JP2000237547A - 濾過、分離、もしくは反応用要素のシート、そのようなシートを含むモジュール、シート形成方法、モジュール形成方法 - Google Patents
濾過、分離、もしくは反応用要素のシート、そのようなシートを含むモジュール、シート形成方法、モジュール形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 機械的に脆弱な濾過用要素を使用する組立体
を提供する。 【解決手段】 本発明は、濾過、分離、反応用要素のシ
ートと、そのようなシートを形成するシート形成方法と
を提供すると共に、少なくとも一つのそのようなシート
を具備する濾過、分離、反応用モジュールと、このモジ
ュールを形成するモジュール形成方法とを提供する。
を提供する。 【解決手段】 本発明は、濾過、分離、反応用要素のシ
ートと、そのようなシートを形成するシート形成方法と
を提供すると共に、少なくとも一つのそのようなシート
を具備する濾過、分離、反応用モジュールと、このモジ
ュールを形成するモジュール形成方法とを提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は単一チャネル式もし
くは複数チャネル式要素の新規な形式の組立体に関す
る。本発明は、濾過作用、分離作用、または液体もしく
は気体状流体の接触作用、例えば微細濾過、限外濾過、
ナノフィルトレーション（ｎａｎｏｆｉｌｔｒａｔｉｏ
ｎ）、パーベーパレーション、および逆浸透に対して適
用でき、さらに、膜（生体膜）式反応器、気体用拡散装
置、液体用接触器か気液用接触器か気体用接触器、触媒
装置、または燃料電池に対して適用できる。
くは複数チャネル式要素の新規な形式の組立体に関す
る。本発明は、濾過作用、分離作用、または液体もしく
は気体状流体の接触作用、例えば微細濾過、限外濾過、
ナノフィルトレーション（ｎａｎｏｆｉｌｔｒａｔｉｏ
ｎ）、パーベーパレーション、および逆浸透に対して適
用でき、さらに、膜（生体膜）式反応器、気体用拡散装
置、液体用接触器か気液用接触器か気体用接触器、触媒
装置、または燃料電池に対して適用できる。
【０００２】
【従来の技術】種々の形式の単一チャネル式もしくは複
数チャネル式（濾過用）要素組立体が既に知られてい
る。要素は第一にケーシング内に個々に配置されて、次
いで、所定の位置に位置決めされる。この要素は要素の
端部に位置している二つの支持点により所定の位置に配
置される。これら二つの支持点の間の距離は単一チャネ
ル式もしくは複数チャネル式要素の長さに応じて定まる
のでかなりの長さである場合がある。この装置におい
て、二つの支持点間の距離は、かなりの機械的応力に抵
抗できる要素を使用する必要があるので、この距離はこ
の装置の欠点である。この第一の形式は、機械的応力に
抵抗するのに適した単一チャネル式もしくは複数チャネ
ル式のセラミック製膜である。
数チャネル式（濾過用）要素組立体が既に知られてい
る。要素は第一にケーシング内に個々に配置されて、次
いで、所定の位置に位置決めされる。この要素は要素の
端部に位置している二つの支持点により所定の位置に配
置される。これら二つの支持点の間の距離は単一チャネ
ル式もしくは複数チャネル式要素の長さに応じて定まる
のでかなりの長さである場合がある。この装置におい
て、二つの支持点間の距離は、かなりの機械的応力に抵
抗できる要素を使用する必要があるので、この距離はこ
の装置の欠点である。この第一の形式は、機械的応力に
抵抗するのに適した単一チャネル式もしくは複数チャネ
ル式のセラミック製膜である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】支持点間の距離を少な
くするために、一つもしくは複数のブレーシング部材も
しくはスペーサを使用してもよい。これらは要素群の機
械的強度を高めるようになっている。ブレーシング部材
は要素の長さ部分に対して垂直に位置している。ブレー
シング部材は要素を位置決めするのに使用される穴を有
しており、前述の場合のように各要素は所定の位置に配
置される。ブレーシング部材を使用することによって機
械的強度を高めることができるが、組立体内における要
素の所定の位置に基づく多大な欠点が生ずる。第一に、
要素の長さ部分に沿った直線状部から逸脱することによ
って、各ブレーシング部材における問題が生ずる。次い
で、実施における問題が存在している。実際、要素をブ
レーシング部材の異なる穴に一つずつ摺動させる必要が
あるので、極めて多数の要素を組み立てるのは非常に困
難である。さらに、濾過用要素を一つずつ組み立てるこ
とは濾過用要素が脆弱なために困難である。ブレーシン
グ部材を使用していて現在公知である唯一の濾過用モジ
ュールは、炭素製膜を使用するモジュールであって、こ
のモジュールは膜の外部に配置されたファイバにより補
強されている。脆弱な濾過用要素の場合には、実際に極
めて多数の要素をブレーシング部材内に挿入するのは不
可能である。この組立体の他の欠点は、これらブレーシ
ング部材によって障壁部が形成され、処理された流体も
しくは処理されるべき流体の流れがこの障壁部によって
妨げられることである。
くするために、一つもしくは複数のブレーシング部材も
しくはスペーサを使用してもよい。これらは要素群の機
械的強度を高めるようになっている。ブレーシング部材
は要素の長さ部分に対して垂直に位置している。ブレー
シング部材は要素を位置決めするのに使用される穴を有
しており、前述の場合のように各要素は所定の位置に配
置される。ブレーシング部材を使用することによって機
械的強度を高めることができるが、組立体内における要
素の所定の位置に基づく多大な欠点が生ずる。第一に、
要素の長さ部分に沿った直線状部から逸脱することによ
って、各ブレーシング部材における問題が生ずる。次い
で、実施における問題が存在している。実際、要素をブ
レーシング部材の異なる穴に一つずつ摺動させる必要が
あるので、極めて多数の要素を組み立てるのは非常に困
難である。さらに、濾過用要素を一つずつ組み立てるこ
とは濾過用要素が脆弱なために困難である。ブレーシン
グ部材を使用していて現在公知である唯一の濾過用モジ
ュールは、炭素製膜を使用するモジュールであって、こ
のモジュールは膜の外部に配置されたファイバにより補
強されている。脆弱な濾過用要素の場合には、実際に極
めて多数の要素をブレーシング部材内に挿入するのは不
可能である。この組立体の他の欠点は、これらブレーシ
ング部材によって障壁部が形成され、処理された流体も
しくは処理されるべき流体の流れがこの障壁部によって
妨げられることである。
【０００４】有機繊維を概ね適用する一つの実施態様に
おいては、要素を束もしくは層にして配置することがで
きる。次いで、これら要素をポッティング作用によって
要素の端部において結合させる。この束は、ケーシング
内に位置決めされるカートリッジを表している。前述し
た場合とは異なり、要素は位置決めされていないが、完
全な束は与えられた空間に位置している。有機膜と共に
採用されるこの束の産業上の（製造段階における）実施
が束縛される場合には、有機膜の抵抗性の機械的強度が
高まることはない。機械的に脆弱な単一チャネル式もし
くは複数チャネル式要素の場合には、支持点間の距離は
実際には極めて大きすぎる。有機繊維の場合には、これ
ら有機繊維はこれら有機繊維の「脚部」、言い換えれば
有機繊維とポッティング用材料との間の結合部において
しばしば補強される。有機繊維は重合体から形成されて
おり、この重合体は強度が大きくて硬質である他の重合
体、例えば熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）によって補
強されうるので、この補強作用を行うことができる。し
かしながら、前述したＴＰＵによる機能を行うことので
きる材料が存在しないために、この解決法をセラミック
製濾過用要素のような脆弱な濾過用要素に対して使用す
ることができない。さらに、この組立体においては、濾
過用要素間の間隔を決定することができない。間隔を決
定することができないために、処理されるべき流体もし
くは既に処理されている流体の流れに対して悪影響とな
り、束の形態の組立体を実施するのが制限される。
おいては、要素を束もしくは層にして配置することがで
きる。次いで、これら要素をポッティング作用によって
要素の端部において結合させる。この束は、ケーシング
内に位置決めされるカートリッジを表している。前述し
た場合とは異なり、要素は位置決めされていないが、完
全な束は与えられた空間に位置している。有機膜と共に
採用されるこの束の産業上の（製造段階における）実施
が束縛される場合には、有機膜の抵抗性の機械的強度が
高まることはない。機械的に脆弱な単一チャネル式もし
くは複数チャネル式要素の場合には、支持点間の距離は
実際には極めて大きすぎる。有機繊維の場合には、これ
ら有機繊維はこれら有機繊維の「脚部」、言い換えれば
有機繊維とポッティング用材料との間の結合部において
しばしば補強される。有機繊維は重合体から形成されて
おり、この重合体は強度が大きくて硬質である他の重合
体、例えば熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）によって補
強されうるので、この補強作用を行うことができる。し
かしながら、前述したＴＰＵによる機能を行うことので
きる材料が存在しないために、この解決法をセラミック
製濾過用要素のような脆弱な濾過用要素に対して使用す
ることができない。さらに、この組立体においては、濾
過用要素間の間隔を決定することができない。間隔を決
定することができないために、処理されるべき流体もし
くは既に処理されている流体の流れに対して悪影響とな
り、束の形態の組立体を実施するのが制限される。
【０００５】従来技術においては、極めて多数の単一チ
ャネル式もしくは複数チャネル式濾過用要素であって機
械的に脆弱な濾過用要素からなる組立体に適した組立体
は存在しない。前述した場合の組立体において、機械的
に脆弱な要素に適している本発明を示唆もしくは教示し
ているものは存在しておらず、前述した種々の欠点を克
服する解決法を提供するものも存在していない。
ャネル式もしくは複数チャネル式濾過用要素であって機
械的に脆弱な濾過用要素からなる組立体に適した組立体
は存在しない。前述した場合の組立体において、機械的
に脆弱な要素に適している本発明を示唆もしくは教示し
ているものは存在しておらず、前述した種々の欠点を克
服する解決法を提供するものも存在していない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、濾過、分離、
反応用要素からなる新規な形式の組立体であって、機械
的に脆弱なあらゆる形式の要素（単一チャネル式もしく
は複数チャネル式）に適用できる組立体と、要素のシー
トを形成するために前記要素が一緒に連接される組立体
とを提供する。
反応用要素からなる新規な形式の組立体であって、機械
的に脆弱なあらゆる形式の要素（単一チャネル式もしく
は複数チャネル式）に適用できる組立体と、要素のシー
トを形成するために前記要素が一緒に連接される組立体
とを提供する。
【０００７】結果的に本発明は、濾過、分離もしくは反
応用要素のシートにおいて、前記要素が要素用相互連接
部材によって一緒に結合される濾過、分離もしくは反応
用要素のシートを提供する。一つの実施態様によれば、
前記シートは、以下の三つの無次元数を有し、これら三
つの無次元数は、濾過用要素ごとの前記要素用相互連接
部材の数であるＡが１と２０との間であり、前記要素用
相互連接部材ごとの前記濾過用要素の数であるＥが２と
２０００との間であり、前記濾過用要素の全数であるＮ
が１０と２０００との間である。
応用要素のシートにおいて、前記要素が要素用相互連接
部材によって一緒に結合される濾過、分離もしくは反応
用要素のシートを提供する。一つの実施態様によれば、
前記シートは、以下の三つの無次元数を有し、これら三
つの無次元数は、濾過用要素ごとの前記要素用相互連接
部材の数であるＡが１と２０との間であり、前記要素用
相互連接部材ごとの前記濾過用要素の数であるＥが２と
２０００との間であり、前記濾過用要素の全数であるＮ
が１０と２０００との間である。
【０００８】前記シートの一つの実施態様によれば、前
記Ａが２と５との間であって、前記Ｅが３と７００との
間であって、前記Ｎが１０と３００との間である。前記
シートの一つの実施態様によれば、前記要素は最大四つ
の他の要素に直接的に連接されている。
記Ａが２と５との間であって、前記Ｅが３と７００との
間であって、前記Ｎが１０と３００との間である。前記
シートの一つの実施態様によれば、前記要素は最大四つ
の他の要素に直接的に連接されている。
【０００９】一つの実施態様によれば、前記要素用相互
連接部材が、前記要素を一緒に結合させていて固定手段
によって前記要素に連結される連接ユニットによって構
成される。一つの実施態様によれば、シート内の前記連
接ユニットによって前記要素が対をなすように連結され
ている。
連接部材が、前記要素を一緒に結合させていて固定手段
によって前記要素に連結される連接ユニットによって構
成される。一つの実施態様によれば、シート内の前記連
接ユニットによって前記要素が対をなすように連結され
ている。
【００１０】一つの実施態様においては、前記要素用相
互連接部材が線状である。一つの実施態様においては、
前記要素用相互連接部材が分岐している。前記要素用相
互連接部材は、前記要素の軸線に対して３０度から１５
０度の角度、好ましくは６０度と１２０度との間の角度
をなすことができる。一つの実施態様によれば、前記要
素用相互連接部材がエラストマおよび／または熱可塑性
重合体から構成される。
互連接部材が線状である。一つの実施態様においては、
前記要素用相互連接部材が分岐している。前記要素用相
互連接部材は、前記要素の軸線に対して３０度から１５
０度の角度、好ましくは６０度と１２０度との間の角度
をなすことができる。一つの実施態様によれば、前記要
素用相互連接部材がエラストマおよび／または熱可塑性
重合体から構成される。
【００１１】一つの実施態様においては、前記要素用相
互連接部材がセラミック製セメントから構成される。さ
らなる実施態様においては、前記要素用相互連接部材が
機械的手段および／または物理化学的手段によって前記
要素に取り付けられる。前記要素用相互連接部材と前記
固定手段とが同一の材料から形成されうる。
互連接部材がセラミック製セメントから構成される。さ
らなる実施態様においては、前記要素用相互連接部材が
機械的手段および／または物理化学的手段によって前記
要素に取り付けられる。前記要素用相互連接部材と前記
固定手段とが同一の材料から形成されうる。
【００１２】前記要素が単一チャネル式もしくは複数チ
ャネル式要素でありうる。一つの実施態様によれば、前
記要素がセラミック繊維である。一つの実施態様によれ
ば、前記シートが硬質である。他の実施態様によれば、
前記シートが可撓性である。さらなる実施態様において
は、前記シートが平坦である。
ャネル式要素でありうる。一つの実施態様によれば、前
記要素がセラミック繊維である。一つの実施態様によれ
ば、前記シートが硬質である。他の実施態様によれば、
前記シートが可撓性である。さらなる実施態様において
は、前記シートが平坦である。
【００１３】本発明はシートを形成するシート形成方法
を提供し、このシート形成方法において、（ｉ）前記濾
過用要素を適切な支持部上に配置し、（ｉｉ）前記要素
を要素用相互連接部材によって連接させる。前記（ｉ
ｉ）前記要素を要素用相互連接部材によって連接させる
ことが、要素用相互連接部材前駆体を取り付ける第一の
サブ工程と前記要素用相互連接部材前駆体を前記要素用
相互連接部材へと変化させる第二のサブ工程とを含む。
を提供し、このシート形成方法において、（ｉ）前記濾
過用要素を適切な支持部上に配置し、（ｉｉ）前記要素
を要素用相互連接部材によって連接させる。前記（ｉ
ｉ）前記要素を要素用相互連接部材によって連接させる
ことが、要素用相互連接部材前駆体を取り付ける第一の
サブ工程と前記要素用相互連接部材前駆体を前記要素用
相互連接部材へと変化させる第二のサブ工程とを含む。
【００１４】シート形成方法において、（ｉ）要素用相
互連接部材前駆体を適切な支持部上に配置し、（ｉｉ）
前記濾過用要素を前記要素用相互連接部材前駆体に配置
し、（ｉｉｉ）前記要素用相互連接部材前駆体を前記要
素用相互連接部材へと変化させることによって、前記要
素を前記要素用相互連接部材に連結させる場合がある。
互連接部材前駆体を適切な支持部上に配置し、（ｉｉ）
前記濾過用要素を前記要素用相互連接部材前駆体に配置
し、（ｉｉｉ）前記要素用相互連接部材前駆体を前記要
素用相互連接部材へと変化させることによって、前記要
素を前記要素用相互連接部材に連結させる場合がある。
【００１５】シート形成方法の一つの実施態様によれ
ば、前記要素用相互連接部材前駆体が重合作用により変
化する。本発明は、本発明に基づく少なくとも一つのシ
ートを具備する濾過、分離もしくは反応用モジュールを
も提供する。このモジュールは、エラストマおよび／ま
たは熱可塑性重合体からなる前記要素用相互連接部材と
共に、エポキシからなる二つの端部用ポッティング部を
具備しうる。
ば、前記要素用相互連接部材前駆体が重合作用により変
化する。本発明は、本発明に基づく少なくとも一つのシ
ートを具備する濾過、分離もしくは反応用モジュールを
も提供する。このモジュールは、エラストマおよび／ま
たは熱可塑性重合体からなる前記要素用相互連接部材と
共に、エポキシからなる二つの端部用ポッティング部を
具備しうる。
【００１６】他の実施態様においては、このモジュール
は、エラストマおよび／または熱可塑性重合体からなる
前記要素用相互連接部材と共に、セラミック製セメント
からなる二つの端部用ポッティング部を具備しうる。さ
らなる実施態様においては、セラミック製セメントから
なる前記要素用相互連接部材と共に、セラミック製セメ
ントからなる二つの端部用ポッティング部を具備する。
は、エラストマおよび／または熱可塑性重合体からなる
前記要素用相互連接部材と共に、セラミック製セメント
からなる二つの端部用ポッティング部を具備しうる。さ
らなる実施態様においては、セラミック製セメントから
なる前記要素用相互連接部材と共に、セラミック製セメ
ントからなる二つの端部用ポッティング部を具備する。
【００１７】このモジュールは、互い違いに配置された
少なくとも二つのシートを具備しうる。さらなる実施態
様においては、このモジュールは、少なくとも一つの巻
かれたシートを具備する。本発明は本発明に基づくモジ
ュールを形成するモジュール形成方法も提供し、このモ
ジュール形成方法において、（ｉ）本発明に基づくシー
ト形成方法により少なくとも二つのシートを形成し、
（ｉｉ）これらシートを互い違いに配置し、（ｉｉｉ）
これらシートの端部をポッティングするようにする。
少なくとも二つのシートを具備しうる。さらなる実施態
様においては、このモジュールは、少なくとも一つの巻
かれたシートを具備する。本発明は本発明に基づくモジ
ュールを形成するモジュール形成方法も提供し、このモ
ジュール形成方法において、（ｉ）本発明に基づくシー
ト形成方法により少なくとも二つのシートを形成し、
（ｉｉ）これらシートを互い違いに配置し、（ｉｉｉ）
これらシートの端部をポッティングするようにする。
【００１８】モジュール形成方法において、（ｉ）本発
明に基づくシート形成方法により少なくとも二つのシー
トを形成し、（ｉｉ）要素用相互連接部材前駆体を前記
シートの少なくとも一つに取付けて、少なくとも一つの
他の前記シートを前記要素用相互連接部材前駆体上に配
置し、（ｉｉｉ）前記要素用相互連接部材前駆体を要素
用相互連接部材へと変化させ、（ｉｖ）これら相互連接
部材の端部をポッティングするようにする場合がある。
明に基づくシート形成方法により少なくとも二つのシー
トを形成し、（ｉｉ）要素用相互連接部材前駆体を前記
シートの少なくとも一つに取付けて、少なくとも一つの
他の前記シートを前記要素用相互連接部材前駆体上に配
置し、（ｉｉｉ）前記要素用相互連接部材前駆体を要素
用相互連接部材へと変化させ、（ｉｖ）これら相互連接
部材の端部をポッティングするようにする場合がある。
【００１９】モジュール形成方法において、（ｉ）本発
明に基づくシート形成方法により少なくとも一つのシー
トを形成し、（ｉｉ）前記シートもしくは複数の前記シ
ートをこれらシート自体周りに巻き付け、（ｉｉｉ）こ
れらシートの端部をポッティングするようにする場合が
ある。
明に基づくシート形成方法により少なくとも一つのシー
トを形成し、（ｉｉ）前記シートもしくは複数の前記シ
ートをこれらシート自体周りに巻き付け、（ｉｉｉ）こ
れらシートの端部をポッティングするようにする場合が
ある。
【００２０】モジュール形成方法において、（ｉ）本発
明に基づくシート形成方法により一つのシートを形成
し、（ｉｉ）要素用相互連接部材前駆体を前記シートに
取付け、（ｉｉｉ）前記シートを前記シート自体周りに
巻き付け、（ｉｖ）前記要素用相互連接部材前駆体を要
素用相互連接部材へと変化させ、（ｖ）前記相互連接部
材の端部をポッティングするようにする場合がある。
明に基づくシート形成方法により一つのシートを形成
し、（ｉｉ）要素用相互連接部材前駆体を前記シートに
取付け、（ｉｉｉ）前記シートを前記シート自体周りに
巻き付け、（ｉｖ）前記要素用相互連接部材前駆体を要
素用相互連接部材へと変化させ、（ｖ）前記相互連接部
材の端部をポッティングするようにする場合がある。
【００２１】モジュール形成方法において、（ｉ）本発
明に基づくシート形成方法によって少なくとも二つのシ
ートを形成し、（ｉｉ）要素用相互連接部材前駆体を前
記シートの少なくとも一つに取付け、（ｉｉｉ）前記シ
ートをこれらシート自体周りに巻き付け、（ｉｖ）前記
要素用相互連接部材前駆体を要素用相互連接部材へと変
化させ、（ｖ）これら相互連接部材の端部をポッティン
グするようにする場合がある。
明に基づくシート形成方法によって少なくとも二つのシ
ートを形成し、（ｉｉ）要素用相互連接部材前駆体を前
記シートの少なくとも一つに取付け、（ｉｉｉ）前記シ
ートをこれらシート自体周りに巻き付け、（ｉｖ）前記
要素用相互連接部材前駆体を要素用相互連接部材へと変
化させ、（ｖ）これら相互連接部材の端部をポッティン
グするようにする場合がある。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明に関しては、発明の詳細な
説明の部分では「濾過用」要素と呼んでいるが、そのよ
うな要素を導入部で述べたあらゆる適用例に使用するこ
ともできる。本発明は濾過作用にのみ制限されるもので
はない。本発明を前述したような濾過用要素、分離用要
素、反応用要素、二流体接触用要素などの形式に適用す
ることができる。 シート 濾過用要素のシートは三つの無次元数、濾過用要素ごと
の要素用相互連接部材の数であるＡと、要素用相互連接
部材ごとの濾過用要素の数であるＥと、濾過用要素の全
数であるＴとによって特徴付けられる。
説明の部分では「濾過用」要素と呼んでいるが、そのよ
うな要素を導入部で述べたあらゆる適用例に使用するこ
ともできる。本発明は濾過作用にのみ制限されるもので
はない。本発明を前述したような濾過用要素、分離用要
素、反応用要素、二流体接触用要素などの形式に適用す
ることができる。 シート 濾過用要素のシートは三つの無次元数、濾過用要素ごと
の要素用相互連接部材の数であるＡと、要素用相互連接
部材ごとの濾過用要素の数であるＥと、濾過用要素の全
数であるＴとによって特徴付けられる。
【００２３】本発明は、濾過用要素と要素用相互連接部
材とによって形成されていて構造を改良していて新しい
利点を有している、新しい概念の濾過用要素のシートを
提供するものである。この要素用相互連接部材によって
濾過用要素を一緒に連結させることができ、前記要素用
相互連接部材は通常、固定手段によって濾過用要素に固
定される複数の連接ユニットから構成される。これら連
接ユニットは一つの濾過用要素を他の濾過用要素に概ね
連結させているが、そのような連接ユニットは複数の濾
過用要素を一緒に連結できない。濾過用要素と要素用相
互連接部材とからなるこの組み合わせは、「シート」と
呼ばれる新規なユニットを構成し、濾過用要素を取り付
けるための新しい可能性を提供する。ブレーシング要素
が単一の連接ユニット（ブレーシング部材から構成され
る）を有する相互連接部材によって一緒に連結されるブ
レーシング要素もしくはスペーサに関する通常の装置の
場合と同様に、本発明に基づくシートの特徴は、濾過用
要素は全てが同一の連接ユニットに対して一緒に連接す
るわけではないということである。ブレーシング部材を
備えているこの同一の装置と比較すると、本発明のシー
トはブレーシング要因が明らかに少ない。ブレーシング
部材においては、各濾過用要素は他の全ての濾過用要素
と結合しているのに対し、本願明細書のシートにおいて
は、濾過用要素は概ね対をなして連接されている。当業
者であれば、本発明に基づくシートにおけるブレーシン
グ要因はブレーシング要素のブレーシング要因と比較す
ると比較的小さい。ブレーシング要因を、与えられた濾
過用要素に直接的に連接される濾過用要素の数の平均値
として定義することができる。言い換えれば、各濾過用
要素に一次隣接する濾過用要素の平均の数である。従っ
て、ブレーシング部材の場合には、濾過用要素の全数が
１０であるとすると、各濾過用要素は他の九つの要素に
直接的に連接することになる。結果的に、各要素は一次
隣接する九つの濾過用要素を有し、ブレーシング要因は
９である。本発明のシートの場合には、このブレーシン
グ要因は通常４よりも小さくて、３よりも小さいのが好
ましい。
材とによって形成されていて構造を改良していて新しい
利点を有している、新しい概念の濾過用要素のシートを
提供するものである。この要素用相互連接部材によって
濾過用要素を一緒に連結させることができ、前記要素用
相互連接部材は通常、固定手段によって濾過用要素に固
定される複数の連接ユニットから構成される。これら連
接ユニットは一つの濾過用要素を他の濾過用要素に概ね
連結させているが、そのような連接ユニットは複数の濾
過用要素を一緒に連結できない。濾過用要素と要素用相
互連接部材とからなるこの組み合わせは、「シート」と
呼ばれる新規なユニットを構成し、濾過用要素を取り付
けるための新しい可能性を提供する。ブレーシング要素
が単一の連接ユニット（ブレーシング部材から構成され
る）を有する相互連接部材によって一緒に連結されるブ
レーシング要素もしくはスペーサに関する通常の装置の
場合と同様に、本発明に基づくシートの特徴は、濾過用
要素は全てが同一の連接ユニットに対して一緒に連接す
るわけではないということである。ブレーシング部材を
備えているこの同一の装置と比較すると、本発明のシー
トはブレーシング要因が明らかに少ない。ブレーシング
部材においては、各濾過用要素は他の全ての濾過用要素
と結合しているのに対し、本願明細書のシートにおいて
は、濾過用要素は概ね対をなして連接されている。当業
者であれば、本発明に基づくシートにおけるブレーシン
グ要因はブレーシング要素のブレーシング要因と比較す
ると比較的小さい。ブレーシング要因を、与えられた濾
過用要素に直接的に連接される濾過用要素の数の平均値
として定義することができる。言い換えれば、各濾過用
要素に一次隣接する濾過用要素の平均の数である。従っ
て、ブレーシング部材の場合には、濾過用要素の全数が
１０であるとすると、各濾過用要素は他の九つの要素に
直接的に連接することになる。結果的に、各要素は一次
隣接する九つの濾過用要素を有し、ブレーシング要因は
９である。本発明のシートの場合には、このブレーシン
グ要因は通常４よりも小さくて、３よりも小さいのが好
ましい。
【００２４】このシートは、最終的な組立体（もしくは
モジュール）における濾過用要素の機械的強度を著しく
向上させるという相乗作用効果を有している。この相乗
作用効果は部分的に特に、濾過用要素ごとの要素用相互
連接部材の数Ａに関連付けられている。このシートによ
り、最終的な組立体内の濾過用要素間の間隔を制御する
ことができる。束もしくはブレーシング部材の装置と比
較すると、この制御された間隔によって、処理されるべ
き流体もしくは既に処理された流体の流れを向上させる
ことができる。この間隔は部分的に特に前述した「Ｅ」
値に関連づけられている。
モジュール）における濾過用要素の機械的強度を著しく
向上させるという相乗作用効果を有している。この相乗
作用効果は部分的に特に、濾過用要素ごとの要素用相互
連接部材の数Ａに関連付けられている。このシートによ
り、最終的な組立体内の濾過用要素間の間隔を制御する
ことができる。束もしくはブレーシング部材の装置と比
較すると、この制御された間隔によって、処理されるべ
き流体もしくは既に処理された流体の流れを向上させる
ことができる。この間隔は部分的に特に前述した「Ｅ」
値に関連づけられている。
【００２５】さらに、形成された間隔によって、このシ
ートは、連接部を配置すること、もしくは濾過用要素の
端部において樹脂により充填、すなわちポッティングす
ることを容易にしている。従来技術のブレースを用いた
装置もしくは他の装置と比較すると、要素をブレーシン
グ部材内の穴に通過させる必要がないために、このシー
トによる製造は単純である。さらに、シート内に形成さ
れた連接部は振動を一つの要素から他の要素へと分配で
きるために、本発明に基づくシートはブレーシング部材
の場合に通常生ずる共振現象を妨げることができる。要
素用相互連接部材によって、最終的なユニット（例えば
濾過ユニット）内の最終的な完全な組立体に応力を分配
することができる。最終的に、浸透液系の流体の流れを
妨げる障壁部が存在しないので、そのような流れは大幅
に増大する。
ートは、連接部を配置すること、もしくは濾過用要素の
端部において樹脂により充填、すなわちポッティングす
ることを容易にしている。従来技術のブレースを用いた
装置もしくは他の装置と比較すると、要素をブレーシン
グ部材内の穴に通過させる必要がないために、このシー
トによる製造は単純である。さらに、シート内に形成さ
れた連接部は振動を一つの要素から他の要素へと分配で
きるために、本発明に基づくシートはブレーシング部材
の場合に通常生ずる共振現象を妨げることができる。要
素用相互連接部材によって、最終的なユニット（例えば
濾過ユニット）内の最終的な完全な組立体に応力を分配
することができる。最終的に、浸透液系の流体の流れを
妨げる障壁部が存在しないので、そのような流れは大幅
に増大する。
【００２６】このシートは、要素用相互連接部材により
連結される単一チャネル式もしくは複数チャネル式濾過
用要素を具備している。要素用相互連接部材には連接ユ
ニットが設けられて、この要素用相互連接部材は固定手
段によって濾過用要素に取り付けられる。数Ｅによっ
て、与えられた相互連接部材に対して共通の濾過用要素
の数を定義することができる。これら連接ユニットは固
定手段によって濾過用要素を維持している。数Ａによっ
て、与えられた濾過用要素により担持される要素用相互
連接部材（もしくは固定手段）の数を定義することがで
きる。濾過用要素における二次元の相互連接部材もしく
は三次元の相互連接部材の配列と数とによって、種々の
特性と特徴的な機械的相乗作用特性とを有する完全なシ
ートを提供することができる。シートの種々の部分は以
下に説明される。 要素用相互連接部材 シートは要素用相互連接部材によって一緒に結合された
濾過用要素を具備しており、これら要素用相互連接部材
によって濾過用要素は連続して、もしくは分岐した状態
で対をなすように結合されている（図１）。分岐する場
合には、一つの濾過用要素は最大四つ、好ましくは多く
て三つの他の濾過用要素に直接的に連接されている。
連結される単一チャネル式もしくは複数チャネル式濾過
用要素を具備している。要素用相互連接部材には連接ユ
ニットが設けられて、この要素用相互連接部材は固定手
段によって濾過用要素に取り付けられる。数Ｅによっ
て、与えられた相互連接部材に対して共通の濾過用要素
の数を定義することができる。これら連接ユニットは固
定手段によって濾過用要素を維持している。数Ａによっ
て、与えられた濾過用要素により担持される要素用相互
連接部材（もしくは固定手段）の数を定義することがで
きる。濾過用要素における二次元の相互連接部材もしく
は三次元の相互連接部材の配列と数とによって、種々の
特性と特徴的な機械的相乗作用特性とを有する完全なシ
ートを提供することができる。シートの種々の部分は以
下に説明される。 要素用相互連接部材 シートは要素用相互連接部材によって一緒に結合された
濾過用要素を具備しており、これら要素用相互連接部材
によって濾過用要素は連続して、もしくは分岐した状態
で対をなすように結合されている（図１）。分岐する場
合には、一つの濾過用要素は最大四つ、好ましくは多く
て三つの他の濾過用要素に直接的に連接されている。
【００２７】この相互連接部材は全ての濾過用要素に対
して共通ではない場合があるが、この場合には、各濾過
用要素は一つの要素用相互連接部材の少なくとも一部を
構成している。数Ｅは、与えられた要素用相互連接部材
により連接された濾過用要素の数に対応している。当然
のことながら、この値は、シート内における一つの濾過
用要素から隣の濾過用要素にかけて一定ではない（実際
に通常は可変である）。この数Ｅは２と２０００との間
であり、好ましくは３と７００との間である。
して共通ではない場合があるが、この場合には、各濾過
用要素は一つの要素用相互連接部材の少なくとも一部を
構成している。数Ｅは、与えられた要素用相互連接部材
により連接された濾過用要素の数に対応している。当然
のことながら、この値は、シート内における一つの濾過
用要素から隣の濾過用要素にかけて一定ではない（実際
に通常は可変である）。この数Ｅは２と２０００との間
であり、好ましくは３と７００との間である。
【００２８】要素用相互連接部材を形成する連接ユニッ
トと固定手段とは、凝集特性と相乗作用特性と耐振動特
性とを最終的なモジュール内の濾過用要素の組立体に対
して提供するように配置されている（モジュールに関す
る説明は後述する）。各濾過用要素は要素用相互連接部
材が或る数において維持され、要素用相互連接部材の固
定手段は濾過用要素の長さ部分にわたって配置される。
これら種々の相互連接部材は連続的な支持点間の長さ部
分を減少させることができる。従って、機械的応力下に
おいては、この相互連接部材によって濾過用要素の変形
部分が少なくなり、その結果、破損の危険性を減らすこ
とができる。
トと固定手段とは、凝集特性と相乗作用特性と耐振動特
性とを最終的なモジュール内の濾過用要素の組立体に対
して提供するように配置されている（モジュールに関す
る説明は後述する）。各濾過用要素は要素用相互連接部
材が或る数において維持され、要素用相互連接部材の固
定手段は濾過用要素の長さ部分にわたって配置される。
これら種々の相互連接部材は連続的な支持点間の長さ部
分を減少させることができる。従って、機械的応力下に
おいては、この相互連接部材によって濾過用要素の変形
部分が少なくなり、その結果、破損の危険性を減らすこ
とができる。
【００２９】濾過用要素は連接ユニットと固定手段とに
よって互いに連結され、これにより相乗効果作用を得る
ことができる。実際には、一つの濾過用要素に加えられ
た応力は、同一の連接ユニットにより連結されていて隣
接している濾過用要素などに伝達される。濾過用要素は
包括的に全てが一緒に結合されているので、この応力は
結果的に伝達されて完全な組立内上で消散される。
よって互いに連結され、これにより相乗効果作用を得る
ことができる。実際には、一つの濾過用要素に加えられ
た応力は、同一の連接ユニットにより連結されていて隣
接している濾過用要素などに伝達される。濾過用要素は
包括的に全てが一緒に結合されているので、この応力は
結果的に伝達されて完全な組立内上で消散される。
【００３０】一つもしくは複数の固定手段と連接ユニッ
トとは、濾過用要素の長さと脆弱さとに応じて濾過用要
素ごとに位置決めされる。端部において固定されている
濾過用要素の中間部分に応力が加えられると、濾過用要
素は曲がって変形する。応力が大きい場合には変形量も
増大し、或る値を越えると濾過用要素は破損する。支持
点間の距離が８６０ｍｍである実施例によれば、直径が
５ｍｍのセラミック製要素に対して中間点に５Ｎの力を
及ぼすことによってセラミック製要素は破損する場合が
ある。脆弱な要素、例えばセラミック繊維の場合には、
二つの支持点の間の距離を少なくできて、それにより最
大許容応力が増大して、濾過用要素は全体としてさらに
高い応力に抵抗できるのが有利である。
トとは、濾過用要素の長さと脆弱さとに応じて濾過用要
素ごとに位置決めされる。端部において固定されている
濾過用要素の中間部分に応力が加えられると、濾過用要
素は曲がって変形する。応力が大きい場合には変形量も
増大し、或る値を越えると濾過用要素は破損する。支持
点間の距離が８６０ｍｍである実施例によれば、直径が
５ｍｍのセラミック製要素に対して中間点に５Ｎの力を
及ぼすことによってセラミック製要素は破損する場合が
ある。脆弱な要素、例えばセラミック繊維の場合には、
二つの支持点の間の距離を少なくできて、それにより最
大許容応力が増大して、濾過用要素は全体としてさらに
高い応力に抵抗できるのが有利である。
【００３１】与えられた濾過用要素上のこれら種々の固
定手段と連接ユニットとの間隔によって、完全な組立体
が機械的にどのように動作するかもが決定される。従っ
て、濾過用要素の長さ部分の一部に固定手段および連接
ユニットからなるグループを配置するよりもむしろ、濾
過用要素の長さ部分にわたって複数の濾過用要素および
連接ユニットが規則的な間隔をなして配置されているの
が好ましい。固定手段および連接ユニットの間隔によっ
て、支持点間の距離を少なくし、結果的に許容応力のレ
ベルを高めることができる。
定手段と連接ユニットとの間隔によって、完全な組立体
が機械的にどのように動作するかもが決定される。従っ
て、濾過用要素の長さ部分の一部に固定手段および連接
ユニットからなるグループを配置するよりもむしろ、濾
過用要素の長さ部分にわたって複数の濾過用要素および
連接ユニットが規則的な間隔をなして配置されているの
が好ましい。固定手段および連接ユニットの間隔によっ
て、支持点間の距離を少なくし、結果的に許容応力のレ
ベルを高めることができる。
【００３２】本発明を制限するものではないが、当業者
であれば、濾過用要素を結合させるのに三つの相互連接
部材を使用して、これら相互連接部材を濾過ユニットの
長さ部分にわたってほぼ均一に分配することができる。
長さが８５０ｍｍであるセラミック繊維の実施例におい
ては、これら三つの相互連接部材ユニットと固定手段と
をセラミック繊維の一端から１８０ｍｍと４２５ｍｍと
６７０ｍｍとの位置に配置している。
であれば、濾過用要素を結合させるのに三つの相互連接
部材を使用して、これら相互連接部材を濾過ユニットの
長さ部分にわたってほぼ均一に分配することができる。
長さが８５０ｍｍであるセラミック繊維の実施例におい
ては、これら三つの相互連接部材ユニットと固定手段と
をセラミック繊維の一端から１８０ｍｍと４２５ｍｍと
６７０ｍｍとの位置に配置している。
【００３３】これら相互連接部材によって、振動が伝播
するのを避けることができる。このため、濾過用要素か
らの振動の伝播作用および濾過用要素の中心における振
動の伝播作用を最小限にするために、固定手段と連接ユ
ニットとを支持部の好ましい場所に位置決めすることが
できる。実際、数Ａ、すなわち濾過用要素ごとの相互連
接部材（連接ユニットおよび固定手段）の数は、個々の
濾過用要素と組立体との機械的強度と耐振動性強度との
関数である。数Ａの値が大きいほど、組立体の機械抵抗
が大きくなる。数Ａは概ね１と２０との間、好ましくは
２と５との間である。
するのを避けることができる。このため、濾過用要素か
らの振動の伝播作用および濾過用要素の中心における振
動の伝播作用を最小限にするために、固定手段と連接ユ
ニットとを支持部の好ましい場所に位置決めすることが
できる。実際、数Ａ、すなわち濾過用要素ごとの相互連
接部材（連接ユニットおよび固定手段）の数は、個々の
濾過用要素と組立体との機械的強度と耐振動性強度との
関数である。数Ａの値が大きいほど、組立体の機械抵抗
が大きくなる。数Ａは概ね１と２０との間、好ましくは
２と５との間である。
【００３４】要素用相互連接部材（連接ユニットおよび
固定手段）は濾過用要素の軸線に対して３０度と１５０
度との間の角度、好ましくは、６０度と１２０度との間
の角度を通常は形成する。例えば、濾過用要素のシート
が巻かれて形成されるモジュールを形成する場合には、
この角度は９０度でありうる。この場合において、最終
的なモジュールを小型にする程度を変えるために、この
角度を９０度とは異なる角度にしてもよい。
固定手段）は濾過用要素の軸線に対して３０度と１５０
度との間の角度、好ましくは、６０度と１２０度との間
の角度を通常は形成する。例えば、濾過用要素のシート
が巻かれて形成されるモジュールを形成する場合には、
この角度は９０度でありうる。この場合において、最終
的なモジュールを小型にする程度を変えるために、この
角度を９０度とは異なる角度にしてもよい。
【００３５】前述したように、相互連接部材は連接ユニ
ットと固定手段とを具備している。 固定手段 連接ユニットを濾過用要素に固定するための手段を種々
の方法で設けることができる。固定手段は物理化学的固
定手段、機械的固定手段、またはこれら形式の組み合わ
せによる固定手段であってもよく、さらに、固定手段を
連接ユニットの位置に一致させることができる。
ットと固定手段とを具備している。 固定手段 連接ユニットを濾過用要素に固定するための手段を種々
の方法で設けることができる。固定手段は物理化学的固
定手段、機械的固定手段、またはこれら形式の組み合わ
せによる固定手段であってもよく、さらに、固定手段を
連接ユニットの位置に一致させることができる。
【００３６】機械的固定手段の一つの実施例は、連接ユ
ニット用のクリップを使用することである。クリップの
形状は濾過用要素の外形に適合している。この場合、連
接ユニットは、クリップを構成する材料部分上に通常は
固定されうる。クリップを使用することによって、濾過
用要素を位置決めして二次元もしくは三次元のシートを
形成することができる。さらなる実施例においては、濾
過用要素の多孔部分に貫通する材料を使用してもよい。
この場合には、一つもしくは二つの材料を採用すること
ができ、第一の材料は濾過用要素において定着作用を行
っていて濾過用要素と同一の材料であり、他の材料は連
接ユニットを形成している。
ニット用のクリップを使用することである。クリップの
形状は濾過用要素の外形に適合している。この場合、連
接ユニットは、クリップを構成する材料部分上に通常は
固定されうる。クリップを使用することによって、濾過
用要素を位置決めして二次元もしくは三次元のシートを
形成することができる。さらなる実施例においては、濾
過用要素の多孔部分に貫通する材料を使用してもよい。
この場合には、一つもしくは二つの材料を採用すること
ができ、第一の材料は濾過用要素において定着作用を行
っていて濾過用要素と同一の材料であり、他の材料は連
接ユニットを形成している。
【００３７】物理化学的固定手段の場合には、連接ユニ
ットは、連接ユニットを構成する材料を、結合作用、溶
接作用、もしくは焼結作用によって固定手段に位置決め
する。例えば、エポキシ型樹脂を使用して連接ユニット
をセラミック材料の固定手段に結合させることができ
る。 連接ユニット 濾過作用を行う、または行わない全ての形式の重合体材
料、もしくは熱可塑性または熱硬化性の重合体材料、例
えばエラストマの混合物を使用することができる。これ
ら材料は金属、セラミック、または有機物と無機物との
混合物、もしくは複合材料でもよい。
ットは、連接ユニットを構成する材料を、結合作用、溶
接作用、もしくは焼結作用によって固定手段に位置決め
する。例えば、エポキシ型樹脂を使用して連接ユニット
をセラミック材料の固定手段に結合させることができ
る。 連接ユニット 濾過作用を行う、または行わない全ての形式の重合体材
料、もしくは熱可塑性または熱硬化性の重合体材料、例
えばエラストマの混合物を使用することができる。これ
ら材料は金属、セラミック、または有機物と無機物との
混合物、もしくは複合材料でもよい。
【００３８】全てを網羅しているわけではないが、以下
の重合体、すなわちＥＰＤＭ、ＥＰＲ、フッ化シリコー
ン、ポリアクリラート（メタクリル酸エステル）、フル
オロカーボン重合体、ポリフォスファーゼン、ポリビニ
ルシリコーンまたはフェニルシリコーン、もしくはポリ
プロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィンが挙げ
られる。
の重合体、すなわちＥＰＤＭ、ＥＰＲ、フッ化シリコー
ン、ポリアクリラート（メタクリル酸エステル）、フル
オロカーボン重合体、ポリフォスファーゼン、ポリビニ
ルシリコーンまたはフェニルシリコーン、もしくはポリ
プロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィンが挙げ
られる。
【００３９】しかしながら、使用されうる材料および流
体に適している他のあらゆる硬質材料もしくは弾性材料
を使用することもできる。 濾過、分離、もしくは反応用要素 単一チャネル式もしくは複数チャネル式濾過用要素は、
第一に細長い形状を有していて、これらチャネルの軸線
に対して垂直な断面が一定もしくは可変である要素であ
る。この断面の形状は円、多角形（例えば、六角形）、
もしくは他の形状（例えば星形または多葉性形状）であ
る。この断面は一つもしくは複数の穴を有しており、こ
れら穴も円、多角形、もしくは他のあらゆる形状であ
る。最も単純な場合には、この要素は、単一の円形穴が
延びている円形の断面を有する単一チャネル式円筒形状
要素に一致する特別な形状を有している。言い換えれ
ば、これは直線状のチューブである。好ましい要素はフ
ァイバである。
体に適している他のあらゆる硬質材料もしくは弾性材料
を使用することもできる。 濾過、分離、もしくは反応用要素 単一チャネル式もしくは複数チャネル式濾過用要素は、
第一に細長い形状を有していて、これらチャネルの軸線
に対して垂直な断面が一定もしくは可変である要素であ
る。この断面の形状は円、多角形（例えば、六角形）、
もしくは他の形状（例えば星形または多葉性形状）であ
る。この断面は一つもしくは複数の穴を有しており、こ
れら穴も円、多角形、もしくは他のあらゆる形状であ
る。最も単純な場合には、この要素は、単一の円形穴が
延びている円形の断面を有する単一チャネル式円筒形状
要素に一致する特別な形状を有している。言い換えれ
ば、これは直線状のチューブである。好ましい要素はフ
ァイバである。
【００４０】濾過用要素は、焼結セラミック、焼結金
属、多孔性カーボン、複合材料、または有機物と無機物
との混合物、もしくは有機材料から構成されうる。濾過
用要素を構成する材料は多孔性もしくは中実でもよい。
以下の場合、一つの実施例では多孔性の濾過用ファイバ
である多孔性の一体式要素と、例えば可変の多孔性層の
堆積物を具備する要素である非対称の多孔性構造要素
と、が挙げられる。他の実施例は、例えば遠心作用によ
り形成されていて多孔度が半径方向に変化している要素
と、多孔性部分と中実部分とが結合している要素であ
る。
属、多孔性カーボン、複合材料、または有機物と無機物
との混合物、もしくは有機材料から構成されうる。濾過
用要素を構成する材料は多孔性もしくは中実でもよい。
以下の場合、一つの実施例では多孔性の濾過用ファイバ
である多孔性の一体式要素と、例えば可変の多孔性層の
堆積物を具備する要素である非対称の多孔性構造要素
と、が挙げられる。他の実施例は、例えば遠心作用によ
り形成されていて多孔度が半径方向に変化している要素
と、多孔性部分と中実部分とが結合している要素であ
る。
【００４１】一つの実施例は中実の内層と外層とを担持
する多孔性物質、例えば、燃料電池もしくは酸素分離器
の製造に採用される中実の要素であってもよい。シート
形成プロセス第一にこのプロセスは適切な支持部上に要
素を位置決めすることを含む。提示可能な一つの実施例
は歯付きベルトもしくはネットである。この場合には、
濾過用要素を、歯付きベルトのストリップのノッチ内、
もしくはネットの間隔内に位置決めすることができる。
する多孔性物質、例えば、燃料電池もしくは酸素分離器
の製造に採用される中実の要素であってもよい。シート
形成プロセス第一にこのプロセスは適切な支持部上に要
素を位置決めすることを含む。提示可能な一つの実施例
は歯付きベルトもしくはネットである。この場合には、
濾過用要素を、歯付きベルトのストリップのノッチ内、
もしくはネットの間隔内に位置決めすることができる。
【００４２】第二の工程において、要素用相互連接部材
を所定の位置に配置する。例えば当業者であれば、重合
される重合体の前駆体を供給して、その結果、物理化学
的な取付作用によって固定することにより連接ユニット
を形成することができる。 モジュール 本発明における主要な興味の一つは、シート状の濾過用
要素組立体の使用可能性である。実際、これらシートは
構成単位として、特に濾過するために取り付けるように
形成されている。このため、これらシートは特に三次元
のシート（分岐要因は例えば４）の場合、すなわち平坦
なシートが巻かれているかまたは互い違いに配置されて
いる場合に使用されうる。巻かれたシートもしくは互い
違いに配置されたシートにおいては、要素が互いに平行
であるかもしくは平行でない場合があり、例えば巻かれ
たシートの場合には濾過用要素は互いに平行でありうる
か、もしくはこれとは反対に、撚り合わさったような形
状でありうる。
を所定の位置に配置する。例えば当業者であれば、重合
される重合体の前駆体を供給して、その結果、物理化学
的な取付作用によって固定することにより連接ユニット
を形成することができる。 モジュール 本発明における主要な興味の一つは、シート状の濾過用
要素組立体の使用可能性である。実際、これらシートは
構成単位として、特に濾過するために取り付けるように
形成されている。このため、これらシートは特に三次元
のシート（分岐要因は例えば４）の場合、すなわち平坦
なシートが巻かれているかまたは互い違いに配置されて
いる場合に使用されうる。巻かれたシートもしくは互い
違いに配置されたシートにおいては、要素が互いに平行
であるかもしくは平行でない場合があり、例えば巻かれ
たシートの場合には濾過用要素は互いに平行でありうる
か、もしくはこれとは反対に、撚り合わさったような形
状でありうる。
【００４３】本発明に基づくシートは、形成される最終
的なモジュールに応じて、硬質であるかもしくは可撓性
である場合がある。有用な結果は、周囲温度において使
用するエラストマおよび／または熱可塑性重合体からな
る二つのエポキシ製端部用ポッティング部および要素用
相互連接部材か、温度が最大約２５０度において使用す
る、セラミック製セメントからなる二つの端部用ポッテ
ィング部、およびエラストマおよび／または熱可塑性重
合体からなる要素用相互連接部材か、約５００度までの
温度において使用する、セラミック製セメントからなる
二つの端部用ポッティング部、およびセラミック製セメ
ントからなる要素用相互連接部材かを具備するモジュー
ルの場合に得られる。
的なモジュールに応じて、硬質であるかもしくは可撓性
である場合がある。有用な結果は、周囲温度において使
用するエラストマおよび／または熱可塑性重合体からな
る二つのエポキシ製端部用ポッティング部および要素用
相互連接部材か、温度が最大約２５０度において使用す
る、セラミック製セメントからなる二つの端部用ポッテ
ィング部、およびエラストマおよび／または熱可塑性重
合体からなる要素用相互連接部材か、約５００度までの
温度において使用する、セラミック製セメントからなる
二つの端部用ポッティング部、およびセラミック製セメ
ントからなる要素用相互連接部材かを具備するモジュー
ルの場合に得られる。
【００４４】濾過ユニット内における濾過用要素の最終
的な間隔は、シートの段階における間隔によって制御さ
れる。例えば、当業者であれば、間隔が慎重に選択され
ているシートを形成することができる。このシートが巻
かれる場合には、濾過用要素が自動的に整列されて、小
型の渦巻体、もしくは六角形状や三角形状の堆積物にす
ることができる。一つもしくは複数のシートが巻かれる
場合には、相互連接部材は濾過用要素に対して垂直でな
い場合がある。シートが巻かれると、相互連接部材がず
れることになって、その結果、最終的なモジュール内で
さらに制限された空間を占めることとなる。そのような
配列体も浸透液系の流れを向上させるのに有用である。
的な間隔は、シートの段階における間隔によって制御さ
れる。例えば、当業者であれば、間隔が慎重に選択され
ているシートを形成することができる。このシートが巻
かれる場合には、濾過用要素が自動的に整列されて、小
型の渦巻体、もしくは六角形状や三角形状の堆積物にす
ることができる。一つもしくは複数のシートが巻かれる
場合には、相互連接部材は濾過用要素に対して垂直でな
い場合がある。シートが巻かれると、相互連接部材がず
れることになって、その結果、最終的なモジュール内で
さらに制限された空間を占めることとなる。そのような
配列体も浸透液系の流れを向上させるのに有用である。
【００４５】同様に、三次元の組立体を得るために、複
数の平坦なシートを互い違いに配置することができる。
次いで、濾過用要素の間隔によって、食い違いのまたは
五の目型の配列体を積み重ねるか、もしくは濾過用要素
からなる配列体を互い違いにすることができる。前述し
た場合と同様に、一つのシートから隣のシートまでずれ
ている相互連接部材用シートを採用するのが有利であ
る。 モジュールの形成方法 本発明に基づくモジュールを複数の実施態様の形態で形
成することができる。
数の平坦なシートを互い違いに配置することができる。
次いで、濾過用要素の間隔によって、食い違いのまたは
五の目型の配列体を積み重ねるか、もしくは濾過用要素
からなる配列体を互い違いにすることができる。前述し
た場合と同様に、一つのシートから隣のシートまでずれ
ている相互連接部材用シートを採用するのが有利であ
る。 モジュールの形成方法 本発明に基づくモジュールを複数の実施態様の形態で形
成することができる。
【００４６】互い違いに配置されたシートを具備するモ
ジュールの場合には、プロセスはこれらシートを互い違
いに配置して次いで先端をポッティングすることを単に
含みうる。このプロセスはまた、要素用相互連接部材へ
と変化する要素用相互連接部材前駆体をシート間に取り
付ける中間工程もしくは予備的工程を含みうる。そのよ
うな変化は重合作用、特に加熱による重合作用により行
われる。
ジュールの場合には、プロセスはこれらシートを互い違
いに配置して次いで先端をポッティングすることを単に
含みうる。このプロセスはまた、要素用相互連接部材へ
と変化する要素用相互連接部材前駆体をシート間に取り
付ける中間工程もしくは予備的工程を含みうる。そのよ
うな変化は重合作用、特に加熱による重合作用により行
われる。
【００４７】巻かれたシートを具備するモジュールの場
合には、プロセスはシートもしくは複数のシートをシー
ト自体の周りに巻いて、端部をポッティングすることを
含む。このプロセスは、要素用相互連接部材へと変化す
る要素用相互連接部材前駆体を単一の層にもしくは層間
に取り付ける中間工程も含む。本発明は前述した実施態
様に制限されるものではないが、当業者にとっては容易
に想到できる多数の変更例を実施することができる。
合には、プロセスはシートもしくは複数のシートをシー
ト自体の周りに巻いて、端部をポッティングすることを
含む。このプロセスは、要素用相互連接部材へと変化す
る要素用相互連接部材前駆体を単一の層にもしくは層間
に取り付ける中間工程も含む。本発明は前述した実施態
様に制限されるものではないが、当業者にとっては容易
に想到できる多数の変更例を実施することができる。
【図１】直線状連結部および分岐式連結部に関する本発
明の実施態様を示す図である。
明の実施態様を示す図である。
Claims (33)
- 【請求項１】 濾過、分離もしくは反応用要素のシート
において、前記要素が要素用相互連接部材によって一緒
に結合される濾過、分離もしくは反応用要素のシート。 - 【請求項２】 以下の三つの無次元数、 濾過用要素ごとの前記要素用相互連接部材の数であるＡ
が１と２０との間であり、 前記要素用相互連接部材ごとの前記濾過用要素の数であ
るＥが２と２０００との間であり、 前記濾過用要素の全数であるＮが１０と２０００との間
である濾過、分離もしくは反応用要素のシート。 - 【請求項３】 前記Ａが２と５との間であって、 前記Ｅが３と７００との間であって、 前記Ｎが１０と３００との間であるようにした請求項２
に記載の濾過、分離もしくは反応用要素のシート。 - 【請求項４】 前記要素が最大四つの他の要素に直接的
に連接されている請求項１から３のいずれか一項に記載
の濾過、分離もしくは反応用要素のシート。 - 【請求項５】 前記要素用相互連接部材が、前記要素を
一緒に結合させていて固定手段によって前記要素に連結
される連接ユニットによって構成される請求項１から４
のいずれか一項に記載の濾過、分離もしくは反応用要素
のシート。 - 【請求項６】 前記連接ユニットによって、前記要素が
対をなすように連結される請求項１から５のいずれか一
項に記載の濾過、分離もしくは反応用要素のシート。 - 【請求項７】 前記要素用相互連接部材が線状であるよ
うにした請求項１から６のいずれか一項に記載の濾過、
分離もしくは反応用要素のシート。 - 【請求項８】 前記要素用相互連接部材が分岐している
請求項１から６のいずれか一項に記載の濾過、分離もし
くは反応用要素のシート。 - 【請求項９】 前記要素用相互連接部材が、前記要素の
軸線に対して３０度から１５０度の角度、好ましくは６
０度と１２０度との間の角度をなすようにした請求項１
から８のいずれか一項に記載の濾過、分離もしくは反応
用要素のシート。 - 【請求項１０】 前記要素用相互連接部材がエラストマ
および／または熱可塑性重合体からなる請求項１から９
のいずれか一項に記載の濾過、分離もしくは反応用要素
のシート。 - 【請求項１１】 前記要素用相互連接部材がセラミック
製セメントからなる請求項１から９のいずれか一項に記
載の濾過、分離もしくは反応用要素のシート。 - 【請求項１２】 前記要素用相互連接部材が機械的手段
および／または物理化学的手段によって前記要素に取り
付けられる請求項１から１１のいずれか一項に記載の濾
過、分離もしくは反応用要素のシート。 - 【請求項１３】 前記要素用相互連接部材と前記固定手
段とが同一の材料から形成される請求項１から１２のい
ずれか一項に記載の濾過、分離もしくは反応用要素のシ
ート。 - 【請求項１４】 前記要素が単一チャネル式もしくは複
数チャネル式要素である請求項１から１３のいずれか一
項に記載の濾過、分離もしくは反応用要素のシート。 - 【請求項１５】 前記要素がセラミック繊維である請求
項１から１４のいずれか一項に記載の濾過、分離もしく
は反応用要素のシート。 - 【請求項１６】 前記シートが硬質である請求項１から
１５のいずれか一項に記載の濾過、分離もしくは反応用
要素のシート。 - 【請求項１７】 前記シートが可撓性である請求項１か
ら１５のいずれか一項に記載の濾過、分離もしくは反応
用要素のシート。 - 【請求項１８】 前記シートが平坦である請求項１から
１７のいずれか一項に記載の濾過、分離もしくは反応用
要素のシート。 - 【請求項１９】 請求項１から１８のいずれか一項に記
載のシートを形成するシート形成方法において、 （ｉ）前記濾過用要素を適切な支持部上に配置し、 （ｉｉ）前記要素を要素用相互連接部材によって連接さ
せるようにしたシート形成方法。 - 【請求項２０】 前記（ｉｉ）前記要素を要素用相互連
接部材によって連接させることが、要素用相互連接部材
前駆体を取り付ける第一のサブ工程と前記要素用相互連
接部材前駆体を前記要素用相互連接部材へと変化させる
第二のサブ工程とを含む請求項１９に記載のシート形成
方法。 - 【請求項２１】 請求項１から１８のいずれか一項に記
載のシートを形成するシート形成方法において、 （ｉ）要素用相互連接部材前駆体を適切な支持部上に配
置し、 （ｉｉ）前記濾過用要素を前記要素用相互連接部材前駆
体に配置し、 （ｉｉｉ）前記要素用相互連接部材前駆体を前記要素用
相互連接部材へと変化させることによって、前記要素を
前記要素用相互連接部材に連結させるようにしたシート
形成方法。 - 【請求項２２】 前記要素用相互連接部材前駆体が重合
作用により変化する請求項２０もしくは２１に記載のシ
ート形成方法。 - 【請求項２３】 濾過、分離もしくは反応用モジュール
において、請求項１から１８のいずれか一項に基づく少
なくとも一つのシートを具備する濾過、分離もしくは反
応用モジュール。 - 【請求項２４】 エラストマおよび／または熱可塑性重
合体からなる前記要素用相互連接部材と共に、エポキシ
からなる二つの端部用ポッティング部を具備する請求項
２３に記載のモジュール。 - 【請求項２５】 エラストマおよび／または熱可塑性重
合体からなる前記要素用相互連接部材と共に、セラミッ
ク製セメントからなる二つの端部用ポッティング部を具
備する請求項２３に記載のモジュール。 - 【請求項２６】 セラミック製セメントからなる前記要
素用相互連接部材と共に、セラミック製セメントからな
る二つの端部用ポッティング部を具備する請求項２３に
記載のモジュール。 - 【請求項２７】 互い違いに配置された少なくとも二つ
のシートを具備する請求項２３から２６のいずれか一項
に記載のモジュール。 - 【請求項２８】 少なくとも一つの巻かれたシートを具
備する請求項２３から２６のいずれか一項に記載のモジ
ュール。 - 【請求項２９】 請求項２７に記載のモジュールを形成
するモジュール形成方法において、 （ｉ）請求項１９から２２のいずれか一項に記載のシー
ト形成方法により少なくとも二つのシートを形成し、 （ｉｉ）これらシートを互い違いに配置し、 （ｉｉｉ）これらシートの端部をポッティングするよう
にしたモジュール形成方法。 - 【請求項３０】 請求項２７に記載のモジュールを形成
するモジュール形成方法において、 （ｉ）請求項１９から２２のいずれか一項に記載のシー
ト形成方法により少なくとも二つのシートを形成し、 （ｉｉ）要素用相互連接部材前駆体を前記シートの少な
くとも一つに取付けて、少なくとも一つの他の前記シー
トを前記要素用相互連接部材前駆体上に配置し、 （ｉｉｉ）前記要素用相互連接部材前駆体を要素用相互
連接部材へと変化させ、 （ｉｖ）これら相互連接部材の端部をポッティングする
ようにしたモジュール形成方法。 - 【請求項３１】 請求項２８に記載のモジュールを形成
するモジュール形成方法において、 （ｉ）請求項１９から２２のいずれか一項に記載のシー
ト形成方法により少なくとも一つのシートを形成し、 （ｉｉ）前記シートもしくは複数の前記シートをこれら
シート自体周りに巻き付け、 （ｉｉｉ）これらシートの端部をポッティングするよう
にしたモジュール形成方法。 - 【請求項３２】 請求項２８に記載のモジュールを形成
するモジュール形成方法において、 （ｉ）請求項１９から２２のいずれか一項に記載のシー
ト形成方法により一つのシートを形成し、 （ｉｉ）要素用相互連接部材前駆体を前記シートに取付
け、 （ｉｉｉ）前記シートを該シート自体周りに巻き付け、 （ｉｖ）前記要素用相互連接部材前駆体を要素用相互連
接部材へと変化させ、 （ｖ）前記相互連接部材の端部をポッティングするよう
にしたモジュール形成方法。 - 【請求項３３】 請求項２８に記載のモジュールを形成
するモジュール形成方法において、 （ｉ）請求項１９から２２のいずれか一項に記載のシー
ト形成方法によって少なくとも二つのシートを形成し、 （ｉｉ）要素用相互連接部材前駆体を前記シートの少な
くとも一つに取付け、 （ｉｉｉ）前記シートをこれらシート自体周りに巻き付
け、 （ｉｖ）前記要素用相互連接部材前駆体を要素用相互連
接部材へと変化させ、 （ｖ）これら相互連接部材の端部をポッティングするよ
うにしたモジュール形成方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9902102A FR2789908B1 (fr) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | Nappe d'elements de filtration, separation ou reaction, module comprenant une telle nappe et procedes de fabrication d'une telle nappe et d'un tel module |
| FR9902102 | 1999-02-19 |
Publications (1)
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