JPH03500386A - 濾液回路網を備えた交差流濾過装置およびその形成方法 - 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】 濾液回路網を備えた交差流濾過装置 およびその形成方法 発明の分野 本発明は送給原料を濾液および保留物に分離する改良交差流濾過装置に関し、特 にこのような装置にして、流動抵抗の小さな単数または複数の濾液回路網を備え 、それによって装置内部からの濾液の除去を高めるようになった装置に関する。

本発明はなお膜支持体として前記の如き交差流濾過装置な使用する改良膜装置に 関ｊる。

関連事例 本特願は１９８７年４月２日付、Ｒｏｂｓｒｔ　Ｌ。

Ｇｏｌｄｓｍｉｔｈの米国出願第０３３．５７２号“濾液導管を備えた改良交差 流濾過装置およびその形成方法７０部分的連続である。

発明の背景 送給原料を濾液と、フィルタの孔組織を通過するには大に過ぎる保留懸濁物とに 分離する濾過装置には多くのものがある。直通フィルタは懸濁物をフィルタの表 面またはフィルタ　マトリックスの内部に保留し、濾液だけを通す。交差流フィ ルタはフィルタの表面を横切る切線方向流動によって作動し、フィルタの表面を 通過し得ない懸濁物を掃引するようになっている。

交差流濾過フィルタは装置の一部分から保留物、すなわち濃縮された懸濁物を連 続的に抽出し、かつ他の部分から濾液を連続的に抽出するものである。技術的に 周知の如く、交差流フィルタの濾過率は一般的にフィルタの表面に形成されるフ ィルタ　ケーキの抵抗によって制限される。このケーキの厚さおよび対応する抵 抗は交差流速度によって制御される。保留された懸濁物の濃縮分極によって制御 されるケーキ厚さのこの現象は技術文献に詳細に記載されている。最大の濾過率 を得るために交差流フィルタは普通、フィルタ　ケーキに比して濾液流動に対す る抵抗の少ない多孔質材料によって構部される。すなわち作業が行われる時の多 孔質フィルタ自体を横切る圧力低下は、フィルタ　ケーキな横切る圧力低下より は低く、かつ後者の抵抗はフィルタの表面を横切る水力学的流動状態によって決 定される。

横交差流フィルタは多重通路、多孔質単一体を使用して構底することができる。

このような単一体はこれを通って延びる十から千１での通路を有し、これら通路 は普通平行であり、かつ均一に隔置されている。使用時には送給原料が加圧され て単一体の一端に導入され、通路を通って平行に流れ、かつ装置の下流端から保 留物として引き出される。

通路を分離する多孔質単一体の壁に入った濾液は合併し、かつ腰壁を通って単一 体の周囲に向かって流れ、単一体の一体、圧力含有外方表皮を通して除去される 。

単一体通路壁の曲がりくねった流路内の流動抵抗は濾過容量を著しく制限し、こ のような理由によって大表面積、多重通路、多孔質単一体を基礎とする交差流フ ィルタは工業的には使用されていない。

膜装置は半浸透膜を使用して濾液、換言すれば透過物を保留物から分離するため のものである。粒子、コロイド、高分子、および低分子量分子を分離し、かつ濃 縮する膜装置にはいろいろなものがある。膜は一般的には機械的支持体を必要と し、該支持体は自体支持、非対称膜のように膜と一体的に形成され、または分離 したものとなすことができる。後者の場合は膜は多孔質支持材料の上に被せられ 、または該材料によって単に機械的に支持されるよ５にする。

多重通路、多孔質単一体は特に膜支持体として有用である。この例においては膜 は通路壁に装着され、該通路壁は機械的支持体として働くと共に、濾液を濾液捕 集区域に除去ｊるための流路としても働く。単一体の通路壁の流動抵抗が大なる 時には、第１にたとえば動的形成行程による、膜の適当な形成が阻止されるとい う問題が生じる。第２にはもし膜を他の方法で単一体通路壁に装着する時には、 濾液流動に対する通路壁の抵抗が装置の容量を制限する。この制限は前記の如き 装置の開発者、たとえば米国特許４，０６９．１５７のＨｏｏｖｅｒおよびＲｏ ｂｅｒｔｓによって認められている。この特許によれば前記制限は、パラメター の数を特許の範囲に制限することにより解決される。単位容積当りの通路表面積 、支持体の多孔性および支持体の全容積に対する通路以外の支持体材料の容積の 比はある範囲内に画定され、かつ組み合わされて支持体に対する浸透係数の許容 範囲が画定される。

他の単一体を基礎とする膜装置は米国、フランスおよび中華人民共和ｌ−おいて 開発されている。これら装置に対しては従業者は支持体透過性の制限を認めてお り、かつ一般的にこの制限は小さな全直径、比較的少数の通路および支持材料の 大きな孔の組み合わせを有する単一体を使用することによって解除されている。

工業的に利用し得るいくつかの膜装置には複数の小直径単一体が使用され、各単 一体は円筒形ハウジング内に配分された１９１での通路を有している。濾液は各 単一体の測部から流出し、かつ他の単一体からの濾液と混合された後に捕集され る。このような装置の詰め物全体の濃度または単位容積当りの膜面積は非常に小 さい。

前記すべての原型において使用されている単一体は支持体の全体に亘って実質的 に均一に隔置された通路を使用するという共通の特性ン有している。このような 制約があるために製品開発者は、濾液流路の制限を避けるために、前記特許のＨ ｏｏｖｅｒおよびＲｏｂｅｒｔｓが説明しているような不確定要素を考慮せねば ならなかった。

このように多孔質単一体の通路壁の流動抵抗は、単一体を交差流濾過装置として 、または膜装置の膜支持体として使用する場合には制限の要因となりうる。さら にこの制限は装置の詰め物の濃度、′！たは単位容積自りの有効フィルタあるい は膜肩積が増卯するに連ｎて益に厳しくなる。

単一体を基礎とする装置の他の開発者は、単−膜装置の測部に沿ったものではな く、他の濾液除去手段を使用している。このような濾過装置の一つの種類は平衡 圧力システムである。この装置においては濾液を除去するために、前記Ｈｏｏｖ ｅｒおよびＲｏｂｅｒｔｓの場合のように半径方向ではなく、縦方向に濾液を除 去するための単数または複数の通路が使用されている。このような装置には米国 特許３，７１２，４７３のｙＨｌｌｅｎｂｕｒｇ　。

米国特許４，０５２．４５４のＨｏｏｖｅｒおよびＲｏｂｅｒｔｓおよび米国特 許４，２２２．８７４のＱｏｎｎｅｌｌｙの装置が含でれる。これら装置に対し て前記の如き濾液除去方式゛を選択した主なる理由は、単一体の外面な送給材料 によって加圧し、該単一体を圧縮状態に保持し、それ罠よって単一体の機械的破 損の可能性を最小限に止どめることである。ｃｏｎｎｅｌｌｙはさらに半径方向 濾液導管を使用して、大直径単一体内の中央縦方向濾液導管に至る濾液の半径方 向流動に対する抵抗を減少させることを説明している。このような半径方向濾液 導管は多孔質単一体材料を通り、かつ縦方向通路の何れをも横断しない。半径方 向濾液導管のこのような配置によれば、詰め物濃度の大なる単一体の使用が物理 的に困難となり、したがってｃｏｎｎｅｌｌｙの装置は、単一体構造立方フイー ド当りの送給通路の面積がほぼ１００平方フイート以下となるような詰め物濃度 を有している。

米国親出願、第０３３．５７２号の出願人は単一体の通路壁内の濾液流動に対す る有害な抵抗を効果的に消除する濾液回路網を備えた単一体交差流フィルタのい くつかの実施例を提案している。これら実施例はすべて単一体構造の少なくとも 片側に濾液を搬送し、かつこの側に沿って濾液を除去することｔ！Ｐ１徴として いる。

発明の概要 しにかって本発明の目的は改良車一体交差流濾過装置にして、濾液を装置の−＠ ｉまたは両端から半径方向に除去するようになった装置を供することである。

本発明の他の目的は単一体交差流濾過装宜にして、装置の容積に対してその通路 が大きな表面積を有している装置を供することである。

本発明の他の目的は単一体交差流濾過装置にして、その最内方通路と、濾液捕集 区域との間における濾液流血の圧力低下を小さくてることにより、実質的にすべ ての通路を効果的に使用し得るようになった装置を供することである。

本発明の他の目的は単一体交差流濾過装置にして、通路の壁の孔を小さくし、し かも適当な濾液除去率を有する装置を供することである。

本発明のなお他の目的は単一体交差流濾過装鴬にして、その通路間ｑ圧力が平衡 し、孔の寸法°を小さくなし得ると共に、適当な濾液除去率を有する装置を供す ることである。

本発明のなお他の目的は単一体又差流濾過装置にして、その通路とその外面との 間の圧力を平衡せしめ得るようになった装置を供することである。

本発明のなお他の目的はこのような単一体交差流濾過装置を製造する方法を供す ることである。

本発明の他の目的は単一体膜装置に使用する改良率一体膜支持体にして、膜がそ の通路の表面上に支持されるようになった支持体を供することである。

本発明は多重通路を備えた多孔質率一体ｔｆ！！！用する交差流濾過装置または 膜装置の真に効果的な濾液除去は、単一体通路の間に分配された複数の濾液室を 有する濾液回路網を形反し、任意の通路壁から近くの室１での圧力低下を適当と なすことによって行われるという認識によるもので、この時回路網はさら・に単 数または複数の濾液チャンネルを有し、該チャンネルは室を単数または複数の濾 液導管に連結し、濾液が構造物の片方の端面−！たは両端面７通して濾液捕集区 域の方に運ばれるようにする。別の認識によれば、実質的に均一に隔置された通 路を有する普通の単一体は現存の通路を選択的に密封して濾液室を形成し、これ ら密封された通路から濾液の流れｔ濾液導管に導くチャンネルを形放し、この濾 液導管が単一体の端面から濾液を濾液捕集区域に排出するようになすことんよっ て容易に前記の如き構造に変換することができる。

本発明は又差渡濾過装置にして、送給端面において送給原料を受け入れ、かつ該 原料な濾液および保留物に分離する装置を洪することを特徴とする。本装置は多 孔質の単一体を有し、該単一体はその送給端面から保留端面に向って縦方向に延 びる複数の通路を画定し、送給原料はこの通路を通って流動して装置から保留物 を排出するようになっている。前記通路の表面積はなるべくは単一体の立方フィ ート当り少なくとも１００平方フイートとなるようにされる。本装置はさらに縦 方向に延びる複数の濾液室を有する少なくとも一つの回路網と、少なくとも一つ の濾液チャンネルと、少なくとも一つの濾液導管と？有している。濾液チャンネ ルは濾液室を横断し、かつ濾液導管と連通し、単一体の少なくとも一つの端面か ら濾液を排ａｊｊる。濾液室は通路の中に分配され、多孔質材料を通って該通路 から近くの濾液室に至る濾液に圧力低下の小さな流路を発生させろようにブＬつ でいろ。

一つの実施例（（おいては、濾液チャンネルは単一体の−・つの端面に形こされ 、かっこの端面において密封され１こ溝孔であり、単一体の外面においてこの溝 孔な゛送給原料および保留物から＠離″′ｆるようになっている。

なお濾液チャンネルは単一体内に形匡さ扛た孔であり、この孔は単一体の外面に おいて密封されている。濾液室は単数または複数の通路例によって形匡され、該 通路は単一体を横切って延びかつ相互に平行している。

濾液導管は単一体の一端に配設された単一の濾液導管となすことができ、なお単 一体の各端部に−っの濾液導管が配設されろ。単一体Ｉ’Ｌｆｉ青石、アルミナ 、ムライト　シリカ、ジルコニア、チタニア、スピネル、炭゛化珪素またはこれ らの混合物から選択されたセラミック材料となすことができる。多孔質材料はほ ぼ２〇−６０％の有孔率を臀するものとされ、かつその平均孔寸法はほぼ０．１ −５０ミクロンである。交差流ミクロ濾過、限外濾過、可逆浸透、ガス分離’Ｅ 　ｒｓは超蒸発に適する膜群から選択された浸透選択性膜を通路の表面に装着す ることができる。

本発明はなお上流端面から下流端面に延びる複数の通路を有する、多孔質材料の 単一体内の濾液回路網を製造する方法７供することを特徴としている。この方法 は濾液室通路として、複数の通路？選択し、該室通路な非−選択通路の中に配分 し、この非−選択通路がら多孔質材料を通って近くの室通路に至る低圧力流路を 形成する段階を有している。この方法はなお濾液室通路を横断する少なくとも一 つの濾液チャンネルを設定する段階と、少なくとも一つの縦方向濾液導管を形匡 し、単一体の少なくとも一つの端面ρ）ら濾液を排出するようになった段階とを 有している。この濾液導管は濾液チャンネルと連通する。本方法はなお濾液室通 路を単一体の端面において密封し、流体が直接濾液室通路に入るのを阻止するよ うになった段階を有している。

一つの実施例においては、前記選択は濾液室通路として単一体を横切って延びろ 通路の少なくとも一つの列を指定する段階を含んでいる。濾液チャンネルを設定 する段階は単一体の少なくとも一つの端面に溝孔を形成し、該濾液チャンネルを 形匡する段階と、前記溝孔を単一体の端面および外面において密封し、流体が直 接濾液チャンネルに入るのを阻止するようになった段階とを含んでいる。他の実 施例においては、濾液チャンネルを設定する段階が単一体χ通して孔を形匡し、 該濾液チャンネルを設定する段階と、前記孔を単一体の外面において密封し、流 体が直接濾液チャンネルに入るのを阻止するようになった段階とを含んでいる。

濾液導管は単一体の各端面に設定することができ、かつこの方法はさらに不浸透 性濾液抽出連結管乞濾液導管と共に密封し、濾液を濾液捕集区域に引き出す段階 を含むものとなすことができる。

好適な実施例の説明 他の目的、特色および利点は好適な実施例の次の説明および添付図面によって明 らかとなる。

第１図は普通の単一体から形ａされた、本発明による交差流濾過装置の線図的軸 側投像■、第２０は第１図に示された交差流濾過装置の端面図、第３０は第１図 の線１−−１に沿って取られた、交差流濾過装置の断面図、 第４図は第１図の線２−−２に沿って取られ１こ、交差流濾過装置の断面口、 第５図は普通の単一体から形成された、本発明による他の交差流濾過装置の線図 的軸測投は図。

本発明は多孔質材料の多重通路単一体よりなる交差流濾過装置にして、単一体通 路の中にこれから隔離されて分布された単数１には複数の濾液回路網を有する濾 過装置に関する。このようにして形成された交差流濾過装置は送給端面において 送給原料を受け入れ、かつ通路の壁は濾液を濾液回路網に導き、一方正浸透性の 材料を保留物として保留端面から排出する。濾液回路網は多孔質材料を通る交互 流路より流動抵抗の低い流路を形ＩＥ　Ｌ、、かつ交差流濾過装置の片方または 両方の端面に連結された単数または複数の不浸透性管を通して、又差渡濾過装置 の内部から濾液捕集区域に至る濾液の直接移動路を形底する。

次に本発明による装置を交差流濾過装置、丁なわち濾液および保留物を抽出する 装置として説明ｊるが、本発明はなお濾液および保留物を抽出するための膜装置 に対する支持体として使用されろ多孔質単一体に関することに注意すべきである 。以後交差流濾過装置なる用語は膜装置に対する多孔質単一体支持体を表し、の とする。前記膜には交差流マイクロ濾過、限外濾過、可逆浸透、ガス分離および 超蒸発に適する分離境界が含まれる。

第１因に示された又差渡濾過装置１０は縦方向通路を百する円筒形の多重通路単 一体であり、該通路は方形断面を有している。多くの通路１２は各端面において 開放され、ρ・つ使用時には送給原料２６が送給端面１４においてこれら通路に 入り、該原料は通路１２を通りかつ保留端面１６において保留物２８として単一 体１１から流出する。単一体を横切って延びる通路１８．３４０列は両端面にお いて密封されている。したがってこれら密封通路は縦方向濾液室１８となり、こ の室は濾液回路網１９の一部分を形成する。回路網１９はなお濾液チャンネル２ ０および濾液導管３２を有している。非−縦方向濾液チャンネル２０は濾液室１ ８′ｆｔ横断している。濾液チャンネル２０の一つである濾液チャンネル２１は 室３４を横断している。これら濾液チャンネルは濾液室を通して単一体を横切る 孔を開けることによって、普通の単一体内に形底することができる。すべての濾 液チャンネル２０は単一体１１の外面２４においてプラグ２２によって密封され 、これらを単一体１１の外部区域から絶縁するようになっている。単一体１１の 外面は濾過面の一部分として使用することができ、またはそれ自体を不浸透性の 被覆によって密封ｊることかできる。

交差流濾過装置は端面１４．１６０片方または両方に少なくとも一つの縦方向濾 液導管３２を有している。

この導管３２は単一体を製造する時に、その中にたとえば押し出し底型によって 形＃：することができ、かつ単一体の一つの端面から相対する端面に延びる大き な通路となすことができる。この濾液導管３２はなるべくは他の通路よりは大と なるようにされ、濾液除去に対する濾液の圧力低下が最小となるようにし、かつ 不浸透濾液排出管３０の挿入を容易にするようになっている。なお濾液導管３２ は普通の単一体をその端面から端面まで孔明けすることによって形成された大き な通路とな丁ことができるが、これは単一体の中に、小さな距離に亘ってだげ形 底される。後者の場合には濾液導管３２の中に開口する通路は、もしこれらが任 意の開放通路１２に近接しておれば、濾液室となり、通路１２に近接していたい 濾液導管３２内に開口する通路は使用されない。

濾液排出管３０は単一体と同じ材料″！Ｅたは異なる材料によって形成すること ができる。濾液排出管３０は単一体から濾液３６を濾液捕集区域（図示せず）に 引き出てために使用される。濾液導管およびその中に密封された濾液排出管は単 一体の片方または両方の端面において結合することができる。両端面におけろ濾 液排出管は、単一のハウジング構造内に多重単一体挿入流動を利用せんとする時 に使用され、かつハウジングの端部キャップの次に位置していない単一体から濾 液を引きだし得るようにするためには濾液排出管を結合する必要がある。この場 合は連結継手が隣接する単一体濾液排出管を結合し、漏洩を発生させることなく 濾液を濾液捕集区域に引き出し得るようにｊ７）。

少なくとも一つの濾液チャンネル２０は濾液導管３２を横断する。この横断は不 浸透濾液排出管によって閉鎖されない濾液導管内において起こる。第１図におい ては濾液室３４ｖ横断する濾液チャンネル２１が単一体１１の直径上にあり、か つこれを横断する池の濾液チャンネル２０の複数のものに対して垂直であり、し たがってすべての濾液チャンネル２０を濾液導管３２に連結する。

濾液室１８を形成するために単一体１１の端面１４および１６において通路を密 封し、単一体１１の外面２４において濾液チャンネル２２を密封し、かつ濾液排 出管３０を濾液導管３２に対して密封するために使用されろ密封材料は単一体自 体と同じものまたは異なるものとなすことができる。端面１４および１６におけ る通路はこれを容易に密封し、通路１２の開口を遮蔽しかつ密封材料を適用した 後、濾液室を形成するよ５にな丁ことができる。

交差流濾過装置１０９端面図は第２因に示されている。通路１２は閉鎖されてい ない。濾液室１８は密封され、かつ通路から隔離されている。濾液排出管３０は 濾液導管３２内に密封されている。濾液室１８の少なくとも一つの列３４は濾液 導管３２、したがって濾液排出管３０と整合している。列３４は継ぎ目３Ｔにお いて濾液室１８の他のすべての列と横断している。

濾液チャンネル２０およびプラグ２２の面を通る第１囚の線１−−１に沿った交 差流濾過装［１０の断面は第３図に示されている。この面においては濾液チャン ネル２０は通路壁の何れによっても妨げられず、濾液は連結された濾液チャンネ ル回路網内を妨げられずに流動ｊることができる。濾液チ、ヤンネル２０の少な くとも一つ、この構造におげろ濾液チャンネル２１は濾液導管３２を横断する。

この構造によればすべての第６図には示されていないが、濾液室１８の開放端は 濾液チャンネルの中に開口している。

濾液チャンネルの面取外にある、線２−−２に沿った交差流濾過装置の断面は第 ４図に示されている。この断面においては丁ぺての通路１２および濾液室１８は 開放され、かつこれを相互に区別することはできない。濾液室１８．３４はこの ［９においては位置だけを示すために仮想線によって表されている。

作業を行う時には第１図に示される如く、通路１２の一つから出た濾液は、縦方 向濾液室１８の一つに達するまでは通路壁を通って流動する。この濾液室は実質 的に又着流濾過装置の全長に亘って延びているから、丁ぺての通路からの濾液に 対して、路壁を通って濾液室に至る濾液流動の短い流路が保証されろ。濾液室に 達しな濾液は濾液チャンネルに向かって縦方向に流動する。濾液チャンネルは濾 液室だけを横断し、送給通路は横断せず、かつ濾液讐ヤンネルは濾液流動を主と して非−縦方向に搬送する。第１図の交差流濾過装置は濾液室の複数列を含み、 各列は濾液チャンネルによって横断される。これらさらに濾液チャンネル濾液導 管と連通する。

濾液室列のこの組み合わせは、各列が濾液チャンネルによって横断され、かつ各 濾液チャンネルが少なくとも一つの濾液導管と連通し、各通路から出て通路壁を 通り、外部濾液捕集区域に至る濾液流動に対して短い流路が得られるようにする 。濾液の流路は複数の縦方向濾液室よりなり、該流路は少なくとも一つの実質的 に非−縦方向の濾液チャンネルによって横断され、この濾液チャンネルは少なく とも一つの縦方向濾液導管と連通している。この組み合わせ本発明による濾液回 路網を構成する。

第５図の装置は本発明による又着流濾過装置の他の実施例で、濾液チャンネルの 別の形態を有するものである。回路網１９ａは濾液室１８ａ、チャンネル２０ａ および通路１２ａ内に形匡された導管３２ａよりなっている。この実施例におい ては濾液チャンネルは単一体の少なくとも一つの端面に溝孔５０を形匡すること によって作られる。これら溝孔は単一体１１ａの端面１４ａおよび表皮２４ａに おいてプラグ５２によって密封される。溝孔５０の中に開口する通路は単一体の 相対する端面１６において密封され、濾液室を形成する。少なくとも一つの濾液 チャンネル２１ａが濾液導管３２ａと連通している。端面１４における単一体ｉ １ａの断面図は第２図に示されたものに対応し、線３−３に沿った断面図は第３ 図に示されｋものに対応し、かつ線４−４に沿った断面図は第４図に示されたの に対応している。単一体の端面内の溝孔５０はたとえば鋸ひきまたは機械加工に よって形匡することができる。溝孔および濾液チャンネルは単一体の片方の、ま たは両方の端部に形成することができる。

交差流濾過装置１０または２０はセラミック、プラスチック′！！りはレシンな 含浸した固体、たとえば砂等の如き種々の多孔質材料から形成することができる 。

セラミックの中には菫青石、アルミナ、ムライト、シリカ、ジルコニア、チタニ ア、炭化珪素、スピネルまたはその混合物を使用することが望ましい。材料の許 容し得る多孔度は２０パーセントから６０パーセント、なるべくは３０パ一セン ト以上とする。孔の平均大きさは広範四に亘って選択し得るが、典型的にはほぼ ０．１から５０ミクロン、なるべくはほぼ２から２５ミクロンの範囲内にあるよ うにされる。

前記実施例には方形通路の方形配列が使用されるが１、円形または三角形の如き 他の形の通路、および六角形に隔置されたような他の配列も使用することができ る。

さらに前記実施例においては主として平行な濾液チャンネルについて説明したが 、濾液チャンネルが円筒形単一体の半径上に整合するような別の濾液チャンネル 形態も使用することができる。なお単一体内に複数の独立した濾液回路網を設け ることもできる。

以上、図によって本発明の特色を示したが、これは説明の便宜のためであって、 これら特色は本発明にしたがって他のすべての特色と組み合わせることができる 。

熟練技術者は次に掲げる請求の範囲にしたがって他の実施例を考えることができ る。

ＦＩＧ、　Ｉ ＦＩＧ、　５ ＦＩＧ、４ Ｉ際調査報告

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．送給端面において送給原料を受け入れ、かつ該送給原料を濾液と保留物とに 分離する交差流濾過装置において、 単一体の送給端面から保留端面に向って縦方向に延びる複数の通路を画定する多 孔質材料の単一体にして、その中を通して送給原料を流動せしめ、装置から保留 物を排出下るようになった単一体と、 少なくとも一つの濾液回路網にして、複数の縦方向濾液室と、少なくとも一つの 濾液チヤンネルと、少なくとも一つの濾液導管とを有し、該濾液チヤンネルが濾 液室を横断し、かつ濾液導管と連通し、単一体の少なくとも一つの端面から延び る濾液導管を通して、濾液室から濾液を排出するようになった回路網とを有し、 さらに 濾液室が単一体の両端面から隔離され、かつ通路の中に分記され、多孔質材料を 通って該通路から近くの濾液室に至る濾液の流れに対して、圧力低下の小さな流 路を形成するようになっている交差流濾過装置。
2. ２．濾液チヤンネルが単一体の一つの端面に内に形成されに溝孔であり、該溝孔 が単一体のこの面および外面において密封され、送給原料および保留物から隔離 されるようになっている請求項１記載の交差流濾過装置。
3. ３．濾液室が単一体内に形成され、かつ単一体の外面において密封された孔であ る請求項１記載の交差流濾過装置。
4. ４．濾液室が単一体を横切って延びる通路の少なくとも一つの列から形成されて いる請求項１記載の交差流濾過装置。
5. ５．濾液室が通路の複数の平行列から形成されている請求項１記載の交差流濾過 装置。
6. ６．単一体の多孔室材料がセラミック材料である請求項１記載の交差流濾過装置 。
7. ７．さらに通路の表面に装着されに浸透選択性の膜を有している請求項１記載の 交差流濾過装置。
8. ８．各濾液室が多孔質材料によって画定され、かっこの多孔質材料を通して、実 質的にその全長に亘つて濾液を受け入れる請求項１記載の交差流濾過装置。
9. ９．多孔質材料がさらに濾液チヤンネルおよび濾液導管を画定する請求項８記載 の交差流濾過装置。
10. １０．多孔質材料の単一体にして、その上流端面から下流端面に延びる複数の通 路を有する単一体の中に濾液回路網を作る方法において、 濾液室通路として複数の通路を選択し、該濾液室通路を非−選択通路の上方に分 配し、非−選択通路から多孔質材料を通って近くの濾液室通路に至る流路の圧力 低下を小さくし、非−選択通路の表面積が単一体の立方フィート当り少なくとも １００平方フィートとなるようにする段階と、 濾液室通路を横断する少なくとも一つの濾液チヤンネルを形成する段階と、 少なくとも一つの縦方向濾液導管を形成し、単一体の少なくとも一つの端面から 濾液を排出し、該濾液導管が濾液チャンネルと連通するようにする段階と、濾液 室通路を、単一体の端面において密封し、流体が直接濾液室通路に入るのを阻止 するようになつに段階とを有する方法。
11. １１．浸透選択膜が通路の表面に装着される請求項１０記載の方法。
12. １２．前記選択が濾液室通路として単一体を横切って延びる少なくとも一つの列 を指定する段階を有する請求項１０記載の方法。
13. １３．濾液チャンネルの確定が単一体の少なくとも一つの端面に溝孔を明け、該 濾液チヤンネルを形成する段階と、該溝孔を単一体の端面および外面において密 封し、流体が直接チヤンネルに入るのを阻止する段階とを有している請求項１０ 記載の方法。
14. １４．濾液チヤンネルの確定が単一体を通る孔を形成し、該濾液チヤンネルを形 成する段階と、前記孔を単一体の外面において密封し、流体が直接濾液チャンネ ルに入るのを阻止下る段階とを有している請求項１０記載の方法。