DE3217471A1

DE3217471A1 - Vorrichtung zum erwaermen oder zum kuehlen von fluessigkeiten

Info

Publication number: DE3217471A1
Application number: DE3217471A
Authority: DE
Inventors: James D. St. Petersburg Fla. Aid
Original assignee: Extracorporeal Medical Specialties Inc
Current assignee: Extracorporeal Medical Specialties Inc
Priority date: 1981-05-11
Filing date: 1982-05-10
Publication date: 1982-11-25
Also published as: GB2101966B; GB2141872B; GB8418292D0; IT8248368A0; BE893150A; FR2505294A1; JPS57192565A; GB8418291D0; GB2141690B; GB8418293D0; GB2141690A; GB2141689A; GB2141872A; GB2141689B; GB2101966A

Description

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Die Erfindung bezieht sich.auf eine Vorrichtung zum Erwärmen oder zum Kühlen.von Flüssigkeiten (bzw. Fluiden). Insbesondere .bezieht sich die Erfindung auf eine Vor-

. richtung zum Erwärmen oder zum Kühlen von physiologischen Fluiden, wie beispielsweise Blut und Blutplasma, oder · von Flüssigkeiten, wie beispielsweise Dialyseflüssigkeit,' die bei der Behandlung von physiologischen Fluiden verwendet werden. Ferner bezieht sich die Erfindung auf Behälter,, in denen diese Fluide aufbewahrt werden können oder durch die sie zirkulieren können, um den Erwärmungs-.

bzw. Kühlvorgang zu bewerkstelligen. · . ff

Bei medizinischen Behandlungen ist es oft notwendig oder | zweckmäßig, physiologische Fluide oder Flüssigkeiten, die. | bei der Behandlung von physiologischen Fluiden verwendet . | werden, zu erwärmen oder zu kühlen. Beispielsweise ist . Jj es bei der Blutdialyse allgemein Üblich, die Dialyse- |

flüssigkeit zu erwärmen, bevor sie in das Blutdialyse- ' | gerät eintritt. Bei einer Herz/Lungen-Bypass-Operation, || bei der ein Gerät zum Anreichern des Blutes mit Sauerstoff | fBlutoxygenation) verwendet wird, wird das Blut, das außer- sj halb des Körpers mit Sauerstoff angereichert worden ist, wieder auf Körpertemerpatur erwärmt, bevor es zum Patienten zurückgeleitet wird. Beim Blutspenden ist es oft . . | wünschenswert, vor der weiteren Verarbeitung das gesammelte Blut zu kühlen. Ferner ist es bei. der Plasmapherese, bei der das Spenderblut durch Zentrifugieren oder durch Membranfiltration in einen Bestandteil, der die zellförmigen . Komponenten enthält, und in einen Bestandteil, der das . Plasma enthält, zerlegt wird, wünschenswert, über eine Heiz- oder Kühlvorrichtung vor der weiteren Behandlung der getrennten Bestandteile zu verfügen. Wenn beispielsweise der Bestandteil mit den zellförmigen Komponenten entweder als solcher oder unter Zugabe eines bestimmten

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Ersatzflüssj.gkeitsvolumens dem Patienten wieder zugeführt wird, ist es vorteilhaft, diesen Bestandteil vor der erneuten Zugabe etwa auf Körpertemperatur zu erwärmen. Andererseits kann eine Kühlvorrichtung erforderlich sein, wenn der abgetrennte Plasmabestandteil einer weiteren Verarbeitung, beispielsweise einer Filtration oder einer Behandlung mit einer absorbierenden Substanz,unterzogen wird. Ferner ist zu beachten, daß unter bestimmten Umständen ein Erwärmungs- oder Kühlvorgang je nach Gegebenheiten erforderlich ist. Beispielsweise kann die Erwärmung, im Einzelfall bei einer Bluttransfusion erforderlich sein; in diesem Fall wird gewöhnlich ein gefrorener Blutbeutel erwärmt, bevor das Blut auf den Patienten übertragen wird. Unter anderen Gegebenheiten kann es erforderlich oder wünschenswert sein, die Erwärmung bzw. die Abkühlung kontinuierlich durchzuführen. Bei der Blutdialyse ist es beispielsweise üblich, die Dialyseflüssigkeit vor dem Durchgang durch das Dialysegerät zu heizen. Bei Plasmapheresevorgängen kann es wünschenswert sein, entweder den abgetrennten zellförmigen Bestandteil oder den abgetrennten Plasmabestandteil kontinuierlich abzukühlen.

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, die so ausgebildet ist, daß sie einen Behälter aufnimmt, in dem eine zu erwärmende oder zu kühlende Flüssigkeit aufbewahrt wird oder durch den die Flüssigkeit zirkuliert; die Vorrichtung weist ein Paar thermisch leitender Elemente auf, von denen jedes eine erste und zweite thermisch leitende Hauptoberfläche hat,

°0 und die mit Abstand voneinander angeordnet sind, wobei die jeweiligen ersten Hauptoberflächen einander so zugekehrt sind, -laß durch sie ein Raum zur Aufnahme des Behälters gebildet wird; die zweite thermisch leitende Hauptoberfläche mindestens eines der Elemente ist in Kontakt mit mindestens einer thermoelektrischen Vorrichtung, die heizt oder kühlt, wobei mindestens eine thermoelektrische Vorrichtung in Kontakt mit einer Wärmesenke \ ist.

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Vorzugsweise steht die zx^eite thermisch leitende Hauptoberfläche jedes der thermisch leitenden Elemente mit mindestens einer thermoelektrischen Vorrichtung in Kontakt und alle thermoelektrischen Vorrichtungen sind in Kontakt mit einer Wärmesenke.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung weist die Vorrichtung zum Erwärmen oder zum Kühlen von Flüssigkeiten einen Behälter, der die zu erwärmende oder zu kühlende Flüssigkeit aufnimmt, und ein Paar thermisch leitender Elemente auf, von denen jedes eine erste und eine zweite thermisch leitende Hauptoberfläche hat. Das Paar thermisch leitender Elemente ist mit Abstand voneinander angeordnet, wobei die entsprechenden ersten thermisch leitenden Hauptoberflächen einander zugekehrt sind, so daß zwischen ihnen ein Raum zur Aufnahme des Behälters gebildet wird. Die zweite thermisch leitende Hauptoberfläche jedes der thermisch leitenden Elemente steht mit mindestens einer thermoelektrischen Vorrichtung zum Heizen oder zum Kühlen in Kontakt. Die entfernte Oberfläche dieser thermoelektrischen Vorrichtung (d.h. die Oberfläche, die nicht in Kontakt mit dem thermisch leitenden Element ist) ist in Kontakt mit einer Wärmesenke. Ein wesentlicher Teil des Raums, der die thermoelektrische Vorrichtung umgibt.

und sich im wesentlichen zwischen der zweiten Hauptoberfläche des thermisch leitenden Elements und der Wärmesenke befindet, ist vorzugsweise mit einem Isolationsmaterial ausgefüllt.

Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein im allgemeinen flexibler Behälter vorgesehen, der so ausgebildet ist, daß er entfernbar an einem Rahmen befestigbar ist. Der flexible Behälter und sein Rahmen haben eine d-rartige Größe, daß sie leicht in den vorstehend erläuterten Raum eingesetzt werden können, der von dem voneinander beabstandeten Paar wärmeleitender Elemente gebildet wird. Der Rahmen ist im allgemeinen "ü"-förmig und weist ein Paar im wesentlichen paralleler Arme auf, die mit

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einem Querelement (bzw. einer Strebe) verbunden sind.

Der Behälter, der die Form eines flachen Sacks hat, dessen beide Hauptwände relativ dünne, im allgemeinen flexible Bögen aus einem polymeren Material aufweisen, hat ein Paar sich verjüngender und in Querrichtung erstreckender Löcher bzw. Hülsen zur Aufnahme der Arme des Rahmens. Der Sack und der Rahmen haben eine derartige Größe und sind so konstruiert, daß, wenn die Arme des Rahmens in die Löcher des Sacks eingesetzt sind, die vordere Kante des Sacks, d.h. die Kante des Sacks, die sich senkrecht zu den Armen des Rahmens erstreckt und weiter von dessen Strebe entfernt ist, dazwischen gespannt ist. Dieses Spannen dient dazu, die vordere Kante des Sacks zu strecken, wodurch beispielsweise das Einsetzen des Sacks und des mit diesen verbundenen Rahmens in den Raum, der durch die thermisch leitenden Elemente der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zum Erwärmen oder zum Kühlen gebildet wird, erleichtert wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Behälter eine Vielzahl innerer Kanäle auf, die eine im wesentlichen gleiche Breite haben und die dazu dienen, den Flüssigkeitsstrom durch den Sack abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen zu lenken. Bei einem noch stärker bevorzugten Ausführungsbeispiel ist einer der Kanäle in zwei Sekundärkanäle mit kleinerer Breite unterteilt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Hierbei wird die erfindungsgemäße Vorrichtung exemplarisch in Verbindung mit Erwärmungs- oder Kühlvorgängen physiologischer Fluide oder in Verbindung mit Erwärmungsoder Kühlvorgängen von Flüssigkeiten beschrieben, die bei der Behandlung von physiologischen Fluiden verwendet werden; es ist jedoch selbstverständlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zum Erwärmen oder zum Kühlen jeder Art von Flüssigkeit verwendet werden kann. In der Zeichnung zeigen:

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Fig. 1 eine perspektivische Tcilancicht des Aufbaus der thermisch leitenden Elemente und der thermoelektrischen Vorrichtung zum. Erv7ärmen und zum Kühlen, wie sie bei einem Ausführungs-. beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden,

Fig. 2 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Behälters, der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden kann,

Fig. 3 einen Querschnitt bei der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt bei der Linie 4-4 in Fig. 2, .'-■■'/.' ■'."·.■.■ ■ ' · · ■ . Fig. 5 einen Querschnitt bei der Linie 5-5 in Fig. 2,

Fig. 6 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung von oben, wobei einige Teile im Querschnitt und andere Teile vergrößert dargestellt sind

und darüber hinaus einige Teile weggelassen sind,

. Fig. 7 perspektivisch den erfindungsgemäßen Behälter, eingesetzt in ein Gehäuse-, das die Vorrichtung .gemäß Fig. 6 aufnimmt,. ' ...

Fig. 8 eine Teilansicht des in der Vorrichtung gemäß \ Fig. 6 angeordneten Behälters in einer wesent- ·' . liöh vergrößerten und zum Teil geschnittenen '}.:"

Darstellung, .' '■ . '■ ■·■.'·■··.' ·.',■ \;.Mi;:$k

Fig. 9 eine Teilansicht eines weiteren Ausführungs- '..:\·-Ρ

beispiels des erfindungsgemäßen Behälters, . . . und . ■ · '

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Fig. .10 eine. Draufsicht auf den "U"-förmigen Rahmen für den erfindungsgemäßen Behälter.

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In den Fig. 1 und 6 ist ein bevorzugter Aucführungsbeispiel der Vorrichtung dargestellt, die ;o ausgebildet

[j ist, daß sje einen Behälter aufnehmen kann, in dem sich .

|i die zu erwärmende oder zu kühlende Flüssigkeit befindet

ij 5 bzw. durch den sie zirkuliert. Die Vorrichtung 10 weist

«J ein Paar im wesentlichen identischer,thermisch leitender

if ' Elemente 14 und 16 auf. Das thermisch leitende Element -14 hat eine erste thermisch leitende Hauptoberflädhe 17 und eine zweite thermisch leitende Hauptobe.-flächä 18.

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Entsprechend hat das thermisch leitende Element 10 eine erste thermisch leitende Hauptoberfläche 19 und eine zweite thermisch leitende Hauptoberfläche 20. Die thermisch leitenden Elemente 14 und 16 haben Basisteile 14a bzw. 16a sowie erhöhte Teile 14b bzw. 16b. Die erhöhten Teile haben eine kleinere Fläche als die Basisteile. Die Elemente 14 und 16 sind in entsprechender Weise aus Aluminiumstücken geeigneter Größe hergestellt," es versteht sich jedoch von selbst, daß andere leitende Materialien zu diesem Zwecke verwendet werden können. Ferner versteht es sich, daß die erhöhten Teile getrennt vonein der hergestellt und anschließend miteinander beispielsweise mit Schrauben verbunden werden können. Die thermisch leitenden Elemente 14 und 16 sind in der Vorrichtung mit einem derartigen Abstand angeordnet, daß ihre jeweiligen thermisch.leiten-. . 25 den ersten Hauptoberflächen 17 bzw. 19 einander zugekehrt sind, so daß dazwischen ein Raum 25 zur Aufnahme eines Behälters, in dem der Erwärmungs- bzw. Kühlvorcjang ausgeführt wird, gebildet wird. Die Elemente 14 und 16 werden durch einen Abstandshalter 26 auf dem gewünschten Abstand

SO
^v gehalten. Eine aus einem vorzugsweise thermisch nicht leitenden Material, wie beispielsweise Polyvinylchlorid, hergestellte Leiste 28, die mit einer Nut versehen ist, umgibt den Umfang des Basisteils 14a bzw. 16a derart, daß die erste thermisch leitende Hauptoberfläche frei von der Leiste ist. Wie Fig. 1 zeigt, befinden sich die erste thermisch leitende Hauptoberfläche 19 des thermisch leitenden Elements 16 und die Oberfläche 28a der Leiste 28 in derselben Ebene.

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: 1. Jedes der- thermisch leitenden Elemente 14 bzw. 16 v/eist ■Γ mindestens eine thermoelektrische Einrichtung 30 zum

Erwärmen oder zum Kühlen auf, die mit der zweiten thermisch leitenden Hauptoberfläche verbunden ist. Derartige thermo-5 elektrische Einrichtungen sind von den verschiedensten

Herstellern im Handel erhältlich und haben einen großen [■' ' ■. Leistungsbereich je' nach angelegter Gleichspannung. Diese ; Vorrichtungen weisen ein Paar elektrischer Zuleitungs-

drähte auf, die mit der Gleichspannungsquelle verbunden 10 werden. Wird eine Spannung bestimmter Polarität an die thermoelektrische Vorrichtung angelegt, so ergibt sich eine Kühlwirkung, während sich bei umgekehrter Polarität eine Heizwirkung ergibt..

15 Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind vier thermo*-

elektrische Vorrichtungen 30, die mit einer Leistung von ■' 30 Watt betrieben werden, an jedem der thermisch leitenden

Elemente 14 bzw. 16 angebracht, so daß der Raum 25 und - damit der Behälter und die in diesem enthaltende bzw. 20 in diesem fließende Flüssigkeit auf eine Temperatur von etwa 38°C erwärmt oder auf eine Temperatur von etwa 2⁰C abgekühlt werden. Die Zahl der thermoelektrisehen Vorrichtungen, die bei der jeweiligen Vorrichtung verwendet ' werden, hängt von einer Vielzähl von Faktoren ab, wie / 25 beispielsweise.der Größe und der Kapazität der Vorrichtung 'p, selbst, der Größe der thermisch leitenden Elemente, dem

ii Volumen Jes Raumes 25 und dem gewünschten Bereich der

< ' Temperatur in dem Raum. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die 30 thermisch leitenden Elemente 14 und 16 aus Aluminiumplatteri hergestellt. Die Basisteile 14a bzw.16a haben eine Länge von 25,4 cm, eine Breite von 12,7 cm und eine Dicke von >, . 0,635 cm. Die erhöhten Teile 14b und 16b haben eine Länge I?· ■ . ■

I von etwa 20,3 cm, eine Breite von etwa 5,1 cm und eine

;. ^5 Dicke von etwa 1,27 cm. Die thermoelektrischen Vorrichtungen «ν 30 sind quadratisch mit Abmessungen von etwa 3,81 cm und

·:'. . einer Dicke von 0,318 cm. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind vier thermoelektrische Vorrichtungen 30 an der hinteren

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Oberfläche des erhöhten Teils 14b angebracht. Die thermoelektrischen Vorrichtungen 30 stehen in wärmeleitendem Kontakt mit der zweiten thermisch leitenden Hauptoberfläche 18 des thermisch leitenden Elements 16. An der hinteren B Oberfläche des erhöhten Teils 16b sind ebenfalls vier thermoelektrische Vorrichtungen 30 befestigt, die einen wärmeleitenden Kontakt mit der zweiten thermisch leitenden Hauptoberfläche 20 des thermisch leitenden Elements 16 haben.

Die Vorrichtung 10 weist ferner ein Paar von Wärmesenken 34 und 36 auf. Bei dem diskutierten, bevorzugten Ausführungsbeispiel haben die Wärmesenken dieselbe Länge und Breite wie die Basisteile 14a bzw. 16a und eine Dicke von etwa 5,1 cm. Die Wärmesenken, die die Funktion haben, beim kühlen die Wärme abzuleiten und beim Heizen eine Kühlwirkung auszuüben, können aus stranggepreßtem Aluminium hergestellt werden. Vorzugsweise weisen die Wärmesenken zur Erhöhung ihres Wirkungsgrades Rippen 40 auf.

Die Vorrichtung 10 kann vorteilhafterweise Isolationsmaterial 45 aufweisen, das beispielsweise Polyurethan mit geschlossenen Zellen oder Polyesterschaum sein kann. Ferner können auch andere Isolationsmaterialien verwendet werden. Die Isolation hat etwa dieselbe Dicke wie die erhöhten Teile 14b bzw. 16b und bedeckt die Bereiche der zweiten thermisch leitenden Hauptoberflächen des Basisteils 14a bzw. 16a, die nicht in Kontakt mit den entsprechenden erhöhten Teilen 14b bzw. 16b oder der Leiste 28 sind. Bei dem beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Leiste 28 etwa 0,635 cm nach innen von der Umfangskante der Elemente 14 und 16. So hat die bei deiu bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendete Isolation die Form eines Rechtecks mit einer Länge von

°° etwa 24,1 cm, einer Breite von etwa 11,43 cm und einer Dicke von etwa 1,27 cm; die Isolation hat in der Mitte „eine Öffnung mit einer Länge von etwa 20,3 cm und einer Breite von etwa 5,1 cm. Es ist zu beachten, daß die Dicke

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der Isolation etwa gleich der Dicke der erhöhten Teile 14b j j

und 16b ist, während die Abmessungen der im Inneren ange- j j

ordneten öffnung im wesentlichen gleich den Außenabmessun- \

i gen der erhöhten Teile ist.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, haben die Elemente 14 und 16 vorzugsweise bogenförmige Ausschnitte 27 in ihrer ersten thermisch leitenden Hauptoberfläche 17 bzw. 19. Die Ausschnitte sind in der Nähe des Endes der Elemente 14 bzw. 16 angeordnet. Zusätzlich hat die Leiste 28 ain Paar von Ausschnitten 29. Es ist zu beachten, daß bestimmte Abschnitte in Fig. 6 aus Darstellungsgründen größer als tatsächlich gezeigt sind. Beispielsweise können der Raum 25 bei einem tatsächlichen Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 zweckmäßigerweise eine Breite von etwa 60 mil ,(0,1524 cm) und die bogenförmigen Ausschnitte 27 und 29 einen Durchmesser von etwa O,95 cm haben. Es ist selbstverständlich, daß der Raum 25 und die bogenförmigen Ausschnitte 27 und 29 so ausgebildet sind, daß sie den Rahmen mit dem Behälter aufnehmen können (Fig. 2). Die bogenförmigen Ausschnitte 29 an jedem Ende der Vorrichtung bilden zusammen mit dem Raum 25 dazwischen ein f Paar von im wesentlichen kreisförmigen öffnungen 35, die i

ti so ausgebildet sind, daß sie die einander gegenüberliegen- ¹J den Arme des Rahmens aufnehmen können. Die Ausschnitte 29 erstrecken sich nahezu über die gesamte Länqe des Seitenabschnitts der Leiste 28.' Die beiden Ausschnitte 27 bilden zusammen mit dem Raum 25 dazwischen ein weiteres Paar von kreisförmigen öffnungen 36, die, wenn der Rahmen zusammen mit dem Behälter vollständig in den Raum 25 eingesetzt ist, so ausgebildet sind, daß sie den Einlaß und den Auslaß des Behälters aufnehmen. Da, wie später gezeigt werden wird, der Einlaß und der Auslaß eine geringe Länge haben, müssen die bogenförmigen Ausschnitte 27 lediglich eine geringe Länge in den Elementen 14 bzw. 16 einnehmen.

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In Pig. 7 ist perspektivisch ein Gehäuse 60 gezeigt, das zusätzlich zu anderen Bauteilen die Vorrichtung 10 zum Erwärmen oder zum Kühlen beinhaltet. Wie gezeigt, ist der Einlaß zu dem Raum 25 der Vorrichtung 10 im wesentlichen mit der Vorderwand 61 des Gehäuses 60 ausgerichtet. Dargestellt ist der Moment, daß der Rahmen zusammen mit dem Behälter in Richtung von vorne .lach hinten in den Raum eingesetzt werden. Ein Teil des Behälters 100 in der Nähe der unteren Kante 112 (die in Fig. 7 nicht sichtbar ist) ist zwischen festen Armen 82a und 82b des Behälters 80 gespannt. Infolge hiervon ist die vordere Kante der Kombination aus Behälter/Rahmen gerade ausgerichtet, wodurch das Einsetzen des Rahmens zusammen mit dem Behälter in den Raum 25 erleichtert wird. Die Vorrichtung 10 ist als fest in dem Gehäuse 60 verbleibendes Bauteil ausgeführt. Der Behälter, der vergleichsweise unaufwendig ausgeführt ist, wird vorzugsweise nach einer einzigen Verwendung außer Gebrauch genommen. Der Rahmen kann in dem Fall, daß die Kombination aus Rahmen/Behälter als Einheit vom Hersteller geliefert wird, als "Wegwerfrahmen" ausgeführt werden oder er kann für eine mehrfache Verwendung ausgelegt sein. Im ersteren Fall kann der Rahmen aus einem festen Kunst stoff material, bestehen, im letzteren Fall besteht der Rahmen vorzugsweise aus Stahlstäben mit einem Durchmesser von 0,79 cm.

Die Vorrichtung 10 kann vorteilhafterweise ein nicht

dargestelltes Gebläse aufweisen, das Luft über die Wärme-

fs senken 34 und 36 bläst.

$ 30

j't Der Zusammenbau der Vorrichtung 10 soll im folgenden unter

ή Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert werden. Wie früher er-

läutert worden ist, werden die Elemente 14 und 16 in den gewünschten Abmessungen aus einer einzigen Aluminiumplatte gefertigt. An der ersten thermisch leitenden Oberfläche jedes Elements werden bogenförmige Oberflächen 27 vorge-

sehen. Auf den erhöhten Teilen 14b bzw. 16b werden die

thermoelektrischen Vorrichtungen angeordnet. Wenn dies

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f 1 gewünscht wird, kann ein im Handel erhältliches, thermisch leitendes Fett zwischen den unteren Oberflächen der thermoelektrischen Vorrichtungen und die oberen Oberflächen der erhöhten Teile eingebracht werden. Wie in Fig. 1 gczeigt ist, wird die Leiste 28 mit einem bogenförmigen Ausschnitt 29 in ihrem Seitenteil rund um die Elemente 14 und 16 angeordnet und mit Schrauben 42 mit dem Umfang der Elemente verbunden. Anschließend wird das Isolationsmaterial 45 eingebracht und die Wärmesenken mit den thermisch leitenden Elementen durch eine Vielzahl von Schrauben 44 verbunden, wobei drei dieser Schrauben in der Nähe der thermoelektrischen Vorrichtungen 30 angeordnet sind. Wenn die Schrauben 44 angezogen werden, sind die thermoelektrischen Vorrichtungen zwischen den Wärmesenken und den thermisch leitenden Elementen eingepreßt, wodurch der notwendige Kontakt für die thermische Leitung sichergestellt wird. Die ersten thermisch leitenden Hauptoberflächen der Elemente 14 und 16 werden von dem Abstandshalter 26 auf Abstand gehalten, der eine der gewünschten Breite des Raumes 25 entsprechende Dicke hat. Anschließend wird die Einrichtung mit einer Vielzahl von Schrauben und Muttern 26, die durch die Leiste 28 gehen, zu einer Einheit verbunden.

Die elektrischen Zuleitungsdrähte der thermoelektrischen I Vorrichtungen werden in der gewünschten Polung mit einer Gleichspannungsquelle verbunden. Wenn es gewünscht wird, bei einem Gerät zu heizen oder zu kühlen, kann ein geeigneter Schalter in der elektrischen Zuleitung verwendet

^O werden, so daß, wenn der Schalter sich in der einen Stellung befindet, die Polarität der Spannungsquelle so ist, daß eine Kühlwirkung erzeugt wird, und, wenn der Schalter sich in der anderen Stellung befindet, die Polarität so

ist, daß eine Heizwirkung entsteht. 35

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Der erfindungsgemäße Behälter hat im allgemeinen die Form eines flachen Sacks, dessen beide Hauptwände aus relativ dünnen, im allgemeinen flexiblen Bögen aus Kunststoff material, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Poly(äthylen-vinylacetat), Nylon oder dergleichen, bestehen und die miteinander in der im folgenden erklärten Weise verbunden sind. Der Behälter weist einen im allgemeinen in der Mitte angeordneten abgeteilten Raum, der die Flüssigkeit aufnimmt, und ein Paar abgeschrägter Längslöcher oder Hülsen auf, wobei jede Hülse einer Seitenkante des abgeteilten Raums benachbart ist, durch die, wie gezeigt werden wird, die im wesentlichen parallelen Arme des Rahmens eingesetzt werden können. Der Behälter weist einen Einlaß zum Einlassen einer Flüssigkeit in den abgeteilten Raum und einen Auslaß zum Auslassen der Flüssigkeit aus dem abgeteilten Raum auf.

Der abgeteilte Raum zur Aufnahme der Flüssigkeit weist vorzugsweise Elemente auf, die den Flüssigkeitsstrom innerhalb des abgeteilten Raums in eine bestimmte Richtung und wieder zurück (hin und her) richten. Diese den Flüssigkeitsstrom richtenden Elemente, die den abgeteilten Raum in eine Vielzahl von Primärkanälen für den Flüssigkeitsstrom unterteilen, weisen vorzugsweise eine Vielzahl von in dem abgeteilten Raum angeordneten Befestigungslinien auf. Der in dieser Anmeldung benutzte Ausdruck "Befestigungslinie" bezieht sich auf eine Linie, längs der die beiden Bögen aus Kunststoffmaterial, die den Behälter bilden, miteinander beispielsweise durch eine Wärmeverbindung, Kleben oder Ultaschallschweißen verbunden sind; eine Verbindung mittels eines Wärmeverbindungsverfahrens ist vorzuziehen. Einzelne Befestigungslinien einer ersten Vielzahl sind alternierend mit einzelnen Befestigungslinien einer zweiten Vielzahl angeordnet, so daß eine Reihe paralleler Kanäle gebildet wird, durch die die Flüssigkeit mäanderförmig fließen kann.

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Jedes der Löcher bzw. je<?e der Hülsen, die der Behälter aufweist, hat. eine Innenkante, die der Seitenkante des abgeschlossenen Raums zur Aufnahme der Flüssigkeit benachbart ist, und eine Außenkante, die sich in der Nähe der Seitenkante des Behälters befindet oder mit dieser übereinstimmt. Ein Merkmal des erfindungsgemäßen Behälters ist, daß seine Hülsen bzw. Löcher abgeschrägt sind, daß heißt, daß jedes Loch an dem einen Ende des Behälters breiter als an dem anderen ist. Die abgeschrägten Löcher haben zwei Vorteile. Der erste Vorteil ist, daß in die breiteren Enden der Löcher leichter die einander gegenüberliegenden Arme des Rahmens eingesetzt werden können. Der zweite Vorteil ist, daß, wenn die Arme des Rahmens immer weiter in die Löcher eingesetzt werden, der Teil des Behälters zwischen den engeren Abschnitten der Löcher zwischen den Armen des Rahmens gespannt wird. Durch dieses Spannen ergibt sich fine im wesentlichen gerade, vordere Kante, so daß die Kombination aus Sack und Rahmen leicht in einen engen Aufnahmeschlitz, wie beispielsweise den Raum 25 der bereits beschriebenen Vorrichtung, zum Erwärmen oder zum Kühlen eingesetzt werden kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Behälters besteht aus zwei im wesentlichen identischen Stücken oder Bögen 102, 104 aus Polyäthylen-Kunststoff mit einer Dicke von 0,0127 cm (5 mil). Jeder Bogen 102, 104 aus Kunststoffmaterial hat eine obere Kante, eine dieser gegenüberliegende untere Kante sowie ein Paar einander gegenüberliegender Seitenkanten, die die Enden der oberen und der unteren Kante verbinden sowie ein Paar schürzenähnlicher Streifen, die über die obere Kante nahe jeder Seitenkante vorspringen. Die beiden Plastikbögen sind miteinander ausgerichtet und dann längs relativ schmaler Befestigungslinien bzw. Befestigungsbänder miteinander mittels eines Wärmeverbindungsverfahrens verbunden, so daß sich ein Behälter 100 ergibt, der einen Aufnahmeraum 105 zur Aufnahme der Flüssigkeit und ein Paar enger Hülsen bzw. Löcher 106, 107 aufweist. Zu Darstellungs-

1 zwecken sind die Befestigungslinien bzv/. Bgfcstigungsbänder, längs denen die beiden Kunststoffbögen miteinander verbunden sind, in Fig. 2 punktiert dargestellt. Die Wärmeverbindung längs vertikaler Befestigung::linien 115, 116 ergibt flüssigkeitsdichte Seiten des Aufnahmeraums 105, während die Wärmeverbindung längs horizontaler Befestigungslinien 118 einen flüssigkeitsdichten Boden des Aufnahmeraums ergibt. Mit Ausnahme des Einlasses 121 und des Auslasses 122 (die beide später erläutert werden) ergibt die Wärmeverbindung längs einer horizontalen Befestigungslinie 117 (die die schürzenähnlichen Streifen 119 und 120 einschließt) ein f lüssigkeitsdic.ites Oberteil für den Aufnahmeraum.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, werden die Bögen 102 und 104 zusätzlich längs Befestigungslinien 124 und 125 an den Seitenkanten 113 bzw. 114 des Behälters 100 mittels eines Wärmeverbindungsverfahrens verbunden. Die durch Wärme verbundenen Abschnitte 124 und 115 ergeben die Seite eines Lochs bzw. einer Hülse 106 an der einen Seite des Behälters und die wärmeverbundenen Abschnitte 125 und 116 ergeben die Seiten des zweiten Lochs bzw. der zweiten Hülse 107 an der gegenüberliegenden Seite des Beb Iters. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Löcher 106 und 107 an beiden Enden offen; halbkreisförmige Kunststoffteile sind aus dem Kunststoffbogen 102 herausgeschnitten, so daß sich am Oberteil jeder Hülse bzw. jedes Lochs eine Kerbe 129 ergibt. Es ist zu beachten, daß die Wärmeverbindungslinie 118 an ihren Enden ausgedehnt werden kann, bis sie die unteren Enden der Wärmeverbindrngslinien 124, 125 erreicht, wenn dies gewünscht wird, so daß die Löcher 126 und 127 geschlossene Enden haben.

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Nach Beendigung der Wandverbindung erhält man einen Behälter 100 mit einer oberen Kante 110, einer dieser gegenüberliegenden Seitenkante 112 sowie einem Paar einander gegenüberliegender Seitenkanten 113, 114 sowie schürzenförmigen Streifen 119, 120. Der Streifen 119 umgibt einen Einlaß 121 zum Einlassen einer Flüssigkeit in den Aufnahmeraum 105; in ähnlicher Weise umgibt der Streifen 120 einen Auslaß 122 zum Auslassen der Flüssigkeit aus dem Aufnahmeraum 105. Der Einlaß 121 und der Einlaß 122 sind aus Polyäthylen-Rohren mit einer geringen Länge sowie einem Innendurchmesser von etwa 0,3 cm und einem Außendurchmesser von etwa 0,4 cm hergestellt. Der Einlaß und der Auslaß erstrecken sich vorzugsweise über eine kurze Strecke in den Aufnahmeraum 105 und können tüllen-

IB artige Abschnitte 123 haben, so daß eich ein stärkerer Andruck an das mit ihnen verbundene Rohr ergibt. Natürlich muß der Einlaß und der Auslaß flüssigkeitsdicht abgedichtet sein. Dies wird bei dem diskutierten, bevorzugten Ausführungsbeispiel durch eine Wärmeverbindung der schürzenförmigen Streifen der Bögen 102 und 104 miteinander sowie mit den Einlaß- und Auslaßröhren während des Zusammenbau-Vorgangs erreicht. Alternativ oder zusätzlich zu der Wärmeverbindung können geeignete Klebstoffe auf die Außenoberflächen des Einlasses und des Auslasses aufgebracht werden, um die erforderliche flüssigkeitsdichte Abdichtung zu erreichen. Auf diese Weise wird mit den vorstehend beschriebenen Wärmeverbindungsschritten der Aufnahmeraum 105 zur Aufnahme der Flüssigkeit hergestellt; der Rand des Aufnahmeraums ist in Fig. 2 mit den Buchstaben a, b, c, d, e, f, g und h bezeichnet.

Wie bereits früher erläutert, sind die Löcher bzw. Hülsen 106, 107 an den Seiten des Behälters 100 vorgesehen, damit sie die Arme eines Rahmens 80 aufnehmen, der in Fig. 10 dargestellt ist. Der Rahmen, dessen einfachste Form die U-Form ist, und der beispielsweise aus einem Stahlstab mit einem Durchmesser von 0,79 cm, der in die erforderliche Form gebogen worden ist, hergestellt sein kann, weist

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ein Verbindungselement 81 und ein Paar voneinander gegenüberliegenden und im wesentlichen zueinander paralleler Arme 82a und 82b auf. Die Löcher 106 und 107 sind abgeschrägt, d.h. ihre Abmessungen an der Oberseite des Behälters sind größer als ihre Abmessungen an der Unterseite. Wie man aus Fig. 2 erkennt, stimmt die Außenkante 131 des Lochs 106 mit der Innenkante der Wärmeverbindungslinie 124 überein und wird "on dieser gebildet; in gleicher Weise stimmt die Außenkante 132 des Lochs 107 mit der Innenkante der Wärmeverbindungslinie 125 überein und wird von dieser gebildet. Um die Vorteile der vorliegenden Erfindung zu erzielen, müssen die Löcher bzw. die Hülsen 106 bzw. nach innen abgeschrägte Außenkanten 131 bzw. 132 haben. Anders ausgedrückt,zeichnen sich die gewünschten abgeschrägten Löcher dadurch aus, daß der geradlinig längs der Oberkante 110 gemessene Abstand zwischen dem Punkt χ und dem Punkt y zwischen d~r Außenkante 131 des Lochs 106 und der Außenkante 132 des Lochs 107 größer als der geradlinig gemessene Abstand längs der unteren Kante 112 zwischen dem Punkt x¹ und dem Punkt y¹ zwischen der Außenkante 131 des Lochs 106 und der Außenkante 132 des Lochs 107 ist.

Wenn durch den Behälter 100 eine Flüssigkeit fließen soll, beispielsweise wenn die Flüssigkeit kontinuierlich erwärmt oder abgekühlt werden soll, ist es zur Verbesserung des Wirkungsgrads und zur Minimierung von "Kurzschlußströmen" vorzuziehen, eine Einrichtung vorzusehen, die die Flüssigkeit in dem Aufnahmeraum 105 hin- und herfließen läßt. Diese strömungsleitende Einrichtung weist Vorzugsweise eine Vielzahl von Befestigungslinien bzw. Befestigungsbändern 135 bis 144 auf, die innerhalb der Seiten 115 und 116 «3es Aufnahmeraums 105 angeordnet sind und eine Vielzahl von Primärkanälen 155 bis 164 bilden, durch die die Flüssigkeit fließen kann. Die Befestigungslinien können durch pines der vorstehend erwähnten Verfahren, nämlich Kleben, Ultraschallschweißen oder Wärmeverbinden, hergestellt werden, wobei das letztere Verfahren vorzuziehen ist. Die Befestigungslinien 135 bis 144 müssen

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breit genug sein, daß sie ihren Zusammenhalt behalten, j

wenn sich die Flüssigkeit im Behälter befindet. Führt man die Befestigungslinien breiter aus, als es für die Festigkeit und den Zusammenhalt erforderlich ist, führt dies zu einer unerwünschten und unnötigen Verringerung der Flüssigkeitsaufnahmekapazität des Aufnahmeraums 105. Es hat sich herausgestellt, daß eine Breite von 0,32 cm für die Befestigungslinien bzw. Befestigungsbänder 135 bis 144 geeignet ist. Bei dem diskutierten, bevorzugten Ausführungsbeispiel haben die Befestigungslinien 125 bis 144 eine Breite von 0,32 cm; der Abstand zwischen ihren Mittellinien in dem Aufnahmeraum 105 ist gleichmäßig, so daß sich eine Vielzahl von Primärkanälen 156 bis 164 für die Strömung der Flüssigkeit ergibt. Jeder der Kanäle 156 bis 164 hat im wesentlichen die gleiche Breite, die bei dem diskutierten Ausführungsbeispiel etwa 1,9 cm ist. Der Kanal 155, der durch die Befestigungslinien 115 und 135 gebildet wird, und der Kanal 165, der durch die Befestigungslinien 116 und 144 gebildet wird, sind etwas breiter als die Kanäle 156 bis 164; bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel haben die Kanäle 155 und 165 eine Breite von etwa 2,54 cm. Es ist zu beachten, daß es nicht erforderlich ist, daß die Kanäle 155 und 165 breiter als die Kanäle 156 bis 164 sind; sie können auch dieselbe Breite haben oder sogar schmäler sein.

Die Länge der Befestigungslinien 135 bis 144 ist größer als 50 % des Abstandes zwischen der oberen und der unteren Kante des Behälters; vorzugsweise beträgt die Länge mehr als 80 % des Abstandes zwischen der oberen und der unteren Kante.

Zur Verhinderung einer unerwünschten direkten Strömung der Flüssigkeit vom Einlaß 121 zum Auslaß 122 ist es erforderlich, daß die im Inneren am nächsters des Einlasses angeordnete Befestigungslinie und die im Inneren am nächsten des Auslasses angeordnete Befestigungslinie eine flüssigkeitsdichte Verbindung mit der Endkante des Behäl-

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ters haben, an der der Einlaß und der Auslaß angeordnet sind. Auf diese Weise bildet bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 die Befestigungslinie 144 eine flüssigkeitsdichte Verbindung mit der horizontalen Befestigungslinie 117 genau innerhalb (bezogen auf den Aufnahmeraum) des Punktes, an dem der Einlaß 121 am oberen Ende des Behälters angeordnet ist; die Befestigungslinie 135 bildet mit der horizontalen Befestigungslinie 117 eine flüssigkeitsdichte Verbindung genau innerhalb (bezogen auf den Aufnahmeraura) des Punktes, ar dem der Auslaß 122 angeordnet ist.

Es ist zu beachten, daß die Befestigungslinien 136, 138, 141 und 143 etwas näher an der unteren Linie 118, die durch eine Wärmeverbindung hergestellt worden ist, als an der oberen Linie 117, die durch eine Wärmeverbindung hergestellt worden ist, angeordnet sind, während die Befestigungslinien 137, 139, 140 und 142 etwas näher an der oberen Linie 117 als an der unteren Linie 118 angeordnet sind. Die Enden der Linien 136, 138, 141 und 143 können so verlängert werden, daß sie eine flüssigkeitsdichte Verbindung mit der Linie 118, die mittels einer Wärmeverbindung hergestellt worden ist, bilden; die Enden der Linien 137, 139, 140 und 142 können so verlängert werden, daß sie eine flüssigkeitsdichte Verbindung mit l| der Linie 117, die durch eine Wärmeverbindung hergestellt

worden ist, bilden (in Fig. 2 nicht dargestellt). Wenn

II die Linien derart verlängert sind, muß die Flüssigkeit ?| zu dem Ende eines Flüssigkeits-Strömungskanals fließen, f.) ³^ bevor sie in den benachbarten Flüssigkeits-Strömungs-

Il kanal eintritt. Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung,

bei der die Linien 136, 138, 141 und 143 einen Abstand .-ι
von etwa 0,24 cm von der Kante der mittels einer Wärme-

verbindung hergestellten Linie 118 und die Linien 137, ³^ 139, 140 und 142 den selben Abstand von der mittels einer to Wärmeverbindung hergestellten Linie 117 haben, fließt

f| die Flüssigkeit zunächst in dem einen Kanal nach unten

j£ und dann in dem nächsten Kanal nach oben. Zusätzlich

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- '26 '-

gibt es sekundäre Strömungekanäle, wenn die unteren Enden der Befestigungslinien 136, 138, 141 und 143 von der Linie 118 und die oberen Enden der Befestigungslinien 137, 139, 140 und 142 von der Linie 117 beabstandet sind.

In Fig. 1 sind die primären Flüssigkeits-Strömungswege mit breiteren Pfeilen und die sekundären Strömungswege mit dünneren Pfeilen bezeichnet. Diese Anordnung der Befestigungslinien, die zu primären und sekundären Strömungswegen führt, ist besonders vorteilhaft, wenn Blut durch den Sack fließt, da sie den Bereich minimiert, in dem das Blut stocken kann.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Breite eines primären Strömungskanals, der durch ein ausgewähltes Paar von im Inneren des Aufnahmeraüms angeordneten Befestigungslinien gebildet wird, dadurch verringert, daß zwischen den Linien eine weitere Befestigungslinie angeordnet wird. Diese zusätzliche Befestigungslinie muß entweder mit der oberen oder der unteren Kante des I Behälters zur Bildung einer flüssigkeitcdichten Verbindung verbunden werden. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist die zusätzliche Befestigungslinie 115 zwischen den Befestigungslinien 139 und 140 angeordnet. Die Linie 115 erstreckt sich in die durch eine Wärmeverbindung hergestellte Linie 118 am unteren Ende des Sacks, so daß an diesem Punkt eine flüssigkeitsdichte Verbindung gebildet wird. Es ist zu beachten, daß der Flüssigkeits-Strömungskanal 160, der durch die Befestigungslinien 139 und 140 gebildet wird, durch die dazwischen geschobene zusätzliche Befesti-

"0 gungslinie 115 über nahezu seine gesamte Länge in zwei sekundäre Flüssigkeits-Strömungskanäle 160a und 160b mit reduzierter Breite geteilt ist. Der Behälter 100 hat dann acht primäre Strömungskanäle (156 bis 159, 161 bis 164) mit im wesentlichen gleicher Breite, zwei Strömungskanäle (155 und 165) mit etwas größerer Breite und zwei sekundäre Strömungskanäle (160a und 160b) mit kleinerer Breite. Bei dieser Anordnung ist die Flüssigkeitdurchflußrate durch die engeren, sekundären Kanäle 160a und 160b

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wesentlich größer als die Durchflußrate durch die breiteren primären Kanäle. Dieses Ansteigen der Durchflußrate in den engeren Kanälen ist vorteilhaft, da sich hierdurch eine bessere Durchmischung der Flüssigkeit und ein Ansteigen des Wirkungsgrads des Heiz- bzw. Kühlvorgangs ergibt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die beiden engeren Kanäle, die durch die dazwischen geschobene Befestigungslinie 150 gebildet werden, vorzugsweise in der Mitte des Aufnahmeraums 105 angeordnet.

Wenn lediglich ein Paar engerer sekundärer Strömungskanäle in dem Behälter vorgesehen werden soll, ist es vorzuziehen, daß, wie in Fig. 2 gezeigt ist, die Befestigungslinie (die Linie 150),die den primären Kanal (den Kanal 160) unterteilt, im allgemeinen in der Mitte des Aufnahmeraums 105 angeordnet wird. Es ist ferner möglich, zusätzliche sekundäre Strömungskanäle vorzusehen;· wenn beispielsweise zwei Paare engerer sekundärer Strömungskanäle vorhanden sind, ist es vorzuziehen,daß der Abstand zwischen einer der beiden unterteilenden Linien und der zu dieser Linie näheren Seitenkante des Aufnahmeraoaris 105 gleich dem Abstand zwischen der anderen unterteilenden Linie und der zu dieser Linia näheren Seitenkante des Behälters 105 ist. Beispielsweise kann eine der unterteilenden Befestigungslinien zwischen den Befestigungslinien 137 und 138 angeordnet werden, so daß sie den primären Kanal 158 in ein erstes Paar sekundärer Kanäle unterteilt; die andere unterteilende Befestigungslinie kann zwischen den Befestigungslinien 141 und 142 angeordnet werden, so daß sie den primären Kanal 162 in ein zweites Paar sekundärer Kanäle unterteilt. Ein derart aufgebauter Behälter 100 hat sieben primäre Strömungskanäle (156, 157, 159, 160, 161, 163 und 164) mit im wesentlichen gleicher Breite, zwei Strömungskanäle (155 und 165) mit etwas größerer Breite und zwei getrennte Paare sekundärer Strömungskanäle, die mit 158a, 158b und 162a und 162b bezeichnet sind (in der Zeichnung nicht näher dargestellt).

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Fig. 8 zeigt einen stark vergrößerten teilweisen Querschnitt des Behälters 100 in dem Raum 25 der Vorrichtung 10. Der Behälter ist in dem Zustand dargestellt, den er annimmt, wenn er in dem Raum 25 angeordnet ist und sich Flüssigkeit in ihm befindet. Der Ausdehnungsgrad des Aufnahmeraums 105 des Behälters aufgrund der von der in ihm befindlichen Flüssigkeit ausgeübten Kraft ist beschränkt und wird wirksam durch die Breite des Raumes 25 beschränkt, die bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, das früher beschrieben worden ist, 0,1524 cm (60 mil) ist. Wie man sieht, nehmen die Strömungskanäle, die in Fig. 8 exemplarisch als Kanäle 155 bezeichnet sind, eine recht- j eckige Form mit mehr oder weniger abgerundeten Endab- fi¹

schnitten an.

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Wenn, wie früher beschrieben, der Behälter 100 aus Kunst- | stoffbögen mit einer Dicke von 0,0127· cm aufgebaut ist und der Raum 25 eine Dicke von 0,1524 cm hat, ist die maximale Dicke des Flüssigkeits-Strömungskanals 160 etwa 0,127 cm (50 mil). Diese Abmessungen erlauben ein akzeptables Einbringvolumen und eine wirksame Wärmeübertragung auf bzw. von der Flüssigkeit in den Behälter bei Flüssigkeits-Strömungsraten bis zu 200 cm³/min. Wie allgemein bekannt ist, wird, wenn die Flüssigkeits-Strömungsrate konstant erhalten wird und die Dicke des Strömungskanals 160 verringert wird, das Einbringvolumen verringert, der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung erhöht und die Turbulenz der Strömung steigt an. Während ein reduziertes Einbringvolumen und ein erhöhter Wirkungsgrad der Wärme-

übertragung vorteilhaft sein können, ist eine erhöhte Turbulenz nicht wünschenswert und auch, wenn beispielsweise Blut erwärmt oder gekühlt werden soll, nicht akzeptierbar. Wenn andererseits das System mit erhöhten Strömungsraten betrieben werden soll, ist es wahrscheinlich erforderlich, wenn die Vermeidung von Turbulenzen gewünscht wird, die Dicke des Strömungskanals 160 zu erhöhen und eine Erhöhung des Einbringvolumens und eine Verringerung des Wirkungsgrades der Wärmeübertragung, von der diese

Erhöhung begleitet ist, in Kauf zu nehmen.

Im folgenden soll auf Fig. 9 Bezug genommen werden; in Fig. 9 ist ein weiterer Aufbau dargestellt, gemäß dem die Befestigungslinie 136 eine Vielzahl schmälerer Befestigungslinien 137a, 137b, 137c und 137d mit Kleinen Zwischenräumen dazwischen aufweist. Ein derartiger Aufbau kann verwendet werden, wenn gewünscht wird, sekundäre Strömungswege zwischen benachbarten Kanälen vorzusehen.

Wenn gewünscht, kann der erfindungsgemäße Behälter mit zwei langen Rohren 66a und 66b versehen werden, von denen das eine mit dem Einlaß 121 und das andere mit dem Auslaß 122 (siehe Fig. 7) verbunden ist. Die freien Enden der Rohre können Verbindungselemente tragen, die den Einlaß 121 mit einer Flüssigkeitsquelle und den Auslaß 122 derart verbinden, daß die Flüssigkeit zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet wird oder, wenn dies gewünscht wird, zum Patienten zurückgeleitet wird. Wenn der Behälter 100 für Körperflüssigkeiten, wie Blut oder Blutplasma verwendet werden soll, die nicht verunreinigt werden sollen, müssen die Teile des Behälters (sowie der Rohre und Verbindungselemente etc., die mit diesem in Verbindung stehen) aus nicht verunreinigenden Materialien, die mit den Körperfluiden verträglich sind, gefertigt werden.

Claims

• · t

DIPL.-ING. HANS W. GHOENING

ΓΛΤΕΝΤANWALT

J/ECP 10-226

fixtracörporeal Medical Specialties, Inc.

Royal and Ross Roads
King of Prussia, Pennsylvania 19406

• USA
Vorrichtung zum Erwärmen oder zum Kühlen von Flüssigkeiten

Patentansprüche

Flexibler, Behälter, dadurch gekennzeichnet , daß er so ausgebildet ist, daß er von einem Rahmen aufgenommen wird, der ein Verbindungselement (81) hat, von dem sich ein Paar im wesentlichen paralleler Arme (82a, 82b) erstreckt, und in dem eine Flüssigkeit aufgenommen werden oder durch den eine Flüssigkeit zirkulieren kann, wobei der Behälter ein Paar Wände, die aus relativ dünnen, . . fj^; : im allgemeinen flexiblen Bogen (102,104) aus einem poly- '■). nieren Material bestehen, eine obere Kante (110), eine

jy untere Kante (112>, einen zentral angeordneten Aufnahme-

?: raum (105) zur Aufnahme der Flüssigkeit, eine längliche

[I . Hülse (106,107) in der Näi 3 jeder Seitenkante des Aufnahme-

ff raums, einen Einlaß (121) zum Einlassen der Flüssigkeit

in den Aufnahmeraum und einen Auslaß (122) zum Auslassen der Flüssigkeit aus dem Aufnahmeraum aufweist, wobei jede der Hülsen eine innere und eine äußere

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Kante hat und der geradlinig gemessene Abstand zwischen

|i den Außenkanten der Hülsen an der oberen Kante des

fr . Behälters größer als der geradlinig gemessene Abstand

zwischen den ävßeren Kanten der Hülsen längs der unte-

· ren Kante des Behälters ist.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß und der Auslaß an der oberen Kante des Behälters angeordnet sind.

10
3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß an der oberen Kante nahe einer der Seitenkanten des Aufnahmeraums und der Auslaß an der oberen Kante nahe der anderen Kante des .Aufnahmeraums angeordnet sind.
4. Behälter nach Anspruch 3, dadurch · g e k e η η -* zeichnet , daß sich die länglichen Hülsen in gleicher Richtung wie die Seitenkanten des Aufnahmeraums erstrecken.
5. Behälter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit dem Aufnahmeraum verbundene Einrichtung, die den Aufnahmeraum in eine Vielzahl von Kanälen für eine Flüssigkeitsströmung durch diese Kanäle teilt.
6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle im wesentlichen die gleiche Breite haben.

30

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7. Behälter nach Anspruch .6, gekennzeichnet . durch eine Einrichtung, die mindestens einen aus der Vielzahl von Kanälen in zwei schmalere Kanäle mit im

wesentlichen gleicher Breite unterteilt. 35

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8. Behälter nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die einen aus der Vielzahl der Kanäle in zwei schmalere Kanäle mit im wesentlichen gleicher Ereite unterteilt.
5
9. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Bögen aus polymerem Material, die die Wände des Behälters bilden, miteinander längs relativ schmaler Befestigungslinien verbunden sind, die im wesentlichen den gleichen Abstand voneinander haben und im Inneren des Aufnahmeraums angeordnet sind, wodurch sich eine Vielzahl von Kanälen für die Flüssigkeitsströmung in dem Aufnahmeraum ergibt.
15
10. Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Kanäle im wesentlichen die gleiche Breite haben.
11. Behälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Bögen aus polymerem Material, die die Wände des Behälters bilden, miteinander längs mindestens einer zusätzlichen Befestigungslinie, die sich im Inneren des Aufnahmeraums befindet, verbunden sind, so daß mindestens einer aus der Vielzahl von Kanälen in zwei schmalere Kanäle mit im wesentlichen gleicher Breite unterteilt wird.
12. Behälter nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die beiden Bögen aus polymerem Material, die die Wände des Behälters bilden, miteinander läncys einer zusätzlichen Befestigungslinie im Inneren des Aufnahmeraums verbunden sind, so daß einer aus der Vielzahl von Kanälen in zwei schmalere Kanäle ®^ mit im wesentlichen gleicher Breite unterteilt ist.

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13. Behälter nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslinien parallel zu den Seiten des Behälters sind und der Einlaß und der Auslaß an der Obarkante des Behälters angeordnet sind.
14. Behälter, gekennze ic Ii net durch eine obere Kante, eine untere Kante, ein Paar einander gegenüberliegenden Seitenkanten, ein Paar Wände , die aus zwei relativ dünnen, im allgemeinen flexiblen Bögen aus einem polymeren Material bestehen, einem Einlaß zum Einfüllen einer Flüssigkeit in fleh Behälter, einen Auslaß zum Auslassen der Flüssigkeit aus dem Behälter, wobei die Materialbögen miteinander längs mindestens zwei relativ schmaler Befestigungslinien, die sich im Inneren des Behälters befinden, verbunden sind, so daß in dem Behälter mindestens drei primäre Kanäle mit im wesentlichen gleicher Breite gebildet werden, wobei die Materialbogen längs mindestens einer zusätzlichen Befestigungslinie miteinander verbunden sind, so daß mindestens eine zusätzliche Befestigungslinie unterteilt wird und mindestens einer der drei primären Kanäle in zwei sekundäre Kanäle mit verringerter Breite unterteilt wird, wobei die Zahl der sekundären Kanäle niemals größer als die Zahl der primären Kanäle ist.
15. Behälter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Befestigungslinien parallel

zu den Paaren einander gegenüberliegender Seitenkanten verlaufen.
16. Behälter nach Anspruch 15, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Einlaß und der Auslaß an

der oberen Kante angeordnet sind·
17. Behälter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß die der einen Seitenkante unmittelbar benachbarte Befestigungslinie flüssigkeitsdicht mit der oberen Kante des Behälters verbunden ist und der Einlaß an der oberen Kante zwischen der einen Seitenkante und der dieser Seitenkante unmittelbar benachbarten Befestigungslinie angeordnet ist.
18. Behälter nach Anspruch 17, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die der anderen Seitenkante unmittelbar benachbarte Befestigungslinie mit der oberen Kante des Behälters flüssigkeitsdicht verbunden ist und der Auslaß an der oberen Kante zwischen der anderen Seitenkante und der dieser Seitenkante unmittelbar benachbarten Befestigungsliniο angeordnet ist. i
■ 19. Behälter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Befestigungslinie flüssigkeitsdicht entweder mit der oberen oder mit der unteren Kante des Behälters verbunden ist.
20. Behälter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Befestigungslinie flüssigkeitsdicht mit der unteren Kante des Behälters verbunden ist.
21. Behälter nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch zehn Kanäle mit relativ großer, im wesentlichen gleicher Breite und zwei Kanäle mit relativ geringer Breite.
22. Vorrichtung, die so eingerichtet ist, daß sie einen Behälter aufnehmen kann, in dem sich eine zu erwärmende oder zu kühlende Flüssigkeit befindet oder durch den diese Flüssigkeit zirkuliert, gekennzeichnet durch ein Paar thermisch leitender Elemente (14, 15), von denen jedes eine erste und eine zweite thermisch leitende Hauptoberfläche (17, 18 bzw. 19, 20)

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hat und die so angeordnet sind, daß ihre entsprechenden ersten Hauptoberflächen einen bestimmten Abstand voneinander haben und einander zugekehrt sind, so daß zwischen diesen Hauptoberflächen ein Raum (25) zur Aufnahme des Behälters gebildet wird, und wobei die zweiten thermisch leitenden Hauptoberflächen (18, 20) mindestens eines der Elemente in wärmeleitendem Kontakt mit mindestens einer thermoelektrischen Vorrichtung (30) zum Erwärmen oder zum Kühlen stehen und mindestens eine thermoelektrische Vorrichtung in Kontakt mit einer Wärmesenke (34) ist.
23. Vorrichtung, die so eingerichtet ist, daß sie einen Behälter aufnehmen kann, in dem sich eine zu erwärmende oder zu kühlende Flüssigkeit befindet oder durch den diese Flüssigkeit zirkuliert, g e k e η η ~ zeichnet durch ein Paar.thermisch leitender Elemente (14, 15), von denen jecies eine erste und eine zweite thermisch leitende Hauptoberfläche (17, 18 bzw. 19, 20) hat und deren jeweilige erste Hauptoberflächen einen bestimmten Abstand voneinander haben und einander zugekehrt sind, so daß zwischen den Hauptoberflächen ein Raum (25) zur Aufncihme des Behälters gebildet wird, wobei die zweiten thermisch leitenden Hauptoberflächen (18, 20) jedes der Elemente in einem wärmeleitenden Kontakt mit mindestens einer thermoelektrischen Vorrichtung (30) zum Erwärmen oder zum Kühlen stehen und jede der thermoelektrischen Vorrichtungen in Kontakt mit einer Wärmesenke (34, 36)

ist.
24. Vorrichtung zum Erwärmen oder zum Kühlen einer Flüssigkeit, gekennzeichnet durch ein Paar thermisch leitender Elemente (14, 15), von denen jedes eine erste und eine zweite thermisch leitende Hauptoberfläche (17, 18 bzw. 19, 20) hat und deren entsprechende erste Hauptoberflächen einen bestimmten Abstand voneinander haben und einander zugekehrt sind.

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' 1 so daß zwischen ihnen ein Raum (25) zur'Aufnahme eines Behälters gebildet- wird, wobei die zweiten thermisch leitenden·Hauptoberflächen jedes der Elemente in. wärmeleitendem Kontakt mit mindestens einer thermo-5 elektrischen Vorrichtung (30) zum Erwärmen oder zum Kühlen stehen und jede der thermoelektrischen Vorrichtungen in Kontakt mit einer Wärmesenke (34) ist und in dem Raum ein Behälter angeordnet ist, in dem sich die zu erwärmende oder zu kühlende Flüssigkeit

10 befindet oder durch den diese Flüssigkeit zirkuliert.