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DE102020205986A1 - Fan for air disinfection - Google Patents

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Abstract

Bei einem Ventilator (1) mit einem Rotor (2) zur Erzeugung eines Luftstroms (5) und mit einem Stator (6), der mindestens eine Durchgangsöffnung (7) zur Hindurchführung des Luftstroms (5) aufweist, sind an dem Rotor (2) und/oder an dem Stator (6) UV-Lichtquellen (10) angeordnet, die UV-Licht in den Luftstrom (5) abstrahlen.In the case of a fan (1) with a rotor (2) for generating an air flow (5) and with a stator (6) which has at least one passage opening (7) for the passage of the air flow (5), on the rotor (2) and / or arranged on the stator (6) UV light sources (10) which emit UV light into the air stream (5).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ventilator mit einem Rotor zur Erzeugung eines Luftstroms und mit einem Stator, der mindestens eine Durchgangsöffnung zur Hindurchführung des Luftstroms aufweist.The present invention relates to a fan with a rotor for generating an air flow and with a stator which has at least one passage opening for the passage of the air flow.

Die Verwendung von Ventilatoren zur Kühlung oder zum Trocknen ist aus dem Stand der Technik bekannt. Der Rotor eines Ventilators umfasst hierbei insbesondere ein Laufrad, wobei die Luft in einer Richtung parallel zur Drehachse des Laufrads strömt. Der Stator umfasst insbesondere einen Halter, wie zum Beispiel einen Ständer oder ein Gehäuse, an dem der Rotor angeordnet ist.The use of fans for cooling or for drying is known from the prior art. The rotor of a fan comprises in particular an impeller, the air flowing in a direction parallel to the axis of rotation of the impeller. In particular, the stator comprises a holder, such as, for example, a stator or a housing, on which the rotor is arranged.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ventilator bereitzustellen, der zusätzlich zu den oben genannten Funktionen eine Luftdesinfektion bewirkt.It is the object of the present invention to provide a fan which, in addition to the functions mentioned above, disinfects the air.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Ventilator erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an dem Rotor und/oder an dem Stator UV-Lichtquellen angeordnet sind, die UV-Licht in den Luftstrom abstrahlen.In the case of the ventilator mentioned at the outset, this object is achieved according to the invention in that UV light sources are arranged on the rotor and / or on the stator, which emit UV light into the air flow.

Erfindungsgemäß wird das UV-Licht in räumlicher Nähe des Ventilators, also der kinematischen Energie, in den Luftstrom eingebracht. Die Durchgangsöffnungen des Stators umfassen insbesondere Gitteröffnungen, zum Beispiel von Schutzgittern, Düsenöffnungen, und/oder eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme des Rotors. Die Luft strömt durch diese Durchgangsöffnungen hindurch und am Rotor entlang. Das von den UV-Lichtquellen emittierte ultraviolette (UV)-Licht tötet Bakterien/Viren in dem Luftstrom ab. Dadurch ist die aus dem Ventilator herausströmende Luft von Bakterien/Viren desinfiziert. Die UV-Lichtquellen können einreihig oder mehrreihig, z.B. in Kettenanordnung, angeordnet sein. Die Lichtquellen werden durch den Luftstrom gekühlt. Der von der UV-Strahlung erfasste Raumbereich wird durch die Geometrie des Ventilators, insbesondere durch die Form der Durchgangsöffnungen, begrenzt.According to the invention, the UV light is introduced into the air flow in the spatial vicinity of the fan, that is to say the kinematic energy. The through openings of the stator include, in particular, grid openings, for example of protective grids, nozzle openings, and / or a through opening for receiving the rotor. The air flows through these through openings and along the rotor. The ultraviolet (UV) light emitted by the UV light sources kills bacteria / viruses in the air stream. As a result, the air flowing out of the fan is disinfected from bacteria / viruses. The UV light sources can be arranged in a single row or in multiple rows, for example in a chain arrangement. The light sources are cooled by the air flow. The spatial area covered by the UV radiation is limited by the geometry of the fan, in particular by the shape of the passage openings.

Bevorzugt sind die UV-Lichtquellen an Flügeln des Rotors angeordnet. Die gesamte durch den Ventilator hindurchtretende Luft strömt unmittelbar oder mit geringem Abstand an den Flügeln vorbei, so dass Bakterien/Viren von dem UV-Licht mit vergleichsweise hoher Intensität bestrahlt und dabei abgetötet werden. Insbesondere bewirken Schleifkontakte am Innendurchmesser der sich drehenden Rotorwelle eine statorseitige Stromversorgung der UV-Lichtquellen.The UV light sources are preferably arranged on the blades of the rotor. All of the air passing through the fan flows past the wings either directly or at a small distance, so that bacteria / viruses are irradiated by the UV light with a comparatively high intensity and are killed in the process. In particular, sliding contacts on the inside diameter of the rotating rotor shaft provide a stator-side power supply for the UV light sources.

Weiter bevorzugt sind die UV-Lichtquellen an einem Leitwerk des Stators, insbesondere an radial ausgerichteten, z.B. schaufelförmigen Leitwerkstreben, angeordnet. Das Leitwerk ist insbesondere an oder in einer Durchgangsöffnung des Stators, in der der Rotor angeordnet ist, in Richtung des Luftstroms eintrittsseitig oder austrittsseitig angeordnet.More preferably, the UV light sources are arranged on a tail unit of the stator, in particular on radially aligned, e.g., blade-shaped tail unit struts. The tail unit is in particular arranged on or in a passage opening of the stator in which the rotor is arranged, on the inlet side or on the outlet side in the direction of the air flow.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungswand der Durchgangsöffnung reflektiv für das UV-Licht der UV-Lichtquellen ist, insbesondere spiegelnd wirkt. Durch diese Maßnahme wird die Weglänge des UV-Lichts im Ventilator erhöht, so dass mehr Bakterien/Viren abgetötet werden.A preferred embodiment of the invention is characterized in that the opening wall of the passage opening is reflective for the UV light of the UV light sources, in particular has a specular effect. This measure increases the path length of the UV light in the fan, so that more bacteria / viruses are killed.

Besonders vorteilhaft sind die UV-Lichtquellen am Rotor und/oder am Stator jeweils flächenbündig zu der Rotor- bzw. Statoroberfläche angeordnet bzw. eingelassen. So stehen die UV-Lichtquellen nicht über die Rotor- bzw. Statoroberfläche vor und bewirken keine Verwirbelungen des Luftstroms.The UV light sources are particularly advantageously arranged or embedded on the rotor and / or on the stator in each case flush with the rotor or stator surface. The UV light sources do not protrude beyond the rotor or stator surface and do not cause any turbulence in the air flow.

Der Wellenlängenbereich des abgestrahlten UV-Lichts liegt insbesondere zwischen 100 nm bis 280 nm, vorzugsweise bei 265-275 nm (UV-C-Licht).The wavelength range of the emitted UV light is in particular between 100 nm and 280 nm, preferably at 265-275 nm (UV-C light).

Vorzugsweise sind die UV-Lichtquellen durch UV-Leuchtdioden (LEDs) gebildet, die sich durch hohe Kompaktheit und Langlebigkeit auszeichnen.The UV light sources are preferably formed by UV light-emitting diodes (LEDs), which are characterized by a high degree of compactness and durability.

Der Ventilator weist bevorzugt eine Regeleinheit auf, welche die Intensität der UV-Lichtquellen in Abhängigkeit von Eigenschaften des Luftstroms insbesondere von der Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms, einstellt. Beispielsweise kann die Regeleinheit die Intensität in Abhängigkeit von der Drehzahl bzw. Stromstärke des Antriebsmotors einstellen. Je höher die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms, desto größer kann die Intensität der UV-Lichtquellen eingestellt werden.The fan preferably has a control unit which adjusts the intensity of the UV light sources as a function of properties of the air flow, in particular the flow speed of the air flow. For example, the control unit can set the intensity as a function of the speed or current strength of the drive motor. The higher the flow speed of the air stream, the greater the intensity of the UV light sources can be set.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.Further advantages and advantageous configurations of the subject matter of the invention can be found in the description, the drawing and the claims. The features mentioned above and those listed below can also be used individually or collectively in any combination. The embodiment shown and described is not to be understood as an exhaustive list, but rather have an exemplary character for describing the invention.

Es zeigen:

  • 1 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Ventilators; und
  • 2 einen erfindungsgemäßen Ventilator mit einem Leitwerk.
Show it:
  • 1 an exploded view of a fan according to the invention; and
  • 2 a fan according to the invention with a tail unit.

Der in 1 gezeigte Ventilator 1 weist einen Rotor 2 auf, der ein Laufrad 3 mit Flügeln 4 zur Erzeugung eines Luftstroms 5 umfasst. Zur Aufnahme des Rotors 2 dient ein Stator 6 mit einer Durchgangsöffnung 7 für den Luftstrom 5. Um die Durchgangsöffnung 7 herum weist der Stator 6 einen Eintrittsring 8 für den Luftstrom 5 auf. In dem Eintrittsring 8 kann eine Eintrittsdüse 9 eingesetzt sein, durch die hindurch die Luft in den Ventilator 1 eintritt.The in 1 shown fan 1 has a rotor 2 on that an impeller 3 with wings 4th to generate an air flow 5 includes. To accommodate the rotor 2 a stator is used 6th with a through opening 7th for airflow 5 . Around the through opening 7th the stator points around 6th an entry ring 8th for airflow 5 on. In the entry ring 8th can be an inlet nozzle 9 be inserted through which the air enters the fan 1 entry.

Zur Abtötung von Bakterien/Viren in dem Luftstrom 5 sind UV-Lichtquellen 10, insbesondere UV-LEDs, die UV-C-Licht mit einer Wellenlänge von ca. 275 nm abstrahlen, am Rotor 2 und/oder am Stator 6 angeordnet. Wie in 1 gezeigt, sind die UV-Lichtquellen 10 vorteilhaft innenseitig an den Flügeln 4 des Laufrads 3, außenseitig am Laufrad 3 und innenseitig am Eingangsrings 8 vorgesehen, da dort der gesamte Luftstrom 5 entlang fließt und somit maximal viele Bakterien/Viren abgetötet werden können. Der Eintrittsring 8 oder, falls vorhanden, die Eintrittsdüse 9 sind innenseitig möglichst spiegelnd, um das UV-Licht der UV-Lichtquellen 10 in den Gasstrom 5 zu reflektieren. Durch die Spiegelung wird die Weglänge des UV-Lichts im Ventilator 1 erhöht, so dass mehr Bakterien/Viren abgetötet werden. Die UV-Lichtquellen 10 sind in Ausnehmungen der Rotor- bzw. Statoroberfläche möglichst flächenbündig angeordnet, um den daran vorbeiströmenden Luftstrom 5 nicht zu verwirbeln. Die UV-Lichtquellen 10 können, z.B. in LED-Kettenanordnung, am Rotor 2 und am Stator 6 jeweils einreihig oder mehrreihig hintereinander angeordnet sein.To kill bacteria / viruses in the air stream 5 are UV light sources 10 , especially UV-LEDs, which emit UV-C light with a wavelength of approx. 275 nm, on the rotor 2 and / or on the stator 6th arranged. As in 1 Shown are the UV light sources 10 advantageous on the inside of the wings 4th of the impeller 3 , on the outside of the impeller 3 and on the inside of the entrance ring 8th provided, as there is all of the airflow 5 flows along and thus a maximum of many bacteria / viruses can be killed. The entry ring 8th or, if present, the inlet nozzle 9 are as reflective on the inside as possible to avoid the UV light from the UV light sources 10 into the gas stream 5 to reflect. The reflection determines the path length of the UV light in the fan 1 increased so that more bacteria / viruses are killed. The UV light sources 10 are arranged as flush as possible in recesses in the rotor or stator surface, around the air flow flowing past them 5 not to swirl. The UV light sources 10 can, for example, in an LED chain arrangement on the rotor 2 and on the stator 6th be arranged in one or more rows one behind the other.

Der Ventilator 1 weist außerdem einen Antriebsmotor 11 zum Drehen des Rotors 2 und ein Schutzgitter 12 auf, das am Stator 6 befestigt ist und den Antriebsmotor 12 trägt. Optional kann die Intensität der UV-Lichtquellen 10 von einer Regeleinheit 13 in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms 5, also z.B. von der Drehzahl bzw. Stromstärke des Antriebsmotors 11, eingestellt werden. Je höher die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms 5, desto größer wird die Intensität der UV-Lichtquellen 10 eingestellt.The ventilator 1 also has a drive motor 11th to turn the rotor 2 and a protective grille 12th on that on the stator 6th is attached and the drive motor 12th wearing. Optionally, the intensity of the UV light sources 10 from a control unit 13th depending on the speed of the air flow 5 , for example the speed or amperage of the drive motor 11th , can be set. The higher the velocity of the air flow 5 the greater the intensity of the UV light sources 10 set.

In 2 ist ein Leitwerk 20 des Stators 6 gezeigt, das stromauf- oder stromabwärts des Rotors 2 angeordnet ist. Das Leitwerk 20 hat die Form eines Gitters mit radialen Leitwerkstreben 21. Am Leitwerk 20, insbesondere ein- oder beidseitig an den Leitwerkstreben 21, können ebenfalls UV-Lichtquellen 10 angeordnet sein.In 2 is a tail unit 20th of the stator 6th shown the upstream or downstream of the rotor 2 is arranged. The tail unit 20th has the shape of a grid with radial tail struts 21 . At the tail 20th , in particular on one or both sides of the tail struts 21 , can also use UV light sources 10 be arranged.

Claims (10)

Ventilator (1) mit einem Rotor (2) zur Erzeugung eines Luftstroms (5) und mit einem Stator (6), der mindestens eine Durchgangsöffnung (7) zur Hindurchführung des Luftstroms (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rotor (2) und/oder an dem Stator (6) UV-Lichtquellen (10) angeordnet sind, die UV-Licht in den Luftstrom (5) abstrahlen.Fan (1) with a rotor (2) for generating an air flow (5) and with a stator (6) which has at least one passage opening (7) for the passage of the air flow (5), characterized in that on the rotor (2 ) and / or UV light sources (10) are arranged on the stator (6), which emit UV light into the air stream (5). Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) in der Durchgangsöffnung (7) angeordnet ist.Fan after Claim 1 , characterized in that the rotor (2) is arranged in the through opening (7). Ventilator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lichtquellen (10) an der Öffnungswand der Durchgangsöffnung (7) angeordnet sind.Fan after Claim 1 or 2 , characterized in that the UV light sources (10) are arranged on the opening wall of the through opening (7). Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lichtquellen (10) an Flügeln (4) des Rotors (2) angeordnet sind.Fan according to one of the preceding claims, characterized in that the UV light sources (10) are arranged on blades (4) of the rotor (2). Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lichtquellen (10) an einem Leitwerk (20) des Stators (6), insbesondere an radial ausgerichteten Leitwerkstreben (21), angeordnet sind.Fan according to one of the preceding claims, characterized in that the UV light sources (10) are arranged on a tail unit (20) of the stator (6), in particular on radially aligned tail unit struts (21). Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungswand der Durchgangsöffnung (7) reflektiv für das UV-Licht der UV-Lichtquellen (10) ist, insbesondere spiegelnd ist.Fan according to one of the preceding claims, characterized in that the opening wall of the passage opening (7) is reflective for the UV light of the UV light sources (10), in particular is specular. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lichtquellen (10) am Rotor (2) und/oder am Stator (6) jeweils flächenbündig zu der Rotor- bzw. Statoroberfläche angeordnet sind.Fan according to one of the preceding claims, characterized in that the UV light sources (10) on the rotor (2) and / or on the stator (6) are each arranged flush with the rotor or stator surface. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lichtquellen (10) Licht im UV-C Bereich emittieren.Fan according to one of the preceding claims, characterized in that the UV light sources (10) emit light in the UV-C range. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lichtquellen (10) als UV-LEDs ausgebildet sind.Fan according to one of the preceding claims, characterized in that the UV light sources (10) are designed as UV LEDs. Ventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Regeleinheit (13), welche die Intensität der UV-Lichtquellen (10) in Abhängigkeit von Eigenschaften des Luftstroms (5), insbesondere von der Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms, einstellt.Fan according to one of the preceding claims, characterized by a control unit (13) which adjusts the intensity of the UV light sources (10) as a function of properties of the air flow (5), in particular the flow speed of the air flow.
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