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JP2706853B2 - メンブランフィルタの完全性検査方法及び検査装置 - Google Patents

メンブランフィルタの完全性検査方法及び検査装置

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JP2706853B2
JP2706853B2 JP315491A JP315491A JP2706853B2 JP 2706853 B2 JP2706853 B2 JP 2706853B2 JP 315491 A JP315491 A JP 315491A JP 315491 A JP315491 A JP 315491A JP 2706853 B2 JP2706853 B2 JP 2706853B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メンブランフィルタ、
特にその微細孔の完全性検査方法及び検査装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】液体中の微生物、固形物をメンブランフ
ィルタを通過せしめて捕捉する方法が行われており、こ
の方法で流体を無菌化することも知られている。従来、
メンブランフィルタの完全性を検査する方法としては、
メンブランフィルタの微細孔を流体で満たし、該フィル
タに対してガス圧をかけた状態でフィルタの上流側すな
わち前方を塞止めして所定時間保持し、該ガス圧の低下
率を調べてフィルタの完全性を検査する方法(一般にプ
レッシャーホールド試験。以下P.H 試験という)があ
る。しかし、従来のP.H 試験法では、フィルタの下流側
すなわち後方が外気に開放された状態で検査が行われる
ので、フィルタ後方部分からの濾過システム(製品ライ
ン)への細菌汚染の虞がある。従って、この方法は、無
菌濾過システムにおいて濾過処理前等に非破壊で行う試
験法としては適切でない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の事情に鑑み、メンブランフィルタの完全性を正確に
検査でき、かつ検査時における製品ラインへの細菌汚染
の問題のない、メンブランフィルタの完全性検査方法及
び検査装置の提供を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記のP.
H 試験を、フィルタにガス圧をかけると共に、フィルタ
後方を無菌的に、常圧よりも高く、かつ上記ガス圧より
低い一定のガス圧に保持した状態で行うことにより、フ
ィルタ前方のガス圧の低下率を調べてフィルタの完全性
を正確に検査することができると共に、フィルタ後方の
陽圧により、製品ラインへの細菌汚染の問題が解消され
ると知見を得た。
【0005】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
ので、その要旨は、メンブランフィルタの微細孔を流体
で満たし、該フィルタに対して、その微細孔が完全でな
い場合にこれに満たされた流体の表面張力に打ち勝ち、
かつ微細孔が完全である場合にこれに満たされた流体の
表面張力に打ち勝たない流入側ガス圧をかけた状態でフ
ィルタの上流側を塞止め、所定時間における上記塞止め
られた部分のガス圧の低下率を調べてフィルタの完全性
を検査する方法において、フィルタ後方を無菌的に、常
圧よりも高く、かつ該ガス圧より低い一定の流出側ガス
圧に保持した状態で上記の検査を行うことを特徴とする
メンブランフィルタの完全性検査方法である。
【0006】
【実施例】以下、本発明の検出方法及び検出装置の実施
例を図面を参照して説明する。図1は、本発明のフィル
タの検出装置の実施例を示すブロック図である。図2
は、濾過工程及び検査工程における流入側圧力検出器及
び流出側圧力検出器の検出値を示すグラフである。図2
において、太線はフィルタが完全な場合の流入側圧力検
出器の検出値を示し、一点鎖線はフィルタが不完全な場
合の流入側圧力検出器の検出値を示し、細線は流出側圧
力検出器の検出値を示す。
【0007】ハウジング1内にはメンブランフィルタ2
が取付けられる。流体は、ハウジング1に開設した入口
部3から流入してフィルタ2の周囲に流れ、流体中の汚
染物質等がフィルタ2に捕捉される。濾過されて無菌的
に処理された流体は、フィルタ2を通り、ハウジング1
の出口部4から流出するように構成される。ハウジング
1の入口部3には、配管5及び6が分岐して繋げられ
る。配管5は、流体を上記入口部3に流入するためのも
ので、開閉弁7を備える。配管6は、入口部3に所定ガ
ス圧を達成するようにガスを供給するためのもので、開
閉弁8、無菌フィルタ9、圧力制御弁30及びコンプレ
ッサ10を備える。無菌フィルタ9は、必ずしも備える
必要はない。
【0008】また、入口部3に臨んで流入側圧力検出器
11が取付けられる。検出器11と圧力制御弁30及び
開閉弁8との間には、検出器11の検出に基づいて、入
口部3に所定のガス圧を達成するように圧力制御弁30
を調節し、かつ検出器11が入口部3が上記のガス圧に
達したことを検出した場合に、開閉弁8を閉じるように
構成された制御系12が組まれる。
【0009】ハウジング1の出口部4には、配管13及
び14が分岐して繋げられる。配管13は、流体の濾過
工程で濾過された流体(製品)を流出するためのもの
で、開閉弁15を備える。配管14は、フィルタの検査
工程に流体及びガスを受入れるもので、開閉弁16及び
無菌タンク17を備える。無菌タンク17には、配管2
0が繋げられ、配管20には、タンク17側より、流出
側圧力検出器23、無菌フィルタ21、圧力制御弁31
及びコンプレッサ22が配置される。
【0010】検出器23と圧力制御弁31との間には、
検出器23のガス圧検出に基づき、無菌タンク17内が
一定圧に保たれるように同弁を駆動するように構成され
た制御系24が組まれる。これらの圧力制御機構によ
り、無菌タンク17内は無菌的に一定のガス圧に保たれ
る。25は、タンク17の後方の配管に備えられた開閉
弁である。
【0011】以上の装置に、その系内を滅菌処理するた
めの適当な滅菌装置を設けることができ、また、ハウジ
ング1を前後に2基以上設けてフィルタを連設すること
もできる。次に、前記の構成の検出装置によりフィルタ
の完全性を検査する場合の方法について述べる。説明
は、流体(製品)がフィルタ2で表面張力を達成できる
ものである場合に、これを濾過する際に、濾過工程の途
中でフィルタを検査する方法について行う。 (濾過工程)必ず、濾過工程、つまり流体を濾過して製
品を得る工程は、次のようにして行う。装置を、開閉弁
7、15を開放、開閉弁8、16を閉鎖の状態として、
流体を配管5からハウジング1の入口部3に送ってフィ
ルタ2で濾過し、濾過された流体を出口部4から流出し
て、配管13から製品として回収する。上記の操作は無
菌的に実施される。 (検査工程)フィルタの検査は、上記の濾過工程の途中
に、次のようにして行う。 (1) 予め、流入側圧力検出器11の設定値を、フィルタ
2の微細孔が完全でない場合にこれに満たされた流体の
表面張力に打ち勝ち、かつ微細孔が完全である場合にこ
れに満たされた流体の表面張力に打ち勝たないガス圧の
範囲Px〜Py の内から任意に選択されたP1に設定す
る。尚、上記ガス圧Px 〜Py 及びP1は、流体の粘
度、フィルタ2の種類・大きさ、ハウジング1の大きさ
に等に応じて、予め破壊試験等により求めればよい。 (2) コンプレッサ10により前記のガス圧P1に相当す
るガス圧(以下元圧という)を、配管6内に無菌的にか
ける。また、無菌タンク17内を、これに備えられた圧
力制御機構により、無菌的に一定のガス圧P2に保つ。
この場合、ガス圧P2は、大気圧よりも高くかつ前記の
ガス圧P1よりも低い所定の圧、つまり配管14の後方
部分からの細菌汚染、及びフィルタ2での流体の逆流を
防止し得るガス圧で、かつ後述する流入側ガス圧の低下
率の検出を容易にする任意のガス圧である。
【0012】ガス圧P2は上記機能を効果的に達成する
上で0.1 〜0.5 kg/cm2 程度であるのがよい。尚、通常
無菌タンク17内は、装置内への細菌汚染を防ぐ意味
で、前記濾過工程の間を通して、上記のように無菌的に
一定のガス圧に保つのがよい。上記の場合に、開閉弁2
5は閉鎖の状態である。 (3) 濾過工程から検査工程への移行においては、上記の
状態で開閉弁7、15を閉鎖、開閉弁8、16を開放の
状態に同時に切替える。
【0013】これにより、ハウジング1の入口部3にコ
ンプレッサ10からの元圧が開放され、入口部3に残留
する流体は、このガス圧によりフィルタ2を通して出口
部4から無菌タンク17へと送られる。上記の切替えの
際は、フィルタ2の微細孔に流体が満されることによる
流体の表面張力が今だ働かない状態のため、入口部3の
ガス圧(以下流入側ガス圧という)は、前記ガス圧P1
より低く、濾過工程におけるそれよりも低い値にまで降
下する(前記開閉弁の切換え時を示す図2の位置A参
照)。
【0014】流出側圧力検出器23により検出される無
菌タンク17内のガス圧(以下、流出側ガス圧という)
は、開閉弁の切替えにより僅かに上昇した後、前記のガ
ス圧P2に安定される(図2参照)。 (4)(3)の操作が一定時間続けられると、ハウジング1の
入口部3の流体が徐々になくなり、フィルタ2に流体の
表面張力が働きだして、入口部3の流入側ガス圧は徐々
に高まる。
【0015】そして、フィルタ2に流体の表面張力が完
全に働くようになると、流入側ガス圧がガス圧P1に達
し、流入側圧力検出器11の検出に基づいて開閉弁8が
とじられて、ハウジング1の入口部3がガス圧P1をか
けた状態で塞止められる(図2の開閉弁8の閉鎖時を示
す位置B参照)。尚、(3)(4)操作の際に、無菌タンク1 7
に送られる流体は同タンクに蓄えるか、或いは開閉弁2
5をタンク17の圧力低下を来さない状態で開放/閉鎖
して、装置外に排出すればよい。 (5)(4)で開閉弁8が閉じられた後、所定の検査時間T1
における流入側ガス圧(ガス圧P1)の低下率を調べて
フィルタ2の完全性を検査する。即ち、フィルタ2の微
細孔が完全である場合は、時間T1における流入側ガス
圧の低下率は小さく(図2の太線参照)。一方、微細孔
が不完全である場合は上記低下率は大きくなる(図2の
一点鎖線参照)。
【0016】従って、予め採用する流体、フィルタ2、
及びガス圧P1とP2との差圧等に応じて、フィルタ2
が完全である場合と不完全である場合との差別化ができ
る検査時間T1及び流入側ガス圧の低下率を調べてお
き、これらを基にして、各々のフィルタ2について上記
検査を行って完全性を調べることができる。また、以上
の検査工程を通して、無菌タンク17内を無菌的に一定
のガス圧P2に保つことにより、前記検査を可能とし、
かつ配管14の後方部分からの細菌汚染を防止すること
ができる。
【0017】尚、前記の操作(4) のように、単に流入側
圧力検出器11の検出に基づいて開閉弁8を閉じる場合
は、フィルタ2の表面張力が完全に達成されない時点で
開閉弁8が閉じ、開閉弁8の閉鎖後に流入側ガス圧がガ
ス圧P1から外れる虞がある。上記の場合は、(3) の操
作で開閉弁を切替えて(図2の位置A)から、フィルタ
2の表面張力が完全に達成されて、流入側ガス圧がガス
圧P1に安定するまでの所定時間を予め求めておき、こ
れをタイマー(図示せず)に付して、これと開閉弁8の
閉鎖とを連動させることができる。即ち、上記タイマー
が所要時間をカウントし、かつ流入側圧力検出器11が
ガス圧P1を検出した場合に、開閉弁8を閉じる制御を
かければよい。これによって、流入側ガス圧をガス圧P
1に安定させた状態で、フィルタ2の検査を実施でき
る。
【0018】また、(4) の操作で開閉弁8を閉じた直後
に、流入側ガス圧をチェックする機能を装置に付加して
もよい。即ち、開閉弁8の閉鎖後に流入側ガス圧をチェ
ックし、これがフィルタ2の完全性を検査可能なガス圧
P1(Px 〜Py )から外れる場合は、検査を中止すれ
ばよい。更に、フィルタ2の完全性を検査可能なガス圧
のPx 〜Py の全てついて、前記(5) の操作における検
査時間T1及びガス圧の低下率を求めておき、上記の開
閉弁8の閉鎖後における流入側ガス圧のチェック値を、
これらに適合してフィルタ2の完全性を検査してもよ
い。
【0019】前記のように、この検査方法及び装置によ
れば、流体(製品)がフィルタで表面張力を達成できる
ものである場合は、製品を用いてフィルタの検査ができ
る。したがって、この種製品の無菌濾過システムにおけ
るフィルタの検査を、非破壊(インライン)で簡便、確
実になし得る。尚、製品がフィルタで表面張力を達成で
きないものである場合は、検査時に、別途表面張力を達
成できる流体をハウジング内に導入して、フィルタの検
査を行えばよい。
【0020】以上、本発明に関して述べた点は、本発明
の一例であって、これに種々の応用変形が加え得ること
はいうまでもない。
【0021】
【発明の効果】本発明の請求項(1) 及び(2) 記載のフィ
ルタの完全性検査方法及び検査装置によれば、フィルタ
の完全性を正確に検査することができると共に、フィル
タ後方部分からの製品ラインへの細菌汚染の問題が解消
される。従って、無菌濾過システムにおいて濾過処理の
前又は途中に非破壊(インライン)で行う試験法として
極めて有効である。
【0022】また、請求項(3) 記載の空気圧の制御が可
能な無菌タンクを採用した装置によれば、検査時に、同
タンクで流体を受入れつつ、フィルタ後方の無菌性及び
ガス圧の保持を安定に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフィルタの検出装置の実施例を示すブ
ロック図である。
【図2】濾過工程及び検査工程における流入側圧力検出
器及び流出側圧力検出器の検出値を示すグラフ図であ
る。 1・・・ハウジング 2・・・メンブランフィルタ 3・・・入口部 9・・・無菌フィルタ 11・・・流入側圧力検出器 17・・・無菌タンク 24・・・制御系
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−58530(JP,A) 特開 昭64−25035(JP,A) 特開 昭63−132137(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】メンブランフィルタの微細孔を流体で満た
    し、該フィルタに対して、その微細孔が完全でない場合
    にこれに満たされた流体の表面張力に打ち勝ち、かつ微
    細孔が完全である場合にこれに満たされた流体の表面張
    力に打ち勝たない流入側ガス圧をかけた状態でフィルタ
    の上流側を塞止め、所定時間における上記塞止められた
    部分のガス圧の低下率を調べてフィルタの完全性を検査
    する方法において、フィルタ後方を無菌的に、常圧より
    も高く、かつ該ガス圧より低い一定の流出側ガス圧に保
    持した状態で上記の検査を行うことを特徴とするメンブ
    ランフィルタの完全性検査方法。
  2. 【請求項2】内部にメンブランフィルタを取付けると共
    に入口部及び出口部を備え、入口部から流入した流体が
    フィルタで濾過されて出口部から流出するように構成さ
    れたハウジング、ハウジングの入口部に繋がる、該入口
    部に対して一定のガス圧を供給する圧力供給装置、圧力
    供給装置から該入口部へのガス圧供給を停止するための
    停止装置、該入口部の圧力を検出する検出装置、検出装
    置の検出に基づいて、停止装置を駆動するための制御装
    置、及びハウジングの出口部に繋がる、該出口部を無菌
    的に一定のガス圧に保持するための圧力制御装置からな
    るメンブランフィルタの完全性検査装置。
  3. 【請求項3】圧力制御装置が内部のガス圧を無菌的に制
    御可能な無菌タンクである請求項2記載の装置。
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