JP2014507268A - 新規形状の濾過エレメント - Google Patents

Abstract

【課題】新規な濾過エレメントの提供。
【解決手段】長手方向に中心軸（Ａ）を有し、かつ被濾過流体媒体を流通させて支持体（１）の外縁（１_１）で濾液を回収するための複数の導管（Ｃ_０１、Ｃ_１１、Ｃ_１２…Ｃ_２１、Ｃ_２２…Ｃ_ｎ１、Ｃ_ｎ２…）を備えた円柱状の硬質多孔質支持体（１）を備える、流体媒体を濾過するための濾過エレメント（Ｉ）であって、上記導管は上記支持体（１）中に中心軸（Ａ）に平行に設けられ、該導管（Ｃ_０１、Ｃ_１１、Ｃ_１２…Ｃ_２１、Ｃ_２２…Ｃ_ｎ１、Ｃ_ｎ２…）は特に、少なくとも３つの濾過環（Ｆ_１、Ｆ_２…Ｆ_ｎ）を形成し、支持体外縁に近い順に第ｎ列、第ｎ−１列、及び第ｎ−２列の環と呼ぶ３つの環において、前記連結流通路の軸（Ｙ、Ｙ_１、Ｙ_２…Ｙ_ｎ、Ｙ_１１…、Ｙ_２１…、Ｙ_ｎ１…）及び導管の軸（Ｘ、Ｘ_１…Ｘ_ｎ、Ｘ_１１…、Ｘ_２１…、Ｘ_ｎ１…）のうち、少なくとも１組の、互いに隣接する３本の軸が、支持体の機械的強度が増加するように略一直線上に並び、前記濾過エレメントが濾過環を４つ以上有する場合、支持体外縁に近い順に第ｎ列、第ｎ−１列、及び第ｎ−２列の環と呼ばれる３つの環のうち、少なくとも一つの環の導管数が、第１列の環と呼ばれる支持体中心に最も近い環の導管の数の倍数になっていない濾過エレメント（Ｉ）を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明の技術分野は被処理流体媒体に含まれる分子や粒子を確実に分離するのに適した濾過エレメントを用いた接線分離に関するものである。本発明は、より具体的には、独自の形状を有する硬質多孔質支持体を備え、その中に被濾過流体を流通させるための導管が配置されている、新規な濾過エレメントを主題とするものである。

本発明の濾過エレメントは、広義では濾過分野、とりわけナノ濾過、限外濾過、精密濾過、逆浸透において有用である。

従来、濾過エレメントの多くは、筒形もしくは平たい形状の支持体から製造されている。特に、多孔質支持体（例えば無機素材製の、とりわけセラミック製の多孔質支持体）を有し、一連の導管が設けられた筒形の濾過エレメントが提案されている。支持体の各導管表面には、単一の又は複数の層からなる分離層、例えば無機素材製のもの、が付着されていてもよく、焼結によりこの分離層は互いに連結されていてもよく、また支持体とも連結されていてもよい。この分離層によって濾過エレメントの濾過力を調節することができる。

筒形の濾過エレメントの場合、上記硬質多孔質支持体は細長い形をしており、その軸に対して垂直方向に切断するとその断面は多角形か円形である。多孔質支持体内に複数の導管を有しており、その導管が互いに平行に、また長手軸に対しても平行に配置された支持体はすでに多数報告されており、それらのうちのいくつかは本願の出願人によるものである。一連の非円形導管を有する濾過エレメントについて例を挙げると、特許文献１（ＣＥＲＡＳＩＶ）、特許文献２（ＣＯＲＮＩＮＧ）、特許文献３（ＯＲＥＬＩＳ）、特許文献４及び５（本願の出願人）、特許文献６（Ｓｏｃｉｅｔｅ ｄｅｓ Ｃｅｒａｍｉｑｕｅｓ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）、並びに特許文献７（ＯＲＥＬＩＳ）等がある。濾過作業時、導管は一方で被処理流体媒体用の入口チェンバと連通して流体媒体を濾過し、他方で出口チェンバと連通している。通常、導管の表面は少なくとも１層の分離層で覆われ、上記分離層が導管内を流通する流体媒体中の分子や粒子の分離を行う。流体媒体は入口端と呼ばれる入口側から出口端と呼ばれる出口側へと導管を一方向に流れる。このような構造を持つ濾過エレメントはふるい効果によって処理対象である生成物に含まれる分子や粒子状物質を分離する。このとき、濾過面の孔径を超える直径を有する粒子や分子は、すべて濾過面に到達した時点でせき止められる。分離の際、流体は支持体と、単一の又は複数の層からなる分離層が設置されている場合はその分離層をも横断するように移動し、支持体の多孔部へと広がり、多孔質支持体の外側表面へと送られる。被処理流体のうち、分離層及び多孔質支持体を通過したものは透過液または濾液と呼ばれ、濾過エレメントの周囲に設けられた回収チャンバによって回収される。

国際公開第９３／０７９５９号 欧州特許第０７８０１４８号明細書 国際公開第００／２９０９８号 欧州特許第０７７８０７３号明細書 欧州特許第０７７８０７４号明細書 国際公開第０１／６２３７０号 仏国特許発明第２８９８５１３号明細書

導管の、流体を濾過できる部分の表面積を増加させるため、１体の支持体の導管の数を多くすることがしばしば検討されている。導管の数が多くなることにより導管の配置パターンも多彩となる。以上を鑑み、本願の出願人は、本発明の文脈の範囲内において、新規な濾過エレメントを提供するに際し新規な形状を提案する。

本発明は、長手方向に中心軸を有し、かつ被濾過流体媒体を流通させて支持体の外縁で濾液を回収するための複数の導管を備えた円柱状の硬質多孔質支持体を備える、流体媒体を濾過するための濾過エレメントに関する。上記導管は上記支持体中に中心軸に平行に設けられ、支持体中に設けられたすべての導管の断面の総表面積は、支持体の断面の総表面積の少なくとも４２％であり、上記導管は特に、少なくとも３つの濾過環を形成し、各環において、
・導管は非円形の断面を有し、各導管の断面は支持体中心を通る対称軸を有し、
・２つの隣接する導管は連結流通路（ｐａｓｓａｇｅ ａｎｄ ｌｉｎｋｉｎｇ ｃｏｒｒｉｄｏｒｓ）によって隔てられ、上記連結流通路は支持体中心を通る対称軸を有し、
・上記濾過環を形成する導管のうち、任意の２つの導管の水力直径の比を求めたとき、その比はすべて０．７５〜１．２５、好ましくは０．９５〜１．０５の範囲内である。
さらに、上記濾過環はそれぞれ同心円状に配置され、環の間は連続する多孔領域によって互いに重なり合うことなく隔てられている。また、本発明の濾過エレメントが濾過環を４つ以上有する場合、支持体外縁に近い方から順に第ｎ列の環、第ｎ−１列の環、及び第ｎ−２列の環と呼ぶ３つの環のうち、少なくとも１つの環の導管の数は、第１列の環と呼ぶ支持体中心に最も近い環の導管の数の倍数ではない。

本発明に必須の特徴の１つによれば、支持体外縁に近い方から順に第ｎ列の環、第ｎ−１列の環、及び第ｎ−２列の環と呼ぶ３つの環では、連結流通路の軸及び導管の軸のうち、少なくとも１組の、隣接する３本の軸が略一直線上に並んでおり（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、この構造によって支持体の機械的強度が増加する。言い換えると、第ｎ列の環内のある連結流通路の軸または導管の軸が、第ｎ−１列の環のある連結流通路の軸または導管の軸と略一直線上に並んでおり、上記第ｎ−１列の環の軸は、第ｎ−２列の環の連結流通路の軸または導管の軸と略一直線上に並んでいる。これら略一直線上に並んでいる３本の軸は支持体中心Ａに対して同じ側に位置しており、この状態を「隣接している」という。

このような構造を持つ濾過エレメントは高い透過性を有し、高い濾過能力を達成するのに非常に有利である。

本発明において、本出願人はさらに、導管で形成された環を少なくとも３つ含むいくつかの支持体内の応力場を評価し、最大応力が支持体外縁に最も近い環にかかることを明らかにした。本出願人は、濾過エレメントの機械的性能を改善する観点から、支持体外縁に近い方から順に３つの環に特定の位置関係を持たせることを提案する。

第１の実施形態は、連結流通路の軸と導管の軸が、支持体の機械的強度を増加させるよう略一直線上に並ぶ。具体的には次のような状態を指す。第ｎ列の環と呼ぶ支持体外縁に最も近い環の連結流通路の軸のうち、少なくとも１本は、その内側の第ｎ−１列の環を形成する、上記連結流通路と隣接する導管の軸と略一直線上に並んでいる。その第ｎ−１列の導管の軸は、さらに内側の第ｎ−２列の環の、上記導管と隣接する連結流通路の軸と略一直線上に並んでいる。

第２の実施形態も、連結流通路の軸と導管の軸が支持体の機械的強度を増加させるよう略一直線上に並んでいる。具体的には次のような状態を指す。第ｎ列の環と呼ぶ支持体外縁に最も近い環の連結流通路の軸のうち、少なくとも１本が、その内側の第ｎ−１列の環上にある、上記連結流通路と隣接する連結流通路の軸と略一直線上に並んでいる。その第ｎ−１列の連結流通路の軸は、さらに内側の第ｎ−２列の環を形成する、上記第ｎ−１列の連結流通路と隣接する導管の軸と略一直線上に並んでいる。

上記の２つの実施形態は組み合わせてもよい。

上記２つの実施形態を組み合わせた実施形態では、第ｎ列の環と呼ぶ支持体外縁に最も近い環の連結流通路の軸のうち、少なくとも１本の軸が、その内側の第ｎ−１列の環の、上記連結流通路と隣接する連結流通路の軸と略一直線上に並んでおり、その第ｎ−１列の環の連結流通路の軸は、さらに内側の第ｎ−２列の環上にある、上記第ｎ−１列の連結流通路と隣接する連結流通路の軸と略一直線上に並んでいる。

上記２つの実施形態を組み合わせた別の実施形態では、第ｎ列の環と呼ぶ支持体外縁に最も近い環を形成する導管の軸のうち、少なくとも１本の軸が、その内側の第ｎ−１列の環を形成する、上記導管と隣接する導管の軸と略一直線上に並んでおり、さらにその第ｎ−１列の環の導管の軸は、さらに内側の第ｎ−２列の環を形成する、上記第ｎ−１列の導管と隣接する導管の軸と略一直線上に並んでいる。

上記の各実施形態における「略一直線上に並んでいる（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ａｌｉｇｎｅｄ）」という表現の意味は、本明細書中では次のように定義する。一般的には、この表現は、濾過エレメントの機械的特性を余程低下させない限りは「一直線上に並ぶ」ということについてある程度の幅があってもよいことを意味している。例えば、軸Ｘ及び軸Ｙ（Ｘ_ｎ及びＹ_ｎ−１、並びにＹ_ｎ−１及びＸ_ｎ−２、あるいはＹ_ｎ及びＸ_ｎ−１、並びにＸ_ｎ−１及びＹ_ｎ−２）が本発明でいう「略一直線上に並んでいる」場合、軸Ｘ及び軸Ｙは１本の軸として完全に一体化しているか、もしくは、２本の軸が形成する角度が３°以下、好ましくは２°未満、さらに好ましくは１°未満である。本明細書中ではすべての場合において、完全に一直線上に並んでいる状態が特に好ましい。

第ｉ列の環の導管または通路と、その隣の列である第ｉ＋１列または第ｉ−１列の環にある、上記導管または通路に最も近い通路または導管の関係を「隣接している」という。

上記実施形態との組み合わせが可能な実施形態について、その詳細は下に述べるが、本発明の濾過エレメントは次に挙げる特徴のうち１つを有していてもよく、他の特徴を排斥しないのであれば２つ以上を有していても、それらの特徴を任意に組み合わせても、あるいはすべての特徴を有していてもよい。
・一方では、第ｎ列の環と呼ぶ、支持体外縁に最も近い環の連結流通路の軸と、その内側の第ｎ−１列の環を形成する、上記第ｎ列の連結流通路と隣接する導管の軸とが、その２つの軸の間に形成される角度の許容差が、上記第ｎ−１列の環の導管の境界を画定する連結流通路の２本の対称軸によって形成される鋭角の扇形の中心角の角度の値の±１６％、好ましくは±１０％の範囲内に収まるように一直線に並んでいる。他方では、さらにその導管の軸と、さらに内側の第ｎ−２列の環上の、上記導管と隣接する連結流通路の軸とが、その２つの軸の間に形成される角度の許容差が、上記第ｎ−１列の導管の境界を画定する連結流通路の２本の対称軸によって形成される鋭角の扇形の中心角の角度の値の±１６％、好ましくは±１０％の範囲内に収まるように略一直線に並んでいる；
・一方では、第ｎ列の環と呼ぶ支持体外縁に最も近い環を形成する導管の軸と、その内側の第ｎ−１列の環上の、上記第ｎ列の導管と隣接する連結流通路の軸とが、その２つの軸の間に形成される角度の許容差が、上記第ｎ列の環の導管の境界を画定する連結流通路の２本の対称軸によって形成される鋭角の扇形の中心角の角度の値の±１６％、好ましくは±１０％、さらに好ましくは±５％の範囲内に収まるように一直線上に並んでいる。他方では、さらにその第ｎ−１列の連結流通路の軸と、さらに内側の第ｎ−２列の環を形成する、上記第ｎ−１列の連結流通路と隣接する導管の軸とが、その２つの軸の間に形成される角度の許容差が、上記第ｎ−２列の環の導管の境界を画定する連結流通路の２本の対称軸によって形成される鋭角の扇形の中心角の角度の値の±１６％、好ましくは±１０％、さらに好ましくは±５％の範囲内に収まるように略一直線上に並んでいる；
・一方では、第ｎ列の環と呼ぶ支持体外縁に最も近い環の導管の軸と、その内側の第ｎ−１列の環を形成する、上記第ｎ列の導管と隣接する導管の軸とが、その２つの軸の間に形成される角度の値が、上記第ｎ−１列の環の導管の境界を画定する連結流通路の２本の対称軸によって形成される鋭角の扇形の中心角の角度の値の±１６％、好ましくは±１０％、さらに好ましくは±５％の範囲内に収まるように一直線上に並んでいる。他方では、さらにその第ｎ−１列の環の導管の軸と、さらに内側の第ｎ−２列の環を形成する、上記第ｎ−１列の導管と隣接する導管の軸とが、その２つの軸の間に形成される角度の許容差が、上記第ｎ−１列の環の導管の境界を画定する連結流通路の２本の対称軸によって形成された鋭角の扇形の中心角の角度の値の±１６％、好ましくは±１０％の範囲内に収まるように略一直線上に並んでいる；
・一方では、第ｎ列の環と呼ぶ支持体外縁に最も近い環の連結流通路の軸と、さらに内側の第ｎ−１列の環を形成する、上記第ｎ列の連結流通路の軸と隣接する導管の軸とが、その２つの軸の間に形成される角度の値が、上記第ｎ−１列の環の導管の境界を画定する連結流通路の２本の対称軸によって形成される鋭角の扇形の中心角の角度の値の±１６％、好ましくは±１０％、さらに好ましくは±５％の範囲内に収まるように一直線上に並んでいる。他方では、さらにその第ｎ−１列の導管の軸と、さらに内側の第ｎ−２列の環上の、上記第ｎ−１列の導管と隣接する連結流通路の軸とが、その２つの軸の間に形成される角度の値が、上記第ｎ−１列の環の導管の境界を画定する連結流通路の２本の対称軸によって形成された鋭角の扇形の中心角の角度の値の±１６％、好ましくは±１０％、さらに好ましくは±５％の範囲内に収まるように略一直線上に並んでいる；
・一方では、第ｎ列の環と呼ぶ支持体外縁に最も近い環上の連結流通路の軸と、その内側の第ｎ−１列の環上の、上記第ｎ列の連結流通路と隣接する連結流通路の軸とが一直線上に並んでおり、その２つの軸の間に形成される角度の許容差は±３°、好ましくは±２°、さらに好ましくは±１°である。他方では、さらにその第ｎ−１列の環の連結流通路の軸と、さらに内側の第ｎ−２列の環上の、上記第ｎ−１列の連結流通路と隣接する連結流通路の軸とが略一直線上に並んでおり、その２つの軸の間に形成される角度の許容差は±３°、好ましくは±２°、さらに好ましくは±１°である；
・環１つあたりの導管数は、第ｎ−２列の環から第ｎ列の環にかけて増加する。これにより、特にこれら外側から３つ目までの環において、１つの環からその隣の環にかけて導管の水力直径の変化をさらに小さくすることができる。これらの環１つ当たりに含まれる導管の数は通常４以上であり、外側の列に向かうにつれて少なくとも２増加する；
・濾過環に属するいずれか２つの導管の、断面の表面積の比は、すべて０．７５〜１．２５、好ましくは０．９５〜１．０５の範囲内である；
・第ｎ列、第ｎ−１列、及び第ｎ−２列の環において、それぞれの環に含まれる導管の数は整数ｍの倍数となり、第ｎ列の環の連結流通路の軸のうち、次の特徴を有する軸の数は、整数ｍとなる。上記軸は、その内側の第ｎ−１列の環を形成する、上記第ｎ列の連結流通路と隣接する導管の軸と略一直線上に並んでおり、さらにその導管の軸は、さらに内側の第ｎ−２列の環上の、上記第ｎ−１列の導管と隣接する連結流通路の軸と略一直線上に並んでいる。このような構成を有することにより、濾過エレメントの破裂強度を非常に高くすることができる；
・同一の濾過環を形成する導管はすべて同一であり、好ましくは等間隔に配置されている。これらの導管は、好ましくは、支持体中心を向くようにして同じように配置される。このため、同一の環の導管にかかる応力はより均一化される；
・流路を仕切る仕切り部の幅は、同一の環内では等しく、隣り合う環同士でも等しい；
・各仕切り部は長さ全体にわたりその幅が一定である；
・濾過エレメントは中央導管を有し、その形状は好ましくは円形である。濾過環はそれぞれ上記中央導管に対して同心円状に配置される。通常、「中央導管」とは、その断面が支持体中心軸を通り、上記軸上に中心が来るように配置された導管のことをいう；
・濾過環はそれぞれ同心円状に配置される；
・濾過環を形成するすべての導管は、台形または三角形の断面を有する；
・濾過環を形成するすべての導管は、特に、２面の側壁、１面の外壁、隅肉部（ｆｉｌｌｅｔ）、及び（存在する場合には）１面の内壁によってその境界が画定される。上記隅肉部の輪郭は円弧状になっており、その円弧の半径は好ましくは０．３ｍｍ以上であり、０．３〜１．５ｍｍの範囲内がより好ましい；
・濾過エレメントは少なくとも四つの濾過環を有し、第ｎ列の環の連結流通路の軸と、その内側の第ｎ−１列の環を形成する、上記ｎ列の連結流通路と隣接する導管の軸とが略一直線上に並んでいる。上記第ｎ−１列の導管の軸は、さらに内側の第ｎ−２列の環上の、上記導管と隣接する連結流通路の軸と略一直線上に並んでいる。また、上記第ｎ−２列の環の連結流通路の軸は、第ｎ−３列の環上の、上記第ｎ−２列の連結流通路と隣接する連結流通路の軸と略一直線上に並んでいる；
・支持体の断面は円形または多角形である；
・中心軸に最も近い多孔領域の平均厚みは支持体外縁に最も近い多孔領域の平均厚みより小さく、支持体中心軸から外縁に向かって、ある多孔領域の平均厚みは、すぐ外側の多孔領域の平均厚みと等しいか、または、より小さい；
・導管表面は少なくとも１層の無機濾過層で覆われている。

本発明のもう１つの目的は、本発明の濾過エレメントが筐体に収容された濾過装置または濾過モジュールを提供することである。

以下に記載する通り、また本発明の支持体の実施形態を例示した添付の図面に示す通り、本発明の濾過エレメントは他にも様々な特徴を持つ。なお、図面の例は本発明の範囲を限定するものではない。

本発明の濾過エレメントの例示的な一実施形態を示した拡大断面図である。 図１Ａの濾過エレメントと類似する濾過エレメントの断面図を、図１Ａの濾過エレメントとの比較のために示したものである。本濾過エレメントでは、第ｎ列の環を支持体の長手軸に対して３．７５°回転させている。 図１Ａの濾過エレメントと類似する濾過エレメントの断面図を、図１Ａの濾過エレメントとの比較のために示したものである。本濾過エレメントでは、第ｎ−２列目の環を支持体の長手軸に対して１１．２５°回転させている。 本発明の濾過エレメントの別の例示的な実施形態を示す拡大断面図である。 本発明の濾過エレメントのさらに別の例示的な実施形態を示す拡大断面図である。 図３Ａの濾過エレメントと類似した濾過エレメントの断面図を示したものである。本濾過エレメントでは、第ｎ−１列目の環を支持体の長手軸に対して７．７°回転させている。

濾過エレメントの断面は濾過エレメントの中心軸に垂直な断面に相当する。通常、上記断面の構造と寸法は濾過エレメントの長手方向全域にわたり一定である。したがって当該断面の形状は、排出口が対称形の、マルチチャネル（複数の導管を有する）濾過エレメントの形状を表している。本明細書を通じて、支持体内の角度、厚み、断面、及び変位（位置）は支持体の断面の面内におけるものを意味する。支持体の断面では、支持体の軸と支持体の中心は一致している。

図１Ａ、２、３Ａ、及び３Ｂに示すように、無機濾過エレメントＩは、固相を有していても有していなくてもよい種々の流体媒体、好ましくは液体媒体中に含まれる分子または粒子を確実に分離または濾過するのに適した形状となっている。濾過エレメントＩは硬質多孔質支持体１を有する。上記多孔質支持体１は移動抵抗を有する物質からなるため、上記分離を行うのに適している。上記支持体１は特に、１種あるいは複数種からなる無機素材、例えば金属酸化物（特に、二酸化チタン、アルミナ、またはジルコニア）、炭素、ケイ素や金属の炭化物、窒化物などから形成されている。上記支持体１は、長手方向中心軸Ａに沿って延在する長尺状または管状の形状を有する。多孔質支持体１の孔の平均水力直径は通常２〜１２μｍである。支持体１の断面は、六角形、図面に示した円形など、様々な形状を採ることが可能である。支持体１はその外縁表面１_１が円柱状となっている。

支持体１は、支持体の長手軸Ａに平行に形成された複数の導管Ｃ_０１、Ｃ_１１、Ｃ_１２…、Ｃ_２１、Ｃ_２２…、Ｃ_ｎ１、Ｃ_ｎ２…（総称してＣ_ｉｊと呼ぶ）を備えるように設計される。上記導管は第ｉ列の濾過領域に配置され、各濾過領域は１個以上の導管を備え、多孔領域で区切られている。各多孔領域Ｚは、２つの濾過領域の間に位置し、各濾過領域は単一の導管を備えるか、または濾過環を形成する場合には複数個の導管を備える。各導管Ｃ_ｉｊの表面２（図示せず）は、導管内を循環する被処理流体媒体に接触するように、少なくとも１層の分離層で覆われていてもよい。単一の又は複数の層からなる分離層は、必要な分離能または濾過力の機能が得られるものを選択し、多孔質支持体としっかり密着させることによって、液体媒体から生じる圧力が多孔質支持体１に移行されるようにする。分離層は例えば金属酸化物、特にチタニア、アルミナ、ジルコニアなどの金属酸化物のうち少なくとも１つ、あるいは必要であればその２種以上の混合物を含み、従来から無機濾過エレメントの製造方法において用いられている懸濁液から沈着させることができる。分離層は乾燥させたのち、焼結作業を行う。これにより、複数の分離層を強固にしたり分離層同士を結合したり、分離層と多孔質支持体１を結合したりすることができる。

本発明の支持体１は、同心円状に配置された少なくとも３つの濾過環Ｆ_１、Ｆ_２、…Ｆ_ｎ（総称してＦ_ｉと呼ぶ）を有する。２つの隣り合う（連続する、もしくは隣接する）濾過環は連続する多孔領域によって隔てられている。つまり、多孔領域Ｚが２つの隣接する濾過環の間に存在する。多孔領域は、多孔質材で形成されており、その中を濾液が流通する。上記多孔領域が連続すると表現されるのは、２つの隣接する濾過環の間には明確な境界が存在しており、互いに重なったり交差したりする部分が存在しないためである。言い換えると、ある濾過環を形成する導管は、その隣の濾過環を形成する２つの導管の間には部分的にすら存在することはない。

各環は濾過領域を構成するものであり、一連の導管が閉曲線上に並んだものを環と定めることができる。つまり、これらの導管の重心は上記閉曲線上に並んでいる。図に示した例では、同一の環を形成する導管はある円周上に設けられている。

各環における導管の断面は非円形である。図に示した例では、環の導管の断面は台形である。より一般的には、濾過環の導管が濾過環の扇型（ｓｅｃｔｏｒ）の形を画定する。扇型の形状は、濾過性や機械的強度を保つのに適した形状となっている。これらの導管は、支持体の外縁１_１の方を向いた１面の壁面（外壁）、支持体中心Ａの方を向いた１面の壁面（内壁）、及び上記内壁と外壁をつなぐ２面の側壁Ｒを有する。ふつう、側壁は隅肉部を介して内壁及び外壁とつながっている。内壁は２面の側壁Ｒをつなぐ１つの隅肉部に置き替えられる場合もある。側壁の端点は両端の、隅肉部の直前にある２つの端点である。各側壁に対して、上記２つの端点を結ぶ方向を方向ｄと定める。本発明では、方向ｄは支持体の中心方向を向いており、側壁Ｒは半径方向壁（ｒａｄｉａｌ ｗａｌｌ）とも呼ぶ場合がある。但し方向ｄは必ずしも支持体中心を通る必要はない。１つの導管が有する２面の半径方向壁Ｒの方向ｄは、上記導管よりも支持体中心に近いある１点、特に、図１Ａに示すように、上記導管と支持体中心の間に位置する点Ｄで交わる。図に示した変形例では、導管の輪郭を決定する役割も持つ半径方向壁Ｒが直線状の側面となっているため、方向ｄはこれらの側面と重なっている。また、同一の環を形成する２つの導管が共通の連結流通路Ｐを有しているとき、上記２つの導管は隣接しているという。よってこの連結流通路Ｐは、同一の環を形成する２つの隣接する導管を隔てる仕切りでもある。

本明細書では、濾過環と多孔領域はそれぞれ別の列を形成すると想定し、列番号は支持体外縁方向に向って増加していく。従って、２つの濾過環（または多孔領域）を想定したとき、外縁により近い濾過環（または多孔領域）の番号は、中心により近い濾過環（または多孔領域）よりも大きくなる。このように、ある列の環は、その列よりも列番号の大きい環に包囲されている。

図１Ａに示す例では、支持体は３つの濾過環Ｆ_１〜Ｆ_３及び中央導管Ｃ_０１を備えている。この構成により、特に、濾過する材料が支持体中心に滞留するのを防ぐことができる。図に示す例では、中央導管Ｃ_０１の形状は円形であるが、多角形などの他の形状でも構わない。一方、各濾過環は一連の非円形導管から成る。中央導管は、多孔領域Ｚ_０によって第１列の濾過環と隔てられている。濾過環Ｆ_１及びＦ_２は多孔領域Ｚ_１によって、また、濾過環Ｆ_２及びＦ_３は多孔領域Ｚ_２によって、それぞれ隔てられている。各濾過環において、各導管は総称してＰと呼ばれる濾液の仕切り部によって隔てられている。なお第１列の環ではＰ_１、第２列の環ではＰ_２、第３列の環ではＰ_３と呼ぶ。これらの仕切り部Ｐ_１、Ｐ_２、及びＰ_３により、濾液は支持体の中を、１つ目の多孔領域から次の領域へ、そしてこれも多孔質である外縁領域Ｚｐまで移動して支持体１の外側表面１_１まで到達することができる。図１Ａに示す例では、支持体外縁に最も近い環Ｆ_３の導管は、本出願人による仏国特許発明第２７４１８２１号明細書に記載されているような円弧形状の輪郭を有しているが、環Ｆ_３の導管の外壁と支持体の外縁１_１の間にある領域Ｚｐの幅が一定となるように設定してもよい。

濾液を流れやすくするために、上記連結流通路Ｐ_１、Ｐ_２、及びＰ_３は支持体中心Ａを通る対称軸を有する。これらの対称軸を総称してＹと呼び、第１列の環ではＹ_１、第２列の環ではＹ_２、第３列の環ではＹ_３とする。連結流通路Ｐ及び対称軸Ｙは、第ｉ列の環において、導管Ｃ_ｉｊとＣ_{ｉ（ｊ＋１）}の間にある連結流通路をＰ_ｉｊとし、その対称軸をＹ_ｉｊとする、という規則に従って添字を付与される。

また、濾過表面積を最適化する観点から、濾過環の導管の多くは支持体中心を通る、総称してＸと呼ばれる対称軸を有する。総称して、これらの対象軸を、第１列の環ではＸ_１、第２列の環ではＸ_２、第３列の環ではＸ_３と呼び、より具体的な名前を付ける場合には、その対称軸を有する導管の添字と同じ添字を使用する。

上記の濾過環Ｆ_１〜Ｆ_３は中心軸Ａから支持体外縁１_１に向かって、次のように配置される。
・第１列の濾過環Ｆ_１は、８つの同一の台形の導管Ｃ_１１〜Ｃ_１８で形成され、
・第２列の濾過環Ｆ_２は、１６の同一の台形の導管Ｃ_２１〜Ｃ_２１６で形成され、
・第３列の濾過環Ｆ_３は、２４の同一の台形の導管Ｃ_３１〜Ｃ_３２４からなる環で形成される。

このように、それぞれの濾過環が有する導管の数は中心から支持体外縁へ向かうにつれて増加していく。

同一の形状、同一の断面、及び、同一の水力直径を有し、誤差があったとしてもその誤差が製造過程で生じる軽微な範囲に収まっている限り、同一の環中の導管は互いに同一であるものとする。正確な実施形態によれば、支持体の外径は４１ｍｍ、第１列、第２列、及び第３列の環の平均水力直径（１つの環に含まれる全導管の平均水力直径の数学的平均値を指す）はそれぞれ４．００ｍｍ、４．０４ｍｍ、４．００ｍｍであり、中央導管Ｃ_０１の水力直径は４．００ｍｍである。よって、１つの環とその隣の環では平均水力直径に軽微な差がある。同様のことは、断面の表面積についても言える。第１列、第２列、及び第３列の環の断面の平均表面積（１つの環に含まれる全導管の断面の表面積の数学的平均値を指す）はそれぞれ１４．７ｍｍ^２、１４．５ｍｍ^２、１３．８ｍｍ^２であり、中央導管Ｃ_０１の断面の表面積は１２．５ｍｍ^２である。

濾過環Ｆ_１〜Ｆ_３は中央導管Ｃ_０１に対して同心円状に配置される。第１列の環Ｆ_１を形成する導管Ｃ_１１、Ｃ_１２…Ｃ_１８の重心は、中心軸Ａと同軸円上に並んでいる。この同軸円の直径は、第２列の濾過環Ｆ_２を形成する導管Ｃ_２１、Ｃ_２２…Ｃ_２１６の重心が並ぶ同軸円の直径よりも小さくなっている。以下同様にこれを繰り返す。

図１Ａに示した本発明の実施形態の本質的特徴の１つによれば、支持体１の外縁１_１に最も近い第３列の環Ｆ_３に配置される少なくとも１本の連結流通路Ｐ_３の軸Ｙ_３は、その内側の第２列の環Ｆ_２上にある、上記連結流通路Ｐ_３と隣接する導管の軸Ｘ_２と略一直線上に並ぶ。さらにこの導管の軸Ｘ_２は、その内側の第１列の環Ｆ_１上にある、上記導管と隣接する連結流通路Ｐ_１の軸Ｙ_１と略一直線上に並ぶ。本発明において、連結流通路Ｐの軸Ｙが、導管の対称軸Ｘと略一直線上に並ぶのは、これら２本の軸が一本の線として合流している場合、あるいはその２つの軸の間に形成される角度の値が、導管の境界を画定する連結流通路の２本の対称軸で形成される鋭角の扇形の中心角の角度の値の±１６％未満、好ましくは±１０％未満、特に好ましくは±５％未満である場合である。２本の隣り合うＹ軸によって形成される鋭角の扇形の中心角は、例えば５°〜６０°である。特に、本発明において、略一直線上に並んでいるＸ_ｎ−１及びＹ_ｎの２本の軸、並びにＹ_ｎ−２及びＸ_ｎ−１の２本の軸については、２本の軸同士は完全に重なるか、もしくはその２つの軸によりに形成される角度が３°以下、好ましくは２°未満、さらに好ましくは１°未満である。好ましい変形例では、Ｙ_ｎ、Ｘ_ｎ−１、及びＹ_ｎ−２は完全に一本の直線上に並んでいる。本発明では、このように軸同士が二重に直線的に並ぶ配列をとることにより、濾過エレメントは使用時に生じる高い圧力に耐えることができる。本出願人は実際に、第３列の環上の連結流通路Ｐ_３と第２列の環の導管の外壁の中央部とが揃っている領域にかかる最大応力が、第１列の環Ｆ_１の連結流通路Ｐ_１が上記した第２列の環の導管の内壁の略中央に位置することにより相殺されていることを確認した。

図１Ａでは、同一の環、特に環Ｆ_２上において、すべての導管は同一で、等間隔で配置されている。第２列の環の導管を囲む流路Ｐ_２の２本の対称軸Ｙ_２（例えば、Ｙ_２１及びＹ_２２）によって画定される鋭角の扇形は、すべて同等である。図に示した例では、これらの扇形の中心角は１５°となっている。さらに、図１Ａでは、本発明の支持体の断面で、軸が正確に二重に重なる箇所が８か所見られる。Ｆ_１〜Ｆ_３の各環上に配される導管数はこの８の倍数になっている。軸が正確に重なる箇所は以下の通りである。
・一方は、支持体１の外縁１_１に最も近い第３列の環Ｆ_３の連結流通路Ｐ_３２の軸Ｙ_３２と、その内側の第２列の環Ｆ_２を形成する、上記通路Ｐ_３２と隣接する導管Ｃ_２２の軸Ｘ_２２との間、もう一方は、上記導管Ｃ_２２の軸Ｘ_２２と、その内側の第１列の環Ｆ_１上にある、上記導管Ｃ_２２と隣接する連結流通路Ｐ_１１の軸Ｙ_１１との間。
・一方は、第３列の環Ｆ_３上にある連結流通路Ｐ_３５の軸Ｙ_３５と、その内側の第２列の環Ｆ_２を形成する、上記通路Ｐ_３５と隣接する導管Ｃ_２４の軸Ｘ_２４との間、もう一方は、上記導管Ｃ_２４の軸Ｘ_２４と、その内側の第１列の環Ｆ_１上にある、上記導管Ｃ_２４と隣接する連結流通路Ｐ_１２の軸Ｙ_１２との間。
・一方は、第３列の環Ｆ_３上にある連結流通路Ｐ_３８の軸Ｙ_３８と、その内側の第２列の環Ｆ_２を形成する、上記通路Ｐ_３８と隣接する導管Ｃ_２６の軸Ｘ_２６との間、もう一方は、上記導管Ｃ_２６の軸Ｘ_２６と、その内側の第１列の環Ｆ_１上にある、上記導管Ｃ_２６と隣接する連結流通路Ｐ_１３の軸Ｙ_１３との間。
・一方は、第３列の環Ｆ_３上にある連結流通路Ｐ_３１１の軸Ｙ_３１１と、その内側の第２列の環Ｆ_２を形成する、上記通路Ｐ_３１１と隣接する導管Ｃ_２８の軸Ｘ_２８との間、もう一方は、上記導管Ｃ_２８の軸Ｘ_２８と、その内側の第１列の環Ｆ_１上にある、上記導管Ｃ_２８と隣接する連結流通路Ｐ_１４の軸Ｙ_１４との間。
・一方は、第３列の環Ｆ_３上にある連結流通路Ｐ_３１４の軸Ｙ_３１４と、その内側の第２列の環Ｆ_２を形成する、上記通路Ｐ_３１４と隣接する導管Ｃ_２１０の軸Ｘ_２１０と、もう一方は、上記導管Ｃ_２１０の軸Ｘ_２１０と、その内側の第１列の環Ｆ_１上にある、上記導管Ｃ_２１０と隣接する連結流通路Ｐ_１５の軸Ｙ_１５との間。
・一方は、第３列の環Ｆ_３上にある連結流通路Ｐ_３１７の軸Ｙ_３１７と、その内側の第２列の環Ｆ_２を形成する、上記通路Ｐ_３１７と隣接する導管Ｃ_２１２の軸Ｘ_２１２との間、もう一方は、上記導管Ｃ_２１２の軸Ｘ_２１２と、その内側の１列の環Ｆ_１上にある、上記導管Ｃ_２１２と隣接する連結流通路Ｐ_１６の軸Ｙ_１６との間。
・一方は、第３列の環Ｆ_３上にある連結流通路Ｐ_３２０の軸Ｙ_３２０と、その内側の２列の環Ｆ_２を形成する、上記通路Ｐ_３２０と隣接する導管Ｃ_２１４の軸Ｘ_２１４との間、もう一方は、上記導管Ｃ_２１４の軸Ｘ_２１４と、その内側の１列の環Ｆ_１上にある、上記導管Ｃ_２１４と隣接する連結流通路Ｐ_１７の軸Ｙ_１７との間。
・一方は、第３列の環Ｆ_３上にある連結流通路Ｐ_３２３の軸Ｙ_３２３と、その内側の２列の環Ｆ_２を形成する、上記通路Ｐ_３２３と隣接する導管Ｃ_２１６の軸Ｘ_２１６との間、もう一方は、上記導管Ｃ_２１６の軸Ｘ_２１６と、その内側の１列の環Ｆ_１上にある、上記導管Ｃ_２１６と隣接する連結流通路Ｐ_１８の軸Ｙ_１８との間。

図１Ａに示した断面には４本の対称軸がある点には注目すべきである。

図に示した例では、環１、２、及び３を形成する各種導管のうち、隣接するＸ軸同士が一直線上に並んでいる箇所が８箇所ある（導管Ｃ_１１、Ｃ_２１、及びＣ_３１上；導管Ｃ_１２、Ｃ_２３、及びＣ_３４上；導管Ｃ_１３、Ｃ_２５、及びＣ_３７上；導管Ｃ_１４、Ｃ_２７、及びＣ_３１０上；導管Ｃ_１５、Ｃ_２９、及びＣ_３１３上；導管Ｃ_１６、Ｃ_２１１、及びＣ_３１６上；導管Ｃ_１７、Ｃ_２１３、及びＣ_３１９上；並びに導管Ｃ_１８、Ｃ_２１５、及びＣ_３２２上）。

本発明の効果を実証するために、Ａｂａｑｕｓのソフトウェアを使って検討し、１００ＭＰａの圧力に相当する応力を各導管にかけたときに支持体内に生じる応力場を評価した。ここで重要なのは、どのような内側からの力がかかっても、応力は正確に等しく分散されるということである。したがって、算出された結果は、かけられた内側からの力の値に左右されることはない。図１Ａの支持体との比較用に作製した図１Ｂ及び図１Ｃの支持体を図１Ａの支持体と比較した。図１Ｂ及び図１Ｃは、長手軸Ａに対して第３列の環または第１列の環をある角度分回転させた以外は、すべてにおいて図１Ａと等しい。図１Ｂでは、支持体の長手軸Ａを中心に第３列の環を３．７５°回転させている。一方、図１Ｃにおいては、支持体の長手軸Ａを中心に第１列の環を１１．２５°回転させている。したがって、図１Ａでは、軸Ｙ_３２、Ｘ_２２、及びＹ_１１は一直線上に並んでいるのに対し、図１Ｂでは、軸Ｘ_２２及びＹ_１１は一直線上に並んでいるが、軸Ｙ_３２は３．７５°ずれている。同様に、図１Ｃでは、軸Ｘ_２２及びＹ_３２は一直線上に並んでいるが、軸Ｙ_１１は１１．２５°ずれている。図１Ａの最大応力は７１．５ＭＰａであるのに対し、図１Ｂ、図１Ｃではそれぞれ７７．４ＭＰａ、８０．７ＭＰａと算出された。つまり、第ｎ列〜第ｎ−２列（図１Ａ〜１Ｃの場合は第３列〜第１列に相当）の環を形成する導管の本発明の新しい配置によって、強度の低い局所的な領域を著しく減らすことができる。観察された応力は、導管内を流れる流体によって生じる圧力、特にウォーターハンマー現象によって生じる圧力に関連する。この内圧によって濾過する材料にひずみが生じやすくなり、またその材料に応力がかかることになる。本発明の形状構造により、支持体断面にかかる応力をより偏りなく分散させることができる。この事実によると、例えば、最適な構成を有する断面の形状構造が一定の角度を保ったままｍ倍になっても、せん断力の影響を制限することができるこの偏りのない配置に従ったものとなる。偏りのある構造になればなるほど、高硬度領域（半径方向を向いた仕切り部のすべてが一直線に並んだ状態）と低硬度領域（不規則に配置された状態）の混在が増え、歪みが大きくなり、これら２つの領域間のせん断力の影響がより大きくなってしまう。

図２は本発明の別の例示的な実施形態を示す。本実施形態では、支持体１は四つの濾過環Ｆ_１〜Ｆ_４を有する。図に示したように、ここでも支持体は円形の中央導管Ｃ_０１を有し、これを中心として濾過環Ｆ_１〜Ｆ_４が同心円状に設けられている。これらの濾過領域は、支持体１の中心軸Ａから外縁１_１に向かって以下のように配置されている。
・第１列の濾過環Ｆ_１は、６つの同一の台形の導管Ｃ_１１〜Ｃ_１６で構成されており、
・第２列の濾過環Ｆ_２は、１０の同一の台形の導管Ｃ_２１〜Ｃ_２１０で構成されており、
・第３列の濾過環Ｆ_３は、１５の同一の台形の導管Ｃ_３１〜Ｃ_３１５で構成されており、
・第４列の濾過環Ｆ_４は、２０の同一の台形の導管Ｃ_４１〜Ｃ_４２０で構成されている。

正確な実施形態では、支持体の外径は２５ｍｍ、第１列〜第４列の各環の平均水力直径は、それぞれ２．３０ｍｍ、２．３２ｍｍ、２．３１ｍｍ、２．２８ｍｍであり、中央導管Ｃ_０１の水力直径は２．３０ｍｍである。したがって、１つの環とその隣の環では、その水力直径において少し差がある。断面の表面積についても同様のことが言える。第１列〜第４列の各環の断面の平均表面積（１つの環が有するすべての導管の断面の表面積の数学的平均値）は、それぞれ４．６ｍｍ^２、４．８ｍｍ^２、４．７ｍｍ^２、４．５ｍｍ^２であり、中央導管Ｃ_０１の断面表面積は４．２ｍｍ^２である。

図２において、第ｎ列〜第ｎ−２列の環に相当するのは第４列〜第２列の環である。この実施例では、本発明の本質的特徴である、支持体の断面で軸同士が正確に二重に重なっている箇所が５か所見受けられる。各環Ｆ_２〜Ｆ_４上に存在する導管の数は５の倍数となっている。ところが、各環Ｆ_２〜Ｆ_４上の導管数（それぞれ、１０、１５、２０）は、支持体中心に最も近い環Ｆ_１の導管数である６の倍数にはなっていない。

厳密に一直線に並んでいる箇所は以下の通りである。
・一方は、支持体１の外縁１_１に最も近い第４列の環Ｆ_４の連結流通路Ｐ_４２の軸Ｙ_４２と、その内側の第３列の環Ｆ_３を形成する、上記通路Ｐ_４２と隣接する導管Ｃ_３２の軸Ｘ_３２との間、もう一方は、上記導管Ｃ_３２の軸Ｘ_３２と、その内側の第２列の環Ｆ_２上にある、上記導管Ｃ_３２と隣接する連結流通路Ｐ_２１の軸Ｙ_２１との間。
・一方は、第４列の環Ｆ_４上にある、連結流通路Ｐ_４６の軸Ｙ_４６と、その内側の第３列の環Ｆ_３上を形成する、上記通路Ｐ_４６と隣接する導管Ｃ_３５の軸Ｘ_３５との間、もう一方は、上記導管Ｃ_３５の軸Ｘ_３５と、その内側の第２列の環Ｆ_２上にある、上記導管Ｃ_３５と隣接する連結流通路Ｐ_２３の軸Ｙ_２３との間。
・一方は、第４列の環Ｆ_４上にある、連結流通路Ｐ_４１０の軸Ｙ_４１０と、その内側の第３列の環Ｆ_３を形成する、上記通路Ｐ_４１０と隣接する導管Ｃ_３８の軸Ｘ_３８との間、もう一方は、上記導管Ｃ_３８の軸Ｘ_３８と、その内側の第２列の環Ｆ_２上にある、上記導管Ｃ_３８と隣接する連結流通路Ｐ_２５の軸Ｙ_２５との間。
・一方は、第４列の環Ｆ_４上にある、連結流通路Ｐ_４１４の軸Ｙ_４１４と、その内側の第３列の環Ｆ_３を形成する、上記通路Ｐ_４１４と隣接する導管Ｃ_３１１の軸Ｘ_３１１との間、もう一方は、上記導管Ｃ_３１１の軸Ｘ_３１１と、その内側の第２列の環Ｆ_２上にある、上記導管Ｃ_３１１と隣接する連結流通路Ｐ_２７の軸Ｙ_２７との間。
・一方は、第４列の環Ｆ_４上にある、連結流通路Ｐ_４１８の軸Ｙ_４１８と、その内側の第３列の環Ｆ_３を形成する、上記通路Ｐ_４１８と隣接する導管Ｃ_３１４の軸Ｘ_３１４との間、もう一方は、上記導管Ｃ_３１４の軸Ｘ_３１４と、その内側の第２列の環Ｆ_２上にある、上記導管Ｃ_３１４と隣接する連結流通路Ｐ_２９の軸Ｙ_２９との間。

なお、図２に示す支持体１の断面には対称軸Ｂが存在する。

図に示した例では、５か所にわたり、環２、３、及び４の流路の隣接するＹ軸同士が一直線状に並んでいる（軸Ｙ_２２、Ｙ_３３、及びＹ_４４；軸Ｙ_２４、Ｙ_３６、及びＹ_４８；軸Ｙ_２６、Ｙ_３９、及びＹ_４１２；軸Ｙ_２８、Ｙ_３１２、及びＹ_４１６；並びに、軸Ｙ_２１０、Ｙ_３１５、及びＹ_４２０）。

図３Ａは、本発明のさらに別の例示的な実施形態を示すものである。本実施形態では、支持体は、５つの濾過環Ｆ_１〜Ｆ_５及び円形の中央導管Ｃ_０１を有する。ここでも中央導管の形状は多角形などでもよい。上記中央導管と第１列の濾過環とは、多孔領域Ｚ_０によって分離されている。濾過環Ｆ_１とＦ_２は多孔領域Ｚ_１によって分離されており、濾過環Ｆ_２とＦ_３は多孔領域Ｚ_２によって分離されており、濾過環Ｆ_３とＦ_４は多孔領域Ｚ_３によって分離されており、濾過環Ｆ_４とＦ_５は多孔領域Ｚ_４によって分離されている。濾過環Ｆ_１〜Ｆ_５は、中央導管Ｃ_０１に対して同心円上に、中心軸Ａより支持体の外縁１_１に向かって以下のように配置されている。
・第１列の濾過環Ｆ_１は、７つの同一の台形の導管Ｃ_１１〜Ｃ_１７で構成されており、
・第２列の濾過環Ｆ_２は、１３の同一の台形の導管Ｃ_２１〜Ｃ_２１３で構成されており、
・第３列の濾過環Ｆ_３は、２１の同一の台形の導管Ｃ_３１〜Ｃ_３２１で構成されており、
・第４列の濾過環Ｆ_４は、２４の同一の台形の導管Ｃ_４１〜Ｃ_４２４で構成されており、
・第５列の濾過環Ｆ_５は、２７の同一の台形の導管Ｃ_５１〜Ｃ_５２７で構成されている。

正確な実施形態では、支持体の外径は２５ｍｍであり、第１列、第２列、第３列、第４列、第５列の各環の平均水力直径は、それぞれ１．５７ｍｍ、１．６０ｍｍ、１．６０ｍｍ、１．６２ｍｍ、１．６２ｍｍであり、中央導管Ｃ_０１の水力直径は１．８０ｍｍである。よって、ある環とその隣の環では水力直径には軽微な差がある。断面の表面積についても同様のことが言える。第１列、第２列、第３列、第４列、第５列の環の断面の平均表面積（１つの環が有するすべての導管の断面表の面積の数学的平均値に相当）は、それぞれ２．１ｍｍ^２、２．１ｍｍ^２、２．２ｍｍ^２、２．２ｍｍ^２、２．３ｍｍ^２であり、中央導管Ｃ_０１の断面の表面積は２．５ｍｍ^２である。

第ｎ列〜第ｎ−２列の環は、図３Ａでは第５列〜第３列の環に相当する。本実施例では、本発明の本質的特徴である、支持体の断面の軸同士が正確に二重に重なっている配置は３箇所存在している。Ｆ_３〜Ｆ_５の各環上に存在する導管数は、この３の倍数となっている。ところが、Ｆ_４及びＦ_５の各環上に存在する導管数（それぞれ２４、２７）は、支持体中心に最も近い環Ｆ_１の導管数である７の倍数にはなっていない。

厳密に一直線に並んでいる箇所は次の通りである。
・一方は、支持体１の外縁１_１に最も近い第５列の環Ｆ_５の連結流通路Ｐ_５５の軸Ｙ_５５と、その内側の第４列の環Ｆ_４を形成する、上記通路Ｐ_５５と隣接する導管Ｃ_４５の軸Ｘ_４５との間、もう一方は、上記導管Ｃ_４５の軸Ｘ_４５と、その内側の第３列の環Ｆ_３上にある、上記導管Ｃ_４５と隣接する連結流通路Ｐ_３４の軸Ｙ_３４との間。
・一方は、第５列の環Ｆ_５上の連結流通路Ｐ_５１４の軸Ｙ_５１４と、その内側の第４列の環Ｆ_４を形成する、通路Ｐ_５１４と隣接する導管Ｃ_４１３の軸Ｘ_４１３との間、もう一方は、上記導管Ｃ_４１３の軸Ｘ_４１３と、その内側の第３列の環Ｆ_３上にある、導管Ｃ_４１３と隣接する連結流通路Ｐ_３１１の軸Ｙ_３１１との間。
・一方は、第５列の環Ｆ_５上の連結流通路Ｐ_５２３の軸Ｙ_５２３と、その内側の第４列の環を形成する、通路Ｐ_５２３と隣接する導管Ｃ_４２１の軸Ｘ_４２１との間、もう一方は、上記導管Ｃ_４２１の軸Ｘ_４２１と、その内側の第３列の環Ｆ_３上にある、導管Ｃ_４２１と隣接する連結流通路Ｐ_３１８の軸Ｙ_３１８との間。

図３Ａに示される支持体１の断面は、対称軸Ｂ’を有する。この、軸Ｙ_５２３、Ｘ_４２１、及びＹ_３１８と一致する対称軸Ｂ’上では、第２列の環を形成する導管Ｃ_２１２及びＣ_２１１を分離する通路の軸と、その外側の第３列の環を形成する導管Ｃ_３１８及びＣ_３１９を分離する通路の軸Ｙ_３１８も完全に一直線上に並んでおり、この軸Ｙ_３１８はまた軸Ｙ_５２３及びＸ_４２１と一直線上に並んでいる。

図に示した例では、環３、４、及び５を形成する各種導管の隣接するＸ軸同士が一直線上に並ぶ箇所が３か所ある（導管Ｃ_３１、Ｃ_４１、及びＣ_５１；導管Ｃ_３８、Ｃ_４９、及びＣ_５１０；並びに導管Ｃ_３１５、Ｃ_４１７、及びＣ_５１９）。

また、図３Ａに示した例では、各濾過領域Ｚ_０〜Ｚ_４及び外縁領域Ｚｐの厚みは必ずしも等しくはない。図に示す例では、同一の濾過環における各導管の濾過領域の内部点（中心Ａに最も近い点）は支持体中心を中心とする円周上に位置する。この円は、上記濾過環の内接円となっている。同様に、同一の濾過環における各導管の濾過領域の外部点（支持体の外縁１_１に最も近い点）は、支持体中心を中心とする円周上に位置する。この円は、当該濾過環の外接円となっている。このように、各多孔領域の境界を画定する外接円と内接円は２つの同心円であるため、各多孔領域は一定の厚みを有する。中央導管Ｃ_０１と、隣接する濾過環、つまり濾過環Ｆ_１と中央導管Ｃ_０１を隔てている距離（多孔領域Ｚ_０の厚みｅ_ｚ０に相当）は、最も外側の濾過環５と、その濾過環５より支持体の中心側の隣接する環、即ち第４列の濾過環Ｆ_４を隔てている距離（多孔領域Ｚ_４の厚みｅ_ｚ４に相当）よりも短い。このように、支持体中心軸から離れて行く方向の少なくとも一部の多孔領域に厚みを増すことによって、濃縮水によって生じる圧力や、設置作業中に起こるウォーターハンマーなどの水圧による事故などによって生じる圧力の影響を最小限に抑えることができる。つまり、図の例では、３番目の多孔領域Ｚ_２を起点として２つの連続する多孔領域を考えた場合、支持体中心に対して最も外側の多孔領域の平均厚みと最も支持体中心に近い内側の多孔領域の平均厚みの比は、常に１より大きくなる。図３Ａに示す例では、多孔領域Ｚ_０、Ｚ_１、及びＺ_２の厚みは等しい。多孔領域Ｚ_２を起点として、濾過領域の平均厚みは支持体の外縁１_１に向かうにつれて厚くなっていく。ｅ_Ｚ３／ｅ_Ｚ２及びｅ_Ｚ４／ｅ_Ｚ３で表される厚さ比は、１．１４〜１．１７である。

濾過エレメントの機械的強度をさらに高めるために、図３Ａの例に示すように、支持体１の外側表面１_１に最も近い濾過環Ｆ_５を隔てている外縁領域Ｚｐの厚みを多孔領域Ｚ_４の平均厚みよりも大きくなるように定めてもよい。しかしながら、好ましい変形例とはいえないものの、外縁多孔領域Ｚｐの厚みを多孔領域Ｚ_４と同一の厚みに定めることも可能である。図３Ａに示した例では、外縁領域Ｚｐの平均厚みは、概ね１．１３×多孔領域Ｚ_４の平均厚みである。

図３Ｂの濾過エレメントは、第４列の環の角度を長手軸Ａに対して７．５°回転させた以外は、図３Ａの濾過エレメントとすべて同一の形状を有する。図３Ｂは本発明のさらに別の実施形態を示すものであり、少なくとも一組の、第５列の環を形成する導管のＸ軸、その内側の第４列の環上にある、上記導管と隣接する連結流通路のＹ軸、及びその内側の第３列の環を形成する、上記連結流通路と隣接する導管のＸ軸が一直線上に並んでいる。図示した例において、厳密に一本の直線上に並んでいるのは、
・支持体１の外縁１_１に最も近い第５列の環Ｆ_５を形成する導管Ｃ_５２６の軸Ｘ_５２６、その内側の第４列の環Ｆ_４上にある、上記導管Ｃ_５２６と隣接する連結流通路Ｐ_４２３の軸Ｙ_４２３、及びその内側の第３列の環Ｆ_３を形成する導管Ｃ_３２１の軸Ｘ_３２１の組、
・第５列の環Ｆ_５を形成する導管Ｃ_５８の軸Ｘ_５８、その内側の第４列の環Ｆ_４上にある、上記導管Ｃ_５８と隣接する連結流通路Ｐ_４７の軸Ｙ_４７、及びその内側の第３列の環Ｆ_３を形成する導管Ｃ_３７の軸Ｘ_３７の組、及び
・第５列の環Ｆ_５を形成する導管Ｃ_５１７の軸Ｘ_５１７、その内側の第４列の環Ｆ_４上にある、導管Ｃ_５１７と隣接する連結流通路Ｐ_４１５の軸Ｙ_４１５、及びその内側の第３列の環Ｆ_３を形成する導管Ｃ_３１５の軸Ｘ_３１５の組である。

図の例では、環３、４、５上の連結流通路Ｐの隣接するＹ軸同士にも一直線上に並ぶ組がある。すなわち、通路Ｐ_３１７、Ｐ_４１９、Ｐ_５２１のＹ軸であるＹ_３１７、Ｙ_４１９、Ｙ_５２１の組、通路Ｐ_５３、Ｐ_４３、Ｐ_３３の軸Ｙ_５３、Ｙ_４３、Ｙ_３３の組、及び通路Ｐ_５１２、Ｐ_４１１、Ｐ_３１１の軸Ｙ_５１２、Ｙ_４１１、Ｙ_３１１の組も一直線上に並んでいる。また、支持体１の断面には対称軸Ｂ’’がある。

Ａｂａｑｕｓのソフトウェアを使って実験を行い、１００ＭＰａの圧力に相当する応力を各導管にかけたときに支持体内に生じる応力場を評価した。算出された最大応力は、図３Ａの濾過エレメントでは５６．１ＭＰａ、図３Ｂでは５６．２ＭＰａであった。

本発明において、図１Ａ、２、３Ａ、及び３Ｂに示すように、濾過領域は１個の中央導管Ｃ_０１、及び支持体中心軸に対して同心円状に配置された、本発明で定義した導管で形成された環のみであってもよい。しかしながら、多用な変形例が考えられる。例えば、単一の中央導管を除去したり、その替わりに支持体１の中心軸Ａを中心に花弁状に配置した複数の導管を設けたりすることもできる。あるいは、支持体が４つ以上の濾過環を有する場合、支持体外縁に最も近い３つの環は重ならないように配置し、一方支持体中心側のその他の環を重ねて配置することも可能である。また、図に示すように、すべての環を重ならないように配置することもできる。

対になる２個の導管の場合だけでなく、中央導管を含むすべての導管についての水力直径の比が０．７５〜１．２５の範囲であることが好ましく、０．９５〜１．０５であることがさらに好ましく、かつ／または、断面の表面積の比の差が０．７５〜１．２５の範囲であることが好ましく、０．９５〜１．０５であることがさらに好ましい。

同様に、本発明の内容によれば、図１Ａ、２、３Ａ、及び３Ｂに示すように、各環の導管は、環ごとに一定かつ等しい間隔で配置されているのが好ましいが、これ以外の構成をとることも可能である。また、同一の環内ですべての導管が同一のとき、つまり図１Ａ、２、３Ａ、及び３Ｂの場合、すべての導管は、導管及び連結流通路の対称性を考慮に入れた上で、環上に同様に配置される。

上記種々の例示的な実施形態に示した本発明の別の特徴によれば、同一の環に含まれる仕切り部Ｐは、ほぼ等しい厚さを有することが好ましい。ある実施形態、特に図１Ａ、２、３Ａ、及び３Ｂに示す実施形態では、１つの環を形成する２つの隣接する導管の間に形成された流路Ｐの幅はすべて、全長にわたり一定の幅を有する。この幅はまた、隣り合う濾過環同士の間でも等しくなっている。本出願人は、国際公開第９３／０７９５９号（ＣＥＲＡＳＩＶ）及び欧州特許第０７８０１４８号明細書（ＣＯＲＮＩＮＧ）に記載されているように、透過液が移動する流路の幅が一定でないと、必ず幅の狭い箇所が生じ、その箇所が濾過エレメントの機械的応力に対して弱くなってしまうことを確認した。外縁方向に向かって透過液が移動する流路の幅が一定であると、濾過エレメントの機械的特性を最適化することができる。一定の幅を有する流路と、支持体の中心から外縁に向かって幅が広がっている流路とを、通路の形状を画定する導管の数及び断面を一定にして比較すると、幅が一定でない方の流路の最も狭い幅は一定幅の流路の幅よりも狭くなっており、この幅の狭い箇所の機械的強度が弱くなってしまう。一定の厚みの流路を使用する場合も同様に押出圧力がより均一化されるため、製造効率を上げることが可能となる。

流路の幅は以下のように定義することができる。各環内では、導管は非円形の断面を有する。図に示した例では、環を形成する導管の形状は台形である。導管は支持体の外縁１_１に面する壁（外壁と呼ぶ）が１面、支持体中心Ａに面する壁（内壁と呼ぶ）が１面、及び、内壁と外壁をつなぐ２面の側壁で構成されている。通常、側壁は隅肉部（ｆｉｌｌｅｔ）を通して内壁及び外壁につながっている。場合によっては、内壁を、２面の側壁Ｒをつなぐ１つの隅肉部に替えてもよい。半径方向壁（ｒａｄｉａｌ ｗａｌｌ）は、直線状の区画によって形成されており、この区画は、隅肉部を通して導管の境界を画定する内壁及び外壁へとつながっている。流路の幅は、上記隅肉部間に位置する直線状の区画に対応する箇所の幅に相当するものと理解される。

Ｉ 濾過エレメント
１ 硬質多孔質支持体
１_１ 支持体外縁
Ａ 長手方向中心軸、支持体中心
Ｂ、Ｂ’、Ｂ’’ 対称軸
Ｃ_０１ 中央導管
Ｃ 導管
ｅ 多孔領域の厚み
Ｆ 濾過環
Ｐ 連結流通路/仕切り部
Ｒ 側壁
Ｘ 導管の軸
Ｙ 連結流通路の軸
Ｚ_ｎ 多孔領域（ｎは整数）
Ｚｐ 外縁領域

Claims (25)

1. 長手方向に中心軸（Ａ）を有し、かつ被濾過流体媒体を流通させて支持体（１）の外縁（１_１）で濾液を回収するための複数の導管（Ｃ_０１、Ｃ_１１、Ｃ_１２…Ｃ_２１、Ｃ_２２…Ｃ_ｎ１、Ｃ_ｎ２…）を備えた円柱状の硬質多孔質支持体（１）を備える、流体媒体を濾過するための濾過エレメント（Ｉ）であって、
   前記導管は前記支持体（１）中に中心軸（Ａ）に平行に設けられ、該導管（Ｃ_０１、Ｃ_１１、Ｃ_１２…Ｃ_２１、Ｃ_２２…Ｃ_ｎ１、Ｃ_ｎ２…）は特に、少なくとも３つの濾過環（Ｆ_１、Ｆ_２…Ｆ_ｎ）を形成し、各環において：
   ・導管（Ｃ_１１、Ｃ_１２…Ｃ_２１、Ｃ_２２…Ｃ_ｎ１、Ｃ_ｎ２…）は非円形の断面を有し、各導管の断面は前記支持体の中心を通る対称軸（Ｘ、Ｘ_１…Ｘ_ｎ、Ｘ_１１…Ｘ_２１…、Ｘ_ｎ１…）を有し、
   ・２つの隣接する導管は連結流通路（Ｐ、Ｐ_１、Ｐ_２…Ｐ_ｎ、Ｐ_１１…、Ｐ_２１…、Ｐ_ｎ１…）によって隔てられ、該連結流通路（Ｐ、Ｐ_１、Ｐ_２…Ｐ_ｎ、Ｐ_１１…、Ｐ_２１…、Ｐ_ｎ１…）は支持体中心を通る対称軸（Ｙ、Ｙ_１、Ｙ_２…Ｙ_ｎ、Ｙ_１１…、Ｙ_２１…、Ｙ_ｎ１…）を有し、
   ・前記濾過環を形成する導管（Ｃ_１１、Ｃ_１２…、Ｃ_２１、Ｃ_２２…、Ｃ_ｎ１、Ｃ_ｎ２…）のうち、任意の２つの導管の水力直径の比を求めたとき、その比はすべて０．７５〜１．２５、好ましくは０．９５〜１．０５の範囲内であり、
   前記濾過環（Ｆ_１、Ｆ_２…Ｆ_ｎ）はそれぞれ同心円状に配置され、環の間は連続する多孔領域（Ｆ_１、Ｆ_２…Ｆ_ｎ−１）によって互いに重なり合うことなく隔てられ、支持体外縁に近い方から順に第ｎ列の環、第ｎ−１列の環、及び第ｎ−２列の環と呼ぶ３つの環において、前記連結流通路の軸（Ｙ、Ｙ_１、Ｙ_２…Ｙ_ｎ、Ｙ_１１…、Ｙ_２１…、Ｙ_ｎ１…）及び導管の軸（Ｘ、Ｘ_１…Ｘ_ｎ、Ｘ_１１…、Ｘ_２１…、Ｘ_ｎ１…）のうち、少なくとも１組の、互いに隣接する３本の軸が、支持体の機械的強度が増加するように略一直線上に並び、前記濾過エレメントが濾過環を４つ以上有する場合、支持体外縁に近い方から順に第ｎ列の環、第ｎ−１列の環、及び第ｎ−２列の環と呼ぶ３つの環のうち、少なくとも一つの環の導管数が、第１列の環と呼ぶ支持体中心に最も近い環の導管の数の倍数ではない濾過エレメント（Ｉ）。
2. 前記連結流通路の軸及び導管の軸のうち、支持体の機械的強度を増加させる略一直線上に並ぶ配置は、第ｎ列の環と呼ぶ支持体（１）の外縁（１_１）に最も近い環（Ｆ_ｎ）上にある連結流通路（Ｐ_ｎ）の軸（Ｙ_ｎ）のうち少なくとも一本と、その内側の第ｎ−１列の環（Ｆ_ｎ−１）を形成する、前記連結流通路（Ｐ_ｎ）と隣接する導管の軸（Ｘ_ｎ−１）との間で略一直線上に並び、さらにその導管の軸（Ｘ_ｎ−１）が、その内側の第ｎ−２列の環（Ｆ_ｎ−２）上にある、該導管と隣接する連結流通路（Ｐ_ｎ−２）の軸（Ｙ_ｎ−２）と略一直線上に並ぶ配置であることを特徴とする請求項１記載の濾過エレメント（Ｉ）。
3. 一方では、第ｎ列の環と呼ぶ支持体（１）の外縁（１_１）に最も近い環（Ｆ_ｎ）上にある連結流通路（Ｐ_ｎ）の軸（Ｙ_ｎ）と、その内側の第ｎ−１列の環（Ｆ_ｎ−１）を形成する、前記連結流通路（Ｐ_ｎ）と隣接する導管の軸（Ｘ_ｎ−１）とが、その２つの軸の間に形成される角度の許容差が、前記第ｎ−１列の環の導管の境界を画定する連結流通路の２本の対称軸の間に形成された鋭角の扇形の中心角の角度の値の±１６％、好ましくは±１０％、さらに好ましくは±５％の範囲内に収まるように一直線上に並んでおり、他方では、さらにその導管の軸（Ｘ_ｎ−１）と、その内側の第ｎ−２列の環（Ｆ_ｎ−２）上にある、該導管と隣接する連結流通路（Ｐ_ｎ−２）の軸（Ｙ_ｎ−２）とが、その２軸によって形成される角度の許容差が前記第ｎ−１列の環の導管の境界を定める連結流通路の２本の対称軸によって形成された鋭角の扇形の中心角の角度の値の±１６％、好ましくは±１０％、さらに好ましくは±５％の範囲内に収まるように略一直線上に一列に整列していることを特徴とする請求項２記載の濾過エレメント（Ｉ）。
4. 少なくとも四つの濾過環（Ｆ_１、Ｆ_２、Ｆ_３、…Ｆ_ｎ）を有し、第ｎ列の環（Ｆ_ｎ）上にある連結流通路（Ｐ_ｎ）の少なくとも一本の軸（Ｙ_ｎ）について、該軸が、その内側の第ｎ−１列の環（Ｆ_ｎ−１）を形成する、前記連結流通路（Ｐ_ｎ）と隣接する導管の軸（Ｘ_ｎ−１）と略一直線上に並んでおり、その導管の軸（Ｘ_ｎ−１）が、その内側の第ｎ−２列の環（Ｆ_ｎ−２）上にある、前記導管と隣接する連結流通路（Ｐ_ｎ−２）の軸（Ｙ_ｎ−２）と略一直線上に並んでおり、さらにその軸（Ｙ_ｎ−２）と、その内側の第ｎ−３列目の環（Ｆ_ｎ−３）上にある、前記連結流通路（Ｐ_ｎ−２）と隣接する連結流通路（Ｐ_ｎ−３）の軸（Ｙ_ｎ−３）とが、また略一直線上に並んでいることを特徴とする請求項２または３に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
5. 支持体の機械的強度を増加させる、連結流通路の軸と導管の軸とが略一直線上に並んだ配置は、第ｎ列の環と呼ぶ支持体（１）の外縁（１_１）に最も近い環（Ｆ_ｎ）を形成する導管の少なくとも一本の軸（Ｘ_ｎ）が、その内側の第ｎ−１列の環（Ｆ_ｎ−１）上にある、前記導管と隣接する連結流通路（Ｐ_ｎ−１）の軸（Ｙ_ｎ−１）と略一直線上に並び、さらにその連結流通路の軸（Ｙ_ｎ−１）が、その内側の第ｎ−２列の環（Ｆ_ｎ−２）を形成する、前記連結流通路と隣接する導管の軸（Ｘ_ｎ−２）と略一直線上に並んでいる配置であることを特徴とする請求項１記載の濾過エレメント（Ｉ）。
6. 一方では、第ｎ列の環と呼ぶ、支持体（１）の外縁（１_１）に最も近い環（Ｆ_ｎ）を形成する導管の軸（Ｘ_ｎ）と、その内側の第ｎ−１列の環（Ｆ_ｎ−１）上にある、前記導管と隣接する連結流通路の軸（Ｙ_ｎ−１）とが、その２つの軸の間に形成される角度の許容差が、前記第ｎ列の環の導管の境界を画定する連結流通路の２本の対称軸によって形成される鋭角の扇形の中心角の角度の値の±１６％、好ましくは±１０％、より好ましくは±５％の範囲内に収まるように一直線上に並び、他方では、さらにその連結流通路の軸（Ｙ_ｎ−１）と、その内側の第ｎ−２列の環（Ｆ_ｎ−２）上にある、前記連結流通路と隣接する導管の軸（Ｘ_ｎ−２）とが、その２つの軸の間に形成される角度の許容値が、前記第ｎ−２列の環の導管の境界を定める連結流通路の２本の対称軸によって形成された鋭角の扇形の中心角の角度の値の±１６％、好ましくは±１０％、より好ましくは±５％の範囲内に収まるように略一直線上に並んでいることを特徴とする請求項５記載の濾過エレメント（Ｉ）。
7. 第ｎ列の環と呼ぶ、支持体外縁に最も近い環（Ｆ_ｎ）上にある連結流通路（Ｐ_ｎ）の少なくとも一本の軸（Ｙ_ｎ）が、その内側の第ｎ−１列の環（Ｆ_ｎ−１）上にある、前記連結流通路（Ｐ_ｎ）と隣接する連結流通路（Ｐ_ｎ−１）の軸（Ｙ_ｎ−１）と略一直線上に並び、さらにその連結流通路（Ｐ_ｎ−１）の軸（Ｙ_ｎ−１）は、その内側の第ｎ−２列の環（Ｆ_ｎ−２）上にある、前記連結流通路（Ｐ_ｎ−１）と隣接する連結流通路（Ｐ_ｎ−２）の軸（Ｙ_ｎ−２）と略一直線上に並んでいることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
8. 一方では、第ｎ列の環と呼ぶ支持体（１）の外縁（１_１）に最も近い環（Ｆ_ｎ）上にある連結流通路（Ｐ_ｎ）の軸（Ｙ_ｎ）が、その内側の第ｎ−１列の環（Ｆ_ｎ−１）上にある、前記連結流通路（Ｐ_ｎ）と隣接する連結流通路（Ｐ_ｎ−１）の軸（Ｙ_ｎ−１）と一直線上に並んでおり、その２つの軸の間に形成される角度の許容差は±３°、好ましくは±２°、より好ましくは±１°であり、他方では、さらにその連結流通路（Ｐ_ｎ−１）の軸（Ｙ_ｎ−１）が、その内側の第ｎ−２列の環（Ｆ_ｎ−２）上にある、前記連結流通路（Ｐ_ｎ−１）と隣接する連結流通路（Ｐ_ｎ−２）の軸（Ｙ_ｎ−２）と略一直線上に並んでおり、その２つの軸の間に形成される角度の許容差は±３°、好ましくは±２°、より好ましくは±１°であることを特徴とする請求項７に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
9. 第ｎ列の環と呼ぶ支持体外縁に最も近い環（Ｆ_ｎ）を形成する導管の少なくとも一本の軸（Ｘ_ｎ）が、その内側の第ｎ−１列の環（Ｆ_ｎ−１）を形成する、前記第ｎ列の導管と隣接する導管の軸（Ｘ_ｎ−１）と略一直線上に並び、さらにその導管の軸（Ｘ_ｎ−１）が、その内側の第ｎ−２列の環（Ｆ_ｎ−２）を形成する、前記第ｎ−１列の導管と隣接する導管の軸（Ｘ_ｎ−２）と略一直線上に並んでいることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
10. 一方では、第ｎ列の環と呼ぶ、支持体の外縁（１_１）に最も近い環（Ｆ_ｎ）を形成する導管の軸（Ｘ_ｎ）と、その内側の第ｎ−１列の環（Ｆ_ｎ−１）を形成する、前記第ｎ列の導管と隣接する導管の軸（Ｘ_ｎ−１）とが、その２つの軸の間に形成される角度の許容差が、第ｎ−１列の環上の導管（Ｃ_ｎ−１）の境界を画定する連結流通路の２本の対称軸によって形成される鋭角の扇形の中心角の角度の値の±１６％、好ましくは±１０％、より好ましくは±５％の範囲内に収まるように一直線上に並んでおり、さらにその内側の第ｎ−１列の環（Ｆ_ｎ−１）を形成する導管の軸（Ｘ_ｎ−１）と、その内側の第ｎ−２列の環（Ｆ_ｎ−２）を形成する、前記環（Ｆ_ｎ−１）上にある導管と隣接する導管の軸（Ｘ_ｎ−２）とが、その２つの軸の間に形成される角度の許容差が、前記第ｎ−１列の環上の導管（Ｃ_ｎ−１）の境界を定める連結流通路の２本の対称軸によって形成される鋭角の扇形の中心角の角度の値の±１６％、好ましくは±１０％、より好ましくは±５％の範囲内に収まるように略一直線上に並んでいることを特徴とする請求項９に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
11. 環一つあたりの導管の数が、第ｎ−２列の環から第ｎ列の環にかけて増加していくことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
12. 第ｎ−２列から第ｎ列のそれぞれにおいて、その環に含まれるすべての導管が同一であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
13. 濾過環上の任意の複数の導管の断面の表面積の比がすべて０．７５〜１．２５、好ましくは０．９５〜１．０５の範囲内であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
14. 各仕切り部の幅が同一環内において等しく、また、隣接する２つの環においても等しいことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
15. 各仕切り部の幅が長さ全体にわたって一定であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
16. 濾過環（Ｆ_１、Ｆ_２…Ｆ_ｎ）のすべての導管の境界が、１面の外壁、２面の側壁と、複数の隅肉部と、必要に応じて１面の内壁によって画定され、前記複数の隅肉部は各々円弧状の輪郭を有し、その半径は、０．３ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
17. 第ｎ列、第ｎ−１列、及び第ｎ−２列の環（Ｆ_ｎ、Ｆ_ｎ−１、Ｆ_ｎ−２）を形成する導管の数が、それぞれ整数ｍの倍数であり、第ｎ列の環（Ｆ_ｎ）上にある連結流通路（Ｐ_ｎ）の軸（Ｙ_ｎ）の本数が、該整数ｍであり、該軸（Ｙ_ｎ）は、その内側の第ｎ−１列の環（Ｆ_ｎ−１）を形成する、前記連結流通路（Ｐ_ｎ）と隣接する導管の軸（Ｘ_ｎ−１）と略一直線上に並んでおり、さらにその導管の軸が、その内側の第ｎ−２列の環（Ｆ_ｎ−２）上にある、前記導管と隣接する連結流通路（Ｐ_ｎ−２）の軸（Ｙ_ｎ−２）と略一直線上に並んでいることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
18. 同一の濾過環を形成する導管（Ｃ_ｎ１、Ｃ_ｎ２…）がすべて等しく、互いに等しい間隔で配置されていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
19. 前記濾過エレメント（Ｉ）は中央導管（Ｃ_０１）を有し、該中央導管は好ましくは円形であり、前記濾過環が前記中央導管（Ｃ_０１）に対してそれぞれ同心円状に配置されていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
20. 前記濾過環（Ｆ_１、Ｆ_２、…Ｆ_ｎ）がそれぞれ同心円状に配置されていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
21. 濾過環（Ｆ_１、Ｆ_２…Ｆ_ｎ）を形成するすべての導管（Ｃ_１１、Ｃ_１２…Ｃ_２１、Ｃ_２２…Ｃ_ｎ１、Ｃ_ｎ２…）の断面が台形または三角形であることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
22. 前記支持体の断面が円形または多角形であることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一項に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
23. すべての導管（Ｃ_０１、Ｃ_１１、Ｃ_１２…Ｃ_２１、Ｃ_２２…Ｃ_ｎ１、Ｃ_ｎ２…）の表面が、少なくとも１層の無機濾過層で覆われていることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか１項に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
24. 中心軸に最も近い多孔領域（Ｚ_０）の平均厚みは支持体外縁に最も近い多孔領域（Ｚ_ｎ−１）の平均厚みよりも薄く、支持体の中心軸（Ａ）から外縁にかけて、多孔領域の平均厚みはすぐ外側の多孔領域の平均厚みに等しいかまたはより薄くなっていることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか１項に記載の濾過エレメント（Ｉ）。
25. 請求項１〜２４のいずれか１項に記載の濾過エレメント（Ｉ）が筐体に収容されていることを特徴とする濾過装置または濾過モジュール。

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