本發(fā)明涉及一種用于基于反滲透原理且設(shè)計(jì)用于透析設(shè)施的水處理設(shè)施的軟水供應(yīng)線路中的軟水和/或滲透水提取線路中的滲透水的調(diào)溫的裝置。此外，本發(fā)明涉及一種從屬的運(yùn)行方法。

背景技術(shù)：

1、用于體外血液洗滌的透析設(shè)施需要高純度的水(也稱為滲透水)來(lái)運(yùn)行，其通常是根據(jù)反滲透原理在水處理設(shè)施中從軟化的水(所謂的軟水)獲得的。在此，軟化意味著導(dǎo)致管路鈣化的材料已從軟水中去除。水處理設(shè)施可以是透析設(shè)施的整體組成部分或相關(guān)聯(lián)的部件，并且具有軟水供應(yīng)線路或簡(jiǎn)稱軟水供應(yīng)線以及滲透水提取線路或簡(jiǎn)稱滲透水排放線。滲透水提取線路通常引向環(huán)形線路，移動(dòng)透析設(shè)備可以作為滲透水的消耗器聯(lián)接到該環(huán)形線路。

2、為了能源高效的運(yùn)行，值得期望的是，中央調(diào)溫或空調(diào)(預(yù)熱或冷卻)不僅軟水供應(yīng)線路中的軟水而且滲透水提取線路中的滲透水，這相應(yīng)地是能源耗費(fèi)的。特別是當(dāng)滲透水提取劇烈波動(dòng)時(shí)，用于負(fù)荷峰值的待提供的加熱或冷卻能力必須大于連續(xù)提取所需的能力。尤其在集成的熱清潔的情形中，可能需要超出正常運(yùn)行的劇烈加熱。

3、當(dāng)前用于影響環(huán)形線路中滲透水溫度的系統(tǒng)局限于純粹電加熱滲透水以進(jìn)行熱消毒。在透析運(yùn)行期間沒(méi)有設(shè)置對(duì)滲透水進(jìn)行中央預(yù)熱。滲透水的中央冷卻也是不可能的。當(dāng)前的系統(tǒng)與軟水沒(méi)有相互作用，且相應(yīng)地也不可對(duì)其進(jìn)行空調(diào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的任務(wù)是，說(shuō)明一種提到類型的裝置，其以較低的運(yùn)行成本能夠?qū)崿F(xiàn)用于透析應(yīng)用的軟水和/或滲透水的可靠的且靈活的可匹配于變換需求的調(diào)溫。此外，應(yīng)說(shuō)明一種用于這樣的裝置的特別有利的運(yùn)行方法。

2、之前提到的任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過(guò)帶有權(quán)利要求1的特征的裝置來(lái)解決。

3、與之相應(yīng)地設(shè)置一種用于基于反滲透原理且設(shè)計(jì)用于透析設(shè)施的水處理設(shè)施的軟水供應(yīng)線路中的軟水和/或滲透水提取線路中的滲透水的調(diào)溫的裝置，包括熱流方面與熱源和/或熱沉聯(lián)結(jié)或可聯(lián)結(jié)、容納或包含流體工作介質(zhì)(也稱為載熱介質(zhì)或緩沖介質(zhì)或緩沖存儲(chǔ)器介質(zhì))作為熱載體的用于熱量的緩沖存儲(chǔ)器，以及

4、●在初級(jí)側(cè)借助于用于載熱介質(zhì)的泵循環(huán)聯(lián)接到緩沖存儲(chǔ)器處的軟水熱傳遞器，其在次級(jí)側(cè)接通到軟水供應(yīng)線路中，和

5、●在初級(jí)側(cè)借助于用于載熱介質(zhì)的泵循環(huán)聯(lián)接到緩沖存儲(chǔ)器處的滲透水熱傳遞器，其在次級(jí)側(cè)接通到滲透水提取線路中。

6、通過(guò)使用熱緩沖存儲(chǔ)器，其不僅與水處理設(shè)施的軟水供應(yīng)線路而且與滲透水提取線路熱聯(lián)結(jié)或可聯(lián)結(jié)，且其本身在熱流方面與外部熱源和/或熱沉聯(lián)結(jié)或可聯(lián)結(jié)，能夠通過(guò)使用環(huán)境能源或用于成本適宜的熱量提供或熱量引走的其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行成本的下降。該系統(tǒng)特別設(shè)計(jì)用于強(qiáng)烈波動(dòng)的滲透水提取和與其聯(lián)系的熱能需求的波動(dòng)。通過(guò)設(shè)計(jì)用于緩沖的熱能存儲(chǔ)器的組合和通過(guò)使對(duì)流流動(dòng)匹配于熱傳遞器的初級(jí)側(cè)，可調(diào)平波動(dòng)的熱能需求。通過(guò)模塊化，取決于具體要求和安裝情況可實(shí)現(xiàn)對(duì)于各種透析設(shè)施的根據(jù)需求的匹配和到各種透析設(shè)施中的集成。

7、有利的設(shè)計(jì)方案是從屬權(quán)利要求和以下描述的對(duì)象。

8、在有利的設(shè)計(jì)方案中，熱源和/或熱沉是熱泵、優(yōu)選地空氣水熱泵?？諝馑疅岜檬褂铆h(huán)境空氣作為熱源。在運(yùn)行中，鼓風(fēng)機(jī)主動(dòng)吸取空氣且將其進(jìn)一步導(dǎo)引到熱傳遞器、蒸發(fā)器處。在其中，冷卻劑循環(huán)，其由于其熱特性即使在較低的溫度中也已經(jīng)改變其聚集狀態(tài)。如果冷卻劑與供應(yīng)的外部空氣在熱流方面交換，其如此程度加熱，直到其最終蒸發(fā)。后置的電驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)在使用電能的情況下提高壓力和冷卻劑蒸汽的溫度。如果冷卻劑蒸汽已達(dá)到期望的溫度水平，其進(jìn)一步流動(dòng)至下一熱傳遞器、液化器(或冷凝器，即verflüssiger)。在此，其將其熱量傳遞到液態(tài)工作介質(zhì)、通常水上，且冷凝。如此加熱的水此時(shí)在本發(fā)明的范疇中典型地通過(guò)泵導(dǎo)引到緩沖存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器容器中且在那里作為流體工作介質(zhì)或熱載體供使用，以便根據(jù)需求將存儲(chǔ)的熱能傳遞到軟水和/或滲透水上。

9、在本發(fā)明的范疇中使用的工作介質(zhì)優(yōu)選地是水，必要時(shí)帶有附加物，或水溶液，但是同樣其他帶有合適熱特性的介質(zhì)是可行的。

10、在緩沖存儲(chǔ)器內(nèi)的工作介質(zhì)(也稱為：緩沖存儲(chǔ)器介質(zhì))優(yōu)選地如此設(shè)計(jì)或創(chuàng)造，使得在滲透水中的工作介質(zhì)的檢測(cè)經(jīng)由電或光學(xué)測(cè)量是可能的，以便以該方式識(shí)別到一個(gè)或多個(gè)滲透水線路中(尤其在滲透水熱傳遞器內(nèi))的泄漏和與其伴隨的滲透水的污染。更有利地，根據(jù)本發(fā)明的裝置因此裝備有合適的探測(cè)器，其經(jīng)由設(shè)施控制裝置輸出相應(yīng)的警報(bào)且必要時(shí)可中斷滲透水輸出。

11、換而言之，工作或緩沖介質(zhì)更有利地如此設(shè)計(jì)，使得在其中包含的材料(理想地生物無(wú)害)可通過(guò)傳感器探測(cè)。示例：緩沖介質(zhì)大量地混有na+離子。一旦含na+的緩沖介質(zhì)到達(dá)到滲透水中，其可離子特定地/離子非特定地經(jīng)由安培計(jì)或?qū)щ娦詼y(cè)量電極探測(cè)。備選地或附加地，有色材料和/或光學(xué)活性材料可給到緩沖介質(zhì)中，因此物質(zhì)在進(jìn)入到滲透水中時(shí)可光學(xué)探測(cè)。

12、優(yōu)選地，工作介質(zhì)由熱泵至緩沖存儲(chǔ)器且返回到循環(huán)中的運(yùn)輸通過(guò)一個(gè)或多個(gè)泵驅(qū)動(dòng)地實(shí)現(xiàn)，其中附加地或備選地可實(shí)現(xiàn)被動(dòng)的對(duì)流運(yùn)輸。

13、更有利地，熱泵沿其循環(huán)方向可逆轉(zhuǎn)，因此也可用作制冷機(jī)或熱沉，以便在需要時(shí)冷卻工作介質(zhì)，且因此于是冷卻軟水和/或滲透水。

14、在一種有利的變型方案中，多個(gè)熱泵并行地(或稱為并聯(lián)地，即parallel)作為熱源和/或熱沉聯(lián)接到緩沖存儲(chǔ)器處，以便以該方式提高最大熱或冷能力，且以便根據(jù)冗余和/或多樣性原理開(kāi)發(fā)不同類型的熱和/或冷蓄水器。

15、在特別緊湊的解決方案的意義中，軟水熱傳遞器和/或滲透水熱傳遞器可結(jié)構(gòu)上集成到緩沖存儲(chǔ)器中。

16、在系統(tǒng)中使用的熱傳遞器、即尤其軟水熱傳遞器和/或滲透水熱傳遞器可設(shè)計(jì)用于有效的熱傳遞、更有利地作為螺旋管熱傳遞器。這樣的螺旋管熱傳遞器可尤其設(shè)計(jì)為波紋管熱傳遞器。

17、更有利地，包圍軟水熱傳遞器的旁路線路接通到軟水供應(yīng)線路中。相應(yīng)地，更有利地包圍滲透水熱傳遞器的旁路線路接通到滲透水提取線路中。通過(guò)借助于調(diào)節(jié)閥或類似物合適設(shè)定熱傳遞流和包圍流的混合比例，可簡(jiǎn)單、快速且在一定程度上獨(dú)立于緩沖存儲(chǔ)器中的工作介質(zhì)的溫度設(shè)定軟水或滲透水的溫度。備選或附加于閥，同樣可使用泵，以便控制(或開(kāi)環(huán)控制，即steuern)或調(diào)節(jié)(或閉環(huán)調(diào)節(jié)，即regeln)調(diào)溫的(經(jīng)過(guò)相應(yīng)的熱傳遞器通流的)和非調(diào)溫的(經(jīng)過(guò)相應(yīng)的旁路通流的)滲透水/軟水的混合。

18、更有利地，相應(yīng)的泵循環(huán)具有用于工作介質(zhì)的轉(zhuǎn)速可變的泵，以便在初級(jí)側(cè)根據(jù)需求可設(shè)定或調(diào)節(jié)在軟水熱傳遞器中和/或在滲透水熱傳遞器中供使用的熱量供應(yīng)或熱量引走。

19、在一種優(yōu)選的變型方案中，用于將滲透水加熱到足以用于熱消毒隨后線路段的消毒溫度上的附加加熱裝置接通到滲透水提取線路中。該附加加熱裝置優(yōu)選地是電加熱裝置。附加加熱裝置關(guān)于滲透水優(yōu)選地布置在滲透水熱傳遞器下游。通過(guò)借助于緩沖存儲(chǔ)器預(yù)熱滲透水，附加加熱裝置在加熱技術(shù)上僅須實(shí)現(xiàn)在滲透水熱傳遞器的出口處的滲透水的溫度和環(huán)形線路中的期望的消毒溫度之間的剩余的溫差。

20、更有利地，在相應(yīng)的泵循環(huán)中，循環(huán)來(lái)自緩沖存儲(chǔ)器的載熱介質(zhì)(且不是例如單獨(dú)的工作介質(zhì))。也就是說(shuō)，載熱介質(zhì)從緩沖存儲(chǔ)器提取，經(jīng)由相應(yīng)的泵循環(huán)引導(dǎo)至軟水熱傳遞器/滲透水熱傳遞器且從那里又引回到緩沖存儲(chǔ)器中。就此而言，其分別是用于來(lái)自緩沖存儲(chǔ)器的載熱介質(zhì)的泵循環(huán)。軟水熱傳遞器/滲透水熱傳遞器因此在初級(jí)側(cè)由來(lái)自緩沖存儲(chǔ)器的載熱介質(zhì)穿流。

21、本發(fā)明此外涉及一種帶有基于反滲透原理的水處理設(shè)施的透析設(shè)施，其具有軟水供應(yīng)線路和滲透水提取線路，且其裝備或可連接有上述類型的裝置，即用于軟水供應(yīng)線路中的軟水和/或滲透水提取線路中的滲透水的調(diào)溫。

22、在上述裝置的運(yùn)行中有利的是，取決于在緩沖存儲(chǔ)器中測(cè)量的工作介質(zhì)的溫度調(diào)節(jié)由熱源至緩沖存儲(chǔ)器或由緩沖存儲(chǔ)器至熱沉的熱流。更準(zhǔn)確地說(shuō)，因此取決于軟水的入口溫度，優(yōu)選地經(jīng)由在軟水入口處(在穿流軟水熱傳遞器之前)的溫度傳感器決定熱泵是用作熱沉還是熱源。熱泵的緊接著的調(diào)節(jié)那么如提及那樣根據(jù)目的經(jīng)由緩沖存儲(chǔ)器中的工作介質(zhì)的溫度實(shí)現(xiàn)。

23、在視為獨(dú)立具有創(chuàng)造性且獨(dú)立于在(上文的)最后段落中描述的方法引導(dǎo)的設(shè)計(jì)方案中，帶有軟水熱傳遞器的泵循環(huán)在初級(jí)側(cè)具有用于工作介質(zhì)的轉(zhuǎn)速可變的泵，其轉(zhuǎn)速取決于在次級(jí)側(cè)在軟水熱傳遞器下游測(cè)量的軟水溫度被調(diào)節(jié)。

24、在同樣視為獨(dú)立具有創(chuàng)造性且獨(dú)立的設(shè)計(jì)方案中，帶有滲透水熱傳遞器的泵循環(huán)在初級(jí)側(cè)具有用于工作介質(zhì)的轉(zhuǎn)速可變的泵，其轉(zhuǎn)速取決于在次級(jí)側(cè)在滲透水熱傳遞器下游測(cè)量的滲透水溫度被調(diào)節(jié)。

25、在尤其在上面提及的附加加熱裝置的情況中有利的變型方案中，滲透水在消毒過(guò)程期間加熱到消毒溫度上且在線路段的完成的消毒后導(dǎo)引(返回)穿過(guò)滲透水熱傳遞器，其中滲透水在此將現(xiàn)有的剩余熱量輸出到緩沖存儲(chǔ)器處?；厥盏臒崃咳缓笾匦鹿┎煌愋偷膽?yīng)用使用。

26、在完成的熱消毒之后的該冷卻的有利的設(shè)計(jì)方案中，作為熱沉設(shè)置有帶有壓縮機(jī)、熱傳遞器和關(guān)聯(lián)于該熱傳遞器的鼓風(fēng)機(jī)的熱泵，其中緩沖存儲(chǔ)器的(返回)冷卻在消毒后主動(dòng)或被動(dòng)地通過(guò)熱泵實(shí)現(xiàn)或支持。在主動(dòng)的變型方案中，熱泵在運(yùn)行的壓縮機(jī)的情形中協(xié)作冷卻；在被動(dòng)的變型方案中僅熱泵的熱傳遞器(壓縮機(jī)斷開(kāi)/鼓風(fēng)機(jī)接入)用于熱輸出到周圍環(huán)境處。

27、概括地，本發(fā)明包含用于將水處理設(shè)施的滲透水和/或軟水線路經(jīng)由各一個(gè)熱傳遞器與用于加熱或冷卻線路內(nèi)的流體的中央的或分散的熱生成器的緩沖存儲(chǔ)器聯(lián)結(jié)的裝置和方法。因此模塊化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)用于以中央的方式

28、●在透析治療期間調(diào)溫或空調(diào)(預(yù)熱/冷卻)滲透水，

29、●熱消毒至少一個(gè)滲透水環(huán)形線路和聯(lián)接的透析機(jī)&反滲透設(shè)施，且/或

30、●在進(jìn)入到反滲透設(shè)施之前調(diào)溫或空調(diào)(預(yù)熱/冷卻)軟水。