TW201021903A - Separator assembly - Google Patents

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201021903 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明包含一般而S係關於分離器總成之實施例。在各 種實施例中’本發明係關於螺旋流分離器總成。本發明亦 包含用於製作分離器總成之方法。 本申請案主張2_年10月17日提出申請之美國臨時申請 案第隨9號及屬日提出_請之美㈣時中 請案第61/1 11366號之權益，該等臨時申請案中之每一者 之全文皆以引用方式併入本文中。 【先前技術】 習用分離器總成通常包括安置於_多孔排放管道周圍之 -摺叠式多層膜總成。職#式多層膜總成包括：一饋進 物載艘層，其與具有一作用表面及一非作用表面之一膜層 ，該作用表面接觸；及一滲出物載體層，其與該膜層之該 非作用表面及一多孔排放管道接觸，該饋進物載體層、該 膜層及該滲出物載體層經摺叠以確保該等層之間的接觸且 進物載體層與該渗出物載趙層或該多孔排放管道 層膜㈣作㈣間，使含有—溶—饋進物溶液與該多 層膜吻成之該館進物載體層接觸， 進物溶液傳送至該膜層之該作 物㈣層將該饋 館、隹&〜用表面，該作用表面改良該 饋進物 >谷液之一部分作為一滲出物且 載體層。該饋進物溶液亦用於破壞該膜 用 之溶質增積及將過量㈣自該多相 Μ表面處 物經由該滲出物載㈣行進 ^送^。滲出 韦该滲出物之該多孔排放 143222.doc 201021903 管道中。已在包含逆滲透、起 超過濾及微過濾過程之各種流 體淨化過程中使用了包括摺 輯 成。 谓·3式多層膜總成之分離器總 可藉由使具有一作用表面及_ ^ ± ^ 非作用表面之一膜層之該 作用表面與一饋進物載體 . ^ a M . 兩個表面接觸來製造摺疊式 多層膜成’該膜層經摺-以甚止 • -袋狀社椹心 產生包封該饋進物載體層之 哀狀結構Μ吏該臈層之非作 ^ Α 用表面與一個或多個滲出物 t·體層接觸以產生其中摺疊 ❹ 命加七， 、联層女置於該饋進物載體層 W與-個或多個滲出物載體層層 ㈣數個此等膜堆㈣成（各自膜堆疊總成。然後’ 冑層接觸）捲繞與至少—個共同滲出物載 與料_出_體層接觸之-多孔排 放管道上以提供包括該多 M 層膜t成及該多孔排放管道之分 離器4«成。適當密封該等 .¾ ^ ^ ^ φ . 、堆疊U成之邊緣以防止饋進物 成係用於1中於載體層之接觸。由於習用摺疊式多層膜總 -橫^動S 4 #心沿該總成之轴（在穿過該總成之 • 行進穿過該總成之分離器總成中，因 引起的對m 〜成尤其易受分層結構之昼縮及由此 . 物載體層之污染之影響。此外，由膜層之 指整所引起之該臈層之缺此外由膜層之 ㈣推輪々 缺點可導致膜功能之損失，從而導 液與渗出物載體層之間的不受控制之接觸。 ^ ^ —個或多個多層膜總成之分離器總成 之5又汁與製造兩者 ,m ^ ^ ^ 步改進之一需要。特別係在用於 人類4耗之水淨化 7 ，存在對既高效又成本有效兩 之更穩健且可靠之分離器總成之-迫切需要。 143222.doc 201021903 【發明内容】 在一個實施例中，本發明提供一種分離器總成，該分離 器總成包括：一膜堆疊總成，其包括至少一個饋進物栽體 層、至少一個滲出物載體層及至少一個膜層，該膜層安置 於該饋進物載體層與該滲出物載體層之間；及一中心芯元 件’其包括至少一個濃縮物排放管道及至少一個滲出物排 放管道；其中該濃縮物排放管道與該滲出物排放管道由該 膜堆疊總成之一第一部分分離；且其中該膜堆疊總成之— 第二部分形成安置於該中心芯元件周圍之一多層膜總成； 且其中該饋進物栽體層與該濃縮物排放管道接觸且不與該 滲出物排放管道接觸；且其中該滲出物載體層與該滲出物 排放管道接觸且不與該濃縮物排放管道接觸；且其中該滲 出物載體層不形成該分離器總成之一外表面。 在另一實施例中，本發明提供一種鹽分離器總成，該鹽 分離器總成包括：一膜堆疊總成，其包括至少一個饋進物 載體層、至少一個滲出物載體層及至少一個拒鹽膜層該 拒鹽膜層安置於該饋進物載體層與該滲出物載體層之間； 及一中心芯元件，其包括至少一個濃縮物排放管道及至少 一個滲出物排放管道；其中該濃縮物排放管道與該滲出物 排放管道由該膜堆疊總成之一第一部分分離；且其中該膜 堆疊總成之一第二部分形成安置於該中心芯元件周圍之一 多層膜總成；且其中該饋進物載體層與該濃縮物排放管道 接觸且不與該滲出物排放管道接觸；且其中該滲出物載體 層與該滲出物排放管道接觸且不與該濃縮物排放管道接 I43222.doc • 6 · 201021903 觸；且其中該渗出物載體層不形成該鹽分離器總成之一外 表面。 在又實施例中，本發明提供—種螺旋流逆渗透装置， 該螺旋流逆滲透裝置包括⑷一可加壓外殼及（b)一分離器 總成，該分離器總成包括：一膜堆疊總成，其包括至少一 個饋進物載體層、至少一個滲出物載體層及至少一個膜 層，該膜層#置於該饋進㈣體層肖該渗出物載體層之 及中^心元件，其包括至少一個濃縮物排放管道及 至^個滲出物排放管道；其中該濃縮物排放管道與該渗 *物排放管道由該膜堆疊總成之一第一部分分離；且其中 • 肖膜堆疊總成之—第二部分形成安置於該中^芯元件周圍 ^一多層膜總成；且其中該饋進物載體層與該濃縮物排放 管道接觸且不與該滲出物排放管道接觸；且其中該渗出物 載體層與该滲出物排放管道接觸且不與該濃縮物排放管道 接觸，且其中該滲出物載體層不形成該分離器總成之一外 ❹ 表面，且其中該可加壓外殼包括經構形以將一饋進物溶液 k供至該分離器總成之該外表面之至少一個饋進物入口； 且其中該可加壓外殼包括耦合至該滲出物排放管道之至少 一個滲出物排放出口及耦合至該濃縮物排放管道之至少一 - 個濃縮物排玫出口。 在再一實施例中，本發明提供一種用於製作一分離器總 成之方法’該方法包括：提供包括至少一個濃縮物排放管 道及至少一個滲出物排放管道之一中心芯元件；將包括至 > —個渗出物栽體層、至少一個饋進物載體層及至少一個 143222.doc 201021903 膜層之一膜堆疊總成之—第一部分安置於該中心芯元件 内，以使得該濃縮物排放管道與滲出物排放管道由該膜堆 疊總成之該第一部分分離；及將該膜堆疊總成之一第二部 分徑向安置於該中心芯元件周圍，且密封一所得捲繞總成 以提供一分離器總成，其中該濃縮物排放管道不與該滲出 物排放管道接觸，且其中該饋進物載體層與該濃縮物排放 管道接觸且不與該滲出物排放管道接觸，且其中該滲出物 載體層與該滲出物排放管道接觸且不與該濃縮物排放管道 接觸，且其中該滲出物載體層不形成該分離器總成之一外 表面。 參照以下詳細說明可更易於理解本發明之此等及其他特 徵、態樣及優點。 【實施方式】 在以下之說明書及隨附申請專利範圍中，將參照欲定義 為具有以下意義之若干術語。 除非上下文另外明確指示，否則單數形式「一 0)」「一 (an)」及「該（the)」包含複數個指示物。 「可選的（optional)」或「視情況（〇pti〇nally)」意指隨後 闡述之事件或情況可發生或可不發生，且該闡述包含其中 該事件發生之例項及其中該事件不發生之例項。 如本文在整個說明書及申請專利範圍中所用之近似語言 可用以修飾可容許改變而不導致其所涉及之基本功能之一 改變之任一量化表示。因此，由一術語或若干術語（例 如，「大約」及「大致」）修飾之一值並不限於所規定之 143222.doc -8 - 201021903 精確值。在至少某些例項下，近似語言可對應於用於量測 該值之一器具的精確度。 此處以及整個說明書及申請專利範圍中，除非上下文或 語言另外指示，否則可組合及/或互換範圍限制，此等範 圍係被識別的且包括其中所含有之所有子範圍。如所述， 在一個實施例中，本發明提供包括一膜堆疊總成及一中心 芯元件之一分離器總成。該膜堆疊總成包括至少一個饋進

物載體層、至少一個滲出物載體層及至少一個膜層，其中 該膜層安置於該饋進物載體層與該滲出物載體層之間。該 中心芯元件包括至少一個濃縮物排放管道及至少一個滲出 物排放管道。該膜堆疊總成之一第一部分安置於該中心芯 元件内且將該濃縮物排放管道與該滲出物排放管道分離。 認為該濃縮物排放管道與該滲出物排放管道不彼此接觸。 該膜堆疊總成之一第二部分形成安置於該中心芯元件周圍 之一多層膜總成。由於該多層膜總成包括該膜堆疊總成之 一部分（該第二部分），因此其包括與該膜堆疊總成相同之 元件，亦即，至少一個饋進物載體層、至少一個滲出物栽 體層及安置於該饋進物載體層與該滲出物載體層之間的至 少一個膜層。該膜堆疊總成之該第一部分安置於該中心芯 元件内，以使得該饋進物載體層與該濃縮物排放管道接觸 且不與該滲出物排放管道接觸，且以使得該滲出物载體層 與該滲出物排放管道接觸且不與該濃縮物排放管道接觸。 該膜堆疊總成之該第二部分安置於該中心芯元件周圍以形 成多層膜總成，以使得該饋進物載體層不與該滲出物排 143222.doc -9- 201021903 放&道接觸’且以使得該滲出物載體層不與該濃縮物排放 管道接觸此外’該滲出物載體層不形成該分離器總成之 一外表面。 如所述，該中心芯元件包括一濃縮物排放管道及一滲出 物排放管道。該濃縮物排放管道通常係延伸該分離器總成 之長度之一多孔管，但其他構形可歸屬於術語濃縮物排放 管道之意義内，例如，一縱向開槽結構，該結構可係或可 不係圓筒形，延伸該分離器總成之長度。可充當該濃縮物 排放管道之適合多孔管包含穿孔金屬管穿孔塑膠管穿 孔陶瓷管及類似管。在一個實施例中，該濃縮物排放管道 未被穿孔但係充分多孔的以允許流體自該饋進物載體層行 進至該濃縮物排放管道之内部中。本文中，自該饋進物载 體層行進至該濃縮物排放管道中之流體有時稱為一濃縮 物。在一個實施例中，該濃縮物排放管道係一多孔半圓筒 形管。在一替代實施例中’該濃縮物排放管道係一多孔半 八邊形管。在另一實施例中，該濃縮物排放管道係一多孔 半十面體形管。在又一實施例中’該濃縮物排放管道係一 多孔半十四面體形管。在一個實施例中，該濃縮物排放管 道係一多孔淚珠形管。該濃縮物排放管道可在每次出現於 刀離器總成内時具有相同或不同形狀。在一個實施例 中’該分離器總成包括一個或多個濃縮物排放管道，其具 有不同於存在於該相同分離器總成中之一滲出物排放管道 之一形狀。在另一實施例中，存在於一分離器總成中之所 有濃縮物排放管道及滲出物排放管道皆具有相同形狀。在 143222.doc -10. 201021903 一個實施例中，該濃縮物排放管道係一多孔經改良之半圓 筒形管。如本文中所揭示，有時，該濃縮物排放管道及該 滲出物排放管道包括一個或多個間隔物元件係有利的。互 補中心芯元件組件中之間隔物元件用於在該中心芯元件内 產生該膜堆疊總成之第一部分可安置於其中之一腔。 類似地，該滲出物排放管道通常係延伸該分離器總成之 長度之一多孔管，但其他構形可歸屬於術語滲出物排放管 道之意義内，舉例而言，一縱向開槽結構，該結構可係或 馨 彳不係圓筒形，延伸該分離器總成之長度。可充當該滲出 • 物排放管道之適合多孔管包含穿孔金屬管、穿孔塑膠管、 • 穿孔陶瓷管及類似管。在一個實施例中，該滲出物排放管 道未被穿孔但係充分多孔的以允許流體自該滲出物載體層 行進至該滲出物排放管道之内部中。本文中，流動穿過該 滲出物載體層之流體有時稱為滲出物。本文中，自該滲出 物载體層行進至該滲出物排放管道中之流體有時稱為滲出 Φ 物。在一個實施例中，該滲出物排放管道係一多孔半圓筒 形管。在一替代實施例中，該滲出物排放管道係一多孔半 八邊形管。在另一實施例中，該滲出物排放管道係一多孔 半十面體形管。在又一實施例中，該滲出物排放管道係一 - 多孔半十四面體形管。在一個實施例中，該滲出物排放管 道係一多孔淚珠形管。該滲出物排放管道可在每次出現於 一分離器總成内時具有相同或不同形狀。在一個實施例 中，該分離器總成包括一個或多個滲出物排放管道，其具 有不同於存在於該相同分離器總成中之一濃縮物排放管道 143222.doc •11- 201021903 之形狀在另一實施例中，存在於_分離器總成中之所 有滲出物排放管道及濃縮物排放管道皆具有相㈣狀。 如本文中所用’術S#「多層膜總成」係指該膜堆叠總成 之安置於該中心芯元件周圍之一第二部分。因A，該多層 ㈣成係至少—個饋進物載趙層、至少-個滲出物載趙層 及安置於包括至少一個濃縮物排放管道及至少一個滲出物 排放管道之-中心芯、元件周圍之至少一個膜層之一組合。 在一個實施例中’可藉由以下步驟來製備該多層膜總 成：將一膜堆疊總成之一第 一部分安置於一中心芯元件内 且然後使該中心芯元件旋轉，藉此將該膜堆疊總成之一第 二部分捲繞於該中心芯元件上。如本文中所詳細揭示該 膜堆疊總成之構形及該膜堆疊總成於該中心芯元件内之安 置係如此以致在將該膜堆疊總成捲繞於該中心芯元件上以 提供一捲繞結構（例如，圖2C)並在捲繞後固定該膜堆疊總 成之自由端之後獲得包括安置於該中心芯元件周圍之一多 層膜總成之一分離器總成。在某些實施例中，熟習此項技 術者將瞭解該膜堆疊總成與該多層膜總成之間的緊密關係 且該膜堆疊總成係該多層膜總成之前體。便於將該膜堆叠 總成視為「未捲繞的」且將該多層膜總成視為「捲繞 的」。然而’應強調，如本文中所定義之一多層膜總成並 不限於安置於一中心芯元件内之一個或多個膜堆疊總成之 「捲繞的」形式，此乃因可使用將該膜堆疊總成之第二部 分安置於該中心芯元件周圍之其他手段。 如所述，該膜堆疊總成及該多層膜總成包括至少一個饋 143222.doc -12· 201021903 進物載體層。適於用作該馈進物載體層之材料包含一饋進 物溶液可流動穿過之撓性片狀材料。在本發明之各種實施 例中，該饋進物載體層經構形以使得一饋進物溶液穿過該 饋進物載體層之流動沿一螺旋路庐 焚路彳二發生，該螺旋路徑在該 分離器總成之外表面處開始且在該濃縮物排放管道處終 止。該饋進物載體層可包括促進該膜層之與該鎮進物載體 層接觸之表面處之湍流作為防止該膜表面處之過量溶質積 累（增積）之一手段之結構。在一個眘 個實施例中，該饋進物載 趙層由一穿孔塑膠片構成。在萁― 取在另一實施例中，該饋進物載 體層由一穿孔金屬片構成。右 職在又—實施例t，該饋進物載 體層包括一多孔複合材料。在 — 在又實施例中，該饋進物載 體層係-塑膠織物。在又—實施例中，該饋進物載體層係 一塑㈣網。該饋進物載體層可由與該滲出物載趙層相同 之材料或與用於該滲出物載體層之材料不同之一材料構 成。 如所述，該膜堆錢成及該多層膜總成包括至少一個滲 出物載體層。適於用作該涞屮麻 表芩出物載體層之材料包含一滲出 物可流動穿過之撓性片壯锊财 ^ 月狀材枓。在本發明之各種實施例 中’該滲出物載體層經構渺^ 構i以使传在作業期間滲出物沿該 ^出物載體層以-螺旋路經流動至該渗出物排放管道在 個實施例中該滲出物栽體層由—穿孔塑膠片構成。在 另—實施例中，該滲出物載體層由—穿孔金屬片構成。在 又—實施例中’該渗出物載體層包括-多孔複合材料。在 又一實施例中’該滲出物載體層係—塑膠織物在又一實 143222.d〇, •13· 201021903 施例中，該滲出物載髋層係一塑膠濾網。

適於用作該膜層之膜及材料在此項技術中已眾所周知。 舉例而言，美國專利第4,277,344號揭示自一芳香族聚胺與 一聚醯基鹵化物之反應製備之一半透膜，已發現該半透膜 在旨在拒鈉、鎂及鈣陽離子以及拒氣離子、硫酸根陰離子 及碳酸根陰離子之逆滲透系統中係有效的。舉例而言，美 國專利第4,277,344號揭示自一芳香族聚醯基鹵化物與一雙 官能團芳香族胺之反應製備之—膜，該反應用以提供已發 現在製備在旨在拒某些鹽（例如，硝酸鹽）之逆滲透系統中 係有效之膜層中係有料。熟習此項技術者已知闡述適於 用作本發明各種實施例中之膜層之各種膜及材料之製備之 眾多技術參考。此外，適於用作本發明各種實施例中之膜 層之膜係眾所周知且係可廣泛購得之商品。 在-個實施例中，該膜層包括一經功能化之表面及一 經功能化之表面。在一個實施例中，該膜層之經功能化 表面表示該膜之一作用夹而，

且該膜層之未經功能化之. 面表示該膜之—非作用表面。在-替代實施例中，該膜; 之該經功能化之表面表示該膜之—非仙表面且該膜) 之該未經功能化之表面表示該膜之—作用表面。在本發日 之各種實施例中，該膜層之該作用表面通常與該饋進物i 體層接觸且用於防止或阻止跨越該膜將存在於饋進物㈣ 中之-或多種溶質傳送至該滲出物載體層。 如本文中所用’片語「不接觸」意指不「直接接觸」 舉例而言’當該膜堆疊總成或該多層膜總成之兩個層之Pb 143222.doc •14. 201021903 存在一介入層時，儘管存在該兩個層係流體連通之事實， 但該兩個層不接觸，此乃因一般而言流體可經由該介入層 自一個層行進至另一層。如本文中所用，片語「接觸」意 指「直接接觸」。舉例而言，認為該膜堆疊總成或該多層 膜總成中之毗鄰層係「接觸」的。類似地，認為觸及一排 放管道之表面之一層（例如，如當一層捲繞於該排放管道 上時）與該排放管道係「接觸」的，只要流韹可自該層行 進至該排放管道中即可。作為另一圖解闡釋，當該滲出物 載體層與該滲出物排放管道直接接觸時（例如，如當該滲 出物載體層捲繞於該滲出物排放管道上而該滲出物排放管 道之表面與該滲出物載體層之間沒有介入層時），認為該 滲出物載體層與該滲出物排放管道係接觸的。類似地舉 例而言，如當該滲出物載體層與該滲出物排放管道直接接 觸且該滲出物載體層藉由該膜層與該饋進物載體層分離 時，認為該饋進物載體層與該滲出物排放管道係不接觸 的。一般而言，該饋進物載體層與該滲出物排放管道不具 有接觸點。 在一個實施例中，將該多層膜總成徑向安置於該中心芯 *件周圍如本文中所用，片語「徑向安置」意指將該膜 層該滲出物載體層及該饋進物載體層以限制在該膜層中 f生摺疊或敵痕之—方式捲繞於包括至少—個濃縮物排放 官道及至少一個滲出物排放管道之一中心芯元件上。一般 而5，因摺疊或起皺痕使一膜層變形之程度越大，對該膜 之作用表面之損害、膜功能及膜完整性之損失之可能性即 143222.doc -15· 201021903 越大。習用分離ϋ總成通常包括—高度摺疊式多層膜總 成，其在該膜層中包括多個摺疊(例如，圖υ。假定未摺疊 之膜層表示-18〇度平角，則―高度摺疊之膜層可闞述為 具有特徵在於大於約34〇度之—優角之—㈣。在一個實 施例中，本發明所提供之分離器總成不含有特徵在於大於 340度之-優角之膜層擅疊。在—替代實施例中本發明 所提供之分離器總成不含有特徵在於大於3〇〇度之一優角 之膜層㈣。在又-實施例中’本發明所提供之分離器總 成不含有特徵在於大於270度之一優角之膜層摺疊。 在一個實施例中，本發明所提供之分離器總成可用作用 於將鹽與水分離之一鹽分離器總成。舉例而言，該饋進物 溶液可係海水或微咸水。通常，該分離器總成裝納於一可 加壓外殼内，該可加壓外殼準許饋進物溶液與饋進物載體 層之間的僅在該分離器總成之外表面處之初始接觸。此通 常藉由將該分離器總成之端密封於該可加壓外殼内來實 現。舉例而言，如（例如）圖3中所示，可製備一完全捲繞結 構且可遮蔽該中心芯元件之曝露部分。然後，將該完全捲 繞結構之端浸入至一密封劑中’例如，然後進行固化之熱 膠。結果係其中用在作業期間不傳送饋進物溶液、滲出物 或濃縮物之一障壁密封端表面之一分離器總成。為圖解闡 釋此概念’可將該分離器總成視為一圓筒，該圓筒具有： 一第一表面及一第二表面，其各自具有πι·2之一表面積， 其中「r」係由該分離器總成界定之該圓筒之半徑；及一 第三表面’其具有2 7crh之一表面積，其中「h」係該圓筒 143222.doc -16- 201021903 Φ ❹ 之長度s密封分離器總成3〇〇之「端」時，已密封該第 表面及々第—表面中之每—者以防止該饋進物溶液與該 饋進物載體層在除具有表面積2 _之該第三表面（本文中 有時亦稱為「外表面」及「饋進物表面」）以外之任一表 面處之接觸。在其他實施例中，可藉由各種手段製作該分 離器總成以使其緊貼地震配至一可加壓外殼中，以使得進 s 一可加壓外殼之—饋進物溶液僅遇到該分離器總成之該 第三表面«、進物表面」）且滲出物及濃縮物兩者皆不 可經由該第-或第二表面排出該分離器總成。在一個實施 例中，該饋進物溶液在該分離器總成之該第三表面上之其 中該饋進物載體層與該馈進物溶液接觸之點處進入該分離 器總成。如@5(圖5e)中所示’該膜堆疊總成之邊緣可經密 、防止該〆參出物載體層接觸並傳送該饋進物溶液。因 此’該饋進物溶液在該分離器總成之該「鑌進物表面」 (第二表面）處進人該分離器總成且沿—螺旋路徑行進穿過 該分離器總成之該饋進物載體層，在該行進期間，該饋進 物溶液因其與該膜層之接觸被改良，該馈進物溶液之一部 刀（滲出物」或「該滲出物」）行進穿過該膜層且接觸該 滲出物載體層。本文中有時將該饋進物溶液行進穿過該分 離器總成稱為「螺旋流動」穿過該分離器總成，直至其作 縮物」（有時亦稱為「鹽水」）在存在於該分離器始 成中之一個或多個漠縮物排放管道處冒出為止。熟習此項 ^術者將瞭解，在—饋進物溶液（例如，海水）自該饋進物 冷液與該饋進物載體層之間的在該分離器總成之外表面 143222.doc 17 201021903 (「第三表面」）上之一初始接觸點朝向該濃縮物排放管道 行走時’透過與行進穿過該饋進物載體層之該饋進物溶液 接觸之拒鹽膜層之作用，存在於該饋進物載體層中之流體 中之鹽濃度增加，且到達該濃縮物排放管道之濃縮物之特 徵將在於比用作該饋進物溶液之海水高之一鹽濃度。 可使用以上之鹽分離器總成實例來圖解闡釋該滲出物排 放管道及該滲出物載體層之作用及功能。因此，在一個實 施例中’該分離器總成可用作用於將鹽與水分離之一鹽分 離器總成。該饋進物溶液（例如，海水）與該分離器總成之❻ 由該饋進物載體層之遠離該濃縮物排放管道之一部分構成 之該外表面（該第三表面）接觸。該滲出物載體層不形成該 分離器總成之一外表面且不與該饋進物溶液直接接觸。在 此等情況下，認為該滲出物載體層不形成該分離器總成之 一外表面❶在該饋進物溶液沿該饋進物載體層行進時其 接觸該拒鹽膜層，該拒鹽膜層改良包括該饋進物溶液之一 或多種組分之一流體且將該流體傳送至該滲出物載體層。 由該拒鹽膜層傳送之此流體（稱為滲出物（或「該滲出· 物」））沿該滲出物載體層行進直至其到達該滲出物載體層 之與該滲出物排放管道之外部接觸之彼部分為止，其中該 滲出物係自該渗出物載體層傳送至該滲出物排放管道之Ν 部中。熟習此項技術者將瞭解，在一饋進物溶液由該拒鹽 膜層改良且傳送至該滲出物載體層中時該渗出物中之鹽 /農度由於該膜層之拒鹽作用而相對於該饋進物溶液減小。 在一個實施例中，該分離器總成包括複數個漢縮物排放 H3222.doc •18- 201021903 管道。在一個實施例中，濃縮物排放管道之數目係介於自 1個管道至8個管道之一範圍内。在另一實施例中，濃縮物 排放管道之數目係介於自2個管道至6個管道之一範圍内。 在又一實施例中，濃縮物排放管道之數目係介於自3個管 道至4個管道之一範圍内。 在一個實施例中，該分離器總成包括複數個滲出物排放 管道。在一個實施例中，滲出物排放管道之數目係介於自

1個管道至8個管道之一範圍内。在另一實施例中滲出物 排放b道之數目係介於自2個管道至6個管道之一範圍内。 在又一實施例中’纟出物排放管道之數目係介於自3個管 道至4個管道之一範圍内。 在個實施例中，本發明所提供之分離器總成包括一單 個饋進物載體層。在_替代實施例中，該分離器總成包括 複數個饋進物載體層。在—個實施例中，饋進物載體層之 數目係介於自1個層至6個層之—範圍内。在另一實施例 中饋進物栽體層之數目係介於自2個層至5個層之一範圍 内。在又一實施例中，饋進物載體層之數目係介於自3個 層至4個層之—範圍内。 在個實施例中，本發明所提供之分離器總成包括一單 個滲出物載體層。在一卷 在替代實施例中，該分離器總成包括 複數個滲出物載體層。在-個實施例中，滲出物載體層之 數目係"於自1個層至6個層之-範圍内·»在另一實施例 中。滲出物栽體層之數目係介於自2個層至$個層之一範圍 t施例參出物栽體層之數目係介於自3個 143222.doc -19· 201021903 層至4個層之一範圍内。 在一個實施例中，本發明所提供之分離器總成包括一單 個膜層。在-替代實施例中，該分離器總成包括複數個膜 層。在一個實施例中，膜層之數目係介於自1㈣至6個層 之一範圍内。在另—實施例中，膜層之數目係介於自2個 層至5個層之-範圍内。在又―實施财，膜層之數目係 介於自3個層至4個層之一範圍内。在一個實施例中膜層 之數目係與要求由該分離器總成提供之作用表面積成正 比。 參照圖1，該圖表示製備一習用分離器總成之組件及方 法》在習用分離器總成中，一膜堆疊總成12〇包括一摺疊 式膜層112,其中-饋進物載趙層116夾在摺|式膜層η: 之兩個半部分之間。摺疊式膜層112經安置以使得該摺疊 式膜層之一作用表面（圖中未顯示）與饋進物載體層116接 觸。摺疊式膜層112由滲出物載體層11〇包封以使得膜層 Π2之非作用表面（圖中未顯示）與滲出物載體層ιι〇接觸。 通常，使用一黏合密封劑（未顯示）將該饋進物載體層與該 滲出物載體層隔離且防止一饋進物溶液（未顯示）與該滲出 物載體層之間的直接接觸。其中滲出物層11〇中之每一者 皆連接至與滲出物敎管道118接觸之—共时出物載體 層m之複數個膜堆疊總成120藉由（例如）使滲出物排放管 道118沿方向122旋轉來捲繞於滲出物排放管道118上且 所得捲繞結構經適當密封以提供一習用分離器總成。該滲 出物排放管道包括開口 113以準許與共同滲出物載體層ιη 143222.doc -20- 201021903 之流體連通。由於該等膜堆疊總成係捲繞於滲出物排放管 道118上，因此由摺疊式膜層in界定之優角接近360度。 參照圖2 ’圖2a表示一膜堆疊總成120之一第一部分231 之中點200處之剖視圖，該第一部分安置於包括一滲出物 排放管道118及一濃縮物排放管道218之一中心芯元件内。 根據本發明之一實施例，膜堆疊總成120之一第二部分232 安置於該中心芯元件之外側。膜堆疊總成之該第一部分將 滲出物排放管道118與濃縮物排放管道21 8分離。該膜堆疊 總成120包括一滲出物載體層丨1〇、一膜層H2及一饋進物 載體層116。根據本發明之一實施例，該中心芯元件沿方 向222之旋轉提供圖2b中所示之經部分捲繞結構240。膜堆 疊總成120之捲繞於該中心芯元件上之彼部分（第二部分 232)變為已完成之分離器總成之多層膜總成。圖2c顯示在 滲出物載體層110及膜層112已完全捲繞於該中心芯元件上 且保留足夠之饋進物載體層116以製備圖3中所示之分離器 總成300之後獲得之捲繞結構250。藉由將該膜堆疊總成之 第二部分完全捲繞於該中心芯元件上且固定該膜堆疊總成 之端來獲得分離器總成30〇(圖3)。此外，該捲繞結構之端 經密封以防止饋進物溶液與該分離器總成之邊緣上之接 觸。 參照圖3 ’該圖表示根據本發明之一實施例之一分離器 總成300之中點處之一剖視圖。分離器總成300包括一中心 芯元件’該中心芯元件包括一滲出物排放管道118及一濃 縮物排放管道218,每一排放管道界定一内部通道119。分 143222.doc • 21- 201021903 離器總成300包括一膜堆疊總成12〇(圖2)，該膜堆疊總成包 括一饋進物載體層116、一滲出物載體層11〇及一膜層 112，膜層112安置於饋進物載體層U6與滲出物載體層n〇 之間。該中心芯元件之滲出物排放管道丨18與濃縮物排放 管道218由該膜堆疊總成之一第一部分231(圖2a)分離。該 膜堆疊總成之一第二部分232(圖2a)形成安置於該中心芯元 件周圍之一多層膜總成。圖3清晰地顯示饋進物載鱧層U6 未與滲出物排放管道118或滲出物載體層11〇接觸，且渗出 物載體層110未與濃縮物排放管道218或饋進物載體層116 接觸。藉助密封部分316固定膜堆疊總成120之端。密封部 分316係將最外滲出物載體層密封至兩個毗鄰膜層112之密 封劑（通常係一可固化膠）之一橫向線，該橫向線延伸分離 器總成300之長度。通常，將該密封劑施加至膜層U2之非 作用表面，當膜層112與毗鄰之滲出物載體層接觸時，該 密封劑穿透並密封滲出物載體層之邊緣◊該密封劑通常不 穿透該膜層之作用表面且因此不與膜層112之作用表面（未 顯示）或饋進物載體層116接觸。圖3中所圖解闡釋之分離 器總成300之「第三表面」由包封下伏捲繞結構之饋進物 載體層11 6唯一地組成。此外，圖3中所圖解闡釋之分離器 總成300中之特色在於係黏合劑線325，其將滲出物載體層 110及饋進物載體層116之最内端分別固定至滲出物排放管 道118及濃縮物排放管道218。可使用各種黏合密封劑（例 如，膠及/或雙面膠帶）將該多層膜總成之端彼此固定（密封 部分316)、將該滲出物載體層及該饋進物載體層固定至該 143222.doc -22- 201021903 滲出物排放管道及該濃縮物排放管道（橫向密封劑線325)且 在該分離器總成之外表面上將該端饋進物載體層固定至其 自身（密封部分31 7)。（亦參見圖5c，其中施加至膜層之非 作用表面之邊緣密封劑526在滲出物載體層至膜層界面處 密封分離器總成）。存在於一分離器總成内之任何間隙可 藉由用間隙密封劑填充該間隙來消除。間隙密封劑包含可 固化密封劑、黏合密封劑及類似物。 參照圖4，圖4a表示根據本發明一實施例之一螺旋流逆 滲透裝置400之側面視圖。螺旋流逆滲透裝置4〇〇包括一分 離器總成300，該分離器總成由一可加壓外殼405内之耦合 部件436固定。可加壓外殼405包括一饋進物入口 41〇，該 饋進物入口經構形以將一饋進物溶液提供至分離器總成 300之外表面427。可加摩外殼405進一步包括耦合至分離 器總成300之滲出物排放管道118(未顯示）之一滲出物排放 出口 438及耦合至分離器總成300之濃縮物排放管道218(未 顯示）之一濃縮物排放出口 428。將中心芯元件44〇之端插 入至耦合部件436中以將滲出物排放管道〗18及濃縮物排放 管道218分別連接至滲出物排放出口 438及濃縮物排放出口 428。方向箭頭422指示一饋進物溶液（未顯示）與該分離器 總成之外表面427之接觸方向。方向箭頭429及439指示濃 縮物及滲出物分別流動穿過濃縮物排放出口 428及滲出物 排放出口 438之方向。圖4a進一步圖解闡釋防止饋進物溶 液經由除外表面427以外之表面引入至該分離器總成中之 第一經密封表面420及第二經密封表面425。圖仆圖解闡釋 143222.doc •23· 201021903 存在於圖4a中所繪示之分離器總成3〇〇中之中心芯元件 440。該中心芯元件包括一滲出物排放管道i 18及一濃縮物 排放管道218，其每一者分別在端445及444處被阻斷。排 出滲出物排放管道118之滲出物沿方向449流動，而排出濃 縮物排放管道218之濃縮物沿方向448流動。認為在圖4b中 所示之該滲出物排放管道及該濃縮物排放管道内之流動係 單向的。在圖4b中所示之實施例中，該中心芯元件係藉由 間隔物元件446之存在而改良之一對可分離半圓筒118及 21 8。在圖4b中所圖解闞釋之實施例中，滲出物排放管道 118及濃縮物排放管道218中之每一者係相同的。滲出物排 放管道118包括與通道119(未顯示）連通之間隔物元件446及 開口 113(未顯示）。滲出物排放管道118在端445處被阻斷。 濃縮物排放管道218包括與通道119連通之間隔物元件446 及開口 113。濃縮物排放管道21 8在端444處被阻斷。間隔 物元件446界定容納膜堆疊總成120(參見圖2a)之一第一部 分之一腔450。 參照圖5’該圖表示根據本發明一實施例之用於製作圖3 中所示之分離器總成300之一方法500。在一第一方法步驟 501中’藉由以下步驟來形成一第一中間總成：提供一濃 縮物排放管道218並沿延伸該濃縮物排放管道之一長度之 一線325施加一膠珠（未顯示）且此後沿線325與未經固化之 膠接觸地放置饋進物載體層116且進行固化以提供所示之 第一中間總成。 該濃縮物排放管道之稱為「該濃縮物排放管道之一長 143222.doc •24- 201021903 度」之部分對應於該饋進物载體層之寬度及該濃縮物排放 管道之適於與該饋進物載體層接觸之彼部分。如自本發明 之此實例及其他部分可明瞭，該濃縮物排放管道之長度通 常大於該濃縮物排放管道之適於與該饋進物載體層接觸之 彼部分之長度。且通常，在本發明所提供之分離器總成 中，該濃縮物排放管道長於安置於其周圍之多層膜總成。 該濃縮物排放管道之適於與該饋進物載體層接觸之彼部分 係多孔的’舉例而言，藉由具備（例如）如圖4b中之元件113 所顯示之彼等開口。在本發明之典型實施例中，該濃縮物 排放管道之不適於與該饋進物載體層接觸之彼部分不係多 孔的。 在一第二方法步驟502中，藉由提供一滲出物排放管道 118且沿具有該滲出物排放管道之一長度之一線325施加一 珠粒膠（未顯示）且其後沿線325放置與未經固化之膠接觸之 滲出物載體層110且固化以提供所示之第二中間總成來形 成一第二中間總成。 該滲出物排放管道之稱為「該滲出物排放管道之一長 度」之該部分對應於該滲出物載體層之寬度及該滲出物排 放管道之適於與該滲出物載體層接觸之彼部分。如自此發 明之此實例及其他部分可明瞭，該滲出物排放管道之長度 通常大於該滲出物排放管道之適於與該滲出物載體層接觸 之彼部分之長度。且通常，該滲出物排放管道長於本發明 所提供之該分離器總成中之安置於其周圍之該多層膜總 成。該滲出物排放管道之適於與該滲出物載體層接觸之彼 143222.doc -25- 201021903 部分係多孔的，舉例而士，组， 而a 藉由具備（例如）如圖4b中之元 件113所示之彼等開口。在 长本發明之典型實施例中，該渗 出物排放管道之不適於鱼封·、洛^ 遇&興該滲出物載體層接觸之彼部分不 係多孔的。 在-第三方法步驟503中’製備一第三中間總成。與方 法步驟5(Π之該第-中間總成接觸地放置具有—作用表面 (未顯不）及#作用表面（未顯示以―膜以使彳 層112之該作用表面（未顯示）與饋進物載體層ιι6接觸。膜 層112經疋位以使得其由濃縮物排放管道2丨8等分但不與濃 縮物排放管道218接觸。

在一第四方法步驟504中，形成一第四中間總成。將如 方法步驟5G2中所緣示之—第二中間總成接合至方法步驟 5〇3中所繪不之第二中間總成。方法步驟，中所繪示之第 四中間總成之特色在於—膜堆#總成m，膜堆疊總成12〇 包括安置於-饋進物載體層116與一滲出物載體層ιι〇之間 的膜層112。方法步驟5〇4中所示之第四中間總成顯示： 膜堆疊總成12G之-第-部分，其安置於包括—滲出物排 放管道118及一濃縮物排放管道218之一中心芯元件内；及 膜堆疊總成12G之-第二部分，其安置於該中心芯元件之 外侧。 在第五方法步驟505(圖5b)中，按沿膜層112之非作用 表面之每一邊緣之一縱向線施加一邊緣密封劑526以提供 第五中間總成。該邊緣密封劑沿毗鄰之滲出物載體層之 邊緣之整個長度滲入該毗鄰之滲出物載體層。熟習此項技 H3222.doc •26_ 201021903 術者將瞭解，方法步驟505(圖5b)中所表示之第五中間總成 不表示中點處之剖視圖而是自該分離器總成之初始第一戋 第二表面之一視圖。 在一第六方法步驟506中，在固化邊緣密封劑526之前， 將第五中、間總成之自由部分（亦稱為該膜堆疊總成之「第 二部分」）捲繞於該中心芯元件上。在該邊緣密封劑係在 一未經固化狀態中時實施將該膜堆疊總成之該第二部分捲 繞於該中心芯元件上以允許該膜堆疊總成之層之表面在該 ^ 捲繞過程期間有某一運動自由。在一個實施例中，作為該 捲繞步驟之部分施加邊緣密封劑526。方法步驟5〇6中所示 之結構（一第六中間總成）繪示在使該中心芯元件旋轉通過 約180度之後的方法步驟505中所示之結構。可藉由以下步 驟來完成分離器總成300之製備：使該中心芯元件沿方向 222旋轉藉此將該膜堆疊總成之第二部分捲繞於該中心芯 元件上以形成一捲繞結構，且然後固定該膜堆疊總成之 ❼ 端。該饋進物載體層之長度足夠長，以使得其包封該下伏 捲繞結構且包括該分離器總成之整個外表面（第三表面）。 該分離器總成之第一及第二表面經密封以防止饋進物溶液 與該饋進物載體層之邊緣上之接觸。該膜堆疊總成之存在 於該捲繞結構中之端可藉由諸如可固化黏合劑、可固化 膠、雙面膠帶及類似物等各種方式來固定。在此實施例 中，該膜堆疊總成之第二捲繞部分稱為多層膜總成。認為 此多層膜總成係安置於包括滲出物排放管道118及濃縮物 排放管道21 8之該中心芯元件周圍。固化邊緣密封劑526將 143222.doc -27· 201021903 滲出物載體層110及膜層112之邊緣有效地密封於該分離器 總成之第一及第二表面兩者處，且阻斷除藉助饋進物載體 層116以外的自饋進物表面之流體傳送。 參照圖5 c，結構5 0 7呈現在本發明之一分離器總成之製 備期間安置於一中心芯元件440内之一膜堆疊總成120之一 透視圖。結構507對應於方法步驟505中所示之第五中間總 成。一可固化邊緣密封劑526顯示為沿膜層112之非作用表 面上之每一縱向及橫向邊緣（存在總共6個此等邊緣）安置且 與滲出物載體層110接觸。使中心芯元件440沿方向222旋 轉以提供一捲繞結構。 參考圖6 ’該圖表示根據本發明一實施例之一分離器總 成300之中點處之一剖視圖。分離器總成3〇〇包括徑向安置 於包括兩個滲出物排放管道118及一濃縮物排放管道218之 一中心芯元件周圍之兩個滲出物載體層11〇、兩個膜層U2 及兩個饋進物載體層116。滲出物排放管道ι18與濃縮物排 放管道218不彼此接觸。分離器總成3〇〇之外表面由完全包 封下伏捲繞結構之饋進物載體層116構成。饋進物載體層 110之端由額外密封部分（未顯示）來固定。可藉由在包括兩 個滲出物排放管道118及一個濃縮物排放管道218之一中心 芯兀件440内提供如622(圖6)中所示安置的兩個膜堆疊總成 120來製備分離器總成3〇〇。然後，將兩個膜堆疊總成12〇 沿方向222捲繞於該中心芯元件上以提供徑向安置於中心 芯元件440周圍之一多層膜總成。藉由施加密封部分316且 固定（例如，藉由膠合）饋進物載體層116之端來完成分離器 143222.doc -28- 201021903 總成300之製備。密封部分316防止一饋進物溶液與該滲出 物載體層之直接接觸。圖6中所繪示之分離器總成3〇〇之第 一及第二表面（未顯示）可藉由（例如）以下步驟來密封：遮 蔽濃縮物排放管道218及滲出物排放管道118之端且將該捲 繞總成之端浸入於環氧樹脂密封劑中隨後進行固化。不遮 蔽該滲出物排放管道及該濃縮物排放管道之端以提供完成 的分離器總成300。 參照圖7，圖7d表示本發明之各種實施例中之可包封之 一中心芯π件440。中心芯元件44〇包括兩個滲出物排放管 道118及一濃縮物排放管道在圖7所呈現之實例中， 中心芯元件440可用以製備圖6中以中點處之剖視圖所示之 之分離器總成300。存在於中心芯元件44〇中之滲出物排放 管道118中之每一者在圖7&中顯示為一經改良之半圓筒， 其包括一滲出物排放通道η 9(圖7a中看不見但圖7b中已顯 不）、與滲出物排放通道119連通之開口 113(未顯示）、間隔 物元件446及適於固定一 0形環之槽716。通道119延伸滲出 物排放管道118之長度’在此實例中，其在一個端處係敞 開的且在端445處係封閉的。將兩個滲出物排放管道1丨8接 合以形成其中可看見開口 113之部分結構71 〇(圖7b)。開口 113允許滲出物自滲出物載體層流動至滲出物排放通道119 中。部分結構710進一步界定容納濃縮物排放管道218及兩 個膜堆疊總成120(如圖6中所示構形（結構622))兩者之一腔 450。濃縮物排放管道218(圖7c)包括在端444處係封閉之一 濃縮物排放通道119。如所述，濃縮物排放管道218在端 143222.doc -29- 201021903 444處係封閉的且將穿過該濃縮物排放管道之排放通道i 19 之流動限制於方向734(參見圖7c及圖7d)。參照分離器總成 300(圖6)之剖視圖，該圖顯示滲出物排放管道118不與濃縮 物排放管道218接觸且饋進物載體層Π6不與滲出物載體層 11〇或滲出物排放管道118接觸，且該饋進物載體層形成分 離器總成300之外表面。 參照圖8，該圖表示根據本發明一實施例之一分離器總 成300。中點處之剖視圖中所示之分離器總成3〇〇包括徑向 安置於包括兩個滲出物排放管道U8及兩個濃縮物排放管 道218之一中心芯元件440周圍之兩個滲出物載體層11〇、 兩個膜層112及一單個饋進物載體層116。密封部分316防 止一饋進物溶液與滲出物載體層11〇之直接接觸，且密封 部分317固定饋進物載體層116之外端。滲出物排放管道 118與濃縮物排放管道218不彼此接觸。如83〇(圖8)中所 不，可藉由在包括兩個滲出物排放管道118及兩個濃縮物 排放管道218之一中心芯元件44〇内安置一單個饋進物載體 層116、兩個滲出物載體層110及兩個膜層112來製備分離 器總成300。如圖8(830)中所示，兩個滲出物載體層11〇中 之每一者皆經構形以與兩個滲出物排放管道118中之一者 接觸，且此外，該滲出物載體層之安置於該中心芯元件内 之部分之長度係中心芯元件440之直徑之約一半。膜層ιΐ2 如830中所示安置於中心芯元件44〇内。膜層ιΐ2之約9〇度 之彎曲對應於約270度之一優角。饋進物載體層ιΐ6等分中 心芯元件440且在該滲出物載體層、該膜層及該滲出物載 143222.doc -30 - 201021903 體層中係等分中心芯元件440的唯-層。將該等層沿方向 222捲、堯於中心芯元件44〇上以提供徑向安置於該中心芯^ 件周圍之一多層膜總成。藉由施加密封部分3 16且用密封 部分317固定饋進物載體層116之端（例如，藉由將饋進物 載體層之端膠合至其自身）來完成分離器總成300之製備。 該捲繞總成之端經密封以防止一饋進物溶液與分離器總成 之第一或第二表面之邊緣上之接觸。 參，、、、圖9，該圓表示根據本發明一實施例之用於製作— •螺、旋流逆滲透裝置（例如，圖4a中所示之螺旋流逆參透裝 置4〇〇)之—可加壓外殼405。參照圖9，可加壓外殼4〇5包 括一第一可拆卸部分901及一第二可拆卸部分9〇2。第一部 分及第二部分901及902可藉助用於將901固定至902之螺紋 903及與螺紋9〇3互補之螺紋904來接合。將該可加壓外殼 之一第一可拆卸部分固定至該可加壓外殼之一第二可拆卸 部分之其他手段包含使用搭鎖元件、膠合、膠帶黏貼夾 0 持及類似手段。耦合部件436將分離器總成300固定於可加 壓外设405内且界定中心芯元件44〇之端插入到其中之一腔 936 〇 參照圖10 ’圖10a表示根據本發明一實施例使用之一中 心芯元件440之一三維視圖。中心芯元件440包括一濃縮物 排放管道218及一滲出物排放管道118，其每一者分別在端 444及445處被阻斷。因此，在包括中心芯元件44〇之一分 離器總成之作業中，穿過濃縮物排放管道218之流動在方 向448上係單向的’且穿過滲出物排放管道U8之流動在方 143222.doc -31 - 201021903 向449上係單向的。滲出物排放管道及濃縮物排放管道中 之每一者皆界定一通道119及若干開口 113。在一個端處， 中心芯元件440包括適於固定一 〇形環之槽716。組分滲出 物排放管道118及濃縮物排放管道218各自包括間隔物元件 446及447，該等間隔物元件界定可容納一膜堆疊總成之第 一部分之腔450。 仍參照圖1 〇，圖1 表示本發明之一中心芯元件440之— 三維立體視圖。如在圖l〇a中，該滲出物排放管道在端445 處被阻斷’且該濃縮物排放管道在端444處被阻斷。 參 仍參照圖10，圖10e表示圖1 〇b中所示之本發明中心芯元 件440之一部分之一擴大三維立體視圖。 參照圖11 ’該圖表示根據本發明之一中心芯元件44〇之 一替代實施例。圖11中所圖解闞釋之中心芯元件44〇包括 一滲出物排放管道118及一濃縮物排放管道218，其每一者 在兩個端處皆係敞開的。每一排放管道界定一通道119、 與該通道連通之開口 113、界定腔45〇之間隔物元件4私及 447以及適於固定一〇形環之槽716。在包括中心芯元件44〇 〇 之一分離器總成之作業期間，穿過排放管道之流動係雙向 的。流動方向箭頭448及449分別圖解闡釋在包括圖丨〗中所 圖解闡釋之中心芯疋件44〇之一分離器總成之作業期間濃 縮物及滲出物之流動方向。 在個實施例中，本發明提供包括一膜堆疊總成之一鹽 刀離器總成，该膜堆疊總成包括至少一個饋進物載體層、 至少一個滲出物載體層及至少一個拒鹽膜層，該拒鹽膜層 143222.doc •32- 201021903 安置於該饋進物載體層與該滲出物載體層之間。該鹽分離 器總成進一步包括一中心芯元件，該中心芯元件包括至少 一個濃縮物排放管道及至少一個滲出物排放管道，其中該 濃縮物排放管道與該滲出物排放管道由該膜堆疊總成之一 第一部分分離。該膜堆疊總成之一第二部分形成安置於該 中心怎元件周圍之一多層膜總成。該饋進物載體層與該濃 縮物排放管道接觸且不與該滲出物排放管道接觸。該滲出 物載艘層與該滲出物排放管道接觸且不與該濃縮物排放管 道接觸°該滲出物载體層不形成該鹽分離器總成之一外表 面。 在一個實施例中’該鹽分離器總成包括圍繞該中心芯元 件徑向安置之一多層膜總成。在另一實施例中，該拒鹽膜 層包括一經功能化之表面及一未經功能化之表面。在一個 實施例中’該鹽分離器總成包括複數個濃縮物排放管道。 在另一實施例中’該鹽分離器總成包括複數個滲出物排放 管道。在又一實施例中，該鹽分離器總成包括複數個饋進 物載鱧層’且在一替代實施例中，該鹽分離器總成包括複 數個滲出物載體層。該鹽分離器總成可包括複數個拒鹽膜 層。 在又一實施例中，本發明提供一螺旋流逆滲透膜裝置， 其包括（a)—可加壓外殼及（b)一分離器總成。該分離器總 成包括一膜堆疊總成，該膜堆疊總成包括至少一個饋進物 載體層、至少一個滲出物載體層及至少一個膜層，該膜層 安置於該饋進物載體層與該滲出物載體層之間。該分離器 143222.doc -33- 201021903 總成亦包括一中心芯元件’該中心芯元件包括至少一個濃 縮物排放管道及至少一個滲出物排放管道。該膜堆疊總成 之一第一部分經構形以使得其將該滲出物排放管道與該濃 縮物排放管道分離。該膜堆整總成之一第二部分形成安置 於該中心芯元件周圍之一多層膜總成。該饋進物載體層與 該濃縮物排放管道接觸且不與該滲出物排放管道接觸。該 滲出物載體層與該滲出物排放管道接觸且不與該濃縮物排 放管道接觸。此外，該滲出物載體層不形成該分離器總成 之一外表面。該可加壓外殼包括經構形以將饋進物溶液提 供至該分離器總成之該外表面之至少一個饋進物入口。該 可加壓外般包括耦合至該滲出物排放管道之至少一個滲出 物排放出口及耗合至該濃縮物排放管道之至少一個濃縮物 排放出口。該可加壓外殼可由熟習此項技術者所習知的一 種適合材料或多種適合材料製作而成。舉例而言，該可加 壓外殼可由一聚合有機材料、不銹鋼、鋁、玻璃或其一組 合製作而成。該饋進物入口連接至該可加壓外殼以使得饋 進物能夠輸入至該分離器總成。在一個實施例中，該可加 壓外殼包括熱塑性ABS。在一替代實施例中，該可加壓外 殼包括聚碳酸酯。 在一個實施例中，本發明提供一螺旋流逆滲透膜裝置， 其包括（a)—可加壓外殼及（b)由本發明提供之一分離器總 成，其中該多層膜總成徑向安置於該中心芯元件周圍。在 一替代實施例中，本發明提供一螺旋流逆滲透膜裝置其 包括（a) —可加壓外殼及（15)由本發明提供之複數個分離器 143222.doc -34- 201021903 總成。 在再一實施例中’提供用於製作一分離器總成之一方 法’該方法包括：提供包括至少一個濃縮物排放管道及至 少一個滲出物排放管道之一中心芯元件；將包括至少一個 滲出物載體層、至少一個饋進物載體層及至少一個膜層之 一膜堆疊總成之一第一部分安置於該中心芯元件内，以使 得該濃縮物排放管道與滲出物排放管道由該膜堆疊總成之 該第一部分分離；及將該膜堆疊總成之一第二部分徑向安 謇 置於該中心芯元件周圍，且密封一所得捲繞總成以提供一 分離器總成，其中該濃縮物排放管道不與該滲出物排放管 道接觸，且其中該饋進物載體層與該濃縮物排放管道接觸 且不與該滲出物排放管道接觸，且其中該滲出物載體層與 該滲出物排放管道接觸且不與該濃縮物排放管道接觸，且 其中該滲出物載體層不形成該分離器總成之一外表面。 在本實例中，表達「將該膜堆疊總成之一第二部分徑向 ❹ 置於該令〜心元件周圍，且密封一所得捲繞總成以提供 =分離器總成」係指將該膜堆疊總成之該第二部分捲繞於 中匕心兀*件上、將密封部分施加至該膜堆疊總成之端 (例如」、圖3之密封部分316及3 17)且（例如）藉由將該捲繞結 舄雯入於環氧樹脂密封劑中隨後進行固化來密封該 捲繞結構之端（例如，一圓筒形分離器總成之第-及第二 表面）之動作。 在各種實施例中，可使用本文中及圖2至"中所論述之 及概必來製作該分離器總成。本文中所揭示之方法提 ^3222.d〇c 35· 201021903 供其中避免對該膜層之摺疊同時達成饋進物溶液及滲出物 朝向安置於分離器總成之多層膜總成内之濃縮物排放管道 及滲出物排放管道螺旋流動之分離器總成。其他優點（諸 如相對於習用分離器總成減少對密封部分之依賴）促進本 文中所揭示之本發明之各種實施例之價值。熟習此項技術 者將瞭解，本發明提供可在不致使饋進物溶液沿該多層膜 總成之轴（在穿過該總成之一橫向流動方向上）流動之情況 下運作之新穎的分離器總成。本發明所提供之該等分離器 總成可藉由將饋進物溶液引入至該分離器總成之整個外表 面來運作’因此最小化該分離器總成沿其軸疊縮之趨勢。 本發明所提供之該等分離器總成對於一種或多種溶質與 一饋進物溶液之分離尤其有用。在一個實施例中，本發明 所提供之一分離器總成用以將鹽與海水分離。在一替代實 施例中’本發明所提供之該分離器總成用以將鹽與有機污 染物之一混合物與微咸水分離。可有利地分離為一滲出物 及一濃縮物之各種饋進物溶液包含海水、微咸水、原料 乳、食品加工液體、冷卻塔流出物'城市用水處理廠流出 物及城市用水源（例如，河水、水庫水等等）。 上述實例僅為闡釋性實例，僅用於圖解闡釋本發明之某 些特徵。隨附申請專利範圍意欲按所構想的本發明之寬廣 程度主張本發明且本文中所呈現之實例闡釋自各種各樣的 所有可能的實施例選擇之實施例。因此，申請者之意圖係 隨附申請專利範圍並不受用以圖解闡釋本發明之特徵之實 例之選擇的限制。如申請專利範圍中所用，字「包括」及 143222.doc -36 - 201021903

，語法變體在邏輯上亦含有且包含但不限於諸如（例如〕 「基本上由...組成」及「由…組成」等變化及不同範圍之 片語。必要時，所供應之範圍係包含其間所有子範圍之彼 等範圍。翻此等範園之變化形式將呈現在熟習此項技術 者的腦海中，且當尚未獻給公眾時，彼等變化形式在可能 之情況下應解釋為涵蓋於隨附φ請專利範圍中。亦期望科 學及技術的進步將使得因語言不精確而現在尚未設想之等 效物及替代物成為可能且此等變化形式亦應在可能之情況 下解釋為涵蓋於隨附申請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 ::照附圖閱讀以上詳細說明時，可更佳地理 之各種特徵、態樣及優點^ 示相同部件. ·’其中在所有圖式中相同字元表 =解2閣釋—習用分離器總成之組件及其組裝方法； 油成及Φ圖解閣釋根據本發明之—實施例構形之膜堆疊 總成及一中心芯元件； =至IT根據本發明之-實施例之-分離器總成； :置圖解闡釋根據本發明之-實施例之-旋流逆滲 —實施例之製作一分離器 及 圖5a至&圖解閣釋根據本發明 總成之一方法； 明之一實施例之一分離器總成； 明之一實施例之一中心芯元件 圖6圖解闌釋根據本發 圖7圖解闡釋根據本發 中心芯元件組件； 143222.doc -37- 201021903 圖8圖解闡釋根據本發明之一實施例之一分離器總成； 圖9圖解闡釋根據本發明之一實施例使用之一可加壓外 叙， 圖10a至10c圖解闡釋根據本發明之一實施例之一中心芯 元件；及 圖11圖解闡釋根據本發明之一實施例之一中心芯元件。 【主要元件符號說明】 110 滲出物載體層 111 共同滲出物載體層 112 摺疊式膜層 113 開口 116 饋進物载體層 118 滲出物排放管道 119 内部通道 120 膜堆疊總成 218 濃縮物排放管道 231 第一部分 232 第二部分 240 部分捲繞結構 250 捲繞結構 300 分離器總成 316 密封部分 317 密封部分 325 黏合劑線/橫向密封劑線 143222.doc -38- 201021903

400 螺旋流逆滲透裝 405 可加壓外殼 410 饋進物入口 420 第一表面 425 第二表面 427 外表面 428 濃縮物排放出口 436 耦合部件 438 滲出物排放出口 440 中心芯元件 444 端 445 端 446 間隔物元件 447 間隔物元件 450 腔 526 邊緣密封劑 622 結構 710 部分結構 716 槽 901 第一可拆卸部分 902 第二可拆卸部分 903 螺紋 904 螺紋 936 腔 143222.doc -39-

Claims (1)

1. 201021903 七、申請專利範圍： κ 一種分離器總成，其包括： 一獏堆疊總成，其包括至少一個饋進物載體層、至少 「個滲出物載體層及至少一個膜層，該膜層安置於該饋 進物載體層與該滲出物載體層之間；及 一中心芯元件，其包括至少一個濃縮物排放管道及至 少一個滲出物排放管道； 其中該濃縮物排放管道與該滲出物排放管道由該膜堆 β 叠總成之一第一部分分離；且 其中該膜堆疊總成之一第二部分形成安置於該中心芯 元件周圍之一多層膜總成；且 其中該饋進物載體層與該濃縮物排放管道接觸且不與 該滲出物排放管道接觸；且 其中該滲出物載體層與該滲出物排放管道接觸且不與 該濃縮物排放管道接觸；且 其中該滲出物載體層不形成該分離器總成之一外表面。 2.如請求項1之分離器總成，其中該多層膜總成徑向安置 於該中心芯元件周圍。 3·如請求項1之分離器總成，其中該分離器總成係一鹽分 .離器總成。 4·如請求項1之分離器總成，其中該膜層包括一經功能化 之表面及一未經功能化之表面。 5·如請求項1之分離器總成，其包括複數個濃縮物排放管 道0 143222.doc 201021903 6. t請求項1之分離器總成，其包括複數個渗出物排放管 道0 7·如請求項1之分離器總成，其包括複數個饋進物載體 層。 8. 如請求項1之分離器總成，其包括複數個渗出物載體 層0 9. 如請求们之分離器總成’其包括複數個膜層。 10. —種幾分離器總成，其包括： 膜堆疊總成’其包括至少一個饋進物載體層至少 個滲出物載體層及至少-個拒鹽膜層，該拒鹽膜層安 置於該饋進物載體層與該滲出物載體層之間；及 中心芯7G件，其包括至少一個濃縮物排放管道及至 少一個滲出物排放管道； 其中該濃縮物排放管道與該滲出物排放管道由該膜堆 要總成之一第一部分分離；且 其中該膜堆疊總成之一第二部分形成安置於該中心芯 70件周圍之一多層膜總成；且 其中該饋進物載體層與該濃縮物排放管道接觸且不與 該滲出物排放管道接觸；且 其t該滲出物載體層與該滲出物排放管道接觸且不與 該遭縮物排放管道接觸；且 其中該滲出物載體層不形成該鹽分離器總成之一外表 面。 11 ·如請求項1 〇之鹽分離器總成’其中該多層膜總成徑向安 H3222.doc 201021903 置於該中心芯元件周圍。 12_如請求項10之鹽分離器總成，其中該拒鹽膜層包括一經 功能化之表面及一未經功能化之表面。 13. 如吻求項1()之鹽分離器總成，其包括複數個濃縮物排放 管道。 14. 如請求項10之鹽分離器總成，其包括複數個滲出物排放 管道。 15. 如請求項1〇之鹽分離器總成，其包括複數個饋進物載體 ⑩ 層。 16·如請求項10之鹽分離器總成，其包括複數個滲出物載體 層。 17·如請求項10之鹽分離器總成，其包括複數個拒鹽膜層。 18. —種螺旋流逆滲透裝置，其包括： (a) —可加壓外殼；及 (b) —分離器總成； 籲 該分離器總成包括一膜堆疊總成，該膜堆疊總成包括 至少一個饋進物載體層、至少一個滲出物載體層及至少 一個膜層’該膜層安置於該饋進物載體層與該滲出物載 體層之間；及 一中心芯元件’其包括至少一個濃縮物排放管道及至 少一個滲出物排放管道； 其中該濃縮物排放管道與該滲出物排放管道由該膜堆 疊總成之一第一部分分離；且 其中該膜堆疊總成之一第二部分形成安置於該中心芯 143222.doc 201021903 元件周圍之一多層膜總成；且 其中該饋進物載體層與該濃縮物排放管道接觸且不與 該滲出物排放管道接觸；且 其中該滲出物載體層與該滲出物排放管道接觸且不與 該濃縮物排放管道接觸；且 其中該滲出物載體層不形成該分離器總成之一外表 面；且 其中該可加壓外殼包括經構形以將一饋進物溶液提供 至該分離器總成之該外表面之至少一個饋進物入口；且 其中該可加壓外殼包括耦合至該滲出物排放管道之至 少一個滲出物排放出口及耦合至該濃縮物排放管道之至 少一個濃縮物排放出口。 19·如請求項18之螺旋流逆滲透膜裝置，其中該多層膜總成 徑向安置於該中心芯元件周圍。 2〇· —製作一分離器總成之方法，其包括： 提供包括至少一個濃縮物排放管道及至少一個滲出物 排放管道之一 中心芯元件； 將包括至少一個滲出物载體層、至少一個饋進物載體 層及至少一個膜層之一膜堆疊總成之一第一部分安置於 該中心芯元件内，以使得該濃縮物排放管道與滲出物排 放管道由該膜堆憂總成之該第一部分分離；及 將該膜堆疊總成之一第二部分徑向安置於該中心芯元 件周圍，且密封一所得捲繞總成以提供一分離器總成， 其中該濃縮物排放管道不與該滲出物排放管道接觸，且 143222.doc 201021903 其中該饋進物栽體層與該濃縮物排放管道接觸且不與 該滲出物排放管道接觸，且 其中該滲出物栽體層與該滲出物排放管道接觸且不與 該》農縮物排放管道接觸，且 其中該渗出物栽體層不形成該分離器總成之一外表 面。 21·如請求項20之方法’其中該中心芯元件包括複數個濃縮 物排放管道。 22.如請求項20之方法，其中該中心芯元件包括複數個滲出 物排放管道。 23·如請求項20之方法，其中該多層膜總成包括複數個饋進 物載體層。 24·如請求項20之方法，其中該多層膜總成包括複數個滲出 物载體層。 25_如請求項20之方法，其中該多層膜總成包括複數個膜 層。 143222.d〇c