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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Vorrichtung zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft.
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Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung Bausätze für den Zusammenbau der mobilen Vorrichtungen in unterschiedlichen Größen.
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Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft mithilfe der mobilen Vorrichtung.
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Nicht zuletzt betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der mobilen Vorrichtung zur Abtötung von Mikroorganismen, speziell Viren und Virionen, die im Folgenden zusammenfassend als Viren bezeichnet werden.
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Stand der Technik
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Mikroorganismen sind Archaeen, Bakterien, Eukaryoten, Protisten, Pilze und Grünalgen. Es ist immer noch ein Gegenstand von Diskussionen, ob Viren oder Virionen überhaupt als Organismen anzusehen sind. Die Mikroorganismen und Viren sind die Quelle einer Reihe von schweren Krankheiten, von Epidemien und Pandemien wie die gegenwärtige Covid-19-Pandemie.
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Zahlreiche Pestizide wie Fungizide, Herbizide, Insektizide Algizide, Molluskizide, Rodentizide, Akarizide und Schleimbekämpfungsmittel sind entwickelt worden, um die schädlichen Wirkungen auf multizelluläre Menschentieren und Pflanzen zu bekämpfen.
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In gleicher Weise sind zahlreiche antimikrobielle Wirkstoffe wie Germicide, Antibiotika, Bakterizide, Viruzide, Antimykotika, Antiprotozoenmittel und Antiparasitenmittel entwickelt worden um die Krankheiten, die durch die Mikroorganismen ausgelöst werden, zu heilen.
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Die permanente Bedrohung durch Mikroorganismen, insbesondere durch Viren und Virionen und ganz speziell durch das Coronavirus SARS-Co-V2 hat eine wachsende Nachfrage nach effizienten und effektiven Methoden für die Dekontamination und Desinfektion hervorgerufen. Die „List N: Products with Emerging Viral Pathogens AND Human Coronavirus Claims for Use against SARS-CoV-2, Date Accessed: 05/31/2020 of the EPA lists, US Govt.“ führt zahlreiche organische und anorganische aktive Verbindungen wie HOCI, Peroxoessigsäure, quaternäres Ammonium, Kaliumperoxomonosulfat, Chlordioxid, Wasserstoffperoxid, Zitronensäure, Milchsäure, Dichlorisocyanurat, Natriumhypochlorit oder Ethanol. Diese Desinfektionsmittel können aber nur in Reinigungslösungen oder Wischlösungen verwendet werden und haben keine dauerhafte desinfizierende Wirkung.
- Propioconazol
(±)-1-{[2-(2,4-Dichlorphenyl)-4-propyl-1,3-dioxolan-2-yl]methyl}-H-1,2,4-triazol (IUPAC),
- Folpet
N-(Trichlormethylthio)phthalimid,
- Chlorkresole,
- Fludioxonil
4-(2,2-Difluor-benzo[1,3]dioxol-4-yl)pyrrol-3-carbonitril (IUPAC), and
- Azoxystrobin
Methyl-(E)-2-{2-[6-(2-cyanophenoxy)pyrimidin-4-yloxyl]phenyl}-3-methoxyacrylat (IUPAC)
werden als genehmigte Schutzmittel für Fasern, Leder, Gummi und polymerisierte Materialien in dem „Helpdesk - Genehmigte Wirkstoffe - Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin“: - https://www.reach-clp-biozid-helpdesk.de/DE/Biozide/Wirkstoffe/Genehmipte-Wirkstoffe/Genehmigte-Wirkstoffe-0.html#PT9
aufgeführt. Die
„List N: Products with Emerging Viral Pathogens AND Human Coronavirus Claims for Use against SARS-CoV-2, Date Accessed: 05/31/2020 of the EPA lists, US Govt.“
führt zahlreiche organische und anorganische aktive Verbindungen wie HOCI, Peroxoessigsäure, quaternäres Ammonium, Kaliumperoxomonosulfat, Chlordioxid, Wasserstoffperoxid, Zitronensäure, Milchsäure, Dichlorisocyanurat, Natriumhypochlorit oder Ethanol auf.
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Diese Wirkstoffe sind jedoch niedermolekulare Verbindungen, sodass stets die Gefahr besteht, dass sie aus den geschützten Materialien ausgelaugt werden.
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Luftreiniger sind mobile Vorrichtungen zur Reinigung von Luft mithilfe von Filtern. Nach ihrer Abscheidungswirksamkeit können die Filter in
- - Hochleistungs-Partikelfilter (EPA = Efficient Particulate Airfilter), kleinste filtrierbare Teilchengröße: 100 nm,
- - Schwebstofffilter (HEPA = High Efficiency Particulate Airfilter), kleinste filtrierbare Teilchengröße: 100 nm,
- - Hochleistungs-Schwebstofffilter (ULPA = Ultra Low Penetration Airfilter), kleinste filtrierbare Teilchengröße: 50 nm,
- - Medium-Filter, kleinste filtrierbare Teilchengröße: 300 nm,
- - Vorfilter, kleinste filtrierbare Teilchengröße: 1000 nm, und
- - Automobilinnenraumfilter, kleinste filtrierbare Teilchengröße: 500 nm
unterteilt werden. Für den Bereich von 1 nm bis 50 nm stehen somit keine Filter zur Verfügung.
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Je nach Partikelgröße beruht ihre Filterwirkung auf den folgenden Effekten:
- - Diffusionseffekt:
- Sehr kleine Partikel (Partikelgröße: 50 nm bis 100 nm) folgen nicht dem Gasstrom, sondern haben durch ihre Zusammenstöße mit den Gasmolekülen einer der Brownschen Bewegung ähnliche Flugbahn und stoßen dadurch mit den Filterfasern zusammen, woran sie haften bleiben. Dieser Effekt wird auch als Diffusionscharakteristik (diffusion regime) bezeichnet.
- - Sperreffekt:
- Kleinere Partikel (Partikelgröße: 100 nm bis 500 nm), die dem Gasstrom um die Faser folgen, bleiben haften, wenn sie der Filterphase zu nahekommen. Dieser Effekt wird auch als Abfangcharakteristik (interception regime) bezeichnet.
- - Trägheitseffekt:
- Größere Partikel (Partikelgröße: 500 nm bis >1 µm) folgen nicht dem Gasstrom um die Faser, sondern prallen aufgrund ihrer Trägheit dagegen und bleiben daran haften. Dieser Effekt wird auch als inerte Einschlags- und Abfangcharakteristik (inertial impaction regime) bezeichnet.
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In dem Partikelgrößenbereich von 100 nm bis 500 nm treten der Diffusionseffekt und der Sperreffekt gemeinsam auf. In dem Partikelgrößenbereich von 500 nm bis >1 µm treten der Trägheitseffekt und der Sperreffekt ebenfalls gemeinsam auf.
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Gemäß den Filtereffekten sind Teilchen einer Teilchengröße von 200 nm bis 400 nm am schwersten abzuscheiden. Sie werden auch als MMPS = most penetrating particle size bezeichnet. Die Filtereffizienz sinkt in diesem Größenbereich auf 50 %. Größere und kleinere Teilchen werden aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften besser abgeschieden.
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Man klassifiziert EPA, HEPA und UPLA nach der Effektivität für diese Korngrößen mittels eines Prüfaerosols aus Di-2-ethylhexyl-sebacat (DEHS). K. W. Lee und B. Y. H. Liu geben in ihrem Artikel „On the Minimum Efficiency and the Most Penetrating Particle Size for Fibrous Filters" in Journal of the Air Pollution Control Association, Bd. 30, Nr. 4, April 1980, Seiten 377 bis 381, Formeln an, die es gestatten, die kleinste Effizienz und MMPS für Faserfilter aufgrund des Diffusionseffekts und des Trägheitseffekts zu berechnen. Die Ergebnisse zeigen, dass MMPS mit steigender Filtriergeschwindigkeit und mit steigendem Faservolumenanteil abnimmt und mit zunehmender Fasergröße zunimmt.
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Besonders kritisch ist aber auch die Tatsache, dass es für Nanopartikel einer mittleren Teilchengröße d50 von 1 nm bis <50 nm keine Filter gibt. Ausgerechnet diese Teilchen lagern sich leicht in Bronchien und Lungenbläschen ab und haben generell die höchste Mortalität und Toxizität. Sie können daher Krankheiten wie Asthma, Bronchitis, Arteriosklerose, Arrythmie, Dermitis, Autoimmunerkrankungen, Krebs, Morbus Crohn oder Organversagen hervorrufen.
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Das ist besonders kritisch, da die Tiefenfilter oder Schwebstofffilter unter anderem im medizinischen Bereich wie Operationsräumen, Intensivstationen und Laboratorien sowie in Reinräumen, in der Kerntechnik und in Luftwäschern eingesetzt werden.
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Eine weitere in dieser Hinsicht problematische Technologie sind Elektrofilter für die elektrische Gasreinigung, Elektro-Staubfilter oder Elektrostate, die auf der Abscheidung von Partikeln aus Gasen mittels des elektrostatischen Prinzips beruhen. Die Abscheidung im Elektrofilter kann in fünf getrennten Phasen stattfinden:
- 1. Freisetzung von elektrischen Ladungen, meist Elektronen,
- 2. Aufladung der Staubpartikel im elektrischen Feld oder lonisator,
- 3. Transport der geladenen Staubteilchen zu der Niederschlagselektrode
- 4. Anhaftungen der Staubpartikel an der Niederschlagselektrode und
- 5. Entfernung der Staubschicht von der Niederschlagselektrode.
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Es gelingt indes nicht Partikel im Nanometerbereich vollständig abzutrennen, sodass die Gefahr einer Kontamination mit lungengängigen Partikeln in der Umgebung solcher Anlagen besteht.
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Diese Elektro-Staubfilter werden häufig in der Abgasaufbereitung eingesetzt. Dabei werden Amine, Kohlendioxid, Ammoniak, Salzsäure, Schwefelwasserstoff und andere giftige Gase mithilfe von Membranen dem Abgasstrom entzogen. Da die Elektro-Staufilter die feinsten Partikel nicht vollständig entfernen können, schädigen diese die Membranen und verringern deren Trennleistung.
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Zu Einzelheiten betreffend die Toxikologie wird auf die Übersichtsartikel von Günter Oberdörster, Eva Oberdörster und Jan Oberdörster, „Nanotoxicology. An Emerging Discipline Evolving from Studies of Ultrafine Particles“, in Environmental Health Perpectives Volume 113. (7), 2005, 823-839, und Günter Oberdörster, Vicki Stone und Ken Donaldson, „Toxicology of nanoparticles: A historical perspective“, Nanotoxicology, March 2007; 1(1): 2-25, verwiesen.
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Außerhalb von Zellen vorliegende Viren werden wissenschaftlich als Virionen bezeichnet. Sie haben einen Durchmesser von 15 nm bis 440 nm und sind deutlich kleiner als Bakterien, von denen die meistens einen Durchmesser von 1 µm bis 5 µm haben. Die Viren oder Virionen weisen somit Größen auf, die in die „Filterlücken“ von 1 nm bis 50 nm und von 200 nm bis 400 nm fallen.
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Daher können die mit Filtern ausgestatteten Luftreiniger bestenfalls die Konzentration von Viren oder Virionen in der Raumluft senken, aber sie können sie nicht vollständig entfernen oder vernichten, weil eine desinfizierende Wirkung fehlt.
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Durch Menschen und Tiere erzeugte, nicht sedimentierende Aerosole, insbesondere Aerosole, die durch Atmen, Husten oder Niesen entstehen und sich in geschlossenen Räumen sehr rasch in großen Volumina verteilen, spielen eine zentrale Rolle für die Übertragung von Viren von Mensch zu Mensch, von Tier zu Mensch, von Tier zu Tier und von Mensch zu Tier. Sie tragen wesentlich zur Verbreitung von Krankheiten bei. Da die nicht sedimentierenden Aerosole im Allgemeinen einen Teilchendurchmesser von 0,1 nm bis 100 nm haben, lassen sie sich - wenn überhaupt - nur unvollständig durch die Luftfilter abfangen.
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Filter auf der Basis von Membrantechnologie, bei der durch Membranen Fremd- und Schadstoffe aus der Luft gefiltert werden und auf den Membranen zurückbleiben, haben ebenfalls Nachteile, denn die Membranen müssen bei längerer Verwendung kontinuierlich durch Oxidationsmittel gereinigt werden. Darüber hinaus sind die gebrauchten Membranen nicht wiederverwendbar und müssen entsorgt werden, was jedoch problematisch ist.
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Will man daher die Konzentration von Viren und Virionen in der Luft in geschlossenen Räumen unterhalb einer Schwelle halten, ab der eine hochgradige Infektionsgefahr besteht, muss die Luft permanent in großen Mengen umgewälzt werden. Dies funktioniert aber derzeit nur mit stationären Klimaanlagen, die aber häufig nicht nachträglich in Gebäude, Transportmittel usw. eingebaut werden können. Ein weiterer Nachteil ist, dass leistungsstarke Klimaanlagen, Gebläse und mobile Luftreiniger häufig laut rauschen, was als störend empfunden wird. Ihre besonders starken Luftströme verursachen häufig gesundheitliche Probleme wie Erkältungen und Gelenkschmerzen.
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In der Firmenschrift von „LUFTREINIGERDEPOT Ihr Spezialist für gesunde Raumluft“,
https://www.luftreinigerdepot.de/gegen/bakterien-und-viren?p=1 &o=2&n=20&f=784
heruntergeladen am 25.8.2020 werden noch einmal die Probleme verdeutlicht (Oriainalzitat Anfang):
- „Luftreiniger gegen Viren 8 Bakterien - auch gegen den Coronavirus?”
- Ein Luftreiniger gegen Bakterien und Viren ist besonders sinnvoll für Warteräume von Arztpraxen, für Büros oder Pakete, für andere öffentliche Räume wie Kantinen, Friseursalons oder Nagelstudios. Überall dort, wo Menschen zusammenkommen und die Luft mehr oder weniger steht, steigt nämlich die Ansteckungsgefahr, die durch den Einsatz von Luftreinigern gesenkt werden kann. Ob Luftreiniger auch konkret gegen den Covid 19 Coronavirus wirken, ist aufgrund dessen, dass es Ihn noch nicht lange gibt noch nicht getestet worden. Da es kein komplett neuer Virus ist, sondern eine mutierte Form bereits bekannter Viren, spricht jedoch sehr viel für eine Wirksamkeit.
- Welche Luftreiniger besonders gut gegen Bakterien und Viren geeignet sind, erfahren Sie weiter unten.
- WICHTIGER HINWEIS:
- Bitte beachten Sie, dass Luftreiniger zwar die Konzentration von Viren und Bakterien in der Luft erheblich reduzieren, jedoch nicht komplett verhindern können. Der beste Schutz vor dem Coronavirus ist die Meidung sozialer Kontakte sowie häufiges und gründliches Händewaschen. Bitte leisten Sie in jedem Fall den Auflagen der Bundes- und Landesregierungen folge.
- „Aufgrund der geringen Größe von Bakterien und Viren müssen Luftreiniger über die richtigen Filter verfügen, um schwebende Gefahren aus der Luft sicher einfangen zu können. Luftreiniger mit HEPA-Filter arbeiten sehr effektiv gegen mikroskopisch kleine Infektionsherde und filtern auch besonders winzige Bakterien mit einer Partikelgröße von nur 0,3 Mikrometer (µm) sicher aus der Raumluft. Zusätzliche Methoden wie photokatalytische Filter, Nano-Silber-Filter oder zugeschaltete Ionisatoren können dabei helfen, den Wirkungsgrad von Luftreinigern noch weiter zu verbessern. Um Bakterien und Viren möglichst schnell in die verfügbaren Filter einzufangen ist auch ein hoher Luftdurchsatz bei Luftreinigern wichtig. Ein Luftreiniger sollte in der Lage sein, die komplette Raumluft mindestens zwei Mal pro Stunde zu reinigen. Hersteller von Premium Geräten visieren eine komplette Reinigung der Raumluft bis zu 5 Mal pro Stunde an."
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(Originalzitat Ende).
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Aus der koreanischen Patentschrift
KR 10 2012 008 1681 A ist eine tragbare Desodorierungsvorrichtung bekannt, die es dem Benutzer ermöglicht, wahlweise Wechsel- und Gleichstrom zu verwenden. Die Vorrichtung ist leicht zu transportieren und zu tragen. Sie umfasst ein Gehäuse aus einem Kunststoffmaterial. Außerdem umfasst sie eine Steuereinheit, einen Ventilator und eine Anzeigeneinheit. Im Inneren des Gehäuses befindet sich an Aktivkohlefilter zur Desodorierung von schlechten Gerüchen. Die Steuerung befindet sich an einer Seite des Gehäuses und steuert den Betrieb der Vorrichtung. Das Gebläse befindet sich am Gehäuse, um die Außenluft an zu saugen, bevor diese durch den Aktivkohlefilter gefiltert und nach außen abgegeben wird. Die Anzeigeeinheit zeigt die von den Benutzern eingegebenen Bilder und den Betriebszustand des Geräts an. Die verwendete Aktivkohle wird nicht näher spezifiziert.
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Aus der amerikanischen Patentanmeldung
US 2018/0104374 A1 ist ein fotokatalytischer Filter bekannt, der einen durchlässigen Halter oder eine durchlässige Basis mit inneren Kammern, die fotokatalytische Perlen enthalten, umfasst. Die Oberflächen der Kammern sind lichtreflektierend. Als fotokatalytisches Material wird Titandioxid, Zinkoxid, Kadmium Sulfid, Wolframoxid oder Vanadiumoxid verwendet.
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Aus der chinesischen Patentanmeldung
CN 103073122 Typ A ist ein Luftreinigungsschrank bekannt, der einen obere Abdeckung, eine Luftauslass, einen Lufteinlass und eine erste UV-Sterilisationslampe, ein vorderes Filtersieb, eine hochenergetische lonensauerstofferzeugungsschicht, eine Aktivkohlepartikelschicht, eine zweite UV-Sterilisationslampe, ein Glasfaserfiltersieb, ein Gebläse sowie Stützbeine aufweist. Der Luftauslass befindet sich am oberen Ende der oberen Abdeckung, und der Lufteinlass ist im unteren Teil des Luftreinigungsschranks angeordnet. Die verwendete Aktivkohle wird nicht spezifiziert.
im Markt befinden sich zahlreiche weitere Luftfilter dieser Art, die insbesondere HEPA-Filter mit Aktivkohlefilter kombinieren. Dies beseitigt aber nicht die vorstehend geschilderten Nachteile in vollem Umfang. Zusätzlich werden deshalb häufig noch UV-C-Strahler verwendet. Da UV-C-Strahlung für den Menschen schädlich ist und unter anderem zu Hautkrebs führen kann, erfordert der Umgang mit diesen Geräten besondere Sorgfalt und Vorsichtsmaßnahmen zur Verhinderung von Strahlungslecks.
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Eine weitere Möglichkeit, die Konzentration von Viren und Aerosolen in geschlossenen Räumen zu reduzieren, ist eine intensive Stoßlüftung durch Außenluft. Dies setzt zum einen voraus, dass die Räume auf der Außenseite von Gebäuden liegen, damit solche Lüftungsmöglichkeiten überhaupt vorhanden sind und wenn ja, dass die Wetterbedingungen eine Lüftung gestatten. Dies dürfte bei tiefen Außentemperaturen, Schlagregen, Gewitter, Hagel, Schnee, Eisregen usw. schwierig werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, eine mobile Vorrichtung zur Reinigung und Desinfizierung von Raumluft vorzuschlagen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufweist, sondern die es gestattet, kontaminierte Raumluft von den unterschiedlichsten Noxen und Mikroorganismen dauerhaft zu befreien. Insbesondere soll die mobile Vorrichtung Bakterien und/oder Viren sowie durch Bakterien und/oder Viren kontaminierte Aerosole, speziell SARS-Co-V2-Viren und durch SARS-Co-V2-Viren kontaminierte Aerosole, eliminieren und die dabei resultierenden Zerfallsprodukte absorbieren und/oder adsorbieren.
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Dadurch soll auch erreicht werden, dass das Luftvolumen, das umgewälzt werden muss, um eine nachhaltige Wirkung zu erzielen, signifikant verringert werden kann. Dadurch soll auch der Energieverbrauch nachhaltig gesenkt werden. Insgesamt soll eine optimale Balance zwischen dem umzuwälzenden Luftvolumen, der Kontaktzeit der Viren und Bakterien mit Bioziden und der Größe der Vorrichtungen erzielt werden.
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Des Weiteren sollen die Vorrichtungen in einfacher Weise mithilfe genormter Bausätze herstellbar sein und überwiegend für Mensch und Tier unschädliche Materialien enthalten.
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Darüber hinaus sollen die Vorrichtungen keine Stäube, Dämpfe oder Aerosole in die gereinigte und desinfizierte Raumluft abgeben.
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Nicht zuletzt war die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Anwendungsmöglichkeiten und das anwendungstechnische Potenzial von Pflanzenkohle über das bisher bekannte Maß hinaus zu erweitern.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Demgemäß wurde die Vorrichtung für die Reinigung und Desinfizierung von Raumluft gemäß dem Patentanspruch 1 gefunden, die im Folgenden als »erfindungsgemäße Vorrichtung« bezeichnet wird. Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 15.
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Außerdem wurde der Bausatz gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 16 gefunden, der im Folgenden als »erfindungsgemäßer Bausatz« bezeichnet wird. Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bausatzes ist Gegenstand des abhängigen Patentanspruchs 17.
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Des Weiteren wurde das Verfahren für die Reinigung und Desinfizierung von Raumluft gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 18 gefunden, das im Folgenden als »erfindungsgemäßes Verfahren« bezeichnet wird. Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist Gegenstand des abhängigen Anspruchs 19.
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Nicht zuletzt wurde die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 20 gefunden, die im Folgenden als »erfindungsgemäße Verwendung« bezeichnet wird.
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Vorteile der Erfindung
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Im Hinblick auf den Stand der Technik war es überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar, dass die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu Grunde lag, mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung, des erfindungsgemäßen Verfahrens, des erfindungsgemäßen Bausatzes und der erfindungsgemäßen Verwendung gelöst werden konnte.
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Insbesondere war es überraschend, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufwiesen, sondern es gestatteten, kontaminierte Raumluft von den unterschiedlichsten Noxen und Mikroorganismen dauerhaft zu befreien. Insbesondere konnte die erfindungsgemäße Vorrichtung Bakterien und/oder Viren sowie durch Bakterien und/oder Viren kontaminierte Aerosole, speziell SARS-Co-V2-Viren und durch SARS-Co-V2-Viren kontaminierte Aerosole, eliminieren und die dabei resultierenden Zerfallsprodukte absorbieren und/oder adsorbieren.
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Dadurch wurde auch erreicht, dass das Luftvolumen, das umgewälzt werden muss, um eine nachhaltige Wirkung zu erzielen, signifikant verringert werden konnte. Dadurch wurde auch der Energieverbrauch nachhaltig gesenkt. Insgesamt wurde eine optimale Balance zwischen dem umzuwälzenden Luftvolumen, der Kontaktzeit der Viren und Bakterien mit Bioziden und der Größe der Vorrichtungen erzielt.
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Des Weiteren waren die erfindungsgemäßen Vorrichtungen in einfacher Weise mithilfe der erfindungsgemäßen Bausätze herstellbar und enthielten für Mensch und Tier ausschließlich unschädliche Materialien.
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Darüber hinaus gaben die Vorrichtungen keine Stäube, Dämpfe oder Aerosole in die gereinigte und desinfizierte Raumluft ab.
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Darüber hinaus war der Kohlendioxidfußabdruck der erfindungsgemäßen Vorrichtungen vorteilhaft gering und konnte durch die Verwendung geeigneter Materialien wie Holz, bei längerer Betriebsdauer, durch das Recyceln und wiederverwenden gebrauchter Aktivkohle, insbesondere Pflanzenkohle und/oder durch die Herstellung von Terra preta auf Null abgesenkt werden.
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Ferner konnten die erfindungsgemäßen Vorrichtungen Bestandteil von Möbeln sein oder als Lampen verwendet werden.
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Nicht zuletzt konnten die Anwendungsmöglichkeiten und das anwendungstechnische Potenzial von Pflanzenkohle über das bisher bekannte Maß hinaus erweitert werden.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient der Reinigung und Desinfizierung von Raumluft in Räumen aller Art. Insbesondere dient sie der Eliminierung von freien oder an Aerosole gebundenen Bakterien, Viren und anderen Noxen in der Luft von Wohnräumen, Krankenzimmern, Operationssälen, Behandlungsräumen in Arztpraxen und physiotherapeutischen Einrichtungen, Laboratorien aller Art, Gaststätten, Restaurants, Bistros, Hotelzimmern, Klassenzimmern, Unterrichtsräumen, Fitnesscentern, Zügen, Autos, Bussen, Taxis, Wohnwagen, Wohnmobilen, Campingzelten, Flugzeugen, Schiffskabinen, Büros, Konferenzräumen, Versammlungsräumen, Theatern, Kinos, Schiffsterminals, Bahnhöfen, Flughafenterminals, Aufzügen, Werkstätten, Fabrikhallen, Treppenhäusern und Geschäften aller Art.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst einen von vertikal ausgerichteten Außenwänden begrenzten Saugbereich mit mindestens einem oben angeordneten Lufteinlass für die kontaminierte Raumluft, mindestens einem an der Innenseite der Außenwände bündig anliegenden, horizontal angeordneten, in vertikaler Richtung luftdurchlässigen Behälter für partikulärer Aktivkohle mit mindestens einer unteren Halterung und einer darunter angeordneten Luftansaugseite mindestens eines von mindestens einer Halterung gehaltenen Ventilators.
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Beispiele geeigneter Ventilatoren sind Axiallüfter wie die bekannten Papst-Lüfter von ebm-papst Mulfingen GmbH & Co. KG. Die Axiallüfter können nebeneinander und/oder in Reihe hintereinander angeordnet sein, um die Saug- und Druckwirkung zu verstärken. Vorzugsweise werden die EC-Radialmodule - RadiCal® von ebm-papst Mulfingen GmbH & Co. KG verwendet.
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Die Axiallüfter können mit Vorrichtungen zur Volumenstrom-Vermessung über Differenzdruckmessgeräte oder eine U- Flüssigkeitssäule ausgerüstet sein. Diese können den aktuellen Volumenstrom im Betrieb im entsprechenden Saug- oder Druckbereich kontrollieren und visualisieren
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Der mindestens eine Ventilator ist mit elektrischen Leitungen mit einem Potentiometer, einem Gerätestecker und einer Sicherungsschublade mit einer Gerätesicherung verbunden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst des Weiteren einen von vertikal ausgerichteten Außenwänden begrenzten Druckbereich unterhalb der Luftausstoßseite des mindestens einen Ventilator für den Druckaufbau, mindestens einen an der Innenseite der Außenwände bündig anliegenden, horizontal angeordneten, in vertikaler Richtung luftdurchlässigen Behälter für partikuläre Aktivkohle mit mindestens einer unteren Halterung sowie einem darunter angeordneten Luftauslass für die die kontaminierte Raumluft.
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Der erfindungsgemäß wesentliche Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist Aktivkohle, bevorzugt Pflanzenkohle, Tierkohle, Tierabfallkohle, Knochenkohle, und pyrogener Kohlenstoff unterschiedlichen Pyrolysegrades, insbesondere aber Pflanzenkohle.
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Darüber hinaus kann die aktivierte Kohlemasse in der Form von magnetisierbaren, aktivierten Kohlepartikeln vorliegen, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentschrift
DE 10 2014 100 850 B4 , Seite 7, Absatz [0074] bis Seite 8, Absatz [0084], und der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2014 100 849 A1 beschrieben wird.
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Die bevorzugt verwendete Pflanzenkohle hat innere Oberfläche nach BET von mindestens 300 m2/g, besonders bevorzugt von mindestens 500 m2/g und insbesondere von mindestens 700 m2/g. Sie weist eine hohe Kapillardichte auf. Besonders bevorzugt liegt ihr pH-Wert bei 8 bis 8,7. Vorzugsweise ist das H / C-Verhältnis <0,7, bevorzugt <0,6 und insbesondere <0,5 gemäß der Richtlinie des European Biochar Certificate. Eine optimierte Pflanzenkohle wird in der Firmenschrift der LUCRAT® GmbH, Energy-Dezentral 2018 / Eurotier, beschrieben.
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Vorzugsweise haben die partikulären Aktivkohlen eine durch Siebanalyse ermittelte mittlere Teilchengröße oder einen Sauterdurchmesser von 3 mm bis 16 mm, bevorzugt 4 mm bis 14 mm, besonders bevorzugt 5 mm bis 12 mm, besonders bevorzugt 6 mm bis 10 mm und insbesondere 6 mm bis 8 mm. Die Aktivkohlepartikel mit einem solchen Sauterdurchmesser sind hinsichtlich der wirksamen Oberfläche einerseits und des Luftwiderstands andererseits optimal ausgewogen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform enthält mindestens ein nur in vertikaler Richtung luftdurchlässiger Behälter eine partikuläre Aktivkohle, die mit mindestens einem partikulären ferromagnetischen Material homogen vermischt ist. Vorzugsweise wird das mindestens eine partikuläre ferromagnetische Material aus der Gruppe, bestehend aus Eisen, Nickel, Ruthenium in der metastabilen raumzentrierten tetragonalen Phase, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, AlNiCo, SmCo, Nd2Fe14B, Ni80Fe20 („Permalloy“), NiFeCo-Legierungen (Mumetall), Chromdioxid, Manganarsenid, Europium(II)-oxid und Heusler-Legierungen, ausgewählt. Vorzugsweise wird Permalloy verwendet. Mit diesen ferromagnetischen Materialien können die partikulären Aktivkohlen zu Zwecken der Beseitigung von Rückständen nach längerem Gebrauch induktiv aufgeheizt werden.
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Relativ kann die gebrauchte partikuläre Aktivkohle nach längerer Gebrauchsdauer durch Heißluftgebläse, Infrarotstrahler oder elektrische Heizwendel aufgeheizt werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die partikuläre Aktivkohle in mindestens einem nur in vertikaler Richtung luftdurchlässiger Behälter mit mindestens einem Biozid in einer Menge versetzt, die die Absorptions- und/oder die Adsorptionsfähigkeit der partikulären Aktivkohle nur geringfügig verringert. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer geringfügigen Verringerung eine Verringerung um bis zu 25 % der ursprünglichen Absorptions- und/oder Adsorptionsfähigkeit verstanden.
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Die Biozide verstärken die ohnehin schon vorteilhaft hohe Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens noch weiter, wodurch der Luftumsatz und die Energie zu betreiben der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens signifikant weiter erniedrigt werden kann.
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Vorzugsweise werden Biozide, insbesondere Bakterizide und/oder Viruzide verwendet, die von staatlichen oder zwischenstaatlichen Behörden zugelassen sind. Insbesondere werden die Biozide aus der folgenden Gruppe ausgewählt:
- Biphenyl-2ol
- DCCP
1-(2,3-Dichlorphenyl)piperazin
- L(+)-Milchsäure
- Zitronensäure
- Ascorbinsäure
- MIT
Methylisothiazolinon
- CMIT, CMI, MCI
Chloromethylisothiazolinon
- BIT
Benzisothiazolinon
- OIT, Ol
Octylisothiazolinon
- DCOIT, DCOI
Dichlorooctylisothiazolinon
- BBIT
Butylbenzisothiazolinon
- PHMB polyhexanid
Poly(iminocarbonylimidoyl-iminocarbonylimidoylimino-1,6-hexanediyl)-hydrochlorid
- Propioconazol
(±)-1-{[2-(2,4-Dichlorphenyl)-4-propyl-1,3-dioxolan-2-yl]methyl}-H-1,2,4-triazol (IUPAC)
- Folpet
N-(Trichlormethylthio)phthalimid
- Chlorkresole,
- Fludioxonil
4-(2,2-Difluor-benzo[1,3]dioxol-4-yl)pyrrol-3-carbonitril (IUPAC),
- Azoxystrobin
Methyl-(E)-2-{2-[6-(2-cyanophenoxy)pyrimidin-4-yloxyl]phenyl}-3-methoxyacrylat (IUPAC)
- Quaternäres Ammonium
Reaktionsprodukt von N-(C10-C16)-N-Trimethylamin mit Chloressigsäure
- Calcium/Magnesium-Oxid
- Calcium/Magnesium-Oxidtetrahydrate
- Kalkhydrat
- Kalk
- IPBC
3-Iod-2-propinyl-butylcarbamat
- Bronopol
2-Brom-2-nitropropan-1,3-diol
- 1R-trans-Phenothrine
3- Phenoxybenzyl-(1R,3R)-2,2-dimethyl-3-(2-methylprop-1-enyl)cyclopropancarboxylat
- 2-Phenoxvethanol
- Diamin
N-(3-Aminopropyl)-N-dodecylpropan-1,3-diamin
- DTBMA
2,2'-Dithiobis[N-methylbenzamid]
- DBDCB
2-Brom-2-(brommethyl)pentandinitril
- IPBC
3-lod-2-propynylbutylcarbamat
- DDAC (C8-10)
Didecyldimethylammoniumchlorid
- BBIT
2-Butyl-benzo[d]isothiazol-3-on
- PHMB (1600;1.8)
Polyhexamethylenebiguanidehydrochlorid mit einem zahlenmittlerem Molekulargewicht (Mn) von 1600 und einer mittleren Polydispersität (PDI) von 1.8
- MBIT
Poly[iminocarbonimidoyliminocarbonimidoylimino-1,6-hexandiyl]hydrochloride 49
- Mischung von CMIT/MIT
- Natriumpyrithion
2-Methyl-1,2-benzothiazol-3(2H)-on
- Pyridin-2-thiol-1-oxid-Natriumsalz
Reaktionsmasse von Titandioxid und Silberchlorid
- DBNPA
2,2-Dibrom-2-cyanoacetamide
- Zinkpyrithion
- Dodecylguanidinmonohydrochlorid
- p-Diiodmethyl)sulphonyl]toluol
- Dichlofluanid, Euparen
N-(Dichlorfluormethylthio)-N',N'-dimethyl-N-phenylsulfamid (IUPAC)
- Thiachloprid, Calvpso
{(2Z)-3-[(6-Chlor-3-pyridinyl)methyl]-1,3-thiazolidin-2-yliden}cyanamid (IUPAC)
- Chlothianidin
(E)-1-(2-chlor-1,3-thiazol-5-ylmethyl)-3-methyl-2-nitroguanidine
- Etofenprox, Trebon
2-(4-Ethoxyphenyl)-2-methylpropyl-3-phenoxybenzylether
- Tebuconazol
(RS)-1-tert-Butyl-1-(4-chlorphenethyl)-2-(1H-1,2,4-triazol-1-yl)ethanol
- K-HDO
N-Cyclohexylhydroxydiazen-1-oxid-Natriumssalz
- Thiabendazol
2-(4-Thiazolyl)-1H-benzimidazol
- Thiamethoxam
3-(2-Chlor-thiazol-5-ylmethyl)-5-methyl(1,3,5)oxadiazinan-4-yliden-N-nitroamin (Zersetzung bei 147°C)
- Fenpropimorph
(±)-cis-4-[3-(4-tert-Butylphenyl)-2-methylpropyl]-2,6-dimethylmorpholin (IUPAC; bp. 120°C)
- Borsäure
- Boroxid
- Dinatriumoctaborattetrahydrat
- Dinatriumoctaboratpentahydrat
- Dinatriumtetraboratdecahydrat
- Tolylfluanid
N-[Dichlor(fluor)methyl]sulfanyl-N-(dimethylsulfamoyl)-4-methylanilin (IUPAC; Zersetzung ab 150°C)
- Dazomet
3,5-Dimethylperhydro-1,3,5-thiadiazin-2-thion (Schmelzpunkt 140°C unter Zersetzung)
- Fenoxycarb
Ethyl-N-[2-(4-phenoxyphenoxy)ethyl]carbamat
- Bifentrin
(1R',3R*)-3-(2-Chlor-3,3,3-trifluor-1-propenyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carbonsäure(2-methylbiphenyl-3-yl)methylester
- DCOIT
4,5-Dichlor-2-n-octyl-4-isothiazolin-3-on
- Kupferhydroxid
- Basisches Kupfercarbonat
- PDA carbonate
N,N-Didecyl-N,N-dimethylammoniumcarbonat
- ADBAC
N-Alkyl-N-benzyl-N,N-dimethylammoniumchlorid
- Chlorfenpyr
4-Bromo-2-(4-chlorphenyl)-1-ethoxymethyl-5-trifluormethyl-pyrrol-3-carbonitril
- Cypermethrin
(R,S)-α-Cyano-3-phenoxybenzyl-(1RS)-cis,trans-3-(2,2-dichlorvinyl)-2,2-dimethylcyclopropan-carboxylat
- Cu-HDO
Bis-(N-cyclohexyldiazeniumdioxy)-kupfer
- Cyproconazol
2-(4-Chlorphenyl)-3-cyclopropyl-1-(1H-1,2,4-triazol-1-yl)butan-2-ol (IUPAC)
- Permethrin
3-(2,2-Dichloroethenyl)-2,2-dimethylcyclopropancarbonsäure-(3-phenoxyphenyl)methylester
- Natriumsorbat
- Granuliertes Kupfer
- Didecylmethylpoly(oxvethyl)ammoniumpropionat
- ATMAC/TMAC
Cocoalkyltrimethylammoniumchlorid
- OIT
2-Octyl-2H-isothiazol-3-on (Siedepunkt 120°C)
- Penflufen
2'-[(RS)-1,3-Dimethylbutyl]-5-fluor-1,3-dimethylpyrazol-4-carboxanilid
- MBM
Natriumdiethyldithiocarbamat
- Difethialon
3-[3-(4'-Brom[1,1'-biphenyl]-4-yl)-1,2,3,4-tetrahydronaphth-1-yl]-4-hydroxy-2H-1-benzothiopyran-2-on
- Difenacoum
3-(3-(1,1'-Biphenyl)-4-yl-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalenyl)-4-hydroxy-2H-1-benzopyran-2-on
- Chloralose
C1,2-O-(2,2,2-Trichlorethyliden)-α-D-glucofuranose
- Bromadiolon
3-(3-(4'-Brom(1,1'-biphenyl)-4-yl)-3-hydroxy-1-phenyl-propyl)-4-hydroxy-2H-1-benzopyran-2-on
- Chlorphacinon
(RS)-2-(α-(4-Chlorphenyl)phenylacetyl)indan-1,3-dion
- Coumatetralyl
4-Hydroxy-3-(1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthyl)cumarin
- Flocumafen
4-Hydroxy-3-(1,2,3,4-tetrahydro-3-(4-(4-trifluormethylbenzyloxy)phenyl)-1-naphthyl)-cumarin
- Warfarin
(RS)-4-Hydroxy-3-(3-oxo-1-phenyl-butyl)-cumarin (IUPAC)
- Warfarin Natrium
- Brodifacum
3-[3-(4'-Bromo-1,1'-biphenyl-4-yl)-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthyl]-4-hydroxycumarin
- Cholecalciferol
3-[2-[7a-Methyl-1-(6-methylheptan-2-yl)-2,3,3a,5,6,7-hexahydro-1H-inden-4-yliden]ethyliden]-4-methyliden-cyclohexan-1-ol
- Indoxocarb
(RS)-Methyl-7-chlor-2,3,4a,5-tetrahydro-2-[methoxycarbonyl-(4-trifluormethoxyphenyl)carbamoyl]indeno[1,2-e][1,3,4]oxadiazin-4a-carboxylat
- Methofluthrin
(1RS,3RS;1SR,3SR)-2,2-Dimethyl-3-(EZ)-(prop-1-enyl)cyclopropancarbonsäure-2,3,5,6-tetrafluoro-4-(methoxymethyl)benzylester
- Spinosad
- Imidacloprid
1-(6-Chlor-3-pyridinylmethyl)-N-nitroimidazolidin-2-ylidenamin
- Abamectin
- Fipronil
(RS)-5-Amino-1-(2,6-dichlor-α,α,α-trifluor-p-tolyl)-4-trifluormethylsulfinyl-1H-pyrazol-3-carbonitril
- Lamba-Cyhalotrin
3-(2-Chlor-3,3,3-trifluor-1-propenyl)-2,2-dimethyl-cyclopropan-carbonsäure-cyano(3-phenoxy-phenyl)methylester
- Deltamethrin
(1R,3R)-[(S)-α-Cyano-3-phenoxybenzyl-3-(2,2-dibromvinyl)]-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat (IUPAC)
- Bendiocarb
2,2-Dimethyl-1,3-benzodioxol-4-yl-N-methylcarbamat
- Pyriproxyfen
(RS)-4-Phenoxyphenyl2-(2-pyridyloxy)propylether
- Diflubenzuron
N-{[(4-Chlorphenyl)amino]carbonyll-2,6-difluorbenzamid
- 1R-trans-Phenothrin
2,2-Dimethyl-3-(2-methylpropenyl)cyclopropancarbonsäure-m-phenoxybenzylester
- S-Methopren
11-Methoxy-3,7,11-trimethyl-2,4-dodecadiensäure-1-methylethylester
- Transfluthrin
(1R)-trans-3-(2,2-Dichlorvinyl)-2-dimethylcyclopropancarbonsäure-2,3,5,6-tetrafluorbenzylester
- Synthetisches amorphes Siliziumdioxid
- Oberflächenmodifiziertes synthetisches amorphes Siliziumdioxid
- Dinotefuran
(RS)-N-Methyl-N'-nitro-N'-[(tetrahydro-3-furanyl)methyl]guanidin
- Hexaflumuron
1-[3,5-Dichlor-4-(1,1,2,2-tetrafluorethoxy)phenyl]-3-(2,6-difluorbenzoyl)harnstoff (IUPAC)
- Cyromazin
N-Cyclopropyl-1 ,3, 5-triazin-2,4,6-triamin
- Cyfluthrin
alpha-Cyano-4-fluor-3-phenoxybenzyl-3-(2,2-dichlorvinyl)-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat
- PBO
5-[2-(2-Butoxyethoxy)ethoxymethyl]-6-propyl-1,3-benzodioxol
- Epsilon-Momfluorothrin
2,3,5,6-Tetrafluor-4-(methoxymethyl)benzyl (1R,3R)-3-[(Z)-2-cyanoprop-1-enyl]-2,2-dimethylcyclopropancarboxylat
- Imiprothrin
(2,5-Dioxo-3-prop-2-inylimidazolidin-1-yl)methyl-2,2-dimethyl-3-(2-methylprop-1-enyl)cyclopropan-1-carboxylat
- Acetamiprid
(E)-N1-[(6-Chlor-3-pyridyl)methyl]-N2-cyano-N1-methylacetamidin (IUPAC)
- Cyphenotrin
[Cyano-(3-phenoxyphenyl)methyl]-2,2-dimethyl-3-(2-methylprop-1-enyl)cyclopropan-1-carboxylat
- DEET
N,N-Diethyl-3-methylbenzamid
- Nonansäure
- Decansäure
- (Z.E)-TDA
(Z,E)-Tetradeca-9,12-dienylacetat
- Methylnonylketon
2-Undecanon
- Zineb
Zink-ethylen-1,2-bis-dithiocarbamat
- cis-9-Tricosen
- DCOIT
Dichloroctyl-isothiazolinone
- OBPA
10,10'-Oxybisphenoxoarsin
- Kupfer-Pyrithion
Pyridin-2-thiol-1-oxid-Kupfer
- Trichlosan
Polychlorierte Phenoxyphenole
- Medetomidin
(RS)-4-[1-(2,3-Dimethylphenyl)ethyl]-1H-imidazol
- Tralopyril
4-Brom-2-(4-chlorphenyl)-5-(trifluormethyl)-1H-pyrrol-3-carbonitril (IUPAC)
- Kupferflocken
beschichtet mit einem Film aus einer aliphatischen Carbonsäuren
- Dikupferoxid-Mikropartikel
- Kupferoxid-Mikropartikel
- Kupferthiocyanat-Mikropartikel,
- Silbermikropartikel
- Siberchloridmikropartikel
- Chlorhexidin
(RS)-4-[1-(2,3-Dimethylphenyl)ethyl]-1H-imidazolchlorid und -gluconat
- Octenidin
N,N'-(Decan-1,10-diyldi-1(4H)-pyridyl-4-yliden)bis(octylammonium)dichlorid
- Taurolidin
4-[(1,1-Dioxo-1,2,4-thiadiazinan-4-yl)methyl]-1,2,4-thiadiazinan-1,1-dioxide
- 2-Oxido-4-n2-oxido-1-oxo-1,2,4-thiadiazinan-2-ium-4-yl)methyl]-1,2,4-thiadiazinan-2-ium-1-oxide
- 4-[(1,1-Dioxothiadiazinan-4-yl)methyllthiadiazinan-1,1-dioxid
- 2-[(1,1-Dioxo-1,2,4-thiadiazinan-2-yl)methyl]-1,2,4-thiadiazinan-1,1-dioxid
- 3-[(1.1-Dioxo-1,2,4-thiadiazinan-3-yl)methyl]-1,2,4-thiadiazinan-1,1-dioxid
- 2-Hydroxy-4-[(2-hydroxy-1-oxo-1,2,4-thiadiazinan-4-yl)methyl]-1,2,4-thiadiazinan-1-oxid
- N-(4-Azidobutyl)-2-methylsulfonylethansulfonamid
- 4-N-Cyclopropylpiperazin-1,4-disulfonamid
- (2,2-Dimethyl-1-methvlsulfonylpropyl)-(methyldiazenyl)sulfonyidiazen
- 6-Methvl-N-[1-(methylamino)ethenvl]-1,1-dioxo-1,2,6-thiadiazinan-2-sulfonamid
- Azodicarbonamid
- Cicloxolone Natrium
18beta-glycyrrhetinsäure-(H)-(1R)-cis-cyclohexan-1,2-dicarboxylat
- Dichlorisocyanursäure-Natriumsalz
- Kongorot
Dinatrium-3,3'-[4,4'-biphenyldiyldi(E)-2,1-diazenediyl]bis(4-amino-1-naphthalinsulfonat) (IUPAC)
- Para-aminobenzoesäure
- Bis(monosuccinamid)-Derivat von p,p'-Bis(2-aminoethyl)diphenyl-C60 (Fulleren)
- Merocvanin
1-Methyl-4-[(oxocyclohexadienyliden)ethyliden]-1,4-dihydropyridin
- Bengal Rosa, Acid Red 94
4,5,6,7-Tetrachloro-3',6'-dihydroxy-2',4',5',7'-tetraiodspiro[isobenzofuran-1(3H),9'-[9H]xanthen]-3-on
- Hypericin
1,3,4,6,8,13-Hexahydroxy-10,11-dimethylphenanthro[1,10,9,8-opqra]perylen-7,14-dion (IUPAC)
- Hypocrellin
(12R,13S)-12-Acetyl-9,13,17-trihydroxy-5,10,16,21-tetramethoxy-13-methylhexacyclo[13.8.0.02.11.03,8.04.22.018,23]tricosa-1 (15),2(11),3(8),4(22),5,9,16,18(23),20-nonaen-7,19-dion
- Von Pflanzen extrahierte Anthrachinone
- Sulfonierte Anthrachinone
- Anthrachinonderivative
Acid blue 40 und 129, Acid black 48, Alizarin violet R, Reactive blue 2
- Gramicidin
Lineares Pentadecapeptid
- Gossypol
2,2'-Bis(formyl-1,6,7-trihydroxy-5-isopropyl-3-methylnaphthalin)
- Extrakte von ledum palustre, leonurus cardiaca, Celandine, Schwarzer Johannisbeere, Preiselbeere und Blaubeere
- Alkaloide und Phytosterylester
Marigenolkonzentrate, enthaltend Taxol und/oder Taxanester als Wirkstoffe
- Extrakte von Cordia salicifolia
- Dampfdestillat von Houttuynia cordata (Saururaceae) und seinen Bestandteilen
- 5,6,7-Trimethoxyflavon von Calicarpa iaponica
- Isocullarein
5,7,8,4'-Tetrahydroxyflavon von Scutellaria baikalensis undnd Isocutellarein-8-methylether
- Amantadin
1-Tricyclo[3.3.1.13,7]decylamin (IUPAC)
- Sialinsäure
Neuraminsäure
- Zanamivir
(4S,5R,6R)-5-Acetylamino-4-guanidino-6-[(1 R,2R)-1,2,3-trihydroxypropyl]-5,6-dihydro-4H-pyran-2-carbonsäure
- Oseltamivir
(3R,4R,5S)-4-Acetamido-5-amino-3-(1-ethylpropoxy)cyclohex-1-en-1-carbonsäureethylester
- Rimantadin
(RS)-Adamantan-1-yl-ethylamin (IUPAC)
- Diuron
3-(3,4-Dichlorphenyl)-1,1-dimethylharnstoff
- Quaternisiertes Chitosan (vg., A. Domard et al., „New method for the quaternization of chitosan", International Journal of Biological Macromolecules, Band 8, Ausgabe 2, April, 1986, Seiten 105-107).
- (Eine detaillierte Beschreibung einiger dieser Viruzide findet sich in A. S. Galabov, „Virucidal agents in the of manorapid synergy™”, in GMS Krankenhaushygiene Interdisziplinär, 2007 2(1): Doc 18).
-
Weitere geeignete Bakterizide und/oder Viruzide sind Polyoxometallate, die im Folgenden mit der Abkürzung »POM« bezeichnet werden.
-
Die elementare Zusammensetzung und die Struktur der POM können sehr breit variieren.
-
Bekannt ist beispielsweise die Einteilung der POM in die folgenden Strukturen:
- - das Lindquist-Hexamolybdatanion, Mo6O19 2-,
- - das Decavanadatanion, V10O28 6-,
- - das Paratungstatanion, H2W12O42 10-,
- - Moss-Polymolybdate, Mo36O112(H2O)8-,
- - die Strandberg-Struktur, HP2Mo5O23 4-,
- - die Keggin-Struktur, XM12O40 n-,
- - die Doppel-Keggin-Struktur,
- - die Keggin-Sandwichstruktur,
- - die monolacunare Keggin-Struktur,
- - die dilacunare Keggin-Struktur,
- - die Wells-Dawson-Struktur, X2M18O62 n-,
- - die Anderson-Struktur, XM6O24 n-,
- - die Allman-Waugh-Struktur, X12M18O32 n-,
- - die Weakley-Yamase- Struktur, XM10O36 n-, und
- - die Dexter-Silverton-Struktur, XM12O42 n-.
-
Die Hochzahl n ist hier eine ganze Zahl von 3 bis 20 bezeichnet die Wertigkeit eines Anions, die in Abhängigkeit von den Variablen X und M variiert.
-
Als ein weiteres Ordnungsprinzip für POM können die Formeln I bis XIII dienen: - (BW12O40)5- (I), - (W10O32)4- (II), - (P2W18O62)6- (III), - (PW11O39)7- (IV), - (SiW11O39)8- (V), - (HSiW9O34)9- (VI), - (HPW9O34)8- (VII), - (TM)4(PW9O34)t- (VIII), - (TM)4(P2W15O56)2 t- (IX), - (NaP5W30O110)14- (X), - (TM)3(PW9O34)2 12- (XI) und - (P2W18O6)6- (XII).
-
In den Formeln I bis XII steht TM für ein zweiwertiges oder dreiwertiges Übergangsmetallion wie Mn2+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Co3+, Ni2+, Cu2+ und Zn2+. Die Hochzahl t ist eine ganze Zahl und bezeichnet die Wertigkeit eines Anions, die in Abhängigkeit von der Wertigkeit der Variable TM variiert.
-
Des Weiteren kommen POM der allgemeinen Formel XIII in Betracht: - (AxGayNbaOb)z- (XIII).
-
In der Formel XIII steht die Variable A für Phosphor, Silicium oder Germanium und der Index x steht für 0 oder für eine ganze Zahl von 1 bis 40. Der Index y steht für eine ganze Zahl von 1 bis 10, der Index a steht für eine ganze Zahl von 1 bis 8 und der Index b ist eine ganze Zahl von 15 bis 150. Die Hochzahl z variiert in Abhängigkeit von der Natur und dem Oxidationsgrad der Variable A. Es kommen auch die Aquakomplexe und die aktiven Fragmente der POM XIII in Betracht.
-
Wenn der Index x gleich 0 ist, ist y bevorzugt gleich 6-a, wobei der Index a gleich einer ganzen Zahl von 1 bis 5 ist und der Index b gleich 19 ist.
-
Wenn die Variable A gleich Silicium oder Germanium ist, ist der Index x gleich 2, der Index y gleich 18, der Index a gleich 6 und der Index b gleich 77.
-
Wenn die Variable A gleich P ist, ist der Index x gleich 2 oder 4, der Index y gleich 12, 15, 17 oder 30, der Index a gleich 1, 3 oder 6 und der Index b gleich 62 oder 123.
-
Außerdem kommen die Isomere der POM in Betracht. So hat die Keggin-Struktur fünf Isomere, die alpha, beta, gamma, delta, und epsilon-Struktur. Des Weiteren kommen Defektstrukturen oder lacunare Strukturen sowie Teilstrukturen in Betracht.
-
Vorzugsweise werden die Anionen I bis XIII in der Form von Salzen mit Kationen, die für die Reinigung und Körperpflege und die pharmazeutische Anwendung zugelassen sind, angewandt.
-
Beispiele geeigneter Kationen sind
-
- - einwertige Kationen wie Wasserstoff-, Lithium-, Natrium-, Kalium-, Rubidium-, Cäsium-, Kupfer(I)- und Silberionen;
- - zweiwertige Kationen wie Magnesium-, Calcium-, Strontium-, Barium-, Kupfer (II)-, Eisen (II)-, Nickel-, Kobalt-, Zinn (II) und Zinkionen;
- - dreiwertige Kationen wie Aluminium-, Eisen (III)-, Lanthanoid- und Actinoidionen;
- - vierwertige Kationen wie Blei (IV)-Kationen;
- - Mono-, Di-, Tri- oder Tetra-(C1-C20-alkylammonium) wie Pentadecyldimethylferrocenylmethylammonium, Undecyldimethylferrocenylmethylammonium, Hexadecyltrimethylammonium, Octadecyltrimethylammonium, Didodecyldimethylammonium, Ditetradecyldimethylammonium, Dihexadecyldimethylammonium, Dioctadecyldimethylammonium, Dioctadecylviologen, Trioctadecylmethylammonium und Tetrabutylammonium;
- - Mono-, Di-, Tri- oder Tetra-(C1-C20-alkanoiammonium) wie Ethanolammonium Diethanolammonium und Triethanolammonium; und
- - Monokationen natürlich vorkommender Aminosäuren wie Histidinium (HISH+), Argininium (ARGH+) oder Lysinium (LYSH+) oder Oligo- oder Polypeptide mit einem oder mehreren protonierten basischen Aminosäurerest(en).
-
[Vgl. z.B. US 6,020,369, Spalte 3, Zeile 6, bis Spalte 4, Zeile 29]
-
Es kommen auch natürliche, modifizierte natürliche und synthetische kationische Oligomere und Polymere, d.h., Oligomere und Polymere, die primäre, sekundäre, tertiäre und quartäre Ammoniumgruppen, primäre, sekundäre und tertiäre Sulfoniumgruppen und/oder primäre, sekundäre und tertiäre Phosphoniumgruppen tragen in Betracht. Synthetische Oligomere und Polymere sind üblich und bekannt und werden beispielsweise in Elektrotauchlacken verwendet. Beispiele für natürliche kationische Oligomere und Polymere sind Polyaminoaccharide wie Polyglucosamine wie Chitin, N-Acetylglykoside und insbesondere Chitosan.
-
Die Kettenlänge und das Molekulargewicht des Chitosans können sehr breit variiert werden. So können Chitosane mit kurzer und langer Kettenlänge und/oder niedrigem und hohem Molekulargewicht verwendet werden. Sie können mit den POM durch chemische Vernetzung, Verstrickung (Entanglement) mit den polymeren Ketten und/oder durch kovalente und/oder ionische Bindungen, durch Wasserstoffbrückenbindungen und/oder durch Van der Waalskräfte und/oder London-Kräfte verbunden sein.
-
Beispiele geeigneter POM gehen aus der Tabelle 2 hervor. Tabelle 2: Summenformeln von geeigneten POM
a) | Nr. | Summenformel | Strukturfamilie |
| 1 | [(NMP)2H]3PWI2O40 | |
| 2 | [(DMA)2H]3PMo12O40 | |
| 3 | (NH4)17Na[NaSb9W21O86] | Anorganisches Kryptat |
| 4 | a- und b-H5BW12O40 | " |
| 5 | a- und b-H6ZnW12O40 | " |
| 6 | a- und b-H6P2W1sO62 | " |
| 7 | alpha-(NH4)8P2W18O62 | Wells-Dawson-Struktur |
| 8 | K10Cu4(H2O)2(PW9O34)2·20H2O | " |
| 9 | K10CO4(H2O)2(PW9O34)2.20H2O | " |
| 10 | Na7PW11O39 | " |
| | Na7PW11O39.20H2O+2C6H5P(O)(OH)2 | " |
| 11 | [(n-Butyl)4N]4H3PW11O39 | " |
| 12 | b-Na8HPW9O34 | " |
| 13 | [(n-Butyl)4N]3PMoW11O39 | " |
| 14 | a-[(n-Butyl)4N]4Mo8O26 | " |
| 15 | [(n-Butyl)4N]2W6O19 | " |
| 16 | [(n-Butyl)4N]2Mo6O19 | " |
| 17 | a-(NH4)nH(4-n)SiW12O40 | " |
| 18 | a-(NH4)nH(5-n)BW12O40 | " |
| 19 | a-K5BW12O40 | " |
| 20 | K4W4O10(O2)6 | " |
| 21 | b-Na9HSiW9O34 | " |
| 22 | Na6H2W12O40 | |
| 23 | (NH4)14[NaP5W30O110] | Preyssler-Struktur |
| 24 | a-(NH4)5BW12O40 | " |
| 25 | a-Na8BW12O40 | " |
| 26 | (NH4)4W10O32 | " |
| 27 | (Me4N)4W10O32 | " |
| 28 | (HISH+),H(5-n)BW12O40 | " |
| 29 | (LYSH+),H(5-n)BW12O40 | " |
| 30 | (ARGH+)nH(5-n)BW12O40 | " |
| 31 | (HISH+)nH(4-n)SiW12O40 | " |
| 32 | (LYSH+)nH(4-n)SiW12O40 | " |
| 34 | (ARGH+),H(4-n)SiW12O40 | " |
| 35 | K12[EuP5W30O110].22H2Ob) | " |
| 36 | a-K8SiW11O39 | " |
| 37 | K10(H2W12O42) | " |
| 38 | K12N13(II)(PW9O34)2.nH2O | " |
| 39 | (NH4)10Co4(II)(PW9O34).nH2O | " |
| 40 | K12Pd3(II)(PW9O34)2.nH2O | " |
| 41 | Na12P2W15O56.18H2O | Lacunare (defekte) Struktur |
| 42 | Na16Cu4(H2O)2(P2W15O56)2.nH2O | " |
| 43 | Na16Zn4(H2O)2(P2W15O56)2.nH2O | " |
| 44 | Na16CoO4(H2O)2(P2W15O56)2.nH2O | " |
| 45 | Na16N14(H2O)2(P2W15O56)2.nH2O | Wells-Dawson-Sandwich-Struktur |
| 46 | Na16Mn4(H2O)2(P2W15O56)2nH2O | " |
| 47 | Na16Fe4(H2O)2(P2WisO56)2nH2O | " |
| 48 | K10Zn4(H2O)2(PW9O34)2.20H2O | Keggin-Sandwich-Struktur |
| 49 | K10Ni4(H2O)2(PW9O34)2.nH2O | " |
| 50 | K10Mn4(H2O)2(PW9O34)2.nH2O | " |
| 51 | K10Fe4(H2O)2(PW9O34)2.nH2O | " |
| 52 | K12Cu3(PW9O34)2.nH2O | " |
| 53 | K12(CoH2O)3(PW9O34)2.nH2O | " |
| 54 | K12Zn3(PN9O34)2.15H2O | " |
| 55 | K12Mn3(PW9O34)2.15H2O | " |
| 56 | K12Fe3(PW9O34)2.25H2O | " |
| 57 | (ARGH+)10(NH4)7Na[NaSb9W21O86] | " |
| 58 | (ARGH+)5HWnO39.17H2O | " |
| 59 | K7Ti2W10O40 | " |
| 60 | [(CH3)4N]7Ti2W10O40 | " |
| 61 | Cs7Ti2W10O40 | " |
| 62 | [HISH+]7Ti2W10O40 | " |
| 63 | [LYSH+]nNa7-nPTi2W10O40 | " |
| 64 | [ARGH+]nNa7-nPTi2W1oO40 | " |
| 65 | [n-Butyl4N+]3H3V10O28 | " |
| 66 | K7HNb6O19.13H2O | " |
| 67 | [(CH3)4N+]4SiW11O39- | Organisch modifizierte Struktur |
| | O[SiCH2CH2C(O)OCH3]2 | |
| 68 | [(CH3)4N+]4PW11O39-(SiCH2CH2CH2CN) | " |
| 69 | [(CH3)4N+]4PW11O39-(SiCH2CH2CH2Cl) | " |
| 70 | [(CH3)4N+]4PW11O39-(SiCH2=CH2) | " |
| 71 | Cs4[SiW11O39-(SiCH2CH2C(O)OCH3)2]4 | " |
| 72 | Cs4[SiW11O39-(SiCH2CH2CH2CN)]4 | " |
| 73 | Cs4[SiW11O39-(SiCH2CH2CH2Cl)2]4 | " |
| 74 | Cs4[SiW11O39-(SiCH2=CH2)]4 | " |
| 75 | [(CH3)4N+]4SiW11O39-O-(SiCH2CH2CH2Cl)2 | " |
| 76 | [(CH3)4N+]4SiW11O39-O(SiCH2CH2CH2CN)2 | " |
| 77 | [(CH3)4N+]4SiW11O39-O(SiCH2=CH2)2 | " |
| 78 | [(CH3)4N+]4SiW11O39-O[SiC(CH3)]2 | " |
| 79 | [(CH3)4N+]4SiW11O39-O[SiCH2CH(CH3)]2 | " |
| 80 | [(CH3)4N+]4SiW11O39- | " |
| | O[SiCH2CH2C(O)OCH3]2 | |
| 81 | K5Mn(II)PW11O39.nH2O | Mit Übergangsmetallen substituierte Struktur |
| 82 | K8Mn(II)P2W17O61.nH2O | " |
| 83 | K6Mn(II)SiW11O39.nH2O | " |
| 84 | K5PW11O39[Si(CH3)2].nH2O | " |
| 85 | K3PW11O41(PC6H5)2.nH2O | " |
| 86 | Na3PWnO41(PC6H5)2.nH2O | " |
| 87 | K5PTiW11O40 | " |
| 88 | Cs5PTiW11O39 | " |
| 89 | K6SiW11O39[Si(CH3)2].nH2O | " |
| 90 | KSiW11O39[Si(C6H5)(tert.-C4H9)].nH2O | " |
| 91 | K6SiW11O39[Si(C6H5)2].nH2O | " |
| 92 | K7SiW9Nb3O40.nH2O | " |
| 93 | Cs7SiW9Nb3O4o.nH2O | " |
| 94 | Cs8S12W18Nb6O77.nH2O | " |
| 95 | [(CH3)3NH+]7SiW9Nb3O40.nH2O | Substituierte Keggin-Struktur |
| 96 | (CN3H6)7SiW9Nb3O40.nH2O | " |
| 97 | (CN3H6)8S12W18Nb6O77.nH2O | " |
| 98 | Rb7SiW9Nb3O40.nH2O | " |
| 99 | Rb8Si2W18Nb6O77.nH2O | " |
| 100 | K8Si2W18Nb6O77.nH2O | " |
| 101 | K6P2Mo18O62.nH2O | " |
| 102 | (C5H5N)7HSi2W18Nb6O77.nH2O | " |
| 103 | (C5H5N)7SiW9Nb3O40.nH2O | " |
| 104 | (ARGH+)8SiW18Nb6O77.18H2O | " |
| 105 | (LYSH+)7KSiW18Nb6O77.18H2O | " |
| 106 | (HISH+)6K2SiW18Nb6O77.18H2O | " |
| 107 | [(CH3)4N+]4SiW11O39-O(SiCH2CH3)2 | " |
| 108 | [(CH3)4N+]4SiW11O39-O(SiCH3)2 | " |
| 109 | [(CH3)4N+]4SiW11O39-O(SiC16H33)2 | " |
| 110 | Li9P2V3(CH3)3W12O62 | " |
| 111 | Li7HSi2W18Nb6O77 | " |
| 112 | Cs9P2V3CH3W12O62 | " |
| 113 | Cs12P2V3W12O62 | " |
| 114 | K4H2PV4W8O40 | " |
| 115 | Na12P4W14O58 | " |
| 116 | Na14H6P6W18O79 | " |
| 117 | a-K5(NbO2)SiW11O39 | " |
| 118 | aO2)SiW11O39 | " |
| 119 | [(CH3)3NH+)5NbSiW11O40 | " |
| 120 | [(CH3)3NH+]5TaSiW11040 | " |
| 121 | K6Nb3PW9O40 | Peroxo-Keggin-Struktur |
| 122 | [(CH3)3NH+]5(NbO2)SiW11O39 | " |
| 123 | [(CH3)3NH+]5(TaO2)SiW11O39 | " |
| 124 | K4(NbO2)PW11O39 | " |
| 125 | K7(NbO2)P2W12O61 | " |
| 126 | [(CH3)3NH+]7(NbO2)3SiW9O37 | " |
| 127 | Cs7(NbO2)3SiW9O37 | " |
| 128 | K6(NbO2)3PW9O37 | " |
| 129 | Na10(H2W12O42) | " |
| 130 | K4NbPW11O40 | " |
| 131 | [(CH3)3NH+]4NbPW11O40 | " |
| 132 | K5NbSiW11O40 | " |
| 133 | K5TaSiW11O40 | " |
| 134 | K7NbP2W17O62 | Wells-Dawson-Struktur |
| 135 | K7(TiO2)2PW10O38 | " |
| 136 | K7(TaO2)3SiW9O37 | " |
| 137 | K7Ta3SiW9O40 | " |
| 138 | K6(TaO2)3PW9O37 | " |
| 139 | K6Ta3PW9O40 | " |
| 140 | K8Co2W11O39 | " |
| 141 | H2[(CH3)4N+]4(C2H5Si)2CoW11O40 | " |
| 142 | H2[(CH3)4N+]4(iso-C4H9Si)2CoW11O40 | " |
| 143 | K9Nb3P2W15O62 | " |
| 144 | K9(NbO2)3P2W15O59 | " |
| 145 | K12(NbO2)6P2W12O56 | Wells-Dawson-Peroxostruktur |
| 146 | K12Nb8P2W12O82 | Wells-Dawson-Struktur ff. |
| 147 | a2-K1oP2Wi7O61 | " |
| 148 | K6Fe(III)Nb3P2W15O62 | " |
| 149 | K7Zn(II)Nb3P2W15O62 | " |
| 150 | (NH4)6(a-P2W18O82).nH2O | " |
| 151 | K12[H2P2W12O48].24H2O | " |
| 152 | K2Na15H5[PtMo6O24].8H2O | " |
| 153 | K8[a2-P2W17MoO82].nH2O | " |
| 154 | KHP2V3W15O62.34H2O | " |
| 155 | K6[P2W12Nb6O62].24H2O | " |
| 156 | Na6[V10O28].H2O | " |
| 157 | (Guanidinium)8H[PV14O62].3H2O | " |
| 158 | K8H[PV14O62] | " |
| 159 | Na7[MnV13O38].18H2O | " |
| 160 | K6[BW11O39Ga(OH)2],13H2O | " |
| 161 | K7H[Nb6O19].13H2O | " |
| 162 | [(CH3)4N+/Na+/K+]4[Nb2W4O19] | " |
| 163 | [(CH3)4N+]9[P2W15Nb3O62] | " |
| 164 | [(CH3)4N+]15[HP4W30Nb6O123].16H2O | " |
| 165 | [Na/K]6[Nb4W2O19] | " |
| 166 | [(CH3)4N+/Na+/K+]5[Nb3W3O19].6H2O | " |
| 167 | K5[CpTiSiW11O39].12H2O | " |
| 169 | b2-K8[SiW11O39].14H2O | " |
| 170 | a-K8[SiW10O36].12H2O | " |
| 171 | Cs7Na2[PW10O37].8H2O | " |
| 172 | Cs6[P2W5O23].7,5H2O | " |
| 173 | g-Cs7[PW10O36].7H2O | " |
| 174 | K5[SiNbW11O40].7H2O | " |
| 175 | K4[PNbW11O40].12H2O | " |
| 176 | Na6[Nb4W2O19].13H2O | " |
| 177 | K6[Nb4W2O19].7H2O | " |
| 180 | K4[V2W4O19].3,5H2O | " |
| 181 | Na5[V3W3O19].12H2O | " |
| 182 | K6[PV3WoO40].14H2O | " |
| 183 | Na9[A-b-GeW9O34].8H2O | " |
| 184 | Na10[A-a-GeW9O34].9H2O | " |
| 185 | K7[BV2W10O40].6H2O | " |
| 186 | Na5[CH3Sn(Nb6O19)].10H2O | " |
| 187 | Na8[Pt(P(m-SO3C6H5)3)3Cl].3H2O | " |
| 188 | [(CH3)3NH+]10(H)[Si(H)3W18O68].10H2O | " |
| 189 | K7[A-a-GeNb3W9O40].18H2O | " |
| 190 | K7[A-b-SiNb3W9O40].20H2O | " |
| 191 | [(CH3)3NH+]9[A-a-HGe2Nb6W18O78 | " |
| 192 | K7(H)[A-a-Ge2Nb8W18O77],18H2O | " |
| 193 | K8[A-b-Si2Nb6W18O77] | " |
| 194 | [(CH3)3NH+]8[A-B-Si2Nb6W18O77] | " |
- a) vgl. US 6,020,369 , TABLE 1, Spalten 3 bis 10;
- b) Tierui Zhang, Shaoquin Liu, Dirk G. Kurth und Charl F. J. Faul, »Organized Nanostructured Complexes of Polyoxometalates and Surfactants that Exhibit Photoluminescence and Electrochromism, Advanced Functional Materials, 2009, 19, Seiten 642 bis 652;
- n Zahl, insbesondere ganze Zahl, von 1 bis 50.
-
Weitere Beispiele geeigneter POM sind aus dem amerikanischen Patent
US 7,097,858 B2 , Spalte 14, Zeile 56, bis Spalte 17, Zeile 19, sowie aus TABLE 8a, Spalte 22, Zeile 41, bis Spalte 23, Zeile 28, Verbindungen Nummer 1-53, und TABLE 8b, Spalte 23, Zeile 30, bis Spalte 25, Zeile 34, Verbindungen Nummer 1 bis 150, bekannt.
-
Weitere bevorzugte POM, sind die von J. T.Rhule, C. L. Hill und D. A. Judd in dem Artikel »Polyoxometalates in Medicine« in Chemical Reviews, Band 98, Seiten 327 bis 357, in Tabelle 1 »In Vitro Antiviral Activities of Polyoxometalates«, Seiten 332 bis 347, und in Tabelle 2 »In Vivo Activities of Polyoxometalates«, Seite 351, aufgeführten Polyoxometallate, die auf ihre antivirale Aktivität getestet worden sind.
-
Bevorzugt werden POM mit Keggin-Struktur, Doppel-Keggin-Struktur und Wells-Dawson-Struktur verwendet.
-
Ganz besonders bevorzugt werden
- - Ammoniumheptamolybdat-Tetrahydrat {(NH4)6Mo7O24] · 4H2O, CAS-Nr. 13106-76-8 (wasserfrei), CAS-Nr. 12054-85-2 (Tetrahydrat), AHMT},
- - Wolframatophosphorsäure-Hydrat {H3[P(W3O10)4] · xH2O, CAS-Nr. 1343-93-7 (wasserfrei), CAS-Nr. 12067-99-1 (Hydrat), Wo-Pho},
- - Molybdatophosphorsäure-Hydrat, {H3P(Mo3O10)4] · xH2O, CAS-Nr.:12026-57-2 (wasserfrei), CAS-Nr. 51429-74-4 (Hydrat), Mo-Pho} und/oder
- - Wolframatokieselsäure {H4[Si(W3O10)4] · xH2O, CAS-Nr. 12027-43-9, CAS-Nr. WKS}
und/oder ihre Salze verwendet.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein POM-Chitosan-Komposit verwendet.
-
Die vorstehend beschriebenen POM-Mikropartikel sind unverändert, sauerstoffersetzt, funktionalisiert, aggregiert, und/oder agglomeriert. Beispielsweise können sie funktionalisiert und agglomeriert sein. Sie können aber auch nicht funktionalisiert und aggregiert sein.
-
Die erfindungsgemäß zu verwendenden POM-Mikropartikel können mithilfe üblicher und bekannter nasschemischer Verfahren wie zum Beispiel Fällungsverfahren hergestellt werden. Es ist aber auch möglich, die POM in Wasser aufzulösen und die resultierende Lösung gegen einen warmen Luftstrom zu sprühen. Außerdem ist es möglich, die Lösung im Vakuum einzudampfen, wobei sie mit IR-Strahlung bestrahlt wird. Des Weiteren ist es möglich, Lösungen, insbesondere wässrige Lösungen, von POM auf kalte Oberflächen, wie tiefgekühlte, glatte Metalloberflächen, Trockeneis, tiefgekühlte organische Lösungsmittel und verflüssigte Gase, wie Methan, Ethan Propan, Butan, Methylcyclohexan oder Benzine, flüssigen Stickstoff oder flüssiges Helium aufzusprühen und das Trockeneis oder die flüssigen Substanzen zu verdampfen.
-
Weitere geeignete Bakterizide und/oder Viruzide sind ionische Flüssigkeiten. Sie bestehen ausschließlich aus Ionen (Kationen und Anionen). Dabei können sie aus organischen Kationen sowie organischen oder anorganischen Anionen oder aus anorganischen Kationen und organischen Anionen bestehen.
-
Prinzipiell sind ionische Flüssigkeiten Salzschmelzen mit niedrigem Schmelzpunkt. Man rechnet nicht nur die bei der Umgebungstemperatur flüssigen, sondern auch alle Salzverbindungen dazu, die vorzugsweise unter 150°C, bevorzugt unter 130°C und insbesondere unter 100°C schmelzen. Im Gegensatz zu herkömmlichen anorganischen Salzen wie Kochsalz (Schmelzpunkt 808°C) sind bei ionischen Flüssigkeiten durch Ladungsdelokalisierung Gitterenergie und Symmetrie verringert, was zur Erstarrungspunkten bis zu -80°C und darunter führen kann. Aufgrund der zahlreichen Kombinationsmöglichkeiten von Anionen und Kationen lassen sich ionische Flüssigkeiten mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften herstellen (vgl. a. Römpp Online 2007, »ionische Flüssigkeiten«).
-
Als organische Kationen kommen alle Kationen in Betracht, wie sie üblicherweise in ionischen Flüssigkeiten verwendet werden. Vorzugsweise handelt es sich um nicht cyclische oder heterocyclische Oniumverbindungen.
-
Bevorzugt werden nicht cyclische und heterocyclische Oniumverbindungen aus der Gruppe, bestehend aus quartären Ammonium-, Oxonium-, Sulfonium- und Phosphonium-Kationen sowie aus Uronium-, Thiouronium- und Guanidinium-Kationen, bei denen die einfach positive Ladung über mehrere Heteroatome delokalisiert ist, verwendet.
-
Besonders bevorzugt werden quartäre Ammonium-Kationen und ganz besonders bevorzugt heterocyclische quartäre Ammonium-Kationen verwendet.
-
Insbesondere werden die heterocyclischen quartären Ammonium-Kationen aus der Gruppe, bestehend aus Pyrrolium-, Imidazolium-, 1H-Pyrazolium-, 3H-Pyrazolium-, 4H-Pyrazolium-, 1-Pyrazolinium-, 2-Pyrazolinium-, 3-Pyrazolinium-, 2,3-Dihydro-imidazolinium-, 4,5-Dihydro-imidazolinium-, 2,5-Dihydro-imidazolinium-, Pyrrolidinium-, 1,2,4-Triazolium- (quartäres Stickstoffatom in 1-Stellung), 1,2,4-Triazolium- (quartäres Stickstoffatom in 4-Stellung), 1,2,3-Triazolium- (quartäres Stickstoffatom in 1-Stellung), 1,2,3-Triazolium- (quartäres Stickstoffatom in 4-Stellung), Oxazolium-, Isooxazolium-, Thiazolium-, Isothiazolium-, Pyridinium-, Pyridazinium-, Pyrimidinium-, Piperidinium-, Morpholinium-, Pyrazinium-, Indolium-, Chinolinium-, Isochinolinium-, Chinoxalinium- und Indolinium-Kationen, ausgewählt.
-
Die vorstehend beschriebenen organischen Kationen sind an sich bekannte Spezies, die beispielsweise in den deutschen und internationalen Patentanmeldungen sowie in der amerikanischen Patentanmeldung
- - DE 10 2005 055 815 A , Seite 6, Absatz [0033], bis Seite 15, Absatz [0074],
- - DE 10 2005 035 103 A1 , Seite 3, Absatz [0014], bis Seite 10, Absatz [0051], und
- - DE 103 25 050 A1 , der die Seiten 2 und 3 übergreifende Absatz [0006] in Verbindung mit Seite 3, Absatz [0011], bis Seite 5, Absatz [0020],
- - WO 03/029329 A2 , Seite 4, letzter Absatz, bis Seite 8, zweiter Absatz,
- - WO 2004/052340 A1 , Seite 8, erster Absatz, bis Seite 10, erster Absatz,
- - WO 2004/084627 A2 , Seite 14, zweiter Absatz, bis Seite 16, erster Absatz, und Seite 17, erster Absatz, bis Seite 19, zweiter Absatz,
- - WO 2005/017252 A1 , Seite 11, Zeile 20, bis Seite 12, Zeile 19,
- - WO 2005/017001 A1 , Seite 7, letzter Absatz, bis Seite 9, viertletzter Absatz,
- - WO 2005/023873 A1 , Seite 9, Zeile 7, bis Seite 10, Zeile 20,
- - WO 2006/116126 A2 , Seite 4, Zeile 1, bis Seite 5, Zeile 24,
- - WO 2007/057253 A2 , Seite 4, Zeile 24, bis Seite 18, Zeile 38,
- - WO 2007/085624 A1 , Seite 14, Zeile 27, bis Seite 18, Zeile 11, und
- - US 2007/0006774 A1 Seite 17, Absatz [0157], bis Seite 19, Absatz [0167],
im Detail beschrieben werden. Auf die aufgeführten Passagen der Patentanmeldungen wird zu Zwecken der näheren Erläuterung der vorliegenden Erfindung ausdrücklich Bezug genommen.
-
Von den vorstehend beschriebenen organischen Kationen werden vor allem Imidazolium-Kationen, insbesondere das 1-Ethyl-3-methylimidazolium-Kation (EMIM) oder das 1-Butyl-3-methylimidazolium-Kation (BMIM), worin sich der quartäre Stickstoff jeweils in 1-Stellung befindet, verwendet.
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Als anorganische Kationen kommen alle Kationen in Betracht, die mit den organischen Anionen der ionischen Flüssigkeiten (C) keine kristallinen Salze bilden, deren Schmelzpunkt oberhalb 150°C liegt. Beispiele geeigneter anorganischer Kationen sind die Kationen der Lanthanide.
-
Als anorganische Anionen kommen im Grunde alle Anionen in Betracht, die mit den organischen Kationen der ionischen Flüssigkeiten (C) keine kristallinen Salze bilden, deren Schmelzpunkt oberhalb 150°C liegt, und die auch keine unerwünschten Wechselwirkungen mit den organischen Kationen, wie chemische Reaktionen, eingehen.
-
Vorzugsweise werden die anorganischen Anionen aus der Gruppe, bestehend aus Halogenid-, Pseudohalogenid-, Sulfid-, Halometallat-, Cyanometallat-, Carbonylmetallat-, Haloborat-, Halophosphat-, Haloarsenat- und Haloantimonatanionen sowie den Anionen der Sauerstoffsäuren der Halogenide, des Schwefels, des Stickstoffs, des Phosphors, des Kohlenstoffs, des Siliziums, des Bors und der Übergangsmetalle, ausgewählt.
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Bevorzugt werden als Halogenidanionen Fluorid-, Chlorid-, Bromid- und/oder lodidionen, als Pseudohalogenidanionen Cyanid-, Cyanat-, Thiocyanat-, Isothiocyanat- und/oder Azidanionen, als Sulfidanionen Sulfid-, Hydrogensulfid-, Polysulfid- und/oder Hydrogenpolysulfidanionen, als Halometallatanionen Chlor- und/oder Bromaluminate und/oder -ferrate, als Cyanometallatanionen Hexacyanoferrat(II)- und/oder -(III)-Anionen, als Carbonylmetallatanionen Tetracarbonylferratanionen, als Haloboratanionen Tetrachlor- und/oder Tetrafluoroboratanionen, als Halophosphat-, Haloarsenat- und Haloantimonatanionen Hexafluorphosphat-, Hexafluorarsenat-, Hexachlorantimonat- und/oder Hexafluorantimonatanionen sowie als Anionen der Sauerstoffsäuren der Halogenide, des Schwefels, des Stickstoffs, des Phosphors, des Kohlenstoffs, des Siliziums, des Bors und der Übergangsmetalle Chlorat-, Perchlorat-, Bromat-, lodat-, Sulfat-, Hydrogensulfat-, Sulfit-, Hydrogensulfit-, Thiosulfat-, Nitrit-, Nitrat-, Phosphinat-, Phosphonat-, Phosphat-, Hydrogenphosphat-, Dihydrogenphosphat-, Carbonat-, Hydrogencarbonat-, Glyoxylat-, Oxalat-, Deltaat-, Quadrat-, Krokonat-, Rhodizonat-, Silikat-, Borat-, Chromat-, Peroxometallat- und/oder Permanganatanionen verwendet.
-
Besonders bevorzugt werden die vorstehend aufgeführten POM-Anionen verwendet.
-
In gleicher Weise kommen als organische Anionen kommen im Grunde alle Anionen in Betracht, die mit den organischen oder anorganischen Kationen der ionischen Flüssigkeiten keine kristallinen Salze bilden, deren Schmelzpunkt oberhalb 150°C, liegt und die auch keine unerwünschten Wechselwirkungen mit den organischen oder anorganischen Kationen, wie chemische Reaktionen eingehen.
-
Vorzugsweise leiten sich die organischen Anionen von aliphatischen, cycloaliphatischen und aromatischen Säuren aus der Gruppe, bestehend aus Carbonsäuren, Sulfonsäuren, sauren Sulfatestern, Phosphonsäuren, Phosphinsäuren, sauren Phosphatestern, Hypodiphosphinsäuren, Hypodiphosphonsäuren, Hypodiphosphonsäuren, sauren Borsäureestern, Borsäuren, sauren Kieselsäureestern und sauren Silanen, ab oder sie werden aus der Gruppe, bestehend aus aliphatischen, cycloaliphatischen und aromatischen Thiolat-, Alkoholat-, Phenolat-, Methid-, Bis(carbonyl)imid-, Bis(sulfonyl)imid- und Carbonylsulfonylimidanionen, ausgewählt.
-
Beispiele geeigneter anorganischer und organischer Anionen sind aus den internationalen Patentanmeldungen
- - WO 2005/017252 A1 , Seite 7, Seite 14, bis Seite 11, Seite 6, und
- - WO 2007/057235 A2 , Seite 19, Zeile 5, bis Seite 23, Seite 23,
bekannt. Ganz besonders bevorzugt werden Acetatanionen verwendet.
-
Insbesondere wird 1-Ethyl-3-methylimidazolium-acetat (EMIM Ac) und Tetra-(1-ethyl-3-methylimidazolium)-wolframatosilikat als ionische Flüssigkeit verwendet.
-
Als partikuläre, anorganische, bakterizide und/oder biozide Materialien werden vorzugsweise Materialien verwendet, die in Wasser nur schlecht löslich sind, sodass die Materialien nicht durch Aerosole angegriffen werden. Außerdem sollen sie für Mensch und Tier nicht hoch toxisch und karzinogen sein und sicher zu handhaben und zu entsorgen sein.
-
Beispiele geeigneter partikulärer, anorganischer, bakterizider und/oder biozider Materialien sind Borsäure, Boroxid, Dinatriumoctaborattetrahydrat, Dinatriumtetraboratpentahydrat, Dinatriumtetraboratdecahydrat, Kupferhydroxyd, basisches Kupfercarbonat, granulierte Kupfer, Kupferflocken, Dikupferoxid, Kupferoxid, Kupferthiocyanat, Silber, Silberchlorid, Silberbromid, Calciumcarbonat, Kalkhydrat, Kalk, Calcium-Magnesiumoxid-Tetrahydrat, Calcium-Magnesium-oxid und/oder Titandioxid.
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Die nur in vertikaler Richtung luftdurchlässigen Behälter für die Aktivkohle sind Metalldrahtnetze, Kunststoffdrahtnetze und/oder Textilnetze mit einer Maschenweite, die einerseits das Herausfallen der partikulären Aktivkohle verhindert andererseits keinen zu hohen Luftwiderstand hervorruft. Die Behälter haben jeweils eine vertikale, umlaufende, anliegende, luftdichte Wandung aus Metall, Kunststoff oder Textil. Dadurch wird gewährleistet, dass die Luft nur durch die Schüttungen aus partikulärer Aktivkohle und nicht zwischen der Innenseite der vertikalen ausgerichteten Außenwände und den Behältern hindurchströmt.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind der Lufteinlass und der Luftauslass so angeordnet, dass die Strömungsrichtung der einströmenden kontaminierten Raumluft und die Strömungsrichtung der ausströmenden dekontaminierten Raumluft einen Winkel von 90° bilden.
-
Die vertikalen ausgerichteten Außenwände sind plane rechteckige Platten, plane Platten, die zusammen einen Pyramidenstumpf bilden, oder konvex gebogene Platten, die zusammen einen Kegelstumpf oder eine Halbkugelschale mit einer kleineren oberen und einer größeren unteren konzentrischen Öffnung bilden. Die Platten werden durch vertikale und horizontale, geradlinige oder gebogene Profilstreben, Flanschverbindungen und/oder Steckverbindungen zusammengefügt.
-
Die gebildeten Kegelstümpfe oder Halbkugelschalen können mit weiteren Bauteilen mit kreisförmigem Umrissen durch Flanschverbindungen, Schraubenverbindungen und/oder Bajonettverbindungen zusammengefügt werden.
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In dieser Weise können erfindungsgemäße Vorrichtungen in der Form von vertikalen Säulen mit quadratischem oder rechteckigem Grundriss, von Trommeln, von Doppelpyramiden, Doppelkegeln oder von Sanduhrtrommeln realisiert werden. Es ist aber auch möglich unterschiedliche Formen zu ästhetischen Zwecken miteinander zu kombinieren.
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An den Außenwänden können Beleuchtungskörper zu dekorativen oder funktionalen Zwecken angebracht werden. Diese können der Beleuchtung des Raumes und/oder der Anzeige des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung dienen. Es ist aber auch möglich, dass die Außenwände transparente Bereiche oder Fenster aufweisen, hinter denen die Beleuchtungskörper gebracht werden können, sodass deren Licht nach außen strahlt. Vorzugsweise werden als Beleuchtungskörper weiße und/oder farbige LED und/oder Leuchtröhren verwendet. Die transparenten Bereiche oder Fenster können aus klaren, bunten, und/oder getrübten Gläsern und/oder Kunststoffen und/oder geschliffenen Steinplatten bestehen.
-
Diese erweitert in vorteilhafter Weise die Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Im Allgemeinen ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn der mindestens eine Behälter mit partikulärer Aktivkohle im Saugbereich unmittelbar unterhalb des Lufteinlasses und/oder unmittelbar oberhalb der Luftansaugseite des mindestens einen Ventilators angeordnet ist. Des Weiteren ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn der mindestens eine Behälter mit partikulärer Aktivkohle im Druckbereich unmittelbar unterhalb der Luftausstoßseite des mindestens einen Ventilators und/oder unmittelbar oberhalb des Luftauslasses angeordnet ist.
-
Das Volumenverhältnis von Saugbereichs zu Druckbereich kann breit variieren und deshalb den Erfordernissen des Einzelfalls hervorragend angepasst werden. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis Saugbereichs/Druckbereich 4:1 bis 1:4, bevorzugt 3:1 bis 1:3 und besonders bevorzugt 2:1 bis 1:2.
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Ebenso können die Abmessungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung breit variieren und deshalb den Erfordernissen des Einzelfalls und insbesondere der Größe des Raumes und dem umzuwälzenden Luftvolumen hervorragend angepasst werden. Vorzugsweise liegt der horizontale Durchmesser bei 100 mm bis 1000 mm und die Höhe bei 500 mm bis 3000 mm, wobei die Stärke der Bauteile den Erfordernissen der jeweiligen Statik angepasst werden.
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Die vorstehend beschriebenen Bauteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung können aus den unterschiedlichsten Materialien bestehen. Wesentlich ist, dass sie in einer Stärke verwendet werden, die die Tragfähigkeit der Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewährleistet. Als Materialien kommen daher Metalle, Kunststoffe, Gläser oder Harthölzer sowie Verbundmaterialien aus mindestens zwei dieser Materialien in Betracht. Die Materialien sind vorzugsweise antistatisch ausgerüstet.
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Geeignete Metalle sind Aluminium, Stahl, Edelstahl und Legierungen von Eisen und Aluminium.
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Geeignete Kunststoffe sind übliche und bekannte lineare und/oder verzweigte und/oder blockartig, kammartig und/oder statistisch aufgebaute Polyadditionsharze, Polykondensationsharze und/oder (Co)Polymerisate von ethylenisch ungesättigten Monomeren in Betracht.
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Beispiele geeigneter (Co)Polymerisate sind (Meth)Acrylat(co)polymerisate und/oder Polystyrol, Polyvinylester, Polyvinylether, Polyvinylhalogenide, Polyvinylamide, Polyacrylnitrile Polyethylene, Polypropylene, Polybutylene, Polyisoprene und/oder deren Copolymerisate.
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Beispiele geeigneter Polyadditionsharze oder Polykondensationsharze sind Polyester, Alkyde, Polylactone, Polycarbonate, Polyether, Proteine, Epoxidharz-Amin-Addukte, Polyurethane, Alkydharze Polysiloxane, Polysulfone, Polyketone, Polyetherketon, Phenol-Formaldehyd-Harze, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Melamin-Formaldehyd-Harze, Cellulose, Polysulfide, Polyacetale, Polyethylenoxide, Polycaprolactame, Polylactone, Polylactide, Polyimide, und/ oder Polyharnstoffe.
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Bekanntermaßen werden die Duroplaste aus mehrfach funktionellen, niedermolekularen und/oder oligomeren Verbindungen durch thermisch und/oder mit aktinischer Strahlung initiierte (Co)Polymerisation hergestellt.
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Die Kunststoffe können mit Metallfasern, Borfasern, Basaltfasern, Textilfasern, Glasfasern, Kohlenstofffasern, elektrisch leitfähigen Kunststoffpartikeln und/oder Kohlenstoffnanopartikeln verstärkt und/oder elektrostatisch ausgerüstet sein.
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Beispiele geeigneter Harthölzer sind Buchenholz, Eichenholz und Eschenholz.
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Beispiele geeigneter Gläser werden in Römpp-Online unter den Stichworten »Glas«, »Hartglas« oder »Sicherheitsglas« oder in der deutschen Übersetzung des europäischen Patents
EP 0 847 965 B1 mit dem Aktenzeichen
DE 697 312 168 T2 , Seite 8, Absatz [0053], beschrieben. Beispiele besonders gut geeigneter Gläser sind nicht vorgespanntes, teilvorgespanntes und vorgespanntes Floatglas, Gussglas oder Keramikglas.
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Bei noch einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können in den leeren Raum des Druckbereichs weitere Vorrichtungen wie Tuchfilter, HEPA-Filter und/oder Sprühdosiersysteme, beispielsweise für Desinfektionsmittel, angeordnet werden.
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Durch die Verwendung von Hölzern und dekorativen Motiven wie Intarsien konnten die erfindungsgemäßen Vorrichtungen als integrale Bestandteile von Möbeln wie Schränken und Regalen genutzt werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf L10 ausgelegt werden, was 40.000 Betriebsstunden und bei 1800 Betriebsstunden pro Jahr 18 Nutzungsjahre bedeutet. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung dieser Größenordnung enthält vorteilhafterweise 80 Liter Pflanzenkohle mit einer inneren Oberfläche nach BET von 300 bis 500 m2/g. Dadurch ist das Filtervolumen zu vergleichbaren Luftreinigern um ein Vielfaches größer.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass zumindest die folgenden wesentlichen Verfahrensschritte umfasst:
- (A) Bereitstellen und Inbetriebnahme einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- (B) Einsaugen von kontaminierter Raumluft durch den Lufteinlass und Saugen der kontaminierten Raumluft durch den Saugbereich und durch mindestens einen horizontal angeordneten, nur in vertikaler Richtung durchlässigen, mit partikulärer Aktivkohle gefüllten Behälter mithilfe mindestens eines Ventilators in dessen Ansaugseite,
- (C) Ausstoßen der Luft mithilfe des mindestens einen Ventilators durch dessen Ausstoßseite durch den Druckbereich und durch mindestens einen horizontal angeordneten, nur in vertikaler Richtung durchlässigen, mit partikulärer Aktivkohle gefüllten Behälter und
- (D) Ausströmen der dekontaminierten Luft aus dem Luftauslass in den Raum.
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In einem weiteren Verfahrensschritt (E) können nach längerem Gebrauch die Aktivkohlen durch Ausheizen mithilfe der induktiven Erwärmung von vorhandenen partikulären ferromagnetischen Materialien von Rückständen befreit werden.
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Es ist ein weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, dass sie mithilfe von Bausätzen in einfacher Weise zusammengebaut werden kann.
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Die Bausätze enthalten geradlinige oder gebogene vertikale Profilstreben, geradlinige oder gebogene horizontale Profilstreben, horizontale Profilstreben mit Halterungen für die in vertikaler Richtung luftdurchlässigen, mit partikulärer Aktivkohle gefüllten Behälter, ein horizontales Lufteinlassgitter für den Lufteinlass, ein Luftauslassgitter für den Luftauslass, eine horizontale Abdeckung für den Lufteinlass, eine horizontale Bodenplatte für den Luftauslass, ein Luftauslassgitter, vertikale Außenwände für den Lufteinlass, vertikale Außenwände für den Luftauslass, vertikal ausgerichtete Außenwände für den Druckbereich, vertikal ausgerichtete Außenwände für den Saugbereich, einen Ventilator mit einer Halterung sowie elektrischen Anschlüssen an ein Potentiometer, an einen Gerätestecker und eine Sicherungsschublade mit einer Gerätesicherung sowie Montagehilfen und angepasste Werkzeuge für den Zusammenbau, die in mindestens einer bruchsicheren Verpackung vor Beschädigung geschützt vorliegen.
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Zusätzlich kann die Außenseite der horizontalen Bodenplatte Steckvorrichtungen zum Einstecken von beigelegten, schwenkbaren, fixierbaren Laufrädern oder Laufrollen aufweisen oder aber, die Laufräder oder Laufrollen sind direkt an der horizontalen Bodenplatte befestigt. Alternativ kann die Außenseite der horizontalen Bodenplatte Gleitschienen aufweisen.
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Figurenliste
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Die 1 bis 11 dienen der Veranschaulichung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung und ihrer Wirkungsweise. Sie sind deshalb auch nicht maßstäblich ausgeführt, sondern betonen ihre wesentlichen Merkmale. Sie sind auch nur als beispielhaft und nicht als einschränkend aufzufassen. Es zeigt
- 1 die Draufsicht auf eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 für die Reinigung und die Desinfektion von Raumluft,
- 2 die Draufsicht auf eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1,
- 3 die Draufsicht auf die seitliche Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gemäß der 1 von der Seite der Bedienungselemente 6; 7; 8 gesehen,
- 4 die Draufsicht auf die seitliche Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gemäß der 1 von der Seite des Auslasses 5 für die Dekontaminierte Luft 5.1 gesehen,
- 5 die Draufsicht auf den vertikalen Längsschnitt längs der Achse A-A durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gemäß der 1,
- 6 die Draufsicht auf den horizontalen Querschnitt längs der Achse C-C durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gemäß der 1 mit Blick auf den Lüfter 9 von oben auf die Ansaugseite 9.1,
- 7 die Draufsicht auf eine perspektivische Darstellung noch einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in der Form einer Trommel,
- 8 die Draufsicht auf die seitliche Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in der Form einer Doppelpyramide oder eines Doppelkegels,
- 8a) die Draufsicht auf den quadratischen Grundriss 11 der Doppelpyramide gemäß der 8,
- 8b) die Draufsicht auf den kreisförmigen Grundriss 12 des Doppelkegels gemäß der 8,
- 9 die Draufsicht auf die seitliche Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in der Form eines abgerundeten Doppelkegels,
- 10 die Draufsicht auf die seitliche Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in der Form einer Sanduhrtrommel
- 10a) die Draufsicht auf den quadratischen Umriss 11 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gemäß der 10,
- 10b) die Draufsicht auf den kreisförmigen Umriss 12 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gemäß der 10 und
- 11 die Draufsicht auf das plane Ende eines horizontalen Profilelements 1.2 mit einer vertikalen Abschlusskante 1.1.1 zum Zusammenfügen mit einem weiteren horizontalen Profilelement 1.2 in einem Winkel von 90° als Träger und Verbindung von vertikalen, in einem Winkel von 90° aneinanderstoßende Wänden 1.6s; 1.6d, ohne ein vertikales Profilelement 1.1 zu benötigen.
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In den 1 bis 11 haben die Bezugszeichen die folgende Bedeutung:
- 1
- Mobile Vorrichtung für die Reinigung und Desinfizierung von Raumluft
- 1.1
- Vertikale Profilstrebe
- 1.1.1
- Vertikale Abschlusskante
- 1.2
- Horizontale Profilstrebe
- 1.2.1
- Horizontale Profilstrebe mit der Halterung für den luftdurchlässigen Behälter 2; 3; für partikuläre Pflanzenkohle 2.1; 3.1
- 1.2.2
- mit vier Profilstreben 1.2 verbundene Halterung für den Ventilator 9
- 1.2.3
- Befestigungselement
- 1.2.4
- Vertikale Steckverbindung
- 1.2.5
- Horizontale Steckverbindung
- 1.2.6
- Vertikale bündige Kante
- 1.3
- Lufteinlass
- 1.3.1
- Horizontales Lufteinlassgitter
- 1.4
- Luftauslass
- 1.5e
- Horizontale Abdeckung des Lufteinlasses 1.3,
- 1.5ei
- Innenseite der horizontalen Abdeckung 1.5e
- 1.5a
- Horizontale Bodenplatte des Luftauslasses 1.4
- 1.5ai
- Innenseite der horizontalen Bodenplatte 1.5a
- 1.6a
- Vertikale Außenwand des Luftauslasses 1.4
- 1.6c
- Vertikale Außenwand zur seitlichen Abdeckung des luftdurchlässigen Behälters 2; 3; 2.1; 3.1
- 1.6d
- Vertikale Außenwand des Druckbereichs D
- 1.6e
- Vertikale Außenwand des Lufteinlasses 1.3
- 1.6ei
- Innenseite der vertikalen Außenwand 1.6e
- 1.6s
- Vertikale Außenwand des Saugbereichs S
- 2
- Luftdurchlässiger Behälter für die partikuläre Pflanzenkohle 2.1
- 2.1
- Partikuläre Pflanzenkohle
- 2.2
- Untere Halterung für den luftdurchlässigen Behälter 2
- 3
- Luftdurchlässiger Behälter für die partikuläre Pflanzenkohle 3.1
- 3.1
- Partikuläre Pflanzenkohle
- 3.2
- Untere Halterung für den luftdurchlässigen Behälter 3
- 3.3
- Luftauslassgitter
- 4
- Angesaugte kontaminierte Luft
- 4.1
- Strömungsrichtung
- 5
- Ausströmende dekontaminierte Luft
- 5.1
- Strömungsrichtung
- 6
- Potentiometer
- 7
- Gerätestecker
- 8
- Sicherungsschublade mit Gerätesicherung
- 9
- Ventilator
- 9.1
- Luftansaugseite
- 9.2
- Luftausstoßseite
- 10
- Umlaufende, lösbare Verbindungsstelle
- 11
- Quadratischen Umriss
- 12
- Kreisförmiger Umriss
- 13
- Standfuß
- A-A
- Längsachse, vertikale Schnittlinie
- C-C
- Horizontale Schnittlinie
- D
- Druckbereich
- S
- Saugbereich
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Ausführliche Beschreibung der Figuren
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Figuren 1, 3 bis 6 und 11
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung der 1 hatte die Form einer quadratischen vertikalen Säule einer Außenhöhe von 2,5 m und einer Länge der horizontalen Außenkanten von 500 mm. Die lichte Weite des Innenraums lag bei 460 mm. Die vertikalen lichten Weiten des Lufteinlasses 1.3 und des Luftauslasses 1.4 lag bei 255 mm, wogegen die horizontalen lichten Weiten des Lufteinlasses 1.3 und des Luftauslasses 1.4 ebenfalls bei 460 mm lagen. Die Höhe der Behälter 2; 2.1 und 3; 3.1 betrugen 170 mm. Sie fassten zusammen etwa 80 I an partikulärer Pflanzenkohle einer inneren Oberfläche nach BET von 350 m2/g, einer hohen Kapillardichte, eines pH-Werts von 8 bis 8,7 und einem H / C-Verhältnis <0,6 gemäß der Richtlinie des European Biochar Certificate. Eine diesen Spezifikationen entsprechende Pflanzenkohle wird in der Firmenschrift der LUCRAT® GmbH Energy-Dezentral 2018 / Eurotier, beschrieben. Die partikuläre Pflanzenkohle wies einen Sauterdurchmesser von 6,5 auf. Die beiden Behälter 2; 3 bestanden jeweils aus einem engmaschigen Drahtnetz dessen horizontale Seiten eine Maschenweite von 2 mm aufwiesen, wogegen die umlaufenden vertikalen Seiten engmaschiger waren und bündig an den Innenseiten der Außenwände 16c angepresst waren. Der Saugbereich unterhalb des Behälters 2 und oberhalb der Ansaugseite 9.1 des Ventilators 9 wies eine Höhe von 137 mm auf. Als Ventilator 9 wurde das EC-Radialmodul - RadiCal® von ebm-papst Mulfingen GmbH & Co. KG verwendet.
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Die vertikale Profilstreben 1.1, die horizontalen Profilstreben 1.2, die horizontalen Profilstreben 1.2.1 mit den Halterungen für die luftdurchlässigen Behälter 2; 3 für die partikulären Pflanzenkohlen 2.1; 3.1 und die vier Profilstreben 1.2 für die Halterung 1.2.2 des Ventilators 9 sowie die vertikalen Profilstreben 1.1 waren entsprechend dimensionierte, eloxierte Aluminiumprofile, die so gestaltet waren, dass sie an ihren Enden direkt miteinander, beispielsweise mit den horizontalen und vertikalen Steckverbindungen 1.2.4; 1.2.5, oder mithilfe von Zwischenstücken aus eloxiertem Aluminium oder aus technischen Kunststoffen zu einem tragenden Gerüst verbunden werden konnten. Außerdem wiesen sie Vertiefungen für die Aufnahme der horizontalen Abdeckung 1.5e des Lufteinlasses 1.3, der horizontalen Bodenplatte 1.5a des Luftauslasses 1.4, der beiden vertikalen Außenwände 1.6e des Lufteinlasses 1.3, der beiden vertikalen Außenwände 1.6a des Luftauslasses 1.4, der langen und kurzen vertikalen Außenwände 1.6s des Saugbereichs S, der vertikalen Außenwände 1.6c für die seitliche Abdeckung der luftdurchlässigen Behälter 2; 3, 2.1; 3.1 sowie die Außenwände 1.6d des Druckbereichs D auf.
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Die vorstehend aufgeführten Außenwände bestanden aus hellgrauen con-pearl® Polypropylen-Hohlkammerplatten der Firma con-pearl GmbH einer Stärke von 20 mm. Das Volumenverhältnis von S/D war 1,86:1. Das Lufteinlassgitter 1.3 bestand aus Polypropylen. Der Lufteinlass 1.3 und der Luftauslass 1.4 war so angeordnet, dass die Strömungsrichtungen 4.1; 5.1 des kontaminierten Luftstroms 4 und des dekontaminierten Luftstroms 5 einen Winkel von 90° bildeten.
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Die Wirkung der Vorrichtung wurde mit einem Probeaerosol mit Influenzaviren als kontaminierter Luft 4 getestet. Es zeigte sich, dass in die Konzentration der Influenzaviren in der ausströmende dekontaminierten Luft 5 unterhalb der Nachweisgrenzen lag.
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Figur 2
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Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gemäß der 5 entsprach im Wesentlichen der Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gemäß den 1 und 3 bis 6 sowie 11 nur, dass der Behälter 2; 2.1; 1.6c unmittelbar unterhalb des horizontalen Lufteinlassgitters 1.3.1 angeordnet war und dass die partikuläre Pflanzenkohle 3.1 in dem Behälter 3 mit 5 Vol.-% an ferromagnetischen Permalloy-Partikeln einer durch Siebanalyse ermittelten mittleren Teilchengröße von 1 mm homogen vermischt war. Nach einer Betriebsdauer von 500 Stunden wurde die partikuläre Pflanzenkohle 3.1 durch die durch Induktion erhitzten ferromagnetischen Permalloy-Partikeln auf etwa 80 °C aufgeheizt, wodurch |die|[SN1] Schüttung in dem Behälter 3 von organischen Resten der Influenzaviren befreit wurde.
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Alternativ konnte die Schüttung in den Behälter 3 mithilfe von elektrischen Heizstäben, Heizwendeln, Infrarotstrahlern und/oder Heißluftgebläsen sterilisiert werden.
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Ansonsten wies die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gemäß der 5 dieselbe vorteilhaft hohe Wirksamkeit wie die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 der 1 auf.
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Figur 7
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Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gemäß der 7 entsprach in ihrem Aufbau ihre Funktion den erfindungsgemäßen Vorrichtungen der 1 und 2 nur, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 der 7 die Form einer Trommel, deren kreisförmigen Bauteile durch lösbare Steckverbindungen 10 zusammengehalten wurden und dass die Außenwände 1.5e; 1.5a, 1.6a, 1.6c; 1.6d; 1.6e und 1.6s aus Eichenholz einer Wandstärke von 1 cm gefertigt waren. Es wurde mit dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 die gleiche hohe Wirksamkeit erzielt wie mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gemäß der 1.
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Figur 8, 8a) und 8b)
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Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gemäß der 8 entsprach in ihrem Aufbau und ihrer Funktion den erfindungsgemäßen Vorrichtungen der 1, 2 und 7 nur, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 der 7 die äußere Form einer quadratischen Doppelpyramide (Umriss 11) und die Abdeckung 1.5e des Lufteinlasses 1.3 die Form einer Pyramide hatte und dass sie einen Standfuß 13 aufwies. Die Außenwände 1.5e; 1.5a, 1.6a, 1.6c; 1.6d; 1.6e und 1.6s waren aus Buchenholz einer Wandstärke von 1,2 cm gefertigt und wurden durch lösbare Steckverbindungen zusammengehalten.
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Bei einer weiteren Ausführungsform hatte die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der 7 die äußere Form einer Doppelpyramide mit kreisförmigen Grundriss 12, deren Bauteile durch Bajonettverschlüsse zusammengehalten wurden.
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Es wurde mit diesen beiden erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 die gleiche hohe Wirksamkeit erzielt wie bei den erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 gemäß den 1 und 2.
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Figur 9
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Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gemäß der 9 entsprach in ihrem Aufbau und ihrer Funktion den erfindungsgemäßen Vorrichtungen der 1, 2 und 7 nur, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 der 9 die äußere Form eines abgerundeten Doppelkegels und die Abdeckung 1.5e des Lufteinlasses 1.3 die Form eines Kugelsegments hatte und dass sie einen Standfuß 13 aufwies. Die Außenwände 1.5e; 1.5a, 1.6a, 1.6c; 1.6d; 1.6e und 1.6s waren aus dem thermoplastischen, desinfizierbaren Hochleistungskunststoff Polysulfon PSU einer Wandstärke von 1,2 cm gefertigt und wurden durch lösbare Schraubenverbindungen zusammengehalten. Die Verwendung des Hochleistungskunststoffs hatte den wesentlichen Vorteil, dass das partikuläre Aktivkohle 3.1//Permalloy-Gemisch in dem Behälter 3 auf 150 °C aufgeheizt werden konnte.
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Es wurde mit dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 die gleiche hohe Wirksamkeit wie mit den vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 erzielt.
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Figur 10, 10a) und 10b)
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Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gemäß der 10 entsprach in ihrem Aufbau und ihrer Funktion den erfindungsgemäßen Vorrichtungen der 1, 2, 7, 8 und 9 nur, dass die erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 der 10 die äußere Form einer quadratischen Sanduhrtrommel (Umriss 11) oder einer runden Sanduhrtrommel (Umriss 12) hatten und die Abdeckungen 1.5e des Lufteinlasses 1.3 deshalb plan waren. Die Außenwände 1.5e; 1.5a, 1.6a, 1.6c; 1.6d; 1.6e und 1.6s waren aus Eschenholz einer Wandstärke von 1,2 cm gefertigt und wurden durch lösbare Steckverbindungen zusammengehalten.
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Es wurde mit diesen beiden erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 die gleiche hohe Wirksamkeit erzielt wie bei den vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1.
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Anmerkung
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Die Außenwände aus Hartholz waren mit einem Klarlack für Holz lackiert, um dieses zu schützen und gleichzeitig die Maserung des Holzes zu befeuern, sodass besonders schöne ästhetische Effekte erzielt wurden.