DE19752578A1

DE19752578A1 - Transportable Wärmebox zum Temperieren von Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE19752578A1
Application number: DE19752578A
Authority: DE
Inventors: Juergen Schweifel
Original assignee: S MED MEDIZINTECHNIK GmbH
Current assignee: S MED MEDIZINTECHNIK GmbH
Priority date: 1997-11-27
Filing date: 1997-11-27
Publication date: 1999-06-02

Description

Die Erfindung betrifft eine transportable Wärmebox zum Temperieren von Flüssigkeiten, die in Beuteln verpackt sind, insbesondere von Flüssigkeiten für die Interperitonealdialyse und von anderen, dem menschlichen Körper zuzuführenden Flüssigkeiten.

Solche Flüssigkeiten müssen, bevor sie dem Körper zugeführt werden, möglichst genau auf die Körpertemperatur gebracht werden, um Störungen der Körpertemperaturregulierung zu vermeiden. Insbesondere bei der Intraperitonealdialyse werden in wenigen Minuten bis zu 2 l frischer Dialyselösung in den Bauchraum des Patienten eingebracht. Wird diese nicht hinreichend genau temperiert, so können Schockzustände auftreten, die im schlimmsten Fall zum Tod des Patienten führen.

Die frische Dialyseflüssigkeit ist gewöhnlich in der erforderlichen Menge in Beuteln, meist aus Kunststoffolie, verpackt, die mit Mitteln zum Anschluß an einen Dauerkatheter versehen sind. Das Auswechseln der Dialyseflüssigkeit geschieht üblicherweise bis zu vier Mal täglich im Abstand von jeweils vier Stunden. Dabei möchte der Patient, soweit er nicht aus anderen Gründen bettlägerig ist, nicht an eine stationäre Vorrichtung gebunden sein, sondern den Wechsel dort ausführen können wo er sich gerade aufhält. Es besteht daher Bedarf an einer Vorrichtung, mit der ein für den Wechsel ausreichender Vorrat an gefüllten frischen und temperierten Beuteln mitgeführt werden kann.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art (WO-A-84/04042) umfaßt einen mit wärmeisolierendem Material ausgeschlagenen Transportkoffer zur Aufnahme eines Beutels mit Dialyseflüssigkeit. In diesem Koffer befindet sich ein Heizelement, welches durch eine Stromquelle elektrisch beheizbar ist und auch einen Temperaturfühler umfaßt, mittels dessen die Heizleistung so geregelt werden kann, daß die Temperatur der Flüssigkeit auf einem vorgewählten Wert gehalten wird. Zum Aufheizen der anfangs in der Regel zu kalten Flüssigkeit kann die Heizleistung durch einen Programmgeber mit einem vorgewählten Zeitprogramm gesteuert werden. Die Heizenergie kann vom Stromnetz über ein eingebautes Netzgerät oder auch aus dem 12 V-Netz eines Kraftfahrzeugs zugeführt werden.

Mit dieser Vorrichtung lassen sich Beutel temperieren, die vor dem Einlegen in die Vorrichtung eine bestimmte Temperatur, beispielsweise Zimmertemperatur, haben. Trotzdem dauert es ziemlich lange, bis die Flüssigkeit die Zieltemperatur erreicht hat. Dadurch kann es vorkommen, daß zum erforderlichen Zeitpunkt kein temperierter Beutel verfügbar ist, beispielsweise, wenn der Patient vergessen hat, rechtzeitig einen neuen Beutel einzulegen, oder wenn der temperierte Beutel sich als unbrauchbar erweist und ein neuer temperiert werden muß. Das gilt insbesondere auch, wenn der neue Beutel nicht bei Zimmertemperatur, sondern kälter gelagert wurde.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden, sieht die bekannte Vorrichtung eigen Schalter vor, mit dem das vorgewählte Zeitprogramm durch einen manuellen Eingriff umgangen werden kann. Dadurch kann es jedoch vorkommen, daß das Heizelement sich soweit erhitzt, daß die Flüssigkeit geschädigt und der Patient der Gefahr von Verbrennungen beim Berühren des Heizelements ausgesetzt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Vorrichtung so fortzubilden, daß sie flüssigkeitsgefüllte Beutel in kurzer Zeit von unterschiedlichen Ausgangstemperaturen auf die Zieltemperatur erwärmen kann, ohne daß dabei die Gefahr der Überhitzung der Flüssigkeit oder einer Verbrennung des Patienten auftritt.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach dem Hauptanspruch gelöst.

Der Temperaturfühler berührt den flüssigkeitsgefüllten Beutel auf der der beheizbaren Platte gegenüberliegenden Seite und mißt daher die Temperatur der Flüssigkeit selbst. Dadurch kann die Heizleistung abhängig von der Differenz zur Zieltemperatur geregelt und auch bei unterschiedlichen Ausgangstemperaturen eine schnelle Temperierung erzielt werden.

Vorzugsweise sind die Innenflächen des Ober- und Unterteils des Transportkoffers mit einem wärmeisolierenden Material belegt. Hierdurch werden Wärmeverluste gemindert und eine unnötige Belastung der Stromquelle vermieden, was insbesondere bei der Versorgung durch eine Autobatterie vorteilhaft ist. Durch die zur größten Quaderfläche der Vorrichtung parallel angebrachte Platte wird der Innenraum in zwei Teile geteilt. Das obere Teil dient zur Aufnahme des flüssigkeitsgefüllten Beutels, ist nach oben offen und kann durch das Oberteil des Koffers geschlossen werden. Das untere Teil bleibt beim Gebrauch geschlossen und kann das Heizelement und weitere Bauteile der Vorrichtung aufnehmen.

Zur elektrischen Beheizung der Platte ist bevorzugt ein Heizelement vorgesehen, das auf der unteren Oberfläche, d. h. der dem flüssigkeitsgefüllten Beutel abgewandten Seite der Platte angebracht oder in diese Fläche eingelassen ist.

Die beheizbare Platte ist bevorzugt eine Metallplatte, z. B. aus Aluminium. Hierdurch wird ein rascher und gleichmäßiger Wärmeübergang vom Heizelement auf den flüssigkeitsgefüllten Beutel gefördert. Die Platte kann zum Schutz vor Korrosion und zur elektrischen Isolierung lackiert oder beschichtet sein.

Der Temperaturfühler kann als Schalter ausgebildet sein und direkt oder über ein Relais den Heizstrom, ggf. in mehreren Stufen schalten. Bevorzugt wirkt der Fühler auf einen Regler, der als elektrische Schaltung oder als Mikroprocessor ausgebildet sein kann. Dieser Regler regelt die Heizleistung in Abhängigkeit von der vom Temperaturfühler gemessenen Temperatur und der Zieltemperatur. Dieser Regler kann jede in der Regeltechnik übliche Charakteristik aufweisen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Heizelement mindestens zwei Stromkreise, die getrennt voneinander schaltbar oder regelbar sind. Dies gestattet eine stufenweise Verminderung der Heizleistung bei Annäherung an die Zieltemperatur und fördert eine schnelle Temperierung.

Da die Heizleistung stets entsprechend der Differenz der Beuteltemperatur zum Zielwert begrenzt ist, kann die beheizbare Platte nach abgeschlossener Temperierung nicht überhitzt sein und eine Gefährdung des Patienten beim Herausnehmen des temperierten Beutels ist ausgeschlossen. Um auch während des Temperierens eine Überhitzung der Platte zu vermeiden, wird bevorzugt ein Sensor zur Messung der Oberflächentemperatur der Platte vorgesehen, der ebenfalls auf den Regler einwirken kann und so die Heizleistung begrenzt.

Um die Sicherheit der Vorrichtung weiter zu erhöhen, werden bevorzugt in der Platte und/oder im Temperaturfühler Temperaturbegrenzungsschalter vorgesehen, die die Heizstromkreise beim Überschreiten einer gewählten Höchsttemperatur unterbrechen. Ebenfalls bevorzugt ist ein Schalter, der von dem eingelegten Beutel betätigt wird und den Heizkreislauf schließt. Hierdurch wird vermieden, daß bei leerer Vorrichtung ein Heizstrom fließt, was unerwünschten Energieverbrauch und ggf. Überhitzung zur Folge hätte.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der Innenraum des Koffers und die Platte so bemessen sind, daß mehrere Beutel nebeneinander eingelegt und temperiert werden können. Hierdurch wird es dem Patienten ermöglicht, den Tagesbedarf von beispielsweise drei Beuteln morgens einzulegen, so daß er tagsüber zu jedem erforderlichen Zeitpunkt einen temperierten Beutel zur Verfügung hat. Auch steht sofort ein temperierter Beutel als Ersatz bereit, falls der zur Verwendung vorgesehene sich, z. B. durch Leckage oder Verunreinigung, als unbrauchbar erweist. Desweiteren eignet sich eine solche Vorrichtung auch zur Verwendung in Ambulanzen oder bei Pflegediensten, wo mehrere Patienten nahezu gleichzeitig zu versorgen sind.

Bei dieser Ausführungsform wird bevorzugt für jeden Beutel ein Schalter sowie ein Temperaturfühler und/oder ein Temperaturbegrenzungsschalter vorgesehen.

Um eine Gefährdung des Patienten durch Stromschlag zu vermeiden, wird das Heizelement bevorzugt mit Schutzkleinspannung, beispielsweise 12 V, betrieben. Diese Spannung kann beispielsweise aus Netzspannung durch ein Netzgerät mit einem Transformator der erforderlichen Sicherheitsstufe erzeugt werden. Dieses Netzgerät kann, wie auch der oben erwähnte Regler, im geschlossenen Raum unter der beheizbaren Platte untergebracht werden, wobei geeignete Mittel zum Netzanschluß, beispielsweise ein durch die Kofferwand geführtes Kabel mit Stecker, vorgesehen sind. Alternativ oder zusätzlich können auch Mittel zum Anschluß an ein 12 V-Kraftfahrzeugnetz, z. B. eine Anschlußbuchse in der Außenwand des Koffers oder ein Steckerkabel, vorhanden sein. Gegebenenfalls ist ein Schalter oder ein Relais zur Trennung des 12 V-Anschlusses bei Anschluß an Netzspannung vorgesehen. An der Außenseite des Transportkoffers können Anzeigevorrichtungen für den Betriebszustand angebracht sein. Dies können beispielsweise Glühlampen, Leuchtdioden oder LCD sein. Sie können zum Beispiel Anschluß und Art der Stromversorgung, das Fehlen ausreichender Spannung, das Fließen des Heizstroms, das Erreichen oder Überschreiten der Zieltemperatur und ggf. Störungen des Betriebs anzeigen.

Um bei unbeaufsichtigtem Betrieb mit der Autobatterie deren Tiefentladung zu vermeiden, kann auch ein Schalter vorgesehen sein, der bei unzureichender Spannung den Anschluß unterbricht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich auch zum Temperieren von Infusionsflüssigkeiten anwenden, die vor dem Einbringen in den menschlichen Körper auf dessen Temperatur erwärmt werden müssen.

Darüber hinaus ist sie bei sinngemäßer Anpassung der Regelelemente auch zum Temperieren anderer Flüssigkeiten wie z. B. Getränke, insbesondere für Kleinkinder, geeignet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand des folgenden Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Dazu zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die aufgeklappte erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Unterteil und eine Unteransicht des hochgeklappten Oberteils der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die beispielhaft beschriebene Wärmebox besteht aus einem Unterteil 2 und einem Oberteil 1, die durch ein Scharnier 3 miteinander verbunden sind. Das Oberteil 1 kann auf das Unterteil 2 heruntergeklappt und durch ein nichtgezeigtes Schloß fixiert werden, wodurch sich ein Transportkoffer ergibt, der am Handgriff 18 getragen werden kann. Die Innenwände des Oberteils und des Unterteils sind mit einem wärmeisolierendem Material 6 ausgekleidet. Parallel zur größten Fläche des Koffers ist im Innern eine Aluminiumplatte 4 eingebaut, die den Innenraum in zwei Teile teilt. Auf der unteren, d. h. dem geschlossenen Teil des Innenraums zugewandten Seite der Platte 4 ist ein Heizelement 5 eingelassen, welches aus zwei unabhängig voneinander schaltbaren Heizleiterschleifen besteht. Im geschlossenen Teil des Innenraums ist ein Netzgerät 14 und ein elektronischer Regler 15 untergebracht. An der Unterseite der Platte 4 befindet sich ein Sensor 8 zur Temperaturmessung sowie ein Temperaturbegrenzungsschalter 10. Dieser Temperaturbegrenzer unterbricht den Heizstromkreis, wenn die Temperatur der Platte einen vorgewählten Wert überschreitet und kann danach nur noch manuell wieder eingeschaltet werden. Auf die Oberseite der Platte 4 können ein bis drei Beutel 11 mit Dialyseflüssigkeit aufgelegt werden. Ein Temperaturfühler 7 ist auf einer Kunststoffplatte 12 befestigt, welche die Innenseite des Oberteils 1 überspannt und beim Schließen des Oberteils sich mit geringem Druck an den Beutel 11 anschmiegt. Ein Mikroschalter 13 ist so angebracht, daß er beim Andrücken an den Beutel 11 betätigt wird. Auf der Kunststoffplatte 12 ist neben dem Temperaturfühler 7 noch ein Temperaturbegrenzungsschalter 9 befestigt. Zur Stromversorgung ist das Netzgerät 14 mit einem durch die Kofferwand geführten Netzsteckerkabel 16 verbunden. Alternativ kann der Regler 15 über die Anschlußbuchse 17 an 12 V Gleichstrom angeschlossen werden.

Solange der Koffer geöffnet ist, unterbricht der Schalter 13 den Heizstromkreis. Nach dem Schließen des Koffers bei eingelegtem Beutel 11 ist der Schalter 13 geschlossen und der Regler 15 kann entsprechend der vom Temperaturfühler 7 gemessenen Temperatur des Beutels 11 den Heizstrom im Heizelement 5 regeln. Die beiden Heizleiterschleifen des Heizelementes 5 sind so bemessen, daß sie bei 12 V eine Leistung von je 100 W abgeben. Wenn die Beuteltemperatur weit unter der Zieltemperatur von 37°C liegt, werden beide Heizleiterschleifen mit Strom versorgt, so daß die Temperatur der Platte 4 bis auf 55°C steigen kann. Ist diese Temperatur erreicht, dann schaltet der als Bimetallschalter ausgebildete Sensor 8 den Heizstrom vorübergehend ab. Sollte trotzdem die Temperatur der Platte weiter ansteigen, dann wird der Temperaturbegrenzungsschalter 10 aktiviert, der den Heizstromkreis dauernd unterbricht und nur manuell wieder eingeschaltet werden dann. Gleichzeitig wird der Benutzer durch eine außen am Koffer sichtbare rote Leuchtdiode auf das Vorliegen einer Störung hingewiesen. Sobald sich die vom Temperaturfühler 7 gemessene Beuteltemperatur dem Zielwert nähert, wird durch den mit dem Fühler 7 verbundenen Regler 15 die Heizleistung vermindert, wobei schließlich nur noch eine Heizleiterschleife von Strom durchflossen wird. Zur weiteren Sicherheit ist neben dem Temperaturfühler ein weiterer Temperaturbegrenzungsschalter 9 angebracht, der den Heizstromkreis dauerhaft unterbricht, wenn die Beuteltemperatur den Wert von 40°C überschreitet. Die Temperaturüberschreitung wird dem Benutzer durch eine weitere außen am Koffer angebrachte rote Leuchtdiode angezeigt.

Weitere Leuchtdioden zeigen dem Benutzer an, daß die Beuteltemperatur sich im Zielbereich befindet, d. h. die Beutel verwendbar sind, daß das Gerät an ausreichende Spannung angeschlossen ist, oder daß die vorhandene Spannung zu niedrig ist.

Für den Betrieb der beispielhaften Vorrichtung mit zwei oder drei Beuteln 11 sind weitere Mikroschaltern 13a, 13b sowie Temperaturfühler 7a, 7b und Temperaturbegrenzungsschalter 9a, 9b vorgesehen. Jeder der Schalter 13, 13a, 13b kann den Heizstromkreis aktivieren. Überraschenderweise wurde gefunden, daß auch bei unterschiedlicher Ausgangstemperatur der Beutel nach dem Abschalten des Heizstroms durch einen der Temperaturfühler 7, 7a, 7b oder Temperaturbegrenzungsschalter 9, 9a, 9b alle Beutel im Bereich der Zieltemperatur liegen. Offenbar ist der Wärmeübergang zwischen den sich berührenden Beuteln und übel die Aluminiumplatte 4 ausreichend für den Temperaturausgleich.

Versuche mit der oben beschriebenen Vorrichtung zeigten, daß drei übliche Beutel mit je zwei Liter Dialyseflüssigkeit in weniger als 45 Minuten von Zimmertemperatur auf die Zieltemperatur temperiert werden können. Geht man von kälter gelagerten Beuteln aus, dann ist die Temperierzeit nicht wesentlich länger, da in diesem Fall anfangs die volle Heizleistung wirkt.

Bezugszeichenliste

1

Oberteil

2

Unterteil

3

Scharnierverbindung

4

beheizbare Platte

5

Heizelement

6

wärmeisolierendes Material

7

Temperaturfühler

8

Sensor zur Temperaturmessung

9

Begrenzungsschalter am Temperaturfühler

10

Begrenzungsschalter an der Platte

11

Beutel mit Flüssigkeit

12

,

12

a Kunststoffbügel

13

Mikroschalter

14

Netzgerät

15

Regler

16

Netzstecker

17

Buchse für 12 V-Anschluß

18

Tragegriff

Claims

1. Transportable Wärmebox zum Temperieren von Flüssigkeiten, die in Beuteln verpackt sind, insbesondere von Flüssigkeiten zur Intraperitonealdialyse, umfassend einen quaderförmigen Transportkoffer, der aus einem Oberteil (1) und einem Unterteil (2) besteht, mindestens eine im Unterteil (2) des Koffers parallel zur größten Quaderfläche angeordnete elektrisch beheizbare Platte (4) und mindestens einen Temperaturfühler (7), der im Oberteil (1) so angeordnet ist, daß er im geschlossenen Koffer einen auf die beheizbare Platte (4) aufgelegten mit Flüssigkeit gefüllten Beutel (11) auf der der Platte gegenüberliegenden Seite berührt.

2. Wärmebox nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet,daß die Innenflächen des Ober- und Unterteils mit einem wärmeisolierenden Material (6) belegt sind.

3. Wärmebox nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Platte (4) durch ein auf ihrer Unterseite angebrachtes oder eingelassenes Heizelement (5) beheizbar ist.

4. Wärmebox nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die beheizbare Platte (4) eine Metallplatte ist.

5. Wärmebox nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß sie einen Regler (15) enthält, der mit der Heizstromquelle und dem Temperaturfühler (7) verbunden ist und der die Heizleistung entsprechend der vom Temperaturfühler (7) gemessenen Temperatur und der Zieltemperatur regelt.

6. Wärmebox nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Heizelement (5) mindestens zwei getrennte Heizstromkreise umfaßt, die unabhängig voneinander schaltbar und/oder regelbar sind.

7. Wärmebox nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß sie einen Sensor (8) zur Messung der Oberflächentemperatur der Platte (4) aufweist.

8. Wärmebox nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß sie einen Schalter (13) aufweist, der von dem eingelegten Beutel betätigt wird.

9. Wärmebox nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß in der Platte (4) und/oder im Temperaturfühler (7) Temperaturbegrenzungsschalter (9, 10) vorhanden sind, die die Heizstromkreise beim Überschreiten einer gewählten Höchsttemperatur unterbrechen.

10. Wärmebox nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Koffers und die Platte (4) so bemessen sind, daß mehrere Beutel (11) nebeneinander eingelegt werden können.

11. Wärmebox nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß für jeden einzulegenden Beutel ein Schalter (13, 13a, 13b) sowie ein Temperaturfühler (7, 7a, 7b) und/oder ein Temperaturbegrenzungsschalter (9, 9a, 9b) vorhanden sind.

12. Wärmebox nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Heizelement (5) mit Schutzkleinspannung betrieben wird.

13. Wärmebox nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß sie Mittel (16) zum Anschluß an das Stromnetz sowie ein Netzgerät (14) zur Umwandlung der Netzspannung in Schutzkleinspannung aufweist.

14. Wärmebox nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß sie Mittel (17) zum Anschluß an ein 12 V-Kraftfahrzeugnetz aufweist.