JPH0437935B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、発酵液等の懸濁液から清澄試料液を
自動的に採取する装置に関するものである。

発酵液のように固形物を含む懸濁液から清澄試
料液を採取する装置においては、懸濁液のろ過筒
の目詰りを生じ易く、比較的短期間でろ過筒を交
換する必要があるため保守が容易ではない。

このような欠点を除くために、２本のろ過筒と
液体の循環装置を用い、第１のろ過筒によつて液
槽内の懸濁液をろ過して得られた清澄試料液を試
料採取セルに導き、この試料採取セルにおいて所
要量の清澄試料液を採取すると共に、第２のろ過
筒を介して残余の清澄試料液を液槽に戻し、次い
で液体の流れの向きを逆転せしめて第２のろ過筒
によつて懸濁液をろ過し、第１のろ過筒を介して
残余の清澄試料液を液槽に戻す動作を交互に繰返
すように構成した採取装置が提案されている。
（特開昭57−68781号公報） この装置においては、一方のろ過筒においてろ
過を行つている間に他方のろ過筒の逆洗を行うの
で、ろ過筒の目詰りを効果的に予防し得ると思わ
れるが、２本のろ過筒を必要とする点において構
成がやや複雑となり、長期に亙つてろ過作用を行
わしめるときは、懸濁液の種類によつては矢張り
目詰りを生ずるものと思われ、その際にはろ過筒
全体を２本共新しいものと取換える必要がある。

本発明は、１本のろ過筒を用いて懸濁液のろ過
を行い、ろ過により得られた清澄試料液の分析装
置への供給の休止期間中に逆洗を行うように構成
することによつて、比較的簡潔な構成で分析操作
に支障を与えることなくろ過筒の目詰りを効果的
に予防し、懸濁液の種類によつて比較的短期間に
目詰りを生ずるおそれのある場合には、ろ過筒の
一部、筒状多孔質体のみの交換が可能で、ろ過筒
全体を取換える必要がなく、維持費を軽減し得る
液体自動採取装置を実現することを目的とする。

第１図は、本発明の一実施例を示す図で、１は
ステンレス鋼等の金属より成る液槽、２は発酵液
等の懸濁液、３はろ過筒で、ステンレス鋼等の金
属より成り、下端から適宜高さまでの範囲、即
ち、発酵液２中に浸される部分を全周に亙つて、
発酵菌等の固形物を遮断し液体を通過せしめ得る
筒状多孔質体より成るフイルタ４に形成し、その
下端をステンレス鋼等の金属より成る密閉用底壁
５によつて気密及び水密に密閉してある。

６はろ過筒３の上部開口部に着脱自在に取付け
られて開口部を気密に密閉する栓で、例えばシリ
コンゴム等より成る。

７は液体吸引管で、例えば内径１mmないし２mm
程度のステンレス鋼等の金属管より成り、密閉栓
６との間を気密を保つてろ過筒３内に挿入してあ
る。

８は気体吸引管で、例えば内径１mmないし２mm
程度のステンレス鋼等の金属管より成り、密閉栓
６との間を気密を保つてろ過筒３内に挿入し、そ
の内端をろ過筒３内の比較的上部に位置せしめて
ある。

尚、ろ過筒３は液槽１の上部開口部との間を気
密を保つて液槽１内に挿入する。

９は三方弁、１０は液体吸引ポンプ、１１は気
体送出ポンプで、三方弁９及び液体吸引管７を介
して気体をろ過筒３内に圧入する。１２は気体吸
引ポンプ、１３は開閉弁、１４は分析装置で、従
来公知の適宜の分析装置より成る。

第２図は、ろ過筒３の下端部に設けたフイルタ
４及び密閉用底壁５の部分の具体構成の一例を示
す拡大断面図、第３図は、第２図のＸ−Ｙ断面図
で、両図において、２３は支持用筒体で、第１図
に示したろ過筒３のうち、フイルタ４より上部の
筒体部分に対応し、例えば外径10mmないし20mm程
度、肉厚２mmないし３mm程度のステンレス鋼等の
金属管より成り、下端部にフイルタとの結合段部
を設けてある。

２４はフイルタで、第１図に示したフイルタ４
に対応し、外径が支持用筒体２３にほぼ等しいス
テンレス鋼等の筒状金属又は筒状セラミツク等を
燒結して形成した筒状多孔質体より成る。

２５は密閉用底壁で、第１図に示した密閉用底
壁５に対応し、ステンレス鋼等の金属より成り、
その周辺にフイルタ２４の下端部との結合段部を
設け、中心部に固定用ビス２６の挿通孔２７を穿
つてある。

２８は固定用ビス２６の上端の支持体で、液体
吸引管７の挿入を妨げないように、例えば細長い
板状体に形成し、その両端部を支持用筒体２３の
内壁に固着し、中心部に固定用ビス２６の上端を
固着してある。

２９は締付け用の螺子で、例えば蝶螺子より成
る。３０は座金、３１ないし３３はＯリングであ
る。

尚、固定用ビス２６、支持体２８、締付け用の
螺子２９及び座金３０等もステンレス鋼等の金属
材料より成る。

第２図に示すよに、支持用筒体２３の下端にお
ける結合段部とフイルタ２４の上端との間にＯリ
ング３１を介在せしめ、フイルタ２４の下端と密
閉用底壁２５の周辺における結合段部との間にＯ
リング３２を介在せしめると共に、密閉用底壁２
５と座金３０との間にＯリング３３を介在せしめ
て締付け用の螺子２９を締付けると、支持用筒体
２３、フイルタ２４及び密閉用底壁２５が一体に
結合され、各結合部が水密に保持されたろ過筒、
即ち、第１図に示したろ過筒３に対応する清澄試
料液採取用ろ過筒が形成される。

支持用筒体２３の上部開口部に密閉栓６を嵌入
し、密閉栓６との間を気密を保つて液体吸引管７
及び気体吸引管８をろ過筒に挿入し、支持用筒体
２３と液槽１の上部開口部との間を気密を保つて
ろ過筒を液槽１内に挿入すること第１図について
説明したとおりである。

本発明装置においては、液槽１、支持用筒体２
３、フイルタ２４、密閉用底壁２５、密閉栓６、
液体吸引管７及び気体吸引管８等をすべて耐熱材
料を以て形成してあるので、これらの部品を第１
図ないし第３図に示したように結合した状態で加
熱し、滅菌処理を行うことが出来る。

滅菌処理後、液槽１内に発酵液２を入れ、液槽
１を適宜温度に保つて発酵を進行せしめ、所定時
間経過後、発酵液の管理分析を行う場合には、ま
ず、開閉弁１３を開くと共に気体吸引ポンプ１２
を作動せしめてろ過筒内の空気を吸引し、ろ過筒
内の気圧を液槽１内の気圧より適宜低下せしめる
と、液槽１内の発酵液２がフイルタ２４でろ過さ
れてろ過筒内に流入する。

ろ過筒内に流入したろ過液、即ち、清澄試料液
が適宜量に達した後、気体吸引ポンプ１２を停止
せしめ開閉弁１３を閉じると共に、液体吸引ポン
プ１０を作動せしめ、液体吸引管７及び三方弁９
を介してろ過筒内の清澄試料液を適宜量吸引して
分析装置１４に導入する。

分析装置１４においては導入された清澄試料液
を正確に所要一定量採取して所要の分析を行い、
残余の清澄試料液は、これを廃棄する。

したがつて、液体吸引ポンプ１０の作動時間を
適当に設定してろ過筒内から吸引する清澄試料液
の量を適当ならしめることにより、分析装置１４
から廃棄される余剰の清澄試料液の量を極めて小
量ならしめることが出来る。

又、液体吸引管７の内端の位置を出来るだけ低
く、例えばろ過筒の密閉用底壁２５から１mmない
し２mmの高さに位置にせしめることによつて、ろ
過筒内の空気の吸引開始から分析装置１４への清
澄試料液の導入までに要する時間を極めて短時間
となすことが出来る。

清澄試料液を分析装置１４に導入した後、液体
吸引ポンプ１０を停止せしめ、三方弁９を切換え
ると共に気体送出ポンプ１１を作動せしめて、液
槽１内の発酵液２に悪影響を与えない無菌気体、
例えば発酵液２が好気性発酵液の場合には無菌空
気を、嫌気性発酵液の場合には、例えば無菌窒素
ガス（ガスボンベ等の気体源は、図示していな
い）を三方弁９及び液体吸引管７を介してろ過筒
内に圧入すると、ろ過筒内に残留する清澄試料液
がフイルタ２４から液槽１内に逆流すると共に圧
入気体がフイルタ２４を介して液槽１内に圧入さ
れ、フイルタ２４に付着している固形物を剥離せ
しめて目詰りを予防する。

無菌の空気又は無菌の窒素ガス等の代りに水蒸
気をろ過筒内に圧入し、ろ過筒内における温度低
下により液化した温水によりフイルタ２４の逆洗
を行うようにすれば、フイルタ２４の目詰りを更
に効果的に予防することが出来る。

発酵液に含まれる固形物の割合、発酵液の粘度
又は分析の時間隔等に応じて、ろ過筒におけるフ
イルタ２４の逆洗を次回の分析開始まで連続して
行う（この場合には、ろ過筒内の気圧と液槽１内
の気圧が平衡した後は、その状態を維持して逆洗
を行う。）か、適宜一定時間逆洗を行つた後、気
体送出ポンプ１１を停止せしめ、三方弁９を切換
えると共に開閉弁１３を開いて次回分析時におけ
る清澄試料液の採取に備えてもよいが、次回の分
析開始まで連続して逆洗を行つた場合には、次回
分析開始時刻の到来に応じて気体送出ポンプ１１
を停止せしめ、三方弁９を切換えると共に開閉弁
１３を開放して気体吸引ポンプ１２を作動せし
め、以下、前回と同様にして所要量の清澄試料液
を分析装置１４に導入する。

一定時間の逆洗後、次回の清澄試料液の採取準
備を行つた場合には、既に気体送出ポンプ１１を
停止せしめ、三方弁９を切換えると共に開閉弁１
３を開放してあるから、次回分析開始時刻の到来
に応じて気体吸引ポンプ１２を作動せしめ、以
下、前回と同様にして清澄試料液を分析装置１４
に導入する。

上記のように、本発明装置においたろ過筒にお
いてろ過して得られた清澄試料液を分析装置１４
に導入後、一定時間又は次回分析時までの間、ろ
過筒におけるフイルタ２４の逆洗を行うように構
成してあるが、一般に発酵液の管理分析は30分な
いし60分毎に１回（１回の分析に要する時間は数
分間）であるからフイルタ２４の逆洗によつて分
析に支障を与えるおそれは全くなく、逆洗時間も
十分長くなし得るので、フイルタ２４の目詰りを
効果的に予防することが出来る。

本発明装置においては、発酵液の管理分析に支
障を与えることなくろ過筒におけるフイルタ２４
の逆洗を十分に行つて極めて効果的に目詰りを予
防し得ること前述のとおりであるが、発酵液の粘
度、発酵液に含まれる固形物の大きさ及び含有率
等によつては、発酵液のろ過を繰返す間にフイル
タ２４の目詰りを生ずる可能性がある。

フイルタ２４に目詰りを生じた場合には、ろ過
筒を液槽１から取出し、蝶螺子２９を緩めて固定
用ビス２６との螺合を破つて座金３０、密閉用底
壁２５及びフイルタ２４を取外すことによつてフ
イルタ２４を新しいものと取換えることが出来
る。

本発明装置における三方弁９及び開閉弁１３を
例えば電磁弁を以て形成し、これらの電磁弁の切
換え及び開閉並びに液体吸引ポンプ１０、気体送
出ポンプ１１、気体吸引ポンプ１２の作動開始及
び停止等を、適当なプログラム信号により制御す
るように構成することによつて、清澄試料液の採
取、採取試料液の分析装置への導入及びフイルタ
２４の逆洗の一連の動作をすべて自動的に、か
つ、一定時間隔毎に繰返し行わしめることが出来
る。

以上は、発酵液から清澄試料液をろ過採取する
場合について説明したが、発酵液のみならず一般
の懸濁液から清澄試料液をろ過採取する場合に用
い得ること勿論である。

以上の説明から明らかなように、本発明装置に
おいては清澄試料液の分析装置への導入後、分析
処理の進行と並行してろ過筒におけるフイルタの
逆洗が可能で、又、分析処理の休止期間中にも十
分は逆洗を行い得るので、分析処理に支障を与え
ることなくフイルタの目詰りを効果的に予防し、
懸濁液の種類等によつて目詰りを生じた場合に
は、フイルタのみの交換が可能であるから、ろ過
筒全体を取換える場合に比し維持費を軽減するこ
とが出来ると共に、１本のろ過筒を用いるのみで
目的を達し得るから全体の構成を比較的簡潔なら
しめ得るもので効果甚だ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す図、第２図
及び第３図は、要部の具体構成の一例を示す拡大
断面図で、１……液槽、２……懸濁液、３……ろ
過筒、４……フイルタ、５……密閉用底壁、６…
…密閉栓、７……液体吸引管、８……気体吸引
管、９……三方弁、１０……液体吸引ポンプ、１
１……気体送出ポンプ、１２……気体吸引ポン
プ、１３……開閉弁、１４……分析装置、２３…
…支持用筒体、２４……フイルタ、２５……密閉
用底壁、２６……固定用ビス、２７……挿通孔、
２８……支持体、２９……締付け用の螺子、３０
……座金、３１ないし３３……Ｏリングである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上部開口部に、密閉栓を着脱自在に取付けた
   支持用筒体、この支持用筒体の内部に取付けら
   れ、前記支持用筒体の内壁との間に間隙を形成し
   得る形状の支持体、この支持体の中心部に上端を
   固着した固定用ビス、前記支持用筒体の下端に着
   脱自在に取付けた筒状多孔質体、この筒状多孔質
   体の下端に着脱自在に取付けられ、中心部に前記
   固定用ビスの挿通孔を穿つた密閉用底壁、この密
   閉用底壁に穿つた前記挿通孔から導出された前記
   固定用ビスの外端部に螺合せしめた締付け用の螺
   子とより成り、前記筒状多孔質体部分が液槽内の
   懸濁液中に浸される清澄試料液採取用ろ過筒と、 この清澄試料液採取用ろ過筒の上部開口部に着
   脱自在に取付けた前記密閉栓との間を気密を保つ
   て前記清澄試料液採取用ろ過筒内に挿入した液体
   吸引管と、 前記密閉栓との間を気密を保つて前記清澄試料
   液採取用ろ過筒内に挿入した気体吸引管と、 三方弁の切換えに応じて前記液体吸引管に選択
   的に接続される液体吸引ポンプ及び気体送出ポン
   プと、 前記液体吸引ポンプの吸引液体を分析装置へ導
   入する配管と、 前記気体送出ポンプの気体吸引側を大気中に開
   放又は気体源に接続する配管と、 前記気体吸引管に接続した気体吸引ポンプと、 この気体吸引ポンプの気体送出側配管を開閉す
   る開閉弁とを備えたことを特徴とする液体自動採
   取装置。