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Die Erfindung betrifft eine Luftbehandlungsvorrichtung zum Desinfizieren und Reinigen von Luft mittels ultravioletter Strahlung.
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Die
DE 10 2019 001 371 A1 beschreibt eine UV-Luftbehandlungsvorrichtung, aufweisend einen Grundkörper, eine Desinfektionsbehandlungseinheit und eine Reinigungsbehandlungseinheit, wobei der Grundkörper einen Lufteintritt und einen Luftaustritt aufweist und einen Behandlungsraum ausbildet, der mit dem Lufteintritt und dem Luftaustritt verbunden ist, wobei eine von dem Lufteintritt zu dem Luftaustritt geführte Behandlungsluft in dem Behandlungsraum einen Luftstrom ausbildet, und wobei der Grundkörper die Behandlungseinheiten aufnimmt, wobei die Desinfektionsbehandlungseinheit eine UVC-LED-Einheit aufweist, welche eine UVC-Strahlung bereitstellt und in einem Desinfektionsabschnitt des Behandlungsraums angeordnet ist, wobei die Behandlungsluft mit der UVC-Strahlung beaufschlagt wird, wobei die UVC-LED-Einheit in dem Luftstrom angeordnet ist und einen Wärmeübertragungskontakt zu dem Luftstrom aufweist, wobei die Reinigungsbehandlungseinheit eine UVA-LED-Einheit aufweist, welche eine UVA-Strahlung bereitstellt und in einem Reinigungsabschnitt des Behandlungsraums angeordnet ist, und wobei die Reinigungsbehandlungseinheit ein Strömungsleitelement aufweist, welches in dem Luftstrom angeordnet ist und den Luftstrom beeinflusst und eine photokatalytische Oberfläche aufweist, wobei die photokatalytische Oberfläche mit der UVA-Strahlung beaufschlagt wird und einen Berührungskontakt zu dem Luftstrom aufweist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Luftbehandlungsvorrichtung zum Desinfizieren und Reinigen von Luft mittels ultravioletter Strahlung zu schaffen, die besonders effektiv arbeitet.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Luftbehandlungsvorrichtung zum Desinfizieren und Reinigen von Luft mittels ultravioletter Strahlung, aufweisend:
- - ein Gehäuse mit wenigstens einer Lufteintrittsöffnung, wenigstens einer Luftaustrittsöffnung und einem zwischen der wenigstens einen Lufteintrittsöffnung und der wenigstens einen Luftaustrittsöffnung angeordneten Luftbehandlungsraum,
- - wenigstens eine erste Platinenanordnung mit einer Vorderseite, auf welcher wenigstens eine erste UV-LED-Einheit angeordnet ist, und mit einer von der Vorderseite abgewandten Rückseite, auf welcher wenigstens ein erster Kühlkörper angeordnet ist, der thermisch an die wenigstens eine erste UV-LED-Einheit angekoppelt ist und der eine erste photokatalytische Oberfläche aufweist,
- - wenigstens eine zweite Platinenanordnung mit einer Vorderseite, auf welcher wenigstens eine zweite UV-LED-Einheit angeordnet ist, und mit einer von der Vorderseite abgewandten Rückseite, auf welcher wenigstens ein zweiter Kühlkörper angeordnet ist, der thermisch an die wenigstens eine zweite UV-LED-Einheit angekoppelt ist und der eine zweite photokatalytische Oberfläche aufweist, wobei
die wenigstens eine erste Platinenanordnung und die wenigstens eine zweite Platinenanordnung im Luftbehandlungsraum derart angeordnet sind, dass zumindest die wenigstens eine erste UV-LED-Einheit der ersten Platinenanordnung den wenigstens einen zweiten Kühlkörper der zweiten Platinenanordnung zur Aktivierung der Photokatalyse anstrahlt.
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Insbesondere können die wenigstens eine erste Platinenanordnung und die wenigstens eine zweite Platinenanordnung im Luftbehandlungsraum derart angeordnet sein, dass sowohl die wenigstens eine erste UV-LED-Einheit der ersten Platinenanordnung den wenigstens einen zweiten Kühlkörper der zweiten Platinenanordnung zur Aktivierung der Photokatalyse anstrahlt, als auch umgekehrt die wenigstens eine zweite UV-LED-Einheit der zweiten Platinenanordnung den wenigstens einen ersten Kühlkörper der ersten Platinenanordnung zur Aktivierung der Photokatalyse anstrahlt.
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Die wenigstens eine erste Platinenanordnung und die wenigstens eine zweite Platinenanordnung sind innerhalb des Gehäuses der Luftbehandlungsvorrichtung in dem Luftbehandlungsraum angeordnet. Der Luftbehandlungsraum kann wenigstens einen Strömungskanal für die zu desinfizierende und zu reinigende Luft aufweisen bzw. diesen wenigstens einen Strömungskanal bilden. Demgemäß kann die Luftbehandlungsvorrichtung in verschiedenen Ausführungsformen entweder einen einzigen Strömungskanal oder zwei Strömungskanäle bzw. eine beliebige Anzahl von mehreren Strömungskanälen aufweisen. In jedem Strömungskanal kann die wenigstens eine erste Platinenanordnung und die wenigstens eine zweite Platinenanordnung vorgesehen sein.
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Ein Desinfizieren der durch den Luftbehandlungsraum geführten Luft erfolgt zumindest überwiegend aufgrund einer Durchstrahlung der Luft innerhalb der Luftbehandlungsvorrichtung mittels UV-Strahlung, die von der ersten UV-LED-Einheit und der zweiten UV-LED-Einheit abgestrahlt wird. Als Desinfizieren wird im Rahmen der Erfindung zumindest ein Reduzieren und/oder Abtöten von aktiven Keimen, insbesondere vermehrungsfähigen Keimen, infektiösen Keimen verstanden. Als Keime werden Mikroorganismen und subzelluläre Erreger verstanden, die beispielsweise beim Menschen gesundheitsschädigende Abläufe verursachen können. Dies können beispielsweise Bakterien, Sporen, Viren, Viroide oder Prionen sein.
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Demgemäß kann eine Luftbehandlungsvorrichtung zum Desinfizieren von Luft mittels ultravioletter Strahlung, lediglich ein Gehäuse mit wenigstens einer Lufteintrittsöffnung, wenigstens einer Luftaustrittsöffnung und einem zwischen der wenigstens einen Lufteintrittsöffnung und der wenigstens einen Luftaustrittsöffnung angeordneten Luftbehandlungsraum aufweisen, sowie wenigstens eine erste Platinenanordnung mit einer Vorderseite, auf welcher wenigstens eine erste UV-LED-Einheit angeordnet ist, und mit einer von der Vorderseite abgewandten Rückseite, auf welcher wenigstens ein erster Kühlkörper angeordnet ist, der thermisch an die wenigstens eine erste UV-LED-Einheit angekoppelt ist, und wenigstens eine zweite Platinenanordnung mit einer Vorderseite, auf welcher wenigstens eine zweite UV-LED-Einheit angeordnet ist, und mit einer von der Vorderseite abgewandten Rückseite, auf welcher wenigstens ein zweiter Kühlkörper angeordnet ist, der thermisch an die wenigstens eine zweite UV-LED-Einheit angekoppelt ist.
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Insoweit kann die Luftbehandlungsvorrichtung gegebenenfalls auch erste Kühlkörper und/oder zweite Kühlkörper aufweisen, die ohne eine jeweilige photokatalytische Oberfläche auskommen. Es kann demgemäß mit einer solchen funktionsreduzierten Luftbehandlungsvorrichtung zwar eine Desinfektion von Luft durchgeführt werden, allerdings keine Reinigung von Luft.
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Eine Reinigung der durch den Luftbehandlungsraum geführten Luft erfolgt zumindest überwiegend aufgrund einer physikalisch/chemischen Reaktion, wenn die Luft an der mit UVA-Strahlung beaufschlagten photokatalytischen Oberfläche des ersten Kühlkörpers und/oder des zweiten Kühlkörpers entlanggeführt wird. Als ein beispielhaftes Material, das als Katalysator bzw. als eine Katalysatorschicht auf dem jeweiligen Kühlkörper verwendet werden kann, ist Titandioxid. Als katalytisches, insbesondere photokatalytisches Material kann gegebenenfalls aber auch jedes andere Material verwendet werden, das dem Fachmann als solches bekannt ist und eine photokatalytische, luftreinigende Wirkung zeigt. Eine Reinigung kann beispielsweise eine Luftverbesserung sein, die eintritt, wenn beispielsweise für den Menschen unangenehme Gerüche aus der Luft beseitigt werden, insbesondere indem störende Geruchsstoffe in der Luft mittels der photokatalytischen Oberfläche des jeweiligen Kühlkörpers physikalisch/chemisch umgewandelt und dadurch die störenden Geruchsstoffe vernichtet werden. Bei den störenden Stoffen muss es sich nicht notwendiger Weise um unangenehme Geruchsstoffe handeln. Vielmehr können ggf. auch gesundheitsschädliche und/oder umweltschädliche chemische Verbindungen, physikalisch/chemisch umgewandelt, insbesondere oxidiert und dadurch unschädlich gemacht werden.
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Die erste UV-LED-Einheit und die zweite UV-LED-Einheit können ausgebildet sein, Strahlung in einer Wellenlänge zwischen 410 nm und 100 nm (Nanometer) oder in einem Wellenspektrum mit Wellenlängen zwischen 410 nm und 100 nm auszusenden. Die erste UV-LED-Einheit und die zweite UV-LED-Einheit können ausgebildet sein, ausschließlich oder zumindest überwiegend Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 410 nm und 100 nm auszusenden.
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Die wenigstens eine Lufteintrittsöffnung und die wenigstens eine Luftaustrittsöffnung können zum freien Ansaugen und Ausblasen von Luft aus einer Umgebung ausgebildet sein. Dazu können sie beispielsweise Lüftungsgitter oder Lüftungsschlitze aufweisen, die ein Hindurchströmen von Luft zulassen, aber beispielsweise ein unerwünschtes manuelles Eingreifen in den Luftbehandlungsraum der Luftbehandlungsvorrichtung und gegebenenfalls einen Austritt von UV-Strahlung aus dem Gehäuse verhindern. Alternativ können die wenigstens eine Lufteintrittsöffnung und die wenigstens eine Luftaustrittsöffnung lediglich von Öffnungen, wie Durchbrüchen oder Fensterausschnitten in den Gehäusewandungen der Luftbehandlungsvorrichtung gebildet werden. In solchen Fällen kann die Luftbehandlungsvorrichtung mit ihrer wenigstens einen Lufteintrittsöffnung und wenigstens einen Luftaustrittsöffnung an Lüftungskanäle einer von der Luftbehandlungsvorrichtung separaten Belüftungsanlage angeschlossen werden. Die Belüftungsanlage kann beispielsweise in einem Gebäude oder einem Fahrzeug eingerichtet sein. Sie kann beispielsweise Teil einer Klimaanlage sein. In solchen Fällen ist ein Schutz vor aus dem Behandlungsraum austretender UV-Strahlung weniger kritisch, da sich die Luftbehandlungsvorrichtung dann in einem abgeschlossenen System befindet, das normalerweise für Personen nicht zugänglich ist und allenfalls von geschulten Fachleuten installiert und/oder gewartet wird.
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Die wenigstens eine erste Platinenanordnung und die wenigstens eine zweite Platinenanordnung werden jeweils von Leiterplatten für elektronische Bauteile gebildet. Die erste Platinenanordnung und die zweite Platinenanordnung können jeweils aus einer Leiterplatte bestehen oder mehrere einzelne Leiterplatten aufweisen, die zu einer jeweiligen Platinenanordnung zusammengefasst sind. Die wenigstens eine erste Platinenanordnung und die wenigstens eine zweite Platinenanordnung können identisch ausgebildet sein. Die jeweilige Platinenanordnung trägt wenigstens die erste oder zweite UV-LED-Einheit, oder wird durch eine umfangreiche UV-LED-Einheit gebildet. Gegebenenfalls kann die Einheit selbst bereits die Platine bilden. Auf der jeweiligen Platinenanordnung können neben der/den UV-LED-Einheit(en) auch weitere elektrische oder elektronische Bauteile befestigt und/oder elektrisch und/oder thermisch kontaktiert sein.
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Die wenigstens eine erste UV-LED-Einheit und die wenigstens eine zweite UV-LED-Einheit erzeugen während ihres jeweiligen Betriebs Wärme, die zum Schutz der betreffenden Einheit abgeführt werden muss. Dazu dienen dem Fachmann allgemein bekannte Kühlelemente, die thermisch an die jeweilige UV-LED-Einheit angekoppelt sind. Es können auch mehrere Arten von Kühlmethoden/-elementen kombiniert werden, beispielsweise Peltier-Element und passiver Kühlkörper. Eine thermische Ankoppelung kann beispielsweise durch festes flächiges Aneinanderfügen einer Wärmeabgabefläche und einer Wärmeaufnahmefläche erfolgen. Dabei können Hilfsmittel und Hilfsmaterialien zur Verbesserung der Wärmeübertragung eingesetzt werden. Der Grundkörper des jeweiligen ersten Kühlkörpers bzw. zweiten Kühlkörpers kann in einer dem Fachmann an sich bekannten Weise ausgebildet sein. So können der erste Kühlkörper bzw. der zweite Kühlkörper beispielsweise aus einem Aluminium-Strangpressprofil hergestellt sein. Es sind aber auch andere Materialien, insbesondere keramische Werkstoffe und/oder Metalle, die einen hohen Wärmeleitkoeffizienten aufweisen, als Grundkörper geeignet. Die jeweiligen Kühlkörper können aufgrund ihrer jeweiligen Gestalt und/oder ihrer Anordnungen gegebenenfalls auch Luftleitelemente bilden, welche den Luftstrom durch das Gehäuse auf gewünschten Bahnen führen.
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Erfindungsgemäß sind der wenigstens eine erste Kühlkörper und der wenigstens eine zweite Kühlkörper jeweils mit einer photokatalytischen Oberfläche versehen. Diese Oberfläche sollte möglichst groß sein, insbesondere entsprechende Strukturen und/oder raue Oberflächen aufweisen. Dazu kann der Grundkörper des jeweiligen Kühlkörpers mit einer photokatalytischen Schicht versehen sein. Alternativ kann photokatalytisches Material in den Grundkörper eingebettet sein. Das photokatalytische Material bzw. die photokatalytische Schicht kann beispielsweise Titandioxid umfassen. Als photokatalytische Materialien bzw. photokatalytische Schichten können ggf. aber auch andere Stoffe oder Stoffgemische verwendet werden, die der Fachmann in einer an sich bekannten Weise zu diesem Zwecke auswählen würde.
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Indem die wenigstens eine erste Platinenanordnung auf ihrer Vorderseite die wenigstens eine erste UV-LED-Einheit aufweist und auf ihrer Rückseite den wenigstens einen ersten Kühlkörper aufweist, der die erste photokatalytische Oberfläche aufweist, wird eine bauliche Trennung der für die Desinfektion benötigten UV-LED-Einheit von der für die Reinigung benötigten photokatalytische Oberfläche erzielt, die keinen großen räumlichen Abstand benötigt und somit sehr kompakt aufgebaut ist. Gleichzeitig können andernfalls ggf. erforderliche separate Trennwände entfallen, da die Funktion der Trennwände durch die jeweiligen Platinen der Platinenanordnungen übernommen werden können. Dies trägt zusätzlich zu einem kompakten Aufbau der gesamten Luftbehandlungsvorrichtung bei. Ein kompakter Aufbau kann helfen, den Wirkungsgrad der Desinfektion und/oder der Reinigung zu erhöhen. Eine solche Verbesserung des Wirkungsgrads kann somit sogar trotz Verkleinerung der gesamten Luftbehandlungsvorrichtung erreicht werden. Darüber hinaus können trotz kompakterem Aufbau der Luftbehandlungsvorrichtung unerwünschte thermische Belastungen reduziert werden. Das Betreiben von Hochleistungs-UV-LEDs verlangt ein stabiles Temperaturmanagement. Die Kühlkörper übernehmen in dem kompakten Aufbau der Luftbehandlungsvorrichtung die Funktionen des Kühlens, der Steuerung und Leitung des Luftflusses und gegebenenfalls der Reinigung.
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Indem die wenigstens eine erste Platinenanordnung und die wenigstens eine zweite Platinenanordnung im Luftbehandlungsraum derart angeordnet sind, dass zumindest die wenigstens eine erste UV-LED-Einheit der ersten Platinenanordnung den wenigstens einen zweiten Kühlkörper der zweiten Platinenanordnung anstrahlt, können wenigstens zwei oder mehrere solcher Platinenanordnungen, insbesondere konstruktiv identisch ausgebildete Platinenanordnungen, je nach benötigter bzw. gewünschter Luftbehandlungsleistung hochskaliert werden. Dies bedeutet, dass je nach erforderlicher Volumenförderleistung eine zu bestimmende Anzahl von einzelnen Platinenanordnungen zu einer Gruppe oder einem Gesamtmodul zusammengestellt, d.h. zusammengefasst werden können. Ein Zusammenstellen oder Zusammenfassen erfolgt dabei vorzugsweise zumindest paarweise. Ein Zusammenstellen oder Zusammenfassen erfolgt dabei vorzugsweise in identisch ausgebildeten Paaren, die jeweils paarweise insbesondere nebeneinander, umgekehrt d.h. zueinander betrachtet gewendet, insbesondere um 180 Grad gewendet, aufeinander, untereinander oder gegeneinander räumlich angeordnet werden können.
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Die erste UV-LED-Einheit kann wenigstens ein erstes UVC-LED-Bauelement und wenigstens ein erstes UVA-LED-Bauelement umfassen und/oder die zweite UV-LED-Einheit kann wenigstens ein zweites UVC-LED-Bauelement und wenigstens ein zweites UVA-LED-Bauelement umfassen.
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Ein Bauelement kann dabei eine in jeder Bauform und Ausstattungsform erhältliche UVC/UVA-LED-Strahlungsquelle sein, beispielsweise als 1-chip/2-chip/4-chip/n-chip Bauteil, mit/ohne Optik, hermetisch gekapselt mit Quarzfenster, COB, MCPCB, Flip-chip, Array, Matrix, und in sonstigen weiteren, optimierten Ausführungen.
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Generell kann das jeweilige erste und zweite UVC-LED-Bauelement ausgebildet sein, UVC-Strahlung in einer Wellenlänge zwischen 280 nm und 100 nm , insbesondere zwischen 280 nm und 260 nm, speziell 265 nm, oder in einem Wellenspektrum mit Wellenlängen zwischen 280 nm und 100 nm, insbesondere zwischen 280 nm und 260 nm, speziell 265 nm auszusenden. Die UVC-LED-Bauelemente können mit einer Optik zur Festlegung der Abstrahlungscharakteristik, insbesondere des Abstrahlungswinkels und der Abstrahlungsrichtung versehen sein.
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Generell kann das jeweilige erste und zweite UVA-LED-Bauelement ausgebildet sein, Strahlung in einer Wellenlänge zwischen 410 nm und 315 nm, insbesondere zwischen 410 nm und 360 nm, speziell 385 nm, oder in einem Wellenspektrum mit Wellenlängen zwischen 410 nm und 315 nm, insbesondere zwischen 410 nm und 360 nm, speziell 385 nm, bzw. in einer Wellenlänge gemäß des Absorptionsmaximums des verwendeten photokatalytischen Materials, auszusenden. Die UVA-LED-Bauelemente können mit einer Optik zur Festlegung der Abstrahlungscharakteristik, insbesondere des Abstrahlungswinkels und der Abstrahlungsrichtung versehen sein.
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Das erste UVC-LED-Bauelement und das erste UVA-LED-Bauelement können auf der Vorderseite der ersten Platinenanordnung in unterschiedlichen Ausrichtungen und/oder Winkeln der optischen Achse angeordnet, und/oder mit einer Optik versehen sein, und/oder das zweite UVC-LED-Bauelement und das zweite UVA-LED-Bauelement können auf der Vorderseite der zweiten Platinenanordnung in unterschiedlichen Ausrichtungen und/oder Winkeln der optischen Achse angeordnet, und/oder mit einer Optik versehen sein.
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In einer speziellen Ausführungsform können die ersten und zweiten UVC-LED-Bauelemente senkrecht zur Hauptebene der jeweiligen Platine ausgerichtet sein und die ersten und zweiten UVA-LED-Bauelemente können dabei in einem von der senkrechten Richtung abweichenden Winkel abstrahlend, insbesondere um 45 Grad aus der senkrechten Richtung geneigt abstrahlend ausgerichtet sein. Die Abstrahlrichtungen bzw. die Abstrahlwinkel der ersten und zweiten UVA-LED-Bauelemente können in Abhängigkeit der Position, Orientierung und Gestalt der anzustrahlenden Kühlkörper gewählt werden.
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An der Rückseite der ersten Platinenanordnung, an welcher der erste Kühlkörper angeordnet ist, kann wenigstens ein zusätzliches erstes UVA-LED-Zusatzbauelement angeordnet sein und/oder an der Rückseite der zweiten Platinenanordnung, an welcher der zweite Kühlkörper angeordnet ist, kann wenigstens ein zusätzliches zweites UVA-LED-Zusatzbauelement angeordnet sein.
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Indem an der jeweiligen Platinenanordnung an der Rückseite zusätzliche UVA-LED-Zusatzbauelemente angebracht sind, können die anzustrahlenden Kühlkörper noch besser mit UVA-Strahlung beaufschlagt werden.
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An der Rückseite der ersten Platinenanordnung, an welcher der erste Kühlkörper angeordnet ist, kann wenigstens ein zusätzliches erstes UVC-LED-Zusatzbauelement angeordnet sein und/oder an der Rückseite der zweiten Platinenanordnung, an welcher der zweite Kühlkörper angeordnet ist, kann wenigstens ein zusätzliches zweites UVC-LED-Zusatzbauelement angeordnet sein.
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Indem an der jeweiligen Platinenanordnung an der Rückseite zusätzliche UVC-LED-Zusatzbauelemente angebracht sind, kann auch der Luftstrom, welcher an den Kühlkörpern entlanggeführt wird, noch besser mit desinfizierender UVC-Strahlung beaufschlagt werden.
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Das zusätzliche erste UVC-LED-Zusatzbauelement und das zusätzliche erste UVA-LED-Zusatzbauelement können an der Rückseite der ersten Platinenanordnung in unterschiedlichen Ausrichtungen angeordnet, und/oder mit einer Optik versehen sein und/oder das zusätzliche zweite UVC-LED-Zusatzbauelement und das zusätzliche zweite UVA-LED-Zusatzbauelement können an der Rückseite der zweiten Platinenanordnung in unterschiedlichen Ausrichtungen angeordnet, und/oder mit einer Optik versehen sein.
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In einer speziellen Ausführungsform können die ersten und zweiten UVC-LED-Zusatzbauelemente senkrecht zur Hauptebene der jeweiligen Platine an der Rückseite ausgerichtet sein und die ersten und zweiten UVA-LED-Zusatzbauelemente können dabei in einem von der senkrechten Richtung abweichenden Winkel abstrahlend, insbesondere um 45 Grad aus der senkrechten Richtung geneigt abstrahlend an der Rückseite ausgerichtet sein. Die Abstrahlrichtungen bzw. die Abstrahlwinkel der ersten und zweiten UVA-LED-Zusatzbauelemente können in Abhängigkeit der Position, Orientierung und Gestalt der anzustrahlenden Kühlkörper gewählt werden.
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Der erste Kühlkörper und/oder der zweite Kühlkörper können ein oder mehrere Kühlkörperwände aufweisen, die luftdurchströmbare Löcher aufweisen. Mittels der luftdurchströmbaren Löcher kann die zu behandelnde Luft nicht nur an den Außenwandbereichen der Kühlkörper entlangströmen, sondern zumindest in Teilmengen auch durch die Kühlkörper hindurchströmen. Indem eine Teilluftmenge an den Außenwandbereichen der Kühlkörper entlangströmt und eine andere Teilluftmenge durch die Kühlkörper hindurchströmt werden sich überkreuzende Luftströme erzeugt, die eine verbesserte Verwirbelung der zu behandelnde Luft bewirkt. Die Löcher können beispielsweise Durchbrüche mit kreisförmiger, quadratischer, rechteckiger oder vieleckiger Kontur sein, oder die Durchbrüche können beispielsweise auch von Schlitzen gebildet werden.
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Der erste Kühlkörper und/oder der zweite Kühlkörper können in einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsvariante aus luftdurchströmbaren Gitterstrukturen oder aus Drahtgeflechtstrukturen oder Gewebestrukturen, insbesondere grobmaschigem Gewebe gebildet werden. Die Kühlkörper können beispielsweise aus keramischem Werkstoff oder einem Streckmetall hergestellt sein.
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Der erste Kühlkörper und/oder der zweite Kühlkörper können in einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsvariante aus luftdurchströmbaren, offenporigen Schaumstrukturen, Drahtgeflechtstrukturen oder Gewebestrukturen gebildet werden. Die offenporigen Schaumstrukturen können beispielsweise von offenporigem Metallschaum, insbesondere offenporigem Aluminiumschaum gebildet werden. Die offenporigen Schaumstrukturen können insbesondere durch Sintern hergestellt werden.
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Zur gezielten UVA-Strahlungsverteilung können die Kühlkörper mit einem UV-beständigen, UV-lichtleitenden Medium, beispielsweise einer hollow-core PCF, kombiniert/versehen werden, beziehungsweise von einem solchen durchwoben sein.
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Der erste Kühlkörper kann manuell oder allenfalls mit Handwerkzeug von der Platinenanordnung zerstörungsfrei lösbar an der ersten Platinenanordnung befestigt sein und/oder der zweite Kühlkörper kann manuell oder allenfalls mit Handwerkzeug von der Platinenanordnung zerstörungsfrei lösbar an der zweiten Platinenanordnung befestigt sein.
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Eine Lösbarkeit der ersten und zweiten Kühlkörper ermöglichen es, die Kühlkörper von den Platinenanordnungen entfernen zu können und durch andere, insbesondere neue Kühlkörper ersetzen zu können. Ein Ersetzen der Kühlkörper kann erforderlich sein, wenn die photokatalytische Oberfläche oder die photokatalytische Beschichtung der Kühlkörper verbraucht, abgenutzt oder beschädigt ist. Durch die Lösbarkeit der Kühlkörper von den Platinenanordnungen können die bisherigen Platinenanordnungen nach einem Austausch der Kühlkörper weiterbenutzt werden. Dies ist besonders dann sinnvoll, wenn die UV-LED-Einheiten noch vollfunktionsfähig sind.
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Der erste Kühlkörper und/oder der zweite Kühlkörper können Kühlkörperlamellen aufweisen, die in einem Anstellwinkel zur Luftströmungsrichtung, insbesondere in einem Winkel von 45 Grad zur Luftströmungsrichtung in einem Luftstrom der Luftbehandlungsvorrichtung angeordnet sind. Unter der Luftströmungsrichtung wird die zumindest im Wesentlichen überwiegende Hauptluftströmrichtung verstanden.
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Der erste Kühlkörper und/oder der zweite Kühlkörper kann jeweils eine einzige Kühlkörperlamelle aufweisen. Alternativ kann jeder erste Kühlkörper und/oder jeder zweite Kühlkörper zwei oder mehr Kühlkörperlamelle aufweisen. Mehrere Kühlkörperlamellen können in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet sein, so dass sie gleichförmige Luftströmungsspalte bilden bzw. begrenzen. Die Größe, insbesondere die Breite und Tiefe der Luftströmungsspalte kann in Abhängigkeit der Einstrahlrichtung, des Einstrahlöffnungswinkels und der Strahlungsintensität der UV-LED-Einheit, insbesondere der UVA-LED-Bauelemente bzw. UVA-LED-Zusatzbauelemente bestimmt werden.
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Der erste Kühlkörper und/oder der zweite Kühlkörper können mit Nuten versehen sein, die in korrespondierende Trägerschienen und/oder Vorsprünge an dem Gehäuse der Luftbehandlungsvorrichtung, insbesondere an Vorsprungsleisten an dem Gehäuse der Luftbehandlungsvorrichtung eingreifen. Alternativ oder ergänzend können der erste Kühlkörper und/oder der zweite Kühlkörper Vorsprungsleisten besitzen, die in korrespondierende Trägerleisten und/oder Nuten an dem Gehäuse der Luftbehandlungsvorrichtung eingreifen und/oder ihre Randbereiche können so ausgebildet sein, dass sie in korrespondierende Trägerleisten und/oder Nuten an dem Gehäuse der Luftbehandlungsvorrichtung eingreifen. Ebenso können die Randabschnitte der Platinen und/der der Kühlkörper als Vorsprünge dienen, die in Nuten am Gehäuse oder in Nuten von separaten Trägerleisten eingreifen. Mittels der Nuten und Vorsprünge bzw. Vorsprungsleisten können die Platinenanordnungen im Gehäuse formschlüssig gehalten bzw. befestigt sein. Die Nuten und Vorsprünge bzw. Vorsprungsleisten können dabei die Positionen und/oder Lagen der einzelnen Platinenanordnungen, Gruppen von Platinenanordnungen bzw. Modulen innerhalb des Gehäuses, insbesondere innerhalb des Luftbehandlungsraumes vorgeben. Die Nuten und Vorsprünge bzw. Vorsprungsleisten können eine Demontage und Widermontage, d.h. ein Entfernen und Einsetzen oder Wiedereinsetzen der einzelnen Platinenanordnungen, Gruppen von Platinenanordnungen bzw. Modulen in das Gehäuse erleichtern und die genauen Positionen und Lagen vorgeben.
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Ein Paar oder mehrere Paare, also jeweils zwei Stück, von ersten Platinenanordnungen und zweiten Platinenanordnungen können eine desinfizierende und reinigende erste Modulgruppe der Luftbehandlungsvorrichtung bilden und ein weiteres Paar oder mehrere weitere Paare, also jeweils zwei weitere Stück, von ersten Platinenanordnungen und zweiten Platinenanordnungen können wenigstens eine desinfizierende und reinigende zweite Modulgruppe der Luftbehandlungsvorrichtung bilden.
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Die mehreren Paare von ersten Platinenanordnungen und zweiten Platinenanordnungen können jeweils um 180 Grad gegeneinander gewendet innerhalb der ersten Modulgruppe angeordnet sein und/oder die mehreren weiteren Paare von ersten Platinenanordnungen und zweiten Platinenanordnungen können jeweils um 180 Grad gegeneinander gewendet innerhalb der zweiten Modulgruppe angeordnet sein.
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Wenn also jeweils zwei übereinander angeordnete Platinenanordnungen neben zwei weiteren Platinenanordnungen, oder mehreren weiteren zwei Platinenanordnungen positioniert sind, können sich in einer Reihe von Platinenanordnungen die Seiten an denen sich die UV-LED-Einheiten befinden und die Seiten an denen sich die Kühlkörper befinden jeweils abwechseln. Diese Anordnung ergibt dann eine schachbrettartig strukturierte Anordnung. Insofern können mehrere Reihen von abwechselnd orientierten Platinenanordnungen versetzt zueinander gruppiert werden.
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Die mehreren Paare von ersten Platinenanordnungen und zweiten Platinenanordnungen können jeweils aufeinander gestapelt in einem Abstand zueinander innerhalb der ersten Modulgruppe angeordnet sein und/oder die mehreren weiteren Paare von ersten Platinenanordnungen und zweiten Platinenanordnungen können jeweils aufeinander gestapelt in einem Abstand zueinander innerhalb der zweiten Modulgruppe angeordnet sein.
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Zur Bildung eines Zwischenkanals können die erste Modulgruppe und die zweite Modulgruppe in einem Abstand voneinander innerhalb der Luftbehandlungsvorrichtung angeordnet sein.
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Ein solcher Zwischenkanal kann jeweils eine Modulgruppe von der jeweils anderen Modulgruppe thermisch und/oder ggf. auch akustisch abtrennen. Ein solcher Zwischenkanal kann ggf. mit thermisch isolierendem Material ausgestattet sein.
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Der Zwischenkanal kann durch einen separaten Kühlluftstrom gekühlt sein. Der Zwischenkanal kann somit einen Luftförderkanal bilden, der unabhängig einer luftreinigenden oder luftdesinfizierenden Wirkung ausgebildet ist, Kühlluft zu führen. Zur Förderung der Kühlluft durch den Zwischenkanal kann beispielsweise ein Gebläse, insbesondere ein von Gebläsen zur Förderung der zu desinfizierenden und zu reinigenden Luft verschiedenes Gebläse vorgesehen sein.
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Der Zwischenkanal kann an eine aktive Kühlvorrichtung, insbesondere an eine Flüssigkeitskühlvorrichtung oder eine dem Fachmann an sich bekannte sonstige Kühlvorrichtung strömungstechnisch angeschlossen sein. In diesem ersten Falle kann sich die Kühlvorrichtung außerhalb des Zwischenkanals befinden. Der Zwischenkanal kann eine aktive Kühlvorrichtung, insbesondere eine Flüssigkeitskühlvorrichtung oder eine dem Fachmann an sich bekannte sonstige Kühlvorrichtung aufweisen. In diesem zweiten Falle befindet sich die Kühlvorrichtung innerhalb des Zwischenkanals oder sie ist selbst ein Zwischenbaustein, der die Modulgruppen voneinander trennt. Es kann auch eine Zwischenkühlung vorgesehen sein, die quer, insbesondere senkrecht zur Luftströmungsrichtung, insbesondere bei hintereinander liegenden Platinenanordnungen, verlaufen, so dass der sich erhitzende Luftstrom quer zu seiner Strömungsrichtung gekühlt werden kann.
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Die wenigstens eine erste Platinenanordnung und die wenigstens eine zweite Platinenanordnung können in einem Gehäuse der Luftbehandlungsvorrichtung angeordnet sein, das UV-strahlungsreflektierende Innenwände aufweist. Dazu können die Innenwände des Gehäuses oder zumindest Teilabschnitte der Innenwände des Gehäuses beispielsweise aus UV-reflektierendem Material, wie beispielsweise Aluminium und dessen Legierungen bestehen und/oder mit UV-reflektierenden Beschichtungen versehen sein oder mit UV-reflektierenden Erzeugnissen ausgekleidet sein.
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Das Gehäuse der Luftbehandlungsvorrichtung ist insbesondere ausgebildet, einen unerwünschten Austritt von UV-Strahlung aus dem Gehäuse der Luftbehandlungsvorrichtung bzw. aus dem Luftbehandlungsraum zu verhindern. Das Gehäuse der Luftbehandlungsvorrichtung kann insoweit für UV-Strahlung undurchlässige Gehäusewände, beispielsweise aus Metall oder Kunststoff, insbesondere UV-beständigem Kunststoff aufweisen, bzw. in geeigneter Weise geformt sein, beispielsweise mit schrägen, S-förmigen oder mäanderförmigen Wänden oder Kanälen, um UV-Strahlen abzufangen.
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Die wenigstens eine erste Platinenanordnung und die wenigstens eine zweite Platinenanordnung können in einem Gehäuse der Luftbehandlungsvorrichtung angeordnet sein, das wenigstens einen Strömungskanal für die von der Luftbehandlungsvorrichtung zu behandelnde Luft bildet.
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Die Luftströmung wird hauptsächlich von der Anordnung der Platinen und Kühlkörper bestimmt. Dabei kann mit einer Version ohne Abstände der Platinen sowohl zum Gehäuse und/oder zu den Platinenträgern (wie Leisten oder Gitterstruktur mit Einschubnuten) als auch untereinander und mit minimalen oder keinen Abständen, der Kühlkörper sowohl zum Gehäuse als auch untereinander begonnen werden. Je nach vorteilhafter Strömung (genügende Kühlung und UV-Strahlungsdosis) und optimaler UVA-Bestrahlung können Form und Abstände bei den Kühlkörpern gewählt werden, bzw. durch die Anordnung realisiert werden.
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Das Gehäuse kann luftleitende Zwischenwände, Luftleitbleche oder ähnliche Einbauten aufweisen, welche den zu behandelnden Luftstrom zusätzlich leiten bzw. in gewünschter Weise umlenken. Der Strömungskanal kann insbesondere zur Verlängerung des Strömungsweges und damit zur Verlängerung der Verweildauer der Luft in dem Luftbehandlungsraum, eine Vielzahl von Umlenkabschnitten aufweisen.
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Die Luftbehandlungsvorrichtung kann wenigstens einen elektrischen Lüfter aufweisen, der ausgebildet ist, die von der Luftbehandlungsvorrichtung zu behandelnde Luft durch den wenigstens einen Strömungskanal des Gehäuses zu fördern.
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Der elektrische Lüfter kann kontinuierlich oder intermittierend betrieben werden. Der elektrische Lüfter kann hinsichtlich seiner Förderleistung und/oder seiner Förderzeiten an den aktiven Betrieb der UV-LED-Einheiten abgestimmt betrieben werden. Dazu kann die Luftbehandlungsvorrichtung eine entsprechende elektrische und/oder elektronische Steuerungsvorrichtung umfassen.
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An den Innenwänden des Gehäuses können im Bereich von Endabschnitten von mehreren Paaren von ersten Platinenanordnungen und zweiten Platinenanordnungen, von ersten Modulgruppen und/oder von zweiten Modulgruppen funktionsergänzende UVC-LED-Randbauelemente, UVA-LED-Randbauelemente und/oder Randkühlkörper, welche photokatalytische Oberflächen aufweisen, angeordnet sein.
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Die funktionsergänzenden UVC-LED-Randbauelemente, UVA-LED-Randbauelemente und/oder Randkühlkörper sind derart an den Innenwänden des Gehäuses positioniert, dass sie mit den korrespondierenden Gegenbauelementen, welche an den Endabschnitten von mehreren Paaren von ersten Platinenanordnungen und zweiten Platinenanordnungen angeordnet sind und jeweils auf die Innenwände des Gehäuses zugewandt sind, zusammenwirken können.
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Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Konkrete Merkmale dieser exemplarischen Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in weiteren Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.
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Es zeigen:
- 1a bis 1f perspektivische Darstellungen mehrerer beispielhafter Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen ersten Platinenanordnung bzw. zweiten Platinenanordnung mit UV-LED-Einheiten und einem Kühlkörper,
- 2 eine perspektivische, schematische Darstellung beispielhaft zusammengestellter Paare und Modulgruppen von Platinenanordnungen gemäß 1,
- 3 eine perspektivische, schematische Darstellung beispielhaft zusammengestellter Paare und Modulgruppen von Platinenanordnungen gemäß 1 in beispielhaften zwei Ebenen,
- 4 bis 9 schematische Darstellungen von Platinenanordnungen mit unterschiedlich kombinierten Anordnungen von UVC-LED-Bauelementen und UVA-LED-Bauelementen an Vorderseite und Rückseite,
- 10 bis 12 beispielhafte perspektivische Darstellungen verschiedener Ausprägungen von Kühlkörpergestaltungen an den Rückseiten von Platinenanordnungen, und
- 13 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Luftbehandlungsvorrichtung.
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In der 1a ist eine erfindungsgemäße erste Platinenanordnung 1.1 und in der 1b ist eine erfindungsgemäße zweite Platinenanordnung 1.2 dargestellt. Die erste Platinenanordnung 1.1 und die zweite Platinenanordnung 1.2 können insoweit identisch ausgebildet sein.
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Die erste Platinenanordnung 1.1 umfasst eine Vorderseite V, auf welcher wenigstens eine erste UV-LED-Einheit 2.1 angeordnet ist, und umfasst eine von der Vorderseite V abgewandte Rückseite R, auf welcher wenigstens ein erster Kühlkörper 3.1 angeordnet ist, der thermisch an die wenigstens eine erste UV-LED-Einheit 2.1 angekoppelt ist und der eine erste photokatalytische Oberfläche O1 aufweist.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels in identischer Weise umfasst die zweite Platinenanordnung 1.2 eine Vorderseite V, auf welcher wenigstens eine zweite UV-LED-Einheit 2.2 angeordnet ist, und umfasst ihrerseits eine von der Vorderseite V abgewandte Rückseite R, auf welcher wenigstens ein zweiter Kühlkörper 3.2 angeordnet ist, der thermisch an die wenigstens eine zweite UV-LED-Einheit 1.2 angekoppelt ist und der eine zweite photokatalytische Oberfläche O2 aufweist.
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Im Falle des gezeigten Ausführungsbeispiels gemäß 1a und 1b umfasst die erste UV-LED-Einheit 2.1 drei UVC-LED-Bauelemente 2.1c und zwei UVA-LED-Bauelemente 2.1a. In gleicher Weise umfasst die zweite UV-LED-Einheit 2.2 auch drei zweite UVC-LED-Bauelemente 2.2c und zwei zweite UVA-LED-Bauelemente 2.2a
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In 1a und 1b sind der erste Kühlkörper 3.1 und der zweite Kühlkörper 3.2, entsprechend bei 1c bis 1e der erste Kühlkörperabschnitt 3.1 und 3.2, jeweils als eine einfache Kühlkörperwand ausgebildet, die geschlossenflächig dargestellt ist. Allerdings können statt einer einzigen Kühlkörperwand auch mehrere Kühlkörperwände vorgesehen sein, wie dies beispielsweise in 10 und 11 aufgezeigt ist. Die jeweilige Kühlkörperwand oder die mehreren Kühlkörperwände können luftdurchströmbare Löcher, luftdurchströmbare Gitterstrukturen und/oder luftdurchströmbare, offenporige Schaumstrukturen aufweisen.
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Die 1a und 1b zeigen Ausführungsbeispiele einer ersten Platinenanordnung 1.1 und einer zweiten Platinenanordnung 1.2, die zumindest im Wesentlichen eine quadratische bzw. kubische Grundform aufweisen. In 1c und 1d ist jedoch aufgezeigt, dass in abgewandelten Ausführungsformen die jeweilige erste Platinenanordnung 1.1 und eine zweite Platinenanordnung 1.2 leistenförmig längserstreckend ausgebildet sein können. In der 1e ist in einer weiteren abgewandelten Ausführungsform aufgezeigt, dass jede Platinenanordnung 1.1, 1.2 aus mehreren Einzelplatinen, beispielsweise wie dargestellt aus drei Platinen bestehen kann, so dass die einzelnen Platinen unterschiedlich orientiert angeordnet sein können, um unterschiedliche Abstrahlungswinkel für die UVA-LED-Bauelemente 2.1a, 2.2a im Hinblick auf die UVC-LED-Bauelemente 2.1c, 2.2c zu realisieren. So kann die Platinenanordnung 1.1, 1.2 wie dargestellt eine mittlere Platine aufweisen, welche die UVC-LED-Bauelemente 2.1c, 2.2c trägt und an gegenüberliegenden Seiten der mittleren Platine können Randplatinen vorgesehen sein, welche dachartig von der mittleren Platine ausgehend abschüssig abgewinkelt sind. In der 1f ist ein Paar einer beispielhaften ersten Platinenanordnung 1.1 und eine beispielhaften zweiten Platinenanordnung 1.2 gezeigt, die um 180 Grad gewendet zueinander angeordnet sind. An der gewendeten zweiten Platinenanordnung 1.2 ist gezeigt, wie eine Bodenfläche 3.2a des Kühlkörpers 3.2 eine Aussparung 3.2b, beispielsweise in Form einer Kreisöffnung aufweisen kann, so dass ein auf der Platine 1.2 elektrisch kontaktiertes und rückseitig angeordnetes UVA-LED-Zusatzbauelement 2.2aa den Kühlkörper 3.2 zusätzlich zu 2.1a anstrahlen kann.
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Wie in 2 und 3 veranschaulicht ist, können ein Paar P1 oder mehrere Paare P1, P2 von ersten Platinenanordnungen 1.1 und zweiten Platinenanordnungen 1.2 eine desinfizierende und reinigende erste Modulgruppe M1 der Luftbehandlungsvorrichtung 4 (13) bilden und ein weiteres Paar P3 oder mehrere weitere Paare P3, P4 von ersten Platinenanordnungen 1.1 und zweiten Platinenanordnungen 1.2 wenigstens eine desinfizierende und reinigende zweite Modulgruppe M2 der Luftbehandlungsvorrichtung 4 bilden.
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Die mehreren Paare P1, P2, P3, P4 von ersten Platinenanordnungen 1.1 und zweiten Platinenanordnungen 1.2 sind im Falle der gezeigten Ausführungsbeispiele jeweils um 180 Grad gegeneinander gewendet innerhalb der ersten Modulgruppe M1 und innerhalb der zweiten Modulgruppe M2 angeordnet.
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Wenn also jeweils zwei übereinander angeordnete Platinenanordnungen 1.1, 1,2 neben zwei weiteren Platinenanordnungen 1.1, 1.2, oder mehreren weiteren zwei Platinenanordnungen 1.1, 1.2 positioniert sind, können sich in einer Reihe von Platinenanordnungen 1.1, 1.2 die Seiten an denen sich die UV-LED-Einheiten 2.1, 2.2 befinden und die Seiten an denen sich die Kühlkörper 3.1, 3.2 befinden jeweils abwechseln. Diese Anordnung ergibt dann eine schachbrettartig strukturierte Anordnung. Insofern können mehrere Reihen (Modulgruppe M1 und Modulgruppe M2) von abwechselnd orientierten Platinenanordnungen 1.1, 1.2 versetzt zueinander gruppiert sein. Die Modulgruppe M1 und die Modulgruppe M2 können identisch ausgebildet sein, wobei die Modulgruppe M2 lediglich um 180 Grad geklappt zur Modulgruppe M1 angeordnet ist. Die Modulgruppen können wahlweise nebeneinander, untereinander, versetzt zueinander, gleichförmig und/oder einzeln oder in Gruppen nebeneinander, untereinander, versetzt zueinander, gleichförmig angeordnet werden. In allen Ausführungsformen, können die in den Figuren gezeigten Spalte zwischen jeweils zwei Platinenanordnungen, zwei Modulgruppen und/oder Kühlkörpern entfallen, bzw. strömungsdicht ausgefüllt sein oder die jeweiligen Platinenanordnungen, Modulgruppen und/oder Kühlkörper können spaltfrei berührend aneinander anliegen, ohne Spalte zu bilden. Anstelle einiger gezeigter Spalte können die Trägerschienen stehen.
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Die mehreren Paare P1, P2 von ersten Platinenanordnungen 1.1 und zweiten Platinenanordnungen 1.2 können jeweils aufeinander gestapelt oder in Reihe in einem Abstand zueinander innerhalb der ersten Modulgruppe M1 angeordnet sein und auch die mehreren weiteren Paare P3, P4 von ersten Platinenanordnungen 1.1 und zweiten Platinenanordnungen 1.2 können jeweils aufeinander gestapelt oder in Reihe in einem Abstand zueinander innerhalb der zweiten Modulgruppe M2 angeordnet sein, wie dies insbesondere in 2 und 3 aufgezeigt ist.
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In den beispielhaften Anordnungen von ersten Platinenanordnungen 1.1 und zweiten Platinenanordnungen 1.2 sind die ersten Platinenanordnungen 1.1 und die zweiten Platinenanordnungen 1.2 derart angeordnet, dass zumindest die wenigstens eine erste UV-LED-Einheit 2.1, insbesondere die UVA-LED-Bauelemente 2.1a der ersten Platinenanordnung 1.1 den wenigstens einen zweiten Kühlkörper 3.2 der zweiten Platinenanordnung 1.2 anstrahlen und zumindest die wenigstens eine zweite UV-LED-Einheit 2.2, insbesondere die UVA-LED-Bauelemente 2.2a der zweiten Platinenanordnung 1.2 den wenigstens einen ersten Kühlkörper 3.1 der ersten Platinenanordnung 1.1 anstrahlen.
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An der Rückseite R der ersten Platinenanordnung 1.1, an welcher der erste Kühlkörper 3.1 angeordnet ist, kann wenigstens ein zusätzliches erstes UVA-LED-Zusatzbauelement 2.1aa und/oder ein zusätzliches erstes UVC-LED-Zusatzbauelement 2.1cc angeordnet sein und an der Rückseite R der zweiten Platinenanordnung 1.2, an welcher der zweite Kühlkörper 3.2 angeordnet ist, kann wenigstens ein zusätzliches zweites UVA-LED-Zusatzbauelement 2.2aa und/oder ein zusätzliches erstes UVC-LED-Zusatzbauelement 2.1cc angeordnet sein.
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So kann beispielsweise, wie in 4 dargestellt ist, die Rückseite R keinerlei UV-LED-Einheiten 2.1, 2.2 aufweisen. Alternativ kann in einer ersten Ausführungsvariante gemäß 5 die jeweilige Rückseite R der ersten Platinenanordnung 1.1 und/oder der zweiten Platinenanordnung 1.2 ein entsprechendes zusätzliches erstes UVA-LED-Zusatzbauelement 2.1aa und/oder zusätzliches zweites UVA-LED-Zusatzbauelement 2.2aa aufweisen.
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Alternativ kann in einer zweiten Ausführungsvariante gemäß 6 die jeweilige Rückseite R der ersten Platinenanordnung 1.1 und/oder der zweiten Platinenanordnung 1.2 ein entsprechendes zusätzliches erstes UVC-LED-Zusatzbauelement 2.1cc und/oder zusätzliches zweites UVC-LED-Zusatzbauelement 2.2cc aufweisen.
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In einer dritten Ausführungsvariante gemäß 7 kann die jeweilige Rückseite R der ersten Platinenanordnung 1.1 und/oder der zweiten Platinenanordnung 1.2 sowohl ein zusätzliches erstes UVA-LED-Zusatzbauelement 2.1aa oder ein zusätzliches zweites UVA-LED-Zusatzbauelement 2.2aa aufweisen, als auch ein zusätzliches erstes UVC-LED-Zusatzbauelement 2.1cc oder zusätzliches zweites UVC-LED-Zusatzbauelement 2.2cc aufweisen.
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In der in 8 dargestellten vierten Ausführungsvariante ist an der Vorderseite V lediglich ein UVC-LED-Bauelement 2.1c, 2.2c vorgesehen und an der Rückseite R lediglich ein UVA-LED-Bauelement 2.1a, 2.2a vorgesehen.
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In der in 9 dargestellten fünften Ausführungsvariante ist an der Vorderseite V lediglich ein UVC-LED-Bauelement 2.1c, 2.2c vorgesehen und an der Rückseite R sowohl ein UVC-LED-Zusatzbauelement 2.1cc, 2.2cc als auch ein UVA-LED-Bauelement 2.1a, 2.2a vorgesehen.
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Soweit lediglich von einem UVC-LED-Bauelement 2.1c, 2.2c, einem UVA-LED-Bauelement 2.1a, 2.2a, einem UVC-LED-Zusatzbauelement 2.1cc, 2.2cc oder einem UVA-LED-Zusatzbauelement 2.1aa, 2.2aa gesprochen wird, bedeutet dies jedoch, dass wahlweise nur ein einziges solches Bauelement vorgesehen sein kann oder es können zwei oder mehrere, insbesondere baugleiche Bauelemente vorgesehen sein, insbesondere zur Erhöhung der UV-Strahlungsleistung.
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Wie in 10 beispielhaft veranschaulicht ist, kann der erste Kühlkörper 3.1 und der zweite Kühlkörper 3.2 Kühlkörperlamellen 3a, 3b, 3c aufweisen, die in einem für die gewünschte einzustellende Strömung der Luft passenden Anstellwinkel zur Luftströmungsrichtung L, insbesondere in einem Winkel von 45 Grad zur Luftströmungsrichtung L in einem Luftstrom der Luftbehandlungsvorrichtung 4 (13) angeordnet sind.
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Wie in 11 beispielhaft veranschaulicht ist, können die jeweiligen Kühlkörperwände luftdurchströmbare Gitterstrukturen 5, luftdurchströmbare Löcher 6 und/oder Schlitze 7 aufweisen. Alternativ können die jeweiligen Kühlkörperwände luftdurchströmbare, offenporige Schaumstrukturen, Drahtgeflechte oder grobmaschige Gewebestrukturen (nicht dargestellt) aufweisen. In 11 ist ein Kühlkörper 3.1 mit mehreren Kühlkörperwänden dargestellt, die unterschiedliche Strukturen aufweisen (luftdurchströmbare Gitterstrukturen 5, luftdurchströmbare Löcher 6, Schlitze 7). Dies bedeutet jedoch nicht notwendiger Weise, dass bei einem konkreten Kühlkörper 3.1 die mehreren Kühlkörperwände unterschiedlich strukturiert sein müssten, vielmehr können die mehreren Kühlkörperwände bei einem konkreten Kühlkörper 3.1 auch alle gleich strukturiert sein, dann wahlweise entweder mit luftdurchströmbaren Gitterstrukturen 5, oder luftdurchströmbaren Löchern 6 oder Schlitzen 7.
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Wie in 11 beispielhaft veranschaulicht ist, können die jeweiligen Kühlkörperwände auch anders gestaltet sein und beispielsweise von vorspringenden Stäben 8 oder Stiften gebildet werden.
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Die wenigstens eine erste Platinenanordnung 1.1 und die wenigstens eine zweite Platinenanordnung 1.2 sind in einem Gehäuse 9 der Luftbehandlungsvorrichtung 4 angeordnet. Das Gehäuse 9 bildet wenigstens einen Strömungskanal S1, S2 für die von der Luftbehandlungsvorrichtung 4 zu behandelnde Luft.
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Wie in 13 schematisch dargestellt ist, weist die Luftbehandlungsvorrichtung 4 zum Desinfizieren und Reinigen von Luft mittels ultravioletter Strahlung, demgemäß folgende Merkmale auf:
- - ein Gehäuse 9 mit wenigstens einer Lufteintrittsöffnung E, wenigstens einer Luftaustrittsöffnung A und einem zwischen der wenigstens einen Lufteintrittsöffnung E und der wenigstens einen Luftaustrittsöffnung A angeordneten Luftbehandlungsraum R,
- - wenigstens eine erste Platinenanordnung 1.1 mit einer Vorderseite V, auf welcher wenigstens eine erste UV-LED-Einheit 2.1 angeordnet ist, und mit einer von der Vorderseite V abgewandten Rückseite R, auf welcher wenigstens ein erster Kühlkörper 3.1 angeordnet ist, der thermisch an die wenigstens eine erste UV-LED-Einheit 2.1 angekoppelt ist und der eine erste photokatalytische Oberfläche O1 aufweist,
- - wenigstens eine zweite Platinenanordnung 1.2 mit einer Vorderseite V, auf welcher wenigstens eine zweite UV-LED-Einheit 2.2 angeordnet ist, und mit einer von der Vorderseite V abgewandten Rückseite R, auf welcher wenigstens ein zweiter Kühlkörper 3.2 angeordnet ist, der thermisch an die wenigstens eine zweite UV-LED-Einheit 2.2 angekoppelt ist und der eine zweite photokatalytische Oberfläche O2 aufweist, wobei die wenigstens eine erste Platinenanordnung 1.1 und die wenigstens eine zweite Platinenanordnung 1.2 im Luftbehandlungsraum R derart angeordnet sind, dass zumindest die wenigstens eine erste UV-LED-Einheit 2.1 der ersten Platinenanordnung 1.1 den wenigstens einen zweiten Kühlkörper 3.2 der zweiten Platinenanordnung 2.2 anstrahlt und insbesondere umgekehrt.
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In 13 ist außerdem angedeutet, dass das erste UVC-LED-Bauelement 2.1c und das erste UVA-LED-Bauelement 2.1a auf der Vorderseite V der ersten Platinenanordnung 1.1 in unterschiedlichen Ausrichtungen angeordnet sein können und das zweite UVC-LED-Bauelement 2.2c und das zweite UVA-LED-Bauelement 2.2a auf der Vorderseite V der zweiten Platinenanordnung 1.2 in unterschiedlichen Ausrichtungen angeordnet sein können.
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Zur Bildung eines Zwischenkanals K ist im Falle des in 13 dargestellten Ausführungsbeispiels die erste Modulgruppe M1 und die zweite Modulgruppe M2 in einem Abstand A voneinander innerhalb der Luftbehandlungsvorrichtung 4 angeordnet.
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Der Zwischenkanal K wird durch einen separaten Kühlluftstrom KL gekühlt. Der Kühlluftstrom KL kann von einer aktiven Kühlvorrichtung 10 bereitgestellt werden.
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Die Luftbehandlungsvorrichtung 4 weist außerdem wenigstens einen elektrischen Lüfter 11 auf, der ausgebildet ist, die von der Luftbehandlungsvorrichtung 4 zu behandelnde Luft durch den wenigstens einen Strömungskanal S1, S2 des Gehäuses 9 zu fördern.
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Das Gehäuse 9 der Luftbehandlungsvorrichtung 4 kann außerdem UV-strahlungsreflektierende Innenwände 12 aufweisen.
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An den Innenwänden 12 des Gehäuses 4 können im Bereich von Endabschnitten von mehreren Paaren P1, P2, P3, P4 von ersten Platinenanordnungen 1.1 und zweiten Platinenanordnungen 1.2, von ersten Modulgruppen M1 und/oder von zweiten Modulgruppen M2 funktionsergänzende UVC-LED-Randbauelemente 13c, UVA-LED-Randbauelemente 13a und/oder Randkühlkörper 13b, welche photokatalytische Oberflächen aufweisen, angeordnet sein.
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Die Platinenanordnungen am Anfang und am Ende des Luftstromes benötigen beispielsweise keine UVA-Strahlungsversorgung in Richtung der Lüftungsgitter.
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Die elektrischen Lüfter 11 können kontinuierlich oder intermittierend betrieben werden. Die elektrischen Lüfter 11 können hinsichtlich ihrer Förderleistungen und/oder ihrer Förderzeiten an den aktiven Betrieb der UV-LED-Einheiten 2.1, 2.2 abgestimmt betrieben werden. Dazu kann die Luftbehandlungsvorrichtung 4 eine entsprechende elektrische und/oder elektronische Steuerungsvorrichtung 14 umfassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019001371 A1 [0002]
