JP2020501894A - プリーツ状でテーパー状の螺旋巻きのクロスクロスフィルタエレメント - Google Patents
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Abstract
Description
[0002] フィルタは一般に、2つのモードのいずれかで動作する。デッドエンドまたはクロスフローである。デッドエンドろ過では、ろ過される供給流体は、ろ過媒体、例えば半透過膜または粒状媒体床の表面に対してほぼ垂直な方向に流れる。デッドエンドろ過は、供給流体から除去されるべき粒子または他の材料の濃度が低いもの、またはろ材(すなわち保持材)によって保持される材料の充填傾向がろ材を通して大きな圧力降下を生じない用途に有効である。デッドエンドろ過の典型的な工業的用途には、都市用水処理、ならびにビール、ワイン、および他の飲料のろ過などの食品および飲料用途が含まれる。
[0086] 本発明の態様は、限定されないが、以下の番号が付けられた項目を含んでいる。
螺旋巻きクロスフローフィルタエレメントにおいて、
通過管と、
前記通過管に溶接されたプリーツろ過膜であって、前記通過管の周りで円周方向に間隔を空けて配置され、前記通過管の周りで一様な方向に螺旋巻き複数のリーフを含む、プリーツろ過膜とを備え、
前記リーフの各々は、
溶接された入口縁部と、
溶接された出口縁部であって、前記溶接された入口縁部の長さが前記溶接された出口縁部の長さよりも大きな、溶接された出口縁部と、
前記溶接された入口縁部と前記溶接された出口縁部との間に延びる、溶接されたテーパー状の遠位縁部と、
前記通過管に隣接して配置され、前記プリーツ状のろ過膜の入口端と前記プリーツ状のろ過膜の出口端との間に延在する2つの折り畳まれた近位縁部を含む近位端とを備えた、螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
前記溶接されたテーパー状の遠位縁部は、前記溶接された入口縁部と前記溶接された出口縁部との間に延在する連続的なテーパー形状を含む、項目1に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
前記溶接されたテーパー状の遠位縁部は、前記溶接された入口縁部と前記溶接された出口縁部との間に延在する直線的なテーパー形状を含む、項目2に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
各リーフの前記溶接された入口縁部、前記溶接された出口縁部、および前記溶接されたテーパー状の遠位縁部は、超音波溶接部、熱溶接部、赤外線溶接部、高周波溶接部、マイクロ波溶接部、レーザー溶接部、または熱風溶接を含む、項目1乃至3のいずれか1つに記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
前記プリーツ状のろ過膜は、各リーフの間の前記折り畳まれた近位縁部の前記入口端および/または前記出口端で前記通過管に溶接されている、項目1乃至4のいずれか1つに記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
プリーツ状でテーパー上のろ過膜と通過管との間の溶接部は、超音波溶接部、熱溶接部、赤外線溶接部、高周波溶接部、マイクロ波溶接部、レーザー溶接部、または熱風溶接を含む、項目1乃至5のいずれか1つに記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
(i)前記複数のテーパー状のリーフのうちの1つに取り付けられたテーパー状のプラスチックシートであって、前記複数のリーフの周りに前記一様な方向に巻き付けられてそれ自体に溶接されることにより、プリーツ状でテーパー状の螺旋巻きの前記ろ過膜を包む、テーパー状のプラスチックシートと、
(ii)前記複数のテーパー状のリーフの1つの取り付けられたテーパー状のガラス繊維強化ロービングであって、前記複数のリーフの周りに前記一様な方向に巻き付けられ、それ自体に取り付けまたは硬化されることにより、前記プリーツ状でテーパー状の螺旋巻きろ過膜を包む、ガラス繊維強化ロービングと、
(iii)前記プリーツ状でテーパー状の螺旋巻きろ過膜の周りに配置された予め形成されたスリーブまたは円錐形シリンダと
のいずれかをさらに備えた、項目1乃至6のいずれか1つに記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
前記テーパー状のプラスチックシートまたは前記テーパー状のガラス繊維強化ロービングは、前記複数のテーパー状のリーフの1つに溶接され、前記複数のリーフの周りに前記一様な方向に巻き付けられ、それ自体に溶接または効果された、項目7に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
各リーフ内に配置された通過スペーサさらに備えた、項目1乃至8のいずれか1つに記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
各リーフの間に配置された供給スペーサをさらに備えた、項目1乃至9のいずれか1つに記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
前記通過管の入口端部に取り付けられた第1の伸縮防止装置と、
前記通過管の出口端に取り付けられた第2の伸縮防止装置とを備え、
前記第1の伸縮防止装置および前記第2の伸縮防止装置は、内側リング、外側リング、および前記内側リングと前記外側リングとの間に延在する径方向支柱を備えた、項目1乃至10のいずれか1つに記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
前記第1の伸縮防止装置は、前記通過管の入口端に溶接され、前記第2の伸縮防止装置は、前記通過管の出口端に溶接された、項目11に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
前記第2の伸縮防止装置の前記外側リングは、前記第1の伸縮防止装置の前記外側リングよりも大きな半径方向寸法を有する、項目11または項目12に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
前記第1の伸縮防止装置は、前記第2の伸縮防止装置よりも大きな直径を有する、項目11または項目12に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
項目1乃至14のいずれか1つに記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメントを含むクロスフローフィルタ。
流体を項目15に記載の前記クロスフローフィルタを通して流すことを含む、ろ過プロセス。
項目15に記載の少なくとも1つのクロスフローフィルタを含む、ろ過システム。
項目18
螺旋巻きクロスフローフィルタエレメントにおいて、
通過管と、
前記通過管に取り付けられたプリーツ状のろ過膜であって、前記通過管の周囲に円周方向に間隔を置いて配置され、前記通過管の周りに一様な方向に螺旋巻き複数のリーフを備えた、プリーツ状のろ過膜とを備え、
各リーフは、
入口縁部と、
出口縁部であって、前記入口縁部の長さが前記出口縁部の長さよりも大きな、出口縁部と、
前記入口縁部と前記出口縁部との間に延在するテーパー状の遠位縁部と、
近位端部であって、前記通過管に隣接して配置され、前記プリーツ状のろ過膜の入口端と前記プリーツ状のろ過膜の出口端との間に延在する2つの折り畳まれた近位縁部を含む、近位縁部とを備え、
前記プリーツ状のろ過膜は、各リーフ間の折り畳まれた前記近位縁部の前記入口端および前記出口端で前記通過管に取り付けられた、螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
前記テーパー状の遠位縁部は、前記入口縁部と前記出口縁部との間に延在する直線的なテーパー形状を含む、項目18に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
各リーフは、
前記入口縁部の少なくとも一部に沿った結合部と、
出口縁部の少なくとも一部に沿った結合部と、
前記テーパー状の遠位縁部の全長に沿った結合部とを備え、
前記結合部は、前記プリーツ状のろ過膜の隣接する層を互いに封止して、各リーフに、前記入口縁部、前記出口縁部、および前記テーパー状遠位縁部に流体不通過性シールを提供する、項目18または項目19に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
前記結合部は、接着剤を含まない、項目20に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
前記結合部は、超音波溶接部、熱溶接部、赤外線溶接部、高周波溶接部、マイクロ波溶接部、レーザー溶接部、または熱風溶接を含む、項目21に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
前記プリーツ状のろ過膜は、各リーフの間の前記折り畳まれた近位縁部の前記入口端および/または前記出口端で前記通過管に取り付けられている、項目18乃至22のいずれか1つに記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
前記取付部は、超音波溶接部、熱溶接部、赤外線溶接部、高周波溶接部、マイクロ波溶接部、レーザー溶接部、または熱風溶接を含む、項目23に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
(i)前記複数のテーパー状リーフのうちの1つに取り付けられたテーパー状プラスチックシートであって、前記複数のリーフの周りに一様な方向に巻き付けられてそれに取り付けられてそれ自体に取り付けられまたは硬化することにより、プリーツ状でテーパー状の螺旋巻きの前記ろ過膜を包む、テーパー状プラスチックシートと、
(ii)前記複数のテーパー状のリーフの1つに取り付けられたテーパー状のガラス繊維強化ロービングであって、前記複数のリーフの周りに一様な方向に巻き付けられてそれ自体に取り付けられることにより、プリーツ状でテーパー状の螺旋巻きの前記ろ過膜を包む、ガラス繊維強化ロービングと、
(iii)前記プリーツ状でテーパー状の螺旋巻きろ過膜の周りに配置された、予め形成されたスリーブまたは円錐形シリンダと
のいずれかをさらに備えた、項目18乃至24のいずれか1つに記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
前記テーパー状のプラスチックシートまたは前記テーパー状のガラス繊維強化ロービングは、前記複数のテーパー状のリーフの1つに溶接され、前記複数のリーフの周りに前記一様な方向に巻き付けられ、それ自体に溶接または効果された、項目25に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
各リーフ内に配置された通過スペーサさらに含む、項目18乃至26のいずれか1つに記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
各リーフの間に配置された供給スペーサをさらに備えた、項目18乃至27のいずれか1つに記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
前記通過管の入口端に取り付けられた第1の伸縮防止装置と、
前記通過管の出口端部に取り付けられた前記第2の伸縮防止装置とをさらに備え、
前記第1の伸縮防止装置および前記第2の伸縮防止装置は、内側リング、外側リング、および前記内側リングと前記外側リングとの間に延在する径方向支柱を備えた、項目18乃至27のいずれか1つに記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
前記第2の伸縮防止装置の前記外側リングは、前記第1の伸縮防止装置の前記外側リングよりも大きな半径方向寸法を有する、項目29に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
前記第1の伸縮防止装置は、前記第2の伸縮防止装置よりも大きな直径を有する、項目29に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
項目18乃至31のいずれか1つに記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメントを含むクロスフローフィルタ。
流体を項目32に記載の前記クロスフローフィルタを通して流すことを含む、ろ過プロセス。
項目32に記載の少なくとも1つのクロスフローフィルタを含む、ろ過システム。
項目35
クロスフローフィルタにおいて、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された通過管と、
前記通過管に取り付けられて前記通過管と前記ハウジングとの間に配置されたプリーツ状のろ過膜であって、前記通過管の周りで円周方向に間隔を置いて前記通過管の周りに一様な方向で螺旋巻き複数のリーフを備えた、プリーツ状のろ過膜とを備え、
各リーフは、
入口縁部と、
出口縁部であって、前記入口縁部の長さは前記出口縁部よりも大きな、出口縁部と、
前記入口縁部と前記出口縁部との間に延びるテーパー状の遠位縁部と、
前記通過管に隣接して配置された近位端であって、前記プリーツ状のろ過膜の入口端と前記プリーツ状のろ過膜の出口端との間に延在する2つの折り畳まれた近位縁部を含む、近位端とを備えた、クロスフローフィルタ。
前記ハウジングは、前記通過管とプリーツ状でテーパー状の螺旋巻きの前記ろ過膜とを囲む円筒形内面を備えた、項目15、項目32、または項目35に記載のクロスフローフィルタ。
前記ハウジングは、前記通過管とプリーツ状でテーパー状の螺旋巻きの前記ろ過膜とを囲む円錐形の内面を含む、項目15、項目32、または項目35に記載のクロスフローフィルタ。
Claims (22)
- 螺旋巻きクロスフローフィルタエレメントにおいて、
通過管と、
前記通過管に溶接されたプリーツ状のろ過膜であって、前記通過管の周りで円周方向に間隔を空けて配置され、前記通過管の周りで一様な方向に螺旋巻きされた複数のリーフを含む、プリーツ状のろ過膜とを備え、
前記リーフの各々は、
溶接された入口縁部と、
溶接された出口縁部であって、前記溶接された入口縁部の長さが前記溶接された出口縁部の長さよりも大きな、溶接された出口縁部と、
前記溶接された入口縁部と前記溶接された出口縁部との間に延在する、溶接されたテーパー状の遠位縁部と、
前記通過管に隣接して配置され、前記プリーツ状のろ過膜の入口端と前記プリーツ状のろ過膜の出口端との間に延在する2つの折り畳まれた近位縁部を含む近位端とを備えた、螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。 - 前記溶接されたテーパー状の遠位縁部は、前記溶接された入口縁部と前記溶接された出口縁部との間に延在する連続的かつ直線状のテーパー形状を含む、請求項1に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
- 各リーフの前記溶接された入口縁部、前記溶接された出口縁部、および前記溶接されたテーパー状の遠位縁部は、超音波溶接部、熱溶接部、赤外線溶接部、高周波溶接部、マイクロ波溶接部、レーザー溶接部、または熱風溶接を含む、請求項1に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
- 前記プリーツ状のろ過膜は、各リーフの間の前記折り畳まれた近位縁部の前記入口端および前記出口端で前記通過管に溶接されている、請求項1に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
- (i)前記複数のテーパー状のリーフのうちの1つに溶接されたテーパー状のプラスチックシートであって、前記複数のリーフの周りに前記一様な方向に巻き付けられてそれ自体に溶接されることにより、前記プリーツ状でテーパー状の螺旋巻きのろ過膜を包む、テーパー状のプラスチックシートと、
(ii)前記複数のリーフの周りに前記一様な方向に巻き付けられ、それ自体に取り付けまたは硬化されることにより、前記プリーツ状でテーパー状の螺旋巻きのろ過膜を包む、ガラス繊維強化ロービングと、
(iii)前記プリーツ状でテーパー状の螺旋巻きのろ過膜の周りに配置された予め成形されたスリーブまたは円錐形シリンダと、
のいずれかをさらに備えた、請求項1に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。 - 各リーフ内に配置された通過スペーサをさらに備えた、請求項1に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
- 各リーフの間に配置された供給スペーサをさらに備えた、請求項1に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
- 前記通過管の入口端に取り付けられた第1の伸縮防止装置と、
前記通過管の出口端に取り付けられた第2の伸縮防止装置とを備え、
前記第1の伸縮防止装置および前記第2の伸縮防止装置は、内側リング、外側リング、および前記内側リングと前記外側リングとの間に延在する径方向支柱を備えた、請求項1に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。 - 前記第1の伸縮防止装置は、前記通過管の前記入口端に溶接され、前記第2の伸縮防止装置は、前記通過管の前記出口端に溶接された、請求項8に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
- 前記第2の伸縮防止装置の前記外側リングは、前記第1の伸縮防止装置の前記外側リングよりも大きな半径方向寸法を有する、請求項8に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
- 前記第1の伸縮防止装置は、前記第2の伸縮防止装置よりも大きな直径を有する、請求項8に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
- 螺旋巻きクロスフローフィルタエレメントにおいて、
通過管と、
前記通過管に取り付けられたプリーツ状のろ過膜であって、前記通過管の周囲に円周方向に間隔を置いて配置され、前記通過管の周りに一様な方向に螺旋巻きされた複数のリーフを備えた、プリーツ状のろ過膜とを備え、
各リーフは、
入口縁部と、
出口縁部であって、前記入口縁部の長さが前記出口縁部の長さよりも大きな、出口縁部と、
前記入口縁部と前記出口縁部との間に延在するテーパー状の遠位縁部と、
近位端であって、前記通過管に隣接して配置され、前記プリーツ状のろ過膜の入口端と前記プリーツ状のろ過膜の出口端との間に延在する2つの折り畳まれた近位縁部を含む、近位縁部とを備え、
前記プリーツ状のろ過膜は、各リーフ間の折り畳まれた前記近位縁部の前記入口端および前記出口端で前記通過管に取り付けられた、螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。 - 各リーフは、
前記入口縁部の少なくとも一部に沿った結合部と、
出口縁部の少なくとも一部に沿った結合部と、
前記テーパー状の遠位縁部の全長に沿った結合部とを備え、
前記結合部は、前記プリーツ状のろ過膜の隣接する層を互いに封止して、各リーフに、前記入口縁部、前記出口縁部、および前記テーパー状の遠位縁部に流体不通過性シールを提供する、請求項12に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。 - (i)前記複数のテーパー状のリーフのうちの1つに取り付けられたテーパー状のプラスチックシートであって、前記複数のリーフの周りに一様な方向に巻き付けられてそれに取り付けられてそれ自体に取り付けられることにより、前記プリーツ状でテーパー状の螺旋巻きのろ過膜を包む、テーパー状のプラスチックシートと、
(ii)前記複数のリーフの周りに前記一様な方向に巻き付けられ、それ自体に取り付けまたは硬化されることにより、前記プリーツ状でテーパー状の螺旋巻きのろ過膜を包むガラス繊維強化ロービングと、
(iii)前記プリーツ状でテーパー状の螺旋巻きのろ過膜の周りに配置された予め成形されたスリーブまたは円錐形シリンダと
のいずれかをさらに備えた、請求項12に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。 - 各リーフ内に配置された通過スペーサをさらに備えた、請求項12に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
- 各リーフの間に配置された供給スペーサをさらに備えた、請求項12に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
- 前記通過管の入口端に取り付けられた第1の伸縮防止装置と、
前記通過管の出口端に取り付けられた前記第2の伸縮防止装置とをさらに備え、
前記第1の伸縮防止装置および前記第2の伸縮防止装置は、内側リング、外側リング、および前記内側リングと前記外側リングとの間に延在する径方向支柱を備えた、請求項12に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。 - 前記第2の伸縮防止装置の前記外側リングは、前記第1の伸縮防止装置の前記外側リングよりも大きな半径方向寸法を有する、請求項17に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
- 前記第1の伸縮防止装置は、前記第2の伸縮防止装置よりも大きな直径を有する、請求項17に記載の螺旋巻きクロスフローフィルタエレメント。
- クロスフローフィルタにおいて、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された通過管と、
前記通過管に取り付けられて前記通過管と前記ハウジングとの間に配置されたプリーツ状のろ過膜であって、前記通過管の周りで円周方向に間隔を置いて前記通過管の周りに一様な方向で螺旋巻き複数のリーフを備えた、プリーツ状のろ過膜とを備え、
各リーフは、
入口縁部と、
出口縁部であって、前記入口縁部の長さは前記出口縁部よりも大きな、出口縁部と、
前記入口縁部と前記出口縁部との間に延在するテーパー状の遠位縁部と、
前記通過管に隣接して配置された近位端であって、前記プリーツ状のろ過膜の入口端と前記プリーツ状のろ過膜の出口端との間に延在する2つの折り畳まれた近位縁部を含む、近位端とを備えた、クロスフローフィルタ。 - 前記ハウジングは、前記通過管と前記プリーツ状でテーパー状の螺旋巻きろ過膜とを囲む円筒形内面を備えた、請求項20に記載のクロスフローフィルタ。
- 前記ハウジングは、前記通過管と前記プリーツ状でテーパー状の螺旋巻きろ過膜とを囲む円錐形内面を含む、請求項20に記載のクロスフローフィルタ。
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