JP2885826B2 - 微細分散された成分を含む液体を直交作業でろ過する際にフィルタ被覆層の形成を防止するかまたはフィルタ被覆層を分解する方法および装置 - Google Patents
微細分散された成分を含む液体を直交作業でろ過する際にフィルタ被覆層の形成を防止するかまたはフィルタ被覆層を分解する方法および装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、処理すべき液体をフィルタ表面と液体不透
過性ギャップ制限体の間の狭い貫流ギャップを通して導
くことにより、微細分散された成分を含む液体を直交作
業でろ過する際にフィルタ被覆層の形成を防止するかま
たはフィルタ被覆層を分解する方法および装置に関す
る。
過性ギャップ制限体の間の狭い貫流ギャップを通して導
くことにより、微細分散された成分を含む液体を直交作
業でろ過する際にフィルタ被覆層の形成を防止するかま
たはフィルタ被覆層を分解する方法および装置に関す
る。
従来の技術 限外ろ過の１つの公知装置（***国公開特許公報第26
53875号参照）によれば被覆層形成を避けるためギャッ
プ高さをできるだけ小さく維持し、それによって形成さ
れるフィルタ被覆層もできるだけ小さく維持することが
提案されている。これは構造的にはフィルタ媒体を支持
する２つのフィルタ板の間に弾性的不透過性圧力クッシ
ョンが配置され、これがそれぞれギャップ状フィルタ室
の１つの壁を形成することによって達成される。圧力ク
ッションはこの場合液体貫流の間、その表面の圧力状態
に応じて変形する圧力平衡体を形成する。それによって
液体にいたる所で同じ局部的流れ抵抗が発生する。
53875号参照）によれば被覆層形成を避けるためギャッ
プ高さをできるだけ小さく維持し、それによって形成さ
れるフィルタ被覆層もできるだけ小さく維持することが
提案されている。これは構造的にはフィルタ媒体を支持
する２つのフィルタ板の間に弾性的不透過性圧力クッシ
ョンが配置され、これがそれぞれギャップ状フィルタ室
の１つの壁を形成することによって達成される。圧力ク
ッションはこの場合液体貫流の間、その表面の圧力状態
に応じて変形する圧力平衡体を形成する。それによって
液体にいたる所で同じ局部的流れ抵抗が発生する。
しかし実際には一定範囲に優先的流路が形成され、被
覆層の過大な形成を部分的にしか制限し得ないことが明
らかになった。
覆層の過大な形成を部分的にしか制限し得ないことが明
らかになった。
直交流法で作業するフィルタ要素の場合、ミクロ多孔
性フィルタ膜上に形成するフィルタ被覆層を部分的に、
フィルタ要素をろ液側からろ液または洗浄媒体で負荷
し、フィルタ被覆層を洗い流すことによって除去する方
法も常用される（***国公開特許公報第3441249号参
照）。これは本来のろ過作業の間、つねにろ過と逆洗の
間にすでに得たろ液と交換しなければならず、逆洗工程
自体は中性洗浄媒体による全体的洗浄の際にしか採算が
とれない結果となる。両方の逆洗の場合においてそれゆ
えフィルタ要素は本来のろ過方向と反対にも負荷され
る。
性フィルタ膜上に形成するフィルタ被覆層を部分的に、
フィルタ要素をろ液側からろ液または洗浄媒体で負荷
し、フィルタ被覆層を洗い流すことによって除去する方
法も常用される（***国公開特許公報第3441249号参
照）。これは本来のろ過作業の間、つねにろ過と逆洗の
間にすでに得たろ液と交換しなければならず、逆洗工程
自体は中性洗浄媒体による全体的洗浄の際にしか採算が
とれない結果となる。両方の逆洗の場合においてそれゆ
えフィルタ要素は本来のろ過方向と反対にも負荷され
る。
管状フィルタの場合形成された被覆層を、管状フィル
タがろ液室を自由に貫通し、その断面がろ液側の過圧で
可逆的に可撓性にかつ不規則につぶれることによって分
解することも公知である（***公開特許公報第3411471
号参照）。とくにこの脈動的つぶれによってフィルタ要
素は強く負荷され、それによって破壊が生じうる。
タがろ液室を自由に貫通し、その断面がろ液側の過圧で
可逆的に可撓性にかつ不規則につぶれることによって分
解することも公知である（***公開特許公報第3411471
号参照）。とくにこの脈動的つぶれによってフィルタ要
素は強く負荷され、それによって破壊が生じうる。
直交流法によるろ過は飲料工業で次第に重要性を増し
てきた。ろ過する液体は多少によらず微細分散された成
分を含んでいる。澄まされていないワインを直交流法に
よりろ過する場合、フィルタ膜は高い流速によって被覆
形成を遅延させようとしてもフィルタ被覆層により迅速
かつ強力に被覆される。
てきた。ろ過する液体は多少によらず微細分散された成
分を含んでいる。澄まされていないワインを直交流法に
よりろ過する場合、フィルタ膜は高い流速によって被覆
形成を遅延させようとしてもフィルタ被覆層により迅速
かつ強力に被覆される。
循環する発酵汁から試料を採取する際この問題が発生
する。直交流法によりフィルタ要素を介して導く発酵汁
はフィルタ膜を非常に迅速にフィルタ被覆層で被覆す
る。ろ液側で取出す発酵ろ液はしたがってしばしば発酵
汁の実際の状態を反映しない。それはろ液中に含まれる
培養細胞からなる細胞が被覆層に沿って導かれる実際の
発酵汁から得られたものでなく、すでにフィルタ被覆層
に存在した古い細胞または損傷した細胞であるからであ
る。
する。直交流法によりフィルタ要素を介して導く発酵汁
はフィルタ膜を非常に迅速にフィルタ被覆層で被覆す
る。ろ液側で取出す発酵ろ液はしたがってしばしば発酵
汁の実際の状態を反映しない。それはろ液中に含まれる
培養細胞からなる細胞が被覆層に沿って導かれる実際の
発酵汁から得られたものでなく、すでにフィルタ被覆層
に存在した古い細胞または損傷した細胞であるからであ
る。
発明が解決しようとする課題 それゆえ、本発明の課題は、フィルタ装置を直交流法
で処理する際、簡単な手段でフィルタ要素を傷めないよ
うにフィルタ被覆数の形成を防止するかまたはフィルタ
被覆層を分解する方法および装置を提供することであ
る。
で処理する際、簡単な手段でフィルタ要素を傷めないよ
うにフィルタ被覆数の形成を防止するかまたはフィルタ
被覆層を分解する方法および装置を提供することであ
る。
課題を解決するための手段 前記の第１の課題は、本発明により、冒頭に記載した
形式の方法において、前記液体不透過性ギャップ制限体
が可撓性薄膜からなり、該薄膜に貫流ギャップと反対側
からガスもしくは液体の形の加圧媒体または真空を作用
させることにより該薄膜をフィルタ表面に対して相対運
動させ、形成されるフィルタ被覆層とまたはフィルタ表
面と周期的に付着するように面接触させることにより、
フィルタ被覆層をフィルタ表面から分離し、フィルタ表
面を再生するとともに分離されたフィルタ被覆層をフィ
ルタ表面とギャップ制限体の間の貫流によって洗いなが
ら除去することにより解決される。
形式の方法において、前記液体不透過性ギャップ制限体
が可撓性薄膜からなり、該薄膜に貫流ギャップと反対側
からガスもしくは液体の形の加圧媒体または真空を作用
させることにより該薄膜をフィルタ表面に対して相対運
動させ、形成されるフィルタ被覆層とまたはフィルタ表
面と周期的に付着するように面接触させることにより、
フィルタ被覆層をフィルタ表面から分離し、フィルタ表
面を再生するとともに分離されたフィルタ被覆層をフィ
ルタ表面とギャップ制限体の間の貫流によって洗いなが
ら除去することにより解決される。
前記第２の課題は、本発明により、接続口を有するケ
ーシングと、該ケーシング部材の間の一方に密着された
透過性フィルタ膜と、液体不透過性ギャップ制限体とを
有する、微細分散された成分を含む液体を直交作業でろ
過する際にフィルタ被覆層の形成を防止するかまたはフ
ィルタ被覆層を分解する装置において、ギャップ制限体
が周縁でケーシング部材に支持される可撓性薄膜によっ
て形成され、該薄膜の貫流面と反対側に液体または気体
からなる加圧媒体を供給および吸引する装置がケーシン
グ部材の接続口に接続されており、かつ前記薄膜が加圧
媒体によって透過性フィルタ膜の貫流面との距離を限定
的に変化しうることにより解決される。
ーシングと、該ケーシング部材の間の一方に密着された
透過性フィルタ膜と、液体不透過性ギャップ制限体とを
有する、微細分散された成分を含む液体を直交作業でろ
過する際にフィルタ被覆層の形成を防止するかまたはフ
ィルタ被覆層を分解する装置において、ギャップ制限体
が周縁でケーシング部材に支持される可撓性薄膜によっ
て形成され、該薄膜の貫流面と反対側に液体または気体
からなる加圧媒体を供給および吸引する装置がケーシン
グ部材の接続口に接続されており、かつ前記薄膜が加圧
媒体によって透過性フィルタ膜の貫流面との距離を限定
的に変化しうることにより解決される。
本発明による方法及び装置の有利な実施態様は、請求
項２〜３および請求項４〜14に記載されている。
項２〜３および請求項４〜14に記載されている。
外側から供給されるろ過すべき液体の流れは、この場
合貫流ギャップ内で周期的に中断され、または液体流は
外側からギャップ縮小期の間遅延される。ギャップ縮小
期または新たなギャップ拡大期にベンチュリ管原理によ
りギャップ内の流速が上昇し、比較的平滑で不透過性の
ギャップ制限体表面がフィルタ被覆層に付着するように
面接触する際、被覆層は多孔性フィルタ要素から剥離す
るので、両効果により所望の洗い流し過程が達成され
る。フィルタ被覆層の剥離はフィルタ要素のフィルタ被
覆層側表面が細孔であるほど強力になるので、とくに限
外ろ過膜およびマイクロろ過膜を使用する際とくに効果
的なフィルタ被覆層の分解またはその形成の防止が達成
される。
合貫流ギャップ内で周期的に中断され、または液体流は
外側からギャップ縮小期の間遅延される。ギャップ縮小
期または新たなギャップ拡大期にベンチュリ管原理によ
りギャップ内の流速が上昇し、比較的平滑で不透過性の
ギャップ制限体表面がフィルタ被覆層に付着するように
面接触する際、被覆層は多孔性フィルタ要素から剥離す
るので、両効果により所望の洗い流し過程が達成され
る。フィルタ被覆層の剥離はフィルタ要素のフィルタ被
覆層側表面が細孔であるほど強力になるので、とくに限
外ろ過膜およびマイクロろ過膜を使用する際とくに効果
的なフィルタ被覆層の分解またはその形成の防止が達成
される。
ギャップ制限体はとくに流体密の薄膜として形成さ
れ、この膜はフィルタ要素と反対側の室へ液体もしくは
圧縮ガス供給により、またはギャップ形成のための真空
によってほぼ０〜1000μｍの程度に調節することができ
る。薄膜および処理する液体の流れ案内の前記運動過程
を脈動的に実施する場合、フィルタ被覆層の分解は乱流
によってさらに促進される。
れ、この膜はフィルタ要素と反対側の室へ液体もしくは
圧縮ガス供給により、またはギャップ形成のための真空
によってほぼ０〜1000μｍの程度に調節することができ
る。薄膜および処理する液体の流れ案内の前記運動過程
を脈動的に実施する場合、フィルタ被覆層の分解は乱流
によってさらに促進される。
フィルタ要素は多孔性の剛性フィルタ要素たとえばセ
ラミックもしくはガラスフィルタでよく、または薄膜状
に形成した可撓性フィルタ、ミクロ多孔性もしくは透析
蒸発のための比較的ち密なフィルタシートでもよい。
ラミックもしくはガラスフィルタでよく、または薄膜状
に形成した可撓性フィルタ、ミクロ多孔性もしくは透析
蒸発のための比較的ち密なフィルタシートでもよい。
不透過性フィルタ制限体は、包囲するケーシングに周
縁で密に固定したプラスチックの薄膜であってもよい。
縁で密に固定したプラスチックの薄膜であってもよい。
液体ポンプ、ガスポンプおよび弁を使用しながらろ過
装置に配置した制御装置により、すでに収得したろ液を
ろ液側からフィルタ膜を通して保持液回路に供給するよ
うに再使用する必要なく、ほぼ連続的なろ過作業が可能
である。
装置に配置した制御装置により、すでに収得したろ液を
ろ液側からフィルタ膜を通して保持液回路に供給するよ
うに再使用する必要なく、ほぼ連続的なろ過作業が可能
である。
実施例 次に本発明の実施例を図面により説明する。
第１〜４図のフィルタ装置は、ろ液のための接続口６
を有するケーシング下部１、処理する液体F1,F1′のた
めの半径方向に相対する接続口4,5を有するケーシング
中間部３、およびガスもしくは液体の形の加圧媒体Ｐま
たは真空Ｖのための接続口７を有するケーシング上部２
からなる。ケーシング上部２とケーシング中間部３の間
の周縁に液密の平滑な可撓性薄膜FMが密に固定され、そ
の背面側は接続口７を介して流体を負荷することがで
き、かつ透過性フィルタ膜PMの形の本来のフィルタ表面
に対し平行に動くことができる。この透過性フィルタ膜
PMはケーシング中間部３とケーシング下部１の間に配置
され、その下面すなわちろ液側は平らな多孔性排出層８
によって支持される。薄膜FMおよび透過性フィルタ膜PM
は常用法で１周するシールリングによりまたは溶接によ
りケーシング部材１〜３に対し離れた流体室を形成する
ようにシールされる。２つの膜FMとPMの間に比較的狭い
貫流ギャップSPが形成され、このギャップは本発明によ
り薄膜FMの負荷によってろ過作業の間０〜1000μｍの程
度に調節可能である。
を有するケーシング下部１、処理する液体F1,F1′のた
めの半径方向に相対する接続口4,5を有するケーシング
中間部３、およびガスもしくは液体の形の加圧媒体Ｐま
たは真空Ｖのための接続口７を有するケーシング上部２
からなる。ケーシング上部２とケーシング中間部３の間
の周縁に液密の平滑な可撓性薄膜FMが密に固定され、そ
の背面側は接続口７を介して流体を負荷することがで
き、かつ透過性フィルタ膜PMの形の本来のフィルタ表面
に対し平行に動くことができる。この透過性フィルタ膜
PMはケーシング中間部３とケーシング下部１の間に配置
され、その下面すなわちろ液側は平らな多孔性排出層８
によって支持される。薄膜FMおよび透過性フィルタ膜PM
は常用法で１周するシールリングによりまたは溶接によ
りケーシング部材１〜３に対し離れた流体室を形成する
ようにシールされる。２つの膜FMとPMの間に比較的狭い
貫流ギャップSPが形成され、このギャップは本発明によ
り薄膜FMの負荷によってろ過作業の間０〜1000μｍの程
度に調節可能である。
フィルタ装置は発酵槽20の試料採取装置の一部であ
る。この目的で処理する液体、この場合発酵汁F1のため
の接続口４は導管11、逆止弁10およびポンプ９を介して
発酵槽20へ接続される。濃縮されたまたはされていない
発酵汁F1′のための接続口５は導管18、弁19および導管
17を介して循環的に同様発酵槽20へ接続される。ろ液F2
のための接続口６、３方弁13、導管12および弁16は同様
発酵槽20へ通ずる導管17に接続される。３方弁13により
中間に殺菌フィルタを配置したバイパス導管15を介して
発酵ろ液のための試料採取部が形成される。圧力−真空
形成器21は導管22を介して接続口７に液体またはガス状
加圧媒体P/Vを供給する。
る。この目的で処理する液体、この場合発酵汁F1のため
の接続口４は導管11、逆止弁10およびポンプ９を介して
発酵槽20へ接続される。濃縮されたまたはされていない
発酵汁F1′のための接続口５は導管18、弁19および導管
17を介して循環的に同様発酵槽20へ接続される。ろ液F2
のための接続口６、３方弁13、導管12および弁16は同様
発酵槽20へ通ずる導管17に接続される。３方弁13により
中間に殺菌フィルタを配置したバイパス導管15を介して
発酵ろ液のための試料採取部が形成される。圧力−真空
形成器21は導管22を介して接続口７に液体またはガス状
加圧媒体P/Vを供給する。
ろ過作業の間またはろ液取出なしの純粋の貫流の際に
も第１図による調節または第３図による狭い調節の貫流
ギャップSP内にフィルタケーキ層DSが形成されると、第
２図に示す貫流ギャップSPは周期的に薄膜FMの負荷によ
って、この膜が第３図に示すようにフィルタケーキ層DS
の表面と付着して平面的に接触するように縮小される。
比較的平滑な薄膜FMとフィルタケーキ層DSの間の付着力
により引続く貫流ギャップSPの拡大の際、フィルタケー
キ層DSの界面の割れ、したがって断面構造の弛みが発生
するので、狭くなった貫流ギャップSPを通ってベンチュ
リ管の管理により高い流速をもって貫流ギャップSP内を
流れる流体F1は第４図に示すように剥離したフィルタケ
ーキ層DSを洗って発酵槽回路へ戻す。洗浄貫流の際生ず
る可撓性薄膜FMの運動はフィルタケーキ層DSの弛みを促
進するので、この層は多孔膜PMまたは剛性ろ材の孔サイ
ズに応じて孔内の残渣まで除去される。
も第１図による調節または第３図による狭い調節の貫流
ギャップSP内にフィルタケーキ層DSが形成されると、第
２図に示す貫流ギャップSPは周期的に薄膜FMの負荷によ
って、この膜が第３図に示すようにフィルタケーキ層DS
の表面と付着して平面的に接触するように縮小される。
比較的平滑な薄膜FMとフィルタケーキ層DSの間の付着力
により引続く貫流ギャップSPの拡大の際、フィルタケー
キ層DSの界面の割れ、したがって断面構造の弛みが発生
するので、狭くなった貫流ギャップSPを通ってベンチュ
リ管の管理により高い流速をもって貫流ギャップSP内を
流れる流体F1は第４図に示すように剥離したフィルタケ
ーキ層DSを洗って発酵槽回路へ戻す。洗浄貫流の際生ず
る可撓性薄膜FMの運動はフィルタケーキ層DSの弛みを促
進するので、この層は多孔膜PMまたは剛性ろ材の孔サイ
ズに応じて孔内の残渣まで除去される。
排出のためのフィルタ支持層８は有利に溝の形で非常
に狭く維持され、または平面的支持フリースによって形
成されるので、透過性フィルタ膜PMにも波形突起または
凹所が形成されず、したがって貫流ギャップSPは２つの
互いに平行に走る制限体によって形成される。
に狭く維持され、または平面的支持フリースによって形
成されるので、透過性フィルタ膜PMにも波形突起または
凹所が形成されず、したがって貫流ギャップSPは２つの
互いに平行に走る制限体によって形成される。
液体F1,F1′およびF2の流れと同調する薄膜FMの脈動
負荷によって透過性フィルタ膜PMはフィルタケーキ層か
ら自由に支持されるので、採取部15から試料を採取する
際そのつど実際の発酵ろ液を採取することができる。こ
のためには導管12の弁16を閉じるだけである。それゆえ
採取は敏感な培養細胞が損傷性フィルタケーキ層DSを通
過する必要なく行われる。
負荷によって透過性フィルタ膜PMはフィルタケーキ層か
ら自由に支持されるので、採取部15から試料を採取する
際そのつど実際の発酵ろ液を採取することができる。こ
のためには導管12の弁16を閉じるだけである。それゆえ
採取は敏感な培養細胞が損傷性フィルタケーキ層DSを通
過する必要なく行われる。
第５図はほぼ円形のフィルタ装置のためのケーシング
中間部３の断面を示す。接続口4,5はこの場合多数の分
配通路4aまたは捕集通路5aに移行する。
中間部３の断面を示す。接続口4,5はこの場合多数の分
配通路4aまたは捕集通路5aに移行する。
第６および７図の実施例では可動壁が両側を貫流しう
る薄膜FMの形で貫流ギャップを２つの部分ギャップに分
割する流れ分割器として形成され、この薄膜は貫流ギャ
ップを制限する壁（透過性フィルタ膜PM）の間で可動で
ある。薄膜FMはこの場合ケーシング部材1,2,3,3′の間
の周縁に固定され、２つの部分ギャップ内の貫流は並流
に、または付加的接続口４を備えて向流に行われる。薄
膜FMはその過大サイズまたは可撓性および場合により膨
張可能性により最大で制限するギャップ壁PMの間を脈動
する。薄膜FMはたとえばシリコーンからなり、パンチカ
ードのように突起３″によってケーシング中間部3,3′
の入口および出口4,5に固定し、かつ他の側縁に張るこ
とができる。
る薄膜FMの形で貫流ギャップを２つの部分ギャップに分
割する流れ分割器として形成され、この薄膜は貫流ギャ
ップを制限する壁（透過性フィルタ膜PM）の間で可動で
ある。薄膜FMはこの場合ケーシング部材1,2,3,3′の間
の周縁に固定され、２つの部分ギャップ内の貫流は並流
に、または付加的接続口４を備えて向流に行われる。薄
膜FMはその過大サイズまたは可撓性および場合により膨
張可能性により最大で制限するギャップ壁PMの間を脈動
する。薄膜FMはたとえばシリコーンからなり、パンチカ
ードのように突起３″によってケーシング中間部3,3′
の入口および出口4,5に固定し、かつ他の側縁に張るこ
とができる。
貫流室を矩形に形成する場合、薄膜FMを２つの相対す
る辺にケーシング１〜３内の流れ分割器として固定すれ
ば十分であり、その際固定位置間の膜の長さは固定位置
間の距離より少し大きく保持されるので、この場合も膜
は境界層の間で脈動することができる。接続口4,5,5′,
6,6′の遮断または絞り弁によって層および薄膜FMの位
置を透過性フィルタ膜PMの間で制御することができる。
る辺にケーシング１〜３内の流れ分割器として固定すれ
ば十分であり、その際固定位置間の膜の長さは固定位置
間の距離より少し大きく保持されるので、この場合も膜
は境界層の間で脈動することができる。接続口4,5,5′,
6,6′の遮断または絞り弁によって層および薄膜FMの位
置を透過性フィルタ膜PMの間で制御することができる。
矩形に形成した貫流室の場合、矩形の膜を流入側端部
のみで流れ分割器としてケーシングに固定することも可
能である。他端で貫流ギャップ内を自由に旗のようにバ
タつく膜はそれによってケーキ層形成を防止する。
のみで流れ分割器としてケーシングに固定することも可
能である。他端で貫流ギャップ内を自由に旗のようにバ
タつく膜はそれによってケーキ層形成を防止する。
第８〜12図の実施例によれば個々の円形要素が下側端
板にそれと結合する中心固定ボルト30を中心にして積重
ねられ、流体接続口を有するもう１つの上側端板によっ
て蔽われ、この端板自体固定ボルト30に案内され、固定
部材によって個々の要素からなる堆積に対して押され、
その際固定ボルト30および（または）個々の円形要素の
周縁に固定要素43′および43が備えられ、これらは個々
の要素を貫通する貫通孔を堆積内で１線に整列させ、か
つ円周方向に正しい順序に配置するために役立つ。以下
に記載の実施例の場合、２つの透過性フィルタ膜PMの間
の薄膜FMは間隔保持フレーム33a,33bまたは35a,35bを間
に挟んで配置され、薄膜FMの圧力負荷は処理する液体に
より１つまたは他の多孔膜PMの方向に行われるので、こ
の液体は明らかに区別するため保持液R1および保持液R2
と称される。
板にそれと結合する中心固定ボルト30を中心にして積重
ねられ、流体接続口を有するもう１つの上側端板によっ
て蔽われ、この端板自体固定ボルト30に案内され、固定
部材によって個々の要素からなる堆積に対して押され、
その際固定ボルト30および（または）個々の円形要素の
周縁に固定要素43′および43が備えられ、これらは個々
の要素を貫通する貫通孔を堆積内で１線に整列させ、か
つ円周方向に正しい順序に配置するために役立つ。以下
に記載の実施例の場合、２つの透過性フィルタ膜PMの間
の薄膜FMは間隔保持フレーム33a,33bまたは35a,35bを間
に挟んで配置され、薄膜FMの圧力負荷は処理する液体に
より１つまたは他の多孔膜PMの方向に行われるので、こ
の液体は明らかに区別するため保持液R1および保持液R2
と称される。
第８図および周縁詳細図第9,10図によればろ液支持板
34は保持液R1の導入および導出のため周縁に分布配置し
た外周の貫通孔36および内周の貫通孔36′、保持液R2の
導入および導出のため相当する貫通孔38,38′ならびに
ろ液F2を導出するため貫通孔40,40′および結合通路41,
41′を有し、その際貫通孔はシール要素42によって完全
または部分的に包囲される。ろ液支持板34は多数の同心
配置のフィンおよび通路ならびに半径方向排出通路を有
するので、第９〜12図による多孔膜PMの平らな支持表面
が形成される。
34は保持液R1の導入および導出のため周縁に分布配置し
た外周の貫通孔36および内周の貫通孔36′、保持液R2の
導入および導出のため相当する貫通孔38,38′ならびに
ろ液F2を導出するため貫通孔40,40′および結合通路41,
41′を有し、その際貫通孔はシール要素42によって完全
または部分的に包囲される。ろ液支持板34は多数の同心
配置のフィンおよび通路ならびに半径方向排出通路を有
するので、第９〜12図による多孔膜PMの平らな支持表面
が形成される。
ろ液支持板34は第11および12図によれば両側が透過性
フィルタ膜PMによって蔽われ、この膜は外周縁および内
周縁30′（第８図）まで達する。
フィルタ膜PMによって蔽われ、この膜は外周縁および内
周縁30′（第８図）まで達する。
２つの透過性フィルタ膜PMは内側および外側間隔保持
フレーム35b,35aによって相当する寸法の薄膜FMから離
され、この薄膜は保持液R2を案内するための貫通孔38,3
8′の結合通路39,39′を有するもう１つの型の内側およ
び外側間隔保持フレーム33b,33aによって隣接するもう
１つの透過性フィルタ膜PMから離される。第１の型の間
隔保持フレーム35a,35bは同様貫通孔36,36′の保持液R1
を案内するための結合通路37,37′を有する。貫通孔36,
36′,38,38′および40,40′はすべての要素すなわち間
隔保持フレーム33,35,33a,33b,35a,35b、薄膜FM、ろ液
支持板34および透過性フィルタ膜PMならびに場合により
少なくとも１つの端板を貫通する。
フレーム35b,35aによって相当する寸法の薄膜FMから離
され、この薄膜は保持液R2を案内するための貫通孔38,3
8′の結合通路39,39′を有するもう１つの型の内側およ
び外側間隔保持フレーム33b,33aによって隣接するもう
１つの透過性フィルタ膜PMから離される。第１の型の間
隔保持フレーム35a,35bは同様貫通孔36,36′の保持液R1
を案内するための結合通路37,37′を有する。貫通孔36,
36′,38,38′および40,40′はすべての要素すなわち間
隔保持フレーム33,35,33a,33b,35a,35b、薄膜FM、ろ液
支持板34および透過性フィルタ膜PMならびに場合により
少なくとも１つの端板を貫通する。
図示の実施例の場合、支持板34および間隔保持フレー
ム33a,33b,35a,35bは薄い金属板または薄いプラスチッ
ク板である。前者の場合シール要素42は溝、結合通路お
よび貫通孔の形の他の成形部とともに腐食法で製造され
る。他の製法の選択によって流路の形をたとえば簡単な
半径方向通路および凹所により簡単化することができ
る。薄膜FMおよび透過性フィルタ膜PMはとい形シール要
素42によって圧縮圧力およびこの範囲の膨れによってシ
ールされる。
ム33a,33b,35a,35bは薄い金属板または薄いプラスチッ
ク板である。前者の場合シール要素42は溝、結合通路お
よび貫通孔の形の他の成形部とともに腐食法で製造され
る。他の製法の選択によって流路の形をたとえば簡単な
半径方向通路および凹所により簡単化することができ
る。薄膜FMおよび透過性フィルタ膜PMはとい形シール要
素42によって圧縮圧力およびこの範囲の膨れによってシ
ールされる。
第１〜４図の実施例に記載されたフィルタケーキ層を
防止または分解する方法は、保持液R1およびR2の貫通孔
36および38への同時流入を交互に周期的に減少し、それ
ゆえたとえば第11および12図で最上部に示す薄膜FMがR2
の圧力上昇およびR1の圧力減少の際下へ動き、透過性フ
ィルタ膜PMの圧力上昇およびR2の圧力低下によって同じ
薄膜FMは第11および12図には相当するろ液支持板34を有
するもはや図示されていない上の透過性フィルタ膜PMの
方向へ動く。それによってフィルタケーキ層は第１の透
過性フィルタ膜PMから剥離し、洗い流され、その上にあ
る透過性フィルタ膜PMのろ過される貫流は保持液流R2に
よって貫通孔38,38′および結合通路39,39′を介して行
われる。
防止または分解する方法は、保持液R1およびR2の貫通孔
36および38への同時流入を交互に周期的に減少し、それ
ゆえたとえば第11および12図で最上部に示す薄膜FMがR2
の圧力上昇およびR1の圧力減少の際下へ動き、透過性フ
ィルタ膜PMの圧力上昇およびR2の圧力低下によって同じ
薄膜FMは第11および12図には相当するろ液支持板34を有
するもはや図示されていない上の透過性フィルタ膜PMの
方向へ動く。それによってフィルタケーキ層は第１の透
過性フィルタ膜PMから剥離し、洗い流され、その上にあ
る透過性フィルタ膜PMのろ過される貫流は保持液流R2に
よって貫通孔38,38′および結合通路39,39′を介して行
われる。
適当な脈動制御によってほぼ連続的にろ過作業が可能
である。
である。
保持液R1またはR2自体による圧力負荷の代りに液体ま
たはガス体の形の別の圧力媒体を供給することももちろ
ん可能である。そのためにはそれぞれ２つの薄膜FMが内
側および外側間隔保持フレーム35a,35bまたは33a,33bに
よって互いに離れて保持され、この特殊な流れ室を保持
液室およびろ液室に対してシールすることを必要とする
だけである。流体流れの制御は制御装置および調節弁を
介して行われる。
たはガス体の形の別の圧力媒体を供給することももちろ
ん可能である。そのためにはそれぞれ２つの薄膜FMが内
側および外側間隔保持フレーム35a,35bまたは33a,33bに
よって互いに離れて保持され、この特殊な流れ室を保持
液室およびろ液室に対してシールすることを必要とする
だけである。流体流れの制御は制御装置および調節弁を
介して行われる。
２つの薄膜FMの間に２つの薄膜の脈動運動のため導入
された流体はろ過する液体を必要に応じて温度調節する
ための熱交換器媒体であってもよい。
された流体はろ過する液体を必要に応じて温度調節する
ための熱交換器媒体であってもよい。
発明の効果 前記方法は被覆層またはフィルタケーキをできるだけ
早く分解し、またはその形成を直接抑制しうる利点を有
する。それはフィルタケーキがもはや劣化せず、したが
ってもはや硬化しないからである。前記ろ過ユニットが
小さいポンプ能力で足り、所望エネルギーが直接フィル
タ膜へ作用することはとくに有利である。公知法でフィ
ルタケーキ分解のため行われる交互のろ過作業と逆洗作
業によるフィルタ要素の連続的に変化する応力が本発明
によれば避けられる。
早く分解し、またはその形成を直接抑制しうる利点を有
する。それはフィルタケーキがもはや劣化せず、したが
ってもはや硬化しないからである。前記ろ過ユニットが
小さいポンプ能力で足り、所望エネルギーが直接フィル
タ膜へ作用することはとくに有利である。公知法でフィ
ルタケーキ分解のため行われる交互のろ過作業と逆洗作
業によるフィルタ要素の連続的に変化する応力が本発明
によれば避けられる。
第１図〜第４図は種々のろ過期の試料採取装置として発
酵槽回路に配置したフィルタ装置の垂直断面図、第５図
はケーシング中間部の水平断面図、第６図は第７図によ
る矩形装置の６−６線断面図、第７図は第６図７−７線
断面図、第８図は円形堆積フィルタモジュールのろ液板
の平面図、第９図および第10図は間隔保持フレームの平
面図、第11図は第８図11−11線断面の斜視図、第12図は
第８図12−12線断面の斜視図である。 １……ケーシング下部、２……ケーシング上部、３……
ケーシング中間部、4,5,6,7……接続口、F1,F1′……処
理する液体、FM……液体不透過性ギャップ制限体（薄
膜）、PM……フィルタ表面（透過性フィルタ膜）、DS…
…フィルタ被覆槽、SP……貫流ギャップ、15……試料採
取部、20……発酵槽
酵槽回路に配置したフィルタ装置の垂直断面図、第５図
はケーシング中間部の水平断面図、第６図は第７図によ
る矩形装置の６−６線断面図、第７図は第６図７−７線
断面図、第８図は円形堆積フィルタモジュールのろ液板
の平面図、第９図および第10図は間隔保持フレームの平
面図、第11図は第８図11−11線断面の斜視図、第12図は
第８図12−12線断面の斜視図である。 １……ケーシング下部、２……ケーシング上部、３……
ケーシング中間部、4,5,6,7……接続口、F1,F1′……処
理する液体、FM……液体不透過性ギャップ制限体（薄
膜）、PM……フィルタ表面（透過性フィルタ膜）、DS…
…フィルタ被覆槽、SP……貫流ギャップ、15……試料採
取部、20……発酵槽
Claims (14)
- 【請求項１】処理すべき液体（F1）をフィルタ表面（P
M）と液体不透過性ギャップ制限体（FM）の間の狭い貫
流ギャップ（SP）を通して導くことにより、微細分散さ
れた成分を含む液体を直交作業でろ過する際にフィルタ
被覆層の形成を防止するかまたはフィルタ被覆層を分解
する方法において、前記液体不透過性ギャップ制限体
（FM）が可撓性薄膜からなり、該薄膜に貫流ギャップ
（SP）と反対側からガスもしくは液体の形の加圧媒体ま
たは真空（P/V）を作用させることにより該薄膜をフィ
ルタ表面（PM）に対して相対運動させ、形成されるフィ
ルタ被覆層（DS）とまたはフィルタ表面（PM）と周期的
に付着するように面接触させることにより、フィルタ被
覆層（DS）をフィルタ表面から分離し、フィルタ表面を
再生するとともに分離されたフィルタ被覆層（DS）をフ
ィルタ表面とギャップ制限体の間の貫流によって洗いな
がら除去することを特徴とする、微細分散された成分を
含む液体を直交作業でろ過する際にフィルタ被覆層の形
成を防止するかまたはフィルタ被覆層を分解する方法。 - 【請求項２】貫流ギャップ（SP）内の液体流れを周期的
に中断する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】貫流ギャップ（SP）内の液体流れをギャッ
プ縮小期の間遅くする請求項１記載の方法。 - 【請求項４】接続口（4,5,6,7）を有するケーシング
（1,2,3）と、該ケーシング部材の間の一方に密着され
た透過性フィルタ膜（PM）と、液体不透過性ギャップ制
限体（FM）とを有する、微細分散された成分を含む液体
を直交作業でろ過する際にフィルタ被覆層の形成を防止
するかまたはフィルタ被覆層を分解する装置において、
ギャップ制限体（FM）が周縁でケーシング部材（2,3）
に支持される可撓性薄膜によって形成され、該薄膜の貫
流面と反対側に液体または気体からなる加圧媒体を供給
および吸引する装置（21）がケーシング部材の接続口
（７）に接続されており、かつ前記薄膜が加圧媒体によ
って透過性フィルタ膜（PM）の貫流面との距離を限定的
に変化しうることを特徴とする、微細分散された成分を
含む液体を直交作業でろ過する際にフィルタ被覆層の形
成を防止するかまたはフィルタ被覆層を分解する装置。 - 【請求項５】透過性フィルタ膜（PM）が限外ろ過膜であ
る請求項４記載の装置。 - 【請求項６】透過性フィルタ膜（PM）がミクロろ過膜で
ある請求項４記載の装置。 - 【請求項７】フィルタ表面が透過性透析蒸発膜によって
形成されている請求項４記載の装置。 - 【請求項８】流体流れの案内とギャップ縮小および拡大
を互いに同調させる制御装置（９……22）が配置されて
いる請求項４記載の装置。 - 【請求項９】流体流れの案内とギャップ縮小および拡大
を互いに同調させ、かつろ液試料を閉鎖した液体回路か
ら採取するための制御装置が配置されている請求項４記
載の装置。 - 【請求項１０】周縁でケーシング部材の間に固定した透
過性フィルタ膜（PM）および薄膜（FM）の間に貫流ギャ
ップ（SP）を制限する１周する間隔保持フレーム（33a,
33b,35a,35b）が配置され、このフレームが流れを案内
する流路（36〜40および36′,38′,40′）を有する請求
項４記載の装置。 - 【請求項１１】２つの透過性フィルタ膜（PM）の間に流
路（36,38,40,41,36′,38′,40′,41′）を有する排出
可能の支持板（34）が配置されている請求項４から10ま
でのいずれか１項記載の装置。 - 【請求項１２】２つの薄膜（FM）の間に貫流ギャップ
（SP）を制限する１周する間隔保持フレーム（33a,33b,
35a,35b）が配置されている請求項４から11までのいず
れか１項記載の装置。 - 【請求項１３】多数の透過性フィルタ膜（PM）、薄膜
（FM）、間隔保持フレーム（33a,33b,35a,35b）および
排出可能のフィルタ支持板（34）が互いに積重ねて流れ
室を形成する１つのユニットに密封結合され、その流路
（36,38,40,41,36′,38′,40′,41′）が導管を介して
流体を負荷しうる請求項４から12までのいずれか１項記
載の装置。 - 【請求項１４】流れ室を形成する堆積したユニットが中
心の固定ボルト（30）を中心に配置され、堆積ユニット
がその両端で端板によって蔽われ、その少なくとも１つ
が固定ボルト（30）に可動に案内され、その少なくとも
１つが流体室に流体を供給するための導管接続口を有す
る請求項４から13までのいずれか１項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3816334 | 1988-05-13 | ||
| DE3816334.9 | 1988-05-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0226626A JPH0226626A (ja) | 1990-01-29 |
| JP2885826B2 true JP2885826B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=6354293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1117614A Expired - Lifetime JP2885826B2 (ja) | 1988-05-13 | 1989-05-12 | 微細分散された成分を含む液体を直交作業でろ過する際にフィルタ被覆層の形成を防止するかまたはフィルタ被覆層を分解する方法および装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4990256A (ja) |
| EP (1) | EP0341573A3 (ja) |
| JP (1) | JP2885826B2 (ja) |
| DE (1) | DE3914592C2 (ja) |
| FR (1) | FR2631246B1 (ja) |
| GB (1) | GB2218352B (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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