JPS59213490A - 無菌水供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明（よ都市上水、イオン父模水などの比較的良質な
水をＩｔ：ｉ水どして、その供給端末にＪ５いて、生菌
−１５パイ１１ジ１−ンを含まない水を供給づるための
装置に関りる。

都市上水、イオン父模水、蒸溜水などはそれぞれ家匹用
、工業用など使用の目的に応じてとｐ生処理を経た水で
あるが生菌又はパイロジエンを完全に除去したしのでは
なく、電子工業用、製共−１業用、医療用などの目的に
は不適当である。生菌Ａ９バイト］ジ１ンを完全に除去
した水（以下無菌水と称す）を製造するには、蒸溜より
’ｂＩ摸分１ｉ１１１によるｈ法か適当であり孔径の小
さな逆浸透膜を用いて純瓜のＩｔめで＾い水を製造り−
ることがでさる。しかじながＩう、高論１１ｉを確１尿
りるためには設面が大型になり複２１［なＬ■ニカ調整
説１拍や使用端末に至るよ（゛のト装置にＪ３いて、再
汚染の磯会が多く、これを管理することは甚だ困ｆｆ１
ｌｆである。

これに対し最近、上質の原水が使用できることを前提と
し−（、Ｊ：リコンパク１−で閤易な設備であつて使用
端末近傍に設置し、供給原水を仝伊瀘過して無菌水をイ
バ給し、かつ簡単に管理できるものが要求されている。

例えば、現在病院などの無菌水供給用には、膜面偵当り
の透水量の大ぎいものが必要であるところからマイクロ
フィル１−レーショングレードの膜が一般に用いられて
いる。具体的には特開昭５７−１７４０７号に、欣とし
てポリオレフィンを延伸してえられる網状構造のマイク
（」フィル１〜レーヨン欣を用いるど、その１１７論孔
径が菌・ｌ’）パイロジエンの大きざよりも大きいと考
えられるにも拘らず、菌やパイロジエンのない透過水が
１ｑられることが示されている。その機構は十分明らか
ではないが、膜内に菌やパイロジエンが捕捉され通過を
阻止するものと考えられている。

しかしながら実際には、都市上水を原水として、マイク
ロフィル１〜レーシヨングレードの膜を用いて無菌水を
製造した場合には、使用時［１υとともに急速に透水量
が低下する。この現象は原水中の微小懸濁物質が膜孔中
に捕捉されて閉塞−りるからであり、逆洗浄を行えばあ
る程度膜の透水性は回復−づることか知られでいる。

更に無菌水製３ｕｌｌＪ共首の場合法のにう４１問題が
Ｊうる。

１、原水を逆洗浄に用いると透過水側が菌（゛汚染され
る。

２、透過水を逆洗浄に用いるために＋よ、透過水の１１
ｊ’　ｌｆｌ　ｓ逆洗のための加圧ポンプ、それらをｊ
ｐ、＋（菌状態に保つためのｆ’）　？ｉ）設備など巨
人’ｒＬ設備が必要とイヱる。さらに透過水を用いて逆
洗し透水量がある稈１σ回復したとして−ｂ１菌はＤ９
膜内に残留りるＩＩＪｆ１旨性か畠＜　Ｂｉｉ内部で′
繁殖する可能１りがある。

３、逆洗浄により膜の微粗部分が破ｊＯシでしその後の
使用が不７ｉＪ能になる。

本発明の発明者らは鋭意ω１究の結果、膜どじ−Ｃフィ
クロフィル１〜レーショングレーｊくのものではなくて
、特定のクル１〜ラフイル１〜レージ＝＋ングレードの
ものを用い、且つ原水側のみを通水洗）争Ｊれぽ透水量
が回復するだ【プではなく、容易に１１（（菌水供給が
再開でさることを見出し、それを具体的にｌｊＪ能にり
る装置Ｎを１〕１発することに成功したちのである。

発明者か使用した膜は具体的には分子分画量３万以上、
透水速瓜１リットル（ρ）７分・ｎｌ’・気圧以−Ｆの
性能を右する【クルトラフイルトレージョングレードの
膜である。この膜を組みこんだモジュールに原水全ｌＩ
ｊ瀘過と原水全量通過膜面洗浄のための機イ１４をｆり
与して本発明の装置が得られｌζ。

本発明に使用するウルトラフィル１−レーション膜にお
いては菌、パイロジエンを含めて微小懸濁物質は膜面に
沈着づるのみで膜孔内部には入って行かず原水側膜面の
洗浄のみでこれらを除去することができる。尚この膜面
の原水側の洗浄は透過水側と独立した系どして行えるた
め透過水土使用時を利用しで行い、目っ容易に透過水使
用再開ができる。従って間りっ的に透過水の需要がある
目的に特に適している。

すなわち、本５６明の具体的１Ｍ成は、原水流入口、原
水ＪＪＩ出口及び透過木取出口を備え、透水量１リット
ル／分・川′・気１４以上の性能を有するウルトラフィ
ルトレージョン膜を組みこんだ膜モジュールど、電磁弁
を介し−ｃＴニジコールの出［」・人口それぞれに接続
づる導電と、透過氷取出時には、Ｄｏｔ水流水流管導管
透過氷取出導管の各電磁弁を開放りると共に、原水ｉｌ
ｌｌｌ管導管磁弁を閉鎖し、透過水停止１１、冒ごは透
過氷取出導管の電磁弁を閉鎖りるど共に、原水流入導管
及び１京水（〕１出尋１′１の各電磁ブｔを一定時間間
放り−る各電磁弁の作ｆ）ノ手段とがうなり、仔愚のイ
ンターバルで透過水を取出りことがでさ、月っ透過水停
止時に原水側＋＋Ｉｊ：面のみに一通水を行うことがで
きるよう構成してなる。ｌ１ｊｊ菌水供給装置である。

本発明の装「１は例えば病院用千ゎｔ水の供給に１）、
ｒ′ｊｒ１なものであるが、その用途はこれに限定され
るしのではなく一般医薬品、製造用、電子部品製）青用
などの高純度水供給用としてその端末側に設置ｒイして
使用１−るのに適当なものである。

本発明にＪフいて膜モジュールに組み込んで用いられる
膜としては、透水ｍ１リッ１〜ル／分・ｌ１１２・気圧
以上の性能を右Ｊる膜、っまりウルＩ〜ラノイル１〜レ
ーショングレードの膜が挙げられる。この膜の具体的な
製法、性状については、例えば特開１１４（５５−１３
＋１６０８号公※１１、特公昭５３−３１１０！５号公
報にｒＪ　Ｌい。

次に本発明にＪ５いては、各電磁弁の特定の作動手段が
用いられ−（いる１、この作動手段の貝１木例としては
、後述づるフッ１ヘスイツチ、押ボタンスイッチ、手動
レバースイッチなどの操作スイッチ、タイムスイッチ、
単なるオン・オフスイッチ、リレー、シークンリレなど
の連【プい操作部品が挙げられる。

更に具体的７ｄ：組み含Ｕ例としては、後ｊボする第１
図の構成で）よ、手洗水を使用する際は、フットスイッ
チをふむことにより、リレー及びシーケンザーを介して
電磁弁（イ）及び（ホ）のみが聞き、原水は全用瀘過し
て供給される。手洗い終了時には再びフッ１〜スイツチ
をふむことにより、リレー及びシークンザーを介して電
磁弁（ホ）は閉じ、（ニ）が聞く。同時にタイマが作動
し、一定時間原水フラッシュが行なわれ、その後電磁弁
（イ）（ニ）がとじられる。次に使用する場合は、同様
にフッ１〜スイツチをふむことにより、リレー及びシー
クンサーを介して電磁弁（ハ）（ホ）が聞き、仝ｈ１濾
過水が供給される。使用が終わり、フッ１〜スイツチを
ふむと電磁弁（ボ）が閉じ、＜ｕ）／Ｊ′Ｎ聞さ、原水
フラッシュが行なわれる。このときの水の流水は全快ど
は逆方向にある。タイマーにＪ、り一定時間後電磁（ロ
）が閉じる。

本発明の８Ａ首において流路の切ａ及び開閉（ま９管に
設置σした電磁弁で電気的信号によって行われるのＣ′
、使用者乃至はＡ′ペレーターかｆＱ路ヤ１ｊう１−シ
ジＪ−ルに直接手を触れることがない。例えば手洗水供
給用の揚台、通過水取出導管の電磁弁１．１ノツｌ−ス
イッチの踏みこみで開き、解除て′閉じるＪ、うにづる
１、ぞして他の電磁弁は透過水取出稈管の電磁弁を連動
もしくはこれにより起動するタイムスイッチと連動させ
て制御−する１、透過水１ＰＩ出３！′；”ＩＱの電磁
弁が閉鎖された状態では人気中の菌による自然光集的）
／′ｊ染は弁にりも下流の部分であり弁が開放されて透
過水が１ノド出されるときの流れはビス１−ン流である
ため透過水のごく初期に汚染は洗い流され、ｊス干完全
り無菌水の流れとして利用りることができる。尚原水側
膜面の通水は正逆両方に切替えて行うことかより効果的
である。またタイムスイッチによる制御のやり方により
透過水使用停止直後に膜面洗浄を行うこともでさるし、
使用停止後一定１１、゛酉１；１後に膜面洗浄を行うこ
ともできる。

第１図は本発明の一実施態様を示づ装置の系統図である
。第１図にｄ３いてモジュール（Ｍ）は都市上水水）０
配管（１）から連結部（２）を紅で分岐した電磁開閉弁
（イ）〈口）を直列に右づる導管（３）と、電磁開閉弁
（ハ）（ニ）を直列に有する導管（４）との各電磁弁の
中間を結ぶ導管（５）　（６）にそのモジュール（Ｍ）
の原水側の人１」・出口をそれぞれ接続している。一方
モジュール（Ｍ）の通過水取出導管（７）には開閉手段
どして電磁開閉弁（ホ）を備えている。本装置にｄ３い
て、電磁開閉弁（イ）（ホ）又は（ハ）（ホ）を開、他
を閑とすることにより透過水取出しを、一方電磁開閉弁
くイ）（ニ）を間、他を閉どＪるか、又は（ハ）（ロ）
を開、他を閉とすることで、膜面原水側の洗汀１（！−
それぞれ？−ｊうことがぐきる。第２図は３方向切替弁
（へ）（１〜）を用いた実施態様を、第３図は４方向切
邑斤（チ）を用いた実施態様を（れぞれ示し、各切１・
今弁の操負に。ｊ、す（１１１図の場合と同４，１２の
透過氷取出停止制御かできる。

以下に実験例を比較例と共にあげ−Ｃ木発明を説明り゛
る。

実施例 万両分子ト１１約／Ｉ　７Ｊ　、純水透水：ｊｉ２．４
クツ１ヘレル２″分・Ｉ１１′・気圧のレルロースアセ
ｊ−ト製限タ＋ｄ、ａλ過１１Ｑ（肋間１１ｆｆ　５５
　　’ｌ　３４　（５０８号公報に記載ｄれた方法で作
成）を用いて右効膜面偵約’ｌ　ＩＩ＋’の平膜積層型
の膜モジュールを作成し、第４図にくの（ｊ４成を示づ
ような１１！￥直（ＤＣ）に組−５ｙ（た３、なＪ＞、
第４図にＪＪいて（す）（ヌ）（ル）はそれぞれ電磁開
閉弁でｄうる。

実施例 本発明の装置（ＤＣ）の透水詩人１」圧１．０ｋ（ＪＪ
、初期透水流量は１．７リツｌ−ル／分てあつた。１４
分３０秒間仝争透過濾過→３０秒間原水フラッジ：１（
透過氷取出導管閉鎖）の４ノイクルを昼夜兼行する。

実施例 実験例１と同じ（８成の装置を用い、実験例１ど同じり
゛イクルで実験する。但し昼間８時間運転し、夜１７Ｍ
は停止する。

実施例 上記実験例と同じ構成のモジュールを用いて、第１図の
（１η成の装置（Ｄ）に組立てて使用する。

゛リイクルは実験例′１と同じ。但しｌ３５ｉ水通過方
向は毎回逆転Ｊる。

比較例１ 実験例１と同じ構成の装置で実験する。但し全量濾過の
連続とし、原水フラッシュなし。

比較例２ 実験例１と同じ構成の装置を用いる。但し昼間８時間連
続運転し、夜間は停止する。但し、原水フラッジ１なし
。

比較例３ 市販無菌水製７”ｉ’！’！１ＰＩ（スデラボア０）に
用いられ−Ｃいる。マイク１」フィル１へレーション膜
七シ」＝−ル（Ｆ　Ｌｌ　ｌニー　３９０△〕を第４図
と同じ（１−１成に組立てて使用Ｊる。、透水詩人１］
圧１，０ｋｑ４、初期透水流１３１．８クツ１〜ル／分
・■′・気圧であった３、屁１：’＋Ｉ　８　［１，’
ｉ間連続運転し、夜間は停止する。ＩＦＪ　Ｌ）原水フ
ラッシュなし。

比較例４ 比較例３ど同じ（１４成の装置を用いる。１４分３０秒
間仝ｆｉ１．　’ａ過透過と３０秒間原水フラツシコー
を昼間８１１、″ｆ間ｔｊい、４に問は停止夛る。

並列的にｆＴつだ上記７つの実験例及び比較例に）いて
、初期、濾過水位５　ｍ３４．１０　ＩＩ＋’補、及び
１５ｍ’　７６Ｆの各時点での透水速度、透過水中の生
菌数、及びエンド１〜キシンの検出試験を行った。イれ
らの結果を第１表に示す。但し透水速度は初期値を１０
０とづる相対値で示した。

生菌数の測定方法は次の通りとした。

除菌性能の測定（よ原水中にセラチアマルセセンス（Ｓ
　ｅｒｒａｔｉａ　　ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）　Ａ丁Ｃ
Ｃ１４７５Ｇら を１×１０　ケ／ミリリツ１〜ル（ｙｌ　）の濃度で加
え、全量濾過を行った。採取した透過水１００ミリリッ
トルを孔径０．２２μのマイクロフィルターで濾過し、
そのマイク１」フィルターを“トップ１〜ソーヤ寒天０
″培地の上で３７°Ｃ４８時間培養し１２のらコロニー
数を’　ｉｔ　ｌ＆　シた。

エンド１ヘキシン除去性能の測定は次の通りである。

原水中に標準エンドトキシン（［：、ｃｏｌｉｏｌｌｌ
−Ｂ　４産生のｌ−Ｐ　Ｓ　）を１×１０　　ナノグラ
ム／ミリリットルのａＥＩＱで加えて全ｍｖＡ過を行い
、採取した透過水にり広ルステストワユ−■を所定ｎ加
え３７°Ｃで１１１．ｉ間静ｎしたのち光学的に検量し
た。表示は０．１す／グラムノミリリットル以上を十、
ｏ、ｏｉ〜０．１ナノグラム／ミリリツｔ〜ルを士、０
．０１ナノグラム／ミリリツトル以下を−とした。

かくして第′１表から次のことがわかる。

■全量濾過の場合、ウル１へラフイル１−レーション膜
及びマイク【］」フフィルトシレージョンどもに透水法
ｒｃＪ、か低１・りる。

■１ｊ；（水ノシツシュざＵた場合、ウルトラフィル１
へレーション膜は性能回復効果が著しいが、マイクロフ
ィル１へレーションのそれではその効果が小ざい。

■クル１−ラノイルトレーシヨン膜により充分に純度の
高い水かえられ、その信頼度はマイクロフィルｊ〜レー
ション膜にりも高い。

なＪ５比較例３．４に用いた市販マイクロフィルトレー
ジョン士ジュールの膜面積は約５１ｎ？である。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明に係る無菌水供給装置の異なる実施
例をそれぞれ示す機能説明図、第４図は実験例及び比較
例で用いた装置例を示づｍｍ１〜３図相当図である。 （１）・・・・・・都市上水水道配管、（３）〜（６）
・・・・・・導管、（７）・・・・・・濾過水取出尋質
、 くイ〉〜（小）・・・・・・７１ｉ　１１１１開閉弁、
（へ）〜（１勺・・・・・・電磁切ＶＩ弁、（ｊν１）
・・・・・・ＩＩう）ヒシ−７−−ル。 ５丁−わ°１ニア？由　　」」三　　ｒ与昭和５８年７
月１３Ｌ：１ １、事イ′１の表示 昭イ１１５８イ１−１五′１願第８７０９０号２、発明
の名称 無菌水供給装置 ３、ン１旧トをする者 ！Ｊｉイ′１どの関係　　　９止′１出願人住　所　　
大阪府ｊｖｌ！市鉄１ａ町１番地名　称　　　（２９０
）タイレル化学二ｌ二業株式会礼代表石　久保１）美　
文 ４、代理人　〒５３０ （Ｊ　所　　大阪市北区西人イ商５］目１−３クォータ
ー・ワンビルンノリ削（（１）とｄｊす 補正の内容 （１）　　明細書第３頁第９行の「クロフィルトレーヨ
ン」を「クロフィルトレージョン」に訂正する０（２）
同書第５頁第７行の「得られた。」を「導かれた。」に
訂正する。 （８）　　同書第７頁第１８〜１４行及び第１６〜１７
行のｒｌＪＬ／−及ヒシーケンサ−」を「リレー又はシ
ーケンサ−」に訂正する。 （４）　　同書第７頁第２０行の「に）がとじられる。 」を「に）がとじられる。なお前述のごとく手洗い時に
まず電磁弁（イ）に）を開き、次いで電磁弁（ホ）を開
いて後電磁弁に）を閉じると、モジュールに加わるショ
ックが柔らげられる。また手洗い終了時に電磁弁（ホ）
を閉じ、電磁弁（ロ）を開く代わりに電磁弁（ホ）Ｇ）
共に閉じ、電磁弁ｅ月日）を開くと水の流ｎが変わった
原水フラッシュが行なれる。ｊに訂正する。 （５）同書第８頁第１〜２行の「リレー及びシーケンサ
−」を「リレー又はシーケンサ−」に訂正する０ （６）同書第８頁第６行の［水の流水は全快とけ逆方向
にある。」ｆ、［水の流れは前回とは逆方向である。」
に訂正する。 （７）　　同町第８頁第７行の「電磁（ロ）」を「電磁
弁（ハ）（ロ）ｊに訂正する。 （８）同書第８頁第１４行の［うにする。＝１を［うに
する。又はフットスイッチの踏みこみで開き、再度踏み
こんで閉じるようにしてもよい。ｊに訂正する。 （９）同書第８頁第１８行及び第２０行の「汚染は」を
「汚染があっても」に訂正する。 ｇ＋）　　同書第９頁第五行の「以下完全な」を「以後
完全なｊに訂正する。 θ１）同り！１第１Ｏ貞第１Ｏ行の「リットレル」をｒ
リットル」に訂正する。 ０４　同書第１１頁第１行のし全量透過」を「全量」に
訂正する。 ０３　　＋ｆｆｉ］　Ｇ！）　３Ｋ　１２頁第４行の「
れている。マイクロフィルトレージョン」を「れでいる
マイクロフィルトレージョン」に訂正する。 （１４）同（１１第１２頁第７行の「水流量」を「水量
」に訂正する。 αＯ同書第１２頁第１２行の「透過と３０秒」を「と３
０秒」に訂正する。 （ト）同書第１３頁第１８行の「０，１す／グラムノミ
リリットル」を「Ｏ−１ナノグラム／ミリリツトル」に
訂正する。 第　２Ｆ；１ ７０ 第４図 Ｃ 手続補正書 １、事件の表示 Ｉｆｆ（和５８イロ、１ム′［願第８７０９０号２、発
明の名称 無菌水供給装置 ３、補正をする者 名　称　　　（２９０）ダイセル化学工業株式会社代表
者　久保１）美　文 ４、代ＪｊＪｊ人　〒５３０ 第　／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　Ｉｊｉｉ水流入１」、原水排出口及び通過水取出
   口を値１え、透水量１リツ１ヘル／分・ｍ’・気圧以上
   の性能を右りるクルｌ−ラフイル１〜レーシヨン膜を組
   みこ／υだ膜モジュールと、電磁弁を介してモジュール
   の出口・入口ぞれぞれに接続する導管と、透過氷取出時
   には、原水流入導管及び透過氷取出導管の各電磁弁を間
   放りると共に、原水ｊノＩ出導管の電磁弁を閉鎖し、透
   過水停止時には透過氷取出導管の電磁弁を閉鎖すると共
   に、原水流入導管及び原水１ノ１出導管の各電磁弁を一
   定時間開放する各電磁弁の作動手段とからなり、任意の
   インターバルで透過水を取出づことができ、且つ透過水
   停止時に原水側膜面のみに通水を行うことができるよう
   構成してなる無菌水供給装置。