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Vorrichtung zur Herstellung von Ozon enthaltenden Gasen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Ozon enthaltenden Gasen mit
die medizinische Anwendung durch intramuskuläre, subkutane, intravenöse und die
intraarterielle Injektion, rektale oder vaginale Zuführung oder Wundbegasung ermöglichenden,
stabilen Gehalten an Ozon, wobei das zu ozonfierende, strömende Gas der Einwirkung
einer stillen und kalten elektrischen Entladung unterworfen ist, die zwischen metallisch
geschlossenen Elektrodenflächen auftritt.
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Eine Voraussetzung für die Erzeugung von Gehalten an stabilem Ozon
ist die vollkommene Homogenität des elektrischen Feldes. Bekannte Vorrichtungen
mit gitterartigen oder siebartigen Elektroden führen daher schon aus dein Grunde
nicht zu dein erstrebten Erfolg, weil die auftretenden Diskontinuitäten in der Struktur
der Elektroden das elektrische Feld störend beeinflussen. Aus dem gleichen Grunde
sind auch Leiter zweiter Klasse, die beispielsweise aus angesäuertem Wasser bestehen,
unbrauchbar; da durch Konzentrationsschwankungen, Thermosiphoneffekt2, Dissoziationen,
Elektrolyse bzw. Gasblasenbildungen innere Strömungen und andere Einflüsse dieser
Art Störungen der Homogenität des elektrischen Feldes auftreten.
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Auch bei der bekannten metallisch geschlossenen Ausführung der Mantelelektrode
und der mit dieser elektrisch verbundenen Innenelektrode in Form eines Drahtes,
denen eine Gegenelektrode aus einer auf dem Innenrohr der Vorrichtung aufgewundenen
Drahtwendel zugeordnet ist, kommt es zur Bildung von heterogenen elektrischen Feldern,
da oberhalb der Innenelektrode ein einfaches Feld und im Bereich der Innenelektrode
ein Doppelfeld verbunden mit den Einflüssen auftritt, die sich durch die weit auseinandergezogenen
Drahtwendel ergeben.
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Die Bedeutung der Homogenität der Feldverteilung und eines gleichförmigen
Durchganges des zu ozonfierenden Gases durch die Entladungsstrecke ist auch schon
erkannt worden, ohne jedoch sämtliche Voraussetzungen hierfür zu erfüllen. Das in
dieser Erkenntnis vorgeschlagene Gerät besteht aus mehreren übereinandergeschobenen,
einander parallelen zylindrischen Elementen, die in einem mit Öl gefüllten Behälter
untergebracht sind, wobei das Öl einer Kühlung unterworfen ist. Als Elektrodenflächen
sind Wickelfolien verwandt unter Ausübung eines hydrostatischen Druckes auf die
Folien, um auf Biese Weise die losen Folien an die Dielektriken als Widerlager gleichmäßig
anzupressen. Hier besteht der Nachteil, daß es keinen dielektrischen Körper gibt,
der so standfest ist, daß er diesen hydrostatischen Druck aufzunehmen vermag. Aus
diesem Grunde werden Zwischenstücke zur Aufrechterhaltung des Abstandes der konzentrischen
Flächen vorgesehen. Die Zwischenstücke stören die Bildung eines homogenen elektrischen
Feldes. Eine genau gleichartige, genau gleichen Abstand voneinander ergebendeAnordnung
derZwischenstückewürde eine erhebliche Erhöhung der Gestehungskosten bedingen. Unterschiede
bei den Zwischenstücken und Unterschiede in deren Abstand voneinander haben unterschiedliche
Durchbiegungen der nicht abgestützten Flächen des inneren Dielektrikums unter dem
hydrostatischen Druck und damit eine Änderung der Feldverteilung zur Folge. Auch
die notwendige Umwälzpumpe mit Motorantrieb und das erforderliche Rohrleitungssystem,
wobei noch die Gefahr einer Änderung der Druckverhältnisse besteht, die sich auf
das Anlegen der Folien an die Dielektriken auswirkt, sind als Nachteil anzusehen.
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Ozonerzeuger mit homogen geschlossenen Metallmänteln als Elektroden
sind gleichfalls bekannt. Diese bekannten Bauarten weisen jedoch in der Gasführung
und teils auch in bezug auf die elektrische Entladung erhebliche Abweichungen von
der Rotationssymmetrie auf, wodurch keine Homogenität der Behandlung des Gases eintreten
kann.
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Nach der Erfindung bildet eine hohlzylindrische, aus einem geschlossenen
Metallmantel bestehende Außenelektrode mit einer standfesten, zentral angeordneten,
stabförmigen Innenelektrode mit 'homogen geschlossenem Metallmantel den Entladungsraum,
an den die in der Symmetrieachse des xotationssyn-,metischen Ozonisators angeordneten,
bezüglich der Strömungsrichtung
des Gases gleichgerichteten Gaszu-
und -abführungen axial angeschlossen sind und der durch einen standfesten Glaszylinder
von einem Kühlraum getrennt ist. Hierdurch ist ein durch seine Einfachheit sich
auszeichnendes Gerät mit vollendeter Rotationssymmetrie sowohl in bezug auf die
Erzielung einer gleichförmigen elektrischen Entladung als auch einer völlig gleichmäßigen
Gasströmung geschaffen, welches ein verhältnismäßig sehr stabiles Ozon erzeugt,
was für die medizinische Verwendung von großer Bedeutung ist.
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Zweckmäßig ist der Kühlraum als Standkühler ausgebildet, so daß es
keines weitergehend baulichen Aufwandes für die Kühlung bedarf.
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Hierbei kann die standfest ausgebildete Außenelektrode als äußere
Begrenzungswand des Kühlraumes ausgebildet sein, welcher dann das einzige Dielektrikum
bildet.
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Die Zeichnung veranschaulicht schematisch ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Fig.1 läßt im Aufriß, teilweise geschnitten, die Vorrichtung zur Herstellung
von Ozon enthaltenden Gasen erkennen; Fig. 2 gibt in perspektivischer Darstellung
die Gesamtanordnung wieder.
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Eine nicht wiedergegebene Sauerstoffquelle, beispielsweise eine dieses
Gas enthaltende Druckflasche, kann an den Zuleitungsstutzen 1 des Geräts nach Fig.2
angeschlossen werden, wozu eine Verschluß-und Kupplungseinrichtung 2 vorgesehen
ist. Die Leitung 1 führt zu dem Behandlungsraum 3, der die Form eines Ringzylinders
aufweist sowie einerseits von der stabförmigen Elektrode 4 und andererseits durch
den Glasringzylinder 5 gebildet ist. Durch die mantelförmige Außenelektrode 6 ist
ein weiterer Ringzylinderraum 7 gebildet, der der Aufnahme des Kühlmittels dient.
Das Kühlmittel kann bei 8 zugeführt und bei 9 abgeführt werden, so daß das Kühlmittel
den Ringzylinderraum 7 durchströmt.
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Diese Durchflußkühlung wird nur bei größeren Leistungen angewandt.
Bei weniger großen Leistungen,wie sie beispielsweise zur Herstellung einer Beiinischung
für die Atmungsluft eines Patienten erforderlich sind, ist ein 'stehendes Kühlmittel
ausreichend, ohne daß eine solche Erwärmung zu befürchten ist, die eine Dampfbildung
und einen Verlust an Kühlmittel zur Folge hat.
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Die Innenelektrode 4 steht über die elektrische Leitung 10 und die
Außenelektrode 6 über die elektrische Leitung 11 mit der Sekundärwicklung 12 eines
Transformators 13 in Verbindung, dessen Primärwicklung über die elektrischen Leitungen
15 und 16 an das Netz 17 angeschlossen ist. Die Verhältnisse sind hierbei so gewählt,
daß zwischen den Anschlüssen 18 .und 19 eine Potentialdifferenz von 8000 bis 9000
Volt auftritt.
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Die in der Vorrichtung erzeugte Sauerstoffmodifikation wird bei 20
abgezogen und zu einem Mundstück 21 geführt, das -auch als Inhalator, Atmungsinaske,
Kanüle oder als Höhlraum eines zur Aufnahme find Weiterleitung der Sauerstoffmodifikation
dienenden- Geräts beliebiger. Art ausgebildet sein kann. -Die obere Tischplatte
22 -eines die Einrichtung nach Fig. 1 -aufnehmenden schrankartigen Geräts 23 -ist
zur Udienung des Geräts geeignet ausgebildet. Demgemäß weist sie bei 24 ein Schauzeichen-dafür
auf, ob sich daS .Gerät in Betrieb befindet oder nicht. Ein Spanüüiigsmesser 25
zeigt an, welche- -Spannungen mit T3ilfe eines- nichtwiedergegebenen Reglers und
-dessen Betätigungseinrichtung 26. eingestellt sind, - Die erforderlichen Sicherungen
sind bei 27 untergebracht. Bei 28 befindet sich der Schalter, über den das gesamte
Gerät ein- und ausgeschaltet werden kann. Weitere nicht besonders angedeutete Bedienungs-
und Meßeinrichtungen betreffen die Regelung der durchgeleiteten Sauerstoffmenge
bzw. zeigen an, wie groß die jeweilige Durchsatzmenge des zur Verwendung gelangenden
Betriebsmittels ist. Temperaturmesser dienen der Überwachung der Kühlung und der
Einstellung des Kühlmittelflusses, falls ein strömendes Kühlmittel verwandt wird.
Die Handgriffe 29 sind zum Tragen des Geräts vorgesehen.
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Der Abstand des Ringzylindermantels 5 von der Stabelektrode 4 beträgt
etwa 10 bis 20 mm. Massenspektrographische Untersuchungen haben gezeigt, daß bei
einer solchen Dimensionierung und bei Wahl der bereits angegebenen Größenordnung
der Spannung in Höhe von 8000 bis 9000 Volt bei 1 zugeführter Sauerstoff in erheblichem
Maße in mehr als zweiwertigen Sauerstoff umgewandelt wird. Es ist bekannt, daß diese
Sauerstoffmodifikation den Atemkreislauf des menschlichen und tierischen Organismus
stark anregt und aktiviert. Hiermit ist aber die Anwendungsweise der bei 21 abzuziehenden
Sauerstoffmodifikation nicht erschöpft. Es besteht beispielsweise auch die Möglichkeit,
Trinkwasser mit dem erzeugten Gas zu durchperlen, so daß sich seine Eigenschaften
wesentlich verbessern.
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Auch die Innenelektrode 4 kann gekühlt sein. Zu diesem Zweck sind
in den Stirnabschlüssen 30, 31 Abzweigungen vorgesehen, die einen Teil des bei 8
zu-und bei 9 abgeführten Kühlmittels durch die Stabelektrode 4 führen. Die Elektroden
4, 6 sind in jedem Fall vor jeglicher Erwärmung zu schützen, da es sich gezeigt
hat, daß die erstrebte Ausbeute sofort abfällt, wenn die Elektroden eine untere
Temperaturgrenze überschreiten.
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Vorteilhaft ist es, das zu behandelnde Gas der Einwirkung des elektrischen
Feldes unter einem mano -metrischen Druck von etwa 380 Torr auszusetzen.