JPH0780682B2 - 液体窒素の濾過方法 - Google Patents
液体窒素の濾過方法Info
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- JPH0780682B2 JPH0780682B2 JP19063090A JP19063090A JPH0780682B2 JP H0780682 B2 JPH0780682 B2 JP H0780682B2 JP 19063090 A JP19063090 A JP 19063090A JP 19063090 A JP19063090 A JP 19063090A JP H0780682 B2 JPH0780682 B2 JP H0780682B2
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- filtration
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は液体窒素の濾過方法に関する。
［従来の技術］ 従来、薬品や食品の凍結又は冷凍保存（フリージング）
には液体窒素が使用されている。この種の液体窒素中に
は仮死状態の一般雑菌や様々なパーティクルが含まれて
いる。
には液体窒素が使用されている。この種の液体窒素中に
は仮死状態の一般雑菌や様々なパーティクルが含まれて
いる。
最近、これらの雑菌やパーティクルを効率的に除去する
ことが望まれているようになってきた。
ことが望まれているようになってきた。
これらの除去すべき物質のうち最も小さい物質はエンド
トキシンといわれている。エドトキシンはグラム陰性桿
菌の夾膜構成成分であるリポ多糖類を主成分とするもの
で、これに感染された血液、輸液、注射液が体内に入る
と、発熱やショックなどの副作用を引き起こす。また、
エンドトキシンは、パイロジェン（発熱性物質）の代表
的な物質で、次の点から他のパイロジェンよりも重視さ
れてる。
トキシンといわれている。エドトキシンはグラム陰性桿
菌の夾膜構成成分であるリポ多糖類を主成分とするもの
で、これに感染された血液、輸液、注射液が体内に入る
と、発熱やショックなどの副作用を引き起こす。また、
エンドトキシンは、パイロジェン（発熱性物質）の代表
的な物質で、次の点から他のパイロジェンよりも重視さ
れてる。
・グラム陰性菌が空気中や水中に占める割合が高い。感
染の機会が多い。
染の機会が多い。
・極微量で強力な発熱作用を発揮する。静脈注射の際の
発熱限界値は1ng/kg未満である。
発熱限界値は1ng/kg未満である。
・菌が破壊または死滅してもエンドトキシン活性は失わ
れない。
れない。
・熱に比較的安定である。
そこで、従来は、雑菌やパーティクルを効率的に除去す
るために、液体窒素（−196℃）を一旦ガス化してから
有機膜のフィルターを通し、そのあと冷却して液化して
から使用していた。
るために、液体窒素（−196℃）を一旦ガス化してから
有機膜のフィルターを通し、そのあと冷却して液化して
から使用していた。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の装置は、液体窒素をガス化した後に再度冷却して
液化するので、熱交換費がかさむばかりでなく、非能率
的な装置である。
液化するので、熱交換費がかさむばかりでなく、非能率
的な装置である。
しかも、有機膜のフィルターを使用するので、耐薬品
性、機械的強度、耐久性が劣る。
性、機械的強度、耐久性が劣る。
本発明の目的は、能率的かつ低コストに実施できる液体
窒素の濾過方法を提供することである。
窒素の濾過方法を提供することである。
［課題を解決するための手段］ 液体窒素を液状のままセラミック製のフィルタによって
濾過して液体窒素中の雑菌やパーティクルを除去するこ
とを特徴とする液体窒素の濾過方法。
濾過して液体窒素中の雑菌やパーティクルを除去するこ
とを特徴とする液体窒素の濾過方法。
［作用］ 本発明においては、液体窒素を液体のままセラミック製
のフィルタによって濾過し、それにより液体窒素中の雑
菌やパーティクルを除去する。
のフィルタによって濾過し、それにより液体窒素中の雑
菌やパーティクルを除去する。
［発明の効果］ 本発明では、液体窒素をガス状に変換させることなく液
体状のまま直接セラミック製フィルタによって濾過する
ため、熱交換用のエネルギーロスがなく、熱効率が良
く、低コストになる。
体状のまま直接セラミック製フィルタによって濾過する
ため、熱交換用のエネルギーロスがなく、熱効率が良
く、低コストになる。
また、本発明においては、セラミック製のフィルタを使
用するので、有機膜のフィルタに比較して、耐薬品性や
機械的強度の観点から信頼性が高い。
用するので、有機膜のフィルタに比較して、耐薬品性や
機械的強度の観点から信頼性が高い。
液体のままフィルタで濾過することと、そのフィルタを
セラミック製にすることを組合せることにより、液体窒
素の濾過効率は飛躍的に向上するのである。
セラミック製にすることを組合せることにより、液体窒
素の濾過効率は飛躍的に向上するのである。
液体窒素をガス化させる温度は常温付近であることか
ら、前述のごとき本発明の効果は実用面から非常に顕著
なものである。
ら、前述のごとき本発明の効果は実用面から非常に顕著
なものである。
［実施例］ 第１図は本発明方法を実施するための装置の一例を示
す。
す。
液体窒素を入れたボンベ１がライン２を介して凍結装置
３に接続されている。ライン２には、順に液弁４、第１
液圧レギュレータ５、濾過装置６、第２液圧レギュレー
タ７、パーティクル・カウンタ８が設けられている。そ
のあと、ライン２が２つの分岐ライン2a、2bに分岐され
ている。一方の分岐ライン2aは液弁９を介して排出部10
に接続されている。この液弁９は通常は閉じていて、必
要に応じて（異常時等に）開となり、液体窒素を排出部
10に排出する。他方の分岐ライン2bは液弁11を介して前
述の凍結装置３に接続されている。
３に接続されている。ライン２には、順に液弁４、第１
液圧レギュレータ５、濾過装置６、第２液圧レギュレー
タ７、パーティクル・カウンタ８が設けられている。そ
のあと、ライン２が２つの分岐ライン2a、2bに分岐され
ている。一方の分岐ライン2aは液弁９を介して排出部10
に接続されている。この液弁９は通常は閉じていて、必
要に応じて（異常時等に）開となり、液体窒素を排出部
10に排出する。他方の分岐ライン2bは液弁11を介して前
述の凍結装置３に接続されている。
通常の使用の際には、液弁４と液弁11を開にし、液弁９
を閉とする。ボンベ１内の内圧の作用によって、液体窒
素は液体の状態でライン２を通って凍結装置３に送られ
る。その途中で液体窒素は濾過装置６を通過し、そこで
濾過処理される。
を閉とする。ボンベ１内の内圧の作用によって、液体窒
素は液体の状態でライン２を通って凍結装置３に送られ
る。その途中で液体窒素は濾過装置６を通過し、そこで
濾過処理される。
濾過装置６には、セラミック製のフィルターが一本又は
複数本交換可能に装備されている。セラミック製フィル
タは、孔径40Å〜0.5μｍのものが好ましく、さらに好
ましくはアルミナ、ジルコニア、石英等の材料で３層の
一体構造にし、第１層は孔径を約10μｍ〜15μｍとし、
第２層は孔径を0.2μｍ〜１μｍとし、第３層は孔径を4
0Å〜0.5μｍとする。
複数本交換可能に装備されている。セラミック製フィル
タは、孔径40Å〜0.5μｍのものが好ましく、さらに好
ましくはアルミナ、ジルコニア、石英等の材料で３層の
一体構造にし、第１層は孔径を約10μｍ〜15μｍとし、
第２層は孔径を0.2μｍ〜１μｍとし、第３層は孔径を4
0Å〜0.5μｍとする。
濾過装置６は、図示例では全量濾過方式が採用されてい
るが、状況に応じてクロスフロー濾過方式を採用するこ
ともできる。
るが、状況に応じてクロスフロー濾過方式を採用するこ
ともできる。
［実験例］ 実験で使用した液体窒素は、フィルタ無しの場合は、第
１図に示すように、液体窒素中のパーティクル数が所定
流量3.8NM3/hの安定時で約600個であり、その主なもの
は粒径0.1μｍ〜0.3μｍのパーティクルであった。ま
た、所定流量を２倍に増加することにより、ほぼ２倍の
パーティクルをカウントした。
１図に示すように、液体窒素中のパーティクル数が所定
流量3.8NM3/hの安定時で約600個であり、その主なもの
は粒径0.1μｍ〜0.3μｍのパーティクルであった。ま
た、所定流量を２倍に増加することにより、ほぼ２倍の
パーティクルをカウントした。
同じ液体窒素を気化てから、後述の液体窒素の濾過に使
用したものと同様のセラミック製フィルタで濾過した。
ガス状（外壁温度約−100℃）の窒素をセラミック製の
フィルタ（孔径0.1μｍ）で濾過したところ、表２に示
すようにパーティクルの数はかなり減少し、粒径0.3μ
ｍ以上のパーティクルはほとんど検出されなかった。ま
た、所定流量の増加によるパーティクルの増加が見られ
なかった。
用したものと同様のセラミック製フィルタで濾過した。
ガス状（外壁温度約−100℃）の窒素をセラミック製の
フィルタ（孔径0.1μｍ）で濾過したところ、表２に示
すようにパーティクルの数はかなり減少し、粒径0.3μ
ｍ以上のパーティクルはほとんど検出されなかった。ま
た、所定流量の増加によるパーティクルの増加が見られ
なかった。
次に、同じ液体窒素を第１図の例で濾過した。液体（外
壁温度約−160℃）の窒素を、全体が筒状になっている
とともに、アルミナの壁で画成された多数の円筒通路が
平行に延びていて、それらの中に液体窒素を流す全量濾
過方式の孔径0.1μｍのセラミック製フィルタで濾過し
たところ、表３に示すようにパーティクルの数はフィル
タ無しの場合よりもかなり減少した。しかし、所定流量
の増加時に、一時的にパーティクル数が増加する傾向を
示した。所定流量が変化するときでも流量の減少時には
パーティクルの増加は見られなかった。
壁温度約−160℃）の窒素を、全体が筒状になっている
とともに、アルミナの壁で画成された多数の円筒通路が
平行に延びていて、それらの中に液体窒素を流す全量濾
過方式の孔径0.1μｍのセラミック製フィルタで濾過し
たところ、表３に示すようにパーティクルの数はフィル
タ無しの場合よりもかなり減少した。しかし、所定流量
の増加時に、一時的にパーティクル数が増加する傾向を
示した。所定流量が変化するときでも流量の減少時には
パーティクルの増加は見られなかった。
表３の液体窒素消費量の結果から、孔径0.1μｍのセラ
ミック製フィルタによる液体窒素の濾過量を検討する
と、表４のようになる。濾過量のl/h換算は液密度＝0.8
04kg/l（78.1Kにおける）とした推定量である。
ミック製フィルタによる液体窒素の濾過量を検討する
と、表４のようになる。濾過量のl/h換算は液密度＝0.8
04kg/l（78.1Kにおける）とした推定量である。
本実験により、セラミック製フィルタは、液体窒素の濾
過に適用しても変形等の問題がなんら発生せず、液体窒
素（−196℃）への使用に十分耐えうることが判明し
た。
過に適用しても変形等の問題がなんら発生せず、液体窒
素（−196℃）への使用に十分耐えうることが判明し
た。
孔径0.1μｍのセラミック製フィルタは液状（外壁温度
約−160℃）の窒素に含まれるパーティクルを安定時に
おいて95％以上補足した。
約−160℃）の窒素に含まれるパーティクルを安定時に
おいて95％以上補足した。
孔径0.1μｍのセラミックフィルタ（膜面積0.007m2）に
よる液状（外壁温度約−160℃）の窒素の濾過量は、Fi
g.2に示すように、平均差圧約1.5（kg/cm2）の条件で１
/min.になり得ることが推定された。
よる液状（外壁温度約−160℃）の窒素の濾過量は、Fi
g.2に示すように、平均差圧約1.5（kg/cm2）の条件で１
/min.になり得ることが推定された。
第１図は本発明方法を実施するための装置の一例を示す
説明図、第２図は孔径0.1μｍのセラミックフィルタ
（膜面積0.007m2）による液体窒素濾過量を推定した図
である。 １……ボンベ ２……ライン ３……凍結装置 4,9,11……液弁 5,7……液圧レギュレータ ６……濾過装置 ８……パーティクル・カウンタ 10……排出部
説明図、第２図は孔径0.1μｍのセラミックフィルタ
（膜面積0.007m2）による液体窒素濾過量を推定した図
である。 １……ボンベ ２……ライン ３……凍結装置 4,9,11……液弁 5,7……液圧レギュレータ ６……濾過装置 ８……パーティクル・カウンタ 10……排出部
Claims (1)
- 【請求項１】液体窒素を液状のままセラミック製のフィ
ルタによって濾過して液体窒素中の雑菌やパーティクル
を除去することを特徴とする液体窒素の濾過方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19063090A JPH0780682B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 液体窒素の濾過方法 |
| US08/053,327 US5271232A (en) | 1990-07-20 | 1993-04-27 | Filtration apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19063090A JPH0780682B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 液体窒素の濾過方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0477303A JPH0477303A (ja) | 1992-03-11 |
| JPH0780682B2 true JPH0780682B2 (ja) | 1995-08-30 |
Family
ID=16261267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19063090A Expired - Lifetime JPH0780682B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 液体窒素の濾過方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0780682B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5589151A (en) * | 1993-12-31 | 1996-12-31 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process for the preparation of high-purity liquid nitrogen |
| FR2754737B1 (fr) * | 1996-10-21 | 1999-01-15 | Tech Sep | Membrane inorganique de nanofiltration et son application dans l'industrie sucriere |
| JP3891530B2 (ja) * | 1999-03-31 | 2007-03-14 | 大和製罐株式会社 | 無菌充填用の液化ガス流下装置 |
| JP4543146B2 (ja) * | 2007-02-16 | 2010-09-15 | 株式会社フクハラ | 除菌された窒素ガスを製造する装置 |
| CN101815916A (zh) * | 2007-08-30 | 2010-08-25 | 琳德股份有限公司 | 无菌低温流体的生产方法 |
-
1990
- 1990-07-20 JP JP19063090A patent/JPH0780682B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0477303A (ja) | 1992-03-11 |
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