用于生成基本上微生物灭活的空间区域的台式设备的制作方法

本发明涉及一种台式设备，其用于在一个或更多个人(例如在餐馆等公共场所中与其他人一起度过的人)周围生成基本上微生物灭活的空间区域。

背景技术：

1、众所周知，为诸如建筑物中的通风和空气再循环系统或者空气调节装置提供uv-c辐射机，以便从室内空气中灭活或杀死微生物或病原体，例如细菌、寄生虫、病菌、病毒或类病毒，真菌或藻类等。通常，为此目的，从对应的房间中吸入空气，并在调节过程中将其暴露在uv-c辐射下，最后将空气输送回对应的房间。与uv-c辐射对应的波长范围从100nm延伸至280nm。例如，可以使用低压汞蒸气灯，其发射254nm波长的辐射或光，这例如用于病毒灭活，因为在这种情况下病毒核酸受到了攻击。使用这种处理方法，在多个循环后相关房间中的微生物量可以减少99％以上。

2、在2020年由冠状病毒sars-cov-2引起的大流行期间，在德国和欧盟，还另外实施了旨在保护人们免受感染并防止进一步传播的广泛措施。此外，还立法规定或至少建议佩戴口/鼻防护口罩，遵守人与人之间的最小距离或封闭空间或露天活动中的最大人数，以尽量减少周围空气中的微生物量，防止进入呼吸道。所描述的在通风和空气再循环系统或空气调节装置中使用uv-c消毒肯定会对此有所贡献，但不能从总体上保证经过多次循环返回的空气基本上是微生物灭活的，也就是说，除非是在洁净室或医院的专用系统的情况下。满足要求的这种系统过于复杂且过于昂贵，无法在实践中使用，例如无法在餐馆、咖啡馆或人们见面并打发时间的其他地方中使用。

3、de 197 42 358a1描述了一种便携式微型空气净化设备。该设备被配置为手持式设备，并且具有鼓风机布置在其中的壳体以及用于生成净化气流的空气净化台。该设备可以放在平面上，并且壳体在一侧上具有流入格栅并在另一侧上具有鼓风格栅，环境空气通过该流入格栅被吸入，经消毒的空气通过该鼓风格栅被再次吹出。分别通过沿气流依次布置的超细微型过滤器、uv灯和活性炭过滤元件来实现净化和消毒。借助鼓风格栅处的层流体，获得了层流气流，根据鼓风机的设置，通过该层流气流实现了污染物减少的空气的不同大小的叶状区域。在这种情况下，与层流清洁气流相关联的无涡流特别地抵消了气流与其外部区域中环境空气的混合。污染物减少的空气区域的末端与设备的空气出口区域的距离尤其为0.7m至1.5m，并且层流出口气流中心区域的流率不大于0.5m/s，尤其小于0.3m/s。

4、不幸的是，这种设备(例如在抗病毒领域)非常不适合在餐馆、咖啡馆等中使用。在一侧上的吸入和在另一侧上的鼓风导致在房间内的一般水平定向的空气运动。由于由此生成的微生物灭活的空间区域的大小，因此房间的每个居住者都需要自己的设备，这将导致部分彼此相对或交叉的气流的相互干扰。因此，实际预期的层流气流可能会受到扰动或不稳定，也就是说，特别是至少部分地减少了无湍流空间区域，从而使不希望的、带有微生物的环境空气进入，最重要的是用户也没有注意到这一点。此外，用户还需要定期检查他们目前是否位于吹出的气流方向上，并且如上所述，用户将无法识别由于不希望的湍流而导致的污染。因此，出现了这样的风险：餐馆、咖啡馆等的用户和管理者可能会陷入到虚假的安全感中。

技术实现思路

1、现在，为了给这些问题或类似问题提供解决方案，根据下面提到的方面和示例性实施例寻求改进，使得同时为公共场所(餐厅、咖啡馆等)中尽可能多的使用者提供基本上安全稳定且基本上微生物灭活的空间区域，或者在这种情况下提供微生物灭活且与人相关的空间区域，不会发生区域间的显著相互干扰。

2、根据一个示例性实施例，提出了一种用于生成基本上微生物灭活的空间区域的台式设备，该台式设备具有带内部的壳体、连接到壳体的吸入管道、鼓风机装置、uv-c灯和空气出口装置。与现有技术不同，台式设备不需要具有过滤器或活性炭元件，这可以有利地导致面积和空间的节省，从而导致紧凑的台式设备。然而，原则上并不排除这些元件。

3、吸入管道用于从设备本身生成的空间区域外的环境中吸入空气，并将其传送到壳体的内部中。在这种情况下，吸入开口的地点可以定位在适合于状况的位置处，这取决于实施例而不受一般性限制，例如在桌子的上方或下方，台式设备放置在该桌子上。环境空气的吸入过程由鼓风机装置驱动。鼓风机装置可以设置在吸入管道本身或壳体中，特别是在壳体的内部中。吸入管道从壳体开始延伸到周围空间中。

4、uv-c灯被配置为将uv-c光谱范围(特别是波长范围为100nm至280nm)内的光发射到内部中，以灭活或杀死被吸入的空气中的微生物。uv-c灯尤其可以是汞低压灯。然而并不排除其他类型的灯，例如在uv-c范围内发射的石英灯或发光二极管(led)。汞基灯的优点在于其能够沿内部的纵向轴线设置从而可以根据台式设备的期望对称性自行安装，甚至可以安装在吸入管道的内部。在led的情况下，当然通过使用对应的布置也是可行的。

5、在设备的内部中，光源还可以被紫外透射封套(例如石英管)包围，借助该封套，光源的冷气流与设备的灭活空气区域中的有用气流解耦，以保护用户免受源散发的热量的影响。

6、空气出口装置能够将经消毒的空气从内部导出进入到壳体周围的空间中。在这种情况下，空气出口装置被配置成在流出的空气中形成基本层流或低湍流。该气流在周围空间内生成基本上微生物灭活(即微生物显著减少)的空间区域。特别是，气流生成空气平静的区域，该区域基本上不含未经处理空气的涡流。这导致与微生物灭活的空间区域周围潜在的带有微生物的空气的稳定分离。因此，微生物灭活的空间区域相对于环境是封闭的。这并不排除在基本上微生物灭活的空间区域出现涡流的可能性。重要的是，它们很难将任何带有微生物的空气引入到空间区域中。

7、现在，在此提出的建议的特别之处在于：流动被配置成使得壳体完全被基本上微生物灭活的空间区域包围，并且在运行期间来自壳体的吸入管道延伸穿过微生物灭活的空间区域到达并超出其边缘区域，从而允许从未微生物灭活的周围空气中吸入空气。吸入管道在此的功能类似于空间区域的通气管。此外，吸入管道可以被设置成使得该吸入管道可以从环境区域抽取空气，该环境区域足够远离相关台式设备的微生物灭活的空间区域，但也足够远离放置在典型餐厅或咖啡馆中的其他台式设备的微生物灭活的空间区域，使得这些空间区域不会受到干扰。

8、在这种情况下，壳体的内部沿纵向轴线延伸，并且由台式设备生成的微生物灭活的空间区域对壳体的包围被认为是在垂直于该纵向轴线的平面中。流动同样垂直于纵向轴线定向。因此，微生物灭活的空间区域在纵向轴线的方向上的宽度仅略微大于台式设备沿该纵向轴线的纵向尺寸。根据本发明的另一方面，多个这样的台式设备可以彼此相邻放置，同时沿纵向轴线对齐，以便实现微生物灭活的空间区域在纵向轴线的方向上的期望宽度。如果能确保人员的封闭性，则还可以想到吹出部件的垂直设置。

9、相反，根据鼓风机装置(或鼓风机装置输送的功率)和空气出口装置的几何形状，从台式设备开始或从台式设备的壳体开始的微生物灭活的空间区域的范围可以被配置成足够大的，使得当台式设备放置在(例如餐厅或咖啡馆中的)桌子的平面上时，坐在这张桌子旁的人员的头部和躯干被可靠地包括在微生物灭活的空间区域中。

10、通过使基本层流或低湍流延伸，利用相同的台式设备，也可以为坐在桌子旁的第二个人在直接相对的壳体侧上(在垂直于纵向轴线的方向上)提供其自身的微生物灭活的空间区域。这是可行的，因为通过吸入管道的空气吸入在微生物灭活的空间区域外的区域中进行，当台式设备放置在桌子上时，优选在台式设备上方的垂直方向上进行空气吸入，但也可以，例如从桌子下方甚至房间外进行空气吸入。然后，层流或多个层流例如相互对称，使得微生物灭活的空间区域稳定地包围台式设备。例如，以这种方式，还可以在房间中生成更少空气流动，该空气流动例如可能会干扰由其他台式设备生成的微生物灭活的空间区域。

11、以这种方式，可以为多个桌子配备所提出的台式设备，以生成针对多人的微生物灭活的空间区域，使得甚至可以减少该空间中人员之间的与微生物量有关的最小距离。此外，个人用户可以仅仅通过设备在桌子上的位置，而不必是通过其对准来确立他们能够信赖的封闭的微生物灭活的空间区域。因此，能对与运行失误无关的客观特征进行验证，以确保在餐厅或咖啡馆等中的针对人员的微生物灭活的空间区域，从而能够减少最小距离或使戴口罩的需要变得多余。

12、根据所提出的台式设备的示例性实施例的优选改进方案，该基本上被认为是可靠的微生物灭活的空间区域具有距壳体的最大范围，并且吸入管道具有开口，待吸入的空气通过该开口被吸入。在这种情况下，开口距壳体的距离大于计算出的微生物灭活的空间区域距壳体的最大范围。最大范围是指微生物灭活的空间区域的边缘区域与壳体或空气出口装置之间的距离。这种关系确保了入口管道从微生物灭活的空间区域外的区域中吸入空气，使得微生物灭活的空间区域自身维持稳定，并且不会在回路中从这些区域本身抽取空气。

13、根据示例性实施例的另一个优选改进方案，当吸入管道从微生物灭活区笔直突出时，吸入管道的开口距壳体的距离为80cm或更大，优选为90cm或更大，更优选为100cm或更大。通过不同设计的吸入开口与上述区域(例如桌面)的分离，吸入管道也可以显著缩短。例如，这样的距离足以在微生物灭活的空间区域上方以及位于该空间区域中的人员的头部上方足够远地吸入空气。

14、根据示例性实施例的另一个优选改进方案，计算出的基本上微生物灭活的空间区域距壳体的最大范围为80cm或更小。优选地，最大范围也可以为70cm或更小，甚至为60cm或更小。微生物灭活的空间区域的边缘区域的这些距离确保了坐在桌子旁的人员的头部可靠地位于微生物灭活的空间区域内。

15、根据示例性实施例的另一个优选改进方案，空气出口装置具有格栅结构，该格栅结构具有多个空气出口开口，这些空气出口开口中的每一个在通过其流出的空气中生成流动矢量，这些流动矢量在垂直于纵向轴线的平面中整体覆盖了垂直在表面上的至少180度的完整半圆，在运行期间台式设备放置在该表面上。由于空气出口装置以完整半圆的形式排出空气，因此生成了特别稳定的微生物灭活的空间区域，台式设备的壳体位于该微生物灭活的空间区域的中心。如果两个人相对地坐在桌子旁，则台式设备或壳体内部的纵向轴线优选垂直于两人之间的连接线。换言之，这两个人位于上述平面内，因此他们被可靠地包括在对应的微生物灭活的空间区域中。

16、根据示例性实施例的另一个优选改进方案，台式设备中的空气出口装置被配置为使得：基本上彼此相对的两个层流垂直于纵向轴线形成，流率分别为0.5m/s或更小。该方面特别有利地涉及以下情况：两个或更多个人员在桌子旁相对而坐，每个人都被包括在微生物灭活的空间区域的其自身部分中。

17、根据另一个优选改进方案，流率分别为0.2m/s或更小，优选为约0.1m/s。这些小值是尤其可行的，这是因为微生物灭活的空间区域被配置成包围台式设备的壳体。在这种情况下，用户会注意到更小的气流。

18、根据示例性实施例的另一个优选改进方案，辐射源被配置为发射uv-c光谱范围内的辐射，剂量为50j/m2或更高，优选为100j/m2或更高。这些值提供了足够的剂量以确保微生物灭活。

19、根据示例性实施例的另一个优选改进方案，台式设备包括反射器装置，通过该反射器装置，内部被由灯发射的光照射。反射器装置可以是反射器，或者在汞低压灯管的情况下，反射器装置可以是具有抛物线横截面的反射器，其延伸方式与其沿纵向轴线的延伸方式相同。这样可以对内部进行特别有效的照射，从而实现特别高质量的微生物灭活。然而，同样还可以想到能够确保内部良好照射并向外屏蔽紫外线辐射的其他横截面。

20、根据示例性实施例的另一个优选改进方案，内部是镜像的以实现内部的均匀照射。根据示例性实施例的另一个优选改进方案，被照射的内部中的至少一部分涂覆有tio2(锐钛矿)。例如，这可以防止产生主观上令人不快的气味。

21、根据示例性实施例的另一个优选改进方案，空气出口装置具有内部第一格栅结构或穿孔结构(筛网)、外部第二格栅结构和布置在它们之间的透气膜，该第一格栅结构或穿孔结构的孔的布置和大小有助于前述空间区域形状的形成。优选地，在这种情况下，外部第二格栅结构和布置在格栅结构之间的透气膜被配置成通过使用可手动释放的紧固装置可机械更换。在这种情况下，膜特别地保护设备免受可能含有微生物的液滴的污染，这些液滴由餐桌旁的用户或顾客释放并撞在台式设备上。透气膜可以是类似于简单口腔防护口罩或类似无纺布或材料的织物。可更换性确保了当餐桌旁的用户或顾客更换时，流出的消毒空气不会从先前顾客落在织物上的液滴中获取微生物。

22、根据示例性实施例的另一个优选改进方案，台式设备包括监测单元，该监测单元具有优选基于无线的通信单元，该通信单元被配置为将与台式设备的功能和运行状态有关的数据传送到外部控制装置。运行状态的表示也可以借助于简单的状态指示器进行，例如通过设备本身上的led或显示器进行。可以借助于蓝牙、wlan/wifi、nfc等进行通信。然而，原则上也包括有线通信。这方面允许对台式设备进行监测和控制，如果由于设备故障而不能再确保局部的微生物灭活，还可选择地生成警报。此外，可以在台式设备与相应顾客的手机(智能手机)之间建立通信，例如通过蓝牙建立通信。以这种方式，用户或顾客被直接告知他们的安全状态(即他们的个人空间区域是否存在微生物灭活)。

23、根据示例性实施例的另一个优选改进方案，台式设备包括传感器，该传感器用于记录发射的光剂量、生成的气流或位于周围空间中的人员距壳体的距离。例如，以这种方式，以与控制装置协作的方式，能够建立控制回路，通过该控制回路调整微生物灭活的空间区域的范围，使得相关人员被可靠地包括在微生物灭活的空间区域中，同时通过使所需鼓风机输出最小化来进一步降低噪音。

24、根据示例性实施例的另一个优选改进方案，台式设备包括对接装置，通过该对接装置，具有相同设计的另外的台式设备可以沿纵向轴线对接到该台式设备，以便在纵向轴线的方向上增加基本上微生物灭活的空间区域。这增加了所设想系统的可变性，并且还能沿更长的桌子设置更大的微生物灭活的空间区域。

25、借助于附图，各个方面的其他优点、特征和细节可以在权利要求书、以下优选实施例的描述中找到。在附图中，相同的附图标记表示相同的特征和功能。