JP2010522072A - 流体処理エレメントを備える流体処理装置及び流体処理装置を製造し使用するための方法 - Google Patents
流体処理エレメントを備える流体処理装置及び流体処理装置を製造し使用するための方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010522072A JP2010522072A JP2009554663A JP2009554663A JP2010522072A JP 2010522072 A JP2010522072 A JP 2010522072A JP 2009554663 A JP2009554663 A JP 2009554663A JP 2009554663 A JP2009554663 A JP 2009554663A JP 2010522072 A JP2010522072 A JP 2010522072A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid treatment
- fluid
- core assembly
- treatment element
- elements
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 1299
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 1002
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 132
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 51
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 64
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 39
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 20
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 10
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 10
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000012501 chromatography medium Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000012465 retentate Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/10—Spiral-wound membrane modules
- B01D63/12—Spiral-wound membrane modules comprising multiple spiral-wound assemblies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
- B01D25/22—Cell-type filters
- B01D25/26—Cell-type stack filters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/39—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with hollow discs side by side on, or around, one or more tubes, e.g. of the leaf type
- B01D29/41—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with hollow discs side by side on, or around, one or more tubes, e.g. of the leaf type mounted transversely on the tube
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
- B01D53/0446—Means for feeding or distributing gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
- B01J19/2475—Membrane reactors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
- B01J19/248—Reactors comprising multiple separated flow channels
- B01J19/2495—Net-type reactors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
- B01D53/0415—Beds in cartridges
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/08—Aerobic processes using moving contact bodies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
- Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
流体処理装置及び流体処理装置の製造・使用方法を開示する。透過性流体処理メディアを含むリボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれディスク形の本体を有する流体処理エレメントを形成する。本体は、対向端面、内側と外側のリムを含む。最大100個又はそれ以上の流体処理エレメントがコアアセンブリに沿って配置され、周辺部材が流体処理エレメントの周りに配置される。流体処理エレメントは、内側リムがコアアセンブリ内の開口部を覆う形でコアアセンブリに対し封止され、又は流体処理エレメントは、外側リムが周辺部材内の開口部を覆う形で周辺部材に対し封止される。流体処理装置はハウジング内に収納されて、流体処理アセンブリを形成する。ハウジングは、入口及び出口ポートを備え、これらのポート間に流体流路を画定する。流体処理装置は、流体流路を横切った形でハウジング内に配置される。
【選択図】図1
【選択図】図1
Description
[0001]本願は2007年3月19日出願の米国特許仮出願番号第60/907,067号に基づく優先権を主張し、この仮出願の全開示内容は、参照により本明細書に引用したものとする。
[0002]本発明は、流体処理装置及び流体処理装置を製造し使用するための方法に関する。詳細には、本発明は、1つ又は複数の螺旋状に巻かれた流体処理エレメントを備える流体処理装置、及び、1つ又は複数の螺旋状に巻かれた流体処理エレメントを備える流体処理装置を製造し使用するための方法に関する。流体処理エレメントは、リボンを複数の巻回数で螺旋状に巻いて略ディスク形の本体を形成することにより形成することができる。リボンは、第1及び第2の互いに対向する主面並びに第1及び第2の互いに対向する側端を有する透過性流体処理メディアの、幅が狭く細長いストリップを含むことができる。ディスク形の本体は、一方向に向く軸線方向に向く端面と、反対の方向に向く軸線方向に向く端面と、内側リムと、外側リムとを備えることができる。流体処理装置を形成するために、これらの流体処理エレメントのうちのいくつかを中空コアアセンブリに沿って配置するとよい。コアアセンブリに沿って、流体処理エレメントの単一のセットを取り付けることができる。代替として、コアアセンブリに沿って、流体処理エレメントの複数のセットを取り付けることができる。例えば、一方のセットを他方のセットから半径方向にずらすことができ、隣接するセットの間に周辺部材を配置して、一方のセットの流体処理エレメントから隣接するセットの流体処理エレメントへ流体を誘導するようにすることができる。
[0003]流体は、両方の端面から流体処理エレメントの内側リム又は外側リムへそれぞれの流体処理エレメントを通じて誘導されうる。例えば、流体は、それぞれの巻回部の透過性流体処理メディアの対向する側端を通って両方の端面に入り、次いで、流体処理エレメント内に入り内側リムに流れうる。内側リムに近い巻回部については、流体は、透過性流体処理メディアを通り概ね縁に沿って、即ち第1及び第2の対向する主面にほぼ平行な透過性メディア内で横方向に進む形で、内側リムに移動しうる。内側リムから遠いところにある巻回部については、流体は、透過性流体処理メディアの連続する巻回部を通じて略半径方向内向きで内側リムに移動しうる。代替として、流体は、それぞれの巻回部の透過性流体処理メディアの対向する側端を通って両方の端面に入り、次いで、流体処理エレメント内に入り外側リムに流れうる。外側リムに近い巻回部については、流体は、透過性流体処理メディアを通り概ね縁に沿って外側リムに移動しうる。外側リムから遠いところにある巻回部については、流体は、透過性流体処理メディアの連続する巻回部を通って略半径方向外向きで外側リムに移動しうる。
[0004]本発明の1つ又は複数の態様を具現化する流体処理装置は、ガス、液体、若しくはガス、液体の混合物を含む流体、及び/又は固体を様々な方法で処理するために使用されうる。多くの実施形態において、流体処理装置は、流体から1つ又は複数の物質を分離するために分離プロセスにおいて使用されうる。例えば、分離プロセスは、流体が流体処理装置の流体処理エレメントに通され、流体中の物質、例えば、特定のサイズ以上の微粒子又は分子が、流体処理メディアにより、流体とともにエレメントを通過することを妨げられる濾過プロセスとすることができる。他の実施形態では、分離プロセスは、流体が流体処理エレメントに通され、流体中の物質、例えば、イオン、分子、タンパク質、核酸、又は他の化学物質が、流体処理メディアに化学的に又は物理的に結合される捕捉プロセスとすることができる。他の実施形態では、流体処理装置は、流体が流体処理エレメントに通され、流体が流体処理メディアを通過するとき流体中に取り込まれた小さな液滴が凝集して大きくなり、これによりエレメントからより大きな液滴が現れ、流体から取り除きやすくなる合体プロセスで使用することができる。
[0005]本発明の一態様によれば、流体処理装置は、中空コアアセンブリ、流体処理エレメント、及び流体経路を備えることができる。中空コアアセンブリは、軸線、外部、内部、及びコアアセンブリの外部と内部との間で流体的に連通する開口部を備えることができる。流体処理エレメントは、透過性流体処理メディアを有するリボンを備え、リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻いて略ディスク形の本体を画定することができる。ディスク形の本体は、半径方向の寸法、本体の片側の第1の軸線方向に向く端面、本体の対向側の第2の軸線方向に向く端面、及び内側リムを備えることができる。流体処理エレメントは、コアアセンブリ内の開口部を覆う内側リムとともにコアアセンブリに沿って取り付けられうる。流体経路は、第1及び第2の端面から1つ又は複数の巻回部、内側リム、及び開口部を通り、コアアセンブリの内側に延びることができる。
[0006]本発明の他の態様によれば、流体処理装置は、中空コアアセンブリ及び複数の流体処理エレメントを備えることができる。中空コアアセンブリは、軸線、外部、内部、及び複数の開口部を備えることができる。開口部は、コアアセンブリに沿って互いに軸線方向に間隔をあけて並び、それぞれの開口部は、コアアセンブリの内部と外部との間で流体的に連通しうる。それぞれの流体処理エレメントは、第1及び第2の対向する側端を有する透過性流体処理メディアを持つリボンを備えることができる。リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、ディスク形の本体を画定することができる。ディスク形の本体は、第1の軸線方向に向く端面、第2の軸線方向に向く端面、及び内側リムを備えることができる。第1の端面は、透過性流体処理メディアの第1の側端の複数の巻回部を備え、第2の端面は、透過性流体処理メディアの第2の側端の複数の巻回部を備えることができる。流体処理エレメントは、流体処理エレメント間に空間を設け、それぞれの流体処理エレメントの内側リムがコアアセンブリ内の少なくとも1つの開口部を覆うようにコアアセンブリに沿って配置される。
[0007]本発明の他の態様によれば、流体処理装置を製造するための方法は、中空コアアセンブリに沿って複数の螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントを取り付けることを含むことができる。コアアセンブリは、コアアセンブリの外部と内部との間で流体的に連通する複数の軸線方向に隔てられている開口部を有することができる。流体処理エレメントをコアアセンブリに沿って取り付けることは、それぞれの流体処理エレメントの内側リムがコアアセンブリ内の少なくとも1つの開口部を覆うように流体処理エレメントをコアアセンブリに沿って配置することを含みうる。
[0008]本発明の他の態様によれば、流体処理装置は、中空コアアセンブリ、流体処理エレメント、及び周辺部材を備えることができる。中空コアアセンブリは、軸線、内部、外部、及びコアアセンブリの内部と外部との間で流体的に連通する開口部を備えることができる。流体処理エレメントは、透過性流体処理メディアを有するリボンを備えることができ、複数の巻回数で螺旋状に巻いてディスク形の本体を画定する。ディスク形の本体は、半径方向の寸法、本体の片側の第1の軸線方向に向く端面、本体の対向側の第2の軸線方向に向く端面、及び外側リムを備えることができる。コアアセンブリに沿って、流体処理エレメントを取り付けることができる。周辺部材は、流体処理エレメントの周りに配置できる。周辺部材は、少なくとも1つの開口部を備え、流体処理エレメントは、この周辺部材内の開口部を覆う流体処理エレメントの外側リムとともに周辺部材に対し封止されうる。
[0009]本発明の他の態様によれば、流体処理装置は、中空コアアセンブリ、複数の流体処理エレメント、及び周辺部材を備えることができる。コアアセンブリは、軸線、外部、内部、及びコアアセンブリの内部と外部との間で流体的に連通する1つ又は複数の開口部を備えることができる。それぞれの流体処理エレメントは、第1及び第2の対向する側端を有する透過性流体処理メディアの少なくとも1つのストリップを持つリボンを備えることができる。リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、ディスク形の本体を画定することができる。ディスク形の本体は、第1の軸線方向に向く端面、第2の軸線方向に向く端面、及び外側リムを備えることができる。第1の端面は、透過性流体処理メディアの第1の側端の複数の巻回部を備え、第2の端面は、透過性流体処理メディアの第2の側端の複数の巻回部を備えることができる。流体処理エレメント間に空間を設け、コアアセンブリに沿って複数の流体処理エレメントを取り付けることができる。周辺部材は、流体処理エレメントの周りに配置することができ、軸線方向に互いに分離された複数の開口部を備えることができる。それぞれの流体処理エレメントは周辺部材に対し封止され、外側リムはその周辺部材内の少なくとも1つの開口部を覆うようにできる。
[0010]本発明の他の態様によれば、流体処理エレメントを製造するための方法は、コアアセンブリの内部と外部との間で流体的に連通する1つ又は複数の開口部を有する中空コアアセンブリに沿って複数の螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントを取り付けることを含むことができる。これらの方法は、さらに、それぞれの流体処理エレメントの外側リムが周辺部材内の少なくとも1つの開口部を覆う形で流体処理エレメントの周りに複数の軸線方向に分離された開口部を有する周辺部材を取り付けることを含みうる。
[0011]本発明の他の態様によれば、流体処理エレメントは、中空コアアセンブリ、流体処理エレメントの少なくとも第1及び第2のセット、並びに周辺部材を備えることができる。中空コアアセンブリは、軸線、外部、内部、及びコアアセンブリの外部と内部との間で流体的に連通する1つ又は複数の開口部を備えることができる。それぞれの流体処理エレメントは、透過性流体処理メディアを有するリボンを備えることができ、リボンは、複数の巻回数で巻いて略ディスク形の本体を画定する。ディスク形の本体は、半径方向の寸法、本体の片側の第1の端面、本体の対向側の第2の端面、内側リム、及び外側リムを備えることができる。流体処理エレメントの第1及び第2セットは、コアアセンブリに沿って取り付けることができ、流体処理エレメントの第2セットは流体処理エレメントの第1セットから半径方向に外向きにずれる。周辺部材は、流体処理エレメントの第1セットと第2セットとの間に配列され、軸線方向に互いに分離された複数の開口部を備えることができる。第2セットの流体処理エレメントは、周辺部材に沿って取り付けられ、それぞれの流体処理エレメントの内側リムが周辺部材内の少なくとも1つの開口部を覆うようにできる。
[0012]本発明の他の態様によれば、流体処理装置を製造するための方法は、螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの第1セットを中空コアアセンブリに沿って取り付けることと、第1セットの流体処理エレメントの周りに複数の軸線方向に分離された開口部を有する周辺部材を配置することとを含むことができる。これらの方法は、さらに、コアアセンブリに沿って螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの第2セットを取り付けることを含むことができる。流体処理エレメントの第2セットを取り付けることは、それぞれの流体処理エレメントの内側リムが周辺部材内の少なくとも1つの開口部を覆うように周辺部材に沿って第2のセットの流体処理エレメントを配置することを含みうる。
[0013]本発明の他の態様によれば、流体を処理するための方法は、流体を軸線方向に螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの対向する端面内に導き、半径方向に流体処理エレメントのリムから外へ導くことを含むことができる。流体を流体処理エレメントに通して導くことは、流体を透過性流体処理メディアを有するリボンの複数の巻回部の1つ又は複数に通すことと、透過性流体処理メディアにより流体を処理することとを含むことができる。
[0014]本発明の1つ又は複数の態様の実施形態には、多くの利点がある。例えば、少なくとも1つの螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントを設け、流体を軸線方向に両方の端面内に導き、半径方向にリムから外へ導くことにより、それぞれの流体処理装置は、流体処理装置によって占有される空間内に著しく大きな流入表面積を確保することができる。様々な方法において、流入表面積が広いほど流体処理装置の性能は向上しうる。例えば、流体処理装置が濾過材として機能する場合、汚染物質が広い流入表面積にわたって広く分散され、収塵容量及び/又は流体処理装置の使用期間が向上しうる。
[0027]本発明の1つ又は複数の態様を具現化する流体処理装置は、様々な方法で構成されうる。流体処理装置の一実施形態は、図1及び2に示されているが、流体処理装置は、これらの図のいずれかに例示されている特徴に限定されるわけではない。図1及び2に示されているように、流体処理装置10は、コアアセンブリ11とコアアセンブリに沿って取り付けられた、例えば、コアアセンブリ11の周囲に配置されコアアセンブリ11と接触する、複数の螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメント12とを備えることができる。それぞれのディスク形の流体処理エレメント12は、互いに対向する端面13、14、内側リム15、及び外側リム16を有することができる。流体処理エレメント12の幅及び/又は半径方向寸法は、同等の寸法、例えば、実質的に等しい寸法であるか、或いはコアアセンブリ11に沿って変化していてもよい。流体処理エレメント12はすべて、軸線方向に互いに分離された互いに隣接する流体処理エレメント12間に空間20を画定することができる。代替として、流体処理エレメントのうちのいくつかは、コアアセンブリに沿って隣り合い近接する形で、例えば互いに接触する形で軸線方向に配置されうるが、流体処理エレメントのうちの他のものは、隣接する流体処理エレメントから軸線方向に分離され、それらの間に空間を画定することができる。
[0028]コアアセンブリ11は、軸線及び概ね中空の構成を有するパイプ又はチューブなどのコアを備えることができる。コアアセンブリ11は、2つの開放端又は1つの開放端と1つの閉鎖又は盲端を備えることができる。コアアセンブリ11は、さらに、コアアセンブリ11の外部と内部22との間で流体的に連通する溝又は他の穿孔などの複数の開口部21を有することもできる。いくつかの実施形態については、コアアセンブリ11内の開口部16は、軸線方向に互いに分離するようにできる。空間20は、例えば開口部を持たない、また空間20の内側端上に広がり、内側端をブロックするコアアセンブリ11の中空でない壁部分により、コアアセンブリ11の内部22から流体的に隔離され、これらの空間20は、流体処理エレメント12の外部、例えば、流体処理エレメントを半径方向に越える領域と流体的に連通しうる。空間20は、それぞれの流体処理エレメント12の両方の端面13、14に沿って配置され、例えば、端面13、14に直接隣接する位置に置かれ、それぞれの流体処理エレメント12の内側リム15は、コアアセンブリ11内の開口部21のうちの少なくとも1つを覆うようにできる。流体処理エレメントのリムは、リムが開口部の近くに配置されている場合に開口部を覆い、この開口部を通って流れるすべての流体は、さらに、リムを通って、或いはリムの近くにある流体処理エレメントの巻回部を通って流れる。多くの実施形態において、内側リム15は、コアアセンブリ11内の開口部21と完全に重なり、両方の軸線方向で開口部21と重なることがある。
[0029]流体は、流体処理装置10の外部、例えば、流体処理装置を半径方向に超える領域、及びコアアセンブリ11の内部22の間で概ね内向きに導かれうる。例えば、図1に例示されている実施形態を含む、多くの実施形態において、供給流体は、流体処理装置10の外部から流体処理エレメント12に沿って空間20内に略半径方向内向きに入る流体流路に沿って導かれうる。空間20から、流体は、流体流路に沿って略軸線方向に流れ、両方の端面13、14を通してそれぞれの流体処理エレメント12内に流れ込むことができる。多くの実施形態について、流体は、さらに、外側リム16を通してそれぞれの流体処理エレメント12内に流れ込みうる。流体は、それぞれの流体処理エレメント12内で、内側リム15へ流れ、そこで、流体はコアアセンブリ11内の開口部21を通して流体処理エレメント12から半径方向に外へ流れ出て、次いで、コアアセンブリ11の内部22に沿って軸線方向に流れる。
[0030]流体処理エレメント12の一実施形態は、図2に示されているが、流体処理エレメントは、この図に例示されている特徴に限定されるわけではない。図2に示されているように、流体処理エレメント12は、複数の巻回数で螺旋状に巻かれ略ディスク形の本体24を形成するリボン23を備えることができる。リボンは、様々な方法で構成されうる。リボンの一実施形態は、図3に示されているが、リボンは、この図に例示されている特徴に限定されるわけではない。図3に示されているように、リボン23は、互いに対向する主面25、26及び互いに対向する側端30、31を持つ長く幅の狭い構成とすることができる。リボン23は、対向する主面25a、26a並びに対向する側端30a、31aも有する透過性流体処理メディア32のストリップを含む。多孔性流体処理メディアを含むリボン23は、透過性であるが、孔は開いていない、即ち、対向する主面25、26、25a、26aの間に延びる貫通孔又は貫通溝を持たないものとしてよい。
[0031]透過性流体処理メディアは、例えば、天然又は合成ポリマー、ガラス、金属、カーボン、及び/又はセラミックを含む、多数の材料から形成されうる。透過性流体処理メディアは、例えば、織物又は不織繊維性ストリップなどの繊維性構造物、織布、押出成形、又は拡張メッシュストリップなどのメッシュ、支持又は非支持膜ストリップなどの透過性膜、多孔性発泡ストリップ、或いは多孔性焼結繊維金属又は粉末金属ストリップなどの多孔性金属を含む、様々な構造物から形成されうる。透過性流体処理メディアは、無数の処理特性を有しているといってよい。例えば、透過性流体処理メディアは、複数の特性のうちのいずれかを有することができるか、又は有するように修正されうる。透過性流体処理メディアは、正、負、又は中性の電荷を持つことができ、例えば、疎水性若しくは親水性、又は疎油性若しくは親油性を含む、液体不親和性又は液体親和性を有することができ、流体中の物質に化学結合しうるリガンド又は任意の他の反応性モイエティなどの付着官能基を含むことができる。透過性流体処理メディアは、様々な方法のうちのいずれかの方法で流体を処理する機能を有する様々な材料から形成されるか、そのような材料で含浸されるか、又はそのような材料を他の何らかの形で含みうる。これらの機能性材料としては、例えば、流体中の物質又は流体それ自体を化学的又は物理的に結合するか、流体中の物質又は流体それ自体と反応するか、流体中の物質又は流体それ自体を送達するか、流体中の物質又は流体それ自体を触媒するか、又は流体中の物質又は流体それ自体に他の何らかの形で影響を及ぼしうる、吸収剤、イオン交換樹脂、クロマトグラフィメディア、酵素、反応剤、又は触媒が含まれうる。さらに、透過性流体処理メディアは、例えば、超多孔性又はナノ多孔性又はより細かい多孔性からマイクロ多孔性又はそれより粗い多孔性までを含む、広範な除去率を持つことができる。例えば、除去率は、サブミクロン範囲若しくはそれ以上の細かさ、例えば、最大約0.02μm若しくはそれ以上の粗さ、又は最大約0.1μm若しくはそれ以上の粗さであるか、或いはミクロン範囲若しくはそれ以上の粗さ、例えば、最大約1μm若しくはそれ以上の粗さ、又は約5μm若しくはそれ以上の粗さ、又は約10μm若しくはそれ以上の粗さ、又は約50μm若しくはそれ以上の粗さ、又は約75μm若しくはそれ以上の粗さ、又は約100μm若しくはそれ以上の粗さ、又は約200μm若しくはそれ以上の粗さ、又は約300μm若しくはそれ以上の粗さ、又は約500μm若しくはそれ以上の粗さ、又は約1000μm若しくはそれ以上の粗さとすることができる。多くの実施形態について、透過性流体処理メディアは、ガラス繊維又はポリマー繊維の不織布の濾過メディアを含むことができ、また透過性流体処理メディアの流体処理特性は、約0.02μm又はそれ以上の粗さの除去率を含みうる。
[0032]透過性流体処理メディアのストリップを含むリボンは、様々な長さ、厚さ、及び幅を有することができる。多くの実施形態では、リボンは、連続的であり、所望の半径方向寸法を持つ流体処理エレメントを形成するために十分な数の巻回部を備えるために必要な完全な長さを持つものとすることができる。他の実施形態では、リボンの短い複数のセグメントを端と端で連結して、完全な長さのものとすることができる。さらに、多くの実施形態では、リボンは、概してストリップの長さ方向に沿ってまっすぐなものとしてよい。しかし、リボンは湾曲していてもよい。例えば、リボンは、ストリップの長さに沿って伸びる循環的な、例えば、正弦曲線又は鋸歯状のパターンを持つものとしてもよい。
[0033]透過性流体処理メディアのストリップを含む、リボンの厚さ、即ち、リボンを通る一方の主面から対向主面までの距離は、例えば、透過性流体処理メディアの構造に応じて変わりうる。厚さは、例えば薄い透過性ポリマー膜の場合の約2/1000インチ以下から、例えば高さのある繊維性材料又は多孔性発泡体の場合の約250/1000インチ以上までの範囲内としてよい。厚さは、リボンの長さに沿って不均一であってもよいけれども、多くの実施形態では、厚さは、リボンの長さに沿って均一である。
[0034]透過性流体処理メディアのストリップを含む、リボンの幅、即ち、リボンを通る一方の側端から対向側端までの距離も、変わりうる。多くの実施形態について、幅は、約1/16インチ以下から約1インチ又は2インチ又は3インチ又はそれ以上までの範囲内とすることができる。例えば、幅は、約1/8インチ以上から約1/2インチ以下までの範囲を含む、約2インチ以下、例えば1インチ以下から、約1/16インチ以上までの範囲内とすることができる。さらに、幅は、リボンの長さに沿って均一であるか、又はリボンの幅は、リボンの長さに沿って不均一であってもよい。例えば、リボンの幅は、より長い距離にわたって長さに沿って変化し、このため、例えば、狭いリムへ向かって次第に細くなるか、又は例えば幅広のリムに向かって次第に広がる流体処理エレメントを形成することができる。リボンの幅は、さらに、短い距離にわたっても変化し、例えば、1つ又は2つのギザギザの縁を持つリボンを形成することもできる。一方又は両方の縁は、さらに、フリンジを付けるか、又は縮れさせることもできる。ジグザグに切られた、フリンジ付きの、又は縮れさせた縁を持つリボンを含む流体処理エレメントは、例えば、発明者としてThomas Welch,Jr.、Stephen Geibel、及びTanweer ul Haqが挙げられている、2007年3月19日に出願された、「Fluid Treatment Elements and Fluid Treatment Arrangements with Fluid Treatment Elements Having Uneven Surfaces and Methods for Making and Using Them」という表題の米国特許仮出願第60/907,065号明細書、並びに本仮出願に基づく優先権を主張するPCT国際出願において開示されており、両方ともこれら及び他の特徴を支持するため参照により組み込まれている。
[0035]リボン23は、リボンの単独コンポーネントとして透過性流体処理メディア32のストリップを含み、流体処理メディアの主面は、隣接する巻回部に沿って接触していてもよい。代替として、リボンは複数のコンポーネントを含んでいてもよい。例えば、リボンは、図3に示されているように、2つ又はそれ以上の層が互いの上に重ね合わされている多層複合材33の1つの層として透過性流体処理メディアを備えることができる。透過性流体処理メディア32aの追加の層などの様々な追加の層が含まれうる。流体処理メディア32、32aは、互いに同一であってもよいし、また互いに異なっていてもよい。例えば、透過性流体処理メディア層32、32aは、同じ又は異なる流体処理特性を持つことができる。他の追加の層は、リボンの構造的完全性を強化する強化ストリップ34としてよい。リボンは、流体処理エレメントを形成するために複数の巻回数で巻かれるときに張力が加わる可能性があり、透過性流体処理メディアは、この張力に耐えるだけの十分な強度を持たないことがある。したがって、ポリマーフィルムのストリップなどのこの張力に十分耐えられる強化ストリップ34を流体処理メディアとともに層状に重ねるとよい。他の追加の層は、リボンの隣接する巻回部の隣接する表面を結合する結合ストリップ35としてよい。流体処理メディア層はすべて、透過性とすることができる。複合材の他のすべての層も、透過性であるか、又はリボンの主面に対し法線方向にリボンの巻回部を通して流体を流せるように他の何らかの形で構造化されうる。さらに、複合材リボンの複数の層はすべてが同じ幅を有するものでも位置が揃っているものでもなくてよいが、多くの実施形態について、図3に示されているように、複数の層はすべて実質的に同じ幅を有し、側端は位置が揃っている。層の末端は、位置が揃っているか、又は千鳥配置としてよい。多くの実施形態に関して、追加の流体処理メディア層以外の、追加の層の厚さは、流体処理エレメント内の流体処理メディアの相対的体積を増やすために流体処理メディア層の厚さよりも薄くすることができる。
[0036]リボン23を複数の巻回数で螺旋状に巻くことにより形成された流体処理エレメント12は、多数の不規則な又は規則正しい幾何学的形態をとりうる。例えば、流体処理エレメント12の螺旋状に巻かれたディスク形の本体24、並びにコアアセンブリ11は、図2に示されているように概して円形の形態、又は図4、5、及び6にそれぞれ示されているように一般的な楕円形、三角形、又は矩形の形態をとりうる。例えば最内側の巻回部から最外側の巻回部までの、流体処理エレメント12の半径方向の寸法、即ち、コアアセンブリ11の軸線に概して垂直な寸法は、例えば、巻回部数とリボンの厚さに応じて、変わりうる。例えば、半径方向の寸法は、約1/4インチ以下又は約1/8インチ以下から最大約1インチまで又は最大約2インチまで又は最大約6インチまで又は最大約10インチまで又は最大約25インチ以上までの範囲内とすることができる。アスペクト比、即ち、流体処理エレメントの半径方向の寸法とリボンの幅との比も変化しうる。いくつかの実施形態では、アスペクト比は、約10よりも大きいものとしてよい。多くの実施形態では、アスペクト比は、約10以下、又は約5以下、又は約4以下、又は約3以下、又は約2以下、又は約1以下とすることができる。流体処理エレメント12の容積も、例えば、リボンの幅及びディスク形の本体の半径方向の寸法に従って、変わりうる。いくつかの実施形態では、流体処理装置の流体処理エレメントはすべて、同じ容積を有することができる。いくつかの実施形態では、流体処理エレメントは異なる容積を有していてもよい。
[0037]図1に示されているように、それぞれのディスク形の本体24は、一方の軸線方向に向く端面13、対向する軸線方向に向く端面14、流体処理エレメント12の内部に沿った内側リム15、流体処理エレメント12の外部に沿った外側リム16、及び例えば、コアアセンブリの近くの最初の巻回部から外側リム16までの半径方向の寸法を有することができる。一方の端面13は、透過性流体処理メディアストリップ32の一方の側端30aを含む、リボン23の一方の側端30の複数の巻回部を含むことができる。他方の端面14は、透過性流体処理メディアストリップ32の他方の側端31aを含む、リボン23の他方の側端31の複数の巻回部を含むことができる。いずれかの、又は両方の端面は、例えば、前記の「Fluid Treatment Elements and Fluid Treatment Arrangements with Fluid Treatment Elements Having Uneven Surfaces and Methods for Making and Using Them」という表題の米国特許仮出願第60/907,065号明細書並びにこの仮出願に基づく優先権を主張しているPCT国際出願で開示されているように、平らな表面であるか、又は凸凹した表面であるものとしてよい。流体処理エレメント12内では、流体経路44は、略軸線方向では、透過性流体処理メディア32を含むリボン23の側端30、31、30a、31aを通りそれぞれの端面13、14内に延び、さらに、略半径方向内向きに、透過性流体処理メディア32を含むリボン23の連続する巻回部を通って中へ、また内側リム15から外へ延びうる。したがって、流体処理エレメントの両方の端面13、14は、供給又は流入面を備えることができる。
[0038]流体処理エレメント12の多く、大半、又は実質的にすべては、互いに軸線方向に分離されたコアアセンブリ11に沿って配置されうる。隣接する流体処理エレメント12は、それらの間の空間20内で互いに構造的に分離されうる。さらに、隣接する流体処理エレメント12の向く端面13、14は、それらの間に接触点がない、又はほとんどない状態で相隔てて並べることができる。それに加えて、それぞれの流体処理エレメント12の一方又は両方の端面13、14は、空間20に直接面して空間20上に直接開き、それぞれの空間20は、隣接する流体処理エレメント12の端面13、14を境界とすることができる。多くの実施形態において、隣接する流体処理エレメント12の端面13、14は、互いに向かい合い、それらの間に空間20を画定することができる。図1に示されている実施形態では、空間20は、開口部を有していないコアアセンブリ11の中空でない壁部分によってコアアセンブリ11の内部22から流体的に隔離され、それらの空間20の多く、大半、又は実質的にすべては供給空間とすることができる。隣接する流体処理エレメント12の間の距離は、それぞれの空間20の幅を画定し、それらの空間20の幅は、均一でも、均一でなくてもよい。空間20は、流体処理エレメント12の半径方向の寸法の少なくとも約85%、又は少なくとも約90%、又は少なくとも約95%、又は約100%に沿って隣接する流体処理エレメント12の間に延びるものとしてよい。例えば、空間20は、エレメント12の外部におけるコアアセンブリ11から外側リム16までの距離の少なくとも約85%、又は少なくとも約90%、又は少なくとも約95%、又は約100%に及ぶものとしてよい。さらに、これらの空間20の1つ又は複数は、例えば、これら及び他の特徴を支持するために参照により組み込まれている、2007年3月19日に出願された、発明者としてThomas Welch,Jr.、Tanweer ul Haq、及びJoseph Verschneiderが挙げられている「Fluid Treatment Elements and Fluid Treatment Arrangements with Spaces Between Fluid Treatment Elements and Methods for Making and Using Them」という表題の米国特許仮出願第60/907,068号明細書及びこの仮出願に基づく優先権を主張しているPCT国際出願で開示されているように、構造を実質的に含まないものとしてよい。代替として、これらの空間は、例えば、これら及び他の特徴を支持するために参照により組み込まれている、2007年3月19日に出願された、発明者としてThomas Welch,Jr.、Tanweer ul Haq、及びJoseph Verschneiderが挙げられている「Fluid Treatment Elements and Fluid Treatment Arrangements with Posts and/or Bands Between Fluid Treatment Elements and Methods for Making and Using Them」という表題の米国特許仮出願第60/907,078号明細書及びこの国際出願に基づく優先権を主張しているPCT国際出願で開示されているような、スペーサー及び/又は支持材を含む、様々な構造物を含むことができ、例えば、そのような様々な構造物によって占有されうる。これらの空間は、さらに、例えば、これら及び他の特徴を支持するために参照により組み込まれている、2007年3月19日に出願された、発明者としてThomas Welch,Jr.、Mark Hurwitz、Tanweer ul Haq、及びJoseph Verschneiderが挙げられている「Fluid Treatment Elements and Fluid Treatment Arrangements with Fluid Treatment Elements Having Different Fluid Treatment Characteristics and Methods for Making and Using Them」という表題の米国特許仮出願第60/907,069号明細書及びこの仮出願に基づく優先権を主張しているPCT国際出願で開示されているような、機能性材料を含むことができ、例えば、そのような機能性材料によって占有されうる。
[0039]流体処理装置は、複数の異なる方法のうちのいずれかで製造することができる。一般的な一実施形態によれば、流体処理装置を製造するための方法は、コアアセンブリの外部と内部との間で流体的に連通する複数の軸線方向に分離された開口部を有する中空コアアセンブリに沿って複数の螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントを配置することを含むことができる。流体処理エレメントをコアアセンブリに沿って取り付けることは、それぞれの流体処理エレメントの内側リムがコアアセンブリ内の少なくとも1つの開口部を覆うように流体処理エレメントをコアアセンブリに沿って配置することを含む。
[0040]流体処理エレメントは、様々な方法でコアアセンブリに沿って取り付けることができる。例えば、少なくとも1つの、及び少なくとも10個若しくはそれ以上の、又は少なくとも25個若しくはそれ以上の、又は少なくとも50個若しくはそれ以上の、又は少なくとも100個若しくはそれ以上の数のリボンを、コアアセンブリの周りに複数の巻回数で螺旋状に巻いて、コアアセンブリ内の開口部に対応するコアアセンブリに沿った異なる軸線方向位置に流体処理エレメントを形成することができる。流体処理エレメントはすべて、空間によって隔てられるか、又は流体処理エレメントのうちのいくつかの流体処理エレメントは、隣り合わせで接触し、それ以外の流体処理エレメントは、隣接する流体処理エレメントから間隔をあけて並べられるようにできる。流体処理エレメントはすべて、同一の、又は類似の処理特性を持つことができる。代替として、流体処理エレメントは、例えば、前記の「Fluid Treatment Elements and Fluid Treatment Arrangements with Fluid Treatment Elements Having Different Fluid Treatment Characteristics and Methods for Making and Using Them」という表題の米国特許仮出願第60/907,069号明細書並びにこの仮出願に基づく優先権を主張しているPCT国際出願で開示されているように、異なる処理特性を有するものとしてよい。
[0041]これら複数のリボンは、コアアセンブリの周りに、一度に1個、一度に数個、又は同時にすべて、例えば順次又は同時に、巻くことができる。それぞれのリボン23の内側端部領域、例えば第1の巻回部を画定する領域を、コアアセンブリ11上に直接巻いて、コアアセンブリ11内の少なくとも1つの開口部21を覆うようにできる。開口部の幅は、リボンの端部領域の幅より小さくてもよい。多くの実施形態において、透過性流体処理メディアを含むリボンは、完全に開口部の上に配置されるか、又は下に置かれ、軸線に沿った両方向で開口部と重なり合うようにできる。例えば、開口部は、リボンの中心に揃えられ、開口部の幅は、リボンの幅の約85%未満、約10%超であるものとしてよい。リボンの内側端部領域は、コアアセンブリに対して十分に封止され、リボンをコアアセンブリの適所に固定し、流体が流体処理エレメントの内側リムを経由した場合を除き開口部内に流れ込むのを妨げるようにできる。例えば、内側端部領域の一部は、コアアセンブリ内の開口部を塞がずに熱接着、接着剤による接着、又は溶剤による接着によってコアアセンブリに固定することができる。代替として、内側端部領域をコアアセンブリに接着せず、例えば、開口部の上でコアアセンブリの周りに最初の巻回部を密に巻いてコアアセンブリに圧縮嵌めすることができる。さらに、内側端部領域は、先にゆくほど厚さが薄くなるものとするか、又は第1の巻回部の終わりから第2の巻回部の始まりへの移行で段が形成されないように十分密に巻くことができる。
[0042]それぞれのリボンは張力を受けて複数の巻回数で螺旋状に巻かれ、これにより所望の半径方向の寸法の流体処理エレメントを形成することができる。張力は、一定であるか、又は流体処理エレメントの半径が増大するに従って変化してもよく、張力は、多くの要因に基づき経験的に選択されうる。例えば、リボンが伸長して悪影響を生じる最大張力、例えば、流体処理メディアが過度に引き伸ばされるか、又は引き離され始める張力を決定することができる。次いで、リボンは、最大張力よりも低い張力、例えば、この最大張力の約80%以下又は約65%以下又は約50%以下の張力を使用して螺旋状に巻かれるようにできる。さらに、リボンは、流体処理エレメントの半径方向の寸法のほとんど又はすべてに沿って一方の巻回部から次の巻回部への流体処理メディアの類似の圧縮力、例えば、実質的に均一な圧縮力をもたらす張力を使用して螺旋状に巻かれうる。一方の巻回部から次の巻回部へ類似の圧縮力を発生させることにより、流体処理エレメントは、流体処理メディアの複数の巻回部を通して流れる流体をより均一に処理することができる。例えば、流体処理メディアが濾過材を備えている場合、流体処理エレメントをエレメントの半径方向の寸法に沿ってより一様に装填することで、エレメントの収塵容量及び/又は使用期間を向上させることができる。リボンは、さらに、安定した堅いディスク形の本体を有する実質的に自立型の流体処理エレメントを形成するのに十分な張力により巻かれうる。例えば、流体処理エレメントにおいて発生しうる差圧で隣接する巻回部及び隣接する層の横方向の滑り及び/又は半径方向の分離が妨げられるよう十分に密に隣接する巻回部及び隣接する層を互いに接して保持する十分な張力でリボンを巻くことができる。
[0043]それぞれのリボンが所望の半径方向の寸法に合わせて螺旋状に巻かれた後、リボンの外側端部領域は、様々な方法のうちのいずれかの方法で適所に保持されうる。例えば、外側端部領域は、隣接する巻回部に、例えば、熱による接着、接着剤による接着、又は溶剤による接着により接着されうる。代替として、又はそれに加えて、リボンの外側端部領域は、他の巻回部にかしめることができる。例えば、溶接ビード、又はホットメルト接着剤、ポリウレタン、若しくはエポキシなどの硬化性接着材料のビードの形態のヒートステークをリボンの外側端部領域の一方又は両方の側端及び外側の巻回部に沿って引くことができる。
[0044]螺旋状に巻かれた流体処理エレメントの安定性は、さらに、ディスク形の本体の大半又は全部をかしめることにより向上させることができる。例えば、略半径方向に延びるステークは、流体処理エレメントの一方又は両方の端面に沿って施されうる及び/又はそれぞれの表面の周りの様々なある角度で離間された位置に施されうる。それぞれのステークは、ほとんど又は完全に流体処理エレメントに沿って延びる、例えば、コアアセンブリへ延びており、流体処理エレメントをコアアセンブリに固定するようにできる。ほとんどの実施形態では、ステークは、流体処理エレメントの一方又は両方の端面に沿って施されうる。しかし、いくつかの実施形態については、ステークは、流体処理エレメント内に内部的に施されうる。例えば、巻回部を通して加熱されたピンが挿入され、また引き出されうるか、又は硬化性接着材料が、中空針の挿入及び引き出しによって流体処理エレメント中に注入されうる。
[0045]流体処理エレメントの多く、大半、又は実質的にすべての間に空間を設け、コアアセンブリに沿って流体処理エレメントを取り付けることができる。流体処理エレメントがコアアセンブリに沿って取り付けられる前に、取り付けられる間に、又は取り付けられた後に、エレメント間の空間のいくつかに構造物を挿入することができる。例えば、空間のいくつかは、スペーサー及び/又は支持材若しくは機能性材料によって占有されうる。代替として、空間の多く、大半、又は実質的にすべてには、構造が実質的にないものとしてよい。
[0046]流体処理装置が形成された後、これらは様々なハウジング内に収納され、流体処理アセンブリを形成することができる。流体処理アセンブリは、単一の流体処理装置のみを収納するハウジング、或いはハウジング内に直列に、又は並列に配列された複数の流体処理装置を収納するハウジングを備えることができる。例えば、ハウジングは、1つ又は複数の管板を収納し、複数の流体処理装置は、これらの管板に関連付けられうる。ハウジングは、流体処理装置を永久収納することができ、例えば、使い捨て型流体処理アセンブリを形成することができるか、又はハウジングは、流体処理装置を取り外し可能なように収納することができ、これにより、使用済みの流体処理装置を再利用可能なハウジング内の新しい流体処理装置と交換することができる。
[0047]ハウジングは、プロセスパラメータ、例えば、流体の圧力及び温度及び化学組成に適合する不浸透性材料、例えば、金属材料又はポリマー材料から形成されうる。ハウジングは、2つ又はそれ以上の主要ポート、例えば、プロセス又は供給流体入口ポート及び濾過液又は透過液出口ポートを備えることができる。ハウジングは、ポート間に流体流路を画定し、流体処理装置は、流体流路内のハウジング内に配置されうる。ポートは、インライン構成、T型構成、又はL型構成を含む多数の構成のうちのいずれかでハウジング上に位置し、これらのポートは、様々な継手のうちのいずれかを備えることができる。ハウジングは、さらに、例えば、保持液又は濃縮液出口ポート並びに排液、排気、又は洗浄(例えば逆洗)に関連付けられている1つ又は複数のポートを含む、追加のポートを備えることができる。
[0048]流体処理アセンブリ45及び少なくとも1つの流体処理装置10を収納するハウジング46の多くの実施形態のうちの1つが図7に示されているが、流体処理アセンブリ及びハウジングは、図7に例示されている特徴に限定されはしない。ハウジング46は、カバー50及びシェル51を備えることができる。カバー50は、シェル51の一方の端部でシェル51に恒久的に、又は取り外し可能なように取り付けることができる。シェル51の他方の端部は、供給入口ポート52及び透過液出口ポート53を備えることができる。流体処理アセンブリ45の例示されている実施形態には、2つのポート52、53のみがあり、これらはハウジング46の一方の端部に配置されている。供給入口ポート52は、中心から外れ、流体処理装置10の外部と流体的に連通し、透過液出口ポート53は、中心に配置され、コアアセンブリ11の内部22と流体的に連通するようにできる。他の実施形態は、2つよりも多いポートを備えることができ、これらのポートは、ハウジングに沿った任意の場所、例えば、ハウジングの両端部及び/又は側面に配置されうる。流体処理装置10は、シェル51が流体処理エレメント12を囲む形で、供給入口ポート52と透過液出口ポート53との間の流体流路54にわたってハウジング46内に封止されうる。例えば、中空コアアセンブリ11の一方の端部は、カバー50に対し見えないように封止されうる。中空コアアセンブリ11の対向端は、開いており、透過液出口ポート53のところでシェル51に封止され、これにより、コアアセンブリ11の内部22と透過液出口ポート53との間で流体の連絡が可能になる。多くの実施形態において、流体処理エレメント12はどれも、ハウジング46に封止されえない。例えば、コアアセンブリ11のみをハウジング46に封止し、封止を最小限に抑え、信頼性の高い流体処理アセンブリを形成することができる。
[0049]流体は、本発明を具現化する流体処理アセンブリ、流体処理装置、及び流体処理エレメントによる様々な方法で処理されうる。流体を処理するための方法の一実施形態は、流体を軸線方向に螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの対向する端面内に導き、半径方向に流体処理エレメントのリムから外へ導くことを含むことができる。流体を流体処理エレメントに通して導くことは、流体を透過性流体処理メディアを有するリボンの複数の巻回部の1つ又は複数に通すことと、透過性流体処理メディアにより流体を処理することとを含むことができる。
[0050]一操作モードにおいて、供給流体は、流体処理装置の外部からコアアセンブリの内部へ導かれうる。例えば、流体は、略軸線方向の縁に沿ってそれぞれの流体処理エレメント12の端面13、14を備える透過性流体処理メディア32を含むリボン23の側端30、31、30a、31aの巻回部の中に流入しうる。流体は、略半径方向でそれぞれの流体処理エレメント12の外側リム16内を通りうる。次いで、流体は、それぞれの流体処理エレメント12内で略半径方向内向きに透過性流体処理メディア32を含むリボン23の連続する巻回部を通り内側リム15に進むことができる。流体がそれぞれの流体処理エレメント12内に流れ込むと、流体は、流体処理メディア32の1つ又は複数の流体処理特性に従って処理される。処理された流体は、内側リム15を介してそれぞれの流体処理エレメント12を出て、半径方向に内側リム15によって覆われているコアアセンブリ11内のそれぞれの開口部21を通過しコアアセンブリ11の内部22内に入る。
[0051]図7に例示されている実施形態では、供給流体は、供給入口ポート52を通してハウジング46内に入り、流体流路54を辿って透過液出口ポート53に入ることができる。供給流体は、供給入口ポート52から、略軸線方向にハウジング46に沿って流体処理エレメント12の外部とシェル51の内部との間に流れうる。次いで、供給流体は、略半径方向内向きに流体処理エレメント12の端面13、14の間の供給空間20内に流れ込む。供給流体は、供給空間20から、略軸線方向に、例えば、透過性流体処理メディア32を含むリボン23の側端30、31、30a、31aを介して、流体処理エレメント12の端面13、14内に流れ込む形で、流体処理エレメント12内に入ることができる。供給流体は、さらに、略半径方向内向きに外側リム16内に流れ込む形で流体処理エレメント12内に入ることができる。それぞれの流体処理エレメント12内では、流体は、流体経路44を介して流体流路54に沿って内側リム15に進むことができる。内側リム15に近い巻回部については、流体は、略軸線方向の縁に沿って流体処理メディア32を含むリボン23を通り内側リム15に向かって流れうる。内側リム15から遠いところにある巻回部については、流体は、透過性流体処理メディア32を含むリボン23の主面25、26、25a、26aに対し略半径方向内向き法線方向に連続する巻回部を通り内側リムに向かって流れうる。流体が流体処理エレメント12内に流れ込むと、流体は、流体処理メディアの流体処理特性に応じて、様々な方法で処理されうる。処理済みの流体は、内側リム15を介して流体処理エレメント12を出て、略半径方向にコアアセンブリ11内の開口部21を貫流し、次いで、略軸線方向にコアアセンブリ11の内部22に沿ってハウジング46の透過液出口ポート53に進み、透過液出口ポート53を通過する。
[0052]本発明の1つ又は複数の態様を具現化する流体処理アセンブリ、流体処理装置、流体処理エレメント、及び流体処理方法には多くの利点が関連している。例えば、螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントを備え、流体を軸線方向に両方の端面内に導き、半径方向に流体処理エレメントのリムから外へ導くことにより、それぞれの流体処理装置は、流体処理装置によって占有される空間包絡内に著しく大きな供給又は流入表面積を確保することができる。様々な方法において、流入表面積が広いほど流体処理装置の性能は実質的に向上しうる。例えば、流体処理装置が濾過材として機能する場合、汚染物質が広い流入表面積にわたって広く分散され、収塵容量及び/又は流体処理装置の使用期間が向上しうる。
[0053]それに加えて、個別のリボンを螺旋状に巻いて複数の流体処理エレメントのそれぞれを別々に形成することにより、流体処理装置及び流体処理エレメントの異なる構成のものを製造することが容易になる。それぞれのエレメントの半径方向の寸法は、コアアセンブリの周りに巻くリボンの数を加減することにより容易に変えることができ、コアアセンブリに沿って備えられる流体処理エレメントの個数は、コアアセンブリの周りに巻くリボンの数を加減することにより容易に変えることができ、コアアセンブリに沿った流体処理エレメントの配置は、コアアセンブリの周りに巻かれるリボンの間の間隔を単に調整するだけで容易に変えることができる。さらに、リボンは、コアアセンブリの周りに非常に素早く螺旋状に巻くことができ、製造が高速化される。複数の個別の狭いリボンを、例えば、シート内に溝又は他の貫通孔のある単一の幅広のシートの代わりに使用することにより、製造の柔軟性及び効率が著しく向上し、様々な数及びサイズのエレメント並びにエレメントの間の様々な数及びサイズの間隔を使用する流体処理装置を、異なる幅又は異なる貫通孔構成を有するシートを切り替えなくても製造することができる。それに加えて、透過性流体処理メディアの孔又は破れなどの欠陥が製造時に発生した場合に、シート全体ではなく欠陥のあるリボンを交換するだけでよく、生産速度及び生産効率を向上させることができる。
[0054]図1及び7の実施形態において、流体は、流体処理装置10の外部からコアアセンブリ11の内部22へ導かれうる。しかし、流体は、さらに、コアアセンブリ11の内部22から流体処理装置10の外部に導かれうる。例えば、供給流体は、ハウジング46内の中心ポート53を通じてコアアセンブリ11の内部22内に入り、コアアセンブリ11内の開口部21を通り、流体処理エレメント12内に導かれるようにでき、そこで流体が処理される。次いで、処理された流体は、流体処理エレメント12の端面13、14から外へ出て、空間20を通り、流体処理装置10の外部に入り、中心外れポート52を介してハウジング46から外へ流れ出る。代替として、流体処理装置は、コアアセンブリの内部から流体処理装置の外部への流体流に対し異なる形で具現化することができる。
[0055]異なる形で具現化された流体処理装置10の一実施形態が、図8に示されている。流体処理装置10は、流体処理アセンブリ45を形成するようにハウジング46内に配置され、またハウジング46は、図7に示されているハウジング46と実質的に同一のものとしてよい。しかし、ハウジング46は、中心に配置され、コアアセンブリ11の内部22と流体的に連通する供給入口ポート52及び中心を外れて配置され、流体処理装置10の外部と流体的に連通する透過液出口ポート53を備えることができる。
[0056]図8に示されている流体処理装置10は、図1及び7に示されている流体処理装置10と非常によく似たものであってよい。図8に示されている流体処理装置10は、コアアセンブリ11、及びコアアセンブリ11に沿って取り付けられている複数の流体処理エレメント12を備える。濾過材としての流体処理エレメント12は、図1及び7に示されている実施形態の濾過材としての流体処理エレメント12と同一のものとしてよい。それぞれの流体処理エレメント12は、流体処理メディア32のストリップを含み、ディスク形の本体24を形成するように螺旋状に巻かれているリボン23を備えることができる。コアアセンブリ11は、内部22と外部を備えることができる。コアアセンブリは、さらに、複数の軸線方向に分離された開口部を備え、流体処理エレメントは、開口部の上にではなく、開口部の間に配置されうる。しかし、図8に示されている流体処理装置10において、コアアセンブリ11は、軸線方向にコアアセンブリ11に沿って延び、コアアセンブリ11の内部22と外部との間で流体的に連通する1つ又は複数の開口部、例えば、4つの細長く狭い、周上に間隔をあけて並ぶ開口部21を備えることができる。流体処理エレメント12は、隣接する流体処理エレメント12の間の空間20とともにコアアセンブリ11に沿って取り付けられ、空間20は、構造を実質的に含まないか、又はすでに説明されているように様々な構造物を含むことができる。コアアセンブリ11内の開口部21は、流体処理エレメント12の空間20及び内側リム15のすべてにまたがり、最も端の内側リム15の下で終端するようにできる。それぞれの最も端の流体処理エレメント12の外向きの端面13、14は、最も端の流体処理エレメント12を通過する流体が外側リム16を通りエレメント12を出るように封止されうる。例えば、封止円板又は板などのシール57が、最も端の流体処理エレメント12のそれぞれの外向きの端面13、14に接着されうる。代替として、封止のため硬化性接着材料が外向きの端面に塗布されうる。
[0057]コアアセンブリ11及び流体処理エレメント12に加えて、流体処理装置10は、さらに、流体を誘導して流体処理エレメント12に通すための周辺部材55も備えることができる。周辺部材は、例えば、流体処理エレメントとは別のコンポーネントとして、但し流体処理エレメントと関連付けられているものとして構成するなどの様々な方法で構成されうる。例えば、周辺部材55は、互いに軸線方向に分離されている複数の個別の不浸透性バンド56を備え、バンド56の間に複数の軸線方向に分離された開口部60を画定することができる。バンド56は、空間20の外側端部を取り囲み、隣接する流体処理エレメント12の間のそれぞれの空間20を橋渡しし、流体処理装置10の外部から空間20を流体的に隔離するようにできる。流体処理エレメント12は、流体処理エレメント12の外側リム16が周辺部材55のバンド56の間の開口部60を覆った状態で周辺部材55のバンド56に封止されうる。開口部60の幅は、外側リム16の幅にほぼ等しいか、又はそれ以下としてよい。バンド56は、様々に構造化されうる。例えば、それぞれのバンドは、前記の「Fluid Treatment Elements and Fluid Treatment Arrangements with Posts and/or Bands Between Fluid Treatment Elements and Methods for Making and Using Them」という表題の米国特許仮出願第60/907,078号明細書並びにこの仮出願に基づく優先権を主張しているPCT国際出願で開示されているように、例えば、ホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシを含む、固化した硬化性接着材料を含むものとしてよい。固化した硬化性接着材料は、隣接する流体処理エレメント12に、例えば、隣接する端面13、14及び/又は隣接する外側リム16の縁部分に沿って接着されうる。代替として、バンド56は、隣接する外側リム16の縁部分に沿って接着された不浸透性ストリップ、例えば、不浸透性ポリマーストリップを備えることができる。それぞれの外側リム16の大きな部分は、しかしながら、流体処理エレメント12から流れる流体を受け入れるように露出されたままであってよい。
[0058]代替として、周辺部材は、流体がリムから流れてくるのを許しながら、周辺部材に隣接する空間の端部を流体的にブロックする構成をとることも可能である。例えば、周辺部材は、空間及び流体処理エレメントのすべてを取り囲む軟質ポリマースリーブを備えることができる。スリーブは、複数の円周上で分離された開口部を有する軸線方向に分離された穿孔バンド領域と交互に並ぶ軸線方向に分離された不浸透性バンド領域を備えることができる。不浸透性バンド領域は、空間の外側端部を流体的にブロックすることができる。穿孔バンド領域は、外側リムが穿孔バンド領域内の開口部を覆う形で、流体処理エレメントの外側リムの上に載るものとしてよい。
[0059]周辺部材を備える流体処理装置は、複数の異なる方法のうちのいずれかで製造することができる。一般的な一実施形態によれば、流体処理装置を製造するための方法は、コアアセンブリの内部と外部との間で流体的に連通する1つ又は複数の開口部を有する中空コアアセンブリに沿って複数の螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントを取り付けることを含むことができる。これらの方法は、さらに、それぞれの流体処理エレメントの外側リムが周辺部材内の少なくとも1つの開口部を覆う形で複数の流体処理エレメントの周りに複数の軸線方向に分離された開口部を有する周辺部材を取り付けることを含みうる。
[0060]流体処理エレメントは、図1及び7に示されている実施形態に関してすでに開示されているのと似た様々な方法でコアアセンブリに沿って取り付けることができる。例えば、透過性流体処理メディア32を含む複数のリボン23のそれぞれを複数の巻回数でコアアセンブリ11の周りに螺旋状に巻いて、一方の軸線方向に向く端面13、対向する軸線方向に向く端面14、内側リム15、及び外側リム16を有するディスク形の本体24を形成することができる。リボン23は、異なる軸線方向位置、例えば、それぞれの隣接する対の流体処理エレメント12の間に空間20を設ける位置で、コアアセンブリ11の周りに螺旋状に巻かれるようにできる。それぞれのリボン23の内側端部領域は、コアアセンブリ11の開口部21の上でコアアセンブリ11上に直接巻き付けられ、またコアアセンブリ11に封止され、それぞれの開口部21は、軸線方向に、複数の内側リム15及び隣接する空間20にまたがるものとしてよい。
[0061]周辺部材は、いくつかの方法のうちのいずれかで流体処理エレメントに取り付けることができる。例えば、液体硬化性接着材料を隣接する流体処理エレメント間のそれぞれの空間の外側端部に塗布し、次いで固化させて、固化した硬化性接着材料を流体処理エレメントに接着し、外側リムの大半を固化した硬化性接着材料の間の開口部内に露出したままにするようにできる。代替として、薄い不浸透性ストリップを隣接する流体処理エレメントの間のそれぞれの空間の外側端部の周りに巻いて、外側リムの縁領域を重ね合わせ、外側リムの大半をストリップの間の開口部中に露出させたままにすることができる。次いで、ストリップを外側リムに接着する、例えば、接着剤で接着するか、溶剤で接着するか、又は熱で接着することができる。代替として、流体処理エレメントの外側リムに沿ってスリーブを軸線方向にスライドさせることもできる。穿孔バンド領域内の開口部の位置が外側リムと揃った後、スリーブを例えば接着又は熱収縮によって流体処理エレメントに封止するとよい。
[0062]次いで、流体処理装置10を、図7に示されている流体処理装置10に関してすでに説明されているのと似た方法でハウジング46内に取り付けて、図8に示されている流体処理アセンブリ45を形成することができる。
[0063]一操作モードにおいて、供給流体は、コアアセンブリの内部から流体処理装置の外部に導かれうる。流体は、コアアセンブリ11内の内部22から開口部21を通して、流体処理エレメント12の間の空間20内に進むようにできる。流体は、空間20から、略軸線方向の縁に沿ってそれぞれの流体処理エレメント12の端面13、14を備える透過性流体処理メディア32を含むリボン23の側端30、31、30a、31aの巻回部の中に流入しうる。流体は、さらに、略半径方向でコアアセンブリ11内の開口部21を通り、それぞれの流体処理エレメント12の内側リム15に流れ込むようにできる。次いで、流体は、それぞれの流体処理エレメント12内で略半径方向外向きに透過性流体処理メディア32を含むリボン23の連続する巻回部を通り外側リム16に進むことができる。流体がそれぞれの流体処理エレメント内に流れ込むと、流体は、流体処理メディア32の1つ又は複数の流体処理特性に従って処理される。処理済みの流体は、外側リム16を介してそれぞれの流体処理エレメント12を出て、周辺部材55の開口部60を通して流体処理装置10の外部に入る。
[0064]図8に例示されている実施形態では、供給流体は、供給入口ポート52を通してハウジング46内に入り、流体流路54を辿って透過液出口ポート53に入ることができる。供給流体は、供給入口ポート52から、略軸線方向にコアアセンブリ11の内部22に沿って流れうる。次いで、供給流体は、略半径方向外向きにコアアセンブリ11内の開口部21を通り流体処理エレメント12の端面13、14の間の供給空間20内に流れ込む。供給流体は、供給空間20から、略軸線方向に、例えば、透過性流体処理メディア32を含むリボン23の側端30、31、30a、31aを介して、流体処理エレメント12の端面13、14内に流れ込む形で、流体処理エレメント12内に入ることができる。供給流体は、さらに、略半径方向外向きにコアアセンブリ11内の開口部21を通り、内側リム15に流れ込む形で、流体処理エレメント12内に入ることができる。それぞれの流体処理エレメント12内では、流体は、流体経路44を介して流体流路54に沿って外側リム16に進むことができる。外側リム16に近い巻回部については、流体は、略軸線方向の縁に沿って流体処理メディア32を含むリボン23を通り外側リム16に向かって流れうる。外側リム16から遠いところにある巻回部については、流体は、透過性流体処理メディア32を含むリボン23の主面25、26、25a、26aに対し略半径方向外向き法線方向に連続する巻回部を通り外側リム16に向かって流れうる。流体が流体処理エレメント12内に流れ込むと、流体は、流体処理メディアの流体処理特性に応じて、様々な方法で処理されうる。処理済みの流体は、外側リム16を介して流体処理エレメント12を出て、周辺部材55の開口部60を通過し、略軸線方向に流体処理エレメント12の外部とシェル51の内部との間のハウジング46に沿ってハウジング46の透過液出口ポート53へ進み、ハウジング46の透過液出口ポート53を通過する。
[0065]本発明の様々な態様は、いくつかの実施形態に関してすでに説明及び/又は例示がなされているが、本発明は、これらの実施形態に限定されない。本発明の範囲から逸脱することなく、例えば、これらの実施形態の1つ又は複数の特徴を排除又は修正することが可能であるか、又は一方のいずれかの実施形態の1つ又は複数の特徴を他の実施形態の1つ又は複数の特徴と組み合わせることもできる。例えば、周辺部材は、流体処理エレメントの外側リムに対する付加的な支持を形成するようにより剛性の高い構造を備えることができる。一実施形態では、周辺部材55は、図9に示されているように、連結されうる剛性の高いケージ63を形成することができる半円筒セクション61、62を備えることができる。流体処理エレメント12及び図9に示されているコアアセンブリ11は、図8に関してすでに説明されているものと同一のものであってもよいが、周辺部材も、流体処理エレメントも、コアアセンブリも、図8及び9に示されている特徴に限定されない。周辺部材55の半円筒セクション61、62は、流体処理エレメント12の外側リム16の周りに嵌められ、ケージ63を形成するように恒久的に又は取り外し可能なように互いに連結されうる。ケージ63は、複数の円周上で間隔をあけて並ぶ開口部60を有する複数の軸線方向に分離されている穿孔バンド領域65と交互に並ぶ複数の軸線方向に分離された不浸透性バンド領域64を備えることができる。ケージ63は、不浸透性バンド領域64が空間20の外側端部を流体的にブロックする形で、流体処理エレメント12の周りで封止されうる。穿孔バンド領域65は、流体処理エレメント12の外側リム16の上に載るものとしてよく、また外側リム16は、穿孔バンド領域65内の円周上に間隔をあけて並ぶ開口部60のそれぞれを覆うものとしてよい。
[0066]流体処理エレメント12の外側リム16は、様々な方法でケージ63に対して封止されうる。例えば、外側リム16は、外側リム16を開口部56のところで隠すことなくケージ63に接着剤で接着するか、又は熱で接着することができる。代替として、又はそれに加えて、外側リム16は、機械的にぴったりと嵌め合わせることによりケージ63に対して封止されうる。例えば、一対の円周リブ66は、それぞれの半円筒セクション61、62の内部から短い距離だけ半径方向内向きに延び、またそれぞれの流体処理エレメント12の外側リム16の幅に等しいか、又はわずかに短い距離だけ間隔をあけて並ぶようにできる。セクション61、62は、それぞれの外側リム35が対応する一対のリブ66の間にぴったりと嵌るように流体処理装置10の周りに嵌めることができる。
[0067]図9に例示されているケージ63は、さらに、図1に示されている流体処理装置10と組み合わせて、流体処理エレメント12の外側リム16のところに付加的な支持を形成することもできる。ケージ63は、不浸透性バンド領域64が流体処理エレメント12の外側リム16の上に載り、穿孔バンド領域65が空間20の上に載る形で図1に示されている流体処理装置10の周りに封止されるようにできる。次いで、空間20は、穿孔バンド領域65の開口部60を介して流体処理装置10の外部と流体的に連通し、例えば、流体処理装置10の外部から流体を受け入れることができる。不浸透性バンド領域は、さらに、穿孔されていてもよく、これにより、流体処理装置12の外部から流体を外側リムに受け入れることができる。
[0068]さらに他の実施形態として、流体処理エレメントは、予成形エレメントをコアアセンブリに沿って略軸線方向にスライドさせることによりコアアセンブリに沿って配置することができる。例えば、それぞれのリボンを複数の巻回数で所望の半径方向の寸法に合わせて、コアアセンブリの周りではなく、中心ハブの周りに螺旋状に巻き、流体処理エレメントを形成することができる。次いで、予成形流体処理エレメントを軸線方向に、ハブあり、又はハブなしで、コアアセンブリに沿って所望の位置までスライドさせて適所に固定することができる。
[0069]さらに、異なる特徴を有する実施形態は、異なる特徴であるにもかかわらず、本発明の範囲内あるものとしてよい。例えば、それぞれのリボンをハブの周りに螺旋状に巻くことで、流体処理エレメントを形成することができる。それぞれのハブは、コアアセンブリの1つのセクションを含み、隣接するエレメントのハブセクションは、中空コアアセンブリ及び流体処理装置を形成するように互いに連結されうる。ハブセクションは、互いに機械的に結合されうる及び/又は互いに接着されうる。ハブセクションのいくつかは、リボンの内側端部領域によって覆われている開口部を備え、流体処理エレメントの内側リムからコアアセンブリの内部へ流体的に連通させることができる。他のハブセクションは、コアアセンブリの内部から流体処理エレメントの端面への流体による連通を可能にする開口部を備えることができる。
[0070]他の実施形態として、シートアセンブリは、多孔性流体処理メディアのシートを単独のコンポーネントとして、又は多層複合材の1つの層として、例えば、リボンの多層複合材と同様にして、備えることができる。シートアセンブリは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、所望の半径方向の寸法を有するロールを形成することができる。次いで、ロールの軸線に垂直な方向にロールから所望の幅を有するセクションを切断する、例えば、スライスして、流体処理エレメントを形成することができる。次いで、流体処理エレメントが例えばコアアセンブリに沿って予成形エレメントを軸線方向にスライドさせることによりコアアセンブリに沿って配置されうるか、又は流体処理エレメントがハブセクション上に配置され、ハブセクションが互いに連結されて、中空コアアセンブリを備える流体処理装置が形成されうる。
[0071]さらに他の実施形態として、流体処理装置は、例えば、これら及び他の特徴を支持するために参照により組み込まれている、2007年3月19日に出願された、発明者としてThomas Welch Jr.、Tanweer ul Haq、及びJoseph Verschneiderが挙げられている「Fluid Treatment Arrangements with Sets of Fluid Treatment Elements and Methods for Making and Using Them」という表題の米国特許仮出願第60/907,066号明細書及びこの仮出願に基づく優先権を主張しているPCT国際出願で開示されている方法と似た方法で、互いに半径方向にずらされたコアアセンブリに沿って取り付けられている流体処理エレメントの複数のセット、例えば、2セット、3セット、4セット、又はそれ以上のセットを備えることができる。それぞれのセットは、複数の流体処理エレメントを含み、それぞれのエレメントは複数の巻回数で螺旋状に巻かれ半径方向の寸法を有する略ディスク形の本体を形成するリボンを備えるようにできる。流体処理エレメントの外側セットは、内側及び外側セットのエレメントが半径方向及び/又は軸線方向に揃えられるか、又はオフセットされている状態で、流体処理エレメントの内側セットから半径方向外向きにずらされうる。例えば、外側セットのエレメントは、内側セットのエレメント間の空間のうちの少なくともいくつかに橋架されることができる。さらに、流体処理エレメントの外側セットのサイズ、例えば、幅及び半径方向の寸法、及び/又は流体処理特性は、流体処理エレメントの内側セットと同じであっても異なっていてもよい。
[0072]図10に示されている実施形態では、流体処理装置10は、ディスク形の本体24’、24”がコアアセンブリ11に沿って取り付けられている流体処理エレメント12’、12”の少なくとも内側及び外側セット70、71を備えることができる。流体処理エレメント12’の内側セット60は、隣接する内側流体処理エレメント12の間の内側空間20とともにコアアセンブリ11に沿って、また直接隣接して配置されうる。例えば、流体処理エレメント12’の内側セット70及びコアアセンブリ11は、図1に示されているものと同様のものとしてよい。内側流体処理エレメント12’は、内側流体処理エレメント12’の内側リム15がすでに説明されている方法のいずれかでコアアセンブリ11内の軸線方向に分離された開口部21を覆う形でコアアセンブリ11に沿って取り付けられうる。両方の最も端の内側流体処理エレメント12’の外向きの端面13、14は、外側流体処理エレメント12”の周りの流体のバイパスを防ぐためにすでに説明されているようにシール57によって封止されうる。
[0073]流体処理装置10は、さらに、流体処理エレメント12’、12”の内側及び外側セット70、71の間に位置する周辺部材55を備えることができる。周辺部材は、すでに説明されている周辺部材のいずれかと類似のものでよい。図10に示されている実施形態では、周辺部材55は、内側流体処理エレメント12の外側リム16に対して封止されている複数の軸線方向に分離された不浸透性バンド56を備えることができる。バンド56は、外側リム16に接着されたポリマー材料のストリップ又は固化した硬化性接着材料の1つの層を含みうる。複数の軸線方向に分離されたバンド56が、バンド56の間の複数の軸線方向に分離された開口部60を画定する。
[0074]流体処理エレメント12’の内側セット70から半径方向外向きにずらされた流体処理エレメント12”の外側セット71も、隣接する流体処理エレメント12”の間の外側空間20とともにコアアセンブリ11に沿って取り付けられうる。外側流体処理エレメント12”の間の外側空間20は、内側流体処理エレメント12’の間の内側空間20とともに、すでに説明されているように、実質的に構造を含まないか、又は様々な構造を含みうる。外側セット71の流体処理エレメント12”は、内側セット70の流体処理エレメント12’と類似のものであってもよい。それぞれの外側流体処理エレメント12”は、さらに、透過性流体処理メディア32を含むリボン23を備えることができ、複数の巻回数で螺旋状に巻いて略ディスク形の本体24を画定する。ディスク形の本体24は、一方の軸線方向に向く端面13、対向する軸線方向に向く他方の端面14、対向する軸線方向に向く他方の端面14、内側リム15、及び外側リム16を備えることができる。一方の端面13は、リボン23及び透過性流体処理メディア32の一方の側端30、30aの複数の巻回部を備え、対向する端面14は、リボン23及び透過性流体処理メディア32の対向する側端31、31aの複数の巻回部を備えることができる。それぞれの外側流体処理エレメント12”のサイズは、それぞれの内側流体処理エレメント12”のサイズと同じであっても異なっていてもよく、外側流体処理エレメント12”は、内側流体処理エレメント12’の流体処理特性と同じであるか、又は異なる流体処理特性を持つことができる。外側流体処理エレメント12”は、内側流体処理エレメント12’の外部及び周辺部材55に沿って位置し、内側リム15が周辺部材55の開口部56を覆うようにすることができる。例えば、外側流体処理エレメント12”は、図1に示されている実施形態の流体処理エレメント12がコアアセンブリ11に沿って取り付けられ、コアアセンブリ11に封止されうる方法と同じ多数の方法で周辺部材55に沿って取り付けられ、周辺部材55に封止されうる。
[0075]一操作モードにおいて、流体は、流体処理装置10の外部からコアアセンブリ11の内部22への流体流路54に沿って流体処理装置10に通されうる。例えば、図10に示されている実施形態では、供給流体は、略半径方向内向きに、外側空間20内に導かれ、供給流体は、周辺部材55、例えば、不浸透性バンド56によってブロックされている内側流体処理エレメント12’の外側リム16内に流れ込むようにできる。供給流体は、外側空間20から、軸線方向に、隣接する外側流体処理エレメント12”のそれぞれの対の向かい合う端面13、14内に流れ込むことができる。例えば、供給流体は、外側流体処理エレメント12”内に導かれ、概ね縁に沿ってそれぞれの透過性流体処理メディア32を含むそれぞれのリボン23の側端30、30a、31、31a内に導かれうる。供給流体は、さらに、半径方向に外側リム16を通って外側流体処理エレメント12”に入ることができる。外側流体処理エレメント12”内では、流体は、略半径方向内向きに、連続する巻回部を通して内側リム15に流れ、流体は、外側流体処理エレメント12”の流体処理メディア32の流体処理特性に従って処理されうる。処理された流体は、内側リム15を介して外側流体処理エレメント12”を出て、略半径方向内向きに、周辺部材55の開口部60を通り、内側流体処理エレメント12’の間の内側空間20内に入る。
[0076]内側空間20内では、さらに、半径方向内向きの流れが、コアアセンブリ11の中空でない壁部分によってブロックされ、流体は、軸線方向で、隣接する内側流体処理エレメント12’のそれぞれの対の向かい合う端面13、14内に流れ込む。例えば、流体は、内側流体処理エレメント12’内に導かれ、概ね縁に沿って透過性流体処理メディア32を含むリボン23の側端30、30a、31、31a内に導かれうる。内側流体処理エレメント12’内では、流体は、略半径方向内向きに、連続する巻回部を通して内側リム15に流れ、流体は、内側流体処理エレメント12’の流体処理メディア32の流体処理特性に従って処理されうる。処理された流体は、内側リム15を介して内側流体処理エレメント12’を出て、略半径方向内向きに、コアアセンブリ11の開口部21を通り、コアアセンブリ11の内部22内に入る。
[0077]流体処理エレメントの複数の半径方向にずらされたセットを有する流体処理装置は、コアアセンブリの内部から流体処理装置の外部への流体流に対し異なる形で具現化することができる。例えば、図11に示されている実施形態では、流体処理装置10は、内側周辺部材72がエレメント12’、12”の内側及び外側セット70、71の間に位置し、外側周辺部材73がエレメント12’の外側セット71の周りに位置している、コアアセンブリ11に沿って取り付けられたディスク形の本体24’、24”を有する流体処理エレメント12’、12”の内側及び外側セット70、71を備えることができる。コアアセンブリ11、内側セット70の流体処理エレメント12’、及び内側周辺部材72は、図8に例示されている実施形態のコアアセンブリ11、流体処理エレメント12、及び周辺部材55と実質的に同一のものであってもよく、すでに説明されている方法のいずれかで互いに対し取り付けられうる。内側流体処理エレメント12’は、隣接するエレメント12’のそれぞれの対の間の内側空間20とともにコアアセンブリ11に沿って取り付けることができる。コアアセンブリ11内の細長い開口部21は、内側流体処理エレメント12’の内側空間20及び内側リム15と流体的に連通することができる。内側周辺部材72は、図8に示されている実施形態のバンド56及び開口部60に類似している軸線方向に分離された内側バンド74及び軸線方向に分離された内側開口部75を備えることができる。内側バンド74は、内側空間20の外側端部を取り囲み、内側流体処理エレメント12’の外部から内側空間20を流体的に隔離することができる。内側バンド74は、外側リム16が内側周辺部材72の開口部75を覆う形で内側流体処理エレメント12’に対し封止されうる。両方の最も端の内側流体処理エレメント12’の外向きの端面13、14は、外側流体処理エレメント12”の周りの流体のバイパスを防ぐためにすでに説明されているようにシール57によって封止されうる。シール57は、外側周辺部材73まで延ばすことができる。
[0078]外側セット71の流体処理エレメント12”は、図10に示されている実施形態の外側流体処理エレメント12”と実質的に同一のものとすることができる。流体処理エレメント12”の外側セット71は、内側セット71から半径方向外向きであり、隣接する外側流体処理エレメント12”のそれぞれの対の間の外側空間20とともにコアアセンブリ11に沿って取り付けることができる。外側流体処理エレメント12”は、内側流体処理エレメント12’の外部及び内側周辺部材72に沿って配置されるようにでき、例えば、外側エレメント12”の内側リム15は内側バンド74に面し、内側エレメント12’の外側リム16は内側周辺部材72内の開口部75を通して外側空間20と流体的に連通する。
[0079]外側周辺部材71は、内側周辺部材70と類似のものとすることができ、また軸線方向に隔てられて並ぶバンド76及び軸線方向に隔てられて並ぶ外側開口部77を備えることができる。外側バンド76は、外側空間20の外側端部を取り囲み、外側流体処理エレメント12”の外部から外側空間20を流体的に隔離することができる。外側バンド76は、外側リム16が外側周辺部材73の開口部77を覆う形で外側流体処理エレメント12”に対し封止されうる。
[0080]一操作モードにおいて、流体は、コアアセンブリ11の内部22から流体処理装置10の外部への流体流路54に沿って流体処理装置10に通されうる。例えば、図11に示されている実施形態では、供給流体は、略半径方向外向きに、内部22からコアアセンブリ11内の開口部21に通されて内側空間20内に導かれ、供給流体は、内側周辺部材72、例えば、内側バンド74によってブロックされている外側流体処理エレメント12”の内側リム15内に流れ込むようにできる。供給流体は、内側空間20から、軸線方向に隣接する内側流体処理エレメント12’のそれぞれの対の向かい合う端面13、14内に流れ込み、概ね縁に沿ってそれぞれの透過性流体処理メディア32を含むそれぞれのリボン23の側端30、30a、31、31a内に流れ込むことができる。供給流体は、さらに、半径方向に内側リム16を通って内側流体処理エレメント12”に入ることができる。内側流体処理エレメント12’内では、流体は、略半径方向外向きに、連続する巻回部を通して外側リム16に流れ、流体は、内側流体処理エレメント12’の流体処理メディア32の流体処理特性に従って処理されうる。処理された流体は、外側リム16を介して内側流体処理エレメント12’を出て、略半径方向外向きに、内側周辺部材72の開口部75を通り、外側流体処理エレメント12”の間の外側空間20内に入る。
[0081]外側空間20内では、さらに半径方向外向きの流れが、外側周辺部材73、例えば、外側バンド76によってブロックされる。流体は、略軸線方向で、隣接する外側流体処理エレメント12”のそれぞれの対の向かい合う端面13、14内に流れ込み、例えば、概して縁に沿ってそれぞれの透過性流体処理メディア32を含むそれぞれのリボン23の側端30、30a、31、31a内に流れ込む。外側流体処理エレメント12”内では、流体は、略半径方向外向きに、連続する巻回部を通して外側リム16に流れ、流体は、外側エレメント12”の流体処理メディア32の流体処理特性に従って処理されうる。処理された流体は、外側リム16を介して外側流体処理エレメント12”を出て、略半径方向外向きに、外側周辺部材73の開口部77を通り、流体処理装置10の外部に進む。
[0082]流体処理エレメントの複数の半径方向にずらされたセットを有する流体処理装置は、様々なハウジング内に収納することができ、図7及び8の実施形態に関してすでに説明されているように、流体処理アセンブリを構成する。
[0083]他の実施形態として、端面内に入り、リムから出る流体経路を有する螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメント、即ち、半径流式流体処理エレメントは、一方の端面内に入り、対向する端面から外に出る流体経路を有する流体処理エレメント、即ち、軸流式流体処理エレメントによって補完されうる。例えば、すでに開示されている実施形態のいずれかの半径流式流体処理エレメント12、12’、12”のうちの1つ又は複数は、半径流式エレメント12、12’、12”の一方又は両方の端面13、14の隣に配置されている1つ又は複数の軸流式流体処理エレメントによって補完されうる。
[0084]例えば、図12Aに示されている流体処理装置10は、図1に示されている流体処理装置10と非常によく似たものであってよい。コアアセンブリ11及びコアアセンブリ11内の開口部21を覆う螺旋状に巻かれた半径流式流体処理エレメント12及びディスク形の本体24は、両方の実施形態において実質的に同一のものとすることができる。しかし、図12Aに示されている流体処理装置10は、さらに、それぞれの半径流式流体処理エレメント12の両方の端面13、14に沿って補完的な軸流式流体処理エレメント80を備えることができる。それぞれの軸流式流体処理エレメント80は、螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントとすることができ、透過性流体処理メディア32を有するリボン23を備えることができる。透過性流体処理メディア32を含むリボン23は、複数の巻回数で螺旋状に巻かれ、一方の軸線方向に向く端面13、対向する軸線方向に向く端面14、内側リム15、及び外側リム16を有するディスク形の本体24を形成することができる。他方の端面13は、リボン23の一方の側端30、30aの複数の巻回部及び流体処理メディア32を含む。他方の端面14は、リボン23の対向する側端31、31aの複数の巻回部及び流体処理メディア32を含む。いずれか、又は両方の端面13、14は、すでに説明されているように、平らな表面でも、凸凹の表面でもよい。それぞれの軸流式流体処理エレメント80の半径方向の寸法は、それぞれの半径流式流体処理エレメント12の半径方向の寸法と実質的に等しいものとすることができる。しかし、流体処理エレメント12、80の容積は、同じである場合も異なる場合もあり、また流体処理エレメント12、80の流体処理メディアの流体処理特性も、同じである場合も異なる場合もある。
[0085]軸流式流体処理エレメント80は、半径流式流体処理エレメント12に関してすでに説明されている方法でコアアセンブリ11に沿って形成され、取り付けられうる。しかし、それぞれの軸流式流体処理エレメント80は、コアアセンブリ11の中空でない壁部分に封止された軸流式流体処理エレメント80の内側リム15とともに開口部を有していないコアアセンブリ11の中空でない壁部分に取り付けることができる。図12Aに示されている流体処理装置10では、コアアセンブリ11の中空でない壁部分は、開口部21のそれぞれの側にあるコアの開口部21に隣接するものとすることができる。それぞれの半径流式流体処理エレメント12について、軸流式流体処理エレメント80は、一方の空間20内でコアの開口部21の一方の側の中空でない壁部分に取り付けることができる。軸流式流体処理エレメント80の端面14は、半径流式流体処理エレメント12の1つの端面13から相隔てるか、又は近接する、例えば、接触するようにできる。他方の軸流式流体処理エレメント80は、他方の空間20内でコアの開口部21の他方の側の中空でない壁部分に取り付けることができる。他方の軸流式流体処理エレメント80の端面13は、半径流式流体処理エレメント12の対向する端面14から相隔てるか、又は近接する、例えば、接触するようにできる。したがって、それぞれの空間20内において、2つの軸流式流体処理エレメント80は、互いに間隔をあけて配置されうる。半径流式流体処理エレメント12の両側にある軸流式流体処理エレメント80は、同じ又は異なる流体処理特性を有することができる。
[0086]図12Aに示されている流体処理装置10は、さらに、すでに説明されている構成のいずれかをとることができる周辺部材81を備えることができる。例えば、周辺部材81は、複数の軸線方向に隔てられて並ぶ不浸透性バンド56及び複数の軸線方向に隔てられて並ぶ開口部60を備えることができる。それぞれのバンド56は、半径流式流体処理エレメント12の外側リム16及び軸流式流体処理エレメント80と半径流式流体処理エレメント12との間の境界面の外側端部全体に広がって封止し、軸流式流体処理エレメント80のバイパスを防ぐことができる。バンド56は、さらに、軸流式流体処理エレメント80の外側リム16全体に広がって封止することもできる。周辺部材81内の開口部60は、軸流式流体処理エレメント80の間の空間20と流体的に連通する。
[0087]一操作モードにおいて、流体は、流体処理装置10の外部から略軸線方向にそれぞれの軸流式流体処理エレメント80を通り、また略半径方向にそれぞれの半径流式流体処理エレメント12を通りコアアセンブリ11の内部22に導かれうる。例えば、図12Aに示されている流体処理装置10において、供給流体は、略半径方向内向きに周辺部材81の開口部60を通って流路54に沿って空間20内に流れ込むことができ、さらに、半径流式はコアアセンブリ11の中空でない壁部分によってブロックされる。空間20から、供給流体は、略軸線方向で隣接する軸流式流体処理エレメント80の向かい合う端面13、14内に流れ込み、略軸線方向で流体処理エレメント80を通過し、対向する端面14、13から出ることができる。例えば、供給流体は、軸流式流体処理エレメント80の流体処理メディア32を含むリボン23の1つの側端30、30a、31、31aの複数の巻回部内に入り、概して縁方向に沿ってリボン23を通り、リボン23の対向する側端31、31a、30、30aの複数の巻回部から出ることができる。流体がそれぞれの軸流式流体処理エレメント80を通過するときに、流体は、さらに、1つの巻回部の透過性流体処理メディア32から1つ又は複数の隣接する、又は付近にある巻回部の透過性流体処理メディア32内に流れ込み、また透過性流体処理メディア32に沿って横方向に流れうる。それぞれの軸流式流体処理エレメント80内で、流体は流体処理メディア32の流体処理特性に従って処理されうる。処理された流体は、それぞれの半径流式流体処理エレメント12に隣接する軸流式流体処理エレメント80の端面13、14を出て、略軸線方向で、半径流式流体処理エレメント12の端面14、13内に入る。例えば、流体は、軸流式流体処理エレメント80からそれぞれの半径流式流体処理エレメント12の流体処理メディア32を含むリボン23の側端30、30a、31、31a内に流れ込むことができる。次いで、流体流は、図1に示されている実施形態に関してすでに説明されているように、略半径方向内向きに、半径流式流体処理エレメント12を通り、コアアセンブリ11の内部に進むことができ、流体はさらに半径流式流体処理エレメント12内の流体処理メディア32の流体処理特性に従って処理される。
[0088]他の実施形態として、図12Bに示されている流体処理装置10は、図8に示されている流体処理装置10と非常によく似たものであってもよい。コアアセンブリ11及び螺旋状に巻かれた半径流式流体処理エレメント12及びディスク形の本体24は、両方の実施形態において実質的に同一のものとすることができる。流体処理装置10は、さらに、図12Aに関して説明されている軸流式流体処理エレメント80と実質的に同一のものとすることができるディスク形の本体24を有する補完的な螺旋状に巻かれた軸流式流体処理エレメント80を備えることができる。
[0089]図12Bに示されている流体処理装置10は、さらに、内側周辺部材82及び外側周辺部材83を備えることができ、いずれの周辺部材もすでに説明されている構成のいずれかをとることができる。例えば、内側周辺部材82は、コアアセンブリ11と流体処理エレメント12、80との間に配置され、複数の軸線方向に分離された不浸透性内側バンド84及び内側バンド84の間の複数の軸線方向に分離された開口部85を備えることができる。それぞれの内側バンド84は、それぞれの半径流式流体処理エレメント12の内側リム15及び軸流式流体処理エレメント80と半径流式流体処理エレメント12との間の境界面全体に広がって封止し、軸流式流体処理エレメント80のバイパスを防ぐことができる。バンド84は、さらに、軸流式流体処理エレメント80の内側リム15全体に広がって封止することもできる。内側周辺部材82内の開口部85は、流体処理エレメント12、80の間の空間20と流体的に連通する。外側周辺部材83も、複数の軸線方向に隔てられて並ぶ不浸透性外側バンド86及び外側バンド86の間にある複数の軸線方向に隔てられて並ぶ開口部87を備えることもできる。それぞれの外側バンド86は、空間20の外側端部、空間20内の軸流式流体処理エレメント80の外側リム16、及び軸流式流体処理エレメント80と隣接する半径流式流体処理エレメント12との間の境界面全体に広がって封止することができる。外側周辺部材83の開口部87は、半径流式流体処理エレメント12の外側リム16によって覆われている。
[0090]一操作モードにおいて、流体は、コアアセンブリ11の内部22から、略軸線方向にそれぞれの軸流式流体処理エレメント80を通り、また略半径方向にそれぞれの半径流式流体処理エレメント12を通り流体処理装置10の外部に導かれうる。例えば、図12Bに示されている流体処理装置10において、供給流体は、略半径方向外向きにコアアセンブリ11の開口部21及び内側周辺部材82内の開口部85を通って流路54に沿って流れ、空間20内に流れ込むことができる。さらなる半径流式は、外側周辺部材83、例えば、外側バンド86によってブロックされうる。流体流は、空間20から、図12Aの実施形態に関してすでに説明されているように、軸線方向に、隣接する軸流式流体処理エレメント80を通り、流体は軸流式流体処理エレメント80内の流体処理メディア32の流体処理特性に従って処理されるようにできる。図8に示されている実施形態に関してすでに説明されているように、軸流式流体処理エレメント80から、流体流が半径流式流体処理エレメント12の端面13、14内に入り、略半径方向外向きに、半径流式流体処理エレメント12及び外側リム16を通り、流体処理装置10の外部に進み、流体はさらに半径流式流体処理エレメント12内の流体処理メディア32の流体処理特性に従って処理される。
[0091]半径流式流体処理エレメント及び軸流式流体処理エレメントを有する流体処理装置は、様々なハウジング内に収納することができ、図7及び8の実施形態に関してすでに説明されているように、流体処理アセンブリを構成する。
[0092]したがって、本発明は、本明細書において説明及び/又は例示がなされている特定の実施形態に限定されず、請求項の範囲内に収まりうるすべての実施形態及び修正形態を含む。
Claims (116)
- 中空のコアアセンブリと、前記コアアセンブリに沿って取り付けられた流体処理エレメントと、流体経路とを備える流体処理装置であって、
前記コアアセンブリは、軸線と、外部と、内部と、該コアアセンブリの前記外部と前記内部との間で流体的に連通する開口部とを備え、
前記流体処理エレメントは、透過性流体処理メディアを有するリボンを含み、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて略ディスク形の本体を画定し、前記本体は、半径方向の寸法と、前記本体の一方の側の軸線方向に向く第1の端面と、前記本体の対向する側の軸線方向に向く第2の端面と、前記コアアセンブリ内の前記開口部を覆う内側リムとを有し、
前記流体経路は、前記第1の端面及び前記第2の端面から1つ又は複数の巻回部、前記内側リム、及び前記開口部を通り、前記コアアセンブリの前記内部に延びている、流体処理装置。 - 前記内側リムは、前記開口部上で前記コアアセンブリ上に直接巻かれているリボンの端部領域を備える、請求項1に記載の流体処理装置。
- 前記流体処理エレメントは、約10以下のアスペクト比を有する、請求項1又は2に記載の流体処理装置。
- 前記流体処理エレメントは、約5以下のアスペクト比を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記内側リムは幅を有し、前記開口部は、前記内側リムの前記幅より小さい幅を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記透過性流体処理メディアは、前記リボンの単独のコンポーネントである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記リボンは、多層複合材を備え、前記透過性流体処理メディアは、前記複合材の1つの層である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記透過性流体処理メディアは、第1の流体処理特性を有する第1の透過性流体処理メディアを備え、前記多層複合材は、前記第1の流体処理特性と異なる第2の流体処理特性を有する第2の透過性流体処理メディアを備える他の層を含む、請求項7に記載の流体処理装置。
- 前記流体処理メディアは、約0.1μm又はそれ以上の粗さの除去率を有する不織繊維性材料のストリップを備える、請求項1〜8のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記透過性流体処理メディアは、互いに対向する第1の側端及び第2の側端を有し、前記本体の前記第1の軸線方向に向く端面は前記透過性流体処理メディアの前記第1の側端の複数の巻回部を備え、前記本体の前記第2の軸線方向に向く端面は前記透過性流体処理メディアの前記第2の側端の複数の巻回部を備える、請求項1〜9のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記流体処理エレメントは、第1の流体処理エレメントを備え、当該流体処理装置は、さらに、前記コアアセンブリに沿って取り付けられている第2の流体処理エレメントを備え、前記第2の流体処理エレメントは透過性流体処理メディアを有するリボンを含み、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて略ディスク形の本体を画定し、前記本体は、半径方向の寸法と、前記本体の一方の側の軸線方向に向く第1の端面と、前記本体の反対側の軸線方向に向く第2の端面と、内側リムとを有し、前記第2の流体処理エレメントの前記軸線方向に向く第2の端面は、前記第1の流体処理エレメントの前記軸線方向に向く第1の端面に近接しており、前記第2の流体処理エレメントの前記内側リムは、前記コアアセンブリによって封止されている、請求項1〜10のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記流体処理エレメントは、第1の流体処理エレメントを備え、当該流体処理装置は、さらに、第2の流体処理エレメント及び第3の流体処理エレメントを備え、前記第2の流体処理エレメント及び前記第3の流体処理エレメントのそれぞれは、透過性流体処理メディアを有するリボンを含み、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて略ディスク形の本体を画定し、前記本体は、半径方向の寸法と、前記本体の一方の側の軸線方向に向く第1の端面と、前記本体の反対側の軸線方向に向く第2の端面と、内側リムとを有し、前記第2の流体処理エレメントは、前記第1の流体処理エレメントの前記第1の端面と前記第2の流体処理エレメントの前記第2の端面との間に第1の空間を画定するように前記第1の流体処理エレメントから軸線方向に分離された前記コアアセンブリに沿って取り付けられ、前記第3の流体処理エレメントは、前記第1の流体処理エレメントの前記第2の端面と前記第3の流体処理エレメントの前記第1の端面との間に第2の空間を画定するように前記第1の流体処理エレメントから軸線方向に分離された前記コアアセンブリに沿って取り付けられ、前記第1の空間及び前記第2の空間は共に、前記コアアセンブリの前記内部から分離されている内側端部と、前記流体処理エレメントの前記外部と流体的に連通する外側端部とを有する、請求項1〜11のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記コアアセンブリの前記開口部は、第1の開口部を備え、前記コアアセンブリは、さらに、前記第1の開口部から軸線方向に互いに分離された第2の開口部及び第3の開口部を備え、前記第2の開口部及び前記第3の開口部はそれぞれ、前記コアアセンブリの前記外部と前記内部との間で流体的に連通しており、前記第2の流体処理エレメントの前記内側リムは、前記第2の開口部を覆い、前記第3の流体処理エレメントの前記内側リムは、前記第3の開口部を覆っている、請求項12に記載の流体処理装置。
- ハウジングと、前記ハウジング内に配置される請求項1〜13のいずれか一項に記載の流体処理装置とを備える流体処理アセンブリであって、
前記ハウジングは、第1ポート及び第2ポートを有し、前記第1ポートと前記第2ポートとの間に流体流路を画定し、前記流体処理装置は前記ハウジング内に、前記流体流路を横切って配置され、前記流体経路は前記流体流路の一部を備える、流体処理アセンブリ。 - 中空のコアアセンブリと、複数の流体処理エレメントとを備える流体処理装置であって、
前記コアアセンブリは、軸線と、外部と、内部と、該コアアセンブリに沿って軸線方向に互いに分離された複数の開口部とを備え、前記開口部の各々は、前記コアアセンブリの前記外部と前記内部との間で流体的に連通しており、
前記流体処理エレメントの各々はリボンを含み、前記リボンは、互いに対向する第1の側端及び第2の側端を有する透過性流体処理メディアの少なくとも1つのストリップを有し、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれてディスク形の本体を画定し、前記本体は、前記透過性流体処理メディアの前記第1の側端の複数の巻回部を備える軸線方向に向く第1の端面と、前記透過性流体処理メディアの前記第2の側端の複数の巻回部を備える軸線方向に向く第2の端面と、内側リムとを含み、前記複数の流体処理エレメントは、前記流体処理エレメント間に空間を置き、前記流体処理エレメントの各々の前記内側リムは、前記コアアセンブリの少なくとも1つの開口部を覆う形で、前記コアアセンブリに沿って配置されている、流体処理装置。 - 前記空間は、前記流体処理エレメントの前記外部と流体的に連通している、請求項15に記載の流体処理装置。
- 前記内側リムの各々は、1つの開口部上で前記コアアセンブリ上に直接巻かれているリボンの端部領域を備える、請求項15又は16に記載の流体処理装置。
- 前記流体処理エレメントの各々は、約10以下のアスペクト比を有する、請求項15〜17のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記流体処理エレメントは、約5以下のアスペクト比を有する、請求項15〜18のいずれか一項に記載の流体処理。
- 前記リボンの各々は幅を有し、前記開口部の各々は、前記リボンの前記幅より小さい幅を有する、請求項15〜19のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記透過性流体処理メディアは、各リボンの単独のコンポーネントである、請求項15〜20のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記リボンは、多層複合材を備え、前記透過性流体処理メディアは、前記複合材の1つの層である、請求項15〜20のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記透過性流体処理メディアは、第1の流体処理特性を有する第1の透過性流体処理メディアを備え、前記多層複合材は、前記第1の流体処理特性と異なる第2の流体処理特性を有する第2の透過性流体処理メディアを備える他の層を含む、請求項22に記載の流体処理装置。
- 前記流体処理メディアは、約0.1μm又はそれ以上の粗さの除去率を有する不織繊維性材料のストリップを備える、請求項15〜23のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 流体処理エレメントの第1セット及び第2セットをさらに備え、
前記第1セットは、前記第2セットから半径方向にずれており、前記複数の流体処理エレメントを含む、請求項15〜24のいずれか一項に記載の流体処理装置。 - 前記複数の流体処理エレメントは、複数の第1の流体処理エレメントを備え、当該流体処理装置は、さらに、複数の第2の流体処理エレメントを備え、前記複数の第2の流体処理エレメントのうちのそれぞれの流体処理エレメントは、透過性流体処理メディアを有するリボンを含み、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれてディスク形の本体を画定し、前記複数の第2の流体処理エレメントは、前記複数の第1の流体処理エレメントのうちのそれぞれの流体処理エレメントの前記端面の少なくとも1つに隣接して前記コアアセンブリに沿って配置され、前記複数の第1の流体処理エレメントの前記透過性流体処理メディアは、第1の流体処理特性を有し、前記複数の第2の流体処理エレメントの前記透過性流体処理メディアは、前記第1の流体処理特性と異なる第2の流体処理特性を有する、請求項15〜25のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- ハウジングと、前記ハウジング内に配置される請求項15〜26のいずれか一項に記載の流体処理装置とを備える流体処理アセンブリであって、
前記ハウジングは、第1ポート及び第2ポートを有し、前記第1ポートと前記第2ポートとの間に流体流路を画定し、前記流体処理装置は前記ハウジング内に、前記流体流路を横切って配置されている、流体処理アセンブリ。 - 流体処理装置を製造するための方法であって、
複数の螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントを中空コアアセンブリに沿って取り付けるステップであり、前記コアアセンブリは、前記コアアセンブリの前記外部と前記内部との間で流体的に連通している複数の軸線方向に互いに分離された開口部を有する、ステップを備え、前記流体処理エレメントの各々の内側リムが前記コアアセンブリ内の少なくとも1つの開口部を覆う形で前記流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って配置することを含む、方法。 - 前記複数の流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って取り付けるステップは、前記流体処理エレメントを前記コアアセンブリに対し封止して、前記流体処理エレメントの前記内側リムを介した場合を除き、前記コアアセンブリ内の前記開口部内に流体が流れ込むのを防ぐステップを含む、請求項28に記載の方法。
- 前記流体処理エレメントの各々を取り付けるステップは、ディスク形の本体を形成するように複数の開口部内に透過性流体処理メディアを有するリボンを螺旋状に巻くステップを含み、前記ディスク形の本体は、前記本体の一方の側の第1の端面と、前記本体の反対側の第2の端面と、内側リムと、外側リムとを有する、請求項28又は29に記載の方法。
- 前記リボンを螺旋状に巻くステップは、前記リボンを前記コアアセンブリ内の少なくとも1つの開口部の上で前記コアアセンブリ上に螺旋状に巻くステップを含む、請求項30に記載の方法。
- 前記リボンを前記コアアセンブリ上に螺旋状に巻くステップは、前記コアアセンブリ内で前記開口部を両方の軸線方向に重ねるステップを含む、請求項31に記載の方法。
- 前記リボンを前記コアアセンブリ上に螺旋状に巻くステップは、前記リボンの端部を前記コアアセンブリに接着するステップを含む、請求項31又は32に記載の方法。
- 前記流体処理エレメントを取り付けるステップは、流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って軸線方向にスライドさせるステップを含む、請求項28又は29に記載の方法。
- さらに、透過性流体処理メディアのシートを含むシートアセンブリを複数の巻回数で螺旋状に巻き、前記螺旋状に巻かれたシートアセンブリから前記流体処理エレメントを切り出すことにより前記複数の流体処理エレメントを形成するステップを含む、請求項28、29又は34に記載の方法。
- 前記流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って取り付けるステップは、前記流体処理エレメント間に空間を設けるステップを含む、請求項28〜35のいずれか一項に記載の方法。
- 前記空間を設けるステップは、前記流体処理エレメントの各々の一方の端面に沿って空間を設けるステップと、前記流体処理エレメントの前記対向する端面に沿って空間を設けるステップと、前記コアアセンブリで前記空間の前記内側端部をブロックするステップとを含む、請求項36に記載の方法。
- 中空のコアアセンブリと、前記コアアセンブリに沿って取り付けられた流体処理エレメントと、周辺部材とを備える流体処理装置であって、
前記コアアセンブリは、軸線と、内部と、外部と、該コアアセンブリの前記内部と前記外部との間で流体的に連通する開口部とを備え、
前記流体処理エレメントは、透過性流体処理メディアを有するリボンを含み、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれてディスク形の本体を画定し、前記本体は、半径方向の寸法と、前記本体の一方の側の軸線方向に向く第1の端面と、前記本体の対向する側の軸線方向に向く第2の端面と、外側リムとを有し、
前記周辺部材は、前記流体処理エレメントの周りに配置されており、前記周辺部材は、少なくとも1つの開口部を備え、前記流体処理エレメントは、前記外側リムが前記周辺部材の前記開口部を覆う形で前記周辺部材に対して封止されている、流体処理装置。 - 前記流体処理エレメントは、約10以下のアスペクト比を有する、請求項38に記載の流体処理装置。
- 前記流体処理エレメントは、約5以下のアスペクト比を有する、請求項38に記載の流体処理装置。
- 前記外側リムは幅を有し、前記開口部は、前記外側リムの前記幅より小さい幅を有する、請求項38〜40のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記透過性流体処理メディアは、前記リボンの単独のコンポーネントである、請求項38〜41のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記リボンは、多層複合材を備え、前記透過性流体処理メディアは、前記複合材の1つの層である、請求項38〜41のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記透過性流体処理メディアは、第1の流体処理特性を有する第1の透過性流体処理メディアを備え、前記多層複合材は、前記第1の流体処理特性と異なる第2の流体処理特性を有する第2の透過性流体処理メディアを備える他の層を含む、請求項43に記載の流体処理装置。
- 前記流体処理メディアは、約0.1μm又はそれ以上の粗さの除去率を有する不織繊維性材料のストリップを備える、請求項38〜44のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記透過性流体処理メディアは、互いに対向する第1の側端及び第2の側端を有し、前記本体の前記軸線方向に向く第1の端面は前記透過性流体処理メディアの前記第1の側端の複数の巻回部を備え、前記本体の前記軸線方向に向く第2の端面は前記透過性流体処理メディアの前記第2の側端の複数の巻回部を備える、請求項38〜45のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記流体処理エレメントは、前記コアアセンブリと接触する、請求項38〜46のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記リボンは、前記コアアセンブリ上に直接巻かれている端部領域を含む、請求項38〜47のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記コアアセンブリ内の前記開口部は、前記流体処理エレメントの前記第1の端面及び前記第2の端面のうちの少なくとも一方と流体的に連通している、請求項38〜48のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 螺旋状に巻かれた流体処理エレメントの第1セット及び第2セットをさらに備え、
前記第1セットは前記第2セットから半径方向内向きにずれており、前記周辺部材内の前記開口部を覆う前記流体処理エレメントを含む、請求項38〜49のいずれか一項に記載の流体処理装置。 - 螺旋状に巻かれた流体処理エレメントの第1セット及び第2セットをさらに備え、
前記第2セットは前記第1セットから半径方向外向きにずれており、前記周辺部材内の前記開口部を覆う前記流体処理エレメントを含む、請求項38〜46のいずれか一項に記載の流体処理装置。 - 前記流体処理エレメントは、第1の流体処理エレメントを備え、
当該流体処理装置はさらに、前記コアアセンブリに沿って取り付けられている第2の流体処理エレメントを備え、前記第2の流体処理エレメントは透過性流体処理メディアを有するリボンを含み、前記リボンは複数の巻回数で螺旋状に巻かれて略ディスク形の本体を画定し、前記本体は、半径方向の寸法と、前記本体の一方の側の軸線方向に向く第1の端面と、前記本体の反対側の軸線方向に向く第2の端面と、外側リムとを有し、前記第2の流体処理エレメントの前記軸線方向に向く第2の端面は、前記第1の流体処理エレメントの前記軸線方向に向く第1の端面に近接しており、前記第2の流体処理エレメントの前記外側リムは、前記周辺部材によって封止されている、請求項38〜51のいずれか一項に記載の流体処理装置。 - 前記流体処理エレメントは、第1の流体処理エレメントを備え、当該流体処理装置は、さらに、第2の流体処理エレメント及び第3の流体処理エレメントを備え、前記第2の流体処理エレメント及び前記第3の流体処理エレメントのそれぞれは、透過性流体処理メディアを有するリボンを含み、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて略ディスク形の本体を画定し、前記本体は、半径方向の寸法と、前記本体の一方の側の軸線方向に向く第1の端面と、前記本体の反対側の軸線方向に向く第2の端面と、外側リムとを有し、前記第2の流体処理エレメントは、間に第1の空間を画定するように前記第1の流体処理エレメントから軸線方向に分離された前記コアアセンブリに沿って取り付けられ、前記第3の流体処理エレメントは、間に第2の空間を画定するように前記第1の流体処理エレメントから軸線方向に分離された前記コアアセンブリに沿って取り付けられ、前記第1の空間及び前記第2の空間は共に、前記流体処理エレメントの前記外部から分離されている外側端部を有する、請求項38〜52のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記周辺部材の前記開口部は、第1の開口部を備え、前記周辺部材は、さらに、前記第1の開口部から軸線方向に互いに分離された第2の開口部及び第3の開口部を備え、前記第2の流体処理エレメントの前記外側リムは、前記第2の開口部を覆い、前記第3の流体処理エレメントの前記外側リムは、前記第3の開口部を覆っている、請求項53に記載の流体処理装置。
- ハウジングと、前記ハウジング内に配置される請求項38〜54のいずれか一項に記載の流体処理装置とを備える流体処理アセンブリであって、
前記ハウジングは、第1ポート及び第2ポートを有し、前記第1ポートと前記第2ポートとの間に流体流路を画定し、前記流体処理装置は前記ハウジング内に、前記流体流路を横切って配置されている、流体処理アセンブリ。 - 中空のコアアセンブリと、複数の流体処理エレメントと、周辺部材とを備える流体処理装置であって、
前記コアアセンブリは、軸線と、外部と、内部と、該コアアセンブリの前記内部と前記外部との間で流体的に連通する1つ又は複数の開口部とを備え、
前記流体処理エレメントの各々はリボンを含み、前記リボンは、互いに対向する第1の側端及び第2の側端を有する透過性流体処理メディアの少なくとも1つのストリップを有し、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれてディスク形の本体を画定し、前記本体は、前記透過性流体処理メディアの前記第1の側端の複数の巻回部を備える軸線方向に向く第1の端面と、前記透過性流体処理メディアの前記第2の側端の複数の巻回部を備える軸線方向に向く第2の端面と、外側リムとを含み、前記複数の流体処理エレメントは、前記流体処理エレメント間に空間を置く形で前記コアアセンブリに沿って取り付けられており、
前記周辺部材は、前記流体処理エレメントの周りに配置されており、前記周辺部材は、互いに軸線方向に分離された複数の開口部を備え、前記流体処理エレメントの各々は、前記外側リムが前記周辺部材の少なくとも1つの開口部を覆う形で前記周辺部材に対して封止されている、流体処理装置。 - 前記空間は、前記流体処理エレメントの前記外部から流体的に隔離されている、請求項56に記載の流体処理装置。
- 前記流体処理エレメントの各々は、約10以下のアスペクト比を有する、請求項56又は57に記載の流体処理装置。
- 前記流体処理エレメントは、約5以下のアスペクト比を有する、請求項56又は57に記載の流体処理。
- 前記リボンの各々は幅を有し、前記開口部の各々は、前記リボンの前記幅より小さい幅を有する、請求項56〜59のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記透過性流体処理メディアは、各リボンの単独のコンポーネントである、請求項56〜60のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記リボンは、多層複合材を備え、前記透過性流体処理メディアは、前記複合材の1つの層である、請求項56〜60のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記透過性流体処理メディアは、第1の流体処理特性を有する第1の透過性流体処理メディアを備え、前記多層複合材は、前記第1の流体処理特性と異なる第2の流体処理特性を有する第2の透過性流体処理メディアを備える他の層を含む、請求項62に記載の流体処理装置。
- 前記流体処理メディアは、約0.1μm又はそれ以上の粗さの除去率を有する不織繊維性材料のストリップを備える、請求項56〜63のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記流体処理エレメントの各々は、前記コアアセンブリと接触する、請求項56〜64のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記リボンの各々は、前記コアアセンブリ上に直接巻かれている端部領域を含む、請求項56〜65のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記コアアセンブリ内の開口部は、前記流体処理エレメントの各々の前記第1の端面及び前記第2の端面のうちの少なくとも一方と流体的に連通している、請求項56〜66のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 螺旋状に巻かれた流体処理エレメントの第1セット及び第2セットをさらに備え、
前記第1セットは前記第2セットから半径方向内向きにずれており、前記周辺部材内の前記開口部を覆う前記流体処理エレメントを含む、請求項56〜67のいずれか一項に記載の流体処理装置。 - 螺旋状に巻かれた流体処理エレメントの第1セット及び第2セットをさらに備え、
前記第2セットは前記第1セットから半径方向外向きにずれており、前記周辺部材内の前記開口部を覆う前記流体処理エレメントを含む、請求項56〜64のいずれか一項に記載の流体処理装置。 - 前記複数の流体処理エレメントは、第1の複数の流体処理エレメントを備え、当該流体処理装置は、さらに、第2の複数の流体処理エレメントを備え、前記第2の複数の流体処理エレメントのうちのそれぞれの流体処理エレメントは、透過性流体処理メディアを有するリボンを含み、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれてディスク形の本体を画定し、前記第2の複数の流体処理エレメントは、前記第1の複数の複数のエレメントのうちのそれぞれの流体処理エレメントの前記端面の少なくとも1つに隣接して前記コアアセンブリに沿って配置され、前記第1の複数の流体処理エレメントの前記透過性流体処理メディアは、第1の流体処理特性を有し、前記第2の複数の流体処理エレメントの前記透過性流体処理メディアは、前記第1の流体処理特性と異なる第2の流体処理特性を有する、請求項56〜69のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- ハウジングと、前記ハウジング内に配置される請求項56〜70のいずれか一項に記載の流体処理装置とを備える流体処理アセンブリであって、
前記ハウジングは、第1ポート及び第2ポートを有し、前記第1ポートと前記第2ポートとの間に流体流路を画定し、前記流体処理装置は前記ハウジング内に、前記流体流路を横切って配置されている、流体処理アセンブリ。 - 流体処理装置を製造するための方法であって、
中空のコアアセンブリの内部と外部との間で流体的に連通する1つ又は複数の開口部を有する前記コアアセンブリに沿って、複数の螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントを取り付けるステップと、
前記流体処理エレメントの各々の外側リムが前記周辺部材内の少なくとも1つの開口部を覆う形で、前記複数の流体処理エレメントの周りに複数の軸線方向に分離された開口部を有する周辺部材を取り付けるステップと
を含む方法。 - 前記複数の流体処理エレメントの周りに前記周辺部材を取り付けるステップは、前記流体処理エレメントを前記周辺部材に対し封止して、前記流体処理エレメントの前記外側リムを介した場合を除き、前記周辺部材内の前記開口部内に流体が流れ込むのを防ぐステップを含む、請求項72に記載の方法。
- 前記流体処理エレメントの各々を取り付けるステップは、ディスク形の本体を形成するように複数の巻回数で透過性流体処理メディアを有するリボンを螺旋状に巻くステップを含み、前記ディスク形の本体は、前記本体の一方の側の第1の端面と、前記本体の反対側の第2の端面と、内側リムと、外側リムとを有する、請求項72又は73に記載の方法。
- 前記リボンを螺旋状に巻くステップは、前記リボンを前記コアアセンブリ上に螺旋状に巻くステップを含む、請求項74に記載の方法。
- 前記流体処理エレメントを取り付けるステップは、前記流体処理エレメントを前記コアアセンブリ上に軸線方向にスライドさせるステップを含む、請求項72又は73に記載の方法。
- 前記周辺部材を取り付けるステップは、外側周辺部材を前記複数の流体処理エレメントの周りに取り付けるステップを含み、前記複数の流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って取り付けるステップは、前記リボンを内側周辺部材上に螺旋状に巻くステップを含む、請求項74に記載の方法。
- 前記周辺部材を取り付けるステップは、外側周辺部材を前記複数の流体処理エレメントの周りに取り付けるステップを含み、前記複数の流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って取り付けるステップは、前記流体処理エレメントを内側周辺部材上に軸線方向にスライドさせるステップを含む、請求項72又は73に記載の方法。
- 透過性流体処理メディアのシートを含むシートアセンブリを複数の巻回数で螺旋状に巻き、前記螺旋状に巻かれたシートアセンブリから前記流体処理エレメントを切り出すことにより複数の流体処理エレメントを形成するステップをさらに含む、請求項72、73、75、又は78のいずれか一項に記載の方法。
- 前記流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って取り付けるステップは、前記流体処理エレメントの間に空間を設けるステップを含む、請求項72〜79のいずれか一項に記載の方法。
- 前記空間を設けるステップは、前記流体処理エレメントの各々の一方の端面に沿って空間を設けるステップと、前記流体処理エレメントの前記対向する端面に沿って空間を設けるステップと、前記周辺部材で前記空間の前記外側端部をブロックするステップとを含む、請求項80に記載の方法。
- 中空のコアアセンブリと、前記コアアセンブリに沿って取り付けられた流体処理エレメントの少なくとも第1セット及び第2セットと、周辺部材とを備える流体処理装置であって、
前記コアアセンブリは、軸線と、内部と、外部と、前記外部と前記内部との間で流体的に連通する複数の開口部とを備え、
前記流体処理エレメントの前記第2セットは、前記流体処理エレメントの前記第1セットから半径方向外向きにずれており、前記流体処理エレメントの各々は、透過性流体処理メディアを有するリボンを備え、前記リボンは、巻回数で螺旋状に巻かれて略ディスク形の本体を画定し、前記略ディスク形の本体は、半径方向の寸法と、前記本体の一方の側の第1の端面と、前記本体の反対側の第2の端面と、内側リムと、外側リムとを有し、
前記周辺部材は、前記流体処理エレメントの前記第1セットと前記第2セットとの間に配列され、前記周辺部材は、互いに軸線方向に分離された複数の開口部を有し、前記第2セットにおける流体処理エレメントは、それぞれの流体処理エレメントの前記内側リムが前記周辺部材内の少なくとも1つの開口部を覆う形で前記周辺部材に沿って取り付けられている、流体処理装置。 - 前記第1セットにおける前記流体処理エレメントは、それらの流体処理エレメントの間に空間を置いて前記コアアセンブリに沿って取り付けられ、前記周辺部材内の前記開口部は、前記第1セットにおける前記流体処理エレメントの間の前記空間と流体的に連通している、請求項82に記載の流体処理装置。
- 前記第1セットにおける前記流体処理エレメントは、前記周辺部材に対し封止されている、請求項83に記載の流体処理装置。
- 前記第2セットにおける前記流体処理エレメントは、それらの流体処理エレメントの間に空間を置いて前記周辺部材に沿って配置され、前記空間は、前記流体処理エレメントの前記第2セットの前記外部と流体的に連通している、請求項82〜84のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記第2セットにおける各流体処理エレメントの前記内側リムは、前記開口部上で前記周辺部材上に直接巻かれているリボンの端部領域を備える、請求項82〜85のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記第2セットにおける各流体処理エレメントは、約10以下のアスペクト比を有する、請求項82〜86のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記第2セットにおける各流体処理エレメントは、約5以下のアスペクト比を有する、請求項82〜86のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記第2セットにおける各流体処理エレメントの前記内側リムは幅を有し、前記周辺部材の各開口部は、前記内側リムの前記幅より小さい幅を有する、請求項82〜88のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記第2セットにおける流体処理エレメントの前記透過性流体処理メディアは、前記リボンの単独のコンポーネントである、請求項82〜89のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記第2セットにおける流体処理エレメントの前記リボンは、多層複合材を備え、前記透過性流体処理メディアは、前記複合材の1つの層である、請求項82〜90のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記透過性流体処理メディアは、第1の流体処理特性を有する第1の透過性流体処理メディアを備え、前記多層複合材は、前記第1の流体処理特性と異なる第2の流体処理特性を有する第2の透過性流体処理メディアを備える他の層を含む、請求項91に記載の流体処理装置。
- 前記第2セットにおける流体処理エレメントの前記流体処理メディアは、約0.1μm又はそれ以上の粗さの除去率を有する不織繊維性材料のストリップを備える、請求項82〜92のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- 前記透過性流体処理メディアは、互いに対向する第1の側端及び第2の側端を有し、前記本体の前記第1セット及び前記第2セットの端面の各流体処理エレメントの前記第1のものは前記透過性流体処理メディアの前記第1の側端の複数の巻回部を備え、前記本体の前記第2の端面は前記透過性流体処理メディアの前記第2の側端の複数の巻回部を備える、請求項82〜93のいずれか一項に記載の流体処理装置。
- ハウジングと、前記ハウジング内に配置される請求項82〜94のいずれか一項に記載の流体処理装置とを備える流体処理アセンブリであって、
前記ハウジングは、第1ポート及び第2ポートを有し、前記第1ポートと前記第2ポートとの間に流体流路を画定し、前記流体処理装置は前記ハウジング内に、前記流体流路を横切って配置されている、流体処理アセンブリ。 - 螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの第1セットを中空コアアセンブリに沿って取り付けるステップと、
複数の軸線方向に互いに分離された開口部を有する周辺部材を前記第1セットにおける前記流体処理エレメントの周りに配置するステップと、
螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの第2セットを、前記流体処理エレメントの前記第1セットから半径方向外向きにずれた前記コアアセンブリに沿って取り付けるステップと
を含み、
各流体処理エレメントの内側リムが前記周辺部材内の少なくとも1つの開口部を覆う形で前記第2セットにおける前記流体処理エレメントを前記周辺部材に沿って配置することを含む、流体処理装置を製造するための方法。 - 前記第2セットにおける前記流体処理エレメントを前記周辺部材に沿って配置するステップは、前記流体処理エレメントを前記周辺部材に対し封止して、前記流体処理エレメントの前記内側リムを介した場合を除き、前記周辺部材内の前記開口部内に流体が流れ込むのを防ぐステップを含む、請求項96に記載の方法。
- 前記第2セットにおける各流体処理エレメントを取り付けるステップは、ディスク形の本体を形成するように複数の巻回数で透過性流体処理メディアを有するリボンを螺旋状に巻くステップを含み、前記ディスク形の本体は、前記本体の一方の側の第1の端面と、前記本体の反対側の第2の端面と、内側リムと、外側リムとを有する、請求項96又は97に記載の方法。
- 前記リボンを螺旋状に巻くステップは、前記リボンを前記周辺部材内の少なくとも1つの開口部の上で前記周辺部材上に螺旋状に巻くステップを含む、請求項98に記載の方法。
- 前記第2セットにおける前記流体処理エレメントを前記周辺部材に沿って配置するステップは、前記流体処理エレメントを前記周辺部材に沿って軸線方向にスライドさせるステップを含む、請求項96又は97に記載の方法。
- 前記第2セットにおける前記流体処理エレメントを前記周辺部材に沿って配置するステップは、各流体処理エレメントの両方の側に空間を設けるステップと、前記周辺部材により前記空間の前記内側端部をブロックするステップとを含む、請求項96〜100のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1セットにおける各流体処理エレメントを取り付けるステップは、ディスク形の本体を形成するように複数の巻回数で透過性流体処理メディアを有するリボンを螺旋状に巻くステップを含み、前記ディスク形の本体は、前記本体の一方の側の第1の端面と、前記本体の反対側の第2の端面と、内側リムと、外側リムとを有する、請求項96〜101のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1セットにおける前記流体処理エレメントを取り付けるステップは、前記コアアセンブリに沿って前記流体処理エレメントを軸線方向にスライドさせるステップを含む、請求項96〜101のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1セットにおける前記流体処理エレメントを取り付けるステップは、それらの流体処理エレメントの間に空間を設けるステップを含み、前記第1セットにおける前記流体処理エレメントの周りに前記周辺部材を配置するステップは、前記第1セットにおける前記流体処理エレメントの間の前記空間と流体的に連通するように前記周辺部材内に前記開口部を配置するステップを含む、請求項96〜103のいずれか一項に記載の方法。
- 前記流体処理エレメントの前記第1セットを取り付けるステップは、前記コアアセンブリ上に前記流体処理エレメントを配置するステップを含む、請求項96〜104のいずれか一項に記載の方法。
- 流体を処理するための方法であって、
流体を螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの対向する端面内に軸線方向に導き、前記流体処理エレメントのリムから半径方向に導出するステップを含み、
前記流体を透過性流体処理メディアを有するリボンの複数の巻回部のうちの1つ又は複数の巻回部に通すことと、前記透過性流体処理メディアによって前記流体を処理することとを含む、方法。 - 流体を前記リムから半径方向に導出するステップは、前記流体を内側リムから半径方向に導出するステップを含む、請求項106に記載の方法。
- 前記内側リムから前記流体を周辺部材内の開口部に通すステップをさらに含む、請求項107に記載の方法。
- 前記内側リムから前記流体を他方の螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの端面内に導くステップをさらに含む、請求項107又は108に記載の方法。
- 前記内側リムから前記流体を中空コアアセンブリの前記内部に直接通すステップをさらに含む、請求項107に記載の方法。
- 流体を前記流体処理エレメントの外側リム内に導くステップをさらに含む、請求項107〜110のいずれか一項に記載の方法。
- 流体を前記リムから半径方向に導出するステップは、前記流体を外側リムから半径方向に導出するステップを含む、請求項106に記載の方法。
- 中空のコアアセンブリの前記内部から流体を前記コアアセンブリ内の1つ又は複数の開口部に通して前記流体処理エレメントの前記端面内に導くステップをさらに含む、請求項112に記載の方法。
- 前記外側リムから前記流体を周辺部材内の開口部に通すステップをさらに含む、請求項112又は113に記載の方法。
- 流体を前記流体処理エレメントの前記内側リム内に導くステップをさらに含む、請求項112〜114のいずれか一項に記載の方法。
- 流体を前記流体処理エレメント内に導くステップは、流体を対向する端面内に軸線方向に導き、複数の螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントのそれぞれのリムから半径方向に導出するステップを含む、請求項106〜115のいずれか一項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US90706707P | 2007-03-19 | 2007-03-19 | |
PCT/US2008/057002 WO2008115791A2 (en) | 2007-03-19 | 2008-03-14 | Fluid treatment arrangements with fluid treatment elements and methods for making and using them |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010522072A true JP2010522072A (ja) | 2010-07-01 |
Family
ID=39563378
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009554663A Pending JP2010522072A (ja) | 2007-03-19 | 2008-03-14 | 流体処理エレメントを備える流体処理装置及び流体処理装置を製造し使用するための方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100219139A1 (ja) |
EP (1) | EP2125140A2 (ja) |
JP (1) | JP2010522072A (ja) |
WO (1) | WO2008115791A2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0022013D0 (en) * | 2000-09-07 | 2000-10-25 | Earth Canada Corp | Polyurethane oil de-emulsification unit |
JP7279072B2 (ja) * | 2018-04-11 | 2023-05-22 | ダブリュ.エル.ゴア アンド アソシエイツ,インコーポレイティド | 金属担持粉末触媒マトリックス及び多相化学反応法 |
MX2022001891A (es) * | 2019-08-23 | 2022-03-11 | Cummins Filtration Ip Inc | Unidades y elementos de filtro que utilizan medios de filtro envueltos y de multiples capas. |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE19359E (en) * | 1934-11-06 | Filter unit | ||
US1820533A (en) * | 1928-08-02 | 1931-08-25 | Sf Bowser & Co Inc | Filter |
US1824079A (en) * | 1928-08-02 | 1931-09-22 | Sf Bowser & Co Inc | Filter |
US1792797A (en) * | 1928-12-03 | 1931-02-17 | John J Armstrong | Filter unit |
US2399703A (en) * | 1942-04-18 | 1946-05-07 | Alex Thomson | Gauge |
US2561685A (en) * | 1946-09-30 | 1951-07-24 | Luber Finer Inc | Filter |
US2537897A (en) * | 1947-07-09 | 1951-01-09 | Robert H Hunter | Filter element |
US2646887A (en) * | 1950-07-14 | 1953-07-28 | Fram Corp | Filter |
US2631732A (en) * | 1950-11-08 | 1953-03-17 | Wm W Nugent & Co Inc | Fiber disk filter assembly |
US2816665A (en) * | 1954-08-16 | 1957-12-17 | Purolator Products Inc | Wound filter element |
US3061107A (en) * | 1959-03-16 | 1962-10-30 | Lucian W Taylor | Filter cartridge and method of making the same |
US3165471A (en) * | 1960-07-06 | 1965-01-12 | American Felt Co | Filter cartridge |
US3347391A (en) * | 1964-10-29 | 1967-10-17 | Owens Corning Fiberglass Corp | Filter cartridge and method of making the same |
US3592769A (en) * | 1970-02-16 | 1971-07-13 | Johns Manville | Grooved replaceable filter tube |
JPS49143274U (ja) * | 1973-04-08 | 1974-12-10 | ||
JPS57156015A (en) * | 1981-03-22 | 1982-09-27 | Nippon Soken Inc | Radial flow type collecting filter for fine particle |
US4792397A (en) * | 1987-06-09 | 1988-12-20 | Harvard Corporation | Filter apparatus with sealing collector and flow control element |
US5269921A (en) * | 1989-04-11 | 1993-12-14 | Seitz-Filter-Werke Gmbh & Co. | Filter cartridge or filter module consisting of flexible deep filter material |
EP0544839A4 (en) * | 1990-08-20 | 1993-08-11 | Abbott Laboratories | Medical drug formulation and delivery system |
US5543047A (en) * | 1992-11-06 | 1996-08-06 | Pall Corporation | Filter with over-laid pleats in intimate contact |
DE19705856A1 (de) * | 1997-02-15 | 1998-09-03 | Seitz Filter Werke | Flaches Filterelement und aus Filterelementen zusammengesetztes Filtermodul |
DE19705855A1 (de) * | 1997-02-15 | 1998-09-03 | Seitz Filter Werke | Filtrationsvorrichtung |
DE19837257A1 (de) * | 1998-08-17 | 2000-02-24 | Seitz Filter Werke | Filtermodul |
DE10065258A1 (de) * | 2000-12-29 | 2002-07-18 | Seitzschenk Filtersystems Gmbh | Modul zum Behandeln von Fluiden und Verfahren zur Herstellung solcher Module |
DE10111064B4 (de) * | 2001-03-08 | 2004-08-19 | Seitzschenk Filtersystems Gmbh | Filtermodul, Einbausatz für ein Filtermodul und Filtervorrichtung |
US8215494B2 (en) * | 2001-11-13 | 2012-07-10 | Pall Corporation | Filter module and method for its manufacture |
CA2614441C (en) * | 2005-07-28 | 2014-02-18 | Pall Corporation | Filter module and process for manufacture of same |
US7934604B2 (en) * | 2006-07-26 | 2011-05-03 | Pall Corporation | Filter module and process for manufacture of same |
-
2008
- 2008-03-14 EP EP20080743896 patent/EP2125140A2/en not_active Withdrawn
- 2008-03-14 WO PCT/US2008/057002 patent/WO2008115791A2/en active Application Filing
- 2008-03-14 JP JP2009554663A patent/JP2010522072A/ja active Pending
- 2008-03-14 US US12/531,720 patent/US20100219139A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008115791A2 (en) | 2008-09-25 |
EP2125140A2 (en) | 2009-12-02 |
US20100219139A1 (en) | 2010-09-02 |
WO2008115791A3 (en) | 2008-11-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5252207A (en) | Wrap member having openings | |
GB2070974A (en) | Supported semipermeable membrane | |
KR20150142678A (ko) | 향상된 나선형 감김 구성 요소의 형성 | |
JPH04330921A (ja) | らせん巻きろ過装置 | |
US8640884B2 (en) | Fluid treatment elements and fluid treatment arrangements with spaces between fluid treatment elements and methods for making and using them | |
JP2014507269A (ja) | 流体処理アセンブリ、流体処理アセンブリのためのマニホールド、および流体を処理するための方法 | |
JP2015226897A (ja) | フィルタエレメントおよび流体の濾過方法 | |
US8043512B2 (en) | Fluid treatment arrangements and methods | |
CA2385319A1 (en) | Filter elements and filtering methods | |
JP2010522072A (ja) | 流体処理エレメントを備える流体処理装置及び流体処理装置を製造し使用するための方法 | |
JP4261359B2 (ja) | フィルタモジュール及びその製造方法 | |
EP2125144B1 (en) | Fluid treatment arrangements with sets of fluid treatment elements and methods for making and using them | |
JP2010522070A (ja) | ポスト及び/又はバンドが流体処理エレメントの間に置かれる流体処理エレメント及び流体処理装置、並びに流体エレメント及び流体処理装置を製造するための方法 | |
US20100193437A1 (en) | Fluid treatment elements and fluid treatment arrangements with fluid treatment elements having different fluid treatement characteristics and methods for making and using them | |
US20100206819A1 (en) | Fluid treatment elements and fluid treatment arrangements with fluid treatment elements having uneven surfaces and methods for making and using them | |
GB2274604A (en) | Filter element | |
JPH11156114A (ja) | 平行流型カートリッジフィルター | |
JPH04150929A (ja) | 円筒波形状フィルター装置 |