(57)【要約】  本発明に係る濾過装置は、外壁面から内部方向に窪んだ凹部、凹部の凹面に開口を有する溝部、溝部と接続される貫通孔で形成される第１流路及び第２流路、及び溝部と第１流路とを接続する第１接続部を有する第１流路部材と、凹部に着脱可能に嵌合する凸部を有すると共に、溝部に配置される凸部の凸面に開口を有する排出流路が設けられた第２流路部材と、溝部の延びる方向に沿って配置され、排出流路の開口に位置する濾過フィルタとを備え、溝部の開口に凸部の凸面が配置されることによって第３流路が形成され、第３流路は、第１接続部を介して第１流路に接続され、濾過フィルタが配置される第３流路の断面積は、第１流路の断面積よりも小さい。
2019058865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外壁面から内部方向に窪んだ凹部、前記凹部の凹面に開口を有する溝部、前記溝部と接続される貫通孔で形成される第１流路及び第２流路、前記溝部と前記第１流路とを接続する第１接続部、及び前記溝部と前記第２流路とを接続する第２接続部を有する第１流路部材と、
前記第１流路部材の前記凹部に着脱可能に嵌合する凸部を有すると共に、前記第１流路部材の前記溝部に配置される前記凸部の凸面に開口を有する排出流路が設けられた第２流路部材と、
前記第１流路部材の前記溝部の延びる方向に沿って配置され、前記第２流路部材の前記排出流路の前記開口に位置する濾過フィルタと、
を備え、
前記第１流路部材の前記溝部の前記開口に前記第２流路部材の前記凸部の前記凸面が配置されることによって第３流路が形成され、
前記第３流路は、前記第１接続部を介して前記第１流路に接続され、且つ前記第２接続部を介して前記第２流路に接続され、
前記濾過フィルタが配置される前記第３流路の断面積は、前記第１流路の断面積よりも小さい、濾過装置。
【請求項２】
前記凹部と前記凸部とは、別部材を介さずに着脱可能に嵌合する、請求項１に記載の濾過装置。
【請求項３】
前記第１流路部材は、前記凹部の側面において、前記凹部と前記凸部とが嵌合する凹部嵌合面を有し、
前記第２流路部材は、前記凸部の側面において、前記凹部と前記凸部とが嵌合する凸部嵌合面を有し、
前記凹部嵌合面には、前記第１流路部材の内側に向かって窪む切欠部が設けられ、
前記凸部嵌合面には、前記第２流路部材の外側に向かって突設し、前記切欠部と嵌合する突設部が設けられ、
前記第２流路部材は、前記突設部を前記切欠部に嵌合させることで、前記第１流路部材に着脱可能に取り付けられる、
請求項２に記載の濾過装置。
【請求項４】
前記凹部嵌合面は、前記凹部の前記凹面に対して傾斜した斜面で形成され、
前記凸部嵌合面は、前記凹部の前記凹面と接触する前記凸部の前記凸面に対して傾斜した斜面で形成され、
前記第１流路部材と前記第２流路部材とは、前記凹部嵌合面と前記凸部嵌合面とを面接触させて嵌合する、
請求項３に記載の濾過装置。
【請求項５】
前記第１流路部材の前記凹部の前記凹面は、平坦面で形成され、
前記第２流路部材の前記凸部の前記凸面は、平坦面で形成され、
前記第１流路部材と前記第２流路部材とは、前記凹部の前記凹面と前記凸部の前記凸面とを面接触させて嵌合する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の濾過装置。
【請求項６】
前記濾過フィルタは、互いに対向する第１主面と第２主面とを有し、
前記第１主面は、前記第３流路側に配置され、
前記第２主面は、前記排出流路側に配置され、
前記第１主面と前記凸面とは面一である、
請求項５に記載の濾過装置。
【請求項７】
前記第２流路の断面積は、前記第３流路の断面積よりも大きい、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の濾過装置。
【請求項８】
前記濾過フィルタは、前記第２流路部材に取り付けられる、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の濾過装置。
【請求項９】
前記溝部は、直線状に設けられる、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の濾過装置。
【請求項１０】
前記第１流路部材は、前記凹部を複数形成し、それぞれの前記凹部に対して、前記濾過フィルタが取り付けられた前記第２流路部材と嵌合する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の濾過装置。
【請求項１１】
前記第２流路部材は、前記開口を有する前記排出流路を複数形成し、それぞれの前記排出流路の前記開口に対して前記濾過フィルタが配置される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体に含まれる濾過対象物を濾過する濾過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、血液成分を含む液体を収容した容器と、セラミックフィルターとを具備した循環系を構成し、血液成分を含む液体をクロスフロー濾過する濾過装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平６−５７２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の濾過装置においては、濾過する流体の速度が遅い場合には、濾過フィルタに接触した濾過対象物が脱離しにくくなることで、濾過フィルタに濾過対象物が目詰まりしやすくなるという課題がある。一方、流路全体の流体の速度が速い場合には、流体が泡立ちやすくなるという課題がある。【０００５】
本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、濾過フィルタへの濾過対象物の目詰まりを抑制すると共に、流体の泡立ちを抑制した濾過装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一の態様の濾過装置は、
外壁面から内部方向に窪んだ凹部、前記凹部の凹面に開口を有する溝部、前記溝部と接続される貫通孔で形成される第１流路及び第２流路、前記溝部と前記第１流路とを接続する第１接続部、及び前記溝部と前記第２流路とを接続する第２接続部を有する第１流路部材と、
前記第１流路部材の前記凹部に着脱可能に嵌合する凸部を有すると共に、前記第１流路部材の前記溝部に配置される前記凸部の凸面に開口を有する排出流路が設けられた第２流路部材と、
前記第１流路部材の前記溝部の延びる方向に沿って配置され、前記第２流路部材の前記排出流路の前記開口に位置する濾過フィルタと、
を備え、
前記第１流路部材の前記溝部の前記開口に前記第２流路部材の前記凸部の前記凸面が配置されることによって第３流路が形成され、
前記第３流路は、前記第１接続部を介して前記第１流路に接続され、且つ前記第２接続部を介して前記第２流路に接続され、
前記濾過フィルタが配置される前記第３流路の断面積は、前記第１流路の断面積よりも小さい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、濾過フィルタへの濾過対象物の目詰まりを抑制すると共に、流体の泡立ちを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る実施の形態１の濾過装置を用いて濾過対象物を濾過する様子の一例を示す概略図である。
【図２Ａ】本発明に係る実施の形態１の濾過装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２Ｂ】本発明に係る実施の形態１の濾過装置において、第１流路部材に第２流路部材を取り付ける様子の一例を示す斜視図である。
【図３】図２ＡをＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図４Ａ】本発明に係る実施の形態１の濾過装置における第１流路部材の概略構成を示す斜視図である。
【図４Ｂ】図４ＡをＢ１−Ｂ１線で切断した断面図である。
【図４Ｃ】図４ＡをＢ２−Ｂ２線で切断した断面図である。
【図５Ａ】本発明に係る実施の形態１の濾過装置における第２流路部材の概略構成を示す断面図である。
【図５Ｂ】本発明に係る実施の形態１の濾過装置における第２流路部材を凸面側から見た場合の概略構成を示す図である。
【図６】本発明に係る実施の形態１の濾過装置の一部を濾過フィルタにおいてＹ方向に切断した概略構成を示す縦断面図である。
【図７】本発明に係る実施の形態１の濾過フィルタの概略構成を示す平面図である。
【図８】本発明に係る実施の形態１の濾過フィルタの一部の拡大斜視図である。
【図９】図７の濾過フィルタの一部を厚み方向から見た概略構成を示す平面図である。
【図１０】図６の濾過フィルタの拡大断面図である。
【図１１】図３の濾過装置において流体が流れる様子の一例を示す断面図である。
【図１２】変形例の濾過装置の概略構成を示す断面図である。
【図１３】別の変形例の濾過装置の概略構成を示す断面図である。
【図１４】別の変形例の濾過装置の概略構成を示す断面図である。
【図１５】別の変形例の濾過装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（本発明の基礎となった知見）
クロスフロー型の濾過装置においては、濾過する流体の流れる方向に沿って濾過フィルタが設けられ、当該濾過フィルタにより濾過を行っている。このとき、流体の速度が遅い場合には、濾過フィルタに接触した濾過対象物が脱離しにくくなることで、濾過フィルタに濾過対象物が目詰まりしやすくなる。このため、濾過フィルタへの濾過対象物の目詰まりを抑制するために、流体の速度を速くすることが考えられる。
【００１０】
しかしながら、流路全体の流体の速度を速くした場合には、例えば培地のような流体は、泡立ちやすくなるおそれがある。また、濾過対象物が細胞である場合は、細胞の活性が低下するおそれや細胞が破損するおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明者らは、濾過フィルタが面する部分の流路断面積を他の流路断面積よりも小さくすることで、流路全体における流体の速度の増加を抑制すると共に、濾過フィルタが面する部分において流体の速度を速くすることを見出した。ここで、流路全体とは、例えば、濾過装置内において濾過フィルタが面する部分の流路断面積よりも大きい流路、濾過装置に接続される流路（配管）、及び流路に接続されるポンプである。これにより、本発明者らは、濾過フィルタへの濾過対象物の目詰まりを抑制すると共に、濾過する流体が液体の場合において流体の泡立ちを抑制できることを見出した。また、濾過対象物が細胞である場合、細胞の活性の低下や細胞の破損を抑制できることを見出した。
【００１２】
これらの点を踏まえて、本発明者らは、以下の発明に至った。
【００１３】
本発明の一態様に係る濾過装置は、
外壁面から内部方向に窪んだ凹部、前記凹部の凹面に開口を有する溝部、前記溝部と接続される貫通孔で形成される第１流路及び第２流路、前記溝部と前記第１流路とを接続する第１接続部、及び前記溝部と前記第２流路とを接続する第２接続部を有する第１流路部材と、
前記第１流路部材の前記凹部に着脱可能に嵌合する凸部を有すると共に、前記第１流路部材の前記溝部に配置される前記凸部の凸面に開口を有する排出流路が設けられた第２流路部材と、
前記第１流路部材の前記溝部の延びる方向に沿って配置され、前記第２流路部材の前記排出流路の前記開口に位置する濾過フィルタと、
を備え、
前記第１流路部材の前記溝部の前記開口に前記第２流路部材の前記凸部の前記凸面が配置されることによって第３流路が形成され、
前記第３流路は、前記第１接続部を介して前記第１流路に接続され、且つ前記第２接続部を介して前記第２流路に接続され、
前記濾過フィルタが配置される前記第３流路の断面積は、前記第１流路の断面積よりも小さい。
【００１４】
このような構成により、流路全体における流体の速度の増加を抑制すると共に、濾過フィルタに面する第３流路において流体の速度を増加させることができる。その結果、濾過フィルタへの濾過対象物の目詰まりを抑制すると共に、濾過する流体（液体）の泡立ちを抑制できる。また、濾過対象物が細胞である場合、細胞の活性の低下や細胞の破損を抑制できる。
【００１５】
前記濾過装置において、前記凹部と前記凸部とは、別部材を介さずに着脱可能に嵌合してもよい。
【００１６】
このような構成により、ねじ等を使用する必要が無いため、第２流路部材の着脱を容易に行うことができる。
【００１７】
前記濾過装置において、前記第１流路部材は、前記凹部の側面において、前記凹部と前記凸部とが嵌合する凹部嵌合面を有し、
前記第２流路部材は、前記凸部の側面において、前記凹部と前記凸部とが嵌合する凸部嵌合面を有し、
前記凹部嵌合面には、前記第１流路部材の内側に向かって窪む切欠部が設けられ、
前記凸部嵌合面には、前記第２流路部材の外側に向かって突設し、前記切欠部と嵌合する突設部が設けられ、
前記第２流路部材は、前記突設部を前記切欠部に嵌合させることで、前記第１流路部材に着脱可能に取り付けられてもよい。
【００１８】
このような構成により、第２流路部材を第１流路部材により容易に着脱可能に取り付けることができる。
【００１９】
前記濾過装置において、前記凹部嵌合面は、前記凹部の前記凹面に対して傾斜した斜面で形成され、
前記凸部嵌合面は、前記凹部の前記凹面と接触する前記凸部の前記凸面に対して傾斜した斜面で形成され、
前記第１流路部材と前記第２流路部材とは、前記凹部嵌合面と前記凸部嵌合面とを面接触させて嵌合してもよい。
【００２０】
このような構成により、凹部の側面において、第１流路部材と第２流路部材との接触面積を増加させることができる。このため、第１流路部材を流れる流体の漏出をより抑制することができる。
【００２１】
前記濾過装置において、前記第１流路部材の前記凹部の前記凹面は、平坦面で形成され、
前記第２流路部材の前記凸部の前記凸面は、平坦面で形成され、
前記第１流路部材と前記第２流路部材とは、前記凹部の前記凹面と前記凸部の前記凸面とを面接触させて嵌合してもよい。
【００２２】
このような構成により、凹部の凹面において、第１流路部材と第２流路部材との接触面積を増加させることができる。このため、第１流路部材を流れる流体の漏出をより抑制することができる。
【００２３】
前記濾過装置において、前記濾過フィルタは、互いに対向する第１主面と第２主面とを有し、
前記第１主面は、前記第３流路側に配置され、
前記第２主面は、前記排出流路側に配置され、
前記第１主面と前記凸面とは面一であってもよい。
【００２４】
このような構成により、濾過フィルタ近傍の流速を増加させることができる。
【００２５】
前記濾過装置において、前記第２流路の断面積は、前記第３流路の断面積よりも大きくてもよい。
【００２６】
このような構成により、第２流路における流速の増加を抑制することができる。
【００２７】
前記濾過装置において、前記濾過フィルタは、前記第２流路部材に取り付けられてもよい。
【００２８】
このような構成により、第２流路部材を第１流路部材から取り外して濾過フィルタの交換を容易に行うことができる。
【００２９】
前記濾過装置において、前記溝部は、直線状に設けられてもよい。
【００３０】
このような構成により、溝部を通過する流体の流速を増加させることができる。
【００３１】
前記濾過装置において、前記第１流路部材は、前記凹部を複数形成し、それぞれの前記凹部に対して、前記濾過フィルタが取り付けられた前記第２流路部材と嵌合してもよい。
【００３２】
このような構成により、複数の濾過フィルタで流体を濾過することができる。
【００３３】
前記濾過装置において、前記第２流路部材は、前記開口を有する前記排出流路を複数形成し、それぞれの前記排出流路の前記開口に対して前記濾過フィルタが配置されてもよい。
【００３４】
このような構成により、複数の濾過フィルタで流体を濾過することができる。
【００３５】
以下、本発明に係る実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。また、各図においては、説明を容易なものとするため、各要素を誇張して示している。
【００３６】
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る実施の形態１の濾過装置１を用いて濾過対象物５を濾過する様子の一例を示す概略図である。図１に示すように、濾過装置１は、クロスフロー方式の濾過装置である。濾過装置１は、濾過対象物５を含む流体６を流体導入口１ａから導入し、流体排出口１ｂから排出するように構成されている。また、濾過装置１は、流体導入口１ａから流体排出口１ｂへ流れる流体６の一部を濾過し、当該濾過により濾過対象物５が取り除かれた流体（以下、濾液という）７を濾液排出口１ｃから排出するように構成されている。
【００３７】
濾過対象物５を含む流体６は、流体タンク２内に入れられている。流体タンク２内の流体６は、配管５１を通じてポンプ３内に取り込まれ、当該ポンプ３によって配管５２を通じて濾過装置１の流体導入口１ａへ供給される。濾過装置１の内部を通過して流体排出口１ｂより排出された流体６は、配管５３を通じて流体タンク２内に戻される。このようにして、流体６は、ポンプ３が駆動する間、流体タンク２、配管５１、ポンプ３、配管５２、濾過装置１、配管５３の順に循環する。
【００３８】
一方、濾過装置１の内部に供給された流体６の一部は、濾過されて濾液７として濾液排出口１ｃより排出される。濾液排出口１ｃより排出された濾液７は、配管５４を通じて濾液タンク４内に入れられる。
【００３９】
なお、本明細書において、「濾過対象物」とは、流体に含まれる対象物のうち濾過されるべき対象物を意味している。例えば、濾過対象物は、流体に含まれる生物由来物質であってもよい。「生物由来物質」とは、細胞（真核生物）、細菌（真性細菌）、ウィルス等の生物に由来する物質を意味する。細胞（真核生物）としては、例えば、人工多能性幹細胞（ｉＰＳ細胞）、ＥＳ細胞、幹細胞、間葉系幹細胞、単核球細胞、単細胞、細胞塊、浮遊性細胞、接着性細胞、神経細胞、白血球、再生医療用細胞、自己細胞、がん細胞、血中循環がん細胞（ＣＴＣ）、ＨＬ−６０、ＨＥＬＡ、菌類を含む。細菌（真性細菌）としては、例えば、大腸菌、結核菌を含む。また、「流体」とは、液体を意味する。実施の形態１では、流体は細胞培養液を意味し、濾過対象物は細胞（真核生物）を意味する。細胞を濾過する場合において細胞は変形しやすいため、濾過対象物が細胞のとき、本発明に係る濾過装置１は特に優れている。
【００４０】
以下、濾過装置１の構成について詳細に説明する。
【００４１】
［全体構成］
図２Ａは、本発明に係る実施の形態１の濾過装置１の概略構成を示す斜視図である。図２Ｂは、濾過装置１において、第１流路部材１０に第２流路部材２０を取り付ける概略構成を示す斜視図である。図３は、図２ＡをＡ−Ａ線で切断した断面図である。図２Ａ及び図３に示すように、濾過装置１は、第１流路部材１０と、第１流路部材１０と着脱可能に嵌合する第２流路部材２０と、第２流路部材２０に取り付けられる濾過フィルタ３０とを備える。実施の形態１においては、濾過フィルタ３０は、保持具４０をねじ等で締結することにより第２流路部材２０に取り付けられている。なお、以下、図に示すＸ、Ｙ、Ｚ方向は、それぞれ濾過装置１の横方向、縦方向、高さ方向を示している。
【００４２】
図２Ｂに示すように、本実施の形態１では、第２流路部材２０は、第１流路部材１０に対してＹ１方向にスライド移動させることで取り付けられる。
【００４３】
図３に示すように、濾過装置１において、第１流路１１と第２流路１２と第３流路１３とが形成されている。第１流路１１及び第２流路１２は、貫通孔で形成されている。第１流路１１と第３流路１３とは、第１接続部１１ａを介して接続されている。第２流路１２と第３流路１３とは、第２接続部１２ａを介して接続されている。濾過する部分に相当する第３流路１３は、第１流路１１及び第２流路１２よりも断面積が小さく形成されている。実施の形態１では、第１流路１１及び第２流路１２は、断面積が同じになるように形成されている。なお、本明細書において、断面積とは、流路が延びる方向と直交する方向に流路を切断したときの流路断面積を意味する。
【００４４】
＜第１流路部材＞
図４Ａは、本発明に係る実施の形態１の濾過装置１における第１流路部材１０の概略構成を示す斜視図である。図４Ｂは、図４ＡをＢ１−Ｂ１線で切断した断面図である。図４Ｃは、図４ＡをＢ２−Ｂ２線で切断した断面図である。
【００４５】
図４Ａから図４Ｃに示すように、第１流路部材１０は、外壁面１４から内部方向に窪んだ凹部１５、凹部１５の凹面１６に開口１７ａを有する溝部１７、及び溝部１７と接続される貫通孔で形成される第１流路１１及び第２流路１２を有する。また、第１流路部材１０は、溝部１７と第１流路１１とを接続する第１接続部１１ａ、及び溝部１７と第２流路１２とを接続する第２接続部１２ａを有する。具体的には、第１流路部材１０は、平坦な外壁面１４から内部方向（−Ｚ方向）に窪んだ凹部１５を有すると共に、内部に第１流路１１及び第２流路１２を有する。また、第１流路部材１０の外壁面１４を第１外壁面１４とした場合、第１外壁面１４と反対側の第２外壁面は、第１外壁面１４と平行に形成されている。第１流路１１は−Ｘ方向に延在して形成され、第２流路１２は＋Ｘ方向に延在して形成されている。これにより、第１流路部材１０の高さ（Ｚ方向の長さ）を小さくすることができる。また、第１流路１１及び第２流路１２は、円管形状に形成されている。
【００４６】
第１流路部材１０の凹部１５の凹面１６は、平坦面を形成している。また、凹部１５の凹面１６には、第１流路１１及び第２流路１２に接続される溝部１７が設けられている。溝部１７は、凹状に形成されている。溝部１７は、凹部１５の凹面１６において開口１７ａを有する。また、溝部１７は、直線状に設けられている。実施の形態１では、溝部１７は、Ｙ方向に切断した断面が半円形状に形成されている。また、溝部１７は、Ｘ方向に直線状に延びている。
【００４７】
第１流路１１及び第２流路１２は、溝部１７に接続される。第１流路１１は、第１接続部１１ａを介して溝部１７に接続される。第２流路１２は、第２接続部１２ａを介して溝部１７に接続される。第１流路１１と溝部１７との第１接続部１１ａ、及び第２流路１２と溝部１７との第２接続部１２ａにおいて、第１流路１１及び第２流路１２の断面積は、溝部１７に向かうにつれて小さくなっている。具体的には、第１接続部１１ａは、第１流路１１と、溝部１７の一端とを接続する第１接続斜面１１ａａを形成する。第２接続部１２ａは、第２流路１２と、溝部１７の他端とを接続する第２接続斜面１２ａａを形成する。第１接続斜面１１ａａは、第１流路１１を狭める方向に傾斜している。第２接続斜面１２ａａは、溝部１７を広げる方向に傾斜している。
【００４８】
第１流路部材１０は、凹部１５の側面において、凹部１５と後述する凸部２７とが嵌合する凹部嵌合面１８を有する。凹部嵌合面１８は、凹部１５の凹面１６に対して傾斜した斜面で形成されている。本実施の形態１では、凹部嵌合面１８は、第１斜面１８ａと、第２斜面１８ｂとを有する。第１斜面１８ａと凹面１６とが成す角度θ１、及び第２斜面１８ｂと凹面１６とが成す角度θ２は、例えば４５度に形成されている。
【００４９】
図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、凹部嵌合面１８には、第１流路部材１０の内側に向かって窪む切欠部１９ａ，１９ｂが設けられている。具体的には、第１斜面１８ａには、凹面１６側の端部において、第１流路１１が延びる方向（−Ｘ方向）に向かって切り欠かれた第１切欠部１９ａが設けられている。第２斜面１８ｂには、凹面１６側の端部において、第２流路１２が延びる方向（＋Ｘ方向）に向かって切り欠かれた第２切欠部１９ｂが設けられている。第１切欠部１９ａはＺ軸に対して＋Ｘ方向に例えば２度傾斜して形成され、第２切欠部１９ｂはＺ軸に対して−Ｘ方向に例えば２度傾斜して形成されている。
【００５０】
また、第３流路１３と交差する方向の凹部１５の側面は開放されている。本実施の形態１では、第３流路１３と直交する方向（Ｙ方向）の凹部１５の側面は開放されている。これにより、図２Ｂに示すように、第１流路部材１０と第２流路部材２０とを嵌合させる際、凹部１５において開放された方向の側面から第２流路部材２０を溝部１７の延びる方向（Ｘ方向）と交差（例えば、直交）する方向（Ｙ１方向）にスライドして第１流路部材１０に挿入することができる。このとき、図３に示すように、第１切欠部１９ａ及び第２切欠部１９ｂに対して、後述する第２流路部材２０の第１突設部２５ａ及び第２突設部２５ｂが嵌合した状態で、第２流路部材２０が第１流路部材１０にスライド移動する。第２流路部材２０を第１流路部材１０に対してスライド移動させることで、第２流路部材２０を第１流路部材１０に対して容易に着脱することができる。なお、図において第１切欠部１９ａ及び第２切欠部１９ｂは誇張して示されている。
【００５１】
第１流路部材１０は、例えば、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）等で形成される。
【００５２】
＜第２流路部材＞
図５Ａは、本発明に係る実施の形態１の濾過装置１における第２流路部材２０の概略構成を示す断面図である。図５Ｂは、本発明に係る実施の形態１の濾過装置１における第２流路部材２０を凸面２１側から見た場合の概略構成を示す図である。図５Ａ及び図５Ｂは、濾過フィルタ３０を取り付けた第２流路部材２０の概略構成を示す図である。
【００５３】
第２流路部材２０は、第１流路部材１０の凹部１５に着脱可能に嵌合する凸部２７を有する。凹部１５と凸部２７とは、例えばねじ等の別部材を介さずに着脱可能に嵌合する。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、第２流路部材２０において、凹部１５の凹面１６と接触する、第２流路部材２０の凸部２７の凸面２１は、平坦面を形成している。第２流路部材２０には、溝部１７に配置される凸部２７の凸面２１に開口２２を有する排出流路２３がＺ方向に延在して設けられている。開口２２には、濾過フィルタ３０が位置している。
【００５４】
第２流路部材２０は、凸部２７の側面において、凹部１５と凸部２７とが嵌合する凸部嵌合面２４を有する。凸部嵌合面２４は、凹部１５の凹面１６と接触する凸部２７の凸面２１に対して傾斜した斜面で形成されている。本実施の形態１では、凸部嵌合面２４は、第３斜面２４ａと、第４斜面２４ｂとを有する。第３斜面２４ａは第１斜面１８ａと嵌合し、第４斜面２４ｂは第２斜面１８ｂと嵌合する。
【００５５】
凸部嵌合面２４には、第２流路部材２０の外側に向かって突設し、切欠部１９ａ，１９ｂと嵌合する突設部２５ａ，２５ｂが設けられている。具体的には、第３斜面２４ａには第１流路部材１０の第１切欠部１９ａと嵌合する第１突設部２５ａが設けられ、第４斜面２４ｂには、第２切欠部１９ｂと嵌合する第２突設部２５ｂが設けられている。第１突設部２５ａは、−Ｘ方向に突出して形成され、第２突設部２５ｂは＋Ｘ方向に突出して形成されている。第１突設部２５ａの斜面はＺ軸に対して＋Ｘ方向に例えば２度傾斜して形成され、第２突設部２５ｂの斜面はＺ軸に対して−Ｘ方向に例えば２度傾斜して形成されている。なお、図において第１突設部２５ａ及び第２突設部２５ｂは誇張して示されている。
【００５６】
次に、第１流路部材１０の凹部１５と第２流路部材２０とが嵌合した状態について、図３を用いて説明する。第２流路部材２０は、第１突設部２５ａを第１切欠部１９ａに嵌合させ第２突設部２５ｂを第２切欠部１９ｂに嵌合させることで、着脱可能に第１流路部材１０に取り付けられている。これにより、第２流路部材２０を第１流路部材１０からＺ方向に外れにくくすることができる。このとき、第１流路部材１０と第２流路部材２０とは、凹部１５の凹面１６（図４Ａ参照）と凸部２７の凸面２１（図５Ａ参照）とを面接触させて嵌合している。さらに、第１流路部材１０と第２流路部材２０とは、第１斜面１８ａと第３斜面２４ａとを面接触させ、第２斜面１８ｂと第４斜面２４ｂとを面接触させて嵌合している。また、第１流路部材１０の外壁面１４と、第２流路部材２０において凸部２７の凸面２１に対向する外壁面２６とは、同一平面を形成している。
【００５７】
図３に示すように、第１流路部材１０の溝部１７の開口１７ａに第２流路部材２０の凸部２７の凸面２１が配置されることによって第３流路１３が形成される。すなわち、溝部１７は、第２流路部材２０が第１流路部材１０の凹部１５に嵌合することで、第３流路１３を形成している。第３流路１３は、第２流路部材２０の排出流路２３の開口２２に位置する濾過フィルタ３０に面して、Ｘ方向に延在して形成されている。
【００５８】
第３流路１３は、第１接続部１１ａを介して第１流路１１に接続され、且つ第２接続部１２ａを介して第２流路１２に接続される。具体的には、第３流路１３は、第１接続部１１ａの第１接続斜面１１ａａを介して第１流路１１に接続され、且つ第２接続部１２ａの第２接続斜面１２ａａを介して第２流路１２に接続される。第１接続斜面１１ａａ及び第２接続斜面１２ａａは、第１流路１１及び第２流路１２の断面積が第３流路１３に近づくにつれて小さくなるように傾斜して形成される。これにより、第１流路１１から第３流路１３に流れる流体、及び第３流路１３から第２流路１２に流れる流体の流速変化が急激になることを抑制することができる。
【００５９】
図６は、本発明に係る実施の形態１の濾過装置１の一部を濾過フィルタ３０においてＹ方向に切断した概略構成を示す縦断面図である。図６に示すように、第３流路１３は、断面積が第１流路１１及び第２流路１２の断面積よりも小さくなるように形成されている。具体的には、濾過フィルタ３０が配置される第３流路１３の断面積は、第１流路１１の断面積よりも小さい。すなわち、第３流路１３において、濾過フィルタ３０が配置される部分の断面積は、第１流路１１の断面積よりも小さい。また、第３流路１３は、円管形状を成す第１流路１１及び第２流路１２の半分の断面積を有する。すなわち、第３流路１３は、第１流路１１と同一方向（Ｘ方向）に延在すると共に、断面が半円形状の半円管形状に形成されている。第３流路１３の断面形状が、第１流路１１及び第２流路１２の断面形状の下半分の形状と同じであることによって、第１流路１１から第３流路１３に流れる流体、及び第３流路１３から第２流路１２に流れる流体の流速変化が急激になることを抑制することができる。また、第１流路１１及び第２流路１２を円管形状に形成して第３流路１３を半円管形状に形成することで、底に濾過対象物が溜まることを抑制することができる。
【００６０】
第２流路部材２０は、例えば、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等で形成される。第１流路部材１０及び第２流路部材２０の組合せとして、例えば、以下の４つの例が挙げられる。第１の組合せにおいて、第１流路部材１０はポリスチレン、第２流路部材２０はポリプロピレンで形成される。第２の組合せにおいて、第１流路部材１０はアクリル樹脂、第２流路部材２０はポリアセタールで形成される。第３の組合せにおいて、第１流路部材１０はポリスチレン、第２流路部材２０はポリエーテルエーテルケトンで形成される。第２の組合せにおいて、第１流路部材１０はポリフェニレンサルファイド樹脂、第２流路部材２０はポリエーテルエーテルケトンで形成される。
【００６１】
第１流路部材１０及び第２流路部材２０の素材の組合せとして、好ましい組合せは第１の組合せである。第１の組合せにより、第１流路部材１０及び第２流路部材２０において、加工性及び生体適合性を向上させることができる。さらに、第１の組合せにおいて、第１流路部材１０及び第２流路部材２０は透明性が高いため、第２流路部材２０を第１流路部材１０から取り外すことなく、内部を流れる流体の様子を容易に観察することができる。また、第１流路部材１０と第２流路部材２０とを異なる材料で形成することにより、第１流路部材１０の耐衝撃性及び耐摩耗性を向上させると共に、第２流路部材２０を軟らかい部材で形成して第１流路部材１０に対して容易に嵌合させることができる。
【００６２】
＜濾過フィルタ＞
濾過フィルタ３０は、流体に含まれる濾過対象物を濾過するフィルタである。図３に示すように、濾過フィルタ３０は、第２流路部材２０の内部に取り付けられ、第２流路部材２０の排出流路２３の開口２２に位置する。濾過フィルタ３０は、溝部１７の延びる方向に沿って配置される。実施の形態１では、濾過フィルタ３０は、金属製多孔膜である。
【００６３】
図７は、濾過フィルタ３０の概略構成を示す平面図である。図８は、濾過フィルタ３０の一部の拡大斜視図である。図７及び図８中のＸ、Ｙ、Ｚ方向は、図２Ａ中のＸ、Ｙ、Ｚ方向に対応しており、それぞれ濾過フィルタ３０の横方向、縦方向、厚み方向を示している。図７に示すように、濾過フィルタ３０は、フィルタ部３１と、フィルタ部３１の外周に設けられた保持部３２とを備える。図８に示すように、濾過フィルタ３０は、互いに対向する第１主面ＰＳ１と第２主面ＰＳ２とを有している。第１主面ＰＳ１は、第３流路１３側に配置され、第２主面ＰＳ２は、排出流路２３側に配置される。実施の形態１において、濾過フィルタ３０の第１主面ＰＳ１は、第２流路部材２０の凸部２７の凸面２１と同一面（面一）となっている。フィルタ部３１は、第１主面ＰＳ１と第２主面ＰＳ２とを貫通する複数の貫通孔３３が形成されたフィルタ基体部３４を備える。
【００６４】
濾過フィルタ３０の基体部分を形成するフィルタ基体部３４を構成する材料は、金属及び／又は金属酸化物を主成分としている。フィルタ基体部３４は、例えば、金、銀、銅、白金、ニッケル、パラジウム、チタン、これらの合金及びこれらの酸化物であってもよい。
【００６５】
濾過フィルタ３０の外形は、例えば、円形、長方形、又は楕円形である。実施の形態１では、濾過フィルタ３０の外形は、略円形である。なお、本明細書において、「略円形」とは、短径の長さに対する長径の長さの比が１．０以上１．２以下であることをいう。
【００６６】
フィルタ部３１は、複数の貫通孔３３が形成された板状構造体である。フィルタ部３１の形状は、例えば、円形、長方形、楕円形である。実施の形態１では、フィルタ部３１の形状は、略円形である。
【００６７】
図９は、フィルタ部３１の一部を厚み方向（＋Ｚ方向）から見た概略構成を示す平面図である。図９に示すように、複数の貫通孔３３は、フィルタ部３１の第１主面ＰＳ１及び第２主面ＰＳ２上に周期的に配置されている。具体的には、複数の貫通孔３３は、フィルタ部３１においてマトリクス状に等間隔で設けられている。
【００６８】
実施の形態１では、貫通孔３３は、フィルタ部３１の第１主面ＰＳ１側、即ち＋Ｚ方向から見て、正方形の形状を有する。なお、貫通孔３３は、＋Ｚ方向から見た形状が正方形に限定されず、例えば長方形、円形、又は楕円などの形状であってもよい。
【００６９】
実施の形態１では、フィルタ部３１の第１主面ＰＳ１に対して垂直な面に投影した貫通孔３３の形状（断面形状）は、長方形である。具体的には、貫通孔３３の断面形状は、濾過フィルタ３０の半径方向の一辺の長さが濾過フィルタ３０の厚み方向の一辺の長さより長い長方形である。なお、貫通孔３３の断面形状は、長方形に限定されず、例えば、平行四辺形又は台形等のテーパー形状であってもよいし、貫通孔３３の中心に対して、対称形状であってもよいし非対称形状であってもよい。
【００７０】
実施の形態１では、複数の貫通孔３３は、フィルタ部３１の第１主面ＰＳ１側（＋Ｚ方向）から見て正方形の各辺と平行な２つの配列方向、即ち図９中のＸ方向とＹ方向に等しい間隔で設けられている。このように、複数の貫通孔３３を正方格子配列で設けることによって、開口率を高めることが可能であり、濾過フィルタ３０に対する流体の通過抵抗を低減することができる。このような構成により、処理時間を短くし、細胞へのストレスを低減することができる。
【００７１】
なお、複数の貫通孔３３の配列は、正方格子配列に限定されず、例えば、準周期配列、又は周期配列であってもよい。周期配列の例としては、方形配列であれば、２つの配列方向の間隔が等しくない長方形配列でもよく、三角格子配列又は正三角格子配列などであってもよい。なお、貫通孔３３は、フィルタ部３１に複数設けられていればよく、配列は限定されない。
【００７２】
貫通孔３３の間隔は、分離する細胞の種類（大きさ、形態、性質、弾性）又は量に応じて適宜設計されるものである。ここで、貫通孔３３の間隔とは、図９に示すように、貫通孔３３をフィルタ部３１の第１主面ＰＳ１側から見て、任意の貫通孔３３の中心と隣接する貫通孔３３の中心との距離ｂを意味する。周期配列の構造体の場合、貫通孔３３の間隔ｂは、例えば、貫通孔３３の一辺ｄの１倍より大きく１０倍以下であり、好ましくは貫通孔３３の一辺ｄの３倍以下である。あるいは、例えば、フィルタ部３１の開口率は、１０％以上であり、好ましくは開口率は、２５％以上である。このような構成により、フィルタ部３１に対する流体の通過抵抗を低減することができる。そのため、処理時間を短くすることができ、細胞へのストレスを低減することができる。なお、開口率とは、（貫通孔３３が占める面積）／（貫通孔３３が空いていないと仮定したときの第１主面ＰＳ１の投影面積）で計算される。
【００７３】
フィルタ部３１の厚みは、貫通孔３３の大きさ（一辺ｄ）の０．１倍より大きく１００倍以下が好ましい。より好ましくは、フィルタ部３１の厚みは、貫通孔３３の大きさ（一辺ｄ）の０．５倍より大きく１０倍以下である。このような構成により、流体に対する濾過フィルタ３０の抵抗を低減することができ、処理時間を短くすることができる。その結果、細胞へのストレスを低減することができる。
【００７４】
フィルタ部３１において、濾過対象物を含む流体が接触する第１主面ＰＳ１は、表面粗さが小さいことが好ましい。ここで、表面粗さとは、第１主面ＰＳ１の任意の５箇所において触針式段差計で測定された最大値と最小値の差の平均値を意味する。実施の形態１では、表面粗さは、細胞の大きさより小さいことが好ましく、細胞の大きさの半分より小さいことがより好ましい。言い換えると、フィルタ部３１の第１主面ＰＳ１上の複数の貫通孔３３の開口が同一平面（ＸＹ平面）上に形成されている。また、フィルタ部３１のうち貫通孔３３が形成されていない部分であるフィルタ基体部３４は、繋がっており、一体に形成されている。このような構成により、フィルタ部３１の表面（第１主面ＰＳ１）への細胞の付着が低減され、流体の抵抗を低減することができる。
【００７５】
フィルタ部３１の貫通孔３３は、第１主面ＰＳ１側の開口と第２主面ＰＳ２側の開口とが連続した壁面を通じて連通している。具体的には、貫通孔３３は、第１主面ＰＳ１側の開口が第２主面ＰＳ２側の開口に投影可能に設けられている。即ち、フィルタ部３１を第１主面ＰＳ１側から見た場合に、貫通孔３３は、第１主面ＰＳ１側の開口が第２主面ＰＳ２側の開口と重なるように設けられている。実施の形態１において、貫通孔３３は、その内壁が第１主面ＰＳ１及び第２主面ＰＳ２に対して垂直となるように設けられている。
【００７６】
保持部３２は、フィルタ部３１の外周に設けられている。保持部３２の厚みは、フィルタ部３１の厚みよりも厚くてもよい。このような構成により、濾過フィルタ３０の機械強度を高めることができる。
【００７７】
保持部３２は、フィルタ部３１の第１主面ＰＳ１側から見て、リング状に形成されている。濾過フィルタ３０を第１主面ＰＳ１側から見て、保持部３２の中心は、フィルタ部３１の中心と一致する。即ち、保持部３２は、フィルタ部３１と同心円上に形成されている。また、保持部３２には、フィルタの情報（貫通孔３３の寸法など）を表示してもよい。
【００７８】
図１０は、図６の濾過フィルタ３０の拡大断面図である。図１０に示すように、保持部３２は、濾過フィルタ３０の外周部分を第２主面ＰＳ２側に曲げて形成されている。保持部３２は、フィルタ部３１において曲がり始まる位置から濾過フィルタ３０の外縁側の部分である。実施の形態１において、保持部３２は、第１曲げ部３２ｂａと、第２曲げ部３２ｂｂとを有する。第１曲げ部３２ｂａは、フィルタ部３１の第２主面ＰＳ２側に曲がる部分である。第２曲げ部３２ｂｂは、第１曲げ部３２ｂａよりも濾過フィルタ３０の外縁側に形成され、且つフィルタ部３１の延在方向Ｄ１に曲がる部分である。実施の形態１において、第１曲げ部３２ｂａは、フィルタ部３１の第１主面ＰＳ１から第２主面ＰＳ２の方向へ曲げられている。また、第２曲げ部３２ｂｂは、フィルタ部３１の第１主面ＰＳ１及び第２主面ＰＳ２と平行に曲げられている。したがって、第１曲げ部３２ｂａから第２曲げ部３２ｂｂの間の部分において、保持部３２は、フィルタ部３１の第１主面ＰＳ１から第２主面ＰＳ２の方向へ延びている。また、第２曲げ部３２ｂｂより濾過フィルタ３０の外縁側の部分において、保持部３２は、フィルタ部３１の延在方向Ｄ１、即ち、フィルタ部３１の第１主面ＰＳ１及び第２主面ＰＳ２と平行に延びている。濾過フィルタ３０のフィルタ部３１の延在方向Ｄ１とは、濾過フィルタ３０の外縁側に向かう方向及び、濾過フィルタ３０の外縁と反対側の方向を含む。実施の形態１においては、上述したように、保持部３２の第２曲げ部３２ｂｂは、第１曲げ部３２ｂａよりも濾過フィルタ３０の外縁側に向かう方向に曲げられている。なお、第１曲げ部３２ｂａ及び第２曲げ部３２ｂｂは、例えば、円弧状に曲げられた部分であってもよいし、鈍角に折り曲げられた部分であってもよい。
【００７９】
濾過フィルタ３０は、第２流路部材２０の第１枠部２８と、保持具４０の第２枠部４１とで挟持される。
【００８０】
＜第１枠部＞
第１枠部２８は、第２流路部材２０の内部に形成され、保持具４０の第２枠部４１との間で濾過フィルタ３０の保持部３２を挟持する部分である。具体的には、第１枠部２８は、排出流路２３の側壁から突設して形成されている。第１枠部２８は、環状（例えば、円環状）に形成されており、濾過フィルタ３０の保持部３２を間に挟んで、保持具４０の第２枠部４１を受けるように構成されている。第１枠部２８は、フィルタ部３１と保持部３２との境界よりも濾過フィルタ３０の外縁側に位置し、濾過フィルタ３０の第１主面ＰＳ１側の保持部３２に接触している。フィルタ部３１と保持部３２との境界は、濾過フィルタ３０の外周部分において第２主面ＰＳ２側に曲がり始める位置である。実施の形態１において、第１枠部２８は、第１曲げ部３２ｂａの曲げ位置から延在方向Ｄ１に位置しており、濾過フィルタ３０の第１主面ＰＳ１側において、保持部３２に接触しているが、フィルタ部３１に接触していない。実施の形態１では、保持具４０をＺ方向から見たとき、第１枠部２８で囲われたスペースが排出流路２３の開口２２として機能している。
【００８１】
＜第２枠部＞
第２枠部４１は、保持具４０の外壁面に設けられ、第１枠部２８との間で濾過フィルタ３０の保持部３２を挟持する部分である。具体的には、第２枠部４１は、円筒状に形成されている。また、第２枠部４１の内周部分には、濾過フィルタ３０のフィルタ部３１の一部に向かって突出する第１段差部４１ａが設けられている。第２枠部４１は、濾過フィルタ３０の保持部３２を間に挟んで、第１枠部２８の内側に配置されている。第２枠部４１においては、第１枠部２８の内側に、第１段差部４１ａがはめ込まれるように構成されている。即ち、第２枠部４１は、濾過フィルタ３０の第２主面ＰＳ２側において、保持部３２とフィルタ部３１の一部とにまたがって接触している。
【００８２】
第２枠部４１は、第１段差部４１ａによって、第２主面ＰＳ２から第１主面ＰＳ１の方向へフィルタ部３１を押し出すことによって、フィルタ部３１の第１主面ＰＳ１の位置を規定することができる。
【００８３】
第１段差部４１ａは、フィルタ部３１の一部に向かって突出しており、第１接触面４１ａａによってフィルタ部３１を第２主面ＰＳ２から第１主面ＰＳ１の方向へ押し出している。フィルタ部３１は、第２主面ＰＳ２側において第２枠部４１に接触するが、第１主面側ＰＳ１における第１枠部２８に接触しない。第１枠部２８によってフィルタ部３１の位置が制限されないので、第２枠部４１の第１段差部４１ａの高さｈ１を変えることによって、フィルタ部３１の保持位置を自由に決定することができる。即ち、第２枠部４１の第１段差部４１ａの高さｈ１を変えることによって、フィルタ部３１の第１主面ＰＳ１の位置を自由に決定することができる。本明細書において、第１段差部４１ａの高さｈ１とは、第２枠部４１の第１段差部４１ａの第１接触面４１ａａと、第２枠部４１の第２接触面４１ａｂとの間の距離を意味する。
【００８４】
実施の形態１においては、フィルタ部３１の第１主面ＰＳ１と凸面２１とが略同一面となるように、第１段差部４１ａの高さを決定している。具体的には、第１段差部４１ａの高さｈ１は、第１枠部２８の第３接触面２８ａｂと、凸面２１との間の距離ｈ２に略等しくなっている。ここで、略等しいとは、距離ｈ１と距離ｈ２との差が±１０％の範囲内にあることを意味する。
【００８５】
［動作］
次に、濾過対象物を含む流体を濾過するときの濾過装置１の動作について、図１１を用いて説明する。図１１は、図３の濾過装置１において流体が流れる様子の一例を示す断面図である。図１１に示すように、濾過装置１を使用する際、第２流路部材２０の外壁面２６が下方に向くように、すなわち排出流路２３が下方に延びるように、濾過装置１が配置される。濾過装置１の第１流路部材１０の内部において、濾過対象物が含まれる流体は、第１流路１１から第３流路１３を通じて第２流路１２へ流れる。第３流路１３を流れる流体の一部は、濾過フィルタ３０によりクロスフロー濾過されて排出流路２３へと排出される。このとき、第３流路１３の断面積は第１流路１１及び第２流路１２の断面積よりも小さいため、第３流路１３を流れる流体の速度Ｖ３は、第１流路１１及び第２流路１２を流れる流体の速度Ｖ１，Ｖ２よりも速くなっている。
【００８６】
また、第１流路１１と溝部１７とを接続する第１接続部１１ａ、及び第２流路１２と溝部１７とを接続する第２接続部１２ａにおいて、第１流路１１及び第２流路１２の断面積は、溝部１７に向かうにつれて小さくなっている。このため、第１流路１１から第３流路１３に流れる流体、及び第３流路１３から第２流路１２に流れる流体の流速変化が急激になることを抑制することができる。
【００８７】
また、第１流路部材１０と第２流路部材２０とは、凹部１５の凹面１６と凸部２７の凸面２１とを面接触させて嵌合している。このため、第３流路１３を流れる流体は、凹面１６を通じて外部に漏出することを抑制されている。また、第１流路部材１０と第２流路部材２０とは、凹部嵌合面１８と凸部嵌合面２４とを面接触させて嵌合している。具体的には、第１流路部材１０と第２流路部材２０とは、第１斜面１８ａと第３斜面２４ａ、及び第２斜面１８ｂと第４斜面２４ｂを面接触させて嵌合している。このため、第３流路１３を流れる流体は、凹部嵌合面１８を通じて外側に漏出することを抑制されている。
【００８８】
［効果］
実施の形態１に係る濾過装置１によれば、以下の効果を奏することができる。
【００８９】
濾過装置１において、第１流路部材１０と、第２流路部材２０と、濾過フィルタ３０とを備える、第１流路部材１０は、外壁面１４から内部方向に窪んだ凹部１５、凹部１５の凹面１６に開口１７ａを有する溝部１７、溝部１７と接続される貫通孔で形成される第１流路１１及び第２流路１２、第１接続部１１ａ、及び第２接続部１２ａを有する。第１接続部１１ａは、溝部１７と第１流路１１とを接続する。第２接続部１２ａは、溝部１７と第２流路１２とを接続する。第２流路部材２０は、第１流路部材１０の凹部１５に着脱可能に嵌合する凸部２７を有すると共に、第１流路部材１０の溝部１７に配置される凸部２７の凸面２１に開口２２を有する排出流路２３が設けられる。濾過フィルタ３０は、第１流路部材１０の溝部１７の延びる方向に沿って配置され、第２流路部材２０の排出流路２３の開口２２に位置する。第１流路部材１０の溝部１７の開口１７ａに第２流路部材２０の凸部２７の凸面２１が配置されることによって第３流路１３が形成される。第３流路１３は、第１接続部１１ａを介して第１流路１１に接続され、且つ第２接続部１２ａを介して第２流路１２に接続される。濾過フィルタ３０が配置される第３流路１３の断面積は、第１流路１１の断面積よりも小さい。
【００９０】
このような構成により、第１流路１１及び第２流路１２において流体の速度の増加を抑制すると共に、濾過フィルタ３０に面する第３流路１３において流体の速度を増加させることができる。このため、濾過フィルタ３０への濾過対象物の目詰まりを抑制すると共に、濾過する流体（液体）の泡立ちを抑制できる。また、濾過対象物が細胞である場合、細胞の活性の低下や細胞の破損を抑制できる。
【００９１】
また、濾過装置１は第１流路部材１０と第２流路部材２０とに分離して形成しているため、第２流路部材２０の形状を変更することによって、第３流路１３の断面積を容易に変更することができる。例えば、第２流路部材２０の凸部２７の凸面２１に突設した部分を設け、当該部分を溝部１７の下端部（−Ｚ方向の端部）周辺まで延在して形成することによって、第３流路１３の断面積をより小さくすることができる。また、第１流路部材１０及び第２流路部材２０によって、第３流路１３を容易に形成することができる。また、第１流路部材１０の第１外壁面１４の反対側の第２外壁面を載置面に置くことで、第２流路部材２０を第１流路部材１０から取り外した際、第１流路部材１０に流体を溜めたまま濾過対象物の観察及びサンプリングを行うことができる。また、溝部１７から、濾過対象物を含む流体を容易に回収することができる。
【００９２】
濾過装置１において、凹部１５と凸部２７とは、別部材を介さずに着脱可能に嵌合してもよい。
【００９３】
このような構成により、ねじ等を使用する必要がないため、第１流路部材７０から第２流路部材２０を容易に着脱することができる。
【００９４】
濾過装置１において、第１流路部材１０は、凹部１５の側面において、凹部１５と凸部２７とが嵌合する凹部嵌合面１８を有する。第２流路部材２０は、凸部２７の側面において、凹部１５と凸部２７とが嵌合する凸部嵌合面２４を有する。凹部嵌合面１８には、第１流路部材１０の内側に向かって窪む切欠部１９ａ，１９ｂが設けられる。凸部嵌合面２４には、第２流路部材２０の外側に向かって突設し、切欠部１９ａ，１９ｂと嵌合する突設部２５ａ，２５ｂが設けられる。第２流路部材２０は、突設部２５ａ，２５ｂを切欠部１９ａ，１９ｂに嵌合させることで、第１流路部材１０に着脱可能に取り付けられる。
【００９５】
このような構成により、第２流路部材２０を第１流路部材１０により容易に着脱可能に取り付けることができる。
【００９６】
濾過装置１において、凹部嵌合面１８は、凹部１５の凹面１６に対して傾斜した斜面１８ａ，１８ｂで形成される。凸部嵌合面２４は、凹部１５の凹面１６と接触する凸部２７の凸面２１に対して傾斜した斜面２４ａ，２４ｂで形成される。第１流路部材１０と第２流路部材２０とは、凹部嵌合面１８と凸部嵌合面２４とを面接触させて嵌合する。
【００９７】
このような構成により、凹部１５の側面において、第１流路部材１０と第２流路部材２０との接触面積を増加させることができる。このため、第３流路１３を流れる流体の漏出をより抑制することができる。
【００９８】
濾過装置１において、第１流路部材１０の凹部１５の凹面１６は、平坦面で形成される。第２流路部材２０の凸部２７の凸面２１は、平坦面で形成される。第１流路部材１０と第２流路部材２０とは、凹部１５の凹面１６と凸部２７の凸面２１とを面接触させて嵌合する。
【００９９】
このような構成により、凹部１５の凹面１６において、第１流路部材１０と第２流路部材２０との接触面積を増加させることができる。このため、第３流路１３を流れる流体の漏出をより抑制することができる。
【０１００】
濾過装置１において、濾過フィルタ３０は、互いに対向する第１主面ＰＳ１と第２主面ＰＳ２とを有する。第１主面ＰＳ１は、第３流路１３側に配置され、第２主面ＰＳ２は、排出流路２３側に配置される。第１主面ＰＳ１と凸面２１とは面一である。
【０１０１】
このような構成により、濾過フィルタ３０近傍の流速を増加させることができる。
【０１０２】
濾過装置１において、第２流路１２の断面積は、第３流路１３の断面積よりも大きい。
【０１０３】
このような構成により、第２流路１２における流速の増加を抑制することができる。
【０１０４】
濾過装置１において、濾過フィルタ３０は、第２流路部材２０に取り付けられる。
【０１０５】
このような構成により、第２流路部材２０を第１流路部材１０から取り外して濾過フィルタ３０の交換を容易に行うことができる。
【０１０６】
濾過装置１において、溝部１７は、直線状に設けられる。
【０１０７】
このような構成により、溝部１７で形成される第３流路１３を通過する流体の流速を増加させることができる。
【０１０８】
なお、本発明は実施の形態１に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。実施の形態１では、第１流路１１及び第２流路１２は、断面積が同じになるように形成されている例を説明したが、これに限定されない。第１流路１１及び第２流路１２の断面積は、互いに異なっていてもよい。
【０１０９】
実施の形態１では、第１流路部材１０が１つの凹部１５を有するとしたが、これに限定されない。図１２は、変形例の濾過装置１Ａの概略構成を示す断面図である。図１２に示すように、濾過装置１Ａの第１流路部材１０ａは、凹部１５ａを複数形成してもよい。第１流路部材１０ａは、それぞれの凹部１５ａに対して、濾過フィルタ３０が取り付けられた第２流路部材２０と嵌合している。このような構成により、複数の濾過フィルタ３０で流体を濾過することができる。このため、流体の濾過効率をより向上させることができる。
【０１１０】
実施の形態１では、第１斜面１８ａと凹面１６とが成す角度θ１、及び第２斜面１８ｂと凹面１６とが成す角度θ２は、４５度に形成されているとしたが、これに限定されない。θ１及びθ２は４５度に限定されない。また、θ１及びθ２は互いに異なる角度であってもよい。
【０１１１】
実施の形態１では、第１切欠部１９ａは第１斜面１８ａにおける凹面１６側の端部に設けられ、第２切欠部１９ｂは第２斜面１８ｂにおける凹面１６側の端部に設けられるとしたが、これに限定されない。第１切欠部１９ａは第１斜面１８ａの凹面１６側の端部以外の第１斜面１８ａに設けられてもよい。第２切欠部１９ｂは第２斜面１８ｂの凹面１６側の端部以外の第２斜面１８ｂに設けられていてもよい。
【０１１２】
実施の形態１では、第１切欠部１９ａは、Ｚ軸に対して＋Ｘ方向に２度傾斜して形成され、第２切欠部１９ｂはＺ軸に対して−Ｘ方向に２度傾斜して形成されているとしたが、これに限定されない。また、第１突設部２５ａは、Ｚ軸方向に対して＋Ｘ方向に２度傾斜して形成され、第２突設部２５ｂはＺ軸に対して−Ｘ方向に２度傾斜して形成されているとしたが、これに限定されない。第１切欠部１９ａ、第２切欠部１９ｂ、第１突設部２５ａ、及び第２突設部２５ｂの傾斜角度は２度に限定されない。
【０１１３】
実施の形態１では、第２流路部材２０には、１つの開口２２が設けられる例を説明したが、これに限定されない。図１３は、変形例の濾過装置１Ｂの概略構成を示す断面図である。図１３に示すように、第２流路部材２０ａは、開口２２ａを有する排出流路２３ａを複数形成し、それぞれの排出流路２３ａの開口２２ａに対して濾過フィルタ３０が取り付けられてもよい。このような構成により、複数の濾過フィルタ３０で流体を濾過することができる。このため、流体の濾過効率を向上させることができる。
【０１１４】
実施の形態１では、第１流路部材１０の外壁面１４と、第２流路部材２０において凸面２１に対向する外壁面２６とは、同一平面を形成し、第１流路部材１０の第１外壁面１４と反対側の第２外壁面は第１外壁面１４と平行に形成されているとしたが、これに限定されない。例えば、第２流路部材２０の外壁面２６は、第１流路部材１０の外壁面１４よりも＋Ｚ方向に高く形成されていてもよい。また、第１流路部材１０の第２外壁面は、第１外壁面１４と異なる形状であってもよく、例えば曲面に形成されていてもよい。
【０１１５】
実施の形態１では、第１流路１１と溝部１７とを接続する第１接続部１１ａ、及び第２流路１２と溝部１７とを接続する第２接続部１２ａにおいて、第１流路１１及び第２流路１２の断面積は、溝部１７に向かうにつれて小さくなっている例を説明したが、これに限定されない。第３流路１３の断面積が第１流路１１の断面積よりも小さくなるように、第１流路部材１０と第２流路部材２０とが嵌合すれば、他の構成であってもよい。
【０１１６】
図１４は、変形例の濾過装置１Ｃの概略構成を示す断面図である。図１４に示すように、第１流路部材１０ｂの凹部１５ｂと第２流路部材２０ｂとが嵌合した状態で、第２流路部材２０ｂの第３斜面２４ａａ及び第４斜面２４ｂａの一部が第１流路１１ｂ及び第２流路１２ｂの断面積を小さくするように、第３流路１３ａが形成されてもよい。即ち、第１流路１１ｂと第３流路１３ａとを接続する第１接続部１１ｃは、第２流路部材２０の第３斜面２４ａａで形成されていてもよい。第２流路１２ｂと第３流路１３ａとを接続する第２接続部１２ｃは、第２流路部材２０の第４斜面２４ｂａで形成されていてもよい。
【０１１７】
この構成によっても、濾過フィルタ３０への濾過対象物の目詰まりを抑制すると共に、濾過する流体（液体）の泡立ちを抑制することができる。また、濾過対象物が細胞である場合、細胞の活性の低下や細胞の破損を抑制できる。また、第２流路部材２０ｂの形状を変更することによって、第３流路１３ａの形状を容易に変更することができる。例えば、第２流路部材２０ｂを溝部１７の下端部（−Ｚ方向の端部）に向かって延在して形成することによって、第３流路１３ａの断面積をより小さくすることができる。
【０１１８】
実施の形態１では、濾過フィルタ３０は金属製多孔膜である例を説明したが、これに限定されない。濾過フィルタ３０は、流体に含まれる濾過対象物を濾過することができるものであればよく、例えば、メンブレン等の他のフィルタであってもよい。
【０１１９】
実施の形態１では、濾過対象物を含む流体が液体である例について説明したが、これに限定されない。例えば、流体は、気体であってもよい。
【０１２０】
実施の形態１では、第２流路１２と溝部１７とを接続する第２接続部１２ａにおいて、第２流路１２の断面積は、溝部１７に向かうにつれて小さくなっているとしたが、これに限定されない。例えば、第２流路１２、第２接続部１２ａ、及び第３流路１３は、同じ断面積で形成されていてもよい。これによっても、第１流路１１において流体の速度の増加を抑制すると共に、濾過フィルタ３０に面する第３流路１３において流体の速度を増加させることができる。
【０１２１】
実施の形態１では、凹部嵌合面１８には切欠部１９ａ，１９ｂが設けられており、凸部嵌合面２４には突設部２５ａ，２５ｂが設けられているとしたが、これに限定されない。例えば、凹部嵌合面１８に突設部を設けて、凸部嵌合面２４に切欠部を設けた構成であってもよい。これによっても、凹部１５と凸部２７とをより容易に嵌合させることができる。
【０１２２】
実施の形態１では、濾過フィルタ３０は、第２流路部材２０に取り付けられる例について説明したが、これに限定されない。濾過フィルタ３０は、第３流路１３に配置されていればよく、例えば、濾過フィルタ３０は、第１流路部材１０に取り付けられていてもよい。
【０１２３】
実施の形態１では、濾過装置１を用いて濾過を行う一例として図１の形態を説明したが、これに限定されない。図１の他の形態として、ポンプ３を配管５１と配管５２の間ではなく、配管５３の経路内に配置してもよい。あるいは、流体タンク２や濾液タンク４を密閉容器として、閉鎖系の濾過装置を実現してもよい。
【０１２４】
実施の形態１では、第２流路部材２０は、突設部２５ａ，２５ｂを切欠部１９ａ，１９ｂに嵌合させることで、第１流路部材１０に着脱可能に取り付けられる例について説明したが、これに限定されない。第２流路部材２０は、第１流路部材１０に螺合して着脱可能に取り付けられてもよい。
【０１２５】
実施の形態１では、凹部嵌合面１８は、凹部１５の凹面１６に対して傾斜した斜面で形成され、凸部嵌合面２４は、凹部１５の凹面１６と接触する凸部２７の凸面２１に対して傾斜した斜面で形成される例について説明したが、これに限定されない。第１流路部材１０及び第２流路部材２０は、例えば、図１５に示すような濾過装置１Ｄの構成であってもよい。図１５に示すように、第１流路部材１０ｃの凹部嵌合面は、第１嵌合面１８ｃと、第２嵌合面１８ｄとを有する。第１嵌合面１８ｃ及び第２嵌合面１８ｄは、傾斜して形成されていない。具体的には、第１嵌合面１８ｃ及び第２嵌合面１８ｄは、第３流路１３が延びる方向に直交する方向（Ｚ方向）に形成される。第２流路部材２０ｃの凸部嵌合面は、第３嵌合面２４ｃと、第４嵌合面２４ｄとを有する。第３嵌合面２４ｃ及び第４嵌合面２４ｄは、傾斜して形成されていない。具体的には、第３嵌合面２４ｃ及び第４嵌合面２４ｄは、第３流路１３が延びる方向に直交する方向（Ｚ方向）に形成される。
【０１２６】
第１嵌合面１８ｃには、第１流路１１が延びる方向（−Ｘ方向）に向かって切り欠かれた第１切欠部１９ｃが設けられている。第２嵌合面１８ｄには、凹面１６側の端部において、第２流路１２が延びる方向（＋Ｘ方向）に向かって切り欠かれた第２切欠部１９ｄが設けられている。第３嵌合面２４ｃには第１流路部材１０ｃの第１切欠部１９ｃと嵌合する第１突設部２５ｃが設けられ、第４嵌合面２４ｄには、第２切欠部１９ｄと嵌合する第２突設部２５ｄが設けられている。このような構成によっても、第２流路部材２０ｃを第１流路部材１０ｃにより容易に着脱可能に取り付けることができる。
【０１２７】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した特許請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明の濾過装置は、濾過フィルタへの濾過対象物の目詰まりを抑制すると共に、濾過する流体の泡立ちを抑制することができるので、濾過対象物を含む流体を濾過する用途に有用である。
【符号の説明】
【０１２９】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  濾過装置
１ａ  流体導入口
１ｂ  流体排出口
１ｃ  濾液排出口
２  流体タンク
３  ポンプ
４  濾液タンク
５  濾過対象物
６，７  流体
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ  第１流路部材
１１，１１ｂ  第１流路
１１ａ，１１ｃ  第１接続部
１１ａａ  第１接続斜面
１２，１２ｂ  第２流路
１２ａ、１２ｃ  第２接続部
１２ａａ  第２接続斜面
１３，１３ａ  第３流路
１４  外壁面
１５，１５ａ，１５ｂ  凹部
１６  凹面
１７  溝部
１７ａ  開口
１８，１８ａａ，１８ｂａ  凹部嵌合面
１８ａ  第１斜面
１８ｂ  第２斜面
１８ｃ  第１嵌合面
１８ｄ  第２嵌合面
１９ａ，１９ｃ  第１切欠部
１９ｂ，１９ｄ  第２切欠部
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  第２流路部材
２１  凸面
２２，２２ａ  開口
２３，２３ａ  排出流路
２４  凸部嵌合面
２４ａ，２４ａａ  第３斜面
２４ｂ，２４ｂａ  第４斜面
２４ｃ  第３嵌合面
２４ｄ  第４嵌合面
２５ａ，２５ｃ  第１突設部
２５ｂ，２５ｄ  第２突設部
２６  外壁面
２７  凸部
２８  第１枠部
２８ａｂ  第３接触面
３０  濾過フィルタ
３１  フィルタ部
３２  保持部
３２ｂａ  第１曲げ部
３２ｂｂ  第２曲げ部
３３  貫通孔
３４  フィルタ基体部
４０  保持具
４１  第２枠部
４１ａ  第１段差部
４１ａａ  第１接触面
４１ａｂ  第２接触面
５１，５２，５３，５４  配管
【図１】
2019058865.tif 000003
【図２Ａ】
2019058865.tif 000004
【図２Ｂ】
2019058865.tif 000005
【図３】
2019058865.tif 000006
【図４Ａ】
2019058865.tif 000007
【図４Ｂ】
2019058865.tif 000008
【図４Ｃ】
2019058865.tif 000009
【図５Ａ】
2019058865.tif 000010
【図５Ｂ】
2019058865.tif 000011
【図６】
2019058865.tif 000012
【図７】
2019058865.tif 000013
【図８】
2019058865.tif 000014
【図９】
2019058865.tif 000015
【図１０】
2019058865.tif 000016
【図１１】
2019058865.tif 000017
【図１２】
2019058865.tif 000018
【図１３】
2019058865.tif 000019
【図１４】
2019058865.tif 000020
【図１５】
2019058865.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月14日(2020.1.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外壁面から内部方向に窪んだ凹部、前記凹部の凹面に開口を有する溝部、前記溝部と接続される貫通孔で形成される第１流路及び第２流路、前記溝部と前記第１流路とを接続する第１接続部、及び前記溝部と前記第２流路とを接続する第２接続部を有する第１流路部材と、
前記第１流路部材の前記凹部に着脱可能に嵌合する凸部を有すると共に、前記第１流路部材の前記溝部に配置される前記凸部の凸面に開口を有する排出流路が設けられた第２流路部材と、
前記第２流路部材の前記排出流路の前記開口に位置する濾過フィルタと、
を備え、
前記第１流路部材の前記溝部の前記開口に前記第２流路部材の前記凸部の前記凸面が配置されることによって第３流路が形成され、
前記第３流路は、前記第１接続部を介して前記第１流路に接続され、且つ前記第２接続部を介して前記第２流路に接続され、
前記濾過フィルタは、前記第３流路の延びる方向に沿うように前記第３流路側に配置される第１主面を有し、
前記濾過フィルタが配置される前記第３流路の断面積は、前記第１流路の断面積よりも小さい、濾過装置。
【請求項２】
前記凹部と前記凸部とは、別部材を介さずに着脱可能に嵌合する、請求項１に記載の濾過装置。
【請求項３】
前記第１流路部材は、前記凹部の側面において、前記凹部と前記凸部とが嵌合する凹部嵌合面を有し、
前記第２流路部材は、前記凸部の側面において、前記凹部と前記凸部とが嵌合する凸部嵌合面を有し、
前記凹部嵌合面には、前記第１流路部材の内側に向かって窪む切欠部が設けられ、
前記凸部嵌合面には、前記第２流路部材の外側に向かって突設し、前記切欠部と嵌合する突設部が設けられ、
前記第２流路部材は、前記突設部を前記切欠部に嵌合させることで、前記第１流路部材に着脱可能に取り付けられる、
請求項２に記載の濾過装置。
【請求項４】
前記凹部嵌合面は、前記凹部の前記凹面に対して傾斜した斜面で形成され、
前記凸部嵌合面は、前記凹部の前記凹面と接触する前記凸部の前記凸面に対して傾斜した斜面で形成され、
前記第１流路部材と前記第２流路部材とは、前記凹部嵌合面と前記凸部嵌合面とを面接触させて嵌合する、
請求項３に記載の濾過装置。
【請求項５】
前記第１流路部材の前記凹部の前記凹面は、平坦面で形成され、
前記第２流路部材の前記凸部の前記凸面は、平坦面で形成され、
前記第１流路部材と前記第２流路部材とは、前記凹部の前記凹面と前記凸部の前記凸面とを面接触させて嵌合する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の濾過装置。
【請求項６】
前記濾過フィルタは、前記第１主面に対向する第２主面をさらに有し、
前記第２主面は、前記排出流路側に配置され、
前記第１主面と前記凸面とは面一である、
請求項５に記載の濾過装置。
【請求項７】
前記第２流路の断面積は、前記第３流路の断面積よりも大きい、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の濾過装置。
【請求項８】
前記濾過フィルタは、前記第２流路部材に取り付けられる、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の濾過装置。
【請求項９】
前記溝部は、直線状に設けられる、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の濾過装置。
【請求項１０】
前記第１流路部材は、前記凹部を複数形成し、それぞれの前記凹部に対して、前記濾過フィルタが取り付けられた前記第２流路部材と嵌合する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の濾過装置。
【請求項１１】
前記第２流路部材は、前記開口を有する前記排出流路を複数形成し、それぞれの前記排出流路の前記開口に対して前記濾過フィルタが配置される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の濾過装置。
【国際調査報告】
2019058865.tif 000022
2019058865.tif 000023
2019058865.tif 000024
2019058865.tif 000025