(57)【要約】  流れ切り替え器、真空制御、及び、液体濾過システムを傾けることが、択一的に又は組み合わせて使用され、濾過された液体試料中の泡の発生を低減するために用いられる。液体濾過システム（２６）は、上部試料容器（２１）、フィルタ（２２）及び下部貯蔵瓶（２３）を含む。試料液を試料フィルタ（２２）を介して該貯蔵瓶に吸引するために、該試料フィルタ（２２）の下に、真空が加えられる。流れ切り替え器は、該濾過された液体試料の流れを該貯蔵瓶の側壁に向けるために、又は、流れを該貯蔵瓶の底に導くために用いられ得る。真空は、泡の発生を低減するために調節され得る。液体濾過システムは、流体を該下部貯蔵瓶の該側壁に向けて泡の発生を抑制するために、傾けられ得る。
2010537797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
或る量の試料液を受ける上部試料容器と、
該試料液を機械的に濾過する試料フィルタであって、該試料フィルタは、該試料容器の底に隣接した位置にある、試料フィルタと、
該試料容器から濾過された試料液を受ける下部貯蔵瓶と、
該試料フィルタを介して該貯蔵瓶の中に試料液を吸引するために、該下部貯蔵瓶と流体流通している真空手段と、
該試料フィルタを介して吸引された試料液を受け、該下部貯蔵瓶の側壁に該試料液を向けるための位置にある流れ切り替え器と
を備えている、液体濾過システム。
【請求項２】
前記流れ切り替え器は、前記下部貯蔵瓶の上部部分に、折り曲げ可能なネック構成要素を含む、請求項１に記載の液体濾過システム。
【請求項３】
真空カラーであって、該真空カラーは、前記上部試料容器と前記下部貯蔵瓶との間に配置され、該下部貯蔵瓶に真空を加え、前記流れ切り替え器は、該真空カラーと一体である、真空カラーを更に備えている、請求項１に記載の液体濾過システム。
【請求項４】
前記流れ切り替え器は、前記下部貯蔵瓶と一体である、請求項１に記載の液体濾過システム。
【請求項５】
前記上部試料容器と前記下部貯蔵瓶は、垂直ではない角度に傾くように、調整された、請求項１に記載の液体濾過システム。
【請求項６】
液体濾過システムのための濾過液貯蔵瓶上で用いる真空カラーであって、
該真空カラーは、
真空手段との接続のための真空ポートと、
該貯蔵瓶の内部の容積に対して真空が加えられるように、該貯蔵瓶に対して接続する、真空カラー結合構造と、
該真空手段によって該貯蔵瓶の中に吸引された試料液を受ける表面を有し、該下部貯蔵瓶の側壁に該試料液を向ける、流れ切り替え器と
を備えている、真空カラー。
【請求項７】
前記流れ切り替え器は、折り曲げ可能なネック構成要素を含む、請求項６に記載の真空カラー。
【請求項８】
或る量の試料液を受ける上部試料容器と、
該試料液を機械的に濾過する該試料容器の底に隣接した位置にある、試料フィルタと、
該試料容器から濾過された試料液を受ける下部貯蔵瓶と、
該試料フィルタを介して該貯蔵瓶の中に試料液を吸引するために、該下部貯蔵瓶と流体流通している真空手段と、
該試料フィルタを介して吸引された試料液を受け、該下部貯蔵瓶の内部の底の表面の近くまで下方に該試料液を導くために接続された、流れ切り替え管と
を備えている液体濾過システム。
【請求項９】
液体濾過システムのための濾過液貯蔵瓶上で用いる真空カラーであって、
真空手段との接続のための真空ポートと、
該貯蔵瓶の内部の容積に対して該真空が加えられるように、該貯蔵瓶に対して接続する、真空カラー結合構造と、
該貯蔵瓶の中に該真空によって吸引された試料液を受けるために接続され、該貯蔵瓶の底近くに、排出口の端を有する試料液は、該管を介して該貯蔵瓶の底近く、瓶の中にまで、下方に、導かれるようにされた流れ切り替え管と
を備えている、真空カラー。
【請求項１０】
液体濾過アセンブリと共に用いるベースであって、該ベースは、
ひっくり返ることを防ぐために重みを加えられた底と、
真空入口ポートと、
該重みを加えられた底に固定され、該液体濾過アセンブリに接続するために受け台の中に配置された真空出口ポートを有する支持アームと、
該真空入口ポートと該真空出口ポートとの間に接続された流体導管とを備え、
該受け台は、垂直ではない角度で傾けて、該液体濾過アセンブリを、保持するように、該重みを加えられた底に対して、可動的である、ベース。
【請求項１１】
前記支持アームは、前記液体濾過アセンブリの前記角度の調節を可能にするために、可撓性を有する、請求項１０に記載のベース。
【請求項１２】
前記受け台は、前記液体濾過アセンブリの前記角度の調節を可能にするために、前記支持アームに対して、回転可能である、請求項１０に記載のベース。
【請求項１３】
少なくとも一つの濾過アセンブリであって、該濾過アセンブリは、
或る量の試料液を受ける上部試料容器と、
該試料液を機械的に濾過する該試料容器の底に隣接した位置にある、試料フィルタと、
該試料容器から濾過された試料液を受ける下部貯蔵瓶と、
該試料フィルタを介して該貯蔵瓶の中に試料液を吸引するために、該下部貯蔵瓶と流体流通している真空手段と
を含む、濾過アセンブリと、
ベースであって、該濾過アセンブリが垂直ではない傾いた向きに保持され得るように、垂直に対して調節可能な向きに、該アセンブリを安定して支持するように、濾過アセンブリを受ける、ベースと
を備えている、液体濾過システム。
【請求項１４】
前記装置は、前記ベースを介して提供され、
前記上部試料容器と前記下部貯蔵瓶との間に配置されており、前記ベースから前記下部貯蔵瓶に前記真空を加える、真空カラーを更に備えている、
請求項１３に従う液体濾過システム。
【請求項１５】
前記ベース上の真空コントローラであって、真空装置を調節する、真空コントローラを、更に備えている、請求項１４に記載の液体濾過システム。
【請求項１６】
ホースによって、前記ベースに対して、直接に接続されている、真空コントローラを更に備えている、請求項１４に記載の液体濾過システム。
【請求項１７】
前記ベースは、ひっくり返ることを防ぐために、重みを加えられている、請求項１３に記載の液体濾過システム。
【請求項１８】
液体濾過アセンブリと共に用いられるベースであって、該ベースは、
真空入口ポートと、
該ベースの底から上に伸び、該液体濾過アセンブリに接続するために受け台の中に配置された真空出口ポートを有する支持アームと、
該真空入口ポートと該真空出口ポートとの間に接続された流体導管と、
該真空導管を通る流体の流れを調節する真空コントローラと
を備えているベース。
【請求項１９】
少なくとも一つの濾過アセンブリであって、該濾過アセンブリは、
或る量の試料液を受ける上部試料容器と、
該試料液を機械的に濾過する該試料容器の底に隣接した位置にある、試料フィルタと、
該試料容器から濾過された試料液を受ける下部貯蔵瓶と、
該試料フィルタを介して該貯蔵瓶の中に試料液を吸引するために、該下部貯蔵瓶と流体流通している装置と
を含む、濾過アセンブリと、
作業台の上に載り、濾過アセンブリを受けて、該アセンブリを安定して支持するベースと、
該作業台の上でアクセス可能であり、真空を調節する、真空コントローラと
を備えている、液体濾過システム。
【請求項２０】
前記装置は、前記ベースを介して提供され、
前記上部試料容器と前記下部貯蔵瓶との間に配置されており、前記ベースから前記下部貯蔵瓶に前記真空を加える、真空カラーを更に備えている、
請求項１９に記載の液体濾過システム。
【請求項２１】
前記真空コントローラは、前記ベース上にある、請求項１９に記載の液体濾過システム。
【請求項２２】
前記真空コントローラは、前記ベース上のつまみであって、該つまみは、真空圧力が前記下部貯蔵瓶に提供されないように、前記流体導管を大気に通気するOFF位置を有する、つまみを含む、
請求項２１に記載の液体濾過システム。
【請求項２３】
前記真空コントローラは、前記ベースに接続されたホース上に取り付けられた、請求項１９に記載の液体濾過システム。
【請求項２４】
液体試料を濾過する方法であって、該方法は、
作業台の上に濾過アセンブリを固定することであって、該濾過アセンブリは、フィルタの上の上部容器と、該フィルタの下の貯蔵瓶であって、該フィルタを介して吸引された、濾過された液体を受ける貯蔵瓶を含む、ことと、
該上部容器の中に液体試料をためることと、
該フィルタを介して液体を吸引するために、該フィルタの下に真空を加えることと、
該濾過された液体試料の泡の発生を低減するために、該加えられた真空を調節するために、コントローラを調節することと
を含む、方法。
【請求項２５】
前記濾過された液体試料が前記貯蔵瓶の側壁を伝って流れるようにするために、前記濾過アセンブリを傾けることを更に備えている、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
濾過された液体試料の流れを、切り替え器に沿って、前記貯蔵瓶の側壁の方に、向けることを更に備えている、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
濾過された液体試料を、管を介して、前記貯蔵瓶の中に、該貯蔵瓶の底のすぐ近くまで、導くことを更に備えている、請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００７年５月２３日に申請された米国仮出願番号６０／９３１，４４５、名称「真空濾過の装置及び方法」の米国仮出願に基づく、優先権を主張する。本出願は、更に、いずれも２００７年７月２６日に申請された米国仮出願番号６０／９５２，０１０、名称「真空瓶」、米国仮出願番号６０／９５２，０１１、名称「真空ベース」、米国仮出願番号６０／９５２，０１２、名称「真空カラー」及び米国仮出願番号６０／９５２，０１３、名称「真空コントローラ」の米国仮出願に基づく、優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、液体濾過の分野に関し、特に、液体試料を濾過するための真空濾過システムのための真空瓶に関する。
【背景技術】
【０００３】
製薬会社や大学の研究実験室などでは、一般に、細胞培養メディアや緩衝液などの生物学的流体の真空濾過殺菌が行われている。これは、典型的には、図１に示されている３つの部品からなる例のようなボトルトップフィルタと呼ばれるものを含む。ボトルトップフィルタ装置１０は、取り外し可能な使い捨ての上部未濾過試料容器１１を含む。該試料容器１１は、該試料液の殺菌濾過のために、典型的にはポリエーテルスルホン（PES）又はセルロースベースの膜を含むフィルタ１２を含む。該試料容器１１の上部の縁は、該試料液を汚染から守るための取り外し可能なカバーを受容できる。底には、該濾過液を集めるための濾過液貯蔵瓶１３があり、中間には、真空源と手で結合するための真空ポートを備えた真空カラー１４がある。フィルタ１２の下流側に真空が加えられることにより、圧力差が生じ、この圧力差は、該試料液を、該フィルタを介して該貯蔵瓶１３に吸引する。貯蔵瓶１３の上部の縁は、濾過が終わって真空カラー１４から分離されたときに容器を閉鎖するための蓋をはめることができるように、加工され得る。これらの構成要素は、通常、予め殺菌された状態で売られている。
【０００４】
これらの製品及びプロセスは、様々な固有の課題を有する。例えば、こぼす可能性は、重大な懸念であるといえる。こぼすことは、最大丸一日の成果を消滅させることになるし、殺菌キャビネットの使用を必要とすることになる。しかも、図１の該ボトルトップフィルタ装置１０は、上部が重くなっており、特に最初に試料液を満たしたときには、装置を不安定にして倒れやすくしてしまう。該真空カラー１４の該真空ポートに該真空源を手で結合する必要があることは、更なる不安定化の問題を生じさせる。これらの問題は、こぼす危険の増大、準備時間の増加、及び常時監視する必要を生じさせる。
【０００５】
真空濾過システムが細胞培養メディアやその同等物について用いられる場合には、泡の発生が更なる問題となる。該フィルタを介して引き込まれた濾過液は、該貯蔵瓶に落ちて、はねて飛び散りがちである。はねて飛び散ると、該濾過された試料に泡を発生させる可能性がある。泡は、細胞及び／又は蛋白質を傷め得るので、濾過された細胞培養基が泡を含むことは望ましくない。
【発明の開示】
【０００６】
液体濾過アセンブリは、多量の試料液を受けるための上部試料容器を有する。試料フィルタは、機械的に該試料液を濾過するために、該試料容器の底に隣接した位置にある。下部貯蔵瓶は、該試料容器から、濾過された試料液を受ける。該下部貯蔵瓶と流体流通している真空は、試料液を該試料フィルタを介して該貯蔵瓶に吸引する役目をする。流れ切り替え器は、該試料フィルタを介して吸引された試料液を受けて、該試料液を該下部貯蔵瓶の側壁に向けるように配置される。該側壁を伝わる流れは、都合良く、はねて飛び散ることと泡の発生を低減する。
【０００７】
該流れ切り替え器は、折り曲げ可能なネック構成要素を含み得る。真空カラーは、該上部試料容器と該下部貯蔵瓶の間に配置され得る。代替の実施形態においては、該流れ切り替え器は、該真空カラーと一体のものとして構成される。更に別の代替の実施形態においては、該流れ切り替え器は、該下部貯蔵瓶と一体である。また更に別の実施形態においては、該流れ切り替え器は、該濾過された試料液を受けて、それを該貯蔵瓶の底の近くまで下方に導くために接続された管である。
【０００８】
ベースは、挿入された濾過アセンブリを受け、該アセンブリを作業台の上にしっかりと保持する。該ベースは、ひっくり返ることを防ぐために重みを加えられた底を含み得る。該ベースは、真空を該真空カラーに結合するために都合よく設計され得る。該ベースを通る、流体導管は、真空入口ポートと真空出口ポートを接続する。該真空出口ポートは、該液体濾過アセンブリに接続するために、受け台の中に配置される。該受け台は、該ベースの該重みを加えられた底に固定された支持アーム上にある。該受け台は、傾けられた垂直ではない角度で調節して該液体濾過アセンブリを保持することができるように、該重みを加えられた底に対して可動的になっている。ひとつの実施形態としては、該支持アームの可撓性により角度調節がされてもよい。あるいは、該受け台は、該支持アームに対して、回転可能であり得る。傾けられたアセンブリは、はねて飛び散ることと泡の発生を低減するために、濾過液の流れを該側壁に沿って流れさせ得る。
【０００９】
はねて飛び散ることと泡の発生は、該真空の圧力レベルを制御することにより、更に避けることができる。この目的のために、真空を調節するために、該作業台の上にアクセス可能な真空コントローラを備えることは、都合がよい。特定の実施形態においては、該ベースは該真空を該液体濾過アセンブリに接続し、また、該ベース上の真空入口ポートを真空出口ポートに接続する流体導管を通る流体の流れを調節するために真空コントローラが該ベース上に提供される。該真空出口ポートは、該液体濾過アセンブリに接続するために、受け台の中に配置され得る。 真空コントローラは、真空圧力が該下部貯蔵瓶に全く提供されないように、該流体導管を大気に通気するためのOFF位置を有するつまみを含み得る。
【００１０】
液体試料を濾過するための本発明の方法は、作業台の上に濾過アセンブリを固定することを含む。該濾過アセンブリは、フィルタの上の上部容器と、該フィルタを介して吸引された濾過された液体を受けるための該フィルタの下の貯蔵瓶を含む。液体試料は、該上部容器にためられ、該フィルタを介して液体を吸引するために該フィルタの下に真空が加えられる。真空コントローラは、該濾過された液体試料の泡の発生を低減するために、該加えられる真空を調節するように、調整される。行われ得る他の動作は、該濾過された液体が該貯蔵瓶の側壁を伝って流れるようにするために、該濾過アセンブリを傾けることを含む。あるいは、液体の流れは、切り替え器に沿って該貯蔵瓶の該側壁に向けられ、又は、管を介して該貯蔵瓶の該底に導かれ得る。
【００１１】
本発明の他の目的と効果は、図面と一緒に考慮されることで、発明の特定の実施形態に関する以下の説明の中で明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、先行技術のボトルトップフィルタ装置の例を示す。
【００１３】
【図２】図２は、本発明の液体濾過システムの実施形態を示す。
【図３】図３ａは、真空カラーの平面図である。  図３ｂは、図３ａの該真空カラーの一部が拡大された平面図である。  図３ｃは、図３ａの該真空カラーの横断面図である。  図３ｄは、図３ａの該真空カラー上の該真空ポートに沿った横断面図である。
【００１４】
【図４】図４は、該濾過された試料液の泡の発生を最小化するのを助けるために、垂直ではない角度で作動するようにシステムの構成要素が構成された本発明の一実施形態を示す。
【００１５】
【図５】図５は、本発明の一つの実施形態に従う液体濾過システムの流れ切り替え器の詳細を示す。
【００１６】
【図６】図６は、該貯蔵瓶と一体となっている流れ切り替え器の例を示す。
【００１７】
【図７】図７は、該真空カラーと一体となっている流れ切り替え器の例を示す。
【図８】図８は、流れ切り替え管を有する他の液体濾過アセンブリを示す。
【図９】図９は、流れ切り替え管を有する更に他の液体濾過アセンブリを示す。
【００１８】
【図１０】図１０は、瓶貯蔵蓋を示す。
【００１９】
【図１１】図１１Ａ−Ｃは、該試料容器と該真空カラーが、単一の一体構造である実施形態を示す。
【００２０】
【図１２】図１２は、本発明の一つの実施形態のインラインの真空コントローラの例を示す。
【００２１】
【図１３】図１３Ａ−Ｃは、液体濾過アセンブリのベースへのドッキングを示す。
【００２２】
【図１４】図１４Aと図１１Bは、該真空カラーの該受け台との位置合わせを説明する。
【図１５】図１５は、真空制御装置の時間調整ダイアグラムである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図２を参照すると、液体濾過システム２０は、真空瓶２３を含む。該真空瓶２３は、真空カラー２４により上部試料容器２１に接続され、これらで一体の濾過アセンブリを形成する。該濾過アセンブリは、好ましくは、使い捨てで予め殺菌されている。該真空瓶２３は、その頂部の開口部に、該真空カラー２４のメスのねじ山にねじで入るオスのねじ山を有し得る。例えば、プレスフィットなど、該真空瓶２３と該真空カラー２４の間に任意の他のタイプの切り離し可能な連結装置も用いられ得る。真空カラー２４は、同様に、該上部試料容器２１の該底に取り付けられる。あるいは、該真空カラー２４は、該上部試料容器２１と一体であり得る。該真空カラー２４自体は、好ましくは型に入れて造られた一個の部品であるが、例えば上部漏斗部分と真空ポートを備える下部ねじ山部材のような複数の部品として造られ得る。該真空カラーに用いられ得る材料は、アクリル、ポリカーボネート、スチレン、ポリエチレン、及びポリプロピレンを含むがこれらに限られない。
該試料容器２１は、ある量の未濾過試料液を受け、また、その内側の底に、機械的に該試料液を濾過するための試料フィルタ２２を有する。該フィルタは、ミクロ細孔フィルタエレメント又はデプスフィルタエレメントであり得、また、濾過されている液体のタイプによって親水性又は疎水性のどちらかであり得る。代表的なフィルタ材料は、硝酸セルロース、酢酸セルロース、セルロースの混合エステル、テフロン（登録商標）、ＰＶＤＦ、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、及びガラス繊維を含むが、これらの材料に限定されない。該真空カラー２４は、該試料容器２１と、試料液を該試料フィルタを介して該貯蔵瓶に吸引する真空を該試料フィルタ２２の下面に加える該貯蔵瓶２３との間に配置される。該真空カラー２４は、その上で該フィルタが支えられる頂部の平面を提供する。該フィルタ２２は、未濾過の液体が該貯蔵瓶２３に入ることを防ぐために、該カラーの該頂部平面に対してシールされ得る。特に、該フィルタは、その外縁部に沿ってシールされ得る。該シールは、ヒートシール、超音波シール、溶媒シール、グルーシール、ＲＦシール、若しくはシールリングシール、又は、未濾過の液体が排出口シュート９４の中に流入するのを防ぐ任意の他のタイプのシールであり得る。該頂部平面は、それでもやはり、それを介して該濾過液が吸引される開口部を有していなければならない。
図３ａ―３ｄに示されているように、該開口部と該支持を提供するための一つの構造は、迷路のようなベーン９０である。該ベーン９０の頂部の端は該フィルタを支持し、該液体はベーンの間から下に吸引され得る。固い底の層９２は、該迷路のようなベーン９０の相当程度の部分を覆う。開いた排出口シュート９４は、該試料容器２１と該真空瓶２３の間の唯一の流体流通を提供する。このように、該フィルタの下流側の表面からの濾過された流体は、該ベーン９０を介して該排出口シュート９４の中へ注がれる。アセンブリ真空ポート９６は、真空源との接続のために、該真空カラー２４の外側に提供される。該アセンブリ真空ポート９６からの通路９８は、該カラーの該固い底の層の下の容積部に該真空を接続する。該真空は、該排出口シュート９４を介して該真空瓶の中に液体を吸引するために、該真空貯蔵瓶２３の中に向けられる。該真空貯蔵瓶２３は、このように、該真空容器２１から濾過された試料液を受ける。
【００２４】
該濾過アセンブリは、ベース２８に固定されている。該ベース２８は、該液体濾過システムがひっくり返ることを妨げ、また、該濾過アセンブリに安定した支持を提供するために、重みを加えられた底２５を含み、これは、こぼすことや事故の可能性を最小化する。該ベース２８は、挿入された濾過アセンブリを受けて、それを安定した位置に固定する。
【００２５】
該ベース２８は、また、図１４に説明されているように、該真空を該真空カラー２４に結合する。真空源は、真空入口ポート２７を介して該ベースに供給される。
該ベースの中で、流体導管は、該支持アーム２９を介して、該真空カラー２４と嵌合するための受け台８５の中の真空出口ポート８４に至るまで上に伸びる該真空の通路を供給する。
該濾過装置は、次のように作動する。該上部試料容器上の蓋は、或る多量の未濾過の液体を該容器の中に注ぐことを可能にするために、外される。空気は、該貯蔵瓶２３から、該真空ポートを介して該真空源に、吸引される。該上部試料容器２１の中の該未濾過の液体の頂部の表面は、該容器の開口した頂部により、又は、仮に蓋が取り替えられていれば蓋の通気口により、大気圧に保たれる。それゆえ、該フィルタの上流側の該液体の該陽圧と該フィルタの下流側の該陰圧との間に、圧力差が存在する。該液体は、該フィルタを介して、下方に通過する。該濾過された液体は、該ベーン９０を介して該排出口シュート９４の中に注がれる。もし何らの調整がされなければ、該濾過された流体は、該貯蔵瓶２３の中に落ちて、既に該瓶の中に集められた流体に当たるや否や、はねて飛び散り得る。このようにはねて飛び散ることは、望ましくない泡の発生を引き起こし得る。
【００２６】
該貯蔵瓶２３の中ではねて飛び散ること、及び、それにより泡が発生することは、該貯蔵瓶２３の中に流体を下方に引き込む勢いが強くなりすぎないように、該真空を調節することにより、最小化され得る。該貯蔵瓶２３に集められた濾過された液体の表面へ着水する、より高い速度の流体の流れは、過度の泡の発生に寄与する。そのような高い速度の流れは、泡の発生を引き起こすはねて飛び散ることを発生させ得る。真空コントローラ２６は、ユーザーが、過度に勢いのある流れに基づく泡の発生を低減又は除去するために該真空を低減することを可能にするために、本発明の実施形態に含まれる。該コントローラは、該貯蔵瓶２３内の圧力を正確に制御するために、該真空カラー２４への該真空を調節する。該真空コントローラ２６は、反時計回りに完全に回しきったところに、戻り止めのあるＯＦＦ位置を有し、これは、真空圧力が該真空カラー２４に全く加えられなくなるように、該システムを大気に通気し、又はその他の方法で該真空を止める。該真空カラー２４に低真空を加え始めて、該貯蔵瓶２３に少しの陰圧を生じさせるために、該真空コントローラ２６を該ＯＦＦ戻り止めから時計回りに約５−１５°回すことにより、最初の低真空のＯＮの位置にすることができる。これは、試料液を該フィルタを介して該試料瓶に吸引し始めるための、該試料フィルタ２２の両端に最初の圧力差を生じさせる。該真空コントローラ２６を更に時計回りに回し続けることにより、完全に１８０°時計回りに回されて真空装置の最高の真空圧に達するまで、該真空カラー２４への該真空が高められる。該真空コントローラ２６は、５”Ｈｇの低真空の真空源から、最高の真空（すなわち２９．９”Ｈｇ）まで、作動することができる。該試料フィルタの下の任意の陰圧は、該フィルタを介して流体が流れ落ちることを促進する。真空制御の機構は、技術上周知である。ダイアフラム真空調節器、ニードルバルブ計量器、又はその他の真空調節器を含む任意のこのようなコントローラは、本発明の範囲内で使用され得る。
【００２７】
これに加えて、又は、これに替えて、図１２に示されるように、実施形態は、該ベース２８から物理的に離れた真空コントローラ３０に基づき得る。このような真空コントローラは、該ベース２８が置かれている該作業台の上で、アクセス可能にされ得る。最も便利になるように、該真空コントローラは、該濾過システムの前に立つ技術者の手の届く距離に置かれ得る。該真空コントローラ３０は、システム真空入口ポート３２と、該ベース２８の該真空入口ポート２７に、制御され調節された真空圧力を提供する被制御真空出口ポート３３とを含む。真空制御つまみ３１は、該真空出口ポート３３へ送られる調節された真空圧力の制御を可能にする。
【００２８】
内蔵型のコントローラと同様に、該独立型真空コントローラ３０の該真空制御つまみは、真空圧力が該真空出口ポート３３に全く提供されなくなるように、該システムを大気に通気し、又はその他の方法で該真空を止める、戻り止めのあるＯＦＦ位置を、例えば完全に反時計回りのところに、有し得る。該真空出口ポート３３から低真空を加え始めるために、該真空制御つまみ３１を該ＯＦＦ戻り止めから時計回りに約５−１５°回すことにより、最初の低真空のＯＮの位置にすることができる。該真空制御つまみ３３を更に時計回りに回し続けることにより、完全に１８０°時計回りに回されて真空装置の最高の真空圧に達するまで、該真空出口ポート３３により提供される真空の量が高められる。該真空コントローラ３０は、５”Ｈｇの低真空の真空源から、最高の真空（すなわち２９．９”Ｈｇ）まで、作動することができる。
該真空コントローラは、内蔵型であるかインライン型であるかにかかわらず、該貯蔵瓶への該真空を加えたり止めたりすることのできる二方真空弁により、完成され得る。図１５を参照すると、カーブＣ１は、非安定（フリーランニング）マルチバイブレータの出力を示す。カーブＣ２は、カーブＣ１に示される該非安定マルチバイブレータの上昇する縁又は前縁によりトリガされる単安定（ワンショット）マルチバイブレータの出力を示す。単安定マルチバイブレータＣ２の時間間隔は、そのＯＮ時間Ｔ２が、該非安定マルチバイブレータの一つの完全なサイクルの時間間隔であるＴ１に近くなるように、調節される。もし該単安定マルチバイブレータの該出力が、該二方真空弁を開くのに使われるのであれば、最大限度に近い真空が、該使い捨て真空濾過装置の該真空入口に加えられることになる。もし、他方で、該非安定マルチバイブレータが、カーブＣ３により示されるように、完全なサイクルの時間間隔Ｔ１’を有するように調整され、また、該単安定マルチバイブレータが、カーブＣ４により示されるように、ＯＮ時間Ｔ２’を有するように調節されるならば、該二方真空弁は、短い時間の間開かれて、長いＯＦＦ時間がそれに引き続くことになり、それによって、該使い捨ての真空濾過装置の該真空入口に対して、低い平均値の真空を加え、したがって、本発明の該使い捨ての真空濾過装置の任意の該実施例において、該受け入れ容器に入る濾過液の流速を低減することになる。該真空制御は、非安定及び単安定マルチバイブレータを用いて説明されたが、真空弁制御パルスのＯＮ時間及びそれらの間の時間間隔を変化させる、任意のタイプの制御回路が用いられ得る。
【００２９】
次に、該液体濾過アセンブリを参照すると、該試料容器２１は、直感的にかつドッキングするために付加的なステップを要せずに、容易に該ベース２８に組み入れることができるために、該システムの他の構成要素と協同する、使い易いデザインである。該試料容器２１の正面は、容易かつ信頼できる測定のために、該濾過アセンブリが該ベース２８にドッキングしたときに正面を向く、正確な、読み易い目盛りの印２１１を有する。該試料容器２１の底にある該試料フィルタ２２は、それが迷路のようなベーンであるかその他の構造であるかにかかわらず、該フィルタ支持体をカバーする。該試料容器２１の頂部には、取り外し可能な容器蓋２１２がある。濾過されるべき液体は、該容器蓋２１２が取り外された状態で、加えられ得る。該試料容器２１の底は、該真空カラー２４に対して容易に接続及び分離することができるように、（例えば、ねじ山を付けられるなど）加工される。
【００３０】
該貯蔵瓶２３は、こぼすことや事故を最小化するための同様な特徴を有する。該貯蔵瓶の側面は、安全な取扱いのために、対向する平らなグリップ面２３２を含み得る。試料を濾過した後に、該貯蔵瓶２３は、該真空カラー２４から分離され得る。図１０に示されているように、該貯蔵瓶２３は、例えば該貯蔵瓶２３が水浴中にあるときなどのために、容易に垂直に持ち上げることを考慮に入れた、放射状に外側に突き出た縁を有する、瓶蓋700により覆われ得る。該瓶蓋７００の頂部表面は、平らであり、書くことやラベルを貼ったりために用いることが容易である。該貯蔵瓶２３は、例えば、２５０ｍｌ、５００ｍｌ、１０００ｍｌなど、様々な異なるサイズで生産され得る。該貯蔵瓶２３の正面は、容易かつ信頼できる測定のために、該濾過アセンブリが該ベース２８にドッキングしたときに正面を向く、正確な、読み易い目盛りの印２３１を有する。該貯蔵瓶２３の頂部は、該真空カラー２４に対して容易に接続及び分離することができるように、（例えば、ねじ山を付けられるなど）加工される。
【００３１】
真空制御に加えて、又はこれに替えて、該フィルタを介して吸引された液体が該貯蔵瓶２３の側壁を伝って流れるようにさせることによって、泡の発生が低減され得る。これは、濾過プロセスの間に、該液体濾過アセンブリを垂直ではない角度に傾けることにより、成し遂げられ得る。側壁を伝って流れることにより、該液体は、集められた液体試料の液たまりに垂直に落ちる場合と比較すると、はねて飛び散ることが少ない。液体が該側壁に向けられたときには、該液体は、該側壁にくっつき、液体の集められた液たまりに乱れの無い態様で流れ入り得る。図４に示されるように、該システムの構成要素は、垂直ではない角度で作動するように、調整され得る。該液体濾過アセンブリの角度の調節を可能にするために、該支持アーム２９に可撓性が提供され得る。該支持アーム２９を曲げることは、該受け台８５を新しい角度の位置に動かすことが出来る。代案として、該受け台８５は、該液体濾過アセンブリの角度を調節するために、該支持アームとの関係で、回転可能であり得る。例えば、該受け台８５は、自在継ぎ手の方法により、該支持アーム２９に対して付着し得る。
【００３２】
更なる実施形態は、該瓶の側壁又は底のどちらでも、該貯蔵瓶２３の内部の表面に対して液体の流れを向けるための、流れ切り替え器を含み得る。これは、該濾過された試料液が該貯蔵瓶２３に入る時の泡の発生を最小化するための別の代替方法を提供する。該液体は、該瓶の設計によって、該瓶の頂部から底に至るまで、任意の高さの側壁に向けられ得る。液体が、集められた液体の液たまりの中に実質的に自由落下して激しくはねて飛び散ることを避けるために、好ましくは、該側壁が液体のための導管として働く。管の中の該液体を該貯蔵瓶の底に導くことは、液体の自由落下を完全に除去する代替の配置である。該流れ切り替え器は、固定され、及び／又は、折り曲げ可能な、ネック構成要素であり得る。
【００３３】
図５は、濾過液とい４００を利用して、入ってくる流れを、該貯蔵瓶２３の側壁に向けることにより、濾過された試料液の泡の発生を最小化する流れ切り替え器の一つの特定の実施形態を示す。該流れ切り替え器４００は、泡の発生を低減するために該システムの中に付け加えられた、独立した構成要素であり得る。あるいは、該流れ切り替え器４００は、図６に示されるように、該貯蔵瓶２３と一体であり得るし、又は、それは、図７に示されるように、該真空カラー２４と一体であり得る。
図８と図９は、該流れ切り替え器が、入ってくる流れを、該貯蔵瓶２３の底に向けることにより、該濾過された試料液の泡の発生を最小化する実施形態を示す。ここでは、該流れ切り替え器は、該真空カラー２４から該貯蔵瓶の底に至るまでの通路を提供する管４７０である。液体は、濾過された液体が盛り上がっている表面上にはねかける代わりに、該瓶の中の蓄積していく液体の下に入る。該貯蔵瓶は、このように、下から上に満たされる。仮に該流れ切り替え管４７０の内側の断面積が十分に小さく作られたならば、管を介して流れる濾過液の流速は、該真空源によって作られる特定の値の陰圧により、低減されることになり、それによって、該濾過された液体の表面での泡の発生を更に最小化することになる。
該流れ切り替え管４７０は、また、濾過された液体が図８の該アセンブリの該アセンブリ真空ポート１９６の中に入ることを防ぐ。フィルタ１９０の外側の縁と該カラーの頂部の平面との間のシールは、未濾過の液体が該貯蔵瓶２３に入ることを防ぐ。仮に、該濾過プロセスが完了したときに、濾過されている該液体用のフィルタ１９０のバブルポイントが、フィルタエレメントを挟む圧力差（すなわち、該真空源によって生成される陰圧の値である。なぜなら、該フィルタの上流側の表面の圧力は、大気圧であるからである。）よりも大きい場合には、フィルタの細孔は濡れたまま留まり、一度漏斗の中のすべての液体の水位が該フィルタの上流側の表面に達すると、該フィルタを通る流れは止まる。作業者は、次に、該真空源を止めて、該貯蔵瓶２３の内部を通気する。仮に、該フィルタのバブルポイントが、濾過の間に加えられた該真空の値よりも大きく、また、仮に、管４７０の内部の断面積が十分に小さいならば、該排出口シュートと該フィルタの間の容積は真空を保ち、該真空カラー２４と容器２１が該貯蔵瓶２３から取り外された後も、該チューブ４７０の中、又は、該フィルタの下の容積の中の濾過された液体は、そこに残ることになる。
図８ａを参照すると、仮に、該真空カラーのアダプタ部分３０と該カラーのコレクタ部分６０との間に、溝１３９が加えられるならば、該管４７０とコレクタ部分６０の中の該液体は、使用者が該貯蔵瓶２３から該上部容器２１とカラー２４を取り除くときに、該貯蔵瓶２３の中に流れ出ることになる。図９を参照すると、該流れ切り替え器は、液体を下方に該貯蔵瓶の底まで導く、該排出口シュートの延長によっても完成され得ることに留意すべきである。はねて飛び散ることを避けるために、該貯蔵瓶が該貯蔵瓶の底から又は底近くから満たされるように、該延長管４７２の該排出口の端は、該貯蔵瓶の底の近くにある。
【００３４】
図１１Ａ−Ｃは、試料容器１８１と真空カラー１８４とが単一の一体の構造である代替の実施形態を示す。他の実施形態においては、その他の構造が、類似した共通の複合構造へ一体化され得る。例えば、該真空カラーと該貯蔵瓶とは、単一の共通の構造を形成し得る。
【００３５】
図１３及び図１４に示されるように、本発明の実施形態は、挿入された濾過アセンブリ２０を、単一の固定された放射状の方向に向けるための、位置合わせの構造８１及び８２を含み得る。図１３Ａに示されるように、該濾過アセンブリ２０は、その内部に位置合わせの構造８１の一式を有する装着用の溝７１を含み得る。該ベース２８は、対応する位置合わせの構造８２を有する受け台８５を含み得る。該濾過アセンブリ２０は、図１３Ｂのように、該受け台８５の上から該装着用の溝７２を低くしていくことにより、該ベース２８にドッキングさせられる。該カラー２４は、該支持アーム２９の上にちょうど嵌まり、該位置合わせの構造８１及び８２を並べることを促進する、開いた空間を有する。図１３Ｃのように、該カラー２４は、該位置合わせの構造が嵌合するまで、該受け台８５に対し、該濾過アセンブリ２０を導く。一度所定の場所につくと、該真空出口ポート８４は、自動的に、該真空カラー２４上の嵌合するポート９６と整列し、また、これに対してシールされ、該ベースの該流体導管を介して提供される該真空は、該液体濾過アセンブリ２０と流通する。該真空出口ポート８４上の、Ｏリング又は類似の環状のガスケットは、効果的に、該嵌合された真空ポートをシールする。該濾過アセンブリの重量が、より効果的なシールを形成するために該ポートを一緒にすることを促すように、該ポートは、斜角を付けられている。この過程は、迅速かつ容易に片手で行われ得、便利な「装着してすぐスタート」の機能性を提供する。
【００３６】
本発明の様々な典型的な実施形態が開示されてきたが、該発明の本旨と範囲から外れることなく、様々な変更と修正がなされ得ることは、当業者にとって明白なはずである。
このような変更や修正が以下のクレームに含まれていることが、意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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