JPS6344002B2 - - Google Patents
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- JPS6344002B2 JPS6344002B2 JP51135856A JP13585676A JPS6344002B2 JP S6344002 B2 JPS6344002 B2 JP S6344002B2 JP 51135856 A JP51135856 A JP 51135856A JP 13585676 A JP13585676 A JP 13585676A JP S6344002 B2 JPS6344002 B2 JP S6344002B2
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- concentration
- container
- mixing
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D9/00—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel
- G05D9/12—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel characterised by the use of electric means
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/20—Measuring; Control or regulation
- B01F35/21—Measuring
- B01F35/211—Measuring of the operational parameters
- B01F35/2112—Level of material in a container or the position or shape of the upper surface of the material
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/20—Measuring; Control or regulation
- B01F35/21—Measuring
- B01F35/2132—Concentration, pH, pOH, p(ION) or oxygen-demand
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/80—Forming a predetermined ratio of the substances to be mixed
- B01F35/82—Forming a predetermined ratio of the substances to be mixed by adding a material to be mixed to a mixture in response to a detected feature, e.g. density, radioactivity, consumed power or colour
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D21/00—Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value
- G05D21/02—Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value characterised by the use of electric means
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T137/2496—Self-proportioning or correlating systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
- Accessories For Mixers (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、制御された濃度の透析液を自動的に
生成するための装置に関する。
生成するための装置に関する。
この装置は、透析液の生成に特に適している。
この特別の目的、即ち濃縮液と水を１：30乃至
１：35の体積比で混合する日的のために、例えば
公知の型式の装置は、混合器に水と濃縮液を供給
する２つの容積ポンプを備えている。この２つの
ポンプは、得られる溶液の量を変えるために速度
を調節することができる主モータによつて同時に
駆動される。混合器の出口には、それ自身の出力
信号を所望の濃度の関数である基準信号と比較す
る導電率プローブが設置されていて、これにより
濃縮液供給用ポンプ内のピストンのストローク長
を変化させて溶液の濃度を調節することができ
る。しかしながら、この型の装置は、種々の理由
により満足に機能しない、例えば、ポンプの容積
比が広く変化して出口における液体の流量を200
c.c.／分から1000c.c.／分まで調節できるが、これは
主モータの仕事容量に大きな負担をかける。ま
た、出口における流れが脈動し、従つて200c.c.／
分の流量では相当の大きさをもたねばならないダ
ンパを設けることが必要である。更に、入つてく
る水の圧力が危険なレベルに達することがあるの
で、安全弁が必要であり、流れ従つて導電率を調
整するために給水ラインに逆圧弁が備えられる。
更に、完全に混合することが必要なときは、混合
器における滞留時間が長くなりすぎるので、濃度
調整用のループが振動し又は非常に遅く応答する
ことになる。従つて、このような装置は、500
c.c.／分より大きい一定の出口流量で、ループを開
いて手動制御によつてのみ作動させることができ
る。更に、このような装置は比較的高価である。
この特別の目的、即ち濃縮液と水を１：30乃至
１：35の体積比で混合する日的のために、例えば
公知の型式の装置は、混合器に水と濃縮液を供給
する２つの容積ポンプを備えている。この２つの
ポンプは、得られる溶液の量を変えるために速度
を調節することができる主モータによつて同時に
駆動される。混合器の出口には、それ自身の出力
信号を所望の濃度の関数である基準信号と比較す
る導電率プローブが設置されていて、これにより
濃縮液供給用ポンプ内のピストンのストローク長
を変化させて溶液の濃度を調節することができ
る。しかしながら、この型の装置は、種々の理由
により満足に機能しない、例えば、ポンプの容積
比が広く変化して出口における液体の流量を200
c.c.／分から1000c.c.／分まで調節できるが、これは
主モータの仕事容量に大きな負担をかける。ま
た、出口における流れが脈動し、従つて200c.c.／
分の流量では相当の大きさをもたねばならないダ
ンパを設けることが必要である。更に、入つてく
る水の圧力が危険なレベルに達することがあるの
で、安全弁が必要であり、流れ従つて導電率を調
整するために給水ラインに逆圧弁が備えられる。
更に、完全に混合することが必要なときは、混合
器における滞留時間が長くなりすぎるので、濃度
調整用のループが振動し又は非常に遅く応答する
ことになる。従つて、このような装置は、500
c.c.／分より大きい一定の出口流量で、ループを開
いて手動制御によつてのみ作動させることができ
る。更に、このような装置は比較的高価である。
本発明の目的は、濃度及び流量を連続的に制御
し且つ監視しながら自動的に透析液を生成するた
めの装置を提供することにある。この装置は、流
量を調節する際の欠点を除去し、そして流れが脈
動することなく限定された圧力で水を供給するこ
とができる。これにより、極めて迅速に機能する
濃度調整ループを介して濃縮液と水を混合するこ
とができる。
し且つ監視しながら自動的に透析液を生成するた
めの装置を提供することにある。この装置は、流
量を調節する際の欠点を除去し、そして流れが脈
動することなく限定された圧力で水を供給するこ
とができる。これにより、極めて迅速に機能する
濃度調整ループを介して濃縮液と水を混合するこ
とができる。
本発明に従えば、容器本体、及び該容器本体に
接続された、該容器本体内の溶液を混合するため
の混合手段を備えた混合容器と、透析液成分をそ
れぞれの流量で該混合容器内に供給する、該混合
容器に接続された調整装置と、該容器本体内の溶
液の液位を検出する、該混合容器に設置された液
位検出装置と、該混合容器内の溶液の塩濃度を検
出する、該混合容器に設置された濃度プローブ
と、該液位検出装置及び該濃度プローブから送ら
れてくる信号を受信して該調整装置を制御する出
力信号を生成して、該調整装置に送る制御装置
と、該混合容器に連結された配送用管とを具備
し、該制制装置が、該液位検出装置から送られて
くる信号の関数である液位信号を生成する手段
と、該濃度プローブからの信号と塩濃度基準値と
の関数である塩濃度信号を生成する手段と、上記
液位信号及び上記塩濃度信号の関数である第１及
び第２の出力信号を生成する手段とを備えてお
り、該調整装置が、上記第１の出力信号及び第２
の出力信号にそれぞれ従つた流量の透析液成分を
該混合容器に供給することを特徴とする制御され
た塩濃度の透析液を自動的に生成するための装置
が提供される。
接続された、該容器本体内の溶液を混合するため
の混合手段を備えた混合容器と、透析液成分をそ
れぞれの流量で該混合容器内に供給する、該混合
容器に接続された調整装置と、該容器本体内の溶
液の液位を検出する、該混合容器に設置された液
位検出装置と、該混合容器内の溶液の塩濃度を検
出する、該混合容器に設置された濃度プローブ
と、該液位検出装置及び該濃度プローブから送ら
れてくる信号を受信して該調整装置を制御する出
力信号を生成して、該調整装置に送る制御装置
と、該混合容器に連結された配送用管とを具備
し、該制制装置が、該液位検出装置から送られて
くる信号の関数である液位信号を生成する手段
と、該濃度プローブからの信号と塩濃度基準値と
の関数である塩濃度信号を生成する手段と、上記
液位信号及び上記塩濃度信号の関数である第１及
び第２の出力信号を生成する手段とを備えてお
り、該調整装置が、上記第１の出力信号及び第２
の出力信号にそれぞれ従つた流量の透析液成分を
該混合容器に供給することを特徴とする制御され
た塩濃度の透析液を自動的に生成するための装置
が提供される。
次に添付図面を参照して本発明の具体例を説明
する。
する。
第１図に参照して説明すると、本発明による装
置は、各々濃縮液及び水を供給する入口管２及び
３が接続されている混合容器を具備する。この混
合容器は、容積が約４リツトルの容器本体１と、
ポンプ７を備えた管６及び再循環管８からなる混
合手段とを備えている。入口管２及び３には、そ
れぞれ電気弁４及び５が設置されている。容器本
体１からはポンプ７を備えた管６が延びており、
そしてこの管６は、容器本体１へ戻る再循環管８
と配送用管９及び排出用管１０とに分岐してい
る。管９及び１０には、それぞれ電気弁１２及び
１３が設置されている。
置は、各々濃縮液及び水を供給する入口管２及び
３が接続されている混合容器を具備する。この混
合容器は、容積が約４リツトルの容器本体１と、
ポンプ７を備えた管６及び再循環管８からなる混
合手段とを備えている。入口管２及び３には、そ
れぞれ電気弁４及び５が設置されている。容器本
体１からはポンプ７を備えた管６が延びており、
そしてこの管６は、容器本体１へ戻る再循環管８
と配送用管９及び排出用管１０とに分岐してい
る。管９及び１０には、それぞれ電気弁１２及び
１３が設置されている。
容器１内には、公知の型式の２つの液位検出器
１４及び１５と、導電率従つて容器内の溶液の濃
度を測定するプローブ１６とが設置されている。
液位検出器１４は、例えば固定された検出器１８
と共に動作する浮きに接続された小磁石１７を備
えた型式であつて、正又は負の電位差の信号を送
るように構成され得るものである（第２図参照）。
このような構成では、磁石１７は、容器本体１内
の溶液の最大の正常液位を表わすレベル１９の上
方又は下方のいずれかの点まで移動する。一方、
液位検出器１５は、溶液がレベル１９より低く最
小レベル２０より高い液位にあるときに信号を出
す型式である。
１４及び１５と、導電率従つて容器内の溶液の濃
度を測定するプローブ１６とが設置されている。
液位検出器１４は、例えば固定された検出器１８
と共に動作する浮きに接続された小磁石１７を備
えた型式であつて、正又は負の電位差の信号を送
るように構成され得るものである（第２図参照）。
このような構成では、磁石１７は、容器本体１内
の溶液の最大の正常液位を表わすレベル１９の上
方又は下方のいずれかの点まで移動する。一方、
液位検出器１５は、溶液がレベル１９より低く最
小レベル２０より高い液位にあるときに信号を出
す型式である。
プローブ１６は、温度補償機能を備えていて周
波数が溶液の導電率従つて濃度に比例する信号を
送り出す型式が好適である。
波数が溶液の導電率従つて濃度に比例する信号を
送り出す型式が好適である。
液位検出器１４の出力端子は、命令及び監視ブ
ロツク２２に接続されている。プローブ１６の出
力端子は、変換器ブロツク２３に接続されてい
る。そしてブロツク２３の出力部は、ブロツク２
２と、指示計２４及び２つの閾値比較器２５，２
６とに接続されている。比較器２５及び２６の出
力部は、それぞれ２つのOR回路２９及び３０に
接続されると共に、信号表示ランプ３２及び３３
を介して接地されている。OR回路３０の出力部
は、音響信号器３４に接続されている。OR回路
２９の出力部は、ANDゲート３５とインバータ
３６に接続され、インバータ３６の出力部は
ANDゲート３７に接続されている。ANDゲート
３５及び３７の各々のもう１つの入力端子には、
ブロツク３８から信号が伝送される。このブロツ
ク３８は、ゲート３５及び３７に対して論理値で
信号３９を送り、またポンプ７に対して命令信号
４０を送る。ANDゲート３５及び３７の出力は、
それぞれ電気弁１３及び１２を作動させるように
接続されている。ブロツク２２は、それぞれ電気
弁４及び５を作動させる２つの出力信号４２及び
４３を送り出す。
ロツク２２に接続されている。プローブ１６の出
力端子は、変換器ブロツク２３に接続されてい
る。そしてブロツク２３の出力部は、ブロツク２
２と、指示計２４及び２つの閾値比較器２５，２
６とに接続されている。比較器２５及び２６の出
力部は、それぞれ２つのOR回路２９及び３０に
接続されると共に、信号表示ランプ３２及び３３
を介して接地されている。OR回路３０の出力部
は、音響信号器３４に接続されている。OR回路
２９の出力部は、ANDゲート３５とインバータ
３６に接続され、インバータ３６の出力部は
ANDゲート３７に接続されている。ANDゲート
３５及び３７の各々のもう１つの入力端子には、
ブロツク３８から信号が伝送される。このブロツ
ク３８は、ゲート３５及び３７に対して論理値で
信号３９を送り、またポンプ７に対して命令信号
４０を送る。ANDゲート３５及び３７の出力は、
それぞれ電気弁１３及び１２を作動させるように
接続されている。ブロツク２２は、それぞれ電気
弁４及び５を作動させる２つの出力信号４２及び
４３を送り出す。
次に第２図を参照して説明すると、ブロツク２
２は、液位検出器１４の出力信号が送られる抵抗
器５１を具備している。この抵抗器は、積分器と
して働く差動増幅器５２の反転入力部に接続され
ており、増幅器５２の非反転入力部は接地されて
いる。また、増幅器５２の反転入力部と出力部の
間にはコンデンサ５３が接続されている。増幅器
５２の出力部は、２つの差動増幅器５４及び５５
の反転入力部に接続され、そして増幅器５４及び
５５の出力部は、それぞれ２つの閾値比較器５６
及び５７の負の入力部に接続されている。
２は、液位検出器１４の出力信号が送られる抵抗
器５１を具備している。この抵抗器は、積分器と
して働く差動増幅器５２の反転入力部に接続され
ており、増幅器５２の非反転入力部は接地されて
いる。また、増幅器５２の反転入力部と出力部の
間にはコンデンサ５３が接続されている。増幅器
５２の出力部は、２つの差動増幅器５４及び５５
の反転入力部に接続され、そして増幅器５４及び
５５の出力部は、それぞれ２つの閾値比較器５６
及び５７の負の入力部に接続されている。
変換器ブロツク２３の出力部は、差動増幅器５
８の必反転入力部に接続され、この増幅器の反転
入力部には、可変抵抗器５９を介して調整可能信
号が伝送される。増幅器５８の出力部は、可変抵
抗器６１を介して増幅器５４の非反転入力部に接
続されると共に、可変抵抗器６２を介して増幅器
５５の反転入力部に接続されている。比較器５６
及び５７の非反転入力部には、信号発生器６３の
出力部からデルタ信号が送られる。一方、比較器
５６及び５７の出力部は、それぞれ電気弁４及び
５を作動させる信号４２及び４３を送り出す。
８の必反転入力部に接続され、この増幅器の反転
入力部には、可変抵抗器５９を介して調整可能信
号が伝送される。増幅器５８の出力部は、可変抵
抗器６１を介して増幅器５４の非反転入力部に接
続されると共に、可変抵抗器６２を介して増幅器
５５の反転入力部に接続されている。比較器５６
及び５７の非反転入力部には、信号発生器６３の
出力部からデルタ信号が送られる。一方、比較器
５６及び５７の出力部は、それぞれ電気弁４及び
５を作動させる信号４２及び４３を送り出す。
添付図面中の文字は、次のような意味である。
Ｌ：増幅器５２の出力部から送られるポンプ繰
り返し信号 Ｃ：液体の導電率に比例する信号 Ｒ：導電率の基準値を表わす信号 Ｅ：導電率の誤差を示す信号 A1：増幅器５４の出力 A2：増幅器５５の出力 Ｔ：デルタ基準信号 第２図に示す回路図から次のことが理解されよ
う。すなわち、信号Ｔが信号A1，A2より大きい
ならば、比較器５６及び５７の出力信号４２及び
４３がそれぞれ電気弁４及び５を開いて濃縮液及
び水を入れる。信号Ｔの周期は約１秒であり、信
号Ｌの周期は30又は40秒である。信号Ｔは＋12V
と−12Vの間に維持されるが、信号A1及びA2は
一定ではなく、それぞれ±15Vの電圧が供給され
たときに約14V及び−13Vの飽和レベルに達する
ようになつている。これら２つの飽和レベル即ち
極値では、電気弁４及び５は閉じたまま又は関い
たままである。これら２つの極値の間では、電気
弁４及び５は、A1及びA2の値に比例した時間周
期で開く、A1及びA2が零のときには、弁４及び
５の開時間は明らかに全時間の半分である。可変
信号A1，A2及びデルタ信号Ｔは、比較器５６及
び５７において固定レベル内で電気弁４及び５の
開閉時間を決定する。信号A1及びA2は次式で与
えられる。
り返し信号 Ｃ：液体の導電率に比例する信号 Ｒ：導電率の基準値を表わす信号 Ｅ：導電率の誤差を示す信号 A1：増幅器５４の出力 A2：増幅器５５の出力 Ｔ：デルタ基準信号 第２図に示す回路図から次のことが理解されよ
う。すなわち、信号Ｔが信号A1，A2より大きい
ならば、比較器５６及び５７の出力信号４２及び
４３がそれぞれ電気弁４及び５を開いて濃縮液及
び水を入れる。信号Ｔの周期は約１秒であり、信
号Ｌの周期は30又は40秒である。信号Ｔは＋12V
と−12Vの間に維持されるが、信号A1及びA2は
一定ではなく、それぞれ±15Vの電圧が供給され
たときに約14V及び−13Vの飽和レベルに達する
ようになつている。これら２つの飽和レベル即ち
極値では、電気弁４及び５は閉じたまま又は関い
たままである。これら２つの極値の間では、電気
弁４及び５は、A1及びA2の値に比例した時間周
期で開く、A1及びA2が零のときには、弁４及び
５の開時間は明らかに全時間の半分である。可変
信号A1，A2及びデルタ信号Ｔは、比較器５６及
び５７において固定レベル内で電気弁４及び５の
開閉時間を決定する。信号A1及びA2は次式で与
えられる。
A1＝−Ｌ＋K1E
A2＝−Ｌ−K2E (1)
ここでK1及びK2は、抵抗器６１及び６２によ
つて決定される比例定数である。
つて決定される比例定数である。
次に第３図及び第４図を参照して上述の装置の
動作を説明する。尚、第３図及び第４図は単なる
説明図にすぎないものであり、正確なスケールで
信号を表示するものではない。
動作を説明する。尚、第３図及び第４図は単なる
説明図にすぎないものであり、正確なスケールで
信号を表示するものではない。
先ず上述の装置が動作するように設定する初め
の段階を説明する。
の段階を説明する。
液体が管９から容器内に供給されていると、液
位検出器１４の小磁石１７は、レベル１９の領域
で連続的に振動する。この小磁石１７及び容器１
内の液位の振動は、命令及び監視ブロツク２２に
よつて測定され、これが電気弁４及び５を作動さ
せて、これらの振動が最大レベル１９付近でかな
りの間一定に維持される時間と、必要に応じて変
えられる液体の流量とを調整する。
位検出器１４の小磁石１７は、レベル１９の領域
で連続的に振動する。この小磁石１７及び容器１
内の液位の振動は、命令及び監視ブロツク２２に
よつて測定され、これが電気弁４及び５を作動さ
せて、これらの振動が最大レベル１９付近でかな
りの間一定に維持される時間と、必要に応じて変
えられる液体の流量とを調整する。
液体の有効濃度が所望の値に等しく、従つて信
号Ｃが信号Ｒに等しいならばＥ＝０であり、(1)式
から A1＝A2＝−Ｌ (2) となる。
号Ｃが信号Ｒに等しいならばＥ＝０であり、(1)式
から A1＝A2＝−Ｌ (2) となる。
第３図において、Ａは最大の正常レベル１９付
近で振動する小磁石１７の信号を時間の関数とし
て示す。小磁石１７がレベル１９より低いとき
は、液位検出器１４の負端子増幅器５２の反転入
力部に接続される（Ｂは液位検出器１４の出力信
号を示す。）従つて、信号Ｌは増大するが、(2)式
で与えられるように信号A1及びA2は一定か又は
減少する。信号A1，A2及びデルタ信号Ｔにより、
信号４２及び４３の継続時間は次第に長くなつて
容器１内へ入る水及び濃縮液の量を増大させる。
従つて、液位は確実に上昇する。
近で振動する小磁石１７の信号を時間の関数とし
て示す。小磁石１７がレベル１９より低いとき
は、液位検出器１４の負端子増幅器５２の反転入
力部に接続される（Ｂは液位検出器１４の出力信
号を示す。）従つて、信号Ｌは増大するが、(2)式
で与えられるように信号A1及びA2は一定か又は
減少する。信号A1，A2及びデルタ信号Ｔにより、
信号４２及び４３の継続時間は次第に長くなつて
容器１内へ入る水及び濃縮液の量を増大させる。
従つて、液位は確実に上昇する。
液位がレベル１９を越えると、液位検出器１４
の正端子が増幅器５２の反転入力部に接続され
る。従つて信号Ｌは減少するが、(2)式により信号
A1及びA2は一定のままか又は増大する。これに
より、信号４２及び４３の継続時間は次第に短く
なつて容器１内へ入る水及び濃縮液の量を減少さ
せる。従つて、液位の上昇は遅くなつて結局停止
し、その後下降する。
の正端子が増幅器５２の反転入力部に接続され
る。従つて信号Ｌは減少するが、(2)式により信号
A1及びA2は一定のままか又は増大する。これに
より、信号４２及び４３の継続時間は次第に短く
なつて容器１内へ入る水及び濃縮液の量を減少さ
せる。従つて、液位の上昇は遅くなつて結局停止
し、その後下降する。
液位及びこれに伴つて磁石１７が再びレベル１
９より低くなると、液位検出器１４の負端子が再
度増幅器５２の反転入力部に接続される。従つ
て、信号Ｌは増大するが、信号A1及びA2は一定
のままか又は減少する。信号４２及び４３の継続
時間は次第に長くなり、最初の液位の下降を遅く
して停止させ、そして再び液位がレベル１９を越
えるまで上昇させる。その後は、上述の初めのサ
イクルが繰り返される。
９より低くなると、液位検出器１４の負端子が再
度増幅器５２の反転入力部に接続される。従つ
て、信号Ｌは増大するが、信号A1及びA2は一定
のままか又は減少する。信号４２及び４３の継続
時間は次第に長くなり、最初の液位の下降を遅く
して停止させ、そして再び液位がレベル１９を越
えるまで上昇させる。その後は、上述の初めのサ
イクルが繰り返される。
かくして、実際に、液位は最大の正常レベル１
９付近を約10mmの幅で継続して変動する。これに
より、本装置は、液位を実質上一定に維持すると
共に容器から送られる液体の量をも一定に維持す
ることになる。しかしながら、液体の送出が停止
したときには、容器内の液位が次第に上昇し（第
３図）、その結果信号Ｌは次第に減少する。これ
により、信号A1及びA2は、信号Ｔの最大値より
も高い正の最大値まで増大し、信号４２及び４３
は零に維持され、電気弁４及び５は閉じたままで
ある。液体が全く送られていないこの状態では、
容器１は全液体を所望の濃度に保持するので、こ
の液体の需要に応ずる準備が整つている。
９付近を約10mmの幅で継続して変動する。これに
より、本装置は、液位を実質上一定に維持すると
共に容器から送られる液体の量をも一定に維持す
ることになる。しかしながら、液体の送出が停止
したときには、容器内の液位が次第に上昇し（第
３図）、その結果信号Ｌは次第に減少する。これ
により、信号A1及びA2は、信号Ｔの最大値より
も高い正の最大値まで増大し、信号４２及び４３
は零に維持され、電気弁４及び５は閉じたままで
ある。液体が全く送られていないこの状態では、
容器１は全液体を所望の濃度に保持するので、こ
の液体の需要に応ずる準備が整つている。
液体の送出が再開されると、液位はレベル１９
の下まで下降し、そのとき信号Ｌは増大し、信号
A1及びA2は減少する。そして、信号４２及び４
３は次第に長くなり、上述の動作段階に従つて水
と濃縮液の流入量を設定する。
の下まで下降し、そのとき信号Ｌは増大し、信号
A1及びA2は減少する。そして、信号４２及び４
３は次第に長くなり、上述の動作段階に従つて水
と濃縮液の流入量を設定する。
液体の濃度に誤差が生じているとすれば、明ら
かに信号Ｅは零ではない。これは、Ｅに比例した
互いに逆符号の係数により信号A1及びA2を変化
させ、従つて電気弁４及び５が開いている時間を
変化させる。このようにして、溶液の濃度は所望
の値に調節される。
かに信号Ｅは零ではない。これは、Ｅに比例した
互いに逆符号の係数により信号A1及びA2を変化
させ、従つて電気弁４及び５が開いている時間を
変化させる。このようにして、溶液の濃度は所望
の値に調節される。
また、多量の濃縮液が供給された場合には、第
２図においてＣ＞Ｒであり、従つてＥ＞Ｏとな
る。(1)式は、破線（第４図）で表わされた正確な
濃度状態を生成すべき値よりもA1は大きく、A2
は小さいことを示す。これは、濃縮液用電気弁４
は短い時間周期で開かれ、水用電気弁５は長い時
間周期で開かれることを意味する。これにより、
溶液を稀釈することができる。
２図においてＣ＞Ｒであり、従つてＥ＞Ｏとな
る。(1)式は、破線（第４図）で表わされた正確な
濃度状態を生成すべき値よりもA1は大きく、A2
は小さいことを示す。これは、濃縮液用電気弁４
は短い時間周期で開かれ、水用電気弁５は長い時
間周期で開かれることを意味する。これにより、
溶液を稀釈することができる。
これに対し、濃度が充分でない場合には、Ｃ＜
Ｒ従つてＥ＜Ｏである。(1)式から、正確な濃度状
態に対してA1は小さすぎ、A2は大きすぎること
がわかる。これは、電気弁４は長い時間開かれ、
電気弁５は短い時間開かれることを示す。これに
より、溶液を濃縮することができる。
Ｒ従つてＥ＜Ｏである。(1)式から、正確な濃度状
態に対してA1は小さすぎ、A2は大きすぎること
がわかる。これは、電気弁４は長い時間開かれ、
電気弁５は短い時間開かれることを示す。これに
より、溶液を濃縮することができる。
濃度の補正を主として濃縮用電気弁４によつて
遂行するために、(1)式の比例定数K1及びK2は相
互に異なつている。好適な値はK1＝5K2であり、
これによりK1EはＥ＝1.5％のときＬの最大値に
等しくなる。これは、水用電気弁５の開時間の調
節が正の濃度誤差を最大レベルの方向に訂正する
ためにのみ行われることと、開時間及び閉時間を
正確な濃度状態の場合の開時間及び閉時間に理論
的に等しくして1.5％の濃度誤差が与えられたと
き、濃縮用電気弁４は完全に閉じたままであるこ
とを意味する。
遂行するために、(1)式の比例定数K1及びK2は相
互に異なつている。好適な値はK1＝5K2であり、
これによりK1EはＥ＝1.5％のときＬの最大値に
等しくなる。これは、水用電気弁５の開時間の調
節が正の濃度誤差を最大レベルの方向に訂正する
ためにのみ行われることと、開時間及び閉時間を
正確な濃度状態の場合の開時間及び閉時間に理論
的に等しくして1.5％の濃度誤差が与えられたと
き、濃縮用電気弁４は完全に閉じたままであるこ
とを意味する。
第４図の曲線は、濃度誤差が一定であるという
仮定に基づいている。実際には、濃度誤差はほぼ
零に近づく傾向がある。そのため、信号A1及び
A2を表わす連続的に引かれた曲線は、正確な濃
度状態を表わす破線に接近していく。
仮定に基づいている。実際には、濃度誤差はほぼ
零に近づく傾向がある。そのため、信号A1及び
A2を表わす連続的に引かれた曲線は、正確な濃
度状態を表わす破線に接近していく。
次に、本装置を準備してこれを動作させる準備
段階について説明する。
段階について説明する。
容器本体１が空のときには、液位検出器１５が
ブロツク３８を介して信号３９のレベルを決定
し、この信号がゲート３５及び３７の出力部を閉
じる。その結果、供給管９及び排出管１０内に
夫々配置された電気弁１２及び１３は閉じたまま
である。同時に、液位検出器１４の磁石１７はレ
ベル１９より下にあるので、信号Ｌは正の最大値
まで増幅され、信号A1及びA2は、デルタ信号Ｔ
の最小値より低い負の最大値に調節される。信号
４２及び４３は連続的であり、電気弁４及び５が
完全に開いて水と濃縮液を最大流量で容器１内へ
入れる。容器１内の液体がレベル２０を越える
と、液位検出器１５がブロツク３８の出力部へ信
号を送る。これにより、ブロツク３８はポンプ７
へ信号４０を送つてポンプを作動させる。これに
より、液体が管８を通つて容器本体１内へ再循環
せしめられ、そして濃度の値に従つて別のレベル
の信号３９が発生して、ゲート３７又は３５のい
ずれかの出力部に信号を生じさせる。ブロツク２
３の出力部に生成された電位信号は、濃度の値を
視覚的に表示する計器２４へ伝送され、そして２
つの比較器２５及び２６へ送られる。濃度の許容
誤差の上限と下限は、２つの抵抗器２７及び２８
によつて制御される。抵抗器２７及び２８は、濃
度の値が上記の下限より低くなるか又は上記の上
限より高くなると、閾値比較器２５及び２６の一
方の出力部から信号を受け入れる。このような濃
度誤差があるときは、ランプ３２又は３３が点灯
し、音響信号器３４が警報を発生する。そして、
信号３９の発生と同時にOR回路２９がゲート３
５へ信号を送り、このゲートが排出管１０の電気
弁１３を開く。
ブロツク３８を介して信号３９のレベルを決定
し、この信号がゲート３５及び３７の出力部を閉
じる。その結果、供給管９及び排出管１０内に
夫々配置された電気弁１２及び１３は閉じたまま
である。同時に、液位検出器１４の磁石１７はレ
ベル１９より下にあるので、信号Ｌは正の最大値
まで増幅され、信号A1及びA2は、デルタ信号Ｔ
の最小値より低い負の最大値に調節される。信号
４２及び４３は連続的であり、電気弁４及び５が
完全に開いて水と濃縮液を最大流量で容器１内へ
入れる。容器１内の液体がレベル２０を越える
と、液位検出器１５がブロツク３８の出力部へ信
号を送る。これにより、ブロツク３８はポンプ７
へ信号４０を送つてポンプを作動させる。これに
より、液体が管８を通つて容器本体１内へ再循環
せしめられ、そして濃度の値に従つて別のレベル
の信号３９が発生して、ゲート３７又は３５のい
ずれかの出力部に信号を生じさせる。ブロツク２
３の出力部に生成された電位信号は、濃度の値を
視覚的に表示する計器２４へ伝送され、そして２
つの比較器２５及び２６へ送られる。濃度の許容
誤差の上限と下限は、２つの抵抗器２７及び２８
によつて制御される。抵抗器２７及び２８は、濃
度の値が上記の下限より低くなるか又は上記の上
限より高くなると、閾値比較器２５及び２６の一
方の出力部から信号を受け入れる。このような濃
度誤差があるときは、ランプ３２又は３３が点灯
し、音響信号器３４が警報を発生する。そして、
信号３９の発生と同時にOR回路２９がゲート３
５へ信号を送り、このゲートが排出管１０の電気
弁１３を開く。
しかしながら、濃度が正しい場合には、OR回
路２９の出力信号は動作せず、従つて電気弁１３
は閉じたままである。そして、インバータ３６が
ゲート３７へ信号を送る。ゲート３７は、信号３
９が送られるのと同時に信号を供給管９の電気弁
１２に送つてこの弁を開く。
路２９の出力信号は動作せず、従つて電気弁１３
は閉じたままである。そして、インバータ３６が
ゲート３７へ信号を送る。ゲート３７は、信号３
９が送られるのと同時に信号を供給管９の電気弁
１２に送つてこの弁を開く。
従つて、容器内の液位がレベル２０を越える
と、濃度が所定の範囲内にあるか又はこの範囲を
越えているかに応じて供給管の電気弁１２又は排
水管の電気弁１３が開く。
と、濃度が所定の範囲内にあるか又はこの範囲を
越えているかに応じて供給管の電気弁１２又は排
水管の電気弁１３が開く。
一般に、最初の溶液充填サイクルにおいて液位
がレベル２０に達したとき、容器１内の濃度は不
充分である。従つて、排出管１０の電気弁１３が
開く、液位がレベル１９を越えたときには、電気
弁４及び５が一時的に閉じ、その後で濃縮液の管
２の電気弁４が開くことにより必要な濃度が得ら
れる。
がレベル２０に達したとき、容器１内の濃度は不
充分である。従つて、排出管１０の電気弁１３が
開く、液位がレベル１９を越えたときには、電気
弁４及び５が一時的に閉じ、その後で濃縮液の管
２の電気弁４が開くことにより必要な濃度が得ら
れる。
本発明の装置は、多くの作用効果を有する。そ
の中でも特に優れた効果は、広範囲に渡つて変化
し得る流量で液体を供給すると共に、液体の濃度
を実質上所定の許容誤差の範囲内に維持し得るこ
とである。プローブ１６によつて濃度が制御され
る液体の全てを保持する容器本体１を備えたこと
により、出口に生ずる脈流の問題を解決してい
る。また、流入する水の圧力差によつて出口にお
ける流量と導電率が妨害されることがない。
の中でも特に優れた効果は、広範囲に渡つて変化
し得る流量で液体を供給すると共に、液体の濃度
を実質上所定の許容誤差の範囲内に維持し得るこ
とである。プローブ１６によつて濃度が制御され
る液体の全てを保持する容器本体１を備えたこと
により、出口に生ずる脈流の問題を解決してい
る。また、流入する水の圧力差によつて出口にお
ける流量と導電率が妨害されることがない。
濃度と流量を連続的に監視して制御するための
ループは、極めて迅速に機能する。その結果、容
器内の液位はわずか10mmの範囲に渡つて変動する
だけでレベル１９の付近に維持される。これは、
電気弁４及び５の開閉時間を調節することによつ
て達成される。この調整動作は、信号A1及びA2
のレベルを制御し、従つて濃度が決して所望の値
から１％以上はずれないようにする液体検出器１
４と、所定の濃度に遭遇すると直ちに信号A1及
びA2のレベルを訂正するプローブ１６の作用に
よつて制御される。また、安定性と応答時間の観
点から最適値を得るために、可変抵抗器６１及び
６２により必要に応じて(1)式の比例定数K1及び
K2を補正することができる。
ループは、極めて迅速に機能する。その結果、容
器内の液位はわずか10mmの範囲に渡つて変動する
だけでレベル１９の付近に維持される。これは、
電気弁４及び５の開閉時間を調節することによつ
て達成される。この調整動作は、信号A1及びA2
のレベルを制御し、従つて濃度が決して所望の値
から１％以上はずれないようにする液体検出器１
４と、所定の濃度に遭遇すると直ちに信号A1及
びA2のレベルを訂正するプローブ１６の作用に
よつて制御される。また、安定性と応答時間の観
点から最適値を得るために、可変抵抗器６１及び
６２により必要に応じて(1)式の比例定数K1及び
K2を補正することができる。
容器１内の液体の導電率をずれを最小にして所
定の範囲内に維持するために、給水管３上に圧力
調整器を設けると共に濃縮液供給管２上に調節可
能なチヨークを設けることが有利である。その場
合には、従来通りチヨークの補償が必要である。
これは、ブロツク２２の動作と共に所望の濃度が
得られるまで流れを抑制する。これにより、上記
の粗い調整手段が改善されると共にブロツク２２
の動作が完全に維持される。
定の範囲内に維持するために、給水管３上に圧力
調整器を設けると共に濃縮液供給管２上に調節可
能なチヨークを設けることが有利である。その場
合には、従来通りチヨークの補償が必要である。
これは、ブロツク２２の動作と共に所望の濃度が
得られるまで流れを抑制する。これにより、上記
の粗い調整手段が改善されると共にブロツク２２
の動作が完全に維持される。
第１図は、本発明に従う装置の流体回路と電気
回路の概略図。第２図は、第１図に示された装置
内の命令及び監視ブロツクの電気回路を示す。第
３図及び第４図は、第２図の命令及び監視ブロツ
クにおいて生ずる信号の説明図。 １……容器本体、２……濃縮液供給管、３……
水供給管、４，５，１２，１３……電気弁、７…
…ポンプ、１４，１５……液位検出器、１６……
プローブ、１７……小磁石、２２……命令及び監
視ブロツク、２３……変換器ブロツク、２４……
指示計器、３４……音響信号器。
回路の概略図。第２図は、第１図に示された装置
内の命令及び監視ブロツクの電気回路を示す。第
３図及び第４図は、第２図の命令及び監視ブロツ
クにおいて生ずる信号の説明図。 １……容器本体、２……濃縮液供給管、３……
水供給管、４，５，１２，１３……電気弁、７…
…ポンプ、１４，１５……液位検出器、１６……
プローブ、１７……小磁石、２２……命令及び監
視ブロツク、２３……変換器ブロツク、２４……
指示計器、３４……音響信号器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 容器本体、及び該容器本体に接続された、該
容器本体内の溶液を混合するための混合手段を備
えた混合容器と、 透析液成分をそれぞれの流量で該混合容器内に
供給する、該混合容器に接続された調整装置と、 該容器本体内の溶液の液位を検出する、該混合
容器に設置された液位検出装置と、 該混合容器内の溶液の塩濃度を検出する、該混
合容器に設置された濃度プローブと、 該液位検出装置及び該濃度プローブから送られ
てくる信号を受信して該調整装置を制御する出力
信号を生成して、該調整装置に送る制御装置と、 該混合容器に連結された配送用管とを具備し、 該制制装置が、 該液位検出装置から送られてくる信号の関数で
ある液位信号を生成する手段と、 該濃度プローブからの信号と塩濃度基準値との
関数である塩濃度信号を生成する手段と、 上記液位信号及び上記塩濃度信号の関数である
第１及び第２の出力信号を生成する手段とを備え
ており、 該調整装置が、上記第１の出力信号及び第２の
出力信号にそれぞれ従つた流量の透析液成分を該
混合容器に供給する ことを特徴とする制御された塩濃度の透析液を自
動的に生成するための装置。 ２ 該制御装置が、該液位検出器から送られる信
号の関数である第１の液位信号を発生する第１要
素と、該第１の液位信号を第２の基準液位信号と
組み合わせ、そして該調整装置を制御する第３の
制御信号を発生する少なくとも２つの第２要素と
を具備している特許請求の範囲第１項記載の装
置。 ３ 該制御装置が、該濃度プローブから送られる
信号を所定の濃度の関数である基準濃度信号を比
較して第４の信号を発生する第３要素と、該第１
の液位信号及び第４の信号の関数である第５の信
号を発生する第４の要素とを具備し、該第５の信
号は該第２の要素に供給されて該第２の基準液位
信号と組み合わされるようになつている特許請求
の範囲第２項記載の装置。 ４ 該調整装置が、該溶液の成分を該混合容器に
供給したりその供給を止めたりする一対の電気弁
から構成されていて、これらの電気弁の開閉を該
第３の制御信号が制御し、そして該第１の液位信
号の関数として該電気弁の開閉を制御して該混合
容器内の液位を該第１液位の近傍に維持すると共
に、該第４の信号の関数として該電気弁の開閉時
間を制御して該溶液の濃度を所定の値に維持する
ようになつている特許請求の範囲第３項記載の装
置。 ５ 該第５の信号が該第１の液位信号と異なる比
例定数をもつ該第４の信号との関数であり、該第
４の信号の変化によつて生ずる該電気弁の開閉時
間のうちで該電気弁の一方の開閉時間が該電気弁
の他方の開閉時間よりも実質上長くなつている特
許請求の範囲第４項記載の装置。 ６ 該第３要素及び第４要素が差動増幅器から構
成されている特許請求の範囲第３項、第４項又は
第５項に記載の装置。 ７ 該液位検出器が第１液位に対する該溶液の液
位に応じて正又は負の信号を発生するようになつ
ており、そして、該第１要素が積分器から構成さ
れている特許請求の範囲第２項乃至第６項のいず
れかに記載の装置。 ８ 該第２要素が閾値比較器であり、該第２の基
準液位信号が周期的なデジタル信号の形である特
許請求の範囲第２項乃至第７項のいずれかに記載
の装置。 ９ 該濃度プローブが該溶液の導電率に比例する
周波数をもつ信号を発生するようになつていて、
電位を周波数に返還する変換器ブロツクを介して
該制御装置に接続されている特許請求の範囲第１
項乃至第８項のいずれかに記載の装置。 １０ 該濃度プローブにより発生した信号が、該
溶液の濃度の上限と下限を制御する２つの閾値比
較器に供給されるようになつており、該閾値比較
器の出力が、警報要素と、該混合容器からの溶液
の配送及び排出を制御するために設けられた少な
くとも２つの電気弁のいずれか一方を開くように
指令するゲート装置とに接続されている特許請求
の範囲第１項乃至第９項のいずれかに記載の装
置。 １１ 該容器内の該第１液位よりも低い第２液位
に設置されたもう１つの液位検出器により、液位
が一致した場合に制御信号が該ゲート装置に送ら
れるようになつている特許請求の範囲第１０項記
載の装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT6980875A IT1062800B (it) | 1975-11-14 | 1975-11-14 | Apparecchiatura per la preparazione automatica di liquidi a concentrazione controllata in particolare per la preparazione del liquido di dialisi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5325268A JPS5325268A (en) | 1978-03-08 |
| JPS6344002B2 true JPS6344002B2 (ja) | 1988-09-02 |
Family
ID=11312875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13585676A Granted JPS5325268A (en) | 1975-11-14 | 1976-11-13 | Apparatus for automatically producing controlled concentration solutions |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4091834A (ja) |
| JP (1) | JPS5325268A (ja) |
| BE (1) | BE848308A (ja) |
| DE (1) | DE2651810C2 (ja) |
| FR (1) | FR2331835A1 (ja) |
| GB (1) | GB1570217A (ja) |
| IT (1) | IT1062800B (ja) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4483357A (en) * | 1983-02-22 | 1984-11-20 | Globe-Union Inc. | Method for two stage in-line acid mixing |
| JPS59173134A (ja) * | 1983-03-19 | 1984-10-01 | Nippon Steel Corp | 槽内の懸濁液の質量管理方法とその装置 |
| DE3342872A1 (de) * | 1983-11-26 | 1985-06-20 | Weber und Springmann GmbH, 3200 Hildesheim | Vorrichtung zum dosierbaren zugeben eines stoffes zu einem unter druck in einer leitung stroemenden loesungs- oder verduennungsmittels |
| US4648043A (en) * | 1984-05-07 | 1987-03-03 | Betz Laboratories, Inc. | Computerized system for feeding chemicals into water treatment system |
| DE3416955C2 (de) * | 1984-05-08 | 1986-06-12 | Fresenius AG, 6380 Bad Homburg | Hämodialysevorrichtung |
| US4823987A (en) * | 1986-04-28 | 1989-04-25 | Ryco Graphic Manufacturing, Inc. | Liquid mixing system and method |
| JP3074366B2 (ja) * | 1993-02-22 | 2000-08-07 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置 |
| US5522660A (en) * | 1994-12-14 | 1996-06-04 | Fsi International, Inc. | Apparatus for blending and controlling the concentration of a liquid chemical in a diluent liquid |
| EP0836719A4 (en) * | 1995-06-05 | 1999-08-18 | Startec Ventures Inc | METHOD AND SYSTEM FOR LOCALLY MIXING EXTREMELY HIGH PURITY CHEMICALS FOR SEMICONDUCTOR PRODUCTION |
| US6050283A (en) * | 1995-07-07 | 2000-04-18 | Air Liquide America Corporation | System and method for on-site mixing of ultra-high-purity chemicals for semiconductor processing |
| DE19840989A1 (de) * | 1997-09-09 | 1999-03-18 | Tokyo Electron Ltd | Reinigungsverfahren und Reinigungsgerät |
| SE9802690D0 (sv) * | 1998-08-07 | 1998-08-07 | Astra Ab | Mixing apparatus |
| GB9819525D0 (en) * | 1998-09-09 | 1998-10-28 | Elopak Systems | Method and apparatus |
| KR20020043772A (ko) * | 2000-12-04 | 2002-06-12 | 이구택 | 스트립 산세장치의 농도보상기능을 가진 레벨제어장치 |
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| WO2005025726A2 (en) * | 2003-09-12 | 2005-03-24 | Gambro Lundia Ab | Preparation of liquids for a medical procedure |
| US20100107344A1 (en) * | 2008-10-31 | 2010-05-06 | Milligan William D | Apparatus for processing fabric |
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| WO2014015186A1 (en) | 2012-07-18 | 2014-01-23 | Labminds Ltd. | Automated solution dispenser |
| EP3254165B1 (en) * | 2015-02-06 | 2021-04-28 | LabMinds Ltd | Automated solution dispenser |
| CN107281972B (zh) * | 2017-05-11 | 2020-10-27 | 广东卓信环境科技股份有限公司 | 物料配制的标准控制方法及装置 |
| CN107311245A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-11-03 | 广东卓信环境科技股份有限公司 | 液态物料动态配制方法和装置 |
| CN110652934B (zh) * | 2019-08-30 | 2022-04-08 | 青岛中加特电气股份有限公司 | 矿用乳化液浓度配比控制器及配比系统 |
| JP7307633B2 (ja) * | 2019-08-30 | 2023-07-12 | 日機装株式会社 | 混合器 |
| CN112622564B (zh) * | 2020-12-22 | 2023-06-06 | 宋清云 | 一种汽车内空气流通的安全保险系统及其装置 |
| CN117960021B (zh) * | 2024-01-18 | 2024-12-03 | 达斯玛环境科技（北京）有限公司 | 一种潜水搅拌器的节能控制方法、系统、装置及存储介质 |
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|---|---|---|---|---|
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