DE102021116069A1

DE102021116069A1 - Luftdesinfektionsvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Luftdesinfektionsvorrichtung

Info

Publication number: DE102021116069A1
Application number: DE102021116069.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Noll
Original assignee: Noll Sondermaschinenbau & Co Kg GmbH
Current assignee: Noll Sondermaschinenbau & Co Kg GmbH
Priority date: 2020-06-22
Filing date: 2021-06-22
Publication date: 2021-12-23

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Luftdesinfektionsvorrichtung (100) unc ein Verfahren zum Betrieb der Luftdesinfektionsvorrichtung (100), aufweisend- wenigstens eine Desinfektionskammer (1) mit zumindest einem in dieser angeordneten Ultraviolett-Strahler (2), mittels welchem eine auf Luft desinfizierend wirkende Ultraviolett-Strahlung (S) in die Desinfektionskammer (1) einstrahlbar ist, und- eine aktive Luftdurchsatzeinrichtung (3), mittels welcher ein zu desinfizierender Luftstrom (L) erzeugbar und durch die Desinfektionskammer (1) führbar ist.Erfindungsgemäß weist die Luftdesinfektionsvorrichtung (100) weiterhin auf:- eine Verfahreinrichtung (4) zum Fortbewegen der Luftdesinfektionsvorrichtung (100),- einen Motor (5) zum Antreiben der Verfahreinrichtung (4),- eine Sensorik (6) zum Erfassen der Umgebung und/oder der Position der Luftdesinfektionsvorrichtung (100),- wenigstens eine Steuerung (7) zum automatischen oder autonomen Betreiben von Funktionen der Luftdesinfektionsvorrichtung (100), und- wenigstens einen Energiespeicher (8) zur Energieversorgung der Komponenten der Luftdesinfektionsvorrichtung (100).

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftdesinfektionsvorrichtung aufweisend wenigstens eine Desinfektionskammer mit zumindest einem in dieser angeordneten Ultraviolett-Strahler, mittels welchem eine auf Luft desinfizierend wirkende Ultraviolett-Strahlung in die Desinfektionskammer einstrahlbar ist, und eine aktive Luftdurchsatzeinrichtung, mittels welcher ein zu desinfizierender Luftstrom erzeugbar und durch die Desinfektionskammer führbar ist.
STAND DER TECHNIK
In Raumluft vorhandene Mikroorganismen wie Viren, Bakterien, Hefen oder Schimmelpilze treten besonders in stark frequentierten Räumlichkeiten wie Flughäfen, Krankenhäusern, Arztpraxen, Supermärkten oder im industriellen Fertigungsumfeld auf, wo sie die Gesundheit von Personen gefährden, Lebensmittel verderben oder Rohstoffe verunreinigen. Mittels Bestrahlung der Luft mit Ultraviolett-Strahlung wird die Keimlast signifikant reduziert und die entsprechenden Hygiene- und Lagerbedingungen verbessert. Insbesondere kurzwellige Ultraviolett-Strahlung aus dem Spektralbereich UV-C, d.h. mit Wellenlängen von 280 nm bis 100 nm, wirkt stark bakterizid. Die Strahlung wird von der DNA der Mikroorganismen absorbiert und zerstört dort ihre Struktur, wodurch die lebenden Zellen inaktiviert oder abgetötet werden.
Die technische Nutzung dieses Effekts zur Luftdesinfektion ist im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 20 2013 000 809 U1 eine gattungsgemäße Luftdesinfektionsvorrichtung, deren Wirkprinzip darauf beruht, dass ein zu desinfizierender Luftstrom mittels einer aktiven Luftdurchsatzeinrichtung durch eine Desinfektionskammer geführt wird, wobei ein Ultraviolett-Strahler zur Luftdesinfektion in die Desinfektionskammer einstrahlt. Nach dem Austritt aus der Desinfektionskammer weist der Luftstrom eine signifikant herabgesetzte Keimlast auf.
Nachteilig an derartigen Luftdesinfektionsvorrichtungen nach dem Stand der Technik ist, dass sie üblicherweise als ortsfeste Installationen verwendet werden, beispielsweise im Bereich von Raumdecken, und somit lediglich zur Desinfektion eines festgelegten und begrenzten Raumvolumens dienen können. Außerhalb ihres unmittelbaren Einzugsbereichs ist eine effiziente und schnelle Luftdesinfektion nicht möglich, so dass beispielsweise nicht in geeigneter Weise auf eine kurzfristig entstandene und lokal stark erhöhte Keimbelastung eines abseitsliegenden Raumbereichs reagiert werden kann.
Luftdesinfektionsvorrichtungen zur Entkeimung von Raumluft sind beispielsweise auch im Zusammenhang mit Staubsaugern bekannt, wie beispielsweise offenbart in der US 2005/0273967 A1 . Nachteilhafterweise ist der Luftdurchsatz bei Roboter-Staubsaugern relativ gering und derartige Geräte weisen einen hohen Geräuschpegel auf. Zudem ist die Funktion der Luftentkeimung nur als Nebenfunktion eingerichtet, so dass Roboter-Staubsauger nicht als reine Luftentkeimer zum Einsatz kommen können.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Luftdesinfektionsvorrichtung vorzuschlagen, welche die Nachteile von aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen überwindet und insbesondere zur effizienten und bedarfsangepassten Desinfektion von Raumluft mit zeitlich und/oder räumlich fluktuierenden Keimbelastungen ausgebildet ist. Als wesentliche Aufgabe soll die Luftdesinfektionsvorrichtung einen möglichst geräuscharmen Betrieb erlauben und flexibel genutzt werden können. Als besondere Aufgabe soll dabei die Nutzung von insbesondere in Industrieunternehmen bereits ohnehin vorhandenen Einrichtungen ermöglicht werden.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Luftdesinfektionsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Luftdesinfektionsvorrichtung aufweist:

- eine Verfahreinrichtung zum Fortbewegen der Luftdesinfektionsvorrichtung,
- einen Motor zum Antreiben der Verfahreinrichtung,
- eine Sensorik zum Erfassen der Umgebung und/oder der Position der Luftdesinfektionsvorrichtung,
- wenigstens eine Steuerung zum automatischen oder autonomen Betreiben von Funktionen der Luftdesinfektionsvorrichtung, und
- wenigstens einen Energiespeicher zur Energieversorgung der Komponenten der Luftdesinfektionsvorrichtung.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die Luftdesinfektionsvorrichtung zum mobilen und automatischen oder autonomen Betrieb zu ermächtigen. Dazu weist sie eine Verfahreinrichtung zur Fortbewegung auf, beispielsweise ein Rad- oder Raupenfahrwerk, welche durch einen Motor antreibbar ist, insbesondere durch einen Elektromotor. Damit kann die erfindungsgemäße Luftdesinfektionsvorrichtung im Bedarfsfall an beliebige Einsatzorte verbracht werden. Des Weiteren ist die Luftdesinfektionsvorrichtung mittels der Steuerung im Zusammenspiel mit der Sensorik für die Umgebungs- und/oder Positionserfassung zum automatischen oder autonomen Betrieb ausgebildet. Der Motor, die Sensorik und/oder die Steuerung können auch als Teil der Verfahreinrichtung ausgebildet und/oder baulich oder räumlich angeordnet sein bzw. allgemein als Teil der Verfahreinrichtung verstanden werden.
Unter einer Desinfektion wird im vorliegenden Sinne eine Form der Keimreduktion in der Luft bis hin zur Sterilisation der Luft verstanden und kann bakterizid, fungizid, mykobakterizid, sporizid, tuberkulozid und insbesondere viruzid wirken.
Im automatischen Betrieb ist die Luftdesinfektionsvorrichtung etwa in der Lage, entlang einer vorgegebenen Route durch einen Raum oder ein Gebäude zu navigieren und dabei eine Desinfektion besonders keimbelasteter Bereiche durchzuführen. Beispielsweise können auf diese Weise ein Wartesaal eines Krankenhauses oder ein Bereich einer Werkshalle zu einer wenig frequentierten Tageszeit von der Luftdesinfektionsvorrichtung gezielt angefahren und desinfiziert werden. Im autonomen Betrieb kann die Luftdesinfektionsvorrichtung selbsttätig eine bedarfsangepasste Raumluftdesinfektion durchführen, wozu vorzugsweise eine Ausführungsform mit einer zusätzlichen Sensorik zur Messung der Luftqualität verwendet werden kann (siehe unten).
Zur Gewährleistung der für den mobilen Betrieb notwendigen energetischen Autarkie, umfasst die erfindungsgemäße Luftdesinfektionsvorrichtung einen Energiespeicher zur Energieversorgung ihrer Komponenten.
In vorteilhafter Ausführungsform weist die Luftdesinfektionsvorrichtung Abschirmmittel auf, mittels welchen ein Austreten der Ultraviolett-Strahlung aus der Luftdesinfektionsvorrichtung verhinderbar ist. Da Ultraviolett-Strahlung schädlich für menschliche Haut und insbesondere das menschliche Auge ist, ist es notwendig, ein Austreten der Ultraviolett-Strahlung aus der Luftdesinfektionsvorrichtung zu verhindern, sofern die Vorrichtung zeitgleich in einer von Menschen frequentierten Umgebung arbeitet. Die gattungsgemäße Ausbildung der Desinfektionskammer bildet bereits ein weitgehend abgeschlossenes Volumen, erfindungsgemäß können aber weitere Abschirmmittel vorgesehen sein, welche ein Austreten von Ultraviolett-Strahlung durch den Lufteinlass bzw. -auslass der Desinfektionskammer verhindern. Solche Abschirmmittel können beispielsweise als ein die Desinfektionskammer einhausendes Gehäuse ausgebildet sein.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Luftdurchsatzeinrichtung ein erstes luftdurchlässiges Abschirmmittel aufweist, durch das Luft in die Desinfektionskammer einströmbar ist und dass die Luftdurchsatzeinrichtung ein zweites luftdurchlässiges Abschirmmittel aufweist, durch das Luft aus der Desinfektionskammer ausströmbar ist. Die luftdurchlässigen Abschirmmittel bilden insofern eine Gehäusewand der Desinfektionskammer, durch die Luft mit nur äußerst geringem Strömungswiderstand hindurchströmen kann und daher von außen in die Desinfektionskammer einströmen und aus der Desinfektionskammer nach außen ausströmen kann, jedoch ohne dass UV-Strahlen durch das Abschirmmittel hindurchtreten können.
Vorzugsweise weist die Luftdesinfektionsvorrichtung eine oder alternativ auch eine Mehrzahl von Desinfektionskammern mit Ultraviolett-Strahlen auf. Die Einlassöffnungen der unterschiedlichen Desinfektionskammern sind dabei insbesondere unterschiedlich orientiert, sodass Luft aus einem großen Raumwinkel durch die aktiven Luftdurchsatzeinrichtungen angesaugt werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Variante ist das Abschirmmittel aus Lamellen ausgebildet, die so geneigt sind, dass mittels der Lamellen ein Austreten der Ultraviolett-Strahlung aus der Desinfektionskammer verhinderbar ist. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Lamellen im Querschnitt eine Dachform und/oder wenigstens einen ersten Schenkel und einen geneigt zum ersten Schenkel ausgebildeten zweiten Schenkel aufweisen.
Gemäß einer Alternative weist das Abschirmmittel insbesondere eine erste Reihe von Lamellen auf, wobei die Lamellen der ersten Reihe in einer ersten Richtung geneigt sind und die Lamellen der zweiten Reihe in einer entgegengesetzten zweiten Richtung geneigt sind. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass aus keiner Richtung unmittelbar in die Desinfektionskammer hinein geblickt werden kann, und es kann unabhängig von der Anordnung der Ultraviolett-Strahler kein Licht aus der Desinfektionskammer durch die Abschirmmittel hindurch nach außen treten. Besonders vorteilhaft ist jedoch der sehr geringe Luftwiderstand, so dass auch bei langsamer Fahrt der Luftdesinfektionsvorrichtung nur durch den Fahrtwind hinreichend Luft durch die Desinfektionskammer hindurch strömen kann, sodass die Strömungsbewegung der Luft lediglich hervorgerufen wird durch die Bewegung der Desinfektionsvorrichtung durch einen Raum, mithin also durch den Fahrtwind.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ferner liegt darin, den sehr leisen Betrieb der Luftdesinfektionsvorrichtung zu ermöglichen, indem der Luftdurchsatz durch die Desinfektionskammer ohne aktiv betriebenen Ventilator erzeugt wird. Dieser Vorteil wird insbesondere dann umsetzbar, wenn die Luftdesinfektionsvorrichtung nur eine Desinfektionskammer aufweist, die auf einer ersten Seite von einem ersten luftdurchlässigen Abschirmmittel und auf einer gegenüberliegenden zweiten Seite vom zweiten luftdurchlässigen Abschirmmittel begrenzt ist und in der die Ultraviolett-Strahler aufgenommen sind. Insbesondere dann kann ein Luftdurchsatz durch die Desinfektionskammer mittels einer Verfahrbewegung der Luftdesinfektionsvorrichtung erzeugt werden. Die Abschirmmittel sind dafür großflächig ausgebildet und bilden im Wesentlichen die gesamte Frontseite und Rückseite der Luftdesinfektionsvorrichtung, insbesondere wenigstens 60%, vorzugsweise wenigstens 70% und besonders bevorzugt wenigstens 80% der Front- und Rückfläche.
Gemäß einem noch weiteren wesentlichen Aspekt der Erfindung ist die Verfahreinrichtung als fahrerloses Transportsystem ausgebildet, aufweisend eine oberseitige Aufnahmefläche, auf der wenigstens die Desinfektionskammer wieder absetzbar angeordnet ist. Die Nutzung eines fahrerlosen Transportsystems als Verfahreinrichtung ist besonders dann vorteilhaft möglich, wenn die Desinfektionskammer mittels eines Gehäuses gebildet ist, das auf der Aufnahmefläche aufgesetzt ist und oder es ist vorgesehen, dass elektrische Leitungsverbindungen zwischen dem fahrerlosen Transportsystem und der Desinfektionskammer eingerichtet sind, die insbesondere ohne manuelles Eingreifen verbunden und wieder gelöst werden können.
So kann ein entsprechend programmiertes, fahrerloses Transportsystem die Luftdesinfektionsvorrichtung dann aufnehmen und durch die Räume eines Unternehmens oder einer sonstigen Einrichtung verfahren, wenn das fahrerlose Transportsystem für den eigentlichen industriellen Logistikeinsatz vorübergehend werktags, wochenends oder nachts nicht gebraucht wird.
Beispielsweise kann eine drahtlose Kommunikation stattfinden zwischen der Desinfektionskammer und dem fahrerlosen Transportsystem, sodass das fahrerlose Transportsystem erkennen kann, ob eine und/oder welche Desinfektionskammer auf die oberseitige Aufnahmefläche aufgenommen werden soll oder aufgenommen wurde.
Hintergrund ist die Schaffung eines vollständig automatisierten Desinfektionsbetriebs für eine Einrichtung, beispielsweise ein Industrieunternehmen, eine Behörde, eine Universität, eine Schule und dergleichen, die keinen manuellen Einsatz erfordert, und sofern ein entsprechend programmiertes fahrerloses Transportsystem vorhanden ist, kann dieses Leerzeiten nutzen, um die Desinfektionskammer durch die Räumlichkeiten zu verfahren. Die Räumlichkeiten sind insbesondere solche, die stark von Menschen frequentiert werden, mithin also Kantinen, Wartezimmer bei Ärzten, Eingangsbereiche und Wartezimmer in Krankenhäusern, Hörsäle von Universitäten und dergleichen.
Die Sensorik zum Erfassen der Umgebung und/oder der Position der Luftdesinfektionsvorrichtung und/oder der Motor können mit besonderem Vorteil Bestandteil des fahrerlosen Transportsystem sein. Die Luftdesinfektionsvorrichtung besteht insofern im Wesentlichen aus der Desinfektionskammer, die lösbar aufgenommen ist auf der Verfahreinrichtung, die insbesondere ausgebildet ist als fahrerloses Transportsystem, auch abgekürzt FTS genannt. Die Desinfektionskammer selber weist Mittel zum Betrieb der ultraviolett strahlenden Lampen auf, wobei eine Steuerung für einen optional vorhandenen Ventilator in der Desinfektionskammer vorgesehen sein kann, und der Ventilator setzt beispielsweise dann ein, wenn das fahrerlose Transportsystem mit der Desinfektionskammer stillsteht, beispielsweise in einem Fahrstuhl oder vorübergehend vor Hindernissen.
Dabei ist es alternativ denkbar, dass ein Steuerungsmodul eingerichtet ist, in dem die Steuerung der Luftdesinfektionsvorrichtung aufgenommen ist, wobei die Steuerung eine Schnittstelle mit der Verfahreinrichtung aufweist, also insbesondere mit dem fahrerlosen Transportsystem, sodass mit dem Steuermodul sowohl die Funktion der Desinfektionskammer als auch die Funktion des fahrerlosen Transportsystems gesteuert werden kann. Die fahrerische Steuerung des fahrerlosen Transportsystems, also beispielsweise die Kollisionsüberwachung, die Fahrwegerkennung und dergleichen, kann dabei wie bei handelsüblichen FTS-Systemen bekannt, im eigentlichen fahrerlosen Transportsystem erfolgen. Das Steuerungsmodul kann beispielsweise in oder an der Desinfektionskammer eingerichtet sein oder das Steuerungsmodul befindet sich in einer räumlichen Anordnung zwischen dem fahrerlosen Transportsystem und der Desinfektionskammer und kann beispielsweise auch vereinzelbar sein.
In vorteilhafter Ausführungsform ist der Ultraviolett-Strahler zum Abstrahlen von Ultraviolett-Strahlung im Spektralbereich UV-C ausgebildet. Dieser kurzwellige Anteil der Ultraviolett-Strahlung ist besonders effizient hinsichtlich der Desinfektionswirkung auf keimbelastete Raumluft.
In vorteilhafter Ausführungsform umfasst die Luftdesinfektionsvorrichtung eine Luftqualitätsmesseinrichtung. Dadurch kann im Zuge des Desinfektionsvorgangs beispielsweise das Erreichen eines gewünschten Sollwerts der Luftqualität überprüft werden. Die Luftqualitätsmesseinrichtung kann beispielsweise als ein CO₂-Sensor ausgebildet sein. Erhöhte CO₂-Gehalte in der Raumluft weisen auf eine erhöhte Frequentierung dieser Raumbereiche durch Personen auf, und dementsprechend ist die Wahrscheinlichkeit eines erhöhten Keimeintrags in solchen Bereichen erhöht. Insbesondere ist die autonom betriebene Luftdesinfektionsvorrichtung mittels einer solchen Luftqualitätsmesseinrichtung befähigt, die Raumbereiche höchster Keimbelastung zu identifizieren, anzufahren und zielgerichtet zu desinfizieren. Dadurch wird eine besonders schnelle und effiziente Raum- oder Gebäudedesinfektion ermöglicht.
Beispielsweise umfasst die Sensorik zur Umgebungserfassung ein Lidar-System, ein Ladar-System, ein Radar-System, einen Ultraschall-Abstandssensor und/oder einen induktiven, kapazitiven und/oder taktilen Abstandssensor. Die Sensorik zur Positionserfassung umfasst beispielsweise einen GPS-Empfänger und/oder eine inertiale Messeinheit mit einem Drehratensensor, mit einem Beschleunigungssensor und/oder mit einem Magnetometer. Mittels der Sensorik kann die Steuerung der Luftdesinfektionsvorrichtung bewegliche und unbewegliche Hindernisse zwecks Kollisionsvermeidung detektieren und ist zudem zur autonomen Navigation befähigt.
Vorzugsweise weist die Luftdesinfektionsvorrichtung ein Kommunikationsmodul auf, welches zum Aufbau einer drahtlosen Datenverbindung ausgebildet ist. Beispielsweise kann die mobile Luftdesinfektionsvorrichtung dadurch mittels mobiler Endgeräte und einer entsprechenden App in eine Einsatzumgebung angefordert werden. Des Weiteren kann beim Betrieb einer ganzen Flotte von erfindungsgemäßen Luftdesinfektionsvorrichtungen eine Kommunikation zwischen diesen stattfinden.
Vorzugsweise weist die Luftdesinfektionsvorrichtung einen Datenspeicher auf, welcher zum Speichern von Betriebsdaten der Luftdesinfektionsvorrichtung vorgesehen ist. Solche Betriebsdaten umfassen beispielsweise die von der Luftdesinfektionsvorrichtung zurückgelegten Routen und die vorgenommenen Desinfektionsmaßnahmen, und derartige Betriebsdaten können insbesondere verwendet werden, um den autonomen Steuerungsprozess laufend zu verbessern und effizienter zu gestalten.
In vorteilhafter Ausführungsform weist die Luftdesinfektionsvorrichtung einen Ladeanschluss auf, welcher zum Aufladen des Energiespeichers an einer Ladestation ausgebildet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Anschließen des Ladeanschlusses an die Ladestation automatisch erfolgen kann, sodass die Luftdesinfektionsvorrichtung selbsttätig in eine Ruheposition manövrieren kann, in welcher der Energiespeicher mittels der Ladestation aufgeladen wird.
Die Erfindung richtet sich ferner auf ein Verfahren zum Betrieb einer Luftdesinfektionsvorrichtung wie vorstehend beschrieben, wobei das Verfahren wenigstens die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen des fahrerlosen Transportsystems; Bereitstellen der Luftdesinfektionsvorrichtung; Einsatz des fahrerlosen Transportsystems für ansonsten industrielogistische Zwecke; automatisierte Aufnahme der Luftdesinfektionsvorrichtung durch das fahrerlose Transportsystem, wenn dieses für industrielogistische Zwecke entbehrlich ist und Verfahren des fahrerlosen Transportsystems mit der Luftdesinfektionsvorrichtung zwecks Desinfektion der Luft.
Figurenliste
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figur näher dargestellt. Es zeigt

1 eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Luftdesinfektionsvorrichtung,
2 ein alternatives Ausführungsbeispiel der Luftdesinfektionsvorrichtung mit einem fahrerlosen Transportsystem als Verfahreinrichtung und einer auf diesem aufgenommenen Desinfektionskammer,
3 eine Detailansicht des luftdurchlässigen Abschirmmittels und
4 eine Ansicht des Ventilators als Teil der Luftdurchsatzeinrichtung.

Die 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Luftdesinfektionsvorrichtung 100, welche zur Luftdesinfektion die Desinfektionskammer 1 mit den drei Ultraviolett-Strahlern 2 aufweist, wobei mittels der Ultraviolett-Strahler 2 eine auf den Luftstrom L desinfizierend wirkende Ultraviolett-Strahlung S in die Desinfektionskammer 1 einstrahlbar ist. Der Luftstrom L wird durch die aktive Luftdurchsatzeinrichtung 3 erzeugt und durch die Desinfektionskammer 1 geführt, wobei die Luftdurchsatzeinrichtung 3 als ein Lüfter oder ein Gebläse ausgebildet ist, und beispielsweise noch weitere Luftleiteinrichtungen wie etwa Leitbleche aufweisen kann. Durch die Luftdurchsatzeinrichtung 3 wird somit ein Durchströmen der zu desinfizierenden Raumluft in Form des Luftstroms L durch den Behandlungsraum 1 bewirkt, wobei die Raumluft während des Durchströmens der Ultraviolett-Strahlung S ausgesetzt und dadurch entkeimt wird.
Die Desinfektionskammer 1 ist lediglich schematisch als Teil der Luftdesinfektionsvorrichtung 100 dargestellt und verläuft horizontal. Im Sinne der Erfindung kann diese auch eine senkrechte Erstreckung aufweisen, sodass diese beispielsweise die Luft mit der Luftdurchsatzeinrichtung 3 bodenseitig aus einem Raum ansaugt und deckengerichtet austreten lässt. Alternativ kann eine geräteinterne Luftführung so ausgebildet sein, dass Personen, die sich im Raum befinden, von der Austrittsseite der Luftführung durch die Luftdesinfektionsvorrichtung 100 von der entkeimten Luft nicht angeblasen werden, was als unangenehm empfunden werden kann. Zudem kann eine erfindungsgemäße Luftdesinfektionsvorrichtung 100 mit weiterem Vorteil auch mehrere Desinfektionskammern 1 aufweisen, insbesondere mit zueinander unterschiedlichen Orientierungen zur Desinfektion eines möglichst großen Raumwinkels um die Luftdesinfektionsvorrichtung 100.
Um ein potenziell schädigendes Austreten der Ultraviolett-Strahlung S aus der Luftdesinfektionsvorrichtung 100 zu verhindern, ist das Abschirmmittel 9 in Form eines Gehäuses, beispielsweise aus Aluminium, vorgesehen, welches die Desinfektionskammer 1 einhaust. Um das Durchströmen des Luftstroms L zu gewährleisten, weist das gehäuseartige Abschirmmittel 9 eingangs- und ausgangsseitig der Desinfektionskammer 1 geeignete Perforationen auf. Beispielsweise kann die Desinfektionskammer 1 auch versetzt zu den Perforationen angeordnet und über Leitbleche verbunden sein, so dass keinerlei Ultraviolett-Strahlung aus der Luftdesinfektionsvorrichtung 100 austreten kann.
Die Luftqualitätsmesseinrichtung 10, insbesondere ein CO₂-Sensor, ist vorzugsweise eingangsseitig der Desinfektionskammer 1 angeordnet, und erfasst dort die Luftqualität des durch die Luftdurchsatzeinrichtung 3 angesaugten Raumluftvolumens. Die zugehörigen Messdaten werden der Steuerung 7 zugeführt, welche anhand dieser bewerten kann, ob ein gewünschter Sollwert der Luftqualität in diesem Raumbereich hergestellt worden ist. Darauf basierend kann die weitere Desinfektionsstrategie festgelegt werden, beispielsweise ein Verfahren der Luftdesinfektionsvorrichtung 100 zu einem neuen Einsatzort. Dabei kann die Verfahrroute insbesondere entlang Bereichen höchster Keimlast, d.h. schlechtester Luftqualität, erfolgen, wobei die Luftdesinfektionsvorrichtung 100 zur Bestimmung einer räumlichen Verteilung der Luftqualität vorzugsweise eine Mehrzahl von zueinander beabstandet angeordneten Luftqualitätsmesseinrichtungen aufweist.
Erfindungsgemäß weist die Luftdesinfektionseinrichtung 100 weiterhin die Verfahreinrichtung 4, hier in Form eines Fahrwerks mit Rädern, den Motor 5 zum Antreiben der Verfahreinrichtung 4 sowie die Sensorik 6 zum Erfassen der Umgebung und/oder der Position der Luftdesinfektionsvorrichtung 100 auf.
Mittels der Sensorik 6 zur Umgebungserfassung können räumliche Strukturen der Betriebsumgebung, wie Wände, Türen oder sonstige unbewegliche Hindernisse, detektiert werden, sowie auch bewegliche Hindernisse, beispielsweise menschliches Personal oder Flurförderfahrzeuge. Eine derartige Umgebungserfassung ist beispielsweise mit bekannten Lider-, Ladar- oder Radar-Systemen möglich, weiterhin können Abstandssensoren basierend auf Ultraschall oder kapazitiven oder taktilen Messprinzipien eingesetzt werden. Die Sensorik 6 ist weiterhin vorzugsweise zur Positions- und/oder Lageerfassung ausgebildet, beispielsweise mittels eines GPS-Empfängers und/oder einer inertialen Messeinheit. Dadurch ist die die mobile Luftdesinfektionsvorrichtung 100 insbesondere zur automatischen oder autonomen Navigation befähigt.
Die in der Figur dargestellte vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Luftdesinfektionsvorrichtung 100 weist zwei Steuerungen 7 sowie zwei Energiespeicher 8 auf. Eine Steuerung 7 und ein Energiespeicher 8 dienen dabei dem eigentlichen Luftdesinfektionsprozess, d.h. dem Betrieb und der Energieversorgung der Ultraviolett-Strahler 2, der aktiven Luftdurchsatzeinrichtung 3 sowie der Luftqualitätsmesseinrichtung 10. Die weitere Steuerung 7 und der weitere Energiespeicher 8 dienen dem Betrieb und der Energieversorgung der zum Fortbewegen und Navigieren notwendigen Komponenten, d.h. der Verfahreinrichtung 4, des Motors 5 sowie der Sensorik 6. Vorzugsweise ist die die Luftqualitätsmesseinrichtung 10 mit beiden Steuerungen 7 verbunden, da die erhobenen Messdaten betreffend die Luftqualität eine Führungsgröße sowohl für den eigentlichen Desinfektionsprozess, als auch für die autonome Navigation der Luftdesinfektionseinrichtung 100 darstellen können.
Die Luftentwicklungsvorrichtung 100 umfasst des Weiteren das Kommunikationsmodul 11, welches zum Aufbau einer drahtlosen Datenverbindung ausgebildet ist. Beispielsweise kann eine Datenverbindung zweckmäßig mit einem mobilen Endgerät zur Bedienung durch einen Nutzer aufgebaut werden, oder der Kommunikation einer Mehrzahl von erfindungsgemäßen Luftdesinfektionsvorrichtungen 100 untereinander.
Der Datenspeicher 12 ist zum Speichern von Betriebsdaten der Luftdesinfektionsvorrichtung 100 vorgesehen. Solche Betriebsdaten protokollieren etwa die von der Luftdesinfektionsvorrichtung 100 zurückgelegten Routen und desinfizierten Bereiche. Bei Betrieb einer Mehrzahl von Luftdesinfektionsvorrichtungen 100 können somit bereits desinfizierte Bereiche gekennzeichnet werden, so dass ein möglichst effektiver Einsatz der gesamten Flotte durchführbar ist.
Der Ladeanschluss 13 ist zum Aufladen der beiden Energiespeicher 8 an einer Ladestation ausgebildet. Das Verbinden des Ladeanschlusses 13 mit einer geeigneten Ladestation kann dabei insbesondere automatisch erfolgen, wozu der Ladeanschluss 13 vorzugsweise gut zugänglich an der Luftdesinfektionsvorrichtung 100 angeordnet ist.
2 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der Luftdesinfektionsvorrichtung 100 mit einem fahrerlosen Transportsystem 15 und einer auf diesem aufgenommenen Desinfektionskammer 1 als wesentliche Bestandteile. Das Ausführungsbeispiel ist besonders dadurch ausgezeichnet, dass die Fahreinrichtung 4 mittels eines fahrerlosen Transportsystems 15 ausgebildet und damit vereinzelbar ist. Auf der Oberseite weist das fahrerlose Transportsystem 15 hierfür eine Aufnahmefläche 15a auf, die die obere Planfläche einer Hubplatte 15b bildet, und die Hubplatte 15b kann gegenüber dem unteren Teil des fahrerlosen Transportsystems 15 in der Höhe verfahren werden.
Oberseitig auf der Aufnahmefläche 15a ist die Desinfektionskammer 1 einfach aufgesetzt oder befestigt aufgenommen, wobei die Aufnahme automatisch erfolgen kann, indem das fahrerlose Transportsystem 15 unter die Desinfektionskammer 1 fährt, die hierfür auf einer entsprechenden Vorrichtung erhöht gehalten ist. Nachdem das fahrerlose Transportsystem 15 unter die Desinfektionskammer 1 gefahren wurde, kann die Hubplatte 15b leicht angehoben werden, so dass schließlich die Desinfektionskammer 1 auf der Aufnahmefläche 15a aufgenommen und mit dem fahrerlosen Transportsystem 15 verfahren werden kann.
Im beispielhaft unteren Bereich der Desinfektionskammer 1 weist die Luftdesinfektionsvorrichtung 100 ein Steuerungsmodul 19 auf, in dem die im Zusammenhang mit 1 beschriebenen Bestandteile wie beispielsweise eine Steuerung 7, ein Energiespeicher 8 oder eine Luftqualitätsmesseinrichtung 10 sowie ein Kommunikationsmodul 11, ein Datenspeicher 12 und/oder ein Ladeanschluss 13 angeordnet sein können. Der Motor 5 und die Sensorik 6 sind hingegen im fahrerlosen Transportsystem 15 untergebracht.
Das Steuerungsmodul 19 kann auch vereinzelt ausgebildet sein, so dass die eigentliche Desinfektionskammer 1 auch von dem Steuerungsmodul 19 entnommen werden kann. Zugleich kann das Steuerungsmodul 19 von dem fahrerlosen Transportsystem 15 entnommen werden. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Desinfektionskammer 1 und das Steuerungsmodul 19 eine gemeinsam handhabbare, bauliche Einheit bilden.
Das Gehäuse 16 der Desinfektionskammer 1 ist mit Blick auf die Bildebene auf der linken Seite mit einem Abschirmmittel 9 begrenzt, das sich über einen weiten Lufteintrittsbereich 20 erstreckt. Auf der rechten Seite befindet sich ein weiteres Abschirmmittel 9, das einen ebenfalls großflächig ausgebildeten Luftaustrittsbereich 21 bildet. Die beiden Abschirmmittel 9 und damit der linksseitige Lufteintrittsbereich 20 und der rechtsseitige Luftaustrittsbereich 21 sind sich gegenüberliegend ausgebildet, wobei bei einer Fahrtrichtung gemäß dem gezeigten Pfeil 22 die Luft links in die Desinfektionskammer 1 eintritt und rechts aus dieser wieder austritt, verursacht nur durch den Fahrtwind.
Die Abschirmmittel 9 weisen Lamellen 14 auf, die so zueinander ausgerichtet sind, dass das ultraviolette Licht der Ultraviolett -Strahler 2 aus dem Gehäuse 16 auch im Bereich der Abschirmmittel 9 nicht austreten kann. Jedoch ermöglicht die Ausgestaltung der Abschirmmittel 9 aufweisend die unter einem Winkel angestellten Lamellen 14 einen leichten Luftdurchsatz, ohne dass beim Luftdurchsatz ein nennenswerter Strömungswiderstand entsteht. Dadurch kann erreicht werden, dass die Luft auch bei langsamer Fahrt in den Lufteintrittsbereich 20 eintritt und aus dem Luftaustrittsbereich 21 wieder austritt. Sollte die Verfahreinrichtung 4 in Form des fahrerlosen Transportsystems 15 einmal stehen bleiben, beispielsweise wenn die Luftdesinfektionsvorrichtung 100 in einem Fahrstuhl transportiert wird oder ein Hindernis einen vorübergehenden Stillstand bedingt, so kann der Ventilator 18 über die Steuerung 7 aktiviert werden, sodass der Luftdurchsatz aufrecht erhalten bleibt. Der Ventilator 18 ist nur bespielhaft einzeln gezeigt und es können mehrere Ventilatoren 18 oder ein in der Größe an den Lufteintrittsbereich 20 angepasster sehr langsam laufender Ventilator 18 vorgesehen werden.
3 zeigt das Detail X gemäß 2, und dargestellt ist das Abschirmmittel 9 in Form mehrerer übereinander angeordneter Lamellen 14. Die Lamellen 14 weisen einen ersten Schenkel 14a und einen zweiten Schenkel 14b auf, die unter einem Winkel zueinander angeordnet sind. Die Schenkel 14a und 14b sind miteinander verbunden und bilden jeweils eine einzelne etwa dachförmige Lamelle 14. Strömungspfeile zeigen beispielhaft eine Luftströmung durch das Abschirmmittel 9, und es ist erkennbar, dass die Luft aus ihrer generellen Strömungsrichtung nur geringfügig abgelenkt wird, so dass der Strömungswiderstand zur Durchströmung des Abschirmmittels 9 sehr gering ist. Hingegen sind die Lamellen 14 mit ihren Schenkeln 14a und 14b so ausgerichtet, dass Licht durch die Abschirmmittel 9 nicht hindurchtreten kann, insbesondere unabhängig von der ein Lichteinstrahlrichtung von der Innenseite der Desinfektionskammer 1.
4 zeigt das Detail Y gemäß 2 und stellt den Ventilator 18 dar. Der Ventilator 18 ist als Axiallüfter ausgeführt und kann 1-fach oder mehrfach im Lufteintrittsbereich vorgesehen werden.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichenliste

100: Luftdesinfektionsvorrichtung
1: Desinfektionskammer
2: Ultraviolett-Strahler
3: Luftdurchsatzeinrichtung
4: Verfahreinrichtung
5: Motor
6: Sensorik
7: Steuerung
8: Energiespeicher
9: Abschirmmittel
10: Luftqualitätsmesseinrichtung
11: Kommunikationsmodul
12: Datenspeicher
13: Ladeanschluss
14: Lamelle
14a: erster Schenkel
14b: zweiter Schenkel
15: fahrerloses Transportsystem
15a: Aufnahmefläche
16: Gehäuse
17: Leitungsverbindung
18: Ventilator
19: Steuerungsmodul

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202013000809 U1 [0003]
US 2005/0273967 A1 [0005]

Claims

Luftdesinfektionsvorrichtung (100) aufweisend - wenigstens eine Desinfektionskammer (1) mit zumindest einem in dieser angeordneten Ultraviolett-Strahler (2), mittels welchem eine auf Luft desinfizierend wirkende Ultraviolett-Strahlung (S) in die Desinfektionskammer (1) einstrahlbar ist, und - eine aktive Luftdurchsatzeinrichtung (3), mittels welcher ein zu desinfizierender Luftstrom (L) erzeugbar und durch die Desinfektionskammer (1) führbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdesinfektionsvorrichtung (100) weiterhin aufweist: - eine Verfahreinrichtung (4) zum Fortbewegen der Luftdesinfektionsvorrichtung (100), - einen Motor (5) zum Antreiben der Verfahreinrichtung (4), - eine Sensorik (6) zum Erfassen der Umgebung und/oder der Position der Luftdesinfektionsvorrichtung (100), - wenigstens eine Steuerung (7) zum automatischen oder autonomen Betreiben von Funktionen der Luftdesinfektionsvorrichtung (100), und - wenigstens einen Energiespeicher (8) zur Energieversorgung der Komponenten der Luftdesinfektionsvorrichtung (100).
Luftdesinfektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdurchsatzeinrichtung (3) ein erstes luftdurchlässiges Abschirmmittel (9) aufweist, durch das Luft in die Desinfektionskammer (1) einströmbar ist und dass die Luftdurchsatzeinrichtung (3) ein zweites luftdurchlässiges Abschirmmittel (9) aufweist, durch das Luft aus der Desinfektionskammer (1) ausströmbar ist.
Luftdesinfektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmmittel (9) aus Lamellen (14) ausgebildet ist, die so geneigt sind, dass mittels der Lamellen (14) ein Austreten der Ultraviolett-Strahlung (S) aus der Desinfektionskammer (1) verhinderbar ist.
Luftdesinfektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (14) im Querschnitt eine Dachform und/oder wenigstens einen ersten Schenkel (14a) und einen geneigt zum ersten Schenkel (14a) ausgebildeten zweiten Schenkel (14b) aufweisen.
Luftdesinfektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmmittel (9) eine erste Reihe von Lamellen (14) und eine zweite Reihe von Lamellen (14) aufweist, wobei die Lamellen (14) der ersten Reihe in einer ersten Richtung geneigt sind und wobei die Lamellen (14) der zweiten Reihe in einer entgegengesetzten zweiten Richtung geneigt sind.
Luftdesinfektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Desinfektionskammer (1) auf einer ersten Seite vom ersten luftdurchlässigen Abschirmmittel (9) und auf einer horizontal gegenüberliegenden zweiten Seite vom zweiten luftdurchlässigen Abschirmmittel (9) begrenzt ist.
Luftdesinfektionsvorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Luftdurchsatz durch die Desinfektionskammer (1) mittels einer Verfahrbewegung der Luftdesinfektionsvorrichtung (100) erzeugbar ist.
Luftdesinfektionsvorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahreinrichtung (4) als fahrerloses Transportsystem (15) ausgebildet ist, aufweisend eine oberseitige Aufnahmefläche (15a), auf der wenigstens die Desinfektionskammer (1) wieder absetzbar angeordnet ist.
Luftdesinfektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Desinfektionskammer (1) mittels eines Gehäuses (16) gebildet ist, das auf der Aufnahmefläche (15a) aufgesetzt ist und/oder es ist vorgesehen, dass elektrische Leitungsverbindungen (17) zwischen dem fahrerlosen Transportsystem (15) und der Desinfektionskammer (1) eingerichtet sind.
Luftdesinfektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik (6) zum Erfassen der Umgebung und/oder der Position der Luftdesinfektionsvorrichtung (100) und/oder der Motor (5) Bestandteil des fahrerlosen Transportsystems (15) sind.
Luftdesinfektionsvorrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdurchsatzeinrichtung (3) weiterhin einen Ventilator (18) aufweist, mit dem ein Luftdurchsatz durch die luftdurchlässigen Abschirmmittel (9) unterstützbar ist, insbesondere wenn keine Verfahrbewegung der Luftdesinfektionsvorrichtung (100) stattfindet.
Luftdesinfektionsvorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraviolett-Strahler (2) zum Abstrahlen von Ultraviolett-Strahlung (S) im Spektralbereich UV-C ausgebildet ist.
Luftdesinfektionsvorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdesinfektionsvorrichtung (100) eine Luftqualitätsmesseinrichtung (10) umfasst.
Luftdesinfektionsvorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik (6) zur Umgebungserfassung ein Lidar-System, ein Ladar-System, ein Radar-System, einen Ultraschall-Abstandssensor und/oder einen induktiven, kapazitiven und/oder taktilen Abstandssensor umfasst und/oder dass die Sensorik (6) zur Positionserfassung einen GPS-Empfänger und/oder eine inertiale Messeinheit mit einem Drehratensensor, mit einem Beschleunigungssensor und/oder mit einem Magnetometer umfasst.
Verfahren zum Betrieb einer Luftdesinfektionsvorrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren wenigstens die folgenden Schritte aufweist: - Bereitstellen des fahrerlosen Transportsystems (15) - Bereitstellen der Luftdesinfektionsvorrichtung (100), - Einsatz des fahrerlosen Transportsystems (15) für industrielogistische Zwecke - automatisierte Aufnahme der Luftdesinfektionsvorrichtung (100) durch das fahrerlose Transportsystem (15), wenn dieses für industrielogistische Zwecke entbehrlich ist und - Verfahren des fahrerlosen Transportsystems (15) mit der Luftdesinfektionsvorrichtung (100) zwecks Desinfektion der Luft.