Die heiztechnischen Aufgabenstellungen im Medizinbereich sind mitunter sehr speziell. Heizrohre von Eichenauer erwärmen Aerosole in Inhalationsgeräten und verbessern so die Aufnahme der Medikamente.
Heizungen übernehmen in der Medizintechnik häufig die Aufgabe, Stoffe auf Körpertemperatur zu erwärmen. Dabei müssen zwei wichtige technische Vorkehrungen getroffen werden: Erstens dürfen von den Heiz-elementen keine Verunreinigungen ausgehen; ein direkter Kontakt der Heizelemente mit Stoffen, die den Patienten unmittelbar berühren, muss ausgeschlossen werden. Zweitens sind verhältnismäßig enge Temperaturtoleranzen einzuhalten.
Die Eichenauer Heizelemente GmbH & Co. KG in Hatzenbühl liefert seit rund 20 Jahren Heizlösungen für Labors, zur Desinfektion/Sterilisation, zur Atemluftaufbereitung und zur Bluterwärmung. Da es stets um das Menschenwohl geht, handelt es sich immer um besondere, beratungsintensive Lösungen. Standardlösungen gibt es hier kaum. Eichenauer agiert daher überwiegend als Systemlieferant.
Ein Beispiel für eine gemeinsam mit einem Medizintechnikunternehmen umgesetzte Lösung ist die PTC-Heizung für das Gerät Pari Therm, eine Aerosolerwärmungseinheit für Inhalationsgeräte. Hersteller ist die Starnberger Pari GmbH. Um die Medikamentenaufnahme bei der Inhalation zu erleichtern, wird das Aerosol auf Körpertemperatur erwärmt. Dieses Vorgehen empfiehlt sich besonders bei Patienten mit bronchialer Überempfindlichkeit. Das Medikament bleibt dabei unbeschadet, und es können alle zur Inhalation zugelassenen Medikamente eingesetzt werden. Ein angenehmer Nebeneffekt: Die erhöhte Aerosolproduktion führt zu deutlich kürzeren Inhalationszeiten.
Das Gerät besteht unter anderem aus einem Vernebler mit seitlich angebrachtem Mundstück. Der Pari Therm wiederum ist eine Art Wärmetauscher, der in den Vernebler eingesetzt wird. Wenn das Aerosol den Wärmetauscher durchströmt, nimmt es die Wärme des Heizrohrs auf.
Das Heizrohr ist eine Entwicklung von Eichenauer, exakt auf die funktionalen Anforderungen abgestimmt. Es wurde als aufwändiges Dreh-Frästeil mit sternförmigem Querschnitt konzipiert. Das heißt, es trägt am Umfang zwölf in Längsrichtung verlaufende Stege, welche die Oberfläche vergrößern und damit die Wärmeübertragung an das entlang strömende Aerosol begünstigen. Als Werkstoff wird Aluminium mit teflonisierter Oberfläche eingesetzt. Im Inneren des Heizrohrs befindet sich das PTC-Heizelement. Seine Oberflächentemperatur liegt bei 180 °C. Nach außen hin fällt dieser Wert ab, das Aerosol selbst erwärmt sich auf Körpertemperatur. Für eine möglichst gute Wärmeleitung werden einerseits PTC und Heizrohr, andererseits Heizrohr und Kaminrohr fest miteinander verpresst, so dass alle Teile eine Einheit bilden.
Bezüglich Hygiene gab es von Pari genaue Vorgaben: Die Kaminrohreinheit, insbesondere die elektrischen Verbindungsstellen am Heizrohr, mussten so konstruiert werden, dass das Reinigen, Desinfizieren oder Sterilisieren ohne Beeinträchtigung der Funktion möglich ist. Kurzschlüsse und Korrosionsbildung mussten ausgeschlossen werden. Aus diesem Grunde wurden die Lötstellen weit ins Innere verlegt und abgedichtet. Zum Reinigen lässt sich das Anschlusskabel lösen, die Einheit mit dem Wärmetauscher kann anschließend entnommen werden.
Ludwig Stöffler Projektmanager R&D Eichenauer Heizelemente, Hatzenbühl
Weitere Informationen www.eichenauer.de
Ihr Stichwort
- PTC-Heizelemente
- Aerosolerwärmung
- kürzere Inhalationszeiten
- modulare Systeme
- Heizrohre aus Aluminium
PTC-Heiztechnik
PTC-Heizelemente (PTC = Positive Temperature Coefficient), auch Kaltleiter genannt, geben Widerstandswärme an ihre Umgebung ab. Im kalten Zustand sind sie relativ gute Leiter, wenn die Temperatur steigt, steigt auch ihr Widerstand und die Leistung fällt. Bei Erreichen des vorgegebenen Temperaturwertes kippt diese Charakteristik wieder um. Aufgrund dieses Effektes spricht man auch von der Selbstregelung der PTC-Elemente. Eine externe Regelung erübrigt sich, der Selbstregelungseffekt verhindert Überhitzungen. In der Heiztechnik werden gerne PTC verwendet, wenn zugleich betriebssichere und kostengünstige Lösungen benötigt werden. Auch die kompakten Abmessungen eröffnen viele Möglichkeiten, beispielsweise in tragbaren Geräten. Gerade in der Medizintechnik sind diese Eigenschaften oft erwünscht. Die Kaltleiter werden aus dotierter, polykristalliner Keramik auf Basis von Bariumtitanat (BaTiO3) hergestellt. Durch entsprechende Dimensionierung und Zusatz weiterer Stoffe lassen sich PTC mit unterschiedlichen Temperaturkennlinien herstellen.
Teilen:
