CN103357078A - 一种反渗透模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反渗透模块，每个反渗透模块包括具有模块底部和模块盖的管状模块；以及布置于管状模块内的反渗透膜；并包括渗透物收集管；反渗透模块的特征在于反渗透膜具有固定的预定直径和选自预定长度值的长度。其适于大型超纯水供应单位特别是适于血液透析治疗供应的成本低的反渗透模块。

Description

一种反渗透模块

技术领域

本发明涉及一种反渗透模块，特别是适于血液透析治疗的反渗透模块。

背景技术

对于血液透析设备的液体供应而言需要不同体积的超纯水。根据透析中心或治疗场所的设备，可能会安装数量为一至五十或更多台的血液透析设备。此时超纯水的供应是通过具有不同膜的反渗透系统来实现的，上述不同膜在直径、还有长度值、以及管状模块的连接类型方面存在差异。

发明内容

本发明的目的在于提出适于大型超纯水供应单位特别是适于血液透析治疗供应的成本低的反渗透模块。

为了避免细菌污染以及其它生物沉积，同时分别提高冲洗和消毒效果，本发明所要实现的另一个目的在于确保在所述膜的主要区域和次要区域内都不存在死空间。

本发明的目的还在于提供一种包括膜（其安装到管状模块内）的模块单元，该模块单元可在非常简单手段的帮助下进行液压连接而无需进行任何烦冗的安装工作，或可相互连接以便形成增加容量的模块配置。

此外，还在小生产量的情况下，膜的制造成本不应超过以很大量生产的标准膜的制造成本。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种反渗透模块，每个反渗透模块包括具有模块底部和模块盖的管状模块；以及布置于管状模块内的反渗透膜；并包括渗透物收集管；其特征在于：反渗透膜具有固定的预定直径和选自预定长度值的长度。

根据本发明，预定的直径在4.7英寸和5.0英寸之间，优选为4.9英寸，以及可能的长度值为约40英寸、23英寸和12英寸。

根据本发明，反渗透膜的容量为约500升/小时、250升/小时和100升/小时。

根据本发明，反渗透膜的膜面积为15平方米、6.6平方米和2.8平方米。

根据本发明，跨膜流量在30升/平方米和40升/平方米之间，优选为约33升/平方米。

根据本发明，反渗透膜的端部部分插入到膜套环内，且利用密封圈相对于其密封，膜套环紧固到模块底部且包括防伸缩星形件。

根据本发明，模块底部包括终止于膜套环下方的环形间隙内的给水供应孔；终止于反渗透膜下方的膜套环径向内侧的浓缩液排放孔；以及连接到渗透物收集管端部的孔。

根据本发明，模块盖还包括孔，其连接到渗透物收集管的另一端部。

根据本发明，渗透物收集管的一端部通过能移除塞子封闭。

根据本发明，渗透物收集管包括渗透孔，其特征在于塞子一直延伸到第一渗透孔。

本发明提供具有均匀直径和至少三种不同长度的反渗透膜，上述反渗透膜被分别插入到压力管中，液体流动通过该压力管而没有任何死空间，且反渗透膜具有相同的直径但是不同的长度，从而形成反渗透模块，该反渗透模块在反渗透过程中使用时呈现出不同的性能，用超纯水单次操作多个血液透析装置。

本发明优选提供下述膜尺寸，其具有4.7英寸至5英寸、优选4.9英寸的直径，以及约40英寸、23英寸和12英寸的可能长度值，分别具有每小时约500升、250升和100升的升容量。在此膜面积应该可以改变，在30升/平方米和40升/平方米之间的跨膜流动优选为约33升/平方米，以便在受污染天然水或未经处理水的情况下也可分别获得尽可能长的操作时间段或膜表面的较低磨损。

在此钠盐的保留率应为99%以上。该材料为下述类型，即可以在约85℃的温度下热消毒。

如果涉及相同直径的膜以及其最大长度每次不超过43英寸，或它们的最小长度是其一部分的话，偏离膜改进的尺寸以及在升容量和直径方面分别所需的超纯水量在本发明的范围内。

应该用相同的液压膜连接管路来非常有利地生产任何速率、具有均匀直径、并优选具有三种不同膜长度的反渗透系统，其有利地涵盖在透析中可能出现的所有处理容量，其范围从家中患者情况下的单个透析站到多于50个位置的大型透析站。

为了增加容量，在此膜可以通过串联和/或并联连接来组合以便形成膜配置。

在此后列出的附图中示出关于膜规格的进一步数据及其安装。

附图说明

图1是在压力管中标准膜的设计；

图2是在压力管中新膜的设计；

图3是新膜的尺寸；

图4是模块单元；

图4.1是模块单元的一部分；

图4.2是在模块单元内膜密封的细节。

具体实施方式

图1示出包括反渗透膜3的反渗透模块1，其通过唇缘密封件5以形状配合的方式安装在管状模块2内。给水经由连接管路12以唇缘密封件5封闭模块死空间16的这种方式供应到管状模块2内，死空间即为管状模块内侧和膜覆盖层6之间的空间，从而所供应的液体由于仅经由给水通道8的能量而被供给。为了将给水通道8支撑在渗透物收集袋7之间而安装了在流动性方面有利的塑料织物。

给水作为浓缩液经由连接管路13离开管状模块2。

由于在浓缩液排放管路13中的流动阻力（此处未示出），所供应的给水凭借压力经由活性膜36进入渗透物收集袋7内。

多个渗透物收集袋7绕渗透物收集管9螺旋状地缠绕。有利的是，在预期溶液的情况下存在约9个收集袋。渗透物收集袋7具有位于渗透物收集管9上的开口端部，且在剩余的三个侧面上粘性粘接11，这样经过滤的渗透物可以经由渗透孔10从渗透物收集袋7流出而流入到渗透物收集管9内。塑料或合成织物插入到渗透物收集袋内，上述塑料或合成织物在流动性方面是有利的且其用于支撑经过滤的渗透物以及也使得经过滤的渗透物通过到达收集管9。至于本发明所述的膜3，渗透物收集袋7以约60度的角度以重叠的方式紧固到收集管9上。该膜3的外护套，膜覆盖层6，是不透水的。

渗透物经由连接管路14离开管状模块2。渗透物收集管9的另一端部通过封闭装置15密封。为了避免螺旋状缠绕的膜伸缩，反渗透膜3的两端具有安装于其上的防伸缩星形件4，其还包括唇缘密封件5的容置处。

现有技术的缺陷在于在膜的整个长度上在压力管内侧和膜顶侧之间在唇缘密封件5、16内部存在死空间17，以及在渗透物收集管内在封闭装置15和第一渗透孔10之间存在死空间37。

图2示出为了防止在渗透物收集管9内存在图1中所示死空间的两种可能性。塞子15一直延伸到第一渗透孔10；此外，其管状模块2或连接单元设有另一连接管路14，这样通过移除塞子15液体可以在两个方向上流动通过渗透物收集管9。

优选地，浓缩液连接管路13也安装到管状模块2或其连接单元的同一端上，这样所有的连接管路12，13，14位于管状模块2的一侧。

为了避免死空间16，将反渗透膜3插入到膜套环18内，其是管状模块连接单元的整体部分。膜由膜套环18内的大面积密封圈19来密封。在不施加任何额外能量的情况下，所供应的给水在此流动通过整个模块环形间隙32，然后终止于给水通道8内。

然而，为了避免膜在流动方向上伸缩，膜套环18装配有星形件4，或还装配有在流量以及构造方面相当的另一种形式的部件。防伸缩元件具有渗透物收集管延伸通过的外环和内环。两个环通过彼此间隔开并优选以星形构造延伸的腹板连接。由于防伸缩膜只需要缠绕，因此生产过程大大简化。

由于图2中所示的措施，图1中所示的死空间被消除，以及在没有间隔开的伸缩星形部4的情况下可以很容易地生产反渗透膜3。由于反渗透连接管路定位在一侧，因此可以简单的方式来配置液压连接管路。

图3示出三种尺寸的预期膜的尺寸和相关的三种工作流量大小，并且本发明的目的是独立于任何技术改进来提供对于所有三种膜尺寸而言具有均匀直径的一种膜。

还示出刚好在横向渗透物袋粘接部11之后才开始的渗透孔10。为了最大限度地提高可用于过滤的膜面积，周围渗透物袋粘接部11不应超过约30毫米的宽度。渗透孔10在渗透物收集管9的整个长度上可以均匀地或不对称地分布，以便在后者的情况下获得通过渗透物收集管9的甚至更好的流动。

此外，图3示出密封元件19，其不是膜的整体部分。优选地，所述密封元件包括软塑料，其具有的宽度大致对应于渗透物袋粘接部的宽度lk。具有下述优势，即密封元件具有位于膜（该膜由于材料而具有预加载和防滑效果）上的光滑侧面，以及在套环18内具有密封效果的一侧面，该侧面具有在套环18内建立密封的细微、容易变形的唇缘。

膜元件没有防伸缩的星形部4，因为它是膜套环18的一部分。由此可以非常简单的方式和低的成本来生产膜。

图4示出反渗透模块1的组件，其由模块底部20、管状模块2、和模块盖22构成。该管状模块2通过凸缘安装件21经由孔28通过螺钉（此处未示出）来紧固。同时，模块底部20为液压连接单元，所有供应和排放连接管路12，13，14可连接到该液压连接单元。

图4.1

模块盖22经由管状模块的凸起23通过盖紧固环24而紧固。出于安全的原因，盖紧固环24可通过环保持器25固定在一定的距离处，并防止可能出现脱离。该模块盖22通过周围密封圈30来密封。

图4/4.1示出在两侧处的渗透物出口14。

另外，还可以将塞子15安装到渗透物收集管9的上端处，这样渗透物专门在模块底部20的连接管路14处排出。图4.1示出由模块底部20和膜套环18构成的两部分式的连接单元。膜插入通过渗透物收集管9和密封圈38，且通过膜密封件19在整个外径上。从所述连接管路12延伸的给水供应首先被引导到模块底部20的环形给水流入腔室35内，且经由环形间隙给水流出管路26从该处引导以及以较高的速度通过环形间隙供应管路39并曲折进入环形间隙32内，以便在膜3的上端部处终止于给水通道8内。在膜的下端部处，液体作为浓缩液经由环形浓缩液流出腔室34离开膜3以及经由连接管路13离开反渗透模块1。

图4.1还示出了星形件4，其集成于模块套环18内且其防止膜的伸缩。

图4.2示出处于安装状态下的膜密封件19；管状模块2经由模块底部20上的模块密封件31而密封。在位于管状模块2上的Z形凸起的帮助下，所述管由凸缘板21紧固。

还可以生产作为带有集成膜的一次性使用物品的完整反渗透模块1。

附图标记列表

1  反渗透模块

2  管状模块

3  反渗透膜

4  防伸缩的星形件

5  唇缘密封件

6  膜覆盖层

7  渗透物收集袋

8  给水通道

9  渗透物收集管

10 渗透孔

11 渗透物收集袋粘接部

12 给水供应管路

13 浓缩液排放管路

14 渗透物排放管路

15 渗透物封闭装置/塞子

16 模块死空间

17 唇缘密封件死空间

18 具有防伸缩星形件的膜套环

19 膜密封件

20 模块底部

21 凸缘安装件

22 模块盖

23 管状模块凸起

24 盖紧固环

25 环保持器

26 环形间隙给水流出管道

27 膜套环座

28 模块底部紧固孔

29 拉开模块盖的辅助件

30 模块盖密封件

31 模块底部密封件

32 模块环间隙

33 模块套环夹

34 膜浓缩液流出腔室

35 给水流入腔室

36 活性膜

37 死空间渗透物收集管

38 渗透物收集器密封圈

39 环形间隙供应管路

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Claims (10)

1.一种反渗透模块，每个反渗透模块包括具有模块底部（20）和模块盖（22）的管状模块（2）；以及布置于管状模块（2）内的反渗透膜（3）；并包括渗透物收集管（9）；

其特征在于：

反渗透膜（3）具有固定的预定直径和选自预定长度值的长度。

2.根据权利要求1所述的反渗透模块，其特征在于预定的直径在4.7英寸和5.0英寸之间，优选为4.9英寸，以及可能的长度值为约40英寸、23英寸和12英寸。

3.根据权利要求1所述的反渗透模块，其特征在于反渗透膜（3）的容量为约500升/小时、250升/小时和100升/小时。

4.根据权利要求1所述的反渗透模块，其特征在于反渗透膜（3）的膜面积为15平方米、6.6平方米和2.8平方米。

5.根据权利要求1所述的反渗透模块，其特征在于跨膜流量在30升/平方米和40升/平方米之间，优选为约33升/平方米。

6.根据权利要求1所述的反渗透模块，其特征在于反渗透膜（3）的端部部分插入到膜套环（18）内，且利用密封圈（19）相对于其密封，膜套环（18）紧固到模块底部（20）且包括防伸缩星形件（4）。

7.根据权利要求1所述的反渗透模块，其特征在于模块底部（20）包括终止于膜套环（18）下方的环形间隙（26）内的给水供应孔（12）；终止于反渗透膜（3）下方的膜套环（18）径向内侧的浓缩液排放孔（13）；以及连接到渗透物收集管（9）端部的孔（14）。

8.根据权利要求1所述的反渗透模块，其特征在于模块盖（22）还包括孔（14a），其连接到渗透物收集管（9）的另一端部。

9.根据权利要求7或8所述的反渗透模块，其特征在于渗透物收集管（9）的一端部通过能移除塞子（15）封闭。

10.根据权利要求9所述的反渗透模块，渗透物收集管（9）包括渗透孔（10），其特征在于塞子（15）一直延伸到第一渗透孔（10）。

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