KR101051597B1 - Water purification apparatus for hemodialyzer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인공신장기(hemodialyzer)에 공급되는 물을 정수하는 정수장치에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명은 인공신장기에서 필요로 하는 고도로 정화된 물을 공급할 수 있는 역삼투(Reverse Osmosis) 방식의 정수장치에 관한 것이다.The present invention relates to a water purification device for purifying water supplied to an artificial kidney (hemodialyzer), specifically, the present invention is a reverse osmosis water purification device that can supply a highly purified water required by the artificial kidney. It is about.
인공신장기는 혈액 투석을 위한 장치로서, 혈액 속의 노폐물이나 독성 물질을 제거하는 신장의 역할을 수행한다. 혈액 투석을 위해서는 많은 양의 물이 필요할 뿐만 아니라, 고도로 정화된 물이 필요하다는 것은 주지의 사실이다.An artificial kidney is a device for hemodialysis, and serves as a kidney to remove wastes and toxic substances in the blood. It is well known that hemodialysis requires a large amount of water, as well as highly purified water.
따라서 인공신장기에 공급되는 물을 정화하기 위한 여러 가지 정수장치가 개발되어 왔으며, 그 중에서도 역삼투 방식의 정수장치가 많이 사용되고 있다.Therefore, various water purifiers have been developed for purifying water supplied to artificial kidneys, and among them, reverse osmosis type water purifiers are used.
종래의 인공신장기용 역삼투 정수장치는 일반적으로 전처리부, 역삼투 정수부, 후처리부로 구성된다.The conventional reverse osmosis water purification device for artificial kidneys is generally composed of a pretreatment unit, a reverse osmosis water purification unit, and a post treatment unit.
전처리부는 원수(raw water)를 멀티미디어 필터, 연수 장치, 활성탄 필터로 1차적으로 정화한다. 역삼투 정수부는 전처리된 물을 역삼투막을 통과시켜 정수한 후 저장 탱크로 보내고 여과되지 못한 물은 배출시킨다. 후처리부에서는 서브마이크로 필터(sub-micro filter) 등을 이용하여 역삼투막에서 떨어져 나오거나 제거되지 못한 마이크로미터(micrometer) 이하의 입자를 제거한 후, 혈액 투석기로 보낸다. The pretreatment unit primarily purifies raw water with a multimedia filter, a softening device, and an activated carbon filter. The reverse osmosis water purification unit passes the pretreated water through the reverse osmosis membrane to purify it, and sends it to a storage tank to discharge unfiltered water. The post-treatment unit removes particles below the micrometer (micrometer) that have not been removed or removed from the reverse osmosis membrane by using a sub-micro filter or the like, and then sent to the hemodialyzer.
또한, 종래의 인공신장기용 역삼투 정수장치에서는, 필요에 따라, 여과된 물을 소독하기 위한 자외선 소독 장치나, 생성수의 이온 농도를 낮추기 위한 탈이온 장치를 더 구비하고 있다.In addition, the conventional reverse osmosis water purification device for artificial kidneys further includes an ultraviolet disinfection device for disinfecting the filtered water and a deionization device for lowering the ion concentration of the generated water, if necessary.
그러나 상기와 같은 종래의 역삼투 정수장치는 인공신장기를 사용하는 환자에게 충분하게 안전한 물을 제공하지 못한다는 문제점이 있다. 실제로, 정수장치에 의해 생산된 물의 수질로 인해, 인공신장기를 사용하는 환자에게 부작용이 발생한 많은 사례들이 보고되고 있다. However, the conventional reverse osmosis water purification device as described above has a problem in that it does not provide sufficient safe water for a patient using an artificial kidney. Indeed, many cases of adverse reactions have been reported in patients using artificial kidneys due to the water quality produced by the water purifier.
또한, 종래의 정수장치는 살균 효과가 충분하지 않으며, 정수장치의 각종 배관 및 펌프의 오염으로 인해 정수(淨水)의 수질을 안정적으로 유지하기가 어렵다.In addition, the conventional water purifier does not have sufficient sterilization effect, and it is difficult to stably maintain the water quality of the purified water due to contamination of various pipes and pumps of the water purifier.
또한, 종래의 정수장치는 정수의 수질에 문제가 생기거나, 정수장치의 각 구성부의 이상 동작 등에 자동으로 신속하게 대처할 수 없어서, 인공신장기의 안전하고 편리한 이용을 보장할 수 없는 문제점이 있다.In addition, the conventional water purifier does not have a problem in the water quality of the purified water, or can not quickly and automatically cope with abnormal operation of each component of the water purifier, there is a problem that can not guarantee the safe and convenient use of the artificial kidney.
따라서 이러한 문제점을 해결할 수 있으면서, 인공신장기에 최적화된 정수를 안전하고 편리하게 제공할 수 있는 인공신장기용 정수장치의 개발이 요구되고 있다.
Therefore, while solving this problem, the development of a water purifier for artificial kidneys that can safely and conveniently provide the purified water optimized for artificial kidneys is required.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안한 것으로, 본 발명은 역삼투현상(Reverse Osmosis System)을 이용하여 물을 정수하여 물탱크에 저장 후 투석기에 공급하기 위한 인공신장기용정수장치를 콤팩화 하여 이동 및 협소한 장소에 설치가 용이하도록 개발하기에 이르렀다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above, the present invention provides a water purification device for artificial kidney for supplying the dialysis machine after storing the water in the water tank by using reverse osmosis system (Reverse Osmosis System) It has been developed to be compact and easy to move and install in narrow places.
본 발명의 다른 목적은 인공신장기에서 필요로 하는 고도로 정화되고 안전한 물을 제공할 수 있는 인공신장기용 정수장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide an artificial kidney water purifier that can provide highly purified and safe water required by the artificial kidney.
본 발명의 또 다른 목적은, 정수장치의 각종 배관 및 펌프를 편리하게 관리할 수 있도록 해서, 생산되는 정수의 수질을 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.Another object of the present invention is to make it possible to conveniently manage various pipes and pumps of the water purification device, so that the water quality of the purified water produced can be stably maintained.
본 발명은 역삼투 현상을 이용하여 물을 정수하여 인공신장기에 공급하는 인공신장기용 정수장치에 있어서, The present invention provides a water purifier for artificial kidneys that supplies water to artificial kidneys by purifying water using reverse osmosis.
일정한 압력과 유량으로 원수를 공급하는 원수공급 펌프와,A raw water supply pump for supplying raw water at a constant pressure and flow rate,
상기 원수공급 펌프로부터의 원수에 대해 1차적인 정화를 실시하여 오염원을 제거하는 전처리부; 및A pretreatment unit performing primary purification on the raw water from the raw water supply pump to remove the contaminant; And
상기 전처리부에서 전처리 공정을 거친 원수를, 고압 펌프를 이용하여 삼투압 이상의 압력으로 역삼투막(Membrane)을 통과시켜 정화하는 역삼투 처리부; 및Reverse osmosis treatment unit for purifying the raw water after the pre-treatment process in the pre-treatment unit, by passing the reverse osmosis membrane (Membrane) at a pressure higher than the osmotic pressure using a high pressure pump; And
상기 역삼투 처리부를 내부에 배열설치하고, 외부 상단에 제어부가 설치되는 본체; 및A main body arranged inside the reverse osmosis treatment unit and having a control unit installed at an outer upper end thereof; And
상기 역삼투 처리부에서 정화된 물을 저장하는 저장 탱크부; 및A storage tank unit for storing the purified water in the reverse osmosis treatment unit; And
상기 저장 탱크부로부터의 물을 최종적으로 여과 및 살균하는 후처리부; 및A post treatment unit for finally filtering and sterilizing water from the storage tank unit; And
상기 저장 탱크부의 내부에설치되어 저장된 물을 가열하여 살균처리하는 히터장치; 및A heater device installed in the storage tank unit to heat and sterilize stored water; And
상기 후처리부는 상기 저장 탱크부로부터 공급받은 물에 자외선을 통과시켜 살균하는 UV살균 장치를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.The aftertreatment unit is characterized in that it comprises a UV sterilization device for sterilizing by passing ultraviolet light through the water supplied from the storage tank.
또한, 상기 역삼투 처리부는 전처리 공정을 거친 원수를 역삼투막으로 여과하기 전에, 5㎛ 이하의 입자를 여과하는 프리필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The reverse osmosis treatment unit may further include a pre-filter for filtering particles having a diameter of 5 μm or less before the raw water that has undergone the pretreatment process is filtered through the reverse osmosis membrane.
또한, 상기 전처리부는;In addition, the pre-processing unit;
여과재가 충전되어, 상기 원수로부터 침전물 혹은 부유물을 제거하는 탁도 제거장치; 및A turbidity removal device filled with a filter material to remove precipitates or suspended matter from the raw water; And
활성탄이 충전되어, 상기 원수에 흡수되어있는 맛, 색깔, 잔류염소 및 유기물질을 제거하는 활성탄 여과장치; 및An activated carbon filter device filled with activated carbon to remove taste, color, residual chlorine and organic substances absorbed in the raw water; And
양이온 수지로 충전되어, 양이온을 흡착 제거하는 경수 연화장치를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 역삼투 처리부는 상기 전처리부로부터의 물의 공급을 조절하는 솔레노이드 밸브; 및,And a hard water softening device which is filled with a cationic resin and adsorbs and removes cations, wherein the reverse osmosis treatment unit comprises: a solenoid valve controlling a supply of water from the pretreatment unit; And,
상기 저장 탱크부는 저장된 물의 수위를 검지하는 수위 조절계; 및The storage tank unit level control system for detecting the level of water stored; And
상기 수위 조절계에 의해 검지된 상기 저장 탱크부의 수량에 따라, 상기 솔레노이드 밸브가 상기 전처리부로부터의 물의 공급을 조절하는 것을 특징으로 한다.According to the quantity of the said storage tank part detected by the said water level control system, the said solenoid valve is characterized by adjusting the supply of water from the said pretreatment part.
또한, 상기 후처리부는; In addition, the post-processing unit;
상기 저장 탱크부로부터의 물을 투석실로 공급하는 순수 펌프; 및A pure water pump for supplying water from the storage tank to the dialysis chamber; And
상기 저장 탱크부로부터의 물이 투석실에 공급되기 전에 최종적으로 여과하는 UF 멤브레인 필터를 포함하고, 상기 UF 멤브레인 필터는 50,000 dalton(0.05) 이상의 입자를 선택적으로 걸러낼 수 있는 프리필터인 것을 특징으로 한다.And a UF membrane filter that finally filters the water from the storage tank before it is supplied to the dialysis chamber, wherein the UF membrane filter is a prefilter capable of selectively filtering out particles of 50,000 daltons (0.05) or more. .
또한, 상기 저장 탱크부에는 공기 중의 미생물의 유입을 차단하는 에어 필터를 장착하는 것이 바람직하며, 상기 원수공급 펌프는 2대의 펌프가 병렬로 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the storage tank unit is preferably equipped with an air filter to block the inflow of microorganisms in the air, the raw water supply pump is characterized in that two pumps are installed in parallel.
또한, 상기 본체 하부에는 상기 프리필터에 의해 정수된 물을 역삼투부으로 보내기 위한 고압펌프가 설치되며,In addition, the lower portion of the main body is provided with a high pressure pump for sending water purified by the pre-filter to the reverse osmosis unit,
상기 고압펌프 상부에는 이 고압펌프로부터 정수된 물을 역삼투막에 의해 순수한 물을 생성하여 상기 역삼투막을 통과하지 못한 물은 버리기 위한 역삼투부가 다수 설치되고,In the upper part of the high pressure pump, a plurality of reverse osmosis parts are installed to generate pure water by the reverse osmosis membrane and to discard the water that has not passed through the reverse osmosis membrane.
상기 역삼투부의 하부에는 물탱크에 저장된 순수를 투석실로 이송하기 위한 순수펌프가 병렬로 다수 설치되며,In the lower part of the reverse osmosis unit, a plurality of pure water pumps for transferring the pure water stored in the water tank to the dialysis chamber are installed in parallel,
이 순수펌프의 일측면에는 전처리부를 통과한 정수 내의 활성탄의 분진이나 양이온 수지의 유실된 알갱이를 제거하고, 5㎛ 이상의 부유물질을 제거하기 위한 프리필터가 설치되고,One side of the pure water pump is provided with a pre-filter for removing dust of activated carbon and lost particles of cationic resin in the purified water passing through the pretreatment unit, and removing suspended solids of 5 μm or more.
상기 프리필터의 상부에는 이 프리필터에 의해 부유물이 제거된 순수 중의 미생물이 성장하고 번식할 수 있는 요소를 파괴하여 살균하기 위한 UV 살균장치가 설치되며, On top of the prefilter, a UV sterilizer is installed to destroy and sterilize elements capable of growing and propagating microorganisms in pure water from which suspended matter is removed by the prefilter.
상기 순수펌프 일 측에는 상기 UV 살균장치로부터 살균된 미생물의 부유물 등의 미립자를 제거하는 하기 위한 최종필터가 설치된 것을 특징으로 한다.One side of the pure water pump is characterized in that the final filter for removing particulates, such as suspended solids of the microorganism sterilized from the UV sterilizer.
또한, 상기 원수공급 펌프로부터 전, 후처리부 및 역삼투 처리부,저장탱크,투석기로 전달되는 배관라인에 설치되는 분배관에 이 관 내에 쉽게 삽입되어 압착될 수 있도록 노즐의 앞단이 경사면을 가지는 돌기부가 형성되고, 이 돌기부 후단에는 압착밴드가 삽입되어 관내를 통과하는 물이 유수되는 것을 막도록 절곡홈이 형성되며, 상기 노즐은 스테인리스로 함으로써, 녹이 생기는 것을 방지하였다.In addition, a projection having a front end of the nozzle having an inclined surface so that it can be easily inserted into this pipe to the distribution pipe installed in the pipe line transferred from the raw water supply pump to the pre-, post-treatment and reverse osmosis treatment unit, the storage tank, the catapult. And a bent groove is formed at the rear end of the protrusion to prevent water from flowing through the tube, and the nozzle is made of stainless steel to prevent rust.
본 발명 인공신장기용 정수장치는 다음과 같은 효과를 얻을 수가 있다.The water purifying apparatus for artificial kidneys of the present invention can obtain the following effects.
첫째, 역삼투현상(Reverse Osmosis System)을 이용하여 물을 정수하여 물탱크에 저장 후 투석기에 공급하기 위한 인공신장기용정수장치를 콤팩화 하여 이동 및 협소한 장소에 설치가 용이하다.First, by using reverse osmosis system to clean water and store it in a water tank, the artificial kidney water purification device for supplying to a dialysis machine is compact and easy to move and install in a narrow place.
둘째, 저장 탱크에 설치된 히터에 의해 열소독을 할 수 있으므로, 소독 과정이 간편하고, 인공신장기에 공급되는 물에서 일반 세균 및 발열 물질을 효과적으로 억제할 수 있다.Second, since the heat disinfection can be performed by the heater installed in the storage tank, the disinfection process is easy, and it is possible to effectively suppress the general bacteria and the heating material in the water supplied to the artificial kidney.
셋째, 라인 타입의 UV 살균 장치를 사용함으로써, 인공신장기에 공급되는 물의 살균 효율을 높일 수 있다.Third, by using a line type UV sterilizer, the sterilization efficiency of the water supplied to the artificial kidney can be increased.
넷째, 정수장치의 각 펌프 및 배관을 자동으로 관리할 수 있고, 정화된 물의 수질을 실시간으로 확인할 수 있으며, 정수장치의 각 구성부의 이상 동작에 자동으로 신속하게 대처할 수 있으므로, 인공신장기에 정수를 안전하고 편리하게 공급할 수 있다.Fourth, it is possible to automatically manage each pump and piping of the water purifier, check the water quality of purified water in real time, and cope with the abnormal operation of each component of the water purifier automatically and promptly. It can be supplied safely and conveniently.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 인공신장기용 정수장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 인공신장기용 정수장치의 세부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 인공신장기용 정수장치의 본체 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 인공신장기용 정수장치 관로를 이어주기 위한 노즐을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 인공신장기용 정수장치에서, 입출력 인터페이스로서 터치패널이 사용된 경우의 출력 화면의 일례를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram showing a schematic configuration of a water purifier for an artificial kidney according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing the detailed configuration of the water purifier for artificial kidneys according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a view showing the internal configuration of the main body of the water purifier for artificial kidneys according to the present invention.
Figure 4 is a view showing a nozzle for connecting the water purifier pipe line for the artificial kidney according to the present invention.
FIG. 5 is a view showing an example of an output screen when a touch panel is used as an input / output interface in the water purification apparatus for an artificial kidney according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation according to the present invention. In the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and duplicate description thereof will be omitted. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 발명은 역삼투 현상(Reverse Osmosis System)을 이용하여 물을 정수하여 투석기에 공급하는 인공신장기용 정수장치로서, 도 1에 본 발명의 개략적인 구성을 블록도로 나타내었으며, 도 2에는 그 상세한 구성을 나타내었다. The present invention is an artificial kidney water purifying device for supplying water to a dialysis machine using a reverse osmosis system (Reverse Osmosis System), the schematic configuration of the present invention is shown in Figure 1, a block diagram in Figure 2 Indicated.
본 발명 인공신장기용정수장치(1)는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 크게 전처리부(Pre-Treatment Process Unit)(100), 역삼투 처리부(Reverse Osmosis Process Unit)(200), 저장 탱크부(Reservoir Tank Unit)(300) 및 후처리부(400)로 구성되어 있다.1, the
전처리부(100)는 역삼투 공정을 거치기 전에 역삼투막(reverse osmotic membrane)을 보호하고 수명을 연장하기 위하여 1차적인 오염원을 제거하기 위한 것이다. The
전처리부(100)에서는 원수공급 펌프(Feed Pump)(110)에 의해 일정한 압력과 유량으로 원수를 공급한다. 원수공급 펌프(110)로는 압력식 펌프를 사용할 수 있으며, 비상시를 위하여 2대의 펌프(A 및 B)를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 펌프가 장시간 정지 상태로 방치되면 펌프 내에 고여 있는 물에 미생물이 번식할 우려가 있으므로, 이를 방지하기 위해 1~24시간 주기로 자동 전환이 가능하도록 설정되어 있다. 원수공급 펌프(110)의 출력 측에는 압력 센서(PG)가 연결되어 원수의 유입 압력을 측정할 수 있다.The
원수공급 펌프(110)에 의해 공급된 원수는 전처리부(100)의 탁도 제거장치(Multimedia Filtration)(120), 활성탄 여과장치(Activated Carbon Filtration)(130) 및 경수 연화장치(Water Softener)(140)에 의해 정화된다.The raw water supplied by the raw
탁도 제거장치(120)는 무연탄(Anthracite), 모래(Sand), 자갈(Gravel)의 순서로 여과재가 충전(充塡)되어 있으며, 침전물, 부유물을 제거하여 역삼투 공정에서의 역삼투막을 보호하고 수명을 연장시킨다. 걸러진 불순물의 입자들은 자동밸브에 의하여 주기적으로 역세척되어 배출된다.The
활성탄 여과장치(130)는 과립형의 활성탄을 충전되어 있으며 물에 흡수되어 있는 불순한 맛, 색깔 및 잔류염소와 유기물질을 제거한다. 여과된 불순물 등은 주기적으로 역세척하고 배출하는 과정이 자동밸브에 의하여 주기적으로 자동으로 이루어진다.Activated
경수 연화장치(140)는 양이온 수지로 충전되어 있어 경수의 원인물질인 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg) 등의 2가 양이온을 흡착 제거하고 연수화하며, 역삼투 공정에서의 역삼투막을 보호하고 수명을 연장시킨다. 자동밸브에 의하여 주기적으로 염화나트륨에 의한 수지의 재생을 실시하며, 이를 위해 소금 탱크(150)를 구비하고 있다.The hard
상기 전처리부(100)부에서 전처리 공정을 거친 원수는 역삼투 처리부(200)로 공급된다.The raw water that has undergone the pretreatment process in the
역삼투 처리부(200)에서는 전처리 공정을 거친 물이 원수 밸브(210)를 통해 프리 필터(220)에 공급된다. 원수 밸브(210)는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)로 구성할 수 있으며, 후술하는 저장 탱크부(300)(이하 물탱크라 칭함)의 수위 조절계(330)와 연동하여 원수의 유입 및 차단을 조절한다.In the reverse
이때, 상기 역삼투 처리부(200)는 본체(1) 내부에 배열설치된다.In this case, the reverse
즉, 상기 본체(1) 내부 하부에는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 프리필터(220)에 의해 정수된 물을 역삼투부(240)으로 보내기 위한 고압펌프(230)가 설치되며, 상기 고압펌프 상부에는 이 고압펌프로부터 정수된 물을 역삼투막에 의해 순수한 물을 생성하여 상기 역삼투막을 통과하지 못한 물은 버리기 위한 역삼투부(240)가 다수 설치되고, 상기 역삼투부 하부에는 물탱크(300)에 저장된 순수를 투석실(500)로 이송하기 위한 순수펌프(410)가 병렬로 다수 설치되며, 이 순수펌프 일측면에는 전처리부(100)를 통과한 정수 내의 활성탄의 분진이나 양이온 수지의 유실된 알갱이를 제거하고, 5㎛ 이상의 부유물질을 제거하기 위한 프리필터(220)가 설치된다.That is, as shown in FIG. 3, the
상기 프리필터(220) 상부에는 이 프리필터에 의해 부유물이 제거된 순수 중의 미생물이 성장하고 번식할 수 있는 요소를 파괴하여 살균하기 위한 UV 살균장치(420)가 설치되며, 상기 순수펌프(410) 일측에는 상기 UV 살균장치(420)로부터 살균된 미생물의 부유물 등의 미립자를 제거하는 하기 위한 최종필터(430)가 설치된다.The
다음 상기 고압 펌프인 역삼투 펌프(R/O 펌프)(230)에 의해 삼투압 이상의 압력으로 물을 역삼투부(240)에 유입시켜, 입자, 무기물, 유기물, 박테리아를 제거한다. 순수한 물은 생산수로 사용되고, 역삼투부(240)의 역삼투막(Membrane)을 통과하지 못한 물은 농축되어 배수구로 나가게 되며 일부는 재순환시켜 준다. 이때 생산된 수질의 전기 전도도(conductivity)가 10s/cm이상일 경우 배수되고, 10s/cm이하일 경우 저장 탱크부(300)에 저장된다. Next, water is introduced into the
이와 같은 선택적인 배수 및 저장을 위해 역삼투 처리부(200)와 저장 탱크부(300) 사이에는 3방향 밸브(3-way valve)(250)가 연결되어 있으며, 생산된 순수의 전도도를 확인할 수 있도록 전도도 메터(260)도 설치되어 있다. 또한, 필요에 따라 소정의 설정 시간(약 30~50초) 후 생산된 순수(pure water)가 저장 탱크부(300)에 저장되도록 할 수도 있다. A 3-
상기 역삼투부(240)에 설치된 역삼투막은 원수 중의 이온 성분을 90~99% 제거하고, 유기물, 박테리아 및 독소(Endotoxin)가 제거된 물을 생산한다. 이 물은 AAMI(Association for Advancement of Instrumentation) 및 FDA에서 권장하는 투석용수 수질 기준을 만족한다.The reverse osmosis membrane installed in the
또한, 역삼투부(240)의 내부에는 자외선 램프(도시하지 않음)를 추가로 삽입하여, 여과된 물을 살균 및 소독할 수 있다. 또한, 유량조절 밸브(CV)를 부착하여 정화된 물의 생산량을 조절할 수도 있다.In addition, an ultraviolet lamp (not shown) may be further inserted into the
한편, 역삼투 처리부(200)에는 저압력 스위치(LPS) 및 고압력 스위치(HPS)가 설치되어 있다. 저압력 스위치(LPS)는 역삼투 처리부(200)로 유입되는 유입수의 압력이 소정의 설정값 이하일 때, 고압펌프(230)를 정지시켜 펌프의 공회전을 방지하기 위한 것이고, 고압력 스위치(HPS)는 역삼투부(240)에 유입되는 유입수의 압력이 소정의 설정값 이상일 때, 고압펌프(230)를 정지시켜 역삼투막을 보호하기 위한 것이다. 역삼투 처리부(200)에서도 압력 센서(도시하지 않음)를 설치하여, 실시간으로 압력을 측정할 수도 있다.On the other hand, the reverse
역삼투 처리부(200)에서 정화된 물은 저장 탱크부(300)로 보내진다. 저장 탱크부(300)는 정화된 물을 탱크(310)에 저장한 후 투석실(500)에 공급하는 장치로서, 탱크 외부에는 에어 필터(320)가 장착되어 공기 중에 있는 미생물이 탱크(310)로 유입되는 것을 방지한다. The water purified by the reverse
저장 탱크부(300)에는 탱크(310)의 용량을 측정하는 수위 조절계(LG)(330)가 부착되어 있다. 수위 조절계(330)는 탱크(310)의 용량을 상(High), 중(Middle), 하(Low)로 3등분하여 순수가 상-레벨까지 차면 원수 밸브(210)가 닫히고 고압펌프(320)가 정지되고, 중-레벨까지 내려가면 다시 원수 밸브(110)가 열리고 고압펌프(320)가 가동되고, 하-레벨까지 내려가면 순수 부족의 신호를 경보하게 된다.The
또한, 저장 탱크부(300)는 생성된 순수를 80까지 가열하여 공급할 수 있게 하는 히터(340)와 온도 센서(350)를 더 포함할 수도 있다. 이러한 히터(340)를 사용하여 가열에 의해 탱크(310)에 저장된 물을 정기적으로 소독할 수 있다. 상기 히터(340)에 의한 소독은 투석 중에도 가능하며, 화학적 소독에 비해 간단하고 안정적이다. In addition, the
상기 저장 탱크부(300)에서 생산된 순수는 투석실(500)로 공급되기 전에 후처리부(400)에 의해 최종적으로 여과 및 살균된다. 후처리부(400)는 순수 펌프(410), UV 살균 장치(420), 최종 필터(final filter)(430)로 구성된다. The pure water produced in the
또한, 순수 펌프(530)는 투석실(500)로 순수를 공급하는 펌프로서, A와 B의 2대의 펌프로 구성되어 있다. 각 펌프는 주기적으로 번갈아 가동됨으로써, 정지 상태일 때 펌프 내에 고여 있는 물에 미생물이 번식하는 것을 방지한다.In addition, the pure water pump 530 is a pump which supplies pure water to the
상기 UV 살균 장치(420)는 제조된 순수 중에 있는 박테리아, 바이러스, 이스트(Yeast) 등의 세포막에 자외선을 통과시켜, 미생물이 성장하고 번식할 수 있는 DNA를 파괴하여 살균한다. UV 살균 장치(420)로는 라인 타입(Line-type) 자외선 램프가 사용되어 직접적인 살균 효율을 높일 수 있다.The
제조된 순수는 UV 살균 장치(420)에 이어 최종 필터(430)에 의해 한 번 더 여과된다. 최종 필터(420)는 UF 멤브레인(Ultra-Filtration Membrane) 필터로서 50,000 dalton(0.05) 이상의 입자를 선택적으로 걸러낼 수 있는 것을 사용한다. The produced pure water is filtered once more by the
또한,상기 원수공급 펌프(110)로부터 전, 후처리부(100,400) 및 역삼투 처리부(200),저장탱크(300),투석기(500)로 전달되는 배관라인에 설치되는 분배관에 이 관 내에 쉽게 삽입되어 압착될 수 있도록 노즐(700)이 설치된다.In addition, the pre- and post-processing unit (100, 400) and
상기 노즐(700)은 앞단이 경사면을 가지는 돌기부(701)가 형성되고, 이 돌기부(701) 후단에는 압착밴드(도시하지 않음)가 삽입되어 관내를 통과하는 물이 유수되는 것을 막도록 절곡홈(702)가 형성된다.The
이때, 상기 노즐(700)은 스테인리스를 사용함으로써, 녹이 생기는 것을 방지하였다.At this time, the
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 인공신장기용 정수장치는 역삼투막과 여러 가지 필터 등을 이용하여 원수를 정수하고 살균하여, 인공신장기에 적합한 깨끗한 물을 제공할 수 있다.As described above, the artificial kidney water purifying apparatus of the present invention purifies and sterilizes raw water by using a reverse osmosis membrane and various filters, and can provide clean water suitable for the artificial kidney.
도 5에는 펌프와 배관을 보호하기 위한 다수의 바이패스(By-pass) 밸브(BV)와, 배수 등을 위한 여러 가지 밸브를 도시하고 있으나, 본 기술분야에서 공지된 일반적인 기능이므로, 그 설명은 생략한다. FIG. 5 illustrates a plurality of bypass valves (BV) and various valves for drainage, etc. to protect the pump and the pipe. However, since the general functions are well known in the art, the description thereof will be described. Omit.
한편, 본 발명의 인공신장기용 정수장치에서 사용되는 배관은 PEX 배관을 사용하는 것이 바람직하다. PEX 배관은 바이오 필름의 생성 억제와 내구성 무소음 등의 장점으로 인하여 인공신장기에 최적화된 재질이라고 할 수 있다.On the other hand, the pipe used in the water purifying apparatus for artificial kidneys of the present invention, it is preferable to use a PEX pipe. PEX piping is an optimized material for artificial kidneys due to its advantages such as suppression of biofilm generation and durability and noise.
상기 설명한 본 발명의 실시예에 따른 인공신장기용 정수장치는 관리자가 수동으로 운전할 수 있다. 그러나 정수장치의 효율적인 관리와 인공신장기의 안전한 사용을 위해서는 정수장치가 자동으로 동작하는 것이 바람직하다.The water purifier for an artificial kidney according to the embodiment of the present invention described above may be manually operated by an administrator. However, it is desirable to operate the water purifier automatically for efficient management of the water purifier and safe use of the artificial kidney.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 인공신장기용 정수장치는 각각의 펌프 및 밸브 등을 제어하는 제어부(600)를 구비함으로써, 정수장치를 자동으로 동작시킬 수 있다.Therefore, the artificial kidney water purifier according to the embodiment of the present invention is provided with a
제어부(600)는 신호처리부(610)와 및 입출력 인터페이스(I/O Interface)(620)로 구성되며, 신호처리부(610)로는 마이크로컴퓨터 등이 이용될 수 있고, 입출력 인터페이스(620)로는 터치 패널을 사용할 수 있다. 도 3에 터치 패널을 이용한 입출력 인터페이스(620)의 조작 화면의 일례를 나타내었다.
The
이하에서는, 제어부(600)의 기능 및 동작에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, the function and operation of the
제어부(600)는 정수장치의 운전 및 정지를 할 수 있고, 자동 운전 및 수동 운전을 선택할 수 있으며, 각 구성부의 이상 신호를 수신하여 경보 신호를 표시할 수 있다. 또한, I/O 인터페이스(620)의 출력 화면을 통해 각 구성부의 동작 데이터를 그래프 등으로 표시하도록 할 수도 있다.The
먼저, 제어부(600)는 원수공급 펌프(110), 고압펌프(230) 및 순수 펌프(410)의 동작을 설정하고 제어할 수 있다. 즉, 각 펌프에 대해서 자동/수동 운전의 선택과 펌프의 시동/정지의 선택을 할 수 있으며, 필요에 따라 시동이나 정지 타이밍에 지연 시간을 설정할 수 있다. 또한, 원수공급 펌프(110)와 순수 펌프(410)에 대해서는 A 펌프와 B 펌프 중 하나를 선택하거나 교체 운전을 하도록 할 수 있다. First, the
다음으로, 제어부(600)는 원수 밸브(210), 3방향 밸브(250) 등의 밸브를 제어하고 자동 세척 기능을 동작시킬 수 있다.Next, the
또한, 제어부(600)는 전도도 메터(260), 수위 조절계(330), 온도 센서(530), 압력 센서(PG), 저압력 스위치(LPS), 고압력 스위치(HPS) 등으로부터 각종 데이터를 입력받아, 입출력 인터페이스(620)의 출력 화면을 통해 사용자에게 그래프 등으로 표시할 수 있다. 예를 들어, 전도도 메터(260)로부터 정화된 물의 수질에 대한 정보를 받아서 출력 화면에 표시함으로써, 사용자가 실시간으로 정화된 물의 수질을 확인할 수 있다. In addition, the
또한, 이러한 데이터로부터 각종 펌프나 밸브의 동작을 결정할 수 있고, 이상 동작이라고 판단될 경우에는 경보 신호를 발생할 수도 있다. Moreover, the operation | movement of various pumps and valves can be determined from such data, and an alarm signal may be generated when it determines with abnormal operation.
또한, 저압력 스위치(LPS)와 고압력 스위치(HPS)의 초기 설정값을 설정할 수 있으며, 히터(340)의 동작 시간, 대기 시간 등도 제어할 수 있다.In addition, initial setting values of the low pressure switch LPS and the high pressure switch HPS may be set, and an operation time and a standby time of the
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 인공신장기용 정수장치의 자동 운전 동작에 대해 상세히 설명한다.Next, the automatic operation operation of the water purifier for artificial kidneys according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
제어부(600)로부터 정수장치의 동작이 개시되면, 원수 밸브(210), 원수공급 펌프(110), 고압펌프(230)의 순서로 가동하고, 전처리부(100)의 압력 센서(PG)로부터 원수가 적정 압력으로 유입되는지 확인한다. 이때, 순수 펌프(410)와 UV 살균장치(420)는 오프(OFF) 상태로 한다. When the operation of the water purifying device is started from the
고압펌프(320)는 원수 밸브(110)가 열린 후 펌핑을 개시하고, 펌핑이 정지된 후 원수 밸브(110)가 닫히도록 제어된다.The
전처리부(100)와 역삼투 처리부(200)를 통해 순수가 자동으로 생산되어 저장 탱크(310)로 유입되면, 전도도가 10s/cm 이상이면 3방향 밸브(250)가 열리게 되어 생산수가 버려지게 된다. 경우에 따라, 소정의 설정시간 동안 3방향 밸브(250)가 열리게 하여 생산수가 버려지도록 할 수도 있다. When pure water is automatically produced through the
전도도가 10s/cm 이하이면, 3방향 밸브(250)가 닫혀 생산수가 저장 탱크(310)로 유입된다. 또는 설정시간이 지난 후 3방향 밸브(250)가 닫혀 생산수가 저장 탱크(310)로 유입되도록 할 수도 있다.If the conductivity is 10 s / cm or less, the three-
역삼투 처리부(200)에 설치된 유량조절 밸브(CV)를 통해 정화된 물의 생산량을 조절할 수도 있다.Through the flow control valve (CV) installed in the reverse
전처리부(100)와 역삼투 처리부(200)를 통해 정화된 물이 저장 탱크(310)로 유입되어, 저장 탱크(310)의 수위가 일정 레벨에 도달하면, 역삼투부가 멈춘다.Water purified through the
상기 순수 펌프(410)는 설정치에 만족하지 않는 압력이 설정시간 이상 유지될 때, 순수펌프를 멈추게 하고 압력센스 동작경보를 작동하고, 설정치에 만족하게되면 순수펌프(410)가 자동으로 가동된다.The
이때, 순수 펌프(430)는 설정된 시간 동안만 타이머에 의해 작동한다.At this time, the
자동운전 중에 저장 탱크(310)의 수위가 상-레벨이 되면 대기 상태를 유지하고, 중-레벨까지 내려가면 상-레벨이 될 때까지 자동 운전이 되는 과정을 반복한다. 그리고 하-레벨까지 수위가 내려가면 제어부(600)는 경보 신호를 표시한다.During the automatic operation, if the water level of the
순수 펌프(410)는 자동으로 선택되고, UV-살균 장치(420)는 제어부(600)에 의해 선택적으로 동작할 수 있다. The
원수 밸브(110), 원수공급 펌프(100), 고압펌프(320)의 순서로 가동되고, 고압펌프(320), 원수공급 펌프(100), 원수 밸브(110)의 순서로 정지된다.The
본 발명의 실시예에 따른 인공신장기용 정수장치는 각 구성부의 동작에 문제가 생겼을 경우 자동으로 경보 신호를 발생할 수 있다. 경보 신호는 제어부(600)의 출력 화면이나 경광등 등을 이용하여 표시할 수 있다. The artificial kidney water purifier according to the embodiment of the present invention may automatically generate an alarm signal when a problem occurs in the operation of each component. The alarm signal may be displayed using an output screen or a warning light of the
먼저, 유입되는 원수의 압력이 초기 설정된 압력(예를 들어, 5kgf/)보다 낮으면, 저압력 경보를 발생시킨다. 저압력 경보가 발생되면, 고압펌프(230)의 오작동을 방지하기 위하여 일시적으로 고압펌프(230)의 작동이 정지되고 저압력이 해소되면 즉시 재작동한다. 그러나 지속적으로 저압력 현상이 발생되면 시스템이 정지된다. 한편, 유입되는 원수의 압력이 초기 설정된 압력보다 높으면, 고압력 경보를 발생시키고 시스템 정지시킨다. First, when the pressure of the incoming raw water is lower than the initially set pressure (for example, 5 kgf /), a low pressure alarm is generated. When the low pressure alarm is generated, in order to prevent a malfunction of the
다음으로, 저장 탱크(310)의 수위가 하-레벨일 경우, 저수위 경보를 발생시킨다. 이것은 생산되는 물의 양보다 소모되는 물의 양이 많아서 저장 탱크(310)의 물이 부족한 경우로서, 저수위 경보가 발생되면, 밸브나 배관의 누수 여부에 대해 점검한다. Next, when the water level of the
다음으로, 투석실(500)로 공급되는 물의 압력을 센서로 측정하여 설정 압력보다 이하일 경우, 센서 경보를 발생시키고, 투석실(500) 쪽의 누수현상 여부 확인, 원수(순수)공급 펌프(110)의 작동 상태 확인, 최종 필터(430) 점검 등의 조치를 취하게 된다.Next, if the pressure of the water supplied to the
다음으로, 과부하로 인하여 각종 펌프에 이상이 있는 경우, 펌프 트립(Pump Trip)의 경보를 발생시키고, 트립 해제 등의 조치를 취한다.Next, when there are abnormalities in various pumps due to overload, an alarm of a pump trip is generated, and measures such as a trip release are taken.
다음으로, 전도도 메터(260)로부터 설정값 이상의 전도도(예를 들어, 10s/cm)가 표시되면, 수질 이상으로 판단하여 경보를 발생시키고, 드레인 밸브가 열리도록 한다.Next, if conductivity (for example, 10 s / cm) or higher than a set value is displayed from the
상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인공신장기용 정수장치는 각 구성부의 이상 동작을 신속하게 발견하여 적절한 조치를 취할 수 있으므로, 시스템을 안정되게 운용할 수 있다.
As described above, the artificial kidney water purifier according to the embodiment of the present invention can quickly detect the abnormal operation of each component and take appropriate measures, so that the system can be stably operated.
본 발명은 상기한 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 개념 및 범위 내에서 상이한 실시예를 구성할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해지며, 본 명세서에 기재된 특정 실시예에 의해 한정되지 않는 것으로 해석되어야 한다.
Although the present invention has been described with reference to the above-described preferred embodiments and the accompanying drawings, different embodiments may be constructed within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the present invention is defined by the appended claims, and is not to be construed as limited to the specific embodiments described herein.
100: 전처리부 110: 원수공급 펌프
120: 탁도제거 장치 130: 활성탄 여과장치
140: 경수 연화장치 150: 소금 탱크
200: 역삼투 처리부 210: 원수 밸브
220: 프리 필터 230: R/O 펌프
240: 역삼투부 250: 3방향 밸브
LPS: 저압력 스위치 HPS: 고압력 스위치
300: 저장 탱크부 310: 저장 탱크
320: 에어 필터 330: 수위 조절계
340: 히터 350: 온도 센서
400: 후처리부 410: 순수 펌프
420: UV 살균장치 430: 최종 필터
500: 투석실 600: 제어부
610: 신호처리부 620: I/O 인터페이스100: pretreatment unit 110: raw water supply pump
120: turbidity removal device 130: activated carbon filtration device
140: hard water softener 150: salt tank
200: reverse osmosis treatment unit 210: raw water valve
220: pre-filter 230: R / O pump
240: reverse osmosis unit 250: three-way valve
LPS: low pressure switch HPS: high pressure switch
300: storage tank unit 310: storage tank
320: air filter 330: water level controller
340: heater 350: temperature sensor
400: post-processing unit 410: pure water pump
420: UV sterilizer 430: final filter
500: dialysis room 600: control unit
610: signal processor 620: I / O interface
Claims (11)
상기 본체 하부에는 이 프리필터에 의해 정수된 물을 역삼투부으로 보내기 위한 고압펌프가 설치되며,
상기 고압펌프 상부에는 이 고압펌프로부터 정수된 물을 역삼투막에 의해 순수한 물을 생성하여 상기 역삼투막을 통과하지 못한 물은 버리기 위한 역삼투부가 다수 설치되고,
상기 역삼투부의 하부에는 물탱크 순수를 투석실로 이송하기 위한 순수펌프가 병렬로 다수 설치되며,
이 순수펌프의 일측면에는 전처리부를 통과한 정수 내의 활성탄의 분진이나 양이온 수지의 유실된 알갱이를 제거하고, 5㎛ 이상의 부유물질을 제거하기 위한 프리필터이 설치되고,
상기 프리필터 상부에는 이 프리필터에 의해 부유물이 제거된 순수 중의 미생물이 성장하고 번식할 수 있는 요소를 파괴하여 살균하기 위한 UV 살균장치가 설치되며,
상기 순수펌프 일측에는 상기 UV 살균장치로부터 살균된 미생물의 부유물 등의 미립자를 제거하는 하기 위한 최종필터가 설치된 것을 특징으로 하는 인공신장기용 정수장치.A raw water supply pump for supplying raw water at a constant pressure and flow rate, a pretreatment unit for removing contaminants by performing primary purification on the raw water from the raw water supply pump, and raw water that has been subjected to a pretreatment process in the pretreatment unit Reverse osmosis treatment unit for purifying by passing through the reverse osmosis membrane (Membrane) at a pressure greater than the osmotic pressure by using a pump, the main body is installed in the reverse osmosis treatment unit, the control unit is installed on the outer upper end, purified by the reverse osmosis treatment unit A storage tank unit for storing water, a post-treatment unit for finally filtering and sterilizing water from the storage tank unit, a heater device installed in the storage tank unit for heating and sterilizing the stored water, and the post-treatment unit The phosphorus made of a main body is installed UV sterilization device to sterilize by passing ultraviolet light through the water supplied from the storage tank unit In the constant height appointed unit,
The high pressure pump is installed in the lower part of the main body for sending the water purified by the prefilter to the reverse osmosis unit,
In the upper part of the high pressure pump, a plurality of reverse osmosis parts are installed to generate pure water by the reverse osmosis membrane and to discard the water that has not passed through the reverse osmosis membrane.
In the lower part of the reverse osmosis, a plurality of pure water pumps are installed in parallel to transfer the water tank to the dialysis chamber.
One side of the pure water pump is provided with a pre-filter for removing dust of activated carbon and lost particles of cationic resin in the purified water passing through the pretreatment unit, and removing suspended solids of 5 μm or more.
On the upper part of the prefilter, a UV sterilizer is installed to destroy and sterilize elements capable of growing and propagating microorganisms in pure water from which suspended matter is removed by the prefilter.
One side of the pure water pump is an artificial kidney water purifier, characterized in that the final filter for removing particulates, such as suspended solids of the microorganism sterilized from the UV sterilizer.
상기 후처리부는;
상기 저장 탱크부로부터의 물을 투석실로 공급하는 순수 펌프; 및
상기 저장 탱크부로부터의 물이 투석실에 공급되기 전에 최종적으로 여과하는 UF 멤브레인 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공신장기용 정수장치.The method of claim 1,
The post-processing unit;
A pure water pump for supplying water from the storage tank to the dialysis chamber; And
And an UF membrane filter for final filtering before water from the storage tank is supplied to the dialysis chamber.
상기 UF 멤브레인 필터는 50,000 dalton(0.05) 이상의 입자를 선택적으로 걸러낼 수 있는 프리필터이며, 이 프리필터를 통과한 순수는 투석실로 이송되는 것을 특징으로 하는 인공신장기용 정수장치.The method of claim 5,
The UF membrane filter is a prefilter capable of selectively filtering particles of 50,000 daltons (0.05) or more, and the pure water passing through the prefilters is transferred to the dialysis chamber.
상기 원수공급 펌프는 2대의 펌프가 병렬로 설치되는 것을 특징으로 하는 인공신장기용 정수장치.The method of claim 1,
The raw water supply pump is an artificial kidney water purifier, characterized in that the two pumps are installed in parallel.
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KR1020100108885A KR101051597B1 (en) | 2010-11-03 | 2010-11-03 | Water purification apparatus for hemodialyzer |
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KR1020100108885A KR101051597B1 (en) | 2010-11-03 | 2010-11-03 | Water purification apparatus for hemodialyzer |
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KR1020100108885A KR101051597B1 (en) | 2010-11-03 | 2010-11-03 | Water purification apparatus for hemodialyzer |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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