TWI480095B - 分離器總成 - Google Patents

Description

分離器總成

本發明包含之實施例一般係關於分離器總成。在不同實施例中，本發明係關於螺旋流分離器總成。本發明亦包含用以製作分離器總成之方法。

此申請案主張於2008年10月17日所申請之目前待審中之美國臨時申請案第USSN 61/106,219，檔案號第222206-1號之優先權。

習知之分離器總成一般包括一摺疊的多層薄膜總成，其係位於一多孔性排放導管之周圍。該摺疊的多層薄膜總成包括一進料載體層，該進料載體層係與一具有一主動表面及一被動表面之薄膜層之主動表面液體接觸。該摺疊的多層薄膜總成亦包括一滲透物載體層，其與該薄膜層之該被動表面及一多孔性排放導管液體接觸。該摺疊的薄膜層結構確保該進料載體層與該薄膜層之間之接觸而無須使該進料載體層與該滲透物載體層或該多孔性排放導管接觸。在操作期間，一包含一溶質之進料溶液與該多層薄膜總成之該進料載體層接觸，該進料載體層將該進料溶液運輸至該薄膜層之該主動表面，該主動表面優化(修飾)該進料溶液並將該進料溶液的一部分作為滲透物而運輸至該滲透物載體層。該進料溶液亦用於在該薄膜層之該主動表面瓦解溶質附積物並將多餘之溶質運輸出該多層薄膜總成。該滲透物穿過該滲透物載體層而進入該多孔性排放導管，該多孔性排放導管收集該滲透物。包括摺疊的多層薄膜總成之分離器總成已被用於包括逆滲透、超過濾及微過濾在內之各種液體淨化程序中。

可透過使一具有一主動表面及一被動表面之薄膜之該主動表面與一進料載體層之兩個表面接觸而製造摺疊之多層薄膜總成，該薄膜層被摺疊以產生一袋狀結構，該袋狀結構包封該進料載體層。該薄膜層之該被動表面被牽拉與一個或多個滲透物載體層接觸以形成一薄膜堆疊體總成，在該薄膜堆疊體總成中，該摺疊的薄膜層係位於該進料載體層與一個或多個滲透物載體層之間。然後複數個此薄膜堆疊體總成(每個與至少一個共用滲透物載體層接觸)被纏繞於一與該共用滲透物載體層接觸之多孔性排放導管上以提供該包括該多層薄膜總成及該多孔性排放導管之該分離器總成。該薄膜堆疊體總成之若干邊緣被合適地密封以防止該進料溶液與該滲透物載體層直接接觸。包括一摺疊的多層薄膜總成之分離器總成所存在之一嚴重缺點在於，該薄膜層之摺疊可導致薄膜功能之喪失，進而導致該進料溶液與該滲透物載體層之間之接觸失控。

因此，需要對包括一個或多個多層薄膜總成之分離器總成在設計及製造上加以改良。尤其在供人類消費之水淨化之領域，迫切需要高效且成本低廉之堅固且可靠之分離器總成。

在一實施例中，本發明提供一分離器總成，其包括一中央核心元件，該中央核心元件包括至少兩個滲透物排放導管且不包括一濃縮物排放導管；及一薄膜堆疊體總成，其包括至少一進料載體層、至少兩個滲透物載體層及至少兩個薄膜層，該等薄膜層係位於該進料載體層與該等滲透物載體層之間；其中該等滲透物排放導管係由該薄膜堆疊體總成之一第一部分所分離，且其中該薄膜堆疊體總成之一第二部分形成一多層薄膜總成，該多層薄膜總成係位於該中央核心元件之周圍，且其中該進料載體層與一滲透物排放導管不接觸，且其中該等滲透物載體層與至少一個滲透物排放導管接觸。

在另一實施例，本發明提供一鹽分離器總成，其包括一中央核心元件，該中央核心元件包括至少兩個滲透物排放導管且不包括一濃縮物排放導管；及一薄膜堆疊體總成，其包括至少一進料載體層、至少兩個滲透物載體層及至少兩個排鹽薄膜層，該等排鹽薄膜層係位於該進料載體層與該等滲透物載體層之間；其中該等滲透物排放導管係由該薄膜堆疊體總成之一第一部分所分離，且其中該薄膜堆疊體之一第二部分形成一多層薄膜總成，該多層薄膜總成係位於該中央核心元件之周圍，且其中該進料載體層與一滲透物排放導管不接觸，且其中該等滲透物載體層與至少一個滲透物排放導管接觸。

在另一實施例中，本發明提供一螺旋流逆滲透裝置，其包括：(a)一可加壓殼體；及(b)一分離器總成，該包括一薄膜堆疊體總成及一中央核心元件，該中央核心元件包括至少兩個滲透物排放導管且不包括一濃縮物排放導管；其中該薄膜堆疊體總成包括至少一進料載體層、至少兩個滲透物載體層及至少兩個薄膜層，該等薄膜層係位於該進料載體層與該等滲透物載體層之間；且其中該等滲透物排放導管係由該薄膜堆疊體總成之一第一部分所分離，且其中該薄膜堆疊體總成之一第二部分形成一多層薄膜總成，該多層薄膜總成係位於該中央核心元件之周圍；且其中該進料載體層與一滲透物排放導管不接觸，且其中該等滲透物載體層與至少一個滲透物排放導管接觸，且其中該可加壓殼體包括至少一進料入口，該進料入口經構形以將一進料溶液提供至該進料載體層，且其中該可加壓殼體包括至少一滲透物排放出口(該滲透物排放出口被耦合至該等滲透物排放導管)及至少一個濃縮物排放出口。

參見下文詳盡之描述，可更好地瞭解到本發明之此等及其他特徵、態樣及優點。

當參考該等附加圖式來閱讀下文之詳盡描述時，可更好地瞭解本發明之此等及其他特徵、態樣及優點，貫穿該等圖式中，相同的字符可代表相同之零件。

在下文之說明書及申請專利範圍中，將參考下列若干術語，應對該等術語加以界定以具有下列含義。

除非上下文另有明確指示，單數形式「一("a"、"an")」及「該」包含複數個指示物。

「選擇性的」或「選擇性地」意指隨後所描述之事件或情形可能發生或可能不發生，且該描述包含該事件發生之情況及該事件不發生之情況。

貫穿該說明書及申請專利範圍中，所使用之近似性語言係用以修飾任何在不導致該語言所關係之基本功能之改變下允許變動之數量性代表。據此，由諸如一個或數個「約」、「大體上」之術語所修飾之值不限於所指定之精確值。在至少一些情況下，該近似性語言可能對應於一用以測量該值之器材之精確性。此處及貫穿該說明書及申請專利範圍中，除非上下文或語言另有說明，此等範圍限度可加以組合及/或互換，此等範圍係指定且包含所有包含於其中之子範圍。

如上所述，在一實施例中，本發明提供一分離器總成，該分離器總成包括一中央核心元件及一薄膜堆疊體總成。該中央核心元件包括至少兩個滲透物排放導管且不包括一濃縮物排放導管。該薄膜堆疊體總成包括至少一進料載體層、至少兩個滲透物載體層及至少兩個薄膜層，該等薄膜層係位於該進料載體層與該等滲透物載體層之間。在本發明之各種實施例中，該等滲透物排放導管係由位於該中央核心元件內之該薄膜堆疊體總成之一第一部分所分離。該薄膜堆疊體總成之一第二部分形成一多層薄膜總成，該多層薄膜總成係位於該中央核心元件之周圍。該薄膜堆疊體總成係位於該中央核心元件之內及周圍，使得該進料載體層與一滲透物排放導管不接觸，且使得數個滲透物載體層與至少一個滲透物排放導管接觸。

如上所述，該中央核心元件包括至少兩個滲透物排放導管且不包括一濃縮物排放導管。一排放導管可為一滲透物排放導管或一濃縮物排放導管係取決於該排放導管所接觸之薄膜堆疊體總成之一個或多個層係何層。當一層被構形成允許液體自該層不穿過一中介薄膜層而轉移入該導管中時，該層與一排放導管「接觸」。一滲透物排放導管係以此一方式與一滲透物載體層表面(或者在某些實施例中，一薄膜層表面)接觸，使得滲透物可自該滲透物載體層穿入該滲透物排放導管中。一濃縮物排放導管必須以一集中之方式與一濃縮物載體層表面接觸。各個滲透物排放導管係一般為一具分離器總成長度之多孔性管道，儘管例如一具該分離器總成之長度之縱向具槽結構(該結構可能或可能不為圓形)之其他其他組態亦屬於該術語滲透物排放導管之意義內。可作為該滲透物排放導管之合適之多孔性管道包含穿孔金屬管道、穿孔塑膠管道、穿孔陶瓷管道等等。在一實施例中，該滲透物排放導管未經打孔，但多孔性足以允許液體自該滲透物載體層穿入該滲透物排放導管之內部。本文中，自該滲透物載體層穿入該滲透物排放導管中之液體有時被稱為「滲透物」(或「該滲透物」)。在一實施例中，該中央核心元件包括兩個滲透物排放導管，各者係一多孔性半圓柱形管道。在另一實施例中，該中央核心元件包括兩個滲透物排放導管，其中之各者係一多孔性半八角形管道。在另一實施例中，該中央核心元件包括兩個滲透物排放導管，其中之各者係一多孔性半十面體形管道。在另一實施例中，該中央核心元件包括至少兩個滲透物排放導管，其中之各者為一多孔性半-十四面體形管道。在一實施例中，該中央核心元件包括至少兩個滲透物排放導管，其中之至少一者為一多孔性淚滴狀管道。在各種情形下，位於一分離器總成內之該等滲透物排放導管形狀相同或不同。在一實施例中，該分離器總成包括一個或多個滲透物排放導管，該等導管與存在於相同分離器總成中之另一滲透物排放導管形狀可不同。在另一實施例中，存在於一分離器總成中所有滲透物排放導管具有相同之形狀。

本文所使用之術語「多層薄膜總成」係指位於該中央核心元件的周圍之該薄膜堆曡體總成之一第二部分。本文中之圖2繪示該薄膜堆疊體總成120之第一及第二部分(231及232)。因此，該多層薄膜總成係至少一個進料載體層、至少兩個滲透物載體層與至少兩個位於一中央核心元件周圍之薄膜層之一組合，該中央核心元件包括至少兩個滲透物排放導管且不包括一濃縮物排放導管。

在一實施例中，可藉由將一薄膜堆疊體總成之一第一部分設置於一中央核心元件之內且然後旋轉該中央核心元件，進而將該薄膜堆疊體總成之一第二部分纏繞於該中央核心元件上來製備該多層薄膜總成。如本文所詳盡揭示的，該薄膜堆疊體總成之組態及該薄膜堆疊體於該中央核心元件內之設置係如此，使得一旦該薄膜堆疊體總成被纏繞於該中央核心元件而提供一纏繞結構且該薄膜堆疊體總成之該等自由端在纏繞之後被固定，則可獲得一包括一位於該中央核心元件周圍之多層薄膜總成之分離器總成。熟悉此項技術者將瞭解，在某些實施例中，該薄膜堆疊體總成與該多層薄膜總成之間存在密切關係且該薄膜堆疊體總成係該多層薄膜總成之前行者。為便於理解，可將該薄膜堆疊體總成看作「未經纏繞」且將該多層薄膜總成看作「經纏繞」。然而，需要強調的是，如本文所界定的，一個多層薄膜總成不限於位於一中央核心元件內之一個或多個薄膜堆疊體總成之該「經纏繞」形式，原因在於現可獲得其他將該薄膜堆疊體總成之該第二部分設置於該中央核心元件周圍之方式。在各種實施例中，本發明所提供之該分離器總成包括一多層薄膜總成，該多層薄膜總成包括一個或多個薄膜堆疊體總成之一第二部分，該薄膜堆曡體總成被徑向地位於一中央核心元件之周圍，使得該多層薄膜總成之該等組件薄膜層無摺層或褶皺。在各種實施例中，本發明所提供之該分離器總成之特徵在於具有一滲透物載體層流徑長度，該長度大體短於一習知之分離器總成中之一對應的滲透物載體層流徑長度。該滲透物載體層流徑長度係影響跨該分離器總成之壓力降低的幅度之一重要因素。因此，本發明所提供之許多優點中之一者在於，對有用之操作條件選擇之餘地更大。一般熟悉此項技術者在閱讀此揭示之後可輕易明瞭，從分離器總成之製造的簡易性及成本之角度而言，本發明亦具顯著之優點。

如上所述，該薄膜堆疊體總成及多層薄膜總成包括至少一個進料載體層。用作該進料載體層之合適之材料包含允許進料溶液流動通過之可撓性片狀材料。在本發明之各種實施例中，該進料載體層係經構形使得一進料溶液自該分離器總成之一第一表面(該「進料表面」)(在該第一表面上，該進料層與該進料溶液接觸)上之若干點沿該分離器總成之該軸線而發生流動穿過該進料載體層且止於該分離器總成之一第二表面(該「濃縮物表面」)(在該第二表面上，一種濃縮物自該進料載體層涌出)。該進料載體層可包括若干促進該與該進料載體層接觸之該薄膜層之該表面處之紊流的結構，作為防止該薄膜表面之過度溶質累積之方式。在一實施例中，該進料載體層係由一穿孔之塑膠片所組成。在另一實施例中，該進料載體層係由一穿孔金屬片所組成。在又一實施例中，該進料載體層係由多孔性複合物材料所組成。在再一實施例中，該進料載體層為一塑膠織物。在再一實施例中，該進料載體層為一塑膠篩。該進料載體層係可與該滲透物載體層由相同之材料所組成或與該滲透物載體層由不同之材料所組成。在本發明之各種實施例中，該進料載體層與該分離器總成之一排放導管不接觸。

如上所述，該薄膜堆疊體總成及該多層薄膜總成包括至少兩個滲透物載體層。適於用作該等滲透物載體層之材料包含一種允許滲透物流動穿過之可撓性片狀材料。在本發明之各種實施例中，該等滲透物載體層係經構形，使得在操作期間，滲透物沿該滲透物載體層以一螺旋路徑流動至至少兩個滲透物排放導管中之一者。在一實施例中，該滲透物載體層係由一穿孔塑膠片所組成。在另一實施例中，該滲透物載體層係由一穿孔金屬片所組成。在又一實施例中，該滲透物載體層包括一種多孔性複合物。在再一實施例中，該滲透物載體層為一塑膠織物。在再一實施例中，該滲透物載體層為一塑膠篩。本發明所提供之該分離器總成之該等滲透物載體層係可由相同或不同之材料製成，例如一滲透物載體層係可為一塑膠織物，而另一滲透物載體層係一天然材料，諸如毛織物。此外，一單一滲透物載體層可於沿該穿過該滲透物載體層之該滲透物流徑之不同位置處包括不同之材料。例如，在一實施例中，本發明提供一分離器總成，其包括一滲透物載體層，該滲透物載體層之一部分係一聚乙烯織物且另一部分係聚丙烯織物。

如上所述，在各種實施例中，本發明所提供之該分離器總成包括至少兩個薄膜層。在此項技術中係吾人已熟知若干適於用作薄膜層之薄膜及材料。例如，美國專利第4,277,344號揭示一由芳香族聚胺與聚醯基鹵化物發生反應而製備之半可滲透薄膜，據發現，該半可滲透薄膜在旨在濾除鈉、鎂及鈣之陽離子及氯、硫酸鹽及碳酸鹽陰離子之逆滲透系統中有效。例如，美國專利第4,277,344號揭示由一種芳香族聚醯基鹵化物與一種雙重功能芳香族胺化物發生反應而製備之薄膜，以提供一種聚合物材料，據發現該聚合物材料在可有效地用於旨在濾除某些鹽，諸如硝酸鹽之逆滲透系統中之薄膜層之製備中可起到作用。描述適於用作本發明的各種實施例中之該薄膜層的各種薄膜及材料之製備之技術參考係為一般熟悉此項技術者所明瞭。此外，適於用作本發明之各種實施例中之該薄膜層之薄膜係廣為人知且為廣泛可得之商品。

在一實施例中，該等薄膜層中之至少一者包括一功能化之表面及一非功能化之表面。在一實施例中，該薄膜層之該功能化表面代表該薄膜之一主動表面且該薄膜層之該非功能化表面代表該薄膜之一被動表面。在另一實施例中，該薄膜層之該功能化表面代表該薄膜之一被動表面且該薄膜層之該非功能化表面代表該薄膜之一主動表面。在本發明之各種實施例中，該薄膜層之該主動表面一般與該進料載體層接觸且用以防止或延緩存在於該進料溶液中之一種或多種溶質通過該薄膜而傳輸至該滲透物載體層。

如在本文中所使用，短語「不接觸」意指不「直接接觸」。例如，當該薄膜堆疊體總成或該多層薄膜總成之兩個層在其等之間存在一中介層時(儘管該兩個層係液體連通)，由於一般而言一種液體可自一層穿過該中介層到達另一層，該兩個層不接觸。如在本文中所使用，短語「接觸」意指「直接接觸」。例如，在該薄膜堆疊體總成或該多層薄膜總成中之相鄰之層被說成為「接觸」的。類似地，碰觸一排放導管之表面的一層(例如，當一層被纏繞於該排放導管上時)被說成與該排放導管「接觸」，只要該液體可自該層通過該排放導管便可。為了進一步加以闡明，當該滲透物載體層係與該滲透物排放導管直接接觸時(例如當該滲透物載體層被纏繞於該滲透物排放導管周圍且該滲透物排放導管之該表面與該滲透物載體層之間無中介層時)，該滲透物載體層被說成與該滲透物排放導管接觸。類似地，例如當該滲透物載體層係與該滲透物排放導管直接接觸且該滲透物載體層係藉由該薄膜層而與該進料載體層分離時，該進料載體層被說成不與該滲透物排放導管接觸。一般而言，該進料載體層與該滲透物排放導管之間不存在接觸點。

在一實施例中，該多層薄膜總成係徑向地位於該中央核心元件周圍。如在本文中所使用，短語「徑向地位於」意指該薄膜堆疊體總成之一包括至少一進料載體層、至少兩個薄膜層及至少兩個滲透物載體層的第二部分係以一限制該等薄膜層中產生摺層或皺褶之方式而纏繞於一包括至少兩個滲透物排放導管之中央核心元件之周圍。一般而言，一薄膜層因摺疊或打皺而產生的變形之程度越大，則對該薄膜之該主動表面之損壞、薄膜功能及薄膜整體性之損失之可能性越大。習知之分離器總成一般包括一高度摺疊之多層薄膜總成，該多層薄膜總成在薄膜層中具有多個摺層。假設該未摺疊薄膜層代表一180度之平角，則一高度摺疊之薄膜層可被描述為含有一特徵係具有一大於約340度之優角之摺層之薄膜層。在一實施例中，本發明所提供之該分離器總成不包含特徵為具有一大於340度之優角之薄膜層摺層。在另一實施例中，本發明所提供之該分離器總成不包含特徵為具有一大於300度之優角之薄膜層摺層。在另一實施例中，本發明所提供之該分離器總成不包含特徵為具有一大於270度之優角之薄膜層摺層。

在一實施例中，本發明所提供之該分離器總成係可用作一用以將鹽自水中分離之鹽分離器總成。例如，該進料溶液可為海水或淡鹽味水。一般地，該分離器總成被包含於一圓柱形殼體內，該圓柱形殼體允許該進料溶液與該進料載體層僅在該分離器總成之一端發生初次接觸。這一般透過使用例如一個或多個襯墊(該等襯墊使得該進料溶液僅與該分離器總成之該進料表面接觸而與其餘表面不接觸)將該分離器總成固定於該該圓柱形殼體內而完成。為了闡明該概念，可將該分離器總成想像為一圓柱形，該圓柱形具有一第一表面及一第二表面，各個表面具有一表面積πr² ，其中「r」係由該分離器總成所界定之該圓柱形之半徑；及一表面積為2πrh之第三表面，其中「h」係該圓柱形之長度。可藉由各種方式將該分離器總成緊密地裝入一圓柱形殼體中，使得自一端進入該圓柱形殼體中之進料溶液僅碰觸該分離器總成之該第一表面(該「進料表面」)且只有穿過該分離器總成方可接觸該分離器總成之第二或第三表面。因此，該進料溶液在該分離器總成之該第一表面上之若干點處進入該分離器總成，在該等點處，該進料載體層與該進料溶液接觸，該薄膜堆疊體總成之該等邊緣係經密封以避免與進料溶液接觸且防止該進料溶液自該分離器總成之該第一表面藉由該滲透物載體層而傳輸。因此，該進料溶液於該分離器總成之該「進料表面」(第一表面)進入該分離器總成中且沿著該分離器總成之長度(軸線)流動，在此流動期間，該進料溶液由於與該薄膜層(該進料溶液(「滲透物」、「該滲透物」)之一部分流動穿過該薄膜層且與該滲透物載體層接觸)產生接觸而得以優化。據說該進料溶液係軸向地流動穿過該分離器總成，直至於該分離器總成之該第二表面處成為「濃縮物」(有時稱為鹽水)，本文中，該第二表面有時被稱為該「濃縮物表面」。本文中該進料溶液穿過該分離器總成之流動有時被稱為「橫流」，且當該術語「橫流」係指該進料溶液之流動時，可與該術語「軸線流動」互換。一般熟悉此項技術者可瞭解，當一進料溶液(例如，海水)自該分離器總成之該進料表面(「第一表面」)上之該進料溶液與該進料載體層之間的一首個接觸點朝向該濃縮物表面(「第二表面」)移動時，存在於與該進料載體層中的液體中之鹽由於與穿過該進料載體層之進料溶液接觸之該排鹽薄膜層的作用而增加，且到達該濃縮物表面之濃縮物之特徵為較之於用作該進料溶液之海水，該濃縮物之濃度高。

可使用上文之鹽分離器總成實例來闡明該滲透物排放導管及滲透物載體層所扮演之角色及功能。因此，在一實施例中，該分離器總成係可用作一用以將鹽自水中分離之鹽分離器總成。該進料溶液(例如海水)係與一被包含於一可加壓殼體內之圓柱形分離器總成之該進料表面(第一表面)接觸。在分離器總成係經構形使得該滲透物載體層無法將進料溶液自該進料表面運輸至一滲透物排放導管。當該進料溶液穿過該進料載體層時，該進料溶液與該排鹽薄膜層接觸，該排鹽薄膜層會將包括該進料溶液中之一種或多種組份的液體加以優化並傳輸至該滲透物載體層。由該排鹽薄膜層所傳輸之被稱為滲透物之液體(或「該滲透物」)，沿該滲透物載體層流動，直至到達該滲透物載體體與該滲透物排放導管之外部接觸之彼部分，在此部分，該滲透物被自該滲透物載體層傳輸入該滲透物排放導管之該內部中。由於該滲透物傾於沿一由該滲透物載體層所界定之螺旋路徑而朝向該滲透物排放導管流動，該滲透物穿過該等滲透物載體層之流動被稱為「螺旋流動」。一般熟悉此項技術者將瞭解，由於一進料溶液係經該排鹽薄膜層優化且被傳輸入該滲透物載體層中，該滲透物中的鹽之濃度因該薄膜層之排鹽作用而相對於該進料溶液(之濃度)減小。

在一實施例中，本發明所提供之該分離器總成包括兩個滲透物排放導管。在另一實施例中，本發明所提供之該分離器總成包括三個或更多個滲透物排放導管。在一實施例中，該分離器總成包括兩至八個滲透物排放導管。在另一實施例中，該分離器總成包括2至6個滲透物排放導管。在又一實施例中，該分離器總成包括三至四個滲透物排放導管。

在一實施例中，本發明所提供之該分離器總成包括一單一進料載體層。在另一實施例中，本發明所提供之該分離器總成包括複數個進料載體層。在一實施例中，該進料載體層之數目在一至六之範圍內。在另一實施例中，該進料載體層之數目在二至五之範圍內。在又一實施例中，該進料載體層之數目在三至四之範圍內。

在一實施例中，該分離器總成包括至少兩個滲透物載體層。在另一實施例中，該滲透物載體層之數目在自二至六之範圍內。在另一實施例中，該滲透物載體層之數目在自二至五之範圍內。在又一實施例中，該滲透物載體層的數目在自三至四之範圍內。

在一實施例中，本發明所提供之該分離器總成包括至少兩個薄膜層。在一實施例中，該薄膜層之數目在自二至六之範圍內。在另一實施例中，該薄膜層之數目在自二至五之範圍內。在又一實施例中，該薄膜層之數目在自三至四之範圍內。在再一實施例中，該薄膜層之數目係與該分離器總成所要求提供之主動表面之數目成正比。

參見圖1，該圖代表製作一習知的分離器總成之若干組件及方法。一習知之薄膜堆疊體總成120包括一摺疊之薄膜層112，其中一進料載體層116被夾於該摺疊的薄膜層112之兩個半體之間。該摺疊之薄膜層112係經設置使得該摺疊薄膜層之一主動側(圖中未顯示)與該進料載體層116接觸。本文中，該薄膜層112之一主動側有時被稱為該薄膜層之「該主動表面」。該摺疊的薄膜層112係由若干滲透物載體110所包封，使得該薄膜層112之該被動側(該圖式中未顯示)與該等滲透物載體層110接觸。本文中，該薄膜層112之一被動側有時被稱為該薄膜層之「該被動表面」。此外，一黏性密封劑(未顯示)係用以使該進料載體層與該滲透物載體層相隔離且防止一進料溶液(未顯示)與該滲透物載體層直接接觸。例如，透過在方向122上旋轉該滲透物排放導管118，複數個薄膜堆疊體總成120(其中該等滲透物層110中之每者被連接至一與該滲透物排放導管118接觸之共用載體層111)被纏繞於該滲透物排放導管118上，且將所得之纏繞結構加以合適地密封，以提供一習知之分離器總成。該滲透物排放導管包括若干開口113，以允許該滲透物排放導管通道119與該共用滲透物載體層111之間液體連通。隨著該薄膜堆疊體總成被纏繞於該滲透物排放導管118上，由該摺疊之薄膜層112所界定之該優角接近360度。

參見圖2，圖2a代表根據本發明之一實施例，在一位於一包括兩個滲透物排放導管118的中央核心元件內的一薄膜堆疊體總成120之一第一部分231與被設置於該中央核心元件的外側之該薄膜堆疊體總成120之一第二部分232之間的一中點200處看時(分離器總成)之橫截面圖。該薄膜堆疊體總成之該第一部分使該中央核心元件之該等滲透物排放導管118分離。該薄膜堆疊體總成120包括兩個滲透物載體層110、兩個薄膜層112及一單一進料載體層116。根據本發明之一實施例，該中央核心元件之旋轉包括方向222上之滲透物排放導管118提供圖2b中所示之該經部分纏繞之結構。經部分纏繞之結構240係藉由在方向222上使圖2a中所示的該總成之該中央核心元件旋轉180度而得。該薄膜堆疊體總成120之被纏繞於該中央核心元件上之彼部分(該第二部分232)變成該成品分離器總成之該多層薄膜總成。一分離器總成300(圖3)係藉由使該薄膜堆疊體總成之該第二部分完全纏繞於該中央核心元件上並固定該薄膜堆疊體總成之該等端而得。

參見圖3，該圖代表根據本發明之一實施例之一分離器總成300在一中點看時之橫截面圖。分離器總成300包括一中央核心元件，該中央核心元件包括兩個滲透物排放導管118、其各者界定一內部通道119。分離器總成300包括一薄膜堆疊體總成120(圖2)，其包括一進料載體層116、兩個滲透物載體層110及兩個薄膜層112，該等薄膜層112係位於該進料載體層116與該等滲透物載體層110之間。該中央核心元件之該等滲透物排放導管118係由該薄膜堆疊體總成之一第一部分231(圖2a)所分離。該薄膜堆疊體之一第二部分232(圖2a)形成一多層薄膜總成，該多層薄膜總成係位於該中央核心元件之周圍。圖3清晰地顯示出該進料載體層與該等滲透物排放導管及該等滲透物載體層中之任一者均不接觸。薄膜堆疊體總成120之該等端係藉由密封部分316而固定。密封部分316係一橫排密封劑(一般係一可硬化膠)，該密封劑將該最外滲透物載體層密封至兩個相鄰之層112，該橫向線具該分離器總成300之長度。圖3中所示之該分離器總成300之該「第三表面」被包裹於條帶340中。圖3中所繪示之該分離器總成300之特徵亦在於其具有若干黏性線325，此等黏性線325將該等滲透物載體層110之最外端固定至該等滲透物排放導管118。透過在該薄膜層及該滲透物載體層之附近塗佈一種密封劑，可防止進料溶液自該分離器總成300之該進料表面(見圖4)或藉由該滲透物載體層或藉由該薄膜層而傳輸。一般地，該密封劑被塗佈至該薄膜層112之該被動表面，當該被動表面與鄰近之滲透物載體層接觸時，該密封劑會滲透且密封該滲透物載體層之該邊緣。該密封劑一般無法滲透穿過該薄膜層之該主動表面且因此無法與該薄膜層112或該進料載體層116之該主動表面(未顯示)接觸。可使用諸如黏膠及/或雙側條帶之各種黏性密封劑使該多層薄膜總成之該等端固定至彼此(密封部分316)、使該等滲透物載體層固定至該等滲透物排放導管(橫向密封劑線325)及且使該等薄膜層之邊緣與滲透物載體層之邊緣於該分離器總成之該進料表面及該濃縮物表面處固定至彼此(見圖5，方法步驟505，邊緣密封劑元件526)。圖3中的特徵在於，該分離器總成300之該外表面與該多層薄膜總成之該最外層之間、該等滲透物拍檔導管及該多層薄膜總成之若干部分之間存在若干間隙328。應注意，在本發明所提供之該等分離器總成之各種實施例中幷非總存在圖3中所示之該等間隙，且為了便於論述，圖3中所示之間隙328之大小有所放大。透過以間隙密封劑326來填充該間隙，一分離器總成中所存在之任何間隙328均可得以消除。間隙密封劑326包含可硬化密封劑、黏性密封劑及此類物。

參見圖4，圖4a代表根據本發明之一實施例的一螺旋流逆滲透裝置400之一側向視圖。該螺旋流逆滲透裝置400包括一分離器總成300，該分離器總成300係由一襯墊406而固定至一可加壓殼體405內。襯墊406亦防止進料溶液藉由除該分離器總成300的內部之外的方式穿過該裝置400。該可加壓殼體405包括一進料入口410，該進料入口410係經構形以將一進料溶液提供至該分離器總成300之該進料表面420。經標號之元件422代表在操作期間進料溶液(未顯示)流入並穿過該分離器總成300之方向。該可加壓殼體405包括一滲透物排放出口438，該排放出口438係藉由耦合構件436而耦合至分離器總成300的中央核心元件440之該等滲透物排放導管118。方向箭頭439指示在操作期間滲透物流之方向。濃縮物(未顯示)係自該分離器總成於由方向箭頭426所指示之該方向上之濃縮物表面425涌出且經由濃縮物排放出口428退出該可加壓殼體405，該濃縮物於操作期間在方向429上流動。圖4b顯示存在於一分離器總成300中之一中央核心元件440之透視圖。在圖4所示之該實施例中，中央核心元件440係由兩個作為該滲透物排放導管118之半圓柱形管道442及444所組成。在該中央核心元件440之一端445，該等滲透物導管係閉合且在相對之端，該等滲透物導管係開放。熟悉此項技術者將瞭解，滲透物排放導管442及444之結構稍有差異且因此為便於此論述，被給予不同的數字(而標示)。因此，滲透物排放導管442包括一位於該中央核心元件440之該開放端之間隔件元件446，而滲透物排放導管444包括一位於中央核心元件440之該閉合端(445)之一間隔件元件447。間隔件元件446及447界定一孔穴450，該孔穴容納如圖2A所示之該薄膜堆疊體總成120之該第一部分231。滲透物排放導管442及444中之各者具有若干開口113，滲透物可自與該滲透物載體層接觸之該滲透物排放導管之該表面穿過該等開口而進入該滲透物排放導管之內部119中。由於中央核心元件440之該等滲透物排放導管在端445處被阻塞，在方向449上，滲透物穿過該等滲透物導管之流動係單向性。

參見圖5，該圖代表根據本發明之一實施例之製作圖3中所示之該分離器總成300之方法500。在一第一步驟501中，一第一中間總成係藉由提供一滲透物排放導管118且沿具該滲透物排放導管之長度之線325塗佈成串黏膠(未顯示)且隨後使滲透物載體層110沿線325與該未硬化黏膠接觸並使該黏膠硬化而獲得。重複方法步驟501以提供一與步驟501所示之該中間總成相同之一第二第一中間總成。該滲透物排放導管之被稱為「該滲透物排放導管之一長度」之該部分係對應於該滲透物載體層之寬度且對應於該滲透物排放導管之適於與該滲透物載體層接觸之彼部分。如自此實例及此揭示之其他部分可顯而易見的，該滲透物排放導管之該長度一般係大於該滲透物排放導管之適於與該滲透物載體層接觸之彼部分之長度。且一般而言，在本發明所提供之該分離器總成中，該滲透物排放導管係長於被設置於其周圍之該多層薄膜總成之長度。該滲透物排放導管之適於與該滲透物載體層接觸之彼部分由於例如設有若干開口(例如圖4中所顯示之元件113)而顯多孔性。該滲透物排放導管之不適於與該滲透物載體層接觸之彼部分可能並非多孔性，除非具有流量控制擋板及開口，諸如圖10中所示之元件714及1001。在本發明之某些實施例中，該滲透物排放導管之不適於與該排放物載體層接觸之層並非多孔性。

在一第二方法步驟502中，製成了一第二中間總成。一具有一主動表面(未顯示)及一被動表面(未顯示)之薄膜層112被放置成與方法步驟501之該第一中間總成接觸，使得該薄膜層112之該被動表面(未顯示)係與該滲透物載體層110接觸。該薄膜層112係經定位使得其由滲透物排放導管118一分為二，但與該滲透物排放導管118接觸。

在一第三方法步驟503中，形成了一第三中間總成。因此一進料載體層116被塗佈至方法步驟502中所示之該第二中間總成，使得該進料載體層係與薄膜層112之該主動表面(未顯示)接觸並與之同延。

在一第四方法步驟504中，形成了一第四中間總成。因此，一第二薄膜層112被添加至該第三中間總成且被放置成與進料載體層116接觸，使得薄膜層之該主動表面(未顯示)與該進料載體層116接觸且該第二薄膜層與該進料載體層同延。

在一第五方法步驟505中，形成了一第五中間總成。方法步驟501中所繪示之一第一中間總成被結合至方法步驟504中所繪示之該第四中間總成。方法步驟505中所繪示之該第五中間總成之特徵在於具有一薄膜堆疊體總成120，該薄膜堆疊體總成120包括一位於兩個薄膜成112之間之進料載體層；及兩個滲透物載體層。方法步驟505中所示之該第五中間總成顯示薄膜堆疊體總成120之位於一包括滲透物排放導管118之中央核心元件內之一第一部分；及薄膜堆疊體總成120之位於該中央核心元件之外側之一第二部分。

在一第六方法步驟506中，一邊緣密封劑526被塗佈成沿薄膜層112之每個與該滲透物載體層接觸之邊緣之縱向線，以提供一第六中間總成。該邊緣密封劑被塗佈至薄膜層之該被動表面(未顯示)。該邊緣密封劑沿相鄰之滲透物載體層之整個長度滲透該滲透物載體層。

在一第七方法步驟507中，該第六中間總成之該等自由部分在該邊緣密封劑526之硬化之前(亦被稱為該薄膜堆疊體總成之該「第二部分」)被纏繞於該中央核心元件上。將該薄膜堆疊體總成之該第二部分纏繞於該中央核心元件係於當該邊緣密封劑處於一未硬化狀態之時實行，以於該纏繞程序期間賦予該薄膜堆疊體總成之多個層之該等表面以一定的運動自由度。在一實施例中，該邊緣密封劑526係作為該纏繞步驟之一部分而被塗佈。方法步驟507中所示之該結構(一第七中間總成)繪示於該中央核心元件旋轉180度之後方法步驟506中所示之該結構。可透過在方向222上旋轉該中央核心元件，進而使得該薄膜堆疊體總成之該第二部分纏繞於該中央核心元件上以形成一纏繞總成，且然後將該薄膜堆疊體總成之該等端固定來完成分離器總成300之製備。存在於該經纏繞總成中之該薄膜堆疊體總成係可藉由多種方式，諸如以條帶來包裹由該分離器總成所界定之該圓柱體之該「第三表面」、以o形環來固定該薄膜堆疊體總成之該等端、將一密封劑塗佈至該薄膜堆疊體總成之該等端等方式而得以固定。該薄膜堆疊體總成之該第二部分在此實施例中係指該多層薄膜總成。據說此多層薄膜總成係位於包括該滲透物排放導管118之該中央核心元件之周圍。一旦邊緣密封劑526硬化，則可有效地密封該分離器總成之該進料表面及該濃縮物表面處之該滲透物載體層及薄膜層112之該等邊緣，且防止液體自該進料表面傳輸，除非係藉由該進料載體層116傳輸。

參見圖5c，結構508呈現一於本發明之一分離器總成之該製備期間係位於一中央核心元件440內之薄膜堆疊體總成120之一透視圖。該結構508對應於方法步驟506中所顯示之該第六中間總成。一可硬化邊緣密封劑526被顯示為沿薄膜層112之該被動表面上之各個縱向邊緣(總計有四個此邊緣)而設置且與滲透物載體層110接觸。在方向222上旋轉該中央核心元件440以提供一纏繞結構。然後透過沿該薄膜層之該被動表面處之該等橫向邊緣(總計有兩個此邊緣)塗佈額外之邊緣密封劑526，則存在於該纏繞結構中之該薄膜堆疊體總成之該等自由端可得以固定。圖5c中所示之該中央核心元件440係與圖4b中所繪示之中央核心元件440相同。

參見圖6，該圖表示根據本發明之一實施例所使用之用以製作圖4中所顯示之螺旋流逆滲透裝置400之可加壓殼體405。可加壓殼體405包括可加壓殼體之一可拆卸第一部分601及可加壓殼體之一可拆卸第二部分602。該第一及第二部分601及602係可藉由用以將601固定至602之螺紋603及與螺紋603互補之螺紋604而結合。將一可加壓殼體之一可拆卸第一部分部分固定至一可加壓殼體之一第二可拆卸部分之其他方式包括使用按扣結合元件、膠合、以膠布纏繞、夾持等類似方式。

參見圖7，該圖表示根據本發明之一實施例的一滲透物排放導管118。滲透物排放導管118界定一通道119，該通道119的一端係由通道阻塞元件712所阻塞。該滲透物排放導管亦界定一進料控制孔穴710、若干進料控制擋板714、間隔件元件446及447、在滲透物排放導管113中之若干開口，及適於固定o形環之凹槽716。在一實施例中，兩個滲透物排放導管118提供一中央核心元件，在該中央核心元件中設置有一薄膜堆疊體總成120之一第一部分。滲透物排放導管118係經結合，使得一第一滲透物排放導管118之間隔件元件446及447與一第二滲透物排放導管118之間隔件元件446及447相對準。該薄膜堆疊體總成120之該第二部分係纏繞於該包括若干滲透物排放導管118的中央核心元件上。在一實施例中，該滲透物排放導管118之適於與該滲透物載體層接觸之部分係稍微長於該滲透物排放導管之包括若干開口113的區段。該分離器總成300包括一中央核心元件，該中央核心元件包括可被插入一可加壓殼體405(圖6)中之兩個滲透物排放導管118，使得該等進料控制孔穴710最為鄰近進料入口410。在操作期間，一進料溶液係可通過進料入口410而被引入進料控制孔穴710中。隨著該等進料控制孔穴被填充，多餘之進料自該進料控制擋板714溢出且與該分離器總成之進料表面接觸。該等進料控制孔穴710之一目的在於防止該進料溶液與該進料表面(尤其是在起動時)發生無法控制之接觸。適於固定o形環之若干凹槽716可用以於一端結合該等滲透物排放導管且亦可用以固定該分離器總成300與耦合構件436之間之耦合部(見圖4a)。

參見圖8，該圖800代表於位於一包括三個滲透物排放導管之中央核心元件內之一對薄膜堆疊體總成120之中點處看時，該等總成之一橫截面圖。如所示，該等薄膜堆疊體總成120包括一第一部分801及一第二部分802。透過在方向122上旋轉該中央核心元件來提供一經纏繞之結構，並密封該等薄膜堆疊體之該等端並使用於該薄膜堆疊體總成之該等邊緣及端上之邊緣密封劑硬化來提供本發發明之一分離器總成。

參見圖9，該圖900代表於位於一包括四個滲透物排放導管之中央核心元件內之一對薄膜堆疊體總成120之中點看時，該總成120之一橫截面圖。透過在方向122上旋轉該中央核心元件來提供一經纏繞的結構，並密封該等薄膜堆疊體總成之該等端且使用於該薄膜堆疊體總成之該等邊緣及端上之邊緣密封劑來提供本發明之一分離器總成。

參見圖10，該圖代表根據本發明之一中央核心元件440之一個三維視圖。中央核心元件440包括兩個相同之滲透物排放導管118且界定一孔穴450，該孔穴450容納一薄膜堆疊體總成120之一第一部分。中央核心元件440之該等元件滲透物排放導管118係大體上與圖7中所繪示之組件滲透物排放導管118相同，只不過圖10中所示之該等滲透物排放導管包括一鄰近進料控制擋板714之進料控制孔1001。中央核心元件440包括一阻塞端445及一開放端，在操作期間，滲透物自該開放端在方向449溢出。「阻塞端」，其意指該等滲透物排放導管通道中之各者被一阻塞元件712所阻塞，使得該滲透物僅可於與該阻塞端相對之端退出該滲透物排放導管。該等滲透物排放導管中之各者亦包括一進料控制孔穴710。此外，該等滲透物層110可被設置於如圖10所構形之若干滲透物排放導管118之周圍，使得無滲透物進入該進料控制孔穴710中。

參見圖11a，該圖代表本發明之一中央核心元件440之一個三維實心圖。該中央核心元件與圖10中所繪示之中央核心元件係相同。圖11b代表圖11a之該中央核心元件之一側視圖。圖11c提供圖11a之該中央核心元件之該「開放端」之一分解圖。

在一實施例中，本發明提供一鹽分離器總成，其包括一中央核心元件，該中央核心元件包括至少兩個滲透物排放導管且不包括一濃縮物排放導管；且該鹽分離器總成包括一薄膜堆疊體總成，該薄膜堆曡體總成包括至少一個進料載體層、至少兩個滲透物載體層及至少兩個排鹽薄膜層，該等排鹽薄膜層係位於該進料載體層與該等滲透物載體層之間。該薄膜堆疊體總成之一第一部分係位於該中央核心元件內且使該等滲透物排放導管相互分離。該薄膜堆疊體總成之一第二部分形成一多層薄膜總成，其係位於該中央核心元件之周圍。該進料載體層與該等滲透物排放導管中之任一者均不接觸且與該滲透物載體層亦不相接觸。該等滲透物載體層中之各者與該等滲透物排放導管中之至少一者接觸。

在一實施例中，本發明所提供之該鹽分離器總成包括一多層薄膜總成，其被徑向圍繞該中央核心元件而設置。在另一實施例中，本發明提供一鹽分離器總成，其包括一排鹽薄膜層，該排鹽薄膜層具有一功能化表面及一非功能化表面。在一實施例中，該鹽分離器總成包括三個或更多個滲透物排放導管。在另一實施例中，該鹽分離器總成包括三個或更多個滲透物載體層。在又一實施例中，該鹽分離器總成包括複數個進料載體層，且在再一實施例中，該鹽分離器總成包括三個或更多個排鹽薄膜層。

在另一實施例中，本發明提供一螺旋流逆滲透薄膜裝置，其包括(a)一可加壓殼體及(b)一分離器總成。該分離器總成包括一薄膜堆疊體總成，該薄膜堆疊體總成包括至少一進料載體層、至少兩個滲透物載體層及至少兩個薄膜層，該進料載體層係位於兩個薄膜層之間。該進料載體層與該滲透物載體層不接觸。該分離器總成亦包括一中央核心元件，其包括至少兩個滲透物排放導管且不包括一濃縮物排放導管。該薄膜堆疊體總成之一第一部分係經構形使得其分離該等滲透物排放導管。該薄膜堆疊體總成之一第二部分形成一多層薄膜總成，該多層薄膜總成係位於該中央核心元件之周圍。該進料載體層與一滲透物排放導管不接觸。該等滲透物載體層與該等滲透物排放導管中之至少一者接觸且與該進料載體層不接觸。該可加壓殼體包括至少一個進料入口，其係經構形以將進料溶液提供至該分離器總成之該進料表面。該可加壓殼體包括至少一個被耦合至該滲透物排放導管之滲透物排放出口及至少一個被耦合至該分離器總成之該濃縮物表面之濃縮物排放出口。該可加壓殼體係可由一種或多種合適之材料製成。例如，該可加壓殼體係可由一聚合物、不銹鋼或其等之組合所製成。在一實施例中，該可加壓殼體係由一透明塑膠材料所製成。在另一實施例中，該可加壓殼體係由一透明無機材料，例如玻璃製成。

在一實施例中，本發明提供一螺旋流逆滲透薄膜裝置，其包括(a)一可加壓殼體及(b)一由本發明所提供之分離器總成，其中該多層薄膜總成係徑向地位於該中央核心元件之周圍。在一實施例中，本發明提供一螺旋流逆滲透薄膜裝置，其包括(a)一可加壓殼體及(b)複數個由本發明所提供之分離器總成。

在又一實施例中，本發明提供一種製作一分離器總成之方法，該方法包括提供：一中央核心元件，該中央核心元件包括至少兩個滲透物排放導管且不包括一濃縮物排放導管；將包括至少兩個滲透物載體層、至少一個進料載體層及至少兩個薄膜層之一薄膜堆疊體總成之一第一部分位於該中央核心元件內，使得該等滲透物排放導管係由該薄膜堆疊體總成之該第一部分所分離且將該薄膜堆疊體總成之一第二部分位於該中央核心元件之周圍並密封一所得到之經纏繞總成以提供一分離器總成，其中該滲透物排放導管與該進料載體層不接觸，且其中該進料載體層與該等滲透物載體層中之任一者均不接觸，且其中該等滲透物載體層與該等滲透物排放物導管中之至少一者接觸。

在本實例中，該表述「將該薄膜堆疊體總成之一第二部分徑向地位於該中央核心元件之周圍，且密封一所得之經纏繞總成以提供一分離器總成」係指將該薄膜堆疊體總成之該第二部分纏繞於該中央核心元件之周圍並密封該薄膜堆疊體總成之該等端之該等動作。

上述之若干實例僅在於闡明之用，僅用以闡明本發明之該等特徵中之一些者。申請專利範圍意在申明本發明之範圍寬泛至已構思之範圍且本文所呈現之該等實例係對選自所有多種可行性實施例中之若干實施例之闡明。據此，申請人之意圖在於表達該申請專利範圍不受限於所選擇之用以闡明本發明之若干特徵之實例。如申請專利範圍中所用使的，單詞「包括」及其邏輯上之語法變體亦包括且包含表述的範圍有所變動且不同之短語，例如，但不限於「大體由...所組成」及「由...所組成」。視需要，已提供若干範圍，彼等範圍包含其中之所有子範圍。吾人期望此等範圍中之所有變體將為一般熟悉此項技術之實踐者所瞭解且在(該等變體)尚未面向公眾之情形下，視可能，彼等變體可被解讀為由該申請專利範圍所覆蓋。吾人亦期望，科技上之進步將使得一些當下由於語言之不精確性而無法預期之等效物及替代物成為可能且此等變體亦應視可能被解讀為由申請專利範圍所涵蓋。

110．．．滲透物載體層

111．．．滲透物載體層

112．．．摺疊薄膜層

113．．．開口

116．．．進料載體層

118．．．滲透物排放導管

119．．．滲透物排放導管通道

120．．．薄膜堆疊體總成

200．．．中點

222．．．方向

231．．．薄膜堆疊體120之第一部分

232．．．薄膜堆疊體120之第二部分

240．．．經部分纏繞之結構

300．．．分離器總成

316．．．密封部分

325．．．黏合劑線

326．．．間隙填充物

328．．．間隙

400．．．螺旋流逆滲透裝置

405．．．可加壓殼體

406．．．襯墊

410．．．進料入口

420．．．進料表面

422．．．經標示元件

425．．．濃縮物表面

426．．．方向箭頭

428．．．濃縮物排放出口

436．．．耦合構件

438．．．滲透物排放出口

440．．．中央核心元件

442、444．．．半圓柱體形管道

445．．．中央核心元件440之一端

446、447．．．間隔件元件

450．．．孔穴

508．．．對應於第六中間總成之結構

526．．．密封元件

601．．．可加壓殼體之一可拆卸第一部分

602．．．可加壓殼體之一可拆卸第二部分

603．．．螺紋

604．．．螺紋

710．．．進料控制孔穴

712．．．通道阻塞元件

714．．．進料控制擋板

716．．．凹槽

801．．．薄膜堆疊體總成120之一第一部分

802．．．薄膜堆疊體總成120之一第二部分

1001．．．進料控制孔

圖1繪示一習知之分離器總成之若干組件及該分離器總成之裝配方法。

圖2A-2B繪示根據本發明之一實施例之一薄膜堆疊體總成及中央核心元件。

圖3繪示根據本發明之一實施例之一分離器總成。

圖4A-4B繪示根據本發明之一實施例之一螺旋流逆滲透裝置及其若干組件。

圖5A-5C繪示製作根據本發明之一實施例之一分離器總成之方法。

圖6繪示本發明所提供之一裝置之一可加壓殼體元件。

圖7繪示根據本發明之一實施例之一滲透物排放導管。

圖8繪示根據本發明之一實施例之若干薄膜堆疊體總成及一中央核心元件。

圖9繪示根據本發明之一實施例的若干薄膜堆疊體總成及一中央核心元件。

圖10繪示根據本發明之一實施例之一中央核心元件。

圖11A-11C繪示根據本發明之一實施例之一中央核心元件。

110．．．滲透物載體層

112．．．摺疊薄膜層

116．．．進料載體層

118．．．滲透物排放導管

120．．．薄膜堆疊體總成

200．．．中點

222．．．方向

231．．．薄膜堆疊體120之第一部分

232．．．薄膜堆疊體120之第二部分

Claims (23)

1. 一種分離器總成，其包括：一中央核心元件，其包括至少兩個滲透物排放導管且不包括一濃縮物排放導管，該滲透物排放導管包含至少一間隔件元件，該間隔件元件界定一在該滲透物排放導管之間之孔穴；及一薄膜堆疊體總成，其包括至少一個進料載體層、至少兩個滲透物載體層及至少兩個薄膜層，該等薄膜層係位於該進料載體層與該等滲透物載體層之間；其中該薄膜堆疊體總成之一第一部分係設置在由該滲透物排放導管所界定之該孔穴中，且其中該薄膜堆疊體總成之一第二部分形成一多層薄膜總成，其位於該中央核心元件之周圍，且其中該進料載體層不與一滲透物排放導管接觸，且其中該等滲透物載體層與至少一個滲透物排放導管接觸。
2. 如請求項1之分離器總成，其中該多層薄膜總成係徑向地位於該中央核心元件之周圍。
3. 如請求項1之分離器總成，其中該分離器總成係為一鹽分離器總成。
4. 如請求項1之分離器總成，其中該等薄膜層包括一功能化表面及一非功能化表面。
5. 如請求項1之分離器總成，其包括三個或更多個滲透物排放導管。
6. 如請求項1之分離器總成，其包括複數個進料載體層。
7. 如請求項1之分離器總成，其包括三個或更多個滲透物載體層。
8. 如請求項1之分離器總成，其包括三個或更多個薄膜層。
9. 如請求項1之分離器總成，其中至少一該滲透物排放導管係一多孔性半圓柱形管道。
10. 如請求項1之分離器總成，其中至少一該滲透物排放導管係選自由多孔性半八角形管道、多孔性半十面體形管道及多孔性半-十四面體形管道所組成之群組
11. 如請求項1之分離器總成，其中全部該滲透物排放導管具有相同形狀。
12. 一種鹽分離器總成，其包括：一中央核心元件，其包括至少兩個滲透物排放導管且不包括一濃縮物排放導管，該滲透物排放導管包含至少一間隔件元件，該間隔件元件界定一在該滲透物排放導管之間之孔穴；及一薄膜堆疊體總成，其包括至少一個進料載體層、至少兩個滲透物載體層及至少兩個排鹽薄膜層，該等排鹽薄膜層係位於該進料載體層與該等滲透物載體層之間；其中該薄膜堆疊體總成之一第一部分係設置在由該滲透物排放導管所界定之該孔穴中，且其中該薄膜堆疊體總成之一第二部分形成一多層薄膜總成，該多層薄膜總成係位於該中央核心元件之周 圍，且其中該進料載體層不與一滲透物排放導管接觸，且其中該等滲透物載體層與至少一個滲透物排放導管接觸。
13. 如請求項12之鹽分離器總成，其中該多層薄膜總成係徑向地位於該中央核心元件之周圍。
14. 如請求項12之鹽分離器總成，其中該等排鹽薄膜層包括一功能化表面及一非功能化表面。
15. 如請求項12之鹽分離器總成，其包括三個或更多個滲透物排放導管。
16. 如請求項12之鹽分離器總成，其包括複數個進料載體層。
17. 如請求項12之鹽分離器總成，其包括三個或更多個滲透物載體層。
18. 如請求項12之鹽分離器總成，其包括三個或更多個排鹽薄膜層。
19. 一種螺旋流逆滲透裝置，其包括：(a)一可加壓殼體；及(b)一分離器總成，其包括一薄膜堆疊體總成及一中央核心元件，該中央核心元件包括至少兩個滲透物排放導管且不包括一濃縮物排放導管，該滲透物排放導管包含至少一間隔件元件，該間隔件元件界定一在該滲透物排放導管之間之孔穴；其中該薄膜堆疊體總成包括至少一個進料載體層、 至少兩個滲透物載體層及至少兩個薄膜層，該等薄膜層係位於該進料載體層與該等滲透物載體層之間，且其中該薄膜堆疊體總成之一第一部分係設置在由該滲透物排放導管所界定之該孔穴中，且其中該薄膜堆疊體總成之一第二部分形成一多層薄膜總成，其位於該中央核心元件之周圍，且其中該進料載體層不與一滲透物排放導管接觸，且其中該等滲透物載體層與至少一個滲透物排放導管接觸，且其中該可加壓殼體包括至少一個進料入口，其經構形以將一進料溶液提供至該進料載體層，且其中該可加壓殼體包括被耦合至該等滲透物排放導管之至少一個滲透物排放出口及至少一個濃縮物排放出口。
20. 如請求項19之螺旋流逆滲透薄膜裝置，其中該多層薄膜總成係徑向地位於該中央核心元件之周圍。
21. 如請求項19之螺旋流逆滲透薄膜裝置，其中該等薄膜層包括一功能化表面及一非功能化表面。
22. 如請求項19之螺旋流逆滲透薄膜裝置，其包括複數個分離器總成。
23. 如請求項19之螺旋流逆滲透薄膜裝置，其中該進料載體層係由一塑膠篩所組成。