JPH0576733A - 偏平型濾過器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 偏平型濾過器において、濾過室内に溜まる空
気を常時効率的に十分脱気できるように構成する。 【構成】 上流側濾過室空間１２kの厚みは、好ましく
は２００μm〜３００μm程度の非常に薄い寸法構成を有
する。また、上流側ハウジング１２aは、上流側濾過室
空間１２kに発生する内部圧で外方に撓む一方その空気
１３をベント穴１２fより脱気すべく押し出すスプリン
グ性を有する材質により構成している。上流側濾過室空
間１２k内に生ずる内部圧とともに上流側ハウジング１
２aが外方に膨張して、空気溜まり１４の周縁部が上流
側ハウジング１２aに形成されたベント穴１２fに達する
と、空気１３が上流側ハウジング１２aのスプリング力
により押されて急激に外部に放出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無菌濾過や滅菌濾過等
の目的で特に生物、化学、薬学の分野でよく使用され
る、偏平ハウジング内にミクロフィルターを有する偏平
型濾過器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１に、従来のこの種の偏平型濾過器を
示している。２はミクロフィルター１を内蔵したハウジ
ングを示し、このハウジングは、平板状の上流側ハウジ
ング２aと、これと一体化される容器型下流側ハウジン
グ２bより構成している。各ハウジング２a,２bは、その
中央部にパイプ接続部２c,２dを有している。ミクロフ
ィルター１は、下流側ハウジング２bの底部に沿って設
けられている。試料液５は、パイプ接続部２cより導入
されて、ハウジング２内の濾過室２eに至り、ミクロフ
ィルター１を通過してパイプ接続部２dより排出され
る。

【０００３】上記上流側ハウジング２aには、その所定
位置に、ベント穴２fが形成されるとともに、このベン
ト穴２fにはベント膜２gが装着されている。このベント
穴２fは試料液５の中に含まれた空気を排出するための
ものである。

【０００４】ところで、この種の偏平型濾過器は、種々
の方向、すなわち姿勢で使用されるのであるが、従来
は、試料液中に空気が含まれていると、その姿勢によっ
て多くの場合、その空気がベント穴２fより十分排出さ
れず、空気が接するフィルター面の一部分で濾過が停止
するエアーロックという現象がおこり、濾過効率の低下
という問題が生じる。これについて以下に詳述する。

【０００５】図１は濾過器が一対のパイプ接続部２c,２
dが水平方向に沿った状態で使用された状態を示してい
る。図１(I)は、濾過室２e内が試料液５で満たされ、か
つ試料液が順調に濾過されている状態を示している。一
方、図１(II)は試料液５中に含まれる空気が気泡３とな
って濾過室２eの上部に上昇してそこに空気溜まり４が
形成される状態を示している。すなわち、一般に、試料
液５中に含まれる空気はミクロフィルター１を通過しに
くく、そのため、このような空気溜まり４が生ずるので
ある。このように、空気溜まり４が生ずると、当然に、
ミクロフィルター１の上部すなわち空気溜まり４と接し
ている部分は濾過に関与しないことになる(部分的エア
ロック)。つまり濾過の効率が低下することになる。そ
して、図１(III)に示すように、この液溜まり４が成長
してベント穴２fの部位に達したときに初めて、その空
気がこのベント穴２fを介して外部に放出されることに
なる。しかしながら、このように濾過室２eのベント穴
２fの上方に形成された空気溜まり４の空気は逃げ場が
なく、そのため、常にミクロフィルター１の上部は濾過
に関与せず濾過有効面積が非常に小さい状態で濾過され
ることになるのである。

【０００６】上記使用例に対して、いま供給側のパイプ
接続部２cを下側にする一方排出側のパイプ接続部を２d
を上側にする姿勢でこの濾過器を使用した場合には、空
気が濾過室２eの上部一面に溜まると、そこに完全な膜
状の空気層が形成され、試料液がそれ以上送られないと
いう、いわゆる完全エアロックの状態となる場合もあ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明が
解決すべき技術的課題は、ミクロフィルターを内蔵した
この種の偏平型濾過器において、濾過室において成長し
た空気溜まりの空気を常時効率的に外部に脱気できるよ
うに構成することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段・作用・効果】上記技術的
課題を解決するために、本発明によれば以下の構成の偏
平型濾過器が提供される。

【０００９】すなわち、この濾過器は、ハウジングの濾
過室内にミクロフィルターが設けられ、ミクロフィルタ
ーを境としてその上流側の上流側ハウジング１２aの所
定位置にベント膜付きのベント穴が形成されてなる。そ
して、ミクロフィルターと、上流側ハウジング１２aの
内面とで形成される上流側濾過室空間は偏平状に形成さ
れる。また、その上流側濾過室空間は、試料液がその界
面張力で膜状に満たされるべく十分薄い寸法構成を有す
る。さらに、上流側ハウジングは、上流側濾過室空間に
空気溜まりが生じたときその内部圧で外方に撓む一方そ
の空気をベント穴より脱気すべく押し出すスプリング性
を有している。

【００１０】上記構成において、上記ハウジングは、好
ましくは偏平円板形状を有し、上記上流側ハウジングは
その中央に給液通路を有し、ハウジング１２の下流側を
構成する下流側ハウジングも、また、その中央に排液通
路を有することが好ましい。

【００１１】ベント穴は１個または複数個でもよく、好
ましくは給液通路に近い部分に形成するのがよい。

【００１２】また、上記上流側濾過室空間の厚み寸法
は、一般に１０００μm以下であることが好ましく、望
ましくは、１００μm〜５００μmであり、さらに望まし
くは２００μm〜３００μmである。

【００１３】上記構成において、いま空気が試料液とと
もに濾過室内に流入したとすれば、この際、試料液は持
続的に送られているため当然に内部圧が上昇して、その
内部圧により、スプリング性を有する上流側ハウジング
が外方に撓み、すなわち膨張して、上流側濾過空間の厚
みが大きくなって、空気が周囲に拡散するための案内空
間が形成される。

【００１４】このようにして空気溜まりがベント穴に達
すると、上流側ハウジングのスプリング力で空気がベン
ト穴を介して急速に放出され、効率的に脱気されるので
ある。

【００１５】このようにして、本発明によれば所期の技
術的課題が十分に解決されるのである。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図２〜５にした
がって詳細に説明する。

【００１７】図２に、本実施例に係る偏平円板型濾過器
の全体を示し、図３にその要部拡大状態を示している。
図２,３に示されるように、この濾過器は、上流側ハウ
ジング１２aと、下流側ハウジング１２bとで構成される
ハウジング１２を有している。これらのハウジング１２
a,１２bはそれぞれ大略円板形状を有している。そし
て、各ハウジング１２a,１２bの中央部にはパイプ接続
部１２c,１２dが継接されている。これらのパイプ接続
部１２c,１２d内にはそれぞれ、試料液を供給するため
の給液通路１２iおよび濾過済みの試料液を排出するた
めの排液通路１２jが形成されている。

【００１８】ハウジング１２の内部には偏平状の濾過室
１２eが形成されている。そして、この濾過室１２e内に
ミクロフィルター１０が張設されているのである。

【００１９】また、上流側ハウジング１２aの、パイプ
接続部１２cの周囲近傍にはベント穴１２fが形成されて
いる。このベント穴１２fの内側にはベント膜１２gが形
成されている。

【００２０】上記ミクロフィルター１０と、上流側ハウ
ジング１２aの内面とで形成される上流側濾過室空間１
２kは、偏平状に形成され、かつ試料液１５によりその
界面張力で満たされるべく、換言すればあたかも１枚の
液膜が形成されるべく、十分薄い寸法構成を有してい
る。

【００２１】ところで、少なくとも上流側ハウジング１
２aは、上流側濾過室空間１２kに空気溜まりが生じたと
き、その内部圧で外方に撓む一方その空気１３をベント
穴１２fより脱気すべく押し出すスプリング性を有する
材料により構成している。すなわち、その材質としては
プラスチックが好適であり、例えばポリカーボネート、
ポリプロピレン等が最適である。下流側ハウジング１２
bも、上流側ハウジング１２aと同様の材料で構成すれば
よい。

【００２２】ミクロフィルター１０は公知のものが使用
され、親水性膜および親水化処理膜全般が使用でき、た
とえばセルロース系フィルターおよびポリスルホン系フ
ィルターが使用できる。

【００２３】ベント膜１２gも公知のものが使用され、
疎水性膜全般が使用できる。すなわち、このベント膜は
試料液１５を通過させず空気のみを速やかに逃がす材料
が使用され、撥水性が高くかつ空気透過流量の大きいも
のが好適である。その材質としては４フッ化エチレンや
ポリプロピレンが好適である。

【００２４】尚、図３に詳細に示されるように、上流側
ハウジング１２aおよび下流側ハウジング１２bそれぞれ
の内面には、濾過室１２e内に満たされる試料液１５を
濾過室全体に行き渡らせるための、同心円状及び放射状
の溝１２hが多数形成されている。

【００２５】図４に示すように、上流側濾過室空間１２
kの好ましい厚み寸法tは、試料液がその界面張力により
あたかも１枚の液膜を構成するためには、試料液の性質
により異なるが、前記したように１０００μm以下であ
ることが必要であり、望ましくは１００μm〜５００μm
であり、最適範囲は２００μm〜３００μmである。

【００２６】上記構成よりなる偏平円板型濾過器の使用
状態を図５に図解している。

【００２７】図５(Ｉ)は、正常に試料液１５が上流側か
ら下流側に向かってミクロフィルター１２より濾過され
て下流側に排出される状態を示している。一方、図５(I
I)は試料液１５中に含まれる空気１３が濾過室１２e内
に入り込む状態を示している。図５(III)は空気１３が
濾過室１２e内周囲に押しやられる状態を示している。
図に示すように、上流側濾過室空間１２kは非常に薄く
形成されているので、その中に満たされた試料液１５は
互いに界面張力で強く結合して１枚の液膜を形成してい
るため、空気１３は容易にその周囲には分散することは
ない。しかし、持続的に送られる試料液の送液圧によ
り、上流側濾過室空間１２kの内部圧は上昇して、その
内部圧により(III)に示されるように、上流側ハウジン
グ１２aは、断面Ｖ字状に外方に撓む。そうすれば、空
気１３は上流側濾過室空間１２k内周囲方向に移動する
ことが可能となり、空気溜まり１４の周囲部がベント穴
１２ｆに達すると、膨張していた上流側ハウジング１２
aのスプリング力すなわち復帰力により押されて空気１
３が急激に外部に排出されて、図５(Ｉ)の初期状態に、
復帰して、溜まっていた空気１３が完全に外部に排出さ
れることになるのである。

【００２８】以上説明したように、上記実施例によれ
ば、簡単な構成にして、従来非常に問題となっていたエ
アロック、すなわち濾過効率の急激低下等の問題を、濾
過器の使用方向の如何にかかわらず、ほぼ完全に解消す
ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 (I),(II),(III)は従来の偏平円板型濾過器の
作用を示す要部断面図である。

【図２】 本発明の一実施例に係る偏平円板型濾過器の
一部断面全体図である。

【図３】 図２の要部拡大断面図である。

【図４】 図３の要部拡大断面図である。

【図５】 (I),(II),(III)は図２〜４の偏平円板型濾過
器の使用状態を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１０ ミクロフィルター １２ ハウ
ジング １２a 上流側ハウジング １２b 下流
側ハウジング １２c,１２d パイプ接続部 １２e 濾過室 １２f ベント穴 １２g ベン
ト膜 １２h 案内溝 １２i 給液
通路 １２j 排液通路 １２k 上流
側濾過室空間 １３ 空気 １４ 空気
溜まり １５ 試料液

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング(１２)の濾過室(１２e)内に
   ミクロフィルター(１０)が設けられ、ミクロフィルター
   (１０)を境としてその上流側の上流側ハウジング(１２
   a)の所定位置にベント膜(１２g)付きベント穴(１２f)が
   形成されてなる偏平型濾過器において、 ミクロフィルター(１０)と、上流側ハウジング(１２a)
   の内面とで形成される上流側濾過室空間(１２k)は、偏
   平状に形成され、かつ、試料液(１５)がその界面張力で
   膜状に満たされるべく十分薄い寸法構成を有し、 さらに、上流側ハウジング(１２a)は、上流側濾過室空
   間(１２k)に空気溜まり(１４)が生じたときその内部圧
   で外方に撓む一方その空気(１３)をベント穴(１２f)よ
   り脱気すべく押し出すスプリング性を有することを特徴
   とする偏平型濾過器。
2. 【請求項２】 上記ハウジング(１２)は偏平円板形状を
   呈し、上記上流側ハウジング(１２a)はその中央に給液
   通路(１２i)を有し、ハウジング(１２)の下流側を構成
   する下流側ハウジング(１２b)も、また、その中央に排
   液通路(１２j)を有することを特徴とする請求項１記載
   の偏平型濾過器。
3. 【請求項３】 上記上流側濾過室空間(１２k)の厚み寸
   法は、１０００μm以下であることを特徴とする請求項
   １記載の偏平型濾過器。
4. 【請求項４】 上記上流側濾過室空間(１２k)の厚み寸
   法は、１００μm〜５００μmであることを特徴とする請
   求項１記載の偏平型濾過器。
5. 【請求項５】 上記上流側濾過室空間(１２k)の厚み寸
   法は、２００μm〜３００μmであることを特徴とする請
   求項１記載の偏平型濾過器。