196265. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fiziológiás folyadék kivánt hőmérsékletű folyadékáramának előállítására, valamint ehhez alkalmas hőmérsékletszabályozó eljárás és fűtőeszköz
1 196 265 2 töltésekor a 73 átkapcsoló a 2. ábrán feltüntetett állásában van. Ekkor a folyadék az 59 fűtőeszközbe a folyamatos vonallal jelzett nyilaknak megfelelően lép be, illetve ki, azaz a 61 jeladó a belépő folyadék hőmérsékletét, a 62 jeladó pedig a kilépő és így a 95 ejtőtartályba jutó folyadék hőmérsékletét méri. Látható, hogy ez esetben a 66 különbségképző a kimenetén a kilépő folyadék kívánt hőmérséklete és a belépő folyadék tényleges hőmérséklete közötti különbséggel arányos jelet ad a 71 erősítő bemenetére. A 71 erősítő erősítése az 59 fútöeszközön átárami6 folyadék tömegáramának és fajhőjének, valamint az 59 fűtőeszköz paramétereinek megfelelően van beállítva, és kimenetén olyan jelszintú alapjelet ad az 59 fűtőeszköz hőmérséklet-szabályozó szabályozási körének, amely a kilépő folyadék kívánt hőmérsékletét eredményező fűtést biztosít az 59 fűtóeszközben. Adott fajhő és tömegáram esetén egy adott 59 fűtőeszközre a 71 erősítő erősítése méréssel beállítható vagy az alábbiak szerint számítással meghatározható. Legyen a felmelegítendő folyadék fajhője c, tömegárama qm, ekkor ahhoz, hogy a folyadék a belépő Tte hőmérsékletről a kívánt kilépő hőmérsékletre melegedjék $ ~ C,<li.‘(Tka<—The) (1) hőáramra van szükség. Legyen az 59 fűtőeszköz és átlagos hőmérséklete az 59 fűtőeszközben pedig Tt, amely utóbbi Tk * Tbn±Tü5-. (2) A <j> hőáramra így felírható, hogy ahol Te az 59 ffitőeszköz átlagos hőmérséklete.;-Az (1) és (3) összefüggések jobb oldala egyenlő, így a (2) összefüggés behelyettesítésével azt kapjuk, hogy Te = (R-c* qm+0,5) T^—(R'C* qm—0,5) Tto, (4) azaz Te = B,—B2-Tta (5) ahol B, és B} állandók. A 71 erősítő erősítését a B? állandónak megfelelően kell beállítani. Az 59 ffitőeszköz fűtésének eme vezérlés jellegű beállítása azonban a valóságos esetben nem fogja pontosan a kilépő folyadék kívánt hőmérsékletét eredményezni, ezért nagyobb pontosság úgy biztosítható, ha a kilépő folyadék hőmérsékletét érzékelő 62 jeladó kimenetét a 67 különbségképzó összehasonlítja a kívánt hőmérséklettel, és kimenetén az eltéréssel arányos jelet ad a 68 szabályozóegységen és a 69 határolón keresztül a 70 összegező egyik bemenetére. Ezáltal a 66 különbségképzó kimenetén lévő jel, és így a beállított Usi alapjel is, folyamatosan módosításra kerül annak megfelelően, hogy a kilépő folyadék hőmérséklete mennyire tér el a kívánt hőmérséklettől. A 69 határoló a 68 szabályozóegység kimenő jelét pozitív és negatív irányban egyaránt határolja annak érdekében, hogy a 66 különbségképző kimenetén lévő jel csak egy meghatározott mértékig kerülhessen módosításra. Ez a mérték a jel maximális értékére vonatkoztatva kisebb, mint ±30%, előnyösen kisebb, mint ±10%. A határolással biztosítjuk, hogy tranziens folyamatoknál, így például a folyadék hőmérséklet-szabályozásának indításánál vagy a belépő folyadék tömegáramának hirtelen megváltozásánál, a szabályozórendszer kevésbé leng be. Ez a szabályozórendszer biztosítja, hogy a 95 ejtőtartály töltése nagy sebességgel történhet, ezzel a kezelési idő ill. a páciens várakozási ideje csökkenthető, s ugyanakkor már a 95 ejtótartályba jutó folyadék hőmérséklete is gyakorlatilag megfelel a páciensbe vezetés előírt hőmérsékletének. Amikor a 95 ejtőtartályban a folyadékmennyiség eléri az előírt mértéket, amit a 96 erőmérő jelez, a 87 vezérlőegység először a 60 fűtőelem fűtését kapcsolja ki, de egyelőre folytatódik a 90 rollerpumpa működtetése. Amikor az 59 fűtőeszközben a 63 jeladó által érzékelt hőmérséklet a páciensbe való bevezetés számára előírt hőmérsékletre csökken, a 87 vezérlőegység leállítja a 90 rollerpumpát és a szabályozórendszer értéktartó szabályozásra kapcsol át. Ezt a 2. ábrán a 73 átkapcsoló átkapcsolása jelképezi. Ekkor az U,t alapjelet közvetlenül a 65 alapjeladő szolgáltatja. Ezután — adott esetben várakozás közbeiktatásával — megindul a folyadéknak a 95 ejtótartályból a páciensbe való bevezetése. A 2. ábrán ekkor a folyadék a szaggatott vonalú nyilakkal megfelelően folyik át az 59 fűtóeszközön, amelyben a 47 csatornában áramló folyadékhoz közel lévő részek, a folyadék kívánt hőmérsékletére vannak szabályozva. Ezt az biztosítja, hogy az 53 hőmérséklet-érzékelő ezeken a részeken van elhelyezve, amint az a 32 és 103 .érzéklő fóliamintázatnál látható (11. ábra). A 3 és 103 érzékelő fóliamintázat két egymástól független hőmérséklet-érzékelőt biztosít. Az egyik az 53 hómérséklet-érzékeló, a másik az 54 hőmérséklet-érzékelő. Az utóbbi 64 jeladójának kimenete 77 kikapcsoló és vészjelzést adó egységhez van csatlakoztatva, amelynek az a feladata, hogy ha az 59 fűtóeszközben a hómérséklet bármely ok következtében, például üzemzavar esetén, egy meghatározott érték fölé növekszik, akkor a berendezést kikapcsolja és vészjelzést adjon. Ezt a kikapcsolást az 1. ábra szerinti készüléknél a 87 vezérlőegység végzi. Ha például ez a vészállapot a páciensbe való bevezetés közben lép fel, akkor a levezetés a 92 szelep zárásával megszakad és a 93 szelep nyitásával a folyadék az alsó 98 felfogótartályba jut. A 3. ábrán az 59 fűtóeszköz hőmérséklet-szabályozó rendszerének egy előnyös kiviteli alakját láthatjuk, ahol a hőmérséklet-szabályozás mintavételesen, digitális úton történik. A 61,62,63 és 64 jeladók kimenete 78 méréspontváltón keresztül 79 analóg-digitális átalakító bemenetére jut, amely utóbbi kimenete digitális 80 adatfeldolgozó berendezéshez csatlakozik. A 80 adatfeldolgozó berendezés 81 kezelő- és kijelzóegységgel van ellátva, és rendelkezik egy olyan 82 kimenettel, amelynek 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
