JP2007061808A - 流動媒体を案内するスペーサ - Google Patents

Abstract

【課題】 スペーサの利点を維持しつつ、高圧高温の下で長時間使用しても濾過要素の選択層の表面が破壊しない、濾過分離装置の円板型のスペーサを得る。
【解決手段】 可逆浸透と限外濾過とにより流動媒体（１５）を濾過し分離する分離濾過装置（１０）の、円筒形のハウジングの内部に収容されて流動媒体（１５）の流れを案内するスペーサ（１１）において、各１対の円板状のスペーサ（１１）の間に１つの濾過要素（１３）を介装し、スペーサの中心の穴（１２）の回りに周方向等間隔に多数の開口部（１４）を設け、流動媒体（１５）がスペーサ（１１）の周囲から流入し、かつ前記開口部（１４）へ流出するようにし、スペーサ（１１）の少くとも一方の表面（１３０，１３１）に該表面から隆起する多数の突出部（２９）を周方向等間隔に設け、前記突出部（２９）に表面（１１８，１１９）と平行に並ぶ表面（２９０）を設けたことを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は可逆浸透と限外濾過とにより流動媒体を濾過し分離する濾過分離装置に使用する流動媒体を案内するためのスペーサに関し、特に各２枚の円板状のスペーサの間にそれぞれ１つの濾過要素が介装され、スペーサの中心の穴の周囲に多数の開口部が周方向等間隔に設けられ、流動媒体がスペーサの周囲から流入し、かつ前記開口部へ流出するようになつており、スペーサの少くとも一方の表面に、この表面から隆起する多数の突出部が間隔を存して設けられているスペーサに関するものである。

この種のスペーサは数十年来流動媒体の濾過分離装置で知られている（ＥＰ−Ａ−Ｏ ２８９７４０）。これらのスペーサは特に例えば塵芥集積場で行われる海水脱塩、漏水処理や、化学工場特に石油化学工場での液体混合物の物質分離に用いられている。

この種のスペーサの間にメンブランクツシヨン形態の濾過要素を挟んだ濾過分離装置による物質分離の原理は、業界では大体知られているので、これ以上詳述する必要はないであろう。

公知のスペーサでは濾過要素が直接スペーサの表面にあるのではなく、スペーサの表面から突出する多数の突出部の上に装架つまり重なつているので、スペーサと濾過要素との各表面間に空間があり、この空間が有効に働いて、例えば海水や汚染漏水のような濾過すべき媒体が、濾過要素の表面に沿つて径方向に流動することができる。流動媒体の分離成分（被分離媒体）が円滑に濾過要素の濾過作用のある両側の層を通過し、閉鎖された濾過要素の内部に透過物として蓄積され、かつ排出口まで運ばれる。一方、流動媒体は流入口から流出口まで濾過分離装置の内部を通過する時次第に凝縮して残留物として濾過分離装置から出て行く。

濾過分離装置の分離機構に必要な規則的な推進力は、被分離媒体の１次圧力であり、この１次圧力により流動媒体は基本的に蛇行しながら濾過分離装置の内部を通過する。その際、流動媒体の流入圧力と濾過分離装置から出て行く残留物の流出圧力との間には著しい圧力差があり、この圧力差は濾過分離装置の流入口から排出口まで被分離媒体が当たる濾過要素が多いほど大きくなる。

流入圧力の平均値は、濾過分離装置、メンブラン（薄膜）、メンブラン表面の大きさないし広さ、被分離媒体、選定された分離機構の種類に応じて、５０〜６０バール、ときには１２０〜１５０バールにもなり、ポリマー材料からなる濾過要素の分離作用層にとつて大きな機械的負荷になる。また、この種の濾過分離装置は規則的かつ連続的に運転されるので、メンブラン要素の機械的負荷が極度に大きくなることが懸念される。

スペーサの間に濾過要素が挟まれている場合には、濾過要素を装架する支持要素ないし突出部をできる限り小さくすることが望まれる。その理由は、流動媒体に好都合であるように、流動を妨げて物質分離には何ら寄与しない支持要素の媒体の流れが集中する表面を狭くして圧力差をできるだけ小さくし、かつ流動媒体中の浮遊成分が固まつて閉塞の原因となる表面や点状の表面が広くならないようにし、濾過要素の有効作用面積が狭くならないようにすることである。

前段に詳述した理由により、公知のスペーサでは突出部の横断面は小さい隆起になつており、突出部の頂部は倒立椀状である。この形状により濾過要素の表面、即ち濾過要素の選択層（濾過層）は、突出部の上の表面部分が理論的にはゼロになつている。こうして、濾過要素の選択層をできるだけ広くし、突出部での流動制限を少なくし、これに伴なう圧力降下を来たす突出部の面積をできるだけ狭くすることを原理的に達成している。

しかし、このような構成の濾過分離装置を運転する１次圧力は非常に大きいので、流動媒体が濾過要素の表面に沿つて流れる結果、濾過要素を形成するポリマー原料の固有の弾性も原因になつて、濾過要素が僅かに移動することが判明した。こうして、この種の濾過分離装置の運転時には、特に突出部の点状の先端部の濾過要素を装架する部分が摩耗し、濾過分離装置を長時間運転すると、濾過要素の選択層が突出部の点状の先端部で押圧されるだけでなく、突き破られてしまう結果になり、濾過分離装置は直ちに使用不能になる。つまり、濾過分離装置が所定の分離機能を果せなくなり、そうなると、分離されるべき流動媒体が透過物と点状に混合するからである。

更に、濾過要素の選択層を形成するポリマー原料が次第に高温になつて軟化して、分離されるべき流動媒体の温度が上昇すると、前記突出部の表面と濾過要素の選択層との間に生じる摩擦メカニズムのために濾過要素に穴が明き易くなる。

濾過要素の選択層の破断により濾過分離装置が使用不能になることは、代替装置がない場合には極めて不都合である。そして、費用、場所、管理などの問題が理由で代替装置の設置が不可能の時は更に不都合である。
ＥＰ−Ａ−Ｏ ２８９７４０

したがつて、本発明の課題は、スペーサの利点を維持しつつ、高圧高温の下で長時間使用しても濾過要素の選択層の表面が破壊しない、濾過分離装置の円板型のスペーサを得ることにある。

上記の課題は、本発明が提案する、スペーサの突出部にスペーサの表面と平行な表面を設けたことを特徴とするスペーサにより解決される。

本発明の上記の解決策には、従来のスペーサよりも優れた利点がある。即ち、濾過要素を濾過要素と対向するスペーサの突出部の表面に装架するのである。この突出部の表面は規定どおりに狭くされるが、表面としての広がりがあり、従来のスペーサの突出部の場合のように極小の点ではない。

本発明によるスペーサは簡単かつ廉価に製造し調達でき、本発明のスペーサが装填される濾過分離装置の構造的原理は変更する必要がないので、既存の濾過分離装置に本発明のスペーサを取り付けることできる。また、本発明のスペーサは同じ目的で使用されている従来の濾過分離装置と同様の濾過分離装置にも装填可能である。

本発明の有利な一態様では、スペーサの突出部の表面が平らであり、その結果平らな濾過要素の表面が全面でスペーサの突出部の表面に装架されるので、この種の構成の濾過分離装置の連続運転でも、濾過要素の機械的移動や熱の作用によりメンブランの選択層（または濾過層）が損傷する恐れがないという優れた効果がある。損傷防止策の強化はスペーサの突出部の表面の縁部に丸みをつけると更に有利である。したがつて、流動媒体の流動による機械的運動が原因で、濾過要素の選択層がスペーサの突出部の表面の縁部の上で僅かに傾斜することがあつても、また流動媒体の熱が加わることがあつても、選択層が損傷する恐れはない。

スペーサの突出部自体は、濾過要素と向き合う表面との関係で、原理的には異なる構成を採ることができる。しかし、スペーサの突出部をスペーサの表面と直角になる方向に形成して、横断面を台形にするのが有利であることが実証された。この構成では、流動媒体がスペーサの突出部の周りを広く自由に流れ、流動媒体に対する抵抗をかなり小さくできるという利点がある。

スペーサの突出部の表面は長方形または台形の輪郭にするのも有利であり、その場合長方形または台形の長辺を流動媒体の流動方向に揃え、長方形または台形の短辺を流動方向と垂直な方向にする。

公知のスペーサの問題点は、突出部をスペーサの一方または両方の表面上に配分して設ける点にあることが分つた。即ち、突出部はある配分でまたはある型式でスペーサの表面に設けてあり、突出部の配分または型式は、流動媒体がスペーサの表面で直線軌道（流路）を経ないように選んである。流動媒体は流動平面ではむしろジグザグ状や階段状に流される。そこで、スペーサの表面上の突出部の配置に、従来の構造上の対策を考慮した結果、圧力抵抗が高まり、流動媒体が抵抗を受けて、流動媒体の分離効果が挙がらず不利なことが分つた。この欠点を除去するために、本発明のスペーサの他の有利な構成では、スペーサの表面に、中心の穴の中心点から始まる放射線上に格子の形に突出部を設けると（詳しくは隣接する放射線上に突出部を並べないで、中心の穴の中心点からの距離が異なるように突出部を配分する）、流動媒体が突出部のない放射線の間をジグザグ状や階段状に方向転換しないでつまり抵抗なしに通過することができる。

突出部自体はスペーサの表面の、中心の穴の中心点を中心とする半径の異なる多数の同心円の円周上に格子の形に設けられ（詳しくはスペーサの表面の同心円の放射線との各交点上でなく、周方向に１つおきに突出部を配分する）、この構成により、スペーサの表面を通る流動媒体の流動方向（放射方向）で、１つの突出部から隣接の各突出部までの間隔が同じになり、その結果、濾過要素はスペーサの表面上の突出部に一様かつ確実に載せられて支承される。

本発明のスペーサの更に別の有利な構成では、隣接する同心円上の突出部の相互の位置が周方向にずれていて、スペーサの表面の突出部の数を少くしても、濾過要素の確実な装架（支承）が達せられるという要請に対応できる。

スペーサの一方の表面上の突出部の数は、スペーサの他方の表面上の突出部の数と異ならせることができ、こうして、流動媒体の流動方向の転換と反転による、一方の表面における流動媒体の圧力が、他方の表面における流動媒体の圧力と異なる状況の場合に対応できる。

本発明の更に別の有利な構成では、中心の穴の周囲に周方向等間隔に多数の開口部を設けて、流動媒体が開口部から流出するようになつている。この構成により、流動媒体が開口部を通過して方向転換の後、どちらの方向にもかなり円滑に流れることができ、中心の穴の所でスペーサの両方の表面を相互に連結する開口部が流動媒体の圧力降下口（定圧側）となり、反対側（スペーサの外周側）で流動媒体の圧力膨張口（高圧側）となり、流動媒体はその両方の口から次のスペーサの表面へ流れる。

また、スペーサを以下に記載する構成にするのも有利である。即ち、相互に離れている各開口部の間にそれぞれスペーサの両方の表面からウエブを隆起させて、スペーサでは直接濾過要素に明けられた開口部の所で、流出する透過物による濾過要素中に生じる内圧により、開口部がバルブのように塞がることが確実に防止される。この構成により、濾過要素は正にこの臨界域で開口部から独立している。

スペーサの表面に平行に形成されたウエブの表面から、少くとも１つの突出部が突出している。この突出部はスペーサの両方の表面に直接設けられた突出部と同じように形成してある。

スペーサ自体は例えば軽量で剛性の高い、任意の適当な材料で形成することができる。スペーサを形成する好ましい材料は、プラスチツク、例えば射出成形可能なプラスチツク、特にポリオキシメチレンである。この原料には、スペーサの形成の観点からいうと特に大きな利点がある。というのは、従来のプラスチツクと比較すると、耐熱性が非常に高く、機械的強度も大きいからである。したがつて、スペーサの厚さを著しく薄くすることができ、スペーサの縁部分も軽くかつ狭く形成することができる。こうして、公知のスペーサを装備した従来の濾過分離装置よりも著しく軽量で廉価になり、本発明のスペーサを備えた濾過分離装置は、同じ大きさでより多くのスペーサを収容することができ、したがつて、濾過分離装置のメンブラン分離有効面積を拡張し、経費を節約することができる。

また、本発明のスペーサを、従来のスペーサの形成に使用されてきた、ポリスチレンＰＳ、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン−コーポリマーＡＢＳまたはスチレン−アクリロニトリル−コーポリマーＳＡＮのようなプラスチツクで造ることもでき、既存の濾過分離装置をオーバーホールする場合とか、少くとも部分的に新品のスペーサを使用する場合には、この対策が行われるのが通常である。特に、濾過要素は少くとも片側に本来の物質選択層を形成する有利なものに形成されている。このような濾過要素では、今ここでは目的物質としての水が透過することができ、濾過要素の内部で両方の外側層の間に集められて、濾過要素にある透過物流出穴まで流れる。濾過要素の表面を十分に活用するためには、濾過要素の両側に濾過要素を設けるのが極めて効果的である。この濾過要素の構成では、一方の濾過要素が他方の濾過要素と比較して異なる物質選択特性をもつことができて好都合であり、その結果濾過要素を貫通する透過により、流動媒体の流れに目的に応じた作用を加えることができる。

従来問題のスペーサが装填された濾過分離装置では、外側輪郭が八角形の濾過要素が使用されていたが、そうすると必ず次のような結果になつた。即ち、物質選択層を有し、場合によつては１つまたは複数の中間層を有する濾過要素から、超音波溶接装置により輪郭の異なる濾過要素を形成することはできなかつた。そうして、このような構成の濾過要素を備えた濾過分離装置では、円形のスペーサ自体が可能とするような装備にはならず、したがつて、この濾過要素ではスペーサの特定の範囲は覆われなかつた。

本発明によるスペーサに用いる濾過要素は、輪郭を円形にするのが有利で、これによりスペーサ毎のメンブラン面積は著しく拡大され、しかも、濾過分離装置とスペーサを変更する必要がなく、改造処置を施さずに既存の濾過分離装置に取り付けることもできる。こうして、濾過分離装置を流動媒体の分離に効果的に使用することができ、濾過分離装置の運転費用も削減されることになる。

本発明を一実施例を示す図に基づき更に詳述する。

図１は可逆浸透及び限外濾過により流動媒体１５（図６）を濾過し分離するための濾過分離装置１０を例示する。濾過分離装置１０は多数の濾過要素１３と（図２，６）スペーサ１１とで予め決められた長さのユニツトつまり濾過要素集積体を構成している。

図１は濾過分離装置１０を例示する概略図である。図１の概略図に示す濾過分離装置１０以外にも種々の構造の濾過分離装置が可能である。本発明によるスペーサ１１は原理的に構造の異なる濾過分離装置１０にも装備することができる。

メンブランクツシヨン形態の濾過要素１３と関連作用するスペーサ１１の構造をより良く理解するために、濾過分離装置１０について簡単に説明する。

メンブランクツシヨン形態をなす濾過分離装置１０のハウジング１０２は円筒状ないし管状のものである。ハウジング１０２にはスペーサ１１と濾過要素１３が交互に装填してある。即ち、各スペーサ１１の間に１つの濾過要素１３がある。この構造の濾過要素集積体の両端部のスペーサ１１には濾過要素１３がない。濾過要素集積体の一方の端部には円形の接続用壁板１０５が設けてあり、濾過要素集積体の他方の端部には壁板１０６が設けてある。壁板１０５には外側壁板１０７が重ね合され、壁板１０６には外側壁板１０８が重ね合される。濾過要素集積体と他の各濾過要素１３は中心の締付ボルト１０３によりまとめられている。締付ボルト１０３はこれらの濾過要素１３の中心の穴１２に通してあり、両側のナツト１０４，１１１は中心の締付ボルト１０３の両端側のねじ山延長部で、ハウジング１０２の内部にユニツトつまり濾過要素集積体をまとめて支持している。壁板１０７と壁板１０５には流動媒体１５の流入口１０９と、流動媒体１５の流出口１１０とを通してある。

流入口１０９から流入する流動媒体１５は、ハウジング１０２の内部即ち濾過要素集積体とハウジング１０２の内壁との間隙へ流入する。流動媒体１５はこの間隙を経て、壁板１０６と、壁板１０６と境界を接するスペーサ１１との間に形成された空間の中へ入る。図５に示すように、流動媒体１５はスペーサ１１の開口部１４から入り、スペーサ１１の内側表面１１９（Ａ面）に沿つて流れ、そこから周縁３５の所でスペーサ１１と隣りのスペーサ１１との間に挟まれた濾過要素１３の周りで転換して中心部の方へ戻り、再び第２のスペーサ１１の開口部１４を通過する。開口部１４から再び流動媒体１５の流れは濾過要素集積体全体の相隣接する各スペーサ１１において、同様に転換を繰り返す。透過物は中央の透過物流出穴２８と透過物流出溝１９へ向けられ、メンブランクツシヨン形態の濾過要素１３の表面から流出して、中心の締付ボルト１０３（図１）に沿つて流れ、透過物流出口１１２から外部へ出て次の処理を加えられことになる。高度に透過物を濾過して残る（アツプグレードした）流動媒体１５である残留物はジグザグ状に濾過要素集積体全体を通過した後、壁板１０５に設けられた環状の収集部４０に達し、そこから流出口１１０を経て外部へ出る。濾過要素集積体は適当な環状のパツキン１１３を介してハウジング１０２の内部に保持される。

図２〜４はスペーサ１１の各断面を示す。図２はスペーサ１１の一方の表面の平面図、図３はスペーサの他方の表面の一部を示す平面図、図４は板状の囲い部分を除いたスペーサ１１の中央部の切り口の平面図である。

このスペーサ１１は濾過分離装置１０との関連で既に述べた濾過要素集積体と連携して使用される。ここに記載した実施例では、スペーサ１１は平面円形のものであり、２つの円板状の表面１１８，１１９で区画されている。穴１２の中心１６に象徴的に示した１本の軸線は、中心の穴１２の軸線である。スペーサ１１には中心の穴１２を中心にして、多数の開口部１４が周方向等間隔に設けてあり、流動媒体１５はこれらの開口部１４を通過する。この点については図６の説明で更に詳述する。ここに挙げた実施例では、開口部１４は特定の仮想円上、つまり穴１２の中心１６を中心とする同心円上にあつて、周方向等間隔に配される。

開口部１４はスリツト状に設けてあり、開口部１４の断面は台形である。このスリツト状の開口部１４の長手方向（径方向）の側面１２０，１２１（図４）は、横方向（周方向）の側面１２２，１２３よりも長い。スペーサ１１は径方向の開口部１４に直接接する部分で、穴１２に向かつて次第に厚さが薄くなつている。図６に符号１７を付した狭隘部を参照するとよい。この狭隘部１７の先端部の断面は丸みのある形状である。

相互に離して設けられた開口部１４の間には、表面１１８，１１９から直立するウエブ１８（図４）がある。中心の穴１２の縁部には、多数の透過物流出穴（切欠）１９がある。透過物流出穴１９は予め決められた間隔を存して穴１２の中心の周りに設けられ、孔１２と同心の環状の透過物流出溝２０に通じている（特に図４を参照）。この場合、透過物流出溝２０は図６を参照して分るように、スペーサ１１の部分である延長部２１により区画されている。延長部２１は一方の表面１１９に沿つており、他方の表面１１８から離れている。

両側の表面１１８，１１９に、中心の穴１２を中心とする環状の凹部２２，２３が設けてある（図６参照）。この凹部２２，２３には例えばＯリングのようなパツキン２４，２５が収容されている。これらのパツキン２４，２５は、図６に示すように凹部２２，２３に挿入付着してある。凹部２３が穴１２の中心１６から径方向に離れている距離２６は、穴１２の中心１６と濾過要素１３の中央の透過物流出穴２８の内部との間の径方向の距離２７よりも長い。

メンブランクツシヨン形態の濾過要素１３は外縁部が円形であるが、任意の多角形にすることも可能である。図示の濾過要素１３はすべての場合に円板であり、濾過要素１３の外側輪郭はスペーサ１１の縁部３４，３５を外側から密閉することなく、濾過要素１３をスペーサ１１の表面１１８，１１９の上に載せることができるようになつている。こうして、既に述べたように、流動媒体１５は濾過要素１３に沿つて径方向に流れた後に折り返すことができ、濾過要素１３の下側をスペーサ１１の表面１１８に沿つて径方向に通過し開口部１４に達する。濾過要素１３は図２では一点鎖線で示した。図２，６にも示したように、濾過要素１３はその中央の透過物流出溝２０が、スペーサ１１の穴１２の中心１６と軸方向に並ぶように、スペーサ１１の上に延在している。

スペーサ１１の両表面１１８，１１９には、離隔して配置された多数の突出部２９が表面から突出している。これらの突出部２９は各表面１１８，１１９と平行な表面２９０を有する（図７，８参照）。

表面２９０は平坦に形成されていて、突出部２９の表面を取り巻く縁部２９１に丸みがつけられている。突出部２９は表面１１８，１１９に対して垂直であり、流動媒体１５の流れの方向と平行な台形の横断面を有する（図８参照）。図７に示すように、突出部２９の表面２９０の側面２９２は、半円形または放物線状に形成されるが、実際上長方形にすることもできる。このようにして、側面２９２に向かつて流れまたは側面２９２から流れ去る流動媒体１５に加わる液圧抵抗を小さくする（図２，６，７の符号１５を付けた矢印を参照）。図示してないが、突出部２９の表面２９０は実際に台形の輪郭にすることもできる。

表面１１８，１１９に平行して形成されたウエブ表面３０の上にも、ここから突出する突出部２９を設ける（図４参照）。しかし、ウエブ表面３０から突出する突出部２９は、スペーサ１１の表面１１８，１１９を基準にすれば、表面１１８，１１９の上の突出部２９と全く同じ高さである。このようにして、濾過要素１３は全ての突出部２９の上に確実に載せられ、スペーサ１１の表面１１８，１１９に平らに支承される。これにより、濾過分離装置１０に十分に大きな初期圧力が生じた時に、濾過分離装置１０と関連して示した中心の締付ボルト１０３によりパツキン２４，２５の横断面が僅かに変形して密着する（図６参照）。

特に、図２，３，７の部分拡大図から明瞭に分かるように、突出部２９は表面１１８，１１９の上の放射線３６の格子点３７に配置される。格子点３７は中心の穴１２の中心１６から始まつている。表面１１８，１１９の上の突出部２９は、中心の穴１２の中心１６から始まつている半径３８が異なる多数の同心円３９の上の格子点３７に配設される。中心１６と同心をなす同心円３９は、都合に応じて隣接の同心円３９と等間隔または異なる間隔に離すことができる。

図２と図３の比較から、表面１１８，１１９の内の一方の表面の突出部２９の数は、他方の表面の突出部２９の数と異なるようにできる。また、本明細書の冒頭に記載した濾過分離装置１０のそれのように、例えば濾過分離装置１０の濾過要素１３とスペーサ１１との濾過要素集積体の流入口１０９での流動媒体１５の初期圧力と、流動媒体１５が貫流する濾過要素集積体の流出口１１０での極めて低い圧力との間に、圧力差が生じることを考慮に入れて、濾過要素１３またはスペーサ１１ごとに、突出部２９の数が異なるスペーサを使用することも可能である。

例えば図２から明らかなように、突出部２９が点在している相隣接する同心円３９の格子点３７は、相互にずらして配置することができる。

外側の表面１１８の１つに、多数のピン状の突出部３１が中心の穴１２の周囲に設けてある。他の表面１１９には対応する数の凹部３２が設けてある。スペーサ１１の突出部３１と凹部３２はそれを貫く仮想軸線３３を基準にすると、図６に示すように、穴１２の中心１６から等間隔にある。スペーサ１１の突出部３１と凹部３２は通常横断面の形が同じで、ここに示した実施例では円形である。ピン状の突出部３１と凹部３２とにより、スペーサ１１の表面または側面にそれぞれメンブランクツシヨン形態の各濾過要素１３を含めて任意の大きさのスペーサ集積体を束ねて置くことができる。これらのスペーサ集積体は同じ高さ（間隔）で相互に向き合つている。

特に図５に示すように、各スペーサ１１は両表面１１８，１１９に外側を巡る縁部３４，３５を有し、縁部３４の１つは表面１１８の面法線を基準にして、少くともメンブランクツシヨン形態の各濾過要素１３の厚み分だけ高い。これを特に図６，８に明瞭に示した。このようにして形成された円板状の中空部には、既に記載したように濾過要素１３を挿入してあり、濾過要素１３の表面１３１は、図６の記載では下方の内側の表面であるが、延長部２１と平らである。図１に示すように、多数のスペーサ１１は１つのスペーサまたは濾過要素の集積体である場合には、それぞれの間に１つの濾過要素１３を挟んでいて、濾過要素１３の表面１３１はスペーサ１１の表面１１８の突出部２９の上にあり、一方、他の表面１３０は隣接のスペーサ１１の他の表面１１９の突出部２９の上にある。

当初に記載したように、流動媒体１５はジグザグ状に一度表面１１８の上を開口部１４の方へ流れ、図２，６に示すように、そこで転換し、表面１１９の上を流れて開口部１４からＡ面側へ出て、メンブランクツシヨン形態の各濾過要素１３の外側の閉鎖限界縁３５を回つて、一方のスペーサ１１の縁部３４と他方のスペーサ１１の縁部３５との間の間隙を通つて転換し、隣接するスペーサ１１の開口部１４からＢ面側へ戻る。

濾過要素１３の物質選択性の分離層を境に、流動媒体１５はその中に含まれていて、分離する必要がある例えば海水から塩分を分離され、塩分を分離された水は濾過要素の選択性分離層に浸透し、両方の表面１３０，１３１の間の空間で、透過物が濾過要素１３の透過物流出口１３３の正面から透過物流出溝２０へ出て、そこから透過物流出穴１９を経て締付ボルト１０３に沿つて、図１に示すように、適宜の態様で集められて濾過分離装置１０の透過物流出口１１２から出て行く。

スペーサ１１は特にプラスチツクのポリオキシメチレンＰＯＭで製造することができ、これにより一方ではスペーサ１１の強度を大きくすることができ、他方では原理的には同様に使用される極めて軽量のプラスチツク類と比較すると、高い耐温性が達成される。

スペーサ１１を形成するための他のプラスチツク類は例えばポリスチレンＰＳ、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン−コーポリマーＡＢＳ、またはスチレン−アクリロニトリル−コーポリマーＳＡＮである。

しかし、スペーサ１１は金属材料または複合材料、例えば金属とプラスチツクの組み合わせの材料でも形成できる。

ケーシング内部で多数のスペーサと濾過要素とが濾過要素集積体を形成している、流動媒体濾過分離装置の側面断面図である。 スペーサの正面図である。 図２の上半部の正面図である。 図２，３に示したスペーサの中心部の正面図である。 図２の線Ａ−Ｂによるスペーサの拡大側面断面図である。 図５のＥ部の拡大側面断面図である。 スペーサの複数の突出部を示す正面図である。 図７のスペーサの一部を拡大して示す側面断面図である。

符号の説明

１０ 濾過分離装置 １７ 狭隘部
１０２ ハウジング １８ ウエブ
１０３ 締付ボルト １９ 透過物排出穴
１０４ ナツト ２０ 透過物排出溝
１０５ 壁板 ２１ 延長部
１０６ 壁板 ２２ 凹部
１０７ 壁板 ２３ 凹部
１０８ 壁板 ２４ パツキン
１０９ 流入口 ２５ パツキン
１１ スペーサ ２６ 距離
１１０ 流出口 ２７ 距離
１１１ ナツト ２８ 透過物流出穴
１１２ 透過物流出口 ２９ 突出部
１１３ パツキン ２９０ 突出部の表面
１１８ 表面 ２９１ 突出部の表面の縁部
１１９ 表面 ２９２ 側面
１２ 中心の穴 ３０ ウエブの表面
１２０ 側面 ３１ 突出部
１２１ 側面 ３２ 凹部
１２２ 側面 ３３ 軸線
１２３ 側面 ３４ 縁部
１３ 濾過要素 ３５ 縁部
１３０ 表面 ３６ 放射線
１３１ 表面 ３７ 格子点
１３３ 透過物排出口 ３８ 半径
１４ 開口部 ３９ 同心円
１５ 流動媒体 ４０ 収集部
１６ 穴の中心

Claims (20)

1. 可逆浸透と限外濾過とにより流動媒体（１５）を濾過し分離する分離濾過装置（１０）の、円筒形のハウジングの内部に収容されて流動媒体（１５）の流れを案内するスペーサ（１１）において、各１対の円板状のスペーサ（１１）の間に１つの濾過要素（１３）を介装し、スペーサの中心の穴（１２）の回りに周方向等間隔に多数の開口部（１４）を設け、流動媒体（１５）がスペーサ（１１）の周囲から流入し、かつ前記開口部（１４）へ流出するようにし、スペーサ（１１）の少くとも一方の表面（１３０，１３１）に該表面から隆起する多数の突出部（２９）を周方向等間隔に設け、前記突出部（２９）に表面（１１８，１１９）と平行に並ぶ表面（２９０）を設けたことを特徴とするスペーサ。
2. 前記突出部（２９）の表面（２９０）を平坦に形成した、請求項１に記載のスペーサ。
3. 前記突出部の表面（２９０）の縁部（２９１）の角部が丸みを帯びている、請求項１または２に記載の保持要素。
4. 前記スペーサ（１１）の表面（１１８，１１９）に垂直な突出部（２９）の横断面が台形である、請求項１〜３のいずれかに記載のスペーサ。
5. 前記突出部（２９）の表面（２９０）の輪郭が長方形である、請求項１〜４のいずれかに記載のスペーサ。
6. 前記突出部（２９）の表面（２９０）の輪郭が台形である、請求項１〜４のいずれかに記載のスペーサ。
7. 前記表面（１３０，１３１）上の突出部（２９）が、中心の穴（１２）の中心（１６）から延びる放射状の線（３６）と、中心（１６）に関する同心円（３９）との交点（３７）に形成されている、請求項１〜６のいずれかに記載のスペーサ。
8. 前記表面（１１８，１１９）上の突出部（２９）が、中心の穴（１２）の中心（１６）から延びる放射状の線（３６）と、半径（３８）が異なる多数の同心円（３９）との交点（３７）に形成されている、請求項７に記載のスペーサ。
9. 前記突出部（２９）が、周方向に隣接する２つの放射状の線（３６）と半径の異なる同心円（３９）との交点に形成される、請求項８に記載のスペーサ。
10. 一表面（１１８）上の突出部（２９）の数が、他の表面（１１９）上の突出部（２９）の数よりも多い、請求項１〜９のいずれかに記載のスペーサ。
11. 前記中心の穴（１２）に流動媒体（１５）が通過する多数の開口部（１４）が周方向等間隔に設けてある、請求項１〜１０のいずれかに記載のスペーサ。
12. 前記開口部（１４）の間へスペーサ（１１）の両表面（１１８，１１９）からウエブ（１８）が突出する、請求項１１に記載のスペーサ。
13. 前記表面（１１８，１１９）と平行をなすウエブ（１８）の表面（３０）の、ウエブ（１８）から離れた部分に、少くとも１つの突出部（２９）が突出する、請求項１２に記載のスペーサ。
14. 前記ウエブはプラスチツクである、請求項１〜１３のいずれかに記載のスペーサ。
15. 前記プラスチツクはポリオキシメチレンＰＯＭである、請求項１４に記載のスペーサ。
16. 前記プラスチツクはポリスチレンＰＳ、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン・コーポリマ−ＡＢＳまたはスチレン・アクリロニトリル・コーポリマーＳＡＮである、請求項１４に記載のスペーサ。
17. 前記濾過要素（１３）の輪郭は円形である、請求項１〜１６のいずれかに記載のスペーサ。
18. 前記濾過要素（１３）はメンブランクツシヨン状に形成されている、請求項１〜１７のいずれかに記載のスペーサ。
19. 前記メンブランクツシヨンは少くとも片側にメンブラン要素を有する、請求項１８に記載のスペーサ。
20. 前記メンブランクツシヨンは両側にメンブラン要素を有し、該メンブラン要素は他方のメンブラン要素と物質選択係数が異なる、請求項１８に記載のスペーサ。

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