DE102004059530A1

DE102004059530A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Salzaerosols

Info

Publication number: DE102004059530A1
Application number: DE102004059530A
Authority: DE
Inventors: Vladimir Budarin
Original assignee: Holl Helmut Dr
Current assignee: Holl Helmut Dr
Priority date: 2003-12-09
Filing date: 2004-12-09
Publication date: 2005-07-07
Also published as: WO2005055984A1; EE00431U1; WO2005055984B1

Abstract

Das Verfahren dient zum Erhalt eines Salzaerosols mit vorgegebener Konzentration. Mittels einer Dosiervorrichtung wird Rohsalz an ein intensiv und ständig arbeitendes Salzverpulverungsinstrument weitergegeben, wo die Kristallstruktur des Rohsalzes zerschlagen wird und die Salzpartikel mit kinetischer Energie aktiviert und mit Druckluft vermischt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Salzaerosols sowie eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens.
Die Herstellung eines Salzaerosols dient insbesondere zur Anwendung in Salzkammern, in welchen das Salzaerosol eingeatmet werden kann, sei es zur medizinischen Anwendung zu kosmetischen Zwecken oder einfach zum Wohlfühlen, wie bei Sauna, Schwimmen oder ähnlichen Wellnessanwendungen.

Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung eines Aerosols, das Patent SU 1793932 , bei dem das Salzaerosol mit einem Salzverpulverer hergestellt wird. Der Salzverpulverer arbeitet periodisch, mit Ein-/Ausschaltung, entsprechend den Signalen der Sensoren, die die Konzentration des Aerosols messen.

Bekannt ist das Patent RU 2190482 . Gegenstand dieser Druckschrift ist das Verfahren zur Herstellung eines Aerosols, das auf der Einwirkung von Ultraschall auf den zu zerkleinernden Stoff beruht. Die Schwingungsquelle, die ein Piezoelement enthält, wurde so hergestellt, dass durch Änderung der Schwingungsparameter die Größe der Aerosolpartikel geändert werden kann.

Bekannt ist das Patent RU 2025139 . Gegenstand dieser Druckschrift ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Salzaerosol, bei der sich im oberen Teil des Korpus ein spiralförmiger horizontaler Luftkanal befindet. Die Luft, die in die Vorrichtung eingespeist wird, wird durch die spiralförmige Bewegung verdünnt. Aufgrund von Zentrifugalkräften und teilweise wegen der Luftverdünnung werden die verfeinerten Salzpartikel aus der Vorrichtung herausgeschleudert, zum Beispiel in eine Kammer mit künstlichem Mikroklima.

Bekannt ist die Offenlegungsschrift SU 1741809 . Gegenstand dieser Druckschrift ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Kochsalz-Aerosol zur Behandlung von Patienten mit Bronchialasthma. Zur Regulierung der Aerosoldispersion ist die Kammer, in der das Salz vermahlen wird, mit einer pneumatischen Drosselung verbunden, die den Luftstrom reguliert.

Aus PCT/US96/03528 (WO 96/31221) und US 5747002 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Natriumchloridmischung mit einer ungefähr gleichmäßigen Partikelgröße bekannt, die sich zur Inhalation in die Lungen eignet. Die Methode besteht aus der Vermahlung von grobem Natriumchlorid in einer Fallmühle in einem oder zwei oder noch mehr Prozessen unter Verwendung von Druckluft, was die Herstellung von Salzpartikeln mit einer Fraktion unter 7 Mikron ermöglicht. Gleich nach der Vermahlung werden die Partikel in Vakuum getrocknet, um Agglomeration vorzubeugen.

Bekannt ist das Patent RU 2062120 . Gegenstand dieser Druckschrift ist eine individuelle Vorrichtung zur Behandlung von Atemwegserkrankungen, die einen Korpus aus feingemahlenem Salzstein, ein Luftrohr und einen Diffuser enthält sowie mit einem Verbindungselement für den Patienten versehen ist. Eine solche Konstruktion ermöglicht es, Salzaerosol als Ergebnis des natürlichen Atmungsprozesses zu Behandlungszwecken herzustellen.

Bekannt ist das Patent RU 2058768 . Gegenstand dieser Druckschrift ist eine Halokammer, deren Wände aus Salzblöcken bestehen und die einen Sättigungsfilter, einen Druckventilator und auf der gegenüberliegenden Wand einen entsprechenden Diffuser und einen Zugventilator enthält. Mit Hilfe dieses Systems erhält man ein Salzaerosol.

Der Mangel bei allen bisher bekannten Verfahren zur Produktion von Salzaerosol ist, dass im erhaltenen Aerosol viele „Makro"-Salzpartikel vorkommen; die Menge der mit kinetischer Energie aktivierten Salzpartikel ist unzureichend, da das Zerkleinern der Kristallstruktur des Rohsalzes nicht direkt im fortlaufenden Prozess der Entstehung des Aerosols geschieht.

Vor diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Schaffung von Salzaerosol zu schaffen, das die vorgenannten Mängel nicht aufweist, sowie darüber hinaus eine entsprechende Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist durch die Merkmale des Anspruchs 3 definiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das trockene Rohsalz während des Dosierungsprozesses direkt an das intensiv und ständig arbeitende Salzverpulverungsinstrument weitergegeben, in dem die Kristallstruktur des Rohsalzes zerschlagen wird wonach die Salzpartikel mit kinetischer Energie aktiviert und mit Druckluft vermischt werden um dann möglichst direkt, zum Beispiel in einer Salzkammer zum Einatmen zur Verfügung zu stehen. Wesentlich ist dabei, dass ein Aerosol entsteht, dessen Salzpartikel mit kinetischer Energie aktiviert sind. Dabei wird das tro ckene Rohsalz während des Dosierungsprozesses direkt in den intensiv arbeitenden Salzverpulverer (in das Instrument) geführt.

Während des Stoßens im Salzverpulverer zerbricht die Kristallstruktur, die entstandenen Salzpartikel werden mit kinetischer Energie aktiviert und beim Vermischen der Salzpartikel und der Druckluft entsteht in der Verpulverungsvorrichtung das gewünschte Aerosol.

Direkt während des Zerschlagens der Kristallstruktur des Rohsalzes wird Druckluft in die Verpulverungsvorrichtung geführt, wo die Luft mit zerschlagenen Rohsalzpartikeln vermischt wird. Das so entstandene Salzaerosol wird mit Hilfe von Druckluft in die Salzkammer geführt.

Das erhaltene Salzaerosol ist maximal homogen, die Salzpartikel sind mit kinetischer Energie aktiviert; die Größe der Salzpartikel beträgt zu 90 % 2 – 5 Mikrometer; die Konzentration des Salzaerosols beträgt 0,5 – 60,00 mg/m³.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ausführung des vorbeschriebenen Verfahrens und zur Erzeugung eines Salzaerosols weist zum einen Mittel zur Dosierung von Rohsalz, zum anderen Mittel zum Zerschlagen von dem dosierten Rohsalz in Salzpartikel und des weiteren Mittel zur Beaufschlagung der zerschlagenen Salzpartikel mit Druckluft zum Austragen und zum Vermischen des Salzaerosols auf.

Die Mittel zur Dosierung können vielfältig ausgebildet sein, so kann eine Dosierschnecke oder ein Dosierförderband vorgesehen sein, besonders vorteilhaft ist jedoch eine Dosiertrommel vorgesehen, welche eine oder mehrere Ausnehmungen zur Aufnahme einer vorbestimmten Rohsalzmenge aufweist, wobei diese Trommel motorisch angetrieben ist und die Drehzahl des Motors voreinstellbar und veränderbar ist, so dass über die Drehzahländerung die Dosiermenge gesteuert werden kann.

Besonders einfach im Aufbau und robust im Betrieb ist eine Anordnung, bei der die Dosiertrommel zwischen einem zur Trommel hin offenen Rohsalzbehälter, beispielsweise einem Trichter und den Mitteln zum Zerschlagen von Rohsalz angeordnet ist, derart, dass das Rohsalz durch Schwerkraft transportiert wird. Das Rohsalz gelangt dann, wenn sich die Ausnehmung in der Trommel unterhalb des Rohsalzbehälters befindet, schwerkraftbedingt in die Ausnehmung, wird bei weiterer Rotation der Trommel weiter transportiert bis schließlich die Ausnehmung bei weiterer Rotation dort hin gelangt, wo die Mittel zum Zerschlagen vorgesehen sind, wo das Rohsalz dann durch Schwerkraft aus der Ausnehmung heraus fällt und in dem Bereich der Mühle bzw. des Salzverpulvers.

Eine solche Mühle oder ein solcher Salzverpulverer besteht vorteilhaft aus einem mit hoher Drehzahl rotierendem Schlaginstrument, mit dem das in diesem Bereich fallende Rohsalz in feine Salzpartikel zerschlagen wird. Derartige schnell rotierende Schlaginstrumente sind an sich bekannt und werden beispielsweise vom Prinzip her auch zum Kaffeemahlen eingesetzt, in dem ein rotierendes Messer durch Auftreffen auf das zu zerschlagende Gut hohe kinetische Energie einbringt und damit das Gut zerschlägt.

Zweckmäßigerweise wird das Schlaginstrument in einer im Querschnitt runden, vorzugsweise etwa zylindrischen Kammer angeordnet, in die von oben ein Kanal ragt, der an der Unterseite der Dosiertrommel anschließt, so dass dann, wenn die Ausnehmung der Dosiertrommel mit dem Kanal zur Überdeckung kommt, das Rohsalz aus dieser heraus fällt und über den Kanal in die Kammer gelangt, wo es vom Schlaginstrument beaufschlagt wird.

Um die zerschlagenen Salzpartikel intensiv zu vermischen und weiter mit kinetischer Energie zu beaufschlagen ist die Kammer vorzugsweise von unten mit Druckluft beaufschlagbar. Hierdurch wird verhindert, dass sich das Salz am Boden der Kammer absetzt, es wird vielmehr immer wieder durch den Luftstrom nach oben geblasen, wo es wieder in den Bereich des rotierenden Schlaginstrumentes gelangt. Das Salz wird dabei solange zerschlagen, bis die Partikel so klein und leicht sind, dass sie von dem von unten zugeführten Luftstrom mitgeführt werden und als Aerosol die Vorrichtung verlassen. Der Ausgang der Kammer ist daher vorteilhaft an der Oberseite in Form einer Austragsöffnung vorgesehen, welche in Form eines den Kanal umgebenden Ringspaltes ausgebildet ist. Durch diese Anordnung wird zum einen eine konstruktiv einfache Bauform und zum anderen eine intensive Zerschlagung und Vermischung der zerschlagenen Salzpartikel mit Luft unmittelbar vor dem Austrag aus der Vorrichtung erzielt.

In der Zeichnung (1) ist ein Salzaerosol-Generator mit Dosierer dargestellt, dem das vorliegende Verfahren zugrunde liegt.
Zur Erhaltung von Aerosol wird Rohsalz in den trichterförmigen Salzbehälter 1 gestreut, wo mit Hilfe des Dosiermotors 2 das Rohsalz durch den Dosierer 3 in den Kanal 4 und anschließend in die Mühle 6 geleitet wird, wo die Kristallstruktur des Rohsalzes mit dem Instrument 7 zerschlagen wird. Der hier nach unten hin trichterförmig zulaufende Salzbehälter 1 mündet an seiner Unterseite auf einer etwa zylindrischen Dosiertrommel, die in einer entsprechend zylindrischen Aufnahme drehbar und mittels Dosiermotors 2 antreibbar gelagert ist. Das im Salzbehälter 1 befindliche Rohsalz gelangt dann, wenn die Ausnehmung im Bereich der Unterseite des Salzbehälters angeordnet ist, in diese hinein und füllt diese. Durch Drehen der Dosiertrommel bewegt sich nun die gefüllte Ausnehmung um ca. 180° nach unten, bis die Ausnehmung mit dem Kanal 4 zur Überdeckung gelangt, dann fällt das in der Ausnehmung befindliche Rohsalz schwerkraftbedingt aus dieser heraus und gelangt durch den Kanal 4 in dem Bereich der Mühle 6. Innerhalb der Mühle rotiert das Schlaginstrument 7 mit hoher Drehzahl, so dass die in diesem Bereich gelangenden Salzkristalle zerschlagen werden.
Die Mühle 6 und das Instrument 7 arbeiten mit ununterbrochener Intensität, was zu homogenem gebrochenem Salzkristallstaub führt. Bei der Vermischung der Salzpartikel mit der Druckluft in der Verpulverungsvorrichtung entsteht das gewünschte Aerosol. Die Druckluft wird durch die Luftkanale 8 und 10 in die Mühle 6 geleitet. Durch die Druckluft wird das Aerosol aus der Mühle 6 durch den oberen Teil der Mühle 5 in die Salzkammer geleitet. Das beschriebene Verfahren ermöglicht in der Salzkammer eine Salzbehandlung (Halotherapie) mit bisher unerreichter Qualität dank des mit kinetischer Energie aktivierten Salzaerosols. wird.

Claims

Verfahren zum Erhalt eines Salzaerosols mit vorgegebener Konzentration, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohsalzdosierungen im Dosierer (3) bestimmt und direkt an das intensiv und ständig arbeitende Salzverpulverungsinstrument (7) weitergegeben werden, wo die Kristallstruktur des Rohsalzes zerschlagen wird, und die Salzpartikel mit kinetischer Energie aktiviert und mit Druckluft vermischt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohsalz in einem ununterbrochenen Prozess verpulvert und mit Druckluft gemischt wird.
Vorrichtung zur Erzeugung eines Salzaerosols mit Mitteln zur Dosierung von Rohsalz, mit Mitteln zum Zerschlagen von Rohsalz in Salzpartikel und mit Mitteln zur Beaufschlagung der zerschlagenen Salzpartikel mit Druckluft zum Austragen und Vermischen des Salzaerosols.
Vorrichtung zur Erzeugung eines Salzaerosols nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Dosieren eine Dosiertrommel aufweisen, welche eine Ausnehmung zur Aufnahme einer vorbestimmten Rohsalzmenge aufweist und welche motorisch vorzugsweise mit voreinstellbarer und veränderbarer Drehzahl angetrieben ist.
Vorrichtung zur Erzeugung eines Salzaerosols nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiertrommel zwischen einem zur Trommel hin offenen Rohsalzbehälter und den Mitteln zum Zerschlagen von Rohsalz angeordnet ist, derart, das das Rohsalz durch Schwerkraft transportiert wird.
Vorrichtung zur Erzeugung eines Salzaerosols, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Zerschlagen des Rohsalzes einen rotierendes Schlaginstrument aufweisen.
Vorrichtung zur Erzeugung eines Salzaerosols, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlaginstrument vorzugsweise koaxial innerhalb einer vorzugsweise zylindrischen Kammer angeordnet ist, in die von oben ein Kanal ragt, der an der Unterseite der Dosiertrommel anschließt.
Vorrichtung zur Erzeugung eines Salzaerosols, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer vorzugsweise von unten mit Druckluft beaufschlagbar ist.
Vorrichtung zur Erzeugung eines Salzaerosols, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer an ihrer Oberseite mindestens eine Austragsöffnung aufweist, vorzugsweise in Form eines den Kanal umgebenden Ringspaltes.