DE3606930C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Aufwärmen von Infu­ sions- und Transfusionslösungen mit einer an einer Leitung für die Infusions- oder Transfusionslösung wirksamen Heiz­ einrichtung, die einen zylindrischen Wärmeaustauschkörper erwärmt, der auf der Außenseite zum Einlegen des von der Infusions- oder Transfusionslösung durchströmten Schlauches eine Nut aufweist.

Ein derartiges Gerät ist in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 34 34 772 A1 beschrieben.

Das dort beschriebene Gerät dient zur exakten, sicheren Erwärmung von Infusions- und Transfusionslösungen, und es werden in diesem Zusammenhang Merkmale beschrieben, die gewährleisten, diese oder andere Lösungen auf ihrem Fluß zur Injektionskanüle auf eine vorgegebene Temperatur bei gleich­ zeitiger Temperaturkontrolle zu erwärmen. Das dabei verwen­ dete Gerät zeichnet sich dadurch aus, daß keine speziell konzipierten Schläuche oder sonstige Vorrichtungen zum Erwärmen der Infusions- oder der Transfusionslösung notwen­ dig sind. Der zum Beispiel von einer Blutkonserve zu einer Injektionskanüle geführte Verbindungsschlauch wird spiral­ förmig in als Nut ausgebildete Windungen um den Außenmantel eines beheizbaren Zylinders gewickelt. Dabei erwärmt sich das in diesem Beispiel verwendete Blut auf eine gewünschte, einsatzgerechte Temperatur.

Es sind in den bekannten Geräten weitere Mittel vorhanden, die den Schlauch am Anfang und Ende des heizbaren Zylinders führen und halten, damit der Schlauch richtungsgerecht an der Zylinderaußenfläche anliegen kann.

In der Praxis werden im wesentlichen entweder Infusions- Normalbestecke mit einer Schlauchlänge von ca. 1,90 m oder Notfallbestecke mit einer Schlauchlänge von ca. 3,00 m bis 3,50 m verwendet. Die größere Schlauchlänge wird für Not­ fall-Transfusionen oder -Infusionen deswegen benötigt, weil bei einem Notfall schnell große Mengen Flüssigkeit transfun­ diert oder infundiert werden müssen. Um diese großen Mengen von einer tiefen Lagertemperatur auf eine körpergerechte Temperatur zu bringen, ist ein längerer Erwärmungsweg erfor­ derlich, weil die Durchströmraten, verglichen mit einem Normalbesteck, wesentlich größer sind. Aus physiologischen Gründen kann man nämlich die Temperatur des Wärmetauschkör­ pers bei hohen Durchflußraten nicht beliebig erhöhen, weil bei zu hoher Temperatur eine chemische Veränderung der Lösung eintreten kann, beispielsweise eine Koagulation einer Blutkonserve. Bei vorgegebener Temperatur des Wärmetausch­ körpers kann eine erhöhte Wärmeabgabe, die bei erhöhten Durchflußraten erforderlich ist, daher nur über eine Ver­ größerung der Schlauch- bzw. Nutlänge erreicht werden.

Bei dem beschriebenen Gerät ist eine einzige durchgehende Nut zum Einlegen des Schlau­ ches vorgesehen. Wird die Nut nun so lange wie es einem Normalbesteck entspricht, ausgelegt, können Notfallbestecke nicht eingesetzt werden, weil dann die Wärmetauschfläche der Nut für die hohen Durchströmraten nicht ausreicht. Wird hingegen die Länge der Nut entsprechend einem Notfallbesteck länger ausgelegt, muß bei Verwendung eines Normalbestecks der Schlauch an einer bestimmten Position aus der Nut herausgeführt werden. Dies ist jedoch nachteilig, weil dort keinerlei Knickschutz oder Herausziehschutz vorgesehen ist. Ein vorzeitiges Herausführen des Schlauches ist im übrigen dann überhaupt nicht möglich, wenn der Schlauch und der Wärmetauschkörper mittels einer dicht aufsitzenden Man­ schette wärmeisoliert werden.

Außerdem ist durch die vorveröffentlichte DE 28 33 730 A1 ein Gerät zum Wärmen von Blut oder anderen zu Infusions­ zwecken verwendeten Flüssigkeiten bekannt geworden, das eine in eine ebene Wärmeplatte eingearbeitete Nut aufweist. Die Nut verläuft in der Wärmeplatte schleifenförmig und ist im Querschnitt U-förmig so ausgeformt, daß eine in die Nut eingelegte Schlauchleitung etwas über die Oberfläche der Wärmeplatte hervorragt. Irgendwelche Mittel, die den Schlauch am Ende der Nut festhalten oder die die wirksame Länge des beheizten Schlauchabschnittes verändern können, sind nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß auch bei unterschiedlichen Durchflußmengen Infusionen oder Transfusionen auf eine exakt vorgegebene Temperatur erwärmt werden können, ohne daß dabei örtliche Wärmestauungen oder Überhitzungen auftreten.

Diese Aufgabe wird bei einem Gerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nut im Abstand von ihrem Anfang und ihrem Ende an mindestens einer seitlichen Begrenzungswand eine die Wand durchsetzende Aussparung mit mindestens der lichten Weite der Nut auf­ weist.

Das erfindungsgemäße Gerät hat damit den wesentlichen Vorteil, daß es trotz einer fest eingestellten Heiztemperatur an der Wärmeaustauschfläche unterschiedliche Durchflußmengen einer Lösung auf eine gleiche vorgegebene Temperatur erwärmen kann, weil Schläuche unterschiedlicher Länge an die Wärmeaustausch­ fläche angelegt werden können. Je nach Schlauchlänge ist die Nut, in der der Schlauch mit der hindurchfließenden Lösung geführt ist, in unterschiedlichen Abständen unterbrochen, so daß der Schlauch an diesen Durchbrüchen je nach Bedarf aus der Nut herausgeführt werden kann. Diese Vorkehrung ermöglicht, daß der Schlauch je nach Durchflußmenge der Lösung bei gleich­ bleibender Heiztemperatur unterschiedlich lang beheizt werden kann. Dies gewährleistet, daß sich Lösungen einer Temperatur von z. B. 2° C schnell und ohne Risiko unabhängig von ihrer Durchflußmenge auf eine zum Beispiel körpergerechte Temperatur erwärmen lassen, ohne daß lokale Überhitzungen zum Beispiel die chemische Zusammensetzung der Lösung verändern oder ihre Konsistenz beeinflussen.

Auch bei einer Vielzahl von Windungen ist der Schlauch einfach (trotz einer z. B. hinterschnittenen Nut) in die Nut einzulegen oder herauszunehmen, da er nur aufgewickelt bzw. abgewickelt werden muß. Die unterschiedliche Heizfläche verändert die geometrischen Abmessungen des Gerätes nicht und die das Gerät prägende kompakte Bauweise bleibt erhalten.

In Ausgestaltung der Erfindung ist der Wärmeaustauschkörper mit einer wärmeisolierenden Abdeckung versehen. Durch die Abdeckung, die den Schlauch leicht an die Nutflächen des Wärme­ austauschzylinders andrückt, wird einerseits der Wärmeübergang zwischen Schlauch und Wärmeaustauschzylinder verbessert, und andererseits wird die Abstrahlung von Wärmeenergie vermieden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Nut in spiralförmigen Windungen.

Durch unterschiedliche Wahl des Steigungswinkels der Spirale an der Außenfläche eines in der Höhe begrenzten Zylinders kann die Gesamtzahl der Windungen und damit die verfügbare Heizfläche besonders einfach vorgegeben werden.

Weiterhin ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der mindestens eine weitere Nut die obengenannte Nut mindestens einmal schräg durchschneidet. Dies hat den Vorteil, daß bei einer Vielzahl von Windungen auf der Außenfläche des Wärmeaustauschzylinders der Schlauch nicht alle Windungen durchlaufen muß. Je nach Einsatzzweck können bei konstanter Heiztemperatur des Wärme­ austauschzylinders der in dem Schlauch fließenden Lösung unter­ schiedliche Wärmemengen zugeführt werden. So kann ein und dasselbe Gerät für unterschiedliche Durchflußmengen einer Lösung eine konstante Endtemperatur gewährleisten.

Sind z. B. 10 Windungen spiralförmig auf der Außenfläche des Wärmeaustauschzylinders angebracht und werden 5 Windungen der spiralförmigen Nut von einer schräg verlaufenden Nut durchschnitten, so eröffnet dies die Möglichkeit, daß nach 5 von dem Schlauch durchlaufenden Windungen der Schlauch erstmals sicher aus dem Wärmeaustauschzylinder herausgeführt werden kann. Ist bei konstanter Heiztemperatur des Zylinders und vorgegebener Durchflußmenge der Lösung durch den Schlauch am Austritt aus dem Wärmeaustauschzylinder die Lösung noch nicht ausreichend erwärmt, so kann der Schlauch weiter in der Nut der 6. Windung geführt werden, um danach über die schräg geführte Nut aus dem Wärmeaustauschzylinder herausgeführt zu werden. Ist dies noch nicht ausreichend, so können weitere Windungen bis zur 10. Windung belegt werden, um die den Schlauch durchströmende Lösung auf eine gewünsch­ te Endtemperatur zu erwärmen. Die schräg geführten Nuten können jedoch z. B. auch so angeordnet sein, daß nach jeder halben, spiralförmig geführten Windung der Schlauch aus dem Wärmeaustauschzylinder herausgeführt werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung beginnen und/oder enden die Nut und die weitere Nut gemeinsam. Dies hat den weiteren Vorteil, daß auch bei unterschiedlich belegten Windungsanzahlen der in der Nut geführte Schlauch den gleichen Ein- und Austrittspunkt am Wärmeaustauschzylinder aufweist.

Weiterhin ist im Bereich eines Anfanges und/oder Endes und/oder des Durchbruchs der Nut eine Einführungs- bzw. Ausführungssicherung vorgesehen. Durch die Sicherungen wird einerseits das Einlegen des Schlauches in die Nut des Wärme­ austauschzylinders erleichtert und andererseits erhält der Schlauch außerhalb des Wärmeaustauschzylinders eine rich­ tungsstabile Führung.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist die Einführungs­ bzw. Ausführungssicherung eine sich nach innen weitende Nut auf, die quer zu der Nut verläuft und die sich an ihren Enden bogenförmig öffnet. Dies hat den Vorteil, daß ein in der sich weitenden Nut geführter Schlauch ohne abzuknicken leicht nach vorne oder quer zur Seite gebogen werden kann.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Gerätes;

Fig. 2 eine Vorderansicht eines in vergrößertem Maßstab dargestellten Wärmeaustauschzylinders;

Fig. 3 eine Einführungssicherung in vergrößertem Aus­ schnitt in Draufsicht.

Fig. 4 ein Diagramm.

Das in Fig. 1 dargestellte Gerät zum Aufwärmen von In­ fusions- und/oder Transfusionslösungen weist ein Gehäuse 1 auf, das mit einem Gehäusedeckel 2 veschraubt ist. Zwischen dem Gehäuse 1 und Gehäusedeckel 2 ist ein Wärmeaustausch­ zylinder 3′ gehalten. Er wird durch entlang der Innenseite am Umfang angeordnete Heizwiderstände angewärmt. Entlang des äußeren Umfanges des Wärmeaustauschzylinders 3′ ist eine spiralförmig verlaufende Nut 5 vorgesehen. In sie wird ein Schlauch 6, Bestandteil eines handelsüblichen Infusionsbe­ stecks, eingelegt. Er verbindet z. B. eine Blutkonserve mit einer Infusionskanüle. Zum Einlegen und zur festen Führung des Schlauches 6 in der Nut 5 befindet sich am Anfang der Nut 5 eine Einführungssicherung 7′ und am Ende der Nut 5 eine Ausführungssicherung 8′. Diese Sicherungen führen bzw. halten den Schlauch 6 soweit, daß der Schlauch 6 nicht ohne einen gewissen Kraftaufwand in diese Sicherungen eingelegt bzw. aus diesen Sicherungen herausgenommen werden kann.

An der Außenfläche des Wärmeaustauschzylinders 3′ verläuft außer der Nut 5 eine weitere Nut 5′, die schräg zu der Nut 5 verläuft und sie in vier Windungsgängen durchschneidet. Die schräg verlaufende Nut 5′ durchbricht mindestens eine Be­ grenzungswand der Nut 5 und erstreckt sich in Richtung eines Anfangs der Nut 5. Es versteht sich jedoch von selbst, daß die schräge Nut 5′ in weiteren Ausführungsformen der Erfin­ dung in Richtung eines Endes der Nut 5 oder beliebig an der Außenfläche des Wärmeaustauschzylinders 3′ in einem geeigne­ ten Winkel schräg zu der Nut 5 verlaufen kann.

Die schräge Nut 5′ führt den Schlauch 6 aus der spiralförmig geführten Nut 5, weitere Windungen überspringend, der Ein­ führungssicherung 7′ zu. Erstreckt sich dabei die schräg verlaufende Nut 5′, wie in Fig. 1 gezeigt, über mehrere Windungen der Nut 5, so kann je nach Bedarf der Schlauch 6 nach einer gewissen Windungsanzahl aus dem Wärmeaustausch­ zylinder 3′ herausgeführt werden.

Zum Schutz vor Wärmeabstrahlung und zur Erhöhung des Wärme­ überganges ist der Wärmeaustauschzylinder 3′ bei eingelegtem Schlauch 6, von einer Abdeckung 9 umgeben. Nach dem Einlegen des Schlauches 6 in die Nut 5 wird die Abdeckung 9 auf der Außenseite des Wärmeaustauschzylinders 3′ angebracht. Sie drückt mit einer gewissen Kraft den Schlauch 6 in die Nut 5 sowie in die Nut 5′, die ebenso tief wie die Nut 5 ausgebil­ det ist.

In Fig. 2 ist der Wärmeaustauschzylinder 3′ als Einzelteil dargestellt, wie er zwischen das Gehäuse 1 und den Gehäuse­ deckel 2 eingesetzt wird. Auf der Außenfläche des Wärmeaus­ tauschzylinders 3′ sind die spiralförmig verlaufende Nut 5 und die schräge Nut 5′ angeordnet. Die lichte Weite der Nuten 5, 5′ ist an einen Durchmesser des darin zu führenden Schlauches 6 angepaßt. Die Nuten 5, 5′ umschließen den Schlauch 6 einerseits soweit, daß eine möglichst große Wärmeübergangsfläche zwischen einer Schlauchwandung und einer Innenoberfläche der Nuten 5, 5′ entsteht und anderer­ seits sind die Nuten 5, 5′ so ausgeformt, daß der Schlauch 6 leicht in die Nuten 5, 5′ eingelegt und aus den Nuten 5, 5′ herausgenommen werden kann.

In Fig. 3 ist der Schlauch 6 in der Einführungssicherung 7′ geführt, die in vergrößertem Maßstab als Ausschnitt gezeigt ist. Der Schlauch 6 wird mit einem gewissen Kraftaufwand in eine sich weitende Nut der Einführungssicherung 7′ einge­ drückt oder von unten bzw. oben kommend schräg eingezogen. Die schwalbenschwanzförmige Nut der Einführungssicherung 7′ führt den Schlauch 6 richtungsstabil dem Wärmeaustausch­ zylinder 3′ zu. Die sich nach innen weitende Nut der Ein­ führungssicherung 7′ verläuft quer zu der spiralförmig geführten Nut 5 und ist an dem Gehäuse 1 befestigt oder an ihm einteilig ausgeformt. Die Enden der Einführungssicherung 7′ weiten sich bogenförmig. Die Ausführungssicherung 8′ ist gleich wie die Einführungssicherung 7′ ausgebildet und befindet sich der Einführungssicherung 7′ gegenüberliegend auf dem Gehäusedeckel 2.

In Fig. 4 ist der Verlauf der Temperatur einer Lösung am Geräteaustritt in Abhängigkeit von der Durchflußmenge der Lösung darstellt.

Die Funktionen a und b beschreiben den Temperaturverlauf des erfindungsgemäßen Gerätes. Im Vergleich dazu ist mit Funktion c die Temperaturfunktion des in der Hauptanmeldung beschriebenen Gerätes dargestellt. Als Infusionslösung wurde modellhaft Wasser verwendet.

Die Funktionen a und b zeigen den Temperaturverlauf der Flüssigkeit, die mit einer Temperatur von 15° C (Funktion a) bzw. 8° C (Funktion b) in das erfindungsgemäße Gerät ein­ tritt. Dabei sind alle sechs im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 gezeigten Windungen mit einem Notfallbesteck belegt.

Im Gegensatz dazu zeigt Funktion c den Temperaturverlauf des in der Hauptanmeldung beschriebenen Gerätes mit drei beleg­ ten Windungen, bei einer Wassereintrittstemperatur von T = 15° C. So erreicht man z. B. mit dem Gerät der Hauptanmel­ dung bei einer Durchflußrate von 2.000 ^ml /h eine Austritts­ temperatur von 29° C, während das erfindungsgemäße Gerät diese Austrittstemperatur noch bei einer Durchflußrate von 3.100^ml/h (8° C Ausgangstemperatur) bzw. 3.800^ml/h (15° C Ausgangstemperatur) gewährleistet.

Claims (7)

1. Gerät zum Aufwärmen von Infusions- und Transfusions­ lösungen mit einer an einer Leitung für die Infusions­ oder Transfusionslösung wirksamen Heizeinrichtung, die einen zylindrischen Wärmeaustauschkörper erwärmt, der auf der Außenseite zum Einlegen des von der Infusions­ oder Transfusionslösung durchströmten Schlauches (6) eine Nut (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (5) im Abstand von ihrem Anfang und ihrem Ende an mindestens einer seitlichen Begrenzungswand eine die Wand durchsetzende Aussparung mit mindestens der lichten Weite der Nut (5) aufweist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauschkörper mit einer wärmeisolierenden Abdeckung (9) versehen ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (5) in spiralförmigen Windungen verläuft.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens eine weitere Nut (5′), die Nut (5) mindestens einmal schräg durchschneidet.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (5) und die weitere Nut (5′) gemeinsam beginnen und/oder enden.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Bereich eines Anfanges und/oder Endes und/oder des Durchbruches der Nut (5) eine Einführungs- bzw. Ausführungssicherung (7′, 8′) vorge­ sehen ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführungs- bzw. Ausführungssicherung (7′, 8′) eine sich nach innen weitende Nut aufweist, die quer zu der Nut (5) verläuft und die sich an ihren Enden bogenför­ mig öffnet.