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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten eines photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichs einer Luftreinigungseinrichtung. Die Erfindung betrifft außerdem eine Luftreinigungseinrichtung mit einem Gehäuse und einer solchen Beleuchtungseinrichtung sowie eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs mit einer solchen Luftreinigungseinrichtung.
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Aus der
WO 2017/162577 A1 ist eine Luftreinigungseinrichtung mit einem Gehäuse bekannt, das zumindest eine Eingangsöffnung zur Zuführung eines Luftstroms und mindestens eine Ausgangsöffnung zur Ausleitung des über die Eingangsöffnung zugeführten Luftstroms aufweist, wobei in dem Gehäuse mindestens eine Beleuchtungseinrichtung und mindestens ein photokatalytisch wirksamer Oberflächenbereich angeordnet sind, der von der Beleuchtungseinrichtung beleuchtet und von dem Luftstrom überstrichen wird. Hierdurch soll eine deutliche Verbesserung der Luftqualität erreicht werden.
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Aus der
EP 1 494 881 B1 ist ein Luftreiniger für ein Fahrerhaus eines Kraftfahrzeugs mit einem Reinluftfilter bekannt, der eine Überzugsschicht aus ungewebten Fasern umfasst, die ziehharmonikaförmig gefaltet sind. Des Weiteren umfasst der Luftreiniger einen Gasfilter der mehrere Schichten sowie ein Photokatalysatormittel aufweist.
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Aus der
DE 10 2016 120 656 A1 ist wiederum eine gattungsgemäße Luftreinigungseinrichtung mit einem Gehäuse bekannt.
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Aus der
WO 96/38212 A2 ist eine Vorrichtung zur Oxidierung organischer Verschmutzungen in einem Luftstrom bekannt.
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Generell wird in modernen Kraftfahrzeugen eine angenehme und gesunde Luftqualität angestrebt, die zumindest überwiegend frei von Schadstoffen, wie beispielsweise Feinstaub, Kohlenwasserstoffen oder Stickoxiden ist und zudem keine unangenehmen Gerüche sowie Mikroorganismen (Bakterien, Pilze und Viren) aufweist.
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Ein vergleichsweise großes Problem, insbesondere in urbanen Räumen, stellen dabei Schadgas- und Geruchsbelastungen der Außenluft aber auch Bakterien, Pilze und Viren dar. Um dabei eine Abreinigung von Schadgasen, welche über beispielsweise eine Klimaanlage in einen Fahrzeuginnenraum gelangen und/oder durch einen Umluftbetrieb umgewälzt werden, werden sogenannte Hybridfilter eingesetzt, die einen Partikelfilter zum Herausfiltern von in dem Luftstrom enthaltenen Partikel aufweist, sowie eine weitere Schicht zur Abreinigung von Schadgasen und Gerüchen. Diese weitere Schicht kann beispielsweise eine Aktivkohleschicht aufweisen, in/an der Schadgase reversibel physikalisch gebunden werden.
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Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Filtereinrichtungen ist jedoch, dass diese in einen limitierten Bauraum integriert werden müssen und zudem keine hohen Druckverluste erzeugen dürfen. Dadurch sind beispielsweise dicht gepackte Abscheidemedien zur stetigen hohen Feinstaubabscheidung sowie zur stetig hohen Schadgas- und Geruchsabscheidung nur begrenzt möglich. Bekannte Fahrzeug-Hybridfiltereinrichtungen erreichen deshalb nur einen sehr geringen Abscheidegrad für Feinstäube sowie eine begrenzte Adsorptions-/Speicherfähigkeit von Schad-/Geruchsgasen durch eine Aktivkohleschicht. Auch die Abscheidung von Bakterien, Pollen, Pilzen und Viren ist nicht oder nur in ungenügendem Umfang möglich. Im Fahrbetrieb üblicherweise auftretende Änderungen der Luftfeuchte und Temperatur sorgen zudem dafür, das bisher adsorbierte/gespeicherte Schad- sowie Geruchsstoffe wieder desorbiert/abgegeben werden können. Auch ist eine vollständige Sättigung der Aktivkohle durch eine hohe Außenbelastung bereits vor einem Rückspülen bzw. dem Ablaufen eines Wechselintervalls möglich. Darüber hinaus können mittels Aktivkohle nicht alle anfallenden Schadgase bzw. Mikroorganismen gleich gut abgereinigt werden, so funktioniert beispielsweise ein Abreinigen von Acetaldehyd mittels Aktivkohle nur sehr unbefriedigend.
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Zur zusätzlichen Bekämpfung von Mikroorganismen könnten photokatalytisch wirksame Oberflächenbereiche vorgesehen werden, die jedoch optimal beleuchtet werden müssen, um photokatalytisch wirksam zu werden. Hierzu sind Beleuchtungseinrichtungen erforderlich, die jedoch wiederum Bauraum und ggf. den Strölmungswiderstand erhöhen.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem eine Beleuchtungseinrichtung anzugeben, mit der insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden werden können.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine flächige Beleuchtungseinrichtung anzugeben, mit der eine homogene Beleuchtung eines hochwirksamen photokatalytischen Oberflächenbereichs und damit eine hohe Abscheiderate von Schadgasen, Gerüchen aber auch Viren, Pilzen und Bakterien möglich ist. Erfindungsgemäß weist nun die Beleuchtungseinrichtung hierzu eine lichtleitende Diffusorplatte mit randseitig angeordneten lichtemittierenden Dioden (LED) auf, wobei eine Lichtabstrahlung aus der Diffusorplatte zumindest über eine erste Hauptfläche, beispielsweise eine Vorder- oder eine Rückseite der Diffusorplatte, erfolgt. Das über die erfindungsgemäß vorgesehene Diffusorplatte homogen austretende Licht ermöglicht eine gleichmäßige Beleuchtung der photokatalytisch wirksamen Oberfläche bzw. des Oberflächenbereichs und dadurch eine optimale Ausnutzung des Lichts sowie eine optimale Aktivierung der photokatalytischen Beschichtung des photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichs. Im Vergleich zu einzelnen Lichtelementen, beispielsweise einzelnen LEDs oder einzelnen Glühbirnen, kann durch die erfindungsgemäß vorgesehene Diffusorplatte eine gleichmäßige, großflächige Lichtabstrahlung und zugleich Lichtbestrahlung von photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichen erfolgen, wodurch ein besonders wirksamer photokatalytischer Effekt und eine besonders hohe Reinigung eines Luftstroms von Schadstoffen bzw. Schadgasen und Mikroorganismen, wie beispielsweise Viren oder Bakterien, erreicht werden kann. Zudem erfrodern die LEDs nur vergleichsweise wenig elektrische Energie.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung weist die Diffusorplatte auf einer der ersten Hauptfläche gegenüberliegenden zweiten Hauptfläche eine lichtundurchlässige Abschirmschicht auf. Eine derartige Abschirmschicht ermöglicht in diesem Fall einen Lichtaustritt ausschließlich über die erste Hauptfläche, wobei beispielsweise gegenüberliegend der ersten Hauptfläche beispielsweise eine Trägerplatte mit dem photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereich angeordnet sein kann. Das für die Aktivierung der photokatalytischen Reaktion erforderliche Licht kann so mit der Abschirmschicht gezielt auf die photokatalytisch wirksame Oberflächenschicht bzw. den photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereich gelenkt werden. Verstärkt werden kann dieser Effekt zusätzlich noch dadurch, dass die lichtundurchlässige Abschirmschicht lichtreflektierend ausgebildet ist, wodurch sie die Lichtabstrahlung ebenso wie die daraus resultierende photokatalytische Reaktion zusätzlich verstärkt. Eine derartige lichtreflektierende Abschirmschicht kann beispielsweise eine metallische Schicht bzw. eine Folie sein.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist zumindest ein Teil des photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichs zumindest auf der ersten Hauptfläche angeordnet. Dies bietet den großen Vorteil einer besonders bauraumoptimierten Bauweise, da die Diffusorplatte in diesem Fall nicht nur der homogenen Lichtabstrahlung dient, sondern zugleich auch als Trägerplatte für die photokatalytische Beschichtung. Eine Beleuchtung des photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichs erfolgt in diesem Fall nicht von vorne, sondern von hinten bzw. innen.
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Eine besonders hohe Effektivität der Ausnutzung des von den lichtemittierenden Dioden ausgesandten Lichts ermöglicht eine weitere Ausführungsform, bei der beide Hauptflächen der Diffusorplatte zumindest teilweise mit photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichen belegt sind. Hierdurch kann eine besonders effektive und großflächige Beleuchtung großer katalytisch wirksamer Oberflächenbereiche geschaffen werden, wobei in diesem Fall für zwei photokatalytisch wirksame Oberflächenbereiche, die die erste und zweite Hauptfläche komplett bedecken, lediglich eine Beleuchtungseinrichtung erforderlich ist. Hierdurch ist eine hohe Ausnutzung des Lichts bei minimal eingetragener Energie möglich.
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Zweckmäßig ist die Diffusorplatte aus PMMA ausgebildet. Polymethylmetacrylat ist ein synthetischer, transparenter thermoplastischer Kunststoff mit einer hervorragenden Lichtdurchlässigkeit von bis zum 92%, wobei eine derartige Diffusorplatte sogar eine höhere Lichtdurchlässigkeit aufweist, als Glas, andererseits jedoch deutlich leichter ist, was insbesondere bei der Anwendung der Diffusorplatte in beispielsweise einer Klimaanlage bzw. einer Lüftungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs von großem Vorteil ist. Darüber hinaus ist es mittels derartiger PMMA-Diffusorplatten möglich, diese hinsichtlich einer Formgebung nahezu frei zu gestalten, wodurch sich eine hohe designerische und konstruktive Freiheit ergibt.
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Zweckmäßig ist zumindest ein Teil des photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichs mit Titandioxid (TiO2) beschichtet oder mit Titandioxid-Ionen (TiO2-Ionen) dotiert. Derartige Titandioxid-Ionen sind dabei Grundlage der Photokatalyse, bei der Licht in dem Titandioxid Elektronen-Loch-Paare erzeugt, sofern die Energie der Photonen größer ist als die Bandlücke. Die Elektronen bzw. Löcher können im Titandioxid an die Oberfläche diffundieren und erzeugen dort Radikale, die zur Zersetzung organischer Substanzen, beispielsweise Mikroorganismen, wie Viren oder Bakterien, bzw. Gerüche, beitragen. Derartige Titandioxid-Ionen ermöglichen dabei auch eine Selbstreinigung.
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Zweckmäßig strahlen die lichtemittierenden Dioden Licht mit einer Wellenlänge λ von λ < 390 nm aus. Licht mit einer derartigen Wellenlänge, auch UV-Licht genannt, wird zur Aktivierung der photokatalytischen Reaktion benötigt, so dass mit dieser Wellenlänge arbeitende lichtemittierende Dioden eine hohe Aktivierung der photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereiche ermöglichen.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine hochwirksame photokatalytische Luftreinigungseinrichtung mit einem sehr geringen Durchströmungswiderstand anzugeben, bei der eine in den vorherigen Absätzen beschriebene Beleuchtungseinrichtung zum Einsatz kommt. Hierbei werden flächige photokatalytisch wirksame Oberflächenbereiche vorgesehen, die über die flächige Beleuchtungseinrichtung gleichmäßig und damit hochwirksam beleuchtet werden. Die erfindungsgemäße Luftreinigungseinrichtung weist in bekannter Weise ein Gehäuse auf, das mindestens eine Eingangsöffnung zur Zuführung eines Luftstroms und mindestens eine Ausgangsöffnung zur Ausleitung des über die Eingangsöffnung zugeführten Luftstroms besitzt. Im Gehäuse sind mindestens eine Beleuchtungseinrichtung entsprechend den vorherigen Absätzen und mindestens ein photokatalytisch wirksamer Oberflächenbereich angeordnet, wobei der zu reinigende Luftstrom im Gehäuse zumindest partiell entlang des mindestens einen photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichs geführt ist und wobei dieser photokatalytisch wirksame Oberflächenbereich von der Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird. Das über die erfindungsgemäß vorgesehene Diffusorplatte homogen austretende Licht ermöglicht dabei eine gleichmäßige Beleuchtung der photokatalytisch wirksamen Oberfläche bzw. des Oberflächenbereichs und dadurch eine optimale Ausnutzung des Lichts sowie eine optimale Aktivierung der photokatalytischen Beschichtung des photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichs. Im Vergleich zu einzelnen Lichtelementen, beispielsweise einzelnen LEDs oder einzelnen Glühbirnen, kann durch die erfindungsgemäß vorgesehene Diffusorplatte eine gleichmäßige, großflächige Lichtabstrahlung und zugleich Lichtbestrahlung der photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereiche erfolgen, wodurch ein besonders wirksamer photokatalytischer Effekt und eine besonders hohe Reinigung des Luftstroms von Schadstoffen bzw. Schadgasen sowie Bakterien und Viren erreicht werden kann.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Luftreinigungseinrichtung ist der ersten Hauptfläche gegenüberliegend zumindest ein Teil des photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichs angeordnet. In diesem Fall sind die Diffusorplatte und der photokatalytisch wirksame Oberflächenbereich getrennt, wobei letzterer beispielsweise auf einer separaten Trägerplatte angeordnet sein kann. Alternativ bzw. zusätzlich ist auch denkbar, dass zumindest ein Teil des photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichs zumindest auf der ersten Hauptfläche angeordnet ist. Dies bietet den großen Vorteil einer besonders bauraumoptimierten Bauweise, da die Diffusorplatte in diesem Fall nicht nur der Lichtabstrahlung dient, sondern zugleich auch als Trägerplatte für die photokatalytische Beschichtung. Eine Beleuchtung des photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichs erfolgt in diesem Fall nicht von vorne, sondern von hinten.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind zumindest eine Diffusorplatte und zumindest ein photokatalytisch wirksamer Oberflächenbereich parallel zum Luftstrom in dem Gehäuse angeordnet. Dies ermöglicht ein Überstreichen der photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereiche mit dem zu reinigenden Luftstrom, ohne dass hierbei ein hoher Luftwiderstand und damit ein Druckabfall zu befürchten sind. Durch den geringen Strömungswiderstand werden auch nur geringere Gebläseleistungen erfordert, was den Einsatz kleinerer und leistungsärmerer und damit energiesparender und leichterer Gebläse ermöglicht, was insbesondere in modernen Kraftfahrzeugen von großem Vorteil ist.
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Zweckmäßig weist die Luftreinigungseinrichtung zumindest ein Filter, beispielsweise ein Partikelfilter oder ein Aktivkohlefilter auf. Zusätzlich zu den photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichen und der Beleuchtungseinrichtung kann die Luftreinigungseinrichtung selbstverständlich auch noch herkömmliche Filter umfassen, mit beispielsweise einem Filterpapier oder Aktivkohle, die zur zusätzlichen Reinigung eines Luftstroms, beispielsweise von Feinstaub, aber auch von Bakterien und Viren dienen.
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Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs bzw. eine Lüftungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer solchen Luftreinigungseinrichtung auszustatten und dadurch eine hochwirksame, energiesparende Luftreinigungseinrichtung in Kraftfahrzeugen zu implementieren, deren Strömungswiderstand zugleich im Vergleich zu bisher bekannten Aktivkohlefiltern mit einer Schüttung deutlich reduziert sind und deren Abscheidegrad in Bezug auf Schadgase, Bakterien und Viren deutlich erhöht ist.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch:
- 1 eine Schnittdarstellung durch eine erste mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Luftreinigungseinrichtung,
- 2 eine Darstellung wie in 1, jedoch mit einer lichtundurchlässigen Abschirmschicht auf einer zweiten Hauptfläche einer lichtleitenden Diffusorplatte,
- 3 eine weitere mögliche Ausführungsform der lichtleitenden Diffusorplatte mit beidseitiger photokatalytisch wirksamer Oberflächenbereiche,
- 4 eine Schrägansicht auf eine mögliche Ausführungsform der Luftreinigungseinrichtung,
- 5 eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Diffusorplatte mit photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichen,
- 6 eine Darstellung wie in 5, jedoch in einer Schrägansicht.
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Entsprechend den 1 bis 4, weist eine erfindungsgemäße Luftreinigungseinrichtung 1 ein Gehäuse 2 auf, das mindestens eine Eingangsöffnung 3 zur Zuführung eines Luftstroms 4 und mindestens eine Ausgangsöffnung 5 zur Ausleitung des über die Eingangsöffnung 3 zugeführten Luftstroms 4 aufweist. Im Gehäuse 2 selbst sind mindestens eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung 6 und mindestens ein photokatalytisch wirksamer Oberflächenbereich 7 angeordnet, wobei der Luftstrom 4 im Gehäuse 2 zumindest partiell entlang des zumindest einen photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichs 7 geführt ist und wobei der zumindest eine photokatalytisch wirksame Oberflächenbereich 7 von der zumindest einen Beleuchtungseinrichtung 6 anstrahlbar ist bzw. angestrahlt wird.
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Erfindungsgemäß weist nun die Beleuchtungseinrichtung 6 entsprechend den 1 bis 6 eine lichtleitende Diffusorplatte 8 mit randseitig angeordneten lichtemittierenden Dioden 9 auf, wobei eine Lichtabstrahlung 10 zumindest über eine erste Hauptfläche 11 erfolgt. Alternativ hierzu kann selbstverständlich auch eine Lichtabstrahlung 10 über sowohl die erste Hauptfläche 11 als auch über eine gegenüberliegende zweite Hauptfläche 12 (vgl. die 1 und 3) erfolgen. Bei den Diffusorplatten 8 gemäß den 5 und 6 erfolgt auch eine Lichtabstrahlung 10 über die erste und zweite Hauptfläche 11, 12, wobei die Lichtstrahlen nicht nach außen gelangen, sondern von dem auf der ersten und zweiten Hauptfläche 11, 12 aufgebrachten photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereich 7 aufgenommen werden. Hier erfolgt somit eine Beleuchtung der photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereiche 7 von innen.
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Mit der erfindungsgemäßen Diffusorplatte 8, welche beispielsweise aus PMMA ausgebildet ist und dadurch eine sogar im Vergleich zu Glas bessere Lichtleitung ermöglicht, ist eine besonders gleichmäßige Beleuchtung und damit Aktivierung der photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereiche 7 möglich, insbesondere deutlich besser, als dies mit herkömmlichen, einzelnen Lichtquellen möglich wäre. Durch die gleichmäßige Beleuchtung des photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichs 7 kann dieser vergleichsweise viele Radikale erzeugen, die zur Zerstörung von Mikroorganismen, wie Bakterien und Viren, bzw. Gerüchen bzw. generell organischer Verbindungen genutzt werden.
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Die Diffusorplatte 8 kann beispielsweise auf der der Hauptfläche 11 gegenüberliegenden zweiten Hauptfläche 12 eine lichtundurchlässige Abschirmschicht 13 aufweisen, welche sogar zusätzlich reflektierend ausgebildet sein kann, wodurch eine besonders hohe Lichtabstrahlung 10 über die erste Hauptfläche 11 ermöglicht wird. Ein derartiger Zustand ist beispielsweise entsprechend der 2 dargestellt.
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Generell gilt dabei, dass die lichtleitenden Diffusorplatten 8 ohne weitere Behandlung/Beschichtung verwendet werden können, um einen z.B. parallel angeordneten Träger bzw. eine parallel angeordnete Trägerplatte 14, die den photokatalytisch beschichteten Oberflächenbereich 7 aufweist, homogen anzustrahlen und somit eine Eliminierung von Schadstoffen zu aktivieren (vgl. 1 bis 3). An denjenigen Stellen, an denen Licht aus der Diffusorplatte 8 austritt, ist dies mit Pfeilen (Lichtabstrahlung 10) dargestellt. Dies bedeutet, dass an diesen Stellen kein photokatalytischer Oberflächenbereich 7 oder keine Abschirmschicht 13 aufgebracht ist. Das Licht kann ungehindert nach außen strahlen. Alternativ dazu könenn die lichtleitenden Diffusorplatten 8 selber rundherum, bis auf die Seiten, an welchen die Dioden 9 angeordnet sind, mit dem photokatalytisch Oberflächenbereich 7 belegt sein. Die Diffusorplatten 8 dienen in diesem Fall als homogener Lichtverteiler und als Photokatalysatorträger in einem. Der photokatalytische Oberflächenbereich 7 wird hier von ‚hinten‘ angestrahlt und aktiviert (vgl. 4 bis 6). Hierdurch kann die Trägerplatte 14 entfallen und viel Bauraum eingespart werden.
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Betrachtet man die 1, so kann man erkennen, dass die Beleuchtungseinrichtung 6 mit der Diffusorplatte 8 separat zu den photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichen 7 ausgebildet bzw. angeordnet ist, die in diesem Fall auf gegenüberliegenden Trägerplatten 14 aufgebracht sind. Dies ermöglicht beispielsweise eine einfache Wartung der erfindungsgemäßen Luftreinigungseinrichtung 1, beispielsweise beim Austausch der photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereiche 7, da diese zusammen mit der Trägerplatte 14 und insbesondere unabhängig von der Beleuchtungseinrichtung 6 ausgetauscht werden können.
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Um eine besonders effektive und bauraumoptimierte Luftreinigungseinrichtung 1 schaffen zu können, kann auch vorgesehen sein, dass zumindest ein Teil des photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichs 7 zumindest auf der ersten Hauptfläche 11 oder aber sogar auf beiden Hauptflächen 11, 12 angeordnet ist (vgl. 3 und 4), so dass in diesem Fall die photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereiche 7 durch eine gemeinsame Beleuchtungseinrichtung 6 mit einer einzigen Diffusorplatte 8 von innen beleuchtet und damit aktiviert werden. Hierdurch kann auf die separaten Trägerplatten 14, wie diese gemäß der 1 und 2 dargestellt sind, verzichtet werden, wodurch sich ein erheblicher Gewichts- und Bauraumvorteil ergibt.
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Die lichtemittierenden Dioden 9 sind randseitig an der Diffusorplatte 8 angeordnet, so dass die Diffusorplatte 8 aus Kunststoff, beispielsweise aus PMMA, vergleichsweise einfach zu fertigen und lediglich in einem weiteren Fertigungsschritt um die LEDs 9 ergänzt werden muss. Die Dioden 9 können dabei in zugehörige Sacklöcher am Rand der Diffusorplatte 8 eingreifen und dadurch platzsparend untergebracht sein.
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Zumindest ein Teil des photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereichs 7 kann mit Titandioxid beschichtet oder mit Titandioxid-Ionen dotiert sein. Derartiges Titandioxid ermöglicht bei einer Bestrahlung mittels Licht, insbesondere mittels UV-Licht, die Bildung von Radikalen, die organische Zellstrukturen, wie beispielsweise Mikroorganismen oder Bakterien ebenso zerstören, wie Geruchsmoleküle, wodurch ein hoher Reinigungsgrad des Luftstroms 4 erreicht werden kann. Aus diesem Grund können beispielsweise die lichtemittierenden Dioden 9 derart ausgebildet sein, dass sie Licht mit einer Wellenlänge λ < 390 Nm, das heißt im UV-Bereich, aussenden. Hierdurch ist eine hohe Aktivierung der photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereiche 7 bzw. der photokatalytisch wirksamen Beschichtung möglich.
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Betrachtet man die 1 bis 4 weiter, so kann man erkennen, dass die Diffusorplatte 8, das heißt die Beleuchtungseinrichtung 6, und die photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereiche 7, egal ob diese direkt auf der Diffusorplatte 8 oder separat zu dieser angeordnet sind, parallel zum Luftstrom 4 im Gehäuse 2 angeordnet sind bzw. verlaufen, wodurch ein äußerst geringer Strömungswiderstand erreicht werden kann. Hierdurch ist somit eine leichte Durchströmung der Luftreinigungseinrichtung 1 bei gleichzeitig hohem Reinigungsgrad möglich.
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Neben der Beleuchtungseinrichtung 6 und dem photokatalytisch wirksamen Oberflächenbereich 7 kann die erfindungsgemäße Luftreinigungseinrichtung 1 zusätzlich selbstverständlich auch noch einen Filter 15 (vgl. 4), insbesondere einen Partikelfilter oder einen Aktivkohlefilter, aufweisen, welcher die reinigende Wirkung der Luftreinigungseinrichtung 1 zusätzlich unterstützt.
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Mit der erfindungsgemäßen Luftreinigungseinrichtung 1 lässt sich eine hinsichtlich des Strömungswiderstandes und der Reinigungswirkung deutlich verbesserte Luftreinigungseinrichtung 1 schaffen, die zudem einen im Vergleich zu bisherigen Luftreinigungseinrichtungen nur reduzierten Bauraumbedarf erfordert. Dies ist insbesondere in modernen Kraftfahrzeugen 17 von großem Vorteil. Mit der erfindungsgemäßen Luftreinigungseinrichtung 1 kann eine im Vergleich zum Stand der Technik mit Aktivkohle deutlich verbesserte Schadgas- und Geruchsabscheidung bei gleichzeitig verringertem Strömungswiderstand bzw. Druckverlust im Vergleich zu Aktivkohleschüttungen erreicht werden. Von weiterem großem Vorteil ist, dass die Abreinigungswirkung nicht über die Zeit verbraucht, da die Umsetzung der Schadgase und Geruchsstoffe über Katalyse erfolgt und nicht über ein Filtermedium, welches von Zeit zu Zeit gereinigt bzw. ausgetauscht werden muss. Die erfindungsgemäße Luftreinigungseinrichtung 1 weist zudem eine Biofunktionalität auf, das heißt sie entfaltet eine antimikrobielle Wirkung, was mit bisherigen Filtereinrichtungen überhaupt nicht umsetzbar war. Zudem kann die erfindungsgemäße Luftreinigungseinrichtung 1 bedarfsgerecht zu- bzw. abgeschaltet werden, so dass nur ein Einsatz, beispielsweise in Smoke gefährdeten Innenstadtbereichen möglich ist.
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Eingesetzt werden kann die erfindungsgemäße Luftreinigungseinrichtung 1 beispielsweise in einer Klimaanlage 16 eines Kraftfahrzeugs 17.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2017/162577 A1 [0002]
- EP 1494881 B1 [0003]
- DE 102016120656 A1 [0004]
- WO 9638212 A2 [0005]
