DE29817402U1 - Vorrichtung zum Temperieren medizinischer Flüssigkeiten - Google Patents
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Description
14/38020-001
ROLF BOCKERMANN
DIPL-ING.
DIPL-ING.
PETER KSOLL
DR-ING. DIPL.-ING.
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44791 BOCHUM
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Postfach 102450
44724 BOCHUM
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28.09.1998 XK/Dk
Dr. Lutz Freitag
Theo-Funccius-Str. 2, 58675 Hemer
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Temperieren
medizinischer Flüssigkeiten, insbesondere von Kochsalzlösungen.
Bei einer Reihe von medizinischen Arbeiten, beispielsweise der Spülung von Körperhöhlen oder Hohlorganen zu
diagnostischen oder therapeutischen Zwecken, kommen medizinische Flüssigkeiten zur Anwendung, die bedarfsgerecht
temperiert sein sollten. So kann es im Verlauf einer endoskopischen Untersuchung erforderlich sein, den betrachteten
Körperkanal von Sekret zu befreien. In diesem Falle spült man den Körperkanal mit Kochsalzlösung, welche
vorteilhafterweise etwa Körpertemperatur haben soll.
Auch zur Gewinnung von Gewebs- und Sekretproben oder von Zellmaterial wird mit körperwarmer Kochsalzlösung gespült.
Bei einer solchen Anwendung spricht man von einer diagnostischen Lavage.
Telefon (0234)51957/58/59 · Telefax (0234) 51 05 12
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UST-IdNr.: DE 12414641 1
Andererseits kann während eines Untersuchungsvorgangs auch kalte Kochsalzlösung erforderlich sein, nämlich
dann, wenn eine Blutung zu stillen ist. Man spritzt in solchen Fällen kalte Kochsalzlösung mit einer Temperatur
von vorzugsweise 15° C oder tiefer auf die betroffene blutende Stelle. Die Gefäße ziehen sich hierdurch zusammen
und die Blutung steht.
In der Praxis bevorratet man daher Kochsalzlösung für Kühlzwecke im Kühlschrank. Um wärme Kochsalzlösung zur
Verfügung zu haben, stellt man diese eine Zeit vor einer Untersuchung auf die Heizung oder erwärmt sie auf andere
Weise. Diese Vorgehensweise kann eigentlich nur als Behelf slösung angesehen werden. Nachteilig ist insbesondere,
dass eine zumindest annähernd zuverlässige Temperierung der Flüssigkeiten auf ein behandlungsgerechtes
Temperaturniveau nicht gegeben ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Temperieren medizinischer Flüssigkeiten zu schaffen, welche
eine parallele Bereitstellung von Flüssigkeiten unterschiedlicher Temperatur ermöglicht bei bedarfsgerechter
Einstellung der jeweiligen Temperatur und welche zudem energiesparend arbeitet.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1.
Danach umfasst die Vorrichtung mindestens ein Kühlgefäß und wenigstens ein Heizgefäß, welche Wärmeenergie übertragend
gekoppelt sind. Auf diese Weise kann die dem Kühlgefäß zwecks Abkühlung entzogene Wärmeenergie zur Erwärmung
des Heizgefäßes genutzt werden. Die Erfindung ermöglicht es somit, parallel gekühlte Flüssigkeit und erwärmte
Flüssigkeit bereitzustellen, wobei das Temperaturniveau der Flüssigkeiten bedarfsgerecht bestimmbar ist.
Wird während einer diagnostischen Lavage Kochsalzlösung benötigt, steht diese bedarfsgerecht temperiert gekühlt
und erwärmt zur Verfügung. Die bisher vorgenommenen Behelf smaßnahmen zur Kühlung oder zur Erwärmung der Kochsalzlösung
sind damit entbehrlich. Die Bereitstellung einer Kochsalzlösung mit der für den jeweiligen Anwendungszweck
bedarfsgerechten Temperatur trägt folglich zu einer Steigerung des Behandlungserfolgs bei.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist darüberhinaus auch
bestens für die Temperierung andersartiger medizinischer Flüssigkeiten geeignet. So kann Fibrinkleber, welcher
verwendet wird, um Gewebsdefekte zu kleben, vor seiner
Anwendung in kurzer Zeit auf Körpertemperatur gebracht werden. Bisher hat man den eisgekühlt bevorrateten
Fibrinkleber in warmem Wasser erwärmt. Diese Art der Temperierung ist jedoch unzuverlässig und hängt mehr oder
weniger vom Geschick und der Erfahrung des Anwenders ab. Ein unsachgemäß temperierter Fibrinkleber kann jedoch
Nachteile haben, da der Kleber nicht richtig funktioniert, wenn er zu kalt ist und ebenfalls seine Funktion
verliert, wenn er zu stark erwärmt wird. Diese Nachteile können nunmehr vermieden werden.
Auch um gewonnene Gewebe- oder Sekretproben in Nährlösungen auf einer gleichmäßigen körperphysiologischen Temperatur
zu halten, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignet . Ebenso können temperaturabhängig funktionierende
Stents vor ihrem Einsatz abgekühlt werden. Im abgekühlten Zustand kann ein solcher Stent geformt und auf seine Plazierung
in einer Körperröhre vorbereitet werden.
Praktisch zweckmäßig kann auch eine Kaskadenschaltung mehrerer Kühl- bzw. Heizgefäße in Reihe sein (Anspruch
8). Auf diese Weise kann die Bereitstellung einer Anzahl unterschiedlicher Temperaturniveaus von beispielsweise
O 0C, 15 0C und 37 0C realisiert werden. Mit einer derartigen
Vorrichtung kann z.B. Fibrinkleber bis unmittelbar vor seiner Verwendung eisgekühlt werden. Erst unmittelbar
bevor er bei einer Behandlung eingesetzt werden muss, wird der Kleber dann im Heizgefäß temperiert.
Auch wenn grundsätzlich die Kühlung des Kühlgefäßes mit Kühlelementen und die Erwärmung des Heizgefäßes mit Heizelementen
sowie die Wärmeenergieübertragung zwischen dem Kühlgefäß und dem Heizgefäß auf unterschiedliche Weise
realisiert werden kann, wie beispielsweise mittels einer Wärmepumpe oder eines geeigneten Wärmetauschers, ist eine
besonders vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den Merkmalen des Anspruchs 2 zu sehen.
Demzufolge sind das Kühlgefäß und das Heizgefäß durch eine Peltier-Zelle gekoppelt.
Die Erfindung nutzt hierbei den als Peltier-Effekt bekannten
thermoelektrischen Vorgang aus, bei dem elektrische Leistung direkt in thermische Leistung umgewandelt
wird. Peltier-Elemente sind Bauelemente aus Halbleiterwerkstoffen. Bei Beaufschlagung mit Gleichstrom tritt
eine Temperaturänderung an den Verbindungsstellen im Stromkreis auf. Je nach Stromrichtung im Peltier-Element
erfolgt an der einen Seite eine Temperaturerhöhung, während die Temperatur an der anderen Seite sinkt (Peltier-Effekt)
.
Mehrere Peltier-Elemente hintereinander geschaltet bilden eine Peltier-Zelle. Die Schaltung bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung erfolgt so, dass die kalten Kontaktstellen am Kühlgefäß und die warmen mit dem Heizgefäß in
Kontakt stehen. Dadurch wird auf der Kühlseite der Peltier-Zelle dem Kühlgefäß Wärme entzogen und auf der
anderen an das Heizgefäß abgegeben.
Die Verwendung von Peltier-Zellen ist insbesondere auch bei der Reihenschaltung mehrerer Kühl- bzw. Heizgefäße
vorteilhaft.
Die Kühl- bzw. Heiztemperatur kann auf einfache Weise durch Steuern des Betriebsstromes oder mit Hilfe einer
elektronischen Regelung (Anspruch 3) eingehalten werden. Auf diese Weise kann die Temperatur im Kühlgefäß zuverlässig
auf vorzugsweise 15° C und die Temperatur im Heizgefäß auf 38° C eingestellt werden. Selbstverständlich
sind auch andere Temperaturniveaus einstellbar.
Nach den Merkmalen des Anspruchs 4 bestehen das Kühlgefäß und das Heizgefäß aus Werkstoffen mit hoher Wärmeleitfähigkeit.
Neben Kupfer bietet sich hier Aluminium an, welches ein guter Wärmeleiter ist.
Um Überschusswärme am Heizgefäß abführen zu können, kann dieses gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5 partiell Wärme
abführende äußere Oberflächenbereiche aufweisen, beispielsweise in Form von Kühlrippen. Hierdruch wird vermieden,
dass das Heizgefäß zu stark erwärmt und sich die vom Heizgefäß ausgehende Wärmestrahlung nachteilig auf
das Kühlgefäß auswirkt.
Die Vorrichtung ist in ihrem praktischen Einsatz in ein stabiles, gut zu reinigendes Gehäuse eingeschlossen.
Zweckmäßig ist es ferner, mindestens das Kühlgefäß mit einer äußeren Wärmeisolierung zu versehen, wie dies Anspruch
6 vorsieht.
Eine den Anwendungsbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung
erweiterende Maßnahme ergibt sich durch Anspruch 7. Danach sind in das Kühlgefäß und/oder in das Heizgefäß
Einsätze zur Aufnahme von Reagenzgläsern eingliederbar.
• · t 4 · ♦ ·
Damit können verschiedenartige Reagenzgläser im Kühlbzw. Heizgefäß aufgenommen werden und deren Inhalt auf
die jeweils gewünschte Temperatur gebracht bzw. gehalten werden.
Wie bereits erwähnt, ist eine Reihenschaltung mehrerer Kühl- bzw. Heizgefäße möglich (Anspruch 8). In den
gleichartig aufgebauten Gefäßen können verschiedene Temperaturniveaus (kalt/warm/heiß; kalt/warm/kalt usw.) eingestellt
werden.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in schematischer
Darstellungsweise und
Figur 2 einen in ein Kühl-/Heizgefäß eingliederbaren Einsatz zur Aufnahme eines Reagenzglases.
Die Figur 1 zeigt in schematischer und vereinfachter Darstellungsweise
eine Vorrichtung 1 zum Temperieren medizinischer Flüssigkeiten, insbesondere von Kochsalzlösungen
auf unterschiedliche Temperaturniveaus. Die Vorrichtung 1 umfasst im wesentlichen ein Kühlgefäß 2 und ein Heizgefäß
3, welche durch eine Peltier-Zelle 4 Wärmeenergie übertragend
gekoppelt sind.
Das Kühlgefäß 2 und das Heizgefäß 3 sind auf einem gemeinsamen Sockel 5 angeordnet. In diesem sind auch ein
Netzgerät zur Stromversorgung und eine hier andeutungsweise dargestellte Regeleinrichtung 6 integriert.
Die Schaltung der Peltier-Zelle ist derart, dass die kalten Kontaktstellen an der Außenwand 7 des Kühlgefäßes 2
und die warmen auf der entgegengesetzten Seite an der
Außenwand 8 des Heizgefäßes 3 liegen. Hierdurch wird auf der einen Seite der Peltier-Zelle 4 vom Kühlgefäß 2 Wärme
aufgenommen und auf der anderen Seite am Heizgefäß 3 abgegeben. Durch die Wärmeabfuhr sinkt die Temperatur im
Kühlgefäß 2, wohingegen die Temperatur im Heizgefäß 3 durch die Wärmezufuhr steigt.
Das Kühlgefäß 2 und das Heizgefäß 3 sind geeignet, medizinische Flüssigkeiten aufzunehmen. Im hier dargestellten
Ausführungsbeispiel werden in Flaschen 9, 10 bevorratete
Kochsalzlösungen in das Kühlgefäß 2 bzw. das Heizgefäß 3 gesetzt um sie auf unterschiedliche Temperaturniveaus
bringen. Im Kühlgefäß 2 wird der Kochsalzlösung in der Flasche 9 Wärmeenergie entzogen und deren Temperatur abgesenkt.
Im Heizgefäß 3 dagegen wird der Kochsalzlösung in der Flasche 10 Wärmeenergie zugeführt, wodurch die
Kochsalzlösung erwärmt.
Die Kühl- bzw. Heiztemperatur wird durch die Regelung 6 gesteuert. Die Regelung sieht vor, dass der Betriebsstrom
unterbrochen wird, wenn die Temperatur im Kühlgefäß 2 unter 15° C fällt oder im Heizgefäß 3 über 38° C steigt.
Zur Ermittlung der Temperatur im Kühlgefäß 2 bzw. im Heizgefäß 3 sind an deren Böden 11 bzw. 12 Temperaturfühler
13, 14 angeordnet.
In der Figur 1 erkennt man ferner Displays 15, 16 zur Visualisierung der aktuellen Temperatur im Kühlgefäß 2
und im Heizgefäß 3. Ferner ist es möglich, die Temperatur des Kühlgefäßes 2 und des Heizgefäßes 3 über Regelemente
17, 18 an den Displays 15, 16 im Zusammenwirken mit der elektronischen Regelung 6 vorzuwählen.
Zur Gewährleistung eines guten Wärmeflusses zwischen Kühlgefäß 2 und Heizgefäß 3 bestehen diese aus Werkstof-
fen mit hoher Wärmeleitfähigkeit. In praktischen Versuchen hat sich Aluminium bewährt.
Zur Abführung von Überschusswärme im Heizgefäß 3 weist dieses partiell Wärme abführende äußere Obeflächenbereiche
19 auf. Hierzu sind Kühlrippen 20 am Oberflächenbereich 19 vorgesehen.
Mit 21 ist eine äußere Wärmeisolierung des Kühlgefäßes 2 angedeutet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 schafft die Voraussetzung,
während einer endoskopischen Untersuchung Kochsalzlösungen mit einer Temperatur von 15° C und 38° C bereitszustellen.
Die körperwarme Kochsalzlösung gelangt zum Einsatz bei einer diagnostischen Lavage, wohingegen
die kalte Kochsalzlösung zum Stillen von Blutungen eingesetzt wird.
Die Figur 2 zeigt einen Einsatz 22, welcher in seinen äußeren Abmessungen auf die Innenabmessungen eines Kühlgefäßes
2 bzw. eines Heizgefäßes 3 abgestimmt ist. Der Einsatz 22 kann folglich passgenau im Kühl- bzw. Heizgefäß
2, 3 positioniert werden. Im Einsatz 22 ist eine Aufnahme 23 vorgesehen, in welche ein Reagenzglas 24 gestellt
werden kann. Der Inhalt des Reagenzglases 24, beispielsweise Nährlösung mit Gewebeproben, kann folglich
mit Hilfe der Vorrichtung 1 auf eine physiologisch erforderliche Temperatur gebracht bzw. gehalten werden.
- 11 -
1 - Vorrichtung
2 - Kühlgefäß
3 - Heizgefäß
4 - Peltier-Zelle
5 - Sockel
6 - Regeleinrichtung
7 - Außenwand von
8 - Außenwand von
9 - Flasche
10 - Flasche
11 - Boden von
12 - Boden von
13 - Temperaturfühler
14 - Temperaturfühler
15 - Display
16 - Display
17 - Bedienelement
18 - Bedienelement
19 - Oberflächenbereiche
20 - Kühlrippe
21 - Wärmeisolierung
22 - Einsatz
23 - Aufnahme
24 - Reagenzglas
Claims (8)
1. Vorrichtung zum Temperieren medizinischer Flüssigkeiten, insbesondere von Kochsalzlösungen, auf unterschiedliche
Temperaturniveaus, welche mindestens ein Kühlgefäß (2) und wenigstens ein Heizgefäß (3) umfasst,
die Wärmeenergie übertragend gekoppelt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Kühlgefäß (2) und das Heizgefäß (3) durch eine Peltier-Zelle
(4) gekoppelt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die
Temperatur im Kühlgefäß (2) bzw. im Heizgefäß (3) elektronisch regelbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher das Kühlgefäß (2) und das Heizgefäß (3) aus
Werkstoffen mit hoher Wärmeleitfähigkeit bestehen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher das Heizgefäß (3) partiell Wärme abführende
äußere Oberflächenbereiche (19) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher mindestens das Kühlgefäß (2) mit einer äußeren
Wärmeisolierung (21) versehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher in das Kühlgefäß (2) und/oder das Heizgefäß
(3) Einsätze (22) zur Aufnahme von Reagenzgläsern (24) eingliederbar sind.
•J· till Il ·..·
- 10 -
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei
welcher mehrere Kühlgefäße (2) und Heizgefäße (3) in Reihe geschaltet sind.
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ID=8063258
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| DE29817402U Expired - Lifetime DE29817402U1 (de) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | Vorrichtung zum Temperieren medizinischer Flüssigkeiten |
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- 1998-09-29 DE DE29817402U patent/DE29817402U1/de not_active Expired - Lifetime
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