JP2023507822A - 熱及び/又は材料を移送するための機器 - Google Patents

熱及び/又は材料を移送するための機器 Download PDF

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Abstract

本発明は、熱及び/又は材料を移送するための機器に関し、機器は、少なくとも1つの第1の流動性媒介物用のn個の1次モジュール(2)と、少なくとも1つの第2の流動性媒介物用の少なくとも1つの2次モジュール(40)と、中心軸線を持つ中心本体(32)と、少なくとも1つの平らな弾性膜で作った2*n個の区分(10a、10b)と、少なくとも1つの第1の流動性媒介物用の通路としての2*n個の1次界面(4a、4b、78、106、108)とを有し、そこでnは整数である。少なくとも1つの膜の全ての区分(10a、10b)の内側端部は中心本体(32)に固定され、直接隣接する各対の区分(10a、10b)の間に中間空間が設けられている。合計で2*n個の中間空間は、中心本体(32)の周りに円形の態様で配列して設けられている。中心軸線に向いた内側1次界面(4a)及び中心軸線から外に向いた外側1次界面(4b)は、中心本体(32)の周りに円周方向方向において少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する区分(10a、10b)の間の1つおきの中間空間に配列され、上記区分は中心本体(32)に円形の態様で固定され、中心本体(32)に円形の態様で固定された区分(10a、10b)の間の各中間空間にそれぞれのスペーサー(12、36、60)が配列されている。【選択図】図2

Description

発明は、熱及び/又は材料を移送するためのコイル状に巻いた機器、熱及び/又は材料を移送するための機器を生産する方法、並びに熱及び/又は材料を移送するための方法に関する。
一方で熱を移送するための機器が知られ、他方で材料を移送するための機器が知られている。一方で熱を移送するために、他方で2つ以上の流動性の媒介物材料も同時に移送するために使用できるコイル状に巻いた機器は、今まで知られていない。
この背景において、従属請求項の特徴を有する機器及び方法が提示される。機器及び方法の実施形態は、従属請求項及び明細書の説明から明らかである。
発明による機器は、熱及び/又は材料を移送するために設計され、少なくとも1つの第1の流動性媒介物用の複数の又はn個の1次モジュールと、少なくとも1つの第2の流動性媒介物用の少なくとも1つの2次モジュールと、中心軸線を持つ中心本体と、各々が少なくとも1つの平らな弾性膜で作った2n個の区分又はn対の区分又は2度のn個の区分と、各1次モジュールにおける少なくとも1つの第1の流動性媒介物用の入口としてのn個の1次界面又は通路及び出口としてのn個の1次界面、即ち1つの入口及び1つの出口とを有し、ここでnは整数である。少なくとも1つの膜の全ての区分の内側端部又はコイル状に巻いた端部は中心本体に固定されてきた又はされており、そこで中心本体の周りにコイル状に巻いたとき、直接隣接する区分の各対の間に中間空間が設けられてきた又はられており、合計2n個の中間空間は、中心本体の周りに円形の態様で配列されて配設及び/又は形成されてきた又はされているようになっている。1次モジュールは、中心軸線に向いてきた又は向いた内側1次界面又は通路と、中心軸線から外に向いてきた又は向いた外側1次界面又は通路とを有し、それらの1次界面は、中心本体の周りに円周方向において、少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する区分の間の1つおきの中間空間のみに配列され、上記区分は中心本体に円形の態様で固定されている。加えて、全ての場合又は各場合に、少なくとも1つの膜のうち中心本体に円形の態様で固定された2つの直接隣接する区分の間の各中間空間にスペーサーが配列され、そこで全ての区分は、例えば中心本体の周りに、少なくとも1つの部分巻きで又は1つの完全巻きで又は複数の完全巻きで、らせん状にコイル状に巻かれてきた又はされている。そこで各中間空間内に、例えばらせんの形態の流れ経路が、その中に配列されたスペーサーによって形成及び/又は配設けられてきた又はされている。中心本体の周りに円周方向において、少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する区分の間の1つおきの中間空間に1次経路として形成された経路、例えばらせん形状の経路が、それぞれ1つのスペーサーによって形成及び/又は配設されてきた又はされており、経路内に2つの1次界面を持つそれぞれ1つの1次モジュールが配列されている。少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する区分の間、ひいてはそれぞれ2つの1次モジュールの間の残りの中間空間内に、スペーサーによって、2次経路として設計された流れ経路、例えば、らせん形状の流れ経路がそれぞれ形成されてきた又はされており、並びに/或いは設けられてきた又はられており、そこで少なくとも1つの膜の各区分は、直接隣接する1次経路及び2次経路を分離する。
少なくとも1つの第1の流動性用の複数の1次モジュール又は複数の1次経路の他に複数の2次経路も設けることによって、複数の1次経路を通る第1の流動性、例えば流体媒介物を、できる限り複数の1次経路のうち異なる経路を通る複数の異なる第1の流動性媒介物を、及び中間の2次経路を通る、少なくとも1つの第2の流動性、例えば流体媒介物を、平行に接続しひいては並列して又は同期して運送することが可能であり、そこで熱及び/又は材料又は材料成分又は粒子は、1次経路及び2次経路内を流れるとともにそれらの間に位置する膜によって分離される種々の媒介物間で移送され、そこで材料を移送する間に、少なくとも1つの化学成分が、少なくとも1つの媒介物からそれぞれの膜を通って少なくとも1つの他の媒介物に移送される。少なくとも1つの第1の流動性媒介物は1次経路を流通し、少なくとも1つの第2の流動性媒介物は2次経路を通って同時に流れる。1次経路内の少なくとも1つの第1の流動性媒介物、及び2次経路内の少なくとも1つの第2の流動性媒介物は、並列して又は同じ方向に流れ、或いは逆流して又は反対方向に流れることができる。
機器は、1次経路及び2次経路を囲む又は包むジャケット表面として外側殻と、2つのカバーとを有し、そこでそれぞれ1つのカバーが機器のそれぞれ1つの端面を覆う。端面及びカバーは、中心本体の互いに反対の両端部に平行な軸方向の様式で配列されている。
従って、少なくとも1つの膜の区分によって互いに分離された1次経路及び2次経路は、中心本体又は中心軸線の周りに円形の態様で交互になっている。機器は、合計でn個の1次経路及びn個の2次経路、ひいては2n個の経路又は中間空間を有する。定義に応じて、中心軸線の周りに円形の態様において、1次経路のために1つおきひいては偶数の中間空間が設けられ、さらに2次経路のために奇数の中間空間が設けられている。コイル状に巻いた1次経路及び2次経路の正確な形状は中心本体の形状に依存し、形状は、丸い又は角がある又は多角形、例えば四角形、特に正方形にすることができる。中心本体が丸い場合、1次経路及び2次経路は、例えば複数のコイル状に巻いた完全巻きの場合には、らせん形状である。
各1次経路のために、2つの1次界面又は通路、即ち少なくとも1つの第1の流動性媒介物用の入口としての第1の1次界面及び出口としての第2の1次界面が、中心本体において少なくとも1つの膜の内側のコイル始めに又はコイル状に巻いた区分の内側始めに、及び少なくとも1つの膜の外側のコイル終わりに又はコイル状に巻いた区分の外側終わりに設けられ、2つの1次界面は、端面をポットに入れる間に機器を密封するために及び/又は少なくとも1つの端面上に端面カバーを設けることによって開いたままであり、又は2つの1次界面は、少なくとも1つの端面をポットに入れた後に開いている。各1次モジュールのそれぞれの入口及びそれぞれの出口は、反対の端面に配列することができる。
1つの実施形態において、例えば、熱及び/又は材料を移送するために円筒状にコイル状に巻いた機器は、長円形の中心本体及びジャケット表面としての外側殻の他に、少なくとも1つの膜の弾性の平らな区分から成り、それらの区分は、中心本体に固定されるとともに、その中心軸線又は長手方向軸線の周りにコイル状に巻かれている。少なくとも1つの膜の平らな区分をコイル状に巻くことにより、例えば少なくとも1つの第1の流動性媒介物用のらせん形状の1次経路が得られ、それらの1次経路は、機器の半径方向において少なくとも1つの膜の平らな区分によって包まれ、そこで追加の、例えば少なくとも1つの第2の流動性媒介物用のらせん形状の2次経路は、1次経路の間にそれぞれ形成されてきた又はされている。
少なくとも1つの膜の区分の間の流動性媒介物のうち1次経路内及び2次経路内にある流れは、適切なスペーサーによって保証され、スペーサーは、例えば少なくとも1つの膜の区分の格子として又は平らでない構造によって形成されている。
1次経路の間のそれぞれの2次経路のために、中心本体上のコイル巻き始端に及び外側のコイル巻き終端に、少なくとも1つの第2の流動性媒介物用の少なくとも1つの2次界面が入口として設けられ、及び少なくとも1つの2次界面が出口として設けられており、そこで機器を密封するために端面をポットに入れた後、中心本体上の少なくとも1つの2次界面は、少なくとも1つの端面が開いてきた又は開いており、外側のコイル巻き終端における少なくとも1つの2次界面は、少なくとも1つの端面が開いてきた又は開いており及び/又は2次経路に接続されたジャケット表面上に少なくとも1つの開口部を有する。
外側殻は、閉まったジャケット表面であるので、弾性的に又は固い殻として形成することができる。
コイル状に巻いた機器を密封するために、端面は、端面入口及び/又は端面出口として役立つ界面を除いて、ポットに入れる化合物で密封することができる。
各1次モジュールは、内側1次界面、外側1次界面及び少なくとも1つの可撓性で弾性的に変形可能な膜を有し、そこで少なくとも外側1次界面、1つの実施形態では両方の1次界面は、機器を生産するとき、少なくとも1つの膜の2つの区分の間に配列されてきた又はそれらの間に配列されており、そこで1次経路として設計され又はすべき経路は、機器を生産するとき、少なくとも1つの膜の2つの区分と2つの界面との間に位置し、又はそれらの間に配列されてきた又はされている。
定義に応じて、n個の内側1次界面は、中心軸線の周りに、1つの実施形態では中心本体の外壁の周りにも、第1の内側の円筒状の丸い又は円形の主な殻又は層で配列されてきた又はされている。定義に応じて、n個の外側1次界面は、中心軸線の周りに第1の内側の円筒状の丸い又は円形の主な殻で配列されてきた又はされておりしかもこれらから離間しており、そこで外側の円筒状の主な殻は、外側殻によって囲まれてきた又はまれており、そこで両方の主な殻は、互いから半径方向に離間してきた又はしており、そこで2つの主な殻の間に中間の殻が配列されてきた又はされている。
各1次モジュールにおいて、少なくとも1つの膜、例えば中間の殻の2つの区分は、2つの主な殻の間にコイル状に巻かれてきた又は巻かれており、コイル状の巻きは、中心本体の半径方向で内部から始まり外部への形状、例えばアルキメデスらせん形状に応じて、第1の内側の主な殻内の内側1次界面から第2の外側の主な殻内の外側1次界面に向かい、そこで区分の間のスペーサーにより、少なくとも1つの膜の2つの区分の間に1次経路のための空間が確実に維持され、そこでそれぞれ2つの直接隣接する1次モジュールの少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する区分の間において、2次経路として設計されてきた又はされるべき経路もまた、膜をコイル状に巻く間に区分の間のスペーサーによって形成又は配設及び/又は維持されてきた又はされており、その経路は内側の主な殻から外側の主な殻に延びている。
機器は、少なくとも1つの内側2次界面及び少なくとも1つの外側2次界面を有することができる。少なくとも1つの内側2次界面は、第1の主な殻内に配列されてきた又はされている。n個の1次モジュール又は1次経路の間の全てのn個の2次経路は、少なくとも1つの内側2次界面に接続される必要がある。少なくとも1つの外側2次界面は、第2の外側1次殻内に配列されてきた又はされており、そこで少なくとも1つの外側2次界面は、2つの直接隣接する1次モジュールの2つの外側1次界面の間に又は外側殻内に位置することができ、またさらにn個の1次モジュールの間のn個の2次経路の各々に接続することができ、即ちn個の2次経路の各々は少なくとも1つの2次外側界面に接続されている。少なくとも1つの内側2次界面、少なくとも1つの外側2次界面及びn個の2次経路は、少なくとも1つの2次モジュールを形成し、そこでn個の1次モジュールは、少なくとも1つの第1の媒介物を伝達するように設計されており、少なくとも1つの2次モジュールは、少なくとも1つの第2の媒介物を伝達するように設計されている。
1つの実施形態において、各2次経路は、少なくとも1つの内側2次界面との及び少なくとも1つの外側2次界面との接続部を有するようになっている。こうして、各2次経路は、少なくとも1つの内側の及び少なくとも1つの外側2次界面、ひいては少なくとも1つの入口及び少なくとも1つの出口を通路として有することができる。1次界面に関して、それぞれの1次モジュールの各1次界面は、少なくとも1つの膜の少なくとも1つの区分によって、及びできる限り中心本体の領域によっても完全に囲まれるようになっている。
少なくとも1つの膜は、閉まった、耐媒介物の、例えば耐物質及び/又は耐流体の膜として設計されている。
これに代えて、少なくとも1つの膜は、部分的に物質透過性及び/又は流体透過性の膜、例えば、半透過性又は選択的に透過性の薄膜として設計されており又は設計すべきであり、薄膜は、少なくとも1つの化学成分を1次経路と2次経路との間及び/又はその逆に移送することを可能にするように設計されている。
少なくとも1つの膜は、少なくとも1つの高温伝導性の材料、例えば銅、アルミニウム及び/又は銀のような金属から少なくとも部分的に、できる限り全体に形成することもできる。
少なくとも1つの膜は、少なくとも1つのプラスチック、例えばポリマーから少なくとも部分的に、できる限り全体に形成することができる。機器は、複数の又はn個の1次モジュール及び1次経路を有し、それらは、少なくとも1つの膜の2つの区分によってそれぞれ包まれている。少なくとも1つの膜の全ての区分は、同じ材料で作ることができる。しかしながら、異なる材料で作った膜を使用することもできる。こうして、n個の1次経路のうち少なくとも1つは、少なくとも1つの第1の材料から成る膜の2つの区分によって包むことができ、少なくとも1つの他の1次経路は、少なくとも1つの第2の材料から成る膜の2つの区分によって包むことができる。
1つの実施形態において、内側1次界面は、中心本体上に配列されてきた又はされており、そこで1次モジュールのそれぞれ1つの内側1次界面は、中心本体の外壁に又は上に配列されてきた又はされている、少なくとも1つの境界壁によって境界を付けてきた又は付けており、そこで少なくとも1つの境界壁は、それぞれの1次モジュールの1次経路に向いた少なくとも1つの開口部と一緒に少なくも1つの特に中空な本体を画定し、そこで少なくとも1つの内側1次界面は、閉じた、例えば管状の又は角がある、特に境界壁を持つ中空の本体を形成し、そこでこの、例えば閉じた本体は、流動性媒介物に対して透過性でありしかも1次界面を囲む。
さらに、中心本体の外壁は、少なくとも1つの1次チャンバー、例えばn個の1次チャンバー又は少なくとも1つの1次スロットを有することができ、そこで少なくとも1つの1次チャンバーは第1の境界壁を形成し、平らな、例えば平らな及び/又は曲がった本体は、少なくとも1つの1次界面用の第2の境界壁を形成し、そこで1次チャンバー及び平らな本体は内側1次界面を囲む。
定義に従って、少なくとも1つの1次モジュールは、2つの区分を持つ閉じた管状の膜のみを有することができ、区分は、2つの1次界面、スペーサー及び少なくとも1つの1次経路を囲み、区分は中心本体に取り付けられてきた又はられている。
少なくとも1つの1次モジュールは、2つの区分を持ちしかも2つの反対の外側面を持つ、1つの開いたもとは長方形の平らな膜のみを有し、そこで両方の区分のそれぞれ第1の外側面及び第2の外側面は、耐物質及び/又は耐流体様式で互いに接続されてきた又はされており、そこで膜の2つの区分は両方の1次界面、スペーサー及び1次経路を囲み、そこで2つの外側面は、線、即ち共通の線に沿って中心本体に/上に固定及び/又は係止されてきた又はされていることも可能である。
さらに、少なくとも1つの1次モジュールは、2つの区分を持ちしかも2つの反対の外側面を持つ、1つの開いたもとは長方形の平らな膜のみを有することができ、そこでそれぞれ1つの外側面は、それぞれ1本の線に沿って中心本体に/上に耐物質/又は耐流体様式で、固定及び/又は係止さられてきた又はされており、そこで2本の線は、中心本体の外壁における/上の領域で互いに離間しており、そこで膜の2つの区分及び中心本体の外壁における/上の領域が、両方の1次界面、スペーサー及び1次経路を囲む。これに代えて、外側面は、1本の線のみに沿って中心本体において/上に耐物質/又は耐流体様式で固定することができる。
少なくとも1つの1次モジュールは、少なくとも1つの膜の2つの開いた区分を有し、各々の区分は、それぞれ2つの反対の外側面を持つ、もとは長方形の平らな区分から形成され、そこでそれぞれ2つの膜の第1の外側面のみが、耐物質/又は耐流体様式で互いに接続されてきた又はされており、そこでそれぞれ少なくとも1つの膜のそれぞれ1つの第2の外側面が、それぞれ1本の線に沿って中心本体において/上に耐物質/又は耐流体様式で固定されてきた又はされており、そこで2本の線は、中心本体の外壁に/上にある領域だけ互いに離間しており、そこで2つの区分及び中心本体の外壁に/上にある領域は、両方の1次界面、スペーサー及び1次経路を囲む、ことも考えられる。
少なくとも1つの膜のそれぞれの区分は、反物として設けることができ、典型的に所定長さ、即ち対応するそれぞれの必要な長さに切断される。それぞれの区分は、中心本体の軸方向長さに実質的に対応する軸方向長さを有する。それぞれの区分の半径方向長さは、区分が中心軸線の周りにどれくらいの頻度でコイル状に巻かれてきた又はされているか、即ち熱及び/又は材料の移送にどれくらいの量の移送領域を設けるべきかに依存する。機器の1つの実施形態において、膜の区分及びスペーサーは、中心本体の周りに部分的にのみ又は完全な巻きの部分のみに、即ち部分的な巻きの態様でコイル状に巻くことができる。さらなる実施形態において、膜の区分及びスペーサーは、中心本体の周りに少なくとも1つの膜の区分の長さに応じた任意数のコイルで少なくとも1回、例えば複数回でもコイル状に巻くこともできる。
機器は、中心本体の1つの壁又は外の壁によって囲まれてきた又はまれており、入口及び/又は出口としてただ1つの内側2次界面を有することができ、その界面は、それぞれ2つの直接隣接する1次モジュールの間に各2次経路に向く少なくとも1つの開口部を有し、そこで定義に従う、ただ1つの内側2次界面、n個の2次経路及び少なくとも1つの外側2次界面は、次いで1つの2次モジュールを形成するのみである。
これに代えて、機器は複数の又はn個の内側2次界面を有することができ、2次界面は第1の内側の主な殻内に配列されてきた又はされており、そこでそれぞれ内側2次界面に至る1つの開口部は、2つの直接隣接する1次モジュールの2つの内側1次界面の間に配列されてきた又はされており、そこで定義に従ってn個の内側2次界面、n個の2次経路及びn個の外側2次界面は、複数の又はn個の2次モジュールを形成し、そこで少なくとも1つの内側2次界面は、中心本体上に配列されてきた又はされており、そこでそれぞれの2次モジュールの少なくとも1つの内側2次界面は、中心本体の外壁上に配列されてきた又はされた、少なくとも1つの境界壁によって境界を付けてきた又は付けられ、そこで少なくとも1つの境界壁は、それぞれの2次モジュールの2次経路に向いた少なくとも1つの開口部を持つ、少なくとも1つの本体を有する。従って、各内側2次界面は、それぞれの2次経路に向いた少なくとも1つの開口部を有する。
少なくとも1つの内側2次界面は、1つの軸方向に延びる、例えば管状の又は角がある本体、例えばただ境界壁を形成する格子管のみによって、境界を付けることができた又はでき、そこでこの本体は、少なくとも1つの内側2次界面の境界壁を囲む。
これに代えて、中心本体の外壁はn個の2次チャンバーを有することができ、そこでそれぞれ1つの2次チャンバーは第1の境界壁を形成し、平らな、例えば平らな及び/又は曲がった本体は第2の境界壁を形成し、そこで2次チャンバー及び平らな本体は2次界面を囲む。
少なくとも1つの経路、即ち1次モジュール用の1次経路及び/又は少なくとも1つの2次モジュール用の2次経路が、少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する、例えば滑らかな区分の間に、スペーサーによって形成されてきた又はされることができ、そこでそれぞれ1つのスペーサーは、それぞれのモジュールの少なくとも1つの界面に、即ちそれぞれの1次モジュールの2つの1次界面及び/又は少なくとも1つの2次モジュールの少なくとも1つの内側2次界面及びそれぞれ1つの外側2次界面に、接続されてきた又はされており、そこで少なくとも1つのスペーサーは、例えば金属又はプラスチックから成る格子として形成されている。そのような膜外部スペーサーは、少なくとも1つの膜の2つの区分の間の追加的な構成要素として設計されている。
1つの実施形態において、互いに直接隣接して配列された2つの膜は、組み立てられてきた又はられており、そこで膜は、一様でなく及び/又は通常不規則な形状とされ、例えば、波形にされ及び/又は切れ目を付けられ、例えばそれらの形状に起因して、くぼみ及び/又は膨みを有し、又は一様であり、しかも特にそれらが互いに直接隣接して配列されてきた又はされている場合、経路、即ち1次モジュール用の1次経路又は少なくとも1つの2次モジュール用の2次経路を形成するように設計され、その理由は、少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する区分はそれらの不規則な形状に起因して隣接する区分の間に空洞を形成し、そこで経路は、少なくとも1つの膜の2つの区分の間の空洞によって形成されるためである。それぞれの膜のそのような構造に基づいて膜内部スペーサーが設けられ、膜内部スペーサーは、三次元構造に基づいて例えばこぶによって膜の少なくとも1つの表面上に設けられ、その一方滑らかな膜は、定義に応じて二次元構造を有するのみである。
さらに、少なくとも1つの外側2次界面は、2つの隣接して配列された外側1次界面の間に形成されてきた又はされることができ、そこで1つの実施形態において、1次界面は、耐耐物質/又は耐流体様式或いは物質透過性/又は流体透過様式の何れかで外側殻に接続することができる。典型的には、外側1次界面は外側殻から離間している。定義に応じて、全ての2次経路は、外側殻に形成された外側2次界面を有することができ、そこで2次経路は、外側1次界面がこのように離間していることよって外側殻から相互接続されている。
外側殻は、少なくとも1つの追加の外側殻によって囲まれてきた又はまれており、そこで少なくとも1つの囲む空間は、外側殻と少なくとも1つの追加の外側殻との間に形成されてきた又はされており、それぞれ1つの囲む空間は、外側殻とそれぞれの追加の外側殻との間に形成されてきた又はされており、そこで外側殻は、そのような外側2次界面を、少なくとも1つの及び/又はそれぞれの囲む空間と接続する少なくとも1つの開口部を、外側殻の外部に有する。
中心本体は、少なくとも1つの突き出し輪郭を有することができ、突き出し輪郭として設計されてきた又はされていることができる。中心本体は、単独の突き出し輪郭、例えば一部品として設計された突き出し輪郭から形成することができ、一部品は緻密かつ一貫した本体を有する。これに代えて、中心本体は、複数の突き出し輪郭で組み立てられてきた又はられており、そこで当初は個々の突き出し輪郭で設け、次いでさらに一緒に結合し、こうして中心本体を形成するために組み立てることも可能である。
外側殻及び/又は追加の外側殻は耐流体となるべく設計されている。
耐物質/又は耐流体のカバー、例えば耐物質/又は耐流体の蓋は、機器の両方の軸方向端部に又は端面にひいては1次モジュールの及び少なくとも1つの2次モジュールのそれぞれ両方の軸方向端部にも、配列されてきた又はされていることができ、そこで機器は2つの軸方向端部の各々に蓋を有し、そこでカバー例えば蓋は、例えば樹脂から成型されてきた、又は機器を生産するとき成型されており、及びポット入れに対応して設計されてきた又はされていることができる。
1つの実施形態において、第1の蓋は、n個の1次開口部及びn個の2次開口部を有することができ、そこでそれぞれ1次開口部は、内側の入口及び/又は出口に或いは内側1次界面に対応付けられ、この入口及び/又は出口或いはこの界面を周囲と接続し、そこでそれぞれ2次開口部は、外側2次界面に或いは入口及び/又は出口に対応付けられてこの界面或いはこの入口及び/又は出口を周囲と接続し、そこで第2の蓋は、n個の1次開口部及び少なくとも1つの2次開口部を有し、そこでそれぞれ1次開口部は、外側の入口及び/又は出口或いは外側1次界面に対応付けられ、この入口及び/又は出口或いはこの界面を周囲と接続し、そこで少なくとも1つの2次開口部は、少なくとも1つの内側2次界面に対応付けられてそれを周囲と接続する。
これに代えて、第1の蓋は、n個の1次開口部及びn個の2次開口部を有することができ、そこでそれぞれ1次開口部は内側1次界面に対応付けられてそれを周囲と接続し、そこでそれぞれ2次開口部は少なくとも1つの内側2次界面に対応付けられてそれを周囲と接続し、そこで第2の蓋はn個の1次開口部及びn個の2次開口部を有し、そこでそれぞれ1次開口部は1次外側界面に対応付けられてそれを周囲と接続し、そこでそれぞれ2次開口部は外側2次界面に対応付けられてそれを周囲と接続する。
蓋のそれぞれの開口部は、機器を生産するとき、ドリルで穴をあけてきたこと又はあけることができる。
発明による方法は、熱及び/又は材料を移送するための提示された機器の実施態様を生産するために提供される。少なくとも1つの第1の流動性媒介物用のn個の1次モジュールと、少なくとも1つの第2の流動性媒介物用の少なくとも1つの2次モジュールと、中心軸線を有する中心本体と、少なくとも1つの平らな弾性膜で作った2n個の区分とが設けられ、そこで2n個の1次界面が、少なくとも1つの第1の流動性媒介物用の通路として設けられ、nは整数である。中心本体に少なくとも1つの膜の全ての区分の内側端部が固定され、そこでそれぞれ2つの直接隣接する区分の間に中間空間が設けられ、合計で2n個の中間空間は、中心本体の周りに円形の態様で配列されて設けられている。中心軸線に向いた内側1次界面及び中心軸線から外に向いた外側1次界面は、中心本体の周りに円周方向において、少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する区分の間の1つおきの中間空間に配列されており、上記区分は中心本体に円形の態様で固定されている。中心本体に円形の態様で固定された区分の間の各中間空間内にスペーサーがそれぞれ配列されている。全ての区分は、中心本体の周りに少なくとも1つの部分的な巻きで又は少なくとも1つの巻きでコイル状に巻かれ、そこで各中間空間内にはその中に配列されたスペーサーによって流れ経路が設けられている。中心本体の周りに円周方向において少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する区分の間の1つおきの第2の中間空間に、それぞれ1つのスペーサーによって1次経路として設計された流れ経路が設けられている。少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する区分の間のそれぞれ1つの残りの中間空間内に、それぞれ1つのスペーサーによって2次経路として設計された流れ経路が設けられている。少なくとも1つの膜の各区分は、直接隣接している1次経路及び2次経路を分離する。
発明による第2の方法は、提示された機器の実施形態を用いて熱及び/又は材料を移送するために設けられ、そこで機器は、少なくとも1つの第1の流動性媒介物用のn個の1次モジュールと、少なくとも1つの第2の流動性媒介物用の少なくとも1つの2次モジュールと、中心軸線を有する中心本体と、少なくとも1つの平らな弾性膜で作った2n個の区分と、少なくとも1つの第1の流動性媒介物用の通路としての2n個の1次界面とを有し、nは整数である。中心本体に少なくとも1つの膜の全ての区分の内側端部が固定されており、そこでそれぞれ2つの直接隣接する区分の間に中間空間が設けられ、中心本体の周りに合計で2n個の中間空間が円形の態様で配列されて設けられている。中心本体の周りに円周方向において、中心軸線に向いた内側1次界面及び中心軸線の外に向いた外側1次界面が、少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する区分の間の1つおきの中間空間に配列されており、上記区分は中心本体に円形の態様で固定されている。中心本体に円形の態様で固定された区分の間の各中間空間内にスペーサーがそれぞれ配列されてきた。全ての区分は、中心本体の周りに少なくとも1つの部分的な巻き又は少なくとも1つの巻きでコイル状に巻かれてきて、そこで各中間空間内にはその中に配列されたスペーサーによって流れ経路が設けられてきた。中心本体の周りに円周方向において、少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する区分の間の1つおきの中間空間に、それぞれ1つのスペーサーによって1次経路として設計された流れ経路が設けられてきた。少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する区分の間のそれぞれ1つの残りの中間空間に、それぞれ1つのスペーサーによって2次経路として設計された流れ経路が設けられている。少なくとも1つの膜の各区分は、直接隣接する1次経路及び2次経路を分離する。
方法の1つの実施形態において、少なくとも1つの第1の流動性媒介物は、1次モジュールによって少なくとも1つの第1の方向に運搬される。加えて、少なくとも1つの第2の流動性媒介物は、少なくとも1つの2次モジュールによって第2の方向に運搬される。
さらなる実施形態において、機器は、温度が異なる流動性媒介物を運搬するために使用され、そこで熱は、流動性媒介物を分離する少なくとも1つの膜の少なくとも1つの区分によって移送される。
さらなる実施形態において、少なくとも1つの膜は、少なくとも1つの1次経路と少なくとも1つの2次経路との間における、少なくとも1つの化学成分の移送を可能にするために使用される。
機器が動作している間に、少なくとも1つの第1の流動性の、例えば流体媒介物が1次経路を流通し、及び少なくとも1つの第2の流動性の、例えば流体媒介物が2次経路を流通する。
それぞれの1次経路内の少なくとも1つの第1の流動性媒介物が第1の温度であり、それぞれの2次経路内の少なくとも1つの第2の流動性媒介物が第2の温度であり、これら2つの温度が異なる場合、熱ひいては熱エネルギーは、それぞれ1つの1次経路と1つの2次経路との間の膜を介して及び/又は膜を通って移送され、上記両経路は膜によって互いに分離されている。しかしながら、それらのそれぞれの温度に代えて又は加えて、2つの媒介物は、濃度及び/又は少なくとも1つの化学成分の化学ポテンシャルが互いに異なることも可能であり、そこでこの場合、少なくとも1つの第1の流動性媒介物と少なくとも1つの第2の流動性媒介物との間の膜を通って、少なくとも1つの化学成分ひいては移送するべき材料を交換する又は移送することが可能である。随意的な実施形態において、少なくとも1つの第1の流動性媒介物を温めた又は加熱した状態で1次界面ひいては機器に供給し、その結果1次経路を流通する第1の流動性媒介物は、2次経路を流通する少なくとも1つの第2の流動性媒介物よりも温かく又は熱くなることが考えられる。反対に、少なくとも1つの第2の流動性媒介物はまた、少なくとも1つの2次界面に供給される前に温め又は加熱することもできる。代わりの随意的な実施形態において、少なくとも1つの第1の流動性媒介物を1次界面にひいては機器に冷却状態で供給し、その結果1次経路を流通する第1の流動性媒介物は、2次経路を流通する少なくとも1つの第2の流動性媒介物よりも冷たく又は少し冷たくすることが考えられる。反対に、少なくとも1つの第2の流動性媒介物はまた、少なくとも1つの2次界面に供給される前に冷却することもできる。
ここで、それぞれの流動性の又は液体の媒介物は、化学成分として、少なくとも1つの液体、少なくとも1つの気体及び/又は少なくとも1つの固体を有する。
機器は、中心本体の周りにコイル状に巻いた方向に媒介物を運搬するように設計され、そこで機器の機能を実行するとき、少なくとも1つの第1の流動性媒介物は、1次経路を通って中心本体に関して半径方向に及びらせん状に流れ、また少なくとも1つの第2の流動性媒介物は、2次経路を通って半径方向及びらせん状に流れる。媒介物は、機器のそれぞれの2次界面に対して例えば軸方向に供給され、即ち1次経路及び2次経路は例えば軸方向に設けられ、その結果媒介物は、機器が動作している間に半径方向に、即ち内部に及び/又は外部に、例えばらせん状に同時に運搬される。
1つの実施形態において、1次モジュールは、少なくとも1つの第1の流体媒介物を少なくとも1つの第1の方向に運搬するように設計することができ、そこで少なくとも1つの2次モジュールは、少なくとも1つの第2の流体媒介物を第2の方向に運搬するように構成され、そこで機器が動作している間に、少なくとも1つの第1の流体媒介物は、1次モジュールによって、特に1次経路によって第1の方向に運搬され、少なくとも1つの第2の流体媒介物は、少なくとも1つの2次モジュールによって、特に2次経路によって第2の方向に運搬される。
こうして、機器が動作している間に、両方の又は複数の媒介物は、機器に同じ方向に供給し又は機器から反対の方向に排出することが可能である。対応して、機器が動作している間に、媒介物を同じ半径方向に、例えば内部から外部に又は外部から内部に時計方向に、或いは反対の半径方向に運搬することが可能であり、そこで2つの媒介物の一方が内部に時計方向又は反時計方向に運搬され、2つの媒介物の他方が外部に運搬される。1次経路は、コイル状の巻きに起因して内部から外部に進むのみならず、中心本体の周りに少なくとも部分的に、例えばらせん状に曲がっているので、媒介物の流れ方向は、少なくとも半径方向の部分と、中心本体の周りに円周方向に向いた部分も有する。
機器が動作している間に、少なくとも1つの第1の流体媒介物は、n個の1次モジュールによって又は内で運搬され、少なくとも1つの第2の流体媒介物は、少なくとも1つの2次モジュールによって又は内で運搬され、そこで機器用の媒介物を設けるために、随意的に少なくとも1つのポンプが、各場合において異なる媒介物に作用するために設計され又は使用され、そこで少なくとも1つの第1の流体媒介物は、例えば少なくとも1つの第1のポンプによる作用を受けて1次モジュールを通って運搬され、そこで少なくとも1つの第2の流体媒介物は、例えば少なくとも1つの第2のポンプによる作用を受けて、少なくとも1つの2次モジュールを通って運搬される。少なくとも1つの第1のポンプは、2つの蓋の一方のみにおいて1次開口部に対応付けられてこれらの1次開口部に接続されている。さらに、少なくとも1つの第2のポンプは、2つの蓋の一方のみにおいて少なくとも1つの2次開口部に対応付けられて、この少なくとも1つの2次開口部に接続されている。
機器はまた温度が異なる媒介物を運搬するように設計され、そこで媒介物を分離する少なくとも1つの物質密封膜は、温度が高い媒介物から温度が低い媒介物に熱を移送するように設計されてきた又はされている。
機器は少なくとも1つの膜、例えば薄膜を有することができ、膜は、少なくとも1つの媒介物の少なくとも1つの化学成分が、少なくとも1つの1次モジュールと少なくとも1つの2次モジュールとの間で、即ち1次経路から2次経路に又は2次経路から1次経路に移送する、例えば拡散するのを可能にするように設計されてきた又はされている。
さらに、機器は、とりわけ異なる化学成分、例えば少なくとも1つの化学的に中立の成分、少なくとも1つの化学的に酸性の成分及び/又は少なくとも1つの化学的に塩基性の通常イオン化された成分を運送するように設計されている。
提示された機器を用いて、2つよりも多い異なる媒介物の間で材料及び熱を移送することができる。
定義に従って、熱及び/又は材料を移送するための新しいコイル状に巻いた機器にとって有望な用途は、例えば、熱処理工学における熱及び/又は材料の移送を含む過程である。過程は、平行な接続部が使用できれば、大量の材料流れ又は流動性媒介物の流れがあっても、平板熱交換機での場合と同様に機器の1つの実施形態で実行することができる。しかしながら、コイル状に巻いた機器における個別の経路、即ち1次経路及び2次経路のための分離した入口及び出口により、流動性媒介物を同時に処理することが追加的に可能になり、それにより特に熱及び材料を1つの機器で同時に移送することが可能になる。加えて、流動性媒介物の間で材料を移送するための広い表面積も、薄膜として形成された膜によって実現される。必要であれば、特別な薄膜も使用して、流動性媒介物の間で所望の化学成分の優先的な移送を実現することができる。熱及び材料を同時に運送するために、加熱された又は少し冷却された側面と薄膜側面との間で流動性媒介物の層厚さを非常に薄く選択することもでき、その結果層抵抗が小さい薄い膜蒸発を容易に実現することができる。
第1の実例は、重い及び軽いボイラー又は重い及び軽い沸騰化学成分の液体混合物の薄膜蒸留である。ここで、熱は、化学成分の混合物における蒸発過程の間に同時に供給されるため、機器は、従来の蒸留コラムと比べて大幅な節約を達成する。そのような薄膜蒸留のための例示的な用途は、アルコール飲料中のアルコール含有量を減らす又は蒸留酒を生産するためのアルコール蒸発である。この場合、例えばエタノールに対する移送抵抗が小さい、疎水性の細孔薄膜又は溶液拡散性の薄膜として設計された膜が使用でき、また熱移送のために耐材料膜が使用できる。混合物は2次経路内を流れる。アルコール及び加熱媒介物は1次経路を通って交互に流れる。
新しいコイル状に巻いた機器を使用して、熱及び材料を低価格で同時に移送する脱着過程を実行することもできる。1つの興味深い用途は、部分的な水蒸発による空気加湿であり、それは、例えば建物において、例えば所望の湿度レベルを設定するために混合物からの加熱を用いる。この場合、薄膜として形成された膜として、例えば水に対する運送抵抗が小さい疎水性の細孔薄膜又は溶液拡散性の薄膜、また熱を移送するために耐材料膜が使用できる。
薄い膜蒸発の利点は、例えば水蒸発による酸水溶液、アルカリ水溶液又は食塩水の濃度において新しい機器が使用して実現することができる。この場合も、薄膜として、例えば水に対する運送抵抗が小さい疎水性の細孔薄膜又は溶液拡散性の薄膜が使用でき、熱移送のために耐材料膜が使用できる。
別の用途は、気相から液相への材料の移送速度が速い吸収過程であり、吸収過程では同時冷却により洗浄液の吸収容量が大幅に増大する。例えば、1つの有望な用途は、吸収冷却機においてアンモニア水混合物中のアンモニアを吸収することである。薄膜として、アンモニアに対する運送抵抗が低い疎水性の細孔薄膜又は溶液拡散性の薄膜が使用でき、また熱移送のために耐材料膜が使用できる。
同時冷却を必要としない簡単な吸収過程について、コイル状に巻いた機器の主な利点は、機器は、それぞれの気体容積及び液体容積に容易に適応でき、緻密な空間で大きな位相境界界面を与えかつ流動性媒介物の逆流流れを許すことである。この場合、例えば、コイル状に巻いた薄膜接触子において気体混合物から少量の汚染物質を吸収することは、機器の有望な実施形態である。この場合も、薄膜として、汚染物質成分専用の、運送抵抗が低い疎水性の細孔薄膜又は溶液拡散性の薄膜が使用できる。
流動性媒介物である気体との薄膜接触子として有望な用途は、HO伝導性又は水伝導薄膜との薄膜接触子において、排出空気流れを用いて供給空気を加湿し又は除湿することである。特に燃料電池には、供給空気の加湿にとって良好な性能を備えて緻密かつ軽量であることが要求され、供給は、これに関連して可動装置用途ではなお広範囲になる。
コイル状に巻いた機器における流体との薄膜接触子としての1つの有望な用途は、膜としてイオン伝導薄膜を使用するドナン透析である。この場合、流動性媒介物の逆流流れは必須である。コイル状に巻いた機器を有する装置において、膜としてアニオン交換薄膜を使用することによって、無機混合物から大量の酸を選択的に回収することができる。加えて、コイル状に巻いた機器を有する装置において、膜としてアニオン交換薄膜を使用することによって、無機混合物から大量のアルカリを選択的に回収することができる。無機混合物の塩を媒介物として交換することも可能である。例えば、これに関連して1つの興味深い用途は硬水の軟化であり、硬水の軟化は、イオン伝導薄膜を膜として利用して、アルカリ土類イオン、特にカルシウムイオンを機器内の他のカチオンで置換することによって行う。
コイル状に巻いた機器にとって興味深い熱移送の用途もある。機器を有する緻密かつ低価格の装置内で大量の流れがあっても、特に、各流動性媒介物用の経路、即ち1次経路及び2次経路の可能な平行な接続部により、流動性媒介物の間で熱移送することが可能になる。金属は必要であれば完全になしで済ませ得るので、利点は、熱移送のためにコイル状に巻いた機器を、腐食性の流動性媒介物と一緒に使用するとき特に意義深い。腐食性の気体は、例えば廃棄物焼却又は腐食性の液体、例えば酸、アルカリ又は海水からの排ガスである。
発明のさらなる利点及び実施形態は、以下の説明および添付図面から分かる。
以上に述べた特徴及び以下に説明する特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく、各場合に表した組み合わせのみならず、他の組み合わせで又はそのままで使用することができる。
発明は、実施形態の実例を使用して図面に概略的に例示されかつ図面を参照して詳細に記載されている。
1次運搬モジュールの2つの実例の概略図を示す。 発明による第1の実施形態の機器の概略図を示す。 発明による第2の実施形態の機器の詳細の概略図を示す。 発明による第3の実施形態の機器の詳細の概略図を示す。 発明による第4の実施形態の機器の詳細の概略図を示す。 発明による第5の実施形態の機器の詳細の概略図を示す。 発明による第6の実施形態の機器の概略図を示す。
各図は、一貫したかつ相互に関係する様式で記載されている。同じ参照番号は同じ構成要素に対応付けられている。
発明による実施形態の機器における第1の実例の1次モジュール2は、図1aに概略的に示すように第1の1次界面4a及び第2の1次界面4bを有し、それらは格子管6によって各々囲まれている。加えて、両方の格子管6ひいては両方の1次界面4a、4b又は通路は、無限ホースとして設計された膜8によって囲まれており、そこで2つの界面4a、4bひいては格子管6は、膜8内で反対側の端部に配列されており、そこでそれぞれの格子管6は膜8の隣接する区分10a、10bを離しており、それによってそれぞれの界面4a、4b又はそれぞれの界面4a、4b用の空間を形成する。膜8は2つの反対側の区分10a、10bに分割され、これら2つの区分10a、10bの間にスペーサー12があるようになっている。
図1bに概略的に示す第2の実例の1次モジュール14は、図1aに示す第1の実例と比べて、2つの1次界面4a、4b及びスペーサー12を包む又は囲む膜16がもとは開いていた点で異なる。この1次モジュール14を生産するために、膜16の2つの反対側の区分18a、18bがそれらの端部又は外側の縁部で一緒に溶接されかつ密封材20によって密封されている。
発明による1つの実施形態の機器を生産するために、複数の1次モジュール2、14は一端で中心本体に固定されるようになっている。こうして、例えば、複数の1次界面4aは中心本体に向くことができる。加えて、膜8、16又はそれらの区分10a、10b、18a、18bも、耐流体様式で中心本体に固定されている。直接隣接する1次モジュール2、14の膜8、16の区分10a、10b、18a、18bの間に配列された追加のスペーサーも設けられている。次いで、全ての1次モジュール2、14及びそれらの間に位置する追加のスペーサーが、中心本体の周りにコイル状に巻かれている。丸い中心本体の場合、それぞれ1次モジュール2、14内にらせん形状の1次経路22、24が形成されている。加えて、2つの直接隣接する1次モジュール2、14の間にスペーサーによって2次経路がそれぞれ形成されている。
それぞれの1次モジュール2、14において、2つの界面4aの一方が例えば流体用の入口として使用され、他方の1次界面4bは流体用の出口として使用されるようになっている。こうして、機器が動作している間に、少なくとも1つの第1の流体媒介物が入口としての第1の1次界面4aを通って運送され、次いでらせん1次経路22、24を通って出口としての第2の1次界面4bに運送されることができ、入口及び出口は、少なくとも1つの流体媒介物用である。加えて、2つの1次経路22、24の間のそれぞれの2次経路内で少なくとも1つの第2の流体媒介物が運送される。機器が動作している間に、熱及び/又は材料は、1次経路22、24及びそれらの間に位置する2次経路の間をそれぞれ運搬される流体媒介物の間で移送される。例えば膜8、16が耐流体であれば、熱は、機器が動作している間に流体媒介物の間で移送される。膜8、16が半透過性であれば、機器が動作している間に、例えば材料ひいては少なくとも1つの化学成分は、1次経路22、24と2次経路との間のそれぞれの流体媒介物の間で交換される。
発明による第1の実施形態の機器が、図2に概略的に簡単化された形態で示されている。ここで、この機器30は、既に図1aから分かるような4つの1次モジュール2を備えている。これらの4つの1次モジュール2は、機器30の正方形の中心本体32に固定されている。直接隣接する1次モジュール2のうち中心本体32に固定された端部の間で、それぞれの1次界面4aの間に、内側2次界面34aも、内側1次界面4aと一緒に円周方向において交互に中心本体32に固定されている。加えて、外側2次界面34bは、それぞれの内側2次界面34aに対応付けられている。さらに、互いに対応付けたこれらの2つの2次界面34a、34bの間のみならず、それぞれの1次モジュール2の膜8の間におけるそれぞれ2つの直接隣接する区分10a、10bの間にも、別のスペーサー36が配列されている。加えて、全ての1次モジュール2及び全ての2次モジュール40は、耐流体の外側殻42によって囲まれている。
機器30を生産するために、全ての膜8は、即ちそれらのそれぞれの区分10a、10b及びそれらの間に位置するスペーサー12のみならず、直接隣接する1次モジュール2の間に位置するスペーサー36も、中心本体32の周りに、例えば少なくとも1回又は複数回、少なくとも単一の完全巻きの部分又は部分巻きでコイル状に巻かれており、そこでコイル状に巻いた1次経路22が形成され、1次経路22は1次モジュール2がコイル状に巻かれたときでも、それぞれの膜8の区分10a、10bの間に配列されたスペーサー12によって維持される。1次モジュール2及びそれらの間に配列されたスペーサー36をコイル状に巻く間に、それぞれ2つの直接隣接する1次モジュールの間に、それらの間に配列されたスペーサー12によって2次経路38が形成され、その2次経路38は、それぞれのスペーサー36によってコイル状に巻かれる間に、直接隣接する1次モジュール2の膜8の区分10a、10bによって境界を付けられかつ維持される。それぞれの2次経路38及び2つの2次界面34a、34bが2次モジュール40を形成し、そこで機器30は、4つのそのような2次モジュール40を有するようになっている。
1次モジュール2及び2次モジュール40の具体的な実施形態に関わらず、そのような機器30では、1次経路22及び2次経路38の数は同じである。ここに提示された実施形態において、それぞれ中心本体32に配列された内側1次界面4aは、少なくとも1つの第1の流体媒介物用の入口として使用され、また1次界面4bは、外部に又は中心本体32から外に向いて配列された、少なくとも1つの第1の流体媒介物用の出口として使用される。少なくとも1つの第1の流体媒介物は、ここに示した随意的な流れ方向で運送され、入口として設計された1次界面4aから始まり図示した矢印に沿いそれぞれの1次経路22を通って外方に流れ、出口として設計された外側1次界面4bに至る。
加えて、機器30が動作している間に、少なくとも1つの第2の流体媒介物は、それぞれの1次モジュール2内に移送され、そこで入口として設計されたそれぞれの2次モジュール40内の外側2次界面34bから始まった、少なくとも1つの第2の流体媒介物は、図示した矢印に従って随意的な流れ方向に運送され、内部のそれぞれの2次経路38を通って、少なくとも1つの第2の流体媒介物の出口として設計された、内向きに配列された2次界面34aに至る。
こうして、少なくとも1つの第1の流体媒介物及び少なくとも1つの第2の流体媒介物は、機器30内で同時に運搬され又は運送され、そこで運送された流体媒介物は、1次モジュール2の膜8の区分10a、10bによって互いに分離され、そこで少なくとも1つの第1の流体媒介物は、1次経路22内で内部から外部に運搬され又は運送され、少なくとも1つの第2の流体媒介物は、2次経路38内で外部から内部に同時に運搬され又は運送され、そこでそれぞれの流体媒介物の間で膜8の区分10a、10bを介して又は通って熱及び/又は材料を移送することが可能である。この場合、 少なくとも1つの第1の流体媒介物は、4つの1次経路22内を矢印で示す方向に並列して半径方向に内部から外部に、及びそれとは逆方向に又は反対の方向に流れ、また少なくとも1つの第2の流体媒介物は、4つの2次経路38内を外部から内部に並列して流れる。
図3aは、発明による第2の実施形態の機器44の中心本体46を示し、図1aによる1次モジュール2の合計8個の端部が中心本体46に固定されている。さらに、それぞれ2つの直接隣接する1次モジュール2の間に、即ちそれらの膜8の区分10a、10bの間にスペーサー36が配列され、中心本体46に固定されている。中心軸線を有する中心本体46は、ただ1つの2次界面48と、1次チャンバー33、例えばスロット及び開口部35とを有し、それらは、中心本体46の2次界面48を中心本体46の周囲と接続する。スペーサー36は、例えば開口部35に配列、例えば固定されている。2つの直接隣接する開口部35を通って案内された、2つの直接隣接するスペーサー36は、中心本体46の2次界面48内で相互接続されることができる。機器44を生産するために、1次モジュール2の外側殻10a、10b及びそれらの間に配列されたスペーサー12の他に、1次モジュール2の間に位置するスペーサー36も、通常複数回、丸い中心本体46の周りにらせん状にコイル状に巻かれている。8個の1次モジュール2を介して合計8個のらせん形状の1次経路22が設けられ、そこで内部には入口として設計された1次界面4aが、外部には出口として設計された1次界面4bが、各1次経路22に対応付けられている。各場合に1次界面4aは、膜の区分10a、10bによって包まれている。直接隣接する1次モジュール2の膜の区分10a、10bの間のスペーサー36は、コイル状に巻く間に、2つの1次モジュール2の間にらせん形状の2次経路38をそれぞれ形成し、そこで機器44は8個の2次経路38を有するようになっており、そこで1次経路22の数と2次経路38の数も同じである。しかしながら、機器44のこの第2の実施形態は、合計8個の1次モジュール2に加えて、合計8個の2次経路38を持つただ1つの2次モジュールを有し、2次モジュールは、2次経路38のために中心本体46に1つの共通の内部2次界面48を有する。外側2次界面は、8個の2次経路38の外側端部における入口としてそれぞれ配列されている。
対応して、それぞれの1次モジュール2内に、外部上の出口として第2の1次界面4bも配列されている。
図3bに、機器44の第2の実施形態の別の詳細が、中心本体46をその長手方向軸線と平行に通る断面図として示される。ここで図3bは、1次界面4a用の1次チャンバー33と、スペーサー36用の開口部35とがどのように配列されているかを、交互様式で又は中心本体46の外側面上で交互に示す。1次チャンバー33は、中心本体46、例えば中心本体46の外壁に沿って、中心本体46の全軸方向長さに沿って延びている。対照的に、開口部35は、中心本体46又はその外壁に沿って部分的にのみ延びている。開口部35は、中心本体46の第1の軸方向端面でそれぞれ始まるが、中心本体46に沿って中心本体46の反対側の第2の軸方向端面の前の地点で終了し、その結果それぞれの開口部35は、中心本体46に沿って部分的にのみ又は不完全に軸方向に延び、それによって中心本体46の安定性を保証する。
機器44が動作している間に、少なくとも1つの第1の流体媒介物が、1つの端面に入口として形成された内側1次界面4aを介して及び1次モジュール2の1次経路22を通ってそれらの外側1次界面4bに運搬され、反対側の端面から機器44の外に排出されるようになっている。同時に、機器44の端面上では、少なくとも1つの第2の流体媒介物が外部に配列され入口として使用される2次界面に供給され、それぞれの2次経路38及び共通の中心の内側2次界面48に至る開口部35を通って内部に運搬され、機器44の軸方向の反対側の端面に出口として設計された2次界面48を介して機器44の外に伝導され、そこでここでも、熱及び/又は少なくとも1つの化学成分は、内部から1次経路22を通って外部に運搬される少なくとも1つの流体と、外部から2次経路38を通って内部に同時に運搬される少なくとも1つの第2の流体との間で移送される。
発明による第3の実施形態の機器50のうち、図4は中心軸線を有する丸い中心本体52を示し、その外壁54上に合計16個のチャンバー、即ち8個の1次チャンバー56及び8個の2次チャンバー58が配列され及び/又は挿入されている。各チャンバー、即ち各1次チャンバー56及び各2次チャンバー58は、その周囲への開口部を有し、そこで1次チャンバー56によって囲まれた内側の空間から始まって、スペーサー60が、開口部を通って外部に案内されている。対応して、それぞれの2次チャンバー58によって囲まれた内側の空間から始まって、スペーサー62が、それぞれの2次チャンバー58の開口部を通って外部に案内されている。さらに、それぞれ1次チャンバー56と2次チャンバー58との間に弾性膜の区分64が配列されている。機器44のこの第3の実施形態において、機器44は、合計8個の1次モジュール66と、同様に8個の2次モジュール68とを有するようになっている。
それぞれの1次モジュール66は、ここではそれぞれの1次チャンバー56によって設けられた内側1次界面と、スペーサー60と、ここでは示さない外側1次界面とを有するようになっている。それぞれの1次モジュール66内の2つの膜の2つの区分64の間に1次経路70が設けられている。さらに、各2次モジュール68は、それぞれの内側2次界面を提供し及び/又は形成する2次チャンバー58及びスペーサー62に加えて外側2次界面も有し、そこでそれぞれの2次モジュール68のための2次経路72は、膜のそれぞれ2つの直接隣接する区分64の間に形成されるようになっている。1つの実施形態において、機器50を生産するために、膜の全ての区分64及びそれらの間に配列されたスペーサー60、62は、中心本体52の周りに例えば複数回らせん状にコイル状に巻かれ、そこでらせん形状の1次経路70及び同様にらせん形状の2次経路72は、スペーサー60、62に起因して中心本体52の周りに円周方向に交互に形成されている。
この機器50が動作する間に、少なくとも1つの第2の流体媒介物は、機器50の端面を通って2次チャンバー58に、ひいては2次モジュール68の内部の2次界面に供給され、さらにそれぞれの2次経路72を通ってそれぞれの2次モジュール68の外部に配列されたそれぞれの2次界面に運送され、軸方向に反対側の端面を通って機器50から排出されるようになっている。同時に、少なくとも1つの第1の流体媒介物は、機器50のそれぞれの端面を通ってそれぞれの1次モジュール66の、外部上に配列された1次界面に供給され、それぞれの1次チャンバー56内でそれぞれの1次経路70を通って内部の1次界面に内方に運送され、反対側の端面上の界面を通って機器50から排出される。ここでも、熱及び/又は材料、例えば少なくとも1つの化学成分は、膜の区分64によって互いに分離された異なる媒介物の間で、これらの区分64を介して及び/又は通って移送できるようになっている。
発明による第4の実施形態の機器74のうち、図5は、外側殻76と、合計8個の1次モジュール80から成る外側1次界面78とを示し、そこで各1次モジュール80は、耐流体様式で互いに接続された2つの区分82a、82bの膜と、区分82a、82bの間に配列されたスペーサー84とをさらに有する。さらに、各1次モジュール80は機器74の丸い中心本体に固定された別の1次界面を内部に有し、その1次界面及び中心本体はここでは示さない。それぞれの1次モジュール80の両方の1次界面78は、膜の2つの区分82a、82bによって完全に囲まれ、そこで2つの区分82a、82bはそれらの間に配列されたスペーサー84によって互いに離間するようになっている。
さらに、図5も合計8個の2次モジュール90から成る外側2次界面86を示し、そこでそのような2次モジュール90のそれぞれ1つの2次界面86は、直接隣接する1次モジュール80の膜の2つの区分82a、82bの間に配列されている。各2次モジュール90はまた、外側2次界面86に加えて、スペーサー88と、ここではこれ以上示さない別の2次界面とをさらに有し、別の2次界面も、機器74の中心本体上に配列されて、それぞれの1次モジュール80のうちそれぞれの内側1次界面に類似しているが、図5にはそれ以上示さない。
機器74の提示された実施形態において、1次モジュール80及び2次モジュール90のうちここでは示さない両方の内側1次又は2次界面は、中心本体上に交互に円周方向に配列され、そこで1次モジュール80の内側1次界面は、耐流体様式でそれぞれの膜の2つの区分82a、82bによって囲まれるようになっている。1次モジュール80の内側1次界面及び2次モジュール90の内側2次界面は両方とも形成されるようになっている。従って、1次モジュール80及び2次モジュール90のそれぞれの外側1次界面78、86も、格子管として設計され及び/又は格子管によって囲まれている。
機器74を生産するために、膜の区分82a、82b及びそれらの間に配列されたスペーサー84の他に、隣接する1次モジュール80の膜の区分82a、82bの間に配列された2次モジュール90のスペーサー88が、中心本体の周りに例えば複数回らせん状にコイル状に巻かれ、図5に示す外側1次及び2次界面78、86の配列が得られる。ここでは図示しないらせん形状の1次経路は、それぞれの1次モジュール80の膜のそれぞれ2つの区分82a、82bの間のスペーサー84によって形成されている。加えて、ここでは図示しない2次経路は、隣接する1次モジュール80の膜の区分82a、82bの間に同時に形成されている。
1次モジュール80の内側1次界面は、機器74が動作している間に、少なくとも1つの第1の流体媒介物用の入口として使用することができ、第1の流体媒介物は、1次経路を通って外側1次界面78にらせん状に運搬されるとともに、出口として使用されるこれらの1次界面78を介して機器74の外に運搬される。対応して、少なくとも1つの第2の流体媒介物は、2次モジュール90において入口として使用される外側2次界面86を通って、2つの隣接する1次モジュール80の間の2次経路を通って2次モジュール90の内側2次界面にらせん状に運送され、そこで内側2次界面は、少なくとも1つの第2の流体媒介物用の出口として使用される。
発明による第5の実施形態の機器92のうち、図6は外側殻94と、合計8個の1次モジュール80から成る外側1次界面78とを示し、そこで各1次モジュール80は、互いに接続された2つの区分82a、82bの膜と、区分82a、82bの間に配列されたスペーサー84とをさらに有する。さらに、各1次モジュール80は、機器92の中心本体に固定された別の内側1次界面を内部に有するが、それらの1次界面及び中心本体はここでは示さない。それぞれの1次モジュール80の両方の1次界面78は、それらの間に配列されたスペーサー84によって互いに完全に囲まれ、そこで膜の2つの区分82a、82bは互いに離間しているようになっている。加えて、膜の区分82a、82bによって包まれた外側1次界面78はまた、外側殻94から、この場合外側殻94の内壁から分離しており、ひいては内壁から離間している。この目的を達成するために、各外側1次界面78と各外側殻94との間に少なくとも1つのスペーサー95が配列されており、そこで共通のスペーサー95は、全ての1次界面78のために使用されている。
さらに、図6はまた、機器92の中心本体に配列された8個のスペーサー88と、共通の2次モジュールのために設けられた1次モジュール80の端部の間の中間空間とを示す。さらに、外側殻94は、直径方向に配列された2つの開口部96を有し、1次モジュール80の端部の間の2次モジュールの中間空間が、開口部96を通って外側殻94の周囲と接続されている。提示された実施形態の機器74において、1次モジュール80のうちここには図示しない内側1次界面及び2次モジュールの内側2次界面の両方が、中心本体上で円周方向に交互に配列され、そこで1次モジュール80の内側1次界面は、それぞれの膜の2つの区分82a、82bによって耐流体様式で囲まれるようになっている。1次モジュール80の両方の内側1次界面及び2次モジュール90の内側2次界面は、例えば格子管のように設計されるようになっている。対応して、1次モジュール80のそれぞれの外側1次界面78も、格子管のように設計され及び/又は格子管によって囲まれている。対照的に、1次モジュール80の端部と外側殻94との間の中間空間は、開口部96と一緒に、1つの2次モジュールの外側2次界面を形成する。
機器74を生産するために、膜の区分82a、82b、及びそれらの間に配列されたスペーサー84の他に、丸い中心本体の周りに、隣接する1次モジュール80の膜の区分82a、82bの間に配列された2次モジュールのスペーサー88が例えば複数回らせん状にコイル状に巻かれ、図6に示す外側1次界面78及び2次界面の配列が得られる。らせん形状の1次経路は、それぞれの1次モジュール80の膜のそれぞれ2つの区分82a、82bの間のスペーサー84によって形成されている。加えて、隣接する1次モジュール80の膜の区分82a、82bの間にそれぞれ同時に2次経路が形成されている。
機器92が動作している間に、1次モジュール80の内側1次界面は、少なくとも1つの第1の流体媒介物用の入口として使用することができ、1次媒介物は、1次経路を通って外側1次界面78にらせん状に運搬され、そして出口として使用されるこれらの1次界面78を介して機器92の外に運搬される。対応して、少なくとも1つの第2の流体媒介物は、外側殻94の外部の周囲から開口部96を通って、2次モジュールの外側の入口として利用される2次界面を通って、2つの隣接する1次モジュール80の間の2次経路を通って2次モジュールの内側2次界面にらせん状に運送され、そこで内側2次界面は、少なくとも1つの第2の流体媒介物用の出口として利用される。少なくとも1つのスペーサー95に起因して、全ての2次経路と外側殻94の開口部96との間に通路が設けられ、結果として第2の流体媒介物は、周囲から開口部96を通って、外側殻94の内壁と1次界面78との間の通路を通って流れることができる。
発明による第6の実施形態の機器100は、図7に概略的に示すように、丸い中心本体102と、3つの1次モジュール104とを有する。各1次モジュール104は、内側1次界面106又は内側1次通路、外側1次界面108又は外側1次通路、スペーサー110、及び2つの区分112a、112bに分割された閉じた膜を有する。2つの1次界面106、108及びそれらの間に配列されたスペーサー110は、膜の2つの区分112a、112bによって完全に囲まれている。さらに、各々が内側1次界面を囲む膜の2つの区分112a、112bの端部は、中心本体102に固定されるようになっている。
加えて、機器100のこの実施形態において、3個の2次モジュール114が設けられ、そこでそれぞれの2次モジュール114は、内側2次界面116又は内側2次入口、外側2次界面118又は外側2次通路、及びそれらの間に配列されたスペーサー120を有する。1次モジュール104及び2次モジュール114は、中心本体102の周りに円周方向にらせん状に交互に配列され、そこで定義に応じて、円周方向において区分112a、112bの間の1つおき又は偶数の領域に1次モジュール104が、また円周方向でそれらの間において区分112a、112bの間の1つおきの奇数領域に2次モジュール114が、設けられてきた又はられている。
機器100の実施形態を生産するために、1次モジュール104の膜の区分112a、112b及びそれらの間に配列されたスペーサー110のみならず、中心本体102から始まり、即ちそれぞれの内側1次及び2次界面106、116から始まる2次モジュール114用のスペーサー120が、中心本体102の周りにコイル状に巻かれている。それぞれの1次モジュール104の膜の区分112a、112bの間のスペーサー110によってらせん形状の1次経路122が設けられ、1次経路122は、それぞれの1次モジュール104のそれぞれの1次界面106、108又は対応する通路を接続する。さらに、コイル状に巻く間に、直接隣接する1次モジュール104の膜の区分112a、112bの間のスペーサー120によって対応するらせん形状の2次経路124が設けられ、らせん形状の2次経路124は、それぞれの内側2次界面116を外側2次界面118に接続する。加えて、1次モジュール104及び2次モジュールの全ては、機器100の外側殻126によって囲まれている。完全巻きの少なくともほんの一部のために、膜の区分112a、112b及びスペーサー110、120は、中心本体102の周りにコイル状に巻かれ、図7に概略的に示す構造を形成する。中心本体102の周りに膜の区分112a、112b及びスペーサー110、120を、複数回コイル状に巻いた場合、即ち複数の巻きの場合、多数回コイル状に巻いたらせん形状の構造が形成されている。
この機器100が動作している間に、それぞれの2つの界面106、108の一方又はそれぞれの1次モジュール104の2つの通路の一方は、少なくとも1つの第1の流動性の又は流体の媒介物用の入口として使用され、媒介物は、1次経路122を通ってそれぞれの他の1次界面106、108に又は他の1次通路にさらに運搬され、そこでそれぞれ他の1次界面106、108又はそれぞれ他の1次通路が、少なくとも1つの第1の流体媒介物用の出口として利用されている。同期して、2つの2次界面116、118の一方又は2つの2次通路の一方が、少なくとも1つの第2の流動性の又は流体の媒介物用の入口として使用され、媒介物は、それぞれの2次経路124を通って、少なくとも1つの第2の流体媒介物用の出口として使用される、それぞれの他の2次界面116、118に又はそれぞれの他の2次通路に運送され又は運搬される。
運搬すべき又は運送すべき異なる流動性の、例えば流体、媒介物は、並列した流れ又は逆方向流れで運搬することができる。並列した平行な流れで運搬するとき、少なくとも1つの第1の流体媒介物は、1次経路122を通って内部から外部に又は外部から内部に流れる。対応して、少なくとも1つの第2の流体媒介物は、2次経路124を通って内部から外部に又は外部から内部に対応して流れる。流体媒介物を逆流流れで運搬するとき、少なくとも1つの第1の流体媒介物は、それぞれの1次経路122を通って内部から外部に又は外部から内部に流れるのに対して、少なくとも1つの第2の流体媒介物は、外部から内部に又は内部から外部に流れる。それぞれの1次経路122及び2次経路124内で流体媒介物を並列した又は逆流流れで運搬するとき、材料及び/又は熱は、流動性の又は流体の媒介物の間で区分112a、112bを介して又は通って移送され、その流体媒介物は、1次モジュール104の膜の区分112a、112bによって互いに分離される。中心本体102の周りの1次経路122及び2次経路124は、少なくとも部分的に曲がっておりひいては少なくとも部分的にらせん形状であり、媒介物の流れ方向は、半径方向に向いた部分に加えて円周方向に向いた部分を有する。
2 1次モジュール
4a、4b 界面
6 格子管
8 膜
10a、10b 区分
12 スペーサー
14 1次モジュール
16 膜
18a、18b 区分
20 密封材
22、24 1次経路
30 機器
32 中心本体
33 1次チャンバー
34a、34b 界面
35 スロット
36 スペーサー
38 2次経路
40 2次モジュール
42 外側殻
44 機器
46 中心本体
48 界面
50 機器
52 中心本体
54 外壁
56 1次チャンバー
58 2次チャンバー
60 スペーサー
62 スペーサー
64 区分
66 1次モジュール
68 2次モジュール
70 1次経路
72 2次経路
74 機器
76 外側殻
78 界面
80 1次モジュール
82a、82b 区分
84 スペーサー
86 界面
88 スペーサー
90 2次モジュール
92 機器
94 外側殻
95 スペーサー
96 開口部
100 機器
102 中心本体
104 1次モジュール
106、108 界面
110 スペーサー
112a、112b 区分
114 2次モジュール
116、118 界面
120 スペーサー
122 1次経路
124 2次経路
126 外側殻

Claims (15)

  1. 熱及び/又は材料を移送するための機器であって、機器は少なくとも1つの第1の流動性媒介物用のn個の1次モジュール(2、14、66、80、104)と、少なくとも1つの第2の流動性媒介物用の少なくとも1つの2次モジュール(40、68、90、114)と、中心軸線を有する中心本体(32、46、52、102)と、少なくとも1つの平らな弾性膜で作った2n個の区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)と、前記少なくとも1つの第1の流動性媒介物用の通路としての2n個の1次界面(4a、4b、78、106、108)と、を有し、そこでnは整数であり、
    そこで前記少なくとも1つの膜の全ての区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)の内側端部が中心本体(32、46、52、102)に固定され、そこでそれぞれ2つの直接隣接する区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)の間に中間空間が設けられ、合計で2n個の中間空間は、前記中心本体(32、46、52、102)の周りに円形の態様で配列されて設けられ、
    そこで前記中心軸線に向いた内側1次界面(4a、106)及び前記中心軸線から外に向いた外側1次界面(4b、78、108)は、中心本体(32、46、52、102)の周りに円周方向において前記少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)の間の一つおきの中間空間に配列され、前記区分は、前記中心本体(32、46、52、102)に円形の態様で固定され、
    そこで前記中心本体(32、46、52、102)に円形の態様で固定された区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)の間の各中間空間にスペーサー(12、36、60、62、84、88、110、120)がそれぞれ配列され、
    そこで全ての区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)は、前記中心本体(32、46、52、102)の周りに、少なくとも1つの部分巻きで又は少なくとも1つの巻きでコイル状に巻かれ、そこで各中間空間にはその中に配列されたスペーサー(12、36、60、62、84、88、110、120)によって流れ経路が設けられ、
    そこで、前記中心本体(32、46、52、102)の周りに前記円周方向において前記少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)の間の1つおきの中間空間に、それぞれ1つのスペーサー(12、60、84、110)によって1次経路(22、24、70、122)として設計された流れ経路が設けられ、
    そこで前記少なくとも1つの膜の間の2つの直接隣接する区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)の間のそれぞれ1つの残りの中間空間に、それぞれ1つのスペーサー(36、62、88、120)によって2次経路(38、72、124)として設計された流れ経路が設けられ、
    そこで前記少なくとも1つの膜の各区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)は、直接隣接する1次経路(22、24、70、122)及び2次経路(38、72、124)を分離している機器。
  2. 少なくとも1つの膜は、閉まった、特に耐物質/又は耐流体膜及び/又は半透過性膜、特に薄膜としてとして設計され、及び/又は前記少なくとも1つの膜は、少なくとも部分的に少なくとも1つの熱伝導性の材料、特に金属から形成され、及び/又は前記少なくとも1つの膜は、少なくとも部分的に少なくとも1つのプラスチックから形成されている、請求項1に記載の機器。
  3. 前記中心本体(32、46、52、102)上に1次内側界面(4a、106)が配列され、そこで1次モジュール(2、14、66、80、104)のそれぞれ1つの1次内側界面(4a、106)が、前記中心本体(32、46、52、102)上に配列された少なくとも1つの境界壁によって境界を付けられ、そこで前記少なくとも1つの境界壁は、前記それぞれの1次モジュール(2、14、66、80、104)の前記1次経路(22、24、70、122)に向かう少なくとも1つの開口部を有する少なくとも1つの本体を有し、そこで前記少なくとも1つの内側1次界面(4a、106)はただ1つの本体によって境界を付けられ、そこでこの閉じた本体は前記1次界面(4a、106)を囲み、及び/又はそこで前記中心本体(52)の前記外壁は少なくとも1つの1次チャンバー(56)を有し、そこで少なくとも1つの1次チャンバー(56)は、前記少なくとも1つの内側1次界面(4a、106)用の少なくとも1つの境界壁を形成する、請求項1又は2に記載の機器。
  4. 少なくとも1つの1次モジュール(2、14、66、80、104)はただ1つの閉じた膜を有し、前記膜は、前記2つの1次界面(4a、4b、78、106、108)及び前記少なくとも1つの1次経路(22、24、70、122)を囲みしかも前記中心本体(32、46、52、102)に固定され、及び/又は少なくとも1つの1次モジュール(2、14、66、80、104)は、互いに接続された2つの反対側の外側面を持つただ1つの開いた膜を有し、そこで前記1つの膜は、1次界面(4a、4b、78、106、108)及び前記1次経路(22、24、70、122)の両方を囲み、そこで前記2つの外側面は1本の線に沿って前記中心本体(32、46、52、102)に固定され及び/又はそこで少なくとも1つの1次モジュール(2、14、66、80、104)は2つの反対側の外側面を持つただ1つの開いた膜を有し、そこでそれぞれ1つの外側面はそれぞれ1本の線に沿って前記中心本体(32、46、52、102)に固定され、そこで前記2本の線は、前記中心本体(32、46、52、102)上の領域だけ互いに離間しており、そこで前記膜及び前記中心本体(32、46、52、102)上の前記領域は1次界面(4a、4b、78、106、108)及び前記1次経路(22、24、70、122)の両方を囲み、及び/又は少なくとも1つの1次モジュール(2、14、66、80、104)は、それぞれ2つの反対側の外側面を持つ2つの開いた膜を有し、そこで前記2つの膜のそれぞれの第1の外側面及びそれぞれの第2の外側面は互いに接続され、そこで両方の膜は1次界面(4a、4b、78、106、108)及び前記1次経路(22、24、70、122)を囲み、そこで少なくとも1つの膜はただ1本の線に沿って前記中心本体に固定され、及び/又は少なくとも1つの1次モジュールは、それぞれ2つの反対側の外側面を持つ2つの開いた膜を有し、そこで前記2つの膜のそれぞれ第1の外側面のみが互いに接続され、そこでそれぞれ1つの膜のそれぞれ1つの第2の外側面がそれぞれ1本の線に沿って前記中心本体に固定され、そこで前記2本の線は前記中心本体(32、46、52、102)上の領域だけ互いに離間しており、そこで前記2つの膜及び前記中心本体(32、46、52、102)上の前記領域は1次界面(4a、4b、78、106、108)及び前記1次経路(22、24、70、122)の両方を囲む、請求項1から3の何れか1つに記載の機器。
  5. 前記中心本体(46)によって囲まれたただ1つの内側2次界面(48)を有し、2つの直接隣接する1次モジュール(66)の間の前記2次経路(38)に向かう少なくとも1つの開口部を有する、請求項1から4の何れか1つに記載の機器。
  6. n個の内側2次界面(34a、106)を有し、そこでそれぞれ1つの内側の2次界面(34a、106)は、2つの直接隣接する1次モジュール(2、104)の2つの内側1次界面(4a、106)の間に配列され、そこで少なくとも1つの内側2次界面(34a、106)は前記中心本体(32、102)上に配列され、そこでそれぞれの2次モジュール(40、114)の前記少なくとも1つの内側2次界面(34a、106)は、前記中心本体(32、102)上に配列された少なくとも1つの境界壁によって境界を付けられ、そこで前記少なくとも1つの境界壁は、前記それぞれの2次モジュール(40、104)の前記2次経路(38、124)に向かう少なくとも1つの開口部を有する、少なくとも1つの本体を有し、そこで少なくとも1つの内側2次界面(34a、106)はただ1つの境界壁を形成する1つの本体によって境界を付けられ、そこでこの本体は前記内側2次界面(34a、106)を囲み、及び/又はそこで前記中心本体(52)の前記外壁はn個の2次チャンバー(58)を有し、そこでそれぞれ1つの2次チャンバー(58)は、1つの内側2次界面(34a、106)用の少なくとも1つの境界壁を形成する、請求項1から4の何れか1つに記載の機器。
  7. 少なくとも1つの経路、即ち1次経路(22、24、70、122)及び/又は2次経路(38、72、124)は、前記少なくとも1つの膜の2つの直接隣接して配列された区分の間のスペーサー(12、36、60、62、84、88、110、120)によって形成され、そこで前記少なくとも1つの膜の2つの直接隣接して配列された区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)は構築され、膜内部スペーサーによって形成されている、請求項1から6の何れか1つに記載の機器。
  8. 2つの隣接して配列された外側1次界面(4b、78、108)の間の少なくとも1つの外側2次界面(34b、118)は本体によって囲まれ、そこで前記本体は、前記それぞれの2次モジュール(40、90、114)の前記2次経路(38、124)に向かう少なくとも1つの開口部を有する、請求項1から7の何れか1つに記載の機器。
  9. 前記中心本体は少なくとも1つの突き出し輪郭を有する、請求項1から8の何れか1つに記載の機器。
  10. 前記1次モジュール(2、14、66、80、104)及び前記少なくとも1つの2次モジュール(40、68、90、114)の軸方向端部にカバーが配列され、そこで前記カバーは成型されてきた、そこで少なくとも1つの蓋が、少なくとも1つの1次界面(4a、4b、78、106、108)用の少なくとも1つの1次開口部と、少なくとも1つの2次界面(34a、34b、48、86、118)用の少なくとも1つの2次開口部とを有する、請求項1から9の何れか1つに記載の機器。
  11. 請求項1から10の何れか1つに記載の熱及び/又は材料を移送するための機器の生産方法であって、少なくとも1つの第1の流動性媒介物用のn個の1次モジュール(2、14、66、80、104)と、少なくとも1つの第2の流動性媒介物用の少なくとも1つの2次モジュール(40、68、90、114)と、中心軸線を有する中心本体(32、46、52、102)と、少なくとも1つの平らな弾性膜で作った2n個の区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)とが設けられ、そこで2n個の1次界面(4a、4b、78、106、108)が前記少なくとも1つの第1の流動性媒介物用の通路として設けられ、そこでnは整数であり、そこで前記中心本体(32、46、52、102)に前記少なくとも1つの膜の全ての区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)の内側端部が固定され、そこでそれぞれ2つの直接隣接する区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)の間に中間空間が設けられ、合計で2n個の中間空間は、前記中心本体(32、46、52、102)の周りに円形の態様で配列されて設けられ、
    そこで前記中心軸線に向いた内側1次界面(4a、106)及び前記中心軸線から外に向いた外側1次界面(4b、78、108)は、中心本体(32、46、52、102)の周りに前記円周方向において前記少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)の間の一つおきの中間空間に配列され、前記区分は前記中心本体(32、46、52、102)に円形の態様で固定され、
    そこで前記中心本体(32、46、52、102)に円形の態様で固定された区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)の間の各中間空間にスペーサー(12、36、60、62、84、88、110、120)がそれぞれ配列され、
    そこで全ての区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)は、前記中心本体(32、46、52、102)の周りに少なくとも1つの部分的な巻きで又は少なくとも1つの巻きでコイル状に巻かれており、そこで各中間空間には、その中に配列された前記スペーサー(12、36、60、62、84、88、110、120)によって流れ経路が設けられ、
    そこで、中心本体(32、46、52、102)の周りに円周方向において、前記少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)の間の前記1つおきの中間空間に、1次経路(22、24、70、122)として設計された流れ経路がそれぞれ1つのスペーサー(12、60、84、110)によって設けられ、
    そこで、前記少なくとも1つの膜の2つの直接隣接する区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)の間のそれぞれ1つの残りの中間空間に、それぞれ1つのスペーサー(36、62、88、120)によって2次経路(38、72、124)として設計された流れ経路が設けられ、
    そこで前記少なくとも1つの膜の各区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)は、直接隣接する1次経路(22、24、70、122)及び2次経路(38、72、124)を分離している、方法。
  12. 請求項1から10の何れか1つに記載の機器を用いて熱及び/又は材料を移送するための方法。
  13. 前記少なくとも1つの第1の流動性媒介物は、前記1次モジュール(2、14、66、80、104)によって少なくとも1つの第1の方向に運搬され、及びそこで前記少なくとも1つの第2の流動性媒介物は、前記少なくとも1つの2次モジュール(40、68、90、114)によって第2の方向に運搬される、請求項12に記載の方法。
  14. 温度が異なる流動性の媒介物が前記機器を用いて運搬され、そこで熱は、前記流動性の媒介物を分離する、前記少なくとも1つの膜の少なくとも1つの区分(10a、10b、18a、18b、64、82a、82b、112a、112b)を用いて移送される、請求項12又は13に記載の方法。
  15. 少なくとも1つの膜は、少なくとも1つの1次経路(22、24、70、122)と少なくとも1つの2次経路(38、72、124)との間における少なくとも1つの化学成分の移送を可能にするために使用される、請求項12から14の何れか1つに記載の方法。
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