特許 7588525 配管洗浄方法、及び送液システム

(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】2024-11-14

(45)【発行日】2024-11-22

(54)【発明の名称】配管洗浄方法、及び送液システム

(51)【国際特許分類】

   F04C 14/26 20060101AFI20241115BHJP

   C08G 73/10 20060101ALI20241115BHJP

   F04C 14/24 20060101ALI20241115BHJP

【ＦＩ】

F04C14/26 A

C08G73/10

F04C14/24 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021022951

(22)【出願日】2021-02-17

(65)【公開番号】P2022125383

(43)【公開日】2022-08-29

【審査請求日】2023-12-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000000941

【氏名又は名称】株式会社カネカ

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】竪山 瑛人

(72)【発明者】

【氏名】豊田 倶透

【審査官】大瀬 円

(56)【参考文献】

【文献】実開平０２－１２７７９０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０２０－０５５９５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｃ １４／２６

Ｃ０８Ｇ ７３／１０

Ｆ０４Ｃ １４／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高粘度の第１流体と低粘度の第２流体を送液するための送液装置を用いた配管洗浄方法であって、
前記送液装置は、
前記第１流体を送液するための第１ポンプと、
前記第１ポンプの吸入流路となる第１流路と、
前記第１ポンプの吐出流路となる第２流路と、
前記第２流体を送液する第1バイパス流路ポンプと、
前記第１流路から分岐して前記第1バイパス流路ポンプの吸入口に連通する第１バイパス流路と、
前記第２流路から分岐して前記第1バイパス流路ポンプの吐出口に連通する第２バイパス流路とを備え、
前記第１流体を前記第１ポンプで送液し、前記第２流体を前記第１バイパス流路ポンプで送液するものであり、前記第１流体がポリアミック酸を含む流体であり、前記第２流体がポリアミック酸を可溶な流体である、配管洗浄方法。

【請求項2】

前記送液装置は、
前記第１流路、前記第２流路、前記第１バイパス流路、前記第２バイパス流路からなる群より選択されるいずれか１以上に、前記第１ポンプを通過する流路と前記第１バイパス流路ポンプを通過する流路とを切り替えるための１以上の第１流路切替バルブを備える、請求項１に記載の配管洗浄方法。

【請求項3】

前記送液装置は、
前記第１流路の上流に、前記第１流体及び／又は前記第２流体を格納して前記第１流路に供給する第１格納部を備える、請求項１または請求項２に記載の配管洗浄方法。

【請求項4】

前記送液装置は、
前記第１流体及び／又は前記第２流体の粘度を判断するための物理量に関する１以上の第１測定情報を取得するための１以上の第１測定部を、前記第１流路、前記第１バイパス流路、前記第１格納部からなる群より選択されるいずれか１以上に備える、請求項３に記載の配管洗浄方法。

【請求項5】

前記送液装置において、
前記第１測定部は、粘度計、密度計、圧力計、温度計、吸光光度計、赤外分光計、近赤外分光計、色差計、屈折率計、分光光度計、濁度計、及び超音波センサからなる群より選択されるいずれか１以上を有して構成される、請求項４に記載の配管洗浄方法。

【請求項6】

前記第１ポンプはギアポンプである、請求項１～５のいずれか１項に記載の配管洗浄方法。

【請求項7】

前記第１バイパス流路ポンプはプランジャーポンプまたはダイヤフラムポンプである、請求項１～６のいずれか１項に記載の配管洗浄方法。

【請求項8】

前記送液装置は、
前記第１流路、前記第２流路、前記第１バイパス流路、前記第２バイパス流路からなる群より選択されるいずれか１以上に、前記第１ポンプを通過する流路と前記第１バイパス流路ポンプを通過する流路とを切り替えるための１以上の第１流路切替バルブと、
前記第１流路の上流に、前記第１流体及び／又は前記第２流体を格納して前記第１流路に供給する第１格納部と、を備えるとともに、
前記第１流体及び／又は前記第２流体の粘度を判断するための物理量に関する１以上の第１測定情報を取得するための１以上の第１測定部を、前記第１流路、前記第１バイパス流路、前記第１格納部からなる群より選択されるいずれか１以上に備え、
前記第１測定部によって前記第１測定情報を取得する工程を有し、
さらに、前記第1測定情報に基づいて前記第１ポンプの発停を決定する工程、前記第１測定情報に基づいて前記第１バイパス流路ポンプの発停を決定する工程、前記第1測定情報に基づいて前記第１流路切替バルブの開閉を決定する工程、からなる群より選択されるいずれか１以上の工程を有する、
請求項１～７のいずれか１項に記載の配管洗浄方法に用いられる送液システム。

【請求項9】

請求項８に記載の送液システムを用いた、配管洗浄方法。

【請求項10】

前記第１流体及び前記第２流体ともにポリアミック酸を含む液体であり、第１流体と第２流体の粘度が流通時の温度において１００倍～１００００００倍の粘度差を有することを特徴とする、請求項８に記載の送液システムを用いた、配管洗浄方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、送液装置、送液システム、及び送液方法に関する。詳細には、本発明は、粘度が大きく異なる２種以上の流体を送液可能な送液装置、送液システム、及び送液方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、ポリアミック酸等の重合体が溶解した粘度の高い溶液を定量送液する際、高い吐出圧が必要な場合には、ギアポンプが用いられる。（例えば、特許文献１参照）

【0003】

しかしながら、ギアポンプでは、軸受の潤滑が悪くなるため、低粘度の液体を送液することができない。そのため、品種切り替えの際などに、ポリアミック酸溶液が充填された配管に溶剤を流して洗浄しようとしても、ギアポンプでは送液することができない。また、圧送で溶剤を流そうとしても、ギアポンプの圧力損失が大きいため、十分な流量が出ない。そのため、送液による洗浄が行えず、配管を分解洗浄する必要があった。

【0004】

これを解決する方法として、ギアポンプを迂回するバイパス流路を設け、このバイパス流路を経由して低粘度の流体を送液する方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開昭６２－２１４９１２号公報

【文献】実開平２－１２７７９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献２に開示された方法では、圧力勾配を利用してバイパス流路を経由した送液をすることを想定しており、洗浄用の溶剤を送液する際に高い吐出圧が必要となるプロセスでは、圧力勾配を利用した送液は難しいという課題があった。

【0007】

また、特許文献２に開示された方法では、配管内の流体の粘度を知る手段が無いため、高粘度の溶液から低粘度の溶剤に徐々に切り替わっていく際に、動作中のギアポンプに低粘度の溶剤が流入してしまう恐れがある。その結果、ギアポンプの破損や、溶剤の漏洩のリスクがあるという課題があった。

【0008】

このような状況下、ポンプの破損や、溶剤の漏洩のリスクが無く、粘度が大きく異なる２種以上の流体を高吐出圧で安定して送液することができる送液装置、送液システム及び送液方法が求められている。また、送液する流体の粘度に応じて送液方法を切り替える際に、作業員の作業負荷の小さい方法が求められている。

【0009】

本発明は、高粘度の流体と低粘度の洗浄液のいずれも送液することが可能であり、ポンプの破損や溶剤の漏洩のリスクが低い送液装置、送液システム、及び送液方法を提供することを目的とする。また、送液する流体の粘度に応じて自動で送液方法を切り替える送液装置、送液システム、及び送液方法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】

【0010】

上記課題を解決するための具体的な手段には、以下の実施態様が含まれる。
＜１＞．高粘度の第１流体と低粘度の第２流体を送液するための送液装置であって、
前記第１流体を送液するための第１ポンプと、
前記第１ポンプの吸入流路となる第１流路と、
前記第１ポンプの吐出流路となる第２流路と、
前記第２流体を送液する第1バイパス流路ポンプと、
前記第１流路から分岐して前記第1バイパス流路ポンプの吸入口に連通する第１バイパス流路と、
前記第２流路から分岐して前記第1バイパス流路ポンプの吐出口に連通する第２バイパス流路とを備え、
前記第１流体を前記第１ポンプで送液し、前記第２流体を前記第１バイパス流路ポンプで送液する送液装置。

【0011】

＜２＞．前記第１流路、前記第２流路、前記第１バイパス流路、前記第２バイパス流路からなる群より選択されるいずれか１以上に、前記第１ポンプを通過する流路と前記第１バイパス流路ポンプを通過する流路とを切り替えるための１以上の第１流路切替バルブを備える、＜１＞に記載の送液装置。

【0012】

＜３＞．前記第１流路の上流に、前記第１流体及び／又は前記第２流体を格納して前記第１流路に供給する第１格納部を備える、＜１＞または＜２＞に記載の送液装置。

【0013】

＜４＞．前記第１流体及び／又は前記第２流体の物理量に関する１以上の第１測定情報を取得するための１以上の第１測定部を、前記第１流路、前記第１バイパス流路、前記第１格納部からなる群より選択されるいずれか１以上に備える、＜１＞～＜３＞のいずれか１項に記載の送液装置。

【0014】

＜５＞．前記第１測定部は、粘度計、密度計、圧力計、温度計、吸光光度計、赤外分光計、近赤外分光計、色差計、屈折率計、分光光度計、濁度計、及び超音波センサからなる群より選択されるいずれか１以上を有して構成される、＜１＞～＜４＞のいずれか１項に記載の送液装置。

【0015】

＜６＞．前記第１ポンプはギアポンプである、＜１＞～＜５＞のいずれか１項に記載の送液装置。

【0016】

＜７＞．前記第１バイパス流路ポンプはプランジャーポンプまたはダイヤフラムポンプである、＜１＞～＜６＞のいずれか１項に記載の送液装置。

【0017】

＜８＞．前記第１測定部によって前記第１測定情報を取得する工程を有し、
さらに、前記第1測定情報に基づいて前記第１ポンプの発停を決定する工程、前記第１測定情報に基づいて前記第１バイパス流路ポンプの発停を決定する工程、前記第1測定情報に基づいて前記第１流路切替バルブの開閉を決定する工程、からなる群より選択されるいずれか１以上の工程を有する、
＜１＞～＜７＞のいずれか１項に記載の送液装置を用いた送液システム。

【0018】

＜９＞．＜１＞～＜７＞のいずれか１項に記載の送液装置及び／又は＜８＞に記載の送液システムを用いた、流体の送液方法。

【0019】

＜１０＞．前記第１流体がポリアミック酸を含む流体であり、前記第２流体がポリアミック酸を可溶な流体であることを特徴とする、＜１＞～＜７＞のいずれか１項に記載の送液装置及び／又は＜８＞に記載の送液システムを用いた送液方法。

【0020】

＜１１＞．前記第１流体及び前記第２流体ともにポリアミック酸を含む液体であり、第１流体と第２流体の粘度が流通時の温度において１００倍～１００００００倍の粘度差を有することを特徴とする、＜１＞～＜７＞のいずれか１項に記載の送液装置及び／又は＜８＞に記載の送液システムを用いた、送液方法。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、高粘度の流体と低粘度の洗浄液のいずれも高吐出圧で送液することが可能であり、ポンプの破損や溶剤の漏洩のリスクが低い送液装置、送液システム、及び送液方法を提供することができる。また、流体の粘度を検知して自動で適切な送液方法に切り替える送液装置、送液システム、及び送液方法により、製造工程における作業員の作業負荷を低減し、コストを削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】第１実施形態における送液システムを示す図である。

【図2】第１実施形態における重合体製造システムのブロック図である。

【図3】第１実施形態における重合体製造システムの動作を説明するフロー図である。

【図4】第１実施形態における重合体製造システムの他の動作を説明するフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
第１実施形態は、粘度の高い溶液及び装置洗浄用の粘度の低い溶剤を送液できる送液システムの例であって、測定部からの測定情報に基づいて送液流路を変更可能なシステムの例である。

【0024】

＜第１実施形態＞
図１から図４により、第１実施形態における送液システムについて説明する。図１は、第１実施形態における送液システムを示す図である。図２は、第１実施形態における送液システムのブロック図である。図３は、第１実施形態における送液システムの動作を説明するフロー図である。図４は、第１実施形態における送液システムの他の動作を説明するフロー図である。

【0025】

まず、第１実施形態における送液システム１の概要について説明する。
送液システム１は、粘度の高い第１流体Ａ１と、装置洗浄用の溶剤である粘度の低い第２流体Ａ２とを送液できる送液システムである。

【0026】

以下では一例として、第１流体Ａ１が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンの重付加によって生成するポリアミック酸が溶解した溶液であり、第２流体Ａ２がポリアミック酸を溶解可能な液体である場合について説明する。

【0027】

テトラカルボン酸二無水物としては、特に制限されず、従来のポリイミド合成で用いられているものと同様のものを用いることができる。テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、３，３'，４，４'－ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３'，４，４'－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３'，４'－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、１，３－ビス（２，３－ジカルボキシフェノキシ）ベンゼン二無水物、１，４－ビス（２，３－ジカルボキシフェノキシ）ベンゼン二無水物、２，３，３'，４'－ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２'，３，３'－ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２'，３，３'－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２'，６，６'－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ナフタレン－１，２，４，５－テトラカルボン酸二無水物、アントラセン－２，３，６，７－テトラカルボン酸二無水物、フェナンスレン－１，８，９，１０－テトラカルボン酸二無水物等の芳香族テトラカルボン酸二無水物；ブタン－１，２，３，４－テトラカルボン酸二無水物等の脂肪族テトラカルボン酸二無水物；シクロブタン－１，２，３，４－テトラカルボン酸二無水物等の脂環族テトラカルボン酸二無水物；チオフェン－２，３，４，５－テトラカルボン酸二無水物、ピリジン－２，３，５，６－テトラカルボン酸二無水物等の複素環族テトラカルボン酸二無水物；などが挙げられる。テトラカルボン酸二無水物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【0028】

ジアミンとしては、特に制限されず、従来のポリイミド合成で用いられているものと同様のものを用いることができる。ジアミンの具体例としては、４，４'－ジアミノジフェニルメタン、４，４'－ジアミノジフェニルエーテル、２，２－ビス［４－（４－アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、４，４'－ビス（４－アミノフェノキシ）ビフェニル、１，４'－ビス（４－アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３'－ビス（４－アミノフェノキシ）ベンゼン、ｏ－フェニレンジアミン、ｍ－フェニレンジアミン、ｐ－フェニレンジアミン、３，４'－ジアミノジフェニルエーテル、４，４'－ジアミノジフェニルスルフォン、３，４’－ジアミノジフェニルスルフォン、３，３'－ジアミノジフェニルスルフォン、４，４'－メチレン－ビス（２－クロロアニリン）、３，３'－ジメチル－４，４'－ジアミノビフェニル、４，４'－ジアミノジフェニルスルフィド、２，６’－ジアミノトルエン、２，４－ジアミノクロロベンゼン、１，２－ジアミノアントラキノン、１，４－ジアミノアントラキノン、３，３'－ジアミノベンゾフェノン、３，４’－ジアミノベンゾフェノン、４，４'－ジアミノベンゾフェノン、４，４'－ジアミノビベンジル等の芳香族ジアミン；１，２－ジアミノエタン、１，４－ジアミノブタン、テトラメチレンジアミン、１，１０－ジアミノドデカン等の脂肪族ジアミン；１，４－ジアミノシクロヘキサン、１，２－ジアミノシクロヘキサン、ビス（４－アミノシクロヘキシル）メタン、４，４'－ジアミノジシクロヘキシルメタン等の脂環族ジアミン；３，４－ジアミノピリジン等の複素環族ジアミン；などが挙げられる。ジアミンは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【0029】

第１流体Ａ１の溶媒としては、ポリアミック酸が溶解するものが用いられる。溶媒の具体例としては、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、２－プロパノン、３－ペンタノン、テトラヒドロピレン、エピクロロヒドリン、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、アセトアニリド、メタノール、エタノール、イソプロパノール、トルエン、キシレン等が挙げられる。溶媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合してもよい。

【0030】

第１流体Ａ１は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンの重付加によって生成するポリアミック酸溶解性を高めるため、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の第３級アミンを少量含有していてもよい。

【0031】

第１流体Ａ１には、ポリアミック酸と溶媒以外の成分が含まれていても良い。例えば、未反応のテトラカルボン酸二無水物及び／又ジアミンが溶解していても良い。また、ポリイミドフィルムの滑剤となるフィラーが分散されていても良い。滑剤としては、例えば、酸化チタン、第二リン酸カルシウム無水物、ピロリン酸カルシウム、炭酸カルシウム、二酸化ケイ素、アルミナ、硫酸バリウム、ジルコニア、カオリン、タルク、クレー、マイカ、などの無機粒子や、アクリル酸類、スチレン類等を構成成分とする有機粒子を例示することができる。また、フィルムの強度、熱伝導性といったポリイミドフィルムの他の特性を変化させる目的で添加する無機粒子や有機粒子が分散されていても良い。

【0032】

第１流体Ａ１の粘度としては、後述する第１ポンプ３３によって送液可能な粘度のものが適しており、送液時の温度において０．１～１００００ｐｏｉｓｅ程度のものが好ましい。粘度の測定方法については、特に制限されないが、例えばＥ型粘度計を用いた測定方法が挙げられる。

【0033】

第２流体Ａ２としては、ポリアミック酸が溶解するものが用いられる。溶媒の具体例としては、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、２－プロパノン、３－ペンタノン、テトラヒドロピレン、エピクロロヒドリン、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、アセトアニリド、メタノール、エタノール、イソプロパノール等が挙げられる。溶媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合してもよい。

【0034】

第２流体Ａ２は、溶解性を高めるため、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の第３級アミンを少量含有していてもよい。

【0035】

第２流体Ａ２は、テトラカルボン酸二無水物、ジアミン、ポリアミック酸を少量含有していても良い。ただし、装置洗浄性を高めるためには、第２流体Ａ２は、テトラカルボン酸二無水物、ジアミン、ポリアミック酸等の不純物の含有量が低いものの方が好ましい。

【0036】

第２流体Ａ２の粘度としては、後述する第１バイパス流路ポンプ４２によって送液可能な粘度のものを用いることができ、例えば、送液時の温度において０．００２ｐｏｉｓｅ～１００ｐｏｉｓｅ程度のものが好ましい。

【0037】

図１に示すように、送液システム１は、第１ポンプ３３の吸入流路となる第１流路２１と、第１ポンプの吐出流路となる第２流路２６とを有し、第１ポンプ３３と並列して第１バイパス流路ポンプ４２を備えている。そして、第１バイパス流路ポンプ４２の吸入流路と第１流路２１とを第１バイパス流路２２が連通し、第１バイパス流路ポンプ４２の吐出流路と第２流路２６とを第２バイパス流路２４が連通する構造となっている。そして、高粘度の第１流体Ａ１を第１ポンプ３３によって第１流路２１及び第２流路２６を経由して送液する。低粘度の第２流体Ａ２は、第１バイパス流路ポンプ４２によって第１バイパス流路２２及び第２バイパス流路２４を経由して送液するよう構成されている。

【0038】

続けて、送液システム１の具体的な構成について説明する。
図１に示すように、送液システム１は、第１タンク１１と、第１ポンプ３３と、第１バイパス流路ポンプ４２と、第１バイパス流路バルブ２３と、第１流路バルブ３１と、第２バイパス流路バルブ２５と、第２流路バルブ３４と、第１タンク測定部１３と、第１流路測定部３２と、第１バイパス流路測定部４１と、を備える。

【0039】

第１タンク１１は、ポリアミック酸を溶解した高粘度の第１流体Ａ１を送液する際には第１流体Ａ１を、配管洗浄時などの低粘度の流体を送液する際には第２流体Ａ２を収容する。

【0040】

第１タンク１１の底部には、必要であればバルブ（第１タンク払出弁１４）を設けても良い。第１タンク払出弁１４を設ける場合、後述する第１ポンプ３３、第１バイパス流路ポンプ４２や下流側のバルブを操作するときに、第１タンク１１内の流体の重量による意図しない送液が起きないようにするため、第１タンク払出弁１４の開閉状態を調整しても良い。

【0041】

第１ポンプ３３は、第１タンク１１に収容されている第１流体Ａ１を送液する。第１ポンプ３３としては、送液する第１流体Ａ１の粘度に適した種類及び規格のものを用いる。第１ポンプ３３としては、例えば、ギアポンプ、ねじポンプ、ベーンポンプ等の高粘度の流体の送液が可能なポンプが好適であり、高吐出圧で定量性の高い送液が必要な場合にはギアポンプを用いるのが特に好ましい。

【0042】

第１バイパス流路ポンプ４２は、配管洗浄時などに第１タンク１１に収容されている低粘度の第２流体Ａ２を送液する。第１バイパス流路ポンプ４２としては、送液する第２流体Ａ２の粘度に適した種類及び規格のものを用いる。第１バイパス流路ポンプ４２としては、例えば、遠心式ポンプ、軸流ポンプ、斜流ポンプ、カスケードポンプ、ダイヤフラムポンプ、ピストンポンプ、プランジャーポンプ等の低粘度の流体の送液が可能なポンプが好適であり、高吐出圧で定量性の高い送液が必要な場合にはダイヤフラムポンプ又は３連プランジャーポンプを用いるのが特に好ましい。

【0043】

第１バイパス流路２２、第１流路２１、第２バイパス流路２４、第２流路２６にそれぞれ設置されている、第１バイパス流路バルブ２３、第１流路バルブ３１、第２バイパス流路バルブ２５、第２流路バルブ３４は、バルブの開閉によって、第１ポンプ３３を経由する流路と第１バイパス流路ポンプ４２を経由する流路とを切り替える。第１ポンプ３３を用いて第１流体Ａ１を送液する場合には、第１バイパス流路バルブ２３及び／又は第２バイパス流路バルブ２５が閉となり、第１流路バルブ３１及び第２流路バルブ３４が開となる。第１バイパス流路ポンプ４２を用いて第２流体Ａ２を送液する場合には、第１バイパス流路バルブ２３及び第２バイパス流路バルブ２５が開となり、第１流路バルブ３１及び／又は第２流路バルブ３４が閉となる。

【0044】

第１ポンプ３３を停止させて第２流体Ａ２を第１バイパス流路ポンプ４２で送液する際に、第２流路の下流側の圧力損失に比べて第１ポンプ３３を通過する圧力損失が十分に大きければ、第１ポンプ３３の吸入流路及び／又は吐出流路をバルブによって閉じなくても、第２流体Ａ２を送液システム１の下流側に送液できる。そのため、第１流路バルブ３１及び第２流路バルブ３４は必ずしも必要ではない。ただし、第１ポンプ３３の内部が加圧されると溶液が漏洩する恐れがあることから、第２流体Ａ２の送液中に第１ポンプ３３が加圧されないように、第１流路バルブ３１及び第２流路バルブ３４を設置するのが好ましい。

【0045】

第１バイパス流路ポンプ４２を停止させて第１流体Ａ１を第１ポンプ３３で送液する際に、第１バイパス流路ポンプ４２の内部にチャッキがある場合や第１バイパス流路ポンプ４２を通過するときの圧力損失が十分に大きい場合には、第１バイパス流路ポンプ４２の吸入流路及び／又は吐出流路をバルブによって閉じなくても、第１流体Ａ１を送液システム１の下流側に送液できる。そのため、第１バイパス流路バルブ２３及び／又は第２バイパス流路バルブ２５は必ずしも必要ではない。ただし、流路の切り替えを確実に実施するためには、第１バイパス流路バルブ２３及び第２バイパス流路バルブ２５を設置する方が好ましい。

【0046】

第１バイパス流路バルブ２３、第１流路バルブ３１、第２バイパス流路バルブ２５、第２流路バルブ３４の操作は開と閉の切り替えに限らず、流量を調整するために開度の調整ができるようなものであっても良い。第１バイパス流路バルブ２３、第１流路バルブ３１、第２バイパス流路バルブ２５、第２流路バルブ３４のバルブの種類としては、流路の切り替え及び／又は開度の調整ができるものであれば特に制限は無く、例えば、ボールバルブ、ゲートバルブ、グローブバルブ、ニードルバルブ、バタフライバルブ、ダイヤフラムバルブなどを用いることができる。

【0047】

また、第１流体Ａ１を第１ポンプによって、第２流体Ａ２を第１バイパス流路ポンプ４２によって送液システム１の下流側に送液することが可能であれば、第１バイパス流路バルブ２３、第１流路バルブ３１、第２バイパス流路バルブ２５、第２流路バルブ３４としては、背圧弁や逆止弁を用いても良い。

【0048】

第１タンク測定部１３（第１測定部）は、第１タンク１１内の流体（第１測定対象）の粘度を判断するための物理量に関する情報（第１測定情報）を取得する。

【0049】

第１流路測定部３２（第１測定部）は、第１流路２１内の流体（第１測定対象）の粘度を判断するための物理量に関する情報（第１測定情報）を取得する。

【0050】

第１バイパス流路測定部４１（第１測定部）は、第１バイパス流路２２内の流体（第１測定対象）の粘度を判断するための物理量に関する情報（第１測定情報）を取得する。

【0051】

第１測定部は、流体の粘度を直接測定するものに限定されない。例えば、第１測定対象の温度や圧力等を測定することによって第１測定対象の粘度を算出するものであっても良い。また、流体の密度測定や光学的な測定等によって、第１測定対象中の第１流体Ａ１と第２流体Ａ２との割合を算出し、粘度を決定するものであっても良い。

【0052】

図１では複数の第１測定部を有する送液システムを例示したが、第１測定部は１つでも良く、第１タンク測定部１３、第１流路測定部３２、第１バイパス流路測定部４１のうちのいずれか１以上を備えていれば良い。また、第１流路測定部３２は、第１流路２１と第１バイパス流路２２との分岐よりも上流側に設置されていても良く、下流側に設置されていても良い。ただし、装置全体を効率的に洗浄するためには、第１流路測定部３２を第１ポンプ３３の吸入流路の直近に備えているのが特に好ましい。

【0053】

第１測定部が第１タンク、及び／又は、第１流路２１と第１バイパス流路２２との分岐よりも上流側に設置されている場合では、第１測定部が流体の粘度の変化を検知した直後に送液方法を切り替えると、第１ポンプ３３の吸入流路に少量の第２流体Ａ２が、あるいは第１バイパス流路ポンプ４２の吸入流路に少量の第１流体Ａ１が流入する場合がある。ポンプの破損や漏洩等の不具合が起きなければそれでも問題は無いが、第１測定部が粘度の変化を検知してから、第１流路２１と第１バイパス流路２２との分岐までの流体の滞留時間だけ遅らせてから送液方法を切り替えるのがより好ましい。

【0054】

第１測定部は、例えば、粘度計、密度計、圧力計、温度計、吸光光度計、赤外分光計、近赤外分光計、色差計、屈折率計、分光光度計、濁度計、及び超音波センサからなる群より選択される１又は２以上を有して構成される。粘度計としては、例えば、振動式粘度計、超音波式粘度計、細管式粘度計、差圧式粘度計等が挙げられる。

【0055】

本実施形態における送液システム１がポリイミド製造工程にポリアミック酸溶液を送液するものである場合、送液システム１の下流側には、ポリアミック酸をイミド化するイミド化工程を更に備える。イミド化部（不図示）は、例えば、熱的に脱水閉環する熱的イミド化方法、脱水剤及びイミド化促進剤を用いる化学的イミド化方法等により、ポリアミック酸をイミド化する。

【0056】

本実施形態における送液システム１が、重付加反応をさらに進めて、より分子量の大きいポリアミック酸の溶液を製造する工程に対してポリアミック酸溶液を送液するものである場合、送液システム１の下流側には重付加反応を進行させる反応器を更に備える。反応器は、例えば第１流体Ａ１と、第１流体Ａ１に含まれるポリアミック酸と反応する別種のポリアミック酸、テトラカルボン酸二無水物、ジアミンのいずれか１以上とを、混合器によって混合し、重付加反応を進行させる。混合器の種類としては、例えば、撹拌槽、遠心ポンプ、渦巻きポンプ、撹拌羽を有するインラインミキサー等の駆動型混合器、スタティックミキサー、ノズル、オリフィス等の静止型混合器、等が挙げられる。

【0057】

次に、図２により、第１実施形態における重合体製造システム１のブロック図について説明する。
図２に示すように、重合体製造システム１は、１以上の第１測定部（第１測定部群）と、第１制御部２００と、第１記憶部３００と、制御対象である第１制御対象群とを有する。第１制御対象群は、第１バイパス流路バルブ２３、第１流路バルブ３１、第２バイパス流路バルブ２５、第２流路バルブ３４、第１ポンプ３３、第１バイパス流路ポンプ４２のいずれか１以上によって構成される。

【0058】

第１測定部群は、上述の通り、流体の粘度を判断するための物理量に関する情報である第１測定情報を取得する。第１測定部群は、第１タンク測定部１３、第１流路測定部３２、第１バイパス流路測定部４１、のいずれか１以上によって構成される。
ここで、第１測定情報は、物理量の測定値等の数値情報のほか、物理量に対応して変化する電気信号等を含む。

【0059】

第１制御部２００は、第１測定部群により取得された第１測定情報に基づいて、送液方法を切り替えるための制御対象である、第１制御対象群の動作を制御する。
第１制御部２００は、判定部２１０と、選択部２２０と、指示部２３０と、を有する。

【0060】

判定部２１０は、第１測定部群からの第１測定情報に基づいて、送液する流体の物理量に関する測定値等が所定の許容範囲内であるか否かを判定する。判定部２１０は、後述する測定間隔情報記憶部３１０に記憶された測定間隔に基づいて第１測定部群から第１測定情報を取得するとともに、後述する許容範囲情報記憶部３２０に記憶された許容範囲情報に基づいて、取得された第１測定情報が所定の許容範囲内であるか否かを判定する。

【0061】

選択部２２０は、判定部２１０が許容範囲外であると判定した第１測定情報が複数ある場合、後述する優先度情報記憶部３３０からの優先度情報に基づいて、制御において優先する第１測定情報を選択する。

【0062】

指示部２３０は、判定部２１０及び選択部２２０からの情報に基づいて制御情報記憶部３４０に記憶される制御内容である制御情報を取得する。そして、指示部２３０は、取得した制御情報に基づいて、第１制御対象群の条件を制御する。

【0063】

続けて、第１記憶部３００は、測定間隔情報記憶部３１０と、許容範囲情報記憶部３２０と、優先度情報記憶部３３０と、制御情報記憶部３４０と、を有する。

【0064】

測定間隔情報記憶部３１０は、第１制御部２００（判定部２１０）が第１測定部から第１測定情報を取得する間隔に関する測定間隔情報を記憶する。測定間隔は、第１測定部（第１測定情報）ごとに設定されている。また、測定間隔は、第１測定部が配置されている位置に応じて設定される。

【0065】

許容範囲情報記憶部３２０は、各第１測定部により取得された第１測定情報ごとに、第１ポンプ３３及び／又は第１バイパス流路ポンプ４２によって安定した送液をするために必要な粘度等に対応した許容範囲（例えば、測定値の範囲、信号の強弱等）の情報を記憶する。

【0066】

優先度情報記憶部３３０は、複数の第１測定情報（第１測定部）が上記許容範囲外にあると判定部２１０に判定された場合、優先すべき第１測定情報に関する情報（例えば、優先順位の情報）を記憶する。

【0067】

制御情報記憶部３４０は、許容範囲外と判定された第１測定情報の内容に対応した制御内容に関する情報を記憶する。制御情報記憶部３４０は、例えば、第１ポンプ３３を運転／停止させたり、第１流路バルブ３１を開閉させたりする内容の制御情報を記憶する。

【0068】

次に、図３により、第１実施形態における重合体製造システム１の動作を説明する。ここでは一例として、送液する流体が粘度の高い第１流体Ａ１から粘度の低い第２流体Ａ２に切り替わっていく際に、第１流路測定部３２から、第１測定情報として粘度情報を取得して、送液方法を切り替える場合の制御について説明している。
この例において、図３に示す開始の時点では、第１ポンプ３３が運転しており、第１流路バルブ３１及び第２流路バルブ３４は開となっている。また、第１バイパス流路ポンプ４２は停止しており、第１バイパス流路バルブ２３及び第２バイパス流路バルブ２５は閉となっている。

【0069】

ステップＳＴ１１において、判定部２１０は、第１測定部である第１流路測定部３２から第１測定情報である粘度情報を取得する。

【0070】

次いで、ステップＳＴ１２において、判定部２１０は、許容範囲情報記憶部３２０に記憶される許容範囲情報に基づいて、取得した粘度情報が所定の許容範囲内にあるか否かを判定する。そして、判定部２１０は、粘度情報（粘度の値）が所定範囲内にあると判定した場合（ＹＥＳ）、第１制御対象群の条件を変更しない（ステップＳＴ１３）。

【0071】

次いで、第１制御部２００は、待機状態となる（ステップＳＴ１８）。ここで、第１制御部２００は、測定間隔情報記憶部３１０に記憶された測定間隔情報に基づいて、所定間隔で第１流路測定部３２から粘度情報を取得する。

【0072】

ステップＳＴ１２において、判定部２１０が粘度情報（粘度の値）が所定範囲内にないと判定した場合（ＮＯ）、処理をステップＳＴ１６に進める。

【0073】

次いで、ステップＳＴ１６において、指示部２３０は、粘度情報の内容に基づいて、制御情報記憶部３４０から制御条件等の制御情報を取得する。そして、指示部２３０は、取得した制御情報に基づいて、第１制御対象群の条件を制御する。具体的には、第１ポンプ３３を停止し、第１流路バルブ３１及び第２流路バルブ３４を閉とし、第１バイパス流路バルブ２３及び第２バイパス流路バルブ２５を開とし、第１バイパス流路ポンプ４２を起動する。

【0074】

次に、図４により、第１実施形態における送液システム１の他の動作を説明する。ここでは一例として、送液する流体が粘度の高い第１流体Ａ１から粘度の低い第２流体Ａ２に切り替わっていく際に、複数の第１測定情報を利用した制御について説明している。
この例において、図４に示す開始の時点では、第１ポンプ３３が運転しており、第１流路バルブ３１及び第２流路バルブ３４は開となっている。また、第１バイパス流路ポンプ４２は停止しており、第１バイパス流路バルブ２３及び第２バイパス流路バルブ２５は閉となっている。

【0075】

図４に示すように、ステップＳＴ２１において、判定部２１０は、第１測定部群の各測定部からの第１測定情報を取得する。

【0076】

次いで、ステップＳＴ２２において、判定部２１０は、許容範囲情報記憶部３２０に記憶される許容範囲情報に基づいて、取得した全ての第１測定情報が所定の許容範囲内にあるか否かを判定する。そして、判定部２１０は、全ての第１測定情報が所定範囲内にあると判定した場合（ＹＥＳ）、第１制御対象群の条件を変更せず（ステップＳＴ２３）、処理をステップＳＴ２９に進める。

【0077】

ステップＳＴ２２において、判定部２１０が全ての第１測定情報が所定範囲内にあるのではない（１つ以上の第１反応情報が所定範囲外）と判定した場合（ＮＯ）、処理をステップＳＴ２５に進める。

【0078】

次いで、ステップＳＴ２５において、選択部２２０は、優先度情報記憶部３３０に記録された優先度情報に基づいて、優先度の高い第１測定情報（種類）を選択する。

【0079】

次いで、ステップＳＴ２６において、指示部２３０は、ステップＳＴ２５で選択した優先度の高い第１測定情報の内容に基づいて、制御情報記憶部３４０から制御条件等の制御情報を取得する。そして、指示部２３０は、取得した制御情報に基づいて送液方法を変更する必要があるか否かを判断し、送液方法の変更が必要でない場合（ＮＯ）、第１制御対象群の条件を変更せず（ステップＳＴ２３）、処理をステップＳＴ２９に進める。
一方、ステップＳＴ２６において、送液方法の変更が必要である場合（ＹＥＳ）、処理をステップＳＴ２７に進める。

【0080】

次いで、ステップＳＴ２７において、指示部２３０は、粘度情報の内容に基づいて、制御情報記憶部３４０から制御条件等の制御情報を取得する。そして、指示部２３０は、取得した制御情報に基づいて、第１制御対象群の条件を制御する。具体的には、第１ポンプ３３を停止し、第１流路バルブ３１及び第２流路バルブ３４を閉とし、第１バイパス流路バルブ２３及び第２バイパス流路バルブ２５を開とし、第１バイパス流路ポンプ４２を起動する。

【0081】

ステップＳＴ２９では、第１制御部２００は待機状態となる。ここで、第１制御部２００は、測定間隔情報記憶部３１０に記憶された測定間隔情報に基づいて、所定間隔で第１測定部群の各測定部からの第１測定情報を取得する。

【0082】

本実施形態の送液システム１によれば、以下の効果を奏する。
重合体製造システム１は、測定対象となる流体の物理量に関する１以上の第１測定情報を取得する第１測定部と、第１測定部により取得された第１測定情報に基づいて、送液方法を変更するよう送液条件を制御する第１制御部２００と、を備える。そして、送液システム１は、所望の重合体が得られるよう、第１測定部により取得された第１測定情報に基づいて、第１バイパス流路バルブ２３、第１流路バルブ３１、第２バイパス流路バルブ２５、第２流路バルブ３４、第１ポンプ３３、第１バイパス流路ポンプ４２の条件を制御している。

【0083】

このような送液システム１によれば、送液中に大きく粘度が変化するような流体を高吐出圧で安定的に送液することが可能であり、装置破損や漏洩のリスクが大きく低減できる。また、送液システム１によれば、通常高粘度の流体を送液する装置において、下流側の圧力損失が大きい場合でも装置洗浄用の低粘度の溶剤を送液することができるため、装置を分解して洗浄する手間とコストを削減することができる。さらに、流体の粘度を検知して自動で適切な送液方法に切り替えるため、製造工程における作業員の作業負荷を低減し、コストを削減することができる。

【0084】

＜制御の具体例＞
以下、送液システム１における制御の具体例について説明する。ただし、以下の具体例に限定されるものではない。

【0085】

（１）例１
送液する流体が粘度の高い第１流体Ａ１から粘度の低い第２流体Ａ２に切り替わっていくとき、第１ポンプ３３によって送液している状況を想定する。この際、第１流体Ａ１よりも第２流体Ａ２の方が密度が低いものとする。第１タンク１１の底部に密度計を設置し、第１測定対象の密度情報を経時的に取得する。第１ポンプ３３及び第１バイパス流路ポンプ４２の特性に応じて、第１測定対象の密度が基準値を下回った場合に、第１ポンプ３３を停止し、第１バイパス流路ポンプ４２を用いて第１バイパス流路２２及び第２バイパス流路２４を経由して送液するように第１制御対象群を調整し、各バルブの開閉状態と各ポンプの発停を制御すれば良い。

【0086】

（２）例２
送液する流体が粘度の高い第１流体Ａ１から粘度の低い第２流体Ａ２に切り替わっていくとき、第１ポンプ３３によって送液している状況を想定する。この際、第１流体Ａ１は着色しており、第２流体Ａ２は無色透明であり、これらの違いがインライン分光光度計によって判別できるものとする。第１ポンプ３３の吸入流路にインライン分光光度計を設置し、第１測定対象の吸光度情報を経時的に取得する。第１ポンプ３３及び第１バイパス流路ポンプ４２の特性に応じて、第１測定対象の吸光度が基準値から外れた場合に、第１ポンプ３３を停止し、第１バイパス流路ポンプ４２によって第１バイパス流路２２及び第２バイパス流路２４を経由して送液するように第１制御対象群を調整し、各バルブの開閉状態と各ポンプの発停を制御すれば良い。

【0087】

＜変形例＞
以上、２つの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲内での変形、改良等は本発明に含まれる。

【0088】

例えば、上述の実施形態では、送液する流体が高粘度の第１流体Ａ１から低粘度の第２流体Ａ２に徐々に切り替わる場合について述べたが、これに限定されず、送液する流体が低粘度の第２流体Ａ２から高粘度の第１流体Ａ１に徐々に切り替わる場合でもよい。この場合では、初め第１バイパス流路ポンプ４２を運転し、第１バイパス流路２２及び第２バイパス流路２４を経由して低粘度の第２流体Ａ２を送液している状態から、第１タンク測定部１３、第１流路測定部３２、第１バイパス流路測定部４１のいずれか１以上が粘度の上昇を検知したら、第１バイパス流路ポンプ４２を停止し、第１流路２１及び第２流路２６を通って送液するよう流路を切り替え、第１ポンプ３３を起動するように制御すれば良い。

【0089】

また、上述の実施形態では粘度の異なる２種類の流体を送液する場合について述べたが、この送液装置、送液システム及び送液方法によって送液できる流体の種類は２種類に限定されず、例えば粘度の異なる３種類以上の流体について、それぞれ適切な送液方法を選択して送液できるようにしても良い。上述の実施形態では２種類のポンプを用いる送液システムについて述べたが、３種類以上のポンプをバイパス流路によって並列して設置し、流体の性状に応じて適切なポンプを選択して送液できるようにしても良い。また、圧力勾配によって低粘度の流体を送液するための、ポンプを経由しないバイパス流路をさらに設置しても良い。

【0090】

また、上述の実施形態では、送液方法の切り替えが自動で制御される例について述べたが、必ずしも第１制御対象群の全ての動作が自動で制御される必要は無く、第１測定部が粘度の変化を検知したときに作業員が手動でポンプの発停やバルブ操作を実施しても良い。ただし、作業員の作業負担低減及び製造コスト低減のためには、第１制御対象群が自動で制御される方が好ましい。

【0091】

また、上述の実施形態では、第１流体Ａ１と第２流体Ａ２をいずれも第１タンクに収容する場合について述べたが、第１流体Ａ１と第２流体Ａ２を収容するタンクをそれぞれ別に備えていても良い。また、送液システムとして必ずしもタンクは必要ではなく、例えば、第１流体Ａ１及び／又は第２流体Ａ２が、管型反応器等によってタンクを介さずに連続的に供給されるようなものであっても良い。

【0092】

第１ポンプ３３及び／又は第１バイパス流路ポンプ４２の種類、規格、使用する条件によっては、送液する流体を第１ポンプ３３及び／又は第１バイパス流路ポンプ４２の吸入流路に連続的に供給するために、第１タンク１１、第１流路２１、第１バイパス流路２２のいずれか１以上を加圧する必要がある場合がある。その場合には、上述の実施形態では、図示していないが、第１タンク、第１流路２１、第１バイパス流路２２のいずれか１以上に空気、窒素ガス、炭酸ガス等の気体を導入して加圧するためのガスラインを設けると良い。このとき、第１ポンプ３３と第１バイパス流路ポンプ４２とで、加圧の条件が異なる場合には、第１測定情報によって第１制御部がガスラインによる加圧の条件を制御するようにしても良い。

【0093】

上述の実施形態では、ポリアミック酸溶液及びポリアミック酸溶液を洗浄する溶剤を送液する場合の送液システムについて説明したが、送液する流体はこれらに限定されない。例えば、送液システムは、ウレタン樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂が溶解した溶液及びその洗浄溶剤を送液するものであっても良い。第１流体Ａ１及び／又は第２流体Ａ２は有機溶剤や有機溶剤を溶媒とする溶液に限定されず、水や水溶液であっても良い。また、第１流体Ａ１は溶液に限らず、液状樹脂や、加熱して溶融させたポリマーであっても良い。

【実施例】

【0094】

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0095】

＜実施例１＞
実施例１では、図１に示すような構造の送液システム１を用いて、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドにポリアミック酸が溶解した粘度１０ｐｏｉｓｅの溶液（第１流体Ａ１）を送液した。その後、装置を洗浄するための溶剤としてＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（第２流体Ａ２）を送液した。

【0096】

まず、第１タンク１１には粘度１０ｐｏｉｓｅのポリアミック酸溶液が格納されており、これをギアポンプ（第１ポンプ３３）によって流量１４０ｋｇ／ｈで送液した。このとき、第１流路バルブ３１及び第２流路バルブ３４は開とし、第１バイパス流路バルブ２３及び第２バイパス流路バルブ２５は閉としていた。これらのバルブとしては、いずれもボールバルブを用いた。第１バイパス流路ポンプ４２としては、３連プランジャーポンプが設置されており、停止の状態としていた。第１タンク１１からギアポンプの吸入流路までの配管内は、ポリアミック酸溶液をギアポンプの吸入流路に供給するため、第１タンク１１に窒素ガスを導入することによって０．１ＭＰａに加圧していた。第１流路２１に第１流路測定部３２として密度計を設置し、第１流路内の流体の密度を測定した。

【0097】

第１タンク１１内のポリアミック酸溶液の残量が少なくなったところで、装置洗浄用の溶剤としてＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドを第１タンクの上部から仕込み、ギアポンプによる送液を継続した。密度の高いポリアミック酸溶液が第１タンク１１の底に沈んだまま先に送液され、ポリアミック酸溶液が全て第１タンク１１から流出した後に、第１流路２１内の流体が粘度の低いＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに置換されていった。

【0098】

ポリアミック酸溶液の送液中、密度計の値は１．０７ｇ／ｃｃを示していたが、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドに置換されると密度計の指示値が低下していった。そこで、密度計の値が１．００ｇ／ｃｃとなったところでギアポンプを停止し、第１流路バルブ３１及び第２流路バルブ３４を閉とした。続いて、ガスラインによる第１タンク１１の加圧は０．１ＭＰａのままとし、第１バイパス流路バルブ２３及び第２バイパス流路バルブ２５を開として３連プランジャーポンプを起動し、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドを１３５ｋｇ／ｈで送液した。

【符号の説明】

【0099】

１ 送液システム
１１ 第１タンク（第１格納部）
１３ 第１タンク測定部（第１測定部）
１４ 第１タンク払出弁
２１ 第１流路
２２ 第１バイパス流路
２３ 第１バイパス流路バルブ（第１流路切替バルブ）
２４ 第２バイパス流路
２５ 第２バイパス流路バルブ
２６ 第２流路
３１ 第１流路バルブ（第１流路切替バルブ）
３２ 第１流路測定部（第１測定部）
３３ 第１ポンプ
３４ 第２流路バルブ
４１ 第１バイパス流路測定部（第１測定部）
４２ 第１バイパス流路ポンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】