(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-04
(45)【発行日】2023-12-12
(54)【発明の名称】透析システム
(51)【国際特許分類】
A61M 1/16 20060101AFI20231205BHJP
A61M 1/36 20060101ALI20231205BHJP
【ＦＩ】
A61M1/16 185
A61M1/36 121
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020023507
(22)【出願日】2020-02-14
(65)【公開番号】P2021126392
(43)【公開日】2021-09-02
【審査請求日】2023-01-27
(73)【特許権者】
【識別番号】000135036
【氏名又は名称】ニプロ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山下 悦孝
【審査官】大橋 俊之
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１４４７２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１８４１０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平８－２５２３０９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｍ １／１６
Ａ６１Ｍ １／３６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の透析装置と、前記複数の透析装置にて使用された透析液からなる使用済透析液を一時的に貯え、溢水管が接続された使用済透析液用タンクと、
前記使用済透析液用タンクに接続され、前記使用済透析液用タンクに貯えられた前記使用済透析液を排出させる排液ポンプと、
前記透析液が流れる透析液流路を洗浄する洗浄液を供給する洗浄液供給部と、
酸性溶液およびアルカリ性溶液のいずれか一方を選択的に供給し、前記使用済透析液用タンクから排出された洗浄排液を中和する中和装置とを備え、
前記使用済透析液用タンクが水平方向に延在するパイプ状の外形を有し、
前記洗浄液供給部が前記洗浄液を供給している際は、前記排液ポンプは、前記溢水管から前記洗浄排液が流出した時点から設定時間経過後に稼働し、前記使用済透析液用タンク内に貯えられている前記洗浄排液の液面高さが閾値まで下降した時点で停止する、一連の間欠運転を行なう、透析システム。
【請求項2】
前記中和装置は、前記排液ポンプを介して前記使用済透析液用タンクと接続されている、請求項１に記載の透析システム。
【請求項3】
前記閾値は、前記使用済透析液用タンクの排液ポンプ側に接続されている配管の内周面の上端である、請求項２に記載の透析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、透析システムに関する。
【背景技術】
【0002】
透析システムを開示した先行文献として、特開２０１５－１４４７２１号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された透析システムは、使用済透析液を一時的に貯える使用済透析液用タンクを備えている。使用済透析液用タンクに貯えられた使用済透析液は、第２熱交換器にて原水と熱交換して冷却された後、排出されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１５－１４４７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
透析システムにおいて、透析液流路を洗浄した洗浄排液は、中和装置において中和処理された後、下水道などに排出されなければならない。透析液流路を洗浄した洗浄排液は、透析液流路に付着した蛋白成分などを含むため、泡立った状態で流動している。洗浄排液をポンプで圧送して排出するためには、洗浄排液をタンクに一定量以上貯える必要がある。低背のタンクを用いた場合、ポンプが洗浄排液中の泡を吸い込んでキャビテーションが発生することがある。この場合、洗浄排液を安定して中和処理して排出することができない。
【0005】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、低背のタンクを用いつつ洗浄排液を安定して中和処理して排出することができる透析システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に基づく透析システムは、複数の透析装置と、使用済透析液用タンクと、排液ポンプと、洗浄液供給部と、中和装置とを備える。使用済透析液用タンクは、複数の透析装置にて使用された透析液からなる使用済透析液を一時的に貯え、溢水管が接続されている。排液ポンプは、使用済透析液用タンクに接続され、使用済透析液用タンクに貯えられた使用済透析液を排出させる。洗浄液供給部は、透析液が流れる透析液流路を洗浄する洗浄液を供給する。中和装置は、酸性溶液およびアルカリ性溶液のいずれか一方を選択的に供給し、使用済透析液用タンクから排出された洗浄排液を中和する。使用済透析液用タンクは、水平方向に延在するパイプ状の外形を有している。洗浄液供給部が洗浄液を供給している際は、排液ポンプは、溢水管から洗浄排液が流出した時点から設定時間経過後に稼働し、使用済透析液用タンク内に貯えられている洗浄排液の液面高さが閾値まで下降した時点で停止する、一連の間欠運転を行なう。
【0007】
本発明の一形態においては、中和装置は、排液ポンプを介して使用済透析液用タンクと接続されている。
【0008】
本発明の一形態においては、上記閾値は、使用済透析液用タンクの排液ポンプ側に接続されている配管の内周面の上端である。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、透析システムにおいて、低背のタンクを用いつつ洗浄排液を安定して中和処理して排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の一実施形態に係る透析システムについて図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
【0012】
図１は、本発明の一実施形態に係る透析システムの構成を示す系統図である。図１に示すように、本発明の一実施形態に係る透析システム１は、原水１１１を供給する原水供給部１１０と、逆浸透膜を有し、原水１１１を、逆浸透膜を透過した逆浸透水１４１と、逆浸透膜を透過せずに不純物が濃縮された濃縮水１４２とに分離する逆浸透装置１４０と、逆浸透水１４１を一時的に貯える逆浸透水用タンク１５０とを備える。
【0013】
透析システム１は、逆浸透水用タンク１５０から送り出された逆浸透水１４１が調製されてなる透析液２１１を供給する透析液供給装置２１０と、透析液供給装置２１０から透析液２１１の供給を受ける複数の透析装置と、透析装置にて使用された透析液２１１からなる使用済透析液２２を一時的に貯え、溢水管が接続された使用済透析液用タンクとをさらに備える。
【0014】
透析システム１は、原水供給部１１０から供給された原水１１１と逆浸透装置１４０から排出された濃縮水１４２とを熱交換させる第１熱交換器１２０と、第１熱交換器１２０を通過した原水１１１と使用済透析液用タンクから排出された使用済透析液２２とを熱交換させる第２熱交換器１３０とをさらに備える。
【0015】
透析システム１は、透析液が流れる透析液流路を洗浄する洗浄液を供給する洗浄液供給部２７０と、使用済透析液用タンクに酸性溶液３１およびアルカリ性溶液３２のいずれか一方を選択的に供給し、使用済透析液用タンクに貯えられている洗浄排液を中和する中和装置１７０とをさらに備える。
【0016】
本実施形態においては、複数の透析装置は、３つのグループに分かれて配置されている。すなわち、複数の透析装置を各々含む、第１透析装置グループ２２０と第２透析装置グループ２２１と第３透析装置グループ２２２とが構成されている。
【0017】
第１透析装置グループ２２０から排出された使用済透析液２２は、第１使用済透析液用タンク２３０に集められて一時的に貯えられる。第２透析装置グループ２２１から排出された使用済透析液２２は、第２使用済透析液用タンク２３１に集められて一時的に貯えられる。第３透析装置グループ２２２から排出された使用済透析液２２は、第３使用済透析液用タンク２３２に集められて一時的に貯えられる。
【0018】
第１使用済透析液用タンク２３０には、第１溢水管２６０および第１ポンプ２５０が接続されている。第２使用済透析液用タンク２３１には、第２溢水管２６１および第２ポンプ２５１が接続されている。第３使用済透析液用タンク２３２には、第３溢水管２６２および第３ポンプ２５２が接続されている。
【0019】
第１使用済透析液用タンク２３０、第２使用済透析液用タンク２３１および第３使用済透析液用タンク２３２の各々は、第４使用済透析液用タンク２３３に接続されている。上記のように、本実施形態においては、使用済透析液用タンクが複数設けられている。なお、使用済透析液用タンクとして、第４使用済透析液用タンク２３３のみが設けられていてもよい。
【0020】
図２は、本発明の一実施形態に係る透析システムが備える使用済透析液用タンクの構成を示す縦断面図である。なお、以下の説明においては、第４使用済透析液用タンク２３３について説明するが、第１使用済透析液用タンク２３０、第２使用済透析液用タンク２３１および第３使用済透析液用タンク２３２の各々も同様の構成を有している。
【0021】
図２に示すように、第４使用済透析液用タンク２３３は、水平方向に延在するパイプ状の外形を有している。本実施形態においては、第４使用済透析液用タンク２３３は、略円筒状の形状を有している。ただし、第４使用済透析液用タンク２３３の形状は、略円筒状に限られず、たとえば、横断面矩形状の筒状であってもよい。
【0022】
第４使用済透析液用タンク２３３には、第４溢水管２６３および第４ポンプ２５３が接続されている。第４ポンプ２５３は、配管２４０を通じて第４使用済透析液用タンク２３３と接続されている。配管２４０は、第４使用済透析液用タンク２３３の下部に接続されている。第４ポンプ２５３は、第４使用済透析液用タンク２３３に貯えられた使用済透析液を排出させる。
【0023】
上記のように、第４使用済透析液用タンク２３３には第４溢水管２６３が接続されており、透析室の床面２から第４使用済透析液用タンク２３３内の使用済透析液２２の液面までの液面高さｈが上限高さＨとなるように設定されている。液面高さｈは、たとえば、３０ｃｍである。第４使用済透析液用タンク２３３の第４ポンプ２５３側に接続されている配管２４０の内周面の上端２４１の位置が、下限高さＬとなるように設定されている。
【0024】
本実施形態においては、第４使用済透析液用タンク２３３内にて使用済透析液２２の液面が上限高さＨに達した状態において、１００Ｌの使用済透析液２２が貯液されている。第１使用済透析液用タンク２３０内にて使用済透析液２２の液面が上限高さＨに達した状態において、３６Ｌの使用済透析液２２が貯液されている。第２使用済透析液用タンク２３１内にて使用済透析液２２の液面が上限高さＨに達した状態において、５０Ｌの使用済透析液２２が貯液されている。第３使用済透析液用タンク２３２内にて使用済透析液２２の液面が上限高さＨに達した状態において、３６Ｌの使用済透析液２２が貯液されている。
【0025】
上記のように使用済透析液用タンクが水平方向に延在するパイプ状の外形を有していることにより、必要な容量を確保しつつ使用済透析液用タンクを低背化できる。これにより、使用済透析液用タンクを透析装置と干渉しないように透析室２０の床面２に沿うように配置することができ、透析室２０内における透析装置の配置の自由度を高く維持できる。
【0026】
また、本実施形態に係る透析システムにおいては複数の使用済透析液用タンクを備えているため、必要な容量を確保しつつ各使用済透析液用タンクをさらに低背化および小型化することができる。複数の使用済透析液用タンクをそれぞれ透析室２０の別の場所に配置することにより、透析室２０内における透析装置の配置の自由度をさらに高くすることができる。
【0027】
原水供給部１１０と第１熱交換器１２０と第２熱交換器１３０と逆浸透装置１４０と逆浸透水用タンク１５０と中和装置１７０は、機械室１０に配置されている。透析液供給装置２１０と全ての透析装置と全ての使用済透析液用タンクと洗浄液供給部２７０とは、透析室２０に配置されている。
【0028】
洗浄液供給部２７０は、互いに液性の異なる洗浄液を選択的に供給可能に構成されている。具体的には、洗浄液供給部２７０は、酸洗浄およびアルカリ洗浄に用いられる洗浄液を選択的に供給可能に構成されている。なお、洗浄液供給部２７０は、酸洗浄およびアルカリ洗浄に用いられるいずれか一方の洗浄液のみを供給可能に構成されていてもよい。なお、本実施形態においては、洗浄液供給部２７０は、透析液供給装置２１０に接続されているが、これに限られず、透析液供給装置２１０または透析装置の各々に設けられていてもよい。すなわち、透析液供給装置２１０および透析装置の各々が、洗浄液供給部２７０を有していてもよい。
【0029】
酸洗浄に用いられる洗浄液としては、たとえば、酢酸水溶液、過酢酸水溶液またはクエン酸水溶液などがある。アルカリ洗浄に用いられる洗浄液としては、たとえば、次亜塩素酸ナトリウム水溶液がある。透析液流路を流れた洗浄液は、洗浄排液３３となって第４使用済透析液用タンク２３３に貯えられる。
【0030】
中和装置１７０は、酸性溶液３１を供給する酸性溶液供給部１７１、アルカリ性溶液３２を供給するアルカリ性溶液供給部１７２、および、中和槽１７３を含む。酸性溶液供給部１７１は、第５ポンプ１８５を介して中和槽１７３と接続されている。アルカリ性溶液供給部１７２は、第６ポンプ１８６を介して中和槽１７３と接続されている。
【0031】
中和装置１７０は、第４ポンプ２５３および第２熱交換器１３０を介して第４使用済透析液用タンク２３３と接続されている。具体的には、中和槽１７３の流入口は、第４ポンプ２５３および第２熱交換器１３０を介して第４使用済透析液用タンク２３３と接続されている。中和槽１７３の流出口は、下水道９に接続されている。
【0032】
原水供給部１１０と第１熱交換器１２０と第２熱交換器１３０と逆浸透装置１４０と逆浸透水用タンク１５０と中和装置１７０とは、機械室１０に配置されている。透析液供給装置２１０と全ての透析装置と全ての使用済透析液用タンクと洗浄液供給部２７０とは、透析室２０に配置されている。
【0033】
次に、透析システム１における一連の動作について説明する。原水供給部１１０から供給された、たとえば水道水からなる原水１１１は、第１熱交換器１２０、第２熱交換器１３０および逆浸透装置１４０に順に送られる。逆浸透装置１４０に送られた原水１１１は、逆浸透膜に沿って流れることにより、逆浸透膜を透過した逆浸透水１４１と逆浸透膜を透過せずに不純物が濃縮された濃縮水１４２とに分離される。
【0034】
逆浸透装置１４０にて生成された逆浸透水１４１は、逆浸透水用タンク１５０に送られて一時的に貯えられる。逆浸透装置１４０にて生成された濃縮水１４２は、第１熱交換器１２０に送られて、原水１１１と熱交換して冷却された後、排出される。すなわち、第１熱交換器１２０の第１配管１２１を通過する原水１１１は、第１熱交換器１２０の第２配管１２２を通過する濃縮水１４２と熱交換して加熱される。
【0035】
逆浸透水用タンク１５０に貯えられた逆浸透水１４１は、透析液供給装置２１０に送られて、透析液２１１に調製される。透析液供給装置２１０にて調製された透析液２１１は、第１透析装置グループ２２０、第２透析装置グループ２２１および第３透析装置グループ２２２の各々に含まれる透析装置に供給される。
【0036】
第１透析装置グループ２２０に含まれる透析装置から排出される使用済透析液２２は、第１使用済透析液用タンク２３０に一時的に貯えられる。第１使用済透析液用タンク２３０に貯えられた使用済透析液２２の一部は、第１ポンプ２５０によって加圧されて第４使用済透析液用タンク２３３に送られる。第１使用済透析液用タンク２３０内の使用済透析液２２の液面の高さが上限高さを超えた場合は、上限高さを超えた分の使用済透析液２２が第１溢水管２６０から排出される。
【0037】
第２透析装置グループ２２１に含まれる透析装置から排出される使用済透析液２２は、第２使用済透析液用タンク２３１に一時的に貯えられる。第２使用済透析液用タンク２３１に貯えられた使用済透析液２２の一部は、第２ポンプ２５１によって加圧されて第４使用済透析液用タンク２３３に送られる。第２使用済透析液用タンク２３１内の使用済透析液２２の液面の高さが上限高さを超えた場合は、上限高さを超えた分の使用済透析液２２が第２溢水管２６１から排出される。
【0038】
第３透析装置グループ２２２に含まれる透析装置から排出される使用済透析液２２は、第３使用済透析液用タンク２３２に一時的に貯えられる。第３使用済透析液用タンク２３２に貯えられた使用済透析液２２の一部は、第３ポンプ２５２によって加圧されて第４使用済透析液用タンク２３３に送られる。第３使用済透析液用タンク２３２内の使用済透析液２２の液面の高さが上限高さを超えた場合は、上限高さを超えた分の使用済透析液２２が第３溢水管２６２から排出される。
【0039】
第４使用済透析液用タンク２３３に送られた使用済透析液２２は、一時的に貯えられる。第４使用済透析液用タンク２３３内の使用済透析液２２の液面の高さが上限高さを超えた場合は、上限高さを超えた分の使用済透析液２２が第４溢水管２６３から排出される。
【0040】
第４使用済透析液用タンク２３３に一時的に貯えられた使用済透析液２２は、第４ポンプ２５３によって加圧されて第２熱交換器１３０に送られ、原水１１１と熱交換して冷却された後、中和槽１７３を通過して下水道９に排出される。すなわち、第２熱交換器１３０の第１配管１３１を通過する原水１１１は、第２熱交換器１３０の第２配管１３２を通過する使用済透析液２２と熱交換して加熱される。
【0041】
複数の透析装置による透析治療終了後、洗浄液供給部２７０から洗浄液が透析液流路に供給される。酸洗浄する場合は、洗浄液供給部２７０から、酢酸水溶液、過酢酸水溶液またはクエン酸水溶液などが洗浄液として供給される。酸洗浄液は、透析液流路内に付着した炭酸塩などと反応して洗浄排液３３となる。アルカリ洗浄する場合は、洗浄液供給部２７０から、次亜塩素酸ナトリウム水溶液が洗浄液として供給される。アルカリ洗浄液は、透析液流路内に付着した蛋白成分およびケイ素含有成分などと反応して洗浄排液３３となる。
【0042】
第４使用済透析液用タンク２３３に送られた洗浄排液３３は、一時的に貯えられる。洗浄液供給部２７０が洗浄液を供給している際は、第４ポンプ２５３は、第４溢水管２６３から洗浄排液３３が流出した時点から設定時間経過後に稼働し、第４使用済透析液用タンク２３３内に貯えられている洗浄排液３３の液面高さが閾値である下限高さＬまで下降した時点で停止する、一連の間欠運転を繰り返し行なう。上記設定時間は、第４使用済透析液用タンク２３３に流入する洗浄排液３３の流量によって適宜設定され、たとえば、３０秒である。上記閾値は、下限高さＬに限られず、下限高さＬと上限高さＨとの間に設定されていてもよい。
【0043】
第４溢水管２６３から洗浄排液３３が流出した時点から設定時間経過するまでの間、洗浄排液３３に含まれている泡が洗浄排液３３とともに第４溢水管２６３から排出される。第４ポンプ２５３が上記設定時間経過後に稼働することにより、第４使用済透析液用タンク２３３から泡が除去された洗浄排液３３が配管２４０を通じて中和槽１７３に送られる。
【0044】
中和槽１７３に貯えられた洗浄排液３３が酸性である場合、アルカリ性溶液供給部１７２から供給されたアルカリ性溶液３２が第６ポンプ１８６によって加圧されて中和槽１７３に送られる。中和槽１７３に貯えられた洗浄排液３３がアルカリ性である場合、酸性溶液供給部１７１から供給された酸性溶液３１が第５ポンプ１８５によって加圧されて中和槽１７３に送られる。このように、中和装置１７０においては、中和槽１７３に酸性溶液３１およびアルカリ性溶液３２のいずれか一方を選択的に供給する。中和槽１７３にて中和された洗浄排液３３は、下水道９に排出される。
【0045】
本実施形態に係る透析システム１においては、第４使用済透析液用タンク２３３に送られた洗浄排液３３は、一時的に貯えられる。洗浄液供給部２７０が洗浄液を供給している際は、第４ポンプ２５３は、第４溢水管２６３から洗浄排液３３が流出した時点から設定時間経過後に稼働し、第４使用済透析液用タンク２３３内に貯えられている洗浄排液３３の液面高さが閾値である下限高さＬまで下降した時点で停止する、一連の間欠運転を行なう。これにより、洗浄排液３３に含まれている泡を第４溢水管２６３から排出するとともに、泡が除去された洗浄排液３３を中和槽１７３に送り、泡が第４ポンプ２５３に吸い込まれることを抑制することができる。その結果、洗浄排液３３を、第４ポンプ２５３によって安定して中和槽１７３に送液し、中和処理して排出することができる。よって、低背の第４使用済透析液用タンク２３３を用いつつ洗浄排液３３を安定して中和処理して排出することができる。
【0046】
第１ポンプ２５０、第２ポンプ２５１および第３ポンプ２５２の各々も、第４ポンプ２５３と同様の間欠運転をしてもよい。これにより、第４使用済透析液用タンク２３３に流入する洗浄排液３３に泡が含まれにくくすることができる。
【0047】
本実施形態に係る透析システム１においては、中和装置１７０は、第４ポンプ２５３および第２熱交換器１３０を介して第４使用済透析液用タンク２３３と接続されている。これにより、第４使用済透析液用タンク２３３から中和槽１７３を経ずに第２熱交換器１３０に使用済透析液２２を送ることができるため、第２熱交換器１３０での熱交換効率が中和槽１７３を設けたことにより低下することを抑制することができる。
【0048】
本実施形態に係る透析システム１においては、上記閾値は、第４使用済透析液用タンク２３３の第４ポンプ２５３側に接続されている配管２４０の内周面の上端２４１である。これにより、第４ポンプ２５３による第４使用済透析液用タンク２３３からの洗浄排液３３の送液時間を長く確保しつつ、泡が第４ポンプ２５３に吸い込まれることを抑制することができる。その結果、洗浄排液３３の中和処理に必要な時間を短縮しつつ、安定して洗浄排液３３を中和処理することができる。
【0049】
本実施形態に係る透析システム１においては、原水供給部１１０、逆浸透装置１４０、逆浸透水用タンク１５０および透析液供給装置２１０を備えていたが、透析システム１は、必ずしも原水供給部１１０、逆浸透装置１４０、逆浸透水用タンク１５０および透析液供給装置２１０を備えていなくてもよい。この場合、複数の透析装置の各々は、個別に透析液を調製する。また、本実施形態に係る透析システム１においては、第１熱交換器１２０および第２熱交換器１３０を備えていたが、透析システム１は、必ずしも第１熱交換器１２０および第２熱交換器１３０を備えていなくてもよい。
【0050】
なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【0051】
１ 透析システム、２ 床面、９ 下水道、１０ 機械室、２０ 透析室、２２ 使用済透析液、３１ 酸性溶液、３２ アルカリ性溶液、３３ 洗浄排液、１１０ 原水供給部、１１１ 原水、１２０ 第１熱交換器、１２１，１３１ 第１配管、１２２，１３２ 第２配管、１３０ 第２熱交換器、１４０ 逆浸透装置、１４１ 逆浸透水、１４２ 濃縮水、１５０ 逆浸透水用タンク、１７０ 中和装置、１７１ 酸性溶液供給部、１７２ アルカリ性溶液供給部、１７３ 中和槽、１８５ 第５ポンプ、１８６ 第６ポンプ、２１０ 透析液供給装置、２１１ 透析液、２２０ 第１透析装置グループ、２２１ 第２透析装置グループ、２２２ 第３透析装置グループ、２３０ 第１使用済透析液用タンク、２３１ 第２使用済透析液用タンク、２３２ 第３使用済透析液用タンク、２３３ 第４使用済透析液用タンク、２４０ 配管、２４１ 上端、２５０ 第１ポンプ、２５１ 第２ポンプ、２５２ 第３ポンプ、２５３ 第４ポンプ、２６０ 第１溢水管、２６１ 第２溢水管、２６２ 第３溢水管、２６３ 第４溢水管、２７０ 洗浄液供給部。
【図1】
【図2】