设计与研究 ２７ 三氧水理疗系统的研制 韩桂海 袁小妹２ 刘 慧１ 项 项 于砚廷 （１．山东省科学院海洋仪器仪表研究所，青岛２６６０００；２．安德烈斯蒂尔动力工具（青岛）有限公司，青岛２６６０００） 摘 要：三氧是强氧化剂，溶于水后，产生能分解产生氧化能力极强的单原子氧，可用于杀菌、消毒、美容、 保健等。本文设计了一套三氧水理疗系统，具有良好的人机界面，出水气液混合均匀、三氧含量恒定、水温可 调、流量可调、残余三氧还原等优点。 关键词：三氧水理疗系统 １引言 三氧（０ ），俗称臭氧，常温下呈淡蓝色，有鱼腥味。臭 氧与医用三氧的区别在于臭氧含有对人体有害的氮氧化 物，而医用三氧则以纯氧为原料，生成物中不含有氮氧化 物【”。 三氧是一种广谱杀菌剂，它可杀灭细菌繁殖体和芽 孢、病毒、真菌等，可破坏肉毒杆菌毒素。三氧对细菌、霉 菌等微生物的作用是首先是破坏细胞膜，细胞膜受损后， 新陈代谢发生障碍并抑制其生长，跟着三氧继续向细胞 膜内渗透，破坏其内部组织，直至死亡，而且这种杀灭作 用速度快、彻底，是其它药物杀灭作用无可比拟的。三氧 易溶于水，在水中的溶解度大约是氧的１Ｏ～１５倍。在水 中，三氧分子极不稳定，能分解产生氧化能力极强的单原 子氧（０）和羟基（ＯＨ），可将水中的杂质如铁、锰、臭味、细 菌、病毒等迅速清除、并将水分子变小，使水的味道甘甜， 并将自来水中的氯和其它卤代有机物完全消除。研究发 现，大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌、福氏痢 疾杆菌、枯草杆菌黑色变种芽孢，甚至ＳＡＲＳ病毒和艾滋 病毒等，病菌在一定浓度三氧液中根本就无法生存，在三 氧液中任何病原微生物的蛋白质和ＤＮＡ结构都会被彻底 破坏，从而导致死亡。故工业以及医疗产业中，采用三氧 水进行杀菌、消毒、美容、保健等［２－５１。而三氧发生系统的研 究，也引起了各单位的关注【 】。 ２三氧水理疗系统的硬件结构 本三氧水理疗系统主要硬件结构布局如图１所示， 主要包括操作面板、控制板、三氧发生单元、三氧水生成 单元、三氧水分流装置、治疗装置和三氧还原装置等，该 装置以医用氧气为原料，氧气通过三氧发生单元，在交变 高压电场的作用，产生三氧气，三氧气与设定温度的纯净 水在气液混合器内部，经过剧烈的混合搅动，被粉碎成极 微小的气泡，增大了其在水中的溶解度，形成一定浓度的 三氧混合液，作为理疗用，同时考虑到大气中三氧浓度太 高，会影响到人的呼吸系统，该系统增加了残余三氧气还 原装置。 其工作流程如图２所示。 与其他三氧水理疗系统相比，本系统具有三氧含量 恒定、水温可调、气液混合均匀、流量可调、残余三氧还原 图１三氧理疗系统的硬件结构图 图２三氧理疗系统的工作流程图 等优点。 ２．１控制单元 该单元主要包括控制模块以及显示部分，如图３所 示，为本系统的控制显示面板，提供友好的人机界面，对 设备的运行情况进行实时显示以及控制功能。可对Ａ、Ｂ 两路进行选择，同时或单独一路工作，并可分别对Ａ，Ｂ两 路治疗时间，三氧浓度，水温等分别进行设定，并具有故 障报警功能。 ２．２三氧发生单元 ２８ 现代制造技术与装备 ２．５治疗装置 ２０１０第４期总第１９７期 自分流器流出的三氧水，水气混合均匀，治疗过程中 无冲击声，无断续供液现象，可以直接实行治疗。设备的 终端是一个自主设计的治疗嘴，该治疗嘴可以根据治疗 的不同情况，方便调节治疗的出水量。 ２．６三氧还原单元 大气中臭氧达到一定浓度时，会对人的呼吸系统造 成损伤，所以，为了保证医护人员以及患者的健康，必须 对设备运行过程中产生的多余臭氧进行处理，才能排放 图３设备的控制显示面板 该单元是三氧水理疗系统的核心部分，三氧发生器， 散热器，控制电源等，其原理是让一定流量的干燥纯氧通 过三氧发生器，在交变高频高压电场作用下，产生电晕放 电，激活氧（０ ），产生三氧（０ ）。由于在产生三氧的过程 中，空气湿度过高，会出现三氧发生器打火等现象，影响 其使用寿命。本系统中，在管路中设置一单向开关系统， 在空闲时段，切断三氧发生器管路与其他管路的联系，保 证其内部始终处于干燥状态，同时，将该单元与外界潮湿 环境隔离，保证了其内外均处于干燥状态。确保三氧发生 单元正常工作。 ２．３三氧水生成单元 该单元包括水箱、真空泵、气液混合器等部件，自三 氧发生器出来的三氧气，通过气液混合器时，与水进行充 分搅和，让尽可能多的三氧气溶解入水，形成三氧水。在 该单元中，增加了水温控制装置，可通过控制单元，对水 温进行调整，以照顾病患的感受。 进水箱 混合器 图４分流装置示意图 ２．４三氧水分流装置 自气液混合器流出的三氧水，进入分流装置后，分两 路排出，如图４所示。在分流装置的底部出口，水气因为 重力和压力作用，混合的更为均匀，流向治疗嘴；而其顶 部出ＶＩ，则含气比较多，流向水箱，不能溶解入水的三氧 气，则通过水箱顶部的排气孔进入三氧还原单元，还原成 氧气。 到大气中。该设备让多余的三氧气从水箱排出，通过催化 剂对其进行还原，得到氧气，消除了它的不利影响。’ ３小结 本三氧水理疗系统提供友好的人机界面，具有观察 直观、操作方便、三氧浓度高（４￣６ｍｇ／Ｌ）、三氧水混合均 匀、出水水温可调、出水均匀平稳、残余臭氧还原等优点， 经过多年在医疗、保健行业的使用，取得良好的效果Ｄ０］。 参考文献 【１］于保法，三氧医学及临床应用，北京：中国协和医科大学出 版社，２００４． 【２］蒋丽娟，张志成．医疗仪器管路消毒机杀菌效果的实验观 察，中国消毒学杂志，２００６，２３（２）：１４１—１４２． 【３］史利克，马景学，等．臭氧水灭菌效果的试验观察，中华医院 感染学杂志，２００３，１３（４）：３４８—３４９． ｆ４】陈建霞，王宗梅，臭氧消融术治疗腰椎间盘突出症的观察和 护理，现代护理，２００６，１２（６）：５１７—５１８． 【５］刘爱霞，臭氧水治疗女性外生殖道感染的ｌ临床效果分析，中 国临床医生，２００５，３３（９）：２７—２８． ［６］虞水红，李爱国，等，臭氧消毒与臭氧消毒机的研制，中国医 学装备，２００５，１月２（１）：３８—３９． ［７］于炳亮；韩桂海；刘慧等，三氧治疗仪，实用新型专利， ２００６２０１６１８３７．５． ［８］王成群，谢云，张春娟，医用臭氧妇科治疗仪的设计，单片机 开发与应用，２３卷，１１－２期，１２９—１３１． ［９］徐枚，臭氧妇科清洗仪的研制，天津大学，２００７硕士论文． ［１Ｏ］刘长艳，三氧妇科治疗仪治疗阴道念珠菌病的疗效观察， 中国实用医药２００９，４（８），１０６—１０７． Ｔｈｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｏｚｏｎｅ Ｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ ＨＡＮ Ｇｕｉｈａｉ１，ＹＵＡＮ Ｘｉａｏｍｅｉ ，ＬＩＵ Ｈｕｉ ，ＸＩＡＮＧ Ｘｕ ，ＹＵ Ｙａｎｔｉｎｇ （１．Ｏｃｅａｎｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０００；２．ＡＮＤＲＥＡＳ ＳＴＩＨＬ Ｐｏｗｅｒ Ｔｏｏｌｓ（Ｑｉｎｇ－ ｄａｏ）Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｏｎｅ ｏｚｏｎｅ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｕｓｅｄ ｉｎ ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｅａｌｔｈ ｃａｒｅ ｄｏｍａｉｎ，ｉｔ ｏｗｎｓ ｇｏｏｄ ｈｕｍａｎ－ｍａ－ ｃｈｉｎｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｔｈｅ ｏｕｔｌｅｔ ｌｉｑｕｉｄ ｍｉｘｅｄ ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｏｆ ０３ ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｉｓ ａｂｏｕｔ ４—６ｍｇ／Ｌ，ａｎｄ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｆｌｕｘ ｃａｌｌ ｃａｌｌ ｂｅ ａｄｊｕｓｔｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｕｓｅｒ，ｔｈｅ ｒｅｓｉｄｕａｌ ０３ ｃ＆ｎ ｂｅ ｄｅｏｘｉｄｉｚｅｄ ｔｏ ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ ｔｈｅ ｒｉｓｅｒｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｚｏｎｅ ｗａｔｅｒ，ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ
