DE202015001059U1

DE202015001059U1 - Türgriff mit UV-Entkeimung

Info

Publication number: DE202015001059U1
Application number: DE202015001059.8U
Authority: DE
Original assignee: HABERGER KARL MATTHIAS
Current assignee: HABERGER KARL MATTHIAS
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2025-02-11

Abstract

Türgriff aus zumindest an der Oberfläche transparentem Material, der in seinem Inneren mindestens eine Lichtquelle enthält, die eine für die Entkeimung geeignete Strahlung erzeugt und von innen auf die vom Benutzer berührbare Oberfläche richtet.

Description

Zusammenfassung:
Beschrieben wird Türgriff, der mechanisch kompatibel mit konventionellen Griffen ist. Er weist in seinem Inneren eine für die Entkeimung geeignete Lichtquelle auf, die eine durch Personen auf die Griff-Oberfläche aufgebrachte Bakterien- oder Viren-Besiedlung abtötet. Zusätzlich enthalten sind Sensoren, die den Entkeimungsvorgang steuern und vor allem auch eine Personen-Gefährdung vermeiden können.
Beschreibung:
Insbesondere im Medizin- und Pflege-Bereich ist die Desinfektion wichtig. Dies trifft vor allem auf die von Personen häufig berührten Gegenstände wie Türgriffe zu. Entkeimung kann durch Chemikalien wie H₂O₂ oder auch durch energiereiche Strahlung erreicht werden.
Strahlung im Wellenlängenbereich unterhalb 280 bis etwa 120 nm wird als UV-C-Strahlung bezeichnet. Sie wird durch die Erdatmosphäre extrem stark absorbiert, so dass die Lebewesen darauf nicht evolutionsbedingt vorbereitet sind. Die DNA von Mikroorganismen wird bereits durch sehr geringe Dosen so zerstört, dass keine Reparatur und Reproduktion mehr möglich ist.
Sinngemäß schlägt die Erfindung vor, in einen zumindest an der Oberfläche für UV-Strahlung transparenten Türgriff eine UV-Lichtquelle zu integrieren und die UV-Strahlung an die für die Besiedelung mit Keimen prädestinierte Oberfläche zu führen.
Als Lichtquellen für UV-C werden konventionell Quecksilberdampflampen eingesetzt. Es zeichnet sich ab, dass diese Lampen durch UV-LEDs ersetzt werden, die mittlerweile kommerziell verfügbar sind. Zwar ist der Wirkungsgrad und die Gesamtleistung von UV-LEDs derzeit noch gering, aber begründet durch das große Marktpotential zeichnen sich hier schnelle Fortschritte ab. Daher gelten sie als zukunftsträchtige Lichtquellen für die UV-Entkeimung. Sie bieten den Vorteil sehr kleiner Abmessungen im Vergleich zu Hg-Dampflampen, und vor allem ist die Stromversorgung und die Schaltbarkeit sehr anspruchslos, da sie mit wenigen Volt Gleichspannung betrieben und vor allem auch ohne Warmlauf-Effekte schnell geschaltet werden können.
Demzufolge sieht die Erfindung vor, einen Türgriff aus UV-durchlässigem Material (Beispielsweise Quarzglas) zu fertigen und im Inneren dieses Griffes eine oder mehrere UV-Lichtquellen zu installieren. Dabei kann es sich um geeignet dimensionierte Hg-Dampflampen oder auch um LEDs handeln. Die Emission dieser Lichtquellen soll durch Optik, insbesondere durch die Formgebung, Verspiegelung so geführt werden, dass sie möglichst lichtstark und möglichst homogen durch die vom Benutzer kontaminierte Oberfläche des Türgriffs tritt. Erfahrungsgemäß reichen einige mJ Energie aus, um alle Bakterien und Viren letal zu schädigen.
Demgemäß kann die Energieversorgung der Lichtquellen im Idealfall aus einer Batterie entnommen werden. Vor allem auch bei Verwendung von LEDs kann die gesamte Elektronik im Inneren des Türgriffs untergebracht werden. Die Energie einer AA-Zelle ist ausreichend für mehrere tausend Entkeimungen.
Stellvertretend für viele denkbare Auslegungsszenarien wird hier eine Bauform beschrieben, und in 1 dargestellt, die folgendermaßen beschaffen ist:
Im Inneren des Türgriffs [1] (typisch 120 mm lang, 20 mm Durchmesser) befinden sich eine oder mehrere UV-Lichtquellen. Dabei kann es sich um eine typisch 80 mm lange Hg-Dampflampe handeln, die als Entladungslampe geschaltet ist. Bereits jetzt sind preiswerte UV-LEDs [3] verfügbar, die zweckmäßigerweise peripher auf dem gesamten Umfang angeordnet sind. In beiden Fällen wird durch die Geometrie eine weitgehend homogene Beleuchtung der Griff-Oberfläche von Innen sichergestellt. Die Griff-Oberfläche kann durch Riffelung, Aurrauhung oder Beschichtung für den UV-Lichtdurchtritt optimiert werden.
Für einen bestimmungsgemäßen Betrieb sind weitere Vorkehrungen zu treffen. So soll die Entkeimungs-Beleuchtung keinesfalls dauernd strahlen. Zum einen um Energie zu sparen, und zum anderen um Personen-Gefährdung sowie nachteilige Effekte auf das Strukturmaterial (Beschichtungen, Lacke) und Pflanzen der näheren Umgebung zu vermeiden.
Um dies zu erreichen, kann der Türgriff bzw. die darin installierte Strahlungsquelle mit entsprechender Sensorik ausgestattet sein. Beispielsweise kann eine elektronische Verzögerungsschaltung in der Steuerung [4] dafür sorgen, dass die Entkeimung, in Form eines Licht-Pulses mit typisch 1 sec Dauer, erst nach einigen Sekunden oder Minuten nach der Betätigung des Türgriffs erfolgt. Entsprechende Sensoren sind als preiswerte Bausteine verfügbar. Ebenfalls denkbar ist der Einbau eines Bewegungsmelders [6], der die Anwesenheit von Personen erkennt und dementsprechend Lichtpulse unterdrückt. Auch derartige Sensoren sind mittlerweile als preiswerte, auf CMOS-Basis gefertigte Sensoren verfügbar. Vorteilhaft daran ist, dass ein Bewegungsmelder im Gegensatz zu einem Positions/Lage- oder Beschleunigungssensor lediglich auf eine der beiden Türseiten blickt, also nur auf einer der beiden Seiten befindlichen Personen reagiert.
Eine mögliche Beschaltung ist für die Ausführung mit LEDs in 2 skizziert. Einer Energiequelle [7], beispielsweise einer AA-Zelle oder einem vergleichbaren Akku wird elektrische Energie entnommen. Mittels geeigneter Schaltungen (Step-up-Converter) kann die Spannung dieser Energiequelle an die Erfordernisse der UV-LED [3] (typisch 8,5 Volt) angepasst werden. Zusätzlich eingesetzt ist ein Bewegungsmelder [6], der nach bekannten Prinzipien (IR-Strahlungs-Schwankungen) die Anwesenheit von Personen erkennt. Weiters kann ein ebenfalls im Innern des Türgriffs angeordneter Beschleunigungs-Sensor [5] die Bewegung, genauer das Betätigen des Türgriffs detektieren. Alle diese elektronischen Komponenten sind zumindest zukünftig auf sehr kleiner Fläche und möglichst in einem oder wenigen ICs integrierbar.
Die Beschaltung soll bestimmungsgemäß folgenden Zweck erfüllen: Eine Betätigung des Türgriffs wird vom Beschleunigungs-Sensor detektiert. Zeitverzögert wird nach einigen Sekunden oder Minuten ein typisch eine Sekunde langer UV-Impuls durch die Lichtquelle (LED) abgestrahlt. Zusätzlich kann ein ebenfalls integrierter Bewegungsmelder erkennen, ob sich Personen in geringem Abstand zum Türgriff befinden, und gegebenenfalls den Lichtpuls weiter verzögern.
Beim Einsatz einer Hg-Entladungslampe ist sinngemäß das gleiche Szenario zu realisieren. Ein geeignetes Zündgerät mit Hochspannungserzeugung, Entladekondensator usw. erzeugt einen UV-Puls, der bei Anwesenheit von Personen unterdrückt oder verzögert werden kann.
Des weiteren kann eine Status-Anzeige mit integriert werden, die beispielsweise über den Energie-Inhalt der Batterie Aufschluss gibt. Diese Status-Anzeige kann durch eine periodisch im Sichtbaren blinkende LED [8] realisiert werden. Alternativ oder ergänzend kann auch ein auf der NFC-Technik oder ihren Weiterentwicklungen basierender, mittels eines Smart Phones abfragbarer Spannungsmesser eingesetzt werden. Alternativ kann eine praktisch wartungsfreie, allerdings Leitungs-behaftete Energieversorgung durch Anschluss an das Hausnetz erfolgen.
Die Fortschritte der elektronischen Sensorik lasen erwarten, dass zukünftig optische Sensoren preiswert und miniaturisiert zur Verfügung stehen, die mittels Fluoreszenz eine Bakterienbesiedlung erkennen können. Auch derartige Konzepte können in den Türgriff integriert werden, um eine „Disinfection-on-demand” zu realisieren.
Des weiteren ist es denkbar, die für den Entkeimungsvorgang benötigte Energie aus der mechanischen Bewegungsenergie der Klinke zu gewinnen.
Ziel ist es, einen mechanisch in seiner Haptik, Geometrie und Festigkeit völlig kompatiblen Türgriff zu realisieren, der im Austausch mit herkömmlichen Griffen eingesetzt werden kann, und die Keimbesiedlung an seiner Oberfläche in periodischen Abständen abtötet.
Neben der klassischen Türgriff-Form, wie sie in 1 angedeutet ist, sind auch alle anderen Formen eines Türgriffes, insbesondere auch die für eine Klinken-lose Betätigung, wie etwa Türknauf usw. ausdrücklich angesprochen.
Bezugszeichen für die Zeichnungen
1: Türgriff mit integrierter optischer Entkeimung
2: Beispiel einer Beschaltung zur selbständigen, sicherheitskontrollierten Entkeimungs-Funktion
Bezugszeichenliste

1: Transparenter Griff (Quarzrohr) mit internem Elektronik-Träger
2: Elektronik-Träger
3: UV-LED
4: Steuerung für Sensorik, UV-LEDs und Energie-Management
5: Beschleunigungs-Sensor
6: Bewegungsmelder nach dem Ultraschall- oder PIR-Prinzip
7: Energiequelle (Batterie, Akku)
8: Status-LED zur visuellen Anzeige von Energievorrat und/oder bevorstehendem Puls

Claims

Türgriff aus zumindest an der Oberfläche transparentem Material, der in seinem Inneren mindestens eine Lichtquelle enthält, die eine für die Entkeimung geeignete Strahlung erzeugt und von innen auf die vom Benutzer berührbare Oberfläche richtet.
Türgriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle eine Entladungslampe, insbesondere eine Hg-Lampe ist.
Türgriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle eine LED ist, die einen bedeutenden Anteil UV-Strahlung, insbesondere auch UV-C-Strahlung im Wellenlängenbereich von unter 300 nm abgibt.
Türgriff nach Anspruch 1 und sinngemäß 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Inneren eine durch Formgebung, Totalreflexion, Verspiegelung eine Lichtführung ergibt, die eine möglichst homogene Lichtstrahlung durch die transparente Oberfläche des Türgriffs herbeiführt.
Türgriff nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Griffs oder der Türklinke eine Energiequelle zum Betrieb der Lichtquelle sowie der bestimmungsgemäßen Ansteuerung dieser Lichtquelle enthalten ist.
Türgriff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Beschleunigungssensor im Inneren die mechanische Bewegung der Türklinke detektiert.
Türgriff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein bevorzugt auf Veränderung Infrarotstrahlung reagierender optischer Sensor die Anwesenheit von Personen in der Nähe der Türklinke erkennt.
Türgriffes nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösung eines oder mehrerer UV-Pulse geeigneter Dauer zeitverzögert nach der Betätigung der Klinke ausgelöst wird.
Türgriff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösung der UV-Pulse nur bei einer nach Anspruch 7 sichergestellten Abwesenheit von Personen erfolgt.
Türgriff nach sinngemäß allen vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass dem Desinfektionspuls der UV-Vorrichtung ein sichtbarer Lichtimpuls beispielsweise einer farbigen LED zeitlich vorausgeht.
Türgriff nach sinngemäß allen Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung aus einer im Türgriff verbauten Batterie erfolgt, deren Energieinhalt mittels einer optischen oder auch NFC-basierten Technik erkennbar ist.
Türgriff nach sinngemäß allen Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung durch eine geeignete Verbindung mit dem Stromnetz erfolgt.