CN1316252C - 装备有水净化装置的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用净化水并包括分析器装置(218)的分析器设备(200)，用于执行预定的分析和定义至少一个净化水的使用点，其特征在于该设备还包括水净化装置(A-D)，该水净化装置用于产生具有预定纯度的用于所述分析器装置的净化水，其特征还在于所述净化水在其已经被净化后立即被所述分析装置取得(251-253)。

Description

装备有水净化装置的系统

技术领域

本发明涉及一种使用净化水的分析器设备，特别是用于医学分析。

上述这种分析器设备用于分析血液，例如，用来表明血液中是否存在给定物质，并且在存在该给定物质时表明相应的浓度。

背景技术

传统的分析器设备需要净化水，特别是用于：

—清洁盆，

—冲洗试管，

—温控孵浴，

—内置试剂再生设备，和

—样本的自动稀释。

分析的精确性在治疗的采用或给药量方面可能是决定性的。

因此供水系统必须为使用点提供一定质量的水，使得其不会影响分析结果。

美国国家临床实验室标准委员会(NCCLS)发布了名为“临床实验室中的试剂水的制备和测试”(Preparation and testing of reagentwater in the clinical laboratory)的文件，定义了在医疗分析领域中必须使用的水的质量、污染物质对分析结果的影响、优选的维持特定质量的水的方法、测试水的方式以及如果怀疑水已影响了分析结果时应该采取的措施。在上述文件中，NCCLS还定义了三种类型的水：

—类型III：用于冲洗玻璃器皿和基本应用；

—类型II：用于分析器中的常规使用；和

—类型I：用于关键测试或者被污染的水对结果的影响尚未被确认情况下的测试。

由于污染物质对分析结果的影响尚未为人熟知，因此NCCLS推荐在分析设备中使用类型I水来防止并消除所有潜在问题。

现有的连接至分析器设备以向其提供给定纯度的水的自主水处理系统通常可确保在这些分析设备入口处的水的质量。当存储了类型I的水时，无论是在分析器设备的外部还是内部，其电阻率下降，金属和/或有机污染物质从存储箱传递到存储于其中的水，并发生微生物污染。存储箱通常位于处于温暖环境(从30℃到37℃)中的分析器设备内部，这进一步促进了细菌的生长。

相应地，即使如NCCLS所建议的那样，水存储箱被搅动，到达分析器设备中的使用点的水也不再符合前面所引用的类型I的要求，在所有现有技术的分析器设备中，水存储箱为来自水处理系统的净化水所流入的，以及随后分析器设备从其提取净化水的容器。这一点造成了下列后果：

—低劣的分析结果，以及其对于病人的后果，

—采用频繁的清洁过程的必要性，以及

—高的维护和服务成本。

现有应用中的另外一个问题是水处理系统和分析器设备并不交换信息，而且现有技术的分析器设备并非设计用于监视水的质量或者用于将其维持于给定的质量。

发明内容

本发明旨在减轻这些问题。

为此目的，本发明提供了一种使用净化水的分析器设备，该分析器设备包括用于执行预定的分析的分析装置并定义出至少一个净化水的使用点，其特征在于其还包括用于产生具有预定纯度的用于所述分析装置的净化水的水净化装置，其特征还在于净化水在被纯净化之后立即被分析装置取得。

由于上述特征，因此可以在远至执行分析、化学反应、清洗所处的使用点处，监视水的质量和维持预定的纯度。

另外，本发明简化了分析器设备消除污染程序并确保提高测试和分析的可再现性。

关于这一点，重要的是应注意到，在本发明的上下文中，水本身被认为是一种试剂。

根据本发明的优选特征，可以组合下列特征中的一些：

—分析器设备(i)直接在净化装置的出口处，或者(ii)从净化装置的至少一部分中的用于再循环来自净化装置的净化水的再循环回路中，或者(iii)在上述(ii)中定义的前面所提到再循环回路中、并且来自净化装置的净化水在其中流动的存储箱中，取得净化水，

—分析器设备在封闭的线路中操作并且净化装置因此适合于从一个或多个使用点回收用过的水，

—该设备包括用于来自饮用给水总管的被净化的水的入口，所述净化装置连接至所述用于将被净化的水的入口，

—净化装置在包括预处理装置，特别是使用活性炭过滤器、反渗透净化装置、电子去离子装置、紫外辐射氧化处理装置、滤清(polishing)装置、除毒气装置、终滤装置，及这些装置的组合的组中选择。

—净化装置包括将被净化的水在离开净化装置之前的最终处理部件，其后续于所述紫外辐射氧化处理装置、所述滤清装置、所述除毒气装置，和所述终滤装置，且该再循环回路被连接至该紫外辐射氧化处理装置的入口

—分析器装置和净化装置包括各自的功能互连的电子控制单元，各电子控制单元分别用于控制和监视与之相联的装置，

—分析器装置和净化装置的电子控制单元在功能上是互连的，以便实现从分析器装置的控制单元到水净化装置的控制单元的反馈，

—分析器装置和净化装置包括共用的控制单元，用于同时控制和监视分析器装置和净化装置，

—水净化装置形成安装在分析器设备中的或者连接至分析器设备的单一部件。

附图说明

本发明的其它特征和优点将通过下列以示例方式并结合附图给出的描述进一步表现出来，在附图中：

图1是显示根据本发明的分析器设备的结构的示意图，和

图2是根据本发明的分析器系统的功能框图。

具体实施方式

在图1所示的实施例中，将被净化的水来自饮用给水总管并经由连接至检测器单元16的入口电磁阀1流入分析器设备100——在下文中为方便起见将其称作分析器，其中检测器单元16用于在分析器100中发生水泄漏时切断电磁阀1的电源。根据本发明，分析器100包括用于净化来自饮用给水总管的水的系统23，该系统首先包括在本技术领域中所公知的预处理模块2，去除水中所存在的粒子和游离氯，并且在可以应用时防止在反渗透薄膜上形成石灰结垢(limescale)的沉积物，下文中将对反渗透薄膜进行更详细的说明。

这种预处理模块包括，例如，活性碳的颗粒，前端预过滤元件等等。

以这种方式预处理的水被供应给反渗透模块6。该模块也是本领域公知的并且其本身并不与本发明相关。但是应注意到实际上，将要净化的水的流动是连续的并且与反渗透模块6的薄膜成切向，结果是将要被净化的水在该薄膜处被分成具有不同浓度的两个部分：

—穿过薄膜的部分，也被称作渗透，和

—未穿过薄膜的部分，也就是通常所说的保留物(retentate)，其包含由薄膜保留下来的离子、分子或者粒子，特别是矿物离子。

渗透模块之前是用于调整反渗透模块入口处的压力——在这里是调整到2巴——的压力调节器3。水随后通过泵4以预定的压力和流速供应给反渗透模块6以确保在温度从5℃到30℃时渗透的固定流动。

在泵4和反渗透模块6之间具有设备5，用于引入清洁反渗透薄膜和管道的试剂。

保留物的一部分穿过流速调节器19并经由止回阀21返回压力调节器3，而所述保留物的另一部分经由流速限制器20被排掉。

另外，在反渗透薄膜上游一侧的清洗阀7维持良好的净化性能。

在正常的操作中，流速调节器19和压力调节器3维持反渗透薄膜上游一侧的固定的压力。即使在调节器19被完全打开时，与流速调节器19串连的流速限制器20也将流速限制到其特有的一最大值。因此总是存在着反压力，其确保反渗透模块6的正确操作所必须的压力。

当阀7被打开时，不再有任何明显的流动限制，并且进入反渗透模块6的水不再受到来自调节器19的反压力的作用。相应地，大部分的水在已经穿过薄膜之前离开模块6，并排出沉积在其上的杂质以通过阀7到达排放管。

在关闭所述阀7时，调节器3和泵4在反渗透模块6的薄膜的上游一侧重新建立起反压力，模块6随后再次正常操作。

在反渗透模块6的出口处的三路电磁阀8执行下列操作：

—排去任何不符合预定的质量标准的水，和

—将净化水传递至随后的净化阶段。

在后一种情况下，水相继穿过紫外辐射氧化处理模块9(波长185nm)，滤清模块10，除毒气模块11并最终到达具有0.22μm网眼尺寸的最后的过滤元件12。这些过滤技术中的每一个是本领域所公知的，这里不再对其进行详细说明。

在过滤器12出口处的净化水被导入存储箱14中，存储箱14装备有灭菌紫外灯(波长254nm)以维持其中细菌的低水平。

根据本发明，存储箱14与紫外处理模块9的入口流体连通，以使得最终净化部分中的水在一回路中流动(再循环回路17结合存储箱14)，这特别归功于再循环泵13和止回阀22。这意味着在存储箱中的净化水被不断地更新并处于最高的纯度。泵13还提供除毒气模块11的操作所必须的真空泵功能。

分析器100的分析器系统18的使用点经由连接至存储箱14的分配器15而被供应，确保了只要该设备处于操作之中(在稳定的状态的条件下)，分配至这些使用点的水处于高质量，实际上为类型I的纯度。

该分析部分18包括通常在现有技术的分析器中所使用的分析装置，因此这里不再对其进行更详细的说明。同样对净化系统23的电子控制装置和分析器100的分析器系统18也不再进行详细说明。但是，下面将参照图2描述后者的一个实施例。

如图2中的虚线箭头所示，水净化系统223可能整体或者部分地处于分析器200之中。

另外，根据本发明的选定实施例，水净化系统223可能具有各种结构：

—完全集成到分析器中的系统，

—形成安装在分析器上的组件的系统，或者

—连接至分析器的系统。

回到图2，净化在四个单元A至D中被执行，存储箱E被集成到通向单元D的再循环回路217中。

和图1一样，水的净化在预处理模块A中开始。随后是在反渗透模块(单元B)中的处理和在电子去离子模块(单元C)中的处理。后者在本领域中是公知的，这里不再对其进行详细说明。最后，单元D中的最终净化使用下列装置：

—紫外辐射氧化，

—离子交换树脂滤清，

—除毒气，和

—终滤。

因此在单元D的出口处，水具有在水处理系统中所能获得的最高质量。实际上，其为类型I的水。

注意上述单元也在图1中示出，除了单元C，因为单元C是任选的。

还应注意有几个可能的用于连接使用点的位置。它们可能被直接连接至单元D的出口(箭头251)或者通过固定连接支路(dead arm)直接连接至缓冲存储箱E的出口(箭头252)，提供例如临时的高的流速。后一种结构与图1的结构相对应。

使用点(一个或者多个)也可能直接连接至再循环回路217上的取出点(箭头253)，而没有“固定连接支路”。

重要的是注意，在任何情况下使用点(一个或者多个)和单元D的出口之间的路径被优选以确保在使用点处的预定的水的质量。

通向模块D的连续的水再循环回路217还确保了提供给使用点的连续的高质量的水，其中在图2的实施例中存储箱E被集成模块D中。

在图2所示的实施例中，有用于水处理系统的模块A至D的电子控制单元254，其在功能上连接至分析器200的分析器系统218的中央单元255。

因此用户在连接至中央单元255的屏幕256上能够得到持续的关于单元D的出口处和/或各个使用点的水质量的信息，以及警报、故障和排定的维持信号。

另外，分析器200的中央单元255能够经由控制单元254对水处理系统223进行操作并修改其各种参数，以使单元D的出口处的水实时地适合其需要。

还应注意的是，为了简单起见，用于测量水的传导率和温度的传感器在功能上连接至单元254的控制部分，这些传感器确定预定位置例如单元D的出口处的水的纯度，在图1和图2中并未示出。

也可以使用其它任选的传感器(来测量总的生物碳(biologicalcarbon)的溶解氧的浓度等)。

必须了解本发明并非限制于上文中所描述的实施例，并且可对本发明进行许多修改而不会背离本发明的范围。

特别是，在一不同实施例中，水可能进一步向净化处理中的上游传送(到达单元A、B或者C的入口)，或者也可以使用辅助净化装置，例如超滤装置。

Claims (12)

1.一种使用净化水并包括分析装置(18；218)的分析器设备(100；200)，用于执行预定的分析和定义至少一个净化水的使用点，其特征在于该设备还包括水净化装置(2，6，9-12；A-D)，该水净化装置用于产生具有预定纯度的用于所述分析装置(18；218)的净化水，其特征还在于所述净化水在其已经被净化后立即被所述分析装置(18；218)取得。

2.根据权利要求1的分析器设备，其特征在于所述净化水由所述分析装置(i)在所述净化装置的出口处直接取得，或者(ii)从所述净化装置中的至少一部分的用于再循环来自所述净化装置的净化水的再循环回路取得，或者(iii)在上述(ii)中定义的前述再循环回路中的存储箱中取得，来自所述净化装置的纯净水在该存储箱中流动。

3.根据权利要求1或者权利要求2的分析器设备，其特征在于所述净化装置用于恢复来自一个或者多个使用点的用过的水，用于在封闭的回路中操作。

4.根据权利要求1或者权利要求2的分析器设备，其特征在于该设备包括一入口，用于来自饮用总水管的将被净化的水，所述净化装置连接至所述用于将被净化的水的入口。

5.根据权利要求2的分析器设备，其特征在于所述净化装置在包括预处理装置，反渗透净化装置，电子去离子装置，紫外辐射氧化处理装置，滤清装置，除毒气装置，终滤装置，以及这些装置的组合的组中选择。

6、根据权利要求5的分析器设备，其特征在于所述预处理装置是使用活性炭过滤器的预处理装置。

7.根据权利要求5的分析器设备，其特征在于所述净化装置包括将被处理的水在离开所述净化装置前的最终处理组件，其存在于连续的所述紫外辐射氧化处理装置，所述滤清装置，所述除毒气装置，和所述终滤装置，其特征还在于所述再循环回路连接至所述紫外辐射氧化处理装置的入口。

8.根据权利要求1或权利要求2的分析器设备，其特征在于所述分析装置和所述净化装置包括分别在功能上互连的电子控制单元，它们分别用于控制和监视与其相联的装置。

9.根据权利要求8的分析器设备，其特征在于所述分析装置和净化装置的电子控制单元在功能上互连以实现从分析装置的控制单元到水净化装置的控制单元的反馈。

10.根据权利要求1或者权利要求2的分析器设备，其特征在于所述分析装置和所述净化装置包括一共用控制单元，用于同时控制和监视所述分析装置和所述净化装置。

11.根据权利要求1或者权利要求2的分析器设备，其特征在于所述水净化装置形成安装在所述分析器设备中或者连接至所述分析器设备的单一组件。

12.根据权利要求1或者权利要求2的分析器设备，其特征在于所述分析装置用于执行医疗分析。

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