濾過方法及び濾過装置
【課題】フィルタＦ内に空気が詰まりフィルタ上流側を密閉状態にすることなく安定した濾過を行うことである。
【解決手段】液体チャンバ２と、液体チャンバ２に配管を介して連通され、フィルタＦを収容するフィルタチャンバ４と、フィルタチャンバ４のフィルタＦ下流側に接続された濾液排出路６に設けられたチューブポンプＰ１と、フィルタＦを迂回して設けられたバイパス路７と、バイパス路７上に設けられた開閉弁８と、を具備する濾過装置１を用いた濾過方法であって、開閉弁８を開けて、チューブポンプによりバイパス路７から空気を吸引して、液体チャンバ２からフィルタチャンバ４のフィルタＦ上流側に被濾過液を貯溜する貯溜ステップを備える。
【解決手段】液体チャンバ２と、液体チャンバ２に配管を介して連通され、フィルタＦを収容するフィルタチャンバ４と、フィルタチャンバ４のフィルタＦ下流側に接続された濾液排出路６に設けられたチューブポンプＰ１と、フィルタＦを迂回して設けられたバイパス路７と、バイパス路７上に設けられた開閉弁８と、を具備する濾過装置１を用いた濾過方法であって、開閉弁８を開けて、チューブポンプによりバイパス路７から空気を吸引して、液体チャンバ２からフィルタチャンバ４のフィルタＦ上流側に被濾過液を貯溜する貯溜ステップを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フィルタを用いた濾過方法及びその方法に用いる濾過装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィルタを用いた濾過装置として特許文献１に示すように、被濾過液を貯留する液体チャンバと、液体チャンバの下部に配管を介して連通され、その被濾過液を濾過するフィルタを収容するフィルタチャンバと、フィルタチャンバのフィルタ下流側に接続された濾液排出路に設けられた吸引ポンプと、を備えたものがある。この装置は、吸引ポンプにより吸引して、フィルタチャンバ内を引圧にすることにより、液体チャンバからフィルタチャンバにおけるフィルタ上流側に被濾過液を導き、さらにフィルタを通過させて被濾過液を濾過するものである。
【０００３】
通常、被濾過液中の微粒子（例えば数μｍ）を濾過して分離する場合には、目の細かいフィルタ（濾過精度が数μｍ未満）を用いる必要があるが、このフィルタは、乾燥した状態では空気を通すが、濡れた状態では空気を殆ど通さないという性質がある。
【０００４】
そして、上記濾過装置に目の細かいフィルタを用いた場合、濾過開始時は、フィルタは乾燥しており空気を通すので、液体チャンバ内の被濾過液が配管からフィルタチャンバ内に滴下される。
【０００５】
しかしながら、フィルタが被濾過液の最初の数滴で濡れてしまうと、その後、フィルタチャンバのフィルタ上流側にある空気が、フィルタ内に詰まってしまう結果、フィルタ上流側は密室（密閉）状態となる。そうすると、吸引ポンプで吸引しても、フィルタ下流側は引圧となるが、フィルタ上流側は引圧とはならず、液体チャンバからフィルタチャンバ内に被濾過液が流入することができない。その結果、それ以上濾過処理を行うことができないという問題がある。
【０００６】
また、フィルタを設置した段階で、フィルタが濡れている場合には、フィルタ上流側を引圧にすることができず、濾過開始時に被濾過液がフィルタチャンバ内に入ることができず、濾過を行うことができないという問題がある。
【特許文献１】特開平７−８８３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決するためになされたものであり、フィルタ内に空気が詰まりフィルタ上流側を密閉状態にすることなく安定した濾過を行うことをその主たる所期課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明に係る濾過方法は、被濾過液を貯留する液体チャンバと、前記被濾過液を濾過するフィルタを収容するフィルタチャンバと、前記液体チャンバ、及び前記フィルタチャンバにおけるフィルタ上流側を連通して、外部からの吸引力によって前記被濾過液を前記液体チャンバから前記フィルタチャンバへ流通させる連通路と、前記フィルタチャンバにおけるフィルタ下流側に接続され、前記フィルタを通過した濾液を排出する濾液排出路と、前記濾液排出路に設けられた正逆回転可能なポンプと、前記フィルタチャンバにおけるフィルタ上流側、及び前記濾液排出路におけるポンプ上流側又は前記フィルタチャンバにおけるフィルタ下流側を連通するバイパス路と、前記バイパス路上に設けられ、前記バイパス路の開閉を行う開閉弁と、を具備する濾過装置を用いた濾過方法である。
【０００９】
本発明に係る具体的な濾過方法は、前記濾過装置の前記開閉弁を開けて、前記ポンプにより前記バイパス路から空気を吸引して、前記液体チャンバから前記フィルタチャンバのフィルタ上流側に前記液体を貯溜する貯溜ステップと、前記貯留ステップの後、前記開閉弁を閉じ、前記ポンプにより吸引して、前記フィルタ上流側に貯溜された被濾過液を濾過する濾過ステップと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
このようなものであれば、濾過開始前にフィルタ上流側に被濾過液を貯留しているので、たとえ濡れてしまったフィルタを用いた場合であっても、濾過時にフィルタ内に空気が詰まって濾過が停止してしまうことを防止でき、安定した濾過を行うことができる。
【００１１】
また、貯留ステップにおいて、被濾過液がバイパス路内に流入することを防止するためには、バイパス路の開口位置が、貯留ステップにおいて貯留される被濾過液の液面よりも上に設けられていることが望ましい。
【００１２】
濾過装置に別の撹拌機構を装備することなく、液体チャンバ内の被濾過液を撹拌して、濾過を再現性良く行うためには、前記貯留ステップ前において、前記開閉弁を開けて、前記ポンプにより前記バイパス路を介して前記液体チャンバに空気を送り、前記液体チャンバ中の被濾過液をバブリングして撹拌する撹拌ステップを備えることが望ましい。
【００１３】
また、本発明に係る濾過装置は、被濾過液を貯留する液体チャンバと、前記被濾過液を濾過するフィルタを収容するフィルタチャンバと、前記液体チャンバ、及び前記フィルタチャンバにおけるフィルタ上流側を連通して、外部からの吸引力によって前記被濾過液を前記液体チャンバから前記フィルタチャンバへ流通させる連通路と、前記フィルタチャンバにおけるフィルタ下流側に接続され、前記フィルタを通過した濾液を排出する濾液排出路と、前記濾液排出路に設けられた正逆回転可能なポンプと、前記フィルタチャンバにおけるフィルタ上流側、及び前記濾液排出路におけるポンプ上流側又は前記フィルタチャンバにおけるフィルタ下流側を連通するバイパス路と、前記バイパス路上に設けられ、前記バイパス路の開閉を行う開閉弁と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
このように本発明によれば、フィルタ内に空気が詰まりフィルタ上流側を密閉状態にすることなく安定した濾過を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明に係る濾過装置を用いた液体処理濾過装置の一実施形態ついて図面を参照して説明する。
【００１６】
＜装置構成＞
本実施形態に係る液体処理濾過装置１は、測定対象物質を含有する試料液と処理液とを混合することによって、測定対象物質の固体化合物を生成し、その固体化合物をフィルタＦ上に分離するものである。
【００１７】
具体的にこのものは、図１に示すように、液体チャンバ２と、処理液供給路３と、フィルタＦを収容するフィルタチャンバ４と、液体チャンバ２及びフィルタチャンバ４を連通する連通路５と、フィルタチャンバ４に設けられた濾過排出路６と、濾過排出路６に設けられたポンプＰ１と、フィルタＦを迂回して設けられたバイパス路７と、そのバイパス路７上に設けられた開閉弁８と、制御装置９と、を備えている。
【００１８】
以下、各部２〜９について説明する。
【００１９】
液体チャンバ２は、試料液及び処理が注入されて、それら液体が混合されて被濾過液が生成されるものである。
【００２０】
また、液体チャンバ２の上部には、試料液を例えばピペット等により定量注入可能なサンプル口（図示しない）が設けられている。
【００２１】
処理液供給路３は、処理液を収容する処理液タンク１０と液体チャンバ２とを連通し、処理液タンク１０から液体チャンバ２内に処理液を供給するものである。なお、図１中、符号１０１は、処理液タンク１０に設けられた空気孔である。
【００２２】
そして、処理液供給路３は、光透過性を有するチューブにより構成されている。また、この供給路４の液体チャンバ側開口は、液体チャンバ２の上部において、下方を向いて開口している。さらに、この処理液供給路３には、処理液を定量して液体チャンバ２に注入するための処理液定量機構Ａが設けられている。なお、処理液定量機構Ａについては、後述する。
【００２３】
フィルタチャンバ４は、試料液及び処理液からなる被濾過液から固体化合物を濾過するフィルタＦを収容するものであり、液体チャンバ２の下方に設けられている。またフィルタチャンバ４は、フィルタチャンバ４内に流入した被濾過液の全てがフィルタＦを通過するように、フィルタＦを保持するものである。
【００２４】
さらに、フィルタチャンバ４には、フィルタＦの取り付け及び取り外しのための開閉扉（図示しない）が設けられている。そして、その開閉扉が閉じられた状態において、フィルタチャンバ４内は密閉される。また、フィルタチャンバ４において、フィルタＦが設置される部分の上部（フィルタＦ上流側）には、連通路５が開口している。また、フィルタチャンバ４において、フィルタＦが設置される部分の下部（フィルタＦ下流側）には、濾過排出路６が開口している。
【００２５】
フィルタＦは、被濾過液を濾過して、その被濾過液中の固体化合物を分離するものであり、被濾過液から固体化合物を分離可能な濾過精度（例えば数μｍ）を有するものである。このフィルタＦは、乾燥した状態では空気を通すが、濡れた状態では空気を殆ど通さないという性質がある。
【００２６】
連通路５は、液体チャンバ２の下部及びフィルタチャンバ４におけるフィルタＦ上流側を連通するものであり、一端が液体チャンバ２の下端部に接続され、他端がフィルタチャンバ４の上端部に接続された接続配管Ｈ１により構成されている。
【００２７】
そして、この連通路５は、外部（ポンプＰ１）からの吸引力によって被濾過液を液体チャンバ２からフィルタチャンバ４へ流通させるものである。つまり、接続配管Ｈ１は、液体の表面張力が作用して、外部からの吸引力を受けなければ液体を通さない程度の内径を有するものである。
【００２８】
濾過排出路６は、フィルタチャンバ４におけるフィルタＦ下流側に設けられ、フィルタＦを通過した濾過を排液タンク１１に排出するものである。
【００２９】
ポンプＰ１は、濾過排出路６に設けられた正逆回転可能なポンプであり、本実施形態では、チューブポンプ（ペリスタティックポンプとも言う。）を用いている。このチューブポンプは、可撓性材料からなる給排チューブと、周方向に複数のローラを外周側に有し、給排チューブの長手方向に沿って移動しながら該チューブを順次押圧するロータとを備えるものである。そして、チューブポンプは、ロータを回転させることにより、ローラが給排チューブを押し潰しながら回転し、給排チューブ内部の流体を押し出す一方で、給排チューブのローラにより押し潰された部分が復元力によって元の形状に戻る際、給排チューブ内に発生する引圧により次の流体を吸引する。チューブポンプはこの動作を連続的に行うことで吸引・吐出というポンプ機能を有する。
【００３０】
そして、ポンプＰ１は、被濾過液を吸引して液体チャンバ２から連通路５を介してフィルタチャンバ４へ導く。さらに、フィルタＦ上にある被濾過液がフィルタＦを通過するように、濾過排出路６を介してフィルタチャンバ４内の被濾過液を吸引する。
【００３１】
バイパス路７は、フィルタチャンバ４内に収容されたフィルタＦを迂回して設けられるものであり、一端がフィルタチャンバ４においてフィルタＦの上流側に開口し、他端が濾過排出路６におけるポンプＰ１の上流側に開口している。そして、バイパス路の開口位置は、後述する貯留ステップにおいて貯留される被濾過液の液面よりも上に設けられている。なお、バイパス路７上には、濾過排出路６の圧力を測定する圧力計１２が設けられている。
【００３２】
開閉弁８は、制御装置９に制御されてバイパス路７の開閉を行うものであり、本実施形態では電磁弁を用いている。
【００３３】
制御装置９は、後述する流路センサ及び圧力計１２からの検出信号を受信等して、チューブポンプＰ１及び開閉弁８等の制御を行うものであり、その機器構成は、図示しないＣＰＵ、内部メモリ、外部メモリ（図示しない）、入出力インタフェース、通信インタフェース、ＡＤ変換器、キーボードやタッチパネル等の入力手段、ディスプレイやプリンタ等の出力手段等からなる汎用又は専用のコンピュータである。そして、ＣＰＵ及びその周辺機器の、前記メモリの所定領域に格納されたプログラムに従って協働動作することにより、以下に適宜説明する機能を発揮する。
【００３４】
なお、ＣＰＵを用いず、アナログ回路のみで前記各部としての機能を果たすように構成してもよいし、その一部の機能を外部のパソコン等と兼用するなど、物理的に一体である必要はなく、有線乃至無線によって互いに接続された複数の機器からなるものであってもよい。
【００３５】
次に、このように構成した液体処理濾過装置１の濾過方法について、制御装置９の機能と併せて、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００３６】
液体チャンバ２内に試料液及び処理液を定量注入した状態において（注入ステップＳａ１）、制御装置９は、開閉弁８を開けて、チューブポンプＰ１を逆回転駆動し、バイパス路７を介して液体チャンバ２下部から空気を送り、試料液及び処理液からなる被濾過液をバブリングして撹拌する（撹拌ステップＳａ２）。これにより、固体化合物の生成が促進されるとともに、被濾過液の濃度が均一となる。
【００３７】
次に、制御装置９は、バイパス路７の開閉弁８を開けて、ポンプＰ１を回転駆動する。そうすると、ポンプＰ１は、濾過排出路６から空気を吸引する。このとき、フィルタＦが介在する流路の圧力欠損よりもバイパス路７の流路の圧力欠損の方が小さいので、フィルタチャンバ４のフィルタＦ上流側にある空気は、バイパス路７から吸引される。フィルタチャンバ４は密閉されているので、空気が吸引された分だけ、被濾過液が液体チャンバ２からフィルタチャンバ４内に流入する。
【００３８】
そして、所定時間ポンプＰ１を回転駆動すると、液体チャンバ２からフィルタチャンバ４のフィルタＦ上流側に所定量の被濾過液が貯留される（貯留ステップＳａ３）。
【００３９】
このとき、フィルタＦ上流側に貯留される被濾過液は、フィルタチャンバ４におけるバイパス路７の開口位置よりも下側となるようにする。これにより、被濾過液がバイパス路７内に流入することを防止することができる。
【００４０】
その後、制御装置９は、開閉弁８を閉じ、吸引ポンプＰ１を回転駆動する。そうすると、フィルタＦ下流側が引圧となり、フィルタＦ上流側に貯留された被濾過液がフィルタＦを通過する（濾過ステップＳａ４）。
【００４１】
フィルタＦ上流側の被濾過液が濾過されて減少すれば、フィルタＦ上流側の空間が引圧となり、被濾過液が、液体チャンバ２から連通路５を経てフィルタチャンバ４内に流入する。このようにして、被濾過液が濾過される。
【００４２】
＜定量機構＞
次に、処理液供給路３に設けられた処理液定量機構Ａについて説明する。
【００４３】
処理液定量機構Ａは、図１及び図４に示すように、処理液供給路３に設けられた正逆回転可能なポンプであるチューブポンプＰ２と、当該チューブポンプＰ２よりも下流側に流路方向に離間して設けられた上流側流路センサＡ１及び下流側流路センサＡ２と、からなる。
【００４４】
流路センサＡ１、Ａ２は、チューブから構成される処理液供給路３内の液体の有無を検知するものであり、本実施形態では、光透過型フォトインタラプタを用いたものである。
【００４５】
この処理液定量機構Ａを用いた処理液の定量注入方法について、制御装置９の機能と併せて図５を参照して説明する。
【００４６】
本実施形態の定量注入方法は、液体を液体チャンバに定量注入する時にポンプＰ２による液体流量を測定し、その液体流量に基づいて定量注入に必要なポンプＰ１の駆動時間を設定するものである。
【００４７】
液体を容器内に注入する時に、制御装置９がチューブポンプＰ２を回転駆動すると、処理液が処理液タンク１２から吸引されて、上流側流路センサＡ１及び下流側流路センサＡ２を通過する。このとき、制御装置９は、各流路センサＡ１、Ａ２からの検出信号を受信して、処理液が上流側流路センサＡ１から下流側流路センサＡ２に至るまでの流通時間Ｔを計測する（計測ステップＳｂ１）。
【００４８】
そして、制御装置９は、その流通時間Ｔ及び流路センサＡ１、Ａ２間の処理液供給路３の液体を収容可能な容量（Ｖ）から、チューブポンプＰ２による液体流速（Ｖ／Ｔ）を算出する（算出ステップＳｂ２）。
【００４９】
下流側流路センサＡ２から供給路４の容器側開口までの容量（Ｖ’）、及び液体流速（Ｖ／Ｔ）に基づいて、制御装置９は、処理液が下流側流路センサＡ２を通過した後のチューブポンプＰ２の駆動時間を設定する（設定ステップＳｂ３）。そして、その駆動時間に基づいて、ポンプＰ２を回転駆動させて、処理液を液体チャンバ２内に定量注入する（定量注入ステップＳｂ４）。なお、流路センサＡ１、Ａ２間の容量（Ｖ）及び下流側流路センサＡ２から供給路４の容器側開口までの容量（Ｖ’）は、予め制御装置９に入力して記憶させておく。
【００５０】
また、制御装置９は、処理液の定量注入後、チューブポンプＰ２を逆回転駆動して、処理液供給路３内の処理液を吸引し、その処理液を上流側流路センサＡ１の上流側まで吸引する（吸引ステップＳｂ５）。これにより、定量注入後に、処理液供給路３の先端開口（液体チャンバ側開口）に残留した処理液が、誤って液体チャンバ２内に注入されることを防ぐことができるとともに、次回の注入時において、再び定量して注入することができる。
【００５１】
本実施形態では、液体注入毎に、チューブポンプＰ２の流速（Ｖ／Ｔ）を測定して、チューブポンプＰ２の駆動時間を設定するようにしている。
【００５２】
＜本実施形態の動作＞
次に、本実施形態の液体処理濾過装置１の動作及び操作方法について図３のフローチャートを参照して説明する。
【００５３】
操作者は、フィルタチャンバ４の開閉扉を開けて、フィルタＦを設置する。そして、一定量の試料液を液体チャンバ２上部に設けられたサンプル口からピペット等を用いて注入する。このとき、所定量の試料粉末を液体チャンバ２内に投入し、所定量の水をピペット等を用いて定量注入しても良い。
【００５４】
次に、処理開始ボタン（図示しない）を押すと、処理液が処理液定量機構Ａにより定量されて、処理液供給路３から液体チャンバ２内に自動的に注入される（注入ステップＳａ１）。これにより、試料液中にある測定対象物質の固体化合物が生成される。
【００５５】
なお、この注入ステップにおいて、ポンプＰ１及び開閉弁８を動作させて、液体チャンバ２の下部から空気を送り込み、バブリングして撹拌を行い固体化合物の生成を促す（撹拌ステップＳａ２）。
【００５６】
撹拌ステップ後、固体化合物が生成された状態で開閉弁８を開けて、ポンプＰ１を回転駆動して、フィルタチャンバ４におけるフィルタＦ上流側の空気を吸引して、フィルタＦ上流側に所定量の被濾過液を貯留する（貯留ステップＳａ３）。このとき、所定量の被濾過液を貯留するために、チューブポンプＰ１の駆動時間を予め設定しておくこともできるし、操作者が所定量の貯留を確認後、タッチパネルにより操作して、ポンプＰ１を停止するようにすることもできる。
【００５７】
そして、所定量の被濾過液が貯留された後、開閉弁８を閉じて、ポンプＰ１を回転駆動すると、フィルタＦ上流側に貯留された被濾過液が、フィルタＦを通過する（濾過ステップＳａ４）。このとき、固体化合物は、フィルタＦ上に捕集され堆積する。
【００５８】
そして、フィルタＦ下流側に流れた濾過は、フィルタチャンバ４の下部に開口する濾過排出路６を通り、排液タンク１１内に流れ出る。一方、被濾過液がフィルタＦを通過すると、フィルタチャンバ４のフィルタＦ上流側が引圧となり、その分、液体チャンバ２から被濾過液が流入する。
【００５９】
そして、フィルタＦ上流側に被濾過液が無くなると、水分を含んだフィルタＦは空気を通過させないので、濾過排出路６又はバイパス路７の第４開閉弁８下流側に設けられた圧力計１２の圧力値が急激に変化する。その圧力計１２の検出信号を受信した制御装置９は、被濾過液の濾過が終了したと判断して、ポンプＰ１を停止する。これにより、被濾過液の濾過が終了する。つまり、制御装置９は、圧力計１２で測定する濾過排出路６内の圧力の値の急激な変化により濾過を終了する濾過終了検出機能を有する。
【００６０】
濾過の後、作業者は、フィルタチャンバ４からフィルタＦを取り出し、フィルタＦ上に堆積された固体化合物を分析装置を用いて分析する。
【００６１】
＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態の処理濾過装置によれば、バイパス路７及びポンプＰ１により濾過ステップ前にフィルタＦ上流側に被濾過液を貯留しているので、濾過ステップ中にフィルタ内に空気が詰まって濾過が停止してしまうことを防止でき、安定した濾過を行うことができる。
【００６２】
また、バイパス路７及びポンプＰ１により、液体チャンバ２内の被濾過液をバブリングして撹拌しているので、液体処理濾過装置１に専用の撹拌機構を装備する必要が無く、濾過を再現性良く行うことができる。
【００６３】
さらに、試料液及び処理液の混合を自動で行うことができ、その混合処理に際して、作業者はピペットやシリンジなどを用いた手作業を要しないので、安全性を向上させることができ、処理手順や注入量などの間違いによる処理ミスを防ぐことができる。
【００６４】
被濾過液を濾過させる際には、フィルタＦ上に固体化合物を確実に堆積させるため、適切な流量で濾過しつつけることが必要であるが、手作業ではこの処理を行うことは難しい。しかし、本実施形態によれば、制御装置９によりポンプＰ１を制御することによって適切な流量で濾過させることができるので、フィルタＦ上への測定対象物質の堆積を確実に行うことができる。したがって、安全且つ再現性のある処理及び濾過を簡単に行うことができる。
【００６５】
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。以下の説明において前記実施形態に対応する部材には同一の符号を付すこととする。
【００６６】
例えば、バイパス路７は、図６に示すように、フィルタチャンバ４におけるフィルタＦ上流側と、フィルタチャンバ４におけるフィルタＦ下流側とを連通するものであっても良い。これならば、濡れたフィルタＦが空気を通さないことから、濾過排出路６のポンプＰ１上流側に排出できない濾過が溜まってしまうが、これを好適に防ぐことができる。なお、この場合、制御装置９は、濾過排出路６上に設けられた圧力計１２の値が大きくなった後、開閉弁８を開けて、バイパス路７を介して吸引する。
【００６７】
また、バイパス路７を介して液体チャンバ２からフィルタチャンバ４のフィルタＦ上流側及びフィルタチャンバ４のフィルタＦ下流側に空気を流すことにより、フィルタチャンバ４内及びフィルタＦを乾燥させることもできる。これにより、固体化合物が堆積したフィルタＦを、周囲を汚すこと無く取り出すことができる。
【００６８】
さらに、フィルタチャンバ４におけるフィルタＦを、上下に間隔を置いて２以上設けても良い。なお、この場合、各フィルタＦに対して、前記実施形態と同様にその上流側に開閉弁８を含むバイパス路７を設ける。
【００６９】
また、図６に示すように、濾過排出路６に圧力計１２を設けず、連通路５に流路センサ１３を設けても良い。この場合、流路センサ１３からの検出信号により、液体チャンバ２内に被濾過液が無くなったことが分かる。このとき、制御装置９は、濾過開始時からの液体チャンバ２の被濾過液が無くなる迄の時間を計測して、残りの濾過時間を算出し、ポンプＰ１を駆動制御することもできる。
【００７０】
さらに、前記実施形態のフィルタチャンバ４に、その開閉扉の開閉を監視する開閉センサを設けていることが望ましい。そして、制御装置９が、開閉センサからの検出信号に基づいて、扉が開いている場合には、処理液がフィルタチャンバ４内に注入されないようにすることもできる。
【００７１】
加えて、各プロセスを進行状況を音や音声で作業者に知らせたり、その進行状況を制御装置９等の画面に表示したりすることも可能である。
【００７２】
その上、処理液タンク１１には、例えば点滴などに用いられるパックを使用することもでき、この場合には、空気抜き用の孔は不要となる上、装置１の構成を簡単にすることができる。
【００７３】
さらに加えて、図７に示すように、圧力計１２とバイパス路７又は濾過排出路６との間に圧力計１２に液体が流れ込まないようにする液体流入防止構造Ｋを設けるようにしても良い。この液体流入防止構造Ｋは、液貯め部及びその液貯め部の上部に空気を収容する空気収容部を内部に有するチャンバＫ１と、そのチャンバＫ１において空気収容部と圧力計１２とを接続する接続路Ｋ２とからなる。これにより、圧力計１２に液体が流れ込むことを防止することができ、気体用の圧力計１２を用いることができる。
【００７４】
その他、前述した実施形態や変形実施形態の一部又は全部を適宜組み合わせてよいし、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態に係る液体処理濾過装置の概略構成図。
【図２】同実施形態のバイパス路及び開閉弁を主として示す模式図。
【図３】濾過方法を示すフローチャート。
【図４】同実施形態の処理液定量機構を示す模式図。
【図５】定量注入方法を示すフローチャート。
【図６】その他の変形実施形態に係る液体処理濾過装置の概略構成図。
【図７】その他の変形実施形態に係る液体処理濾過装置の部分構成図。
【符号の説明】
【００７６】
１・・・液体処理濾過装置（濾過装置）
２・・・液体チャンバ
３・・・処理液供給路
４・・・フィルタチャンバ
Ｆ・・・フィルタ
５・・・連通路
６・・・濾液排出路
Ｐ１・・・ポンプ（チューブポンプ）
７・・・バイパス路
８・・・開閉弁
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フィルタを用いた濾過方法及びその方法に用いる濾過装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィルタを用いた濾過装置として特許文献１に示すように、被濾過液を貯留する液体チャンバと、液体チャンバの下部に配管を介して連通され、その被濾過液を濾過するフィルタを収容するフィルタチャンバと、フィルタチャンバのフィルタ下流側に接続された濾液排出路に設けられた吸引ポンプと、を備えたものがある。この装置は、吸引ポンプにより吸引して、フィルタチャンバ内を引圧にすることにより、液体チャンバからフィルタチャンバにおけるフィルタ上流側に被濾過液を導き、さらにフィルタを通過させて被濾過液を濾過するものである。
【０００３】
通常、被濾過液中の微粒子（例えば数μｍ）を濾過して分離する場合には、目の細かいフィルタ（濾過精度が数μｍ未満）を用いる必要があるが、このフィルタは、乾燥した状態では空気を通すが、濡れた状態では空気を殆ど通さないという性質がある。
【０００４】
そして、上記濾過装置に目の細かいフィルタを用いた場合、濾過開始時は、フィルタは乾燥しており空気を通すので、液体チャンバ内の被濾過液が配管からフィルタチャンバ内に滴下される。
【０００５】
しかしながら、フィルタが被濾過液の最初の数滴で濡れてしまうと、その後、フィルタチャンバのフィルタ上流側にある空気が、フィルタ内に詰まってしまう結果、フィルタ上流側は密室（密閉）状態となる。そうすると、吸引ポンプで吸引しても、フィルタ下流側は引圧となるが、フィルタ上流側は引圧とはならず、液体チャンバからフィルタチャンバ内に被濾過液が流入することができない。その結果、それ以上濾過処理を行うことができないという問題がある。
【０００６】
また、フィルタを設置した段階で、フィルタが濡れている場合には、フィルタ上流側を引圧にすることができず、濾過開始時に被濾過液がフィルタチャンバ内に入ることができず、濾過を行うことができないという問題がある。
【特許文献１】特開平７−８８３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決するためになされたものであり、フィルタ内に空気が詰まりフィルタ上流側を密閉状態にすることなく安定した濾過を行うことをその主たる所期課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明に係る濾過方法は、被濾過液を貯留する液体チャンバと、前記被濾過液を濾過するフィルタを収容するフィルタチャンバと、前記液体チャンバ、及び前記フィルタチャンバにおけるフィルタ上流側を連通して、外部からの吸引力によって前記被濾過液を前記液体チャンバから前記フィルタチャンバへ流通させる連通路と、前記フィルタチャンバにおけるフィルタ下流側に接続され、前記フィルタを通過した濾液を排出する濾液排出路と、前記濾液排出路に設けられた正逆回転可能なポンプと、前記フィルタチャンバにおけるフィルタ上流側、及び前記濾液排出路におけるポンプ上流側又は前記フィルタチャンバにおけるフィルタ下流側を連通するバイパス路と、前記バイパス路上に設けられ、前記バイパス路の開閉を行う開閉弁と、を具備する濾過装置を用いた濾過方法である。
【０００９】
本発明に係る具体的な濾過方法は、前記濾過装置の前記開閉弁を開けて、前記ポンプにより前記バイパス路から空気を吸引して、前記液体チャンバから前記フィルタチャンバのフィルタ上流側に前記液体を貯溜する貯溜ステップと、前記貯留ステップの後、前記開閉弁を閉じ、前記ポンプにより吸引して、前記フィルタ上流側に貯溜された被濾過液を濾過する濾過ステップと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
このようなものであれば、濾過開始前にフィルタ上流側に被濾過液を貯留しているので、たとえ濡れてしまったフィルタを用いた場合であっても、濾過時にフィルタ内に空気が詰まって濾過が停止してしまうことを防止でき、安定した濾過を行うことができる。
【００１１】
また、貯留ステップにおいて、被濾過液がバイパス路内に流入することを防止するためには、バイパス路の開口位置が、貯留ステップにおいて貯留される被濾過液の液面よりも上に設けられていることが望ましい。
【００１２】
濾過装置に別の撹拌機構を装備することなく、液体チャンバ内の被濾過液を撹拌して、濾過を再現性良く行うためには、前記貯留ステップ前において、前記開閉弁を開けて、前記ポンプにより前記バイパス路を介して前記液体チャンバに空気を送り、前記液体チャンバ中の被濾過液をバブリングして撹拌する撹拌ステップを備えることが望ましい。
【００１３】
また、本発明に係る濾過装置は、被濾過液を貯留する液体チャンバと、前記被濾過液を濾過するフィルタを収容するフィルタチャンバと、前記液体チャンバ、及び前記フィルタチャンバにおけるフィルタ上流側を連通して、外部からの吸引力によって前記被濾過液を前記液体チャンバから前記フィルタチャンバへ流通させる連通路と、前記フィルタチャンバにおけるフィルタ下流側に接続され、前記フィルタを通過した濾液を排出する濾液排出路と、前記濾液排出路に設けられた正逆回転可能なポンプと、前記フィルタチャンバにおけるフィルタ上流側、及び前記濾液排出路におけるポンプ上流側又は前記フィルタチャンバにおけるフィルタ下流側を連通するバイパス路と、前記バイパス路上に設けられ、前記バイパス路の開閉を行う開閉弁と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
このように本発明によれば、フィルタ内に空気が詰まりフィルタ上流側を密閉状態にすることなく安定した濾過を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明に係る濾過装置を用いた液体処理濾過装置の一実施形態ついて図面を参照して説明する。
【００１６】
＜装置構成＞
本実施形態に係る液体処理濾過装置１は、測定対象物質を含有する試料液と処理液とを混合することによって、測定対象物質の固体化合物を生成し、その固体化合物をフィルタＦ上に分離するものである。
【００１７】
具体的にこのものは、図１に示すように、液体チャンバ２と、処理液供給路３と、フィルタＦを収容するフィルタチャンバ４と、液体チャンバ２及びフィルタチャンバ４を連通する連通路５と、フィルタチャンバ４に設けられた濾過排出路６と、濾過排出路６に設けられたポンプＰ１と、フィルタＦを迂回して設けられたバイパス路７と、そのバイパス路７上に設けられた開閉弁８と、制御装置９と、を備えている。
【００１８】
以下、各部２〜９について説明する。
【００１９】
液体チャンバ２は、試料液及び処理が注入されて、それら液体が混合されて被濾過液が生成されるものである。
【００２０】
また、液体チャンバ２の上部には、試料液を例えばピペット等により定量注入可能なサンプル口（図示しない）が設けられている。
【００２１】
処理液供給路３は、処理液を収容する処理液タンク１０と液体チャンバ２とを連通し、処理液タンク１０から液体チャンバ２内に処理液を供給するものである。なお、図１中、符号１０１は、処理液タンク１０に設けられた空気孔である。
【００２２】
そして、処理液供給路３は、光透過性を有するチューブにより構成されている。また、この供給路４の液体チャンバ側開口は、液体チャンバ２の上部において、下方を向いて開口している。さらに、この処理液供給路３には、処理液を定量して液体チャンバ２に注入するための処理液定量機構Ａが設けられている。なお、処理液定量機構Ａについては、後述する。
【００２３】
フィルタチャンバ４は、試料液及び処理液からなる被濾過液から固体化合物を濾過するフィルタＦを収容するものであり、液体チャンバ２の下方に設けられている。またフィルタチャンバ４は、フィルタチャンバ４内に流入した被濾過液の全てがフィルタＦを通過するように、フィルタＦを保持するものである。
【００２４】
さらに、フィルタチャンバ４には、フィルタＦの取り付け及び取り外しのための開閉扉（図示しない）が設けられている。そして、その開閉扉が閉じられた状態において、フィルタチャンバ４内は密閉される。また、フィルタチャンバ４において、フィルタＦが設置される部分の上部（フィルタＦ上流側）には、連通路５が開口している。また、フィルタチャンバ４において、フィルタＦが設置される部分の下部（フィルタＦ下流側）には、濾過排出路６が開口している。
【００２５】
フィルタＦは、被濾過液を濾過して、その被濾過液中の固体化合物を分離するものであり、被濾過液から固体化合物を分離可能な濾過精度（例えば数μｍ）を有するものである。このフィルタＦは、乾燥した状態では空気を通すが、濡れた状態では空気を殆ど通さないという性質がある。
【００２６】
連通路５は、液体チャンバ２の下部及びフィルタチャンバ４におけるフィルタＦ上流側を連通するものであり、一端が液体チャンバ２の下端部に接続され、他端がフィルタチャンバ４の上端部に接続された接続配管Ｈ１により構成されている。
【００２７】
そして、この連通路５は、外部（ポンプＰ１）からの吸引力によって被濾過液を液体チャンバ２からフィルタチャンバ４へ流通させるものである。つまり、接続配管Ｈ１は、液体の表面張力が作用して、外部からの吸引力を受けなければ液体を通さない程度の内径を有するものである。
【００２８】
濾過排出路６は、フィルタチャンバ４におけるフィルタＦ下流側に設けられ、フィルタＦを通過した濾過を排液タンク１１に排出するものである。
【００２９】
ポンプＰ１は、濾過排出路６に設けられた正逆回転可能なポンプであり、本実施形態では、チューブポンプ（ペリスタティックポンプとも言う。）を用いている。このチューブポンプは、可撓性材料からなる給排チューブと、周方向に複数のローラを外周側に有し、給排チューブの長手方向に沿って移動しながら該チューブを順次押圧するロータとを備えるものである。そして、チューブポンプは、ロータを回転させることにより、ローラが給排チューブを押し潰しながら回転し、給排チューブ内部の流体を押し出す一方で、給排チューブのローラにより押し潰された部分が復元力によって元の形状に戻る際、給排チューブ内に発生する引圧により次の流体を吸引する。チューブポンプはこの動作を連続的に行うことで吸引・吐出というポンプ機能を有する。
【００３０】
そして、ポンプＰ１は、被濾過液を吸引して液体チャンバ２から連通路５を介してフィルタチャンバ４へ導く。さらに、フィルタＦ上にある被濾過液がフィルタＦを通過するように、濾過排出路６を介してフィルタチャンバ４内の被濾過液を吸引する。
【００３１】
バイパス路７は、フィルタチャンバ４内に収容されたフィルタＦを迂回して設けられるものであり、一端がフィルタチャンバ４においてフィルタＦの上流側に開口し、他端が濾過排出路６におけるポンプＰ１の上流側に開口している。そして、バイパス路の開口位置は、後述する貯留ステップにおいて貯留される被濾過液の液面よりも上に設けられている。なお、バイパス路７上には、濾過排出路６の圧力を測定する圧力計１２が設けられている。
【００３２】
開閉弁８は、制御装置９に制御されてバイパス路７の開閉を行うものであり、本実施形態では電磁弁を用いている。
【００３３】
制御装置９は、後述する流路センサ及び圧力計１２からの検出信号を受信等して、チューブポンプＰ１及び開閉弁８等の制御を行うものであり、その機器構成は、図示しないＣＰＵ、内部メモリ、外部メモリ（図示しない）、入出力インタフェース、通信インタフェース、ＡＤ変換器、キーボードやタッチパネル等の入力手段、ディスプレイやプリンタ等の出力手段等からなる汎用又は専用のコンピュータである。そして、ＣＰＵ及びその周辺機器の、前記メモリの所定領域に格納されたプログラムに従って協働動作することにより、以下に適宜説明する機能を発揮する。
【００３４】
なお、ＣＰＵを用いず、アナログ回路のみで前記各部としての機能を果たすように構成してもよいし、その一部の機能を外部のパソコン等と兼用するなど、物理的に一体である必要はなく、有線乃至無線によって互いに接続された複数の機器からなるものであってもよい。
【００３５】
次に、このように構成した液体処理濾過装置１の濾過方法について、制御装置９の機能と併せて、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００３６】
液体チャンバ２内に試料液及び処理液を定量注入した状態において（注入ステップＳａ１）、制御装置９は、開閉弁８を開けて、チューブポンプＰ１を逆回転駆動し、バイパス路７を介して液体チャンバ２下部から空気を送り、試料液及び処理液からなる被濾過液をバブリングして撹拌する（撹拌ステップＳａ２）。これにより、固体化合物の生成が促進されるとともに、被濾過液の濃度が均一となる。
【００３７】
次に、制御装置９は、バイパス路７の開閉弁８を開けて、ポンプＰ１を回転駆動する。そうすると、ポンプＰ１は、濾過排出路６から空気を吸引する。このとき、フィルタＦが介在する流路の圧力欠損よりもバイパス路７の流路の圧力欠損の方が小さいので、フィルタチャンバ４のフィルタＦ上流側にある空気は、バイパス路７から吸引される。フィルタチャンバ４は密閉されているので、空気が吸引された分だけ、被濾過液が液体チャンバ２からフィルタチャンバ４内に流入する。
【００３８】
そして、所定時間ポンプＰ１を回転駆動すると、液体チャンバ２からフィルタチャンバ４のフィルタＦ上流側に所定量の被濾過液が貯留される（貯留ステップＳａ３）。
【００３９】
このとき、フィルタＦ上流側に貯留される被濾過液は、フィルタチャンバ４におけるバイパス路７の開口位置よりも下側となるようにする。これにより、被濾過液がバイパス路７内に流入することを防止することができる。
【００４０】
その後、制御装置９は、開閉弁８を閉じ、吸引ポンプＰ１を回転駆動する。そうすると、フィルタＦ下流側が引圧となり、フィルタＦ上流側に貯留された被濾過液がフィルタＦを通過する（濾過ステップＳａ４）。
【００４１】
フィルタＦ上流側の被濾過液が濾過されて減少すれば、フィルタＦ上流側の空間が引圧となり、被濾過液が、液体チャンバ２から連通路５を経てフィルタチャンバ４内に流入する。このようにして、被濾過液が濾過される。
【００４２】
＜定量機構＞
次に、処理液供給路３に設けられた処理液定量機構Ａについて説明する。
【００４３】
処理液定量機構Ａは、図１及び図４に示すように、処理液供給路３に設けられた正逆回転可能なポンプであるチューブポンプＰ２と、当該チューブポンプＰ２よりも下流側に流路方向に離間して設けられた上流側流路センサＡ１及び下流側流路センサＡ２と、からなる。
【００４４】
流路センサＡ１、Ａ２は、チューブから構成される処理液供給路３内の液体の有無を検知するものであり、本実施形態では、光透過型フォトインタラプタを用いたものである。
【００４５】
この処理液定量機構Ａを用いた処理液の定量注入方法について、制御装置９の機能と併せて図５を参照して説明する。
【００４６】
本実施形態の定量注入方法は、液体を液体チャンバに定量注入する時にポンプＰ２による液体流量を測定し、その液体流量に基づいて定量注入に必要なポンプＰ１の駆動時間を設定するものである。
【００４７】
液体を容器内に注入する時に、制御装置９がチューブポンプＰ２を回転駆動すると、処理液が処理液タンク１２から吸引されて、上流側流路センサＡ１及び下流側流路センサＡ２を通過する。このとき、制御装置９は、各流路センサＡ１、Ａ２からの検出信号を受信して、処理液が上流側流路センサＡ１から下流側流路センサＡ２に至るまでの流通時間Ｔを計測する（計測ステップＳｂ１）。
【００４８】
そして、制御装置９は、その流通時間Ｔ及び流路センサＡ１、Ａ２間の処理液供給路３の液体を収容可能な容量（Ｖ）から、チューブポンプＰ２による液体流速（Ｖ／Ｔ）を算出する（算出ステップＳｂ２）。
【００４９】
下流側流路センサＡ２から供給路４の容器側開口までの容量（Ｖ’）、及び液体流速（Ｖ／Ｔ）に基づいて、制御装置９は、処理液が下流側流路センサＡ２を通過した後のチューブポンプＰ２の駆動時間を設定する（設定ステップＳｂ３）。そして、その駆動時間に基づいて、ポンプＰ２を回転駆動させて、処理液を液体チャンバ２内に定量注入する（定量注入ステップＳｂ４）。なお、流路センサＡ１、Ａ２間の容量（Ｖ）及び下流側流路センサＡ２から供給路４の容器側開口までの容量（Ｖ’）は、予め制御装置９に入力して記憶させておく。
【００５０】
また、制御装置９は、処理液の定量注入後、チューブポンプＰ２を逆回転駆動して、処理液供給路３内の処理液を吸引し、その処理液を上流側流路センサＡ１の上流側まで吸引する（吸引ステップＳｂ５）。これにより、定量注入後に、処理液供給路３の先端開口（液体チャンバ側開口）に残留した処理液が、誤って液体チャンバ２内に注入されることを防ぐことができるとともに、次回の注入時において、再び定量して注入することができる。
【００５１】
本実施形態では、液体注入毎に、チューブポンプＰ２の流速（Ｖ／Ｔ）を測定して、チューブポンプＰ２の駆動時間を設定するようにしている。
【００５２】
＜本実施形態の動作＞
次に、本実施形態の液体処理濾過装置１の動作及び操作方法について図３のフローチャートを参照して説明する。
【００５３】
操作者は、フィルタチャンバ４の開閉扉を開けて、フィルタＦを設置する。そして、一定量の試料液を液体チャンバ２上部に設けられたサンプル口からピペット等を用いて注入する。このとき、所定量の試料粉末を液体チャンバ２内に投入し、所定量の水をピペット等を用いて定量注入しても良い。
【００５４】
次に、処理開始ボタン（図示しない）を押すと、処理液が処理液定量機構Ａにより定量されて、処理液供給路３から液体チャンバ２内に自動的に注入される（注入ステップＳａ１）。これにより、試料液中にある測定対象物質の固体化合物が生成される。
【００５５】
なお、この注入ステップにおいて、ポンプＰ１及び開閉弁８を動作させて、液体チャンバ２の下部から空気を送り込み、バブリングして撹拌を行い固体化合物の生成を促す（撹拌ステップＳａ２）。
【００５６】
撹拌ステップ後、固体化合物が生成された状態で開閉弁８を開けて、ポンプＰ１を回転駆動して、フィルタチャンバ４におけるフィルタＦ上流側の空気を吸引して、フィルタＦ上流側に所定量の被濾過液を貯留する（貯留ステップＳａ３）。このとき、所定量の被濾過液を貯留するために、チューブポンプＰ１の駆動時間を予め設定しておくこともできるし、操作者が所定量の貯留を確認後、タッチパネルにより操作して、ポンプＰ１を停止するようにすることもできる。
【００５７】
そして、所定量の被濾過液が貯留された後、開閉弁８を閉じて、ポンプＰ１を回転駆動すると、フィルタＦ上流側に貯留された被濾過液が、フィルタＦを通過する（濾過ステップＳａ４）。このとき、固体化合物は、フィルタＦ上に捕集され堆積する。
【００５８】
そして、フィルタＦ下流側に流れた濾過は、フィルタチャンバ４の下部に開口する濾過排出路６を通り、排液タンク１１内に流れ出る。一方、被濾過液がフィルタＦを通過すると、フィルタチャンバ４のフィルタＦ上流側が引圧となり、その分、液体チャンバ２から被濾過液が流入する。
【００５９】
そして、フィルタＦ上流側に被濾過液が無くなると、水分を含んだフィルタＦは空気を通過させないので、濾過排出路６又はバイパス路７の第４開閉弁８下流側に設けられた圧力計１２の圧力値が急激に変化する。その圧力計１２の検出信号を受信した制御装置９は、被濾過液の濾過が終了したと判断して、ポンプＰ１を停止する。これにより、被濾過液の濾過が終了する。つまり、制御装置９は、圧力計１２で測定する濾過排出路６内の圧力の値の急激な変化により濾過を終了する濾過終了検出機能を有する。
【００６０】
濾過の後、作業者は、フィルタチャンバ４からフィルタＦを取り出し、フィルタＦ上に堆積された固体化合物を分析装置を用いて分析する。
【００６１】
＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態の処理濾過装置によれば、バイパス路７及びポンプＰ１により濾過ステップ前にフィルタＦ上流側に被濾過液を貯留しているので、濾過ステップ中にフィルタ内に空気が詰まって濾過が停止してしまうことを防止でき、安定した濾過を行うことができる。
【００６２】
また、バイパス路７及びポンプＰ１により、液体チャンバ２内の被濾過液をバブリングして撹拌しているので、液体処理濾過装置１に専用の撹拌機構を装備する必要が無く、濾過を再現性良く行うことができる。
【００６３】
さらに、試料液及び処理液の混合を自動で行うことができ、その混合処理に際して、作業者はピペットやシリンジなどを用いた手作業を要しないので、安全性を向上させることができ、処理手順や注入量などの間違いによる処理ミスを防ぐことができる。
【００６４】
被濾過液を濾過させる際には、フィルタＦ上に固体化合物を確実に堆積させるため、適切な流量で濾過しつつけることが必要であるが、手作業ではこの処理を行うことは難しい。しかし、本実施形態によれば、制御装置９によりポンプＰ１を制御することによって適切な流量で濾過させることができるので、フィルタＦ上への測定対象物質の堆積を確実に行うことができる。したがって、安全且つ再現性のある処理及び濾過を簡単に行うことができる。
【００６５】
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。以下の説明において前記実施形態に対応する部材には同一の符号を付すこととする。
【００６６】
例えば、バイパス路７は、図６に示すように、フィルタチャンバ４におけるフィルタＦ上流側と、フィルタチャンバ４におけるフィルタＦ下流側とを連通するものであっても良い。これならば、濡れたフィルタＦが空気を通さないことから、濾過排出路６のポンプＰ１上流側に排出できない濾過が溜まってしまうが、これを好適に防ぐことができる。なお、この場合、制御装置９は、濾過排出路６上に設けられた圧力計１２の値が大きくなった後、開閉弁８を開けて、バイパス路７を介して吸引する。
【００６７】
また、バイパス路７を介して液体チャンバ２からフィルタチャンバ４のフィルタＦ上流側及びフィルタチャンバ４のフィルタＦ下流側に空気を流すことにより、フィルタチャンバ４内及びフィルタＦを乾燥させることもできる。これにより、固体化合物が堆積したフィルタＦを、周囲を汚すこと無く取り出すことができる。
【００６８】
さらに、フィルタチャンバ４におけるフィルタＦを、上下に間隔を置いて２以上設けても良い。なお、この場合、各フィルタＦに対して、前記実施形態と同様にその上流側に開閉弁８を含むバイパス路７を設ける。
【００６９】
また、図６に示すように、濾過排出路６に圧力計１２を設けず、連通路５に流路センサ１３を設けても良い。この場合、流路センサ１３からの検出信号により、液体チャンバ２内に被濾過液が無くなったことが分かる。このとき、制御装置９は、濾過開始時からの液体チャンバ２の被濾過液が無くなる迄の時間を計測して、残りの濾過時間を算出し、ポンプＰ１を駆動制御することもできる。
【００７０】
さらに、前記実施形態のフィルタチャンバ４に、その開閉扉の開閉を監視する開閉センサを設けていることが望ましい。そして、制御装置９が、開閉センサからの検出信号に基づいて、扉が開いている場合には、処理液がフィルタチャンバ４内に注入されないようにすることもできる。
【００７１】
加えて、各プロセスを進行状況を音や音声で作業者に知らせたり、その進行状況を制御装置９等の画面に表示したりすることも可能である。
【００７２】
その上、処理液タンク１１には、例えば点滴などに用いられるパックを使用することもでき、この場合には、空気抜き用の孔は不要となる上、装置１の構成を簡単にすることができる。
【００７３】
さらに加えて、図７に示すように、圧力計１２とバイパス路７又は濾過排出路６との間に圧力計１２に液体が流れ込まないようにする液体流入防止構造Ｋを設けるようにしても良い。この液体流入防止構造Ｋは、液貯め部及びその液貯め部の上部に空気を収容する空気収容部を内部に有するチャンバＫ１と、そのチャンバＫ１において空気収容部と圧力計１２とを接続する接続路Ｋ２とからなる。これにより、圧力計１２に液体が流れ込むことを防止することができ、気体用の圧力計１２を用いることができる。
【００７４】
その他、前述した実施形態や変形実施形態の一部又は全部を適宜組み合わせてよいし、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態に係る液体処理濾過装置の概略構成図。
【図２】同実施形態のバイパス路及び開閉弁を主として示す模式図。
【図３】濾過方法を示すフローチャート。
【図４】同実施形態の処理液定量機構を示す模式図。
【図５】定量注入方法を示すフローチャート。
【図６】その他の変形実施形態に係る液体処理濾過装置の概略構成図。
【図７】その他の変形実施形態に係る液体処理濾過装置の部分構成図。
【符号の説明】
【００７６】
１・・・液体処理濾過装置（濾過装置）
２・・・液体チャンバ
３・・・処理液供給路
４・・・フィルタチャンバ
Ｆ・・・フィルタ
５・・・連通路
６・・・濾液排出路
Ｐ１・・・ポンプ（チューブポンプ）
７・・・バイパス路
８・・・開閉弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被濾過液を貯留する液体チャンバと、
前記被濾過液を濾過するフィルタを収容するフィルタチャンバと、
前記液体チャンバ、及び前記フィルタチャンバにおけるフィルタ上流側を連通して、外部からの吸引力によって前記被濾過液を前記液体チャンバから前記フィルタチャンバへ流通させる連通路と、
前記フィルタチャンバにおけるフィルタ下流側に接続され、前記フィルタを通過した濾液を排出する濾液排出路と、
前記濾液排出路に設けられた正逆回転可能なポンプと、
前記フィルタチャンバにおけるフィルタ上流側、及び前記濾液排出路におけるポンプ上流側又は前記フィルタチャンバにおけるフィルタ下流側を連通するバイパス路と、
前記バイパス路上に設けられ、前記バイパス路の開閉を行う開閉弁と、を具備する濾過装置を用いた濾過方法であって、
前記開閉弁を開けて、前記ポンプにより前記バイパス路から空気を吸引して、前記液体チャンバから前記フィルタチャンバのフィルタ上流側に前記液体を貯溜する貯溜ステップと、
前記貯留ステップの後、前記開閉弁を閉じ、前記ポンプにより吸引して、前記フィルタ上流側に貯溜された被濾過液を濾過する濾過ステップと、を備える濾過方法。
【請求項２】
前記バイパス路の開口位置が、前記貯留ステップにおいて貯留される被濾過液の液面よりも上に設けられている請求項１記載の濾過方法。
【請求項３】
前記貯留ステップ前において、前記開閉弁を開けて、前記ポンプにより前記バイパス路を介して前記液体チャンバに空気を送り、前記液体チャンバ中の被濾過液をバブリングして撹拌する撹拌ステップを備える請求項１又は２記載の濾過方法。
【請求項４】
被濾過液を貯留する液体チャンバと、
前記被濾過液を濾過するフィルタを収容するフィルタチャンバと、
前記液体チャンバ、及び前記フィルタチャンバにおけるフィルタ上流側を連通して、外部からの吸引力によって前記被濾過液を前記液体チャンバから前記フィルタチャンバへ流通させる連通路と、
前記フィルタチャンバにおけるフィルタ下流側に接続され、前記フィルタを通過した濾液を排出する濾液排出路と、
前記濾液排出路に設けられた正逆回転可能なポンプと、
前記フィルタチャンバにおけるフィルタ上流側、及び前記濾液排出路におけるポンプ上流側又は前記フィルタチャンバにおけるフィルタ下流側を連通するバイパス路と、
前記バイパス路上に設けられ、前記バイパス路の開閉を行う開閉弁と、を具備する濾液装置。
【請求項１】
被濾過液を貯留する液体チャンバと、
前記被濾過液を濾過するフィルタを収容するフィルタチャンバと、
前記液体チャンバ、及び前記フィルタチャンバにおけるフィルタ上流側を連通して、外部からの吸引力によって前記被濾過液を前記液体チャンバから前記フィルタチャンバへ流通させる連通路と、
前記フィルタチャンバにおけるフィルタ下流側に接続され、前記フィルタを通過した濾液を排出する濾液排出路と、
前記濾液排出路に設けられた正逆回転可能なポンプと、
前記フィルタチャンバにおけるフィルタ上流側、及び前記濾液排出路におけるポンプ上流側又は前記フィルタチャンバにおけるフィルタ下流側を連通するバイパス路と、
前記バイパス路上に設けられ、前記バイパス路の開閉を行う開閉弁と、を具備する濾過装置を用いた濾過方法であって、
前記開閉弁を開けて、前記ポンプにより前記バイパス路から空気を吸引して、前記液体チャンバから前記フィルタチャンバのフィルタ上流側に前記液体を貯溜する貯溜ステップと、
前記貯留ステップの後、前記開閉弁を閉じ、前記ポンプにより吸引して、前記フィルタ上流側に貯溜された被濾過液を濾過する濾過ステップと、を備える濾過方法。
【請求項２】
前記バイパス路の開口位置が、前記貯留ステップにおいて貯留される被濾過液の液面よりも上に設けられている請求項１記載の濾過方法。
【請求項３】
前記貯留ステップ前において、前記開閉弁を開けて、前記ポンプにより前記バイパス路を介して前記液体チャンバに空気を送り、前記液体チャンバ中の被濾過液をバブリングして撹拌する撹拌ステップを備える請求項１又は２記載の濾過方法。
【請求項４】
被濾過液を貯留する液体チャンバと、
前記被濾過液を濾過するフィルタを収容するフィルタチャンバと、
前記液体チャンバ、及び前記フィルタチャンバにおけるフィルタ上流側を連通して、外部からの吸引力によって前記被濾過液を前記液体チャンバから前記フィルタチャンバへ流通させる連通路と、
前記フィルタチャンバにおけるフィルタ下流側に接続され、前記フィルタを通過した濾液を排出する濾液排出路と、
前記濾液排出路に設けられた正逆回転可能なポンプと、
前記フィルタチャンバにおけるフィルタ上流側、及び前記濾液排出路におけるポンプ上流側又は前記フィルタチャンバにおけるフィルタ下流側を連通するバイパス路と、
前記バイパス路上に設けられ、前記バイパス路の開閉を行う開閉弁と、を具備する濾液装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１３１８１１（Ｐ２００９−１３１８１１Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１１４５２（Ｐ２００７−３１１４５２）
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（０００１５５０２３）株式会社堀場製作所 (638)
【出願人】（０００２４５５３１）野村マイクロ・サイエンス株式会社 (116)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（０００１５５０２３）株式会社堀場製作所 (638)
【出願人】（０００２４５５３１）野村マイクロ・サイエンス株式会社 (116)
【Ｆターム（参考）】
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