DE2462165A1

DE2462165A1 - Elektrische schutzeinrichtung fuer ein mikorowellengeraet

Info

Publication number: DE2462165A1
Application number: DE19742462165
Authority: DE
Inventors: Lutz Dipl Ing Boettcher; Joachim Ganske
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-03-23
Filing date: 1974-03-23
Publication date: 1976-04-15
Also published as: DE2462165B2

Description

Elektrische Schutzeinrichtung für ein Mikrowellengerät Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schutzeinrichtung für ein Mikrowellengerät, das einen Mikrowellengenerator zum Erwärmen von in einem Behälter befindlichem Blut auf eine vorgegebene Bluttemperatur enthält, das einen durch einen Deckel verschließbaren und mit dem Mikrowellengenerator in Verbindung stehenden Erwärmungsraum hat, in welchem eine den Behälter aufnehmende Haltevorrichtung hineinragt, und das eine elektrische Temperaturmeßeinrichtung mit einem temperaturabhängigen Widerstand als Wärmefühler hat, der bei in der Haltevorrichtung befindlichem Behälter mit der Oberfläche des Behälters in wärmeleitender Verbindung steht, sowie eine Vorrichtung zum Vergleichen der gemessenen Temperatur mit einer Solltemperatur und zum Abschalten des Mikrowellengenerators bei Ubereinstimmung der beiden Temperaturen hat.
Das für Bluttransfusionen benötigte Blut wird üblicherweise in nichtmetallische Gefäße, zum Beispiel in Glasflaschen oder in Beutel aus Kunststoff-Folie, gefüllt und als sogenannte Blutkonserve in einem Kühlschrank bei etwa + 40 C aufbewahrt.
Unmittelbar vor seiner Verwendung kann dann das gekühlte Blut durch Mikrowellenenergie schnell auf eine der Temperatur des menschlichen menschlichen Körpers entsprechende Bluttemperatur von zum Beispiel 350 C erwärmt werden. Hierzu geeignete Bluterwärmungsgeräte enthalten einen Mikrowellengenerator, das ist zum Beispiel ein Magnetrongenerator, dessen Strahler über einen Hohlleiter mit einem Erwärmungsraum in Verbindung steht. In den durch einen Deckel verschließbaren Erwärmungsraum ragt eine Haltevorrichtung für die zu erwärmende Blutkonserve hinein. Eine Temperaturmeßeinrichtung sorgt dafür, daß die Erzeugung von Mikrowellenenergie selbsttätig abgebrochen wird, wenn die gewünschte Bluttemperatur erreicht ist (CH-PS 398 831).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mikrowellengerät zu schaffen, bei dem nicht nur sichergestellt ist, daß die zu erwärmende Flüssigkeit auf eine vorgegebene Solltemperatur erwärmt wird, sondern bei dem auch bei einem teilweisen oder völligen Ausfall der Temperaturmeßeinrichtung kein Schaden durch übermäßiges oder ungleichmäßiges Erwärmen des Blutes angerichtet werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer elektrischen Schutzeinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Temperaturmeßeinrichtung zwei elektronische Komparatoren enthält, von denen der eine die mit dem temperaturabhängigen Widerstand gemessene Temperatur mit der Solltemperatur und der andere die gemessene Temperatur mit einer unteren Grenztemperatur vergleicht, daß beide Komparatoren Komparatoren ein erstes, den Mikrowellengenerator einschaltendes Signal abgeben, wenn die gemessene Temperatur zwischen der unteren Grenztemperatur und der Solltemperatur liegt, und daß jeweils ein Komparator ein zweites, den Mikrowellengenerator ausschaltendes Signal abgibt, wenn die gemessene Temperatur die untere Grenztemperatur unterschreitet bzw. die Solltemperatur überschreitet.
Eine Schutzeinrichtung mit den vorgenannten Merkmalen bietet den Vorteil, daß nicht nur die zu erwärmende Flüssigkeit immer genau auf die vorgegebene Solltemperatur erwärmt wird, sondern daß darüber hinaus eine Beschädigung oder eine Zerstörung des temperaturabhängigen Widerstandes, die eine sehr tiefe Temperatur der Flüssigkeit vortäuschen würde, zur automatischen Sperrung oder Abschaltung des Mikrowelengenerators führt.
Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten: Fig. 1 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Temperaturmeßeinrichtung und Fig. 2 eine Kennlinie eines in der Temperaturmeßeinrichtung verwendeten Temperaturfühlers.
Eine in Fig. 1 gezeigte Temperaturmeßeinrichtung gehört zu einem Gerät zum Erwärmen von in einem Behälter enthaltenem Blut mittels eines eines Mikrowellengenerators. Hauptbestandteile der Meßeinrichtung sind ein Wärmefühler in Form eines temperaturabhängigen Widerstandes 51, zwei Komparatoren 52, 53 und zwei Relais B3 und B4. Die Relais betätigen mindestens je einen Schalter, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Beide Schalter liegen vorzugsweise in Reihe in einem Stromkreis zum Ein- und Ausschalten des Mikrowellengenerators.
Der temperaturabhängige Widerstand 51 ist vorzugsweise ein NTC-Widerstand, dessen Widerstandswert mit zunehmender Temperatur abnimmt. Er ist Bestandteil eines ersten Spannungsteilers mit einem Widerstand 54 und zwei in Reihe liegenden Prüftasten 55, 56, die im Ruhezustand geschlossen sind. Ein zweiter Spannungsteiler umfaßt drei Widerstände 57, 58 und 59. Beide Spannungsteiler liegen mit einem Ende auf dem Massepotential, und ihr anderes Ende liegt an einem Verbindungspunkt zwischen einem Widerstand 60 und einer mit Masse verbundenen Zenerdiode 61. An dem Widerstand 60 liegt das positive Betriebsspannungspotential UB. An den beiden Spannungsteilern werden nun Potentiale abgegriffen, deren Bedeutung an Hand der Kennlinie in Fig. 2 erläutert wird. In Fig. 2 ist auf der Abszisse die Temperatur t des temperaturabhängigen Widerstandes 51 in Grad Celsius und auf der Ordinate die Spannung in Volt aufgetragen. Wie bereits erwähnt, nimmt der Widerstandswert des temperaturabhängigen Widerstandes 51 mit zunehmender Temperatur ab und damit auch ein Potential U3 an diesem temperaturabhängigen Widerstand.
Widerstand. Das Potential U3 liegt gleichzeitig an einem nichtinvertierenden Eingang 62 des ersten Komparators 52 und an einem invertierenden Eingang 63 des zweiten Komparators 53. Ein einem invertierenden Eingang 64 zugeführtes Potential U4 ist gleich dem Potential U3 bei der unteren Grenztemperatur t . Die u untere Grenztemperatur beträgt beispielsweise 40 C. Das ist die Temperatur einer gekühlten-Blutkonserve. Ein weiteres an einem nichtinvertierenden Eingang 65 liegendes Potential U5 ist gleich dem Potential U3 bei der oberen Grenztemperatur, d. h.
bei der Solltemperatur ts.
Die Komparatoren 52 und 53 sind so beschaffen, daß ihre Ausgänge immer dann eine Masseverbindung aufweisen, wenn die Spannung an ihrem invertierenden Eingang positiv gegenüber der Spannung an ihrem nichtinvertierenden Eingang ist. Aus dem vorher Gesagten ergibt sich folgende Wirkungsweise der Temperaturmeßeinrichtung nach Fig. 1: Ist der Mikrowellengenerator eingeschaltet, so nimmt die Temperatur in dem Blutbehälter ständig zu. Der mit der Wandung des Blutbehälters in Wärmekontakt stehende temperaturabhängige Widerstand 51 nimmt die jeweilige Temperatur des Blutbehälters an, so daß bei steigender Temperatur der Widerstandswert des temperaturabhängigen Widerstandes 51 sinkt.
Sofort nach dem Betätigen eines Netzschalters des Bluterwärmungsgerätes und auch während des Erwärmungsvorganges hat das Potential U3 am invertierenden Eingang 63 des zweiten Komparators 53 einen höheren Wert als das Potential U5. Das mit dem Ausgang Ausgang des Komparators verbundene Relais B4 ist somit zunächst erregt. Analoge Potentialverhältnisse ergeben sich für den Komparator 52, so daß auch das Relais B3 erregt ist. Damit sind die Schalter der Relais B3 und B4 zum Beispiel geschlossen, so daß der Mikrowellengenerator eingeschaltet wird. Erst wenn der temperaturabhängige Widerstand 51 eine der Solltemperatur ts von zum Beispiel 350 C entsprechende Temperatur mißt, hat sein Widerstandswert einen solchen Wert erreicht, daß das Potential U3 das Potential US unterschreitet. Damit wird das Relais B4 stromlos und der Mikrowellengenerator abgeschaltet. Danach kann der auf die Solltemperatur erwärmte Blutbehälter aus dem Bluterwärmungsgerät entnommen werden.
Für den Fall, daß der temperaturabhängige Widerstand 51 aus irgendeinem Grunde unterbrochen wird, steigt das Potential U3 auf einen verhältnismäßig hohen Wert an, der über dem Potential U4 liegt. Damit wird das Relais B3 stromlos und der Mikrowellengenerator nicht eingeschaltet.
Um die erzielbare Sicherheit bei der Temperaturmessung noch weiter zu erhöhen, sind die beidenPrüftasten 55, 56 vorgesehen.
Die Prüftaste 55 ist als Umschalter ausgebildet, der in seiner Ruhestellung den temperaturabhängigen Widerstand 51 an Masse legt. Wird die Prüftaste 55 betätigt, so wird an Stelle des temperaturabhängigen Widerstandes 51 ein Widerstand 66 in den ersten Spannungsteiler gelegt. Der Widerstandswert dieses Widerstandes ist etwas größer als der Widerstandswert des temperaturabhängigen temperaturabhängigen Widerstandes 51 bei der Solltemperatur t 5 Damit ist das Potential U3 kleiner als das Potential U5, so daß das Relais B4 stromlos und ein dadurch gesteuerter zweiter Schalter geschlossen wird. Mit dem zweiten Schalter wird eine Signallampe eingeschaltet, die dann anzeigt, daß der Komparator 53 und das Relais B4 einwandfrei arbeiten. Zweckmäßigerweise ist die Signallampe in einen Druckknopf der Prüftaste 55 eingebaut.
Die andere Prüftaste 56 entspricht einem im Ruhezustand geschlossenen'Schalter, dem ein Widerstand 67 parallel geschaltet ist.
Der Widerstand 67 hat einen Widerstandswert, der zusammen mit dem Widerstandswert des temperaturabhängigen Widerstandes 51 bei einer Temperatur von zum Beispiel 200 C einen Wert ergibt, der dem Widerstandswert des temperaturabhängigen Widerstandes bei der unteren Grenztemperatur tu etwas übersteigt.
Bei betätigter Prüftaste 56 nimmt dann das Potential U3 einen Wert an, der über dem Potential U4 liegt, so daß das Relais B3 stromlos wird. Ein durch das Relais B3 gesteuerter Schalter b32, der im Ruhezustand geschlossen ist, schließt dann einen Stromkreis für eine Kontrollampe 68, die anzeigt, daß der Komparator 52 und das Relais B3 einwandfrei arbeiten. Die Kontrollampe 68 kann zweckmäßigerweise in einem Druckknopf der Prüftaste 56 untergebracht sein.
Die Prüftasten 55 und 56 werden am besten nur im Ruhezustand des Bluterwärmungsgerätes betätigt.
Patentansprüche

Claims

Patentansprüche 1. Elektrische Schutzeinrichtung für ein Mikrowellengerät, das einen Mikrowellengenerator zum Erwärmen von in einem Behälter befindlichem Blut auf eine vorgegebene Bluttemperatur enthält, das einen durch einen Deckel verschließbaren und mit dem Mikrowellengenerator in Verbindung stehenden Erwärmungsraum hat, in welchem eine den Behälter aufnehmende Haltevorrichtung hineinragt, und das eine elektrische Temperaturmeßeinrichtung mit einem temperaturabhängigen Widerstand als Wärmefühler hat, der bei in der Haltevorrichtung befindlichem Behälter mit der Oberfläche des Behälters in wärmeleitender Verbindung steht, sowie eine Vorrichtung zum Vergleichen der gemessenen Temperatur mit einer Solltemperatur und zum Abschalten des Mikrowellengenerators bei Übereinstimmung der beiden Temperaturen hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinrichtung zwei elektronische Komparatoren (52, 53) enthält, von denen der eine die mit dem temperaturabhängigen Widerstand t51) gemessene Temperatur mit der Solltemperatur (t ) und der andere die gemessene Temperatur mit s einer unteren Grenztemperatur (tu) vergleicht, daß beide Komparatoren ein erstes, den Mikrowellengenerator (7) einschaltendes Signal abgeben, wenn die gemessene Temperatur zwischen der unteren Grenztemperatur und der Solltemperatur liegt, und daß jeweils ein Komparator ein zweites, den Mikrowellengenerator ausschaltendes Signal abgibt, wenn die gemessene Temperatur die untere Grenztemperatur unterschreitet bzw.

die Solltemp-ratur überschreitet.
2. Elektrische Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Widerstand (51) Bestandteil eines ers-ten Spannungsteilers (51, 54) ist, daß ein an dem temperaturabhängigen Widerstand abgegriffenes erstes Potential (U3) an einem ersten Eingang (62) des ersten Komparators (52) und einem zweiten Eingang (63) des zweiten Komparators (53) liegt, daß ein von einem zweiten Spannungsteiler (-57, 58, 59) abgegriffenes zweites Potential das das gleich dem ersten Potential (U3) bei der unteren Grenztemperatur (tu) ist, an einem zweiten Eingang (64) des ersten Komparators und daß ein von dem zweiten Spannungsteiler abgegriffenes - ~ ential (U5), das gleich dem ersten Potential (U3) bei der Solltemperatur (ts) ist, an einem ersten Eingang (65) des zweiten Komparators (53) liegt.
3. Elektrische Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinrichtung eine erste Prüftaste (55) hat, bei deren Betätigung an die Stelle des temperaturabhängigen Widerstandes (51) ein Widerstand (66) tritt, dessen Widerstandswert gleich oder etwas kleiner als der Widerstandswert des temperaturabhängigen Widerstandes bei der Solltemperatur (t5) ist.
4. Elektrische Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinrichtung eine zweite Prüftaste (56) hat, bei deren Betätigung dem temperaturabhängigen Widerstand (51) ein Widerstand (67) in Reihe geschaltet wird, dessen Widerstandswert so bemessen ist, daß dieser Widerstandswert zuzüglich des Widerstandeswertes des temperaturabhängigen Widerstandes t51) bei Raumtemperatur etwa demjerigen Widerstandswert entspricht, den der temperaturabhängige Widerstand bei der unteren Grenztemperatur (t ) hat.
u 5. Elektrische Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatoren (52, 53) je einen Ausgang haben, dem je ein Relais (B3,-B4) zugeordnet ist, und daß die Relais je einen in einem das Ein- und Ausschalten des Mikrowellengenerators (7) steuernden Stromkreis liegenden Schalter (b31 b41) haben.
6. Elektrische Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (B3), welches durch den'ersten Komparator (52) gesteuert wird, einen weiteren Schalter <b32) steuert, der in einem Stromkreis einer Kontrollampe (68) liegt, die aufleuchtet, wenn die mit dem temperaturabhängigen Widerstand (51) gemessene Temperatur des Behälters (19) gleich oder kleiner als die untere Grenztemperatur (tu) ist.
7. Elektrische Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (B4), welches durch den zweiten Komparator (53) gesteuert wird, einen weiteren Schalter <b42) steuert, der in einem den Unterbrecher (50) und den Schalter (b23) umgehenden Stromkreis der Signallampe (49) liegt, die aufleuchtet, - wenn die mit dem temperaturabhängigen Widerstand (51) gemessene Temperatur des Behälters (19) gleich oder größer als die Solltemperatur (ts) ist.