DE29711062U1

DE29711062U1 - Inhalation device

Info

Publication number: DE29711062U1
Application number: DE29711062U
Authority: DE
Original assignee: DOMMERMUTH MICHAEL; WINKENS KARL HEINZ
Current assignee: DOMMERMUTH MICHAEL; WINKENS KARL HEINZ
Priority date: 1996-12-17
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 1997-09-25
Anticipated expiration: 2007-06-20

Description

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Patentanwalt Dipl.-Ing. Mario Wagner, Technologiezentrum am Europaplatz, 52068 Aachen Anmelder: Almandinger, Dommermuth, Winkens, Möller Abzweigung aus DE 197 26 036.5
Anwaltsaktenzeichen: A09-004Patent attorney Dipl.-Ing. Mario Wagner, Technology Center at Europaplatz, 52068 Aachen Applicant: Almandinger, Dommermuth, Winkens, Möller Branch from DE 197 26 036.5
Attorney reference number: A09-004

INHALATIONSGERÄTINHALATION DEVICE

Die Erfindung betrifft ein Inhalationsgerät für das Einatmen von Gasen oder Dämpfen, bei dem mit Hilfe einer Inhalations-Atemmaske der zu behandelnden Person das einzuatmende Gasgemisch in der gewünschten Menge und gegebenenfalls in der gewünschten Konzentration zugeführt wird.The invention relates to an inhalation device for inhaling gases or vapors, in which the gas mixture to be inhaled is supplied to the person to be treated in the desired amount and, if appropriate, in the desired concentration with the aid of an inhalation breathing mask.

Es sind in der Medizin Inhalationsgeräte für die Applikation reinen Sauerstoffs bekannt, der ionisiert der zu behandelnden Person zugeführt wird. Diese Applikation erfolgt regelmäßig unter medizinischer und technischer Aufsicht, da diese Inhalationsgeräte eine komplexe Technik aufweisen. Die Anwendung einer Sauerstofftherapie kann je nach Krankheitsbild des Patienten aber auch schädlich sein und es besteht bei einer fehlerhaften Applikation grundsätzlich die Gefahr einer Vergiftung, weshalb eine ärztliche Überwachung der Applikation nötig ist. Damit ist eine solche Inhalationstherapie für Laien ungeeignet, aufwendig und teuer. Darüber hinaus ist die Applikation reinen, auch ionisierten Sauerstoffs ohne unmittelbare Wirkung auf den normalen Stoffwechsel einer menschlichen Zelle, da deren Blutsauerstoffsättigung normalerweise immer 100% beträgt. Auch der Stickstoffhaushalt wird durch diese Sauerstofftherapie kaum beeinflußt. Die Applikation reinen Sauerstoffs ist daher auf Einzelfälle beschränkt.Inhalation devices are known in medicine for the application of pure oxygen, which is supplied to the person being treated in ionized form. This application is regularly carried out under medical and technical supervision, as these inhalation devices have complex technology. The application of oxygen therapy can, however, also be harmful depending on the patient's clinical picture, and if the application is incorrect there is always a risk of poisoning, which is why medical supervision of the application is necessary. This type of inhalation therapy is therefore unsuitable for laypeople, is complex and expensive. In addition, the application of pure, even ionized oxygen has no direct effect on the normal metabolism of a human cell, as its blood oxygen saturation is normally always 100%. The nitrogen balance is also hardly affected by this oxygen therapy. The application of pure oxygen is therefore limited to individual cases.

Für den Stoffwechsel menschlicher Zellen werden besondere Moleküle, beispielsweise O₂ und N₂ benötigt, die unter Energieaufwendung des menschlichen Körpers aus der eingeatmeten Luft utilisiert werden. Auf den Energiehaushalt der Zelle wirkt es sich positiv aus, wenn diese Moleküle unmittelbar zur Verfügung gestellt werden. Dies ist durch eine Ionisation der Umgebungsluft grundsätzlich möglich, bei der alle wesentlichen Bestandteile der Luft aktiviert werden. Eine solche Technik ist bei Raumluftionisatoren bekannt. Durch die Anreicherung der Umgebungsluft mit negativen Ionen wird ein verbessertes Raumklima erreicht. Jedoch ist die Wirkung der Raumluftionisatoren eingeschränkt, da sich die erzeugten Ionen gleichmäßig in der Umgebung verteilen. Eine Ionenkonzentration entsteht nur in der direkten Nachbarschaft der sie erzeugenden Ionisationselektrode, die jedoch aus Gründen der Sicherheit nicht zugänglich ist. Auch ist die Lebensdauer von Ionen in Luft beschränkt. Sie beträgt im wesentlichen etwa zwischen 30 und 300 Sekunden für Kleinionen. Insofern steht einer Vielzahl erzeugter Ionen nur eine geringe Anzahl eingeatmeter Ionen gegenüber. Neben Molekülen und Ionen mit positiven Eigenschaften auf den menschlichen Organismus erzeugen die bekannten Raumluf-The metabolism of human cells requires special molecules, such as O ₂ and N ₂ , which are utilized from the inhaled air using energy from the human body. It has a positive effect on the energy balance of the cell if these molecules are made available immediately. This is basically possible by ionizing the ambient air, in which all the essential components of the air are activated. Such a technology is known from room air ionizers. By enriching the ambient air with negative ions, an improved indoor climate is achieved. However, the effect of room air ionizers is limited because the ions generated are evenly distributed in the environment. An ion concentration only occurs in the immediate vicinity of the ionization electrode that generates it, which is not accessible for safety reasons. The lifespan of ions in air is also limited. It is essentially between 30 and 300 seconds for small ions. In this respect, the large number of ions generated is compared to only a small number of ions inhaled. In addition to molecules and ions with positive properties on the human organism, the well-known room air

tionisatoren darüber hinaus auch gesundheitlich bedenkliche Moleküle wie beispielsweise Ozon (O₃) oder Stickoxide.In addition, deaerators also produce molecules that are harmful to health, such as ozone (O ₃ ) or nitrogen oxides.

Bei dieser technischen Problematik setzt nun die Erfindung an, indem sie ein Inhalationsgerät zur Verfügung stellt, mit einer einen Filter aufweisenden Basisstation, über den Umgebungsluft in eine Ionisationskammer gesaugt wird, in der eine freiliegende Elektrode angeordnet ist, an der eine eine Koronaentladung erzeugende Hochspannung für eine Ionisation der angesaugten Umgebungsluft anliegt, wozu die Basisstation weiter eine regelbare Ventilationsvorrichtung für die Herstellung eines Druckgefälles zwischen der Umgebung und der Ionisationskammer und eine die Hochspannung erzeugende elektronische Kaskadenschaltung aufweist, und mit einer Verbindung zwischen einer Inhalations-Atemmaske und der Ionisationskammer, in der die ionisierte Umgebungsluft unter Überdruck gegenüber der Umgebung für die Inhalation ansteht.The invention addresses this technical problem by providing an inhalation device with a base station having a filter through which ambient air is sucked into an ionization chamber in which an exposed electrode is arranged, to which a high voltage generating a corona discharge is applied for ionizing the sucked-in ambient air, for which purpose the base station further has a controllable ventilation device for creating a pressure gradient between the environment and the ionization chamber and an electronic cascade circuit generating the high voltage, and with a connection between an inhalation breathing mask and the ionization chamber, in which the ionized ambient air is under excess pressure compared to the environment for inhalation.

Durch das Inhalationsgerät nach der Erfindung ist für jedermann eine Applikation einer mit Ionen angereicherten Luft ermöglicht. Eine Überdosierung einzelner, dann zumeist schädlicher Luftbestandteile ist ausgeschlossen, da eine gleichmäßige Aktivierung aller Bestandteile der Umgebungsluft erfolgt. Die Konzentration der Luftbestandteile bleibt unverändert. Die Umgebungsluft wird durch das mittels der Ventilationsvorrichtung hervorgerufene Druckgefälle durch einen Filter in die Ionisationskammer angesaugt, in der die Aktivierung erfolgt. Der Filter reinigt mechanisch die Umgebungsluft zu 98,5% von Partikeln, Allergenen und Keimen.The inhalation device according to the invention enables anyone to use air enriched with ions. Overdosing of individual, usually harmful, air components is impossible, as all components of the ambient air are activated evenly. The concentration of the air components remains unchanged. The ambient air is sucked through a filter into the ionization chamber, where activation takes place, by the pressure gradient caused by the ventilation device. The filter mechanically cleans the ambient air of 98.5% of particles, allergens and germs.

Damit ist das Inhalationsgerät auch für Allergiker bestens geeignet. Die Ventilationsvorrichtung baut weiter ein Druckpotential auf, durch das die gereinigte und ionisierte Umgebungsluft über die Verbindung an einer Atemmaske druckbeaufschlagt zur Verfügung steht. Durch die Atemmaske wird die mit Ionen hoch angereicherte Luft dann leicht eingeatmet. Die Möglichkeit der Regelung der Ventilationsvorrichtung bestimmt das Druckgefälle und damit ist auch der Massendurchsatz der ionisierten Luft individuell anpaßbar und für einen Laien leicht einstellbar. Es ist lediglich diese Einstellmöglichkeit auch vorgesehen, bevorzugt stufenlos zwischen einem für die Durchströmung des Gerätes notwendigen Minimalwert und einem medizinisch und technisch unbedenklichen Maximalwert. Weitere Eingriffe von außen beispielsweise in die elektrische Schaltung sind nicht möglich, was die Sicherheit des Inhalationsgerätes erhöht. Die elektrische Schaltung, im wesentlichen aus einer die für die Ionisation nötige Hochspannung erzeugenden Kaskadenschaltung und einer Regelung für die Ventilationsvorrichtung bestehend, sowie die Ionisationskammer mit bevorzugt unmittelbar angeschlossenem Filter sind innerhalb der Basisstation zugriffssicher angeordnet.This makes the inhalation device ideal for allergy sufferers. The ventilation device builds up a pressure potential through which the purified and ionized ambient air is available under pressure via the connection to a breathing mask. The air, which is highly enriched with ions, is then easily inhaled through the breathing mask. The ability to regulate the ventilation device determines the pressure gradient and thus the mass flow rate of the ionized air can also be individually adjusted and easily adjusted by a layperson. Only this adjustment option is provided, preferably continuously between a minimum value necessary for the flow through the device and a medically and technically safe maximum value. Further external interventions, for example in the electrical circuit, are not possible, which increases the safety of the inhalation device. The electrical circuit, which essentially consists of a cascade circuit that generates the high voltage required for ionization and a control system for the ventilation device, as well as the ionization chamber with a filter that is preferably directly connected, are arranged in a way that prevents access within the base station.

Zur besseren Handhabung ist weiter vorgesehen, daß die Verbindung einen zwischen die Basisstation und die Inhalations-Atemmaske kuppelbaren Schlauch aufweist. Basisgerät und Maske sind damit voneinander getrennt und es ist bei einer Schlauchlänge von etwa 150 cmFor better handling, the connection is also provided with a hose that can be connected between the base station and the inhalation breathing mask. The base unit and the mask are thus separated from each other and a hose length of around 150 cm

bis 160 cm ein gewisser Bewegungsspielraum für die inhalierende Person gegeben. Entsprechende, bekannte Schlauchkupplungen sind dazu geeignet vorzusehen.up to 160 cm, a certain amount of freedom of movement is provided for the inhaling person. Appropriate, known hose couplings are suitable for this purpose.

Um den insbesondere bei der Verwendung eines Schlauches nötigen Druckaufbau sicherzustellen, kann nach der Erfindung weiter vorgesehen sein, daß die Ionisationskammer zylinderförrnig ausgebildet ist, daß an dem einen Ende über einen patronenförmigen Filter die Umgebungsluft angesaugt wird und daß an dem anderen Ende in unmittelbarem Anschluß an die Ionisationskammer ein von einem regelbaren Elektromotor getriebener Ventilator vorgesehen ist, hinter dem in Strömungsrichtung der Umgebungsluft gesehen eine Querschnittsverengung der Verbindung erfolgt. Durch diese strömungstechnisch günstige Anordnung kann die für den Motor benötigte Leistung gering gehalten werden und seine Regelung einfach gestaltet sein. Ein patronenförmiger Filter erlaubt gegebenenfalls auch einen leichten Austausch oder Reinigung, wozu dann in der Basisstation ein geeigneter Zugriff vorzusehen ist, der einen Kontakt mit insbesondere Hochspannung führenden Bauteilen ausschließt. Bei diesen handelt es sich im wesentlichen um die Ionisationselektrode, zugriffssicher in der Ionisationskammer aus isolierendem Material, der die Hochspannung erzeugenden Kaskadenschaltung und die diese Teile miteinander verbindenden Leitungen.In order to ensure the pressure build-up required in particular when using a hose, according to the invention it can be further provided that the ionization chamber is cylindrical, that the ambient air is sucked in at one end via a cartridge-shaped filter and that at the other end, directly connected to the ionization chamber, a fan driven by an adjustable electric motor is provided, behind which the cross-section of the connection is narrowed in the direction of flow of the ambient air. This aerodynamically favorable arrangement means that the power required for the motor can be kept low and its control can be designed in a simple manner. A cartridge-shaped filter also allows easy replacement or cleaning if necessary, for which a suitable access must be provided in the base station, which excludes contact with components carrying high voltage in particular. These are essentially the ionization electrode, which is made of insulating material in the ionization chamber and is secure against access, the cascade circuit generating the high voltage and the lines connecting these parts to one another.

Um den Sicherheitsgedanken in mechanischer Hinsicht weiter Rechnung zu tragen, kann die Kaskadenschaltung eingegossen in einem gesonderten Gehäuse innerhalb der Basisstation angeordnet sein. Ein Eingriff oder auch lediglich Zugriff auf dieses die Hochspannung erzeugende Bauteil auch bei unsachgemäßer Bedienung ist so ausgeschlossen.In order to further take into account the safety considerations in mechanical terms, the cascade circuit can be cast in a separate housing within the base station. Any intervention or even access to this component that generates the high voltage is thus impossible, even in the event of improper use.

In elektrischer Hinsicht wird durch die Maßnahmen, daß die Eingangsspannung der die Hochspannung erzeugenden Kaskade, bei der in bekannter Schaltungstechnik durch Parallelschaltung Kondensatoren geladen und in Reihenschaltung entladen werden, der Netzspannung oder der Versorgungsspannung des Basisgerätes entspricht und daß ein Überspannungsschutz die Eingangsspannung begrenzt, der Sicherheit Rechnung getragen. Ein Hochspannungstrafo für die Erzeugung der Kaskaden-Eingangsspannung entfällt durch den Netzanschluß. Die von der Kaskade erzeugte Hochspannung ist durch die Begrenzung deren Eingangsspannung gleichfalls nach oben begrenzt und es wird so beispielsweise die wirksame Isolation der Hochspannung führenden Leitungen sichergestellt, da Überspannungen auch bei fehlerhaftem Anschluß an eine Stromversorgung nicht auftreten können.From an electrical point of view, safety is taken into account by ensuring that the input voltage of the cascade generating the high voltage, in which capacitors are charged in parallel and discharged in series using known circuit technology, corresponds to the mains voltage or the supply voltage of the base unit and that an overvoltage protection device limits the input voltage. A high-voltage transformer for generating the cascade input voltage is no longer required thanks to the mains connection. The high voltage generated by the cascade is also limited upwards by limiting its input voltage, thus ensuring, for example, the effective insulation of the high-voltage cables, since overvoltages cannot occur even if the connection to a power supply is incorrect.

In Ausgestaltung der Erfindung kann durch einen Varistor die Eingangsspannung der Kaskade begrenzt werden, dessen Widerstand sich abhängig von auftretenden Überspannungen derart verkleinert, daß an ihm lediglich noch seine Nennspannung als Eingangsspannung der Kaskade anliegt. Die Nennspannung des Varistors wird geringfügig über der Versorgungs- oder Netzspannung liegen, beispielsweise bei 250 V bei einer Netzspannung von 220 V.In an embodiment of the invention, the input voltage of the cascade can be limited by a varistor, whose resistance is reduced depending on the overvoltages that occur, so that only its nominal voltage is applied to it as the input voltage of the cascade. The nominal voltage of the varistor will be slightly above the supply or mains voltage, for example 250 V for a mains voltage of 220 V.

Eine weitere Sicherheitsmaßnahme stellt eine in der Kaskadenschaltung hochspannungsseitig vorgesehene Strombegrenzung dar. Die die Hochspannung erzeugende Kaskade, schaltungstechnisch bekannt, liefert eine negative, im wesentlichen konstante Hochspannung zwischen 3 kV und 5 kV, insbesondere von 4,8 kV. Diese, verglichen mit bekannten Geräten vergleichsweise niedrige Ionisationsspannung ist technisch problemlos beherrschbar. Dieser Wertebereich der Hochspannung ist darauf abgestimmt, lediglich die für den menschlichen Stoffwechsel nützlichen Luftbestandteile zu ionisieren. Es entstehen bei dieser bestimmten Spannung beispielsweise O₂" und N₂", jedoch kein zytotoxisches Ozon oder Stickoxide.A further safety measure is a current limiter on the high voltage side of the cascade circuit. The cascade that generates the high voltage, known from a circuit point of view, delivers a negative, essentially constant high voltage between 3 kV and 5 kV, in particular 4.8 kV. This ionization voltage, which is relatively low compared to known devices, is technically easy to control. This high voltage range is designed to ionize only those air components that are useful for human metabolism. At this specific voltage, O ₂ " and N ₂ " are produced, for example, but no cytotoxic ozone or nitrogen oxides.

Die Leistungsfähigkeit des Inhalationsgerät nach der Erfindung kann erhöht werden, wenn in Strömungsrichtung der ionisierten Umgebungsluft vor Eintritt derselben aus der Verbindung bzw. dem Schlauch in die Inhalations-Atemmaske eine Nachionisation erfolgt. Auf relativ engem Querschnitt streicht die bereits mit Ionen angereicherte Umgebungsluft an dem Ort der Nachionisation vorbei. So wird nochmals eine große Menge von Ionen erzeugt, die den auf dem Weg von der Ionisationskammer dorthin entstandenen Verlust durch Rekombination mehr als ausgleicht. Insbesondere wird durch diese Maßnahme sichergestellt, daß die Luft auch mit kurzlebigen Ionen angereichert ist, da ein Inhalieren der mit Ionen angereicherten Luft unmittelbar nach der Nachionisation erfolgt, d.h. der Weg zwischen dem Ort der Nachionisation und der Atemmaske beträgt nur wenige Zentimeter.The performance of the inhalation device according to the invention can be increased if post-ionization takes place in the flow direction of the ionized ambient air before it enters the inhalation breathing mask from the connection or hose. The ambient air, which is already enriched with ions, passes the place of post-ionization over a relatively narrow cross-section. In this way, a large number of ions are generated again, which more than compensates for the loss caused by recombination on the way from the ionization chamber to there. In particular, this measure ensures that the air is also enriched with short-lived ions, since the air enriched with ions is inhaled immediately after post-ionization, i.e. the distance between the place of post-ionization and the breathing mask is only a few centimeters.

Die für die Nachionisation nötige Elektrode kann ein unter Hochspannung stehendes blankes Leiterstück, eine Metalleiste oder dergleichen sein. Eine ausreichende Isolierung zur Umgebung ist dabei sicherzustellen.The electrode required for post-ionization can be a bare piece of conductor under high voltage, a metal strip or the like. Adequate insulation from the environment must be ensured.

Als eine erste Maßnahme kann dazu vorgesehen sein, daß im wesentlichen mittig und koaxial in der Verbindung bzw. dem Schlauch eine Nachionisationselektrode gehalten ist, die über eine Leitung an den Hochspannungsausgang der Kaskadenschaltung angeschlossen ist. Hierdurch ist zunächst eine direkte Berührung von Verbindung bzw. Schlauch mit der Nachionisationselektrode vermieden. Andererseits wird durch die Lage der Elektrode eine optimale Ionisierung der vorbeistreichenden Luft erreicht, da eine zentrale Koronaentladung im Strömungsquerschnitt erfolgt. Die für die Entladung nötige Hochspannung liefert die in der Basisstation angeordnete Kaskadenschaltung über eine Leitung, deren Isolation und Lage die Sicherheit der das Inhalationsgerät nutzenden Personen nicht beeinträchtigen darf.As a first measure, a post-ionization electrode can be arranged essentially centrally and coaxially in the connection or hose, which is connected to the high-voltage output of the cascade circuit via a cable. This initially avoids direct contact between the connection or hose and the post-ionization electrode. On the other hand, the position of the electrode ensures optimal ionization of the air flowing past, as a central corona discharge occurs in the flow cross-section. The high voltage required for the discharge is supplied by the cascade circuit arranged in the base station via a cable, the insulation and position of which must not impair the safety of the people using the inhalation device.

Eine solche Leitung kann eine Litze sein, deren eines Ende zur Ausbildung der Nachionisationselektrode in vorteilhafter Weise aufgespleißt ist. Eine besondere Elektrodenausbildung kann dann entfallen.Such a cable can be a stranded wire, one end of which is advantageously spliced to form the post-ionization electrode. A special electrode design can then be omitted.

Bevorzugt ist auf der Litze ein Schrumpfschlauch aufgeschrumpft, der ein weiteres Aufspleißen der Litze sicher verhindert und die hochspannungsführende Litze in einer zentralen Bohrung eines radial in der Verbindung bzw. in dem Schlauch angeordneten Halters fixiert. DurchPreferably, a shrink tube is shrunk onto the strand, which reliably prevents further splicing of the strand and fixes the high-voltage strand in a central hole of a holder arranged radially in the connection or in the tube.

die Flexibilität der Litze ist es möglich, diese innerhalb der Verbindung bzw. des Schlauches bis zum Anschluß an die Basisstation zu fuhren, ohne die Bwegungsmöglichkeit des Schlauchs zu beeinträchtigen.The flexibility of the wire makes it possible to guide it within the connection or hose to the connection to the base station without affecting the movement of the hose.

Die Litze wird dann in einer isolierenden Ummantelung durch eine Bohrung aus der Verbindung bzw. dem Schlauch fur einen Anschluß an einen basisstationsfesten Hochspannungskontakt herausgeführt. Durch eine geeignete Auswahl einer Steckverbindung genügt auch dieser Anschluß der Sicherheit einer laienhaften Bedienung.The wire is then led out of the connection or hose through a hole in an insulating sheath for connection to a high-voltage contact fixed to the base station. By selecting a suitable plug connection, this connection is also safe for non-professional use.

Letztlich kann in Ausgestaltung der Erfindung noch zwischen der Inhalations-Atemmaske und der Nachionisatonselektrode ein Einsatz für die Aufnahme medizinischer Reagenzien vorgesehen sein. Für eine aromatherapeutische Behandlung kann in den Adapter beispielsweise eine mit ätherischen Ölen beträufelte medizinische Watte eingelegt werden.Finally, in an embodiment of the invention, an insert for holding medical reagents can be provided between the inhalation breathing mask and the post-ionization electrode. For example, for aromatherapy treatment, a medical cotton wool sprinkled with essential oils can be placed in the adapter.

Die Erfindung stellt ein auch durch Laien zu bedienendes Inhalationsgerät zur Verfügung, dessen Handhabung unkompliziert und sicher ist, wobei seine Wirkung jedoch gegenüber Raumluftionisatoren erheblich erhöht ist.The invention provides an inhalation device that can also be operated by laypersons, the handling of which is uncomplicated and safe, but its effectiveness is significantly increased compared to room air ionizers.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der lediglich ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which only one embodiment is shown. The drawing shows:

Fig. 1 die Außenansicht einer Basisstation des erfindungsgemäßen Inhalationsgerätes,Fig. 1 shows the external view of a base station of the inhalation device according to the invention,

Fig. 2 schematisch die elektrische Verschaltung der einzelnen elektrischen und elektronischen Bauteilkomponenten,Fig. 2 schematically shows the electrical connection of the individual electrical and electronic components,

Fig. 3 in einer Seitenansicht einen Schnitt durch die Basisstation, Fig. 4 in einer Draufsicht einen Schnitt durch die Basisstation, Fig. 5 eine Filterpatrone und eine Ionisationskammer,Fig. 3 shows a section through the base station in a side view, Fig. 4 shows a section through the base station in a top view, Fig. 5 shows a filter cartridge and an ionization chamber,

Fig. 6 teilweise geschnitten einen Schlauch für die Verbindung der Basisstation mit einer nicht dargestellten Inhalations-Atemmaske in einer Explosionsdarstellung,Fig. 6 partially cut away a hose for connecting the base station to an inhalation breathing mask (not shown) in an exploded view,

Fig. 7 einen Halter für die Nachionisationselektrode,Fig. 7 a holder for the post-ionization electrode,

Fig. 8 ein Platinenlayout mit Bestückung für einen Regler für die Ventilationsvorrichtung,Fig. 8 a circuit board layout with components for a controller for the ventilation device,

Fig. 9 ein Platinenlayout mit Bestückung für die Kaskadenschaltung undFig. 9 a board layout with components for the cascade circuit and

Fig. 10 einen Schaltplan einer Kaskade.Fig. 10 a circuit diagram of a cascade.

f. tf. t

Fig. 1 zeigt die Basisstation 1 eines Inhalationsgerätes nach der Erfindung. Ihr Gehäuse besteht aus einem medizinisch unbedenklichen Kunststoff, der darüber hinaus auch einen elektrischen Isolator darstellt. Auf einer quadratischen Bodenplatte 2 von 30 cm &khgr; 30 cm sind die verschiedenen Bauteilkomponenten angeordnet, vgl. auch die Figuren 3 und 4. Von der Bodenplatte 2 ragen vier seitliche, senkrecht stehende Wände 3 bis 6 ab. Deren Höhe beträgt beim beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel 95 mm. An der Oberseite wird die Basisstation 1 von einem Pyramidenstumpf abgeschlossen, dessen Schrägwände 7 bis 10 unter einem Winkel von 45° auf die senkrecht stehenden Wände 3 bis 6 gesetzt sind und die ein Höhenmaß außen bzw. innen von 84 mm bzw. 85 mm aufweisen, und der eine eingesetzte Deckplatte 11 von 18 cm &khgr; 18 cm besitzt. Die Materialstärke der miteinander verklebten Wände, Boden- und Deckplatte beträgt einheitlich 5 mm, ausreichend, um Gewindebohrungen für die Befestigung der einzelnen Bauteilkomponenten in dem Material einzubringen. Verwendung findet insbesondere der unter der Marke Plexiglas XT im Handel erhältliche Kunststoff.Fig. 1 shows the base station 1 of an inhalation device according to the invention. Its housing consists of a medically safe plastic, which also acts as an electrical insulator. The various components are arranged on a square base plate 2 measuring 30 cm x 30 cm, see also Figures 3 and 4. Four lateral, vertical walls 3 to 6 protrude from the base plate 2. In the described embodiment, their height is 95 mm. At the top, the base station 1 is closed off by a truncated pyramid, the sloping walls 7 to 10 of which are placed at an angle of 45° on the vertical walls 3 to 6 and which have an external and internal height of 84 mm and 85 mm respectively, and which has an inserted cover plate 11 measuring 18 cm x 18 cm. The material thickness of the glued walls, base and cover plate is uniformly 5 mm, sufficient to create threaded holes in the material for fastening the individual components. The plastic used in particular is commercially available under the brand name Plexiglas XT.

Die senkrecht stehende frontseitige Wand 3 weist hier einen Durchbruch für die Aufnahme eines zweipoligen Netzschalters 15 auf, vgl. auch Fig. 2. Dessen Dimensionierung ist wenig kritisch, da die zu schaltende Last im wesentlichen durch den Elektromotor 16 einer Ventilationsvorrichtung 17 bestimmt wird. Die senkrecht stehende rückseitige Wand 5 ist mit Lüftungsschlitzen 19 versehen, um der Umgebungsluft den Eintritt in das Innere der Basisstation 1 zu ermöglichen.The vertical front wall 3 has an opening for the accommodation of a two-pole mains switch 15, see also Fig. 2. Its dimensioning is not very critical, since the load to be switched is essentially determined by the electric motor 16 of a ventilation device 17. The vertical rear wall 5 is provided with ventilation slots 19 to allow the ambient air to enter the interior of the base station 1.

Auf der frontseitigen Schrägwand 7 ist ein Potentiometer 20 für die Regelung des Massendurchsatzes des Inhalationsgerätes durch die Ventilationsvorrichtung 17 angeordnet. Ein mit der Basisstation 1 fest verbundener Adapter 21 für den betriebsmäßig wieder lösbaren Anschluß eines Schlauchsystems gemäß Fig. 6 ist etwa mittig der Schrägwand 7 für eine kuppelbare Verbindung zwischen der Basisstation 1 selbst und einer nicht dargestellten Inhalations-Atemmaske angeordnet. Für den elektrischen Anschluß einer in dem Schlauchsystem gegebenenfalls angeordneten Nachionisationselektrode 22 ist eine hochspannungsgeeignete Sicherheitskupplung 23 vorgesehen. Eine Signalleuchte 24 vervollständigt die Bedien- und Kontrollelemente der Inhalationsvorrichtung nach der Erfindung.A potentiometer 20 for regulating the mass flow rate of the inhalation device through the ventilation device 17 is arranged on the front sloping wall 7. An adapter 21, which is firmly connected to the base station 1 for the operationally detachable connection of a hose system according to Fig. 6, is arranged approximately in the middle of the sloping wall 7 for a detachable connection between the base station 1 itself and an inhalation breathing mask (not shown). A high-voltage safety coupling 23 is provided for the electrical connection of a post-ionization electrode 22, which may be arranged in the hose system. A signal light 24 completes the operating and control elements of the inhalation device according to the invention.

Wie die Figur 2 weiter zeigt, erfolgt bei Pfeil 25 der elektrische Anschluß der Basisstation 1 an ein Wechselspannungs-Stromversorgungsnetz. Dieser Anschluß kann über ein festes, aus der Basisstation 1 herausgeführtes Kabel oder über einen am Gehäuse befestigten Kleingeräteeinbaustecker erfolgen. Bevorzugt erfolgt die Stromversorgung durch die Rückwand 5 der Basisstation 1. Innerhalb der Basisstation 1 ist eine netzseitige Schmelzsicherung 26 noch vor dem Schalter 15 vorgesehen. Diese kann, in einer handelsüblichen Halterung gefaßt, in der senkrecht stehenden rückseitigen Wand 5 zugänglich gehalten angeordnet sein. Vom Schalter 15 aus wird über Leitungen 27 eine elektronische Reglerschaltung 28 der Ventilationsvorrichtung 17 versorgt, mittels der über das Potentiometer 20 die Drehzahl des Elektromotors 16 zwi-As Figure 2 further shows, the electrical connection of the base station 1 to an AC power supply network is made at arrow 25. This connection can be made via a fixed cable leading out of the base station 1 or via a small appliance plug attached to the housing. The power supply is preferably made via the rear wall 5 of the base station 1. A mains-side fuse 26 is provided inside the base station 1 in front of the switch 15. This can be held in a commercially available holder and arranged in an accessible manner in the vertical rear wall 5. An electronic control circuit 28 of the ventilation device 17 is supplied from the switch 15 via lines 27, by means of which the speed of the electric motor 16 is set between

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sehen einem Minimalwert und einem Maximalwert eingestellt werden kann. An die Netzspannung bei Pfeil 15 ist ferner die die Hochspannung erzeugende Kaskadenschaltung 29 über Leitungen 30 und eine eigene Schmelzsicherung 31 angeschlossen. Parallel zu der Reglerschaltung 28 und der Kaskadenschaltung 29 ist noch die Signalleuchte 24 geschaltet. Der Hochspannungsausgang 33 der Kaskadenschaltung 29 ist über eine hochspannungsgeeignete Leitung 34 innerhalb der Basisstation 1 mit einer Ionisationselektrode 35 in einer Ionisationskammer 36, vgl. auch die Fig. 3 bis 5, verbunden. Eine zweite hochspannungsgeeignete Leitung 37 führt zu der Sicherheitskupplung 23. Über einen entsprechenden Stecker 38 und eine weitere hochspannungsgeeignete Leitung 39 ist dann die Nachionisationselektrode 22 auch mit dem Hochspannungsausgang 33 der Kaskadenschaltung 29 verbunden.can be set to a minimum value and a maximum value. The cascade circuit 29 generating the high voltage is also connected to the mains voltage at arrow 15 via lines 30 and its own fuse 31. The signal light 24 is also connected in parallel to the regulator circuit 28 and the cascade circuit 29. The high-voltage output 33 of the cascade circuit 29 is connected via a high-voltage-suitable line 34 within the base station 1 to an ionization electrode 35 in an ionization chamber 36, see also Fig. 3 to 5. A second high-voltage-suitable line 37 leads to the safety coupling 23. The post-ionization electrode 22 is then also connected to the high-voltage output 33 of the cascade circuit 29 via a corresponding plug 38 and another high-voltage-suitable line 39.

Durch die Ventilationsvorrichtung 17 wird die Umgebungsluft durch die Lüftungsöffnung 19 in der senkrecht stehenden Rückwand 5 in das Innere der Basisstation 1 gesaugt und gelangt über einen Filter 40 in die Ionisationskammer 36 in einem isolierenden Gehäuse 41, vgl. die Fig. 3 bis 5. In der Ionisationskammer 36 ist die auf Hochspannungspotential liegende Ionisationselektrode 35 freiliegend angeordnet. An der Ionisationselektrode 22 und 35 kommt es zu einer Koronaentladung, durch die die vorbeiströmende Umgebungsluft ionisiert wird. Unmittelbar an die Ionisationskammer 36 schließt ein Raum 42 für ein Lüfterrad mit Elektromotor 16 der Ventilationsvorrichtung 17, in den Fig. 3 bis 5 nicht weiter dargestellt, an. Die hier für die Regelung des Elektromotors 16 vorgesehene elektronische Reglerschaltung 28 ist auf einer eigenen Platine 43 in konventioneller Weise aufgebaut und auf Abstandhaltern 47 auf der Bodenplatte 2 der Basisstation 1 montiert, beispielsweise mit als Röhrchen ausgebildeten Abstandhalter 47 durchsetzenden Gewindeschrauben, die in entsprechenden Gewindebohrungen der Bodenplatte 2 eingreifen, verschraubt.The ventilation device 17 draws the ambient air through the ventilation opening 19 in the vertical rear wall 5 into the interior of the base station 1 and passes through a filter 40 into the ionization chamber 36 in an insulating housing 41, see Figs. 3 to 5. The ionization electrode 35, which is at high voltage potential, is arranged exposed in the ionization chamber 36. A corona discharge occurs at the ionization electrode 22 and 35, which ionizes the ambient air flowing past. Directly adjacent to the ionization chamber 36 is a space 42 for a fan wheel with electric motor 16 of the ventilation device 17, not shown in Figs. 3 to 5. The electronic control circuit 28 provided here for controlling the electric motor 16 is constructed on a separate circuit board 43 in a conventional manner and is mounted on spacers 47 on the base plate 2 of the base station 1, for example screwed on with threaded screws penetrating the spacers 47 designed as tubes, which engage in corresponding threaded holes in the base plate 2.

Durch die durch die Ventilationsvorrichtung 17 aufgebaute Druckdifferenz strömt die in der Ionisationskammer 36 ionisierte Umgebungsluft dann in einer Verbindung über einen Stutzen 44 des Gehäuses 41 zu der Inhalations-Atemmaske. Hierzu kann zwischen dem Stutzen 44 und dem Adapter 21 ein nicht gezeigtes flexibles oder starres Verbindungsstück angeordnet sein. Beim Ausfuhrungsbeispiel besteht das Verbindungsstück wie die weitere Verbindung zur Atemmaske aus jeweils einem Schlauch, die über den am Basisgehäuse befestigten Adapter 21 aneinandergekuppelt sind. Schläuche und Adapter sind handelsüblich. Alternativ kann auch eine starre, die Atemmaske tragende Verbindung außerhalb der Basisstation vorgesehen sein. In der Verbindung steht so die ionisierte Luft gegenüber der Umgebung unter einem Überdruck. Eine Ventilationsvorrichtung 17 einer Leistung von maximal etwa 30 l/min hat sich in der Praxis bewährt.Due to the pressure difference created by the ventilation device 17, the ambient air ionized in the ionization chamber 36 then flows in a connection via a nozzle 44 of the housing 41 to the inhalation breathing mask. For this purpose, a flexible or rigid connecting piece (not shown) can be arranged between the nozzle 44 and the adapter 21. In the exemplary embodiment, the connecting piece, like the further connection to the breathing mask, consists of a hose each, which are coupled together via the adapter 21 attached to the base housing. Hoses and adapters are commercially available. Alternatively, a rigid connection supporting the breathing mask can also be provided outside the base station. In the connection, the ionized air is thus under an excess pressure compared to the environment. A ventilation device 17 with a maximum output of approximately 30 l/min has proven itself in practice.

Die Figuren 3 bis 5 zeigen weiter eine zylinderförmige Ausbildung der Ionisationskammer 36 mit einem Durchmesser von 80 mm und einer axialen Länge von 65 mm. Axial an einem Ende ist der Filter 40, hier eine Filterpatrone von einem Durchmesser von 50 mm und einer axialenFigures 3 to 5 also show a cylindrical design of the ionization chamber 36 with a diameter of 80 mm and an axial length of 65 mm. Axially at one end is the filter 40, here a filter cartridge with a diameter of 50 mm and an axial

Länge von 90 mm, beispielsweise mit dem Gehäuse 41 verschraubt oder in einer geeigneten Fassung eingesteckt. Die koaxial angeordnete Eintrittsöffnung 63 in die Ionisationskammer in der Stirnwand 64 des Gehäuses 41 weist 30 mm im Durchmesser auf. Die Materialstärke der Wände des Gehäuses 41 beträgt 5 mm. In einem axialen Abstand von 50 mm von der Innenseite der Stirnwand 64 ist die Ionisationselektrode 35 angeordnet. Axial an dem anderen Ende der Ionisationskammer 36 ist mit gleichbleibendem Querschnitt der Raum 42 vorgesehen, in dem ein Radiallüfter oder Ventilator mit Elektromotor 15 eingebaut ist. Weiter in Strömungsrichtung 49 der ionisierten Luft gesehen erfolgt eine Querschnittsverengung 65 der Verbindung im Anschluß an die Ionisationskammer 36 bzw. den Raum 42 hinter dem Ventilator auf einen Stutzen 44 von dem Querschnitt des weiter verwendeten Schlauchsystems. Demzufolge ist dieses Ende 45 des Gehäuses 41 kegelförmig gestaltet, wobei in dem kegelförmigen Innenraum 66 der Elektromotor im wesentlichen angeordnet sein kann. Durch eine geeignete Bohrung 61 ist das Anschlußkabel 68 des Elektromotors 16 in das Gehäuse 41 geführt. Die gesamte Länge des Gehäuses 41 beträgt etwa 170 mm, wovon auf den Stutzen 44 etwa 20 mm entfallen. Die axiale Erstreckung mit aufgesetztem Filter 40 liegt bei 260 mm.Length of 90 mm, for example screwed to the housing 41 or plugged into a suitable socket. The coaxially arranged inlet opening 63 into the ionization chamber in the front wall 64 of the housing 41 has a diameter of 30 mm. The material thickness of the walls of the housing 41 is 5 mm. The ionization electrode 35 is arranged at an axial distance of 50 mm from the inside of the front wall 64. Axially at the other end of the ionization chamber 36, the space 42 with a constant cross-section is provided, in which a radial fan or ventilator with electric motor 15 is installed. Viewed further in the flow direction 49 of the ionized air, there is a cross-sectional constriction 65 of the connection following the ionization chamber 36 or the space 42 behind the fan to a nozzle 44 with the cross-section of the hose system used. Accordingly, this end 45 of the housing 41 is conical, whereby the electric motor can be arranged essentially in the conical interior 66. The connecting cable 68 of the electric motor 16 is led into the housing 41 through a suitable bore 61. The total length of the housing 41 is approximately 170 mm, of which approximately 20 mm are for the connection piece 44. The axial extension with the filter 40 attached is 260 mm.

Die Kaskadenschaltung 29 ist innerhalb eines gesonderten Gehäuses 46 in der Basisstation 1 aufgebaut und in diesem vergossen. Das hierzu benutzte Vergußmaterial, z.B. ein Kunstharz, muß mit seinen isolierenden Eigenschaften auf die von der Kaskade 83 erzeugte Hochspannung abgestimmt sein. Das Gehäuse 46 ist auf der Bodenplatte 2 der Basisstation 1 geeignet befestigt, beispielsweise verschraubt oder verklebt.The cascade circuit 29 is constructed within a separate housing 46 in the base station 1 and is encapsulated in it. The encapsulation material used for this, e.g. a synthetic resin, must have insulating properties that are matched to the high voltage generated by the cascade 83. The housing 46 is suitably attached to the base plate 2 of the base station 1, for example screwed or glued.

Fig. 6 zeigt in teilweise geschnittener Darstellung als Teil der Verbindung zwischen der Ionisationskammer 36 und der Inhalations-Atemmaske ein zwischen die Basisstation 1 und eine nicht gezeigte Inhalations-Atemmaske kuppelbares Schlauchsystem. Der in Fig. 6 linksseitige Anschluß an den Adapter 21 der Basisstation 1 erfolgt hier gemäß des verwendeten handelsüblichen Schlauchsystems über eine Kupplung 50, mit der über einen weiteren Adapter 51 die Verbindung mit dem Schlauch 52 hergestellt wird. Es kann die Kupplung 50 auch mit dem am Basisgehäuse befestigten Adapter 21 identisch sein. Der Schlauch 52 ist als Faltenschlauch ausgebildet, was ihm eine für den Gebrauch ausreichende Flexibilität und auch Dehnbarkeit verleiht. Seine Länge beträgt unbelastet etwa 1,55 m und sein Innendurchmesser typischerweise 22 mm.Fig. 6 shows a partially sectioned view of a hose system that can be coupled between the base station 1 and an inhalation breathing mask (not shown) as part of the connection between the ionization chamber 36 and the inhalation breathing mask. The connection to the adapter 21 of the base station 1 on the left in Fig. 6 is made here in accordance with the commercially available hose system used via a coupling 50, with which the connection to the hose 52 is made via another adapter 51. The coupling 50 can also be identical to the adapter 21 attached to the base housing. The hose 52 is designed as a corrugated hose, which gives it sufficient flexibility and stretchability for use. Its unloaded length is approximately 1.55 m and its inner diameter is typically 22 mm.

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Schlauchsystem ist in Strömungsrichtung gemäß Pfeil 49 der in der Ionisationskammer 36 ionisierten Umgebungsluft vor Eintritt derselben in die in Fig. 6 rechts anzuschließenden Inhalations-Atemmaske noch eine Nachionisation vorgesehen. Dazu ist an dem der Inhalations-Atemmaske zugewandten Ende des Schlauches 52 ein in diesen einzubringender und gehaltener topfförmiger Einsatz 53 vorgesehen, der im wesentlichen mittig und koaxial in dem Schlauch 52 die Nachionisationselektrode 22 radial und axial innerhalb seiner Mantel wand 61 hält. Die Nachionisationselektrode 22 ist über die Leitung 39 und denIn the hose system shown in Fig. 6, in the flow direction according to arrow 49 of the ambient air ionized in the ionization chamber 36, a post-ionization is provided before it enters the inhalation breathing mask to be connected on the right in Fig. 6. For this purpose, a pot-shaped insert 53 is provided at the end of the hose 52 facing the inhalation breathing mask, which is to be inserted into and held in place, which essentially holds the post-ionization electrode 22 radially and axially within its jacket wall 61 in the middle and coaxially in the hose 52. The post-ionization electrode 22 is connected via the line 39 and the

Stecker 38, beispielsweise einen Sicherheitslaborstecker, die Sicherheitskupplung 23 und die Leitung 37 an den Hochspannungsausgang 33 der Kaskadenschaltung 29 angeschlossen. Die Leitung 39 ist eine aus einer Vielzahl von Einzeladern 69 bestehende Litze, z.B. eine Litze vom Typ LiYV mit einem Leiterquerschnitt von 1 mm², an deren dem Stecker 38 entgegengesetzten Ende die Einzeladern 69 zur Ausbildung der Nachionisationselektrode 22 aufgespleißt sind. Hierdurch wird eine große Oberfläche für die die Ionisation erzeugende Koronaentladung zur Verfügung gestellt, an der die Luft vorbeiströmt. Auch um ein weiteres Aufspleißen zu verhindern, ist auf diesem Ende der Leitung 39 ein Schrumpfschlauch 54 aufgebracht. Dessen weitere Aufgabe ist es, die Litze 39 in einer zentralen Bohrung 55 eines Durchmessers von hier 6 mm eines Halters 56 zu fixieren, der radial in dem Einsatz 53 und damit im Schlauch angeordnet ist, vgl. Fig. 7. Dort ist in einem Schnitt durch den Einsatz 53 der Halter 56 in axialer Blickrichtung gezeigt. Weitere Bohrungen 57 jeweils eines Durchmessers von 3 mm sternförmig um die zentrale Bohrung 55 angeordnet erlauben den Durchtritt der ionisierten Luft und deren Vorbeiströmen an der Nachionisationselektrode 22 hin zur Atemmaske.Plug 38, for example a safety laboratory plug, the safety coupling 23 and the line 37 are connected to the high-voltage output 33 of the cascade circuit 29. The line 39 is a stranded wire consisting of a large number of individual wires 69, e.g. a stranded wire of the LiYV type with a conductor cross-section of 1 mm ² , at the end of which the individual wires 69 are spliced to form the post-ionization electrode 22 opposite the plug 38. This provides a large surface area for the corona discharge that generates the ionization, past which the air flows. A shrink tube 54 is applied to this end of the line 39 to prevent further splicing. Its further task is to fix the strand 39 in a central bore 55 with a diameter of 6 mm in a holder 56 which is arranged radially in the insert 53 and thus in the hose, see Fig. 7. There, the holder 56 is shown in a section through the insert 53 in an axial direction. Further bores 57, each with a diameter of 3 mm, arranged in a star shape around the central bore 55 allow the ionized air to pass through and flow past the post-ionization electrode 22 to the breathing mask.

Alternativ kann ein solcher Halter auch beispielsweise radförmig ausgebildet sein, dessen radial von einem zentralen Ring abgehende Speichen sich auf der Innenwand eines Einsatzes bzw. Adapters oder des Schlauches selbst abstützen, wobei der Ring koaxial innen die Nachionisationselektrode hält.Alternatively, such a holder can also be designed in the shape of a wheel, for example, whose spokes extending radially from a central ring are supported on the inner wall of an insert or adapter or the hose itself, with the ring holding the post-ionization electrode coaxially on the inside.

Die Leitung 39 ist innerhalb des Schlauchs 52 bis zu dem Adapter 51 geführt. Um die Dehnung und Flexibilität des Schlauchs 52 auszugleichen, ist die Leitung 39 innerhalb des Schlauchs 52 von größerer Länge als dieser ausgeführt. Hier z.B. von einer Länge von etwa 1,60 m. Durch eine Bohrung 58 in dem Adapter 51 wird die Leitung 39 aus dem Schlauch herausgeführt. Als Schutz- und Befestigungsmaßnahme verläuft die Leitung 39 dort innerhalb einer zusätzlichen Ummantelung 59 durch einen über die Leitung 39 gezogenen Schutzschlauch, der fest innerhalb der Bohrung 58 und auf dem Stecker 38 aufgeschoben befestigt ist.The line 39 is guided inside the hose 52 up to the adapter 51. In order to compensate for the expansion and flexibility of the hose 52, the line 39 inside the hose 52 is longer than the hose. Here, for example, it is about 1.60 m long. The line 39 is led out of the hose through a hole 58 in the adapter 51. As a protective and fastening measure, the line 39 runs there inside an additional sheath 59 through a protective hose pulled over the line 39, which is firmly fastened inside the hole 58 and pushed onto the plug 38.

Als Schutz- und Befestigungsmaßnahme zeigt Fig. 6 weiter, das der die Nachionisationselektrode 22 aufnehmende Halter 56 in einem weiteren Adapter 60 in dem Schlauch 52 angeordnet ist. Damit ist radial eine dreifache Isolierung der freiliegenden Nachionisationselektrode 22 gegenüber der Umgebung durch die Mantel wand 61 des topfförmigen Einsatzes 53, den Adapter 60 und den Schlauch 52 gegeben. Die Adapter 60 und 51 sind bis auf die Bohrung 58 baugleich. Ein weiterer von dem Adapter 60 gehaltener topfförmiger Einsatz 62, der mit dem Einsatz 53 gleichfalls baugleich sein kann, dient der Aufnahme medizinischer Reagenzien, z.B. einer mit ätherischen Ölen beträufelten Watte. Daran schließt in Strömungsrichtung 49 der ionisierten Luft die Inhalations-Atemmaske über ein geeignetes Kupplungsstück an. Somit ist auch in axialer, auf die Inhalations-Atemmaske hinweisender Richtung eine ausreichende Isolation der Nachionisationselektrode 22 gegeben. Hin zur Basisstation 1 erfolgt neben derAs a protective and fastening measure, Fig. 6 further shows that the holder 56 holding the post-ionization electrode 22 is arranged in a further adapter 60 in the hose 52. This provides a triple radial insulation of the exposed post-ionization electrode 22 from the environment by the jacket wall 61 of the cup-shaped insert 53, the adapter 60 and the hose 52. The adapters 60 and 51 are identical except for the hole 58. A further cup-shaped insert 62 held by the adapter 60, which can also be identical to the insert 53, is used to hold medical reagents, e.g. cotton wool sprinkled with essential oils. The inhalation breathing mask is connected to this in the flow direction 49 of the ionized air via a suitable coupling piece. Thus, there is sufficient insulation of the post-ionization electrode 22 in the axial direction, pointing towards the inhalation breathing mask. Towards the base station 1, in addition to the

·&diams; ·&diams;···&diams;·&diams;··

Isolation durch den Halter 56 selbst eine weitere Abschirmung der Nachionisationselektrode 22 durch den Boden 78 des topfförmigen Einsatzes 53.Insulation by the holder 56 itself, further shielding of the post-ionization electrode 22 by the base 78 of the pot-shaped insert 53.

Fig. 8 zeigt das Platinenlayout und die Bestückung der Reglerschaltung 28 für die Ventilationsvorrichtung 17. Auf der einseitig kupferkaschierten Reglerplatine 43 ist mit konventionellen Bauteilen eine Phasenanschnittssteuerung für die Drehzahlstellung des Elektromotors 16 aufgebaut. Dazu wird die an den Anschlüssen 70 anliegende Netzwechselspannung auf eine geeignete niedrigere Spannung von beispielsweise 15 V von einem Transformator 71 umgewandelt. Dessen Kernquerschnitt wird sich im wesentlichen nach der Leistungsaufnahme des Elektromotors 16 richten, da die Leistungsaufnahme der Kaskadenschaltung 29 und der Signalleuchte 24 demgegenüber vergleichsweise gering ist. 10 VA dürften bei einem Transformatortyp EL 48/16,8 in der Regel ausreichend sein. Damit läßt sich der eingangs erwähnte Massendurchsatz von 30 l/min auch erreichen. Der Phasenanschnitt erfolgt durch einen Thyristor 72, hier einen TIC 106 D. Ein Elektrolytkondensator 73 von 2200 &mgr;&Rgr; für 40 V, ein Folienkondensator 74 von 100 nF für 100 V und ein Widerstand 75 von 33 kQ vervollständigen den Aufbau auf der Platine 43 der Reglerschaltung 28. Zwischen zwei Kontaktpunkten 76 ist der Elektromotor 16 und zwischen zwei weiteren Kontaktpunkten 77 das Potentiometer 20 für die Stellung in üblicher Weise geschaltet.Fig. 8 shows the circuit board layout and the components of the controller circuit 28 for the ventilation device 17. A phase control for setting the speed of the electric motor 16 is built using conventional components on the controller board 43, which is copper-clad on one side. For this purpose, the AC mains voltage applied to the connections 70 is converted to a suitable lower voltage of, for example, 15 V by a transformer 71. Its core cross-section will essentially depend on the power consumption of the electric motor 16, since the power consumption of the cascade circuit 29 and the signal light 24 is comparatively low in comparison. 10 VA should generally be sufficient for a transformer type EL 48/16.8. This also makes it possible to achieve the mass throughput of 30 l/min mentioned at the beginning. The phase control is carried out by a thyristor 72, here a TIC 106 D. An electrolytic capacitor 73 of 2200 μΩ for 40 V, a film capacitor 74 of 100 nF for 100 V and a resistor 75 of 33 kQ complete the structure on the board 43 of the regulator circuit 28. The electric motor 16 is connected between two contact points 76 and the potentiometer 20 for the position is connected between two further contact points 77 in the usual way.

Fig. 9 zeigt das Platinenlayout und die Bestückung der Kaskadenschaltung 29; Fig. 10 zeigt die prinzipielle Schaltung der Kaskade 83. Die Netzwechselspannung wird über die Leitungen 30 an den aus Kontaktpunkten 80 bestehenden Eingang 32 der Kaskadenschaltung 29 geführt. Eine zu hohe Stromaufhahme der Kaskadenschaltung 29 wird durch die hier auf der einseitig kupferkaschierten Platine 81 vorgesehene Schmelzsicherung 31 verhindert. Ein Varistor 82, hier einer vom Typ Q 69 * 3033 mit einer Nennspannung von 250 V bei einer Netzwechselspannung von 220 V, ist als eine die Eingangsspannung der Kaskade 83 begrenzender Überspannungsschutz geschaltet. An der Kaskade 83 selbst liegt damit die Netzspannung an, da an dem Varistor 82 bei den hier vorliegenden Weiten ein merklicher Spannungsabfall nicht erfolgt.Fig. 9 shows the circuit board layout and the components of the cascade circuit 29; Fig. 10 shows the basic circuit of the cascade 83. The AC mains voltage is fed via the lines 30 to the input 32 of the cascade circuit 29, which consists of contact points 80. Excessive current consumption of the cascade circuit 29 is prevented by the fuse 31 provided here on the copper-clad circuit board 81 on one side. A varistor 82, here a type Q 69 * 3033 with a nominal voltage of 250 V at an AC mains voltage of 220 V, is connected as an overvoltage protection device that limits the input voltage of the cascade 83. The mains voltage is therefore applied to the cascade 83 itself, since there is no noticeable voltage drop at the varistor 82 at the widths present here.

Die Kaskade 83 weist fünfzehn Dioden Dl bis Dl5 vom Typ 1 N 4007 und fünfzehn Kondensatoren Cl bis Cl5 von 0,047 &mgr;&Rgr; 630 V auf, die in den Figuren 9 und 10 der Übersicht halber nicht vollständig bezeichnet sind. Die am Ausgang 33 anstehende negative Hochspannung wird in üblicher Weise durch eine Aufladung der Kondensatoren Cl bis C15 in einer Parallelschaltung und einer Spannungsabgabe in einer Serienschaltung erzeugt. Hier steht bei der angegebenen Dimensionierung der Bauteile eine negative Hochspannung von 4,8 kV an. An den Ionisationselektroden 22, 35 liegt diese Hochspannung über drei in Serie geschaltete Widerstände Rl bis R3 von jeweils 10 &Mgr;&OHgr; 0,5 W an, die den Ausgangsstrom beispielsweise in einem Kurzschlußfall durch Berührung einer Ionisationselektrode 22, 35 der Kaskade 83 auf einThe cascade 83 has fifteen diodes Dl to Dl5 of type 1 N 4007 and fifteen capacitors Cl to Cl5 of 0.047 μΩ 630 V, which are not fully labeled in Figures 9 and 10 for the sake of clarity. The negative high voltage present at the output 33 is generated in the usual way by charging the capacitors Cl to C15 in a parallel circuit and a voltage output in a series circuit. With the specified dimensioning of the components, a negative high voltage of 4.8 kV is present here. This high voltage is applied to the ionization electrodes 22, 35 via three resistors connected in series Rl to R3 of 10 μΩ 0.5 W each, which reduce the output current to a

ungefährliches Maß begrenzen. Von dem Ausgang 33 der Kaskadenschaltung 29 aus wird dann die Hochspannung über Leitungen 34, 37 den Ionisationselektroden 22, 35 zugeführt.safe level. From the output 33 of the cascade circuit 29, the high voltage is then fed to the ionization electrodes 22, 35 via lines 34, 37.

BEZUGSZIFFERNLISTEREFERENCE NUMBER LIST

1. Basisstation1. Base station 5050 46. Gehäuse46. Housing 2. Bodenplatte2. Base plate 47. Abstandhalter47. Spacers 55 3. Wand3. Wall 48. frei48. free 4. Wand4. Wall 49. Pfeil/Strömungsrichtung49. Arrow/flow direction 5. Wand5. Wall 50. Kupplung50. Clutch 6. Wand6. Wall 5555 51. Adapter51. Adapter 7. Schrägwand7. Sloping wall 52. Schlauch52. Hose 1010 8. Schrägwand8. Inclined wall 53. Einsatz53. Deployment 9. Schrägwand9. Inclined wall 54. Schrumpfschlauch54. Shrink tubing 10. Schrägwand10. Inclined wall 55. Bohrung55. Bore 11. Deckplatte11. Cover plate 6060 56. Halter56. Holder 12. frei12. free 57. Bohrung57. Borehole 1515 13. frei13. free 58. Bohrung58. Borehole 14. frei14. free 59. Ummantelung59. Sheathing 15. Netzschalter15. Power switch 60. Adapter60. Adapter 16. Elektromotor16. Electric motor 6565 61. Mantel wand61. Coat wall 17. Ventilationsvorrichtung17. Ventilation device 62. Einsatz62. Mission 2020 18. frei18. free 63. Eintrittsöffnung63. Entrance opening 19. Lüftungsöffnung19. Ventilation opening 64. Stirnwand64. Front wall 20. Potentiometer20. Potentiometer 65. Querschnittsverengung65. Cross-sectional narrowing 21. Adapter21. Adapter 7070 66. Innenraum 66. Interior 22. Nachionisationselektrode22. Post-ionization electrode 67. Bohrung67. Borehole 2525 23. Sicherheitskupplung23. Safety clutch 68. Anschlußkabel68. Connection cable 24. Signalleuchte24. Signal light 69. Einzelader69. Single core 25. Pfeil/Netzanschluß25. Arrow/Power connection 70. Anschlüsse70. Connections 26. Schmelzsicherung26. Fuse 7575 71. Transformator71. Transformer 27. Leitungen27. Lines 72. Thyristor72. Thyristor 3030 28. Reglerschaltung28. Regulator circuit 73. Elektrolytkondensator73. Electrolytic capacitor 29. Kaskadenschaltung29. Cascade circuit 74. Folienkondensator74. Film capacitor 30. Leitungen30. Lines 75. Widerstand75. Resistance 31. Schmelzsicherung31. Fuse 8080 76. Kontaktpunkt76. Contact point 32. Eingang32. Entrance 77. Kontaktpunkt77. Contact point 3535 33. Hochspannungsausgang33. High voltage output 78. Boden78. Floor 34. Leitung34. Management 79. frei79. free 35. Ionisationselektrode35. Ionization electrode 80. Kontaktpunkte80. Contact points 36. Ionisationskammer36. Ionization chamber 8585 81. Platine81. Circuit board 37. Leitung37. Management 82. Varistor82. Varistor 4040 38. Stecker38. Plug 83. Kaskade83. Cascade 39. Leitung39. Management Dl-D15 DiodenDl-D15 diodes 40. Filter40. Filter 41. Gehäuse41. Housing Cl-C15 KondensatorenCl-C15 capacitors 42. Raum42. Room R1-R3 WiderständeR1-R3 resistors 4545 43. Platine43. Circuit board 44. Stutzen44. Stuffing 45. Ende45. End

Claims

&idigr;&idigr;'*. Patent attorney Dipl.-Ing. Mario Wagner, Technologiezentrum am Europaplatz, 52068 Aachen Applicant: Almandinger, Dommermuth, Winkens, Möller Branch from DE 197 26 036.5 Attorney file number: A09-004 PROTECTION CLAIMS:

1. Inhalation device with a base station (1) having a filter (40) through which ambient air is sucked into an ionization chamber (36) in which an exposed ionization electrode (35) is arranged, to which a high voltage generating a corona discharge is applied for ionizing the ambient air sucked in, for which purpose the base station (1) further has a controllable ventilation device (17) for producing a pressure gradient between the environment and the ionization chamber (36) and an electronic cascade circuit (29) generating the high voltage, and with a connection between an inhalation breathing mask and the ionization chamber (36), in which the ionized ambient air is under excess pressure compared to the environment for inhalation.

2. Inhalation device according to claim 1, characterized in that the connection has a hose (52) that can be coupled between the base station (1) and the inhalation breathing mask.

3. Inhalation device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the ionization chamber (36) is cylindrical, that at one end the ambient air is sucked in via a cartridge-shaped filter (40) and that at the other end, directly connected to the ionization chamber (36), a fan driven by a controllable electric motor (16) is provided, behind which a cross-sectional constriction (65) of the connection occurs as seen in the flow direction (49) of the ambient air.

4. Inhalation device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the input voltage of the cascade (83) generating the high voltage corresponds to the mains voltage or the supply voltage of the base station (1) and that an overvoltage protection (82) limits the input voltage.

5. Inhalation device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a varistor (82) limits the input voltage of the cascade (83).

6. Inhalation device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a current limiter is provided on the high-voltage side of the cascade circuit (29).

7. Inhalation device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the cascade (83) delivers a negative, substantially constant high voltage between 3 kV and 5 kV, in particular 4.8 kV.

8. Inhalation device according to one or more of the preceding claims, characterized in that

indicates that the cascade circuit (29) is cast in a separate housing

(46) is arranged within the base station (1).

9. Inhalation device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the ventilation device (17) is continuously adjustable between a minimum value and a maximum value.

10. Inhalation device according to one or more of the preceding claims, characterized in that post-ionization takes place in the flow direction (49) of the ionized ambient air before it enters the inhalation breathing mask from the connection or the hose (52).

11. Inhalation device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a post-ionization electrode (22) is held essentially centrally and coaxially in the connection or the hose (52), which is connected via a line (37, 39) to the high-voltage output (33) of the cascade circuit (29).

12. Inhalation device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the line (39) is a stranded wire, one end of which is spliced to form the post-ionization electrode (22).

13. Inhalation device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a shrink tube is shrunk onto the strand (39), which reliably prevents further splicing of the strand (39) and fixes the high-voltage-carrying strand (39) in a central bore (55) of a holder (56) arranged radially in the connection or in the tube (52).

14. Inhalation device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the stranded wire (39) is guided within the connection or the hose (52) to the connection to the base station (1) and that the stranded wire (39) is guided out in an insulating sheath (59) through a bore (58) for connection to a high-voltage contact (23) fixed to the base station.

15. Inhalation device according to one or more of the preceding claims, characterized in that an insert (62) for receiving medical reagents is provided between the inhalation breathing mask and the post-ionization electrode (22).