JPH026807A - 使い捨てフィルターユニット - 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】 本発明は、請求項１の包括的部分に記載の使い捨てフィ
ルターユニットに関するものである。

このような使い捨てフィルターユニットは従来既知であ
り、種々の分野で用いられている。例えば、使い捨てフ
ィルターユニットは医療、製薬および環境保護の目的で
使用されており、また、化学および生物学実験室におい
て使用されている。

これらの使い捨てフィルターユニットは圧力濾過ばかり
でなく重力濾過にも用いることができる。

殆んど、使い捨てフィルターは相対的に小量の流体を濾
過しなければならない場合に使用されている。このよう
な使い捨てフィルターユニットはその内部に挿入される
フィルター素子とともに１回だけ使用されて廃棄される
。

請求項１の包括的部分に記載の形式の使い捨てフィルタ
ーユニットは大量生産による製品である。普通、使い捨
てフィルターユニットはプラスチック材料で製造される
。このような使い捨てフィルターユニットのフィルター
素子の大部分がダイアフラムまたは濾紙である。フィル
ター素子は単一層または数層で製造され得る。

このような使い捨てフィルターユニットを製造する際に
は、フィルター素子が上側外側ケース部品、例えば、送
入部材と、下側外側ケース部品、例えば、フィルター固
定部材との間に固定される。

従来の使い捨てフィルターユニットの製造方法によれば
、その組立てに際し、先づ、所定の寸法に切断すべきフ
ィルター素子を下側外側ケース部品内に挿入する。次に
、上側外側ケース部品を下側外側ケース部品内に挿入し
、両性側ケース部品を気密および液密に連結する。

従来技術によれば、上下外側ケース部品は熱加塑性プラ
スチック材料で普通造られている。

このような既知の使い捨てフィルターユニットは欠点と
して、フィルター素子またはフィルターダイアフラムを
それぞれ外側ケース部品に挿入する前に所定寸法に切断
しなければならず、このため製造方法が極めて多くの労
力を要するという問題があった。

従来の小量の液体を濾過するために用いられる小型の使
い捨てフィルターユニットの他の欠点として、例えば、
直径が約３ｍｍのように必然的に小さいフィルター素子
を取扱うことになり、フィルターユニットの組立時に非
常に取扱いが困難であるという問題がある。これがため
、例えば、フィルター素子が弱い空気の流れによっても
容易に動かされ、または滑り落ち、あるいは間違った位
置に挿入されるという問題がある。

したがって、本発明の目的は、簡単かつ容易に組立て得
る使い捨てフィルターユニットを提供しようとすること
である。本発明の他の目的は、容易かつ経済的に行ない
得る使い捨てフィルターユニットの製造方法を提供しよ
うとすることである。

これらの目的は請求項１および９に記載のフィルターユ
ニットおよびその製造方法のそれぞれによって解決され
る。

これかため、本発明による使い捨てフィルターユニット
は、フィルター固定部材の内側の受け口状窪み内に挿入
される送入部材を具える。送入部材は送入管またはスリ
ーブ状吸入ストレーナとすることができる。濾過しよう
とする液体を送入管内の送入通路内または吸込ストレー
ナの空洞のそれぞれに充満させる。

フィルター素子は、フィルター固定部材の受け口状窪み
の底と送入部材の前端との間に固定される。濾過しよう
とする液体は送入通路からフィルター素子を通過してフ
ィルター固定部材の底に開口する出口管の出口通路に流
れ、出口管によって濾液が排出される。

フィルター固定部材の受け口状窪みの開口の内端縁によ
りナイフ状切断刃縁を構成し、この切断刃縁はフィルタ
ー固定部材に向かう送入部材の前端の外周縁に形成され
たナイフ状切断刃縁と協働する。

これがため、例えば、受け口状窪みの開口における端縁
および送入部材の端縁の両隅角端縁を矩形とするのがよ
い。受け口状窪みおよびこれに挿入される送入部材の前
端の寸法を適切に選定して、送入部材が受け口状窪みに
近づく際に、送入部材の切断刃縁または切断隅角のそれ
ぞれが受け口状窪みの切断刃縁または切断隅角にできる
だけ接近するようにする。しかしながら、送入部材は受
け口状窪み内に挿入され得ることが必要である。両切断
刃縁または隅角が、それぞれ、互に接触する際に、これ
らは切断縁として作用する。受け口状窪み上にこの窪み
より大きいシート状フィルター材料を置く場合、フィル
ターユニットを組立てる前に、送入部材が受け口状窪み
内に挿入されて上述した切断縁が互に接触する際に、シ
ート状または板状フィルター材料から所定寸法のフィル
ター素子を切断する。所定寸法に切断されたフィルター
素子は受け口状窪みの底に落下し、送入部材がその最終
位置に到達し終ると同時に送入部材によって固定される
。

好ましくは、フィルター固定部材の内側の受け口状窪み
およびこの受け口状窪み内に挿入される送入部材の前端
部を円筒形状とし、受け口状窪み内に挿入された送入部
材の前端の外側壁が受け口状窪みの側壁にできるだけ接
近するようにする。

上述したような構成において、送入部材の内側に設けら
れる送入通路は円筒形送入部材に対して同軸的に配置さ
れる。フィルター固定部材の内側および出口管の内側に
形成された出口通路もまた好ましくは中心に配置され、
円形断面を有し、送入通路に対して実質的に同一線上に
配置されて濾過すべき液体および濾液のそれぞれができ
るだけ低い流れ抵抗に打勝たなければならないようにす
る。

本発明の他の好適実施例によれば、送入部材がフィルタ
ー固定部材に向う前端に軸線方向に突出する円環状パン
チング突縁な具える。特に、このパンチング突縁は矩形
断面を有する。その外周、すなわち、半径方向外側縁は
好ましくは直角をなし、送入部材の切断刃縁を形成して
いる。好ましくは、パンチング突縁を軸線方向に制限し
ている切断刃縁の前端は受け口状窪みの底に対して平行
に延長する。この前端と窪みの底との間に、フィルター
素子が固定される。

本発明の他の好適実施例によれば、送入部材はフィルタ
ー固定部材に向う前端に封鎖作用を有する特に半円形断
面の軸線方向に突出する環状突起を有する。この環状突
起は送入通路の開口の全周を囲んでいる。この環状突起
はフィルター素子を取付けおよび固定する作用をも行な
い、フィルター素子を、−例において、環状突縁および
、所要に応じ、パンチング突縁と、他側において、受け
口状窪みの底面との間に固定する。

送入部材がパンチング突縁を有する場合、封鎖および固
定用環状突起とパンチング突縁とはほぼ同じ量で軸線方
向に突出する。

この環状突起の内径を適切に選定してフィルター固定部
材の内側の受け口状窪みの底における出口通路の開口の
直径より大きくする。それでも、環状突起がフィルター
素子を受け口状窪みの底に対してこの底における出口通
路の開口の周縁にできるだけ近くで押圧して濾液の通過
を妨げる場合がある。

好ましくは、少なくとも１個の漏斗状または切欠状条溝
をフィルター固定部材の内側の受け口状窪みの底の出口
通路の開口の部分に形成して濾液の排出作用を改善する
のがよい。この場合には、当然のこととして、封鎖およ
び固定のための環状突起の直径がフィルター固定部材の
内側の受け口状窪みの底における漏斗状または切欠状条
溝の周縁によって形成される直径より大きくする必要が
ある。

好ましくは、本発明による使い捨てフィルターユニット
は自己鎖錠式スナップ嵌合または押入鎖錠取付装置をフ
ィルター固定部材と送入部材との間に具えてフィルター
固定部材に向う送入部材の前端またはパンチング突縁お
よび／または、必要に応じ、封鎖および固定用環状突起
がフィルター素子に対して押圧されてフィルター素子自
体を受け口状窪みの底に対して押圧固定するようフィル
ター固定部材の内側の受け口状窪み内に送入部材を固定
し得るようにする。

好ましくは、この連結手段を受け口状窪みの側壁に形成
された内周条溝状窪みとこの窪み内にスナップ嵌合また
は掛止されるよう送入部材の外周壁の周りに形成された
環状突起とにより構成する。鎧錠用条溝状窪みおよび環
状突起はそれぞれ互に対応する少なくとも実質的に半円
形の断面を有する。

好ましくは、送入部材およびフィルター固定部材をそれ
ぞれ１個の部品に形成し、これらの部品をプラスチック
材料、特に、透明のプラスチック材料で送るのがよい。

両部を射出成形によって製造するのがよい。

本発明の他の主題は、使い捨てフィルターユニットを製
造する方法である。この方法によれば、数個の送入部材
を数個のフィルター固定部材の受け口状窪み内に同時に
挿入し、これらの部材が組立てられる際に、対応するフ
ィルター素子が１枚のシート状フィルター材料から同時
に切断される。このように、数個、例、えば２個以上、
すなわち、４．６または８個・・・の使い捨てフィルタ
ーユニットが組立てられる際に、これと同時に、対応す
るフィルター素子が１枚のシート状またはリボン状フィ
ルター材料から切断される。

この方法は小量の流体を濾過するために用いられる本発
明による小型の使い捨てフィルターユニットを製造する
場合に特に適している。このような使い捨てフィルター
ユニットは上述したように多量生産の製品である。

好ましくは、本発明方法によれば、第１取付板に数個の
フィルター固定部材を設け、第２取付板に数個の送入部
材を設けて、２個の取付板を互に接近させる際に、送入
部材が対応するフィルター固定部材内に挿入され、この
際、対応する複数個のフィルター素子が同時に１枚のシ
ート状フィルター材料から切断される。

好ましくは、取付板を多軸盤に固定し、または回転トラ
ンスファーターンテーブルに固定するのがよい。

先ず、両数付板に送入部材またはフィルター固定部材を
取付ける。次に、回転トランスファーターンテーブルを
予定位置にまで回転し、この予定位置において適当な工
具によって取付板を互に対して動かして送入部材をフィ
ルター固定部材内に挿入することができる。これと同時
に、フィルター素子を切断すべきシート状フィルター材
料を２個の接近しつつある取付板間に挿入する。好まし
くは、シート状フィルター材料がリボン状フィルター材
料であって、このリボン状フィルター材料を切断後に所
定距離づつ前進させるようにするのがよい。

送入部材およびフィルター固定部材の組立てが完了した
際、両数付板を組立てステーションから回転トランスフ
ァーターンテーブルの回転によって移動させる。次に、
組立てた使い捨てフィルターユニットを適当な装置によ
って取付板から取り外ずす。

次に、本発明を図示の実施例につきさらに詳細に説明す
る。図面は本発明による使い捨てフィルターユニットの
縦断面を示す。

図示の使い捨てフィルターユニットは主とじて送入部材
２と、フィルター固定部材３と、これらの部材間に固定
されたフィルター素子１２とにより成っている。

送入部材２は中心に送入通路４が貫通している円筒形送
入管で構成され、送入通路４はその両側が開口し、その
内径はフィルター素子１２に向は減小している。

送入管２の前端をフィルター固定素子３の内側の受け口
状窪み７内に挿入し、受け口状窪みは円筒形状で、送入
管２と同一軸線上に配置されている。フィルター固定部
材３に向かう送入通路４の開口は少なくともほぼ半円形
断面の軸線方向に延びる環状突起１１によって囲まれて
いる。この半円の弦は送入管２の軸に対して直角に延長
している。

さらにまた、送入管２はパンチング突縁１０を具え、こ
のパンチング突縁は受け口状窪み内に挿入される送入管
前端の周りに軸線方向に突出する円環状突起で形成され
ている。この環状パンチング突縁の外径は送入管２の外
径と同じであり、内径は上述した環状突起１１の外径よ
り大である。

パンチング突縁１０および環状突起１１は軸線方向にほ
ぼ同じ長さ突出してフィルター素子１２に圧接してシー
ル作用しており、これにより、フィルター材料は圧縮さ
れ、フィルター固定部材にシール連結している。この圧
力は後述するスナップ連結によって得られる。

パンチング突縁１０の半径方向外端縁または半径方向外
側隅角は直角に形成され、これによりナイフ状切断刃縁
１６を形成している。

切断刃縁１６に対応する切断刃縁１３がフィルター固定
部材３の内側の受け口状窪み７の開口内周縁によって形
成されている。この切断刃縁もまた直角に形成されてい
る。送入管２が受け口状窪み７内に挿入される際、切断
刃縁１３および１６の協働作用によってフィルター素子
が所定の寸法にシート状フィルター材料から切断される
。

送入管２の外周壁には円周方向に延びる環状突起８が設
けられ、この環状突起８は対応する環状条溝９内にスナ
ップ嵌合して軸線方向に作用する圧力を発生し、この圧
力は環状突起１１によって伝達されてシール作用を行な
い、また、パンチング端縁１０の前端によってフィルタ
ー素子１２に伝達されてフィルター材料を圧縮し、送入
通路４または送入管２のそれぞれをフィルター固定部材
３から封鎖して分離する。

フィルター固定部材３もまた円筒形状をなし７、その中
心に軸心方向に延長した出口管５を有し、この出口管の
内側に出口通路が同軸的に延長し、この出口通路は受け
口状窪み７に通じている。受け口状窪みに通じる出口通
路の開口の周りに数個の漏斗状の窪み１４を円周方向に
互に離間した位置で受け口状窪み７の底１５に切欠いて
設け、これによりフィルター素子を経て押し出される濾
液の排出作用を向上させている。

送入通路４と出口通路６とを同一線上に設け、出口通路
６の直径を送入通路４の直径より小さくする。

受け口状窪み７の底１５は平らとし、送入通路４および
出口通路６の軸線に対して直角に延長し、フィルター素
子１２の支持部材として作用している。

送入部材２およびフィルター固定部材３は透明のプラス
チック材料で射出成形して造られる。

これにより、出口管の外径は流れ方向に減小している。

図示の本発明による使い捨てフィルターユニットは、例
えば、送入管２の直径が７．０ｍｍ、送入通路４の直径
が３．５〜４．３２ｍｍ、出口通路の直径が１．２ｍｍ
、環状突起１１によって囲まれた円板状フィルター素子
の直径が約３．５ｍｍの寸法を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による使い捨てフィルターユニットの縦断
面図である。 ２・・・送入部材　　　　　３・・・フィルター固定部
材４・・・送入通路　　　　　５・・・出口管６・・・
出口通路　　　　　７・・・受け口状窪み８・・・環状
外周突起　　　９・・・環状条溝１０・・・パンチング
突縁　１１・・・環状突起１２・・・フィルター素子 １５・・・底 １３・・・切断刃縁 １６・・・切断刃縁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、受け口状窪み（７）を有するフィルター固定部材（
   ３）を具え、送入通路（４）を内側に設けた送入部材（
   ２）の前端部が受け口状窪み（７）内に封鎖挿入され、
   フィルター素子（１２）が受け口状窪み（７）の底（１
   ５）とこの窪み内に挿入された送入部材（２）前端との
   間で固定され、フィルター固定部材（３）がこの部材を
   貫通する出口通路（６）を有する出口管（５）を具え、
   出口通路が受け口状窪み（７）内に通じて送入通路（４
   ）を有する出口管（６）に連結している使い捨てフィル
   ターユニットにおいて、 フィルター固定部材（３）に向かう送入部材（２）の外
   周端縁および受け口状窪み（７）の側壁の軸線方向外側
   部分における内側端縁がナイフ状切断刃縁（１３、１６
   ）を構成していることを特徴とする使い捨てフィルター
   ユニット。 ２、送入部材（２）および受け口状窪み（７）が円筒形
   状であり、送入通路（４）および出口通路（６）が中心
   に実質的に同一線上に設けられていることを特徴とする
   請求項１記載の使い捨てフィルターユニット。 ３、送入部材（２）がフィルター固定部材（３）に向か
   う前端に軸線方向に突出する矩形断面の環状パンチング
   突縁（１０）を具え、この環状パンチング突縁（１０）
   の半径方向外端縁がナイフ状切断刃縁（１６）を構成し
   ていることを特徴とする請求項１または２記載のフィル
   ターユニット。 ４、シール用の軸線方向に突出する環状突起（１１）が
   フィルター固定部材（３）に向かう送入部材（２）の前
   端で送入通路（４）の開口の周りに設けられていること
   を特徴とする請求項１〜３のいづれか１項に記載の使い
   捨てフィルターユニット。 ５、自己鎖錠スナップ嵌合または押入鎖錠取付装置がフ
   ィルター固定部材（３）と送入部材（２）との間で、特
   に、受け口状窪み（７）の側壁に形成された環状条溝状
   窪み（９）と送入部材（２）の外側壁に円周方向に突設
   された環状突起（８）とで構成され、取付装置が鎖錠さ
   れる際に、環状突起（８）が条溝状窪み（９）内に突入
   するよう構成したことを特徴とする請求項１〜４のいづ
   れか１項に記載の使い捨てフィルターユニット。 ６、鎖錠用条溝状窪み（９）および環状突起（８）がそ
   れぞれ相互に対応する少なくとも実質的に半円形断面を
   有することを特徴とする請求項に記載の使い捨てフィル
   ターユニット。 ７、フィルター固定部材（３）の内側の受け口状窪み（
   ７）の底（１５）の出口通路（６）が開口する部分に少
   なくとも１個の漏斗状または切欠状窪み（１４）を設け
   たことを特徴とする請求項１〜６のいづれか１項に記載
   の使い捨てフィルターユニット。 ８、送入部材（２）およびフィルター固定部材（３）が
   それぞれ１個の部品で形成され、これらの部品が特に射
   出成形で形成され、また、これらの部品が透明のプラス
   チック材料で形成されていることを特徴とする請求項１
   〜７のいづれか１項に記載の使い捨てフィルターユニッ
   ト。 ９、送入部材がフィルター固定部材の受け口状窪み内に
   挿入され、これと同時にフィルター素子をシート状フィ
   ルター材料から切断して使い捨てフィルターユニットを
   製造する方法において、数個の送入部材と数個のフィル
   ター固定部材とが同時に互に協働され、これと同時に対
   応する数個のフィルター素子を１枚のシート状フィルタ
   ー材料から切断することを特徴とする使い捨てフィルタ
   ーユニットの製造方法。 １０、送入部材およびフィルター固定部材のそれぞれが
   取付板上に固定され、これらの取付板を互に相対的に近
   づけることによって両部材が協働され、これと同時にフ
   ィルター素子をシート状フィルター材料から切断または
   打抜くことを特徴とする請求項９記載の方法。 １１、シート状フィルター材料が板形状またはリボン形
   状のフィルター材料であることを特徴とする請求項９ま
   たは８記載の方法。