DE102018106216A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Entgasung einer Flüssigkeit - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Entgasung einer Flüssigkeit Download PDFInfo
- Publication number
- DE102018106216A1 DE102018106216A1 DE102018106216.8A DE102018106216A DE102018106216A1 DE 102018106216 A1 DE102018106216 A1 DE 102018106216A1 DE 102018106216 A DE102018106216 A DE 102018106216A DE 102018106216 A1 DE102018106216 A1 DE 102018106216A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pump
- liquid
- water jet
- jet pump
- container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000007872 degassing Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000012465 retentate Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000385 dialysis solution Substances 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 4
- 239000008155 medical solution Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 30
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 5
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0031—Degasification of liquids by filtration
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
- A61M1/15—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with a cassette forming partially or totally the flow circuit for the treating fluid, e.g. the dialysate fluid circuit or the treating gas circuit
- A61M1/155—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with a cassette forming partially or totally the flow circuit for the treating fluid, e.g. the dialysate fluid circuit or the treating gas circuit with treatment-fluid pumping means or components thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
- A61M1/16—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
- A61M1/1654—Dialysates therefor
- A61M1/1656—Apparatus for preparing dialysates
- A61M1/1658—Degasification
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/04—Feed pretreatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/10—Accessories; Auxiliary operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/26—Further operations combined with membrane separation processes
- B01D2311/2653—Degassing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/24—Specific pressurizing or depressurizing means
- B01D2313/243—Pumps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Hematology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entgasung einer Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung einen Behälter, eine Pumpe, einen Membranentgaser mit einer Retentatseite und mit einer Permeatseite und eine Wasserstrahlpumpe mit einem Unterdruckanschluss und mit einem Flüssigkeitseingang aufweist, wobei die Pumpe derart angeordnet ist, dass diese die Flüssigkeit von dem Behälter durch den Membranentgaser fördert, wobei eine erste Leitung zur Führung des Permeats von der Permeatseite zu dem Unterdruckanschluss der Wasserstrahlpumpe und eine zweite Leitung zur Führung des Retentats von der Retentatseite zu dem Flüssigkeitseingang der Wasserstrahlpumpe führt und wobei die Wasserstrahlpumpe einen Ausgang aufweist, der mit dem Behälter in Fluidverbindung steht. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Entgasung einer Flüssigkeit.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entgasung einer Flüssigkeit.
- Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Flüssigkeiten z.B. dadurch zu entgasen, dass diese durch ein Drosselventil hindurch von einer Pumpe angesogen werden, wobei sich die in der Flüssigkeit gelösten Gase in Blasen sammeln. Diese werden am Ausgang der Pumpe in einem Gasabscheider abgebaut bzw. zerstört, wodurch eine Trennung des Gases von der Flüssigkeit erfolgt. Die auf diese Weise entgasten Flüssigkeiten werden beispielsweise zur Herstellung medizinischer Lösungen, wie z.B. von Dialyselösungen benötigt.
- Das bekannte Verfahren zur Entgasung ist mit dem Nachteil behaftet, dass die Pumpe mit einem Flüssigkeits-Gas-Gemisch beaufschlagt wird, das bei der Entspannung in dem Drosselventil erzeugt wird. Dies ist mit einer vergleichsweise hohen mechanischen Belastung der Pumpe verbunden.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entgasung von Flüssigkeiten dahingehend weiterzubilden, dass die Entgasung möglichst schonend und effizient erfolgt.
- Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und durch ein Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 11 gelöst.
- Danach ist vorgesehen, dass die Vorrichtung einen Behälter, eine Pumpe, einen Membranentgaser mit einer Retentatseite und einer Permeatseite und eine Wasserstrahlpumpe mit einem Unterdruckanschluss und mit einem Flüssigkeitseingang aufweist. An der Retentatseite liegt das nicht durch die Membran hindurch getretene Fluid vor, z.B. teilweise entgastes Wasser. An der Permeatseite liegt das durch die Membran hindurch getretene Fluid vor, z.B. das aus der Flüssigkeit entfernte Gas.
- Die Pumpe ist derart angeordnet, dass diese die Flüssigkeit von dem Behälter durch den Membranentgaser fördert, wobei eine erste Leitung zur Führung des Permeats, wie z.B. von Luft von der Permeatseite zu dem Unterdruckanschluss der Wasserstrahlpumpe und eine zweite Leitung zur Führung des Retentats, wie z.B. von Wasser, von der Retentatseite zu dem Flüssigkeitseingang der Wasserstrahlpumpe führt und wobei die Wasserstrahlpumpe einen Ausgang aufweist, der mit dem Behälter in Fluidverbindung steht.
- Die Vorrichtung gemäß der Erfindung umfasst somit einen geschlossenen Kreislauf von dem Behälter, über die Pumpe und den Membranentgaser und die Wasserstrahlpumpe zurück zum Behälter.
- In dem Membranentgaser findet eine zumindest teilweise Entgasung der Flüssigkeit statt, die dem Membranentgaser zugeführt wird. Eine denkbare, aber die Erfindung nicht beschränkende Ausführungsform des Membranentgasers besteht darin, dass der Membranentgaser eine oder mehrere Membranen, vorzugsweise ein Hohlfaserbündel aus Membranen aufweist, die für Gas bzw. Luft durchlässig sind, für Wasser jedoch nicht. Die Membran(en) können beispielsweise aus hydrophoben Materialien bestehen, wie z.B. aus einer hydrophoben Porenmembran. Das Wasser umströmt die Membranen bzw. die Hohlfasern, wobei auf Molekularebene das gelöste Gas aus der Flüssigkeit durch die Membran hindurchtritt und das Permeat im Sinne der vorliegenden Erfindung bildet. Die auf diese Weise zumindest teilweise entgaste Flüssigkeit stellt das Retentat dar, d.h. den Teil der Flüssigkeit, der nicht durch die Membran hindurch gelangt ist.
- Der Membranentgaser ist mit einem Anschluss der Wasserstrahlpumpe so verbunden, dass der an diesem Anschluss von der Wasserstrahlpumpe erzeugte Unterdruck das durch die Membran des Membranentgasers hindurchtretende Gas ansaugt. Es wird mit dem die Wasserstrahlpumpe durchströmenden Flüssigkeitsstrahl, mittels dessen die Unterdruckerzeugung stattfindet, wieder zusammengeführt, aber nicht in der Weise, dass das Gas wieder vollständig in der Flüssigkeit gelöst wird. Vielmehr wird in der Wasserstrahlpumpe ein Schaum bzw. eine Flüssigkeit mit darin eingeschlossenen Gasbläschen gebildet, der bzw. die an den Behälter zurückgeführt wird. In der Wasserstrahlpumpe findet somit kein oder jedenfalls kein vollständiges Lösen des Gases in der Flüssigkeit auf molekularer Ebene statt, sondern eine Vermischung, die z.B. zu einem Schaum führt, der in dem Behälter in die Bestandteile Gas und Flüssigkeit getrennt wird.
- Die genannte Pumpe, die die zu entgasende oder die bereits entgaste Flüssigkeit fördert, kann stromaufwärts oder stromabwärts des Membranentgasers angeordnet sein. Grundsätzlich sind beide Anordnungen denkbar. Ist die Pumpe stromabwärts des Membranentgasers angeordnet, kann einer möglichen Kavitation an Pumpenteilen entgegengewirkt werden, da die Flüssigkeit stromabwärts des Membranentgasers einen bereits verringerten Gasanteil aufweist.
- In der zweiten Leitung, die von der Retentatseite zu der Wasserstrahlpumpe führt, kann ein Verteiler, wie z.B. ein Mehrwegestück oder -ventil angeordnet sein, der einen Eingang und zwei Ausgänge aufweist, wobei der Eingang mit der Retentatseite des Membranentgasers und wobei ein erster Ausgang mit der Wasserstrahlpumpe und ein zweiter Ausgang mit einer Verbrauchsstelle für die entgaste Flüssigkeit in Fluidverbindung steht.
- Wie ausgeführt kann es sich bei der Verbrauchsstelle beispielsweise um eine Vorrichtung zur Herstellung von Dialyselösung handelt. Diese Vorrichtung zur Herstellung von Dialyselösung kann separat von einem Dialysegerät angeordnet sein oder auch einen Bestandteil eines Dialysegerätes bilden.
- Auf diese Weise kann somit ein Teil der in dem Membranentgaser entgasten Flüssigkeit für die Herstellung einer medizinischen Lösung entnommen werden und ein anderer Teil dieser Flüssigkeit durch die Wasserstrahlpumpe wieder zurück zu dem Behälter geführt und sodann erneut oder weiter entgast werden.
- Ein Drosselelement, wie z.B. ein Drosselventil kann zur Begrenzung bzw. zur Regelung des Teilstroms vorgesehen sein, der der Wasserstrahlpumpe zugeführt wird. Durch die Einstellung des Flüssigkeitsstroms wird der durch die Wasserstrahlpumpe erzeugte Unterdruck eingestellt, der seinerseits auf den Membranentgaser einwirkt. Die Ansteuerung des Drosselelementes kann beispielsweise durch ein Piezoelement erfolgen. Alternativ zur Ausführung als Ventil kann das Drosselelement auch als einstellbare Schlauchklemme oder dergleichen ausgeführt werden. Auf diese Weise kann der Arbeitspunkt der in einem eingeschwungenen, d.h. stationären Zustand arbeitenden Vorrichtung eingestellt werden.
- Der Behälter kann mit starren oder flexiblen Wandungen ausgeführt sein.
- Er kann eine Entlüftungsöffnung aufweisen, die dazu dient, das aus der Flüssigkeit abgetrennte Gas bzw. die Luft abzuleiten.
- Weiterhin kann vorgesehen sein, dass in dem Behälter eine Vorrichtung zur Zerstörung von Bläschen des von der Wasserstrahlpumpe in den Behälter einströmenden schaumartigen Gas/Flüssigkeitsgemisches angeordnet ist.
- Grundsätzlich können die Bläschen in der Flüssigkeit im Laufe der Zeit in dem Behälter zerfallen, wodurch das Gas bzw. die Luft freigesetzt wird. Um diesen Vorgang zu beschleunigen, kann eine entsprechende Vorrichtung vorgesehen sein, die die Zerstörung der Bläschen fördert, so dass der Anteil des mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Gases und somit auch der Anteil des in der Flüssigkeit gelösten Gases effektiv verringert wird.
- Vorzugsweise ist eine Einstellvorrichtung vorgesehen, die ausgebildet ist, den Anteil des Retentats, der durch die zweite Leitung zurück zu dem Behälter geführt wird, einzustellen. So kann der Sättigungsgrad am Eingang zur Wasserstrahlpumpe im eingeschwungenen, d.h. stationären Zustand, durch die Anzahl der Durchläufe der gesamten Flüssigkeit durch die Vorrichtung, d.h. auch durch den Membranentgaser und durch die Wasserstrahlpumpe eingestellt werden.
- Sofern nur ein Teil der Flüssigkeit über die Wasserstrahlpumpe zurück zu dem Behälter geführt wird, kann der Sättigungsgrad durch das Einstellen der Teilmengen gewählt werden, die einerseits zum Behälter zurückgeführt werden und die andererseits verbraucht werden, z.B. um eine Dialyselösung herzustellen. Weitere Faktoren sind die benötigte Entgasungsqualität und der Wirkungsgrad des Membranentgasers.
- Vorzugsweise ist eine Ansteuereinheit vorgesehen, die die Pumpe kontinuierlich und nicht intermittierend betreibt, so dass permanent eine Entgasung stattfindet.
- Bei der Pumpe kann es sich um eine Kreisel- bzw. um eine Impellerpumpe handeln. Impellerpumpen können prinzipbedingt auch mit Gasen teilweise oder vollständig gesättigte Flüssigkeiten fördern, wobei in der Impellerpumpe selbst eine Verschäumung der Flüssigkeit erfolgen kann, welche mit geeigneten Mitteln abgebaut werden kann.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Pumpe eine Antriebseinrichtung, insbesondere einen Elektromotor aufweist, die mechanisch von dem Förderorgan der Pumpe getrennt ist. In diesem Fall kann der z.B. Impeller, der vorzugsweise das Förderorgan der Pumpe bildet, mechanisch von der Antriebseinrichtung entkoppelt und geführt sein. Denkbar ist es beispielsweise, den Impeller magnetisch mit der Antriebseinrichtung zu koppeln und/oder fluidgelagert anzuordnen.
- Die Pumpe oder ein Teil von dieser, vorzugsweise der genannte Impeller, ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in einer Kassette angeordnet, die in einen Grundkörper der Vorrichtung einsetzbar oder eingesetzt ist. Diese Kassette weist Anschlüsse zu Zu- und Abfuhr der Flüssigkeit auf. Sie ist vorzugsweise als Disposable ausgebildet.
- Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Entgasung einer Flüssigkeit mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Flüssigkeit aus dem Behälter mittels der Pumpe durch einen Membranentgaser geleitet wird, dessen Retentat zumindest teilweise einer Wasserstrahlpumpe zugeführt wird, deren Saugseite das in dem Membranentgaser gewonnene Permeat zugeführt wird, wobei das aus der Wasserstrahlpumpe austretende Fluid dem Behälter zugeführt wird.
- Vorzugsweise wird ein erster Anteil des Retentats der Wasserstrahlpumpe und ein zweiter Anteil des Retentats einer Verbrauchsstelle, insbesondere einer Einrichtung zur Herstellung von Dialyselösung oder Reinstwasser etc. zugeführt.
- Um den Sättigungsgrad der Flüssigkeit, die der Verbrauchsstelle zugeleitet wird, einstellen zu können, kann eine Einrichtung vorgesehen sein, mittels derer das Verhältnis des ersten zu dem zweiten Anteil einstellbar ist.
- Vorzugsweise kann der durch die Wasserstrahlpumpe erzeugte Unterdruck eingestellt werden, was Auswirkungen auf den an der Permeatseite des Membranentgasers anliegenden Unterdruck und somit auf die Entgasung hat.
- Vorzugsweise wird aus dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten dem Retentat eine medizinische Lösung, insbesondere eine Dialyselösung, hergestellt. Auch ist es denkbar, dass in Verbindung mit einer Umkehrosmoseanlage (RO-Anlage) aus dem entgasten Wasser Reinstwasser hergestellt wird.
- An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe „ein“ und „eine“ nicht zwingend auf genau eines der Elemente verweisen, wenngleich dies eine mögliche Ausführung darstellt, sondern auch eine Mehrzahl der Elemente bezeichnen können. Ebenso schließt die Verwendung des Plurals auch das Vorhandensein des fraglichen Elementes in der Einzahl ein und umgekehrt umfasst der Singular auch mehrere der fraglichen Elemente.
- Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
- Es zeigen:
-
1 : ein schematisches Fließbild einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform und -
2 : ein schematisches Fließbild einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform. -
1 zeigt eine schematische Abbildung der Vorrichtung100 gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform. - In den offenen Behälter
102 gelangt über den Zulauf104 eine zu entgasende Flüssigkeit, wie z.B. Wasser. Das Wasser ist mit Gas, wie z.B. mit Luft voll- oder teilgesättigt. - Der Behälter
102 dient als Gas-Flüssigkeits-Separationskammer bzw. als Entlüfterkammer. - Aus dem Behälter
102 führt in dessen unteren Bereich eine Leitung zu einer Pumpe106 , bei der es sich um eine Impeller- bzw. Zentrifugalpumpe handelt. Die fördert nicht intermittierend, sondern weist im Betrieb einen kontinuierlichen Förderstrom auf. - Die Pumpe
106 fördert die Flüssigkeit über den dieser nachgeschalteten Membranentgaser108 , in dem auf Molekularebene aus der Flüssigkeit Gas entfernt wird. - Der Membranentgaser
108 weist eine Vielzahl von Hohlfasern aus einem Material auf, dass für Gas, insbesondere für Luft durchlässig ist, nicht jedoch für Wasser. Die zu entgasende Flüssigkeit umströmt das Hohlfaserbündel, wobei Gas durch die Membranen bzw. durch die Hohlfasern in deren Innenraum übertritt, der die Permeatseite des Membranentgasers108 darstellt, und von dort gemäß Pfeilrichtung in1 zu dem Anschluss der Wasserstrahlpumpe116 gelangt, an dem Unterdruck anliegt. Dieser Unterdruck wird durch den Wasserstrahl erzeugt, der nach dem Passieren des Drosselventils114 durch die Wasserstrahlpumpe116 strömt. - Das Drosselventil
114 wird zur Einstellung des Volumenstroms verwendet, der durch die zweite Leitung von dem Verteiler112 zu der Wasserstrahlpumpe116 gelangt. Je nach Einstellung des Drosselventils114 kann somit mittels der Wasserstrahlpumpe ein variabler Unterdruck erzeugt werden, der an der Permeatseite des Membranentgasers108 anliegt. - Von dem Verteiler
112 , der z.B. als Y-Stück oder als Mehrwegeventil ausgeführt sein kann, gelangt ein weiterer Teilstrom der entgasten Flüssigkeit zu einer nicht näher dargestellten Verbrauchsstelle für das entgaste Wasser. Dabei kann es sich beispielsweise um eine RO-Anlage oder auch um ein Dialysegerät oder um eine Anordnung zur Herstellung einer Dialyselösung handeln. - Vom Ausgang der Wasserstrahlpumpe
116 gelangt das Wasser-Gas-Gemisch, das als Schaum bzw. als Wasser mit darin enthaltenen Luftbläschen vorliegt, zurück zu dem Behälter. - Es erfolgt somit eine Auslösung des in dem Wasser gelösten Gases in dem Membranentgaser
108 durch den in der Wasserstrahlpumpe106 erzeugten Unterdruck. Dabei findet in der Wasserstrahlpumpe106 kein (oder nur in geringem Umfang) erneutes Lösen des Gases in dem Wasser statt, vielmehr erfolgt eine „schaumartige“ Vermischung. Diese wird in dem Eingangsvolumen bzw. in dem Behälter102 wieder rückgängig gemacht, indem die Bläschen im Laufe der Zeit zerfallen und/oder indem eine gezielte Zerstörung der Bläschen in einer entsprechenden Anordnung erfolgt. Das Gas wird über den Anschluss118 aus dem Behälter102 abgeführt. - Auf diese Weise wird der Anteil an Gas in dem Wasser effektiv verringert.
- Vorzugsweise befindet sich zwischen dem Ausgang der Wasserstrahlpumpe
116 und Behälter102 nur eine möglichst kurze Leitung. Denkbar ist es, die Wasserstrahlpumpe116 unmittelbar vor dem Behälter102 anzuordnen. So wird die zur Verfügung stehende Zeit für eine erneute Lösung des Gases im Wasser verringert, was den Wirkungsgrad der Vorrichtung weiter verbessert. - Denkbar ist es, dass mittels des Verteilers
112 das Verhältnis aus dem Anteil der Flüssigkeit, die der Wasserstrahlpumpe116 zugeführt wird und aus dem Anteil der Flüssigkeit, die einem Verbraucher zugeführt wird, eingestellt wird. Je größer dieses Verhältnis ist, desto intensiver ist die Entgasung, da die Anzahl „virtueller Durchläufe“ der Flüssigkeit durch die Vorrichtung entsprechend groß ist. So kann beispielsweise die gesamte zu dem Verteiler112 gelangende Flüssigkeit der Wasserstrahlpumpe116 zugeführt werden oder nur ein Teilstrom. Durch diese Einstellung ist der Sättigungsgrad des Wassers oder eine sonstigen Flüssigkeit einstellbar. -
2 zeigt eine1 im Wesentlichen entsprechende Anordnung, so dass auf die obigen Ausführungen verwiesen wird. - Der einzige Unterschied besteht darin, dass gemäß
2 die Pumpe106 dem Membranentgaser108 nachgeschaltet ist, d.h. der Membranentgaser108 befindet sich auf der Saugseite der Pumpe106 , wohingegen sich der Membranentgaser108 gemäß1 auf der Druckseite der Pumpe106 befindet. - Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Vorteil erreicht, dass die Pumpe
106 im Gegensatz zu der aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung nicht mit einem Gas-Wasser-Gemisch beaufschlagt wird, weil sich in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vor der Pumpe106 keine Drossel oder ein sonstiges Unterdruckelement befindet, das die Bildung eines Gas-Wasser-Gemisches fördert. - Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Entgasung auf Molekülebene und somit schonender stattfindet als z.B. bei einer Ultraschallentgasung, bei der Druckstöße in der Flüssigkeit befindliche Zellen oder sonstige Strukturen zerstören könnten.
- Somit kann die Erfindung beispielsweise auch für die Entgasung von Blut, z.B. zur Entfernung von CO2 aus dem Blut verwendet werden, ohne dass das Blut Schaden nimmt. Die Erfindung sowie auch die genannten Ausführungsbeispiele sind demnach nicht auf die Entgasung von Wasser beschränkt, sondern umfassen die Entgasung jeder beliebigen Flüssigkeit.
- Wird als Pumpe
106 eine Impellerpumpe eingesetzt, hat dies den weiteren Vorteil, dass die Pumpe106 leise läuft und im Übrigen bei magnetischer oder Fluidlagerung ohne reibende Teile auskommt, was sich positiv auf die Lebensdauer der Pumpe auswirkt.
Claims (15)
- Vorrichtung zur Entgasung einer Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung einen Behälter (102), eine Pumpe (106), einen Membranentgaser (108) mit einer Retentatseite und mit einer Permeatseite und eine Wasserstrahlpumpe (116) mit einem Unterdruckanschluss und mit einem Flüssigkeitseingang aufweist, wobei die Pumpe (106) derart angeordnet ist, dass diese die Flüssigkeit von dem Behälter (102) durch den Membranentgaser (108) fördert, wobei eine erste Leitung zur Führung des Permeats von der Permeatseite zu dem Unterdruckanschluss der Wasserstrahlpumpe (116) und eine zweite Leitung zur Führung des Retentats von der Retentatseite zu dem Flüssigkeitseingang der Wasserstrahlpumpe (116) führt und wobei die Wasserstrahlpumpe (116) einen Ausgang aufweist, der mit dem Behälter (102) in Fluidverbindung steht.
- Vorrichtung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (106) stromaufwärts oder stromabwärts des Membranentgasers (108) angeordnet ist. - Vorrichtung nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Leitung ein Verteiler (112) angeordnet ist, der einen Eingang und zwei Ausgänge aufweist, wobei der Eingang mit der Retentatseite des Membranentgasers (108) und wobei ein erster Ausgang mit der Wasserstrahlpumpe (116) und ein zweiter Ausgang mit einer Verbrauchsstelle für die entgaste Flüssigkeit in Fluidverbindung steht, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass es sich bei der Verbrauchsstelle um eine Vorrichtung zur Herstellung von Dialyselösung oder um eine RO-Anlage handelt. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorzugsweise einstellbares Drosselelement (114) vorgesehen ist, das derart angeordnet ist, dass es den Flüssigkeitsstrom durch die Wasserstrahlpumpe (116) begrenzt.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (102) eine Entlüftung (118) aufweist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Behälter (102) eine Vorrichtung zur Zerstörung von Bläschen in dem von der Wasserstrahlpumpe (116) in den Behälter (102) einströmenden schaumartigen Gas/Flüssigkeitsgemisches angeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einstellvorrichtung vorgesehen ist, die ausgebildet ist, den Anteil des Retentats, der durch die zweite Leitung zurück zu dem Behälter (102) strömt, einzustellen.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Pumpe (106) um eine Impellerpumpe handelt.
- Vorrichtung nach
Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (106) eine Antriebseinrichtung aufweist, die mechanisch von dem Impeller getrennt ist, so dass der Impeller von der Antriebseinrichtung abnehmbar ist. - Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe in einer vorzugsweise als Disposable ausgeführten Kassette angeordnet ist, die in einen Grundkörper der Vorrichtung einsetzbar oder eingesetzt ist.
- Verfahren zur Entgasung einer Flüssigkeit mittels einer Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis10 , wobei die Flüssigkeit aus dem Behälter (102) mittels der Pumpe (106) durch einen Membranentgaser (108) geleitet wird, dessen Retentat zumindest teilweise einer Wasserstrahlpumpe (116) zugeführt wird, deren Saugseite das in dem Membranentgaser (108) gewonnene Permeat zugeführt wird, wobei das aus der Wasserstrahlpumpe (116) austretende Fluid dem Behälter (102) zugeführt wird. - Verfahren nach
Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Anteil des Retentats der Wasserstrahlpumpe (116) und ein zweiter Anteil des Retentats einer Verbrauchsstelle, insbesondere einer Einrichtung zur Herstellung von Dialyselösung zugeführt wird. - Verfahren nach
Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels derer das Verhältnis des ersten Anteils zu dem zweiten Anteil einstellbar ist. - Verfahren nach
Anspruch 11 oder12 , dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Wasserstrahlpumpe (116) erzeugte Unterdruck eingestellt werden kann. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 11 bis14 , dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Retentat eine medizinische Lösung, insbesondere eine Dialyselösung hergestellt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018106216.8A DE102018106216A1 (de) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | Vorrichtung und Verfahren zur Entgasung einer Flüssigkeit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018106216.8A DE102018106216A1 (de) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | Vorrichtung und Verfahren zur Entgasung einer Flüssigkeit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018106216A1 true DE102018106216A1 (de) | 2019-09-19 |
Family
ID=67774305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018106216.8A Withdrawn DE102018106216A1 (de) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | Vorrichtung und Verfahren zur Entgasung einer Flüssigkeit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102018106216A1 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3266476A1 (de) * | 2016-07-08 | 2018-01-10 | Fenwal, Inc. | Flexible kreiselpumpen und einwegflüssigkeitsströmungskreisläufe mit solchen pumpen |
-
2018
- 2018-03-16 DE DE102018106216.8A patent/DE102018106216A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3266476A1 (de) * | 2016-07-08 | 2018-01-10 | Fenwal, Inc. | Flexible kreiselpumpen und einwegflüssigkeitsströmungskreisläufe mit solchen pumpen |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP H02 – 4406 A (Abstract, Originaldokument und Maschinenübersetzung). EPO [online], [abgerufen am 10.01.2019] * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AT408955B (de) | Membranfilteranlage und verfahren zum filtern | |
DE102011008329B4 (de) | Blutbehandlungseinheit für eine extrakorporale Blutbehandlungsvorrichtung | |
DE2818390C2 (de) | Künstliches Organ | |
EP3291855B1 (de) | Vorrichtung mit einlassabschnitt zur behandlung einer biologischen flüssigkeit | |
DE3215003A1 (de) | Dialysevorrichtung mit verbesserter luftabscheidung | |
DE102018105120A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Regeneration einer Dialyselösung | |
WO2015135989A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum bilanzieren zwischen einem zufluss und einem abfluss aus einer medizinischen behandlungsvorrichtung | |
DE60107184T2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Regelung des spezifischen Widerstandes von ultra reinem Wasser | |
EP2598224B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur entgasung wässriger medien | |
DE10262036B4 (de) | Reinstwasserversorgungsanlage für Dialysegeräte | |
EP3355951B1 (de) | Dialysegerät | |
DE102018106216A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Entgasung einer Flüssigkeit | |
DE102006044497B4 (de) | Vorrichtung zur Wasseraufbereitung nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose | |
DE102017126136A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Entgasung von Flüssigkeiten | |
EP3829676A1 (de) | Vorrichtung zur regeneration von gebrauchter dialyselösung | |
DE102015104972B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Aufbereitung einer Flüssigkeit, insbesondere durch Umkehrosmose | |
EP3773787B1 (de) | Dialysegerät | |
WO1985000297A1 (en) | Process and device for the separation of substances by means of membranes | |
EP4037799B1 (de) | Verfahren zum entlüften einer querstromdiafiltrationseinheit, querstromdiafiltrationsverfahren und querstromdiafiltrationseinheit | |
EP1631369A2 (de) | Pumpe mit zusätzlicher fluideinspeisung | |
DE7013380U (de) | Vorrichtung zur dialyse von menschlichen blut. | |
DE60108273T2 (de) | Membran zum Justieren vom Durchlass in einem sinkbarem Gerät für Sauerstoffbehälter zur Sammlung von Sturmabwasser | |
DE102022106285A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum kontinuierlichen Gasaustausch in einem Strom eines Fluidgemischs | |
DE102014014725A1 (de) | Vorrichtung mit einem beutelförmigen Behältnis sowie Verfahren zum gasblasenfreien Befüllen eines pumpenbetriebenen, hohlleitungsgestützten Flüssigkeitskreislaufes mittels der Vorrichtung | |
EP3930786A1 (de) | Dialysator und dialysevorrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |