JP6153148B1 - プロセス液の処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタ装置に残留するプロセス液を削減することができるプロセス液の処理システムを提供する。【解決手段】フィルタ１２を収容する容器１１を備えたフィルタ装置１０と、プロセス液をフィルタ装置１０に供給する供給配管２０と、プロセス液を圧送するための気体を供給配管２０に供給する圧送手段３０と、洗浄用流体をフィルタ装置１０に供給する洗浄手段４０と、を備え、供給配管２０は、途中で分岐して、容器１１の側部又は上部に接続された第１配管２１、及び容器１１の底部に接続された第２配管２２を有し、圧送手段３０により第１配管２１及び第２配管２２からフィルタ装置１０内にプロセス液を圧送し、洗浄手段３０によりフィルタ装置１０へ供給した洗浄用流体を第２配管２２からフィルタ装置１０の外部へ排出する。【選択図】 図２

Description

本発明は、フィルタ装置に残留するプロセス液を削減することができるプロセス液の処理システムに関する。

従来、注射剤、点眼剤等の液状のプロセス液を処理するプラントにおいては、プロセス液をフィルタ装置で濾過することで殺菌する工程が実施されている。プロセス液は、通常、圧縮空気により、タンクからフィルタ装置へ圧送される。圧縮空気を供給して圧送する場合、製造終了後に配管内にプロセス液が残留する場合がある。

このような残留したプロセス液を回収するために、フィルタ装置よりも上流に設けられたバルブの開度を調整し、圧縮空気の流速を制御することで、配管内に残留するプロセス液を送液する送液方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような送液方法により、配管内に残留するプロセス液を低減することができる。

しかしながら、フィルタ装置に接続されたドレインへ接続された配管にプロセス液が残留する場合がある。図７に、従来のフィルタ装置の概略構成を示す。一般に、フィルタ装置１１０は、フィルタ１１２が配置された容器１１１を備えている。容器１１１の内部空間は、フィルタ１１２によって区画されており、上流側の空間が一次側１１３、下流側の空間が二次側１１４となっている。

また、フィルタ装置１１０には、底部にドレン１５１へ接続した排水管１５０が接続されている。排水管１５０には弁装置１５２が設けられている。排水管１５０は、フィルタ装置１１０の容器１１１の内部を洗浄した洗浄液や水蒸気等などを、容器１１１の内部からドレン１５１へ排出するために用いられる。

このようなフィルタ装置１１０は、上流からプロセス液が一次側１１３に供給され、プロセス液はフィルタ１１２により濾過され、二次側１４から次の工程へ送られる。このようにフィルタ装置１１０でプロセス液を処理しているとき、弁装置１５２は閉鎖されている。

プロセス液の全量をフィルタ装置１１０で処理し終えると、図中のハッチ部分に示すように、排水管１５０の一部（弁装置１５２から容器１１１との入口までの間の部分）には、プロセス液が残留してしまう。排水管１５０に残留したプロセス液は、弁装置１５２を開放し、ドレン１５１へ廃棄されている。特に注射剤等のプロセス液は、少量であっても非常に高価であることから、プロセス液を残留させ廃棄することは、大きな損失をもたらす。

なお、このような問題は、注射剤等の医薬に関する液状のプロセス液だけではなく、フィルタによる濾過を必要とするプロセス液について一般に存在する。

特許第５２０５１５８号公報

本発明は、このような事情に鑑み、フィルタ装置に残留するプロセス液を削減することができるプロセス液の処理システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための第１の態様は、フィルタを収容する容器を備えたフィルタ装置と、プロセス液を前記フィルタ装置に供給する供給配管と、プロセス液を圧送するための気体を前記供給配管に供給する圧送手段と、洗浄用流体を前記フィルタ装置に供給する洗浄手段と、を備え、前記供給配管は、途中で分岐して、前記容器の側部又は上部に接続された第１配管、及び前記容器の底部に接続された第２配管を有し、前記圧送手段により前記第１配管及び前記第２配管から前記フィルタ装置内にプロセス液を圧送し、前記洗浄手段により前記フィルタ装置へ供給した洗浄用流体を前記第２配管から前記フィルタ装置の外部へ排出することを特徴とするプロセス液の処理システムにある。

第１の態様では、第２配管が排水管と供給配管としての機能を兼用するので、洗浄用流体の排出を可能とし、かつ、供給配管に残留する薬液を低減することができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様に記載するプロセス液の処理システムにおいて、前記プロセス液を貯留する調製タンクを備え、前記調製タンクは、前記圧送手段から前記気体が供給されるとともに、前記供給配管を介して前記フィルタ装置に接続され、前記第１配管には、バルブが設けられ、前記圧送手段により前記調製タンクに貯留された前記プロセス液を前記第１配管及び前記第２配管から前記フィルタ装置内に圧送する際に、前記調製タンクに貯留された前記プロセス液の残量が所定値以下となったとき、前記第１配管に設けられた前記バルブを閉鎖することを特徴とするプロセス液の処理システムにある。

第２の態様では、プロセス液をより早く確実にフィルタ装置へ送ることができる。

本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様に記載するプロセス液の処理システムにおいて、前記第２配管の口径は、前記第１配管の口径よりも狭いことを特徴とするプロセス液の処理システムにある。

第３の態様では、第２配管の口径を、第１配管の口径よりも狭くすることで、送液速度を十分確保することができる。

本発明の第４の態様は、第１から第３の何れか一つに記載するプロセス液の処理システムにおいて、前記プロセス液は、薬液であることを特徴とするプロセス液の処理システムにある。

第４の態様では、プロセス液として薬液を対象とする。特に薬液は高価であることから、供給配管に残留する薬液を低減することによる経済的な効果は顕著である。

本発明によれば、フィルタ装置に残留するプロセス液を削減することができるプロセス液の処理システムが提供される。

プロセス液の処理システムの概略構成図である。 薬液を送液している状態における処理システムの概略図である。 薬液を送液している状態における処理システムの概略図である。 薬液を送液している状態における処理システムの概略図である。 洗浄している状態における処理システムの概略図である。 別形態のプロセス液の処理システムの概略構成図である。 従来のフィルタ装置の概略構成図である。

〈実施形態１〉
図１は本実施形態に係るプロセス液の処理システムの概略構成図である。本実施形態の処理システム１は、プロセス液の一例として液状の医薬品（以下、薬液）を製造するプラントの一部である。

具体的には、処理システム１は、調製タンク２と、貯留タンク３と、フィルタ装置１０と、供給配管２０と、圧送手段３０と、洗浄手段４０とを備えている。

調製タンク２は、薬液を調整するタンクである。特に図示しないが、調製タンク２は、製造する薬液の原料が投入される投入口、製造された薬液を排出する排出口を備えている。これらの投入口や排出口は、後述する制御装置からの制御信号により開閉可能となっている。

貯留タンク３は、フィルタ装置１０で濾過された薬液を貯留するタンクである。特に図示しないが、圧送された薬液が投入される投入口、薬液を排出する排出口を備えている。これらの投入口や排出口は、後述する制御装置からの制御により開閉可能となっている。また、貯留タンク３は、薬液を容器に詰める充填機に接続されており、当該充填機の排出口から薬液を排出し、充填機に供給することが可能となっている。

フィルタ装置１０は、箱状の容器１１と、容器１１の内部空間に設けられたフィルタ１２とを備えている。フィルタ１２は、液体を流通させ、薬液中の不純物や雑菌等を濾過するものである。ここでは、フィルタ１２は円筒状に形成され、容器１１の内部を二つに区分けしている。フィルタ１２の外部、すなわち容器１１の内部であり、かつフィルタ１２の外側を一次側１３とする。フィルタ１２の内部を二次側１４とする。

供給配管２０は、プロセス液を調製タンク２からフィルタ装置１０へ供給する配管である。供給配管２０は、鉛直方向において、容器１１よりも下方に位置する分岐部２５にて、二つに分岐している。供給配管２０のうち、途中で分岐したそれぞれを第１配管２１と第２配管２２と称する。第１配管２１及び第２配管２２は、ともにフィルタ装置１０の一次側１３に接続している。

第１配管２１は、供給配管２０のうち分岐部２５からフィルタ装置１０の容器１１の側部に接続された配管である。具体的な第１配管２１の形状や配置に特に限定はないが、ここでは、第１配管２１は、分岐部２５から上方へほぼ垂直に立ち上がり、折れ曲がって容器１１の側部に接続している。

第２配管２２は、供給配管２０のうち分岐部２５からフィルタ装置１０の容器１１の底部に接続された配管である。具体的な第２配管２２の形状や配置に特に限定はないが、ここでは、第２配管２２は、分岐部２５から水平に延び、上方に傾斜して容器１１の底部に接続している。

フィルタ装置１０には、フィルタ装置１０の二次側１４に二次側配管２６が接続されている。フィルタ１２を透過したプロセス液は二次側１４から二次側配管２６を通り、貯留タンク３に送られる。

また、フィルタ装置１０の上部には、輸送配管２７が接続されている。輸送配管２７は、フィルタ装置１０の一次側に接続された配管であり、洗浄用流体を容器１１内に輸送するための配管であり、フィルタ装置１０から空気抜きされた空気の流路として用いられる配管でもある。

圧送手段３０は、調製タンク２の内部に圧縮空気を供給するものである。例えば、空気を取り込み圧縮するポンプ等の装置から構成されている。圧送手段３０は、後述する制御装置からの制御により、指定された圧力の空気を調製タンク２に供給する。このような圧送手段３０により、調製タンク２から薬液を供給配管２０へ圧送することができる。

洗浄手段４０は、洗浄用流体をフィルタ装置１０に供給するものである。洗浄手段４０は、洗浄用流体を供給する公知の装置から構成することができる。洗浄用流体とは、定置洗浄（Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｉｎ Ｐｌａｃｅ；ＣＩＰ）で用いる洗浄液や、定置滅菌（Ｓｔｅｒｉｌｉｚｉｎｇ Ｉｎ Ｐｌａｃｅ；ＳＩＰ）で用いる高温高圧の蒸気をいう。

洗浄手段４０は、輸送配管２７を介して洗浄用流体をフィルタ装置１０に供給し、フィルタ装置１０を洗浄する。もちろん、輸送配管２７を介してフィルタ装置１０に洗浄用流体を供給する構成に限定されない。例えば、調製タンク２や貯留タンク３にも洗浄用流体を供給して、それらを洗浄する構成としてもよい。

第１配管２１には、第１弁装置６１が設けられている。輸送配管２７には第２弁装置６２が設けられている。供給配管２０にはドレン５１へ分岐するドレン配管５３が接続されており、ドレン配管５３には第３弁装置６３が設けられている。

また、処理システム１は、処理システム１の処理を制御するプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）などの制御装置（図示せず）を備えている。制御装置は、圧送手段３０に圧縮空気を調製タンク２へ供給・停止させる制御や、洗浄手段４０に洗浄用流体の供給・停止をさせる制御が可能である。その他に、制御装置は、調製タンク２及び貯留タンク３の投入口や排出口の開閉や、第１弁装置６１、第２弁装置６２、及び第３弁装置６３の開閉を制御することが可能である。制御装置は、処理システム１を構成するこれらの各装置を制御することで、薬液の処理（濾過）や各種装置の洗浄などのプロセスを実現する。

上述した構成の処理システム１の動作について説明する。図２は、調製タンク２から貯留タンク３に薬液を送液している状態における処理システム１の概略図である。なお、図３のハッチは薬液を表している。各弁装置が開放された状態を白塗りで表し、閉鎖された状態を黒塗りで表している。

送液時においては、制御装置は、第１弁装置６１を開放し、第３弁装置６３を閉鎖しておく。第２弁装置６２については、当初は開放しておく。制御装置は、圧送手段３０に圧縮空気を調製タンク２へ供給させる。このような制御により、調製タンク２から供給配管２０を介してフィルタ装置１０へ薬液が圧送される。第１配管２１及び第２配管２２は、何れも分岐部２５から上方へ延びているが、圧縮空気の圧力により、薬液はフィルタ装置１０へ圧送される。

フィルタ装置１０の容器１１内に薬液が充填され始めると、容器１１内の空気は輸送配管２７から分岐した排出管（図示せず）から外部へ排出される。制御装置は、容器１１内に所定量の薬液が充填されたとき、第２弁装置６２を閉鎖する。

そして、制御装置は、圧送手段３０に調製タンク２の圧縮空気を供給させ続ける。これにより、供給配管２０からフィルタ装置１０へ薬液が圧送され、フィルタ装置１０で濾過され、貯留タンク３に圧送される。

図３及び図４は、調製タンク２から貯留タンク３に薬液を送液している状態における処理システム１の概略図である。図３に示すように、制御装置は、圧送手段３０に調製タンク２の圧縮空気を供給させ続けた結果、調製タンク２の薬液は空となり、第２配管２２に薬液が満たされる程度となっている。

このように薬液の残量が所定量以下になったとき、制御装置は第１弁装置６１を閉鎖する。第２配管２２は、フィルタ装置１０の底部よりも下方に位置しているが、圧送手段３０からの圧縮空気により、薬液は第２配管２２からフィルタ装置１０へ圧送される。

さらに、図４に示すように、制御装置が圧送手段３０に圧縮空気の供給を続けると、第２配管２２（供給配管２０）からほとんどの薬液がフィルタ装置１０へ圧送される。

図５は、洗浄手段４０から洗浄用流体をフィルタ装置１０へ供給している状態における処理システム１の概略図である。図５のハッチは洗浄用流体を表している。

図５に示すように、制御装置は、第１弁装置６１、第２弁装置６２、及び第３弁装置６３を開放し、洗浄手段４０に洗浄用流体をフィルタ装置１０へ供給させる。これにより、フィルタ装置１０の容器１１内は、洗浄用流体により洗浄される。そして、洗浄後、洗浄用流体は、第１配管２１及び第２配管２２を通り、ドレン５１へ排出される。なお、ここでは、フィルタ装置１０を洗浄する構成について説明したが、このような構成に限定されない。洗浄手段４０は、調製タンク２に洗浄用流体を供給するようにし、調製タンク２、供給配管２０を洗浄するようにしてもよい。

上述したように、処理システム１では、調製タンク２からフィルタ装置１０へ供給配管２０を介して薬液の送液が行われる。また、洗浄手段４０からフィルタ装置１０へ洗浄用流体が供給され、洗浄用流体は、供給配管２０を介してドレン５１へ排出される。

ここで、供給配管２０から分岐した第２配管２２は、フィルタ装置１０の底部に接続した構成となっている。このような構成とすることで、第２配管２２は、フィルタ装置１０内に供給された洗浄用流体を外部へ排出するための排水管（図７の従来の排水管１５０に相当）として機能することができる（図５参照）。

そして、第２配管２２は、供給配管２０の一部であり、圧送手段３０による圧縮空気が供給されるので、第２配管２２に薬液を残留させることなく、フィルタ装置１０へ薬液を圧送することができる（図３〜図４参照）。

図７に示したように、従来では、排水管１５０が供給配管とは別であったので、排水管１５０に残留した薬液をフィルタ装置１０へ圧送することができず、廃棄するしかなかった。しかしながら、本発明の処理システム１は、第２配管２２が排水管と供給配管としての機能を兼用するので、洗浄用流体の排出を可能とし、かつ、供給配管２０に残留する薬液を低減することができる。

なお、供給配管２０を分岐させずに、調製タンク２からフィルタ装置１０の底部に接続した構成（第１配管２１が無い構成）においても、上述した効果が得られるとも考えられる。しかし、第２配管２２は、口径が広すぎると、圧送手段３０による圧縮空気が薬液を圧送せずに抜けてしまい、薬液を十分にフィルタ装置１０へ圧送できない。そのため、第２配管２２をある程度狭くする必要がある。供給配管２０が分岐していない場合は、狭い第２配管２２のみで薬液を圧送することになり、薬液の送液速度が低下してしまう。

しかしながら、本実施形態の処理システム１は、供給配管２０を分岐させたので、一方の第２配管２２を狭くしても、他方の第１配管２１を広くすることができるので、供給配管２０の全体として送液できる薬液の送液速度を十分確保することができる。換言すれば、第２配管２２の口径を、第１配管２１の口径よりも狭くすることで、送液速度を十分確保することができる。なお、第２配管２２の口径は、薬液の粘性などの物性や、圧送手段３０による圧縮空気の圧力にもよるが、圧縮空気が薬液を抜けずに薬液を圧送できるよう、調整することが好ましい。

また、第１配管２１に設けられた第１弁装置６１を、薬液の残量が所定値以下となったときに閉鎖するようにした。これにより、圧縮空気を第２配管２２に集中的に送られるので、第２配管２２に残留する薬液により強い圧力を掛けることができ、薬液をより早く確実にフィルタ装置１０へ送ることができる。なお、第１弁装置６１は、必ずしも第１配管２１に設けなくてもよい。第１弁装置６１がない場合でも、圧縮空気は第２配管２２にも供給されるからである。

また、第２配管２２をフィルタ装置１０へ取り付ける角度については、特に限定はないが、傾斜していることが好ましい。すなわち、第２配管２２は、垂直に延設されてフィルタ装置１０の底部に接続されるよりも、本実施形態のように傾斜して底部に接続されていることが好ましい。第２配管２２を傾斜させることで、薬液を第２配管２２からフィルタ装置１０へ圧送しやすくすることができる。

また、本実施形態の処理システム１は、プロセス液として薬液を対象とする。特に薬液は高価であることから、供給配管２０（第２配管２２）に残留する薬液を低減することによる経済的な効果は顕著である。

〈他の実施形態〉
以上、本発明の一実施形態について説明したが、勿論、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。

実施形態１に係る処理システム１は、調製タンク２から貯留タンク３へ薬液を送液した。しかし、供給配管２０が接続される装置は調製タンク２に限定されず、フィルタ装置１０の下流側に配置される装置は貯留タンク３に限定されない。熱交換器（殺菌器）や充填機など様々な装置を接続してもよい。

実施形態１に係る処理システム１は、プロセス液として薬液を送液したが、これに限定されず、任意のプロセス液を送液する場合に適用できる。

実施形態１に係る処理システム１は、第２配管２２は分岐部２５から水平に延び、傾斜して上方に折り曲げた構成としたが、これに限定されない。例えば、第２配管２２は、分岐部２５から水平に延び、ほぼ垂直方向に折れ曲がってフィルタ装置１０の底部に接続されていてもよい。また、第１配管２１は、フィルタ装置１０の容器１１の側部に接続されていたが、容器１１の上部に接続されていてもよい。

また、本実施形態の処理システム１では、供給配管２０の分岐部２５が容器１１の底部よりも鉛直方向において下方に位置しているが、このような態様に限定されない。図６に別形態の処理システム１を示す。例えば、容器１１の底部よりも上方において、供給配管２０を分岐部２５で分岐させる。第２配管２２を分岐部２５から容器１１の底部よりも下方に伸ばし、そこから折り返して容器１１の底部に接続するようにしてもよい。この場合、第２配管２２がローポイントとなるので、第２配管２２にドレン５１へ接続されるドレン配管５３を設けておく。このような構成の供給配管２０は、第２配管２２が洗浄用流体をドレン５１へ導く排水管として機能する。そして、圧送手段３０からの圧縮空気により、第２配管２２の薬液をフィルタ装置１０へ送液することができるので、第２配管２２に残留する薬液を低減することができる。

１…プロセス液の処理システム、１０…フィルタ装置、１２…フィルタ、１３…一次側、１４…二次側、２０…供給配管、２１…第１配管、２２…第２配管、３０…圧送手段、４０…洗浄手段

Claims (4)

1. フィルタを収容する容器を備えたフィルタ装置と、
   プロセス液を前記フィルタ装置に供給する供給配管と、
   プロセス液を圧送するための気体を前記供給配管に供給する圧送手段と、
   洗浄用流体を前記フィルタ装置に供給する洗浄手段と、を備え、
   前記供給配管は、途中で分岐して、前記容器の側部又は上部に接続された第１配管、及び前記容器の底部に接続された第２配管を有し、
   前記圧送手段により前記第１配管及び前記第２配管から前記フィルタ装置内にプロセス液を圧送し、
   前記洗浄手段により前記フィルタ装置へ供給した洗浄用流体を前記第２配管から前記フィルタ装置の外部へ排出する
   ことを特徴とするプロセス液の処理システム。
2. 請求項１に記載するプロセス液の処理システムにおいて、
   前記プロセス液を貯留する調製タンクを備え、
   前記調製タンクは、前記圧送手段から前記気体が供給されるとともに、前記供給配管を介して前記フィルタ装置に接続され、
   前記第１配管には、バルブが設けられ、
   前記圧送手段により前記調製タンクに貯留された前記プロセス液を前記第１配管及び前記第２配管から前記フィルタ装置内に圧送する際に、前記調製タンクに貯留された前記プロセス液の残量が所定値以下となったとき、前記第１配管に設けられた前記バルブを閉鎖する
   ことを特徴とするプロセス液の処理システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載するプロセス液の処理システムにおいて、
   前記第２配管の口径は、前記第１配管の口径よりも狭い
   ことを特徴とするプロセス液の処理システム。
4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載するプロセス液の処理システムにおいて、
   前記プロセス液は、薬液である
   ことを特徴とするプロセス液の処理システム。

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