WO2009106354A2 - Verfahren und vorrichtung zum erwärmen von lösungen, vorzugsweise dialyselösungen - Google Patents

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    • A61M1/28—Peritoneal dialysis ; Other peritoneal treatment, e.g. oxygenation
    • A61M1/287—Dialysates therefor

Definitions

  • the invention relates to a method for heating solutions, preferably dialysis solutions, according to the preamble of claim 1.
  • the dialysis solutions which are preferably treated by the process according to the invention are used, for example, in the field of peritoneal dialysis.
  • the dialysis solution to be infused into the abdominal cavity should be at about body temperature. On the one hand, this is perceived as pleasant by the patient and on the other hand, it is good for the health.
  • Another application is in the field of infusion technology, blood transfusion technology or other similar fields in which the fluids must be heated.
  • the invention relates to a device, in particular in a Peritonealdialysencing, for heating solutions, preferably dialysis solutions, according to the preamble of claim 10. It is already known to temper dialysis solutions to be used in peritoneal dialysis prior to infusion.
  • EP 0 956 876 B1 describes a cassette for delivery of dialysis fluids, in which the dialysis fluid is heated prior to infusion.
  • the lines carrying the dialysis fluid are arranged spirally in a heatable region of the cassette.
  • the dialysis solution to be heated is introduced into a bag and heated in this form.
  • a heating plate is used to heat the bag.
  • the warm-up time should be minimized as far as possible.
  • the initial temperature of the heating plate for heating the room temperature having dialysis solution can not be selected arbitrarily high.
  • consideration must be given here, on the one hand, to the heat stability of the dialysis solution itself and, on the other hand, to the heat stability of the bag material.
  • this must be designed so that a risk of injury due to burns on a correspondingly hot hot plate can be safely excluded.
  • the heating device could preferably be operated at a maximum temperature limit, which takes into account the previously reproduced boundary conditions.
  • a maximum temperature limit which takes into account the previously reproduced boundary conditions.
  • heat accumulation is created on the heating plate and thus a build-up of heat which temporarily raises the temperature above the permitted limit temperature.
  • This exceeding of the limit temperature can be called overshoot.
  • the object of the present invention is therefore to develop a generic method and a device for heating solutions such that a bag containing the solution can be heated as quickly as possible to the desired final temperature without the risk of Temperaturüberschwingern when heating the hot plate.
  • this object is achieved by the method according to the combination of features according to claim 1. Accordingly, a method for heating solutions, preferably dialysis solutions, proposed to a desired set temperature, in which a solution presented in a bag is heated on a heating plate comprising a hotplate system by means of a two-step control. According to the present invention, the temperature forming the lower turn-on threshold of the hot plate and the temperature forming the upper turn-off threshold of the hot plate vary. As a result, the undesirable overshoot of the temperature of the hot plate during the heating process can be reliably prevented.
  • the temperature Ti of the bag containing the solution is measured by means of a first temperature sensor, while the temperature T 2 of a heating element arranged in the heating plate system is measured via a second temperature sensor.
  • This pilot control temperature Tv is predetermined for discrete bag temperatures Ti.
  • the method according to the invention is carried out particularly advantageously by means of a two-point control in which the following steps take place iteratively: Measuring the temperature Ti of the bag containing the solution;
  • the pilot control temperature is selected so that an overshoot of the temperature above the maximum heater plate temperature T max is not possible.
  • the switch-on point for switching on the heating element is determined by achieving a predetermined ratio of the temperature T 2 forming the upper switch-off threshold to the temperature Ti of the bag containing the solution.
  • the temperature T 1 of the bag containing the solution is determined when the influence of the heating element on the sensor measuring the temperature Ti of the bag containing the solution has fallen below a limit value. This allows the following phenomenon to be considered. Since the temperature sensor for measuring the temperature T 1 is not completely thermally decoupled due to the Schuplattenieds, the measured temperature at this sensor can not be assigned directly to the solution temperature. After completion of the heating process, the sensor for measuring the temperature T 2 assumes the temperature of the heating element, the sensor for measuring the temperature T 1 assumes a temperature which is between the actual solution temperature and that of the heating element.
  • Design of the method according to the invention is now waiting until the influence of the heating element on the temperature T 1 of the solution temperature measuring sensor has fallen below a predetermined limit. This ensures that the resulting heat energy is reduced and has gone over into the solution, so that the influence of the heating element on the temperature T 1 measuring sensor is minimized and can now determine the solution temperature with greater accuracy.
  • the aforesaid limit value can advantageously be determined by determining the temperature T 1 of the bag containing the solution from the gradient of the sensors measuring the temperatures.
  • the gradient of the temperature changes T 1 and T 2 the gradient of the temperature change T 1 to T 2 or the temperature difference of T 1 and T 2 can be determined.
  • Figure 1 a schematic representation of a Walkerplattensystems for performing the method according to the invention
  • Figure 2 the temperature profile of a typical heating process applied over time according to the inventive method.
  • FIG. 1 shows a heating plate system 10 in its schematic construction as used for heating dialysis solutions used in peritoneal dialysis.
  • the Schuplattensystem 10 consists of a heating element 12 and a heating plate 14 applied thereto, which consists for example of aluminum.
  • the heating element 12 is associated with a sensor 16 which measures the temperature T 2 of the heating element.
  • a sensor 18 is embedded in the heating plate 14, which is in contact with a bag containing the dialysis solution 20 to be heated 20, as shown schematically in Figure 1.
  • a warm solution zone 24 forms in the immediate vicinity of the heated heating plate and a cold solution zone 26 on the side of the bag 22 facing away from the heating plate 14.
  • the dialysis solution 20 in the bag 22 should be heated to 37 0 C as short as possible. In order to allow the shortest possible set-up times for the peritoneal dialysis in which the dialysis fluid is to be used, this period should, for example, comprise 45 minutes. It should now be noted that the filling volume 22 changes during the treatment, since this bag is used for the run-in phase in peritoneal dialysis.
  • T max The shortest possible time to warm up to 37 0 C must be reached of 55 0 C by means of a maximum heating plate temperature T max.
  • This maximum hotplate temperature is dictated by the fact that a higher temperature could result in possible patient injury if it contacts the hotplate during operation.
  • the exact volume of the dialysis solution bag 20 is generally unknown.
  • the starting temperature of the dialysis solution in the solution bag is not known in the rule. It must also be considered be taken that the temperature sensor 18 of the bag can be influenced by the temperature of the Schuplattenyess or heating element.
  • the aforementioned requirements can be achieved by means of the process control according to the invention in that only so much heat energy is fed into the heating plate carrier that an overshoot above the maximum temperature Tm ax is reliably prevented.
  • the heating of the heating plate 14 via the heating element 12 of the heating plate system 10 by means of a non-illustrated in the prior art but widely known two-point controller.
  • the upper switch-off threshold and also the lower switch-on threshold are varied over the time compared to the known two-step controllers according to the prior art.
  • the upper shutdown threshold is limited by a previously set pilot control temperature Tv.
  • the turn-on point can be determined by measuring the temperature measured with the sensor 18, namely the temperature Ti in the correct ratio with the temperature of the heating element 12 measured by the sensor 16, namely the temperature T 2 .
  • the pilot control temperature is determined according to the embodiment shown here as follows. In order to meter the amount of energy of the heating element so that no overshoot of the temperature above the maximum temperature T max is formed, the pilot control temperature T v is determined in dependence on the Schuplattentemperatur. The aim here is to select a pilot control temperature, which makes it possible to remove a cold bag containing, for example, 5 l with dialysis solution 20 from a heating plate 14 which is still heating up, without any overshooting exceeding the maximum temperature T max .
  • the pilot temperature Tv on the one hand must be chosen relatively low, but so high to ensure rapid heating of the solution.
  • the measured solution bag temperature T 1 is set in a fixed ratio to the pilot control temperature T v .
  • This relationship is illustrated by the embodiment shown in the following table:
  • the assignment of the values in the above-mentioned table means that, for example, when measuring a temperature value T 1 of 15 ° C., the predetermined pilot control temperature value T v is set to 39 ° C. as the upper switch-off threshold.
  • the solvent temperature T 1 is determined by the sensor 18.
  • the pilot control temperature Tv is selected from the aforementioned table. It will be now Heating plate system 10 is heated until the heating element 12 has reached the pilot control temperature Tv. This is monitored via the sensor 16 and the temperature profile T 2 of the heating element 12.
  • the solution temperature of the heated part of the solution 20 is measured and the aforementioned procedure is repeated until the desired solvent temperature is reached.
  • the heat transfer resistance between the heating element 14 and the bag 22 with the containing solution 20 is known.
  • Various materials can be used here, for example aluminum for the heating plate carrier and, for example, PVC for the solvent bag 22.
  • the bearing surface of the bag on the Schwarzplattenyes may vary depending on bag size and bag volume and does not need to be known to the system in order to perform the inventive method.
  • the dead time in which the generated heat energy has transferred from the heating element 12 into the solution bag 22 and has heated the solution there can also be taken into account.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erwärmen von Lösungen, vorzugsweise Dialyselösungen auf eine gewünschte Solltemperatur, bei dem eine in einem Beutel vorgelegte Lösung auf einem eine Heizplatte umfassenden Heizplattensystem mittels einer Zweipunktregelung aufgeheizt wird. Erfindungsgemäß variieren die die untere Einschaltschwelle der Heizplatte bildende Temperatur und die die obere Abschaltschwelle der Heizplatte bildende Temperatur.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Erwärmen von Lösungen, vorzugsweise Dialyselösungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erwärmen von Lösungen, vorzugsweise Dialyselösungen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die vorzugsweise mit dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelten Dialyselösungen werden beispielsweise auf dem Gebiet der Peritonealdialyse eingesetzt. Bei der Peritonealdialyse soll die in die Bauchhöhle zu infundierende Dialyselösung ungefähr auf Körpertemperatur temperiert sein. Dies wird zum einen vom Patienten als angenehm empfunden und ist zum anderen der Gesundheit zuträglich. Eine andere Anwendung liegt auf dem Gebiet der Infusionstechnik, der Bluttransfusionstechnik oder anderen ähnlichen Gebieten, in welchen die Flüssigkeiten erwärmt werden müssen.
Ebenso betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, insbesondere in einem Peritonealdialysegerät, zum Erwärmen von Lösungen, vorzugsweise Dialyselösungen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Es ist bereits bekannt, bei der Peritonealdialyse einzusetzende Dialyselösungen vor der Infusion zu temperieren. So beschreibt beispielsweise die EP 0 956 876 B1 eine Kassette zur Förderung von Dialyseflüssigkeiten, bei der die Dialyseflüssigkeit vor der Infusion aufgeheizt wird. Hierzu sind die die Dialyseflüssigkeit führenden Leitungen in einem beheizbaren Bereich der Kassette spiralförmig angeordnet.
Gemäß der WO 88/09186 A1 und der WO 97/09074 A2 wird die aufzuwärmende Dialyselösung in einem Beutel vorgelegt und in dieser Form erwärmt. Dabei dient in der WO 97/09074 A2 eine Heizplatte zur Erwärmung des Beutels.
Bei der Erwärmung der Dialyselösung soll die Aufwärmzeit möglichst minimiert werden. Allerdings kann die Anfangstemperatur der Heizplatte zum Aufheizen der Raumtemperatur aufweisenden Dialyselösung nicht beliebig hoch gewählt werden. Im Fall der Verwendung einer Heizplatte muss hier einerseits auf die Hitzestabilität der Dialyselösung selbst und andererseits auf die Hitzestabilität des Beutelmaterials Rücksicht genommen werden. Darüber hinaus muss gerade für den Fall, dass das Heizplattensystem für den Bediener zugänglich ist, dieses so ausgestaltet sein, dass eine Verletzungsgefahr durch Verbrennungen an einer entsprechend heißen Heizplatte sicher ausgeschlossen werden kann.
Ein weiteres Problem besteht in dem sogenannten Überschwingen der Aufheiztemperatur, das sich wie folgt ergibt. Um ein möglichst schnelles Erwärmen des Beutelinhalts zu erreichen, könnte die Heizvorrichtung vorzugsweise bei einer maximalen Grenztemperatur betrieben werden, die den zuvor wiedergegebenen Randbedingungen Rechnung trägt. Wird jedoch während dem Aufheizen der Heizplatte oder nach entsprechendem Erreichen der gewünschten Solltemperatur der Beutel von der Heizplatte entfernt, so entsteht auf der Heizplatte Stauwärme und dadurch ein Hitzestau, der die Temperatur kurzfristig über die erlaubte Grenztemperatur ansteigen läßt. Dieses Überschreiten der Grenztemperatur kann als Überschwingen bezeichnet werden. Bei diesem unkontrollierten Überschreiten der Grenztemperatur besteht akute Verbrennungsgefahr für den Benutzer. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Vorrichtung zum Erwärmen von Lösungen derart weiterzubilden, dass ein die Lösung enthaltender Beutel möglichst schnell auf die gewünschte Endtemperatur aufgeheizt werden kann, ohne dass die Gefahr von Temperaturüberschwingern beim Aufheizen der Heizplatte besteht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Verfahren gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 1 gelöst. Demnach ist ein Verfahren zum Erwärmen von Lösungen, vorzugsweise Dialyselösungen, auf eine gewünschte Solltemperatur vorgeschlagen, bei dem eine in einem Beutel vorgelegte Lösung auf einem eine Heizplatte umfassenden Heizplattensystem mittels einer Zweipunktregelung aufgeheizt wird. Nach der vorliegenden Erfindung variieren die die untere Einschaltschwelle der Heizplatte bildende Temperatur und die die obere Abschaltschwelle der Heizplatte bildende Temperatur. Hierdurch kann das unerwünschte Überschwingen der Temperatur der Heizplatte beim Aufheizvorgang sicher verhindert werden.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Temperatur Ti des die Lösung enthaltenden Beutels mittels eines ersten Temperatursensors gemessen, während die Temperatur T2 eines im Heizplattensystem angeordneten Heizelementes über einen zweiten Temperatursensor gemessen wird.
Vorteilhaft wird als die die obere Abschaltschwelle bildende Temperatur T2 eine vorher festgelegte Vorsteuertemperatur Tv eingesetzt. Diese Vorsteuertemperatur Tv wird für diskrete Beuteltemperaturen Ti vorab bestimmt.
Besonders vorteilhaft wird das erfindungsgemäße Verfahre mittels einer Zweipunktregelung durchgeführt, bei der iterativ folgende Schritte ablaufen: Messung der Temperatur Ti des die Lösung enthaltenden Beutels;
Setzen der Vorsteuertemperatur Tv ;
Heizen des Heizelementes bis die Vorsteuertemperatur Tv erreicht ist.
Dieses Verfahren wird so lange wiederholt bis der Beutel die gewünschte Temperatur aufweist, wobei nach dem Aufheizen des Heizelements bis zum Erreichen der Vorsteuertemperatur Tv das Heizelement abkühlt bis es die zwischenzeitlich erreichte Temperatur des Lösungsbeutels Ti erreicht hat. Anschließend wird es in den nachfolgenden Iterationsschritten jeweils wieder bis zum Erreichen der Vorsteuertemperatur Tv aufgeheizt.
Vorzugsweise wird die Vorsteuertemperatur so gewählt, dass ein Überschwingen der Temperatur über die maximale Heizplattentemperatur Tmax nicht möglich ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Einschaltpunkt zum Einschalten des Heizelementes dadurch bestimmt, dass ein vorbestimmtes Verhältnis von der die obere Abschaltschwelle bildenden Temperatur T2 zu der Temperatur Ti des die Lösung enthaltenden Beutels erreicht wird.
Wiederum von besonderem Vorteil ist es, wenn die Temperatur T1 des die Lösung enthaltenden Beutels bestimmt wird, wenn der Einfluß des Heizelementes auf den die Temperatur Ti des die Lösung enthaltenden Beutels messenden Sensor einen Grenzwert unterschritten hat. Hierdurch läßt sich folgendes Phänomen berücksichtigen. Da aufgrund des Heizplattenaufbaus der Temperatursensor zur Messung der Temperatur T1 nicht völlig thermisch entkoppelt ist, kann die gemessene Temperatur an diesem Sensor nicht direkt der Lösungstemperatur zugeordnet werden. Nach Abschluß des Heizvorganges nimmt der Sensor zur Messung der Temperatur T2 die Temperatur des Heizelementes an, der Sensor zur Messung der Temperatur T1 nimmt eine Temperatur ein, die zwischen der tatsächlichen Lösungstemperatur und der des Heizelementes liegt. Entsprechend der vorgenannten vorteilhaften Ausge- staltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nun gewartet bis der Einfluß des Heizelementes auf den die Temperatur T1 des die Lösungstemperatur messenden Sensors einen vorbestimmten Grenzwert unterschritten hat. Hierdurch wird sichergestellt, dass die entstandene Wärmeenergie abgebaut ist und in die Lösung übergegangen ist, damit der Einfluß des Heizelementes auf den die Temperatur T1 messenden Sensor minimiert ist und sich nun die Lösungstemperatur mit größerer Genauigkeit bestimmen läßt.
Der vorgenannte Grenzwert läßt sich vorteilhaft dadurch bestimmen, dass die Temperatur T1 des die Lösung enthaltenden Beutels aus dem Gradienten der die Temperaturen messenden Sensoren bestimmt wird. Hier kann vorteilhaft der Gradient der Temperaturänderungen T1 und T2, der Gradient der Temperaturänderung T1 zu T2 oder die Temperaturdifferenz von T1 und T2 bestimmt werden.
Die vorgenannte Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen dieser Vorrichtung ergeben sich aus den sich an den Anspruch 10 anschließenden Unteransprüchen.
Das vorgenannte Verfahren und/oder die vorgenannte Vorrichtung können in einem Gerät für die Peritonealdialyse gemäß der US 2006/0195064 A1 und der US 2007/0112297 A1 eingesetzt werden. Auf den Inhalt der US 2006/0195064 A1 und der US 2007/0112297 A1 wird Bezug genommen und die gegenständliche Beschreibung dieser Schriften wird durch Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 : eine schematische Darstellung eines Heizplattensystems zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Figur 2: den Temperaturverlauf eines typischen Aufheizvorgangs aufgetragen über die Zeit gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
In Figur 1 ist ein Heizplattensystem 10 in seinem schematischen Aufbau gezeigt, wie es zum Aufheizen von Dialyselösungen, die in der Peritonealdialyse eingesetzt werden, verwendet wird. Das Heizplattensystem 10 besteht aus einem Heizelement 12 und einer auf dieser aufgebrachten Heizplatte 14, die beispielsweise aus Aluminium besteht. Dem Heizelement 12 ist ein Sensor 16 zugeordnet, der die Temperatur T2 des Heizelementes mißt. Demgegenüber ist in der Heizplatte 14 ein Sensor 18 eingebettet, der mit einem die zu erhitzende Dialyselösung 20 enthaltenden Beutel 22 in Berührung steht, wie dies in Figur 1 schematisch dargestellt ist. Während des Aufheizens der in dem Beutel 22 vorgelegten Dialyselösung 20 mittels der Heizplatte 14 bildet sich eine warme Lösungszone 24 in unmittelbarer Nachbarschaft der aufgeheizten Heizplatte und eine kalte Lösungszone 26 auf der von der Heizplatte 14 abgekehrten Seite des Beutels 22.
Die Dialyselösung 20 im Beutel 22 soll möglichst kurzfristig auf 370C erwärmt werden. Um möglichst kurze Aufrüstzeiten für die Peritonealdialyse, in der die Dialyseflüssigkeit verwendet werden soll, zu ermöglichen, soll dieser Zeitraum beispielsweise 45 Minuten umfassen. Nun ist zu berücksichtigen, dass sich das Füllvolumen 22 während der Behandlung ändert, da dieser Beutel für die Einlaufphase bei der Peritonealdialyse verwendet wird.
Die möglichst kurze Zeit zum Aufwärmen auf 370C muss mittels einer maximalen Heizplattentemperatur Tmax von 550C erreicht werden. Diese maximale Heizplattentemperatur ist dadurch vorgegeben, dass eine höhere Temperatur zu einer möglichen Verletzung des Patienten führen könnte, wenn er die Heizplatte während des Betriebs berührt.
Aufgrund der vorgenannten Eigenschaften ist in der Regel das genaue Volumen des Dialyselösungsbeutels 20 nicht bekannt. Auch die Starttemperatur der Dialyselösung im Lösungsbeutel ist in der Regel nicht bekannt. Es muss auch berücksich- tigt werden, dass der Temperatursensor 18 des Beutels durch die Temperatur des Heizplattenträgers oder Heizelementes beeinflußt werden kann.
Die vorgenannten Anforderungen können mittels der erfindungsgemäßen Verfahrensführung dadurch erreicht werden, dass immer nur so viel Wärmeenergie in den Heizplattenträger eingespeist wird, dass ein Überschwingen über die maximale Temperatur Tmax sicher verhindert wird. Der Aufheizvorgang der Heizplatte 14 über das Heizelement 12 des Heizplattensystems 10 erfolgt mittels eines hier nicht näher dargestellten im Stand der Technik aber weithin bekannten Zweipunktreglers. Erfindungsgemäß werden gegenüber den bekannten Zweipunktreglern nach dem Stand der Technik aber die obere Abschaltschwelle und auch die untere Einschaltschwelle über die Zeit variiert. Dabei wird die obere Abschaltschwelle durch eine vorher festgelegte Vorsteuertemperatur Tv begrenzt.
Der Einschaltpunkt dagegen kann ermittelt werden, indem die Temperatur, die mit dem Sensor 18 gemessen wird, nämlich die Temperatur Ti im richtigen Verhältnis mit der Temperatur des Heizelements 12, die mit dem Sensor 16 gemessen wird, nämlich der Temperatur T2, steht.
Die Vorsteuertemperatur wird gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wie folgt bestimmt. Um die Energiemenge des Heizelementes so zu dosieren, dass kein Überschwingen der Temperatur über die Maximaltemperatur Tmax entsteht, wird die Vorsteuertemperatur Tv in Abhängigkeit zur Heizplattentemperatur ermittelt. Ziel ist es hierbei, eine Vorsteuertemperatur zu wählen, die es erlaubt, einen kalten, beispielsweise 5 I enthaltenden Beutel 20 mit Dialyselösung 20 von einer noch aufheizenden Heizplatte 14 abzunehmen, ohne dass ein Überschwingen über die maximale Temperatur Tmax erfolgt.
Dabei fällt es dem Heizelement sehr leicht, aufgrund des großen Temperaturgefälles zwischen dem Heizelement 14 und dem Beutel 22 Wärmeenergie in die Lösung 20 abzugeben. In dem Moment, in welchem der Beutel von der Heizplatte 14 entfernt wird, entsteht hier aber eine Stauwärme, die nicht mehr so schnell in die Um- gebung abgeführt werden kann. Dies führt zu dem zuvor beschriebenen Überhitzen des Heizplattensystems 10.
Um dieses vorbeschriebene Erhitzen zu verhindern, muß die Vorsteuertemperatur Tv einerseits relativ niedrig gewählt werden, jedoch so hoch, um ein schnelles Erwärmen der Lösung sicherzustellen.
Dabei wird erfindungsgemäß die gemessene Lösungsbeuteltemperatur T1 in ein festes Verhältnis zu der Vorsteuertemperatur Tv gesetzt. Dieser Zusammenhang wird anhand des in der folgenden Tabelle wiedergegebenen Ausführungsbeispiels dargestellt:
Figure imgf000009_0001
Die Zuordnung der Werte in der vorgenannten Tabelle bedeuten, dass beispielsweise bei der Messung eines Temperaturwertes T1 von 15°C der vorbestimmte Vorsteuertemperaturwert Tv auf 39°C als obere Abschaltschwelle gesetzt wird.
Anhand des in Figur 2 dargestellten Temperaturverlaufs läßt sich nun der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutern. Hier wird iterativ wie folgt vorgegangen:
In einem ersten Schritt wird die Lösungsmitteltemperatur T1 durch den Sensor 18 bestimmt. In Abhängigkeit von dieser gemessenen Temperatur T1 wird die Vorsteuertemperatur Tv aus der vorgenannten Tabelle ausgewählt. Es wird nun das Heizplattensystem 10 aufgeheizt, bis das Heizelement 12 die Vorsteuertemperatur Tv erreicht hat. Dies wird über den Sensor 16 und den Temperaturverlauf T2 des Heizelements 12 überwacht.
Im nächsten Schritt wird die Lösungstemperatur des erwärmten Teils der Lösung 20 gemessen und der vorgenannte Verfahrensablauf wiederholt, bis die gewünschte Lösungsmitteltemperatur erreicht wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nicht notwendig, dass der Wärmeübergangswiderstand zwischen dem Heizelement 14 und dem Beutel 22 mit der enthaltenden Lösung 20 bekannt ist. Es können hier verschiedene Materialien verwendet werden, beispielsweise Aluminium für den Heizplattenträger und beispielsweise PVC für den Lösungsmittelbeutel 22.
Die Auflagefläche des Beutels auf dem Heizplattenträger kann je nach Beutelgröße und Beutelvolumen variieren und muß dem System auch nicht bekannt sein, um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch die Totzeit, in welcher die erzeugte Wärmeenergie aus dem Heizelement 12 in den Lösungsbeutel 22 übergegangen ist und dort die Lösung erwärmt hat, berücksichtigt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erwärmen von Lösungen, vorzugsweise Dialyselösungen, auf eine gewünschte Solltemperatur, bei dem eine in einem Beutel vorgelegte Lösung auf einem eine Heizplatte umfassenden Heizplattensystem mittels einer Zweipunktregelung aufgeheizt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die die untere Einschaltschwelle der Heizplatte bildende Temperatur und die die obere Abschaltschwelle der Heizplatte bildende Temperatur variieren.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur T1 des die Lösung enthaltenden Beutels mittels eines ersten Temperatursensors gemessen wird, während die Temperatur T2 eines im Heizplattensystem angeordneten Heizelementes über einen zweiten Temperatursensor gemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als die die obere Abschaltschwelle bildende Temperatur T2 eine vorher festgelegte Vorsteuertemperatur Tv eingesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsteuertemperatur für diskrete Beuteltemperaturen Ti vorab bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Zweipunktregelung iterativ folgende Schritte ablaufen:
Messung der Temperatur T1 des die Lösung enthaltenden Beutels;
Setzen der Vosteuertemperatur Tv ;
Heizen des Heizelementes bis die Vorsteuertemperatur Tv erreicht ist.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsteuertemperatur so gewählt ist, dass ein Überschwingen der Temperatur über die maximale Heizplattentemperatur Tmax nicht möglich ist.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einschaltpunkt zum Einschalten des Heizelementes dadurch bestimmt wird, dass ein vorbestimmtes Verhältnis von der die obere Abschaltschwelle bildenden Temperatur T2 zu der Temperatur Ti des die Lösung enthaltenen Beutels erreicht wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur Ti des die Lösung enthaltenden Beutels bestimmt wird, wenn der Einfluß des Heizelementes auf den die Temperatur T1 des die Lösung enthaltenden Beutels messenden Sensor einen Grenzwert unterschritten hat.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur T1 des die Lösung enthaltenen Beutels aus dem Gradienten der die Temperaturen messenden Sensoren bestimmt wird.
10. Vorrichtung zum Erwärmen von Lösungen, vorzugsweise Dialyselösungen, auf eine gewünschte Solltemperatur bei dem eine in einem Beutel vorgelegte Lösung auf einem eine Heizplatte umfassenden Heizplattensystem mittels einer Zweipunktregelung aufheizbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Heizplattensystem Mittel aufweist, mittels der die untere Einschaltschwelle der Heizplatte bildende Temperatur und die die obere Einschaltschwelle der der Heizplatte bildende Temperatur variierbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel Speicher aufweisen, in denen diskrete Temperaturwerte einspeicherbar sind, die den die obere Abschaltschwelle der Heizplatte bildenden Temperaturen entsprechen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Temperatursensor im Heizelement des Heizplattensystems eingebettet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor auf dem Heizelement des Heizplattensystems angeordnet ist.
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