NL2017501B1 - Werkwijze van het produceren van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide; basismodule die vlakvormig is en geschikt voor de werkwijze - Google Patents

Werkwijze van het produceren van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide; basismodule die vlakvormig is en geschikt voor de werkwijze Download PDF

Info

Publication number
NL2017501B1
NL2017501B1 NL2017501A NL2017501A NL2017501B1 NL 2017501 B1 NL2017501 B1 NL 2017501B1 NL 2017501 A NL2017501 A NL 2017501A NL 2017501 A NL2017501 A NL 2017501A NL 2017501 B1 NL2017501 B1 NL 2017501B1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
extensions
external
basic
modules
housing
Prior art date
Application number
NL2017501A
Other languages
English (en)
Inventor
Nidhansing Radjeshkumar
Ivor Roy Lo-A-Njoe Stuart
Maria Wilhelmus Antonius Verbunt Johannes
Original Assignee
Rn Solutions B V
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rn Solutions B V filed Critical Rn Solutions B V
Priority to NL2017501A priority Critical patent/NL2017501B1/nl
Priority to EP17785037.7A priority patent/EP3515579A1/en
Priority to PCT/NL2017/050621 priority patent/WO2018056808A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2017501B1 publication Critical patent/NL2017501B1/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08Flat membrane modules
    • B01D63/081Manufacturing thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/36Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
    • B01D61/366Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08Flat membrane modules
    • B01D63/082Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes
    • B01D63/084Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes at least one flow duct intersecting the membranes
    • B01D63/085Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes at least one flow duct intersecting the membranes specially adapted for two fluids in mass exchange flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0015Heat and mass exchangers, e.g. with permeable walls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/003Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by using permeable mass, perforated or porous materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/065Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing plate-like or laminated conduits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Een basismodule die vlakvormig is, omvattende: - een vlakvormige hoes van twee op elkaar gelegen filmlagen die met elkaar zijn verbonden aan de randen zodat deze randen een afgesloten 5 binnenruimte begrenzen; - een in de afgesloten binnenruimte van de hoes opgestelde doorstroombare vlakvormige binnenstructuur; waarbij de basismodule geschikt is voor een werkwijze van het produceren 10 van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide, omvattende: een externe behuizing voorzien van externe toegangen voor een fluïdum; een voor een fluïdum doorstroombare, interne eenheid geplaatst binnen de behuizing; 15 waarbij de interne eenheid een aantal gestapelde basismodules omvat die bij de werkwijze in doorstroombare toestand zijn gebracht. Werkwijze van het produceren van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide, onder gebruikmaking van een basismodule.

Description

Octrooicentrum
Nederland
NL BI 2017501
Figure NL2017501B1_D0001
(21) Aanvraagnummer: 2017501 © Aanvraag ingediend: 20/09/2016 © 2017501
BI OCTROOI £l) Int. Cl.:
B01D 63/08 (2017.01) B01D 61/36 (2017.01) F28F 13/00 (2017.01) F28F 21/06 (2017.01) F28D 9/00 (2017.01) F28D 21/00 (2017.01)
© Aanvraag ingeschreven: 29/03/2018 © Octrooihouder(s): RN Solutions B.V. te Sint-Oedenrode.
© Aanvraag gepubliceerd:
© Uitvinder(s): Radjeshkumar Nidhansing te Sint-Oedenrode.
© Octrooi verleend: Stuart Ivor Roy Lo-A-Njoe te Nijnsel.
29/03/2018 Johannes Maria Wilhelmus Antonius Verbunt te Sint-Oedenrode.
© Octrooischrift uitgegeven: 03/04/2018 © Gemachtigde: ir. H.Th. van den Heuvel c.s. te 's-Hertogenbosch.
© Werkwijze van het produceren van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide; basismodule die vlakvormig is en geschikt voor de werkwijze © Een basismodule die vlakvormig is, omvattende:
- een vlakvormige hoes van twee op elkaar gelegen filmlagen die met elkaar zijn verbonden aan de randen zodat deze randen een afgesloten binnenruimte begrenzen;
- een in de afgesloten binnenruimte van de hoes opgestelde doorstroombare vlakvormige binnenstructuur; waarbij de basismodule geschikt is voor een werkwijze van het produceren van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide, omvattende: een externe behuizing voorzien van externe toegangen voor een fluïdum;
een voor een fluïdum doorstroombare, interne eenheid geplaatst binnen de behuizing;
waarbij de interne eenheid een aantal gestapelde basismodules omvat die bij de werkwijze in doorstroombare toestand zijn gebracht.
Werkwijze van het produceren van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide, onder gebruikmaking van een basismodule.
Dit octrooi is verleend ongeacht het bijgevoegde resultaat van het onderzoek naar de stand van de techniek en schriftelijke opinie. Het octrooischrift komt overeen met de oorspronkelijk ingediende stukken.
Werkwijze van het produceren van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide; basismodule die vlakvormig is en geschikt voor de werkwijze
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze van het produceren van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide. Daarnaast heeft de uitvinding betrekking op een basismodule die vlakvormig is en geschikt voor de werkwijze.
In de context van de uitvinding omvat de eenheid die volgens de werkwijze wordt geproduceerd, de volgende onderdelen:
- een externe behuizing voorzien van externe toegangen voor een fluïdum;
- een voor een fluïdum doorstroombare, interne eenheid geplaatst binnen de behuizing.
De interne eenheid vervult in principe de functie van warmtewisselaar of filter, maar een combinatie is ook mogelijk. Binnen de interne eenheid is daartoe een functionele filmlaag benodigd die twee stromen binnen de eenheid van elkaar afscheidt op resp. impermeabele wijze voor een warmtewisselaar, en op resp. semipermeabele wijze voor een filter.
Wat betreft de filterfunctie, heeft de uitvinding in het bijzonder betrekking op een filter waarmee membraandestillatie of membraanelektrolyse kan worden uitgevoerd.
In de vakliteratuur zijn voorbeelden beschreven van dergelijke eenheden, waarin de functie van membraandestillatie en een warmtewisselaar worden gecombineerd.
De principes van deze combinatie, en de voordelen ervan worden uitgebreid behandeld in EP1925355. In dit document worden echter geen gedetailleerde aanwijzingen gegeven over de werkwijze om een dergelijke eenheid te vervaardigen.
Als aanvulling daarop, wordt in de aanvrage NL1035752 een werkwijze beschreven om de interne eenheid te vervaardigen, die gebaseerd is op het heenen-weer vouwen of plooien van een filmlaag. Tussen de plooien worden volumestructuren of spacers aangebracht, om een tussenruimte te creëren. De zijkanten van de structuur worden met een harslaag afgedicht, terwijl de uiteindes van deze zijkanten vrij worden gelaten van harslaag zodat een ingang en uitgang wordt gecreëerd. Vervolgens wordt de gehele interne eenheid in een cassettevormige behuizing opgenomen, waarbij de kieren en randen tussen behuizing en de interne eenheid met een harslaag worden afgedicht. De harslaag wordt veelal in vervormbare, warme toestand aangebracht, en ook wel aangeduid als een zgn. hotmelt of smelthars die door afkoeling uithardt.
Enkele voorname nadelen van de werkwijze volgens NL752 zijn:
- Een omslachtige, bewerkelijke manier van produceren, inclusief lange droogtijden voor harslagen;
- Een groot aantal kieren en spleten die met harslaag moeten worden afgedicht, met name bij hoeken en randen;
- Een groot risico op lekkages bij gebruik van de geproduceerde eenheid.
De uitvinding beoogt deze problemen te verminderen of zelfs weg te nemen, zodat een eenvoudigere werkwijze van productie mogelijk is, en de geproduceerde eenheid geen of slechts een zeer laag risico op lekkages heeft.
Het bijkomend voordeel hiervan is dat eenheden geproduceerd kunnen worden met een reproduceerbare betrouwbaarheid.
Volgens een eerste aspect, verschaft de uitvinding daartoe: een basismodule die vlakvormig is, omvattende:
een vlakvormige hoes van twee op elkaar gelegen filmlagen die met elkaar zijn verbonden aan de randen zodat deze randen een afgesloten binnenruimte begrenzen;
een in de afgesloten binnenruimte van de hoes opgestelde doorstroombare vlakvormige binnenstructuur;
waarbij de basismodule geschikt is voor een werkwijze van het produceren van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide, omvattende:
een externe behuizing voorzien van externe toegangen voor een fluïdum; een voor een fluïdum doorstroombare, interne eenheid geplaatst binnen de behuizing;
waarbij de interne eenheid een aantal gestapelde basismodules omvat die bij de werkwijze in doorstroombare toestand kunnen worden gebracht.
De binnenstructuur kan bijvoorbeeld een gaas of netvormige structuur zijn, of een hoogporeus materiaal. Bij voorkeur heeft de binnenstructuur een dikte van 0,01 mm tot 20 mm, en is bijvoorbeeld 0,1 tot 4 mm dik. De binnenstructuur kan verbonden zijn aan de hoes.
De twee filmlagen zijn bij voorkeur gelijkvormig, en worden hieronder nader gespecificeerd.
Bij voorkeur zijn de randen van de filmlagen verbonden door een gelaste verbinding, bijvoorbeeld versmelting onder warmte, of als alternatief, door een lijmverbinding. Aldus wordt een effectieve afsluiting van de hoes bereikt.
Bij voorkeur heeft daarbij de hoes een platte buitenrand van twee op elkaar gehechte randen van de filmlagen, die zich vanaf de buitenomtrek uitstrekt over bij voorkeur ca. 0,2 tot 2 cm.
Volgens een eerste voorkeur zijn beide filmlagen van de basismodule uitgevoerd als een laminaat van drie lagen, die respectievelijk zijn vervaardigd uit polyethyleentereftalaat, aluminium, en polypropeen, waarbij de laag polypropeen naar de binnenzijde van de hoes is gekeerd. Een dergelijke basismodule kan in de eenheid benut worden voor de functie van een warmtewisselaar.
Daarbij komt dat polypropeen geschikt is om te versmelten onder hitte, zodat eenvoudig een gelaste verbinding aan de randen kan worden gevormd.
Volgens een tweede voorkeur zijn beide filmlagen uitgevoerd als een microporeus materiaal dat semipermeabel is, welk materiaal bij voorkeur:
- permeabel is voor waterdamp, en impermeabel is voor water als vloeistof; of
- permeabel is voor kationen in oplossing en impermeabel voor anionen in oplossing.
Een filmlaag van dergelijk microporeus materiaal wordt ook wel aangeduid als een ion selectief membraan. Een aldus gevormde basismodule kan in de eenheid benut worden voor de functie van een filter, in het bijzonder voor membraandestillatie of membraan elektrolyse. Bijvoorbeeld wordt een membraan van teflonfilm gebruikt, zoals poreus geëxpandeerd PTFE, of grafeen,
De filmlagen volgens de bovenstaande eerste en tweede voorkeur hebben bij voorkeur een dikte van 10 tot 500 micron. Bijvoorbeeld wordt voor de warmtewisselaar een dikte in het gebied rond 75 micron gekozen, en voor de filter een dikte in het gebied rond 80 micron gekozen.
Met bijzondere voorkeur is bij de basismodule volgens de uitvinding, de vlakvormige hoes uitgevoerd als een vlakvormige basisvorm, die is voorzien van zich vanaf de basisvorm uitstrekkende vlakvormige extensies waarbij de extensies aan tegenoverliggende zijden van de basisvorm zijn voorzien, en de binnenruimte zich uitstrekt tot in de extensies.
De extensies strekken zich uit binnen hetzelfde vlak als de basisvorm. Bij voorkeur zijn de extensies aan de dwarszijden van de basisvorm zijn voorzien, waarbij deze zich bijvoorbeeld uitstrekken in de lengterichting van de basisvorm.
Dergelijke extensies zijn in het bijzonder geschikt om de basismodule in doorstroombare toestand te brengen tijdens het uitvoeren van de werkwijze volgens het tweede aspect van de uitvinding, waarbij de binnenruimte ter hoogte van de extensies op specifieke posities wordt geopend.
Volledigheidshalve zij opgemerkt dat de randen die beide filmlagen verbinden, zich uitstrekken over de complete omtrek van de hoes en dus ook over de extensies indien aanwezig. Aldus wordt de binnenruimte van de complete vlakvormige hoes begrensd door deze rand.
Bij voorkeur heeft de vlakvormige basisvorm in bovenaanzicht een rechthoekige vorm.
Het heeft bijzondere voorkeur bij de basismodule volgens de uitvinding, dat de binnenstructuur zich uitstrekt over vrijwel de gehele binnenruimte van de hoes.
Dit betekent dat indien extensies aanwezig zijn, er in de binnenruimte van de extensie eveneens een binnenstructuur aanwezig is.
De basisvorm van de vlakvormige hoes kan zowel een vierkant als een langwerpige rechthoek zijn, waarbij de laatste de voorkeur heeft. Dit laatste heeft te maken met de doorstroming van de basismodule zodra deze in doorstroombare toestand is gebracht.
Ten aanzien van de hierboven beschreven extensies van de basismodule volgens de uitvinding, hebben de hierna volgende uitvoeringsvormen een bijzondere voorkeur:
Bij voorkeur zijn de extensies uitgevoerd om zich uit te strekken in de externe toegangen bij plaatsing in de externe behuizing.
Een dergelijke uitvoering maakt het eenvoudig om de externe toegangen direct en effectief aan te sluiten op geopende extensies.
Bij voorkeur is het aantal extensies aan een zijde groter is dan aan de tegenoverliggende zijde. Met speciale voorkeur bevat de basismodule een tweetal extensies aan een zijde en een enkele aan de andere zijde. Een groter aantal extensies kan ook toegepast worden, mits er een verschil in aantal is tussen de twee tegenovergelegen zijdes.
Wanneer de basismodule in doorstroombare toestand is gebracht, biedt een dergelijke uitvoering een goede en effectieve doorstroming van de gehele binnenruimte t.b.v. de functie die de filmlagen hebben.
Wanneer de twee zijdes aldus van een verschillend aantal extensies zijn voorzien, bepalen deze een oriëntatie van de basismodule wanneer de extensies geopend worden voor doorstroming. De instroming zal plaatsvinden via de extensies aan de zijde met het kleinere aantal extensies, en de uitstroming via het grotere aantal extensies aan de tegenoverliggende zijde.
Bij voorkeur is de totale breedte van de extensies aan de zijde met het groter aantal extensies, tevens groter dan de totale breedte van de extensies aan de zijde met het kleiner aantal extensies.
Aldus wordt bereikt dat bij doorstroming door de binnenruimte met een fluïdum, de drukopbouw minimaal is.
Bij voorkeur is een eerste zijde voorzien van een enkele extensie, welke bij voorkeur aansluit op de middenlijn van de rechthoekige basisvorm.
Bij voorkeur is een tweede zijde voorzien van twee extensies, welke zich bij voorkeur uitstrekken op een afstand van het verlengde van de middenlijn van de rechthoekige basisvorm.
Een tweede aspect van de uitvinding heeft betrekking op:
een werkwijze van het produceren van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide, omvattende de stappen van:
i) het verschaffen van een assembleerbare externe behuizing voorzien van externe toegangen;
ii) het aanbrengen van een voor een fluïdum doorstroombare, interne eenheid binnen de externe behuizing;
waarbij de interne eenheid wordt opgebouwd door:
a) het binnen de externe behuizing in gedeeltelijk geassembleerde toestand, stapelen van een aantal basismodules zoals gedefinieerd volgens het eerste aspect van de uitvinding, waarbij een doorstroombare vlakvormige tussenstructuur tussen ten minste één paar naburige basismodules wordt geplaatst;
b) het volledig assembleren van de externe behuizing;
c) het verenigen van de gestapelde basismodules en tussenstructuren, in een gefixeerd verband tot een interne eenheid binnen de geassembleerde externe behuizing;
d) het ter hoogte van externe toegangen openen van de basismodules teneinde toegangen te vormen in de basismodules waardoor de binnenruimtes van de basismodules doorstroombaar zijn via de externe toegangen.
De externe behuizing is in volledig geassembleerde toestand, een doosvormige structuur met een bovenzijde en onderzijde en langszijden, die als dichte vlakken zijn uitgevoerd, waarbij de twee dwarszijden van externe toegangen zijn voorzien.
Aldus is de binnenkant van de volledig geassembleerde behuizing slechts toegankelijk via deze externe toegangen. In de gedeeltelijk geassembleerde toestand is bijvoorbeeld een bovenzijde dan wel onderzijde nog niet gemonteerd, zodat de binnenkant van de behuizing vanaf die zijde eveneens toegankelijk is.
Het plaatsen van de basismodules en tussenstructuren in de behuizing kan eenvoudig worden uitgevoerd door stapeling, hetgeen relatief vlot en zonder fouten kan gebeuren. Hierbij is het voordelig dat de basismodule en tussenstructuur voorgevormde vlakvormige voorwerpen zijn, die bij voorkeur zijn aangepast aan de contouren aan de binnenkant van de behuizing, en bij meer voorkeur bovendien aan de contouren van de externe toegangen.
Afhankelijk van de richting waarin de basismodules worden doorstroomd met fluïdum, kan de toegang waarin een extensie aanwezig is, functioneren als een ingang voor een fluïdum, dan wel als een uitgang voor een fluïdum.
Daarbij is het voordelig dat tussen elk paar naburige basismodules ten minste één doorstroombare vlakvormige tussenstructuur wordt geplaatst, ten behoeve van een goede efficiëntie van een beoogde uitwisseling tussen de twee verschillende stromen.
Door de behuizing volledig te assembleren, wordt vervolgens een ruimte aan de binnenkant gecreëerd, die alleen toegankelijk is via de externe toegangen. Dit biedt de mogelijkheid om het verenigen van de gestapelde basismodules en tussenstructuren binnen de externe behuizing zodanig uit te voeren, dat de te vormen interne eenheid binnen de behuizing wordt vastgeklemd doordat deze aansluit op contouren aan de binnenkant van de behuizing. Aldus wordt het risico op lekkage bij later gebruik van de eenheid zeer sterk verminderd.
De enige maatregel die nodig is om de eenheid bruikbaar te maken als filter of warmtewisselaar, is tot slot het ter hoogte van externe toegangen openen van de basismodules zodat deze doorstroombaar worden. Daarmee wordt bereikt dat de binnenruimtes van de basismodules doorstroombaar worden gemaakt, terwijl de tussenliggende ruimtes gevuld met tussenstructuren reeds doorstroombaar zijn. In het algemeen geldt bij het gebruik van de eenheid als filter of warmtewisselaar, dat de stroming in de interne eenheid door naburige ruimtes die gescheiden zijn door een filmlaag, tegengesteld zijn aan elkaar om een optimaal effect te bereiken.
Aldus wordt met de werkwijze bereikt dat een interne eenheid wordt gevormd op relatief eenvoudige manier, terwijl het risico op lekkage bij gebruik van de eenheid geminimaliseerd wordt.
Het heeft de voorkeur bij de werkwijze volgens de uitvinding, dat elke tussenstructuur zodanig is uitgevoerd dat het oppervlak ervan grotendeels overlapt met het oppervlak van de basismodules. In andere woorden is het oppervlak van de tussenstructuur en van de basismodule in hoge mate congruent.
Verder heeft het bijzondere voorkeur dat elke tussenstructuur een rechthoekige basisvorm heeft die aan tegenovergelegen zijdes is voorzien van extensies die zodanig zijn uitgevoerd dat bij plaatsing deze zich uitstrekken door de externe toegangen van de externe behuizing.
Bij voorkeur strekken deze extensies zich door alle externe toegangen uit. Wanneer de externe toegangen bovendien symmetrisch zijn opgesteld aan de twee tegenoverliggende dwarszijdes van de behuizing, dan kan zo’n tussenstructuur in twee oriëntaties geplaatst worden, hetgeen de opbouw vereenvoudigt.
Bij de werkwijze volgens de uitvinding, heeft het speciale voorkeur dat de basismodules zijn uitgevoerd met extensies volgens een van de afhankelijke conclusies, welke extensies zich uitstrekken door externe toegangen van de externe behuizing, en welke extensies worden geopend in stap d).
Wanneer zowel de tussenstructuur als de basismodule is voorzien van extensies is een verbeterde vereniging van de gestapelde onderdelen mogelijk.
Bij de werkwijze volgens de uitvinding, heeft het de voorkeur dat stap c) wordt uitgevoerd door:
het aanbrengen van een vloeibaar hars over de langszijden van de gestapelde basismodules en tussenstructuren, die men laat uitharden zodat de langszijden van de gestapelde basismodules ingebed zijn in een harslaag, bij voorkeur zodanig dat van de basismodules alleen de randen zijn ingebed in een harslaag.
De hars kan zowel een thermoplast als een thermoharder zijn, mits de hars geschikt is om de verschillende materialen van de interne eenheid en de externe behuizing afdichtend te verkleven. Voorbeelden van een vloeibare hars die geschikt is, is een smeltlijm (hotmelt), een epoxyhars, of een polyurethaanhars.
Het is voordelig wanneer bij stap c) de uitgeharde harslaag aansluit op de contouren aan de binnenkant van de externe behuizing, in dit geval de binnenkant van de langszijden. Aldus worden kieren tussen de interne eenheid en de binnenkant van de behuizing voorkomen, en wordt de eenheid goed vastgeklemd binnen de behuizing.
Verder heeft het bijzonder voordeel wanneer tevens in stap c) wordt bereikt dat de langszijden van de tussenstructuren ingebed zijn in de harslaag. Dit verhoogt de vereniging tot een interne eenheid.
Het is voordelig wanneer bij de werkwijze volgens de uitvinding, in stap d) ter hoogte van de externe ingang of uitgang waar de basismodules worden geopend, tevens de tussenstructuren in afgesloten toestand worden gebracht.
Met bijzondere voorkeur wordt bij de werkwijze volgens de uitvinding, stap d) uitgevoerd door:
externe toegangen te vullen met een vloeibaar hars, die men laat uitharden zodat de einden van de extensies van de gestapelde basismodules ingebed zijn in een harslaag, waarbij de randen en een aansluitend deel van de extensies waarin een binnenstructuur aanwezig is, ligt ingebed in de harslaag;
verwijdering van een buitenste oppervlak van de harslaag in een dusdanige mate, dat daarbij het buitenste deel van de extensies waarin een binnenstructuur aanwezig is en dat is ingebed in de harslaag, wordt verwijderd.
In een speciale versie van de werkwijze volgens de uitvinding, worden in stap a) twee verschillende types basismodules toegepast, t.w.
een basismodule met een filterfunctie, een basismodule met een warmtewisselaarfunctie, waarbij bij voorkeur een stapeling wordt verkregen waarin de twee types elkaar afwisselen.
Beide types basismodules zijn daartoe bij voorkeur uitgevoerd volgens de uitvoeringsvormen die hierboven reeds beschreven zijn voor deze twee verschillende functies.
Aldus wordt een bifunctionele eenheid verkregen waarin twee functies gecombineerd zijn, t.w. zowel een warmtewisselaar als een filter.
Zoals eerder toegelicht, heeft de basismodule die voorzien is van extensies, een oriëntatie die samenhangt met de richting van doorstroming: instroming vindt plaats via de extensies aan één zijde, uitstroming via de extensies aan de tegenoverliggende zijde.
In een stapeling van verschillende basismodules zoals hierboven aangeduid, is bij voorkeur de stapeling dusdanig uitgevoerd dat de basismodules met een filterfunctie een oriëntatie hebben in één richting, terwijl de basismodules met een warmtewisselaarfunctie een oriëntatie hebben in de tegenovergestelde richting.
Het heeft bijzondere voorkeur dat bij de werkwijze volgens de uitvinding, de assembleerbare, externe behuizing in stap i) externe toegangen omvat waarin zich geen extensies van de basismodules kunnen uitstrekken, welke externe toegangen bij voorkeur aan een of beide dwarszijden van de behuizing zijn voorzien.
Dit is met name voordelig in het geval dat twee verschillende basismodules in twee tegengestelde oriëntaties worden gestapeld zoals in de bifunctionele eenheid, hetgeen hieronder aan de hand van figuur 12 zal worden verduidelijkt.
Als alternatief, heeft het de voorkeur om bij de werkwijze volgens de uitvinding, de additionele stappen uit te voeren van:
iii) het vormen van additionele externe doorgangen in een of beide langszijden van de behuizing;
iv) het ter hoogte van deze externe doorgangen vormen van een toegang tot de tussenstructuren van de interne eenheid zodat deze doorstroombaar zijn vanaf de externe doorgangen.
Bij stap iv) wordt geen toegang gevormd tot de binnenruimtes van de basismodules, d.w.z. deze worden niet geopend.
Bijvoorbeeld worden stap iii en iv uitgevoerd in een aaneengesloten handeling, bijvoorbeeld het wegfrezen van materiaal van behuizing en van de interne eenheid.
Aldus worden de tussenstructuren doorstroombaar gemaakt in een richting die dwars staat op de langsrichting van de interne eenheid. Hierdoor kunnen de externe toegangen puur gebruikt worden voor twee tegengestelde hoofdstromen ten behoeve van de twee verschillende basismodules:
- een stroom van relatief heet fluïdum vanaf een eerste dwarszijde door de basismodules met de functie van een warmtewisselaar;
- een stroom van te filtreren fluïdum (dat relatief koud is) vanaf de tegenoverliggende dwarszijde door de basismodules met de functie van een filter voor membraandestillatie.
Aangezien tussen elk paar basismodules tussenstructuren zijn voorzien, zal het destillaat dat de basismodule voor membraandestillatie verlaat door de filmlaag, worden opgevangen in deze tussenstructuren en vervolgens worden afgevoerd in een dwarsrichting via de externe doorgangen in de langszijden van de externe behuizing.
Met de werkwijze volgens de uitvinding wordt een eenheid geproduceerd die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide, omvattende:
een externe behuizing voorzien van toegangen; een interne eenheid binnen de behuizing;
waarbij de interne eenheid een aantal gestapelde basismodules omvat die bij de werkwijze in doorstroombare toestand zijn gebracht.
Ter versterking van de constructie van de eenheid, kan deze doorstroombare eenheid zijn voorzien van stangvormige verbindingen tussen de bovenzijde en onderzijde van de externe behuizing (bijvoorbeeld een bout/moer verbinding) die zich door de interne eenheid uitstrekken, en waartoe de tussenstructuren en de basismodules voorzien van perforaties. Hierbij zijn de perforaties in de basismodules rondom voorzien van afsluitende randen teneinde een afgesloten binnenruimte te behouden.
Bijvoorbeeld bevinden deze verbindingen zich ter hoogte van de middenlijn van boven en onderzijde. Een dergelijke constructie maakt de eenheid meer robuust met het oog op de verhoogde drukken die binnenin de interne eenheid kunnen optreden bij gebruik ervan.
Volgens een bijzondere uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding, omvat de externe behuizing een bovenzijde en een onderzijde die elk afzonderlijk aan de binnenkant is voorzien van een elektrisch geleidende plaat, waarmee een spanningsveld over de binnenruimte van de externe behuizing kan worden aangelegd.
Aldus kan de filterfunctie t.b.v. membraanelektrolyse worden versterkt, bijvoorbeeld wanneer de eenheid basismodules omvat met ion-selectieve membranen.
Met daartoe welbekende middelen zoals stroomdraden kan een elektrische spanning worden aangelegd over de twee tegenover elkaar geplaatste platen.
De uitvinding wordt hierna nader besproken aan de hand van bijgevoegde figuren, die in samenhang met elkaar tevens de werkwijze volgens de uitvinding tonen.
Figuur 1 toont in perspectief de opbouw van een basismodule 1, die kan worden aangeduid als een hoes, bestaande uit een eerste filmlaag 3, een tweede filmlaag 3 en een binnenstructuur 7. De filmlagen 3 zijn van overeenkomstige afmetingen en zijn los van elkaar weergegeven, hoewel deze met elkaar verbonden moeten zijn om een hoes te vormen. De binnenstructuur is gelijkvormig aan de beide filmlagen, maar is een fractie kleiner uitgevoerd, zodat aan de rand 9 van de filmlaag 3 een oppervlak vrij blijft. Dit vrije oppervlak is geschikt om te verbinden met de het vrije oppervlak van een tegenoverliggende rand van de tweede filmlaag 3 wanneer deze op elkaar worden gelegd en met elkaar worden versmolten of verlijmd tot een hoes. De filmlagen hebben een rechthoekige basisvorm 10 voorzien van extensies 11 die zich uitstrekken aan beide dwarszijden. De ene dwarszijde is voorzien van een enkele extensie 11 die aansluit aan op de middenlijn M van de rechthoekige basisvorm, terwijl aan de andere dwarszijde twee extensies 11 zijn voorzien die zich uitstrekken op een afstand van het verlengde van de middenlijn M van de rechthoekige basisvorm.
De tussenstructuur 20 is een gaasvormig materiaal dat doorstroombaar is, en is voorzien van extensies 14 die gelijkvormig zijn aan de filmlagen.
Na verbinding van de randen 9 van de filmlagen, wordt een hoes 1 verkregen met een afgesloten binnenruimte waarin een doorstroombare vlakvormige binnenstructuur 7 is opgesteld. De binnenstructuur kan in sommige gevallen vastgezet zijn in de hoes.
Figuur 2 toont in perspectief een doorstroombare tussenstructuur 20 van een gaasvormig materiaal met een rechthoekige basisvorm 22 voorzien van extensies 24 die zich uitstrekken aan beide dwarszijden en parallel aan de middenlijn M.
Figuur 3 toont een stapeling 30 van afwisselende basismodules 1 en tussenstructuren 20 waarbij de rechthoekige basisvormen precies overlappend over elkaar zijn geplaatst, en bijgevolg ook de extensies voorzover aanwezig overlappen. Deze stapeling 30 is geschikt om te plaatsen in de binnenkant van een gedeeltelijk geassembleerde externe behuizing 30 omvattende een vlakke onderzijde 32 en twee vlakke langszijden 34. Aan beide dwarszijden zijn twee tussenschotten 36 geplaatst, waardoor aan beide dwarszijden van drie externe toegangen 38 zijn voorzien.
De extensies van de tussenstructuur en de basismodule zijn zodanig uitgevoerd dat deze zich uitstrekken binnen de contouren van de externe toegangen 38.
De basismodules 1 verkeren hierbij in afgesloten toestand, d.w.z. de twee filmlagen zijn rondom de gehele omtrek aan de randen verbonden.
Figuur 4 toont een opengewerkt aanzicht van een stapeling 30 in een gedeeltelijk geassembleerde behuizing 31, waarvan de bovenzijde 40 is afgenomen. In werkelijkheid is de bovenzijde 40 echter op de behuizing gemonteerd zodat de externe behuizing volledig geassembleerd is, zoals in volgende figuren zal worden getoond. In deze volledige geassembleerde toestand wordt de stap c) van het verenigen van de stapeling uitgevoerd, en wel op de volgende wijze:
Op de externe toegangen 38 zijn injectiepoorten 44 gemonteerd. De injectiepoorten 44 sluiten de toegangen af, en zijn elk voorzien van een injectiekanaal 46 waardoor een vloeibaar hars binnenin de volledig geassembleerde externe behuizing kan worden gebracht. Wanneer de behuizing verticaal op een langszijde 34 wordt gesteld zoals weergegeven, en vloeibare hars wordt geïnjecteerd via de twee laaggelegen injectiepoorten 44 aan beide dwarszijden, dan zal de vloeibare hars zich uitspreiden over de binnenkant van de langszijde 34, en aldus over deze langszijde 34 een harslaag 48 vormen van een bepaalde dikte. Na uitharding van de harslaag 48, zal de betreffende langszijde van de stapeling 30 in de harslaag 48 zijn ingebed, mits de dikte ervan toereikend is. Effectief wordt daarmee bereikt dat de basismodules en de tussenstructuren aan de langszijden in een gefixeerd verband met elkaar worden gesteld.
Aan de tegenovergelegen langszijde is eveneens een harslaag 50 aangebracht die is verkregen door het hierboven beschreven proces uit te voeren, waarbij de externe behuizing ondersteboven is opgesteld t.o.v. de weergegeven opstelling, t.w. rustend op de andere langszijde, en onder gebruikmaking van de andere twee injectiepoorten.
Aldus worden de basismodules en tussenstructuren van de losse stapeling 30, verenigd en in een gefixeerd verband gebracht, zodat een interne eenheid wordt verkregen binnen de geassembleerde externe behuizing.
Figuur 5 toont de volledig geassembleerde externe behuizing 50 die verkregen is na vorming van de interne eenheid door vereniging van de stapeling 30 aan de langszijden, zoals getoond in fig. 4.
De behuizing 50 is verticaal op een dwarszijde opgesteld, teneinde via de middelste injectiepoort 44 vloeibaar hars te injecteren in de externe ingang waarop de injectiepoort is aangesloten. De hars zal aldus de extensies van de (nog altijd afgesloten) basismodules omgeven, terwijl het in de tussenstructuren vloeit. Na uitharding van de hars zullen de extensies van de basismodules zijn ingebed in hars, terwijl de tussenstructuur volledig is gevuld met hars.
De betreffende ingang wordt met een dusdanige hoeveelheid hars gevuld, dat de einden van de extensies van de gestapelde basismodules omgeven zijn met hars, en wel zodanig dat daarvan de randen en een aansluitend deel van de extensies waarin een binnenstructuur aanwezig is, is omgeven door hars. Na uitharding van de hars is dit aansluitend deel van de extensie dus ingebed in een harslaag. De tussenliggende extensies van de tussenstructuren zijn afgedicht doordat de vulling met hars.
Vervolgens wordt de weergegeven opstelling omgekeerd om hetzelfde proces uit te voeren door injectie via de twee tegenovergelegen buitenste injectiepoorten 44.
Aldus wordt de interne eenheid nog in een verder gefixeerd verband gebracht ter hoogte van de betreffende toegangen.
Figuur 6 toont het eindresultaat van de stappen beschreven voor fig. 5, na uitharding van de hars. Uit de geassembleerde behuizing 50 steken massieve blokken hars 62 waarin extensies 11 en 24 zijn ingebed van resp. de basismodules 1 en tussenstructuren 20.
Figuur 7 toont aan een dwarszijde van de externe behuizing 50 het eindresultaat na het uitvoeren van stap d) van de werkwijze volgens de uitvinding, waarbij van de twee harsblokken 62 die zijn weergegeven in fig. 6, het buitenste oppervlak van bovenaf is verwijderd in een dusdanige mate, dat het buitenste deel van de extensies van de basismodules waarin een binnenstructuur aanwezig is en dat is ingebed in de harslaag, wordt verwijderd. Het effect hiervan is dat van elk van de ingebedde basismodules het einde van iedere extensie 11 geopend wordt door verwijdering van de rand 9 en het eerste aansluitende deel met een binnenruimte. Tegelijkertijd maakt deze verwijdering geen verschil voor de tussenliggende extensies 24 van de tussenstructuren: die blijven afgedicht doordat deze zijn opgevuld met hars.
Aan de tegenovergelegen zijde wordt op dezelfde manier hars verwijderd van het buitenste oppervlak van het enkele harsblok dat uitsteekt.
Figuur 7A toont een dwarsdoorsnede van twee extensies 11 met randen 9 van een basismodule opgesteld tussen extensies 24 van tussenstructuren. Deze extensies 11,24 zijn ingebed in een blok hars 62 dat zich uitstrekt vanaf een bovenoppervlak C tot een diepte D. De toestand in fig. 7A komt overeen met de situatie in fig. 6.
Met stippellijn E is een diepte aangegeven tot waar hars verwijderd dient te worden voor het bereiken van de situatie van fig. 7.
Figuur 7B toont een zelfde dwarsdoorsnede als fig. 7A, nadat de situatie van fig. 7 is bereikt, t.w. een verwijdering van het buitenste oppervlak van het harsblok 62. Hierbij zijn dus de extensies van de basismodules geopend, terwijl de tussenstructuren gesloten blijven omdat een harslaag aanwezig is die zich uitstrekt van niveau E, dat het nieuwe bovenoppervlak van het harsblok 62 vormt, tot einddiepte D.
Aldus zijn in de weergave van fig. 7 en 7B, de binnenruimtes van de basismodules doorstroombaar vanaf de externe toegangen, aan de kanten waar de harsblokken 62 aanwezig zijn, waarvan de bovenkant gedeeltelijk is verwijderd.
Daarmee toont fig. 7 een eenheid 80, die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide, omvattende een externe behuizing 50 voorzien van externe toegangen voor een fluïdum; een voor een fluïdum doorstroombare, interne eenheid 30 geplaatst binnen de behuizing 50;
waarbij de interne eenheid 30 een aantal gestapelde basismodules 1 omvat die tijdens de werkwijze van productie in doorstroombare toestand zijn gebracht.
Figuur 8 toont de eenheid 80 volgens fig. 7, waarbij op de toegangen spruitstukken 82 zijn aangesloten die voorzien zijn van kranen 84.
Aan de ene dwarszijde van de eenheid 80 is een enkel harsblok in het midden aanwezig, dat is aangesloten op een spruitstuk 82 waardoor een ingaande stroom fluïdum F1 wordt geleid. Deze stroom F1 zal de binnenstructuren van de geopende basismodules doorstromen. Vervolgens verlaat deze stroom de eenheid 80 via de twee buitenste spruitstukken 82 als stroom F2.
In tegenovergestelde richting wordt een stroom F3 via een middelste spruitstuk 82 ingeleid, die de tussenstructuren van de interne eenheid doorstroomt. Dit spruitstuk is aangesloten op de middelste externe ingang die is weergegeven in fig. 7. Vanaf deze ingang zijn enkel de tussenstructuren doorstroombaar terwijl de basismodules niet toegankelijk zijn. Deze stroom F3 zal dus enkel de tussenstructuren doorstromen. Vervolgens verlaat deze stroom de eenheid 80 via de twee buitenste spruitstukken 82 als stroom F4.
Schematisch is in figuur 9 een dwarsdoorsnede in de langsrichting gegeven van een deel van de interne eenheid volgens fig. 8, omvattende een drietal vlakvormige ruimtes die afgescheiden zijn door filmlagen 3. Hierbij wordt een stroom van F1 naar F2 geleid door een vlakvormige ruimte die gevuld is met een binnenstructuur 7 die is begrensd door twee filmlagen 3, terwijl in naburige vlakvormige ruimtes gevuld met tussenstructuren 11 een tegengestelde stroom van F3 naar F4 wordt geleid.
Wanneer de eenheid is uitgevoerd als een warmtewisselaar, is er sprake van een ingaande stroom F1 die relatief warm is, en een tegengesteld ingaande stroom F3 die relatief koud is. Hierbij zijn de filmlagen 3 als een trilaminaat van PET-Aluminium-PP uitgevoerd.
Wanneer de eenheid is uitgevoerd als een filter voor membraandestillatie, is er sprake van een ingaande stroom F1 die ongefilterd is, en een tegengesteld uitgaande stroom F4 van destillaat uit de stroom F1. De uitgaande stroom F2 is een zgn. residuale stroom, het residu dat achterblijft na membraandestillatie. De ingaande stroom F3 kan bijvoorbeeld een aanvoer van hete lucht zijn, die evt. gedestilleerde waterdamp bevat die verkregen is uit een eerdere destiIlatiestap.
Figuur 10 toont een eenheid 80 met een behuizing 50 waarbinnen afwisselend basismodules met warmtewisselaarfunctie 110, en met filterfunctie 120 zijn opgestapeld. Tussen elk paar modules is telkens een tussenstructuur voorzien.
De basismodules 110 en 120 hebben dezelfde vormgeving met extensies zoals weergegeven in fig. 1, t.w. een dwarszijde met twee extensies en een tegenoverliggende dwarszijde met één extensie. Elke tussenstructuur heeft dezelfde vormgeving als in fig. 2.
Voorts zijn de basismodules 110 resp. 120 geplaatst met een eigen oriëntatie wat betreft de richting van dwarszijden, zodat de basismodules 110 met twee extensies aan de rechterkant zich uitstrekt, terwijl de basismodules 120 met twee extensies zich aan de linkerkant uitstrekt.
Aangezien de basismodules doorstroomd worden vanaf de dwarszijde met een enkele extensie, is het aldus mogelijk om een tegenstroom te creëren tussen de twee verschillende basismodules. In dit geval zal een relatief hete stroom instromen via F1, en afgekoeld uitstromen via twee uitgangen naar F2. De te filteren stroom vloeit tegengesteld via F3 naar de twee uitgangen via F4.
Omwille van de zichtbaarheid van de basismodules, zijn in fig. 10 de harsblokken waarin deze basismodules zijn ingebed niet weergegeven. Voor de volledigheid wordt opgemerkt, dat de extensies van de basismodules van fig. 10 echter zijn opgenomen in harsblokken volgens de weergave van fig. 7.
Aan de binnenkant van de behuizing 50, zijn de langszijden van de interne eenheid verenigd door een harslaag 48 en 50 die tegen de externe langszijden 34 van de behuizing aanligt, volgens hetzelfde principe als hierboven besproken.
In de langszijden zijn naderhand doorgangen 100 gefreesd, waarbij tevens de aanliggende harslaag is verwijderd. Via deze doorgangen 100 wordt een deel van de interne eenheid toegankelijk gemaakt, t.w. de ruimtes waarin de tussenstructuren van de interne eenheid aanwezig zijn.
De tegenovergelegen langszijde van de behuizing is op dezelfde manier van doorgangen 100 voorzien. Aldus kunnen de tussenstructuren doorstroomd worden in een richting dwars op de stromen F1-F2 en F3-F4.
Bijvoorbeeld wordt met deze dwarsstroom filtraat of destillaat weggeleid dat uit basismodules met een filterfunctie wordt gedreven en wordt opgevangen in de tussenstructuren.
In fig. 10 zijn pennen weergegeven die vanaf de externe bovenzijde door corresponderende gaten worden gestoken. Aan de onderzijde zijn overeenkomstige gaten voorzien als in de bovenzijde. De pennen hebben een lengte zodat deze door de gehele eenheid steken. De uiteinden van de pennen zijn voorzien van schroefdraad. Deze uiteinden worden aan de externe onderzijde geborgd met een moer. Hiermee wordt de constructie van de eenheid verstevigd door stangvormige verbindingen tussen de bovenzijde en onderzijde van de externe behuizing.
Voor deze specifieke uitvoeringsvorm zijn de tussenstructuren en de basismodules eveneens voorzien van overeenkomstige perforaties. Hierbij zijn de perforaties in de basismodules rondom voorzien van afsluitende randen teneinde een afgesloten binnenruimte te behouden.
Schematisch is in figuur 11 een dwarsdoorsnede gegeven van een deel van de langszijde van eenheid 80 volgens fig. 10. Tegen de binnenkant van externe langszijde 34 ligt een uitgeharde harslaag 48, met daarin ingebed de langszijden van de afwisselend gestapelde:
- basismodules met een warmtewisselaarfunctie 110;
- basismodules met een filterfunctie 120;
- tussenstructuren 20, die tussen elk paar basismodules liggen.
Hierbij zijn van de basismodules 110, 120 alleen de randen 9 ingebed in de harslaag. Het geheel is aldus in een gefixeerd verband gebracht tot een interne eenheid.
Voor het creëren van de externe doorgangen 100 volgens fig. 10, wordt de externe langszijde 34 weggefreesd, tezamen met de aanliggende harslaag 48. Het eindresultaat hiervan is dat de ruimte waarin de tussenstructuren 20 liggen toegankelijk zijn gemaakt. Omdat van de basismodules 110, 120 alleen een buitenste deel van de randen 9 is verwijderd dat in de harslaag lag ingebed, is een binnenste deel van de rand de afsluiting van de hoes nog intact. Vanaf de doorgang 100 zijn aldus uitsluitend de tussenstructuren doorstroombaar, terwijl de basismodules afgesloten blijven.
Fig. 12 toont in doorsnede een dwarszijde van de eenheid 80, die een variant is op de uitvoering van fig. 10. Overeenkomstig fig. 10, betreft het een eenheid 80 met een externe behuizing waarbinnen afwisselend basismodules met warmtewisselaarfunctie 110, en met filterfunctie 120 zijn opgestapeld. Tussen elk paar modules is telkens een tussenstructuur voorzien. De externe behuizing omvat twee langszijden 34.
Afwijkend van fig. 10, is de dwarszijde voorzien van vier tussenschotten 36, hetgeen ook geldt voor de niet-weergegeven tegenoverliggende dwarszijde.
Aldus zijn aan beide dwarszijden vijf toegangen voorzien. In drie toegangen 38 strekken zich de extensies van de basismodules 110 en 120 uit. In twee toegangen, aangeduid met 140, strekken zich de extensies niet uit.
Via deze toegangen 140 zijn aldus uitsluitend de tussenstructuren doorstroombaar, omdat de basismodules in afgesloten toestand verkeren ter hoogte van deze toegangen. De basismodules zijn uitsluitend doorstroombaar langs de andere drie toegangen waarin zich de extensies zich uitstrekken, en wel zodra deze extensies zijn ingebed in hars en aan het uiteinde zijn geopend, zoals weergegeven in fig. 7 en 7B.
De uitvoering van fig. 12 staat dus toe om de tussenstructuren doorstroombaar te laten zijn vanaf de dwarszijden, zonder dat in een aparte stap nog doorgangen 100 in de langszijden gecreëerd moeten worden.

Claims (22)

  1. Conclusies
    1. Een basismodule die vlakvormig is, omvattende:
    een vlakvormige hoes van twee op elkaar gelegen filmlagen die met elkaar zijn verbonden aan de randen zodat deze randen een afgesloten binnenruimte begrenzen;
    een in de afgesloten binnenruimte van de hoes opgestelde doorstroombare vlakvormige binnenstructuur;
    waarbij de basismodule geschikt is voor een werkwijze van het produceren van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide, omvattende:
    een externe behuizing voorzien van externe toegangen voor een fluïdum; een voor een fluïdum doorstroombare, interne eenheid geplaatst binnen de behuizing;
    waarbij de interne eenheid een aantal gestapelde basismodules omvat die bij de werkwijze in doorstroombare toestand kunnen worden gebracht.
  2. 2. Basismodule volgens conclusie 1, waarbij de vlakvormige hoes is uitgevoerd als een vlakvormige basisvorm, die is voorzien van zich vanaf de basisvorm uitstrekkende vlakvormige extensies waarbij de extensies aan tegenoverliggende zijden van de basisvorm zijn voorzien, en de binnenruimte zich uitstrekt tot in de extensies.
  3. 3. Basismodule volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de binnenstructuur zich uitstrekt over vrijwel de gehele binnenruimte van de hoes.
  4. 4. Basismodule volgens conclusie 2 of 3, waarbij de extensies zijn uitgevoerd om zich uit te strekken in de externe toegangen bij plaatsing in de externe behuizing.
  5. 5. Basismodule volgens een van de voorgaande conclusies 2-4, waarbij het aantal extensies aan een zijde groter is dan aan de tegenoverliggende zijde.
  6. 6. Basismodule volgens conclusie 5, waarbij de totale breedte van de extensies aan de zijde met het groter aantal extensies, tevens groter is dan de totale breedte van de extensies aan de zijde met het kleiner aantal extensies.
  7. 7. Basismodule volgens een van de voorgaande conclusies 2-6, waarbij een eerste zijde is voorzien van een enkele extensie, welke bij voorkeur aansluit op de middenlijn van de rechthoekige basisvorm.
  8. 8. Basismodule volgens een van de voorgaande conclusies 2-7, waarbij een tweede zijde is voorzien van twee extensies, welke zich bij voorkeur uitstrekken op een afstand van het verlengde van de middenlijn van de rechthoekige basisvorm.
  9. 9. Basismodule volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de randen zijn verbonden door een gelaste verbinding, bijvoorbeeld versmelting onder warmte, of als alternatief, door een lijmverbinding.
  10. 10. Basismodule volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij beide filmlagen zijn uitgevoerd als een laminaat van drie lagen, die respectievelijk zijn vervaardigd uit polyethyleentereftalaat, aluminium, en polypropeen, waarbij de laag polypropeen naar de binnenzijde van de hoes is gekeerd.
  11. 11. Basismodule volgens een van de voorgaande conclusies 1 -9, waarbij beide filmlagen zijn uitgevoerd als een microporeus materiaal dat semipermeabel is, welk materiaal bij voorkeur:
    - permeabel is voor waterdamp, en impermeabel is voor water als vloeistof; of
    - permeabel is voor kationen in oplossing en impermeabel voor anionen in oplossing.
  12. 12. Werkwijze van het produceren van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide, omvattende de stappen van:
    i) het verschaffen van een assembleerbare, externe behuizing voorzien van externe toegangen;
    ii) het aanbrengen van een voor een fluïdum doorstroombare, interne eenheid binnen de externe behuizing;
    waarbij de interne eenheid wordt opgebouwd door:
    a) het binnen de externe behuizing in gedeeltelijk geassembleerde toestand, stapelen van een aantal basismodules zoals gedefinieerd volgens conclusies 1-11, waarbij een doorstroombare vlakvormige tussenstructuur tussen ten minste één paar naburige basismodules wordt geplaatst;
    b) het volledig assembleren van de externe behuizing;
    c) het verenigen van de gestapelde basismodules en tussenstructuren, in een gefixeerd verband tot een interne eenheid binnen de geassembleerde externe behuizing;
    d) het ter hoogte van externe toegangen openen van de basismodules teneinde toegangen te vormen in de basismodules waardoor de binnenruimtes van de basismodules doorstroombaar zijn via de externe toegangen.
  13. 13. Werkwijze volgens conclusie 12, waarbij elke tussenstructuur zodanig is uitgevoerd dat het oppervlak ervan grotendeels overlapt met het oppervlak van de basismodules.
  14. 14. Werkwijze volgens conclusie 12 of 13, waarbij elke tussenstructuur een rechthoekige basisvorm heeft die aan tegenovergelegen zijdes is voorzien van extensies die zodanig zijn uitgevoerd dat bij plaatsing deze zich uitstrekken door externe toegangen van de externe behuizing.
  15. 15. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de basismodules zijn uitgevoerd met extensies volgens een van de conclusies 2-8, welke extensies zich uitstrekken door externe toegangen van de externe behuizing, en welke extensies worden geopend in stap d).
  16. 16. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij stap c) wordt uitgevoerd door:
    het aanbrengen van een vloeibaar hars over de langszijden van de gestapelde basismodules en tussenstructuren, die men laat uitharden zodat de langszijden van de gestapelde basismodules ingebed zijn in een harslaag, bij voorkeur zodanig dat van de basismodules alleen de randen zijn ingebed in een harslaag.
  17. 17. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij in stap d) ter hoogte van de externe toegangen waar de basismodules worden geopend, tevens de tussenstructuren in afgesloten toestand worden gebracht.
  18. 18. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij stap d) wordt uitgevoerd door:
    - de externe toegangen waarin de extensies van de gestapelde basismodules zich uitstrekken te vullen met een vloeibaar hars, welke men laat uitharden zodat de einden van de extensies van de gestapelde basismodules ingebed zijn in een harslaag, waarbij de randen en een aansluitend deel van de extensies waarin een binnenstructuur aanwezig is, ligt ingebed in de harslaag;
    - verwijdering van een buitenste oppervlak van de harslaag in een dusdanige mate, dat daarbij het buitenste deel van de extensies van de basismodules waarin een binnenstructuur aanwezig is en dat is ingebed in de harslaag, wordt verwijderd.
  19. 19. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij in stap a) twee verschillende types basismodules worden toegepast, t.w.
    een basismodule met een filterfunctie, een basismodule met een warmtewisselaarfunctie, waarbij bij voorkeur een stapeling wordt verkregen waarin de twee types elkaar afwisselen.
  20. 20. Werkwijze volgens conclusie 18 of 19, waarbij de assembleerbare, externe behuizing in stap i) externe toegangen omvat waarin zich geen extensies van de basismodules kunnen uitstrekken, en welke externe toegangen bij voorkeur aan een of beide dwarszijden van de behuizing zijn voorzien.
  21. 21. Werkwijze volgens conclusie 19, verder omvattende de additionele stappen van:
    iii) het vormen van additionele externe doorgangen in een of beide langszijden van de behuizing;
    iv) het ter hoogte van deze externe doorgangen vormen van een toegang tot de tussenstructuren zodat deze doorstroombaar zijn vanaf de
    5 additionele externe doorgangen.
  22. 22. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de externe behuizing een bovenzijde en een onderzijde omvat die elk afzonderlijk aan de binnenkant is voorzien van een elektrisch geleidende plaat, waarmee een
    10 spanningsveld over de binnenruimte van de externe behuizing kan worden aangelegd.
    1/8
NL2017501A 2016-09-20 2016-09-20 Werkwijze van het produceren van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide; basismodule die vlakvormig is en geschikt voor de werkwijze NL2017501B1 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2017501A NL2017501B1 (nl) 2016-09-20 2016-09-20 Werkwijze van het produceren van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide; basismodule die vlakvormig is en geschikt voor de werkwijze
EP17785037.7A EP3515579A1 (en) 2016-09-20 2017-09-20 Method for producing a unit through which a fluid can flow, having the function of a heat exchanger, a filter, or a combination of the two; base module which is planar and suitable for the method
PCT/NL2017/050621 WO2018056808A1 (en) 2016-09-20 2017-09-20 Method for producing a unit through which a fluid can flow, having the function of a heat exchanger, a filter, or a combination of the two; base module which is planar and suitable for the method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2017501A NL2017501B1 (nl) 2016-09-20 2016-09-20 Werkwijze van het produceren van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide; basismodule die vlakvormig is en geschikt voor de werkwijze

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2017501B1 true NL2017501B1 (nl) 2018-03-29

Family

ID=57184761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2017501A NL2017501B1 (nl) 2016-09-20 2016-09-20 Werkwijze van het produceren van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide; basismodule die vlakvormig is en geschikt voor de werkwijze

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3515579A1 (nl)
NL (1) NL2017501B1 (nl)
WO (1) WO2018056808A1 (nl)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2034198A (en) * 1978-11-04 1980-06-04 Fresenius Chem Pharm Ind Blood treatment apparatus
EP0322604A1 (en) * 1987-12-07 1989-07-05 Dow Danmark A/S Membrane filtration apparatus and method of making a membrane filtration unit
EP1925355A1 (en) * 2006-10-31 2008-05-28 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Membrane distillation method for the purification of a liquid
EP1992400A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-19 Vlaamse Instelling Voor Technologisch Onderzoek (Vito) Membrane bag and method of producing same
US20150217232A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 Paragon Space Development Corporation Ionomer-membrane water processing apparatus

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1035752C2 (nl) 2008-07-25 2010-01-26 Panvest B V Inrichting geschikt voor het behandelen van een fluïdum alsmede werkwijze geschikt voor het vervaardigen van een dergelijke inrichting.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2034198A (en) * 1978-11-04 1980-06-04 Fresenius Chem Pharm Ind Blood treatment apparatus
EP0322604A1 (en) * 1987-12-07 1989-07-05 Dow Danmark A/S Membrane filtration apparatus and method of making a membrane filtration unit
EP1925355A1 (en) * 2006-10-31 2008-05-28 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Membrane distillation method for the purification of a liquid
EP1992400A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-19 Vlaamse Instelling Voor Technologisch Onderzoek (Vito) Membrane bag and method of producing same
US20150217232A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 Paragon Space Development Corporation Ionomer-membrane water processing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018056808A1 (en) 2018-03-29
EP3515579A1 (en) 2019-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4430218A (en) Separating device for fluids, consisting of support plates and cut sections of a semi-permeable diaphragm
ES2289135T3 (es) Procedimiento para hacer un modulo de procesamiento de fluidos.
US5681438A (en) Membrane module assembly
US3864265A (en) Edge sealed folded membrane
CN105536544B (zh) 中空纤维膜组件
BR112015014776B1 (pt) Sistema e método de separação
CN106414944B (zh) 用于机动车辆的热交换器
NL2017501B1 (nl) Werkwijze van het produceren van een eenheid die voor een fluïdum doorstroombaar is, met de functie van een warmtewisselaar, een filter, of een combinatie van beide; basismodule die vlakvormig is en geschikt voor de werkwijze
JPH0676872B2 (ja) ヒートシンク
WO2012084960A1 (en) Membrane system for pressure retarded osmosis (pro)
EP0054019A1 (en) A device for the diffusion of substances between two fluids via semipermeable membranes
US7264724B2 (en) Fluid path control element for fluid processing module
JP2024056748A (ja) 膜を用いた結合および溶出クロマトグラフィー用装置および製造方法
WO2006019616A1 (en) Filtration cassettes
NL1035752C2 (nl) Inrichting geschikt voor het behandelen van een fluïdum alsmede werkwijze geschikt voor het vervaardigen van een dergelijke inrichting.
US3762555A (en) Supporting plates for the membranes of a dialyzer
IL33474A (en) Plate dialyser
US20050269255A1 (en) Shaped flow distribution in filtration cassettes
FR2989769A1 (fr) Echangeur de chaleur.
RU2072252C1 (ru) Мембранный аппарат
JP7311092B2 (ja) 接線流濾過システム及び接線流濾過カセット
RU2171133C2 (ru) Мембранное устройство
RU2171134C2 (ru) Мембранное устройство
TWI590845B (zh) 熱交換器及熱交換器用流路封閉構件暨具有熱交換器及熱交換器用流路封閉構件之熱交換器具
FR3116446B1 (fr) Elément de séparation d’un milieu liquide à contrainte de cisaillement pariétale élevée

Legal Events

Date Code Title Description
PD Change of ownership

Owner name: RN HOLDING B.V.; NL

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), ASSIGNMENT; FORMER OWNER NAME: RN SOLUTIONS B.V.

Effective date: 20191017