DE10042396A1

DE10042396A1 - Heißlufterzeugung von Heißluftextraktionsinhalatoren

Info

Publication number: DE10042396A1
Application number: DE2000142396
Authority: DE
Inventors: Markus Storz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-08-29
Filing date: 2000-08-29
Publication date: 2002-03-14
Anticipated expiration: 2020-08-30
Also published as: DE10042396B4

Abstract

Bei den bekannten Methoden zur Heißlufterzeugung in Heißluftextraktionsinhalatoren wird die Luft durch Vorbeiströmen an Heizdrähten oder an Glühbirnen erhitzt. Trotz aufwendiger elektronischer Steuerung müssen insbesondere bei Volumenstromschwankungen der Luft starke Temperaturschwankungen in Kauf genommen werden, welche eine zuverläsige Verdampfung der Inhaltsstoffe der jeweiligen Substanzen beeinträchtigen. Die neue Heizung soll Temperaturschwankungen möglichst minimieren. DOLLAR A Durch Verwendung eines massiven, gut wärmeleitenden Aluminiumblocks, der mit einer elektrischen Heizpatrone beheizt wird und mit Lüftungskanälen versehen ist, die aufgrund ihrer großen Oberfläche einen nur geringen Temperaturunterschied zwischen Heizblock und erwünschter Lufttemperatur erlauben, können Temperaturschwankungen minimiert werden. Unterstützt wird diese Eigenschaft noch durch das Wärmespeichervermögen des - vorzugsweise isolierten - Heizblocks. DOLLAR A Der Heizblock eignet sich aufgrund seiner temperaturausgleichenden Eigenschaften für die Heißlufterzeugung in Heißluftextraktionsinhalatoren. Zudem können am Heizblock vergleichsweise kostengünstige elektromechanische Regler zur Temperaturregelung angebracht werden.

Description

Allgemeines zur Heißluftextraktion

Bei der Heißluftextraktion werden Heilkräuter oder andere geeignete pflanzliche Substanzen zerkleinert und mit auf bis zu 235°C erhitzter Luft durchströmt, wodurch die in den Substanzen enthaltenen Aromen und Wirkstoffe "verdampfen" bzw. ausdünsten und in die Heißluft übergehen. Diese mit Aromen und Wirkstoffen versetzte Luft wird, nachdem Sie auf eine angenehme Temperatur heruntergekühlt ist, eingeatmet, wobei die Wirkstoffe über die Lungenbläschen in den Blutkreislauf gelangen. Mit derartigen Inhalatoren lassen sich aber auch Wirkstoffe aus geeigneten synthetischen Arzneimitteln in flüssiger und pulverisierter Form inhalieren.

Bei der Heißluftextraktion wird also kein Wasser erhitzt um Wasserdampf zu erzeugen, die Dämpfe entstehen allein durch die Hitzeeinwirkung auf die jeweiligen Substanzen.

Stand der Technik

Auf dem europäischen und amerikanischen Markt werden etwa ein halbes Dutzend unterschiedliche Heißluftextraktionsinhalatoren (Vaporizer) angeboten. Die meisten arbeiten nach dem "Bratpfannenprinzip", das heißt, daß die Kräuter auf einer erhitzten Fläche verteilt werden, in der Hoffnung, daß dabei eine Verdampfung der Inhaltsstoffe stattfindet. Diese Methode funktioniert nur unzureichend, da die in unmittelbarem Kontakt mit der erhitzten Fläche stehenden Substanzen wesentlich stärker erhitzt werden wie die darüberliegenden Schichten, wodurch eine einigermaßen gleichmäßige Verdampfung der Inhaltsstoffe ausgeschlossen ist. Bei dem anderen Funktionsprinzip werden die Kräuter mit auf einen bestimmten Temperaturbereich erhitzter Luft durchströmt und dampfen - die notwendige Mindesttemperatur vorausgesetzt - ihre Inhaltsstoffe aus, welche dann nach Abkühlung der Luft inhaliert werden können. Diese Methode wird z. b. in der Gebrauchsmusteranmeldung (Rollennummer DE 296 10 936 UI) vom 21.06.96 oder auch in dem von mir gehaltenen Patent (Rollennummer DP 198 03 376) vom 29.01.98 beschrieben. O. a. Patent beschreibt einen Heißluftextraktionsinhalator, mit dessen Hilfe der Verdampfungs- und der Inhalationsprozess räumlich und zeitlich getrennt ablaufen, was für den Benutzer Vorteile in Bezug auf Komfort und Sicherheit hat. Zur Heißlufterzeugung wurde dort ein Heißluftfön beschrieben.

Problem

Luft ist ein schlechter Wärmeleiter, gilt technisch gesehen gar als Isolator und lässt sich nur "widerwillig" schnell auf eine bestimmte Temperatur bringen. Beim Heißluftfön ergeben sich trotz kostenintensiver und aufwendiger elektronischer Steuerung insbesondere bei Volumenstromschwankungen der Luft starke Temperaturschwankungen (bis zu 50°C innerhalb weniger Sekunden), welche eine zuverlässige Verdampfung der Inhaltsstoffe der jeweiligen Substanzen beeinträchtigen. Das liegt u. a. daran, daß das Heizmedium (Heizdraht) eine wesentlich höhere Temperatur hat wie die erwünschte, anzustrebende Lufttemperatur. Das gleiche gilt auch bei Verwendung einer Glühbirne als Heizmedium. Außerdem haben Heizdrähte oder auch Glühbirnen so gut wie keine Wärmespeicherfunktion, wodurch das Problem der Temperaturschwankungen verschärft wird.

Lösung

Die Oberfläche des Heizmediums muß soweit vergrößert werden, daß die daran vorbeistreichende, zu erhitzende Luft bei Austritt aus dem Heizmedium einen möglichst geringen Temperaturunterschied zum Heizmedium selbst aufweist. Weiter muß das Heizmedium auch noch eine entsprechende - vorzugsweise isolierte - Masse aufweisen, um als Wärmespeicher dienen zu können. Diese Probleme werden durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale (mit wenigstens einem Lüftungskanal versehener Heizblock) gelöst.

Erreichte Vorteile

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Luft sich problemlos und ohne nennenswerte Temperaturschwankungen auf das eingestellte Temperaturniveau erhitzen lässt.

Weitere Ausgestaltung der Erfindung

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 6 angegeben. Durch die Verwendung eines massiven Heizblocks können für die Temperaturregelung auch elektromechanische Regler wie z. B. Bimetallregler verwendet werden, was im Vergleich zu elektronischen Steuerungen eine erhebliche Kostenersparnis bedeutet.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Stellen Sie sich einen Aluminiumquader mit den Außenmassen B = 30 × H = 65 × T = 30 mm vor. Aluminium eignet sich für unsere Zwecke hervorragend, da es ein guter Wärmeleiter ist. In den Alublock wird von unten ein zentrales (Sack-)Loch gebohrt, welches zur Aufnahme einer elektrischen Standardheizpatrone mit den Maßen ∅ = 10, I = 60 mm und einer Leistung von 180 Watt dient. Um diese Heizpatrone herum sind (wie die Patronenkammern um die Achse einer Revolvertrommel) sechs durchgehende Lüftungskanäle ∅ = 5 mm angordnet, welche in einen gemeinsamen, oben auf den Alublock geschraubten Ausblasstutzen münden. Auf einer der Längsseiten wird mittig ein Bimetallregler direkt auf den Alublock geschraubt. Dieser Bimetallregler hat ein Regelband von ca. 135-240°C (Oberflächentemperatur des Heizblocks). Damit läßt sich die Luft, welche mittels eines Membrankompressors (Volumenstrom ca. 9 l/min.) durch die Lüftungskanäle gedrückt wird, auf Temperaturen zwischen ca. 130 und 220°C erhitzen. Mit diesem Temperaturbereich sind die weitaus meisten Anwendungsmöglichkeiten der Heißluftextraktion abgedeckt.

Temperaturen über 235°C würden die Pflanzenteile (Zellulose) zum Brennen bringen, wodurch unerwünschte Verbrennungsschadstoffe - wie beim Rauchen - entstünden. Allgemein gilt, daß die eingestellte Lufttemperatur nur knapp über der Verdampfungstemperatur des jeweiligen Wirkstoffes liegen sollte, da durch unnötig hohe Temperaturen Wirkstoffe zum Teil zerstört und der Geschmack der Kräuter beeinträchtigt werden kann.

Bei Verwendung eines Bimetallreglers muß aufgrund der vorhandenen Schalthysterese mit gewissen Luftemperaturschwankungen gerechnet werden. Im o. a. Beispiel betragen diese ca 11°C. Das stellt für die weitaus meisten Anwendungsmöglichkeiten der Heißluftextraktion kein Problem dar. Für höhere Anforderungen kann in den Heizblock ein Widerstandsfühler in Verbindung mit einer elektronischen Steuerung eingebaut werden. Damit kann die Luft präzise auf die gewünschte Temperatur erhitzt werden.

Claims

1. Heißlufterzeuger zur Verwendung in einem Heißluftextraktionsinhalator, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung als massiver Heizblock ausgeführt ist, welcher mit wenigstens einem Lüftungskanal durchzogen ist.

2. Heißlufterzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Beheizung des Heizblocks ein elektrisches Heizelement verwendet wird.

3. Heißlufterzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Beheizung des Heizblocks eine Gasheizung verwendet wird.

4. Heißlufterzeuger nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement oder die Gasheizung zentral in dem Heizblock angeordnet ist, während sich der oder die Luftkanäle spiralförmig um das Heizelement oder die Gasheizung herumwinden.

5. Heißlufterzeuger nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement oder die Gasheizung zentral in dem Heizblock angeordnet ist, während der oder die Luftkanäle parallel zu dem Heizelement oder zu der Gasheizung angeordnet sind.

6. Heißlufterzeuger nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektromechanischer Temperaturregler zur Temperaturregelung verwendet wird.

7. Heißlufterzeuger nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektronischer Temperaturregler in Verbindung mit einem Widerstandsfühler zur Temperaturregelung/steuerung verwendet wird.