(57)【要約】  フィルタ組立体およびその使用方法を開示する。フィルタ組立体は基端部および末端部を有する。フィルタ組立体は、基端部に配置した供給入口と、この供給入口に流体連通する第１フィルタ素子とを有し、第１フィルタ素子はフィルタ組立体の基端部と末端部との間に延在する。さらに、フィルタ組立体は、第１フィルタ素子と流体連通する第２フィルタ要素とを有し、第２フィルタ素子はフィルタ組立体の末端部と基端部との間に延在する。フィルタ組立体は、さらに、第１フィルタ素子を出る流体混合物を第２フィルタ素子に向けて転向させる、フィルタ組立体の基端部に配置した流れデフレクタを有する。フィルタ組立体は、さらに、フィルタ組立体の基端部に配置して、第２フィルタ素子と流体連通する未透過残留分出口を備える。
2010532262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタ組立体において、
入口部および出口部を有する細長部材を備える第１フィルタ素子と、
入口部および出口部を有する細長部材を備え、前記第１フィルタ素子の側方に隣接する、第２フィルタ素子と、
前記第１フィルタ素子の前記出口部を退出する流動可能混合物を前記第２フィルタ素子の前記入口部に向けて転向させるよう構成した流れデフレクタと、
少なくとも１個の前記第１フィルタ素子および前記第２フィルタ素子の少なくとも一方の少なくとも一部を包囲する透過分チャンバと、
を備えたフィルタ組立体。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルタ組立体において、前記透過分チャンバは、前記第１フィルタ素子および前記第２フィルタ素子の少なくとも一方における流動可能混合物からの透過分を受容するよう構成した、フィルタ組立体。
【請求項３】
請求項１に記載のフィルタ組立体において、前記第１フィルタ素子および前記第２フィルタ素子の少なくとも一方は、１個またはそれ以上のフィルタチューブを備える、フィルタ組立体。
【請求項４】
請求項３に記載のフィルタ組立体において、前記１個またはそれ以上のフィルタチューブは１個またはそれ以上の多孔質チューブとする、フィルタ組立体。
【請求項５】
請求項４に記載のフィルタ組立体において、前記１個またはそれ以上のフィルタチューブは、前記１個またはそれ以上のフィルタチューブの内側を通して流動可能混合物を搬送するよう構成する、フィルタ組立体。
【請求項６】
請求項４に記載のフィルタ組立体において、１個またはそれ以上の多孔質チューブは、孔の直径よりも大きい直径を有する固体粒子が前記孔を通過することを阻止する大きさの孔を備える、フィルタ組立体。
【請求項７】
請求項４に記載のフィルタ組立体において、流動可能混合物からの透過分が１個またはそれ以上の多孔質チューブの内壁から透過分チャンバ内に透出するようなサイズの孔を備える、フィルタ組立体。
【請求項８】
請求項１に記載のフィルタ組立体において、さらに、透過分チャンバに接続した透過分出口を備える、フィルタ組立体。
【請求項９】
請求項１に記載のフィルタ組立体であって、前記第１フィルタ素子は第１方向に流動可能混合物を搬送するよう構成し、前記第２フィルタ素子は第１方向とほぼ逆向きの第２方向に流動可能混合物を搬送するよう構成した、フィルタ組立体。
【請求項１０】
請求項１に記載のフィルタ組立体において、前記第２フィルタ素子は少なくとも部分的に前記第１フィルタ素子を包囲する、フィルタ組立体。
【請求項１１】
フィルタ組立体において、
基端部と、
末端部と、
前記基端部に配置した供給入口と、
前記供給入口と流体連通する第１フィルタ素子であって、前記基端部と前記末端部との間に延在する、該第１フィルタ素子と、
前記第１フィルタ素子と流体連通する第２フィルタ素子であって、前記末端部と前記基端部との間に延在する該第２フィルタ素子と、
前記末端部に配置した流れデフレクタであって、前記第１フィルタ素子を退出する流動可能混合物を前記第２フィルタ素子に向けて転向するよう構成した該流れデフレクタと、
基端部に配置した未透過残留分出口であって、前記第２フィルタ素子と流体連通する該未透過残留分出口と、
を備える、フィルタ組立体。
【請求項１２】
請求項１１に記載のフィルタ組立体において、さらに、前記第１フィルタ素子および前記第２フィルタ素子の少なくとも一方の少なくとも一部を包囲する透過分チャンバを備えて、前記透過分チャンバは、前記第１フィルタ素子および前記第２フィルタ素子の少なくとも一方のからの透過分を受容するよう構成した、フィルタ組立体。
【請求項１３】
請求項１１に記載のフィルタ組立体であって、前記第１フィルタ素子および前記第２フィルタ素子の少なくとも一方は、孔の直径よりも大きい直径を有する固体粒子が孔を通過することを阻止する大きさの孔を有する１個以上の多孔質チューブを備える、フィルタ組立体。
【請求項１４】
請求個１１に記載のフィルタ組立体において、前記未透過残留分出口を退出する流動可能混合物は前記供給入口に流入する流動可能混合物よりも高い固体含有率を有する、フィルタ組立体。
【請求項１５】
請求項１１に記載のフィルタ組立体において、前記流れデフレクタは、前記第１フィルタ素子および前記第２フィルタ素子に開口する環状凹面を有する環状溝を備える、フィルタ組立体。
【請求項１６】
請求項１１に記載のフィルタ組立体において、前記未透過残留分出口を前記供給入口に近接して配置した、フィルタ組立体。
【請求項１７】
フィルタ組立体において、
流動可能混合物を第１方向に搬送するよう構成した複数の第１多孔質チューブと、
前記複数の第１多孔質チューブと流体連通する複数の第２多孔質チューブであって、前記流動可能混合物を第２方向に搬送するよう構成した複数の第２多孔質チューブと、
前記複数の第１多孔質チューブを退出する流動可能混合物を前記複数の第２多孔質チューブに向けて転向するよう構成した流れデフレクタと、
前記複数の第１多孔質チューブおよび前記複数の第２多孔質チューブにおける少なくとも一方の少なくとも一部を包囲する透過分チャンバであって、前記複数の第１多孔質チューブおよび前記複数の第２多孔質チューブにおける少なくとも一方からの透過分を搬送するよう構成した、該透過分チャンバと、
を備える、フィルタ組立体。
【請求項１８】
請求項１７に記載のフィルタ組立体において、前記複数の第１多孔質チューブは、前記複数の第２多孔質チューブのそれぞれとほぼ平行に配置した、フィルタ組立体。
【請求項１９】
請求項１８に記載のフィルタ組立体において、前記複数の第１多孔質チューブを中心軸線の周りに集合させ、前記複数の第２多孔質チューブのそれぞれは前記複数の第１多孔質チューブに対して半径方向外側に配置した、フィルタ組立体。
【請求項２０】
請求項１８に記載のフィルタ組立体において、前記複数の第２多孔質チューブを中心軸線の周りに集合させ、前記複数の第１多孔質チューブのそれぞれは前記複数の第２多孔質チューブに対して半径方向外側に配置した、フィルタ組立体。
【請求項２１】
請求項１７に記載のフィルタ組立体において、前記複数の第１多孔質チューブおよび前記複数の第２多孔質チューブにおける少なくとも一方は、孔の直径よりも大きい直径を有する固体粒子が前記孔を通過することを阻止する大きさの孔を備える、フィルタ組立体。
【請求項２２】
請求項１７に記載のフィルタ組立体において、前記第１方向は前記第２方向とほぼ逆向きとした、フィルタ組立体。
【請求項２３】
フィルタ組立体において、
中心軸線、基端部、末端部を有する細長ハウジングを備え、この細長ハウジングは、
前記細長ハウジング内で前記中心軸線の周りに配置した第１フィルタ素子と、
前記細長ハウジング内で前記中心軸線に対して半径方向に前記第１フィルタ素子の少なくとも一部を包囲するよう配置した第２フィルタ素子と、
前記細長ハウジングの端面と前記第１フィルタ素子および前記第２フィルタ素子のそれぞれとの間で前記末端部における転向チャンバと、
前記転向チャンバ内に配置した流れデフレクタであって、前記第１フィルタ素子から前記第２フィルタ素子に向けて前記流動可能混合物を転向するよう構成した流れデフレクタと、
を備えるフィルタ組立体。
【請求項２４】
請求項２３に記載のフィルタ組立体において、前記流れデフレクタは、前記第１フィルタ素子および前記第２フィルタ素子に対して開口する環状凹面を有する環状溝を備える、フィルタ組立体。
【請求項２５】
請求項２４に記載のフィルタ組立体において、前記環状凹面の外側部分は前記中心軸線に対して半径方向外方に傾斜し、前記環状凹面の内側部分は前記中心軸線に対して半径方向内方に傾斜して突出部を形成する構成とした、フィルタ組立体。
【請求項２６】
請求項２５に記載のフィルタ組立体において、前記突出部はほぼ円錐形状とした、フィルタ組立体。
【請求項２７】
請求項２３に記載のフィルタ組立体において、さらに、少なくとも一つの前記第１フィルタ素子および前記第２フィルタ素子の少なくとも一方の少なくとも一部を包囲する透過分チャンバを備える、フィルタ組立体。
【請求項２８】
請求項２３に記載のフィルタ組立体において、流れを前記第１フィルタ素子で第１方向に搬送し、前記流れを前記第２フィルタ素子で前記第１方向とほぼ逆向きの第２方向に搬送する、フィルタ組立体。
【請求項２９】
請求項２３に記載のフィルタ組立体において、前記流れデフレクタを、前記第２フィルタ素子からの流れを前記第１フィルタ素子に向けて転向するよう構成した、フィルタ組立体。
【請求項３０】
流動可能混合物から液体を除去する方法において、
前記流動可能混合物を第１フィルタ素子内で第１方向に搬送するステップと、
前記第１フィルタ素子を退出する前記流動可能混合物を第２フィルタ素子に向けて転向させるステップと、
前記流動可能混合物を前記第２フィルタ素子内で前記第１方向とはほぼ逆向きの第２方向に搬送するステップと、
前記流動可能混合物から前記第１フィルタ素子および前記第２フィルタ素子の少なくとも一方の多孔質表面を経て透出する透過分を、前記第１フィルタ素子および前記第２フィルタ素子の少なくとも一方の少なくとも一部を包囲する透過分チャンバに搬送するステップと、
を備える方法。
【請求項３１】
請求項３０に記載の方法において、さらに、供給入口から前記流動可能混合物を前記第１フィルタ素子に導入するステップを有する、方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載の方法において、前記供給入口に近接させて配置した未透過残留分出口を通して前記第２フィルタ素子から前記流動可能混合物を排出するステップを有する、方法。
【請求項３３】
声優項３０に記載の方法において、前記第１フィルタ素子および前記第２フィルタ素子の少なくとも一方は、一個またはそれ以上の多孔質チューブを備える、方法。
【請求項３４】
請求項３０に記載の方法において、前記流動可能混合物をスラリーとした、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本件出願は、２００７年７月５日に出願した米国仮特許出願第６０／９５８，３８６号の優先権を主張し、当該特許を本書に参照して全体を組み込む。
【０００２】
有害廃棄物を含む様々な廃棄物の処理中、廃棄物はしばしば、様々な程度に脱水される。脱水は、廃棄物、例えばスラッジまたはスラリー状の廃棄物から水を除去する処理である。廃棄物の脱水は、廃棄物をより管理しやすくすることができ、また廃棄物の輸送および処分コストを低減させることができる。さらに、廃棄物の脱水は、廃棄物が要する貯蔵容積の縮小に役立ち、また廃棄物からの浸出液を減少できる。廃棄物を脱水する従来方法は、廃棄物から水を除去するフィルタを使用する。従来のフィルタユニットは、比較的長いフィルタ素子を備える。廃棄混合物がフィルタ素子を流れるにつれて、廃棄混合物の液体部分は、フィルタ素子における孔を通過することができる。
【背景技術】
【０００３】
よりコンパクトなフィルタユニットは、フィルタユニットの第１端部で互いに近接ようにフィルタの入口および出口を配置することによりフィルタユニットが占める長さを短く構成することができる。フィルタユニットは、廃棄混合物を、フィルタ入口から離れる第１方向に、フィルタ処理しない非フィルタ処理パイプの長さ部分を経てフィルタユニットの第２端部方向に向けて通過させることができ、この第２端部のポイントで廃棄混合物は、フィルタユニットの端面に衝突し、廃棄混合物は激しい乱流を起こす。廃棄混合物は、この後フィルタユニットの第１端部の方向に逆流して、フィルタ処理するフィルタ素子を経て出口方向に向かって流れる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
廃棄混合物が第２端部方向に向かって非フィルタ処理パイプの長さ部分を通過するとき、また廃棄混合物がフィルタユニットの第２端部の端面に対して順次に衝突するとき、廃棄混合物は相当大きな摩擦損失を受ける。摩擦損失はフィルタユニットを通過する廃棄混合物の流速を著しく減速させ、特に非ニュートン力学的な混合物の場合にこのことが言える。さらに、よりコンパクトなフィルタユニットは、より長いフィルタユニットと比較してフィルタユニットが使用するスペースの量を削減することができ、よりコンパクトなフィルタユニットはフィルタ処理する面積を減少させるために全体的なフィルタ処理効率を低下させる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、フィルタ組立体は、入口部および出口部を有する細長部材を備える第１フィルタ素子を有する。フィルタ組立体は、さらに入口部と出口部を有する細長部材を備える第２フィルタ素子を有する。第２フィルタ素子は第１フィルタ素子の側方に隣接する。フィルタ組立体は、さらに、第１フィルタ素子の出口部を退出して第２フィルタ素子の入口部に向けて流動可能混合物を転向させるよう構成した流れデフレクタを備える。フィルタ組立体は、さらに、第１フィルタ素子および第２フィルタ素子の少なくとも一方の少なくとも一部を包囲する透過分チャンバを有する。
【０００６】
本発明の他の実施形態によれば、フィルタ組立体は基端部および末端部を備える。供給入口を、フィルタ組立体の基端部に配置する。フィルタ組立体は、さらに、供給入口と流体連通する第１フィルタ素子を備え、第１フィルタ素子は基端部と末端部との間に延びて存在する（延在する）。さらに、フィルタ組立体は、第１フィルタ素子と流体連通する第２フィルタ素子を有し、この第２フィルタ素子はフィルタ組立体の基端部と末端部との間に延在する。さらに、フィルタ組立体はフィルタ組立体の末端部に配置した流れデフレクタを備え、この流れデフレクタは、第１フィルタ素子を退出する流動可能混合物を第２フィルタ素子に向けて転向するよう構成する。
【０００７】
様々な実施形態によれば、フィルタ組立体は、流動可能混合物を第１方向に搬送するよう構成した複数の第１多孔質チューブと、流動可能混合物を第２方向に搬送するよう構成した複数の第２多孔質チューブを備えることができる。フィルタ組立体は、さらに、複数の第１多孔質チューブから退出する流動可能混合物を複数の第２多孔質チューブに向けて転向させるよう構成した流れデフレクタを備える。さらに、フィルタ組立体は複数の第１多孔質チューブおよび複数の第２多孔質チューブの少なくとも一方の少なくとも一部を包囲する透過分チャンバを備え、透過分チャンバは複数の第１多孔質チューブおよび複数の第２多孔質チューブの少なくとも一方から透過分を搬送するよう構成する。
【０００８】
ある実施形態によれば、フィルタ組立体は、中心軸線、基端部、および末端部を有する細長ハウジングを備えこの細長ハウジングは、中心軸線の周りで細長ハウジング内に配置した第１フィルタ素子を有する。細長ハウジングは、さらに、細長ハウジング内に配置した第２フィルタ素子を備え、したがって第２フィルタ素子の少なくとも一部は、中心軸線に対して半径方向に、第１フィルタ素子を包囲する。細長ハウジングは、さらに、細長ハウジングの端面と第１フィルタ素子および第２フィルタ素子のそれぞれとの間で末端部に転向チャンバを備える。さらに、細長ハウジングは転向チャンバ内に流れデフレクタを備え、流れデフレクタは第１フィルタ素子から第２フィルタ素子に向けて流動可能混合物を転向するよう構成する。
【０００９】
少なくとも一つの実施形態によれば、流動可能混合物から液体を除去する方法は、第１フィルタ素子内で第１方向に流動可能混合物を搬送するステップと、第１フィルタ素子を退出する液体混合物を第２フィルタ素子の入口部に転向するステップとを有する。本発明方法は、さらに、第２フィルタ素子を内で第１方向とはほぼ逆向きの第２方向に流動可能混合物を搬送するステップを有する。さらに、本発明方法は、第１フィルタ素子および第２フィルタ素子の少なくとも一方の多孔質表面を経て、流動可能混合物から、第１フィルタ素子および第２フィルタ素子の少なくとも一方の少なくとも一部を包囲する透過分チャンバ内に透出する透過分を搬送するステップを有する。
【００１０】
上述の実施形態のいずれかにおける特徴は、本明細書に記載した上位概念的原理に基づいて互いに組み合わせて使用することができる。これらおよび他の実施形態、特徴、および利点を、添付図面および特許請求の範囲と合わせて以下の詳細な説明を読むことにより、より詳細に理解できるであろう。
添付図面はいくつかの例示的な実施形態を示し、詳細な説明の一部である。以下の説明と合わせて、これら図面は本発明の様々な原理を示し、また説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】少なくとも一つの実施形態による例示的なフィルタ装置の断面図である。
【図２】他の実施形態による例示的なフィルタ装置の断面側面図である。
【図３】少なくとも一つの実施形態による例示的な転向部材の斜視図である。
【図４】他の実施形態による例示的な転向部材の断面図である。
【図５】他の実施形態による例示的なフィルタ装置の断面図である。
【図６】他の実施形態による例示的なフィルタ装置の断面図である。
【図７】他の実施形態による例示的なフィルタ装置の断面図である。
【図８】少なくとも一つの実施形態による例示的なフィルタ装置の浸透チャンバにおけるフィルタチューブの一部の側面図である。
【図９】他の実施形態による例示的なフィルタ装置の上方から見た断面図である。
【図１０】少なくとも一つの実施形態による、フィルタチューブ、チューブシート、および流れデフレクタを有する例示的なフィルタ装置の一部を示す断面斜図である。
【図１１】少なくとも一つの実施形態による、例示的なチューブシートの底面図である。
【図１２】少なくとも一つの実施形態による、１個以上を直列的に接続した例示的なフィルタ装置の側面図である。
【００１２】
図面にわたり、同一の参照符号および説明は同様のものを示すが、必ずしも同一の要素である必要はない。本明細書に記載した例示的な実施形態は様々な変更および代替の形態にすることができ、特定実施形態を図面で例として示し、本明細書で詳細に説明する。しかし、本明細書に記載した例示的な実施形態は、開示した特定の形態に限定することを意図するものではない。むしろ、本発明は、添付した特許請求の範囲内に納まる全ての変更形態、均等形態および代替形態をカバーする。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、少なくとも一つの実施形態による例示的なフィルタ装置２０である。この図に示すように、フィルタ装置２０はハウジング２２、基端部２４、および末端部２６を有する。フィルタ装置２０はさらに、供給入口２８、未透過残留分出口３０と、透過分出口３２を備える。ハウジング２２を、任意の適切な形状またはサイズにして、また任意の適切な材料または材料の組み合わせで形成することができる。例えば、ハウジング２２はほぼ円筒形状とし、細長とすることができる。さらに、ハウジング２２は、任意の適切な形状またはサイズとした基端部２４および／または末端部２６を備え、例えば丸みを付けた端部部分および／または平坦な端部部分を有することができる。このフィルタ装置２０を、任意の適切な構成で指向させることができる。例えば、フィルタ装置２０は、末端部２６の下方に基端部２４が位置する向きにすることができる。
【００１４】
供給入口２８は、フィルタ装置２０によりフィルタ処理すべき流動可能な供給混合物を受容するよう構成した、フィルタ装置２０における入口開口および／または通路を備える。例えば、図１に示すように、供給入口はハウジング２２の内部に突入するパイプを備える。適切な供給材料としては、以下のものに限定しないが、スラリー、スラッジ、液体混合物、気体混合物、および／または任意の適切な液体および／または固体混合物を含む。スラリーは、液体キャリアと、一つ以上の溶解および／または非溶解固体成分との混合物を含む。スラリーはさらに、固体粒子状の非溶解固体成分を有する。適切なスラリーはニュートン力学的および／または非ニュートン力学的な流体特性を示す。様々な実施形態によれば、適切なスラリーとしては水分を減少すべき（例えば脱水すべき）廃棄スラリーがある。様々なスラリーは、さらに様々な危険性および／または放射性廃棄物質を含む場合がある。
【００１５】
未透過残留分出口３０は、フィルタ装置２０から流動可能な混合物の未透過残留分を排出するよう構成した、フィルタ装置２０おける出口開口および／または通路を備える。例えば、図１に示すように、未透過残留分出口３０はハウジング２２の内部から延びるパイプを備える。さらに、透過分出口３２は、フィルタ装置２０から流動可能混合物の透過分を排出するよう構成した、フィルタ装置２０における出口開口および／または通路を備える。例えば、図１に示すように、透過分出口３２はハウジング２２の内部から延びるパイプを備える。透過液出口３２を経て流出する透過分は、フィルタ装置のフィルタ壁または薄膜における孔を通過する混合物部分である。この透過分は、主にまたは全体的に、溶解成分を含む流体溶液を含む場合がある。未透過残留分は、フィルタ壁またはフィルタ装置２０のフィルタ壁または薄膜における孔を通過しない流動可能混合物部分である。少なくとも一つの実施形態によれば、未透過残留分出口３０を経てフィルタ装置２０を流出する未透過残留分は、透過分出口３２を経てフィルタ装置を流出しなかった流動可能混合物部分である。未透過残留分出口を経て流出する未透過残留分は、流体成分および／または固体成分を含む場合がある。
【００１６】
図２は様々な実施形態による例示的なフィルタ装置２０である。この図に示すように、フィルタ装置２０は、ハウジング２２、基端部２４、末端部２６、供給入口２８、未透過残留分出口３０と、透過分出口３２を、上述のように備える。さらに、フィルタ装置２０は、第１フィルタ素子３４、第２フィルタ素子３６、および流れデフレクタ３８を備える。他の実施形態によれば、第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６の少なくとも一部を、透過分チャンバ４０により包囲する。さらに、流れデフレクタ３８は、図示のように、転向チャンバ３９の表面部分を構成する。フィルタ装置２０を、末端部２６の下方に基端部２４位置する向きに指向させ、したがって、第１フィルタ素子３４および第２フィルタ素子３６は、基端部２４と末端部２６との間でほぼ垂直方向に延びて存在する（延在する）。
【００１７】
第１フィルタ素子３４は、フィルタ装置２０の基端部２４またはその近傍に配置した第１フィルタ入口部３１、およびフィルタ装置２０の末端部２６またはその近傍に配置した第１フィルタ出口部３３を有する。さらに、第２フィルタ素子３６は、フィルタ装置２０の末端部２６またはその近傍に配置した第２フィルタ入口部３５、およびフィルタ装置２０の基端部２４またはその近傍に配置した第２フィルタ出口部３７を有する。第１フィルタ入口部３１、第１フィルタ出口部３３、第２フィルタ入口部３５および／または第２フィルタ出口部３７は、第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６の端部部分で構成する。他の実施形態では、第１フィルタ入口部３１、第１フィルタ出口部３３、第２フィルタ入口部３５および／または第２フィルタ出口部３７は、第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６と、供給入口２８、未透過残留分出口３０および／または転向チャンバとの間における、分離区域を有することができる。例えば、第１フィルタ入口部３１、第１フィルタ出口部３３、第２フィルタ入口部３５および／または第２フィルタ出口部３７は、第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６の端部および／またはこれら端部に隣接配置したチューブシートの一部を有することができる。
【００１８】
第１フィルタ素子３４および第２フィルタ素子３６は、それぞれ、例えばスラリーなどの流動可能混合物をフィルタ処理するために適切な任意のタイプまたは形式のフィルタ素子とすることができる。さらに、第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６は、流動可能混合物をフィルタ処理可能な一個以上のフィルタ処理コンポーネント、例えば、一個以上の多孔質フィルタチューブおよび／または、多孔質壁および／または薄膜を備える一個以上のフィルタチャネルとすることができる。様々な実施形態によれば、第１フィルタ素子３４は、ある量の流動可能混合物を囲み、この量は、第２フィルタ素子３６が囲むことができる流動可能混合物の量とすることができる。他の実施形態では、第１フィルタ素子３４は、第２フィルタ素子３６が囲む流動可能混合物の量と異なる量を囲むことができる。
【００１９】
さらに、第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６は、第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６の一部分またはそれ以上の部分を流動可能混合物が通過できるよう構成することができる。流動可能混合物が第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６の一部分またはそれ以上の部分を通過とき、第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６は、第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６における流動可能混合物から、流体部分を透過分チャンバ４０に通過させることができる。
【００２０】
様々な実施形態において、第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６は多孔質レイヤまたは壁を有し、この多孔質レイヤまたは壁は、透過分チャンバ４０から第１フィルタ要素３４および／または第２フィルタ要素３６を通過する流動可能混合物を分離し、流動可能混合物の流体部分は多孔質レイヤまたは壁から透過分チャンバ４０内に通過できる。他の実施形態によれば、第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６は、流動可能混合物の固体分、例えば固体粒子が、多孔レイヤまたは壁から透過分チャンバ４０内に通過することを阻止するサイズの孔を有する多孔質レイヤまたは壁を有することができる。
【００２１】
ある実施形態によれば、第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６は、ハウジング２２から着脱可能とする。例えば、第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６は互いに、ハウジング２２内に取り付けるフィルタカートリッジを形成し、後で取り外しおよび／または取り替えることができるようにする。他の実施形態において、第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６は、ハウジング２２を有する単独の組み立てユニットとして形成することができる。
【００２２】
図２に示すように、ハウジング２２は、ハウジング２２および／またはフィルタ装置２０の中心またはほぼ中心の部分を長手方向に通過する中心軸線４２を有する。さらに、ハウジング２２は、中心軸線４２をほぼ中心として長手方向に指向する細長ハウジングとする。第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６は、中心軸線４２とほぼ平行に長手方向に配置する。第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６をまたは、中心軸線４２の周りに配置する。例えば、図２に示すように、第１フィルタ素子３４は、中心軸線４２が第１フィルタ素子３４の中心部分を長手方向に通過するように配置する。さらに、第２フィルタ素子３６は、図２に示すように、第１フィルタ素子３４の周りに配置する。例えば、第２フィルタ素子３６は、第１フィルタ素子３４の少なくとも一部を、中心軸線４２に対して半径方向に包囲する。他の実施形態によれば、第２フィルタ要素３６は、中心軸線４２が第２フィルタ素子３６の中心部分を長手方向に通過し、第１フィルタ素子３４が第２フィルタ素子３６を、中心軸線４２に対して半径方向に包囲するように、配置することができる。ある実施形態によれば、第１フィルタ素子３４は第２フィルタ素子３６に隣接させ、第１フィルタ素子３４が第２フィルタ素子３６の一部を半径方向に包囲せず、また第２フィルタ素子３６が第１フィルタ素子３４の一部を囲まない構成とすることができる。
【００２３】
透過分チャンバ４０は第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６の様々な部分を包囲することができ、さらに、透過分チャンバ４０は第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６の一部に貫通することができる。透過分チャンバ４２はまた、第１フィルタ素子３４と第２フィルタ素子３６との間、および／または第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６を形成するフィルタコンポーネント間に延在することができる。透過分出口３２を透過分チャンバ４０に接続し、したがって透過分チャンバ内の透過分は、透過分出口３２を経てフィルタ装置２０から排出することができる。
【００２４】
第１フィルタ素子３４は、供給入口２８と転向チャンバ３９との間で、フィルタ装置２０の一部を通って長手方向に延在する。したがって、供給入口２８からフィルタ装置２０に流入する流動可能供給混合物を、供給入口２８から第１フィルタ素子３４を経て転向チャンバ３９に移送することができる。流れデフレクタ３８は転向チャンバ３９の表面の少なくとも一部を形成する。流れデフレクタ３８は、第１フィルタ素子３４から転向チャンバ３９に流入する流れを、第２フィルタ要素３６に向けて転向させるよう構成する。例えば、流れデフレクタ３８は、転向チャンバ３９に隣接する第１フィルタ出口部３３を退出する流れを、転向チャンバ３９に隣接する第２フィルタ入口部３５に向けて転向させる。
【００２５】
様々な実施形態によれば、流れデフレクタ３８は、第１フィルタ出口部３３および／または第２フィルタ入口部３５に向かって開口する環状凹面を有する環状トラフを備える。流れデフレクタ３８の環状凹面の外側部分は、中心軸線４２に対して半径方向外方に傾斜する。さらに、流れデフレクタ３８の環状凹面の内側部分は、中心軸線４２に対して半径方向内方に傾斜し、突出部を形成する。少なくとも一つの実施形態によれば、流れデフレクタ３８に形成される突出部は、第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６に向かって、ほぼ中心軸線４２に沿って延在する。
【００２６】
他の実施形態によれば、第２フィルタ素子３６は、転向チャンバ３９と未透過残留分出口３０との間で、フィルタ装置２０の一部を長手方向に延在する。したがって、転向チャンバ３９から第２フィルタ素子３６に流入する流動可能供給混合物は、第２フィルタ入口部３５から第２フィルタ素子３６を経て未透過残留分出口３０に移送され、この未透過残留分出口３０は第２フィルタ素子２６に接続し、また第２フィルタ出口部３７に開口する。
【００２７】
第１フィルタ素子３４および第２フィルタ素子３６の双方を有するフィルタ装置２０は、流動可能混合物を第１フィルタ素子または一組のフィルタチューブのセットを一方向のみに通過させるよう構成しただけのフィルタ装置と比較して、著しく向上したフィルタ処理効率で動作することができる。例えば、第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６の双方を有するフィルタ装置２０は、フィルタ装置２０を通過するとき流動可能混合物が曝らされるフィルタ表面積を大幅に増大する。したがって、流動可能混合物は、第１フィルタ素子３４を第１方向に通過するときにフィルタ処理され、また第２フィルタ素子３６を第１方向とはほぼ反対方向の第２方向に通過するときにもフィルタ処理される。流動可能混合物は、フィルタ処理をしない非フィルタ処理通路により流動可能混合物をフィルタ装置の基端部から末端部に向けて指向させるだけであるフィルタ装置の場合のような、基端部２４から末端部２６に通過するときに単に摩擦損失を受けるよりもむしろ、フィルタ装置２０の基端部２４から末端部２６に向けて通過するときフィルタ処理される。
【００２８】
図３および４は、少なくとも一つの実施形態による例示的な流れデフレクタ３８を示す。図３は流れデフレクタ３８の斜視図を示、図４は図３に示した流れデフレクタの断面を示す。これら図面に示すように、流れデフレクタ３８は、環状凹面６３および突出部６８を有する環状溝６２を有する。
【００２９】
流れデフレクタ３８は、ハウジング２２内におけるフィルタ装置２０の末端部２６内に適合するよう構成し、転向チャンバ３９の表面部分を形成する（図２参照）。他の実施形態によれば、流れデフレクタ３８は、任意の適切な取り付け手段、例えば流れデフレクタ３８をハウジング２２に溶接することにより、フィルタ装置２０の末端部２６でハウジング２２に取り付ける。環状溝６２は、フィルタ装置のハウジング２２内に配置するとき、中心軸線４２周りに、少なくとも部分的に延在する。環状溝６２の表面部分を構成する環状凹面６３は、フィルタ装置のハウジング２２内に配置するとき、第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６に対面するように構成する。環状凹面６３は、第１フィルタ素子３４を退出する流動可能混合物を転向するのに適切な任意の形状に形成することができる。
【００３０】
様々な実施形態によれば、環状凹面６３の外側表面部分６４は、図３および４に示すように、中心軸線４２に対して半径方向外方に傾斜させることができる。外側表面部分６４は、環状凹面６３に沿って湾曲した傾斜面および／またはほぼ中心軸線４２に対してほぼ半径方向外方で平行な傾斜面を形成することができる。さらに、内側表面部分６６は、環状凹面６３に沿って湾曲した傾斜面および／または中心軸線４２に対して半径方向内方でほぼ平行な傾斜面を形成することができる。ある実施形態によれば、内側表面部分６６は、図３，４に示すように、中心軸線４２に対して半径方向内方に傾斜して突出部６８を形成する。流れデフレクタ３８の一部を構成する突出部６８は第１フィルタ素子３４および／または第２フィルタ素子３６に向かって、ほぼ中心軸線４２に沿って突出する。少なくとも一つの実施形態によれば、突出部６８、ほぼ円錐状または截頭円錐状の形状とし、端部部分は中心軸線４２を中心とする。他の実施形態によれば、突出部６８は、フィルタ装置２０の末端部２６で、ハウジング２２の端部部分の傾斜とはほぼ逆方向に傾斜する。
【００３１】
流れデフレクタ３８は、フィルタ装置２０を通過する流動可能混合物の乱流および／または摩擦流体損失を減少させることができる。例えば、流れデフレクタ３８は、第１フィルタ素子３４を退出する流動可能混合物を第２フィルタ素子３６に向けて比較的湾曲した経路に沿って指向させる（図２参照）。流れデフレクタ３８の環状凹面６３の湾曲経路は、より少ない乱流でフィルタ装置を通って流動可能混合物を流動させるよう補助してしたがって、環状溝６２および／または突出部６８のない平面または凹面だけを有するハウジング２２の末端部と比較してより低い摩擦になる。
【００３２】
少なくとも一つの実施形態において、流動可能混合物は、中心軸線４２が第１フィルタ素子３４のほぼ中心部分を長手方向に通過する第１フィルタ素子３４から転向チャンバ３９に流入する。第１フィルタ素子３４を退出する流動可能混合物の大部分は、突出部６８の近傍に接触および／または通過する。突出部６８の近傍に接触するおよび／または通過する流動可能混合物は、環状溝６２の環状凹面６３に沿っておよび／または近傍を外方に導かれ、環状凹面６３は内側表面部分６６の位置および／または近傍から、外側表面部分６４の位置および／または近傍に指向し、ほぼ第２フィルタ素子３６に向かって流れる（以下の図５参照）。
【００３３】
他の実施形態によれば、流動可能混合物は、第２フィルタ素子３６を半径方向に包囲する第１フィルタ素子３４から転向チャンバ３９に流入し、この場合、第２フィルタ素子３６は、中心軸線４２が第２フィルタ素子３６の中心部分を長手方向に通るように配置する。第１フィルタ素子３４を退出する流動可能混合物の大部分は、環状溝６２の外側表面部分６４の近傍に接触および／または通過する。外側表面部分６４の近傍に接触および／または通過する流動可能混合物の部分は、環状溝６２の環状凹面６３に沿っておよび／または近傍を半径方向内方に導かれ、外側表面部分６４の位置および／または近傍の位置から、内側表面部分６６の位置および／または近傍の位置に向かって、ほぼ第２フィルタ素子３６の方向に流れる（以下の図６参照）。
【００３４】
図５および６は、様々な実施形態による、例示的なフィルタ装置１２０およびフィルタ装置２２０を通る流動可能混合物の流路を示す。図５に示すように、フィルタ装置１２０は、ハウジング１２２、基端部１２４、末端部１２６、供給入口１２８、未透過残留分出口１３０、透過分出口１３２を備える。さらに、フィルタ装置１２０は、第１フィルタ素子１３４、第２フィルタ素子１３６、流れデフレクタ１３８、透過分チャンバ１４０を備える。
【００３５】
少なくとも一つの実施形態によれば、第１フィルタ素子１３４および／または第２フィルタ素子１３６を、中心軸線にほぼ平行して長手方向にハウジング１２２内に配置する（図２の中心軸線４２参照）。第１フィルタ素子１３４および／または第２フィルタ素子１３６を、ほぼ中心軸線周りに配置する。例えば、第１フィルタ素子１３４は、第１フィルタ素子１３４の中心部分を長手方向に中心軸線４２が通過するよう配置する。したがって、第２フィルタ素子１３６は第１フィルタ素子１３４の周りを少なくとも部分的に包囲するよう配置する。例えば、第２フィルタ素子１３６はハウジング１２２の中心軸線に関して第１フィルタ素子１３４の少なくとも一部を包囲する。
【００３６】
図５は、少なくとも一つの実施形態による、供給入口１２８から未透過残留分出口１３０にフィルタ装置を通りぬける流動可能混合物の経路を示す。フィルタ装置１２０を経て流れる流動可能混合物の経路を、図面に示すように矢印で表す。フィルタ装置１２０を流動可能混合物が流れるとき、流動可能混合物の流体成分は、少なくとも一つの第１フィルタ素子１３４および／または第２フィルタ素子１３６の少なくとも一部を通過して透過分チャンバ１４０に流入し、透過分出口１３２から流出する。流動可能混合物はしたがって流体含有率が減少し、フィルタ装置１２０の部分を通過するにつれて、固体含有率が増加する。したがって、残留分出口から流出する未透過残留分は、供給入口１２８に流入する供給混合物よりも、高い固体含有率を有する。
【００３７】
装置１２０は、中心軸線（例えば、図２の中心軸線４２参照）と、この中心軸線を包囲するおよび／またはこの中心軸線を中心とする細長ハウジング１２２とを備える。第１フィルタ素子１３４および／または第２フィルタ素子１３６を、ハウジング１２２に対して長手方向にハウジング１２２内に配置する。様々な実施形態によれば、第１フィルタ素子１３４は、ハウジング１２２内で長手方向中央に位置するように配置する。例えば、第１フィルタ素子１３４は、装置１２０における中心軸線を中心として（例えば図1における第1フィルタ素子３４および中心軸線４２参照）、中心軸線とほぼ平行および／または中心軸線をほぼ中心にして、および／またはハウジング１２２内の長手方向ほぼ中央に配置することができる。さらに、第２フィルタ素子１３６を少なくとも部分的に第１フィルタ素子１３４の周りに配置する。例えば、第２フィルタ素子１３６は第１フィルタ素子１３４を半径方向に包囲し、および／または、第１フィルタ素子１３４の少なくとも一部から、フィルタ装置１２０および／または細長ハウジング１２２の中心軸線に対して、半径方向外側に配置する。
【００３８】
図５に示すように、流動可能混合物または供給混合物は、供給入口１２８でフィルタ装置１２０に流入する。流動可能混合物または供給混合物としては、任意の適切な混合物、例えば、以下に限定するわけではないが、スラリー、スラッジ、液体混合物、および／または任意の適切な流体および／または固体混合物がある。流動可能混合物は供給入口１２８から、この供給入口１２８に流体連通する第１フィルタ素子１３４内に流入する。
【００３９】
流動可能混合物は、フィルタ装置１２０の基端部１２４から末端部１２６に向かう、第１長手方向に、第１フィルタ素子１３４を通って流れる。流動可能混合物は第１フィルタ要素１３４を通過するとき、流動可能混合物の流体部分を含む透過分は、第１フィルタ素子１３４から、第１フィルタ素子１３４を少なくとも部分的に包囲する透過分チャンバ１４０内に流入する。透過分チャンバ１４０内の透過分は、透過分チャンバ１４０に流体連通する透過分出口１３２を経て、フィルタ装置１２０から流出する。透過分は、流動可能供給混合物の液体部分を含む。他の実施形態では、透過分チャンバ１４０内の透過分は、溶解した溶質を含む溶液とする。様々な実施形態によれば、固体粒子を含む流動可能混合物の様々な固体部分は、第１フィルタ素子１３４の内側と透過分チャンバ１４０との間に存在する多孔質壁または薄膜により、第１フィルタ素子１３４から透過分チャンバ１４０内に通過するのを阻止することができる。他の実施形態によれば、第１フィルタ素子１３４の孔よりも小さい固体粒子は、第１フィルタ素子１３４から透過分チャンバ１４０内に通過する。
【００４０】
流動可能混合物は第１フィルタ素子１３４の末端部から、第１フィルタ素子１３４と流体連通する転向チャンバ１３９内に流入する。転向チャンバ１３９は、フィルタ装置１２０の末端部１２６に配置する。第１フィルタ素子１３４を退出する流動可能混合物は、供給入口１２８から第１フィルタ素子１３４に流入する流動可能混合物と比較して、高い固体含有量を有する。第１フィルタ素子１３４から転向チャンバ１３９に流入する流動可能混合物の少なくとも一部を、流れデフレクタ１３８（例えば、図３および４における流れデフレクタ３８参照）により、転向チャンバ１３９に流体連通する第２フィルタ素子１３６に向けて転向させる。さらに、流動可能混合物の少なくとも一部は、流れデフレクタ１３８と接触することなく、転向チャンバ１３９から第２フィルタ素子１３６に流れる。様々な実施形態によれば、流れデフレクタ１３８は、図５に示すように、細長ハウジング１２２に対して半径方向外方に、第２フィルタ素子１３６に向かって、流動可能混合物を転向させる。さらに、流れデフレクタ１３８は、流動可能混合物をフィルタ装置１２０および／またはハウジング１２２の中心軸線に関して半径方向外方に転向させる（図２参照）。
【００４１】
流動可能混合物は、次に、第２フィルタ素子１３６を通って、第２長手方向に、フィルタ装置１２０の末端部１２６から基端部１２４に流れる。流動可能混合物が第２フィルタ素子１３６を通過する第２長手方向は、流動可能混合物が第１フィルタ素子１３４を通過する第１長手方向とほぼ反対方向である。流動可能混合物が第２フィルタ素子１３６を通過するとき、流動可能混合物の流体部分を含む透過分は、第２フィルタ素子１３６から、少なくとも部分的にこの第２フィルタ素子１３６を包囲する透過分チャンバ１４０内に通過する。
【００４２】
少なくとも一つの実施形態によれば、透過分チャンバ１４０は第１フィルタ素子１３４および第２フィルタ素子１３６の一方または双方を少なくとも部分的に包囲する。したがって、第２フィルタ素子１３６から透過分チャンバ１４０に流入する透過分は、第１フィルタ素子１３４から透過分チャンバ１４０に流入する透過分と混合する。様々な実施形態によれば、透過分チャンバ１４０内の透過分は、溶解した溶質を有する溶液である。さらに、流動可能混合物の固体部分、例えば固体粒子は、第２フィルタ素子１３６と透過分チャンバ１４０との間に存在する多孔質壁または薄膜により、第２フィルタ素子１３６内部から透過分チャンバ１４０に透過するのを阻止される。他の実施形態によれば、第２フィルタ素子１３６の孔よりも小さい固体粒子は、第２フィルタ素子１３６から透過分チャンバ１４０内に通過する。第１フィルタ素子１３４および／または第２フィルタ素子１３６から透過分チャンバ１４０への透過分は、透過分出口１３２を経てフィルタ装置１２０を流出する。
【００４３】
流動可能混合物は、これに続いて、第２フィルタ素子１３６の基端部から、第２フィルタ素子１３６に流体連通する未透過残留分出口１３０内に流入する。未透過残留分出口１３０はフィルタ装置１２０の基端部に配置し、ハウジング１２２の外部に対して開口する。第２フィルタ素子１３６を退出する流動可能混合物は、転向チャンバ１３９から第２フィルタ素子１３６に流入する流動可能混合物と比較して高い固体含有率を有する。流動可能混合物または未透過残留分は、未透過残留分出口１３０でフィルタ装置１２０から流出する。未透過残留分出口１３０から流出する流動可能混合物または未透過残留分は、供給入口１２８に流入する流動可能混合物または供給混合物よりも高い固体含有量を有する。
【００４４】
図６は他の実施形態による、供給入口２２８から未透過残留分出口２３０にフィルタ装置２２０を通って流れる、流動可能混合物の経路を示す。流動可能混合物２２０がフィルタ装置２２０を通過するとき、流動可能混合物内の流体成分は、少なくとも一つの第１フィルタ素子２３４および／または第２フィルタ素子２３６を経て透過分チャンバ２４０に透過し、透過分出口２３２から流出する。流動可能混合物はしたがって、フィルタ装置２２０の一部を流動可能混合物が通過するにつれて、流体含有率が減少しまた固体含有率が増加する。したがって、未透過残留分出口２３０を流出する未透過残留分は、供給入口２２８に入る流動可能混合物より高い固体含有率を有する。
【００４５】
装置２２０は中心軸線（例えば、図２の中心軸線４２参照）、この中心軸線を包囲するおよび／またはこの中心軸線をほぼ中心とする細長ハウジング２２２を備える。第１フィルタ素子２３４および／または第２フィルタ素子２３６は、ハウジング２２２内で、ハウジング２２２に対して長手方向に配置する。様々な実施形態によれば、第２フィルタ素子２３６を、ハウジング２２２内部の長手方向中央に位置するよう配置する。例えば、第２フィルタ素子２３６は、フィルタ装置２２０の中心軸線とほぼ平行におよび／またはほぼ中心に、および／またはハウジング２２２内部の長手方向のほぼ中央に配置する。さらに、第２フィルタ素子２３４は、第２フィルタ素子２３６の周りに少なくとも部分的に位置する。例えば、第１フィルタ素子１３４は、フィルタ装置２２０内の中心軸線および／または細長ハウジング２２２に関して、第２フィルタ素子２３６の少なくとも一部を、半径方向に包囲するおよび／またはその半径方向外方に配置する。
【００４６】
図６に示すように、流動可能混合物は、図５に示すフィルタ装置２２０を通って流れる流動可能混合物の流路とほぼ逆向きである流路により、フィルタ装置２２０を通過する。流動可能混合物または供給混合物は、供給入口２２８でフィルタ装置２２０に流入する。流動可能混合物は、供給入口に流体連通する第１フィルタ素子２３４内へ、供給入口２２８を通って流れる。流動可能混合物は、次に、フィルタ装置２２０の基端部２２４から末端部２２６に向けて第１長手方向に第１フィルタ素子２３４を通過する。流動可能混合物は第１フィルタ素子２３４を通過するとき、流動可能混合物の流体部分を含む透過分は、第１フィルタ素子２３４の内部から、第１フィルタ素子２３４を少なくとも部分的に包囲する透過分チャンバ２４０に、透過する。
【００４７】
流動可能混合物は、次に、第１フィルタ素子２３４と流体連通する転向チャンバ２３９に向かって第１フィルタ素子２３４の末端部から流れる。転向チャンバ２３９を、フィルタ装置２２０の末端部２２６内に配置する。第１フィルタ素子２３４から転向チャンバ２３９に流れる流動可能混合物の少なくとも一部は、流れデフレクタ２３８（図３および４の流れデフレクタ３８を再度参照）により、転向チャンバ２３９に流体連通する第２フィルタ素子２３６に向けて転向する。さらに、流動可能混合物の少なくとも一部は、流れデフレクタ２３８と接触することなく転向チャンバ２３９を経て第２フィルタ素子２３６に流入する。流れデフレクタ２３８は、図６に示すように、細長ハウジング２２２に関して半径方向内方に、第２フィルタ素子２３６に向けて、流動可能混合物を転向する。さらに、流れデフレクタ２３８はフィルタ装置２２０および／またはハウジング２２２の中心軸線（図２参照）に関して半径方向内方に、流動可能混合物を転向する。
【００４８】
流動可能混合物は次に、フィルタ装置２２０の末端部２２６から基端部２２４に向かって第２長手方向に第２フィルタ素子２３６を通過する。流動可能混合物が第２フィルタ素子１３６を通過する第２長手方向は、流動可能混合物が第１フィルタ素子２３４を通過する第１長手方向とはほぼ逆向きである。流動可能混合物は第２フィルタ素子２３６を通過するとき、流動可能混合物の流体部分を含む透過分は、第１フィルタ素子２３６から、この第２フィルタ素子２３６を少なくとも部分的に包囲する透過分チャンバ２４０に透過する。少なくとも一つの実施形態によれば、透過分チャンバ２４０は、第１フィルタ素子２３４および第２フィルタ素子２３６の一方または双方を少なくとも部分的に包囲する。したがって、第２フィルタ素子２３６から透過分チャンバ２４０に流入する透過分は、第１フィルタ素子２３４から透過分チャンバに流入する透過分と混合する。第１フィルタ素子２３４および／または第２フィルタ素子からの透過分チャンバ２４０内の透過分は、透過分出口２３２を経てフィルタ装置２２０から流出する。
【００４９】
流動可能混合物は、第２フィルタ素子２３６と流体連通する未透過残留分出口２３０内に第２フィルタ素子２３６の基端部から流入する。未透過残留分出口２３０はフィルタ装置２２０の基端部に配置し、またハウジング２２２の外部に開口する。流動可能混合物または未透過残留分は、未透過残留分出口２３０でフィルタ装置２２０から流出する。未透過残留分出口２３０を退出する流動可能混合物または未透過残留分は、供給入口２２８に入る流動可能混合物または供給混合物より、高い固体含有率を有する。
【００５０】
図７は、少なくとも一つの実施形態による例示的なフィルタ装置３２０を示す。この図面に示すように、フィルタ装置３２０は、ハウジング３２２、基端部３２４、末端部３２６、供給入口３２８、未透過残留分出口３２０、透過分出口３３２を備える。さらに、フィルタ装置３２０は、第１フィルタ素子３３４、第２フィルタ素子３３６、流れデフレクタ３３８を備える。他の実施形態によれば、第１フィルタ素子３３４および／または第２フィルタ素子３３６の少なくとも一部を、透過分チャンバ３４０により包囲する。さらに、転向チャンバ３３９を、図示のように末端部３２６に配置する。流れデフレクタ３３８は転向チャンバ３３９の少なくとも一部とする。
【００５１】
第１フィルタ素子３３４は、フィルタ装置３２０の基端部３２４またはその近傍に配置した第１フィルタ入口部３３１、およびフィルタ装置３２０の末端部３２６またはその近傍に配置した第１フィルタ出口部３３３を備える。さらに、第２フィルタ素子３３６は、フィルタ装置３２０の末端部３２６またはその近傍に配置した第２フィルタ入口部３３７、およびフィルタ装置３２０の基端部３２４またはその近傍に配置した第２フィルタ入口部３３７を備える。
【００５２】
様々な実施形態によれば、第１フィルタ素子３３４は、図７に示すように、一つ以上のフィルタチューブ３４４を備える。同様に、第２フィルタ素子３３６は一つ以上のフィルタチューブ３４６を備える。フィルタチューブ３４４，３４６は、多孔質壁および／または多孔質薄膜を有する多孔質フィルタチューブにより構成する。フィルタチューブ３４４，３４６は、流動可能混合物をフィルタチューブ３４４，３４６の中空中心部分に長手方向に通過させる。流動可能混合物はフィルタチューブ３４４，３４６内で長手方向に通過するとき、流動可能混合物の流体部分は、流動可能混合物から透過分チャンバ３４０に透過して透過分出口３３２から流出する。さらに、透過分チャンバ３４０はフィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６を包囲するおよび／またはフィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６間に延在して、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６の比較的大きな部分を透過分チャンバ３４０に露出させる。ある実施形態によれば、第１フィルタ入口部３３１および／または第１フィルタ出口部３３３は、第１フィルタ素子３３４の少なくとも一部を形成する一つ以上のフィルタチューブ３４４の各端部内および／または各端部外への、流動可能混合物の流れを可能にする一つ以上の開口を有する。同様に、第２フィルタ入口部３３５および／または第２フィルタ出口部３３７は、第３フィルタ素子３３４の少なくとも一部を形成する一つ以上のフィルタチューブ３４６の各端部内および／または各端部外への、流動可能混合物の流れを可能にする一つ以上の開口を有する。
【００５３】
少なくとも一つの実施形態によれば、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６は、フィルタ装置３２０の基端部３２４と末端部３２６との間を長手方向に延在する。さらに、１個以上のフィルタチューブ３４４および／または１個以上のフィルタチューブ３４６を、それらが互いにおよび／またはフィルタ装置３２０の中心軸線とほぼ平行になるように配置する（図２の中心軸線参照）。他の実施形態によれば、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６は、図７に示すように、互いに間隔をあけて配置し、透過分が容易にフィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６から透過分チャンバ３４０内透出することを可能にする。例えば、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６を互いに間隔をあけて配置することにより、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６の壁の比較的大きな表面積を透過分チャンバ３４０に曝すことができる。
【００５４】
フィルタチューブ３４４，３４６のそれぞれを、任意の適切な直径、長さ、形状で形成する。例えば、フィルタ装置３２０内のフィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６の数を増加することは、透過分チャンバ３４０に曝されるフィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６の総面積を増加する。さらに、比較的大きな直径のフィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６は、流動可能混合物がフィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６の中心部分を通過することを容易にする。他の実施形態によれば、フィルタ装置３２０はフィルタチューブ３４６と同数のフィルタチューブ３４４を備える。同様に、フィルタチューブ３４４は、フィルタチューブ３４６が流動可能混合物の量とほぼ等しい量のり流動可能混合物を包囲することができる。
【００５５】
図８は、透過分チャンバ３４０により包囲するフィルタチューブ３４４の代表的な断面を示す。フィルタチューブ３４６は、この図に示すフィルタチューブ３４４とほぼ同様に形成し、また動作する。図８に示すように、フィルタチューブ３４４は多孔質壁３４８を備える。流動可能混合物はフィルタチューブ３４４の内側を通過する。例えば、流動可能混合物は、図８に示すように、多孔質壁３４８が画定するフィルタチューブ３４４の中空内部をほぼ長手方向に通過する。多孔質壁３４８は、液体は通過するが孔の直径よりも大きい固体粒子の通過は阻止する大きさの孔を有するフィルタ壁および薄膜を有する。ある実施形態において、多孔質壁３４８は、多孔質壁の孔の直径より小さい直径を有する溶解した溶質および固体粒子の通過を可能にするサイズの孔を有する。
【００５６】
多孔質壁３４８は、フィルタチューブ３４４の中空内部を通過する流動可能混合物と透過分チャンバ３４０とを分離する。フィルタチューブ３４４を通過する流動可能混合物の流体部分は、透過分チャンバ３４０内へ多孔質壁３４８の孔を透過可能であり、フィルタチューブ３４４の内側から透過分チャンバ３４０に多孔質壁３４８を通過する方向に延びる図８の矢印で示す。様々な実施形態によれば、多孔質壁３４８は、様々な固体粒子などの流動可能混合物の固体部分が、透過分チャンバ３４０内に向かって孔を通過することを阻止するサイズの孔を備える。他の実施形態では、多孔質壁３４８の孔を通過して透過分チャンバ３４０に流れる透過分は、多孔質壁３４８の孔の直径よりも小さい直径を有する溶解した溶質および／または固体粒子を含む。したがって、流動可能混合物がフィルタチューブ３４４を通過するにつれて、流動可能混合物の流体部分または透過分を、フィルタチューブ３４４内を通って流れる流動可能混合物の固体部分および／または残留流体部分から分離する。上述のように、透過分は多孔質壁３４８の孔を通過するために十分小さい特定の溶解した溶質および／または固体粒子を含む。したがって、流動可能混合物がフィルタチューブ３４４を通過するにつれて、流動可能混合物は固体成分の含有率が上昇する。
【００５７】
図９は、図７に示す９−９線上のフィルタ装置３２０の上方から見た断面図である。図９に示すように、フィルタ装置３２０は、ハウジング３２２、透過分チャンバ３４０、複数のフィルタチューブ３４４を有する第１フィルタ素子３３４、複数のフィルタチューブ３４６を有する第２フィルタ素子３３６、を備える。透過分チャンバを、ハウジング３２２の内壁で画定する。さらに、透過分チャンバ３４０は少なくとも部分的に第１フィルタ素子３３４および／または第２フィルタ素子３３６を包囲する。透過分チャンバ３４０は、さらに、第１フィルタ素子３３４および／または第２フィルタ素子３３６の一部を貫通するおよび／または包囲する。例えば、図９に示すように、透過分チャンバ３４０は第１フィルタ素子３３４および第２フィルタ素子３３６を貫通し、個別のフィルタチューブ３４４，３４６間を貫通し、また少なくとも部分的に包囲し、これにより、フィルタチューブ３４４、３４６の内側から透過分チャンバ３４０に透過分が透出することを容易にする。
【００５８】
様々な実施形態によれば、フィルタチューブ３４４を備える第１フィルタ素子３３４および／またはフィルタチューブ３４６を備える第２フィルタ素子３３６を、フィルタ装置３２０のほぼ中心部を中心軸線が長手方向に延在するように配置することもできる。例えば、第１フィルタ素子３３４を、フィルタ装置３２０および／またはハウジング３２２の中心部を長手方向に延在する中心軸線（図２の中心軸線４２参照）を囲むように配置する。図９に示すように、第１フィルタ素子３３４の少なくとも一部を形成する複数のフィルタチューブ３４４を、ハウジング３２２内でフィルタ装置の少なくとも半径方向中心部に配置する。他の実施形態では、第２フィルタ素子３３６を図９に示すように、ハウジング３２２内で第１フィルタ素子３４４を少なくとも部分的に半径方向に包囲するように配置する。第２フィルタ素子３３６の少なくとも一部を形成する複数のフィルタチューブ３４６を、ハウジング内で第１フィルタ素子３３４の少なくとも一部を形成するフィルタチューブ３４４を半径方向に囲むように配置する。他の実施形態によれば、第２フィルタ素子３３６を、ハウジング３２２内でフィルタ装置３２０の半径方向中心部に配置し、第１フィルタ素子３３４が第２フィルタ素子３３６を包囲するように配置する。
【００５９】
さらに、図９に示すように、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６を互いに間隔をあけて配置して、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６を透出する透過分がすぐに透過分チャンバ３４０内に流れることを可能にする。例えば、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６を互いに間隔をあけて配置することにより、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６の多孔質壁３４８（図８参照）の比較的大きな表面積を透過分チャンバ３４０に対して曝すことができる。
【００６０】
図１０は、少なくとも一つの実施形態による例示的なフィルタ装置３２０の一部を示す。フィルタ装置３２０は、フィルタチューブ３４４を備える第１フィルタ素子３３４と、フィルタチューブ３４６を備える第２フィルタ素子３３６と、を備える（図７および９参照）。フィルタ装置３２０は流れデフレクタ３３８を備える。さらに、フィルタ装置３２０は基端チューブシート３５０および末端チューブシート３５２を有する。フィルタチューブ３４４，３４６は、フィルタ装置３２０の基端部３２４と末端部３２６との間に長手方向に延在する（図７参照）。さらに、１個以上のフィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６を、互いにおよび／またはフィルタ装置３２０の中心軸線に対してほぼ平行となるように配置する。他の実施形態によれば、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６を、図１０に示すように、互いに間隔をあけて配置する。さらに、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６を、互いに間隔を空け、この間隔を１個以上のブレース部材３５３により支持および／または維持する。ブレース部材３５３は、１個以上のフィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６を包囲するおよび／またはフィルタチューブ間に嵌合するよう構成した任意の適切な部材とすることができる。
【００６１】
さらに、図１０に示すように、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６を、基端チューブシート３５０および／または末端チューブシート３５２に連結する。例えば、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６の基端部を、基端チューブシート３５０に連結し、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６の末端部を、末端チューブシート３５２に連結する。様々な実施形態によれば、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６を、基端チューブシート３５０および／または末端チューブシート３５２に対して、基端チューブシート３５０および／または末端チューブシート３５２を貫通する孔において、連結する。例えば図１０に示すように、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６は、少なくとも部分的に、基端チューブシート３５０および／または末端チューブシート３５２に画定した孔に貫通する。
【００６２】
少なくとも一つの実施形態によれば、基端チューブシート３５０および／または末端チューブシート３５２は、透過分チャンバ３４０の少なくとも一部を画定する面を有する。さらに、基端チューブシート３５０は、フィルタ装置３２０の基端部３２４の少なくとも内面部分を画定し、供給入口３２８および／または未透過残留分出口３２０の内面部分を含む（図７参照）。同様に、末端チューブシート３５２は、フィルタ装置３２０の末端部３２６の少なくとも内面部分を画定し、例えば、転向チャンバ３３９の内面部分を含む。さらに、基端チューブシート３５０は、第１フィルタ入口部３３１および／または第２フィルタ出口部３３７の少なくとも一部と隣接するように配置するおよび／または画定する。同様に、末端チューブシート３５２は、第１フィルタ出口部３３３および／または第２フィルタ入口部３３５の少なくとも一部と隣接するように配置するおよび／または画定する。
【００６３】
図１１は、少なくとも一つの実施形態による例示的な基端チューブシート３５０の底面図である。末端チューブシート３５２は、この図に示す基端チューブシート３５０とほぼ同様または同一の構成とする。図１１に示すように、基端チューブシート３５０は、チューブシート表面３５４、および１個以上のフィルタ孔３５８，３６０を有する。フィルタ孔３５８，３６０は、フィルタチューブ３４４，３４６に連結するよう構成する。例えば、フィルタ孔３５８を、１個以上のフィルタチューブ３４４に連結するように構成する、および／またはフィルタ孔３６０を１個以上のフィルタチューブ３４６に連結するよう構成する（図１０参照）。フィルタ孔３５８および／またはフィルタ孔３６０を、任意の適切な連結手段により、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６に連結するよう構成する。例えば、フィルタチューブ３４４および／またはフィルタチューブ３４６を、フィルタ孔３５８および／またはフィルタ孔３６０に、少なくとも部分的に挿入および／または貫通させる。
【００６４】
さらに、図１１に示すように、フィルタ孔３６０が基端チューブシート３５０に形成した複数のフィルタ孔３５８の少なくとも一部を半径方向に包囲するよう、複数のフィルタ孔３６０を基端チューブシート３５０に形成する。他の実施形態によれば、フィルタ孔３５８が、基端チューブシート３５０に形成した複数のフィルタ孔３６０の少なくとも一部を半径方向に包囲するよう、複数のフィルタ孔３５８を基端チューブシート３５０に形成する。ある実施形態によれば、基端チューブシート３５０は、さらに、カラー３５６を有する。カラー３５６は、フィルタ孔３５８および／またはフィルタチューブ３４４を通過する流動可能混合物を、フィルタ孔３６０および／またはフィルタチューブ３４６を通過する流動可能混合物から分離する。様々な実施形態によれば、カラー３５６は、未透過残留分出口３３０から供給入口３２８を分離する壁および／または表面部分に一致させるおよび／またはこの壁および／または表面部分を形成する。さらなる実施形態によれば、カラー３５６は供給入口に接続する。
【００６５】
図１２は、少なくとも一つの実施形態による、例示的なフィルタ装置４２０Ａおよび例示的なフィルタ装置４２０Ｂを直列接続した例を示す。例えば、この図に示すように、フィルタ装置４２０Ａを、フィルタ装置４２０Ｂに直列接続する。フィルタ装置４２０Ａは、基端部４２４Ａ、末端部４２６Ａ、ハウジング４２２Ａ、供給入口４２８Ａ、および未透過残留分出口４３０Ａを備える。同様に、フィルタ装置４２０Ｂは、基端部４２４Ｂ、末端部４２６Ｂ、ハウジング４２２Ｂ、供給入口４２８Ｂ、および未透過残留分出口４３０Ｂ、を備える。フィルタ装置４２０Ａおよびフィルタ装置４２０Ｂは、それぞれ未透過残留分浸透出口を有する（図１参照）。図１２にさらに示すように、フィルタ装置４２０Ａの未透過残留分出口４３０Ａを、フィルタ装置４２０Ａに接続するフィルタ装置４２０Ｂの供給入口４２８Ｂに接続する。
【００６６】
フィルタ装置４２０Ａおよびフィルタ装置４２０Ｂのように２個以上のフィルタ装置を、任意の適切な構成で互いに接続する。少なくとも一つの実施形態によれば、フィルタ装置４２０Ａは、供給入口４２０Ａに流入する流動可能混合物が図５に示すのと同様な流れパターンでフィルタ装置４２０Ａを通って流れるよう構成する。例えば、流動可能混合物は、フィルタ装置４２０Ａの基端部４２４Ａから末端部４２６Ａに向かって、フィルタ装置４２０Ａ内の中心に配置した第１フィルタ素子を通って流れる（図５の第１フィルタ素子１３４参照）。さらに、図５に示したのと同様に、流動可能混合物は、この後フィルタ装置４２０Ａの末端部４２６Ａから基端部４２４Ａに向かって、第１フィルタ素子に対して半径方向外側に配置した第２フィルタ素子を通って、流れる（図５の第１フィルタ素子１３４および第２フィルタ素子１３６参照）。
【００６７】
さらに、図１２に示すようにフィルタ装置４２０Ａと接続したフィルタ装置４２０Ｂは、流動可能混合物が図６に示したものと同様の流れパターンでフィルタ装置４２０Ｂを通って流れるように構成する。例えば、未透過残留分出口４３０Ａからフィルタ装置４２０Ａを流出する流動可能混合物は、供給入口４２０Ｂでフィルタ装置４２０Ｂに流入する。フィルタ装置４２０Ｂの供給入口４２０Ｂに流入する流動可能混合物は、フィルタ装置４２０Ｂの基端部４２４Ｂから末端部４２６Ｂに向かって、第２フィルタ素子に対して半径方向外側に配置した第１フィルタ素子を通って、流れる（図６における第１フィルタ素子１３４および第２フィルタ素子１３６参照）。さらに、同様に図６に示すように、流動可能混合物は、フィルタ装置４２０Ｂの末端部４２６Ｂから基端部４２４Ｂに向かって、フィルタ装置４２０Ｂの内部中央であって第２フィルタ素子に対して半径方向内側に配置した第１フィルタ素子を通って、流れる（図６における第１フィルタ素子２３４および第２フィルタ素子２３６参照）。
【００６８】
ある実施形態によれば、フィルタ装置４２０Ａおよびフィルタ装置４２０Ｂは双方とも、流動可能混合物が図５に示すものと同様な流れパターンで第１フィルタ素子４２０Ａおよび第２フィルタ要素４２０Ｂを通って流れるように構成する。他の実施形態によれば、フィルタ装置４２０Ａおよびフィルタ装置４２０Ｂは双方とも、流動可能混合物が図６に示すものと同様な流れパターンで第１フィルタ素子４２０Ａおよび第２フィルタ要素４２０Ｂを通って流れるように構成する。
【００６９】
上述の説明は、当業者が本明細書に記載する実施形態の様々な態様を最もよく使用できるために行った。この例示的な説明は、網羅的なものでなく、開示したものと正確に同じものに限定する意図はない。多くの変更および改変は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく可能である。本明細書に記載した実施形態は、あらゆる点で例示的なもので、限定的なものではなく、本発明の範囲を決定するために添付の特許請求の範囲およびその均等物に敷衍すると理解されたい。
【００７０】
別段記すことがない限り、明細書および特許請求の範囲で使用する冠詞「ａ」または「ａｎ」は「少なくとも１個の」”という意味で理解されたい。さらに、明細書および特許請求の範囲で使用する言葉“含む”または“有する”、それぞれ使用するにあたり、用語「備える」と置き換え可能で同様の意味を持つ。
【図１】
2010532262.tif 000003
【図２】
2010532262.tif 000004
【図３】
2010532262.tif 000005
【図４】
2010532262.tif 000006
【図５】
2010532262.tif 000007
【図６】
2010532262.tif 000008
【図７】
2010532262.tif 000009
【図８】
2010532262.tif 000010
【図９】
2010532262.tif 000011
【図１０】
2010532262.tif 000012
【図１１】
2010532262.tif 000013
【図１２】
2010532262.tif 000014
【国際調査報告】
2010532262.tif 000015