WO2005071181A1 - Reinigungsvorrichtung aus kupferblech für dem wetter ausgesetzte oberflächen - Google Patents
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- E04D13/00—Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage ; Sky-lights
- E04D13/002—Provisions for preventing vegetational growth, e.g. fungi, algae or moss
Definitions
- the invention relates to a cleaning device made of copper sheet for surfaces exposed to the weather, the cleaning device comprising copper material for the formation of reaction surfaces and surface-cleaning compounds produced by the action of natural moisture on the reaction surfaces, preferably substances which kill bacteria, algae, fungi and / or lichens or at least inhibit their growth and / or eliminate environmental pollution.
- Similar cleaning devices are generally known; in particular, these known cleaning devices are mostly roof elements, such as metal roof panels including ridge covers for application to the roof of a house.
- roof elements such as metal roof panels including ridge covers for application to the roof of a house.
- the writings relate to devices for application to a roof surface, these devices being made at least partially from copper sheets in accordance with the information in the protective writings.
- the degree of purity of the copper material used is important for the cleaning effectiveness of the cleaning device.
- the inventor has now further recognized that, regardless of the degree of purity, a high electrical conductivity increases the cleaning effectiveness even more precisely.
- Copper material with a higher electrical conductivity which is also more expensive than ordinary copper plating, has so far only been used in electrical devices / circuits in which the electrical conductivity was taken into account.
- the cleaning device according to the invention it is therefore advantageous for the cleaning device according to the invention to have a reaction surface made of copper material with the highest possible electrical conductivity, that is to say low resistance. This surface then shows the desired reaction with the atmosphere and can produce a sufficient amount of antifouling compounds from the reaction products in connection with natural moisture. Furthermore, the inventor has recognized that cleaning devices of this type can be used not only to keep roof surfaces clean but also to keep them clean for all surfaces exposed to the weather, in particular these are also solar system surfaces, glass roofs or building facades.
- the inventor thus proposes, in accordance with his inventive concept, to improve the known cleaning device made of copper sheet for surfaces exposed to the weather, the cleaning device comprising copper material for the formation of reaction surfaces and preferably producing surface-cleaning compounds by the action of natural moisture on the reaction surfaces Substances which contain bacteria, algae, fungi and / or kill them or at least inhibit their growth and / or eliminate environmental pollution.
- the improvement according to the invention is achieved in that the copper material which forms the reaction surfaces has an electrical conductivity of at least 52 micro-Siemens at a temperature of 20 degrees Celsius.
- the correspondingly lower or higher conductance can simply be calculated from the reciprocal of the specific and temperature-dependent resistance of the material. Where in the range of 0 to 100 degrees Celsius the approximation for the temperature dependence of the specific resistance applies:
- p t specific resistance at temperature t
- ⁇ temperature coefficient of electrical resistance
- t temperature in degrees Celsius.
- the copper material at a temperature of 20 degrees Celsius, preferably has an electrical conductivity of at least 55 micro Siemens, preferably at least 57 micro Siemens, preferably at least 59 micro - Siemens.
- the conductivity of the copper can be changed by deliberately adding foreign substances to the copper. This addition of foreign substances can affect the electrical conductivity, similar to the doping of semiconductor materials.
- a copper material is preferably used in the cleaning device which is designed such that when the surface is tested in accordance with DIN 50017 with 100% atmospheric humidity with distilled water at 40 ° C. after 4 days at the latest, preferably after 2 days at the latest Has oxidation layer.
- a raw material from which the cleaning device is produced is preferably used, which goes through at least one rolling process, chemical passivation of the surface being dispensed with.
- the reaction surface can be replaced by at least one thermal and / or chemical and / or mechanical cleaning process are freed from unwanted impurities.
- the thermal cleaning process can be an annealing process which is carried out under protective gas or vacuum, with a gas on noble gas and / or nitrogen and / or, for example, as the protective gas C0 2 base can be used.
- the inventor proposes to use copper sheet with the aforementioned properties in cleaning devices for surfaces exposed to the weather.
- roof surfaces, solar system surfaces, glass roofs or facades can now be cleaned more effectively or kept clean.
- the cleaning device can be used on the roof ridge, on the roof surface, on the verge of the roof or on dormer windows.
- the cleaning device can also be adapted to the different shapes of the roof tiles and the roof tiles, and can be attached to these tiles.
- the new cleaning device does not necessarily have to consist of several individual parts that are adapted, for example, to individual bricks, but can also consist of an element that extends over several bricks.
- the cleaning device can consist of a folded film, sheet metal or a web.
- the physical form of the cleaning device is secondary to the inventive feature of the electrical conductivity of the material.
- the invention provides a cleaning device for surfaces exposed to the weather, which has an improved effectiveness compared to the previous cleaning devices.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung aus Kupferblech für dem Wetter ausgesetzte Oberflächen, wobei die Reinigungsvorrichtung zur Bildung von Reaktionsflächen Kupfermaterial aufweist und durch Einwirkung natürlicher Feuchte auf die Reaktionsflächen oberflächenreinigende Verbindungen erzeugt werden, vorzugsweise Substanzen, welche Bakterien, Algen, Pilze und/oder Flechten abtöten oder deren Wachstum zumindest hemmen und/oder den Umweltschmutz beseitigen.Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Kupfermaterial, welches die Reaktionsflächen bildet, bei einer Temperatur von 20 Grad Celsius einen elektrischen Leitwert von mindestens 52 Mikro-Siemens aufweist.
Description
Beschreibung
REINIGUNGSVORRICHTUNG AUS KUPFERBLECH FÜR DEM WETTER AUSGESETZTE OBERFLÄCHEN
Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung aus Kupferblech für dem Wetter ausgesetzte Oberflächen, wobei die Reinigungsvorrichtung zur Bildung von Reaktionsflächen Kupfermaterial aufweist und durch Einwirkung natürlicher Feuchte auf die Reaktionsflächen oberflächenreinigende Verbindungen erzeugt werden, vorzugsweise Substanzen, welche Bakterien, Algen, Pilze und/oder Flechten abtöten oder deren Wachstum zumindest hemmen und/oder den Umweltschmutz beseitigen.
Ähnliche Reinigungsvorrichtungen sind allgemein bekannt, insbesondere handelt es sich bei diesen bekannten Reinigungsvorrichtungen meist um Dachelemente, wie beispielsweise Metalldachplatten einschließlich Firstabdeckungen zum Aufbringen auf das Dach eines Hauses. Diesbezüglich wird insbesondere auf die Patentschrift DE 44 13 119 C2, die Gebrauchsmusterschriften DE 201 04 999 Ul, DE 202 20 561 Ul und die PCT/EP03/04244 und die DE 103 52 839 hingewiesen. Die Schriften betreffen Vorrichtungen zum Aufbringen auf eine Dachoberfläche, wobei diese Vorrichtungen entsprechend den Angaben in den Schutzschriften jeweils zumindest teilweise aus Kupferblechen hergestellt werden. Es ist bekannt, dass sich aus verwitterten Kupferblechen in Anwesenheit von Feuchtigkeit Substanzen bilden, die, sobald diese Substan- zen über verschmutzte Oberflächen aufgebracht werden, zu einer Wachstumshemmung oder Abtötung von dort befindlichen Bakterien, Pilzen, Moosen, Flechten und Pflanzen führen, wodurch die Oberflächen letztendlich selbsttätig gereinigt werden.
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass es Unterschiede zwischen diesen Dachreinigungsvorrichtungen gibt, die im
wesentlichen durch die Verweilzeit der Feuchte im Bereich der kupfernen Reinigungsvorrichtungen begründet wurde, daher wurde wie aus den oben genannten Schriften ersichtlich, versucht die Reaktionsoberfläche der Kupfermaterialen mög- liehst zu vergrößern und dafür zu sorgen, dass das Kupfer über eine möglichst lange Dauer mit Feuchtigkeit in Berührung kommt, um ausreichend Reaktionszeit zur Bildung der gewünschten Reinigungssubstanzen zu erreichen. Diese vergrößerten Oberflächen zeigten zwar Wirkung, jedoch war das Ergebnis bisher nicht ausreichend. Außerdem ergaben sich grundlegende Unterschiede zwischen der Wirksamkeit einzelner Dachreinigungsvorrichtungen, deren Grund bisher nicht erklärt werden konnte.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Reinigungsvorrichtung vorzustellen, die nach dem oben beschriebenen Prinzip wirkt und dabei eine verbesserte Effektivität aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Anspruches gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Erfinder hat erkannt, dass es nicht ausreichend ist, die oben genannten Reinigungsvorrichtungen aus einem belie- bigen Kupferblech herzustellen. Im Stand der Technik wird allgemein beschrieben, dass „Kupfer" als besonders wirksames Metall verwendet werden kann, jedoch wird keine besondere Spezifizierung des zu verwendenden Kupferbleches angegeben. Bereits in der noch nicht vorveröffentlichten PCT/EP02/08995 des Anmelders ist zu entnehmen, dass der
Reinheitsgrad des verwendeten Kupfermaterials für die Reinigungseffektivität der Reinigungsvorrichtung von Bedeutung ist. Der Erfinder hat nun weiter erkannt, dass unabhängig vom Reinheitsgrad ein hoher elektrischer Leitwert die Rei- nigungseffektivität noch prägnanter steigert. Je höher der elektrische Leitwert des Materials ist, desto besser ist die reinigende Wirkung. Bislang wurde bei den bekannten
Reinigungsvorrichtungen einfaches Spenglerblech verwendet. Dabei wurde jedoch nicht auf den elektrischen Leitwert des Materials geachtet.
Versuche des Erfinders haben gezeigt, dass dieses einfache Spenglerblech aus dem die Reinigungsvorrichtungen bisher hergestellt wurden bei 20 Grad Celsius einen elektrischen Leitwert meist unterhalb von 49 Mikro-Siemens aufweisen.
Kupfermaterial mit höherem elektrischen Leitwert, welches auch teuerer als gewöhnliches Spenglerkupferblech ist, wurde bisher nur in elektrischen Einrichtungen/Schaltungen verwendet, in denen der elektrische Leitwert berücksichtigt wurde .
Für die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung ist es also vorteilhaft, eine Reaktionsoberfläche aus Kupfermaterial mit einem möglichst hohen elektrischen Leitwert, also geringen Widerstand, vorliegen zu haben. Diese Oberfläche zeigt dann die gewünschte Reaktion mit der Atmosphäre und kann aus den Reaktionsprodukten in Verbindung mit natürlicher Feuchte eine ausreichende Menge an bewuchshemmenden Verbindungen erzeugen. Des weiteren hat der Erfinder erkannt, dass derartige Reinigungsvorrichtungen nicht nur zur Reinhaltung von Dachoberflächen sondern zur Reinhaltung für alle dem Wetter ausgesetzte Oberflächen dienen können, insbesondere sind dies auch Solaranlagenoberflachen, Glasbedachungen oder Gebäudefassaden.
Somit schlägt der Erfinder entsprechend seinem Erfindungsgedanken vor, die an sich bekannte Reinigungsvorrichtung aus Kupferblech für dem Wetter ausgesetzte Oberflächen, zu verbessern, wobei die Reinigungsvorrichtung zur Bildung von Reaktionsflächen Kupfermaterial aufweist und durch Einwir- kung natürlicher Feuchte auf die Reaktionsflächen oberflächenreinigende Verbindungen erzeugt werden, vorzugsweise Substanzen, welche Bakterien, Algen, Pilze und/oder Flech-
ten abtöten oder deren Wachstum zumindest hemmen und/oder den Umweltschmutz beseitigen. Die erfindungsgemäße Verbesserung wird dadurch erreicht, dass das Kupfermaterial, welches die Reaktionsflächen bildet, bei einer Temperatur von 20 Grad Celsius einen elektrischen Leitwert von mindestens 52 Mikro-Siemens aufweist.
Diese an sich für den Bereich von Reinigungsvorrichtungen unübliche Auswahl des Kupfermaterials unter Berücksichti- gung dieser elektrischen Eigenschaft bewirkt, dass die Reaktionsflächen sehr schnell die gewünschten reinigenden Verbindungen erzeugen, wobei nach derzeitigem Kenntnisstand im Wesentlichen Kupfersulfatverbindungen hierbei auftreten.
Für eine höhere oder eine niedrigere Temperatur als 20 Grad Celsius kann der entsprechend niedriger oder höhere Leitwert einfach aus dem Kehrwert des spezifischen und temperaturabhängigen Widerstandes des Materials berechnet werden. Wobei im Bereich von 0 bis 100 Grad Celsius für die Tempe- raturabhängigkeit des spezifischen Widerstandes in Näherung gilt :
Pt = P2<rc [1 + α(t - 20°C)]
und:
pt = spezifischer Widerstand bei der Temperatur t; p2o°c = spezifischer Widerstand bei t = 20°C; α = Temperaturkoeffizient des elektrischen Widerstandes; t = Temperatur in Grad Celsius.
Eine Effektsteigerung bei der Bildung der reinigenden Verbindungen, kann dadurch erreicht werden, dass das Kupfermaterial, bei einer Temperatur von 20 Grad Celsius, vorzugs- weise einen elektrischen Leitwert von mindestens 55 MikroSiemens, vorzugsweise von mindestens 57 Mikro-Siemens, vorzugsweise von mindestens 59 Mikro-Siemens, aufweist. So
kann beispielsweise durch bewusstes Zugeben von Fremdstoffen zum Kupfer der Leitwert des Kupfers verändert werden. Diese Zugeben vom Fremdstoffen kann auf den elektrischen Leitwert, ähnlich dem Dotieren von Halbleitermaterialien, wirken.
Bei den bekannten Reinigungsvorrichtungen wurden bereits verschiedene Befestigungsmittel eingesetzt, um die Anbringung der Vorrichtung, zum Beispiel auf dem Dach, bewerk- stelligen zu können. Hierbei wurde als Material für die Befestigungsmittel meistens auf Kupfer verzichtet, da Kupfermaterial gegenüber anderen Metallen relativ teuer ist. Es ist vorteilhaft, wenn die neue Reinigungsvorrichtung Befestigungsmittel zur Befestigung auf der dem Wetter ausgesetz- ten Oberfläche aufweist, und die Reinigungsvorrichtung und die Befestigungsmittel aus dem gleichen Kupfermaterial bestehen. Hierdurch kann die Effektivität weiter gesteigert werden, da nun auch die Befestigungsmittel oberflächenreinigende Verbindungen erzeugen.
Es ist günstig, wenn dem Kupfermaterial Zusatzstoffe beigemengt sind, die den Leitwert verändern.
Bevorzugt wird bei der Reinigungsvorrichtung ein Kupferma- terial verwendet, welches derart ausgestaltet ist, dass es bei einer Prüfung der Oberfläche nach DIN 50017 mit 100 % Luftfeuchte mit destilliertem Wasser bei 40 °C nach spätestens 4 Tagen, vorzugsweise nach spätestens 2 Tagen, eine sichtbare Oxidationsschicht aufweist.
Bevorzugt wird weiterhin ein Rohmaterial, aus dem die Reinigungsvorrichtung hergestellt wird, verwendet, welches mindestens einen Walzvorgang durchläuft, wobei auf eine chemische Passivierung der Oberfläche verzichtet wird.
Alternativ oder zusätzlich kann die Reaktionsoberfläche durch mindestens einen thermischen und/oder chemischen
und/oder mechanischen Reinigungsvorgang von ungewollten Verunreinigungen befreit werden., Beispielsweise kann es sich bei dem thermischen Reinigungsvorgang um einen Glühvorgang handeln, der unter Schutzgas oder Vakuum durchge- führt wird, wobei als Schutzgas beispielsweise ein Gas auf Edelgas und/oder Stickstoff und/oder C02-Basis verwendet werden kann.
Außerdem schlägt der Erfinder vor, Kupferblech, mit den zu- vor genannten Eigenschaften, in Reinigungsvorrichtungen für dem Wetter ausgesetzte Oberflächen zu verwenden.
Insbesondere Dachoberflächen, Solaranlagenoberflachen, Glasbedachungen oder Fassaden können nun effektiver gerei- nigt oder saubergehalten werden.
Wird die Reinigungsvorrichtung auf Gebäudedächern eingesetzt, so kann diese sowohl am Dachfirst, an der Dachfläche, dem Ortgang des Daches oder an Dachgauben verwendet werden. Die Reinigungsvorrichtung kann auch an die verschiedenen Formen der Dachfirstziegel und der Dachflächenziegel angepasst sein, und auf diesen Ziegeln befestigt werden.
Bezüglich der möglichen Ausgestaltungsformen der Reinigungsvorrichtung wird beispielsweise auf die DE 202 20 561 Ul und die noch nicht vorveröffentlichten Schriften PCT/EP03/04244 und die DE 103 52 839 des Anmelders verwiesen, deren Offenbarungsgehalt vollinhaltlich in diese Schrift übernommen werden.
Die neue Reinigungsvorrichtung muss nicht notwendigerweise aus mehreren Einzelteilen bestehen, die zum Beispiel auf einzelne Ziegel adaptiert werden, sondern kann auch aus ei- nem Element bestehen, das sich über mehrere Ziegel erstreckt. Die Reinigungsvorrichtung kann aus einer gefalteten Folie, Blech oder einem Gespinst bestehen.
Die körperliche Form der Reinigungsvorrichtung ist in bezug auf das erfinderische Merkmal des elektrischen Leitwertes des Materials, dabei sekundär.
Insgesamt wird durch die Erfindung eine Reinigungsvorrichtung für dem Wetter ausgesetzte Oberflächen zur Verfügung gestellt, die gegenüber den bisherigen Reinigungsvorrichtungen eine verbesserte Effektivität aufweist.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Claims
1. Reinigungsvorrichtung aus Kupferblech für dem Wetter ausgesetzte Oberflächen, wobei die Reinigungsvorrich-
5 tung zur Bildung von Reaktionsflächen Kupfermaterial aufweist und durch Einwirkung natürlicher Feuchte auf die Reaktionsflächen oberflächenreinigende Verbindungen erzeugt werden, vorzugsweise Substanzen, welche Bakterien, Algen, Pilze und/oder Flechten abtöten oder deren0 Wachstum zumindest hemmen und/oder den Umweltschmutz beseitigen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupfermaterial, welches die Reaktionsflächen bildet, bei einer Temperatur von 20 Grad Celsius einen e- lektrischen Leitwert von mindestens 52 Mikro-Siemens5 aufweist.
2. Reinigungsvorrichtung gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupfermaterial bei einer Temperatur von 20 Grad0 Celsius vorzugsweise einen elektrischen Leitwert von mindestens 55 Mikro-Siemens aufweist.
3. Reinigungsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekenn- '5 zeichnet, dass das Kupfermaterial bei einer Temperatur von 20 Grad Celsius vorzugsweise einen elektrischen Leitwert von mindestens 57 Mikro-Siemens aufweist. 0
4. Reinigungsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass das Kupfermaterial bei einer Temperatur von 20 Grad Celsius vorzugsweise einen elektrischen Leitwert von mindestens 59 Mikro-Siemens auf-5 weist.
5. Reinigungsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Reinigungsvorrichtung Befestigungsmittel aufweist, zur Befestigung auf der dem Wet- ter ausgesetzten Oberfläche, und die Reinigungsvorrichtung und die Befestigungsmittel aus dem gleichen Kupfermaterial bestehen.
6. Reinigungsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass das Kupfermaterial Zusatzstoffe aufweist, die den Leitwert verändern.
7. Reinigungsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass das Kupfermaterial derart ausgestaltet ist, dass es bei einer Prüfung der Oberfläche nach DIN 50017 mit 100% Luftfeuchte mit destilliertem Wasser bei 40°C nach spätestens 4 Tagen, vorzugsweise nach spätestens 2 Tagen, eine Oxidationsschicht aufweist .
8. Reinigungsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Rohmaterial, aus dem die Reinigungsvorrichtung hergestellt wird, mindestens einen Walzvorgang durchläuft, wobei auf eine chemische Passi- vierung der Oberfläche verzichtet wird.
9. Reinigungsvorrichtung gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach mindestens einem Walzvorgang, vorzugsweise dem letzten Walzvorgang, die Oberfläche mindestens einem Reinigungsvorgang unterzogen wird.
10. Reinigungsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn- zeichnet, dass mindestens ein thermischer und/oder chemischer und/oder mechanischer Reinigungsvorgang durchgeführt wird.
11. Reinigungsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet , dass mindestens ein Glühvorgang unter Schutzgas durchgeführt wird.
12. Reinigungsvorrichtung gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Schutzgas ein Edelgas und/oder Stickstoff und/oder C02, vorzugsweise jeweils mit Zusatzstoffen zur besseren Reinigung, verwendet wird.
13. Reinigungsvorrichtung gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Glühvorgang unter Vakuum durchgeführt wird.
14. Reinigungsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , dass zur Erzeugung einer reinen Oberfläche, die obere Schicht mechanisch, vorzugsweise durch Schleifen, Hobeln oder Bürsten abgetragen wird.
15. Verwendung von Kupferblech mit den Merkmalen gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 14 in Reinigungsvorrichtungen für dem Wetter ausgesetzte Ober- flächen, insbesondere Dachoberflächen, Solaranlagen- oberflächen, Glasbedachungen oder Fassaden, wobei die Reinigungsvorrichtung zur Bildung von Reaktionsflächen Kupfermaterial aufweist, welche durch Einwirkung natürlicher Feuchte oberflächenreinigende Verbindungen er- zeugen, vorzugsweise Substanzen, welche Bakterien, Algen, Pilze und/oder Flechten abtöten oder deren Wachs- tum zumindest hemmen und/oder den Umweltschmutz beseitigen.
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