JPS5916512A - フイルタが磁力でクランプされたろ過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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式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ィルタを容
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３．８３１゜７
５９号には、ろ過さるべき液体を受は入れる貯溜部材と
、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
円板型フィルタを挟むようにして組立てられ、一方の部
側には環状の磁石が設けられておシ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、
ろ過中に円板型フィルタが磁気吸引力によって両部材間
にびったシとクランプされる。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ィルタの挿入
及び取υ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ィ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っている
。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、セラミック磁石が使用された場
合の割れやクラックの発生によって生じる。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ェ
ライトのようなセラミック磁石は、１−ｒｔ　ｉで、比
叡的低コストで且つ磁力が強いという点で優れているり
、外は、割れたりクラッ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
カ、セラミック磁石のあらゆる効果をイ悸るようにセラ
ミッ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ｉｔの改良に係る。

本発明のろ過装置においては、貯溜部材及び流出口部材
が有機プラスチックであシ、円板型フィルタをしつかシ
と密封状態でクランプ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′Ｉｋを伴なうこ
となく力えるように上記の各部材には環状のセラミック
磁石が設けられておシ、上記貯溜部相の環状セラミック
磁石はこの貯溜部材の有機プラスチックに設けられた閉
じた環状空胴内に完全に包囲され、この環状磁石はこの
環状空胴よシもサイズが小さく、上記流出口部材のセラ
ミック磁石はこの流出口部材の有機プラスチックに設け
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イ２胴よｐサイズが小さい。従って
、上記のセラミック磁石は、有機プラスチック中に完全
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、衝撃によって割れ
やクラックが発生することから保護され、有機プラスチ
ックはろ過装置の使用及び苛酷な使用により生じる衝撃
やショックを相当に吸収する。更に、各磁石はこれが包
囲さ扛る空胴よシ小さいので、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Ｖ−プにおいてろ過装置が加熱される時に、
有機プラスチック／又はセラミックがストレスを生じる
こと万〈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庁説
明よシ明らかとなろう。

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
フィルタ６とを備えており、この円板型フィルタは貯溜
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ック即ち固体有機ポリマ材のモ
ールドよシ成るが、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１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。貯溜部側はろ過さるべき液体を入れるためにその
上端がυ：１いておシ、そして貯溜部側の基部に打、そ
の中央に開口８が設けられており、この開口のｈ−（囲
には下方を向いた平らなＪサタ状面１０があυ、この免
状面１１０は流出口部材と貯溜部材との間に円板型フィ
ルタを狭んで両部材を組立てる時に円板型フィルタ乙の
周囲部を受は止める。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１４により画成された円筒状凹所１８内
にある。環状のセラミックフェライト磁石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
櫓機プラスチックで形成された平らな環体２２によって
上記溝内に密封される。環体２２の内縁及び外縁は、有
機プラスチックのこの環体が貯溜部材の一体部分となる
ように７ランジ１４及び１６の下端へ例えば加熱接着に
よって各々密封接合され、環状セラミック磁石を完全に
包囲する閉じた環状空胴１２が作られる。これにより、
１Ａ石は蜀溜部材の有機プラスチック内に密封される。

更に、本発明によれば、第５図に最も良く示されたよう
に、璋秋のセラミック磁石２０は空胴１２よシもサイズ
が小さい。耶ち、磁石の内径は空胴１２の円筒状内壁の
直径よシ大きく、磁石の外径は空胴１２の円％〕状夕）
壁の直径より小さく、磁石の高さ即ちＲみは空胴１２の
高さより小さく、従って磁石と空胴の各円筒状側面との
間にはスペースがあシ、そして装ｇＬｔ−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Ｖ−プにおいてろ過装置を加熱した時にセラミック
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ック
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
機プラスチック及び磁気セラミック材を選択する際に有
機プラスチック及びセラミッ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
スチックが、セラミックフェ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シ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６．５Ｃ１′ｎ（約２．６インチ
）であシそしてその高さは約６．３　ｍ　（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前に約０．６６ｒａＲ（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シ太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って左右
されると共に、使用される磁石のセラミック材及び有機
プラヌチツク材の熱膨張係数の差の程度によっても左右
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シ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
有機プラスチックのモールドよシ成シ、これは頭部６０
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６２とを有している。

頭部には開口６４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ｐｌそして管６２の外方にフレアの
ついた上部６６に通じている。支持用の網５は開口６４
に配置され、フレアのついた管部分６６の上端の周囲部
により画成された出張部にのせられる。円板型フィルタ
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
プラスチックか又はこれと同様の有機プラスチックで作
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υ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
シ、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４ｏ上にある。従って支持用の網が取シ
付けられた流出口部相が円板型フィルタ６を狭んで貯溜
部材に組立てられた時には、円板型フィルタの周囲部が
、流出口部材の上方を向いた環状面６６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
シ、その側面は円筒状の壁４４及び４６によりて画成さ
れ、この溝は環状のセラミックフェライト磁石４８を受
は入れる。好ましくは流出口部材のモールドを形成した
ものと同じ有機グラスチッ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の上面にびったシと接合され、環状
のセラミック磁石４８を完全に包囲する閉じた環状空胴
４２が形成される。従って、磁石４８は流出口部材の有
機プラスチック内に密封される。

父、第５図に最もよく示されたように、磁石４８はこれ
が包囲された空胴４２よシもサイズが小さく、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、磁気吸引力によシ、環体５０で形成された空胴４８
の頂板に対して上方に引っ張られる。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６図に示さ
れたように、磁石４８は空胴４２の下面に轟接するよう
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υ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ケ、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、この上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シ、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
物質を受は人ねるように空胴の大きさを定めることを必
要とする。

流出口郵相の磁石４８は貯溜部材の磁石２０と実質的に
同じ直径であシ、これらの磁石は、貯溜部桐と流出口部
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成る極性となシそし
てその軸方向の他端が他の成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２
０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ｉＮ極とし磁石２０の下
面をＳ極とすることによってこの状態が示されているが
、これとは反対の極性金とってもよいことが理解されよ
う。）従って、第２図に示されたように、円板型フィル
り全開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シ円板型フイ
ルり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６８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３
８は、この面３８に対して簡単且つ確実に円板型フィル
タの中心法めを１′ｉなえるように、上方に延びた薄い
７ランジ５２によって境界定ｄ）されておシ、セして貯
溜部材の上方ケ向いた環状面１０は、両部材が組立てら
れた時にフランジ５２を受は入れる下方を向いた４状溝
５４によって境界足めされている。

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（幾プラスチックの平らな環体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、磁石を慣っている
対向した有機グラスチック面間に細いギャップ５６が生
じて、両磁石間の磁気吸引力により環状面１０と６８と
の間にある円板型フィ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。有機プラスチッ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
スチック面が互いに接触しないように確保するためには
、公称［）、５＋ａ＋（０，０２０インチ）のギャップ
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
プラスチック環体５０の厚みはせいぜい？０！１（［，
０８０インチ）以下である。ここに示す実施例では、環
体２２の厚みがｉ　ｗｍ　（０，０４０インチ）であシ
そして同様に環体５０の厚みも１ＷＩ＋１である。両磁
石の対向面間にある有機プラスチック環体の厚みにより
所与の磁石寸法当たシの磁気吸引力が若干低下するが、
これは、は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ｋ　ｉＬその空力り内にゆるく配置されるという条
件全考慮しなければならない。

ここに示す実施例では、谷々の環体空Ｄｌｉ１１１２及
ヒ４２　（弓、プラスチックモールドに設けられた溝と
、このプラスチックモールドに熱接合されシールされて
空胴の益金形成する平らな環体２２及び５０とによって
各々形成される。製造の簡１ｖＬｆヒに役立つ変形態様
として、中空の薄壁の閉じた有牛幾プラスチック環体内
にセラミック磁石を包囲して密封することができ（この
プラスチッ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要の間隔を与え
るような大きさである）、上記中空の有機プラスチック
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フ゛ラスチックモ
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＜シ、ａｐちその１ツ］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９形状にする
こともでき、これによｐ、環状面１０と円板型フィルタ
との接触面′！Ｒ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尚たシの密封力を強く
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図は牙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６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６・・
・支持用の網　　　　６・・・円板型フィルタ８・・・
開口　　　　　　　１０・・・平らな環状面１４．１４
）・・・円筒状フランジ　２０・・・磁石２２・・・平
らな環体　　　６０・・・頭部６２・・・管　　　　　
　　３４・・・開口６Ｂ・・・平ら方塊状面　　４０・
・・円筒状突起４４．４６・・・円筒状ａ壁　４Ｂ・・
・磁石５０・・・平らな環体　　　５２・・・７ランジ
５４・・・溝　　　　　　　　５６・・・ギャップ手続
補正書（方式）５８・７・２６ 昭和　　　年　　　月　　　　日 特許庁長官　殿 １、事件の表示　昭和ｊ了　年特許願　　第３１９０／
　　号２　発明の名称　　フィルタが磁力でクランプさ
れたろ過装置３　補正をする者 事件との関係　出願人 名称　　　ソエルマン　サイエンシス　インコーホレー
テッド４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ろ過さるべき液体を受は入れる有機プラスチック
   の貯溜部材を具備し、との貯溜部材の基部にはこれを貫
   通する開口があシ、この開口の周シには下方を向いた環
   状面があって、この環状面は円板型フィルタの周囲部を
   受は入れ；更に、有機プラスチッ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って、この環状面は上記円
   板型フィルタの周囲部を受は入れ：上記貯溜部材の基部
   は、該貯溜部材の有機プラスチ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グラスチ
   ックの閉じた埠状空胴内に完全に包囲された環状のセラ
   ミック永久磁石を有し、この環状磁石はこれが包囲され
   た上記環状空胴よシ小さくて、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ィルタを挟むよ
   うにしてこれらの部拐が組立てられた時には上記流出口
   部材の環状ｍｂが上記貯溜部材の環状磁石に隣接して配
   置されて、両虎状磁石間の磁気吸引力によｐ上記円板型
   フィルタの周囲部が上記両塊状面間に蜜月状態でクラン
   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
   筒状凹所内にあシ、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って、上記流出口
   部材と貯溜部材との間に円板型フィルタを挟むようにし
   てこれら部材を組立てた時に上記の凹所へ１４ｙ、、６
   外し可能に伸縮式に嵌着され、これによシ、両虎状磁石
   間の磁気吸引力によつ−Ｃ上記円板型フィルタの周囲部
   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。 ６、　各々の上記部材のセラミック磁石は上記部劇の環
   状溝内に受は入れられて有機プラスチックの環体によっ
   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ック環体の厚
   みは、上記円板型フィルタを挟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
   チック環体間にギャッ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オ６項に記載のろ過装置。 ５、　上記有機プラスチックの環体の厚へは２間（０，
   ０８０インチ少以下である特許請求の範囲オ６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成る極性
   となυそしてその軸方向の他端が逆の極性となるように
   磁１ヒされ、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。 Ｚ　上記流出口部材の頭部の開口にはフィルタ支持用の
   網がある％許、請求の範囲第１項に記載のろ過装置。