-
Die Erfindung betrifft eine Dialyse-Anlage. Aus
der Praxis sind Dialyse-Anlagen bekannt, die im wesentlichen aus
drei Komponenten bestehen:
Einerseits aus einer Umkehr-Osmose-Einrichtung. Unter
dem Begriff der „Einrichtung" wird im Sinne der vorliegenden
Anmeldung nicht nur das eigentliche Umkehr-Osmose-Modul mit einer
Membran verstanden, sondern er beinhaltet auch weitere Komponenten,
wie beispielsweise Leitungsabschnitte und Ventile, wie sie beispielsweise
zu einer als „Verwurf" bezeichneten Auslaßstelle
führen,
so daß bei Überschreitung
bestimmter Konzentrationen unerwünschter
Inhaltsstoffe die grundsätzlich
im Kreislauf geführte
Flüssigkeit – üblicherweise
Wasser – im
Bereich der Umkehr-Osmose-Einrichtung auch aus der gesamten Dialyse-Anlage
abgeführt
werden kann. Weiterhin ist im Bereich der Umkehr-Osmose-Einrichtung
eine Frischwasserzuleitung vorgesehen, deren Wasser im Umkehr-Osmose-Modul
gefiltert wird, wobei das durch die Membran des Umkehr-Osmose-Moduls hindurchtretende
Wasser als Reinst- oder Weichwasser oder als Permeat bezeichnet
wird.
-
Als zweite Komponente enthalten die
bekannten Dialyse-Anlagen
eine Verteilerleitung, die üblicherweise
als „Ring" bezeichnet wird,
da sie das Permeat im Überschuß zu den
einzelnen Abnahmestellen führt
und anschließend
den nicht entnommenen Anteil des Permeats wieder zu der Umkehr-Osmose-Einrichtung zurückführt, so
daß der
bereits vorerwähnte
Kreislaufbetrieb der Flüssigkeit
möglich
ist.
-
Als dritte Komponente enthalten die
bekannten Dialyse-Anlagen wenigstens ein Dialysegerät, an welches
ein Patient anschließ bar
ist, wobei üblicherweise
die Dialyse-Anlagen am Ring eine Vielzahl von Anschlüssen aufweisen,
so daß eine
dementsprechende Vielzahl von Dialysegeräten angeschlossen werden kann
und mehrere Patienten gleichzeitig behandelt werden können.
-
Bei den bekannten Dialyse-Anlagen
kann eine Heißreinigung
vorgesehen sein. Dazu ist eine Heizung vorgesehen, welche das Wasser
bis auf eine keimtötende
Temperatur aufheizt. Anschlie-ßend
wird dieses Heißwasser
durch die Anlage geführt,
um Leitungen, Ventile und ähnliche
vom Wasser durchströmte
Elemente heiß reinigen
zu können.
Der Reinigungsbetrieb kann beispielsweise nachts erfolgen, wenn
keine Patienten an die Dialysegeräte angeschlossen sind.
-
Aus hygienischen Gründen ist
es vorteilhaft, die Membran im Umkehr-Osmose-Modul ebenfalls heiß zu reinigen.
Entsprechende temperaturbeständigen
Membranen sind bekannt. Die Temperaturbelastung der Membranen bewirkt
jedoch einen erhöhten
Wartungsaufwand bzw. eine Verkürzung
der Lebensdauer der Membran, so daß die hygienisch vorteilhafte
Heißreinigung
der Membran mit Mehrkosten für
den Betrieb der Dialyse-Anlage verbunden ist.
-
In der Praxis sind daher Dialyse-Anlagen
bekannt, bei denen die Heißreinigung
der Membran nicht vorgesehen ist; vielmehr wird der Heizkreislauf im
wesentlichen auf den Bereich des Ringes beschränkt, so daß nicht nur die eigentliche
Membran, sondern auch weitere Elemente der Umkehr-Osmose-Einrichtung
von der Heißreinigung
ausgenommen sind.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Dialyse-Anlage zu schaffen, bei der vorteilhaft günstige Betriebskosten
erzielbar sind und eine hygienisch vorteilhafte Heißreinigung
der Umkehr-Osmose-Einrichtung
möglich
ist.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Dialyse-Anlage
mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
-
Die Erfindung schlägt mit anderen
Worten vor, die Membran heißreinigungsfest
auszugestalten, also temperaturbeständig für die bei einer Heißreinigung
auftretenden Temperaturen. Weiterhin schlägt die Erfindung vor, den Ring
nicht unmittelbar an die Umkehr-Osmose-Einrichtung anzuschließen, sondern
einen Verbindungsabschnitt zwischenzuschalten, so daß innerhalb
dieses Verbindungsabschnittes eine ebenfalls erfindungsgemäß vorgesehene
Ventilanordnung verwirklicht werden kann. Durch diese Ventilanordnung
kann wahlweise ein Kreislaufbetrieb von der Umkehr-Osmose-Einrichtung
durch den Verbindungsabschnitt und den Ring sowie wiederum durch
den Verbindungsabschnitt zur Umkehr-Osmose-Einrichtung betrieben
werden, beispielsweise während
der Dialysedauer.
-
Für
den Reinigungsbetrieb hingegen kann innerhalb des Verbindungsabschnittes
ein „Kurzschluß" zwischen Hin- und
Rückleitung
des Verbindungsabschnittes geschaffen werden, so daß das zum
Reinigungsbetrieb erforderliche Heißwasser lediglich durch den
Ring und einen Teil des Verbindungsabschnittes geführt wird.
Die Temperaturbelastung der Membran mit den einhergehenden, wirtschaftlichen
Nachteilen kann daher für
einen „Regel-Reinigungsbetrieb" vermieden werden
und es kann lediglich bedarfsweise vorgesehen sein, die Umkehr-Osmose-Einrichtung in die
Heißreinigung einzubeziehen,
indem beispielsweise der auch während
des Dialyse-Betriebes übliche
Kreislauf im Heißreinigungsbetrieb
durchströmt
wird.
-
Auf diese Weise kann beispielsweise
nur bei jeder zweiten, jeder fünften
oder jeder zehnten Heißreinigung
auch die Umkehr-Osmose-Einrichtung
mitgereinigt werden, so daß die
dementsprechende Belastung der Membran reduziert wird, dennoch aber intervallweise
eine Heißreinigung
mit den damit verbunde nen hygienischen Vorteilen im Bereich der
Umkehr-Osmose-Einrichtung
vorgesehen sein kann.
-
Alternativ kann die Ventilanordnung
so ausgestaltet sein, daß ein
Heißreinigungsbetrieb
ausschließlich
durch einen „kleinen
Kreislauf" für einen Teil
des Verbindungsabschnittes und durch die Umkehr-Osmose-Einrichtung
aufgebaut wird. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Heißreinigung
auf einem anderen Temperaturniveau erfolgen, beispielsweise im Bereich
von 85° – 90° C, so daß eine dementsprechende
Schonung der Membran möglich
ist, während
die Heißreinigung
im demgegenüber „großen Kreislauf", bei welchem der
komplette Ring und ein Teil des Verbindungsabschnittes durchströmt wird,
mit einem höheren
Temperaturniveau betrieben werden kann. Durch diese Ausgestaltung
eines „kleinen
Kreislaufes" kann
nicht nur ein unterschiedliches Temperaturniveau speziell für den Bereich
der Umkehr-Osmose-Einrichtung verwendet werden, sondern selbstverständlich sind
auch die Reinigungsintervalle für
den Bereich der Umkehr-Osmose-Einrichtung unabhängig und ggf. größer wählbar als
für den Bereich
des „großen Kreislaufes".
-
Vorteilhaft ist die Heizung im Verbindungsabschnitt
angeordnet. Auf diese Weise kann eine bestehende Dialyse-Anordnung
mit einem Verbindungsabschnitt nachgerüstet werden, der zwischen der
bestehenden Ringleitung und der bestehenden Umkehr-Osmose-Einrichtung
vorgesehen wird. Zudem ermöglicht
die Anordnung der Heizung stromaufwärts vom Ring eine zuverlässige Aussage über die Qualität der Heißreinigung,
wenn am Ende des Ringes oder in der Rückleitung des Verbindungsabschnittes
ein Temperatursensor vorgesehen wird: Wenn durch diesen Temperatursensor
eine ausreichende Rückflußtemperatur
gemessen wird, so kann davon ausgegangen werden, daß die gesamte
vom Heißwasser
durchspülte
Leitungsstrecke ein für
die Heißreinigung
erforderliches Temperaturniveau erzielt hat. Dies ist beispielsweise
bei der Anordnung der Heizung im Ring bzw. von mehreren im Ring
verteilt angeordneten Heizungselementen nicht möglich.
-
Insbesondere kann vorteilhaft vor
dem Ring und in Strömungsrichtung
hinter der Heizung ein weiterer Temperatursensor vorgesehen sein,
so daß ein Temperaturvergleich
am Anfang und Ende des Ringes bzw. in der Hin- und Rückleitung
des Verbindungsabschnittes möglich
ist. Dies dient einerseits zur Validierung der Heißreinigung
und kann andererseits auch Aufschluß über eventuelle Leckagen geben:
Bei
der vorgeschlagenen Ausgestaltung der Dialyse-Anlage kann auf einen
Vorratstank für
Flüssigkeit verzichtet
werden. Ausreichende Mengen an Flüssigkeit werden vielmehr bedarfsgerecht
durch die Umkehr-Osmose-Einrichtung nachgeführt. Im Fall einer Leckage
würde daher
so viel kaltes Permeat in den Heißreinigungsprozeß eingeschleust,
daß dies
durch die Temperaturüberwachung
auffallen würde,
da die Wassertemperatur im Kreislauf absinken würde.
-
Vorteilhaft kann die für den Reinigungsbetrieb
vorgesehene Umwälzpumpe
stromaufwärts
von der Heizung vorgesehen sein. Auf diese Weise wird die Temperaturbelastung
der Pumpe verringert, da ihr im Heißreinigungsbetrieb das kühlste, nämlich zurückströmende Wasser
zugeführt
wird.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird nachfolgend anhand der rein schematischen und ausschnittsweisen
Zeichnungen näher
erläutert.
Dabei zeigen die
-
1 bis 3 jeweils einen Ausschnitt
aus einer Dialyse-Anlage, und zwar in unterschiedlichen Betriebszuständen.
-
Durchströmte Leitungsabschnitte sind
in den Zeichnungen jeweils vollflächig ausgefüllt dargestellt, nicht durchströmte Leitungsabschnitte
leer, also nur mit zwei Begrenzungslinien dar gestellt, und abnahme-
bzw. steuerungsabhängig
durchströmte
Leitungsabschnitte sind strichpunktiert dargestellt.
-
In den Zeichnungen ist bei 1 eine
an sich bekannte Umkehr-Osmose-Einrichtung
vorgesehen, die aus Übersichtlichkeitsgründen nicht
dargestellt ist und über
zwei Anschlußstellen 1a und 1b an
einen Verbindungsabschnitt 2 angeschlossen ist, der als Leitungsanordnung
die Umkehr-Osmose-Einrichtung 1 mit einem sogenannten „Ring" 12 verbindet,
an welchen die einzelnen Dialysegeräte einer Dialyse-Anlage angeschlossen
sind. Diese einzelnen Abnahme- oder Verbraucherstellen sind jeweils
bei 14 angedeutet.
-
Der Verbindungsabschnitt 2 weist
eine Hinleitung 3 und eine Rückleitung 4 auf, welche über Anschlußstellen 5 und 6 mit
dem Ring 12 verbunden sind.
-
Eine Umwälzpumpe 7 ist in der
Hinleitung 3 vorgesehen, um Permeat von der Umkehr-Osmose-Einrichtung 1 über die
Anschlußstelle 5 in
den Ring einzuspeisen und durch den Ring und die Rückleitung 4 im
Kreislauf zur Umkehr-Osmose-Einrichtung 1 zu
führen.
-
1 zeigt
die Dialyse-Anlage im Normal- bzw. Dialysebetrieb, in welchem ein
Kreislauf durch die Umkehr-Osmose-Einrichtung 1 und den
Ring 12 aufrechterhalten wird. Dabei ist eine Verbindungsleitung 9 nicht
durchströmt.
Hierzu ist in der Verbindungsleitung 9 ein mit „Y1" bezeichnetes Ventil
bzw. Zwei-Wege-Stellglied
vorgesehen, welches beim Dialysebetrieb geschlossen ist. Ein in
der Rückleitung 4 vorgesehenes
Drei-Wege-Stellglied
oder die beiden in den Zeichnungen vorgesehenen Zwei-Wege-Stellglieder „Y2" und „Y3" sind beim Dialysebetrieb
hingegen so geschaltet, daß die
rückfließende Flüssigkeit entweder – bei geöffnetem
Ventil „Y3" und geschlossenem
Ventil „Y2" – zu einem Abfluß aus dem
Kreislauf ausgeschieden werden kann oder – bei geöffnetem Ventil „Y2" und geschlossenem Ventil „Y3" – zur Umkehr-Osmose-Einrichtung 1 zurückgeführt werden
kann.
-
Bei offenem Ventil „Y2" verhindert ein als „Y5" bezeichnetes Rückschlagventil
in einer zweiten Verbindungsleitung 10, daß die Umwälzpumpe 7 Wasser
aus der Rückleitung 4 ziehen
kann.
-
Eine bedarfsweise durchströmte, dritte
Verbindungsleitung 11 ist stromabwärts von der Pumpe 7 vorgesehen.
In dieser dritten Verbindungsleitung 11 ist ein Ringdruckregler „PC1" vorgesehen. Dieser öffnet beispielsweise
bei Druckspitzen innerhalb des Ringes, falls die Umwälzpumpe 7 gegen
einen zu hohen Gegendruck anfördern
würde,
so daß auf
diese Weise Druckspitzen innerhalb des Ringes vermieden werden.
-
Stromaufwärts vor der Umwälzpumpe 7 ist eine
Heizung 8 vorgesehen, die außerhalb des eigentlichen Dialysebetriebes,
nämlich
während
der in 2 gezeigten Aufheiz-
und Entnahmephase während
des Reinigungs- bzw. Desinfektionsbetriebs der Dialyse-Anlage, die
in den Leitungen vorhandene Flüssigkeit
auf eine Heißreinigungstemperatur
erhitzen kann.
-
Durch die Anordnung der Heizung 8 stromaufwärts vor
der Umwälzpumpe 7 ergibt
sich ein vergleichsweise hohes Temperaturniveau für die Pumpe,
aber vorteilhafterweise eine vergleichmäßigte Temperatur, da auch zugeführtes Frischwasser
bereits in aufgeheiztem Zustand der Pumpe zugeführt wird, so daß insgesamt
durch eine Verringerung der Temperaturschwankungen dieser der Heizung
nachgeschaltete Betrieb der Pumpe für die Lebensdauer der Pumpe
vorteilhaft sein kann.
-
Im Reinigungsbetrieb ist das Ventil „Y2" geschlossen, so
daß zwar
bedarfsweise Permeat von der Umkehr-Osmose-Anlage 1 nachgeführt werden kann,
jedoch kein Heißwasser
in die Umkehr-Osmose-Anlage 1 und an die Membran gelangt.
Lediglich bedarfsweise kann das Ventil „Y2" geöffnet
werden, wenn be wußt
die Umkehr-Osmose-Anlage 1 und deren Membran in die Heißreinigung
mit einbezogen werden soll.
-
Im Reinigungsbetrieb ist der Ringdruckregler „PC1" grundsätzlich geschlossen,
so daß auch
hohe Drücke
nicht zu einer Durchgängigkeit
der dritten Verbindungsleitung 11 im Reinigungsbetrieb
führen kann.
Es können
daher ggf. Temperaturen von über 100° C im Reinigungsbetrieb
angewendet werden, ohne daß der
Ringdruckregler „PC1" zu einem unerwünschten „Kurzschluß" führen würde.
-
Ein Druckhalteventil ist ganz links
in der Rückleitung 4,
im Bereich der Umkehr-Osmose-Anlage 1 vorgesehen, so daß beim Aufheizen
eine Ausdehnung des Wassers und ein damit verbundener Druckanstieg über die
Ventile „Y1 ", „Y5" und das Druckhalteventil
abgebaut werden kann.
-
Zwei Temperatursensoren „TI1" und „TI2" sind stromabwärts von
Pumpe 7 und Heizung 8 entweder in der Hin- und
Rückleitung 3 und 4 oder – wie in
den Zeichnungen dargestellt, zwischen den Anschlußstellen 5 und 6 und
den Abnahmestellen 14 im Ring 12 vorgesehen. Sie
ermöglichen
einerseits die Validierung des Heißreinigungsvorganges und können zudem
als Leckwasserkontrolle dienen: Als Fehlerfälle sind beispielsweise denkbar,
daß zuviele
Dialysegeräte
an den Ring angeschlossen sind und dementsprechend im Heißreingungsbetrieb
zuviel Frischwasser nachgeführt
werden muß,
oder daß die Heizung
bzw. die Heizungssteuerung defekt ist, oder daß aufgrund eines Lecks in der
Dialyse-Anlage zuviel Frischwasser nachgeführt werden muß. In allen Fehlerfällen ergibt
sich aufgrund des geringen Temperaturniveaus, daß keine ordnungsgemäße Desinfektion
sichergestellt ist. Durch diesen Warnhinweis, der mit den Temperatursensoren „TI1" und „TI2" möglich wird,
kann die Fehlerursache abgestellt und anschließend eine vorschriftsmäßige Desinfektion durchgeführt werden.
-
Zusätzlich zu dieser Feststellung
eines unzulässigen
Temperaturgradienten ist ein Fehler mittels eines Durchflusswächters feststellbar,
der in der Hinleitung 3 vorgesehenist und der bei Leckagen
das Nachführen
unzulässig
großer
Permeartmengen anzeigen würde.
Dieser Durchflusswächter
kann als einfachter Paddelwächter
ausgestaltet sein, an welchem das Wasser vorbeiströmt, wobei
der Paddelwächter
aus einer Ruhestellung in eine Schrägstellung ausgelenkt oder in
sich verbogen wird. Eine Schrägstellung
kann beispielsweise durch einen Reed-Kontakt erkannt werden.
-
In 3 ist
die Anlage in der Abkühlphse nach
der Heißreinigung
dargestellt. Das Ventil „Y3" wird intervallweise
geöffnet,
um Heißwasser
abzulassen. Zwischen diesen Öffnungszeiten
des Ventils „Y3" bilden die Hin-
und Rückleitungen 3 und 4 sowie der
Ring 12, also die rechts von dem Durchflusswächter dargestellten
Anteile der Anlage, einen geschlossenen Wasserkreislauf. Im Falle
einer Leckage fließt
auch während
dieser „Kreislaufzeiten" durch den Leitungsabschnitt,
in welchem sich der Durchflußwächter befindet,
so daß eine
automatische Alarmierung erfolgen kann.