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ガス供給に関する知識を活用して重要な問題をサポートする

スウェージロックのフィールド・エンジニア、ガス供給に関する知識を活用して人工呼吸器の製造をサポート

Alex Chu、エンジニアリング・マネジャー、スウェージロック・ブリストル

産業用ガスの供給プロセスは、単純なものとは限りません。潜在的に危険なガスを漏れなく適切な圧力でユース・ポイントに効率良く供給するには、特別なエンジニアリング・スキルと知識が求められます。

これまで一般的ではなかったあるガス供給アプリケーションが、この1年で世間の注目を浴びるようになりました。医療用の人工呼吸器です。呼吸器系に酸素を供給する医療用人工呼吸器は、新型コロナウイルス感染症のパンデミック発生以来、重症者の治療に欠かせないものとなっています。パンデミックの規模が拡大した2020年、医療関係者は、人工呼吸器が不足すると必要な治療を受けられない患者が出るおそれがあると警告しました。

U.K. Ventilator Challenge」(英国人工呼吸器チャレンジ)は、潜在的な人工呼吸器不足に対する取り組みのひとつです。英国の産業、テクノロジー、エンジニアリングの企業がタッグを組み、多数の人工呼吸器が必要になる事態に備えて、人工呼吸器の増産に乗り出しました。スウェージロック・ブリストルもその中に名を連ね、社内のフィールド・エンジニア・チームが一丸となって同課題に取り組んだ結果、人工呼吸器の設計と200台を超える組み立てにこぎつけたのです。

今回は、スウェージロック・ブリストルが、産業用ガスの供給に関する知識を活用して重要な課題の解決をサポートし、特殊なニーズに合わせてその知識をさまざまなカスタム・アプリケーションに応用した事例を紹介します。

アプリケーションの特質を見極める

人工呼吸器の製造という課題に取り組むにあたって、フィールド・エンジニアリング・チームはまず人工呼吸器の必須機能を調査しました。人工呼吸器は、言い換えれば酸素や空気を加圧源から適切な流量、圧力、濃度でユース・ポイント(人工呼吸器の場合は患者)に供給する自動ガス供給システムです。ガス混合/供給システムは、リスクの高いさまざまなアプリケーションで使用されており、このようなアプリケーションに精通しているスウェージロックのフィールド・エンジニアは、これまで超高純度ガスの供給や有毒ガスの輸送といったシステムに携わってきました。

人工呼吸器は、言い換えれば酸素や空気を加圧源から適切な流量、圧力、濃度で
ユース・ポイント(人工呼吸器の場合は患者)に供給する自動ガス供給システムです。

次にスウェージロック・ブリストルのチームは、アプリケーション内の空気と酸素の流量を制御するのに適した方法を検討しました。そして選ばれたのが、マス・フロー・メーターを専用の ドーム・ロード式背圧レギュレーター と組み合わせて使用するというソリューションでした。一般的なレギュレーターは、ばね定数が高いものが多く、精密な圧力コントロールを必要とする人工呼吸器には適していませんでした。そこでマン島を拠点とするスウェージロックの設計エンジニアが、急ピッチでレギュレーターをカスタマイズしたところ、ダイナミックな圧力コントロールが可能になり、患者の治療に必要となる安定した圧力レベルを提供できるようになりました。その他のスウェージロック部品と併せて、生命維持に欠かせない人工呼吸器のすべての機能を果たすシステムを設計することができたのです。

Assembly of a Swagelok gas distribution subsystem

真に重要なアプリケーションにおけるパフォーマンスを実現する

設計が固まったら、次は検証とバリデーションを行う必要があります。世界的に見ても、クラスIIIの医療機器ほど高レベルのバリデーションが必要なものは存在しません。人工呼吸器をはじめとする重要な医療機器は、何らかの原因で不具合が生じた場合、最悪の場合死に至ることもあります。そのため、厳格なテストが欠かせません。

スウェージロックのエンジニアが手掛けてきたアプリケーションは、医療機器と同様に重要なものが大半を占めています。人工呼吸器で使用する酸素は、さまざまな産業施設においても一般的に使用されています。また、酸素には、同じ産業施設内で使用されているその他の材料や化学物質に触れると、非常に燃えやすいという性質があります。そのため、産業用酸素供給システムで漏れが生じると、工場の従業員に大きな危険が及ぶおそれがあります。スウェージロックがガス供給システムを提供している業界において、ガスがシステムから外部環境に漏れ出た場合も、同様に有害で、かつコストがかさむことになります。

スウェージロックが重要なガス供給アプリケーションを
サポートした事例を動画でご覧ください。

信頼性を担保するため、クラスIIIの医療機器の承認を得る際は、メーカーは厳格な品質管理基準、バリデーション手順、完全なトレーサビリティ、材料証明書、そして最高レベルの部品清浄度を証明する必要がありますが、これらすべてにスウェージロック・ブリストルは応えました。スウェージロックは、ガス供給システムやカスタマイズ可能なガス・パネルを、同等の認証やバリデーションを必要とするさまざまな業界に提供してきました。スウェージロックでは、日常業務の一環として、使用する材料を同様の品質管理、トレーサビリティ、認証要件の対象としています。

Final ventilators built with Swagelok gas distribution subsystemsガス供給に関する知識をあらゆるアプリケーションに

スウェージロックのエンジニアは、自らの知識を類のない新しいアプリケーションに活かし、人工呼吸器の製造プロジェクトを成功に導きました。その結果、失敗が許されない重要なアプリケーションにおいて、高い信頼性と正確なガス供給を実現したのです。スウェージロックは、ガス供給システムを提供している業界において、いかなるガス供給ニーズであっても、同レベルのパフォーマンスを提供することを目指しています。

詳細な話に興味がございますか?ガス供給システムで漏れを低減し、コストを最小限に抑え、安全性を向上させ、想定外のダウンタイムを回避する方法につきましては、下のボタンから「ガス供給システム」のページをご覧ください。また、ガス供給に関して課題に直面しているという場合は、最寄りのスウェージロック指定販売会社までお問い合わせください。

スウェージロックのガス供給システムの詳細を見る

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