Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärme- und/oder
Kältespeicherung für die Temperaturbehandlung menschlicher oder tierischer Körperteile in Form einer mit Mineralsand gefüllten Hülle.
Zur Behandlung von Schmerzen und Unwohlsein ist es bekannt, neben der Verabreichung von Medikamenten eine externe
Behandlung mittels Wärme vorzunehmen. Geeignet dazu sind mit heißem Wasser befüllbare Wärmeflaschen oder elektrische
Heizkissen, die auf die betroffenen Körperpartien aufgelegt werden. Die Handhabung von Wärmflaschen ist umständlich und kann mit Verletzungen (Verbrühungen) verbunden sein. Darüber hinaus ist Wasser ein schlechter Wärmespeicher, so daß nach kurzer Zeit ein Austausch des Wassers erfolgen muß.
Heizkissen können Verbrennungen verursachen, wenn die
Temperaturstufe zu heiß einαestellt wurde und der Patient eingeschlafen ist. Darüber hinaus ist nicht überall
elektrischer Strom verfügbar.
In letzter Zeit haben sich sog. cold-hot-packs mit einem Gel innerhalb einer Kunststoffhülle durchgesetzt. Hier wirkt aber die Wärme- und/oder Kälteabgabe für den Menschen, zumal der Energieaustausch über Kunststoffolie sehr mangelhaft ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Wärme- und/oder Kältespeicherung zu schaffen, die für die Temperaturbehandlung menschlicher oder tierischer Körper geeignet ist und dies bei möglichst einfacher Handhabung und maximaler Energiespeicherung gegeben ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Miiieralsand vulkanisches Silikatgestein ist.
Diese Art von Mineralsand weist neben einer sehr guten
Wärmekapazität ein hohes Absorptionsvermögen auf. Derartiges erwärmtes Mineral erbringt, wenn es auf die kranken
Körperpartien aufgelegt wird, große Linderung und Heilkraft.
Die mit dem Mineralsand gefüllte Hülle, die in etwa die Form eines Kissens aufweist, wird vorzugsweise in einem Backofen bei 60° bis 100°C etwa 30 bis 45 Minuten erwärmt und
anschließend auf die betroffene Körperpartien aufgelegt.
Da ein herkömmlicher Backofen auf einer konstanten
Temperatur gehalten werden kann, werden Verbrennungen durch Überhitzung des Mineralsandes vermieden.
Soll das Temperaturkissen zur Kältebehandlung,
beispielsweise zur Behandlung angeschwollener Glieder dienen, so kann die Temperatureinstellung des Speichers über die Temperaturregelung eines Eisschrankes bzw.
gegebenenfalls sogar einer Tiefkühltruhe erfolgen. Als
Füllstoff für die Hülle eignen sich vorzugsweise
Mineralgesteine aus der Familie der Vulkanite oder Kaoline in Mischung mit Vulkaniten. Insbesondere geeignet sind roher Rohperlitsand, Obsidianmineral, Liparit, Tuffstein.
Vermiculit. Magnesiumsilikat, eine Mischung aus
verschiedenen Mineralsanden oder eine Mischung aus geblähtem Kieselschaum und Mineralstoffen, wie sie vorstehend
angeführt wurden. Der geblähte Kieselschaum wird
hergestellt. indem Wasserglashydrat bei 1000°C zu
Schaumteilchen gebläht bzw. aufgeschäumt wird.
Ferner ist es möglich. Rohperlit und/oder Obsidiangranulat mit einer Wasserglaslösung zu tränken und zu einem
Rundkorngemisch aufzublähen. Dabei werden 10% bis 15%
Wasserglas dem Rohrperlit oder Obsidiangranulat zugegeben und abschließend im Ofen bei 1000°C behandelt. Mit
Wasserglaslösung getränktes Rohüerlit oder Obsidiangranulat kann auch nur kurz erhitzt werden, so daß der harte
Mineralkern erhalten bleibt und das geechäumte Wasserglas als Kieselschaumpolster das vulkanische Mineral umhüllt.
Zur Verbesserung der Wärmespeicherkapazität können die vorstehend angeführten Einzelminerale oder Gemische mit einem FLußspatsand (Kalziumfluorid) dergleichen Mahlgröße wie der Mineralsand versehen werden. Vorzugsweise werden dabei 8% bis 20% Flußspat zugegeben.
Ferner ist es möglich, dem Vulkanitsand geblähtes
Perlitkorn, Bimssand oder Glasschaumkügelchen vorzugsweise in einem Anteil von 15% bis 40% zuzugeben, um das
Schüttgewicht herabzusetzen.
Zur weiteren Verwendung der Wärmekapazität können die
Mineralienteilchen mit einem Edelmetall, mit Aluminium, Chrom oder Nickel beschichtet werden. Dabei wird das Metall im Hochvakuum auf die Mineralkörner aufgedampft.
Vorzugsweise wird zuerst Chrom in einer dünnen Schicht aufgedampft, die dann als guter Haftgrund für beispielsweise aufgedampftes Gold dient. Der Anteil derartig behandelter Mineralkörner beträgt vorzugsweise 2,5 bis 25 Gew.-%.
Der in der Hülle angeordnete Mineralsand weist vorzugsweise eine Korngröße von 1 bis 5 mm auf.
Die erfindungsgemäß verwendete Hülle besteht vorzugsweise aus einem Baumwollstoff oder Leinen und weist eine Größe auf, die der Größe DIN A4 entepricht. Damit kann die
erfindungsgemäße Vorrichtung in jedem herkömmlichen Backofen erwärmt werden. Es wird soviel Mineralsand eingefüllt, bis die Vorrichtung eine Dicke von etwa 10 bis 15 cm annimmt.
Das Material der Hülle kann an der Innenseite ähnlich wie bei einer Luftmatratze mit einer gummierten Beschichtung versehen sein, damit kein Mineralstaub durch das Kissen dringen kann. Durch die Beschichtung wird der Stoff der Hülle derart versteift. daß die Vorrichtung eine stabile
Form aufweist und sich nicht sackartig verformt.
Ferner kann, um eine erwünschte Sackbildung ganz sicher auszuschalten, beim Befüllen des Kissens ein Baumwollvlies wellenförmig eingelegt werden. Als Alternative oder
zusätzlich kann der Hüllstoff auf seiner Innenseite mit gummierten Stegen versehen werden, die eine Versteifung erbringen . Vorzugsweise sind an den Nahtstellen der Hülle kleine Zirkulationslöcher vorgesehen, damit die erwärmte
Luft beim Aufwärmen aus der Vorrichtung entweichen kann.
Zur besseren Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind an mindestens zwei gegenüberliegenden Seitenränder
Tragschlaufen angeordnet.
Das Material nach der Erfindung gewährleistet einen stabilen Aggregatzustand in einem sehr breiten Temperaturepektrum.
Durch die Form der Vorrichtung (sackartig in der Größe eines DIN A4 Bogens) ergibt sich eine sehr hohe
Energiespeicherkapazität und andererseits wieder eine
entsprechend langsame Abgabe von Wärme und Kälteenergie, bedingt durch das vulkanische Glas und dessen Korngröße, seine evtl. Weiterveredelung für den Anwendungszweck und außerdem die Form des kissenähnlichen Überzugs mit zwei
Lagen aus vernähtem Baumwollstoff als natürlich Barriere für die gespeicherte Energie. Im Gegensatz zu Kunststoffolien sind diese Hüllen so durchlässig, daß Kälte bzw.
Wärmeenergie kontinuierlich durch Zirkulation abgegeben wird. Steuerbar wird dieser Vorgang durch die Wahl der Webart des Baumwollstoffs bzw. seiner Webdichte, die Behandlung des Webfadens, insbesondere durch Kämmen des Fadens und alle Behandlungen, die ihn flauschiger machen und dadurch die Ieolierwirkung steigern. Sanforisierung ist möglich.
Schmirgelt man zweckmäßig die Oberfläche des Baumwollstoffs, damit er weicher wird, läßt sich die Energieabgabe zeitlich noch weiter auf natürliche Weise verzögern. Geschaffen wird ein Temperaturpolster mit natürlicher Füllung und
natürlicher Hülle.
Haltegurte, etwa zum Herausnehmen der Vorrichtung aus einem Ofen oder aus einer Tiefkühltruhe, können henkelartig an den beiden Stirnseiten oder bandartig guer über eine
Halteoberfläche angebracht sein. Im letzteren Fall ist ein störendes Herabhängen (mit möglichem Verbrennen etc.) ausgeschlossen (auch kein Verheddern an den Füßen bei
Verwendung als Wärmflasche oder gar Strangulieren beim
Kleinkind).
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine
Vorrichtung zur Wärmespeicherung für die Wärmebehandlung menschlicher oder
tierischer Körperteile;
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II von
Fig. 1;
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß
Fig. 3.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung 10 besteht aus einer Hülle 12, die in etwa die Größe aufweist, die durch DIN A4 festgelegt ist. Die Hülle 12 besteht aus an der Innenseite gummibeschichtetem Baumwollstoff oder Leinen und weist an mindestens drei Seiten eine Naht auf. Zur Ermöglichung einer Luftzirkulation sind im Bereich der Naht
Zirkulationsöffnungen 14 vorgesehen. Die Hülle weist, wenn der Mineralsand eingefüllt ist, eine Dicke von etwa 10 bis
15 cm auf. Zur besseren Handhabung der Vorrichtung 10 sind an den Schmalseiten Tragschlaufen 16, 18 angeordnet. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind die Tragschlaufen an den Schmalseiten der Vorrichtung 10 vorgesehen. Es ist aber auch möglich, an den Langsseiten allem oder zusätzlich
Tragschlaufen anzuordnen.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind an der Innenseite des Stoffes der Hülle gummierte Stege 20 vorgesehen. Diese Stege tragen dazu bei, eine Sackbildung zu verhindern, so daß der in der Hülle angeordnete Mineralsand 22, beispielsweise ein Vulkanit, gleichmäßig im Inneren verteilt bleibt. Neben den Nähten 24, 26 sind öffnungen 14 vorgesehen, die ein
Entweichen von heißer Luft aus dem Inneren der Vorrichtung 10 ermöglichen.
Nach Fig. 3 hat die Vorrichtung 30 einen ähnlichen Aufbau wie nach Fig. 1.
Der Baumwollstoff 32 ist hinsichtlich seiner Webart,
Webdichte und Behandlung des Webfadens auf optimale
Wärmeabgabe gesteuert.
Quer über das etwa DIN A4 große Kissen verlaufen relativ dicht zwei Haltegurte 34 von der einen Längseeite zur anderen.
Im übrigen können eich die Einzelheiten der Fig. 2 bei Fig.
4 wiederholen.
Die zum Füllen der Hülle verwendeten Mineralsandmischungen können auch zur Ganzkörperbehandlung verwendet werden, indem erwärmtes Mineral in einer Badewanne oder einem Bottich angeordnet und der Patient in das erwärmte Mineral
hineinsteigt. Ein derartiger Behälter kann auch mit einer elektrischen Heizvorrichtung versehen werden zur
kontinuierlichen Erwärmung des Mineralsandee.
Die Wärmeübertragung erfolgt also innerhalb des vulkanischen Silikatgesteins durch Wärme-Kälteleitung, zum Inlet und zur Außenhülle hin durch ein Gemisch aus Konvektion und zum geringen Teil durch Wärmestrahlung und nach außen hin
ausschließlich durch Konvenktion.
Wichtig ist die Schichtenfolge, nämlich ein staubdichtes Inlet, umgeben von einer Hülle aus Baumwollstoff oder Leinen.
Füllungen, ebenfalls auf vulkanischer Basis, die zu
schlechte Wärmeleiter sind, scheiden aus.
Ein besonderer Vorteil der Kombination nach der Erfindung besteht in der hohen Erhitzungsmöglichkeit der Baumwolle, die eine Kunststoffhaut nicht bietet bzw. der Fähigkeit, doch noch relativ weich, selbst bei tiefen Temperaturen von -10°C oder -30°C, zu bleiben. Beispiel
Eine kissenartige Vorrichtung von DIH A4 Größe wurde mit 60% Rohperlit und 40% Vermiculit (beide im Rohzustand) gefüllt. Die Korngröße lag bei 0,8 bis 1,5 mm. Das Material war entstaubt. befand sich aber nicht im expandierten
Zustand.
Die Füllung befand sich in einem staubdichten Inlet. Die Hülle war ein gekämmter Baumwollstoff.
Quer über die Hülle, an den beiden Längsrändern angenäht, waren zwei Haltegurte (ohne großen Abstand zur
Hüllenoberfläche, wenn in vollem Zustand). Der Baumwollstoff war porös, das eingefüllte Material wies eine gute und kontinuierliche Luftzirkulation auf.