DE2446075A1 - DEVICE FOR THE AUTOMATIC PRODUCTION OF ELECTROLYTIC SOLUTIONS FOR HAEMODIALYSIS - Google Patents

DEVICE FOR THE AUTOMATIC PRODUCTION OF ELECTROLYTIC SOLUTIONS FOR HAEMODIALYSIS

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DE2446075A1
DE2446075A1 DE19742446075 DE2446075A DE2446075A1 DE 2446075 A1 DE2446075 A1 DE 2446075A1 DE 19742446075 DE19742446075 DE 19742446075 DE 2446075 A DE2446075 A DE 2446075A DE 2446075 A1 DE2446075 A1 DE 2446075A1
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deionized water
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pump
line circuit
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Giancarlo Nardi
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Description

Priorität: 26. September 1973 - ItalienPriority: September 26, 1973 - Italy

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur automatischen Herstellung von elektrolytischen Lösungen für die Hämodialyse. 'The invention relates to a device for the automatic production of electrolytic solutions for hemodialysis. '

Wegen des ständig steigenden Bedarfs an Geräten für die Heimhämodialyse ist es erforderlich, eine Richtung der angegebenen Art zu entwickeln, mit der die erforderliche elektrolytische Lösung gewonnen werden kann, in dem man von einer hochkonzentrierten, speziell für die üblichen Bedürfnisse der Hämodialyse hergestellten Lösung ausgeht· und diese dann mit sehr genauBecause of the ever increasing need for home hemodialysis equipment it is necessary to develop a direction of the type indicated, with which the required electrolytic Solution can be obtained in which one of a highly concentrated, specially for the usual needs of hemodialysis produced solution runs out · and this then with very accurate

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dosierten Mengen von entionisiertem Leitungswasser mit Hilfe einer an sich bekannten Apparatur vermischt, um eine Lösung zu erhalten, deren Konzentration an Natrium-Ionen sehr nahe bei 130 Milliäquivalent/Liter liegt. Die hochkonzentrierten Lösungen, die im Handel üblicherweise erhältlich sind, müssen mit entionisiertem Wasser im Verhältnis von ungefähr 1 : verdünnt werden, und die- optimale Konzentration muß ständig konstant gehalten werden. Die Herstellung der Hämodialyselösung muß ausgehend von einer hochkonzentrierten Lösung vorgenommen werden, weil der Bedarf an Dialyselösung ungefähr 30 bis 1IO 1/Std. beträgt und es ist selbstverständlich, daß man für die Zwecke eines Heimdialysegeräts den Umfang und das Gewicht der normalen Ausrüstung3 wie sie im Krankenhaus verwendet wird, nur unter Schwierigkeiten herabsetzen kann, wenn man nicht eine Vorrichtung zur automatischen Herstellung der Lösung besitzt, weil diese Ausrüstung fortlaufend während mehrerer Stunden oder sogar mehrerer Tage angewendet wird.metered amounts of deionized tap water are mixed with the aid of an apparatus known per se in order to obtain a solution whose concentration of sodium ions is very close to 130 milliequivalents / liter. The highly concentrated solutions that are usually commercially available must be diluted with deionized water in a ratio of approximately 1: and the optimum concentration must be kept constant at all times. The preparation of the hemodialysis solution must be carried out starting from a highly concentrated solution, because the need for dialysis solution is approximately 30 to 1 IO 1 / hour. and it goes without saying that, for the purpose of a home dialysis machine , it is difficult to reduce the size and weight of the normal equipment 3 used in the hospital if one does not have a device for automatically preparing the solution because this equipment is used continuously for several hours or even several days.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde,, eine Einrichtung zur automatischen Herstellung von elektrolytischen Lösungen für die Hämodialyse zu entwickeln; die Einrichtung muß die Regulierung des Mischungsverhältnisses und die Aufrechterhaltung einer ständig gleichbleibenden Konzentration gewährleisten. The invention is therefore based on the object, a device for the automatic production of electrolytic solutions for hemodialysis to develop; the device must regulate the mixing ratio and maintain it ensure a constant concentration.

Bei dieser Einrichtung soll die Regulierung mit äußerst zuverlässig arbeitenden preisgünstigen Bauteilen vorgenommen werdenWith this facility, the regulation is said to be extremely reliable working inexpensive components are made

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können, damit zum einwandfreien Betreiben der Einrichtung nicht besonders ausgebildetes Krankenhauspersonal eingesetzt werden muß. Die Einrichtung soll äußerst leicht und kompakt gebaut und leicht zu warten sein, wobei die Herstellungskosten insgesamt niedrig bleiben sollen.can, so that not specially trained hospital staff can be used to operate the facility properly got to. The device should be extremely light and compact and easy to maintain, with the overall manufacturing costs should stay low.

Die neuartige Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie einen ersten Leitungskreis für die Zuführung der konzentrierten Lösung aufweist, ferner einen zweiten Leitungskreis für die Zuführung von entionisiertem Wasser, ferner geeignete Hilfseinrichtungen zum Steuern der Durchflußmenge in dem zweiten Leitungskreis, einen Mischdosierer, der zum Vermischen der konzentrierten Lösung mit dem entionisierten Wasser bestimmt ist, und ein zum Messen der- Konzentration der gewonnenen Dialyselösung bestimmtes Gerät, das auch die Hilfseinrichtung zum Steuern der Durchflußmenge an entionisiertem Wasser beeinflußt, um auf diese Weise die Konzentration der Dialyselösung genau konstant und auf einem vorgegebenen Werte halten zu können.The novel device is characterized in that it has a first line circuit for the supply of the concentrated Has solution, furthermore a second line circuit for the supply of deionized water, furthermore suitable auxiliary devices for controlling the flow rate in the second line circuit, a mixing meter, which is used to mix the concentrated Solution with the deionized water is determined, and one for measuring the concentration of the obtained dialysis solution certain device that also affects the auxiliary device for controlling the flow rate of deionized water, in order to be able to keep the concentration of the dialysis solution exactly constant and at a given value in this way.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, deren einzige Figur ein Schema der erfindungsgemäßen Einrichtung zeigt.Further features and advantages of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment of FIG Invention with reference to the drawing, the single figure of which shows a diagram of the device according to the invention.

In der Schemazeichnung ist mit 10 das städtische Leitungswassernetz bezeichnet, aus dem das Wasser mit Hilfe eines Absperrschiebers 12 entnommen wird; dieses Wasser gelangt dann in eineIn the schematic drawing, 10 is the urban water supply network denotes, from which the water is withdrawn with the aid of a gate valve 12; this water then ends up in a

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an sich bekannte handelsübliche Entionisierungsanlage 14; ein nachgeschalteter Druckregler 16 erlaubt die Änderung des Wasserdrucks in vorbestimmten Grenzen; der Druck des entionisierten Wassers wird auf den geforderten Wert zurückgeführt, und das Wasser gelangt dann in einen Tank 18 mit gleichbleibender Wasserstandshöhe; der Tank besitzt eine Speiseleitung 20 und eine Überlauföffnung 22. Eine Pumpe entnimmt Wasser aus dem Tank 18 durch eine Leitung 26.commercially available deionization system 14 known per se; a downstream pressure regulator 16 allows the water pressure to be changed within predetermined limits; the pressure of the deionized Water is returned to the required value, and the water then enters a tank 18 with a constant Water level; the tank has a feed line 20 and an overflow opening 22. A pump draws water from it the tank 18 through a line 26.

Die Fördermenge dieser Pumpe 24 läßt sich durch eine Reguliervorrichtung 34 steuern.The delivery rate of this pump 24 can be controlled by a regulating device 34 taxes.

Um eine einwandfreie Arbeitsweise und eine genaue Regulierung zu gewährleisten, kann man sich beispielsweise einer fluidgesteuerten Pumpe der Art bedienen, wie sie in der von der Anmelderin unter der'Bezeichnung "Fluidgesteuerte Membranpumpe" eingereichten Patentanmeldung Nr. beschrieben ist; in diesem Fall wird die Membranpumpe 24 von einer monostabilen Vorrichtung 34 gesteuert, die ebenfalls in der genannten Patentanmeldung beschrieben ist.In order to ensure proper functioning and precise regulation, one can, for example, use a fluid-controlled Operate pump of the type as described by the applicant under the designation "fluid-controlled membrane pump" Filed Patent Application No. is described; in this case the diaphragm pump 24 is a monostable device 34 controlled, which is also described in the aforementioned patent application.

Bei jeder Umschaltung der monostabilen Vorrichtung wird an der Pumpe eine Druckphase hervorgerufen. Die Umschaltungsfrequenz hängt im wesentlichen von dem Luftdruck ab, der die monostabile Vorrichtung beaufschlagt und die von einem von einer Schaltung 74 gesteuerten Kompressor 3 6 geliefert wird.Each time the monostable device is switched over, a pressure phase is generated on the pump. The switching frequency depends essentially on the air pressure applied to the monostable device and that of one of a circuit 74 controlled compressor 3 6 is supplied.

Die Pumpe 24 fördert entionisiertes Wasser durch eine Leitung 28 zu einem ersten Eingang 30 eines Mischdosierers 32, wie erThe pump 24 conveys deionized water through a line 28 to a first input 30 of a mixer 32, like him

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beispielsweise in der von der Anmelderin unter der Bezeichnung "Mischvorrichtung für Fluidverteilungsanlagen" eingereichten Patentanmeldung Nr. beschrieben ist.for example in that filed by the applicant under the designation "Mixing device for fluid distribution systems" Patent Application No. is described.

Ein zweiter Eingang 38 der Mischvorrichtung 32 nimmt aus einer Leitung 40 die hochkonzentrierte Lösung auf, die aus einem auf konstantem Niveau gehaltenen Gefäß 42 durch Schwerkraftwirkung zufließt, wie es die Figur zeigt, oder auch durch eine Pumpe mit konstanter Fördermenge zugeführt wird.A second input 38 of the mixing device 32 receives the highly concentrated solution from a line 40, which from a The vessel 42 held at a constant level flows in by the action of gravity, as the figure shows, or through a pump with a constant flow rate is fed.

Das Gefäß 4 2 wird von einer Pumpe 44 gespeist, die die konzentrierte Lösung über eine Leitung 48 aus einem Vorratsbehälter 46 entnimmt; die überschüssige Lösung wird durch eine Leitung 50 weggeführt. Von dem Ausgang 5 2 der Mischvorrichtung 3 führt eine Leitung· 54 zum Behälter 56, der die Dialyselösung enthält. In diesem Behälter 5 6 ist eine erste Überlauföffnung 5 8 vorgesehen, die für eine gleichbleibende Spiegelhöhe in dem Behälter sorgt, während eine Saugleitung 60 die Lösung einer künstlichen Niere 601 zuführt.The vessel 4 2 is fed by a pump 44 which the concentrated Removes solution via a line 48 from a storage container 46; the excess solution is drained through a pipe 50 led away. From the outlet 5 2 of the mixing device 3, a line 54 leads to the container 56 which holds the dialysis solution contains. In this container 5 6, a first overflow opening 5 8 is provided, which for a constant mirror height in the Container ensures, while a suction line 60 supplies the solution to an artificial kidney 601.

Eine zweite Austrittsöffnung 6 2 erlaubt die Entnahme von Dialyselösung durch die Leitung 64 mittels einer Pumpe 66, um die Lösung an eine Meßsonde 68 eines Meßgeräts 70 zu führen, das die Konzentration der Lösung bestimmt; die Meßsonde kann als Leitfähigkeitsmeßsonde ausgeführt sein. Das Meßgerät 70 ist ausgangsseitig über einen Steuerkreis 7 2 an die Schaltung 74 für den Antrieb des Kompressors angeschlossen.A second outlet opening 6 2 allows dialysis solution to be withdrawn through the line 64 by means of a pump 66 to deliver the solution to a measuring probe 68 of a measuring device 70, that determines the concentration of the solution; the measuring probe can be designed as a conductivity measuring probe. The measuring device 70 is on the output side via a control circuit 7 2 to the circuit 74 connected to drive the compressor.

Die Reaktionsschaltung bietet den großen Vorteil, daß eine Konstantregelung der Konzentration der Lösung während derThe reaction circuit has the great advantage that a Constant control of the concentration of the solution during the

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gesamten Betriebszeit möglich ist. Eine derartige Regelung, d.h. eine kontinuierliche Analogregelung, macht die Verwendung eines Servomotors für den Betrieb des Kompressors erforderlich .entire operating time is possible. Such a regulation, i.e. a continuous analog regulation, makes the use a servo motor is required to operate the compressor.

Anstelle der Analogregelung kann aber auch eine Schwarz-Weiß-Regelung angewendet werden.Instead of the analog control, a black-and-white control can also be used be applied.

Eine solche" Regelung ist ähnlich der oben beschriebenen, allerdings abgesehen von dem Servomotor.Such a "scheme is similar to that described above, however apart from the servo motor.

Die Steuereinheit wird in diesem Falle von einem Unterbrecher gebildet j der in an sich bekannter Weise von einem Schwellwertkreis gesteuert wird9 indem9 wenn die Konzentration über einen vorgegebenen Wert ansteigt, der Kompressor 36 eingeschaltet wird, damit die Vorrichtung 34 zum Betätigen der Pumpe 24 angeregt wird; wenn umgekehrt die Konzentration einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, wird der Kompressor angehalten. Natürlich werden die Schwellenwerte auf der. Grundlage von Eichwerten bestimmte die aus experimentellen Untersuchungen abgeleitet sind. : Wird9 the control unit is formed in this case by a breaker j in a known manner, controlled by a threshold circuit by 9 when the concentration is above a predetermined value increases, the compressor 36 is turned on, so that the device 34 is excited to operate the pump 24 ; conversely, if the concentration falls below a predetermined threshold value, the compressor is stopped. Of course, the thresholds on the. Based on calibration values that are derived from experimental investigations. :

Der Unterbrecher kann beispielsweise durch ein Magnetventil oder einen ferngesteuerten Schalter betätigt werden. Der Eingreifbereich des Leitfähigkeitsinessers für das öffnen und das Schließen des Unterbrechers läßt sich nach Maßgabe des Bereichs der zulässigen Konzentrationen der Dialyselösung festsetzen.The breaker can be operated, for example, by a solenoid valve or a remote-controlled switch. The area of intervention the conductivity meter for opening and closing the breaker can be adjusted according to the range determine the permissible concentrations of the dialysis solution.

Patentansprüche - 6 -Claims - 6 -

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Claims (5)

Case S 12Case S 12 PatentansprücheClaims vjL. Einrichtung zur automatischen Herstellung von elektro- : Iytischen Lösungen für die Hämodialyse aus einer hoch- : konzentrierten Lösung, gekennzeichnet durch einen ersten Leitungskreis für die Zuführung der konzentrierten Lösung, einen zweiten Leitungskreis für : die Zuführung von entionisiertem Wasser, ferner durch eine geeignete Hilfseinrichtung (34) zum Steuern der Durchflußmenge in dem zweiten Leitungskreis, durch einen Mischdosierer (32), der zum Vermischen der konzentrierten Lösung mit dem entionisiertem Wasser bestimmt ist und durch ein zum Messen der Konzentration der gewonnenen Dialyselösung bestimmtes Gerät (68, 70), das auch die Hilfseinrichtung (34) zum Steuern der Durchflußmenge an entionisiertem Wasser beeinflußt, um auf * diese Weise die Konzentration der Dialyselösung genau konstant und auf einem vorgegebenen Wert halten zu' können. vjL. Device for the automatic production of electro- : Iytic solutions for hemodialysis from a highly : concentrated solution, characterized by a first line circuit for the supply of the concentrated solution, a second line circuit for: the supply of deionized water, furthermore by a suitable auxiliary device ( 34) for controlling the flow rate in the second line circuit, through a mixer (32), which is intended to mix the concentrated solution with the deionized water and through a device (68, 70) intended to measure the concentration of the dialysis solution obtained, which is also the auxiliary device (34) for controlling the flow rate of deionized water is influenced in order to keep the concentration of the dialysis solution exactly constant and at a predetermined value in this way. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseleitung (28) für die Zuführung des entionisierten Wassers eine Pumpe (24) aufweist, die das entioniesierte Wasser aus einem Tank (18) entnimmt, ferner eine Fluidrege!vorrichtung (34).2. Device according to claim 1, characterized in that the feed line (28) for the feed of the deionized water has a pump (24) which draws the deionized water from a tank (18) removes, furthermore a fluid control device (34). 509816/0747509816/0747 9953 Case S 129953 Case S 12 die den Durchsatz der Pumpe (24) steuert, einen Kompressor (36) für die Speisung dieser Vorrichtung (34) und einen Servomotor, der diesen Kompressor derart zu steuern hat, daß eine kontinuierliche Regelung erfolgt.which controls the throughput of the pump (24), a compressor (36) for feeding this device (34) and a servomotor which has to control this compressor in such a way that continuous regulation takes place. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseleitung (28) für die Zuführung des entionisierten Wassers eine Pumpe (24) aufweist, die das entionisierte Wasser aus einem Tank (18) entnimmt und die mit einer Steuereinrichtung (34) ■ versehen ist, einem Kompressor (36) für die Beaufschlagung dieser Steuervorrichtung (34) und einer zweiten Vorrichtung, die dazu dient, den Kompressor einzuschalten, wenn die Konzentration einen vorgegebenen Wert übersteigt und ihn anzuhalten, wenn die Konzentration niedriger als dieser Wert ist.3. Device according to claim 1, characterized in that the feed line (28) for the Supplying the deionized water comprises a pump (24) which draws the deionized water from a tank (18) and which is provided with a control device (34) ■ a compressor (36) for the application this control device (34) and a second device which is used to switch on the compressor, when the concentration exceeds a predetermined value and stop it when the concentration is lower than this value. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leitungskreis unter Schwerkraftwirkung arbeitet. ■4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first line circuit works under gravity. ■ 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät zum Bestimmen der Konzentration der Dialyselösung als Leitfähigkeitsmeßgerät ausgebildet ist.5. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that that the measuring device for determining the concentration of the dialysis solution as a conductivity measuring device is trained. Für: Sorin Societä Ricerche Biomediche per AzioniFor: Sorin Societä Ricerche Biomediche per Azioni PATENTANWALTSPATENT ADVOCATE 08 4MG. H. FINCKE, DIPL-ING. H. ΒΟΗ» DtPL-MG. B. 08 4MG. H. FINCKE, DIPL-ING. H. ΒΟΗ »DtPL-MG. B. 509816/07Λ7509816 / 07Λ7
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