DE202020102021U1 - Device for cleaning air, in particular for removing small biological particles - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung (10) zum Säubern von Luft,
mit mindestens einer Kathode (12) und mindestens einer Anode (14),
mit einer Energieversorgungsvorrichtung (30), die mindestens einen ersten Anschluss und mindestens einen zweiten Anschluss enthält,
wobei der mindestens eine erste Anschluss mit der mindestens einen Kathode (12) verbunden ist oder verbindbar ist und wobei der mindestens eine zweite Anschluss mit der mindestens einen Anode (14) verbunden ist oder verbindbar ist,
mit mindestens einer Elektronenquelle, die an der Kathode (12) ausgebildet ist oder die zwischen der Kathode (12) und der Anode (14) angeordnet ist,
mit einer Luftleitvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, einen Luftstrom (18) in den Raum zwischen Kathode (12) und Anode (14) zu leiten,
mit einer antibiologisch wirksamen Vorrichtung, die dazu ausgebildet ist, Viren, Bakterien, Eiweiße (Peptide) und/oder Eiweißverbindungen und/oder DNA und/oder RNA an der mindestens einen Anode (14) durch Temperatureinwirkung und/oder durch chemische Einwirkung und/oder durch andere physikalische Einwirkungen zu zerstören.

Figure DE202020102021U1_0000
Air cleaning device (10),
with at least one cathode (12) and at least one anode (14),
with a power supply device (30) which contains at least a first connection and at least a second connection,
wherein the at least one first connection is connected or connectable to the at least one cathode (12) and wherein the at least one second connection is connected or connectable to the at least one anode (14),
with at least one electron source which is formed on the cathode (12) or which is arranged between the cathode (12) and the anode (14),
with an air guiding device which is designed to direct an air flow (18) into the space between the cathode (12) and the anode (14),
with an antibiologically active device which is designed to detect viruses, bacteria, proteins (peptides) and / or protein compounds and / or DNA and / or RNA on the at least one anode (14) by the action of temperature and / or by chemical action and / or to be destroyed by other physical influences.
Figure DE202020102021U1_0000

Description

Die Neuerung betrifft eine elektrische Filtervorrichtung zum Säubern von Luft, insbesondere zum Beseitigen von biologischen Kleinteilchen aus der Luft. Seit 2002/2003 besteht in asiatischen Ländern zunehmend das Bedürfnis, Viren und Bakterien aus der Luft zu beseitigen, um die Ausbreitung von Infektionskrankheiten zu vermeiden, bspw. von SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome). Ein Impfstoff konnte in fast 20 Jahren nicht entwickelt werden und das Entwickeln eines wirksamen Impfstoffes wird durch die schnelle Mutation der Viren erschwert. Medikamente haben nur eine eingeschränkte Wirkung. Damit hat Prävention eine hohe Priorität, d.h. es muss verhindert werden, dass die Viren in den Körper von Menschen gelangen. Seit 2020 sind Viren wieder ein weltweites Problem.The innovation relates to an electrical filter device for cleaning air, in particular for removing small biological particles from the air. Since 2002/2003, there has been an increasing need in Asia to remove viruses and bacteria from the air in order to prevent the spread of infectious diseases, such as SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome). A vaccine could not be developed in almost 20 years and the rapid mutation of the viruses made it difficult to develop an effective vaccine. Medicines have a limited effect. Prevention is therefore a high priority, i.e. the virus must be prevented from entering human bodies. Viruses have been a global problem again since 2020.

Es ist Aufgabe der Neuerung eine Vorrichtung anzugeben, die zur Verhinderung einer Virenausbreitung geeignet sind. Die Vorrichtung soll insbesondere hocheffektiv sein und/oder in großem Maßstab einsetzbar sein.It is the task of the innovation to specify a device which is suitable for preventing virus spread. The device should in particular be highly effective and / or be usable on a large scale.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a device according to claim 1. Further developments are specified in the subclaims.

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Säubern von Luft:

  • - mit mindestens einer Kathode und mindestens einer Anode,
  • - mit einer Energieversorgungsvorrichtung, die mindestens einen ersten Anschluss und mindestens einen zweiten Anschluss enthält,
wobei der mindestens eine erste Anschluss mit der mindestens einen Kathode verbunden ist oder verbindbar ist und wobei der mindestens eine zweite Anschluss mit der mindestens einen Anode verbunden ist oder verbindbar ist,
  • - mit mindestens einer Elektronenquelle, die an der Kathode ausgebildet ist oder die zwischen der Kathode und der Anode angeordnet ist,
  • - mit einer Luftleitvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, einen Luftstrom, insbesondere Umgebungsluft, in den Raum zwischen der mindestens einen Kathode und der mindestens einen Anode zu leiten,
mit einer antibiologisch wirksamen Vorrichtung, die dazu ausgebildet ist, Viren, Bakterien, Eiweiße (Peptide) und/oder Eiweißverbindungen und/oder DNA und/oder RNA an der mindestens einen Anode durch Temperatureinwirkung und/oder durch chemische Einwirkung und/oder durch andere physikalische Einwirkungen zu zerstören.The innovation concerns a device for cleaning air:
  • with at least one cathode and at least one anode,
  • with an energy supply device which contains at least a first connection and at least a second connection,
wherein the at least one first connection is connected or can be connected to the at least one cathode and wherein the at least one second connection is connected or can be connected to the at least one anode,
  • with at least one electron source which is formed on the cathode or which is arranged between the cathode and the anode,
  • with an air guiding device which is designed to direct an air flow, in particular ambient air, into the space between the at least one cathode and the at least one anode,
with an antibiologically active device, which is designed to virus, bacteria, proteins (peptides) and / or protein compounds and / or DNA and / or RNA on the at least one anode by the action of temperature and / or by chemical action and / or by other physical To destroy influences.

Die Neuerung bzw. die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass Viren einen Durchmesser bzw. eine Länge von bspw. kleiner als 100 nm (Nanometer) haben können und dass mechanische Filter mit Porendurchmessern kleiner als 100 nm kaum oder nur sehr teuer herstellbar sind und dann durch Staub und auch durch die herauszufilternden Stoffe schnell verstopfen. Je kleiner Viren oder Bakterien sind, umso leichter können sie sich über Luft bzw. kleinste Aerosole in der Luft ausbreiten.The innovation or the invention is based on the knowledge that viruses can have a diameter or a length of, for example, less than 100 nm (nanometers) and that mechanical filters with pore diameters less than 100 nm can hardly be produced or can only be produced very expensively, and then clogged quickly by dust and also by the substances to be filtered out. The smaller viruses or bacteria are, the easier they are to spread through air or the smallest aerosols in the air.

Weiterhin beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, dass Elektronen einen Durchmesser haben, der kleiner als 1 nm ist. Weiterhin haben Elektronen die Eigenschaft sich auf der Oberfläche von kleinen Teilchen zu sammeln und damit das Teilchen aufzuladen. Das gilt sowohl für elektrisch leitfähige Teilchen, wie Tonerteilchen in einem Drucker oder Kopierer, als auch für elektrisch isolierende Teilchen, wie bspw. von Styroporkugeln. Auch biologische Teilchen können elektrisch aufgeladen werden.Furthermore, the invention is based on the knowledge that electrons have a diameter which is smaller than 1 nm. Electrons also have the property of collecting on the surface of small particles and thus charging the particle. This applies both to electrically conductive particles, such as toner particles in a printer or copier, and to electrically insulating particles, such as, for example, polystyrene balls. Biological particles can also be charged electrically.

Auf die elektrisch aufgeladenen Teilchen wirken in einem elektrostatischen Feld Beschleunigungskräfte, die die Teilchen zu einer Anode ziehen, d.h. zu einer positiv aufgeladenen Elektrode.In an electrostatic field, accelerating forces act on the electrically charged particles, which pull the particles towards an anode, i.e. to a positively charged electrode.

An der Anode können die biologischen Teilchen zielgerichtet entfernt und besser noch gleich zerstört werden. Verwiesen wird hier auf die Experimente von Avery, MacLeod and McCarty von 1944, wonach die Abtötung eines Bakterienstammes nicht ausreicht, um eine Weiternutzung der Erbinformationen durch andere Bakterienstämme auszuschließen, siehe „Das Bild der modernen Biologie“, Prof. Dr. habil. Horst Füller, Urania-Verlag 1980, Seite 90. Neuere Erkenntnisse zu Viren sind bspw. aus „Medical Virology“, Fenner and White, Chapter 31, „Coronaviruses“, 5th Edition, 2016, Academic Press, bekannt.At the anode, the biological particles can be removed in a targeted manner and even better destroyed. Reference is made here to the experiments by Avery, MacLeod and McCarty from 1944, according to which the killing of a bacterial strain is not sufficient to prevent further use of the genetic information by other bacterial strains, see "The Image of Modern Biology", Prof. Dr. habil. Horst Füller, Urania-Verlag 1980, page 90. Recent findings on viruses are known, for example, from "Medical Virology", Fenner and White, Chapter 31, "Coronaviruses", 5th Edition, 2016, Academic Press.

Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich Gefahren für Menschen und Tiere durch bspw. Viren erheblich verringern, weil die biologischen Teilchen effizient aus der Luft abgesaugt werden und sofort oder zeitnah vernichtet werden.By using the device according to the invention, dangers to humans and animals from viruses, for example, can be considerably reduced because the biological particles are efficiently extracted from the air and destroyed immediately or promptly.

Die Vorrichtung kann sehr groß oder auch sehr klein ausgeführt werden, bspw. mit elektrischen Leistungen größer als 10 Watt, größer als 100 Watt, größer als 1000 Watt, größer als 10 KW aber ggf. kleiner als 1 MWatt (Megawatt).The device can be made very large or very small, for example with electrical powers greater than 10 watts, greater than 100 watts, greater than 1000 watts, greater than 10 KW but possibly less than 1 MWatt (megawatts).

Zwischen der Anode und der Kathode kann ein elektrostatisches Feld erzeugt werden, das auf geladene Teilchen eine Kraft ausübt und diese zur Anode hin bewegt bzw. sogar beschleunigt. Die Aufladung der Teilchen erfolgt durch Elektronen, die bspw. durch eine sogenannte Korona-Entladung erzeugt werden können, wie sie schon seit Langem für die Aufladung von Tonerteilchen in Druckern und Kopierern verwendet wird.An electrostatic field can be generated between the anode and the cathode, which exerts a force on charged particles and moves them towards the anode or even accelerates them. The particles are charged by electrons, which can be generated, for example, by a so-called corona discharge, as they have been for a long time the charging of toner particles is used in printers and copiers.

Die folgenden elektrischen Feldformen sind bspw. geeignet:

  • - Feld zwischen zwei langgestreckten, bspw. geraden, Leitern,
  • - Feld eines langgestreckten Leiters gegen eine Ebene, bspw. eine ebene Plattenelektrode oder eine ebene Gitterelektrode,
  • - Feld zwischen zwei Ebenen, bspw. zwischen zwei ebenen Platten oder zwischen zwei ebenen Gitterelektroden,
  • - Feld eines langgestreckten Leiters in eine Zylinderelektrode,
  • - Kreisförmige Elektrodenanordnungen, bspw. torusförmig mit umlaufender Kreiselektrode.
The following electrical field shapes are suitable, for example:
  • - field between two elongated, e.g. straight, conductors,
  • Field of an elongated conductor against a plane, for example a flat plate electrode or a flat grid electrode,
  • Field between two levels, for example between two level plates or between two level grid electrodes,
  • Field of an elongated conductor in a cylinder electrode,
  • - Circular electrode arrangements, for example toroidal with a circumferential circular electrode.

Bei allen Feldformen kann jeweils eine der beiden Möglichkeiten zur Anordnung von Anode und Kathode verwendet werden, d.h. bspw. Anode als Längsachse einer Zylinderkathode oder umgekehrt Kathode in der Längsachse einer Zylinderanode.For all field shapes, one of the two options for arranging the anode and cathode can be used, i.e. For example, anode as the longitudinal axis of a cylinder cathode or vice versa cathode in the longitudinal axis of a cylinder anode.

Die Spannung zwischen Anode und Kathode kann größer als 100 Volt, größer als 1000 Volt, größer als 2000 Volt oder größer als 5000 Volt. Weiterhin kann die Spannung bspw. kleiner als 20000 bzw. 20 kV sein. Die Kathode hat üblicherweise eine negative Polarität oder ist mit Massepotential bzw. Erdpotential verbunden. Die Anode hat dagegen eine positive Polarität. Zur Erzeugung der hohen Spannungen eignen sich Transformatoren, Schaltnetzteile, Teslatransformatoren etc.The voltage between the anode and cathode can be greater than 100 volts, greater than 1000 volts, greater than 2000 volts or greater than 5000 volts. Furthermore, the voltage can be, for example, less than 20,000 or 20 kV. The cathode usually has a negative polarity or is connected to ground potential or ground potential. In contrast, the anode has a positive polarity. Transformers, switching power supplies, Tesla transformers, etc. are suitable for generating the high voltages.

Es kann dahin gestellt bleiben, ob Viren Lebewesen sind, weil in dieser Anmeldung auch Viren als biologische Teilchen angesehen werden, weil sie insbesondere die folgenden chemischen Verbindungen enthalten:

  • - Eiweiße (Peptide) und/oder Eiweißverbindungen, und/oder
  • - DNA (Desoxyribonukleinsäure), und/oder
  • - RNA (Ribonukleinsäure), und/oder
  • - Aminosäuren.
It remains to be seen whether viruses are living organisms because in this application viruses are also regarded as biological particles because they contain the following chemical compounds in particular:
  • - Proteins (peptides) and / or protein compounds, and / or
  • - DNA (deoxyribonucleic acid), and / or
  • - RNA (ribonucleic acid), and / or
  • - Amino acids.

Die chemischen bzw. biologisch wirksamen Grundbausteine der Nukleinsäuren sind Adenin, Cytosin, Guanin, Thymin und Uracil. Die DNA enthält lange Sequenzen aus Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin, insbesondere in einem helixförmigen Doppelstrang. Die RNA enthält Adenin, Cytosin, Guanin und Uracil in langen Sequenzen, insbesondere in einem helixförmigen Doppelstrang. Die Viren-DNA bzw. Viren-RNA kann auch einsträngig sein.The chemical or biologically active building blocks of nucleic acids are adenine, cytosine, guanine, thymine and uracil. The DNA contains long sequences of adenine, cytosine, guanine and thymine, especially in a helical double strand. The RNA contains adenine, cytosine, guanine and uracil in long sequences, especially in a helical double strand. The viral DNA or viral RNA can also be single-stranded.

DNA ist der Träger der Erbinformationen. DNA kann den Zellkern von Zellen üblicherweise nicht verlassen. Dagegen wird die RNA dazu genutzt, die Erbinformation von der DNA zu kopieren und aus dem Zellkern zu transportieren. An bspw. Ribosomen der Zelle können dann auf Grund der Information in der RNA Eiweiße synthetisiert werden.DNA is the carrier of genetic information. DNA usually cannot leave the cell nucleus. In contrast, the RNA is used to copy the genetic information from the DNA and to transport it out of the cell nucleus. On ribosomes of the cell, for example, proteins can then be synthesized based on the information in the RNA.

Die Gefährlichkeit der Viren-DNA besteht darin, dass sie sich in die DNA anderer Lebewesen einfügen kann und/oder dass die Fähigkeit anderer Zellen zum Kopieren von DNA, bspw. durch Polymerase, durch die Viren DNA und/oder RNA ausgenutzt wird, um das Virus zu vervielfältigen. Viren können eine äußere Schale haben oder ohne eine solche Schale auftreten. Beide Arten von Viren sind jedoch durch Elektronen auflad bar.The dangerousness of virus DNA is that it can insert itself into the DNA of other living beings and / or that the ability of other cells to copy DNA, e.g. by polymerase, by which viruses use DNA and / or RNA to do this Duplicate virus. Viruses can have an outer shell or can appear without such a shell. However, both types of viruses can be charged by electrons.

Die antibiologisch wirksame Vorrichtung kann eine Heizvorrichtung enthalten, insbesondere eine elektrische Heizvorrichtung oder eine Heizvorrichtung in der eine Verbrennung stattfindet. Eine elektrische Heizvorrichtung lässt sich in der vorgeschlagenen elektrischen Filtervorrichtung besonders einfach realisieren.The antibiologically active device can contain a heating device, in particular an electric heating device or a heating device in which combustion takes place. An electrical heating device can be implemented particularly easily in the proposed electrical filter device.

Die Heizvorrichtung kann bspw. als Glüh-Anode ausgebildet sein. Die Glüh-Anode kann durch einen hohen Stromfluss zum Glühen gebracht werden, bspw. größer als 1 Ampere bei einem sehr dünnen Draht. Die elektrische Heizvorrichtung kann auch als Plasmazündvorrichtung ausgebildet sein, bspw. in Kombination mit einer automatischen Anodenwechselvorrichtung, die die Anode in eine Plasmazündvorrichtung einbringt, ein Vakuum erzeugt, ein Plasmagas einströmen lässt und dann eine Plasmazündung durchführt. Temperaturen von über 100 Grad Celsius, von über 200 Grad Celsius oder von über 500 Grad Celsius sind für die Zerstörung der biologischen Teilchen gut geeignet. Die Temperatur liegt bspw. unter 2000 °C oder unter 1000 °C, bspw. abhängig vom Material der Glüh-Anode.The heating device can be designed, for example, as a glow anode. The glow anode can be made to glow by a high current flow, for example greater than 1 ampere for a very thin wire. The electrical heating device can also be designed as a plasma ignition device, for example in combination with an automatic anode changing device which introduces the anode into a plasma ignition device, generates a vacuum, allows a plasma gas to flow in and then carries out a plasma ignition. Temperatures of over 100 degrees Celsius, over 200 degrees Celsius or over 500 degrees Celsius are well suited for the destruction of the biological particles. The temperature is, for example, below 2000 ° C or below 1000 ° C, for example depending on the material of the annealing anode.

Wenn der Glühbetrieb der Anode nur zu bestimmten Zeitpunkten durchgeführt wird, lässt sich die Haltbarkeit der Anode erhöhen. In Zeiten zwischen den Glühvorgängen werden bspw. Viren an der Anode auf Grund des elektrischen Feldes angereichert, aber noch nicht abgetötet. Die Anzahl der je Zeiteinheit abgetöteten Viren ist aber sehr hoch, wenn dann der Glühvorgang durchgeführt wird. Die Zeiten zwischen den Glühvorgängen können bspw. länger als 30 Sekunden, länger als 1 Minute oder länger als 10 Minuten sein. Die Zeiten zwischen den Glühvorgängen können kürzer als 24 Stunden, kürzer als 12 Stunden, kürzer als 6 Stunden oder kürzer als 1 Stunde sein.If the glow operation of the anode is only carried out at certain times, the durability of the anode can be increased. In times between the glow processes, for example, viruses are accumulated on the anode due to the electric field, but are not yet killed. However, the number of viruses killed per unit of time is very high if the glow process is then carried out. The times between the annealing processes can, for example, be longer than 30 seconds, longer than 1 minute or longer than 10 minutes. The times between the glow processes can be less than 24 hours, less than 12 hours, less than 6 hours or less than 1 hour.

Es kann auch eine automatische Überwachung des Belages auf der Anoden-Elektrode durchgeführt werden, wobei eine Überwachungsvorrichtung ein Glühen auslösen kann, sobald ein gewisses Maß an Ablagerungen erreicht ist. Auch eine Kombination der automatischen Überwachung mit festen Glühzeiten ist möglich.It can also automatically monitor the coating on the anode electrode be carried out, wherein a monitoring device can trigger a glow as soon as a certain amount of deposits is reached. A combination of automatic monitoring with fixed glow times is also possible.

Auch die Kathode kann als Glühkathode ausgebildet werden, um die Abgabe von Elektronen zu erleichtern, wie es von elektronischen Vakuumröhren her bekannt ist. Da jedoch keine Teilchen zur Kathode bewegt werden, hat die Kathode nur eine untergeordnete Funktion bei der Zerstörung der biologischen Teilchen durch Wärmeeinwirkung.The cathode can also be designed as a hot cathode in order to facilitate the emission of electrons, as is known from electronic vacuum tubes. However, since no particles are moved to the cathode, the cathode has only a subordinate function in the destruction of the biological particles by the action of heat.

Die antibiologisch wirksame Vorrichtung kann eine chemische Desinfektionsanlage enthalten. Die Desinfektionsanlage kann einen Behälter mit Desinfektionsflüssigkeit und eine Pumpe enthalten, mit der die Desinfektionsflüssigkeit auf die Anode gepumpt wird oder gepumpt werden kann. Weiterhin kann die Desinfektionsanlage, einen Auffangbehälter enthalten, in dem Desinfektionsflüssigkeit gesammelt wird, die bereits mit der Anode in Berührung gekommen ist. Es kann ein Kreislauf für die Desinfektionsflüssigkeit genutzt werden, solange sichergestellt ist, dass die desinfizierende Wirkung der Desinfektionsflüssigkeit noch vorhanden ist.The antibiologically active device can contain a chemical disinfection system. The disinfection system can contain a container with disinfection liquid and a pump with which the disinfection liquid is or can be pumped onto the anode. Furthermore, the disinfection system can contain a collecting container in which disinfection liquid is collected which has already come into contact with the anode. A circuit for the disinfectant liquid can be used as long as it is ensured that the disinfectant effect of the disinfectant liquid is still present.

Die Vorrichtung kann eine mechanische Reinigungsvorrichtung enthalten, die die Anode oder eine vor der Anode angeordnete Voranode in regelmäßigen Abständen oder dauernd mechanisch reinigt. Drahtbürsten, Kratzwerkzeuge oder Abbrennen können hierzu genutzt werden.The device may include a mechanical cleaning device which mechanically or periodically or permanently cleans the anode or a pre-anode arranged in front of the anode. Wire brushes, scratching tools or burning can be used for this.

Die Vorrichtung kann eine Anodenwechselvorrichtung enthalten, die eine gebrauchte Anode gegen eine neue oder wiederaufbereitete Anode auswechselt, insbesondere kann ein automatisches Auswechseln durch die Vorrichtung erfolgen. Die Anoden, insbesondere Glüh-Anoden können durch den Einfluss des Sauerstoffs in der Luft einer starken Abnutzung unterliegen. Durch einen regelmäßigen Wechsel kann gewährleistet werden, dass immer wirksame Elektroden genutzt werden.The device can contain an anode changing device which exchanges a used anode for a new or reconditioned anode, in particular an automatic changing can be carried out by the device. The anodes, in particular glow anodes, can be subject to severe wear due to the influence of oxygen in the air. A regular change can ensure that effective electrodes are always used.

Die antibiologisch wirksame Vorrichtung kann mindestens eine Lichtquelle, bspw. als Teil einer Beleuchtungsvorrichtung, enthalten, die vorzugsweise Licht im Bereich von 1 nm bis 2000 nm oder im Bereich von 1 nm bis 1000 nm oder im Bereich von 1 nm bis 500 nm oder im Bereich von 1 nm bis 300 nm aussendet. Der UV (ultraviolett) Bereich kann zum Abtöten von Viren besonders geeignet sein. Die Wirkung kann ggf. darauf zurückzuführen sein, dass die Wellenlänge des UV-Lichts mit der Größe der Viren übereinstimmt, bzw. nicht weit davon abweicht. Diese Theorie soll jedoch nicht als beschränkend verstanden werden, da die abtötende Wirkung des UV-Lichts auch auf andere Ursachen zurückzuführen sein kann. Es kann bspw. LED-Licht (Light Emitting Diode) oder Laserlicht oder Licht aus einer anderen Lichtquelle verwendet werden, bspw. Halogenlampe oder Glühlampe.The antibiologically active device can contain at least one light source, for example as part of an illumination device, which preferably contains light in the range from 1 nm to 2000 nm or in the range from 1 nm to 1000 nm or in the range from 1 nm to 500 nm or in the range from 1 nm to 300 nm. The UV (ultraviolet) range can be particularly suitable for killing viruses. The effect may be due to the fact that the wavelength of the UV light corresponds to the size of the virus or does not deviate too much from it. However, this theory should not be understood as limiting, since the killing effect of UV light can also be attributed to other causes. For example, LED light (Light Emitting Diode) or laser light or light from another light source can be used, for example halogen lamp or incandescent lamp.

Mindestens zwei oder mindestens drei der Vorrichtungen können kaskadiert so angeordnet sein, dass sie nacheinander vom gleichen Luftstrom durchströmt werden. So kann die Reinheit der gesäuberten Luft stufenweise erhöht werden. Auch die Durchsatzrate der Luft lässt sich so beispielsweise bei gleichem Säuberungsgrad erhöhen. Es kann auch eine parallele Anordnung mehrerer Vorrichtungen genutzt werden, um die von der Luft durchströmte Fläche zu vergrößern, bspw. an offenen Fenstern, Balkontüren, Terrassentüren, etc.At least two or at least three of the devices can be arranged cascaded so that the same air stream flows through them in succession. The purity of the cleaned air can be gradually increased. The throughput rate of the air can also be increased, for example, with the same degree of cleaning. A parallel arrangement of several devices can also be used to increase the area through which the air flows, for example on open windows, balcony doors, patio doors, etc.

Die Vorrichtung kann in einem Belüftungssystem für Atemluft in einem Gebäude integriert sein, insbesondere in einem Krankenhaus, einer Halbleiterfertigung oder einer biologischen und/oder virologischen Forschungsstation. Bspw. kann die Vorrichtung in eine Lüftungsanlage eines Hochhauses verwendet werden, wo die Fenster immer geschlossen zu halten sind. Die Wirksamkeit kann erhöht werden, wenn an Eingängen und Ausgängen Luft aus dem Gebäude geblasen wird, sobald eine Tür geöffnet wird. Weiterhin können Personen, die das Gebäude betreten wollen, vorher auf Viren getestet werden, bspw. mit Schnelltests.The device can be integrated in a ventilation system for breathing air in a building, in particular in a hospital, a semiconductor production facility or a biological and / or virological research station. E.g. the device can be used in a ventilation system in a high-rise building where the windows must always be kept closed. The effectiveness can be increased if air is blown out of the building at the entrances and exits as soon as a door is opened. Furthermore, people who want to enter the building can be tested for viruses beforehand, for example with quick tests.

Die Vorrichtung kann bei Krankenhäusern und virologischen Forschungsstationen verhindern, dass mit der Abluft Viren nach außen getragen werden, insbesondere Viren in hoher Konzentration. Bei Arbeitsplätzen in virologischen Forschungsstätten kann eine vollständige oder teilweise Umgrenzung der Arbeitsplätze durchgeführt werden, an denen Viren in die Umluft austreten können, bspw. an Mikroskopen, Analysestationen etc.In hospitals and virological research stations, the device can prevent viruses from being carried outside with the exhaust air, in particular viruses in high concentration. At workplaces in virological research facilities, a complete or partial delimitation of the workplaces where viruses can escape into the ambient air can be carried out, e.g. at microscopes, analysis stations, etc.

Dieselbe erfindungsgemäße Vorrichtung oder ihre Weiterbildungen können wechselweise bzw. abwechselnd zur Reinigung der Zu- und der Abluft verwendet werden.The same device according to the invention or its developments can be used alternately or alternately for cleaning the supply and exhaust air.

Die Vorrichtung kann in einem Helm oder in einer anderen Kopfbedeckung integriert sein. Damit können Personen, die bspw. in virologisch infizierten Umgebungen arbeiten, geschützt werden, insbesondere wenn diese Personen noch nicht immunisiert worden sind oder nicht immunisiert werden können.The device can be integrated in a helmet or in other headgear. This can protect people who work, for example, in virologically infected environments, especially if these people have not yet been immunized or cannot be immunized.

Die Vorrichtung und ihre Weiterbildungen können insbesondere auch in Fahrzeugen, Flugzeugen, Schiffen, etc. eingesetzt werden, um die Zu- und/oder Abluft zu säubern und/oder um abgegrenzte Schutzzonen zu schaffen.The device and its further developments can in particular also be used in vehicles, aircraft, ships, etc. in order to clean the supply and / or exhaust air and / or to create delimited protection zones.

Die Vorrichtung kann mit einer elektrischen Berührungsschutzvorrichtung und/oder mit einer mechanischen Berührungsschutzvorrichtung versehen sein. Auf Grund der hohen Spannungen und/Ströme sind die gesetzlich vorgeschriebenen Schutzmaßnahmen einzuhalten, um Personen nicht zu gefährden, insbesondere Kinder. Geeignete Schutzmaßnahmen sind Gehäuse mit Schlitzen und Löchern, wobei die Schlitze ggf. sicherstellen, dass keine langen Gegenstände eingeführt werden können. Als elektronische Schutzmaßnahmen kommen Lichtschranken und/oder Maßnahmen in Betracht, wie sie bei Hausstromnetzen angewendet werden, d.h. Kurzschlusssicherungen, Berührungsschutzsicherungen etc. The device can be provided with an electrical contact protection device and / or with a mechanical contact protection device. Due to the high voltages and currents, the legally prescribed protective measures must be observed in order not to endanger people, especially children. Suitable protective measures are housings with slots and holes, whereby the slots may ensure that no long objects can be inserted. As electronic protective measures, light barriers and / or measures such as are used in domestic power networks can be considered, ie short-circuit protection, protection against accidental contact, etc.

Wie oben bereits erwähnt, kann auch die Kathode als Glühkathode ausgebildet sein, um die Rate der pro Zeiteinheit erzeugten Elektronen zu erhöhen. Sensoren können bspw. über die Ablagerungen an der Anode erfassen, wie hoch die Konzentration an biologischen Teilchen und/oder anderen Teilchen gerade ist. Abhängig davon kann dann der Glühvorgang der Kathode beginnen oder bei sinkender Konzentration wieder gestoppt werden. Auch das Verwenden mehrerer Glühgrade bzw. Glühstufen kann sinnvoll sein, d.h. verschieden hohe Glühtemperaturen. Dies kann die Haltbarkeit der Glühkathode erheblich erhöhen.As already mentioned above, the cathode can also be designed as a hot cathode in order to increase the rate of the electrons generated per unit of time. For example, sensors can use the deposits on the anode to determine how high the concentration of biological particles and / or other particles is. Depending on this, the glow process of the cathode can then begin or be stopped again when the concentration drops. The use of several glow levels or glow levels can also be useful, i.e. different annealing temperatures. This can significantly increase the durability of the hot cathode.

Die Kathode kann als Draht ausgebildet sein, dessen Krümmungsradius und/oder dessen von einer Kreisform abweichende Querschnittsform eine Koronaentladung und damit das Aussenden von Elektronen begünstigt.The cathode can be designed as a wire whose radius of curvature and / or its cross-sectional shape deviating from a circular shape favors a corona discharge and thus the emission of electrons.

Solche Koronaentladungen sind bisher bspw. von elektronischen Druckern oder Kopierern bekannt, bei denen der Koronadraht zur Aufladung kleinster Tonerteilchen dient. Die Tonerteilchen werden dann von einem elektrischen Feld zu einer selektiv aufgeladenen Fotoleitertrommel gezogen, um dort ein der Ladungsverteilung auf der Fotoleitertrommel entsprechendes Tonerbild zu erzeugen. Auch das Übertragen des Tonerbildes auf Papier erfolgt mit einem elektrostatischen Feld.Such corona discharges have hitherto been known, for example, from electronic printers or copiers in which the corona wire is used to charge the smallest toner particles. The toner particles are then drawn from an electric field to a selectively charged photoconductor drum in order to produce a toner image there corresponding to the charge distribution on the photoconductor drum. The toner image is also transferred to paper using an electrostatic field.

Außerdem wird ein Verfahren zum Säubern von Luft erläutert, enthaltend die Schritte:

  • - Erzeugen eines elektrostatischen Feldes mittels mindestens einer Kathode und mindestens einer Anode,
  • - Erzeugen von Elektronen in dem elektrostatischen Feld,
  • - Einbringen von Luft in das mit Elektronen durchsetzte elektrostatische Feld,
  • - Aufladen biologischer Teilchen wie Viren, Bakterien, Eiweiße (Peptide) und/oder Eiweißverbindungen und/oder DNA und/oder RNA durch die Elektronen,
  • - Transport der aufgeladenen biologischen Teilchen durch das elektrostatische Feld zur Anode, und
  • - Zerstörung der biologischen Teilchen an der Anode durch thermische Einwirkung und/oder chemische Einwirkung und/oder durch andere physikalische Einwirkung.
In addition, a method for cleaning air is explained, comprising the steps:
  • Generating an electrostatic field by means of at least one cathode and at least one anode,
  • Generation of electrons in the electrostatic field,
  • Introducing air into the electrostatic field interspersed with electrons,
  • Charging of biological particles such as viruses, bacteria, proteins (peptides) and / or protein compounds and / or DNA and / or RNA by the electrons,
  • - Transport of the charged biological particles through the electrostatic field to the anode, and
  • - Destruction of the biological particles at the anode by thermal action and / or chemical action and / or by other physical action.

Eine Zerstörung der biologischen Teilchen liegt insbesondere dann vor, wenn die RNA bzw. DNA von Viren oder Bakterien so verändert worden ist, dass eine Reproduktion nicht mehr möglich ist. Bspw. kann ein Zerfall in die oben genannten biologischen Grundbausteine genügen. Andererseits kann durch eine Gerinnung von Eiweißen bzw. sogar durch eine Verbrennung sichergestellt werden, dass keine Reproduktion mehr stattfinden kann.The biological particles are destroyed in particular if the RNA or DNA of viruses or bacteria has been changed such that reproduction is no longer possible. E.g. a breakdown into the above-mentioned basic biological building blocks can suffice. On the other hand, coagulation of proteins or even combustion can ensure that reproduction can no longer take place.

Bei der Durchführung des Verfahrens kann die erfindungsgemäße Vorrichtung oder eine ihrer Weiterbildungen verwendet werden, so dass dann die oben für die Vorrichtung genannten technischen Wirkungen auch für das Verfahren gelten. Andererseits können die im Folgenden für das Verfahren genannten Maßnahmen auch bei den Vorrichtungen genutzt werden, wobei die unten genannten technischen Wirkungen dann auch für das Verfahren gelten.When carrying out the method, the device according to the invention or one of its developments can be used, so that the technical effects mentioned above for the device then also apply to the method. On the other hand, the measures mentioned below for the method can also be used for the devices, the technical effects mentioned below then also applying to the method.

Die Anode kann eine Glühanode sein und/oder an der Anode kann eine Verbrennung durchgeführt werden, um die biologischen Teilchen zu zerstören. Zusätzlich oder alternativ kann die Anode in regelmäßigen Abständen oder dauernd freigebrannt oder freigeglüht werden.The anode can be a glow anode and / or combustion can be performed on the anode to destroy the biological particles. Additionally or alternatively, the anode can be burned or annealed at regular intervals or continuously.

Alternativ oder zusätzlich kann die Anode biochemisch desinfiziert werden, wobei die Anode in regelmäßigen Abständen chemisch behandelt wird. Geeignete Chemikalien sind alle Lösungsmittel für Eiweiße, Säuren, Basen, etc.Alternatively or additionally, the anode can be disinfected biochemically, the anode being treated chemically at regular intervals. Suitable chemicals are all solvents for proteins, acids, bases, etc.

Die Anode kann mechanisch gereinigt werden, bspw. dauernd oder in regelmäßigen Abständen, insbesondere automatisch. Damit kann die Funktionsfähigkeit der Anode gewährleistet werden, welche die Wirksamkeit der Reinigung der Luft maßgeblich beeinflusst.The anode can be cleaned mechanically, for example continuously or at regular intervals, in particular automatically. In this way, the functionality of the anode can be guaranteed, which significantly influences the effectiveness of the cleaning of the air.

Zusätzlich oder alternativ kann mindestens eines der folgenden Merkmale bei dem Verfahren oder bei der Vorrichtung verwirklicht werden:

  • - wobei die Anode mindestens einen Draht enthält,
  • - wobei mehrere Drähte der Anode in einer Richtung parallel zueinander als Drahtgitter angeordnet sind,
  • - wobei die Kathode als Elektronenquelle dient,
  • - wobei die Kathode eine erste Kathode ist und wobei eine zweite Kathode als Elektronenquelle dient,
  • - wobei die Anode eine Glühanode ist,
  • - wobei die Kathode eine Glühkathode ist,
  • - wobei die Kathode mindestens einen Draht mit einem Durchmesser kleiner als 1 mm, oder kleiner als 0,1 mm enthält,
  • - wobei der Draht der Kathode mit scharfen Kanten versehen ist, vorzugsweise mit einer der folgenden Querschnittsformen: Stern, Dreieck, Viereck, Fünfeck, mehr als fünf Ecken.
  • - wobei die Kathode ein Drahtgitter mit in nur einer Richtung parallel zueinander angeordneten Drähten enthält,
  • - wobei das Kathoden-Drahtgitter parallel zu einem Anoden-Drahtgitter angeordnet ist,
  • - wobei zueinander parallele Drähte eines Kathoden-Drahtgitters in einem Winkel zwischen 80 Grad und 100, insbesondere von 90 Grad, zu ebenfalls zueinander parallelen Drähten eines Anoden-Drahtgitters angeordnet sind,
  • - wobei die Luft zwischen dem Anoden-Drahtgitter und dem Kathoden-Drahtgitter in einer Richtung durchströmt, die tangential zu der Ebene liegt, in der das Anoden-Drahtgitter liegt.
  • - wobei die Luft zwischen dem Anoden-Drahtgitter und dem Kathoden-Drahtgitter in einer Richtung durchströmt, welche normal zu der Ebene liegt, in der das Anoden-Drahtgitter liegt.
Additionally or alternatively, at least one of the following features can be realized in the method or in the device:
  • - the anode containing at least one wire,
  • a plurality of wires of the anode are arranged in a direction parallel to one another as wire grids,
  • the cathode serves as an electron source,
  • the cathode is a first cathode and a second cathode is used as the electron source,
  • - the anode being a glow anode,
  • the cathode being a hot cathode,
  • the cathode contains at least one wire with a diameter of less than 1 mm or less than 0.1 mm,
  • - The wire of the cathode is provided with sharp edges, preferably with one of the following cross-sectional shapes: star, triangle, square, pentagon, more than five corners.
  • the cathode contains a wire mesh with wires arranged parallel to one another in only one direction,
  • the cathode wire mesh is arranged parallel to an anode wire mesh,
  • wherein wires of a cathode wire mesh which are parallel to one another are arranged at an angle between 80 degrees and 100, in particular of 90 degrees, to wires of an anode wire mesh which are also parallel to one another,
  • - The air flows between the anode wire mesh and the cathode wire mesh in a direction that is tangent to the plane in which the anode wire mesh lies.
  • - The air flows between the anode wire mesh and the cathode wire mesh in a direction which is normal to the plane in which the anode wire mesh lies.

Es können aber auch andere Elektrodenformen verwendet werden, z.B. Platten mit Löchern, Platten mit Schlitzen oder Platten mit Löchern und mit Schlitzen.However, other electrode shapes can also be used, e.g. Panels with holes, panels with slots or panels with holes and with slots.

Die Luft enthält ca. 80 Volumenprozent Sauerstoff und ca. 20 Volumenprozent Stickstoff. Aber auch andere Gase insbesondere reiner Sauerstoff bzw. mindestens 90 Volumenprozent Sauerstoff können mit der Vorrichtung oder dem Verfahren effizient gereinigt werden.The air contains approximately 80 volume percent oxygen and approximately 20 volume percent nitrogen. However, other gases, in particular pure oxygen or at least 90 percent by volume oxygen, can also be efficiently cleaned with the device or the method.

Auch das Verfahren kann für die Reinigung der Abluft und/oder der Zuluft in einem Krankenhaus durchgeführt werden, insbesondere für die Abluft und/oder Zuluft in einer Station mit an Viren erkrankten Personen oder einer Station mit Personen, die eine Immunschwäche haben.The method can also be carried out for cleaning the exhaust air and / or the supply air in a hospital, in particular for the exhaust air and / or supply air in a station with people suffering from viruses or a station with people who have an immunodeficiency.

Das Verfahren kann mit einem tragbaren Gerät durchgeführt werden, insbesondere in einem mit Viren belasteten Gebiet. Das tragbare Gerät kann ein motorbetriebenes Stromaggregat, eine Batterie oder einen Akku enthalten oder über eine Leitung an ein Stromnetz oder an eine Stromversorgungsvorrichtung angeschlossen sein, bspw. an ein größeres dieselbetriebenes Stromaggregat, z.B. ein fahrbares oder stehendes.The method can be carried out with a portable device, especially in an area contaminated with viruses. The portable device may include a motor-powered generator, a battery or a rechargeable battery or may be connected via a line to a power supply or to a power supply device, e.g. to a larger diesel-powered generator, e.g. a mobile or standing.

Das Verfahren kann effizient für eine Wohnung oder für ein Haus durchgeführt werden, insbesondere für ein Hochhaus mit mehr als 100 oder mehr als 200 Wohnungen.The method can be carried out efficiently for an apartment or for a house, in particular for a high-rise building with more than 100 or more than 200 apartments.

Insbesondere bei Häusern, Wohnungen, die auf Grund von wärmeenergetischen Gründen zu mehr als 90 Volumenprozent mit Luft versorgt und/oder entsorgt werden, die über mindestens einen Wärmeaustauscher geführt wird, ist nur ein kleiner Zusatzaufwand für den Einbau der Vorrichtung bzw. für die Nutzung des Verfahren erforderlich. Insbesondere, älteren Personen, Personen mit einer Immunschwäche oder anderen durch Viren besonders gefährdeten Personen kann so ein großer Schutz gewährleistet werden.Especially for houses, apartments that are supplied with air and / or disposed of due to thermal energy reasons to more than 90 percent by volume, which is passed through at least one heat exchanger, is only a small additional effort for the installation of the device or for the use of Procedure required. In particular, older people, people with immunodeficiency or other people particularly at risk from viruses can be guaranteed a great protection.

Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren und seine Weiterbildungen bspw. ergänzend zu einem Luftstrom durchgeführt werden, der ohnehin zur Belüftung von Räumen erforderlich ist.Thus, the method according to the invention and its developments can be carried out, for example, in addition to an air flow that is required anyway for ventilation of rooms.

Das dargelegte Prinzip der elektrischen Filterung ist auch abwandelbar. So können Spannungen vertauscht werden. Wechselstrom und/oder elektromagnetische Felder können zusätzlich genutzt werden. Auch künstliche (zusätzlich zu dem Erdmagnetfeld) magnetische Felder können zusätzlich genutzt werden.The principle of electrical filtering described can also be modified. This way, tensions can be exchanged. AC and / or electromagnetic fields can also be used. Artificial (in addition to the earth's magnetic field) magnetic fields can also be used.

Die oben genannten Ausführungsbeispiele und Ausgestaltungen können untereinander und mit den unten beschriebenen Beispielen der Figuren beliebig kombiniert werden. Sofern in dieser Anmeldung „kann“ verwendet wird, bedeutet dies sowohl die technische Möglichkeit als auch eine tatsächliche technische Realisierung.The above-mentioned exemplary embodiments and configurations can be combined with one another and with the examples of the figures described below as desired. If "can" is used in this application, this means both the technical possibility and an actual technical implementation.

Ausführungsbeispiele der Neuerung werden an Hand der beiliegenden Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung sind nicht maßstabsgerecht, insbesondere können andere Aspektverhältnisse verwendet werden.Exemplary embodiments of the innovation are explained with reference to the accompanying drawing. The figures in the drawing are not to scale, in particular other aspect ratios can be used.

Es zeigen in der Zeichnung:

  • 1 eine Vorrichtung zum Säubern von Luft.
The drawings show:
  • 1 a device for cleaning air.

1 illustriert eine Vorrichtung 10 zum Säubern von Luft. Die Vorrichtung 10 enthält:

  • - eine Kathode 12, und
  • - eine Anode 14.
1 illustrates a device 10th for cleaning air. The device 10th contains:
  • - a cathode 12 , and
  • - an anode 14 .

Die Kathode 12 kann Elektronen 16 erzeugen, bspw. durch Koronaentladung und/oder durch Glühentladungen.The cathode 12 can electrons 16 generate, for example by corona discharge and / or by glow discharges.

Ein Luftstrom 18 wird in die Vorrichtung 10 durch eine nicht dargestellte Luftzufuhrvorrichtung eingeleitet, bspw. unter Verwendung eines Gebläses. Die in 1 eingezeichnete Richtung des Luftstroms 18 ist nur beispielhaft. So kann der Luftstrom auch quer zu der Kathode 12 und der Anode 14 geführt werden, d.h. bspw. aus einer Ebene heraus, in der die Kathode 12 und die Anode 14 angeordnet sind, d.h. in 1 der Blattebene oder in eine solche Ebene hinein.An air flow 18th is in the device 10th initiated by an air supply device, not shown, for example using a blower. In the 1 drawn direction of the air flow 18th is only an example. The air flow can also cross the cathode 12 and the anode 14 out, that is, for example. From a level in which the cathode 12 and the anode 14 are arranged, ie in 1 the leaf plane or into such a plane.

Es können andere Elektrodenformen für die Kathode 12 und für die Anode 14 verwendet werden, z.B. die in der Einleitung genannten Elektrodenformen.There can be other electrode shapes for the cathode 12 and for the anode 14 used, for example the electrode shapes mentioned in the introduction.

Von Tausenden Viren in einem Kubikmeter Luft ist in der 1 ein Virus 20 dargestellt, der im Luftstrom 18 durch das elektrische Feld geführt wird, dass sich zwischen der Kathode 12 und der Anode 14 bildet, wenn diese an geeignete elektrische Spannungen angelegt werden. Die von der Kathode 12 ausgesandten Elektronen 16 bilden eine Elektronenwolke, welche alle Teilchen, bspw. auch Staub, aber insbesondere biologische Teilchen, wie Viren 20, elektrisch auflädt. Negative Ladungen 22, d.h. bspw. Elektronen sammeln sich bspw. auf der Oberfläche des Virus 20.There are thousands of viruses in a cubic meter of air 1 a virus 20th shown in the airflow 18th is passed through the electric field that is between the cathode 12 and the anode 14 forms when these are applied to suitable electrical voltages. The one from the cathode 12 emitted electrons 16 form an electron cloud which contains all particles, for example also dust, but especially biological particles such as viruses 20th , electrically charges. Negative charges 22 , ie, for example, electrons collect on the surface of the virus 20th .

Damit ist das Virus 20 negativ geladen. Im elektrostatischen Feld zwischen der Kathode 12 und der Anode 14 wird auf dieses Teilchen eine mechanische Bewegungskraft ausgeübt, die durch einen Kraftvektor 24 verdeutlicht wird. Durch diese Kraft wird das Virus 20 zur Anode 14 gezogen, wo es sich anlagert.So that's the virus 20th negatively charged. In the electrostatic field between the cathode 12 and the anode 14 a mechanical motive force is exerted on this particle by a force vector 24th is made clear. With this force, the virus 20th to the anode 14 pulled where it attaches.

Die Anode 14 kann eine dauerhaft eingeschaltete Glühanode sein, so dass das Virus 20 verglüht, sobald es die Glühkathode erreicht. Alternativ, kann die Anode 14 eine Glühkathode sein, die zu bestimmten Zeiten in einen Glühbetreib versetzt wird, zu dem auf ihr abgelagerte Teilchen, insbesondere biologische Teilchen dann verglühen. Auch ein Abbrennen der abgelagerten Teilchen auf der Anode 14 durch eine Gasverbrennung oder eine andere Verbrennung kann durchgeführt werden, wie auch oben in der Einleitung erwähnt.The anode 14 can be a permanently on glow anode, so the virus 20th burns up as soon as it reaches the hot cathode. Alternatively, the anode 14 be a hot cathode, which is put into a glow mode at certain times, at which particles deposited thereon, in particular biological particles, then burn up. Also burning off the deposited particles on the anode 14 by gas combustion or other combustion can be carried out as also mentioned above in the introduction.

Andere Zerstörungsmaßnahmen können alternativ oder kumulativ zum Glühen durchgeführt werden, siehe die oben in der Einleitung genannten Maßnahmen. So können chemische Maßnahmen eingesetzt werden, insbesondere eine Desinfektion.Other destruction measures can be carried out alternatively or cumulatively for annealing, see the measures mentioned in the introduction above. Chemical measures can be used, especially disinfection.

Das Ergebnis der Zerstörung des Virus 20 sind zerstörte biologische Teilchen 26 bzw. Reste des Virus 20.The result of the destruction of the virus 20th are destroyed biological particles 26 or remains of the virus 20th .

Die Vorrichtung 10 kann weiterhin eine oder mehrere der folgenden Vorrichtungen enthalten:

  • - eine Energieversorgungsvorrichtung 30, die Merkmale der in der Einleitung genannten Energieversorgungsvorrichtung enthalten kann,
  • - eine Heizvorrichtung 32, bspw. eine Stromversorgungsvorrichtung für die Kathode 12 und/für die Anode 14 oder eine Verbrennungsvorrichtung an der Anode 14, die einen Brennstoff verbrennt, bspw. Erdgas,
  • - eine chemische Desinfektionsvorrichtung 34, die Merkmale der in der Einleitung genannten Desinfektionsvorrichtung enthalten kann,
  • - eine mechanische Reinigungsvorrichtung 36, die Merkmale der in der Einleitung genannten Reinigungsvorrichtung enthalten kann,
  • - weitere Vorrichtungen 40, z.B. eine automatische Anodenaustauschvorrichtung, eine Berührungsschutzvorrichtung oder eine Beleuchtungsvorrichtung, alle bspw. wie in der Einleitung genannt.
The device 10th may further include one or more of the following devices:
  • - An energy supply device 30th , which may contain features of the energy supply device mentioned in the introduction,
  • - a heater 32 , for example a power supply device for the cathode 12 and / for the anode 14 or a combustion device on the anode 14 that burns a fuel, e.g. natural gas,
  • - a chemical disinfection device 34 , which may contain features of the disinfection device mentioned in the introduction,
  • - a mechanical cleaning device 36 which may contain features of the cleaning device mentioned in the introduction,
  • - other devices 40 , for example an automatic anode exchange device, a touch protection device or a lighting device, all for example as mentioned in the introduction.

Die Vorrichtung 10 kann in einem Krankenhaus eingesetzt werden, insbesondere in einem Zuluftsystem und/oder in einem Abluftsystem. Alternativ kann die Vorrichtung 10 für die Belüftung einer Wohnung, eines Einfamilienhauses, eines Reihenhauses oder eines Hochhauses genutzt werden. Weitere Einsatzgebiete sind Fahrzeuge (Autos, Busse, U-Bahn, Züge, S-Bahn), Flugzeuge oder Schiffe, insbesondere große Kreuzfah rtschiffe.The device 10th can be used in a hospital, especially in an air supply system and / or in an exhaust air system. Alternatively, the device 10th can be used for the ventilation of an apartment, a single-family house, a row house or a high-rise building. Other areas of application include vehicles (cars, buses, subway, trains, S-Bahn), aircraft or ships, especially large cruise ships.

Die Vorrichtung 10 kann auch als tragbares Gerät ausgeführt werden,The device 10th can also be run as a portable device

Die Vorrichtung 10 kann in biologischen und/oder virologischen Forschungsstationen eingesetzt werden, insbesondere für die Säuberung der Abluft und/oder an Arbeitsplätzen, an denen Viren, Bakterien oder anderes schädliches chemisches oder biologisches Material austreten können.The device 10th can be used in biological and / or virological research stations, in particular for cleaning the exhaust air and / or at workplaces where viruses, bacteria or other harmful chemical or biological material can escape.

Die Lagerung der Anode und/oder Kathode in der Vorrichtung 10 kann geeignet ausgeführt werden. Elektrische Isolation und/oder thermische Isolation kann durch keramische Werkstoffe oder andere High-Tech Werkstoffe erreicht werden.The storage of the anode and / or cathode in the device 10th can be carried out appropriately. Electrical insulation and / or thermal insulation can be achieved by ceramic materials or other high-tech materials.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht maßstabsgetreu und nicht beschränkend. Abwandlungen im Rahmen des fachmännischen Handelns sind möglich. Obwohl die Neuerung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben worden ist, ist die Neuerung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Neuerung zu verlassen. Die in der Einleitung genannten Weiterbildungen und Ausgestaltungen können untereinander kombiniert werden. Die in der Figurenbeschreibung genannten Ausführungsbeispiele können ebenfalls untereinander kombiniert werden. Weiterhin können die in der Einleitung genannten Weiterbildungen und Ausgestaltungen mit den in der Figurenbeschreibung genannten Ausführungsbeispielen kombiniert werden.The exemplary embodiments are not to scale and are not restrictive. Modifications in the context of professional action are possible. Although the innovation has been illustrated and described in detail by the preferred exemplary embodiment, the innovation is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by a person skilled in the art without departing from the scope of protection of the innovation. The further developments and refinements mentioned in the introduction can be combined with one another. The exemplary embodiments mentioned in the description of the figures can also be combined with one another. Furthermore, the developments and refinements mentioned in the introduction can be combined with the exemplary embodiments mentioned in the description of the figures.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010th
Vorrichtungcontraption
1212
Kathodecathode
1414
Anodeanode
1616
ElektronenElectrons
1818th
LuftstromAirflow
2020th
Virusvirus
2222
Ladungcharge
2424th
KraftvektorForce vector
2626
Reste eines zerstörten biologischen TeilchensRemains of a destroyed biological particle
3030th
EnergieversorgungsvorrichtungPower supply device
3232
HeizvorrichtungHeater
3434
chemische Desinfektionsvorrichtungchemical disinfection device
3636
mechanische Reinigungsvorrichtungmechanical cleaning device
4040
weitere Vorrichtungenother devices

Claims (15)

Vorrichtung (10) zum Säubern von Luft, mit mindestens einer Kathode (12) und mindestens einer Anode (14), mit einer Energieversorgungsvorrichtung (30), die mindestens einen ersten Anschluss und mindestens einen zweiten Anschluss enthält, wobei der mindestens eine erste Anschluss mit der mindestens einen Kathode (12) verbunden ist oder verbindbar ist und wobei der mindestens eine zweite Anschluss mit der mindestens einen Anode (14) verbunden ist oder verbindbar ist, mit mindestens einer Elektronenquelle, die an der Kathode (12) ausgebildet ist oder die zwischen der Kathode (12) und der Anode (14) angeordnet ist, mit einer Luftleitvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, einen Luftstrom (18) in den Raum zwischen Kathode (12) und Anode (14) zu leiten, mit einer antibiologisch wirksamen Vorrichtung, die dazu ausgebildet ist, Viren, Bakterien, Eiweiße (Peptide) und/oder Eiweißverbindungen und/oder DNA und/oder RNA an der mindestens einen Anode (14) durch Temperatureinwirkung und/oder durch chemische Einwirkung und/oder durch andere physikalische Einwirkungen zu zerstören.Air cleaning device (10), with at least one cathode (12) and at least one anode (14), with a power supply device (30) which contains at least a first connection and at least a second connection, wherein the at least one first connection is connected or connectable to the at least one cathode (12) and wherein the at least one second connection is connected or connectable to the at least one anode (14), with at least one electron source which is formed on the cathode (12) or which is arranged between the cathode (12) and the anode (14), with an air guiding device which is designed to direct an air flow (18) into the space between the cathode (12) and the anode (14), with an antibiologically active device which is designed to detect viruses, bacteria, proteins (peptides) and / or protein compounds and / or DNA and / or RNA on the at least one anode (14) by the action of temperature and / or by chemical action and / or to be destroyed by other physical influences. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die antibiologisch wirksame Vorrichtung eine Heizvorrichtung (32) enthält, insbesondere eine elektrische Heizvorrichtung (32) oder eine Heizvorrichtung in der eine Verbrennung stattfindet.Device (10) after Claim 1 , wherein the antibiologically active device contains a heating device (32), in particular an electric heating device (32) or a heating device in which combustion takes place. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die Heizvorrichtung (32) als Glühanode ausgebildet ist.Device (10) after Claim 2 , wherein the heating device (32) is designed as a glow anode. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die antibiologisch wirksame Vorrichtung eine chemische Desinfektionsanlage (34) enthält.Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the antibiologically active device contains a chemical disinfection system (34). Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, wobei die Desinfektionsanlage (34) einen Behälter mit Desinfektionsflüssigkeit und eine Pumpe enthält, mit der die Desinfektionsflüssigkeit auf die Anode gepumpt wird oder gepumpt werden kann.Device (10) after Claim 4 , wherein the disinfection system (34) contains a container with disinfection liquid and a pump with which the disinfection liquid is or can be pumped onto the anode. Vorrichtung (10) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Desinfektionsanlage (36), einen Auffangbehälter enthält, in dem Desinfektionsflüssigkeit gesammelt wird, die bereits mit der Anode (14) in Berührung gekommen ist.Device (10) after Claim 4 or 5 , wherein the disinfection system (36) contains a collecting container in which disinfection liquid is collected which has already come into contact with the anode (14). Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer mechanischeb Reinigungsvorrichtung (36), die die Anode (14) oder eine Voranode in regelmäßigen Abständen oder dauernd mechanisch reinigt.Device (10) according to one of the preceding claims, with a mechanical cleaning device (36) which mechanically cleans the anode (14) or a pre-anode at regular intervals or continuously. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Anodenwechselvorrichtung, die eine gebrauchte Anode (14) gegen eine neue oder wiederaufbereitete Anode (14) auswechselt.Device (10) according to one of the preceding claims, with an anode changing device which exchanges a used anode (14) for a new or reconditioned anode (14). Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die antibiologisch wirksame Vorrichtung mindestens eine Lichtquelle enthält, die vorzugsweise Licht im Bereich von 1 nm bis 2000 nm oder im Bereich von 1 nm bis 1000 nm oder im Bereich von 1 nm bis 500 nm oder im Bereich von 1 nm bis 300 nm aussendetDevice (10) according to one of the preceding claims, wherein the antibiologically active device contains at least one light source, which preferably light in the range from 1 nm to 2000 nm or in the range from 1 nm to 1000 nm or in the range from 1 nm to 500 nm or in the range of 1 nm to 300 nm Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens zwei oder mindestens drei der Vorrichtungen (10) kaskadiert so angeordnet sind, dass sie nacheinander vom gleichen Luftstrom (18) durchströmt werden.Device (10) according to one of the preceding claims, wherein at least two or at least three of the devices (10) cascade in this way are arranged so that the same air stream (18) flows through them in succession. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (10) in einem Belüftungssystem für Atemluft in einem Gebäude integriert ist, insbesondere in einem Krankenhaus, einer Halbleiterfertigung oder einer biologischen und/oder virologischen Forschungsstation.Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the device (10) is integrated in a ventilation system for breathing air in a building, in particular in a hospital, a semiconductor production facility or a biological and / or virological research station. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Vorrichtung (10) in einem Helm oder in einer anderen Kopfbedeckung integriert ist.Device (10) according to one of the Claims 1 to 10th , wherein the device (10) is integrated in a helmet or in other headgear. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Vorrichtung (10) mit einer elektrischen Berührungsschutzvorrichtung und/oder mit einer mechanischen Berührungsschutzvorrichtung versehen ist.Device (10) according to one of the Claims 1 to 10th The device (10) is provided with an electrical contact protection device and / or with a mechanical contact protection device. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kathode (12) als Glühkathode ausgebildet ist.Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the cathode (12) is designed as a hot cathode. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kathode (12) als Draht ausgebildet ist, dessen Krümmungsradius und/oder dessen von einer Kreisform abweichende Querschnittsform eine Koronaentladung von Elektronen begünstigt.Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the cathode (12) is designed as a wire whose radius of curvature and / or whose cross-sectional shape deviates from a circular shape favors a corona discharge of electrons.
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