JPH029420A - 多重膜分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数の個々の膜分離単位装置を具えた多重膜
分離装置に関する０本発明は、特に多重限外ｒ過装置に
関するが、それのみに限定されるものではない。

〔従来の技術〕

限外−過（例えば、膜が０，０２μｌまでの直径の孔を
有する）、マイクロ濾過（例えば、膜が少なくと６０．
０３μｌの直径の孔を有する）、及び逆浸透を意味する
膜分離法は工業的によく知られた方法である。

膜分離装置が操作される一つの形態は、所謂「クロスフ
ロー（ｃｒｏｓｓ−ｆ　Ｉｏ胃）」形態である。この形
態の操作を行なうためには、分離装置は処理流体入り口
（即ち、処理される流体のための入り口）及び処理流体
出口（即ち、膜を通過しなかった処理された流体のため
の出口）を膜の一方の側に有する。処理される？ｉ体は
処理流体入り口を経て分離装置へ入り、処理流体入り口
及び出口が配置されている側の膜の表面を横切って流れ
、その処理流体の一部は膜を通過しく即ち、透過液）、
残りは処理流体出口を経て分離装置を出、任意に分離装
置へ再循環して更に処理する。簡単にするためクロスフ
ロー型の分離装置として今後言及するこの種の分離装置
は、（ａ）一種類以上の成分の濃度が処理前よりも処理
後に大きくなっている流体を生じさせる場合で、処理流
体出口を通って分離装置を出た流体が希望の生成物であ
る場合、（ｂ）流体を精製したい場合で、透過液が希望
の生成物である場合、又は（ｃ）流体から一種類以上の
成分を分離したい場合で、膜を通過した一種類以上の流
体（即ち透過液）、処理流体出口を通って分離装置を出
た流体、又は膜によって保持された成分が希望の生成物
である場合、の如き種々の目的に使用することができる
。

クロスフロー形態に代わるものは、所謂「一端閉預」型
である。この形態のものを操作するためには、分離装置
は膜の一方の側に処理流体入り口を有するが、その側の
処理流体出口はもたず、どのような出口も閉鎖されてい
る。処理される流体は処理流体入り口を経て分離装置に
入り、膜を通過することができる分子の大きさを持つそ
の処理流体の全ての部分が透過液として膜を通過する。

簡単にするため一端閉鎖型の分離装置として今後言及す
るこの種の分離装置は、流体から一種類以上の成分を分
離するために用いられ、そのような分層された成分が膜
によって保持される。この場合には、透過液、又は保持
された成分（一種又は多種）、又は両方が希望の生成物
になる。

使用中、処理される流体（即ち処理流体）と接触する膜
の側は、典型的には膜によって保持される物質によって
汚されるであろう、クロスフロー分離装置の場合には、
そのように汚された膜は清浄にし、再使用してもよく、
そのような清浄化は、（ｉ）汚染物質を、例えばブラシ
又は棒を用いて機械的に除去して行ってもよいが、もし
膜が、例えば中空１＆＃ｔ８の形をしている場合のよう
に、処理流体の流れが通る通路が狭くなるような膜の場
合には、この方法は実際的ではなく、（ｉｉ）流体、例
えば水を、大きな流量で膜の汚れた面を通って・ポンプ
で送り、汚染物を物理的に離説させて除去することによ
り行ってもよく〔この方法は今後［ファーストフラッシ
ュ」（ｆａｓｔ　ｆｌｕｓｈ）として言及する〕、（ｉ
ｉｉ）膜の汚れた表面を化学的清浄化用流体と接触させ
ることにより行ってもよく〔この方法は［化学的清浄化
」として今後言及する〕、（ｉｖ）流体。

例えば、透過液又は水を透過液側から膜を通ってその処
理流体側へポンプで加圧して送り、その流体が膜の表面
から汚染物質を全て物理的に履脱させて除去することに
より行ってもよく〔この方法は「加圧逆洗浄」として今
後言及する〕、又は（Ｖ）前記（ｉ）から＜ｉｖ）の二
つ以上の組合せによって行ってもよい、一端閏鎖型の分
離装置の場合には、ファーストフラッシュ法により汚染
膜を清浄にすることは不可能であり、屡々そのような汚
染された膜を加圧逆洗浄法によって清浄化することが唯
一の実際的方法になる。

上述のファーストフラッシュ、化学的清浄化及び加圧逆
洗浄法のいずれで６、膜の一方の側の流体と、膜の他方
の側の流体との間の圧力差が、その特定の膜の最大許容
膜間圧力差を越えないように慎重に制御することが重要
であり、さもないと膜の破損が起きるであろう、特定の
膜の最大許容膜間圧力差とは、膜に損傷を起こすことな
く膜が順応することがてきる膜の両側の間の最大圧力差
のことである。現在、圧力はポンプによって清浄化用流
体に加えられ、そのため膜を損傷するのに充分な位に水
圧上昇を急に起こすことがある。

膜がひどく汚れた場合、例えば、膜の表面を横切る処理
流体の自由な流れを妨げるが阻止するほどの汚染物質に
よる目詰まりが存在する場合、ファーストフラッシュ及
び化学的清浄化法は、膜を充分に清浄にするには不充分
であり、もし満足できる清浄化を達成したいならば、８
１械的清浄化及び（又は）加圧逆洗浄が必要になるであ
ろう、勿論上で説明したように、機械的清浄化はある種
類の膜、例えば、中空繊維膜の場合には実施できず。

加圧逆洗浄は膜の損傷を起こさないように流体圧力を注
意深く制御する必要がある欠点を有する。

化学的清浄化法の欠点は、典型的には、清浄化用流体が
貯蔵タンクから移行され、汚れた膜と接触して汚染物質
を溶解／分散させ、次に貯蔵タンクへ送り返されること
である。そのため、貯蔵タンク中の清浄化用流体が汚染
物質で汚染されるようになり、従って、この大きな体積
の清浄化用流体それ自体が、再使用したい場合には、清
浄化されなければならなくなる。

既知の多重分離装置は、複数のクロスフロー中空繊維限
外ヂ過又はマイクロ濾過カートリッジを有し、各カート
リッジは第−多岐管に接続された処理流体入り口、第二
多岐管に接続された処理流体出口、及び第三多岐管に接
続された少なくとも一つの透過液出口を有し、それら多
岐管の各々は外部の支持枠に固定されている。しかし、
そのような装置は、次のような欠点を有する：１）各々
のカートリッジを一緒に適当な多岐管によって接続する
必要があるため、かなりの量の機械設備、即ち配管を必
要とする複雑な装置になる。

２）ｆｉｌ造の複雑な特性及び含まれる機械設備の量か
ら、大きな規模の装置をもたらすことになる。

３）装置は支持枠に取り付けられ、各カートリッジの入
り口及び出口が適当な多岐管に接続され、それら多枝管
自体がその支持枠に固定されているため、装置全体を、
カートリッジの入り口／出口と適当な多岐管との間に充
分な密封が達成されるためには、高度の正確さで非常に
注意深く設計されなければならず、さもないと応力によ
り精密なカートリッジに漏洩及び損傷が起きることがあ
る。

４）典型的には、支持枠は室温になっているが、限外濾
過及びマイクロ濾過のカートリッジは使用中上昇した温
度になっているので、使用中装置内に応力が生ずること
があり、そのような応力が装置中の漏洩及び（又は）精
密なカートリッジの損傷を起こすことがある。

５）カートリッジの閉塞を防ぎ、それらを再使用できる
ようにするため、ファーストフラッシュ。

化学的清浄化又は加圧逆洗浄法のいずれかによってカー
トリッジを周期的に清浄にすることができるようにする
ため、別の装置、例えば付加的配管、付加的貯蔵タンク
又はそれらの両方を必要とし、その為装置の複雑性及び
費用を増大することになる。

６）ファーストフラッシュ、化学的清浄化或は加圧逆洗
浄法のいずれかにより装置を清浄にする間、装置中の流
体に加えられる圧力は、重膜の両側の間の圧力差が最大
許容Ｍ間圧力差を越えないように注意深く制御されなけ
ればならず、さもないと膜に損傷を起こすことになる。

池の既知の）重膜分離装置は、例えば、米国マサ千ユー
セ・・ｌツ州ベトフォードのミリボアー社（Ｍ　１ｌｌ
ｉｐｏｒｅ、ｉｎｅ、）及びニューヨークのボール社（
Ｐ　ａｌｌ　Ｃｏｒｐ、）によって市販されているよう
に、複数の一端閉鎖型限外濾過又はマイクロ濾過カート
リッジを有し、各々のカートリッジは星型断面を持つ紙
膜を有する。カートリッジは加圧容器内に入れられてお
り、容器の蓋によってその中に支持されている。使用す
る場合、処理流体を加圧容器に導入し膜を通過させ、星
型の膜の中心内の空間を遣って上り、各カートリッジの
頂部に位置する透過液出口からカートリッジを出る。こ
の型の多重膜濾過装置の欠点は次の通りである：１）カ
ートリッジが一端閉鎖型なので、ファーストフラッシュ
法によってそれらを清浄にすることができず、カートリ
ッジは星型の断面を持つ紙膜を用いているので、それら
を機械的に清浄にしたり、或は例えば加圧逆洗浄の場合
に必要になるような膜を通る液体の流れを逆にすること
が出来ない、なぜなら、そうすると膜の変形及び破壊が
もたらされるからである。装置に用いられているこの種
の膜カートリッジを清浄にするのに化学的清浄化も効果
がない、従って、再使用するため汚れたカートリッジを
清浄にすることが出来ないので、それらが汚れた時廃棄
し取り替えなければならない ２）装置は加圧容器を使用する必要があり、このことは
、設計上の制約から、用いることができる容器の最大の
大きさ、従って装置の全容量に限界を加えることになる
。

更に別の既知の多重膜分屋装置は１例えば、米国ウィル
ミントンのコツホ・メンプラン・システムズ（Ｋ　ｏｃ
ｂ　Ｍｅｍｂｒａｎｅ　Ｓ　ｙｓｔｅｍｓ）によって市
販されているように、複数のクロスフロー型の管状限外
濾過又はマイクロ濾過膜を有し、それらの膜は直列及び
（又は）並列の形に接続され、容器内に吊されている。

使用する場合、処理流体は管状膜の管腔に沿って流れ、
その一部分が透過液として膜を通過し、容器の底に落ち
、そこで皿の中に収集され、取り出される。膜が部分的
に或は完全に透過液中に浸漬されるときはない、この型
の多重膜−過装置の欠点は次の通りである： １）用いられた繊細な膜が、例えば、処理流体による前
向きの圧力が故意に又は偶然に止まった時、透過液によ
りそのような膜に逆向きの圧力が加わることにより損傷
する可能性を無くすため、膜はわざと透過液中に浸漬さ
れていない、従って、加圧逆洗浄洗により膜を正常にす
ることは出来ず、このことはひどく汚れた膜を再使用出
来るように溝足に清浄にすることが出来ないであろうこ
とを意味している。

２）最初に述べた既知の多重膜ｒ過装置の場合のように
ファーストフラッシュ又は化学的清浄化法により膜を周
期的に清浄にすることができるように、付加的な設備、
例えば、付加的配管、付加的貯蔵タンク又はそれらの両
方が必要になり、そのため複雑さが増し、従って、装置
のコストが増大する。

３）ファーストフラッシュ又は化学的清浄化法により装
置を清浄にする間、装置中の流体に加えられる圧力は、
重膜の両側の間の圧力差が最大許容股間圧力差を越えな
いように注意深く制御されなければならず、さもないと
膜に損傷を起こすことになる。

４）ｌｌＧｔは透過液中に浸漬されておらず、透過液は
膜から滴り落ちて容器の底にある皿中に収集されるので
、膜及び（又は）透過液が容器内の空気から細菌汚染を
受ける大きな危険が存在し、容器内の空気により透過液
が酸化される大きな危険も存在する。

既知の多重限外濾過及びマイクロ濾過装置よりも構造が
簡単で、それらについて上述した欠点の幾つか或は総て
を解決し、大容量の用途に用いることができる多重膜分
離装置に対する必要性が長い間感じられてきた。そのよ
うな装置は本発明の時点まで開発されてはいなかった。

この度、大容量の用途に用いることができる多重膜分離
装置の構造を、典型的な既知の多重限外濾過及びマイク
ロ濾過装置と比較してかなり簡単化することができ、そ
の結果典型的な既知の装置の上述の欠点の幾つか又は全
てを解消するか或は少なくとも最小にすることかでさる
ことが全く思いがけず見出された。

本発明によれば、複数の個々の膜分離単位装置で、好ま
しくは少なくとも五つのＩＭ分分草単位装置具え、各膜
分離単位装置が： （，１）少なくとも二つの膜；及び （ｂ）処理に本のための入り口、及び任意に処理流体の
ための出口： を有し、 （ｅ）透過液のための容器内に配置されており。

然も前記容器が透過液出口を有し、 前記容器は前記膜分離単位装置を透過液中に少なくとも
部分的に、例えば完全に、浸漬出来るような容器になっ
ている多重膜分離装置が与えられる。

限外濾過、マイクロ濾過又は逆浸透単位装置の形牙して
いてもよい膜分離単位装置は、重合体又はセラミックの
膜を具えていてもよい、適当な重合体膜には、ポリスル
ホン、ポリ塩化ビニル及びボリニフッ化ビニリデンの膜
が含まれる。更に２膜分屋単位装置はそれぞれ：（ａ）
複数の中空繊維膜；（ｂ）？！数の平らなシート状膜；
（Ｃ）複数の管状膜；又は（ｄ）螺旋状に巻いた膜；を
具えている膜分離単位装置は、クロスフロー型のもので
もよく、それらは直列及び（又は）並列の形に接続され
ていてもよく、或は一端閉鎖型の単位装置でもよく、そ
れは並列状に接続されていてもよい。

もしクロスフロー型膜分離単位装置を並列状に接続した
場合、各単位装置の処理流体入り口は共通の処理流体入
り口に接続し、各単位装置の処理流体出口は共通の処理
流体出口に接続してもよい。

しかし、クロスフロー型膜分離単位装置を直列状に接続
した場合、その直列の第一の単位装置の処理流体出口は
直列の第二の単位装置の処理流体入り口に接続され、こ
の第二単位装置の処理流体出口が直列の第三の単位装置
の処理流体入り口に接続されると言ったように、その直
列の中の各単位装置に対して接続されて行くであろう。

本発明の装置が複数の膜分離単位装置からなる幾つかの
列を有し、各列中の単位装置が直列状になっており、複
数の列が並列状になっている場合、各列の第一の単位装
置の処理流体入り口は共通の処理流体入り口に接続され
、各列の１＆後の単位装置の処理流体出口は共通の処Ｆ
！！流体出口に接続されてらよい。

本発明の装置が複数の一端閉鎖型膜分離装置を有する場
合、処理流体出口がないことは勿論であるが、そのよう
な単位装置の各々の処理流体入り口は共通の処理流体入
り口に接続されていてもよい。

本発明の装置で用いるのに適した膜分離単位装置には、
一つ以上の透過液出口が中に配置された固体外側壁内に
囲まれた少なくとも二つの膜を有する慣用的カートリッ
ジが倉よれる。その固体の外側壁は膜から隔てられてお
り、それらの間に透過液を収集出来るようにしである。

もしそのような慣用的カートリッジがクロスフロー型で
あるならば、処理流体入り口及び処理流体出口も存在す
るであろうが、もしそれらが一端閉鎖型であるならば、
処理流体入り口はあるが、処理流体出口はないであろう
、そのような慣用的カートリッジを用いた場合、各カー
トリッジの透過液出口（ｌ数又は複数）は、典型的な既
知の多重膜分離装置でカートリッジが使用されているの
とは対照的に、多岐管に接続されておらず、カートリッ
ジと容器との間に形成された空間中に単に開いているだ
けである。

膜分離単位装置の他の形のものを本発明の装置で用いて
もよい０例えば、従来のカートリッジ、例えば中空繊維
カートリッジに存在する固体外側壁は省略し、透過液が
膜から直接本発明の装置の容器中へ流れるようにするこ
とができる。この状１ではクロスフロー型膜分離単位装
置は、少なくとも二つの膜、処理流体入り口及び処理流
体出口を存するが、固体外側壁は持たないであろう、−
端閏頒盟膜分離単位装置は少なくとも二つの膜と一つの
処理流体入り口を有するが、処理流体出口及び固体外側
壁はもたないであろう、更に、そのようなりロスフロー
型膜分離単位装置では、工程流木は膜の一方の端から他
方の端へ膜表面を横切って流れるであろうが、単位装置
の構造を、処理流体入り口と単位装置からの処理流体出
口との両方が単位装置の同じ端に配置されるような構成
にすることができる１例えば、処理流体入り口及び処理
流体出口を単位装置の一方の端の所に存在させ、単位装
置の処理流体入り口又は処理流体出口を単位装置の対応
する反対側の端と接続する配管を単位装置中に組み込む
ことにより、そのような構成にすることができる。膜分
離単位装置への処理流体入り口及びその単位装置からの
処理流体出口が単位装置の同じ端にあるこの構成では、
特に最初に述べた既知の多重膜分離装置と比較して、装
置中の応力を少なくすることができる。成る状況では、
例えば、もし膜が複数の中空線！膜、例えば中空線Ｍ限
外濾過膜からなるならば、有孔体、例えば、有孔外側支
持壁内に取り囲むなどして膜を支持することが必要にな
るであろう、この支持壁の有孔性により透過液は膜分離
単位装置から容器中へ流れることができる。

本発明の多重膜分層装置で、従来の膜分眉カートリッジ
に存在していた固体外側壁を倉まない膜分離単位装置を
用いることができることは有利である。なぜなら、それ
によって容器内の一定の容器内に一層多くの膜表面積が
存在できるようになり、従って５一定の体積で、固体外
側壁を有する従来の膜分離カートリッジが用いられた場
合よりも一層大きな膜分離容量をもたせることができる
からである。それにより、膜分離単位装置の断面積の大
きさ及び形を容易に変えることもできる。

例えば、四角な断面の形を持つ膜分離単位装置を用いた
場合、容器内で可能な最大の領域を利用することができ
、従って、容器内に可能な最大の膜表面積を存在させる
ことができる。

本発明の多重膜分離装置の容器は、二つ以上の互いに連
結した室に分割され、各室の中に少なくと６−つの膜分
離単位装置が配置されているようにしても良い。

本発明の装置は、容器と膜分離単位装置との間の空間中
の流体の圧力が、容器を大気中へ通ずるようにするか、
又は容器に非密封的にはまる蓋を与えることにより、大
気圧又は実質的に大気圧になっているような装置でよい
。

本発明の一つの態様として、多重膜分離装置は膜分離単
位装置の処理流体入り口及び（又は）処理流体出口の所
で減圧、例えば大気圧より低い圧力を生ずることができ
るような装置になっており、それによって流体が膜の透
過液側からその処理流体側へ膜を通って引かれる結果に
なる。これは本発明の装置を適当な配管／ポンプ／弁回
路網、例えば付図の第５図に関連して後で記述するよう
な回路網に接続することにより達成することができる。

膜の一方の側に減圧を生じさせ、それによって膜を通っ
て他方の側から流体を引くことは、本願と同じ日に出願
された弁頭のＮｏ、　　　の主題になっており、本発明
の多重膜分離装置に有利である。何故ならそれは、ひど
く汚れた膜でさえも汚れた膜を清浄にするのに用いるこ
とができ、同時に、ファーストフラッシュ又は化学的清
浄化法により本発明の装置を清浄化する場合と比較した
時、又はファーストフラッシュ、化学的清浄化法又は加
圧逆洗浄法により既知の膜分離装置を清浄化する場合と
比較した時、装置の膜を損傷する危険が減少しているか
らである６簡単にするため今後吸引逆洗浄清浄化として
言及するそのような膜の清浄化は、膜の透過液側からそ
の処理流体側への流体の流れが膜の透過液側の汚染物質
を離脱させ、この汚染物質が流体によって膜分離単位装
置から除去されることによって達成される。！Ｉ膜損傷
危険の減少は、ファーストフラッシュ、化学的清浄化法
及び加圧逆洗浄法とは対照的に、吸引逆洗浄清浄化は加
圧された流体を使用する必要がなく、それによって膜（
単数又は複数）の上流で起きる上述の水圧の急激な変動
の可能性をか回避することにより達成される。更に、も
し容器を大気中へ通ずるようにおくと、膜損傷の危険を
少なくすることができる。何故なら清浄化を行なうため
、そのような減圧を用いて膜の処理流体側と透過液側と
の間に達成することができる最大膜間圧力差が大気圧＋
容器中の流体の静水圧になるからであり、それに対し、
ファーストフラッシュ、化学的清浄化法及び加圧逆洗浄
法では、流体はポンプにより各層の処理流体入り口を通
り、膜の表面を横切り、各層の処理流体出口を通って排
出され、ポンプによって流体に適用される圧力は、膜の
処理流体側と透過液側との圧力差が最大許容膜間圧力差
を越えないように注意深く調節されしなければならない
。

本発明の装置の容器の透過液流体出口は、容器から透過
液流体を除去するのを助けるため且つ（又は）膜分離単
位装置の吸引逆洗浄清浄化のための吸引を与えるため、
ポンプに結合してもよい、ポンプは膜分離単位装置の処
理流体入り口より上流に配置し、装置全体を通る流体の
循環を助けるようにしてもよい。

本発明の装置の容器及び配管は、例えばポリ塩化ビニル
の如きプラスチック材料、ステンレス鋼或は炭素鋼から
作られていてもよい。

本発明の多重膜分層装置の容器は、多重機能特性をもつ
ようにすることができる。それは膜分離単位装置のため
の支持体として働き、それによって上で最初に述べた既
知の多重膜分離装置では典型的に必要になる外部支持枠
が、そのような既知の多重膜分離装置では起きることが
判明している熱応力を緩和し、解消するか、又は少なく
とも最小にすることができるようになる。この応力の解
消或は最小化は、膜分離単位装置の支持体として働く容
器と膜分離単位装置の両方が透過液と接触し、装置のこ
れら二つの部分の間の温度差が、膜分離単位装置が外部
の枠に支持されなければならない場合（即ち上で最初に
述べた既知の装置の場合のように）よりも小さくなるこ
とによる。それは、透過液収集タンクとしてのみならず
、真空清浄化用／′化学的清浄化用タンクとしても働ら
くことができ、それによって既知の多重膜分離装置では
必要になっていた別のタンク及び付随の配管を不必要に
している。従って、本発明の装置の設備要件、従って、
装置の大きさ及びコストは、上で最初に述べた既知の多
重膜分離装置の場合よりもかなり小さくなっている０本
発明の装置は、既に論じた如く、複雑な構造のため高度
の正確さをもって非常に注意深く設計する必要がある最
初に述べた既知の多重膜分離装置よりも膜分離単位装置
の損傷を受けにくくなっている。

更に、何区についての次の記述から明らかになるように
、本発明の装置が、複数のクロスフロー型膜分離単位装
置で、各単位装置の処理流体の入り口が共通の処理流体
入り口に接続され、各単位装置の処理流体出口が共通の
処理流体出口に接続されている複数の単位装置を有する
場合、その装置は各膜分離単位装置と、付随する処理流
体のための共通の入り口及び出口との間に形成される密
封が不満足なものになる傾向は少なくなる。

本発明の幾つかの重要な特徴は、大きさ、従って容量が
著しく異なった多重膜分離装置を容易に作ることができ
るようにしていることである。第一に、どのような共通
処理流体入り口及び（又は）共通処理流体出口で６、夫
々二つ以上の部分を一緒に固定したものから形成しても
よく、例えば適当な雄・雌型結合部材により、或はボル
トにより、一つ以上の膜分離単位装置を各部分に連結す
ることにより形成することができる。そのような部分式
即ちモジュラ一方式で共通処理流体入り口及び（又は）
出口を形成することにより、本発明の装置の容器中に存
在する膜分離単位装置の数、従って装置の容量は、希望
に応じ容易に変えることができる。勿論、膜分離単位装
置を直列状態に接続する場合、そのようなモジュラ一方
式の構成にすることもでき、その場合、そのような単位
装置の処ｌｌ８Ｉ体出口は、例えば、適当な雄・雌型結
合部材又はボルトにより直列中の次のそのような単位装
置の処理流体入り口へ接続されるであろう、第二に本発
明の装置の容器が加圧容器でない場合、著しく異なった
大きさの容器を容易に作ることができ、従って著しく異
なった膜分離容量をもつ多重膜分離装置を作ることがで
きる。このことは、加圧容器を用いた上述の既知の多重
膜分離装置では、そのような加圧容器を作るのに設計上
の制約から容易に作ることができる装置の最大の大きさ
に限界が課せられているのと対照的である。第三に、容
器の大きさに比較的わずかな増大を与えるだけで、装置
の容量に実質的な増大を与えることができる。即ち、一
つ以上の膜分ＮＩＩＬ位装置を容器内に長手方向及び（
又は）幅方向に収容することができるように容器の大き
さを増加することにより、容器の全大きさをわずかに増
大するだけで、実質的に一層多くの数の膜分離単位装置
を収容することができる１例えば、もし３×５個のカー
トリッジ（１！［１ち合計１５留のカートリッジ）の構
成ともつ容器を、それが４×６個のカートリッジの容量
（即ち合計２４個のカートリッジをもつ容量）をもつよ
うに拡大すると、装置の全容量は、容器の大きさを実質
的に増大することなく著しく増加（即ち６０％増加）す
ることができることがわかるであろう、第四に従来の膜
分離単位装置に典型的に存在する外側固体壁を省略し、
膜分離単位装置の有効断面積の全てを膜、例えば中空繊
維で占められるようにすると、膜を適所に保持するため
単位装置の端部領域に典型的に用いられているエポキシ
材料に伴われる潜在的な問題を避けることができる。

そのような潜在的な問題の一つは、外側固体壁を有する
既知の膜分離単位装置では、外側カートリッジ酸の内部
に配ｌされたＭ領域を取り巻くエポキシ材料の固体環が
穴或は気泡の形成を受は易いと言うことである。従来、
そのような穴或は気泡は全てエポキシ材料で満たされて
きたが、これは、この充填材料自体が剥がれ、装置の周
りに移動し、膜を損傷・破壊することがあると言うよう
な問題を起こすことがある。この問題は、膜、例えば中
空繊維が存在していない所の固体エポキシ材料の環で主
に起きる。第五に、本発明の複数の多重限外濾過装置を
例えば、直列及び（又は）並列状態に相互に連結し、そ
れによって全膜分離装置の容器を容易に変えることがで
きる。

複数の装置を相互に連結する場合、個々の装置を順番に
清浄化しながら、他の個々の装置を正常な作動状態に置
くことにより、連続的に操作することができる。ＰＦ３
えば、全装置が本発明による三つの個々の装置からなる
場合、そのような個々の装置の二つを常時それらの正常
な作動状態に置き、第三の一つの装置を清浄化状態に置
くようにしてもよい。

多重膜分離装置は種々のやり方で用いることができる０
例えば、それは、（ｉ）一つ以上の成分を流体から分離
し、希望の生成物がその分離された成分く一種又は多種
）、その流体又は両方である場合、（ｉｉ）一つ以上の
成分の濃度が装置で処理する前よりも処理した後で大き
くなっている流体を生成させる場合、又は（ｉｉ）流体
を精製し、希望の生成物が透過液である場合に使用する
ことができる。

化学的又は生物学的反応が中で行なわれるようなやり方
で本発明の装置を使用することもでき、その場合膜を生
成物或は反応物の一種類以上に対し、不透過性にし、例
えば膜を反応で用いられる触媒に対し不透過性にする１
例えば、処理供給物としてラクトースを導入し、酵素触
媒であるガラクトシダーゼが膜の透過側（即ち容器中）
の流体中に存在するようにすることができる。ラクト−
ス含有処理流体は膜の表面を横切って流れる間に、ラク
トースは膜を通過してガラクトシダーゼと接触するであ
ろう、ガラクトシダーゼは触媒作用を及ぼして、ラクト
ースをグルコース及びガラクトースへ転化し、その両者
は膜を通過して処８！流体中へ戻ることができる。処理
流体が膜表面を横切って流れる速度を調節し、充分に大
きな膜表面積を持たせることにより、ラクト−スの実質
的に全てが膜を通過し、層単位装置を出る処理流体がガ
ラクトース／グルコースを含むが、ラクト−スは含まな
いか又は実コ的に含まないようにすることができる。

本発明の装置は、水泳プール、養魚池及び凝縮物研摩用
貯蔵タンクの如き設備の清浄化を可能にするような方法
で用いることもできる。このような場合には、装置の容
器は水泳プール、養魚池、貯蔵タンクそれ自体になり、
膜分離単位装置はその中に、例えばその一方の端に配置
されてもよい。

使用する場合、流体は水泳プール、養魚池、貯蔵タンク
から取り出され、膜分離単位装置で膜分離過程にかけら
れ、透過液が水泳プール、養魚池、貯蔵タンクへ戻され
る。この方法によって水泳プールを清浄にする場合、消
毒剤２／段石剤、例えば、塩票の必要性が少なくなり、
そのような減少はいずれにせよ有利であろう。

本発明を更に付図を９照して記述する０図中同じ参照番
号は同様な部品を示し、簡倣にするため唯一つの膜分離
単位装置が示されている。

第１図に関し、そこには概略的に本発明による多重限外
濾過装置（１）が示されており、それは慣用的限外濾過
カートリッジの形の複数の限外ｒ過嘔位装置（３）（唯
一つしが示されていない）を具え、各限外−過単位装ｖ
ｔ、（３）は外側ケース（５）内に囲まれた複数の中空
繊維限外濾過ＷＸ（図示されていない）を有する。外側
ケース（５）には、中空繊維膜の内腔中へ処理流体を導
入するための処理流体入り口（７）、中空纜維膜から処
理された処理流体を取り出すための処理流体出口（９）
及び透過液流体を単位装置（３）から出すことができる
二つの透過液流体出口（１１）が配備されている。各単
位装置（３）の処理流体入り口（７）は共通の処理流体
入り口（１３）に連結されており、各単位装置（３）の
処理流体出口（９）は共通の処理流体出口（１５）に連
結されている。各単位装置（３）の透過液出口（１１）
は。

単位装置（３）と、その単位装置！ｆ（３）を取り囲ん
でいる容３　（１７）との間に形成された空間中に開い
ている。容器（１７）はＭ　（１８）及び出口（１９）
を有する。

出口（１９）は配管（２０）接続されており、その配管
は付随する弁（２１）を有し、共通処理流体入り口（１
３）は配管（２７）に接続され、その配管は付随する弁
（２３）を有し、共通処理流体出口（１５）は配管（２
９）に接続され、その配管は付随する弁（２５）を有す
る。

出口（１９）から透過液流体を容器（１７）から取り出
すことができ、出口（１９）からの透過液流体の流れは
弁（２１）によって調節される。

容３　（１７）、単位装置（３）及び！（１８）によっ
て形成された空間（３１）内の圧力は、大気圧又は実質
的にその圧力に維持され、例えばＷ　（１８）が容器（
１７）と非密封的にはまるようにするか、或は容器（１
７）又は１１　（１８）に通気孔を与え、その通気孔が
空間（３１）を大気中へ通ずるようにすることにより維
持される。

第１図に示した多重限外濾過装置く１）を操作する場合
、処理流体は弁（２３）、配管（２７）、共通処理流体
入り口（１３）及び処理流体入り口（７）を経て単位装
置（３）へ入り、単位装置（３）への処理流体の流れは
ポンプ（図示されていない）によって送られ、弁（２３
）によって制御される０次に処理流体は、単位装置（３
）の中空Ｉ！維限外濾過膜の内腔を通過し、その一部分
は処理流体出口（９）を経て単位装置（３）から出、共
通処理流体出口（１５）、配管（２９）及び弁（２５）
を流れる。単位装置（３）から出る処理流体の流れは弁
（２５）によって調節され、この流体はもし望むならば
、配管（２７）へ再循環して戻し、単位装置（３）を更
に通過させ、そこで処理してもよい、　９Ｊ！！理流体
の残りの部分は、膜を通過し、透過液出口（１１）（単
数又は複数）を経て単位装置（３）Ｐ出、単位装置ケー
ス（５）と容器（１７）との間に形成された空間（３１
）中へ入り、そこで透過液流体として収集される。空ｒ
ｍ（３１）中の透過液流体は、単位装置ｆｆ（３）がそ
の透過液流体中に部分的又は完全に浸漬するような水準
に、例えば、弁（２１）の開口度を変えることにより維
持される。

第２図は、本発明による多重限外濾過装置（３３）を示
し、それは第１図に描いた多重限外濾過装置（１）同様
な装置であるが、更に配管（３４）及び付随する弁（３
５）を含み、配管（３４）が弁（２５）より上流の所で
配管（２９）に接続され、流量計（３７）が弁（２５）
より下流の所に配置され、出口（３９）が共通処理流体
入り口（１３）に配置され、出口（３９）はそれに付随
した弁（４１）を有する点で異なっている。

装！（３３）を流体を処理するのに用いる場合、弁（３
５）及び（４１）を閏じ（第３図に示す如く）、そして
装置（３３）を第１図の装置（１）と同様なやり方で操
作する。

装ｆｆ　（３３）は、上述のファーストフラッシュ法に
より限外−過単位装置（３）を周期的に清浄にすること
ができ、中空１！維限外濾過膜の処理流体側に蓄積した
どんな汚染物質でも除去し、それによって膜の最終的閉
塞を防ぐことができる。この清浄化操作は、フラッシュ
用流体例えば、水を大きな流速で限外ｐ過単位装置（３
）を通過させることができる弁（３５）を開くことによ
って行なわれ、その大きな流速によって中空Ｉ？維限外
濾過膜の処理流体側に蓄積した汚染物質を離脱させ、そ
して装置から追い出すことができる。フラッシュ用流体
は、弁（２３）、配管（２７）、共通処理流体入り口（
１３）及び処Ｆ！！流体入り口（７）を経て単位装置（
３）中へ導入される。中空繊維限外ヂ過膜の処理流体側
から蓄積汚染物質を離脱させた後、フラッシュ川流体／
′Ｍ積汚染物質は処理流体出口（９）を経て単位装置（
３）を出、共通処理流体出口（１５）、配管（２９）及
び弁（３５）及び（２５）を通過する。弁（３５）及び
（２５）の開口度は、フラッシュ用流体／蓄積汚染物質
の全て又は実質的に全てが、弁（３５）を経て装置から
出て行くような開きであり、それによりフラッシュ用流
体は、もし望むならば、廃棄物として排出することがで
きる。弁（３５）及びそれに付随する配管を配備するこ
とにより、フラッシュ川流体／Ｎｆｌ汚染物質を弁（２
５）及び流量計（３７）より下流に配置されたどのよう
な処理済み流体回収装置からし別個に保持することがで
きる。Ｈを通過し、空間（３１）中に収集される全ての
フラッシュ用流体は、汚染物雪と含まなくなり、従って
再使用することができろ。

第３図は、本発明による多重限外濾過装置り４３）を例
示しており、それは第２図に描いた多重限外濾過装置ｊ
（３３）と同様であるが、弁（２１）より下流に位置す
るポンプ（４５）を有し、ポンプ（４５）を出る流体が
配管（４７）及びそれに付随する弁（４９）を通過する
か、又は配管（５１）及びそれに付随する弁（５３）を
通過するようになっている点で異なる。

第３図には、多重限外濾過装置（４３）が流体を処理す
る方式で示されており、弁（３５）、（４１）及び（５
３）は閏ざされている。この方式では、多重限外濾過装
置　（４３）は第２図の多重限外濾過装置（３３）と同
様な仕方で操作されるが、但し容器（１７）から出る透
過液流体の流れはポンプ（４５）によって補助されてい
る。透過液流体は、ポンプ（４５）を通過した後、配管
（４７）及び付随する弁（４９）を経て装置を出る。

第３図の装置（４３）も、ファーストフラッシュ法によ
って清浄にすることができ、この方式で装置は第２図の
装Ｗ（３３）について記述したのと同じやり方で操作さ
れるが、但し容器（１７）から出る透過液流体の流れは
ポンプ（４５）によって補助される。

配管（５１）及び弁（５３）の存在によって容器（１７
）の排出を行なうことができる。そのような排出を達成
するためには、弁（４９）を閏じ、弁（５３）を開く。

第４図は、本発明による多重限外ｒ過装置（５５）を例
示しており、それは第３図に描かれた多重限外−過装置
（４３）と同様であるが、装置の化学的清浄化を行なえ
るようにしている付加的配管／弁及び化学的清浄化循環
回路の形成が含まれている点で異なる。

付加的配管／弁は、次のような形！！乙とっている：　
付随する弁（５９）を有する配管（５））で、その一端
が配管（２７）に接続され、他方の端が弁（２１）とポ
ンプ（４５）との間の配管（２０）に接続されている配
管（５７）；付随する弁（６３）を有する配管（６１）
で、その一端が配管（２９）に接続され、他方の端が配
管（４７）に接続されている配管（６１）、付随する弁
（７５）を有する配管（７３）で、その一方の端が配管
（２０）に接続されている配管（７３）、及び付随する
弁（７９）を有する配管（７））で、その一端が配管（
５１）に接続されている配管−（７７）　。

第４図では、多重限外濾過装置（５５）は、化学的清浄
化方式で示されており、清浄化用流体は最初配管（７３
）及び弁（７５）を経て装置中へ導入され、清浄化工程
が完了した後、配管（７））及び弁（７９）を経て装置
から取り出される。清浄化工程中、弁（２３）、（２５
）、（３５）、（４１）、（４９）及び（５３）が閉ざ
され、弁（２１）、（５９）及び（６３）は少なくとも
部分的に開いている。化学的清浄化用流体は限外ｒ過カ
ートリッジ（３）を通って上方へ流れ、清浄化用流体の
一部分は限外−過単位装置（３）の各々の頂部にある出
口（７）を通過し、清浄化用流体の残りは中空繊維限外
−過膜を通過し、出口（１１）を通って単位ｉ１ｍ（３
）を出、従って空１ｍ（３１）中へ入る０次に出口（７
）を経て、単位装置（３）を出た清浄化用流体は共通処
理流体入り口（１３）、配管（２７）、不随する弁（５
９）を有する配管（５７）、ポンプ（４５）、配管（４
７）、付随する弁＜６３）！−有する配管（６１）、配
管（２９）を通過し、次に限外濾過単位装置１ｆ（３）
の底へ再導入される。このようにして清浄化用流体のた
めの循環回路が形成され、流体が膜を通過して空間（３
１）中へ入ることによりこの回路から失われた流体を補
償するために、流体を空間（３１）から引き、配管（１
９）、弁（２１）、配管（２０）を通り循環回路中へ入
れる。この循環回路を回る清浄化用流体の流れは、弁（
２１）、（５９）及び（６３）の開口度を変えることに
より調節することができる。そのような化学的清浄化操
作では、単位装置（３）の底に導入された清浄化用流体
の約７０％が単位装置（３）の頂部から流出し、清浄化
用流体の約３０％が中空繊維限外ｒ過膜を通過し、出口
（１１）を通って単位装置（３）を出るようにしてもよ
い。

このようにして化学的清浄化を行なうことができる利点
は、汚染物質が清浄化用流体の全体積のわずかな部分の
みに保持され、即ち汚染物質が循環回路を回って流れる
清浄化用流体中のみに保持されると言うことである。清
浄化用流体の大部分は容器（１７）中の空間（３１）中
に存在し、汚染物質で汚されることはない、従って、空
１７ｆｌ（３１）中の清浄化用流体は回収し、汚染物質
を除去するためにそれ自体を清浄化する必要はなく、更
に膜分離単位装置を清浄にするために再使用することが
できる。

これに対し、既知の膜分離装置の化学的清浄化では、清
浄化用流体を貯蔵タンクから膜単位装置を通過させて、
膜から汚染物質を除去することが典型的に行なわれてい
る。この清浄化用流体の全てが汚染物質で汚されるよう
になり、次に貯蔵タンりに戻される。清浄化用流体のわ
ずかな部分だけが膜を通過してその透過８Ｉ側へ行き、
従って汚染物質による汚れを受けない状態になっている
。従って、既知の膜分離装置の化学的清浄化では、清浄
化用流体の本体、即ち貯蔵タンク中の流体が汚染￥＠質
で汚されるようになり、それを更に膜分離装置の清浄化
のために再使用できるようにする前に、それ自体清浄化
して汚染物質をそこがら除去しなければならない。

流体処理方式で多重限外ｒ過装置ｆｆ　（５５）を操作
するため、弁（２ｆ）、　（２３）、（２５）及び（４
９）は開いた状態にし、弁（３５）、（４１）、（５３
）、（５９）、（６３）、（７５）及び（７９）は閉じ
た状態にする０次に装置を第３図に描いた多重限外ｒ過
装置（４３）と同じやり方で操作する。

第５図は、本発明による多重限外濾過膜ｆ　（６７）を
例示しており、それは第４図に描いた多重限外濾過装置
（５５）と同様であるが、配管＜６９）及び付随する弁
（７１）を有し、配管（６９）の一方の端が配管（２９
）に接続され、配管（６９）の他方の端が配管（２ｏ）
に接続されている点で異なる。第５図では、多重限外ｐ
過装置（６））は吸引逆洗浄により、即ち、装置が流体
処理方式で用いられている時の流体の流れとは反対の方
向に単位装置（３）を通る流体の流れによって、限外濾
過単位装置（３）を清浄にする清浄化方式で示されてい
る。

第５図に描かれた吸引逆洗性清浄化方式では、弁（７１
）及び（５３）は開かれているが、残りの弁は全て閏ざ
されている。吸引逆洗性清浄化を行なうため、限外濾過
単位装置（３）は最初流体中に実質的に又は完全に浸漬
されており、その結果ポンプ（４５）が作動した時、流
体は限外濾過単位装置ｇ（５）と容器（１７）との間の
空間（３１）がら引かれ、出口（１１）を通り限外ｒ過
単位装置（３）の中へ入る。

次に流体は中空繊維限外ｒｉｍを通過し、そうする間に
膜の処理流体側に蓄積した汚染物質を離脱させる１次に
流体／蓄積汚染物質は出口（９）を経て単位装置（３）
から流出し、配管（２９）、付随する弁（）１）を有す
る配管（６９）、配管（２０）、ポンプ（４５）、配管
（４７）及び付随する弁（５３）を有する配管（５１）
を通過する６次に配管（５３）を出る流体／蓄積汚染物
質は廃棄物として排出してもよい。

第５図に描いた態様は、各限外ｒ過単位装置（３）の処
理流体出口（９）に減圧が加わるように、弁（７１）及
び（５３）だけを開くことによる装置（６７）の吸引逆
洗性清浄化を例示しているが、各単位装置（３）の処理
流体入り口（７）に減圧が加わるように弁（５９）及び
（５３）だけを開くが、又は各単位装置（３）の処理流
体入り口（７）及び処理流体出口（９）の両方に減圧が
加わるように弁（５９）、（７１）及び（５３）を開い
た（他の弁は全て閉じる）吸引逆洗性清浄化方式で装ｆ
ｆ　（６７）ｆ！−操作することもできる。

好ましい態様として、装置（６７）の吸引逆洗性清浄化
は、（ｉ）！初弁（５９）、（７１）及び（５３）だけ
を開き５次に（ｉｉ）弁（７１）及び（５３）だけを開
き、そして＜　ｉｉｉ　）最を麦に弁（５９）及び（５
３）だけを開くことにより行う、勿論、（ｉｉ＞と（ｉ
ｉ）の順序を逆にして行うことにより、そのような吸引
逆洗性清浄化と操作することもできる。

装ごのそのような吸引逆洗性清浄化の利点は、中空繊維
限外−過膜の効果的な清浄化が、ひどく汚れた膜の場合
でも、別の外部の設備を必要とすることなく行なうこと
ができると言うことにある。

又、装置内の流体圧力及び膜の両側の間の圧力差は、第
２図に関連して上述したフラッシュ式の清浄化の場合よ
りも低くすることができ、その結果、限外濾過単位装置
（３）の吸引逆洗性清浄化は限外ｒ過膜が損傷する危険
を少なくすることができる６ 多重限外−過膜！　（６７）を、流体を処理する方式で
操作する場合、弁（２１）、　（２３）、（２５）及び
（４９）は開き、弁（３５）、　（４１）、（５３）、
（５９）、（６３）、（７１）、（７５）及び（７９）
は閘されているであろう。弁をこのような開閉状態にし
て、装置（６７）を、第１図〜第４図に描いた装置で流
体を処理する操作方式と同じやり方で操作する。

更に、多重限外濾過装置（６７）は、弁〈２３）、（２
５）、（３５）、（４１）、（４９）、（５３）及び（
７１）を閉じ、弁〈２１）、（５９）及び（６３）を少
なくとも部分的に開けることによって化学的に清浄にす
ることができる６弁をこれらの状悪にして、装置の化学
的清浄化は、第４図に描いた多重限外濾過装置（５５）
の場合と同様なやり方で行なわれる。第４図に示したよ
うに清浄化用流体を最初配管（７３）及び弁（７５）を
経て装置中に導入し、清浄化工程が完了した後、配管（
７７）及び弁（７９）を経て装置から取り出す。

ポンプ（４５）の多機能的特性、即ち容器（１７）がら
透過液流体を除去するのに役立ち、化学的清浄化用流体
を循環させ、装置からの排出を助け、吸引逆洗浄清浄化
方式で吸引を与えるポンプの多１１！！！的特性は経済
的に有利である。

限外ｒ過単位装置の一体性の検査は、第１図〜第５図に
描いた装置のいずれについても次のようにして行なうこ
とができる。限外濾過単位装置（３）を流体中に浸漬し
た状態で維持し、閉いて維持された弁（４１）及び部分
的に開いて維持された弁（２５）を除いた全ての弁を閏
じる０次にガス、例えば窒素を弁（４１）を経て装置中
に導入すると、限外−過単位装置が浸漬されている流体
中へのガスの漏れにより、単位装置の一体性についての
どのような欠陥があるかが示されるであろう。

第６図及び第７図は共通処理流体入り口（１３）につい
て可能な構成を示した概略的図面である。勿論同様な構
成を共通処理流体出口（１５）に対しても用いることが
できるであろう。

第６図では、共通処理流体入り口は三つの部門（１３ａ
、１３ｂ、１３ｃとして示されている）として形成され
ており、各々の部門はそれに結合された四つの多重限外
濾過単位装置（３）を有する。各部門（１３ａ）（１３
ｂ）及び（１３ｃ）と−緒に接続され（図示されていな
い）、単一の共通処理流体入り口を形成する。

第７図に描いた態様では、共通処理流体入り口の五つの
部門は、夫々それに結合された三つの多重限外ｒ過単位
装置（３）を有し、それら五つの部門は、夫々それに接
続された二つの多重限外−過単位装置（３）を有する。

第６図及び第７図から、本発明による多重限外ｒ過装置
の大きさ、従って容量は、希望に応じ、共通の処理流体
入り口及び出口の部門及びそのような部門に取り付けら
れる限外ｒ過単位装置を単に追加又は除去することによ
り容易に変えることができることは容易に判る。

付図に示した装置は複数の慣用的限外濾過カートリッジ
を有する多重限外−過装置の形をしているが、勿論その
ような慣用的限外濾過カートリッジは、マイクロ濾過或
は逆浸透単位装置或は他の蟹の限外−過単位装置の如き
他の型の膜分離単位装置によって置き換えることもでき
るであろう。

本発明による多重膜分離装置は、！！を初に述べた既知
の多１１ｆｔ膜濾過装置でそのような既知の装置から透
過液流体を除去するのに用いられている配管を必要とし
ないので、本発明による装置は構造上そのような既知の
装置よりも簡単になっている。

更に、膜分離カートリッジが、それらカートリッジの損
傷を起こさないように非常に注意深く設計することが必
要な外部枠組上に取り付けられている既知の多重濾過装
置とは対照的に、本発明による装置の多重膜分離単位装
置はそのような枠に取り付ける必要はなく、従って分尊
単位装置の損傷は一層起きにくくなっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、膜分離単位装置が慣用的限外ろ過カートリッ
ジである、本発明による多重膜分離装置の概略的図面で
ある。 第２図は、第１図に示した装置であるが、限外ろ過単位
装置を清浄にするためにフラッシュできるように適用し
た。流体を処理する方式で示した装置の概略的図面であ
る。 第３図は、第２図に示した装置であるが、容器の透過液
出口にポンプを有し、流体を処理する方式で示した装置
の概略的図面である。 第４図は、第３図に示した装置であるが、限外ろ過単位
装置の膜表面を化学的に清浄にするために循環回路を形
成することができる付加した配管／弁を具えた、化学的
清浄化方式で示した装置の概略的図面である。 第５図は、第４図に示した装置であるが、必要な減圧を
生じさせるため透過液出口に配置したポンプを用いて限
外ろ過膜表面を吸引逆洗浄清浄化することができる付加
した配管／弁を具えた吸引逆洗浄清浄化方式で示した装
置の概略的図面である。　第６図及び第７図は、共通処
理流体入り口のための二つの構成方法を示す、上から見
た本発明による多重膜分離装置の概略的図面である。 ３−限外ろ過単位装置、５−外側ケース、７−処理流体
入り口、　９−処理流体出口、１１−透過液流体出口、
　１３−共通処理流体入り口、１５−共通処Ｆｌ！流体
出口、１７−容器、１８−蓋、　　　　　　　　１９−
　出口。 代 理 人 浅 村 皓

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の個々の膜分離単位装置（３）で、各膜分離
   単位装置が、 （ａ）少なくとも二つの膜；及び （ｂ）処理流体のための入り口（７）、及び任意に処理
   流体のための出口（９）； を具え、 （ｃ）透過液のための容器（１７）内に配置されており
   、然も前記容器は透過液出口（１９）を具え、前記容器
   が前記膜分離単位装置を前記透過液中に少なくとも部分
   的に浸漬出来る容器になっている多重膜分離装置。
2. （２）容器が二つ以上の互いに連結された室に分けられ
   ており、各室には少なくとも一つの膜分離単位装置が配
   置されている請求項１に記載の装置。
3. （３）膜が中空繊維膜である請求項１又は２に記載の装
   置。
4. （４）各膜分離単位装置が、有孔外側壁内に囲まれた複
   数の中空繊維膜、処理流体のための入り口、及び任意に
   処理流体のための出口からなる請求項３に記載の装置。
5. （５）膜が重合体膜、例えば、ポリスルホン又はポリ塩
   化ビニル膜である請求項１又は２に記載の装置。
6. （６）膜がセラミック膜である請求項１〜４のいずれか
   １項に記載の装置。
7. （７）膜分離単位装置が限外ろ過膜単位装置である請求
   項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
8. （８）膜分離単位装置の共通の処理流体入り口及び（又
   は）共通の処理流体出口の所に減圧を生じさせることが
   でき、それによって流体が膜を通ってその透過液側から
   処理流体側へ引かれる結果を与えることができる請求項
   １〜７のいずれか１項に記載の装置。
9. （９）更に、 （ｄ）処理流体入り口（７）が接続される共通処理流体
   入り口（１３）； （ｅ）処理流体出口（９）が接続される共通処理流体出
   口（１５）； （ｆ）前記共通処理流体入り口（１３）に接続された第
   一配管（２７）で、第一弁（２３）が中に配置されてい
   る第一配管； （ｇ）前記共通処理流体出口（１５）に接続された第二
   配管（２９）で、第二弁（２５）が中に配置された第二
   配管：及び （ｈ）容器からの透過液の出口（１９）に接続された第
   三配管（２０）で、第三弁（２１）が中に配置された第
   三配管； を具えている請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置
   。
10. （１０）更に、 （ｉ）第二弁（２５）より上流の所で第二配管（２９）
    に接続され、第四弁（３５）が中に配置された第四配管
    （３４） を具えている請求項９に記載の装置。
11. （１１）更に、 （ｊ）ポンプ（４５）で、その入り口が第三弁（２１）
    より下流の所で第三配管（２２）に接続され、その出口
    が第五弁（４９）を中に配置した第五配管（４７）に接
    続されているポンプ； を具え、然も、前記ポンプ（４５）と前記第五弁（４９
    ）との間の所に前記第五配管（４７）に、第六弁（５３
    ）を中に配置した第六配管（５１）が接続されている請
    求項１０に記載の装置。
12. （１２）更に、 （ｋ）第七弁（５９）が中に配置された第七配管（５７
    ）で、その一方の端が第一弁（２３）と共通処理流体入
    り口（１３）との間の所で第一配管（２７）に接続され
    、他方の端が第三弁（２１）とポンプ（４５）との間の
    所で第三配管（２０）に接続されている第七配管；及び （ｌ）第八弁（６３）が中に配置された第八配管（６１
    ）で、その一方の端が共通処理流体出口（１５）と、第
    二配管（２９）・第四配管（３４）接続部との間の所で
    第二配管（２９）に接続されている第八配管；を具えて
    いる請求項１１に記載の装置。
13. （１３）更に、 （ｍ）第九弁（７１）が中に配置された第九配管（６９
    ）で、その一方の端が共通処理流体出口（１５）と、第
    二配管（２９）・第八配管（６１）接続部との間の所で
    第二配管（２９）に接続されており、他方の端が第三弁
    （２１）と、第三配管（２０）・第七配管（５７）接続
    部との間の所で第三配管（２０）に接続されている第九
    配管； を具えている請求項１２に記載の装置。
14. （１４）複数の膜分離単位装置（３）を具え、然も、各
    単位装置が処理流体入り口（７）及び処理流体出口（９
    ）を有し、前記各単位装置の処理流体入り口（７）が共
    通処理流体入り口（１３）に接続され、前記各単位装置
    の処理流体出口（９）が共通処理流体出口（１５）に接
    続されている請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置
    。
15. （１５）請求項１〜１４のいずれか１項に記載の多重膜
    分離単位装置を用いることからなる膜による流体の分離
    方法。
16. （１６）装置内で流体中に化学的又は生物学的反応が行
    われる請求項１５に記載の方法。