JP2015177911A - 透析液の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】末端の透析液において、所望の溶存水素濃度を得ることができる透析液の製造装置を提供することを目的とする。
【解決手段】透析液の製造装置１は、水に水素を溶解させる電解水生成装置７と、電解水生成装置に接続され、水素が溶解した水に対して逆浸透膜処理を行う逆浸透膜処理装置９と、逆浸透膜処理装置９に接続され、逆浸透膜処理装置９により処理された逆浸透水２５と透析原液とを混合した透析液２７を調製する透析液調製装置２６と、透析液調製装置２６に接続されるとともに、透析液調製装置２６より透析液２７が供給される透析装置４０と、透析装置４０に設けられ、透析液２７の溶存水素濃度を検知するセンサー６０と、センサー６０及び電解水生成装置７に接続され、センサー６０により検知された溶存水素濃度に基づいて、電解水生成装置７による水素の溶解処理を制御する制御装置３２を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、透析液の製造装置に関する。

腎機能が低下し、水分量の調節と尿素などの老廃物を含む体内有害物質の除去を行うための尿の排泄ができない腎不全患者のための有効な治療法の一つに、血液透析が知られている。

この血液透析は、血液ポンプを用いて血液を体外に引き出し、透析器（ダイアライザー）を介して透析液と血液とを接触させることにより、濃度勾配による拡散現象を利用して、血液から体内有害物質および水分を除去した後、再び、血液を体内に戻す（返血）操作を連続して行う治療法である。

また、近年、血液透析において透析患者に酸化ストレスが発生することが知られている。これは、透析時に発生する活性酸素が原因であると考えられており、この活性酸素を消去して酸化ストレスの軽減を図ることが提案されている。

例えば、逆浸透膜（ＲＯ膜）で処理され、純化した水（以下、「逆浸透水」という。）に水素を溶存させることにより、高濃度の水素が溶存する透析液を製造する方法が提案されている。そして、この透析液を使用することにより、水素を生体内のヒドロキシラジカルと反応させ、酸化ストレスや炎症反応を抑制することができる。

また、従来、上記逆浸透膜による処理を行う前に、原水に対して、電気分解処理を行うことにより、透析液調製用水として使用される水素が溶存した水（溶存水素水）を生成することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

図１２は、従来の透析液調製用水の製造装置を示す図である。この透析液調製用水の製造装置１０１では、まず、原水（市水）１０２を加圧ポンプ１０３により加圧し、１０〜３０μｍの孔径のフィルター１０４により、原水１０２中の固形物を処理する。

次いで、軟水化装置１０５により、原水１０２の硬度を下げた後、活性炭処理装置１０６により、原水１０２に含まれる次亜塩素酸を除去する。そして、電解水生成装置１０７により、電気分解により得られた還元水（処理水）を還元水タンク１０８に貯水する。

次いで、還元水タンク１０８に貯水された還元水を、加圧ポンプ１０９により加圧した後、この還元水を、逆浸透膜処理装置１１０内の逆浸透膜に通過させ、逆浸透膜を通過した還元水をＲＯタンク１１１に貯水する。

次いで、ＲＯタンク１１１から送水された還元水に対して、ＵＶ殺菌灯１１２により殺菌処理を行い、殺菌処理が行われた還元水を、マイクロフィルター１１３を通じて、透析液調製装置１１４に供給する。

そして、透析液調製装置１１４においては、供給された還元水（即ち、逆浸透膜処理が施された還元水）と透析原液を混合して透析液を作製する。そして、この透析液が透析装置（図示せず）へ供給され、透析装置に取り付けられているダイアライザーを通して、患者の血液の浄化が行われる。

特開２０００−３５０９８９号公報

ここで、末端の透析液（即ち、透析装置へ供給され、ダイアライザーを通じて、患者の血液の浄化を行うための透析液）における溶存水素濃度は、上述の電気分解の結果に依存し、電気分解される水の量は水質によって異なるため、同じ電流を印加した場合であっても、必ずしも所望の溶存水素濃度を得られないという問題があった。

また、例えば、透析液を供給する際に、物理的な衝撃等に起因して透析液中の溶存水素濃度が減少してしまい、溶存水素濃度を一定の高濃度に保つことが困難になるという問題があった。

従って、末端の透析液においては、必ずしも、所望の溶存水素濃度が得られていないという問題があった。

そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、末端の透析液において、所望の溶存水素濃度を得ることができる透析液の製造装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の透析液の製造装置は、水に水素を溶解させる水素溶解装置と、水素溶解装置に接続され、水素が溶解した水に対して逆浸透膜処理を行う逆浸透膜処理装置と、逆浸透膜処理装置に接続され、逆浸透膜処理装置により処理された逆浸透水と透析原液とを混合した透析液を調製する透析液調製装置と、透析液調製装置に接続されるとともに、透析液調製装置より透析液が供給される透析装置と、透析装置に設けられ、透析液の溶存水素濃度を検知するセンサーと、センサー及び水素溶解装置に接続され、センサーにより検知された溶存水素濃度に基づいて、水素溶解装置による水素の溶解処理を制御する制御装置とを備えることを特徴とする。

同構成によれば、電気分解される水の水質や透析液を供給する際の物理的な衝撃等に起因して透析液中の溶存水素濃度が減少した場合であっても、末端の透析液において、所望の溶存水素濃度（即ち、個別の患者に対応した溶存水素濃度）を得ることができる。

また、患者の血液の浄化を行う直前の透析液の溶存水素濃度を検知する構成としているため、精度よく、末端の透析液の溶存水素濃度を調整することが可能になる。

本発明によれば、末端の透析液において、所望の溶存水素濃度を得ることができる。

本発明の第１の実施形態に係る透析液の製造装置の構成を示す概念図である。 本発明の第１の実施形態に係る透析液の製造装置の電解水生成装置における電解槽を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る透析装置を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る制御装置による溶存水素濃度の調整方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る透析装置を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る制御装置による溶存水素濃度の調整方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る透析装置の変形例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る透析装置の変形例を示す図である。 本発明の変形例に係る透析液の製造装置の構成を示す概念図である。 本発明の変形例に係る制御装置による溶存水素濃度の調整方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の変形例に係る制御装置による溶存水素濃度の調整方法を説明するためのフローチャートである。 従来の透析液の製造装置の構成を示す概念図である。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る透析液の製造装置の構成を示す概念図である。また、図２は、本発明の第１の実施形態に係る透析液の製造装置の電解水生成装置における電解槽を示す図である。

この透析液調製用水の製造装置１は、プレフィルター３と、プレフィルター３に接続された軟水化装置４と、軟水化装置４に接続されたカーボンフィルター（活性炭処理装置）５と、カーボンフィルター５に接続された電解水生成装置７と、電解水生成装置７に接続された電解水タンク８と、電解水タンク８に接続された逆浸透膜処理装置９と、逆浸透膜処理装置９に接続されたＵＦ（Ｕｌｔｒａ Ｆｉｌｔｅｒ）モジュール３０とを備えている。

プレフィルター３は、原水２（硬度成分であるカルシウムイオン、マグネシウムイオンなどの溶解固形物を含む硬水）から不純物（例えば、鉄錆や砂粒子）を除去するためのものである。

軟水化装置４は、原水２から、イオン交換によって硬度成分を置換反応により除去し、軟水とする処理を行うためのものである。なお、本実施形態においては、原水２として、水道水や井戸水、地下水などを用いることができる。

カーボンフィルター５は、軟水化装置４により処理された原水に対して、多孔質の吸着物質である活性炭を用いて、原水中に含まれる残留塩素、クロラミン、有機物などを物理的な吸着作用により除去する処理を行うためのものである。

なお、上述の軟水化装置４、及びカーボンフィルター５としては、公知のものを使用することができる。

電解水生成装置７は、水素溶解装置として機能するものであり、カーボンフィルター５により処理された原水２に対して、電気分解処理を行うことにより、透析液調製用水として使用される水素が溶存した水（溶存水素水）を生成するためのものである。

また、本実施形態の電解水生成装置７は、図２に示す、固体高分子膜（固体高分子電解質膜）１０を有する電解槽２０を備えている点に特徴がある。

この電解槽２０は、図２に示すように、上述の固体高分子膜１０と、固体高分子膜１０を介して、互いに対向して配置され、電解槽２０への給電を行う給電体である陽極１１、及び陰極１２と、固体高分子膜１０と陽極１１との間、及び固体高分子膜１０と陰極１２との間に配置された誘電体層１３とを備えている。

なお、図２に示すように、陽極１１と陰極１２は、電気的に接続されており、これらの固体高分子膜１０、陽極１１、陰極１２、及び誘電体層１３は、電解槽本体１５の内部に収容されている。

また、図２に示すように、電解槽本体１５には、電気分解が行われる原水２を電解槽本体１５内に導入するための導入路１６が形成されている。

陽極１１、及び陰極１２の材料としては、例えば、チタンや白金などが挙げられる。

また、誘電体層１３を形成する材料としては、例えば、チタンや白金などが挙げられる。

また、固体高分子膜１０は、電気分解により、陽極１１側で発生したオキソニウムイオン（Ｈ_３Ｏ^＋）を陰極１２側へと移動させる役割を有するものである。

この固体高分子膜１０としては、例えば、スルホン酸基を有するフッ素系の樹脂材料により形成されたものを好適に使用することができる。より具体的には、ナフィオン（デュポン社製）、Ｆｌｅｍｉｏｎ（旭硝子社製）、Ａｃｉｐｌｅｘ（旭硝子社製）などの市販品を、本発明における固体高分子膜１０として好適に用いることができる。

そして、このような固体高分子膜１０を用いた電解水生成装置７における電気分解では、陽極１１側、陰極１２側でそれぞれ次のような反応が起こる。
陽極側：６Ｈ_２Ｏ→４Ｈ_３Ｏ^＋＋Ｏ_２＋４ｅ⁻
陰極側：４Ｈ_３Ｏ^＋＋４ｅ⁻→２Ｈ_２＋４Ｈ_２Ｏ

即ち、本実施形態においては、陰極１２における水素の生成原料としてオキソニウムイオン（Ｈ_３Ｏ^＋）が使用され、電解水生成装置７における電気分解処理の際に、ＯＨ⁻イオンが発生しない。従って、溶存水素の量を増やすために、高い電流値で電気分解処理を行った場合であっても、処理水のｐＨが変化しない。

従って、ｐＨの上限値に起因して、処理水の溶存水素濃度が抑制されてしまうという不都合を生じることがなくなり、所望の高い電流値で電気分解処理を行い、処理水の溶存水素濃度を向上させることが可能になる。その結果、必要な溶存水素濃度を有する処理水を得ることが可能になる。

また、固体高分子膜１０を用いて水の電気分解処理を行い、電気分解処理の際に、陰極側でＯＨ⁻イオンが生成しないため、逆浸透水の電気伝導度を使用して、逆浸透膜処理装置９における不純物の除去能力の低下（逆浸透膜処理装置９の劣化）を正確に評価することが可能になる。

そして、上述の電気分解処理により生成した処理水（溶存水素水）１７は、電解槽本体１５の陰極側に形成された送水路１８により、電解水生成装置７に接続された電解水タンク８へと送られる。なお、電気分解処理により、陽極側で発生した溶存酸素水１９は、電解槽本体１５の陽極側に形成された排水路２１により、外部へと排出される。

電解水タンク８は、電解水生成装置７により生成した溶存水素水を貯蔵するためのものである。

逆浸透膜処理装置９は、半透膜を境界にして、濃度の異なる溶液がある場合、低濃度の溶液から高濃度の溶液へ水が移動する現象（浸透）に対し、高濃度の溶液側に圧力を加えることにより、高濃度側の溶液から低濃度側の溶液へ水を移動させ、低濃度側に浸透した水を得る処理（逆浸透膜処理）を行うためのものである。

そして、この逆浸透膜処理装置９により、上述の一連の処理で得られた原水から、微量金属類などの不純物をさらに除去することができるため、ＩＳＯ１３９５９（透析用水基準）に規定される水質基準を満たす水（逆浸透水）を得ることが可能になる。

この逆浸透膜処理装置９は、図１に示すように、電解水生成装置７により生成した溶存水素水に対して、上述の逆浸透膜処理を行う逆浸透膜３６と、逆浸透膜処理がなされた逆浸透水を貯蔵するための逆浸透水タンク３７とを備えている。

ＵＦモジュール３０は、逆浸透水２５中に含まれる菌や微生物を除去する処理を施すためのものである。

そして、図１に示すように、ＵＦモジュール３０には、透析液調製装置２６が接続されており、ＵＦモジュール３０による処理が行われた逆浸透水２５は、透析液調製装置２６へと供給される。

透析液調製装置２６では、供給された逆浸透水２５と透析原液とを混合した透析液２７が調製されるとともに、この透析液２７が、透析液調製装置２６に接続された透析装置４０へ供給され、患者５０の血液の浄化が行われる。即ち、透析液調製装置２６は、調製した透析液２７を、透析装置４０へ供給する透析液供給装置としても機能するものである。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る透析装置を示す図である。図３に示すように、透析装置４０は、動脈側血液回路４４及び静脈側血液回路４５からなる血液回路４９と、動脈側血液回路４４及び静脈側血液回路４５に接続され、血液回路４９を流れる血液を浄化する血液浄化装置であるダイアライザー４３とを備えている。

また、透析装置４０は、透析液調製装置２６及びダイアライザー４３に接続され、透析液調製装置２６において調製された透析液２７をダイアライザー４３に導入するための透析液導入路４１と、ダイアライザー４３に接続され、ダイアライザー４３に導入された透析液２７を血液中の老廃物とともに排出するための透析液排出路４２とを備えている。

更に、透析装置４０は、動脈側血液回路４４に設けられた血液循環用のポンプ４６、及び気泡除去装置４７と、静脈側血液回路４５に設けられた気泡除去装置４８とを備えている。

なお、ダイアライザー４３は、図３に示すコネクタ（カプラ）５１〜５４を介して、透析液導入路４１、透析液排出路４２、動脈側血液回路４４、及び静脈側血液回路４５と接続されている。そして、ダイアライザー４３は、これらのコネクタ５１〜５４に対して着脱可能に装着される構成となっている。

そして、本実施形態においては、動脈側穿刺針及び静脈側穿刺針（いずれも不図示）を患者５０に穿刺した状態で、ポンプ４６を駆動させると、患者５０の血液は、気泡除去装置４７により除泡がなされるとともに、動脈側血液回路４４を通ってダイアライザー４３に送られ、このダイアライザー４３によって、血液の浄化が行われる。

次いで、ダイアライザー４３によって浄化が行われた血液は、気泡除去装置４８により除泡がなされるとともに、静脈側血液回路４５を通って患者５０の体内に戻る構成となっている。

ダイアライザー４３の内部には、所定の内径（例えば、２００μｍ）を有する複数の中空糸が収容されており、この中空糸の内部が血液の流路になるとともに、中空糸の外周面とダイアライザー４３の筐体部の内周面との間が、透析液２７の流路となっている。

また、中空糸には、その外周面と内周面とを貫通した微少な孔が多数形成されて、中空糸の壁が半透膜となっており、この半透膜を介して、血液中の不純物等が透析液２７内に透過するよう構成されている。

ここで、上述のごとく、上記従来の透析液の製造装置においては、末端の透析液（透析装置へ供給され、ダイアライザーを通じて、患者の血液の浄化を行うために透析液）において、必ずしも、所望の溶存水素濃度が得られていないという問題があった。

そこで、本実施形態においては、センサーを使用したフィードバック制御を使用して、末端の透析液２７において不足した溶存水素を補うように、再度の電気分解を行うことにより、末端の透析液２７中の溶存水素濃度を所望の濃度に保つ構成としている。

より具体的には、図１に示すように、本実施形態における透析液の製造装置１は、透析液２７の溶存水素濃度を検知するためのセンサー６０と、センサー６０により検知された溶存水素濃度に基づいて、電解水生成装置７による水素の溶解処理を制御する制御装置３２を備えている。

なお、この制御装置３２は、透析液２７における溶存水素濃度を調整するための溶存水素濃度調整装置として機能するものである。

センサー６０は、図３に示すように、透析装置４０における透析液導入路４１に設けられている。このセンサー６０は、溶存水素濃度を検知できるものであれば特に限定されず、例えば、隔膜型ポーラログラフ方式を利用した溶存水素電極（東亜ディーケーケー社製、商品名：溶存水素濃度計ＤＨ−３５Ａ）を使用することができる。

また、制御装置３２は、センサー６０に接続され、電解水生成装置７による電気分解処理の電解電流を決定する電解電流決定手段３３と、電解電流決定手段３３、及び電解水生成装置７（即ち、電解槽２０）に接続され、電解水生成装置７に対して電解電流を供給する電解電流供給手段３４と、電解電流決定手段３３に接続され、溶存水素濃度の目標値（例えば、個別の患者５０に対応した溶存水素濃度の目標値）のデータを記憶する記憶手段３５とを備えている。

次に、センサー６０、及び制御装置３２による溶存水素濃度の調整方法について説明する。

図４は、本発明の第１の実施形態に係る制御装置による溶存水素濃度の調整方法を説明するためのフローチャートである。

本実施形態においては、透析液２７における溶存水素濃度の測定は、患者５０に対して透析を行う前に行われる。

より具体的には、まず、センサー６０が、末端の透析液（透析液調製装置２６から透析装置４０へ供給された透析液であって、患者５０に対して透析を行う際に、ダイアライザー４３を通じて、患者５０の血液の浄化を行うための透析液）２７の溶存水素濃度を検知する（ステップＳ１）。

次に、センサー６０により検知された溶存水素濃度のデータが、電解電流決定手段３３に送信される（ステップＳ２）。

次に、電解電流決定手段３３が、記憶手段３５に記憶された溶存水素濃度の目標値に関するデータを読み出す（ステップＳ３）。

次に、電解電流決定手段３３は、センサー６０により検知された溶存水素濃度の値Ｃ_１と、記憶手段３５から読み出した溶存水素濃度の目標値Ｃとを比較する。即ち、電解電流決定手段３３は、センサー６０により検知された溶存水素濃度の値Ｃ_１が記憶手段３５から読み出した溶存水素濃度の目標値Ｃよりも小さい（即ち、Ｃ_１＜Ｃ）か否かを判断する（ステップＳ４）。

そして、電解電流決定手段３３は、センサー６０により検知された溶存水素濃度の値Ｃ_１が記憶手段３５から読み出した溶存水素濃度の目標値Ｃよりも小さい（即ち、Ｃ_１＜Ｃ）場合、溶存水素濃度が不足（減少）していると判断し、末端の透析液２７の溶存水素濃度が目標値Ｃとなるように、電解水生成装置７による電気分解処理の電解電流を決定する（ステップＳ５）。

そして、電解電流決定手段３３は、決定した電解電流に関する信号を記憶手段３５に送信し、記憶手段３５が、決定された電解電流に関するデータを記憶する（ステップＳ６）。

次に、患者５０に対する透析を行う際に、電解電流決定手段３３は、記憶手段３５に記憶された、上述の決定された電解電流に関するデータを読み出す（ステップＳ７）。

次に、電解電流決定手段３３は、電解水生成装置７に対して電解電流を供給する電解電流供給手段３４へ、決定した電解電流に関する信号を送信する（ステップＳ８）。

次に、電解電流供給手段３４は、入力された信号に基づく電解電流を、電解水生成装置７へ供給し、電解水生成装置７において、電解水生成装置７に入水した水の溶存水素濃度が目標値Ｃとなるように、電気分解処理が行われる（ステップＳ９）。

一方、電解電流決定手段３３は、センサー６０により検知された溶存水素濃度の値Ｃ_１が記憶手段３５から読み出した溶存水素濃度の目標値Ｃ以上（即ち、Ｃ_１≧Ｃ）の場合、溶存水素濃度が不足していないと判断する。この場合、上述したステップＳ５〜ステップＳ９の処理は行われない。

以上のように、本実施形態においては、透析液２７の溶存水素濃度を検知するためのセンサー６０と、センサー６０により検知された溶存水素濃度に基づいて、電解水生成装置７による水素の溶解処理を制御する制御装置３２を備えている。

従って、電気分解される水の水質や透析液を供給する際の物理的な衝撃等に起因して透析液中の溶存水素濃度が減少した場合であっても、末端の透析液２７において、所望の溶存水素濃度（即ち、個別の患者５０に対応した溶存水素濃度）を得ることができる。

また、患者５０の血液の浄化を行う直前の透析液２７の溶存水素濃度を検知する構成としているため、精度よく、末端の透析液２７の溶存水素濃度を調整することが可能になる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る透析装置を示す図である。なお、上記第１の実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。また、透析液の製造装置の全体構成については、上述の第１の実施形態の場合と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。

本実施形態においては、図５に示すように、上述の透析液導入路４１から分岐して透析液分岐路７１が設けられるとともに、上述の第１の実施形態におけるセンサー６０が、透析液分岐路７１に設けられている点に特徴がある。

そして、本実施形態においても、上述の第１の実施形態の場合と同様に、センサー６０を使用したフィードバック制御を使用して、末端の透析液２７において不足した溶存水素を補うように、再度の電気分解を行うことにより、末端の透析液２７中の溶存水素濃度を所望の濃度に保つ構成としている。

次に、センサー６０、及び制御装置３２による溶存水素濃度の調整方法について説明する。

図６は、本発明の第２の実施形態に係る制御装置による溶存水素濃度の調整方法を説明するためのフローチャートである。

本実施形態においては、上述の第１の実施形態の場合と異なり、透析液２７における溶存水素濃度の測定は、患者５０に対して透析を行う際に行われる。

より具体的には、まず、センサー６０が、末端の透析液（透析液調製装置２６から透析装置４０へ供給された透析液であって、患者５０に対して透析を行う際に、ダイアライザー４３を通じて、患者５０の血液の浄化を行うために透析液）２７の溶存水素濃度を検知する（ステップＳ１１）。

なお、第１の実施形態の場合と異なり、患者５０に対して透析を行う際に、透析液２７における溶存水素濃度の測定を行うため、衛生管理の観点から、溶存水素濃度の測定に使用された透析液２７は、図５に示すように、透析液分岐路７１に接続された透析液排出路７２を介して、外部へと排出される。

次に、センサー６０により検知された溶存水素濃度のデータが、電解電流決定手段３３に送信される（ステップＳ１２）。

次に、電解電流決定手段３３が、記憶手段３５に記憶された溶存水素濃度の目標値に関するデータを読み出す（ステップＳ１３）。

次に、電解電流決定手段３３は、センサー６０により検知された溶存水素濃度の値Ｃ_１と、記憶手段３５から読み出した溶存水素濃度の目標値Ｃとを比較する。即ち、電解電流決定手段３３は、センサー６０により検知された溶存水素濃度の値Ｃ_１が記憶手段３５から読み出した溶存水素濃度の目標値Ｃよりも小さい（即ち、Ｃ_１＜Ｃ）か否かを判断する（ステップＳ１４）。

そして、電解電流決定手段３３は、センサー６０により検知された溶存水素濃度の値Ｃ_１が記憶手段３５から読み出した溶存水素濃度の目標値Ｃよりも小さい（即ち、Ｃ_１＜Ｃ）場合、溶存水素濃度が不足（減少）していると判断し、末端の透析液２７の溶存水素濃度が目標値Ｃとなるように、電解水生成装置７による電気分解処理の電解電流を決定する（ステップＳ１５）。

次に、電解電流決定手段３３は、電解水生成装置７に対して電解電流を供給する電解電流供給手段３４へ、決定した電解電流に関する信号を送信する（ステップＳ１６）。

次に、電解電流供給手段３４は、入力された信号に基づく電解電流を、電解水生成装置７へ供給し、電解水生成装置７において、電解水生成装置７に入水した水の溶存水素濃度が目標値Ｃとなるように、電気分解処理が行われる（ステップＳ１７）。

一方、電解電流決定手段３３は、センサー６０により検知された溶存水素濃度の値Ｃ_１が記憶手段３５から読み出した溶存水素濃度の目標値Ｃ以上（即ち、Ｃ_１≧Ｃ）の場合、溶存水素濃度が不足していないと判断する。この場合、上述したステップＳ１５〜ステップＳ１７の処理は行われない。

以上のように、本実施形態においては、透析液２７の溶存水素濃度を検知するためのセンサー６０と、センサー６０により検知された溶存水素濃度に基づいて、電解水生成装置７による水素の溶解処理を制御する制御装置３２を備えている。

従って、上述の第１の実施形態の場合と同様に、電気分解される水の水質や透析液を供給する際の物理的な衝撃等に起因して透析液中の溶存水素濃度が減少した場合であっても、末端の透析液２７において、所望の溶存水素濃度（即ち、個別の患者５０に対応した溶存水素濃度）を得ることができる。

また、患者５０の血液の浄化を行う直前の透析液２７の溶存水素濃度を検知する構成としているため、精度よく、末端の透析液２７の溶存水素濃度を調整することが可能になる。

更に、上記第１の実施形態とは異なり、透析液２７における溶存水素濃度の調整を、患者５０に対する透析と同時に行う（即ち、リアルタイムで行う）ことができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更しても良い。

上記第１の実施形態においては、透析装置４０における透析液導入路４１にセンサー６０を設ける構成としたが、患者５０に対して透析を行う前に、透析液２７における溶存水素濃度の測定をすることができる位置ならば、どのような位置にセンサー６０を設けてもよい。

より具体的には、例えば、図７に示すように、透析装置４０における透析液排出路４２にセンサー６０を設ける構成としてもよい。また、患者５０に対して透析を行う前においては、ダイアライザー４３は不要であり、上述のごとく、ダイアライザー４３は、コネクタ５１〜５４に対して着脱可能に装着されるため、図８に示すように、このダイアライザー４３を脱離した後、当該ダイアライザー４３の代わりに、コネクタ５１，５２を介して、センサー６０を透析液導入路４１及び透析液排出路４２に接続する（即ち、センサー６０を、透析液導入路４１と透析液排出路４２の間に設ける）構成としてもよい。

また、上記実施形態においては、水素溶解装置として電解水生成装置７を使用して、末端の透析液２７の溶存水素濃度を所望の高濃度に保つ構成としたが、カーボンフィルター５により処理された原水２に対して、水素を溶解させることができるものであれば、どのような構成であってもよい。

例えば、活性炭処理装置５により処理された原水２に、水素ガスを接触させることにより、水素を溶解させる構成としてもよい。

より具体的には、水素溶解装置として、水素ガスが供給されるスリーブと、スリーブの内部に配置され、複数の孔が形成された中空糸とを備える膜モジュールを使用して、中空糸に形成された孔を介して、カーボンフィルター５により処理された原水２に水素ガスを接触させる方法を採用することができる。

また、水素ガスが溶解した原水２を加圧して、原水２に含まれる水素ガスの濃度を高めることにより、カーボンフィルター５により処理された原水２中の溶存水素濃度を所望の高濃度に保つ構成としてもよい。

より具体的には、図９に示すように、透析液の製造装置８０は、図１に示す電解水生成装置７の代わりに、カーボンフィルター５に接続され、原水２に水素ガスを接触させる膜モジュール８１と、膜モジュール８１に接続され、水素ガスを加圧することにより、原水２に水素を溶解させる加圧タンク８２とを有する水素ガス加圧装置８５を備えている。

また、この水素ガス加圧装置８５は、加圧タンク８２に接続された圧力調整バルブ８４を備えており、この圧力調整バルブ８４を制御することにより、加圧タンク８２により水素を加圧する際の圧力を制御する構成となっている。

また、透析液の製造装置８０は、上述のセンサー６０により検知された溶存水素濃度に基づいて、水素ガス加圧装置８５による水素ガスの加圧を行う際の圧力を制御する制御装置９０を備えている。

なお、この制御装置９０は、透析液２７における溶存水素濃度を調整するための溶存水素濃度調整装置として機能するものである。

また、制御装置９０は、センサー６０に接続され、水素ガス加圧装置８５による水素の加圧を行う際の圧力を決定する圧力決定手段９１と、圧力決定手段９１、及び水素ガス加圧装置８５の圧力調整バルブ８４に接続され、圧力調整バルブ８４を制御するバルブ制御手段９２と、圧力決定手段９１に接続された上述の記憶手段３５とを備えている。

次に、センサー６０、及び制御装置９０による溶存水素濃度の調整方法について説明する。

図１０は、本発明の変形例に係る制御装置による溶存水素濃度の調整方法を説明するためのフローチャートである。

本変形例においては、上述の第１の実施形態と同様に、透析液２７における溶存水素濃度の測定は、患者５０に対して透析を行う前に行われる。

より具体的には、まず、センサー６０が、末端の透析液２７の溶存水素濃度を検知する（ステップＳ２１）。

次に、センサー６０により検知された溶存水素濃度のデータが、圧力決定手段９１に送信される（ステップＳ２２）。

次に、圧力決定手段９１が、記憶手段３５に記憶された溶存水素濃度の目標値に関するデータを読み出す（ステップＳ２３）。

次に、圧力決定手段９１は、センサー６０により検知された溶存水素濃度の値Ｃ_１と、記憶手段３５から読み出した溶存水素濃度の目標値Ｃとを比較する。即ち、圧力決定手段９１は、センサー６０により検知された溶存水素濃度の値Ｃ_１が記憶手段３５から読み出した溶存水素濃度の目標値Ｃよりも小さい（即ち、Ｃ_１＜Ｃ）か否かを判断する（ステップＳ２４）。

そして、圧力決定手段９１は、センサー６０により検知された溶存水素濃度の値Ｃ_１が記憶手段３５から読み出した溶存水素濃度の目標値Ｃよりも小さい（即ち、Ｃ_１＜Ｃ）場合、溶存水素濃度が不足（減少）していると判断し、末端の透析液２７の溶存水素濃度が目標値Ｃとなるように、水素ガス加圧装置８５による水素の加圧を行う際の圧力を決定する（ステップＳ２５）。

そして、圧力決定手段９１は、決定した圧力に関する信号を記憶手段３５に送信し、記憶手段３５が、決定された圧力に関するデータを記憶する（ステップＳ２６）。

次に、患者５０に対する透析を行う際に、圧力決定手段９１は、記憶手段３５に記憶された、上述の決定された圧力に関するデータを読み出す（ステップＳ２７）。

次に、圧力決定手段９１は、水素ガス加圧装置８５における圧力調整バルブ８４を制御するバルブ制御手段９２へ、決定した圧力に関する信号を送信する（ステップＳ２８）。

次に、バルブ制御手段９２は、入力された圧力に関する信号に基づいて（即ち、決定された圧力の大きさに対応させて）、圧力調整バルブ８４を制御し、水素ガス加圧装置８５において、透析液２７の溶存水素濃度が目標値Ｃとなるように、水素の加圧処理が行われる（ステップＳ２９）。

即ち、水素ガス加圧装置８５による水素の加圧を行う際の圧力が高くなるように圧力調整バルブ８４を制御すると、原水２に溶解する水素の量が増加するため、末端の透析液２７における溶存水素濃度の減少を抑制することが可能になり、結果として、末端の透析液２７において、溶存水素濃度が増加して、所望の溶存水素濃度を得ることが可能になる。

一方、圧力決定手段９１は、センサー６０により検知された溶存水素濃度の値Ｃ_１が記憶手段３５から読み出した溶存水素濃度の目標値Ｃ以上（即ち、Ｃ_１≧Ｃ）の場合、溶存水素濃度が不足していないと判断する。この場合、上述したステップＳ２５〜ステップＳ２９の処理は行われない。

そして、このような構成により、上述の第１の実施形態の場合と同様の効果を得ることが可能になる。

また、本変形例において、上述の第２の実施形態の場合と同様に、透析液導入路４１から分岐して透析液分岐路７１を設けるとともに、センサー６０を、透析液分岐路７１に設け、上述の図６において説明した溶存水素濃度の調整方法と同様の調整方法を行う構成としてもよい。

より具体的には、図１１に示すように、まず、センサー６０が、末端の透析液２７の溶存水素濃度を検知する（ステップＳ３１）。

次に、センサー６０により検知された溶存水素濃度のデータが、圧力決定手段９１に送信される（ステップＳ３２）。

次に、圧力決定手段９１が、記憶手段３５に記憶された溶存水素濃度の目標値に関するデータを読み出す（ステップＳ３３）。

次に、圧力決定手段９１は、センサー６０により検知された溶存水素濃度の値Ｃ_１と、記憶手段３５から読み出した溶存水素濃度の目標値Ｃとを比較する。即ち、圧力決定手段９１は、センサー６０により検知された溶存水素濃度の値Ｃ_１が記憶手段３５から読み出した溶存水素濃度の目標値Ｃよりも小さい（即ち、Ｃ_１＜Ｃ）か否かを判断する（ステップＳ３４）。

そして、圧力決定手段９１は、センサー６０により検知された溶存水素濃度の値Ｃ_１が記憶手段３５から読み出した溶存水素濃度の目標値Ｃよりも小さい（即ち、Ｃ_１＜Ｃ）場合、溶存水素濃度が不足（減少）していると判断し、末端の透析液２７の溶存水素濃度が目標値Ｃとなるように、水素ガス加圧装置８５による水素の加圧を行う際の圧力を決定する（ステップＳ３５）。

次に、圧力決定手段９１は、水素ガス加圧装置８５における圧力調整バルブ８４を制御するバルブ制御手段９２へ、決定した圧力に関する信号を送信する（ステップＳ３６）。

次に、バルブ制御手段９２は、入力された圧力に関する信号に基づいて（即ち、決定された圧力の大きさに対応させて）、圧力調整バルブ８４を制御し、水素ガス加圧装置８５において、透析液２７の溶存水素濃度が目標値Ｃとなるように、水素の加圧処理が行われる（ステップＳ３７）。

一方、圧力決定手段９１は、センサー６０により検知された溶存水素濃度の値Ｃ_１が記憶手段３５から読み出した溶存水素濃度の目標値Ｃ以上（即ち、Ｃ_１≧Ｃ）の場合、溶存水素濃度が不足していないと判断する。この場合、上述したステップＳ３５〜ステップＳ３７の処理は行われない。

そして、このような構成により、上述の第２の実施形態の場合と同様の効果を得ることが可能になる。

また、本変形例においては、上述の図７、図８において説明した構成と同様に、透析装置４０における透析液排出路４２にセンサー６０を設ける構成としてもよく、ダイアライザー４３の代わりに、コネクタ５１，５２を介して、センサー６０を透析液導入路４１及び透析液排出路４２に接続する構成としてもよい。

更に、固体高分子膜の代わりに、イオン交換膜を備えた電解水生成装置を使用して、電気分解を行うことにより、カーボンフィルター５により処理された原水２に対して、水素を溶解させる構成としてもよい。

また、上記第２の実施形態においては、透析液分岐路７１を設けるとともに、この透析液分岐路７１にセンサー６０を設ける構成としたが、センサー６０の代わりに、非接触型のセンサーを使用し、当該非接触型のセンサーを透析液導入路４１に設ける構成としてもよい。この場合、透析液分岐路７１を設ける必要がなくなるとともに、溶存水素濃度の測定に使用された透析液２７を外部へと排出する必要がなくなる。

また、接触型のセンサーに比し、非接触型のセンサーは清浄度が損なわれないため、高い清浄度を保つことができる。

また、上記第１の実施形態、及び図９〜図１１において説明した変形例においても、センサー６０の代わりに、非接触型のセンサーを使用する構成としてもよい。

以上説明したように、本発明は、水素が溶存する透析液の製造装置に、特に、有用である。

１ 透析液の製造装置
２ 原水
３ プレフィルター
４ 軟水化装置
５ カーボンフィルター
７ 電解水生成装置（水素溶解装置）
８ 電解水タンク
９ 逆浸透膜処理装置
１０ 固体高分子膜
１１ 陽極
１２ 陰極
１３ 誘電体層
１５ 電解槽本体
１６ 導入路
１７ 処理水
１８ 送水路
１９ 溶存酸素水
２０ 電解槽
２１ 排水路
２６ 透析液調製装置
２７ 透析液
３２ 制御装置
３３ 電解電流決定手段
３４ 電解電流供給手段
３５ 記憶手段
３６ 逆浸透膜
３７ 逆浸透水タンク
４０ 透析装置
４１ 透析液導入路
４３ ダイアライザー（血液浄化装置）
４４ 動脈側血液回路
４５ 静脈側血液回路
５０ 患者
６０ センサー
７１ 透析液分岐路
７２ 透析液排出路
８０ 透析液の製造装置
８１ 膜モジュール
８２ 加圧タンク
８４ 圧力調整バルブ
８５ 水素ガス加圧装置
９０ 制御装置
９１ 圧力決定手段
９２ バルブ制御手段

Claims (11)

1. 水に水素を溶解させる水素溶解装置と、
   前記水素溶解装置に接続され、前記水素が溶解した前記水に対して逆浸透膜処理を行う逆浸透膜処理装置と、
   前記逆浸透膜処理装置に接続され、前記逆浸透膜処理装置により処理された逆浸透水と透析原液とを混合した透析液を調製する透析液調製装置と、
   前記透析液調製装置に接続されるとともに、前記透析液調製装置より前記透析液が供給される透析装置と、
   前記透析装置に設けられ、前記透析液の溶存水素濃度を検知するセンサーと、
   前記センサー及び前記水素溶解装置に接続され、前記センサーにより検知された前記溶存水素濃度に基づいて、前記水素溶解装置による前記水素の溶解処理を制御する制御装置と
   を備えることを特徴とする透析液の製造装置。
2. 前記水素溶解装置が、固体高分子膜を用いて前記水の電気分解処理を行う電解水生成装置であることを特徴とする請求項１に記載の透析液の製造装置。
3. 前記制御装置は、
   前記センサーに接続され、前記電解水生成装置による電気分解処理の電解電流を決定する電解電流決定手段と、
   前記電解電流決定手段及び前記電解水生成装置に接続され、該電解水生成装置に対して電解電流を供給する電解電流供給手段と、
   前記電解電流決定手段に接続され、溶存水素濃度の目標値のデータを記憶する記憶手段と
   を備え、
   前記電解電流決定手段は、前記センサーにより検知された前記溶存水素濃度の値と前記記憶手段に記憶された溶存水素濃度の目標値とを比較し、該比較の結果に基づいて、前記電解電流を決定し、
   前記電解電流供給手段は、前記電解電流決定手段により決定された前記電解電流を前記電解水生成装置に供給することを特徴とする請求項２に記載の透析液の製造装置。
4. 前記電解電流決定手段は、前記センサーにより検知された溶存水素濃度の値が前記記憶手段に記憶された溶存水素濃度の目標値よりも小さい場合に、前記透析液の溶存水素濃度が前記目標値となるように、前記電解電流を決定することを特徴とする請求項３に記載の透析液の製造装置。
5. 前記水素溶解装置が、前記水に水素ガスを接触させ、該水素ガスを加圧することにより、前記水に前記水素を溶解させる水素ガス加圧装置であることを特徴とする請求項１に記載の透析液の製造装置。
6. 前記水素ガス加圧装置は、
   前記水に前記水素ガスを接触させる膜モジュールと、
   前記膜モジュールに接続され、前記水素ガスを加圧することにより、前記水に水素を溶解させる加圧タンクと、
   前記加圧タンクに接続され、前記加圧タンクにより前記水素ガスを加圧する際の圧力を調整する圧力調整バルブと
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記センサーに接続され、前記水素ガス加圧装置による前記水素ガスの加圧を行う際の圧力を決定する圧力決定手段と、
   前記圧力決定手段、及び前記圧力調整バルブに接続され、該圧力調整バルブを制御するバルブ制御手段と、
   前記圧力決定手段に接続され、溶存水素濃度の目標値のデータを記憶する記憶手段と
   を備え、
   前記圧力決定手段は、前記センサーにより検知された前記溶存水素濃度の値と前記記憶手段に記憶された溶存水素濃度の目標値とを比較し、該比較の結果に基づいて、前記圧力を決定し、
   前記バルブ制御手段は、前記圧力決定手段により決定された前記圧力に基づいて、前記圧力調整バルブを制御することを特徴とする請求項５に記載の透析液の製造装置。
7. 前記圧力決定手段は、前記センサーにより検知された溶存水素濃度の値が前記記憶手段に記憶された溶存水素濃度の目標値よりも小さい場合に、前記透析液の溶存水素濃度が前記目標値となるように、前記圧力を決定することを特徴とする請求項６に記載の透析液の製造装置。
8. 前記透析装置は、
   血液浄化装置と、
   前記透析液調製装置及び前記血液浄化装置に接続され、前記透析液調製装置において調製された前記透析液を前記血液浄化装置に導入するための透析液導入路と
   を備え、
   前記センサーは、前記透析液導入路に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の透析液の製造装置。
9. 前記透析装置は、
   血液浄化装置と、
   前記血液浄化装置に接続され、該血液浄化装置に導入された前記透析液を排出するための透析液排出路と
   を備え、
   前記センサーは、前記透析液排出路に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の透析液の製造装置。
10. 前記透析装置は、
    前記透析液調製装置及び前記センサーに接続され、前記透析液調製装置において調製された前記透析液を前記センサーに導入する透析液導入路
    を備えることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の透析液の製造装置。
11. 前記透析装置は、
    血液浄化装置と、
    前記透析液調製装置及び前記血液浄化装置に接続され、前記透析液調製装置において調製された前記透析液を前記血液浄化装置に導入するための透析液導入路と、
    前記透析液導入路から分岐して設けられた透析液分岐路と
    を備え、
    前記センサーは、前記透析液分岐路に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の透析液の製造装置。

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