JPH0771602B2 - 回転型濾過装置とそのフィルター・パック - Google Patents
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- B01D29/945—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for discharging the filter cake, e.g. chutes for continuously discharging concentrated liquid
-
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- B01D29/96—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor in which the filtering elements are moved between filtering operations; Particular measures for removing or replacing the filtering elements; Transport systems for filters
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- B01D33/15—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces
- B01D33/21—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces with hollow filtering discs transversely mounted on a hollow rotary shaft
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- B01D33/70—Filters with filtering elements which move during the filtering operation having feed or discharge devices
- B01D33/76—Filters with filtering elements which move during the filtering operation having feed or discharge devices for discharging the filter cake, e.g. chutes
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- B01D35/06—Filters making use of electricity or magnetism
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- B01D36/001—Filters in combination with devices for the removal of gas, air purge systems
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-
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- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
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-
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は濾過の分野に関し、もっと具体的には、フィル
ターを内蔵する回転型ディスク装置を利用する濾過に関
する。
ターを内蔵する回転型ディスク装置を利用する濾過に関
する。
濾過装置は、流体の中の１つ以上の成分を他の成分から
分離するために使用される。濾過装置で行う共通の工程
には、古典的濾過、マイクロ濾過、限外濾過、逆浸透、
透析、電気透析、蒸発法、水割り、篩別、親和分離、親
和精製、親和吸着、クロマトグラフィー、ゲル濾過、細
菌学的の濾過などがある。ここで使用する「濾過」とい
う用語は、このような分離の工程や、流体の１つ以上の
成分をその他の成分から分離するフィルターを使用する
あらゆる他の工程を含む。
分離するために使用される。濾過装置で行う共通の工程
には、古典的濾過、マイクロ濾過、限外濾過、逆浸透、
透析、電気透析、蒸発法、水割り、篩別、親和分離、親
和精製、親和吸着、クロマトグラフィー、ゲル濾過、細
菌学的の濾過などがある。ここで使用する「濾過」とい
う用語は、このような分離の工程や、流体の１つ以上の
成分をその他の成分から分離するフィルターを使用する
あらゆる他の工程を含む。
濾過の工程では、一部の流体成分がその他の流体成分よ
りフィルターをよく透過することを活用する。ここで使
用する［フィルター」という用語は、流体の１つ以上の
成分を通過させ、その成分を流体のその他の成分から分
離させるあらゆる材料でできたあらゆる製品のことを言
う。このようにして、［フィルター］という用語には、
金属製のフィルター、重合体でできた布製のフィルタ
ー、半透過性の膜組織、無機物の漉し用の材料（例え
ば、沸石やセラミック）などがある。フィルターは形状
や形態はどのようなものでもよい。例えば、織布、不織
布、ファイバーあるいはファイバーの束、膜組織、篩別
器、薄膜、棒あるいはそれらの組み合わせなどがある。
りフィルターをよく透過することを活用する。ここで使
用する［フィルター」という用語は、流体の１つ以上の
成分を通過させ、その成分を流体のその他の成分から分
離させるあらゆる材料でできたあらゆる製品のことを言
う。このようにして、［フィルター］という用語には、
金属製のフィルター、重合体でできた布製のフィルタ
ー、半透過性の膜組織、無機物の漉し用の材料（例え
ば、沸石やセラミック）などがある。フィルターは形状
や形態はどのようなものでもよい。例えば、織布、不織
布、ファイバーあるいはファイバーの束、膜組織、篩別
器、薄膜、棒あるいはそれらの組み合わせなどがある。
フィルターを通過する流体の成分は、透過分からなり、
フィルターを通過しない（フィルターが拒絶し又はフィ
ルターに保持される）成分は、残留分からなる。濾過の
工程から得る価値ある部分は、透過分あるいは残留分の
いずれかであり、ともに価値ある場合がある。
フィルターを通過しない（フィルターが拒絶し又はフィ
ルターに保持される）成分は、残留分からなる。濾過の
工程から得る価値ある部分は、透過分あるいは残留分の
いずれかであり、ともに価値ある場合がある。
すべての濾過装置に共通する問題は、フィルターの目が
塞がれ、詰まることである。フィルターの供給部に隣接
する流体層から流体を通過する透過分は、供給する流体
とは異なった組成物を有する側、あるいはその側に隣接
するところに、残留層を残す。この残留物がフィルター
を塞ぎ、フィルターの目を詰まらせる（すなわち、フィ
ルターを詰まらせる）ことがある。またよどんだ境界層
として残る。いずれにしても、フィルターの透過分の側
にフィルターを通過しようとする成分の移動を妨げる。
言い換えれば、単位膜面積当たり、フィルターを通過す
る塊の移動（すなわち流動）が減少し、フィルターの固
有の濾過性能が悪い影響を受ける。
塞がれ、詰まることである。フィルターの供給部に隣接
する流体層から流体を通過する透過分は、供給する流体
とは異なった組成物を有する側、あるいはその側に隣接
するところに、残留層を残す。この残留物がフィルター
を塞ぎ、フィルターの目を詰まらせる（すなわち、フィ
ルターを詰まらせる）ことがある。またよどんだ境界層
として残る。いずれにしても、フィルターの透過分の側
にフィルターを通過しようとする成分の移動を妨げる。
言い換えれば、単位膜面積当たり、フィルターを通過す
る塊の移動（すなわち流動）が減少し、フィルターの固
有の濾過性能が悪い影響を受ける。
一般的に、フィルターの詰まりは化学的特性のことであ
り、供給する物質が、フィルターの内部（目）や外部の
表面に化学的吸着することを含む。フィルター面の化学
的な特性を変えて、吸着を阻止し、減少しなければ、頻
繁に費用をかけてフィルターを交換したり、清浄しなけ
ればならない。
り、供給する物質が、フィルターの内部（目）や外部の
表面に化学的吸着することを含む。フィルター面の化学
的な特性を変えて、吸着を阻止し、減少しなければ、頻
繁に費用をかけてフィルターを交換したり、清浄しなけ
ればならない。
フィルターの詰まりの最もよくある原因は、フィルター
の表面のエネルギーが低いこと（例えば疎水性）にあ
る。本の出願人が所有する米国特許第4,906,379号、第
5,000,848号には、化学的特性の変化により、フィルタ
ー表面の表面自由エネルギー（例えば親水性）を増すこ
とを開示している。しかし一般的には、フィルター表面
の化学的特性を変えてフィルターの詰まりを減少するこ
とには、比較的に関心が向けられなかった。
の表面のエネルギーが低いこと（例えば疎水性）にあ
る。本の出願人が所有する米国特許第4,906,379号、第
5,000,848号には、化学的特性の変化により、フィルタ
ー表面の表面自由エネルギー（例えば親水性）を増すこ
とを開示している。しかし一般的には、フィルター表面
の化学的特性を変えてフィルターの詰まりを減少するこ
とには、比較的に関心が向けられなかった。
目詰まりの問題がほとんど化学的な特性に関するのに対
して、フィルターの表面の付近での境界層の形状は物理
的特性に関することであり、境界層から供給流体全体に
向かう逆移動に比べ、供給流体の成分がフィルター表面
に向けて大量に移動する量がアンバランスになっている
ことが目詰まりの原因になっている。フィルターの表面
から望みどおり大量移動をなすためには、何らかの形態
の力（例えば、機械的な力とか電気運動的な力）を使用
しなければならない。境界層を減少させたり、境界層の
形成を阻止するためには、適切な逆混合を促進する戦略
が構築されていなかったことは不運なことである。
して、フィルターの表面の付近での境界層の形状は物理
的特性に関することであり、境界層から供給流体全体に
向かう逆移動に比べ、供給流体の成分がフィルター表面
に向けて大量に移動する量がアンバランスになっている
ことが目詰まりの原因になっている。フィルターの表面
から望みどおり大量移動をなすためには、何らかの形態
の力（例えば、機械的な力とか電気運動的な力）を使用
しなければならない。境界層を減少させたり、境界層の
形成を阻止するためには、適切な逆混合を促進する戦略
が構築されていなかったことは不運なことである。
もっともよくある戦略は、交差流動濾過（CFF）、ある
いは接線流動濾過（TFF）である。原則として、供給流
体は、境界層を破壊し逆混合を生じるだけの高速でフィ
ルターの表面を横切って（平行に）ポンプで供給しなけ
ればならない。しかし実際には、交差流動には、いくつ
か不利な点があり、全く用いることができない場合もあ
る。
いは接線流動濾過（TFF）である。原則として、供給流
体は、境界層を破壊し逆混合を生じるだけの高速でフィ
ルターの表面を横切って（平行に）ポンプで供給しなけ
ればならない。しかし実際には、交差流動には、いくつ
か不利な点があり、全く用いることができない場合もあ
る。
よどむ境界層を除去する別のやり方では、供給流量を印
加圧力から分離する。このやり方では、供給流体より
も、フィルター装置の構成要素の方が動いて、境界層の
逆混合や減少を生じている。導体は濾過装置それ自体あ
るいは、フィルター要素付近に位置する物体である。
加圧力から分離する。このやり方では、供給流体より
も、フィルター装置の構成要素の方が動いて、境界層の
逆混合や減少を生じている。導体は濾過装置それ自体あ
るいは、フィルター要素付近に位置する物体である。
構造要素の運動あるいは機械的な振動を利用するフィル
ター装置は公知である。出願人の所有する米国特許第4,
790,942号、4,867,878号、4,876,013号、4,911,847号、
5,008,848号では、流体の濾過用間隙を画定する少なく
ともひとつの要素が、その間隙を画定する別の要素に対
して動く。例えば、ひとつのシリンダーは別のシリンダ
ーの中で回転し、シリンダー間の環状の間隙の中に水力
学的テーラー渦巻きを生じる。テーラー渦巻きは、フィ
ルターの間隙を画定する円筒の表面上に位置するよどん
だ境界層を減少させたり除去する役に立っている。
ター装置は公知である。出願人の所有する米国特許第4,
790,942号、4,867,878号、4,876,013号、4,911,847号、
5,008,848号では、流体の濾過用間隙を画定する少なく
ともひとつの要素が、その間隙を画定する別の要素に対
して動く。例えば、ひとつのシリンダーは別のシリンダ
ーの中で回転し、シリンダー間の環状の間隙の中に水力
学的テーラー渦巻きを生じる。テーラー渦巻きは、フィ
ルターの間隙を画定する円筒の表面上に位置するよどん
だ境界層を減少させたり除去する役に立っている。
米国特許第4,216,094号では、回転型ディスク脱水装置
に使用するセクター体には半径方向に延長する溝がつい
ている。セクター体を覆うフィルター媒体の構造にゆる
みがあれば、そのゆるみは半径方向の溝に集結する。
に使用するセクター体には半径方向に延長する溝がつい
ている。セクター体を覆うフィルター媒体の構造にゆる
みがあれば、そのゆるみは半径方向の溝に集結する。
米国特許第4,330,405号は、半径方向の溝付腕によって
セグメントに分割された回転型真空ディスクフィルター
に関し、溝付腕は各セグメント上にフィルタークロスを
支持するために充填体を受けられるように設けられてい
る。
セグメントに分割された回転型真空ディスクフィルター
に関し、溝付腕は各セグメント上にフィルタークロスを
支持するために充填体を受けられるように設けられてい
る。
米国特許第4,376,049号は、円形の設計の回転型装置に
関する。遠心力により透過物が回転子プレートの中心か
ら回転フィルター要素を貫通して流れる。フィルター要
素を保持する回転子プレートの羽根は、回転の前進方向
に対して後ろ向きに曲がっている。その曲がりによっ
て、フィルター要素は固定され、回転子を前進方向に回
転すれば、システムのポンプ能力を高めるようになる。
最終的にフィルター要素は、材料が詰まり、交換しなけ
ればならない。
関する。遠心力により透過物が回転子プレートの中心か
ら回転フィルター要素を貫通して流れる。フィルター要
素を保持する回転子プレートの羽根は、回転の前進方向
に対して後ろ向きに曲がっている。その曲がりによっ
て、フィルター要素は固定され、回転子を前進方向に回
転すれば、システムのポンプ能力を高めるようになる。
最終的にフィルター要素は、材料が詰まり、交換しなけ
ればならない。
米国特許第4,708,797号は、底プレートとフィルター・
メッシュとの間に、支持メッシュを有する回転型ディス
ク・フィルター要素に関する。底プレートはハブの半径
方向あるいは同軸方向に延びる波によって硬化してい
る。
メッシュとの間に、支持メッシュを有する回転型ディス
ク・フィルター要素に関する。底プレートはハブの半径
方向あるいは同軸方向に延びる波によって硬化してい
る。
米国特許第4,781,835号は、２つの隣接するフィルター
・ディスクで構成するフィルター室をドラム状の濾過集
積室に備え共に回転するようになっているディスク型濃
縮装置に関する。瀘液はフィルターのディスクを通過
し、瀘液集積室に集まり、その濾液集積室から集積空間
に集まる。
・ディスクで構成するフィルター室をドラム状の濾過集
積室に備え共に回転するようになっているディスク型濃
縮装置に関する。瀘液はフィルターのディスクを通過
し、瀘液集積室に集まり、その濾液集積室から集積空間
に集まる。
米国特許第4,950,403号は回転型ディスク・フィルター
あるいは濃縮装置用のスクリーン・セグメントに関す
る。
あるいは濃縮装置用のスクリーン・セグメントに関す
る。
英国特許第1,057,015号は、フィルターを備えた濾過装
置が回転する懸濁液を力学的に濾過する回転濾過装置に
関する。回転濾過装置内部の据付部材は濾過装置内部に
集まる透過分の排出の補助に使うことができる。
置が回転する懸濁液を力学的に濾過する回転濾過装置に
関する。回転濾過装置内部の据付部材は濾過装置内部に
集まる透過分の排出の補助に使うことができる。
米国特許第3,477,575号では、１セットのフィルター要
素を共通の回転軸に設けている。第２のセットのフィル
ターを装置の内壁に据付し、回転自在なフィルター要素
と据付フィルター要素をそれぞれの間に挟み、供給流体
が流れる曲がりくねった流れの経路をつくりだす。透過
物は両方のフィルター要素を通して回収する。
素を共通の回転軸に設けている。第２のセットのフィル
ターを装置の内壁に据付し、回転自在なフィルター要素
と据付フィルター要素をそれぞれの間に挟み、供給流体
が流れる曲がりくねった流れの経路をつくりだす。透過
物は両方のフィルター要素を通して回収する。
このタイプの濾過装置は、スイスのウイリー・ワコーフ
ェン社（Willi Bachofen）が市販している。２つのセッ
トのフィルター要素が互いに挟み合い、供給流体の入
口、出口の配置などのために、供給流体の実質的な流れ
は、概してフィルターの主要面に対して平行である。こ
のように、この装置は機械的要素（１つのセットのフィ
ルター）の回転を利用し、また交差流を利用して流体／
フィルターにおけるよどみを減少するのに役立ってい
る。
ェン社（Willi Bachofen）が市販している。２つのセッ
トのフィルター要素が互いに挟み合い、供給流体の入
口、出口の配置などのために、供給流体の実質的な流れ
は、概してフィルターの主要面に対して平行である。こ
のように、この装置は機械的要素（１つのセットのフィ
ルター）の回転を利用し、また交差流を利用して流体／
フィルターにおけるよどみを減少するのに役立ってい
る。
歴史的にこのような回転型フィルターは、いわゆる固形
濾過（シュベーグラー、スタール「鉱物懸濁液脱水用高
性能ディスク型フィルター」１月/2月号38−41ページ
（1990年）を参照）における懸濁液を脱水するために比
較的低い回転速度で活用している。また会報第4081号に
掲載のインガソルーランド「新型アーチザン動力濃縮装
置／脱水装置により、自分の濾過／洗浄操作を高めよ
う」４ページ（2/86）と、会報第4,060号に掲載したイ
ンガソルーランド「同時に洗浄と濾過ができる特許され
たフィルター／洗浄能力」（8/83）を参照すること。
濾過（シュベーグラー、スタール「鉱物懸濁液脱水用高
性能ディスク型フィルター」１月/2月号38−41ページ
（1990年）を参照）における懸濁液を脱水するために比
較的低い回転速度で活用している。また会報第4081号に
掲載のインガソルーランド「新型アーチザン動力濃縮装
置／脱水装置により、自分の濾過／洗浄操作を高めよ
う」４ページ（2/86）と、会報第4,060号に掲載したイ
ンガソルーランド「同時に洗浄と濾過ができる特許され
たフィルター／洗浄能力」（8/83）を参照すること。
回転型フィルターの表面に隣接するよどんだ境界層を減
少するもうひとつの戦略は、フィルターの高速回転、例
えば、毎分1000回の回転速度を利用することである。光
学工学（1989年１月号）に掲載のしたアクア・テクノジ
ー・リゾース・マネージメントによる１ページのリプリ
ントであるパーキンソン「新型分離装置のデビュー」、
３ページの小冊子であるアクア・テクノロジー・マネー
ジメント「流体処理予算の浪費を防ぐ方法」、「技術の
背景」、「濃縮の文極化を克服する」などを論じた４ペ
ージの小冊子（無題）なども参照すること。しかし供給
流体が浸透しないよう分離しておくために、適切な回転
型封止手段が必要であるために、回転フィルター要素の
使用が複雑なものになっている。また回転フィルターと
封止手段とには、遠心力に耐えるに十分な強度が必要と
なる。
少するもうひとつの戦略は、フィルターの高速回転、例
えば、毎分1000回の回転速度を利用することである。光
学工学（1989年１月号）に掲載のしたアクア・テクノジ
ー・リゾース・マネージメントによる１ページのリプリ
ントであるパーキンソン「新型分離装置のデビュー」、
３ページの小冊子であるアクア・テクノロジー・マネー
ジメント「流体処理予算の浪費を防ぐ方法」、「技術の
背景」、「濃縮の文極化を克服する」などを論じた４ペ
ージの小冊子（無題）なども参照すること。しかし供給
流体が浸透しないよう分離しておくために、適切な回転
型封止手段が必要であるために、回転フィルター要素の
使用が複雑なものになっている。また回転フィルターと
封止手段とには、遠心力に耐えるに十分な強度が必要と
なる。
別のディスク・フィルターの設計においては、据付のフ
ィルターと、密接するフィルターではない回転要素を活
用している。バイオプロセス・エンジニアリング第４
巻、99ページから104ページ掲載のロンスキー、モル
ガ、ルドニャク「バイオテクノロジーにおける力学的濾
過」（1989年）では、このような装置を、据付フィルタ
ーや対向回転ディスク・フィルターと比較した実験、交
差流装置と比較した実験、回転円筒濾過装置と比較した
実験を報告している。濾過と分離11月/12月号397ページ
399ページ掲載のウロンスキー、ムロツ「力学的ディス
ク・フィルターにおける動力の消費」、濾過と分離11月
/12月号418−420ページ掲載のロンスキー、モルガ、ル
ドニャク「ミクロ濾過における抵抗モデル」、ポーラン
ド、ワルシャワ、ワルシャワ工科大学、化学処理工学研
究所編第１回イベント議事録；バイオプロセス工学1989
年６月26日−30日掲載のトルニャック、ウロンスキー
「バイオテクノロジーにおける力学的ミクロ濾過」、ベ
ルギー、アントワープ、王立フランドル・エンジニア協
会議事録、1988年10月第４巻、69−77ページ掲載のモル
ガ、ウロンスキー「高純度材料獲得における力学的濾過
−洗浄工程のモデル化」、ワルシャワ工科大学、化学工
学研究所報告書、71−91ページ（1982年）掲載ウロンス
キー、ムロツ「力学的濾過の問題」、応用化学研究ナン
バー17−10ページ（1983年）記載のウロンスキー「Filt
raczna roztworw polimerow」を参照すること。
ィルターと、密接するフィルターではない回転要素を活
用している。バイオプロセス・エンジニアリング第４
巻、99ページから104ページ掲載のロンスキー、モル
ガ、ルドニャク「バイオテクノロジーにおける力学的濾
過」（1989年）では、このような装置を、据付フィルタ
ーや対向回転ディスク・フィルターと比較した実験、交
差流装置と比較した実験、回転円筒濾過装置と比較した
実験を報告している。濾過と分離11月/12月号397ページ
399ページ掲載のウロンスキー、ムロツ「力学的ディス
ク・フィルターにおける動力の消費」、濾過と分離11月
/12月号418−420ページ掲載のロンスキー、モルガ、ル
ドニャク「ミクロ濾過における抵抗モデル」、ポーラン
ド、ワルシャワ、ワルシャワ工科大学、化学処理工学研
究所編第１回イベント議事録；バイオプロセス工学1989
年６月26日−30日掲載のトルニャック、ウロンスキー
「バイオテクノロジーにおける力学的ミクロ濾過」、ベ
ルギー、アントワープ、王立フランドル・エンジニア協
会議事録、1988年10月第４巻、69−77ページ掲載のモル
ガ、ウロンスキー「高純度材料獲得における力学的濾過
−洗浄工程のモデル化」、ワルシャワ工科大学、化学工
学研究所報告書、71−91ページ（1982年）掲載ウロンス
キー、ムロツ「力学的濾過の問題」、応用化学研究ナン
バー17−10ページ（1983年）記載のウロンスキー「Filt
raczna roztworw polimerow」を参照すること。
米国ニューヨーク、ジョン・ウイリー・アンド・サンズ
のマークス、カールッソン「交差濾過、理論と実践」13
3ページ（1988年）において、特に22−26ページ、さら
には93−100ページの第3.5章で、据付フィルターの流動
は据付フィルターの付近でいろいろな要素を回転させる
ことによって、高めることが出来ることを開示してい
る。実験の対象になったことが報告されている要素に
は、クロス、ダブルクロス、プロペラ、スポークホイー
ル、平坦な（普通の）ディスクあるいは半径方向のブレ
ードを備えたディスク（ディスクの平面から延長する羽
根）などがある。JSME会報第５巻、ナンバー17（1962
年）49−57ページのワタベ「ブレードを備えた回転ディ
スクにおける流体摩擦に関する実験」、国際化学工学第
27巻304−310ページのシラト、ムラセ、ヤマザキ、イワ
タ、イナヨシ「溝付きディスクによる力学的濾過の間に
おけるフィルター室における流れのパターン」を参照す
ること。
のマークス、カールッソン「交差濾過、理論と実践」13
3ページ（1988年）において、特に22−26ページ、さら
には93−100ページの第3.5章で、据付フィルターの流動
は据付フィルターの付近でいろいろな要素を回転させる
ことによって、高めることが出来ることを開示してい
る。実験の対象になったことが報告されている要素に
は、クロス、ダブルクロス、プロペラ、スポークホイー
ル、平坦な（普通の）ディスクあるいは半径方向のブレ
ードを備えたディスク（ディスクの平面から延長する羽
根）などがある。JSME会報第５巻、ナンバー17（1962
年）49−57ページのワタベ「ブレードを備えた回転ディ
スクにおける流体摩擦に関する実験」、国際化学工学第
27巻304−310ページのシラト、ムラセ、ヤマザキ、イワ
タ、イナヨシ「溝付きディスクによる力学的濾過の間に
おけるフィルター室における流れのパターン」を参照す
ること。
従来の回転型ディスク濾過装置では、積層したフィルタ
ー・ディスクの配置を活用している。歴史的に、これら
の装置は、ほとんどがフィルター要素を装着した中央の
駆動シャフトによって回転するディスク・フィルターか
らなっている。回転ディスク装置の中には、シャッフト
に装着した回転要素で互いに分離する据付フィルター・
ディスクを活用する。前述したマークス・アンド・カー
ルッソン91ページ、図3.15。このタイプの装置では、据
付のフィルター要素が、中心の回転駆動シャフトを覆っ
ている。従って、フィルターを交換するには、装置を分
解し、その次に積層アレイから回転子やフィルターを除
去しなければならない。例えば、ｎ番目のフィルターを
除去するためには、ｎ−１個の回転子やフィルターを除
去しなければならない。これは、操作性と使用時間の低
下の故にこの設計の欠点を意味することは明らかであ
る。
ー・ディスクの配置を活用している。歴史的に、これら
の装置は、ほとんどがフィルター要素を装着した中央の
駆動シャフトによって回転するディスク・フィルターか
らなっている。回転ディスク装置の中には、シャッフト
に装着した回転要素で互いに分離する据付フィルター・
ディスクを活用する。前述したマークス・アンド・カー
ルッソン91ページ、図3.15。このタイプの装置では、据
付のフィルター要素が、中心の回転駆動シャフトを覆っ
ている。従って、フィルターを交換するには、装置を分
解し、その次に積層アレイから回転子やフィルターを除
去しなければならない。例えば、ｎ番目のフィルターを
除去するためには、ｎ−１個の回転子やフィルターを除
去しなければならない。これは、操作性と使用時間の低
下の故にこの設計の欠点を意味することは明らかであ
る。
フィルター保持手段がセグメントに区分された容器のハ
ウジング（例えば、包含容器の壁）の不可欠な部分にな
っている装置にも欠陥がある。例えば、前述したマーク
ス・アンド・カールッソン図3.11から図3.14（87−90ペ
ージ）を参照すること。前述したケースに見られるよう
に、ｎ番目のフィルターを交換するためには、回転子と
ともに、ｎ−１番目のセグメントも除去しなければなら
ない。またスケールアップするためには、工学的な許容
度により制限されている。さらに、もっとセグメントを
増やして装置の能力を高めるためには、目張りを増やさ
なければならず、そのために装置が故障する危険性が大
きくなる。
ウジング（例えば、包含容器の壁）の不可欠な部分にな
っている装置にも欠陥がある。例えば、前述したマーク
ス・アンド・カールッソン図3.11から図3.14（87−90ペ
ージ）を参照すること。前述したケースに見られるよう
に、ｎ番目のフィルターを交換するためには、回転子と
ともに、ｎ−１番目のセグメントも除去しなければなら
ない。またスケールアップするためには、工学的な許容
度により制限されている。さらに、もっとセグメントを
増やして装置の能力を高めるためには、目張りを増やさ
なければならず、そのために装置が故障する危険性が大
きくなる。
透過物や供給流体を回転シャフトの中を通している従来
のフィルター装置では、透過物が供給流体と混合しない
ように目張りしなければならない。目張りには可動部分
がない（据付の目張り）場合もありうるし、可動部分
（機械的な目張り、例えば、ダイナミック・シールな
ど）を付けることもできる。中には据付の目張りにもな
るし、機械的な目張り（例えば、Ｏリングやフェース・
シールなど）として機能できるものがある。
のフィルター装置では、透過物が供給流体と混合しない
ように目張りしなければならない。目張りには可動部分
がない（据付の目張り）場合もありうるし、可動部分
（機械的な目張り、例えば、ダイナミック・シールな
ど）を付けることもできる。中には据付の目張りにもな
るし、機械的な目張り（例えば、Ｏリングやフェース・
シールなど）として機能できるものがある。
米国特許第４、025、425号や４、132、649号は、それそ
れ積層フィルターや膜組織のパックを備えた洗浄装置に
関する。それぞれの積層部を回転し、遠心力を生じて、
遠心力によって膜組織を目詰まりさせる材料を押し流
す。パックにある孔は、並列して、流体を流す導管（パ
イプ）になっている（例えば、濃縮物の除去）。据付の
目張り、パッキングは、透過物と供給／残留物とを分離
する。
れ積層フィルターや膜組織のパックを備えた洗浄装置に
関する。それぞれの積層部を回転し、遠心力を生じて、
遠心力によって膜組織を目詰まりさせる材料を押し流
す。パックにある孔は、並列して、流体を流す導管（パ
イプ）になっている（例えば、濃縮物の除去）。据付の
目張り、パッキングは、透過物と供給／残留物とを分離
する。
米国特許第４、717、485号は、共通の中央通路の周囲を
回転することができる複数の多孔フィルター・ディスク
を備えた室を有する回転型分離装置に関する。入口から
ディスクの中央通路の付近に位置する室の内部に流体を
流し込む。遠心力によって、供給流体の中にあるあらゆ
る固体をディスクの周辺部に動かし、その装置に取り付
けたフィルターを通過した後、ディスクに集積した濾液
の透過物をディスクの周辺部に押しやり、周辺部では、
濾液や透過物は透過物集積多岐管あるいはヘッダーに集
積する。自由回転目張り（カラム４、48行）や据付目張
り（カラム５、３−５行）について言及されている。据
付目張りの中には、ディスクを透過物集積多岐管に連結
する場合に使用しなければならないものがある。
回転することができる複数の多孔フィルター・ディスク
を備えた室を有する回転型分離装置に関する。入口から
ディスクの中央通路の付近に位置する室の内部に流体を
流し込む。遠心力によって、供給流体の中にあるあらゆ
る固体をディスクの周辺部に動かし、その装置に取り付
けたフィルターを通過した後、ディスクに集積した濾液
の透過物をディスクの周辺部に押しやり、周辺部では、
濾液や透過物は透過物集積多岐管あるいはヘッダーに集
積する。自由回転目張り（カラム４、48行）や据付目張
り（カラム５、３−５行）について言及されている。据
付目張りの中には、ディスクを透過物集積多岐管に連結
する場合に使用しなければならないものがある。
しかし機械的な目張りの中には、典型的にある程度の漏
れを示すものがあり、定期的に交換しなければならな
い。レベック「機械的フェース・シールの原理と設計」
17−20ページ、107ページ、146ページ（ォン・ワイリー
・アンド・サンズ社、1991年）、米国機械工学協会バイ
オプロセス・エンジニアリング・シンポジウム（1989
年）87−96ページウスニエウスキー「生物的材料におけ
るシール・フェースの操作状態の予測される効果」、米
国機械工学協会バイオプロセス・エンジニアリング・シ
ンポジウム（1989年）97−103ページ、トッドハンター
「防菌措置機械的目張りの寿命を延ばす」、米国機械工
学協会バイオプロセス・エンジニアリング・シンポジウ
ム（1990年）89−98ページ、フォーダー「機械的目張
り：問題を起こさない殺菌措置のための設計上の解決
法」、米国機械工学協会バイオプロセス・エンジニアリ
ング・シンポジウム（1990年）81−86ページ、スノウマ
ン「凍結乾燥における目張り技術」などを参照するこ
と。さらには、流体磁気目張りは、漏れがなく、ほんの
わずかな圧力差しか許容せず、目張りに使用する鉄の流
体は、加工流体とよく調和しなければならない。前述し
たレベック「機械的目張りの原理と設計」６ページを参
照すること。したがって、透過物と供給流体を分離する
ために、このような目張りを使用しないことが望まし
い。
れを示すものがあり、定期的に交換しなければならな
い。レベック「機械的フェース・シールの原理と設計」
17−20ページ、107ページ、146ページ（ォン・ワイリー
・アンド・サンズ社、1991年）、米国機械工学協会バイ
オプロセス・エンジニアリング・シンポジウム（1989
年）87−96ページウスニエウスキー「生物的材料におけ
るシール・フェースの操作状態の予測される効果」、米
国機械工学協会バイオプロセス・エンジニアリング・シ
ンポジウム（1989年）97−103ページ、トッドハンター
「防菌措置機械的目張りの寿命を延ばす」、米国機械工
学協会バイオプロセス・エンジニアリング・シンポジウ
ム（1990年）89−98ページ、フォーダー「機械的目張
り：問題を起こさない殺菌措置のための設計上の解決
法」、米国機械工学協会バイオプロセス・エンジニアリ
ング・シンポジウム（1990年）81−86ページ、スノウマ
ン「凍結乾燥における目張り技術」などを参照するこ
と。さらには、流体磁気目張りは、漏れがなく、ほんの
わずかな圧力差しか許容せず、目張りに使用する鉄の流
体は、加工流体とよく調和しなければならない。前述し
たレベック「機械的目張りの原理と設計」６ページを参
照すること。したがって、透過物と供給流体を分離する
ために、このような目張りを使用しないことが望まし
い。
回転型濾過装置がどれだけ効果を生じるかは、主に供給
物、残留物、浸透流体の流路によって決まる。例えば供
給流体は、装置の頭部から侵入し、後に続くフィルター
・ディスクに隣接する場所まで下降する（マークス・ア
ンド・カールッソン78ページ、図3.4の連続的に配列し
た装置の線図を参照すること）。この流路に沿って、供
給物はそれぞれのフィルターの段階（すなわち、供給物
がフィルター表面の周辺部から中心部に向けて流れると
考えられる段階）ごとに自然のポンプで押し上げる動き
に抗しなければならない。したがって、供給物が濃縮さ
れより粘度が増すにつれ、供給材料がフィルターの表面
に堆積する可能性は高くなる。このように、供給物が自
然のポンプで押し上げる動きに抗しなければならない段
階では、流体が流れに沿って流れる段階よりも多くの堆
積が起こる。したがって、濾過装置の性能は不均一とな
り、供給物の粘度と固体濃度によって左右される。
物、残留物、浸透流体の流路によって決まる。例えば供
給流体は、装置の頭部から侵入し、後に続くフィルター
・ディスクに隣接する場所まで下降する（マークス・ア
ンド・カールッソン78ページ、図3.4の連続的に配列し
た装置の線図を参照すること）。この流路に沿って、供
給物はそれぞれのフィルターの段階（すなわち、供給物
がフィルター表面の周辺部から中心部に向けて流れると
考えられる段階）ごとに自然のポンプで押し上げる動き
に抗しなければならない。したがって、供給物が濃縮さ
れより粘度が増すにつれ、供給材料がフィルターの表面
に堆積する可能性は高くなる。このように、供給物が自
然のポンプで押し上げる動きに抗しなければならない段
階では、流体が流れに沿って流れる段階よりも多くの堆
積が起こる。したがって、濾過装置の性能は不均一とな
り、供給物の粘度と固体濃度によって左右される。
さらに、マークス・アンド・カールッソンの81ページ、
図表3.7の左側に記載の平行供給の配置を活用して、供
給物を供給し残留物や透過物を回収することができる。
しかしながらこの構成では供給物は各段階で回転ディス
クのポンプアクションとは別に自然のものとたたかう。
したがって、装置全体の性能は供給固体の含有量や粘度
が上昇するにつれて、損なわれることになる。このよう
な性能低下は、供給流体がシャフトに向かって移動する
につれてより濃縮され、次第に濃縮された流体は、次第
に濾過能力が低下する領域に入る（流体が周辺部からシ
ャフトに向かうと、局部の線的速度が低下するためにフ
ィルターの洗浄力は低下する）。
図表3.7の左側に記載の平行供給の配置を活用して、供
給物を供給し残留物や透過物を回収することができる。
しかしながらこの構成では供給物は各段階で回転ディス
クのポンプアクションとは別に自然のものとたたかう。
したがって、装置全体の性能は供給固体の含有量や粘度
が上昇するにつれて、損なわれることになる。このよう
な性能低下は、供給流体がシャフトに向かって移動する
につれてより濃縮され、次第に濃縮された流体は、次第
に濾過能力が低下する領域に入る（流体が周辺部からシ
ャフトに向かうと、局部の線的速度が低下するためにフ
ィルターの洗浄力は低下する）。
前述した流路の制限から生じた拒絶された材料が堆積す
る可能性を克服する手段では、回転するディスクの設計
を変更（ブレードや溝を付ける）したり、供給物の流路
を変更するあるいはその双方を実施する場合がある。こ
のような流路には、供給物をフィルター部（平行配置）
の片側あるいは両側に向けるポートあるいはノズルを有
する中空な回転シャフトを含む場合がある。しかしこの
やり方では、シャフトを弱くし、より複雑になるだけで
ある。しかも費用が一層かかるようにな。しかもこのよ
うなポートを設けることにより、射出点において乱流領
域ができることになる。このような剪断帯は専断に帯し
て敏感な材料にとっては望ましくない。
る可能性を克服する手段では、回転するディスクの設計
を変更（ブレードや溝を付ける）したり、供給物の流路
を変更するあるいはその双方を実施する場合がある。こ
のような流路には、供給物をフィルター部（平行配置）
の片側あるいは両側に向けるポートあるいはノズルを有
する中空な回転シャフトを含む場合がある。しかしこの
やり方では、シャフトを弱くし、より複雑になるだけで
ある。しかも費用が一層かかるようにな。しかもこのよ
うなポートを設けることにより、射出点において乱流領
域ができることになる。このような剪断帯は専断に帯し
て敏感な材料にとっては望ましくない。
このように技術的な問題は、機械的に動かすディスク・
フィルターであって、とりわけ個々のフィルター要素に
邪魔なしに接近することができ、個々のフィルター要素
を比較的容易に、かつ迅速に交換することができ、操作
にかける時間をできるだけ少なくすることができ、透過
物を供給流体／残留物から分離（密閉）するためのより
信頼性の高い手段を提供し、供給流体を回転シャフトの
付近に導入し、浸透した組成物がそれぞれのフィルター
でモニターされ、運転中には（例えばフィルター要素の
ひとつに漏れが生じる場合など）装置全体を分離するこ
となく、個々のフィルター要素を孤立させることができ
るディスク・フィルターを提供することである。
フィルターであって、とりわけ個々のフィルター要素に
邪魔なしに接近することができ、個々のフィルター要素
を比較的容易に、かつ迅速に交換することができ、操作
にかける時間をできるだけ少なくすることができ、透過
物を供給流体／残留物から分離（密閉）するためのより
信頼性の高い手段を提供し、供給流体を回転シャフトの
付近に導入し、浸透した組成物がそれぞれのフィルター
でモニターされ、運転中には（例えばフィルター要素の
ひとつに漏れが生じる場合など）装置全体を分離するこ
となく、個々のフィルター要素を孤立させることができ
るディスク・フィルターを提供することである。
発明の開示 前述したような要件を満たし、そのほかの利点も備えた
回転型濾過装置が開発された。
回転型濾過装置が開発された。
大まかに言えば、その装置は（ａ）透過物集積ヘッダー
と、（ｂ）第１回転部材と、（ｃ）長手方向軸を有する
回転可能なシャフトであり回転部材を取り付け、通常の
運転において、その回転部材を回転させるシャフトと、
からなる流体を濾過して透過物と残留物にする回転型濾
過装置であって、（ｄ）即座に挿入、取り外しができる
フィルター・パックを有し、フィルター・パックは通常
の運転においては本質的に静止するとともに、第１フィ
ルターと第１主要面を有する透過物集積部材とからな
り、第１フィルターは第１主要面に隣接し、第１回転部
材は第１フィルターの近接して、フィルター・パックが
装置の中で通常の運転位置にある場合に第１回転部材と
第１フィルターとの間に、第１流体濾過用間隙を画定
し、透過物集積部材は、透過物用に少なくともひとつの
通路を有するばかりでなく、フィルター・パックが通常
の運転位置にある場合、通路を透過物集積ヘッダーに流
体連結するための流体連結手段を有し、それによってフ
ィルターを介して流体濾過用間隙を通過し、透過物集積
部材の通路に流れ込む透過物が、通常の運転で透過物集
積ヘッダーに流れ込むことを特徴とし、さらに（ｅ）回
転部材を、挿入又は取り外し中にフィルター・パックの
経路から移動させることによって、シャフトの長手方向
軸に対して概して垂直な方向に動かすことなく、フィル
ター・パックを即座に装置の中の通常の運転位置に挿
入、取り外しができるようにする手段を有することを特
徴とする回転型濾過装置である。このようにして、回転
可能なシャフト、ベアリング、目張り、あるいは回転子
（回転ディスク）を取り外しする必要はなくなる。
と、（ｂ）第１回転部材と、（ｃ）長手方向軸を有する
回転可能なシャフトであり回転部材を取り付け、通常の
運転において、その回転部材を回転させるシャフトと、
からなる流体を濾過して透過物と残留物にする回転型濾
過装置であって、（ｄ）即座に挿入、取り外しができる
フィルター・パックを有し、フィルター・パックは通常
の運転においては本質的に静止するとともに、第１フィ
ルターと第１主要面を有する透過物集積部材とからな
り、第１フィルターは第１主要面に隣接し、第１回転部
材は第１フィルターの近接して、フィルター・パックが
装置の中で通常の運転位置にある場合に第１回転部材と
第１フィルターとの間に、第１流体濾過用間隙を画定
し、透過物集積部材は、透過物用に少なくともひとつの
通路を有するばかりでなく、フィルター・パックが通常
の運転位置にある場合、通路を透過物集積ヘッダーに流
体連結するための流体連結手段を有し、それによってフ
ィルターを介して流体濾過用間隙を通過し、透過物集積
部材の通路に流れ込む透過物が、通常の運転で透過物集
積ヘッダーに流れ込むことを特徴とし、さらに（ｅ）回
転部材を、挿入又は取り外し中にフィルター・パックの
経路から移動させることによって、シャフトの長手方向
軸に対して概して垂直な方向に動かすことなく、フィル
ター・パックを即座に装置の中の通常の運転位置に挿
入、取り外しができるようにする手段を有することを特
徴とする回転型濾過装置である。このようにして、回転
可能なシャフト、ベアリング、目張り、あるいは回転子
（回転ディスク）を取り外しする必要はなくなる。
別の面では、本発明は透過物集積ヘッダー、第１、第２
の回転部材、回転部材、長手方向軸を有し回転部材を装
着し、通常の操作の間回転部材を回転させる回転自在な
シャフトを有する濾過装置であって流体を濾過して透過
物、残留物に濾過する濾過装置に使用するフィルター・
パックであって、（ａ）即座に装置に挿入、取り外しが
できること、（ｂ）通常の運転においては、本質的に静
止していること、（ｃ）第１、第２のフィルターを有
し、第１、第２の主要面と第３のを有する透過物集積部
材とを有すること、（ｄ）第１主要面に隣接して第１の
フィルター、第２の主要面に隣接して第２のフィルター
を有し、第１の回転部材が第１フィルターの付近にあっ
て、フィルター・パックが通常の運転位置にある場合、
双方の間に第２の流体濾過用間隙を画定すること、
（ｅ）挿入、取り外しの間、フィルター・パックの通路
から回転部材を動かし取り外す必要がなく、装置の中の
通路の運転位置にフィルター・パックを即座に挿入、取
り外しができる手段を、装置とともに有すること、
（ｆ）透過物集積手段が、（ｉ）透過物用の少なくとも
ひとつの通路と、（ii）フィルター・パックが通常の運
転位置にある場合、フィルターを介して、流体濾過用間
隙から透過物集積部材の通路に流れ込む透過物が通常の
運転の間、透過物集積ヘッダーに流れるように、通路を
透過物集積ヘッダーに流体結合するために、第３の表面
に流体結合手段とを有することを特徴とするフィルター
・パックに関する。
の回転部材、回転部材、長手方向軸を有し回転部材を装
着し、通常の操作の間回転部材を回転させる回転自在な
シャフトを有する濾過装置であって流体を濾過して透過
物、残留物に濾過する濾過装置に使用するフィルター・
パックであって、（ａ）即座に装置に挿入、取り外しが
できること、（ｂ）通常の運転においては、本質的に静
止していること、（ｃ）第１、第２のフィルターを有
し、第１、第２の主要面と第３のを有する透過物集積部
材とを有すること、（ｄ）第１主要面に隣接して第１の
フィルター、第２の主要面に隣接して第２のフィルター
を有し、第１の回転部材が第１フィルターの付近にあっ
て、フィルター・パックが通常の運転位置にある場合、
双方の間に第２の流体濾過用間隙を画定すること、
（ｅ）挿入、取り外しの間、フィルター・パックの通路
から回転部材を動かし取り外す必要がなく、装置の中の
通路の運転位置にフィルター・パックを即座に挿入、取
り外しができる手段を、装置とともに有すること、
（ｆ）透過物集積手段が、（ｉ）透過物用の少なくとも
ひとつの通路と、（ii）フィルター・パックが通常の運
転位置にある場合、フィルターを介して、流体濾過用間
隙から透過物集積部材の通路に流れ込む透過物が通常の
運転の間、透過物集積ヘッダーに流れるように、通路を
透過物集積ヘッダーに流体結合するために、第３の表面
に流体結合手段とを有することを特徴とするフィルター
・パックに関する。
さらに別の側面において、本発明は構造的に連結し、１
つのユニットとして回転型濾過装置にただちに挿入、取
り外しができる複数のフィルター・パックからなること
を特徴とする回転型濾過装置用のカートリッジに関す
る。好ましくはそのカートリッジは更にカートリッジ内
でフィルター・パックの透過物通路を相互に流体連結す
る手段を有することを特徴とする。
つのユニットとして回転型濾過装置にただちに挿入、取
り外しができる複数のフィルター・パックからなること
を特徴とする回転型濾過装置用のカートリッジに関す
る。好ましくはそのカートリッジは更にカートリッジ内
でフィルター・パックの透過物通路を相互に流体連結す
る手段を有することを特徴とする。
好適実施例において、回転型濾過装置はフィルター・パ
ックを濾過装置の通常の運手位置に挿入する場合流体連
結手段を自動的に、透過物集積ヘッダーに流体連結する
手段を含み、しかも／又はフィルター・パックの第１の
主要面と流体流体連結手段とが指向性を持ち、フィルタ
ー・パックを装置に挿入すると、フィルター・パックの
中の第１のフィルターが、シャフトの長手方向軸に対し
て実質的に垂直であり、流体連結手段が透過物集積ヘッ
ダーに自動的に流体連結するようになっている。
ックを濾過装置の通常の運手位置に挿入する場合流体連
結手段を自動的に、透過物集積ヘッダーに流体連結する
手段を含み、しかも／又はフィルター・パックの第１の
主要面と流体流体連結手段とが指向性を持ち、フィルタ
ー・パックを装置に挿入すると、フィルター・パックの
中の第１のフィルターが、シャフトの長手方向軸に対し
て実質的に垂直であり、流体連結手段が透過物集積ヘッ
ダーに自動的に流体連結するようになっている。
別の好適実施例において、フィルター・パックの第１の
主要面は概してＤ型をしている。さらには、透過物集積
部材の第１の主要面は、概して円形であり、周辺部から
中心部に向かって延長する半径方向の切断面を含んでい
る。切断面は側面を有し、フィルター・パックを通常の
運転位置に配置すると回転自在なシャフトにとって自由
運動できる十分な大きさがある。
主要面は概してＤ型をしている。さらには、透過物集積
部材の第１の主要面は、概して円形であり、周辺部から
中心部に向かって延長する半径方向の切断面を含んでい
る。切断面は側面を有し、フィルター・パックを通常の
運転位置に配置すると回転自在なシャフトにとって自由
運動できる十分な大きさがある。
第１の主要面がＤ型をなしている場合、透過物集積部材
は概して直線あるいいは平坦な部材を含むことができ、
流体連結手段は流体集積部材の少なくとも一部を含むこ
とができ、フィルター・パックを通常の運転位置に配置
した場合、流体集積部材は、透過物集積ヘッダーに隣接
する。透過物集積ヘッダーは、シャフトの長手方向軸に
対して概して平行であり、シャフトを取り囲んで拡大し
た部分を含んでいる。このＤ型の部材を２つ使用するこ
とが望ましく、それぞれがヘッダーに連結する長手の直
線の側面を有し、（ヘッダーの断面を除いて）断面が略
円形をなす濾過領域を形成している。
は概して直線あるいいは平坦な部材を含むことができ、
流体連結手段は流体集積部材の少なくとも一部を含むこ
とができ、フィルター・パックを通常の運転位置に配置
した場合、流体集積部材は、透過物集積ヘッダーに隣接
する。透過物集積ヘッダーは、シャフトの長手方向軸に
対して概して平行であり、シャフトを取り囲んで拡大し
た部分を含んでいる。このＤ型の部材を２つ使用するこ
とが望ましく、それぞれがヘッダーに連結する長手の直
線の側面を有し、（ヘッダーの断面を除いて）断面が略
円形をなす濾過領域を形成している。
別の好適なＤ型のフィルター・パック（下記に示す）を
備えて、回転型濾過装置はそれらのフィルター・パック
の２つを使用し、それぞれのフィルター・パックは、本
質的に直線の部分とシャフトの自由運動のための切り欠
きとからなる周辺部を有する。２つのフィルター・パッ
クが通常の運転位置にある場合、２つのフィルター・パ
ックは、実質的に同じ平面に位置し、それぞれの平面部
は（間にヘッダーを挟まず）お互いに隣接し合ってい
る。そして２つの切り欠きは、シャフトに隣接するが、
間隔をおいてシャフトの周囲に開いた空間を形成する。
好ましくは個々のフィルター・パック周辺部の直線部分
には、切り欠きと連結する細長いへこみを設けることが
でき、２つのフィルター・パックが、（それぞれの直線
部分をお互いに隣接して）通常の運転位置に配置する場
合、２つのフィルター・パックの２つの細長いへこみ
は、流体を濾過する通路となり、供給流体をシャフト周
辺の開かれた領域に供給する。
備えて、回転型濾過装置はそれらのフィルター・パック
の２つを使用し、それぞれのフィルター・パックは、本
質的に直線の部分とシャフトの自由運動のための切り欠
きとからなる周辺部を有する。２つのフィルター・パッ
クが通常の運転位置にある場合、２つのフィルター・パ
ックは、実質的に同じ平面に位置し、それぞれの平面部
は（間にヘッダーを挟まず）お互いに隣接し合ってい
る。そして２つの切り欠きは、シャフトに隣接するが、
間隔をおいてシャフトの周囲に開いた空間を形成する。
好ましくは個々のフィルター・パック周辺部の直線部分
には、切り欠きと連結する細長いへこみを設けることが
でき、２つのフィルター・パックが、（それぞれの直線
部分をお互いに隣接して）通常の運転位置に配置する場
合、２つのフィルター・パックの２つの細長いへこみ
は、流体を濾過する通路となり、供給流体をシャフト周
辺の開かれた領域に供給する。
透過物集積部材が略円形であり、前述した半径方向の切
り欠きを有する場合、回転型濾過装置には、フィルター
・パックを回転型濾過装置の中で通常の運転位置に挿入
すると半径方向の切り欠きに嵌合する第１部材を有す
る。第１部材はフィルター・パックを濾過装置の中の通
常の運転位置に維持するための手段を有する。半径方向
の切り欠きに嵌合する第１部材と、切り欠きの側面とは
相互に協動する手段を有し、シャフトの長手方向軸に対
して略垂直な方向にフィルター・パックを濾過装置の中
に滑らせて着脱できるようにし、フィルター・パックを
装置の通常の運転位置に挿入したりその運転位置から外
せるようにしたり、装置の中で通常の運転位置に保持す
るようにしている。半径方向の切り欠きに嵌合する第１
部材は、流体を供給し濾過して回転自在のシャフトの付
近の流体濾過用間隙に至る手段を有する。
り欠きを有する場合、回転型濾過装置には、フィルター
・パックを回転型濾過装置の中で通常の運転位置に挿入
すると半径方向の切り欠きに嵌合する第１部材を有す
る。第１部材はフィルター・パックを濾過装置の中の通
常の運転位置に維持するための手段を有する。半径方向
の切り欠きに嵌合する第１部材と、切り欠きの側面とは
相互に協動する手段を有し、シャフトの長手方向軸に対
して略垂直な方向にフィルター・パックを濾過装置の中
に滑らせて着脱できるようにし、フィルター・パックを
装置の通常の運転位置に挿入したりその運転位置から外
せるようにしたり、装置の中で通常の運転位置に保持す
るようにしている。半径方向の切り欠きに嵌合する第１
部材は、流体を供給し濾過して回転自在のシャフトの付
近の流体濾過用間隙に至る手段を有する。
透過物集積部材の形状がいかなるものであれ、透過物集
積部材は第２の表面を有し、フィルター・パックは、第
２主要面に隣接して第２のフィルターを有し、フィルタ
ー・パックの２つのフィルターは、実質的に平行であ
る。回転型濾過装置は複数の流体濾過用間隙を画定する
ように、相互に挟むような配置に複数のフィルター・パ
ック及び回転部材を有する場合がある。回転濾過型装置
は、透過物集積部材の通路の中にあるあらゆる気体を除
去できる手段を有してもよい。
積部材は第２の表面を有し、フィルター・パックは、第
２主要面に隣接して第２のフィルターを有し、フィルタ
ー・パックの２つのフィルターは、実質的に平行であ
る。回転型濾過装置は複数の流体濾過用間隙を画定する
ように、相互に挟むような配置に複数のフィルター・パ
ック及び回転部材を有する場合がある。回転濾過型装置
は、透過物集積部材の通路の中にあるあらゆる気体を除
去できる手段を有してもよい。
集積ヘッダーは、少なくとも部分的には濾過装置の中
で、濾過装置の回転自在なシャフトに隣接して配備され
る場合があり、フィルター・パック流体連結手段は、濾
過装置の中の透過物集積ヘッダーに連結することができ
る。
で、濾過装置の回転自在なシャフトに隣接して配備され
る場合があり、フィルター・パック流体連結手段は、濾
過装置の中の透過物集積ヘッダーに連結することができ
る。
好適実施例においてシャフトの長手方向軸は、濾過装置
が通常の運手位置にある場合、略水平であり、フィルタ
ー・パックの第１フィルターが装置の中で通常の運転位
置にある場合には、略垂直であり、透過物を透過物集積
部材から透過物集積ヘッダーまで運搬する流体連結手段
を、装置の中で通常の運手位置にある場合は、透過物集
積ヘッダーの底部の付近に配置している。
が通常の運手位置にある場合、略水平であり、フィルタ
ー・パックの第１フィルターが装置の中で通常の運転位
置にある場合には、略垂直であり、透過物を透過物集積
部材から透過物集積ヘッダーまで運搬する流体連結手段
を、装置の中で通常の運手位置にある場合は、透過物集
積ヘッダーの底部の付近に配置している。
透過物集積部材の形状がいかなるものであったとして
も、濾過を開始する前に気体（例えば空気）を除去して
おくことが望ましい。フィルター・パックの頭部あるい
は底部に出入口がある場合、それを利用して底部の出入
口や頭部の出入口を通して液体を押し出すことによっ
て、空気を押し出すことができる。頭部の出入口から出
る高速の流れは、捕えた空気を浮遊して運搬する。同じ
ように、フィルター・パックに２つの底部透過物連結部
があれば、液体をその他の流体連結を通過して捕えた気
体を押し流すのに十分な速度で、流体連結部の中に押し
入れてもよい。
も、濾過を開始する前に気体（例えば空気）を除去して
おくことが望ましい。フィルター・パックの頭部あるい
は底部に出入口がある場合、それを利用して底部の出入
口や頭部の出入口を通して液体を押し出すことによっ
て、空気を押し出すことができる。頭部の出入口から出
る高速の流れは、捕えた空気を浮遊して運搬する。同じ
ように、フィルター・パックに２つの底部透過物連結部
があれば、液体をその他の流体連結を通過して捕えた気
体を押し流すのに十分な速度で、流体連結部の中に押し
入れてもよい。
回転型濾過装置は、入口手段（ドアあるいは蝶番）を有
することができる。入口手段は開閉可能である。開放し
た場合、フィルター・パックを回転型濾過装置に挿入す
ることもできれば、除去することもできる。また閉鎖し
た場合には、フィルター・パックを通常の運転位置に維
持するのに役立つ。入口手段は閉鎖位置にある場合、流
体連結手段を透過物集積ヘッダーに流体連結することが
できる。
することができる。入口手段は開閉可能である。開放し
た場合、フィルター・パックを回転型濾過装置に挿入す
ることもできれば、除去することもできる。また閉鎖し
た場合には、フィルター・パックを通常の運転位置に維
持するのに役立つ。入口手段は閉鎖位置にある場合、流
体連結手段を透過物集積ヘッダーに流体連結することが
できる。
回転部材それ自体は、透過物を引き出すためのフィルタ
ーを備えることができる。好適実施例において、回転部
材には１つ以上の螺旋状の溝がついている。
ーを備えることができる。好適実施例において、回転部
材には１つ以上の螺旋状の溝がついている。
図面の簡単な説明 本発明の記述を一層簡単にするために、次のような図面
を添付する。
を添付する。
図１は本発明の回転型濾過装置の斜視図である。
図２は供給流体／透過物集積ヘッダーから間隔を置いた
ところを示す本発明によるフィルター・パックの平面図
である。
ところを示す本発明によるフィルター・パックの平面図
である。
図３は供給流体／透過物集積ヘッダーに機械的に、かつ
流体により装着したフィルター・パックの拡大詳細図で
ある。
流体により装着したフィルター・パックの拡大詳細図で
ある。
図４は図３の形状の端面図である。
図５は回転可能なシャフトに装着した複数の回転部材
（ディスク）の斜視図である。
（ディスク）の斜視図である。
図６は複数のフィルター・パックからなる本発明のカー
トリッジの斜視図である。
トリッジの斜視図である。
図７は本発明の別の回転型濾過装置の斜視図である。
図８は図７の回転型濾過装置に挿入する過程における本
発明のフィルター・パックを示す斜視図である。
発明のフィルター・パックを示す斜視図である。
図９は濾過装置の通常の運転位置に完全に挿入した後に
図８のフィルター・パックを示す端面図である。
図８のフィルター・パックを示す端面図である。
図10は本発明の２つのフィルター・パックの間でシャフ
トに装着し２つの流体濾過用間隙を画定する回転部材
（すなわちディスク）のひとつを示す、図７の回転型濾
過装置の部分正面図である。
トに装着し２つの流体濾過用間隙を画定する回転部材
（すなわちディスク）のひとつを示す、図７の回転型濾
過装置の部分正面図である。
第11図は第９図を直線11−11で切断した断面図である。
図12は組み合わせた好適設計の２つのフィルター・パッ
クの斜視図である。
クの斜視図である。
図13は図12の実施例の上面図である。
図14は濾過装置の中で通常の運転位置にある図12、図13
の好適フィルター・パックの形状を示す本発明の濾過装
置の端面断面平面図である。
の好適フィルター・パックの形状を示す本発明の濾過装
置の端面断面平面図である。
図面は説明のためのみに記載したものであり、本発明の
範囲を不当に限定するために使用すべきではない。
範囲を不当に限定するために使用すべきではない。
発明の実施する態様 本発明の回転型濾過装置、フィルター・パック、カート
リッジの設計は重要ではなく、特許請求の範囲に特定す
る基準を満たす限り、いかなる設計でも使用することが
できる。一般的に濾過装置は、ともに流体濾過用間隙を
画定する対向配置する表面を備えた少なくとも２つの部
材（そのうちの少なくとも１つの部材がフィルターを有
し、本質的には通常の運転の間は据え付け又は固定され
その他の部材は回転する）を有し、流体濾過用間隙の主
要面は間隙を画定する２つの向き合った表面に対して実
質的に平行であり、濾過装置とフィルター・パックと
を、フィルター・パックを濾過装置に容易に挿入すると
ともに、容易に取り外すことができるよう設計する。回
転部材（例えば回転ディスク）を回転させるシャフトの
長手方向軸に対して略垂直な方向にフィルター・パック
を動かすことにより、フィルター・パックを濾過装置へ
挿入及び濾過装置から取り外しすることが望ましい。回
転部材は、フィルターの表面に密接し、回転面はフィル
ターの表面に対して実質的に平行であることが望まし
い。流体濾過用間隙を画定する少なくともひとつの表面
が、本発明が螺旋状の溝を持たない回転型濾過装置にお
いて実現するためには、必要ではないかもしれないが、
少なくとも１つの螺旋状の溝を有することが望ましい。
このように回転部材又は据え付けフィルターは両方共１
つ又はそれ以上の螺旋状の溝を有してもよく、１つのみ
が１つ又はそれ以上の螺旋状の溝を有してもよく、いず
れもそれらの溝を有しなくてもよい。たとえ好適でない
にせよ回転部材そのものを少なくとも部分的にフィルタ
ーの表面に有することは本発明の範囲の中のことであ
る。
リッジの設計は重要ではなく、特許請求の範囲に特定す
る基準を満たす限り、いかなる設計でも使用することが
できる。一般的に濾過装置は、ともに流体濾過用間隙を
画定する対向配置する表面を備えた少なくとも２つの部
材（そのうちの少なくとも１つの部材がフィルターを有
し、本質的には通常の運転の間は据え付け又は固定され
その他の部材は回転する）を有し、流体濾過用間隙の主
要面は間隙を画定する２つの向き合った表面に対して実
質的に平行であり、濾過装置とフィルター・パックと
を、フィルター・パックを濾過装置に容易に挿入すると
ともに、容易に取り外すことができるよう設計する。回
転部材（例えば回転ディスク）を回転させるシャフトの
長手方向軸に対して略垂直な方向にフィルター・パック
を動かすことにより、フィルター・パックを濾過装置へ
挿入及び濾過装置から取り外しすることが望ましい。回
転部材は、フィルターの表面に密接し、回転面はフィル
ターの表面に対して実質的に平行であることが望まし
い。流体濾過用間隙を画定する少なくともひとつの表面
が、本発明が螺旋状の溝を持たない回転型濾過装置にお
いて実現するためには、必要ではないかもしれないが、
少なくとも１つの螺旋状の溝を有することが望ましい。
このように回転部材又は据え付けフィルターは両方共１
つ又はそれ以上の螺旋状の溝を有してもよく、１つのみ
が１つ又はそれ以上の螺旋状の溝を有してもよく、いず
れもそれらの溝を有しなくてもよい。たとえ好適でない
にせよ回転部材そのものを少なくとも部分的にフィルタ
ーの表面に有することは本発明の範囲の中のことであ
る。
「回転部材」という用語を使用しても、濾過用間隙に面
し濾過用間隙を形成するのに役立つ表面を、フィルター
表面もあり、１つ以上の溝、ブレードあるいはその他の
突出部や、くぼみを有する表面から除外するものではな
い。同じく、透過物が通過し表面が流体濾過用間隙を形
成するのに役に立つ第２表面である機械的要素を言及す
るために、「フィルター」という用語を使用しても、１
つ以上の溝、ブレード、その他の突出部、くぼみを有す
るフィルター表面を除外しない。
し濾過用間隙を形成するのに役立つ表面を、フィルター
表面もあり、１つ以上の溝、ブレードあるいはその他の
突出部や、くぼみを有する表面から除外するものではな
い。同じく、透過物が通過し表面が流体濾過用間隙を形
成するのに役に立つ第２表面である機械的要素を言及す
るために、「フィルター」という用語を使用しても、１
つ以上の溝、ブレード、その他の突出部、くぼみを有す
るフィルター表面を除外しない。
フィルター、フィルター・パック、カートリッジに適用
する「本質的に据え付ける」（又は本質的に静止してい
る）（「essentially stationary」）という用語は、通
常の濾過の運転の間は、フィルター、フィルター・パッ
ク、あるいはカートリッジは、ある程度振動するが、回
転しないという意味である。本発明のフィルター、フィ
ルター・パック、あるいはカートリッジが据え付けとい
う言い方は、フィルター、フィルター・パック、あるい
はカートリッジが回転しないという意味に理解すべきで
ある。
する「本質的に据え付ける」（又は本質的に静止してい
る）（「essentially stationary」）という用語は、通
常の濾過の運転の間は、フィルター、フィルター・パッ
ク、あるいはカートリッジは、ある程度振動するが、回
転しないという意味である。本発明のフィルター、フィ
ルター・パック、あるいはカートリッジが据え付けとい
う言い方は、フィルター、フィルター・パック、あるい
はカートリッジが回転しないという意味に理解すべきで
ある。
実質的に「平行である」という用語は、［実質的に平行
である」２つの直線、平面、部材が約30度より大きな角
度を形成しないという意味である。（「実質的に平行」
という言い方をさらに下記において定義する） また「対向配置する」という用語は、例えば２つの表面
が同じ要素の２つの主要面の対抗面に位置するという意
味であり、例えば、紙面の主要面が対向して配置する、
あるいは２つの要素が同じ間隔あるいは境界を横切って
向かい合う、例えば、ディスク（回転部材）の表面と、
流体濾過用間隙（すなわち、流体濾過用間隙を画定す
る）の対向する側面にあるフィルターの表面が、対向し
て配置するという意味である。
である」２つの直線、平面、部材が約30度より大きな角
度を形成しないという意味である。（「実質的に平行」
という言い方をさらに下記において定義する） また「対向配置する」という用語は、例えば２つの表面
が同じ要素の２つの主要面の対抗面に位置するという意
味であり、例えば、紙面の主要面が対向して配置する、
あるいは２つの要素が同じ間隔あるいは境界を横切って
向かい合う、例えば、ディスク（回転部材）の表面と、
流体濾過用間隙（すなわち、流体濾過用間隙を画定す
る）の対向する側面にあるフィルターの表面が、対向し
て配置するという意味である。
「密接する」という用語は、２つの直線、平面、要素、
部材があまり離れておらず、そのために相互作用を及ぼ
したり、協働して望みとおりの機能を果さないというこ
とを意味しているい。このように、ディスク（回転部
材）とフィルターの表面を対向させる場合、「密接す
る」ということは、通常それらの表面がせいぜい約100
ミリメートルしか離れていないという意味であり、この
意味において「密接する」という意味を下記においてさ
らに詳しく述べる。
部材があまり離れておらず、そのために相互作用を及ぼ
したり、協働して望みとおりの機能を果さないというこ
とを意味しているい。このように、ディスク（回転部
材）とフィルターの表面を対向させる場合、「密接す
る」ということは、通常それらの表面がせいぜい約100
ミリメートルしか離れていないという意味であり、この
意味において「密接する」という意味を下記においてさ
らに詳しく述べる。
本明細書で（フィルター・パックあるいはカトリッジを
濾過装置の回転自在なシャフトの長手方向軸に対して動
かす方向を記述する文脈の中で）使用する「略垂直」
（「generally perpendi cular」）という用語は、１つ
の部材、要素あるいは指向性をもつ線あるいは平面が別
の部材、要素あるいは指向性を持つ線あるいは平面に対
して、45度以下、通常は30度以下、あるいは好適に20度
以下、さらに好適には15度以上、さらに好適には10度以
下、一層さらに好適には５度以下の角度、さらに好まし
いのは実質的に０度を形成するという意味である。
濾過装置の回転自在なシャフトの長手方向軸に対して動
かす方向を記述する文脈の中で）使用する「略垂直」
（「generally perpendi cular」）という用語は、１つ
の部材、要素あるいは指向性をもつ線あるいは平面が別
の部材、要素あるいは指向性を持つ線あるいは平面に対
して、45度以下、通常は30度以下、あるいは好適に20度
以下、さらに好適には15度以上、さらに好適には10度以
下、一層さらに好適には５度以下の角度、さらに好まし
いのは実質的に０度を形成するという意味である。
「通常の運転」という意味は、本発明の装置を使用して
実施する実施する濾過運転のことを意味する。例えば、
フィルター・パックの通常の運転位置のことを意味する
場合、「通常の運転」という用語は、フィルター・パッ
クが回転型濾過装置の通常の運転を行う状態にある位置
にあるということを意味している。
実施する実施する濾過運転のことを意味する。例えば、
フィルター・パックの通常の運転位置のことを意味する
場合、「通常の運転」という用語は、フィルター・パッ
クが回転型濾過装置の通常の運転を行う状態にある位置
にあるということを意味している。
線、平面、部材あるいは要素、例えば回転自在なシャフ
トの長手方向軸の指向性を記述する場合、「略水平」と
いう用語は、線、平面、部材あるいは要素が、水平面に
対して、45度以下、望ましくは30度以下、さらに一層望
ましくは20度以下、より望ましくは15度以下、より望ま
しくは10度以下あるいはより好適には５度以下、そして
最も好ましいのは実質的に０度の角度をなしているとい
う意味である。
トの長手方向軸の指向性を記述する場合、「略水平」と
いう用語は、線、平面、部材あるいは要素が、水平面に
対して、45度以下、望ましくは30度以下、さらに一層望
ましくは20度以下、より望ましくは15度以下、より望ま
しくは10度以下あるいはより好適には５度以下、そして
最も好ましいのは実質的に０度の角度をなしているとい
う意味である。
線、平面、部材あるいは要素、例えばフィルターなどに
ついて記述する、「略鉛直］（「generally vertica
l」）という用語は、線、平面、部材あるいは要素が、
鉛直面に対して、45度以下、望ましくは30度以下、さら
に一層望ましくは20度以下、より望ましくは15度以下、
より望ましくは10度以下あるいはより好適には５度以
下、そして最も望ましいのは実質的に０度の角度をなし
ているという意味である。
ついて記述する、「略鉛直］（「generally vertica
l」）という用語は、線、平面、部材あるいは要素が、
鉛直面に対して、45度以下、望ましくは30度以下、さら
に一層望ましくは20度以下、より望ましくは15度以下、
より望ましくは10度以下あるいはより好適には５度以
下、そして最も望ましいのは実質的に０度の角度をなし
ているという意味である。
流体濾過用間隙に向かい合い、流体濾過用間隙を画定す
る上で役立つフィルターの表面に１つ以上の螺旋溝がつ
く場合には、フィルターは必すうとなる螺旋溝の形状を
保持するだけの剛性を持たなければならない。その場
合、金属（例えば焼結した金属）、セラミック、あるい
はガラスなどのフィルターの材料は、適切である。しか
しフィルターそれ自体は、螺旋溝やその他の溝を有さ
ず、流濾過用間隙を形成する役を果しているディスクの
表面は、１つ以上の螺旋溝を有し、回転部材の表面がフ
ィルターのフィルターの表面になっていないことが好適
である。
る上で役立つフィルターの表面に１つ以上の螺旋溝がつ
く場合には、フィルターは必すうとなる螺旋溝の形状を
保持するだけの剛性を持たなければならない。その場
合、金属（例えば焼結した金属）、セラミック、あるい
はガラスなどのフィルターの材料は、適切である。しか
しフィルターそれ自体は、螺旋溝やその他の溝を有さ
ず、流濾過用間隙を形成する役を果しているディスクの
表面は、１つ以上の螺旋溝を有し、回転部材の表面がフ
ィルターのフィルターの表面になっていないことが好適
である。
フィルターは本発明において必要とされる機能を果す限
りにおいて、以下なる材料で出来ていても良い。そうで
なければ、それぞれの運転状態において、化学的、物理
的に適切なものがよい。したがって、フィルターは重合
体、金属、セラミックガラスのいずれでできていてもよ
く、またどのような形態、形状であってもよい。このよ
うに、フィルターは、粒子、薄膜、ファイバー、あるい
はその３者の混合から形成することができる。フィルタ
ーは織物であってもよく織物でなくてもよい。一般的
に、不織金属フィルターは、重合体のフィルターに比較
してある種の利点を有している。殺菌措置を容易に施す
事が出来るということ、一般的に化学的耐性や耐熱性を
有していること、洗浄が容易であること、また構造的一
貫性に優れ、剛性に優れていることなどがある。フィル
ターを２つ以上使用すると、材料が同じにもできるし異
なったものにもでき、濾過篩別特性など同じにもでき、
異なったものにもできる。
りにおいて、以下なる材料で出来ていても良い。そうで
なければ、それぞれの運転状態において、化学的、物理
的に適切なものがよい。したがって、フィルターは重合
体、金属、セラミックガラスのいずれでできていてもよ
く、またどのような形態、形状であってもよい。このよ
うに、フィルターは、粒子、薄膜、ファイバー、あるい
はその３者の混合から形成することができる。フィルタ
ーは織物であってもよく織物でなくてもよい。一般的
に、不織金属フィルターは、重合体のフィルターに比較
してある種の利点を有している。殺菌措置を容易に施す
事が出来るということ、一般的に化学的耐性や耐熱性を
有していること、洗浄が容易であること、また構造的一
貫性に優れ、剛性に優れていることなどがある。フィル
ターを２つ以上使用すると、材料が同じにもできるし異
なったものにもでき、濾過篩別特性など同じにもでき、
異なったものにもできる。
使用するフィルターは表面が不均一なフィルターであ
る。表面が不均一なフィルターとは、２つの主要面の孔
のサイズの分布が異なり、一方の表面の平均あるいは中
間の孔のサイズがもう一方の孔のサイズの分布よりかな
り小さくなっている。本発明において、表面の不均一な
フィルターは、本発明の装置の中では指向性をもって取
り付け、孔サイズの平均が小さい面を流体濾過用間隙に
向け、孔サイズの平均が大きな面を流体濾過用間隙から
離して配置する。このタイプの好適な金属フィルター
は、米国フロリダ州、ディーランドのフルーイッド・ダ
イナミック社（Fluid Dynamics）が販売するディンア
ロイ（DYNAALLOY）ファイバー金属フィルターである。
ひとつ以上、電界を装置の中で使用したり、フィルター
が電荷を帯びる場合、金属フィルターの使用は有利なも
のになる。
る。表面が不均一なフィルターとは、２つの主要面の孔
のサイズの分布が異なり、一方の表面の平均あるいは中
間の孔のサイズがもう一方の孔のサイズの分布よりかな
り小さくなっている。本発明において、表面の不均一な
フィルターは、本発明の装置の中では指向性をもって取
り付け、孔サイズの平均が小さい面を流体濾過用間隙に
向け、孔サイズの平均が大きな面を流体濾過用間隙から
離して配置する。このタイプの好適な金属フィルター
は、米国フロリダ州、ディーランドのフルーイッド・ダ
イナミック社（Fluid Dynamics）が販売するディンア
ロイ（DYNAALLOY）ファイバー金属フィルターである。
ひとつ以上、電界を装置の中で使用したり、フィルター
が電荷を帯びる場合、金属フィルターの使用は有利なも
のになる。
ひとつ以上の電界を軸方向、半径方向、非軸非半径方向
に印加することができる。電界は分離を促進する役目を
果し、公知技術を用いて印加できる。この文脈の中で、
「軸方向」とは、回転部材（ディスクあるいはフィルタ
ー）の回転に沿うあるいはその回転に対して平行である
という意味であり、「半径方向」とは、ディスクあるい
はフィルターの面の半径に沿うあるいは、その半径に対
して平行であるという意味である。電界は、直流電圧あ
るいは交流電圧、例えば、高周波の交流電圧を印加した
結果生じるものである。１つ以上の電界を異なった方向
に印加することができ、その電界を併せて、単一に印加
した電界とすることができる。１つ以上の電界は、時間
の関数として変化させることができる。すなわち、ひと
つの軸方向の電界とひとつの半径方向の電界は、同調さ
せ同調を外して挟みこむことができる。このように特許
請求の範囲および明細書で使用する「電界」という用語
は前述したすべてのことを含むと理解すべきである。
に印加することができる。電界は分離を促進する役目を
果し、公知技術を用いて印加できる。この文脈の中で、
「軸方向」とは、回転部材（ディスクあるいはフィルタ
ー）の回転に沿うあるいはその回転に対して平行である
という意味であり、「半径方向」とは、ディスクあるい
はフィルターの面の半径に沿うあるいは、その半径に対
して平行であるという意味である。電界は、直流電圧あ
るいは交流電圧、例えば、高周波の交流電圧を印加した
結果生じるものである。１つ以上の電界を異なった方向
に印加することができ、その電界を併せて、単一に印加
した電界とすることができる。１つ以上の電界は、時間
の関数として変化させることができる。すなわち、ひと
つの軸方向の電界とひとつの半径方向の電界は、同調さ
せ同調を外して挟みこむことができる。このように特許
請求の範囲および明細書で使用する「電界」という用語
は前述したすべてのことを含むと理解すべきである。
フィルターの主要な機能は、透過物を通過させ、残留物
を通過させないことにある。その点を効果的に行えば、
透過物はフィルターを適切に湿らせることができる。流
体が高い自由エネルギーを有する場合（表面の緊張度が
高い場合）、表面の自由エネルギーが十分に高かけれ
ば、表面の自由エネルギーが低い場合に比べてすぐに流
体によって湿ることになる。同じように、流体のエネル
ギーのレベルが低い場合、表面のエネルギーのレベルが
高い場合に比べて、エネルギーのレベルが低い表面を容
易に湿らせる。一般的に、流体のエネルギーのレベルと
表面のエネルギーのレベルが接近すればするほど、流体
はより容易にその表面を湿らせる。
を通過させないことにある。その点を効果的に行えば、
透過物はフィルターを適切に湿らせることができる。流
体が高い自由エネルギーを有する場合（表面の緊張度が
高い場合）、表面の自由エネルギーが十分に高かけれ
ば、表面の自由エネルギーが低い場合に比べてすぐに流
体によって湿ることになる。同じように、流体のエネル
ギーのレベルが低い場合、表面のエネルギーのレベルが
高い場合に比べて、エネルギーのレベルが低い表面を容
易に湿らせる。一般的に、流体のエネルギーのレベルと
表面のエネルギーのレベルが接近すればするほど、流体
はより容易にその表面を湿らせる。
水は主として水素結合のために、エネルギーのレベルが
高い流体であり、しばしば濾過工程の中で透過物となる
ため、表面のエネルギーが増加して親水性を増すフィル
ターを使用することができる。表面のエネルギーの高い
フィルターが好まれており、例えば、再生セルロースの
フィルターや米国特許第４、906、379号によるフィルタ
ーがある。同特許によるフィルターは出願人メンブレッ
クス社（Membrex、Inc）がウルトラフィリック（Ultraf
illic）という商標で市販しており、最適である。この
ようなエネルギーの高いフィルターの表面は、蛋白質や
他の有機物質のごとき低エネルギー特性の物質によって
汚染する傾向が少なくなっている。
高い流体であり、しばしば濾過工程の中で透過物となる
ため、表面のエネルギーが増加して親水性を増すフィル
ターを使用することができる。表面のエネルギーの高い
フィルターが好まれており、例えば、再生セルロースの
フィルターや米国特許第４、906、379号によるフィルタ
ーがある。同特許によるフィルターは出願人メンブレッ
クス社（Membrex、Inc）がウルトラフィリック（Ultraf
illic）という商標で市販しており、最適である。この
ようなエネルギーの高いフィルターの表面は、蛋白質や
他の有機物質のごとき低エネルギー特性の物質によって
汚染する傾向が少なくなっている。
おおまかに言えば、一滴の水がこのようなエネルギーの
高い表面に落下すると、約30度以下の接触角度を形成す
る（米国特許第４、906、379号）。水は通過させ（透過
物）油は通過させないフィルターを使用する本発明の装
置は、水と油の分離、例えば、流出油の洗浄に特に使用
されている。さらに比較的疎水性であり（表面のエネル
ギーが低く）油を通過させ、水を通過させないフィルタ
ーを使用することができる。本発明の装置の特に有利な
その他の組み合わせや内在的な特性（例えば、ある種の
材料に対する高い拒絶率を見せながら、流体の中では同
種の成分を迅速かつ容易に浸透させるという特性）を有
するフィルターは、当業者には明らかである。本発明の
装置をそのようなフィルターを組み合わせると、その組
み合わせのないままでは達成できないことを達成すると
いう利点がある。
高い表面に落下すると、約30度以下の接触角度を形成す
る（米国特許第４、906、379号）。水は通過させ（透過
物）油は通過させないフィルターを使用する本発明の装
置は、水と油の分離、例えば、流出油の洗浄に特に使用
されている。さらに比較的疎水性であり（表面のエネル
ギーが低く）油を通過させ、水を通過させないフィルタ
ーを使用することができる。本発明の装置の特に有利な
その他の組み合わせや内在的な特性（例えば、ある種の
材料に対する高い拒絶率を見せながら、流体の中では同
種の成分を迅速かつ容易に浸透させるという特性）を有
するフィルターは、当業者には明らかである。本発明の
装置をそのようなフィルターを組み合わせると、その組
み合わせのないままでは達成できないことを達成すると
いう利点がある。
フィルター・マトリクスと、とりわけ重合体のフィルタ
ー・マトリックスは、配位子を装着し、選択的収着に適
用される。（例えば、イオン交換／収着、親和性収着や
キレート化）適切な配位子とは、マトリックス、前駆
体、あるいはマトリックスの誘導体などことである。
ー・マトリックスは、配位子を装着し、選択的収着に適
用される。（例えば、イオン交換／収着、親和性収着や
キレート化）適切な配位子とは、マトリックス、前駆
体、あるいはマトリックスの誘導体などことである。
好適な配位子、配位子を粘膜フィルターに装着する好適
な方法、好適な粘膜フィルターは、米国特許第４、90
6、379号に示唆されている。その他の有用な配位子や配
位子をフィルターに装着する方法は、親和性収着、酵素
固定キレート化などの技術に通じるの当事者には公知で
ある。特許請求の範囲や明細書で使用する「選択的収着
の配位子」という用語では、前述した配位子のすべてを
含む。
な方法、好適な粘膜フィルターは、米国特許第４、90
6、379号に示唆されている。その他の有用な配位子や配
位子をフィルターに装着する方法は、親和性収着、酵素
固定キレート化などの技術に通じるの当事者には公知で
ある。特許請求の範囲や明細書で使用する「選択的収着
の配位子」という用語では、前述した配位子のすべてを
含む。
フィルターには、あらゆるサイズや形状の孔がついてい
るが、それにはそれらの孔が供給流体や透過物に適合し
ているという条件がある。フィルターは、孔のサイズ、
形状が狭い範囲で、あるいは広い範囲で分布しており、
不均一であり、あるいは不均一な表面フィルターとして
使用する。フィルターは、分子量分離点が比較的鋭い。
るが、それにはそれらの孔が供給流体や透過物に適合し
ているという条件がある。フィルターは、孔のサイズ、
形状が狭い範囲で、あるいは広い範囲で分布しており、
不均一であり、あるいは不均一な表面フィルターとして
使用する。フィルターは、分子量分離点が比較的鋭い。
濾過の対象となる流体はほとんどすべて本発明の濾過装
置を使用して濾過することができる。しかし固体の含有
量が高い供給物、混合相の流体、生物の流体などにおい
て特に使用されている。固体の含有量の高い流体とは、
例えば生物流体、親和性粒子を含む流体、（例えば、選
択的収着親和性粒子）、イオン交換樹脂の粒子、触媒粒
子、吸収性の粒子、不活性担体の粒子などがある。不活
性担体はそれ自体が触媒、樹脂、反応物を処理剤（活性
炭）を保持している場合がある。混合相の流体として
は、液体／固体、液体／液体、液体／気体の構造があ
る。流体は、２つ以上の相を有することができる。液体
相はすべて、すべて水を含む場合もあれば含まない場合
もある。あるいは、１つ以上の水を含む相と１つ以上の
水を含まない相が一緒になる場合がある。相は混合でき
ない場合がある。例えばひとつの相が別の溶質を有して
いるために、混合出来ない水を２つの相などがある。流
体は、気体相、液体相、そして固体相のいずれかであ
る。反応や熱伝導には、本発明による濾過の工程を促進
し、本発明の装置の内外で行われる。
置を使用して濾過することができる。しかし固体の含有
量が高い供給物、混合相の流体、生物の流体などにおい
て特に使用されている。固体の含有量の高い流体とは、
例えば生物流体、親和性粒子を含む流体、（例えば、選
択的収着親和性粒子）、イオン交換樹脂の粒子、触媒粒
子、吸収性の粒子、不活性担体の粒子などがある。不活
性担体はそれ自体が触媒、樹脂、反応物を処理剤（活性
炭）を保持している場合がある。混合相の流体として
は、液体／固体、液体／液体、液体／気体の構造があ
る。流体は、２つ以上の相を有することができる。液体
相はすべて、すべて水を含む場合もあれば含まない場合
もある。あるいは、１つ以上の水を含む相と１つ以上の
水を含まない相が一緒になる場合がある。相は混合でき
ない場合がある。例えばひとつの相が別の溶質を有して
いるために、混合出来ない水を２つの相などがある。流
体は、気体相、液体相、そして固体相のいずれかであ
る。反応や熱伝導には、本発明による濾過の工程を促進
し、本発明の装置の内外で行われる。
生物流体とは、生きている生物、あるいは生きていない
生物の流体（例えばウイルスなど）を含み、生物体に由
来しあるいは生物体に由来する材料あるいはその成分を
含む流体である。このように、生物流体は、血液、血
清、プラズマ、脊椎の流体、酪農製品の流体（例えば、
ミルクやミルク製品など）、ホルモンを含む流体、血
球、あるいは遺伝子工学でつくられた材料、（発酵汁、
反応物、中間体、ビール製造あるいはワイン製造による
生成物の流れを含む）発酵の工程でつくられた流体、微
生物あるいはウイルスの材料を含む、あるいはその材料
からなる流体、ワクチン、植物のエキス、野菜ジュース
やフルーツ・ジュース（例えば、アップル・ジュースや
オレンジ・ジュースなど）、微生物を含む流体（例え
ば、バクテリア、イースト菌、真菌、ウイルスなど）を
含む流体などがある。装置は特に感圧性で力を剪断力を
感知する成分、例えば、細胞（血球、哺乳類のハイブリ
ドーマなど）を含む流体について有用である。薬剤やそ
の前駆体、誘導体などを含む流体を漉すのに有用であ
る。（あらゆるタイプの油、石油の食用油を含む）有機
化合物を単一の相あるいは混合相（例えば、油／水）と
して漉すのにも有用である。また海面活性剤、乳化剤、
あるいはリポゾームを含む皮膜、塗料、流体を漉すのに
有用である。
生物の流体（例えばウイルスなど）を含み、生物体に由
来しあるいは生物体に由来する材料あるいはその成分を
含む流体である。このように、生物流体は、血液、血
清、プラズマ、脊椎の流体、酪農製品の流体（例えば、
ミルクやミルク製品など）、ホルモンを含む流体、血
球、あるいは遺伝子工学でつくられた材料、（発酵汁、
反応物、中間体、ビール製造あるいはワイン製造による
生成物の流れを含む）発酵の工程でつくられた流体、微
生物あるいはウイルスの材料を含む、あるいはその材料
からなる流体、ワクチン、植物のエキス、野菜ジュース
やフルーツ・ジュース（例えば、アップル・ジュースや
オレンジ・ジュースなど）、微生物を含む流体（例え
ば、バクテリア、イースト菌、真菌、ウイルスなど）を
含む流体などがある。装置は特に感圧性で力を剪断力を
感知する成分、例えば、細胞（血球、哺乳類のハイブリ
ドーマなど）を含む流体について有用である。薬剤やそ
の前駆体、誘導体などを含む流体を漉すのに有用であ
る。（あらゆるタイプの油、石油の食用油を含む）有機
化合物を単一の相あるいは混合相（例えば、油／水）と
して漉すのにも有用である。また海面活性剤、乳化剤、
あるいはリポゾームを含む皮膜、塗料、流体を漉すのに
有用である。
複数の回転部材（例えば、回転ディスク）および複数の
フィルター・パックあるいはそのいずれかを本発明の回
転型濾過装置を使用することができる。したがって単一
の回転部材を２つのフィルター・パックの間に配置し、
２つの濾過用間隙を画定している。このような装置にお
いて、回転部材の２つの主要面のひとつあるいは双方を
少なくともひとつの螺旋溝に有することは望ましいこと
である。このような装置が間に挟むディスクやフィルタ
ー、すなわち回転部材や本質的に据え付け用のフィルタ
ー・パックを交互に配置して、いくつかの濾過用間隙を
画定することは本発明の範囲にあることである。その場
合、回転部材を協働する共通の回転軸に設けることがで
き、フィルター・パックからの透過物は、共通あるいは
別々の多岐管あるいは集積用のヘッダーに設けることが
できる。複数の回転部材と据え付け用のフィルターが交
互に挟み合う装置において、流体濾過用間隙を画定する
個々の表面には、１つ以上の螺旋溝を有する。
フィルター・パックあるいはそのいずれかを本発明の回
転型濾過装置を使用することができる。したがって単一
の回転部材を２つのフィルター・パックの間に配置し、
２つの濾過用間隙を画定している。このような装置にお
いて、回転部材の２つの主要面のひとつあるいは双方を
少なくともひとつの螺旋溝に有することは望ましいこと
である。このような装置が間に挟むディスクやフィルタ
ー、すなわち回転部材や本質的に据え付け用のフィルタ
ー・パックを交互に配置して、いくつかの濾過用間隙を
画定することは本発明の範囲にあることである。その場
合、回転部材を協働する共通の回転軸に設けることがで
き、フィルター・パックからの透過物は、共通あるいは
別々の多岐管あるいは集積用のヘッダーに設けることが
できる。複数の回転部材と据え付け用のフィルターが交
互に挟み合う装置において、流体濾過用間隙を画定する
個々の表面には、１つ以上の螺旋溝を有する。
回転は速度が一定にもできるし、変えることができ、方
向が単一にもでき、変えることもできる。２つ以上の部
材が回転する場合、同じ方向に回転することもできれ
ば、別々の方向に回転することもでき、速度も同じであ
ることもできれば異なることもできる。回転部材は、規
則的に回転方向を逆にする（振動させる）ことができ
る。回転部材は、共通のシャフトにより、しかも単一の
回転方向に回転させることが好適である。
向が単一にもでき、変えることもできる。２つ以上の部
材が回転する場合、同じ方向に回転することもできれ
ば、別々の方向に回転することもでき、速度も同じであ
ることもできれば異なることもできる。回転部材は、規
則的に回転方向を逆にする（振動させる）ことができ
る。回転部材は、共通のシャフトにより、しかも単一の
回転方向に回転させることが好適である。
回転部材は、回転面に対してほぼ垂直に軸方向に平行移
動（往復運動）する。回転部材およびフィルターあるい
はそのいずれかも振動して回転を促進する。
動（往復運動）する。回転部材およびフィルターあるい
はそのいずれかも振動して回転を促進する。
フィルター・パックにおいて、フィルターは透過物集積
部材に隣接して配設する。透過物集積部材の表面には、
フィルターを通過して透過物集積部材に至る透過物を運
搬する集積孔、溝あるいは通路網が存在する。透過物集
積部材には、実質的に平行であることが好適である２つ
の主要面を有していることが好適である。透過物集積部
材には、２つの主要面に対して垂直な第３の表面を有し
ている。透過物集積部材の２つの主要面の両方にフィル
ターを装着する場合、透過物を２つのフィルターから運
搬する孔、溝、あるいは通路は、透過物集積部材の中で
流体連結し、単一の透過物集積ネットワークを形成す
る。
部材に隣接して配設する。透過物集積部材の表面には、
フィルターを通過して透過物集積部材に至る透過物を運
搬する集積孔、溝あるいは通路網が存在する。透過物集
積部材には、実質的に平行であることが好適である２つ
の主要面を有していることが好適である。透過物集積部
材には、２つの主要面に対して垂直な第３の表面を有し
ている。透過物集積部材の２つの主要面の両方にフィル
ターを装着する場合、透過物を２つのフィルターから運
搬する孔、溝、あるいは通路は、透過物集積部材の中で
流体連結し、単一の透過物集積ネットワークを形成す
る。
透過物は１つ、２つあるいはそれ以上の透過物連結手段
を通過して、フィルター・パックの透過物集積部材から
出て行く。そのような手段とは、簡単な出口、ノズルな
どのようなものである。透過物連結手段は、透過物集積
部材の第３の表面に位置している。出口には、パッキ
ン、その他の封印手段をも有し、透過物連結手段によっ
て透過物が透過物集積ヘッダーに運搬する透過物経路を
流体封印している。
を通過して、フィルター・パックの透過物集積部材から
出て行く。そのような手段とは、簡単な出口、ノズルな
どのようなものである。透過物連結手段は、透過物集積
部材の第３の表面に位置している。出口には、パッキ
ン、その他の封印手段をも有し、透過物連結手段によっ
て透過物が透過物集積ヘッダーに運搬する透過物経路を
流体封印している。
透過物集積部材の設計は、重要ではなく、本発明による
機能を果すことができる限りにおいては、どのような設
計でも使用することができる。透過物集積部材は、機械
的強度、化学的耐性、処理中の流体との適合性などを始
めとする必要な特性を有する材料でできている。
機能を果すことができる限りにおいては、どのような設
計でも使用することができる。透過物集積部材は、機械
的強度、化学的耐性、処理中の流体との適合性などを始
めとする必要な特性を有する材料でできている。
個々のフィルターは、フィルター支持体に取り付ける。
このような支持体は、特にフィルター自体が十分な構造
的に剛性を有していない場合には好適である。支持体が
必要な場合、フィルターに隣接する透過物集積部材もま
たフィルターの支持体として機能することが好適であ
る。しかしフィルター支持体を別に設けることは、本発
明の範囲にあることである。その場合、フィルター支持
体は透過物集積部材に隣接し、透過物集積部材とフィル
ターとの間に設けることが望ましい。透過物集積通路網
を、フィルターの下流側（流体濾過用間隙から離れる方
向に向く）と透過物集積部材の通路網と流体連結し、フ
ィルターを通過する透過物は、フィルター支持体を通過
して流れ、透過物集積部材に至る。
このような支持体は、特にフィルター自体が十分な構造
的に剛性を有していない場合には好適である。支持体が
必要な場合、フィルターに隣接する透過物集積部材もま
たフィルターの支持体として機能することが好適であ
る。しかしフィルター支持体を別に設けることは、本発
明の範囲にあることである。その場合、フィルター支持
体は透過物集積部材に隣接し、透過物集積部材とフィル
ターとの間に設けることが望ましい。透過物集積通路網
を、フィルターの下流側（流体濾過用間隙から離れる方
向に向く）と透過物集積部材の通路網と流体連結し、フ
ィルターを通過する透過物は、フィルター支持体を通過
して流れ、透過物集積部材に至る。
フィルターを別のフィルター支持体（使用の場合）、あ
るいは透過物集積部材に取り付ける方法はいかなる方法
でも、装置の運転を防げない限り、使用することができ
る。フィルターを取り付ける方法は、フィルターの活動
領域を大幅に減少させるものではないが、ある場合には
そのように減少することが必要である。個々のフィルタ
ーの使用中の濾過領域の周辺部は、フィルターを通過す
る透過物が流体濾過用間隙の中のいかなる流体とも混合
しないように、隣接する透過物集積部材あるいは、別の
フィルター（使用の場合）に十分に流体封印すべきであ
る。例えば、透過物が使用中の濾過領域の端部の周辺の
亀裂部を通って流体濾過用間隙に逆流せず、残留物がそ
のような亀裂部を通って、フィルターを通過した透過物
と混合しないようにすることが望ましい。
るいは透過物集積部材に取り付ける方法はいかなる方法
でも、装置の運転を防げない限り、使用することができ
る。フィルターを取り付ける方法は、フィルターの活動
領域を大幅に減少させるものではないが、ある場合には
そのように減少することが必要である。個々のフィルタ
ーの使用中の濾過領域の周辺部は、フィルターを通過す
る透過物が流体濾過用間隙の中のいかなる流体とも混合
しないように、隣接する透過物集積部材あるいは、別の
フィルター（使用の場合）に十分に流体封印すべきであ
る。例えば、透過物が使用中の濾過領域の端部の周辺の
亀裂部を通って流体濾過用間隙に逆流せず、残留物がそ
のような亀裂部を通って、フィルターを通過した透過物
と混合しないようにすることが望ましい。
供給流体は連続してあるいは、ひとまとめにして流体濾
過用間隙の中に入ることができる。透過物は連続してあ
るいは、ひとまとめにして流体濾過用間隙の中から除去
することができる。残留物は連続してあるいは、ひとま
とめにして流体濾過用間隙の中から除去することができ
る。供給流体から濃縮した１種類以上の混合物を含む残
留物は、例えば試験するには望ましい生成物である。透
過物の生成物は、次の試験の工程の妨げとなる微粒子あ
るいはその他の材料を濾過装置で除去した供給流体であ
る。試験を実施するのは、化学的物質あるいは生物的な
物質あるいはその物質を濃縮するためであり、あるいは
１つ以上の物理的あるいは化学的な特性（例えば、pH、
温度、粘度、反応の程度、比重、塩素イオン、抗体、ウ
イルスその他の微生物、砂糖、エタノールなど）につい
て調べるものである。このように本発明による装置は、
１つ以上の前述した種類及び／あるいは、特性（特徴）
について、透過物及び／あるいは残留物を物理的及び／
あるいは加賀的に試験するための手段を含む。
過用間隙の中に入ることができる。透過物は連続してあ
るいは、ひとまとめにして流体濾過用間隙の中から除去
することができる。残留物は連続してあるいは、ひとま
とめにして流体濾過用間隙の中から除去することができ
る。供給流体から濃縮した１種類以上の混合物を含む残
留物は、例えば試験するには望ましい生成物である。透
過物の生成物は、次の試験の工程の妨げとなる微粒子あ
るいはその他の材料を濾過装置で除去した供給流体であ
る。試験を実施するのは、化学的物質あるいは生物的な
物質あるいはその物質を濃縮するためであり、あるいは
１つ以上の物理的あるいは化学的な特性（例えば、pH、
温度、粘度、反応の程度、比重、塩素イオン、抗体、ウ
イルスその他の微生物、砂糖、エタノールなど）につい
て調べるものである。このように本発明による装置は、
１つ以上の前述した種類及び／あるいは、特性（特徴）
について、透過物及び／あるいは残留物を物理的及び／
あるいは加賀的に試験するための手段を含む。
回転部材（例えばディスク）および対応するフィルター
・パックは、ハウジングに取り付ける。ハウジングは本
発明の装置の性能に悪い影響を及ぼさない限りは、どの
サイズ、形状、あるいは材料でできていてもよい。一般
的に、合理的に見て回転部材やフィルター・パックを収
納するだけの大きさになっている。ハウジングは全く使
用する必要がなく、ハウジング、底部、頭部、あるいは
側面の一部を開放し、あるいは、装置を流体（例えば、
湖の発酵用の槽）の主要部に配置し、透過物と残留物あ
るいはそのいずれかの生成物をつくりだす。装置のポン
プの動きを使用して、供給流体を供給流体の本体から濾
過間隙に移動させることができる。濾過装置の一部ある
いは全体を浸漬すれば、流体は流体濾過用間隙の中に流
れ込む。
・パックは、ハウジングに取り付ける。ハウジングは本
発明の装置の性能に悪い影響を及ぼさない限りは、どの
サイズ、形状、あるいは材料でできていてもよい。一般
的に、合理的に見て回転部材やフィルター・パックを収
納するだけの大きさになっている。ハウジングは全く使
用する必要がなく、ハウジング、底部、頭部、あるいは
側面の一部を開放し、あるいは、装置を流体（例えば、
湖の発酵用の槽）の主要部に配置し、透過物と残留物あ
るいはそのいずれかの生成物をつくりだす。装置のポン
プの動きを使用して、供給流体を供給流体の本体から濾
過間隙に移動させることができる。濾過装置の一部ある
いは全体を浸漬すれば、流体は流体濾過用間隙の中に流
れ込む。
本発明による装置をさまざまな方法で使用することがで
きる。例えば、反応の監視する（例えば、反応容器ある
いは反応容器から流れ出る流れの中の反応媒体を試験す
る、あるいはその反応媒体から試験可能な流体をつくり
だす）、反応図式の重要な部分とする（例えば、反応容
器から流れ出る流れから、触媒を分離し反応容器に再生
利用し、再生させる、あるいは連続して生成物と派生物
の双方、またはそのいずれかを除去するとともに細胞培
養するための反応容器に栄養物を連続して補給する、あ
るいはその生成物と派生物の双方またはそのいずれかを
除去するか、その栄養物の補給のいずれかを行う）、あ
るいは、回復図式の一部として使用する（例えば、生成
物、派生物、汚染物質を、反応あるいは工程の中の流れ
と分離する。濾過装置は、どのようなタイプの工程容器
（例えば、反応容器）、あるいはあらゆる目的のパイプ
ライン（例えば、反応容器から流出する流れ用の配管、
あるいはスリップストリーム用配管）の正常な位置で、
濾過を連続してあるいは断続して実施しなければならな
い所に配置することができる。
きる。例えば、反応の監視する（例えば、反応容器ある
いは反応容器から流れ出る流れの中の反応媒体を試験す
る、あるいはその反応媒体から試験可能な流体をつくり
だす）、反応図式の重要な部分とする（例えば、反応容
器から流れ出る流れから、触媒を分離し反応容器に再生
利用し、再生させる、あるいは連続して生成物と派生物
の双方、またはそのいずれかを除去するとともに細胞培
養するための反応容器に栄養物を連続して補給する、あ
るいはその生成物と派生物の双方またはそのいずれかを
除去するか、その栄養物の補給のいずれかを行う）、あ
るいは、回復図式の一部として使用する（例えば、生成
物、派生物、汚染物質を、反応あるいは工程の中の流れ
と分離する。濾過装置は、どのようなタイプの工程容器
（例えば、反応容器）、あるいはあらゆる目的のパイプ
ライン（例えば、反応容器から流出する流れ用の配管、
あるいはスリップストリーム用配管）の正常な位置で、
濾過を連続してあるいは断続して実施しなければならな
い所に配置することができる。
回転部材や据付用のフィルター・パックの直径には理論
的に上限、下限はないが、100rpm以下から1000rpm以上
まで変わる回転速度のため、あるいは、巧みな処理、製
作、費用の制限などのために、濾過装置の回転部材は、
直径が１メートルあるいは２メートル以上になることは
ない。したがって、本発明による装置の能力を直径が約
1mあるいは2m以上の回転部材やフィルター・パックが出
す能力を越えて増やすためには、濾過の能力を、必要と
する追加の回転部材や、フィルター・パックを付加する
ことで増すのが好適である。回転部材やフィルター・パ
ックの直径とは関係なく、単一の装置にさらに回転部材
やフィルター・パックを付加したり、２つ以上の装置を
直列あるいは並列に連結することによって、能力を常に
増すことができる。複数の回転部材とフィルター・ある
いはそのいずれかを共通のハウジングに取り付けること
ができる。一般的に複数の回転部材と濾過パックを挟み
合わせた本発明による装置は、濾過領域が同じ円筒回転
型濾過装置より、小型の装置を必要としている。
的に上限、下限はないが、100rpm以下から1000rpm以上
まで変わる回転速度のため、あるいは、巧みな処理、製
作、費用の制限などのために、濾過装置の回転部材は、
直径が１メートルあるいは２メートル以上になることは
ない。したがって、本発明による装置の能力を直径が約
1mあるいは2m以上の回転部材やフィルター・パックが出
す能力を越えて増やすためには、濾過の能力を、必要と
する追加の回転部材や、フィルター・パックを付加する
ことで増すのが好適である。回転部材やフィルター・パ
ックの直径とは関係なく、単一の装置にさらに回転部材
やフィルター・パックを付加したり、２つ以上の装置を
直列あるいは並列に連結することによって、能力を常に
増すことができる。複数の回転部材とフィルター・ある
いはそのいずれかを共通のハウジングに取り付けること
ができる。一般的に複数の回転部材と濾過パックを挟み
合わせた本発明による装置は、濾過領域が同じ円筒回転
型濾過装置より、小型の装置を必要としている。
回転部材は本発明による機能が果せるように、必要な物
理、化学的な特性を備えている限りでは、どのような材
料ででき、どのような設計あるいはどのような形状でで
きていても良い。回転部材はディスクの形状をなしてい
ることが最も好適である。回転部材を回転させ、濾過工
程の間は変化しないことが望ましいため、回転部材には
ある程度の構造的剛性が必要である。また回転部材は供
給流体に対して比較的に科学的に不活性であるべきであ
る。セラミック、ガラス、重合体など他の材料を使用す
ることができるが、一般的に回転部材は金属製が好適で
ある。（フィルターに使用している場合）１つ以上の内
面を含めて、フィルターの表面は比較的に滑らかである
ことが好適である。表面が荒れていると、低い回転速度
で濾過用間隙の中の流体に乱流に好都合となり、乱流は
エネルーギに乏しく、濾過中の１つ以上の成分に悪い影
響を及ぼす。
理、化学的な特性を備えている限りでは、どのような材
料ででき、どのような設計あるいはどのような形状でで
きていても良い。回転部材はディスクの形状をなしてい
ることが最も好適である。回転部材を回転させ、濾過工
程の間は変化しないことが望ましいため、回転部材には
ある程度の構造的剛性が必要である。また回転部材は供
給流体に対して比較的に科学的に不活性であるべきであ
る。セラミック、ガラス、重合体など他の材料を使用す
ることができるが、一般的に回転部材は金属製が好適で
ある。（フィルターに使用している場合）１つ以上の内
面を含めて、フィルターの表面は比較的に滑らかである
ことが好適である。表面が荒れていると、低い回転速度
で濾過用間隙の中の流体に乱流に好都合となり、乱流は
エネルーギに乏しく、濾過中の１つ以上の成分に悪い影
響を及ぼす。
回転部材の周辺部や透過物集積部材の周辺部は他の形状
もありうるが、一般的には円形をなす。回転部材の中心
は、概してフィルターの中心部や透過物集積部材と一致
し、３つの中心はすべて、通常回転部材の回転にある。
回転部材、フィルター、透過物集積部材などの周辺部
は、回転軸から通常ほぼ同じ半径方向の距離に位置して
いる。単一のフィルターには面する１つ以上の回転部材
を有して、フィルターの同じ面に複数の濾過用間隙を画
定したり、単位の回転部材を有して複数の濾過用間隙を
画定することは、可能ではあるが、それほど望ましいこ
とではない。しかし通常１つの回転部材が、単一なフィ
ルターに面し、それぞれ周辺部は、回転軸からほぼ同じ
距離になっている。
もありうるが、一般的には円形をなす。回転部材の中心
は、概してフィルターの中心部や透過物集積部材と一致
し、３つの中心はすべて、通常回転部材の回転にある。
回転部材、フィルター、透過物集積部材などの周辺部
は、回転軸から通常ほぼ同じ半径方向の距離に位置して
いる。単一のフィルターには面する１つ以上の回転部材
を有して、フィルターの同じ面に複数の濾過用間隙を画
定したり、単位の回転部材を有して複数の濾過用間隙を
画定することは、可能ではあるが、それほど望ましいこ
とではない。しかし通常１つの回転部材が、単一なフィ
ルターに面し、それぞれ周辺部は、回転軸からほぼ同じ
距離になっている。
フィルターの表面は実質的に平坦であることが好適であ
る。
る。
フィルターのタイプやその表面により、表面には微小な
へこみや微小な突出部がある。しかし微小なへこみや微
小な突出部があることと、フィルターの表面が平坦であ
ると考えられることは矛盾しない。さらにフィルターの
表面に１つ以上の溝があり、しかもたとえ溝がフィルタ
ーの表面をほぼ覆いつくし、溝の深さが５ミリ以上であ
るとしても、それでフィルターの表面が実質的に平坦で
あることの妨げにはならない。
へこみや微小な突出部がある。しかし微小なへこみや微
小な突出部があることと、フィルターの表面が平坦であ
ると考えられることは矛盾しない。さらにフィルターの
表面に１つ以上の溝があり、しかもたとえ溝がフィルタ
ーの表面をほぼ覆いつくし、溝の深さが５ミリ以上であ
るとしても、それでフィルターの表面が実質的に平坦で
あることの妨げにはならない。
同じように、流体濾過用間隙を画定する役を果す回転部
材の表面は、実質的に平坦であることが好適である。ま
た微小あるいは大形のへこみ（深さが５ミリから10ミリ
以上の溝を含む）あるいは突出部があるとしても、回転
部材の表面が実質的に平坦であると考える防げにはなら
ない。
材の表面は、実質的に平坦であることが好適である。ま
た微小あるいは大形のへこみ（深さが５ミリから10ミリ
以上の溝を含む）あるいは突出部があるとしても、回転
部材の表面が実質的に平坦であると考える防げにはなら
ない。
回転部材の表面とフィルターの表面は平坦であることが
好適である（製作が容易）が、平坦である必要はない。
例えば、回転部材の表面とフィルターの表面の双方ある
いはそのいずれかの軸方向の断面が円錐形、台形あるい
は曲面をなしているという場合がある。事実本発明の利
点や機能を達成することができるかぎりどのような形状
でも使用することができる。このように、フィルター・
パックをシャフトの長手方向軸に対して平行な方向に動
かすことによって、濾過装置の中の通常の運転位置から
すぐに着脱することになっている場合、回転部材はその
着脱の運動の経路に位置しないようにすることが望まし
いのである。流体濾過用間隙は、いろいろなものがある
が、例えば、間隙を画定する２つの表面を中心部あるい
は周辺部において、相互に密接させることができる。双
方の表面の断面のサイズと形状が同じである場合、間隙
の幅が一定になるように方向を向けることができる。た
だし、回転部材の位置がフィルター・パックの迅速で容
易な挿入、取り外しの妨げにならない限りにおいてであ
る。
好適である（製作が容易）が、平坦である必要はない。
例えば、回転部材の表面とフィルターの表面の双方ある
いはそのいずれかの軸方向の断面が円錐形、台形あるい
は曲面をなしているという場合がある。事実本発明の利
点や機能を達成することができるかぎりどのような形状
でも使用することができる。このように、フィルター・
パックをシャフトの長手方向軸に対して平行な方向に動
かすことによって、濾過装置の中の通常の運転位置から
すぐに着脱することになっている場合、回転部材はその
着脱の運動の経路に位置しないようにすることが望まし
いのである。流体濾過用間隙は、いろいろなものがある
が、例えば、間隙を画定する２つの表面を中心部あるい
は周辺部において、相互に密接させることができる。双
方の表面の断面のサイズと形状が同じである場合、間隙
の幅が一定になるように方向を向けることができる。た
だし、回転部材の位置がフィルター・パックの迅速で容
易な挿入、取り外しの妨げにならない限りにおいてであ
る。
回転部材もフィルターも、濾過用間隙に延長する重要な
非螺旋型の突出部（例えば、非螺旋型のブレードや羽根
など）がついていない方が好適である。なぜなら、その
ような突出部があると、例えばエネルギーが効率に悪い
影響を及ぼす傾向があるからである。流体濾過用の間隙
の形成する回転部材の表面とフィルターの表面は、十分
に平行である、すなわち２つの表面の平面がなす角度が
約30度を越えず、20度が好適であり、15度がより好適で
あり、10度が好適であり、５度を越えない角度をなすこ
とが最適である。角度が大きくなると、本発明の利点を
損なうことになり、特に濾過装置に１つ以上の回転部材
がついている場合にはそうである。たとえ部材（回転部
材あるいはフィルター）が、厳密に言えば、平坦でない
（へこみがある場合）、その部材には一般的な指向性を
有する主要な平面を有すると考えられている。平面が実
質的に平行であるかどうかを決定するために使用すべき
なのはその平面である。
非螺旋型の突出部（例えば、非螺旋型のブレードや羽根
など）がついていない方が好適である。なぜなら、その
ような突出部があると、例えばエネルギーが効率に悪い
影響を及ぼす傾向があるからである。流体濾過用の間隙
の形成する回転部材の表面とフィルターの表面は、十分
に平行である、すなわち２つの表面の平面がなす角度が
約30度を越えず、20度が好適であり、15度がより好適で
あり、10度が好適であり、５度を越えない角度をなすこ
とが最適である。角度が大きくなると、本発明の利点を
損なうことになり、特に濾過装置に１つ以上の回転部材
がついている場合にはそうである。たとえ部材（回転部
材あるいはフィルター）が、厳密に言えば、平坦でない
（へこみがある場合）、その部材には一般的な指向性を
有する主要な平面を有すると考えられている。平面が実
質的に平行であるかどうかを決定するために使用すべき
なのはその平面である。
本発明による装置は、水平、垂直、あるいは対角線に傾
ける、すなわち、回転部材の回転軸（すなわち、回転自
在なシャフトの長手方向軸）は、水平、垂直あるいは対
角線方向である。１つの回転部材と１つのフィルターを
有する垂直に向けた装置において、回転部材は、フィル
ターの上に位置し、あるいはフィルターは回転部材の上
に位置している。回転部材の数、フィルター・パックの
数や装置の方向とは無関係に、流体濾過用間隙は、濾過
中に流体で満たしておくことができる。
ける、すなわち、回転部材の回転軸（すなわち、回転自
在なシャフトの長手方向軸）は、水平、垂直あるいは対
角線方向である。１つの回転部材と１つのフィルターを
有する垂直に向けた装置において、回転部材は、フィル
ターの上に位置し、あるいはフィルターは回転部材の上
に位置している。回転部材の数、フィルター・パックの
数や装置の方向とは無関係に、流体濾過用間隙は、濾過
中に流体で満たしておくことができる。
回転部材は直接あるいは間接の手段例えば、電気モータ
ー、プーリを介して連結したモーター、駆動ベルト、あ
るいはギア伝達装置、あるいは磁気ドライブなどの手段
を用いて回転させることができる。フィルターの軸方向
の平行運動は好適ではないが、回転部材やフィルターの
軸方向の平行運動と振動運動は、公知の技術を用いるこ
とによって達成することができる。
ー、プーリを介して連結したモーター、駆動ベルト、あ
るいはギア伝達装置、あるいは磁気ドライブなどの手段
を用いて回転させることができる。フィルターの軸方向
の平行運動は好適ではないが、回転部材やフィルターの
軸方向の平行運動と振動運動は、公知の技術を用いるこ
とによって達成することができる。
濾過装置の制御システムは、供給流体と透過物と残留物
あるいはそのいずれかを連続的にあるいは一括して足し
たり減らしたりすることができる。濾過装置で使用す周
辺装置の設計は、重要ではない。流体の付加、集積、抜
き出し、制御システム、回転型駆動手段などには、既製
の技術を用いる事が出来る。このすべての周辺装置の設
計や選択は、技術の範囲内のことである。
あるいはそのいずれかを連続的にあるいは一括して足し
たり減らしたりすることができる。濾過装置で使用す周
辺装置の設計は、重要ではない。流体の付加、集積、抜
き出し、制御システム、回転型駆動手段などには、既製
の技術を用いる事が出来る。このすべての周辺装置の設
計や選択は、技術の範囲内のことである。
一般的に、装置における運転圧力や粘膜浸透圧は、濾過
の工程を干渉しない数値であればいかなる数値であり、
供給流体や生成流体に悪い影響を及ぼす。（フィルター
は粘膜である必要はないが、「粘膜浸透圧」という言葉
が一般的な言い方であるため、ここで使用する）このよ
うに、わずかに大気圧を越える粘膜浸透圧を使用するこ
とができ、あるいは粘膜浸透圧は、かなり高圧になって
いる。一般的には、粘膜浸透圧は低いほうが好適であ
る、なせなら粘膜浸透圧でフィルターの表面や内部にで
きるだけ固体が堆積しないようになるからである。また
運手温度も低いほうが好適である。なぜなら装置のコス
トが低くなる傾向があるからである。しかし濾過を促進
するために、高い運転温度を用いた方が好適な場合があ
る。例えば、炭酸飲料をつくる場合には、運転圧力をガ
スが抜けないように、十分に高くしておかなければなら
ない。濾過を促進するために他の力、例えば、電動力な
どを用いる場合がある。
の工程を干渉しない数値であればいかなる数値であり、
供給流体や生成流体に悪い影響を及ぼす。（フィルター
は粘膜である必要はないが、「粘膜浸透圧」という言葉
が一般的な言い方であるため、ここで使用する）このよ
うに、わずかに大気圧を越える粘膜浸透圧を使用するこ
とができ、あるいは粘膜浸透圧は、かなり高圧になって
いる。一般的には、粘膜浸透圧は低いほうが好適であ
る、なせなら粘膜浸透圧でフィルターの表面や内部にで
きるだけ固体が堆積しないようになるからである。また
運手温度も低いほうが好適である。なぜなら装置のコス
トが低くなる傾向があるからである。しかし濾過を促進
するために、高い運転温度を用いた方が好適な場合があ
る。例えば、炭酸飲料をつくる場合には、運転圧力をガ
スが抜けないように、十分に高くしておかなければなら
ない。濾過を促進するために他の力、例えば、電動力な
どを用いる場合がある。
流体濾過用の間隙を画定する方面で、１つ以上の螺旋溝
を使用することは好適である。溝とは細長い流路あるい
はへこみである。細長いへこみとも考えられることがで
き、へこみの長さは、溝がある表面に対して平行な平面
に位置している。「螺旋」という言葉は、色々な定義を
することができるが、ひとつの単純な定義は、螺旋と
は、中心部から引き下がりあるいは中心部に平面の中心
点の周囲を動く平面上の点の経路である。螺旋について
の詳細な点は、1991年５月30日出願の米国特許出願番号
708069号に記載されている。平らな螺旋溝以外の形状を
備えた表面を使用することもできるが、螺旋型の溝の方
が好適である。
を使用することは好適である。溝とは細長い流路あるい
はへこみである。細長いへこみとも考えられることがで
き、へこみの長さは、溝がある表面に対して平行な平面
に位置している。「螺旋」という言葉は、色々な定義を
することができるが、ひとつの単純な定義は、螺旋と
は、中心部から引き下がりあるいは中心部に平面の中心
点の周囲を動く平面上の点の経路である。螺旋について
の詳細な点は、1991年５月30日出願の米国特許出願番号
708069号に記載されている。平らな螺旋溝以外の形状を
備えた表面を使用することもできるが、螺旋型の溝の方
が好適である。
据え付けの平らなフィルターを有する回転型ディスク・
フィルターや、密接し実質的に平行な回転平坦ディスク
（溝のないディスク）については、流体の剪断力は半径
方向の位置の関数であり、ディスクの中心部において
は、比較的低い数値であるが、ディスクの周辺部では、
比較的高い数値に増えて行く。全体が平坦なディスク
は、装置として回転するが、ディスクの完全な中心点に
おいては、接点に働く線方向の速度は本質的にはゼロで
あり、ディスクの周辺部においては、ディスクの周辺部
においては、最高速度となる。このように、ディスクの
周辺部の反対側あるいは対応する側のフィルターの環状
のリングには、ディスクの回転により、最大の洗浄力あ
るいは剪断力が発生する。平坦なディスクやフィルター
の表面での洗浄力や剪断力があまりにも多様であり、フ
ィルターの中心からの距離により決まるという事実は、
濾過用間隙がフィルターと対向して配置する平坦な回転
型ディスクにより画定する回転型ディスク濾過装置を使
用することの重大名欠陥になっている。1991年５月30日
出願の米国特許出願番号第708069号の実施例に見られる
ように、この点は螺旋溝を使用する装置を使用する場合
に見られる高性能とは明らかに異なっている。それ故、
螺旋溝が好適なのである。
フィルターや、密接し実質的に平行な回転平坦ディスク
（溝のないディスク）については、流体の剪断力は半径
方向の位置の関数であり、ディスクの中心部において
は、比較的低い数値であるが、ディスクの周辺部では、
比較的高い数値に増えて行く。全体が平坦なディスク
は、装置として回転するが、ディスクの完全な中心点に
おいては、接点に働く線方向の速度は本質的にはゼロで
あり、ディスクの周辺部においては、ディスクの周辺部
においては、最高速度となる。このように、ディスクの
周辺部の反対側あるいは対応する側のフィルターの環状
のリングには、ディスクの回転により、最大の洗浄力あ
るいは剪断力が発生する。平坦なディスクやフィルター
の表面での洗浄力や剪断力があまりにも多様であり、フ
ィルターの中心からの距離により決まるという事実は、
濾過用間隙がフィルターと対向して配置する平坦な回転
型ディスクにより画定する回転型ディスク濾過装置を使
用することの重大名欠陥になっている。1991年５月30日
出願の米国特許出願番号第708069号の実施例に見られる
ように、この点は螺旋溝を使用する装置を使用する場合
に見られる高性能とは明らかに異なっている。それ故、
螺旋溝が好適なのである。
濾過用間隙を画定する２つの表面の分離や、回転速度も
洗浄力、剪断力、それ故に流動率までにも影響する。一
般的似言えば、洗浄力は間隙の幅に反比例する。少なく
ともある程度の範囲において、間隙を変化させる効果
は、流動率には目に見えるが比較的小さな影響しか及ぼ
さない、すなわち、間隙の幅と壁の剪断力（例えば、粘
膜表面の剪断率）との間の関係は、あまり強くない。い
ずれにしても、ある点で、濾過表面と対向配置されたデ
ィスクは少なくともひとつの部材が回転するようにする
ために、離れすぎるために、流動率については何らの利
点をないのである。一方では何よりも、設計上の余裕の
おかげで、ある点で流体間隙を画呈する２つの表面が密
接し過ぎて回転部材が回転できないようになっている。
したがって、特定の供給流体に対する特定の濾過装置に
は、有効な幅の間隙というものが存在するのである。流
体濾過間隙を画定する２つの対向配置する表面は、その
間隙の幅は通常、１から100ミリまでの範囲にあり、し
ばしは１から50ミリの範囲になり、１から25ミリという
い範囲が望ましく、１から15ミリの範囲が好適であり、
１から10ミリので範囲が最も好適である。他のパラメー
タを調整することができれば、１から100ミりの範囲の
空間を使用することもでき、本発明の利点も得ることが
できるのである。特定の装置についての間隙は、回転部
材とフィルターの双方あるいはそのいずれかが平坦でな
ければ（例えば、相互に向き合いあるいは、２つの円錐
形の表面の場合）、変化する場合がある。言い変えれ
ば、流体の濾過間隙は、半径方向に変化している。この
ように変化するため、供給の給送速度が１種以上の濃度
を増す（例えば、脱水など）と、一定の平均剪断力を維
持する役にたつのである。
洗浄力、剪断力、それ故に流動率までにも影響する。一
般的似言えば、洗浄力は間隙の幅に反比例する。少なく
ともある程度の範囲において、間隙を変化させる効果
は、流動率には目に見えるが比較的小さな影響しか及ぼ
さない、すなわち、間隙の幅と壁の剪断力（例えば、粘
膜表面の剪断率）との間の関係は、あまり強くない。い
ずれにしても、ある点で、濾過表面と対向配置されたデ
ィスクは少なくともひとつの部材が回転するようにする
ために、離れすぎるために、流動率については何らの利
点をないのである。一方では何よりも、設計上の余裕の
おかげで、ある点で流体間隙を画呈する２つの表面が密
接し過ぎて回転部材が回転できないようになっている。
したがって、特定の供給流体に対する特定の濾過装置に
は、有効な幅の間隙というものが存在するのである。流
体濾過間隙を画定する２つの対向配置する表面は、その
間隙の幅は通常、１から100ミリまでの範囲にあり、し
ばしは１から50ミリの範囲になり、１から25ミリという
い範囲が望ましく、１から15ミリの範囲が好適であり、
１から10ミリので範囲が最も好適である。他のパラメー
タを調整することができれば、１から100ミりの範囲の
空間を使用することもでき、本発明の利点も得ることが
できるのである。特定の装置についての間隙は、回転部
材とフィルターの双方あるいはそのいずれかが平坦でな
ければ（例えば、相互に向き合いあるいは、２つの円錐
形の表面の場合）、変化する場合がある。言い変えれ
ば、流体の濾過間隙は、半径方向に変化している。この
ように変化するため、供給の給送速度が１種以上の濃度
を増す（例えば、脱水など）と、一定の平均剪断力を維
持する役にたつのである。
回転速度は、流動率を左右する。回転速度が早くなれ
ば、洗浄行動が活発となり、回転速度が遅くなれば、洗
浄行動は活発でなくなる。装置の設計に矛盾せず、処理
中の流体の剪断力の感度に矛盾しない回転速度であれば
どのような回転速度でも用いることができる。回転速度
は通常毎分50から2000回転であり、毎分50から2000回転
まで以外の範囲似おいて、なを本発明の利点をもたらす
ことが出来れば、毎分50から2000回転以外の回転速度で
も用いることができる。
ば、洗浄行動が活発となり、回転速度が遅くなれば、洗
浄行動は活発でなくなる。装置の設計に矛盾せず、処理
中の流体の剪断力の感度に矛盾しない回転速度であれば
どのような回転速度でも用いることができる。回転速度
は通常毎分50から2000回転であり、毎分50から2000回転
まで以外の範囲似おいて、なを本発明の利点をもたらす
ことが出来れば、毎分50から2000回転以外の回転速度で
も用いることができる。
図を参照して、図１において、回転型濾過装置20は、ハ
ウジング22、丁番38により丁番付けされている２つの入
り口手段（ドア）24、26とからなる。ドア24は回転閉鎖
し、フィルター・パック（図示せず）を装置の通常の運
転位置に挿入した後、鍵をかける。切り欠き40やロック
手段42によって、鍵をかける。ドア26を閉鎖した状態を
図示する。回転手段（モーター28）を回転自在なシャフ
ト30に連結し、シャフト30は、外部のハウジング36に配
置する。回転部材（ディスク）32には螺旋溝34がついて
おり、回転軸に固着されている。通常の運転の時には、
プレナム44（ハウジング22の中の内部空間）は濾過する
供給流体で満たす。図１において、ドア24を開放して、
単一にあるいは構造的に連結したグループのフィルター
・パックをカーリッジに連結して、装置が通常の運転状
態になるように挿入する。その後、ドアを閉鎖し、ロッ
クしてフィルター・パックを正常な位置に配置する。
ウジング22、丁番38により丁番付けされている２つの入
り口手段（ドア）24、26とからなる。ドア24は回転閉鎖
し、フィルター・パック（図示せず）を装置の通常の運
転位置に挿入した後、鍵をかける。切り欠き40やロック
手段42によって、鍵をかける。ドア26を閉鎖した状態を
図示する。回転手段（モーター28）を回転自在なシャフ
ト30に連結し、シャフト30は、外部のハウジング36に配
置する。回転部材（ディスク）32には螺旋溝34がついて
おり、回転軸に固着されている。通常の運転の時には、
プレナム44（ハウジング22の中の内部空間）は濾過する
供給流体で満たす。図１において、ドア24を開放して、
単一にあるいは構造的に連結したグループのフィルター
・パックをカーリッジに連結して、装置が通常の運転状
態になるように挿入する。その後、ドアを閉鎖し、ロッ
クしてフィルター・パックを正常な位置に配置する。
図２はシャフト30の長手方向軸48に対して垂直な方向に
移動し、供給流体／透過物集積ヘッダー46に接触して装
着する前のフィルター・パック54を示す平面図である。
平面図でＤの形状をなすとともに、Ｄ型の平行な主要面
を有するフィルター・パック54は、透過物集積部材57に
設けた第１のフィルター56と（第２のフィルター94、図
４参照のこと）からなる。濾過54パックには、概してＤ
型である外周辺部70と、平坦な表面66にある内向きの円
形切断部68からなる。その平坦な表面は、フィルター・
パックを使用するため取り付けた場合、ヘッダー46の平
面74に接触する。切断部68はフィルター・パック54を、
通常の運転位置に取り付けると、ヘッダー46の円みがか
かった凸部80に相応し嵌合する。第２のＤ型のフィルタ
ー・パック（図示せず）は、ヘッダーの右側に取り付け
ることができる。（左側とは、通常の視角に向けた場合
図２の左側のことである）。
移動し、供給流体／透過物集積ヘッダー46に接触して装
着する前のフィルター・パック54を示す平面図である。
平面図でＤの形状をなすとともに、Ｄ型の平行な主要面
を有するフィルター・パック54は、透過物集積部材57に
設けた第１のフィルター56と（第２のフィルター94、図
４参照のこと）からなる。濾過54パックには、概してＤ
型である外周辺部70と、平坦な表面66にある内向きの円
形切断部68からなる。その平坦な表面は、フィルター・
パックを使用するため取り付けた場合、ヘッダー46の平
面74に接触する。切断部68はフィルター・パック54を、
通常の運転位置に取り付けると、ヘッダー46の円みがか
かった凸部80に相応し嵌合する。第２のＤ型のフィルタ
ー・パック（図示せず）は、ヘッダーの右側に取り付け
ることができる。（左側とは、通常の視角に向けた場合
図２の左側のことである）。
図２、３及び４においてフィルター・パック54は、開口
部や孔82を有する取り付け肺や耳84を有しており、その
開口部や孔82を通じて、フィルター・パック54を十分に
ヘッダー46に十分に近付ければ、取りつけボルト76は嵌
合する。ナット78はボルト76に締め付け、フィルター・
パックをヘッダーに固着する。ヘッダー46は、装置の中
を垂直に延長し、かくして軸30、その長手方向軸48、環
状の供給流体の分配導管52もまた装置の中を垂直に延長
する。すなわち、回転型の濾過装置は垂直方向を向いて
いる。導管52の適切な点において長さに沿って供給流体
が円みを帯びた切断部68の付近にある導管から流れ出
て、回転部材と隣接するフィルター・パットとの間の空
間に流れ込む。
部や孔82を有する取り付け肺や耳84を有しており、その
開口部や孔82を通じて、フィルター・パック54を十分に
ヘッダー46に十分に近付ければ、取りつけボルト76は嵌
合する。ナット78はボルト76に締め付け、フィルター・
パックをヘッダーに固着する。ヘッダー46は、装置の中
を垂直に延長し、かくして軸30、その長手方向軸48、環
状の供給流体の分配導管52もまた装置の中を垂直に延長
する。すなわち、回転型の濾過装置は垂直方向を向いて
いる。導管52の適切な点において長さに沿って供給流体
が円みを帯びた切断部68の付近にある導管から流れ出
て、回転部材と隣接するフィルター・パットとの間の空
間に流れ込む。
複数のフィルター・パックを、ヘッダーの上下方向に長
さに沿って、さらに前述したところで注目したように、
ヘッダーの両側に取り付ける事ができる。このように、
ヘッダーと同じ高さでヘッダーの両側のフィルター・パ
ックを上から見ると、シャフトの周辺に完全な円形を形
成し、この円の中心はシャフトの長手方向軸になる。ヘ
ッダーの長さに沿った複数のフィルター・パックは、フ
ィルター・パックと交互の順番でディスクを間に挟み、
それぞれ積層しているように見えるのである。シャフト
の長手方向軸が平行でない装置においては、Ｄ型のフィ
ルター・パックを使用することもできる。
さに沿って、さらに前述したところで注目したように、
ヘッダーの両側に取り付ける事ができる。このように、
ヘッダーと同じ高さでヘッダーの両側のフィルター・パ
ックを上から見ると、シャフトの周辺に完全な円形を形
成し、この円の中心はシャフトの長手方向軸になる。ヘ
ッダーの長さに沿った複数のフィルター・パックは、フ
ィルター・パックと交互の順番でディスクを間に挟み、
それぞれ積層しているように見えるのである。シャフト
の長手方向軸が平行でない装置においては、Ｄ型のフィ
ルター・パックを使用することもできる。
フィルター56、94は、透過物集積部材57の２つの対向す
る表面に横たわっている。個々のフィルターは部分的に
は、半円形のリブ58で支えられている。半円形のリブ58
は、浸透物集積部材57のＤ型の主要面のへこみや陥没部
60の上に盛り上がっている。へこみの外の広がりは、点
線59で示す。点線59それ自体が概してＤ型をなしてい
る。フィルター・パットの周辺部70とへこみ60（破線59
で示す）の外部の間にあるフィルター主要面の狭い部分
は、フィルターの外端を支える。さらには、フィルター
外部のＤ型の端は第１の主要面の狭い周辺部に封じ込
め、フィルターを通過しない流体（例えば流体濾過間隙
の中の流体）からフィルターを通過した流体を透過物集
積部材の中に隔離する。
る表面に横たわっている。個々のフィルターは部分的に
は、半円形のリブ58で支えられている。半円形のリブ58
は、浸透物集積部材57のＤ型の主要面のへこみや陥没部
60の上に盛り上がっている。へこみの外の広がりは、点
線59で示す。点線59それ自体が概してＤ型をなしてい
る。フィルター・パットの周辺部70とへこみ60（破線59
で示す）の外部の間にあるフィルター主要面の狭い部分
は、フィルターの外端を支える。さらには、フィルター
外部のＤ型の端は第１の主要面の狭い周辺部に封じ込
め、フィルターを通過しない流体（例えば流体濾過間隙
の中の流体）からフィルターを通過した流体を透過物集
積部材の中に隔離する。
第１のフィルター56は第１主要面92に隣接する位置にあ
り、第２のフィルター94は第２の主要面96に隣接する位
置にある。フィルター56を通過した透過物（瀘液）は、
へこみ60の中に集積し、２つの透過物排水管72のうちの
１つに向かって流れる。図２から図４に示すフィルター
・パック54において、支えるリブ58は、透過物集積部材
57の平行な主要面のそれぞれにおいて、半円形の隆起物
となっている。しかしリブ58は、直線的あるいは、その
他の形状や輪郭をなしている。その形状あるいは輪郭の
おかげで、リブの網状組織は、フィルターを支えるこ
と、透過物が個々のフィルターの下流側（底部）から排
水管72を通過して急速にまた容易に流れるようにするこ
となどその意図する機能を果たすことができるのであ
る。
り、第２のフィルター94は第２の主要面96に隣接する位
置にある。フィルター56を通過した透過物（瀘液）は、
へこみ60の中に集積し、２つの透過物排水管72のうちの
１つに向かって流れる。図２から図４に示すフィルター
・パック54において、支えるリブ58は、透過物集積部材
57の平行な主要面のそれぞれにおいて、半円形の隆起物
となっている。しかしリブ58は、直線的あるいは、その
他の形状や輪郭をなしている。その形状あるいは輪郭の
おかげで、リブの網状組織は、フィルターを支えるこ
と、透過物が個々のフィルターの下流側（底部）から排
水管72を通過して急速にまた容易に流れるようにするこ
となどその意図する機能を果たすことができるのであ
る。
透過物は、へこみ60からいずれの排水管の孔72を通過し
て流れ、その孔において透過物は90度回転し、透過物集
積手段（ノズル）62の通過86を通過して流れる。２つの
対向するＤ型のフィルター・パック（その内のひとつを
図示する）は通路88で合流する。その通路は２つの対向
する空所64を連結している。個々のノズル62はしっかり
それぞれの適合する空所64にしっかり嵌合し、流体封印
をなしている。取り付け耳部84の孔82、取り付けボルト
76、ノズル62、空所64などは、フィルター・パック54を
２つの回転自在なディスク間の通常の運転位置に挿入す
るように配設すると、２つのノズル62の形成する流体の
流路と２つのそれぞれの適合する空所64が自動的に形成
される。すなわちフィルター・パックを取り付けボルト
に押し込むと、２つのノズルが同時に透過物集積ヘッダ
ーの中に押し込まれる。
て流れ、その孔において透過物は90度回転し、透過物集
積手段（ノズル）62の通過86を通過して流れる。２つの
対向するＤ型のフィルター・パック（その内のひとつを
図示する）は通路88で合流する。その通路は２つの対向
する空所64を連結している。個々のノズル62はしっかり
それぞれの適合する空所64にしっかり嵌合し、流体封印
をなしている。取り付け耳部84の孔82、取り付けボルト
76、ノズル62、空所64などは、フィルター・パック54を
２つの回転自在なディスク間の通常の運転位置に挿入す
るように配設すると、２つのノズル62の形成する流体の
流路と２つのそれぞれの適合する空所64が自動的に形成
される。すなわちフィルター・パックを取り付けボルト
に押し込むと、２つのノズルが同時に透過物集積ヘッダ
ーの中に押し込まれる。
２つの対向する空所64を連結する通路88を流れる透過物
は、90度回転し、短い透過物導管90に流れ込み、導管90
は装置（図示せず）その他の透過物集積／排水システム
と流体連結している。
は、90度回転し、短い透過物導管90に流れ込み、導管90
は装置（図示せず）その他の透過物集積／排水システム
と流体連結している。
図５は駆動シャフトの５つの円形ディスクを示す。個々
のディスクは、第１主要面98と第２主要面100とを有
し、それぞれの面は対向し平行である。個々のディスク
面には、８つの螺旋溝34がついている。
のディスクは、第１主要面98と第２主要面100とを有
し、それぞれの面は対向し平行である。個々のディスク
面には、８つの螺旋溝34がついている。
図６は第１のフィルター56、表面66、切断面68を有する
５つのフィルター・パックからなる本発明のカートリッ
ジ102を示す。フィルター・パックは構造的には、４つ
の支持部材104で合体しており、そのうち表面66に最も
近接する２つの部材が、それぞれの取り付けボルトを収
納する孔82を有している。このカートリッジの中で、５
つのフィルター・パックもまた２つの透過物多岐管によ
って、それぞれが流体連結しており、その多岐管は取り
付け孔82を有する２つの構造部材104の中に位置してい
る。個々の多岐管の中に集積した浸透物は、ノズル62を
通過して流れ出る。
５つのフィルター・パックからなる本発明のカートリッ
ジ102を示す。フィルター・パックは構造的には、４つ
の支持部材104で合体しており、そのうち表面66に最も
近接する２つの部材が、それぞれの取り付けボルトを収
納する孔82を有している。このカートリッジの中で、５
つのフィルター・パックもまた２つの透過物多岐管によ
って、それぞれが流体連結しており、その多岐管は取り
付け孔82を有する２つの構造部材104の中に位置してい
る。個々の多岐管の中に集積した浸透物は、ノズル62を
通過して流れ出る。
カードリッジ102を使用すると、フィルター・パックの
挿入と取り外しが容易になっている。なぜならフィルタ
ー・パックを個別に取り扱う必要はないからである。そ
の代わりに、カートリッジを回転型濾過装置の全体に挿
入したり、取り外したりして、そのような操作の速度を
速めている。フィルター・パック／カートリッジから透
過物を排出する流体連結部は、カートリッジを装置の中
の通常の運転位置に動かすと、自動的に形成されること
になる。
挿入と取り外しが容易になっている。なぜならフィルタ
ー・パックを個別に取り扱う必要はないからである。そ
の代わりに、カートリッジを回転型濾過装置の全体に挿
入したり、取り外したりして、そのような操作の速度を
速めている。フィルター・パック／カートリッジから透
過物を排出する流体連結部は、カートリッジを装置の中
の通常の運転位置に動かすと、自動的に形成されること
になる。
複数の回転部材（ディスク）をシャフトに固着し、カー
トリッジをすでにディスクを有している装置から着脱
し、シャフトが通常の運転状態にあるために、カートリ
ッジはフィルター・パックをディスクと交互には挟んで
配設してそのような着脱の動きに適合させなければなら
ない。しかも着脱の動きは、シャフトの長手方向軸に対
して概して平行な方向になければならない。シャフトを
通常の運転位置から取り外し、フィルター・パックやカ
ーリッジを装置の中の通常の運転位置に挿入し取り外し
たりしないことが本発明の特徴である。
トリッジをすでにディスクを有している装置から着脱
し、シャフトが通常の運転状態にあるために、カートリ
ッジはフィルター・パックをディスクと交互には挟んで
配設してそのような着脱の動きに適合させなければなら
ない。しかも着脱の動きは、シャフトの長手方向軸に対
して概して平行な方向になければならない。シャフトを
通常の運転位置から取り外し、フィルター・パックやカ
ーリッジを装置の中の通常の運転位置に挿入し取り外し
たりしないことが本発明の特徴である。
図７は本発明の好適実施例の斜視図である。回転型濾過
装置20は、水平になっている。すなわち、シャフトの長
手方向軸が水平になっているということである。ドア24
は開放し、フィルター・パックが装置の中の通常の運手
位置に挿入できるようにする。ディスク32は、シャフト
30で回転し、シャフト30はモーター28で駆動している。
ハウジング22は、支持体108に据え付け、モーター28は
支持体106に据え付ける。カバー110は流体の配管を保護
している（以下に記載）。
装置20は、水平になっている。すなわち、シャフトの長
手方向軸が水平になっているということである。ドア24
は開放し、フィルター・パックが装置の中の通常の運手
位置に挿入できるようにする。ディスク32は、シャフト
30で回転し、シャフト30はモーター28で駆動している。
ハウジング22は、支持体108に据え付け、モーター28は
支持体106に据え付ける。カバー110は流体の配管を保護
している（以下に記載）。
図８は垂直要素あるいはトング114の周囲に下降させる
ことによって、通常の運転位置に挿入することができる
フィルターパック54を示す。垂直要素、トングはハウジ
ング22に固着する。図９は挿入が完了した後のフィルタ
ー・パックを示す。フィルター・パック54は、２つの主
要な対向する平行面があり、それぞれの面にはフィルタ
ー（その内のひとつ、フィルター56を示す）を搭載し、
あるいはフィルターに隣接している。半径方向の切断部
116は、透過物集積部材57の表面66からちょうど中心部
を越える所まで延長し、それによって内側面118を画定
する。内側面は２つの概して平行な平坦部からなり、平
坦部は、中心部付近の平行な平坦部は、中心部付近の曲
面で合体している。
ことによって、通常の運転位置に挿入することができる
フィルターパック54を示す。垂直要素、トングはハウジ
ング22に固着する。図９は挿入が完了した後のフィルタ
ー・パックを示す。フィルター・パック54は、２つの主
要な対向する平行面があり、それぞれの面にはフィルタ
ー（その内のひとつ、フィルター56を示す）を搭載し、
あるいはフィルターに隣接している。半径方向の切断部
116は、透過物集積部材57の表面66からちょうど中心部
を越える所まで延長し、それによって内側面118を画定
する。内側面は２つの概して平行な平坦部からなり、平
坦部は、中心部付近の平行な平坦部は、中心部付近の曲
面で合体している。
半径方向の切断部の目的は、フィルダー・パックを挿入
した場合に、シャフト用の間隙の設けることである。シ
ャフトの長手方向軸はフィルター・パックの半径方向の
中心部に位置し、シャフトの直径は０より大きい。した
がって、半径方向の切断部は、周辺部から中心部に向け
て延長しなければならず、少なくともシャフトの直径の
半分を越えていなければならない。実際には、切断部は
それを少し越えて延長し、切断部の曲面とシャフトの周
辺部との間に間隙を設けている。
した場合に、シャフト用の間隙の設けることである。シ
ャフトの長手方向軸はフィルター・パックの半径方向の
中心部に位置し、シャフトの直径は０より大きい。した
がって、半径方向の切断部は、周辺部から中心部に向け
て延長しなければならず、少なくともシャフトの直径の
半分を越えていなければならない。実際には、切断部は
それを少し越えて延長し、切断部の曲面とシャフトの周
辺部との間に間隙を設けている。
本実施例において、フィルター・パック54は図２から４
に示す実施例のフィルター・パックの内部の形状と同
じ、あるいは異なっている透過物を集積する内部形状を
有している。透過物は、ノズル62から放出し、ノズルは
孔112を通過してハウジング22と嵌合し、透過物集積ヘ
ッダーあるいは配管130に流体結合する。多岐管ブロッ
クの出口配置のよって、個々のフィルター・パックから
の透過物は、示しているように別々に、個別に、あるい
はまとめて集積する。
に示す実施例のフィルター・パックの内部の形状と同
じ、あるいは異なっている透過物を集積する内部形状を
有している。透過物は、ノズル62から放出し、ノズルは
孔112を通過してハウジング22と嵌合し、透過物集積ヘ
ッダーあるいは配管130に流体結合する。多岐管ブロッ
クの出口配置のよって、個々のフィルター・パックから
の透過物は、示しているように別々に、個別に、あるい
はまとめて集積する。
供給流体は、配管あるいは多岐管128により、ハウジン
グに運ぶ。供給流体は、多岐管の一部である立ち上がり
管129を通じて上に上がり、通路126に至り、その通路12
6から供給流体が、開放部120を通じて、シャフト30に至
る。供給流体は、シャフト30に近接する開口部120を通
って排出される。供給流体は、代って、トング114の２
つの長い面のいずれかのシャフトの近くの１以上の開口
から排出できる。図２から４に示す供給流体は、透過物
の除去の役目を果す要素、すなわち供給流体／透過物除
去ヘッダー46により、流体濾過用間隙に供給される。図
８−11に示す実施例において、２つの異なった流体シス
テムを使用する。供給流体は、配管128、129を介して供
給する。透過物は、ノズル62を介してフィルター・パッ
クから除去し、配管130に流す。
グに運ぶ。供給流体は、多岐管の一部である立ち上がり
管129を通じて上に上がり、通路126に至り、その通路12
6から供給流体が、開放部120を通じて、シャフト30に至
る。供給流体は、シャフト30に近接する開口部120を通
って排出される。供給流体は、代って、トング114の２
つの長い面のいずれかのシャフトの近くの１以上の開口
から排出できる。図２から４に示す供給流体は、透過物
の除去の役目を果す要素、すなわち供給流体／透過物除
去ヘッダー46により、流体濾過用間隙に供給される。図
８−11に示す実施例において、２つの異なった流体シス
テムを使用する。供給流体は、配管128、129を介して供
給する。透過物は、ノズル62を介してフィルター・パッ
クから除去し、配管130に流す。
フィルター・パック54は、ほぞ124（持ち上げた細長い
部材）とほぞンを嵌合するほぞ穴122（細長い溝）との
相互作用などもあって通常の運転位置に保持する。図８
に最もよく示されているように、フィルター・パック54
を押し込むと、ほぞはほぞ穴122（その中のひとつだけ
を図示する）と合致し、すべり込ませる。フィルター・
パックを通常の運転位置に配設すると、ほぞ穴とほぞの
接続部は見えなくなり、フィルター・パックはトング11
4に対して動かなくなり、軸方向にずれることはなくな
る。接続部により、十分挿入したフィルター・パックは
わずかに１方向だけ、すなわち上方向だけに動き、装置
から取り外すことができる。図11の断面図では、２つの
ほぞ穴とほぞジョイントを示す。
部材）とほぞンを嵌合するほぞ穴122（細長い溝）との
相互作用などもあって通常の運転位置に保持する。図８
に最もよく示されているように、フィルター・パック54
を押し込むと、ほぞはほぞ穴122（その中のひとつだけ
を図示する）と合致し、すべり込ませる。フィルター・
パックを通常の運転位置に配設すると、ほぞ穴とほぞの
接続部は見えなくなり、フィルター・パックはトング11
4に対して動かなくなり、軸方向にずれることはなくな
る。接続部により、十分挿入したフィルター・パックは
わずかに１方向だけ、すなわち上方向だけに動き、装置
から取り外すことができる。図11の断面図では、２つの
ほぞ穴とほぞジョイントを示す。
図10は２つの密接して配設したフィルター・パック54の
間にひとつのディスク32を配設して、２つの流体濾過用
間隙136を形成しているところを示す装置の部分図であ
る。保持物は個々の間隙を下に流れ、保持物ヘッダー13
80を通して除去され、保持物ヘッダーは、個々の流体濾
過間隙の底部に流体連結する。個々のフィルター・パッ
クは透過物濾過部材57の第１第２の間隔を置いた平行な
主要面92、96に、第１第２の平行に間隔を置いたフィル
ターを取り付ける。この図８では、カバー24（図７参
照）を閉鎖し、内表面を個々のフィルターパックの上端
に隣接してフィルター・パックを下の方に片寄らせてフ
ィルター・パックを通常の運転位置に維持し、ノズル62
の流体封印を透過物集積ヘッダー130に維持するのに役
立てる。
間にひとつのディスク32を配設して、２つの流体濾過用
間隙136を形成しているところを示す装置の部分図であ
る。保持物は個々の間隙を下に流れ、保持物ヘッダー13
80を通して除去され、保持物ヘッダーは、個々の流体濾
過間隙の底部に流体連結する。個々のフィルター・パッ
クは透過物濾過部材57の第１第２の間隔を置いた平行な
主要面92、96に、第１第２の平行に間隔を置いたフィル
ターを取り付ける。この図８では、カバー24（図７参
照）を閉鎖し、内表面を個々のフィルターパックの上端
に隣接してフィルター・パックを下の方に片寄らせてフ
ィルター・パックを通常の運転位置に維持し、ノズル62
の流体封印を透過物集積ヘッダー130に維持するのに役
立てる。
個々のフィルター・パックは最初に装置に配設した時に
は、空気を含んでいる。このように通常の濾過操作の間
にフィルター・パックに侵入しようとすると、透過物集
積部材の中の空気は、操作の邪魔をする場合がある。し
たがって、気体除去用ノズル132（図８、９、10）は、
個々の透過物集積部材の高い一点あるいは上端に設けら
れ、気体を除去し装置が空気で拘束されないようにす
る。図10に最もよく示しているように、装置のカバー24
を閉鎖すると、ノズル132がカバーの開口部135を介して
気体除去ヘッダーあるいは配管システム134に嵌合す
る。このように気体（空気）は、例えば真空下におい
て、フィルター・パックから除去し、フィルター・パッ
クの操作を容易にして効率を増している。気体除去用の
ノズルをＤ型のフィルター・パックにも使用することが
できる。
は、空気を含んでいる。このように通常の濾過操作の間
にフィルター・パックに侵入しようとすると、透過物集
積部材の中の空気は、操作の邪魔をする場合がある。し
たがって、気体除去用ノズル132（図８、９、10）は、
個々の透過物集積部材の高い一点あるいは上端に設けら
れ、気体を除去し装置が空気で拘束されないようにす
る。図10に最もよく示しているように、装置のカバー24
を閉鎖すると、ノズル132がカバーの開口部135を介して
気体除去ヘッダーあるいは配管システム134に嵌合す
る。このように気体（空気）は、例えば真空下におい
て、フィルター・パックから除去し、フィルター・パッ
クの操作を容易にして効率を増している。気体除去用の
ノズルをＤ型のフィルター・パックにも使用することが
できる。
図７から11の実施例において、多岐管システムのトング
の部分（参照番号114、図８、９を参照）は供給物を回
転子駆動シャフトに供給し、本質的に円形のフィルター
・パックを支持する。図１から６の実施例において、Ｄ
片のフィルター・パックは、ヘッダー46（図２を参照）
に装着することにより、濾過装置に支持される。しかし
そのような実施例においては、トングやヘッダーを使用
すると、断面の粘膜濾過領域においてある程度ロスが生
じることになる。図12から14に示す好適実施例におい
て、トングやヘッダーなどにより流体濾過間隙の中の流
体と接触する濾過領域を最大に広げることができる。
の部分（参照番号114、図８、９を参照）は供給物を回
転子駆動シャフトに供給し、本質的に円形のフィルター
・パックを支持する。図１から６の実施例において、Ｄ
片のフィルター・パックは、ヘッダー46（図２を参照）
に装着することにより、濾過装置に支持される。しかし
そのような実施例においては、トングやヘッダーを使用
すると、断面の粘膜濾過領域においてある程度ロスが生
じることになる。図12から14に示す好適実施例におい
て、トングやヘッダーなどにより流体濾過間隙の中の流
体と接触する濾過領域を最大に広げることができる。
図12から14において、２つの左右が逆の濾過フィルター
54を合体本質的に円形であるフィルター・パックの輪郭
を形成しているところを示す。２つの透過物集積部材の
ぞれぞれが、直線の部分140を有しており、その直線の
部分はそれぞれ隣接して、直線の部分はそれぞれが長さ
に沿って実際に接触する必要はないが隣接線を形成す
る。（フィルター・パックを配設した装置を無効にする
ことが出来るとすれば、２つのフィルター・パックは相
互に接触しないほうが好適である）それぞれの直線部分
には、中心に配置した円形の切断部68を有し回転シャフ
ト用に間隔を設けている。その２つの切断部は合体して
環状の給送空間を形成し、供給流体をシャフト付近の個
々の流体濾過用間隙に送給する。個々のフィルター・パ
ック54にはノズル62がついており、ノズル62はフィルタ
ー・パックを通常の運転位置にある場合、フィルター・
パックの底部に位置する。
54を合体本質的に円形であるフィルター・パックの輪郭
を形成しているところを示す。２つの透過物集積部材の
ぞれぞれが、直線の部分140を有しており、その直線の
部分はそれぞれ隣接して、直線の部分はそれぞれが長さ
に沿って実際に接触する必要はないが隣接線を形成す
る。（フィルター・パックを配設した装置を無効にする
ことが出来るとすれば、２つのフィルター・パックは相
互に接触しないほうが好適である）それぞれの直線部分
には、中心に配置した円形の切断部68を有し回転シャフ
ト用に間隔を設けている。その２つの切断部は合体して
環状の給送空間を形成し、供給流体をシャフト付近の個
々の流体濾過用間隙に送給する。個々のフィルター・パ
ック54にはノズル62がついており、ノズル62はフィルタ
ー・パックを通常の運転位置にある場合、フィルター・
パックの底部に位置する。
短いパイプやニップル146は、２つの透過物集積部材の
透過物集積網を流体結合する。ニップル146は、摩擦に
よって個々のフィルター・パックの直線部分の上部にあ
る２つの対応するへこみに保持し、２つのフィルター・
パックを機械的にロックし、その２つのフィルター・パ
ックを装置の中で通常の運転位置に保持するのを補助
し、フィルター・パックが相互に対して動まないように
している。
透過物集積網を流体結合する。ニップル146は、摩擦に
よって個々のフィルター・パックの直線部分の上部にあ
る２つの対応するへこみに保持し、２つのフィルター・
パックを機械的にロックし、その２つのフィルター・パ
ックを装置の中で通常の運転位置に保持するのを補助
し、フィルター・パックが相互に対して動まないように
している。
２つの直線部分のそれぞれの底部の半分には、長手方向
のへこみ142があり、そのへこみ142は断面が半円形であ
る。２つのフィルター・パックをにニップル146で合体
し、装置の中で通常の運転位置に配置すると、２つの逆
向きの曲面を有するへこみは、２つの合体したフィルタ
ー・パックの外面が円形をなす周辺部から中心に位置す
る切断部迄延長し、供給流体導管50を形成する。このよ
うに形成した供給流体導管は供給流体を供給流体ヘッダ
ー128からシャフト30と切断部68との間の環状の給送空
間52に運搬する。同時に、２つのフィルター・パックの
透過物連結手段62は、放出ヘッダー130に浸透し、供給
流体導管50は給送ヘッダー128に流体連結する。前述し
たところで注目したように、２つのフィルター・パック
は、実際には相互に接触しない直線部分を有するに及ば
ない。もしそうでなければ、供給流体導管に沿って直線
部分の間の空間は、十分に狭く維持することができ、供
給流体のほとんどを、導管を介してシャフト周辺の空間
52に運搬することができる。フィルター・パックの間の
このような空間を使用することによって、供給流体の一
部をフィルター・パックの間から流れ出るようにしてい
る。このように、供給流体導管付近の空間を調節して導
管を通って流れる流体を、フィルター・パックの間の空
間を介して存在する流体に対する比を制御することがで
きる。
のへこみ142があり、そのへこみ142は断面が半円形であ
る。２つのフィルター・パックをにニップル146で合体
し、装置の中で通常の運転位置に配置すると、２つの逆
向きの曲面を有するへこみは、２つの合体したフィルタ
ー・パックの外面が円形をなす周辺部から中心に位置す
る切断部迄延長し、供給流体導管50を形成する。このよ
うに形成した供給流体導管は供給流体を供給流体ヘッダ
ー128からシャフト30と切断部68との間の環状の給送空
間52に運搬する。同時に、２つのフィルター・パックの
透過物連結手段62は、放出ヘッダー130に浸透し、供給
流体導管50は給送ヘッダー128に流体連結する。前述し
たところで注目したように、２つのフィルター・パック
は、実際には相互に接触しない直線部分を有するに及ば
ない。もしそうでなければ、供給流体導管に沿って直線
部分の間の空間は、十分に狭く維持することができ、供
給流体のほとんどを、導管を介してシャフト周辺の空間
52に運搬することができる。フィルター・パックの間の
このような空間を使用することによって、供給流体の一
部をフィルター・パックの間から流れ出るようにしてい
る。このように、供給流体導管付近の空間を調節して導
管を通って流れる流体を、フィルター・パックの間の空
間を介して存在する流体に対する比を制御することがで
きる。
図14に示す通常の運転位置に配置するようにフィルター
・パックを挿入するために、カバー24を除去し、２つの
フィルター・パックを切断部68が設ける間隙にシャフト
52を嵌合するように一度に挿入し、フィルター・パック
を押し込んで様々な流体連結（例えば、供給流体ヘッダ
ー128を供給流体導管140に連結）を完了する。ニップル
146は、略Ｕ字形であり、その２つの脚部の端には透過
物用の流体開口部を有し、２つのフィルター・パックの
周辺の外壁に押し込み、透過物集積網を流体結合し、２
つのフィルター・パックを機械的にロックする。フィル
ター・パックを装着するために、回転自在なディスクと
シャフトを動かす必要は全くない。カバー２は配置して
接合手段（例えばボルトとナット）によりフランジ144
を介してハウジングの底部に装着する。据え付けブロッ
クの下端は外周壁の適合するへこみに嵌合するが、据え
付けブロックは、フィルター・パックを下方向に向け、
流体の連結部を固定し、フィルター・パックを通常の運
転位置に保持する。
・パックを挿入するために、カバー24を除去し、２つの
フィルター・パックを切断部68が設ける間隙にシャフト
52を嵌合するように一度に挿入し、フィルター・パック
を押し込んで様々な流体連結（例えば、供給流体ヘッダ
ー128を供給流体導管140に連結）を完了する。ニップル
146は、略Ｕ字形であり、その２つの脚部の端には透過
物用の流体開口部を有し、２つのフィルター・パックの
周辺の外壁に押し込み、透過物集積網を流体結合し、２
つのフィルター・パックを機械的にロックする。フィル
ター・パックを装着するために、回転自在なディスクと
シャフトを動かす必要は全くない。カバー２は配置して
接合手段（例えばボルトとナット）によりフランジ144
を介してハウジングの底部に装着する。据え付けブロッ
クの下端は外周壁の適合するへこみに嵌合するが、据え
付けブロックは、フィルター・パックを下方向に向け、
流体の連結部を固定し、フィルター・パックを通常の運
転位置に保持する。
図14の水平向きの装置（シャフトの長手方向軸が水平で
ある）において、ディスクは時計と反対方向に回転す
る。そのため残留物は時計とは反対方向にポンプで押し
出される。ハウジング壁の内部とディスクの周辺部、フ
ィルター・パックと残留物放出ヘッダーの間に位置する
次第に幅広くなる間隙によって、残留物は装置から残留
物排気口150から一層容易に吐き出される。残留物が一
層粘度を有し、固体含有量が多い場合には殊に有利にな
る点である。
ある）において、ディスクは時計と反対方向に回転す
る。そのため残留物は時計とは反対方向にポンプで押し
出される。ハウジング壁の内部とディスクの周辺部、フ
ィルター・パックと残留物放出ヘッダーの間に位置する
次第に幅広くなる間隙によって、残留物は装置から残留
物排気口150から一層容易に吐き出される。残留物が一
層粘度を有し、固体含有量が多い場合には殊に有利にな
る点である。
この装置でフィルター・パックの中の気体は濾過が始ま
る前に、フィルター・パックのペアの中で、透過物排出
ノズル62を介して押し出すことにより除去されることが
できる。そして流体はニップル146を介してその他のノ
ズルから除去される。この計画において、ニップル146
をできるだけ、ペアの頂部に配置することんが望まし
い。なぜならその場所が、取り込まれた空気を集積しが
ちな場所だからである。同じようなやり方を用いて、取
り込んだ気体を気体除去ノズル132や気体除去ヘッダー1
34を用いる代わりに、図７から11のフィルター・パック
から除去することができる（図８〜10参照）。
る前に、フィルター・パックのペアの中で、透過物排出
ノズル62を介して押し出すことにより除去されることが
できる。そして流体はニップル146を介してその他のノ
ズルから除去される。この計画において、ニップル146
をできるだけ、ペアの頂部に配置することんが望まし
い。なぜならその場所が、取り込まれた空気を集積しが
ちな場所だからである。同じようなやり方を用いて、取
り込んだ気体を気体除去ノズル132や気体除去ヘッダー1
34を用いる代わりに、図７から11のフィルター・パック
から除去することができる（図８〜10参照）。
当業者には、変更や改良は明らかである。例えば、その
他のディスクやカートリッジを有する共通の多岐管やヘ
ッダーと一緒にするのでなく、透過物集積システムはフ
ィルター・パックあるいはカートリッジを分離しておく
ように工夫されている。例えば、個々のフィルター・パ
ックやカートリッジから離れる透過物集積配管システム
を使用することにより、装置を個々のフィルター・パッ
クやカートリッジから流体的に分離しておくことができ
る。例えば供給流体を漏れのあるフィルター・パックや
カートリッジに入るようにしているフィルター・パック
やカートリッジに漏れがある場合に有効である。その場
合、漏れのあるフィルター・パックやカートリッジのバ
ルブは閉鎖し、漏れのあるフィルター・パックやカート
リッジを孤立させて残りの透過物が汚染したり又は／及
び供給流体の損失を防止する。
他のディスクやカートリッジを有する共通の多岐管やヘ
ッダーと一緒にするのでなく、透過物集積システムはフ
ィルター・パックあるいはカートリッジを分離しておく
ように工夫されている。例えば、個々のフィルター・パ
ックやカートリッジから離れる透過物集積配管システム
を使用することにより、装置を個々のフィルター・パッ
クやカートリッジから流体的に分離しておくことができ
る。例えば供給流体を漏れのあるフィルター・パックや
カートリッジに入るようにしているフィルター・パック
やカートリッジに漏れがある場合に有効である。その場
合、漏れのあるフィルター・パックやカートリッジのバ
ルブは閉鎖し、漏れのあるフィルター・パックやカート
リッジを孤立させて残りの透過物が汚染したり又は／及
び供給流体の損失を防止する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カーン マルコム アール アメリカ合衆国 ニュージャージー 07417 フランクリン レイクス ウイチ タ トレイル 301 (56)参考文献 特開 昭47−23949（ＪＰ，Ａ)
Claims (15)
- 【請求項１】（ａ）浸透物集積ヘッダーと、 （ｂ）第１回転部材と、 （ｃ）長手方向軸を有する回転可能なシャフトであり、
回転部材を取り付け、通常の運転において、その回転部
材を回転させるシャフトと、からなる流体を濾過して浸
透物と残留物にする回転型濾過装置であって、 （ｄ）即座に挿入、取り外しができる着脱自在なフィル
ター・パックを有し、フィルター・パックは通常の運転
においては本質的に静止するとともに、第１フィルター
と、第１主要面を有する浸透物集積部材とからなり、第
１フィルターは第１主要面に隣接し、第１回転部材は第
１フィルターの近接して、フィルター・パックが装置の
中で通常の運転位置にある場合に第１回転部材と第１フ
ィルターとの間に、第１流体濾過用間隙を画定し、浸透
物集積部材は、浸透物用に少なくともひとつの通路を有
するばかりでなく、フィルター・パックが通常の運転位
置にある場合、通路を浸透物集積ヘッダーに流体連結す
るための流体連結手段を有し、それによってフィルター
を介して流体濾過用間隙を通過し、浸透物集積部材の通
路に流れ込む浸透物が、通常の運転で浸透物集積ヘッダ
ーに流れ込むことを特徴とし、さらに （ｅ）回転部材を、挿入又は取り外し中にフィルター・
パックの経路から移動させることなく、シャフトの長手
方向軸に対して概して垂直な方向に動かすことによっ
て、フィルター・パックを即座に装置の中の運転位置に
挿入、取り外しができるようにする手段を有することを
特徴とする回転型濾過装置。 - 【請求項２】フィルター・パックを装置の中の通常の運
転位置に挿入すると、流体連結手段を浸透物集積ヘッダ
ーに自動的に流体連結する手段をさらに有することを特
徴とする請求項１記載の回転型濾過装置。 - 【請求項３】少なくとも浸透物集積ヘッダーの一部と、
少なくとも、第１の流体間隙に流体を供給する手段の一
部とからなる部材を含むことをさらなる特徴とする請求
項１あるいは２のいずれかに記載の回転型濾過装置。 - 【請求項４】フィルター・パックの第１の主要面が概し
てＤ型であることをさらなる特徴とする前記の請求項の
いずれか１つに記載の回転型濾過装置。 - 【請求項５】（ａ）浸透物集積部材が概して直線で平坦
な部材を有し、流体集積部材が少なくとも平坦な部材の
一部を有し、その部材がフィルター・パックを装置の通
常の運転位置に配置した場合、浸透物集積ヘッダーに隣
接すること、 （ｂ）浸透物集積ヘッダーが少なくとも、部分的に装置
の内部に位置し、装置の回転自在なシャフト付近に位置
し、フィルター・パックの流体連結手段が、装置の中に
位置する浸透物集積ヘッダーに連結すること、 （ｃ）回転型濾過装置がシャフト付近の第１の流体濾過
間隔間隙に流体を供給する手段と、少なくとも浸透物集
積ヘッダーの一部と第１の流体濾過用間隙に流体を供給
する手段の少なくとも一部からなる手段を有することを
さらなる特徴とする前記の請求項のいずれか１つに記載
の回転型濾過装置。 - 【請求項６】それぞれが本質的に直線部とシャフト用の
間隙を形成するような切断部からなる周辺部を有する２
つのフィルター・パックであり、ただちに挿入、取り外
しが可能な概してＤ型であるフィルター・パックを有
し、それらの２つのフィルター・パックが装置の通常の
運転状態にある場合、実質的には同じ平面にあり、それ
ぞれの直線部分がそれぞれ隣接し、２つの切断部が、シ
ャフトに隣接するが、間隔を置きシャフト周囲に、開放
した領域を形成することを特徴とする前記の請求項のい
ずれか１つに記載の回転型濾過装置。 - 【請求項７】個々のフィルター・パックの周辺部の直線
部が切断部と連結する細長いへこみを有し、２つのフィ
ルター・パックがそれぞれの直線部が隣接するように配
置し、２つのフィルター・パックの細長いへこみが、濾
過する流体の通路となり、濾過する流体をシャフト付近
の開放領域に供給することができることをさらなる特徴
とする請求項６記載の回転型装置。 - 【請求項８】浸透物集積部材の第１主要面が、概して円
形をなし、中心を有し、円周部から少なくとも中心に延
びる半径方向の切断部を包含し、切断部が側面を有する
とともに、フィルター・パックを通常の運転位置に挿入
すると回転可能なシャフトの間隙を提供するに十分な大
きさを有することをさらなる特徴とする請求項１あるい
は２記載の装置。 - 【請求項９】回転濾過装置が、フィルター・パックを回
転型濾過装置の通常の運転位置に挿入した場合、半径方
向の切断部に嵌合する第１部材を有し、第１部材がフィ
ルター・パックを装置の中の通常の運転位置に維持する
役目を果す手段を有することをさらなる特徴とする請求
項８記載の回転型濾過装置。 - 【請求項１０】第１部材が、半径方向の切断部と切断部
の側面に嵌合する第１部材であって、切断部の側面が相
互に協働する手段かなり、その手段によってフィルター
・パックがシャフトの長手方向軸に対して概して垂直な
方向に装置への挿入、取り外しができ、しかもフィルタ
ー・パックを通常の運転位置に保持することができる第
１部材をさらなる特徴とする請求項９記載の回転型濾過
装置。 - 【請求項１１】第１部材が回転可能なシャフトの付近の
流体濾過用間隙に、濾過する流体を給送する手段を有す
る半径方向の切断部に嵌合することをさらなる特徴とす
る請求項９あるいは10に記載の回転型濾過装置。 - 【請求項１２】浸透物集積手段が第２主要面を有し、そ
の第２主要面に隣接してフィルター・パックがさらに第
２フィルターを有し、フィルター・パックの２つのフィ
ルターが実質的に平行であることをさらなる特徴とする
前記の請求項のいずれか１つに記載の回転型濾過装置。 - 【請求項１３】複数のフィルター・パックと複数の回転
部材とを交互に挟み合って配置し、複数の流体濾過用間
隙を画定することを特徴とする前記の請求項のいずれか
１つに記載の回転型濾過装置。 - 【請求項１４】浸透物集積部材が通路の中の気体を除去
できる手段を有することをさらなる特徴とする前記の請
求項のいずれか１つに記載の回転型濾過装置。 - 【請求項１５】開放位置にも閉鎖位置にも置くことがで
き、開放位置においては、フィルター・パックを回転型
濾過装置に挿入、取り外しができ、閉鎖位置において
は、フィルター・パックを通常の運転位置に保持出来る
よう援助する入り口手段を有することをさらなる特徴と
する前記の請求項のいずれか１つに記載の回転型濾過装
置。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US708,069 | 1991-05-30 | ||
| US07/708,069 US5143630A (en) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | Rotary disc filtration device |
| US07/884,079 US5254250A (en) | 1991-05-30 | 1992-05-15 | Rotary filtration device and filter pack therefor |
| US884,079 | 1992-05-15 | ||
| PCT/US1992/004483 WO1992021425A1 (en) | 1991-05-30 | 1992-05-28 | Rotary filtration device and filter pack therefor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06503032A JPH06503032A (ja) | 1994-04-07 |
| JPH0771602B2 true JPH0771602B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=27108009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5500558A Expired - Lifetime JPH0771602B2 (ja) | 1991-05-30 | 1992-05-28 | 回転型濾過装置とそのフィルター・パック |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5254250A (ja) |
| EP (1) | EP0588902B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0771602B2 (ja) |
| AT (1) | ATE182807T1 (ja) |
| AU (1) | AU650153B2 (ja) |
| CA (1) | CA2106989C (ja) |
| DE (1) | DE69229732T2 (ja) |
| WO (1) | WO1992021425A1 (ja) |
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