JPH1066836A - デッド容積の少ない使い捨て型の膜モジュール - Google Patents
デッド容積の少ない使い捨て型の膜モジュールInfo
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- JPH1066836A JPH1066836A JP9186059A JP18605997A JPH1066836A JP H1066836 A JPH1066836 A JP H1066836A JP 9186059 A JP9186059 A JP 9186059A JP 18605997 A JP18605997 A JP 18605997A JP H1066836 A JPH1066836 A JP H1066836A
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 デッド容量が極めて小さく、交換が容易であ
り、交換に際して漏出が僅か或は全くない膜ろ過モジュ
ールを提供することであり、ライン内構成及びＴ字型形
状の長所を合わせ持つ膜ろ過モジュールを提供するこ
と。 【解決手段】 被ろ過液は中央流れ導管１５に接続した
送給物ポート１２に導入され、次いで膜ろ過モジュール
の底端部に位置付けられた送給物チャンバ１７に送られ
る。流体は送給物チャンバ１７から膜ろ過モジュールの
断面を横断して分配され、次いで方向転換し、分離要素
１４の周囲を巡りつつ上昇し、ろ過され、透過物チャン
バ１９内に収集された後、透過物ポート１３を通して排
出される。
り、交換に際して漏出が僅か或は全くない膜ろ過モジュ
ールを提供することであり、ライン内構成及びＴ字型形
状の長所を合わせ持つ膜ろ過モジュールを提供するこ
と。 【解決手段】 被ろ過液は中央流れ導管１５に接続した
送給物ポート１２に導入され、次いで膜ろ過モジュール
の底端部に位置付けられた送給物チャンバ１７に送られ
る。流体は送給物チャンバ１７から膜ろ過モジュールの
断面を横断して分配され、次いで方向転換し、分離要素
１４の周囲を巡りつつ上昇し、ろ過され、透過物チャン
バ１９内に収集された後、透過物ポート１３を通して排
出される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は膜ろ過に関し、詳し
くは、超清浄流体、更に詳しくは、半導体製造プロセス
で使用するような流体をろ過する際に従来から使用され
る膜ろ過モジュールに関する。更には本発明は、膜ろ過
モジュールの一方の端部に作用ポートの全てを有するこ
とで、交換が容易且つ好勝手である膜ろ過モジュールの
設計形状にも関する。
くは、超清浄流体、更に詳しくは、半導体製造プロセス
で使用するような流体をろ過する際に従来から使用され
る膜ろ過モジュールに関する。更には本発明は、膜ろ過
モジュールの一方の端部に作用ポートの全てを有するこ
とで、交換が容易且つ好勝手である膜ろ過モジュールの
設計形状にも関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造プロセスにおける粒状物汚染
を制御するためには、サブミクロン微粒子を除去する膜
を持つ超清浄フィルター（即ち膜フィルター）を使用す
る必要がある。半導体ウェハー上に付着した粒子は、そ
れが十分に大きい場合には半導体ウェハーに欠陥をもた
らすものであることは良く知られている。半導体工業で
はキラー欠陥は代表的には、半導体チップの最小特徴寸
法の１／１０もの小ささの粒子によりもたらされ得る。
従って、半導体製造プロセスの全ての段階で、液体とガ
スとを共に清浄化するための膜フィルターが使用され
る。こうした厳しい条件に合致させるために、膜フィル
ターは以下に説明するような種々の所望の特徴を有する
べきである。
を制御するためには、サブミクロン微粒子を除去する膜
を持つ超清浄フィルター（即ち膜フィルター）を使用す
る必要がある。半導体ウェハー上に付着した粒子は、そ
れが十分に大きい場合には半導体ウェハーに欠陥をもた
らすものであることは良く知られている。半導体工業で
はキラー欠陥は代表的には、半導体チップの最小特徴寸
法の１／１０もの小ささの粒子によりもたらされ得る。
従って、半導体製造プロセスの全ての段階で、液体とガ
スとを共に清浄化するための膜フィルターが使用され
る。こうした厳しい条件に合致させるために、膜フィル
ターは以下に説明するような種々の所望の特徴を有する
べきである。
【０００３】粒状物汚染をなくすことに加え、流体の、
膜ろ過モジュール内に蓄えられるべき容積は、滞流化或
は“デッド”化されるべきではない。つまり、膜ろ過モ
ジュールの内部容積は、この膜ろ過モジュール内を液体
が流動する際にその全部が急速に交換、或は排流される
べきである。これは、製造中にフィルター内部に不可避
的に入り込む汚染物のみならず、膜ろ過モジュールの使
用中に発生し得る汚染物を迅速且つ確実に排除するため
にも必要である。この条件に合致する膜フィルターは今
後、“ゼロデッド容積”フィルターとして参照される。
膜ろ過モジュール内に蓄えられるべき容積は、滞流化或
は“デッド”化されるべきではない。つまり、膜ろ過モ
ジュールの内部容積は、この膜ろ過モジュール内を液体
が流動する際にその全部が急速に交換、或は排流される
べきである。これは、製造中にフィルター内部に不可避
的に入り込む汚染物のみならず、膜ろ過モジュールの使
用中に発生し得る汚染物を迅速且つ確実に排除するため
にも必要である。この条件に合致する膜フィルターは今
後、“ゼロデッド容積”フィルターとして参照される。
【０００４】加えて、膜フィルター交換中の、膜フィル
ターからプロセス機器上への化学物質の滴下を防ぐ或は
最小化することが極めて望ましい。そうした滴下を回避
することは一般的プラクティスとして常に望ましいもの
であるが、クリーンルーム環境或は危険な化学物質を使
用する場合にはそうした化学物質の滴下の回避は欠かせ
ないものとなる。これは、モジュールの上部に全ての作
用連結部（即ち、流体のろ過中に使用される連結部）を
位置付けた使い捨て型の（自蔵式の）膜ろ過モジュール
を使用することにより実施することができる。前述の如
き構造、即ち、全ての連結部を一方の端部のみに設けた
ことで、プロセス機器への連結も著しく容易化される。
このような設計形状の膜ろ過モジュールは一段とコンパ
クト化される。これは高コスト環境下では重要な考慮事
項である。
ターからプロセス機器上への化学物質の滴下を防ぐ或は
最小化することが極めて望ましい。そうした滴下を回避
することは一般的プラクティスとして常に望ましいもの
であるが、クリーンルーム環境或は危険な化学物質を使
用する場合にはそうした化学物質の滴下の回避は欠かせ
ないものとなる。これは、モジュールの上部に全ての作
用連結部（即ち、流体のろ過中に使用される連結部）を
位置付けた使い捨て型の（自蔵式の）膜ろ過モジュール
を使用することにより実施することができる。前述の如
き構造、即ち、全ての連結部を一方の端部のみに設けた
ことで、プロセス機器への連結も著しく容易化される。
このような設計形状の膜ろ過モジュールは一段とコンパ
クト化される。これは高コスト環境下では重要な考慮事
項である。
【０００５】超清浄液をろ過するために使用する膜フィ
ルターのために種々の設計形状が数多く開発されている
が、大半の膜ろ過モジュールで使用される膜フィルター
は２つの設計形状のものが占めている。その１つはデッ
ド容積の問題を取り扱うものであり、被ろ過液は膜ろ過
モジュールの一方の端部から他方の端部に流動する。こ
の等級のフィルターでは、送給物及び透過物のための各
連結部は膜ろ過モジュールの各端部に位置付けられ、流
体流れを前記各端部の一方側から他方側に押送する。こ
うした流れ構成は“ライン内”流れ構成として参照され
る。現在使用される使い捨て型の膜ろ過モジュールの多
くはこの設計形状のものである。しかしながら、こうし
たライン内流れ構成によりゼロデッド容積が提供される
利益があるにも関わらず、これらの膜ろ過モジュールに
は２つの欠点がある。１つは、膜ろ過モジュールが２組
の連結部間に“挟まれる”ことからプロセス機器への接
続が難しくなることであり、他の１つは、一方の連結部
が膜ろ過モジュールの底部にあることから、膜ろ過モジ
ュール内部に残留する自由液体が、連結を外す際に急速
に流れ出してしまうことである。
ルターのために種々の設計形状が数多く開発されている
が、大半の膜ろ過モジュールで使用される膜フィルター
は２つの設計形状のものが占めている。その１つはデッ
ド容積の問題を取り扱うものであり、被ろ過液は膜ろ過
モジュールの一方の端部から他方の端部に流動する。こ
の等級のフィルターでは、送給物及び透過物のための各
連結部は膜ろ過モジュールの各端部に位置付けられ、流
体流れを前記各端部の一方側から他方側に押送する。こ
うした流れ構成は“ライン内”流れ構成として参照され
る。現在使用される使い捨て型の膜ろ過モジュールの多
くはこの設計形状のものである。しかしながら、こうし
たライン内流れ構成によりゼロデッド容積が提供される
利益があるにも関わらず、これらの膜ろ過モジュールに
は２つの欠点がある。１つは、膜ろ過モジュールが２組
の連結部間に“挟まれる”ことからプロセス機器への接
続が難しくなることであり、他の１つは、一方の連結部
が膜ろ過モジュールの底部にあることから、膜ろ過モジ
ュール内部に残留する自由液体が、連結を外す際に急速
に流れ出してしまうことである。
【０００６】プロセス装置への組付けを簡易化し且つ膜
フィルターの交換を容易化するために、膜ろ過モジュー
ルの第２の設計形状では、全ての連結部が膜ろ過モジュ
ールの一端部側に位置付けられる。この形式の膜ろ過モ
ジュールでは送給物ポートと透過物ポートとは、代表的
には、膜ろ過モジュールの上部或は“ヘッド”端部の各
側に水平配向状態で配設される。この膜ろ過モジュール
はその形状から、“Ｔ”字型として参照される。このＴ
字型の膜ろ過モジュールは、流体システムの残余部分へ
の結合を簡易化するものの、１つの基本的な欠点があ
る。つまり、膜フィルターの底部と、膜ろ過モジュール
のハウジングとの間の部分にデッドスペースが生じるの
である。このデッドスペースが存在することで、膜ろ過
モジュールを洗浄するために必要な時間が非常に長くな
りそれが、時間と共に劣化する流体容器内に所望されざ
る汚染の発生を招く恐れもある。言い換えれば、膜フィ
ルターの底部とハウジングとの間の部分はデッド容積と
なり、かくして、非−洗浄状況が発生する。
フィルターの交換を容易化するために、膜ろ過モジュー
ルの第２の設計形状では、全ての連結部が膜ろ過モジュ
ールの一端部側に位置付けられる。この形式の膜ろ過モ
ジュールでは送給物ポートと透過物ポートとは、代表的
には、膜ろ過モジュールの上部或は“ヘッド”端部の各
側に水平配向状態で配設される。この膜ろ過モジュール
はその形状から、“Ｔ”字型として参照される。このＴ
字型の膜ろ過モジュールは、流体システムの残余部分へ
の結合を簡易化するものの、１つの基本的な欠点があ
る。つまり、膜フィルターの底部と、膜ろ過モジュール
のハウジングとの間の部分にデッドスペースが生じるの
である。このデッドスペースが存在することで、膜ろ過
モジュールを洗浄するために必要な時間が非常に長くな
りそれが、時間と共に劣化する流体容器内に所望されざ
る汚染の発生を招く恐れもある。言い換えれば、膜フィ
ルターの底部とハウジングとの間の部分はデッド容積と
なり、かくして、非−洗浄状況が発生する。
【０００７】米国特許第４，６５４，１４２号には、水
処理のためのフィルターシステムが開示され、再使用可
能な別体のヘッド部材を使用することが説明される。こ
のヘッド部材には、使い捨て型の水浄化カートリッジの
送給用及び収集用の各ポートにシール状態で合致する２
つの連結用ポートが設けられている。各ポートは、使い
捨て型カートリッジの同一端部側で相互に接近して位置
付けられる。前記米国特許の１実施例では、吸着性の分
離媒体として使用するカーボン及びイオン交換樹脂の各
カートリッジが、一つの前記ポートからの流れをカート
リッジの反対側の端部へと、或はその逆に再配向する中
央導管を有するものとして示されている。この米国特許
では中央導管を使用することの理由は議論されてはいな
い。しかしこの中央導管が、吸着性の分離媒体を貫いて
流れる際の水のバイパスを防止するものであることは当
業者には明らかである。更には、前記米国特許の設計形
状は、前記カートリッジにおける流れバイパス問題を低
減させる上で有効であるとは言え、超浄化液体ろ過に際
しての、ゼロデッド容積の問題に関して使用する膜ろ過
モジュールの必要性を取り扱うものではない。従って、
膜ろ過モジュールの同一端部側に連結部を有することで
一層清浄であり且つ交換が容易であり、膜フィルター交
換中の所望されざる漏出を導く、膜ろ過モジュール内残
留液体の排流を回避する膜フィルターに対する要望があ
る。また、基本的にゼロデッド容積を提供する更なる要
求に関して先に議論した特徴を有する膜フィルターに対
する要望もある。
処理のためのフィルターシステムが開示され、再使用可
能な別体のヘッド部材を使用することが説明される。こ
のヘッド部材には、使い捨て型の水浄化カートリッジの
送給用及び収集用の各ポートにシール状態で合致する２
つの連結用ポートが設けられている。各ポートは、使い
捨て型カートリッジの同一端部側で相互に接近して位置
付けられる。前記米国特許の１実施例では、吸着性の分
離媒体として使用するカーボン及びイオン交換樹脂の各
カートリッジが、一つの前記ポートからの流れをカート
リッジの反対側の端部へと、或はその逆に再配向する中
央導管を有するものとして示されている。この米国特許
では中央導管を使用することの理由は議論されてはいな
い。しかしこの中央導管が、吸着性の分離媒体を貫いて
流れる際の水のバイパスを防止するものであることは当
業者には明らかである。更には、前記米国特許の設計形
状は、前記カートリッジにおける流れバイパス問題を低
減させる上で有効であるとは言え、超浄化液体ろ過に際
しての、ゼロデッド容積の問題に関して使用する膜ろ過
モジュールの必要性を取り扱うものではない。従って、
膜ろ過モジュールの同一端部側に連結部を有することで
一層清浄であり且つ交換が容易であり、膜フィルター交
換中の所望されざる漏出を導く、膜ろ過モジュール内残
留液体の排流を回避する膜フィルターに対する要望があ
る。また、基本的にゼロデッド容積を提供する更なる要
求に関して先に議論した特徴を有する膜フィルターに対
する要望もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】デッド容積が極めて小
さく、交換が容易であり、交換に際して漏出が僅か或は
全くない膜ろ過モジュールを提供することであり、ライ
ン内構成及びＴ字型形状の長所を合わせ持つ膜ろ過モジ
ュールを提供することである。
さく、交換が容易であり、交換に際して漏出が僅か或は
全くない膜ろ過モジュールを提供することであり、ライ
ン内構成及びＴ字型形状の長所を合わせ持つ膜ろ過モジ
ュールを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ライン
内流れ構成及びＴ字型構造の各長所を合わせ持つ膜ろ過
モジュールが提供され、前述の課題が解決される。中央
流れ導管を使用してＴ字型の膜ろ過モジュール内の流れ
をこの膜ろ過モジュールの内部で再配向することによ
り、ライン内流れ構成及びＴ字型構造の各長所を共に得
ることができる。中央流れ導管は、Ｔ字型の膜ろ過モジ
ュールの“ヘッド”に設けた１つのポートからの流れを
反対側の端部に配向する。ヘッドは膜ろ過モジュールの
上部にあるのが好ましいが、本発明の本質から離れるこ
となく、下部或は底部に位置付けることもできる。今
後、“上部”及び“ヘッド”なる用語は、膜ろ過モジュ
ールの、連結用ポートを収納する端部を示すものとし
て、また“下部”及び“底部”なる用語はその反対側の
端部を示すものとして使用される。
内流れ構成及びＴ字型構造の各長所を合わせ持つ膜ろ過
モジュールが提供され、前述の課題が解決される。中央
流れ導管を使用してＴ字型の膜ろ過モジュール内の流れ
をこの膜ろ過モジュールの内部で再配向することによ
り、ライン内流れ構成及びＴ字型構造の各長所を共に得
ることができる。中央流れ導管は、Ｔ字型の膜ろ過モジ
ュールの“ヘッド”に設けた１つのポートからの流れを
反対側の端部に配向する。ヘッドは膜ろ過モジュールの
上部にあるのが好ましいが、本発明の本質から離れるこ
となく、下部或は底部に位置付けることもできる。今
後、“上部”及び“ヘッド”なる用語は、膜ろ過モジュ
ールの、連結用ポートを収納する端部を示すものとし
て、また“下部”及び“底部”なる用語はその反対側の
端部を示すものとして使用される。
【００１０】好ましい実施例では、流入する送給液体は
中央流れ導管に連結した送給物ポートに入り、送給物ポ
ートからの全ての流れは中央流れ導管を通して膜ろ過モ
ジュールの反対側の端部に送られ、チャンバー内に収集
され、膜ろ過モジュール内で分配され、膜を貫く１組の
流路を通して移動する。ろ過された液体は出口ポート位
置で収集された後、流体プロセス処理システムの他の部
分に向けて分与される。こうして、ろ過されるべき液体
の全容積が膜ろ過モジュールを通して排流される。
中央流れ導管に連結した送給物ポートに入り、送給物ポ
ートからの全ての流れは中央流れ導管を通して膜ろ過モ
ジュールの反対側の端部に送られ、チャンバー内に収集
され、膜ろ過モジュール内で分配され、膜を貫く１組の
流路を通して移動する。ろ過された液体は出口ポート位
置で収集された後、流体プロセス処理システムの他の部
分に向けて分与される。こうして、ろ過されるべき液体
の全容積が膜ろ過モジュールを通して排流される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下にもっと詳しく説明するよう
に、本発明は、端部閉鎖ろ過モード及び接線方向流れ
（ＴＦＦ）ろ過モード下に、夫々流動する液体のろ過に
使用する膜ろ過モジュールのために有益である。端部閉
鎖ろ過モードには２つの流れ、即ち送給物流れと透過物
（或はろ液）流れが含まれる。従って、膜ろ過モジュー
ルを流体プロセス処理システムのそれ以降の部分に接続
するためには最低２つのポートが必要である。流体が液
体である場合、代表的には膜ろ過モジュールの送給物側
に通気を提供するための第３のポートが使用される。こ
の第３のポートを使用しないと、送給物流れに導入する
空気が膜フィルターの上流側で捕捉され、液体流れが妨
害される。送給物ポート内に導入される全ての流れは透
過物ポート位置で収集される。一方、接線方向流れろ過
モードを使用する膜ろ過モジュールには３つの流れ、即
ち送給物流れ、透過物流れ、残留物流れが含まれ、従っ
て、膜ろ過モジュールを流体プロセス処理システムのそ
れ以降の部分に接続するために最低３つのポートが必要
である。接線方向流れろ過モードを使用する膜ろ過モジ
ュールでは送給物流れの一部分のみがろ過され、残余分
は、膜フィルターの上流側の残留物流れポート位置で、
流路の反対側の端部に収集される。膜ろ過モジュールを
排流させるための排流ポートがしばしば追加される。し
かしながら、そうした排流ポートは代表的にはモジュー
ル運転中は作用しない。本発明における作用ポートの好
ましい位置が膜ろ過モジュールの上部である場合、排流
ポートはその他のポートとは反対側の、モジュールの底
端部にしばしば位置付けられる。排流ポートは、膜ろ過
モジュールの連結の容易性と通常は干渉しない。これら
全ての形式の膜ろ過モジュールは、排流ポートを有する
と有さざるとを問わず、本発明と共に使用することが可
能である。
に、本発明は、端部閉鎖ろ過モード及び接線方向流れ
（ＴＦＦ）ろ過モード下に、夫々流動する液体のろ過に
使用する膜ろ過モジュールのために有益である。端部閉
鎖ろ過モードには２つの流れ、即ち送給物流れと透過物
（或はろ液）流れが含まれる。従って、膜ろ過モジュー
ルを流体プロセス処理システムのそれ以降の部分に接続
するためには最低２つのポートが必要である。流体が液
体である場合、代表的には膜ろ過モジュールの送給物側
に通気を提供するための第３のポートが使用される。こ
の第３のポートを使用しないと、送給物流れに導入する
空気が膜フィルターの上流側で捕捉され、液体流れが妨
害される。送給物ポート内に導入される全ての流れは透
過物ポート位置で収集される。一方、接線方向流れろ過
モードを使用する膜ろ過モジュールには３つの流れ、即
ち送給物流れ、透過物流れ、残留物流れが含まれ、従っ
て、膜ろ過モジュールを流体プロセス処理システムのそ
れ以降の部分に接続するために最低３つのポートが必要
である。接線方向流れろ過モードを使用する膜ろ過モジ
ュールでは送給物流れの一部分のみがろ過され、残余分
は、膜フィルターの上流側の残留物流れポート位置で、
流路の反対側の端部に収集される。膜ろ過モジュールを
排流させるための排流ポートがしばしば追加される。し
かしながら、そうした排流ポートは代表的にはモジュー
ル運転中は作用しない。本発明における作用ポートの好
ましい位置が膜ろ過モジュールの上部である場合、排流
ポートはその他のポートとは反対側の、モジュールの底
端部にしばしば位置付けられる。排流ポートは、膜ろ過
モジュールの連結の容易性と通常は干渉しない。これら
全ての形式の膜ろ過モジュールは、排流ポートを有する
と有さざるとを問わず、本発明と共に使用することが可
能である。
【００１２】膜フィルターは、膜の孔寸法分布がより狭
幅であり、極めて小さい孔を有するものとすることが可
能であり、構造がモノリシックである、即ち、固体構造
物が恒久的に結着され、継ぎ目の無い固体相が形成され
ている、と言う事実によってその他の非−膜フィルター
と区別される。一方、非−膜フィルターは、機械的に絡
ませることにより形成され、或はその他の表面力により
然るべく保持したファイバーから形成される。膜は、孔
寸法範囲に基き３つのカテゴリー、即ち、微孔質膜、
即ち、孔寸法範囲がおよそ０．０２乃至１０μｍである
ＭＦ膜、限外ろ過膜、即ち、孔寸法範囲が、高分子
（分子重量が約１，０００から１０，０００，０００ダ
ルトンのもの）を保持するに十分小さいＵＦ膜、ナノ
（ＮＦ）ろ過膜或は逆浸透（ＲＯ）膜、即ち、孔寸法
が、小さい分子及びイオン（分子重量が約１０乃至１，
０００ダルトンのもの）をも保持することができるＮＦ
膜或はＲＯ膜、の内の１つに分類される。各膜は、ポリ
マー、金属、セラミック、ガラス、カーボンを含む色々
の材料から作製される。これら全ての形式の膜は本発明
と共に使用することが可能である。
幅であり、極めて小さい孔を有するものとすることが可
能であり、構造がモノリシックである、即ち、固体構造
物が恒久的に結着され、継ぎ目の無い固体相が形成され
ている、と言う事実によってその他の非−膜フィルター
と区別される。一方、非−膜フィルターは、機械的に絡
ませることにより形成され、或はその他の表面力により
然るべく保持したファイバーから形成される。膜は、孔
寸法範囲に基き３つのカテゴリー、即ち、微孔質膜、
即ち、孔寸法範囲がおよそ０．０２乃至１０μｍである
ＭＦ膜、限外ろ過膜、即ち、孔寸法範囲が、高分子
（分子重量が約１，０００から１０，０００，０００ダ
ルトンのもの）を保持するに十分小さいＵＦ膜、ナノ
（ＮＦ）ろ過膜或は逆浸透（ＲＯ）膜、即ち、孔寸法
が、小さい分子及びイオン（分子重量が約１０乃至１，
０００ダルトンのもの）をも保持することができるＮＦ
膜或はＲＯ膜、の内の１つに分類される。各膜は、ポリ
マー、金属、セラミック、ガラス、カーボンを含む色々
の材料から作製される。これら全ての形式の膜は本発明
と共に使用することが可能である。
【００１３】膜は、米国特許出願番号第０８／４６７，
２５９号に記載される吸着性樹脂のための支持構造体と
しても使用される。この形式の膜は、吸着性の浄化プロ
セス或は、フィルター及び浄化装置の組み合わせ体とし
ての用途が見出されている。また、これらの膜は、吸着
性媒体として作用する化学的部分を付設することにより
化学的に改変させた表面を有するものとしても作製され
ている。そうした例は米国特許第４，６１８，５３３号
に記載される。これら両形式の膜もまた本発明と共に使
用することが可能である。
２５９号に記載される吸着性樹脂のための支持構造体と
しても使用される。この形式の膜は、吸着性の浄化プロ
セス或は、フィルター及び浄化装置の組み合わせ体とし
ての用途が見出されている。また、これらの膜は、吸着
性媒体として作用する化学的部分を付設することにより
化学的に改変させた表面を有するものとしても作製され
ている。そうした例は米国特許第４，６１８，５３３号
に記載される。これら両形式の膜もまた本発明と共に使
用することが可能である。
【００１４】分離要素は、膜フィルターと、膜フィルタ
ーの上流側及び下流側の各流路とから成り立っている。
膜フィルターは平坦なシート状或は中空糸状の何れかの
形態のものとすることができる。平坦なシート状とした
場合、膜分離要素には、膜の支持体とすると共に、流体
を膜フィルターに向けて導入し、また膜フィルターから
流体を収集するためのスぺーサーを使用する必要があ
る。図５には、プリーツ付部分を有する平坦なシート状
の膜分離要素の部分拡大斜視図が示され、膜フィルター
５２の上流側の送給物通路５１と、膜フィルターの下流
側の透過物通路５３とを有している。一方、中空糸状の
膜フィルターは自立するのでスぺーサーは不要である。
図６には、透過物を中空糸の内腔上に収集するべく配設
された中空糸状の膜分離要素の断面図が示される。
ーの上流側及び下流側の各流路とから成り立っている。
膜フィルターは平坦なシート状或は中空糸状の何れかの
形態のものとすることができる。平坦なシート状とした
場合、膜分離要素には、膜の支持体とすると共に、流体
を膜フィルターに向けて導入し、また膜フィルターから
流体を収集するためのスぺーサーを使用する必要があ
る。図５には、プリーツ付部分を有する平坦なシート状
の膜分離要素の部分拡大斜視図が示され、膜フィルター
５２の上流側の送給物通路５１と、膜フィルターの下流
側の透過物通路５３とを有している。一方、中空糸状の
膜フィルターは自立するのでスぺーサーは不要である。
図６には、透過物を中空糸の内腔上に収集するべく配設
された中空糸状の膜分離要素の断面図が示される。
【００１５】従って、中空糸状の膜フィルター６２の間
の空間によって送給物通路６３が形成され、中空糸の内
腔によって透過物通路６１が形成される。中空糸は、中
空糸をシールし、膜フィルターの上流側の容積部分を下
流側の容積部分から分離させるために、２つの方法の１
つにより中空糸束状に植え立てされる。前記方法の１つ
によれば、中空糸の両端部が植え立てされ、中空糸の内
腔部分の容積が中空糸束の両端部と連通するようにな
る。この形式の中空糸状の分離要素は両端部型の中空糸
束と称される。他の方法によれば、中空糸の一方の端部
が植え立てされ、他方の端部はシールされる。これによ
り、中空糸の内腔部分の容積は中空糸束の一方の端部の
みと連通するようになる。この形式の中空糸状の分離要
素は、用途上の特定条件に基いて使用される。全ての場
合において流路は、分離要素によるそれ以降のプロセス
処理、そして引き続いての収集のために、流体が分離要
素に効率的に導入され得るようにすることをその目的と
している。このように、流路は、分離要素が、流れに対
する妨害を最小化する状態の下に大きな膜面積を持つこ
とを可能ならしめると共に、膜透過流量の増大をも助成
する。流路は受動的である。即ち、流路は、流体の性質
或は成分を変化させず、しかも実質的に妨害されない流
れを提供する。異なる膜構成を使用するこれら全ての形
式の分離要素もまた、本発明と共に使用することができ
る。
の空間によって送給物通路６３が形成され、中空糸の内
腔によって透過物通路６１が形成される。中空糸は、中
空糸をシールし、膜フィルターの上流側の容積部分を下
流側の容積部分から分離させるために、２つの方法の１
つにより中空糸束状に植え立てされる。前記方法の１つ
によれば、中空糸の両端部が植え立てされ、中空糸の内
腔部分の容積が中空糸束の両端部と連通するようにな
る。この形式の中空糸状の分離要素は両端部型の中空糸
束と称される。他の方法によれば、中空糸の一方の端部
が植え立てされ、他方の端部はシールされる。これによ
り、中空糸の内腔部分の容積は中空糸束の一方の端部の
みと連通するようになる。この形式の中空糸状の分離要
素は、用途上の特定条件に基いて使用される。全ての場
合において流路は、分離要素によるそれ以降のプロセス
処理、そして引き続いての収集のために、流体が分離要
素に効率的に導入され得るようにすることをその目的と
している。このように、流路は、分離要素が、流れに対
する妨害を最小化する状態の下に大きな膜面積を持つこ
とを可能ならしめると共に、膜透過流量の増大をも助成
する。流路は受動的である。即ち、流路は、流体の性質
或は成分を変化させず、しかも実質的に妨害されない流
れを提供する。異なる膜構成を使用するこれら全ての形
式の分離要素もまた、本発明と共に使用することができ
る。
【００１６】本発明の好まし実施例を詳しく説明する
に、図１ａには、光化学的半導体のような半導体を製造
するに際して使用する液体の、使用位置でのろ過に特に
適する実施例の側方断面図が示される。この場合、膜フ
ィルターは端部閉鎖ろ過モードで使用され、中空糸構造
を有している。膜ろ過モジュール１は、通気ポート１１
と、送給物ポート１２と、透過物ポート１３とを夫々有
する端部キャップ１０と、超高分子重量のポリエチレン
製の中空糸膜形態の分離要素１４と、中央流れ導管１５
と、ハウジング１６とを含んでいる。被ろ過液は、中央
流れ導管１５に接続した送給物ポート１２に導入され
る。中央流れ導管１５は全ての流れを、膜ろ過モジュー
ルの底端部に位置付けた送給物チャンバ１７に送る。流
体はこの送給物チャンバ１７から膜ろ過モジュールの断
面を横断して分配され、次いで方向転換し、分離要素１
４の周囲を巡りつつ上昇する。次いで、送給物流れとし
ての液体は分離要素１４を貫いてろ過され、透過物チャ
ンバ１９内に収集された後、透過物ポート１３を通して
透過物チャンバから排出される。本実施例では、膜ろ過
モジュールは端部キャップ１０に溶着した使い捨て型の
ハウジング１６を含み、分離要素は単一端部型の中空糸
の束を使用する。この単一端部型の中空糸束内では、液
体は中空糸の外側から内側（或は内腔）に向けて流動す
る。送給物流れへのガス導入による通気は、チャンバ１
８内に気泡を収集し、次いで通気ポート１１を通してガ
スを通気させることにより実施される。
に、図１ａには、光化学的半導体のような半導体を製造
するに際して使用する液体の、使用位置でのろ過に特に
適する実施例の側方断面図が示される。この場合、膜フ
ィルターは端部閉鎖ろ過モードで使用され、中空糸構造
を有している。膜ろ過モジュール１は、通気ポート１１
と、送給物ポート１２と、透過物ポート１３とを夫々有
する端部キャップ１０と、超高分子重量のポリエチレン
製の中空糸膜形態の分離要素１４と、中央流れ導管１５
と、ハウジング１６とを含んでいる。被ろ過液は、中央
流れ導管１５に接続した送給物ポート１２に導入され
る。中央流れ導管１５は全ての流れを、膜ろ過モジュー
ルの底端部に位置付けた送給物チャンバ１７に送る。流
体はこの送給物チャンバ１７から膜ろ過モジュールの断
面を横断して分配され、次いで方向転換し、分離要素１
４の周囲を巡りつつ上昇する。次いで、送給物流れとし
ての液体は分離要素１４を貫いてろ過され、透過物チャ
ンバ１９内に収集された後、透過物ポート１３を通して
透過物チャンバから排出される。本実施例では、膜ろ過
モジュールは端部キャップ１０に溶着した使い捨て型の
ハウジング１６を含み、分離要素は単一端部型の中空糸
の束を使用する。この単一端部型の中空糸束内では、液
体は中空糸の外側から内側（或は内腔）に向けて流動す
る。送給物流れへのガス導入による通気は、チャンバ１
８内に気泡を収集し、次いで通気ポート１１を通してガ
スを通気させることにより実施される。
【００１７】図１ｂの矢印は膜ろ過モジュール１の内部
での流れパターンを示すものであり、分離要素１４とハ
ウジング１６との間に典型的に生じるデッドスペース
が、中央流れ導管１５と送給物チャンバ１７との機能が
組み合わさることにより排除されることが明瞭に示され
ている。送給物チャンバ１７はハウジングの横断面に沿
っての流体の一様な分布をも提供する。
での流れパターンを示すものであり、分離要素１４とハ
ウジング１６との間に典型的に生じるデッドスペース
が、中央流れ導管１５と送給物チャンバ１７との機能が
組み合わさることにより排除されることが明瞭に示され
ている。送給物チャンバ１７はハウジングの横断面に沿
っての流体の一様な分布をも提供する。
【００１８】上記実施例では中央流れ導管１５は、送給
される液体を再配向し、再配向した液体を膜ろ過モジュ
ール１の反対側の端部に分与するために使用される。一
方、中央流れ導管１５は、膜ろ過モジュールの一方の端
部からの透過物流れを収集し、それを膜ろ過モジュール
の反対側の端部に再配向するために使用され得る。図２
ａにはそうした流れ構成を有する実施例が示される。本
実施例は、各ポートの機能が変化され、通気ポートが送
給物ポートと流体連通される点を除き、図１ａ及び図１
ｂの実施例と類似している。全てのポートは端部キャッ
プ２０上に位置付けられる。被ろ過液（以下、単に液体
とも称する）は送給物ポート２１を通して膜ろ過モジュ
ール２に入る。この場合、通気ポート２３を通して通気
が提供される。液体は中空糸状の分離要素２４の内腔に
入り、分離要素２４によってろ過された後、透過物チャ
ンバ２７内に収集される。透過物チャンバ２７を出た流
体は、中央流れ導管２５を通して透過物ポート２２に再
配向される。図２ｂの矢印は膜ろ過モジュール内部での
流れパターンを示すものであり、分離要素２４とハウジ
ング２６との間に典型的に出現するデッドスペースが、
中央流れ導管１５と透過物チャンバ２７との機能が組み
合わさることにより排除されることが明瞭に示されてい
る。透過物チャンバ２７は、ハウジングの横断面に沿っ
ての流体の一様な収集をも提供する。送給物流れへのガ
スの通気は、先ずチャンバ２８内に気泡を収集し、次い
で通気ポート２３を通してガスを通気することにより実
施される。
される液体を再配向し、再配向した液体を膜ろ過モジュ
ール１の反対側の端部に分与するために使用される。一
方、中央流れ導管１５は、膜ろ過モジュールの一方の端
部からの透過物流れを収集し、それを膜ろ過モジュール
の反対側の端部に再配向するために使用され得る。図２
ａにはそうした流れ構成を有する実施例が示される。本
実施例は、各ポートの機能が変化され、通気ポートが送
給物ポートと流体連通される点を除き、図１ａ及び図１
ｂの実施例と類似している。全てのポートは端部キャッ
プ２０上に位置付けられる。被ろ過液（以下、単に液体
とも称する）は送給物ポート２１を通して膜ろ過モジュ
ール２に入る。この場合、通気ポート２３を通して通気
が提供される。液体は中空糸状の分離要素２４の内腔に
入り、分離要素２４によってろ過された後、透過物チャ
ンバ２７内に収集される。透過物チャンバ２７を出た流
体は、中央流れ導管２５を通して透過物ポート２２に再
配向される。図２ｂの矢印は膜ろ過モジュール内部での
流れパターンを示すものであり、分離要素２４とハウジ
ング２６との間に典型的に出現するデッドスペースが、
中央流れ導管１５と透過物チャンバ２７との機能が組み
合わさることにより排除されることが明瞭に示されてい
る。透過物チャンバ２７は、ハウジングの横断面に沿っ
ての流体の一様な収集をも提供する。送給物流れへのガ
スの通気は、先ずチャンバ２８内に気泡を収集し、次い
で通気ポート２３を通してガスを通気することにより実
施される。
【００１９】図３ａ及び図３ｂは、接線方向流れろ過モ
ードでの、中空糸膜を使用する使い捨て型の膜ろ過モジ
ュールの別態様が示される。本実施例では、分離要素
は、ポリスルホン製の中空糸からなる分離要素３４を、
両端部を有する束状とした限外ろ過膜である。被ろ過液
は、中央流れ導管３５に接続した中央ポート３２を通し
て膜ろ過モジュール３に流入する。中央流れ導管３５は
送給される液体の流れを膜ろ過モジュールの底端部の送
給物チャンバ３７に送り込む。液体はこの送給物チャン
バ３７から方向転換して上昇し、中空糸の内部に入り込
み、これらの中空糸の壁を通して部分的にろ過される。
透過物はチャンバ３８（中空糸束の“シェル側”）に収
集された後、チャンバ３１を通してチャンバ３８を出
る。残留物流れは中空糸の内腔を上昇し、中空糸束の上
部位置で残留物チャンバ３９内に収集された後、出口ポ
ート３３から排出される。本実施例では膜ろ過モジュー
ルは３つの部分、即ち、上部端部キャップ３０と、底部
端部キャップ３６ａと、円筒形状シェル３６ｂとから構
成される。前記３つの部品は全て溶着される。図３ｂの
矢印は膜ろ過モジュール内部での流れパターンを示して
いる。この流れパターンによれば、送給物チャンバ３７
がハウジングの断面に沿って液体の一様な分配を提供す
る、全ての作用連結部を一方の端部のみに設けた、接線
方向流れろ過モードを使用する膜ろ過モジュールが提供
されることが明瞭に示されている。本発明により提供さ
れるこうした性能は、接線方向流れモードを使用する膜
ろ過モジュールシステムの設計形状を一段と簡略化する
と共に、そうしたモジュールの組込みを、その性能を損
なうことなく一段と容易化する。図３ｃに示す別の実施
例では送給物ポート及び残留物ポートの位置が逆になっ
ている。
ードでの、中空糸膜を使用する使い捨て型の膜ろ過モジ
ュールの別態様が示される。本実施例では、分離要素
は、ポリスルホン製の中空糸からなる分離要素３４を、
両端部を有する束状とした限外ろ過膜である。被ろ過液
は、中央流れ導管３５に接続した中央ポート３２を通し
て膜ろ過モジュール３に流入する。中央流れ導管３５は
送給される液体の流れを膜ろ過モジュールの底端部の送
給物チャンバ３７に送り込む。液体はこの送給物チャン
バ３７から方向転換して上昇し、中空糸の内部に入り込
み、これらの中空糸の壁を通して部分的にろ過される。
透過物はチャンバ３８（中空糸束の“シェル側”）に収
集された後、チャンバ３１を通してチャンバ３８を出
る。残留物流れは中空糸の内腔を上昇し、中空糸束の上
部位置で残留物チャンバ３９内に収集された後、出口ポ
ート３３から排出される。本実施例では膜ろ過モジュー
ルは３つの部分、即ち、上部端部キャップ３０と、底部
端部キャップ３６ａと、円筒形状シェル３６ｂとから構
成される。前記３つの部品は全て溶着される。図３ｂの
矢印は膜ろ過モジュール内部での流れパターンを示して
いる。この流れパターンによれば、送給物チャンバ３７
がハウジングの断面に沿って液体の一様な分配を提供す
る、全ての作用連結部を一方の端部のみに設けた、接線
方向流れろ過モードを使用する膜ろ過モジュールが提供
されることが明瞭に示されている。本発明により提供さ
れるこうした性能は、接線方向流れモードを使用する膜
ろ過モジュールシステムの設計形状を一段と簡略化する
と共に、そうしたモジュールの組込みを、その性能を損
なうことなく一段と容易化する。図３ｃに示す別の実施
例では送給物ポート及び残留物ポートの位置が逆になっ
ている。
【００２０】図４ａ及び図４ｂには本発明の更に別の実
施例が示される。この特定の実施例では、使い捨て型の
膜ろ過モジュール４は端部閉鎖ろ過モードで作動し、端
部キャップ４０に溶着したハウジング４６から構成さ
れ、プリーツ付きの分離要素４４が中央流れ導管４５を
取り巻いている。本実施例では膜ろ過モジュールは、通
気ポート４１と、送給物ポート４２と、透過物ポート４
３と、を有する端部キャップ４０と、中央流れ導管４５
を取り巻く、プリーツ付きの、超高分子重量のポリエチ
レン製の平坦なシート状の膜形態の分離要素４４と、ハ
ウジング４６とから構成される。被ろ過液は、中央流れ
導管４５に連結した送給物ポート４２内に導入される。
中央流れ導管４５が、全ての流れを、膜ろ過モジュール
の底端部に位置付けられた送給物チャンバ４７に送り込
む。送給物チャンバ４７に送り込まれた液体は膜ろ過モ
ジュールの横断面に沿って分配された後、方向転換し、
分離要素４４の周囲を巡りつつ上昇する。送給される液
体は分離要素４４を通して順次ろ過され、透過物チャン
バ４９内に収集された後、透過物ポート４３を通して排
出される。図４ｂの矢印は、本実施例における膜ろ過モ
ジュールの内部での流れパターンを示すものであり、分
離要素とハウジングとの間に典型的に出現するデッドス
ペースが、中央流れ導管と送給物チャンバ４７との機能
が組み合わさることにより排除されることが明瞭に示さ
れている。送給物チャンバ４７は、ハウジング４６の横
断面に沿っての液体の一様な分布をも提供する。送給物
流れに導入されるガスの通気は、先ず、チャンバ４８内
に気泡を収集した後、通気ポート４１を通してこれらの
気泡を通気させることにより達成される。
施例が示される。この特定の実施例では、使い捨て型の
膜ろ過モジュール４は端部閉鎖ろ過モードで作動し、端
部キャップ４０に溶着したハウジング４６から構成さ
れ、プリーツ付きの分離要素４４が中央流れ導管４５を
取り巻いている。本実施例では膜ろ過モジュールは、通
気ポート４１と、送給物ポート４２と、透過物ポート４
３と、を有する端部キャップ４０と、中央流れ導管４５
を取り巻く、プリーツ付きの、超高分子重量のポリエチ
レン製の平坦なシート状の膜形態の分離要素４４と、ハ
ウジング４６とから構成される。被ろ過液は、中央流れ
導管４５に連結した送給物ポート４２内に導入される。
中央流れ導管４５が、全ての流れを、膜ろ過モジュール
の底端部に位置付けられた送給物チャンバ４７に送り込
む。送給物チャンバ４７に送り込まれた液体は膜ろ過モ
ジュールの横断面に沿って分配された後、方向転換し、
分離要素４４の周囲を巡りつつ上昇する。送給される液
体は分離要素４４を通して順次ろ過され、透過物チャン
バ４９内に収集された後、透過物ポート４３を通して排
出される。図４ｂの矢印は、本実施例における膜ろ過モ
ジュールの内部での流れパターンを示すものであり、分
離要素とハウジングとの間に典型的に出現するデッドス
ペースが、中央流れ導管と送給物チャンバ４７との機能
が組み合わさることにより排除されることが明瞭に示さ
れている。送給物チャンバ４７は、ハウジング４６の横
断面に沿っての液体の一様な分布をも提供する。送給物
流れに導入されるガスの通気は、先ず、チャンバ４８内
に気泡を収集した後、通気ポート４１を通してこれらの
気泡を通気させることにより達成される。
【００２１】前述の実施例は全て、膜ろ過モジュールの
一方の端部からの液体流れを他方の端部に送る中央流れ
導管を、膜ろ過モジュールの一部として提供することが
重要であることを証明している。このように、液体を膜
ろ過モジュールの一方の端部に導入しまたそこに収集し
ても、液体はあたかも膜ろ過モジュールの一端から導入
され、他端に収集されるかのようにして膜ろ過モジュー
ル内を流動する。かくして、デッドスペースの出現が排
除されると共に、液体の一様な分布或は収集を提供する
極めて好ましい流れパターンが実現される。
一方の端部からの液体流れを他方の端部に送る中央流れ
導管を、膜ろ過モジュールの一部として提供することが
重要であることを証明している。このように、液体を膜
ろ過モジュールの一方の端部に導入しまたそこに収集し
ても、液体はあたかも膜ろ過モジュールの一端から導入
され、他端に収集されるかのようにして膜ろ過モジュー
ル内を流動する。かくして、デッドスペースの出現が排
除されると共に、液体の一様な分布或は収集を提供する
極めて好ましい流れパターンが実現される。
【００２２】以上本発明を具体例を参照して説明した
が、本発明の内で多くの変更を成し得ることを理解され
たい。本発明によりカバーされ得る変更例には、ＵＦ
膜、ＲＯ膜；螺旋巻付け及び円盤状の分離要素；任意の
数のその他のポリマー、例えばポリテトラフルオロエチ
レン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエーテ
ルスルホンそしてポリビニリデンフルオライドのみなら
ず、ステンレス鋼及びセラミック部材；膜の構造内に捕
捉した或は膜表面に付設した活性吸着材（例えばイオン
交換樹脂、活性炭、特定溶質のためのリガンド）；エポ
キシでシールした膜により構成される分離要素；ハウジ
ング本体に直交する、のみならず、相互に平行ではない
連結用の各ポート、におけるものがある。最後に、本発
明を、半導体工業での需要並びに、そうした工業内での
或る特定の用途に対するものとして参照したが、安全
性、封入及びフィルター交換の容易性、もまた臨界的で
ある工業、例えば原子力、生物、生物工学、薬物、の各
工業でも同様の需要がある。
が、本発明の内で多くの変更を成し得ることを理解され
たい。本発明によりカバーされ得る変更例には、ＵＦ
膜、ＲＯ膜；螺旋巻付け及び円盤状の分離要素；任意の
数のその他のポリマー、例えばポリテトラフルオロエチ
レン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエーテ
ルスルホンそしてポリビニリデンフルオライドのみなら
ず、ステンレス鋼及びセラミック部材；膜の構造内に捕
捉した或は膜表面に付設した活性吸着材（例えばイオン
交換樹脂、活性炭、特定溶質のためのリガンド）；エポ
キシでシールした膜により構成される分離要素；ハウジ
ング本体に直交する、のみならず、相互に平行ではない
連結用の各ポート、におけるものがある。最後に、本発
明を、半導体工業での需要並びに、そうした工業内での
或る特定の用途に対するものとして参照したが、安全
性、封入及びフィルター交換の容易性、もまた臨界的で
ある工業、例えば原子力、生物、生物工学、薬物、の各
工業でも同様の需要がある。
【００２３】
【発明の効果】デッド容積が極めて小さく、交換が容易
であり、交換に際して漏出が僅か或は全くない膜ろ過モ
ジュールが提供され、ライン内構成及びＴ字型形状の長
所を合わせ持つ膜ろ過モジュールが提供される。
であり、交換に際して漏出が僅か或は全くない膜ろ過モ
ジュールが提供され、ライン内構成及びＴ字型形状の長
所を合わせ持つ膜ろ過モジュールが提供される。
【図１ａ】本発明に従う、全てのポートを上端部に有す
る、端部閉鎖モードを使用する膜ろ過モジュールの側方
断面図であり、単一端部型の中空糸を分離要素として含
み、液体はこの中空糸をその外側から内側に透過する。
る、端部閉鎖モードを使用する膜ろ過モジュールの側方
断面図であり、単一端部型の中空糸を分離要素として含
み、液体はこの中空糸をその外側から内側に透過する。
【図１ｂ】図１ａの膜ろ過モジュールにおける流れパタ
ーンを例示する側方断面図である。
ーンを例示する側方断面図である。
【図２ａ】本発明に従う、全てのポートを上端部に有す
る、端部閉鎖モードを使用する膜ろ過モジュールの側方
断面図であり、単一端部型の中空糸を分離要素として含
み、液体はこの中空糸をその内側から外側に透過する。
る、端部閉鎖モードを使用する膜ろ過モジュールの側方
断面図であり、単一端部型の中空糸を分離要素として含
み、液体はこの中空糸をその内側から外側に透過する。
【図２ｂ】図２ａの膜ろ過モジュールにおける流れパタ
ーンを例示する側方断面図である。
ーンを例示する側方断面図である。
【図３ａ】本発明に従う、全てのポートを上端部に有す
る、接線方向流れモードを使用する膜ろ過モジュールの
側方断面図であり、両端部型の中空糸を分離要素として
含み、液体はこの中空糸をその内側から外側に透過す
る。
る、接線方向流れモードを使用する膜ろ過モジュールの
側方断面図であり、両端部型の中空糸を分離要素として
含み、液体はこの中空糸をその内側から外側に透過す
る。
【図３ｂ】図３ａの接線方向流れモードでの膜ろ過モジ
ュールにおける流れパターンを例示する側方断面図であ
る。
ュールにおける流れパターンを例示する側方断面図であ
る。
【図３ｃ】図３ａの接線方向流れモードを使用する膜ろ
過モジュールの、送給物及び残留物のための各ポートを
逆転した場合の流れパターンを例示する側方断面図であ
る。
過モジュールの、送給物及び残留物のための各ポートを
逆転した場合の流れパターンを例示する側方断面図であ
る。
【図４ａ】プリーツ付きの膜を分離要素として使用する
点を除き図１ａと類似の、単一端部型の膜ろ過モジュー
ルの側方断面図である。
点を除き図１ａと類似の、単一端部型の膜ろ過モジュー
ルの側方断面図である。
【図４ｂ】図４ａの膜ろ過モジュールの流れパターンを
例示する側方断面図である。
例示する側方断面図である。
【図５】図４ａのプリーツ付きの膜である分離要素の上
流側及び下流側に、スぺーサーにより流路を形成した状
態を示す部分拡大斜視図である。
流側及び下流側に、スぺーサーにより流路を形成した状
態を示す部分拡大斜視図である。
【図６】図１ａの、中空糸の内腔及び各中空糸間の空間
により形成された流路を示す部分拡大断面図である。
により形成された流路を示す部分拡大断面図である。
１、２、３、４ 膜ろ過モジュール １１、２３、４１ 通気ポート １２、２１、４２ 送給物ポート １３、２２、４３ 透過物ポート １０、２０、４０ 端部キャップ １４、２４、３４、４４ 分離要素 １５、２５、３５、４５ 中央流れ導管 １６、２６、４６ ハウジング １７、３７、４７ 送給物チャンバ １９、２７、３８、４９ 透過物チャンバ ３０ 上部端部キャップ ３２ 中央ポート ３３ 出口ポート ３６ａ 底部端部キャップ ３６ｂ 円筒形状シェル ３９ 残留物チャンバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 71/26 Ｂ０１Ｄ 71/26 71/68 71/68
Claims (15)
- 【請求項１】 流体分離モジュールであって、 第１の端部及び第２の端部を有するハウジングと、 該ハウジングに格納された分離要素にして、ハウジング
の内部を第１の容積部分及び第２の容積部分に分割し、
微孔質膜、限外ろ過膜或は逆浸透膜を含む膜から構成さ
れ、膜の上流側及び下流側には一連の流路を含んでなる
分離要素と、 ハウジングの第１の端部に位置付けられ、ハウジング内
部に流体を導入するため及びハウジング内部から流体を
除去するための、第１の連結手段及び第２の連結手段か
らなる少なくとも２つの連結手段と、 第１の連結手段に付設され、ハウジング内部を該ハウジ
ングの長手方向に第２の端部に向けて伸延し、第１の連
結手段からの全ての流れを第２の端部に或はその逆に配
向する中央導管と、 を含み、 ハウジングの第２の端部が第１の容積部分と流体連通さ
れ、 ハウジングの第２の容積部分が第２の連結手段と流体連
通され、 第１の連結手段及び第２の連結手段の一方に導入された
流体が分離要素によってプロセス処理され、第１の連結
手段及び第２の連結手段の他方に少なくとも部分的に収
集される流体分離モジュール。 - 【請求項２】 ハウジングの第１の端部に位置付けられ
た第３の連結手段にして、ハウジングの第１の容積部分
或は第２の容積部分と流体連通する請求項１に記載の流
体分離モジュール。 - 【請求項３】 膜を横断して流体を接線方向に流動させ
るための手段を含んでいる請求項２に記載の流体分離モ
ジュール。 - 【請求項４】 膜が中空糸膜の形態の膜である請求項
１、２或は３に記載の流体分離モジュール。 - 【請求項５】 膜が平坦なシート状の膜である請求項
１、２或は３に記載の流体分離モジュール。 - 【請求項６】 平坦なシート状の膜が、中央導管を取り
巻くプリーツ付きのカートリッジフィルターである請求
項５に記載の流体分離モジュール。 - 【請求項７】 第１の連結手段が、分離するべき成分を
含む送給物としての流体を受け、第２の連結手段が、膜
を通過する流体を収集する請求項１、２或は３に記載の
流体分離モジュール。 - 【請求項８】 第２の連結手段が、分離するべき成分を
含む送給物としての流体を受け、第１の連結手段が、膜
を通過する流体を収集する請求項１、２或は３に記載の
流体分離モジュール。 - 【請求項９】 一連の流路が実質的に障害を有さない請
求項１、２或は３に記載の流体分離モジュール。 - 【請求項１０】 ハウジングの第２の端部の位置に、流
体を収集し、収集した流体をハウジング内で第１の端部
に向けて分配するチャンバを含んでいる請求項１、２或
は３に記載の流体分離モジュール。 - 【請求項１１】 膜が、超高分子重量のポリエチレンか
ら形成される請求項１から１０の何れかに記載の流体分
離モジュール。 - 【請求項１２】 膜がポリエーテルスルホン或はポリス
ルホンから形成される請求項１から１０の何れかに記載
の流体分離モジュール。 - 【請求項１３】 膜が、流体に含まれる或る成分を吸着
するための手段を含んでいる請求項１から１０の何れか
に記載の流体分離モジュール。 - 【請求項１４】 膜が、膜に埋入した樹脂粒状物を有し
ている請求項１３の流体分離モジュール。 - 【請求項１５】 膜が、化学的成分を使用して改変した
表面である請求項１３の流体分離モジュール。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/674,599 US5762789A (en) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | Disposable membrane module with low-dead volume |
| US674599 | 1996-06-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1066836A true JPH1066836A (ja) | 1998-03-10 |
| JP3466878B2 JP3466878B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=24707226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18605997A Expired - Lifetime JP3466878B2 (ja) | 1996-06-28 | 1997-06-27 | デッド容積の少ない使い捨て型の膜モジュール |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5762789A (ja) |
| EP (1) | EP0815928B1 (ja) |
| JP (1) | JP3466878B2 (ja) |
| KR (1) | KR100240857B1 (ja) |
| CN (2) | CN1138585C (ja) |
| DE (2) | DE815928T1 (ja) |
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