ITMI990692U1 - Apparecchio per riscaldare liquidi di infusione rispettivamente di trasfusione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Il trovato riguarda un apparecchio per riscaldare liquidi di infusione rispettivamente di trasfusione, con una camera di alloggiamento, prevista in un contenitore, per un recipiente contenente il liquido da riscaldare e con un dispositivo di riscaldamento associato alla camera di alloggiamento, per esempio almeno una piastra riscaldante, la quale è suddivisa in varie zone di riscaldamento, come pure con un dispositivo di controllo della temperatura e di regolazione della potenza di riscaldamento, ove la potenza di riscaldamento è regolabile separatamente nelle varie zone di riscaldamento.

Tali apparecchi vengono impiegati in particolare come apparecchi di riscaldamento per infusioni rispettivamente trasfusioni per il riscaldamento rapido del liquido rispettivo alla temperatura desiderata, per esempio circa 37°C, a partire da una temperatura di per esempio 6°C, ove inoltre è anche per lo più previsto che i liquidi di infusione rispettivamente trasfusione, in particolare prodotti di plasma, siano di regola conservati e messi a disposizione per l'infusione o per la trasfusione in sacchetti o simili, ove i contenitori che vengono collocati nel rispettivo apparecchio vengono attraversati (dal flusso) e quindi riscaldati.

Un apparecchio del tipo citato all'inizio è noto da AT 2 286 U, in cui i sensori di' temperatura sono collocati sulle piastre riscaldanti ed i loro segnali in uscita vengono trasmessi ad un dispositivo di controllo e di regolazione per regolare così la potenza di riscaldamento delle piastre riscaldanti, in modo che il riscaldamento del liquido alla temperatura desiderata avvenga nel tempo più breve possibile. A questo scopo è stato proposto di prevedere un allarme in caso di temperature insufficienti o sovratemperature. Inoltre è anche stato proposto di regolare la potenza di riscaldamento separatamente in singole zone, onde prevedere un riscaldamento ottimale successivo del liquido, per esempio da 6°C lungo valori intermedi appropriati, a seconda del numero delle zone di riscaldamento, a per esempio 37°C.

In relazione con il controllo di temperatura insufficiente è stato proposto che soltanto dopo il decorso di un certo tempo di riscaldamento avvenga un'attivazione, per evitare che immediatamente dopo 1 ' introduzione di un recipiente nell'apparecchio, con temperatura iniziale del liquido ancora molto bassa (per esempio 6°C), venga emesso un segnale di allarme di temperatura insufficiente. A seconda del tipo e della grandezza dell'apparecchio, il tempo di riscaldamento iniziale può essere prestabilito sulla base di dati empirici, mentre con un apparecchio determinato è anche possibile mettere in memoria vari dati sul tempo di riscaldamento, e a seconda del recipiente impiegato (il cui materiale può presentare una resistività termica più o meno grande) può poi essere scelto il tempo di riscaldamento appropriato. Inoltre per tenere conto individualmente della convenzione termica da contatto nel rispettivo materiale del recipiente, anche la temperatura minima prestabilita per l'allarme di temperatura insufficiente deve poter essere impostata in relazione al recipiente impiegato. Per impostare automaticamente la temperatura minima (e/o il momento di inizio del riscaldamento), può essere previsto un dispositivo di riconoscimento di recipiente, che può per esempio essere dotato di mezzi di esplorazione ottici o meccanici, per poter riconoscere un codice a righe, una marca, un intaglio o simili sul recipiente.

Tuttavia il noto apparecchio non tiene conto del fatto che il materiale d'uso, cioè il recipiente contenente il liquido da riscaldare, può essere di diverse dimensioni. In particolare i recipienti sono previsti di due grandezze diverse, ove uno, il recipiente più grande, copre per esempio tutta l'altezza della piastra riscaldante, mentre invece il recipiente più piccolo copre soltanto una parte dell'altezza. Quindi durante l'esercizio anche nel caso dei recipienti più piccoli vengono riscaldate anche quelle zone delle piastre riscaldanti in cui non è presente alcun materiale del recipiente e le stesse vengono regolate alla temperatura desiderata, per esempio 38,5°C, il che significa che qui viene impiegata inutilmente energia rispettivamente potenza di riscaldamento. A parte ciò, a motivo di questo "funzionamento a vuoto" si può anche avere un'andata fuori servizio prematura della piastra di riscaldamento.

E' quindi scopo del trovato mettere riparo alla cosa e prevedere un apparecchio del tipo citato all'inizio, nel quale in caso di recipienti più piccoli possa essere evitato un inutile riscaldamento completo e possa essere risparmiata energia.

L 'apparecchio secondo il trovato del tipo citato all'inizio è in conformità caratterizzato dal fatto che la potenza di riscaldamento può essere abbassata rispettivamente disinserita per mezzo del dispositivo di controllo della temperatura e di regolazione del riscaldamento in almeno una zona di riscaldamento, quando si utilizzano recipienti di piccole dimensioni che coprono soltanto l'altra/le altre zona/zone di riscaldamento. In una simile realizzazione dell'elettronica, quando si impiega materiale d'uso più piccolo, l'almeno ulteriore zona non viene (o non viene completamente) riscaldata insieme, per cui si risparmia energia. In tal modo fin dall'inizio si contrasta un sovrariscaldamento in questa zona non utilizzata, così che si riduce il rischio di una sovratemperatura anche nella zona di riscaldamento contigua.

Di per sè si può pensare di disinserire completamente il riscaldamento almeno nella zona che non viene utilizzata, almeno a periodi, il che però potrebbe esercitare un'azione forse troppo forte di raffreddamento su una zona di riscaldamento attiva continua. Preferibilmente viene quindi previsto che la potenza di riscaldamento possa essere ridotta, nella almeno una zona di riscaldamento, ad un valore in corrispondenza di una temperatura della zona di riscaldamento tra temperatura ambiente e temperatura desiderata del liquido, per esempio circa 30°C. In tal modo da una parte si può risparmiare energia, e dall 'altra vengono evitati effetti nocivi su zone di riscaldamento contigue a causa di una temperatura troppo bassa della almeno una zona di riscaldamento.

La grandezza del materiale d'uso, cioè la rispettiva grandezza del recipiente, potrebbe di per sè essere immessa manualmente, o meglio potrebbe essere riconosciuta mediante un mezzo aggiuntivo di esplorazione meccanico od ottico, ed è vantaggioso che la potenza di riscaldamento nella almeno una zona di riscaldamento possa essere abbassata automaticamente in modo corrispondente mediante il dispositivo di controllo della temperatura e di regolazione della potenza di riscaldamento. Per semplificare la costruzione dell'apparecchio, il riconoscimento automatico della grandezza del recipiente può avvenire direttamente per mezzo dell'elettronica, cioè mediante il dispositivo di controllo della temperatura e di regolazione del riscaldamento, e precisamente per mezzo della potenza di riscaldamento necessaria nella regolazione delle rispettive zone di riscaldamento. In relazione a ciò è particolarmente conveniente che il dispositivo di controllo della temperatura e di regolazione del riscaldamento, per il riconoscimento automatico dei recipienti di piccola grandezza, paragoni le potenze di riscaldamento nelle zone di riscaldamento (a, b, c) e nel caso ci siano delle differenze di potenza di riscaldamento al di sotto di un valore limite prestabilito, abbassi rispettivamente disinserisca la potenza di riscaldamento nella almeno una zona. Se quindi per esempio sono previste tre zone di riscaldamento e con un recipiente di piccola grandezza non è necessaria la terza zona, allora una riduzione della potenza di riscaldamento in questa terza zona può essere provocata dal fatto che il dispositivo di controllo della temperatura e di regolazione del riscaldamento, sulla base della temperatura reale rispettiva rilevata per esempio per mezzo di sensori di temperatura, determina e paragona in rapporto alla temperatura desiderata la potenza di riscaldamento necessaria per la regolazione della temperatura alla temperatura desiderata. Se ora la potenza di riscaldamento nella terza zona di riscaldamento, che non è necessaria, è minore di una grandezza predeterminata della potenza di riscaldamento nelle altre due zone di riscaldamento attive che riscaldano il liquido, ciò viene riconosciuto e la potenza di riscaldamento nella terza zona viene corrispondentemente ridotta rispettivamente disinserita.

Come è noto nel caso di piastre riscaldanti usate come dispositivo di riscaldamento, sulla parte interna delle piastre riscaldanti stesse possono essere collocati direttamente dei sensori di temperatura, per esempio termistori. In questo modo viene assicurata un'esecuzione semplice, rispetto ad una sistemazione nella quale i sensori di temperatura devono rilevare essi stessi la temperatura del contenuto del recipiente, ove dunque i sensori di temperatura penetrano nel recipiente; si è rilevato che per l'idoneo riscaldamento dei liquidi di infusione rispettivamente di trasfusione, è ampiamente sufficiente controllare la temperatura delle piastre riscaldanti e, conoscendo il materiale del recipiente, è possibile risalire di volta in volta alla temperatura del liquido all'uscita dal recipiente partendo dalla temperatura delle piastre riscaldanti rilevata. Se le piastre riscaldanti sono realizzate per esempio con la stuoia di riscaldamento, per esempio con nastri di riscaldamento al silicone, che possono essere direttamente incollati sul corpo della piastra, i sensori di temperatura possono essere disposti in rientranze delle rispettive stuoie di riscaldamento, e precisamente preferibilmente in una posizione al centro della rispettiva zona di riscaldamento. In tal modo non solo viene assicurata una disposizione semplice, ma oltre a ciò viene resa possibile un'installazione dei sensori di temperatura protetta contro sollecitazioni meccaniche.

Il trovato viene qui di seguito spiegato in dettaglio sulla base di un esempio di esecuzione preferito rappresentato nel disegno, al quale tuttavia non ci si deve limitare. Mostrano: figura 1 una rappresentazione prospettica di un apparecchio e figura 2 uno schema a blocchi del dispositivo di controllo della temperatura e di regolazione del riscaldamento.

In figura 1 è contrassegnato con 1 un apparecchio per riscaldare liquidi di infusione rispettivamente di trasfusione, il quale presenta una camera di alloggiamento 2 per un recipiente 3 tra due piastre riscaldanti 4, 5 previste come dispositivo di riscaldamento, le quali per esempio sono realizzate in modo di per sè usuale con stuoie di riscaldamento. Ogni piastra riscaldante 4, 5 è suddivisa per esempio in tre parti isolate l'una rispetto all'altra 4a, 4b, 4c rispettivamente 5a, 5b, 5c corrispondenti a tre zone di riscaldamento a, b, c che sono ciascuna definite dalle coppie di piastre riscaldanti 4a e 5a, 4b e 5b rispettivamente 4c e 5c. Le tre zone riscaldanti a, b, c, quando l'apparecchio 1 in esercizio è appeso si trovano verticalmente una sopra l'altra.

Di per sè per la realizzazione delle piastre riscaldanti 4, 5 sono disponibili le più diverse possibilità, essendo in particolare preferibili dispositivi di riscaldamento elettrici. Per esempio il riscaldamento delle piastre riscaldanti 4, 5 può avvenire mediante nastri di riscaldamento al silicone o simili, i quali vengono incollati direttamente sul corpo della piastra (in disegno non rappresentati in dettaglio}. La potenza massima di riscaldamento può per esempio essere di 400 W o più per ogni zona riscaldante a, b, c ove con una potenza di riscaldamento un po' più elevata, come 600 W, è possibile ottenere una regolazione più veloce.

La piastra riscaldante 4 è prevista immersa in una parte di contenimento 6 di un contenitore, e l'altra piastra riscaldante 5 è pure immersa in un coperchio 7 disposto lateralmente, girevole, che in tal modo compieta l'involucro 1.

Il recipiente 3, chiamato anche sacchetto, è composto per esempio di due fogli o laminati di materiale sintetico saldati fra loro, nei quali è prevista una tubazione 8 realizzata a forma di meandro per il contenimento rispettivamente il passaggio del liquido da riscaldare. Le estremità della tubazione 8 sono collegate con accoppiamenti flessibili 9, 10.

Questo recipiente 3 può essere della grandezza indicata in disegno, con la quale esso copre tutte le tre zone riscaldanti a, b, c, ma può però presentare anche una grandezza più piccola, con la quale esso copre soltanto le due zone riscaldanti superiori a, b (corrispondenti alle parti di piastre riscaldanti 4a e 5a come pure 4b e 5b), il che per ragioni di semplicità non è rappresentato in figura 1.

Sulla parte posteriore della parte di contenimento 6 sono disposti dei biscottini di fissaggio 11 con una rotella di fissaggio 12 per fissare l'apparecchio 1 ad un sostegno per infusione (non indicato). Nella zona degli accoppiamenti flessibili 9, 10 sono previste delle tacche 13, 14 nella parte di contenimento 6 per la fuoriuscita dei flessibili 9, 10.

Al di sotto del coperchio 7 sono disposti nella parte di contenimento 6 un indicatore di temperatura digitale 15 come pure un interruttore di rete 16. Al centro di ogni parte 4a, 4b e 4c della piastra riscaldante 4 della parte di contenimento sono disposti rispettivamente due sensori di temperatura 17a1, 17a2 rispettivamente 17b1, 17b2 rispettivamente 17c1, 17C2 (non visibili in figura 1, vedi però figura 2), preferibilmente termistori per misurare la temperatura delle parti di piastra riscaldante 4a, 4b, 4c nella parte posteriore del recipiente. In modo corrispondente è disposto In ogni parte 5a, 5b, 5c della piastra riscaldante 5 prevista nel coperchio 7 un sensore di temperatura 18a, 18b, 18c al centro della rispettiva zona riscaldante a, b rispettivamente c, per misurare anche in questa parte del recipiente la temperatura delle parti di piastra riscaldante 5a, 5b, 5c. In tal modo è possibile trarre deduzioni complessive sulla temperatura del liquido.

In particolare può essere previsto che i sensori di temperatura I8a, 18b e 18c del coperchio, come pure rispettivamente uno dei sensori di temperatura della parte di contenimento, per esempio 17a1, 17b 1 e 17c1 siano previsti per il controllo della temperatura con riguardo al superamento di una temperatura massima, rispettivamente alla discesa al di sotto di una temperatura minima, e che l'altro sensore di temperatura 17a2, 1702 rispettivamente 17c2 corrispondente della parte di contenimento, venga impiegato per la regolazione della temperatura delle piastre. Sostanzialmente ciascuna delle zone di riscaldamento a, b, c viene regolata indipendentemente dalle altre alla temperatura superficiale massima ammissibile, per esempio 38,5°C.

Come si può vedere in figura 2, un dispositivo di controllo della temperatura e di regolazione del riscaldamento contrassegnato nel suo complesso con 19 presenta un microprocessore 20 il quale è collegato con i sensori di temperatura delle piastre riscaldanti rispettivamente previsti a tre a tre 17a1, 17a2, 18a (prima zona di riscaldamento a); 17b1, 17b2, 18b (seconda zona di riscaldamento b) ; e 17c1, 17c2, 18c (terza zona di riscaldamento c) attraverso amplificatori 21a, 22a, 23a rispettivamente 21b, 22b, 23b rispettivamente 21c, 22c, 23c per determinare il rispettivo valore reale della temperatura mediante alimentazione del segnale di temperatura. Inoltre il microprocessore 20 è collegato (per esempio in serie) ad un'interfaccia 24 per servizi. Oltre a ciò il microprocessore 20 è collegato, attraverso un sistema logico di sicurezza 25 con un regolatore di ri scaldamento 26 alle cui uscite sono collegate le zone di riscaldamento a, b, c definite dalle parti 4a, 5a; 4b, 5b; 4c, 5c delle piastre riscaldanti 4, 5.

Il sistema logico di sicurezza 25 è inoltre collegato con un comparatore 27, collegato in parallelo con il microprocessore 20, e con un limitatore di temperatura di sicurezza 28, ove al comparatore 27 vengono portati da una parte i segnali di valore reale del complesso dei nove sensori di temperatura 17, 18, e dall'altra parte i segnali del valore desiderato di un circuito di regolazione 29 del valore limite. L' hardware del comparatore 27 assume insieme al sistema logico di sicurezza 25 la funzione di disinserimento di sicurezza quando il microprocessore 20 va fuori servizio, ove il dispositivo di riscaldamento 4, 5 può essere disinserito, e un dispositivo di allarme può essere attivato attraverso il sistema logico di sicurezza 25.

Il microprocessore 20 presenta memorie (non rappresentate) nelle quali sono contenuti programmi per la regolazione separata delle parti 4a, 4b, 4c; 5a, 5b, 5c delle piastre riscaldanti 4, 5, rispettivamente per la messa in funzione di un indicatore di allarme nel caso di uno scarto di temperatura. Il corrispondente segnale di allarme viene attivato attraverso un circuito video-allarme 30 e può per esempio portare ad un lampeggiamento dell'indicatore di temperatura 15 e/o al comando di una propria ìampadina di allarme. Di preferenza si ha anche l'emissione di un segnale acustico, per esempio attraverso un piccolo altoparlante compreso nell'apparecchio 1 {non rappresentato).

Attraverso un'unità di misura del tempo integrata nel microprocessore 20 rispettivamente un orologio, rispettivamente per mezzo della rilevazione dei segnali di temperatura e l'accertamento che il campo di temperatura desiderato (per esempio fra 37°C e 41°C) è stato raggiunto, può essere attivata la funzione di controllo della temperatura dopo un tempo iniziale di riscaldamento.

In esercizio il microprocessore, rispettivamente il microcontroller 20, determina la potenza di riscaldamento di volta in volta necessaria. Mediante la suddivisione delle piastre riscaldanti nelle parti 4a, 4b, 4c; 5a, 5b, 5c in corrispondenza delle zone a, b, c, nelle quali la corrispondente potenza di riscaldamento viene di volta in volta regolata separatamente, si può ottenere un riscaldamento ottimale del liquido, partendo dagli usuali 6°C per arrivare per esempio a 37°C.

Con l'accertamento della potenza di riscaldamento si ha pure un riconoscimento automatico della grandezza del rispettivo materiale d'uso 3 del sacchetto nel corso della regolazione. Il microprocessore rispettivamente microcontroller 20 determina dettagliatamente la rispettiva potenza di riscaldamento sulla base della differenza di temperatura tra valore reale e valore desiderato della temperatura, e precisamente per esempio sulla base di tabelle immagazzinate in memoria. In particolare si è evidenziato con degli esperimenti che per singola zona attiva a, b (supponendo che la zona di riscaldamento c con l'impiego di recipienti di piccola dimensione non venga utilizzata) e per un flusso di circa 16 1 all'ora, è necessaria una potenza di riscaldamento di circa 200 W. Per il fatto che la zona restante c non è utilizzata, poiché lì non arriva il materiale del recipiente, così che questa zona di riscaldamento funziona "a vuoto", risulta in quel punto durante la regolazione al valore desiderato della temperatura una potenza di riscaldamento solo di alcuni pochi watt, per esempio 10 W (a seconda della grandezza della zona di riscaldamento e a seconda dell'altezza della temperatura desiderata); questo viene rilevato dal microprocessore 20, e precisamente nel senso che siamo in presenza di un recipiente piccolo 3 e la terza zona riscaldante c non viene utilizzata, e di conseguenza il microprocessore 20 provoca, attraverso il regolatore 26, una riduzione della potenza di riscaldamento in questa terza zona di ri scaldamento c, nel senso che ivi viene mantenuta una temperatura di circa 30°C invece della temperatura desiderata di 38,5“c nelle altre due zone a e b. E' ad ogni modo opportuna una riduzione solo fino ad una temperatura bassa situata tra temperatura ambiente ed il valore comune desiderato della temperatura (quindi 38,5°C nel presente esempio).

Il microprocessore 20 assume accanto alle regolazioni della temperatura, anche il compito di test automatici generali, come esame dei sensori di temperatura 17, 18, un controllo con riferimento a derive, eccetera essendo questi test automatici eseguiti per esempio ogni 30 ms (millisecondo). Corrispondenti valori di misura possono essere distribuiti all'interfaccia per servizi 24 in serie. Nel caso di un difetto dell ' apparecchio riconosciuto nel testo automatico, il riscaldamento viene disinserito e viene emesso un segnale di allarme (ottico ed acustico). Un annullamento di questo allarme è possibile soltanto per mezzo di un disinserimento del -1 ' apparecchio 1.

Un allarme di sovratemperatura viene emesso quando almeno un sensore del complesso dei sensori di temperatura 17, 18 segna una temperatura per esempio maggiore di 41°C. In questo caso il riscaldamento viene disinserito, e viene emesso un allarme ottico ed acustico. Anche in questo caso un annullamento è possibile solo con il disinserimento dell'apparecchio 1.

Un allarme di sottotemperatura viene emesso con una temperatura al di sotto di per esempio 36,5°C. Come già detto l'allarme di sottotemperatura all'inizio del funzionamento è reso possibile solo dopo il riscaldamento fino ad una temperatura prestabilita o fino al decorso di un tempo di riscaldamento preliminare (per esempio 60 secondi).

Il circuito di limitazione della temperatura 28 può per esempio essere un limitatore di temperatura di sicurezza bimetallico, il quale stabilisce un limite di sicurezza preposto ed agisce direttamente sul sistema logico di sicurezza 25, per disinserire eventualmente, nel caso di sovratemperatura, il dispositivo di riscaldamento delle piastre riscaldanti 4, 5 attraverso il circuito di regolazione 26. Questo limitatore di temperatura di sicurezza 28, per rendere possibile una risposta particolarmente veloce, può essere installato direttamente in una rientranza del nastro riscaldante sulla parte interna della rispettiva piastra riscaldante 4 o 5 (non rappresentato in figura 1).

I nove sensori di temperatura 17, 18 possono essere formati da termistori veloci, e nel microprocessore 20 di segnale di temperatura amplificati rispettivamente i valori desiderati vengono verificati sia singoiarmente con riguardo a sottotemperatura e a sovratemperatura, sia tra loro con riguardo a differenze di segnale, per riconoscere in tal modo subito una deriva in un canale di misura, ove poi l'apparecchio 1 può essere cornmutato nella situazione di ai lamie.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchio (1) per riscaldare liquidi di infusione rispettivamente di trasfusione, con una camera di alloggiamento (2), prevista in un contenitore (6, 7) per un recipiente (3) contenente il liquido da riscaldare e con un dispositivo di riscaldamento (A, 5) associato alla camera di alloggiamento (2), per esempio almeno una piastra riscaldante, la quale è suddivisa in varie zone di riscaldamento (a, b, c), come pure con un dispositivo di controllo della temperatura e di regolazione del riscaldamento (19), ove la potenza di riscaldamento nelle singole zone di riscaldamento (a, b, c) è regolabile separatamente, caratterizzato dal fatto che la potenza di riscaldamento, in almeno una zona di riscaldamento (c), può essere abbassata rispettivamente disinserita automaticamente mediante il dispositivo di controllo della temperatura e di regolazione della potenza di riscaldamento (19) quando si impiegano recipienti di piccole dimensioni, che coprono soltanto le altre zone di riscaldamento (a, b).
2. 2. Apparecchio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la potenza di riscaldamento nella almeno una zona riscaldante (c) può essere ridotta ad un valore corrispondente ad una temperatura della zona riscaldante (c) tra temperatura ambiente e temperatura desiderata del liquido, per esempio a circa 30°C.
3. 3. Apparecchio secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la potenza di riscaldamento nella almeno una zona di riscaldamento (c) può essere ridotta automaticamente per mezzo del dispositivo di controllo della temperatura e di regolazione del riscaldamento (19).
4. 4. Apparecchio secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di controllo della temperatura e di regolazione del riscaldamento (19) effettua una comparazione delle potenze di riscaldamento nelle zone di riscaldamento (a, b, c} per il riconoscimento automatico dei recipienti di piccola grandezza, e quando si ha una differenza di potenza del riscaldamento al di sotto di un valore limite prestabilito, riduce o disinserisce la potenza di riscaldamento nella almeno una zona di riscaldamento (c) .