont und Wartungsarbeiten vereinfacht.
  • Des Weiteren kann ein Fluidreinigungssystem mit mindestens einem, vorzugsweise mehreren Fluidreinigungsmodulen vorgesehen sein, wobei das Fluidreinigungssystem ein Fluidkanalsystem aufweist, wobei zumindest ein Abschnitt des Fluidkanalsystems mit mindestens einem Fluidreinigungsmodul versehen ist, wobei das Fluidreinigungssystem beispielsweise einer Klimaanlage und/oder Luftfilterreinigungsanlage zugeordnet ist. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn das Fluidreinigungssystem in einem Fortbewegungsmittel, insbesondere in einem Fahrzeug, vorzugsweise Kraftfahrzeug, in einem Zug oder in einem Luftfahrzeug, insbesondere in einem Flugzeug oder einem Kampfjet zum Einsatz kommt. Ebenfalls ist es denkbar das Fluidreinigungssystem in Gebäuden einzusetzen, in welchem die Raumluft gefiltert und gereinigt werden soll. Das Fluidkanalsystem kann dabei mehrere Fluidreinigungsmodule umfassen, welche durch Verbindungselemente, welche beispielsweise als Rohre ausgebildet sein können, miteinander verbunden sind. Diese Verbindungselemente können beispielsweise aus einem flexiblen Kunststoff ausgebildet sein, um das Kanalsystem auch in verwinkelten Räumen anzuordnen. Das Fluidreinigungsmodul kann beispielsweise zur Luftreinigung in Fortbewegungsvorrichtungen, wie beispielsweisen in Zügen, in Kraftfahrzeugen aber auch in Gebäuden verwendet. Hierbei kann beispielsweise Luft kontinuierlich aus einem Raum, insbesondere aus einer Fahrgastzelle oder aus der Umwelt abgesaugt bzw. angesaugt werden. Anschließend strömt das Fluid, insbesondere die Luft in das Fluidreinigungsmodul, insbesondere durch die Fluidfiltereinrichtung, welche beispielsweise als Luftfiltereinrichtung ausgebildet sein kann. Das gefilterte Fluid, insbesondere die gefilterte Luft kann dem Raum oder einem anderen Raum zugeführt werden, wobei der Raum oder der andere Raum beispielsweise die Fahrgastzelle oder der Aufenthaltsraum sein kann.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass das Fluidreinigungsmodul einen weiteren als Stutzen ausgebildeten Einlassabschnitt für das Fluid aufweist. Dieser vorzugsweise zusätzliche Einlassabschnitt kann beliebig an einer Außenwand des Gehäuses angeordnet werden, beispielsweise in der Mitte des Gehäuses, sodass das Fluid beispielsweise in einen mittleren Abschnitt der Fluidfiltereinrichtung hineinströmt. Dies kann beispielsweise zum Einsatz kommen, wenn ein erstes Fluidkanalsystem und ein zweites Fluidkanalsystem miteinander verbunden werden müssen.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist.
  • Die Figuren zeigen:
    • 1a ein Fluidreinigungsmodul mit einer Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer perspektivischen Schnittansicht gemäß einer ersten Ausführungsform,
    • 1b das Fluidreinigungsmodul mit der Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer geschnittenen Seitenansicht gemäß der ersten Ausführungsform,
    • 1c das Fluidreinigungsmodul mit der Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer perspektivischen Schnittansicht eines Gehäuses gemäß der ersten Ausführungsform,
    • 2a ein Fluidreinigungsmodul ohne eine Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer perspektivischen Schnittansicht gemäß einer zweiten Ausführungsform,
    • 2b das Fluidreinigungsmodul ohne eine Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer geschnittenen Seitenansicht gemäß der zweiten Ausführungsform,
    • 3a ein Fluidreinigungsmodul mit einer Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer perspektivischen Schnittansicht gemäß einer dritten Ausführungsform,
    • 3b das Fluidreinigungsmodul mit der Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer geschnittenen Seitenansicht gemäß der dritten Ausführungsform,
    • 4a ein Fluidreinigungsmodul ohne eine Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer perspektivischen Schnittansicht gemäß einer vierten Ausführungsform,
    • 4b das Fluidreinigungsmodul ohne die Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer geschnittenen Seitenansicht gemäß der vierten Ausführungsform,
    • 5a ein Fluidreinigungsmodul mit einer Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer perspektivischen Schnittansicht gemäß einer fünften Ausführungsform,
    • 5b das Fluidreinigungsmodul mit der Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer geschnittenen Seitenansicht gemäß der fünften Ausführungsform,
    • 6a ein Fluidreinigungsmodul ohne eine Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer perspektivischen Schnittansicht gemäß einer sechsten Ausführungsform,
    • 6b das Fluidreinigungsmodul ohne eine Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer geschnittenen Seitenansicht gemäß der sechsten Ausführungsform,
    • 6c das Fluidreinigungsmodul ohne eine Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer perspektivischen Schnittansicht eines Gehäuses gemäß der sechsten Ausführungsform,
    • 7a ein Fluidreinigungsmodul mit einer Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer perspektivischen Schnittansicht gemäß einer siebten Ausführungsform,
    • 7b das Fluidreinigungsmodul mit einer Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer geschnittenen Seitenansicht gemäß der siebten Ausführungsform,
    • 8a ein Fluidreinigungsmodul ohne eine Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer perspektivischen Schnittansicht gemäß einer achten Ausführungsform,
    • 8b das Fluidreinigungsmodul ohne eine Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer geschnittenen Seitenansicht gemäß der achten Ausführungsform,
    • 9a ein Fluidreinigungsmodul mit einer Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer perspektivischen Schnittansicht gemäß einer neunten Ausführungsform,
    • 9b das Fluidreinigungsmodul mit einer Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer geschnittenen Seitenansicht gemäß der neunten Ausführungsform,
    • 10a ein Fluidreinigungsmodul ohne eine Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer perspektivischen Schnittansicht gemäß einer zehnten Ausführungsform,
    • 10b das Fluidreinigungsmodul ohne eine Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer geschnittenen Seitenansicht gemäß der zehnten Ausführungsform,
    • 11a ein Fluidreinigungsmodul ohne eine Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer perspektivischen Schnittansicht gemäß einer elften Ausführungsform, und
    • 11b das Fluidreinigungsmodul ohne eine Vorfiltereinrichtung dargestellt in einer geschnittenen Seitenansicht gemäß der elften Ausführungsform.
  • Nachfolgend wird der wesentliche konstruktive Aufbau eines Fluidreinigungsmoduls 1 beschrieben, welches in unterschiedlichen Ausführungsformen in den 1a bis 11b gezeigt ist.
  • Das Fluidreinigungsmodul 1, welches vorzugsweise als Luftreinigungsmodul zur Reinigung eines Fluids, insbesondere von Raumluft ausgebildet ist, umfasst ein vorzugsweise aus Kunststoff oder aus Metall ausgebildetes Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 weist mindestens einen als Öffnung ausgebildeten Fluideinlassabschnitt 3 und einen ebenfalls als Öffnung ausgebildeten Fluidauslassabschnitt 4 auf. Innerhalb des Gehäuses 2 ist ein Bauraum zur Anordnung einer Fluidfiltereinrichtung 5 vorgesehen, wobei die Fluidfiltereinrichtung 5 zum Filtern und/oder reinigen des Fluids ausgebildet ist. Des Weiteren umfasst die Fluidfiltereinrichtung 5 ein Substrat 6. Das Substrat 6 der Fluidfiltereinrichtung 5 ist mit einer aktiven fotokatalytischen Schicht versehen und oder aus einem fotokatalytischen Material ausgebildet. Dabei kann das Substrat 6 eine porenförmige Struktur aufweisen, wobei die porenförmige Struktur Poren 8 umfasst, welche vorzugsweise inhomogen zueinander angeordnet sind. Des Weiteren kann das Substrat 6 aus einer Keramik ausgebildet sein und/oder aus Metall, insbesondere aus einem Drahtgestrick ausgebildet sein kann und/oder aus Kunststoff, insbesondere aus einem Polyurethanschaum ausgebildet sein und/oder als Schaumkeramik ausgebildet sein. Das Substrat 6, insbesondere die Schaumkeramik kann als sintergebundenes Material aus Oxiden, wie beispielsweise stabilisiertem ZrO2 und/oder TiO2 und/oder Al2O3 und/oder MgO und/oder SiO2 und/oder aus Karbiden, wie beispielsweise SiC und/oder mit silikatischer und/oder mit phosphatischer und/oder mit Kohlenstoff Bindung ausgebildet sein. Ferner kann das Substrat 6 Kunststoffschäume auf Basis von Polyurethan und/oder Polyester und/oder Polyester Polyurethan und/oder Polyurethan auf Ether Basis und/oder metallische Schäume auf Basis von Aluminium-, Titan-, Kupfer-, Eisen-, Nickel-, Magnesium- Legierungen und/oder das Substrat metallische Drahtgestricke und/oder Metallfaservliese und/oder organische und/oder anorganische Fasergestricke und/oder Faservliese umfassen. Ferner ist in dem Gehäuse 2 mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung 7 vorgesehen, welche vorzugsweise als UV-Beleuchtungsvorrichtung zur Reinigung und Aktivierung der Fluidfiltereinrichtung 5 und/oder des Fluids ausgebildet ist. Die Beleuchtungsvorrichtung 7 ist zumindest teilweise innerhalb der Fluidfiltereinrichtung 5 angeordnet. Die Beleuchtungsvorrichtung 7 und/oder die Fluidfiltereinrichtung 5, insbesondere das Substrat 6 sind vorzugsweise rundförmig und/oder zylinderförmig ausgebildet. Die Beleuchtungsvorrichtung 7 kann beispielsweise mindestens eine LED und/oder Leuchtstoffröhren und/oder Glühlampe umfassen.
  • Das Fluid kann beispielsweise als Luft, insbesondere als Raumluft, als Abgase, als Flüssigkeit, insbesondere Wasser oder als chemische Lösung ausgebildet sein. Das Fluid kann beispielsweise unangenehme Gerüche, Krankheitserreger wie Viren und/oder Bakterien, flüchtige organische Stoffe (VOC's), Stickoxide (NOx), Amine, Aldehyde, Mercaptane und gesundheitsschädlich Substanzen sowie andere Luftverunreinigungen umfassen, welche durch das Fluidreinigungsmodul 1 zuverlässig und gezielt vorzugsweise in geschlossenen Räumen, wie beispielsweise Fahrgastzellen in Fahrzeugen reduziert oder ggf. zumindest teilweise beseitigt werden können.
  • Nachfolgend wird nun auf die einzelnen auf die unterschiedlichen Ausführungsbeispiele des Fluidreinigungsmoduls 1 näher eingegangen.
  • In den 1a, 1b sowie 1c ist ein Fluidreinigungsmodul 1 gemäß einer ersten Ausführungsform visualisiert. Hier ist eine zum Filtern von Partikeln ausgebildete Vorfiltereinrichtung 9 vorgesehen, welche in einem Vorfilterträgerelement 10 angeordnet ist, welches hier außerhalb oder alternativ innerhalb des Gehäuses 2 des Fluidreinigungsmoduls 1 angeordnet ist. Das Vorfilterträgerelement 10 ist kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Gehäuse 2 verbunden und vorzugsweise als separates Bauteil ausgebildet. Ebenfalls ist es denkbar, dass das Vorfilterträgerelement 10 einstückig, insbesondere einteilig mit dem Gehäuse 2 ausgebildet ist und vorzugsweise aus demselben Material ausgebildet ist, wie das Gehäuse 2. Vorzugsweise ist das Vorfilterträgerelement 10 mittels einer Schraubverbindung mit Hilfe von Schrauben und/oder Muttern mit dem Gehäuse 2 verbunden. Bei dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß den 1a bis 1c ist das Substrat 6 als Schaumkeramik ausgebildet, welches sich vollständig innerhalb des Gehäuses 2 erstreckt. Folglich ist die Beleuchtungsvorrichtung 7 im Wesentlichen bis auf ihre distalen Enden vollständig von dem aus Schaumkeramik ausgebildeten Substrat 6 umschlossen. Da die Schaumkeramik aus einem brüchigen Material ausgebildet sein kann, ist hier zwischen einer Innenwand des Gehäuses 2 und dem Substrat 6, insbesondere der Schaumkeramik ein Lager 11 angeordnet, welches insbesondere als Lagermatte ausgebildet ist. Die Lagermatte kann das Substrat 6 zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig umschließen.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung 7 ist zumindest teilweise beabstandet zu dem Substrat 6 angeordnet, wobei zwischen dem Substrat 6, welches vorzugsweise aus Keramik und/oder aus Schaumkeramik und/oder aus Polyurethanschaum ausgebildet ist, und der innerhalb des Substrats 6 angeordneten Beleuchtungsvorrichtung 7 ein zweiter Spalt 15 angeordnet ist. Hier sind zwischen dem Substrat 6 und der Beleuchtungsvorrichtung 7 ein erstes Dichtungselement 12 und ein zweites Dichtungselement 13 angeordnet. Die Dichtungselemente 12, 13 sind dabei an den distalen Enden der Beleuchtungsvorrichtung 7 angeordnet und sorgen dafür, dass das Fluid zumindest frontseitig zwangsweise durch die Fluidfiltereinrichtung 5, insbesondere durch das Substrat 6 strömen muss. Dadurch werden zusätzlich der Filterungseffekt und der Reinigungseffekt für das Fluid verbessert.
  • In den 2a, 2c ist ein Fluidreinigungsmodul 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass auf die Vorfiltereinrichtung 9 und das Vorfilterträgerelement 10 verzichtet wurde. Somit ergibt sich eine kompaktere Anordnung für das Fluidreinigungsmodul 1.
  • In den 3a, 3b ist ein Fluidreinigungsmodul 1 gemäß einer dritten Ausführungsform gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Fluidfiltereinrichtung 5 zwei Substrate 6a, 6b umfasst, welche vorzugsweise aus Keramik und/oder aus Schaumkeramik und/oder aus einem Polyurethanschaum ausgebildet sind. Die zwei Substrate 6a, 6b sind beabstandet zueinander angeordnet, wobei zwischen dem ersten Substrat 6a und dem zweiten Substrat 6b ein erster Spalt 14 vorgesehen ist, wobei die Beleuchtungsvorrichtung 7 sowohl in dem ersten Substrat 6a, als auch in dem zweiten Substrat 6b angeordnet ist. Sowohl dem Substrat 6a, als auch dem Substrat 6b ist jeweils eine als Lager 11a, 11b ausgebildeten Lagermatte zugeordnet. Die Lager 11 a, 11b sind analog zu dem Lager 11 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angeordnet.
  • In den 4a, 4b ist ein Fluidreinigungsmodul 1 gemäß einer vierten Ausführungsform visualisiert. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem dritten Ausführungsbeispiel dadurch, dass auf die Vorfiltereinrichtung 9 und das Vorfilterträgerelement 10 verzichtet wurde. Somit ergibt sich eine kompaktere Anordnung für das Fluidreinigungsmodul 1.
  • In den 5a, 5b ist ein Fluidreinigungsmodul 1 gemäß einer fünften Ausführungsform dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass das Substrat 6 der Fluidfiltereinrichtung 5 aus Polyurethanschaum ausgebildet sein kann. Da das Substrat aus einem flexiblen Kunststoff ausgebildet sein kann, kann dieses mittels einer Presspassung zumindest teilweise, insbesondere vollständig innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet werden. Ferner kann auch die Beleuchtungsvorrichtung 7, welche hier vollständig von dem Substrat 6 umschlossen ist, zumindest teilweise mittels einer Presspassung innerhalb des Substrats 6 angeordnet werden. Deshalb kann hier in vorteilhafter Weise auf das erste Dichtungselement 12 und das zweite Dichtungselement 13 sowie auf die als Lager 11 ausgebildeten Lagermatte verzichtet werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Fluideinlassabschnitt 3 als ein Einlassgitterelement 16 mit vorzugsweise drei bananenförmigen Öffnungen 17 ausgebildet, um das Fluid gezielt in die Fluidfiltereinrichtung 5 und dem Gehäuse 2 einströmen zu lassen. Ferner ist in diesem Ausführungsbeispiel der Fluidauslassabschnitt 4 als ein Auslassgitterelement 18 mit vorzugsweise drei Bananen förmigen Öffnungen 19 ausgebildet, um das Fluid gezielt aus der Fluidfiltereinrichtung 5 und dem Gehäuse 2 ausströmen zu lassen. Sowohl das Einlassgitterelement 16, als auch das Auslassgitterelement 18 können zur stabilen Lagerung der Beleuchtungsvorrichtung 7 ausgebildet sein.
  • In den 6a bis 6c ist ein Fluidreinigungsmodul 1 gemäß einer sechsten Ausführungsform visualisiert. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem fünften Ausführungsbeispiel dadurch, dass auf die Vorfiltereinrichtung 9 und das Vorfilterträgerelement 10 verzichtet wurde. Somit ergibt sich eine kompaktere Anordnung für das Fluidreinigungsmodul 1.
  • In den 7a, 7b ist ein Fluidreinigungsmodul 1 gemäß einer siebten Ausführungsform gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem sechsten Ausführungsbeispiel dadurch, dass hier die Vorfiltereinrichtung 9 und das Trägerelement 10 verwendet werden. Darüber hinaus wird eine Fluidfiltereinrichtung 5 in dem Gehäuse 2 angeordnet, die zwei Substrate 6a, 6b umfasst, welche vorzugsweise jeweils aus einem Polyurethanschaum ausgebildet sind. Die Anordnung entspricht im Wesentlichen der Fluidfiltereinrichtung 5 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel dargestellt in den 3a, 3b, wobei hier aufgrund der Verwendung eines flexiblen Kunststoffs für die Substrate 6a und 6b auf die Lager 11 a und 11b verzichtet werden kann, um die Kosten für die Herstellung des Fluidreinigungsmodul 1 zu minimieren. Alternativ kann hier der flexible Kunststoff durch ein Drahtgestrick ersetzt werden.
  • In den 8a, 8b ist ein Fluidreinigungsmodul 1 gemäß einer achten Ausführungsform visualisiert. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem siebten Ausführungsbeispiel dadurch, dass auf die Vorfiltereinrichtung 9 und das Vorfilterträgerelement 10 verzichtet wurde. Somit ergibt sich eine kompaktere Anordnung für das Fluidreinigungsmodul 1.
  • In den 9a, 9b ist ein Fluidreinigungsmodul 1 gemäß einer neunten Ausführungsform dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem siebten Ausführungsbeispiel gemäß den 7a, 7b. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Aktivkohlefilter 20 in dem ersten Spalt 14 angeordnet. Dieser Aktivkohlefilter 22 sorgt für eine zusätzliche Reinigung und Filterung des durch das Gehäuse 2 strömenden Fluids. In Zuge dessen können die Substrate 6a, 6b je nach Bauraum auch in ihrer Länge verkürzt werden. Somit kann eine kompakte Bauweise des Fluidreinigungsmoduls 1 weiter gewährleistet werden.
  • In den 10a, 10b ist ein Fluidreinigungsmodul 1 gemäß einer zehnten Ausführungsform visualisiert. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem neunten Ausführungsbeispiel dadurch, dass auf die Vorfiltereinrichtung 9 und das Vorfilterträgerelement 10 verzichtet wurde. Somit ergibt sich eine kompaktere Anordnung für das Fluidreinigungsmodul 1.
  • In den 11a, 11b ist ein Fluidreinigungsmodul 1 gemäß einer elften Ausführungsform dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem achten Ausführungsbeispiel gezeigten in den 8a, 8b. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem achten Ausführungsbeispiel dadurch, dass das Fluidreinigungsmodul 1 einen weiteren als Stutzen ausgebildeten Einlassabschnitt 20 für das Fluid aufweist. Dieser vorzugsweise zusätzliche Einlassabschnitt 20 kann beliebig an einer Außenwand 21 des Gehäuses 2 angeordnet werden, beispielsweise in der Mitte des Gehäuses 2, sodass das Fluid beispielsweise in einen mittleren Abschnitt der Fluidfiltereinrichtung 5 hineinströmt. Dazu muss an dem Gehäuse 2 des Fluidreinigungsmoduls ein weiterer nicht näher gezeigter Fluideinlassabschnitt vorgesehen werden, der mit dem Einlassabschnitt 20 strömungstechnisch verbunden wird.
  • Analog kann anstatt oder zusätzlich ein weiterer als Stutzen ausgebildeter Auslassabschnitt an dem Gehäuse 2 des Fluidreinigungsmoduls 1 angeordnet werden, der zum Ausströmen des Fluids aus dem Gehäuse 2 dienen kann.
  • Der Einlassabschnitt 20 und/oder der Auslassabschnitt können theoretisch bei jeder zuvor beschriebenen Ausführungsform des Fluidreinigungsmoduls 1 verwendet werden.
  • Ferner kann das Fluidreinigungsmodul 1 im Rahmen eines nicht näher dargestellten Fluidreinigungssystems verwendet werden. Dazu kann das Fluidreinigungssystem ein Fluidkanalsystem aufweisen, wobei zumindest ein Abschnitt des Fluidkanalsystems mit mindestens einem Fluidreinigungsmodul 1 versehen ist, wobei das Fluidreinigungssystem beispielsweise einer Klimaanlage und/oder Luftfilterreinigungsanlage zugeordnet sein kann. Hier kann dann beispielsweise auch der zusätzliche Einlassabschnitt 20 und/oder Auslassabschnitt verwendet werden, wenn ein erstes Fluidkanalsystem und ein zweites Fluidkanalsystem miteinander verbunden werden müssen.
  • Die hier vorgestellten verschiedenen Ausführung Beispiele des Fluidreinigungsmoduls 1 können selbstverständlich in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.
  • Weitere Modifikationen der oben beschriebenen Fluidreinigungsmodule 1 sind möglich. So kann die Fluidfiltereinrichtung 1 und/oder die Beleuchtungsvorrichtung 7 in einer nicht näher gezeigten Aufnahme angeordnet sein, welche vorzugsweise aus Metall ausgebildet ist. Die Aufnahme kann beispielsweise als auswechselbare Kartusche ausgebildet sein, welche bei Bedarf aus dem Gehäuse entnommen werden kann und durch eine neue Kartusche ersetzt werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fluidreinigungsmodul
    2
    Gehäuse
    3
    Fluideinlassabschnitt
    4
    Fluidauslassabschnitt
    5
    Fluidfiltereinrichtung
    6, 6a, 6b
    Substrat
    7
    Beleuchtungsvorrichtung
    8
    Poren
    9
    Vorfiltereinrichtung
    10
    Vorfilterträgerelement
    11, 11 a, 11b
    Lager
    12
    erstes Dichtungselement
    13
    zweites Dichtungselement
    14
    erster Spalt
    15
    zweiter Spalt
    16
    Einlassgitterelement
    17
    Öffnungen
    18
    Auslassgitterelement
    19
    Öffnungen
    20
    Einlassabschnitt
    21
    Außenwand
    22
    Aktivkohlefilter

Claims (13)

  1. Fluidreinigungsmodul (1), insbesondere ein Luftreinigungsmodul zur Reinigung eines Fluids, welches zumindest teilweise durch das Fluidreinigungsmodul (1) strömt, wobei das Fluidreinigungsmodul (1) umfasst: - ein Gehäuse (2), welches mindestens einen Fluideinlassabschnitt (3) und mindestens einen Fluidauslassabschnitt (4) umfasst, - mindestens eine innerhalb des Gehäuses (2) angeordnete Fluidfiltereinrichtung (5) zum Filtern und/oder Reinigen des Fluids, wobei die Fluidfiltereinrichtung (5) ein Substrat (6, 6a, 6b) umfasst, - mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung (5), insbesondere eine UV-Beleuchtungsvorrichtung zur Reinigung und Aktivierung der Fluidfiltereinrichtung (5) und/oder des Fluids, wobei die Beleuchtungsvorrichtung (7) zumindest teilweise innerhalb der Fluidfiltereinrichtung (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (6, 6a, 6b) eine porenförmige Struktur aufweist, wobei die porenförmige Struktur Poren (8) umfasst, welche inhomogen zueinander angeordnet sind, wobei das Substrat (6, 6a, 6b) aus einer Keramik ausgebildet ist und/oder als Schaumkeramik ausgebildet ist, wobei auf dem Substrat (6, 6a, 6b) zumindest teilweise ein als Lagermatte ausgebildetes Lager (11, 11a, 11b) angeordnet ist, welches zwischen einer Innenwand des Gehäuses (2) und dem Substrat (6, 6a, 6b) angeordnet ist.
  2. Fluidreinigungsmodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (6, 6a, 6b) der Fluidfiltereinrichtung (5) mit einer aktiven fotokatalytischen Schicht versehen ist und/oder aus einem fotokatalytischen Material ausgebildet ist.
  3. Fluidreinigungsmodul (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (6, 6a, 6b), insbesondere die Schaumkeramik als sintergebundenes Material aus Oxiden, wie beispielsweise stabilisiertem ZrO2 und/oder TiO2 und/oder Al2O3 und/oder MgO und/oder SiO2 und/oder aus Karbiden, wie beispielsweise SiC und/oder mit silikatischer und/oder mit phosphatischer und/oder mit Kohlenstoff Bindung ausgebildet ist und/oder das Substrat (6, 6a, 6b) Kunststoffschäume auf Basis von Polyurethan und/oder Polyester und/oder Polyester Polyurethan und/oder Polyurethan auf Ether Basis und/oder metallische Schäume auf Basis von Aluminium-, Titan-, Kupfer-, Eisen-, Nickel-, Magnesium- Legierungen und/oder das Substrat (6, 6a, 6b) metallische Drahtgestricke und/oder Metallfaservliese und/oder organische und/oder anorganische Fasergestricke und/oder Faservliese umfasst.
  4. Fluidreinigungsmodul (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (7) mittels einer Presspassung zumindest teilweise innerhalb des Substrats (6, 6a, 6b) angeordnet ist und/oder das Substrat (6, 6a, 6b) mittels einer Presspassung innerhalb des Gehäuses (2) angeordnet ist.
  5. Fluidreinigungsmodul (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (7) im Wesentlichen vollständig von der Fluidfiltereinrichtung (5) umschlossen ist.
  6. Fluidreinigungsmodul (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Substrate (6a, 6b), welche jeweils vorzugsweise aus Keramik und/oder aus Schaumkeramik und/oder aus Polyurethanschaum ausgebildet sind, beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei zwischen einem ersten Substrat (6a) und einem zweiten Substrat (6b) ein erster Spalt (14) angeordnet ist, wobei die Beleuchtungsvorrichtung (7) sowohl innerhalb des ersten Substrats (6a), als auch innerhalb des zweiten Substrats (6b) angeordnet ist.
  7. Fluidreinigungsmodul (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (7) zumindest teilweise beabstandet zu der Fluidfiltereinrichtung (5), insbesondere dem Substrat (6) angeordnet ist, wobei zwischen der Fluidfiltereinrichtung (5), insbesondere dem Substrat (6, 6a, 6b), welches vorzugsweise aus Keramik und/oder aus Schaumkeramik und/oder aus Polyurethanschaum ausgebildet ist, und der innerhalb der Fluidfiltereinrichtung (5), insbesondere des Substrats (6, 6a, 6b) angeordneten Beleuchtungsvorrichtung (7) ein zweiter Spalt (15) angeordnet ist.
  8. Fluidreinigungsmodul (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (7) und/oder die Fluidfiltereinrichtung (5), insbesondere das Substrat (6, 6a, 6b) rundförmig und/oder zylinderförmig ausgebildet ist.
  9. Fluidreinigungsmodul (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidreinigungsmodul (1) eine zum Filtern von Partikeln ausgebildete Vorfiltereinrichtung (9) umfasst.
  10. Fluidreinigungsmodul (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorfiltereinrichtung (9) in einem Vorfilterträgerelement (10) angeordnet ist, welches außerhalb und/oder innerhalb des Gehäuses (2) des Fluidreinigungsmoduls (1) angeordnet ist.
  11. Fluidreinigungsmodul (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorfilterträgerelement (10) als separates Bauteil ausgebildet ist oder einstückig mit dem Gehäuse (2) ausgebildet ist.
  12. Fluidreinigungsmodul (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Fluidfiltereinrichtung (5) und/oder die Beleuchtungsvorrichtung (7) in einer Aufnahme angeordnet ist, welche vorzugsweise aus Metall ausgebildet ist.
  13. Fluidreinigungssystem mit mindestens einem, vorzugsweise mehreren Fluidreinigungsmodulen (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidreinigungssystem ein Fluidkanalsystem aufweist, wobei zumindest ein Abschnitt des Fluidkanalsystems mit mindestens einem Fluidreinigungsmodul (1) versehen ist, wobei das Fluidreinigungssystem beispielsweise einer Klimaanlage und/oder Luftfilterreinigungsanlage zugeordnet ist.
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