DE102013220210A1

DE102013220210A1 - Apparatus and method for generating singlet oxygen

Info

Publication number: DE102013220210A1
Application number: DE201310220210
Authority: DE
Inventors: Dr. Lierhammer Raimund
Original assignee: Lr Health & Beauty Systems GmbH
Current assignee: Lr Health & Beauty Systems GmbH
Priority date: 2013-10-07
Filing date: 2013-10-07
Publication date: 2015-04-09

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Singulett-Sauerstoff 1O2 umfassend mindestens ein Gehäuse mit einer inneren und einer äußeren Oberfläche hergestellt aus einem lichtdurchlässigen Material, wobei die äußere Oberfläche des Gehäuses mit mindestens einem Polymer oder einem Polymergemisch beschichtet ist, wobei in dem mindestens einen Polymer oder Polymergemisch mindestens ein photochemischer Katalysator zur Erzeugung von Singulett-Sauerstoff 1O2 aus Triplett-Sauerstoff 3O2 enthalten ist, und mindestens eine im Inneren des Gehäuses angeordnete Lichtquelle zur Aktivierung des auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses vorgesehenen photochemischen Katalysators.The present invention relates to an apparatus for producing singlet oxygen 1O2 comprising at least one housing having an inner and an outer surface made of a translucent material, wherein the outer surface of the housing is coated with at least one polymer or a polymer mixture, wherein in the at least a polymer or polymer mixture at least one photochemical catalyst for generating singlet oxygen 1O2 from triplet oxygen 3O2 is included, and at least one arranged inside the housing light source for activating the provided on the outer surface of the housing photochemical catalyst.

Description

Singulett-Sauerstoff ¹O₂ ist eine reaktive energetische Form des Sauerstoffs. Im Gegensatz zum stabilen Triplett-Sauerstoff ³O₂ ist der Singulett-Sauerstoff kurzlebig und wandelt sich nach kurzer Zeit wieder in den energetisch stabilen Triplettzustand um. Singlet Oxygen ¹ O ₂ is a reactive energetic form of oxygen. In contrast to the stable triplet oxygen ³ O ₂ , the singlet oxygen is short-lived and, after a short time, reverts to the energetically stable triplet state.

Die Bildung von Singulett-Sauerstoff ist auf verschiedenen Wegen möglich. Dies kann sowohl photochemisch aus Triplett-Sauerstoff als auch chemisch aus anderen Sauerstoffverbindungen geschehen. So ist eine photochemische Darstellung von Singulett-Sauerstoff unter Verwendung von Farbstoffen wie z.B. Methylenblau oder Eosin möglich. Auf chemischen Wege wird Singulett-Sauerstoff typischerweise aus Peroxid gewonnen. Dabei entsteht zum Beispiel bei der Umsetzung von Wasserstoffperoxid mit Natriumhypochlorid zunächst eine instabile peroxohypochlorige Säure, die schnell in Chlorwasserstoff und Singulett-Sauerstoff zerfällt. The formation of singlet oxygen is possible in various ways. This can be done both photochemically from triplet oxygen and chemically from other oxygen compounds. Thus, a photochemical representation of singlet oxygen using dyes such as e.g. Methylene blue or eosin possible. Singlet oxygen is typically obtained by chemical means from peroxide. For example, in the reaction of hydrogen peroxide with sodium hypochlorite, an unstable peroxohypochlorous acid is formed, which rapidly decomposes into hydrogen chloride and singlet oxygen.

Bei der Darstellung von Singulett-Sauerstoff unter Verwendung von Farbstoffen als Photosensibilisatoren erfolgt zunächst eine Anregung des Photosensibilisators durch Bestrahlung mit Licht und die nachfolgende Wechselwirkung zwischen Sauerstoffmolekülen und dem angeregten Photosensibilisator bewirkt die Anregung des Triplett-Sauerstoffs unter Bildung des angeregten Singulettzustandes. In the preparation of singlet oxygen using dyes as photosensitizers, excitation of the photosensitizer by irradiation with light occurs first, and subsequent interaction between oxygen molecules and the excited photosensitizer causes excitation of the triplet oxygen to form the excited singlet state.

Photochemisch erzeugter Singulett-Sauerstoff findet zum Beispiel Anwendung in der chemisch-organischen Synthese für Oxidationen anstelle von Ozon, da die Verwendung von Singulett-Sauerstoff sowohl Kostenvorteile als auch ökologische Vorteile birgt. Photochemically generated singlet oxygen, for example, finds application in chemical-organic synthesis for oxidations rather than ozone because the use of singlet oxygen has both cost advantages and environmental benefits.

Neben der Verwendung von Singulett-Sauerstoff in der organischen Synthese ist auch der positive Effekt von energiereichen Singulett-Sauerstoff bei der Behandlung von Atemwegserkrankungen wie zum Beispiel Asthma oder Lungen-COPD bekannt. In addition to the use of singlet oxygen in organic synthesis, the positive effect of high-energy singlet oxygen is also known in the treatment of respiratory diseases such as asthma or pulmonary COPD.

Trifft Singulett-Sauerstoff z.B. auf in der Umgebungsluft befindliche Wassermoleküle, erfolgt eine Übertragung der Energie des Singulett-Sauerstoffs auf die Wassermoleküle. Der Singulett-Sauerstoff fällt dabei entsprechend unter Energiefreisetzung in den Triplettzustand zurück. Die mit Energie angereicherte Atmosphäre wird von einem Anwender in einem geschlossenen Raum als erfrischend und belebend empfunden If singlet oxygen meets e.g. on located in the ambient air water molecules, there is a transfer of the energy of the singlet oxygen to the water molecules. The singlet oxygen falls back accordingly with release of energy in the triplet state. The energy-enriched atmosphere is perceived by a user in a closed space as refreshing and invigorating

Das Gemisch aus Sauerstoff, welches sich nach der Energieübertragung wieder im Triplett-Grundzustand befindet, und quantenenergetisch „angeregtem Wasser“ dient dazu, dieses feuchte Luftgemisch über Atemmasken dem Anwender üblicherweise zur Verfügung zu stellen für therapeutische Maßnahmen. In diesem Energietransfer-Schritt wird die im Singulett-O2 enthaltene genau definierte Energie der Drehimpulsänderung des Singulett-Triplett-Übergangs auf Wasser als Quencher-Molekül übertragen und gespeichert. The mixture of oxygen, which is again in triplet ground state after energy transfer, and quantum energetically "excited water" serves to provide this humid air mixture via respiratory masks to the user usually available for therapeutic measures. In this energy transfer step, the precisely defined energy of the singlet-triplet transition angular momentum contained in singlet O2 is transferred to water as a quencher molecule and stored.

So wird in der EP 1328469 B1 eine Vorrichtung zur Erzeugung von Singulett-Sauerstoff beschrieben, die aus einem Gehäuse mit einer Kammer besteht, wobei in der Kammer eine Lichtquelle zur Bestrahlung einer mit einem Farbstoff beschichteten Fläche vorgesehen ist. Ein Sauerstoff enthaltenes Gas, typischerweise Umgebungsluft, wird dann in diese Kammer über einen geeigneten Einlass zugeführt und einen geeigneten Auslass wieder abgeleitet. Während des Durchleitens des Sauerstoff enthaltenen Gases über die mit dem Farbstoff beschichtete Fläche in der Kammer in der Vorrichtung erfolgt eine Anregung des Sauerstoff enthaltenen Gases unter Ausbildung von Singulett-Sauerstoff. Der Singulett-Sauerstoff wird demnach innerhalb der Kammer gebildet und steht für eine unmittelbare Anwendung zur Verfügung. So will in the EP 1328469 B1 describes a device for generating singlet oxygen, which consists of a housing with a chamber, wherein in the chamber, a light source for irradiating a dye-coated surface is provided. An oxygen-containing gas, typically ambient air, is then supplied into this chamber via a suitable inlet and a suitable outlet is discharged again. During the passage of the oxygen-containing gas over the dye-coated surface in the chamber in the device, excitation of the oxygen-containing gas takes place to form singlet oxygen. The singlet oxygen is thus formed within the chamber and is available for immediate use.

Eine weitere Variante einer Vorrichtung zur Erzeugung von Singulett-Sauerstoff ist in der WO 2012/056225 A1 offenbart. Die hier beschriebene Vorrichtung umfasst ebenfalls eine Kammer mit einem Einlass für einen Sauerstofffluss und einem Auslass mit einem mit Singulett-Sauerstoff angereicherten Gasfluss. Die Aktivierung des Sauerstoffs unter Ausbildung von Singulett-Sauerstoff erfolgt entsprechend auch hier in einer Kammer, wobei mindestens eine Innenseite dieser Kammer mit einem Photosensibilisator beschichtet ist. Der Photosensibilisator wird mittels einer LED-Leuchte angeregt, die ebenfalls an einer inneren Wand der Kammer befestigt ist. Another variant of a device for generating singlet oxygen is in WO 2012/056225 A1 disclosed. The apparatus described herein also includes a chamber having an inlet for an oxygen flow and an outlet having a singlet oxygen-enriched gas flow. The activation of the oxygen to form singlet oxygen is also carried out here in a chamber, wherein at least one inside of this chamber is coated with a photosensitizer. The photosensitizer is excited by an LED lamp which is also attached to an inner wall of the chamber.

Eine weitere Variante einer Vorrichtung zur Erzeugung von Singulett-Sauerstoff ist in der DE 10 2010 017 892 A1 angeführt. Diese Vorrichtung besteht aus einem zwei Räume bildenden Gehäuse in denen jeweils zwei gegenüberliegende Flächen angeordnet sind, von denen eine eine beidseitige Beschichtung mit einem durch Licht anzuregenden Fotosensibilisator trägt. Den mit den Photosensibilisatoren versehenen Flächen ist jeweils eine Lichtquelle gegenüber angeordnet, durch die eine Aktivierung des Photosensibilisators ermöglicht wird. Zur Erzeugung des Singulett-Sauerstoffs wird ein sauerstoffhaltiges Gas in das Gehäuse eingeleitet und der mit Singulett-Sauerstoff angereicherter Gasstrom wird anschließend aus dem Gehäuse zur weiteren Verwendung ausgeleitet. Another variant of a device for generating singlet oxygen is in DE 10 2010 017 892 A1 cited. This device consists of a housing forming two chambers in each of which two opposite surfaces are arranged, one of which carries a two-sided coating with a photosensitizer to be excited by light. The surfaces provided with the photosensitizers are each arranged opposite a light source, by which an activation of the Photosensitizer is enabled. To generate the singlet oxygen, an oxygen-containing gas is introduced into the housing and the singlet oxygen-enriched gas stream is then discharged from the housing for further use.

Die derzeit vorliegenden und bekannten Vorrichtungen zur Erzeugung von Singulett-Sauerstoff haben somit gemeinsam, dass die Aktivierung des Sauerstoffs innerhalb eines Gehäuses bzw. einer Kammer stattfindet und der Singulett-Sauerstoff aus dieser Kammer zur späteren Anwendung abgeleitet werden muss. Nachteilig ist dabei, dass aufgrund der Kurzlebigkeit des Singulett-Sauerstoffs nur ein geringer Prozentsatz an Singulett-Sauerstoff den Anwender erreicht, da ein hoher Prozentsatz des Singulett-Sauerstoffs auf dem Transport von der Gehäusevorrichtung hin zum Anwender bereits deaktiviert wird und entsprechend in den energieärmeren Triplettzustand zurückfällt. The present and known devices for generating singlet oxygen have thus in common that the activation of the oxygen takes place within a housing or a chamber and the singlet oxygen must be discharged from this chamber for later use. A disadvantage is that due to the short life of the singlet oxygen only a small percentage of singlet oxygen reaches the user, since a high percentage of singlet oxygen is already deactivated on the transport from the housing device to the user and accordingly in the lower energy triplet state falling back.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Erzeugung von Singulett-Sauerstoff bereitzustellen, welche die Erzeugung von Singulett-Sauerstoff und deren unmittelbare Anwendung ermöglicht. The present invention is therefore based on the object to provide an apparatus and a method for generating singlet oxygen, which enables the generation of singlet oxygen and their immediate application.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Erzeugung von Singulett-Sauerstoff mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen. This object is achieved by a device for generating singlet oxygen with the features of claim 1. Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the respective dependent claims.

Entsprechend wird eine Vorrichtung von Singulett-Sauerstoff bereitgestellt, die mindestens ein Gehäuse mit einer inneren und äußeren Oberfläche umfasst, wobei das Gehäuse aus einem lichtdurchlässigen Material hergestellt ist. Die äußere Oberfläche des Gehäuses ist mit mindestens einem Polymer oder Polymergemisch beschichtet, wobei in dem mindestens einen Polymer oder Polymergemisch mindestens ein photochemischer Katalysator zur Erzeugung von Singulett-Sauerstoff aus Triplett-Sauerstoff enthalten ist. Zur Aktivierung des auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses vorgesehenen photochemischen Katalysators ist im Inneren des Gehäuses mindestens eine Lichtquelle angeordnet. Accordingly, there is provided a singlet oxygen device comprising at least one housing having an inner and outer surface, wherein the housing is made of a translucent material. The outer surface of the housing is coated with at least one polymer or polymer mixture, wherein in the at least one polymer or polymer mixture at least one photochemical catalyst for the production of singlet oxygen from triplet oxygen is contained. In order to activate the photochemical catalyst provided on the outer surface of the housing, at least one light source is arranged inside the housing.

Die vorliegende Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht eine einfache und kostengünstige Erzeugung von Singulett-Sauerstoff, wobei der erzeugte Singulett-Sauerstoff dem Anwender unmittelbar zur Verfügung steht. Die äußere Oberfläche des Gehäuses, die in deren Polymerbeschichtung den Photokatalysator zur Erzeugung von Singulett-Sauerstoff aus Triplett-Sauerstoff enthält, ist in einem permanenten Kontakt mit der Umgebungsluft. Durch die im Gehäuseinneren vorgesehene Lichtquelle, z.B. in Form einer intern eingebauten LED-Beleuchtung, erfolgen eine Aktivierung der beschichteten Außenoberfläche der Vorrichtung und damit eine Aktivierung des in die Polymerschicht integrierten photochemischen Katalysators bzw. Photosensibilisators. Entsprechend kommt es unmittelbar auf der bzw. in der Nähe der Gehäuseaußenfläche zu einer energetischen Anregung des in der Umgebungsluft vorhandenen Triplett-Sauerstoffs durch den angeregten bzw. aktivierten Photosensibilisator in den energetisch höheren Zustand des Singulett-Sauerstoffs durch Elektronenspinübergänge und Änderung der Spinzustände des biradikalischen Sauerstoffmoleküls. Es wird somit unmittelbar die Umgebungsluft der Vorrichtung aktiviert und sämtliche mechanische Ansaugvorrichtungen zum Ansaugen von Luftsauerstoff, anschließender Aktivierung des Luftsauerstoffes im Geräteinnenraum und ein Ausblasen des aktivierten Singulett-Sauerstoffs entfallen. Der auf der oder nahe der Gehäuseaußenfläche gebildete Singulett-Sauerstoff fällt nach kurzer Zeit unter Freisetzung der Energie in den energieärmeren Triplettzustand zurück. Die freigesetzte Energie wird auf Wassermoleküle, die sich in der Umgebungsluft in Abhängigkeit von der entsprechenden Luftfeuchtigkeit befinden, übertragen und der Anwender atmet unmittelbar die erzeugte energiereiche Luft ein und ist nicht an typischerweise eingesetzte Atemmasken gebunden. The present design of the device according to the invention enables a simple and inexpensive production of singlet oxygen, wherein the singlet oxygen produced is directly available to the user. The outer surface of the housing, containing in its polymer coating the photocatalyst for generating singlet oxygen from triplet oxygen, is in permanent contact with the ambient air. By the provided inside the housing light source, e.g. in the form of an internally installed LED illumination, an activation of the coated outer surface of the device and thus an activation of the integrated in the polymer layer photochemical catalyst or photosensitizer occur. Accordingly, energetic excitation of the triplet oxygen present in the ambient air by the excited or activated photosensitizer into the energetically higher state of the singlet oxygen by electron spin transitions and change in the spin states of the biradical oxygen molecule occurs directly on or in the vicinity of the housing exterior surface , It is thus directly activated the ambient air of the device and all mechanical suction for the intake of atmospheric oxygen, subsequent activation of the atmospheric oxygen in the interior of the device and a blowing out of the activated singlet oxygen omitted. The singlet oxygen formed on or near the outer surface of the housing falls back to the lower-energy triplet state after a short time, releasing the energy. The released energy is transferred to water molecules that are in the ambient air depending on the relative humidity, and the user inhales directly the generated high-energy air and is not bound to typically used breathing masks.

Wie erwähnt, besteht das Gehäuse aus einem lichtdurchlässigen Material, welches bevorzugt für Licht mit Wellenlängen größer als 400 nm, bevorzugt größer als 500 nm durchlässig ist. Als lichtdurchlässiges Material kommt bevorzugt Material aus Polycarbonaten in Frage, wie z.B. Polycarbonat Lexan^®. Die Dicke des lichtdurchlässigen Materials liegt in einem Bereich zwischen 1 und 10 mm, bevorzugt zwischen 2 und 8 mm, insbesondere bevorzugt zwischen 4 und 6 mm, z.B. bei 5 mm. As mentioned, the housing consists of a light-transmitting material, which is preferably transparent to light having wavelengths greater than 400 nm, preferably greater than 500 nm. As a translucent material is preferably material made of polycarbonates in question, such as polycarbonate Lexan ^® . The thickness of the light-transmitting material is in a range between 1 and 10 mm, preferably between 2 and 8 mm, particularly preferably between 4 and 6 mm, for example at 5 mm.

Das zur Beschichtung verwendete Polymer ist bevorzugt ausgewählt aus einer Gruppe enthaltend verschiedene Harze bzw. Lacke. Lacke bestehen typischerweise aus mindestens einem Filmbildner oder Vernetzer, mindestens einem Weichmacher, mindestens einem Reaktivverdünner sowie gegebenenfalls einem Lösungsmittel. Typische Lacke basieren auf Alkydharzen, Phenol-, Harnstoff- und Melaminharzen, Polyurethanen, Acrylharzen, Epoxidharzen, Polystyrol- und Polyvinylharzen und/oder Polyesterharzen. Das verwendete Polymer dient als Matrix zur homogenen gleichmäßigen Feinverteilung des Photosensibilisators auf der Gehäuseoberfläche sowie der Unverwischbarkeit und Kratzfestigkeit des Photosensibilisators. The polymer used for the coating is preferably selected from a group comprising different resins or lacquers. Paints typically consist of at least one film former or crosslinker, at least one plasticizer, at least one reactive diluent and optionally a solvent. Typical paints are based on alkyd resins, phenolic, urea and melamine resins, polyurethanes, acrylic resins, epoxy resins, polystyrene and polyvinyl resins and / or polyester resins. The used Polymer serves as a matrix for the homogenous uniform distribution of the photosensitizer on the surface of the housing as well as the impermeability and scratch resistance of the photosensitizer.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung werden bevorzugt Polyacrylate zur Beschichtung der Gehäuseoberfläche verwendet. Die Polyacrylate können dabei auf aliphatischen Acrylaten, Urethanacrylaten, Polyesteracrylaten und Epoxidacrylaten und/oder auf einem Gemisch aus diesen Komponenten basieren. Polyacrylate sind insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass diese UV-härtbar und/oder Elektronenstrahlhärtbar (ESH) sind. Typische strahlenhärtbare Lacke sind Methacrylate, wie zum Beispiel Polyester(meth)acrylate, Polyether(meth)acrylate, Epoxy(meth)acrylate oder Urethan(meth)acrylate. Es ist auch denkbar, dass bevorzugt verwendete Acrylate bzw. der acrylathaltige Lack substituierte oder unsubstituierte Monomere, Oligomere und/oder Polymere, insbesondere in Form von Acrylsäure-, Acrylether- und/oder Acrylsäureestermonomeren, Oligomeren oder Polymeren aufweisen.Die Polyacrylate können auch weiterhin funktionalisiert vorliegen. Geeignet funktionelle Gruppen sind unter anderem Hydroxy-, Amino-, Epoxy- und/oder Carboxylgruppen. Wie erwähnt, ermöglichen die genannten Acrylate eine Vernetzung in Gegenwart von UV- bzw. Elektronenstrahlen in einem Härtungs- bzw. Trocknungsprozess. In one embodiment of the present device, polyacrylates are preferably used to coat the housing surface. The polyacrylates may be based on aliphatic acrylates, urethane acrylates, polyester acrylates and epoxy acrylates and / or on a mixture of these components. Polyacrylates are in particular characterized in that they are UV-curable and / or electron beam curable (ESH). Typical radiation-curable lacquers are methacrylates, such as, for example, polyester (meth) acrylates, polyether (meth) acrylates, epoxy (meth) acrylates or urethane (meth) acrylates. It is also conceivable that acrylates or acrylate-containing lacquer which are preferably used have substituted or unsubstituted monomers, oligomers and / or polymers, in particular in the form of acrylic acid, acrylic ether and / or acrylic ester monomers, oligomers or polymers. The polyacrylates may also be further functionalized available. Suitable functional groups include hydroxy, amino, epoxy and / or carboxyl groups. As mentioned, the acrylates mentioned enable crosslinking in the presence of UV or electron beams in a curing or drying process.

Der erfindungsgemäß in die Polymerbeschichtung integrierte photochemische Katalysator bzw. Photosensibilisator ist ausgewählt aus der Gruppe der Phthalocyanine, Porphyrine, Tetraphenylporphyrine, Purpurine, Pheophorbide und deren Metallkomplexe. Typische Metallkomplexe der genannten Verbindungen umfassen Zink, Aluminium, Silizium, Germanium oder Gallium. Es ist ebenfalls möglich, Derivate der genannten Verbindungsgruppen als Photosensibilisatoren zu verwenden. Diese Derivate können eine Vielzahl von verschiedenen Substituenten wie zum Beispiel Halogene, Hydroxy, Phenol, Carboxyl, Sulphonyl, Amino, Ammonium, Phosphonium und andere aufweisen. Es ist insbesondere bevorzugt, ein Phthalocyanin zu verwenden. Für die vorliegende Anwendung geeignete Phthalocyanine sind fluorierte Phthalocyanine wie H₂PcF₆₄, InClPcF₆₄ oder ZnPcF₁₆.The inventively integrated into the polymer coating photochemical catalyst or photosensitizer is selected from the group of phthalocyanines, porphyrins, tetraphenylporphyrins, purpurines, Pheophorbide and their metal complexes. Typical metal complexes of said compounds include zinc, aluminum, silicon, germanium or gallium. It is also possible to use derivatives of said compound groups as photosensitizers. These derivatives may have a variety of different substituents such as halogens, hydroxy, phenol, carboxyl, sulphonyl, amino, ammonium, phosphonium and others. It is particularly preferable to use a phthalocyanine. Phthalocyanines suitable for the present application are fluorinated phthalocyanines such as H ₂ PcF ₆₄ , InClPcF ₆₄ or ZnPcF ₁₆ .

Besonders geeignet als Photosensibilisator ist das fluorierte Zinkphthalocyanin ZnPcF₁₆. Particularly suitable as a photosensitizer is the fluorinated zinc phthalocyanine ZnPcF ₁₆ .

Der Photosensibilisator wird in die Polymerlösung bevorzugt als ethanolische Lösung eingebracht und zusammen mit der Polymerlösung auf die Gehäuseoberfläche aufgetragen. Das Auftragen kann mittels Streichen oder Sprühen erfolgen, wobei air brushing besonders bevorzugt ist. Nach Trocknung und Aushärtung des Polymers auf der Gehäuseoberfläche z.B. in einem Wärmetunnel bei 40 bis 60°C ist der Photosensibilisator entsprechend fest und stabil in der Polymerschicht angeordnet. The photosensitizer is preferably introduced into the polymer solution as an ethanolic solution and applied to the housing surface together with the polymer solution. The application can be done by brushing or spraying, with air brushing being particularly preferred. After drying and curing of the polymer on the housing surface e.g. in a heat tunnel at 40 to 60 ° C, the photosensitizer is correspondingly fixed and stable in the polymer layer.

Die Konzentration des Photosensibilisators in der Polymerschicht beträgt zwischen 0,1 und 1 mM, bevorzugt zwischen 0, 3 und 0,7 mM, insbesondere bevorzugt bei 0,5 mM. The concentration of the photosensitizer in the polymer layer is between 0.1 and 1 mM, preferably between 0.3 and 0.7 mM, particularly preferably 0.5 mM.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung ist die äußere Oberfläche des Gehäuses unpoliert. Entsprechend handelt es sich dabei um eine mattierte Oberfläche, die nicht oder nur geringfügig aufgerauht vorliegt und somit keine poröse oder vergrößerte Oberfläche darstellt. Die Rauhigkeit der Haubenoberfläche ergibt sich durch die Qualität der polierten oder bevorzugt nicht polierten Spritzgussform/Werkzeug der Haube. Eine ggf. vorhandene Rauhigkeit oder sonstige Oberflächenbeschaffenheit hat keinerlei Auswirkung auf die vorgesehene Funktionalität der Singulett-O2-Generierung. Das Gehäuse bzw. die Haube weist ein semitransparentes Erscheinungsbild auf. In one embodiment of the present device, the outer surface of the housing is unpolished. Accordingly, it is a frosted surface that is not or only slightly roughened and thus does not represent a porous or enlarged surface. The roughness of the hood surface results from the quality of the polished or preferably unpolished injection mold / tool of the hood. Any existing roughness or other surface condition has no effect on the intended functionality of the singlet O2 generation. The housing or the hood has a semitransparent appearance.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung ist die mindestens eine Lichtquelle in Form einer Lampe oder eines Lasers ausgebildet. Als besonders geeignet hat sich die Verwendung einer LED-Lampe als Lichtquelle erwiesen. Die Lichtquelle ist so konstruiert und angeordnet im Gehäuseinneren, dass eine gleichmäßige Beleuchtung bzw. Abstrahlung in alle Raumrichtungen gewährleistet ist. Damit soll eine optimale gleichmäßige Bestrahlung der Innenseiten der Gehäusefläche bzw. der inneren Gehäuseoberfläche erfolgen, so dass eine effiziente Aktivierung des auf der äußeren Gehäuseoberfläche angeordneten photochemischen Katalysators bzw. Photosensibilisators möglich ist. In a further embodiment of the present device, the at least one light source is designed in the form of a lamp or a laser. Particularly suitable, the use of an LED lamp has proven to be a light source. The light source is designed and arranged inside the housing to ensure uniform illumination or radiation in all spatial directions. In order for an optimal uniform irradiation of the inner sides of the housing surface or the inner housing surface is carried out, so that an efficient activation of the arranged on the outer surface of the housing photochemical catalyst or photosensitizer is possible.

Wie bereits angeführt, ist die Verwendung von LED-Leuchten als Lichtquelle zur Anregung des Photosensibilisators besonders bevorzugt, da die Emissionswellenlänge von LED-Leuchten besonders gut an das Absorptionsverhalten der Photosensibilisatoren angepasst ist. As already stated, the use of LED lights as a light source for exciting the photosensitizer is particularly preferred because the emission wavelength of LED lights is particularly well adapted to the absorption behavior of the photosensitizers.

In einer Ausführungsform emittiert die zum Einsatz kommende Lichtquelle Licht in einer Wellenlänge zwischen 400 und 800 nm, bevorzugt zwischen 500 und 750 nm, insbesondere bevorzugt zwischen 550 und 700 nm. Typische Absorptionswellenlängen der verwendeten Photosensibilisatoren wie H₂PcF₆₄, InClPcF₆₄ oder ZnPcF₁₆ liegen in Bereichen zwischen 550 und 750 nm. Das Absorptionsmaximum der angeführten Photosensibilisatoren liegt somit in einem Wellenlängenbereich, für den handelsübliche Leuchtdioden zur Verfügung stehen. In one embodiment, the light source used emits light in a wavelength between 400 and 800 nm, preferably between 500 and 750 nm, particularly preferably between 550 and 700 nm. Typical absorption wavelengths of the photosensitizers used, such as H ₂ PcF ₆₄ , InClPcF ₆₄ or ZnPcF ₁₆ are in the range between 550 and 750 nm. The absorption maximum of the cited photosensitizers is thus in a wavelength range for which commercially available light-emitting diodes are available.

In einer Ausführungsform umfasst die LED-Lichtquelle eine Vielzahl von einzelnen Leuchtdioden, die ringförmig angeordnet sind und zwar bevorzugt auf der Oberfläche eines Zylinders angeordnet sind, wobei der Zylinder sich entsprechend im Gehäuseinneren der Vorrichtung befindet. In one embodiment, the LED light source comprises a plurality of individual light-emitting diodes, which are arranged annularly and are preferably arranged on the surface of a cylinder, wherein the cylinder is located correspondingly in the housing interior of the device.

In einer weiteren Variante der vorliegenden Vorrichtung weist das kreisförmige Gehäuse eine hohlzylindrische und/oder hohle kegelstumpfförmige Form auf. Im Falle einer hohlzylindrischen Form kann sich der Zylinder in einer Richtung aufweiten und somit eine bauchige Form erhalten. In a further variant of the present device, the circular housing has a hollow cylindrical and / or hollow frustoconical shape. In the case of a hollow cylindrical shape, the cylinder can expand in one direction and thus obtain a bulbous shape.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung sind das Gehäuse und die im Gehäuseinneren vorgesehene Lichtquelle, zum Beispiel die LED-Lichtquelle, gemeinsam auf einem Sockel angeordnet und befestigt. Der Sockel besteht bevorzugt aus einem Sockeloberteil und einem Sockelunterteil, die miteinander verbunden werden können. Die Konstruktion des Sockels ist derart, dass dieser eine hohle Form aufweist, so dass im hohlen Sockelinnenraum Vorrichtungen für die elektrische Versorgung der Lichtquelle im Gehäuseinneren vorgesehen sind. In Anpassung an das polymerbeschichtete Gehäuse sind Sockeloberteil und Sockelunterteil kreisförmig ausgebildet, so dass die gesamte Vorrichtung aus Gehäuse, Lichtquelle und Sockel eine für den Anwender ansprechende Form und Design aufweist. In a preferred embodiment of the device, the housing and the light source provided inside the housing, for example the LED light source, are arranged and fastened together on a base. The base preferably consists of a base shell and a base base, which can be interconnected. The construction of the base is such that it has a hollow shape, so that in the hollow base interior devices for the electrical supply of the light source are provided inside the housing. In adaptation to the polymer-coated housing base top and base base are circular, so that the entire device of housing, light source and socket has a responsive to the user shape and design.

Die vorliegende Vorrichtung wird zur Steigerung des allgemeinen Wohlbefindens (z.B verbesserte Schlafqualität), zur Steigerung von sportlichen Leistungen und/oder bei Atemwegserkrankungen, wie Asthma oder Lungen-COPD angewendet. Der therapeutische Nutzen des hergestellten Singulett-Sauerstoffs kommt überwiegend in der ganzheitlichen medizin- und naturheilpraktischen Anwendung zum Tragen. Wie oben bereits ausgeführt, wird der therapeutische Nutzen durch die Energieübertragung und signalgebende Funktion des Singulett-Sauerstoffs beim Übergang aus dem angeregten Zustand in den Grundzustand (Triplett-Sauerstoff) bedingt. Die Energieübertragung erfolgt über einen mehrstufigen Energietransfer von Lichtenergie auf einen Photosensibilisator, der im aktivierten Zustand Singulett-Sauerstoff erzeugt, Übertragung der bei Rückkehr des Singulett-Sauerstoffs in den Ausgangszustand des Triplett-Sauerstoffs abgegebene Energie auf Wasser, insbesondere auf das sich in der Umgebungsluft befindliche Wasser, und die Einatmung der so mit Energie angereicherten Luft durch den Anwender. Die energieangereicherte Luft löst Zellreaktionen im menschlichen Körper aus mit dem Ziel der besseren Bioverfügbarkeit von Sauerstoff und somit einer Optimierung der Leistungsfähigkeit. The present device is used to increase general well-being (e.g., improved sleep quality), to enhance athletic performance, and / or to treat respiratory disorders such as asthma or pulmonary COPD. The therapeutic benefit of the singlet oxygen produced comes predominantly in holistic medical and naturopathic application to fruition. As already stated above, the therapeutic benefit is due to the energy transfer and signaling function of the singlet oxygen during the transition from the excited state to the ground state (triplet oxygen). The energy transfer takes place via a multi-level energy transfer of light energy to a photosensitizer which produces singlet oxygen in the activated state, transfer of the energy released on return of the singlet oxygen to the initial state of the triplet oxygen, especially to that in the ambient air Water, and the inhalation of the energy enriched air by the user. The energy-enriched air triggers cell reactions in the human body with the aim of better bioavailability of oxygen and thus an optimization of performance.

Das Verfahren zur Erzeugung von mit Energie angereicherter Luft unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst entsprechend die Schritte der Erzeugung von Singulett-Sauerstoff aus dem in der Umgebungsluft der Vorrichtung vorhandenen Triplett-Sauerstoff auf und/oder nahe der mit einer einen photochemischen Katalysator enthaltenden Polymerschicht versehenen äußeren Gehäusefläche und die Übertragung der Energie des Singulett-Sauerstoffs auf die in der Umgebungsluft der Vorrichtung vorhandenen Wassermoleküle. The method of generating energy enriched air using the apparatus of the present invention accordingly comprises the steps of generating singlet oxygen from the triplet oxygen present in the ambient air of the apparatus and / or adjacent to the exterior provided with a polymer layer containing a photochemical catalyst Housing surface and the transmission of the energy of the singlet oxygen on existing in the ambient air of the device water molecules.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Es zeigen: The present invention will be explained below with reference to an embodiment with reference to the figures. Show it:

1 Eine Vorderansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 1 A front view of an embodiment of the device according to the invention,

2 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 2 a plan view of an embodiment of the device according to the invention,

3 eine Unteransicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und 3 a bottom view of an embodiment of the device according to the invention and

4 eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 4 an exploded view of an embodiment of the device according to the invention.

1 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Vorrichtung 1 in einer Vorderansicht. Die kreisförmige Vorrichtung 1 setzt sich aus einem hohlzylindrischen Gehäuse 2 und einem kreisförmigen an die Geometrie des Gehäuse 2 angepassten Sockels bestehend aus einem Sockeloberteil 3 und einem Sockelunterteil 4 zusammen. 1 shows an embodiment of the present device 1 in a front view. The circular device 1 consists of a hollow cylindrical housing 2 and a circular to the geometry of the housing 2 adapted base consisting of a base top 3 and a pedestal base 4 together.

Das Gehäuse 2 weist an der sich nach oben hin öffnenden Seite mehrere gleichmäßig verteilt angeordnete Bohrungen bzw. Löcher auf, die unter anderem der Abfuhr der sich im Gehäuseinneren durch die Lichtquelle erzeugten Wärme dient. Das Gehäuse 2 ist hohlzylindrisch ausgebildet, wobei der den Bohrungen gegenüberliegende Abschnitt des Gehäuses sich aufweitet und mit dem Sockeloberteil 3 formgemäß verbunden ist. The housing 2 has on the upwardly opening side a plurality of uniformly distributed holes or holes arranged, among other things, the removal of the inside of the housing through the Light source generates heat. The housing 2 is formed as a hollow cylinder, wherein the bore of the opposite portion of the housing expands and with the base shell 3 is connected formally.

Das Sockeloberteil 3 bildet mit dem Sockelunterteil 4 einen hohlen Innenraum aus, der der Aufnahme der für die Beleuchtung der Lichtquelle notwendigen elektrischen Leitungen dient. The base top 3 forms with the base base 4 a hollow interior, which serves to accommodate the necessary for the illumination of the light source electrical lines.

Sockeloberteil 3 und Sockelunterteil 4 weisen jeweils eine kegelstumpfförmige Form auf, wobei Sockeloberteil und Sockelunterteil über die jeweils größeren Flächen bzw. dem größeren Radius miteinander verbunden sind. Entlang der Peripherie bzw. des Umfangs des Sockelunterteils und des Sockeloberteils sind eine Vielzahl von Löchern bzw. Bohrungen vorgesehen, um auch hier die Wärmeabfuhr aus dem Gehäuseinneren zu gewährleisten. Socket shell 3 and base base 4 each have a frusto-conical shape, wherein the base top and bottom base are connected to each other over the respective larger surfaces or the larger radius. Along the periphery or the circumference of the base lower part and the upper base part, a plurality of holes or holes are provided to ensure the heat dissipation from the housing interior here as well.

Zusätzlich ist auf dem Sockeloberteil 3 ein Taster 5 zur Betätigung der Lichtquelle 6 vorgesehen. Additionally is on the base top 3 a button 5 for actuating the light source 6 intended.

2 zeigt eine Draufsicht und 3 eine Unteransicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei die kreisförmige Ausbildung des Gehäuses 2 und des damit verbundenen Sockels deutlich wird. 2 shows a plan view and 3 a bottom view of the device according to the invention, wherein the circular formation of the housing 2 and the associated socket becomes clear.

In der Explosionsdarstellung der 4 ist der Aufbau der Lichtquelle 6 erkennbar. Als Lichtquelle 6 werden LED-Lampen verwendet, die an einem geeigneten kreisförmigen Träger befestigt sind. Die kreisförmige Anordnung der LED-Lampen ermöglicht eine optimale Bestrahlung und somit Aktivierung des auf der Außenfläche des Gehäuses vorgesehen Photokatalysators. In the exploded view of the 4 is the structure of the light source 6 recognizable. As a light source 6 LED lamps are used, which are attached to a suitable circular support. The circular arrangement of the LED lamps enables optimum irradiation and thus activation of the photocatalyst provided on the outer surface of the housing.

Ausführungsbeispiel embodiment

Mehrere Photosensibilisatoren wurden auf ihre Nutzbarkeit für die vorliegende Vorrichtung geprüft. In Bezug auf Effizienz der Generierung von Singulettsauerstoff (¹O₂) in der Lackschicht, Photostabilität der Substanz in der Lackschicht und Bezugsquellen zeigte sich Zinc-Hexadecafluoro-Phtalocyanin ZnPcF₁₆ Zink-1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25-Hexadecafluoro-29H,31H-Phthalocyanin (CAS Nr.: 31396-84-6) als sinnvoller Photosensibilisator. Several photosensitizers were tested for utility for the present device. With regard to the efficiency of the generation of singlet oxygen ( ¹ O ₂ ) in the lacquer layer, photostability of the substance in the lacquer layer and sources of supply, zinc hexadecafluoro-phthalocyanine ZnPcF ₁₆ zinc 1,2,3,4,8,9,10, 11,15,16,17,18,22,23,24,25-hexadecafluoro-29H, 31H-phthalocyanine (CAS No .: 31396-84-6) as a useful photosensitizer.

ZnPcF₁₆ zeigte in Lösung und in allen untersuchten Lacken ein deutliches ¹O₂-Signal. Außerdem konnten bisher kein Anzeichen für eine Instabilität der Substanz in Lack gefunden werden. Das Absorptionsspektrum von ZnPcF1₆ zeigt eine starke Absorptionsbande zwischen 550 nm und 750 nm mit einem Maximum bei etwa 640 nm und eine weitere unterhalb 400 nm. Dieses Absorptionsverhalten ändert sich nur marginal in Lacken. Da die verwendeten Kunststoffsubstrate unter 400 nm stark absorbieren ist eine Anregung des Photosensibilisators nur mit rotem Licht sinnvoll. ZnPcF ₁₆ showed a clear ¹ O ₂ signal in solution and in all paints tested. In addition, so far no sign of instability of the substance in paint could be found. The absorption spectrum of ZnPcF1 ₆ shows a strong absorption band between 550 nm and 750 nm with a maximum at about 640 nm and another below 400 nm. This absorption behavior changes only marginally in paints. Since the plastic substrates used absorb strongly below 400 nm, excitation of the photosensitizer only makes sense with red light.

Auf der Suche nach einem geeigneten Lack wurden verschiedene Lacke untersucht. Dabei waren vor allem die Löslichkeit und die Stabilität des Farbstoffs im Lack von Interesse. Es zeigte sich, dass alle untersuchten Lacke auf Acrylbasis geeignet sind. Es wurden Untersuchungen in Klarlack und Weißlack durchgeführt. Dabei zeigte sich für Weißlack ein stärkeres Absorptionssignal bei gleicher Farbstoffkonzentration, und ein stärkeres ¹O₂-Signal. Anzumerken hierbei ist, dass die Absorption in Weißlack etwa fünfmal so stark ist wie in Klarlack, das ¹O₂-Signal aber nur doppelt so stark ist. In search of a suitable varnish different varnishes were examined. The solubility and the stability of the dye in the paint were of particular interest. It was found that all examined paints are suitable on acrylic basis. Examinations were carried out in clear lacquer and white lacquer. White paint showed a stronger absorption signal with the same dye concentration, and a stronger ¹ O ₂ signal. It should be noted that the absorption in white lacquer is about five times as strong as in clear lacquer, but the ¹ O ₂ signal is only twice as strong.

Es wurde festgestellt, dass bei einer Konzentration des Photosensibilisators von etwa 0,5 mM eine effiziente ¹O₂-Generierung stattfindet und eine deutliche Türkisfärbung des Lacks zu sehen ist. Aus diesem Grund wurden die Messungen an Lackschichten mit einer Konzentration von 0,5 mM durchgeführt. Diese wurden auf das Gehäuse der vorliegenden Vorrichtung aufgetragen. It has been found that with a concentration of the photosensitizer of about 0.5 mM efficient ¹ O ₂ generation takes place and a clear turquoise color of the paint is seen. For this reason the measurements were carried out on lacquer layers with a concentration of 0.5 mM. These were applied to the housing of the present device.

Als Lichtquelle werden LEDs zur Anregung des Photosensibilisators im Lack verwendet. Das Emissionsspektrum der LEDs im cw-Betrieb liegt spektral in der Absorptionsbande des ZnPcF₁₆. As a light source LEDs are used to excite the photosensitizer in the paint. The emission spectrum of the LEDs in cw mode lies spectrally in the absorption band of the ZnPcF ₁₆ .

Um die Generierung von ¹O₂ zu quantifizieren wurden Untersuchungen zur Abschätzung der ¹O₂-Quantenausbeute des Photosensibilisators und der Menge des generierten ¹O₂ durchgeführt. Eine genaue Bestimmung der ¹O₂-Quantenausbeute (Φ_∆) ist dabei nicht möglich, da zum einen keine Referenzwerte für die verwendeten Lacke existieren und zum anderen die Probenpräparation dies auf Grund der verschiedenen optischen Eigenschaften der Lacke nicht zulässt. Bei den nun folgenden Ausführungen handelt es sich also um Abschätzungen. To quantify the generation of ¹ O ₂ , studies were carried out to estimate the ¹ O ₂ quantum yield of the photosensitizer and the amount of ¹ O ₂ generated. An exact determination of the ¹ O ₂ quantum yield (Φ _Δ ) is not possible since, on the one hand, there are no reference values for the lacquers used and, on the other hand, the sample preparation does not allow this due to the different optical properties of the lacquers. The following statements are therefore estimates.

Die ¹O₂-Quantenausbeute ist das Verhältnis zwischen absorbierten Photonen und generierten ¹O₂- Molekülen. Φ_∆ = 0,11 heißt dabei, dass 11% aller angeregten Photosensibilisator-Moleküle generieren ¹O₂-Moleküle. The ¹ O ₂ quantum yield is the ratio between absorbed photons and generated ¹ O ₂ molecules. Φ _Δ = 0.11 means that 11% of all excited photosensitizer molecules generate ¹ O ₂ molecules.

Als Referenzwert wurde die ¹O₂-Quantenausbeute von ZnPcF₁₆ in Ethanol (Φ_∆ = 0,11) verwendet. Es wurde auf einer Kunststoffprobe (0,5 mm) eine gleichdicke Schicht von ZnPcF₁₆ in Ethanol, Klarlack und Weißlack aufgebracht. Die Lackschichten wurden getrocknet, die Ethanolschicht direkt nach dem Auftragen vermessen. The reference value used was the ¹ O ₂ quantum yield of ZnPcF ₁₆ in ethanol (Φ _Δ = 0.11). An identically thick layer of ZnPcF ₁₆ in ethanol, clearcoat and white paint was applied to a plastic sample (0.5 mm). The lacquer layers were dried, the ethanol layer measured immediately after application.

Bei der Messung der ¹O₂-Phosphoreszenz wurde Anregungsintensität, Anregungsgeometrie und Detektionsgeometrie nicht verändert, sodass das Detektionsvolumen nur durch die verschiedenen optischen Eigenschaften der Proben, insbesondere die stärkere Streuung durch Weißlack, variiert wurde. Als Vergleichswert für eine Angabe der ¹O₂-Quantenausbeute diente die korrigierte Amplitude³ des Signals. Daraus ergaben sich folgende Werte:
ΦΔ = 0,11 in Ethanol
ΦΔ = 0,01 in Klarlack
ΦΔ = 0,03 in Weißlack. In the measurement of the ¹ O ₂ phosphorescence, the excitation intensity, excitation geometry and detection geometry were not changed, so that the detection volume was varied only by the different optical properties of the samples, in particular the greater scattering by white lacquer. As a comparison value for an indication of the ¹ O ₂ quantum efficiency, the corrected amplitude ^{3 of} the signal was used. This resulted in the following values:
ΦΔ = 0.11 in ethanol
ΦΔ = 0.01 in clearcoat
ΦΔ = 0.03 in white paint.

Mit diesen Werten kann die Anzahl der pro Sekunde angeregten Sauerstoffmoleküle abgeschätzt werden. Dies wird im Folgenden für eine einzelne LED bei geringster (Emissionsleistung P_E = 0,4 mW) und größter (Emissionsleistung P_E = 0,8 mW) am Gerät einstellbarer Stromstärke durchgeführt. Ausgehend von einer einzelnen, deckend aufgestrichenen Lackschicht mit einer Farbstoffkonzentration von 0,5 mM. With these values, the number of oxygen molecules excited per second can be estimated. This is below for a single LED with lowest (emission power P _E = 0.4 mW) and largest (emission power P _E = 0.8 mW) performed on the device adjustable current. Starting from a single, coated paint layer with a dye concentration of 0.5 mM.

Aus dem Überlappintegral des Emissionsspektrums der LEDs mit dem Absorptionsspektrum des Farbstoffs im Lack und der Leistung einer LED kann die absorbierte Leistung ermittelt werden (P_Abs). Mit Hilfe der mittleren Absorptionswellenlänge (642 nm) kann daraus die mittlere Anzahl der angeregten Farbstoffmoleküle im betrachteten Volumen pro Sekunde ermittelt werden (#_PS). Mit Hilfe der oben abgeschätzten Quantenausbeute kann nun die mittlere Anzahl der pro Sekunde generierten ¹O₂-Moleküle (#_O2) berechnet werden. P_E P_A #_PS #_O2 0,4 mW 0,3 mW 1·10¹⁵s^–1 Weißlack 30·10¹²s^–1 Klarlack 10·10¹²s^–1 0,8 mW 0,6 mW 2·10¹⁵s^–1 Weißlack 60·10¹²s^–1 Klarlack 20·10¹²s^–1 From the overlap integral of the emission spectrum of the LEDs with the absorption spectrum of the dye in the paint and the power of an LED, the absorbed power can be determined (P _Abs ). With the aid of the average absorption wavelength (642 nm), the average number of excited dye molecules in the observed volume per second can be determined (# _PS ). Using the quantum yield estimated above, the average number of ¹ O ₂ molecules (# _O2 ) generated per second can now be calculated. P _E P _A # _PS # _O2 0.4 mW 0.3 mW 1 · 10 ¹⁵ s ^-1 White paint 30 · 10 ¹² s ^-1 clearcoat 10 · 10 ¹² s ^-1 0.8 mW 0.6 mW 2 · 10 ¹⁵ s ^-1 White paint 60 · 10 ¹² s ^-1 clearcoat 20 · 10 ¹² s ^-1

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1328469 B1 [0008]
WO 2012/056225 A1 [0009]
DE 102010017892 A1 [0010]

Claims

An apparatus for generating singlet oxygen ¹ O ₂ comprising - at least one housing having an inner and an outer surface made of a translucent material, wherein the outer surface of the housing is coated with at least one polymer or polymer mixture, wherein in the at least one polymer or Polymer mixture at least one photochemical catalyst for generating singlet oxygen ¹ O ₂ from triplet oxygen ³ O _{2 is} contained, and - at least one arranged inside the housing light source for activating the provided on the outer surface of the housing photochemical catalyst.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the polymer is selected from a group comprising alkyd resin, phenolic, urea and melamine resins, polyurethanes, acrylic resin, epoxy resins, polystyrene and polyvinyl resins, and polyester resins.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the polymer coating comprises acrylic polymers.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the photochemical catalyst is selected from the group of phthalocyanines, porphyrins, tetraphenylporphyrins, purpurines, Pheophorbide and their metal complexes.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the photochemical catalyst is a phthalocyanine, in particular a fluorinated Zn phthalocyanine.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the concentration of the photochemical catalyst in the polymer layer is between 0.1 and 1 mM, preferably between 0, 3 and 0.7 mM, particularly preferably at 0.5 mM.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the outer surface of the housing is unpolished.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one light source is a lamp, in particular one or more LED lamps, or a laser.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one light source emits light in a wavelength between 400 and 800 nm, preferably between 500 and 750 nm, particularly preferably between 550 and 700 nm.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing has a hollow cylindrical and / or hollow frusto-conical shape.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing and the light source provided inside the housing are arranged and fixed together on a base.

Use of a device according to one of the preceding claims for increasing general well-being, for increasing sports performance and / or for respiratory diseases such as asthma or pulmonary COPD.

A method of producing energy enriched air using a device according to any one of the preceding claims, comprising the steps of: - generating singlet oxygen from the triplet oxygen present in the ambient air of the device on and near the outer housing surface provided with a polymer layer containing a photochemical catalyst; and - Transfer of the energy of the singlet oxygen to the present in the ambient air of the device water molecules.