DE10339142A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Raumluftentkeimung - Google Patents

Abstract

Zur Entkeimung von Raumluft sind verschiedene Verfahren bekannt, so z. B. Blue-Light-Module, Ionisationsröhren oder der Einsatz von zerstäubten Desinfektionsmitteln. DOLLAR A Die neue Anordnung soll es ermöglichen, die Effektivität der Entkeimung weiter zu erhöhen. DOLLAR A Die zu entkeimende Luft durchströmt verschiede Module: DOLLAR A beheizbare Filter, eine Mikrowellenkammer, ein UV-Modul, eine Plasmakammer und Vorrichtungen zur Keimmessung. Durch dieses Verfahren ist eine Reduzierung der Keimzahl um mehrere Zehnerpotenzen möglich. DOLLAR A Das Verfahren kann z. B. in Arztpraxen, Krankenhäusern und Verkehrsmitteln Einsatz finden.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entkeimung der Raumluft, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
• Es kann z.B. in Arztpraxen, Krankenhäusern und Verkehrsmitteln zur Personenbeförderung eingesetzt werden.
• Jährlich erkranken mehrere Millionen Menschen an Infektionen, bei denen die Übertragung über die Luft eine große Rolle spielt, wie z.B. Influenza und SARS. Bei der Übertragung stellt die nosokomiale Infektion ein großes Problem dar. Es besteht daher ein dringender Bedarf nach einer Verbesserung der Entkeimungstechnik.
• Zur Reduzierung der Keimzahl in der Luft sind bereits verschiedene physikalische und chemische Verfahren bekannt.
• Es existieren verschiedene Ausführungen sogenannter Blue-Light-Module, die Raumluft durch UV-Licht sowohl direkt, als auch indirekt (durch Konvektion der Luft) entkeimen. Ionisationsröhren, die mit einer oszillierenden Hochspannung gekoppelt sind, reduzieren die Anzahl lebensfähiger Mikroorganismen durch die Erzeugung reaktionsfreudiger, geladener Moleküle und Atome ( DE 101 11 447 A1 ). Des Weiteren wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem in einer Desinfektionsflüssigkeit innerhalb der Entkeimungsstation Kavitationen erzeugt werden ( DE 101 63 510 A1 ).
• Die Entkeimungswirkung der aufgeführten Verfahren kann allerdings nicht sicher festgelegt werden, da sie z.B. bei dem Einsatz von Blue-Light-Modulen durch verschiedene Parameter eingeschränkt wird. Durch Partikel in der Luft können Schatteneffekte entstehen und verschiedene Keime zeigen eine unterschiedliche UV-Empfindlichkeit (so sind z.B. Pilze relativ strahlungsresistent). Auch hängt die Effektivität von der Keimdichte, sowie der Entfernung der Keime zum Modul und von der vorherrschenden Luftfeuchtigkeit ab.
• In letzter Zeit ist die Notwendigkeit von Verfahren und Vorrichtungen mit einer verbesserten Entkeimungswirkung deutlich geworden (z.B. SARS, Anthrax, Resistenzprobleme TBC usw.).
• Die Erfindung hat eine Verbesserung der Entkeimungsleistung zum Ziel.
• Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die von Filtern vorgereinigte Luft in einem ersten Schritt einer Mikrowellenbestrahlung ausgesetzt. Anschließend erfolgt eine weitere Bestrahlung durch UV-Licht (UV A, UV B, UV C ). In einem letzten Schritt wird die zu entkeimende Luft einem Bereich zugeführt, in dem ein Atmosphärendruckplasma brennt. Durch die Kombination dieser Verfahren ist eine Reduzierung der Keimzahl in der Größenordnung mehrerer Zehnerpotenzen möglich.
• Die Vorrichtung besteht aus in Reihe geschalteten Teilsystemen zur Luftentkeimung, durch welche die Raumluft von einer Pumpe gesaugt wird (→Abb.).
• In einer Vorkammer wird die Raumluft durch mindestens einen Filter (Grob- und Feinstaubfilter) von kleineren Partikeln gereinigt und anschließend mit Mikrowellen bestrahlt. Zu weiteren Filterzwecken können zum Beispiel Molekularsiebe verwendet werden, deren Effektivität auf kleinsten Poren und Kanälen mit Öffnungen im nm-Bereich beruht und die im Bedarfsfall direkt mit Mikrowellen oder UV bestrahlt werden können. Gegebenenfalls können diese Filter durch eine entsprechende Vorrichtung zusätzlich auf Temperaturen über 400 °C erhitzt werden, um z.B. strahlungsresistente Keime abzutöten. In diesem Fall wird ein Wärmetauscher nachgeschaltet, um die erhitzte Luft auf Raumtemperatur abzukühlen.
• Der Einsatz von Mikrowellen ist aus dem Bereich der Lebensmittel- und Verpackungsentkeimung bekannt.
  (z.B. http://www.ubka.uni-karlsruhe.de/vvv/1998/sonstige/8/main.html)
• Ein weiteres Teilsystem besteht aus einem Behältnis, dessen Wände für UV-Strahlung durchlässig sind (z.B. Quarzglas), und UV-Lampen, die das Behältnis umgeben. Die Strahlungsintensität wird so gewählt, dass ein ausreichender Teil der Erreger abgetötet wird.
• Die UV-Strahlung wird durch eine entsprechende Anordnung geeigneter Reflektoren im Strömungskanal gebündelt. Es werden Wellenlängen größer als 150 nm verwendet, die die Keime durch photochemische Veränderungen in ihrer DNS teilungsunfähig machen.
• Zur weiteren Verringerung der Keimzahl kann eine Einheit nachgeschaltet werden, in der die Luft eine Vorrichtung durchströmt, in welcher ein Atmosphärendruckplasma brennt. Dieses ist in der Lage, Erreger elektrophysikalisch zu zerstören.
• Die Beseitigung geladener Teilchen erfolgt durch ein zur Strömungsrichtung senkrechtes, elektrisches Feld und Leiterplatten. Die einzelnen Module können, falls erforderlich, in einer Schleife mehrmals durchströmt werden. Die Luft wird in einem gegenüber der Umgebung im Wesentlichen geschlossenen Kanal auf dem vorgegebenen Strömungsweg geführt.
• Zur Luftbeförderung findet mindestens eine handelsübliche Pumpe Verwendung. Die Einstellung der Fördermenge erfolgt über ein regulierbares Ventil. Zur Überprüfung der Entkeimungswirkung wird vor und nach der Entkeimung eine Keimmessung in bekannter Weise durchgeführt.
• Die Keimbestimmung kann gegebenenfalls auch durch den Einsatz von Ionisationsdetektoren auf der Basis von Nanoröhrchen (z.B. aus Kohlenstoff) erfolgen.

1

Keimmessungsmodul

2

Filter

3

Mikrowellenkammer

4

UV-Kammer mit Reflektor und Brennstäben

5

Plasmakammer mit Ablenkplatten

6

Beheizbare Molekularsiebkammer mit nachgeschaltetem Wärmetauscher

7

Pumpe

8

Dreiwegeventil

9

Steuereinheit

Claims (10)

1. Verfahren zur Entkeimung von Raumluft, gekennzeichnet durch die Anwendung einer Kombination von Filtern, Mikrowellen, UV-Licht und Atmosphärendruckplasma.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass eine Keimmessung durchgeführt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1–2 gekennzeichnet dadurch, dass die Luft zur Entfernung geladener Teilchen nach Durchströmen der Plasmakammer ein elektrisches Feld durchläuft, das von Leiterplatten begrenzt wird, welche senkrecht zur Feldrichtung angeordnet sind.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1–3 gekennzeichnet dadurch, dass die zu entkeimende Luft die Vorrichtung mehrmals durchströmt.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–4 gekennzeichnet dadurch, dass eine Pumpe einen regulierbaren Luftstrom durch ein Analysegerät zur Keimmessung saugt, an das sich ein beheizbares Filtersystem anschließt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5 gekennzeichnet dadurch, dass dem Filtersystem eine Einheit nachgeschaltet ist, die Mikrowellen erzeugt.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5–6 gekennzeichnet dadurch, dass eine weitere Kammer mit Quellen für UV-Licht versehen ist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5–7-gekennzeichnet dadurch, dass in einem weiteren Modul in bekannter Weise ein Atmosphärendruckplasma erzeugt wird.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5–8 gekennzeichnet dadurch, dass ein Steuermodul auf der Basis der vorausgegangenen Keimmessung den Luftstrom im Bedarfsfall zum wiederholten Durchströmen der Vorrichtung auf eine Schleifenbahn lenkt.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5–9 gekennzeichnet dadurch, dass zur Keimmessung Ionisationsdetektoren aus Nanoröhrchen eingesetzt werden.