JPS625003B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、化学或いはその他の研究室で液体の
ろ過に一般に使用されている形状のろ過装置の改
良に係り、例えば液体からろ過された固体を定性
又は定量的に識別することが所望される重量分析
を行なう場合にフイルタを容易に取り外せるよう
なろ過装置に係る。

背景技術 本発明の譲受人に譲渡された米国特許第
3831759号には、ろ過さるべき液体を受け入れる
貯溜部材と、ろ過後の液体を放出する流出口部材
とを具備した液体ろ過装置が開示されており、上
記両部材はこれらの間に円板型フイルタを狭むよ
うにして組立てられ、一方の部材には環状の磁石
が設けられておりそして他方の部材には環状磁石
又は他の強磁性材の環体が設けられていて、ろ過
中に円板型フイルタが磁気吸引力によつて両部材
間にぴつたりとクランプされる。上記特許のろ過
装置は一般に使用されており、そして特に円板型
フイルタの挿入及び取り外しに所望される迅速な
組立及び分解を可能にすると共にろ過中に円板型
フイルタと貯溜部材及び流出口部材との間に良好
な密封が得られるという点で一応の成功をおさめ
効果を発揮している。然し乍ら、磁気及び強磁性
物質が性能低下を受けることが問題となつてい
る。このような性能低下は、酸性液体又は他の腐
食性液体との接触による腐食や、セラミツク磁石
が使用された場合の割れやクラツクの発生によつ
て生じる。特に、後者の点については、アルカリ
金属やアルカリ土金属のフエライトのようなセラ
ミツク磁石は、軽量で、比較的低コストで且つ磁
力が強いという点で優れている以外は、割れたり
クラツクが発生したりしやすいという点で欠点が
ある。

本発明は、上記特許で網羅された装置に対する
改良に係り、セラミツク磁石のあらゆる効果を得
るようにセラミツク磁石を用いると共に前記の欠
点を解消するように構成されたろ過装置の改良に
係る。

発明の簡単な説明 本発明のろ過装置においては、貯溜部材及び流
出口部材が有機プラスチツクであり、円板型フイ
ルタをしつかりと密封状態でクラツクするのに所
望される大きな磁気吸引力を比較的安い経費で然
も過度な重量を伴なうことなく与えるように上記
の各部材には環状のセラミツク磁石が設けられて
おり、上記貯溜部材の環状セラミツク磁石はこの
貯溜部材の有機プラスチツクに設けられた閉じた
環状空胴内に完全に包囲され、この環状磁石はこ
の環状空胴よりもサイズが小さく、上記流出口部
材のセラミツク磁石はこの流出口部材の有機プラ
スチツクに設けられた環状空胴内に完全に包囲さ
れ、この環状磁石もこれが包囲される環状空胴よ
りサイズが小さい。従つて、上記のセラミツク磁
石は、有機プラスチツク中に完全に包囲されるた
めに、腐食性液体との接触に対して充分保護され
そして更に重要なことは、衝撃によつて割れやク
ラツクが発生することから保護され、有機プラス
チツクはろ過装置の使用及び苛酷な使用により生
じる衝撃やシヨツクを相当に吸収する。更に、各
磁石はこれが包囲される空胴より小さいので、特
にろ過装置を医学の研究室で使用とする際にしば
しば必要とされるように例えばオートクレープに
おいてろ過装置が加熱される時に、有機プラスチ
ツク／又はセラミツクがストレスを生じることな
く膨張するだけの余裕がある。

本発明のこれら及び他の特徴及び効果は以下の
詳細な説明より明らかとなろう。

発明を実施する最良の態様 さて、添付図面を説明すれば、本発明のろ過装
置は、貯溜部材２と、流出口部材４と、支持用の
網５と、円板型フイルタ６とを備えており、この
円板型フイルタは貯溜部材及び流出口部材が組立
てられる時にこれらの間に配置されクランプされ
る。

貯溜部材は有機プラスチツク即ち固体有機ポリ
マ材のモールドより成るが、この材料は透明又は
少なくとも半透明であるのが好ましく、そして熱
殺菌できるように充分耐熱性であるのが好まし
く、典型的には、ポリサルホン又はポリカーボネ
ート系の熱可塑性樹脂であるのが好ましい。貯溜
部材はろ過さるべき液体を入れるためにその上端
が開いており、そして貯溜部材の基部にはその中
央に開口８が設けられており、この開口の周囲に
は下方を向いた平らな環状面１０があり、この環
状面１０は流出口部材と貯溜部材との間に円板型
フイルタを狭んで両部材を組立てる時に円板型フ
イルタ６の周囲部を受け止める。貯溜部材の基部
は、下方に延びる円筒状フランジ１４と１６との
間に環状の溝を設けるように成形され、下方に向
いた環状面１０は下方に延びる円筒状フランジ１
４により画成された円筒状凹所１８内にある。環
状のセラミツクフエライト磁石２０は上記溝内に
配置され、そして好ましくは上記のモールドと同
じ有機プラスチツクで形成された平らな環体２２
によつて上記溝内に密封される。環体２２の内縁
及び外縁は、有機プラスチツクのこの環体が貯溜
部材の一体部分となるようにフランジ１４及び１
６の下端へ例えば加熱接着によつて各々密封接合
され、環状セラミツク磁石を完全に包囲する閉じ
た環状空胴１２が作られる。これにより、磁石は
貯溜部材の有機プラスチツク内に密封される。

更に、本発明によれば、第５図に最も良く示さ
れたように、環状のセラミツク磁石２０は空胴１
２よりもサイズが小さい。即ち、磁石の内径は空
胴１２の円筒状内壁の直径より大きく、磁石の外
径は空胴１２の円筒状外壁の直径より小さく、磁
石の高さ即ち厚みは空胴１２の高さより小さく、
従つて磁石と空胴の各円筒状側面との間にはスペ
ースがあり、そして装置を組立てて図示された通
常の向きに置いた時には、磁石の上面と空胴の上
面との間にもスペースがある。このように空胴の
サイズに対して磁石のサイズが比較的小さくてこ
れらの間に間隔が与えられることは、特にろ過装
置を医学の研究室に用いた場合にしばしば必要と
されるように例えばオートクレーブにおいてろ過
装置を加熱した時にセラミツク磁石及び有機プラ
スチツク材が膨張する余裕が与えられるという点
で重要である。磁石及び有機プラスチツクが相対
的に膨張できる余裕を与えるように磁石と空胴と
のはまり具合いをゆるくすることにより、使用さ
れる有機プラスチツク及び磁気セラミツク材を選
択する際に有機プラスチツク及びセラミツク磁石
の熱膨張の差を考慮する必要がなくなる。ここに
示す特定の実施例においては、貯溜部材及び流出
口部材として使用される有機プラスチツクが、セ
ラミツクフエライト磁石よりも大きな熱膨張係数
を有するが、ストレスを生じることなく膨張でき
るという上記の特徴により何ら不都合を招くこと
はない。

実際には、ここに示す実施例では、通常の室温
において、磁石の平均直径は約6.5cm（約2.6イン
チ）でありそしてその高さは約6.3mm（約0.25イ
ンチ）であり、磁石が包囲される空胴は、磁石の
各側面と空胴の隣接側壁との間に約0.63mm（約
0.025インチ）の間隔を与え且つ磁石の軸方向端
面と空胴の軸方向隣接端面との間にも同様の間隔
を与えるに充分なだけ磁石のサイズより大き目に
なるようにされる。もちろん、必要とされる正確
な間隔は、形成される装置のサイズひいては使用
される磁石のサイズによつて左右されると共に、
使用される磁石のセラミツク材及び有機プラスチ
ツク材の熱膨張係数の差の程度によつても左右さ
れるが、いかなる場合にも、ろ過装置がオートク
レーブに用いられる高い温度にされた時に磁石と
空胴との間に若干の間隔があれば、何ら欠陥を招
くことはないので、理論的に必要とされるものよ
りも若干大きな間隔をとることが最良である。

流出口部材４は、好ましくは貯溜部材と同じ特
性をもつ有機プラスチツクのモールドより成り、
これは頭部３０と、ろ過後の液体を放出するよう
に頭部から下方に延びた管３２とを有している。
頭部には開口３４があり、この開口は貯溜部材の
開口８とほぼ同じ直径であり、そして管３２の外
方にフレアのついた上部３６に通じている。支持
用の網５は開口３４に配置され、フレアのついた
管部分３６の上端の周囲部により画成された出張
部にのせられる。円板型フイルタ６の中央部を支
持する支持用の網は、ろ過された液体の流れを通
すのに必要な穴を形成する格子状の中央部と、内
実の周囲部とを有し、この網は流出口部材と同じ
有機プラスチツクか又はこれと同様の有機プラス
チツクで作ることができる。支持用の網は、ろ過
操作後の清掃を容易にするように流出口部材から
取り外しできる別個の部品であるのが好ましい。

開口３４の周囲には上方を向いた平らな環状面
３８があり、これは貯溜部材の円筒状凹所１８と
実質的に同じ直径の円筒状突起４０上にある。従
つて支持用の網が取り付けられた流出口部材が円
板型フイルタ６を狭んで貯溜部材に組立てられた
時には、円板型フイルタの周囲部が、流出口部材
の上方を向いた環状面３６と、貯溜部材の下方を
向いた環状面１０との間に配置され、これらに対
して支持される。

流出口部材の頭部の周囲には上方を向いた環状
の溝があり、その側面は円筒状の壁４４及び４６
によつて画成され、この溝は環状のセラミツクフ
エライト磁石４８を受け入れる。好ましくは流出
口部材のモールドを形成したものと同じ有機プラ
スチツクで作られた薄い平らな環体５０は、これ
が流出口部材の一体部分となるように円筒状の壁
４４及び４６の上面にぴつたりと接合され、環状
のセラミツク磁石４８を完全に包囲する閉じた環
状空胴４２が形成される。従つて、磁石４８は流
出口部材の有機プラスチツク内に密封される。

又、第５図に最もよく示されたように、磁石４
８はこれが包囲された空胴４２よりもサイズが小
さく、前記の磁石２０及び空胴１２に関するこの
特徴の前記説明（参照番号以外の）が、流出口部
材の磁石４８及び空胴４２に関連した同じ特徴に
も適用される。ろ過装置を組立てた時には、第２
図及び第５図に示されたように、磁石４８は、磁
気吸引力により、環体５０で形成された空胴４８
の頂板に対して上方に引つ張られる。然し乍ら、
流出口部材が貯溜部材から取り外された時には、
第３図に示されたように、磁石４８は空胴４２の
下面に当接するように落ち、磁石と空胴の頂板と
の間にスペースが形成されることが明らかであろ
う。

各磁石とその空胴とのはまり具合いをゆるくし
たことにより、ろ過装置が組立てられていない時
には、磁石が横方向及び軸方向のあらゆる方向に
動くことができるが、ろ過装置が組立てられた時
には、両磁石間の磁気吸引力により磁石は空胴内
の一定位置に保持される。ろ過装置が組立てられ
ていない時に磁石ががたついても何ら不都合を招
くことはないが、このようながたつきをなくすこ
とが所望される場合には、圧縮性弾力性の発泡物
質又はこれと同様の物質の環体を、貯溜部材につ
いては、磁石の上面と空胴の上面との間に配置す
ることができ、そして流出口部材については、磁
石の下面と空胴の下面との間に配置することがで
き、これとは別に或いはこれに加えて、このよう
な発泡物質を磁石の片側面又は両側面と空胴の片
側壁又は両側壁との間に配置することができる。
然し、これはコスト高となり、更に、オートクレ
ーブの熱に耐えるな充分な耐熱性をもつ発泡物質
又はこれと同様の物質を使用すると共に、ろ過装
置が加熱されて発泡物質又はこれと同様の物質が
圧縮状態にされた時にこの物質を受け入れるよう
に空胴の大きさを定めることを必要とする。

流出口部材の磁石４８は貯溜部材の磁石２０と
実質的に同じ直径であり、これらの磁石は、貯溜
部材と流出口部材とが組立てられた時に磁石４８
の上面と磁石２０の下面とが互いに隣接し互いに
向い合うように配置される。各々の磁石は、その
軸方向の一端が或る極性となりそしてその軸方向
の他端が他の極性となるように永久的に磁化さ
れ、そしてこれらの磁石は磁石４８の上面が磁石
２０の下面と互いに逆の極性となるように配置さ
れる。（第２図では、磁石４８の上面をＮ極とし
磁石２０の下面をＳ極とすることによつてこの状
態が示されているが、これとは反対の極性をとつ
てもよいことが理解されよう。）従つて、第２図
に示されたように、円板型フイルタを間に狭んで
貯溜部材と流出口部材とが組立てられた時には、
磁石の隣接面間の磁気吸引力により円板型フイル
タの周囲部が貯溜部材及び流出口部材の各々の環
状面１０と３８との間に密封状態でクランプされ
る。

ここに示す好ましい実施例では、上方を向いた
環状面３８は、この面３８に対して簡単且つ確実
に円板型フイルタの中心決めを行なえるように、
上方に延びた薄いフランジ５２によつて境界定め
されており、そして貯溜部材の上方を向いた環状
面１０は、両部材が組立てられた時にフランジ５
２を受け入れる下方を向いた環状溝５４によつて
境界定めされている。

円筒状フランジ１４及び１６並びに壁４４及び
４６の大きさと、有機プラスチツクの平らな環体
２２及び５０の厚みは、第２図及び第５図に示さ
れたように貯溜部材及び流出口部材が組立てられ
た時に、磁石を覆つている対向した有機プラスチ
ツク面間に細いギヤツプ５６が生じて、両磁石間
の磁気吸引力により環状面１０と３８との間にあ
る円板型フイルタの周囲部に所望のクランプ作用
が与えられることを確保するような大きさ及び厚
みであるのが好ましい。有機プラスチツクのモー
ルド及び磁石が一般に許容される製造裕度内の寸
法で製造されると仮定すれば、両部材を組立てた
時に、対向した有機プラスチツク面が互いに接触
しないように確保するためには、公称0.5mm
（0.020インチ）のギヤツプ５６で一般に充分であ
る。両磁石間の磁気吸引力は互いに逆の極性の対
向面間の距離の関数であるから、各有機プラスチ
ツク環体５０の厚みはせいぜい２mm（0.080イン
チ）以下である。ここに示す実施例では、環体２
２の厚みが１mm（0.040インチ）でありそして同
様に環体５０の厚みも１mmである。両磁石の対向
面間にある有機プラスチツク環体の厚みにより所
与の磁石寸法当たりの磁気吸引力が若干低下する
が、これは、ほんのわずかのコスト増加となる
が、若干大きい磁石を用いるだけで容易に補償す
ることができる。但し、この場合は、前記したよ
うに、この若干大きな磁石の各々がその空胴内に
ゆるく配置されるという条件を考慮しなければな
らない。

ここに示す実施例では、各々の環体空胴１２及
び４２は、プラスチツクモールドに設けられた溝
と、このプラスチツクモールドに熱接合されシー
ルされて空胴の蓋を形成する平らな環体２２及び
５０とによつて各々形成される。製造の簡単化に
役立つ変形態様として、中空の薄壁の閉じた有機
プラスチツク環体内にセラミツク磁石を包囲して
密封することができ（このプラスチツク環体の内
部の大きさは、磁石と、これが前記したように包
囲される空胴との間に所望の間隔を与えるような
大きさである）、上記中空の有機プラスチツクの
閉じた環体内に環状磁石をこのように組立てたも
のが、次いで、流出口部材又は貯溜部材のプラス
チツクモールドに設けられた開端の環状溝内に嵌
着されて接合される。更に別の変形態様として、
貯溜部材の環状面１０の巾を狭くし、即ちその内
径と外径との間の寸法を小さくすることもできる
し、或いは半径線上で下方に突出した形状即ちエ
ツジのような（断面で）形状にすることもでき、
これにより、環状面１０と円板型フイルタとの接
触面積を小さくして、装置の組立時に磁石の磁気
吸引力の下での単位接触面積当たりの密封力を強
くすることができる。以上、本発明の特定の実施
例について説明したが、本発明の範囲内で種々の
変更や修正がなされ得ることが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のろ過装置の好ましい実施例を
示す分解斜視図、第２図は第１図に示したろ過装
置を組立てた状態でその１部分を破断して示す拡
大部分断面側面図、第３図は第１図及び第２図に
示したろ過装置の流出口部材の１部分を破断して
示す部分断面側面図、第４図は第１図及び第２図
に示したろ過装置の貯溜部材の１部分を破断して
示す部分断面側面図、そして第５図は第２図に類
似しているが、更に部分を破断しそして更に拡大
して示した図である。 ２……貯溜部材、４……流出口部材、３……支
持用の網、６……円板型フイルタ、８……開口、
１０……平らな環状面、１４，１６……円筒状フ
ランジ、２０……磁石、２２……平らな環体、３
０……頭部、３２……管、３４……開口、３８…
…平らな環状面、４０……円筒状突起、４４，４
６……円筒状の壁、４８……磁石、５０……平ら
な環体、５２……フランジ、５４……溝、５６…
…ギヤツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ろ過さるべき液体を受け入れる有機プラスチ
   ツクの貯溜部材を具備し、この貯溜部材の基部に
   はこれを貫通する開口があり、この開口の周りに
   は下方を向いた環状面があつて、この環状面は円
   板型フイルタの周囲部を受け入れ；更に、有機プ
   ラスチツクの流出口部材を具備し、この流出口部
   材は、頭部と、ろ過された後の液体を放出するよ
   うに上記頭部から垂下した管とを有し、上記頭部
   は上記管に通じている開口を有し、この開口の周
   りには上方を向いた環状面があつて、この環状面
   は上記円板型フイルタの周囲部を受け入れ；上記
   貯溜部材の基部は、該貯溜部材の有機プラスチツ
   クの閉じた環状空胴内に完全に包囲された環状の
   セラミツク永久磁石を有し、この環状の磁石は該
   磁石と上記空胴の壁との間に間隔があくように上
   記環状空胴よりも小さなものであり、上記流出口
   部材の頭部は、該流出口部材の有機プラスチツク
   の閉じた環状空胴内に完全に包囲された環状のセ
   ラミツク永久磁石を有し、この環状磁石はこれが
   包囲された上記環状空胴より小さくて、この環状
   磁石とこれが包囲された空胴の壁との間に間隔が
   あくようにされ；上記流出口部材と貯溜部材との
   間に円板型フイルタを狭むようにしてこれらの部
   材が組立てられた時には上記流出口部材の環状磁
   石が上記貯溜部材の環状磁石に隣接して配置され
   て、両環状磁石間の磁気吸引力により上記円板型
   フイルタの周囲部が上記両環状面間に密封状態で
   クランプされることを特徴とする液体ろ過装置。 ２ 上記環状面の一方は上記部材の一方に設けら
   れた円筒状凹所内にあり、そして上記環状面の他
   方は上記部材の他方に設けられた円筒状突起上に
   あつて、上記流出口部材と貯溜部材との間に円板
   型フイルタを狭むようにしてこれら部材を組立て
   た時に上記の凹所へ取り外し可能に伸縮式に嵌着
   され、これにより、両環状磁石間の磁気吸引力に
   よつて上記円板型フイルタの周囲部が上記両環状
   面間に密封状態でクランプされる特許請求の範囲
   第１項に記載のろ過装置。 ３ 各々の上記部材のセラミツク磁石は上記部材
   の環状溝内に受け入れられて有機プラスチツクの
   環体によつて蓋され、この環体は上記部材の一体
   部分となるように上記溝の壁に接着されて、上記
   部材に閉じた環状空胴を形成する特許請求の範囲
   第１項に記載のろ過装置。 ４ 上記磁石の配置及び上記有機プラスチツク環
   体の厚みは、上記円板型フイルタを狭むようにし
   て上記貯溜部材及び流出口部材が組立てられた時
   に上記有機プラスチツク環体間にギヤツプが形成
   されるような配置及び厚みである特許請求の範囲
   第３項に記載のろ過装置。 ５ 上記有機プラスチツクの環状の厚みは２mm
   （0.080インチ）以下である特許請求の範囲第３項
   に記載のろ過装置。 ６ 各々の上記磁石は、その軸方向の一端が或る
   極性となりそしてその軸方向の他端が逆の極性と
   なるように磁化され、上記磁石は上記両部材が組
   立てられた時に互いに隣接する両磁石の軸方向端
   が互いに逆極性となるように配置される特許請求
   の範囲第１項に記載のろ過装置。 ７ 上記流出口部材の頭部の開口にはフイルタ支
   持用の網がある特許請求の範囲第１項に記載のろ
   過装置。