JP3719375B2 - 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、動作音もその分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上流側の溶解タンクと下流側の移送ポンプ、濃度計、調製され第２の室に充填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、および前記溶解タンクの上流の溶液調製ラインと移送ポンプの下流の溶液調整ラインを接続する循環ラインとを含み、前記溶解タンクは、底部で液体連通するようにされた上流側の槽と下流側の槽を備えており、下流側の槽の下流にフィルターが設けられてなる溶液調製装置に関する。
ここで、溶解タンクとしては、、底部で液体連通するようにされた上流側の槽と下流側の槽を備えたものであればどのような形状のものであっても構わないが、相対的に径の細い上流側の槽と相対的に径の太い下流側の槽が、細径の底部で連通されたＵ字状の槽や、仕切り板により上流側の槽と下流側の槽に仕切られてなる筒状の槽が好ましい。溶解タンクの上流側の槽には液面検知センサーを設けてもよく、また、溶解タンクの下流側の槽には供給された粉末が不足しないように粉末レベルセンサーを設けるのが好ましい。また、溶解タンクの下流には溶液の温度を一定の温度に保つためのヒーターを設けてもよい。
【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は図1に示す溶解タンクの他の実施例を示す概略図である。
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と第１の室２１および第２の室２２をそれぞれ接続する溶液調製ライン３１、３２、濃度計Ｎ、溶液調製ライン３２に設けられた移送ポンプ４、調製され第２の室２２に充填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、粉末供給手段７、循環ライン９とを含んでなる。溶解タンク５は、相対的に径の細い上流側の槽５１と相対的に径の太い下流側の槽５２からなるＵ字状の槽であり、下流側の槽５２の下流にはフィルター５５、５６が設けられている。
【０００６】
溶解液供給ライン１、溶液調製ライン３１、３２、溶液移送ライン６および循環ライン９には、それぞれ開閉弁１１、３１１、３２１、６１および９１が設けられている。循環ライン９は、溶液調製ライン３１と３２を開閉弁３１１の下流と開閉弁３２１の上流で接続するラインであり、溶液は、移送ポンプ４により、溶液調製ライン３１、溶解タンク５、溶液調製ライン３２、循環ライン９からなる回路を循環することができるようになっている。尚、５７、７１、７４はエアーフィルターであり、７３は粉末供給用の開閉弁である。
溶解タンク５は、相対的に径の細い上流側の槽５１と相対的に径の太い下流側の槽５２が、細くくびれた底部で連通されたＵ字状の槽であり、上流側の槽５１には、好ましくは液面検知センサー５４が設けられており、下流側の槽５２の下流にはフィルター（目の粗いフィルター５５と、目の細かいフィルター５６の2種類のフィルターを設けるのがよい）が設けられている。槽５２には上流に粉末レベルセンサー５３を設けて溶解タンク５に供給される粉末が過剰にならないようにしてもよい。溶解タンクは、図2に示すように、仕切り板５０８で仕切られた筒状の槽５０にすることもできる。図中、５０１は上流側の槽、５０２は下流側の槽、５０４は液面検知センサー、５０５、５０６はフィルター、５０７はエアーフィルターである。尚、粉末レベルセンサーは図示されていないが、仕切り板５０８と平行に設けられる。
上流側の槽５１とその上部に設けられた粉末供給手段７の間にはエアーフィルター７４と開閉弁73が設けられている。また、粉末供給手段７には、外気の侵入による汚染を防ぐためのエアーフィルター７１と、湿気を防ぐための除湿機７２が設けられている。また下流側の槽５２の上部にはエアーフィルター３２２が設けられており、通常、移送ポンプ４より上流側の溶液調製ライン３２には溶液成分の析出を防止するためのヒーター8が設けられている。尚、濃度計Ｎの位置は、溶液調製ライン３１、溶解タンク５、溶液調製ライン３２、循環ラインからなる回路の中であればどこであっても構わない。
【０００７】
溶液調製操作に際しては、先ず、開閉弁１１、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。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。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が開き、開閉弁６１が閉じて、溶解液供給源から溶解液供給ライン1を通して第1の室２１に供給された溶解液は、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上流側の槽５１で所定の高さ（任意に決められる）に達すると、液面検知センサー５４が作動して開閉弁１１、３１１が閉じ、開閉弁９１が開き、移送ポンプ４が駆動して、溶液（粉末と溶解液の混合液）は溶液調製ライン３１、溶解タンク５、溶液調製ライン３２、循環ライン９からなる回路を循環する。溶解タンク５の上流側の槽５１への粉末の供給は、移送ポンプ４の駆動開始後継続的に行われ、下流側の槽５２における粉末の位置が粉末レベルセンサ５３の位置より高い位置に在る様に制御される。
【０００８】
溶液の濃度が所定の濃度（飽和状態に近い濃度に決められる。この時濃度計Ｎで計測される溶液の濃度は殆ど変化しなくなる）になると、開閉弁９１が閉じ、開閉弁３２１が開いて、溶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。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４が止まり、開閉弁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。以下、同様の繰り返しにより溶液の調製が行われる。
【０００９】
【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】 図1に示す溶解タンクの他の実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 溶解液供給ライン
１１ 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、３２１ 開閉弁
４ 移送ポンプ
５、５０ 溶解タンク
５１、５０１ 上流側の槽
５２、５０２ 下流側の槽
５３ 粉末レベルセンサー
５４、５０４ 液面検知センサー
５５、５６、５０５、５０６ フィルター
５７、５０７ エアーフィルター
５０８ 仕切り板
６ 溶液移送ライン
６１ 開閉弁
６２ 圧力ゲージ
７ 粉末供給手段
７１ エアーフィルター
７２ 除湿機
７３ 開閉弁
７４ エアーフィルター
８ ヒーター
９ 循環ライン
９１ 開閉弁
Ｎ 濃度計
【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、動作音もその分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上流側の溶解タンクと下流側の移送ポンプ、濃度計、調製され第２の室に充填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、および前記溶解タンクの上流の溶液調製ラインと移送ポンプの下流の溶液調整ラインを接続する循環ラインとを含み、前記溶解タンクは、底部で液体連通するようにされた上流側の槽と下流側の槽を備えており、下流側の槽の下流にフィルターが設けられてなる溶液調製装置に関する。
ここで、溶解タンクとしては、、底部で液体連通するようにされた上流側の槽と下流側の槽を備えたものであればどのような形状のものであっても構わないが、相対的に径の細い上流側の槽と相対的に径の太い下流側の槽が、細径の底部で連通されたＵ字状の槽や、仕切り板により上流側の槽と下流側の槽に仕切られてなる筒状の槽が好ましい。溶解タンクの上流側の槽には液面検知センサーを設けてもよく、また、溶解タンクの下流側の槽には供給された粉末が不足しないように粉末レベルセンサーを設けるのが好ましい。また、溶解タンクの下流には溶液の温度を一定の温度に保つためのヒーターを設けてもよい。
【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は図1に示す溶解タンクの他の実施例を示す概略図である。
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と第１の室２１および第２の室２２をそれぞれ接続する溶液調製ライン３１、３２、濃度計Ｎ、溶液調製ライン３２に設けられた移送ポンプ４、調製され第２の室２２に充填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、粉末供給手段７、循環ライン９とを含んでなる。溶解タンク５は、相対的に径の細い上流側の槽５１と相対的に径の太い下流側の槽５２からなるＵ字状の槽であり、下流側の槽５２の下流にはフィルター５５、５６が設けられている。
【０００６】
溶解液供給ライン１、溶液調製ライン３１、３２、溶液移送ライン６および循環ライン９には、それぞれ開閉弁１１、３１１、３２１、６１および９１が設けられている。循環ライン９は、溶液調製ライン３１と３２を開閉弁３１１の下流と開閉弁３２１の上流で接続するラインであり、溶液は、移送ポンプ４により、溶液調製ライン３１、溶解タンク５、溶液調製ライン３２、循環ライン９からなる回路を循環することができるようになっている。尚、５７、７１、７４はエアーフィルターであり、７３は粉末供給用の開閉弁である。
溶解タンク５は、相対的に径の細い上流側の槽５１と相対的に径の太い下流側の槽５２が、細くくびれた底部で連通されたＵ字状の槽であり、上流側の槽５１には、好ましくは液面検知センサー５４が設けられており、下流側の槽５２の下流にはフィルター（目の粗いフィルター５５と、目の細かいフィルター５６の2種類のフィルターを設けるのがよい）が設けられている。槽５２には上流に粉末レベルセンサー５３を設けて溶解タンク５に供給される粉末が過剰にならないようにしてもよい。溶解タンクは、図2に示すように、仕切り板５０８で仕切られた筒状の槽５０にすることもできる。図中、５０１は上流側の槽、５０２は下流側の槽、５０４は液面検知センサー、５０５、５０６はフィルター、５０７はエアーフィルターである。尚、粉末レベルセンサーは図示されていないが、仕切り板５０８と平行に設けられる。
上流側の槽５１とその上部に設けられた粉末供給手段７の間にはエアーフィルター７４と開閉弁73が設けられている。また、粉末供給手段７には、外気の侵入による汚染を防ぐためのエアーフィルター７１と、湿気を防ぐための除湿機７２が設けられている。また下流側の槽５２の上部にはエアーフィルター３２２が設けられており、通常、移送ポンプ４より上流側の溶液調製ライン３２には溶液成分の析出を防止するためのヒーター8が設けられている。尚、濃度計Ｎの位置は、溶液調製ライン３１、溶解タンク５、溶液調製ライン３２、循環ラインからなる回路の中であればどこであっても構わない。
【０００７】
溶液調製操作に際しては、先ず、開閉弁１１、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。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。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が開き、開閉弁６１が閉じて、溶解液供給源から溶解液供給ライン1を通して第1の室２１に供給された溶解液は、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上流側の槽５１で所定の高さ（任意に決められる）に達すると、液面検知センサー５４が作動して開閉弁１１、３１１が閉じ、開閉弁９１が開き、移送ポンプ４が駆動して、溶液（粉末と溶解液の混合液）は溶液調製ライン３１、溶解タンク５、溶液調製ライン３２、循環ライン９からなる回路を循環する。溶解タンク５の上流側の槽５１への粉末の供給は、移送ポンプ４の駆動開始後継続的に行われ、下流側の槽５２における粉末の位置が粉末レベルセンサ５３の位置より高い位置に在る様に制御される。
【０００８】
溶液の濃度が所定の濃度（飽和状態に近い濃度に決められる。この時濃度計Ｎで計測される溶液の濃度は殆ど変化しなくなる）になると、開閉弁９１が閉じ、開閉弁３２１が開いて、溶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。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４が止まり、開閉弁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。以下、同様の繰り返しにより溶液の調製が行われる。
【０００９】
【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】 図1に示す溶解タンクの他の実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 溶解液供給ライン
１１ 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、３２１ 開閉弁
４ 移送ポンプ
５、５０ 溶解タンク
５１、５０１ 上流側の槽
５２、５０２ 下流側の槽
５３ 粉末レベルセンサー
５４、５０４ 液面検知センサー
５５、５６、５０５、５０６ フィルター
５７、５０７ エアーフィルター
５０８ 仕切り板
６ 溶液移送ライン
６１ 開閉弁
６２ 圧力ゲージ
７ 粉末供給手段
７１ エアーフィルター
７２ 除湿機
７３ 開閉弁
７４ エアーフィルター
８ ヒーター
９ 循環ライン
９１ 開閉弁
Ｎ 濃度計
Claims (7)
- 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上流側の溶解タンクと下流側の移送ポンプ、濃度計、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、および前記溶解タンクの上流の溶液調製ラインと移送ポンプの下流の溶液調整ラインを接続する循環ラインとを含み、前記溶解タンクは、底部で液体連通するようにされた上流側の槽と下流側の槽を備えており、下流側の槽の下流にフィルターが設けられてなる溶液調製装置。
- 溶解タンクが、相対的に径の細い上流側の槽と相対的に径の太い下流側の槽が、細径の底部で連通されたＵ字状の槽である請求項１に記載の溶液調製装置。
- 溶解タンクが、仕切り板により上流側の槽と下流側の槽に仕切られてなる筒状の槽である請求項１に記載の溶液調製装置。
- 溶解タンクの上流側の槽の上部に粉末供給手段を設けた請求項１〜３のいずれかに記載の溶液調製装置。
- 溶解タンクの上流側の槽に液面検知センサーを設けた請求項１〜４のいずれかに記載の溶液調製装置。
- 溶解タンクの下流側の槽に粉末レベルセンサーを設けた請求項１〜５のいずれかに記載の溶液調製装置。
- 溶解タンクの下流にヒーターを設けた請求項１〜６のいずれかに記載の溶液調製装置。
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