JPH06106033A - 限外濾過制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ダイアライザへ流入する透析液温度と排出する
透析液温度とを等しくすることにより、ポンプ限外濾過
量を高精度に制御する。 【構成】血液と透析液を半透膜２を介して接触させるダ
イアライザ１と、前記ダイアライザ１内への透析液流入
量と同ダイアライザ内からの透析液排出量を等容量流出
入する等容量ポンプ８とを備えた限外濾過装置におい
て、前記ダイアライザ１内へ流入する透析液の温度を測
定するサーミスタ１８と、ダイアライザ１内から排出す
る透析液の排出温度を測定するサーミスタ１９と、前記
両サーミスタ１８，１９とからの測定値に基づき流入温
度と排出温度とを比較する制御回路２０と、ダイアライ
ザ１とサーミスタ１９間の管路上に設けられるヒータ１
５とを設ける。そして、前記制御回路２０の温度比較の
結果、排出温度が流入温度よりも低い時、ヒータ１５を
制御して両温度が等温度になるべく温度補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は限外濾過制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から浸透性を有する薄膜を利用して
透析及び限外濾過の原理により液体の濃縮、分離を行う
技術については広く知られている。例えば、血液の浄化
処理に用いる人工透析装置においては、透析及び限外濾
過の原理により血液中の老廃物、水分等を除去するもの
であるが、これらの限外濾過量を正確に制御するため
に、その一例として特公昭５６−８２号に示す流体分離
装置が提案されている。この装置は血液等の被処理流体
と透析液を浸透性半透膜を介して接触させる流体分離装
置に対して、同分離装置の透析液流入口と透析液流出口
とを等容量計量器にて接続したものである。そして、等
容量計量器は前記透析液流入口に流入する透析液と前記
透析液流出口から流出する透析液量を等容量にて行うよ
うにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した装
置では流体分離装置の透析液室へ流入する透析液は被処
理流体との接触により熱交換され、透析液が透析液室に
流入する前の温度と、透析液室６から流出した温度に誤
差が生じた場合、限外濾過量を正確にコントロールでき
ない問題があった。同様に、室内温度等の影響によって
も限外濾過量に誤差を生じる問題があった。この限外濾
過量が正確に得られないと、具体的には人工透析装置に
おいて、限外濾過量としての除水量が多すぎる場合に
は、患者の血圧低下を招いたり、逆に除水量が少なすぎ
る場合には、患者の体にむくみが生じる問題がある。

【０００４】そこで、本出願人はこれらの問題点に着目
し、人工透析装置を使って限外濾過量としての除水量の
誤差について調べた。その結果、一回の透析治療に用い
る透析液は１２０リットルであり、透析液室６へ流入す
る前の温度と、透析液室６から流出した温度差が２°Ｃ
あると、透析液は約８０ｃｃの容積が減少する。このた
め、この温度差がもとで生ずる除水量の誤差は約８０ｃ
ｃとなり、無視できないものであった。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は流体分離器と等容量計量
器間の透析液の流動過程において、流体分離器内へ流入
する前の透析液の流入温度と、流体分離器内から流出さ
れた透析液の流出温度に温度差がある場合でも、除水誤
差をなくして限外濾過量を高精度に制御することができ
る限外濾過制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに第一の発明は、被処理流体と透析液を限外濾過膜を
介して接触させる流体分離器と、前記流体分離器内への
透析液流入量と同流体分離器内からの透析液排出量を等
容量流出入する等容量計量器とを備えた限外濾過装置に
おいて、前記流体分離器内へ流入する透析液の流入温度
を測定する第一温度検出手段と、流体分離器内から排出
する透析液の排出温度を測定する第二温度検出手段と、
前記第一温度検出手段と第二温度検出手段とからの測定
値に基づいて流入温度と排出温度の温度差を比較する比
較手段と、流体分離器と第二温度検出手段間の管路上に
設けられ、流体分離器内から排出した透析液を加熱する
加熱手段と、前記比較手段の比較の結果、排出温度が流
入温度よりも低い時、前記加熱手段を制御して両温度が
等温度になるべく温度補正する第一の制御手段とを設け
たことをその要旨とするものである。

【０００７】第二の発明は被処理流体と透析液を限外濾
過膜を介して接触させる流体分離器と、前記流体分離器
内への透析液流入量と同流体分離器内からの透析液排出
量を等容量流出入する等容量計量器とを備えた限外濾過
制御装置において、前記流体分離器内へ流入する透析液
の流入温度を測定する第一温度検出手段と、流体分離器
内から排出する透析液の排出温度を測定する第二温度検
出手段と、前記第一温度検出手段と第二温度検出手段と
からの測定値に基づいて流入温度と排出温度の温度差を
比較する比較手段と、その時々の流入温度と排出温度の
温度差にて減少する透析液の容積データが記憶された記
憶手段と、流体分離器と等容量計量器間の管路に設けら
れ、透析液を系外へ排出又は系外の流体を系内へ導く調
整ポンプと、前記比較手段の比較の結果、排出温度が流
入温度よりも低い時、前記記憶手段に記憶した透析液の
容積データに基づいて調整ポンプの回転制御を行う第二
の制御手段とを設けたことをその要旨とするものであ
る。

【０００８】

【作用】このように構成された第一の発明は、比較手段
が第一温度検出手段から入力した透析液の流入温度と、
第二温度検出手段から入力した透析液の排出温度の温度
差を比較する。そして、制御手段は比較手段が流入温度
と排出温度の温度差を比較した結果、排出温度が流入温
度よりも低い時、排出温度と流入温度とが等しくなるよ
うに加熱手段の制御を行う。この結果、両温度差にて生
じる透析液の容積誤差を生じることはなくなり、等容量
計量器からの透析液の排出量と流入量は等しくなる。こ
のため、流体分離器内への透析液流入量と同流体分離器
内からの透析液排出量は一定となり、高精度の限外濾過
量が得られる。

【０００９】又、第二の発明については比較手段が第一
温度検出手段から入力した透析液の流入温度と、第二温
度検出手段から入力した透析液の排出温度の温度差を比
較する。そして、制御手段は比較手段が流入温度と排出
温度の温度差を比較した結果、排出温度が流入温度より
も低い時、記憶手段にて記憶した容積データに基づいて
調整ポンプの回転制御を行い、所定量の透析液を系外へ
排出、又は系外から流体を系内に導入する。この結果、
両温度差が生じても、透析液の容積誤差を生じることは
なくなり、等容量計量器からの透析液の排出量と流入量
は等しくなる。このため、流体分離器内への透析液流入
量と同流体分離器内からの透析液排出量は一定となり、
高精度の限外濾過量が得られる。

【００１０】

【実施例】

（第一実施例）以下、第一の発明を血液の浄化処理に用
いる透析装置に具体化した第一実施例を図１及び図２に
従って説明する。

【００１１】図１に示すように、流体分離器としてのダ
イアライザ１は限外濾過膜としての半透膜２にて、被処
理流体室としての血液室３と、透析液室４とに互いに隔
絶されている。血液室３の流入口３ａは血液流入用パイ
プ５を介して、図示しない血液ポンプに接続されてい
る。血液室３の流出口３ｂは血液排出用パイプ６を介し
て、図示しない血液排出部に接続されている。

【００１２】一方、透析液室４の流入口４ａは透析液流
入用パイプ７を介して、図示しない一対の等容量ポンプ
等を備えた公知技術である等容量計量器８に接続されて
いる。透析液室４の流出口４ｂは透析液流出用パイプ９
を介して、前記等容量計測器８に接続されている。この
等容量計測器８は新鮮透析液の流入パイプ１０を介し
て、図示しない透析液タンクに接続された新鮮透析液入
口１１に接続されている。流入パイプ１０上には、透析
液タンクからの新鮮透析液を体温と同温に上昇するため
のヒータ１２が設けられている。又、等容量計量器８は
使用済透析液の排出パイプ１３を介して、使用済透析液
出口１４に接続されている。

【００１３】前記透析液流入用パイプ７上には、第一温
度検出手段としての第一サーミスタ１８が設けられてい
る。一方、透析液流出用パイプ９上には、使用済透析液
を所定温度に上昇させる加熱手段としての制御ヒータ１
５が設けられている。透析液流出用パイプ９上におい
て、制御ヒータ１５と等容量計量器８との間には、第二
温度検出手段としての第二サーミスタ１９が設けられて
いる。透析液流出用パイプ９上において、制御ヒータ１
５と透析液室４の流出口４ｂとの間には、除水パイプ１
６が接続されている。除水パイプ１６上には、使用済透
析液から除水するための除水ポンプＰが設けられてい
る。除水パイプ１６の排出端部には除水量の計量器１７
が配設されている。

【００１４】そして、前記第一及び第二サーミスタ１
８，１９の温度検出信号は比較手段及び制御手段として
の制御回路２０へ出力されるようになっている。そし
て、この検出信号に基づいて制御回路２０は第一及び第
二サーミスタ１８，１９から検出された温度を比較演算
し、使用済透析液の温度が新鮮透析液の温度よりも低い
と判断した時には、前記制御ヒータ１５を作動させて、
使用済透析液の温度を上昇させて両者の温度差を０°Ｃ
に補正するようになっている。

【００１５】次に、このように構成された透析装置の作
用を説明する。透析装置を作動させると、透析液はヒー
タ１２にて所定温度Ｔ1 °Ｃに上昇され、等容量計量器
８が作動して等容量計量器８内へ流入する。そして、等
容量計量器８から排出された新鮮透析液は、透析液流入
用パイプ７を介して透析液室４内に流入口４ａから流入
される。同時に、透析液室４の流出口４ｂからは、使用
済透析液が透析液流出用パイプ９を介して、使用済透析
液が等容量計量器８内へ流入する。等容量計量器８から
は排出パイプ１３を介して使用済透析出口１４から排出
される。

【００１６】ここで、新鮮透析液の温度Ｔ1 °Ｃは第一
サーミスタ１８が検知する。同時に、ダイアライザ１に
よる熱交換、室温等の諸条件にて使用済透析液の温度が
ｘ°Ｃ低下した温度（Ｔ1 −ｘ）°Ｃを第二サーミスタ
１９が検知する。すると、使用済透析液の温度（Ｔ1 −
ｘ）°Ｃと新鮮透析液の温度Ｔ1 °Ｃを比較し、制御回
路２０は制御ヒータ１５を作動させ、低下した温度ｘ°
Ｃ分を上昇させてもとの温度Ｔ1 になるように補正す
る。この結果、等容量計量器８へ流入する使用済透析液
の温度は、等容量計量器８から流出した新鮮透析液の温
度Ｔ1 °Ｃと同温度になる。従って、上述した一連の動
作が繰り返され、除水ポンプＰにより除水パイプ１６を
介して計量器１７に水分が排出される。

【００１７】このように第一実施例の透析装置において
は、等容量計量器８から流出する新鮮透析液の温度と、
等容量計量器８へ流入する使用済透析液の温度が制御ヒ
ータ１５にて同温度となるように強制的に補正されるた
め、従来と異なり両者の温度差に伴う透析液の容量変化
がなくなる。この結果、温度差により除水量誤差がなく
なり、高精度の除水を行うことができる。

【００１８】（第二実施例）次に、第二の発明を前記第
一実施例と同様、透析装置に具体化した一実施例を図２
に従って説明する。但し、前記実施例と同一構成につい
ては同一符号を付し、その説明を省略する。

【００１９】図２に示すように、透析液流入用パイプ７
上において、第一サーミスタ１８とダイアライザ１の流
入口４ａとの間には、調整ポンプとしての除水ポンプＰ
1 が設けられ、新鮮透析液の一部を系外へ排出可能にな
っている。又、第二の制御手段としての制御回路２０内
には記憶手段としての記憶部２５が設けられ、この記憶
部２５には第一及び第二サーミスタ１８，１９の温度差
に基づいて変化する透析液の容積データが記憶されてい
る。例えば、本実施例では２°Ｃの温度差があると約８
０ｃｃの使用済透析液の容積が減少するように設定され
ている。そして、制御回路２０はこの容積データに基づ
いて除水ポンプＰ1 の回転数を制御して減少分の除水量
を加減制御するようになっている。なお、前記第一実施
例の透析装置で説明した制御ヒータ１５は省略されてい
る。

【００２０】次に、このように構成された透析装置の作
用を説明する。新鮮透析液の温度Ｔ1 は第一サーミスタ
１８にて検出され、同時に、温度ｘ°Ｃ低下した使用済
透析液の温度（Ｔ1 −ｘ）°Ｃを第二サーミスタ１９に
て検出される。すると、制御回路２０は各サーミスタ１
８，１９の検出データに基づいて使用済及び新鮮透析液
の温度を比較し、記憶部２５にて前記温度（Ｔ1 −ｘ）
°Ｃに対応する除水量を割り出す。そして、制御回路２
０は割り出した除水量データに基づいて除水ポンプＰ1
の回転を加減制御し、新鮮透析液の一部を系外へ排出す
る。この結果、従来と異なり、前記第一実施例と同様
に、使用済透析液の温度が低下しても正確な除水量を得
ることができる。

【００２１】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で以下のよ
うにしてもよい。 （１）前記第一実施例において、制御ヒータ１５は制御
回路２０にて温度制御したが、これ以外に、制御回路２
０とヒータ１２を電気的に接続し、制御回路２０にて両
ヒータ１５，１２を制御し、新鮮透析液と使用済透析液
の温度を等しくなるようにしてもよい。

【００２２】（２）前記第一実施例においてヒータ１２
を省略し、図３に示すように、透析液流出用パイプ９と
透析液流入用パイプ７を制御ヒータ１５の周囲に各々巻
着してもよい。そして、各々のパイプ７，９は諸条件に
よる温度差の平均値に基づいて所定の巻数となってる。
勿論、透析液流入用パイプ７よりも透析液流出用パイプ
９の巻数が多いのはいうまでもない。従って、前記実施
例と同様に各パイプ７，９の流出部の温度Ｔａ，Ｔｂは
等しくなり、等容量計測器８には等容量の透析液が流出
入し、正確な除水量を得ることができる。又、ヒータ１
２を省略したことにより、製造コストを低減することが
できる。

【００２３】（３）前記第二実施例では除水ポンプＰ1
を設けたが、ダイアライザ１の流出口４ｂと、等容量計
量器８との間の経路に調整ポンプとしての導入ポンプを
設け、使用済及び新鮮透析液の温度差に基づいて、系外
から所定量の透析液を系内に導入する制御回路を設けて
もよい。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように第一の発明によれ
ば、流体分離器と等容量計量器間の透析液の流動過程に
おいて、流体分離器内へ流入する前の透析液の流入温度
と、流体分離器内から流出された透析液の温度差をなく
すことにより、流体分離器内へ流出入する透析液は等容
積となり、限外濾過量を高精度に制御することができる
という優れた効果を奏する。

【００２５】又、第二の発明によれば、流体分離器と等
容量計量器間の透析液の流動過程において、制御手段は
比較手段にて排出温度が流入温度よりも低い時と判別さ
れたとき、記憶手段にて記憶した体積データに基づいて
調整ポンプの制御を行うので、排出温度と流入温度とに
温度差が生じても、流体分離器内へ流出入する透析液は
等容積となり、限外濾過量を高精度に制御することがで
きるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施例における透析装置の概略図である。

【図２】第二実施例における透析装置の概略図である。

【図３】他の実施例におけるヒータに透析液流入用パイ
プと透析液流出用パイプを巻着した正面図である。

【符号の説明】 １…流体分離器（ダイアライザ）、２…半透膜（限外濾
過膜）、８…等容量計量器、１５…制御ヒータ（加熱手
段）、１８…第一温度検出手段（第一サーミスタ）、１
９…第二温度検出手段（第二サーミスタ）、２０…制御
回路（比較手段、第一及び第二の制御手段）、２５…記
憶部（記憶手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理流体と透析液を限外濾過膜（２）
   を介して接触させる流体分離器（１）と、前記流体分離
   器（１）内への透析液流入量と同流体分離器（１）内か
   らの透析液排出量を等容量流出入する等容量計量器
   （８）とを備えた限外濾過装置において、 前記流体分離器（１）内へ流入する透析液の流入温度を
   測定する第一温度検出手段（１８）と、 流体分離器（１）内から排出する透析液の排出温度を測
   定する第二温度検出手段（１９）と、 前記第一温度検出手段（１８）と第二温度検出手段（１
   ９）とからの測定値に基づいて流入温度と排出温度の温
   度差を比較する比較手段（２０）と、 流体分離器（１）と第二温度検出手段（１９）間の管路
   上に設けられ、流体分離器内から排出した透析液を加熱
   する加熱手段（１５）と、 前記比較手段の比較の結果、排出温度が流入温度よりも
   低い時、前記加熱手段（１５）を制御して両温度が等温
   度になるべく温度補正する第一の制御手段（２０）とを
   設けたことを特徴とする限外濾過装置。
2. 【請求項２】 被処理流体と透析液を限外濾過膜（２）
   を介して接触させる流体分離器（１）と、前記流体分離
   器（１）内への透析液流入量と同流体分離器（１）内か
   らの透析液排出量を等容量流出入する等容量計量器
   （８）とを備えた限外濾過制御装置において、 前記流体分離器（１）内へ流入する透析液の流入温度を
   測定する第一温度検出手段（１８）と、 流体分離器（１）内から排出する透析液の排出温度を測
   定する第二温度検出手段（１９）と、 前記第一温度検出手段（１）と第二温度検出手段（１
   ９）とからの測定値に基づいて流入温度と排出温度の温
   度差を比較する比較手段（２０）と、 その時々の流入温度と排出温度の温度差にて減少する透
   析液の容積データが記憶された記憶手段（２５）と、 流体分離器（１）と等容量計量器（８）間の管路に設け
   られ、透析液を系外へ排出又は系外の流体を系内へ導く
   調整ポンプ（Ｐ1 ）と、 前記比較手段の比較の結果、排出温度が流入温度よりも
   低い時、前記記憶手段に記憶した透析液の容積データに
   基づいて調整ポンプ（Ｐ1 ）の回転制御を行う第二の制
   御手段（２０）とを設けたことを特徴とする限外濾過装
   置。