Fahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbesserung einer Innenraum-Luftqualität in einem Fahrzeug sowie ein Fahrzeug.

Es ist bekannt zur Desinfektion und Reinigung von Lüftungsanlagen sowie Klimaanlagen mittels hochenergetischer Strahlung in der Luft vorhandene pathogene Keime, wie beispielsweise Viren, Bakterien und Pilze, zu desaktivieren. Dies bedeutet insbesondere diese zu zerstören oder zumindest derartig zu schädigen, dass keine pathogene Wirkung mehr davon ausgeht. Mit anderen Worten ist es zwingend erforderlich, dass eine entsprechend hohe Strahlungsleistung und/oder Strahlungsdosis bereitgestellt wird, sodass eine entsprechend desaktivierende Wrkung auf die pathogenen Keime bewirkt werden kann. Hierfür sind Werte und/oder Größenordnungen zur Luftmenge beziehungsweise einem Luftstrom und die dafür notwendigen Strahlungsleistungen bekannt.

Ferner ist es bekannt, diese Desaktivierung der pathogenen Keime mittels UV-C- Strahlung und einer entsprechend ausreichend hohen Strahlungsleistung zu bewirken. Systemtechnisch ist es aber hierzu notwendig, dass einerseits mit der schon angesprochenen hohen Strahlungsleistung, aber andererseits auch mit einem geringen Abstand zu einer Wrkfläche gearbeitet wird. Die hierfür notwendigen Voraussetzungen für Systeme zur Luftreinigung sind dabei regelmäßig nur im Architekturbereich, wie beispielsweise Arztpraxen, Krankenhäusern und/oder lebensmittelverarbeitender Industrie, gegeben.

Insbesondere der entsprechend notwendige Raum beziehungsweise die notwendigen Volumina stehen im Architekturbereich im Gegensatz zum Automobilbereich zur Verfügung. Darüber hinaus sind im Architekturbereich Strahlungsquellen verwendbar- wie beispielsweise Hochvoltstrahlungsquellen -, welche bei der Verwendung im Automobilbereich zu einem hohen Aufwand und/oder Kosten führen würden, weswegen diese nur bei speziellen Anwendungen, welche beispielsweise sicherheitsrelevant sind, zur Anwendung kommen, wie insbesondere bei einem Fahrlicht des Fahrzeugs.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10346826 A1 ist ein Filtersystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, mit mindestens je einem Elektro-Filter, einem Foto-Reaktor und einem Plasma-Reaktor, die in einem Luftkanal angeordnet sind, wobei der Elektro-Filter vor dem Foto-Reaktor und dem Plasma-Reaktor angeordnet ist. Dies löst jedoch nicht die hier angesprochenen Probleme, insbesondere das Problem auf kleinem Raum - welcher in Fahrzeugen verfügbar ist - eine entsprechend hohe desaktivierende Strahlungsleistung zu erzielen, wenn lediglich UV-C-Strahlung verwendet werden soll.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verbesserung einer Innenraum-Luftqualität in einem Fahrzeug sowie ein Fahrzeug zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten. Insbesondere bei welcher auf einfache Art und Weise eine UV-C-Strahlung zur Desaktivierung von pathogenen Keimen verwendet werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten bevorzugten Ausführungsbeispiele.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Vorrichtung zur Verbesserung einer Innenraum-Luftqualität in einem Fahrzeug geschaffen wird, aufweisend einen Fotoreaktor sowie ein Steuergerät, wobei der Fotoreaktor mittels eines Fotoreaktor-Leitungsabschnitts zwischen einer Frischluft-Ansaugung und einer Luftverteilungsanlage einer Lüftungsanlage und/oder Klimaanlage des Fahrzeugs anordenbar, insbesondere verbindbar, ist, wobei der Fotoreaktor-Leitungsabschnitt in beiden Endbereichen - das heißt an den jeweiligen Stellen an welche er einerseits mit der Frischluft-Ansaugung und andererseits mit der Luftverteilungsanlage verbindbar ist- jeweils ein steuerbares Ventil aufweist, wobei der Fotoreaktor UV-C-LED’s aufweist, welche dazu eingerichtet sind UV- C-Strahlung zu emittieren, wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, die durch den Fotoreaktor geleitete Luft derart mittels der im Fotoreaktor-Leitungsabschnitt angeordneten steuerbaren Ventile zu steuern, dass die durchgeleitete Luft einer vorgebbaren UV-C-Strahlungsdosis ausgesetzt ist. Hiermit wird insbesondere angesprochen, dass ein Eingangsvolumenstrom - gesteuert durch das eingangsseitig steuerbare Ventil - derart gesteuert wird, dass die durchströmende Luft eine entsprechend ausreichend Verweilzeit innerhalb des Fotoreaktors aufweist. Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass das Steuergerät auch das ausgangsseitig steuerbare Ventil derart steuert, dass die durchströmende Luft eine entsprechend ausreichende Verweilzeit innerhalb des Fotoreaktors aufweist. Hierdurch ist es insbesondere möglich, pathogene Keime in einer Luft der Lüftungsanlage und/oder Klimaanlage des Fahrzeugs, derart einer in Fahrzeugen mittels UV-C-LEDs emittierbaren UV-C-Strahlung auszusetzen, insbesondere durch eine verlängerte Verweildauer unter Einfluss der UV-C-Strahlung, dass eine sichere Desaktivierung der Keime bewirkt wird. Insbesondere ist es hierfür notwendig, dass das Steuergerät dazu eingerichtet ist, mittels der steuerbaren Ventile einen Luftstrom zu dem Fotoreaktor derart zu steuern, dass eine entsprechende Strahlungsdosis auf die im Fotoreaktor vorhandene Luft bewirkt werden kann. Hierbei ist es ferner möglich, entsprechend auch eine Frischluft-Zufuhr mittels der Frischluft- Ansaugung derart einzustellen, dass abhängig von einer pathogenen Keimbelastung eine entsprechend ausreichende Strahlungsdosis angewendet wird. Insbesondere ist es möglich, den Nachteil des geringeren, verfügbaren Raumes und der eingeschränkten Strahlungsquellenauswahl auszugleichen oder zumindest erheblich zu verbessern. Mit anderen Worten - im Vergleich zum Architekturbereich verfügbaren Volumina und Strahlungsquellen - für im Automobilbereich verfügbare Strahlungsquellen und Volumina trotzdem eine ausreichend desaktivierende Wirkung auf die pathogenen Keime - welche in der Luft vorhanden sind - zu bewirken.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Fotoreaktor- Leitungsabschnitt als Bypass zu einer Verbindung zwischen der Frischluftansaugung und der Luftverteilungsanlage ausgebildet ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass besonders flexibel ein Volumenstrom in dem Fotoreaktor eingestellt werden kann, da in Bezug auf eine Frischluftansaugung auch nur ein Teil der angesaugten Frischluft durch den Fotoreaktor geleitet werden muss.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass ein Ausgang des Fotoreaktors mit Düsen in einem Innenraum des Fahrzeugs, vorzugsweise direkt, verbindbar ist, wobei die Düsen im Innenraum des Fahrzeugs vorzugsweise inszeniert, insbesondere optisch und/oder akustisch, sind.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Vorrichtung und/oder dem Fotoreaktor eine Filtervorrichtung, insbesondere Luft-Filtervorrichtung, vorzugsweise ein HEPA-Filter, vorgeschaltet ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise mikroskopische und/oder makroskopische Partikel in der angesaugten Frischluft effektiv entfernt werden können.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Fotoreaktor eine Luftbewegungseinrichtung, insbesondere einen Lüfter, aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, die Luft in dem Fotoreaktor, das heißt welche im Fotoreaktor enthalten ist, zu durchmischen. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass besonders effektiv die im Fotoreaktor vorhandene Luft mit der UV-C-Strahlung der UV-C-LEDs in Kontakt gebracht werden kann.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Fotoreaktor einen Rück-Bypass mit vorzugsweise zwei endständig angeordneten, steuerbaren Ventilen, das heißt am Anfang des Rück-Bypasses sowie am Ende des Rück-Bypasses aufweist, wobei der Rück-Bypass dazu eingerichtet ist, einen Ausgang des Fotoreaktors mit einem Eingang des Fotoreaktors zu verbinden, und wobei das Steuergerät vorzugsweise zusätzlich dazu eingerichtet ist, mittels der im Rück-Bypass angeordneten, steuerbaren Ventilen, die im Fotoreaktor durchströmende Luft derart vom Ausgang zurück zum Eingang des Fotoreaktors zu leiten, sodass die Luft, vorzugsweise vollständig, keimfrei ist. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Luft zumindest zu 98 %, bevorzugt zu 99 %, besonders bevorzugt zu 99,9 %, keimfrei, vorzugsweise bezogen auf einen Volumenanteil der Keime an dem Gesamtluftvolumen oder bezogen auf einen Masseanteil der Keime an der Gesamtluftmasse, ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass durch wiederholte Durchleitung der Luft durch den Fotoreaktor besonders keimbelastete Luft wiederholt, der UV-C-Strahlung ausgesetzt werden kann, ohne dass die Luft mit noch erheblicher Keimbelastung der Luftverteilungsanlage und damit dem Innenraum des Fahrzeugs zugeleitet wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Eingang des Fotoreaktors mit einer Umluft, insbesondere einem Umluft-Ausgang, der Lüftungsanlage und/oder der Klimaanlage des Fahrzeugs verbindbar ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass auch Keime, welche in die Luft im Innenraum des Fahrzeugs eingebracht werden, effizient desaktiviert werden können. Beispielsweise bei einem erkälteten und/oder kranken Passagier, insbesondere Fahrer, des Fahrzeugs, welcher niesen muss, erfolgt ein solcher Eintrag von pathogenen Keimen in die Innenraumluft des Fahrzeugs. Mittels der Funktion der Umluft, wodurch Luft des Innenraums des Fahrzeugs erneut der Lüftungsanlage und/oder Klimaanlage und damit auch durch den Fotoreaktor durchgeleitet werden kann, ist es möglich die Innenraumluft effizient mit UV-C-Strahlung zu bestrahlen, insbesondere zu behandeln. Im Ergebnis wird erreicht, dass in der Luft vorhandene pathogene Keime desaktiviert werden können.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung, insbesondere der Fotoreaktor und/oder Bauteile der Vorrichtung, wie beispielsweise Kammern und/oder Luftleitbleche, aus einem Metall, bevorzugt Edelstahl, besonders bevorzugt aus X5CrNi18-10, hergestellt ist oder ein Metall, bevorzugt Edelstahl, besonders bevorzugt X5CrNi18-10, aufweist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass eine besonders langlebige Vorrichtung erhalten werden kann.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Fotoreaktor eine mäanderförmige Struktur aufweist, in welche die UV-C-LEDs, welche der Fotoreaktor aufweist, vorzugsweise homogen verteilt und angeordnet sind, in der Art, dass eine Luft, welche durch die mäanderförmige Struktur des Fotoreaktors geführt wird, intensiv und insbesondere effektiv mit der UV-C-Strahlung kontaktiert wird. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass durch die besonders effektive Kontaktierung der Luft mit der UV-C-Strahlung insbesondere auch ein Energiebedarf für die UV-C-Strahlung auf ein Minimum gesenkt werden kann, sodass im Ergebnis bei einem Fahrzeug Kraftstoff und/oder Strom während des Betriebs des Fahrzeugs eingespart werden kann.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass das Steuergerät mit den steuerbaren Ventilen wirkverbunden ist.

Die Aufgabe wird insbesondere auch gelöst, indem ein Fahrzeug geschaffen wird, aufweisend eine Vorrichtung gemäß der Erfindung oder einer Vorrichtung gemäß einem der zuvor genannten Ausführungsbeispiele. In Zusammenhang mit dem Fahrzeug verwirklichen sich insbesondere die bereits in Zusammenhang mit der Vorrichtung erläuterten Vorteile.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des

Fotoreaktors. Der Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Verbesserung einer Innenraum-Luftqualität in einem Fahrzeug zu entnehmen, aufweisend einen Fotoreaktor 3 sowie ein Steuergerät 5, wobei der Fotoreaktor 3 mittels eines Fotoreaktor-Leitungsabschnitts 7 zwischen einer Frischluftansaugung 9 und einer Luftverteilungsanlage 11 einer Lüftungsanlage 13 und/oder Klimaanlage 15 des Fahrzeugs anordenbar, insbesondere verbindbar, ist. Der Fotoreaktor-Leitungsabschnitt ist in beiden Endbereichen 17, das heißt an den jeweiligen Stellen, an welche er einerseits mit der Frischluftansaugung 9 und andererseits mit der Luftverteilungsanlage 11 verbindbar ist- jeweils ein steuerbares Ventil 19 aufweist, wobei der Fotoreaktor 3 UV- C-LEDs 21 aufweist, welche dazu eingerichtet sind, UV-C-Strahlung zu emittieren, wobei das Steuergerät 5 dazu eingerichtet ist, die durch den Fotoreaktor 3 geleitete Luft 23 derart mittels der im Fotoreaktor-Leitungsabschnitt 7 angeordneten steuerbaren Ventilen 19 zu steuern, dass die durchgeleitete Luft 23 einer vorgebbaren UV-C-Strahlungsdosis ausgesetzt ist. Hiermit wird insbesondere angesprochen, dass ein Eingangsvolumenstrom - gesteuert durch das eingangsseitig steuerbare Ventil 19 - derart gesteuert wird, dass die durchströmende Luft 23 eine entsprechend ausreichende Verweilzeit innerhalb des Fotoreaktors 3 aufweist, beziehungsweise hat.

Der Fotoreaktor-Leitungsabschnitt 7 ist vorzugsweise als Bypass zu einer Verbindung zwischen der Frischluft-Ansaugung 9 und der Luftverteilungsanlage 11 ausgebildet.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass der Vorrichtung 1 und/oder dem Fotoreaktor 3 eine Filtervorrichtung (in den Figuren nicht gezeigt), insbesondere Luft-Filtervorrichtung, vorzugsweise ein HEPA-Filter, vorgeschaltet ist.

Der Fotoreaktor 3 weist bevorzugt eine Luftbewegungseinrichtung 25, insbesondere einen Lüfter, auf, welcher dazu eingerichtet ist, die Luft 23 in dem Fotoreaktor 3 zu durchmischen.

Der Fotoreaktor 3 weist vorzugsweise einen Rück-Bypass 27 (der Figur 2 zu entnehmen) mit vorzugsweise zwei endständig angeordneten, steuerbaren Ventilen 29, das heißt am Anfang 31 des Rück-Bypasses 27 sowie am Ende 33 des Rück-Bypasses 27, auf, wobei der Rück-Bypass 27 dazu eingerichtet ist, einen Ausgang 35 des Fotoreaktors 3 mit einem Eingang 37 des Fotoreaktors 3 zu verbinden, und wobei das Steuergerät 5 vorzugsweise zusätzlich dazu eingerichtet ist mittels der im Rück-Bypass 27 angeordneten, steuerbaren Ventilen 29, die den Fotoreaktor 3 durchströmende Luft 23 derart vom Ausgang 35 zurück zum Eingang 37 des Fotoreaktors 3 zu leiten, sodass die Luft 23, vorzugsweise vollständig, keimfrei ist. Besonders bevorzugt ist die Luft zumindest zu 98 %, bevorzugt zu 99 %, besonders bevorzugt zu 99,9 %, keimfrei, vorzugsweise bezogen auf einen Volumenanteil der Keime an dem Gesamtluftvolumen oder bezogen auf einen Masseanteil der Keime an der Gesamtluftmasse.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass ein Eingang 37 des Fotoreaktors 3 mit einer Umluft, insbesondere einem Umluft-Ausgang 39, der Lüftungsanlage 13 und/oder der Klimaanlage 15 des Fahrzeugs verbindbar ist.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Vorrichtung 1 , insbesondere der Fotoreaktor 3 und/oder Bauteile der Vorrichtung 1 , wie beispielsweise Kammern und/oder Luftleitbleche, aus einem Metall, bevorzugt Edelstahl, besonders bevorzugt aus X5CrNi18-10, hergestellt ist oder ein Metall, bevorzugt Edelstahl, besonders bevorzugt X5CrNi18-10, aufweist.

In Figur 1 sowie in Figur 2 sind gleiche und/oder funktionsgleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, weswegen diesbezüglich auf die vorstehenden Figurenbeschreibung entsprechend verwiesen wird.

Der Figur 2 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Fotoreaktors 3 zu entnehmen.

Der Figur 2 ist zu entnehmen, dass der Fotoreaktor 3 eine mäanderförmige Struktur 41 aufweist, in welcher die UV-C-LEDs 21, welche der Fotoreaktor 3 aufweist, vorzugsweise homogen verteilt und angeordnet sind, in der Art, dass eine Luft 23, welche durch die mäanderförmige Struktur des Fotoreaktors 3 geführt wird, intensiv und insbesondere effektiv mit der UV-C-Strahlung kontaktiert wird.

In der Figur 2 sind nur ein Teil der gezeigten UV-C-LEDs 21 mit einem entsprechenden Bezugszeichen 21 versehen, um insbesondere die Übersichtlichkeit nicht zu beeinträchtigen.

Die mäanderförmige Struktur 41 ist in Figur 1 - aus Gründen der Übersichtlichkeit - weggelassen worden, jedoch ist die mäanderförmige Struktur 41 der Figur 2 zu entnehmen.