JP2017194070A

JP2017194070A - 製薬用水供給装置および方法

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Publication number: JP2017194070A
Application number: JP2016082676A
Authority: JP
Inventors: 真也勝呂; Shinya Suguro; 宗弘濱本; Munehiro Hamamoto
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2016-04-18
Filing date: 2016-04-18
Publication date: 2017-10-26

Abstract

【課題】ポンプが故障しても供給を継続でき、なおかつ、必要供給量も満足することができる製薬用水供給装置および方法を提供する。
【解決手段】ポンプＡ、Ｂを備える配管１２Ａ、１２Ｂで製薬用水をユースポイントに供給する製薬用水供給装置１０であって、ポンプＡ、Ｂは互いに並列接続しており、通常時は、ポンプＡ、Ｂが稼働する一方、ポンプＡが故障した故障時は、ポンプＢが稼働するとともに、ポンプＢの出力を調整することで故障前の供給量を維持するようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、製薬用水をユースポイントに供給する製薬用水供給装置および方法に関するものである。

従来、精製水や注射用水などの製薬用水を貯留するタンクから、ポンプを有する配管でユースポイントへ供給するようにした製薬用水供給装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。このような製薬用水設備の配管では通常、微生物の増殖を避けるために常時流れのある状態が作り出されている。

また、こうした製薬用水設備では、微生物による汚染を防ぐために配管分岐部・枝配管といった流れの滞留の原因となる箇所（配管デッドレグ）は極力排除する必要がある。そのため、配管に設ける供給ポンプについてもスタンバイポンプを設けず、１つの循環ラインにつき１台のみ設けるのが一般的である。これは、スタンバイポンプを常設すると、そのスタンバイ系統は死に水となってしまい、微生物発生のリスクが格段に上昇するためである。

一方、供給ポンプは故障すると製薬用水設備の停止、さらには製薬生産設備の停止に直結するほど重要な機器である。従来のポンプ故障時の主な対策として、以下のようなものがある。

（１）予備ポンプに交換する方法
本設のポンプと同じタイプの予備ポンプ本体や部品（メカニカルシール等）を予め倉庫などに準備しておき、本設のポンプが故障した際に交換する。この方法は、製薬用水設備がシンプルで、かつ、安価なものになるというメリットがある。しかしながら、ポンプの交換作業は容易ではない。また、交換後に熱殺菌や蒸気滅菌などの処理が必要不可欠となるので復旧まで時間を要することが多く、供給ラインの即時復旧はほぼ不可能である。

（２）常時２台のポンプを運転する方法
配管系統に２台のポンプを設け、この２台のポンプを常時５０％の能力で運転する。この方法では、１台が故障しても用水供給を継続することができるというメリットがある。しかしながら、故障時は供給量が通常時の半分になるため、製薬生産設備への製薬用水の供給量が不足する。また、配管内の流速も通常時の１／２となるため、菌対策として管内流速の下限値（例えば毎秒１ｍなど）が設定されている製薬用水設備では、故障時の管内流速が下限値を下回り、適正な運転が確保できなくなるおそれがある。

特許第３８５６５６６号公報

このため、ポンプが故障しても設備を停止することなく用水供給を続けることが可能で、なおかつ、必要供給量も満足することができる技術の開発が求められていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ポンプが故障しても供給を継続でき、なおかつ、必要供給量も満足することができる製薬用水供給装置および方法を提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る製薬用水供給装置は、ポンプを備える配管で製薬用水をユースポイントに供給する製薬用水供給装置であって、前記ポンプは前記配管に複数台設けられて互いに並列接続しており、通常時は、前記配管に備わる全ての前記ポンプが稼働する一方、複数台のうち少なくとも１台の前記ポンプが故障した故障時は、故障した前記ポンプを除く残りの前記ポンプが稼働するとともに、前記ポンプの各出力を調整することで故障前の供給量を維持するようにしたことを特徴とする。

また、本発明に係る他の製薬用水供給装置は、上述した発明において、複数台の前記ポンプの各出入口側には閉止弁が設けられ、複数台のうち少なくとも１台の前記ポンプが故障した故障時は、故障した前記ポンプの出入口側の前記閉止弁を閉塞するようにしたことを特徴とする。

また、本発明に係る製薬用水供給方法は、ポンプを備える配管で製薬用水をユースポイントに供給する製薬用水供給方法であって、前記ポンプは前記配管に複数台設けられて互いに並列接続しており、通常時に、前記配管に備わる全ての前記ポンプを稼働させる一方、複数台のうち少なくとも１台の前記ポンプが故障した故障時に、故障した前記ポンプを除く残りの前記ポンプを稼働させるとともに、前記ポンプの各出力を調整することで故障前の供給量を維持することを特徴とする。

また、本発明に係る他の製薬用水供給方法は、上述した発明において、複数台の前記ポンプの各出入口側には閉止弁が設けられ、複数台のうち少なくとも１台の前記ポンプが故障した故障時に、故障した前記ポンプの出入口側の前記閉止弁を閉塞することを特徴とする。

本発明に係る製薬用水供給装置によれば、ポンプを備える配管で製薬用水をユースポイントに供給する製薬用水供給装置であって、前記ポンプは前記配管に複数台設けられて互いに並列接続しており、通常時は、前記配管に備わる全ての前記ポンプが稼働する一方、複数台のうち少なくとも１台の前記ポンプが故障した故障時は、故障した前記ポンプを除く残りの前記ポンプが稼働するとともに、前記ポンプの各出力を調整することで故障前の供給量を維持するようにしたので、仮に１台のポンプが故障してもこのポンプを除く残りのポンプで所期の供給量を維持しながら製薬用水供給を継続することができる。また、残りのポンプの出力調整によって故障前の供給量を維持できるため、必要供給量も満足することができるという効果を奏する。また、製薬用水設備の停止を回避し、さらには製薬用水の供給が停止することによる製薬生産設備の停止を回避することができるという効果を奏する。これにより、製薬用水設備および製薬生産設備の稼働率を高く維持することができる。

また、本発明に係る他の製薬用水供給装置によれば、複数台の前記ポンプの各出入口側には閉止弁が設けられ、複数台のうち少なくとも１台の前記ポンプが故障した故障時は、故障した前記ポンプの出入口側の前記閉止弁を閉塞するようにしたので、故障したポンプを除く残りのポンプで製薬用水供給を継続しながら、故障したポンプの交換作業を行うことができるという効果を奏する。

また、本発明に係る製薬用水供給方法によれば、ポンプを備える配管で製薬用水をユースポイントに供給する製薬用水供給方法であって、前記ポンプは前記配管に複数台設けられて互いに並列接続しており、通常時に、前記配管に備わる全ての前記ポンプを稼働させる一方、複数台のうち少なくとも１台の前記ポンプが故障した故障時に、故障した前記ポンプを除く残りの前記ポンプを稼働させるとともに、前記ポンプの各出力を調整することで故障前の供給量を維持するので、仮に１台のポンプが故障してもこのポンプを除く残りのポンプで所期の供給量を維持しながら製薬用水供給を継続することができる。また、残りのポンプの出力調整によって故障前の供給量を維持できるため、必要供給量も満足することができるという効果を奏する。また、製薬用水設備の停止を回避し、さらには製薬用水の供給が停止することによる製薬生産設備の停止を回避することができるという効果を奏する。これにより、製薬用水設備および製薬生産設備の稼働率を高く維持することができる。

また、本発明に係る他の製薬用水供給方法は、上述した発明において、複数台の前記ポンプの各出入口側には閉止弁が設けられ、複数台のうち少なくとも１台の前記ポンプが故障した故障時に、故障した前記ポンプの出入口側の前記閉止弁を閉塞するので、故障したポンプを除く残りのポンプで製薬用水供給を継続しながら、故障したポンプの交換作業を行うことができるという効果を奏する。

図１は、本発明に係る製薬用水供給装置の実施の形態を示す配管系統図である。図２は、本発明に係る製薬用水供給方法の実施の形態を示すフローチャート図である。

以下に、本発明に係る製薬用水供給装置および方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

［製薬用水供給装置］
まず、本発明に係る製薬用水供給装置の実施の形態について説明する。以下では、ポンプを２台（複数台）備える製薬用水供給装置の場合を例にとり説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る製薬用水供給装置１０は、図外のタンクに貯められた精製水や注射用水などの製薬用水を、２台のポンプＡ、Ｂを有する配管系を介して図外のユースポイントに供給する装置である。ポンプＡ、Ｂの運転は制御手段１８により制御されている。

配管系は、図外のタンク側に連通する上流側の主配管１４と、図外のユースポイント側に連通する下流側の主配管１６と、主配管１４、１６間に配管された系統ＬＡ、系統ＬＢとからなる。系統ＬＡ、系統ＬＢは主配管１４の下流端部から分岐して設けられ、主配管１６の上流端部に合流している。系統ＬＡ、系統ＬＢにはポンプＡ、Ｂがそれぞれ設けてあり、ポンプＡ、Ｂは互いに並列に接続している。なお、配管分岐部に設ける枝配管１２Ａ〜１２Ｄについては、基準点からの距離を枝配管の径の６倍以下を許容するいわゆる６ｄルール、あるいは設備で定められた配管デッドレグ以内とすることが好ましい。

ポンプＡ、Ｂは、図示しない電動モーターにより回転駆動するものであり、いずれも１台だけで製薬用水供給装置１０に要求される出力を有している。本実施例では、ポンプＡ、Ｂはいずれもフル稼働時（出力１００％）の出力が製薬用水供給装置１０に要求される出力と同じもので構成する。ポンプＡ、Ｂは、それぞれインバーターＩＮＶＡ、ＩＮＶＢで電動モーターの回転数を変化させることによって、ポンプが送り出す水量を変更可能となっている。インバーターＩＮＶＡ、ＩＮＶＢの周波数は、それぞれ制御手段１８により制御されている。

また、ポンプＡ、Ｂの各吐出側、吸込側（出入口側）には自動弁１〜４（閉止弁）が設けられている。具体的には、ポンプＡ側の管路である系統ＬＡの上流入口側の枝配管１２Ａに自動弁１が、下流出口側の枝配管１２Ｃに自動弁２が設けられている。ポンプＢ側の管路である系統ＬＢの上流入口側の枝配管１２Ｂに自動弁３が、下流出口側の枝配管１２Ｄに自動弁４が設けられている。自動弁１〜４はそれぞれ開閉自在であり、通常運転時はいずれも開放状態になっている。自動弁１、２を閉じると系統ＬＡの通水量はゼロとなり、自動弁３、４を閉じると系統ＬＡの通水量はゼロとなる。自動弁１〜４の開閉状態は、それぞれ制御手段１８により制御されている。

制御手段１８は、製薬用水供給装置１０の通常運転時（通常時）には、ポンプＡ、Ｂを同時に稼働するように制御している。そして、いずれか１台のポンプが故障した故障発生時（故障時）には、自動弁の開閉状態を切り替え、もう１台のポンプのみで稼働するように制御する。ここで、インバーターを介して稼働するポンプの出力を制御することで、予め設定した配管系による故障前の製薬用水の供給量を維持するようにする。

例えば、通常運転時においては、ポンプＡ、Ｂの各出力を５０％に制御して稼働する。そして例えばポンプＡが故障した際には、制御手段１８は、故障したポンプＡ側の系統ＬＡの自動弁１、２を全閉とし、ポンプＢのみが稼働するように制御する。ここで、インバーターＩＮＶＢを介してポンプＢの出力を１００％に変更調整することで、配管系による故障前の製薬用水の供給量を維持することができる。なお、ポンプＡではなくポンプＢが故障した場合には、上記においてポンプＡをポンプＢと読み替えて同様の制御で対応すればよいことはもちろんである。

このように、本実施の形態の製薬用水供給装置１０によれば、仮に１台のポンプが故障してもこのポンプを除く残りのポンプで所期の供給量を維持しながら製薬用水の供給を継続することができる。また、残りのポンプの出力調整によって故障前の供給量を維持できるため、必要供給量も満足することができる。上記の例では、ポンプＢの出力調整によって故障前の供給量を維持できる。

また、故障したポンプの管路に備わる自動弁を閉塞することで、故障したポンプを除く残りのポンプで製薬用水の供給を継続しながら、故障したポンプの交換作業を行うことができる。上記の例では、故障したポンプＡ側の管路に備わる自動弁１、２を閉塞することで、ポンプＢで供給を継続しながら、故障したポンプＡの交換作業が行える。

また、製薬用水供給装置１０が接続している製薬用水製造装置などの製薬用水設備の停止を回避し、さらには製薬用水の供給が停止することによる製薬生産設備の停止を回避することができる。これにより、製薬用水設備および製薬生産設備の稼働率を高く維持することができる。

このように、本実施の形態ではスタンバイポンプではなく、常時ポンプ２台の運転を行うために配管系に滞留箇所は生じず、微生物汚染のリスクも最小限に留めることができる。その上、万が一ポンプ１台が故障した場合でも製薬用水設備を停止することなく製薬用水供給装置１０の即時復旧が可能となる。本実施の形態では、ポンプを２台設置し、自動制御が増えるために設備コストは若干大きくなってしまうが、ポンプ故障による製薬生産停止のリスクを回避できるメリットは非常に大きい。

上記の実施の形態においては、ポンプが２台の場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えばポンプ３台以上を互いに並列接続した配管系を用いて構成してもよい。ポンプ台数が増える分、装置コストは大きくなるが、上記の実施の形態と同様な作用効果を奏することができる。

［製薬用水供給方法］
次に、本発明に係る製薬用水供給方法の実施の形態について説明する。以下では、上記の実施の形態の製薬用水供給装置１０を使用する製薬用水供給方法の場合を例にとり説明する。

本実施の形態に係る製薬用水供給方法は、図１で説明した製薬用水供給装置１０を使用して、製薬用水をユースポイントに供給する方法である。

図２および図１に示すように、まず、製薬用水供給装置１０の通常運転時においては、ポンプＡ、Ｂをそれぞれ５０％の出力で同時稼働させる（ステップＳ１）。このステップＳ１の処理は、ポンプ故障が発生するまで継続される（ステップＳ２でＮｏ）。その後、仮にポンプＡに故障が発生した場合には（ステップＳ２でＹｅｓ）、故障したポンプＡ側の管路の系統ＬＡに備わる自動弁１、２を閉とし（ステップＳ３）、残りのポンプＢを出力１００％で稼働させる（ステップＳ４）。なお、ポンプＡではなくポンプＢが故障した場合には、上記においてポンプＡをポンプＢと読み替えて対応すればよい。

このように、本実施の形態の製薬用水供給方法によれば、仮に１台のポンプが故障してもこのポンプを除く残りのポンプで所期の供給量を維持しながら製薬用水の供給を継続することができる。また、残りのポンプの出力調整によって故障前の供給量を維持できるため、必要供給量も満足することができる。また、故障したポンプの管路に備わる自動弁を閉塞することで、故障したポンプを除く残りのポンプで製薬用水の供給を継続しながら、故障したポンプの交換作業を行うことができる。

以上説明したように、本発明に係る本発明に係る製薬用水供給装置によれば、ポンプを備える配管で製薬用水をユースポイントに供給する製薬用水供給装置であって、前記ポンプは前記配管に複数台設けられて互いに並列接続しており、通常時は、前記配管に備わる全ての前記ポンプが稼働する一方、複数台のうち少なくとも１台の前記ポンプが故障した故障時は、故障した前記ポンプを除く残りの前記ポンプが稼働するとともに、前記ポンプの各出力を調整することで故障前の供給量を維持するようにしたので、仮に１台のポンプが故障してもこのポンプを除く残りのポンプで所期の供給量を維持しながら製薬用水供給を継続することができる。また、残りのポンプの出力調整によって故障前の供給量を維持できるため、必要供給量も満足することができる。また、製薬用水設備の停止を回避し、さらには製薬用水の供給が停止することによる製薬生産設備の停止を回避することができる。これにより、製薬用水設備および製薬生産設備の稼働率を高く維持することができる。

また、本発明に係る他の製薬用水供給装置によれば、複数台の前記ポンプの各出入口側には閉止弁が設けられ、複数台のうち少なくとも１台の前記ポンプが故障した故障時は、故障した前記ポンプの出入口側の前記閉止弁を閉塞するようにしたので、故障したポンプを除く残りのポンプで製薬用水供給を継続しながら、故障したポンプの交換作業を行うことができる。

また、本発明に係る製薬用水供給方法によれば、ポンプを備える配管で製薬用水をユースポイントに供給する製薬用水供給方法であって、前記ポンプは前記配管に複数台設けられて互いに並列接続しており、通常時に、前記配管に備わる全ての前記ポンプを稼働させる一方、複数台のうち少なくとも１台の前記ポンプが故障した故障時に、故障した前記ポンプを除く残りの前記ポンプを稼働させるとともに、前記ポンプの各出力を調整することで故障前の供給量を維持するので、仮に１台のポンプが故障してもこのポンプを除く残りのポンプで所期の供給量を維持しながら製薬用水供給を継続することができる。また、残りのポンプの出力調整によって故障前の供給量を維持できるため、必要供給量も満足することができる。また、製薬用水設備の停止を回避し、さらには製薬用水の供給が停止することによる製薬生産設備の停止を回避することができる。これにより、製薬用水設備および製薬生産設備の稼働率を高く維持することができる。

また、本発明に係る他の製薬用水供給方法は、上述した発明において、複数台の前記ポンプの各出入口側には閉止弁が設けられ、複数台のうち少なくとも１台の前記ポンプが故障した故障時に、故障した前記ポンプの出入口側の前記閉止弁を閉塞するので、故障したポンプを除く残りのポンプで製薬用水供給を継続しながら、故障したポンプの交換作業を行うことができる。

以上のように、本発明に係る製薬用水供給装置および方法は、製薬用水をユースポイントに供給するのに有用であり、特に、ポンプが故障しても設備を停止することなく供給を継続し、なおかつ、必要供給量も満足するのに適している。

１，２，３，４自動弁（閉止弁）
１０製薬用水供給装置
１４，１６主配管
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ枝配管
１８制御手段
ＬＡ，ＬＢ系統（配管）
Ａ，Ｂポンプ
ＩＮＶＡ，ＩＮＶＢインバーター

Claims

ポンプを備える配管で製薬用水をユースポイントに供給する製薬用水供給装置であって、
前記ポンプは前記配管に複数台設けられて互いに並列接続しており、
通常時は、前記配管に備わる全ての前記ポンプが稼働する一方、
複数台のうち少なくとも１台の前記ポンプが故障した故障時は、故障した前記ポンプを除く残りの前記ポンプが稼働するとともに、前記ポンプの各出力を調整することで故障前の供給量を維持するようにしたことを特徴とする製薬用水供給装置。
複数台の前記ポンプの各出入口側には閉止弁が設けられ、
複数台のうち少なくとも１台の前記ポンプが故障した故障時は、故障した前記ポンプの出入口側の前記閉止弁を閉塞するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の製薬用水供給装置。
ポンプを備える配管で製薬用水をユースポイントに供給する製薬用水供給方法であって、
前記ポンプは前記配管に複数台設けられて互いに並列接続しており、
通常時に、前記配管に備わる全ての前記ポンプを稼働させる一方、
複数台のうち少なくとも１台の前記ポンプが故障した故障時に、故障した前記ポンプを除く残りの前記ポンプを稼働させるとともに、前記ポンプの各出力を調整することで故障前の供給量を維持することを特徴とする製薬用水供給方法。
複数台の前記ポンプの各出入口側には閉止弁が設けられ、
複数台のうち少なくとも１台の前記ポンプが故障した故障時に、故障した前記ポンプの出入口側の前記閉止弁を閉塞することを特徴とする請求項３に記載の製薬用水供給方法。