CN114901324A - 加氢装置以及加氢方法 - Google Patents

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Abstract

加氢装置(1)对以氢分子透过性的容器(101)来密封生物体适用液(100)而得到的液体收容物(102)的生物体适用液(100)加氢。加氢装置(1)具备：罐(2)，用于收容未开封的液体收容物(102)；氢水生成部(3)，生成在水中溶入氢而得到的溶氢水(200)并供给至罐(2)；以及加热部(5)，通过对罐(2)内的溶氢水(200)进行加热，从而对液体收容物(102)的生物体适用液(100)进行加温。

Description

加氢装置以及加氢方法
技术领域
本发明涉及对生物体适用液加氢的装置以及方法。
背景技术
现有技术中，提出了使氢分子实质性地含有于生物体适用液中来制造含氢的生物体适用液的方法，该生物体适用液封入于具有氢分子透过性的容器中(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：专利4486157号公报
发明内容
(发明要解决的课题)
在上述方法中，以不对封入有生物体适用液的容器进行开封而使氢分子从容器的外侧进行接触的方式在生物体适用液中含有氢。含氢的生物体适用液有利于减轻对生物体的负担，近年来受到关注。
然而，即使是上述生物体适用液，在其温度明显低于生物体的体温的情况下，有时也无法减免对生物体的负担。故而，为了进一步减轻生物体的负担，需要另行加热生物体适用液的作业，操作繁琐。
本发明鉴于以上的实际情况而提出，其主要目的在于，提供一种加氢装置以及方法，能够容易准备能进一步减轻对生物体的负担的生物体适用液。
(用于解决课题的技术方案)
本发明的第一发明是一种加氢装置，用于对以氢分子透过性的容器来密封生物体适用液而得到的液体收容物的所述生物体适用液加氢，所述加氢装置具备：罐，用于收容未开封的所述液体收容物；氢水生成部，生成在水中溶入氢而得到的溶氢水并供给至所述罐；以及加热部，通过对所述罐内的所述溶氢水进行加热，从而对所述液体收容物的所述生物体适用液进行加温。
在本发明所涉及的所述加氢装置的基础上，优选地，所述加氢装置还具备温度传感器，所述温度传感器对所述溶氢水的温度进行检测，在所述罐内存在所述液体收容物时，所述加热部将所述溶氢水加热至第一温度，在所述罐内不存在所述液体收容物时，所述加热部将所述溶氢水加热至比所述第一温度高的第二温度。
在本发明所涉及的所述加氢装置的基础上，优选地，所述氢水生成部一边使所述溶氢水在所述氢水生成部与所述罐之间循环，一边提高所述溶氢水的溶氢浓度。
在本发明所涉及的所述加氢装置的基础上，优选地，所述氢水生成部所执行的所述溶氢水的高浓度化与所述加热部所执行的所述溶氢水的加热至少部分能同时执行。
在本发明所涉及的所述加氢装置的基础上，优选地，所述加氢装置包含排液罐，所述排液罐将从所述罐排出的所述溶氢水进行蓄积。
在本发明所涉及的所述加氢装置的基础上，优选地，所述加氢装置还包含主体部，所述主体部用于对所述罐、所述氢水生成部、所述加热部以及所述排液罐进行收容，所述排液罐能相对于所述主体部装卸。
本发明的第二发明是一种加氢方法，用于对以氢分子透过性的容器来密封生物体适用液而得到的液体收容物的所述生物体适用液加氢，所述加氢方法包括：将未开封的所述液体收容物收容于罐的步骤；生成在水中溶入氢而得到的溶氢水并供给至所述罐的氢水供给步骤；以及通过对所述罐内的所述溶氢水进行加热从而对所述液体收容物的所述生物体适用液进行加温的加热步骤。
在本发明所涉及的所述加氢方法的基础上，优选地，所述氢水供给步骤与所述加热步骤至少部分同时执行。
(发明效果)
本第一发明的所述加氢装置由所述氢水生成部生成所述溶氢水并供给至所述罐。然后，所述加热部对所述罐内的所述溶氢水进行加热，从而对所述液体收容物的所述生物体适用液进行加温。由此，能够容易准备能进一步减轻对生物体的负担的所述生物体适用液。
本第二发明的所述加氢方法包括：生成所述溶氢水并供给至所述罐的所述氢水供给步骤；以及通过对所述罐内的所述溶氢水进行加热从而对所述液体收容物的所述生物体适用液进行加温的加热步骤。由此，能够容易准备能进一步减轻对生物体的负担的所述生物体适用液。
附图说明
图1是表示本发明的加氢装置的概略构成的图。
图2是表示图1的加氢装置的电气构成的框图。
图3是表示图1的罐和作为氢供给部的一例的电解槽的图。
图4是表示图1的加氢装置的主体部和排液罐的立体图。
图5是表示本发明的加氢方法的处理过程的流程图。
具体实施方式
以下，基于附图来说明本发明的实施的一形态。
图1示出了本实施方式的加氢装置1的构成。图2示出了加氢装置1的电气构成。本实施方式的加氢装置1是用于对生物体适用液100加氢(使其含有氢)的装置。
“生物体适用液”是指如下概念：包括注射、点滴、输液等用途中经渗透压调制的生理盐水、为了营养素、电解质补给而调整后的注射用液、溶解有药剂(前列腺素等血管扩张剂、抗癌剂)的注射用液、生理食盐液、液状药剂、输血中所使用的输血制剂(输血用血液)、自血液、经肠液，还包括为了保存脏器而调配的脏器保存液、包含在癌症免疫疗法或疫苗疗法等中使用的淋巴细胞、疫苗的生物体应用液、腹膜透析液、透析液、心肌保护药等在内的、意图维持生物体功能、预防或治疗疾病/疾患而非经口地应用于生物体的全部液体的概念。另外，在本说明书中，有时也以“生物体适用液”这一用语表示生物体的生物体液或生物体水本身。
本实施方式的加氢装置1适用于对生物体适用液100当中的尤其是腹膜透析液加氢。利用了加氢后的腹膜透析液的腹膜透析有助于降低患者的氧化应激，近年来受到关注。
生物体适用液100密封在具有氢分子透过性的容器101中。作为容器101的材料，例如优选聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等高分子材料，但只要是能使氢分子透过的材料，就不限于此。例如，即使是以氧气阻隔性或水蒸气阻隔性为特征的材料，在很多情况下，分子尺寸小的氢分子也能顺利透过。
生物体适用液100可以在容器101内分离成第一液以及第二液，且在透析时呈混合形态。
容器101例如优选为袋状的形态，但只要能维持氢分子的透过性，就不限于此，例如也可以呈瓶状的形态。氢分子透过容器101的外壁，从而生物体适用液100成为含有氢分子的液体。
加氢装置1是用于对以容器101密封生物体适用液100而得到的液体收容物102的生物体适用液100加氢的装置。
加氢装置1具备：用于对液体收容物102进行收容的罐2、生成在水中溶入氢而得到的溶氢水200的氢水生成部3、以及对罐2内的溶氢水进行加热的加热部5。
在罐2收容未开封的液体收容物102。向罐2供给由氢水生成部3生成的溶氢水200。溶入溶氢水200的氢分子透过容器101，从而对生物体适用液100加氢。
氢水生成部3使氢分子溶解于水来生成溶氢水200并供给至罐2。本实施方式的氢水生成部3包含通过对水进行电解来生成溶氢水200的电解槽4。
氢水生成部3与罐2通过水路11进行连接。由氢水生成部3生成的溶氢水200经由水路11被供给至罐2。
加热部5对蓄积于罐2内的溶氢水200进行加热。在加热部5例如设置有以电力为动力源的加热器51。加热器51因焦耳热而发热，对蓄积于罐2内的溶氢水200进行加热，从而对液体收容物102的生物体适用液100进行加温。由此，能够容易准备能进一步减轻对生物体的负担的生物体适用液100。
氢水生成部3以及加热部5例如由控制部6控制。控制部6例如具有执行各种运算处理、信息处理等的CPU(Central Processing Unit)以及对负责CPU的动作的程序及各种信息进行存储的存储器等。控制部6除了加热部5以及氢水生成部3以外，还负责装置各部的控制。
加氢装置1还具备对溶氢水200的温度进行检测的温度传感器7。温度传感器7例如设置于罐2内。若能对溶氢水200的温度直接或间接地进行检测，则温度传感器7的位置不受限定。例如，可以在水路11等设置温度传感器7。
温度传感器7将相当于溶氢水200的温度的电信号输出至控制部6。控制部6基于来自温度传感器7的电信号控制加热部5。由此，溶氢水200的温度得以调整。
溶氢水200的温度优选根据罐2内是否存在液体收容物102进行控制。是否存在液体收容物102例如由检测部8检测。
检测部8例如通过向罐2内发射超声波或电波并对来自液体收容物102的反射波进行检测等手法来检测罐2内是否存在液体收容物102。检测部8将与液体收容物102的是否存在相关的电信号输出至控制部6。控制部6基于来自检测部8的电信号控制加热部5，将溶氢水200加热至预先规定的温度。
通过控制部6的控制，例如在罐2内存在液体收容物102时，加热部5将溶氢水200加热至第一温度。由此，液体收容物102的生物体适用液100也被加温至第一温度。
第一温度例如是与应用生物体适用液100的生物体的体温近似的温度，例如在生物体是人类的情况下，能设为36℃～38℃。由此，对生物体的负担得以进一步减轻。
另一方面，在罐2内不存在液体收容物102时，加热部5将溶氢水200加热至第二温度。第二温度是比第一温度高的温度。利用被加热至第二温度的溶氢水200来对罐2内进行杀菌。此外，适于杀菌的第二温度例如为60℃～100℃。
对于罐2内杀菌，优选使用向生物体适用液100供给氢后的溶氢水200，但也可以是另行供给至罐2内的液体。
氢水生成部3与罐2除了上述水路11以外，由后述的水路12以及水路13连接。罐2内的溶氢水200经过水路12、13而返回至氢水生成部3。利用水路11、12以及13来构成供溶氢水200在氢水生成部3与罐2之间循环的水路。
氢水生成部3优选含有用于送出溶氢水200的泵31。在本实施方式中，在水路13设置有泵31。可以在水路11或12设置泵31。泵31对溶氢水200进行驱动，从而溶氢水200在水路11、12以及13内进行循环。
泵31例如由控制部6控制。控制部6使电解槽4的动作与泵31的动作同步，从而氢水生成部3一边使溶氢水200在该氢水生成部与罐2之间循环，一边提高溶氢水200的溶氢浓度，例如，能够容易生成溶氢浓度为300ppb以上的溶氢水200。由此，生物体适用液100中所附加的氢得以增加，对生物体的负担得以进一步减轻。
优选使氢水生成部3所执行的溶氢水200的高浓度化与加热部5所执行的溶氢水200的加热至少部分能同时执行。在此情况下，既可以先进行氢水生成部3的动作，也可以先进行加热部5的动作。由此，能够在短时间内准备出能进一步减轻对生物体的负担的生物体适用液100。
在对罐2内进行杀菌时，也可以利用泵31使溶氢水200循环。由此，容易对水路11、12、13以及氢水生成部3进行杀菌。
图3示出了罐2以及作为氢水生成部3的主要部的一例的电解槽4。电解槽4具备电解室40，并在电解室40内具有第一供电体41和第二供电体42。
在第一供电体41与第二供电体42之间设置有隔膜43。电解室40被隔膜43划分为配设有第一供电体41的第一极室40a和配设有第二供电体42的第二极室40b。
本实施方式的电解槽4由控制部6控制。控制部6例如基于从电流检测器44(参照图2)输出的电信号，来控制向第一供电体41以及第二供电体42施加的直流电压。更具体而言，控制部6对向第一供电体41以及第二供电体42施加的直流电压进行反馈控制，以使由电流检测器44检测的电解电流达到预先设定的期望的值。例如，在电解电流过大的情况下，控制部6使上述电压减小，在电解电流过小的情况下，控制部6使上述电压增大。由此，向第一供电体41以及第二供电体42供给的电解电流被适当控制。
通过在电解室40内对水进行电解，从而产生氢气以及氧气。例如，在阴极侧的第二极室40b产生氢气，生成溶入有该氢分子的溶氢水200。此外，伴随这样的电解而生成的溶氢水200也称为“电解氢水”。另一方面，在阳极侧的第一极室40a产生氧气。
水路11将第二极室40b与罐2相连。在第二极室40b生成的溶氢水200经由水路11被供给至罐2。
水路12是为了从罐2内取出溶氢水200而设置的。水路13与水路12连接。水路13在分支点12a处从水路12分支出来向电解槽4延伸。
在水路12，在水路13分支的分支点12a的下游侧设置有阀16。阀16由控制部6控制。在氢水生成部3的运转过程中，控制部6将阀16关闭。通过将阀16关闭，罐2内的溶氢水200经由水路12、13而被供给至电解室40。
电解槽4通过对从罐2经由水路12的一部分以及水路13供给来的水进行电解，从而产生氢分子。该氢分子溶入水中，从而生成向罐2供给的溶氢水200。另外，溶氢水200的溶氢浓度得以提高。
在水路12的前端部设置有排液罐17。罐2内的杀菌用的溶氢水200被排出且蓄积于排液罐17。控制部6将阀16打开，从而罐2内的溶氢水200经过水路12而到达排液罐17。
也可以通过在罐2的杀菌之前将阀16打开规定的时间来减少罐2内的溶氢水200。由此，溶氢水200的加热时间得以缩短。即使在此情况下，因溶氢水200的加热而产生的高温的蒸气也会充满罐2、水路11、12、13以及氢水生成部3，因此罐2等得以适当杀菌。
图4示出了加氢装置1的主体部10以及排液罐17。主体部10对罐2、氢水生成部3、加热部5以及排液罐17进行收容。排液罐17构成为能相对于主体部10装卸。
例如，在主体部10设置有在排液罐17的装卸时对排液罐17进行引导的轨道18。在排液罐17的前面，设置有用于将排液罐17拉出的把手19。由此，排液处理变得容易，加氢装置1的使用方便度得以提高。
图5示出了用于适当使用加氢装置1来对生物体适用液100加氢的加氢方法。是用于对以氢分子透过性的容器101来密封生物体适用液100而得到的液体收容物的生物体适用液100加氢的加氢方法。
加氢方法包括：将未开封的液体收容物102收容于罐2的收容步骤S1、生成在水中溶入氢而得到的溶氢水200并供给至罐2的氢水供给步骤S2、以及通过对罐2内的溶氢水200进行加热从而对液体收容物102的生物体适用液100进行加温的加热步骤S3。在氢水供给步骤S2中，例如通过电解来生成溶氢水200，进而，其溶氢浓度得以提高。
收容步骤S1、氢水供给步骤S2以及加热步骤S3的顺序可以以任意的顺序执行。例如，可以在氢水供给步骤S2以及加热步骤S3之后执行收容步骤S1。另外，可以在供给至罐2的水经加热步骤S3加热后，在氢水供给步骤S2中执行电解。
根据本加氢方法，能够容易准备能进一步减轻对生物体的负担的生物体适用液100。
优选使氢水供给步骤S2与加热步骤S3至少部分同时执行。由此，能够在短时间内准备出能进一步减轻对生物体的负担的生物体适用液100。
以上详细说明了本发明的加氢装置1等，但本发明不限于上述具体的实施方式而能变更为各种形态进行实施。即，加氢装置1至少是用于对以氢分子透过性的容器101密封生物体适用液100而得到的液体收容物102的生物体适用液100加氢的加氢装置1，具备用于对未开封的液体收容物102进行收容的罐2、生成在水中溶入氢而得到的溶氢水200并供给至罐2的氢水生成部3、以及通过对罐2内的溶氢水200进行加热从而对液体收容物102的生物体适用液100进行加温的加热部5即可。
因此，例如，关于罐2内是否存在液体收容物102，除了由检测部8进行检测的构成以外，还可以构成为：由用户等确认容器101的存在与否，并对加氢装置1进行操作来向控制部6输入电信号。
另外，在设置有用于插拔容器101的盖构件21的罐2处也可以构成有检测部8，以通过对盖构件21的开闭状态进行检测从而检测罐2内是否存在液体收容物102。
另外，例如，氢水生成部3可以构成为向罐2供给氢气。即，电解槽4可以构成为将在阴极侧的第二极室40b产生的氢气供给至罐2。
进而，另外，氢水生成部3的构成不限于电解槽4。例如，也可以是使通过水与镁的化学反应等产生的氢分子溶解于水来生成溶氢水200的装置、或者使从氢气瓶供给的氢气(氢分子)溶解于水来生成溶氢水200的装置。即使在此情况下，氢水生成部3也可以构成为对罐2供给氢气。
另外，为了防止在未对罐2内供给充分的水的状态下的氢水生成部3或加热部5的运转，可以设置对罐2内的水量进行检测的水量传感器等。水量传感器例如设置于罐2的内部或外部，将与罐2内的水量相应的电信号输出至控制部6。控制部6基于来自水量传感器的电信号来对氢水生成部3或加热部5进行控制。更具体而言，在罐2内的水量小于预先规定的阈值的情况下，控制部6可以构成为不执行氢水供给步骤S2以及加热步骤S3。
另外，为了防止排水从处于满水的排液罐17逆流，可以设置对排液罐17的水量进行检测的水量传感器等。水量传感器例如设置于排液罐17的内部或外部，将与排液罐17内的水量相应的电信号输出至控制部6。在水量传感器，除了根据在从阀16至排液罐17的水路12中流动的水量来估计水量的构成以外，还可以应用对排液罐17的重量进行检测的构成等。控制部6基于来自水量传感器的电信号来控制阀16。更具体而言，在排液罐17处于满水的情况下，控制部6将阀16关闭。其后，将排液罐17内的水废弃，在确认了容量产生了空余的排液罐17被安装上时，控制部6可以构成为将阀16打开。
另外，在主体部10例如可以设置有液晶显示装置(Liquid Crystal Display)等显示器部。显示器部由控制部6控制，对各种信息进行显示。作为显示器部显示的信息，例如列举溶氢水200的溶氢浓度、温度(生物体适用液100的估计温度)、罐2内的液体收容物102的存在与否、排液罐17的空闲容量等。显示器部可以构成为对上述信息进行实时更新。
另外，加氢装置1的杀菌方法是至少用于对以氢分子透过性的容器101密封生物体适用液100而得到的液体收容物102的生物体适用液100加氢的加氢方法，包括将未开封的液体收容物102收容于罐2的收容步骤S1、生成在水中溶入氢而得到的溶氢水200并供给至罐2的氢水供给步骤S2、以及通过对罐2内的溶氢水200进行加热从而对液体收容物102的生物体适用液100进行加温的加热步骤S3即可。
例如，可以在收容步骤S1、氢水供给步骤S2、加热步骤S3之后执行对罐2内进行杀菌的杀菌步骤。
(标号说明)
1 加氢装置
2 罐
3 氢水生成部
5 加热部
7 温度传感器
10 主体部
17 排液罐
100 生物体适用液
101 容器
102 液体收容物
200 溶氢水
S1 收容步骤
S2 氢水供给步骤
S3 加热步骤。

Claims (8)

1.一种加氢装置，用于对以氢分子透过性的容器来密封生物体适用液而得到的液体收容物的所述生物体适用液加氢，
所述加氢装置具备：
罐，用于收容未开封的所述液体收容物；
氢水生成部，生成在水中溶入氢而得到的溶氢水并供给至所述罐；以及
加热部，通过对所述罐内的所述溶氢水进行加热，从而对所述液体收容物的所述生物体适用液进行加温。
2.根据权利要求1所述的加氢装置，其中，
所述加氢装置还具备温度传感器，所述温度传感器对所述溶氢水的温度进行检测，
在所述罐内存在所述液体收容物时，所述加热部将所述溶氢水加热至第一温度，
在所述罐内不存在所述液体收容物时，所述加热部将所述溶氢水加热至比所述第一温度高的第二温度。
3.根据权利要求1或2所述的加氢装置，其中，
所述氢水生成部一边使所述溶氢水在所述氢水生成部与所述罐之间循环，一边提高所述溶氢水的溶氢浓度。
4.根据权利要求3所述的加氢装置，其中，
所述氢水生成部所执行的所述溶氢水的高浓度化与所述加热部所执行的所述溶氢水的加热至少部分能同时执行。
5.根据权利要求2所述的加氢装置，其中，
所述加氢装置包含排液罐，所述排液罐将从所述罐排出的所述溶氢水进行蓄积。
6.根据权利要求5所述的加氢装置，其中，
所述加氢装置还包含主体部，所述主体部用于对所述罐、所述氢水生成部、所述加热部以及所述排液罐进行收容，所述排液罐能相对于所述主体部装卸。
7.一种加氢方法，用于对以氢分子透过性的容器来密封生物体适用液而得到的液体收容物的所述生物体适用液加氢，
所述加氢方法包括：
将未开封的所述液体收容物收容于罐的步骤；
生成在水中溶入氢而得到的溶氢水并供给至所述罐的氢水供给步骤；以及
通过对所述罐内的所述溶氢水进行加热从而对所述液体收容物的所述生物体适用液进行加温的加热步骤。
8.根据权利要求7所述的加氢方法，其中，
所述氢水供给步骤与所述加热步骤至少部分同时执行。
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