(57)【要約】  本発明は、流体が処理されながら中を流れる流体処理装置に関する。流体処理装置は、ケーシングと、ケーシングの一部以上を形成するよう配される外側ハウジング及び流通路を各々備える１以上のカセットとを備える。１以上のカセットは、１以上の流体相互作用部材を備えるか又は１以上の流体相互作用部材を受入れる。流体処理装置は、流体による圧力損失をせめて部分的に克服する為の全圧増加手段を備え、全圧増加手段及び１以上の流体相互作用部材の１以上がケーシングによりカプセル化される。本発明は、２以上のカセットが流体処理装置の一部以上を形成する為に結合された時、ケーシングの一部以上を形成するよう配される外側ハウジングを備えるカセットに関し、カセットは流通路を備え、１以上の流体相互作用部材を備えるか又は受入れる。本発明は、流体と相互作用部材との間に相互作用を生む為の方法に関し、方法は上記流体処理装置への流体の供給を含む。
2010536537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が処理されながらその中を流れることができる流体処理装置であって、前記流体処理装置は、
ケーシングと、
該ケーシングの少なくとも一部を形成するように配置されている外側ハウジングを各々が備え、かつ、内部を通る流通路を各々が備える、１個以上のカセットを備え、
該カセットのうちの少なくとも１個は、少なくとも１個の流体相互作用部材を備えるか、または少なくとも１個の流体相互作用部材を受け入れるように適応され、
内部を流れる前記流体による圧力損失を少なくとも部分的に克服するための全圧増加手段を備え、該全圧増加手段および、前記１個以上の流体相互作用部材の１個、複数または全てが前記ケーシングによってカプセル化されている流体処理装置。
【請求項２】
複数のカセットを備える請求項１に記載の流体処理装置。
【請求項３】
前記カセットが、前記流体処理装置または少なくともその一部を形成するために積み重ね可能といったように結合可能である請求項１または２に記載の流体処理装置。
【請求項４】
前記カセットのうちの少なくとも１個が、少なくとも１個の流体相互作用部材および全圧増加手段を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５】
複数のカセットを備え、
前記カセットが結合可能であり、それによって前記流体処理装置は多数の結合カセットを備え、
前記カセットのうちの複数が各々、少なくとも１個の流体相互作用部材および全圧増加手段を備える請求項１から請求項４のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６】
前記カセットのうちの１個以上が、前記流通路に相互作用誘導通路を備える請求項１から請求項５のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項７】
前記ケーシングが耐圧である請求項１から請求項６のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項８】
前記１個以上のカセットの下流に配置された出口部材および／または前記１個以上のカセットの上流に配置されている入口部材をさらに備え、該出口部材および／または該入口部材の外面が、前記処理装置の前記ケーシングの少なくとも一部を形成するように配置されている外側ハウジングを備える請求項１から請求項７のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項９】
前記全圧増加手段または、それらのうちの少なくとも一部が前記入口部材および／または前記出口部材に配置されている請求項８に記載の流体処理装置。
【請求項１０】
前記２個以上のカセットが、共通シャフトに沿って配置される請求項２または、請求項２の従属である時に請求項３から請求項９のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項１１】
インペラの形状の複数の全圧増加手段を備え、該インペラの一部または全てが共通シャフトによって回転する請求項１から請求項１０のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項１２】
前記インペラの一部または全てがカセットに配置される請求項１１に記載の流体処理装置。
【請求項１３】
全てのカセットの外部形状が等しい請求項２または、請求項２の従属である時に請求項３から請求項１２のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項１４】
前記カセットのうちの１個以上の前記外側ハウジングの断面が一方向に沿って一定である請求項１から請求項１３のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項１５】
前記ケーシングの少なくとも一部を形成する前記カセットのうちの１個以上の前記外側ハウジングが、前記ケーシングの外面の少なくとも一部を形成する請求項１から請求項１４のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項１６】
前記ケーシングの少なくとも一部を形成する前記カセットのうちの１個以上の前記外側ハウジングが、前記ケーシングの内面に当接する請求項１から請求項１５のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項１７】
前記カセットのうちの１個以上が、全圧増加手段を備える請求項１から請求項１６のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項１８】
前記カセットのうちの１個以上が、１つ以上の化学的単一操作を実行するように適応された１個以上の流体相互作用部材を備える請求項１から請求項１７のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項１９】
前記カセットのうちの１個以上が、前記流体相互作用部材を収容するように適応されたソケット（８）を備える請求項１から請求項１８のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項２０】
前記カセットのうちの１個以上が、前記流通路の少なくとも一部において三次元の流れを維持および／または付与するように適応されている請求項１から請求項１９のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項２１】
前記カセットのうちの１個以上は、流体が前記カセットに流入する入口および流体が前記カセットから流出する出口を備え、該入口および該出口が前記流通路に接続されている請求項１から請求項２０のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項２２】
前記カセットのうちの１個以上が、速度インデューサを受け入れるように適応されているか、または備える請求項１から請求項２１のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項２３】
前記速度インデューサが、前記流通路の少なくとも一部を構成する請求項２２に記載の流体処理装置。
【請求項２４】
前記速度インデューサが、前記流通路の少なくとも一部を構成し、相互作用誘導通路（５）が前記カセットにおいて該速度インデューサの上流または下流に配置されている請求項２２または２３に記載の流体処理装置。
【請求項２５】
前記速度インデューサが、ある一速度で流体を受け入れ、より高速度で該流体を送出するように適応されている請求項２２から請求項２４のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項２６】
前記速度インデューサが、前記カセット中に流体を圧送するように適応されている請求項２２から請求項２５のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項２７】
前記速度インデューサが、一方向で流体を受け入れ、別の方向に前記流体を送出するように適応されている請求項２２から請求項２６のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項２８】
少なくとも３個といったように、少なくとも２個、好ましくは少なくとも４個の相互作用誘導通路を備える請求項１から請求項２７のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項２９】
前記相互作用誘導通路のうちの少なくとも２個が、互いに同一といったように類似である請求項２８に記載の流体処理装置。
【請求項３０】
全ての相互作用誘導通路が同一である請求項２８または２９に記載の流体処理装置。
【請求項３１】
前記カセットのうちの１個以上が、前記流通路に備えられた少なくとも１個の相互作用誘導通路（５）を備え、前記ソケット（８）は流体相互作用部材が該ソケットに存在する時に前記相互作用誘導通路内を流れる前記流体が該流体相互作用部材と相互作用するように、前記相互作用誘導通路（５）に拡張する請求項１９または、請求項１９の従属である時に請求項２０から請求項３０のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項３２】
前記流通路のうちの１個以上は、流体が第１の空洞から前記相互作用誘導通路を通り第２の空洞に流れるように該第１の空洞および該第２の空洞を接続する該相互作用誘導通路によって流体連通している第１の空洞および第２の空洞を備える請求項３１に記載の流体処理装置。
【請求項３３】
インペラといった速度インデューサが、前記第１の空洞の上流に配置されている請求項３２に記載の流体処理装置。
【請求項３４】
前記相互作用誘導通路の形状が、該相互作用誘導通路を通る前記流体の加速をもたらす請求項６から請求項３３のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項３５】
前記第１および前記第２の空洞は、流体が該第１の空洞から前記相互作用誘導通路を通り該第２の空洞に流れるしかないように配置されている請求項３２から請求項３４のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項３６】
前記カセットのうちの１個以上が、流体相互作用部材の下流の位置から流体相互作用部材の上流の位置に流体の少なくとも一部を再循環させるために閉鎖可能な再循環流路を備える請求項１から請求項３５のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項３７】
１個以上の相互作用部材が、前記ソケットに配置される請求項１９または、請求項１９の従属である時に請求項２０から請求項３６のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項３８】
前記カセットのうちの１個以上の前記外側ハウジングが耐圧であるように適応されている請求項１から請求項３７のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項３９】
前記カセットのうちの１個以上が、前記カセット内を流れる前記流体を攪拌するための手段を備える請求項１から請求項３８のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４０】
前記カセットのうちの１個以上が、該カセットの流入から流出まで及ぶ方向として定義される該カセット内の流れの方向に垂直に配置された壁部材（３）を備え、該壁部材は前記流体が前記カセット内部でその中を流れる１個以上の貫通部を備える請求項１から請求項３９のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４１】
前記ケーシングまたはその少なくとも一部が断熱されている請求項１から請求項４０のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４２】
前記ケーシングまたはその少なくとも一部が冷却および／または加熱ジャケットを備える請求項１から請求項４１のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４３】
前記処理装置から漏れる流体を回収するための流体コレクタをさらに備える請求項１から請求項４２のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４４】
前記カセットのうちの少なくとも１個が異なる材料で作られている請求項１から請求項４３のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４５】
前記カセットのうちの少なくとも１個が単一材料で作られている請求項１から請求項４４のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４６】
前記全てのカセットが各々、異なる材料で作られている請求項２または、請求項２の従属である時に請求項３から請求項４５のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４７】
前記カセットの前記異なる材料が、金属、複合材料、被覆材料、プラスチック、セラミックスまたはそれらの組合せから選定される請求項１から請求項４６のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４８】
流入および／または流出する前記流れを制御するために配置された１個以上のバルブを備える請求項１から請求項４７のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４９】
縦方向拡張部を有し、前記縦方向に垂直な方向で前記カセットを固定するための手段を備える請求項１から請求項４８のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５０】
縦方向拡張部を有し、この方向に垂直な方向での圧力が、液気密シーリングを付与するＯリングによって平衡にされている請求項１から請求項４９のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５１】
縦方向拡張部を有し、好ましくは該縦方向拡張部の方向に延びるステーボルトの形状でステーを備え、該ステーは縦方向で前記装置の圧力を平衡させるために配置されている請求項１から請求項５０のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５２】
内部の全圧増加手段および／または速度インデューサといったエネルギー要求手段にエネルギーを供給するためのエネルギー源を備える請求項１から請求項５１のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５３】
前記エネルギー源が電気駆動モータを備える請求項５２に記載の流体処理装置。
【請求項５４】
前記カセットの全てといったように２個以上のカセットを貫いて延びるシャフトを備える請求項１から請求項５３のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５５】
前記シャフトが前記装置の外部に延び、好ましくは該外部に配置された電気駆動モータであるモータに接続されている請求項５４に記載の流体処理装置。
【請求項５６】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが紫外線源といった電磁放射源を備える請求項１から請求項５５のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５７】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが１個以上のノズルを備える請求項１から請求項５６のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５８】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが、流体を濾過するための１つ以上のフィルタ表面、触媒工程を付与するための１つ以上の触媒表面、１つ以上の熱交換表面、１つ以上の吸収表面、１つ以上の凝集表面、１つ以上の剥離表面、１つ以上の乾燥表面、生物学的培養を保持するための１つ以上の表面、結晶化のための１つ以上の表面、イオン交換のための１つ以上の表面、１つ以上の膜表面またはそれらの組合せといった、１つ以上のプロセス活性表面を備える請求項１から請求項５７のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５９】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが、電解工程、電気透析工程、電気消イオン工程またはそれらの組合せを実行するために電磁界を確立するための表面を備える請求項１から請求項５８のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６０】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが、磁気放射、紫外線放射、放射性放射、超音波、マイクロ波、レーザー放射またはそれらの組合せといった放射に流体を曝露するための手段を備える請求項１から請求項５９のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６１】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが、分離機、遠心分離機、ミリングのための手段、均質化のための手段、デカンタ、例えば微粒子、イオン交換物質を輸送するための輸送装置、混合機またはそれらの組合せを備える請求項１から請求項６０のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６２】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが、分注手段、大気、酸素、オゾン、塩素といった気体の脱ガス、蒸留、曝気のための手段、蒸発のための手段、例えば真空蒸留といった圧力を減じるための手段、蒸気処理のための手段またはそれらの組合せを備える請求項１から請求項６１のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６３】
空洞において前記流体に所定の保持時間を付与するように適応された１個以上の部材を備える請求項１から請求項６２のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６４】
生物学的工程、化学工程、燃料電池工程またはそれらの組合せを実行するための反応装置を備える請求項１から請求項６３のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６５】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが、電気ヒータといった熱源を備える請求項１から請求項６４のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６６】
前記装置内部で前記インペラといった部材を回転させるための手段を備える請求項１から請求項６５のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６７】
部材を回転させるための前記手段が１個以上のギヤを備える請求項６６に記載の流体処理装置。
【請求項６８】
部材を回転させるための前記手段が、機械結合手段、電磁結合手段、粘性摩擦結合手段、電磁誘導結合手段またはそれらの組合せといった１個以上の結合手段を備える請求項６６または６７に記載の流体処理装置。
【請求項６９】
前記部材が、電気モータまたは発電機の一部である請求項６６から請求項６８のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項７０】
前記ケーシングによってカプセル化されたタービンを備える請求項１から請求項６９のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項７１】
前記ケーシングによってカプセル化された容積式ポンプを備える請求項１から請求項７０のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項７２】
前記ソケット（８）のうちの１個以上が、前記流体相互作用部材が該ソケットから取り外され、またそれらに挿入されて可逆的であり得るように解放可能な様式で１個以上の流体相互作用部材を収容するように適応されている請求項１９または、請求項１９の従属である時に請求項２０から請求項７１のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項７３】
前記カセットが、積み重ね可能である請求項２または、請求項２の従属である時に請求項３から請求項７２のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項７４】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが、圧力センサ、温度センサ、流体速度センサ、質量流量センサ、体積流量センサ、ｐＨセンサ、伝導率センサ、有機含有量センサ、静電容量センサ、濁度センサ、放射センサ、分光センサまたはそれらの組合せを備える請求項１から請求項７３のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項７５】
個々に異なる流体相互作用部材を備えた複数のカセットを備える請求項１から請求項７４のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項７６】
少なくとも２個のカセットが、前記流体処理装置の少なくとも一部を形成するために結合された時に、前記ケーシングの少なくとも一部を形成するように配置されている外側ハウジングを備えるカセットであって、該カセットはさらに、該カセットを通る流通路を備えており、該カセットはさらに、少なくとも１個の流体相互作用部材を備えるか、または受け入れるように適応されているカセット。
【請求項７７】
流体と相互作用部材との間に相互作用をもたらす方法であって、該方法は請求項１から請求項７５のいずれかに記載の流体処理装置に流体を供給することを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１個のカセットが少なくとも１個の流体相互作用部材を備える１個以上のカセットを含む流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置に、詳細には、装置内を流れる流体による圧力損失を少なくとも部分的に克服するための全圧増加手段を備える流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置に関する。本発明はさらに、流体と流体相互作用部材との間に相互作用をもたらす方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体は多くの方法で処理される。例えば、流体は、紫外線の形で電磁放射に曝露される、および／または１つ以上の添加物が流体に添加される。従来、そのような処理を実行するためのシステムは、ポンプ、混合装置などといった多数の独立型装置から構築され、これらの独立型装置はパイプ、フランジなどによって互いに接続されている。
【０００３】
一般に、そのような各々の接続は、例えば、流れの断面の変化による圧力の損失を示す。接続部はさらに、例えば、配管と独立型装置が互いに接続されている場合に、シーリングの問題にさらされ得る。
【０００４】
さらに、多数の独立型装置から構築された流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置は度々、単一の独立型装置が所定の要求を満たさないという欠点を抱える。例えば、各装置の容量が過度に小さいか、または、過度に大きいかのいずれかのために２個以上の装置が使用され得る。両方の場合とも、結果は度々、装置の容量が要求を外れることになり、低いエネルギー効率をもたらす。
【０００５】
特許文献１は、流体が第２の流体と熱を交換する間に第１の流体を物質と混合するためのシステムを開示している。特許文献１に開示された発明は、第１の流体がプレートに設けられた流路内を流れ、流路が曲がっているか、または湾曲している場所で物質の添加が行われるという点で特徴づけられる。流路はプレートと同じ幾何学平面に配置された入口および出口に接続されている。しかし、特許文献１の装置全体の流れはシステムの外部に配置された圧力手段によってもたらされ、それによって配管およびフランジがシステムとポンプとを接続するために必要とされる。
【０００６】
例えば、特許文献２および特許文献３において開示されているように何らかのモジュラー性を付与するいくつかの試みがなされてきたが、これらの試みは、加圧機能または、例えば、濾過またはＵＶ放射といった加圧とは異なる流体相互作用機能のどちらかを有するモジュールに限定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００７／０５０１３号
【特許文献２】米国特許第４０２５２２５号明細書
【特許文献３】欧州特許第１２３１３８４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、本発明の目的は好ましくは、上述の問題の一部または全てを少なくとも軽減しようと努める流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置を提供することであるとしてよい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は第１の態様において、処理されながら流体がその中を流れることができる流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置に関連しており、流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置は好ましくは、
ケーシングと、
外側ハウジングがケーシングの少なくとも一部を形成するように配置されている外側ハウジングを各々が備え、かつ、カセットを通る流通路を各々が備える、１個以上のカセットを有しており、
カセットのうちの少なくとも１個のカセットは、少なくとも１個の流体相互作用部材を備えるか、または、少なくとも１個の流体相互作用部材を受け入れるように適応されており、
流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置は、装置内を流れる流体による圧力損失を少なくとも部分的に克服するための全圧増加手段を備えており、全圧増加手段および、１個以上の流体相互作用部材の１個、複数または全てはケーシングによってカプセル化されている。
【００１０】
本発明によるカセットは好ましくは、全圧増加手段および少なくとも１個の流体相互作用部材を備える。それによって、カセットは、全圧増加手段が適切に選定された場合にいかなる付加的な手段もカセット中に流体を圧送するために必要とされないので、多くの場合、流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置としてみなすことができる。これは所定の流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置の設計を極めて容易にする。
【００１１】
このように、本発明は、全圧増加手段および流体相互作用部材をカプセル化するケーシングを備える。流体相互作用部材はケーシングの外部に拡張する部分を備え得ることに言及しなければならない。しかし、そのような部分は一般に、流体と実際に相互作用する流体相互作用部材の部分のためのハンドル、キャリヤ、接続部または類似物としてみなされる。例えば、センサがケーシングの外部に拡張しているハンドルに配置されることができ、および、センサはケーシング、ケーシングの内部に配置されている１個以上の出口のあるノズル、または、例えばケーシングの外部に拡張するハンドルの内部に配置される。本発明の説明は１つの流体の処理に注目しているが、本発明は複数の流体の処理に良好に適する。
【００１２】
本発明による処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置を利用することによって、そのような装置内を流れる流体の状態は、流入状態と呼ばれる第１の状態から、出口状態と呼ばれる第２の状態に変化する。状態の変化は流体の処理の結果であり、その処理は１個以上の流体相互作用部材と相互作用する流体によってもたらされる。一部の好ましい実施形態において、流体の唯一の処理は、流体に対し実行される１以上の測定であり、そのような場合に状態の変化は検出できないほど小さいかもしれない。
【００１３】
本発明によれば、流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置は、１個以上の流体相互作用部材および全圧増加手段がその内部に配置された容器状の構造として好ましくはみなされ得るケーシングを有する。それによって、処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置を提供するために独立型装置をパイプによって接続する必要性が回避され、所定の処理要求を満たす十分な可能性を提供するコンパクトな装置が提供され得る。
【００１４】
一般に、装置を通る流体および流れの状態の変化は、例えば、流体相互作用部材のごく近傍で流れ、かつ／または物質との流体の混合をもたらすために流体を導くように特殊に設計された流れの経路（ｆｌｏｗ  ｐａｔｈ）による圧力損失をもたらす。一般に、１個以上のインペラを含む全圧増加手段によって好ましくは加圧され、流体相互作用部材は好ましくは圧力変化とは異なる状態の変化をもたらすが、一般に、そして好ましくは、流体の状態の変化は、例えば流体の組成の変化および／または流体の熱力学的状態の変化を含むように幅広く解釈しなければならない。全圧増加手段は、流体相互作用部材と相互作用しているか、または流体相互作用部材と相互作用するように誘導されている流体に起因する少なくとも圧力損失、および／または例えば混合といった相互作用による圧力損失を克服するために一般に使用される。
【００１５】
このように、既知の流体処理装置の多くが、多数の独立型装置をパイプによって接続されることによって組立てられるのに対し、本発明は、多数のカセットによる耐圧ケーシング（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｃａｒｒｙｉｎｇ  ｃａｓｉｎｇ）を好ましくは備えるように設計されており、それによって装置はよりコンパクトで効率的になり得る。装置の効率はさらに、流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置を多数の独立型装置から構築するよりもよりいっそう正確に所定の要求が適えられるようにカセットの数を選定した時に増大し得る。
【００１６】
本願明細書において、多数の用語が使用されている。これらの用語は当業者には普通の様態で使用されるが、これらの用語の一部に関して以下で簡単な解説を提示する。
【００１７】
「カセット」は、流体相互作用部材を収めているか、あるいは、流体相互作用部材受け入れるように適応されているか、または両方のいずれかである部材を意味するために好ましくは使用される。カセットは一般に、ケーシングの少なくとも一部、１個以上の入口および１個以上の出口を形成するために配置された外側ハウジングを備える。外側ハウジングは好ましくは、カセットの内部と外部との間の圧力差に耐えるために、いかなる付加的なケーシングも必要ではないという意味において耐圧であるとしてよい。さらに、外側ハウジングは一般に、そして好ましくは、カセットを通る流通路の画成に寄与する。カセットは、入口から出口までカセットを通る流通路を備えるように造形される。カセットの入口および出口は、流体がカセットに流入し、かつ、流出し得るカセットの開口部であり、好ましくは２個のカセットが結合された時に一方のカセットの出口が他方のカセットの入口に直接接続され、そしてその逆も同様であるように設けられている。「直接接続される」は好ましくは、出口から流出する流体の速度、および圧力が入口に流入する流体の速度、および圧力と同じである状況を意味するために使用され、例えば、出口および入口の間にいかなる中間配管も備えずに出口および入口を互いに接続することによってもたらされ得る。さらに、２個以上のカセットが結合された時に、カセットの外側ハウジングは好ましくは処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置の耐圧ケーシングの少なくとも一部を形成するように結合される。さらに、カセットが度々カセット内を流れる流体による圧力損失を克服する全圧増加手段を備えるので、組立てられた装置は度々、それが操作する工程に対し圧力中立（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｎｅｕｔｒａｌ）であるとしてよい。その上、全圧増加手段がカセットに存在する場合、カセットは好ましくは、カセットを通る少なくとも１つの流体の流れが圧力中立であるか、またはカセット内を流れる問題の流体の圧力が増大しさえするように設計される。
【００１８】
「結合」は好ましくは、カセットが互いに流体連通している構成を意味するために使用される。一般に、そして好ましくは、カセットは流れに関する方向で連続するカセットの積み重ねで結合される。
【００１９】
「流通路（ｆｌｏｗ  ｐａｓｓａｇｅ）」は好ましくは、流体がカセットの内部でその中を流れる１つ以上の流路（ｃｈａｎｎｅｌ）といった空間を意味するために使用される。流体は入口を介してカセットに入り、出口を介してカセットを出る。
【００２０】
「流体相互作用部材」は好ましくは、流体の処理をもたらすためにカセット内を流れる流体と相互作用するように適応された部材を意味するために使用される。一部の実施形態において、相互作用は主に流体の変化をもたらすのに対し、他の実施形態において、相互作用は主に流体相互作用部材の変化をもたらす。相互作用の第１の形式の例は水のＵＶ処理である。すなわち、その流体相互作用部材は例えばＵＶランプである。第１の形式のさらなる例は、流体への１つ以上の物質の添加である。すなわち、その流体相互作用部材は、例えばノズルといった分注装置である。相互作用の第２の形式の例は、流体のｐＨ値の測定である。すなわち、その流体相互作用部材はｐＨメータである。さらに他の応用において、流体および流体相互作用部材の両方の変化が相互作用の結果として起こり得る。一例は、流体と第２の流体を備える熱交換器との間の熱交換とすることができ、この例では熱交換器が流体相互作用部材であるとみなされる。これらの形式の相互作用は単一の装置において結合されてもよい。流体相互作用部材のさらなる例は、流体と例えば化学物質との間の混合または２つ以上の流体間での混合が行われる混合室である。
【００２１】
「相互作用誘導区域」は好ましくは、流体相互作用部材と流体との間の相互作用が開始される流通路の一部を意味するために使用される。処理は、相互作用が開始された区域の上流および下流の両方で継続し得る。例えば、相互作用がノズルによる１つ以上の物質の流体への添加である場合、ノズルの出口は一般に相互作用誘導区域と呼ばれ、混合、化学反応などの形で継続した相互作用は一般に、ノズル出口の下流で継続する。別の例において、相互作用は流体を電磁放射に曝露することであり、この場合、相互作用誘導区域は一般に電磁放射源と流体との間のインタフェースである。相互作用は一般に、このインタフェースの上流および下流の両方に広がり得る。さらに、相互作用は、例えば２つ以上の電磁放射源間での流体内部での例えば干渉の結果であり得る。そのような場合、誘導線源は上流および下流の両方に向けられ得るが、相互作用誘導区域もまた、線源と流体との間のインタフェースであるとみなされる。
【００２２】
「相互作用誘導通路」は好ましくは、流体相互作用部材が配置された流通路の一部および／または流体を流体相互作用部材に向けて導くように設計された通路を意味するために使用される。一部の好ましい実施形態において、相互作用誘導通路は相互作用誘導区域を備える。通路の寸法および形状は好ましくは、流体相互作用部材と流体との間の相互作用が実際の用途に十分であることが確実であるようなものでなければならない。
【００２３】
「流体」は、少なくとも液体、気体、流動媒体またはそれらの組合せを意味するために使用される。
【００２４】
「ケーシング」は好ましくは、ケーシングに設けられた１個以上の入口および出口を介して流体が処理装置から流出／流入することができるようにその壁が流体を処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置に閉じ込める流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置の壁を意味するために使用される。このように、それによってケーシングは装置の密封カプセル化を形成する。ケーシングは好ましくは多数の壁部材を備える。ケーシングの少なくとも一部は、好ましくは装置の流通路の一部を構成し得る。
【００２５】
「全圧増加手段」は好ましくは、流体の全圧（よどみ点圧力）を増大させる部材を意味するために使用される。全圧増加手段は好ましくはインペラといった速度インデューサであるか、またはそれを備える。
【００２６】
「速度インデューサ」は好ましくは、その方向および／または全圧が変更されるように速度を流体に誘導する部材を意味するために使用される。流体速度インデューサは好ましくはインペラである。
【００２７】
「入口／出口」は好ましくは、流体がカセットまたは装置といった部材に流入または流出する断面または領域を意味するために使用される。入口／出口は好ましくは、パイプ、流路などの端断面または領域であるとしてよい。また、入口および出口は好ましくは、流体がその制御量が問題となっている部材を包囲する部材に流入／部材から流出する制御量の断面としてもみなされ得る。
【００２８】
本発明の好ましい態様によれば、カセットは、流体への１つ以上の物質の添加、電磁放射への流体の曝露、流体との熱の交換および／または流体の１つ以上の特性の測定といった１つ以上の工程を実行するために構成され得る、かつ／または再構成され得るという意味において構成可能であるとしてよい。
【００２９】
多くの好ましい実施形態において、流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置は、好ましくは１個以上のカセットを備え得る。好ましくは、カセットは、流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置または少なくともその一部を形成するために積み重ね可能といったように結合可能であるとしてよい。
【００３０】
好ましくは、カセットのうちの少なくとも１個は、少なくとも１個の流体相互作用部材部材および全圧増加手段を備える。そのようなカセットはとりわけ、カセットがカセットの中を通って流体を圧送するための全圧増加手段および所定の処理（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）を付与するために選定された流体相互作用部材部材を備えるという利点を有する。これによってカセットは、構成されているものとして、例えば「プラグアンドプレイ（ｐｌｕｇ  ａｎｄ  ｐｌａｙ）」カセットとしてみなされ得る。
【００３１】
装置が１個以上のカセットを備える好ましい実施形態において、カセットは好ましくは結合可能であるとしてよく、それによって流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置は多数の結合カセットを備える。さらに、カセットのうちの１個以上は各々、好ましくは、少なくとも１個の流体相互作用部材および全圧増加手段を備え得る。
【００３２】
好ましくは、カセットのうちの１個以上は流通路に相互作用誘導通路を備え得る。
【００３３】
好ましくは、ケーシングは耐圧であるとしてよい。
【００３４】
本発明による装置の好ましい実施形態はさらに、１個以上のカセットの下流に配置された出口部材および／または１個以上のカセットの上流に配置されている入口部材を備えるとしてよく、出口部材および／または入口部材の外面は好ましくは、外側ハウジングが処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置のケーシングの少なくとも一部を形成するように配置されている外側ハウジングを備え得る。全圧増加手段またはそれらのうちの少なくとも一部は好ましくは、入口部材および／または出口部材に配置され得る。
【００３５】
流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置の好ましい実施形態において、１個以上のカセットは好ましくは共通シャフトに沿って配置され得る。
【００３６】
本発明による流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置の好ましい実施形態において、流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置は好ましくは、インペラの形の多数の全圧増加手段を備えるとしてよく、インペラの一部または全ては共通軸によって回転させられ得る。好ましくは、インペラの一部または全てはカセットに配置され得る。
【００３７】
流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置の好ましい実施形態での全てのカセットの外部形状は好ましくは等しいとしてよい。代替として、またはそれと組合せて、１個以上のカセットの外側ハウジングの断面は一方向に沿って一定であるとしてよい。
【００３８】
好ましくは、カセットのうちの１個以上の外側ハウジングは、好ましくはケーシングの外面の少なくとも一部を形成し得る。代替として、またはそれと組合せて、外側ハウジングは好ましくはケーシングの内面に当接し得る。
【００３９】
好ましくは、カセットのうちの１個以上は全圧増加手段を備え得る。
【００４０】
好ましくは、カセットのうちの１個以上は、１つ以上の化学的単一操作を実行するように適応された１個以上の流体相互作用部材を備え得る。
【００４１】
好ましくは、カセットのうちの１個以上は、流体相互作用部材を収容するように適応されたソケットを備え得る。
【００４２】
好ましくは、カセットのうちの１個以上は、流通路の少なくとも一部において三次元の流れを維持および／または付与するように適応され得る。
【００４３】
カセットのうちの１個以上は好ましくは、流体がカセットに流れ込む入口および流体がカセットから流れ出る出口を備えるとしてよく、入口および出口は流通路に接続されている。
【００４４】
カセットのうちの１個以上は好ましくは、速度インデューサを受け入れるように適応されているか、または備えるとしてよく、速度インデューサは好ましくは流通路の少なくとも一部を構成する。速度インデューサが流通路の少なくとも一部を構成する場合、相互作用誘導通路が、好ましくはカセットにおいて速度インデューサの上流または下流に配置され得る。速度インデューサは好ましくは、ある一速度で流体を受け入れ、より高速度で流体を送出するように適応され得る。さらに、速度インデューサは好ましくはカセット内に流体を圧送するように適応され得る。代替として、またはそれと組合せて、速度インデューサは好ましくは、一方向で流体を受け入れ、別の方向に流体を送出するように適応され得る。
【００４５】
好ましい実施形態において、流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置は好ましくは、少なくとも３個といったように、少なくとも２個の、好ましくは少なくとも４個の相互作用誘導通路を備え得る。さらに好ましい実施形態において、相互作用誘導通路のうちの少なくとも２個は好ましくは、互いに同一といったように類似であるとしてよい。代替として、またはそれと組合せて、全ての相互作用誘導通路は同一であるとしてよい。
【００４６】
カセットのうちの１個以上は好ましくは、流通路に備えられた少なくとも１個の相互作用誘導通路を備え得る。ソケットは好ましくは、流体相互作用部材がソケットに存在する時に、相互作用誘導通路を流れる流体が流体相互作用部材と相互作用するように、相互作用誘導通路に拡張し得る。好ましくは、流通路の１個以上は、流体が第１の空洞から相互作用誘導通路を通り第２の空洞に流れるように第１および第２の空洞を接続する相互作用誘導通路によって流体連通している第１および第２の空洞を好ましくは備え得る。好ましくは、インペラといった速度インデューサが第１の空洞の上流に配置され得る。
【００４７】
好ましくは、相互作用誘導通路の形状は相互作用誘導通路を通る流体の加速をもたらし得る。
【００４８】
好ましくは、第１および第２の空洞は、流体が第１の空洞から相互作用誘導通路を通り第２の空洞に流れるしかないように配置され得る。
【００４９】
好ましい実施形態において、カセットのうちの１個以上は、流体相互作用部材の下流の位置から流体相互作用部材の上流の位置に、流体の少なくとも一部を再循環させるために閉鎖可能な再循環流路を備え得る。
【００５０】
好ましくは、１個以上の流体相互作用部材がソケットに配置され得る。
【００５１】
カセットのうちの１個以上の外側ハウジングは耐圧であるように適応され得る。
【００５２】
カセットのうちの１個以上は好ましくは、カセット内を流れる流体を攪拌するための手段を備え得る。
【００５３】
好ましい実施形態において、カセットのうちの１個以上は好ましくは、カセットの流入から流出まで及ぶ方向として定義されるカセット内の流れの方向に垂直に配置された壁部材を備え得る。壁部材は好ましくは、流体がカセット内部でカセットの中を流れる１個以上の貫通部（ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ）を備える。これらの方向は好ましくは、流入および流出が流体処理（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）装置の縦軸のまわりで生じる実施形態を参照させる。代替実施形態において、流入および／または流出は流体処理（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）装置の縦軸に関してずらされているが、壁部材の向きは好ましくはやはり流体処理（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）装置の縦軸に垂直である。
【００５４】
ケーシングまたはその少なくとも一部は好ましくは断熱され得る。代替として、またはそれと組合せて、ケーシングまたはその少なくとも一部は好ましくは冷却および／または加熱ジャケットを備え得る。
【００５５】
本発明による流体処理装置は好ましくは、処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置から漏れる流体を回収するための流体コレクタを備え得る。
【００５６】
カセットのうちの少なくとも１個は、好ましくは異なる材料で作られ得る。代替として、またはそれと組合せて、カセットのうちの少なくとも１個は単一の材料で作られ得る。一部の好ましい実施形態において、全てのカセットは各々、異なる材料で作られ得る。カセットの材料は好ましくは、金属、複合材料、被覆材料、プラスチック、セラミックスまたはそれらの組合せから選定され得る。
【００５７】
本発明による処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置は好ましくは、処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置に入る、および／またはそこから出る流れを制御するために配置された１個以上のバルブを備え得る。
【００５８】
好ましい実施形態において、装置は縦方向拡張部を有するとしてよく、流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置は好ましくは縦方向に垂直な方向でカセットを固定するための手段を備え得る。縦方向に垂直な方向での圧力は好ましくは、液体気密シーリング（ｆｌｕｉｄ  ｔｉｇｈｔ  ｓｅａｌｉｎｇ）を付与するＯリングによって平衡にされ得る。
【００５９】
装置が縦方向拡張部を有する場合、装置は好ましくは縦方向拡張部の方向に延びるステーボルトの形でステーを好ましくは備えるとしてよく、ステーは縦方向で装置の圧力を平衡させるために配置されている。
【００６０】
本発明による装置は好ましくは、流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置の内部の全圧増加手段および／または速度インデューサといったエネルギー要求手段にエネルギーを供給するためのエネルギー源を備え得る。好ましくは、エネルギー源は電気駆動モータを含むとしてよい。
【００６１】
本発明の好ましい実施形態による装置は、装置のカセットの全てといったように２個以上を貫いて延びるシャフトを備え得る。そのようなシャフトは好ましくは装置の外部に延びているとしてよく、好ましくは装置の外部に配置された電気駆動モータであるモータに好ましくは接続され得る。
【００６２】
流体相互作用部材のうちの１個、一部または全ては好ましくは、紫外線源といった電磁放射源を備え得る。代替として、またはそれと組合せて、流体相互作用部材のうちの１個、一部または全ては１個以上のノズルを備え得る。さらに、流体相互作用部材のうちの１個、一部または全ては、代替として、またはそれと組合せて、流体を濾過するための１つ以上のフィルタ表面、触媒工程を付与するための１つ以上の触媒表面、１つ以上の熱交換表面、１つ以上の吸収表面、１つ以上の凝集表面、１つ以上の剥離表面、１つ以上の乾燥表面、生物学的培養（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  ｇｒｏｗｔｈ）を保持するための１つ以上の表面、結晶化のための１つ以上の表面、イオン交換のための１つ以上の表面、１つ以上の膜表面またはそれらの組合せといった、１つ以上のプロセス活性表面を備え得る。なおさらなる好ましい実施形態において、流体相互作用部材のうちの１個、一部または全ては、代替として、またはそれと組合せて、電気分解工程、電気透析工程、電気脱イオン工程またはそれらの組合せを実行するために、電磁界を確立するための表面を備え得る。さらに、または代替として、流体相互作用部材のうちの１個、一部または全ては好ましくは、電磁放射、紫外線放射、放射性放射（ｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ）、超音波、マイクロ波、レーザー放射またはそれらの組合せといった放射に流体を曝露するための手段を備え得る。
【００６３】
上記と組合せて、または代替として、流体相互作用部材のうちの１個、一部または全ては好ましくは、分離機、遠心分離機、ミリングのための手段、均質化のための手段、デカンタ、例えば微粒子、イオン交換物質を輸送するための輸送装置、混合機またはそれらの組合せを備え得る。
【００６４】
なお、さらなる実施形態において、流体相互作用部材うちの１個、一部または全ては好ましくは、代替として、または上記と組み合わせて、分注手段、大気、酸素、オゾン、塩素といった気体の脱ガス、蒸留、曝気のための手段、蒸発のための手段、例えば真空蒸留といった圧力を減じるための手段、蒸気処理のための手段またはそれらの組合せを備え得る。
【００６５】
本発明による流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置は好ましくは、空洞において、流体に所定の保持時間を付与するように適応された１個以上の部材を備え得る。
【００６６】
本発明による流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置は好ましくは、生物学的工程、化学工程、燃料電池工程またはそれらの組合せを実行するための反応装置を備え得る。
【００６７】
流体相互作用部材のうちの１個、一部または全ては好ましくは、電気ヒータといった熱源を備え得る。
【００６８】
本発明による装置は好ましくは装置内部でインペラといった部材を回転させるための手段を備え得る。好ましくは、部材を回転させるための手段は、１個以上のギヤを備え得る。代替として、またはそれと組合せて、部材を回転させるための手段は好ましくは、機械結合手段、電磁結合手段、粘性摩擦結合手段、電磁誘導結合（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ）手段またはそれらの組合せといった１個以上の結合手段を備え得る。好ましくは、部材は電気モータまたは発電機の一部である。
【００６９】
本発明による処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置の好ましい実施形態は好ましくは、ケーシングによってカプセル化されたタービンを備え得る。代替として、またはそれと組合せて、処理装置は好ましくは、ケーシングによってカプセル化された容積式（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）ポンプを備え得る。
【００７０】
ソケットを備える実施形態において、ソケットのうちの１個以上は好ましくは、流体相互作用部材が可逆的にソケットから取り外され、またそれらに挿入され得るように解放可能な様式で１個以上の流体相互作用部材を収容するように適応され得る。
【００７１】
好ましい実施形態によるカセットは好ましくは積み重ね可能であるとしてよい。
【００７２】
流体相互作用部材のうちの１個、一部または全ては、代替として、または上記の流体相互作用部材と組合せて、圧力センサ、温度センサ、流体速度センサ、質量流量センサ、体積流量センサ、ｐＨセンサ、伝導率センサ、有機含有量センサ、静電容量センサ、濁度センサ、放射センサ、分光センサまたはそれらの組合せを好ましくは備え得る。
【００７３】
流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置の好ましい実施形態において、装置は好ましくは個々に異なる流体相互作用部材を備えた複数のカセットを備え得る。
【００７４】
第２の態様において、本発明は、少なくとも２個のカセットが流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置の少なくとも一部を形成するために結合された時に、外側ハウジングが流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置のケーシングの少なくとも一部を形成するように配置されている外側ハウジングを好ましくは備えるカセットに関連しており、カセットはさらにカセットを通る流通路を備えており、カセットはさらに少なくとも１個の流体相互作用部材を備えるか、または受け入れるように適応されている。
【００７５】
本発明の第２の態様によるカセットは、本発明の第１の態様に関して開示された特徴の１つ以上を備え得る。
【００７６】
全圧増加手段は、好ましい実施形態において、装置内を流れる流体の全圧を増大させるように適応されるとしてよく、それにより装置を出る流体は流体が装置に流れ込む時よりも高い全圧を有する。
【００７７】
第３の態様において、本発明は流体と相互作用部材との間に相互作用をもたらすための方法に関連し、方法は本発明の第１の態様による流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置に流体を供給することを含む。
【００７８】
本発明およびその特に好ましい実施形態をここで添付図面と関連づけてより詳細に開示する。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】流入側から見たカセットの第１の実施形態の立体図である。
【図２】図１に示された実施形態の線Ａ−Ａに沿った断面図を概略的に示す。
【図３】流体を電磁放射に曝露するための３個のカセットの積み重ねの好ましい実施形態を示す。装置は図１に示された３個のカセットの積み重ねを含み、図３ａは流入側からカセットの積み重ねを示し、図３ｂは流出側からカセットの積み重ねを示す。
【図４】図３に開示された流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置の線Ａ−Ａに沿った縦断面図を概略的に示す。
【図５】図４に示された実施形態の線Ｂ−Ｂに沿って得られる横断面図である。
【図６】流体相互作用部材が半径方向に配置されている本発明によるカセットのさらなる好ましい実施形態を概略的に示す。
【図７】相互作用誘導通路が壁部材に設けられた貫通部である本発明によるカセットの２つのさらなる好ましい実施形態を概略的に示す。
【図８】本発明によるカセットの実施形態における流通路を概略的に示す。
【図９】本発明によるカセットの別の実施形態における流通路を概略的に示す。
【図１０】本発明による処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置のカセットの立体図である。カセットはカセット内を流れる流体に１つ以上の物質を分注するように適応されている。
【図１１】図１０の線Ａ−Ａに沿った図１０に示されたカセットの断面である。
【図１２】図１０に示されたカセットの分注装置の形状の流体相互作用部材である。
【図１３】本発明による処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置を概略的に示す。装置は、５個のカセット、入口部材、出口部材および、処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置に配置されたインペラを回転させるためのモータを備える。
【図１４】本発明による処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置の縦断面を概略的に示す。装置は、６個のカセット、入口部材、出口部材および、処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置に配置されたインペラを回転させるためのモータを備える。図１４は特に、図１３に示される装置を組立てる実施形態を示す。流通路と同様に流体相互作用部材は図示されていない。
【図１５】カセットの外側ハウジングの一部にねじが設けられることによって組立てられた本発明による３個のカセットの縦断面を概略的に示す。
【図１６】本発明による処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置を概略的に示す。装置は、各種の外部形状を備えた５個のカセット、入口部材、出口部材および、処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置に配置されたインペラを回転させるためのモータを備える。
【図１７】５個のカセット、入口部材、出口部材、処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置に配置されたインペラ（図示せず）を回転させるためのモータを備える本発明による処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置の縦断面を概略的に示す。流通路と同様に流体相互作用部材は図示されていない。
【図１８】圧力増加ステップをさらに備える図１３の実施形態の一部である。
【図１９ａ】例えばスラッジから水を分離するためのデカンタを備えるカセットの好ましい実施形態を示す。図１９ａはカセットの立体図である。
【図１９ｂ】図１９ａの線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図２０】カセットの好ましい実施形態を概略的に示す。図２０ａはカセットを部分分解図であり、図２０ｂはカセットの半径に沿って得られる断面図の一部分である。
【図２１】カセット内を流れる流体に対し測定を実行するように適応されたカセットの好ましい実施形態を概略的に示す。図２１はカセットの立体図である。
【発明を実施するための形態】
【００８０】
図１は、流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置のカセット１の第１の実施形態を示す。図１において、カセット１は流入側から示されている。本願明細書において、「流入側」は主に流入方向の上流に面する側を言い、「流出側」は主に流出方向の下流に面する側を言う。図２は図１の線Ａ−Ａに沿った断面図を示す。カセット１は半径方向の広がりが部材１の高さよりも著しく大きい円形形状の部材として示されているが、多くの他の形状が本発明の範囲内で可能であることに言及しなければならない。
【００８１】
カセット１は、円筒形形状の壁の形態の円筒形外側ハウジング２および、カセット１の内部で２つの空洞４ａおよび４ｂを共通に画成する壁部材３を備える。図２に示された実施形態において、１つの空洞４ａは壁部材３の上方に位置し、１つの空洞４ｂは壁部材３の下方に位置する。
【００８２】
カセット１はさらに、流体が空洞４ａから相互作用誘導通路５を通り空洞４ｂに流れることができるように２つの空洞４ａおよび４ｂを互いに接続する相互作用誘導通路５を備える。図示された実施形態において、外側ハウジング２、壁部材３および相互作用誘導通路５は流体のための流通路を画成し、それにより流体は相互作用誘導通路５を介して空洞４ａから空洞４ｂへただ流れるしかない。
【００８３】
図２に示された相互作用誘導通路は、矩形形状の入口５ａおよび出口５ｂを有する。入口５ａおよび出口５ｂは図２に点線で示されている。
【００８４】
図２の流れの方向で相互作用誘導通路５は入口５ａから出口５ｂに及ぶものとして示されているが、これは必ずしもそうであるとは限らない。一般に、相互作用誘導通路５は、流体相互作用部材が配置された流通路、それによって流体相互作用が誘導される通路として定義され得る。実際の相互作用は通路の上流および下流の両方で継続し得る。
【００８５】
流体は、図１の実施形態においてモータに接続されたシャフト７によって回転するインペラ６である（インペラは図１ではなく図２に示されている）流体速度インデューサの影響を受けてカセット１内を流れる。インペラ６の羽根を覆うとともに入口からインペラに向けて流体を誘導する各種シールドばかりでなく、空洞４ａ、４ｂを覆うカバーも、カセット１、特に相互作用誘導通路５の内部を見えるようにするために図１および２には図示されていないが、代わりにさらなる詳細が例えば図４に提示されている。このように、図１および２に示されたカセット１内を流れる流体は、インペラ６を通り、空洞４ａを通り、相互作用誘導通路５を通り、空洞４ｂを通り、カセット１から流れ出る。
【００８６】
中心配置ボア５３が壁部材に配置され、カセットを貫き多数の連続して配置されたカセットに延びるシャフト７にスペースを与えるとしてよい。中心配置ボア５３は、インペラ６を支持するとともに流体がボアを流れるのを回避するためにボアをシールするために、図４において５３ａと表示された部材によって覆ってもよい。
【００８７】
インペラ６はカセット１中に流体を圧送するために使用される。さらに、インペラ６は、インペラ６を持たない１個以上の付加的なカセット中に流体を圧送するために使用され得る。流体は、シャフト７に平行な方向でインペラ６に流入し、主にこの方向に垂直な方向でインペラ６から出る。流体は、流体が半径方向速度だけでなく接線速度成分を有することを意味する回転の様式でインペラ６から出る。
【００８８】
このように、カセット１は流体がカセット１内を流れる流通路を備える。図１に示された実施形態において、流通路は、インペラ６を通る流れの経路、空洞４ａを通る流れの経路、相互作用誘導通路５を通る流れの経路、および空洞４ｂを通る流れの経路を備える。
【００８９】
カセットの代替実施形態（図示せず）では、インペラの代わりに流体ガイドが存在する。そのような流体ガイドは一般に、流体の流れを外側ハウジングに平行な方向からこの方向に垂直な方向に、そして相互作用誘導通路に向けて転じる１個以上のガイドブレードよりなる。流体ガイドは流体に接線成分を誘導し得る。
【００９０】
カセット１はさらに、図１に示された実施形態において相互作用誘導通路５からカセット１の外部に拡張している流路を備えるソケット８を含む。前記外部は図１に示された実施形態においてハウジング２の外側である。ソケット８は、例えば流体を紫外線に曝露するためのＵＶランプ、相互作用誘導通路５内を流れる流体に１つ以上の物質を分注する（dose）ためのノズルおよび／または他の形式の処理ソースであるとしてよい流体相互作用部材を受け入れるように適応されているか、またはそれを備える。ソケット８は処理ソースを固定するための固定具（図示せず）を備えてもよいが、そのような固定は他の手段によって提供することができ、必ずしもソケット８の一部ではない。
【００９１】
ソケット８は、生じる相互作用の形式に応じて相互作用誘導通路５から液気密に（fluid-tightly）シールしてもよいし、しなくてもよい。例えば、生じる相互作用が流体を紫外線に曝露することである場合、ソケット８は好ましくは紫外線透過性チューブとして形成され、その内部は、相互作用誘導通路５および、チューブの内部に配置された紫外線源から液気密にシールされる。そのような実施形態は以下でより詳細に開示される。生じる相互作用がノズルによって流体に１つ以上の物質を分注することである場合、ソケット８は相互作用誘導通路５に通じる流路であるとしてよく、ノズルは相互作用誘導通路５内を流れる流体に物質を分注するためにソケット８に配置され得る。ソケット８および対応する流体相互作用部材は好ましくは、流体が相互作用誘導通路５からソケット８を通り外部に流れることができないように造形される。これは例えば、ソケット８の外部端に配置されるエンドキャップ（ｅｎｄ  ｃａｐ）（図示せず）によってもたらされ得る。
【００９２】
カセット１は複数のソケット８を備えてもよい。例えば、一方のソケットは相互作用誘導通路からシールされたチューブとすることができ、他方のソケットは相互作用誘導通路に通じる流路とすることができる。
【００９３】
さらなる実施形態において、カセット１は、流体が相互作用誘導通路５を通過することなく第１の空洞から第２の空洞に流れるのを可能にするために第１および第２の空洞４ａ、４ｂを接続する閉鎖可能な再循環流路（図示せず）を備える。そのような再循環流路は例えば、２つの空洞４ａと４ｂとの間の外壁２の貫通を介して流体を誘導するシャットオフバルブを含むパイプ接続部によって互いに接続された外側ハウジング２の貫通によってもたらされ得る。そのような再循環流路は、例えば相互作用誘導通路５が詰まった場合、または流体の一部分だけが相互作用誘導通路５内を流れなければならない場合に使用することができる。
【００９４】
代替として、再循環流路は壁部材３に配置されたバルブによってもたらされ得る。
【００９５】
カセット１は好ましくは、処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置の少なくとも一部を形成するために結合されるように設計されている。特に好ましい実施形態において、カセット１は積み重ねることによって結合され、各カセット１は処理段として機能し、それにより各々が同じ処理または異なる処理のどちらかを実行する多数の処理段を装置は含み得る。３つのＵＶ処理段による実施形態が図３に示されている。
【００９６】
図３は、３つの処理段として機能する３個のカセット１ａ、１ｂ、１ｃによる処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置の一部を示しており。図３ａは流入側からカセットの積み重ねを示し、図３ｂは流出側からカセットの積み重ねを示す。図３のカセット１は同一であるように示されているが、これは必ずしも本発明による要件であるわけではない。それどころか、カセット１の実際の数は異なってもよく、カセットは必ずしも互いに類似でなくてもよい。
【００９７】
図３に示されたカセットの断面図を示す図４に関して、各カセット１ａ、１ｂ、１ｃは、インペラ６、カセット接続通路９および相互作用誘導通路５を備える。図３に示された実施形態において、インペラ６は回転し、インペラ６は流体をカセット接続通路９によって軸方向で受け入れ、図４において１０と表示された矢印によって指示されたように半径方向でより高速に流体を送出する。
【００９８】
各処理段はさらに、壁部材３によって互いに分かれるとともに相互作用誘導通路５を介して互いに流体連通している２つの空洞１２、１３（図１の空洞４ａおよび４ｂに類似）を含む。相互作用誘導通路５は、例えば空洞１２ｂから１３ｂへ流体を誘導する通路として形成されている。通路９ａはカセット１ａの出口を形成する。
【００９９】
相互作用誘導通路５の壁の一部は、放射源１５が背後に配置されたシールド１４によって形成される。図１に示された好ましい実施形態において、放射源はＵＶランプといったＵＶ放射源である。シールド１４は、線源から放出された放射に流体が曝露され得るようにするために放射に対し透明である。
【０１００】
インペラシャフト７が全てのインペラを共通に回転させるために設けられており、インペラシャフト７は一般に出口３６の上方に配置されたモータ（図示せず）に接続されている。このように、モータを作動させた時にインペラ６は回転し、それによって流体が入口１１を介して結合カセット１に引き込まれる。流体はインペラ６を通り空洞１２に、そして相互作用誘導通路５内を流れ、そこで流体は放射源１５からの放射に曝露され、その後、流体は次のインペラ６に向けて空洞１３に流れる。
【０１０１】
図３および４に示された通り、結合カセット１の積み重ねはモジュール式であるとしてよく、それにより多数の処理段が適用され得る。カセット１が積み重ね可能であるので、ある特定の処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置を異なる要求に応じるために容易に構成することができる。
【０１０２】
カセットの結合は、カセット１の外側ハウジング２を互いに積み重ねるとともに、図４に示すようにカセット１の外側ハウジング２に設けられた溝１７に配置されたリング１６を組立てることによってカセット１を互いに組立てることによって実現され得る。カセット１の内部に圧力が印加された時にカセット１を組立てられたまま保つために、カセット１は、例えばカセット１の積み重ね方向（図４に関して垂直）に延びて全てのカセット１を一緒に固定するステー（図示せず）によって、それぞれの相互関係に維持される。カセット１の内部と外部との間の圧力の差に耐えるために外側ハウジング２のシーリングが、図４に示されたＯリング１８によって行われる。
【０１０３】
図５は、図４の線Ｂ−Ｂに沿って得られる横断面図を示す。図５は特に、放射源１５、シールド１４および相互作用誘導通路５の横断面を示している。カセット１を通過する全ての流体は相互作用誘導通路５を通過するので、図４に示された通り、相互作用誘導通路５の寸法決定は流体が放射源と密に接触するようなものである。
【０１０４】
図５はまた、シールド１４がシール１９によってカセット１にシールされるとともにねじキャップ１９ｂによって装置１に確保され、それにより流体がシールド１４の内部に流れることができないことも示している。それによって、放射源１５はシールド１４内に交換可能に配置され、それにより放射源１５の交換がカセット１全体を分解することなくもたらされ得る。
【０１０５】
図６は、本発明によるカセット１のさらなる実施形態を概略的に示す。この実施形態において、入口５ａおよび出口５ｂ（５ｂは図に示されていない）はカセット１の半径に平行に配置されている。図１に示された実施形態と同様、カセット１は処理ソースを受け入れるためのソケット８（見えない）を備える。処理ソースは図に示されていない。
【０１０６】
図７ａおよび７ｂは、本発明によるカセットのさらなる実施形態を示す。これらの図に示されたカセットもまた外側ハウジング２および壁部材３を備える。しかし、これらの実施形態において相互作用誘導通路５は、壁部材３に設けられた貫通部２０によって画成される。図は、例えば図５に示されたシールドに類似の紫外線源を収容するためにチューブ１４の形態のシールドが設けられている構成を示す。
【０１０７】
図７ａは流入側からのカセットを示し（流体は図の向きに関して下方に貫通部２０を流れる）、図７ａは流出側からのカセットを示す（流体は図の向きに関して上方に貫通部を流れる）。図７ｂはまた、インペラを通る流体を導くために配置されたガイド部材２６も示している（図１１も参照）。
【０１０８】
図１〜７に示された実施形態は１個の相互作用誘導通路５を備えるように示されているが、複数の相互作用誘導通路５をカセット１に設けてもよいことについて言及しなければならない。さらに、相互作用誘導通路５の相互の向きは異なってもよく、例えば２つ以上の相互作用誘導通路は互いに類似の、または互いに異なる向きにされてもよい。
【０１０９】
一部の実施形態において、カセットの流体相互作用部材は、それが取り外し不可能であるという意味でカセットの一体部分であり、また他の実施形態において、カセットは流体相互作用部材の取り外しを可能にするソケットを備えている。後者の実施形態は、例えば流体相互作用部材が使用中に劣化する状況において、および／または流体の処理の種類が変更されることになっている場合において、特に有用である。その場合これは、単に流体相互作用部材を変えることによってのみ果たされ得る。
【０１１０】
図８は、例えば図１のカセット１における流通路を概略的に示す。図に示された通り、カセット１は、第２の空洞１３に接続されている相互作用誘導通路５に接続された第１の空洞１２に向けて流体を圧送するポンプ２１を備える。図１に示された通り、相互作用誘導通路５の断面は、第１の空洞１２から相互作用誘導通路５へ流れるとともに相互作用誘導通路５から第２の空洞１３に流れる流体から見て、空洞１２、１３の断面よりも小さい。さらに、相互作用誘導通路５は、空洞１２、１３における流れの経路の長さよりもかなり大きい縦方向拡張部を下流方向に有するように示されている。
【０１１１】
しかし、相互作用誘導通路５およびその拡張部の断面の面積は所定の要件を満たすために変更してもよく、それらの大きさは相互作用誘導通路５の長さが図８に示されたものよりも短いように選択してもよい。
【０１１２】
さらに、空洞１２、１３の一方または両方は一部の実施形態において存在しなくてもよく、それは図９に示されている。処理が流通路全体にわたって行われない場合、処理が行われる領域の上流の領域および下流の領域を空洞とみなすことができる点に留意しなければならない。
【０１１３】
図１〜８に関して述べた開示に続き、本発明によるカセット１は、好ましい実施形態によれば、少なくとも１個の相互作用誘導通路５が存在する流通路を備えるものとしてみなすことができる。カセット１はさらに、流体相互作用部材を受け入れるように適応されたソケット８を備えることができ、ソケット８を相互作用誘導通路５まで拡張し、それにより流体相互作用部材がソケット８に存在する時に、相互作用誘導通路５内を流れる流体は流体相互作用部材と相互作用する。そのようなカセット１は好ましくは、受動形または能動形とし得る流体速度インデューサを備えることができる。「受動形」によって好ましくは流体にモーメントを付加しないインデューサを意味し、「能動形」によって好ましくはインデューサを流れる時に流体にモーメントを付加するインデューサを意味する。能動形インデューサは例えばインペラである。
【０１１４】
一般に、そして好ましくは、図８に開示されたような多数のカセットが流体処理装置に結合され、その場合カセットは、その流通路に相互作用誘導通路が好ましくは存在する各カセットの入口から出口へ流体を誘導する流通路を各々が備えるモジュールとして作られている。流体は好ましくは、あるものは流体処理装置内での圧力損失を克服するように割り当てられているとしてよく（一部の状況では全てのインデューサがこの目的に割り当てられる）、あるものは流体と流体相互作用部材との間の相互作用が選定した方向で生じるようにある様式で相互作用誘導通路内を流体を導くように割り当てられているとしてよい、一般に速度インデューサおよび／または流体ガイドによってカセット内を案内される。流通路全体が相互作用誘導通路とみなされ得ることに言及しなければならない。
【０１１５】
さらなる実施形態において、流体の処理はインペラまたは速度インデューサといった流体ガイド内部で実施され得る。
【０１１６】
図１０〜１２は、カセット１が１つ以上の物質を流体に添加するために使用される本発明の実施形態を示す。そのような物質は固体、液体または気体であるとしてよい。物質は一般に、外部測定装置（図示せず）によって測定され得る正確な分量で添加される。例示実施形態において、流体相互作用部材は、それによって物質が流体に添加され得る２つの物質流路２２を有する分注装置（dosing unit）２１であり、分注装置２２の物質流路２２はカットアウト２２ａに通じている（図１２参照）。分注装置２１はカセット１の一体部分であってもよいし、または分注装置２１はソケット８に配置されてもどちらでもよく、図１０〜１２に示された実施形態において、分注装置２１はソケット８に配置されている。分注装置２１は２つの物質流路２２を有するように示されているが、あらゆる数の物質流路２２が本発明の範囲内で可能である。添加される物質は事前に混合および／または事前に加熱／冷却してもよいし、また、加熱／冷却および／または混合は処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置において行ってもよい。
【０１１７】
図１０は、シャフト７を介してモータ２２（図示せず）によって駆動される中心配置インペラ６を備えた図４のカセットに類似のカセットの立体図を示す。カセット１はさらなるカセットを備える処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置の一部である。ガイド部材２６（図１１参照）は取り外されている。
【０１１８】
分注装置２１は、ナット２３の使用によってソケット８に締結されるように示されているが、それは当業者に周知のあらゆる適切な手段によって締結することができる。物質は例えばチューブによって物質流路２２の入口に誘導される。これらのチューブだけでなく、使用前の物質が貯蔵される容器も示されていない。
【０１１９】
図１１は、図１０の線Ａ−Ａに沿った断面図である。矢印２４はカセット１内を流れる流体の全体の流れの経路を概略的に図示している。円筒形形状のガイド部材２６は、流体がカセット１の入口１１からインペラ６に向けて、その後第１の空洞１２へ、同様に第２の空洞１３からカセット１の出口２７に向けて案内されることを確実にする。流体は、所望の流れの経路を得るために配置されたガイド穴２８を介してガイド部材２６の壁を通過する。
【０１２０】
物質および流体が特定の目的で十分に混合されることを確実にするために、分注装置２１は、物質が流体の渦流（ｗｈｉｒｌ）に添加されることを確実にするように設計されている。図１１は第１の物質流路２２からの物質の流れを示している。第２の物質流路２２からの物質出口はこの図では見えないが、図１２において見ることができる。物質が渦流に添加されるので、物質含有流体が相互作用誘導通路５を介して第２の空洞１３に向けて流れる前にあるある程度の混合が生じる。
【０１２１】
図１２は、２つの物質流路２２を備えた分注装置２１の可能な設計を示す。物質流路２２の物質出口の周囲の区域は、流体が第１の空洞１２にある時に物質が両方とも流体の渦流に添加されることを確実にするように設計されている。
【０１２２】
物質を流体に添加するために使用される形式の２個以上のカセット１を互いの上に積み重ねることが本発明の範囲内で可能である。これは、各カセット１における２つ以上の物質流路２２の代わりに、またはそれらと組合せて行うことができる。同形式の積み重ねられたカセット１の使用は例えば、互いに混合されるか、または反応できる前に物質が流体と十分に混合されていなければならない場合に、有利にまたは必要になり得る。別の理由は、それらが流体と混合される時に物質が著しく異なる温度を有していなければならないということがあり得る。
【０１２３】
図１３は、本発明による処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置２９を概略的に示す。図１３に示された装置は、円筒形外側ケーシング３０を有するとともに５個のカセット１、入口部材３１、出口部材３２およびモータ２２を備える細長い装置として形成されている。モータ２２は固定具３３に配置されている。図１３に示された実施形態において、ケーシングはカセット、入口部材および出口部材の外側ハウジングを備える。全体の流れの経路が図の向きに関して上向きであり、例えば図に示されたカセット構成が図４に関して上下反対になっていることに留意されたい。
【０１２４】
カセットの内部には多数のインペラ６（例えば図４、１０および１１参照）が配置されており、それらのインペラ６はモータ２２から入口部材３１に配置されたベアリング３４（図１４参照）まで延びる共通シャフト７に配置され、それによりモータ２２が回転した時にそれは全てのインペラ６を回転させる。
【０１２５】
流体は、入口部材３１に設けられた入口３５（図１３参照）を介して処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置２９に進入し、処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置２９内を流れ、出口部材３２に設けられた出口３６（図１３参照）を介して処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置２９を出る。
【０１２６】
カセット１のうちの２個は、図１〜１２に関して開示されたソケットといった接続部３７に類似の、流体相互作用部材を収容するソケットといった接続部３７を備える。
【０１２７】
図１４は、本発明による処理装置２９の縦断面を概略的に示すとともに、特に図１３に示された装置を組立てる１方式を示す。装置は、円筒形ケーシングを有する細長い装置として形成されており、６個のカセット１、入口部材３１、出口部材３２および、処理装置２９に配置されたインペラ（図示せず）を回転させるシャフト７とともに固定具３３に配置されたモータ２２を備える。流体相互作用部材ばかりでなく流通路も図示されていない。カセット１は対応する説明とともに前出の図に示された形式のものであるとしてよい。流入部材および流出部材の外壁はケーシングの一部としてみなされる。
【０１２８】
図１４に図示された実施形態において、カセット１および部材３１、３２は、処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置２９の縦方向に沿って延びクランプ３９を貫通する多数のステーボルト３８を含む処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置組立固定具３７によって組立てられている。ナット４０がステーボルト３８の端に設けられ、それによりナット４０が締められた時にクランプ３９は処理装置２９に縦方向の力を付与し、それにより部材３１、３２およびカセット１は縦方向で一体に保持される。
【０１２９】
部材３１、３２およびカセット１を処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置２９の縦方向に垂直な方向で確保することは、部材３１、３２およびカセット１が隙間なく嵌まるリング形状のガイド４１によってもたらされるように示されている。処理装置のシーリングは、例えばリング形状のガイド４１に設けられた溝にＯリングを適用することによってもたらされる。代替として、またはそれと組合せて、リング形状のガイド４１は、図４の１６に示されたように処理装置の内部に配置してもよい。
【０１３０】
図１５は、代替方式で組立てられた本発明による３個のカセット１の縦断面を示す。カセット１は例えば図１３に示されたカセットのうちの３個であるとしてよいが、カセットを組立てる方法は他の実施形態において使用され得る。また、流通路および流体相互作用部材は図に示されていない。カセット１の外側ハウジング２は、一端に凹部４２および反対端に突起４３を備えている。凹部４２および突起４３にはスレッドが設けられており、スレッドを備えた突起および凹部は対応しており、それによりカセットはカセットを互いに相対的に回転させることによって組立てることができる。この組立て方式はまた、図１３および１４に示されたカセット１による入口部材および出口部材３１、３２の組立てにも適用され得ることに言及しなければならない。
【０１３１】
図１６は、本発明による処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置２９を概略的に示す（全体の流れの方向は図１３と同様である）。処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置２９は、円筒形ケーシングを有する細長い装置として形成され、かつ、５個のカセット１、入口部材３１、出口部材３２および、処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置２９に配置されたインペラ６を回転させるためのモータ２２を備える。その断面はカセット１の間で異なるが、カセット１の各々は処理装置の縦方向で一定の断面を有する。またこの実施形態において、カセット１のうちの２個は、図１〜１２に関して開示されたソケット８といった流体相互作用部材を収容するソケットといった接続部３７を備える。
【０１３２】
図１７は、本発明による処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置２９の縦断面を概略的に示す。処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置は、円筒形ケーシングを有する細長い装置として形成され、かつ、５個のカセット１、入口部材３１、出口部材３２および、処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置２９に配置されたインペラ（図示せず）を回転させるシャフト７とともにモータ２２を備える。流体相互作用部材ばかりでなく流通路も図示されていない。
【０１３３】
カセット１に沿って延びる装置のケーシング３０の部分は、管状部分４４およびカセット１の外側ハウジング２によって構成される合成ケーシングである。シーリング部材、さらなる管状部材、固定部材ガイドなどといった他の構造が合成ケーシングに含まれていてもよい。管状部分４４の内径はカセット１の外径に関して選択され、それにより管状部分４４の壁とカセット１の外側ハウジング２との間に滑り嵌め（ｓｎｕｇ
ｆｉｔ）がもたらされる。このように外側ハウジング２が管状部分４４に当接し、それによって合成ケーシングをもたらすと、カセット１の外側ハウジング２はケーシング３０の一部を形成する。カセット１の外側ハウジング２はカセット１の縦方向拡張部全体に沿って管状部分４４に当接するように示されているが、これは必ずしもそうではないことに言及しなければならない。例えば、外側ハウジング２の一部または全てが管状部分４４の内面に向かい合う外側ハウジング２の側面に沿って陥凹され、それにより外側ハウジング２の一部だけが管状部分４４に当接するようにしてもよい。
【０１３４】
図１６および１７に関して開示された処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置の組立ては、図１４および１５に関して開示された方法でもたらされ得る。しかし、図１７による処理装置２９は好ましくは、入口部材３１、出口部材３２の凹部４２に、そして管状部分４４の外壁にねじを設けることによって組立ててもよく、それにより入口部材および出口部材３１、３２を管状部分４４に相対的に回転させることによって処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置２９は組立てられる。
【０１３５】
図１８は、図１３に示された実施形態の一部を示しており、共通シャフト７に配置されているインペラ６の圧力増加スタックを形成するために多数のインペラ６を配置することによって入口部材３１に設けられた圧力増加ステップをさらに備えている。インペラ６のスタックによってもたらされる圧力増加は、カセット１における流体の流れおよび処理から生じる圧力低下よりも大きく、それによって流体は入口３５での流体の圧力に比例して増加した圧力レベルで処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置２９を出る。同時に、流体は、例えば物質の添加、放射への曝露などによって処理される。そのような圧力増加はまた、カセットにおけるインペラ６を圧力増加をもたらすために所要の寸法にすることによってももたらされ、それによって入口部材に配置されるインペラの積み重ねは存在する必要がなくなることに言及しなければならない。
【０１３６】
ここに提示した本発明の説明は処理装置内に流体を駆動するためのインペラに注目しているが、他の形式の全圧増加手段を使用してもよい。しかし、本発明に関して、インペラは１個以上のカセットまたは処理装置全体を流れる流体に渦流速度成分を含む流れを付与するので、インペラが有利であることがわかっている。そのような渦流速度成分は、処理装置の全体の外部寸法を小さくかつ装置での速度を高く保ちつつ、流体をより集中的に処理するために利用され得る装置における流体相互作用部材との混合および相互作用を増大させるために使用され得る。
【０１３７】
上記の説明はカセットが例えば図１に示されたような構造を備える実施形態に注目しているが、カセットの特徴は好ましくは幅広く解釈されるべきであり、例えば図１に示された特徴の一部または全部を含まないカセットも本発明の範囲内であるとみなされることに言及しなければならない。しかし、本発明によるカセットの共通の特徴は好ましくは、相互作用が一般に、そして好ましくは流体相互作用部材によって実行されるカセット内を流れる流体と相互作用するように適応されているとともに、外側ハウジングがケーシングの少なくとも一部を形成するように配置されている外側ハウジングを有する構造である。流体相互作用部材がデカンタを有する、そのような１例を以下に概説する。
【０１３８】
図１９は、例えばスラッジから水を分離するためのデカンタ５０の形状で流体相互作用部材を備えるデカンタカセット１の好ましい実施形態に示す。図１９ａはカセットの立体図を示し、図１９ｂは図１９ａの線Ａ−Ａに沿った断面図を示す。デカンタ５０は密閉スクリュー５１を備えており、被処理流体はスクリュー５１の下流の位置からデカンタに輸送される。デカンタ５０は、シャフト７に配置されシャフト７の回転によって回転する。デカンタの回転は、例えばデカンタ５０における上流の被処理流体から分離された水の輸送および例えばデカンタにおける下流のスラッジの輸送をもたらす。図１９ｂにおいてそれぞれスラッジおよび水の流れを示す矢印はデカンタ５０に流れ込む流体の２つの別個の流れとして示されているが、スラッジおよび水はそれらがデカンタ５０に流れ込む時に混合される。水およびスラッジは、それらのうちの１個が図１９ｂに示されている貫通部５２を介してデカンタ５０を出る。
【０１３９】
デカンタカセット１の上流部１ａは、図１９に示された通り、図１に示されたカセットに類似のカセットから作られ得る。そのような場合、デカンタカセットは相互作用誘導通路５を備えており、そこに例えば、デカンタ５０を出る流体の１つ以上の特性を測定するためにソケット８の使用によってセンサが配置され得る。同様に、デカンタカセットの下流部１ｂもまた、図１９に示された通り、図１に示されたカセットに類似のカセットから作られるとしてよく、従ってやはり相互作用誘導通路５を備える。スラッジはソケット８を介して取り出され得る。上流部１もしくは下流部１ｂまたは両方にはインペラを配置してもよく、それらのインペラは回転のためにシャフト７に配置され得る。
【０１４０】
図２０は、流体相互作用部材が超音波ホーン６１である本発明の好ましい実施形態による流体処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）装置のカセット１を概略的に示す。図２０ａはカセット１を部分分解図で示し、図６ｂはシャフト７を取り外してカセット１の半径に沿って得られる断面図の一部分を示す。図でＦと表示された矢印はカセット１内の流体の流れを示す。
【０１４１】
図２０のカセットはシールド１４および放射源１５を備えないが、図２０ａに示すように、カセットは図４に示されたカセットの１個に類似である。代わりに、超音波ホーン６１による超音波発生器６２が相互作用誘導通路５に超音波を放出するために配置されている。また流れガイド６３も相互作用誘導通路５の内部に配置されている。流れガイド６３は、超音波ホーン６１と流れガイド６３の端との間で通路を開放したままにし、それによって流れガイド６３が流体を超音波ホーン６１に向けて導くのを援助する。流れガイド６３はさらに超音波ホーン６１から放出された音波によって励振され得る。
【０１４２】
インペラ６がガイド部材２６の内部に配置されており、ガイド部材２６はインペラ８を通る流体を導く。
【０１４３】
またこの場合、多数のカセット１が例えば図３に示されたものと同様に積み重ねられてもよく、その積み重ねは図１３および１４に示された実施形態に採り入れてもよい。さらに、そのような処理段（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｓｔａｇｅ）の積み重ねは、例えばＵＶによる処理および超音波による処理の組合せといった異なる処理技術（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を提供するために異なる処理ソース（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｓｏｕｒｃｅ）を備えてもよい。
【０１４４】
図２１は、カセット内を流れる流体における測定の実行に適応されたカセット１の好ましい実施形態を概略的に示す。図２１はカセットを立体図で示す。略して測定カセットと呼ぶ図２１に示されたカセットは、図２１ｂではなく図２１ａに示された円筒形外側ハウジング２および、壁部材３を備える。図２１に示された実施形態において、壁部材３は壁部材３の上方に空洞４ａを画成するのに対し、壁部材がカセット１において上流位置に配置された場合には空洞４ｂは存在してもよいが、例えば図４に関して開示されたように空洞４ｂは存在しない。カセット１の開放端を覆うカバーもまた図２には開示されていないが、以下でさらに詳細に開示する。
【０１４５】
外側ハウジング２の内側に、中心配置インペラ６が存在する。さらに、螺旋状の壁７０が図２１に示すように壁部材３に配置されており、カセットはさらに、やはり図２１に示された通り２個のセンサ７１および７２を備える。
【０１４６】
流体は、図２１ｂでＦと表示された矢印によって示されたように測定カセット内を流れる。図示の通り、流体は螺旋状の動きでインペラ６を出て、螺旋状の壁７０によって補助され、図２１ｂにおいて７０’と表示された表面に当接する外側ハウジング２の内面と組合せて螺旋状の壁７０に設けられた流路７３に流入する。
【０１４７】
図２１ｂに図示の通り、流路７３は、収束部７３’および、流れから見て一定の断面を有する部分７３”を備える。インペラ６から流路７３に流れ込む流体を強いるために、カバー（図示せず）がカセット１の先端部に設けられる。このカバーは、螺旋状の壁７０の上縁と同様に外側ハウジング２の上縁にシールされており、図２１ｂにおいて７４と表示された位置に出口を備える。それによって、流体は位置７４のカバーの出口でカセットを出る。
【０１４８】
図２１に示された実施形態において、２個のセンサ７１、７２が存在する。センサ７１はカセット１内を流れる流体の量を測定する流量センサである。センサ１は、一定の断面を有する部分７３”で収束部７３’の上流に配置される。センサの上流には、くさび７５が配置され、くさび７５はウェークをカルマンの渦列として生成する。ウェークおよび特に固有振動数は、流路内の体積流量を、それによって全ての流体が流路内を流れる際のカセット内の流量を決定するために使用される。
【０１４９】
図示されたセンサ７２はｐＨセンサであるが、他の形式のセンサを適用してもよい。一般に、温度、濁度、乱流センサといった多くのセンサが配置され得る。
【０１５０】
カセットのさらなる実施形態（図示せず）は、少なくとも２つの流体間で熱を交換するように適応されている。そのような実施形態において、中を流れる２つの流体のために流路がカセットに設けられ、それにより熱が流路の壁を介して２つの流体間で交換される。カセットは好ましくは、一方または両方の流体をカセット中に圧送するために配置された全圧増加手段を備える。
【０１５１】
本発明を特定の実施形態に関して説明したが、それは決して提示された例に限定されるものと解釈してはならない。本発明の範囲は添付の請求項によって述べられる。請求項において、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」または「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」は、他の可能な部材または工程を除外しない。また、「ａ」または「ａｎ」などといった指示の言及は、複数を除外するものと解釈してはならない。図に示された部材に関する請求項における参照符号の使用もまた本発明の範囲を限定するものと解釈してはならない。さらに、異なる請求項において言及された個別の特徴はおそらく有利に組合せることができ、そして異なる請求項におけるこれらの特徴の言及は特徴の組合せが可能ではなく有利ではないことを除外しない。
【符号の説明】
【０１５２】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ  カセット
２  外側ハウジング
３  壁部材
４ａ、４ｂ  空洞
５  相互作用誘導通路
５ａ  入口
５ｂ  出口
６  インペラ
７  シャフト
８  ソケット
９  カセット接続通路
９ａ  通路
１１  入口
１２、１３  空洞
１４  シールド
１５  放射源
１６  リング
１７  溝
１８  Ｏリング
１９  シール
１９ｂ  ねじキャップ
２０  貫通
２１  ポンプ
２１  分注装置
２２  物質流路
２２ａ  カットアウト
２２  モータ
２３  ナット
２６  ガイド部材
２７  出口
２８  ガイド穴
２９  処理装置
３０  外側ケーシング
３１  入口部材
３２  出口部材
３３  固定具
３４  ベアリング
３５  入口
３６  出口
３７  接続部
３７  処理装置組立固定具
３８  ステーボルト
３９  クランプ
４０  ナット
４１  ガイド
４２  凹部
４３  突起
４４  管状部分
５０  デカンタ
５１  スクリュー
５２  貫通部
５３  ボア
６１  超音波ホーン
６２  超音波発生器
６３  流れガイド
７０  螺旋状の壁
７１、７２  センサ
７３  流路
７３’  収束部
７５  くさび
【図１】
2010536537.tif 000003
【図２】
2010536537.tif 000004
【図３ａ】
2010536537.tif 000005
【図３ｂ】
2010536537.tif 000006
【図４】
2010536537.tif 000007
【図５】
2010536537.tif 000008
【図６】
2010536537.tif 000009
【図７ａ】
2010536537.tif 000010
【図７ｂ】
2010536537.tif 000011
【図８】
2010536537.tif 000012
【図９】
2010536537.tif 000013
【図１０】
2010536537.tif 000014
【図１１】
2010536537.tif 000015
【図１２】
2010536537.tif 000016
【図１３】
2010536537.tif 000017
【図１４】
2010536537.tif 000018
【図１５】
2010536537.tif 000019
【図１６】
2010536537.tif 000020
【図１７】
2010536537.tif 000021
【図１８】
2010536537.tif 000022
【図１９ａ】
2010536537.tif 000023
【図１９ｂ】
2010536537.tif 000024
【図２０ａ】
2010536537.tif 000025
【図２０ｂ】
2010536537.tif 000026
【図２１ａ】
2010536537.tif 000027
【図２１ｂ】
2010536537.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成21年6月9日(2009.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が処理されながらその中を流れることができる流体処理装置であって、前記流体処理装置は、
ケーシングと、
該ケーシングの少なくとも一部を形成するように配置されている外側ハウジングを各々が備え、かつ、内部を通る流通路を各々が備える、１個以上のカセットとを備え、
該カセットが、多数の結合カセットを有する前記流体処理装置を結合可能とし、
１個以上の各々の前記カセットが、流体の処理をもたらすよう適応される少なくとも１個の流体相互作用部材を備え、
内部を流れる前記流体による圧力損失を少なくとも部分的に克服するための全圧増加手段を備え、前記全圧増加手段および、１個以上の前記流体相互作用部材の１個、複数または全てが前記ケーシングによってカプセル化されている流体処理装置。
【請求項２】
前記カセットが、前記流体処理装置または少なくともその一部を形成するために積み重ね可能である請求項１に記載の流体処理装置。
【請求項３】
前記カセットのうちの１個以上が、前記流通路に相互作用誘導通路を備える請求項１または請求項２に記載の流体処理装置。
【請求項４】
前記ケーシングが耐圧である請求項１から請求項３のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５】
前記カセットの下流に配置されている出口部材および／または前記カセットの上流に配置されている入口部材をさらに備え、該出口部材および／または該入口部材の外面は、前記ケーシングの少なくとも一部を形成するように配置されている外側ハウジングを備える請求項１から請求項４のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６】
前記全圧増加手段または、それらのうちの少なくとも一部が前記入口部材および／または前記出口部材に配置されている請求項５に記載の流体処理装置。
【請求項７】
２個以上の前記カセットが共通シャフトに沿って配置されている請求項１から請求項６のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項８】
インペラの形状の多数の全圧増加手段を備え、該インペラの一部または全てが共通シャフトによって回転する請求項１から請求項７のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項９】
前記インペラの一部または全てがカセットに配置される請求項８に記載の流体処理装置。
【請求項１０】
全てのカセットの外部形状が等しい請求項１から請求項９のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項１１】
前記カセットのうちの１個以上の前記外側ハウジングの断面が一方向に沿って一定である請求項１から請求項１０のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項１２】
前記ケーシングの少なくとも一部を形成する前記カセットのうちの１個以上の前記外側ハウジングが、該ケーシングの外面の少なくとも一部を形成する請求項１から請求項１１のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項１３】
前記ケーシングの少なくとも一部を形成する前記カセットのうちの１個以上の前記外側ハウジングが、該ケーシングの内面に当接する請求項１から請求項１２のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項１４】
前記カセットのうちの１個以上が、１つ以上の化学的単一操作を実行するように適応された１個以上の流体相互作用部材を備える請求項１から請求項１３のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項１５】
前記カセットのうちの１個以上が、前記流体相互作用部材を収容するように適応されたソケット（８）を備える請求項１から請求項１４のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項１６】
前記カセットのうちの１個以上が、前記流通路の少なくとも一部において三次元の流れを維持および／または付与するように適応されている請求項１から請求項１５のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項１７】
前記カセットのうちの１個以上が、流体が前記カセットに流入する入口および流体が前記カセットから流出する出口を備え、該入口および該出口は前記流通路に接続されている請求項１から請求項１６のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項１８】
前記カセットのうちの１個以上が、速度インデューサを受け入れるように適応されているか、または備える請求項１から請求項１７のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項１９】
前記速度インデューサが、前記流通路の少なくとも一部を構成する請求項１８に記載の流体処理装置。
【請求項２０】
前記速度インデューサが、前記流通路の少なくとも一部を構成し、相互作用誘導通路（５）が前記カセットにおいて該速度インデューサの上流または下流に配置されている請求項１８または１９に記載の流体処理装置。
【請求項２１】
前記速度インデューサがある一速度で流体を受け入れ、より高速度で前記流体を送出するように適応されている請求項１８から請求項２０のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項２２】
前記速度インデューサが、前記カセット中に流体を圧送するように適応されている請求項１８から請求項２１のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項２３】
前記速度インデューサが、一方向で流体を受け入れ、別の方向に前記流体を送出するように適応されている請求項１８から請求項２２のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項２４】
少なくとも３個といったように、少なくとも２個、好ましくは少なくとも４個の相互作用誘導通路を備える請求項１から請求項２３のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項２５】
前記相互作用誘導通路のうちの少なくとも２個が、互いに同一といったように類似である請求項２４に記載の流体処理装置。
【請求項２６】
全ての相互作用誘導通路が同一である請求項２４または２５に記載の流体処理装置。
【請求項２７】
前記カセットのうちの１個以上が、前記流通路に備えられた少なくとも１個の相互作用誘導通路（５）を備え、前記ソケット（８）は流体相互作用部材が該ソケットに存在する時に該相互作用誘導通路内を流れる前記流体が、前記流体相互作用部材と相互作用するように、該相互作用誘導通路（５）に拡張する、請求項１５または、請求項１５に従属である場合の請求項１６から請求項２６のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項２８】
前記流通路のうちの１個以上が、流体が第１の空洞から前記相互作用誘導通路を通り第２の空洞に流れるように該第１の空洞および該第２の空洞を接続する該相互作用誘導通路によって流体連通している第１の空洞および第２の空洞を備える請求項２７に記載の流体処理装置。
【請求項２９】
インペラといった速度インデューサが、前記第１の空洞の上流に配置されている請求項２８に記載の流体処理装置。
【請求項３０】
前記相互作用誘導通路の形状が、該相互作用誘導通路を通る前記流体の加速をもたらす請求項３、または請求項３に従属である時の請求項４から請求項２９のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項３１】
前記第１および前記第２の空洞が、流体が該第１の空洞から前記相互作用誘導通路を通り該第２の空洞に流れるしかないように配置されている請求項２８から請求項３０のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項３２】
前記カセットのうちの１個以上が、流体相互作用部材の下流の位置から流体相互作用部材の上流の位置に流体の少なくとも一部を再循環させるために閉鎖可能な再循環流路を備える請求項１から請求項３１のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項３３】
１個以上の相互作用部材が、前記ソケットに配置される請求項１５または、請求項１５の従属である時に請求項１６から請求項３２のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項３４】
前記カセットのうちの１個以上の前記外側ハウジングが、耐圧であるように適応されている請求項１から請求項３３のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項３５】
前記カセットのうちの１個以上が、該カセット内を流れる前記流体を攪拌するための手段を備える請求項１から請求項３４のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項３６】
前記カセットのうちの１個以上が、該カセットの流入から流出まで及ぶ方向として定義される該カセット内の流れの方向に垂直に配置された壁部材（３）を備え、該壁部材は、前記流体が該カセット内部でその中を流れる１個以上の貫通部を備える請求項１から請求項３５のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項３７】
前記ケーシングまたはその少なくとも一部が断熱されている、請求項１から請求項３６のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項３８】
前記ケーシングまたはその少なくとも一部が冷却および／または加熱ジャケットを備える請求項１から請求項３７のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項３９】
前記処理装置から漏れる流体を回収するための流体コレクタをさらに備える請求項１から請求項３８のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４０】
前記カセットのうちの少なくとも１個が異なる材料で作られている請求項１から請求項３９のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４１】
前記カセットのうちの少なくとも１個が単一材料で作られている請求項１から請求項４０のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４２】
前記全てのカセットが各々、異なる材料で作られている請求項１から請求項４１のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４３】
前記カセットの前記異なる材料が、金属、複合材料、被覆材料、プラスチック、セラミックスまたはそれらの組合せから選定される請求項１から請求項４２のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４４】
流入および／または流出する前記流れを制御するために配置された１個以上のバルブを備える請求項１から請求項４３のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４５】
縦方向拡張部を有し、前記縦方向に垂直な方向で前記カセットを固定するための手段を備える請求項１から請求項４４のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４６】
縦方向拡張部を有し、この方向に垂直な方向での圧力が、液気密シーリングを付与するＯリングによって平衡にされている請求項１から請求項４５のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４７】
縦方向拡張部を有し、好ましくは該縦方向拡張部の方向に延びるステーボルトの形状でステーを備え、該ステーは縦方向で前記装置の圧力を平衡させるために配置されている請求項１から請求項４６のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４８】
内部の全圧増加手段および／または速度インデューサといったエネルギー要求手段にエネルギーを供給するためのエネルギー源を備える請求項１から請求項４７のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項４９】
前記エネルギー源が電気駆動モータを備える請求項４８に記載の流体処理装置。
【請求項５０】
前前記カセットの全てといったように２個以上のカセットを貫いて延びるシャフトを備える請求項１から請求項４９のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５１】
前記シャフトが前記装置の外部に延び、好ましくは該外部に配置された電気駆動モータであるモータに接続されている請求項５０に記載の流体処理装置。
【請求項５２】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが紫外線源といった電磁放射源を備える請求項１から請求項５１のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５３】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが１個以上のノズルを備える請求項１から請求項５２のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５４】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが、流体を濾過するための１つ以上のフィルタ表面、触媒工程を付与するための１つ以上の触媒表面、１つ以上の熱交換表面、１つ以上の吸収表面、１つ以上の凝集表面、１つ以上の剥離表面、１つ以上の乾燥表面、生物学的培養（を保持するための１つ以上の表面、結晶化のための１つ以上の表面、イオン交換のための１つ以上の表面、１つ以上の膜表面またはそれらの組合せといった、１つ以上のプロセス活性表面を備える請求項１から請求項５３のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５５】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが、電解工程、電気透析工程、電気脱イオン工程またはそれらの組合せを実行するために電磁界を確立するための表面を備える請求項１から請求項５４のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５６】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが、磁気放射、紫外線放射、放射性放射、超音波、マイクロ波、レーザー放射またはそれらの組合せといった放射に流体を曝露するための手段を備える請求項１から請求項５５のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５７】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが、分離機、遠心分離機、ミリングのための手段、均質化のための手段、デカンタ、例えば微粒子、イオン交換物質を輸送するための輸送装置、混合機またはそれらの組合せを備える請求項１から請求項５６のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５８】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが、分注手段、大気、酸素、オゾン、塩素といった気体の脱ガス、蒸留、曝気のための手段、蒸発のための手段、例えば真空蒸留といった圧力を減じるための手段、蒸気処理のための手段またはそれらの組合せを備える請求項１から請求項５７のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項５９】
空洞において前記流体に所定の保持時間を付与するように適応された１個以上の部材を備える請求項１から請求項５８のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６０】
生物学的工程、化学工程、燃料電池工程またはそれらの組合せを実行するための反応装置を備える請求項１から請求項５９のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６１】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが、電気ヒータといった熱源を備える請求項１から請求項６０のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６２】
前記装置内部で前記インペラといった部材を回転させるための手段を備える請求項１から請求項６１のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６３】
部材を回転させるための前記手段が１個以上のギヤを備える請求項６２に記載の流体処理装置。
【請求項６４】
部材を回転させるための前記手段が、機械結合手段、電磁結合手段、粘性摩擦結合手段、電磁誘導結合手段またはそれらの組合せといった１個以上の結合手段を備える請求項６２または６３に記載の流体処理装置。
【請求項６５】
前記部材が、電気モータまたは発電機の一部である請求項６２から請求項６４のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６６】
前記ケーシングによってカプセル化されたタービンを備える請求項１から請求項６５のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６７】
前記ケーシングによってカプセル化された容積式ポンプを備える請求項１から請求項６６のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６８】
前記ソケット（８）のうちの１個以上が、前記流体相互作用部材が該ソケットから取り外され、またそれらに挿入されて可逆的であり得るように解放可能な様式で１個以上の流体相互作用部材を収容するように適応されている請求項１５または、請求項１５の従属である時に請求項１６から請求項６７のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項６９】
前記流体相互作用部材のうちの１個、一部または全てが、圧力センサ、温度センサ、流体速度センサ、質量流量センサ、体積流量センサ、ｐＨセンサ、伝導率センサ、有機含有量センサ、静電容量センサ、濁度センサ、放射センサ、分光センサまたはそれらの組合せを備える請求項１から請求項６８のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項７０】
個々に異なる流体相互作用部材を備えた複数のカセットを備える請求項１から請求項６９のいずれかに記載の流体処理装置。
【請求項７１】
流体と相互作用部材との間に相互作用をもたらす方法であって、該方法は請求項１から請求項７０のいずれかに記載の流体処理装置に流体を供給することを含む方法。
【国際調査報告】
2010536537.tif 000029
2010536537.tif 000030