JP3479340B2 - 人工透析用水製造装置 - Google Patents

人工透析用水製造装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は予め設定された実施計画
を簡易操作で任意な時刻に変更しうる人工透析用水製造
装置であり、より詳細には分離膜の濾過操作が所定の実
施計画に基づいて運転される場合に、緊急時にも人工透
析用水製造操作を延長することができ、かつ、延長操作
終了後には別個の制御機構により自動的に通常運転に復
帰し、無人操作でも安全確実に人工透析用水の製造が制
御される人工透析用水製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】膜分離技術は医療用分離膜として各種の
開発ならびに応用がなされ、例えば血液体外循環治療に
おいては、透析療法に用いられる血液微小血栓除去膜
や、透析の際多量に使用される透析液を製造する医療用
超純水用膜の開発などがなされている。また、医療用超
純水、人工透析用精製水、手術前手洗水、中材室用無菌
水、無菌・パイロジェンフリー水等の製造にも多用さ
れ、分離膜の開発と共にかかる分離膜を設置した医療用
水等の製造装置あるいはその制御システムの開発等もな
されている。例えば手術前手洗水、人工透析用精製水等
の医療用水を分離膜を用いて製造するためには、例え
ば、原水の前処理として軟水化ならびに活性炭処理を行
い、この活性炭処理水を分離膜により濾過し、濾過液を
タンクに貯蔵し、紫外線殺菌灯による照射を経て医療用
水として供給する。
【0003】 かかる装置が人工透析用水製造装置であ
る場合には、製造された濾過液は装置内に設けられた供
給ポンプによって人工透析治療装置などに提供される。
また、濾過液の需要と供給とをバランスするために、一
般には、人工透析治療の治療計画に基づいた人工透析用
水製造の実施計画を設け、この実施計画に基づいて人工
透析用水の製造を制御している。例えば、所定時刻から
一定時間、分離膜による濾過操作を行い、次の一定時間
は前処理装置および分離膜の休止操作をおこない、さら
に続く一定時間を前処理装置の再生操作に、さらに続く
一定時間を前処理装置および分離膜の休止操作とするよ
うな24時間の実施計画である。この一日の実施計画
(デイリープログラム)をさらに月曜から土曜日まで実
施し、日曜日には終日分離膜の休止操作を実施させるこ
とができ、このような場合にはこの一週間の実施計画を
ウィークリープログラムと称することもある。このウィ
ークリープログラムは、一般に装置内の供給ポンプを制
御することにより自動制御を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このようなウィークリ
ープログラムを実施させた場合には、無人操作でも人工
透析治療の計画に基づいた濾過液を得ることができ至便
であるが、緊急に濾過液を増産する必要がある場合、例
えばウィークリープログラムが前処理装置および分離膜
の休止操作に該当する夜間や休日に、濾過液の増産をす
る場合には、ウィークリープログラムを停止させ、分離
膜による濾過操作を手動で実施させる必要があった。そ
して操作終了時に再びウィークリープログラムに戻さな
ければならず、作業終了まで有人操作を強いられる。ま
た、一般に貯留タンクの残存量が一定量以下になると安
全装置が作動するため、夜間あるいは休日のウィークリ
ープログラムが前処理装置および分離膜の休止操作期ま
たは前処理装置の再生操作期に、貯留タンクに残存する
濾過液を使用すると液面センサーが始動して、タンク内
濾過液量が一定量以下になると警報が発せられたり、あ
るいは供給ポンプの使用が強制停止される。そこで緊急
時にあえて人工透析用水製造装置を使用する場合には、
これらの機能を解除させたのちに供給ポンプを使用しな
ければならず、手引き書に従った操作を行う必要があ
る。そこで操作に習熟していない者が夜間あるは休日に
かかる人工透析用水製造装置を使用する場合には、治療
中のトラブル発生の原因となる可能性もある。このよう
な現状において、人工透析用水製造装置の各種機能を損
なわず、簡便な操作で予め設定されたプログラムを変更
でき、しかも、変更後に元のプログラムに自動復帰でき
る人工透析用水製造装置の開発が強く求められている。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような現状に鑑み、
本発明者らは人工透析用水製造装置の各種制御機構を詳
細に検討した結果、別個の制御機構を設けることでかか
る問題点を解決しうることを見いだし、本発明を完成す
るに至った。
【0006】 すなわち本発明は、前処理装置の再生操
作、分離膜による濾過操作、ならびに前処理装置および
分離膜の休止操作とを予め設定した実施計画に基づき一
定の時間内に行わせる制御機構Iと、濾過操作の終了時
刻を任意に変更させ、かつ、変更された終了時刻経過後
に前記制御機構Iの当該終了時刻における操作を開始し
て制御機構Iの実施計画に復帰させる制御機構IIとを
有する人工透析用水製造装置を提供するものである。ま
た、前処理装置の再生操作、分離膜による濾過操作、な
らびに前処理装置および分離膜の休止操作とを予め設定
した実施計画に基づき一定の時刻に行わせる制御機構I
と、休止操作の任意の時刻から濾過操作を任意の時間実
施させ、この濾過操作の終了時刻経過後から制御機構I
の実施計画における当該終了時刻における操作を開始し
て制御機構Iの実施計画に復帰させる制御機構IIとを
有する人工透析用水製造装置を提供するものである。さ
らに、前処理装置の再生操作、分離膜による濾過操作、
ならびに前処理装置および分離膜の休止操作とを予め設
定した実施計画に基づき一定の時間内に行わせる制御機
構Iにおいて、実施計画が分離膜による濾過操作、前処
理装置および分離膜の休止操作、前処理装置の再生操作
の順に実施される部分を一部に含む場合に、前記制御機
構IIが、濾過操作の終了時刻を任意に変更した場合に
変更後の終了時刻が前記実施計画の再生操作に該当する
場合には、休止操作を停止させ、かつ、前記濾過操作の
終了時刻経過後から制御機構Iの実施計画における再生
操作を開始させることを特徴とする人工透析用水製造装
置を提供するものである。以下、詳細に本発明を説明す
る。
【0007】
【実施例】本発明による人工透析用水製造装置を図1に
基づき説明する。ただし本発明はこれらに限定されるも
のではない。
【0008】本発明における人工透析用水製造装置に
は、一般的な原水の前処理を行うための軟水装置4、活
性炭濾過装置5、分離膜9、貯留タンク12が設置さ
れ、貯留タンクにはタンク内残存量を検出する液面セン
サーが設置されている。さらに、濾過液を供給設備に移
送するための供給ポンプ15が設置される。なお、必要
に応じて運転により発生した分離膜の目詰まりを防止す
るための逆洗洗浄機構、液面センサーのデータを指標と
して分離膜の作動・停止の切替え機構、あるいはこれら
を用いた前処理装置8の作動・停止を制御する機構等を
設置している。これを図1のシステムフローによって説
明すれば次のようになる。1は制御盤であり、波線は制
御ラインである。まず原水は原水加圧ポンプ2によりプ
レフィルター3、軟水装置4ならびに活性炭濾過装置5
に送られ、ここで原水の前処理が行われる。軟水化、活
性炭濾過処理を行った原水は、活性炭処理水としてチェ
ックフィルター6を経て高圧ポンプ7により分離膜9に
送られ、分離膜9により濾過され濾過水を製造する。ま
た製造された濾過水は貯留タンク12に移送するための
管を通り貯留タンク12に移送される。貯留タンク12
の濾過液は供給ポンプ15によって装置外へ移送され
る。
【0009】 本発明による人工透析用水製造装置の供
給ポンプ15には人工透析のスケジュールに対応した供
給を行うために、前記供給ポンプの作動時間を制御する
ウィークリープログラムが配備されている。ここにいう
ウィークリープログラムとしては、予め人工透析用水製
造装置の各操作を時間的に制御して実施させる実施計画
である。例えば、デイリープログラムとしてAM5:0
0からPM11:00まで分離膜による濾過操作を行
い、PM11:00から翌AM2:00までは前処理装
置および分離膜の休止操作をおこない、AM2:00か
らAM4:30までを前処理装置の再生操作に、さらに
AM4:30からAM5:00を前処理装置および分離
膜の休止操作とする場合を例示することができる。この
デイリープログラムを月曜から金曜日あるいは土曜日ま
で実施し、日曜日あるいは土曜日から日曜日にかけては
前処理装置および分離膜を休止操作とすれば、この一週
間の実施計画をウィークリープログラムとすることがで
きる。
【0010】本発明による制御機構Iとは、デイリープ
ログラムあるいはウィークリープログラムにより予め設
定した実施計画による前処理装置の再生操作、分離膜に
よる濾過操作、前処理装置および分離膜の休止操作の各
操作について時間的な制御を実施するものである。
【0011】実施計画における分離膜による濾過操作と
しては、原水加圧ポンプ2、軟水装置4、活性炭濾過装
置5、分離膜9、高圧ポンプ7、逆洗ポンプ13を作動
状態にセットする。分離膜9の作動は貯留タンク12に
設けられた液面センサーからの指標により、さらにきめ
細かく制御され、液面センサーが貯留タンク12内の残
存濾過液量を測定し、一定量以下となった場合に分離膜
9を作動させる。なお、分離膜9は30分から3時間に
一度程度の逆洗洗浄を行うことにより、目詰まりを防止
する。
【0012】実施計画における前処理装置8の再生操作
としては、原水加圧ポンプ2、軟水装置4、活性炭濾過
装置5を作動状態とし、分離膜9、逆洗ポンプ13を停
止させる。
【0013】実施計画における前処理装置8および分離
膜の休止操作としては、原水加圧ポンプ2、軟水装置
4、活性濾過装置5、高圧ポンプ7、分離膜9、逆洗ポ
ンプ13の全てを停止させる。
【0014】 本発明の制御機構IIは、制御機構Iに
おける分離膜による濾過操作の終了時を任意に変更さ
せ、かつ、変更された終了経過後には制御機構Iの
所定の実施計画に復帰させる別個の制御機構である。以
下、前記したウィークリープログラムが実施されている
ような場合をもとに説明すると、制御機構IIは次のよ
うに作動する。すなわち、実施計画による分離膜による
濾過操作の終了時刻がPM11:00であるような場合
に、PM7:00に制御機構IIにより濾過操作の延長
時間30分とセットすることにより濾過操作の終了時
PM11:30と変更される。本来はPM11:0
0からPM11:30は前処理装置および分離膜の休止
操作の時間帯であるの間は休止操作は省略され、
PM11:30から翌AM2:00まで休止操作を実施
させることにより実施計画に復帰させる。
【0015】 本発明の制御機構IIは、制御機構Iに
おける分離膜による濾過操作の終了時を任意に変更さ
せた場合に、その変更された終了に行われる予定で
あった実施計画を停止させることができる。すなわち、
分離膜による濾過操作の終了時刻がPM11:00であ
る場合に、PM7:00に制御機構IIにより濾過操作
時間を4時間延長することにより濾過操作の終了時刻を
翌AM3:00と変更することができる。このため本来
予定されていたPM11:00から翌AM2:00の前
処理装置および分離膜の休止操作が停止され、この間は
分離膜による濾過操作を行う。その後、当該変更時刻
M7:00から8時間経過した時点、すなわち、AM
3:00から、制御機構Iの所定の実施計画に復帰すべ
く、前処理装置の再生操作を実施する。
【0016】 本発明の制御機構IIは、制御機構Iの
実施計画における前処理装置および分離膜の休止操作に
おいて、分離膜の濾過操作を開始することができる。例
えば前記ウィークリープログラムが終日前処理装置およ
び分離膜の休止操作を実施しているような場合に、制御
機構IIによって、分離膜による濾過操作の開始時
よび終了時刻をセットすることにより、濾過操作を実施
し、その後はその終了時から実施計画の所定の操作を
実施する。この場合には、制御機構IIによる分離膜に
よる濾過操作の終了後、一定時間だけ前処理装置の再生
操作を実施させるように予めセットすることもできる。
【0017】
【発明の効果】本発明の人工透析用水製造装置によれ
ば、予め設定されたデイリープログラムはウィークリー
プログラムによる実施計画を簡易な操作で任意に変更す
ることができる。このため、緊急時にも人工透析用水製
造操作を延長することができ、延長操作終了後には別個
の制御機構により自動的に通常運転に復帰するため、無
人操作でも確実に人工透析用水の製造が制御される。こ
のため緊急時に装置の取扱いに習熟していないが人工
透析用水製造装置を使用する場合にも、人工透析用水製
造装置の各種機能を損なわず、安全に操作ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の人工透析用水製造装置のシステムフ
ローの一例を示す。
【符号の説明】
1 制御盤 2 原水加圧ポンプ 3 プレフィルター 4 軟水装置 5 活性炭濾過装置 6 チェックフィルター 7 高圧ポンプ 8 前処理装置 9 分離膜 10 濾過液自動弁 11 逆洗水排出自動弁 12 貯留タンク 13 逆洗ポンプ 14 逆洗自動弁 15 供給ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/44 B01D 61/00 - 65/10 C02F 1/00 B01D 36/00 - 37/08 B01J 19/00 - 19/32

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前処理装置の再生操作、分離膜による濾
    過操作、ならびに前処理装置および分離膜の休止操作と
    を予め設定した実施計画に基づき一定の時間内に行わせ
    る制御機構Iと、濾過操作の終了時刻を任意に変更さ
    せ、かつ、変更された終了時刻経過後に前記制御機構I
    の当該終了時刻における操作を開始して制御機構Iの実
    施計画に復帰させる制御機構IIとを有する人工透析用
    水製造装置。
  2. 【請求項2】 前処理装置の再生操作、分離膜による濾
    過操作、ならびに前処理装置および分離膜の休止操作と
    を予め設定した実施計画に基づき一定の時間内に行わせ
    る制御機構Iと、休止操作の任意の時刻から濾過操作を
    任意の時間実施させ、この濾過操作の終了時刻経過後か
    ら制御機構Iの実施計画における当該終了時刻における
    操作を開始して制御機構Iの実施計画に復帰させる制御
    機構IIとを有する人工透析用水製造装置。
  3. 【請求項3】 前処理装置の再生操作、分離膜による
    濾過操作、ならびに前処理装置および分離膜の休止操作
    とを予め設定した実施計画に基づき一定の時間内に行わ
    せる制御機構Iにおいて、実施計画が分離膜による濾過
    操作、前処理装置および分離膜の休止操作、前処理装置
    の再生操作の順に実施される部分を一部に含むものであ
    り、制御機構IIが、濾過操作の終了時刻を任意に変更
    した場合に変更後の終了時刻が前記実施計画の前処理装
    置の再生操作に該当する場合には、前処理装置および分
    離膜の休止操作を省略させて前記分離膜による濾過操作
    の終了時刻経過後から制御機構Iの実施計画における前
    処理装置の再生操作を開始させることを特徴とする人工
    透析用水製造装置。
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