JPH11508488A

JPH11508488A - 分離システムおよび方法

Info

Publication number: JPH11508488A
Application number: JP9505282A
Authority: JP
Inventors: リオ，ルイ; アレックス，トニー; グセル，トーマス・シー; ギルダースリーブ，マイケル・アール
Original assignee: Pall Corp
Current assignee: Pall Corp
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 1999-07-27
Also published as: EP0848642A1; CN1193289A; AU6407796A; US6322698B1; AU703488B2; CA2225909A1; KR19990028592A; WO1997002087A1

Abstract

(57)【要約】濾過を高める目的で膜モジュールに振動運動を付与するための駆動機構を備えた振動分離システム。膜モジュールは、それぞれ透過膜を備えている、相互に固定された１または２以上のフィルター要素を含んでいる。膜モジュールに付与された振動運動は透過膜の地点で動的流動境界層を発生させる。この流体剪断境界層が今度は微粒子を持ち上げることで、膜の詰まりが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】分離システムおよび方法発明の背景１．発明の分野本発明は振動分離システムと、振動分離システムに使用できる膜モジュールおよびその他の部品に関する。２．従来技術の説明分離装置は、典型的には流体の１または２以上の成分をその流体の他の成分から分離するために利用される。ここで用いた「流体」なる用語は、液体、気体、ならびに液体、気体および／もしくは固体の混合物および組合わせを包含する。分離装置では、例えば、古典的すなわち粒子の分離、精密濾過、限外濾過、ナノ濾過、逆浸透（ハイパー濾過）、透析、電気透析、予備蒸発(prevaporation)、水分割(water splitting)、篩い分け、アフィニティー分離、アフィニティー精製、アフィニティー収着、クロマトグラフィー、ゲル濾過、細菌学的濾過、および凝集(coalescence)を含む多様な一般的なプロセスが行われている。代表的な分離装置としては、デッドエンド(dead end)フィルター、オープンエンド(open end)フィルター、直交流フィルター、ダイナミック・フィルター、振動分離フィルター、使い捨てフィルター、逆洗浄、逆吹込み(blowback)および溶剤洗浄による場合を含む再生可能なフィルター、ならびに上記の各種分離装置の２以上の異なる側面を備えたハイブリッド・フィルターを挙げることができる。従って、ここで用いた「分離」なる用語は、濾過をはじめとして、流体の１または２以上の成分をその流体の残りの成分から分離する全てのプロセスを包含する意味であると理解されたい。「フィルター」なる用語は、流体の１または２以上の成分を、これらの成分をその流体の残りの成分から分離するために通過させることができる任意の材料からなる、あらゆる媒体を包含する意味であると理解されたい。分離を受ける流体の各種成分とこれらの分離プロセスの生成物を表すのに用いる用語は、用途（例、液体または気体濾過）や、利用した分離システム（例、デッドエンドまたはオープンエンドシステム）に応じて大幅に変動しうるが、簡明のために本明細書では次の用語を用いることにする。分離システム流入する流体はプロセス流体と呼ぶことにし、これは分離を受ける全ての流体を包含する意味である。分離媒体を通過する流体の部分を透過物(permeate)と呼ぶことにし、これは濾液ならびに他の用語で呼ばれるものを含む意味である。分離媒体を通過しない流体の部分を保持物(retentate)と呼ぶことにし、これは濃縮物、ブリード流体ならびに他の用語で呼ばれるものを含む意味である。実質的に全ての分離システムにおける共通の問題点は、フィルター、例えば、透過膜（透過性の膜）の目詰まり(blinding)または詰まり(fouling)である。フィルターの上流側から下流側に向かってフィルターを通過していく透過物は、フィルターの上流側に隣接した、プロセス流体とは組成が異なる保持物の層を残していく。この保持物の層は、フィルターに結合してその細孔を詰まらせてフィルターの詰まりを生ずる成分を含有しているか、または停滞した境界層としてとどまることがあり、そのどちらもフィルターの下流側に向かってフィルターを通過しようとしている成分の移動を妨げる。本質的に、単位時間当たりフィルターを通過する物質移動、即ち、流束が減少して、フィルターの本来の篩い分けまたは捕捉能力に悪影響を及ぼすことがある。或る種のフィルターシステムでは、フィルターとフィルター表面に隣接する流体の層を互いに対して急に動かすとフィルターの詰まりが著しく低減することはよく知られている。その結果、フィルターの寿命が長くなり、透過物の流量が向上する。本質的に、流体とフィルターとの間の相対的運動を発生させるのに現在利用されている分離技術は、直交流フィルターシステムとダイナミックフィルターシステムの２種類である。直交流システムでは、典型的にはフィルターの表面と恐らくはフィルターハウジングの内面により拘束された狭い通路を通るように多量の流体を送り込んで、フィルターを横断する流体の好ましい運動を発生させる。例えば、プロセス流体を、境界層を崩壊させて逆混合するのに十分な高い速度でフィルターの上流表面を横切るようにポンプ搬送する。直交流フィルターシステムに共通の固有の弱点は、フィルターシステムの入口と出口の間にかなりの圧力降下を生ずることである。具体的には、フィルターシステムに流入するプロセス流体は、高い流速を発生させるために大きな圧力下にあるが、プロセス流体をフィルターの上流側の表面を斜めに（接線方向に）横断して分散させる際に圧力は急激に低下する。このフィルターの上流側の表面を斜めに横切る圧力低下は、膜の前後での圧力（経膜圧力）の不均一さ、即ち、フィルターの上流側と下流側の間でフィルターを通る圧力差（差圧）を生ずる。この経膜圧力の不均一さがフィルターの詰まりを増大させる傾向がある。その結果、フィルターのある領域が他の領域より急速に詰まることがあるため、フィルターの寿命と効率が低減する。また、そのために直交流システムのスケールアップは困難となる。一般に、フィルターシステムのスケールアップは別のフィルター要素を追加することにより行われるが、フィルター要素の追加は圧力差を増大させ、より大きな不均一さをもたらすからである。さらに、プロセス流体中の多くの成分が、直交流フィルターシステムに用いられる高い流量に耐えることができない。例えば、多くの生物学的流体の最高許容速度は、停滞した境界層を減少または解消するような十分な逆混合を可能にするには遙かに低い。さらに、直交流システムでの濾過量に比べて高い供給量が必要であることから、システムを通る多くの供給流の再循環が必要となり、これも望ましくない。ダイナミック・フィルターシステムは、フィルター表面を横断するように流体を送り込むのに、大きな圧力差を利用するのではなく、流体に隣接した回転要素のような移動可能な構造要素を駆動させることで、直交流フィルターシステムに付随する問題点の多くを克服する。ダイナミック・フィルターシステムは多様な形態で製作されうる。広範に利用されている形態は円筒型装置とディスク型装置の２つである。この２つの形態のそれぞれの中にまた多くの設計変更例が存在する。円筒型装置では、円筒形のフィルター要素が円筒形の外筒またはフィルターハウジングのすぐ内側に同心に配置される。プロセス流体をフィルター要素と外筒の間の隙間に導入し、フィルター要素または外筒のいずれかを共通軸を回転軸として回転させる。フィルター要素または外筒が回転している間に、隙間の内部のプロセス流体の１または２以上の成分がフィルター要素を通過し、透過物として回収される。フィルター要素または外筒を隙間の内部のプロセス流体に対して回転させるとフィルター要素の詰まりが著しく低減するため、円筒形装置は非常に効率的である。しかし、製造および運転上の制限により、円筒形装置は大きくすることができない。例えば、フィルター要素の直径の制約のためフィルターの表面積を増大させることは困難である。ディスク型装置では、１組の円板型フィルター要素（フィルターディスク）を共通軸に沿って平行に積み重ねてフィルターハウジング内に配置する。この装置では、流体の運動はフィルターディスク自体を回転させるか、またはフィルターディスクの間に挟み込んだ不透過性の１組のディスクを回転させることにより発生させる。ディスク型装置は直交流装置および円筒型装置の難点のいくつかを克服するが、設計が複雑であるという欠点がある。さらに、ディスク型装置のハウジング容積に対するフィルター表面積の比は円筒型装置に比べれば優れているかもしれないが、この比はなおかなり低い。多くの従来のダイナミック・フィルターシステムにおける共通の懸念は、効果的な濾過には高いエネルギーが必要なことである。典型的には、装置を回転させる際に、エネルギー要求が極めて高くなることがある。具体的には、システムの回転部分の高い慣性モーメントに打ち勝ち、さらに高い回転速度を保持するのに著しいエネルギーが利用されることがある。ダイナミック・フィルターシステムに伴う別の懸念は、経膜圧力の不均一さである。回転システムでは、条件によっては不均一な経膜圧力を生ずる流体力学状態をもたらすことがあり、これがフィルターの優先的な詰まりを引き起こすことがある。このような状態は一般に高粘度の流体および高濃度の固形分を含有する流体の濾過において起こる。従来の一部のダイナミックフィルターシステムに付随する別の難点は、その場で清浄化する、即ち、システムを完全に分解せずに清浄化することが非常に難しいことである。従来のダイナミックシステムは典型的には多部品からなるハウジング、フィルターユニット、および回転ユニットを備えており、そのどれにも亀裂や裂け目が多発しやすい。さらに、フィルターユニットと回転ユニットの構成とハウジング内の配置は、ハウジング内に停滞した領域または流速の低い領域を生ずるようになされることが多い。これらの亀裂、裂け目、停滞した領域、および低流速の領域はどれも、その場での清浄化による除去が困難または不可能なことがある汚染物質を集めて収容する場所となる。さらに、Ｏリングなどのシール部材が流体の流れに対するバリアーとなって、汚染物質の集まる部位となる。フィルターディスクを所定振動数で振動させる振動ダイナミックフィルターシステムも、関連の特許公報を調べるとわかるように周知となっている。例えば、米国特許第4,526,688 号は、膜支持構造物と濾過装置に周期的に衝撃を与えてフィルターケーキをフィルターから叩き落とすようにした衝撃型システムを提案している。米国特許第4,545,969 号では、固定されたフィルターに平行に振動させる剪断(shearing)プレートを使用する。米国特許第3,970,564 号は、フィルターと垂直な方向にフィルターを機械的に振動させるシステムを開示している。振動の発生には、米国特許第4,253,962 号に見られるように超音波トランスデューサーも用いられてきた。典型的には、振動ダイナミック濾過システムでは、濾過表面積とシステムの重量の一方を犠牲にしなければならない。濾過の表面積を増大させることは常に望ましい。しかし、表面積の増大は通常は濾過システムの総重量の増加を伴う。重さは、例えば、大きさや輸送性の制約のため全ての濾過システムにとって一般に問題となるが、振動濾過システムでは特に重要である。物体の重量が増加すると、その慣性モーメントも増加する。従って、振動濾過システムの重量増加は、そのシステムの振動推進力をより大きくして、増大した慣性モーメントに打ち勝つための追加のエネルギーが必要になることを意味するので、効率は低くなる。現在の最新の振動濾過システムでも、この表面積と重量の二律背反の問題が十分に解決されていない。例えば、典型的な振動濾過システムは、ハウジングが大きくて容積も大きいので、半端な重さのものではない。このシステムはまた、ハウジングの容積に対するフィルター表面積の比も低い。発明の要約本発明の振動分離システム、膜モジュール、および他の部品は、システムの容積を実質的に増加させずに、濾過に利用可能な表面積の増大を図った、信頼できる効果的かつ効率的なシステムを提供することにより、従来技術の制限を克服する。この振動分離システム、膜モジュール、および他の部品は多様な分離用途に利用できる。１側面によると、本発明は向上した濾過を行うための振動濾過システムに関する。この振動分離システムは、膜モジュール、駆動機構、プロセス流体入口、および透過物出口から構成される。膜モジュールは積み重ねられた複数のフィルター要素を含み、各フィルター要素は、エッチング加工された金属製膜支持プレートと、上流側および下流側の表面を持つ透過膜とを備えている。透過膜の下流側の表面は、エッチング加工された金属製膜支持プレートが 0.002〜0.040 インチの範囲内の厚みを持つ第１領域においてこの膜支持プレートに固定されている。プロセス流体入口は、プロセス流体を振動分離システムに供給するように、各透過膜の上流側の表面と連通している。透過物出口は各透過膜の下流側の表面と連通している。駆動機構は膜モジュールに振動運動を付与するために膜モジュールに連結されている。本発明の別の側面によると、振動分離システムは、それ1 れが上流側および下流側の表面を持つ透過膜と膜支持プレートとを備えている複数の積み重なったフィルター要素を有する膜モジュール、この膜モジュールに連結された駆動機構、透過膜の上流側の表面と連通しているプロセス流体入口、ならびに透過膜の下流側の表面と連通している透過物出口から構成される。透過膜の下流側の表面は約 0.002〜0.040 インチの範囲内の厚みを持つ膜支持プレートの第１領域において膜支持プレートに固定されている。さらに、この膜モジュールは、フィルター表面積／容積比が少なくとも約100 ft²/ft³である。駆動機構は各透過膜の上流側の表面での詰まりに抗するようにフィルター要素に振動運動を付与する。本発明の別の側面によると、振動分離システムは膜モジュール、駆動機構、プロセス流体入口、および透過物出口から構成される。膜モジュールは少なくとも第１および第２の膜支持プレートを備えており、各膜支持プレートは、プロセス流体側と、透過物側と、このプロセス流体側と透過物側との間を貫通している１または２以上の開口とを有する。膜モジュールはさらに、それぞれ上流側および下流側の表面を持ち、その下流側の表面はそれぞれ第１および第２の膜支持プレートのプロセス流体側に固定されている、少なくとも第１および第２の透過膜を備えている。透過膜は開口部を覆って固定されている。第１および第２の膜支持プレートの透過物側は、対をなして相互に固定され、それによりその間に透過物室を形成する。この透過物室は膜支持プレートの開口部を経て第１および第２の透過膜に連通している。プロセス流体入口は各透過膜の上流側の表面と連通し、透過物出口は透過物室と連通している。駆動機構は膜モジュールに振動運動を付与するためにこれに連結されている。本発明の別の側面によると、振動分離システムは膜モジュール、駆動機構、プロセス流体入口、および透過物出口から構成される。膜モジュールは、それぞれプロセス流体側と透過物側とを有する第１、第２および第３の積み重なった膜支持プレート、ならびにそれぞれ上流側および下流側の表面を持ち、下流側の表面が第１、第２および第３の膜支持プレートのプロセス流体側に固定されている第１、第２および第３の透過膜とを備えている。この膜モジュールはまた、プロセス流体室および透過物室を備えている。プロセス流体室は第１および第２の膜支持プレートのプロセス流体側の間に形成され、実質的に構造物を全く有していないため、プロセス流体と透過膜との間の動的流動（ダイナミッックフロー）を増強する。透過物室は第２および第３の膜支持プレートの透過物側の間に形成され、透過物と膜支持プレートとの間の動的流動を低減させるための配置を備えている。プロセス流体入口はプロセス流体室と連通し、透過物出口は透過物室と連通している。駆動機構は膜モジュールに振動運動を付与するためにこれに連結されている。本発明の別の側面によると、振動分離システムは、膜モジュール、駆動機構、プロセス流体入口、および透過物出口から構成される。膜モジュールは複数のフィルター要素を含む。各フィルター要素は、外周領域(outer periphery region) を持つ膜支持プレートと、上流側および下流側の表面を持つ少なくとも１つの透過膜とを備えている。透過膜の下流側の表面は膜支持プレートに固定されている。膜モジュールはさらに、各透過膜の上流側の表面と連通しているプロセス流体室および各透過膜の下流側の表面と連通している透過物室とを備えている。複数のフィルター要素は、外周領域の積層により壁の片側のプロセス流体室および透過物室を壁の反対側の周囲環境から隔離する隔壁を形成するように相互に固定されている。プロセス流体入口は各プロセス流体室と連通し、透過物出口は各透過物室と連通している。駆動機構は膜モジュールに振動運動を付与するためにこれに連結されている。本発明の別の側面によると、振動分離システムは、概ね円筒形の膜モジュール、駆動機構、プロセス流体入口、および透過物出口から構成される。概ね円筒形の膜モジュールは、複数の薄い金属製膜支持プレートと、複数の透過膜とを備えている。薄い金属製膜支持プレートはそれぞれ、プロセス流体側、透過物側、内周領域(inner periphery region)、外周領域、および中間領域を有する。各透過膜は上流側および下流側の表面を有する。各透過膜の下流側の表面は薄い金属製膜支持プレートのプロセス流体側の面で前記中間領域に固定されている。複数の薄い金属製膜支持プレートは、外部壁面を形成するように外周領域を積層し、かつ内部壁面を形成するように内周領域を積層することにより相互に固定されている。内部壁面と外部壁面の１つは、これに近接して軸方向に配置された導管を有する。プロセス流体入口は透過膜の上流側の表面と連通し、透過物出口は透過膜の下流側の表面と連通している。駆動機構は、膜モジュールに振動運動を付与するためにこれに連結されている。別の側面において、本発明は膜分離ユニットに関する。この膜分離ユニットは、膜モジュール、プロセス流体入口、透過物出口、および保持物出口から構成される。膜モジュールは積み重なった複数のフィルター要素を含む。各フィルター要素は、上流側の表面と下流側の表面とを持つ透過膜と、エッチング加工された金属製膜支持プレートとを備えている。透過膜の下流側の表面は、エッチング加工された金属製膜支持プレートが約 0.002〜0.040 インチの範囲内の厚みを持つ第１領域においてこの膜支持プレートに固定されている。プロセス流体入口、透過物出口および保持物出口は、膜モジュールに連結されている。プロセス流体入口は透過膜の上流側の表面と連通している。透過物出口は、膜モジュールからの透過物の除去を容易にするため透過膜の下流側の表面と連通している。保持物出口は透過膜の上流側の表面と連通していて、膜モジュールからの保持物の除去を容易にしている。本発明の別の側面によると、膜分離ユニットは、膜モジュール、プロセス流体入口、透過物出口、および保持物出口から構成される。膜モジュールは積み重なった複数のフィルター要素を含む。各フィルター要素は、上流側の表面と下流側の表面とを持つ透過膜と、膜支持プレートとを備えている。透過膜の下流側の表面は、膜支持プレートが約 0.002〜0.040 インチの範囲内の厚みを持つ第１領域においてこの膜支持プレートに固定されている。この膜モジュールは、フィルター表面積／容積比が少なくとも約100 ft²/ft³である。プロセス流体入口、透過物出口および保持物出口は、膜モジュールに連結されている。プロセス流体入口は透過膜の上流側の表面と連通している。透過物出口は、膜モジュールからの透過物の除去を容易にするため透過膜の下流側の表面と連通している。保持物出口は透過膜の上流側の表面と連通していて、膜モジュールからの保持物の除去を容易にしている。本発明の別の側面によると、膜分離ユニットは、膜モジュール、プロセス流体入口、透過物出口、および保持物出口から構成される。膜モジュールは複数のフィルター要素を含む。各フィルター要素は、外周領域を有する薄い金属製膜支持プレートと、上流側の表面と下流側の表面とを有する少なくとも１つの透過膜とを備えている。透過膜の下流側の表面は膜支持プレートに固定されている。膜モジュールはさらに、各透過膜の上流側の表面と連通しているプロセス流体室および各透過膜の下流側の表面と連通している透過物室とを備えている。フィルター要素は、外周領域の積層により壁の片側のプロセス流体室および透過物室を壁の反対側の周囲環境から隔離する隔壁を形成するように相互に固定されている。プロセス流体入口、透過物出口および保持物出口は、膜モジュールに連結されている。プロセス流体入口は各プロセス流体室と連通している。透過物出口は、膜モジュールからの透過物の除去を容易にするために各透過物室と連通している。保持物出口は各プロセス流体室と連通していて、膜モジュールからの保持物の除去を容易にしている。本発明の別の側面によると、膜分離ユニットは、概ね円筒形の膜モジュール、プロセス流体入口、透過物出口、および保持物出口から構成される。概ね円筒形の膜モジュールは、複数の薄い金属製膜支持プレートと、複数の透過膜とを備えている。薄い金属製膜支持プレートはそれぞれ、プロセス流体側、透過物側、内周領域、外周領域、および内周領域と外周領域との中間の領域を有する。各透過膜は上流側の表面および下流側の表面を有する。各透過膜の下流側の表面は薄い金属製の各膜支持プレートのプロセス流体側の前記中間領域に固定されている。複数の薄い金属製膜支持プレートは、外部壁面を形成するように外周領域を積層し、かつ内部壁面を形成するように内周領域を積層することにより相互い固定されている。内部および外部の積層壁面の少なくとも１つは、これに近接して軸方向に配置された導管を有する。プロセス流体入口、透過物出口および保持物出口は、膜モジュールに連結されている。プロセス流体入口は透過膜の上流側の表面と連通している。透過物出口は、膜モジュールからの透過物の除去を容易にするために透過膜の下流側の表面と連通している。保持物出口は透過膜の上流側の表面と連通していて、膜モジュールからの保持物の除去を容易にしている。プロセス流体入口、透過物出口および保持物出口の少なくとも１つは、この軸方向に配置された導管と連通している。本発明の別の側面によると、膜分離ユニットは、膜モジュール、プロセス流体入口、プロセス流体出口、透過物出口、および保持物出口から構成される。膜モジュールは積み重なった複数のフィルター要素を含む。各フィルター要素は、上流側の表面と下流側の表面とを持つ透過膜と、膜支持プレートとを備えている。透過膜の下流側の表面は膜支持プレートに固定されている。プロセス流体入口は膜モジュールに連結され、膜モジュールにプロセス流体を導入するために各透過膜の上流側の表面の第１領域に連通している。プロセス流体出口は膜モジュールに連結され、プロセス流体入口と透過膜の上流側の表面の第１領域との間で各透過膜の上流側の表面に連通している。保持物出口は膜モジュールに連結され、各透過膜の上流側の表面の第２領域に連通している。透過物出口は膜モジュールに連結され、各透過膜の下流側の表面と連通している。本発明の別の側面によると、膜分離ユニットは、膜モジュール、プロセス流体入口、保持物出口、保持物入口、および透過物出口から構成される。膜モジュールは積み重なった複数のフィルター要素を含む。各フィルター要素は、膜支持プレートと、上流側の表面と下流側の表面とを持つ透過膜とを備えている。透過膜の下流側の表面は膜支持プレートに固定されている。プロセス流体入口は膜モジュールに連結され、膜モジュールにプロセス流体を導入するために各透過膜の上流側の表面の第１領域に連通している。保持物出口は膜モジュールに連結され、透過膜の上流側の表面の第２領域に連通している。保持物入口は膜モジュールに連結され、保持物出口と透過膜の上流側の表面の第２領域との間で各透過膜の上流側の表面に連通している。透過物出口は膜モジュールに連結され、各透過膜の下流側の表面と連通している。本発明の別の側面によると、膜分離ユニットは、膜モジュール、プロセス流体入口、プロセス流体出口、保持物出口、保持物入口、および透過物出口から構成される。膜モジュールは積み重なった複数のフィルター要素を含む。各フィルター要素は、膜支持プレートと、上流側の表面と下流側の表面とを持つ透過膜とを備えている。透過膜の下流側の表面は膜支持プレートに固定されている。プロセス流体入口は膜モジュールに連結され、膜モジュールにプロセス流体を導入するために各透過膜の上流側の表面の第１領域に連通している。プロセス流体出口は膜モジュールに連結され、プロセス流体入口と透過膜の上流側の表面の第１領域との間で各透過膜の上流側の表面に連通している。保持物出口は膜モジュールに連結され、各透過膜の上流側の表面の第２領域に連通している。保持物入口は膜モジュールに連結され、保持物出口と透過膜の上流側の表面の第２領域との間で各透過膜の上流側の表面に連通している。透過物出口は膜モジュールに連結され、各透過膜の下流側の表面と連通している。本発明の別の側面によると、膜分離ユニットは、膜モジュール、プロセス流体入口、透過物出口、および保持物出口から構成される。膜モジュールは積み重なった複数のフィルター要素、上プレートアセンブリ、および下プレートアセンブリを備えている。各フィルター要素は、上流側の表面と下流側の表面とを持つ透過膜と、膜支持プレートとを備えている。透過膜の下流側の表面は膜支持プレートに固定されている。積み重なったフィルター要素は、上プレートアセンブリと下プレートアセンブリとの間に装着されている。フィルター要素は実質的に円錐形の形状を有する。プロセス流体入口、透過物出口および保持物出口は膜モジュールに連結されている。プロセス流体入口は透過膜の上流側の表面と連通している。透過物出口は、膜モジュールからの透過物の除去を容易にするため透過膜の下流側の表面と連通している。保持物出口は透過膜の上流側の表面と連通していて、膜モジュールからの保持物の除去を容易にしている。本発明の別の側面によると、膜分離ユニットは、膜モジュール、プロセス流体入口、透過物出口、および保持物出口から構成される。膜モジュールは積み重なった複数のフィルター要素、実質的に凹面の下面を有する上プレートアセンブリ、および実質的に凸面の上面を有する下プレートアセンブリを備えている。各フィルター要素は、上流側の表面と下流側の表面とを持つ透過膜と、膜支持プレートとを備えている。透過膜の下流側の表面は膜支持プレートに固定されている。積み重なったフィルター要素は、上プレートアセンブリと下プレートアセンブリとの間に装着されていて、それにより膜支持プレートを実質的に円錐形に形づけている。プロセス流体入口、透過物出口および保持物出口は膜モジュールに連結されている。プロセス流体入口は透過膜の上流側の表面と連通している。透過物出口は、膜モジュールからの透過物の除去を容易にするため透過膜の下流側の表面と連通している。保持物出口は透過膜の上流側の表面と連通していて、膜モジュールからの保持物の除去を容易にしている。本発明の別の側面によると、膜分離ユニットは、膜モジュール、プロセス流体入口、透過物出口、および保持物出口から構成される。膜モジュールは積み重なった複数のフィルター要素を含む。各フィルター要素は、上流側の表面と下流側の表面とを持つ透過膜、およびプロセス流体側と透過物側とを持つ膜支持プレートを備えている。透過膜の下流側の表面は、約 0.002〜0.04インチの範囲内の厚みを持つ膜支持プレートの第１領域においてこの膜支持プレートのプロセス流体側に固定されている。フィルター要素は、膜支持プレートの透過物側が互いに接触して透過物室を形成するように対をなして相互に固定されている。透過膜の間にはオープン（開放）流路が形成されている。このオープン流路は実質的に構造物を有していない。この膜モジュールは、フィルター表面積／容積比が少なくとも約100 ft²/ft³である。プロセス流体入口、透過物出口および保持物出口は、膜モジュールに連結されている。プロセス流体入口はオープン流路と連通している。透過物出口は、膜モジュールからの透過物の除去を容易にするため透過物室と連通している。保持物出口はオープン流路と連通していて、膜モジュールからの保持物の除去を容易にしている。別の側面によると、本発明はフィルター要素に関する。このフィルター要素は、透過膜と膜支持プレートとから構成される。透過膜は約 0.002〜0.040 インチの範囲内の厚みを持つ膜支持プレートの第１領域において膜支持プレートに固定されている。別の側面によると、本発明はフィルター要素に関する。このフィルター要素は、透過膜と膜支持プレートとから構成される。膜支持プレートはエッチング加工された金属製膜支持プレートである。透過膜は膜支持プレートに固定されている。別の側面によると、本発明はシールに関する。このシールは内周と外周を有する実質的に円形のリングと、この実質的に円形のリングの内周と外周の少なくとも一方に装着されたガスケットとから構成される。別の側面によると、本発明はシールに関する。このシールは複数の穴を有する実質的に円形のポリマー製リングと、この実質的に円形のポリマー製リングと共働する少なくとも１つの金属製インサートとから構成される。別の側面によると、本発明は分離方法に関する。この分離方法は、プロセス流体をプロセス流体入口から、複数のフィルター要素を有する膜モジュールに導入することからなる。プロセス流体を各フィルター要素の上流側の表面の第１領域に送りこむ。その後、複数のフィルター要素の前後で実質的に一定の圧力差を維持するのを容易にするために、プロセス流体を、プロセス流体入口と該上流側の表面の第１領域との間で複数の各フィルター要素の上流側の表面からプロセス流体出口を通るように向かわせる。この分離方法はまた、保持物を複数の各フィルター要素の上流側の表面の第２領域から保持物出口を通るように向かわせる。別の側面によると、本発明は分離方法に関する。この分離方法は、プロセス流体をプロセス流体入口から、複数のフィルター要素を有する膜モジュールに導入することからなる。プロセス流体を各フィルター要素の上流側の表面の第１領域に送りこむ。保持物は複数の各フィルター要素の上流側の表面の第２領域から保持物出口を通るように向かわせる。その後、複数のフィルター要素の前後で実質的に一定の圧力差を維持するのを容易にするために、保持物を、保持物出口と該上流側の表面の第２領域との間で複数の各フィルター要素の上流側の表面から保持物入口を通るように向かわせる。別の側面によると、本発明は分離方法に関する。この分離方法は、プロセス流体をプロセス流体入口から、複数のフィルター要素を有する膜モジュールに導入することからなる。プロセス流体を複数の各フィルター要素の上流側の表面の第１領域に送りこむ。その後、複数のフィルター要素の前後で実質的に一定の圧力差を維持するのを容易にするために、プロセス流体を、プロセス流体入口と該上流側の表面の第１領域との間で複数の各フィルター要素の上流側の表面からプロセス流体出口を通るように向かわせる。保持物は複数の各フィルター要素の上流側の表面の第２領域から保持物出口を通るように向かわせる。その後、複数のフィルター要素の前後で実質的に一定の圧力差を維持するのを容易にするために、保持物を、保持物出口と該上流側の表面の第２領域との間で複数の各フィルター要素の上流側の表面から保持物入口を通るように向かわせる。膜モジュールに付与された振動運動は、微粒子もしくはコロイド物質といった流体成分が透過膜の上流側の表面上に堆積するのを防止する傾向のある動的流動状態を発生させる。そのため、透過膜の閉塞または詰まりが実質的に低減し、透過物の除去が阻害されない。動的流動状態はプロセス流体に対するフィルター要素の運動により発生する。駆動機構が膜モジュールに振動運動を付与する。従って、フィルター要素も本質的に同じ振動数で振動する。しかし、プロセス流体はフィルター要素と同じ振動数での振動運動を示さない。そのため、プロセス流体とフィルター要素との間に相対的な運動が生じ、フィルター要素の詰まりを阻止する動的流動状態が創出される。本発明の振動分離システムは、改善された透過物の流量を通して流体濾過の向上を生ずる。濾過の向上は、例えば、プロセス流体内に含まれていた微粒子および／またはコロイド物質がフィルター要素の膜媒体上で堆積する量の減少により達成される。従って、膜媒体の詰まりおよび／または閉塞が著しく減少することにより、透過物の流量が改善される。さらに、それによってフィルター要素の使用寿命が増大し、清浄化および交換の間隔がより長くなる。本発明の振動分離システムは、流体の効果的かつ非常に効率的な濾過を与える。膜モジュールに対して非常に大きな振動力を誘導することができる駆動機構は、回転型のダイナミック濾過システムに利用されている標準的な駆動部材より少ない運転エネルギーですむ単純なモーター型の装置でよい。従って、低コストで終了の増大が見込める。本発明の振動分離システムはエネルギー効率がよい。本発明の振動分離システムでは、従来の回転型ダイナミック濾過システムのように全部の流体が動くのではなく、境界層のプロセス流体だけが動くのでよい。従って、その流体いかに高濃度または高粘性であるかに関係なく、振動システムのエネルギー要求量は実質的に同じである。その結果、本発明の振動分離システムは全ての流体に等しく効率的であり、特に流体を高濃度化するのに非常に適している。即ち、これは効果的かつ効率的な濃縮器である。極めて薄い金属製膜支持プレートの利用により、一定容積当たりの透過膜の表面積が増大した膜モジュールを実現することができる。この薄い金属製の膜支持プレートにより、寸法および重量に一定の制限がある膜モジュールに追加のフィルター要素を配置することが可能となる。どの振動濾過システムでも、重量は重要な因子となりうる。重量の減少は振動運動に要するエネルギーが少なくてすむことを意味する。従って、表面積が増大し、重量が低減した膜モジュールは、より効率的で、費用効果がより高い濾過システムであることを意味する。重量が大切な因子であるが、金属製の支持プレートは利用する。これは、膜モジュール内に大きな振動力を発生させる際に高強度の材料が必要となるからである。本発明の振動分離システムは、システムの各種の入口および出口に、スチームまたは苛性液といった洗浄液を流すだけで容易かつ効率的に清浄化することができる。代表的な振動分離システムは、ひび割れ、裂け目、停滞（よどんだ）領域などといった汚染物質を捕捉し易い構造部を実質的に持っていないため、容易かつ効率的に清浄化することができる。例えば、振動分離システムはＯリングの代わりに周囲の表面に突出しているガスケットを備える。この振動分離システムはまた試験も容易である。具体的には、例えば、滴定量減少(titre reduction)データまたは水流データを用いて、システムを分解せずに、振動分離システムの完全さ（一体性）を試験することができる。換言すると、システムの使用者は、その購入したシステムの完全さを試験し、これを効果的に清浄化してから、その所期の目的に使用することができる。図面の簡単な説明図１は本発明の振動分離システムのブロック図を示す。図２は本発明の振動分離システムの振動分離アセンブリの平面図である。図３は図２の切断線３−３に沿った振動分離アセンブリの部分断面正面図である。図４は図２の切断線４−４に沿った振動分離アセンブリの部分断面正面図である。図５は振動分離ダイナミック・フィルターアセンブリの膜モジュールの下プレートアセンブリのベースプレートの平面図である。図６は図５の切断線６−６に沿ったベースプレートの断面図である。図７は下プレートアセンブリのベースプレートの底面図である。図８は下プレートアセンブリの入口プレートの断面図である。図９は下プレートアセンブリの入口プレートの平面図である。図10は下プレートアセンブリの中央プレートの断面図である。図11は下プレートアセンブリの中央プレートの平面図である。図12は振動分離アセンブリの膜モジュールの上プレートアセンブリの平面図である。図13は上プレートアセンブリの上部プレートの断面図である。図14は上プレートアセンブリの上部プレートの平面図である。図15は上プレートアセンブリの上部プレートカバーの断面図である。図16は上プレートアセンブリの上部プレートカバーの平面図である。図17は膜モジュールのフィルター要素の膜支持プレートのプロセス流体側の平面図である。図18は薄い膜支持プレートの透過物側の平面図である。図19は膜支持プレートの部分断面図である。図20は膜モジュールの部分詳細断面図である。図21は図20の膜モジュールの部分詳細断面図である。図22はフィルター要素のない振動分離アセンブリの詳細断面図である。図23ａおよび23ｂは、膜モジュールの内側および外側シールの詳細平面図である。図23ｃ、23ｄ、23ｅ、および23ｆは内側および外側シールの各種部分の詳細断面図である。図24は振動分離アセンブリの別の態様の断面図である。好適態様の詳細な説明図１に示すように、本発明の振動分離システムの代表的な態様は、振動分離アセンブリ100 、プロセス流体の供給系統300 、保持物回収系統400 、および透過物回収系統500 を備えているものでよい。振動分離アセンブリ100 は一般に、駆動機構102 と膜モジュール104 とから構成され、膜モジュール104 は少なくとも１つのプロセス流体入口106 、保持物出口108 、透過物出口110 、プロセス流体出口112 、保持物入口113 、および透過物ドレイン114 を有する。膜モジュール 104 はさらに、図１には示していないが、１または２以上のフィルター要素を備えている。プロセス流体供給系統300 は振動分離アセンブリ100 のプロセス流体入口106 に接続され、プロセス流体を収容するタンク、バット、貯槽または他の容器302 を備えていてもよく、この容器302 は供給経路304 を経てプロセス流体入口106 に連結されている。プロセス流体供給系統300 はまたポンプアセンブリ306 を備えていてもよく、これはプロセス流体を容器302 から振動分離アセンブリ100 に移送するために供給経路304 に配置した容積型ポンプを含むものでよい。供給経路304 に連結された圧力センサー308 および温度センサー310 もプロセス流体供給系統300 に設けることができる。或いは、プロセス流体を任意の適当な加圧供給源から供給することも可能であり、プロセス流体供給系統300 は、ポンプアセンブリ306 に加えてまたは代えて、振動分離アセンブリ100 のプロセス流体入口 106 に向かって供給経路304 を通るプロセス流体の流れを制御する１または２以上の制御バルブおよび／または流量計を備えていてもよい。本発明の１側面によれば、プロセス流体供給系統300 はプロセス流体再循環ループを含んでいてもよい。例えば、プロセス流体再循環ループは、プロセス流体出口112 とプロセス流体容器302 との間に連結されたプロセス流体戻り経路312 からなるものでよい。この再循環ループはまたバルブ系統314 および／またはポンプアセンブリ（図示せず）を備えていてもよい。振動分離アセンブリ100 と容器302 との間でプロセス流体を再循環させる代わりに、プロセス流体再循環ループがプロセス流体出口112 をより直接的にプロセス流体入口106 に経路およびポンプアセンブリ（図示せず）を経て接続するようにしてもよい。プロセス流体再循環ループの機能は後で詳しく説明する。保持物回収系統400 は、振動分離アセンブリ100 の保持物出口108 に連結されている。振動分離システムがプロセス流体を膜モジュール104 のフィルター要素を繰り返し通過させるように設計された再循環システムである場合には、保持物回収系統400 は、保持物出口108 からプロセス流体容器302 に通じている保持物戻り経路402 を備えていてもよい。振動分離システムがプロセス流体を膜モジュール104 のフィルター要素、即ち振動分離アセンブリ100 を１回だけ通過させるように設計されている場合には、１もしくは２以上のバルブ404 を保持物戻り経路402 に連結して、保持物を別の保持物容器または貯槽414 に送りこむか、または振動分離システムから出ていくようにしてもよい。保持物回収系統400 はさらに、保持物を振動分離アセンブリ100 からプロセス流体容器302 に移送するためにポンプアセンブリ406(これは容積型ポンプでよい)を備えていてもよい。或いは、保持物回収系統400 は、ポンプアセンブリ406 に加えてまたは代えて、振動分離アセンブリ100 からプロセス流体容器302 に保持物流体を移送するために保持物戻り経路402 に連結された１または２以上の制御バルブおよび流量計を備えていてもよい。保持物戻り経路402 に連結された圧力センサー408 および温度センサー410 も、保持物回収系統400 に設けることができる。保持物戻り経路402 に連結されたバルブ412 も、膜モジュール104 に存在する保持物の流量を制御するために保持物回収系統400 に設けることができる。本発明の１側面によれば、保持物回収系統400 は保持物再循環ループを含んでいてもよい。例えば、保持物回収再循環ループは、ポンプアセンブリ406 の下流側で保持物入口113 と保持物戻り経路402 との間に連結された保持物再循環経路 416 からなるものでよい。この保持物再循環ループは、保持物再循環経路416 と保持物戻り経路402 との間の流れを制御するためのバルブ系統418 をさらに備えていてもよい。保持物出口108 と保持物入口113 との間で保持物を直接再循環させる代わりに、保持物再循環ループは、保持物貯槽414 またはプロセス流体容器 302 を通る経路およびポンプアセンブリ（図示せず）を経て、保持物出口108 を保持物入口113 により間接的に接続するようにしてもよい。保持物再循環ループの機能は後で詳しく説明する。透過物回収系統500 は振動分離アセンブリ100 の透過物出口110 に連結されており、これは透過物出口110 から透過物容器504 に通じる透過物回収経路502 を含むことができる。１または２以上のバルブ506 を、透過物が振動分離システムから出ていくように透過物回収経路502 に連結してもよい。さらに、透過物回収経路502 に連結された圧力センサー508，510および温度センサー512 を透過物回収系統500 に設けてもよい。或いは、透過物回収系統500 は、振動分離アセンブリ100 から透過物を抜き出すために透過物回収経路502 に連結されたポンプアセンブリを備えていてもよい。本発明の振動分離システムは、滅菌および／もしくは清浄化系統600 、熱交換系統700 、および移送装置（図示せず）といった各種の他のサブシステムを備えていてもよい。滅菌および／もしくは清浄化系統600 はスチームのような清浄化用の流体をバルブ606 を経て振動分離アセンブリ100 に送り込むために入口604 に連結された経路602 を備えていてもよい。スチームをスチーム経路602 を経て振動分離アセンブリ100 に送り込まれ、プロセス流体入口106 および出口112 、保持物出口108 および入口113 、ならびに／または透過物出口110 から出て、振動分離アセンブリ100 を清浄化および滅菌することができる。これに代えて又は加えて、苛性溶液のような別の洗浄溶液を、例えば洗浄液入口604 またはプロセス流体入口106 から振動分離アセンブリ100 に導入し、例えば保持物出口108 および透過物出口110 の両方から出すようにしてもよい。熱交換系統700 は、プロセス流体、保持物、または透過物の温度を所定範囲内に保持するために、膜モジュール104 、プロセス流体供給経路304 、保持物戻り経路402 、および透過物回収経路502 のいずれか又は全てに連結することができる。例えば、熱交換系統700 は、保持物回収経路402 に装着され、保持物の温度を所定範囲内に保持するために冷媒経路704 を通して冷媒が供給される熱交換器 702 を含むものでよい。図示していないが、上に振動分離システムの構成要素の一部または全部を搭載できるスキッド（車輪つき荷台）またはカートからなる移送装置を設けて、システムの移送を容易にしてもよい。上述したように、本発明の振動分離アセンブリ100 は、好ましくは一般に膜モジュール104 と駆動機構102 の２つの要素を備えている。膜モジュール104 は駆動機構102 の捩じりバネ116 または振動力の伝達に適した任意の他の手段に接続されうる。膜モジュール104 は、各種の形態、例えば平行パイプ型の配置のものでよいが、好ましくは図２〜４に示すような実質的に円筒形の配置を利用して構成したものからなる。この膜モジュール104 は、下プレートアセンブリ118 、上プレートアセンブリ120 、および下プレートアセンブリ118 と上プレートアセンブリ120 との間に配置および装着された複数のフィルター要素122 から構成される。下プレートアセンブリ118 には、プロセス流体入口106 、保持物入口113(図24に示される)、および透過物ドレイン114 が装着されうる。上プレートアセンブリ120 には、保持物出口108 、透過物出口110 、およびプロセス流体出口112 が装着されうる。膜モジュール104 を構成するフィルター要素122 の数は、振動分離アセンブリ100 を使用しようとする具体的な用途に応じて異なる。代表的な態様では約100 個のフィルター要素122 を利用する。下プレートアセンブリ118 は１部品の一体構造として構成してもよいが、好ましくは図３〜11に示すように、個々の部品から構成しうる。図示の態様では、下プレートアセンブリ118 を構成するのはベースプレート124 、入口プレート126 および中央プレート128 の３つの部品である。図５〜７に示すように、ベースプレート124 は、底面と上面とを有する実質的に円形のディスクでよい。底面は実質的に平らでよい。上面も実質的に平らでもよいが、少なくともその中間領域で傾斜していることが好ましい。例えば、上面の外周部と内周部は実質的に平らな面でよく、外周部と内周部との間の領域は、プロセス流体入口106 に連通する領域から保持物出口108 に連通する領域に向かって上向きに傾斜する傾斜面であることが好ましい。図示の態様では、この傾斜面はベースプレート124 の外周部から中心に向かって上向きの方向である。この傾斜面の傾斜角は約０°から約15°までの範囲でよく、好ましくは約１〜８°、より好ましくは約２〜５°の範囲内でよい。好適態様では、傾斜面は約３°である。ベースプレート124 の傾斜領域は、フィルター要素122 を省略した振動分離アセンブリ100 の詳細断面図である図22により容易に見られる。ベースプレート 124 の上面の傾斜は、ベースプレート124 の傾斜角度に匹敵する角度でフィルター要素122 に張力を付与して、この要素を保持する傾向があり、これは後で詳述するようにいくつかの重要な機能を果たす。ベースプレート124 は上側プロセス流体流路130 と下側プロセス流体流路132 とを備えていてもよい。典型的態様では上側プロセス流体流路130 と下側プロセス流体流路132 は、それぞれベースプレート124 の上面と下面に設けた、実質的に矩形断面を有する環状の溝である。上下のプロセス流体流路130 および132 は、この２つの流路130 と132 が重なりあっていて、複数のベースプレートプロセス流体導管134 により接続されるように配置することが好ましい。図３および４に示すように、フィルター要素122 のプロセス流体導管200 が上側プロセス流体流路130 に連通し、プロセス流体入口106 が下側プロセス流体流路132 に連通する。ベースプレート124 はまた中心ウェル136 および中央凹部138 を備えていてもよい。典型的態様では、中央凹部138 は円形の形状からなる。この中央凹部138 の中に中央プレート128 を装着して、中央プレート128 とベースプレート124 との滑りのない接続を確保することができる。中央凹部138 の中に中心ウェル136 がある。この中心ウェル136 は実質的に円筒形のオリフィスでよい。透過物ドレイン導管208 がベースプレート124 の中心を通るように延びている。透過物ドレイン導管208 は、フィルター要素122 の透過物導管202 を中心ウェル136 にカップリング(継手)210により接続する細い管でい。透過物ドレイン114 が中心ウェル136 の中まで達していて、透過物ドレイン導管208 に接続している。ベースプレート124 は複数の穴(hole)140を備えており、これらの穴はネジ切りされていてもよく、ベースプレート124 の外周に円形に配列されている。これらの穴140 は、フィルター要素122 を上プレートアセンブリ120 と下プレートアセンブリ118 との間に配置・装着するのに使用するボルトその他の固定手段を挿入するのに利用される。好適態様にあっては、穴140 はネジ切りされていない。ベースプレート124 はさらに複数の穴142 を備えており、これらの穴はネジ切りされていてもよく、ベースプレート124 の内部に円形に配列されている。図３および４に穴142 の２つが示されている。これらの穴142 も、フィルター要素122 を上プレートアセンブリ120 と下プレートアセンブリ118 との間に固定するのに利用できるボルトその他の固定手段を挿入するのに利用される。好適態様にあっては、穴142 はネジ切りされていない。ベースプレート124 はさらに、その下面に異なる半径距離で円形に配列された３組のネジ切りされた孔(bore)144，146 および148 も備えている。最も内側の組のネジ切り孔144(その２つが図３および４に示されている)は、中央プレート128 をベースプレート124 に装着するのに利用され、残りの２組のネジ切り孔146 および148(各組の２つづつが図３および４に示されている)は、入口プレート126 をベースプレート124 に装着するためにボルトその他の固定手段を挿入するのに利用される。図８および９に示すように、入口プレート126 は、ベースプレート124 の外径と実質的に等しくてよい外径と、実質的に平面でよい上面および下面と、ベースプレート124 の中央凹部138 の直径より大直径でよい中央開口150 とを有する、環状のディスクからなるものでよい。入口プレート126 はさらに、その上に円形に配列された３組の穴152，154および156 を備えている。これらの穴152，154， 156 はネジ切りされていてもよい。３組の穴のうちの２組152 および154 は、これらがそれぞれベースプレート124 の２組のネジ切り孔146 および148 と整列するように配列される。孔146 および148 の各組の２つづつが図３および４に示されている。３番目の組の穴156 は、ベースプレート124 の穴140 と整列するように配列されている。入口プレート126 はまた、その上面に２組の環状溝158 および160 を含んでいてもよい。これらの溝158 および160 には、入口プレート126 とベースプレート124 との流体密(fluid tight)シールを確保するために、ガスケットのようなシール部材162 および164 を配置することができる。プロセス流体入口106 は入口プレート126 に設けた開口166 および168 に連通している。プロセス流体入口106 は、溶接、ロウ付け、圧力嵌め、またはネジ込みを包含する任意の適当な手段により入口プレート126 に装着することができる。図10および11に示すように、中央プレート128 は、ベースプレート124 の中央凹部138 の直径と実質的に等しい直径と、実質的に平面でよい上下面とを持つ実質的に円形のディスクからなるものでよい。中央プレート128 は、これが動かないように中央凹部138 に滑り嵌めで嵌め込まれる。中央プレート128 は、その外周に円形に配列された複数の穴170(その２つが図３および４に示されている)を備えている。これらの穴170 は、ベースプレート124 の最も内側の組のネジ切り孔144 と整列するように配列されている。典型的態様では、中央プレート128 は中実の円形ディスクである。半径方向の溝212 が中央プレート128 の中心からその外縁に向かって延びている。透過物ドレイン114 をこの溝212 の内部に収容することができ、このドレインを溝212 の中に溶接その他の任意の適当な手段により固定してもよい。ベースプレート124 、入口プレート126 、および中央プレート128 は、金属材料、ポリマー材料、または駆動機構102 により付与される連動する振動力に耐える十分な剛性を持った任意の他の材料から構成することができる。十分な剛性に加えて、利用する材料は濾過される特定のプロセス流体と反応しないことが好ましい。好適態様にあっては、ベースプレート124 、入口プレート126 、および中央プレート128 はすべてステンレス鋼からなる。捩じりバネ116 の下プレートアセンブリ118 への接続は、捩じりバネ116 の上部の開口に挿入した複数のボルト172 、滑りネジ(running thread)、または他の固定手段により行うことができる。複数のボルト172(その２つが図３および４に示されている)は、捩じりバネ116 と中央プレート128 の複数の穴170 を通してベースプレート124 のネジ切り孔144 の中に締め付けることができる。従って、捩じりバネ116 と中央プレート128 は、１工程でベースプレート124 に装着することができる。中央凹部138 内に中央プレート128 を配置することにより、確実で滑りのない接続が可能となる。滑りは振動分離アセンブリ100 に損傷を生ずることがある。入口プレート126 は複数のボルト174 、滑りネジ、または他の固定手段によりベースプレート124 に装着することができる。ボルト174(その４つが図３および４に示されている)は、入口プレート126 に設けた２組の穴152 および154 を通してベースプレート124 の２組のネジ切り孔146 および148 の中に締め付けることができる。上プレートアセンブリ120 は１部品の一体構造として構成してもよいが、好ましくは図３、４および12〜16に示すように、個々の部品から構成しうる。図示の態様では、上プレートアセンブリ120 を構成するのは、上部プレート176 と上部プレートカバー178 の２つの部品である。図12〜14に示すように、上部プレート176 は、実質的に平らな上面を持ち、外径がベースプレート124 と実質的に等しい実質的に円形のディスクでよい。底面も実質的に平らでよいが、少なくともその中間領域で傾斜していることが好ましい。具体的には、底面の外周部と内周部は実質的に平らな面でよく、外周部と内周部との間の領域は、プロセス流体入口106 に連通する領域から保持物出口108 に連通する領域に向かって上向きに傾斜する傾斜面であることが好ましい。図示の態様では、この傾斜面は上部プレート176 の外周部から中心に向かって上向きの方向である。この傾斜面の傾斜角は約０°から約15°までの範囲でよく、好ましくは約１〜８°、より好ましくは約２〜５°の範囲内でよい。好適態様では、傾斜面は約３°である。上部プレート176 の傾斜領域は、上述したように、フィルター要素122 を省略した振動分離アセンブリ100 の詳細断面図である図22により容易に見られる。上部プレート176 の底面の傾斜は、ベースプレート124 の上面の傾斜と同程度、例えば等しいが、ベースプレート124 は凸状の傾斜で上部プレート176 は凹状の傾斜である。上部プレート176 の底面の傾斜も、上部プレート176 の傾斜角度に匹敵する角度でフィルター要素122 に張力を付与して、これを保持する傾向があり、後で詳述するようにいくつかの重要な機能を果たす。上部プレート176 は好ましくは、透過物出口110 が連通してい中央開口180 、その底面に設けた保持物出口流路182 、その底面に設けたプロセス流体出口流路 184 、プロセス流体出口流路184 をプロセス流体出口112 に接続するプロセス流体出口導管186 、および保持物出口流路182 を保持物出口108 に接続する保持物出口導管188 を備えている。プロセス流体出口112 は、上部プレート176 のプロセス流体出口導管186 と連通し、保持物出口108 は上部プレート176 の保持物出口導管188 と連通する。プロセス流体出口112 、保持物出口108 、および透過物出口110 は、溶接、ロウ付け、圧力嵌め、またはネジ込みといった任意の適当な手段により上部プレート176 に装着することができる。プロセス流体出口112 は過剰のプロセス流体を除去するため、またはフィルター要素122 の全てに均一な流体流れパラメーターを与える目的でプロセス流体入口106 にプロセス流体を戻すように再循環させるために利用できる。このプロセスの完全な説明は後で詳しく述べる。上部プレート176 はまた、その外周に円形に配列された複数の穴190 を備えている。これらの穴190(その２つが図３および４に示されている)は、これらがベースプレート124 の穴140 と整列するように配列される。図15および16に示すように、上部プレートカバー178 は、実質的に平面の上下面を持った実質的に円形のディスクでよい。上部プレートカバー178 は好ましくは上部プレート176 の中央開口180 より大直径であるが、上部プレート176 よりは実質的に小直径である。上部プレートカバー178 は、その中央領域に円形に配列された複数の穴192 を備えている。穴192(その２つが図３および４に示されている)は、これらがベースプレート124 の複数の穴142 と整列するように配列されている。上部プレートカバー178 はまた中央開口214 を備えおり、これを通して図３および４に示すように透過物出口110 が装着される。上部プレートカバー 178 はさらに、Ｕ型切り欠き部216 を備えており、これを通して保持物出口108 が配置される。上部プレート176 と上部プレートカバー178 は、金属材料、ポリマー材料、または駆動機構102 により付与される連動する振動力に耐える十分な剛性を持った任意の他の材料から構成することができる。十分な剛性に加えて、利用する材料は濾過される特定のプロセス流体と反応しないことが好ましい。好適態様にあっては、上部プレート176 および上部プレートカバー178 はステンレス鋼から構成される。複数のフィルター要素122 が、下プレートアセンブリ118 と上プレートアセンブリ120 との間に配置・固定される。フィルター要素122 は多様な形態をとることができるが、図17〜21に示すように、各フィルター要素122 は好ましくは膜支持プレート218 と透過膜262 とから構成される。膜支持プレート218 は、中央開口220 と、３組の円形に配列された穴230，234および236 とを有する実質的円形のディスクからなるものでよい。各フィルター要素122 の中央開口220 とその円形に配列された穴の中で最も外側の組の穴234 は、フィルター要素122 を上下のプレートアセンブリ間に配置する際に上プレートアセンブリ120 を下プレートアセンブリ118 に固定するのに利用されるボルトその他の締結手段のためのガイド 194 および196 を形成する。中央ガイド194 は、その中に全部のボルトが配置される１つの開口である。外側のガイド196(その２つが図３および４に示されている)は、それぞれ１つづつのボルトを収容する。フィルター要素122 が下プレートアセンブリ118 と上プレートアセンブリ120 との間の所定位置に装着されると、残りの２組の円形に配列された穴230 および 236 は整列して導管を形成する。円形に配列された最も内側の組の穴230 は複数の保持物導管198 を形成し（その１つが図４に示されている）、この導管は上部プレート176 の底面の保持物出口流路182 を経て保持物出口108 と連通している。円形に配列された中間の組の穴236 は、複数のプロセス流体導管200 を形成し、この導管は一方の端部ではベースプレート124 の対をなすプロセス流体流路13 0 および132 を経てプロセス流体入口106 に連通し、他方の端部では上部プレート176 の底面のプロセス流体出口流路184 を経てプロセス流体出口112 に連通している。さらに、各フィルター要素122 の中央開口220 もまた導管、具体的には透過物導管202 を形成している。この透過物導管202 は一方の端部では上部プレート176 の中央開口180 を経て透過物出口110 に連通し、他方の端部では透過物ドレイン114 に連通している。中央開口220 は複数のボルトその他の適当な締結手段を収容するように大直径であると同時に、透過物導管202 も形成するので、プラグまたは他の任意の適当な手段を利用して中央開口220 により形成される容積を実質的に減少させて透過物の保持量を低減させてもよい。上プレートアセンブリ120 の下プレートアセンブリ118 への取り付けは、２組のボルト204 および206 またはすべリネジもしくは締結棒といった他の固定手段により行うことができる。第１の組のボルト204(その２つが図３および４に示されている)は上部プレート176 の穴190 からフィルター要素122 のガイド196 を通ってベースプレート124 の穴140 の中に達している。第２の組のボルト206(その２つが図３および４に示されている)は、上部プレートカバー178 の穴192 から上部プレート176 の中央開口180 を抜けて、フィルター要素122 の中心ガイド 194 を通ってベースプレート124 の穴142 の中に達している。駆動機構102 は、例えば軌道、振り子、捩じり、または直線の振動運動の形態の振動力を膜モジュール104 に伝えて、プロセス流体と各透過膜262 の表面との間の運動を誘起させる。好ましくは、振動の方向は膜モジュール104 の軸に垂直な平面内である。代表的な態様では、駆動機構102 は、モーター、出力軸、偏心重り、基本重り、捩じり要素、および支持構造物を備えた偏心駆動機構でよい。図示の態様に従った駆動機構102 は、Culkinの米国特許第5,114,564 号（これをここに援用する）に説明されている。出力軸は任意の適当な手段によりモーターに接続されている。交流モーターの方が制御がより容易かつ正確であるので、交流モーターを利用して出力軸を回転させたのでよい。モーター・コントローラーを利用して回転速度を変動させることにより、振動力の振動数を変化させてもよい。所定の質量を持った偏心重りは、出力軸のモーター接続側とは反対側の末端近くに接続される。所定の質量を持った基本重りは、出力軸の偏心重りより下の位置、換言するとモーターからさらに離れた位置に接続される。出力軸の回転により偏心重りが振動すると動揺を生じ、この動揺が基本重りに伝わって、誘起された動揺と実質的に同じ振動数で基本重りが振動するようになる。従って、基本重りはある種の振動運動を有する震源物体になる。基本重りは、ゴム弾性または反発弾性材料からなる変形可能な脚部材のような隔離手段を介して支持構造物により支えられていてもよい。隔離手段は、支持構造物に伝えられる恐れのあるエネルギーの一部を吸収または減衰させて支持構造物の運動を防止するためにバネをさらに備えていてもよい。また、このバネは振動している物体を中心に持ってくる傾向がある。隔離手段は支持構造物の運動を最小限に抑制しながら震源物体の基本重りの運動を可能にする。捩じり要素は図３および４に示されている捩じりバネ116 でよく、これは基本重りに接続されている。捩じりバネ116 は、捩じりバネ116 が基本重りに連結されている位置の近くが太くなっている比較的一様な棒状体（トーションバー）からなるものでよい。捩じりバネ116 は固有振動数を持つものでよく、基本重りにより発生する力と実質的に同じ振動数で共鳴することができる。従って、この捩じりバネ116 に堅固に取り付けられている膜モジュール104 も捩じりバネ116 と実質的に同じ振動数で振動することになる。クランプを利用して捩じりバネ116 の支持を助けてもよい。クランプは、動揺が捩じりバネ116 内に誘起されるのを防止するために例えば、支持構造物と捩じりバネ116 の支持部との間に取り付けることができる。クランプは、鋼製の枠に捩じりバネ116 に押しつけられた回転可能なゴム製ブシュをいくつか設けたものからなるものでよい。クランプは、捩じりバネ116 の捩じれ振動は可能にするが、捩じりバネ116 が動揺状態になるのを防止する。上記の偏心駆動機構においては、偏心重り（質量）は基本重り（質量）の上に配置されているので、いくらかの望ましくない荷重効果が基本重りを介して捩じりバネに伝わる可能性がある。そのため、別の態様においては、偏心重りを好ましくは基本重りに設けた開口の中に配置して、偏心重りと基本重りが同じ平面上に位置するようにしてもよい。その結果、基本重りの上には実質的に力が全く発生せず、力は基本重りを通して発生する。より好ましい態様では、２つの偏心重りを利用してもよく、望ましくない荷重効果を効果的に完全に打ち消すために、この２つの偏心重りを互いに位相を 180°ずらして回転させる。２つの偏心重りは２つのモーターにより独立して駆動させてもよく、または１つのモーターと位相が 180°ずれた回転を確保するギアもしくは駆動系統とにより駆動させてもよい。この別の態様の偏心駆動機構ではさらに、基本重りを実質的に円形の形状とし、この基本重りの内周部に複数の穴を対称に配置し、半円形のバランス用重りを基本重りの外周に沿って装着したものでもよい。この態様を利用して、外周部への質量集中の再分散により基本重りのより一層の荷重分散を促進することができる。別の態様では、駆動機構102 は直接駆動装置から構成することができる。例えば、膜モジュール104 を駆動軸もしくはリンク機構または駆動ベルトもしくはチェインを介して直接駆動モーターに連結してもよい。この態様では、膜モジュール104 をモーターで直接振動させることができる。制御システム、好ましくは自動制御システムを利用して、例えば、振動の各種パラメーターを所定限度内に保持するために駆動機構102 の動作を制御してもよい。一般に、制御システムは、開ループ系または閉ループ系、即ち、フィードバック系として特徴づけられる。いずれの種類の制御システムでも基本設計の制約の１つが安定性、例えば、素早い応答と適正な減衰である。一般に開ループ系はより早い応答を生じ、閉ループシステムはより安定な制御を生ずる。従って、振動分離アセンブリの制御にとって閉ループ系の方が開ループ系よりはるかに好ましい。フィードバック型コントローラーの例は、本発明と同じ譲受人に譲渡された出願中の米国予備特許出願第60/015,931号に開示されているので、これをここに援用する。上述したように、フィルター要素122 はそれぞれ膜支持プレート218 と透過膜 262 とから構成したものでよい。図17〜19に示すように、膜支持プレート218 は好ましくは、透過物側と、透過膜262 が装着されるプロセス流体側とからなる。膜支持プレート218 は、適当なポリマー材料といった十分な構造一体性を持つ任意の材料から構成することができるが、特に好ましくはステンレス鋼等の金属材料から形成する。利用可能な他の金属は、アルミニウム、真鍮、銅、チタンおよび青銅である。利用する具体的材料は、駆動機構102 で発生する振動力に耐えるのに十分な強度を持つものが好ましく、濾過されるプロセス流体と適合性があるものである。膜支持プレート218 の直径は、これを使用する具体的用途に応じて変動しうる。例えば、直径は約２〜50インチ、好ましくは約10〜30インチ、より好ましくは約20〜25インチの範囲内でよい。典型的態様では、膜支持プレート218 の直径は約24インチである。図示例では、フィルター要素122 の透過物導管202 ならびに中心ガイドを形成する膜支持プレート218 の中央開口220 の直径は、約 0.5〜10 インチ、より好ましくは約１〜５インチでよい。典型的態様では、中央開口の直径は約４インチである。本発明の１側面によると、膜支持プレート218 は極薄でよい。膜支持プレート 218 の厚みは、次に詳述するように、膜支持プレート218 の部位に応じて変動させてもよい。最も薄い部分では、膜支持プレート218 の厚みは 0.002〜0.040 イン、好ましくは 0.003〜0.008 インチの範囲である。最も厚い部分では、膜支持プレート218 の厚みは 0.004〜0.100 イン、好ましくは 0.005〜0.020 インチ、より好ましくは 0.010〜0.015 インチの範囲である。膜支持プレート218 が薄いほど、より多数のフィルター要素122 を一定容積の中に利用することが可能となり、従って一定容積および重量当たりのフィルター表面積がより大きくなる。フィルター表面積／容積比が増大すると、処理量および効率が向上し、一定のフィルター表面積当たりの重量が低減すると駆動機構102 が打ち勝つ必要のある慣性モーメントがより小さくなる。従って、より小型で安価な駆動機構102 の利用が可能となる。薄い金属製の膜支持プレートが特に好ましいのは、薄いにもかかわらず、非常に強靱で寸法安定性がよいからである。フィルター要素122 は膜モジュール104 を形成するために下プレートアセンブリ118 と上プレートアセンブリ120 との間に配置することができ、好ましくは対をなすように配置してもよい。具体的には、フィルター要素122 の各対を、膜支持プレート218 の透過物側が互いに向かい合うように配置することができる。フィルター要素122 の隣接する対どうしが、互いに向かい合う膜支持プレート218 のプロセス流体側を有していてもよい。この具体的な配置の理由は、後で説明する振動分離アセンブリ100 の操作と膜モジュール104 の詳細な説明から明らかとなろう。別の態様では、対をなすフィルター要素122 は、例えば、10個のフィルター要素122（5対）からなるサブモジュールに分割して形成することができる。サブモジュールはフィルター要素122 を互いに熱可塑的にシールすることにより形成することができる。従って、サブモジュールのグループを次いで下プレートアセンブリ118 と上プレートアセンブリ120 との間に配置して膜モジュール104 を形成すればよい。その結果、シール部材を隣接する各サブモジュール対の間に配置しながらサブモジュールを積み重ねることにより任意の数のサブモジュールからなる膜モジュール104 を素早く組立てることができる。図17に示すように、膜支持プレート218 のプロセス流体側は、内部領域222 、中間領域224 、および外部領域226 という３つの環状領域に分けることができる。内部領域222 内にあるのは、図３および４に示すように、フィルター要素122 の保持物導管198 を形成すると先に説明した、最も内側の組の円形に配列された穴 230 である。図示の態様では、最も内側の組の円形に配列された穴230 は４個の穴からなるが、より多いか少ない数の穴、例えば、８個の穴を利用してもよい。これらの４個の穴230 は、フィルター要素122 を上プレートアセンブリ120 と下プレートアセンブリ118 との間に配置して固定すると保持物導管198 を形成する。典型的態様では、内部領域220 の膜支持プレート218 は流体の流れに対して不透過性であるが、もちろん４個の保持物の穴230 は例外である。外部領域226 内にあるのは、既に説明した第２および第３の組の円形に配列された穴234 および236 である。図示の態様では、最も外側の組の穴234 は24個の穴からなるが、やはりより多いか少ない数の穴を利用してもよい。これらの24個の穴234 は、図３および４に示すように、上プレートアセンブリ120 を下プレートアセンブリ118 に連結するのに利用されるボルト204 が通り抜けるガイド196 を形成する。図17に示した態様では、膜支持プレート218 のプロセス流体側に装着された内側および外側シール240 および242 が示されており、外側シール内に追加の穴244 が示されている。内側および外側シール240 および242 の詳細な説明は後でする。残りの、即ち、中間の組の円形に配列された穴236 も24個の穴からなるが、前と同様、より多いか少ない数も利用できる。これら24個の穴236 は、フィルター要素122 を上プレートアセンブリ120 と下プレートアセンブリ118 との間に配置した時にプロセス流体導管200 を形成する。典型的態様では、この外部領域226 の膜支持プレート218 は、プロセス流体導管200 を形成する穴236 を除いて、流体流れに対して不透過性である。中間領域224 は内部領域222 と外部領域226 との間にあり、透過膜262 がこの中間領域に取付けられている。従って、中間領域は、透過膜から透過物を排出するための、膜支持プレート218 中に完全または部分的にだけ達する深さの凹部または流路といった機構を備えている。典型的態様では、中間領域224 の膜支持プレート218 は流体流れに対して透過性である。例えば、中間領域224 は、任意の適当な大きさおよび形状の多数の貫通穴238 を有していてもよい。典型的態様では、穴238 は、例えば直径約0.015 インチと極めて小さく、形状は円形である。従って、これらの小さい穴238 により、透過物が膜支持プレート218 のプロセス流体側から透過物側に流れることにより、透過物を透過膜262 の下流側で透過膜 262 から排出することが可能になる。この小さい穴238 は主に透過物の流れが膜支持プレート218 を通過するのを可能にする機能を果たす。穴238 は極めて小さいことが好ましいが、フィルター要素122 の両側の間に過大な圧力蓄積を生じないないように十分な数の穴238 を存在させる。多数の穴238 は、穴どうしの間隔が任意の適当な距離でよく、配列も任意の適当なパターン、例えば、放射線状でよい。典型的態様では、穴238 の間隔は、穴238 の中心間で測定して約0.035 インチであり、三角形の３つづつのグループに配列される。内側および外側のシール240 および242 は、上述したように、膜支持プレート 218 のプロセス流体側に装着することができる。シール240 および242 は金属、ポリマー、またはエラストマー材料といった任意の適当な材料からなるものでよい。１態様において、これらのシールは環状金属リングから構成したものでよく、後で説明するように、流体密シールを与えるために被覆されいてもよい。シール240 および242 の厚みは、膜モジュール104 の隣りあったフィルター要素122 の対のプロセス流体側の間に間隙268 が作られるように、透過膜262 の厚みより大きくすることが好ましい。図20および21に最もよく示されているこの間隙268 は、隣接する透過膜262 の上流側に沿ったプロセス流体の流路またはチャンバとなる。或いは、膜支持プレートのプロセス流体側の内周部および外周部を高くしてシール240 および242 と同様に機能させてもよい。内側および外側シール240 および242 の厚みは、約 0.005〜0.500 インチ、好ましくは約 0.020〜0.200 インチ、より好ましくは約 0.040〜0.100 インチの範囲内、例えば約0.060 インチでよい。内側シール240 の内径は、中央開口220 の直径と実質的に等しいことが好ましく、外側シール242 の外径は、膜支持プレート218 の外径と実質的に等しくする。また、外側シール242 は、図18に示すように、膜支持プレート218 の最も外側の組の穴234 に対応する複数の穴244 を有する。外側シール242 ならびに内側シール240 は膜支持プレート218 より多くの穴を有していてもよい。これらの余分な穴は、シールそれ自体の重量を低減させることでシステムの総重量を低減させるのに利用される。シール240 および242 の使用と、膜モジュール104 内のフィルター要素122 の積み重ねについては、図20 および21に関して詳細に説明する。１好適態様において、内側および外側シール240 および242 を、上述した環状の金属リングと同じ寸法の実質的に環状のポリマーリングから構成する。図23ａおよび23ｂはプラスチック製の内側または外側シール240 および242 の典型的態様の詳細図である。プラスチックリングは金属リングより軽量であるので、振動分離システムの総重量を低減させ、一般には製造コストもより低い、即ち、材料の無駄が少ない。典型的態様において、内側および外側シール240 および242 の穴の一部または全部は外側シール242 の損傷を防止するために金属インサートを含んでいる。プラスチックリングの厚みに対応する厚みを持つ金属インサートは圧縮力に耐え、プラスチックより良好に剪断力を伝える。本質的に、金属インサートは、フィルター要素122 を下プレートアセンブリ118 と上プレートアセンブリ120 との間で固定するボルトを締め付ける際に発生する圧縮力に対抗し、運転中にシステム内の振動により発生する剪断力を伝える。さらに、金属インサートは振動により起こるかもしれないシール242 の摩損を防止する。金属インサートは円形300 でよく、穴244 の直径よりやや大きい直径を持つか、または菱形302 でよい。菱形は円形より表面積が大きくなるため、加わった力をより良好に消散させることができる。１好適態様において、金属インサートは中実の金属ディスク304 のような中実の金属インサートからなり、これは内側または外側シール240 または242 内、例えば、上述したような穴の縁の周囲ではなく穴の一部に配置することができる。従って、金属ディス304 はボルト穴234 として機能する穴244 には利用できない。金属ディスク304 はすべての非ボルト穴244 または１つおきの非ボルト穴244 に利用することができる。好ましくは、膜モジュール104 を組み立てる時に金属インサートを軸方向に整列させる。プラスチック製の内側および外側シー240 および242 は、任意の適当に硬いポリマー材料から構成することができ、好ましくは構造強化用にファイバーグラス繊維が配合された、ナイロン66なる商品名で入手できるようなポリマー材料から構成してもよい。金属インサートはステンレス鋼のような任意の金属材料から構成しうる。好適態様においては、金属インサートはステンレス鋼製でよい。内側および外側シール240 および242 はまた、図23ｃないし23ｆに詳しく示されているようにガスケット306 を備えている。図23ｃは図23ａの切断線ｃ−ｃに沿って描いた内側シール240 の断面図であり、図23ｄは切断線ｄ−ｄに沿って描いた外側シール242 の断面図であって円形金属インサート300 を示し、図23ｅは切断線ｅ−ｅに沿って描いた外側シール242 の断面図であって菱形形状の金属インサート302 を示し、図23ｆは切断線ｆ−ｆに沿って描いた外側シール242 の断面図であって円形ディスク304 インサートを示す。ガスケット306 は、流体密シールを確実にするため、内側および外側シールの一方または両方の周囲、例えば、外側シール242 の内周と内側シール240 の外周に装着することができる。ガスケット 306 はこれが実質的に円形断面を形成するように内側および外側シール240 および242 の内／外周の縁および脇の周りに形成される射出成形エラストマー製ガスケット306 でよい。ガスケット306 の厚みは、好ましくは内側および外側シール 240 および242 の厚みより大きい。図18に示すように、膜支持プレート218 の透過物側も３つの環状領域に分けることができる。即ち、内部領域246 、中間領域248 、および外部領域250 である。これらの３つの領域246，248，および250 の大きさは、それぞれプロセス流体側の３つの領域222，224，および226 の大きさにおおまかに対応する。透過物側の外部領域250 はボルト穴234 、プロセス流体穴236 、および外部領域250 の内周に対応する半径距離に設けた細い円周溝252 を含んでいてもよい。この溝252 は、対をなすフィルター要素122 の間および隣りあったフィルター要素122 対の間でシーラントとして利用しうる余分な接着剤を収容するのに利用できる。膜支持プレート218 の透過物側の中間領域248 は、典型的態様では、水盤型構造をとることが好ましい。即ち、中間領域248 は外部領域250 より薄くする。透過物側の中間領域248 は膜支持プレート218 の透過物側に形成された水盤の表面から実質的に垂直に突き出ている多数の突起254 を有する。この突起254 は円形、三角形、十字形または正方形を含む任意の形状および寸法のものでよい。典型的態様では、突起254 は水盤の表面から測定した高さが約 0003 〜0.460 インチ、直径が約0.030 インチの実質的に円筒形形状のものである。突起254 は任意の適当な規則的または不規則パターンで配列され、典型的態様では、例えば約0.3 インチ間隔で互いに均一に離間させることが好ましい。プロセス流体側の中間領域 224 に設けた多数の穴238 は膜支持プレート218 を貫通して透過物側に達している。突起254 は膜支持プレート218 を通過する流体の流れを妨害しないように、この中間領域224，248にある多数の穴238 の間のスペースに配置するのが好ましい。また、突起の代わりに、半径方向または円周方向に配置したリッジ（うね）を利用してもよい。また、水盤内の隆起構造の代わりに、水盤を平らにして、ポリマーまたは金属製の網状スペーサーの層をこの領域に配置してもよい。既に指摘したように、個々のフィルター要素122 は、膜支持プレート218 の透過物側を互いに向かい合わせにして膜モジュール104 内で対をなすように装着する。従って、各対における各フィルター要素122 の多数の突起254 は好ましくは互いに整列して相手方の突起と接触するので、突起254 の間の部分に透過物が流れる領域が形成される。典型的態様では、内部領域246 は、内部領域246 に設けた４個の保持物穴230 を別々に包囲する４個の隆起させたランド256 を有する。従って、利用する保持物穴が例えば８個に増えた場合には、穴を包囲するのに用いる隆起ランドも増やすことができる。ランド256 は円形形状といった任意の適当な形状でよいが、好ましくは隆起ランド256 はＵ型で、４個の穴から中央開口220 に達する。水盤表面から測定した４個の隆起ランド部分256 の高さは好ましくは突起254 と同じ高さでよい。これらの隆起ランド256 は透過物が内部領域222，246内の４個の保持物穴230 により形成されたフィルター要素122 内の保持物導管中に流入するのを防止し、かつ保持物が中央開口220 により形成されたフィルター要素122 内の透過物導管202 に流入するのも防止する。同様に、中間領域248 の水盤に対して隆起している外部領域250 もプロセス流体穴236 を包囲する環状ランドを有しており、透過物をプロセス流体とを分けている。図19は膜支持プレート218 の断面図である。この図からわかる通り、水盤表面から測定した突起254 の高さは、外部領域250 の高さに等しい。突起254 の間に形成された谷の深さは、膜支持プレート218 の透過物側から測定して、約 0.003 〜0.460 インチである。好ましくは膜支持プレート218 のプロセス流体側は平滑で、透過物流体側は多数の突起254 と対応する谷を有する。このユニークなデザインの意義については後で詳しく説明する。膜支持プレート218 は均一な厚みの１枚のステンレス鋼板から製作することができる。ステンレス鋼が好ましいのは、約0.002 インチといった薄さでも高強度と寸法安定性を備えているためである。中間領域224，248の多数の穴238 、水盤、および突起254 ならびに内部領域246 の４個の隆起Ｕ型ランド256 の間の流路 258 は、機械的パンチング、光化学的エッチング、電気放電加工(EDM)、または電子線およびレーザーエッチングを含む任意の適当な手法により形成することができる。特に好ましい手法では、膜支持プレート218 を光化学的エッチングにより形成しうるが、それはこの手法が例えばEDM に比べてエッチング面のより微細な加工が可能であるためである。また、膜支持プレート218 は振動力に耐える十分に高強度の熱可塑性材料から作製することもできる。図17に示すように、ボルトその他の固定手段に対するガイドを形成する穴234 は、振動による摩耗に対して保護するための金属インサートを備えていてもよい。熱可塑性材料からなる膜支持プレート218 は容易かつ比較的安価に製造できる。膜支持プレートの製造コストが十分に安価であるなら、例えば10個のフィルター要素からなる、上述したようなサブモジュールは、使い捨て膜モジュールとして製造してもよい。透過膜262 は、多孔質もしくは半透性ポリマーフィルムまたはポリマーもしくは非ポリマー繊維もしくはフィラメントの織布もしくは不織布シートといった任意の適当なフィルター媒体からなるものでよい。または、膜262 は、ポール・コーポレーションから商品名PMM およびPMF として入手できる媒体のような多孔質金属媒体、ガラス繊維媒体、または多孔質セラミック媒体からなるものでもよい。典型的態様では、透過性多孔質膜は微孔質膜を含んでいてもよい。この膜は任意の適当な材料から製造できるが、典型的にはポリアミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、およびポリプロピレンといったポリマー材料から製造されよう。より好ましい膜は、ポリアミド、例えば、ナイロン、およびポリテトラフルオロエチレン膜であり、最も好ましい膜はポリテトラフルオロエチレン膜である。この種の膜の製造については、例えば、米国特許第4,340,479 号に説明されている。さらに、透過膜262 は１または２以上の層を含みうる。例えば、透過膜262 は微孔質膜と繊維層を１つづつ含有しうる。繊維層は支持および／または排液のために微孔質膜に隣接して配置しうる。透過膜262 は、膜支持プレート218 の中間領域に、例えば膜支持プレート218 と透過膜262 の組成に応じて任意の適当な手段で取り付けることができる。透過膜262 は膜支持プレート218 に多様な手法により溶接してもよく、または接着剤もしくは溶媒を用いて膜支持プレート218 に接合してもよい。好ましくは、透過膜262 を膜支持プレート218 に取り付ける前に、膜支持プレート218 の表面を、例えば酸化により粗面化する。この粗面化は普通には接合プロセスを助ける。好ましくは、ポリテトラフルオロエチレンのようなポリマー製微孔質膜を、熱可塑性多成分繊維の不織布ウェブによりステンレス鋼のような金属製膜支持プレートに接合する。この多成分繊維は少なくとも第１のポリマーおよび第２のポリマーから構成でき、第２ポリマーは多成分繊維の表面の少なくとも一部に存在し、かつ第１ポリマーの融点より低い融点を持つようにする。例えば、多成分繊維は少なくとも約60重量％の第１ポリマーと約40重量％以下の第２ポリマーとからなるものでよい。この不織布ウェブの多成分繊維は、任意の適当なポリマーから製造することができる。好ましくは、不織布ウェブの多成分繊維は適当なポリオレフィン類から製造されよう。適当なポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリメチルペンテンが挙げられる。第１ポリマーは好ましくはポリプロピレンであり、第２ポリマーは好ましくはポリエチレンである。不織布ウェブの繊維は、任意の適当な手段により製造することができ、慣用の長網（フォードリニエ）抄紙法といった任意の適当な手段により不織布ウェブにする。多成分繊維は好ましくは２成分繊維、即ち、２種類のポリマーだけからなる繊維であるが、３種類以上のポリマーから多成分繊維を製造することもできる。即ち、ここに説明した第１および／または第２のポリマーをポリマーブレンドとして考えることができる。多成分繊維のポリマーの具体的な組合わせは、第１および第２ポリマーの融解温度が、第１ポリマーに悪影響を及ぼさずに第２ポリマーの融解を行うことができるのに十分な大きさだけ異なるように選択するのがよい。例えば、第１ポリマーの融解温度は、第２ポリマーの融解温度より好ましくは少なくとも約20℃、より好ましくは少なくとも約50℃高い。第２ポリマーの融解温度は、典型的には約 110〜200 ℃であり、より普通には約 110〜150 ℃である。透過膜262 、不織布ウェブ、および膜支持プレート218 の接合は、不織布ウェブを第２ポリマーの融解温度より高いが、第１ポリマー、透過膜262 、および膜支持プレート218 の融解温度より低い温度に加熱することにより行われる。換言すると、不織布ウェブを第２ポリマーを少なくとも部分的に融解させるのに十分であるが、フィルターの他の成分を著しく融解させることのない温度に加熱する。この方法は、本発明と同じ譲受人に譲渡された米国特許出願08/388,310号に説明されているので、ここに援用する。透過膜262 を膜支持プレート218 に結合するための上記結合方法により、透過膜262 が膜支持プレート218 から剥離する実質的な危険性をもたずに膜モジュール104 を高剪断環境下で使用することが可能になる。結合がこの特長を持つことで、プロセス条件、即ち、流量および圧力、を幾らか自由にすることが可能となる。例えば、振動運動を膜モジュール104 に付与する前にシステムを完全に加圧する必要性がなくなる。また、この強力な結合により、透過膜262 を膜支持プレート218 に保持しておくためにプロセス流体を高い圧力下でポンプ流入する必要性もなくなる。プロセス流体は比較的低い圧力で膜モジュール104 を通過させることができ、それにより後で詳述するように透過膜262 のより長い寿命が可能になる。１態様において、透過膜262 を膜支持プレート218 にさらに固定するため、透過膜262 を中間領域224 を過ぎて半径方向外側と半径方向内側に延長し、内側および外側シール240，242によって膜支持プレート218 に固定されるようにしてもよい。好ましくは、透過膜262 は、ボルト穴234 をブロックせずに内側および外側シール240，242の前縁で固定されるのに十分な大きさとされよう。シール240 ，242と膜支持プレート218 をボルトで締め付けて膜モジュール104 を形成すると、シール240，242が各透過膜262 の外周部および内周部を膜支持プレート218 に押しつけるため、透過膜262 の縁部が固定される。透過膜262 を中間領域224 を過ぎてシール240，242の下まで延長する場合、保持物導管198 を形成する穴230 とプロセス流体導管200 を形成する穴236 は、透過膜262 を膜支持プレート218 の上に乗せる際に、膜支持プレート218 により覆われることになろう。従って、追加の製造工程において、膜に穴をあけておく。例えば一対のフィルター要素122 を形成する際に、２つのフィルター要素122 を互いにぴったり重ね合わせ、穴230，236の位置にその対の膜262 の両方を通る穴を１回であけることができる。金属アイレット(islet)をこれらの穴230，236のそれぞれに挿入し、対の両側で膜の上で滑らかにクラウニング(crowning)する。図20に示すように、膜モジュール104 は、フィルター要素122 を対をなして積み重ねることにより構成しうるが、好ましくはフィルター要素122 の隣接する対の間には内側および外側シール240 および242 を各１個だけ設ける。熱可塑性接着剤／シーラントのようなフィルムまたは接着剤を用いて、各対のフィルター要素122 の透過物側の外部領域250 および隆起ランド256 を接合し、さらに内側および外側シール240 および242 の表面を隣接するフィルター要素対のプロセス流体側の内部および外部領域222 および226 に接合して、流体蜜シールを形成する。プラスチック製の内側および外側シール240 および242 を利用する場合には、接着剤は必要ないこともある。対をなす各フィルター要素122 の膜支持プレート218 の透過物側は、多数の突起254 が好ましくは整列して互いに接触しあうように向かい合わせになっており、それにより透過物導管202 に連通する透過物室264 が区画される。しかし、各透過物室264 は、プロセス流体および保持物の穴236 および230 を包囲する面シールされたランドにより、プロセス流体および保持物導管200 および198 から隔離されている。内側および外側シール240 および242 によりフィルター要素122 の隣接する対のプロセス流体側の間に間隙が創出され、プロセス流体および保持物導管200 および198 に連通するプロセス流体室260 が区画される。このフィルター要素122 の隣接する対のプロセス流体側の間の間隙は、内側および外側シール240 および 242 によるのではなく、他の適当な構造物、例えば、膜支持プレート218 上の隆起部分により創出することもできる。この間隙は等しい厚みのものでも、または変動する厚みのものでもよい。例えば、下側のフィルター要素122 の隣接する対のプロセス流体側の間の間隙は、上側のフィルター要素間の間隙より狭くしてもよい。それにより、プロセス流体入口106 の近くでは間隙が狭く、プロセス流体出口112 の近くでは間隙がより広くなろう。厚みが変動する間隙を利用して、流体差圧を平準化することができる。典型的態様では、厚みが変動する内側および外側シール240 および242 を用いて間隙の厚みを設定してもよい。しかし、各プロセス流体室260 は、中央開口200 を包囲する内側シール240 により透過物導管 202 から隔離されている。透過膜262 は内側および外側シール240 および242 の間で膜支持プレート218 のプロセス流体側の中間領域224 に装着されており、この膜は例えば内側および外側シール240 および242 の厚みの半分よりかなり小さいという無視できる厚みである。従って、各プロセス流体室260 の間隙の幅は、 0.005〜0.500 インチの範囲内でよく、好ましくは約 0.020〜0.200 インチ、より好ましくは約 0.040〜0.100 インチの範囲、例えば、約0.060 インチでよい。好ましくは、各プロセス流体室260 は、流体の動きを阻害する傾向のある構造物を全く持たない。例えば、各プロセス流体室260 は膜支持プレート218 の中間領域の半径方向の全長かつ膜支持プレート218 の円周方向 360°の全角度について開いているオープンな流路である。或いは、各プロセス流体室は実質的に構造物を持たないものでもよい。即ち、プロセス流体室内に流体の動きを最小限に阻害するかもしれない構造物はあってもよいが、僅かである。従って、プロセス流体は、プロセス流体室260 内のフィルター要素122 の隣接する対の２枚の透過膜 262 に対して自由に移動することができる。膜モジュール104 は上プレートアセンブリ120 と下プレートアセンブリ118 との間に挟んだ１個だけのフィルター要素122 から構成することもできるが、より好ましくは複数のフィルター要素122 からなる。例えば、１、２、５、10、25、 50、75、100 、またはそれ以上の対のフィルター要素122 を上下のプレートアセンブリ120 および118 の間に装着することができる。任意の所望の数のフィルター要素122 と内側および外側シール240 および242 を単に積み重ねて互いにシールするという膜モジュール104 の層状構成が、多様なプロセス条件に適合する製作過程に融通性を与える。この層状構成はまた膜モジュール104 の構造を単純にする。膜モジュールの積層された外周部は好ましくは外部隔壁を形成する。この壁は、壁の内側のプロセス流体、透過物、または両者を壁の外側の周囲環境から隔離する。また、積層積み重ね構造物は内部積層壁も区画する。典型的態様では、外周の積層隔壁はフィルター要素122 と外側シール242 の積み重ねから構成されるが、別の態様では例えばシールを介在させずにフィルター要素の積み重ねとして、異なる構成をとることもできる。プロセス流体および透過物を周囲環境から隔離することにより、積層隔壁は、外側の膜モジュールハウジングを不要にする。これは構成を単純化するだけでなく、重量を軽くし、従って慣性モーメントを低減させる。フィルター要素122 の各対の透過物側で外部領域250 および隆起ランド256 を接合するのと、フィルター要素122 の隣接する対のプロセス流体側で外部領域および内部領域222 および226 に内側および外側シール240 および242 の表面を接合するのに、別の方法または材料を使用することもできる。例えば、これらの表面を溶接、ロウ付け、エポキシ樹脂接着、または間にガスケットを配置することで接合してもよい。或いは、ガスケットを接合表面に直接射出成形する射出成形ガスケットスペーサーを利用してもよい。シリコーン等の任意の適当な材料を利用してガスケットを形成することができる。好ましくは、エチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)をガスケットに利用する。射出成形ガスケットの使用には、非結合性シーラントであるという利点、即ち、ボルト等の固定手段を取り外すと、各部品が容易に分離されうるという利点がある。１好適態様においては、熱可塑性接着剤／シーラントを使用する。熱可塑性接着剤／シーラントはミシガン州グランドラピッズのオリバー・プロダクツ社から10SEなる商品名で入手でき、また本発明と同じ譲受人に譲渡されたGildersleeveらによる1995年６月13日出願の「濾過装置」と題する米国特許出願第08/489,802号（これをここに援用する）に記載されているような、ポリエチレンとエチレン酢酸ビニルとの任意の適当なコポリマーからなるものでよい。また、射出成形ガスケットスペーサーを熱可塑性接着剤／シーラントと併用することもできる。例えば、前述したように、膜モジュール104 は多数のサブモジュールから構成することができる。その場合に、各サブモジュールの組立てに熱可塑性接着剤／シーラント、即ち、永久接合を利用し、隣接するサブモジュール間には射出成形ガスケットスペーサー、即ち、非結合性シールを利用して、サブモジュールを組立てて膜モジュールにしてもよい。本発明を具体化した膜モジュールに付随する別の重要な利点は、フィルター表面積／容積比が非常に高いことである。例えば、典型的態様において、濾過に利用可能な透過膜の全表面積を、フィルター要素122 の積み重ねにより占められる全容積と比べることができる。この典型的態様では、それぞれ外径約24インチの円形のフィルター要素122 が100 対存在するとする。各フィルター要素122 は、例えば、内径8.0 インチ、外径20.0インチの１枚の透過膜262 を備えている。従って、各透過膜262 １枚の全表面積は約264 平方インチとなり、合計200 枚のフィルター要素122 の全フィルター表面積は約52,800平方インチ、即ち、367 平方フィートとなる。100 対のフィルター要素122 で占められる全容積は、フィルター要素122 が実質的に円形形状であるから、正円筒形の容積として計算できる。各膜支持プレート218 の厚みが0.012 インチで、シール240，242により作られる間隙が0.060 インチである１態様において、上下のプレートアセンブリ120 および118 を除いた膜モジュール104 の全高は、100 対の膜支持プレート218 の合計厚み(0.012×２×100 ＝2.4 インチ)＋99個の間隙の合計厚み(0.060×99＝5.94 インチ)として算出できる。これから、全高は8.34インチとなる。従って、この典型的態様において、100 対のフィルター要素122 で占められる全容積は2,202 立方インチまたは約1.3 立方フィートである。以上より、フィルター表面積／容積比は約282 ft²/ft³である。本発明の１側面によれば、各膜支持プレート218 の厚みが非常に小さいため、非常に小さい容積に巨大なフィルター表面積を入れ込むことができる。従って、典型的態様において、フィルター表面積／容積比が 100 ft²/ft³より大、もしくは150 ft²/ft³より大、もしくは200 ft²/ft³より大、もしくは250 ft²/ft³より大にすることができ、さらには1,100 ft²/ft³またはそれ以上という大きさになることもある。本発明を具体化した振動分離アセンブリにとって、約３〜1,100 ft²/ft³、好ましくは約 100〜1,100 ft²/ft³、より好ましくは約 150〜600 ft²/ft³、さらに好ましくは約 150〜400 ft²/ft³の範囲内の比、そしては約 250 ft²/ft³までの範囲内の比がより好ましい。本発明の振動分離アセンブリの高いフィルター表面積／容積比は、処理量を高めるだけでなく、重量を軽くし、従って慣性モーメントを低減させる。好ましい運転モードでは、プロセス流体を、図３および４に示したプロセス流体入口106 から膜モジュール104 内に加圧下に流入させる。プロセス流体は、図１に示されるポンプにより、またはプロセス流体の加圧送給に適した他の任意の手段により、振動分離アセンブリ100 に流入させることができる。プロセス流体入口106 は下プレートアセンブリ118 に配置されているが、振動分離アセンブリ 100 の運転に影響を及ぼさずに、この入口を上プレートアセンブリ120 、または上プレートアセンブリ120 と下プレートアセンブリ118 との間の位置に配置することもできる。プロセス流体はプロセス流体入口を通って、ベースプレート124 の下側プロセス流体流路132 に流入する。プロセス流体は流入するプロセス流体の圧力によって下側プロセス流体流路132 内に一様に分配され、ベースプレートプロセス流体導管134 を経てベースプレート124 の上側プロセス流体流路130 内に送られる。上側プロセス流体流路130 でも、やはり流入するプロセス流体の圧力によりプロセス流体は流路内に一様に分配され、上側プロセス流体流路130 と連通しているフィルター要素122 により形成されたプロセス流体導管200 を通過するように流れる。図21に示すように、積み重なったフィルター要素122 の全高を通り抜けているプロセス流体導管200 は、フィルター要素122 の隣接する対の間に間隙を有し、この間隙を通ってプロセス流体がプロセス流体室260 に流れこむことができる。好ましい運転モードでは、プロセス流体室260 内の不均一な流れパラメーター、例えば、プロセス流体導管200 からプロセス流体室260 を通ってフィルター要素122 を横断して保持物導管198 に流れる流体の流量の変動および／または流体圧力差の変動、が避けられる。プロセス流体の流れパラメーターが各フィルター要素の全てについて実質的に均一ではないシステムでは、フィルター要素の優先的な詰まりが起こることがあり、より効率が低く、寿命の短い濾過システムとなる。フィルター要素122 の優先的詰まりは、フィルター要素の前後の圧力差（差圧）の不均一な分布により起こることがある。第１のフィルター要素が第２のフィルター要素より大きな圧力差を受けると、第１のフィルター要素ではその高い差圧のためにより多くのプロセス流体がこのフィルター要素を通過するようになるので、より早く目詰まりすることがある。同じ原理が流体流量についても当てはまる。即ち、流体の通過流量がより高いフィルターはより早く詰まるようになることがある。優先的な詰まりはカスケード効果のためにフィルター効率を低減させる。第１のフィルター要素が完全に詰まると、優先的詰まりは隣のフィルター要素に移り、流れパラメーターの変化が増大するため、このプロセスが加速する。多くの用途にとって、プロセス流体出口112 と保持物入口113 の両方を閉じることによりプロセス流体室内に実質的に均一な流れパラメーターを達成および維持することができる。こうすると、プロセス流体はプロセス流体導管200 からプロセス流体室260 を通って、各フィルター要素122 がそれぞれ実質的に同じ流れパラメーターを受けながら、各フィルター要素の透過膜262 を横断または斜めに流れて、保持物導管198 に向かう。別の用途にとって、プロセス流体出口112 および保持物入口113 の一方または両方を開くことによりプロセス流体室内に実質的に均一な流れパラメーターを達成および維持することができる。例えば、保持物入口113 を閉じ、プロセス流体出口112 を開いて、これを、例えば図１に示すような戻り経路312 およびバルブ 314 を経てプロセス流体入口106 に接続して、プロセス流体を特定の流量で再循環させるようにしてもよい。この第２の配置はプロセス流体再循環ループとして説明することができる。プロセス流体出口112 を開くと、プロセス流体は、プロセス流体導管200 から、プロセス流体入口106 への再循環のためにプロセス流体出口112 に向かって流れると同時に、プロセス流体導管200 からプロセス流体室 260 を通って、各フィルター要素122 がそれぞれ実質的に同じ流れパラメーターを受けながら、各フィルター要素の透過膜262 を横断または斜めに流れて、保持物導管198 にも向かう。プロセス流体入口106 とプロセス流体出口112 のどちらも各透過膜262 の上流側の表面の第１領域と連通している。保持物出口108 は各透過膜262 の上流側の表面の第２領域と連通しており、プロセス流体の流量は保持物の流量からはかなり切り離されている。上記のプロセス流体再循環ループに代えてまたは加えて、振動分離システムは上に簡単に説明した保持物ループを備えていてもよい。或いは、多くの用途において、プロセス流体出口112 を閉じた途端すぐに保持物入口113 を閉じてもよく、プロセス流体はプロセス流体室に沿って、それぞれが実質的に同じ流れパラメーターを受けながら流れていく。保持物再循環ループは、保持物出口108 と保持物入口113 との間に接続された、図１および24に示されているバルブアセンブリまたはポンプアセンブリ406 を備えていてもよい。保持物入口113 は、下プレートアセンブリ118 に設けた保持物入口流路115 および保持物入口導管117 を経て保持物導管198 に接続してもよい。好ましくは、保持物入口導管117 は、内部の保持物の自由な動きを確保するように、可及的にまっすぐ、即ち、曲げや湾曲のないものとする。一般に、どの分離システムでも最も粘稠性の高い流体は保持物であるので、可及的に直線的な経路が好ましい。この配置では、保持物入口113 と保持物出口108 はどちらも各透過膜262 の上流側の表面の第２領域に連通しており、保持物の流量はプロセス流体の流量からはかなり切り離されている。プロセス流体の流出（出口）流量と保持物の流出（出口）流量は、各フィルター要素122 を横断するプロセス流体導管200 から保持物導管198 への流れの、圧力差といったパラメーターが、実質的に同じになるように選択することが好ましい。例えば、プロセス流体再循環ループおよび保持物再循環ループを流れる流量を、プロセス流体室260 のそれぞれを通る経膜圧力差(cross membrane pressure difference)がどの室でも実質的に類似になるような圧力勾配が生ずるように保持することができる。実質的に類似の経膜圧力差を維持することにより、フィルター要素122 の優先的な詰まりが実質的に低減ないし防止されうる。また、本発明の振動分離システムは、スケールアップ、即ち、フィルター要素122 の追加がより容易である。これは、フィルター要素122 の追加が経膜圧力差に実質的に影響しないからである。例えば、３個のプロセス流体室260(６個のフィルター要素 122)により確立された流体の流れを、10個のプロセス流体室260(20個のフィルター要素122)に容易に拡張することができるが、これは経膜圧力差が実質的に変化しないからである。プロセス流体出口流量および保持物流量は、プロセス流体と条件の変動により用途に応じて変動させてもよい。例えば、プロセス流体出口流量は保持物流量より大きくても、同じでも、小さくてもよい。これらの流量の操作によりさらに融通性の余地ができるのは、性能を劣化させずに膜モジュール104 を構成するフィルター要素122 の数を変化させることができる、即ち、スケールアップまたはダウンが可能であるためである。プロセス流体がプロセス流体導管から透過膜262 を通過して保持物導管に流れる間に、膜モジュール104 は駆動機構102 により所定振動数および振幅で振動され続けているので、透過膜262 のプロセス流体に面する側の表面、即ち、上流側の表面に剪断流れ境界層が生成する。透過膜262 は平滑でなくてもよいが、透過膜262 のプロセス流体側を横切る表面は比較的均一にする。換言すると、表面を横切る流体流れを阻害する恐れのある目立った突起が存在しない。従って、膜モジュール104 を駆動機構102 により振動させると、フィルター要素122 の隣接する対の透過膜262 の間を流れるプロセス流体の大部分は、透過膜262 に同じ又は近い振動数および／または振幅で動くことがない。そのため、プロセス流体と透過膜との間に相対的な運動が創出され、この相対的な運動が、透過膜262 の付近の微粒子やコロイド物質といった流体成分の透過膜262 への堆積を防止する傾向のあるダイナミック流れ状態を発生させる。従って、透過膜262 の詰まりや閉塞が著しく低減する。微粒子を透過膜262 から持ち上げるのに要する振動パラメーターは、流体の粘度、流体の密度、流量、ならびに微粒子および／もしくはコロイド物質の粒径や特性を含む多くの因子に依存しうる。駆動機構102 は、膜モジュール104 を約５〜500 Hz、好ましくは約10〜120 Hz、より好ましくは約20〜80 Hz 、さらにより好ましくは約30〜70 Hz の範囲内の振動数で振動させることができる。どのサイズの膜支持プレートについても、振動の振幅は好ましくは約90 °以下、より好ましくは約75°以下とするのがよい。例えば、直径24.0インチの膜支持プレート218 を利用したシステムにおける振動の振幅は、その外周で測定して、好ましくは約0.250 インチ（約 1.2°）から約12インチ（約57.3°）またはそれ以上、より好ましくは約1.500 インチ（約 7.2°）から約3.0 インチ（約 14.3°）、さらにより好ましくは約2.0 インチ（約 9.5°）である。膜モジュールが振動するにつれて、プロセス流体の一部、即ち、透過物、が透過膜262 を通過して、膜支持プレート218 の穴238 から、フィルター要素122 の透過物側の間に形成された透過物室264 に流入する。透過物はその後、多数の突起254 の中の透過物室264 を通って、保持物ランド256 の間を抜け、透過物導管 202 に流入する。プロセス流体とは異なり、透過物室264 内の透過物は、フィルター要素122 の透過物側で突起254 により膜モジュール104 の振動の振動数および振幅で又はその付近で一緒に振動するように拘束することが好ましい。これらの突起254 は膜支持プレート218 に固定されていて、膜モジュール104 と一緒に振動するため、膜モジュールと同じか、それに近い振動数および振幅で透過物を動かし易くすることができる。また、突起254 は対をなす膜支持プレート218 の構造支持体ともなる。或いは、透過物室264 はプロセス流体室260 と同様のオープンなチャンバーとであってもよい。透過物が透過物導管202 に流入すると、これは上プレートアセンブリ120 内の透過物出口110 に向かい、そこで図１に示すように透過物回収系統500 を経て各種用途に向けて透過物を回収することができる。プロセス流体入口106 について上述したように、透過物出口110 は上プレートアセンブリ120 での配置に制限されない。透過膜262 を通過しないプロセス流体の部分、即ち、保持物は、プロセス流体室260 から保持物導管198 に流入する。保持物は保持物導管198 内を流れ、上部プレート176 の保持物出口流路182 に流入し、上プレートアセンブリ120 の保持物出口108 から流出し、そこで保持物回収系統400 に流入する。透過物出口110 およびプロセス流体入口100 と同様に、保持物出口108 も膜モジュール104 の特定の位置に制限されるものではない。保持物および透過物は既に説明したように多様な用途に利用できる。透過物と保持物の一方、または透過物と保持物の両方が、濾過プロセスの重要な製品となりうる。従って、透過物および保持物回収系統400 および500 の設計は変動しうる。上に述べたように、ベースプレート124 の上面の傾斜および上部プレート176 の下面の傾斜は、ベースプレート124 の下面により形成される水平面に対するわずかな角度（即ち、円錐形）でフィルター要素122 を引っ張って保持する傾向がある。具体的には、各フィルター要素122 の膜支持プレート218 は、これを傾斜した下プレートアセンブリ118 と傾斜した上プレートアセンブリ120 との間に固定する時にこの円錐形に変形させられ、この状態に保持される。別の態様では、膜支持プレート218 はフィルター要素122 の隣接する対の間にその内周領域内で追加のシールまたはスペーサーを加えることにより円錐形状にしてもよい。例えば、１または２以上の追加の内側シール240(図17に示したもの)を膜支持プレート218 のプロセス流体側に装着することができる。または、膜支持プレート218 を円錐形状にしてもよい。さらには、膜支持プレート218 ならびに上部プレート 176 とベースプレート124 がいずれも平らであってもよい。膜支持プレート218 を円錐形に変形および保持すると、３つの重要な結果が得られる。第１に、膜支持プレート218 の円錐形状が透過膜262 の隣接する対の間、即ち、プロセス流体室260 内、に捕捉されうるガスの除去が促進される。プロセス流体室260 内の捕捉ガスはシステムの性能を劣化させることがある。基本的には、円錐形状にすると、プロセス流体導管からのプロセス流体はプロセス流体室に各室の最も低い地点またはその付近で流入するので、プロセス流体室260 内のガスはプロセス流体が室260 を満たす前に上昇する。そのため、プロセス流体が保持物導管198 に向かってシステムの内部領域の方に上向きに動いていく間に、プロセス流体はガスをシステム外に追いやる。同様に、透過物もまず透過物室のより低い部分から満たしていくので、透過物室内のガスも透過物より先に上昇する。これは、膜モジュール104 がプロセス流体で満たされる際にガスを保持し続ける傾向のある、ポリテトラフルオロエチレン媒体といった疎水性媒体にとって特に有利である。第２に、膜支持プレート218 の円錐形は、プロセス流体のプロセス流体室260 への流入と通過を容易にする。基本的には、傾斜はプロセス流体室260 内のプロセス流体の均一な流れの分布を助長する。プロセス流体は、プロセス流体室260 をそのより低い部分から上部の方向に向かって均一に満たしていく。第３に、膜支持プレート218 の円錐形は膜モジュール104 に構造的一体性を付加する。具体的には、膜支持プレート218 を円錐形に変形させて保持することで、膜支持プレート218 に張力が加わり、その剛性が高まり、垂れ下がりが防止される。剛性の付加によりプロセス流体室、即ち、オープン流路の均一な間隙幅の維持が助長される。一般に、高いフィルター表面積を持つシステムでは、フィルター要素の間のオープンな流路は利用されない。これは、そのオープン流路の間隙幅を、例えば重い支持プレート、スペーサー、または排液メッシュにより一定に保持するのに余分な重量が必要となるためである。しかし、本発明では、金属製膜支持プレート218 を円錐形に形成または変形させることで剛性を高めて使用することによりプロセス流体室260 の間隙幅が維持される。一般に、高いフィルター表面積／容積比を持つ従来の膜モジュールは、オープンな流路デザイン、即ち、障害物が実質的にないプロセス流体室を持つことができない。その理由は、従来のモジュールでは、フィルター表面を増大させるためにより大きな支持プレートが必要となるためである。このような支持プレートは、フィルター要素間に等しい間隙を保持するために、プレート間に追加の支持構造物を必要とする。その結果、この種の既知のデバイスは、高いフィルター表面積／容積比を持つ膜フィルターにおけるオープン流路デザインの利点を享受することができない。具体的には、オープン流路デザインは、特に微粒子を含有する流体の濾過に効果的である。なぜなら、このような流体は多孔質支持媒体を通る際にヘリに沿ってうまく流れないからである。本発明を具体化した振動分離システムの構造および操作については、多様な変更が可能である。例えば、上記の操作において、プロセス流体は膜モジュールの各フィルター要素を横断して平行な方向に流れる。しかし、膜モジュールは異なる形状にして異なる結果、例えば、フィルター要素を通過するスパイラル流れ、を達成してもよい。この種の配置の１例において、膜支持プレートは、１つのフィルター要素122 が外部領域に流体穴を有しているが内部領域には流体穴を持たず、積み重ねの次のフィルター要素は内部領域に流体穴を有しているが外部領域には流体穴を持たないように形成する。こうすると、プロセス流体の流れは、外部領域の穴からプロセス流体室に沿って半径方向内向きに内部領域の穴に向かって進み、内部領域の穴を通過して積み重ねの次のプロセス流体室に流入した後、今度は内部領域の穴からプロセス流体室に沿って半径方向外向きに外部領域の穴に向かって進むという順序を繰り返す。一般に、用途が異なると振動分離システムの配置も異なることがある。１つの変更例の態様において、透過物導管202 が保持物導管になり、保持物導管198 が透過物導管になる。この態様は、非常に粘稠な流体に特に有利であるかもしれない。上述したように、保持物は一般に非常に粘稠な流体であるので、保持物を小直径の複数の導管ではなく、中央に位置する１個の大直径の導管を通るように送りこむと、保持物導管の軸方向の圧力差が減少することがある。この圧力差の減少は、今度は、プロセス流体導管からプロセス流体流路を経て中央の保持物導管に向かう流体の動きを容易にすることができる。一般には非常に粘稠ではなく、保持物よりは常に低粘度である透過物は、多数の透過物導管を通って容易に取り出すことができる。また、上述したようにプロセス流体再循環ループおよび／または保持物再循環ループも利用することができる。別の変更例の態様において、保持物導管の数を４個から８個またはそれ以上に増やして、保持物導管内の軸方向の圧力差を低減させてもよい。また、保持物導管を上部プレート内の保持物出口流路に連通させるのではなく、保持物導管を上部プレートを突き抜けて延設し、上部プレートカバーに設けられた保持物出口流路と連通させてもよい。そうなると、２つの保持物出口を上部プレートカバーの上面に配置し、これらの保持物出口を上部プレートカバーの開口を経て上部プレートカバーの底面に設けた保持物導管流路に連通するようにしてもよい。この配置は、保持物の表面積経路をより大きくするので、保持物導管の圧力降下が最小限になる。第２の別の変更例の態様において、振動分離システムは、各グループが１または２以上の透過物室を持つ複数の群（グループ）に分かれた透過物室を備えている。別個の透過物導管が各群に連通し、他の全ての群からは隔離されうる。このデザインでは、１つのプロセス流体について１つの群を利用して各種の膜を試験することができる。例えば、フィルター要素の対を少なくとも１つづつ持っている３群を次のように構成することができる。第１群はPTFE膜を持つフィルター要素からなり、第２群はPES 膜を持つフィルター要素からなり、第３群はナイロン膜を持つフィルター要素からなる。各群にそれぞれ別個の透過物導管が連通している。各群からの透過物の品質をサンプル分析して、例えばどの種類の膜が最もよく働くかを決定することができる。或いは、各透過物室をサブ室に分けて配置し、別個の透過物導管が各サブ室に連通させてもよい。また別の変更例の態様では、振動分離システムを、中央の下プレートアセンブリ、下部の上プレートアセンブリ、および上部の上プレートアセンブリを含む膜モジュールから構成してもよい。プロセス流体は、中央の下プレートアセンブリから、この中央の下プレートアセンブリの両側、即ち、上下に配置したフィルター要素の対に供給することができる。この態様も、非常に高濃度で粘稠なプロセス流体および／または保持物に特に有利であるかもしれない。本質的に、この配置はより短い保持物導管を与え、保持物はシステム内の最も粘稠な流体であるので、保持物導管が短いと、この導管の前後での保持物の差圧も低くなる。保持物が極めて粘稠となる可能性のある用途では、フィルター要素122 の隣接する対の間の間隙を通って保持物が流れることができるように、この間隙を広げてもよい。この態様では、各膜支持プレート218 の厚みは非常に小さいので、フィルター表面積／容積比はなお高くすることができる。例えば、前に計算したように、全部で200 個のフィルター要素の合計フィルター表面積は約52,800平方インチまたは367 平方フィートである。各膜支持プレート218 の厚みが0.012 インチで、シール240，242により形成される間隙が0.5 インチであるとすると、上下のプレートアセンブリ120 および118 を除いた膜モジュール104 の全高は、100 対の支持プレート218 の合計厚み(0.012×２×100 ＝2.4 インチ)＋99個の間隙の合計厚み(0.5×99＝49.5インチ)として算出できる。これから、全高は51.9インチとなる。従って、この典型的態様において、100 対のフィルター要素122 で占められる全容積は13,701.6立方インチまたは約7.9 立方フィートである。以上より、フィルター表面積／容積比は約46.5 ft²/ft³となる。膜モジュールは多様な変更態様を包含しうる。例えば、フィルター要素の積み重ねをハウジング内に収容し、保持物、透過物、およびプロセス流体の各導管をフィルター要素の外部の位置に配置してもよい。例えば、膜支持プレートは中央開口を持たず、膜支持プレートの透過物側に半径方向外側に向かう溝を設けてもよい。こうすると、透過物は外部の透過物導管に向かってフィルター要素の外周方向に流れることができる。フィルター要素の内部領域からの導管が除かれることにより、ガスケット、シールおよびランドといった隔離要素を配置する必要性をなくすことができる。或いは、各膜支持プレート218 内の１つの中央開口220 を利用して透過物導管を形成する代わりに、プロセス流体および保持物の導管と同様に、但し位置はことなるが、複数の軸方向の導管を使用してもよい。膜モジュールと同様に、フィルター要素についても多くの変更態様が可能である。例えば、膜支持プレートの中間領域を不透過性にして、この支持プレートの片側または両側に溝または他の流路を形成することができる。透過膜を前と同様に膜支持プレートの片側または両側に装着することができる。ただし、透過物はプレート内の穴を通るのではなく、溝を通って透過物導管の方に流れることになる。本発明の振動分離システムはモジュラー構成を含んでいてもよい。モジュラー構成は、製造中および現場のどちらでもずっと広範囲に一体性（完全性）試験をすることができるので、はるかに信頼性の高い分離システムを与える。製造中に、分離システムの全ての部品、例えば、全てのフィルター要素、全ての下プレートアセンブリ、全ての上プレートアセンブリを最終組立てと最終試験の前に試験することができる。現場では、モジュール構成とすることにより、分離システムの１個の欠陥部品を容易に検出することができる。各膜モジュールを別々に試験して欠陥品の膜モジュールを見つけた後、その膜モジュールの各部品を試験してもよい。また、本発明に係るモジュラー構成の分離システムは十分に頑丈で、何回もその場で清浄化することができるにもかかわらず、プラスチックのような軽量材料から構成しうる。その場での清浄化は本発明の多くの態様で非常に容易になる。これらの態様は、汚染物質を滞留させない、および／またはその場での自動的清浄化中に自由に汚染物質を手放すという構造上の特徴を含む。例えば、特に下プレートアセンブリおよび上プレートアセンブリのような金属製部品を、機械的な調製および研磨、さらには電解研磨により表面仕上げして、表面粗さをミクロンおよびサブミクロンレベルに減少させると、汚染物質の付着性がより弱くなる。また、周囲表面に突出するガスケットの使用、およびフラッシュポイントは、汚染物質が集まる可能性のある割れ目をなくす。最も実際的で好ましい態様と考えられるものに関して本発明を図示および説明してきたが、説明および図示した具体的な方法およびデザインから離れた構成も当業者には想到され、本発明の精神および範囲を逸脱せずに使用できることは明らかである。本発明は以上に説明および図示した具体的構成に制限されるものではなく、添付の請求の範囲に包含されうる全ての変更を包含するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者グセル，トーマス・シーアメリカ合衆国、ニューヨーク州11542、グレン・コーブ、バレンタイン・アベニュー40 (72)発明者ギルダースリーブ，マイケル・アールアメリカ合衆国、ニューヨーク州11767、ネスコンセット、ローリング・ヒルズ・ドライブ18

Claims

【特許請求の範囲】１．下記を備えた振動分離システム： (a) 数の積み重なったフィルター要素を含む膜モジュール、ここで各フィルター要素は、上流側および下流側の各表面を持つ透過膜と、エッチング加工された金属製の膜支持プレートとを備え、透過膜の下流側の表面が、エッチング加工された金属製膜支持プレートが約 0.002〜0.040 インチの範囲内の厚みを持つ第１領域において、この膜支持プレートに固定されている； (b) 過膜の上流側の表面での詰まりに抗するようにフィルター要素に振動運動を付与するための膜モジュールに連結された駆動機構； (c) 透過膜の上流側の表面に連通しているプロセス流体入口；および (d) 透過膜の下流側の表面に連通している透過物出口。２．下記を備えた振動分離システム： (a) 数の積み重なったフィルター要素を含む膜モジュール、ここで各フィルター要素は、上流側および下流側の各表面を持つ透過膜と、膜支持プレートとを備え、透過膜の下流側の表面が、膜支持プレートが約 0.002〜0.040 インチの範囲内の厚みを持つ第１領域において、この膜支持プレートに固定されており、膜モジュールのフィルター表面積／容積比は少なくとも約100 ft²/ft³である； (b) 各透過膜の上流側の表面での詰まりに抗するようにフィルター要素に振動運動を付与するための膜モジュールに連結された駆動機構； (c) 透過膜の上流側の表面に連通しているプロセス流体入口；および (d) 各透過膜の下流側の表面に連通している透過物出口。３．透過物が透過膜からエッチング加工された膜支持プレートを通過するように、エッチング加工された膜支持プレートが第１領域内に貫通穴を有している請求の範囲第２項記載の振動分離システム。４．下記を備えた振動分離システム： (a) 少なくとも第１および第２の膜支持プレートと、少なくとも第１および第２の透過膜とを備えた膜モジュール、ここで第１および第２の膜支持プレートのそれぞれは、プロセス流体側と、透過物側と、このプロセス流体側と透過物側の間を貫通している１または２以上の開口とを有し、各透過膜はそれぞれ上流側および下流側の各表面を持ち、その下流側の表面がそれぞれ第１および第２の膜支持プレートのプロセス流体側にこのプレートの開口を覆って固定され、第１および第２の膜支持プレートの透過物側は対をなすように互いに固定されていて、その間に透過物室を区画し、この透過物室は第１および第２の膜支持プレートの開口を経て第１および第２の透過膜に連通している； (b) 各透過膜の上流側の表面での詰まりに抗するように膜モジュールに振動運動を付与するための膜モジュールに連結された駆動機構； (c) 透過物室に連通しているプロセス流体入口；および (d) 透過膜の下流側の表面に連通している透過物出口。５．第１および第２の膜支持プレートの対が約0.03インチ以下の厚みを持つ、請求の範囲第４項記載の振動分離システム。６．下記を備えた振動分離システム： (a) 各プレートがそれぞれプロセス流体側と透過物側とを有する第１、第２および第３の積み重ねられた膜支持プレート、それぞれ上流側および下流側の各表面を持つ第１、第２および第３の透過膜、プロセス流体室、ならびに透過物室を備えている膜モジュール、ここで第１、第２および第３の透過膜の下流側の表面はそれぞれ第１、第２および第３の膜支持プレートのプロセス流体側に固定され、プロセス流体室は第１および第２の膜支持プレートのプロセス流体側の間に形成され、プロセス流体室は実質的に構造物を有していないため、プロセス流体と透過膜との間の動的流動を増強し、透過物室は第２および第３の膜支持プレートの透過物側の間に形成されている； (b) 各透過膜の上流側の表面での詰まりに抗するように膜モジュールに振動運動を付与するための膜モジュールに連結された駆動機構； (c) プロセス流体室に連通しているプロセス流体入口；および (d) 透過物室に連通している透過物出口。７．下記を備えた振動分離システム： (a) 各フィルター要素が、外周領域を持つ膜支持プレートと、上流側および下流側の各表面を持ち、下流側の表面が膜支持プレートに固定されている少なくとも１つの透過膜とをそれぞれ備えている、多数のフィルター要素を含み、さらに各透過膜の上流側の表面と連通しているプロセス流体室および各透過膜の下流側の表面と連通している透過物室とを備えている膜モジュール、ここで複数のフィルター要素は、膜支持プレートの外周領域の積層により壁の片側のプロセス流体室および透過物室を壁の反対側の周囲環境から隔離する隔壁を形成するように相互に固定されている； (b) 各透過膜の上流側の表面での詰まりに抗するように膜モジュールに振動運動を付与するための膜モジュールに連結された駆動機構； (c) 各プロセス流体室に連通しているプロセス流体入口；および (d) 各透過物室に連通している透過物出口。８．下記を備えた振動分離システム： (a) それぞれがプロセス流体側、透過物側、内周領域、外周領域、および内周領域と外周領域との間の中間領域を有している複数の薄い金属製の膜支持プレートと、それぞれが上流側および下流側の各表面を有し、下流側の表面で薄い金属製膜支持プレートのプロセス流体側の中間領域に固定されている複数の透過膜とを備えた、概ね円筒形の膜モジュール、ここで複数の薄い金属製膜支持プレートは、外周壁面を形成するように外周領域を積層し、かつ内周壁面を形成するように内周領域を積層することにより相互に固定され、外周および内周の積層壁面の少なくとも１つは、これに近接して軸方向に配置された導管を有している； (b) 各透過膜の上流側の表面での詰まりに抗するように膜モジュールに振動運動を付与するための膜モジュールに連結された駆動機構； (c) 透過膜の上流側の表面に連通しているプロセス流体入口；および (d) 透過膜の下流側の表面に連通している透過物出口。９．下記を備えた膜分離ユニット： (a) 複数の積み重なったフィルター要素を含む膜モジュール、ここで各フィルター要素は、上流側および下流側の各表面を持つ透過膜と、エッチング加工された金属製の膜支持プレートとを備え、透過膜の下流側の表面が、エッチング加工された金属製膜支持プレートが約0.002 〜0.040 インチの範囲内の厚みを持つ第１領域においてこの膜支持プレートに固定されている； (b) 膜モジュールにプロセス流体を導入する、透過膜の上流側の表面に連通している、膜モジュールに連結されたプロセス流体入口； (c) 膜モジュールからの透過物の取出しを容易にする、透過膜の下流側の表面に連通している、膜モジュールに連結された透過物出口；および (d) 膜モジュールからの保持物の取出しを容易にする、透過膜の上流側の表面に連通している、膜モジュールに連結された保持物出口。 10．下記を備えた膜分離ユニット： (a) 複数の積み重なったフィルター要素を含む膜モジュール、ここで各フィルター要素は、上流側および下流側の各表面を持つ透過膜と、膜支持プレートとを備え、透過膜の下流側の表面は、膜支持プレートが約0.002 〜0.040 インチの範囲内の厚みを持つ第１領域においてこの膜支持プレートに固定されており、膜モジュールのフィルター表面積／容積比は少なくとも約100 ft²/ft³である； (b) 膜モジュールにプロセス流体を導入する、透過膜の上流側の表面に連通している、膜モジュールに連結されたプロセス流体入口； (c) 膜モジュールからの透過物の取出しを容易にする、透過膜の下流側の表面に連通している、膜モジュールに連結された透過物出口；および (d) 膜モジュールからの保持物の取出しを容易にする、透過膜の上流側の表面に連通している、膜モジュールに連結された保持物出口。 11．フィルター要素が対をなして相互に固定され、フィルター要素の隣接する対の透過膜の間に実質的に構造物を持たないオープン流路が形成されている、請求の範囲第10項記載の膜分離ユニット。 12．下記を備えた膜分離ユニット： (a) 各フィルター要素が、外周領域を持つ薄い金属製の膜支持プレートと、この膜支持プレートに固定されている少なくとも１つの透過膜とをそれぞれ備えている、多数のフィルター要素を含み、さらに各透過膜の上流側の表面と連通しているプロセス流体室、および各透過膜の下流側の表面と連通している透過物室とを備えている膜モジュール、ここで複数のフィルター要素は、膜支持プレートの外周領域の積層により壁の片側のプロセス流体室および透過物室を壁の反対側の周囲環境から隔離する隔壁を形成するように相互に固定されている； (b) 膜モジュールにプロセス流体を導入する、各プロセス流体室に連通している、膜モジュールに連結されたプロセス流体入口； (c) 膜モジュールからの透過物の取出しを容易にする、透過物室に連通している、膜モジュールに連結された透過物出口；および (d) 膜モジュールからの保持物の取出しを容易にする、各プロセス流体室に連通している、膜モジュールに連結された保持物出口。 13．下記を備えた膜分離ユニット： (a) それぞれがプロセス流体側、透過物側、内周領域、外周領域、および内周領域と外周領域との間の中間領域を有している複数の薄い金属製の膜支持プレートと、それぞれが上流側および下流側の各表面を有し、下流側の表面で薄い金属製膜支持プレートのプロセス流体側の中間領域に固定されている複数の透過膜とを備えた、概ね円筒形の膜モジュール、ここで複数の薄い金属製膜支持プレートは、外周壁面を形成するように外周領域を積層し、内周壁面を形成するように内周領域を積層することにより相互に固定され、外周および内周の積層壁面の少なくとも１つは軸方向に配置された導管を有している； (b) 膜モジュールにプロセス流体を導入する、透過膜の上流側の表面に連通している、膜モジュールに連結されたプロセス流体入口； (c) 膜モジュールからの透過物の取出しを容易にする、透過膜の下流側の表面に連通している、膜モジュールに連結された透過物出口；および (d) 膜モジュールからの保持物の取出しを容易にする、透過膜の上流側の表面に連通している、膜モジュールに連結された保持物出口；ここで、プロセス流体入口、透過物出口、および保持物出口の少なくとも１つは前記の軸方向に配置された導管に連通している。 14．下記を備えた膜分離ユニット： (a) 積み重ねられた複数のフィルター要素を含んでいる膜モジュール、ここで各フィルター要素は、上流側の表面と下流側の表面とを有する透過膜と、膜支持プレートとを備え、透過膜の下流側の表面が膜支持プレートに固定されている、 (b) 膜モジュールにプロセス流体を導入するための、各透過膜の上流側の表面の第１領域に連通している、膜モジュールに連結されたプロセス流体入口； (c) 各透過膜の上流側の表面に、プロセス流体入口とこの上流側の表面の第１領域との間で連通している、膜モジュールに連結されたプロセス流体出口； (d) 各透過膜の上流側の表面の第２領域に連通している、膜モジュールに連結された保持物出口；および (e) 各透過膜の下流側の表面に連通している、膜モジュールに連結された透過物出口。 15．下記を備えた膜分離ユニット： (a) 積み重ねられた複数のフィルター要素を含んでいる膜モジュール、ここで各フィルター要素は、上流側の表面と下流側の表面とを有する透過膜と、膜支持プレートとを備え、透過膜の下流側の表面が膜支持プレートに固定されている、 (b) 膜モジュールにプロセス流体を導入するための、各透過膜の上流側の表面の第１領域に連通している、膜モジュールに連結されたプロセス流体入口； (c) 各透過膜の上流側の表面の第２領域に連通している、膜モジュールに連結された保持物出口； (d) 各透過膜の上流側の表面に、保持物出口とこの上流側の表面の第２領域との間で連通している、膜モジュールに連結された保持物入口；および (e) 各透過膜の下流側の表面に連通している、膜モジュールに連結された透過物出口。 16．下記を備えた膜分離ユニット： (a) 積み重ねられた複数のフィルター要素を含んでいる膜モジュール、ここで各フィルター要素は、上流側の表面と下流側の表面とを有する透過膜と、膜支持プレートとを備え、透過膜の下流側の表面が膜支持プレートに固定されている、 (b) 膜モジュールにプロセス流体を導入するための、各透過膜の上流側の表面の第１領域に連通している、膜モジュールに連結されたプロセス流体入口； (c) 各透過膜の上流側の表面に、プロセス流体入口とこの上流側の表面の第１領域との間で連通している、膜モジュールに連結されたプロセス流体出口； (d) 各透過膜の上流側の表面の第２領域に連通している、膜モジュールに連結された保持物出口； (e) 各透過膜の上流側の表面に、保持物出口とこの上流側の表面の第２領域との間で連通している、膜モジュールに連結された保持物入口；および (f) 各透過膜の下流側の表面に連通している、膜モジュールに連結された透過物出口。 17．下記を備えた膜分離ユニット： (a) 積み重ねられた複数のフィルター要素、上プレートアセンブリ、および下プレートアセンブリを含んでいる膜モジュール、ここで各フィルター要素は、上流側の表面と下流側の表面とを有する透過膜と、膜支持プレートとを備えていて、透過膜の下流側の表面が膜支持プレートに固定され、積み重ねられた複数のフィルター要素は、上プレートアセンブリと下プレートアセンブリとの間に固定され、積み重ねられたフィルター要素はそれぞれ実質的に円錐形の形状を有する； (b) 各透過膜の上流側の表面に連通している、膜モジュールに連結されたプロセス流体入口； (c) 各透過膜の下流側の表面に連通している、膜モジュールに連結された透過物出口；および (d) 各透過膜の上流側の表面に連通している、膜モジュールに連結された保持物出口。 18．下記を備えた膜分離ユニット： (a) 積み重ねられた複数のフィルター要素、実質的に凹面の下面を有する上プレートアセンブリ、および実質的に凸面の上面を有する下プレートアセンブリを含んでいる膜モジュール、ここで各フィルター要素は、上流側の表面と下流側の表面とを有する透過膜と、膜支持プレートとを備えていて、透過膜の下流側の表面が膜支持プレートに固定され、積み重ねられた複数のフィルター要素は、上プレートアセンブリと下プレートアセンブリとの間に固定され、それにより膜支持プレートが実質的に円錐形の形状に形づけられる； (b) 各透過膜の上流側の表面に連通している、膜モジュールに連結されたプロセス流体入口； (c) 各透過膜の下流側の表面に連通している、膜モジュールに連結された透過物出口；および (d) 各透過膜の上流側の表面に連通している、膜モジュールに連結された保持物出口。 19．下記を備えた膜分離ユニット： (a) 積み重ねられた複数のフィルター要素を含んでいる膜モジュール、ここで各フィルター要素は、上流側の表面および下流側の表面を有する透過膜と、プロセス流体側および透過物側を有する膜支持プレートとを備え、透過膜の下流側の表面が、膜支持プレートが約 0.002〜0.040 インチの範囲内の厚みを持つ第１領域において膜支持プレートのプロセス流体側に固定されており、膜モジュールのフィルター表面積／容積比は少なくとも約100 ft²/ft³であり、複数のフィルター要素は膜支持プレートの透過物側が相互に接触して透過物室を形成するように対をなして相互に固定されていて、透過膜の間には実質的に構造物を持たないオープン流路が形成されている； (b) 膜モジュールにプロセス流体を導入する、上記オープン流路に連通している、膜モジュールに連結されたプロセス流体入口； (c) 膜モジュールからの透過物の取出しを容易にする、透過物室に連通している、膜モジュールに連結された透過物出口；および (d) 膜モジュールからの保持物の取出しを容易にする、上記オープン流路に連通している、膜モジュールに連結された保持物出口。 20．下記を備えたフィルター要素。 (a) 透過膜；および (b) 膜支持プレート、ここで透過膜は膜支持プレートが約 0.002〜0.040 インチの範囲内の厚みを持つ第１領域において膜支持プレートに固定されている。 21．下記を備えたフィルター要素。 (a) 透過膜；および (b) エッチング加工された金属製の膜支持プレート、ここで透過膜はエッチング加工された金属製膜支持プレートに固定されている。 22．内周と外周を有する実質的に円形のリング；およびこの実質的に円形のリングの内周と外周の少なくとも一方に装着されたガスケット、を備えたシール。 23．複数の穴を有する実質的に円形のポリマー製リング；およびこの実質的に円形のポリマー製リングと共働する少なくとも１つの金属製のインサート、を備えたシール。 24．下記工程を含む分離方法： (a) プロセス流体をプロセス流体入口から、複数のフィルター要素を有する膜モジュールに導入し； (b) プロセス流体を複数のフィルター要素のそれぞれの上流側の表面の第１領域に送りこみ； (c) プロセス流体を、複数のフィルター要素の前後での圧力差を実質的に一定に維持するのを容易にするために、プロセス流体入口と該上流側の表面の第１領域との間で複数のフィルター要素のそれぞれの上流側の表面からプロセス流体出口を通るように向かわせ；そして (d) 保持物を複数のフィルター要素のそれぞれの上流側の表面の第２領域から保持物出口を通るように向かわせる。 25．下記工程を含む分離方法： (a) プロセス流体をプロセス流体入口から、複数のフィルター要素を有する膜モジュールに導入し； (b) プロセス流体を複数のフィルター要素のそれぞれの上流側の表面の第１領域に送りこみ； (c) 保持物を複数のフィルター要素のそれぞれの上流側の表面の第２領域から保持物出口を通るように向かわせ；そして (d) 保持物を、複数のフィルター要素の前後での圧力差を実質的に一定に維持するのを容易にするために、保持物出口と該上流側の表面の第２領域との間で複数の各フィルター要素の上流側の表面から保持物入口を通るように向かわせる。 26．下記工程を含む分離方法： (a) プロセス流体をプロセス流体入口から、複数のフィルター要素を有する膜モジュールに導入し； (b) プロセス流体を複数のフィルター要素のそれぞれの上流側の表面の第１領域に送りこみ； (c) プロセス流体を、複数のフィルター要素の前後での圧力差を実質的に一定に維持するのを容易にするために、プロセス流体入口と該上流側の表面の第１領域との間で複数のフィルター要素のそれぞれの上流側の表面からプロセス流体出口を通るように向かわせ； (d) 保持物を複数のフィルター要素のそれぞれの上流側の表面の第２領域から保持物出口を通るように向かわせ；そして (e) 保持物を、複数のフィルター要素の前後での圧力差を実質的に一定に維持するのを容易にするために、保持物出口と該上流側の表面の第２領域との間で複数の各フィルター要素の上流側の表面から保持物入口を通るように向かわせる。