特開 2022-158990 ロート、ろ過用器具およびろ過方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022158990

(43)【公開日】2022-10-17

(54)【発明の名称】ロート、ろ過用器具およびろ過方法

(51)【国際特許分類】

   B01L 3/00 20060101AFI20221006BHJP

【ＦＩ】

B01L3/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022037321

(22)【出願日】2022-03-10

(31)【優先権主張番号】P 2021059259

(32)【優先日】2021-03-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000183303

【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145872

【弁理士】

【氏名又は名称】福岡 昌浩

(74)【代理人】

【識別番号】100091362

【弁理士】

【氏名又は名称】阿仁屋 節雄

(72)【発明者】

【氏名】菅 寿夫

【テーマコード（参考）】

4G057

【Ｆターム（参考）】

4G057AB00

4G057AB37

(57)【要約】

【課題】ろ過効率を向上させる。
【解決手段】ろ液を注入するための注入口、および、ろ過された液体を流出させる流出口を有する樹脂製のロート状部と、流出口に接続され、液体を吐出する吐出口を先端に有する樹脂製の管状部と、を備え、管状部は、ロート状部にろ紙を取り付けてろ液を注入したときに、ろ紙とロート状部との隙間および管状部の内部に液体を満たした状態を維持しつつ吐出口から液体を吐出できるような内径を有する、ロートである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ろ液を注入するための注入口、および、ろ過された液体を流出させる流出口を有するロート状部と、
前記流出口に接続され、前記液体を吐出する吐出口を先端に有する管状部と、
を備え、
前記管状部は、前記ロート状部にろ紙を取り付けて前記ろ液を注入したときに、前記ろ紙と前記ロート状部との隙間および前記管状部の内部に前記液体を満たした状態を維持しつつ前記吐出口から前記液体を吐出できるような内径を有する、
ロート。

【請求項2】

前記管状部は、前記吐出口に向かって内径が小さくなり、前記吐出口の内径が前記流出口よりも小さくなるように構成される、
請求項１に記載のロート。

【請求項3】

前記管状部は、前記流出口と前記吐出口との間に前記管状部の内径を調整する弁を備える、
請求項１に記載のロート。

【請求項4】

前記管状部における前記吐出口の角度が前記管状部に対して垂直である、
請求項１に記載のロート。

【請求項5】

前記管状部の長さが６５ｍｍ以上２００ｍｍ以下である、
請求項１～４のいずれか１項に記載のロート。

【請求項6】

前記管状部の内径が１ｍｍ以上８ｍｍ以下である、
請求項１～５のいずれか１項に記載のロート。

【請求項7】

前記ロート状部および前記管状部は樹脂製であって、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびフッ素樹脂の少なくとも１つから形成される、
請求項１～６のいずれか１項に記載のロート。

【請求項8】

ろ液を注入するための注入口、および、ろ過された液体を流出させる流出口を有するロート状部と、
前記流出口に接続され、前記液体を吐出する吐出口を先端に有する管状部と、
を備え、
前記管状部は、前記ロート状部にろ紙を取り付けて前記ろ液を注入したときに、前記吐出口での前記液体の吐出流量が前記ろ紙でのろ過流量以下となるような内径を有する、
ロート。

【請求項9】

ろ液を注入するための注入口、および、ろ過された液体を流出させる流出口を有するロート状部と、前記流出口に接続され、前記液体を吐出する吐出口を先端に有する管状部と、を備えるロートと、前記ロート状部に取り付けられるろ紙と、を備えるろ過用器具であって、
前記ろ紙は、円錐形状を有し、前記ロート状部に取り付けたときに、円錐の先端が前記ロート状部から浮くとともに前記ロート状部との間に隙間が形成されるように構成され、
前記管状部は、前記ろ紙に前記ろ液を注入したときに、前記ろ紙と前記ロート状部との隙間および前記管状部の内部に前記液体を満たした状態を維持しつつ前記吐出口から前記液体を吐出できるような内径を有する、
ろ過用器具。

【請求項10】

前記ろ紙の円錐形状の開き角度が、前記ロート状部の開き角度よりも大きい、
請求項９に記載のろ過用器具。

【請求項11】

ろ液を注入するための注入口、および、ろ過された液体を流出させる流出口を有するロート状部と、前記流出口に接続され、前記液体を吐出する吐出口を先端に有する管状部と、を備えるロートを準備する工程と、
ろ紙を、円錐形状であって、前記ロート状部に取り付けたときに、円錐の先端が前記ロート状部から浮くとともに前記ロート状部との間に隙間が形成されるような形状に成形する工程と、
前記成形したろ紙を前記ロート状部に取り付ける工程と、
前記ろ紙にろ液を注入する工程と、を有し、
前記管状部は、前記ろ紙に前記ろ液を注入したときに、前記ろ紙と前記ロート状部との隙間および前記管状部の内部に前記液体を満たした状態を維持しつつ前記吐出口から前記液体を吐出できるような内径を有し、
前記ろ液を注入する工程では、前記隙間および前記管状部の内部に前記液体を満たした状態を維持しつつ、前記液体を吐出させる、
ろ過方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロート、ろ過用器具およびろ過方法に関する。

【背景技術】

【0002】

化学分析操作において、試料液に含まれる固形分を取り除くために、ろ過操作を行うことがある（例えば特許文献１を参照）。例えば実験室などでは、ロートおよびろ紙を用いてろ過操作が行われる。

【0003】

ろ過操作の効率性を高める観点からは、ろ過速度を速めることが重要であり、使用するろ紙の孔径でろ過速度が最大となることが好ましい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００－２８２０７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、ろ過操作の際にロート内に空気が入り込むことでロートからの液体の吐出が阻害され、十分なろ過速度を得られないことがあった。

【0006】

そこで、本発明は、ロートにおいてろ過速度を高める技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様は、
ろ液を注入するための注入口、および、ろ過された液体を流出させる流出口を有する樹脂製のロート状部と、
前記流出口に接続され、前記液体を吐出する吐出口を先端に有する樹脂製の管状部と、を備え、
前記管状部は、前記ロート状部にろ紙を取り付けて前記ろ液を注入したときに、前記ろ紙と前記ロート状部との隙間および前記管状部の内部に前記液体を満たした状態を維持しつつ前記吐出口から前記液体を吐出できるような内径を有する、
ロートが提供される。

【0008】

本発明の第２の態様は、第１の態様において、
前記管状部は、前記吐出口に向かって内径が小さくなり、前記吐出口の内径が前記流出口よりも小さくなるように構成される。

【0009】

本発明の第３の態様は、第１の態様において、
前記管状部は、前記流出口と前記吐出口との間に前記管状部の内径を調整する弁を備える。

【0010】

本発明の第４の態様は、第１の態様において、
前記管状部における前記吐出口の角度が前記管状部に対して垂直である。

【0011】

本発明の第５の態様は、第１～第４の態様のいずれかにおいて、
前記管状部の長さが６５ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。

【0012】

本発明の第６の態様は、第１～第５の態様のいずれかにおいて、
前記管状部の内径が１ｍｍ以上８ｍｍ以下である。

【0013】

本発明の第７の態様は、第１～第６の態様のいずれかにおいて、
前記ロート状部および前記管状部は樹脂製であって、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびフッ素樹脂の少なくとも１つから形成される。

【0014】

本発明の第８の態様は、
ろ液を注入するための注入口、および、ろ過された液体を流出させる流出口を有するロート状部と、
前記流出口に接続され、前記液体を吐出する吐出口を先端に有する管状部と、
を備え、
前記管状部は、前記ロート状部にろ紙を取り付けて前記ろ液を注入したときに、前記吐出口での前記液体の吐出流量が前記ろ紙でのろ過流量以下となるような内径を有する、
ロートである。

【0015】

本発明の第９の態様は、
ろ液を注入するための注入口、および、ろ過された液体を流出させる流出口を有するロート状部と、前記流出口に接続され、前記液体を吐出する吐出口を先端に有する管状部と、を備えるロートと、前記ロート状部に取り付けられるろ紙と、を備えるろ過用器具であって、
前記ろ紙は、円錐形状を有し、前記ロート状部に取り付けたときに、円錐の先端が前記ロート状部から浮くとともに前記ロート状部との間に隙間が形成されるように構成され、
前記管状部は、前記ろ紙に前記ろ液を注入したときに、前記ろ紙と前記ロート状部との隙間および前記管状部の内部に前記液体を満たした状態を維持しつつ前記吐出口から前記液体を吐出できるような内径を有する、
ろ過用器具である。

【0016】

本発明の第１０の態様は、第９の態様において、
前記ろ紙の円錐形状の開き角度が、前記ロート状部の開き角度よりも大きい。

【0017】

本発明の第１１の態様は、
ろ液を注入するための注入口、および、ろ過された液体を流出させる流出口を有するロート状部と、前記流出口に接続され、前記液体を吐出する吐出口を先端に有する管状部と、を備えるロートを準備する工程と、
ろ紙を、円錐形状であって、前記ロート状部に取り付けたときに、円錐の先端が前記ロート状部から浮くとともに前記ロート状部との間に隙間が形成されるような形状に成形する工程と、
前記成形したろ紙を前記ロート状部に取り付ける工程と、
前記ろ紙にろ液を注入する工程と、を有し、
前記管状部は、前記ろ紙に前記ろ液を注入したときに、前記ろ紙と前記ロート状部との隙間および前記管状部の内部に前記液体を満たした状態を維持しつつ前記吐出口から前記液体を吐出できるような内径を有し、
前記ろ液を注入する工程では、前記隙間および前記管状部の内部に前記液体を満たした状態を維持しつつ、前記液体を吐出させる、
ろ過方法である。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、樹脂製ロートにおいてろ過速度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るロートの構成概略図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態に係るロートにおいてろ過操作を説明するための図である。

【図3】図３は、本発明の他の実施形態に係るロートの構成概略図である。

【図4】図４は、本発明の他の実施形態に係るロートの構成概略図である。

【図5】図５は、従来のロートの概略構成図である。

【図6】図６は、従来のロートにおいてろ過操作を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明者は、ロートにてろ過速度を最大化できない点について検討を行ったところ、ろ液をろ過したときに、ロート内に空気が取り込まれるために、ろ過された液体が効率よくロート内から吐出されないことを見出した。以下、この点について、図を用いて具体的に説明する。図５は、従来のロートの概略構成図である。図６は、従来のロートにおいてろ過操作を説明するための図であり、その断面視図である。

【0021】

図５に示すように、従来のロート１００は、ロート状部１１１および管状部１１２を備える。管状部１１２の吐出口１１２ａは管状部１１２に対して傾斜している。ろ過操作においては、図６に示すように、まず、円錐状に成形したろ紙２０を、ロート状部１１１の内周面に隙間なく接するように、ロート１００に配置する。このとき、円錐状のろ紙２０の先端は管状部１１２へ突出した状態となる。続いて、注入口１１１ａからろ紙２０上にろ液２１を注ぎ、ろ紙２０にて液体２２が分離され、管状部１１２の吐出口１１２ａから吐出される。このとき、ロート１００では、撥水性がよく液体が弾かれたりするため、液体２２とともに空気が取り込まれてしまう。この結果、液体２２が管状部１１２の内部を通って吐出口１１２ａから滴下する形となり、液体２２をロート１００内からスムーズに吐出させることができない。

【0022】

このように、ロート１００では、空気の取り込みにより、ろ紙２０の孔径に応じたろ過速度を得られず、ろ過効率が悪くなってしまう。特に、ロート１００が樹脂製の場合では、ガラス製の場合と比較して撥水性がよく、液体が弾かれやすくなるため、空気の取り込みがより顕著となり、ろ過速度を十分に得られないことがある。

【0023】

このことから、本発明者は、ろ過操作の際にロート内の液体への空気の取り込みを抑制する方法について検討を行い、管状部の内径に着目した。これまで、ろ過速度を最大化する観点からは管状部の内径を大きくすることがよいと考えられていた。そのため、従来のロートは、例えば管状部の内径が比較的大きくなるように、もしくは管状部の吐出口の角度を管状部に対して斜めに切ることで吐出口の内径が大きくなるように構成されていた。しかし、本発明者の検討によると、ロートでは、内径を大きくするほど、空気を取り込みやすくなり、かえって、ろ過速度が低下することが見出された。

【0024】

そこで、本発明者は、管状部の内径を適宜変更してさらに検討を行った。その結果、管状部の内径を小さくし、ろ紙にろ液を注いだときに、ろ紙とロート状部との隙間および管状部の内部に、ろ過された液体が満たされた状態を維持しつつ、液体を吐出することにより、ろ過速度を最大化できることを見出した。

【0025】

本発明は、上記知見に基づいてなされたものである。

【0026】

＜本発明の一実施形態＞
以下、本発明の一実施形態にかかるロートについて樹脂製の場合を一例として図１を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかるロートを説明する断面概略図である。

【0027】

（ロート）
本実施形態のロート１は、図１に示すように、ロート状部１１と管状部１２とを備える。

【0028】

ロート状部１１は、ろ液を注入するための注入口１１ａと、ろ過された液体を流出させる流出口１１ｂと、を有し、ろ紙を取り付けてろ液を注入したときに、ろ液を保持するものである。ロート状部１１は、例えば円錐形状を有し、注入口１１ａから流出口１１ｂに向かって縮径して構成される。ロート状部１１は、ろ紙を配置できるように円錐形状を有する。ロート状部１１の大きさは、ろ紙を配置できれば特に限定されず、適宜変更することができる。

【0029】

なお、ロート状部１１の広がる角度は、特に限定されないが、例えば７５°以上１０５°以下であることが好ましい。

【0030】

管状部１２は、液体が自重落下できるようにロート状部１１の流出口１１ｂに垂直に接続される。管状部１２は、ロート状部１１から流入する液体を外部に吐出するための吐出口１２ａを先端に有する。本実施形態では、管状部１２は、吐出口１２ａに向かって内径が小さくなり、吐出口１２ａの内径が流出口１１ｂよりも小さくなるように構成されている。具体的には、管状部１２は、流出口１１ｂに接続される直管１３と、直管１３に接続され、先端に吐出口１２ａを有し、内径が吐出口１２ａに向かって縮径するノズル部１４と、を備える。

【0031】

本実施形態の管状部１２は、ロート状部１１にろ紙２０を取り付けてろ液２１を注入したときに、ろ紙２０とロート状部１１との隙間および管状部１２の内部に液体２２を満たした状態を維持しつつ吐出口１２ａから液体２２を吐出できるような内径を有する。具体的には、管状部１２の吐出口１２ａの内径が流出口１１ｂよりも小さく構成されることで、液体２２を表面張力により吐出口１２ａで保持させやすくできる。液体が表面張力を保持することにより、液体が吐出口１２ａで留まりやすくなり、吐出口１２ａからの液体の滴下を抑制することができる。これにより、吐出口１２ａからの液体２２の吐出流量を、ろ液２１がろ紙２０でろ過されるろ過流量と同等もしくはそれ以下、好ましくはろ過流量よりも少なく調整することができる。つまり、管状部１２の内径は、ロート状部１１にろ紙２０を取り付けてろ液２１を注入したときに、吐出口１２ａでの液体２２の吐出流量がろ紙２０でのろ過流量以下となるような内径となる。この結果、管状部１２などに液体を留めやすくすることができ、吐出口１２ａから液体２２を吐出させながらも、ロート１内を液体２２で満たした状態を維持することができる。

【0032】

なお、ろ過流量とは、ろ液２１がろ紙２０でろ過され、ろ紙２０を透過する液体２２の流量を示す。ろ過流量は、ろ紙２０の孔径やろ紙２０上に注入するろ液２１の注入量によって変動し得る。

【0033】

ここで、ロート１内を液体で満たした状態を維持しつつ液体を吐出させることによる効果について図２を用いて説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るロートにおいてろ過操作を説明するための図であり、その断面視図である。

【0034】

図２は、ロート１のロート状部１１の中にろ紙２０を配置した後、ろ液２１をろ紙２０上に注入し、ろ紙２０で液体２２がろ過により分離された図を示す。ロート１において、ロート１とろ紙２０との隙間および管状部１２の内部が液体２２で満たされた状態で液体２２が吐出される場合、管状部１２などに留まる液体２２の重量が増す。そのため、吐出口１２ａからの液体２２の自重落下を促し、液体２２の吐出をスムーズに行うことができる。また、ロート１が樹脂製であると、その撥水効果により液体２２の表面張力効果を高めて、吐出口１２ａでの液切れを向上させ、液体２２をよりスムーズに吐出させることができる。しかも、ロート１内が液体２２で満たされ密閉された状態であるので、液体２２の吐出にともない、ろ紙２０上にあるろ液２１がろ過面全体で吸引されることとなる。これにより、液体２２を吐出させる一方で、ろ液２１を吸引によりろ過してロート１内を液体２２で満たされた状態を維持することが可能となる。なお、ろ過面とは、ろ液２１がろ紙２０と接触する面を示す。

【0035】

これに対して、図６に示すように、ろ紙２０にろ液２１を注入したときに、ロート１内に液体２２とともに空気が取り込まれ、ロート１内を液体２２で満たされた状態を維持できない場合、ロート１内に留まる液体２２の重量が少なく、吐出口１１２ａから液体２２が滴下してしまう。そのため、液体２２をスムーズに吐出することができなくなる。しかも、ろ過面での吸引効果を得られず、ろ過効率も悪くなる。この結果、十分なろ過速度を得られなくなる。

【0036】

このように、ロート１内を液体２２で満たされた状態を維持しつつ液体２２を吐出させることにより、吐出口１２ａから液体２２を自重落下によりスムーズに吐出させつつ、液体２２の自重落下にともなう、ろ過面での吸引効果によりろ過を促進させることができる。

【0037】

管状部１２において吐出口１２ａの内径は、ロート１内を液体２２で満たした状態を維持しつつ液体２２を吐出できるような大きさであれば特に限定されない。もしくは、吐出口１２ａの内径は、管状部１２の吐出口１２ａからの液体２２の吐出流量がろ紙２０でのろ過流量以下となるような大きさであれば特に限定されない。吐出口１２ａの内径は、ろ紙２０の孔径やそのろ過流量、または液体２２の種類に応じて適宜変更することができるが、吐出口１２ａでの液体２２の表面張力を保持する観点からは、１ｍｍ以上８ｍｍ以下であることが好ましい。

【0038】

また、管状部１２を構成する直管１３の内径は特に限定されず、例えば５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とするとよい。

【0039】

また、吐出口１２ａからの吐出をよりスムーズにする観点からは、管状部１２を長くすることが好ましい。管状部１２を長くすることにより、ロート１内に溜まる液体２２の重量を増やすことができる。これにより、液体２２の吐出口１２ａからの自重落下をより促すとともに、ろ過面での吸引効果をより増大させて、液体２２の吐出をよりスムーズにすることができる。具体的には、管状部１２の長さは６５ｍｍ以上２００ｍｍ以下とすることが好ましい。管状部１２の長さの調整は、直管１３もしくはノズル部１４の長さを適宜変更するとよい。

【0040】

ロート状部１１および管状部１２を形成する材料は、樹脂であれば特に限定されないが、液体２２による腐食を抑制する観点からはポリエチレン、ポリプロピレンおよびフッ素樹脂の少なくとも１つであることが好ましい。また、このような樹脂によれば、ノズル部１４を切断しやすく、切断によりノズル部１４の吐出口１２ａの内径を容易に変更することができる。

【0041】

（ろ過方法）
続いて、上述したロート１を用いたろ過方法について説明する。

【0042】

まず、ロート１を準備する。ここでは、例えばロート状部１１に直管１３が接続された従来公知の樹脂製ロートに、吐出口１２ａに向かって縮径する樹脂製のノズル部１４を取り付けることにより、ロート１を準備する。

【0043】

続いて、ロート１のロート状部１１内にろ紙２０を配置する。具体的には、ろ紙２０を円錐形状に成形し、ロート状部１１内に配置する。これにより、ろ過用器具を準備する。

【0044】

ろ紙２０を円錐形状に成形する際、ろ紙２０の円錐形状の開き角度（先端のなす角度）がロート状部１１の開き角度よりも大きくなるように成形することが好ましい。このように成形することにより、円錐形状のろ紙２０をロート状部１１に取り付けたときに、ろ紙２０を、その円錐形状の先端がロート状部１１に接触せずに浮いた状態で配置でき、ろ紙２０とロート状部１１との内周面との間に隙間を形成することができる。隙間の形成によりろ紙２０とロート状部１１との接触面を減らすことができる。ろ紙２０とロート状部１１との接触面が広いと、ろ紙２０からのろ過が阻害されることがあるが、隙間を設けることでろ過効率を向上させることができる。

【0045】

ろ紙２０の開き角度は、ロート状部１１の開き角度よりも大きいことが好ましく、例えば６０°以上９０°以下とするとよい。このような角度となるように成形することで、ろ紙２０の型崩れを抑制することができる。

【0046】

続いて、ろ紙２０上にろ液２１を注入し、ろ過操作を行う。このとき、ロート１では、ノズル部１４の吐出口１２ａの内径が小さく設定されているので、ろ過された液体２２がロート状部１１とろ紙２０との隙間や管状部１２の内部に溜まり、ロート１内が液体２２で満たされた後、吐出口１２ａから液体２２が吐出されることになる。そして、ろ液２１を注入してろ過操作を行っている間、ロート１内を液体２２で満たした状態を維持しつつ、液体２２を吐出させることができる。

【0047】

ろ過操作においては、使用するろ紙２０の孔径やろ液２１の種類によってろ過流量が変動するため、ろ過流量に応じてノズル部１４の吐出口１２ａ内径を適宜変更するとよい。例えば、樹脂製のノズル部１４の吐出口１２ａ側を切断し、その内径を大きくしてもよい。また例えば、吐出口１２ａの内径が異なる複数のノズル部１４を予め用意し、ろ過流量に応じて、ノズル部１４を適宜変更するとよい。

【0048】

また、ろ過対象であるろ液２１の粘度は特に限定されず、ろ液２１をろ紙２０に注入したときに、管状部１２内に液体２２を満たした状態を維持しつつ吐出口１２ａから液体２２を吐出できるような粘度であればよい。

【0049】

＜本実施形態に係る効果＞
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。

【0050】

本実施形態のロート１によれば、管状部１２におけるノズル部１４の吐出口１２ａの内径が、ろ紙２０にろ液２１を注入したときに、ロート１内を液体２２で満たした状態を維持しつつ、吐出口１２ａから液体２２を吐出させるような大きさとなっている。もしくは、吐出口１２ａの内径が、ロート状部１１にろ紙２０を取り付けてろ液２１を注入したときに、吐出口１２ａでの液体２２の吐出流量がろ紙２０でのろ過流量以下となるような大きさとなっている。これにより、ろ紙２０上にろ液２１を注入したときに、ロート１内を液体２２で満たした状態を維持しつつ、液体２２を吐出させることができる。そのため、ロート１内に溜まった液体２２の重量を増やして、液体２２の自重落下による吐出速度を向上させることができる。しかも、液体２２の吐出にともない、ろ過面全体で吸引効果が働くため、ろ液２１のろ過を促進させて、ロート１内を液体２２で満たした状態を維持することができる。また、ロート１が撥水性を有する樹脂で形成されているので、液体２２の表面張力を高め、吐出口１２ａでの液切れを向上させることができる。さらに、吐出口１２ａにおいて、液体２２の表面張力により、液体２２の落下方向を安定させることができる。これらの作用により、ろ紙２０の孔径に応じて、ろ過速度を高めることができ、ろ過効率を向上させることができる。そして、ろ過時間を短縮するとともに一定化することにより、空試験や複数のサンプルを分析するときの結果のばらつきを低減し、測定結果の精度を高く維持することが可能となる。

【0051】

管状部１２の長さは６５ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることが好ましい。このような長さとすることにより、ロート１内に溜まる液体２２の重量を増やし、液体２２の自重落下による吐出速度をより向上させるとともに、ろ過面での吸引効果を高め、ろ過速度を向上させることができる。

【0052】

管状部１２の吐出口１２ａの内径は１ｍｍ以上８ｍｍ以下であることが好ましい。このような内径とすることにより、吐出口１２ａでの液体２２の表面張力を保持させやすくなるので、吐出口１２ａから液体２２を吐出させながらもロート１内を液体２２で満たした状態を維持しやすくすることができる。

【0053】

また、ロート１はポリエチレン、ポリプロピレンおよびフッ素樹脂の少なくとも１つから形成されることが好ましい。これらの樹脂によれば、液体２２による腐食を抑制できる。また、ロート１のノズル部１４を切断できるため、吐出口１２ａの内径を適宜変更することができ、ろ紙２０の孔径に応じてろ過速度を変更することができる。

【0054】

また、ろ紙２０を、その円錐形状の先端がロート状部１１から浮いた状態となり、かつロート状部１１との間で隙間ができるように配置することで、ろ紙２０をロート状部１１に隙間なく密着した状態で配置する場合と比較して、ろ紙２０でのろ過効率をより向上させることができる。

【0055】

＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々に改変することができる。

【0056】

上述した実施形態では、ロート状部１１および管状部１２を形成する材料が樹脂である場合について説明したが、本発明では、これらの部材はともにガラス製であってもよく、いずれか一方が樹脂製、他方がガラス製というように異なる材料で形成されていてもよい。ガラス製の場合であっても、管状部１２内への空気の取り込みが生じることがあり、上述した構成により空気の取り込みを抑制し、ろ過速度を向上させることができる。

【0057】

上述した実施形態では、直管１３にノズル部１４を取り付けることでロート１を構成する場合を説明したが、直管１３とノズル部１４とを一体的に構成してもよい。

【0058】

また、上述した実施形態では、直管１３にノズル部１４を取り付けることで、管状部１２を吐出口１２ａに向かって内径が小さくなるように構成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。

【0059】

例えば、管状部１２に、内径を調整するための弁を設け、その内径を、ロート１にろ液２１を注入したときにロート１内を液体２２で満たした状態を維持しつつ液体２２を吐出できるような大きさに調整してもよい。具体的には、図３に示すように、ノズル部１４に弁１５を設け、ノズル部１４の内径を弁１５により調整できるように、管状部１２を構成してもよい。図３では、ノズル部１４に弁１５を取り付ける場合を示すが、弁１５は直管１３に設けてもよく、直管１３に弁１５を取り付ける場合はノズル部１４は省略してもよい。弁１５によれば、直管１３やノズル部１４を備える管状部１２の内径を調整して、ロート１内を液体２２で満たした状態を維持しつつ吐出口１２ａから液体２２を吐出させることができる。これにより、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0060】

また例えば、管状部１２において、吐出口１２ａの角度を管状部１２に対して垂直、つまり、液体２２の自重落下の方向に対して垂直となるように構成してもよい。具体的には、図４に示すように、管状部１２を直管１３で構成するとともに、直管１３の先端にある吐出口１２ａの角度を直管１３に対して垂直とするとよい。吐出口１２ａが水平から傾斜していると、吐出口１２ａの角度が水平である場合と比べて、吐出口１２ａの内径が大きくなる。そのため、吐出口１２ａにおいて液体２２が表面張力を最大限に保持しにくくなる。また、吐出口１２ａが水平から傾斜していると、液体２２が吐出口１２ａのうち突き出た側から流れ落ちやすくなるため、突き出ていない側から管状部１２内に空気が取り込まれやすくなる。これらの結果、吐出口１２ａから液体２２を吐出させる際に、ロート１内を液体２２で満たした状態を維持しにくくなる。この点、吐出口１２ａの角度を垂直とすることにより、吐出口１２ａで液体２２を保持し、また吐出口１２ａからの空気の取り込みを抑制することができる。これにより、液体２２の吐出させる際に管状部１２内を液体２２で満たした状態を維持しやすくできる。

【0061】

図４のように、管状部１２を、吐出口１２ａの角度が垂直な直管１３で構成する場合、直管１３の内径は５ｍｍ以上８ｍｍ以下とすることが好ましい。

【実施例0062】

以下、本発明をさらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。

【0063】

（実施例１）
実施例１では、従来公知のポリプロピレン樹脂からなるロートをロート本体部として準備し、その直管の先端にポリプロピレン樹脂からなるノズル部を取り付け、実施例１のロートを構成した。ロート本体部の直管は、長さが７５ｍｍ、内径が８ｍｍであった。直管の先端は、図６に示すように、直管に対して傾斜していた。また、ノズル部は、長さが１４７ｍｍ、直管に取り付ける側の内径が１０ｍｍ、吐出口の内径が１．５ｍｍであり、内径が吐出口に向かって縮径している。ノズル部の吐出口は、直管に対して直角となるように形成され、フラット形状であった。また、ロート本体部にノズル部を取り付けたときの管状部の長さは２００ｍｍであった。また、ロート本体部におけるロート状部の開き角度は９０°であった。なお、ロートの構成について下記表１に示す。

【0064】

続いて、ろ紙を円錐状に成形した。このときの円錐状の先端のなす角度がおおよそ１００°となるように成形した。続いて、円錐状のろ紙を、ロートの内周面との間に隙間ができるように、実施例１のロートに取り付け、ろ過操作を行った。本実施例では、液体として純水を用いて、５０ｍｌの純水をろ紙に注入したときに、純水が吐出されるまでの時間（ろ過時間）を測定した。ろ紙としては、ろ水時間の異なる、定量ろ紙５Ａ、５Ｂおよび５Ｃ（ともに直径１２５ｍｍ）の３種類を準備した。ろ水時間とは、ＪＩＳ Ｐ３８０１に準拠して、１０ｃｍ^３のろ紙面において、２０℃、１００ｍｌの蒸留水を０．９８ｋＰａの圧力によりろ過する時間を示し、各ろ紙のろ水時間は、５Ａが６０秒、５Ｂが１９５秒、５Ｃが５７０秒であった。そして、各ろ紙を用いたときのろ過時間を測定した。測定された時間を表１に示す。

【0065】

（実施例２～１０）
実施例２～１０では、ロート本体部に取り付けるノズル部の長さや内径を下記表１に示すように適宜変更した以外は、実施例１と同様に操作を行い、ろ過時間を測定した。

【0066】

（実施例１１）
実施例１１では、ロート本体部における直管の先端を切断して、吐出口が直管に対して傾斜した状態から垂直となるように吐出口の角度を調整して、管状部を構成した。管状部は、長さが６５ｍｍ、内径が５ｍｍであった。そして、ノズル部を取り付けずに、実施例１と同様にろ過操作を行い、ろ過時間を測定した。

【0067】

（比較例１）
比較例１では、ロート本体部にノズル部を取り付けたり先端を切断したりすることなく、そのまま使用した以外は、実施例１と同様にろ過操作を行い、ろ過時間を測定した。

【0068】

【表1】

【0069】

比較例１では、ろ紙上に純水を注入したときに、ロート内に純水とともに空気が取り込まることにより、純水を注入している間、ろ紙とロート状部との隙間や直管の内部を純水で満たした状態（いわゆる足水のある状態）を維持できず、純水が吐出口から滴下することが確認された。また、純水が滴下することでスムーズに吐出されなかったため、５０ｍｌの純水を吐出させるまでの時間が長くなることが確認された。

【0070】

これに対して、実施例１～１１では、ロートにおける管状部の内径を小さくし、ロートの吐出口からの吐出流量をろ紙でのろ過流量以下とすることにより、ロート内に純水を注入したときに、純水を吐出しながらも、ロート内を純水で満たした状態を維持できることが確認された。また、吐出口から純水が滴下することなく、純水がスムーズに吐出されるため、ろ過時間を比較例１と比べて短縮できることが確認された。

【0071】

また、例えば実施例１と実施例６によると、吐出口の内径を同一としたときに、管状部を長くするほど、ろ過時間を短縮できることが確認された。これは、管状部を長くすることにより、ロート内に溜まる純水の重量を増やして、純水の自重落下による吐出を促進させるとともに、自重落下による吸引効果をより向上できたためと考えられる。

【0072】

また、実施例１１と比較例１によれば、実施例１１では、管状部の切り口を管状部に対して垂直にすることで吐出口の内径を比較例１に比べて小さくできることで、足水のある状態を維持しつつ純水を吐出できることが確認された。

【0073】

以上説明したように、ロートにおける管状部の内径を、ろ紙上に液体を注入したときに、ロート内を液体で満たした状態を維持しつつ液体を吐出できるような大きさとすることにより、液体の吐出をスムーズにして、ろ過時間を短縮できることができる。

【符号の説明】

【0074】

１ ロート
１１ ロート状部
１１ａ 注入口
１１ｂ 流出口
１２ 管状部
１２ａ 吐出口
１３ 直管
１４ ノズル部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】