DE102022000614A1

DE102022000614A1 - Karussell-Tür-Konstruktion

Info

Publication number: DE102022000614A1
Application number: DE102022000614.6A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-12-23
Filing date: 2022-02-19
Publication date: 2023-06-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Karussell-Tür-Konstruktion, die mit einem Laserstrahler gegen Krankheitserreger, welches die Viren oder Bakterien direkt in die Luft und auf Oberflächen in Reichweite in beim Wechseln zwischen Räumen beseitigt. Zudem kann das Gerät auch als TrennVorrichtung für Raumbereiche verwendet werden, wobei ein Großraum in beliebige kleinere Räume durch Laser-Strahlen-Wände aufgeteilt werden kann. Das Gerät kann in verschiedene Bereiche eingesetzt werden. Z.B. in Stadion, Bierzelt, Strand, Schwimmhalle, Kinos, Restaurants, etc. kann es die Menschen voneinander durch Laser- oder UV-Laserstrahlbarrieren wirksam trennen. Dieses Gerät wirkt sehr effektiv gegen alle Arten von Bakterien und Viren, wie z.B. Grippe-Viren, Corona-Viren, oder auch gegen eine Vielfalt von exotischen Krankheitserregern.Für dieses Dekontaminations-Gerät gegen Krankheitserreger können speziell die wenig schädliche UV-C-Laserstrahlen mit 222nm Wellenlänge verwendet. Sie töten die Bakterien und Viren genauso gut wie die Breitspektrum-UV-C Strahlen, sind aber für Menschen weitgehend schonend. Hinzu kommen die Varianten mit automatisch erzeugbaren Lichtmasken, die die in den Raum aufhaltenden Personen schützen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dekontaminations-Gerät, das in Form einer Karussell-Tür-Konstruktion mit einer Laserstrahlenquelle ausgestattet, gebaut ist, welche die Krankheitserreger in die Luft vernichten oder neutralisieren kann.
In OP-Saale oder Krankenhäusern werden zahlreiche Viren-Schutzmaßnahmen umgesetzt. Z.B. die Atemschutz-Masken werden in der Regel in Krankenhäusern, insbesondere in OP-Saale verwendet. Dort dienen sie dazu, die Atemwege des Benutzers gegen Viren oder Bakterien in die Luft zu schützen und auch umgekehrt, die Patienten vor Krankheitserreger, die im Mund des Benutzers sich befinden könnten, zu schützen.
Die Klimaanlagen oder Belüftungs-Systeme dort werden mit speziellen Filtern versehen, die zumindest einen Teil der Erreger (Viren, Bakterien, Pilz-Sporen, etc.) aufhalten und deren Verbreitung verhindern.
In Pandemie-Zeiten kommen oft einfallsreiche Ideen heraus, um eine Ausbreitung der Krankheitserreger zu verhindern. Es ist klar, dass eine Trennung der Menschen, bzw. Distanzhaltung von ein paar Metern Sicherheitsabstand kann die Verbreitungskette mehr oder weniger unterbrechen. Einige Firmen arbeiten in Realisierung von Ideen, wobei Plexiglas-Scheiben auch in Flugzeugen eingesetzt werden sollen, um Ausbreitung von Epidemien zu verhindern. Die Pläne dafür bestehen und auch Prototypen wurden erprobt. Das sind Plexiglas-Scheiben, die in Flugzeugsitzen eingebaut werden, die jeden Passagier von den anderen trennen. Die Scheiben bilden eine Art Hülle, um die Person, die sich auf dem Flugzeugsitz sich befindet. Allerdings solche Plexiglas-Hüllen sind ein Risiko-Faktor falls eine schnelle Evakuierung des Flugzeugs notwendig ist. Falls Feuer an Bord ausbricht, dann können die Reisende nicht schnell genug das Flugzeug verlassen. Solche Plexiglas-Scheiben sind nicht nur ein Risiko-Faktor in einem Notfall, sondern sie können bei einer harten Landung auch brechen und Passagiere verletzen. Hinzu kommt, dass sie einiges am Gewicht mit sich bringen, was die Nutzlast und Passagiere-Anzahl beeinflussen kann oder zumindest den Treibstoff-Verbrauch erhöhen kann, was negativ auf die Umwelt wirkt.
Um die Viren und Bakterien zu neutralisieren, können zahlreiche verschiedene Methoden angewendet werden. Es gibt aber vorwiegend chemische, biologische und physikalische Methoden das zu erreichen. Längst ist bekannt, dass das Sonnenlicht, die Viren oder Bakterien zu neutralisieren scheint. Die Wirkung vom Licht haben viele Wissenschaftler näher untersucht. Es ist bekannt, dass Breitspektrum-UV-C-Licht mit einer Wellenlänge von 200 bis 400 nm Bakterien und Viren effektiv eliminieren kann. Das UV-C Licht zerstört die molekularen Bindungen, die die Erbsubstanz zusammenhalten. Oft werden solche Lichtquellen routinemäßig dazu genutzt, OP-Ausrüstung zu dekontaminieren. Es gibt Überlegungen, das UV-Licht auch in OP-Saale einzusetzen. Allerdings ist das UV-C Licht nicht unbedenklich für die Menschen, weil es Schäden im Gewebe hervorrufen kann. Auch die Augen können dadurch krank oder komplett geschädigt werden.
Einige Patentanmeldungen beschreiben Methoden zur Dekontamination von Luft mit Hilfe von konventionellen UV-Leuchtquellen, die in Form von Leuchtstoffröhren oder neuerdings auch durch UV-Leuchtdioden zustande kommt.
Die Anmeldung WO 2017 / 147 460 A1 beschreibt eine Methode, die für die Raumdesinfektion in Frage kommt. Hier werden die Räume durch keimtötende Strahlung desinfiziert. Durch eine Bildeinheit wird die Position der Personen erfasst und analysiert, wobei ungeschützte Personen im Raum nicht mehr bestrahlt werden. Als UV-Quelle werden konventionelle Mittel eingesetzt.
US20160175475A1 beschreibt einen Raumsterilisator, der UV-Leuchtstoff-Lampen benutzt. Damit wird ein Raum bestrahlt, um die Keime in die Luft zu beseitigen. Die Effektivität ist leider nur im kurzen Radius erzielbar, oder man verwendet eine sehr starke UV-Leuchtstoffröhre oder eine große Anzahl von denen.
DE102012006972A1 beschreibt eine Reinigungseinrichtung zum automatischen oder halbautomatischen Reinigen von Fahrzeuginnenräumen zum Beispiel eines Schienenfahrzeuges mit wenigstens eine Strahlungsvorrichtung, welche Strahlung in wenigstens einem vorbestimmten Wellenlängenbereich zwischen etwa 150 nm und etwa 350 nm emittiert.
CN1 10575559A beschreibt ebenso eine automatische Vorrichtung, die eine Luftdesinfizierung veranlassen kann.
DE102015102882A1 beschreibt eine Luftdesinfektions-Vorrichtung und Verfahren, die eine kombinierte Desinfektion von Oberflächen und Innenraumluft im Gesundheitswesen bewirken kann. UV-C-Strahlung wird für solche Zwecke benutzt.
DE202017100914U1 beschreibt eine Vorrichtung, bei der unter Verwendung von UV-Elementen, die ultraviolettes Licht aussenden, eine Desinfizierung erreicht wird. Durch die Anordnung ein oder mehrere Detektorelemente, kann die Einrichtung Menschen oder Tiere beobachten und die Steuereinheit über die Anwesenheit eines Menschen oder eines Tieres in der Einrichtung zu informieren, wobei eine Steuereinheit ausgebildet ist, die UV-Elemente aktivieren kann, um desinfizierende UV-Strahlung auszusenden, wenn keine menschlichen Wesen oder Tiere von dem Detektorelement in der Einrichtung nachweisbar sind, und die UV-Elemente abzuschalten, wenn zumindest ein Mensch oder ein Tier von dem Detektorelement in der Einrichtung nachgewiesen ist.
DE10339142A1 beschreibt ein Verfahren zur Entkeimung von Raumluft, gekennzeichnet durch die Anwendung einer Kombination von Filtern, Mikrowellen, UV-Licht und Atmosphärendruckplasma.
DE69819559T2 beschreibt ebenso ein Verfahren zur Sterilisierung eines organischen oder anorganischen Objekts, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: ein Objekt Ultraschallwellen in einer nichtflüssigen Umgebung aussetzen, um eine Erregung und Oszillation der ausgesetzten Oberflächenbereiche des Objekts zu bewirken und um zu bewirken, dass sich ein an dem Objekt angebrachter Mikroorganismus von dem Objekt löst und schwebend wird; und gleichzeitig zu dem Schritt, in dem das genannte Objekt Ultraschallwellen ausgesetzt wird, den genannten schwebenden Mikroorganismus ultraviolettem Licht aussetzen,
Keine diese Veröffentlichungen aus dem Stand der Technik, ist in der Lage eine intensive, scharf definierte Firewall zu generieren, die in der Lage wäre einen Raum in zwei Bereichen zu teilen, in denen die Krankheitserreger durch die Luft aufgehalten werden, von einem Bereich in das andere zu gelangen. Die dort verwendeten konventionellen UV-Lichtquellen sind zu diffus und leider nur für kurze Distanz ausgelegt. Durch die starke Ausbreitung der Lichtstrahlen und die rasche Strahlendichte-Abnahme mit der Distanz von der Lichtquelle sind diese Vorrichtungen nicht der Lage eine Lichtwand zu schaffen, die in einige Meter Entfernung aus der Lichtquelle, immer noch desinfizierend auf die Krankheitserreger wirken, wenn man bedenkt, dass die Luftmassen zwischen zwei Raumbereich auch in Bewegung sein können.
Der in den Patentansprüchen 1 bis 29 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde ein Dekontaminations-Gerät zu schaffen, das in der Lage ist, eine sichere Trennung eines Raums mit Hilfe von Strahlenwände zu erreichen, wobei die in die Luft schwebende Aerosole und die Krankheitserreger drin, neutralisiert werden können, wobei die Menschen die diese Barriere passieren, nicht mit der Strahlung in Berührung kommen, ohne das eine Abschaltung der Strahlenwand-Barriere erforderlich ist.
Dieses Problem wird mit den in den Patentansprüchen 1 bis 29 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Vorteile der Erfindung sind:

- dieses Gerät ist in der Lage, einen Raum in zwei oder mehrere Bereiche alleine durch Laserstrahlen aufzuteilen, sodass Krankheitserreger wie Viren oder Bakterien nicht im aktivem Zustand zwischen den beiden Bereichen wechsel können,
- kann eine virtuelle, aus UV-Laserstrahlen bestehende Wand erzeugen, die wirksam die Viren daran hindert von einem Bereich in das andere durch die Luftströmung zu wandern, .
- durch die Verwendung der Laserstrahlenquelle ist die Generierung der Laserstrahlen-Wand sehr intensiv und vor allem ist sie scharf im Raum definiert,
- obwohl die Laserstrahlen-Wand sehr dünn ist (ca. 2mm - 10mm), ist die in der Lage die Krankheitserreger extrem schnell, schon bei einer einmaligen Durchqueren der Laserstrahlen-Wand, diese zu neutralisieren,
- verursacht keine Schäden auf der Haut der Menschen, weil die Strahlenwand mit dem Menschen mitläuft und ihn nicht berühren kann,
- kann in einem Flugzeug, Schiff, Zug, Stadion, Strand, Bierzelt, Biergarten, Kino, Restaurant oder in beliebig andere Gebäude oder Orte eingebaut werden, um die Menschen voneinander trennen zu können,
- sie kann autark funktionierend gebaut werden,
- kostengünstige Produktion,
- wirkt zuverlässig auch gegen noch unbekannte oder neue Arten von Viren oder Bakterien, daher optimal auch gegen H1N1 oder andere Erreger, wie z.B. Corona-Viren (SARS-CoV-2, COVID19, oder künftige COVID25 / 32, etc.)

Ausführungsbeispiele der Erfindungen werden anhand der 1 bis 4 erläutert. Es zeigen:

1 eine Karussell-Tür Konstruktion mit Laserstrahlenwand,
2 die Ausführung mit der rotierenden Laserstrahlenquellen durch die Drehplattform,
3 die durch Strahlablenkelemente rotierende Laserstrahlenwand.
4 eine Ausführung mit Spiegel-Chip.

Es ist bekannt, dass intensives UV-Licht, insbesondere UV-C sehr wohl in der Lage ist, Viren und Bakterien zu vernichten oder zumindest diese großteils unschädlich zu machen. Je nachdem, wie hoch die Lichtintensität ist und wie lange die Krankheitserreger unter der UV-Lichteinwirkung stehen, kann die Anzahl der Erreger, die sich in die Luft, Wasser (oder anderen Flüssigkeit), sowie auf Oberflächen befinden, mehr oder weniger gesenkt werden. Mit UV-Licht Luft, feste Oberflächen oder Flüssigkeit zu dekontaminieren ist allgemein bekannt, allerdings wenn Menschen in den Raum sich befinden, ist eine Dekontamination mit UV-Licht nicht mehr empfehlenswert, weil das Licht an lebendiges Gewebe Schäden hervorrufen kann.
UV-Lampen konventioneller Art, haben eine relativ kurze Reichweite, im Bezug auf Desinfektion-Effekte gegen Keime. UV-Leuchtioden sind dabei etwas besser, aber auch sie sind nicht sehr effektiv, wenn Keime in die Luft schwebend aus einer Entfernung abgetötet werden müssen. Mit Hilfe von UV-Leuchtdioden kann man zwar die Erzeugung eines Firewalls bewirken, die sind allerdings nur aus sehr kurzer Entfernung effektiv. Die beste Wahl unsere Aufgabe zu lösen, fällt auf die Laserstrahlenquellen bzw. Laserdioden.
Es gibt Möglichkeiten, eine oder mehrere Firewalls aus UV-Strahlen zu generieren, die eine Tür virendicht „verschließen“ oder einen Raum in mehrere Bereiche aufteilen. Weil die UV-Strahlen gefährlich für die Haut sind, werden diese Vorrichtungen mit Sensor-Systemen ausgestattet, die in der Lage sind, die Präsenz eines Menschen zu registrieren und die UV-Lichtquelle sofort abzuschalten, sobald jemand in Strahlen-Bereich kommt. In Räumen, die durch viele Menschen besucht werden oder die Frequentierung hoch ist, ist genau dieses Sensor-System der Schwachpunkt für die Sicherheit gegen Virenausbreitung von einem Raum in das andere. Sobald die UV-Lichtbarriere abgeschaltet wird, dann dringen die Viren mit der Luftströmung dennoch in den anderen Bereich des Raums oder in einem anderen Raum ein.
Um das zu verhindern, wird eine Art Karussell-Tür-Konstruktion vorgeschlagen, die allerdings etwas anders gebaut ist, als herkömmliche Drehtüren. Hier werden keine physische Trennwände oder Flügel-Wände eingebaut, sondern stattdessen an der Stelle wo die Trennwände eingebaut werden hätten sollen, UV-Lichtbarrieren in Form von Laserstrahlen-Wänden 1 generiert werden. Diese Lichtbarrieren 1 rotieren, wie die echten Drehtüren auch, wenn ein Mensch 2 durchgehen möchte und sind durch Sensor-Systeme gesteuert. Die Sensor-Systeme sind dafür da, um die Drehung der Laserstrahlenwände 1 zu steuern und diese mit der Bewegung eines Menschen zu synchronisieren. Auf diese Weise wird der Mensch, der in diese Konstruktion sich bewegt, nicht von den Lichtstrahlen 3 getroffen, weil vor ihm und unmittelbar hinter ihm jeweils eine Laserstrahlenwand generiert wird, die mit ihm „mitlaufen“. Der Schwachpunkt, der bei statischen Firewalls entsteht, existiert hier nicht. Der Raum oder die Raumbereiche werden auch bei hoher Anzahl von Menschen, die diese Viren-Barriere passieren möchten, zuverlässig von einander virentechnisch getrennt. Im Gegensatz zu bestehenden UV-Lichtwandsysteme aus dem Stand der Technik, ist hier nicht mehr erforderlich die Lichtwand ein und auszuschalten, wenn ein Mensch die Konstruktion passieren möchte.
Für unsere Zwecke können jegliche Lichtstrahlung oder Laserstrahlung verwendet werden, die genug Energie liefert, um die Krankheitserreger beim Passieren der Lichtwände zu neutralisieren.
Auf der 1 ist eine Variante dargestellt, bei der eine Karussell-Tür-Konstruktion eingebaut ist, deren Trennwände komplett fehlen. Statt der Trennwände (oder Flügel) werden an gleicher Stelle Lichtwände 1 generiert. Als Lichtquellen, die die Krankheisterreger zuverlässig töten, sind UV-Lichtquellen geeignet. Dafür können UV-Leuchtdioden 4 eingesetzt werden, die mit Hilfe von Lichtablenkelementen 5 je einen Teil der Lichtwand 1 generieren und somit die Krankheitserreger verhindern, dass sie lebend die Raumbereiche wechseln. Die Leuchtdioden sind auf einer Drehplattform 6 oder in einer kreuzförmigen Halterung 7 eingebaut und auf dem oberen Bereich der Karussell-Tür-Konstruktion (Decke) platziert. Sie strahlen alle nach unten und bilden eine UV-Lichtwand 1, die bis zum Boden reicht. Die UV-Lichtwand ist relativ dünn (z.B. 2-10cm) und so breit, dass sie an die Konstruktion angepasst sind. Es werden z.B. zwei bis vier solche UV-Lichtwände generiert, die wie bei echten Drehtüren sich genauso drehen. Wie bei echten Drehtüren auch, bilden die UV-Lichtwände Schleusen, die die Krankheitserreger zuverlässig aufhalten, von einem Bereich in das andere zu begeben.
Auf der 2 sind anstatt von UV-Lichtquellen herkömmlicher Art, Laserstrahlenquellen 8 eingebaut, die die Laserstrahlenwände 1 aufbauen und die Luft in Schleusen von einem Bereich in das andere dekontaminieren. Auch hier sind Sensor-Systeme 9 eingebaut, die eine simultane Bewegung der Laserstrahlenwände mit dem dort laufenden Menschen generieren, sodass eine Berührung mit dem Laserstrahlen nicht zu Stande kommt. Die Laserstrahlenquellen können in Form von Laserdioden 10 eingebaut werden. Die sind in einer Drehplattform 6 (oder Arm-Halterung) oben eingebaut und strahlen senkrecht nach unten. Dabei bilden sie mehrere Laserstrahlenwände 1, die die physikalischen Trennwände oder Drehflügel-Türen simulieren / ersetzen sollen. Diese Trennwände bewegen sich auch genauso wie echte Flügelwände einer Karussell-Konstruktion mit dem Menschen mit, der diese Konstruktion durchqueren möchte.
Die Karussell-Tür-Konstruktion mit Laserstrahlenwänden hat den Vorteil, weil die Laserstrahlenwand stets aktiv bleibt und eine Abschaltung während die Menschen durch die Konstruktion laufen, nicht erforderlich ist. Weil die Laserstrahlenwand mit dem Menschen mitläuft, bzw. der Mensch sich stets zwischen zwei Laserstrahlenwände sich befindet, die mit ihm mitlaufen, wird er zu keinem Zeitpunkt durch den Laserstrahlen getroffen. Daher es ist nahezu irrelevant, ob die etwas gefährlichere UV-Laserstrahlen oder die harmlosen, sichtbaren Laserstrahlen (z.B. blaue oder violette Laserstrahlen) angewendet werden. Genauso gut können auch die IR-Laserstrahlen eingesetzt werden. Dennoch zum Schutz des Menschen können Präsenzsensoren 11 eingebaut werden, die die Laserstrahlen sofort stoppen, falls er in die Laserstrahlenwand geraten soll.
Statt herkömmliche UV-Lampen oder UV-LED-s werden hier Laserstrahler (z.B Laserdioden) eingesetzt, um einen größtmöglichen Effekt erreichen zu können. Das Vorteilhafte daran ist, dass die Laserstrahler eine hohe Strahlendichte erzeugen können, die auch aus einer gewissen Entfernung, blitzartig die Keime in die Luft unschädlich machen kann. Dabei ist zu erwähnen, dass im Gegensatz zu herkömmliche Lichtquellen (z.B. UV-Lampen oder UV-LED-s), bei genug Strahl-Intensität, fast jede Laserstrahlen-Wellenlänge geeignet ist, um die Krankheitserreger zu neutralisieren oder zu zerstören. Die UV-Laserstrahlen brauchen zwar die geringste Laserleistung um die Keime abzutöten, aber auch die anderen Laserstrahlen-Arten können bei Erhöhung der Laser-Leistung den Desinfizierungs-Effekt entfalten. Die IR-Laserstrahlen z.B. entfalten ihr Effekt vielmehr im thermischen Bereich (die Krankheitserreger werden blitzartig erhitzt), während die Blauen-Laser oder Violette-Laser durch ihre Photonen-Energie und Durchdringen in die Kern-Struktur der Krankheitserreger, kombiniert mit dem thermischen Effekt, deren empfindlichen Stellen beschädigen. Hinzu kommt, dass IR-Laserdioden mit relativ hoher Laserleistung gebaut werden können. Mit Hilfe von IR-Laserdioden 12 wird z.B. erreicht, dass die Lipid-Haltigen Andockstellen von Corona-Viren in die Luft, an deren Oberfläche mehr oder weniger geschmolzen werden, sodass deren Mikro-Struktur mehr oder weniger verändert wird. Die Viren können damit nicht mehr an Zellen andocken, was dadurch sie unbrauchbar werden. Bei einer IR-Laserdiode mit 10W Laserleistung geschieht das innerhalb Mikrosekunden und das in eine Distanz bis zu 10m bei einer Laserpunkt-Projektion von 2mm. Das bedeutet, mit diesem Punkt, wenn man den sehr schnell hin und her bewegt, eine ganze Strahlenwand mit einer Breite von mindestens einem Meter damit generiert werden kann, die keine Krankheitserreger durchlässt. Bei einer Schwenkung eines Punktes mit 10mm Durchmesser und einer Pendelfrequenz von 1 KHz, wäre der gleiche Punkt alle 1ms einmal getroffen. Bei einer Luftströmung von 100cm/s durch eine offene Tür / Tür-Rahmen kann ein Aerosol-Tropfen mit den Viren drin innerhalb 1ms nur ca. 1mm fortbewegt werden. Bei einer Laserwandstärke von 10mm (durch einem Laserpunkt-Projektion von 10mm), bedeutet das, dass der Aerosol-Tropfen ca. 20mal von dem wandernden Laserstrahlenpunkt je 10 Mikrosekunden lang getroffen wird, was genug Laserleistung für die Destruktion der Krankheitserreger Struktur liefert.
Dadurch, dass nicht unbedingt UV-Laserstrahlen verwendet werden müssen, sondern auch Laserstrahlen, deren Wellenlänge irgendwo im sichtbarem Lichtspektrum sich befindet, wird hier die Gefahr für Menschen so gering wie möglich gehalten, bei gleichbleibendem Desinfizierungs-Effekt. Es werden hier zahlreiche Lösungen präsentiert, die den gewünschten Effekt erzielen können. Als Laserstrahlenquelle sind, angefangen von IR-Laserdioden, über Blaue- und Violett-Emittierende Laserdioden, bis hin zu UV- oder UV-Laserdioden, einsetzbar. Um die Viren zuverlässig in die Luft zu bekämpfen, sind alle geeignet, es ist nur eine Auslegung der Laserleistung, die für unsere Zwecke erforderlich ist. Um die Wirkung des Geräts auch in einigen Metern Entfernung zu gewährleisten, wird hier vorgeschlagen, keine anderen Lichtquellen zu verwenden, außer Laserstrahler, wie Laserdioden (oder andere Laserstrahlenquellen). Nur die Laserstrahler sind in der Lage aus einer Distanz (je nach Leistung z.B. bis zu 10m oder mehr), die Krankheitserreger zu neutralisieren oder vernichten. Auch das erhebt die Erfindung hier von dem Stand der Technik, weil hier eine Lösung präsentiert wird, die auch tatsächlich funktioniert. Nur mit Laserdioden ist es möglich genug Strahlendichte zu erzeugen, die sehr schnell, nicht nur stehende Luftmassen sondern auch nicht allzuschnell strömende LuftMassen durch eine Laserstrahlen-Wand zu desinfizieren. Alle Krankheitserreger, die diese Laserstrahlen-Wand passieren, werden dabei mit genug Laserleistung bestrahlt, sodass sie nicht mehr gefährlich wirken. Bei Corona-Viren können deren Andockelemente durch Laserstrahlenenergie beschädigt werden, sodass sie nicht mehr an menschlichen Zellen andocken können. Ein Nebeneffekt ist dabei, dass die Viren, die diese Laserstrahlen-Firewall passieren, nicht unbedingt komplett zerstört werden. Ein Teil davon wird dabei nur geringfügig beschädigt, bzw. lediglich inaktiviert. Dieser Effekt macht sie höchst interessant, weil solche inaktivierte Viren, beim Einatmen einen Effekt im Körper, fast wie bei einer Impfung hervorrufen. Sie dringen im Körper ein, sind aber nicht in der Lage sich anzudocken. Das Immunsystem des Menschen kommt in Kontakt mit dem inaktivierten Virus und bildet nach einer Zeit Abwehrmechanismen dagegen, was im Falle eines Kontakts mit aktiven Viren, positiv auf einem eventuellem Krankheitsverlauf wirken kann.
Falls die UV-Laserdioden verwendet werden sollen, dann können dabei vorwiegend die UV-Laserdioden verwendet werden, die Laserstrahlen mit 222nm emittieren. Weil aber nur beim versehentlichen Durchqueren der Laserstrahlenwand, ein Mensch geschützt werden soll, kann diese Aufgabe auch ein ganz einfacher Sensor (IR-Präsenzsensor oder IR-Lichtschranke) die kurzzeitige Abschalten der Laserstrahlen-Wand bewirken, übernehmen.
Es ist bekannt, dass das UV-Licht, das mit einer Wellenlänge von 200 bis 400nm emittiert wird, am effektivsten die Viren und Bakterien bekämpfen kann. Der tiefe UV-Licht Bereich, der auch UV-C oder Ferne UV-Licht (Deep Ultraviolett Light) genannt ist besonders energiereich. Verschiedene Laserstrahler z.B. auf Metalldampf-Hohlkathoden basierenden UV-Laser (z.B. HeAg-Laser bei 224.3 nm und NeCu-Laser 248nm) können diese Strahlung erzeugen. Für etwas kleinere Leistung sind Laserdioden in der Lage die UV-Laserstrahlung zu erzeugen. Das UV-Licht kann allgemein Schäden an Menschen hervorrufen. Um die Schäden an Menschen so gering wie möglich zu halten, soll man das UV Licht mit einer Wellenlänge von 222nm verwenden. Forscher haben herausgefunden, dass das UV-C Licht mit einer Wellenlänge von 222nm, wenig oder kaum Schäden an das menschliche Gewebe verursacht, anderseits bekämpft es effektiv und genauso gut wie das Breitspektrum-UV-C Licht die Viren und Bakterien. In einer aktuellen Studie testeten die Forscher den Effekt dieses UV-C Lichts mit 222nm Wellenlänge auf Influenza Viren. Es zeigte sich, dass dieses Licht, die H1N1-Influenzaviren (hochansteckend und hochviral), die sich in der Luft einer Versuchskammer befanden, ebenso effektiv ausschaltete wie normales Breitspektrum-UV-C-Licht. Um UV-C Licht zu erzeugen, wurden früher Quecksilber-Lampen benutzt. Seit einigen Jahren kann man UV-C Licht ganz einfach mit Hilfe von Leuchtdioden erzeugen. Auch Laserdioden sind in der Lage diese UV-Strahlung zu erzeugen. Um UV-Licht mit einer bestimmten Wellenlänge in monochromatischen Form zu erzeugen, wie z.B. das UV-Licht mit 222nm Wellenlänge, sind die UV-Laserdioden die beste Wahl, weil sie die Frequenz und die Wellenlänge genau einhalten können. Dieses UV-Licht kann z.B. eine dafür hergestellte Laserdiode problemlos emittieren. Sie wirkt optimal gegen Viren und Bakterien, verursacht allerdings kaum oder nur geringfügig Gewebeschäden an Menschen.
Das Gerät hier verwendet den zerstörerischen Effekt der Laserstrahlen, um die Krankheitserreger aktiv zu bekämpfen und gleichzeitig die dort aufhaltende Menschen nicht zu gefährden. Obwohl der Mensch nicht in Kontakt mit der Laserstrahlenwand kommt, weil die Laserstrahlenwände simultan mit seine Laufgeschwindigkeit sich bewegen, kann dennoch ein Sensor eingebaut werden, der es ermöglicht, dass die Menschen, die in dem Strahlenbereich sich aufhalten, vor Laserstrahlen geschützt sind.
Die hier beschriebenen Ausführungen können in verschiedenen Räumen, Krankenhäusern, Arztpraxen, Stadions, Strände, oder Hotels eingesetzt werden. Sie sind optimal als Anti-Virenschleuse auch in OP-Saal einsetzbar. Insbesondere während Grippe- oder Corona-Wellen oder andere gefährliche hochansteckenden Krankheiten gehören die Ärzte bzw. das Krankenhauspersonal allgemein zu gefährdeten Gruppen, die durch solche Vorrichtungen effektiv geschützt werden können. Die Laserstrahlung vernichtet sehr effektiv, schnell und zuverlässig nahezu alle Viren-Arten. Ob Influenza (H1N1), COVID-Viren (Coronaviren), bakterielle Erreger, Masern, Pest, Ebola, oder andere Bakterien- oder Virenarten vorkommen, spielt bei der Laserstrahlung mit demensprechende Laserleistung und Strahlendichte fast keine Rolle. Diese Methode schützt zuverlässig auch von jetzt noch unbekannte Virenarten, bzw. künftige Viren. Das tolle daran ist, das weder Viren noch Bakterien können sich dagegen wehren oder eine Resistenz dagegen bilden. Die Strahlung zerstört die Viren, indem diese mechanische bzw. physische Schäden davon tragen. Es werden dabei molekulare Strukturen und Bindungen zerstört oder verändert, sodass die Viren oder Bakterien nichts mehr anrichten können. Insbesondere deren empfindliche Lipiden-Hülle kann dabei sehr schnell beschädigt werden. Es gibt zwar Bakterien, die eine etwas gegen UV-Licht resistente Hülle haben, aber auch diese ist mit dementsprechender Laser-Strahlenleistung zu überwinden. Das Gerät kann stationär fest eingebaut oder auch mobil komplett autark konstruiert werden, sodass es einfach in den Raum aufgestellt werden kann und von dort aus den ganzen Raum bestrahlen kann.
Im Gegensatz zu Vorrichtungen, die einen Raum mit konstante UV-Licht bestrahlen, erzeugt die Erfindung eine wanderende Laserstrahlen-Projektion-Wand, die stark gebündelt ist. Das hat den Vorteil, weil damit auch resistente Viren und Bakterien recht gut bekämpft werden können. Die Viren-Bestrahlungszeit ist zwar etwas kürzer, als bei einem Gerät, das im Großraum Strahlung abgibt, aber dafür ist die Laser-Strahlungsintensität dabei um einige hunderte Male höher. Viele Viren-Arten und Bakterien sind mit einer Hülle ausgestattet, die sie gegen Außen-Einwirkungen mehr oder weniger schützt. Diese Hülle kann zwar durch UV-Strahlung mit niedriger Intensität nicht auf Anhieb durchbrochen werden, aber durch eine längere Bestrahlungszeit können sie dennoch beschädigt werden. Allerdings wenn man mit hochintensive Laser-Strahlen diese Hüllen bestrahlt, werden sie blitzschnell zerstört. Der Prozess läuft dabei ab eine gewisse Laserleistung viel schneller, als man mit niedriger UV-Strahlen-Intensität erreichen kann. Hinzu kommt, dass bei Verwendung von UV-Laserdioden, andere Werte für das Erreichen des Zerstörungs-Effekts notwendig sind, als bei der Verwendung von IR-Laserdioden. Wenn man mit 25mW UV-Laserdiode innerhalb von 600 Sekunden in 1m Entfernung auf einer trockenen Oberfläche mit einer Größe von 0,25m² ca. 35% der Influenza-Viren neutralisieren kann, wird eine 5W-UV-Laserdiode mit der gleichen Wellenlänge innerhalb 0,4 Sekunden den gleichen Effekt erzielen, also ca. 1500 mal schneller, obwohl die Laserleistung nur ca. 200mal höher ist. Bündelt man den Strahl der 5W Laserdiode auf einer Fläche von 100cm², ist die Laserleistung pro Flächen-Einheit nochmal 25-mal höher und der zerstörerische Effekt für die Viren ca. 180-mal grösser. Das bedeutet, die Influenza-Viren wären in diesem Bereich schon nach 2 Millisekunden Großteils neutralisiert. Wenn mit diesem Laserstrahl eine „statische“ (kein wandernder Punkt, sondern eine gleichbleibende Laserstrahlung auf einem Bereich) Strahlen-Wand erzeugt wird, die lediglich 1cm stark und 100cm breit ist, wird ein H1N1 Influenza Virus, der mit strömenden Luftmassen mit einer Geschwindigkeit von 5m/s durch die Strahlen-Wand sich bewegt, dort im Strahlenbereich 2ms lang sich aufhalten. Diese Zeit reicht aus, um den zu neutralisieren. Deswegen kann der Laserstrahl optimal als Strahlenbarriere verwendet werden. Im Lauf-Strahlbetrieb kann diese Lichtwand mit bis 5m/s fortbewegt werden, um die Luftmassen in dem Karussell-Türen-Bereich zu dekontaminieren.
Um die Laserstrahlen-Wand so zu erzeugen, sodass er den Raum komplett trennt, müssen allerdings mehrere solche Laserdioden eingebaut werden, die den Aufbau der Lichtbarriere komplementieren und Lücken schließen. Natürlich, das mit mehr Laser-Leistung weitgehend größere Effekte zu erreichen sind.
Auf der 3 ist eine recht einfache Ausführung des Geräts dargestellt worden. Hier werden die Laserstrahlenquellen nicht mehr in Rotation versetzt, sondern lediglich deren Laserstrahlen werden durch Ablenkelemente 13 synchron mit der Bewegung eines Menschen durch die Konstruktion so abgelenkt, dass je eine Laserstrahlenwand vor und hinter ihm generiert wird, wobei der Mensch, stets zwischen den beiden Laserstrahlenwänden sich befindet und diese beim gehen nicht berührt. Die UV-Strahlenquelle besteht aus einer oder mehreren starken UV-Laserdioden 14 (mit einer Gesamtlaserleistung von 0,7 - 5W), die über ein Lichtablenkelement oder eine Linse (Linsen-System) eine sehr schmalen und lange Laserstrahl-Linie (oder Balken) 15 abgeben, die durch ein weiteres Lichtablenk-Element 16 eine bewegliche Laserstrahlenwand projiziert. Auch bei diese Ausführung können statt UV-Laserdioden, IR-Laserdioden (oder auch blaue / violette Laserdioden) eingesetzt werden.
Wichtig ist, dass die Strahlen-Wand, die dabei erzeugt wird, den Raum möglichst lückenlos trennt. Es sollte keine Schwachstellen geben, durch die die Luft von einem Bereich in dem anderen unbehandelt bewegen kann. Deswegen, wenn die Laserstrahlenquelle an eine Säule oder an der Decke der Karussell-Tür-Konstruktion eingebaut und weil die UV-Laserstrahlenquelle kleine Dimensionen hat (fast punktuell), wird die Laserlinie auf dem Boden in Dreieckform abgegeben. Bei einem beweglichen, scharf gebündelten Laserstrahl, wird ein Punkt projiziert, der eine Wand beschreibt.
Die Laserstrahlen bilden eine bewegliche Wand aus Strahlen, sind dort sehr stark gebündelt und deren Energie ist hoch genug um die Viren, die in die Luft in diese Wand sich aufhalten, blitzschnell zu neutralisieren. Die Wand-Bewegung ist fast wie bei echten Karussell-Tür-Konstruktionen. Die Variante mit dem schwenkbaren Lichtablenkelement ist genauso effektiv, wie die Ausführung mit den drehbaren Armhalterung 6 mit Laserdioden auf der Decke der Karussell-Tür-Konstruktion. Hier wird die UV-Laserstrahlenquelle statisch eingebaut. Anstatt die UV-Laserstrahlenquelle zu drehen oder zu schwenken, übernimmt diese Funktion das Lichtablenkelement, das den Strahl aus der UV-Laserstrahlenquelle in eine Richtung bewegt. Das kann z.B. ein kleiner Ablenk-Spiegel sein, der elektrisch schwenkbar bzw. kippbar ist. Auf dem Spiegel strahlt die UV-Laserdiode (oder eine andere Laserdiode mit einem sichtbaren Wellenlänge oder IR-Bereich) einen stark gebündelten Laserstrahl, wodurch die Strahlen unter einem Winkel in Bodenrichtung in Form einer Linie reflektiert werden. Weil der Spiegel elektrisch schwenkbar ist, bewegt sich die Laserstrahlen-Linie in der Richtung, wie der Spiegel auch. Einen ähnlichen Effekt kennt man von Musik-Anlagen in Clubs und deren Lasershow-Elemente. Das Ablenkelement kann auch in Form eines optischen Prismas gestaltet werden, der in seine Längsachse drehbar ist. Durch die Drehung des optischen Prismas werden die Laserstrahlen unten am Boden wie Lauflicht-Linien, die hintereinander sich fortbewegen, erscheinen. Das Antriebselement, das den Spiegel oder das Prisma bewegt, kann auch ein Schwingelement sein, das elektrisch in hohe Schwingungs-Frequenz gebracht wird, das die Laserstrahlenablenkung sehr schnell erfolgt und immer wieder die gleiche „strecke“ zurücklegt, damit ein Laserstrahlen-Wand an eine Stelle generiert wird.
Die intensiv strahlende UV-Laserstrahlen-Linie (die UV-Strahlen sind für das Auge eigentlich unsichtbar) erreicht dass die Hülle der Viren (meistens besteht diese aus schnell schmelzenden Lipiden) oder Bakterien sehr schnell (in Sekundenbruchteile) und zuverlässig beschädigt oder zerstört wird, was in der Regel mit einem herkömmlichen UV-Strahl-Gerät mit breitem Strahl nicht so schnell erreichbar wäre. Die Laserstrahlen bewirken viel schneller eine Virenzerstörung, als die anderen Lichtquellen das erreichen können. Durch die Zerstörung der Viren-Hülle, werden diese durch den inneren Druck regelrecht zum Platzen gebracht. Einige der Corona-Viren weisen einen Innendruck von ca. 60 Bar auf, was die Effektivität der Laserstrahlen verstärkt. Diese Druckwerte scheinen zwar sehr hoch zu sein, allerdings bei den extrem kleinen Viren-Abmessungen, sind diese leicht durch die Virenhülle beherrschbar.
Weil die UV-Strahlen, insbesondere die mit einer Wellenlänge unter 300nm komplett unsichtbar sind, kann man eine zusätzliche Laserdiode 17 in dem Gerät installieren, die ein sichtbares Laser-Licht mit niedriger Leistung (z.B. 0,02W) erzeugt, die ihre Laserstrahlen an der gleichen Stelle, wie die UV-Laserstrahlen nach unten projiziert. Sie schwenkt gleichzeitig mit, wie die UV-Laserstrahlenquelle auch, weil sie in gleichem Gehäuse 18, wie die UV-Laserstrahlenquelle eingebaut ist. Diese Markierungs-Laserdiode macht somit den bestrahlten Bereich in Echtzeit sichtbar (3).
Obwohl hier die UV-Laserstrahlen mit 222nm Wellenlänge verwendet werden (Ferne UV-C Licht / Deep-Ultraviolett-Laser-Beam), die nicht so gefährlich für die Menschen sind, werden sie trotzdem durch ein Sensor-System geschützt. Auch Laserstrahl-Reflektionen, die die Menschen sekundär bestrahlen können, werden durch Absorber-Elemente 19 am Boden vermieden werden.
Die Leistung der Laserdioden, die hier eingesetzt werden ist von der Konstruktions-Größe der Karussell-Tür abhängig. Wenn recht starke UV-Laserstrahlenquellen (ab 5W) verwendet werden sollen, dann sollen zusätzliche Schutzmaßnahmen eingebaut werden. Ein eingebauter Bewegungsmelder oder Präsenzsensor 11 (z.B. über IR- oder Ultraschalltechnik funktionierend), kann automatisch die UV-Laserstrahlenleistung unterbrechen, wenn ein Mensch in die Laserstrahlenwand sich aufhält. Auch eine oder mehrere Kameras (Wärmebild-Kameras), die mit dem Gerät gekoppelt sind, können dabei behilflich sein, um einen Menschen zu erfassen.
Die simultane Rotation der Laserstrahlenwände, kann auch mit Hilfe eines Spiegel-Chips 20 realisiert werden. Die Laserstrahlen fallen zuerst auf dem Spiegel-Chip (auf seine Spiegel-Elemente), die dann in Linienform in Bodenrichtung reflektiert werden (4).
Eine Ausführung mit Laser-Pulsgeber ist ebenso für eine Trennung der Luft mit Hilfe von Laserstrahlen-Wände geeignet. Dort wird die Laserstrahl-Projektion, impulsartig in schnellen Reihenfolgen bzw. mit hoher Frequenz projiziert oder erzeugt. Die Laserstrahlen bilden eine schnell pulsierende Laserstrahlenwand 1, die einen Raum innerhalb der Karussell-Tür-Konstruktion trennt. Der Strahlenbereich ist dabei geometrisch wie eine dünne Licht-Wand geformt. Alle Viren, die durch diese Wand über die Luft getragen werden, werden dabei innerhalb von Millisekunden neutralisiert. Die Laserstrahlen treffen nur einen langen und schmalen Bereich auf dem Boden, der vor einem Menschen mit gleicher Geschwindigkeit läuft. Auch hier wird die UV-Strahlung mit einer 222nm Wellenlänge vorgeschlagen.
Die UV-Strahlen-Geräte können mit Funkmodule 21 ausgestattet werden, wodurch sie miteinander vernetzt werden können. Damit wäre eine Funksteuerung über einem PC oder Mobiltelefon und dementsprechende Software / APP steuerbar. Insbesondere wenn größere Räume in mehreren kleineren Bereichen geteilt werden sollen, ist die Vernetzung der einzelnen Vorrichtungen sinnvoll.
Weil die Krankheitserreger z.B. im Türbereich durch Luftströmung relativ schnell aus der Laserstrahlen-Zone sich entfernen, ist eine höhere UV-Strahlintensität notwendig, um einen Dekontaminations-Effekt ordnungsgemäß ausführen zu können. Anderseits bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten wäre Energieverschwendung, wenn mit voller Intensität die Laserstrahlenquelle betrieben wird, wenn auch mit niedrigerer Leistung das erreichbar wäre. Deswegen sollte das Gerät mit einer dynamischen Leistungs-Anpassungs-Funktion ausgestattet werden. Mit Hilfe eines eingebauten Luft-Strömungsgeschwindigkeitsmesser 22 ist es möglich die Leistung dynamisch in Echtzeit an die Windgeschwindigkeit anzupassen. Der Strömungsgeschwindigkeitsmesser, der die Luftströmungs-Geschwindigkeit misst (Windmesser) müsste mit einem Laserdioden-Leistungsregler oder eine elektronische Steuerung 23 gekoppelt werden, der diesen in Echtzeit steuert. Das würde eine automatische Steuerung der Laserstrahl-Leistung oder Laserstrahlen-Intensität bewirken, wobei abhängig von der Windgeschwindigkeit, gegeben falls der Geschwindigkeit mit der die Luft ein- oder ausströmt, die Laserstrahl-Intensität angepasst wird.
Die Laserstrahlen sind scharf gebündelt und bilden eine Lichtbarriere oder vielmehr eine Art Lichtwand, die die Luft in einen sehr schmalen Bereich im Karussell-Tür-Konstruktion komplett durch wandernde Laser-Lichtstrahlen bestrahlt. Die Laser-Strahlenquelle kann bei allen Varianten mit Hilfe eines Schalters oder einer Fernbedienung jederzeit manuell aktiviert oder deaktiviert werden. Eine Steuerung durch einen PC, ebenso eine Steuerung über ein Smartphone kann hilfreich sein.
Eine kompakte und autarke Bauform des Geräts ermöglicht auch einen mobilen Einsatz. Die Vorrichtung ist optimal geeignet, wenn man Räume trennen möchte, ohne physikalische Barrieren errichten zu müssen. Davon profitieren z.B. Gastronomie und zahlreiche Geschäfte, deren Geschäftsräume in Pandemie-Zeiten in kleineren Bereichen geschützt werden müssen. Solche Firewalls, die mit der Vorrichtung zu erzeugen sind, können z.B. in Banken, Friseursalons, Verkaufsgeschäftsräume, Supermarkets etc. errichtet werden. Die Vorrichtung kann z.B. in Lagerräume, Messegelände, Verkaufshallen, Markthallen, Schwimmbadhallen etc. eingebaut werden.
Vorteile dieser Methoden gegenüber den herkömmlichen Methoden mit Plexiglas-Scheiben sind eindeutig. Das Gewicht der Vorrichtung, verglichen mit dem der Plexiglas-Scheiben ist bedeutungslos. Pro Gerät wären ca. 200-300g, während eine Plexiglas-Scheibe mehrere Kg wiegt. Hinzu kommt, dass die Vorrichtung aus der Erfindung keinerlei Hindernisse im Fall einer Evakuierung erzeugt. Die Menschen können das Gebäude im Notfall sogar noch schneller, als bei herkömmlichen Karussell-Tür-Konstruktionen verlassen.
Eine weitere Ausführung sieht vor, die UV-Laserstrahlen im Impulsbetrieb mit einer hohen Frequenz abzugeben. Wenn man Impuls-Strahlen mit über 2KHz abgibt, werden die Krankheitserreger etwas effizienter vernichtet, als das mit einem UV-Dauer-Laserstrahl machbar ist. Hinzu kommt, dass im Impulsstrahl-Betrieb die Laserdioden mehr oder weniger überlastet werden können, ohne dabei diese beschädigt zu werden. Durch eine Impuls-Signal-Steuerung oder einen elektronischen Impuls-Generator oder Oszillator kann die Repetitionsrate und Pulsbreite der Laserimpulse beliebig gesteuert werden oder für den Raum passend eingestellt werden. Die Impulse müssen allerdings bei einer Luftströmung, je nach „Stärke“ der Lichtwand-Barriere recht schnell hintereinander abgegeben werden, weil andernfalls Viren die „Strahlungszone“ unbeschadet durchqueren können.
Bei dementsprechender Laserleistung funktionieren auch Ausführungen, bei denen die Laserdioden in sichtbarer Wellenlänge emittieren. Sie sind in eine Leiste oben befestigt und jeweils an eine Achse durch dementsprechende Aktuatoren 24 drehbar sind. Die Dreh-Achsen sind parallel zu einander angeordnet. Die jeweiligen Punkt-Projektionen der Laserdioden werden in einer gemeinsamen Linie bewegt und überlappen sich dabei. In dem Fall beschreibt der Laserstrahl von jeweiliger Laserdiode jeweils eine Laserwand in Form eines Dreiecks. Durch die extrem schnelle Laserstrahlprojektion, sieht so aus, als würden sich diese Dreiecke aus Laserstrahlen an deren unteren Ecken sich treffen oder Überlappen. Allerdings treffen sich die Laserstrahlen nicht aufeinander, weil sie alle parallelstrahlend hin und her schwenken. Ob das durch die Schwenkung der Laserstrahler oder durch Laserstrahl-Ablenkelemente jeweils im Strahlausgang von Laserdioden realisiert wird, ist nicht von Relevanz, beide Systeme sind zuverlässig. Es geht darum, keine Lücken zwischen den schnell hin und her schwenkenden Laserstrahlen entstehen zu lassen.
Eine weitere Ausführung sieht vor, einen stark gebündelten Laserstrahl (oder UV-Laserstrahl oder IR-Laserstrahl) punktförmig zu erzeugen, der aber linienförmig sich schnell hin und her bewegt. Also der Punktstrahl wird hin und her geschwenkt und auf diese Weise bildet der Strahl eine Strahlenwand. Auch so kann man eine Viren-Barriere aufbauen, allerdings muss der Punkt extrem schnell hin und her bewegt werden. Durch schnell ansprechbare Lichtablenkelemente ist auch das kein Hindernis mehr. Mit Hilfe von Piezo-Aktuator-Spiegelelemente kann man den Punktstrahl mit mehreren KHz oder gar mit bis zu mehreren MHz hin und her schwenken, sodass eine für Viren undurchlässige Barriere erzeugt wird. Gleichzeitig rotiert diese Laserstrahlenwand beim Eintreten eines Menschen in die Karussell-Tür-Konstruktion.
Die Laserstrahlen-Wand kann durch Aktuatoren am Strahlablenkelement oder direkt an der Laserstrahlenquelle, beliebig bewegt werden. Die Laserstrahlenwand kann z.B. nach vorne oder hinten geschoben werden oder diese kann seitlich bewegt werden. Die Laserstrahlenwand kann auch auf der Stelle sich drehen und bei größere Türen, wie ein Drehtür sich verhalten, wenn mehrere Personen den Eingang eines Raums passieren möchten, wobei keine der Personen durch Laserstrahlen getroffen wird. Ähnlich wie bei Drehtüren, kann auch hier die bekannte Konstruktion angewendet werden, nur mit dem Unterschied, dass keine echte Flügel im Drehtür sich befinden, sondern lediglich ein sensorgesteuerter, elektrisch drehbarer Drehkreuz 25, dessen Drehung eine Rotation der Laserstrahlenwand über eine Steuerung und Sensoren steuert. Die Drehung erfolgt z.B. durch einen Aktuator am Laserstrahler oder Strahlablenkelemente. So wie das Drehkreuz sich dreht, simultan damit und gleich schnell wird auch die Laserstrahlenwand oder mehrere davon mit gedreht. Bei den Drehtüren werden die Drehtür-Wände auch nicht von den Personen berührt, aber durch die Rotation kommen sie alle in einem Raum rein oder von einem Raum nach draußen. Diese Karussell-Türen-Konstruktion aus virtuellen Wänden, nämlich aus Laserstrahlen, kann so gebaut werden, dass das Drehkreuz 25, das unten im Laufbereich der Personen eingebaut ist, elektrisch drehbar und durch Sensoren gesteuert, ohne es zu berühren zum Rotieren beginnt, sobald eine Person den Karussell-Tür-Bereich passiert. Das Drehkreuz kann mit Hilfe einer Achsen-Welle (Säule) 26 mit einem Drehteller oder Drehplatte oder Arm-Halterung (6, 7) oben gekoppelt werden, in der die Laserstrahler eingebaut sind. Somit wird eine simultane Drehung der beiden Teile bewirkt. Die Laserstrahlenwände werden dadurch die Personen nicht berühren und dennoch den Raum sehr gut abschirmen, auch wenn viele Personen oder laufend die Räume wechseln.
Bezugszeichenliste

1: UV-Lichtbarriere, Lichtwand, Laserstrahlen-Wand
2: Mensch
3: Lichtstrahlen
4: UV-Leuchtdiode
5: Lichtablenkelemente
6: Drehplattform, Arm-Halterung
7: Kreuzförmige Halterung
8: Laserstrahlenquelle
9: Sensor-System
10: Laserdiode
11: Präsenzsensor
12: IR-Laserdiode
13: Ablenkelemente
14: UV-Laserdiode
15: Laserstrahl-Linie / Balken-Projektion
16: Lichtablenk-Element für die Laserstrahlen-Wandbewegung
17: Zusätzliche Laserdiode
18: Gehäuse
19: Absorber-Elemente
20: Spiegel-Chips
21: Funkmodule
22: Luft-Strömungsgeschwindigkeitsmesser
23: Elektronische Steuerung
24: Aktuatoren
25: Elektrisch drehbarer Drehkreuz
26: Achsen-Welle / Säule
27: Karussell-Tür-Konstruktion

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2017147460 A1 [0007]
US 20160175475 A1 [0008]
DE 102012006972 A1 [0009]
CN 110575559 A [0010]
DE 102015102882 A1 [0011]
DE 202017100914 U1 [0012]
DE 10339142 A1 [0013]
DE 69819559 T2 [0014]

Claims

Karussell-Tür-Konstruktion, die eine Übertragung der Krankheisterreger durch eine Luftströmung von einem Raum in das andere verhindert, dadurch gekennzeichnet, dass sie statt der Flügel-Türen-Wände, mindestens - eine elektrisch angetriebene Drehplattform oder Dreh-Halterung, die oben eingebaut ist, - eine intensive Laserstrahlenquelle, die in die Drehplattform oder Dreh-Halterung eingebaut ist und Richtung Boden strahlt, die eine senkrecht oder schräg angeordnete, dünne Laserstrahlenwand generiert, die eine Flügel-Tür-Wand nachahmend, eine Trennwand aus Laserstrahlen in die Karussell-Tür-Konstruktion bildet, die mit solche Intensität strahlt, dass in die Luft befindlichen Krankheitserreger beim passieren durch die Trennwand aus Laserstrahlen, vernichtet oder inaktiviert werden, - einem Sensor-System, das die in die Karussell-Tür-Konstruktion eintreffende Personen erfassen kann und automatisch eine Drehung der Drehplattform oder der Dreh-Halterung steuern, - eine elektronische Steuerung, die die Laserstrahlenquelle und den Antrieb der Drehplattform oder der Dreh-Halterung steuert, aufweist.
Karussell-Tür-Konstruktion nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Laserstrahlenquellen in die Karussell-Tür-Konstruktion eingebaut sind, die anstatt der physikalischen Karussell-Tür-Wänden, mehrere Laserstrahlenwände erzeugen, die die Luftmassen bestrahlen und die Krankheitserreger zerstören.
Karussell-Tür-Konstruktion nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass anstatt die Laserstrahlenquellen in Rotation zu versetzen, diese statisch eingebaut sind und mit Strahlablenkelemente ausgestattet sind, die deren Laserstrahlen so ablenken, dass beim Eintreffen einer Person in die Karussell-Türen-Konstruktion, die Laserstrahlenwände ähnlich wie bei den üblichen Karussell-Türen in Rotationsbewegung versetzt werden, die die Menschen von einem Raum in einem anderen passieren lassen kann, ohne diese mit den Laserstrahlen zu treffen.
Karussell-Tür-Konstruktion nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie - ein elektrisch und automatisch durch Sensor-Systeme, steuerbaren, Drehkreuz, dessen Drehung bei Personen-Präsenz, durch eine Sensor-Steuerung automatisch und berührungslos simultan mit der Bewegung der Person erfolgt, - eine Achsenwelle, die das Drehkreuz mit der Drehplattform oder der Drehvorrichtung oben kraftschlüssig verbindet und eine simultane Rotation der Laserstrahlenquellen und damit eine Rotation der Laserstrahlenwände bewirkt, aufweist.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehplattform oder die Dreh-Halterung mit dort eingebauten Laserstrahlenquellen zusätzlich mit Laserdioden bestückt ist, die jeweils eine schwache Laser-Projektion in Linienform am Boden werfen, die radial zu Drehachse der Laserstrahlen-Wände angeordnet sind, die für die Menschen, die die Karussell-Türen-Konstruktion passieren möchten, die die Stelle, wo die generierten Laserstrahlenwände am Boden treffen, sichtbar markieren.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Laserstrahlenquelle mit einer Linse oder einem Spiegel-System gekoppelt ist, die ihre Laserstrahlen in Form eines scharf gebündelten Laserstrahls, der punktförmig nach unten in Bodenrichtung projiziert wird, abgibt, - eine Vorrichtung eingebaut ist, die die Laser-Strahlrichtung ändert, indem sie die Laserstrahlenquelle sehr schnell hin und her schwenkt, oder über ein bewegliches Lichtablenk-Element dessen Strahlrichtung schnell ändert und dadurch eine schnell wiederholende, wandernde, linienförmige Bewegung der Laserstrahlen-Projektion, am Boden radial zu der Drehachse der Karussell-Tür-Konstruktion, und damit eine Generierung einer Laserstrahlen-Wand durch die Luftmassen bewirkt, - eine Steuerung, die die Laserstrahlenquelle und, oder die Bewegungsabläufe der Laserstrahlen-Projektion steuert, eingebaut ist.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlenwand bei einer dort laufenden Person, wie bei einem Karussell-Tür-Konstruktion mit physikalischen Trennwänden, simultan mit der Bewegung der Person sensorgesteuert in Rotation versetzt wird.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Präsenz-Sensor-System aus einem IR-Sensor oder aus einem Personen-Erkennungs-System, das aus mindestens einer Kamera und einer Auswerteinheit besteht, die mit der Steuerung der Laserstrahlenquelle gekoppelt ist und die das Aufhalten einer Person in die Laserstrahlen-Wand erfassen kann und diese vor Laserstrahlung durch eine Lichtmaskenfunktion oder automatische Abschaltung der Laserstrahlenquelle schützt, ausgestattet ist.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlenquelle eine UV- oder IR-Laserstrahlenquelle ist.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlenquelle eine Laserdiode ist.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserdiode in einer für das Auge sichtbaren Wellenlänge emittiert.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlenquelle eine auf Metalldampf-Hohlkathoden basierende UV-Laserstrahlenquelle ist.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der Patentansprüche 1 bis 9 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlenquelle, UV-Strahlen emittiert, die in einem Bereich oder in einer Wellenlänge, die zwischen 200-300 Nanometer, oder genau auf 222 Nanometer liegt.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlenquelle ein Impuls-Laser ist, der durch Laserimpulse mit hoher Repetitionsrate eine Laserstrahlen-Wand generiert.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Computer-Kommunikations-Schnittstelle, über die es mit einem PC oder Smartphone per Draht-Verbindung oder per Funk über ein eingebautes Funkmodul kommunizieren oder Daten übertragen kann, ausgestattet ist.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Klar-Spiegelflächen am Boden ausgestattet ist.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der Patentansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit laserstrahlen-absorbierendes Material oder Beschichtung am Boden ausgestattet ist.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere parallelstrahlende Laserdioden, die in eine oder mehrere Reihen angeordnet sind, als Laserquellen eingebaut sind.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlenquellen oder die Laserdioden mit Aktuatoren ausgestattet sind, die sie einzeln oder gruppenweise um je eine Achse, die parallel zu einander angeordnet sind, drehen oder hin und her schwenken können.
Karussell-Tür-Konstruktion nach Patentanspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung oder die Schwenkung der Laserstrahl-Projektion so erfolgt, dass die Laserstrahl-Projektionen auf einer gemeinsamen Linie sich bewegen und dabei dreieckförmige Laserstrahlen-Wände beschreiben, die an zumindest den unteren Ecken sich treffen oder mehr oder weniger miteinander überlappen.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlenquellen oder die Laserdioden blaue oder violette Laserstrahlen abgeben oder in einer Wellenlänge, die zwischen 370nm und 520nm liegt, emittieren.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtablenk-Elemente aus Digital-Mikro-Spiegel-Chips oder DLP-Chips bestehen.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der Laserstrahlen-Quelle, mindestens einen Ultraschall-Geber und, oder einen Mikrowellenstrahler mit der Strahlrichtung wie die Laserstrahlen-Wand, aufweist.
Karussell-Tür-Konstruktion nach Patentanspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrowellenstrahler ein Gunn-Element oder eine Gunn-Diode ist.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserleistung der Laserstrahlenquelle durch eine eingebaute Steuerung regelbar ist
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem Wind-Sensor oder Luftströmungs-Sensor, der über eine elektronische Steuerung die Laserstrahlen-Intensität, abhängig von der Luftströmungs-Geschwindigkeit steuert, ausgestattet ist.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einer Computer-Kommunikations-Schnittstelle, über die sie mit einem PC oder Smartphone per Draht-Verbindung oder per Funk über ein eingebautes Funkmodul kommunizieren oder Daten übertragen kann, ausgestattet ist.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es über eine Software / App und mit einer gängigen Funkschnittstelle mit einem PC oder Smartphone verbindbar ist.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlenwand-Projektion durch Aktuatoren, die mit Lichtablenkelemente oder Laserstrahlenquelle gekoppelt sind, in eine beliebige Richtung schwenkbar oder beweglich ist.
Karussell-Tür-Konstruktion nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstatt von Laserstrahlenquellen, intensiv strahlende Leuchtdioden oder IR-LED-s oder UV-LED-s eingebaut sind.