WO2024251346A1 - Metal workpiece which can be oxidized, method for thermally generating an oxide layer of the metal workpiece which can be oxidized, and irradiating assembly for irradiating a fluid with ultraviolet radiation - Google Patents
Metal workpiece which can be oxidized, method for thermally generating an oxide layer of the metal workpiece which can be oxidized, and irradiating assembly for irradiating a fluid with ultraviolet radiation Download PDFInfo
- Publication number
- WO2024251346A1 WO2024251346A1 PCT/EP2023/065008 EP2023065008W WO2024251346A1 WO 2024251346 A1 WO2024251346 A1 WO 2024251346A1 EP 2023065008 W EP2023065008 W EP 2023065008W WO 2024251346 A1 WO2024251346 A1 WO 2024251346A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- oxide layer
- workpiece
- ultraviolet radiation
- metallic workpiece
- oxidizable metallic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
- C02F1/325—Irradiation devices or lamp constructions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/08—Radiation
- A61L2/10—Ultraviolet radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/18—Radiation
- A61L9/20—Ultraviolet radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/02—Pretreatment of the material to be coated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/10—Oxidising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/10—Oxidising
- C23C8/12—Oxidising using elemental oxygen or ozone
- C23C8/14—Oxidising of ferrous surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/10—Oxidising
- C23C8/16—Oxidising using oxygen-containing compounds, e.g. water, carbon dioxide
- C23C8/18—Oxidising of ferrous surfaces
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2209/00—Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L2209/10—Apparatus features
- A61L2209/14—Filtering means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/32—Details relating to UV-irradiation devices
- C02F2201/322—Lamp arrangement
- C02F2201/3228—Units having reflectors, e.g. coatings, baffles, plates, mirrors
Definitions
- the invention relates to an oxidizable metallic workpiece, a method for thermally producing an oxide layer of the oxidizable metallic workpiece and
- an irradiation arrangement for irradiating a fluid with ultraviolet radiation, wherein the irradiation arrangement comprises a radiation filter with the oxidizable metallic workpiece.
- ultraviolet radiation When using artificial ultraviolet radiation or under the influence of natural ultraviolet radiation, it is typically desirable to limit the range of action of the ultraviolet radiation, for example to protect downstream material and/or living beings, especially persons, since ultraviolet radiation is harmful to health, especially in persons.
- the present invention is based on the object of providing an efficient workpiece for reducing the intensity of ultraviolet radiation.
- the object of the invention is achieved by an oxidizable metallic workpiece, wherein the oxidizable metallic workpiece has a thermally generated oxide layer on at least one workpiece surface,
- the oxide layer is designed to at least partially absorb ultraviolet radiation incident on the oxidizable workpiece and to at least reduce reflection of the ultraviolet radiation reflected by the oxide layer, wherein the oxide layer has a composition of different metal oxides which are designed to absorb a predetermined light wavelength range of the ultraviolet radiation incident on the oxidizable metallic workpiece.
- the oxidizable metallic workpiece (hereinafter also referred to as workpiece) can have a specific composition of metal oxides which have advantageous absorption properties in the predetermined
- the composition of the different metal oxides in particular at least two different metal oxides, the absorbing light wavelength range of the ultraviolet radiation can be effectively adjusted.
- the oxide layer can be distributed homogeneously on the at least one workpiece surface.
- the oxide layer can completely cover the at least one workpiece surface.
- the composition of different metal oxides is an optimal composition of different metal oxides.
- the optimal composition of different metal oxides can, for example, be correlated with a minimum range, in particular a minimum, of a wavelength-dependent reflectivity of the oxide layer in the predetermined light wavelength range.
- the oxidizable metallic workpiece comprises iron, chromium and/or nickel, in particular steel according to one of the DIN standards 1.4301 or 1.4307 or 1.0503 or 1.4404.
- the metal oxides comprise iron oxide, chromium oxide and/or nickel oxide.
- the proportion of chromium oxide and/or nickel oxide in the oxide layer can in particular be less than 10 percent by volume, preferably less than 5 percent by volume and more preferably less than 1 percent by volume based on the total volume of the oxide layer.
- the ratio of magnetite to hematite is between 10 volume percent magnetite to 90 volume percent hematite to 70 volume percent magnetite to 30 volume percent hematite based on the total volume of the Oxide layer, in particular between 20 volume percent magnetite to 80 volume percent hematite to 50 volume percent magnetite to 50 volume percent hematite.
- a corresponding volume ratio results in an oxide layer which is particularly suitable for the absorption of ultraviolet radiation in the predetermined light wavelength range.
- the oxide layer is designed to reflect a radiation component in a wavelength range from 560 nm to 650 nm.
- the oxide layer can have a yellow, golden yellow, yellow-brown or brown-red color, and thus be characteristically identifiable for a user.
- the predetermined wavelength of ultraviolet radiation absorbed by the metal oxides is between 240 nm and 295 nm, preferably between 250 nm and 285 nm, more preferably between 252 nm and 256 nm.
- the oxide layer can particularly effectively absorb ultraviolet radiation in a light wavelength range that is common in air disinfection, for example.
- the oxide layer can be adjusted to the radiation ranges of UV LEDs, in particular UV-C LEDs, and/or to the radiation ranges of UV fluorescent lamps, in particular UV-C fluorescent lamps.
- the predetermined wavelength of ultraviolet radiation absorbed by the metal oxides is between 340 nm to 470 nm, preferably between 360 nm to 380 nm.
- the oxide layer can particularly effectively absorb ultraviolet radiation in a light wavelength range that is common in the curing of adhesives.
- the oxide layer can be adjusted to radiation ranges of UV LEDs, in particular UV-A LEDs, and/or to radiation ranges of UV fluorescent lamps, in particular UV-A fluorescent lamps.
- a ratio of an intensity of the ultraviolet radiation reflected by the oxide layer to an intensity of the ultraviolet radiation reflected on the oxide layer incident ultraviolet radiation in particular in a light wavelength range of 250 nm to 280 nm and/or 280 nm to 330 nm, less than 15%, in particular less than 10%.
- a ratio of an intensity of the ultraviolet radiation reflected by the oxide layer to an intensity of the ultraviolet radiation incident on the oxide layer, in particular in a light wavelength range from 330 nm to 400 nm, is less than 20%, in particular less than 15%.
- a ratio of an intensity of further radiation reflected by the oxide layer to an intensity of the further radiation incident on the oxide layer in a light wavelength range from 400 nm to 500 nm is more than 10%, in particular more than 12%, and/or in a light wavelength range from 500 nm to 600 nm more than 20%, in particular more than 25%, and/or in a light wavelength range from 600 nm to 800 nm more than 35%, in particular more than 40%.
- the workpiece can be used in arrangements for indirect lighting, thus ensuring sufficient reflection of additional radiation.
- the additional radiation can be, for example, daylight or artificially generated light.
- a layer thickness of the oxide layer is between 50nm and 1000pm, in particular between 100nm and 500pm.
- the effectiveness of the oxide layer can be increased by the layer thickness.
- the oxidizable metallic workpiece is designed as a plate.
- the oxidizable metallic workpiece can be designed as a sheet.
- a thickness of the sheet or plate can be between 0.1 mm and 0.3 mm.
- the oxidizable metallic workpiece designed as a plate is wave-shaped, in particular waves of the wave-shaped oxidizable metallic workpiece extend along at least one extension direction of the oxidizable metallic workpiece.
- a shape of the oxidizable metallic workpiece is at least partially formed by one of the following manufacturing processes: machining processes, in particular milling, turning, drilling, countersinking, rubbing, planing, broaching, reaming, sawing, filing, rasping, brush cutting, grinding, jet cutting, honing or primary forming processes, in particular casting, sintering, 3D printing, laser sintering, or forming processes, in particular bending, extrusion, upsetting, embossing, countersinking, piercing, deep drawing, collar drawing, cold forming, cold rolling, warm and hot forming, warm and hot rolling, punching, forging, or joining processes, in particular assembling, pressing and pressing in, primary forming, forming, fusion welding, pressure welding, soldering, gluing.
- manufacturing processes in particular milling, turning, drilling, countersinking, rubbing, planing, broaching, reaming, sawing, filing, rasping, brush cutting, grinding, jet cutting, honing or primary
- the oxidizable metallic workpiece can thus be manufactured in an application-specific form using any manufacturing process, in particular with machining processes such as milling, turning, drilling, countersinking, grinding, planing, broaching, reaming, sawing, filing, rasping, brushing, grinding, jet cutting, honing or with primary forming processes such as casting, sintering, 3D printing, laser sintering or with forming processes such as bending, extrusion, upsetting, embossing, countersinking, piercing, deep drawing, collar drawing, cold forming, cold rolling, warm and hot forming, punching, forging or with joining processes such as assembling, pressing and pressing in, primary forming, forming, fusion welding, pressure welding, soldering, gluing.
- the workpiece surface of the workpiece can therefore have any shape and surface finish.
- the oxide layer is resistant to ultraviolet radiation.
- the oxide layer of the workpiece can be used particularly efficiently to reduce the intensity of ultraviolet radiation.
- the oxidizable metallic workpiece is resistant to corrosion and/or intergranular corrosion, in particular according to the DIN standards DIN EN ISO 3651-2 and/or DIN EN ISO 9227. This means that the oxide layer of the workpiece can be used particularly efficiently to reduce the intensity of ultraviolet radiation in operating rooms or to protect people.
- the object of the invention is achieved by a thermal method for producing the oxide layer of the oxidizable workpiece according to the first aspect, the method comprising: heating the oxidizable metallic workpiece for a predetermined duration and a predetermined temperature while supplying a predetermined amount of gas with a predetermined oxygen content in order to obtain an oxide layer on a material surface of the oxidizable metallic workpiece, which oxide layer is designed to at least partially absorb ultraviolet radiation incident on the oxidizable workpiece and to at least reduce reflection of the ultraviolet radiation reflected by the oxide layer, the oxide layer having a composition of different metal oxides which are designed to absorb a predetermined light wavelength range of the ultraviolet radiation incident on the oxidizable metallic workpiece.
- the predetermined oxygen content can in particular be between 19% and 23% based on the total volume of the gas.
- the method further comprises: determining the predetermined duration and/or the predetermined temperature prior to the step of heating the oxidizable metallic workpiece; and/or determining the predetermined amount of oxygen prior to the step of heating the oxidizable metallic workpiece.
- the predetermined duration, the predetermined temperature and/or the predetermined amount of oxygen can be determined, for example, via reference experiments.
- an irradiation arrangement for irradiating a fluid with ultraviolet radiation comprising: a housing with a housing interior, wherein the housing is designed to guide the fluid in the housing interior along a flow direction, wherein the housing has a fluid inlet side which is designed to receive the fluid, and a fluid outlet side which is designed to discharge the fluid, wherein the fluid is guided through the housing from the fluid inlet side to the fluid outlet side; a lighting means which is arranged in the housing interior between the fluid inlet side and the fluid outlet side and is designed to irradiate the fluid guided through the housing with ultraviolet radiation; and a radiation filter which is arranged on the fluid inlet side or fluid outlet side on or in the housing and is designed to reduce the intensity of ultraviolet radiation emerging on the fluid inlet side or fluid outlet side; wherein the radiation filter comprises an oxidizable metallic workpiece according to the first aspect.
- microorganisms in the fluid are exposed to ultraviolet radiation in the housing interior along the flow direction through the housing interior.
- the ultraviolet radiation emitted by the light source can reach an irradiation intensity within the housing interior to inactivate, for example, 99.9999% of the microorganisms in the housing interior (according to a Log 6 reduction in microorganisms, suitable for the operating room) by irradiation. Efficient irradiation can therefore take place just by passing the fluid through the housing interior once.
- the radiation filter and the workpiece can reduce the intensity of the ultraviolet radiation on the fluid inlet side or fluid outlet side, so that the intensity of the ultraviolet radiation outside the housing of the irradiation arrangement can be reduced.
- Fluids are gases, for example ambient air, or liquids, for example water.
- the fluid is a gas or gas mixture, for example ambient air.
- the radiation filter further comprises a further oxidizable metallic workpiece according to the first aspect, wherein the oxidizable metallic workpiece and the further oxidizable metallic workpiece are spaced apart from one another.
- ultraviolet radiation can be reflected multiple times between the oxidizable metallic workpiece and the other oxidizable metallic workpiece, whereby a particularly advantageous reduction in the intensity of the ultraviolet radiation can be achieved.
- ultraviolet radiation can be reflected multiple times between the oxidizable metallic workpiece and the other oxidizable metallic workpiece, even if the oxide layers are arranged on one side of the corresponding workpieces, whereby a particularly advantageous reduction in the intensity of the ultraviolet radiation can be achieved.
- the wave-shaped shape of the workpieces can increase the probability of multiple reflection of the ultraviolet radiation, which can achieve a particularly advantageous reduction in the intensity of the ultraviolet radiation down to risk class 0 according to IEC 62471 “exempt group”.
- Fig. 1a is a side view of an oxidizable metallic workpiece according to an embodiment
- Fig. 1b is a side view of an oxidizable metallic workpiece according to another embodiment
- Fig. 1c is a cross-section of an oxidizable metallic workpiece according to another embodiment
- Fig. 2 shows a method for the thermal production of an oxide layer of an oxidizable workpiece according to an embodiment
- Fig. 3 is a diagram showing a heating curve of a temperature during a method for producing an oxide layer of a workpiece according to an embodiment
- Fig. 4 is a diagram with measurement results of a reflectivity of a workpiece according to an embodiment as a function of a residual radiation intensity
- Fig. 5a is a diagram with measurement results of a reflectivity of a workpiece according to an embodiment as a function of a wavelength of radiation applied to the workpiece;
- Fig. 5b is a diagram with measurement results of a reflectivity of a workpiece according to an embodiment as a function of a wavelength of radiation applied to the workpiece;
- Fig. 6a is a side view of a radiation filter in cross section with a workpiece according to an embodiment and another workpiece according to an embodiment;
- Fig. 6b is another view of a radiation filter with a plurality of workpieces according to an embodiment
- Fig. 6c is another view of a radiation filter with a plurality of workpieces according to an embodiment.
- Fig. 7 is a view of a radiation filter in an irradiation arrangement according to an embodiment.
- FIG. 7 is a view of a radiation filter in an irradiation arrangement according to an embodiment.
- Figure 1a shows a schematic side view of an oxidizable metallic workpiece 100 according to one embodiment
- Figure 1b shows a schematic side view of an oxidizable metallic workpiece 100 according to a further embodiment
- Figure 1c shows schematically a cross or longitudinal section of an oxidizable metallic workpiece 100 according to a further embodiment.
- the oxidizable metallic workpiece 100 (hereinafter also referred to as workpiece for short) can be a metallic sheet according to one embodiment.
- the workpiece 100 can be a workpiece 100 of any shape depending on the application scenario.
- the workpiece can comprise, for example, iron, chromium and/or nickel, in particular as alloying elements and/or in particular be a steel according to one of the DIN standards 1.4301, or 1.4307 or 1.0503 or 1.4404.
- the oxidizable metallic workpiece 100 has a thermally generated oxide layer 101 on at least one workpiece surface.
- the workpiece 100 can have the oxide layer 101 on both sides, in particular on all outer workpiece surfaces of the workpiece 100.
- the oxide layer 101 of the oxidizable metallic workpiece 100 can be arranged circumferentially on each material surface of the workpiece 100.
- the oxide layer 101 can be homogeneously distributed on the at least one workpiece surface.
- the oxide layer 101 can completely cover the at least one workpiece surface.
- the oxide layer 101 is designed to at least partially absorb ultraviolet radiation 103 incident on the oxidizable workpiece, in particular at any angle of incidence a, and to at least reduce reflection of the ultraviolet radiation 105 reflected by the oxide layer 101.
- the angle of incidence a can be between 0° and 180° (relative to the surface of the oxide layer 101).
- the oxide layer 101 has a composition of different metal oxides which are designed to absorb a predetermined light wavelength range of the ultraviolet radiation 103 incident on the oxidizable metallic workpiece 100.
- the metal oxides of the oxide layer 101 can include magnetite (Fe3O4) and hematite (Fe2O3).
- the ratio of magnetite to hematite can be between 10 volume percent magnetite to 90 volume percent hematite to 70 volume percent magnetite to 30 volume percent hematite based on the total volume of the oxide layer 101, in particular between 20 volume percent magnetite to 80 volume percent hematite to 50 volume percent magnetite to 50 volume percent hematite.
- the predetermined wavelength of ultraviolet radiation absorbed by the metal oxides can be, for example, between 240 nm and 295 nm, preferably between 250 nm and 285 nm, more preferably between 252 nm and 256 nm.
- the predetermined wavelength of ultraviolet radiation absorbed by the metal oxides can be, for example, between 340 nm to 470 nm, preferably 360 nm to 380 nm.
- the oxide layer 101 can act as an efficient absorption filter for ultraviolet radiation in the wavelength range between 250 nm and 450 nm.
- the ultraviolet radiation can pass through the oxide layer 101 until it is reflected back, can be reflected once or multiple times within the oxide layer 101 and can pass through the oxide layer 101 once or multiple times again.
- the ultraviolet radiation can be partially absorbed in the process.
- the absorption of ultraviolet radiation when passing through the oxide layer 101 is wavelength-dependent and proportional to the absorption coefficient of the material being irradiated and the thickness of the layer being irradiated. According to the law of conservation of energy, the absorbed portion of radiation leads to a reduction in reflectivity.
- the oxide layer 101 can appear yellowish to reddish and reflect red light frequencies and absorb blue ones.
- the absorption can cover the light wavelength ranges between 250 nm or less and 450 nm. In particular, the effect of resonance absorption can come into play.
- the incident ultraviolet radiation 103 may be designed to excite the metal oxides of the oxide layer 101 depending on the nature of the metal oxides.
- the effective range of the oxide layer 101 can be set to the UV-C range, in particular to 254 nm.
- the effectiveness of the oxide layer 101 can, as shown in more detail below, include effectiveness over a larger range of light wavelengths.
- the reflection reduction can cover a light wavelength range of at least 250 nm to 450 nm.
- the oxide layer 101 can be effective in the complete UV-A range, i.e. at a wavelength of 315 nm to 400 nm, in the complete UV-B range, i.e. at a wavelength of 280 nm to 315 nm, and at least from 250 nm to 280 nm of the UV-C range.
- the oxide layer 101 can thus be used particularly advantageously in disinfection applications in which wavelengths around 254 nm and between 270 nm to 285 nm are typically used. Furthermore, the oxide layer 101 can be used, for example, at a wavelength of 340 nm to 470 nm, in particular from 360 nm to 380 nm, which is suitable for UV curing of adhesives.
- Figure 2 shows a method 200 for thermally generating the oxide layer 101 of the oxidizable workpiece 100 according to one embodiment.
- the method 200 comprises a step of heating 201 the oxidizable metallic workpiece 100 for a predetermined duration and a predetermined temperature while supplying a predetermined amount of gas with a predetermined oxygen content in order to obtain the oxide layer 101 on a material surface of the oxidizable metallic workpiece 100, which, as already described, is designed to at least partially absorb ultraviolet radiation 103 incident on the oxidizable workpiece and at least to reduce reflection of the ultraviolet radiation 105 reflected by the oxide layer 101.
- the oxide layer 101 has a composition of different metal oxides, which are designed to absorb a predetermined light wavelength range of the ultraviolet radiation 103 incident on the oxidizable metallic workpiece 100.
- the method 200 may comprise, prior to the step of heating 201 the oxidizable metallic workpiece 100, determining the predetermined duration and/or the predetermined temperature; and/or determining the predetermined amount of oxygen.
- the predetermined duration, the predetermined temperature and/or the predetermined amount of oxygen can be determined for the heating 201, which achieves an advantageous layer thickness and/or composition of the oxide layer 101 of the workpiece 100.
- Figure 3 shows a diagram with a heating curve 300 of a temperature during the method 200 for producing the oxide layer 101 of the workpiece 100 according to an embodiment.
- the time of the temperature treatment method in minutes is shown on the abscissa of Figure 3 and a temperature of the temperature treatment method is shown on the ordinate of Figure 3.
- the creation of the oxide layer 101 is described below using a steel sheet made of 1.4301 steel (also called V2A steel), i.e. in accordance with DIN standard 1.4301, in a furnace.
- 1.4301 steel also called V2A steel
- Other steels in particular other FeCr steels, can be used to create the oxide layer 101.
- the parameters listed below during production, such as temperature, duration and O2 concentration, can vary accordingly.
- Other devices for applying temperature to the workpiece 100 may be used, such as inductively based systems or systems based on heated fluids, the latter especially for pipes.
- the oxide layer 101 can be created by a temperature treatment similar to tempering.
- tempering can be used to change the properties of the steel, such as hardness and toughness, and to reduce internal stresses.
- the aim of the temperature treatment is not to influence the internal crystal structure of the material in order to bring about changes in the mechanical material properties, but rather to specifically build up the oxide layer 101.
- the temperature treatment can comprise a heating phase 301, a holding phase 303 and a cooling phase 305.
- the heating step 201 of the method 200 described in relation to Figure 2 can comprise the holding phase 303 and in particular at least portions of the heating phase 301 and/or the cooling phase 305.
- the temperature can be continuously increased to a temperature value between 380°C and 410°C, in particular 400°C, for the temperature treatment of the, in particular uncoated, workpiece 100.
- the heating phase 301 can last, for example, 45 minutes.
- the temperature can be kept at the temperature value.
- the holding phase 303 can last for 150 minutes, for example.
- a shape and size of metal oxide crystals in the oxide layer 101 can be advantageously formed and the oxide layer 101 can also achieve an advantageous layer thickness.
- the temperature can be continuously reduced starting from the temperature value.
- the cooling phase 305 can last, for example, 45 minutes.
- a temperature range 307 at which a favorable oxide layer 101 is formed may be the temperature value during the holding phase 303
- the temperature range 307 can include a value range between 380°C and 410°C. If the temperature falls below the temperature range 307 during the holding phase 303, the oxide layer 101 can become too thin and/or an unfavorable composition of the oxides can arise, whereby the reflectivity of the oxide layer 101 in the UV range can be too high. If the temperature range 307 is exceeded, material-related intergranular corrosion can occur in the material of the steel sheet 301.
- oxidation is provided.
- the temperature treatment process it can be provided to supply ambient air during the tempering process, i.e. mainly during the holding phase 303, but in particular also in the transition phases between the holding phase 303 and the heating phase 301 and/or the cooling phase 305.
- the resulting oxide layer 101 can be yellow, golden yellow, yellow-brown or brown-red. This is caused by oxygen diffusing into the upper metal layers of the steel when heated. The color depends on how deeply the oxygen penetrates into the surface layer. The penetration depth in turn depends on the temperature and the duration of exposure. The color can also depend on the thickness of the oxide layer 101.
- Figure 4 shows a diagram with measurement results of a reflectivity of the workpiece 100 according to an embodiment as a function of a residual radiation intensity.
- the abscissa of Figure 4 shows the residual radiation intensity of the workpiece 100 in mW/cm 2 and the ordinate of Figure 4 shows the reflectivity of the workpiece 100 in percent.
- the measurements in Figure 4 show the reflection-reducing effect of the oxide layer 101.
- the workpiece 100 was placed in an Ulbricht sphere and irradiated with UV-C radiation with a wavelength of 254 nm.
- the reflected radiation was measured by a UV-C Sensor and the residual radiation intensity is measured.
- the measured value 405 of the workpiece 100 can be converted to the reflectivity of the workpiece 100 by interpolation of reference samples with first and second reference reflection values 401, 403 of first and second reference samples.
- the first reference sample is a white sheet of metal.
- the first reference reflection value 401 is 93.53% at a sensor irradiation of 0.5420 mW/cm 2 .
- the second reference sample is designed as a standard black sheet.
- the second reference reflection value 403 is 2.03% at a sensor irradiation of 0.0173 mW/cm 2 .
- the measured reflectivity of the workpiece 100 is 9.3%.
- the actual reflectivity of the workpiece 100 can be proven to be 9.8%.
- This measurement value could be remeasured and proven several times.
- the oxide layer 101 of the workpiece 100 therefore has advantageous reflection-reducing properties in the UV range that typical metallic surfaces do not have.
- Figure 5a shows a diagram with measurement results of a reflectivity of the workpiece 100 according to an embodiment as a function of a wavelength of radiation applied to the workpiece 100.
- the wavelength of the radiation in nanometers is shown on the abscissa of Figure 5a and the reflectivity of the workpiece 100 in percent is shown on the ordinate of Figure 5a.
- Curve 501 shows the measured values on workpiece 100. The measurements were carried out at an ISO 9001 certified institute using a calibrated (calibration standard certificate, Physikalisch-Technische Bundesweg: PTB 44052/15) Perkin-Elmer Lambda 950 UV-VIS-NIR spectrometer (serial number 950L1211082).
- a second curve 503 shows an uncoated reference sheet made of steel according to DIN standard 1.4301 in comparison with a reflectivity of more than 30% over the wavelength range from 250nm to 400nm, in particular 33.76% at 254nm.
- a ratio of an intensity of the ultraviolet radiation 105 reflected by the oxide layer 101 to an intensity of the ultraviolet radiation 103 incident on the oxide layer 101 in particular in a light wavelength range of 250 nm to 280 nm and/or 280 nm to 330 nm, can be less than 15%, in particular less than 10%.
- a ratio of the intensity of the ultraviolet radiation 105 reflected by the oxide layer 101 to an intensity of the ultraviolet radiation 103 incident on the oxide layer 101 i.e. a reflectivity, can be 9.44% at a light wavelength of 254 nm.
- a ratio of an intensity of the ultraviolet radiation 105 reflected by the oxide layer 101 to an intensity of the ultraviolet radiation 103 incident on the oxide layer 101, in particular in a light wavelength range from 330 nm to 400 nm, can be below 20%, in particular below 17.5%.
- the coated steel sheet at the wavelength of 254 nm, a reduction in reflectivity of more than 67% can be achieved by the coated steel sheet.
- the oxide layer 101 of the workpiece 100 therefore has advantageous reflection-reducing properties in the UV range that typical metallic surfaces do not have.
- Figure 5b shows a diagram with measurement results of a reflectivity of the workpiece 100 according to an embodiment as a function of a wavelength of the radiation applied to the workpiece 100.
- the wavelength of the radiation in nanometers is shown on the abscissa of Figure 5b and the reflectivity of the workpiece 100 in percent is shown on the ordinate of Figure 5b.
- a fourth curve 505 shows the measured values at the first measuring point of the workpiece 100 and curve 507 shows measured values of the uncoated reference sheet made of steel according to DIN standard 1.4301 in comparison (%R > 30%).
- a ratio of an intensity of a further radiation reflected by the oxide layer 101 to an intensity of the further radiation incident on the oxide layer 101 in a visible wavelength range from 450 nm to 600 nm can be over 15%, in particular over 20%, and from 600 nm to 800 nm over 35%, in particular over 40%.
- Figure 6a shows a side view of a radiation filter 600 in cross section with the workpiece 100 according to an embodiment and a further workpiece 100' according to an embodiment.
- the further workpiece 100' can have one or more features of the workpiece 100.
- the further workpiece 100' comprises a further oxide layer 101'.
- the further oxide layer 101' can have one or more features of the oxide layer 101.
- the radiation filter 600 can be designed to reduce the intensity of ultraviolet radiation.
- the longitudinal direction 601-1 of the radiation filter 600, the transverse direction 601-2 of the radiation filter 600, and the vertical direction 601-3 of the radiation filter 600 are shown schematically in Figure 6a.
- the workpiece 100 and the further workpiece 100' can be manufactured in a wave-shaped manner.
- the workpiece 100 and the further workpiece 100' can be spaced apart from one another.
- the respective oxide layers 101, 101' of the workpieces 100, 100' can face one another.
- the workpiece 100 and the further workpiece 100' can be shaped in a wave-like manner with wave fronts arranged one behind the other in the longitudinal direction 601-1.
- a fluid channel can be formed between the workpiece 100 and the further workpiece 100' in the propagation direction, i.e. in the longitudinal direction 601-1, of the wave fronts.
- the incident ultraviolet radiation 103 which enters the radiation filter 600, for example in the longitudinal direction 601-1 or at an angle to the longitudinal direction 601-1, can be reflected multiple times between the first workpiece 100 and the further workpiece 100' and thus the intensity of the multiple reflected ultraviolet radiation 105 can be reduced.
- Figure 6b shows another view of a radiation filter 600 with a plurality of
- Workpieces 100 according to an embodiment. As shown in Figure 6b, the A plurality of workpieces 100 can be arranged one above the other in engagement in the vertical direction 601-3 and form a stack.
- the plurality of workpieces 100 can be arranged in a contactless manner to form a fluid channel between the workpieces 100.
- the workpieces 100 can be connected by means of at least one connecting web 603 extending in the longitudinal direction 601-1 and the vertical direction 601-3.
- the web can be made from the workpiece 100 and have a layer according to 101.
- the at least one connecting web 603 can extend in the vertical direction 601-3 and pass through the respective workpieces 100, for example through a slot formed in the respective workpieces 100 in the longitudinal direction 601-1.
- the workpieces 100 are spaced apart from one another and guided via lateral guide slots 605 formed in the longitudinal direction 601-1, in particular in a wave-shaped manner.
- the lateral guide slots 605 are shown in Figure 6c.
- Figure 7 shows a view of a radiation filter 600 in an irradiation arrangement 700 according to an embodiment.
- the irradiation arrangement 700 is designed to irradiate a flowing fluid with ultraviolet radiation and comprises a housing 701 with a housing interior 703.
- the housing 701 is designed to guide the flowing fluid in the housing interior 703 along a flow direction 705 shown only schematically in Figure 7.
- the housing 701 has a fluid inlet side 707 which is designed to receive the fluid and a fluid outlet side 709 which is designed to discharge the flowing fluid. The flowing fluid is guided from the fluid inlet side 707 to the fluid outlet side 709 through the housing 701.
- the irradiation arrangement 700 further comprises a lighting means 711, which can be arranged in the housing interior 703 between the fluid inlet side 707 and the fluid outlet side 709 along the flow direction 705 in the longitudinal direction 601-1, and is designed to irradiate the fluid guided through the housing 701 with ultraviolet radiation.
- a lighting means 711 which can be arranged in the housing interior 703 between the fluid inlet side 707 and the fluid outlet side 709 along the flow direction 705 in the longitudinal direction 601-1, and is designed to irradiate the fluid guided through the housing 701 with ultraviolet radiation.
- the irradiation arrangement 700 further comprises the radiation filter 600 described in the previous embodiments for Figures 6a or 6b, which is arranged on the fluid inlet side or fluid outlet side and is designed to reduce the intensity of ultraviolet radiation emerging on the fluid inlet side or fluid outlet side.
- the radiation filter 600 further comprises the oxidizable metallic workpiece 100 comprising the oxide layer 101.
- the radiation filter 600 is shown on the fluid inlet side and a further radiation filter 600' on the fluid outlet side.
- the further radiation filter 600' can have one or more of the features of the radiation filter 600 described in Figures 6a and 6b.
- the workpiece 600 of the radiation filter 600 can be designed according to one of the embodiments of Figures 1a to 1c.
- the fluid inlet side 707 can have a fluid inlet 713, wherein the radiation filter 600 is arranged downstream of the fluid inlet 713 in terms of fluid flow, i.e. is arranged at a distance from the fluid inlet side in the longitudinal direction 601-1.
- the fluid outlet side 709 can have a fluid outlet 715, wherein the further radiation filter 600' is arranged upstream of the fluid outlet 715 in terms of fluid flow, i.e. is arranged at a distance from the fluid outlet side in the longitudinal direction 601-1.
- the radiation filter 600 can be designed to guide the fluid in the flow direction 705, in particular to form a fluid channel in the flow direction 705.
- the fluid channel formed by the radiation filter 600 or by the radiation filter 600 and the further radiation filter 600' is formed laminarly in the longitudinal direction 601-1 along the lighting means 711 between the fluid inlet 713 and the fluid outlet 715.
- the radiation filter 600 and the workpiece 100 with the oxide layer 101 can be designed to guide the fluid flowing through the housing interior 703 in the fluid channel in a laminar manner in order to provide the radiation filter 600 with to generate downstream laminar fluid flow in the longitudinal direction 601-1.
- the housing shape of the irradiation arrangement 700 at least partially follows the structural arrangements of the radiation filter 600 in order to ensure efficient use of the fluid channel, even if this is not shown in Figure 7.
- the fluid outlet side 709 can have(s) a fan(s) 717 or a pump(s) 717, which is designed to generate negative pressure in the housing interior 703 in order to guide the fluid along the flow direction 705 through the radiation filter 600 or through the radiation filter 600 and the further radiation filter 600'.
- the use of the workpiece 100 allows a particularly efficient irradiation arrangement 700.
- Efficiency has been proven by a VDE certification under the certificate number 40056875.
- the use of the irradiation arrangement 700 with the radiation filter 600 and the workpiece 100 with 101 is particularly relevant when irradiating the fluid with ultraviolet radiation to inactivate or damage microorganisms, such as bacteria or viruses.
- a corresponding inactivation or damage to the microorganisms is achieved in particular by damaging the DNA of the microorganisms by irradiating the microorganisms with ultraviolet (UV) light, so that the reproduction of the microorganisms is inhibited and thus inactivated.
- UV ultraviolet
- a large number of microorganisms are transmitted through the air, e.g. through aerosols present in the air to which the microorganisms attach. If the aerosols containing the attached microorganisms are inhaled by a living being, the microorganisms can infect the living being.
- Aerosols can thus serve as carriers of microorganisms in the fluid, for example in air, and can float in the fluid for a long time and, for example, in enclosed spaces.
- An infection of a living being can occur, for example, through microorganisms when microorganisms attached to aerosols reach the mucous membranes of the nose, mouth and/or eyes of the living being and then multiply in the living being.
- microorganisms adhering to aerosols are more susceptible to damage than when these microorganisms are suspended in a liquid, so that damage to the DNA of the microorganisms adhering to aerosols by ultraviolet radiation is particularly effective, and effective air disinfection is achieved.
- the workpiece 100 is not limited to this advantageous application.
- Applications of the workpiece 100 can be, for example, material protection and/or personal protection to protect against artificial and/or natural UV radiation, in particular UV-C radiation.
- the shape of the workpiece 100 may depend on the application and can be adapted to the application. Arrangements of the workpieces 100, 100' and their oxide layers 101, 101' other than those shown in the previous figures can be used, in particular to achieve multiple reflections. For example, in space telescopes, elements and/or people positioned behind the workpiece 100 can be protected from UV radiation, in particular UV-C radiation. This makes it possible, for example, to use materials positioned behind the workpiece 100 that have not yet been able to be installed due to their susceptibility to UV radiation or that may not be economically viable. New materials can also be used, for example, in satellites and/or manned or unmanned spacecraft, space capsules, space shuttles or space stations if they are protected from UV radiation by the workpiece 100.
- elements and persons can be protected from ultraviolet radiation during curing processes with UV radiation, especially during 3D printing or the (industrial) curing of UV reactive adhesives.
- the workpiece 100 can be used, for example, as a UV, in particular UV-C, filter.
- components, persons and/or organisms located behind the workpiece 100 can be protected from UV radiation, in particular from artificial UV-C radiation, in terrestrial applications.
- UV radiation in particular from artificial UV-C radiation
- terrestrial applications are water disinfection, air disinfection, surface disinfection and laboratory protection.
- the workpiece 100 and the radiation filter 600 can be exposed to UV-C irradiation for a long time.
- the workpiece 100 with the oxide layer 101 and the radiation filter 600 were tested according to DIN EN ISO 3651-2 and DIN EN ISO 9227 for risk-free corrosion and intergranular corrosion.
- the workpiece 100 can also be manufactured efficiently and cost-effectively, can be designed free of additives, can be used on large-area, complex-shaped, undercut parts and can be used on hard-to-reach and/or small-dimensioned component regions such as gaps and slots, and can be manufactured industrially and automatically.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
OXIDIERBARES METALLISCHES WERKSTÜCK, VERFAHREN ZUR THERMISCHEN ERZEUGUNG EINER OXIDSCHICHT DES OXIDIERBAREN METALLISCHEN WERKSTÜCKS UND BESTRAHLUNGSANORDNUNGOXIDIZABLE METALLIC WORKPIECE, METHOD FOR THERMAL PRODUCTION OF AN OXIDE LAYER OF THE OXIDIZABLE METALLIC WORKPIECE AND IRRADIATION ARRANGEMENT
ZUR BESTRAHLUNG EINES FLUIDS MIT ULTRAVIOLETTER STRAHLUNG FOR IRRADIATION OF A FLUID WITH ULTRAVIOLET RADIATION
Die Erfindung betrifft ein oxidierbares metallisches Werkstück, ein Verfahren zur thermischen Erzeugung einer Oxidschicht des oxidierbaren metallischen Werkstücks undThe invention relates to an oxidizable metallic workpiece, a method for thermally producing an oxide layer of the oxidizable metallic workpiece and
5 eine Bestrahlungsanordnung zur Bestrahlung eines Fluids mit ultravioletter Strahlung, wobei die Bestrahlungsanordnung einen Strahlungsfilter mit dem oxidierbaren metallischen Werkstück umfasst. 5 an irradiation arrangement for irradiating a fluid with ultraviolet radiation, wherein the irradiation arrangement comprises a radiation filter with the oxidizable metallic workpiece.
Bei Anwendung von künstlicher ultravioletter Strahlung oder unter dem Einfluss von natürlicher ultravioletter Strahlung ist es typischerweise erwünscht, den Wirkungsbereich der ultravioletten Strahlung zu begrenzen, beispielsweise um nachgelagertes Material und/oder Lebewesen, insbesondere Personen, zu schützen, da ultraviolette Strahlung insbesondere bei Personen gesundheitsschädlich ist. When using artificial ultraviolet radiation or under the influence of natural ultraviolet radiation, it is typically desirable to limit the range of action of the ultraviolet radiation, for example to protect downstream material and/or living beings, especially persons, since ultraviolet radiation is harmful to health, especially in persons.
15 Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein effizientes Werkstück zur Reduktion der Intensität ultravioletter Strahlung bereitzustellen. 15 The present invention is based on the object of providing an efficient workpiece for reducing the intensity of ultraviolet radiation.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der This object is achieved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the
20 Beschreibung sowie der beiliegenden Figuren. 20 Description and the accompanying figures.
Gemäß einem ersten Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst durch ein oxidierbares metallisches Werkstück, wobei das oxidierbare metallische Werkstück an zumindest einer Werkstückoberfläche eine thermisch erzeugte Oxidschicht aufweist,According to a first aspect, the object of the invention is achieved by an oxidizable metallic workpiece, wherein the oxidizable metallic workpiece has a thermally generated oxide layer on at least one workpiece surface,
25 wobei die Oxidschicht ausgebildet ist, eine auf das oxidierbare Werkstück einfallende ultraviolette Strahlung zumindest anteilig zu absorbieren, und eine Reflexion der von der Oxidschicht reflektierten ultravioletten Strahlung zumindest zu reduzieren, wobei die Oxidschicht eine Zusammensetzung unterschiedlicher Metalloxide aufweist, welche ausgebildet sind, einen vorbestimmten Lichtwellenlängenbereich der auf das oxidierbare metallische Werkstück einfallenden ultravioletten Strahlung zu absorbieren. 25 wherein the oxide layer is designed to at least partially absorb ultraviolet radiation incident on the oxidizable workpiece and to at least reduce reflection of the ultraviolet radiation reflected by the oxide layer, wherein the oxide layer has a composition of different metal oxides which are designed to absorb a predetermined light wavelength range of the ultraviolet radiation incident on the oxidizable metallic workpiece.
Dadurch kann das oxidierbare metallische Werkstück (im Folgenden auch abkürzend Werkstück genannt) eine spezifische Zusammensetzung von Metalloxiden aufweisen, welche vorteilhafte Absorptionseigenschaften in dem vorbestimmten As a result, the oxidizable metallic workpiece (hereinafter also referred to as workpiece) can have a specific composition of metal oxides which have advantageous absorption properties in the predetermined
35 Lichtwellenlängenbereich aufweist. Somit wird eine wirksame Reduktion der potenziell gesundheitsschädlichen ultravioletten Strahlung durch das Werkstück erreicht. Durch die Zusammensetzung der unterschiedlichen Metalloxide, insbesondere zumindest zwei unterschiedlichen Metalloxide, kann der absorbierende Lichtwellenlängenbereich der ultravioletten Strahlung wirksam eingestellt werden. 35 light wavelength range. This effectively reduces the potentially harmful ultraviolet radiation emitted by the workpiece. By adjusting the composition of the different metal oxides, in particular at least two different metal oxides, the absorbing light wavelength range of the ultraviolet radiation can be effectively adjusted.
Die Oxidschicht kann auf der zumindest einen Werkstückoberfläche homogen verteilt sein. Die Oxidschicht kann die zumindest eine Werkstückoberfläche vollständig bedecken. The oxide layer can be distributed homogeneously on the at least one workpiece surface. The oxide layer can completely cover the at least one workpiece surface.
In einer Ausführungsform ist die Zusammensetzung unterschiedlicher Metalloxide eine optimale Zusammensetzung unterschiedlicher Metalloxide. Die optimale Zusammensetzung unterschiedlicher Metalloxide kann beispielsweise mit einem Minimalbereich, insbesondere ein Minimum, einer wellenlängenabhängigen Reflektivität der Oxidschicht in dem vorbestimmten Lichtwellenlängenbereich korreliert sein. In one embodiment, the composition of different metal oxides is an optimal composition of different metal oxides. The optimal composition of different metal oxides can, for example, be correlated with a minimum range, in particular a minimum, of a wavelength-dependent reflectivity of the oxide layer in the predetermined light wavelength range.
In einer Ausführungsform umfasst das oxidierbare metallische Werkstück Eisen, Chrom und/oder Nickel, insbesondere Stahl gemäß einer der DIN-Normen 1.4301 oder 1.4307 oder 1.0503 oder 1.4404. In one embodiment, the oxidizable metallic workpiece comprises iron, chromium and/or nickel, in particular steel according to one of the DIN standards 1.4301 or 1.4307 or 1.0503 or 1.4404.
In einer Ausführungsform umfassen die Metalloxide Eisenoxid, Chromoxid und/oder Nickeloxid. In one embodiment, the metal oxides comprise iron oxide, chromium oxide and/or nickel oxide.
Der Anteil von Eisenoxid in der Oxidschicht kann insbesondere mehr als 90 Volumenprozent, bevorzugt mehr als 95 Volumenprozent und weiter bevorzugt mehr als 99 Volumenprozent bezogen auf das Gesamtvolumen der Oxidschicht betragen. The proportion of iron oxide in the oxide layer can in particular be more than 90 percent by volume, preferably more than 95 percent by volume and more preferably more than 99 percent by volume based on the total volume of the oxide layer.
Der Anteil von Chromoxid und/oder Nickeloxid in der Oxidschicht kann insbesondere weniger als 10 Volumenprozent, bevorzugt weniger als 5 Volumenprozent und weiter bevorzugt weniger als 1 Volumenprozent bezogen auf das Gesamtvolumen der Oxidschicht betragen. The proportion of chromium oxide and/or nickel oxide in the oxide layer can in particular be less than 10 percent by volume, preferably less than 5 percent by volume and more preferably less than 1 percent by volume based on the total volume of the oxide layer.
In einer Ausführungsform umfassen die Metalloxide der Oxidschicht Magnetit (FeaO^ und Hämatit (Fe2O3). In one embodiment, the metal oxides of the oxide layer comprise magnetite (FeaO^) and hematite (Fe2O3).
In einer Ausführungsform liegt das Verhältnis von Magnetit zu Hämatit zwischen 10 Volumenprozent Magnetit zu 90 Volumenprozent Hämatit bis 70 Volumenprozent Magnetit zu 30 Volumenprozent Hämatit bezogen auf das Gesamtvolumen der Oxidschicht, insbesondere zwischen 20 Volumenprozent Magnetit zu 80 Volumenprozent Hämatit bis 50 Volumenprozent Magnetit zu 50 Volumenprozent Hämatit. In one embodiment, the ratio of magnetite to hematite is between 10 volume percent magnetite to 90 volume percent hematite to 70 volume percent magnetite to 30 volume percent hematite based on the total volume of the Oxide layer, in particular between 20 volume percent magnetite to 80 volume percent hematite to 50 volume percent magnetite to 50 volume percent hematite.
Ein entsprechendes Volumenverhältnis resultiert in einer Oxidschicht, welche für die Absorption von ultravioletter Strahlung in dem vorbestimmten Lichtwellenlängenbereich besonders geeignet ist. A corresponding volume ratio results in an oxide layer which is particularly suitable for the absorption of ultraviolet radiation in the predetermined light wavelength range.
In einer Ausführungsform ist die Oxidschicht ausgebildet, einen Strahlungsanteil in einem Wellenlängenbereich von 560nm bis 650nm zu reflektieren. In one embodiment, the oxide layer is designed to reflect a radiation component in a wavelength range from 560 nm to 650 nm.
Dadurch kann die Oxidschicht eine gelbe, goldgelbe, gelbbraune bis braunrote Färbung aufweisen, und somit für einen Benutzer charakteristisch identifizierbar sein. As a result, the oxide layer can have a yellow, golden yellow, yellow-brown or brown-red color, and thus be characteristically identifiable for a user.
In einer Ausführungsform liegt die durch die Metalloxide absorbierte vorbestimmte Wellenlänge der ultravioletten Strahlung zwischen 240nm und 295nm, bevorzugt zwischen 250nm und 285nm, weiter bevorzugt zwischen 252nm und 256nm. In one embodiment, the predetermined wavelength of ultraviolet radiation absorbed by the metal oxides is between 240 nm and 295 nm, preferably between 250 nm and 285 nm, more preferably between 252 nm and 256 nm.
Dadurch kann die Oxidschicht besonders wirksam ultraviolette Strahlung in einem Lichtwellenlängenbereich absorbieren, der beispielsweise gängig in der Luftdesinfektion ist. Beispielsweise kann die Oxidschicht auf Strahlungsbereiche von UV-LEDs, insbesondere UV-C LEDs, und/oder auf Strahlungsbereiche von UV-Leuchtstofflampen eingestellt sein, insbesondere auf UV-C-Leuchtstofflampen. As a result, the oxide layer can particularly effectively absorb ultraviolet radiation in a light wavelength range that is common in air disinfection, for example. For example, the oxide layer can be adjusted to the radiation ranges of UV LEDs, in particular UV-C LEDs, and/or to the radiation ranges of UV fluorescent lamps, in particular UV-C fluorescent lamps.
In einer Ausführungsform liegt die durch die Metalloxide absorbierte vorbestimmte Wellenlänge der ultravioletten Strahlung zwischen 340nm bis 470nm, bevorzugt zwischen 360nm bis 380nm. In one embodiment, the predetermined wavelength of ultraviolet radiation absorbed by the metal oxides is between 340 nm to 470 nm, preferably between 360 nm to 380 nm.
Dadurch kann die Oxidschicht besonders wirksam ultraviolette Strahlung in einem Lichtwellenlängenbereich absorbieren, der gängig in der Aushärtung von Klebstoffen ist. Beispielsweise kann die Oxidschicht auf Strahlungsbereiche von UV-LEDs, insbesondere UV-A LEDs, und/oder auf Strahlungsbereiche von UV-Leuchtstofflampen eingestellt sein, insbesondere auf UV-A-Leuchtstofflampen. As a result, the oxide layer can particularly effectively absorb ultraviolet radiation in a light wavelength range that is common in the curing of adhesives. For example, the oxide layer can be adjusted to radiation ranges of UV LEDs, in particular UV-A LEDs, and/or to radiation ranges of UV fluorescent lamps, in particular UV-A fluorescent lamps.
In einer Ausführungsform liegt ein Verhältnis einer Intensität der von der Oxidschicht reflektierten ultravioletten Strahlung zu einer Intensität der auf die Oxidschicht einfallenden ultravioletten Strahlung, insbesondere in einem Lichtwellenlängenbereich von 250nm bis 280nm und/oder 280nm bis 330nm, unter 15%, insbesondere unter 10%. In one embodiment, a ratio of an intensity of the ultraviolet radiation reflected by the oxide layer to an intensity of the ultraviolet radiation reflected on the oxide layer incident ultraviolet radiation, in particular in a light wavelength range of 250 nm to 280 nm and/or 280 nm to 330 nm, less than 15%, in particular less than 10%.
Dadurch kann im Vergleich zu einem Werkstück ohne Oxidschicht eine wirksame Reduktion der Intensität der reflektierten ultravioletten Strahlung erreicht werden. This enables an effective reduction in the intensity of the reflected ultraviolet radiation to be achieved compared to a workpiece without an oxide layer.
In einer Ausführungsform liegt ein Verhältnis einer Intensität der von der Oxidschicht reflektierten ultravioletten Strahlung zu einer Intensität der auf die Oxidschicht einfallenden ultravioletten Strahlung, insbesondere in einem Lichtwellenlängenbereich von 330nm bis 400nm, unter 20%, insbesondere unter 15%. In one embodiment, a ratio of an intensity of the ultraviolet radiation reflected by the oxide layer to an intensity of the ultraviolet radiation incident on the oxide layer, in particular in a light wavelength range from 330 nm to 400 nm, is less than 20%, in particular less than 15%.
Dadurch kann im Vergleich zu einem Werkstück ohne Oxidschicht eine wirksame Reduktion der Intensität der reflektierten ultravioletten Strahlung erreicht werden. This enables an effective reduction in the intensity of the reflected ultraviolet radiation to be achieved compared to a workpiece without an oxide layer.
In einer Ausführungsform liegt ein Verhältnis einer Intensität einer von der Oxidschicht reflektierten weiteren Strahlung zu einer Intensität der auf die Oxidschicht einfallenden weiteren Strahlung in einem Lichtwellenlängenbereich von 400nm bis 500nm über 10%, insbesondere über 12 %, und/oder in einem Lichtwellenlängenbereich von 500nm bis 600nm über 20%, insbesondere über 25%, und/oder in einem Lichtwellenlängenbereich von 600nm bis 800nm über 35%, insbesondere über 40%. In one embodiment, a ratio of an intensity of further radiation reflected by the oxide layer to an intensity of the further radiation incident on the oxide layer in a light wavelength range from 400 nm to 500 nm is more than 10%, in particular more than 12%, and/or in a light wavelength range from 500 nm to 600 nm more than 20%, in particular more than 25%, and/or in a light wavelength range from 600 nm to 800 nm more than 35%, in particular more than 40%.
Dadurch kann das Werkstück in Anordnungen zur indirekten Beleuchtung verwendet werden, und damit noch eine ausreichende Reflexion der weiteren Strahlung gewährleisten. Die weitere Strahlung kann beispielsweise Tageslicht oder ein künstlich erzeugtes Licht sein. This means that the workpiece can be used in arrangements for indirect lighting, thus ensuring sufficient reflection of additional radiation. The additional radiation can be, for example, daylight or artificially generated light.
In einer Ausführungsform liegt eine Schichtdicke der Oxidschicht zwischen 50nm und 1000pm, insbesondere zwischen 100nm und 500pm. In one embodiment, a layer thickness of the oxide layer is between 50nm and 1000pm, in particular between 100nm and 500pm.
Durch die Schichtdicke kann eine Wirksamkeit der Oxidschicht erhöht werden. The effectiveness of the oxide layer can be increased by the layer thickness.
In einer Ausführungsform ist das oxidierbare metallische Werkstück als Platte ausgebildet. Insbesondere kann das oxidierbare metallische Werkstück als Blech ausgebildet sein. Insbesondere kann eine Dicke des Blechs oder der Platte zwischen 0,1mm und 0,3mm liegen. In einer Ausführungsform ist das als Platte ausgebildete oxidierbare metallische Werkstück wellenförmig ausgebildet, insbesondere erstrecken sich Wellen des wellenförmig ausgebildeten oxidierbaren metallischen Werkstücks entlang zumindest einer Erstreckungsrichtung des oxidierbaren metallischen Werkstücks. In one embodiment, the oxidizable metallic workpiece is designed as a plate. In particular, the oxidizable metallic workpiece can be designed as a sheet. In particular, a thickness of the sheet or plate can be between 0.1 mm and 0.3 mm. In one embodiment, the oxidizable metallic workpiece designed as a plate is wave-shaped, in particular waves of the wave-shaped oxidizable metallic workpiece extend along at least one extension direction of the oxidizable metallic workpiece.
In einer Ausführungsform ist eine Form des oxidierbaren metallischen Werkstücks durch eines der folgenden Fertigungsverfahren zumindest teilweise geformt: spanende Fertigungsverfahren, insbesondere Fräsen, Drehen, Bohren, Senken, Reiben, Hobeln, Stoßen, Räumen, Sägen, Feilen, Raspeln, Bürstspanen, Schleifen, Strahlspanen, Honen oder Urformverfahren, insbesondere Gießen, Sintern, 3D-Druck, Lasersintern, oder Umformverfahren, insbesondere Biegen, Fließpressen, Stauchen, Prägen, Einsenken, Durchsetzen, Tiefziehen, Kragenziehen, Kaltumformen, Kaltwalzen, Halbwarm- und Warmumformen, Halbwarm- und Warmwalzen, Stanzen, Schmieden, oder Fügeverfahren, insbesondere Zusammensetzen, An- und Einpressen, Urformen, Umformen, Schmelzschweißen, Pressschweißen, Löten, Kleben. In one embodiment, a shape of the oxidizable metallic workpiece is at least partially formed by one of the following manufacturing processes: machining processes, in particular milling, turning, drilling, countersinking, rubbing, planing, broaching, reaming, sawing, filing, rasping, brush cutting, grinding, jet cutting, honing or primary forming processes, in particular casting, sintering, 3D printing, laser sintering, or forming processes, in particular bending, extrusion, upsetting, embossing, countersinking, piercing, deep drawing, collar drawing, cold forming, cold rolling, warm and hot forming, warm and hot rolling, punching, forging, or joining processes, in particular assembling, pressing and pressing in, primary forming, forming, fusion welding, pressure welding, soldering, gluing.
Das oxidierbare metallische Werkstückkann kann somit in anwendungsspezifischer Form mit einem beliebigen Fertigungsverfahren, insbesondere mit spanende Fertigungsverfahren wie Fräsen, Drehen, Bohren, Senken, Reiben, Hobeln, Stoßen, Räumen, Sägen, Feilen, Raspeln, Bürstspanen, Schleifen, Strahlspanen, Honen oder mit Urformverfahren wie Gießen, Sintern, 3D-Druck, Lasersintern oder mit Umformverfahren wie, Biegen, Fließpressen, Stauchen, Prägen, Einsenken, Durchsetzen, Tiefziehen, Kragenziehen, Kaltumformen, Kaltwalzen, Halbwarm- und Warmumformen, Halbwarm- und Warmwalzen, Stanzen, Schmieden oder mit Fügeverfahren wie Zusammensetzen, An- und Einpressen, Urformen, Umformen, Schmelzschweißen, Pressschweißen, Löten, Kleben gefertigt sein. Die Werkstückoberfläche des Werkstücks kann somit eine beliebige Form und Oberflächenbeschaffenheit aufweisen. The oxidizable metallic workpiece can thus be manufactured in an application-specific form using any manufacturing process, in particular with machining processes such as milling, turning, drilling, countersinking, grinding, planing, broaching, reaming, sawing, filing, rasping, brushing, grinding, jet cutting, honing or with primary forming processes such as casting, sintering, 3D printing, laser sintering or with forming processes such as bending, extrusion, upsetting, embossing, countersinking, piercing, deep drawing, collar drawing, cold forming, cold rolling, warm and hot forming, punching, forging or with joining processes such as assembling, pressing and pressing in, primary forming, forming, fusion welding, pressure welding, soldering, gluing. The workpiece surface of the workpiece can therefore have any shape and surface finish.
In einer Ausführungsform ist die Oxidschicht beständig gegenüber ultravioletter Strahlung. In one embodiment, the oxide layer is resistant to ultraviolet radiation.
Dadurch kann sich die Oxidschicht des Werkstücks besonders effizient zur Reduktion der Intensität von ultravioletter Strahlung eingesetzt werden. This means that the oxide layer of the workpiece can be used particularly efficiently to reduce the intensity of ultraviolet radiation.
In einer Ausführungsform ist das oxidierbare metallische Werkstück beständig gegenüber Korrosion und/oder interkristalline Korrosion, insbesondere gemäß der DIN-Normen DIN EN ISO 3651-2 und/oder DIN EN ISO 9227. Dadurch kann die Oxidschicht des Werkstücks sich besonders effizient zur Reduktion der Intensität von ultravioletter Strahlung in Operationssälen oder zum Schutz von Personen eingesetzt werden. In one embodiment, the oxidizable metallic workpiece is resistant to corrosion and/or intergranular corrosion, in particular according to the DIN standards DIN EN ISO 3651-2 and/or DIN EN ISO 9227. This means that the oxide layer of the workpiece can be used particularly efficiently to reduce the intensity of ultraviolet radiation in operating rooms or to protect people.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst durch ein thermisches Verfahren zur Erzeugung der Oxidschicht des oxidierbaren Werkstücks gemäß dem ersten Aspekt, wobei das Verfahren umfasst: Erhitzen des oxidierbaren metallischen Werkstücks für eine vorbestimmte Dauer und eine vorbestimmte Temperatur unter Zuführung einer vorbestimmten Menge an Gas mit einem vorbestimmten Sauerstoffanteil, um an einer Werkstoffoberfläche des oxidierbaren metallischen Werkstücks eine Oxidschicht zu erhalten, welche ausgebildet ist, eine auf das oxidierbare Werkstück einfallende ultraviolette Strahlung zumindest anteilig zu absorbieren, und eine Reflexion der von der Oxidschicht reflektierten ultravioletten Strahlung zumindest zu reduzieren, wobei die Oxidschicht eine Zusammensetzung unterschiedlicher Metalloxide aufweist, welche ausgebildet sind, einen vorbestimmten Lichtwellenlängenbereich der auf das oxidierbare metallische Werkstück einfallenden ultravioletten Strahlung zu absorbieren. According to a second aspect, the object of the invention is achieved by a thermal method for producing the oxide layer of the oxidizable workpiece according to the first aspect, the method comprising: heating the oxidizable metallic workpiece for a predetermined duration and a predetermined temperature while supplying a predetermined amount of gas with a predetermined oxygen content in order to obtain an oxide layer on a material surface of the oxidizable metallic workpiece, which oxide layer is designed to at least partially absorb ultraviolet radiation incident on the oxidizable workpiece and to at least reduce reflection of the ultraviolet radiation reflected by the oxide layer, the oxide layer having a composition of different metal oxides which are designed to absorb a predetermined light wavelength range of the ultraviolet radiation incident on the oxidizable metallic workpiece.
Der vorbestimmte Sauerstoffanteil kann insbesondere zwischen 19% und 23% bezogen auf das Gesamtvolumen des Gases betragen. The predetermined oxygen content can in particular be between 19% and 23% based on the total volume of the gas.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner: Ermitteln der vorbestimmten Dauer und/oder der vorbestimmten Temperatur vor dem Schritt des Erhitzens des oxidierbaren metallischen Werkstücks; und/oder Ermitteln der vorbestimmten Menge von Sauerstoff vor dem Schritt des Erhitzens des oxidierbaren metallischen Werkstücks. In one embodiment, the method further comprises: determining the predetermined duration and/or the predetermined temperature prior to the step of heating the oxidizable metallic workpiece; and/or determining the predetermined amount of oxygen prior to the step of heating the oxidizable metallic workpiece.
Dadurch kann für das Erhitzen genau die vorbestimmte Dauer, die vorbestimmte Temperatur und/oder die vorbestimmte Menge von Sauerstoff bestimmt werden, die eine vorteilhafte Schichtdicke und/oder Zusammensetzung der Oxidschicht des Werkstücks erreicht. Die vorbestimmte Dauer, die vorbestimmte Temperatur und/oder die vorbestimmte Menge von Sauerstoff kann beispielsweise über Referenzexperimente ermittelt werden. This makes it possible to determine precisely the predetermined duration, the predetermined temperature and/or the predetermined amount of oxygen for heating, which achieves an advantageous layer thickness and/or composition of the oxide layer of the workpiece. The predetermined duration, the predetermined temperature and/or the predetermined amount of oxygen can be determined, for example, via reference experiments.
Gemäß einem dritten Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst durch eine Bestrahlungsanordnung zur Bestrahlung eines Fluids mit ultravioletter Strahlung, umfassend: ein Gehäuse mit einem Gehäuseinneren, wobei das Gehäuse ausgebildet ist, das Fluid in dem Gehäuseinneren entlang einer Strömungsrichtung zu führen, wobei das Gehäuse eine Fluideinlassseite aufweist, welche ausgebildet ist, das Fluid aufzunehmen, und eine Fluidauslassseite aufweist, welche ausgebildet ist, das Fluid auszugeben, wobei das Fluid von der Fluideinlassseite zu der Fluidauslassseite durch das Gehäuse geführt wird; ein Leuchtmittel, das im Gehäuseinneren zwischen der Fluideinlassseite und der Fluidauslassseite angeordnet ist, und ausgebildet ist, das durch das Gehäuse geführte Fluid mit ultravioletter Strahlung zu bestrahlen; und ein Strahlungsfilter, welcher fluideinlassseitig oder fluidauslassseitig an oder in dem Gehäuse angeordnet und ausgebildet ist, die Intensität von fluideinlassseitig oder fluidauslassseitig austretender ultravioletter Strahlung zu reduzieren; wobei der Strahlungsfilter ein oxidierbares metallisches Werkstück gemäß dem ersten Aspekt umfasst. According to a third aspect, the object of the invention is achieved by an irradiation arrangement for irradiating a fluid with ultraviolet radiation, comprising: a housing with a housing interior, wherein the housing is designed to guide the fluid in the housing interior along a flow direction, wherein the housing has a fluid inlet side which is designed to receive the fluid, and a fluid outlet side which is designed to discharge the fluid, wherein the fluid is guided through the housing from the fluid inlet side to the fluid outlet side; a lighting means which is arranged in the housing interior between the fluid inlet side and the fluid outlet side and is designed to irradiate the fluid guided through the housing with ultraviolet radiation; and a radiation filter which is arranged on the fluid inlet side or fluid outlet side on or in the housing and is designed to reduce the intensity of ultraviolet radiation emerging on the fluid inlet side or fluid outlet side; wherein the radiation filter comprises an oxidizable metallic workpiece according to the first aspect.
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass Mikroorganismen, welche sich in dem Fluid befinden, in dem Gehäuseinneren entlang der Strömungsrichtung durch das Gehäuseinnere mit ultravioletter Strahlung beaufschlagt werden. Das durch das Leuchtmittel ausgestrahlte ultraviolette Strahlung kann innerhalb des Gehäuseinneren eine Bestrahlungsintensität erreichen, um beispielsweise 99,9999% der Mikroorganismen in dem Gehäuseinneren (gemäß einer Log 6 Reduzierung der Mikroorganismen, geeignet für den OP-Saal) durch Bestrahlung zu inaktivieren. Somit kann bereits durch ein einmaliges Führen des Fluids durch das Gehäuseinnere eine effiziente Bestrahlung erfolgen. Durch den Strahlungsfilter und das Werkstück kann fluideinlassseitig oder fluidauslassseitig eine Intensität der ultravioletten Strahlung reduziert werden, so dass eine Intensität der ultravioletten Strahlung außerhalb des Gehäuses der Bestrahlungsanordnung reduziert werden kann. This achieves the technical advantage that microorganisms in the fluid are exposed to ultraviolet radiation in the housing interior along the flow direction through the housing interior. The ultraviolet radiation emitted by the light source can reach an irradiation intensity within the housing interior to inactivate, for example, 99.9999% of the microorganisms in the housing interior (according to a Log 6 reduction in microorganisms, suitable for the operating room) by irradiation. Efficient irradiation can therefore take place just by passing the fluid through the housing interior once. The radiation filter and the workpiece can reduce the intensity of the ultraviolet radiation on the fluid inlet side or fluid outlet side, so that the intensity of the ultraviolet radiation outside the housing of the irradiation arrangement can be reduced.
Fluide sind Gase, beispielsweise Umgebungsluft, oder Flüssigkeiten, beispielsweise Wasser. In einer Ausführungsform ist das Fluid ein Gas oder Gasgemisch, beispielsweise Umgebungsluft. Fluids are gases, for example ambient air, or liquids, for example water. In one embodiment, the fluid is a gas or gas mixture, for example ambient air.
In einer Ausführungsform umfasst der Strahlungsfilter ferner ein weiteres oxidierbares metallisches Werkstück gemäß dem ersten Aspekt, wobei das oxidierbare metallische Werkstück und das weitere oxidierbare metallische Werkstück voneinander beabstandet sind. Dadurch kann ultraviolette Strahlung zwischen dem oxidierbaren metallischen Werkstück und dem weiteren oxidierbaren metallischen Werkstück mehrfach reflektiert werden, wodurch eine besonders vorteilhafte Reduktion der Intensität der ultravioletten Strahlung erreicht werden kann. In one embodiment, the radiation filter further comprises a further oxidizable metallic workpiece according to the first aspect, wherein the oxidizable metallic workpiece and the further oxidizable metallic workpiece are spaced apart from one another. As a result, ultraviolet radiation can be reflected multiple times between the oxidizable metallic workpiece and the other oxidizable metallic workpiece, whereby a particularly advantageous reduction in the intensity of the ultraviolet radiation can be achieved.
In einer Ausführungsform sind die jeweiligen Oxidschichten der oxidierbaren metallischen Werkstücke einander zugewandt sind und/oder sind die oxidierbaren metallischen Werkstücke wellenförmig geformt. In one embodiment, the respective oxide layers of the oxidizable metallic workpieces face each other and/or the oxidizable metallic workpieces are wave-shaped.
Durch die einander zugewandten Oxidschichten kann auch bei einseitiger Anordnung der Oxidschichten auf den entsprechenden Werkstücken ultraviolette Strahlung zwischen dem oxidierbaren metallischen Werkstück und dem weiteren oxidierbaren metallischen Werkstück mehrfach reflektiert werden, wodurch eine besonders vorteilhafte Reduktion der Intensität der ultravioletten Strahlung erreicht werden kann. Due to the oxide layers facing each other, ultraviolet radiation can be reflected multiple times between the oxidizable metallic workpiece and the other oxidizable metallic workpiece, even if the oxide layers are arranged on one side of the corresponding workpieces, whereby a particularly advantageous reduction in the intensity of the ultraviolet radiation can be achieved.
Durch die wellenförmige Form der Werkstücke kann die Wahrscheinlichkeit einer mehrfachen Reflexion der ultravioletten Strahlung erhöht werden, wodurch eine besonders vorteilhafte Reduktion der Intensität der ultravioletten Strahlung erreicht werden kann bis hin zu Risikoklasse 0 nach IEC 62471 „exempt group“. The wave-shaped shape of the workpieces can increase the probability of multiple reflection of the ultraviolet radiation, which can achieve a particularly advantageous reduction in the intensity of the ultraviolet radiation down to risk class 0 according to IEC 62471 “exempt group”.
Die für den Gegenstand des ersten Aspekts genannten Ausführungsformen sind ebenfalls Ausführungsformen für den Gegenstand des zweiten Aspekts und des dritten Aspekts. The embodiments mentioned for the subject matter of the first aspect are also embodiments for the subject matter of the second aspect and the third aspect.
Die für den Gegenstand des zweiten Aspekts genannten Ausführungsformen sind ebenfalls Ausführungsformen für den Gegenstand des ersten Aspekts und des dritten Aspekts. The embodiments mentioned for the subject matter of the second aspect are also embodiments for the subject matter of the first aspect and the third aspect.
Die für den Gegenstand des dritten Aspekts genannten Ausführungsformen sind ebenfalls Ausführungsformen für den Gegenstand des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts. The embodiments mentioned for the subject matter of the third aspect are also embodiments for the subject matter of the first aspect and the second aspect.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren näher beschrieben. In den Figuren zeigen: The invention is described in more detail below using exemplary embodiments and the figures. The figures show:
Fig. 1a eine Seitenansicht eines oxidierbaren metallischen Werkstücks gemäß einer Ausführungsform; Fig. 1b eine Seitenansicht eines oxidierbaren metallischen Werkstücks gemäß einer weiteren Ausführungsform; Fig. 1a is a side view of an oxidizable metallic workpiece according to an embodiment; Fig. 1b is a side view of an oxidizable metallic workpiece according to another embodiment;
Fig. 1c ein Querschnitt eines oxidierbaren metallischen Werkstücks gemäß einer weiteren Ausführungsform; Fig. 1c is a cross-section of an oxidizable metallic workpiece according to another embodiment;
Fig. 2 ein Verfahren zur thermischen Erzeugung einer Oxidschicht eines oxidierbaren Werkstücks gemäß einer Ausführungsform; Fig. 2 shows a method for the thermal production of an oxide layer of an oxidizable workpiece according to an embodiment;
Fig. 3 ein Diagramm mit einer Heizkurve einer Temperatur während eines Verfahrens zur Erzeugung einer Oxidschicht eines Werkstücks gemäß einer Ausführungsform; Fig. 3 is a diagram showing a heating curve of a temperature during a method for producing an oxide layer of a workpiece according to an embodiment;
Fig. 4 ein Diagramm mit Messergebnissen einer Reflektivität eines Werkstücks gemäß einer Ausführungsform in Abhängigkeit einer Reststrahlungsintensität; Fig. 4 is a diagram with measurement results of a reflectivity of a workpiece according to an embodiment as a function of a residual radiation intensity;
Fig. 5a ein Diagramm mit Messergebnissen einer Reflektivität eines Werkstücks gemäß einer Ausführungsform in Abhängigkeit einer Wellenlänge einer auf das Werkstück beaufschlagten Strahlung; Fig. 5a is a diagram with measurement results of a reflectivity of a workpiece according to an embodiment as a function of a wavelength of radiation applied to the workpiece;
Fig. 5b ein Diagramm mit Messergebnissen einer Reflektivität eines Werkstücks gemäß einer Ausführungsform in Abhängigkeit einer Wellenlänge einer auf das Werkstück beaufschlagten Strahlung; Fig. 5b is a diagram with measurement results of a reflectivity of a workpiece according to an embodiment as a function of a wavelength of radiation applied to the workpiece;
Fig. 6a eine Seitenansicht eines Strahlungsfilters im Querschnitt mit einem Werkstück gemäß einer Ausführungsform und einem weiteren Werkstück gemäß einer Ausführungsform; Fig. 6a is a side view of a radiation filter in cross section with a workpiece according to an embodiment and another workpiece according to an embodiment;
Fig. 6b eine weitere Ansicht eines Strahlungsfilters mit einer Vielzahl von Werkstücken gemäß einer Ausführungsform; Fig. 6b is another view of a radiation filter with a plurality of workpieces according to an embodiment;
Fig. 6c eine weitere Ansicht eines Strahlungsfilters mit einer Vielzahl von Werkstücken gemäß einer Ausführungsform; und Fig. 6c is another view of a radiation filter with a plurality of workpieces according to an embodiment; and
Fig. 7 eine Ansicht eines Strahlungsfilters in einer Bestrahlungsanordnung gemäß einer Ausführungsform. In der folgenden Beschreibung wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen als Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeführt werden kann. Es versteht sich, dass auch andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen. Ferner versteht es sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist. Fig. 7 is a view of a radiation filter in an irradiation arrangement according to an embodiment. In the following description, reference is made to the accompanying figures which form a part hereof, and in which is shown by way of illustration specific embodiments in which the invention may be practiced. It is to be understood that other embodiments may be utilized and structural or logical changes may be made without departing from the scope of the present invention. The following detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense. Furthermore, it is to be understood that the features of the various embodiments described herein may be combined with one another unless specifically stated otherwise.
Die Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen sich im Allgemeinen auf gleiche Elemente beziehen. In der folgenden Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein eingehendes Verständnis von einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. The aspects and embodiments of the present invention are described with reference to the figures, wherein like reference numerals generally refer to like elements. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of one or more aspects of the present invention.
Figur 1a zeigt eine schematische Seitenansicht eines oxidierbaren metallischen Werkstücks 100 gemäß einer Ausführungsform und Figur 1b zeigt eine schematische Seitenansicht eines oxidierbaren metallischen Werkstücks 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Figur 1c zeigt schematisch einen Quer bzw. Längsschnitt eines oxidierbaren metallischen Werkstücks 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Figure 1a shows a schematic side view of an oxidizable metallic workpiece 100 according to one embodiment and Figure 1b shows a schematic side view of an oxidizable metallic workpiece 100 according to a further embodiment. Figure 1c shows schematically a cross or longitudinal section of an oxidizable metallic workpiece 100 according to a further embodiment.
Wie in den Figuren 1a, 1b und 1c schematisch dargestellt, kann das oxidierbare metallische Werkstück 100 (im Folgenden auch nur abkürzend Werkstück genannt) gemäß einer Ausführungsform ein metallisches Blech sein. Alternativ kann das Werkstück 100 je nach Anwendungsszenario ein beliebig geformtes Werkstück 100 sein. Das Werkstück kann beispielsweise Eisen, Chrom und/oder Nickel umfassen, insbesondere als Legierungselemente und/oder insbesondere ein Stahl gemäß einer der DIN-Normen 1.4301 , oder 1.4307 oder 1.0503 oder 1.4404 sein. As shown schematically in Figures 1a, 1b and 1c, the oxidizable metallic workpiece 100 (hereinafter also referred to as workpiece for short) can be a metallic sheet according to one embodiment. Alternatively, the workpiece 100 can be a workpiece 100 of any shape depending on the application scenario. The workpiece can comprise, for example, iron, chromium and/or nickel, in particular as alloying elements and/or in particular be a steel according to one of the DIN standards 1.4301, or 1.4307 or 1.0503 or 1.4404.
Wie in der Figur 1a dargestellt, weist das oxidierbare metallische Werkstück 100 an zumindest einer Werkstückoberfläche eine thermisch erzeugte Oxidschicht 101 auf. Wie in der Figur 1b dargestellt, kann das Werkstück 100 die Oxidschicht 101 beidseitig aufweisen, insbesondere an allen äußeren Werkstückoberflächen des Werkstücks 100. Wie in Figur 1c dargestellt, kann die Oxidschicht 101 des oxidierbaren metallischen Werkstücks 100 umlaufend auf jeder Werkstoffoberfläche des Werkstücks 100 angeordnet sein. As shown in Figure 1a, the oxidizable metallic workpiece 100 has a thermally generated oxide layer 101 on at least one workpiece surface. As shown in Figure 1b, the workpiece 100 can have the oxide layer 101 on both sides, in particular on all outer workpiece surfaces of the workpiece 100. As shown in Figure 1c, the oxide layer 101 of the oxidizable metallic workpiece 100 can be arranged circumferentially on each material surface of the workpiece 100.
Die Oxidschicht 101 kann auf der zumindest einen Werkstückoberfläche homogen verteilt sein. Die Oxidschicht 101 kann die zumindest eine Werkstückoberfläche vollständig bedecken. The oxide layer 101 can be homogeneously distributed on the at least one workpiece surface. The oxide layer 101 can completely cover the at least one workpiece surface.
Wie in der Figur 1a lediglich schematisch dargestellt, ist die Oxidschicht 101 ausgebildet, eine auf das oxidierbare Werkstück, insbesondere unter einem beliebigen Einfallswinkel a, einfallende ultraviolette Strahlung 103 zumindest anteilig zu absorbieren, und eine Reflexion der von der Oxidschicht 101 reflektierten ultravioletten Strahlung 105 zumindest zu reduzieren. Der Einfallswinkel a kann (bezogen auf die Oberfläche der Oxidschicht 101) zwischen 0° und 180° betragen. As shown only schematically in Figure 1a, the oxide layer 101 is designed to at least partially absorb ultraviolet radiation 103 incident on the oxidizable workpiece, in particular at any angle of incidence a, and to at least reduce reflection of the ultraviolet radiation 105 reflected by the oxide layer 101. The angle of incidence a can be between 0° and 180° (relative to the surface of the oxide layer 101).
Die Oxidschicht 101 weist eine Zusammensetzung unterschiedlicher Metalloxide auf, welche ausgebildet sind, einen vorbestimmten Lichtwellenlängenbereich der auf das oxidierbare metallische Werkstück 100 einfallenden ultravioletten Strahlung 103 zu absorbieren. The oxide layer 101 has a composition of different metal oxides which are designed to absorb a predetermined light wavelength range of the ultraviolet radiation 103 incident on the oxidizable metallic workpiece 100.
Die Metalloxide der Oxidschicht 101 können Magnetit (Fe3O4) und Hämatit (Fe2O3) umfassen. Das Verhältnis von Magnetit zu Hämatit kann zwischen 10 Volumenprozent Magnetit zu 90 Volumenprozent Hämatit bis 70 Volumenprozent Magnetit zu 30 Volumenprozent Hämatit bezogen auf das Gesamtvolumen der Oxidschicht 101 liegen, insbesondere zwischen 20 Volumenprozent Magnetit zu 80 Volumenprozent Hämatit bis 50 Volumenprozent Magnetit zu 50 Volumenprozent Hämatit liegen. The metal oxides of the oxide layer 101 can include magnetite (Fe3O4) and hematite (Fe2O3). The ratio of magnetite to hematite can be between 10 volume percent magnetite to 90 volume percent hematite to 70 volume percent magnetite to 30 volume percent hematite based on the total volume of the oxide layer 101, in particular between 20 volume percent magnetite to 80 volume percent hematite to 50 volume percent magnetite to 50 volume percent hematite.
Die durch die Metalloxide absorbierte vorbestimmte Wellenlänge der ultravioletten Strahlung kann beispielsweise zwischen 240nm und 295nm liegen, bevorzugt zwischen 250nm und 285nm, weiter bevorzugt zwischen 252nm und 256nm. The predetermined wavelength of ultraviolet radiation absorbed by the metal oxides can be, for example, between 240 nm and 295 nm, preferably between 250 nm and 285 nm, more preferably between 252 nm and 256 nm.
Alternativ kann die durch die Metalloxide absorbierte vorbestimmte Wellenlänge der ultravioletten Strahlung beispielsweise zwischen 340nm bis 470nm liegen, bevorzugt 360nm bis 380nm. Die Oxidschicht 101 kann als effizienter Absorptionsfilter für ultraviolette Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 250nm und 450nm wirken. Die ultraviolette Strahlung kann die Oxidschicht 101 durchqueren bis sie zurückreflektiert wird, kann innerhalb der Oxidschicht 101 einfach oder mehrfach reflektiert werden und kann die Oxidschicht 101 einfach oder mehrfach erneut durchqueren. Hierbei kann die ultraviolette Strahlung zum Teil absorbiert werden. Alternatively, the predetermined wavelength of ultraviolet radiation absorbed by the metal oxides can be, for example, between 340 nm to 470 nm, preferably 360 nm to 380 nm. The oxide layer 101 can act as an efficient absorption filter for ultraviolet radiation in the wavelength range between 250 nm and 450 nm. The ultraviolet radiation can pass through the oxide layer 101 until it is reflected back, can be reflected once or multiple times within the oxide layer 101 and can pass through the oxide layer 101 once or multiple times again. The ultraviolet radiation can be partially absorbed in the process.
Die Absorption der ultravioletten Strahlung bei Schichtdurchquerung der Oxidschicht 101 ist gemäß dem Lambert-Beerschen Gesetz wellenlängenabhängig proportional zum Absorptionskoeffizienten des durchstrahlten Materials und der durchstrahlten Schichtdicke. Nach dem Energiehaltungssatz führt der absorbierte Strahlungsanteil zur Senkung der Reflektivität. According to the Lambert-Beer law, the absorption of ultraviolet radiation when passing through the oxide layer 101 is wavelength-dependent and proportional to the absorption coefficient of the material being irradiated and the thickness of the layer being irradiated. According to the law of conservation of energy, the absorbed portion of radiation leads to a reduction in reflectivity.
In Abhängigkeit der Natur der Metalloxide und der Schichtdicke der Oxidschicht 101 können verschiedene Frequenzbereiche der ultravioletten Strahlung unterschiedlich stark absorbiert oder reflektiert werden. Die Oxidschicht 101 kann gelblich bis rötlich erscheinen und rote Lichtfrequenzen reflektieren sowie blaue absorbieren. Die Absorption kann die Lichtwellenlängenbereiche zwischen 250nm oder weniger und 450nm umfassen. Insbesondere kann der Effekt der Resonanzabsorption zum Tragen kommen. Depending on the nature of the metal oxides and the thickness of the oxide layer 101, different frequency ranges of the ultraviolet radiation can be absorbed or reflected to varying degrees. The oxide layer 101 can appear yellowish to reddish and reflect red light frequencies and absorb blue ones. The absorption can cover the light wavelength ranges between 250 nm or less and 450 nm. In particular, the effect of resonance absorption can come into play.
Die einfallende ultraviolette Strahlung 103 kann ausgebildet sein, die Metalloxide der Oxidschicht 101 in Abhängigkeit der Natur der Metalloxide anzuregen. The incident ultraviolet radiation 103 may be designed to excite the metal oxides of the oxide layer 101 depending on the nature of the metal oxides.
Der wirksame Bereich der Oxidschicht 101 kann auf den UV-C-Bereich, insbesondere auf 254nm, eingestellt sein. Die Wirksamkeit der Oxidschicht 101 kann, wie nachfolgend genauer dargestellt, eine Wirksamkeit über einen größeren Lichtwellenlängenbereich umfassen. Die Reflexionsreduktion kann einen Lichtwellenlängenbereich von mindestens 250nm bis 450nm umfassen. Wie nachfolgend dargestellt, kann die Oxidschicht 101 im kompletten UV-A-Bereich, d.h. bei einer Wellenlänge von 315nm bis 400nm, im kompletten UV-B-Bereich, d.h. bei einer Wellenlänge von 280nm bis 315nm, sowie mindestens von 250nm bis 280nm des UV-C-Bereichs wirksam sei. Somit kann die Oxidschicht 101 insbesondere vorteilhaft in Anwendungen zur Entkeimung verwendet werden, in denen typischerweise Wellenlängen um die 254nm und zwischen 270nm bis 285nm. Ferner kann die Oxidschicht 101 beispielsweise bei einer Wellenlänge von 340nm bis 470nm, insbesondere von 360nm bis 380nm genutzt werden, die sich zur UV-Härtung von Klebstoffen eignet. Figur 2 zeigt ein Verfahren 200 zur thermischen Erzeugung der Oxidschicht 101 des oxidierbaren Werkstücks 100 gemäß einer Ausführungsform. The effective range of the oxide layer 101 can be set to the UV-C range, in particular to 254 nm. The effectiveness of the oxide layer 101 can, as shown in more detail below, include effectiveness over a larger range of light wavelengths. The reflection reduction can cover a light wavelength range of at least 250 nm to 450 nm. As shown below, the oxide layer 101 can be effective in the complete UV-A range, i.e. at a wavelength of 315 nm to 400 nm, in the complete UV-B range, i.e. at a wavelength of 280 nm to 315 nm, and at least from 250 nm to 280 nm of the UV-C range. The oxide layer 101 can thus be used particularly advantageously in disinfection applications in which wavelengths around 254 nm and between 270 nm to 285 nm are typically used. Furthermore, the oxide layer 101 can be used, for example, at a wavelength of 340 nm to 470 nm, in particular from 360 nm to 380 nm, which is suitable for UV curing of adhesives. Figure 2 shows a method 200 for thermally generating the oxide layer 101 of the oxidizable workpiece 100 according to one embodiment.
Wie in der Figur 2 dargestellt, umfasst das Verfahren 200 einen Schritt eines Erhitzens 201 des oxidierbaren metallischen Werkstücks 100 für eine vorbestimmte Dauer und eine vorbestimmte Temperatur unter Zuführung einer vorbestimmten Gasmenge mit vorbestimmten Sauerstoffgehalt, um an einer Werkstoffoberfläche des oxidierbaren metallischen Werkstücks 100 die Oxidschicht 101 zu erhalten, welche, wie bereits beschrieben, ausgebildet ist, eine auf das oxidierbare Werkstück einfallende ultraviolette Strahlung 103 zumindest anteilig zu absorbieren, und eine Reflexion der von der Oxidschicht 101 reflektierten ultravioletten Strahlung 105 zumindest zu reduzieren. Die Oxidschicht 101 weist eine Zusammensetzung unterschiedlicher Metalloxide auf, welche ausgebildet sind, einen vorbestimmten Lichtwellenlängenbereich der auf das oxidierbare metallische Werkstück 100 einfallenden ultravioletten Strahlung 103 zu absorbieren. As shown in Figure 2, the method 200 comprises a step of heating 201 the oxidizable metallic workpiece 100 for a predetermined duration and a predetermined temperature while supplying a predetermined amount of gas with a predetermined oxygen content in order to obtain the oxide layer 101 on a material surface of the oxidizable metallic workpiece 100, which, as already described, is designed to at least partially absorb ultraviolet radiation 103 incident on the oxidizable workpiece and at least to reduce reflection of the ultraviolet radiation 105 reflected by the oxide layer 101. The oxide layer 101 has a composition of different metal oxides, which are designed to absorb a predetermined light wavelength range of the ultraviolet radiation 103 incident on the oxidizable metallic workpiece 100.
Ferner kann das Verfahren 200 vor dem Schritt des Erhitzens 201 des oxidierbaren metallischen Werkstücks 100 ein Ermitteln der vorbestimmten Dauer und/oder der vorbestimmten Temperatur; und/oder ein Ermitteln der vorbestimmten Menge von Sauerstoff umfassen. Furthermore, the method 200 may comprise, prior to the step of heating 201 the oxidizable metallic workpiece 100, determining the predetermined duration and/or the predetermined temperature; and/or determining the predetermined amount of oxygen.
Insofern kann für das Erhitzen 201 genau die vorbestimmte Dauer, die vorbestimmte Temperatur und/oder die vorbestimmte Menge von Sauerstoff bestimmt werden, die eine vorteilhafte Schichtdicke und/oder Zusammensetzung der Oxidschicht 101 des Werkstücks 100 erreicht. In this respect, the predetermined duration, the predetermined temperature and/or the predetermined amount of oxygen can be determined for the heating 201, which achieves an advantageous layer thickness and/or composition of the oxide layer 101 of the workpiece 100.
Figur 3 zeigt ein Diagramm mit einer Heizkurve 300 einer Temperatur während des Verfahrens 200 zur Erzeugung der Oxidschicht 101 des Werkstücks 100 gemäß einer Ausführungsform. Auf der Abszisse der Figur 3 ist die Zeit des Temperaturbehandlungsverfahrens in Minuten und auf der Ordinate der Figur 3 eine Temperatur des Temperaturbehandlungsverfahrens dargestellt. Figure 3 shows a diagram with a heating curve 300 of a temperature during the method 200 for producing the oxide layer 101 of the workpiece 100 according to an embodiment. The time of the temperature treatment method in minutes is shown on the abscissa of Figure 3 and a temperature of the temperature treatment method is shown on the ordinate of Figure 3.
Die Erzeugung der Oxidschicht 101 wird im Folgenden beispielhaft für ein Stahlblech aus 1.4301-Stahl (auch V2A Stahl genannt), d.h. gemäß der DIN-Norm 1.4301, in einem Ofen beschrieben. Es können andere Stähle, insbesondere andere FeCr-Stähle, für die Erstellung der Oxidschicht 101 genutzt werden. Die nachfolgend angeführten Parameter bei der Erzeugung, wie beispielweise Temperatur, Dauer und O2-Konzentration, können dabei entsprechend variieren. The creation of the oxide layer 101 is described below using a steel sheet made of 1.4301 steel (also called V2A steel), i.e. in accordance with DIN standard 1.4301, in a furnace. Other steels, in particular other FeCr steels, can be used to create the oxide layer 101. The parameters listed below during production, such as temperature, duration and O2 concentration, can vary accordingly.
Es können andere Vorrichtungen zur Temperaturbeaufschlagung des Werkstücks 100 benutzt werden wie zum Beispiel induktiv basierte Systeme oder Systeme basierend auf erhitzten Fluiden, Letzteres speziell für Rohre. Other devices for applying temperature to the workpiece 100 may be used, such as inductively based systems or systems based on heated fluids, the latter especially for pipes.
Die Oxidschicht 101 kann durch eine dem Anlassen ähnliche Temperaturbehandlung erzeugt werden. In der Stahlverarbeitung kann das Anlassen genutzt werden, um die Eigenschaften des Stahls, wie Härte und Zähigkeit, zu verändern und innere Spannungen abzubauen. Hier wird als Ziel der Temperaturbehandlung jedoch nicht die Innere Kristallstruktur des Materials beeinflusst, um Änderungen der mechanischen Materialeigenschaften herbeizuführen, sondern gezielt die Oxidschicht 101 aufgebaut. The oxide layer 101 can be created by a temperature treatment similar to tempering. In steel processing, tempering can be used to change the properties of the steel, such as hardness and toughness, and to reduce internal stresses. Here, however, the aim of the temperature treatment is not to influence the internal crystal structure of the material in order to bring about changes in the mechanical material properties, but rather to specifically build up the oxide layer 101.
Wie durch die Heizkurve 300 in Figur 3 dargestellt, kann die Temperaturbehandlung eine Heizphase 301 , eine Haltephase 303 und eine Abkühlphase 305 umfassen. Der Schritt des Erhitzens 201 des zu der Figur 2 beschriebenen Verfahrens 200 kann die Haltephase 303 und insbesondere zumindest Abschnitte der Heizphase 301 und/oder der Abkühlphase 305 umfassen. As shown by the heating curve 300 in Figure 3, the temperature treatment can comprise a heating phase 301, a holding phase 303 and a cooling phase 305. The heating step 201 of the method 200 described in relation to Figure 2 can comprise the holding phase 303 and in particular at least portions of the heating phase 301 and/or the cooling phase 305.
In der Heizphase 301 kann die Temperatur stetig bis auf einen Temperaturwert zwischen 380°C und 410°C, insbesondere 400°C, zur Temperaturbehandlung des, insbesondere unbeschichteten, Werkstücks 100 erhöht werden. Die Heizphase 301 kann beispielsweise 45 Minuten andauern. In the heating phase 301, the temperature can be continuously increased to a temperature value between 380°C and 410°C, in particular 400°C, for the temperature treatment of the, in particular uncoated, workpiece 100. The heating phase 301 can last, for example, 45 minutes.
In der Haltephase 303 kann die Temperatur auf dem Temperaturwert gehalten werden. Die Haltephase 303 kann beispielsweise 150 Minuten andauern. Während der Haltephase 303 können eine Form und Größe von Metalloxidkristallen in der Oxidschicht 101 vorteilhaft ausgebildet werden und die Oxidschicht 101 kann ferner eine vorteilhafte Schichtdicke erreichen. In the holding phase 303, the temperature can be kept at the temperature value. The holding phase 303 can last for 150 minutes, for example. During the holding phase 303, a shape and size of metal oxide crystals in the oxide layer 101 can be advantageously formed and the oxide layer 101 can also achieve an advantageous layer thickness.
In der Abkühlphase 305 kann die Temperatur ausgehend vom dem Temperaturwert stetig verringert werden. Die Abkühlphase 305 kann beispielsweise 45 Minuten andauern. In the cooling phase 305, the temperature can be continuously reduced starting from the temperature value. The cooling phase 305 can last, for example, 45 minutes.
Wie in der Figur 3 dargestellt, kann ein Temperaturbereich 307, bei dem eine vorteilhafte Oxidschicht 101 gebildet wird, den Temperaturwert während der Haltephase 303 umfassen. Der Temperaturbereich 307 kann einen Wertebereich zwischen 380°C und 410°C umfassen. Wird der Temperaturbereich 307 während der Haltephase 303 unterschritten wird, kann die Oxidschicht 101 zu dünn werden und/oder eine unvorteilhafte Zusammensetzung der Oxide entstehen, wodurch die Reflektivität der Oxidschicht 101 im UV-Bereich zu hoch sein kann. Wird der Temperaturbereich 307 überschritten, kann Werkstoff bedingte interkristalline Korrosion im Material des Stahlblechs 301 auftreten. As shown in Figure 3, a temperature range 307 at which a favorable oxide layer 101 is formed may be the temperature value during the holding phase 303 The temperature range 307 can include a value range between 380°C and 410°C. If the temperature falls below the temperature range 307 during the holding phase 303, the oxide layer 101 can become too thin and/or an unfavorable composition of the oxides can arise, whereby the reflectivity of the oxide layer 101 in the UV range can be too high. If the temperature range 307 is exceeded, material-related intergranular corrosion can occur in the material of the steel sheet 301.
Für ein vorteilhaftes Umwandeln der Grenzschicht bzw. der einzelnen Kristalle der Metalloxide an der Oberfläche des Stahls ist vorgesehen, dass eine Oxidation erfolgt. In dem Temperaturbehandlungsverfahren kann vorgesehen sein, Umgebungsluft während des Anlassprozesses zuzuführen, d.h. hauptsächlich während der Haltephase 303, insbesondere aber auch in den Übergangsphasen zwischen der Haltephase 303 und der Heizphase 301 und/oder der Abkühlphase 305. For an advantageous conversion of the boundary layer or the individual crystals of the metal oxides on the surface of the steel, oxidation is provided. In the temperature treatment process, it can be provided to supply ambient air during the tempering process, i.e. mainly during the holding phase 303, but in particular also in the transition phases between the holding phase 303 and the heating phase 301 and/or the cooling phase 305.
So kann dem Prozess genug Sauerstoff hinzugefügt werden, damit die Kristalle der Metalloxide vorteilhaft entstehen können und die Grenzschicht vorteilhaft umgewandelt werden kann. Bei Zugabe von Gas mit zu hoher Sauerstoffkonzentration kann eine unerwünschte verbrennungsfördernde Atmosphäre in dem Ofen entstehen, daher kann sich Umgebungsluft mit dem typischen Sauerstoffgehalt von ca. 21% sehr gut eignen. In this way, enough oxygen can be added to the process so that the crystals of the metal oxides can be advantageously formed and the boundary layer can be advantageously converted. If gas with too high an oxygen concentration is added, an undesirable combustion-promoting atmosphere can develop in the furnace, so ambient air with the typical oxygen content of around 21% can be very suitable.
Die entstehende Oxidschicht 101 kann die Farbtöne gelb, goldgelb, gelbbraun bis braunrot umfassen. Diese entsteht dadurch, dass beim Erhitzen Sauerstoff in die oberen Metallschichten des Stahls diffundiert. Die Farbgebung hängt davon ab, wie tief der Sauerstoff in die Oberflächenschicht eindringt. Die Eindringtiefe hängt wiederum von der Temperatur und der Einwirkdauer ab. Die Farbgebung kann ferner von der Schichtdicke der Oxidschicht 101 abhängen. The resulting oxide layer 101 can be yellow, golden yellow, yellow-brown or brown-red. This is caused by oxygen diffusing into the upper metal layers of the steel when heated. The color depends on how deeply the oxygen penetrates into the surface layer. The penetration depth in turn depends on the temperature and the duration of exposure. The color can also depend on the thickness of the oxide layer 101.
Figur 4 zeigt ein Diagramm mit Messergebnissen einer Reflektivität des Werkstücks 100 gemäß einer Ausführungsform in Abhängigkeit einer Reststrahlungsintensität. Auf der Abszisse der Figur 4 ist die Reststrahlungsintensität des Werkstücks 100 in mW/cm2 und auf der Ordinate der Figur 4 ist die Reflektivität des Werkstücks 100 in Prozent dargestellt. Figure 4 shows a diagram with measurement results of a reflectivity of the workpiece 100 according to an embodiment as a function of a residual radiation intensity. The abscissa of Figure 4 shows the residual radiation intensity of the workpiece 100 in mW/cm 2 and the ordinate of Figure 4 shows the reflectivity of the workpiece 100 in percent.
Die Messungen der Figur 4 zeigen den reflexionssenkenden Effekt der Oxidschicht 101 . Hier wurde das Werkstück 100 in eine Ulbricht Kugel eingelegt und mit UV-C Strahlung der Wellenlänge 254nm bestrahlt. Die reflektierte Strahlung wurde von einem UV-C Sensor erfasst und die Reststrahlungsintensität gemessen. Der Messwert 405 des Werkstücks 100 kann durch Interpolation von Referenzproben mit ersten und zweiten Referenzreflexionswerten 401, 403 von ersten und zweiten Referenzproben auf die Reflektivität des Werkstücks 100 umgerechnet werden. The measurements in Figure 4 show the reflection-reducing effect of the oxide layer 101. Here, the workpiece 100 was placed in an Ulbricht sphere and irradiated with UV-C radiation with a wavelength of 254 nm. The reflected radiation was measured by a UV-C Sensor and the residual radiation intensity is measured. The measured value 405 of the workpiece 100 can be converted to the reflectivity of the workpiece 100 by interpolation of reference samples with first and second reference reflection values 401, 403 of first and second reference samples.
Hierbei ist die erste Referenzprobe als weißes Blech ausgebildet. Der erste Referenzreflexionswert 401 liegt bei einer Sensorbestrahlung von 0,5420 mW/cm2 bei 93,53%. The first reference sample is a white sheet of metal. The first reference reflection value 401 is 93.53% at a sensor irradiation of 0.5420 mW/cm 2 .
Ferner ist die zweite Referenzprobe als standardschwarzes Blech ausgebildet. Der zweite Referenzreflexionswert 403 liegt bei einer Sensorbestrahlung von 0,0173 mW/cm2 bei 2,03%. Furthermore, the second reference sample is designed as a standard black sheet. The second reference reflection value 403 is 2.03% at a sensor irradiation of 0.0173 mW/cm 2 .
Somit ergibt sich die gemessene Reflektivität des Werkstücks 100 zu 9,3%. Mit einer berechneten maximalen Messungenauigkeit von 5% kann die tatsächliche Reflektivität des Werkstücks 100 bei 9,8% nachgewiesen werden. Thus, the measured reflectivity of the workpiece 100 is 9.3%. With a calculated maximum measurement inaccuracy of 5%, the actual reflectivity of the workpiece 100 can be proven to be 9.8%.
Dieser Messwert konnte mehrfach nachgemessen und nachgewiesen werden. This measurement value could be remeasured and proven several times.
Da ein unbeschichtetes 1.4301 -Stahlblech BLANK einen Reflexionswert von mehr als 30% aufweist, wird durch das beschichtete Stahlblech somit eine Reduktion der Reflektivität von mehr als 67% erreicht. Somit weist die Oxidschicht 101 des Werkstücks 100 vorteilhafte reflexionsmindernde Eigenschaften im UV-Bereich auf, die typische metallische Oberflächen nicht aufweisen. Since an uncoated 1.4301 BLANK steel sheet has a reflection value of more than 30%, the coated steel sheet achieves a reduction in reflectivity of more than 67%. The oxide layer 101 of the workpiece 100 therefore has advantageous reflection-reducing properties in the UV range that typical metallic surfaces do not have.
Figur 5a zeigt ein Diagramm mit Messergebnissen einer Reflektivität des Werkstücks 100 gemäß einer Ausführungsform in Abhängigkeit einer Wellenlänge einer auf das Werkstück 100 beaufschlagten Strahlung. Auf der Abszisse der Figur 5a ist die Wellenlänge der Strahlung in Nanometern und auf der Ordinate der Figur 5a ist die Reflektivität des Werkstücks 100 in Prozent dargestellt. Figure 5a shows a diagram with measurement results of a reflectivity of the workpiece 100 according to an embodiment as a function of a wavelength of radiation applied to the workpiece 100. The wavelength of the radiation in nanometers is shown on the abscissa of Figure 5a and the reflectivity of the workpiece 100 in percent is shown on the ordinate of Figure 5a.
Hierbei zeigt die Kurve 501 die Messwerte an dem Werkstück 100. Die Messungen wurden bei einem nach ISO 9001 zertifiziertem Institut mit einem kalibriertem (Zertifikat des Kalibrierstandards, Physikalisch-Technische Bundesanstalt: PTB 44052/15) Perkin- Elmer Lambda 950 UV-VIS-NIR Spektrometer (Seriennummer 950L1211082) durchgeführt. Eine zweite Kurve 503 zeigt ein unbeschichtetes Referenzblech aus Stahl gemäß der DIN-Norm 1.4301 im Vergleich mit einer Reflektivität von mehr als 30% über dem Wellenlängenbereich von 250nm bis 400nm, insbesondere 33,76% bei 254nm. Curve 501 shows the measured values on workpiece 100. The measurements were carried out at an ISO 9001 certified institute using a calibrated (calibration standard certificate, Physikalisch-Technische Bundesanstalt: PTB 44052/15) Perkin-Elmer Lambda 950 UV-VIS-NIR spectrometer (serial number 950L1211082). A second curve 503 shows an uncoated reference sheet made of steel according to DIN standard 1.4301 in comparison with a reflectivity of more than 30% over the wavelength range from 250nm to 400nm, in particular 33.76% at 254nm.
Wie in der Figur 5a dargestellt, kann ein Verhältnis einer Intensität der von der Oxidschicht 101 reflektierten ultravioletten Strahlung 105 zu einer Intensität der auf die Oxidschicht 101 einfallenden ultravioletten Strahlung 103, insbesondere in einem Lichtwellenlängenbereich von 250nm bis 280nm und/oder 280nm bis 330nm, unter 15%, insbesondere unter 10%, liegen. Insbesondere kann ein Verhältnis der Intensität der von der Oxidschicht 101 reflektierten ultravioletten Strahlung 105 zu einer Intensität der auf die Oxidschicht 101 einfallenden ultravioletten Strahlung 103, d.h. eine Reflektivität, bei einer Lichtwellenlänge von 254nm bei 9,44% liegen. As shown in Figure 5a, a ratio of an intensity of the ultraviolet radiation 105 reflected by the oxide layer 101 to an intensity of the ultraviolet radiation 103 incident on the oxide layer 101, in particular in a light wavelength range of 250 nm to 280 nm and/or 280 nm to 330 nm, can be less than 15%, in particular less than 10%. In particular, a ratio of the intensity of the ultraviolet radiation 105 reflected by the oxide layer 101 to an intensity of the ultraviolet radiation 103 incident on the oxide layer 101, i.e. a reflectivity, can be 9.44% at a light wavelength of 254 nm.
Wie in der Figur 5a ferner dargestellt, kann ein Verhältnis einer Intensität der von der Oxidschicht 101 reflektierten ultravioletten Strahlung 105 zu einer Intensität der auf die Oxidschicht 101 einfallenden ultravioletten Strahlung 103, insbesondere in einem Lichtwellenlängenbereich von 330nm bis 400nm, unter 20%, insbesondere unter 17,5%, liegen. As further shown in Figure 5a, a ratio of an intensity of the ultraviolet radiation 105 reflected by the oxide layer 101 to an intensity of the ultraviolet radiation 103 incident on the oxide layer 101, in particular in a light wavelength range from 330 nm to 400 nm, can be below 20%, in particular below 17.5%.
Insbesondere kann bei der Wellenlänge 254nm durch das beschichtete Stahlblech eine Reduktion der Reflektivität von mehr als 67% erreicht. Die Reduktion der Reflektivität kann basierend auf dem Quotienten der entsprechenden Reflektivitäten bei der Wellenlänge 243nm wie folgt berechnet werden: 1-9,44/33,76=72%. Somit weist die Oxidschicht 101 des Werkstücks 100 vorteilhafte reflexionsmindernde Eigenschaften im UV-Bereich auf, die typische metallische Oberflächen nicht aufweisen. In particular, at the wavelength of 254 nm, a reduction in reflectivity of more than 67% can be achieved by the coated steel sheet. The reduction in reflectivity can be calculated based on the quotient of the corresponding reflectivities at the wavelength of 243 nm as follows: 1-9.44/33.76=72%. The oxide layer 101 of the workpiece 100 therefore has advantageous reflection-reducing properties in the UV range that typical metallic surfaces do not have.
Figur 5b zeigt ein Diagramm mit Messergebnissen einer Reflektivität des Werkstücks 100 gemäß einer Ausführungsform in Abhängigkeit einer Wellenlänge der auf das Werkstück 100 beaufschlagten Strahlung. Auf der Abszisse der Figur 5b ist die Wellenlänge der Strahlung in Nanometern und auf der Ordinate der Figur 5b ist die Reflektivität des Werkstücks 100 in Prozent dargestellt. Figure 5b shows a diagram with measurement results of a reflectivity of the workpiece 100 according to an embodiment as a function of a wavelength of the radiation applied to the workpiece 100. The wavelength of the radiation in nanometers is shown on the abscissa of Figure 5b and the reflectivity of the workpiece 100 in percent is shown on the ordinate of Figure 5b.
Hierbei zeigt eine vierte Kurve 505 die Messwerte an dem ersten Messpunkt des Werkstücks 100 und Kurve 507 zeigt Messwerte des unbeschichtete Referenzblech aus Stahl gemäß der DIN-Norm 1.4301 im Vergleich (%R > 30%). Wie in der Figur 5b dargestellt, kann ein Verhältnis einer Intensität einer von der Oxidschicht 101 reflektierten weiteren Strahlung zu einer Intensität der auf die Oxidschicht 101 einfallenden weiteren Strahlung in einem sichtbarem Wellenlängenbereich von 450nm bis 600nm über 15%, insbesondere über 20%, und von 600nm bis 800nm über 35%, insbesondere über 40% liegen. Here, a fourth curve 505 shows the measured values at the first measuring point of the workpiece 100 and curve 507 shows measured values of the uncoated reference sheet made of steel according to DIN standard 1.4301 in comparison (%R > 30%). As shown in Figure 5b, a ratio of an intensity of a further radiation reflected by the oxide layer 101 to an intensity of the further radiation incident on the oxide layer 101 in a visible wavelength range from 450 nm to 600 nm can be over 15%, in particular over 20%, and from 600 nm to 800 nm over 35%, in particular over 40%.
Figur 6a zeigt eine Seitenansicht eines Strahlungsfilters 600 im Querschnitt mit dem Werkstück 100 gemäß einer Ausführungsform und einem weiteren Werkstück 100‘ gemäß einer Ausführungsform. Das weitere Werkstück 100‘ kann ein oder mehrere Merkmale des Werkstücks 100 aufweisen. Das weitere Werkstück 100‘ umfasst eine weitere Oxidschicht 101 ‘. Die weitere Oxidschicht 101 ‘ kann ein oder mehrere Merkmale der Oxidschicht 101 aufweisen. Figure 6a shows a side view of a radiation filter 600 in cross section with the workpiece 100 according to an embodiment and a further workpiece 100' according to an embodiment. The further workpiece 100' can have one or more features of the workpiece 100. The further workpiece 100' comprises a further oxide layer 101'. The further oxide layer 101' can have one or more features of the oxide layer 101.
Der Strahlungsfilter 600 kann zur Reduktion der Intensität ultravioletter Strahlung ausgebildet sein. Die Längsrichtung 601-1 des Strahlungsfilters 600, die Querrichtung 601-2 des Strahlungsfilters 600, und die Hochrichtung 601-3 des Strahlungsfilters 600 ist in der Figur 6a schematisch dargestellt. The radiation filter 600 can be designed to reduce the intensity of ultraviolet radiation. The longitudinal direction 601-1 of the radiation filter 600, the transverse direction 601-2 of the radiation filter 600, and the vertical direction 601-3 of the radiation filter 600 are shown schematically in Figure 6a.
Wie in der Figur 6a dargestellt, kann das Werkstück 100 und das weitere Werkstück 100‘ wellenförmig gefertigt sein. Das Werkstück 100 und das weitere Werkstück 100‘ können voneinander beabstandet sind. Die jeweiligen Oxidschichten 101 , 101 ‘ der Werkstücke 100, 100‘ können einander zugewandt sein. As shown in Figure 6a, the workpiece 100 and the further workpiece 100' can be manufactured in a wave-shaped manner. The workpiece 100 and the further workpiece 100' can be spaced apart from one another. The respective oxide layers 101, 101' of the workpieces 100, 100' can face one another.
Wie in der Figur 6a dargestellt, kann das Werkstück 100 und das weitere Werkstück 100‘ wellenförmig mit hintereinander in Längsrichtung 601-1 angeordneten Wellenfronten geformt sein. Zwischen dem Werkstück 100 und dem weiteren Werkstück 100‘ kann ein Fluidkanal in Ausbreitungsrichtung, d.h. in Längsrichtung 601-1, der Wellenfronten geformt sein. Dadurch kann die einfallende ultraviolette Strahlung 103, das beispielsweise in Längsrichtung 601-1 oder winklig zur Längsrichtung 601-1 in den Strahlungsfilter 600 eintritt, zwischen dem ersten Werkstück 100 und dem weiteren Werkstück 100‘ mehrfach reflektiert werden und somit die Intensität der mehrfach reflektierten ultravioletten Strahlung 105 reduziert werden. As shown in Figure 6a, the workpiece 100 and the further workpiece 100' can be shaped in a wave-like manner with wave fronts arranged one behind the other in the longitudinal direction 601-1. A fluid channel can be formed between the workpiece 100 and the further workpiece 100' in the propagation direction, i.e. in the longitudinal direction 601-1, of the wave fronts. As a result, the incident ultraviolet radiation 103, which enters the radiation filter 600, for example in the longitudinal direction 601-1 or at an angle to the longitudinal direction 601-1, can be reflected multiple times between the first workpiece 100 and the further workpiece 100' and thus the intensity of the multiple reflected ultraviolet radiation 105 can be reduced.
Figur 6b zeigt eine weitere Ansicht eines Strahlungsfilters 600 mit einer Vielzahl vonFigure 6b shows another view of a radiation filter 600 with a plurality of
Werkstücken 100 gemäß einer Ausführungsform. Wie in der Figur 6b dargestellt, kann die Vielzahl von Werkstücken 100 übereinander im Eingriff in Hochrichtung 601-3 angeordnet sein und einen Stapel formen. Workpieces 100 according to an embodiment. As shown in Figure 6b, the A plurality of workpieces 100 can be arranged one above the other in engagement in the vertical direction 601-3 and form a stack.
Die Vielzahl von Werkstücken 100 kann berührungslos angeordnet sein, um jeweils zwischen den Werkstücken 100 einen Fluidkanal zu bilden. The plurality of workpieces 100 can be arranged in a contactless manner to form a fluid channel between the workpieces 100.
Zur stabilen Anordnung der Werkstücke 100, beispielsweise wie in der Figur 6b dargestellt zu dem Stapel, können die Werkstücke 100 mittels zumindest eines sich in Längsrichtung 601-1 und Hochrichtung 601-3 erstreckenden Verbindungsstegs 603 verbunden sein. For a stable arrangement of the workpieces 100, for example as shown in Figure 6b to form the stack, the workpieces 100 can be connected by means of at least one connecting web 603 extending in the longitudinal direction 601-1 and the vertical direction 601-3.
In einer Ausführung kann der Steg aus dem Werkstück 100 gefertigt sein und eine Schicht nach 101 besitzen. In one embodiment, the web can be made from the workpiece 100 and have a layer according to 101.
Der zumindest eine Verbindungssteg 603 kann sich in Hochrichtung 601-3 erstrecken und durch die jeweiligen Werkstücke 100 hindurch verlaufen, beispielsweise durch einen in den jeweiligen Werkstücke 100 in Längsrichtung 601-1 gebildeten Schlitz. The at least one connecting web 603 can extend in the vertical direction 601-3 and pass through the respective workpieces 100, for example through a slot formed in the respective workpieces 100 in the longitudinal direction 601-1.
In einer Ausführungsform werden die Werkstücke 100 über seitliche, in Längsrichtung 601-1 ausgebildete, Führungsschlitze 605, insbesondere wellenförmig, zueinander beabstandet und geführt. Die seitlichen Führungsschlitze 605 sind in der Figur 6c dargestellt. In one embodiment, the workpieces 100 are spaced apart from one another and guided via lateral guide slots 605 formed in the longitudinal direction 601-1, in particular in a wave-shaped manner. The lateral guide slots 605 are shown in Figure 6c.
Figur 7 zeigt eine Ansicht eines Strahlungsfilters 600 in einer Bestrahlungsanordnung 700 gemäß einer Ausführungsform. Figure 7 shows a view of a radiation filter 600 in an irradiation arrangement 700 according to an embodiment.
Die Bestrahlungsanordnung 700 ist zur Bestrahlung eines strömenden Fluids mit ultravioletter Strahlung ausgebildet und umfasst ein Gehäuse 701 mit einem Gehäuseinneren 703. Das Gehäuse 701 ist ausgebildet, das strömende Fluid in dem Gehäuseinneren 703 entlang einer in Figur 7 lediglich schematisch dargestellten Strömungsrichtung 705 zu führen. Das Gehäuse 701 weist eine Fluideinlassseite 707 auf, welche ausgebildet ist, das Fluid aufzunehmen, und eine Fluidauslassseite 709 auf, welche ausgebildet ist, das strömende Fluid auszugeben. Das strömende Fluid wird von der Fluideinlassseite 707 zu der Fluidauslassseite 709 durch das Gehäuse 701 geführt. Die Bestrahlungsanordnung 700 umfasst ferner ein Leuchtmittel 711 , das im Gehäuseinneren 703 zwischen der Fluideinlassseite 707 und der Fluidauslassseite 709 entlang der Strömungsrichtung 705 in Längsrichtung 601-1 angeordnet sein kann, und ausgebildet ist, das durch das Gehäuse 701 geführte Fluid mit ultravioletter Strahlung zu bestrahlen. The irradiation arrangement 700 is designed to irradiate a flowing fluid with ultraviolet radiation and comprises a housing 701 with a housing interior 703. The housing 701 is designed to guide the flowing fluid in the housing interior 703 along a flow direction 705 shown only schematically in Figure 7. The housing 701 has a fluid inlet side 707 which is designed to receive the fluid and a fluid outlet side 709 which is designed to discharge the flowing fluid. The flowing fluid is guided from the fluid inlet side 707 to the fluid outlet side 709 through the housing 701. The irradiation arrangement 700 further comprises a lighting means 711, which can be arranged in the housing interior 703 between the fluid inlet side 707 and the fluid outlet side 709 along the flow direction 705 in the longitudinal direction 601-1, and is designed to irradiate the fluid guided through the housing 701 with ultraviolet radiation.
Die Bestrahlungsanordnung 700 umfasst ferner den in den vorangegangenen Ausführungsformen zu den Figuren 6a oder 6b beschriebenen Strahlungsfilter 600, welcher fluideinlassseitig oder fluidauslassseitig angeordnet und ausgebildet ist, die Intensität von fluideinlassseitig oder fluidauslassseitig austretender ultravioletter Strahlung zu reduzieren. Der Strahlungsfilter 600 umfasst ferner das die Oxidschicht 101 umfassende oxidierbare metallische Werkstück 100. The irradiation arrangement 700 further comprises the radiation filter 600 described in the previous embodiments for Figures 6a or 6b, which is arranged on the fluid inlet side or fluid outlet side and is designed to reduce the intensity of ultraviolet radiation emerging on the fluid inlet side or fluid outlet side. The radiation filter 600 further comprises the oxidizable metallic workpiece 100 comprising the oxide layer 101.
In der Figur 7 ist der Strahlungsfilter 600 fluideinlassseitig und ein weiterer Strahlungsfilter 600’ fluidauslassseitig dargestellt. Der weitere Strahlungsfilter 600’ kann eines oder mehrere der in den Figuren 6a und 6b beschriebenen Merkmale des Strahlungsfilters 600 aufweisen. Das Werkstück 600 des Strahlungsfilters 600 kann gemäß einer der Ausführungsformen der Figuren 1a bis 1c ausgebildet sein. In Figure 7, the radiation filter 600 is shown on the fluid inlet side and a further radiation filter 600' on the fluid outlet side. The further radiation filter 600' can have one or more of the features of the radiation filter 600 described in Figures 6a and 6b. The workpiece 600 of the radiation filter 600 can be designed according to one of the embodiments of Figures 1a to 1c.
Die Fluideinlassseite 707 kann einen Fluideinlass 713 aufweisen, wobei der Strahlungsfilter 600 dem Fluideinlass 713 fluidströmungstechnisch nachgeordnet, d.h. in Längsrichtung 601-1 beabstandet fluideinlassseitig angeordnet ist. Die Fluidauslassseite 709 kann einen Fluidauslass 715 aufweisen, wobei das weitere Strahlungsfilter 600’ dem Fluidauslass 715 fluidströmungstechnisch vorgelagert ist, d.h. in Längsrichtung 601-1 beabstandet fluidauslassseitig angeordnet ist. The fluid inlet side 707 can have a fluid inlet 713, wherein the radiation filter 600 is arranged downstream of the fluid inlet 713 in terms of fluid flow, i.e. is arranged at a distance from the fluid inlet side in the longitudinal direction 601-1. The fluid outlet side 709 can have a fluid outlet 715, wherein the further radiation filter 600' is arranged upstream of the fluid outlet 715 in terms of fluid flow, i.e. is arranged at a distance from the fluid outlet side in the longitudinal direction 601-1.
Der Strahlungsfilter 600 kann ausgebildet sein, das Fluid in Strömungsrichtung 705 zu führen, insbesondere einen Fluidkanal in Strömungsrichtung 705 zu formen. In einer Ausführungsform ist der durch den Strahlungsfilter 600 oder durch den Strahlungsfilter 600 und den weiteren Strahlungsfilter 600’ gebildete Fluidkanal in Längsrichtung 601-1 entlang des Leuchtmittels 711 zwischen dem Fluideinlass 713 und dem Fluidauslass 715 laminar gebildet. The radiation filter 600 can be designed to guide the fluid in the flow direction 705, in particular to form a fluid channel in the flow direction 705. In one embodiment, the fluid channel formed by the radiation filter 600 or by the radiation filter 600 and the further radiation filter 600' is formed laminarly in the longitudinal direction 601-1 along the lighting means 711 between the fluid inlet 713 and the fluid outlet 715.
Wie in der Figur 7 dargestellt, kann der Strahlungsfilter 600 und das Werkstück 100 mit der Oxidschicht 101 ausgebildet sein, das durch das Gehäuseinnere 703 in dem Fluidkanal strömende Fluid laminar zu führen, um eine dem Strahlungsfilter 600 fluidströmungstechnisch in Längsrichtung 601-1 nachgelagerte laminare Fluidströmung zu erzeugen. As shown in Figure 7, the radiation filter 600 and the workpiece 100 with the oxide layer 101 can be designed to guide the fluid flowing through the housing interior 703 in the fluid channel in a laminar manner in order to provide the radiation filter 600 with to generate downstream laminar fluid flow in the longitudinal direction 601-1.
In einer Ausführungsform folgt die Gehäuseform der Bestrahlungsanordnung 700 zumindest teilweise der Strukturanordnungen des Strahlungsfilters 600, um eine effiziente Nutzung des Fluidkanals zu gewährleisten, auch wenn dies in der Figur 7 nicht dargestellt ist. In one embodiment, the housing shape of the irradiation arrangement 700 at least partially follows the structural arrangements of the radiation filter 600 in order to ensure efficient use of the fluid channel, even if this is not shown in Figure 7.
Die Fluidauslassseite 709 kann (einen) Ventilatoren 717 oder (eine) Pumpe(n) 717 aufweisen, welcher ausgebildet ist, Unterdrück im Gehäuseinneren 703 zu erzeugen, um das Fluid entlang der Strömungsrichtung 705 durch den Strahlungsfilter 600 oder durch den Strahlungsfilter 600 und den weiteren Strahlungsfilter 600’ hindurchzuführen. The fluid outlet side 709 can have(s) a fan(s) 717 or a pump(s) 717, which is designed to generate negative pressure in the housing interior 703 in order to guide the fluid along the flow direction 705 through the radiation filter 600 or through the radiation filter 600 and the further radiation filter 600'.
Die Verwendung des Werkstücks 100 erlaubt eine besonders effiziente Bestrahlungsanordnung 700. Eine Effizienz wurde durch eine VDE-Zertifizierung unter der Zertifikatsnummer 40056875 nachgewiesen. Das Zertifikat garantiert die Einhaltung elektrischer Sicherheit (Safety Norm, EN ISO 62471 , Photobiologische Sicherheit - Risikoklasse 0) und belegt Anforderungen gemäß DIN TS 67506 (Desinfektionsklassifizierung Klasse 100 >= 400 Joule) sowie des VDI 4300 Blatts 14. The use of the workpiece 100 allows a particularly efficient irradiation arrangement 700. Efficiency has been proven by a VDE certification under the certificate number 40056875. The certificate guarantees compliance with electrical safety (Safety Standard, EN ISO 62471, Photobiological Safety - Risk Class 0) and proves requirements according to DIN TS 67506 (disinfection classification class 100 >= 400 joules) and VDI 4300 Sheet 14.
Die Verwendung der Bestrahlungsanordnung 700 mit dem Strahlungsfilter 600 und dem Werkstück 100 mit 101, ist besonders relevant bei der Bestrahlung des Fluids mit ultravioletter Strahlung zur Inaktivierung bzw. Schädigung von Mikroorganismen, wie beispielsweise Bakterien oder Viren. Eine entsprechende Inaktivierung, bzw. Schädigung der Mikroorganismen wird insbesondere dadurch erreicht, dass durch die Bestrahlung der Mikroorganismen mit ultraviolettem (UV) Licht die DNA der Mikroorganismen geschädigt wird, so dass die Reproduktion der Mikroorganismen gehemmt wird und so inaktiviert wird. The use of the irradiation arrangement 700 with the radiation filter 600 and the workpiece 100 with 101 is particularly relevant when irradiating the fluid with ultraviolet radiation to inactivate or damage microorganisms, such as bacteria or viruses. A corresponding inactivation or damage to the microorganisms is achieved in particular by damaging the DNA of the microorganisms by irradiating the microorganisms with ultraviolet (UV) light, so that the reproduction of the microorganisms is inhibited and thus inactivated.
Bei einer Vielzahl von Mikroorganismen findet eine Übertragung über die Luft statt, z.B. durch in der Luft vorhandene Aerosole, an welchen die Mikroorganismen anheften. Wenn die Aerosole mit den anheftenden Mikroorganismen durch ein Lebewesen eingeatmet werden, können die Mikroorganismen das Lebewesen infizieren. A large number of microorganisms are transmitted through the air, e.g. through aerosols present in the air to which the microorganisms attach. If the aerosols containing the attached microorganisms are inhaled by a living being, the microorganisms can infect the living being.
Aerosole können somit als Träger von Mikroorganismen in dem Fluid, beispielsweise in Luft, dienen und können über längere Zeit in dem Fluid schweben und sich beispielsweise in geschlossenen Räumen verteilen. Eine Infektion eines Lebewesens kann beispielsweise durch Mikroorganismen erfolgen, wenn an Aerosolen anheftende Mikroorganismen an die Schleimhäute der Nase, des Mundes und/oder der Augen des Lebewesens gelangen und sich in dem Lebewesen daraufhin vermehren. Aerosols can thus serve as carriers of microorganisms in the fluid, for example in air, and can float in the fluid for a long time and, for example, in enclosed spaces. An infection of a living being can occur, for example, through microorganisms when microorganisms attached to aerosols reach the mucous membranes of the nose, mouth and/or eyes of the living being and then multiply in the living being.
An Aerosolen anheftende Mikroorganismen sind aber anfälliger für eine Schädigung, als wenn diese Mikroorganismen in einer Flüssigkeit suspendiert sind, so dass hierbei eine Schädigung der DNA der an Aerosolen anheftenden Mikroorganismen durch ultraviolette Strahlung besonders wirkungsvoll ist, und eine wirkungsvolle Luftdesinfektion erreicht wird. However, microorganisms adhering to aerosols are more susceptible to damage than when these microorganisms are suspended in a liquid, so that damage to the DNA of the microorganisms adhering to aerosols by ultraviolet radiation is particularly effective, and effective air disinfection is achieved.
Besonders in sensiblen Bereichen wie in Krankenhäusern, spielt eine Luftdesinfektion der Behandlungsräume und der stationären Einrichtungen eine große Rolle, um eine Ansteckung von Personen mit Mikroorganismen zu verhindern. Aber auch in anderen Räumen, wie Unterrichtsräumen, in denen sich eine große Anzahl von Personen lange aufhält, ist eine Desinfektion der Raumluft vorteilhaft, insbesondere wenn entsprechende Räume nur unregelmäßig gelüftet werden. Hierbei darf aber zur Bestrahlung der Mikroorganismen verwendete ultraviolette Strahlung nicht, oder nur sehr stark reduziert, in einen von den Personen genutzten Raum gelangen. Dies kann besonders effizient über die vorstehend und nachstehend beschriebene Oxidschicht 101 des Werkstücks 100 erreicht werden und deren Integration in den Strahlungsfilter 600. Particularly in sensitive areas such as hospitals, air disinfection in treatment rooms and inpatient facilities plays a major role in preventing people from becoming infected with microorganisms. But disinfection of the room air is also beneficial in other rooms, such as classrooms, where a large number of people spend a long time, especially if the rooms in question are only ventilated irregularly. However, the ultraviolet radiation used to irradiate the microorganisms must not enter a room used by people, or only in very reduced amounts. This can be achieved particularly efficiently using the oxide layer 101 of the workpiece 100 described above and below, and its integration into the radiation filter 600.
Auch wenn die Verwendung des Werkstücks 100 ausführlich für ein Strahlungsfilter 600 einer Bestrahlungsanordnung 700 beschrieben wurde, ist das Werkstück 100 nicht auf diesen vorteilhaften Anwendungsfall beschränkt. Even though the use of the workpiece 100 has been described in detail for a radiation filter 600 of an irradiation arrangement 700, the workpiece 100 is not limited to this advantageous application.
Anwendungen des Werkstücks 100 können beispielsweise im Materialschutz und/oder Personenschutz zum Schutz vor künstlicher und/oder natürlicher UV-Strahlung, insbesondere UV-C Strahlung, liegen. Applications of the workpiece 100 can be, for example, material protection and/or personal protection to protect against artificial and/or natural UV radiation, in particular UV-C radiation.
Die Form des Werkstücks 100 kann von der Anwendung abhängig sein und kann der Anwendung angepasst werden. Andere als in den vorstehenden Figuren dargestellte Anordnungen der Werkstücke 100, 100‘sowie deren Oxidschichten 101 , 101 ‘ können verwendet werden, um insbesondere mehrfache Reflexionen zu erreichen. Beispielsweise können in Weltraumteleskopen dem Werkstück 100 nachgestellte Elemente und/oder Personen vor UV-Strahlung, insbesondere UV-C Strahlung, geschützt werden. Dies ermöglicht beispielsweise dem Werkstück 100 nachgestellte Werkstoffe zu verwenden, die aufgrund von Anfälligkeit gegenüber UV-Strahlung bisher noch nicht verbaut werden können oder nicht ökonomisch sinnvoll sein können. Eine Verwendung neuer Werkstoffe lässt sich beispielsweise auch in Satelliten und/oder bemannten oder unbemannten Raumfahrzeugen, Raumkapseln, Raumfähren oder Raumstationen erreichen, wenn diese durch das Werkstück 100 vor UV-Strahlung geschützt sind. The shape of the workpiece 100 may depend on the application and can be adapted to the application. Arrangements of the workpieces 100, 100' and their oxide layers 101, 101' other than those shown in the previous figures can be used, in particular to achieve multiple reflections. For example, in space telescopes, elements and/or people positioned behind the workpiece 100 can be protected from UV radiation, in particular UV-C radiation. This makes it possible, for example, to use materials positioned behind the workpiece 100 that have not yet been able to be installed due to their susceptibility to UV radiation or that may not be economically viable. New materials can also be used, for example, in satellites and/or manned or unmanned spacecraft, space capsules, space shuttles or space stations if they are protected from UV radiation by the workpiece 100.
Beispielsweise können Elemente und Personen während Aushärtungsprozesse mit UV- Strahlung insbesondere beim 3D Druck oder der (industriellen) Aushärtung von UV reaktiven Klebern vor der ultravioletten Strahlung geschützt werden. For example, elements and persons can be protected from ultraviolet radiation during curing processes with UV radiation, especially during 3D printing or the (industrial) curing of UV reactive adhesives.
Beispielsweise können Vorrichtungen, Organismen und/oder Personen in von Ozonlöchern betroffenen Gebieten mit erhöhter UV-Strahlenbelastung auf der Erdoberfläche durch das Werkstück 100 wirksam vor UV-Strahlung geschützt werden und insbesondere eine Belichtung mit natürlichem Licht gewährleistet werden. Das Werkstück 100 kann beispielsweise als UV, insbesondere UV-C, Filter eingesetzt werden. For example, devices, organisms and/or people in areas affected by ozone holes with increased UV radiation exposure on the earth's surface can be effectively protected from UV radiation by the workpiece 100 and, in particular, exposure to natural light can be ensured. The workpiece 100 can be used, for example, as a UV, in particular UV-C, filter.
Beispielsweise können dem Werkstück 100 nachgestellte Komponenten, Personen und/oder Organismen in terrestrischen Anwendungen vor UV-Strahlung, insbesondere vor künstlicher UV-C Bestrahlung, geschützt werden. Beispiele für terrestrische Anwendungen sind Wasserdesinfektionen, Luftdesinfektionen, Flächendesinfektion und Laborschutz. For example, components, persons and/or organisms located behind the workpiece 100 can be protected from UV radiation, in particular from artificial UV-C radiation, in terrestrial applications. Examples of terrestrial applications are water disinfection, air disinfection, surface disinfection and laboratory protection.
Das Werkstück 100 und der Strahlungsfilter 600 kann langzeitbeständig UV-C Bestrahlung ausgesetzt sein. The workpiece 100 and the radiation filter 600 can be exposed to UV-C irradiation for a long time.
Das Werkstück 100 mit der Oxidschicht 101 und der Strahlungsfilter 600 wurden nach DIN EN ISO 3651-2 und DIN EN ISO 9227 für risikolos hinsichtlich Korrosion und interkristalline Korrosion getestet. Das Werkstück 100 kann ferner effizient und kostengünstig hergestellt werden, kann frei von Zusatzstoffen ausgebildet sein, kann an großflächigen, komplex geformten, hinterschnittigen Teilen anwendbar sein und an schwerzugänglichen und/oder kleindimensionierten Bauteilregionen wie beispielsweise Spalten und Schlitzen anwendbar sein, und kann industriell und automatisierbar herstellbar sein. Bezugszeichenliste: The workpiece 100 with the oxide layer 101 and the radiation filter 600 were tested according to DIN EN ISO 3651-2 and DIN EN ISO 9227 for risk-free corrosion and intergranular corrosion. The workpiece 100 can also be manufactured efficiently and cost-effectively, can be designed free of additives, can be used on large-area, complex-shaped, undercut parts and can be used on hard-to-reach and/or small-dimensioned component regions such as gaps and slots, and can be manufactured industrially and automatically. List of reference symbols:
100 Oxidierbares metallisches Werkstück 100 Oxidizable metallic workpiece
100‘ Weiteres oxidierbares metallisches Werkstück 100‘ Additional oxidizable metallic workpiece
101 Oxidschicht des oxidierbaren metallischen Werkstücks 101 Oxide layer of the oxidizable metallic workpiece
101 ‘ Oxidschicht des weiteren oxidierbaren metallischen Werkstücks101 ‘ Oxide layer of the further oxidizable metallic workpiece
103 Einfallende ultraviolette Strahlung 103 Incident ultraviolet radiation
105 Reflektierte ultraviolette Strahlung 105 Reflected ultraviolet radiation
200 Verfahren zur thermischen Erzeugung der Oxidschicht 200 Processes for the thermal generation of the oxide layer
201 Verfahrensschritt des Verfahrens 201 procedural step of the procedure
300 Heizkurve 300 heating curve
301 Heizphase 301 heating phase
303 Haltephase 303 holding phase
305 Abkühlphase 305 cooling phase
401 Erster Referenzreflexionswert 401 First reference reflection value
403 Zweiter Referenzreflexionswert 403 Second reference reflection value
405 Reflexionsmesswert des Werkstücks 405 Reflection measurement value of the workpiece
501 Erste Kurve: Reflexionswerte des Werkstücks über die Wellenlänge501 First curve: Reflection values of the workpiece over the wavelength
503 Zweite Kurve: Reflexionswerte von 1.4301 -Blank über die Wellenlänge503 Second curve: Reflectance values of 1.4301 -Blank over the wavelength
505 Dritte Kurve: Reflexionswerte des Werkstücks über die Wellenlänge505 Third curve: Reflection values of the workpiece over the wavelength
507 Vierte Kurve: Reflexionswerte von 1.4301 -Blank über die Wellenlänge507 Fourth curve: Reflectance values of 1.4301 -Blank over the wavelength
600 Strahlungsfilter 600 radiation filters
600’ Weiterer Strahlungsfilter 600’ Additional radiation filter
601-1 Längsrichtung des Strahlungsfilters 601-1 Longitudinal direction of the radiation filter
601-2 Querrichtung des Strahlungsfilters 601-2 Transverse direction of the radiation filter
601-3 Hochrichtung des Strahlungsfilters 601-3 Vertical direction of the radiation filter
603 Verbindungssteg 603 connecting bridge
605 Führungsschlitze 605 guide slots
700 Bestrahlungsanordnung 700 irradiation arrangement
701 Gehäuse 701 housing
703 Gehäuseinneres 703 housing interior
705 Strömungsrichtung 705 flow direction
707 Fluideinlassseite 707 fluid inlet side
709 Fluidauslassseite 709 fluid outlet side
711 Leuchtmittel 711 bulbs
713 Fluideinlass 715 Fluidauslass713 fluid inlet 715 fluid outlet
717 Ventilator/Pumpe 717 Fan/Pump
Claims
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2023/065008 WO2024251346A1 (en) | 2023-06-05 | 2023-06-05 | Metal workpiece which can be oxidized, method for thermally generating an oxide layer of the metal workpiece which can be oxidized, and irradiating assembly for irradiating a fluid with ultraviolet radiation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2023/065008 WO2024251346A1 (en) | 2023-06-05 | 2023-06-05 | Metal workpiece which can be oxidized, method for thermally generating an oxide layer of the metal workpiece which can be oxidized, and irradiating assembly for irradiating a fluid with ultraviolet radiation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024251346A1 true WO2024251346A1 (en) | 2024-12-12 |
Family
ID=86861954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2023/065008 Pending WO2024251346A1 (en) | 2023-06-05 | 2023-06-05 | Metal workpiece which can be oxidized, method for thermally generating an oxide layer of the metal workpiece which can be oxidized, and irradiating assembly for irradiating a fluid with ultraviolet radiation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2024251346A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5786296A (en) * | 1994-11-09 | 1998-07-28 | American Scientific Materials Technologies L.P. | Thin-walled, monolithic iron oxide structures made from steels |
| US20060269766A1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-11-30 | Swank John P | Chromium-nickel stainless steel alloy article having oxide coating formed from the base metal suitable for brake apparatus |
| US7582256B1 (en) * | 2003-10-01 | 2009-09-01 | Arcelormittal France | Air purification wall |
| EP3473150A1 (en) * | 2017-10-17 | 2019-04-24 | Blv Licht- Und Vakuumtechnik Gmbh | Hand dryer with uv disinfection device |
| WO2020141362A1 (en) * | 2019-04-06 | 2020-07-09 | Mohammadikhoshbakht Majid | Operation room and surface sterilizer with no sterilant |
-
2023
- 2023-06-05 WO PCT/EP2023/065008 patent/WO2024251346A1/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5786296A (en) * | 1994-11-09 | 1998-07-28 | American Scientific Materials Technologies L.P. | Thin-walled, monolithic iron oxide structures made from steels |
| US7582256B1 (en) * | 2003-10-01 | 2009-09-01 | Arcelormittal France | Air purification wall |
| US20060269766A1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-11-30 | Swank John P | Chromium-nickel stainless steel alloy article having oxide coating formed from the base metal suitable for brake apparatus |
| EP3473150A1 (en) * | 2017-10-17 | 2019-04-24 | Blv Licht- Und Vakuumtechnik Gmbh | Hand dryer with uv disinfection device |
| WO2020141362A1 (en) * | 2019-04-06 | 2020-07-09 | Mohammadikhoshbakht Majid | Operation room and surface sterilizer with no sterilant |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ZABARSKAS VYTAUTAS ET AL: "Analysis of Fe3O4 Protective Coatings Thermally Grown on Color Picture TV Tube Structural Steel Components", MEDZIAGOTYRA, 21 October 2003 (2003-10-21), pages 147 - 151, XP093113388, Retrieved from the Internet <URL:https://www.researchgate.net/profile/Sigitas-Tamulevicius/publication/285774465_Analysis_of_Fe3O4_protective_coatings_thermally_grown_on_color_picture_TV_tube_structural_steel_components/links/5665726508ae4931cd62189a/Analysis-of-Fe3O4-protective-coatings-thermally-grown-on-color-picture-TV-tube-str> [retrieved on 20231218] * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2567713B1 (en) | Device for removing microbes from gases or liquids with UV | |
| WO2014075800A2 (en) | Compact system with high homgenity of the radiation field | |
| DE102014012870A1 (en) | Air purifier using ultraviolet rays | |
| EP1084080B2 (en) | Method for preventing replication in cryptosporidium parvum using ultraviolet light | |
| DE4228736A1 (en) | OPTICAL FILTER ARRANGEMENT | |
| DE102007034879A1 (en) | Filter element that can be treated with UV radiation as well as filter device, respiratory mask and respiratory protection set with such a filter element | |
| DE102020002707A1 (en) | Disinfection of air with the help of UVC laser beams | |
| EP0069383A1 (en) | Method of treating the surface of workpieces | |
| DE102017117324A1 (en) | Disinfection plant for liquids | |
| AT504146B1 (en) | BIRD PROTECTION DEVICE, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND THEIR USE | |
| EP3353118A1 (en) | Device for uv-irradiation of a flowing medium | |
| WO2024251346A1 (en) | Metal workpiece which can be oxidized, method for thermally generating an oxide layer of the metal workpiece which can be oxidized, and irradiating assembly for irradiating a fluid with ultraviolet radiation | |
| WO1998028012A2 (en) | Device with at least one surface layer | |
| DE2542364A1 (en) | WINDOW OR LENS FOR HIGH POWER LIGHT BEAM | |
| WO2009147232A1 (en) | Apparatus for determining the element coverage on a surface using fluorescence | |
| DE3837905A1 (en) | Method and device for treating liquids and/or gases by means of UV light sources | |
| DE102015112400A1 (en) | Device for disinfecting liquids | |
| EP2368441B1 (en) | Method and device for accelerated fermentation and aging of alcoholic drinks | |
| EP4337309B1 (en) | Radiation source and skin irradiation device | |
| EP4228787B1 (en) | Irradiation device for decontaminating a medium | |
| WO2024027897A1 (en) | Radiation filter for reducing the intensity of ultraviolet radiation | |
| EP3919083B1 (en) | Device and method for inactivating microorganisms | |
| DE3751975T2 (en) | Evaporation blurring laser probe when touching tissue | |
| Eads et al. | Designing safer products: Corporate responses to product liability law and regulation. | |
| DE102021101398A1 (en) | Device and method for disinfecting an infectious aerosol, in particular for deactivating pathogens in aerosol droplets |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 23732000 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |