ANORDNUNG ZUR LUFTDES INFEKTION UND VERFAHREN ZUR LUFTDES INFEKTION

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 102021123368 . 2 , deren Of fenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird .

Es werden eine Anordnung zur Luftdesinfektion und ein Verfahren zur Luftdesinfektion angegeben .

Ultraviolettstrahlung, abgekürzt UV Strahlung, kann zur Realisierung ef fektiver Desinfektionslösungen für viele verschiedene Zwecke wie z . B . Oberflächen- oder Luftdesinfektion eingesetzt werden . Insbesondere bei der Luftdesinfektion ist eine ausreichende Luftaustauschrate erforderlich, um sicherzustellen, dass das gesamte Luftvolumen in einem Raum auf die richtige Weise behandelt und desinfi ziert wird . Um einen bestimmten Mindestluf tstrom zu gewährleisten, werden Ventilatoren benötigt , wie sie z . B . in Klimaanlagen eingesetzt werden . Dies erhöht die Systemkomplexität sowie die Gesamtkosten, Ef fi zienz und Wartung und verringert die Lebensdauer des Systems .

Eine Anordnung zur Luftdesinfektion dient dazu, in der Luft befindliche Bakterien oder Viren zu deaktivieren . Dabei wird beispielsweise UV-C Strahlung eingesetzt . Strahlung mit einer Wellenlänge unterhalb von 280 Nanometern bewirkt bei Bakterien oder Viren, dass chemische Bindungen in der RNA oder DNA der Bakterien bzw . Viren aufbrechen . Aufgrund von auf gebrochenen Bindungen wird das Virus inaktiviert und ein Bakterium an der Reproduktion gehindert . Zum Generieren von Ultraviolett-Strahlung können Quecksilberdampflampen, Quarzlampen oder UV-Leuchtdioden eingesetzt werden . Die zum Erzeugen einer Luftströmung verwendeten Ventilatoren benötigen elektrische Energie und erzeugen zumindest einen geringen Geräuschpegel .

Eine Aufgabe ist es , eine Anordnung zur Luftdesinfektion und ein Verfahren zur Luftdesinfektion anzugeben, die einen sehr geringen Energieverbrauch aufweist .

Diese Aufgaben werden durch die Anordnung zur Luftdesinfektion und das Verfahren zur Luftdesinfektion gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst . Weitere Ausgestaltungen der Anordnung zur Luftdesinfektion oder des Verfahrens zur Luftdesinfektion sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche .

In zumindest einer Aus führungs form umfasst eine Anordnung zur Luftdesinfektion eine erste Anzahl N von Halbleiterkörpern, die als Strahlung emittierende Halbleiterkörper realisiert sind . Die Anordnung ist so ausgebildet , dass Luft im Strahlengang der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern durch eine Luftströmung bewegt wird, die durch eine von der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern abgegebene Wärme erzeugt wird .

Mit Vorteil erzeugt die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern nicht nur Strahlung zur Desinfektion von Keimen in der Luft , sondern bewirkt durch die Wärmeabgabe einen Luftstrom, durch den desinfi zierte Luft abtransportiert wird und zu desinfi zierende Luft nachströmt .

In zumindest einer Aus führungs form der Anordnung ist die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern als UV Strahlung emittierende Halbleiterkörper, z . B . als UV-C, UV-B und/oder UV-A Strahlung emittierende Halbleiterkörper, realisiert . Da eine Strahlung von LEDs eine gewisse Wellenlängenbreite von 10 nm bis 20 nm aufweisen kann, können z . B . Teile der emittierten Strahlung der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern im UV-C Spektrum und andere Teile im UV-B Spektrum sein oder Teile der emittierten Strahlung im UV-B Spektrum und andere Teile im UV-A Spektrum sein .

In zumindest einer Aus führungs form der Anordnung ist eine Wellenlänge der von der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern emittierten Strahlung in einem Bereich von 200 nm bis 280 nm, alternativ in einem Bereich von 265 nm bis 280 nm . Mit Vorteil ist in diesem Wellenlängenbereich die inaktivierende Wirkung auf DNA oder RNA von Bakterien und Viren sehr hoch . Somit emittiert die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern UV-C Strahlung . Das Optimum der Wirkung wird bei einer Wellenlänge von etwa 265 nm erzielt .

In zumindest einer Aus führungs form der Anordnung ist die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern als Leuchtioden, abgekürzt LED realisiert . Mit Vorteil weisen Leuchtdioden eine kleine Baugröße auf und können kostenef fi zient hergestellt werden .

In zumindest einer Aus führungs form der Anordnung ist eine aktive Zone eines Halbleiterkörpers der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern aus AlGaN hergestellt . Mit Vorteil eignet sich AlGaN zur Herstellung UV-C emittierender Leuchtdioden .

In zumindest einer alternativen Aus führungs form der Anordnung ist die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern als Strahlung im violetten oder blauen Spektrum emittierende Halbleiterkörper, also z . B . als violette oder blaue LED realisiert . In zumindest einer Aus führungs form der Anordnung ist eine Wellenlänge der von der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern emittierten Strahlung in einem Bereich von 380 nm bis 500 nm, von 390 nm bis 470 nm oder von 400 nm bis 420 nm . Die von der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern emittierte Strahlung kann somit aus dem violettem Spektrum, dem blauen Spektrum und/oder dem UV-A Spektrum sein . Da die Strahlung von LEDs eine gewisse Wellenlängenbreite aufweist , können Teile der emittierten Strahlung z . B . im violettem Spektrum und andere Teile im UV-A Spektrum sein . Strahlung im violetten und/oder blauen Spektrum kann desinfi zierende Wirkung auf Bakterien besitzen . Aufgrund der Eigenschaften von blauem Licht kann in der Regel die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern aktiv sein, auch während sich Personen im Strahlengang von blauem Licht aufhalten (unter Berücksichtigung von Grenzen wie des Abstands von der Strahlungsquelle zur Person, Intensität der Strahlung, Dauer etc . ) .

In zumindest einer Aus führungs form der Anordnung ist eine aktive Zone eines Halbleiterkörpers der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern aus InGaN hergestellt . InGaN eignet sich zur Herstellung von Strahlung im blauen Spektrum emittierenden Leuchtdioden .

In zumindest einer Aus führungs form ist die Anordnung zur Luft-Desinfektion ausgelegt .

In zumindest einer Aus führungs form der Anordnung wird die Luftströmung durch einen Kaminef fekt bewirkt . Durch den Kaminef fekt ist die Luftgeschwindigkeit erhöht . Die Anordnung weist Oberflächen auf , welche die Luftströmung leiten . Die Luftströmung erfolgt meist in einen Zwischenraum zwischen den Oberflächen . Die Oberflächen sind durch Wände , Platten, Zylinder, Rippen oder andere Körper realisiert . Die Oberflächen sind z . B . senkrecht zu einem Boden eines Raumes angeordnet . Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern gibt Wärme und Strahlung in den Zwischenraum ab .

In zumindest einer Aus führungs form ist die Anordnung frei von einem Lüfter . Mit Vorteil entsteht somit kein störendes Lüf tergeräusch .

In zumindest einer Aus führungs form ist die Anordnung frei von einem mechanischen Kühlelement .

In zumindest einer Aus führungs form ist die Anordnung frei von einem Motor . Mit Vorteil sind ein Leistungsverbrauch und eine Geräuschentwicklung gering gehalten .

In zumindest einer Aus führungs form umfasst die Anordnung ein oder mehrere Halbleiterkörpergehäuse , in der die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern angeordnet ist . Eine Abdeckung des Halbleiterkörpergehäuses oder der mehreren Halbleiterkörpergehäuse ist aus einem für die Strahlung beständigen Material , etwa einem UV beständigen Material . Das Material kann z . B . Quarzglas sein . Die Abdeckung ist optional .

In zumindest einer Aus führungs form umfasst die Anordnung eine Platte , die vor einer Wand derart angeordnet ist , dass ein Zwischenraum zwischen der Wand und der Platte vorhanden ist . Die Platte ist so realisiert , dass eine Einlassöf fnung zum Zwischenraum und eine Auslassöf fnung vom Zwischenraum vorhanden sind . Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern sind derart befestigt , dass die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern Wärme und Strahlung in den Zwischenraum abgibt .

In einem Beispiel ist die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern in der Höhe der oberen Hälfte der Wand, alternativ in der Höhe des obersten Drittels der Wand angeordnet. Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern sind z.B. an der Platte oder an der Wand befestigt. Mit Vorteil ist dadurch der Kamineffekt verglichen mit einer Anordnung der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern in Bodennähe erhöht .

In zumindest einer Aus führungs form umfasst die Anordnung einen Heizkörper. Luft in einer Luftströmung entlang einer Heizkörperoberfläche oder zwischen dem Heizkörper und einer Wand befindet sich im Strahlengang der Strahlung der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern. Mit Vorteil sind viele Heizkörper so konstruiert, dass eine hohe Luftströmung bei eingeschalteter Heizungsanlage entsteht. Die von der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern abgegebene Wärme bewirkt einen Luftstrom auch bei ausgeschalteter Heizungsanlage. Die senkrecht stehenden Flächen des Heizkörpers eignen sich gut zur Lenkung des Luftstroms bei ausgeschalteter Heizungsanlage. Mit Vorteil befinden sich Heizkörper in den meisten Wohnräumen, so dass ein zusätzlicher Aufwand gering gehalten ist.

In zumindest einer Aus führungs form der Anordnung ist der Heizkörper als Plattenheizkörper ausgebildet. Ein Plattenheizkörper kann auch Flachheizkörper genannt werden. Ein Plattenheizkörper weist z.B. eine gerippte Konstruktion aus kaltverformten und rollgeschweißten Stahlblechen auf. In zumindest einer Aus führungs form der Anordnung ist die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern auf einem Strei fen angeordnet . Somit können die Wärmeerzeugung und die Desinfektion auf der Länge eines Hei zkörpers oder einer Wand erfolgen . Der Strei fen ist z . B . flexibel oder starr .

In zumindest einer Aus führungs form umfasst die Anordnung eine Leichtbaudecke , die von einer Rohdecke abgehängt ist . Die Leichtbaudecke weist mindestens eine Einlassöf fnung und mindestens eine Auslassöf fnung auf . Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern ist derart in oder an der mindestens einen Einlassöf fnung befestigt , dass durch die Wärmeabgabe der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern eine Luftströmung entsteht . Die Decke ist somit als abgehängte Decke realisiert , welche die Rohdecke , die Leichtbaudecke und mehrere Direktabhänger umfasst , welche die Rohdecke und die Leichtbaudecke verbinden .

In zumindest einer Aus führungs form ist die Anordnung derart ausgelegt , dass sich eine unter der Leichtbaudecke befindende Person außerhalb eines Strahlengangs der Strahlung der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern ist .

In zumindest einer Aus führungs form umfasst die Anordnung zusätzlich mindestens einen lichtemittierenden Halbleiterkörper, der derart ausgelegt ist , dass er Licht zur Beleuchtung emittiert . Die vom mindestens einen lichtemittierenden Halbleiterkörper abgegebene Wärme trägt zur Erzeugung der Luftströmung bei . Der lichtemittierende Halbleiterkörper ist z . B . als Weißlicht Leuchtdiode realisiert . In einem Beispiel umfasst die Anordnung mindestens drei lichtemittierende Halbleiterkörper, die als rote LED, grüne LED und blaue LED realisiert sind . Die drei lichtemittierenden Halbleiterkörper bilden z . B . ein RGB- Modul .

In zumindest einer Aus führungs form umfasst ein Verfahren zur Luf t des Infekt ion :

- Abgeben von Wärme durch Betreiben einer ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern, die als Strahlung emittierende Halbleiterkörper realisiert sind, und Erzeugen einer Luftströmung, sowie

- Bestrahlen der Luft in der Luftströmung zur Desinfektion durch die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern .

Die Anordnung zur Luftdesinfektion ist z . B . selbsttätig, englisch sel f-operating . Mit Vorteil weist die Anordnung zur Luftdesinfektion eine einfache Konstruktion sowie eine konstante Desinfektion und Durchflussmenge ohne weitere Komponenten auf . Der Wegfall von Lüftern oder mechanischen Kühlkomponenten führt zu einer kostengünstigen Realisierung . Eine konstante Durchfluss- und Desinfektionsrate kann durch das Systemdesign erreicht werden . Der Kaminef fekt wird nicht nur zur Kühlung der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern, sondern auch für die Erzeugung des Luftstroms verwendet . Die überschüssige Wärme wird für Konvektions- und Lüftungs zwecke ef fi zient genutzt . Die Beleuchtung mit UV-C Strahlung, violettem oder blauem Licht führt zur einer ef fektiven Desinfektion . Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern emittieren Strahlung z . B . zwischen 200 nm und 500 nm .

Das hier beschriebene Verfahren ist für den Betrieb der hier beschriebenen Anordnung besonders geeignet . Die im Zusammenhang mit der Anordnung beschriebenen Merkmale können daher auch für das Verfahren herangezogen werden und umgekehrt .

Die Anordnung zur Luftdesinfektion und das Verfahren zur Luftdesinfektion werden z . B . in einem Büro , einem öf fentliche Bereich, einem Geschäft , einer Wohnung und/oder bei einem Verbraucher angewendet .

In einem Beispiel nutzt die Anordnung zur Luftdesinfektion die beim Betrieb von UV-C, violettem oder blauem Licht emittierenden Bauteilen ohnehin entstehende Überschusswärme und schöpft sie durch eine entsprechende Anlagenkonzeption aus . Dadurch wird nicht nur die Kühlsituation durch den so genannten Kaminef fekt verbessert , sondern dieser Ef fekt wird auch für die Umwäl zung des zu desinfi zierenden bzw . zu behandelnden Luftvolumens genutzt . Die unterschiedlichen Wirkungen werden kombiniert (nicht getrennt ) und speziell für die UV-C Luftdesinfektion genutzt . Die Energieeinsparung führt zu weniger Aufwand . Für die Erzeugung einer Konvektion wird die Wärmeableitung verwendet . Dies resultiert in einen Luftstrom für die Luftdesinfektion durch UV-C Strahlung . Der absichtlich erzeugte Kaminef fekt wird nicht nur zur Kühlung, sondern auch zur kontrollierten Luftströmung und Luftdesinfektion genutzt . Durch die Realisierung verschiedener Anwendungss zenarien und Systemdesigns kann der Kaminef fekt für mehrere Zwecke genutzt werden .

Nachteile von Ventilatoren können dadurch überwunden werden, dass die ohnehin vorhandene Wärmeentwicklung der UV-C Bauteile zur Luf tstromerzeugung genutzt wird und nicht nur durch zusätzlichen Kühlaufwand, z . B . über Kühlkörper, abgeführt wird . Bei geeigneter Systemauslegung kann der Wärmestrom in eine bestimmte Betriebsart gezwungen werden (sogenannter Kamineffekt) , was sowohl die Kühlsituation der

UV-C Strahlungsquelle selbst verbessert (weniger Systemkomplexität und -kosten) als auch zu einer konstanten Luftströmungsrate führt, die für eine kontrollierte Luftdesinfektion vorteilhaft ist. Es werden keine zusätzlichen mechanisch beweglichen Komponenten benötigt. Komponenten wie z.B. Ventilatoren können entfallen.

Durch den Kamineffekt wird unbehandelte Luft automatisch in die Desinfektionszone geleitet und kontinuierlich ausgetauscht. Der Aufwand für das Wärmemanagement ist geringer und gleichzeitig wird eine kontrollierte

Luf tkonvektion realisiert. Als Vorteile können z.B. je nach Aus führungs form erzielt werden: Geringere Systemkomplexität, geringere Systemkosten, geringerer Wartungsaufwand. Der Wirkungsgrad der Anordnung bleibt konstant. Die Licht- bzw. Strahlungsquellen werden durch den Luftstrom staubfrei gehalten. Eine Übertragung unerwünschter Wärmeverluste auf eine nutzbringende Anwendung (Luftkonvektion) wird durchgeführt .

In einem Beispiel ist eine Wiederverwendung und Aufrüstung bestehender Systeme zu einer Anordnung zur Luftdesinfektion möglich (z.B. Heizkörper, Strahler, ...) . Die Anordnung zur Luftdesinfektion kann in neuen Systemdesigns und Anwendungsfälle angewendet werden (z.B. befestigte Wände mit Lüftungsschächten, unsichtbar und sicher in der Anwendung, da keine Exposition für Menschen) . Die Anordnung zur Luftdesinfektion ist selbsttätig. Die Anordnung zur Luftdesinfektion arbeitet automatisch. Die Ausgestaltung erfolgt derart, dass keine desinfizierende Strahlung den „Behandlungsbereich", z.B. Vorbauwand, verlassen kann und somit einen sicheren Aufenthalt von Personen im Raum ermöglicht ist . Mit Vorteil kann somit die Anordnung zur Luftdesinfektion kontinuierlich betrieben werden, z . B . auch bei Anwesenheit von Personen .

Weitere Aus führungs formen und Weiterbildungen der Anordnung oder des Verfahrens ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit Figuren 1 bis 7C erläuterten Aus führungsbeispielen . Gleiche , gleichartige oder gleich wirkende Schaltungsteile und Bauelemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugs zeichen versehen . Es zeigen :

Figuren 1A bis IC Aus führungsbeispiele eines Strahlung emittierenden Halbleiterkörpers ;

Figuren 2A und 2B ein Aus führungsbeispiel einer

Anordnung zur Luftdesinfektion;

Figuren 3A-3D und 4A-4D Simulationsergebnisse einer

Anordnung zur Luftdesinfektion;

Figuren 5 und 6 Aus führungsbeispiele von Anordnungen zur Luftdesinfektion; und

Figuren 7A bis 7C Simulationsergebnisse der

Luftströmung bei verschiedenen Körpern .

Figur 1A zeigt ein Aus führungsbeispiel eines Halbleiterkörper 10 und eines Halbleiterkörpergehäuses 14 . Der Halbleiterkörper 10 ist als UV-C Strahlung emittierender Halbleiterkörper realisiert . Der Halbleiterkörper 10 ist als UV-C Strahlung emittierende LED hergestellt . Der Halbleiterkörper 10 ist im Halbleiterkörpergehäuse 14 angeordnet . Das Halbleiterkörpergehäuse 14 umfasst einen Grundkörper 15 . Das Halbleiterkörpergehäuse 14 umfasst optional eine Abdeckung 16 . Auf der Rückseite des Grundkörpers 15 sind nicht gezeigte Anschlüsse realisiert . Die Abdeckung 16 ist aus UV-C beständigem Material hergestellt . Die Abdeckung 16 enthält z . B . Quarzglas . Die Abdeckung 16 ist als planer Körper realisiert . In einem Beispiel schließen die Abdeckung 16 und der Grundkörper 15 den Halbleiterkörper 10 hermetisch ein . Das Halbleiterkörpergehäuse 14 mit dem Halbleiterkörper 10 kann als LED-Modul bezeichnet werden .

Figur 1B zeigt ein weiteres Aus führungsbeispiel eines Halbleiterkörpers 10 und eines Halbleiterkörpergehäuses 14 , die Weiterbildungen der in Figur 1A gezeigten Aus führungs formen sind . Die Abdeckung 16 weist eine Linsenform auf . Die Abdeckung 16 bewirkt somit eine Strahlaufweitung des Strahlengangs der vom Halbleiterkörper 10 emittierten UV-C Strahlung .

Figur IC zeigt ein weiteres Aus führungsbeispiel eines Halbleiterkörpers 10 und eines Halbleiterkörpergehäuses 14 , die Weiterbildungen der in Figuren 1A und 1B gezeigten Aus führungs formen sind . Gemäß Figur IC ist eine erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 im Halbleiterkörpergehäuse 14 angeordnet . Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 sind regelmäßig, z . B . in Arrayform, angeordnet . Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern ist z . B . aus AlGaN hergestellt .

In einer alternativen Aus führungs form gibt die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 Strahlung z . B . im violetten Spektrum, im blauen Spektrum, im UV-A Spektrum oder im UV-B Spektrum oder (z.B. aufgrund der Wellenlängenbreite) in zwei benachbarten Spektren diese drei Spektren ab. Eine Wellenlänge der von der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 emittierten Strahlung ist z.B. in einem Bereich von 380 nm bis 500 nm, von 390 nm bis 470 nm oder von 400 nm bis 420 nm. Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 ist z.B. aus InGaN hergestellt. In einem Beispiel kann Strahlung in diesen Spektren vor allem eine abtötende Wirkung auf Bakterien aufweisen.

Figur 2A zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung 20 zur Luftdesinfektion, abgekürzt Anordnung. Die Anordnung 20 umfasst die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13, z.B. gemäß einem der oben geschilderten Ausführungsbeispiele. Weiter weist die Anordnung 20 das Halbleiterkörpergehäuse 14 auf. Die Anordnung 20 umfasst eine Platte 21. Die Platte 21 ist vor einer Wand 22 angeordnet. Die Befestigung der Platte 21 erfolgt z.B. an der Wand 22 durch nicht gezeigte Abstandshalter. Zwischen der Platte 21 und der Wand 22 befindet sich ein Zwischenraum 23.

Der Zwischenraum 23 weist eine Einlassöffnung 24 und eine Auslassöffnung 25 auf. Die Einlassöffnung 24 ist bodenseitig und die Auslassöffnung 25 ist deckenseitig. Die Einlassöffnung 24 wird, wie in Figur 2A gezeigt, dadurch erreicht, dass die Platte 21 nicht bis zu einem Boden 26 reicht. Alternativ kann die Einlassöffnung 24 auch durch Schlitze oder Löcher in der Platte 21 erzeugt werden. Die Auslassöffnung 25 wird dadurch hergestellt, dass die Platte 21 nicht bis zu einer Decke 27 reicht. Alternativ kann die Auslassöffnung 25 durch Schlitze oder Löcher in der Platte 21 erzielt werden. Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 ist in dem in Figur 2A gezeigten Beispiel nahe der Einlassöf fnung 24 angebracht . Die Wärmeabgabe durch die Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 erzeugt eine Luftströmung von der Einlassöf fnung 24 zur Auslassöf fnung 25 . Somit wird Luft aus einem Raum 28 angezogen . Der Luftströmung ist hier durch einen Pfeil 29 symbolisiert . Luft in der Luftströmung 29 befindet sich in einem Strahlengang 30 der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 . Mit Vorteil ist der Strahlengang 30 derartig ausgerichtet , dass sich keine Personen im Strahlengang 30 befinden . Mit Vorteil ist die Anordnung 20 frei von mechanisch bewegten Teilen .

Die Anordnung zur Luftdesinfektion 20 ist selbsttätig, englisch sel f-operating . Die Platte 21 ist z . B . auf der Wand 22 aufgesetzt . Die UV-C LEDs 10 bis 13 strahlen nach oben . Frischluft und unbehandelte Luft wird von unten angesaugt . Behandelte Luft tritt an der Oberseite z . B . an der Decke 27 oder durch Löcher oder Ausschnitte aus . Die Anordnung 20 weist eine transparente Abdeckung auf . Optional sind die Seitenwände im Zwischenraum 23 mit hochreflektierendem Material abgedeckt . Der Zwischenraum 23 kann als Desinfektionskanal oder Zwischenbereich bezeichnet werden . Die Platte 21 kann auch als Wandpaneele oder Vorbauwand bezeichnet werden .

Die Anordnung 20 ist derart realisiert , dass der Wärmeübergang von der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 - also den UV LED oder blauen LED - an die Luft im Zwischenraum 23 erfolgt . Idealerweise ist die Anordnung 20 derart implementiert , dass die Abwärme zu keiner signi fikanten Erwärmung der zum Raum 23 gerichteten Seite der Platte 21 führen, da ansonsten eine Konvektionsströmung vor der Platte 21 erzeugt wird und somit die Luftströmung im Zwischenraum 23 verringert wird oder sogar ganz zum Erliegen kommt .

In einer alternativen, nicht gezeigten Aus führungs form ist die Platte 21 von der Decke 27 abgehängt.

In einer alternativen, nicht gezeigten Aus führungs form ist die Platte 21 am Boden 26 auf geständert .

Figur 2B zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung 20 zur Luftdesinfektion. Die Anordnung 20 umfasst die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 gemäß einem der oben geschilderten Ausführungsbeispiele. In diesem Beispiel ist die erste Anzahl N gleich 4. Die erste Anzahl N kann jedoch auch 1, 2 oder 3 sein. Die erste Anzahl N kann > 1, > 2, > 4, > 10 oder >20 sein. Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 ist auf einem Streifen 50 angeordnet. Der Streifen 50 ist z.B. flexibel. Eine Länge des Streifens ist z.B. näherungsweise gleich einer Breite der Platte 21. Die Anordnung 20 umfasst eine Treiberschaltung 51, die mit der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 über nicht gezeigte Leitungen verbunden ist. Die Treiberschaltung 51 ist auf dem Streifen 50 angeordnet. Die Treiberschaltung 51 ist an eine externe Spannungsversorgung angeschlossen.

Figuren 3A bis 3D zeigen Bespiele von Simulationen der in Figur 2A gezeigten Anordnung 20. Dabei ist die Geschwindigkeit der Luft an verschiedenen Stellen des Raumes 28 angegeben. Figur 3D gibt die Schraffuren für die verschiedenen Geschwindigkeiten der Luft an. Für die Simulation ist in Figur 3A als Wärmeleistung 20 Watt, in Figur 3B 50 Watt und in Figur 3C 100 Watt angenommen. Bei einem angenommenen Wirkungsgrad der UV-C emittierenden Halbleiterkörper 10 bis 13 von 5 % bedeutet dies in Figur 3A eine Leistung der UV-C Strahlung von 1 Watt , in Figur 3B von 2 , 5 Watt und in Figur 3C von 5 Watt . Als Raumtemperatur und Temperatur der Wand 22 sind 18 Grad Celsius angenommen . Durch die Wärme wird in Figur 3A eine Luftgeschwindigkeit von ungefähr 0 , 1 Meter pro Sekunde , in Figur 3B eine Geschwindigkeit von 0 , 15 Meter pro Sekunde und in Figur 3C eine Geschwindigkeit von 0 , 2 Meter pro Sekunde im Zwischenraum 23 erzielt . Wie aus den Schraf furen ersichtlich, ist in Figur 3C die Luftgeschwindigkeit vor allem in der Nähe der Decke 27 und mit zunehmendem Abstand zur Wand 22 erhöht . Die Luftgeschwindigkeit und damit die Luftumwäl zung steigen mit steigendem Wert der Wärmeleistung .

Figuren 4A bis 4D zeigen ein weiteres Beispiel von Simulationen der in Figur 2A gezeigten Anordnung 20 . In Figuren 4A bis 4C ist der Einfluss des Montageorts der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 simuliert . Figur 4D gibt die Schraf furen für die verschiedenen Geschwindigkeiten der Luft an . Als Temperatur des Raumes und der Wand 22 sind ebenfalls 18 Grad Celsius angenommen . Für die Simulation sind in den drei Figuren 4A bis 4G als Wärmeleistung j eweils 50 Watt angenommen . In Figur 4A sind die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 in Bodennähe , in Figur 4B im unteren Drittel der Wand 22 und in Figur 4G im oberen Drittel der Wand 22 angeordnet . Wie aus den Schraf furen in Figur 4G ersichtlich, ist in großen Bereichen des Raumes 28 die Luftgeschwindigkeit erhöht . Gemäß diesem Beispiel führt ein Montageort der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 in der Höhe der oberen Häl fte der Wand 22 oder in der Höhe des obersten Drittels der Wand 22 zu einer hohen Luftgeschwindigkeit . Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 wird dabei z.B. an der Wand 22 oder an der Platte

21 befestigt.

Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung 20 zur Luftdesinfektion, die eine Weiterbildung der oben gezeigten Aus führungs formen ist. Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 ist auf einem Streifen 50 angeordnet, wie z.B. in Figur 2B gezeigt. Ein Gehäuse 40, das die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 umfasst, hat eine längliche Bauform. Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 ist unter einem Heizkörper 42 angeordnet. Der Heizkörper 42 ist an der Wand 22 befestigt. Dabei ist das Gehäuse 40 z.B. auf dem Boden 26 aufgestellt. Das Gehäuse 40 ist nahe zu einer Kante 46 zwischen der Wand

22 und dem Boden 26 angeordnet.

Der Heizkörper 42 ist z.B. als Plattenheizkörper, der auch Flachheizkörper genannt werden kann, realisiert. Der Plattenheizkörper ist z.B. aus gerippten Stahlblechen hergestellt. Die von der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 erzeugte Wärme bewirkt eine Luftströmung entlang einer Oberfläche des Heizkörpers 42 oder in einem Zwischenraum 45 zwischen dem Heizkörper 42 und der Wand 22. Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 sind derart angeordnet, dass sich Luft aus der Luftströmung im Strahlengang der Strahlung (z.B. UV-C Strahlung oder blaues Licht) der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 befindet. Der Zwischenraum 45 zwischen dem Heizkörper 42 und der Wand 22 wird zur Führung der Luftströmung verwendet .

Auch wenn der Heizkörper 42 nicht im Betrieb ist (z.B. im

Sommer) , wird durch die Wärme, die von der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 abgegeben wird, die Luftströmung erzeugt . Bei Betrieb des Hei zkörpers 42 ist mit Vorteil der Luftströmung vergrößert . Somit wird ohne größere Umbauten eine Luftdesinfektion erzielt . Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 oder das Gehäuse 40 mit der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern kann auch als UV-C Entkeimungsmodul bezeichnet werden .

In einer alternativen, nicht gezeigten Aus führungs form ist das Gehäuse 40 im Zwischenraum 45 zwischen dem Hei zkörper 42 und der Wand 22 angeordnet . Das Gehäuse 40 ist dabei am Hei zkörper 42 oder an der Wand 22 befestigt . Wird das Gehäuse 40 mit der ersten Anzahl von Halbleiterkörpern 10 bis 13 im Zwischenraum 45 angeordnet , so ist das Gehäuse 40 "versteckt" .

Somit befindet sich die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 unter dem Hei zkörper 42 oder ist im Hei zkörper 42 integriert oder an der Wand 22 befestigt . Der Hei zkörper 42 kann auch als Radiator bezeichnet werden .

Figur 6 zeigt ein Aus führungsbeispiel einer Anordnung 20 zur Luftdesinfektion, die eine Weiterbildung der oben gezeigten Anordnungen 20 ist . Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 ist an der Decke 27 angebracht . Die Decke 27 umfasst eine Rohdecke 56 und eine Leichtbaudecke 57 , die von der Rohdecke 56 abgehängt ist . Die Leichtbaudecke 57 ist über Direktabhänger (nicht gezeigt ) an der Rohdecke 56 befestigt . Die Leichtbaudecke 57 umfasst eine Einlassöf fnung 58 und eine Auslassöf fnung 59 . Im in Figur 6 gezeigten Beispiel umfasst die Leichtbaudecke 57 eine weitere Auslassöf fnung 60 . Je nach

Fläche der Decke 27 weist die Leichtbaudecke 57 eine Viel zahl von Einlassöffnungen 58 und eine Vielzahl von Auslassöffnungen 59, 60 auf.

Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 ist in oder an der Einlassöffnung 58 befestigt. Beispielsweise ist die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern auf Rippen 65, 66 eines Gehäuses 64 der Anordnung 20 angeordnet. Die Flächen einer Rippe 65, 66 sind dabei parallel zu der Luftströmung 29. Die von der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 abgegebene Wärme bewirkt die Luftströmung 29 nach oben. Der Luftströmung 29 streicht somit an der Oberfläche der Rippen 65, 66 und damit an der Oberfläche der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 vorbei. Das Gehäuse 64 ist derart geformt, dass sich die Luft in der Luftströmung 65 im Strahlengang der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 befindet. Weiter ist das Gehäuse 64 derartig realisiert, dass eine Abstrahlung der UV-C Strahlung nach unten, etwa in Richtung von Personen, die sich im Raum 28 aufhalten, vermieden ist. Die Anordnung 20 umfasst die Leichtbaudecke 57 sowie das Gehäuse 64 mit der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13.

Zusätzlich umfasst die Anordnung 20 z.B. einen Hohlkörper 69, der oberhalb des Gehäuses 64 angeordnet ist. Der Hohlkörper 69 ist oben offen. Der Hohlkörper schließt unten an das Gehäuse 64 an. Der Hohlkörper 69 ist z.B. als Zylinder 69 realisiert. Der Hohlkörper 69 erhöht den Kamineffekt.

Darüber hinaus umfasst die Anordnung 20 z.B. mindestens einen lichtemittierenden Halbleiterkörper 68, der zur Beleuchtung dient. Der lichtemittierende Halbleiterkörper 68 gibt beispielsweise Weißlicht ab. Der lichtemittierende Halbleiterkörper 64 ist im Gehäuse 64 derartig angeordnet, dass er Licht nach unten abgibt . Eine Wärme , welche die Luftströmung 29 erzeugt , ist somit die Summe der Wärme , die von der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 abgegeben wird, und der Wärme , die vom lichtemittierenden Halbleiterkörper 68 abgegeben wird . Mit Vorteil wird somit eine Leuchte oder ein Leuchtkörper nicht nur zur Beleuchtung des Raumes , sondern auch zur Desinfektion eingesetzt .

Der lichtemittierende Halbleiterkörper 68 ist an eine Spannungsversorgung über nicht gezeigte Leitungen angeschlossen . Diese Spannungsversorgung und diese Leitungen versorgen den lichtemittierenden Halbleiterkörper 68 sowie die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 elektrisch . Somit ist kein zusätzlicher Verkabelungsaufwand benötigt beziehungsweise ist ein zusätzlicher Verkabelungsaufwand gering gehalten .

Die Leitungen umfassen z . B . eine Busleitung, die ausgelegt ist , folgende Befehle zu übermitteln :

- Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 und der lichtemittierende Halbleiterkörper 68 sollen betrieben werden .

- Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 sollen betrieben werden und der lichtemittierende Halbleiterkörper 68 soll ausgeschaltet sein .

- Der lichtemittierende Halbleiterkörper 68 soll betrieben werden und die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 sollen ausgeschaltet sein . Somit werden Befehle von einer nicht gezeigten zentralen Einheit zur Steuerung der ersten Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 und des lichtemittierenden Halbleiterkörpers 68 verwendet . Alternativ erfolgt die Steuerung durch Funkübertragung ( z . B . Bluetooth) . Im in Figur 6 gezeigten Beispiel umfasst die Anordnung 20 eine zweite Anzahl M von lichtemittierenden Halbleiterkörpern 68 bis 71 , die wie der lichtemittierende Halbleiterkörper 68 implementiert sein können . Die zweite Anzahl M kann >1 , >2 , >4 oder > 8 sein .

Die Anordnung zur Luftdesinfektion 20 ist selbsttätig . Die Anordnung zur Luftdesinfektion 20 kann in ein Raumklimasystem eingebaut werden . Die Anordnung zur Luftdesinfektion 20 verwendet dazu einen Kühlkanal . Der Zwischenraum zwischen Rohdecke 56 und Leichtbaudecke 57 wird als Rücklauf kanal für desinfi zierte Luft verwendet . Innen in der Einlassöf fnung 24 erzeugen die UV-C LEDs eine Strahlung nach oben .

Verschiedene Konfigurationen sind möglich :

- Die Einlassöf fnung 24 wird ausschließlich als Schlitz in der Decke zum Ansaugen von Luft , die desinfi ziert werden soll , verwendet .

- Die Anordnung 20 zur Luftdesinfektion wird mit einem Strahler oder Standardstrahler kombiniert . Die erste Anzahl N von Halbleiterkörpern 10 bis 13 wird zusätzlich mit sichtbaren, nach unten abstrahlenden lichtemittierenden Halbleiterkörpern 68 bis 71 , etwa LEDs , kombiniert . Die zusätzliche Wärme wird zur Erhöhung oder Erzeugung des Kaminef fekts eingesetzt .

Figuren 7A bis 7C zeigen Simulationen von Luftströmungen an verschiedenen Anordnungen 20 , die Wärme abgeben . In Figur 7A umfasst die Anordnung 20 mehrere Platten 81, 82, die Abstände voneinander aufweisen und senkrecht angeordnet sind. Wie in Figur 7A ersichtlich, wird eine starke Luftströmung 29 nach oben erzeugt. Der Kamineffekt ist in der Anordnung gemäß Figur 7A sehr deutlich ausgeprägt.

In Figur 7B ist die Anordnung 20 zylinderförmig realisiert. Die Anordnung 20 weist Rippen 65, 66 auf. Die Zylinderform ist oben und unten offen. Die Rippen 65, 66 stehen senkrecht. Es wird eine deutliche Luftströmung 29 entlang einer Achse der Anordnung 20 generiert. Die Anordnung 20 kann als Kühlkörper realisiert sein.

Gemäß Figur 70 umfasst die Anordnung 20 mehrere Platten 81, 82, die waagrecht angeordnet sind. Die Platten 81, 82 weisen Abstände zueinander auf. Auch hier ist eine Luftströmung 29 ersichtlich, die jedoch geringer als die Luftströmung gemäß Figur 7A ist.

Die verschiedenen, in Figuren 7A bis 70 gezeigten Anordnungen, bewirken eine Luftströmung 29 nach oben. Mit Vorteil weist die Anordnung 20 senkrecht stehende Oberflächen zur Leitung der Luftströmung auf. Eine derartige Anordnung 20, die senkrecht stehende Oberflächen oder Körper aufweist, zeigt eine besonders starke Luftströmung 29. Bei diesen Anordnungen 20 ist der Kamineffekt besonders gut ausgebildet.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Die Erfindung umfasst vielmehr jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Bezugs zeichenliste

10 - 13 Halbleiterkörper

14 Halbleiterkörpergehäuse

15 Grundkörper

16 Abdeckung

20 Anordnung

21 Platte

22 Wand

23 Zwischenraum

24 Einlassöf fnung

25 Auslassöf fnung

26 Boden

27 Decke

28 Raum

29 Luftströmung

30 Strahlengang

40 Gehäuse

42 Hei zkörper

45 Zwischenraum

46 Kante

50 Strei fen

51 Treiberschaltung

56 Rohdecke

57 Leichtbaudecke

58 Einlassöf fnung

59 , 60 Auslassöf fnung

64 Gehäuse

65 , 66 Rippe

68 bis 71 weiterer Halbleiterkörper

69 Hohlkörper

81 , 82 Platte