DE4020840A1 - Vorrichtung zur entgasung einer fluessigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entgasung einer Flüssigkeit nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 37 38 382 bekannt. Der bei dieser Vorrichtung verwendete Wärmetauscher ist in seinem Aufbau relativ aufwendig und besteht aus Metall, was Herstellungs- und Betriebskosten erheblich er­ höht. Um beispielsweise bei Herstellungseinrichtungen für Dialyseflüssigkeit eine Absenkung der Temperatur der Flüssigkeit, die zuvor zur Entgasung auf nahezu Siedetem­ peratur erhitzt worden ist, ermöglichen zu können, ist je­ doch ein Wärmetauscher erforderlich, da er insbesondere im medizinischen Bereich dazu dient, die Flüssigkeit auf Be­ handlungstemperatur abzusenken und andererseits eine Energieersparnis zu ermöglichen, um die Kosten für die Ent­ gasung senken zu können.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Entgasung einer Flüssigkeit der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, die gegenüber der gattungsgemäßen Vorrichtung kostengünstiger ist und dennoch zuverlässig und mit hoher Qualität arbeitet, so daß sie ins­ besondere auch im medizinischen Bereich Anwendung finden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1.

Im Rahmen der Erfindung durchgeführten Untersuchungen haben ergeben, daß Dialysefilter hervorragend als Wärmetauscher geeignet sind. Im Gegensatz zu bisher bekannten Wärme­ tauschern belaufen sich die Kosten für Dialysefilter auf maximal 2-5% der Kosten für einen herkömmlichen Wärme­ tauscher, was eine erhebliche Verminderung der Gesamtkosten der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für all die Anwendungs­ fälle besonders geeignet, bei denen ein hoher Wirkungsgrad des Wärmetauschers erforderlich ist und bei denen die teil­ weise Vermischung der beiden durch die Kammern des Wärme­ tauschers fließenden Flüssigkeiten keine Probleme aufwirft oder bei denen die Flüssigkeiten, die durch die Kammern des Wärmetauschers fließen, identisch sind.

Insbesondere ist die erfindungsgemäße Vorrichtung im medi­ zinischen Bereich bevorzugt anwendbar, wie beispielsweise bei der Hämodialyse und/oder bei Herstellungsvorrichtungen für Dialyseflüssigkeiten.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Ist der Wärmetauscher gemäß den vorteilhaften Weiterbildun­ gen nach den Ansprüchen 2 bis 4 ausgebildet, ergibt sich der Vorteil eines sehr hohen Austauschkoeffizienten von 200 W/ Grad C bei einem Wasserdurchsatz von ungefähr 500 ml/min.

Sind die Fasern nur niedrig flüssigkeitsdurchlässig ver­ mindern sich die Verluste, die sich durch einen Flüssig­ keitsübertritt zwischen den beiden Kammern des Wärmetau­ schers ergeben.

Bevorzugterweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner mit einer zusätzlichen Flüssigkeitsfördereinrichtung versehen sein, um den Wirkungsgrad weiter zu erhöhen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematisch stark vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Entgasung einer Flüssigkeit.

Gemäß der Zeichnung weist die Vorrichtung 1 zur Entgasung einer Flüssigkeit einen Wasserzulauf 2 auf, der mit dem Eingang 3 in einer ersten Kammer 4 eines Wärmetauschers 3 verbunden ist.

Der Ausgang 11 der ersten Kammer 4 des Wärmetauschers 3 ist mit einem Heizelement 5 verbunden, das wiederum mit dem Eingang 7 eines Expansionsgefäßes 6 in Verbindung steht. Der Ausgang 8 des Expansionsgefäßes 6 ist mit dem Eingang 9 einer zweiten Kammer 10 des Wärmetauschers 3 verbunden.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Ausgang 12 der zweiten Kammer 10 des Wärmetauschers 3 mit einer Einrichtung 14 verbunden, die beispielsweise eine Herstellungseinrich­ tung für Dialyseflüssigkeit sein kann. Die Einrichtung 14 kann in diesem Falle wiederum mit dem Eingang eines in der Zeichnung nicht näher dargestellten Dialysegerätes verbunden sein.

Der in der Figur schematisch dargestellte Wärmetauscher 3 ist ein Dialysefilter, der sich gemäß im Rahmen der Erfin­ dung durchgeführten Untersuchungen als ein besonders guter Wärmetauscher herausgestellt hat und überdies eine sehr kostengünstige Konstruktion darstellt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 wird im Betrieb über den Wasser- bzw. Flüssigkeitszulauf 2 mit Flüssigkeit, wie bei­ spielsweise Wasser versorgt. Im Wasser ist üblicherweise physikalisch gelöst Gas, insbesondere Luft enthalten. Um diesen Gasanteil aus dem Wasser zu entnehmen, wird die zu­ geführte Wasser- bzw. Flüssigkeitsmenge durch die erste Kammer 4 des Wärmetauschers 3 zum Heizelement 5 geleitet. Das Heizelement 5 erhitzt die Flüssigkeit auf eine vorbe­ stimmte Temperatur, die nahe dem Siedepunkt der Flüssigkeit liegt. Nach der Erwärmung wird die Flüssigkeit dem Expan­ sionsgefäß 6 zugeführt, in dem die aus der Flüssigkeit abge­ schiedenen Gase abgetrennt werden. Die so von den Gasen be­ freite Flüssigkeit wird vom Expansionsgefäß 6 der zweiten Kammer 10 des Wärmetauschers 3 zugeführt. Im Wärmetauscher 3 erfolgt dann ein Wärmeaustausch, wobei die Flüssigkeit in der zweiten Kammer 10, die ein hohes Temperaturniveau hat, Wärme an die, die erste Kammer 4 durchströmende Flüssigkeit abgibt. Damit wird zum einen die neu zugeführte Flüssigkeit vorgewärmt, was die erforderliche Energiezufuhr durch das Heizelement 5 vorteilhafterweise absenkt. Zum anderen wird die in die zweite Kammer 10 eingeleitete Flüssigkeit auf die jeweils erforderliche Behandlungstemperatur abgekühlt, so daß als weitere Ersparnis keine weiteren Abkühlschritte er­ forderlich sind, wenn die entgaste Flüssigkeit beispiels­ weise der Herstellungseinrichtung 14 oder anderen Geräten zugeführt wird.

Somit ergibt sich durch die besonders hohe Effizienz des als Dialysefilter ausgebildeten Wärmetauschers 3 eine doppelter Einsparungseffekt, da zum einen die Kosten für den Wärme­ tauscher 3 sehr niedrig sind und zum anderen durch dessen hohe Effizienz ein guter Wärmeübergang erfolgt, der zum einen eine hohe Vorwärmung der neuen Flüssigkeit ergibt und zum anderen die erforderliche Abkühlung der entgasten Flüssigkeit möglich macht.

Claims (6)

1. Vorrichtung (1) zur Entgasung einer Flüssigkeit

• - mit einem Flüssigkeitszulauf (2), der mit der ersten Kammer (4) eines Wärmetauschers (3) verbunden ist;
• - mit einem Heizelement (5), das mit dem Ausgang (11) der ersten Kammer (4) verbunden ist, und das die Flüssigkeit auf eine bestimmte Temperatur nahe dem Siedepunkt aufheizt; und
• - mit einem Expansionsgefäß (6) zur Abtrennung der aus der Flüssigkeit abgeschiedenen Gase, dessen Ausgang (8) mit dem Eingang (9) der zweiten Kammer (10) des Wärmetauschers (3) verbunden ist;, dadurch gekennzeichnet,
• - daß der Wärmetauscher (3) ein Dialysefilter ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dialysefilter (3) ein Hohlfaserfilter ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dialysefilter (3) 12 000 Fasern mit einem Innendurchmesser von 0,2 mm aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dialysefilter (3) eine Länge von 250 mm auf­ weist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern eine niedrige Flüssigkeitsdurchlässig­ keit aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn­ zeichnet durch eine Flüssigkeitsfördereinrichtung.