製薬会社が流動床乾燥機 (FBD) の購入を検討する際、最初に尋ねる質問の 1 つがセンサーです。 FBD にはいくつのセンサーがあり、実際にいくつ必要ですか?

センサーの答えは重要です。なぜなら、安全性、乾燥性能、そして製品品質に直接影響を与えるからです。センサーの設置を誤ると、バッチの紛失、コンプライアンスリスク、オペレーションの欠陥、そして何よりも無駄な費用が発生する可能性があります。.

そのため、プロセスに実際に必要なセンサーの数と種類を理解することが非常に重要です。以下では、FBDの主要なセンサーを分類し、その役割を説明し、オペレーションに最適なセンサーの選び方をご紹介します。.

重要なポイント: FBDにはいくつのセンサーがあるか

• センサーが乾燥を一定に保つ: センサーは温度、気流、湿度を監視し、オペレーターが不規則性を検出し、ベッド全体の乾燥を均一に保つことを可能にします。.
• さまざまな指標の追跡温度プローブ、圧力計、湿度センサー、流量計はそれぞれ、プロセスの動作をリアルタイムで示す重要なデータを取得します。.
• センサーの数はプロセスの複雑さを反映する: 乾燥機が大型化したり、バッチ処理が複雑になったり、自動化レベルが上がったりすると、システムを完全に可視化するために、より多くのセンサーが必要になります。.
• 戦略的な配置が重要: 重要なポイントにセンサーを配置することで、ホットスポットを防ぎ、乾燥の不均一を回避し、測定値が材料の実際の状態を反映することを保証します。.
• 定期メンテナンス: 定期的な校正と検査により、ドリフトや故障を早期に発見し、バッチ品質の低下のリスクを軽減します。.

 

流動床乾燥機におけるセンサーの重要性

流動床乾燥機においてセンサーが重要な理由を理解するには、流動床乾燥機の仕組みを理解する必要があります。.

流動床乾燥機（FBD）を使用する目的は、 医薬品機器, は、粉末や顆粒を迅速かつ均一に乾燥させることを目的としています。このプロセスは、材料（湿った粉末または顆粒）をFBDステンレス鋼チャンバーに投入することから始まります。. 

加熱された空気は、穴の開いた底板を通して上方に吹き出されます。これにより、粒子は浮遊状態となり流動化し、沸騰した液体のような状態になります。この流動状態により、すべての粒子が常に熱風と接触し、均一な乾燥が実現します。. 

このプロセスにおいて、センサーは重要な役割を果たします。温度、風量、圧力、水分量といった重要なパラメータを監視します。センサーがなければ、機械はこれらの状態を検知・制御できず、乾燥ムラ、製品の劣化、あるいは潜在的な安全上の問題につながります。.

FBDに搭載されているセンサーの種類

流動層乾燥機のセンサー数は機械のサイズ、設計、自動化レベルによって異なるため、固定されていません。一部の高度な流動層乾燥機では、 50個以上のセンサー, 一方、より小さいまたは単純なユニットでは、その数ははるかに少なくなります。.

しかし、ほとんどのFBDには、安全で安定した乾燥を確保するために、温度、空気の流れ、圧力、材料の流れを監視する必須センサーが搭載されています。必須センサーのリストは以下のとおりです。

1. 温度センサー

流動層乾燥機では、適切な温度を維持することが乾燥プロセスの成功に不可欠です。温度が低すぎると、材料は適切に乾燥しません。一方、温度が高すぎると、製品が過熱して劣化し、バッチが台無しになる可能性があります。.

温度センサーはプロセスを継続的に監視することで、このような現象を防ぎます。入口（FBDに入る空気）と出口（FBDから出る空気）の温度が、安全で均一な乾燥のために最適な範囲内に保たれるようにします。.

2. 圧力センサーとゲージ

圧力センサーとゲージは、流動層乾燥機のもう一つの重要な部品です。その名の通り、これらはシステム内の空気圧を測定します。この圧力によって、層内の適切な流動化が確保され、所定の空気流量が維持されます。.

安定した圧力がないと乾燥プロセスが失敗し、乾燥が不均一になったり、機械が故障したりする可能性があります。.

3. 湿度センサーモニター

水分含有量の測定 ベッド内の固体粒子 乾燥プロセスが完了したかどうかを知ることは不可欠です。水分センサーはリアルタイムのフィードバックを提供し、乾燥不足（微生物の増殖や安定性の低下のリスク）や乾燥過剰（エネルギーの無駄や製品品質の低下）を回避するのに役立ちます。.

高度な FBD では、静電センサー アレイを使用してこれを実行し、粒子の電荷変動の変化を検出して、水分レベルを高精度に推定します。.

4. 粒子サイズセンサー

粒度センサーは、乾燥工程における顆粒または粒子のサイズと分布を監視するために使用されます。粒子サイズは最終製品の品質に直接影響するため、粒度センサーの監視が不可欠です。粒子が大きすぎると、均一に乾燥しなかったり、打錠工程で圧縮性が低下したりする可能性があります。.

5. レベルおよび流量センサー

流動層乾燥機には、チャンバー内の材料の量と、プロセス中の空気や固形物の動きを監視するためのレベルセンサーとフローセンサーも搭載されています。これらのセンサーの主な目的は、乾燥プロセスと最終製品の品質に影響を与える可能性のある過充填や過少充填を防ぐことです。.

6. サポートセンサーとインジケーター

すでに述べたように、 流動床乾燥機 (FBD) は、機器の設計、規模、用途によって異なります。.

多くの機械には、基本的な操作に必要なセンサーのみが装備されているかもしれません。一方、大規模な医薬品製造で使用される高度なモデルには、監視と自動化を強化するために、数十個もの追加センサーが搭載されている場合があります。.

以下は、サポートされる (または追加される) センサーのリストです。

• 振動センサー: 機械的な問題やシステムの不均衡を示す異常な振動パターンを検出します。.
• 電流および電圧センサー: 電気供給を監視して、機械が安全な電力制限内で動作することを確認し、障害を早期に検出します。.
• 漏れセンサー: パフォーマンス、製品の品質、安全性に影響を及ぼす可能性のある、システム内の空気または材料の漏れを特定します。.
• 酸素センサー: 安全のために酸素レベルを監視し、特に溶剤を使用するプロセスでは、燃焼や爆発のリスクを最小限に抑えます。.
• ガス組成センサー: 乾燥機内のガス濃度を測定して安全な環境を維持し、乾燥条件を最適化します。.
• 安全アラーム: 過熱、過圧、または機器の故障に関するリアルタイムの警告を提供し、事故やダウンタイムを防止します。.

FBDにおけるセンサー数に影響を与える要因

流動層乾燥機（FBD）に設置されるセンサーの数と種類は、多くの要因によって左右されます。多くの場合、これは企業固有の要件によって決まります。また、FBDは基本構成と拡張構成の両方で提供される場合もあります。以下では、これらのシナリオについて詳しく見ていきましょう。

1. 企業固有の要件

カスタム機械市場は世界中で活況を呈している。実際、その市場価値は 2024年には$211億, 、この成長の大部分を製薬業界が占めています。.

多くの製薬会社は、プロセスごとに固有の要件があるため、既製のモデルではなくカスタマイズされたFBDを好みます。企業によっては、機械に追加の水分センサーや安全関連センサー（酸素センサーやリークセンサーなど）が必要になる場合があります。このカスタマイズこそが、FBDのセンサー数が大きく異なる最大の理由の一つです。. 

2. 材料特性

流動層乾燥機には多くの材料が投入されます。材料ごとに、空気の流れや熱にさらされた際の挙動が異なります。例えば、吸湿性の高い材料には、追加の水分センサーが必要になる場合があります。つまり、処理対象となる材料の種類は、流動層乾燥機に必要なセンサーの数と種類に直接影響します。.

3. 自動化のレベル

他の多くの機械と同様に、FBDに搭載するセンサーの数を決定する上で、自動化レベルが重要な要素となります。AIモジュールを搭載した完全自動化モデルでは、数十個のセンサーが連携してリアルタイムの監視と最適化を実現します。.

この組み合わせは単に利便性のためだけではなく、成功していることが証明されています。 AI支援予熱モデル 1バッチあたり37分の時間節約と年間約4,000 kWhのエネルギー節約が報告されました。.

よくある質問

1. FBD 内のセンサーの数は変更できますか?

はい、その数は FBD モデル、バッチ サイズ、自動化レベル、規制要件によって異なります。.

2. FBD センサーはどのくらいの頻度で校正する必要がありますか?

センサーは、使用状況や重要度に応じて、通常は 6 ～ 12 か月ごとに定期的に校正する必要があります。.

3. センサーのアップグレードにより FBD のパフォーマンスは向上しますか?

はい、高精度センサーやワイヤレスセンサーにアップグレードすると、制御が改善され、製品品質が向上します。.

プロセスニーズに最適なFBDマシンを入手

覚えておいてください。正しい質問は、FBDにセンサーがいくつあるかではありません。本当に必要なのは、実際にいくつのセンサーが必要か、そして、どのレベルの自動化がプロセスに適しているかです。

企業ごとに要件は異なります。だからこそ、適切な 流動床乾燥機 適切なセンサー配置を備えたFBD（Finance and Delaying：生産・流通・流通）は、スムーズな運用とコストのかかるボトルネックの差を生む可能性があります。センサーの数だけでなく、製品の種類、生産規模、そして省エネ目標も考慮する必要があります。.

ファインテックでは、省エネと信頼性の高い性能を実現する幅広い流動床乾燥機を取り揃えております。お気軽にお問い合わせください。 カスタム見積もり プロセスのニーズに合わせてカスタマイズします。.