JP3719373B2 - 溶液調製装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は粉末（顆粒を含む）を溶解液で溶解して溶液を調製する溶液調製装置に関する。本発明の溶液調製装置は、特に透析液の調製に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶液の調製はタンク方式で行われている。タンク方式は、所定量の溶解液と粉末を溶解タンクに導入し、これらを攪拌ポンプや攪拌羽根で攪拌して混合し、溶液にしている。調製された溶液は送液ポンプによりユースポイントまで移送されるが、その際、溶解タンク内の溶液面の高さが低くなるので、溶解タンク内に一時的に陰圧が生じ、外気が溶解タンク内に侵入する。これは、タンク方式では、内部に生ずる陰圧により溶解タンク自身が潰れてしまわないように、通常、溶解タンクを大気開放にしているために起こることであり、そのため、外部空気に含まれる細菌等が侵入しないように、大気開放部にはエアーフィルターが設けられることが多く、そのエアーフィルターを定期交換するための手間と費用が問題である。勿論、手間と費用を考慮して、ゴミが入らない程度のフィルターを使用したり、全くフィルターを使用しない場合もある。また、タンク方式では、一度に大量の溶液を調製しようとした場合、大きな溶解タンクが必要となり、装置全体が大きくなってしまうという欠点を有している。更には、攪拌ポンプや送液ポンプが数多く必要なので、その分動作音も大きくなるという欠点を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は如上の事情に鑑みてなされたもので、溶解タンク内への細菌等の侵入を防ぐためのエアーフィルターの交換を殆ど必要とせず、装置全体の小型化と動作音の低減を可能とする、コスト的に有利な溶液調製装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記の課題を解決するために鋭意検討の結果、内部が可動隔壁により２室に区切られたチャンバーを利用し、このチャンバーの２室を含む回路の中で実質的に外気の侵入が起こらないようにして溶液を調製できるようにすればよいことに想到し、本発明を完成した。すなわち本発明は、内部が可動隔壁により２室に区切られたチャンバーと、該チャンバーの第１の室に溶解液を供給する溶解液供給ライン、前記チャンバーの第１の室と第２の室を接続する溶液調製ライン、該溶液調製ラインに設けられた溶解タンクおよび移送ポンプ、前記溶解タンクで調製され第２の室に移送された溶液をユースポイントまで移送する溶液移送ライン、とを含んでなる溶液調製装置に関する。
ここで、溶解タンクには、その上部に粉末供給手段を設けてもよく、また、その内部に液面検知センサーを設けてもよい。また、溶解液供給ラインには、第２の溶解液供給ラインを設けてもよい。本発明の溶液調製装置は、溶解液供給ラインおよび溶液調製ライン、溶液移送ラインに、内部が可動隔壁により２室に区切られた第２のチャンバーを更に接続して、溶液の調製を連続的に行えるようにするのが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例を示す回路図であり、図２は本発明の他の実施例を示す回路図である。
本発明の溶液調製装置は、図１に示すように、内部が可動隔壁２３により２室２１、２２に区切られたチャンバー２と、このチャンバー２の第１の室２１に溶解液を供給する溶解液供給ライン１、溶解タンク５、この溶解タンク５とチャンバー２の第１の室２１を接続する溶液調製ライン３１、溶解タンク５とチャンバー２の第２の室２２を接続する溶液調製ライン３２、溶解タンク５と第２の室２２の間に設けられた移送ポンプ４、溶解タンク５で調製され第２の室２２に移送された溶液をユースポイントまで移送する溶液移送ライン６、とを含んでなる。ここで、移送ポンプ４は第1の室２１と溶解タンク5の間に設けてもよい（この場合作用が若干異なる）。
【０００６】
溶解液供給ライン１、溶液調製ライン３１、３２、および溶液移送ライン６には、それぞれ開閉弁１１、３１１、３２１、および６１が設けられている。また、溶解タンク５には、好ましくは内部に液面検知センサー５１が設けられており、上部には粉末供給手段７が設けられている。粉末供給手段７には、外気の侵入による汚染を防ぐために、エアーフィルター（図示していない）を設けてもよい。溶液調製操作に際しては、先ず、開閉弁１１、３１１、６１が開き、溶解液供給源（図示していない）から溶解液供給ライン１を通してチャンバー２の第１の室２１に溶解液が供給される。すると、第２の室２２に含まれる空気が溶液移送ライン６を通して排出されるので、可動隔壁２３が第２の室２２方向に移動する。この可動隔壁２３の移動は、第2の室２２の容量がゼロになるまで続く。すなわち第1の室２１にチャンバー2の容量に等しい容量の溶解液が充填されるまで続く。そのまま溶解液を供給し続けると、溶解液は溶液調製ライン３１を通って溶解タンク５に供給される。溶解タンク５に供給された溶解液の液面が所定の高さ（任意に決められる）に達すると、液面検知センサー５１が作動して開閉弁１１、６１が閉じ、開閉弁３２１が開いて移送ポンプ４が駆動する。溶解タンク５への粉末の供給は、例えば、移送ポンプ４の駆動開始から駆動が停止するまでの間で継続的に行われる。
【０００７】
移送ポンプ４が駆動すると、溶解タンク５内の溶液（粉末と溶解液の混合液）が溶液調製ライン３２を通って第2の室２２に供給されると同時に、第2の室２２に供給される溶液と等量の第1の室２１の溶解液が溶液調製ライン３１を通って溶解タンク５に供給される。このとき、可動隔壁２３は第1の室２１方向に移動し、可動隔壁２３の移動は、第１の室２１の容量がゼロになるまで、すなわち第２の室２２にチャンバー2の容量に等しい容量の溶液が充填されるまで続く。この溶液調製プロセスの間、溶解タンク５の液面レベルは一定に保たれるので、溶解タンク５内への外気の侵入は殆ど起こらない。第2の室２２と開閉弁６１の間の溶液移送ライン６には圧力ゲージ６２が設けられており、この圧力ゲージ６２により第２の室２２の内圧の上昇が検知されると（第１の室２１の容量がゼロになると第2の室２２の内圧が上昇する）、移送ポンプが止まり、開閉弁３１１、３２１が閉じ、開閉弁１１、６１が開いて、再び溶解液供給源から溶解液供給ライン１を通してチャンバー２の第１の室２１に溶解液が供給される。この時、可動隔壁２３が第２の室２２方向に移動し、第2の室２２の溶液は溶液移送ライン６を通ってユースポイントに移送される。この可動隔壁２３の移動及び第2の室２２の溶液のユースポイントへの移行は、第2の室２２の容量がゼロになるまで、すなわち第1の室２１にチャンバー2の容量に等しい容量の溶解液が充填されるまで続く。第2の室２２の容量がゼロになると、溶液移送ライン６の内圧が急に小さくなる。圧力ゲージ６２により溶液移送ライン６の内圧の減少が検知されると、開閉弁３１１、３２１が開き、溶解液は、溶液調製ライン３１を通って溶解タンク５に供給され、溶解タンク５に継続的に供給される粉末と混合して、溶液調製ライン３２を通って第２の室２２に供給される。以下、同様の繰り返しにより溶液の調製が行われる。
【０００８】
本発明の溶液調製装置は、図2に示すように、溶解液供給ライン１に第２の溶解液供給ライン８を設けた構成にしてもよい。第２の溶解液供給ライン８は通常、第2の溶解液供給源８１と開閉弁８２を含んでなる。また、本発明の溶液調製装置は、図2に示すように、溶解液供給ライン１および溶液調製ライン３１、３２、溶液移送ライン６に、内部が可動隔壁９３により２室に区切られた第２のチャンバー９を接続して、溶液の調製を連続的に行えるようにしてもよい。図中、１２、３１２、３２２、６３は開閉弁であり、６４は圧力ゲージである。
【０００９】
図2に示す溶液調製装置の場合、溶液の調製は、チャンバー２と第2のチャンバー９の間で連続的に行われる。先ず、チャンバー２側の開閉弁３２１と、第2のチャンバー9側の開閉弁１２、３１２、３２２、６３が閉じた状態で、図1に示す溶液調製装置の場合と同様に、チャンバー２側の溶解液の供給が行われ、次いで、開閉弁１１、６１が閉じ、開閉弁３２１が開き、移送ポンプ４が駆動して溶液の調製が行われる。第2のチャンバー９の第１の室９１への溶解液の供給は、開閉弁１１、６１が閉じ移送ポンプ４が駆動している間に、開閉弁１２、６３が開いて行われる。圧力ゲージ６４により溶液移送ライン６の内圧の減少が検知されると、第２のチャンバー９の第１の室９１への溶解液の供給が終了し、開閉弁１２、６３が閉じる。チャンバー２側の溶液の調製が終了すると、移送ポンプ４が止まり、開閉弁３１１、３２１が閉じ、開閉弁１１、６１が開いて第１の室２１への溶解液の供給が行われ、この時、同時に溶液のユースポイントへの移行が行われる。圧力ゲージ６２により溶液移送ライン６の内圧の減少が検知されると、第１の室２１への溶解液の供給と溶液のユースポイントへの移行が終了し、開閉弁１１、６１が閉じる。同時に第２のチャンバー９側の開閉弁３１２、３２２が開き、移送ポンプ４が駆動して第2のチャンバー９側の溶液の調製が行われる。第２のチャンバー９側の溶液の調製が終了すると、移送ポンプ４が止まり、開閉弁３１２、３２２が閉じ、開閉弁１２、６３が開いて第１の室９１への溶解液の供給が行われ、この時、同時に溶液のユースポイントへの移行が行われる。圧力ゲージ６４により溶液移送ライン６の内圧の減少が検知されると、第１の室９１への溶解液の供給と溶液のユースポイントへの移行が終了し、開閉弁１２、６３が閉じる。同時にチャンバー２側の開閉弁３１１、３２１が開き、移送ポンプ４が駆動してチャンバー２側の溶液の調製が行われる。以下、同様にしてチャンバー2側と第2のチャンバー9側の溶解液の供給、溶液の調製、ユースポイントへの移行が交互に繰り返される。尚、第2の溶解液の供給は、開閉弁８２を開いて適宜行うことができる。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明してきたことから明らかなように、本発明の溶液調製装置を採用すれば、エアーフィルターや攪拌ポンプを必要とせず、また送液ポンプも減らすことができるので、コスト的に有利である。また、大きな溶解タンクを必要としないので装置全体の小型化が可能である。さらに送液ポンプを１つしか使用していないので、動作音を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例を示す概略系統図ある。
【図２】 本発明の他の実施例を示す概略系統図である。
【符号の説明】
１ 溶解液供給ライン
１１、１２ 開閉弁
２ チャンバー
２１ 第1の室
２２ 第2の室
２３ 可動隔壁
３１、３２ 溶液調製ライン
３１１、３１２、３２１、３２２ 開閉弁
４ 移送ポンプ
５ 溶解タンク
５１ 液面検知センサー
６ 溶液移送ライン
６１、６３ 開閉弁
６２、６４ 圧力ゲージ
７ 粉末供給手段
８ 第2の溶解液供給ライン
８１ 溶解液供給源
８２ 開閉弁
９ 第2のチャンバー
９１ 第1の室
９２ 第2の室
９３ 可動隔壁
【発明の属する技術分野】
本発明は粉末（顆粒を含む）を溶解液で溶解して溶液を調製する溶液調製装置に関する。本発明の溶液調製装置は、特に透析液の調製に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶液の調製はタンク方式で行われている。タンク方式は、所定量の溶解液と粉末を溶解タンクに導入し、これらを攪拌ポンプや攪拌羽根で攪拌して混合し、溶液にしている。調製された溶液は送液ポンプによりユースポイントまで移送されるが、その際、溶解タンク内の溶液面の高さが低くなるので、溶解タンク内に一時的に陰圧が生じ、外気が溶解タンク内に侵入する。これは、タンク方式では、内部に生ずる陰圧により溶解タンク自身が潰れてしまわないように、通常、溶解タンクを大気開放にしているために起こることであり、そのため、外部空気に含まれる細菌等が侵入しないように、大気開放部にはエアーフィルターが設けられることが多く、そのエアーフィルターを定期交換するための手間と費用が問題である。勿論、手間と費用を考慮して、ゴミが入らない程度のフィルターを使用したり、全くフィルターを使用しない場合もある。また、タンク方式では、一度に大量の溶液を調製しようとした場合、大きな溶解タンクが必要となり、装置全体が大きくなってしまうという欠点を有している。更には、攪拌ポンプや送液ポンプが数多く必要なので、その分動作音も大きくなるという欠点を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は如上の事情に鑑みてなされたもので、溶解タンク内への細菌等の侵入を防ぐためのエアーフィルターの交換を殆ど必要とせず、装置全体の小型化と動作音の低減を可能とする、コスト的に有利な溶液調製装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記の課題を解決するために鋭意検討の結果、内部が可動隔壁により２室に区切られたチャンバーを利用し、このチャンバーの２室を含む回路の中で実質的に外気の侵入が起こらないようにして溶液を調製できるようにすればよいことに想到し、本発明を完成した。すなわち本発明は、内部が可動隔壁により２室に区切られたチャンバーと、該チャンバーの第１の室に溶解液を供給する溶解液供給ライン、前記チャンバーの第１の室と第２の室を接続する溶液調製ライン、該溶液調製ラインに設けられた溶解タンクおよび移送ポンプ、前記溶解タンクで調製され第２の室に移送された溶液をユースポイントまで移送する溶液移送ライン、とを含んでなる溶液調製装置に関する。
ここで、溶解タンクには、その上部に粉末供給手段を設けてもよく、また、その内部に液面検知センサーを設けてもよい。また、溶解液供給ラインには、第２の溶解液供給ラインを設けてもよい。本発明の溶液調製装置は、溶解液供給ラインおよび溶液調製ライン、溶液移送ラインに、内部が可動隔壁により２室に区切られた第２のチャンバーを更に接続して、溶液の調製を連続的に行えるようにするのが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例を示す回路図であり、図２は本発明の他の実施例を示す回路図である。
本発明の溶液調製装置は、図１に示すように、内部が可動隔壁２３により２室２１、２２に区切られたチャンバー２と、このチャンバー２の第１の室２１に溶解液を供給する溶解液供給ライン１、溶解タンク５、この溶解タンク５とチャンバー２の第１の室２１を接続する溶液調製ライン３１、溶解タンク５とチャンバー２の第２の室２２を接続する溶液調製ライン３２、溶解タンク５と第２の室２２の間に設けられた移送ポンプ４、溶解タンク５で調製され第２の室２２に移送された溶液をユースポイントまで移送する溶液移送ライン６、とを含んでなる。ここで、移送ポンプ４は第1の室２１と溶解タンク5の間に設けてもよい（この場合作用が若干異なる）。
【０００６】
溶解液供給ライン１、溶液調製ライン３１、３２、および溶液移送ライン６には、それぞれ開閉弁１１、３１１、３２１、および６１が設けられている。また、溶解タンク５には、好ましくは内部に液面検知センサー５１が設けられており、上部には粉末供給手段７が設けられている。粉末供給手段７には、外気の侵入による汚染を防ぐために、エアーフィルター（図示していない）を設けてもよい。溶液調製操作に際しては、先ず、開閉弁１１、３１１、６１が開き、溶解液供給源（図示していない）から溶解液供給ライン１を通してチャンバー２の第１の室２１に溶解液が供給される。すると、第２の室２２に含まれる空気が溶液移送ライン６を通して排出されるので、可動隔壁２３が第２の室２２方向に移動する。この可動隔壁２３の移動は、第2の室２２の容量がゼロになるまで続く。すなわち第1の室２１にチャンバー2の容量に等しい容量の溶解液が充填されるまで続く。そのまま溶解液を供給し続けると、溶解液は溶液調製ライン３１を通って溶解タンク５に供給される。溶解タンク５に供給された溶解液の液面が所定の高さ（任意に決められる）に達すると、液面検知センサー５１が作動して開閉弁１１、６１が閉じ、開閉弁３２１が開いて移送ポンプ４が駆動する。溶解タンク５への粉末の供給は、例えば、移送ポンプ４の駆動開始から駆動が停止するまでの間で継続的に行われる。
【０００７】
移送ポンプ４が駆動すると、溶解タンク５内の溶液（粉末と溶解液の混合液）が溶液調製ライン３２を通って第2の室２２に供給されると同時に、第2の室２２に供給される溶液と等量の第1の室２１の溶解液が溶液調製ライン３１を通って溶解タンク５に供給される。このとき、可動隔壁２３は第1の室２１方向に移動し、可動隔壁２３の移動は、第１の室２１の容量がゼロになるまで、すなわち第２の室２２にチャンバー2の容量に等しい容量の溶液が充填されるまで続く。この溶液調製プロセスの間、溶解タンク５の液面レベルは一定に保たれるので、溶解タンク５内への外気の侵入は殆ど起こらない。第2の室２２と開閉弁６１の間の溶液移送ライン６には圧力ゲージ６２が設けられており、この圧力ゲージ６２により第２の室２２の内圧の上昇が検知されると（第１の室２１の容量がゼロになると第2の室２２の内圧が上昇する）、移送ポンプが止まり、開閉弁３１１、３２１が閉じ、開閉弁１１、６１が開いて、再び溶解液供給源から溶解液供給ライン１を通してチャンバー２の第１の室２１に溶解液が供給される。この時、可動隔壁２３が第２の室２２方向に移動し、第2の室２２の溶液は溶液移送ライン６を通ってユースポイントに移送される。この可動隔壁２３の移動及び第2の室２２の溶液のユースポイントへの移行は、第2の室２２の容量がゼロになるまで、すなわち第1の室２１にチャンバー2の容量に等しい容量の溶解液が充填されるまで続く。第2の室２２の容量がゼロになると、溶液移送ライン６の内圧が急に小さくなる。圧力ゲージ６２により溶液移送ライン６の内圧の減少が検知されると、開閉弁３１１、３２１が開き、溶解液は、溶液調製ライン３１を通って溶解タンク５に供給され、溶解タンク５に継続的に供給される粉末と混合して、溶液調製ライン３２を通って第２の室２２に供給される。以下、同様の繰り返しにより溶液の調製が行われる。
【０００８】
本発明の溶液調製装置は、図2に示すように、溶解液供給ライン１に第２の溶解液供給ライン８を設けた構成にしてもよい。第２の溶解液供給ライン８は通常、第2の溶解液供給源８１と開閉弁８２を含んでなる。また、本発明の溶液調製装置は、図2に示すように、溶解液供給ライン１および溶液調製ライン３１、３２、溶液移送ライン６に、内部が可動隔壁９３により２室に区切られた第２のチャンバー９を接続して、溶液の調製を連続的に行えるようにしてもよい。図中、１２、３１２、３２２、６３は開閉弁であり、６４は圧力ゲージである。
【０００９】
図2に示す溶液調製装置の場合、溶液の調製は、チャンバー２と第2のチャンバー９の間で連続的に行われる。先ず、チャンバー２側の開閉弁３２１と、第2のチャンバー9側の開閉弁１２、３１２、３２２、６３が閉じた状態で、図1に示す溶液調製装置の場合と同様に、チャンバー２側の溶解液の供給が行われ、次いで、開閉弁１１、６１が閉じ、開閉弁３２１が開き、移送ポンプ４が駆動して溶液の調製が行われる。第2のチャンバー９の第１の室９１への溶解液の供給は、開閉弁１１、６１が閉じ移送ポンプ４が駆動している間に、開閉弁１２、６３が開いて行われる。圧力ゲージ６４により溶液移送ライン６の内圧の減少が検知されると、第２のチャンバー９の第１の室９１への溶解液の供給が終了し、開閉弁１２、６３が閉じる。チャンバー２側の溶液の調製が終了すると、移送ポンプ４が止まり、開閉弁３１１、３２１が閉じ、開閉弁１１、６１が開いて第１の室２１への溶解液の供給が行われ、この時、同時に溶液のユースポイントへの移行が行われる。圧力ゲージ６２により溶液移送ライン６の内圧の減少が検知されると、第１の室２１への溶解液の供給と溶液のユースポイントへの移行が終了し、開閉弁１１、６１が閉じる。同時に第２のチャンバー９側の開閉弁３１２、３２２が開き、移送ポンプ４が駆動して第2のチャンバー９側の溶液の調製が行われる。第２のチャンバー９側の溶液の調製が終了すると、移送ポンプ４が止まり、開閉弁３１２、３２２が閉じ、開閉弁１２、６３が開いて第１の室９１への溶解液の供給が行われ、この時、同時に溶液のユースポイントへの移行が行われる。圧力ゲージ６４により溶液移送ライン６の内圧の減少が検知されると、第１の室９１への溶解液の供給と溶液のユースポイントへの移行が終了し、開閉弁１２、６３が閉じる。同時にチャンバー２側の開閉弁３１１、３２１が開き、移送ポンプ４が駆動してチャンバー２側の溶液の調製が行われる。以下、同様にしてチャンバー2側と第2のチャンバー9側の溶解液の供給、溶液の調製、ユースポイントへの移行が交互に繰り返される。尚、第2の溶解液の供給は、開閉弁８２を開いて適宜行うことができる。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明してきたことから明らかなように、本発明の溶液調製装置を採用すれば、エアーフィルターや攪拌ポンプを必要とせず、また送液ポンプも減らすことができるので、コスト的に有利である。また、大きな溶解タンクを必要としないので装置全体の小型化が可能である。さらに送液ポンプを１つしか使用していないので、動作音を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例を示す概略系統図ある。
【図２】 本発明の他の実施例を示す概略系統図である。
【符号の説明】
１ 溶解液供給ライン
１１、１２ 開閉弁
２ チャンバー
２１ 第1の室
２２ 第2の室
２３ 可動隔壁
３１、３２ 溶液調製ライン
３１１、３１２、３２１、３２２ 開閉弁
４ 移送ポンプ
５ 溶解タンク
５１ 液面検知センサー
６ 溶液移送ライン
６１、６３ 開閉弁
６２、６４ 圧力ゲージ
７ 粉末供給手段
８ 第2の溶解液供給ライン
８１ 溶解液供給源
８２ 開閉弁
９ 第2のチャンバー
９１ 第1の室
９２ 第2の室
９３ 可動隔壁
Claims (5)
- 内部が可動隔壁により２室に区切られたチャンバーと、該チャンバーの第１の室に溶解液を供給する溶解液供給ライン、前記チャンバーの第１の室と第２の室を接続する溶液調製ライン、該溶液調製ラインに設けられた溶解タンクおよび移送ポンプ、前記溶解タンクで調製され第２の室に移送された溶液をユースポイントまで移送する溶液移送ライン、とを含んでなる溶液調製装置。
- 溶解タンクの上部に粉末供給手段を設けた請求項１に記載の溶液調製装置。
- 溶解タンクの内部に液面検知センサーを設けた請求項１または２に記載の溶液調製装置。
- 溶解液供給ラインに第２の溶解液供給ラインを設けた請求項１〜３のいずれかに記載の溶液調製装置。
- 溶解液供給ラインおよび溶液調製ライン、溶液移送ラインに、内部が可動隔壁により２室に区切られた第２のチャンバーを接続して、溶液の調製を連続的に行えるようにした請求項１〜４のいずれかに記載の溶液調製装置。
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