JPH07707A - 不混和液体／液体混合物を分離する方法及びその装置 - Google Patents
不混和液体／液体混合物を分離する方法及びその装置Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 第一液体が、完全に又は部分的に、連続相を
形成する第二液体中において不混和性であり、且つ該第
二液体と共に不連続相を形成する系において、第二液体
から第一液体を分離することができる液体精製システム
を提供する。 【構成】 該第一液体を凝集させるための少なくとも１
つの凝集アセンブリー；及び該第二液体から該第一液体
の液滴を分離するための少なくとも１つの分離アセンブ
リー、ここで該少なくとも１つの凝集アセンブリーと該
少なくとも１つの分離アセンブリーは、重ね合わせの関
係及び流体連絡可能な関係で配置されている。
形成する第二液体中において不混和性であり、且つ該第
二液体と共に不連続相を形成する系において、第二液体
から第一液体を分離することができる液体精製システム
を提供する。 【構成】 該第一液体を凝集させるための少なくとも１
つの凝集アセンブリー；及び該第二液体から該第一液体
の液滴を分離するための少なくとも１つの分離アセンブ
リー、ここで該少なくとも１つの凝集アセンブリーと該
少なくとも１つの分離アセンブリーは、重ね合わせの関
係及び流体連絡可能な関係で配置されている。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、第二液体中に懸濁されている少
量の不混和性第一液体を分離する方法、及びそのために
用いられるシステムに関するものであり、更に詳しく
は、連続液相から不連続液相を分離し且つ除去する方
法、及びそのために用いられる凝集／分離システムに関
するものである。
量の不混和性第一液体を分離する方法、及びそのために
用いられるシステムに関するものであり、更に詳しく
は、連続液相から不連続液相を分離し且つ除去する方
法、及びそのために用いられる凝集／分離システムに関
するものである。
【０００２】
【発明の背景】多くの商業的プロセス及び装置、並びに
家庭用機器は、別の相から液相を分離することと関連の
あるものである。幾つかの場合、特に液相中に水が半量
未満の量で存在しているときには、化学的手段を用い
て、他の成分から水を除去する。用いられる試薬及び形
成される生成物によって、しばしば、取扱及び廃棄が複
雑となる。前記方法と関連する付随コストの故に、幾つ
かの場合においては、その不便さの故に、他の相から少
量の液相を除去するのに、化学的手段よりも物理的な方
法と装置が好まれた。
家庭用機器は、別の相から液相を分離することと関連の
あるものである。幾つかの場合、特に液相中に水が半量
未満の量で存在しているときには、化学的手段を用い
て、他の成分から水を除去する。用いられる試薬及び形
成される生成物によって、しばしば、取扱及び廃棄が複
雑となる。前記方法と関連する付随コストの故に、幾つ
かの場合においては、その不便さの故に、他の相から少
量の液相を除去するのに、化学的手段よりも物理的な方
法と装置が好まれた。
【０００３】別の相中に懸濁された不混和液体を凝集さ
せる方法、及びしばしば「コアレッサー」と呼称される
凝集機器には、気相から、例えばエーロゾルから、又、
別の液体中１つの液体の懸濁液から液体を除去する場合
において、広範な用途が見出されていた。前記装置は、
除去される液体の体積が、基相の体積に比べて小さい場
合に特に有効である。一般的に、気体から液体エーロゾ
ルを除去するのに必要な装置は、第一液相が不混和性で
第二液相中に懸濁されている２つの液相を分離するのに
用いられる装置に比べて、あまり複雑にならない傾向が
あり、それは一般的に事実である。なぜならば、空気／
液体懸濁液においては、重力効果がより重要である傾向
があるが、液体／液体懸濁液に比べて、表面エネルギ
ー、表面張力、又は界面張力効果は、あまり重要ではな
い傾向があるからである。
せる方法、及びしばしば「コアレッサー」と呼称される
凝集機器には、気相から、例えばエーロゾルから、又、
別の液体中１つの液体の懸濁液から液体を除去する場合
において、広範な用途が見出されていた。前記装置は、
除去される液体の体積が、基相の体積に比べて小さい場
合に特に有効である。一般的に、気体から液体エーロゾ
ルを除去するのに必要な装置は、第一液相が不混和性で
第二液相中に懸濁されている２つの液相を分離するのに
用いられる装置に比べて、あまり複雑にならない傾向が
あり、それは一般的に事実である。なぜならば、空気／
液体懸濁液においては、重力効果がより重要である傾向
があるが、液体／液体懸濁液に比べて、表面エネルギ
ー、表面張力、又は界面張力効果は、あまり重要ではな
い傾向があるからである。
【０００４】コアレッサーを用いて、第一液相が懸濁さ
れている「連続相」又は「懸濁相」として知られている
第二液相から、「不連続相」又は「被懸濁相」として知
られている第一液相を半量未満除去する用途範囲は、か
なり広範である。例えば、ガソリン、ディーゼル、及び
ケロセンのような航空燃料を含む石油ベースの燃料から
水分を半量未満除去するため；洗浄液から水分を除去す
るために；冷却液及び部品洗浄剤からオイルを分離する
ため；水の天然体中に発見されたオイル汚染を除去する
ため；抽出プロセスで用いられる不混和溶媒系を分離す
るためなどに、最もしばしば、コアレッサーは用いられ
て来た。
れている「連続相」又は「懸濁相」として知られている
第二液相から、「不連続相」又は「被懸濁相」として知
られている第一液相を半量未満除去する用途範囲は、か
なり広範である。例えば、ガソリン、ディーゼル、及び
ケロセンのような航空燃料を含む石油ベースの燃料から
水分を半量未満除去するため；洗浄液から水分を除去す
るために；冷却液及び部品洗浄剤からオイルを分離する
ため；水の天然体中に発見されたオイル汚染を除去する
ため；抽出プロセスで用いられる不混和溶媒系を分離す
るためなどに、最もしばしば、コアレッサーは用いられ
て来た。
【０００５】連続相から不連続相の液滴を凝集させるこ
と、及び不混和相を分離することの容易さ又は難しさを
説明するために、多数の機構及びモデルが提案されて来
た。凝集プロセスに影響を与える因子としては、例えば
密度、粘度、表面張力、及び界面張力（IFT）のような
相の物理的性質が挙げられる。更に、例えば液滴サイ
ズ、界面の曲率、温度、濃度勾配、及び振動のような系
の特性も又、凝集に対して有意に影響を与える。これら
のうちのいずれかの因子又は全ての因子は、特有な状態
において重要であるかもしれないが、密度、液滴サイ
ズ、及び界面張力のような特性は、その中で最も重要な
因子であり、しばしば、２つの不混和液体の分離が困難
なときには、最小限の調節を行うことができる因子であ
る。従って、他の全ての事柄が等しく、２つの液体の密
度のみが僅かに異なる場合には、分離はより困難なもの
となる。この事は、含まれる液体の界面張力にもあては
まる。液滴が １０ μ（一次乳濁）凝集を超えている状
態では、凝集後に、しばしば、重力によって不連続相が
沈降して均質層を形成するので、凝集及び分離は、はる
かに容易である。液滴が １０ μ よりも小さいとき、
特に直径が １ μ 未満であるときには、二次乳濁又は
二次曇りが生じ、不連続相を凝集させることははるかに
難しい。後者は、激しく撹拌したり、又は界面活性剤を
混入させることによって乳濁液を形成させた場合にしば
しば起こる。二次曇りを生じさせる乳化が、純粋に機械
的手段によって起こる場合、凝集は、従来の凝集方法及
び装置によって、はるかに容易に達成される。二次曇り
が、界面張力に対して影響を与える界面活性剤によって
起こる場合は、分離は更に困難なものとなる。
と、及び不混和相を分離することの容易さ又は難しさを
説明するために、多数の機構及びモデルが提案されて来
た。凝集プロセスに影響を与える因子としては、例えば
密度、粘度、表面張力、及び界面張力（IFT）のような
相の物理的性質が挙げられる。更に、例えば液滴サイ
ズ、界面の曲率、温度、濃度勾配、及び振動のような系
の特性も又、凝集に対して有意に影響を与える。これら
のうちのいずれかの因子又は全ての因子は、特有な状態
において重要であるかもしれないが、密度、液滴サイ
ズ、及び界面張力のような特性は、その中で最も重要な
因子であり、しばしば、２つの不混和液体の分離が困難
なときには、最小限の調節を行うことができる因子であ
る。従って、他の全ての事柄が等しく、２つの液体の密
度のみが僅かに異なる場合には、分離はより困難なもの
となる。この事は、含まれる液体の界面張力にもあては
まる。液滴が １０ μ（一次乳濁）凝集を超えている状
態では、凝集後に、しばしば、重力によって不連続相が
沈降して均質層を形成するので、凝集及び分離は、はる
かに容易である。液滴が １０ μ よりも小さいとき、
特に直径が １ μ 未満であるときには、二次乳濁又は
二次曇りが生じ、不連続相を凝集させることははるかに
難しい。後者は、激しく撹拌したり、又は界面活性剤を
混入させることによって乳濁液を形成させた場合にしば
しば起こる。二次曇りを生じさせる乳化が、純粋に機械
的手段によって起こる場合、凝集は、従来の凝集方法及
び装置によって、はるかに容易に達成される。二次曇り
が、界面張力に対して影響を与える界面活性剤によって
起こる場合は、分離は更に困難なものとなる。
【０００６】用いられるコアレッサーのタイプは、上で
確認した因子によって影響されるように、分離又は凝集
の難しさによって左右される。従って、幾つかの状態に
おいては、例えばバッフルを用いているような極めて単
純な装置から、異なるタイプのパッキングを含むより複
雑な装置までを用いることができる。分離される流体の
タイプによって、しばしば、用いられるパッキングが決
定される。従って、パッキング材料の形状と、その組成
とが、凝集及び分離の効率に対して影響を与える。例え
ば、オイル及び水を分離するために用いられる凝集装置
としては、一般的に、管、プレート、ディスク、槍（sp
ears）、ロッド、繊維、又はオイルを捕集するために設
計された他の内部構造、を含む。従来から、ガラスは、
最もしばしば用いられているパッキング材料である。又
幾つかの場合では、上記パッキングだけでなく、コアレ
ッサーにおいては膜も用いられて来た。好ましいパッキ
ングの形態は、繊維であった。現在では、ガラス繊維
が、コアレッサーにおいて、最も広範に用いられている
ようである。
確認した因子によって影響されるように、分離又は凝集
の難しさによって左右される。従って、幾つかの状態に
おいては、例えばバッフルを用いているような極めて単
純な装置から、異なるタイプのパッキングを含むより複
雑な装置までを用いることができる。分離される流体の
タイプによって、しばしば、用いられるパッキングが決
定される。従って、パッキング材料の形状と、その組成
とが、凝集及び分離の効率に対して影響を与える。例え
ば、オイル及び水を分離するために用いられる凝集装置
としては、一般的に、管、プレート、ディスク、槍（sp
ears）、ロッド、繊維、又はオイルを捕集するために設
計された他の内部構造、を含む。従来から、ガラスは、
最もしばしば用いられているパッキング材料である。又
幾つかの場合では、上記パッキングだけでなく、コアレ
ッサーにおいては膜も用いられて来た。好ましいパッキ
ングの形態は、繊維であった。現在では、ガラス繊維
が、コアレッサーにおいて、最も広範に用いられている
ようである。
【０００７】最近では、家庭及び商業的要求条件によっ
て、飲料水、溶媒、商業的プロセスで用いられる液体、
及び燃料を含むより純粋な液体に対する需要が増大して
来ている。そのような材料に対して要求される更に厳し
い規格を満足するために、前述の液体を精製するために
用いられる装置の有効性、効率、及び能力に関する要求
条件が増加して来た。又、そのような装置の製造者は、
部品の保全、再生、又は交換までの期間が更に長く、耐
久性のある装置を提供しようと努めて来た。液体／液体
分離の分野では、コアレッサーは、不連続相を凝集させ
る第一の機能に加えて、粒状物質を除去するための濾過
機能を果たすことをしばしば期待されて来た。
て、飲料水、溶媒、商業的プロセスで用いられる液体、
及び燃料を含むより純粋な液体に対する需要が増大して
来ている。そのような材料に対して要求される更に厳し
い規格を満足するために、前述の液体を精製するために
用いられる装置の有効性、効率、及び能力に関する要求
条件が増加して来た。又、そのような装置の製造者は、
部品の保全、再生、又は交換までの期間が更に長く、耐
久性のある装置を提供しようと努めて来た。液体／液体
分離の分野では、コアレッサーは、不連続相を凝集させ
る第一の機能に加えて、粒状物質を除去するための濾過
機能を果たすことをしばしば期待されて来た。
【０００８】図１には、一般的な従来の凝集・分離装置
が示してある。コアレッサー・分離器ユニット１０は、
分割されたベース（base）を有するハウジング１２を含
む。入口１４は、ハウジングを通過させ、汚染された液
体を投入するために提供されており、投入された汚染液
体は、次に入口室１６を通過し、コアレッサー入口１８
を通ってコアレッサーカートリッジ２０の中へと入る。
コアレッサーカートリッジの壁２２を画定している適当
なパッキング中を流入流出方向（inside-out flow dire
ction）に通過した後、該流れは、ハウジング本体の中
に流れてから、分離器カートリッジ３０の壁３２の中
を、流出流入の流路（outside-in flow path）で通過す
る。分離器の壁の外面には、表面エネルギーを有する材
料が取り付けられており、連続相及び不連続相の表面張
力の故に、連続相を形成している液体は、分離器の壁を
通過して分離器本体の中へと流れることができるが、不
混和性である液体は分離器本体の中へ流れることができ
ない。実際には、コアレッサーによってより大きな液滴
へと凝集されている、不連続相を形成している液体は、
分離器壁３２の近傍において忌避される。分離器壁３２
を通過して分離器カートリッジ３０に入った連続相は、
分離器出口２８から出口室２６へと流れ、最後にハウジ
ング出口２４から外に出る。本来は不連続相中にある液
体の凝集された液滴は、入口室１６及び出口室２６の上
に位置している、ハウジングユニットの床又はベース３
６へと流れ、不連続相出口又は排液管３４から出る。
が示してある。コアレッサー・分離器ユニット１０は、
分割されたベース（base）を有するハウジング１２を含
む。入口１４は、ハウジングを通過させ、汚染された液
体を投入するために提供されており、投入された汚染液
体は、次に入口室１６を通過し、コアレッサー入口１８
を通ってコアレッサーカートリッジ２０の中へと入る。
コアレッサーカートリッジの壁２２を画定している適当
なパッキング中を流入流出方向（inside-out flow dire
ction）に通過した後、該流れは、ハウジング本体の中
に流れてから、分離器カートリッジ３０の壁３２の中
を、流出流入の流路（outside-in flow path）で通過す
る。分離器の壁の外面には、表面エネルギーを有する材
料が取り付けられており、連続相及び不連続相の表面張
力の故に、連続相を形成している液体は、分離器の壁を
通過して分離器本体の中へと流れることができるが、不
混和性である液体は分離器本体の中へ流れることができ
ない。実際には、コアレッサーによってより大きな液滴
へと凝集されている、不連続相を形成している液体は、
分離器壁３２の近傍において忌避される。分離器壁３２
を通過して分離器カートリッジ３０に入った連続相は、
分離器出口２８から出口室２６へと流れ、最後にハウジ
ング出口２４から外に出る。本来は不連続相中にある液
体の凝集された液滴は、入口室１６及び出口室２６の上
に位置している、ハウジングユニットの床又はベース３
６へと流れ、不連続相出口又は排液管３４から出る。
【０００９】幾つかの産業では、容量の増加に対する要
求により、コアレッサーユニットのサイズが増大して来
た。図２は、連続相を分離するための大規模容量を提供
することが意図された従来の凝集・分離装置の内部に関
する平面図である。以下で説明するが、該装置は、僅か
に２つだけの分離器要素を含むが、コアレッサーは多数
提供されている。この配置において、流体は、ハウジン
グ１２の入口１４に入り、次に分離路を通って、異なる
コアレッサーユニットの入口（図示されていない）に入
り、その後、各コアレッサーユニット２０のパッキング
を通過してハウジングへと流れる。次に、該流体は、分
離器要素３０を含むハウジングのセクション中へと流
れ、不連続相液体が多量に減少している該流体は、分離
器ユニットの壁３２を通過し、分離器ユニットの本体の
中へと入り、その後、分離器ユニットそれぞれの出口を
通って、ハウジング出口２４から外へと出る。図２に示
した装置の容量は、図１に示したタイプに比べて増加し
たが、この配置では、流れの分配が均等ではない。即
ち、流体流又は速度勾配が、ハウジング内の異なる領域
間に存在しているのである。図２の配置においては、該
勾配は、分離器に最も近いコアレッサーユニットの列
（row）が、残りのコアレッサーユニットが加工する流
体の量に比べて、より多くの流体を加工する両辺勾配と
して存在している。同時に、コアレッサーユニットに対
して分離器ユニットが近接しているために、分離器ユニ
ットは、それらの円周の周辺に不均等な流れ分配を有す
る。
求により、コアレッサーユニットのサイズが増大して来
た。図２は、連続相を分離するための大規模容量を提供
することが意図された従来の凝集・分離装置の内部に関
する平面図である。以下で説明するが、該装置は、僅か
に２つだけの分離器要素を含むが、コアレッサーは多数
提供されている。この配置において、流体は、ハウジン
グ１２の入口１４に入り、次に分離路を通って、異なる
コアレッサーユニットの入口（図示されていない）に入
り、その後、各コアレッサーユニット２０のパッキング
を通過してハウジングへと流れる。次に、該流体は、分
離器要素３０を含むハウジングのセクション中へと流
れ、不連続相液体が多量に減少している該流体は、分離
器ユニットの壁３２を通過し、分離器ユニットの本体の
中へと入り、その後、分離器ユニットそれぞれの出口を
通って、ハウジング出口２４から外へと出る。図２に示
した装置の容量は、図１に示したタイプに比べて増加し
たが、この配置では、流れの分配が均等ではない。即
ち、流体流又は速度勾配が、ハウジング内の異なる領域
間に存在しているのである。図２の配置においては、該
勾配は、分離器に最も近いコアレッサーユニットの列
（row）が、残りのコアレッサーユニットが加工する流
体の量に比べて、より多くの流体を加工する両辺勾配と
して存在している。同時に、コアレッサーユニットに対
して分離器ユニットが近接しているために、分離器ユニ
ットは、それらの円周の周辺に不均等な流れ分配を有す
る。
【００１０】物理的方法を独占的に用いて、不連続相又
は分散相を分離し除去する場合、上記したように、二次
乳濁又は二次曇りによって、最も困難な分離に関する問
題の１つが提出される。コアレッサー・分離器装置は、
前記用途において連続相を精製するのに様々な程度の成
功を示しながら用いられて来たが、該方法及び該装置に
は、様々な欠点がある。まず第一に、不連続相を１００
％凝集及び除去することは困難である、ことが分かっ
た。なぜならば、それは単に、分散相（それ自体は界面
活性剤の存在によって部分的に生起される）の液滴サイ
ズが極めて小さいからである。第二に、界面活性剤が存
在している状態において（通常の状態である）、界面活
性剤が原因である表面張力の変化により、凝集が困難と
なる。凝集処理前の界面活性剤の除去が、十分でないの
である。第三に、これらの化学的に誘起された乳濁の多
くの場合に見出される界面活性剤によって、運転後に、
コアレッサーパッキング（現在では、最もしばしば、ガ
ラス繊維である）の活性表面がコートされてしまう。従
って、コアレッサーが「無力化」又は機能しなくなる。
前記理由により、コアレッサー・分離器装置は、界面活
性剤を含む液体に関して、要求される純度を提供しな
い。及び／又はコアレッサー・分離器装置の場合は、コ
アレッサー要素をしばしば変える必要がある。
は分散相を分離し除去する場合、上記したように、二次
乳濁又は二次曇りによって、最も困難な分離に関する問
題の１つが提出される。コアレッサー・分離器装置は、
前記用途において連続相を精製するのに様々な程度の成
功を示しながら用いられて来たが、該方法及び該装置に
は、様々な欠点がある。まず第一に、不連続相を１００
％凝集及び除去することは困難である、ことが分かっ
た。なぜならば、それは単に、分散相（それ自体は界面
活性剤の存在によって部分的に生起される）の液滴サイ
ズが極めて小さいからである。第二に、界面活性剤が存
在している状態において（通常の状態である）、界面活
性剤が原因である表面張力の変化により、凝集が困難と
なる。凝集処理前の界面活性剤の除去が、十分でないの
である。第三に、これらの化学的に誘起された乳濁の多
くの場合に見出される界面活性剤によって、運転後に、
コアレッサーパッキング（現在では、最もしばしば、ガ
ラス繊維である）の活性表面がコートされてしまう。従
って、コアレッサーが「無力化」又は機能しなくなる。
前記理由により、コアレッサー・分離器装置は、界面活
性剤を含む液体に関して、要求される純度を提供しな
い。及び／又はコアレッサー・分離器装置の場合は、コ
アレッサー要素をしばしば変える必要がある。
【００１１】このタイプの問題は、燃料関連産業におい
て、かなり頻繁に起こる。石油に基づく燃料は、特に貯
蔵時には、水分を吸収する傾向がある。フィルター・コ
アレッサー・分離器装置は、そのような燃料から連行水
を除去するために、従来から用いられて来た。しかしな
がら、最近、前記燃料において、添加剤、特に界面活性
剤は、益々多量に用いられて来ている。従って、前記燃
料の配合、輸送、及び貯蔵後に、水分除去処理を行っ
て、同じ最小限度の水分濃度を達成するために、コアレ
ッサーユニットに対してより頻繁に変更を加える必要が
あった。
て、かなり頻繁に起こる。石油に基づく燃料は、特に貯
蔵時には、水分を吸収する傾向がある。フィルター・コ
アレッサー・分離器装置は、そのような燃料から連行水
を除去するために、従来から用いられて来た。しかしな
がら、最近、前記燃料において、添加剤、特に界面活性
剤は、益々多量に用いられて来ている。従って、前記燃
料の配合、輸送、及び貯蔵後に、水分除去処理を行っ
て、同じ最小限度の水分濃度を達成するために、コアレ
ッサーユニットに対してより頻繁に変更を加える必要が
あった。
【００１２】
【発明の概要】本発明は、従来のコアレッサー装置の多
くの欠点を克服するコアレッサー・分離器装置に関する
ものである。本発明によって得られる改良された流れ分
配によって、用いられるコアレッサーユニットの寿命
は、有意に長くなり、且つ石油に基づく燃料中に一般的
に見出される水のような不連続相の効果的な分離が、大
いに促進される。更に、本発明の配置によって、大きな
従来のユニットに比べて、同じか又は向上したレベルの
性能を達成するよりコンパクトなユニットを調製するこ
とができる。
くの欠点を克服するコアレッサー・分離器装置に関する
ものである。本発明によって得られる改良された流れ分
配によって、用いられるコアレッサーユニットの寿命
は、有意に長くなり、且つ石油に基づく燃料中に一般的
に見出される水のような不連続相の効果的な分離が、大
いに促進される。更に、本発明の配置によって、大きな
従来のユニットに比べて、同じか又は向上したレベルの
性能を達成するよりコンパクトなユニットを調製するこ
とができる。
【００１３】これらの結果を達成するために、本発明に
よって、不混和液体混合物の（溶解された、というより
もむしろ）不連続の又は懸濁された相を凝集させて液滴
にするための少なくとも１つのコアレッサー要素又はコ
アレッサーユニットをそれぞれ含む少なくとも１つのコ
アレッサーアセンブリーと、凝集された液滴を連続相か
ら分離するための少なくとも１つの要素又はユニットを
それぞれ含む少なくとも１つの分離アセンブリーとを含
む液体精製システムを提供する。本発明の一つの面にお
いて、凝集アセンブリー及び／又は凝集要素と、分離ア
センブリー及び／又は分離要素とを、積重ね又は重ね合
わせの関係で配置する。一般的に、凝集要素（単数及び
複数）と分離要素（単数及び複数）は、流体、特に液体
の入口路及び出口路を有するハウジングの内部に密閉す
る。該ハウジングは、本来は連続相を形成していた液体
のための出口と、通常は、本来は不連続相を形成してい
た液体のための入口とを含む。
よって、不混和液体混合物の（溶解された、というより
もむしろ）不連続の又は懸濁された相を凝集させて液滴
にするための少なくとも１つのコアレッサー要素又はコ
アレッサーユニットをそれぞれ含む少なくとも１つのコ
アレッサーアセンブリーと、凝集された液滴を連続相か
ら分離するための少なくとも１つの要素又はユニットを
それぞれ含む少なくとも１つの分離アセンブリーとを含
む液体精製システムを提供する。本発明の一つの面にお
いて、凝集アセンブリー及び／又は凝集要素と、分離ア
センブリー及び／又は分離要素とを、積重ね又は重ね合
わせの関係で配置する。一般的に、凝集要素（単数及び
複数）と分離要素（単数及び複数）は、流体、特に液体
の入口路及び出口路を有するハウジングの内部に密閉す
る。該ハウジングは、本来は連続相を形成していた液体
のための出口と、通常は、本来は不連続相を形成してい
た液体のための入口とを含む。
【００１４】本発明のもう一つの面は、連続液相の表面
張力よりも大きいが、不連続液相の表面張力よりは小さ
い表面エネルギー（又は臨界湿潤表面張力）を有する多
孔質材料を含む少なくとも１つの凝集要素と、少なくと
も１つの分離要素とを含む、２つの部分的に又は全体的
に不混和性の液体を分離するためのシステムに関するも
のである。好ましくは、コアレッサーの相分離部分を形
成している材料は、繊維組織（fibrous configuratio
n）を有する。
張力よりも大きいが、不連続液相の表面張力よりは小さ
い表面エネルギー（又は臨界湿潤表面張力）を有する多
孔質材料を含む少なくとも１つの凝集要素と、少なくと
も１つの分離要素とを含む、２つの部分的に又は全体的
に不混和性の液体を分離するためのシステムに関するも
のである。好ましくは、コアレッサーの相分離部分を形
成している材料は、繊維組織（fibrous configuratio
n）を有する。
【００１５】本発明のもう一つ別の面は、特に有機液
体、例えば燃料のような連続相液体から、水のような不
連続相液体を分離する方法に関するものである。該方法
は、不連続相液体と連続相液体との混合物を、不連続相
液体の臨界湿潤表面張力と連続相液体の臨界湿潤表面張
力の中間の臨界湿潤表面エネルギーを有するパッキング
材料を含む少なくとも１つの凝集要素へと投入して、不
連続相の液滴を形成させる、ことを含む。その後で、連
続相液体と、不連続相液体の液滴との混合物を、連続相
液体の通過は許すが、不連続相液体の液滴の通過に対し
ては実質的に抵抗又は妨害し、それにより連続相液体を
不連続相液体の液滴から分離する少なくとも１つの分離
要素へと導く。
体、例えば燃料のような連続相液体から、水のような不
連続相液体を分離する方法に関するものである。該方法
は、不連続相液体と連続相液体との混合物を、不連続相
液体の臨界湿潤表面張力と連続相液体の臨界湿潤表面張
力の中間の臨界湿潤表面エネルギーを有するパッキング
材料を含む少なくとも１つの凝集要素へと投入して、不
連続相の液滴を形成させる、ことを含む。その後で、連
続相液体と、不連続相液体の液滴との混合物を、連続相
液体の通過は許すが、不連続相液体の液滴の通過に対し
ては実質的に抵抗又は妨害し、それにより連続相液体を
不連続相液体の液滴から分離する少なくとも１つの分離
要素へと導く。
【００１６】図１は、従来のコアレッサー・分離器液体
分離システムに関する、破断図を有する立面断面図であ
る。
分離システムに関する、破断図を有する立面断面図であ
る。
【００１７】図２は、複数の分離要素と、複数の凝集要
素とを有する従来のコアレッサー・分離器液体分離シス
テムの内部に関する平面図である。
素とを有する従来のコアレッサー・分離器液体分離シス
テムの内部に関する平面図である。
【００１８】図３ａは、凝集要素を分離要素の上に重ね
合わせている本発明の態様を示している。
合わせている本発明の態様を示している。
【００１９】図３ｂは、ラインＩＩＩ−ＩＩＩに沿って
取られた図３ａの態様に関する断面図である。
取られた図３ａの態様に関する断面図である。
【００２０】図４は、分離要素を凝集要素の上に重ね合
わせている本発明のもう一つの態様を示している。
わせている本発明のもう一つの態様を示している。
【００２１】
【好ましい態様の説明】上述したように、本発明は、従
来の液体凝集・分離システムに比べて、コアレッサー要
素の有効寿命が長く、且つほぼ同等な容量及び性能を有
する同様な従来のシステムに比べて、より小さなユニッ
トとして形成することができ、且つ要素の配置の仕方に
より、液体成分を分離するのに更に有効な改良された流
れ分配が得られる不混和液体／液体凝集及び分離システ
ムに関するものである。
来の液体凝集・分離システムに比べて、コアレッサー要
素の有効寿命が長く、且つほぼ同等な容量及び性能を有
する同様な従来のシステムに比べて、より小さなユニッ
トとして形成することができ、且つ要素の配置の仕方に
より、液体成分を分離するのに更に有効な改良された流
れ分配が得られる不混和液体／液体凝集及び分離システ
ムに関するものである。
【００２２】本発明の説明においては、不混和液体の混
合物の不連続相又は多分割相（polydivided phase）を
凝集させて液滴を形成させる装置又は製品を説明するた
めに、「コアレッサー」「凝集要素」「凝集ユニット」
などの用語（単数複数の双方で）を用いた。用いた用語
とは無関係に、そのような装置を用いる凝集工程は、同
じ様式で起こる。「コアレッサー」という用語は、その
ような装置を総称的に示しており、「凝集要素」という
用語は、凝集分離複合ユニットを含むことができるシス
テムの１つの成分ユニット又はカートリッジを示してい
るが、本発明は、コアレッサー・分離器システムの中
に、１つのコアレッサーユニットから複数のコアレッサ
ーユニットまで含むもの、と解釈することができる。更
に、そのようなコアレッサーユニットは、固定されてい
て、（システムに対して重大な損傷を与えずに）移動さ
せることができないか、又は好ましくは、容易に移動さ
せることができ且つ交換することができる要素を含むこ
とができる。同様に、「分離器」「分離要素」「分離器
ユニット」などの用語は、上で考察したコアレッサーに
関する用語と同様に、互いに同じ意味を有している。
合物の不連続相又は多分割相（polydivided phase）を
凝集させて液滴を形成させる装置又は製品を説明するた
めに、「コアレッサー」「凝集要素」「凝集ユニット」
などの用語（単数複数の双方で）を用いた。用いた用語
とは無関係に、そのような装置を用いる凝集工程は、同
じ様式で起こる。「コアレッサー」という用語は、その
ような装置を総称的に示しており、「凝集要素」という
用語は、凝集分離複合ユニットを含むことができるシス
テムの１つの成分ユニット又はカートリッジを示してい
るが、本発明は、コアレッサー・分離器システムの中
に、１つのコアレッサーユニットから複数のコアレッサ
ーユニットまで含むもの、と解釈することができる。更
に、そのようなコアレッサーユニットは、固定されてい
て、（システムに対して重大な損傷を与えずに）移動さ
せることができないか、又は好ましくは、容易に移動さ
せることができ且つ交換することができる要素を含むこ
とができる。同様に、「分離器」「分離要素」「分離器
ユニット」などの用語は、上で考察したコアレッサーに
関する用語と同様に、互いに同じ意味を有している。
【００２３】液体が、多孔質媒体の上流表面と接触して
小さな圧力差が適用されると、多孔質媒体の中に入り且
つ該媒体を通過する流れが生じるかもしれないし、又は
生じないかもしれない。流れが生じない条件は、多孔質
構造を形成している材料が液体によって湿潤されない場
合である。
小さな圧力差が適用されると、多孔質媒体の中に入り且
つ該媒体を通過する流れが生じるかもしれないし、又は
生じないかもしれない。流れが生じない条件は、多孔質
構造を形成している材料が液体によって湿潤されない場
合である。
【００２４】前述の水と比較して約 ３ ダイン/ｃｍ だ
け高い表面張力をそれぞれが有する一連の液体を調製す
ることができる。次に、各液体の液滴を、多孔質表面の
上に配置し、迅速に吸収されるか又は該表面上に残留す
るかどうかを測定する。例えば、この方法を ０．２ μ
m の多孔質ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）フィル
ターシートに対して適用すると、２６ ダイン/ｃｍ の
表面張力を有する液体に関して、瞬間湿潤が観察され
た。しかしながら、２９ ダイン/ｃｍ の表面張力を有
する液体を適用した場合、構造は湿潤しなかった。
け高い表面張力をそれぞれが有する一連の液体を調製す
ることができる。次に、各液体の液滴を、多孔質表面の
上に配置し、迅速に吸収されるか又は該表面上に残留す
るかどうかを測定する。例えば、この方法を ０．２ μ
m の多孔質ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）フィル
ターシートに対して適用すると、２６ ダイン/ｃｍ の
表面張力を有する液体に関して、瞬間湿潤が観察され
た。しかしながら、２９ ダイン/ｃｍ の表面張力を有
する液体を適用した場合、構造は湿潤しなかった。
【００２５】同様な挙動は、他の合成樹脂を用いて作ら
れた多孔質媒体に関しても観察される。その場合、湿潤
・非湿潤値は、主として、多孔質媒体を形成している材
料の表面特性によって、第二には、多孔質媒体の細孔サ
イズ特性によって左右される。例えば、繊維状ポリエス
テル、詳しくは約 ２０ μm 未満の細孔直径を有するポ
リブチレンテレフタレート（以下、「PBT」と呼称）シ
ートは、５０ ダイン/ｃｍ の表面張力を有する液体に
よって湿潤したが、５４ ダイン/ｃｍ の表面張力を有
する液体では湿潤しなかった。
れた多孔質媒体に関しても観察される。その場合、湿潤
・非湿潤値は、主として、多孔質媒体を形成している材
料の表面特性によって、第二には、多孔質媒体の細孔サ
イズ特性によって左右される。例えば、繊維状ポリエス
テル、詳しくは約 ２０ μm 未満の細孔直径を有するポ
リブチレンテレフタレート（以下、「PBT」と呼称）シ
ートは、５０ ダイン/ｃｍ の表面張力を有する液体に
よって湿潤したが、５４ ダイン/ｃｍ の表面張力を有
する液体では湿潤しなかった。
【００２６】多孔質媒体の上記挙動を記述するために、
「臨界湿潤表面張力」（CWST）という用語を、以下のよ
うに定義した。多孔質媒体の CWST は、その表面に対し
て、２ − ４ ダイン/ｃｍ だけ表面張力を変化させた
一連の液体を好ましくは滴状にして適用し、各液体の吸
収又は非吸収を観察することによって、測定することが
できる。多孔質媒体の CWST（単位 ダイン/ｃｍ）は、
吸収される液体の表面張力の平均値、及び吸収されない
近接表面（neighboring surface）を有する液体の表面
張力の平均値、として定義される。従って、前記２段落
の例では、CWSTは、それぞれ、２７．５ ダイン/ｃｍ
及び ５２ ダイン/ｃｍ である。
「臨界湿潤表面張力」（CWST）という用語を、以下のよ
うに定義した。多孔質媒体の CWST は、その表面に対し
て、２ − ４ ダイン/ｃｍ だけ表面張力を変化させた
一連の液体を好ましくは滴状にして適用し、各液体の吸
収又は非吸収を観察することによって、測定することが
できる。多孔質媒体の CWST（単位 ダイン/ｃｍ）は、
吸収される液体の表面張力の平均値、及び吸収されない
近接表面（neighboring surface）を有する液体の表面
張力の平均値、として定義される。従って、前記２段落
の例では、CWSTは、それぞれ、２７．５ ダイン/ｃｍ
及び ５２ ダイン/ｃｍ である。
【００２７】CWST の測定では、表面張力が 約 ２ −
４ ダイン/ｃｍ だけ連続的に変化している試験用の一
連の標準液体を調製する。連続表面張力標準液体のうち
の少なくとも２つの各１０滴を、多孔質媒体の代表部分
の上に独立に配置し、１０分間静置する。１０分後に観
察を行う。１０分以内に、１０滴のうち少なくとも９滴
が多孔質媒体中に吸収されているか又は多孔質媒体を明
らかに湿潤させている場合に、湿潤とみなされる。非湿
潤は、１０分で、１０滴のうち少なくとも９滴が吸収さ
れていないか又は多孔質媒体を湿潤させていない場合に
は、非湿潤とみなされる。試験は、連続的に高い又は低
い表面張力を有する液体を用いて、その表面張力が最も
近接している湿潤と非湿潤とのペアが確認されるまで、
続ける。そのような範囲にある CWST が確認されたら、
便宜上、２つの表面張力の平均を、CWST を規定する１
つの数字として用いる。
４ ダイン/ｃｍ だけ連続的に変化している試験用の一
連の標準液体を調製する。連続表面張力標準液体のうち
の少なくとも２つの各１０滴を、多孔質媒体の代表部分
の上に独立に配置し、１０分間静置する。１０分後に観
察を行う。１０分以内に、１０滴のうち少なくとも９滴
が多孔質媒体中に吸収されているか又は多孔質媒体を明
らかに湿潤させている場合に、湿潤とみなされる。非湿
潤は、１０分で、１０滴のうち少なくとも９滴が吸収さ
れていないか又は多孔質媒体を湿潤させていない場合に
は、非湿潤とみなされる。試験は、連続的に高い又は低
い表面張力を有する液体を用いて、その表面張力が最も
近接している湿潤と非湿潤とのペアが確認されるまで、
続ける。そのような範囲にある CWST が確認されたら、
便宜上、２つの表面張力の平均を、CWST を規定する１
つの数字として用いる。
【００２８】表面張力が異なる適当な溶液を様々な方法
で調製することができるが、本明細書に記載されている
製品の開発において用いられる溶液は、以下の表に列記
したものである： 表１ 溶液又は流体 表面張力（ダイン/ｃｍ ） 水中水酸化ナトリウム 94 − 110 水中塩化カルシウム 90 − 94 水中硝酸ナトリウム 75 − 87 純水 72.4 水中酢酸 38 − 69 水中エタノール 22 − 35 ｎ−ヘキサン 18.4 ＦＣ７７（3M Corp.） 15 ＦＣ８４（3M Corp.） 13 本発明の第一の面は、少なくとも１つの凝集要素を含む
凝集アセンブリーと、少なくとも１つの分離要素を含む
分離アセンブリーとを用いる凝集・分離システムに関す
るものである。前記システムにおいては、該凝集アセン
ブリー又は凝集要素は、分離アセンブリー又は分離要素
に関して、積重ね又は重ね合わせ関係で配置されてい
る。円筒形の凝集要素及び分離要素を用いる場合、該要
素の円筒軸は、実質的に垂直に配置される。その最も単
純な形態においては、本発明は、単一の凝集要素又はコ
アレッサー、及び単一の分離要素又は分離器を含むこと
ができる。この配置は、任意の適当な媒体から形成され
るコアレッサー及び分離器に関して用いることができ
る。その場合、前記媒体は、任意の適当な組織（config
uration）で配置される。その最も単純な形態におい
て、コアレッサーとして役立つ媒体を、シートの形態で
提供し、これ又シートの形態であることができる分離器
に対して接近させて、しかし間隔を開けて配置すること
ができる。そのような態様においては、互いに独立して
いる凝集要素及び分離要素の双方を、フラットシート
か、あるいは、各シートの山（peaks）及び溝（trough
s）が互いに平行な平面に位置しているひだ付きの又は
波形のシートのいずれかの形態に成形することができ
る。コアレッサー及び分離器の好ましい形状は、コアレ
ッサー及び分離器の機能部分（即ち、コアレッサー及び
分離器の該部分は、それぞれ、凝集機能又は分離機能を
示す）は、独立に、該要素の軸周囲のシリンダーとして
形成される円筒形である。いずれの場合においても、要
素の機能部分は、円筒形のシート又はマット、円筒形で
ひだ付きのシート又はマット、あるいは螺旋状に又は渦
巻き状に巻かれたシート又はマットとして配置すること
ができる。最後の形態がコアレッサーに特に適してい
る。分離器の場合は、要素の機能部分は、ウェブ、又は
好ましくはスクリーンであることもできる。
で調製することができるが、本明細書に記載されている
製品の開発において用いられる溶液は、以下の表に列記
したものである： 表１ 溶液又は流体 表面張力（ダイン/ｃｍ ） 水中水酸化ナトリウム 94 − 110 水中塩化カルシウム 90 − 94 水中硝酸ナトリウム 75 − 87 純水 72.4 水中酢酸 38 − 69 水中エタノール 22 − 35 ｎ−ヘキサン 18.4 ＦＣ７７（3M Corp.） 15 ＦＣ８４（3M Corp.） 13 本発明の第一の面は、少なくとも１つの凝集要素を含む
凝集アセンブリーと、少なくとも１つの分離要素を含む
分離アセンブリーとを用いる凝集・分離システムに関す
るものである。前記システムにおいては、該凝集アセン
ブリー又は凝集要素は、分離アセンブリー又は分離要素
に関して、積重ね又は重ね合わせ関係で配置されてい
る。円筒形の凝集要素及び分離要素を用いる場合、該要
素の円筒軸は、実質的に垂直に配置される。その最も単
純な形態においては、本発明は、単一の凝集要素又はコ
アレッサー、及び単一の分離要素又は分離器を含むこと
ができる。この配置は、任意の適当な媒体から形成され
るコアレッサー及び分離器に関して用いることができ
る。その場合、前記媒体は、任意の適当な組織（config
uration）で配置される。その最も単純な形態におい
て、コアレッサーとして役立つ媒体を、シートの形態で
提供し、これ又シートの形態であることができる分離器
に対して接近させて、しかし間隔を開けて配置すること
ができる。そのような態様においては、互いに独立して
いる凝集要素及び分離要素の双方を、フラットシート
か、あるいは、各シートの山（peaks）及び溝（trough
s）が互いに平行な平面に位置しているひだ付きの又は
波形のシートのいずれかの形態に成形することができ
る。コアレッサー及び分離器の好ましい形状は、コアレ
ッサー及び分離器の機能部分（即ち、コアレッサー及び
分離器の該部分は、それぞれ、凝集機能又は分離機能を
示す）は、独立に、該要素の軸周囲のシリンダーとして
形成される円筒形である。いずれの場合においても、要
素の機能部分は、円筒形のシート又はマット、円筒形で
ひだ付きのシート又はマット、あるいは螺旋状に又は渦
巻き状に巻かれたシート又はマットとして配置すること
ができる。最後の形態がコアレッサーに特に適してい
る。分離器の場合は、要素の機能部分は、ウェブ、又は
好ましくはスクリーンであることもできる。
【００２９】本発明のコアレッサー及び分離器、又は凝
集要素及び分離要素は、１つ又はそれ以上の凝集ステー
ジ又は凝集部分、及び１つ又はそれ以上の分離ステージ
又は分離部分を有する単一ユニットとして製造すること
ができる。最も好ましくは、凝集要素及び分離要素は、
別ユニットとして製造し組み立てる。実際、そのように
すると、分離要素の取り外し及び交換が可能となる。
集要素及び分離要素は、１つ又はそれ以上の凝集ステー
ジ又は凝集部分、及び１つ又はそれ以上の分離ステージ
又は分離部分を有する単一ユニットとして製造すること
ができる。最も好ましくは、凝集要素及び分離要素は、
別ユニットとして製造し組み立てる。実際、そのように
すると、分離要素の取り外し及び交換が可能となる。
【００３０】図３ａは、複数の凝集要素２０を、独立
に、複数の分離要素３０の上に重ね合わせている本発明
の態様を示している。図３ａの態様に示されているよう
に、凝集要素２０及び分離要素３０は、ハウジング１２
の内部に配置されている。この態様においては、液体入
口は、コアレッサー要素の上にあるハウジング壁に提供
されていて、そこから液体が導入される。汚染された液
体を導入するために、各円筒形凝集要素２０の上端に対
して、液体入口１８が提供されている。各凝集要素は、
凝集要素のシリンダー壁２２を画定しているパッキング
を有する。パッキングは、連続相と不連続相とを形成し
ている液体の表面張力の中間の臨界湿潤表面エネルギー
を有する材料を含む。
に、複数の分離要素３０の上に重ね合わせている本発明
の態様を示している。図３ａの態様に示されているよう
に、凝集要素２０及び分離要素３０は、ハウジング１２
の内部に配置されている。この態様においては、液体入
口は、コアレッサー要素の上にあるハウジング壁に提供
されていて、そこから液体が導入される。汚染された液
体を導入するために、各円筒形凝集要素２０の上端に対
して、液体入口１８が提供されている。各凝集要素は、
凝集要素のシリンダー壁２２を画定しているパッキング
を有する。パッキングは、連続相と不連続相とを形成し
ている液体の表面張力の中間の臨界湿潤表面エネルギー
を有する材料を含む。
【００３１】同様な様式で、各分離要素は、「不連続相
遮断材（discontinuous phase barrier material）」と
呼称することができる不連続相液体を忌避する（又は前
記液体によって湿潤しない）材料によって形成されてい
るか又は前記材料から成る外面コーティングを有する多
孔壁（perforated wall）２２を含む。前記材料は、不
混和液体の混合物中に存在している任意の液体又は他の
物質と反応するべきではない。分離器の壁上にコートし
て用いるときには、前記材料は、その壁上に実質的に固
定されたままにしておくべきである。一般的に、この材
料の臨界湿潤表面エネルギーは、連続相を形成している
液体が分離器要素の壁を画定している材料の細孔を通過
することができるように、又図３ａに示されているよう
に分離器がシリンダー要素である場合には、連続相を形
成している液体が分離器へと進入することはできるが、
不連続相を形成している液体の方への進入は忌避又は妨
害されるように、選択すべきである。例えば、水が不連
続相である系においては、材料は、水の表面張力未満の
臨界表面エネルギー又は CWST を有する分離器の壁とし
て、又はその壁上のコーティングとして選択される。同
様な表面張力を有する水又は液体が不連続相を構成して
いるような用途において、分離要素を形成又はコートす
るための不連続相遮断材として用いるのに好ましい材料
としては、シリコン、例えばシリコンで処理された紙、
好ましくはフルオロポリマー材料が挙げられ、特に好ま
しくはフルオロカーボン又はペルフルオロカーボン又は
ペルフルオロ樹脂である。分離器のパッキング又はコー
ティングとして用いるのに好ましい材料の例としては、
ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、又は例えばフッ
素化エチレンプロピレン（FEP）樹脂のような他のポリ
フッ素化ポリマーが挙げられる。
遮断材（discontinuous phase barrier material）」と
呼称することができる不連続相液体を忌避する（又は前
記液体によって湿潤しない）材料によって形成されてい
るか又は前記材料から成る外面コーティングを有する多
孔壁（perforated wall）２２を含む。前記材料は、不
混和液体の混合物中に存在している任意の液体又は他の
物質と反応するべきではない。分離器の壁上にコートし
て用いるときには、前記材料は、その壁上に実質的に固
定されたままにしておくべきである。一般的に、この材
料の臨界湿潤表面エネルギーは、連続相を形成している
液体が分離器要素の壁を画定している材料の細孔を通過
することができるように、又図３ａに示されているよう
に分離器がシリンダー要素である場合には、連続相を形
成している液体が分離器へと進入することはできるが、
不連続相を形成している液体の方への進入は忌避又は妨
害されるように、選択すべきである。例えば、水が不連
続相である系においては、材料は、水の表面張力未満の
臨界表面エネルギー又は CWST を有する分離器の壁とし
て、又はその壁上のコーティングとして選択される。同
様な表面張力を有する水又は液体が不連続相を構成して
いるような用途において、分離要素を形成又はコートす
るための不連続相遮断材として用いるのに好ましい材料
としては、シリコン、例えばシリコンで処理された紙、
好ましくはフルオロポリマー材料が挙げられ、特に好ま
しくはフルオロカーボン又はペルフルオロカーボン又は
ペルフルオロ樹脂である。分離器のパッキング又はコー
ティングとして用いるのに好ましい材料の例としては、
ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、又は例えばフッ
素化エチレンプロピレン（FEP）樹脂のような他のポリ
フッ素化ポリマーが挙げられる。
【００３２】好ましい態様は、ステンレス鋼スクリーン
又はひだ付き紙袋上にこれらの材料のうちの１つから成
るコーティングを含む。他の適当な材料の例は、特に本
明細書に引例として取り入れられている、Miller ら に
よる米国特許（米国特許第４，７５９，７８２号）に記
載されている。一般的に、分離器の機能部分又は不連続
相遮断材部分（前記部分は、連続相液体通過部分でもあ
る）は、本来は不連続相を形成している液体から成る液
滴の実質量に比べて、より小さな細孔を有するように選
択する。一般的に、分離器壁の機能部分の細孔サイズ
は、約５ − １４０μ、好ましくは約４０ − １００μ
であるように選択する。最も好ましくは、特に不連続
相が水であるときには、細孔サイズは、約 ８０ μ で
ある。
又はひだ付き紙袋上にこれらの材料のうちの１つから成
るコーティングを含む。他の適当な材料の例は、特に本
明細書に引例として取り入れられている、Miller ら に
よる米国特許（米国特許第４，７５９，７８２号）に記
載されている。一般的に、分離器の機能部分又は不連続
相遮断材部分（前記部分は、連続相液体通過部分でもあ
る）は、本来は不連続相を形成している液体から成る液
滴の実質量に比べて、より小さな細孔を有するように選
択する。一般的に、分離器壁の機能部分の細孔サイズ
は、約５ − １４０μ、好ましくは約４０ − １００μ
であるように選択する。最も好ましくは、特に不連続
相が水であるときには、細孔サイズは、約 ８０ μ で
ある。
【００３３】分離要素の機能部分又は不連続相遮断材部
分として用いるのに適当な他の媒体は、特に本明細書に
引例として取り入れられている Hurley ら による米国
特許（米国特許第４，７１６，０７４号）に記載されて
いるタイプの多孔質フルオロカーボン繊維構造である。
前記材料は、フルオロカーボンポリマー繊維及びフルオ
ロカーボンバインダーを含む申し分のない構造結合性
（structural integrity）を有する多孔質繊維構造であ
る。本発明において用いるのに適当な前記媒体は、濾過
カートリッジにおける支持体層及び排液層（drainage l
ayer）として第一に意図される。
分として用いるのに適当な他の媒体は、特に本明細書に
引例として取り入れられている Hurley ら による米国
特許（米国特許第４，７１６，０７４号）に記載されて
いるタイプの多孔質フルオロカーボン繊維構造である。
前記材料は、フルオロカーボンポリマー繊維及びフルオ
ロカーボンバインダーを含む申し分のない構造結合性
（structural integrity）を有する多孔質繊維構造であ
る。本発明において用いるのに適当な前記媒体は、濾過
カートリッジにおける支持体層及び排液層（drainage l
ayer）として第一に意図される。
【００３４】Hurley ら よって説明されている構造に関
する組成物及び調製において幾つかの類似点を共有して
いるが、本発明において最も好ましい媒体は、フルオロ
カーボンバインダー、好ましくは FEP バインダー中に
PTFE 繊維を含む圧延された多孔質のフルオロカーボン
繊維構造である。用いられる繊維は、約 ７０ μm 以下
の、好ましくは約 ５４ − ７０ μm の直径を有する漂
白され且つ水洗浄された PTFE 繊維である。最も好まし
い繊維は、約 ６５ μm の呼称直径を有する PTFE 繊維
である。この材料は、約 １５ − ３５ g/ft2 の、好ま
しくは約 １５− ２５ g/ft2 のシート重量を有するよ
うに調製する。最も好ましくは、約 ２１．５ g/ft2 の
シート重量を有する媒体である。
する組成物及び調製において幾つかの類似点を共有して
いるが、本発明において最も好ましい媒体は、フルオロ
カーボンバインダー、好ましくは FEP バインダー中に
PTFE 繊維を含む圧延された多孔質のフルオロカーボン
繊維構造である。用いられる繊維は、約 ７０ μm 以下
の、好ましくは約 ５４ − ７０ μm の直径を有する漂
白され且つ水洗浄された PTFE 繊維である。最も好まし
い繊維は、約 ６５ μm の呼称直径を有する PTFE 繊維
である。この材料は、約 １５ − ３５ g/ft2 の、好ま
しくは約 １５− ２５ g/ft2 のシート重量を有するよ
うに調製する。最も好ましくは、約 ２１．５ g/ft2 の
シート重量を有する媒体である。
【００３５】上記したように、本発明の不連続相遮断材
として用いられる好ましい多孔質フルオロカーボン繊維
媒体と、米国特許第４，７１６，０７４号に記載されて
いる媒体との間には、調製及び組成物の双方において類
似点が認められるが、重大な相違点も又認められる。そ
の相違点として、対象用途において最も好ましい材料
を、元の厚さの約５０ − ９０％の厚さ、好ましくは約
７５％の厚さまで圧延する。そのような圧延によって、
媒体の ΔＰ 及び泡立ち点の双方が上昇し、更に上流表
面の全ての部分に対して直角で且つ該表面の全ての部分
と接触する実質的に均一な流速を達成するより効率の良
い分離媒体が製造される。対照的に、圧延されてない材
料は、高度の直交流（表面から表面への方向というより
は、縁から縁への方向の移動又は拡散）と、上流から下
流方向への媒体を通過する流体流に対して実質的に僅か
な抵抗性との両方を示す。実質的に、前記媒体を通過す
る流体は、最も抵抗性の小さい径路を通り、媒体の全て
の部分と接触しない。故に、媒体を圧延する方法によ
り、本発明の媒体に対して望ましい品質を提供する。し
かしながら、該方法を用いると、前記媒体は、支持体層
及び排液層としては実質的に望ましくないものとなる。
同様に、支持体層及び排液層として適性を示す材料は、
しばしば、不連続相遮断材として特に有効ではない。
として用いられる好ましい多孔質フルオロカーボン繊維
媒体と、米国特許第４，７１６，０７４号に記載されて
いる媒体との間には、調製及び組成物の双方において類
似点が認められるが、重大な相違点も又認められる。そ
の相違点として、対象用途において最も好ましい材料
を、元の厚さの約５０ − ９０％の厚さ、好ましくは約
７５％の厚さまで圧延する。そのような圧延によって、
媒体の ΔＰ 及び泡立ち点の双方が上昇し、更に上流表
面の全ての部分に対して直角で且つ該表面の全ての部分
と接触する実質的に均一な流速を達成するより効率の良
い分離媒体が製造される。対照的に、圧延されてない材
料は、高度の直交流（表面から表面への方向というより
は、縁から縁への方向の移動又は拡散）と、上流から下
流方向への媒体を通過する流体流に対して実質的に僅か
な抵抗性との両方を示す。実質的に、前記媒体を通過す
る流体は、最も抵抗性の小さい径路を通り、媒体の全て
の部分と接触しない。故に、媒体を圧延する方法によ
り、本発明の媒体に対して望ましい品質を提供する。し
かしながら、該方法を用いると、前記媒体は、支持体層
及び排液層としては実質的に望ましくないものとなる。
同様に、支持体層及び排液層として適性を示す材料は、
しばしば、不連続相遮断材として特に有効ではない。
【００３６】圧延前に、約０．０１５ − ０．０２５イ
ンチ、好ましくは約０．０１８ −０．０２２インチ、
及び最も好ましくは約０．０１９インチの平均厚さを有
するこの好ましい媒体を、約０．００４ − ０．００９
インチ、好ましくは約０．００５ − ０．００７イン
チ、及び最も好ましくは約０．００６インチの厚さまで
圧延する。圧延は、厚さの圧縮及び低下を達成するのに
適当な圧力下、周囲温度で行って、所望の ΔＰ と泡立
ち点とを得る。圧延製品は、エチルアルコール中で測定
した場合に、約０．５ − ４インチ（約 １．３ − １
０．２ cm）水、好ましくは約２ − ３．５インチ（約
５．１ − ８．９ cm）水、最も好ましくは約２，７５
インチ（約 ７ cm）水の第一泡立ち点（最大細孔サイズ
を反映する）を有する。又、圧延媒体も、エチルアルコ
ール中で測定した場合、約２ − １０インチ（約 ５．
１ − ２５．４ cm）水、好ましくは約３．５ − ６イ
ンチ（約８．９ − １５．２ cm）水、最も好ましくは
約４．５インチ（約１１．４ cm）水の平均細孔泡立ち
点（最大細孔サイズを反映する）を有する。FEP バイン
ダーで結合された PTFE 繊維の圧延シートは、２８ ft/
分 における空気の面速度（face velocity）で測定した
場合、媒体全域にわたって、約 ０．５ − １２インチ
水（約 ２８ − １．１７ のフレーザー数、又は約
１．３ − ３０．５ cm）、好ましくは約 １ − ５イン
チ水（約 １４ − ２．８ のフレーザー数、又は約
７．６ − １２．７ cm）、最も好ましくは約 １．４イ
ンチ水（約１０ のフレーザー数、又は約 ３．５ cm）
の圧力低下（ΔＰ）を示す。
ンチ、好ましくは約０．０１８ −０．０２２インチ、
及び最も好ましくは約０．０１９インチの平均厚さを有
するこの好ましい媒体を、約０．００４ − ０．００９
インチ、好ましくは約０．００５ − ０．００７イン
チ、及び最も好ましくは約０．００６インチの厚さまで
圧延する。圧延は、厚さの圧縮及び低下を達成するのに
適当な圧力下、周囲温度で行って、所望の ΔＰ と泡立
ち点とを得る。圧延製品は、エチルアルコール中で測定
した場合に、約０．５ − ４インチ（約 １．３ − １
０．２ cm）水、好ましくは約２ − ３．５インチ（約
５．１ − ８．９ cm）水、最も好ましくは約２，７５
インチ（約 ７ cm）水の第一泡立ち点（最大細孔サイズ
を反映する）を有する。又、圧延媒体も、エチルアルコ
ール中で測定した場合、約２ − １０インチ（約 ５．
１ − ２５．４ cm）水、好ましくは約３．５ − ６イ
ンチ（約８．９ − １５．２ cm）水、最も好ましくは
約４．５インチ（約１１．４ cm）水の平均細孔泡立ち
点（最大細孔サイズを反映する）を有する。FEP バイン
ダーで結合された PTFE 繊維の圧延シートは、２８ ft/
分 における空気の面速度（face velocity）で測定した
場合、媒体全域にわたって、約 ０．５ − １２インチ
水（約 ２８ − １．１７ のフレーザー数、又は約
１．３ − ３０．５ cm）、好ましくは約 １ − ５イン
チ水（約 １４ − ２．８ のフレーザー数、又は約
７．６ − １２．７ cm）、最も好ましくは約 １．４イ
ンチ水（約１０ のフレーザー数、又は約 ３．５ cm）
の圧力低下（ΔＰ）を示す。
【００３７】アウトサイド・イン方向に壁３２を通って
分離器３０の中に入った後、連続相を形成している液体
は、分離器出口２８から出て、出口室２６の中へと入
る。その後、本来は連続相を形成していた液体は、出口
２４を通って装置の外へと出る。元の液体混合物におい
て不連続相を形成していた液体は、床又はベース３６で
捕集され、不連続相出口又は排液管３４を通して装置か
ら取り除かれる。
分離器３０の中に入った後、連続相を形成している液体
は、分離器出口２８から出て、出口室２６の中へと入
る。その後、本来は連続相を形成していた液体は、出口
２４を通って装置の外へと出る。元の液体混合物におい
て不連続相を形成していた液体は、床又はベース３６で
捕集され、不連続相出口又は排液管３４を通して装置か
ら取り除かれる。
【００３８】運転時には、不混和液体は、不混和液体入
口１４を通してハウジング１２へと投入される。ハウジ
ングに入った後、その混合物は、図３ａ及び図４に示さ
れている矢印の方向に流れる。即ち、末端キャップのう
ちの１つに存在している入口部分１８を通って、各凝集
要素へと入り、他の末端キャップが該ユニットを完全に
シールしているので、液体は、各凝集要素の壁２２を画
定している多孔質パッキングを通過する。各凝集要素
は、並置された別の凝集要素に関して及び／又はハウジ
ング壁に関して固定された位置で保持されている。それ
は、特定の位置決め手段及び／又は固定手段（図示され
ていない）によって達成することができ、又は別法とし
て、要素間に配置された液体バリヤー３８ａを用いるこ
とによって、又は要素と内壁との間に配置された液体バ
リヤー３８ｂを用いることによって、少なくとも部分的
に達成することができる。これらのバリヤーは、分離セ
クションとして又は単一ユニットとして作ることができ
る。これらの液体バリヤーは、まず第一に、液体シール
要素として働き、更に又、重力又は追加の圧力下におい
て、ハウジング中へと流れる液体が、まず最初に凝集要
素のそれぞれの入口部分１８に入り、次に凝集要素の壁
を通過してハウジングの底部へのみ流れる、ことを保証
する。インサイド・アウト方向に凝集要素の壁を通過し
た後、液体は、アウトサイド・イン方向に壁部分３２を
通って各分離要素の中へと流れる。分離要素の外壁を形
成している又はコーティングが施されている組成物が存
在しているために、連続相のみが分離要素へと入り、凝
集要素によって形成された不連続相液体の液滴の多く
は、分離要素の間に及び分離要素の下に配置された隔壁
又は底部３６へと落下する（図３ａに示されている態
様）。その液体は、不連続相出口又排液管３４を通して
ハウジングから除去される。連続相液体は、出口２８を
通って各分離要素から出て、出口室２６の中へと流れ、
更に連続相出口２４を通ってハウジングから出て行く。
口１４を通してハウジング１２へと投入される。ハウジ
ングに入った後、その混合物は、図３ａ及び図４に示さ
れている矢印の方向に流れる。即ち、末端キャップのう
ちの１つに存在している入口部分１８を通って、各凝集
要素へと入り、他の末端キャップが該ユニットを完全に
シールしているので、液体は、各凝集要素の壁２２を画
定している多孔質パッキングを通過する。各凝集要素
は、並置された別の凝集要素に関して及び／又はハウジ
ング壁に関して固定された位置で保持されている。それ
は、特定の位置決め手段及び／又は固定手段（図示され
ていない）によって達成することができ、又は別法とし
て、要素間に配置された液体バリヤー３８ａを用いるこ
とによって、又は要素と内壁との間に配置された液体バ
リヤー３８ｂを用いることによって、少なくとも部分的
に達成することができる。これらのバリヤーは、分離セ
クションとして又は単一ユニットとして作ることができ
る。これらの液体バリヤーは、まず第一に、液体シール
要素として働き、更に又、重力又は追加の圧力下におい
て、ハウジング中へと流れる液体が、まず最初に凝集要
素のそれぞれの入口部分１８に入り、次に凝集要素の壁
を通過してハウジングの底部へのみ流れる、ことを保証
する。インサイド・アウト方向に凝集要素の壁を通過し
た後、液体は、アウトサイド・イン方向に壁部分３２を
通って各分離要素の中へと流れる。分離要素の外壁を形
成している又はコーティングが施されている組成物が存
在しているために、連続相のみが分離要素へと入り、凝
集要素によって形成された不連続相液体の液滴の多く
は、分離要素の間に及び分離要素の下に配置された隔壁
又は底部３６へと落下する（図３ａに示されている態
様）。その液体は、不連続相出口又排液管３４を通して
ハウジングから除去される。連続相液体は、出口２８を
通って各分離要素から出て、出口室２６の中へと流れ、
更に連続相出口２４を通ってハウジングから出て行く。
【００３９】図３ａ及び図３ｂは、７つの液体分離器か
ら成るアセンブリーの上に重ね合わされた７つの液体凝
集要素から成るアセンブリーを含む本発明の態様を説明
している。しかしながら、この図は、好ましい態様及び
配置を示しているが、本発明はこの態様及び配置に限定
されるものではなく、他の態様及びバリエーションが可
能である。分離要素及び凝集要素の特有な数及び配置
は、分離される特定の混合物によって左右される。図３
ａに示した配置は、例えば水が石油に基づく燃料中に懸
濁されている混合物ような、不連続相が連続相に比べて
より高密度である不混和液体混合物に関しては、最も適
当であり且つ好ましい。前記の状態では、より高密度の
不連続相は、凝集要素２０を通過した後で、分離要素３
０の方向に移動する傾向がある。例えば CCl4 中に懸濁
された水のように、連続相に比べて、不連続相がより低
密度である場合には、凝集要素の上に分離要素を配置す
ることが好ましい。このような態様は、図４に示されて
いる。前述の事柄は、不連続相が非常に低い入口濃度
で、例えば約０．０２以下の濃度で存在するような好ま
しい配置を表しているが、図４の逆の配置方向は、不連
続相がより高密度であるときでも、比較的有効である、
ことが分かった。更に又、各分離要素に関して重ね合わ
せの関係で配置されている単一凝集要素よりも、複数の
凝集要素から構成されている凝集アセンブリーを、各分
離要素に関して直列に重ね合わせたものの方が良い。
ら成るアセンブリーの上に重ね合わされた７つの液体凝
集要素から成るアセンブリーを含む本発明の態様を説明
している。しかしながら、この図は、好ましい態様及び
配置を示しているが、本発明はこの態様及び配置に限定
されるものではなく、他の態様及びバリエーションが可
能である。分離要素及び凝集要素の特有な数及び配置
は、分離される特定の混合物によって左右される。図３
ａに示した配置は、例えば水が石油に基づく燃料中に懸
濁されている混合物ような、不連続相が連続相に比べて
より高密度である不混和液体混合物に関しては、最も適
当であり且つ好ましい。前記の状態では、より高密度の
不連続相は、凝集要素２０を通過した後で、分離要素３
０の方向に移動する傾向がある。例えば CCl4 中に懸濁
された水のように、連続相に比べて、不連続相がより低
密度である場合には、凝集要素の上に分離要素を配置す
ることが好ましい。このような態様は、図４に示されて
いる。前述の事柄は、不連続相が非常に低い入口濃度
で、例えば約０．０２以下の濃度で存在するような好ま
しい配置を表しているが、図４の逆の配置方向は、不連
続相がより高密度であるときでも、比較的有効である、
ことが分かった。更に又、各分離要素に関して重ね合わ
せの関係で配置されている単一凝集要素よりも、複数の
凝集要素から構成されている凝集アセンブリーを、各分
離要素に関して直列に重ね合わせたものの方が良い。
【００４０】系列の関係（series relationship）は、
さまざまな形態をとることができる。用いられる各分離
要素に対して複数の凝集要素を用いる態様及び２つ以上
の分離要素を用いることができる態様においては、凝集
要素は、例えばアセンブリーの内部に、互いに平行の関
係にして、及び用いられる１つ又はそれ以上の分離要素
とひとまとめにして直列に且つ重ね合わせの関係にして
配置される。この配置では、互いに平行に配置された凝
集要素の段（tier）は、１つ又はそれ以上の分離要素の
上に又は下に配置される。この態様では、１つの凝集要
素を、用いられる各分離要素に関して同軸上に配置する
ことができるが、そのような配置は必要ではない。
さまざまな形態をとることができる。用いられる各分離
要素に対して複数の凝集要素を用いる態様及び２つ以上
の分離要素を用いることができる態様においては、凝集
要素は、例えばアセンブリーの内部に、互いに平行の関
係にして、及び用いられる１つ又はそれ以上の分離要素
とひとまとめにして直列に且つ重ね合わせの関係にして
配置される。この配置では、互いに平行に配置された凝
集要素の段（tier）は、１つ又はそれ以上の分離要素の
上に又は下に配置される。この態様では、１つの凝集要
素を、用いられる各分離要素に関して同軸上に配置する
ことができるが、そのような配置は必要ではない。
【００４１】本発明のもう一つの態様においては、凝集
要素（Ｃ）と分離要素（Ｓ）は、交互系列で配置する。
好ましくは、同軸上に頭・尾配置（即ち、Ｃ−Ｓ−Ｃ−
Ｓ）で配置する。そのような配置は、分離させ難い混合
物に関して用いられるかもしれない。この配置では、十
分に凝集されずに分離器の壁によって撥ね付けられた本
来は不連続相中に存在している液体は、系列中にある次
のコアレッサーへと送られ、その各連続段階を通過した
後では、前記不連続相液体から形成される液滴は成長
し、そのサイズは増大している。
要素（Ｃ）と分離要素（Ｓ）は、交互系列で配置する。
好ましくは、同軸上に頭・尾配置（即ち、Ｃ−Ｓ−Ｃ−
Ｓ）で配置する。そのような配置は、分離させ難い混合
物に関して用いられるかもしれない。この配置では、十
分に凝集されずに分離器の壁によって撥ね付けられた本
来は不連続相中に存在している液体は、系列中にある次
のコアレッサーへと送られ、その各連続段階を通過した
後では、前記不連続相液体から形成される液滴は成長
し、そのサイズは増大している。
【００４２】本発明のもう一つ別の態様においては、好
ましくは、凝集アセンブリーは、互いに直列に重ね合わ
せられ、積重ねられ且つ又同軸上に配置されている複数
の凝集要素から形成されており、分離要素と直列に集合
的に配置される（例えば、Ｃ−Ｃ−Ｃ−Ｓ）。以下、前
記配置について更に詳細に説明する。
ましくは、凝集アセンブリーは、互いに直列に重ね合わ
せられ、積重ねられ且つ又同軸上に配置されている複数
の凝集要素から形成されており、分離要素と直列に集合
的に配置される（例えば、Ｃ−Ｃ−Ｃ−Ｓ）。以下、前
記配置について更に詳細に説明する。
【００４３】図３ｂは、中心分離・凝集要素の半径方向
周囲に配置された６つの重ね合わされた凝集・分離要素
を表しており、重ね合わされた関係において半径方向に
配置された分離及び凝集要素の数は、中心に配置される
分離及び凝集要素と同様に、増加又は減少させることが
できる。半径方向に配置された要素は、最も良い流れ分
配を有する最もコンパクトな液体精製装置となるが、例
えば直線配置（lineararrangement）又は矩形配置（rec
tangular arrangement）のような他の配置を、特有の目
的のために用いることもできる。
周囲に配置された６つの重ね合わされた凝集・分離要素
を表しており、重ね合わされた関係において半径方向に
配置された分離及び凝集要素の数は、中心に配置される
分離及び凝集要素と同様に、増加又は減少させることが
できる。半径方向に配置された要素は、最も良い流れ分
配を有する最もコンパクトな液体精製装置となるが、例
えば直線配置（lineararrangement）又は矩形配置（rec
tangular arrangement）のような他の配置を、特有の目
的のために用いることもできる。
【００４４】凝集及び分離要素を、別ユニットとして製
造する場合、凝集及び分離要素のブラインド末端キャッ
プ又は密閉末端キャップは、互いに連動するように設計
することができる。別法として、手段を提供して、重ね
合わせの位置を保つように、各要素をハウジングの内部
に配置することができる。用いられる各分離要素に対し
て、複数の凝集要素を用いるときには、凝集要素は、お
互いに関して直列に（例えば、Ｃ−Ｃ−Ｃ−Ｓ）、好ま
しくは積重ね又は重ね合わせて配置することができる。
前記の配置では、凝集要素は、多数の仕方で相互に連結
させることができる。例えば、不混和液体の入り混合物
と最初に出会う凝集要素を、（下流末端キャップにおい
て流体入口を有する点で、図３ａ及び図４の凝集要素の
ブラインド末端キャップと異なる）各凝集要素の出口部
分を次の下流要素と結合させる導管によって、頭・尾配
置で、連続下流凝集要素と結合させることができる。前
記の配置において、各導管の入口末端は、系列中にある
次の凝集要素の入口部分に接続される。又、分離要素に
関して積重ねられた関係で配置されていて、流体入口の
みを有する各系列中における最後の凝集要素を除いて、
系列中にある凝集要素の全ては、入口部分と出口部分の
双方を有する。これらの系列凝集要素の最後又は末端
は、実質的に図３ａに示されているように、入口を有す
る末端キャップと、凝集要素の他の末端においてブライ
ンド末端キャップ又はシールド末端キャップとを有す
る。別の配置においては、連続凝集要素の間に導管を用
いずに、１つの凝集要素の流体出口部分を、下流凝集要
素の入口部分と噛み合わせてシールするように構築する
ことができる。
造する場合、凝集及び分離要素のブラインド末端キャッ
プ又は密閉末端キャップは、互いに連動するように設計
することができる。別法として、手段を提供して、重ね
合わせの位置を保つように、各要素をハウジングの内部
に配置することができる。用いられる各分離要素に対し
て、複数の凝集要素を用いるときには、凝集要素は、お
互いに関して直列に（例えば、Ｃ−Ｃ−Ｃ−Ｓ）、好ま
しくは積重ね又は重ね合わせて配置することができる。
前記の配置では、凝集要素は、多数の仕方で相互に連結
させることができる。例えば、不混和液体の入り混合物
と最初に出会う凝集要素を、（下流末端キャップにおい
て流体入口を有する点で、図３ａ及び図４の凝集要素の
ブラインド末端キャップと異なる）各凝集要素の出口部
分を次の下流要素と結合させる導管によって、頭・尾配
置で、連続下流凝集要素と結合させることができる。前
記の配置において、各導管の入口末端は、系列中にある
次の凝集要素の入口部分に接続される。又、分離要素に
関して積重ねられた関係で配置されていて、流体入口の
みを有する各系列中における最後の凝集要素を除いて、
系列中にある凝集要素の全ては、入口部分と出口部分の
双方を有する。これらの系列凝集要素の最後又は末端
は、実質的に図３ａに示されているように、入口を有す
る末端キャップと、凝集要素の他の末端においてブライ
ンド末端キャップ又はシールド末端キャップとを有す
る。別の配置においては、連続凝集要素の間に導管を用
いずに、１つの凝集要素の流体出口部分を、下流凝集要
素の入口部分と噛み合わせてシールするように構築する
ことができる。
【００４５】各分離要素に対して複数の凝集要素を用い
るもう一つ別の配置においては、単独で又は複数の凝集
要素から成るアセンブリーとしてのいずれかの形態で凝
集要素を直列にお互いの上に配置することができ、好ま
しくは積重ねることができるが、お互いの間に間隔を置
くこともできる。この態様では、全ての凝集要素は、図
３ａ及び図４に示されているように、入口部分１８と、
各要素の反対側の末端にブラインド末端キャップとを含
む。液体は、１つの凝集要素から次の下流凝集要素へと
系列中において連続的に流れて、各凝集要素の中心部を
通り、そして最後に位置している凝集要素の壁を画定し
ているパッキングを通って外へ出るというのではなく、
上で考察したばかりの態様においては、各凝集要素に対
して密閉末端キャップ又はシール末端キャップが提供さ
れているので、液体は、各凝集要素の壁のみを通過して
外へ出て、次の連続下流凝集要素の入口部分の中に流れ
る。前記の場合においては、例えば３８ａ及び３８ｂの
ような多重バリヤーを用いて、段又はアセンブリー中に
ある凝集要素の壁を通って次の下流の段中に存在してい
る凝集要素の入口へと流れる液体の順流に対して、各連
続凝集要素又は凝集要素の段を、分離することが好まし
い。
るもう一つ別の配置においては、単独で又は複数の凝集
要素から成るアセンブリーとしてのいずれかの形態で凝
集要素を直列にお互いの上に配置することができ、好ま
しくは積重ねることができるが、お互いの間に間隔を置
くこともできる。この態様では、全ての凝集要素は、図
３ａ及び図４に示されているように、入口部分１８と、
各要素の反対側の末端にブラインド末端キャップとを含
む。液体は、１つの凝集要素から次の下流凝集要素へと
系列中において連続的に流れて、各凝集要素の中心部を
通り、そして最後に位置している凝集要素の壁を画定し
ているパッキングを通って外へ出るというのではなく、
上で考察したばかりの態様においては、各凝集要素に対
して密閉末端キャップ又はシール末端キャップが提供さ
れているので、液体は、各凝集要素の壁のみを通過して
外へ出て、次の連続下流凝集要素の入口部分の中に流れ
る。前記の場合においては、例えば３８ａ及び３８ｂの
ような多重バリヤーを用いて、段又はアセンブリー中に
ある凝集要素の壁を通って次の下流の段中に存在してい
る凝集要素の入口へと流れる液体の順流に対して、各連
続凝集要素又は凝集要素の段を、分離することが好まし
い。
【００４６】図３ａは、液体混合物入口１４が凝集要素
の直ぐ上のハウジングの壁に配置されていて、精製され
た連続相液体出口２４が出口室２６と連絡しているハウ
ジングの底部に配置されている装置を示している。これ
らは、好ましい配置であるが、入口及び出口は、ハウジ
ング中の他の場所に配置することもできる。例えば、図
３ａに示されている態様においては、入口１４を、ハウ
ジング３８の上部に配置することができ、液体出口２４
は、ハウジングの壁に配置することができる。後者の場
合、装置は、好ましくは、図３ａに示されている球状の
底というよりも平らな底を有し、出口２４は装置のベー
ス近傍に配置される。図４のように、分離要素が凝集要
素の上に配置されている態様では、入口及び出口の相対
的位置を、図３ａに示されている態様に関して説明した
位置とは逆にすることができる。例えば、液体混合物入
口１４は、凝集要素よりも下にあるハウジングの下部に
配置され、連続相液体入口２４は、ハウジングの上部に
配置される。
の直ぐ上のハウジングの壁に配置されていて、精製され
た連続相液体出口２４が出口室２６と連絡しているハウ
ジングの底部に配置されている装置を示している。これ
らは、好ましい配置であるが、入口及び出口は、ハウジ
ング中の他の場所に配置することもできる。例えば、図
３ａに示されている態様においては、入口１４を、ハウ
ジング３８の上部に配置することができ、液体出口２４
は、ハウジングの壁に配置することができる。後者の場
合、装置は、好ましくは、図３ａに示されている球状の
底というよりも平らな底を有し、出口２４は装置のベー
ス近傍に配置される。図４のように、分離要素が凝集要
素の上に配置されている態様では、入口及び出口の相対
的位置を、図３ａに示されている態様に関して説明した
位置とは逆にすることができる。例えば、液体混合物入
口１４は、凝集要素よりも下にあるハウジングの下部に
配置され、連続相液体入口２４は、ハウジングの上部に
配置される。
【００４７】凝集要素及び／又は分離要素を、交換又は
再生のために、装置から容易に取り出すことができるこ
とを意図している本発明の態様においては、ハウジング
は、ハウジングの上部又は底部のいずれかを取り除くこ
とができるように設計されている。凝集要素は、最もし
ばしば、廃棄され且つ交換されるので、凝集要素が分離
要素の上に重ね合わされている図３ａに示されている態
様のタイプにとって好ましいシステムは、取り外し可能
な上部又はカバー部分３８を有するハウジングを含む。
最も好ましくは、上部は、スウィング・アップカバー
（swing-up cover）であるが、別法として、上部は、ハ
ウジング壁４２において、ねじ切り又は差込ベース部分
のようにかみ合うねじ切り又はピンを含むことができる
か、又は上部は、Miller ら による米国特許第４，４１
９，２３４号に記載されているばね荷重式釣合わせヒン
ジドカバー（spring loaded、 counterbalanced、 hinged
cover）であることができる。分離要素が凝集要素の上
に配置されているシステムでは、ハウジングは、取り外
し可能な底部を含むように設計することができる。
再生のために、装置から容易に取り出すことができるこ
とを意図している本発明の態様においては、ハウジング
は、ハウジングの上部又は底部のいずれかを取り除くこ
とができるように設計されている。凝集要素は、最もし
ばしば、廃棄され且つ交換されるので、凝集要素が分離
要素の上に重ね合わされている図３ａに示されている態
様のタイプにとって好ましいシステムは、取り外し可能
な上部又はカバー部分３８を有するハウジングを含む。
最も好ましくは、上部は、スウィング・アップカバー
（swing-up cover）であるが、別法として、上部は、ハ
ウジング壁４２において、ねじ切り又は差込ベース部分
のようにかみ合うねじ切り又はピンを含むことができる
か、又は上部は、Miller ら による米国特許第４，４１
９，２３４号に記載されているばね荷重式釣合わせヒン
ジドカバー（spring loaded、 counterbalanced、 hinged
cover）であることができる。分離要素が凝集要素の上
に配置されているシステムでは、ハウジングは、取り外
し可能な底部を含むように設計することができる。
【００４８】幾つかの場合では、加圧された供給材料を
用いることができる。従って、ハウジングの壁に対し
て、ベント弁又は圧力逃がし弁を提供することができ、
更に入口及び出口圧力計のための取付部品を提供するこ
ともできる。
用いることができる。従って、ハウジングの壁に対し
て、ベント弁又は圧力逃がし弁を提供することができ、
更に入口及び出口圧力計のための取付部品を提供するこ
ともできる。
【００４９】上述のように、多くの場合、同数の凝集要
素と分離要素を用いて、可能な限り最小の容積を有する
できるだけコンパクトなユニットと、流量に関して十分
な分離及び容量とを提供することによって、十分な分離
を得ることができるが、多くの場合においては、凝集要
素の数 対 分離要素の数 の割合を増加させることが望
ましい。多くの場合、凝集要素 対 分離要素 の割合は
実質的に同じであるが、より直接関係のあるパラメータ
ーは、凝集要素の有効表面積 対 分離要素の有効表面積
の割合である。ある程度までは、前記の割合は、凝集
及び分離要素の機能的に有効な部分のサイズ、形状、及
び組織（configuration）によって左右される。ほとん
どの状態において、前記の割合は、円筒要素の平面表面
積又は「投影表面積」としても知られている円筒表面積
（高さ ｘ 機能有効部分の周囲）に対応している。ひだ
付き要素を、凝集要素か又は分離要素のいずれかにおい
て用いる場合、より直接関係する測定値は、「有効表面
積」である。表面積のこの測定値は、平面表面積又は円
筒表面積の測定値からは幾分離れている。なぜならば、
それは、ひだ又は波を除去して材料を伸ばしたときに測
定される材料の実面積（即ち、高さ ｘ しわの数 ｘ し
わの深さ ｘ ２）であるからである。表面積のこの測定
値は、円筒表面積に比べて、大きい。この事は、有効表
面積を決めるときに考慮する。
素と分離要素を用いて、可能な限り最小の容積を有する
できるだけコンパクトなユニットと、流量に関して十分
な分離及び容量とを提供することによって、十分な分離
を得ることができるが、多くの場合においては、凝集要
素の数 対 分離要素の数 の割合を増加させることが望
ましい。多くの場合、凝集要素 対 分離要素 の割合は
実質的に同じであるが、より直接関係のあるパラメータ
ーは、凝集要素の有効表面積 対 分離要素の有効表面積
の割合である。ある程度までは、前記の割合は、凝集
及び分離要素の機能的に有効な部分のサイズ、形状、及
び組織（configuration）によって左右される。ほとん
どの状態において、前記の割合は、円筒要素の平面表面
積又は「投影表面積」としても知られている円筒表面積
（高さ ｘ 機能有効部分の周囲）に対応している。ひだ
付き要素を、凝集要素か又は分離要素のいずれかにおい
て用いる場合、より直接関係する測定値は、「有効表面
積」である。表面積のこの測定値は、平面表面積又は円
筒表面積の測定値からは幾分離れている。なぜならば、
それは、ひだ又は波を除去して材料を伸ばしたときに測
定される材料の実面積（即ち、高さ ｘ しわの数 ｘ し
わの深さ ｘ ２）であるからである。表面積のこの測定
値は、円筒表面積に比べて、大きい。この事は、有効表
面積を決めるときに考慮する。
【００５０】分離要素と凝集要素のサイズ、形状、及び
組織が同じである場合には、ユニットの数の割合とし
て、表面積の割合を示すことのみが必要である。別法と
して、分離要素と凝集要素の組織（configuration）及
び直径が同じである場合は、凝集要素の高さと、分離要
素の高さとを比較することのみが必要である。
組織が同じである場合には、ユニットの数の割合とし
て、表面積の割合を示すことのみが必要である。別法と
して、分離要素と凝集要素の組織（configuration）及
び直径が同じである場合は、凝集要素の高さと、分離要
素の高さとを比較することのみが必要である。
【００５１】上で提案したように、コアレッサー又は凝
集要素の表面積 対 分離器又は分離要素の表面積 の割
合は、行わなければならない分離を考慮して変化させ
る。適当な割合を決定するときに考慮しなければならな
い因子は、懸濁された（suspended）又は不連続の相
と、懸濁している（suspending）又は連続の相を形成し
ている液体の性質、パッキングと不連続相液体バリヤー
の性質、及び液体混合物の流量である。これらの因子
は、液体と溶解されている材料（例えば界面活性物質）
の双方の化学的及び物理的性質、及び凝集要素と分離要
素の機能部分の、並びにそれらの相互作用の化学的及び
物理的性質を考慮に入れている。しかしながら、ほとん
どの目的のためには、上記の割合は、約０．２５：１
− １０：１である。水が不連続相である場合、及び連
続相を形成している液体が高粘度である場合は、好まし
くは、該割合は、約５：１ − １０：１である。別法と
して、連続相中の液体が低粘度である場合、好ましく
は、該割合は、約０．２５：１ − ４：１である。本発
明を考察するときに用いている、「高粘度」という用語
は、約５０ cp 又はそれ以上の粘度を意味しており、低
粘度とは、約 ５ cp 未満の粘度を意味している。
集要素の表面積 対 分離器又は分離要素の表面積 の割
合は、行わなければならない分離を考慮して変化させ
る。適当な割合を決定するときに考慮しなければならな
い因子は、懸濁された（suspended）又は不連続の相
と、懸濁している（suspending）又は連続の相を形成し
ている液体の性質、パッキングと不連続相液体バリヤー
の性質、及び液体混合物の流量である。これらの因子
は、液体と溶解されている材料（例えば界面活性物質）
の双方の化学的及び物理的性質、及び凝集要素と分離要
素の機能部分の、並びにそれらの相互作用の化学的及び
物理的性質を考慮に入れている。しかしながら、ほとん
どの目的のためには、上記の割合は、約０．２５：１
− １０：１である。水が不連続相である場合、及び連
続相を形成している液体が高粘度である場合は、好まし
くは、該割合は、約５：１ − １０：１である。別法と
して、連続相中の液体が低粘度である場合、好ましく
は、該割合は、約０．２５：１ − ４：１である。本発
明を考察するときに用いている、「高粘度」という用語
は、約５０ cp 又はそれ以上の粘度を意味しており、低
粘度とは、約 ５ cp 未満の粘度を意味している。
【００５２】本発明の積重ねられたコアレッサー・分離
器配置においては、任意のパッキングを用いて、液体の
不混和性混合物が通り且つ該液体混合物の成分の任意の
ものと化学的に反応しないか又は任意のものを吸収しな
いコアレッサー壁を作ることができる。一般的に、パッ
キングは、例えばガラス、コルク、及びナイロンのよう
な材料を含む。しかしながら、特に本明細書に取り入れ
られている、Pall らによる米国特許（米国特許第３，
２６６，４４２号）に掲げられているような他の材料
を、本発明の積重ね配置において用いることができる。
器配置においては、任意のパッキングを用いて、液体の
不混和性混合物が通り且つ該液体混合物の成分の任意の
ものと化学的に反応しないか又は任意のものを吸収しな
いコアレッサー壁を作ることができる。一般的に、パッ
キングは、例えばガラス、コルク、及びナイロンのよう
な材料を含む。しかしながら、特に本明細書に取り入れ
られている、Pall らによる米国特許（米国特許第３，
２６６，４４２号）に掲げられているような他の材料
を、本発明の積重ね配置において用いることができる。
【００５３】本発明の特有な面において（本発明は、コ
アレッサーと分離器の積重ね配置に限定されるものでは
ないが、好ましくは、本発明をそれと共に用いて、更な
る利得を提供する）、特定の表面エネルギー特性を有す
るコアレッサーのためにパッキング材料を選択する。
アレッサーと分離器の積重ね配置に限定されるものでは
ないが、好ましくは、本発明をそれと共に用いて、更な
る利得を提供する）、特定の表面エネルギー特性を有す
るコアレッサーのためにパッキング材料を選択する。
【００５４】本発明のこの好ましい面においては、分離
しなければならない液体混合物を考慮に入れて、パッキ
ングを選択する。特に、不連続相液体の表面張力に比べ
て小さくなるように、又連続相の表面張力に比べて大き
くなるように、パッキング材料の表面エネルギー又は C
WST を、選択する。凝集要素のためのパッキング材料と
して、本発明において用いるのに適当な材料は、約０．
５ − ２５μ、好ましくは約０．５ − ３μ（特に、低
い IFTs を有する液体のために）、及び最も好ましくは
約 ３ μの細孔サイズを有する材料である。これは、以
下で考察される好ましいパッキング材料の細孔サイズと
して特に好ましい。一般的に、有効細孔サイズは、μ
＝ ５０／B.P.（式中、μ ＝ ミクロン単位の有効細孔
サイズ、及び B.P. ＝ 液体を含むエタノールを用いた
場合における、水インチ単位の材料に関するオープンエ
ンド泡立ち点）の関係に基づいて選択することができ
る。（定数は、用いられた材料の厚さと性質及び測定の
条件によって、ある程度まで決定される。該定数は、
「捕獲効率（capture efficiency）」として知られてい
る。本発明におけるパッキングとして好ましい材料に関
するその値は、５０である。ガラス繊維パッキングに関
するその値は、一般的には、１５０である）多くの場合
において、特に、水が不連続相として存在している場合
には、ポリカーボネートを含むポリエステルが、パッキ
ング材料として好ましい。好ましいポリエステルのうち
では、ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテ
レフタレートが好ましく、最も好ましくはポリブチレン
テレフタレートである。コストの問題及びパッキング全
域にわたる圧力低下（ΔＰ）の故に、これらの材料は、
好ましくは、繊維形態で用いるが、幾つかの場合では、
膜の形態で用いる。繊維は、織布マットとして用いるこ
とができるが、一般的には、不織布マットが好ましい。
上述の臨界湿潤表面張力を有する材料、特にポリエステ
ルは、従来の材料に比べてあまり容易には無力化されな
いので、それを用いれば、凝集要素の耐用年数が延び
る、ことが認められた。更に、前記材料は、極めて低い
界面張力、即ち一般的には ２０ ダイン／cm 又はそれ
未満、好ましくは １０ ダイン／cm の界面張力を有す
る分離液体（separating liquid）に対して有効であ
る。
しなければならない液体混合物を考慮に入れて、パッキ
ングを選択する。特に、不連続相液体の表面張力に比べ
て小さくなるように、又連続相の表面張力に比べて大き
くなるように、パッキング材料の表面エネルギー又は C
WST を、選択する。凝集要素のためのパッキング材料と
して、本発明において用いるのに適当な材料は、約０．
５ − ２５μ、好ましくは約０．５ − ３μ（特に、低
い IFTs を有する液体のために）、及び最も好ましくは
約 ３ μの細孔サイズを有する材料である。これは、以
下で考察される好ましいパッキング材料の細孔サイズと
して特に好ましい。一般的に、有効細孔サイズは、μ
＝ ５０／B.P.（式中、μ ＝ ミクロン単位の有効細孔
サイズ、及び B.P. ＝ 液体を含むエタノールを用いた
場合における、水インチ単位の材料に関するオープンエ
ンド泡立ち点）の関係に基づいて選択することができ
る。（定数は、用いられた材料の厚さと性質及び測定の
条件によって、ある程度まで決定される。該定数は、
「捕獲効率（capture efficiency）」として知られてい
る。本発明におけるパッキングとして好ましい材料に関
するその値は、５０である。ガラス繊維パッキングに関
するその値は、一般的には、１５０である）多くの場合
において、特に、水が不連続相として存在している場合
には、ポリカーボネートを含むポリエステルが、パッキ
ング材料として好ましい。好ましいポリエステルのうち
では、ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテ
レフタレートが好ましく、最も好ましくはポリブチレン
テレフタレートである。コストの問題及びパッキング全
域にわたる圧力低下（ΔＰ）の故に、これらの材料は、
好ましくは、繊維形態で用いるが、幾つかの場合では、
膜の形態で用いる。繊維は、織布マットとして用いるこ
とができるが、一般的には、不織布マットが好ましい。
上述の臨界湿潤表面張力を有する材料、特にポリエステ
ルは、従来の材料に比べてあまり容易には無力化されな
いので、それを用いれば、凝集要素の耐用年数が延び
る、ことが認められた。更に、前記材料は、極めて低い
界面張力、即ち一般的には ２０ ダイン／cm 又はそれ
未満、好ましくは １０ ダイン／cm の界面張力を有す
る分離液体（separating liquid）に対して有効であ
る。
【００５５】本発明の凝集要素におけるパッキングとし
て用いられる好ましい繊維マットとしては、均一な繊維
直径を含むマット、並びにマットの深さにわたって段階
的な又は徐々に変化している繊維直径を有するマットを
用いることができる。好ましいマットは、少なくとも部
分的に徐々に変化している繊維直径構造を含む不織布マ
ットであり、最も好ましいマットは、半径方向において
徐々に変化している繊維直径構造を、構造のうちの少な
くとも一部分において有する円筒形繊維構造の形態に配
列されたマットである。又、そのような構造が、前述し
たように、半径方向において実質的に一定な空隙率を、
構造のうちの少なくとも実質的な部分上に有する、とい
うことも好ましい。好ましい態様のうちの１つは、下流
部分において一定の繊維直径を含み、上流部分は、下流
部分の繊維直径からより大きな直径までプロファイルさ
れている。そのようなマットを作るために用いられる繊
維は、好ましくは、繊維間の結合を有してはいないが、
機械的な絡み合わせ又は巻合わせによって互いに固定さ
れている。不織布マットを作るために用いられる繊維
は、好ましくは、合成ポリマー微小繊維（synthetic、 p
olymeric microfiber）であり、最も好ましくは熱可塑
性微小繊維である。前記熱可塑性微小繊維の例として
は、ポリオレフィン、ポリアミド、及びポリエステルが
挙げられる。そのような材料によって提供される上記の
パッキング及び円筒構造は、Pall Corporation から市
販されており、特にこの明細書に取り入れられている米
国特許第４，５９４，２０２号及び第４，７２６，９０
１号に記載されている。一般的に、上記材料の空隙率
は、約６０ − ９５％、最も好ましくは約７５ − ８５
％である。それらは又、一般的に、約０．４ − １イン
チ（１．０ − ２．５ cm）の環厚（annular thicknes
s）を有する。繊維直径は、約 １．５ μ 又はそれ未満
から、約 ２０ μ 又はそれ以上までの範囲である。製
品を調製して約７５ −８５％の空隙率を得ようとする
場合、好ましくは、約 ２０ μ 未満の繊維直径を選択
する。又パッキングは、約 ５ μ 以下の、好ましくは
約 ３ − ５ μ の直径を有する微細繊維（fine fibe
r）から成る「最終凝集層」も含むことができる。これ
らの微細凝集繊維は、約０．１ − ０．５インチ（約
２．５ − １２．７ mm）の厚さを有する下流層の中に
存在している。
て用いられる好ましい繊維マットとしては、均一な繊維
直径を含むマット、並びにマットの深さにわたって段階
的な又は徐々に変化している繊維直径を有するマットを
用いることができる。好ましいマットは、少なくとも部
分的に徐々に変化している繊維直径構造を含む不織布マ
ットであり、最も好ましいマットは、半径方向において
徐々に変化している繊維直径構造を、構造のうちの少な
くとも一部分において有する円筒形繊維構造の形態に配
列されたマットである。又、そのような構造が、前述し
たように、半径方向において実質的に一定な空隙率を、
構造のうちの少なくとも実質的な部分上に有する、とい
うことも好ましい。好ましい態様のうちの１つは、下流
部分において一定の繊維直径を含み、上流部分は、下流
部分の繊維直径からより大きな直径までプロファイルさ
れている。そのようなマットを作るために用いられる繊
維は、好ましくは、繊維間の結合を有してはいないが、
機械的な絡み合わせ又は巻合わせによって互いに固定さ
れている。不織布マットを作るために用いられる繊維
は、好ましくは、合成ポリマー微小繊維（synthetic、 p
olymeric microfiber）であり、最も好ましくは熱可塑
性微小繊維である。前記熱可塑性微小繊維の例として
は、ポリオレフィン、ポリアミド、及びポリエステルが
挙げられる。そのような材料によって提供される上記の
パッキング及び円筒構造は、Pall Corporation から市
販されており、特にこの明細書に取り入れられている米
国特許第４，５９４，２０２号及び第４，７２６，９０
１号に記載されている。一般的に、上記材料の空隙率
は、約６０ − ９５％、最も好ましくは約７５ − ８５
％である。それらは又、一般的に、約０．４ − １イン
チ（１．０ − ２．５ cm）の環厚（annular thicknes
s）を有する。繊維直径は、約 １．５ μ 又はそれ未満
から、約 ２０ μ 又はそれ以上までの範囲である。製
品を調製して約７５ −８５％の空隙率を得ようとする
場合、好ましくは、約 ２０ μ 未満の繊維直径を選択
する。又パッキングは、約 ５ μ 以下の、好ましくは
約 ３ − ５ μ の直径を有する微細繊維（fine fibe
r）から成る「最終凝集層」も含むことができる。これ
らの微細凝集繊維は、約０．１ − ０．５インチ（約
２．５ − １２．７ mm）の厚さを有する下流層の中に
存在している。
【００５６】各凝集要素には、上流支持体又は下流支持
体及び／又は排液材料を取り付けることができる。ほと
んどの円筒形凝集要素は、流れがインサイド・アウト方
向である状態下で用いられるので、一般的に、高圧又は
乱流条件によって引き起こされる損傷及び過度の圧縮か
らパッキングの下流表面を保護するように、手段をこう
ずる。従って、構造結合性を保持し、且つ液体が自由に
流れることができるように、プラスチック（例えば PVC
でコートされたガラス）又はステンレス鋼を、パッキ
ングの周囲に配置するか又は巻く。好ましくはポリエス
テルから作られたニードルドフェルト（needled felt）
又はエアレイド繊維バット（air laid fiber batting）
を、パッキングの下流に配置することができる。極めて
大きな細孔、即ちパッキングの細孔に比べて有意に大き
い細孔を有するこの要素を提供して、乱流を減少させ、
且つ流体流を配向させるか又は「矯正」する。任意に、
Remay、Orlon、又は綿から作られた「ソックス」又はア
ウタースリーブ（outer sleeve）を、乱流減少層（turb
ulence-reducing layer）の下流に配置して、後方に存
在している層からの繊維の移動を防止する。更に、上流
濾過材料を提供して、凝集要素のパッキングと接触する
前に、粒状物質を捕獲することもできる。好ましくは、
上流濾過材料は、コアレッサー中への流れを阻害しない
ように、コアレッサーのパッキング材料に比べて有意に
大きな有効細孔サイズを有する深さフィルター（depth
filter）である。好ましい態様では、上述したように、
凝集要素で用いられるパッキングは、上流表面から下流
表面へと次第に小さくなっている傾斜細孔（graded por
es）を有するプロファイルタイプ（profile type）であ
ることができる。このタイプの構造は、大きな細孔が汚
物又は粒状物質を捕獲する機能を示し、下流の小さな細
孔が凝集機能を示す。これらの円筒形に形成された層の
全ては、末端キャップの内側に封入されている。
体及び／又は排液材料を取り付けることができる。ほと
んどの円筒形凝集要素は、流れがインサイド・アウト方
向である状態下で用いられるので、一般的に、高圧又は
乱流条件によって引き起こされる損傷及び過度の圧縮か
らパッキングの下流表面を保護するように、手段をこう
ずる。従って、構造結合性を保持し、且つ液体が自由に
流れることができるように、プラスチック（例えば PVC
でコートされたガラス）又はステンレス鋼を、パッキ
ングの周囲に配置するか又は巻く。好ましくはポリエス
テルから作られたニードルドフェルト（needled felt）
又はエアレイド繊維バット（air laid fiber batting）
を、パッキングの下流に配置することができる。極めて
大きな細孔、即ちパッキングの細孔に比べて有意に大き
い細孔を有するこの要素を提供して、乱流を減少させ、
且つ流体流を配向させるか又は「矯正」する。任意に、
Remay、Orlon、又は綿から作られた「ソックス」又はア
ウタースリーブ（outer sleeve）を、乱流減少層（turb
ulence-reducing layer）の下流に配置して、後方に存
在している層からの繊維の移動を防止する。更に、上流
濾過材料を提供して、凝集要素のパッキングと接触する
前に、粒状物質を捕獲することもできる。好ましくは、
上流濾過材料は、コアレッサー中への流れを阻害しない
ように、コアレッサーのパッキング材料に比べて有意に
大きな有効細孔サイズを有する深さフィルター（depth
filter）である。好ましい態様では、上述したように、
凝集要素で用いられるパッキングは、上流表面から下流
表面へと次第に小さくなっている傾斜細孔（graded por
es）を有するプロファイルタイプ（profile type）であ
ることができる。このタイプの構造は、大きな細孔が汚
物又は粒状物質を捕獲する機能を示し、下流の小さな細
孔が凝集機能を示す。これらの円筒形に形成された層の
全ては、末端キャップの内側に封入されている。
【００５７】末端キャップ、心材、及び任意の支持要素
は、処理される液体に対して不活性な材料から製造する
ことができる。一般的に、それらは、ガラス繊維、例え
ばステンレス鋼のような金属、好ましくはプラスチック
から作る。
は、処理される液体に対して不活性な材料から製造する
ことができる。一般的に、それらは、ガラス繊維、例え
ばステンレス鋼のような金属、好ましくはプラスチック
から作る。
【００５８】分離器は、凝集要素と同様な要素、即ち、
例えば末端キャップ、心材、及び任意に支持体層及び排
液層を含むことができる。又、前記の要素は、凝集要素
中に存在している同じ要素を作るために用いられるもの
と同じ材料から作ることもできる。連続相液体の自由流
れは許すが、不連続相を本来形成していた液体は忌避す
る多孔質のパッキング又はコーテッド要素を含むように
分離器を形成することができる。好ましくは、前記要素
は、ステンレス鋼スクリーン、例えば PTFE でコートさ
れた１００ ｘ １００ワイヤメッシュスクリーンであ
る。最も好ましくは、分離要素の機能部分は、上記の媒
体、即ち PTFE 繊維の圧延ウェブ、及び FEP バインダ
ーから形成する。分離要素に対しては、下流に金属又は
プラスチックの心材を提供することができる。処理され
る液体、及び液体中に見出される任意の添加剤又は汚染
物に対して不活性な又は高度に抵抗性であり、且つ申し
分のない強度及び剛性を有する任意のプラスチックを用
いて、該心材を作ることができる。そのようなプラスチ
ックの例としては、例えば Lexan のようなポリカーボ
ネートを含むポリエステル、ポリアミド、及び Delrin
が挙げられる。凝集要素と同様に、分離要素に対して開
放細孔スリーブ（open pore sleeve）を提供して、不連
続相バリヤー又は不連続相忌避層と心材との中間にある
ユニットの高さに沿った流体流の分配を助けることがで
きる。好ましいのは、セルロース及びフェノール樹脂バ
インダーから作られている Epocel（登録商標）（Pall
Corporation から市販されている）として公知のひだ付
き材料（pleated material）である。本発明の好ましい
態様は、上流から下流方向へと進むに従って、（前述し
たように） PTFE 繊維及び FEP バインダーから形成さ
れている圧延媒体から成るスリーブ、ポリマー又は金属
メッシュ支持スリーブ、及び金属支持心材を用いてい
る。
例えば末端キャップ、心材、及び任意に支持体層及び排
液層を含むことができる。又、前記の要素は、凝集要素
中に存在している同じ要素を作るために用いられるもの
と同じ材料から作ることもできる。連続相液体の自由流
れは許すが、不連続相を本来形成していた液体は忌避す
る多孔質のパッキング又はコーテッド要素を含むように
分離器を形成することができる。好ましくは、前記要素
は、ステンレス鋼スクリーン、例えば PTFE でコートさ
れた１００ ｘ １００ワイヤメッシュスクリーンであ
る。最も好ましくは、分離要素の機能部分は、上記の媒
体、即ち PTFE 繊維の圧延ウェブ、及び FEP バインダ
ーから形成する。分離要素に対しては、下流に金属又は
プラスチックの心材を提供することができる。処理され
る液体、及び液体中に見出される任意の添加剤又は汚染
物に対して不活性な又は高度に抵抗性であり、且つ申し
分のない強度及び剛性を有する任意のプラスチックを用
いて、該心材を作ることができる。そのようなプラスチ
ックの例としては、例えば Lexan のようなポリカーボ
ネートを含むポリエステル、ポリアミド、及び Delrin
が挙げられる。凝集要素と同様に、分離要素に対して開
放細孔スリーブ（open pore sleeve）を提供して、不連
続相バリヤー又は不連続相忌避層と心材との中間にある
ユニットの高さに沿った流体流の分配を助けることがで
きる。好ましいのは、セルロース及びフェノール樹脂バ
インダーから作られている Epocel（登録商標）（Pall
Corporation から市販されている）として公知のひだ付
き材料（pleated material）である。本発明の好ましい
態様は、上流から下流方向へと進むに従って、（前述し
たように） PTFE 繊維及び FEP バインダーから形成さ
れている圧延媒体から成るスリーブ、ポリマー又は金属
メッシュ支持スリーブ、及び金属支持心材を用いてい
る。
【００５９】本発明においては、分離器パッキング又は
コーティングの機能部分の臨界表面エネルギー又は CWS
T は、不連続相の表面張力に比べて、小さい。従って、
水が存在している状態では、本発明は、主として、水の
表面張力に比べて小さい表面張力を有する別の液体か
ら、不連続相中にある水を取り出すのに効果的である。
一般的に、水が連続相中にあり、そして除去すべき液体
が、不連続の又は懸濁された相を構成していて且つ水の
表面張力に比べて小さい表面張力を有している場合、水
の通過を妨げる一方で、凝集を向上させずに、分離器の
壁を通る不連続相中に存在している液体の流れは許して
しまうことから、水の表面張力よりも低い表面エネルギ
ーを有するパッキング又はコーティングを有する分離器
は無効である、と考えられる。水の表面張力に比べてよ
り高い表面エネルギーを有するコーティングを用いるこ
とによって、連続相液体及び不連続相液体の双方が分離
器を通過してしまうので、これも又無効である。
コーティングの機能部分の臨界表面エネルギー又は CWS
T は、不連続相の表面張力に比べて、小さい。従って、
水が存在している状態では、本発明は、主として、水の
表面張力に比べて小さい表面張力を有する別の液体か
ら、不連続相中にある水を取り出すのに効果的である。
一般的に、水が連続相中にあり、そして除去すべき液体
が、不連続の又は懸濁された相を構成していて且つ水の
表面張力に比べて小さい表面張力を有している場合、水
の通過を妨げる一方で、凝集を向上させずに、分離器の
壁を通る不連続相中に存在している液体の流れは許して
しまうことから、水の表面張力よりも低い表面エネルギ
ーを有するパッキング又はコーティングを有する分離器
は無効である、と考えられる。水の表面張力に比べてよ
り高い表面エネルギーを有するコーティングを用いるこ
とによって、連続相液体及び不連続相液体の双方が分離
器を通過してしまうので、これも又無効である。
【００６０】以下の実施例は、本発明が用いられる様式
を示している。しかしながら、本発明が以下の実施例に
よって限定される、と解釈するべきではない。
を示している。しかしながら、本発明が以下の実施例に
よって限定される、と解釈するべきではない。
【００６１】実施例 本発明のコアレッサー・分離器システムを、ガソリンか
ら水を除去することに関して試験した。装置は、上述の
ようにして構築した。ハウジングは、単一分離要素の上
に、同軸配置で重ね合わされた単一凝集要素を含む。凝
集要素 対 分離要素 の有効表面積の割合は、約３：１
− １：１であった。凝集要素の壁を画定するパッキン
グを、上流約０．１０インチまでが粗繊維（約４０ −
６０μ）から形成されていて、下流の残りの部分が、約
３ μ の有効細孔サイズ及び約７５％の空隙率を有す
る微細繊維（約３ − ５μ）から形成されている付形さ
れた（profiled）ポリブチレンテレフタレート繊維から
形成した。凝集要素には、ステンレス鋼から形成された
末端キャップと、内径１．８１５″のステンレス鋼心材
とを提供した。ポリ塩化ビニルでコートされたガラス繊
維メッシュから形成され且つナイロンホットメルトビー
ドによって固定された支持ケージ（supportcage）を、
要素の下流且つエアレイドポリエステルバット（air la
id polyesterbat）の上流に配置した。分離要素は、１
００ ｘ １００ステンレス鋼メッシュ上にコートされた
テフロンの不連続相液体バリヤーを含んでいた。分離器
は、コアレッサーと同様な末端キャップと心材を含んで
いた。波形 Epocel パック（pack）を、分離器のテフロ
ンコーティングの下流に提供した。
ら水を除去することに関して試験した。装置は、上述の
ようにして構築した。ハウジングは、単一分離要素の上
に、同軸配置で重ね合わされた単一凝集要素を含む。凝
集要素 対 分離要素 の有効表面積の割合は、約３：１
− １：１であった。凝集要素の壁を画定するパッキン
グを、上流約０．１０インチまでが粗繊維（約４０ −
６０μ）から形成されていて、下流の残りの部分が、約
３ μ の有効細孔サイズ及び約７５％の空隙率を有す
る微細繊維（約３ − ５μ）から形成されている付形さ
れた（profiled）ポリブチレンテレフタレート繊維から
形成した。凝集要素には、ステンレス鋼から形成された
末端キャップと、内径１．８１５″のステンレス鋼心材
とを提供した。ポリ塩化ビニルでコートされたガラス繊
維メッシュから形成され且つナイロンホットメルトビー
ドによって固定された支持ケージ（supportcage）を、
要素の下流且つエアレイドポリエステルバット（air la
id polyesterbat）の上流に配置した。分離要素は、１
００ ｘ １００ステンレス鋼メッシュ上にコートされた
テフロンの不連続相液体バリヤーを含んでいた。分離器
は、コアレッサーと同様な末端キャップと心材を含んで
いた。波形 Epocel パック（pack）を、分離器のテフロ
ンコーティングの下流に提供した。
【００６２】弁（グローブ弁及び従来の弁）、流量調整
器（Kates）、及び流体ポンプ（fluid pumps）が取り付
けられていて、且つシステム中の液体の圧力及び流量を
制御し、更に燃料と水との乳濁液を生成させる閉ループ
システムを用いて、コアレッサー・分離器ハウジング
を、５００ガロンガソリン貯蔵タンクに接続した。前記
システムには、Aqua Glo device（Gammon Technical Pr
oducts Company から市販されている）も取り付けてあ
り、システム中の水の濃度を測定した。
器（Kates）、及び流体ポンプ（fluid pumps）が取り付
けられていて、且つシステム中の液体の圧力及び流量を
制御し、更に燃料と水との乳濁液を生成させる閉ループ
システムを用いて、コアレッサー・分離器ハウジング
を、５００ガロンガソリン貯蔵タンクに接続した。前記
システムには、Aqua Glo device（Gammon Technical Pr
oducts Company から市販されている）も取り付けてあ
り、システム中の水の濃度を測定した。
【００６３】この試験に用いたガソリンは、特に、界面
活性剤又はエンジン洗浄剤を含む市販の添加剤混合物を
含んでいた。その添加剤混合物を、一般的な市販ガソリ
ン濃度の３倍濃度の高度ガソリン（high test gasolin
e）と配合して、極度に無力なプロセス流を生成させ
た。
活性剤又はエンジン洗浄剤を含む市販の添加剤混合物を
含んでいた。その添加剤混合物を、一般的な市販ガソリ
ン濃度の３倍濃度の高度ガソリン（high test gasolin
e）と配合して、極度に無力なプロセス流を生成させ
た。
【００６４】システム中にガソリンを流し始め、ハウジ
ング中にある排気口から空気を放出した後、システム中
を流れる燃料の流量を、５ガロン／分に設定した。次
に、水をシステム中に投入し、ロタメーターを用いて調
節した。平衡に達した（ΔＰが一定になったとき）ら、
水を捕集し始め、下流の水の濃度を、Aqua Glo で測定
した。次に、水の上流の濃度を、約１０分の間隔で再調
節し、手順を繰り返した。水の濃度は、２ − ７％（v/
v）から、以下に示した値まで増加した。その結果を表
２に示した。上流及び下流で燃料サンプルを取り出し
て、浄化度及び明度について分析した。
ング中にある排気口から空気を放出した後、システム中
を流れる燃料の流量を、５ガロン／分に設定した。次
に、水をシステム中に投入し、ロタメーターを用いて調
節した。平衡に達した（ΔＰが一定になったとき）ら、
水を捕集し始め、下流の水の濃度を、Aqua Glo で測定
した。次に、水の上流の濃度を、約１０分の間隔で再調
節し、手順を繰り返した。水の濃度は、２ − ７％（v/
v）から、以下に示した値まで増加した。その結果を表
２に示した。上流及び下流で燃料サンプルを取り出し
て、浄化度及び明度について分析した。
【００６５】 表２ 時間 水注入 Aqua Glo （分） ％（v/v） （ppm 水） 平衡時 2 5 15 3 5 25 4 8 35 5 8.5 45 6 12 55 7 18 60 7 16 65 7 19 本発明の実施態様は以下の通りである。
【００６６】１．第一液体が、完全に又は部分的に、連
続相を形成する第二液体中において不混和性であり、且
つ該第二液体と共に不連続相を形成する系において、第
二液体から第一液体を分離することができる液体精製シ
ステムであって、 （ａ）ハウジング； （ｂ）該ハウジングにある流体入口； （ｃ）該ハウジングにある第一液体出口； （ｄ）該ハウジングにある第二液体出口； （ｅ）該第一液体を凝集させるための少なくとも１つの
凝集アセンブリー；及び （ｆ）該第二液体から該第一液体の液滴を分離するため
の少なくとも１つの分離アセンブリー、ここで該少なく
とも１つの凝集アセンブリーと該少なくとも１つの分離
アセンブリーは、該ハウジングにおいて、重ね合わせの
関係で配置されている；を含む液体精製システム。
続相を形成する第二液体中において不混和性であり、且
つ該第二液体と共に不連続相を形成する系において、第
二液体から第一液体を分離することができる液体精製シ
ステムであって、 （ａ）ハウジング； （ｂ）該ハウジングにある流体入口； （ｃ）該ハウジングにある第一液体出口； （ｄ）該ハウジングにある第二液体出口； （ｅ）該第一液体を凝集させるための少なくとも１つの
凝集アセンブリー；及び （ｆ）該第二液体から該第一液体の液滴を分離するため
の少なくとも１つの分離アセンブリー、ここで該少なく
とも１つの凝集アセンブリーと該少なくとも１つの分離
アセンブリーは、該ハウジングにおいて、重ね合わせの
関係で配置されている；を含む液体精製システム。
【００６７】２．該少なくとも１つの凝集アセンブリー
が少なくとも１つの凝集要素を含み、該少なくとも１つ
の分離アセンブリーが少なくとも１つの分離要素を含む
上記第１項記載の液体精製システム。
が少なくとも１つの凝集要素を含み、該少なくとも１つ
の分離アセンブリーが少なくとも１つの分離要素を含む
上記第１項記載の液体精製システム。
【００６８】３．該少なくとも１つの凝集要素が、該第
一液体と該第二液体の表面張力の中間の臨界湿潤表面張
力を有するパッキング材料を含む上記第２項記載の液体
精製システム。
一液体と該第二液体の表面張力の中間の臨界湿潤表面張
力を有するパッキング材料を含む上記第２項記載の液体
精製システム。
【００６９】４．該パッキング材料が、ポリエステルを
含む上記第３項記載の液体精製システム。
含む上記第３項記載の液体精製システム。
【００７０】５．該パッキング材料が、ポリブチレンテ
レフタレートを含む上記第３項記載の液体精製システ
ム。
レフタレートを含む上記第３項記載の液体精製システ
ム。
【００７１】６．該少なくとも１つの凝集アセンブリー
のそれぞれの機能部分の有効表面積対 該少なくとも１
つの分離アセンブリーのそれぞれの機能部分の有効表面
積 の割合が、約０．２５：１ − １０：１である、こ
とにおいて、該少なくとも１つの凝集アセンブリーが機
能部分を有する少なくとも１つの凝集要素を含み、該少
なくとも１つの分離アセンブリーが機能部分を有する少
なくとも１つの分離要素を含む上記第１項記載の液体精
製システム。
のそれぞれの機能部分の有効表面積対 該少なくとも１
つの分離アセンブリーのそれぞれの機能部分の有効表面
積 の割合が、約０．２５：１ − １０：１である、こ
とにおいて、該少なくとも１つの凝集アセンブリーが機
能部分を有する少なくとも１つの凝集要素を含み、該少
なくとも１つの分離アセンブリーが機能部分を有する少
なくとも１つの分離要素を含む上記第１項記載の液体精
製システム。
【００７２】７．該割合が、約５：１ − １０：１であ
る上記第６項記載の液体精製システム。８．該割合が、
約０．２５：１ − ４：１である上記第６項記載の液体
精製システム。
る上記第６項記載の液体精製システム。８．該割合が、
約０．２５：１ − ４：１である上記第６項記載の液体
精製システム。
【００７３】９．該少なくとも１つの凝集アセンブリー
が複数の凝集要素を含み、該凝集要素のそれぞれが、平
行関係で、該少なくとも１つの凝集アセンブリーの内部
に配置されている上記第２項記載の液体精製システム。
が複数の凝集要素を含み、該凝集要素のそれぞれが、平
行関係で、該少なくとも１つの凝集アセンブリーの内部
に配置されている上記第２項記載の液体精製システム。
【００７４】１０．該少なくとも１つの凝集アセンブリ
ーが、複数の凝集要素を含み、該凝集要素のそれぞれ
が、直列関係で、該少なくとも１つの凝集アセンブリー
の内部に配置されている上記第２項記載の液体精製シス
テム。
ーが、複数の凝集要素を含み、該凝集要素のそれぞれ
が、直列関係で、該少なくとも１つの凝集アセンブリー
の内部に配置されている上記第２項記載の液体精製シス
テム。
【００７５】１１．該少なくとも１つの凝集アセンブリ
ーが１つの凝集要素を含み、該少なくとも１つの分離ア
センブリーが１つの分離要素を含む上記第２項記載の液
体精製システム。
ーが１つの凝集要素を含み、該少なくとも１つの分離ア
センブリーが１つの分離要素を含む上記第２項記載の液
体精製システム。
【００７６】１２．該少なくとも１つの凝集アセンブリ
ーが、複数の凝集要素を含む上記第２項記載の液体精製
システム。
ーが、複数の凝集要素を含む上記第２項記載の液体精製
システム。
【００７７】１３．第一液体が、完全に又は部分的に、
連続相を形成する第二液体中において不混和性であり、
且つ該第二液体と共に不連続相を形成する系において、
第二液体から第一液体を分離することができる液体精製
システムであって、 （ａ）ハウジング； （ｂ）該ハウジングにある流体入口； （ｃ）該ハウジングにある第一液体出口； （ｄ）該ハウジングにある第二液体出口； （ｅ）該第一液体を凝集させるための複数の凝集要素；
及び （ｆ）該第二液体から該第一液体の液滴を分離するため
の複数の分離要素、ここで該複数の凝集要素と該複数の
分離要素は、該ハウジングにおいて、重ね合わせの関係
及び交互関係で配置されている；を含む液体精製システ
ム。
連続相を形成する第二液体中において不混和性であり、
且つ該第二液体と共に不連続相を形成する系において、
第二液体から第一液体を分離することができる液体精製
システムであって、 （ａ）ハウジング； （ｂ）該ハウジングにある流体入口； （ｃ）該ハウジングにある第一液体出口； （ｄ）該ハウジングにある第二液体出口； （ｅ）該第一液体を凝集させるための複数の凝集要素；
及び （ｆ）該第二液体から該第一液体の液滴を分離するため
の複数の分離要素、ここで該複数の凝集要素と該複数の
分離要素は、該ハウジングにおいて、重ね合わせの関係
及び交互関係で配置されている；を含む液体精製システ
ム。
【００７８】１４．第一液体が、完全に又は部分的に、
連続相を形成する第二液体中において不混和性であり、
且つ該第二液体と共に不連続相を形成する系において、
第二液体から第一液体を分離することができる液体精製
システムであって、該第一液体を凝集させるための少な
くとも１つの凝集アセンブリー；及び該第二液体から該
第一液体の液滴を分離するための少なくとも１つの分離
アセンブリー、ここで該少なくとも１つの凝集アセンブ
リーと該少なくとも１つの分離アセンブリーは、重ね合
わせの関係及び流体連絡可能な関係で配置されている；
を含む液体精製システム。
連続相を形成する第二液体中において不混和性であり、
且つ該第二液体と共に不連続相を形成する系において、
第二液体から第一液体を分離することができる液体精製
システムであって、該第一液体を凝集させるための少な
くとも１つの凝集アセンブリー；及び該第二液体から該
第一液体の液滴を分離するための少なくとも１つの分離
アセンブリー、ここで該少なくとも１つの凝集アセンブ
リーと該少なくとも１つの分離アセンブリーは、重ね合
わせの関係及び流体連絡可能な関係で配置されている；
を含む液体精製システム。
【００７９】１５．該少なくとも１つの凝集アセンブリ
ーが、該分離アセンブリーの上に重ね合わされている上
記第１項記載の液体精製システム。
ーが、該分離アセンブリーの上に重ね合わされている上
記第１項記載の液体精製システム。
【００８０】１６．該少なくとも１つの分離アセンブリ
ーが、該凝集アセンブリーの上に重ね合わされている上
記第１項記載の液体精製システム。
ーが、該凝集アセンブリーの上に重ね合わされている上
記第１項記載の液体精製システム。
【００８１】１７．該少なくとも１つの凝集要素のそれ
ぞれが、該少なくとも１つの分離要素のそれぞれに関し
て同軸上に配置されている上記第１項記載の液体精製シ
ステム。１８．該少なくとも１つの凝集要素の機能部分
の有効表面積 対 該少なくとも１つの分離要素の機能部
分の有効表面積 の割合が約０．２５：１ − １０：１
である、ことにおいて、該少なくとも１つの凝集アセン
ブリーの中に存在していて且つ機能部分を有する少なく
とも１つの凝集要素と、該少なくとも１つの分離アセン
ブリーの中に存在していて且つ機能部分を有する少なく
とも１つの分離要素とを含み、且つ該少なくとも１つの
凝集要素が、該分離要素に関して同軸上に配置されてい
て、ポリブチレンテレフタレートから形成されたパッキ
ング材料を有している上記第１項記載の液体精製システ
ム。
ぞれが、該少なくとも１つの分離要素のそれぞれに関し
て同軸上に配置されている上記第１項記載の液体精製シ
ステム。１８．該少なくとも１つの凝集要素の機能部分
の有効表面積 対 該少なくとも１つの分離要素の機能部
分の有効表面積 の割合が約０．２５：１ − １０：１
である、ことにおいて、該少なくとも１つの凝集アセン
ブリーの中に存在していて且つ機能部分を有する少なく
とも１つの凝集要素と、該少なくとも１つの分離アセン
ブリーの中に存在していて且つ機能部分を有する少なく
とも１つの分離要素とを含み、且つ該少なくとも１つの
凝集要素が、該分離要素に関して同軸上に配置されてい
て、ポリブチレンテレフタレートから形成されたパッキ
ング材料を有している上記第１項記載の液体精製システ
ム。
【００８２】１９．（ａ）水と液体有機燃料との混合物
を、水の表面張力と該液体有機燃料の表面張力との中間
の臨界湿潤表面張力を有するパッキング材料を有する少
なくとも１つの凝集要素を含む少なくとも１つの凝集ア
センブリーへと投入して、水滴と該液体有機燃料との混
合物を形成させる工程； （ｂ）水滴と液体有機燃料との混合物を、該液体有機燃
料は通過させるが、該水滴の通過に対しては実質的に抵
抗又は妨害して該液体有機燃料を該水滴から分離する少
なくとも１つの分離要素を含む少なくとも１つの分離ア
センブリーへと導く工程；を含む、実質的に不混和性で
ある液体有機燃料から水を除去する方法。
を、水の表面張力と該液体有機燃料の表面張力との中間
の臨界湿潤表面張力を有するパッキング材料を有する少
なくとも１つの凝集要素を含む少なくとも１つの凝集ア
センブリーへと投入して、水滴と該液体有機燃料との混
合物を形成させる工程； （ｂ）水滴と液体有機燃料との混合物を、該液体有機燃
料は通過させるが、該水滴の通過に対しては実質的に抵
抗又は妨害して該液体有機燃料を該水滴から分離する少
なくとも１つの分離要素を含む少なくとも１つの分離ア
センブリーへと導く工程；を含む、実質的に不混和性で
ある液体有機燃料から水を除去する方法。
【００８３】２０．該パッキング材料が、ポリエステル
である上記第１９項記載の方法。
である上記第１９項記載の方法。
【００８４】２１．該パッキング材料が、ポリブチレン
テレフタレートである上記第１９項記載の方法。
テレフタレートである上記第１９項記載の方法。
【００８５】２２．該燃料が、高濃度の界面活性物質を
有する上記第１９項記載の方法。
有する上記第１９項記載の方法。
【００８６】２３．該燃料が、石油に基づく燃料である
上記第１９項記載の方法。
上記第１９項記載の方法。
【００８７】２４．該少なくとも１つの凝集アセンブリ
ーと、該少なくとも１つの分離アセンブリーとが、重ね
合わせられた関係で配置されている上記第１９項記載の
方法。 ２５．該ポリエステルパッキング材料が、実質的に繊維
間に結合がなく機械的な絡み合いによって互いに固定さ
れている不織微小繊維の塊として形成されていて且つ少
なくとも実質的な部分の全域にわたって実質的に一定の
空隙率を有する構造を含む上記第２０項記載の方法。
ーと、該少なくとも１つの分離アセンブリーとが、重ね
合わせられた関係で配置されている上記第１９項記載の
方法。 ２５．該ポリエステルパッキング材料が、実質的に繊維
間に結合がなく機械的な絡み合いによって互いに固定さ
れている不織微小繊維の塊として形成されていて且つ少
なくとも実質的な部分の全域にわたって実質的に一定の
空隙率を有する構造を含む上記第２０項記載の方法。
【００８８】２６．該ポリエステル構造が、半径方向に
おいて測定した場合に、等級分けされている上記第２５
項記載の方法。
おいて測定した場合に、等級分けされている上記第２５
項記載の方法。
【００８９】２７．該少なくとも１つの分離要素が、ポ
リテトラフルオロエチレン繊維とフルオロカーボンバイ
ンダーとを含む圧延された多孔質の繊維構造を含む上記
第２項記載の液体精製システム。
リテトラフルオロエチレン繊維とフルオロカーボンバイ
ンダーとを含む圧延された多孔質の繊維構造を含む上記
第２項記載の液体精製システム。
【００９０】２８．該繊維が、約 ７０ μm 以下の直径
を有する上記第２７項記載の液体精製システム。
を有する上記第２７項記載の液体精製システム。
【００９１】２９．該バインダーが、フッ素化エチレン
プロピレンである上記第２７項記載の液体精製システ
ム。
プロピレンである上記第２７項記載の液体精製システ
ム。
【００９２】３０．第一液体が、完全に又は部分的に、
連続相を形成する第二液体中において不混和性であり、
且つ該第二液体と共に不連続相を形成する系において第
二液体から第一液体を分離するための分離要素であっ
て、約 ７０ μm以下の直径を有するポリテトラフルオ
ロエチレン繊維とフルオロカーボンバインダーとを含む
圧延多孔質繊維構造を含む分離要素。
連続相を形成する第二液体中において不混和性であり、
且つ該第二液体と共に不連続相を形成する系において第
二液体から第一液体を分離するための分離要素であっ
て、約 ７０ μm以下の直径を有するポリテトラフルオ
ロエチレン繊維とフルオロカーボンバインダーとを含む
圧延多孔質繊維構造を含む分離要素。
【００９３】３１．ポリマー又は金属メッシュ支持スリ
ーブと金属支持心材とを更に含み、該繊維構造、該支持
スリーブ、及び該支持心材のそれぞれが、円筒形の形状
と同心関係とを有していて、末端キャップが、該繊維構
造、該支持スリーブ、及び該支持心材に対してシールす
るように取り付けられている上記第３０項記載の分離要
素。
ーブと金属支持心材とを更に含み、該繊維構造、該支持
スリーブ、及び該支持心材のそれぞれが、円筒形の形状
と同心関係とを有していて、末端キャップが、該繊維構
造、該支持スリーブ、及び該支持心材に対してシールす
るように取り付けられている上記第３０項記載の分離要
素。
【００９４】３２．約 ７０ μm 以下の直径を有するポ
リテトラフルオロエチレン繊維とフルオロカーボンバイ
ンダーとを含む圧延多孔質繊維構造を含む分離媒体。
リテトラフルオロエチレン繊維とフルオロカーボンバイ
ンダーとを含む圧延多孔質繊維構造を含む分離媒体。
【図１】従来のコアレッサー・分離器液体分離システム
に関する、破断図を有する立面断面図である。
に関する、破断図を有する立面断面図である。
【図２】複数の分離要素と、複数の凝集要素とを有する
従来のコアレッサー・分離器液体分離システムの内部に
関する平面図である。
従来のコアレッサー・分離器液体分離システムの内部に
関する平面図である。
【図３】本発明の一態様を示す図である。ここで、図３
ａは凝集要素を分離要素の上に重ね合わせている本発明
の態様を示している図であり、図３ｂはラインＩＩＩ−
ＩＩＩに沿って取られた図３ａの態様に関する断面図で
ある。
ａは凝集要素を分離要素の上に重ね合わせている本発明
の態様を示している図であり、図３ｂはラインＩＩＩ−
ＩＩＩに沿って取られた図３ａの態様に関する断面図で
ある。
【図４】分離要素を凝集要素の上に重ね合わせている本
発明のもう一つの態様を示している図である。
発明のもう一つの態様を示している図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スコット・エイ・ホイットニー アメリカ合衆国ニューヨーク州13803，マ ラソン，アールディー ナンバー１，ボッ クス 165ビー (72)発明者 アラン・エイ・ラウシュ アメリカ合衆国ニューヨーク州13045，コ ートランド，トンプキンス・アベニュー 196 (72)発明者 トーマス・シー・ウェルシュ アメリカ合衆国ニューヨーク州13077，ホ ーマー，ローラ・レーン 11
Claims (8)
- 【請求項１】 第一液体が、完全に又は部分的に、連続
相を形成する第二液体中において不混和性であり、且つ
該第二液体と共に不連続相を形成する系において第二液
体から第一液体を分離することができる液体精製システ
ムであって、 （ａ）ハウジング； （ｂ）該ハウジングにある流体入口； （ｃ）該ハウジングにある第一液体出口； （ｄ）該ハウジングにある第二液体出口； （ｅ）該第一液体を凝集させるための少なくとも１つの
凝集アセンブリー；及び （ｆ）該第二液体から該第一液体の液滴を分離するため
の少なくとも１つの分離アセンブリー、ここで該少なく
とも１つの凝集アセンブリーと該少なくとも１つの分離
アセンブリーは、該ハウジングにおいて、重ね合わせの
関係で配置されている；を含む液体精製システム。 - 【請求項２】 該少なくとも１つの凝集要素が、該第一
液体と該第二液体の表面張力の中間の臨界湿潤表面張力
を有するパッキング材料を含む請求項１記載の液体精製
システム。 - 【請求項３】 第一液体が、完全に又は部分的に、連続
相を形成する第二液体中において不混和性であり、且つ
該第二液体と共に不連続相を形成する系において、第二
液体から第一液体を分離することができる液体精製シス
テムであって、 （ａ）ハウジング； （ｂ）該ハウジングにある流体入口； （ｃ）該ハウジングにある第一液体出口； （ｄ）該ハウジングにある第二液体出口； （ｅ）該第一液体を凝集させるための複数の凝集要素；
及び （ｆ）該第二液体から該第一液体の液滴を分離するため
の複数の分離要素、ここで該複数の凝集要素と該複数の
分離要素は、該ハウジングにおいて、重ね合わせの関係
及び交互関係で配置されている；を含む液体精製システ
ム。 - 【請求項４】 第一液体が、完全に又は部分的に、連続
相を形成する第二液体中において不混和性であり、且つ
該第二液体と共に不連続相を形成する系において、第二
液体から第一液体を分離することができる液体精製シス
テムであって、 該第一液体を凝集させるための少なくとも１つの凝集ア
センブリー；及び該第二液体から該第一液体の液滴を分
離するための少なくとも１つの分離アセンブリー、ここ
で該少なくとも１つの凝集アセンブリーと該少なくとも
１つの分離アセンブリーは、重ね合わせの関係及び流体
連絡可能な関係で配置されている；を含む液体精製シス
テム。 - 【請求項５】 該少なくとも１つの凝集アセンブリー
が、該分離アセンブリーの上に重ね合わされている請求
項１記載の液体精製システム。 - 【請求項６】 （ａ）水と液体有機燃料との混合物を、
水の表面張力と該液体有機燃料の表面張力との中間の臨
界湿潤表面張力を有するパッキング材料を有する少なく
とも１つの凝集要素を含む少なくとも１つの凝集アセン
ブリーへと投入して、水滴と該液体有機燃料との混合物
を形成させる工程； （ｂ）水滴と液体有機燃料との混合物を、該液体有機燃
料は通過させるが、該水滴の通過に対しては実質的に抵
抗又は妨害して該液体有機燃料を該水滴から分離する少
なくとも１つの分離要素を含む少なくとも１つの分離ア
センブリーへと導く工程；を含む、実質的に不混和性で
ある液体有機燃料から水を除去する方法。 - 【請求項７】 該少なくとも１つの分離要素が、ポリテ
トラフルオロエチレン繊維とフルオロカーボンバインダ
ーとを含む圧延された多孔質の繊維構造を含む請求項１
記載の液体精製システム。 - 【請求項８】 第一液体が、完全に又は部分的に、連続
相を形成する第二液体中において不混和性であり、且つ
該第二液体と共に不連続相を形成する系において第二液
体から第一液体を分離するための分離要素であって、約
７０ μm 以下の直径を有するポリテトラフルオロエチ
レン繊維とフルオロカーボンバインダーとを含む圧延多
孔質繊維構造を含む分離要素。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US99612892A | 1992-12-23 | 1992-12-23 | |
| US996128 | 1992-12-23 | ||
| US38231 | 1993-03-29 | ||
| US038231 | 1993-03-29 | ||
| US08/038,231 US5443724A (en) | 1992-12-23 | 1993-03-29 | Apparatus for separating the components of a liquid/liquid mixture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07707A true JPH07707A (ja) | 1995-01-06 |
| JP2831254B2 JP2831254B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=26714991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5328220A Expired - Lifetime JP2831254B2 (ja) | 1992-12-23 | 1993-12-24 | 不混和液体／液体混合物を分離する方法及びその装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2831254B2 (ja) |
| CA (1) | CA2110026C (ja) |
| DE (1) | DE4343754C5 (ja) |
| FR (1) | FR2699420B1 (ja) |
| GB (1) | GB2273669B (ja) |
| IT (1) | IT1261384B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001310040A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-11-06 | Sankyo Kk | 遊技機 |
| JP2013537481A (ja) * | 2010-08-06 | 2013-10-03 | ベコー テヒノロギース ゲーエムベーハー | カートリッジ式油分離器 |
| US9013801B2 (en) | 2011-06-21 | 2015-04-21 | Fujifilm Corporation | Zoom lens and imaging apparatus |
| JP2020175320A (ja) * | 2019-04-16 | 2020-10-29 | 和興フィルタテクノロジー株式会社 | フィルタ装置 |
Families Citing this family (13)
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| GB2316016B (en) * | 1994-03-08 | 1998-10-21 | Pall Corp | Corrosive liquid coalescer system |
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