DE10013964A1

DE10013964A1 - Anlage zur Versorgung einer Dialysestation mit Reinstwasser

Info

Publication number: DE10013964A1
Application number: DE10013964A
Authority: DE
Inventors: Paul Walther
Original assignee: DWA DIALYSE WASSER AUFBEREITUN
Current assignee: DWA DIALYSE WASSER AUFBEREITUN
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-09-27

Abstract

Eine Anlage zur Versorgung einer Dialysestation mit Reinstwasser besteht im wesentlichen aus einem Umkehrosmosemodul (1), einer daran angeschlossenen Ringleitung (3) mit Entnahmestellen (5) und einer Umwälzpumpe (4). DOLLAR A Zum Zwecke der periodischen Heißreinigung ist zwischen Umkehrosmosemodul (1) und Umwälzpumpe (4) ein Heißwasserbehälter (9) angeordnet, der eine Heizeinrichtung (10) aufweist. Die Befüllung des Heißwasserbehälters (9) erfolgt während des normalen Dialysebetriebs. Hierzu ist im Zulauf (11) des Heißwasserbehälters (9) ein Überströmventil (12) vorgesehen, das bei Überschreiten eines bestimmten Grenzdrucks in der Ringleitung (3) öffnet, so dass Reinstwasser abgezweigt wird und in den Heißwasserbehälter (9) strömt. Ist der Heißwasserbehälter (9) voll, wird der Grenzdruck des Überströmventils (12) so weit erhöht, dass es unabhängig vom Druck in der Ringleitung (9) geschlosen bleibt. DOLLAR A Die Befüllung des Heißwasserbehälters (9) erfolgt automatisch nur dann, wenn das Umkehrosmosemodul (1) mehr Reinstwasser zur Verfügung stellt als an den Dialyseplätzen benötigt wird. Hierdurch wird Energie gespart.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Versorgung einer Dialysestation mit Reinstwasser.

Derartige Anlagen werden in Kliniken bei der Hämodialyse benötigt. Zur Bereit stellung der Dialysierflüssigkeit werden große Mengen von Reinstwasser, auch Permeat genannt, benötigt. Die Erzeugung des Reinstwassers erfolgt in einem Umkehrosmosemodul. Der Verteilung des Reinstwassers dient eine an das Um kehrosmosemodul angeschlossene Ringleitung mit einer Anzahl von Entnahme stellen zum Anschließen je eines Dialyseplatzes. Eine Umwälzpumpe pumpt das Reinstwasser vom Umkehrosmosemodul in die Ringleitung und dort im Kreis.

Zu Reinigungs- und Desinfektionszwecken ist es notwendig, den Dialysebetrieb in bestimmten Zeitabständen zu unterbrechen und eine Heißreinigung der Rin gleitung mittels erhitztem Reinstwasser durchzuführen.

Aus der DE 195 38 818 A1 ist es bekannt, zu Reinigungs- und Desinfektions zwecken in der Ringleitung eine Heizeinrichtung zum Erhitzen des Reinstwassers vorzusehen. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein chemisches Reini gungsmittel über eine Dosierpumpe zugegeben werden. Während der Heißreini gung wird das Umkehrosmosemodul von der Ringleitung abgekoppelt.

Da die Heißreinigung eine relativ große Menge von Reinstwasser voraussetzt, welches zuvor im Umkehrosmosemodul erzeugt werden muss, ist die Heißreini gung herkömmlicher Art mit relativ hohem Energieaufwand verbunden und be lastet das Umkehrosmosemodul zusätzlich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, das für die Heißreinigung der Ringleitung benötigte Reinstwasser möglichst energiesparend bereitzustel len.

Bei einer Anlage zur Versorgung einer Dialysestation mit Reinstwasser gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs wird das gestellte technische Pro blem gelöst durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Gemäß der Erfindung ist zwischen dem Umkehrosmosemodul und der Umwälz pumpe der Ringleitung ein Heißwasserbehälter angeordnet. Die Befüllung dieses Heißwasserbehälters mit Reinstwasser erfolgt intermittierend während des lau fenden Dialysebetriebs. Hierzu ist im Zulauf des Heißwasserbehälters ein Über strömventil angeordnet, welches bei Überschreiten eines bestimmten Grenz drucks in der Ringleitung öffnet, sodass ein Teil des Reinstwassers aus dem Um kehrosmosemodul in den Heißwasserbehälter strömt.

Sind alle Dialyseplätze besetzt, steht diesen die maximale Menge von Reinstwas ser, die das Umkehrosmosemodul erzeugen kann, zur Verfügung. Bei diesem Be triebszustand ist der Druck in der Ringleitung relativ gering. Wird indes nur ein Teil des zur Verfügung stehenden Reinstwassers aus der Ringleitung entnom men, erhöht sich der Druck entsprechend. Unterschreitet die aus der Ringleitung entnommene Menge von Reinstwasser einen bestimmten Wert, so erreicht der Druck in der Ringleitung den Grenzdruck, bei welchem das Überströmventil im Zulauf des Heißwasserbehälters öffnet und das nicht benötigte Reinstwasser in den Heißwasserbehälter strömen lässt. Die Füllung des Heißwasserbehälters mit Reinstwasser geschieht so automatisch in Phasen, in denen das Umkehrosmosemodul mehr Reinstwasser zur Verfügung stellt als an den Dialyseplätzen benö tigt wird. Das für die Heißreinigung benötigte Reinstwasser wird somit unter ge ringstmöglichem Energieeinsatz im Heißwasserbehälter angesammelt.

Erfindungsgemäß ist im Ablauf des Heißwasserbehälters ein Heißwasserventil vorgesehen, über welches zu gegebener Zeit das im Heißwasserbehälter ange sammelte Heißwasser aus diesem in die Ringleitung strömen kann, um eine Heißreinigung durchzuführen.

Um eine Überfüllung des Heißwasserbehälters auszuschließen, ist in zweckmäßi ger Weiterbildung der Erfindung eine Einrichtung vorgesehen, welche den Zu strom von Reinstwasser in den Heißwasserbehälter unabhängig von dem in der Ringleitung herrschenden Druck unterbindet, sobald der Heißwasserbehälter vollständig gefüllt ist. Diese Einrichtung kann beispielsweise bestehen aus einem oberen Niveaugeber, der den maximalen Füllstand des Heißwasserbehälters er fasst, sowie einem mit dem oberen Niveaugeber in Wirkverbindung stehenden Drucksteuerventil, das den Grenzdruck des Überströmventils im Zulauf des Heißwasserbehälters bei Erreichen des maximal zulässigen Füllstands soweit er höht, dass das Überströmventil schließt. Je weniger Dialyseplätze besetzt sind, das heißt also, je geringer die laufend aus der Ringleitung entnommene Menge an Reinstwasser ist, desto schneller ist der maximal zulässige Füllstand des Heiß wasserbehälters erreicht und muss der weitere Zustrom von Reinstwasser durch Heraufsetzen des Grenzdrucks des Überströmventils unterbunden werden.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Drucksteuer ventil als elektromagnetisch betätigtes Dreiwege-Ventil ausgebildet, wobei die Betätigung im Ansprechen auf ein elektrisches Signal vom oberen Niveaugeber des Heißwasserbehälters erfolgt. Das Dreiwege-Ventil bringt in diesem Falle den Druckraum des Überströmventils, das im Zulauf des Heißwasserbehälters ange ordnet ist, mit dem Rücklauf des Umkehrosmosemoduls in Druckverbindung. Hierdurch wird der Grenzdruck, bei dem das Überströmventil öffnet, soweit er höht, dass unabhängig vom jeweils herrschenden Druck in der Ringleitung kein weiteres Reinstwasser mehr in den Heißwasserbehälter gelangen kann. Solange der obere Niveaugeber den maximalen Füllstand noch nicht detektiert, steht der Druckraum des Überströmventils, gegebenenfalls über einen Druckminderer, mit dem Rücklauf von der Ringleitung zum Umkehrosmosemodul in Verbindung, wodurch das intermittierende Öffnen und Schließen des Überströmventils nun mehr durch den Anstieg bzw. Abfall des Druckes in der Ringleitung gesteuert wird, um auf diese Weise den Zustrom von Reinstwasser in den Heißwasserbe hälter in Abhängigkeit vom Verbrauch an den Dialyseplätzen gesteuert wird.

Vorteilhaft ist der Heißwasserbehälter überdies mit einem unteren Niveaugeber ausgerüstet, welcher den minimal zulässigen Füllstand erfasst und in Wirkver bindung mit dem Heißwasserventil steht. Hierdurch wird verhindert, dass der Heißwasserbehälter bei geöffnetem Heißwasserventil, also während der Heißrei nigungsphase, trocken läuft, was eine Überhitzung zur Folge haben könnte.

Aus Sicherheitsgründen ist zweckmäßigerweise ferner ein Überlauf am Heißwas serbehälter vorgesehen, über den gegebenenfalls überschüssiges Heißwasser ab laufen kann.

Umkehrosmose-Anlagen, die eine Vielzahl von Dialysestationen mittels einer Ringleitung mit Reinstwasser versorgen, weisen üblicherweise ein Ultrafiltra tionsmodul in der Ringleitung auf. Dieses Ultrafiltrationsmodul dient der Fein reinigung des Reinstwassers. Das dabei entstehende Konzentrat wird, in an sich bekannter Weise, mittels einer Konzentratrückführung an das Umkehrosmose modul rückgeleitet.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung steht nun der Druckraum des Über strömventils im Zulauf des Heißwasserbehälters über das Drucksteuerventil mit der Konzentratrückführung in Druckverbindung, solange der maximal zulässige Füllstand des Heißwasserbehälters noch nicht erreicht ist. Hierdurch wird der Grenzdruck, bei dem das Überströmventil öffnet, soweit herabgesetzt, dass das Überströmventil nunmehr in Abhängigkeit vom jeweils herrschenden Druck in der Ringleitung öffnet, wodurch nicht entnommenes Reinstwasser in den Heiß wasserbehälter fließt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefüg ten Zeichnung näher erläutert. Die einzige Abbildung zeigt ein Funktionsschau bild einer erfindungsgemäßen Anlage zur Versorgung einer Dialysestation mit Reinstwasser.

Ein Umkehrosmosemodul 1 erzeugt das zur Hämodialyse benötigte Reinstwasser bzw. Permeat. Dieses strömt über einen Vorlauf 2 in eine Ringleitung 3. Eine Um wälzpumpe 4 pumpt das Reinstwasser in der Ringleitung 3 im Kreis, wobei es an einer Anzahl von Entnahmestellen 5 zum Anschluss von Dialyseplätzen vorbei fließt. Von der Ringleitung 3 nicht abgenommenes Reinstwasser kann unmittel bar über einen Rücklauf 6 in das Umkehrosmosemodul zurückfließen.

In der Ringleitung 3 ist ein Ultrafiltrationsmodul 7 angeordnet, das von dem zir kulierenden Reinstwasser durchströmt wird. Aufkonzentriertes Reinstwasser wird über eine Konzentratrückführung 8 zum Umkehrosmosemodul 1 rückge führt.

Zentraler Bestandteil der Einrichtung zur periodischen Heißreinigung ist ein Heißwasserbehälter 9, der eine elektrische Heizeinrichtung 10 aufweist. Vom Umkehrosmosemodul 1 erzeugtes Reinstwasser wird über einen Zulauf 11 in den Heißwasserbehälter 9 abgezweigt. Die Befüllung des Heißwasserbehälters 9 er folgt allerdings nur dann, wenn ein im Zulauf 11 angeordnetes Überströmventil 12 öffnet. Das im Heißwasserbehälter 9 gesammelte und mittels der Heizeinrich tung 10 aufgeheizte Reinstwasser kann durch einen Ablauf 13 nach Öffnen eines Heißwasserventils 14 in die Ringleitung 3 abgepumpt werden und dort während einer bestimmten Zeit der Heißreinigung zirkulieren. Die entlang der Ringlei tung 3 angeordneten Entnahmestellen 5 werden dabei mitgereinigt, indem heißes Reinstwasser aus dem Heißwasserbehälter 9 durch die Entnahmestellen 5 aus tritt.

Die automatische und energiesparende Befüllung des Heißwasserbehälters 9 mit Reinstwasser während des normalen Dialysierbetriebs wird gesteuert durch ein Drucksteuerventil 15. Dieses ist als elektromagnetisch betätigtes Dreiwege-Ventil ausgebildet. Ein im oberen Teil des Heißwasserbehälters 9 vorgesehener oberer Niveaugeber 16 detektiert den maximal zulässigen Füllstand und ist mit dem Drucksteuerventil 15 elektrisch verbunden. Ein im unteren Teil des Heißwasser behälters 9 vorgesehener unterer Niveaugeber 17 überwacht den minimal zuläs sigen Füllstand und steht mit dem Betätigungsorgan des Heißwasserventils 14 in elektrischer Verbindung. Ein Temperaturfühler 18 dient der Überwachung der Temperatur im Heißwasserbehälter 9. Überschüssiges Reinstwasser kann über den Überlauf 19 aus dem Heißwasserbehälter 9 entweichen.

Im Normalbetrieb, das heißt also, während Reinstwasser aus der Ringleitung 3 durch die Entnahmestellen 5 entnommen wird, steuert das Drucksteuerventil 15 automatisch die Befüllung des Heißwasserbehälters 9 mit Reinstwasser, und zwar in Abhängigkeit von dem in der Ringleitung 3 gerade herrschenden Druck. Dabei steht der Druckraum des Überströmventils 12 über das Drucksteuerventil 15 mit dem Rücklauf 6 in Druckverbindung. Gleichzeitig besteht eine Druckver bindung zwischen dem Druckraum des Überströmventils 12 über einen Druck minderer 20 mit dem Rücklauf 6. Überschreitet nun der Druck in der Ringleitung 3 den voreingestellten Grenzdruck des Überströmventils 12, so öffnet dieses, und Reinstwasser gelangt aus dem Umkehrosmosemodul 1 über den Zulauf 11 in den Heißwasserbehälter 9. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass nur dann, wenn re lativ geringe Mengen von Reinstwasser durch die Entnahmestellen 5 abgezogen wird, eine Befüllung des Heißwasserbehälters 9 erfolgt.

Das Erreichen des maximal zulässigen Füllstands des Heißwasserbehälters 9 wird von dem oberen Niveaugeber 16 detektiert, woraufhin das Drucksteuerven til 15 umschaltet und die Druckkammer des Überströmventils 12 nun mit der Konzentratrückführung 8 in Druckverbindung bringt. Dadurch wird der Grenz druck, bei dem das Überströmventil 12 öffnet, soweit heraufgesetzt, dass es dau ernd geschlossen bleibt.

Sobald der Heißwasserbehälter 9 vollständig mit Reinstwasser gefüllt ist und mittels der Heizeinrichtung 10 aufgeheizt wurde, kann eine Heißreinigung statt finden. Hierzu wird zunächst das Umkehrosmosemodul 1 vollständig abgekop pelt, sodass keine Verbindung mehr zu der Ringleitung 3 besteht. Anschließend wird das Heißwasserventil 14 geöffnet und das heiße Reinstwasser in die Ring leitung 3 gepumpt, wo es zirkuliert. Ist der Füllstand im Heißwasserbehälter 9 auf die minimal zulässige Höhe abgesunken, bewirkt der untere Niveaugeber 17 ein Schließen des Heißwasserventils 14.

Nach Beendigung der Heißreinigung wird das Umkehrosmosemodul 1 wieder an die Ringleitung 3 angekoppelt. Während des nun wieder anlaufenden Dialysebe triebs wird der Heißwasserbehälter 9 erneut mit überschüssigem, von den Ent nahmestellen 5 nicht abgenommenem Reinstwasser aus dem Umkehrosmosemo dul 1 befüllt.

Zusammenstellung der Bezugszeichen

1

Umkehrosmosemodul

2

Vorlauf

3

Ringleitung

4

Umwälzpumpe

5

Entnahmestellen

6

Rücklauf

7

Ultrafiltrationsmodul

8

Konzentratrückführung

9

Heißwasserbehälter

10

Heizeinrichtung

11

Zulauf

12

Überströmventil

13

Ablauf

14

Heißwasserventil

15

Drucksteuerventil

16

oberer Niveaugeber

17

unterer Niveaugeber

18

Temperaturfühler

19

Überlauf

20

Druckminderer

Claims

1. Anlage zur Versorgung einer Dialysestation mit Reinstwasser, mit

- einem Umkehrosmosemodul (1) zur Erzeugung des Reinstwassers;
- eine an das Umkehrosmosemodul (1) angeschlossene Ringleitung (3) mit ei ner Anzahl von Entnahmestellen (5) zum Anschließen je eines Dialyseplat zes;
- einer Umwälzpumpe (4) für das Reinstwasser;
- einer Einrichtung zur Reinigung der Ringleitung mittels heißem Reinstwas ser;

gekennzeichnet durch:

- einen Heißwasserbehälter (9), der zwischen dem Umkehrosmosemodul (1) und der Umwälzpumpe (4) angeordnet ist und eine Heizeinrichtung (10) umfasst;
- einem im Zulauf (11) des Heißwasserbehälters (9) vorgesehenes Überström ventil (12), das bei Überschreiten eines bestimmten Grenzdrucks in der Ring leitung (3) öffnet, so dass Reinstwasser aus dem Umkehrosmosemodul (1) in den Heißwasserbehälter (9) strömt;
- ein im Ablauf (13) des Heißwasserbehälters (9) vorgesehenes Heißwasser ventil (14), über welches Heißwasser aus dem Heißwasserbehälter (9) in die Ringleitung (3) strömen kann, um eine Heißreinigung durchzuführen.

2. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die den Zustrom von Reinstwasser in den Heißwasserbehälter (9) unabhängig von dem in der Ringleitung (3) herrschenden Druck unterbindet, sobald der Heiß wasserbehälter (9) vollständig gefüllt ist.

3. Anlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

- einen oberen Niveaugeber (16), der den maximalen Füllstand des Heißwas serbehälters (9) erfasst;
- ein mit dem oberen Niveaugeber (16) in Wirkverbindung stehendes Druck steuerventil (15), das den Grenzdruck des Überströmventils (12) bei Errei chen des maximal zulässigen Füllstands des Heißwasserbehälters (9) so weit erhöht, dass das Überströmventil (12) geschlossen bleibt.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Druck steuerventil (15) als elektromagnetisch betätigtes Dreiwege-Ventil ausgebildet ist und im Ansprechen auf ein elektrisches Signal vom oberen Niveaugeber (16) den Druckraum des Überströmventils (12) mit dem Rücklauf (6) des Umkehrosmose moduls (1) in Druckverbindung bringt.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißwasserbehälter (9) einen unteren Niveaugeber (17) aufweist, der den minimal zulässigen Füllstand erfasst und in Wirkverbindung mit dem Heiß wasserventil (14) steht.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Heißwasserbehälter (9) ein Überlauf (19) für überschüssiges Heißwasser vorgesehen ist.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass

- in der Ringleitung (3) ein Ultrafiltrationsmodul (7) vorgesehen ist;
- von dem Ultrafiltrationsmodul (7) eine Konzentratrückführung (8) zum Um kehrosmosemodul (1) führt;
- der Druckraum des Überströmventils (12) über das Drucksteuerventil (15) mit der Konzentratrückführung (8) in Druckverbindung steht, solange der maximal zulässige Füllstand des Heißwasserbehälters (9) noch nicht erreicht ist.