WO1992019030A1 - Vorrichtung zur herstellung definierter, ionisierter gase bzw. von ionisationsprodukten - Google Patents

Vorrichtung zur herstellung definierter, ionisierter gase bzw. von ionisationsprodukten Download PDF

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WO1992019030A1
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere

Definitions

  • the invention relates to a device for generating defined, ionized gases or ionization products and their lossless transport.
  • Air ions Research into the biological activities of charged particles in air ions indicates a certain potential of their general biological, physiological and therapeutic effects. So far, it has been assumed that the biological effect of the air ions is achieved by regulating the membrane charge of the erythrocytes and acting on the central regulatory systems down to the brain and the glands of internal secretion.
  • the use of air ions is known, for example, for diseases such as bronchial asthma, bronchitis, pneumonia, hypertension, etc.
  • FR-PS 2 202 625 describes a method with which gaseous ions can be generated by a corona discharge.
  • the large diameter of the supply tube creates a large volume flow. The consequence of this is that only relatively low oxygen anion radical generation can take place.
  • a relatively high voltage is required, which contains a comparatively large amount of harmful by-products, e.g. Generates ozone. In this process, nitrogen must therefore first be ionized, with which the oxygen is then subsequently ionized.
  • the object of the invention is therefore to create a device for generating defined, ionized gases or ionization products, in particular oxygen anion radicals, in which the production of harmful by-products is minimized at the same time, and to transport them almost without loss.
  • the resulting defined ionized gases or gaseous products have a previously unknown physiological effectiveness. This is attributed in particular to the relatively high concentration of oxygen anion radicals generated. No or only small amounts of by-products, e.g. Ozone.
  • Figure 1 shows a device for generating ionized gases with a
  • Figure 2 shows a device for generating ionized gases with two
  • Figure 3 shows a second embodiment of the device according to
  • FIG. 4 shows an embodiment of the device according to FIG. 1;
  • FIG. 4a shows a top view of the device according to FIG. 4;
  • Figure 5 shows another embodiment of the device according to
  • FIG. 6 shows a device for generating ionized gases with a composite hollow electrode and two internal electrodes
  • FIG. 7 shows another possible embodiment of the invention
  • FIG. 7a shows a view of the device according to FIG. 7 in the direction of the gas flow.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention for generating defined, ionized gases or ionization products, in which a gas stream 1 to be ionized enters a tubular, cylindrical hollow electrode 3.
  • a high voltage supplied by a voltage source 2 is applied to the one-piece hollow electrode 3.
  • This high voltage energetically excites the gas molecules flowing through before they reach the area of the inner electrode 4.
  • the corona voltage can be reduced to 2.5 to 4 kV, whereby the formation of by-products, e.g. Ozone, values that are essentially not higher than those found in nature.
  • the actual corona discharge takes place at the inner electrode 4.
  • the outer electrode 3 and the inner electrode 4 are on the same or the inner electrode is at a lower, negative electrical potential. At least a portion of the inner electrode 4 is close to the gas outlet opening 9 of the outer electrode 3.
  • the inner electrode 4 is formed in one piece and consists of a wire-shaped region 5 and a needle-shaped region 6, which lies close to the gas outlet opening 9, in order to keep the concentration loss of ionized gas molecules as small as possible.
  • the size and shape of the inner electrode 4 is selected in relation to the inner region of the tubular outer electrode 3 so that it can ionize a large proportion of the gas molecules flowing through, so that defined ionization products are formed.
  • the concentration and the qualitative composition can also be controlled via the flow rate of the gas molecules.
  • the inner electrode 4 is held by supports 7 made of insulating material.
  • the outer electrode is covered with an insulating touch protection 8.
  • FIGS. 2 and 3 describe a device for generating defined, ionized gases or ionization products, which consists of a tubular, cylindrical hollow electrode 3 and two internal electrodes each.
  • One inner electrode 10 is arranged in each case in the gas inlet area, the other inner electrode 11, 12 is arranged in the gas outlet area.
  • the input inner electrode 10 serves for additional pre-excitation of the gas molecules.
  • the ratios of the input and output surfaces of the hollow electrode 3 according to FIG. 3 are in a range up to max. 10: 1.
  • a ratio of 2: 1 and 3: 1 has proven to be particularly advantageous.
  • the internal electrodes 4 are designed either as a metal tip or as a wire mesh.
  • a wire mesh instead of a wire mesh, of course, any equivalent embodiment can be selected.
  • FIGS. 4 and 4a A further embodiment of the inner electrode as a wire mesh can be seen from FIGS. 4 and 4a.
  • the wire mesh is formed by arranging individual wires in several parallel planes shifted at an angle. The number of wires used is variable. In Figure 4, four wires (13 a, b, c, d) are used. Figure 4a shows a top view of the resulting shape of the wire mesh.
  • the diameter of the wire that forms the wire mesh is preferably in the range between 0.05 and 0.3 mm.
  • the individual wires, which each form an electrode system, are advantageously arranged perpendicular to the gas stream 1.
  • FIG. 5 describes a further embodiment of the inner electrode 4.
  • the inner electrode consists of a base 14 and a cylindrical electrode body, which can have, for example, a round or pointed end.
  • the base 14 is connected to the outer electrode 3 on the gas inlet side and has openings 16 through which the gas flow into the outer electrode 3 entry.
  • FIG. 6 designates a device for ionizing gases, in which the outer electrode 3 is not formed in one piece, but is divided into several electrode areas.
  • an outer electrode with three electrode regions 17, 18, 19 is used.
  • the gas 1 to be ionized enters the outer electrode area 18 at the entrance area. This is connected to a voltage source U.
  • the gas molecules excited in this way pass through a first grid-shaped or perforated inner electrode 21 and reach a second selection electrode area 19.
  • a voltage U 2 different from U 1 is applied to this.
  • the gas mixture flows through a third outer electrode region 20.
  • a second inner electrode 22 mounted on the output side is arranged in this region.
  • the area 20 is supplied with a voltage U 3 .
  • All outer electrode regions 18, 19, 20 are separated from one another by insulation bodies 23.
  • insulation bodies 23 For example, Teflon is used as insulation material.
  • the pre-excitation of the gas can be further improved, for example by a higher negative potential with U 1 > U 2 > U 3 or U 2 > U 3 .
  • metal in particular platinum, gold or copper
  • metal is preferably used as the electrode material.
  • cobalt-salt-coated or cobalt-alloyed electrodes ie needles, grids, chips and inner surfaces.
  • Cobalt salts decompose ozone to oxygen.
  • the devices of the type described above are preferably used for inhalation purposes.
  • oxygen is preferably used as the gas.
  • Oxygen anion radicals is, for example, an oxygen or
  • the device for ionizing gases according to the invention can also be used for sterilization.
  • the outer electrode 3 On the side opposite the entry area, the outer electrode 3 is closed off by a wall 25.
  • the outer electrode 3 is connected to a voltage source 3, which supplies a high voltage of 5 to 12 kV.
  • a fibrous inner electrode 26 is attached at one end to a support 7 and at the other end to the wall 25. Carbon is preferably selected as the material of the inner electrode 26, so that only low ozone formation and metal emissions can arise at the high voltage used.
  • a plurality of holes 27 are arranged in the longitudinal region of the hollow electrode 3.
  • the incoming gas is ionized on the inner electrode 26.
  • the finished ionization product passes through the holes
  • the ratio of the diameter of the electrode to each hole is preferably between 1: 1.5 and 1: 4.
  • an outlet slot or an outlet opening equivalent thereto can also be provided.
  • the device is used, for example, for the sterilization of food and possibly packaging containers.
  • Another preferred area of application is the sterilization and sterile maintenance of medical and dental instruments, medical workplaces and hollow bodies, which e.g. be used in medicine.
  • the device can also be used to sterilize the gas environment in the production of cosmetics.
  • the device for the sterilization of organic material that is impaired by the action of microorganisms in its useful properties can be used.
  • a spray device (not shown) in the area of the gas outlet opening 9 or the outlet holes 27 of the outer electrode 3.
  • a device is preferably used in sterilization cabinets.
  • the sterilization effect can be increased further by the additional application, for example, of a hydrogen peroxide solution, which is mixed with the gas stream containing the ionization product with the aid of the spray device and whose concentration is preferably less than 3%.

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung definierter, ionisierter Gase bzw. von Ionisationsprodukten. Zur Schaffung einer solchen Vorrichtung, bei der gleichzeitig die Produktion schädlicher Nebenprodukte minimiert wird, wird vorgeschlagen, die Vorrichtung durch folgende Merkmale zu kennzeichnen: eine rohrförmige an einer Zuleitung für das Gas anschließbare Hohlelektrode als Außenelektrode (3); wenigstens eine Innenelektrode (6), die im Bereich ihrer Anordnung den gesamten Hohlraum der Außenelektrode (3) beeinflußt; eine Potentialdifferenz an der Innenelektrode (6) und der Außenelektrode (3) von 2 bis 3 kV, wobei zwischen Innen- und Außenelektrode eine Potentialdifferenz von maximal 1 kV möglich ist; und eine Strömungsgeschwindigkeit der Gase von weniger als 100 ml/min/mm2.

Description

Vorrichtung zur Herstellung definierter, ionisierter Gase bzw. von Ionisationsprodukten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen definierter, ionisierter Gase bzw. von Ionisationsprodukten und deren verlustfreiem Transport.
Die Forschungen der biologischen Aktivitäten geladener Teilchen der Luftionen weisen auf ein bestimmtes Potential ihrer allgemeinbiologischen, physiologischen und therapeutischen Wirkung hin. Bisher wurde angenommen, daß die biologische Wirkung der Luftionen mittels Regulierung der Membranladung der Erythrozyten und der Einwirkung auf die zentralen Regulierungssysteme bis hin zum Gehirn sowie den Drüsen der inneren Sekretion verwirklicht wird. Bekannt ist die Anwendung von Luftionen beispielsweise bei Erkrankungen wie Bronchialasthma, Bronchitis, Lungenentzündung, Hypertonie etc.
Es ist bereits bekannt, Sauerstoffanionenradikale herzustellen und zu untersuchen. Die Herstellungsverfahren sind jedoch zumeist ungeeignet für therapeutische und physiologische Anwendungen.
In der FR-PS 2 202 625 ist ein Verfahren beschrieben, mit dem gasförmige Ionen durch eine Korona-Entladung erzeugt werden können. Durch den großen Durchmesser der Zuleitröhre entsteht, jedoch ein großer Volumenstrom. Dieser hat zur Folge, daß nur relativ geringe Sauerstoffanionenradikalerzeugung stattfinden kann. Außerdem ist infolge der hohen Strömungsgeschwindigkeit eine relativ hohe Spannung erforderlich, die eine vergleichbar große Menge an schädlichen Nebenprodukten, z.B. Ozon erzeugt. Bei diesem Verfahren muß daher zunächst Stickstoff ionisiert werden, mit dem dann anschließend der Sauerstoff ionisiert wird.
Werden ionisierte Produkte über lange Strecken transportiert, tritt oftmals ein hoher Ionenkonzentrationsverlust auf. Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Vorrichtung zur Erzeugung definierter, ionisierter Gase bzw. von Ionisationsprodukten, insbesondere von Sauerstoffanionenradikalen, bei der gleichzeitig die Produktion schädlicher Nebenprodukte minimiert wird, sowie deren nahezu verlustfreier Transport.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnen Teil des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Neben- und Unteransprüchen.
Die entstehenden definierten ionisierten Gase oder gasförmigen Produkte haben eine bisher nicht gekannte physiologische Wirksamkeit. Diese wird im speziellen auf die relativ hohe Konzentration von erzeugten Sauerstoffanionenradikalen zurückgeführt. Dabei werden keine bzw. nur geringe Mengen von Nebenprodukten, z.B. Ozon, erzeugt.
In der Figurenbeschreibung werden ausführlich einige bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen
Figur 1 eine Vorrichtung zum Erzeugen ionisierter Gase mit einer
Innenelektrode;
Figur 2 eine Vorrichtung zum Erzeugen ionisierter Gase mit zwei
Innenelektroden;
Figur 3 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung gemäß
Figur 2; Figur 4 eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Figur 1;
Figur 4a eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Figur 4;
Figur 5 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß
Figur 1;
Figur 6 eine Vorrichtung zum Erzeugen ionisierter Gase mit einer zusammengesetzten Hohlelektrode und zwei Innenelektroden;
Figur 7 eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung;
Figur 7a eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Figur 7 in Blickrichrichtung des Gasstromes.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung definierter, ionisierter Gase bzw. von Ionisationsprodukten, bei der ein zu ionisierender Gasstrom 1 in eine röhrenförmige, zylindrische Hohlelektrode 3 eintritt. An der einstückig ausgebildeten Hohlelektrode 3 wird eine von einer Spannungsquelle 2 gelieferte Hochspannung angelegt. Diese Hochspannung regt die durchströmenden Gasmoleküle energetisch an, bevor sie den Bereich der Innenelektrode 4 erreichen. Durch die vorherige Anregung kann die Korona-Spannung auf 2,5 bis 4 kV gesenkt werden, wodurch die Bildung von Nebenprodukten, z.B. Ozon, Werte erreicht, die im wesentlichen nicht über den in der Natur vorkommenden Werten liegen.
Die eigentliche Koronaentladung erfolgt an der Innenelektrode 4. Die Außenelektrode 3 und die Innenelektrode 4 liegen auf dem gleichen bzw. die Innenelektrode auf einem niedrigeren, negativen elektrischen Potential. Mindestens ein Teilbereich der Innenelektrode 4 liegt dicht an der Gasaustrittsöffnung 9 der Außenelektrode 3. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist die Innenelektrode 4 einstückig ausgebildet und besteht aus einem drahtförmigen Bereich 5 und einem nadeiförmigen Bereich 6, welcher dicht an der Gasaustrittsöffnung 9 liegt, um den Konzentrationsverlust ionisierter Gasmoleküle möglichst klein zu halten. Die Größe und Form der Innenelektrode 4 wird im Verhältnis zum Innenbereich der röhrenförmigen Außenelektrode 3 so ausgewählt, daß sie einen großen Anteil der durchströmenden Gasmoleküle ionisieren kann, so daß definierte Ionisationsprodukte entstehen. Die Konzentration sowie die qualitative Zusammensetzung kann zusätzlich über die Strömungsgeschwindigkeit der Gasmoleküle gesteuert werden. Je niedriger die Strömungsgeschwindigkeit in dem angegebenen Bereich ist, desto höher ist die Konzentration der ionisierten Produkte, z.B. Sauerstoffanionenradikale Bei einer negativen Potentialdifferenz zwischen Außenelektrode 3 und Innenelektrode 4 wird die Innenelektrode 4 durch Stützen 7 aus isoliertendem Material gehalten. Zum Schutz vor Stromschlägen ist die Außenelektrode mit einem isolierenden Berührungsschutz 8 ummantelt.
In den Figuren 2 und 3 wird eine Vorrichtung zur Erzeugung definierter, ionisierter Gase bzw. von Ionisationsprodukten beschrieben, die aus einer röhrenförmigen, zylindrischen Hohlelektrode 3 und aus je zwei Innenelektroden besteht. Eine Innenelektrode 10 ist jeweils im Gaseintrittsbereich angeordnet, die andere Innenelektrode 11, 12 ist im Gausaustrittsbereich angeordnet. Die Eingangsinnenelektrode 10 dient zur zusätzlichen Voranregung der Gasmoleküle. Dadurch kann die Erzeugung von definierten Ionisationsprodukten in einem breiten Strömungsgeschwindigkeitsbereich der Gase erreicht werden, wobei die Bildung von Nebenprodukten weiterhin die in der Natur auftretenden Werte nicht übersteigt. Durch den kegeligen Verlauf der Außenelektrode 3 in Figur 3 wird eine unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeit an der inneren Eingangselektrode 10 und der Ausgangselektrode 12 erreicht. Die Verhältnisse der Eingangs und Ausgangsoberflächen der Hohlelektrode 3 gemäß Figur 3 liegen in einem Bereich bis max. 10 : 1. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Verhältnis von 2 : 1 und 3 : 1 erwiesen.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Innenelektroden 4 entweder als Metallspitze oder als Drahtgitter ausgebildet. Anstelle eines Drahtgitters kann natürlich auch jede dazu äquivalente Ausführungsform ausgewählt werden. Denkbar ist beispielsweise die Verwendung eines engmaschigen Metallnetzes oder einer perforierten Metall folie als Innenelektrode.
Aus den Figuren 4 und 4a wird eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Innenelektrode als Drahtgitter ersichtlich. Hierbei wird das Drahtgitter dadurch gebildet, daß jeweils Einzeldrähte in mehreren parallelen Ebenen winke1verschoben angeordnet sind. Die Anzahl der verwendeten Drähte ist dabei variabel. In Figur 4 werden vier Drähte (13 a, b, c, d) verwendet. Figur 4a zeigt als Draufsicht die entstehende Form des Drahtgitters.
Dabei liegt der Durchmesser des Drahtes, welcher das Drahtgitter bildet, vorzugsweise im Bereich zweichen 0,05 und 0,3 mm. Vorteilhafterweise sind die einzelnen Drähte, die jeweils ein Elektrodensystem bilden, senkrecht zum Gasstrom 1 angeordnet.
Figur 5 beschreibt eine weitere Ausgestaltungsform der Innenelektrode 4.
Die Innenelektrode besteht aus einem Sockel 14 und einem zylindrischen Elektrodenkörper, der beispielsweise ein rundes oder spitzes Ende aufweisen kann. Der Sockel 14 ist an der Gaseintrittsseite mit der Außenelektrode 3 verbunden und weist Öffnungen 16 auf, durch die der Gasstrom in die Außenelektrode 3 eintritt. An der Oberfläche des Elektrodenkörpers 15 befinden sich elektrisch leitende Metallteilchen 17, die z.B. magnetisch an der Innenelektrode fixiert sein können. Durch eine große Anzahl der Metallteilchen kann die Hochspannung bei gleichbleibender Konzentration der Ionisationsprodukte weiter gesenkt werden.
Figur 6 bezeichnet eine Vorrichtung zur Ionisierung von Gasen, bei der die Außenelektrode 3 nicht einstückig ausgebildet ist, sondern in mehrere Elektrodenbereich unterteilt ist. In dem Ausführungsbeispiel wird eine Außenelektrode mit drei Elektrodenbereichen 17, 18, 19 verwendet. Das zu ionisierende Gas 1 tritt am Eingangsbereich in den Außenelektrodenbereich 18 ein. Dieser ist mit einer Spannungsquelle U. verbunden. Die so vorangeregten Gasmoleküle passieren eine erste gitterförmige bzw. perforierte Innenelektrode 21 und gelangen in einen zweiten Wahlelektrodenbereich 19. An diesen wird eine von U1 verschiedene Spannung U2 angelegt. Vor Verlassen der Außenelektrode 3 durchströmt das Gasgemisch eine dritten Außenelektrodenbereich 20. In diesem Bereich ist eine ausgangsseitig gelagerte zweite Innenelektrode 22 angeordnet. Der Bereich 20 wird mit einer Spannung U3 versorgt. Alle Außenelektrodenbereich 18, 19, 20 sind durch Isolationskörper 23 voneinander getrennt. Als Isolationsmaterial wird beispielsweise Teflon verwendet. Bei dieser Variante kann die Voranregung des Gases noch weiter verbessert werden, beispielsweise durch ein höheres negatives Potential mit U1 > U2 > U3 oder U2 > U3.
Als Elektrodenmaterial wird in allen Ausführungsbeispielen bevorzugt Metall, insbesondere Platin, Gold oder Kupfer verwendet. Um die sehr geringe Menge an gebildetem Ozon weiter zu verringern, können auch kobaltsalzbeschichtete bzw. kobaltlegierte Elektroden, d.h. Nadeln, Gitter, Späne und innere Oberflächen, eingesetzt werden. Kobaltsalze zersetzen Ozon zu Sauerstoff. Die Vorrichtungen der oben beschriebenen Art dienen vorzugsweise zu Inhalationszwecken. Dazu wird als Gas vorzugsweise Sauerstoff verwendet. Zur Erzeugung einer ausreichenden Menge an
Sauerstoffanionenradikalen ist beispielsweise ein Sauerstoff- bzw.
Luftvolumenstrom von weniger als 5ml/min, vorzugsweise von 1-3 ml/min ausreichend, wenn eine Hohlelektrode mit einer Querschnittsoberfläche von 1 mm2 verwendet wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ionisierung von Gasen kann auch zur Sterilisation verwendet werden.
Anhand der Figuren 7 und 7a wird eine solche Vorrichtung beschrieben.
Ein Gasstrom tritt im Eintrittsbereich 24 einer rohrförmigen, zylindrischen Aυßenelektrode 3 in diese ein. An der dem Eintrittsbereich gegenüberliegenden Seite ist die Außenelektrode 3 durch eine Wand 25 abgeschlossen. Die Außenelektrode 3 ist mit einer Spannungsquelle 3 verbunden, die eine Hochspannung von 5 bis 12 kV liefert. Eine faserförmige Innenelektrode 26 ist mit ihrem einen Ende an einer Stütze 7 und an ihrem anderen Ende an der Wand 25 befestigt. Als Material der Innenelektrode 26 wird vorzugsweise Kohlenstoff gewählt, damit bei der verwendeten Hochspannung nur geringe Ozonbildung und Metallemissionen entstehen können. Im Bereich der Innenelektrode
26 sind im Längsbereich der Hohlelektrode 3 mehrere Löcher 27 angeordnet. Das eintretende Gas wird an der Innenelektrode 26 ionisiert. Das fertige Ionisationsprodukt tritt durch die Löcher
27 aus. Dabei beträgt das Verhältnis des Durchmessers der Elektrode und eines jeden Loches vorzugsweise zwischen 1 : 1,5 und 1 : 4. Anstelle einer Lochreihe kann auch ein Austrittsschlitz oder eine dazu äquivalente Austrittsöffnung vorgesehen werden. Die Vorrichtung wird beispielsweise zur Sterilisation von Nahrungsmitteln und ggf. von Verpackungsbehältern angewendet.
Ein weiteres bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Sterilisation sowie die Sterilhaltung von medizinischen und zahnmedizinischen Instrumenten, von medizinischen Arbeitsplätzen sowie Hohlkörpern, die z.B. in der Medizin benutzt werden.
Somit können auch z.B. Operationstische vor Ort sterilisiert werden.
Die Vorrichtung ist ebenfalls zur Sterilisation des Gasmilieus bei der Produktion von Kosmetika anwendbar.
Grundsätzlich ist die Vorrichtung zur Sterilisation von organischem Material, das durch Einwirkung von Mikroorganismen in seinen Gebrauchswerteigenschaften beeinträchtigt wird, anwendbar.
Wegen des anwendungstechnischen Gefahrenpotentials scheint die Verwendung von reinem Sauerstoff zur Sterilisation ungeeigneter als Stickstoff. In diesem Fall ist z.B. die Verwendung von Luft die ökonomischste Lösung (z.B. beim Sterilisieren in Kühlschränken).
Weiterhin ist es möglich, im Bereich der Gasaustrittsöffnung 9 bzw. den Austrittslöchern 27 der Außenelektrode 3 eine Sprühvorrichtung (nicht dargestellt) vorzusehen. Eine solche Vorrichtung findet bevorzugt Anwendung in Sterilisationsschränken. Durch die zusätzliche Anwendung z.B. einer Wasserstoffperoxidlösung, die dem Gasstrom, welcher das Ionisationsprodukt enthält, mit Hilfe der Sprühvorrichtung beigemischt wird und deren Konzentration vorzugsweise kleiner als 3 % ist, kann die Sterilisationswirkung noch erhöht werden. Bezugszeichenliste
1 ) Gasstrom
2 ) Spannungsquelle
3) Außenelektrodp
4) Innenelektrode
5) drahtförmiger Bereich der Innenelektrode
6) nadeiförmiger Bereich der Innenelektrode
7) Stützen
8) isolierender Berührungsschutz
9) Gasaustrittsöffnung
10) Eingangselektrode
11) Ausgangselektrode (gitterförmiq)
12) Ausgangselektrode (nadelförmig)
13a
13b
13c drahtförmige Innenelektrode
13d
14) Sockel
15) Elektrodenkörper
16) Öffnung
17) Metallteilchen
18) Außenelektrodenbereich
19) "
20) "
21
Innenelektrode
22
23) Isolationskörper
24) Elektrodeneintrittsbereich
25) Wand
26) Innenelektrode
27) Loch

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Herstellung definierter ionisierter Gase bzw. von Ionisationsprodukten,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) eine rohrförmige an einer Zuleitung für das Gas anschließbare Hohlelektrode als Außenelektrode (3); b) wenigstens eine Innenelektrode (6, 10, 13 a-d, 21), die im Bereich ihrer Anordnung den gesamten Hohlraum der Außenelektrode (3) beeinflußt; c) eine Potentialdifferenz an der Innenelektrode (6, 10, 13a-d, 21) und Außenelektrode (3) von 2.000 bis 3.000 Volt, wobei zwischen Innen- und Außenelektrode eine Potentialdifferenz von max. 1.000 V möglich ist und d) eine Strömungsgeschwindigkeit der Gase von weniger als 100 ml/min/mm2.
2. Vorrichtung zur Herstellung ionisierter Gase bzw. Gasgemisch, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) eine rohrförmige an die Zuleitung für das Gas anschließbare Hohlelektrode als Außenelektrode (3); zwei in Strömungsrichtung der Gase hintereinander angeordnete Innenelektroden (10, 11, 12), die im Bereich ihrer Anordnung den gesamten Hohlraum der Außenelektrode beeinflussen; c) ein e Potentialdifferenz an der Innenelektrode (10, 11, 12) und Außenelektrode (3) von 2.000 bis 3.000 Volt, wobei zwischen Innenund Außenelektrode eine Potentialdifferenz von max. 1.000 V möglich ist und d) eine Strömungsgeschwindigkeit der Gase im Bereich der
Elektroden (10, 11, 12) bis 100 ml/min/mm2.
3. Vorrichtung zur Herstellung ionisierter Gase bzw. Gasgemische, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) eine rohrförmige an die Zuleitung für das Gas anschließbare Hohlelektrode als Außenelektrode (3), welche an ihrer lateralen Seite Öffnungen (27) aufweist und an einer Seite abgeschlossen ist; b) faserförmige Innenelektrode (26), welche im Bereich der Öffnung und in Längsrichtung der Aυßenelektrode derart angeordnet ist, daß die Gase vor dem Austritt aus den Öffnungen (27) an der Innenelektrode vorbeiströmen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die rohrförmige Außenelektrode (3) einstückig ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 o der 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die rohrförmige Außenelektrode (3) aus mehreren Teilbereichen (18, 19, 20) zusammengesetzt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß an jedem der Teilbereich (18, 19, 20) eine Spannung (U1, U2, U3) anliegt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenelektrode als Metallspitze (6, 12) ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenelektrode als Drahtgitter (10, 11, 13 a-d, 21, 22) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Oberfläche der Innenelektrode (15) leitend Metallteilchen (17) fixiert sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die rohrförmige Außenelektrode (3) und die Innenelektroden (4,
10, 11, 12, 13a-d, 15, 21, 22) aus kobaltsalzbeschichtetem oder kobaltlegiertem Material bestehen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Wirkungsbereich der Ionisationsprodukte, welcher im Austrittsbereich der Außenelektrode (3) liegt, eine Sprühvorrichtung vorgesehen ist, mittels der dem ionisierten Gas eine Flüssigkeit zumengbar ist.
PCT/DE1992/000293 1991-04-12 1992-04-09 Vorrichtung zur herstellung definierter, ionisierter gase bzw. von ionisationsprodukten WO1992019030A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
EP92908303A EP0579680B1 (de) 1991-04-12 1992-04-09 Vorrichtung zur herstellung definierter, ionisierter gase bzw. von ionisationsprodukten
JP4507939A JPH06506791A (ja) 1991-04-12 1992-04-09 所定のイオン化ガス又はイオン化生成物を生成するための装置
DE59201922T DE59201922D1 (de) 1991-04-12 1992-04-09 Vorrichtung zur herstellung definierter, ionisierter gase bzw. von ionisationsprodukten.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4112459A DE4112459A1 (de) 1991-04-12 1991-04-12 Verfahren und einrichtung zur erzeugung von definierten ionisierten gasen bzw. gasgemischen
DEP4112459.6 1991-04-12

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