混合システム
【課題】省スペースで設置でき、医薬液剤の製造に適した混合システムを提供する。
【解決手段】混合システムは、濃縮液を流通させる管路中に第１の流量調整弁が設けられた第１のラインと、希釈液を流通させる管路中に第２の流量調整弁が設けられた第２のラインと、混合液を流通させるための第３のラインと、第１乃至３のラインとそれぞれ接続された混合機とを備える混合システムであって、第１のラインは、第１の流量調整弁により濃縮液の流量を調整して混合機に濃縮液を送液するとともに、第２のラインは、第２の流量調整弁により希釈液の流量を調整して混合機に希釈液を送液し、混合機は、濃縮液と希釈液とを混合するとともに第３のラインに混合された混合液を内部に滞留させることなく連続して送液する。
【解決手段】混合システムは、濃縮液を流通させる管路中に第１の流量調整弁が設けられた第１のラインと、希釈液を流通させる管路中に第２の流量調整弁が設けられた第２のラインと、混合液を流通させるための第３のラインと、第１乃至３のラインとそれぞれ接続された混合機とを備える混合システムであって、第１のラインは、第１の流量調整弁により濃縮液の流量を調整して混合機に濃縮液を送液するとともに、第２のラインは、第２の流量調整弁により希釈液の流量を調整して混合機に希釈液を送液し、混合機は、濃縮液と希釈液とを混合するとともに第３のラインに混合された混合液を内部に滞留させることなく連続して送液する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に濃縮液と希釈液とを混合して医薬液剤や飲料等の食品を調合するための混合システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの医薬品や食品では、その製造において品質の維持管理が必要とされ、その製造設備では、定期的な洗浄及び滅菌作業が必要とされる。特に生物製剤や血液製剤など生物由来の医薬品（医薬液剤）は、菌の増殖等の活動を起こさせないために、その温度は一定に保たれ、その製造設備は定期的に洗浄水で洗浄され、高温純粋蒸気等で滅菌される。
【０００３】
例えば注射液の製造において、図５に示すようなバッチ方式の注射液製造システムが知られている。注射液製造システム９０は、調合タンク９１と、ポンプ９３、９７と、冷却器９４と、フィルター９５と、貯液タンク９６とを備える。注射液製造システム９０では、調合タンク９１は内部に撹拌機９２を有しており、まず、注射用水Ｗ９と注射液の原料Ｒ９とを調合タンク９１内にそれぞれ所定量入れ、撹拌機９２で注射液Ｍ９を調合する。その後その注射液Ｍ９をポンプ９３ａで冷却器９４及びフィルター９５を通過させて貯液タンク９６に送液する。その後貯液タンク９６内の注射液Ｓ９をポンプ９３ｂで充填機や所定の場所に送液する。このように、この注射液製造システム９０は、各工程（調合、濾過滅菌、輸送、充填等）毎に処理を完結させるため、品質の管理、洗浄及び滅菌作業が比較的容易に実施できる利点がある。
【０００４】
少量の医薬液剤を必要とする場合では、医療現場等で直接医薬液剤を調合することが提案されている。特許文献１には、短時間に医薬液剤を調合する装置として、ポンプ等で有効成分濃厚物と希釈媒質とを合流させて医薬液剤を調合し、その医薬液剤をフィルター、ノズルを介して患者に注入する装置が記載されている。また、特許文献２には、医薬液剤以外の分野でＩＣ工場等に用いられる試薬の希釈装置として、ポンプで試薬原液と希釈溶媒とを混合配管で合流させて所定濃度に混合希釈しつつ目的箇所に送液する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第９９／３２１７５号
【特許文献２】特開平６−３１１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、バッチ方式の注射液製造システムでは、各工程毎に注射液を一旦全て保管する必要があるため、調合タンクや貯液タンクは大容量なものが必要となっていた。また、バッチ方式の注射液製造システムでは、注射液の製造に時間及びコストがかかるため、どうしても注射液が高価になってしまう傾向にあった。
【０００７】
特許文献１に記載された医薬液剤を調合する装置では、大容量の調合タンクや貯液タンクを不要とするが、医薬液剤の品質を維持することや医薬液剤の製造効率といった点で医薬液剤を大量に製造することには不向きである。また、特許文献２に記載された試薬の希釈装置でも、大容量の調合タンクや貯液タンクを不要とするが、医薬液剤を製造対象にするものではない。さらに、特許文献１及び特許文献２に記載された装置では、原料（有効成分濃厚物、試薬原液）と希釈液（希釈媒質、希釈溶媒）とを合流させるだけで混合希釈するため、所定の時間を必要とし、その製造された医薬液剤の品質は環境や原料と希釈液との組み合わせ等の製造条件に大きく依存する。そのため、医薬液剤を大量に製造することには不向きである。
【０００８】
以上の調合タンクの大容量化や製造コストの高コスト化については、飲料等の食品を製造する製造システムに対しても同様であった。
【０００９】
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、主に医薬液剤や飲料等の食品の製造に適した混合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】
【００１０】
本発明に係る混合システムは、濃縮液を流通させる管路中に第１の流量調整弁が設けられた第１のラインと、希釈液を流通させる管路中に第２の流量調整弁が設けられた第２のラインと、混合液を流通させるための第３のラインと、第１乃至３のラインとそれぞれ接続された混合機とを備える混合システムであって、第１のラインは、第１の流量調整弁により濃縮液の流量を調整して混合機に濃縮液を送液するとともに、第２のラインは、第２の流量調整弁により希釈液の流量を調整して混合機に希釈液を送液し、混合機は、濃縮液と希釈液とを混合するとともに混合された混合液を内部に滞留させることなく連続して第３のラインに送液することを特徴とする。
【００１１】
この構成により、混合システム全体を小型にすることができ、省スペースで設置することができる。特に、バッチ方式等に用いられる調合タンクは、一回で濃縮液と希釈液とを調合して保管する必要があるため、大型なものであったが、この調合タンクを不要にすることができ、濃縮液及び希釈液のそれぞれを貯液する貯液タンクとして小型なものを使用することができる。また、濃縮液及び希釈液に対して供給源を、混合液に対して送液先を予め準備しておくと、濃縮液、希釈液及び混合液をそれぞれ貯液するタンクは製造現場には必ずしも準備しなくてもよく、それらを不要とすることができる。
【００１２】
また、混合液の製造時間を短縮することができ、混合液の品質を維持するためのコストも低減することができる。その結果、混合液を低コストで製造することができる。
【発明の効果】
【００１３】
上記のとおり、本発明の混合システムによれば、濃縮液及び希釈液から一連の流れで連続して混合液を製造することができるため、バッチ方式では必要とされる大型の調合タンクを不要とすることができる。そのため、混合システム全体を小型にすることができ、省スペースで設置することができる。また、混合液の製造時間を短縮することができ、混合液を低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の混合システムを示す模式図である。
【図２】本実施形態の混合システムの一例を示す図である。
【図３】混合機の一例を示す図である。
【図４】本実施形態の混合システムの他の例を示す図である。
【図５】従来の製造システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本実施形態の混合システムを示す模式図である。なお、各矢印は、管路内の原料や液体の流れる方向をそれぞれ示す。本実施形態の混合システムは、主に医薬液剤を製造するシステムであるが、飲料等の食品の製造にも適用可能である。まず、製造する対象を医薬液剤として、図１を用いて本実施形態の混合システム全体の概要を説明する。
【００１６】
混合システム１０は、調合タンク１と、ポンプ３（３ａ、３ｂ）と、冷却器４と、フィルター５と、貯液タンク６と、混合機７と、流量調整弁８（８ａ、８ｂ）とを備える。図１に示すように、それらの構成は、管路で原料Ｒ１、希釈液Ｗ１、濃縮液Ｃ１、混合液Ｍ１、Ｓ１をそれぞれ輸送できるように接続されている。
【００１７】
原料Ｒ１は、調合タンク１に輸送される。希釈液Ｗ１は、冷却器４を介して混合機７へ送液されるとともに、調合タンク１にも送液される。混合液の品質を維持するために、従来のバッチ方式の製造システムでは、一旦混合液を調合し、その後混合液を冷却していたが、混合システム１０では、混合機７に送液される希釈液Ｗ１のみを冷却して混合液Ｍ１の温度を調整すればよい。希釈液Ｗ１は混合液Ｍ１よりも冷却効率がよいため、冷却器４は従来のバッチ方式の製造システムよりも冷却能力の低い小型のものを用いることができる。
【００１８】
調合タンク１は、撹拌機２を有し、その撹拌機２で所定量の原料Ｒ１及び希釈液Ｗ１を攪拌して濃縮液Ｃ１を調合し、その濃縮液Ｃ１を貯液する。濃縮液Ｃ１は、ポンプ３ａで混合機７に送液される。
【００１９】
従来のバッチ方式の製造システムであれば、調合タンクの容量と貯液タンクの容量とを同程度にする必要があったが、混合システム１０では、調合タンク１の容量Ｖ１は、希釈液Ｗ１に対する原料Ｒ１の溶解度により決定することができ、後述する貯液タンク６の容量Ｖ２よりも小さくすることができる。また、それに伴って、撹拌機２及びポンプ３ａも従来のバッチ方式の製造システムに用いるものよりも能力の低い小型のものをそれぞれ用いることができる。
【００２０】
具体的には、従来のバッチ方式の製造システムでは、図５に示すように、調合タンク９１の注射液Ｍ９の量を全て（１００％）注射液Ｓ９として貯液タンク９６に貯液させるが、本実施形態の混合システムでは、図１に示すように、混合機７へ直接送液する希釈液Ｗ１の量を混合液Ｓ１の全体量に対して７５〜９０％とし、混合機７へ送液する濃縮液Ｃ１の量を混合液Ｓ１の全体量に対して１０〜２５％として予め２つに分け、混合機７で混合液Ｓ１の全体量（１００％）にすることができる。そのため、調合タンク１は小型にすることができる。また、図１に示す撹拌機２とポンプ３ａと混合機７とに必要なエネルギーの合計は、図５に示す撹拌機９２とポンプ９３ａとに必要なエネルギーの合計よりも少量にすることができる。
【００２１】
混合機７は、濃縮液Ｃ１と希釈液Ｗ１とを高速、確実及び均一に混合するとともにその混合して得られる混合液Ｍ１を内部に滞留させることなく所定のライン（管路）に送液できるものであればよい。すなわち、混合機７は、所定の流量で流れてくる濃縮液Ｃ１及び希釈液Ｗ１に対して逆流や滞留を抑えて瞬時にそれらを混合し、その混合液Ｍ１を直ちに所定のラインに送液して内部に留めないものであればよい。このような混合機７は、一定の流量で濃縮液Ｃ１及び希釈液Ｗ１を受け入れることができ、濃縮液Ｃ１及び希釈液Ｗ１のそれぞれを供給する限り混合液Ｍ１を連続的に製造することができる。また、混合機７は、濃縮液Ｃ１、希釈液Ｗ１及び混合液Ｍ１の収納容積を最小限度に抑えられるため小型にすることができる。
【００２２】
このような混合機７を用いれば、濃縮液Ｃ１及び希釈液Ｗ１から混合液Ｍ１を得るまでの時間を短くすることができ、混合液の品質を維持することも容易にできる。また、流量調整弁８ａで濃縮液Ｃ１の流量を、流量調整弁８ｂで希釈液Ｗ１の流量をそれぞれ調整することによって濃縮液Ｃ１と希釈液Ｗ１との混合比率を容易に設定することができる。
【００２３】
混合機７で混合された混合液Ｍ１は、フィルター５を介して貯液タンク６へ送液される。貯液タンク６は、混合液Ｓ１を貯液する。混合液Ｓ１は、ポンプ３ｂで図示しない充填機や輸送装置等の所定の場所に送液される。
【００２４】
本実施形態の混合システムでは、濃縮液と希釈液とをそれぞれ混合機に送液するため、冷却効率のよい希釈液のみを冷却することで混合機で混合された混合液の温度を所定の範囲内にして品質を維持することが容易にでき、その希釈液を冷却するために用いる冷却器をより小型にすることができる。また、調合タンク、撹拌機及び濃縮液を送液するためのポンプをより小型にすることができる。そのため、混合システム全体を省スペースで設置することができる。また、本実施形態の混合システムでは、短時間で連続して混合液を製造することができる。
【００２５】
次に本実施形態の混合システムの一例として、医薬液剤を製造する混合システムについて具体的に説明する。
【００２６】
図２は、本実施形態の混合システムの一例を示す図である。混合システム３０は、調合タンク１１と、ポンプ１３（１３ａ、１３ｂ）と、冷却器１４と、濾過滅菌するためのフィルター１５と、貯液タンク１６と、混合機１７と、流量調整弁１８（１８ａ、１８ｂ）と、流量計２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）と、圧力計２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）と、レギュレーター２３（２３ａ、２３ｂ）とを備える。図２に示すように、それらの構成は、管路で原薬Ｒ２、注射用水Ｗ２、高濃度薬液Ｃ２、混合液Ｍ２、注射液剤Ｓ２をそれぞれ輸送できるように接続されている。それらの構成は、基本的に図１を用いて説明した上記内容と同じである。
【００２７】
図３は、混合機の一例を示す図である。なお、矢印は、注射用水Ｗ２、高濃度薬液Ｃ２及び混合液Ｍ２の流れる方向をそれぞれ示す。混合機１７は、注射用水Ｗ２を流入させるための入口１７１と、高濃度薬液Ｃ２を流入させるための入口１７２と、混合液Ｍ２を流出させるための出口１７３と、注射用水Ｗ２と高濃度薬液Ｃ２とを混合するためのローター（回転羽根）１７４と、混合液Ｍ２を所定の条件で通過させるスクリーン（ふるい部材）１７５と、混合液Ｍ２を出口１７３へ導く流通路１７６と、ローター１７４を回転させるためのモーター１７７とを備える。
【００２８】
図３に示すように、混合機１７は、モーター１７７でローター１７４を高速回転させて注射用水Ｗ２及び高濃度薬液Ｃ２を混合する。混合機１７では、ローター１７４の回転速度が具体的に１分間当たり２００００回転程のものを用いることができる。その後混合機１７は、混合液Ｍ２をスクリーン１７５、流通路１７６を順に通過させて出口１７３から流出させる。なお、混合機１７では、注射用水及び高濃度薬液の入口や混合液の出口の数を必要に応じて増減してもよい。
【００２９】
混合システム３０では、医薬液剤の製造前又は定期的に洗浄処理及び滅菌処理を実施する。洗浄処理では、洗浄水を注射用水Ｗ２と同様に混合システム３０内に流入させ、混合機１７、フィルター１５を順に通過させて洗浄処理を行う。また、滅菌処理では、純粋蒸気発生機等で１２１℃〜１２３℃の純粋な蒸気（高温純粋蒸気、ピュアスチーム）を発生させ、これを注射用水Ｗ１と同様に混合システム３０内に流入させ、混合機１７、フィルター１５を順に通過させて滅菌処理を行う。その後、乾燥空気を流通させて流通経路内の乾燥を行う。
【００３０】
洗浄処理に使用する洗浄水の量及び滅菌処理に使用する高温純粋蒸気の量は、いずれも調合タンク１１の容量に比例するため、濃縮液Ｃ２の濃度を高くするほど調合タンク１１の容量を小さくすることができ、従来のバッチ方式の製造システムよりも少量にすることができる。また、滅菌処理における高温純粋蒸気による混合システム３０の昇温時間も短縮させることができる。
【００３１】
混合システム３０では、原薬Ｒ２は調合タンク１１に輸送される。注射用水Ｗ２は、冷却器１４を介して混合機１７へ送液されるとともに、調合タンク１１にも送液される。調合タンク１１では、撹拌機１２で原薬Ｒ２と注射用水Ｗ２とを攪拌して高濃度薬液Ｃ２を調合する。そして、注射用水Ｗ２及び高濃度薬液Ｃ２をそれぞれ混合機１７に送液する。このとき、注射用水Ｗ２及び高濃度薬液Ｃ２の流量（流量計２１ａ、２１ｂ）がそれぞれ所定の流量値となるようにするとともに、注射用水Ｗ２及び高濃度薬液Ｃ２の圧力（圧力計２２ａ、２２ｂ）が等しくなるようにする。レギュレーター２３ａ、２３ｂは、各流量計２１ａ、２１ｂの数値を基にして予め設定された流量となるように流量調整弁１８ａ、１８ｂをそれぞれ調整する。混合機１７では、注射用水Ｗ２と高濃度薬液Ｃ２とが所定の割合で混合され、混合された混合液Ｍ１は、フィルター１５で濾過滅菌され、注射剤Ｓ２として貯液タンク１６に貯液される。その後注射剤Ｓ２は、図示しない充填機や輸送装置等の所定の場所に送液される。
【００３２】
本実施形態の混合システムにおいて、調合タンクを複数用いてもよい。また、希釈液と混合する原料に粉体を用いてもよい。粉体は、濃縮液や希釈液との混合に適した物性を用いることが好ましい。
【００３３】
図４は、本実施形態の混合システムの他の例を示す図である。なお、図４では冷却器を省略している。混合システム７０は、調合タンク５１（５１ａ、５１ｂ）と、ポンプ５３（５３ａ、５３ｂ、５３ｃ）と、濾過滅菌するためのフィルター５５と、貯液タンク５６と、混合機５７と、流量調整弁５８（５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ）と、流量計６１（６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ）と、圧力計６２（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）と、レギュレーター６３（６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ）と、主に原料の粉体Ｒ５を輸送するためのエジェクター６４と、粉体Ｒ５を計量するための計量器６５とを備える。図４に示すように、それらの構成は、管路で原薬Ｒ３、Ｒ４、原料の粉体Ｒ５、注射用水Ｗ３、高濃度薬液Ｃ３、Ｃ４、混合液Ｍ３、注射液剤Ｓ３をそれぞれ輸送できるように接続されている。それらの構成は、基本的に図１を用いて説明した上記内容と同じである。
【００３４】
混合システム７０では、原薬Ｒ３は調合タンク５１ａに、原薬Ｒ４は調合タンク５１ｂにそれぞれ輸送される。原料の粉体Ｒ５は計量器６５で計量後、エジェクター６４で一定量づつ混合機５７へ輸送される。注射用水Ｗ３は、図示しない冷却器を介して混合機５７へ送液されるとともに、粉体Ｒ５の流通経路及び調合タンク５１ａ、５１ｂにも送液される。調合タンク５１ａでは、撹拌機５２ａで原薬Ｒ３と注射用水Ｗ３とを攪拌して高濃度薬液Ｃ３を調合し、調合タンク５１ｂでは、撹拌機５２ｂで原薬Ｒ４と注射用水Ｗ３とを攪拌して高濃度薬液Ｃ４を調合する。そして、注射用水Ｗ３、高濃度薬液Ｃ３、Ｃ４及び粉体Ｒ５をそれぞれ混合機５７に送液する。このとき、流量計６１ａ、６１ｂ、６１ｃで注射用水Ｗ３及び高濃度薬液Ｃ３、Ｃ４の流量がそれぞれ所定の流量となるようにするとともに、圧力計６２ａ、６２ｂ、６２ｃで注射用水Ｗ３及び高濃度薬液Ｃ３、Ｃ４の圧力が等しくなるようにする。レギュレーター６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄは、各流量計６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄの数値を基にして予め設定された流量となるように流量調整弁５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄをそれぞれ調整する。混合機５７では、注射用水Ｗ３と高濃度薬液Ｃ３、Ｃ４と原料の粉体Ｒ５とが所定の割合で混合され、混合された混合液Ｍ３は、フィルター５５で濾過滅菌され、注射剤Ｓ３として貯液タンク５６又は図示しない充填機や輸送装置等の所定の場所に送液される。貯液タンク５６に貯液された注射剤Ｓ３は、図示しない充填機や輸送装置等の所定の場所に送液される。
【００３５】
混合システム７０では、複数の高濃度薬液及び原料の粉体を一度に混合することができる。混合システム７０では、用途及び混合条件に応じて適宜高濃度薬液や原料の粉体の供給経路を増減することができる。
【００３６】
本実施形態の混合システムは、予め希釈液及び濃縮液の供給源や混合液の送液先を準備しておいてもよく、このようにすると調合タンクや混合液を貯液するための貯液タンクを不要とすることができる。また、本実施形態の混合システムは、医薬液剤の製造を対象に説明したが、様々な分野に適用してもよく、特に設備の洗浄処理が定期的に必要な飲料等の食品の製造に用いてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１、１１ 調合タンク
２、１２ 撹拌機
３（３ａ，３ｂ）、１３（１３ａ、１３ｂ） ポンプ
４、１４ 冷却器
５、１５ フィルター
６、１６ 貯液タンク
７、１７ 混合機
８（８ａ，８ｂ）、１８（１８ａ、１８ｂ） 流量調整弁
１０、３０ 混合システム
２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ） 流量計
２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ） 圧力計
２３（２３ａ、２３ｂ） レギュレーター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に濃縮液と希釈液とを混合して医薬液剤や飲料等の食品を調合するための混合システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの医薬品や食品では、その製造において品質の維持管理が必要とされ、その製造設備では、定期的な洗浄及び滅菌作業が必要とされる。特に生物製剤や血液製剤など生物由来の医薬品（医薬液剤）は、菌の増殖等の活動を起こさせないために、その温度は一定に保たれ、その製造設備は定期的に洗浄水で洗浄され、高温純粋蒸気等で滅菌される。
【０００３】
例えば注射液の製造において、図５に示すようなバッチ方式の注射液製造システムが知られている。注射液製造システム９０は、調合タンク９１と、ポンプ９３、９７と、冷却器９４と、フィルター９５と、貯液タンク９６とを備える。注射液製造システム９０では、調合タンク９１は内部に撹拌機９２を有しており、まず、注射用水Ｗ９と注射液の原料Ｒ９とを調合タンク９１内にそれぞれ所定量入れ、撹拌機９２で注射液Ｍ９を調合する。その後その注射液Ｍ９をポンプ９３ａで冷却器９４及びフィルター９５を通過させて貯液タンク９６に送液する。その後貯液タンク９６内の注射液Ｓ９をポンプ９３ｂで充填機や所定の場所に送液する。このように、この注射液製造システム９０は、各工程（調合、濾過滅菌、輸送、充填等）毎に処理を完結させるため、品質の管理、洗浄及び滅菌作業が比較的容易に実施できる利点がある。
【０００４】
少量の医薬液剤を必要とする場合では、医療現場等で直接医薬液剤を調合することが提案されている。特許文献１には、短時間に医薬液剤を調合する装置として、ポンプ等で有効成分濃厚物と希釈媒質とを合流させて医薬液剤を調合し、その医薬液剤をフィルター、ノズルを介して患者に注入する装置が記載されている。また、特許文献２には、医薬液剤以外の分野でＩＣ工場等に用いられる試薬の希釈装置として、ポンプで試薬原液と希釈溶媒とを混合配管で合流させて所定濃度に混合希釈しつつ目的箇所に送液する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第９９／３２１７５号
【特許文献２】特開平６−３１１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、バッチ方式の注射液製造システムでは、各工程毎に注射液を一旦全て保管する必要があるため、調合タンクや貯液タンクは大容量なものが必要となっていた。また、バッチ方式の注射液製造システムでは、注射液の製造に時間及びコストがかかるため、どうしても注射液が高価になってしまう傾向にあった。
【０００７】
特許文献１に記載された医薬液剤を調合する装置では、大容量の調合タンクや貯液タンクを不要とするが、医薬液剤の品質を維持することや医薬液剤の製造効率といった点で医薬液剤を大量に製造することには不向きである。また、特許文献２に記載された試薬の希釈装置でも、大容量の調合タンクや貯液タンクを不要とするが、医薬液剤を製造対象にするものではない。さらに、特許文献１及び特許文献２に記載された装置では、原料（有効成分濃厚物、試薬原液）と希釈液（希釈媒質、希釈溶媒）とを合流させるだけで混合希釈するため、所定の時間を必要とし、その製造された医薬液剤の品質は環境や原料と希釈液との組み合わせ等の製造条件に大きく依存する。そのため、医薬液剤を大量に製造することには不向きである。
【０００８】
以上の調合タンクの大容量化や製造コストの高コスト化については、飲料等の食品を製造する製造システムに対しても同様であった。
【０００９】
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、主に医薬液剤や飲料等の食品の製造に適した混合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】
【００１０】
本発明に係る混合システムは、濃縮液を流通させる管路中に第１の流量調整弁が設けられた第１のラインと、希釈液を流通させる管路中に第２の流量調整弁が設けられた第２のラインと、混合液を流通させるための第３のラインと、第１乃至３のラインとそれぞれ接続された混合機とを備える混合システムであって、第１のラインは、第１の流量調整弁により濃縮液の流量を調整して混合機に濃縮液を送液するとともに、第２のラインは、第２の流量調整弁により希釈液の流量を調整して混合機に希釈液を送液し、混合機は、濃縮液と希釈液とを混合するとともに混合された混合液を内部に滞留させることなく連続して第３のラインに送液することを特徴とする。
【００１１】
この構成により、混合システム全体を小型にすることができ、省スペースで設置することができる。特に、バッチ方式等に用いられる調合タンクは、一回で濃縮液と希釈液とを調合して保管する必要があるため、大型なものであったが、この調合タンクを不要にすることができ、濃縮液及び希釈液のそれぞれを貯液する貯液タンクとして小型なものを使用することができる。また、濃縮液及び希釈液に対して供給源を、混合液に対して送液先を予め準備しておくと、濃縮液、希釈液及び混合液をそれぞれ貯液するタンクは製造現場には必ずしも準備しなくてもよく、それらを不要とすることができる。
【００１２】
また、混合液の製造時間を短縮することができ、混合液の品質を維持するためのコストも低減することができる。その結果、混合液を低コストで製造することができる。
【発明の効果】
【００１３】
上記のとおり、本発明の混合システムによれば、濃縮液及び希釈液から一連の流れで連続して混合液を製造することができるため、バッチ方式では必要とされる大型の調合タンクを不要とすることができる。そのため、混合システム全体を小型にすることができ、省スペースで設置することができる。また、混合液の製造時間を短縮することができ、混合液を低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の混合システムを示す模式図である。
【図２】本実施形態の混合システムの一例を示す図である。
【図３】混合機の一例を示す図である。
【図４】本実施形態の混合システムの他の例を示す図である。
【図５】従来の製造システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本実施形態の混合システムを示す模式図である。なお、各矢印は、管路内の原料や液体の流れる方向をそれぞれ示す。本実施形態の混合システムは、主に医薬液剤を製造するシステムであるが、飲料等の食品の製造にも適用可能である。まず、製造する対象を医薬液剤として、図１を用いて本実施形態の混合システム全体の概要を説明する。
【００１６】
混合システム１０は、調合タンク１と、ポンプ３（３ａ、３ｂ）と、冷却器４と、フィルター５と、貯液タンク６と、混合機７と、流量調整弁８（８ａ、８ｂ）とを備える。図１に示すように、それらの構成は、管路で原料Ｒ１、希釈液Ｗ１、濃縮液Ｃ１、混合液Ｍ１、Ｓ１をそれぞれ輸送できるように接続されている。
【００１７】
原料Ｒ１は、調合タンク１に輸送される。希釈液Ｗ１は、冷却器４を介して混合機７へ送液されるとともに、調合タンク１にも送液される。混合液の品質を維持するために、従来のバッチ方式の製造システムでは、一旦混合液を調合し、その後混合液を冷却していたが、混合システム１０では、混合機７に送液される希釈液Ｗ１のみを冷却して混合液Ｍ１の温度を調整すればよい。希釈液Ｗ１は混合液Ｍ１よりも冷却効率がよいため、冷却器４は従来のバッチ方式の製造システムよりも冷却能力の低い小型のものを用いることができる。
【００１８】
調合タンク１は、撹拌機２を有し、その撹拌機２で所定量の原料Ｒ１及び希釈液Ｗ１を攪拌して濃縮液Ｃ１を調合し、その濃縮液Ｃ１を貯液する。濃縮液Ｃ１は、ポンプ３ａで混合機７に送液される。
【００１９】
従来のバッチ方式の製造システムであれば、調合タンクの容量と貯液タンクの容量とを同程度にする必要があったが、混合システム１０では、調合タンク１の容量Ｖ１は、希釈液Ｗ１に対する原料Ｒ１の溶解度により決定することができ、後述する貯液タンク６の容量Ｖ２よりも小さくすることができる。また、それに伴って、撹拌機２及びポンプ３ａも従来のバッチ方式の製造システムに用いるものよりも能力の低い小型のものをそれぞれ用いることができる。
【００２０】
具体的には、従来のバッチ方式の製造システムでは、図５に示すように、調合タンク９１の注射液Ｍ９の量を全て（１００％）注射液Ｓ９として貯液タンク９６に貯液させるが、本実施形態の混合システムでは、図１に示すように、混合機７へ直接送液する希釈液Ｗ１の量を混合液Ｓ１の全体量に対して７５〜９０％とし、混合機７へ送液する濃縮液Ｃ１の量を混合液Ｓ１の全体量に対して１０〜２５％として予め２つに分け、混合機７で混合液Ｓ１の全体量（１００％）にすることができる。そのため、調合タンク１は小型にすることができる。また、図１に示す撹拌機２とポンプ３ａと混合機７とに必要なエネルギーの合計は、図５に示す撹拌機９２とポンプ９３ａとに必要なエネルギーの合計よりも少量にすることができる。
【００２１】
混合機７は、濃縮液Ｃ１と希釈液Ｗ１とを高速、確実及び均一に混合するとともにその混合して得られる混合液Ｍ１を内部に滞留させることなく所定のライン（管路）に送液できるものであればよい。すなわち、混合機７は、所定の流量で流れてくる濃縮液Ｃ１及び希釈液Ｗ１に対して逆流や滞留を抑えて瞬時にそれらを混合し、その混合液Ｍ１を直ちに所定のラインに送液して内部に留めないものであればよい。このような混合機７は、一定の流量で濃縮液Ｃ１及び希釈液Ｗ１を受け入れることができ、濃縮液Ｃ１及び希釈液Ｗ１のそれぞれを供給する限り混合液Ｍ１を連続的に製造することができる。また、混合機７は、濃縮液Ｃ１、希釈液Ｗ１及び混合液Ｍ１の収納容積を最小限度に抑えられるため小型にすることができる。
【００２２】
このような混合機７を用いれば、濃縮液Ｃ１及び希釈液Ｗ１から混合液Ｍ１を得るまでの時間を短くすることができ、混合液の品質を維持することも容易にできる。また、流量調整弁８ａで濃縮液Ｃ１の流量を、流量調整弁８ｂで希釈液Ｗ１の流量をそれぞれ調整することによって濃縮液Ｃ１と希釈液Ｗ１との混合比率を容易に設定することができる。
【００２３】
混合機７で混合された混合液Ｍ１は、フィルター５を介して貯液タンク６へ送液される。貯液タンク６は、混合液Ｓ１を貯液する。混合液Ｓ１は、ポンプ３ｂで図示しない充填機や輸送装置等の所定の場所に送液される。
【００２４】
本実施形態の混合システムでは、濃縮液と希釈液とをそれぞれ混合機に送液するため、冷却効率のよい希釈液のみを冷却することで混合機で混合された混合液の温度を所定の範囲内にして品質を維持することが容易にでき、その希釈液を冷却するために用いる冷却器をより小型にすることができる。また、調合タンク、撹拌機及び濃縮液を送液するためのポンプをより小型にすることができる。そのため、混合システム全体を省スペースで設置することができる。また、本実施形態の混合システムでは、短時間で連続して混合液を製造することができる。
【００２５】
次に本実施形態の混合システムの一例として、医薬液剤を製造する混合システムについて具体的に説明する。
【００２６】
図２は、本実施形態の混合システムの一例を示す図である。混合システム３０は、調合タンク１１と、ポンプ１３（１３ａ、１３ｂ）と、冷却器１４と、濾過滅菌するためのフィルター１５と、貯液タンク１６と、混合機１７と、流量調整弁１８（１８ａ、１８ｂ）と、流量計２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）と、圧力計２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）と、レギュレーター２３（２３ａ、２３ｂ）とを備える。図２に示すように、それらの構成は、管路で原薬Ｒ２、注射用水Ｗ２、高濃度薬液Ｃ２、混合液Ｍ２、注射液剤Ｓ２をそれぞれ輸送できるように接続されている。それらの構成は、基本的に図１を用いて説明した上記内容と同じである。
【００２７】
図３は、混合機の一例を示す図である。なお、矢印は、注射用水Ｗ２、高濃度薬液Ｃ２及び混合液Ｍ２の流れる方向をそれぞれ示す。混合機１７は、注射用水Ｗ２を流入させるための入口１７１と、高濃度薬液Ｃ２を流入させるための入口１７２と、混合液Ｍ２を流出させるための出口１７３と、注射用水Ｗ２と高濃度薬液Ｃ２とを混合するためのローター（回転羽根）１７４と、混合液Ｍ２を所定の条件で通過させるスクリーン（ふるい部材）１７５と、混合液Ｍ２を出口１７３へ導く流通路１７６と、ローター１７４を回転させるためのモーター１７７とを備える。
【００２８】
図３に示すように、混合機１７は、モーター１７７でローター１７４を高速回転させて注射用水Ｗ２及び高濃度薬液Ｃ２を混合する。混合機１７では、ローター１７４の回転速度が具体的に１分間当たり２００００回転程のものを用いることができる。その後混合機１７は、混合液Ｍ２をスクリーン１７５、流通路１７６を順に通過させて出口１７３から流出させる。なお、混合機１７では、注射用水及び高濃度薬液の入口や混合液の出口の数を必要に応じて増減してもよい。
【００２９】
混合システム３０では、医薬液剤の製造前又は定期的に洗浄処理及び滅菌処理を実施する。洗浄処理では、洗浄水を注射用水Ｗ２と同様に混合システム３０内に流入させ、混合機１７、フィルター１５を順に通過させて洗浄処理を行う。また、滅菌処理では、純粋蒸気発生機等で１２１℃〜１２３℃の純粋な蒸気（高温純粋蒸気、ピュアスチーム）を発生させ、これを注射用水Ｗ１と同様に混合システム３０内に流入させ、混合機１７、フィルター１５を順に通過させて滅菌処理を行う。その後、乾燥空気を流通させて流通経路内の乾燥を行う。
【００３０】
洗浄処理に使用する洗浄水の量及び滅菌処理に使用する高温純粋蒸気の量は、いずれも調合タンク１１の容量に比例するため、濃縮液Ｃ２の濃度を高くするほど調合タンク１１の容量を小さくすることができ、従来のバッチ方式の製造システムよりも少量にすることができる。また、滅菌処理における高温純粋蒸気による混合システム３０の昇温時間も短縮させることができる。
【００３１】
混合システム３０では、原薬Ｒ２は調合タンク１１に輸送される。注射用水Ｗ２は、冷却器１４を介して混合機１７へ送液されるとともに、調合タンク１１にも送液される。調合タンク１１では、撹拌機１２で原薬Ｒ２と注射用水Ｗ２とを攪拌して高濃度薬液Ｃ２を調合する。そして、注射用水Ｗ２及び高濃度薬液Ｃ２をそれぞれ混合機１７に送液する。このとき、注射用水Ｗ２及び高濃度薬液Ｃ２の流量（流量計２１ａ、２１ｂ）がそれぞれ所定の流量値となるようにするとともに、注射用水Ｗ２及び高濃度薬液Ｃ２の圧力（圧力計２２ａ、２２ｂ）が等しくなるようにする。レギュレーター２３ａ、２３ｂは、各流量計２１ａ、２１ｂの数値を基にして予め設定された流量となるように流量調整弁１８ａ、１８ｂをそれぞれ調整する。混合機１７では、注射用水Ｗ２と高濃度薬液Ｃ２とが所定の割合で混合され、混合された混合液Ｍ１は、フィルター１５で濾過滅菌され、注射剤Ｓ２として貯液タンク１６に貯液される。その後注射剤Ｓ２は、図示しない充填機や輸送装置等の所定の場所に送液される。
【００３２】
本実施形態の混合システムにおいて、調合タンクを複数用いてもよい。また、希釈液と混合する原料に粉体を用いてもよい。粉体は、濃縮液や希釈液との混合に適した物性を用いることが好ましい。
【００３３】
図４は、本実施形態の混合システムの他の例を示す図である。なお、図４では冷却器を省略している。混合システム７０は、調合タンク５１（５１ａ、５１ｂ）と、ポンプ５３（５３ａ、５３ｂ、５３ｃ）と、濾過滅菌するためのフィルター５５と、貯液タンク５６と、混合機５７と、流量調整弁５８（５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ）と、流量計６１（６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ）と、圧力計６２（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）と、レギュレーター６３（６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ）と、主に原料の粉体Ｒ５を輸送するためのエジェクター６４と、粉体Ｒ５を計量するための計量器６５とを備える。図４に示すように、それらの構成は、管路で原薬Ｒ３、Ｒ４、原料の粉体Ｒ５、注射用水Ｗ３、高濃度薬液Ｃ３、Ｃ４、混合液Ｍ３、注射液剤Ｓ３をそれぞれ輸送できるように接続されている。それらの構成は、基本的に図１を用いて説明した上記内容と同じである。
【００３４】
混合システム７０では、原薬Ｒ３は調合タンク５１ａに、原薬Ｒ４は調合タンク５１ｂにそれぞれ輸送される。原料の粉体Ｒ５は計量器６５で計量後、エジェクター６４で一定量づつ混合機５７へ輸送される。注射用水Ｗ３は、図示しない冷却器を介して混合機５７へ送液されるとともに、粉体Ｒ５の流通経路及び調合タンク５１ａ、５１ｂにも送液される。調合タンク５１ａでは、撹拌機５２ａで原薬Ｒ３と注射用水Ｗ３とを攪拌して高濃度薬液Ｃ３を調合し、調合タンク５１ｂでは、撹拌機５２ｂで原薬Ｒ４と注射用水Ｗ３とを攪拌して高濃度薬液Ｃ４を調合する。そして、注射用水Ｗ３、高濃度薬液Ｃ３、Ｃ４及び粉体Ｒ５をそれぞれ混合機５７に送液する。このとき、流量計６１ａ、６１ｂ、６１ｃで注射用水Ｗ３及び高濃度薬液Ｃ３、Ｃ４の流量がそれぞれ所定の流量となるようにするとともに、圧力計６２ａ、６２ｂ、６２ｃで注射用水Ｗ３及び高濃度薬液Ｃ３、Ｃ４の圧力が等しくなるようにする。レギュレーター６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄは、各流量計６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄの数値を基にして予め設定された流量となるように流量調整弁５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄをそれぞれ調整する。混合機５７では、注射用水Ｗ３と高濃度薬液Ｃ３、Ｃ４と原料の粉体Ｒ５とが所定の割合で混合され、混合された混合液Ｍ３は、フィルター５５で濾過滅菌され、注射剤Ｓ３として貯液タンク５６又は図示しない充填機や輸送装置等の所定の場所に送液される。貯液タンク５６に貯液された注射剤Ｓ３は、図示しない充填機や輸送装置等の所定の場所に送液される。
【００３５】
混合システム７０では、複数の高濃度薬液及び原料の粉体を一度に混合することができる。混合システム７０では、用途及び混合条件に応じて適宜高濃度薬液や原料の粉体の供給経路を増減することができる。
【００３６】
本実施形態の混合システムは、予め希釈液及び濃縮液の供給源や混合液の送液先を準備しておいてもよく、このようにすると調合タンクや混合液を貯液するための貯液タンクを不要とすることができる。また、本実施形態の混合システムは、医薬液剤の製造を対象に説明したが、様々な分野に適用してもよく、特に設備の洗浄処理が定期的に必要な飲料等の食品の製造に用いてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１、１１ 調合タンク
２、１２ 撹拌機
３（３ａ，３ｂ）、１３（１３ａ、１３ｂ） ポンプ
４、１４ 冷却器
５、１５ フィルター
６、１６ 貯液タンク
７、１７ 混合機
８（８ａ，８ｂ）、１８（１８ａ、１８ｂ） 流量調整弁
１０、３０ 混合システム
２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ） 流量計
２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ） 圧力計
２３（２３ａ、２３ｂ） レギュレーター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濃縮液を流通させる管路中に第１の流量調整弁が設けられた第１のラインと、
希釈液を流通させる管路中に第２の流量調整弁が設けられた第２のラインと、
混合液を流通させるための第３のラインと、
前記第１乃至３のラインとそれぞれ接続された混合機とを備える混合システムであって、
前記第１のラインは、
前記第１の流量調整弁により濃縮液の流量を調整して前記混合機に濃縮液を送液するとともに、
前記第２のラインは、
前記第２の流量調整弁により希釈液の流量を調整して前記混合機に希釈液を送液し、
前記混合機は、
濃縮液と希釈液とを混合するとともに
混合された混合液を内部に滞留させることなく連続して前記第３のラインに送液する
ことを特徴とする混合システム。
【請求項２】
前記第２のラインは冷却器を備える
ことを特徴とする請求項１記載の混合システム。
【請求項３】
前記第１及び第２のラインはいずれも圧力計をさらに備え、
前記濃縮液及び前記希釈液の流量をそれぞれ所定の流量とするとともに、
前記濃縮液及び前記希釈液の圧力を等しくする
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の混合システム。
【請求項４】
前記第１のラインを複数備える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の混合システム。
【請求項５】
粉体を流通させるための第４のラインをさらに備え、
前記第４のラインは計量器を備え、
前記計量器により粉体の量を調整して前記混合機に粉体を輸送する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の混合システム。
【請求項１】
濃縮液を流通させる管路中に第１の流量調整弁が設けられた第１のラインと、
希釈液を流通させる管路中に第２の流量調整弁が設けられた第２のラインと、
混合液を流通させるための第３のラインと、
前記第１乃至３のラインとそれぞれ接続された混合機とを備える混合システムであって、
前記第１のラインは、
前記第１の流量調整弁により濃縮液の流量を調整して前記混合機に濃縮液を送液するとともに、
前記第２のラインは、
前記第２の流量調整弁により希釈液の流量を調整して前記混合機に希釈液を送液し、
前記混合機は、
濃縮液と希釈液とを混合するとともに
混合された混合液を内部に滞留させることなく連続して前記第３のラインに送液する
ことを特徴とする混合システム。
【請求項２】
前記第２のラインは冷却器を備える
ことを特徴とする請求項１記載の混合システム。
【請求項３】
前記第１及び第２のラインはいずれも圧力計をさらに備え、
前記濃縮液及び前記希釈液の流量をそれぞれ所定の流量とするとともに、
前記濃縮液及び前記希釈液の圧力を等しくする
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の混合システム。
【請求項４】
前記第１のラインを複数備える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の混合システム。
【請求項５】
粉体を流通させるための第４のラインをさらに備え、
前記第４のラインは計量器を備え、
前記計量器により粉体の量を調整して前記混合機に粉体を輸送する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の混合システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−９４６８３（Ｐ２０１３−９４６８３Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３６５４２（Ｐ２０１１−２３６５４２）
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（５０２２３１０２９）クリーンメカニカル株式会社 (6)
【出願人】（５９５１１１８０４）エム・テクニック株式会社 (38)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（５０２２３１０２９）クリーンメカニカル株式会社 (6)
【出願人】（５９５１１１８０４）エム・テクニック株式会社 (38)
【Ｆターム（参考）】
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