JPH10232A - 粉体の溶解装置および溶解方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】粉体を所定の濃度に簡単な機構で調整でき、か
つ連続的に溶解し供給することのできる、例えば透析液
用粉体の溶解装置および溶解方法が提供される。 【解決手段】この粉体の溶解装置は、所定量の粉体を投
入するための開口面を上部に有し、かつその開口面を下
方に回動させる駆動手段を備えた少なくとも１台の粉体
供給手段と、その粉体供給手段の下方に位置し、その粉
体供給手段から投入された粉体を溶解する溶解槽からな
り、粉体供給手段が、粉体を溶解槽内に複数回に分割し
て投入するように独立して制御され、かつ、溶解槽内の
液体を攪拌しながら粉体を投入するように制御されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉体の溶解装置、
例えば人工透析装置に使用される透析液原液を調整する
ための装置の改良および粉体の溶解方法の改良に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば病院などで腎不全患者の治
療のために使用されるバイカーボネイト透析液は、塩化
ナトリウムやブドウ糖などからなるＡ剤原液、炭酸水素
ナトリウムなどからなるＢ剤原液、および水の３種類を
定量混合して調整される。これらのうちＢ剤は、従来か
ら粉体状のものが一般に多く用いられており、このよう
な粉体を自動的に溶解する装置として、例えば、実公平
６−２８１２１号公報に、移送される包袋の中央部を切
断開封して粉体を払い出し、その後で、粉体を計量搬送
して所定量を溶解槽に投入して、希釈水と混合溶解する
装置が提案されている。

【０００３】また、最近、Ａ剤も粉体として供給する試
みがなされはじめ、この粉体を溶解する装置として、特
開平７−２７５３５４号公報に、溶解濃度を連続して検
出し、所定の濃度になるように粉体供給量を制御するよ
うにした装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実公平６−２
８１２１号公報に記載された装置は、保持搬送された包
袋を１袋ずつ切断開封して払い出した粉体を計量し所定
量を溶解するようにしているので、包袋を１袋ずつ溶解
装置に装着するための手間が必要であり、また、開封に
際しては袋を回転刃にて切断して、粉体を下方に設けら
れた溶解槽に落下投入するため、袋の切断クズが粉体に
混入する恐れがあり、また、粉体が周辺に飛散し、装置
トラブルの要因になる恐れがある。更に、粉体重量を精
度良く計量することは吸湿などの影響により難しく、そ
のため得られる溶解液濃度が不正確になる可能性が高い
という不都合がある。

【０００５】一方、特開平７−２７５３５４号公報に記
載された装置は、溶解濃度を連続して検出して所定の濃
度になるように粉体供給量を制御するもので、前記のＡ
剤のような粉体に適用する場合には、主剤のみ溶解する
場合と、主剤とブドウ糖の両方を溶解する場合があるた
め、濃度および粉体供給量を各々精度よく検出するため
には、主剤とブドウ糖をそれぞれ個別に濃度測定して供
給制御する必要があり、２系列分の装置が必要で複雑な
装置になる。しかも、得られる溶解液濃度も不正確にな
る可能性が高くなるという不都合もある。

【０００６】また、上記Ａ剤はＢ剤と異なり、１日使用
分をまとめて溶解してもその成分の変化は少ないため、
２００Ｌ程度のタンクに所定量の粉体と水を入れ、溶解
する簡易型の溶解装置も使用される場合もあるが、装置
が大きくなるので、都会の病院などでは設置場所が問題
になる。さらに最近では、透析液の水質管理を一層強化
する傾向にあり、透析治療終了後に溶解装置を洗浄し、
翌日の透析に備えることが要求されつつあるが、大型タ
ンクの場合は、薬液洗浄水と後洗浄水を共に多量に消費
するため不経済である。

【０００７】本発明は上記の多くの問題点に鑑みてなさ
れたものであり、製造メーカで事前に粉体重量を精度良
く計量した粉体をそのまま溶解するため、溶解液濃度の
制御が容易で、トラブルなく連続運転できる粉体の溶解
装置および溶解方法を提供することを目的としている。

【０００８】本発明の他の目的は、特に、前記Ａ剤の主
剤、ブドウ糖などを所定の濃度に簡単な機構で調整で
き、かつ連続的に溶解、供給することのできる透析液溶
解装置および透析液用の溶解方法を提供することにあ
る。

【０００９】

【問題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
せんとするものであって、本発明の粉体の溶解装置は、
粉体を液体に溶解させる粉体溶解装置であって、所定量
の粉体を投入するための開口面を上部に有し、かつその
開口面を下方に回動させる駆動手段を備えた、少なくと
も１台の粉体供給手段と、その粉体供給手段の下方に位
置し、その粉体供給手段から投入された粉体を溶解する
溶解槽とを設けてなることを特徴とするものである。

【００１０】また本発明は、次のａ〜ｄのような好まし
い態様を含んでいる。 ａ．前記請求項１に記載の粉体の溶解装置において、溶
解槽の底面に傾斜部分を設けたものであること。 ｂ．前記請求項１または２に記載の粉体の溶解装置にお
いて、溶解槽の底面などに攪拌手段を設けたものである
こと。 ｃ．前期請求項１ないし３のいずれかに記載の粉体の溶
解装置において、溶解槽の排出ラインの開閉弁の手前に
溶解液の噴流を加える手段を設けたものであること。 ｄ．前記請求項１ないし４のいずれかに記載の粉体の溶
解装置が、人工透析液原液用粉体の溶解装置であるこ
と。

【００１１】また、本発明の粉体の溶解方法は、請求項
１ないし５のいずれかに記載された装置に好ましく適用
されるものであって、粉体を溶解槽内に投入して液体で
溶解する方法において、少なくとも１台の粉体供給手段
のそれぞれが、粉体を溶解槽内に複数回に分割して投入
するように独立して制御され、かつ、該溶解槽には予め
液体を注液し、攪拌しながら該粉体を投入するように制
御されていることを特徴とする粉体の溶解方法である。

【００１２】本発明において、請求項１に記載の発明で
は、所定量の粉体を投入するための開口面を上部に有
し、かつその開口面を下方に回動させる駆動手段を備え
た、少なくとも１台の粉体供給手段と、その粉体供給手
段の下方に位置し、その粉体供給手段から投入された粉
体を溶解する溶解槽とを備えているので、事前に収納し
た粉体を溶解している間に、次のバッチの粉体を粉体供
給手段に収納しておけば、溶解が完了すると、すぐに、
粉体を投入でき、連続して溶解作業が可能になる。ま
た、粉体投入をホッパを回転させることにより行なうた
め、粉体が確実に投入できる。

【００１３】請求項２に記載の発明では、請求項１記載
の発明において、溶解槽の底面に傾斜部分を設けたの
で、投入された粉体が攪拌手段に近づくこと、および攪
拌効果も伝わり易くなることの相乗効果により、短時間
での溶解が容易になる。

【００１４】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２記載の発明において、前記溶解槽の底面に攪拌手段
を設けたので、投入された粉体が攪拌手段に近づくこ
と、また、攪拌効果も伝わり易くなることの相乗効果に
より、短時間での溶解が容易になる。

【００１５】請求項４に記載の発明では、請求項１ない
し３のいずれかの発明において前記溶解槽の排出ライン
の開閉弁の手前に、溶解液の噴流を加える手段を設けた
ので、排水ラインに逆流を発生させることにより、溶解
槽の排出ラインに侵入する未溶解粉体を溶解槽内に戻す
ことができ、その結果、未溶解粉体をなくすことが可能
となる。

【００１６】請求項５に記載の発明は、請求項１ないし
４のいずれかの発明において、人工透析液原液用粉体を
溶解することに適用でき、連続して透析原液を得ること
ができる。

【００１７】また、請求項６に記載の粉体の溶解方法で
は、粉体を溶解槽内に投入して液体で溶解する方法にお
いて、少なくとも１台の粉体供給手段のそれぞれが、該
粉体を該溶解槽内に複数回に分割して投入するように独
立して制御され、かつ、該溶解槽には予め液体を注液
し、攪拌しながら該粉体を投入するように制御されるシ
ステムとしたことで、投入直後に攪拌されること、ま
た、一度に大量投入しないため粉体が堆積することが少
なく、速やかに溶解できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基いて説明する。図１は本発明の１実施例（透析液用
粉体溶解装置）を説明するためのフロー図である。図１
において、装置上方には、上部に粉体を投入しセットす
るための開口面１ａをもち、その内部に粉体を一次的に
貯留する粉体供給手段である粉体供給手段（ホッパー）
１が複数台（図１では２台）並置されている。ホッパー
１はモータ（外部駆動装置）１５の回転により回動して
粉体をその下方の溶解槽２に落下投入するので、その外
形状は、例えば半円筒のような回転方向に滑らかな形状
であることが望ましい。また、ホッパー１の少なくとも
内壁表面にフッ素系樹脂加工のような低摩擦、低付着処
理を施すことが望ましい。また、ホッパー１に振動を加
え、粉体が落下し易くすることを採用することもでき
る。ホッパー１はまた、側面が囲い１３で覆われ、また
上面が開閉蓋１４で覆われて密閉構造となっており、外
部から異物などが混入しないように構成される。さら
に、ホッパー１は、下方の溶解槽２からの湿気の影響を
受けて粉体が吸湿固化しないようにホッパー１下部側に
開口部をもたない構造にすることが好ましい。また、囲
い１３の側面の一部には、フィルタ１５が設けられてい
て、内部の湿気を外部に排気するとともに外部の異物な
どが混入しない構造としている。

【００１９】本発明では、ホッパー１を回動し粉体を溶
解槽２に投入するとき、溶解槽２内の空気が粉体と一緒
に舞い上がることがあるので、これの防止のため、かか
る回転式のホッパー１を外部からさらに包み込むように
外部固定ホッパー（図示せず）で密閉した構造とするこ
とができる。また、粉体の吹き上がりを防止するため
に、ホッパー１を回動させる前に、溶解槽２にあるレベ
ルまで液体（水）を張る方法、さらにはホッパー１の回
動角度を段階的に傾ける方法などを採用することもでき
る。

【００２０】また、ホッパー１の動作は上部開口面１ａ
からの湿気防止のため、ホッパー１を段階的に傾ける度
に、原点位置に復帰させることが好ましく、さらにホッ
パー１の上方から粉体が吸湿するのを防止するため、前
記外部固定ホッパーの外面にヒータを備えて吸湿を防止
する構造としてもよい。さらに、溶解槽２の上部を開閉
扉（図示せず）で密封した構造とし、ホッパー１に湿気
が入りにくいようにすることもできる。

【００２１】ホッパー１の下方に位置する溶解槽２は、
好ましくは攪拌手段（攪拌機）８を備えている。さら
に、溶解槽２の後方には溶解された液を一次貯留する貯
留槽５が送液ライン１０で連通しており、溶解槽２と貯
留槽５の間に開閉弁６と、開閉弁６の直前に位置する噴
射手段７と、送液ポンプ４とを有する送液ライン１０が
配置される。また、循環ライン１２は噴射手段７と溶解
槽２との間に配置され、循環送液用ポンプ３と電導度計
１１とを有し、かつ給水ライン９と接続されている。ま
た、貯留槽５の下部に排出ライン１６が配置され、排出
弁１７を開くか、図示しないポンプ等によって、次工程
の人工透析液供給装置１８に透析液Ａ剤原液を供給する
ようになっている。さらに、人工透析液供給装置１８に
てＡ剤原液、Ｂ剤原液、希釈水を調合し、人工透析装置
１９に透析液を供給するようになっている。

【００２２】本発明の溶解槽２は、好ましくはその底面
に粉体を滑動させるための傾斜部分をもっている。傾斜
部分は貯留槽５の底面全体でもよく、図１のように部分
的でもよい。傾斜角度は、粉体の種類や投入量などによ
って選択される。

【００２３】本発明においては、粉末剤などの粉体を貯
留するホッパー１を複数台備え、一つの溶解槽２を共通
にして粉体の必要量を自動的に順次投入し溶解を行なう
ようにしたため、粉体のセット量に比べ溶解槽２および
貯留槽５を小型化でき、装置をコンパクトにできる。

【００２４】本発明において、好ましく適用できる粉体
としては、食塩および食塩を含んだ人工透析Ａ原用粉体
などが挙げられ、また、液体はこれら粉体の溶媒であ
り、主に水が使用される。

【００２５】次に、各部の作用について説明する。

【００２６】まず、開閉蓋１４を開き、粉体供給手段で
あるホッパー１に所定量の計量済みの粉体（Ａ剤透析原
液用粉体）を事前に投入する。次に、溶解槽２に給水ラ
イン９から所定量より若干少な目の水を注入した後、攪
拌手段８にて攪拌する。次にホッパー１をモータ１５に
より回動させ一定の回転角度にて停止させて、粉体の一
部を溶解槽２に投入する。さらに、ホッパー１を初期の
位置に戻し、その状態から再度回転させ、前回より大き
な回転角度にて停止させて粉体を投入する。この動作を
数回必要回数だけ繰り返し、最終的に粉体の全量を投入
する。投入回数は粉体の投入量、溶解性に応じて変更し
て差し支えない。また、投入粉体量が一度に溶解できる
程度に少量の場合は、一度に投入してもよい。このよう
にホッパーにセットされた粉体の量に見合った液体
（水）とのバッチ式定量混合なので、調整濃度にばらつ
きがない。粉体および液体の量は予め、コンピュータに
データを入力して制御することができる。

【００２７】本発明の実施において、給液方法は２段の
ように複数回にわけることが望ましい。第一段階の液量
は規定値より若干少なめに調整する。このとき、液量の
制御は比較的ラフでも構わない。溶解が十分進んだ後、
第二段階の給液では、定液量弁により規定値まで液量を
調整する。定液量弁で小液量の給液をすることで給液圧
の影響を受けることなく、液面レベルのコントロール精
度を高めることができる。

【００２８】また、粉体供給手段のホッパー１は必ずし
も投入毎に初期の位置に戻さなくてもよいが、吸湿しや
すい粉体を使用する場合は、前述のように初期の位置に
戻すのが望ましい。

【００２９】ホッパー１から段階的に粉末を投入する
際、溶解槽２内の液体は攪拌状態にしておくことが好ま
しく、これにより粉体の溶解性を上げることができる。
また攪拌方法には、攪拌翼による方法あるいは循環ポン
プの吐出圧力を利用した攪拌などの方法がある。

【００３０】このようにして溶解槽２に投入された粉体
は攪拌機８で攪拌されるが、図１に示すような攪拌翼と
モータからなる攪拌機８を液面の上部に設置する場合
は、粉体の堆積防止のため粉体の投入範囲を避けた場所
に攪拌機８を設置せざるを得ない。この場合必然的に、
攪拌機８は溶解槽２の端の位置に配置することになる
が、攪拌機８から離れた場所に投入された粉体は攪拌不
足となり、溶解に多大な時間を要することになり実用に
そぐわないことが起こり得る。本実施例では、溶解槽２
の底面に図１に示すような傾斜部分を設け投入された粉
体が攪拌部に集まりやすい構造にしたので、投入された
粉体が傾斜部分をすべり、攪拌機８に近づくことと、溶
解槽２のデッドスペースが減少する相乗効果で攪拌効果
が向上し、粉体が速やかに溶解される。

【００３１】また図２は、本発明の攪拌手段の第２の実
施例を示す断面図である。図２に示すように、溶解槽２
の底面に攪拌手段８として攪拌翼や攪拌ノズルを配置す
る場合は、攪拌手段８を粉体の投入範囲内に設置できる
ので、十分な攪拌効果を発揮せしめることができる。

【００３２】撹拌翼の回転は、液量（液面レベル）によ
りそれぞれコントロールされる。液面レベルが低いとき
は、回転速度を落として液体の跳ね上がりや渦巻きを防
止することができる。

【００３３】本発明においては、溶解槽２に循環ポンプ
を配し攪拌機能をもたせることができる。粉体の溶解
時、ポンプ吐出口を溶解槽２のデッドスペースになりや
すい部分に設け、あるいは向けてやることにより、粉体
の溶解性を向上させることができる。例えば、溶解槽２
の底部から出ている配管接続部は粉溜まりになり易いの
で、吐出口から配管を繋げることにより、溜まり部へ吹
き付け、下部から吹上げ循環ができ、効率がよい。

【００３４】粉体の溶解が大略完了した後に、循環送液
用ポンプ３を作動させ、循環ライン１２を通じて、送液
ライン１０中の開閉弁６の直前に位置する噴射ノズル７
から溶解液を送液させる。この操作により、図３に示す
ように、粉体投入後に、溶解槽２の底面の排出口から送
液ライン１０内に侵入した未溶解の粉体が溶解槽２内に
押し戻され、かつ、攪拌を受けるため、未溶解粉体も溶
解される。

【００３５】溶解がほぼ完了した後、攪拌機８を停止さ
せ最終到達液面まで給水ライン９から注水後、再度攪拌
機８を作動して攪拌溶解を続ける。一定時間経過後、電
導度計１１にて濃度チェックし、問題なければ、攪拌機
８と循環送液用ポンプ３を停止させる。貯留槽５の送液
ＯＫの信号確認後、開閉弁６を開き、送液ポンプ４を作
動させて送液ライン１０から貯留槽５に送液する。送液
が完了し、溶解槽２が空であることをセンサにて確認
後、次の溶解工程を開始させる。以上の工程を繰り返す
ことにより、連続溶解が行なわれる。

【００３６】また、溶解槽２および貯留槽５にそれぞれ
温度計を配し、溶解液の調整状態を常時チェックするこ
とができる。

【００３７】本発明においては、溶解装置全体に外装板
を付けることにより、粉体をホッパー１にセットすると
き、ホッパー１に落下ゴミがはいるのを防止できる。ま
た、溶解装置に図示しない自動薬液（洗浄液）注入ユニ
ットを設け、各槽および配管部を自動的に薬液洗浄した
り水洗したりすることができる。さらに、吸水タンクか
らの供給水が他の装置の使用と重なり、その量が十分に
確認できない場合、自己タイマーで他の装置の動作時間
帯と重ならないようにして洗浄動作を行なわせることが
できる。

【００３８】本発明の粉体溶解装置は、食塩等の溶解に
適用されるが、特に人工透析液原液用粉末剤の溶解に好
適に使用される。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば次の効果が得られる。ま
ず、請求項１記載の粉体の溶解装置では、所定量の粉体
を投入するための開口面を上部に有し、そしてその開口
面を下方に回転させる駆動手段を備えた、少なくとも１
台の粉体供給手段と、その粉体供給手段の下方に位置し
粉体供給手段から投入された粉体を溶解する溶解槽とを
備えているので、事前に収納した粉体を溶解している間
に、次のバッチの粉体を粉体供給手段に収納しておけ
ば、先の溶解が完了すると、直ちに次の粉体を投入する
ことができ、連続して溶解作業が可能になる。

【００４０】そして本発明では、このように連続して溶
解できるため、一回の溶解量を少なくでき、装置全体を
コンパクトにできるので、設置場所が小さくてすむ利点
がある。また、粉体の溶解槽への投入を、粉体供給手段
（ホッパー）を回転させることにより行なうため、粉体
を確実に投入でき、また、開閉ゲートや振動フィーダに
よる計量などの複雑な構造は用いないので、粉体による
装置のトラブルを事前に防止できる。さらに、正確に計
量された粉体を袋から直接、粉体供給手段へ収納し、そ
のまま溶解槽へ投入し、所定量の水によって溶解する簡
単な機構なので、粉体の飛散も少なく計量誤差も少な
い。その結果、濃度バラツキの小さい溶解液が得られ
る。

【００４１】請求項２記載の粉体の溶解装置では、溶解
槽の底面が傾斜部分をもっているので、投入された粉体
が攪拌手段の方に近づくこと、また、攪拌効果も伝わり
易くなることの相乗効果により、短時間での溶解が可能
となる。

【００４２】請求項３記載の粉体の溶解装置では、溶解
槽の底面に攪拌手段を備えたことで、投入された粉体が
攪拌手段に近づくこと、また、攪拌効果も伝わり易くな
ることの相乗効果により、さらに短時間での溶解が可能
になる。

【００４３】請求項４記載の粉体の溶解装置では、溶解
槽の排出ラインの開閉弁の手前に、溶解液の噴流を加え
る手段を設け、排水ラインに逆流を発生させることによ
り、溶解槽の排出ラインに侵入する未溶解粉体を溶解槽
に戻すことができ、その結果、未溶解粉体をなくすこと
が可能となる。

【００４４】請求項５記載の粉体の溶解装置では、これ
を人工透析液原液用粉体の溶解に適用することで、連続
して透析原液を得ることができる。

【００４５】請求項６記載の粉体の溶解方法によれば、
回動投入手段が粉体を複数回に分割して投入するように
制御され、しかも前記溶解手段に注水、攪拌後に投入す
るように制御されるシステムとしたことによって、ま
た、粉体が溶解槽内に堆積することなく粉体を速やかに
溶解させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の１実施例（透析液用粉体溶
解装置）を説明するためのフロー図である。

【図２】 図２は、本発明の攪拌手段の第２の実施例を
示す断面図である。

【図３】 図３は、本発明の噴射手段の動作説明図であ
る。

【符号の説明】

１ ・・・粉体供給手段（ホッパー） １ａ ・・開口面 ２ ・・・溶解槽 ３ ・・・循環送液用ポンプ ４ ・・・送液ポンプ ５ ・・・貯留槽 ６ ・・・開閉弁 ７ ・・・噴射手段（噴射ノズル） ８ ・・・攪拌手段（攪拌機） ９ ・・・給水ライン １０ ・・送液ライン １１ ・・電導度計 １２ ・・循環ライン １３ ・・囲い １４ ・・開閉蓋 １５ ・・フィルタ １６ ・・排出ライン １７ ・・排出弁 １８ ・・人工透析液供給装置 １９ ・・人工透析装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体を液体に溶解させる粉体の溶解装置
   であって、所定量の粉体を投入するための開口面を上部
   に有し、かつ該開口面を下方に回動させる駆動手段を備
   えた少なくとも１台の粉体供給手段と、該粉体供給手段
   の下方に位置し、該粉体供給手段から投入された粉体を
   溶解する溶解槽とを設けてなることを特徴とする粉体の
   溶解装置。
2. 【請求項２】 前記溶解槽の底面に傾斜部分を設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載の粉体の溶解装置。
3. 【請求項３】 前記溶解槽の攪拌手段を設けたことを特
   徴とする請求項１または２記載の粉体の溶解装置。
4. 【請求項４】 前記溶解槽の排出ラインの開閉弁の手前
   に溶解液の噴流を注入する手段を設けたことを特徴とす
   る請求項１ないし３のいずれかに記載の粉体の溶解装
   置。
5. 【請求項５】 前記粉体が、人工透析液原液用の粉体で
   あることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記
   載の粉体の溶解装置。
6. 【請求項６】 粉体を溶解槽内に投入して液体で溶解す
   る方法において、少なくとも１台の粉体供給手段のそれ
   ぞれが、該粉体を該溶解槽内に複数回に分割して投入す
   るように独立して制御され、かつ、該溶解槽には予め液
   体を注液し、攪拌しながら該粉体を投入するように制御
   されていることを特徴とする粉体の溶解方法。
7. 【請求項７】 請求項１ないし５のいずれかに記載の粉
   体の溶解装置を用いることを特徴とする請求項６記載の
   粉体の溶解方法。