JP3654906B2 - 連続的な処理において流れる一次液体と加えられる１つまたは複数の二次液体を混合する投薬装置 - Google Patents

Description

本発明は、不変的に均一な混合比の混合液体を得るために、１つまたは複数の付加された液体と流れる主液体を、連続的な方法で混合する投薬装置または混合装置に関する。特に、プロセス産業および医薬技術は、投薬装置を利用することが必要であり、それによって、液体状態の２つまたはそれ以上の成分が、均一な混合比、すなわち、連続した混合プロセスにおいて均一な量の成分が含まれる条件の下で互いに連続的に混合される。本発明による装置および方法は、１つまたはそれ以上の組成分、いわゆる二次成分が、流れる一次成分に混合される場合、二次成分の容積に関する量が、最終的に生じる混合物の一次成分の量と比較して小さいか、非常に小さい場合、特に適用可能である。いくつかの場合において、酵素、着色剤、芳香剤、ビタミン等を加えることが好ましい。液体が流れる量に関しては、付加される物質の内容、いわゆる二次成分は、流れる一次成分の１−0.05％ほどの低さである。一様で連続的な混合比を有する、すべての充填工程において添加物の等しい内容をつめるように処理することができる液体の流れを得ることは創意に富んだ発明を使用することによって可能になる。このような方法の一例は、例えば、乳糖のない無菌のミルクを準備する工程であり、この場合、殺菌され乳糖を含む未処理のミルクがつめられる前に所定の量の殺菌濾過されたラクターゼと連続的に混合され、乳糖を含むミルクとラクターゼの比は、５−10,000台であり、同じ混合物の比は、連続的に準備されるすべての充填工程で必要である。いくつかの他の場合において、例えば、食品に着色するか、または芳香剤を加えるときに、大量の二次液体を追加することが必要になる。
流れの異なる比を有する液体の流れを混合する投薬装置が知られているが、このような装置は、液体の組み合わされた流れを結合し、ループ状、すなわち、主導管から戻り、下流に配置された流れ導管の場所に再循環されるように案内することによって、一定の混合比を得る。その混合液体またはその成分は、ループを通してこの方法で何度か循環し、ループが最終的に通過したときに良好な混合が得られる。混合ループがなく作動する本発明は、技術的な構成においてかなり簡単であり、添加物の量およびタイプに関して大きな柔軟性を可能にし、とりわけ、異なる混合成分を使用する間に、さらに調整が可能になる。本発明による投薬装置は、好ましくは、食品産業において適用することが好ましいが、液体の状態において成分を連続的に混合する医薬産業において使用することもできる。
本発明の実施例を添付図面を参照して以下に詳細に説明する。図１は投薬装置を示し、図２は、二次液体を供給する複数の針状のノズルを示す。図３は、無菌二次液体を収納する可撓性のプラスチックバッグを示す。上述したように、前述した装置は、容積に関して非常に正確に、一次液体と称する第１の液体と、二次液体と称する第２の液体とを混合する手段を有し、この混合比は、混合液体の個々の容積の間で非常に大きな差がある。上述した点において、多数の医薬品の処理においてであるが、他の処理、例えば、液体の着色または例えば、酵素または芳香剤の液体への添加に関連して、少量の二次液体を大量の一次液体に添加する必要がある。連続した混合処理において、混合する液体の間の容積の差がある代わりに、混合比が一定であるように、例えば、結果として混合液の芳香または酵素が変化しないようにプロセスの間のすべての時間において制御可能であることが最も重要である。
図１に示す装置１は、一次液体用の流れパイプ26を有し、通過する一次液体の量は、流れメータ22によって制御可能であり、流れメータ22は、通過する一次液体の量を記録し、調整器20によってペリスタルティックポンプ21の速度を制御する。図示した場合において、二次液体は、この場合、無菌二次液体28を含むプラスチックバッグ19からとられる。二次液体28は、調整器20によって制御される導管27を介してペリスタルティックポンプ21に送られ、これは公知のタイプであり、その周縁でローラ30を支持する回転可能な円筒形本体29を有し、図示したローラ30は、この場合、円筒形本体29で互いに正反対に配置され、そのローラは回転可能な本体29の周縁の外側に突出している。導管27の少なくとも一部27′は、可撓性材料、例えば、ゴムまたはプラスチックからつくられ、導管27のこの部分27′はポンプ21のダクト31に配置される。
円筒形本体29の回転中、可撓性導管27′は、ローラ30によって圧縮され、ローラ30の間の導管27′に含まれる液体は、ローラ30によって円筒形本体29の回転の方向に前方に押され、前方に送られる。管27′の寸法が知られ、円筒形本体29の回転速度が制御可能であるので、導管27の送られる液体の量は、非常に正確に制御することができ、流れを非常に一定して保持することができる。もし導管27の流れが妨げられる場合には、ポンプ21および混合プロセスを停止することができるようにするために、流れ制御装置23が導管27の端点に、またはその近傍に配置される。上述したように供給される二次液体28は、図２に詳細に示される特別に配列された入口室25によって一次液体に加えられる。一次液体の導管26に接続された入口室25は、接続フランジ32を備えており、この接続フランジ32は、図示した場合において、導管26が曲がりを形成し、導管の曲がり部分において、入口室25に向かって一次液体の流れを案内する液体流れ案内ラビリンス31を有する位置に配置されている。入口室25は、接続フランジ33を備えており、このフランジ33は、導管フランジ32に合致し、互いに密接に接続したシール34を備えている。また、入口室25は、空隙35を有し、この空隙35は、導管10を通って供給される殺菌剤、例えば、蒸気または殺菌液によって無菌状態に保持することができる。通過する蒸気または液体は、空隙35および空隙35に存在するか、または空隙35に存在する可能性があるものを殺菌する。さらに、入口室25は、１つまたは複数の空隙14を有し、これらは、皮下注射針12と、導管27への接続部分とを有する注射針または注射器状のカニューレを受けるようになっている。
図２に示すように、入口室25は、皮下注射構成用のいくつかの空隙14を備えており、この構成は、前記接続部分36に隣接しており、Ｏリングタイプの密封リング37によって入口室25に対して密封される。
カニューレ12は、密封リング37を備えた接続部分36を移動することによって室14内で可動である。一次液体導管26に接続される入口室25の部分は、ゴムまたはゴム状材料からつくられた密封壁38を有し、これは、カニューレ12によって容易に貫通され、空隙14にカニューレ12を後退した後、自己密封するかたちで、密封壁38でカニューレ14によってつくられた穴の周りでそれ自身が固着する。よって、カニューレ12は、空隙14に配置されたとき、殺菌され、正確に所定の一回分の分量で、二次液体28を一次液体に供給するために密封壁38を通して導管26の無菌性を保持することができる。カニューレ12は、無菌性を妨げることなく空隙14に後退することができる。図示したように、カニューレ12,13への接続部分は、フランジ39を備えている。カニューレ12,13を導管26に挿入した後、カニューレ12,13はフランジ39に停止フランジ40が押されることによって挿入位置に固定することができ、カニューレ12および関連する接続部分36の位置は固定される。混合液体の導管26′は、混合室24を有し、この混合室24は、一次液体および二次液体の良好な混合を達成するために、乱流のかたちで合流し液体の均一な混合を達成するために液体の流れを偏向する面を有する。図３は、上述した二次液体のバッグ19の一例を示しており、このバッグは、２つの接続部分27,3を備えており、充填導管および管27を構成する接続部分３は、上述したように、二次液体用の排出導管を形成している。もちろん、二次液体19用のタンクは、必ずしもプラスチックバッグである必要はないが、プラスチックまたは金属からつくられたさらに寸法的に安定した容器であってもよく、本発明において、供給された二次液体または、一次液体も無菌液体であることが必要ではない。
いくつかの二次液体を供給すべき場合において、二次液体が貯蔵タンクにおいて、それらが共通の「二次液体混合物」に混合される性質ではない限り、入口室は、二次液体28のいくつかの室およびカニューレを備えているだけではなく、各二次液体28がその貯蔵タンク19およびそれ自身のポンプ21およびそれ自身の調整器20を必要とする。多数のカニューレの位置を備えた入口室は、二次タンク19から他にシフトすることなく処理を停止することを可能にするような観点で使用することが実際的である。二次液体タンク19のこのような「フライングシフト」は入口室25が上述したようは方法でいくつかのカニューレを備えている場合には、実行することが可能である。
本発明は、液体を混合するとき、容積比が非常に非均一である場合であっても長い連続的な動作の間に永久的な非常に正確な混合比を生じることが分かっている。
上述したように、無菌の条件が妨げられない場合、無菌の液体の混合が可能であり、所望ならば、混合動作中に、非常に大きな精度で混合比を調整することが容易になる。

Claims (15)

1. 不変的に均一な混合比で、流れる液体の混合物を得るためにさらに少量の0.05％ないし１％の１つまたは複数の二次液体（28）を、流れる一次液体に付加し連続的なプロセスで混合する投薬装置において、一次液体を流す流れパイプ（26）と、前記流れパイプに配置されるか、直列に接続される混合室（24）と、二次液体用の貯蔵タンク（19）から１つまたは複数の細いノズル（12）に前記二次液体（28）を連続して供給する１つまたは複数のポンプ（21）とを有し、前記ノズルは、前記流れパイプに挿入可能であり、前記ノズル（12）は、１つまたは複数の針状の管から成り、前記針状の管は、流れパイプに配列された有孔壁部分に密封するように配置された貫通可能な可撓性壁部分を通して流れパイプに挿入可能であることを特徴とする投薬装置。
2. 前記二次液体（28）を供給する前記ノズル（12）は、挿入位置において一次液体の流れ通路に平行に、好ましくは、その中央に配置されることを特徴とする請求項１に記載の投薬装置。
3. 前記二次液体（28）を送る前記ノズル（12）は、注射針状装置からなり、前記注射針状装置は、好ましくは斜めに切断された先端部分を有し、前記二次液体（28）を供給する管または導管（27）に注射針状ノズル（12）を接続する接続装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載の投薬装置。
4. 前記二次液体（28）を含む貯蔵タンクまたは収納タンク（19）は、好ましくは可撓性プラスチック材料または金属からつくられた無菌バッグまたは曲がらない容器からなり、前記タンク（19）の内容は、無菌液体からなることを特徴とする請求項１に記載の投薬装置。
5. 前記収納タンク（19）の各々は、管または導管の形の２つの接続ダクト（27,3）を有し、前記接続ダクトは、前記タンクの内側に連通し、その一方は供給ダクトであり、他方は、液体排出ダクト（27）であり、前記接続ダクトの各々は、閉鎖および開放を別々にすることができることを特徴とする請求項４に記載の投薬装置。
6. 前記二次液体（28）を送る前記ポンプ（21）は、ポンプの容積を無限に可変に調整することができるペリスタルティックポンプからなることを特徴とする請求項１に記載の投薬装置。
7. 前記流れパイプ（26）の流れる第１の液体の流れを測定する流れメータ（22）と、前記流れメータ（22）によって制御され、回転速度を調整する調整器（20）とを有し、前記調整器（20）は、前記二次液体（28）の一方が制御可能な方法でおよび制御可能な量で流れる一次液体に混合されることを特徴とする請求項１および６に記載の投薬装置。
8. 前記二次液体を前記一次液体に供給するために二次液体用の前記タンクと前記ノズルとの間の接続ダクト（27）に１つまたは複数の無菌フィルタが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の投薬装置。
9. 前記混合室（24）は、複数の偏向部分を有し、前記複数の偏向部分は、流れパイプ（26）に配置され、乱流を生成し、供給される液体の均一な混合を得る目的で前記一次液体と前記供給された二次液体の一部の量の流れる方向を偏向することを特徴とする請求項１に記載の投薬装置。
10. 前記流れパイプの前記曲がりパイプおよび貫通可能な壁部分は無菌の液体が流れることができる空隙を有し、前記無菌液体は、少なくとも針状ノズルの挿入中、前記壁部分を通って挿入可能である前記針状ノズルの部品の周りを包囲し流れるようにされることを特徴とする請求項１に記載の投薬装置。
11. 前記針状ノズル（12）の挿入部分（25）は、空隙（14）を有し、前記空隙（14）は無菌液体で充填されるか、通過することができ、貫通可能な可撓性材料、好ましくはゴムまたはゴム状材料からつくられる外壁（38）を有し、前記空隙（14）への外壁（38）の貫通前に、針状ノズル（12）は、無菌液体で包囲され洗われ、前記ノズル（12）は、前記ノズルの長手方向の移動を通して、無菌針部品が前記流れパイプ（26）内に前記外壁（38）を貫通させることを特徴とする請求項10に記載の投薬装置。
12. 前記流れパイプ（26）に接続可能であり、前記針状ノズル（12,13）用のホルダを有し、前記ホルダは、前記ノズル（12,13）の位置を支持し、長手方向に案内する少なくとも２つのガイドスリーブ（22）を有し、前記針状ノズル（12,13）の各々は、前記空隙（35）に対して密封するように配置される前記スリーブ（２）に摺動可能に取り付けられており、前記長手方向の延長部の前記スリーブ（２）または空隙の内側の各々は、好ましくは、ゴム状材料からなる可撓性を有し貫通可能な壁（38）で開放し、前記壁（38）は、前記流れパイプ（26）の内側から前記空隙（35）を分離し、前記針状ノズル（12,13）は、互いに独立して、スリーブ内で個々に作動可能であり、長手方向に移動され、前記二次液体（28）を前記一次液体に送る目的で、流れパイプ（26）の針状ノズル先端（12）を配置する目的で前記可撓性隔壁を貫通することを特徴とする請求項１に記載の投薬装置。
13. 貯蔵タンク（19）からの１つまたは複数の二次液体（28）が、流れている一次液体に送られ、均一な液体の混合物を得るために混合される２つまたはそれ以上の液体を混合する方法において、前記二次液体（28）は、流れポンプ（21）によって収納タンク（19）から送られ、前期二次液体（28）は、流れパイプ（26）の可撓性ゴム状壁部分（38）を通って挿入される針状ノズル（12,13）によって前記一次液体に送られ、可撓性ゴム状壁部分を通る一次液体が、好ましくは一定の流速で通過することを特徴とする２つまたはそれ以上の液体を混合する方法。
14. 前記一次液体は、食物または医薬品からなり、二次液体（28）は、例えば、酵素、芳香剤、着色剤、ビタミン、微生物または医薬製品からなることを特徴とする請求項13に記載の方法。
15. 前記一次液体は、低温殺菌または殺菌することができることを特徴とする請求項14に記載の方法。

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