DE102008004186A1

DE102008004186A1 - Verfahren zum Behandeln eines Bauteils mit einem Biozid

Info

Publication number: DE102008004186A1
Application number: DE102008004186A
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. Wolf; Oliver Dr.Rer.Nat. Mamber; Reinhold Dipl.-Ing. Burr; Jörg Dr. Schaper; Snjezana Dr. Boger
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 2007-01-17
Filing date: 2008-01-11
Publication date: 2008-07-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schützen eines ersten Bereichs eines Bauteils, wobei das Bauteil ein biozidhaltiges Material aufweist, welches an einem Einsatzort wirken soll. Hierbei ist das biozidhaltige Material in einem zweiten Bereich des Bauteils angeordnet, das Biozid wird allmählich mittels eines Trägermediums aus dem Material des zweiten Bereichs herausgelöst, und das biozidhaltige Trägermedium wird zum ersten Bereich gefördert, welcher den Einsatzort für das Biozid bildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln eines Bauteils mit einem Biozid, insbesondere für eine Belüftungs-, Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Erfindung betrifft vorzugsweise einen Verdampfer, Filter oder ein Gehäuse, jedoch kann sie auch auf andere Bauteile angewandt werden.
Aus der DE 102 25 324 A1 ist eine antimikrobielle Beschichtung für Bauteile bekannt, wobei der Beschichtungswerkstoff ein Bakterienwachstum auf den beschichteten Flächen teilweise oder vollständig unterdrückt. Der antimikrobielle Lack enthält hierbei Nanoteilchen mit einer Teilchengröße kleiner 100 nm und die Oberfläche der Nanoteilchen ist mit Silberionen oder Kupferionen oder elementarem Silber oder elementarem Kupfer angereichert. Der Lack weist ein nanoskaliges, keramikbildendes Pulver auf, aus der Gruppe der Oxyd-, Sulfid-, Carbid- oder Nitridpulver. Als Grundwerkstoffe für das Aufbringen einer derartigen antimikrobiellen Schicht eignen sich alle Arten von Kunststoffen und Metallen, sowie Holz, Email und Keramiken.
Die EP 0 409 130 B1 offenbart einen Wärmetauscher aus Aluminium, der eine Anzahl von Rohren, die von einem Wärmetauscherfluid durchströmt werden, aus Aluminium und zwischen den Rohren angeordnete Lamellen aus Aluminium auf. Hierbei ist ein erster Schutzfilm eines chemischen Umwandlungsüberzugs, gebildet auf den Metalloberflächen der Rohre und Lamellen und enthaltend eine Metallkomponente, und ein auf dem ersten Schutzfilm angeordneter zweiter Schutzfilm zumindest auf den Lamellen vorhanden, der ein antimikrobielles Mittel, insbesondere 2,2'-Dithiobis-(pyridin-1-oxid) enthält. Der zweite Schutzfilm ist hierbei hitzebeständig bis etwa 220°C, einheitlich löslich in einer sauren Lösung bzw. in einer Säurelösung und wird unlöslich. Der zweite Schutzfilm wird auf dem ersten Schutzfilm durch ein mehrwertiges Metallion abgesetzt. Ferner besteht eine chemische Bindung zwischen dem zweiten Schutzfilm und der Metallkomponente des ersten Schutzfilms. Der zweite Schutzfilm umfasst bevorzugt einen Harzüberzug aus einem organischen Polymer.
Weitere Beschichtungen, welche die Ansiedlung von Mikroorganismen auf Oberflächen verhindern, sind beispielsweise aus der DE 197 50 122 A1 oder der DE 100 45 605 A1 bekannt.
Ferner ist aus der DE 199 10 356 A1 bekannt, Luft unter Zugabe bzw. Aufrechterhaltung der Wirkung eines biologisch völlig untoxischen Mittels in einem stark verkeimungsarmen Zustand zu halten.
Beschichtungen mit biozidhaltigen Materialien aber auch ein direktes Beimischen eines Mittels in die einem Raum zuzuführende Luft lassen noch Wünsche offen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Schutz mit Hilfe eines Biozids zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln eines Bauteils mit einem Biozid, wobei das Bauteil und/oder ein weiteres Bauteil, wie beispielsweise ein das erste Bauteil umgebende Gehäuse ein biozidhaltiges Material aufweist, welches an einem ersten Bereich wirken soll. Hierbei ist das biozidhaltige Material in einem zweiten Bereich des Bauteils und/oder einem Bereich des weiteren Bauteils angeordnet, welcher beabstandet vom eigentlichen Einsatzort des Biozids, also dem ersten Bereich, angeordnet ist. Das Biozid wird allmählich mittels eines Trägermediums aus dem Material des zweiten Bereichs herausgelöst und anschließend wird das biozidhaltige Trägermedium zum ersten Bereich gefördert, welcher den Einsatzort für das Biozid bildet.
Die Förderung des biozidhaltigen Trägermediums erfolgt bevorzugt schwerkraftbetätigt. Alternativ kann das biozidhaltige Trägermedium auch auf beliebige andere Weise gefördert werden, insbesondere bevorzugt luftströmungsbetätigt und/oder zentrifugalkraftbetätigt.
Beim Trägermedium handelt es sich bevorzugt um Wasser, insbesondere Kondenswasser, Spritzwasser oder Regenwasser, welches bspw. bei einem Fahrzeug regelmäßig vorkommt.
Für ein derartiges Verfahren ist insbesondere ein Bauteil vorgesehen, bei welchem in einem ersten Bereich ein Einsatzort für ein Biozid vorgesehen ist, und ferner ein beabstandet vom ersten Bereich angeordneter, zweiter Bereich vorgesehen ist, in welchem zumindest die Oberfläche des Bauteils zumindest teilweise durch herauslösbares Biozid gebildet ist, wobei das Bio zid vom zweiten Bereich des Bauteils zum ersten Bereich des Bauteils mittels eines Trägermediums transportierbar ist.
Das Bauteil weist vorzugsweise zumindest bereichsweise ein Material mit einem Biozid auf, insbesondere in einer Außenbeschichtung einer Oberfläche oder eines Oberflächenbereichs des Bauteils, bei dem das Biozid während des Einsatzes oder Betriebs des Bauteils oder einer Vorrichtung in welcher das Bauteil verbaut ist, aus dem Material herauslösbar ist, wobei das Biozid durch ein Fluid, insbesondere Wasser, insbesondere bevorzugt in der Form von Kondenswasser, Spritzwasser oder Regenwasser, das zumindest kurzzeitig im Bereich der Oberfläche eines biozidhaltigen Bereichs vorhanden ist, aus dem Material herausgelöst wird. Unter einer Vorrichtung in die ein entsprechendes Bauteil eingesetzt ist, ist insbesondere eine Belüftungs-, Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs zu verstehen, wobei sich der Betrieb auf diese Vorrichtung oder allgemeiner auf das Fahrzeug selbst bezieht. Dadurch, dass das Biozid aus dem biozidhaltigen Material allmählich durch das Fluid herauslösbar ist, kann über einen im Wesentlichen abschätz- oder berechenbaren Zeitraum hinweg ausreichend Biozid zur Verhinderung beispielsweise eines Mikrobenbewuchses in das Material depotartig eingelagert werden. Das Biozid kann bedarfsgerecht zusammengestellt sein, wobei es durch eine beliebige Kombination von Wirkstoffen, beispielsweise Algiziden, Bakteriziden, Fungiziden, Mikrobiziden, Viruziden oder Rodentiziden gebildet sein kann. Durch das Vorsehen eines Biozids können insbesondere unangenehme Gerüche und die Bildung von Biofilmen auf Oberflächen verhindert werden, so dass insbesondere bei Klimaanlagen der Komfort steigt und die Kosten für Reinigungen/Desinfektionen verringert werden können. Als Biozide sind insbesondere folgende Wirkstoffe geeignet: Silber, insbesondere in der Form von Nanopartikeln, Silbersalze, Kupfer, insbesondere in der Form von Nanopartikeln, Kupfersalze, Natriumpyrithion, Zinkpyrithion, Benzimidazole (z. B. Thiabendazol), Octylisothiazolon, Dichloroctylisothiazolon, quartäre Ammoniumsalze und Chlormethylisothiazolinon.
Der Biozidgehalt des biozidhaltigen Materials beträgt vorzugsweise 0,1 bis 20 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 0,5 bis 15 Gew.-% und besonders bevorzugt 1 bis bis 10 Gew.-%. Hierbei kann der Biozidgehalt auch über die Oberfläche und/oder den Abstand zur Oberfläche des Bauteils variieren, so dass eine gezielte Freisetzung des oder der Wirkstoffe möglich ist. Ebenfalls kann das Biozid eingekapselt sein.
Besonders bevorzugt ist das in geringen Mengen herausgelöste Biozid gemeinsam mit dem im biozidhaltigen Bereich sich sammelnden oder gegebenenfalls demselben zugeführten Fluid zu einem anderen Bereich des Bauteils führbar, welcher durch ein biozidfreies Material gebildet ist. Die Weiterleitung des mit dem Biozid angereicherten Fluids kann auf besonders einfache Weise mittels Schwerkraft, mitgerissen durch Luft, welche das Bauteil um- oder durchströmt, oder mittels Zentrifugalkraft erfolgen. Dies ermöglicht, dass auch ein Bereich, in dem kein Biozid eingelagert ist, frei von Mikroorganismen gehalten werden kann. Besonders vorteilhaft ist der Transport des biozidhaltigen Fluids von einem biozidhaltigen Bereich zu einem anderen, nicht biozidhaltigen Bereich, beispielsweise im Falle von Wellrippen eines Verdampfers, in deren Bereich das Auftragen eines Biozids, beispielsweise enthalten in einem Polymer, zu Wirkungsgradeinbussen führen würde.
Das Bauteil, welches ein biozidhaltiges Material aufweist, ist insbesondere bevorzugt ein Verdampfer und/oder das den Verdampfer aufnehmende Gehäuse, wie beispielsweise ein Klimaanlagengehäuse, wobei das Biozid besonders bevorzugt im Material und/oder der Beschichtung der Sammelkästen des Verdampfers angeordnet ist. Durch das sich im Bereich des oberen Sammelkastens sammelnde Kondenswasser wird das Biozid aus dem biozidhaltigen Materal herausgelöst oder durch langsames Auflösen der Schicht freigesetzt, und über die Wärmeübertragungsfläche, d. h. das Netz des Verdampfers, nach unten gefördert, wobei die Wärmeübertragungsfläche auto matisch mit dem Wirkstoff behandelt wird. Durch das im Bereich des unteren Sammelkastens vorhandene Biozid wird hingegen insbesondere das sich unten sammelnde Kondenswasser behandelt, also entkeimt.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Bauteil auch als separates Bauteil am Sammelkasten eines Verdampfers angeordnet sein. Beispielsweise ist das Bauteil zumindest teilweise den Sammelkasten abdeckend oder diesen vollständig umschließend ausgebildet. Eine Befestigung am Sammelkasten ist bevorzugt in Form einer Clips- und/oder Steckverbindung vorgesehen, wobei das Bauteil besonders vorteilhaft mit Einsteckhilfen zum Einführen in den Bereich des Verdampfernetzes ausgebildet ist.
Andere Bauteile, die bevorzugt ein biozidhaltiges Material aufweisen, sind beispielsweise Filter, insbesondere in Kraftfahrzeug-Belüftungssystemen, wie beispielsweise Luftfilter für die von außen her dem Fahrzeuginnenraum zugeführte Luft, Gehäuse- oder Luftkanalbauteile einer Belüftungs-, Heizungs-, und/oder Klimaanlage, Dachziegel, Ziegelsteine oder Betonbauteile, die insbesondere Regen ausgesetzt sind. Im Falle von Filtern, bei denen das Biozid den Fasern oder zumindest einem Bereich der Fasern zugesetzt ist, beträgt der Biozidanteil vorzugsweise 0,1 bis 10% Gew.-% bezogen auf das Fasergewicht.
Insbesondere ist zumindest ein Gehäusebauteil einer Klimaanlage, welches in direkter Anlage zu einem Verdampfer vorliegt oder unmittelbar luftstromabwärtig des Verdampfers ausgebildet ist mit einem der Erfindung folgenden Biozid versehen. Hierzu ist besonders vorteilhaft ein Gehäusebauteil, das der Aufnahme des Verdampfers im Gehäuse dient, vorgesehen.
Beim Material, das mit einem Biozid versetzt ist, handelt es sich bevorzugt um einen Kunststoff, insbesondere bevorzugt um ein Polymermaterial, wie PET, PA6, PA6.6, PP oder PE. Das Biozid kann beispielsweise während des Aufschmelzen des Granulats in einem Reaktor oder einem Extruder dem Kunststoff beigemischt werden. Auch eine nachträgliche Einbringung des Biozids mittels Diffusion, beispielsweise aus einer Lösung, ist möglich. Eine Eindiffusion des Wirkstoffes kann beispielsweise im Falle der Verwendung bei Filterfasern sowohl auf die (fertig) gesponnene Faser als auch auf das Ausgangsgranulat angewandt werden. Entsprechendes gilt auch für das Spritzgießverfahren, d. h. eine Eindiffusion ist sowohl in das Granulat als auch das fertig gegossene Werkstück möglich. Der Wirkstoff kann ferner nachträglich auf die Oberfläche in Form einer Beschichtung aufgebracht werden. Auch im Falle von Fasern ist die Einbringung des Biozids in verkapselter Form möglich, so dass der Wirkstoff zeitversetzt aus den Kapseln freigesetzt werden kann. Neben der Beimengung von Bioziden, beispielsweise in Form der weiter oben angegebenen Substanzen, können auch durch eine Copolymerisation biozid wirksame Polymere eingestellt werden, wie beispielsweise organische Phosphorigsäureester als Copolymer für Polyester, Polystyrolfasern mit einer Dimethylaminomethylengruppe am Phenylring.
Besonders bevorzugt ist das Bauteil in zumindest einem Bereich mit einer Polymerbeschichtung, beispielsweise aus Polyurethan oder Epoxidharz versehen, in welcher das Biozid angeordnet ist. Die Polymerbeschichtung weist insbesondere eine Dicke von 1 μm bis 3000 μm, bevorzugt von 100 μm bis 2500 μm und besonders bevorzugt zwischen 500 μm bis 2000 μm, auf. Die Schichtdicke kann auch über die Oberfläche des Bauteils hinweg variieren.
Insbesondere bevorzugt löst sich das biozidhaltige Material allmählich von außen her auf, d. h. die Materialdicke nimmt über die Benutzungsdauer hin allmählich ab, so dass stets neue Bereiche des biozidhaltigen Materials an die Oberfläche gelangen. Alternativ zu einem Auflösen des biozidhaltigen Materials kann auch eine Wasserpermeation vorgesehen sein, welche ein Herauslösen der Wirkstoffe ermöglicht. Ferner ist eine Einlagerung der Wirk stoffe in verkapselter Form möglich, wobei die Kapseln zeitlich versetzt freigegeben werden.
Alternativ zu einer Oberflächenbeschichtung kann auch der entsprechende Bereich des Bauteils, in welchem das Biozid angeordnet ist, beispielsweise durch ein biozidhaltiges Polymer gebildet sein, wobei wiederum die oben genannten, verschiedenen Varianten der Wirkstofffreisetzung möglich sind.
Die Oberfläche der biozidhaltigen Beschichtung oder des biozidhaltigen Materials kann geschlossen- oder offenporig sein. Ebenfalls sind waben- oder schaumartige Strukturen zur Vergrößerung der Oberfläche möglich. Ferner kann die Oberfläche fest vernetzt oder plastisch oder elastisch verformbar ausgebildet sein.
Handelt es sich beim Bauteil um einen Verdampfer, so ist besonders bevorzugt die Beschichtung mit der biozidhaltigen Schicht ausschließlich im Bereich des oder der Sammelkästen des Verdampfers, insbesondere bevorzugt des oberen Sammelkastens, vorgesehen. Alternativ können der oder die Sammelkästen auch bereichsweise – insbesondere bevorzugt mit Abstand zu Aluminiumbauteilen, wie Flachrohren oder Wellrippen – oder gegebenenfalls auch vollständig aus einem biozidhaltigen Kunststoff geformt sein. Die Herstellung kann bevorzugt mittels Spritzgießens, insbesondere mittels eines Zweikomponenten-Spritzgießverfahrens, erfolgen. Im Falle einer nachträglich aufgebrachten Beschichtung kann dieselbe auf beliebige Weise aufgebracht werden, beispielsweise mittels Tauchens, Flutens, Besprühens, Aufklebens, Aufsteckens, Aufschmelzens, eines CVD- oder PVD-Verfahrens.
Insbesondere bevorzugt handelt es sich beim Bauteil um einen Verdampfer, welcher mindestens einen im in ein Fahrzeug o. ä. eingebauten Zustand oben angeordneten Sammelkasten aufweist. Dieser Sammelkasten ist bevorzugt aus Kunststoff hergestellt, insbesondere spritzgegossen, wobei er vor zugsweise 0,1 bis 20 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 0,5 bis 10 Gew.-% Biozid enthält. Der Sammelkasten wird mit dem Wärmeübertragungsbereich (Wärmetauschernetz) auf bekannte Weise verbunden, so dass ein direktes Überströmen des biozidhaltigen Trägermediums vom Sammelkasten zum Wärmeübertragungsbereich möglich ist.
Alternativ kann ein biozidhaltiges Kunststoffbauteil getrennt ausgebildet und in der Nähe eines Wirkungsbereichs, bspw. im Bereich eines Wärmetauschernetzes eines Verdampfers) angeordnet, insbesondere bevorzugt mechanisch oder stoffschlüssig angebracht werden, wobei wiederum ein direktes Überströmen des biozidhaltigen Trägermediums vom Kunststoffbauteil zum Wirkungsbereich möglich ist.
Die Anbringung eines biozidhaltigen Kunststoffbauteils, wobei das Bauteil vorzugsweise 0,1 bis 20 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 0,5 bis 10 Gew.-% Biozid enthält, an einem Verdampfer erfolgt insbesondere bevorzugt nach dem Verlöten des Wärmetauschernetzes mittels Clipsens, Schraubens, Klebens, Schweißens oder Nietens. Hierbei bildet das Kunststoffbauteil ein Bioziddepot im Bereich des Verdampfers.
Alternativ zu einem Verdampfer kann es sich beim Bauteil, welches einen mit einem Biozid versetzten Bereich aufweist, um einen Filter handeln. Insbesondere bevorzugt befindet sich das Biozid direkt in den Fasern, die für die Filterherstellung verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ befindet sich der Wirkstoff im Falle von Hybridfiltern auf der Oberfläche von Aktivkohle.
Bevorzugt ist ein Filter, Gehäusebauteil oder Luftkanal, beispielsweise im Luftansaugtrakt einer Klimaanlage mit einem Gitter, Gewebe oder Vlies mit einem Biozid-Material überspannt. Das entsprechende Gewebe enthält beispielsweise Kupfer oder Silber in Form von Nanopartikel und/oder Metallfä den oder Fasern, die mit diesen Materialien imprägniert sind. Der Einbau erfolgt mit dem Filter auf der Zu- und/oder Abströmseite. Insbesondere ist mittels eines solchen Filters, welcher beispielsweise als Einschubteil ausgeführt ist, eine einfache Erneuerung bzw. Wiederbeladung mit Biozid-Material durch einen Filterwechsel möglich.
Besonders bevorzugt weist das Bauteil zumindest einen ersten Bereich, in welchem sich Kondenswasser und/oder Spritzwasser und/oder Regenwasser sammelt oder bildet und einen zweiten Bereich auf, wobei das Wasser nach unten über den anderen, zweiten Bereich des Bauteils abläuft. Hierbei ist zumindest der erste Bereich mit dem biozidhaltigen Kunststoff ausgebildet oder versehen. Insbesondere bevorzugt ist der andere, zweite Bereich nicht aus einem biozidhaltigen Material gebildet, soll aber beispielsweise vor einem Mikrobenbewuchs mit Hilfe des Biozids geschützt werden.
Das Biozid kann faserförmig sein und/oder in der Form von Mikro- und/oder Nanopartikeln vorliegen. Insbesondere bevorzugt betragen die Durchmesser der Partikel oder Fasern wenige 1/10-tel Millimeter, insbesondere bevorzugt 10–100 nm.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen, teilweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung, im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Wärmetauschers, und
2 einen stark schematisierten, ausschnittsweisen Schnitt senkrecht zu einer mit einer Beschichtung versehenen Oberfläche.
Ein Verdampfer 1, der Teil einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage ist, weist zwei Sammelkästen 2, wobei der erste Sammelkasten 2 oberhalb des anderen Sammelkastens 2 angeordnet ist, dazwischen angeordnete kältemittelführende Flachrohre 3 und der Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche dienende Wellrippen 4 auf. Die Kältemittelzu- bzw. -ableitung erfolgt mittels Anschlussleitungen 5.
Der Verdampfer 1 ist vorliegend auf an sich bekannte Weise aus Aluminium hergestellt, wobei die einzelnen Bauteile miteinander verlötet sind. Die (Aluminium-)Oberfläche 6 des Verdampfers 1 ist vorliegend, wie in 2 schematisch angedeutet, durchgehend mit einer Konversionsschicht 7 zwecks Korrosionsschutzes versehen. Ferner ist im Bereich des oberen Sammelkastens 2 eine 2000 μm dicke Polymerbeschichtung 8 vorgesehen, in welcher ein Biozid enthalten ist. Hierbei besteht ein Gewichtsverhältnis von Polymer zu Biozid von 10:1. Das Biozid selbst wird durch eine Mischung verschiedener chemisch und/oder biologisch wirksamer Substanzen, wie unter anderem nanoskalige Silberpartikel, gebildet, wobei als Substanzen in Bezug auf ihre Wirkung vorliegend ein Algizid, ein Bakterizid, ein Fungizid und/oder ein Mikrobizid Bestandteil des Biozids sind. Dabei ist das Biozid depotartig in der Beschichtung enthalten, d. h. es wird nur allmählich und relativ gleichmäßig abgegeben, wofür sich die Beschichtung langsam bei Kontakt mit dem sich sammelnden Kondenswasser auflöst (hydrolysiert wird), wobei die wirksamen Substanzen freigegeben werden.
Sammelt sich Kondenswasser am oberen Sammelkasten, so löst dieses langsam Biozid aus der Beschichtung. Wenn die Kondenswassertropfen zu groß werden, fließen sie in Folge der Schwerkraft langsam nach unten ab, wodurch das mit Biozid angereicherte Kondenswasser in einen Bereich (Wärmetauschernetz) des Verdampfers 1 gelangt, in welchem ausschließlich besagte Konversionsschicht 7 und keine Polymerbeschichtung vorgesehen ist, d. h. das Biozid wird aus einem ersten Bereich (oberer Sammelkasten 2) in einen zweiten Bereich (Wärmeübertragungsfläche) transportiert, in welchem die Wirkung des Biozids gewünscht ist, aber beispielsweise aus herstellungstechnischen Gründen keine Beschichtung mit einem Biozid vorgesehen ist. Dieser Transportvorgang ist in 1 durch einen Pfeil angedeutet.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist an Stelle eines sich auflösenden Polymers eine Beschichtung vorgesehen, welche eine teilweise Wasserpermeation zulässt, beispielsweise durch Poren, wodurch die wirksamen Substanzen herausgelöst werden. Die wirksamen Substanzen können alternativ auch in verkapselter Form in der Beschichtung vorgesehen sein, wobei die Kapseln die wirksamen Substanzen zeitversetzt freigeben.
Die Beschichtung, welche die wirksamen Substanzen enthält, ist vorliegend auf die gesamte Oberfläche des Sammelkastens aufgebracht, wobei das Aufbringen vorliegend mittels Tauchens erfolgt.
Alternativ zu einem Wärmetauscher in Flachrohrbauweise ist eine entsprechende Ausgestaltung beispielsweise auch bei einem Wärmetauscher in Scheibenbauweise oder einem anderen Wärmetauscher mit mindestens einem obenliegenden Sammelkasten möglich.
Gemäß einem zweiten, nicht in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist keine Beschichtung mit einem ein Biozid enthaltenden Material vorgesehen, sondern das ein Biozid enthaltende Material selbst bildet einen Teil des Bauteils, vorliegend einen Sammelkasten eines Verdampfers. Hierfür sind Nanopartikel, insbesondere Silbernanopartikel, in einem Granulat enthalten, welches für die Herstellung eines Sammelkastens mittels Spritzgießens verwendet wird. Auch in diesem Fall werden die wirksamen Substanzen allmählich durch das Kondenswasser aus dem Material herausgelöst und werden vom Kondenswasser schwerkraftbetätigt in Richtung der unter dem oben angeordneten Sammelkasten angeordneten Wärmeübertragungsfläche transportiert, wo sie ihre Wirkung entfalten.
Gemäß einem dritten, nicht in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Sammelkasten mittels eines Zweikomponenten-Spritzgießverfahrens hergestellt, wobei der im gespritzten Zustand in Bereichen beabstandet von den Wellrippen und den Rohren (zwecks Vermeidung einer elektrochemischen Korrosion der Aluminiumbauteile des Wärmetauschers) außen angeordneten Komponente das Biozid in verkapselter Form im Bereich der Extruderschnecke der Spritzgießmaschine zugegeben wird. Hierbei kann prinzipiell für beide Komponenten das gleiche Basismaterial verwendet werden, wobei nur besagtem bereichsweise außen angeordneten Teil das Biozid beigemischt wird, bevorzugt wird jedoch für die biozidhaltige Außenschicht ein Basismaterial verwendet, welches ein Herauslösen des hierin enthaltenen Biozids ermöglicht. Als Basismaterial, insbesondere für die biozidfreie Grundkomponente, dient vorzugsweise ein Thermoplast, insbesondere ein Polyolefin, wie PP, PE, PA6 und/oder PA6.6. Auch in diesem Fall erfolgt ein Herauslösen des Biozids im Bereich des oberen Sammelkastens durch sich dort sammelndes Kondenswasser sowie ein Transport des biozidhaltigen Kondenswassers in Folge der Schwerkraft nach unten, in den Bereich des Wärmetauschernetzes.
Gemäß einem weiteren, nicht in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel werden in einzelnen Bereichen eines Verdampfer-Wasserkastens Elemente aus Kupfer, Silber und/oder deren Legierungen derart eingespritzt, dass die eingespritzten Elemente als Biozid wirken und einen Mikrobenbewuchs des Verdampfers verhindern. Hierbei sind die Elemente an Stellen eingespritzt, welche beabstandet der Stellen sind, die durch eine elektrochemische Korrosion von Aluminiumteilen bedroht sind. An den Stellen, in welchen eingespritzte Elemente angeordnet sind, wird vom Spritz- oder Kondenswasser, welches als Trägermedium wirkt, Biozid, vorliegend in der Gestalt von Ionen, herausgelöst und schwerkraftbetätigt und/oder mitgenommen durch einen Luftstrom zum Wirkungsort transportiert.
Alternativ oder zusätzlich zum Einspritzen können entsprechende Elemente, wie beispielsweise Netze, Folien, Streckgitter, auf andere Weise von einer zumindest teilweise wasserdurchlässigen Schicht an einer Grundschicht des Sammelkastens gehalten werden.
Gemäß einem weiteren, nicht in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Filter vorgesehen, bei dem ein Rahmen aus biozidhaltigem Material vorgesehen ist, welcher um das Filtermaterial gespritzt ist. Der Filter ist im Lufteintrittsbereich eines Kraftfahrzeugbelüftungssystems angeordnet, wobei sich aus der Luft kondensierende Luftfeuchte an dem Rahmen sammelt, sowie gelegentlich Spritzwasser in Kontakt mit dem Rahmen gelangt. Dieses Kondenswasser oder Spritzwasser löst aus dem Rahmen die wirksamen Substanzen heraus, so dass der entsprechende Bereich vor Mikroorganismen geschützt wird. Ferner kann schwerkraft- sowie luftströmungsbedingt das mit den Substanzen versehene Kondens- und/oder Spritzwasser, das sich beispielsweise am oberen Bereich des Rahmens sammelt, über die Filterfläche nach unten fließen, wodurch zusätzlich die Filterfläche behandelt wird. Alternativ kann, insbesondere bei hohen Luftströmungsgeschwindigkeiten, der Luftstrom zur Förderung des Spritzwassers durch die Bautiefe des Filters genutzt werden. Hierbei ist das Biozid im vorderen Bereich des Filters vorgesehen, von wo es, herausgelöst durch das Spritzwasser, vom Spritzwasser durch den Luftstrom mitgenommen und in einen anderen Bereich des Filters transportiert wird, wo es wirkt.
Ein Filter gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist mittels Spinnens hergestellte Polymerfasern auf, wobei einem PE-Granulat vor dem Verspinnen Silbernanopartikel beigemischt wurden. Diese Partikel bewirken auch bei großen Luftfeuchtigkeiten, dass sich keine Mikroorganismen an den Fa sern bilden. Die Wirksamkeit bleibt über einen langen Zeitraum hinweg erhalten.
Gemäß einer Variante werden PET-Fasern nach dem Verspinnen einer Atmosphäre mit Kupfersalzen ausgesetzt, so dass dieselben sich an der Oberfläche niederschlagen und eindiffundieren.
Das Einmischen von Bioziden in Wasser, beispielsweise in Form von Regen oder sich ansammelndem und langsam abfließenden Kondenswasser, ausgesetzten Bereichen von Bauteilen ist beispielsweise auch im Fallen von Bauteilen aus Ton oder Beton, wie insbesondere bei Dachziegeln oder Wänden möglich. Hier werden bevorzugt Kupferpartikel, insbesondere in der Form von Mikro- und/oder Nanopartikeln, insbesondere bevorzugt Kupferionen, während der Herstellung des Bauteils zugesetzt. Die Aufbringung kann auch nachträglich erfolgen, beispielsweise mittels entsprechender Glasuren, Farbschichten oder Inkubierungen.
Alternativ zu einer Schwerkraftförderung oder einer Mitnahme in einem Gas-, insbesondere Luftstrom, kann eine Förderung des aus einem ersten Bereich eines Bauteils mit Hilfe eines Trägermediums, insbesondere Wasser, herausgelösten Biozids auch zentrifugalkraftbetätigt erfolgen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10225324 A1 [0002]
- EP 0409130 B1 [0003]
- DE 19750122 A1 [0004]
- DE 10045605 A1 [0004]
- DE 19910356 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Behandeln eines ersten Bereichs eines Bauteils, wobei das Bauteil ein biozidhaltiges Material aufweist, welches an einem Einsatzort wirken soll, dadurch gekennzeichnet, dass das biozidhaltige Material in einem zweiten Bereich des Bauteils und/oder einem Bereich eines weiteren Bauteils angeordnet ist, das Biozid allmählich mittels eines Trägermediums aus dem Material des zweiten Bereichs und/oder einem Bereich eines weiteren Bauteils herausgelöst wird, und das biozidhaltige Trägermedium zum ersten Bereich gefördert wird, welcher den Einsatzort für das Biozid bildet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderung schwerkraftbetätigt erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderung luftströmungsbetätigt und/oder zentrifugalkraftbetätigt erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägermedium Wasser, insbesondere Kondenswasser, verwendet wird,
Bauteil, insbesondere zur Verwendung gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem in einem ersten Bereich ein Einsatzort für ein Biozid und ein zweiter Bereich vorgesehen ist, in welchem zumindest die Oberfläche des Bauteils zumindest teilweise durch herauslösbares Biozid gebildet ist, wobei das Biozid vom zweiten Bereich des Bauteils zum ersten Bereich des Bauteils mittels eines Trägermediums transportierbar ist.
Bauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Biozid gemeinsam mit dem im biozidhaltigen, zweiten Bereich vorhandenen Trägermedium zum ersten Bereich des Bauteils führbar ist, welcher durch ein biozidfreies Material gebildet ist.
Bauteil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Verdampfer (1), ein Filter, insbesondere Luftfilter (1), ein Gehäusebauteil, insbesondere einer Belüftungs-, Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil in zumindest einem zweiten Bereich mit einer Polymerbeschichtung (8) versehen ist, in welcher das Biozid angeordnet ist, oder dass der zweite Bereich des Bauteils, in welchem das Biozid angeordnet ist, durch ein biozidhaltiges Polymer gebildet ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Verdampfer (1) ist, wobei die Beschichtung mit der biozidhaltigen Schicht ausschließlich im Bereich des oder der Sammelkästen (2) des Verdampfers (1), insbesondere des oberen Sammelkastens (2), vorgesehen ist, oder wobei der oder die Sammelkästen aus einem biozidhaltigen Kunststoff geformt sind, und das Wärmetauschernetz durch ein biozidfreies Material gebildet ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Biozid Silber, insbesondere in der Form von Nanopartikeln, Silbersalz, Kupfer, insbesondere in der Form von Nanopartikeln, Kupfersalz, Natriumpyrithion, Zinkpyrithion, Benzimidazole, insbesondere Thiabendazol, Octylisothiazolon, Dichloroctylisothiazolon, ein quartäres Ammoniumsalz und/oder Chlormethylisothiazolinon ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Biozidgehalt des biozidhaltigen Materials 0,1 bis 20 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 15 Gew.-%, beträgt.
Belüftungs-, Heizungs- und/oder Klimaanlage, insbesondere eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungs-, Heizungs- und/oder Klimaanlage ein Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.