DE19829101A1 - Vorrichtung zum Aufwärmen von Infusions- und Transfusionslösungen innerhalb einer Schlauchleitung - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung 10 zum Aufwärmen von Infusions- und Transfusionslösungen innerhalb einer Schlauchleitung 17 weist einen Wärmetauscher 11 auf, an dessen Außenseite eine durch einen Nutgrund 18 und Nutflanken 19, 20 gebildeten Nut 15 zum Einlegen einer von der Infusions- oder Transfusionslösung durchströmbaren Schlauchleitung 17 vorgesehen ist. Die Nutflanken 19, 20 weisen jeweils parallel zueinander ausgerichtete, gegenüberliegende Anlageflächen 21, 22 für eine Außenumfangsfläche der Schlauchleitung 17 auf. Die Erstreckung des Nutgrunds 18 und der Nutflanken 19, 20 ist auf die Außenumfangsfläche der Schlauchleitung 17 abgestimmt. Durch diese Abstimmung besitzt die Schlauchleitung 17 zumindest im eingelegten Zustand der Schlauchleitung 17 eine erste und eine zweite zum Kontakt mit den Anlageflächen 21, 22 geeignete Wärmekontaktfläche 23, 24. Die Wärmekontaktflächen 23, 24 sind zumindest im eingelegten Zustand der Schlauchleitung 17 komplementär zu den Anlageflächen 21, 22 der Nutflanken 19, 20 geformt. Der Anteil der Wärmekontaktflächen 23, 24 an der gesamten Außenumfangsfläche der Schlauchleitung 17 beträgt mindestens 20%. Der Wärmeübergang auf die Infusions- oder Transfusionslösung wird daher weiter verbessert, um eine Erhöhung der Durchflußgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Gewährleistung zufriedenstellender Erwärmung zu ermöglichen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwärmen von Infusions- und Transfusionslösungen innerhalb einer Schlauchleitung mit einem Wärmetauscher, an dessen Außensei­ te eine durch einen Nutgrund und Nutflanken gebildete Nut zum Einlegen einer von der Infusions- oder Transfusionslö­ sung durchströmbaren Schlauchleitung vorgesehen ist.

Eine derartige Vorrichtung ist durch die deutsche Patentan­ meldung P 42 23 521.9-35 bekanntgeworden.

Vorrichtungen zum Aufwärmen von Infusions- und Transfusions­ lösungen werden im wesentlichen entweder in Verbindung mit Infusions-Normalbestecken oder in Verbindung mit Infusions-Ver­ längerungen (Notfallbestecken) verwendet.

Normalbestecke weisen eine Schlauchlänge von ca. 1,9 m auf, während Infusionsverlängerungen eine Schlauchlänge von ca. 3 bis 4,6 m besitzen. Die größere Schlauchlänge bei der Ver­ wendung von Infusionsverlängerungen wird vor allem deswegen benötigt, weil im Bedarfsfall (z. B. im Notfall) schnell große Mengen Flüssigkeit (Blut) übertragen werden müssen. Um das Blut von einer tiefen Lagertemperatur auf eine körperge­ rechte Temperatur zu bringen, ist ein längerer Erwärmungsweg erforderlich, weil die Durchströmraten, verglichen mit einem Normalbesteck, wesentlich größer sind.

Aus physiologischen Gründen kann man nämlich die Temperatur des Wärmetauschers bei hohen Durchflußraten nicht beliebig erhöhen, weil bei zu hoher Temperatur eine chemische Verän­ derung der Lösung eintreten kann, beispielsweise eine Koagu­ lation einer Blutkonserve. Bei vorgegebener Temperatur des Wärmetauschers kann eine erhöhte Wärmeabgabe, die bei erhöh­ ten Durchflußraten erforderlich ist, daher nur über eine Vergrößerung der Schlauch- bzw. Nutlänge erreicht werden.

Aus sicherheitstechnischen Gründen sollte der Wärmetauscher nur eine Temperatur von 42°C zur Erwärmung der Infusionslö­ sung aufweisen. Es soll aber die Infusionslösung auf die Körpertemperatur des Patienten erwärmt werden, um einen ge­ sundheitsschädlichen Effekt zu vermeiden. Erwünscht ist auch eine höhere Infusionstemperatur als die Körpertemperatur des Patienten, um andere Hypothermie auslösende Effekte auszu­ gleichen, ohne jedoch die oben aufgeführten physiologischen Gründe außer acht zu lassen.

Bei der bekannten Vorrichtung ist eine einzige durchgehende Nut zum Einlegen der Schlauchleitung vorgesehen. Die Nut ist mit einem Hinterschnitt ausgebildet, so daß eine eingelegte Schlauchleitung auf etwas mehr als der halben Außenumfangs­ fläche umschlossen ist. Mit Hilfe des Hinterschnitts wird die eingelegte Schlauchleitung in der Nut gehalten. Außerdem wird versucht, durch den Hinterschnitt den direkten Wärme­ kontaktbereich zur Wärmeübertragung vom Wärmetauscher auf die Schlauchleitung zu vergrößern. Die Schlauchleitung liegt im Bereich des Nutgrunds nicht exakt an der Nut an. Die Schlauchleitung wird dagegen verstärkt an den Hinterschnitt angepreßt. Dieses nicht optimale Zusammenspiel zwischen Nut­ grund und Hinterschnitt verschlechtert sich noch weiter, wenn Schlauchleitungen mit einem Außendurchmesser verwendet werden, der nicht genau auf die Größe der Nut angepaßt ist.

Durch das Einpressen der Schlauchleitung in den Nutbereich hinter dem Hinterschnitt wird die Schlauchleitung in uner­ wünschter und undefinierter Weise verformt und verquetscht. Dies führt dazu, daß ein für die Durchströmung der Infusi­ ons- und Transfusionslösungen wichtiges Lumen der Schlauch­ leitung verkleinert wird. Durch die Abnahme der Quer­ schnittsfläche der Strömung wird somit der Druckverlust zwi­ schen Ein- und Austritt der Infusions- oder Transfusionslö­ sungen innerhalb der bekannten Vorrichtungen noch weiter er­ höht.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 444 011 A1 ist ebenfalls eine Vorrichtung zum Erwärmen von Infusions- oder Transfusionsflüssigkeiten bekannt, bei der die Schlauchlei­ tung in eine dafür vorgesehene Nut einlegbar ist. Auch diese bekannte Nut weist einen Hinterschnitt auf, der ein Heraus­ rutschen der Schlauchleitung aus der Nut verhindern soll. Die Funktionsweise des Hinterschnitts bringt es mit sich, daß die Schlauchleitung wiederum, wie bereits oben beschrie­ ben, verquetscht werden muß. Daher liegen auch hier die be­ reits genannten Nachteile vor.

Als problematisch erweist es sich auch, daß die Schlauchlei­ tung bei einem Wärmetauscher, wie er beispielsweise aus der DE 36 06 930 C2 bekannt ist, nach 5 oder 10 von der Schlauchleitung durchlaufenden Windungen erstmals aus dem Wärmetauscher herausgeführt werden kann ("Ausstiegsnut"). Dies führt zu einer recht langen Schlauchleitung. Daher ent­ hält die Schlauchleitung stets über eine Mindestlänge der Schlauchleitung die zu erwärmende Infusionslösung (zu er­ wärmendes Mindestvolumen). Wünschenswert wäre eine verkürzte Schlauchleitung, um die übertragene Wärmemenge effektiver zu nutzen (verkleinertes Mindestvolumen) Darüberhinaus ent­ steht ein Druckverlust in einer langen Schlauchleitung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung der eingangs genannten Art dahin gehend zu verbes­ sern, daß der Wärmeübergang auf die Infusions- oder Transfu­ sionslösung weiter gesteigert wird, um eine Erhöhung der Durchflußgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Gewährleistung zufriedenstellender Erwärmung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nutflanken jeweils parallel zueinander ausgerichtet, gegen­ überliegende Anlageflächen für eine Außenumfangsfläche der Schlauchleitung aufweisen, und daß die Erstreckung des Nut­ grunds und der Nutflanken derart auf die Außenumfangsfläche der Schlauchleitung abgestimmt ist, daß die Schlauchleitung zumindest im eingelegten Zustand der Schlauchleitung eine erste und eine zweite zum Kontakt mit den Anlageflächen ge­ eignete Wärmekontaktfläche aufweist, die komplementär zu den Anlageflächen der Nutflanken geformt sind und deren Anteil an der gesamten Außenumfangsfläche der Schlauchleitung mehr als 20% beträgt.

Zunächst einmal ist es vorteilhaft, daß die Schlauchleitung aufgrund ihrer definierten und gezielten Verformung mit Hil­ fe der im eingelegten Zustand ausgebildeten Wärmekontaktflä­ chen ohne einen zusätzlichen Hinterschnitt der Nut in der Nut gehalten werden kann. Durch den Wegfall des Hinter­ schnitts wird auch die Ausbildung der Nut in fertigungstech­ nischer Hinsicht wesentlich erleichtert.

Es können sowohl mit einem kreisförmigen Querschnitt gefer­ tigte Schlauchleitungen als auch Schlauchleitungen verwendet werden, die bereits im Fertigungszustand entsprechende Wär­ mekontaktflächen aufweisen. Wichtig ist es lediglich, Schlauchleitungen mit einem gewissen Übermaß auszubilden, um ein Anpressen an den Anlageflächen der Nutflanken im einge­ legten Zustand erreichen zu können. Vorteilhaft ist es, daß in einer Nut der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur Schlauchleitungen mit einem bestimmten Außendurchmesser ver­ wendet werden können, sondern daß das Einlegen von Schlauch­ leitungen mit unterschiedlichen Außendurchmessern ermöglicht wird. Dabei werden diese Schlauchleitungen in eine ovale oder ellipsenähnliche Form gedrückt, indem sich Seitenflächen der Schlauchleitungen zu Wärmekontaktflächen ausbilden, die an den Anlageflächen der Nutflanken zusätzlich zur Kontakt­ fläche am Nutgrund exakt anliegen.

Beim Stand der Technik mußte bisher einerseits darauf geach­ tet werden, daß die Schlauchleitung im Querschnitt nicht zu stark verpresst wurde. Andererseits war es aber wichtiger, die Schlauchleitung in geringem Maße für die Halterung durch den Hinterschnitt zu verpressen. Bei zu starkem Verpressen verringerte sich der Querschnitt der Schlauchleitung, woraus ein vergrößerter Druckverlust innerhalb der Schlauchleitung bezüglich der durchströmenden Infusions- oder Transfusions­ lösung resultierte. Durch die Verwendung einer Schlauchlei­ tung mit einem größeren Außendurchmesser, die in einer er­ findungsgemäßen Nut verpresst wird, wird eine durchströmbare Querschnittsfläche der Schlauchleitung gewährleistet, die nicht zu einem vergrößerten Druckverlust der Infusions- oder Transfusionslösung führt.

Die Kontaktfläche zwischen Nut und Schlauchleitung wird durch den Nutgrund und die Anlageflächen der Nutflanken ge­ bildet. Durch die gezielte Verformung der Schlauchleitung wird an den Nutflanken im Bereich der Anlageflächen der Kon­ takt zwischen Schlauchleitung und Wärmetauscher erhöht. Auf­ grund der Verformung der Schlauchleitung bilden sich Wärme­ kontaktflächen der Schlauchleitung aus, die mit einem be­ stimmten Anpreßdruck aufgrund der gewünschten Verformung an die Anlageflächen gepreßt werden. Mit wachsendem Anpreßdruck der Schlauchleitung auf die Flächen der Nutflanken verbes­ sert sich die Wärmeübertragung auf die die Schlauchleitung durchströmende Flüssigkeit.

Die effektivere Wärmeübertragung auf die Infusionslösung kann vorteilhaft zur Verkürzung der Schlauchleitung beitra­ gen, so daß eine Verkleinerung des zu erwärmenden Mindestvo­ lumens der Infusionslösung in der Schlauchleitung innerhalb des Wärmetauschers erreichbar ist. Trotz der Verkürzung der durch die Windungen des Wärmetauschers geführten Schlauch­ leitung kann im Vergleich zum Stand der Technik dieselbe Wärmemenge übertragen werden.

Die Verkürzung der Schlauchleitung minimiert auch den in der Schlauchleitung eintretenden Druckverlust der in der Schlauchleitung strömenden Infusionslösung.

Ein optimales Zusammenwirken von gezielter Verformung, Wär­ meübertragung und geringem Druckverlust innerhalb der Schlauchleitung ist erfindungsgemäß dann gegeben, wenn sich durch die Verformung Wärmekontaktflächen der Schlauch­ leitung ausbilden, die eine gewisse axiale Erstreckung auf­ weisen. Die Wärmekontaktflächen sind komplementär zu den An­ lageflächen ausgebildet. Die Kontur der Wärmekontaktflächen folgt der Kontur der Anlageflächen nach. Die Anlageflächen können im Prinzip jedwede Kontur annehmen, die eine ausrei­ chende Wärmeübertragung noch zuläßt.

Bevorzugt ist es aber, daß die Anlageflächen eben ausgebil­ det sind und über einem konkav geformten Nutgrund miteinan­ der verbunden sind. An dem konkav oder kreisförmig ausgebil­ deten Nutgrund kann sich ein Teil der Außenumfangsfläche der Schlauchleitung gut anpassen und andrücken. Durch die Ver­ formung der Schlauchleitung an den ebenen Anlageflächen ent­ steht ein Verformungsdruck innerhalb der Schlauchleitung, der die Schlauchleitung in Richtung der Längsachse der Nut an den Nutgrund drückt. Folglich wird eine Schlauchleitung mit einem gegenüber der Größe der Nut gefertigten Übermaß optimal in der Nut verpresst, um einen guten Wärmeübergang auf die in der Schlauchleitung strömende Flüssigkeit sicher­ zustellen und eine ausreichende Halterung in der erfindungs­ gemäßen Nut ohne zusätzliche Hilfsmittel zu ermöglichen.

Bei einer Variante der Erfindung sind die Anlageflächen der Nutflanken wellenförmig ausgebildet. Eine leichte Wellenform der Anlageflächen unterstützt die Verformung der Schlauch­ leitung hinsichtlich der Wärmekontaktflächen. Bei nicht zu dicht hintereinander folgenden Wellenbergen und Wellentälern kann sich die Schlauchleitung über ihre Wärmekontaktflächen exakt in die Kontur der Anlageflächen eindrücken. Dies ver­ bessert einerseits die Halterung der Schlauchleitung in der Nut und andererseits die Wärmeübertragung vom Wärmetauscher auf die Schlauchleitung und auf die in der Schlauchleitung strömenden Flüssigkeit.

Bei einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung nimmt die Erstreckung der Anlageflächen in Abhängigkeit vom Außendurchmesser der Schlauchleitung zu. Durch die Ver­ wendung von Schlauchleitungen mit einem größerem Querschnitt und einer größeren Außenumfangsfläche und einer entsprechen­ den Ausbildung der Nutflanken wird die Wärmeübertragung noch weiter verbessert. Die Wärmeübertragung verbessert sich mit zunehmender Kontaktfläche.

Zur Verbesserung der Halterung von Schlauchleitungen, die bereits im gefertigten Zustand ausgeformte Wärmekontaktflä­ chen über ihre Außenumfangsfläche besitzen, wird eine Aus­ führungsform vorgeschlagen, bei der in dem Nutgrund gegen­ überliegenden Eingangsbereich der Nut in das Nutinnere ra­ gende Endabsätze an den Nutflanken vorgesehen sind. Die End­ absätze verhindern das Herausrutschen einer nur an die Nut­ flanken angepaßten und/oder leicht angepressten Schlauchlei­ tung.

Ist der Wärmetauscher als Hohlzylinder ausgeführt, so kann er neben der Heizeinrichtung alle Bedienungselemente, und Kontrollelemente aufnehmen, ohne daß diese Komponenten aus dem Hohlzylinder herausragen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Nut schraubenlinienförmig an einer Außenfläche des Hohlzy­ linders. Dies hat den Vorteil, daß beim Aufwickeln der Schlauchleitung auf den Wärmetauscher eine Nutumschlingung nicht unbeabsichtigt übersprungen wird und dabei möglicher­ weise noch eine Abknickung der Schlauchleitung erfolgt. Die Schlauchleitung ist beim Aufwickeln auf den erfindungsgemä­ ßen Wärmetauscher gut geführt. Durch Abstände zwischen den einzelnen Nutbereichen läßt sich die Schlauchleitung leich­ ter aufwickeln. Ein großer Durchmesser des Hohlzylinders er­ leichtert dabei die Aufwickelung der Schlauchleitung auf den Hohlzylinder durch das Bedienungspersonal.

Zur Vermeidung weiterer Wärmeverluste im öffnungsbereich der Nut ist der Eingangsbereich der Nut bei einer anderen Aus­ führungsform der Erfindung durch eine wärmeisolierende Ab­ deckung verschließbar. Die Abdeckung kann die Schlauchlei­ tung leicht in die Nut eindrücken. Folglich wird die Anlage der Schlauchleitung am Nutgrund unterstützt. Der Wärmeüber­ gang zwischen Schlauchleitung und Wärmetauscher wird verbes­ sert. Die Abstrahlung von Wärmeenergie wird vermieden.

Entscheidend für die Sicherheit der Anwendung der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung zum Aufwärmen von Transfusionslö­ sungen ist eine Überwachung der Austrittstemperatur der Transfusionslösung aus dem Wärmetauscher. Die Austrittstem­ peraturen der Transfusionslösungen sollen einen Wert aufwei­ sen, der mindestens der menschlichen Körpertemperatur ent­ spricht. Aufgrund von Sicherheitsbestimmungen sollte die Heiztemperatur des Wärmetauschers 42°C nicht übersteigen. Folglich muß die Temperaturregelung und Überwachung entspre­ chend gesteuert und/oder geregelt werden. Diese Sicherheits­ funktion ist gewährleistet, wenn in einer Wandung oder ande­ ren Stellen des Wärmetauschers in der Nähe der Nut minde­ stens ein Temperatursensor angebracht ist. Wenn der Tempera­ tursensor die Überschreitung einer Temperatur des Wärmetau­ schers (42°C) erfaßt, kann der Aufheizvorgang der Transfu­ sionslösung unterbrochen werden.

Bei einer Weiterbildung dieser Variante der Erfindung ist der mindestens eine Temperatursensor mit einer Steuerein­ richtung und einer Heizeinrichtung zum Aufwärmen der die Schlauchleitung durchströmenden Infusions- oder Transfusi­ onslösung verbunden. Eine derartige Optimierung der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung trägt zu einem automatischen Ablauf des Aufwärmvorgangs der Transfusionslösung bei, ohne die Si­ cherheit eines Patienten zu vernachlässigen.

Wenn ein Temperatursensor am Wärmetauscher am Eintrittsbe­ reich der Infusions- oder Transfusionslösung angeordnet ist, kann dieser Temperatursensor die Heiztemperatur der Heizein­ richtung erfassen.

Wenn ein Temperatursensor am Wärmetauscher am Austrittsbe­ reich der Infusions- oder Transfusionslösung aus dem Wärme­ tauscher angeordnet ist, kann eine kontrollierte Überwachung der Austrittstemperatur der Infusionslösung aus dem Wärme­ tauscher stattfinden.

Daher ist es möglich, durch einen entsprechenden Regelalgo­ rithmus die durch die Temperatursensoren gemessenen Tempera­ turwerte am Eintritts- und Austrittsbereich des Wärmetau­ schers auszuwerten und in die Temperatursteuerung einzube­ ziehen, so daß auch ein kontrolliertes Überschreiten der Temperaturgrenze von 42°C durch die Heizung des Wärmetau­ schers zugelassen werden kann.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung der bei­ gefügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsfor­ men sind nicht als abschließend zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird an­ hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise perspektivische und teilweise ge­ schnittene Darstellung eines Wärmetauschers einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Wandbereich der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 ein Diagramm des Verlaufs der Temperatur einer die erfindungsgemäße Vorrichtung und eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik durchströmenden Lösung beim Vorrichtungsaustritt in Abhängigkeit von der Durchflußmenge der Lösung.

Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen den erfindungsge­ mäßen Gegenstand teilweise stark schematisiert und sind nicht maßstäblich zu verstehen.

In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung 10 zum Aufwärmen von In­ fusions- und -Transfusionslösungen innerhalb einer Schlauch­ leitung gezeigt. Die Vorrichtung 10 weist einen durch einen Hohlzylinder gebildeten Wärmetauscher 11 auf. An einer In­ nenseite 12 des Wärmetauschers 11 liegt eine Heizeinrichtung 13 formschlüssig an. Über die Heizeinrichtung 13 wird eine Wandung 14 des Wärmetauschers 11 erwärmt. Aus sicherheits­ technischen Gründen sollte die Wandung 14 nicht auf mehr als 42°C aufgeheizt werden. Innerhalb der Wandung 14 ist eine Nut 15 ausgebildet, die den Hohlzylinder schraubenförmig oder wendelförmig umläuft. In die Nut 15 kann eine in der Fig. 1 nicht dargestellte Schlauchleitung von außen einge­ legt werden. Die Nut 15 kann die Schlauchleitung einerseits so weit umschließen, daß eine möglichst große Wärmeübertra­ gung zwischen der Schlauchleitung und einer Innenoberfläche der Nut 15 entsteht. Andererseits ist die Nut 15 so ausge­ formt, daß die Schlauchleitung leicht in die Nut 15 einge­ legt und aus der Nut 15 herausgenommen werden kann.

In die Wandung 14 des Wärmetauschers 11 ist mindestens ein Temperatursensor 16a bzw. 16b eingesetzt. Die Temperatursen­ soren 16a und 16b sind sowohl mit einer Steuereinrichtung als auch mit der Heizeinrichtung 13 verbunden. Sobald der Temperatursensor 16b eine Temperatur erfaßt, die einen Grenzwert überschreitet, wird die Heizeinrichtung 13 abge­ schaltet bzw. geregelt. Der Temperatursensor 16a ist so ein­ gebaut, daß er im Eintrittsbereich des Wärmetauschers 11 von der Heizeinrichtung 13 und von der noch nicht erwärmten In­ fusionslösung beeinflußt wird. Der Temperatursensor 16b ist dagegen dem Austrittsbereich des Wärmetauscher 11 zugeordnet und kann eine Temperatur ermitteln, die der Infusionslösung entspricht. Der Temperatursensor 16b wird von der Temperatur der Infusionslösung im Austrittsbereich beeinflußt und kann den Heizvorgang steuern. Beide Temperatursensoren 16a und 16b dienen somit der effektiven Temperaturüberwachung und Regelung der Heizeinrichtung 13. Daher kann der Temperatur­ sensor 16b geringfügigste Änderungen innerhalb eines Heiz­ vorganges erfassen, bevor ein anderer externer Temperatur­ fühler Temperaturschwankungen innerhalb der Transfusionslö­ sung ermitteln kann.

Fig. 2 zeigt die Nut 15, in die eine Schlauchleitung 17 ein­ gelegt ist. Im eingelegten Zustand ist die Schlauchleitung 17 durch die im wesentlichen U-förmige Nut 15 gezielt defor­ miert worden. Die Nut 15 besitzt einen kreisförmigen Nut­ grund 18 und Nutflanken 19 und 20. Die Nutflanken 19 und 20 weisen jeweils parallel zueinander ausgerichtete, gegenüber­ liegende Anlageflächen 21 und 22 auf. Die Anlageflächen 21 und 22 sind eben ausgebildet und über den konkav geformten Nutgrund 15 miteinander verbunden. Die Anlageflächen 21 und 22 könnten aber auch eine wellenförmige oder andere Kontur besitzen. Komplementär zu den Anlageflächen 21 und 22 ist die Schlauchleitung 17 innerhalb der Nut 15 derart verformt, daß sich Wärmekontaktflächen 23 und 24 exakt an die Anlage­ flächen 21 und 22 anpressen. Durch den Anpressdurck und die exakte Anlage wird eine optimale Wärmeübertragung zwischen der Wandung 14 und der Schlauchleitung 17 erreicht, die sich auf die in einem Lumen 25 strömende Transfusionslösung aus­ wirkt. Die Schlauchleitung 17 ist gegenüber der Größe der Nut 15 mit einem gewissen Übermaß gefertigt, so daß sich die Schlauchleitung 17 in die Nut 15 eindrückt. Folglich liegt auch eine Seitenfläche 26 der Schlauchleitung 17 dicht und spaltenfrei an dem kreisförmigen Nutgrund 18 an. Der im ge­ fertigten Zustand kreisförmige Querschnitt der Schlauchlei­ tung 17 ist im eingelegten Zustand der Schlauchleitung 17 an seinen Seiten derart plattgedrückt, daß die Wärmekontaktflä­ chen 23 und 24 entstehen, deren Anteil an der gesamten Auße­ numfangsfläche der Schlauchleitung 17 mindesten 20% beträgt.

Durch die Verpressung der mit Übermaß gefertigten Schlauch­ leitung 17 wird einerseits der Kontaktbereich zur Wandung 14 vergrößert, und andererseits bleibt eine Querschnittsfläche des Lumens 25 in ausreichender Größe erhalten. Aus diesem Grund wird verhindert, daß durch die Verpressung der Schlauchleitung 17 ein zu großer oder unzulässiger Druckab­ fall innerhalb der Schlauchleitung 17 beim Durchströmen der Transfusionslösung entsteht.

Im Eingangsbereich der Nut 15 könnten an den Enden 27 und 28 der Nutflanken 19 und 20 kleine Endabsätze vorgesehen sein, die in das Innere der Nut 15 hineinragen und ein Herausrut­ schen der Schlauchleitung 17 verhindern.

In der Fig. 3 ist zunächst der Verlauf der Temperatur bei einer Lösung nach Austritt aus einer bekannten Vorrichtung in Abhängigkeit von der Durchflußmenge der Lösung darge­ stellt.

Den Kurven 30 bis 33 liegt eine Regelung der Heizeinrichtung des Wärmetauscher zugrunde, die nur den Temperatursensor 16a (siehe Fig. 1) nutzt.

Die Kurve 30 zeigt den Temperaturverlauf einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik. In einer Nut mit einem herkömm­ lichen Hinterschnitt ist eine Schlauchleitung eingelegt, die im runden noch nicht eingelegten Zustand der Schlauchleitung einen Außendurchmesser von 4 mm und einem Innendurchmesser von 3 mm aufweist.

Die Kurve 31 zeigt den Temperaturverlauf einer Vorrichtung mit einer in der erfindungsgemäßen Nut eingelegten Schlauch­ leitung, die im runden noch nicht eingelegten Zustand der Schlauchleitung einen Außendurchmesser von 5 mm und einem Innendurchmesser von 4 mm aufweist. Die erfindungsgemäß ver­ formte Schlauchleitung besitzt eine freie Strömungsquer­ schnittsfläche, deren Größe der freien Strömungsquer­ schnittsfläche der Schlauchleitung der Kurve 30 entspricht.

Die Kurve 32 zeigt den Temperaturverlauf einer Vorrichtung mit einer in der erfindungsgemäßen Nut eingelegten Schlauch­ leitung, die im runden noch nicht eingelegten Zustand der Schlauchleitung einen Außendurchmesser von 6 mm und einem Innendurchmesser von 5 mm aufweist. Die Größe der Nut wurde im Vergleich zur Kurve 31 nicht geändert.

Die Kurve 33 zeigt den Temperaturverlauf einer Vorrichtung mit einer in der erfindungsgemäßen Nut eingelegten Schlauch­ leitung, die im runden noch nicht eingelegten Zustand der Schlauchleitung einen Außendurchmesser von 6 mm und einem Innendurchmesser von 5,2 mm aufweist. Die Größe der Nut wur­ de im Vergleich zu den Kurven 31, 32 nicht geändert.

Die dargestellten Kurven 31, 32 und 33 lassen sich dahinge­ hend interpretieren, daß mit steigendem Außendurchmesser bei gleicher Wanddicke die Austrittstemperaturen der Transfusi­ onslösung zunehmen. In ähnlicher Weise wirkt sich die Ver­ ringerung der Wanddicke bei gleichbleibendem Außendurchmes­ ser der Schlauchleitung aus. Ursache für den Verlauf der Kurven 31 bis 33 ist eine Verbesserung der Wärmeübertragung durch eine Erhöhung der Wärmekontaktfläche der Schlauchlei­ tung.

Die Kurve 34 zeigt, daß die Erwärmung einer Schlauchleitung gemäß Kurve 33 noch weiter verbessert werden kann, wenn ein Regelalgorithmus zur Regelung der Heizeinrichtung des Wärme­ tauschers eingesetzt wird, der beide Temperatursensoren 16a und 16b (siehe Fig. 1) nutzt.

Die Verbesserung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber dem Stand der Technik wird deutlich durch den Verlauf der Kurven 31 bis 33 sichtbar, dabei wurden sowohl der Außen- als auch der Innendurchmesser der Schlauchleitung variiert. Die damit erzielten Austrittstemperaturen in Abhängigkeit des Volumenstroms sind in der Abbildung dargestellt.

Eine Vorrichtung 10 zum Aufwärmen von Infusions- und Trans­ fusionslösungen innerhalb einer Schlauchleitung 17 weist ei­ nen Wärmetauscher 11 auf, an dessen Außenseite eine durch einen Nutgrund 18 und Nutflanken 19, 20 gebildete Nut 15 zum Einlegen einer von der Infusion- oder Transfusionslösung durchströmbaren Schlauchleitung 17 vorgesehen ist. Die Nut­ flanken 19, 20 weisen jeweils parallel zueinander ausgerich­ tete, gegenüberliegende Anlageflächen 21, 22 für eine Auße­ numfangsfläche der Schlauchleitung 17 auf. Die Erstreckung des Nutgrunds 18 und der Nutflanken 19, 20 ist auf die Auße­ numfangsfläche der Schlauchleitung 17 abgestimmt. Durch die­ se Abstimmung besitzt die Schlauchleitung 17 zumindest im eingelegten Zustand der Schlauchleitung 17 eine erste und eine zweite zum Kontakt mit den Anlageflächen 21, 22 geeig­ nete Wärmekontaktfläche 23, 24. Die Wärmekontaktflächen 23, 24 sind zumindest im eingelegten Zustand der Schlauchleitung 17 komplementär zu den Anlageflächen 21, 22 der Nutflanken 19, 20 geformt. Der Anteil der Wärmekontaktflächen 23, 24 an der gesamten Außenumfangsfläche der Schlauchleitung 17 be­ trägt mindestens 20%. Der Wärmeübergang auf die Infusions- oder Transfusionslösung wird daher weiter verbessert, um ei­ ne Erhöhung der Durchflußgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Gewährleistung zufriedenstellender Erwärmung zu ermöglichen.

Claims (12)

1. Vorrichtung (10) zum Aufwärmen von Infusions- und Trans­ fusionslösungen innerhalb einer Schlauchleitung (17) mit einem Wärmetauscher (11), an dessen Außenseite eine durch einen Nutgrund (18) und Nutflanken (19, 20) gebildeten Nut (15) zum Einlegen einer von der Infusion- oder Trans­ fusionslösung durchströmbaren Schlauchleitung (17) vorge­ sehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nutflanken (19, 20) jeweils parallel zueinander ausgerichtete, gegenüberliegende Anlageflächen (21, 22) für eine Außenumfangsfläche der Schlauchleitung (17) auf­ weisen, und daß die Erstreckung des Nutgrunds (18) und der Nutflanken (19, 20) derart auf die Außenumfangsfläche der Schlauchleitung (17) abgestimmt ist, daß die Schlauchleitung (17) zumindest im eingelegten Zustand der Schlauchleitung (17) eine erste und eine zweite zum Kon­ takt mit den Anlageflächen (21, 22) geeignete Wärmekon­ taktfläche (23, 24) aufweist, die komplementär zu den An­ lageflächen (21, 22) der Nutflanken (19, 20) geformt sind und deren Anteil an der gesamten Außenumfangsfläche der Schlauchleitung (17) mindestens 20% beträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (21, 22) eben ausgebildet sind und über einen konkav geformten Nutgrund (18) miteinander verbun­ den sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (21, 22) wellenförmig ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Erstreckung der Anlageflä­ chen (21, 22) in Abhängigkeit von dem Außendurchmesser der Schlauchleitung (17) zunimmt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß in dem Nutgrund (18) gegenüber­ liegenden Eingangsbereich der Nut (15) in das Nutinnere ragende Endabsätze an den Nutflanken (19, 20) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (11) die Ge­ stalt eines Hohlzylinders aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (15) schraubenlinienförmig an einer Außenfläche des Hohlzylinders verläuft.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Eingangsbereich der Nut (15) durch eine wärmeisolierende Abdeckung verschließbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß in einer Wandung (14) des Wär­ metauschers (11) in der Nähe der Nut (15) mindestens ein Temperatursensor (16a, 16b) angebracht ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Temperatursensor (16a, 16b) mit ei­ ner Steuereinrichtung und einer Heizeinrichtung (13) zum Aufwärmen der die Schlauchleitung (17) durchströmenden Infusions- oder Transfusionslösung verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Temperatursensor (16a, 16b) am Wärme­ tauscher (11) im Eintrittsbereich der Infusions- oder Transfusionslösung angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperatursensor (16a, 16b) am Austrittsbereich der Infusions- oder Transfusionslösung aus dem Wärmetauscher (11) angeordnet ist.