KR102554668B1 - 정수 장치 및 정수 장치에서 적어도 하나의 유체 특성을 제어하기 위한 방법 - Google Patents

정수 장치 및 정수 장치에서 적어도 하나의 유체 특성을 제어하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시내용은 정제수 유동을 생성하는 역삼투 디바이스(RO 디바이스)를 포함하는 정수 장치 및 대응 방법에 관한 것이다. 제안된 방법은 정제수 경로 내의 정제수의 적어도 하나의 유체 특성을 검출하는 단계 및 적어도 하나의 검출된 유체 특성에 기초하여, 정제수 경로 내의 정제수의 하나 이상의 사전 결정된 기준을 충족하기 위해 재순환 경로 내의 물의 유량을 조절하는 단계를 포함한다. 본 개시내용은 또한 상기 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.

Description

정수 장치 및 정수 장치에서 적어도 하나의 유체 특성을 제어하기 위한 방법
본 개시내용은 정수 장치(water purification apparatus) 및 정수 장치에서 적어도 하나의 유체 특성을 제어하기 위한 대응 방법에 관한 것이다. 본 개시내용은 또한 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
급성 또는 만성 신장 기능 부전을 앓고 있는 환자의 치료에는, 투석 요법이 채용된다. 투석 요법의 3가지 일반적인 카테고리는 혈액 투석(hemodialysis: HD), 복막 투석(peritoneal dialysis: PD) 및 지속적 신장 대체 요법(continuous renal replacement therapy: CRRT)이다.
혈액 투석에서, 환자의 혈액은 투석 기계에 통합된 체외 멤브레인 시스템에서 인공 신장을 통한 통과에 의해 세척된다. 혈액 치료는 환자의 혈액이 멤브레인의 일 측에서 순환되고 건강한 피검자의 혈액 내의 농도에 가까운 농도의 혈액의 주요 전해질을 포함하는 투석 유체는 다른 측에서 순환되는 반투과성 멤브레인(투석기)을 갖는 교환기를 통한 체외 순환을 수반한다. 더욱이, 반투과성 멤브레인에 의해 경계 한정된 투석기의 2개의 격실 사이에 압력차가 생성되어, 플라즈마 유체의 분획(fraction)이 한외 여과에 의해 멤브레인을 통해 투석 유체를 함유하는 격실 내로 통과하게 된다.
CRRT는 표준 혈액 투석을 하기에는 너무 중증이거나 불안정한 환자를 위한 대체 요법으로 사용된다. 이는 혈액 투석과 유사하고 확산 및 소정 정도의 대류를 위해 반투과성 멤브레인을 사용한다. 그러나, 이는 혈액 투석보다 더 느린 형태의 혈액 치료이고, 몇시간에서 최대 며칠까지 지속적으로 진행될 수도 있다.
복막 투석에서, 투석 유체는 환자의 복막강 내에 주입된다. 이 강은 고도로 혈관화된 복막에 의해 라이닝되어 있다. 대사 물질이 복막을 가로질러 투석 유체 내로 확산에 의해 환자의 혈액으로부터 제거된다. 과잉 유체, 즉 물은 또한 고장성 투석 유체에 의해 유도된 삼투에 의해 제거된다. 이들 2개의 프로세스, 즉 확산 및 삼투 한외 여과를 통해, 환자의 체액량과 조성을 적절한 한계 내로 유지하기 위해 적절한 양의 용질 대사 물질과 유체가 제거되어야 한다.
지속적 외래 복막 투석(continuous ambulatory peritoneal dialysis: "CAPD"), 조류(tidal flow) APD를 포함하는 자동화 복막 투석(automated peritoneal dialysis: "APD") 및 지속적 유동 복막 투석(continuous flow peritoneal dialysis: "CFPD")을 포함하는 다양한 유형의 복막 투석 요법이 있다.
CAPD는 수동 투석 치료이다. 환자는 이식된 카테터를 배수구에 수동으로 연결하여, 폐 투석 유체가 복막강으로부터 배수될 수 있게 한다. 환자는 이어서 카테터를 새로운 투석 유체의 백에 연결하여, 카테터를 통해 환자 내로 새로운 투석 유체를 주입한다. 환자는 새로운 투석 유체 백으로부터 카테터를 분리하고 투석 유체가 복막강 내에서 체류하게 하는데, 여기서 폐기물, 독소 및 과잉의 물의 전달이 발생한다.
자동화 복막 투석("APD")은 투석 치료가 배수, 충전, 및 체류 사이클을 포함한다는 점에서 CAPD와 유사하다. 그러나, APD 기계는 통상적으로 환자가 수면하는 동안 사이클을 자동으로 수행한다. APD 기계는 환자가 치료 사이클을 수동으로 수행할 필요가 없게 하고, 주간 동안 공급물을 운반할 필요가 없게 한다. APD 기계는 이식된 카테터, 새로운 투석 유체의 소스 또는 백 및 유체 배수구에 유동적으로 연결된다. APD 기계는 투석 유체 소스로부터 카테터를 통해 환자의 복막강 내로 새로운 투석 유체를 펌핑하고, 투석 유체가 강 내에 체류하게 하고, 폐기물, 독소 및 과잉의 물의 전달이 발생할 수 있게 한다. APD 기계는 복막강으로부터, 카테터를 통해, 배수구로 폐 투석물을 펌핑한다. 수동 프로세스와 마찬가지로, 다수의 배수, 충전 및 체류 사이클이 APD 중에 발생한다. "최종 충전"은 CAPD 및 APD의 종료시에 종종 발생하는데, 이는 다음 치료 때까지 환자의 복막강에 잔류한다.
CAPD 및 APD의 모두는 폐 투석 유체를 배수구로 송출하는 배치형(batch type) 시스템이다. 조류 시스템은 수정된 배치 시스템이다. 조류에 의해, 환자로부터 더 장시간에 걸쳐 모든 유체를 제거하는 대신에, 유체의 일부가 제거되고 더 작은 시간 증분 후에 교체된다.
지속적 유동 또는 CFPD 시스템은 폐 투석물을 폐기하지 않고 세척하거나 재생한다. CFPD 시스템은 통상적으로 배치 시스템보다 더 복잡하다.
CAPD, APD(조류 포함) 및 CFPD 시스템은 펌핑 카세트를 채용할 수 있다. 펌핑 카세트는 통상적으로 투석 유체를 카세트 외로 그리고 카세트 내로 각각 밀어내고 끌어당기도록 기계적으로 이동되는 가요성 멤브레인을 포함한다.
일 형태의 복막 투석에서, 자동 순환기가 투석 유체를 주입하고 배수하는 데 사용된다. 이 형태의 치료는 환자가 수면하는 동안 야간에 자동으로 수행될 수도 있다. 순환기는 주입된 유체의 양과 제거된 양을 측정하여 순 유체 제거를 계산한다. 치료 순서는 일반적으로 초기 배수 사이클로 시작하여 복막강에서 폐 투석물을 비운다. 순환기는 이어서 일련의 충전, 체류, 및 배수 사이클을 수행하여, 통상적으로 충전 사이클로 마무리한다.
복막 투석은 일반적으로 많은 양의 투석 유체를 필요로 한다. 일반적으로, 각각의 적용 또는 교환시에, 소정의 환자는 복막강 내로 2 내지 3 리터의 투석 유체를 주입할 것이다. 투석 유체는 대략 1 시간 내지 3 시간 동안 체류하도록 허용되고, 이 때 배출되고 새로운 투석 유체로 교환된다. 일반적으로, 4회의 이러한 교환이 매일 수행된다. 따라서, 각각의 환자마다 대략 8 내지 20 리터의 투석 유체가 매일, 주 7일, 1년 365일 요구된다.
전술된 치료에 사용을 위한 투석 유체는 전통적으로 밀봉된 용기 백에 제공되어 사용 준비가 되어 있다. 예를 들어, 복막 투석은 통상적으로 3개의 상이한 농도의 덱스트로스를 갖는 백을 사용하여 수행된다. 백은 상이한 덱스트로스 농도를 갖는 1 리터 내지 6 리터 백으로서 환자의 가정으로 배달되고 있다. 정상적인 일일 소비량은 약 8 내지 20 리터의 PD 투석 유체이다. 유체는 최대 6 리터 크기의 멸균 백에 제공되며, 이들 멸균 백은 박스에 포장되어 환자의 가정에 사용하기 위해 예를 들어, 매달 배달된다. 유체의 박스는 PD 환자가 취급하기에 번거롭고 무거울 수도 있으며, 환자의 집의 방에서 상당한 공간을 차지한다. 백 및 박스는 또한 매주 또는 매달 폐기되는 비교적 많은 양의 폐기물을 생성한다.
상기의 관점에서, 몇가지 문제가 명백해졌다. 요구된 막대한 양의 유체의 배송 및 저장은 공간 소모적이다. 부가적으로, 다수의 사전 충전된 백의 사용은 빈 용기 및 포장 형태의 폐기 물질을 생성한다.
따라서, 전체 복막 투석을 위한 서브 시스템, 예를 들어 PD 기계에서 투석 용액을 생성하는 시스템이 요구된다.
PD 투석 유체는 환자의 복막강으로 직접 전달된다. 따라서, PD 유체는 환자의 복막 내에 도입하기에 적합한 멸균의 레벨을 가질 필요가 있다. PD 투석 유체는 이에 따라 통상적으로 사용 장소, 일반적으로 환자의 집으로 배달 전에 사전 혼합되고 멸균된다.
또한, 혈액 투석 및 CRRT에서, 사용 지점에서, 예를 들어, 혈액 투석기 또는 CRRT 기계에서, 투석 용액을 생성하는 시스템이 따라서 요구된다.
혈액 투석, PD 또는 CRRT를 위한 전체 시스템은, 몇몇 실시예에서, 3개의 주요 구성 요소, 즉 투석 기계, 정수기 및 투석기 및 정수기의 모두와 함께 동작하는 일회용 세트를 포함한다. 투석 기계는 예를 들어 PD 순환기, 혈액 투석 기계 또는 CRRT 기계이다. 투석 기계는 정수기로부터의 정제수로부터 투석 유체를 준비하여 농축한다.
정수기는 정제수의 사용 지점에, 예를 들어 수돗물로부터 정제수를 생성한다.
특정 상황 하에서, 특정 크기의 제품수(product water) 유량을 전달하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 특정량의 정제수를 적시에 전달하는 것을 가능하게 하거나 또는 정수 장치의 하류에 위치된 필터에 의해 야기되는 압력 강하를 극복하는 것이 가능하다. 그러나, 정수 장치 및 필터의 하드웨어는 시간 경과에 따라 열화될 수도 있다. 예를 들어, 멸균 등급 필터는 박테리아 및 내독소(endotoxins) 및 가능하게는 다른 물질에 의해 폐색될 수도 있다. 이는 정수 장치로부터의 제품수 유량에 영향을 미칠 수도 있다. 따라서, 일정한 압력을 위한 처리량은 시간 경과에 따라 줄어들게 될 것이다. 따라서, 정수 장치에 의해 생성된 정제수의 양은 불확실할 수도 있다. 따라서, 본 개시내용의 하나의 목적은 예를 들어 일정한(또는 상당히 일정한) 유량 또는 압력을 유지하기 위해 제품수 유동의 특성을 제어하는 것이다. 다른 목적은 정수 장치 내의 구성 요소의 작용점(예를 들어, 압력, 온도 또는 유량)을 특정 간격 내로 유지하는 것이다.
이들 목적 및 다른 목적은 독립 청구항에 따른 장치 및 방법에 의해, 및 종속 청구항의 실시예에 의해 적어도 부분적으로 달성된다.
제1 양태에 따르면, 본 개시내용은 정제수를 생성하기 위한 정수 장치에 관한 것이다. 정수 장치는 역삼투(RO) 디바이스, RO 펌프, 재순환 경로, 정제수 경로, 정제수 경로, 제어 디바이스, 적어도 하나의 검출기 및 제어 유닛을 포함한다. - 역삼투(RO) 디바이스는 정제수 유동을 생성하도록 구성되고, RO 디바이스는 공급수를 수용하도록 구성된 공급물 입구 및 정제수 출구를 포함하고, RO 펌프가 공급물 입구로 공급수를 펌핑하도록 구성된다. 더욱이, 재순환 경로가 RO 디바이스 하류의 제1 지점으로부터 RO 디바이스 상류의 제2 지점으로 정제수 유동의 일부를 재순환시키도록 구성되고, 정제수 경로는 정제수 출구로부터 제품수 포트로 정제수를 운반하도록 구성된다. 정제수 경로는 제품수 포트에 정제수를 운반하도록 재순환 경로의 하류에 배열된 제품수 경로를 포함한다. 제어 유닛은 적어도 하나의 검출기에 의해 검출된 유체 특성에 기초하여, 재순환 경로 내의 정제수의 유량을 조절하도록 제어 디바이스를 제어하도록 구성된다. 적어도 하나의 검출기가 제품수 경로 내의 제품수의 제품 유체 특성을 검출하도록 구성된다. 제어 유닛은 또한 적어도 하나의 검출기에 의해 검출된 제품 유체 특성에 기초하여, 하나 이상의 사전 결정된 제품수 기준을 충족하도록 제품수 경로 내의 제품수의 제품 유체 특성을 제어하기 위해 제어 디바이스를 제어하도록 구성된다. 적어도 하나의 검출기는 유량 센서를 포함하고, 유량 센서에 의해 검출된 제품 유체 특성은 제품수 경로 내의 제품수의 유량이다. 또한, 하나 이상의 사전 결정된 제품수 기준은 제품수 경로 내의 제품수의 유량이 사전 결정된 유량에 대응하는 것을 포함한다.
따라서, 정수 장치의 정제수 경로 내의 하나 또는 다수의 유체 특성이 제어될 수도 있다. 더 구체적으로, 투석 기계의 제품수의 하나 이상의 제품 유체 특성이 제어될 수도 있어, 바람직한 제품 유체 특성이 생성 전체에 걸쳐 그리고 또한 예를 들어 시동 및 셧다운 중에 유지되게 된다. 여기서, 제품수의 원하는 유량은 시간 경과에 따라 유지될 수도 있다.
몇몇 실시예에 따르면, 적어도 하나의 검출기는 압력 센서를 포함하고, 압력 센서에 의해 검출된 제품 유체 특성은 제품수 경로 내의 유체의 압력이고, 하나 이상의 사전 결정된 제품수 기준은 제품수 경로 내의 제품수의 압력이 사전 결정된 상위 압력 레벨 미만으로 유지되는 것 및/또는 제품수 경로 내의 제품수의 압력이 사전 결정된 압력에 대응하는 것을 포함한다. 따라서, 제품수 경로 내의 제품수의 압력은 최적의 동작을 위해 바람직한 범위 내로 유지되도록 제어될 수도 있다. 따라서, 제품수 경로 내의 너무 높은 압력으로 인해 구성 요소가 파손되거나 열화되는 것이 회피될 수도 있다.
몇몇 실시예에 따르면, 적어도 하나의 필터는 제품수 경로를 통해 유동하는 제품수를 여과하도록 구성되고, 사전 결정된 상위 압력 레벨은 적어도 하나의 필터 또는 제품수 경로 내에 배열된 임의의 다른 구성 요소의 압력 공차 레벨에 대응한다.
물이 필터를 통해 펌핑됨에 따라, 박테리아 및 내독소, 및 가능하게는 다른 물질은 제품수 경로와 관련하여 배열된 필터의 투과성을 감소시킬 수도 있다. 이는 소정의 압력에 대해, 처리량이 시간 경과에 따라 줄어들게 될 것이라는 것을 의미한다. 제안된 기술을 사용함으로써, 이러한 거동을 보상하기 위해, 제품수 경로 내의 제품수의 압력이 최대 허용 레벨까지 증가될 수 있다.
몇몇 실시예에 따르면, 제어 유닛은 적어도 하나의 검출기에 의해 검출된 적어도 하나의 제품 유체 특성의 변화에 응답하여 경보 기능을 활성화하도록 구성된다. 따라서, 의심되는 에러가 검출되면 작업자 또는 환자에게 경고할 수도 있다.
몇몇 실시예에 따르면, 제어 유닛은 사전 결정된 양의 물을 생성하기 위해, 사전 결정된 시간 동안 제품수 포트를 통해 사전 결정된 유량을 얻도록 제어 디바이스를 제어하도록 구성된다. 따라서, 투석 기계에 의해 요청된 제품의 양이 생성될 수도 있다. 요청된 양은 통상적으로 0.5 내지 400 리터, 예를 들어 1, 2, 5, 10, 20, 50, 70, 90, 150, 200 또는 300 리터이다.
몇몇 실시예에 따르면, 정수 장치는 제품수 경로 내에서 유동하는 제품수를 가열하도록 구성된 가열기를 포함한다. 따라서, 투석 기계에 의해 요청되는 온도를 갖는 제품수가 생성될 수도 있다. 가열기는 또한 RO 디바이스의 RO 멤브레인의 온도를 제어하는 데 사용될 수도 있다.
몇몇 실시예에 따르면, 정수 장치는 가열기의 하류의 정제수 경로 내의 물의 온도를 측정하도록 배열된 온도 센서를 포함한다. 이들 실시예에 따르면, 제어 유닛은 온도 센서에 의해 검출된 온도에 기초하여, RO 디바이스의 RO 멤브레인을 통해 유동하는 물의 온도를 제어하기 위해 제어 디바이스를 제어하도록 구성된다. 따라서, RO 멤브레인의 온도는 상당히 일정하게 유지될 수도 있는데, 이는 동작에 바람직할 수도 있다.
몇몇 실시예에 따르면, 정수 장치는 외부 물 소스로부터 물을 수용하고 공급물 입구에 물을 제공하도록 배열된 탱크를 포함한다.
몇몇 실시예에 따르면, 정수 장치는 정제수 경로에서 재순환 회로의 하류에 배열된 폴리셔 디바이스(polisher device)를 포함한다. 폴리셔 디바이스는 예를 들어 전기 탈이온화(Electrodeionization: EDI) 디바이스를 포함한다.
몇몇 실시예에 따르면, 정수 장치는 RO 디바이스의 정제수 출구로부터 폴리셔 디바이스의 입구로 정제수를 운반하도록 구성된 투과수 경로를 포함한다.
몇몇 실시예에 따르면, 제품수 경로는 폴리셔 디바이스의 출구로부터 제품수 포트로 정제수를 운반하도록 구성된다.
제2 양태에 따르면, 본 개시내용은 정제수를 생성하는 정수 장치 내의 적어도 하나의 유체 특성을 제어하기 위한 대응 방법에 관한 것이다. 정수 장치는 정제수 유동을 생성하는 역삼투 디바이스(RO 디바이스), 및 RO 디바이스의 하류의 지점으로부터 RO 디바이스의 상류의 지점으로 정제수 유동의 일부를 재순환시키도록 구성된 재순환 경로를 포함한다. 방법은 정제수 경로의 제품수 경로 내의 제품수의 적어도 하나의 제품 유체 특성을 검출하는 것을 포함하여, 정제수 경로 내의 정제수의 적어도 하나의 유체 특성을 검출하는 단계로서, 제품수 경로는 재순환 경로의 하류에 배열되는 것인, 검출 단계, 및 적어도 하나의 검출된 제품 유체 특성에 기초하여, 제품수 경로 내의 제품수의 하나 이상의 사전 결정된 제품수 기준을 충족시키도록 재순환 경로 내의 물의 유량을 조절하는 것을 포함하여, 적어도 하나의 검출된 유체 특성에 기초하여, 정제수 경로 내의 정제수의 하나 이상의 사전 결정된 기준을 충족하기 위해 재순환 경로 내의 물의 유량을 조절하는 단계를 포함한다. 적어도 하나의 제품 유체 특성은 제품수 경로 내의 제품수의 유량을 포함하고, 하나 이상의 사전 결정된 제품수 기준은 제품수 경로 내의 물의 유량이 사전 결정된 유량에 대응하는 것을 포함한다.
따라서, 전술된 바와 같이, 제품 유체 특성은 예를 들어 제조업자 또는 사용자에 의해 규정된 특정 기준을 충족시키도록 제어될 수도 있다. 따라서, 물 생성이 더 효과적일 수도 있고 투석 치료가 더 안전할 수도 있다. 방법은 또한 RO 디바이스에 물을 공급하기 위해 사용되는 펌핑 주파수만을 조정할 때보다 제품수 유량에 더 작고 더 고속의 변화를 행하는 것을 가능하게 한다.
몇몇 실시예에 따르면, 방법은 생성 시간의 지속 시간 및 생성 시간 중에 검출된 정제수의 대응 유량에 기초하여, 생성 시간 동안 생성된 정제수의 양을 추정하는 단계를 포함한다. 압력을 제어하는 가능성은 제품수 경로 내의 고압을 회피하는 것을 가능하게 하는데, 이러한 고압은 최악의 경우에 파괴를 유발할 수도 있다.
몇몇 실시예에 따르면, 상기 방법은 양이 사전 규정된 생성 체적에 도달할 때 사전 결정된 동작을 트리거링하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 요청된 체적이 생성될 때 경고 신호 또는 동작(예를 들어, 메시지가 투석 기계로 송신됨)이 트리거링될 수도 있다.
몇몇 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제품 유체 특성은 제품수 경로 내의 압력을 포함하고, 하나 이상의 사전 결정된 제품수 기준은 제품수 경로 내의 제품수의 압력이 사전 결정된 상위 압력 레벨 미만으로 유지되는 것을 포함한다.
몇몇 실시예에 따르면, 방법은 정제수 경로 내에 배열된 가열기의 하류의 정제수 경로 내의 물의 온도를 측정하는 단계를 포함한다. 이 실시예에 따르면, 조절 단계는 이어서 온도 센서에 의해 검출된 온도에 기초하여, RO 디바이스의 RO 멤브레인을 통해 유동하는 물의 온도가 사전 결정된 온도 기준을 충족시키도록 재순환 경로 내의 물의 유량을 조절하는 단계를 포함한다.
이에 의해, RO 멤브레인 내로 진행하는 물의 온도 범위는 유입수의 온도 및 주위 온도에 덜 의존할 것인데, 이는 가열된 정제수의 복귀 유동이 탱크 내의 물의 온도를 증가시키기 위해 사용될 수도 있기 때문이다. 따라서, 멤브레인의 여과 거동이 더 안정적일 것이다.
몇몇 실시예에 따르면, 상기 방법은 정수 장치가 정제수를 생성하는 동안 검출 단계 및 조절 단계를 연속적으로 수행하는 단계를 포함한다.
몇몇 실시예에 따르면, 상기 방법은 적어도 하나의 검출된 제품 유체 특성의 변화에 응답하여 경보 기능을 활성화하는 단계를 포함한다. 따라서, 이들 실시예에 따른 제안된 방법은 또한 정수기가 필터의 파과(breakthrough)와 같은 압력의 갑작스런 변화를 검출할 수 있게 하는데, 이는 더 낮은 압력 강하, 및 이에 의해 제품수 경로 내의 더 낮은 압력 및 증가된 유량을 의미한다. 대안적으로, 정수기와 필터 사이의 누설은 또한 압력 강하를 야기할 것인데, 이는 경보가 해제되게 할 것이다.
몇몇 실시예에 따르면, 사전 결정된 상위 압력 레벨은 제품수 경로의 하류의 제품수를 여과하도록 배열된 적어도 하나의 필터 또는 제품수 경로 내에 또는 그로부터 사전 결정된 거리 내에 배열된 임의의 다른 구성 요소의 압력 공차 레벨에 대응한다.
몇몇 실시예에 따르면, 제어 단계는 사전 결정된 양의 물을 생성하기 위해, 사전 결정된 시간 동안 사전 결정된 유량을 얻도록 제품수의 유체 특성을 제어하는 단계를 포함한다. 더욱이, 정수기는 투석 기계로의 통신이 손실되더라도 요구된 양을 투석 기계로 계속 전달할 수도 있다. 사전 결정된 양은 통상적으로 0.5 내지 400 리터이다.
몇몇 실시예에 따르면, 방법은 제품수 경로 내에서 유동하는 제품수의 온도를 제어하는 단계를 포함한다.
몇몇 실시예에 따르면, 폴리셔 디바이스가 정제수 유동에서 재순환 회로의 하류에 배열되고, 제품수 경로는 폴리셔 디바이스의 출구로부터 제품수 포트로 제품수를 운반하도록 배열된다.
제3 양태에 따르면, 본 개시내용은 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터가 상기 및 이하에 설명되는 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
제4 양태에 따르면, 본 개시내용은 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터가 상기 및 이하에 설명되는 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 실시예의 예를 도시하고 있는 첨부 도면을 참조하여 더 상세히 설명된다:
도 1은 정수 장치로부터 정제수를 사용하는 현장 진료 투석 유체 생성을 갖는 PD 투석 시스템의 일 실시예의 정면 입면도이다.
도 2는 도 1에 도시되어 있는 시스템과 함께 사용되는 일회용 세트의 일 실시예의 입면도이다.
도 3은 정수 장치의 일부 기능 유닛의 개략도이다.
도 4a는 RO 디바이스(301)를 포함하는 정수 장치(300)의 제1 예시적인 실시예를 도시하고 있다.
도 4b는 정수 장치(300)의 제어 유닛의 기능을 도시하고 있다.
도 5는 투석 기계에서 사용을 위한 방법의 흐름도를 도시하고 있다.
도 6은 예시적인 정수 장치를 더 상세히 도시하고 있다.
예를 들어 현장 진료를 위한 정수 장치를 사용할 때, 정제수, 즉 제품수의 유량을 제어할 수 있는 것이 바람직할 수도 있다. 제품수의 유량이 일정하거나 적어도 공지된 경우, 특정 생성 시간 동안 생성되는 물의 양을 예측하는 것이 가능하다.
일반적으로, 가능한 한 신속하게 원하는 양의 제품수를 생성하는 것이 바람직하다. 그러나, 제품수 유량이 너무 높으면, 정수 장치 내의 물의 압력이 너무 높을 수도 있는데, 이는 정수 장치 내의 유체 시스템 및 다른 하드웨어 또는 정수 장치와 관련하여 손상을 유발할 수도 있다. 더욱이, 제품수 유량 또는 압력이 너무 높으면, 예를 들어 투석 기계에 제품수를 제공하도록 배열된 전용 라인 세트 내의 필터가 파손될 수도 있는데, 이는 되어 박테리아 및 내독소가 환자에게 도달할 위험이 유발할 수도 있다.
따라서, 제안된 기술은 제품수 경로 내의 제품수의 유량, 압력 또는 온도와 같은 하나 이상의 제품 유체 특성 또는 파라미터에 기초하여 정수 장치로부터 제품수 유량을 제어하는 방법을 제안한다. 제어는 예를 들어, 정수 장치의 재순환 경로에서 전기적으로 제어되는 비례 밸브를 사용하여 구현된다. 전기적으로 제어 가능한 밸브는 또한 압력 또는 온도와 같은 정제수의 다른 유체 특성을 제어하는 데 사용될 수도 있다.
제안된 기술을 더 양호하게 이해하기 위해, 제안된 기술이 구현될 수도 있는 정수 장치가 복막 투석 시스템에 포함된 부분으로서 이하에 설명된다. 그러나, 제안된 기술은 현장 또는 사용 지점에 시스템에 의해 수행된 혈액 투석 또는 CRRT 처리에 사용될 투석 유체의 제조에 사용을 위해, 다른 종류의 투석 시스템, 예를 들어 혈액 투석 또는 CRRT 시스템에 정제수를 생성하기 위해 사용되는 정수 장치에서 또한 구현될 수도 있다.
이제, 도면, 특히 도 1을 참조하면, 사용 지점 투석 유체 생성을 갖는 복막 투석 시스템이 시스템(10a)에 의해 예시되어 있다. 시스템(10a)은 순환기(20) 및 정수 장치(300)를 포함한다. 순환기(20)에 적합한 순환기는 예를 들어 Baxter International Inc.에서 판매되는 Amia® 또는 HomeChoice® 순환기를 포함하며, 이들 순환기는 시스템(10a)에 따라 생성된 사용 지점 투석 유체를 수행하고 사용하기 위해 업데이트된 프로그래밍이 필요하다는 것을 이해하고 있다. 이를 위해, 순환기(20)는 적어도 하나의 프로세서 및 적어도 하나의 메모리를 갖는 제어 유닛(22)을 포함한다. 제어 유닛(22)은 정수 장치(300)에 정보를 송신하고 그로부터 정보를 수신하기 위한 유선 또는 무선 송수신기를 더 포함한다. 정수 장치(300)는 적어도 하나의 프로세서 및 적어도 하나의 메모리를 갖는 제어 유닛(112)을 또한 포함한다. 제어 유닛(112)은 순환기(20)의 제어 유닛(22)으로 정보를 전송하고 그로부터 정보를 수신하기 위한 유선 또는 무선 송수신기를 더 포함한다. 유선 통신은 예를 들어 이더넷 접속을 통해 이루어질 수도 있다. 무선 통신은 BluetoothTM, WiFiTM, Zigbee®, Z-Wave®, 무선 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus: "USB") 또는 적외선 프로토콜 중 임의의 하나를 통해 또는 임의의 다른 적합한 무선 통신 기술을 통해 수행될 수도 있다. 제어 유닛(22)은 프로그램이 제어 유닛(22)에 의해 실행될 때, 제어 유닛(22) 및 정수 장치가 본 명세서에 개시된 실시예들 중 임의의 하나에 따른 방법 및 프로그램 중 임의의 하나 또는 다수를 수행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 포함한다. 명령은 휴대용 메모리 디바이스, 예를 들어 USB 메모리, 휴대용 컴퓨터 또는 기타 등등과 같은 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장되어 제어 유닛(22)에 로딩될 수도 있다.
순환기(20)는 사용 지점에 새로운 투석 용액을 준비하고, 새로 준비된 투석 유체를 환자(P)에 펌핑하고, 투석 유체가 환자(P) 내에 체류하게 하고, 이어서 사용된 투석 유체를 배수구로 펌핑하기 위해 제어 유닛(22)을 통해 프로그래밍된 장비를 유지하는 하우징(24)을 포함한다. 도 1에서, 정수 장치(300)는 하우징 배수구 또는 배수 용기일 수 있는 배수구(339)로 이어지는 제1 배수 경로(384)를 포함한다. 사용 지점에 새로운 투석 용액을 준비하기 위해 제어 유닛(22)을 통해 프로그래밍된 장비는, 이들에 한정되는 것은 아니지만, (i) 하나 이상의 양압 저장조, (ii) 하나 이상의 음압 저장조, (iii) 하나 이상의 양압 및 음압 저장조에 저장될 양압 및 음압을 제공하기 위해, 제어 유닛(22)의 제어 하에 각각 있는 압축기 및 진공 펌프, 또는 제어 유닛(22)의 제어 하에서 양압 및 음압의 모두를 생성하는 단일의 펌프, (iv) 복수의 유체 밸브 챔버에 양압 및 음압을 전달하기 위한 복수의 공압 밸브 챔버, (v) 복수의 유체 펌프 챔버에 정압 및 음압을 전달하기 위한 복수의 공압 펌프 챔버, (vi) 복수의 공압 밸브 챔버와 복수의 유체 밸브 챔버 사이에 위치된 제어 유닛(22)의 제어 하의 복수의 전기 작동식 온/오프 솔레노이드 공압 밸브, (vii) 복수의 공압 펌프 챔버와 복수의 유체 펌프 챔버 사이에 위치된 제어 유닛(22)의 제어 하의 복수의 전기 작동식 가변 오리피스 공압 밸브, (viii) 일 실시예에서 혼합될 때 투석 유체를 가열하기 위한 제어 유닛(22)의 제어 하의 가열기 및 (viii) 경보 및 다른 상황에서 환자 및 배수 라인을 폐쇄하기 위한 제어 유닛(22)의 제어 하의 폐색기(26)를 포함하는 공압식 펌핑 시스템을 위한 장비를 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 복수의 공압 밸브 챔버 및 복수의 공압 펌프 챔버는 순환기(20)의 하우징(24)의 전방면 또는 전방 표면에 위치된다. 가열기는 하우징(24) 내부에 위치되고 몇몇 실시예에서, 가열 덮개(도 1에는 도시되지 않음) 아래의 하우징(24)의 상부에 위치되어 있는 가열 팬과 접촉하는 가열 코일을 포함한다.
도 1의 순환기(20)는 사용자 인터페이스(30)를 또한 포함한다. 실시예에서 제어 유닛(22)은 비디오 제어기를 포함하는데, 비디오 제어기는 제어 유닛(22)의 1차 제어 처리부 및 메모리와 상호 작용하기 위한 그 고유의 처리부 및 메모리를 가질 수도 있다. 사용자 인터페이스(30)는 비디오 모니터(32)를 포함하는데, 비디오 모니터는 사용자 인터페이스(30)를 통해 제어 유닛(22)에 명령을 입력하기 위해 비디오 모니터(32) 상에 배치된 터치스크린 오버레이로 동작할 수도 있다. 사용자 인터페이스(30)는 멤브레인 스위치 또는 다른 버튼과 같은 하나 이상의 전기기계 입력 디바이스를 또한 포함할 수도 있다.
도 1의 정수 장치(300)는 사용자 인터페이스(120)를 또한 포함한다. 정수 장치(300)의 제어 유닛(112)은 이어서 비디오 제어기를 포함할 수도 있는데, 비디오 제어기는 제어 유닛(112)의 1차 제어 처리부 및 메모리와 상호 작용하기 위한 그 고유의 처리부 및 메모리를 가질 수도 있다. 사용자 인터페이스(120)는 비디오 모니터(122)를 포함하는데, 비디오 모니터는 마찬가지로 사용자 제어 유닛(112)에 명령을 입력하기 위해 비디오 모니터(122) 상에 배치된 터치스크린 오버레이로 동작할 수도 있다. 사용자 인터페이스(120)는 멤브레인 스위치 또는 다른 버튼과 같은 하나 이상의 전기기계 입력 디바이스를 또한 포함할 수도 있다. 제어부(112)는 정수 장치(300)의 하나 이상의 스피커(124)에서 경보 또는 경고 사운드와 같은 사운드 파일을 재생하기 위한 오디오 제어기를 더 포함할 수도 있다.
도 2를 추가로 참조하면, 일회용 세트(40)가 도시되어 있다. 일회용 세트(40)는 도 1에 또한 도시되어 있으며, 순환기(20)와 정합되어 일회용 세트(40) 내에서 유체를 이동시키고, 예를 들어 본 명세서에서 설명된 바와 같이 투석 유체를 혼합한다. 도시된 예에서 일회용 세트(40)는 일회용 카세트(42)를 포함하는데, 일회용 카세트(42)는 가요성 멤브레인에 의해 일 또는 양측에서 커버되어 있는 평면형 강성 플라스틱 부품을 포함할 수도 있다. 순환기(20)의 하우징(24)에 대해 가압된 멤브레인은 펌핑 및 밸빙 멤브레인을 형성한다. 도 2는 일회용 카세트(42)가 순환기(20)의 하우징(24)에 위치된 공압 펌프 챔버와 함께 동작하는 유체 펌프 챔버(44) 및 순환기(20)의 하우징(24)에 위치된 공압 밸브 챔버와 함께 동작하는 유체 밸브 챔버(46)를 포함하는 것을 도시하고 있다.
도 1 및 도 2는 일회용 세트(40)가 카세트(42)의 환자 라인 포트로부터 연장되고 환자 라인 커넥터(52)에서 종료되는 환자 라인(50)을 포함하는 것을 도시하고 있다. 도 1은 환자 라인 커넥터(52)가 환자 전달 세트(54)에 연결되고, 이 환자 전달 세트는 이어서 환자(P)의 복막강에 위치된 유치 카테터에 연결되는 것을 도시하고 있다. 일회용 세트(40)는 카세트(42)의 배수 라인 포트로부터 연장되고 배수 라인 커넥터(58)에서 종료되는 배수 라인(56)을 포함한다. 도 1은 순환기(20)로부터 사용된 투석 유체를 수용하기 위해 배수 라인 커넥터(58)가 정수 장치(300)의 배수 포트(118)에 제거 가능하게 연결되는 것을 도시하고 있다.
도 1 및 도 2는 일회용 세트(40)가 카세트(42)의 가열기/혼합 라인 포트로부터 연장되고 이하에 더 상세히 설명되는 가열기/혼합 백(62)에서 종료되는 가열기/혼합 라인(60)을 포함하는 것을 또한 도시하고 있다. 일회용 세트(40)는 물 축적기(66)의 물 입구로 연장되는 상류 워터 라인 세그먼트(64a)를 포함한다. 하류 워터 라인 세그먼트(64b)는 물 축적기(66)의 물 출구(66b)로부터 카세트(42)까지 연장된다. 도시되어 있는 예에서, 상류 워터 라인 세그먼트(64a)는 워터 라인 커넥터(68)에서 시작하고 물 축적기(66)로부터 상류에 위치된다. 도 1은 워터 라인 커넥터(68)가 정수기(110)의 제품수 포트(128)에 제거 가능하게 연결되어 있는 것을 도시하고 있다.
정수 장치(300)는 예를 들어 복막 투석에 적합한 정제수 및 물("WFPD")을 출력한다. WFPD는 환자(P)의 복막강으로 전달을 위해 투석 유체를 제조하기에 적합한 물이다. WFPD는 예를 들어 투석용 물 또는 주사용 물이다.
일 실시예에서, 멸균용 멸균 등급 필터(70a)는 하류 멸균용 멸균 등급 필터(70b)로부터 상류에 배치된다. 필터(70a, 70b)는 물 축적기(66)의 상류의 워터 라인 세그먼트(64a)에 배치될 수도 있다. 멸균용 멸균 등급 필터(70a, 70b)는 거부 라인을 갖지 않는 관통 필터일 수도 있다. 멸균 필터의 기공 크기는 예를 들어 0.1 또는 0.2 미크론과 같이, 1 미크론 미만일 수도 있다. 적합한 멸균용 멸균 등급 필터(70a, 70b)는 예를 들어 Pall IV-5 또는 GVS Speedflow 필터일 수도 있거나, 또는 본 발명의 양수인에 의해 제공되는 필터일 수도 있다. 대안 실시예에서, 단지 하나 또는 2개 초과의 멸균용 멸균 등급 필터가 물 축적기(66)의 상류에서 워터 라인 세그먼트(64a) 내에 배치된다. 하나 이상의 멸균용 멸균 등급 필터는 물 축적기(66)에 가깝게 배열될 수도 있어, 일회용 세트(40)가 절첩이 더 용이해진다. 다른 대안 실시예에서, 워터 라인 세그먼트(64a) 내에 멸균용 멸균 등급 필터가 존재하지 않는다. 멸균용 멸균 등급 필터는 예를 들어 정수 장치(300)의 제품수 경로에 위치된 하나 또는 다수의 이상의 한외 필터로 대체될 수도 있다.
도 2는 카세트(42)의 마지막 백 또는 샘플 포트로부터 연장되는 마지막 백 또는 샘플 라인(72)이 제공될 수도 있다는 것을 또한 도시하고 있다. 마지막 백 또는 샘플 라인(72)은 커넥터(74)에서 종료되는데, 커넥터는 투석 유체의 사전 혼합된 마지막 충전 백의 정합 커넥터 또는 샘플 백 또는 다른 샘플 수집 용기에 연결될 수도 있다. 마지막 백 또는 샘플 라인(72) 및 커넥터(74)는 원한다면 제3 유형의 농축물에 대안적으로 사용될 수도 있다.
도 1 및 도 2는 일회용 세트(40)가 카세트(42)의 제1 농축물 포트로부터 연장되는 제1 농축물 라인(76)을 포함하고 제1 카세트 농축물 커넥터(80a)에서 종료되는 것을 도시하고 있다. 제2 농축물 라인(78)이 카세트(42)의 제2 농축물 포트로부터 연장되고 제2 카세트 농축물 커넥터(82a)에서 종료된다.
도 1은 제1 농축물 용기(84a)가 용기(84a)로부터 용기 라인(86)을 통해 제1 카세트 농축물 커넥터(80a)에 정합하는 제1 용기 농축물 커넥터(80b)로 펌핑되는 제1, 예를 들어 글루코스 농축물을 보유하는 것을 도시하고 있다. 제2 농축물 용기(84b)는 용기(84b)로부터 용기 라인(88)을 통해 제1 카세트 농축물 커넥터(82a)에 정합하는 제2 용기 농축물 커넥터(82b)로 펌핑되는 제2, 예를 들어 완충제 농축물을 보유한다.
치료를 시작하기 위해, 환자(P)는 통상적으로 카세트(42)를 순환기 내에 적재하고 랜덤 또는 지정된 순서로 (i) 가열기/혼합 백(62)을 순환기(20) 상에 배치하고, (ii) 상류 워터 라인 세그먼트(64a)를 정수 장치(300)의 제품수 포트(128)에 연결하고, (iii) 배수 라인(56)을 정수 장치(300)의 배수 포트(118)에 연결하고, (iv) 제1 카세트 농축물 커넥터(80a)를 제1 용기 농축물 커넥터(80b)에 연결하고, (v) 제2 카세트 농축물 커넥터(82a)를 제2 용기 농축물 커넥터(82b)에 연결한다. 이 시점에, 환자 커넥터(52)는 여전히 캡핑되어 있다. 일단 새로운 투석 유체가 준비되고 검증되면, 환자 라인(50)은 새로운 투석 유체로 프라이밍되고, 그 후 환자(P)는 치료를 위해 전달 세트(54)에 환자 라인 커넥터(52)를 연결할 수도 있다. 상기 단계들의 각각은 비디오 모니터(32)에서 그래픽으로 나타날 수도 있고 그리고/또는 스피커(34)로부터의 음성 안내를 통해 제공될 수도 있다.
정수 장치(300)가 이제 더 상세히 설명될 것이다.
도 3에는 전처리 모듈(160), 역삼투(RO) 모듈(170) 및 후처리 모듈(180)을 포함하는 정수 장치(300)의 기능부의 개략도가 도시되어 있다. 정수 장치(300)는 물의 정제를 위해 물 소스(398), 예를 들어 수돗물로부터 정수 장치(300)로 물을 공급하기 위한 입구 포트(399)를 포함한다. 물 소스로부터의 유입수는 입구 포트(399)를 통해 전처리 모듈(160) 내로 공급된다.
전(前)처리 모듈
전처리 모듈(160)은 유입수를 입자 필터 및 활성탄의 베드로 처리한다.
입자 필터는 유입수로부터 점토, 미사 및 실리콘과 같은 입자를 제거하도록 배열된다. 입자 필터는 유입수로부터 마이크로미터의 크기의 입자, 선택적으로 또한 더 큰 내독소 분자를 저지하도록 배열된다.
활성탄의 베드는 유입수로부터 염소 및 염소를 갖는 조성물을 제거하고 독성 물질 및 살충제를 흡수하도록 배열된다. 예시적인 실시예에서, 활성탄의 베드는 차아염소산염, 클로라민 및 염소 중 하나 또는 다수를 제거하도록 배열된다. 다른 예시적인 실시예에서, 활성탄의 베드는 또한 유입수의 살충제를 포함하는 유기 화합물(TOC 총 유기 탄소)을 감소시키도록 배열된다.
몇몇 실시예에서, 입자 필터 및 활성탄의 베드는 하나의 단일 소모품 부분에 통합된다. 소모품 부분은 예를 들어 유입수 수질에 따라 사전 규정된 간격으로 교환된다. 유입수의 수질은 예를 들어 현장에서 정수 장치(300)의 최초 사용 전에 자격이 있는 사람에 의해 검사되고 결정된다.
선택적으로, 전처리 모듈(160)은 역삼투(RO) 멤브레인 및 폴리셔와 같은 하류에 위치된 디바이스의 보호를 위한 이온 교환 디바이스를 포함한다.
전처리 모듈(160)은 따라서 유입수를 여과하고 전처리된 물을 하류에 위치된 RO 모듈(170)로 전달한다.
RO 모듈
RO 모듈(170)은 역삼투의 영향에 의해 전처리된 물로부터 미생물, 발열 물질 및 이온성 물질과 같은 불순물을 여과수로부터 제거한다. 전처리된 물은 펌프에 의해 가압되고 삼투압을 극복하기 위해 RO 멤브레인을 통과하도록 강제된다. RO 멤브레인은 예를 들어 반투과성 멤브레인이다. 이에 의해, 공급수로 지칭되는 전처리된 물의 스트림은 물의 거부 스트림과 투과수의 스트림으로 분할된다. 예시적인 실시예에서, 거부수는 제1 거부 경로 및 제2 거부 경로 중 하나 또는 모두를 통해 통과될 수도 있다. 제1 거부 경로는 RO 디바이스 내로 다시 재공급되기 위해 거부수를 RO 펌프의 공급수 경로로 재차 재순환한다. 재순환된 거부수는 RO 멤브레인의 물때 형성(scaling) 및 오염(fouling)을 최소화하기 위해 RO 멤브레인의 거부측을 지나는 충분한 유동을 얻기 위해 RO 디바이스로의 공급 유동을 증가시킨다. 제2 거부 경로는 거부수가 배수되도록 유도한다. 이는 거부측의 농도 레벨이 적절하고 요구된 투과 유체 농도를 얻기에 충분히 낮게 한다. 공급수가 낮은 함량의 용질을 가지면, 배수 유동의 일부가 또한 RO 멤브레인의 입구측으로 재차 유도될 수 있고 이에 의해 정수 장치(300)의 물 효율을 증가시킬 수 있다.
RO 모듈(170)은 따라서 전처리된 물을 처리하고 투과수를 하류에 위치된 후처리 모듈(180)로 전달한다.
후처리 모듈
후처리 모듈(180)은 투과수로부터 이온을 추가로 제거하기 위해 투과수를 폴리싱한다. 투과수는 전기 탈이온화(EDI) 디바이스 또는 혼합 베드 필터 디바이스와 같은 폴리셔 디바이스를 사용하여 폴리싱된다.
EDI 디바이스는 RO 멤브레인에 침투한 알루미늄, 납, 카드뮴, 크롬, 나트륨 및/또는 칼륨 등과 같은 투과수로부터 이온을 제거하기 위해 전기 탈이온화를 사용한다. EDI 디바이스는 전기, 이온 교환 멤브레인 및 수지를 이용하여 투과수를 탈이온화하고 투과수로부터 용해된 이온, 즉 불순물을 분리한다. EDI 디바이스는 EDI 디바이스에 의해 투과수의 순도 레벨보다 더 높은 순도 레벨로 폴리싱된, 폴리싱된 물을 생성한다. EDI 디바이스는 제품수의 항균 효과를 가지며, 무엇보다도, EDI 디바이스의 전기장으로 인해 수중의 박테리아 및 내독소의 양을 감소시킬 수 있다. 일 실시예에서, EDI 디바이스는 70 내지 210 ml/min의 제품수를 생성하는 용량을 갖는다. EDI 디바이스의 용량은 따라서, 제품수의 유량에 대한 한계를 설정한다.
혼합 베드 필터 디바이스는 혼합 베드 이온 교환 물질을 갖는 컬럼 또는 용기를 포함한다.
본 명세서에서 또한 제품수라 칭하는 폴리싱된 물은 그 후에 정수 장치(300)의 제품수 포트(128)로부터 제품수의 사용 지점으로 전달될 준비가 된다. 제품수는 투석, 즉 투석용 물에 적합하다. 일 실시예에서, 제품수는 주사용 물이다. 예시적인 실시예에서, 워터 라인(56)을 포함하는 일회용 세트(40)는 제품수를 사용 지점으로 운반하기 위해 정수 장치(300)에 배열된다. 선택적으로, 정수 장치(300)는 배수 포트(118)를 포함한다. 배수 포트(118)는 일 예시적인 실시예에서, 정수 장치(300) 내부의 제1 배수 경로(384)를 통해 정수 장치(300)의 배수구(339)로의 추가의 운반을 위해 배수 라인(64)을 통해, 예를 들어 PD 환자로부터, 사용된 유체를 수용하기 위해 사용된다. 추가 옵션으로서, 배수 포트(118)는 정수 장치(300)에, 예를 들어 제1 배수 경로(384)에 배열된 전도도 센서로의 추가의 운반을 위해 준비된 혼합 용액의 샘플을 수용한다. 일회용 세트(40)는 여기서 주사용 물로서의 제품수의 수질을 보장하기 위해 정수 장치(300)로부터 제품수를 여과하기 위해 멸균용 멸균 필터(70a, 70b)를 갖고 배열된다.
따라서, 축적기 백(66) 내에 수집된 제품수는 박테리아 및 내독소의 제거를 위해, 즉 멸균 제품수를 생성하기 위해 일회용 세트(40)의 하나 또는 다수의 멸균용 멸균 등급 필터를 통과한다. 일 실시예에 따르면, 멸균용 멸균 등급 필터는 중복성이다.
축적기 백(66) 내에 멸균 제품수를 수집함으로써, 정수 장치(300)와 순환기(20)는 압력의 견지에서 결합 해제되어, 멸균용 멸균 등급 필터를 통해 물을 밀어내는 데 필요한 고압이 순환기(20)에 영향을 미치지 않게 된다.
정수 장치(300)의 제어 유닛(112)은 정수 장치(300)를 상이한 동작 상태, 예를 들어 '대기(STANDBY)', '연결(CONNECT)', '아이들(IDLE)', '운전(RUN)' 및 '유지 보수(MAINTENANCE)'로 설정하도록 배열된다. 정수 장치(300)는 순환기(20)로부터의 명령에 따라 작용하도록 배열된다.
정수 장치(300)는 사용 중이 아니지만 전원 온 상태에 있을 때, 대기 상태로 설정된다.
'대기' 상태에서, 정수 장치(300)는 '연결' 또는 '유지 보수' 명령을 대기한다.
상이한 상태의 주요 단계가 설명된다. 유량 센서 비교, 유동 경로가 누설되지 않는지의 테스트 등과 같은 위험 완화를 위해 행해진 단계는 생략된다.
상태 '연결'
상태 '연결' 중에, 시스템은 센서를 테스트하고, '아이들' 상태로 진행하는 명령이 수신될 때 시스템이 준비되었는지 확인하기 위해 EDI 디바이스를 점검한다. 상태 '연결'은 또한 예를 들어 전처리 모듈(160)에서 특정 구성 요소의 플러싱을 포함할 수도 있다.
환자는 통상적으로 또한 전처리 모듈(160) 다음에 위치된 샘플링 포트에서, 유입수의 샘플을 채취하도록 요청받는다. 이 샘플에서 확인된 것은 차아염소산염, 클로라민 및 염소를 포함하는 염소의 레벨이 공차 레벨 미만이라는 것이다.
'연결' 상태의 모든 단계가 수행될 때, 시스템은 사용 준비가 된다.
상태 '아이들'
이 상태에서, 정수 장치(300)는 복귀 유체 전도도 측정(새로 준비된 투석 유체가 테스트될 때) 또는 순환기(20)로부터의 새로운 공급 제품수 요청을 대기한다.
이 상태에서 정수 장치(300)는 제품수를 공급하기 위해 자체로 준비할 수도 있다. 정수 장치(300)는 이어서 제품수의 생성을 시작하지만, 제품수를 제품 포트(128)로부터 전달하는 대신에, 생성된 제품수는 제품수가 안정한 전도도 레벨을 얻을 때까지 탱크(350)로 재순환되고, RO 디바이스는 RO 디바이스(301)의 원하는 작용점에서 작동하고 있다.
정수 장치(300)는 때때로 물 경로를 재순환하여 물 생성 페이즈의 시작 시간을 최소화한다.
상태 '아이들'은 예를 들어 전처리 모듈(160)에서 특정 구성 요소의 플러싱을 또한 포함할 수도 있다.
상태 '운전'
상태 '운전'에서, 정수 장치(300)는 제품수[예를 들어, 순환기(20)에 의해 요청된 체적]을 일회용 세트 축적기 백(66)에 공급한다.
제안된 기술은 이제 도 4a, 도 4b 및 도 5를 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.
도 4a는 RO 디바이스(301)를 포함하는 정수 장치(300)를 도시하고 있다. 도 4a는 단지 개념도일 뿐이며, 제안된 기술과 관련된 정수 장치(300)의 일부만을 도시하고 있다는 것을 주목하라. 예시적인 정수 장치(300) 및 그 동작의 더 상세한 설명이 도 6과 관련하여 제공된다.
도 4a의 정수 장치(300)는 RO 디바이스(301), 탱크(350), RO 펌프(450), 공급수 경로(390), 재순환 경로(375), 정제수 경로(371), 제어 디바이스(305a), 온도 센서(303), 압력 센서(308), 유량 센서(309), 가열기(302), 유량 센서(380), 제품수 포트(128) 및 제어 유닛(112)을 포함한다.
RO 디바이스(301)는 정제수 유동 및 거부 유동을 생성하도록 배열된다. 더 상세하게, RO 디바이스(301)는 RO 멤브레인(324), 공급물 입구(301a), 정제수 출구(301b) 및 거부 출구(301c)를 포함한다. RO 멤브레인(324)은 공급물 입구(301a)와 거부 출구(301c)를 정제수 출구(301b)로부터 분리한다. 거절 유동은 제1 거절 경로(385b) 내로 그리고/또는 정수 장치(300)의 배수구(339) 내로 유도된다. 제1 거부 경로(385b)는 거부 출구(301c) 및 공급수 경로(390)에 유동적으로 연결된다.
공급수 경로(390)는 공급수를 공급물 입구(301a)로 운반하도록 배열된다. 공급수 경로(390)는 공급물 입구(301a)에 유동적으로 연결된다.
탱크(350)는 물을 수집하기 위해 공급수 경로(390)에 배열된다. 더 구체적으로, 탱크(350)는 외부 물 소스로부터 물을 수용하고 공급물 입구(301a)에 물을 제공하도록 배열된다. 몇몇 실시예에 따르면, 탱크(350)는 선택적이며, 이는 도 4a에서 점선으로 지시되어 있다.
RO-펌프(450)는 공급수 경로(390)에 배열되어, 공급수를 공급물 입구(301a)로 펌핑한다. RO 펌프(450)는 탱크(350)(존재할 때)의 하류에 배열된다. RO 펌프(450)는 투과수 유동의 특정 유량에 대응하는 특정 펌프 속도로 제어되도록 구성된다. 공급수의 온도가 증가함에 따라 RO 멤브레인(324)의 투과성이 증가하기 때문에, 펌프 속도와 유량 사이의 관계는 공급물 입구(301a)로 공급되는 물의 온도, 및 따라서 RO 멤브레인(324)의 온도에 의존한다.
제품수 포트(128)는 제품수를, 예를 들어 전용 라인 세트를 통해, 예를 들어 투석 기계에 제공하도록 배열된다. 멸균 등급 필터(도시되어 있지 않음)는 통상적으로 제품수 포트(128)의 하류에서, 정수 장치(300) 외부의 라인 세트에 위치된다.
재순환 경로(375)는 RO 디바이스(301) 하류의 제1 지점으로부터 RO 디바이스(301) 상류의 제2 지점으로 정제수 유동의 일부를 재순환시키도록 배열된다. 더 구체적으로, 재순환 경로(375)는 정수 장치(300) 내부에서, RO 디바이스(301)의 하류의 지점으로부터 공급수 경로(390)로 가열된 정제수를 순환시키도록 배열된다. 정제수는 도 4a의 예에서 탱크(350)로 재순환되고, 다시 RO 디바이스(301)의 공급물 입구(301a)로 공급된다. 그러나, 정제수는 대안적으로 RO 펌프(450)의 상류의 워터 라인으로 직접 재순환될 수도 있다.
정제수 경로(371)는 정제수 출구(301b) 및 제품수 포트(128)에 유동적으로 연결된다. 정제수 경로(371)는 정제수 출구(301b)로부터 제품수 포트(128)로 정제수를 운반하도록 구성된다. 정제수 경로(371)는 투과수 경로(371a) 및 제품수 경로(371c)를 포함한다. 본 명세서에서 제품수 경로는 제품수 포트(128)에 가장 가까운 정제수 경로(371)의 부분을 칭하고, 여기서 압력 및 유량과 같은 유체 특성은 제품수 포트(128)에서와 동일하다(또는 유사하다).
가열기(302)는 제품수 경로(371c) 내에서 유동하는 제품수를 가열하도록 배열된다. 가열기(302)는, 예를 들어 RO 디바이스(301)에 의해 생성된 정제수를 가열하도록 배열된 가열기이다. 더욱이, 도 4a의 예에서, RO 디바이스(301)를 떠나는 정제수는 투과수 경로(371a)에 포함된 유량 센서(410) 및 온도 센서(303)를 또한 통과한다.
정제수 경로(371)는 폴리셔 디바이스(306), 예를 들어, 전기 탈이온화(EDI) 디바이스를 포함한다. 대안적으로, 폴리셔 디바이스(306)는 혼합 베드 필터 디바이스이다. 폴리셔 디바이스(306)는 정제수 경로(371)에서 재순환 회로(374)의 하류에 배열된다. 따라서, 폴리셔 디바이스(306)는 재순환 경로(375)가 정제수 경로에 연결된 지점의 하류의 정제수 경로(371)에 배열된다. 폴리셔 디바이스(306)는 투과수 경로(371a) 및 제품수 경로(371c)에 유동적으로 연결된다. 달리 말하면, 몇몇 실시예에 따르면, 투과수 경로(371a)는 RO 디바이스(301)의 정제수 출구(301b)로부터 폴리셔 디바이스(306)의 입구로 정제수를 운반하도록 배열되고, 제품수 경로(371c)는 폴리셔 디바이스(306)의 출구로부터 제품수 포트(128)로의 정제수를 운반하도록 배열된다.
본 개시내용은 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 압력 또는 유량과 같은 유체 특성이, 공급물 입구(301a)로 재순환되는 RO 디바이스에 의해 생성된 투과물 유동의 일부를 제어함으로써 제어될 수도 있다는 식견에 기초한다. 전기적으로 제어 가능한 밸브와 같은 제어 디바이스(305a)는 이러한 제어를 가능하게 하도록 배열된다. 달리 말하면, 제어 디바이스(305a)는 재순환 경로(375) 내의 정제수의 유량을 조절하도록 배열된다. 몇몇 실시예에 따르면, 제어 디바이스(305a)는 제어 데이터를 수신하고 제어 데이터에 기초하여 재순환되는 투과물 유동의 비율을 조절하도록 구성된다. 제어 데이터는 전기 신호(아날로그 또는 디지털)일 수도 있다. 제어 디바이스(305a)는 통상적으로 비례 밸브와 같은 유동 제어 디바이스이다. 비례 밸브는 통상적으로 전기적으로 제어된다. 그러나, 기계적 비례 밸브가 또한 사용될 수도 있다. 일 실시예에서, 제어 디바이스(305a)는 펌프, 예를 들어 체적 펌프 또는 피스톤 펌프와 같은 용적형 펌프이다.
전술된 바와 같이, 제안된 기술은 정수 장치가 동작될 때 제품수 경로(371c) 내의 유량 또는 압력과 같은 적어도 하나의 유체 특성의 제어를 가능하게 한다. 몇몇 실시예에 따르면, 제안된 기술은 RO 멤브레인(324)의 온도 또는 RO 디바이스의 작용점과 같은 다른 특성, 예를 들어 투과 유체 특성의 제어를 가능하게 한다. 이러한 제어를 가능하게 하기 위해, 관련 유체 특성(또는 특성들)이 측정되거나 적어도 어떻게든 검출 또는 추정될 필요가 있다. 따라서, 적어도 하나의 검출기는 정제수 경로(371) 내의 정제수의 유체 특성을 검출하도록 배열된다.
몇몇 실시예에 따르면, 적어도 하나의 검출기는 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 제품 유체 특성을 검출하도록 배열된다. 적어도 하나의 검출기는 복수의 방식으로 구현될 수도 있다. 몇몇 실시예에 따르면, 적어도 하나의 검출기는 적어도 하나의 제품 유체 특성을 규정하는 제품 유체 특성 데이터를 제공하도록 구성된다. 몇몇 실시예에 따르면, 제어는 투과 유체 특성과 같은 다른 특성, 예를 들어 투과수 경로(371a) 내에서 유동하는 정제수의 온도에 기초한다.
도 4a에서, 적어도 하나의 검출기는 유량 센서(309) 및 압력 센서(308)이다. 다음에, 유량 센서(309)에 의해 측정된 제품 유체 특성은 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 유량이다. 압력 센서(308)에 의해 검출된 제품 유체 특성은 제품수 경로(371c) 내의 압력이다. 게다가, 온도 센서(303)는 가열기(302)의 하류의 투과수 경로(371a) 내의 정제수의 온도를 측정하도록 배열된다.
제어 유닛(112)은 통상적으로 하나 이상의 마이크로프로세서(1122) 및/또는 응용 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit: ASIC), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(field-programmable gate arrays: FPGA) 등과 같은 하나 이상의 회로를 포함한다.
제어 유닛(112)은 또한 비일시적 메모리 유닛(예를 들어, 하드 드라이브, 플래시 메모리, 광학 디스크 등) 및/또는 휘발성 저장 장치[예를 들어, 동적 랜덤 액세스 메모리(dynamic random access memory: DRAM)]와 같은 적어도 하나의 메모리(1123)를 또한 포함할 수도 있다.
제어 유닛(112)은 정수 장치(300)의 다른 구성 요소, 특히 제어 디바이스(305a) 및 적어도 하나의 검출기, 예를 들어 압력 센서(308) 및/또는 유량 센서(309)와의 통신(예를 들어, 제어 데이터를 전송하고 센서 데이터를 수신하는 것)을 가능하게 하도록 구성된 인터페이스(1121)를 더 포함한다.
제어 유닛(112)은 정수 장치(300)의 기능을 수행하도록 구성된다. 특히, 제어 유닛(112)은 도 6과 관련하여 설명된 방법을 포함하여, 본 명세서에 설명된 제안된 기술의 모든 실시예를 구현하도록 구성된다. 이를 달성하기 위해, 제어 유닛(112)은 적어도 하나의 검출기로부터 유체 특성 데이터를 수신하고 제어 데이터를 제어 디바이스(305a)에 전송하도록 구성된다. 더 구체적으로, 제어 유닛(112)은 적어도 하나의 검출기에 의해 검출된 유체 특성에 기초하여, 재순환 경로(375) 내의 정제수의 유량을 조절하기 위해, 예를 들어 정제수 경로(371) 내의 정제수의 하나 이상의 사전 결정된 기준을 충족시키기 위해 제어 디바이스(305a)를 제어하도록 구성된다. 유체 특성은 예를 들어 정제수 경로(371) 내의 임의의 센서에 의해 측정된다.
몇몇 실시예에 따르면, 제어 유닛(112)은, 예를 들어 압력 센서(308) 및/또는 유량 센서(309)와 같은 적어도 하나의 검출기에 의해 검출된 유체 특성에 기초하여, 하나 이상의 사전 결정된 제품수 기준을 충족시키기 위해 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 제품 유체 특성을 제어하기 위해 제어 디바이스(305a)를 제어하도록 구성된다. 달리 말하면, 제어 유닛(112)은, 예를 들어 제품수 유동 내의 특정 압력 또는 유량과 같은 특정 유체 특성을 얻는 것과 같은 하나 이상의 기준을 충족시키기 위해 재순환 경로(375) 내의 물의 유량을 제어하도록 구성된다.
전술된 바와 같이, 상이한 제품 유체 특성이 제어될 수도 있다. 따라서, 제품수 기준은 하나 이상의 조절 조건을 포함할 수도 있다. 몇몇 예가 이제 제공될 것이다. 이는 예는 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 가장 간단한 형태에서, 적어도 하나의 제품수 기준은 단지 하나의 단일 조건만을 포함한다.
제1 예에서, 제어의 목표는 일정한 제품수 유량을 달성하는 것이다. 제어 기준은 이어서 제품수 포트(128)를 통해 일정한 제품수 유량을 유지하려고 시도하는 것일 것이다. 제품수 포트(128)를 통한 유량은 통상적으로 전체 제품수 경로(371c)에서와 동일하다(또는 적어도 대략 동일함). 따라서, 몇몇 실시예에 따르면, 사전 결정된 기준은 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 유량이 사전 결정된 유량, 예를 들어 150 ml/min 또는 250 ml/min에 대응하는 것을 포함한다. 제품수의 일정한 유량이 얻어질 수도 있으면, 특정량의 제품수를 생성하는 데 얼마나 오랜 시간이 소요될 것인지를 추정하는 것이 용이하다.
예를 들어, 정수 장치(300)는 사전 결정된 시간 동안 특정의 일정한 제품수 유동을 갖는 제품수를 생성하도록 제어될 수도 있다. 달리 말하면, 몇몇 실시예에 따르면, 제어 회로는 사전 결정된 양의 물을 생성하기 위해, 사전 결정된 시간 동안 제품수 포트(128)를 통해 사전 결정된 유량을 얻기 위해 제어 디바이스(305a)를 제어하도록 구성된다. 사전 결정된 양은 예를 들어 0.5 내지 400 리터이다. 사전 결정된 양은 하나 또는 다수의 투석 치료를 위해 필요한 양에 대응할 수도 있다. 예를 들어, 정수 장치(300)는 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 70, 90, 150, 200, 250, 300 또는 400 리터의 정제수를 생성하도록 제어될 수도 있다.
제2 예에서, 제어의 목표는 제한되거나 제어된 제품수 압력을 달성하는 것이다. 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 압력은 통상적으로 최대 공차 레벨을 초과하지 않아야 한다. 최대 공차 레벨은 예를 들어, 정수 장치 또는 폴리셔 디바이스(306) 내부에 있는 또는 관련된 필터와 같은 하드웨어가 손상되지 않는 것을 보장하는 것일 것이다. 달리 말하면, 몇몇 실시예에 따르면, 사전 결정된 상위 압력 레벨은 적어도 하나의 필터(예를 들어, 멸균 등급 필터) 또는 제품수 경로(371c)에 배열된 임의의 다른 구성 요소의 압력 공차 레벨에 대응한다. 따라서, 몇몇 실시예에 따르면, 사전 결정된 기준은, 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 압력이 사전 결정된 상위 압력 레벨 미만으로 유지되는 것을 포함한다.
사전 결정된 기준의 통상적인 구현예는, 예를 들어, 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 압력이 사전 결정된 상위 압력 레벨 미만으로 유지되는 한, 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 사전 결정된 유량을 얻도록 시도하기 위해 제어 디바이스(305a)를 제어하는 것을 포함할 수 있다. 압력이 사전 결정된 상위 압력 레벨에 도달하면, 제어 디바이스(305a)는 대신에 제품수 경로 내의 제품수의 유량이 사전 결정된 유량 미만이 되더라도, 압력을 그 레벨로 유지하도록 제어 디바이스를 제어할 것이다.
전술된 바와 같이, 주어진 제품수 압력에 대한 처리량은 시간 경과에 따라 줄어들게 될 것이다. 얼마나 많은 투과물이 재순환 경로(375) 내에서 재순환되는지를 제어함으로써, 제품수 압력은 이러한 거동을 보상하기 위해 연속적으로 증가될 수 있다. 달리 말하면, 몇몇 실시예에 따르면, 사전 결정된 제품수 기준은 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 압력이 압력 레벨에 대응하는 것을 포함한다. 제품수 경로(371c) 내의 압력 레벨은, 예를 들어 제품수 포트(128)를 통한 예상 처리량에 대응할 수도 있고, 따라서 시간 경과에 따라 변할 수도 있다(통상적으로 증가함).
제3 예에서, 제어의 목표는, 예를 들어 RO 디바이스(301)[투과수 경로(371a)에 적어도 부분적으로 포함되는 것으로 고려됨] 또는 폴리셔 디바이스(306)와 같은, 투과수 경로(371a) 또는 폴리셔 물 경로(371b)(도 6) 내의 하드웨어 구성 요소와 같은 정수 장치(300)의 하드웨어 구성 요소 중 하나 이상의 특정 작용점을 유지하는 것이다. 작용점은 예를 들어 특정 압력, 특정 유량 또는 특정 온도이다. 작용점 기준은 이어서 통상적으로 특정 간격 내에서 작용점을 유지하도록 공식화된다.
예를 들어, RO 디바이스(306)의 바로 하류의 투과수 경로(371a) 내의 물의 유량 또는 압력은 유량 센서(410)를 사용하여 측정(또는 추정)된다. 원리적으로, 투과수 경로(371a) 또는 폴리셔 물 경로(371b) 내의 임의의 검출기가 사용될 수도 있다.
다음에, RO 디바이스 내의 압력(특히, RO 멤브레인의 멤브레인 횡단 압력) 또는 폴리셔 디바이스(306)를 통한 유량과 같은 투과 유체 특성이 제어 디바이스(305a)를 사용하여 제어될 수도 있다.
달리 말하면, 몇몇 실시예에 따르면, 제어 유닛(112)은, 적어도 하나의 검출기, 예를 들어 온도 센서(302) 또는 유량 센서(410)에 의해 검출된 투과 유체 특성에 기초하여, 하나 이상의 사전 결정된 투과수 기준을 충족시키기 위해 투과수 경로(371a) 내의 투과수의 투과 유체 특성을 제어하기 위해[예를 들어, RO 멤브레인(324) 또는 폴리셔 디바이스(306)의 작용점 기준을 충족시키기 위해] 제어 디바이스(305a)를 제어하도록 구성된다.
제4 예에서, 목표는, 예를 들어 입구 포트(399)(도 3)를 통해 공급된 입구 물의 온도 또는 주위의 온도에 독립적으로, 정수 장치(300)의 RO 멤브레인(324)의 작동 온도를 일정한 온도로 유지하는 것이다. RO 멤브레인(324)의 처리량 및 정제 특성과 같은 작동 특성은 통상적으로 RO 멤브레인(324)의 온도에 의존하기 때문에, 일정한 온도가 일반적으로 바람직하다. RO 멤브레인(324)을 통과하는 물의 온도를 일정하게 유지함으로써 RO 멤브레인의 일정한 작동 온도가 달성될 수도 있다. RO 멤브레인(324)을 통해 진행하는 물의 온도(T_RO)는 RO 디바이스(301)의 바로 하류, 즉 가열기(302)의 상류에 있는 투과수 경로(371a) 내의 정제수의 온도와 (적어도 기본적으로) 동일하다. 이 온도는 입구 포트(399)(도 3)로 공급되는 입구수의 온도, 재순환 경로(375) 내에서 재순환되는 가열수의 비율 및 재순환수의 온도, 즉 가열기 이후의 정제수의 온도(T2)와 같은 다수의 인자에 의존한다.
가열기(302) 이전의 정제수의 온도(T_RO)와 가열기(302) 이후의 정제수의 온도(T2)의 관계는 열역학 및 공식을 사용하여 계산될 수도 있다:
P = Q×cp×ΔΤ →T_R0 = T2-P/(Q×cp) (식 1)
식에서, P는 가열기(302)의 전력(Watt)이고, Q는 가열기(302)를 통한 유량이고[l/s][RO 멤브레인(324)을 통한 유량과 동일함], T2는 가열기(302)의 하류의 정제수의 온도이고, T_RO는 가열기(302) 상류의 온도[즉, RO 멤브레인(324)을 통해 유동하는 물의 온도]이다. 따라서, ΔΤ는 가열기(302) 상류의 물과 가열기(302) 하류의 물 사이의 온도차인데, 즉 ΔΤ = T2 - T_RO이다. 더욱이, cp는 물의 열 용량이다. 열 용량 또는 열적 용량은 최종 온도 변화에 대한 물체에 추가된(또는 그로부터 제거된) 열의 비에 동일한 측정 가능한 물리량이다. 물의 열 용량은 4.19 kJ/K이다. 예를 들어, RO 멤브레인(324)을 통한 유량(Q)이 210 ml/min(즉, 0.0035 1/s)이고 투과수 경로 내의 정제수의 온도(T2)가 85℃이고 가열 전력(P)이 200 W이면, RO 멤브레인의 최종 온도는 다음과 같이 추정될 것이다:
TR0 = 85 - 200/(0.0035×4190) = 85 - 13.6℃ = 71.4℃ (식 2)
투과수 경로(371a) 내의 정제수의 온도(T2)는 온도 센서(303)를 사용하여 측정될 수도 있다. 따라서, RO 멤브레인(324)의 온도, 또는 오히려 RO 멤브레인(324)을 통해 유동하는 물의 온도는, 가열기(302)의 전력 및 RO 멤브레인(324)을 통한 유량(Q)이 알려져 있기 때문에, 투과수 경로 내의 정제수의 측정된 온도(T2)로부터 추정될 수도 있다.
예를 들어, 투과수 경로(371a) 내의 정제수의 온도(T2)의 변화가 검출되었지만, 가열기(302)의 전력 및 가열기를 통한 유량(Q)이 일정하게 유지되는 경우, RO 멤브레인(324)을 통해 진행하는 공급수의 온도(T_RO)는 예를 들어, 입구수 또는 주위의 온도의 변화로 인해 변화되었다.
T_RO를 일정하게 유지하는 목표를 달성하는 하나의 방법은, 이어서 가열기에 의해 공급된 전력(P)을 조정하거나(즉, 재순환된 물의 온도를 제어하기 위해) 또는 투과수 경로(371a) 내의 정제수의 온도(T2)의 측정된 변화에 응답하여 가열기(302)를 통해 유량(Q)을 변화시키는 것이다. 가열기(302)[및 RO 멤브레인(324)]를 통해 유동하는 물의 유량(Q)은 RO 펌프(450)의 펌핑 주파수를 변경함으로써 제어될 수도 있다. 그러나, 몇몇 실시예에서 물의 모든 배치에 대해 하나의 단일 펌프 주파수를 사용하는 것이 바람직하다.
T_R0를 일정하게 유지하는 목표를 달성하는 다른 방법은, 재순환 경로(375) 내에서 재순환되는 가열수의 양을 변경하는 것이다. 예를 들어, 더 많은 가열수가 재순환되면, 탱크(350) 내의 물의 온도가 증가할 것이다. 이는 이어서 공급물 입구(301a)를 통해 공급된 공급수의 온도 및 따라서 또한 RO 멤브레인(324)을 통해 진행하는 물의 온도(T_R0)를 증가시킬 것이다.
상기로부터, RO 멤브레인(324)을 통해 진행하는 물의 온도(T_R0)는 식 1을 사용하여, 투과수 경로(371a) 내의 정제수의 측정된 온도(T2)로부터 추정될 수도 있는 것이 성립한다. RO 멤브레인(324)을 통해 진행하는 물의 온도(T_R0)는 이어서 추정에 기초하여, 재순환 경로 내에서 재순환된 투과 유체의 비율을 조절하도록 제어 디바이스(305a)를 제어함으로써, 일정하게 유지될 수도 있다. 예를 들어, 재순환 경로 내에서 재순환된 투과물 유동의 비율은 RO 멤브레인(324)을 통해 진행하는 물의 추정 온도(T_RO)가 일정하게 유지되도록 연속적으로 조정될 수도 있다.
달리 말하면, 몇몇 실시예에 따르면, 제어 유닛(112)은 온도 센서(303)에 의해 검출된 온도에 기초하여, RO 멤브레인(324)을 통해 유동하는 물의 온도(T_RO)를 제어하기 위해 제어 디바이스(305a)를 제어하도록 구성된다. 통상적으로, 제어 유닛(112)은 사전 규정된 온도 기준이 충족되도록 온도(T_RO)를 제어하기 위해 제어 디바이스(305a)를 제어하도록 구성된다. 기준은, 예를 들어 RO 멤브레인(324)을 통해 유동하는 물의 온도(T_RO)가 사전 규정된 간격 내에 유지되는 것을 포함한다.
따라서, 제어 디바이스(305a)는 RO 멤브레인(324) 이후의 물의 온도를 사전 결정된 온도로 또는 사전 결정된 온도 간격 내로 유지하도록 제어될 수도 있다.
제3 및 제4 예는 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 제품 유체 특성을 제어하도록 의도된 상기 실시예 및 대응하는 제품수 기준과 조합하여 사용될 수도 있다. 다음에, 압력, 유동 및 온도와 관련된 상이한 기준이 이어서 최적의 제어를 위해 조합(예로서, 우선 순위화 및 가중화)되어야 한다.
대안 실시예에서, 이들(제3 및 제4) 실시예는 전술된 실시예에 독립적이다. 다음에, 제어 유닛(112)은 이어서 하나 이상의 사전 결정된 제품수 기준을 충족시키도록 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 제품 유체 특성을 제어하기 위해 제어 디바이스(305a)를 제어하도록(적어도 동시에는 아니게) 구성되지 않을 수도 있고, 대신에 예를 들어, 온도 센서(303)에 의해 검출된 온도에 기초하여, RO 멤브레인(324)을 통해 유동하는 물의 온도를 제어하기 위해 단지 제어 디바이스(305a)를 제어하도록 구성될 수도 있다.
몇몇 실시예에 따르면, 제어 유닛은 적어도 하나의 검출기, 예를 들어 압력 센서(308) 및/또는 유량 센서(309)에 의해 검출된 적어도 하나의 제품 유체 특성의 변화에 응답하여 경보 기능을 활성화하도록 구성된다. 예를 들어, 사전 결정된 상위 압력 레벨이 초과될 위험을 최소화하기 위해, 제어 유닛(112)은 압력 센서에 의해 측정된 압력이 사전 결정된 상위 압력 레벨을 초과하면 경보를 트리거링하도록 구성될 수도 있다.
경보는 대안적으로 상당한 또는 갑작스런 압력 감소 또는 기타 등등에 응답하여 트리거링될 수도 있는데, 이는 고장의 지시로서 작용할 것이다. 예를 들어, 멸균 등급 필터와 같은 필터의 파과는 압력 강하를 야기하여, 이에 의해 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 압력 감소 및 유량 증가를 야기할 수도 있다. 이들 이벤트는 일치하지 않기 때문에, 제어 유닛(112)은 이러한 상황에서 경보를 발행할 수도 있다.
다른 예에서, 정수 장치(300)와 멸균 등급 필터(70a, 70b) 사이의 시스템 외부로의 누설은 또한 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 압력의 강하를 야기할 것이다. 누설은 또한 경보를 트리거링해야 하는 심각한 에러일 것이다.
달리 말하면, 몇몇 실시예에 따르면, 제어 유닛(112)은 압력 센서(308)에 의해 측정된 압력 변화 및/또는 유량 센서(309)에 의해 측정된 유량 변화에 응답하여 경보 기능을 활성화하도록 구성된다.
도 4b는 일 예시적인 구현에 따른 정수 장치(300)의 제어 유닛(112)의 기능을 도시하고 있다. 본 예에서, 제어 유닛은 유량 제어기(112a) 및 압력 제어기(112b)를 포함하는 캐스케이드 제어 장치를 포함한다. 캐스케이드 제어 장치에는, 하나의 제어기의 출력이 다른 제어기의 설정점을 구동하는 2개의(또는 그 초과의) 제어기가 있다.
본 예에서, 유량 제어기(112a)는 압력 제어기(112b)의 설정점을 구동하여 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 사전 결정된 유량을 얻는다. 달리 말하면, 유량 제어기(112a)는 유량 센서(309)에 의해 측정된 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 유량 및 기준 유량(fref), 예를 들어 200 ml/min에 기초하여 압력 제어기(112b)에 제1 제어 데이터(d1)를 발생한다.
압력 제어기(112b)는 이어서 압력이 사전 설정된 압력 레벨, 예를 들어 300 kPa를 초과하지 않는 한, 유량 제어기(112a)가 요청하는 설정점과 유량을 일치시키기 위해 제어 장치(305a)를 구동한다. 달리 말하면, 압력 제어기(112b)는 압력 센서(308)에 의해 측정된 제품수 경로(301c) 내의 제품수의 압력 및 제1 제어 데이터(d1)에 기초하여 제2 제어 데이터(d2)를 발생한다. 압력 제어기(112b)는 이어서 제2 제어 데이터(d2)를 사용하여 제어 디바이스(305a)를 제어한다.
설정점을 구동하는 제어기[상기 예에서 유량 제어기(112a)]는 1차, 외부 또는 마스터 제어기라 칭한다. 설정점을 수신하는 제어기[예에서 압력 제어기(112b)]는 2차, 내부 또는 슬레이브 제어기라 칭한다. 내부 루프의 제어 루프 주파수는 통상적으로 외부 루프보다 높을 수도 있다. 예를 들어, 압력 제어기(112b)의 제어 루프 주파수는 10 Hz이다.
정제수를 생성하는 정수 장치(300)에서 적어도 하나의 유체 특성을 제어하기 위한 대응 방법이 이제 도 5의 흐름도 및 다른 도면의 예시적인 실시예를 참조하여 설명될 것이다.
방법은 통상적으로 정수 장치(300)의 제어 유닛(112)에서 수행된다. 방법은 프로그램 코드로서 구현될 수도 있고 제어 유닛(112)의 메모리(1123) 내에 저장될 수도 있다. 따라서, 방법의 단계는, 프로그램이 컴퓨터, 예를 들어 제어 유닛(112)에 의해 실행될 때 컴퓨터가 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램 내에 규정될 수도 있다. 따라서, 방법의 단계는 또한 컴퓨터 판독 가능 매체, 예를 들어 USB 메모리 스틱과 같은 이동식 메모리 내에 규정될 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 이어서 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터가 방법을 수행하게 하는 명령을 포함한다.
통상적인 시나리오에서, 방법은 정수 장치가 상태 '운전'에 있고 정화 장치가 예를 들어 투석 기계에 제품수를 공급할 때 수행된다. 그러나, 제안된 방법은 또한 제품수가 전달되지 않고, 대신에 도 6에 설명된 바와 같이 부가의 재순환 경로(381) 내에서 재순환될 때 상태 '연결' 또는 '아이들'에서 수행될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
방법은 정제수 경로(371) 내의 정제수의 적어도 하나의 유체 특성을 검출하는 단계(S1)를 포함한다.
몇몇 실시예에 따르면, 검출 단계(S1)는 정제수 경로(371)의 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 적어도 하나의 제품 유체 특성을 검출하는 단계를 포함한다. 전술된 바와 같이(도 4a), 제품수 경로(371c)는 재순환 경로(375)의 하류에 배열된다. 이 단계는 제품수 경로 내의 제품수의 압력 및 유량과 같은 제품 유체 특성이 측정되는 것을 암시한다. 통상적으로, 대응하는 센서(308, 309)는 방법을 수행하는 제어 유닛(112)에 제공되는 센서 데이터를 생성한다.
방법은 적어도 하나의 검출된 유체 특성에 기초하여, 정제수 경로(371) 내의 정제수의 하나 이상의 사전 결정된 기준을 충족시키기 위해 재순환 경로(375) 내의 물의 유량을 조절하는 단계(S2)를 더 포함한다.
몇몇 실시예에 따르면, 조절 단계(S2)는 적어도 하나의 검출된 제품 유체 특성에 기초하여, 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 하나 이상의 사전 결정된 제품수 기준을 충족시키기 위해 재순환 경로(375) 내의 물의 유량을 조절하는 단계를 포함한다. 달리 말하면, 재순환 경로(375) 내의 물의 유량은 특정 제품 유체 특성을 제어하기 위해 조정된다.
대안적으로, 조절 단계(S2)는 적어도 하나의 검출된 제품 유체 특성에 기초하여, 투과수 경로(371a) 내의 투과수의 하나 이상의 사전 결정된 투과수 기준을 충족시키기 위해 재순환 경로(375) 내의 물의 유량을 조절하는 단계를 포함한다. 투과수 기준의 일 예는 투과수가 특정 압력 또는 온도를 갖는다는 것이다.
예를 들어, 재순환 경로(375) 내의 물의 유량은 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 유량이 일정하거나 또는 사전 결정된 간격 내에 있도록 조정된다. 달리 말하면, 몇몇 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제품 유체 특성은 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 유량을 포함하고, 이어서 사전 결정된 제품수 기준은 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 유량이 사전 결정된 유량에 대응하는 것을 포함한다.
다른 예에서, 재순환 경로(375) 내의 물의 유량은 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 압력이 임계값을 초과하지 않도록 조정된다. 달리 말하면, 몇몇 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제품 유체 특성은 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 압력을 포함한다. 다음에, 사전 결정된 제품수 기준은 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 압력이 사전 결정된 상위 압력 레벨 미만으로 유지되는 것을 포함한다.
검출 단계(S1) 및 조절 단계(S2)는 통상적으로 상태 '운전'에서 연속적으로 수행된다. 따라서, 적어도 하나의 검출기, 예를 들어 압력 센서(308) 및 유량 센서(309)에 의해 검출된 모든 변화는 조절 단계(S2)를 트리거링할 수도 있다. 달리 말하면, 방법은 정수 장치(300)가 정제수를 생성하는 동안 검출 단계(S1) 및 조절 단계(S2)를 연속적으로 수행하는 단계를 포함한다. 사전 결정된 상위 압력 레벨은 예를 들어, 제품수 경로(371c)를 통해 유동하는 제품수를 여과하도록 배열된 적어도 하나의 필터 또는 제품수 경로(371c) 내에, 또는 그로부터 사전 결정된 거리 내에 배열된 임의의 다른 구성 요소의 압력 공차 레벨에 대응한다.
몇몇 실시예에 따르면, 방법은 적어도 하나의 제품 유체 특성의 변화에 응답하여 경보 기능을 활성화하는 단계(S3)를 포함한다. 달리 말하면, 검출 단계가 특정 변화, 예를 들어 갑작스런 압력 증가 또는 감소를 나타내면, 이는 도 4a와 관련하여 상기에 예시된 바와 같이, 잠재적 에러의 지시로 고려될 수도 있다.
이러한 상황에서, 잠재적 에러에 대해 사용자에게 경고하는 경보 기능이 트리거링될 수도 있다. 경보는 사용자에게 송신되거나 표시되는 사운드, 점멸등 또는 문자 메시지일 수도 있다.
몇몇 상황에서, 특정 온도를 갖는 제품수를 생성하는 것이 바람직할 수도 있다. 온도는 예를 들어, 정수 장치(300)가 정제수를 전달하도록 요청된 투석 기계에 의해 요청된다. 제품수의 온도는 이어서 이에 따라 제어될 수도 있다. 따라서, 몇몇 실시예에 따르면, 방법은 제품수 경로(371c) 내에서 유동하는 제품수의 온도를 제어하는 단계(S4)를 포함한다. 이는 가열기(302)에 의한 가열에 의해 행해질 수도 있다. 온도는 사실상 임의의 온도로 설정될 수 있지만, 범위는 20 내지 35℃로 제한될 수도 있다.
제품수의 유량이 연속적으로 검출되면, 양이 유량의 적분에 대응하기 때문에, 얼마나 많은 물이 제품수 경로(371c)를 통과하였는지를 계산하는 것도 또한 가능하다. 몇몇 실시예에 따르면, 제어 단계는 생성 시간의 지속 시간 및 생성 시간 중에 검출된 정제수의 대응 유량에 기초하여, 생성 시간 동안 생성된 정제수의 양을 추정하는 단계(S5)를 포함한다. 생성 시간은 통상적으로 생성이 시작될 때로부터 종료될 때까지 또는 생성이 진행중인 경우, 즉 생성이 종료되지 않은 경우, 현재 시간까지의 시간에 대응할 것이다.
제2 시나리오에서, 즉 생성이 진행중일 때, 원하는 양의 제품수가 생성될 때 경보 또는 통지와 같은 사전 결정된 동작이 트리거링될 수 있다. 원하는 양은 예를 들어, 사용자에 의해 지정되고 사용자 인터페이스를 통해 입력될 수도 있다. 달리 말하면, 몇몇 실시예에 따르면, 방법은 양이 특정 생성 체적에 도달할 때 사전 결정된 동작을 트리거링하는 단계(S6)를 포함한다. 동작은 생성이 중지되고, 부착된 투석 기계에 통보되거나 또는 경보가 트리거링되는 것일 수도 있다.
몇몇 실시예에 따르면, 제어 단계는 사전 결정된 양의 물을 생성하기 위해, 사전 결정된 시간 동안 사전 결정된 유량을 얻도록 제품수 포트(128)를 통해 정제수의 유체 특성을 제어하는 단계를 포함한다. 사전 결정된 양은 예를 들어 0.5 내지 400 리터이다. 사전 결정된 양은 예를 들어, 하나의 투석 치료 또는 다수의 치료를 위해 요구된 체적에 대응할 수도 있다.
전술된 바와 같이, RO 멤브레인(324)의 작동 온도를 상당히 일정하게 유지하는 것이 또한 바람직할 수도 있다. 따라서, 몇몇 실시예에 따르면, 방법은 정제수 경로 내에 배열된 가열기(302)의 하류의 정제수 경로(371) 내의 물의 온도를 측정하는 단계를 포함한다. 다음에, 조절 단계(S2)는, 온도 센서(303)에 의해 검출된 온도에 기초하여, RO 멤브레인(324)을 통해 유동하는 물의 온도(T_R0)가 사전 결정된 온도 기준을 충족시키도록 재순환 경로 내의 물의 유량을 조절하는 단계를 포함한다. 전술된 바와 같이, 조절 단계는 몇몇 실시예에서 본 명세서에 설명된 다른 실시예와 조합하여 또는 독립적으로 이러한 방식으로 수행될 수도 있다.
도 6은 몇몇 실시예에 따른 정수 장치(300)의 예시적인 구현예를 더 상세히 도시하고 있다. 다른 실시예에서, 정수 장치(300)는 더 적은 또는 더 많은 구성 요소 또는 모듈을 포함할 수도 있다.
도 6의 정수 장치(300)는 환자의 집으로부터 식수 또는 음용수의 연속 소스와 같은 물 소스(398)(도 3)로부터 물을 수용한다. 다양한 실시예에서, 정수 장치(300)는 본 명세서에서 설명된 바와 같이 WFPD를 순환기(20)에 제공하기 위해 물 소스(398)에 액세스를 갖는 방에 설치될 수도 있다. 물은 선택적으로 입자 프리 필터(334)를 사용하여 여과되어 정수 장치(300)로 전달되기 전에 먼지 및 침전물을 제거한다. 물은 물 입구 포트(333)를 통해 정수 장치(300)에 진입한다. 전술된 바와 같이, 정수 장치(300)는 전처리 모듈(160), RO 모듈(170) 및 후처리 모듈(180)을 포함한다. 전처리 모듈(160)은 오염물 및 불순물을 추가로 제거하기 위해, 입자 필터 및 활성탄 필터, 즉 활성탄 베드를 포함한다. 입자 필터 및 활성탄 필터는 필터 패키지(331)로 구체화된다. 필터 패키지(331)는 일회용 패키지이다. 전처리 모듈(160)은 입구 밸브(332) 및 필터 패키지(331)의 상류의 일정 유동 디바이스(330)를 포함한다. 입구 밸브(332)는 제어 유닛(112)의 제어 하에서 공급수 유입을 제어한다. 일정 유동 디바이스(330)는 탱크(350)에 일정한 유동을 제공하여, 수압이 입구 밸브(332)에 대한 최소 압력을 상회하게 한다.
더욱이, 전처리 모듈(160)은 샘플링 포트 출구(329a)를 갖는 샘플링 밸브(329), 탱크 밸브(328), 전처리 전도도 센서(327) 및 필터 패키지(331)의 하류의 공급수 온도 센서(326)를 포함한다. 샘플링 포트 출구(329a)는 예를 들어, 염소 레벨을 테스트하기 위해 공급수로부터 샘플을 채취할 수 있게 한다. 탱크 밸브(328)는 탱크(350)로의 여과된 공급수의 유동을 제어한다. 전처리 전도도 센서(327)는 여과된 공급수의 전도도를 모니터링하고, 공급수 온도 센서(326)는 여과된 공급수의 온도를 모니터링한다. 여과된 공급수의 온도는 예를 들어 여과된 공급수의 전도도 측정치를 캘리브레이팅하는 데 필요하다. 설명된 구성 요소는 공급수 경로(390)에 포함된다. 공급수 경로(390)는 물 유입 포트(333)에 연결되고 탱크(350) 내로 종료한다. 입구 밸브(332) 및 탱크 밸브(328)는 정수 장치(300)의 제어 유닛(112)에 의해 제어되도록 구성된다. 전처리 모듈(160) 내의 연수(water softening)는 대안적으로 또는 추가적으로 당 기술 분야에 공지된 바와 같이, 석회 연화, 이온 교환 수지 또는 폴리포스페이트와 같은 물때 방지제(anti-scalant)를 사용하여 달성될 수도 있다. 필터 패키지(331)는 몇몇 실시예에서 요구되지 않고, 존재하지 않을 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
전술된 바와 같이, RO 모듈(170)은 탱크(350), RO 펌프(450) 및 RO 디바이스(301)를 포함한다. RO 디바이스(301)는 도 4a를 참조하여 이미 상세히 설명되었고, 추가 설명을 위해 그 설명을 참조한다. 여과된(또는 여과되지 않은) 공급수는 예를 들어 탱크(350)의 상부 부분으로부터 탱크(350)로 진입한다. 공급수는 탱크(350) 내에 축적되고 RO 펌프(450)에 의해 RO 디바이스(301)의 공급물 입구(301a)(도 5 내지 도 7 참조)로 펌핑된다.
빈, 저레벨 및 고레벨 스위치(350a, 350b, 350c)가 탱크(350)에 제공되어 그 수위를 검출하고, 반면에 정수 장치(300)의 제어 유닛(112) 상에서 실행되는 컴퓨터 프로그램은 입구 밸브(332) 및 탱크 밸브(328)의 개폐를 제어하도록 구성되는데, 이들 밸브는 탱크(350)의 충전 중에 개방되고, 탱크(350) 내의 수위가 제어 유닛(112)에 접속된 그 고레벨 스위치(350c)를 활성화할 때 폐쇄된다. 수위가 탱크(350)의 저레벨 스위치(350b) 미만으로 떨어지면 흡입 밸브(332)가 다시 개방되어, 따라서 제어 유닛(112)에 접속된 저레벨 스위치를 트리핑한다(tripping). 탱크(350) 내의 수위가 너무 높게 상승하면, 과잉의 물은 탱크 통기구 라인(325) 및 탱크 통기구(335)(오버플로우 연결부)를 통해, 예를 들어 트레이(420) 또는 배수구(339)로 배수된다. 탱크 통기구(335)는 정수 장치(300)의 외부로부터 액세스 가능하다. 탱크 통기구(335)는 예를 들어 정수 장치(300)의 운반 중에 폐쇄될 수도 있어, 탱크(350) 내의 임의의 물이 트레이(420)로 유동하는 것이 방지되고 물이 정수 장치(300) 외부로 유출되게 할 것이다.
제어 유닛(112)은, 탱크(350) 내의 빈 레벨 스위치(350a)가 공기 또는 임계적으로 낮은 수위를 검출하면, RO 펌프(450)가 펌핑을 정지하게 하도록 구성된다. RO 펌프(450)는 RO 디바이스(301)에서 발생하는 역삼투 프로세스에 필수적인 물 유동 및 압력을 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 도 4a를 참조하여 전술된 바와 같이, RO 디바이스(301)는 물을 여과하여 그 투과수 출구(301b)에 정제수를 제공한다. 거부 출구(301c)에서 RO 디바이스(301)를 떠나는 거부수는 물 소비를 보존하기 위해 RO 펌프(450) 내로 다시 공급되거나 또는 대안적으로 배수구(339)로 펌핑될 수도 있다.
RO 디바이스(301)를 떠나는 정제수는, 제품수 포트(128)를 통해 출력되기 전에, 정수 장치(300) 내부의 정수 경로(371) 내에서 운반된다. 정화된 물 경로(371)는 (도 4a에서와 같이) 투과수 경로(371a), 폴리셔 물 경로(371b) 및 제품수 경로(371c)를 포함한다. 폴리셔 디바이스(306)는 바이패스 경로(371d)를 통해 바이패스될 수도 있다. 바이패스 경로(371d)는 폴리셔 디바이스(306)의 상류의 물 경로, 여기서 EDI 디바이스, 및 EDI 디바이스의 하류의 물 경로에 연결된다. RO 디바이스(301)를 떠나는 정제수는 투과수 경로(371a)에 포함된 유량 센서(410), 가열기(302) 및 투과물 온도 센서(303)를 통과한다. 유량 센서(410)는 RO 디바이스(301)를 떠나는 정제수의 유동을 모니터링한다. 가열기(302)는 제어 유닛(112)의 제어 하에서, RO 디바이스(301)를 떠나는 정제수를 가열한다. 투과물 온도 센서(303)는 가열기(302)의 바로 하류의 RO 디바이스(301)를 떠나는 정제수의 온도를 모니터링한다. 부가의 전도도 센서(304)가 RO 디바이스(301)를 떠나는 정제수의 전도도를 모니터링한다.
가열기(302), 투과물 온도 센서(303) 및 전도도 센서(304)의 하류에서, 정제수는 폴리셔 물 경로(371b)를 통해 후처리 모듈(180)에 진입한다. 후처리 모듈(180)은 폴리셔 디바이스(306)를 포함한다. 3방향 밸브(305c)는 폴리셔 디바이스(306)를 바이패스하기 위해, 폴리셔 디바이스(306) 내로 또는 바이패스 경로(371d) 내로 정제수 유동을 선택적으로 유도하도록 제어 유닛(112)에 의해 제어되도록 배열된다. 폴리셔 디바이스(306)는 제품수를 생성하도록 구성된다. 제품 채널 밸브(307)는 폴리셔 디바이스(306)로부터의 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 유량을 조절한다. 농축물 물 경로(377c)는 폴리셔 디바이스(306)로부터 다시 탱크(350)로 유체를 통과시키도록 배열된다.
제품수는 제품수 포트(128)로 통과되고, 추가로 현장으로의 운반을 위해 일회용 세트(40)의 그에 연결된 워터 라인(64)(64a, 64b) 내로 통과된다. 일회용 세트(40)는 2개의 멸균용 멸균 필터(70a, 70b)를 포함한다. 멸균용 멸균 필터(70a, 70b)는 제품수 포트 출구(128)를 떠나는 제품수를 주사에 적합한 멸균된 제품수로 여과한다. 몇몇 대안 실시예에 따르면, 이들 필터는 생략되거나 필터의 수가 2개 미만 또는 초과이다.
배수 포트(118)는 배수구(339)로의 제1 배수 경로(384)를 형성한다. 일회용 세트(40)의 배수 라인(56)은 사용된 PD 유체와 같은 물을 배수 포트(118)로부터 배수구(339)로 통과시키기 위해 배수 포트(118)에 연결된다. 여기서 제1 배수 경로(384)는 정수 장치(300) 내부에 존재하는 순환기 배수 경로의 부분을 구체화한다. 제1 배수 경로(384)는 전도도 센서(336), 배수 경로 온도 센서(315) 및 배수 라인 밸브(341)를 포함한다. 전도도 센서(336)는 배수 경로 내의 물의 전도도를 측정하도록 구성된다. 온도 센서(315)는 제1 배수 경로(384) 내의 물의 온도를 측정하도록 배열된다. 배수 라인 밸브(341)는 제어 유닛(112)의 제어 하에서, 전도도 센서(336)를 통한 제1 배수 경로(384) 내의 유동을 조절하도록 배열된다. 제1 배수 경로(384)는 전도도 센서(336), 배수 경로 온도 센서(315) 및 배수 라인 밸브(341)를 바이패스하도록 배열된 바이패스 경로(384a)를 더 포함한다. 바이패스 경로(384a)는 밸브(340)를 포함한다. 밸브(340)는 바이패스 경로(384a)를 통한 유동을 조절하도록 배열된다.
도 4a에서와 같이, 제어 디바이스(305a)는 가열기(302), 투과물 온도 센서(303) 및 부가의 전도도 센서(304)의 하류의 지점로부터 다시 탱크(350)로 배열된 재순환 경로(375) 내의 정제수의 유량을 제어하도록 구성된다. 제품수 압력 센서(308)가 폴리셔 디바이스(306) 하류의 제품수 경로(301c) 내의 제품수의 압력을 모니터링하도록 배열된다. 도 4a에서와 같이, 유량 센서(309)는 폴리셔 디바이스(306) 하류의 제품수의 유량을 모니터링하도록 배열된다. 제품수의 압력 및 유량은 제어 유닛(112)으로 공급된다. 제어 유닛(112)은 제어 디바이스(305a)의 동작을 제어하도록 구성된다. 더 구체적으로, 제어 유닛은, 제품수의 유량을 원하는 유량으로 제어하고 제품수의 압력을 원하는 압력으로 제어하기 위해, 제품수의 압력 및 유량에 기초하여 재순환 경로(375) 내의 물의 유량을 조절하도록 구성된다. 제어 디바이스(305a)는 예를 들어 재순환 경로(375) 내의 물의 유량을 미세하게 조절하도록 구성된 전동식 유량 제어 밸브이다.
제품수 밸브(305d)가 제어 유닛(112)의 제어 하에서, 부가의 재순환 경로(381)를 통해 제품수 포트(128) 또는 다시 탱크(350)로 진행하게 생성된 제품수 유동을 제어하도록 배열된다. 비움 밸브(396)가 부가의 재순환 경로(381) 내의 물의 유량을 제어하도록 배열된다. 부가의 재순환 경로(381)는 에어 트랩 챔버(319)를 통해 제품수 경로(371c)에 유동적으로 연결된다. 제품수 전도도 센서(312)가 에어 트랩 챔버(319) 상류의 제품수의 전도도를 모니터링하도록 배열된다. 제품수 온도 센서(313)가 에어 트랩 챔버(319) 상류의 제품수의 온도를 모니터링하도록 구성된다.
동작시에, 유체 경로(385a)를 통해 RO 디바이스(301)를 떠나는 거부수의 일부는 보조 일정 유동 디바이스(318)를 통과하는데, 이 유동 디바이스는 제어 유닛(112)의 제어 하에서 3방향 밸브(305b)(예를 들어, 3방향 솔레노이드 밸브)로 거부수의 정상 유동을 제공한다. 거부수의 잔여 부분은 제1 거부 경로(385b)에서 밸브(320)(예를 들어, 수동 니들 밸브)를 통해 RO 펌프(450)로 복귀한다. 3방향 밸브(305b)는 제2 배수 경로(388)를 통해 배수구(339) 또는 다시 탱크(350)로 또는 제2 거부 경로(389)를 통해 다시 탱크(350)로 거부수를 선택적으로 전환시키도록 구성된다. 바이패스 경로(385f)가 보조 일정 유동 디바이스(318)를 바이패스하도록 배열된다. 유동 제어 디바이스(321)는 제어 디바이스(112)의 제어에 의해 바이패스 경로(385f) 내의 유동을 제어하도록 배열된다.
처리가 완료될 때, 정수 장치(300)는 일회용 라인 세트(40)의 분리 준비 상태를 자체로 설정하고[예를 들어, 순환기(20)에 의해 수신된 메시지에 응답하여], 외부로부터 제품수 포트(128) 및 배수 포트(118)를 커버하는 덮개(도시되어 있지 않음)를 폐쇄하는 동시에 경로(401a)에 의해 제품수 포트(128)와 배수 포트(118)를 연결하여, 가열된 유체가 제품수 포트(128)로부터 배수 포트(118) 내로 그리고 추가로 제1 배수 경로(384)를 통해 배수구(339)로 유동할 수 있게 된다.
도 6의 정수 장치(300)와 관련하여 설명된 모든 계기 및 센서는 몇몇 실시예에서 그의 대응하는 신호를 제어 유닛(112)에 송신하도록 구성된다.
정수 장치(300)의 구성 요소를 가능한 한 보호하고, 증가된 신뢰성을 위해, 세균 증식을 방지하기 위해, 세척을 위한 하드웨어 및 프로그램이 정수 장치(300)에 의해 제공된다.
정수 장치(300)는 미생물 성장 억제제를 수납하는 용기(392)를 또한 포함한다. 미생물 성장 억제제는 시트르산과 같은 세척 용액을 제조하는 데 사용되고, 몇몇 실시예에서 물 경로 내로 도입된다. 도시되어 있는 바와 같이, 용기(392)는 정수 장치(300)의 입구(392a)와 유체 연통한다. 도 6에서, 라인(382)은 용기(392)를 정수 장치(300)의 물 경로에 연결한다. 대안적으로, 용기(392)는 순환기(20)로 동작하는 일회용 카세트(42)로 직접 이어지는 라인(도시되어 있지 않음)을 통해 연결되거나 또는 워터 라인(64)에 연결되거나 또는 배수 라인(56)에 연결될 수도 있다.
용기(392) 내의 미생물 성장을 억제하는 제제는, 시트르산, 시트레이트, 젖산, 아세트산 또는 염산(또는 이들의 조합)과 같은, 적합한 생리학적으로 안전한 산일 수도 있다. 일 실시예에서, 용기(392)는 시트르산, 시트레이트 또는 이들의 유도체를 수납한다. 용기(392)는 산(예를 들어, 시트르산)과 함께 제공된 첨가제를 또한 포함할 수도 있다. 화학물 입구(392a)는 예를 들어 정수 장치(300)의 전방에 위치된다. 용기(392)가 화학물 입구(392a)에 연결될 때를 감지하도록 존재 센서(도시 생략, 예를 들어, 광학 센서)가 배열된다. 화학물 입구(392a)에서 3방향 밸브(317)는 제어 유닛(112)의 제어 하에서, 화학물 흡입 펌프(316)인 제2 펌프 및 탱크(350)를 향해 개방되도록 배열된다. 화학물 흡입 펌프(316)는 소독 용액을 탱크(350) 내로 공급하도록 배열된다. 광학 센서는 세척 또는 소독 용액의 소스가 연결되었는지 분리되었는지를 검출하도록 배열된다. 용기(392)가 제거되거나 광학 센서에 의해 검출되지 않으면/않을 때, 화학물 흡입 펌프(316)는 정지되거나 활성화되지 않으며 3방향 밸브(317)는 화학물 입구(392a)를 향해 폐쇄된다. 3방향 밸브(317)는, 제어 유닛(112)의 제어 하에서 또한 화학물 소독, 세척 및/또는 헹굼의 페이즈 중에 물 및 소독제를 탱크(350)로부터 그리고 탱크(350)로 재순환하는 데 사용될 수도 있다. 화학물 흡입 펌프(316) 및 밸브(310)는 3방향 밸브(317)와 제품수 경로(371c)를 유동적으로 연결하는 경로(379) 내에 배열된다. 밸브(310)는 경로(379) 내의 유동을 제어하도록 배열된다.
더 상세한 소독 페이즈 예에서, 화학물 소독이 개시될 때, 탱크(350) 내의 레벨은 저레벨 스위치(350b) 바로 위의 레벨로 조정된다. 제어 유닛(112)은 빈 레벨 스위치(350a)가 공기의 존재를 지시할 때까지 RO 펌프(450)가 시동되고 운전하게 한다. RO 펌프(450)는 이어서 정지되고 입구 밸브(332)가 개방된다. 입구 밸브(332)는 빈 레벨 스위치(350a)가 물을 지시할 때까지 개방 유지된다. 화학물 흡입 펌프(316)는 이어서 사전 설정된 양의 화학 용액이 탱크(350) 내에 삽입될 때까지 운전된다. 탱크(350) 내의 레벨이 사전 결정된 레벨에 도달할 때, 3방향 밸브(317)는 배수구(339)로 개방된다. RO 펌프(450)는 화학물 흡입 페이즈 중에 유동 경로 내의 물을 순환시키고 난류를 생성하고 소독 시간 및 접촉을 증가시키기 위해 2개의 방향으로 동작될 수도 있다. 흡입 페이즈의 종료시에, 거부 바이패스 밸브(321)가 개방되고 3방향 밸브(305b)는 제2 배수 경로(388)를 배수구(339)로 개방하고 탱크(350) 내의 수위를 저레벨 스위치(350b)에서 그 낮은 레벨로 배수하도록 작동된다.
설명된 전처리 모듈(160), RO 모듈(170) 및 후처리 모듈(180)은, 단일 정수 캐비넷(110a)의 외부에 제거 가능하게 배열된, 예를 들어 힌지 결합된 필터 패키지(331)를 제외하고는, 단일 정수 캐비넷(110a)의 내부에 에워싸여 있다. 필터 패키지(331)는 이어서 소모될 때 교환될 수도 있다. 대안 실시예에서, 모듈은 개별 유닛으로 배열될 수도 있다. 전술된 바와 같이, 정제수는 정수 장치(300)로부터 워터 라인(64)을 통해 일회용 세트(40)로 송출된다. 도 1을 참조하면, 워터 라인(64)은 정제수를 일회용 세트(40)의 카세트(42)의 물 포트(282)로 공급한다. 워터 라인(64)은 일 실시예에서 정수 장치(300)의 제품수 포트(128)에 연결된 제1 단부 및 순환기(20)의 물 포트(282)에 연결된 제2 단부를 갖는 가요성 튜브이다. 워터 라인(64)은 적어도 2 미터 길이일 수도 있고 일 실시예에서 4 미터보다 길 수도 있다. 워터 라인(64)은 이용 가능한 물 소스를 갖는 방에 정수 장치(300)가 설치될 수 있게 하고, 반면에 순환기(20)는 환자가 거주하는, 예를 들어 수면하는 다른 방에 존재한다. 워터 라인(64)은 이에 따라 정수 장치(300)를 순환기(20)에 연결하기 위해 필요한만큼 길 수도 있다.
도 6은 또한 일회용 세트(40)가 사용된 투석 유체와 같은 물을 정수 장치(300)의 배수구(339)로 인도하도록 배열된 배수 라인(56) 구성을 포함하는 것을 도시하고 있다. 배수 라인(56)은 예를 들어, 순환기(20)의 카세트(42)에 연결된 제1 단부 및 정수 장치(300)의 배수 포트(118)에 연결된 배수 라인 커넥터(58)(도 1)를 포함하는 제2 단부를 갖는 튜브이다. 배수 라인(56)은 대안적으로 2 미터 초과의 길이일 수도 있고 몇몇 실시예에서는 4 미터보다 길 수도 있는 가요성 튜브일 수도 있다. 배수 라인(56)은 정수 장치(300)와 순환기(20) 사이를 연결하기 위해 필요한만큼 길 수도 있다. 도시되어 있는 실시예에서 워터 라인(64) 및 배수 라인(56)은 이중 루멘 배관을 사용하여 평행하게 연장된다. 정수 장치(300)와 순환기(20)가 함께 가깝게 위치되어, 워터 라인(64) 및 배수 라인(56)을 포함하는 동일한 2개의 라인 물 경로가 예를 들어, 0.5 미터 미만일 수도 있게 되는 것이 또한 가능하다. 더욱이, 이중 루멘 워터 라인(64)과 배수 라인(56)이 도시되어 있지만, 워터 라인(64)과 배수 라인(56)이 분리되어 있는 것이 가능하다.
워터 트레이(420)가 정수 장치(300) 아래에 위치된다. 액체 센서(370)가 워터 트레이(420)의 저부에 배열되어 정수 장치(300)로부터의 임의의 누설을 검출한다.
본 개시내용은 전술된 바람직한 실시예에 한정되지 않는다. 다양한 대안, 수정 및 등가물이 사용될 수도 있다. 따라서, 상기 실시예는 첨부된 특허 청구범위에 의해 정의된 본 개시내용의 범주를 제한하는 것으로서 취해져서는 안 된다.

Claims (30)

  1. 정제수를 생성하기 위한 정수 장치(300)로서,
    - 정제수 유동을 생성하도록 구성된 역삼투 디바이스(RO 디바이스)(301)로서, 상기 RO 디바이스(301)는 공급수를 수용하도록 구성된 공급물 입구(301a) 및 정제수 출구(301b)를 포함하는 것인, RO 디바이스(301);
    - 상기 공급물 입구(301a)로 공급수를 펌핑하도록 구성된 RO 펌프(450);
    - 상기 RO 디바이스(301) 하류의 제1 지점으로부터 상기 RO 디바이스(301) 상류의 제2 지점으로 정제수 유동의 일부를 재순환시키도록 구성된 재순환 경로(375),
    - 상기 정제수 출구(301b)로부터 제품수(product water) 포트(128)로 정제수를 운반하도록 구성된 정제수 경로(371)로서, 상기 정제수 경로(371)는 상기 제품수 포트(128)로 정제수를 운반하도록 상기 재순환 경로(375)의 하류에 배열된 제품수 경로(371c)를 포함하는 것인, 정제수 경로(371),
    - 상기 재순환 경로(375) 내의 정제수의 유량을 조절하도록 구성된 제어 디바이스(305a),
    - 상기 정제수 경로(371) 내의 정제수의 적어도 하나의 유체 특성을 검출하도록 구성된 적어도 하나의 검출기(302, 308, 309, 410)로서, 적어도 하나의 검출기(308, 309)는 상기 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 적어도 하나의 제품 유체 특성을 검출하도록 구성되고, 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 유량을 검출하도록 구성된 유량 센서(309)를 포함하는 것인, 적어도 하나의 검출기(302, 308, 309, 410), 및
    - 상기 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 유량이 사전 결정된 유량에 대응하는 것을 포함하는 정제수 경로(371) 내의 정제수의 하나 이상의 사전 결정된 기준을 충족시키기 위해, 상기 재순환 경로(375) 내의 정제수의 유량을 조절하도록 상기 제어 디바이스(305a)를 제어하게, 그리고 상기 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 제품 유체 특성을 제어하도록 상기 제어 디바이스(305a)를 제어하게 구성된 제어 유닛(112)
    을 포함하고, 상기 제어는 유량 센서(309)에 의해 검출된 유량을 포함하는, 적어도 하나의 검출기(302, 308, 309, 410)에 의해 검출된 적어도 하나의 유체 특성에 기초하여 수행되는 것인 정수 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 검출기(308, 309)는 압력 센서(308)를 포함하고, 상기 압력 센서(308)에 의해 검출된 제품 유체 특성은 상기 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 압력이고, 상기 하나 이상의 사전 결정된 기준은 상기 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 압력이 사전 결정된 상위 압력 레벨 미만으로 유지되는 것 또는 상기 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 압력이 사전 결정된 압력에 대응하는 것을 포함하는 하나 이상의 사전 결정된 제품수 기준을 포함하는 것인 정수 장치.
  3. 제2항에 있어서, 적어도 하나의 필터는 상기 제품수 경로(371c)를 통해 유동하는 제품수를 여과하도록 구성되고, 상기 사전 결정된 상위 압력 레벨은 상기 적어도 하나의 필터 또는 상기 제품수 경로(371c) 내에 배열된 임의의 다른 구성 요소의 압력 공차 레벨에 대응하는 것인 정수 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 사전 결정된 양의 물을 생성하기 위해, 사전 결정된 기간 동안 상기 제품수 포트(128)를 통해 사전 결정된 유량을 얻도록 상기 제어 디바이스(305a)를 제어하게 구성되는 것인 정수 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 사전 결정된 양은 0.5 내지 400 리터인 것인 정수 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 적어도 하나의 검출기(308, 309)에 의해 검출된 적어도 하나의 제품 유체 특성의 변화에 응답하여 경보 기능을 활성화하도록 구성되는 것인 정수 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 디바이스(305a)는 전기적으로 또는 기계적으로 제어 가능한 밸브를 포함하는 것인 정수 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 검출기(302, 308, 309, 410)는 상기 정제수 경로(371)의 투과수 경로(371a) 내의 투과수의 유체 특성을 검출하도록 구성된 적어도 하나의 검출기(302, 410)를 포함하고, 상기 투과수 경로(371a)는 상기 제품수 경로(371c)의 상류에 배열되고, 상기 제어 유닛(112)은 상기 적어도 하나의 검출기(302, 410)에 의해 검출된 투과 유체 특성에 기초하여, 하나 이상의 사전 결정된 투과수 기준을 충족하도록 상기 투과수 경로(371a) 내의 투과수의 투과 유체 특성을 제어하게 상기 제어 디바이스(305a)를 제어하도록 구성되는 것인 정수 장치.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 제품수 경로(371c) 내에서 유동하는 제품수를 가열하도록 구성된 가열기(302)를 더 포함하는 정수 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 정수 장치(300)는 상기 가열기(302)의 하류의 정제수 경로 내의 물의 온도를 측정하도록 구성된 온도 센서(303)를 포함하고, 상기 제어 유닛(112)은 상기 온도 센서(303)에 의해 검출된 온도에 기초하여, 상기 RO 디바이스(301)의 RO 멤브레인(324)을 통해 유동하는 물의 온도를 제어하기 위해 상기 제어 디바이스(305a)를 제어하도록 구성되는 것인 정수 장치.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 외부 물 소스로부터 물을 수용하고 상기 공급물 입구(301a)에 물을 제공하도록 구성된 탱크(350)를 더 포함하는 정수 장치.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정수 장치(300)는:
    - 상기 정제수 경로(371)에서 재순환 회로의 하류에 배열된 폴리셔(poliosher) 디바이스(306)를 더 포함하는 것인 정수 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 폴리셔 디바이스(306)는 전기 탈이온화(EDI) 유닛을 포함하는 것인 정수 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    - 상기 RO 디바이스(301)의 정제수 출구(301b)로부터 상기 폴리셔 디바이스(306)의 입구로 정제수를 운반하도록 구성된 투과수 경로(371a)를 더 포함하는 정수 장치.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제품수 경로는 상기 폴리셔 디바이스(306)의 출구로부터 상기 제품수 포트(128)로 정제수를 운반하도록 구성되는 것인 정수 장치.
  16. 정제수를 생성하는 정수 장치(300)에서의 적어도 하나의 유체 특성을 제어하기 위한 유체 특성 제어 방법으로서, 상기 정수 장치(300)는 정제수 유동을 생성하는 역삼투 디바이스(RO 디바이스)(301), 및 상기 RO 디바이스(301)의 하류의 지점으로부터 상기 RO 디바이스(301)의 상류의 지점으로 정제수 유동의 일부를 재순환시키도록 구성된 재순환 경로(375)를 포함하는 것인 유체 특성 제어 방법에 있어서,
    - 정제수 경로(371)에 있는 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 유량을 포함하는 적어도 하나의 제품 유체 특성을 검출하는 것을 포함하여, 상기 정제수 경로(371) 내의 정제수의 적어도 하나의 유체 특성을 검출하는 단계(S1)로서, 상기 제품수 경로(371c)는 상기 재순환 경로(375)의 하류에 배열되는 것인, 검출 단계(S1), 및
    - 상기 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 유량이 사전 결정된 유량에 대응하는 것을 포함하는, 상기 정제수 경로(371) 내의 정제수의 하나 이상의 사전 결정된 기준을 충족시키기 위해 상기 재순환 경로(375) 내의 물의 유량을 조절하는 조절 단계(S2)
    를 포함하고, 상기 조절은 상기 제품수의 유량을 포함하는, 검출된 상기 적어도 하나의 유체 특성에 기초하여 수행되는 것인 유체 특성 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    - 생성 기간의 지속 시간 및 생성 기간 중에 검출된 정제수의 대응 유량에 기초하여, 생성 기간 동안 생성된 제품수의 양을 추정하는 추정 단계(S5)를 더 포함하는 유체 특성 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    - 양이 사전 규정된 생성 체적에 도달할 때에 사전 결정된 동작을 트리거링하는 트리거링 단계(S6)를 더 포함하는 유체 특성 제어 방법.
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제품 유체 특성은 상기 제품수 경로(371c) 내의 압력을 포함하고, 상기 하나 이상의 사전 결정된 기준은 상기 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 압력이 사전 결정된 상위 압력 레벨 미만으로 유지되는 것 또는 상기 제품수 경로(371c) 내의 제품수의 압력이 사전 결정된 압력에 대응하는 것을 포함하는 하나 이상의 사전 결정된 제품수 기준을 포함하는 것인 유체 특성 제어 방법.
  20. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출 단계(S1)는 상기 정제수 경로(371)의 투과수 경로(371a) 내의 투과수의 적어도 하나의 투과 유체 특성을 검출하는 단계를 포함하고, 상기 투과수 경로(371a)는 상기 제품수 경로(371c)의 상류에 배열되고, 상기 조절 단계(S2)는 적어도 하나의 검출된 투과 유체 특성에 기초하여, 상기 투과수 경로(371a) 내의 투과수의 하나 이상의 사전 결정된 투과수 기준을 충족시키도록 상기 재순환 경로(375) 내의 물의 유량을 조절하는 단계를 포함하는 것인 유체 특성 제어 방법.
  21. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 정제수 경로(371) 내에 배열된 가열기(302)의 하류의 상기 정제수 경로(371) 내의 물의 온도를 측정하는 측정 단계를 더 포함하고,
    상기 조절 단계(S2)는 온도 센서(303)에 의해 검출된 온도에 기초하여, 상기 RO 디바이스(301)의 RO 멤브레인(324)을 통해 유동하는 물의 온도가 사전 결정된 온도 기준을 충족시키도록 상기 재순환 경로 내의 물의 유량을 조절하는 단계를 포함하는 것인 유체 특성 제어 방법.
  22. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정수 장치(300)가 정제수를 생성하는 동안 상기 검출 단계(S1) 및 상기 조절 단계(S2)를 연속적으로 수행하는 단계를 더 포함하는 유체 특성 제어 방법.
  23. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 검출된 상기 적어도 하나의 제품 유체 특성의 변화에 응답하여 경보 기능을 활성화하는 활성화 단계(S3)를 더 포함하는 유체 특성 제어 방법.
  24. 제19항에 있어서, 상기 사전 결정된 상위 압력 레벨은 상기 제품수 경로(371c)의 하류의 제품수를 여과하도록 구성된 적어도 하나의 필터 또는 상기 제품수 경로(371c) 내에 또는 그로부터 사전 결정된 거리 내에 배열된 임의의 다른 구성 요소의 압력 공차 레벨에 대응하는 것인 유체 특성 제어 방법.
  25. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조절 단계(S2)는 사전 결정된 양의 물을 생성하기 위해, 사전 결정된 기간 동안 사전 결정된 유량을 얻도록 제품수의 유체 특성을 제어하는 단계를 포함하는 것인 유체 특성 제어 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 사전 결정된 양은 0.5 내지 400 리터인 것인 유체 특성 제어 방법.
  27. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 제품수 경로(371c) 내에서 유동하는 제품수의 온도를 제어하는 단계(S4)를 포함하는 유체 특성 제어 방법.
  28. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리셔 디바이스(306)가 정제수 유동에서 재순환 회로의 하류에 배열되고, 상기 제품수 경로(371c)는 상기 폴리셔 디바이스(306)의 출구로부터 제품수 포트(128)로 제품수를 운반하도록 구성되는 것인 유체 특성 제어 방법.
  29. 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터가 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  30. 삭제
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