TWI673097B

TWI673097B - 分離裝置

Info

Publication number: TWI673097B
Application number: TW107129609A
Authority: TW
Inventors: 賴宇倫; 顏紹儀; 李純怡; 吳信賢; 黃馨儀; 王啟川
Original assignee: 財團法人工業技術研究院
Priority date: 2018-08-24
Filing date: 2018-08-24
Publication date: 2019-10-01
Also published as: CN110856795B; TW202009049A; CN110856795A

Abstract

一種分離裝置，適於分離出一流體中的一第一成分。分離裝置包括兩個膜盒、多個膜層及一流向調整結構。兩膜盒疊置於彼此且於兩膜盒之間形成一入氣口。各膜盒包括一流道形成結構以及一外框部。流道形成結構包括多個流道，其中這些流道部分地暴露於膜盒的相對兩表面。外框部位於流道形成結構的外圍，且包括一抽氣口，其中抽氣口連通於這些流道。這些膜層配置在兩膜盒的這些表面的暴露出這些流道的部位上。流向調整結構配置於兩膜盒之間。

Description

分離裝置

本發明是有關於一種分離裝置，且特別是有關於一種可分離出流體中的第一成分的分離裝置。

分離裝置的種類繁多，以除濕裝置為例，其可將空氣中的水氣分離出來，以降低空氣中的濕度。在習知的除濕裝置中，空氣會以掃流的方式(也就是沿著膜層表面方向流動的方式)經過一膜層，此膜層能夠使水氣通過，但難以供空氣通過，藉此來將水氣分離於空氣。目前，此類除濕裝置會在膜層的另一側會製作出負壓的環境，而使水氣傾向通過膜層而分離於空氣。然而，要如何能夠更進一步地增加水氣通過膜層的比率，是本領域亟欲探討的議題。

本發明提供一種分離裝置，能夠增加流體的第一成分被分離出來的效率。

本發明的一種分離裝置，適於分離出一流體中的一第一成分。分離裝置包括兩個膜盒、多個膜層及一流向調整結構。兩膜盒疊置於彼此且於兩膜盒之間形成一入氣口。各膜盒包括一流道形成結構以及一外框部。流道形成結構包括多個流道，其中這些流道部分地暴露於膜盒的相對兩表面。外框部位於流道形成結構的外圍，且包括一抽氣口，其中抽氣口連通於這些流道。這些膜層，配置在兩膜盒的這些表面的暴露出這些流道的部位上。流向調整結構配置於兩膜盒之間。

在本發明的一實施例中，上述的流道形成結構與外框部為一體。

在本發明的一實施例中，上述的流向調整結構包括一中空結構，中空結構包括開放的一第一側、相對於第一側且封閉的一第二側以及朝向這些膜層的多個開孔。

在本發明的一實施例中，上述的中空結構包括相對的一上孔板、一下孔板及連接上孔板與下孔板的三個擋板。

在本發明的一實施例中，上述的這些開孔靠近第一側。

在本發明的一實施例中，上述的這些開孔的大小相同。

在本發明的一實施例中，上述的這些開孔的大小不同。

在本發明的一實施例中，上述的這些開孔的大小沿著遠離入氣口的方向遞增或遞減5%至10%。

在本發明的一實施例中，上述的中空結構包括多個管體，各管體包括開放的一第一端、相對於第一端且封閉的一第二端以及朝向這些膜層的多個開孔。

在本發明的一實施例中，上述的流向調整結構還包括多個導流板，從這些管體外靠近這些開孔的部位往這些膜層的方向延伸。

在本發明的一實施例中，上述的這些管體的延伸方向不同於這些流道的延伸方向。

在本發明的一實施例中，上述的流向調整結構包括多個入口與多個出口，這些出口分別錯開於這些入口。

在本發明的一實施例中，上述的流向調整結構包括多個肋條、多個第一擋板及多個第二擋板，這些肋條並排配置而形成多個子流道，這些肋條具有相對的一第一端與一第二端，這些第一擋板配置於這些肋條的這些第一端，這些第二擋板配置於這些子流道的多個末端，各第一擋板與各第二擋板的高度大於這些肋條的高度且等於兩膜層之間的距離，各肋條具有相對的一頂面與一底面，這些肋條的這些頂面與鄰近的膜層之間的空間連通於這些子流道，這些肋條的這些底面與鄰近的膜層之間的空間連通於這些子流道。

在本發明的一實施例中，上述的這些肋條、這些第一擋板及這些第二擋板為一體。

在本發明的一實施例中，上述的這些子流道的延伸方向不同於這些流道的延伸方向。

在本發明的一實施例中，上述的流向調整結構包括多個擾流件。

在本發明的一實施例中，上述的這些擾流件包括高度交錯的多個擋片，這些擋片的排列方向不同於這些流道的延伸方向。

在本發明的一實施例中，上述的各擋片的高度為兩膜盒之間的距離的20%至50%。

在本發明的一實施例中，上述的各擋片以一角度作配置，角度的範圍在30度至90度之間。

在本發明的一實施例中，上述的流道形成結構包括多個導流條，這些流道形成在這些導流條之間，這些膜層配置在這些導流條的多個上表面上或多個下表面上。

在本發明的一實施例中，上述的這些導流條延伸至外框部內靠近抽氣口的部位。

在本發明的一實施例中，上述在這些導流條中，靠近抽氣口的導流條的長度大於遠離抽氣口的導流條的長度。

在本發明的一實施例中，上述的流道形成結構包括一波浪板結構，這些流道上下交替地形成在波浪板結構的上側與下側，波浪板結構具有多個頂端部及多個底端部，這些膜層配置在這些頂端部上或是這些底端部上。

在本發明的一實施例中，上述的外框部包括位於流道形成結構的其中兩側的兩凹陷區，兩凹陷區與流道形成結構共同形成一主流道，主流道的延伸方向不同於這些流道的延伸方向。

在本發明的一實施例中，上述的分離裝置更包括多個網狀支撐層，各網狀支撐層位於流道形成結構與對應的膜層之間。

在本發明的一實施例中，上述的流體適於從入氣口流入兩膜盒之間，經過流向調整結構而使至少部分流體流向這些膜層，第一成分適於通過這些膜層且沿著這些流道流至抽氣口。

基於上述，本發明的分離裝置將流向調整結構配置於兩膜盒之間，流向調整結構可增加兩膜盒之間的流體流向這些膜層的機率。如此一來，在流向這些膜層的流體中的第一成分適於通過這些膜層後沿著這些流道流至抽氣口，而使第一成分被有效地分離出來。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明的一實施例的一種分離裝置的示意圖。圖2是圖1的分離裝置的爆炸示意圖。請參閱圖1與圖2，本實施例的分離裝置10適於分離出一流體F中的一第一成分F1。舉例來說，本實施例的分離裝置10例如是應用在可以分離出空氣中的水氣的除濕裝置。分離裝置10包括多個膜盒100、多個膜層200及一流向調整結構300。在本實施例中，膜盒100的數量以兩個作為示意，但不以此為限制。兩個膜盒100疊置於彼此，一入氣口12形成於兩膜盒100之間。在本實施例中，膜層200例如是可讓水氣通過但空氣難以通過的膜層200。空氣可以從入氣口12進入分離裝置10之後，空氣中的水氣通過膜層200，而使得出口329的空氣具有較低的濕度。當然，膜層200的種類以及所要分離的第一成分F1的種類並不以此為限制。膜層200又稱選擇性膜，膜層200可為例如台灣發明專利I565517所揭露的水分離複合膜、其它含有氧化石墨烯的複合膜、沸石膜、高分子膜 sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK) 、polyether block amide (PEBAX ^®1074) 、或其它親水性高分子與鹽類組成的複合膜 (聚乙烯醇PVA+氯化鋰LiCl)。當然，膜層200的種類不以上述為限制。

如圖2所見，在本實施例中，各膜盒100包括位於中間部位的一流道形成結構110及位於周圍的一外框部120。流道形成結構110具有多個流道111。這些流道111部分地暴露於膜盒100的相對兩表面。在本實施例中，流道形成結構110包括多個導流條112，這些流道111形成在這些導流條112之間，但流道形成結構110的形式不限於此。外框部120包括至少一抽氣口122。在本實施例中，外框部120包括多個抽氣口122，且這些抽氣口122連通於這些流道111。

這些膜層200配置在兩膜盒100的這些上下表面的暴露出這些流道111的部位上。換句話說，這些膜層200遮蔽了這些流道111被暴露出的部位。如圖2所示，在本實施例中，分離裝置10的膜層200數量以四個為例，這四個膜層200分別配置在兩個膜盒100的兩流道形成結構110的上側與下側。更明確地說，這些膜層200配置在這些導流條112的多個上表面上或多個下表面上。在本實施例中，分離裝置10更包括多個網狀支撐層210，各網狀支撐層210位於其中一個流道形成結構110與對應的膜層200之間。因此，在本實施例中，各膜盒100與其所對應的膜層200與網狀支撐層210的組合會呈現由上至下是膜層200、網狀支撐層210、膜盒100、網狀支撐層210、膜層200的排列。網狀支撐層210可為單層、雙層或多層的不銹鋼燒結網，此燒結網係由不銹鋼絲纏繞再熱壓燒結而成，開孔率大於50%，可用以支撐膜層200於抽真空時不塌陷。當然，網狀支撐層210的材料不以此為限制。

分離裝置10在運作時，各膜盒100會在抽氣口122處抽真空，流道111內的氣體會被抽出，而呈負壓。此時，膜層200會往流道形成結構110的方向緊靠，網狀支撐層210用來支撐膜層200而可避免膜層200塌陷。

此外，在本實施例中，膜層200疊置於網狀支撐層210上時，膜層200的面積可大於網狀支撐層210的面積，使得膜層200的四周可透過膠合等方式密封於流道形成結構110上。如此可確保膜層200的四周不會洩氣，讓流體F中的第一成分F1(例如是水氣)只能穿過這些膜層200進入流道111。當然，在其他實施例中，膜層200與網狀支撐層210的四周也可透過扣合等其他方式密封於流道形成結構110上。膜層200與網狀支撐層210密封於流道形成結構110上的方式不以此為限制。

在本實施例中，由於流道形成結構110與外框部120為一體的結構，膜盒100不會從流道形成結構110與外框部120之間的接縫處漏氣，而可維持在良好的負壓狀態。此外，由於流道形成結構110與外框部120為一體，也不需額外組裝，可減少製作工序。當然，在其他實施例中，流道形成結構110與外框部120也可以是非一體成形，也就是說，流道形成結構110與外框部120也可以是分開的兩件，再透過組裝或黏合的方式固定在一起。

在本實施例中，外框部120包括位於流道形成結構110的其中兩側的兩凹陷區124，兩凹陷區124與流道形成結構110共同形成一主流道14。在本實施例中，主流道14的延伸方向不同於這些流道111的延伸方向(例如是垂直)，但不以此為限。

此外，本實施例中，流向調整結構300配置於位在兩流道形成結構110的兩內側上的這些膜層200之間。從入氣口12流入的流體F適於經過流向調整結構300而使至少部分流體F流向這些膜層200。此時，由於流道111處成負壓，流體F中的第一成分F1(例如是水氣)便會通過這些膜層且沿著這些流道111流至抽氣口122，而剩下的空氣就會繼續流動而離開分離裝置10。也就是說，本實施例的分離裝置10透過流向調整結構300來增加流體F流向上下兩膜層200的機率。

圖3是依照本發明的另一實施例的一種分離裝置的示意圖。圖4是圖3的分離裝置的爆炸示意圖。請參閱圖3與圖4，在本實施例的分離裝置10a中，膜盒100a的形式不同於前一實施例的膜盒100，後續將會對此進行說明。本實施例的分離裝置10a同樣是透過在兩膜盒100a之間配置流向調整結構300，從入氣口12流入的流體F在經過流向調整結構300之後更容易地流向這些膜層200，而增加第一成分F1通過膜層200的機率。下面將對流向調整結構300進行詳細說明。

圖5是圖3的分離裝置的流向調整結構的局部放大示意圖。圖6是圖3的分離裝置沿著A-A線段剖面的示意圖。請參閱圖5與圖6，在本實施例中，流向調整結構300包括一中空結構，在本實施例中，中空結構例如是包括多個管體310。當然，中空結構的種類不以此為限制。流體F在進入入氣口12之後，進入這些管體310，且沿著管體310的延伸方向流動。在本實施例中，管體310的延伸方向不同於這些流道111的延伸方向，但不以此為限。

在本實施例中，各管體310包括開放的一第一端311、相對於第一端311且封閉的一第二端312以及朝向這些膜層200的多個開孔313。這些管體310的這些開孔313靠近第一端311。在本實施例中，從入氣口12流入的流體F適於從這些第一端311進入這些管體310，並從這些開孔313噴出而流向這些膜層200，而增加流體F流向上下兩膜層200的機率。

經模擬，若管體310的長度以20公分為例，管體310從第一端311開始每個1公分的距離在朝向各膜層200方向上設置開孔313，依序將具有1個開孔313的管體310(其開孔313位於距離第一端311的1公分處)、2個開孔313的管體310(其兩開孔313位於距離第一端311的1公分與2公分處)、…、具有10個開孔313的管體310分別進行模擬。管體310所具有的開孔313數量在1至2個時，質傳倍率可維持在2以上，且壓降可維持在800帕以上，而具有較佳的效果。因此，在本實施例中，管體310在朝向各膜層200方向的開孔313數量為兩個，且開孔313的位置在靠近第一端311不超過5公分處，例如是1公分與3公分處。經模擬，流體F從開孔313處噴出的速度可維持在20公尺/秒至30公尺/秒之間。

此外，在本實施例中，流向調整結構300還包括多個導流板314，沿著垂直於管體310的延伸方向配置於管體310外側，且從這些管體310外靠近這些開孔313的部位往這些膜層200的方向上下延伸，用以導引流體F往膜層200的方向流去。經模擬，導流板314的配置可有效提升水氣的質傳倍率。

要說明的是，若在具有兩個開孔313的管體310上且靠近第一端311的上下兩側配置2個、4個、6個與8個導流板314後去模擬流體F狀態，導流板314數量是4個以上時，質傳倍率可維持在2以上，其中8個導流板314的質傳倍率為2.45，具有最佳的質傳倍率。因此，在本實施例中，管體310的上側與下側分別設置有8個導流板314。模擬結果，在具有流向調整結構300的分離裝置10中，膜層200的抓水量(質傳倍率)可提升2.5倍至3倍。

值得一提的是，本實施例的分離裝置10a的膜盒100a與前一實施例的膜盒100略有不同。其中一個不同之處在於，請同時參閱圖2與圖4可知，在本實施例的膜盒100a中，外框部120不具有位於流道形成結構110的上下兩側的兩凹陷區124(標示於圖2)，也就是說，膜盒100a的外框部120也可以不具有高度差。

另一個不同之處在於，圖7A與圖7B分別是圖4的膜盒沿著B-B線段剖面的不同視角示意圖。請參閱圖7A與圖7B，在本實施例的膜盒100a中，流道形成結構110的這些導流條112延伸至外框部120內靠近抽氣口122的部位，而增加外框部120在靠近抽氣口122的部位的結構強度。此外，在這些導流條112中，靠近抽氣口122的導流條112的長度大於遠離抽氣口122的導流條112的長度。也就是說，外框部120在越靠近抽氣口122處的結構強度越好，以降低抽真空時，外框部120的上下板塌陷的機率。另外，外框部120在靠近抽氣口122處具有斜向抽氣口122的壁面，以導引抽真空時的氣流。

當然，雖然上述的流道形成結構110是由多個導流條112並排而形成，但流道形成結構110的形式不限於此。圖8是依照本發明的另一實施例的一種流道形成結構的側面示意圖。請參閱圖8，在本實施例中，流道形成結構110’也可以是包括一波浪板結構113，這些流道111上下交替地形成在波浪板結構113的上側與下側，波浪板結構113具有多個頂端部114及多個底端部115，這些膜層200與網狀支撐層210(繪示於圖2)可以共同配置在這些頂端部114上或是這些底端部115上。

下面介紹其他種流向調整結構300b、300c、300d。圖9與圖10是依照本發明的另一實施例的一種流向調整結構的示意圖。請參閱圖9與圖10，在本實施例中，流向調整結構300b包括多個肋條320、多個第一擋板326及多個第二擋板327。在本實施例中，這些肋條320、這些第一擋板326及這些第二擋板327為一體，但也可以是分開的構件。這些肋條320並排配置而形成多個子流道325。在本實施例中，這些子流道325的延伸方向不同於這些流道111的延伸方向，但不以此為限。

這些肋條320具有相對的一第一端321與一第二端322，這些第一擋板326配置於這些肋條320的這些第一端321，這些第二擋板327配置於這些子流道325的多個末端。也就是說，第一擋板326與第二擋板327錯開配置。在圖10可見，各第一擋板326與各第二擋板327的高度大於這些肋條320的高度且等於兩膜層200之間的距離。多個入口328形成在流向調整結構300b的這些第一擋板326、上下兩膜層200之間，且多個出口329形成在這些第二擋板327與肋條320的第二端322、上下兩膜層200之間。這些出口329分別錯開於這些入口328。

各肋條320具有相對的一頂面323與一底面324，這些肋條320的這些頂面323與鄰近的膜層200之間的空間會連通於這些子流道325，這些肋條320的這些底面324與鄰近的膜層200之間的空間會連通於這些子流道325。因此，流體F進入流向調整結構300b的這些入口328之後，會在這些子流道325、這些肋條320的這些頂面323與鄰近的膜層200之間的空間、這些肋條320的這些底面324與鄰近的膜層200之間的空間流動，而增加流體F流向上下兩膜層200的機率。

圖11是依照本發明的另一實施例的一種流向調整結構的示意圖。請參閱圖11，在本實施例中，流向調整結構300c包括多個擾流件330，流體F適於被這些擾流件330擾動至多個方向，而使部分的流體F流向這些膜層200。在本實施例中，這些擾流件330包括高度交錯的多個擋片332、334，這些擋片332、334沿著一方向排列並固定於兩框架331之間。在本實施例中，由於這些擋片332、334上下交錯地配置，流體F在通過流向調整結構300c時會因為這些擋片332、334而往上下流動，增加流體F流向上下兩膜層200的機率。

在本實施例中，框架331的高度為H1，由於當本實施例的流向調整結構300c應用於分離裝置時，兩膜盒100a(標示於圖4)會被流向調整結構300c的框架331隔開，因此，兩膜盒100a之間的距離接近於H1。又可以說，流體F在通過兩膜盒100a之間時的整體高度接近於H1。在本實施例中，擋片332、334的高度為H2，則H2為H1的20%至50%。也就是說，在本實施例中，擋片332、334的高度H2為流體F在通過兩膜盒100a之間時的整體高度的20%至50%。這樣的設計可使得流體F在通過兩膜盒100a之間時仍保有良好的流動性且可隨流向調整結構300c而調整流向。

另外，在本實施例中，擋片332、334的延伸方向與框架331的平面之間夾有角度θ。在本實施例中，擋片332、334的延伸方向例如是垂直於框架331的平面，而使得兩者的角度θ為90度。但在其他實施例中，擋片332、334的延伸方向與框架331的平面之間的角度θ範圍可在30度至90度之間，例如是75度，藉此可增加流體F流向上下兩膜層200的機率。

本實施例的流向調整結構300c可以藉由調整擋片332、334的本身角度、本身高度、與流體F在通過兩膜盒100a之間時的整體高度之間的比例關係、擋片332、334與上方或下方的膜層200之間的間隙、相鄰的兩擋片332、334之間的間距等參數來改變流體F的流動方向，而增加流體F流向上下兩膜層200的機率。經模擬，分離裝置若配置本實施例的流向調整結構300c可使得水氣的質傳倍率增加為2至4倍，而有效提升分離裝置的抓水量。當然，在其他實施例中，擾流件330的種類不以此為限制，擾流件330也可以是轉子或是其他結構。

圖12是依照本發明的另一實施例的一種流向調整結構的示意圖。圖13是圖12的流向調整結構沿著C-C線段剖面的示意圖。請參閱圖12與圖13，在本實施例中，流向調整結構300d為中空結構，由圖13可見，流向調整結構300d具有開放的一第一側335、相對於第一側335且封閉的一第二側337。更明確地說，由圖12可見，流向調整結構300d包括相對的一上孔板340、一下孔板350及連接上孔板340與下孔板350的多個擋板360。在本實施例中，上孔板340與下孔板350平行地配置，上孔板340與下孔板350分別具有多個開孔342、352。擋板360連接上孔板340與下孔板350之間在左右兩側與第二側337的間隙，並使第一側335開放。從入氣口12流入的流體適於從第一側335進入中空結構，並從這些開孔342、352噴出而流向上下方的這些膜層200(標示於圖2)。

在本實施例中，為了製造方便，上孔板340與下孔板350的形式可以相同。也就是說，上孔板340的開孔342的位置與數量對應於下孔板350的開孔352的位置與數量。當然，上孔板340與下孔板350的形式也可以不同，也就是，上孔板340的開孔342的位置與數量也可以不對應於下孔板350的開孔352的位置與數量。

此外，在本實施例中，上孔板340的這些開孔342的大小相同，且下孔板350的這些開孔352的大小相同。開孔342、352的直徑例如是在0.05公厘至6公厘之間。例如，在一實施例中，開孔342、352均是0.1公厘。在一實施例中，開孔342、352均是0.2公厘。在一實施例中，開孔342、352均是1公厘。或者，在一實施例中，開孔342、352均是4公厘。當然，開孔342、352的尺寸不以此為限制。上孔板340與下孔板350的這些開孔342、352可以是均勻地分布，也可以是集中在靠近第一側335的部位。

在其他實施例中，上孔板340的這些開孔342的大小也可以不相同，下孔板350的這些開孔352的大小也可以不相同。舉例而言，上孔板340的這些開孔342的大小可以是沿著遠離入氣口12的方向(也就是從第一側335往第二側337的方向)遞增5%至10%。例如，若上孔板340的最靠近第一側335的開孔342的孔徑是1公厘，從第一側335往第二側337的方向，每個開孔342的孔徑增加0.3公厘，直到上孔板340的最靠近第二側337的開孔342的孔徑是4公厘。

或者，上孔板340的這些開孔342的大小也可以是沿著遠離入氣口12的方向(也就是從第一側335往第二側337的方向)遞減5%至10%。例如，上孔板340的最靠近第一側335的開孔342的孔徑是4公厘，從第一側335往第二側337的方向，每個開孔342的孔徑減少0.3公厘，直到上孔板340的最靠近第二側337的開孔342的孔徑是1公厘。

同樣地，下孔板350的這些開孔352的大小可以是沿著遠離入氣口12的方向(也就是從第一側335往第二側337的方向)遞增5%至10%，或者，下孔板350的這些開孔352的大小也可以是沿著遠離入氣口12的方向(也就是從第一側335往第二側337的方向)遞減5%至10%。

經模擬，分離裝置若配置本實施例的流向調整結構300d可使得水氣的質傳倍率增加為2至3倍，而有效提升分離裝置的抓水量。

綜上所述，本發明的分離裝置將流向調整結構配置於兩膜盒之間，流向調整結構可增加兩膜盒之間的流體流向這些膜層的機率。如此一來，在流向這些膜層的流體中的第一成分適於通過這些膜層後沿著這些流道流至抽氣口，而使第一成分被有效地分離出來。流向調整結構可以是由具有開孔的上下孔板所構成的中空結構，也可以是由具有開孔的管體所構成的中空結構，也可以是導流結構或是擾流件。經模擬，本發明的分離裝置由於具有流向調整結構，而使得水氣的質傳倍率提升2倍至4倍，而有效提升分離裝置的抓水量。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

θ‧‧‧角度

F‧‧‧流體

F1‧‧‧第一成分

H1、H2‧‧‧高度

10、10a‧‧‧分離裝置

12‧‧‧入氣口

14‧‧‧主流道

100、100a‧‧‧膜盒

110、110’‧‧‧流道形成結構

111‧‧‧流道

112‧‧‧導流條

113‧‧‧波浪板結構

114‧‧‧頂端部

115‧‧‧底端部

120‧‧‧外框部

122‧‧‧抽氣口

124‧‧‧凹陷區

200‧‧‧膜層

210‧‧‧網狀支撐層

300、300b、300c、300d‧‧‧流向調整結構

310‧‧‧管體

311‧‧‧第一端

312‧‧‧第二端

313‧‧‧開孔

314‧‧‧導流板

320‧‧‧肋條

321‧‧‧第一端

322‧‧‧第二端

323‧‧‧頂面

324‧‧‧底面

325‧‧‧子流道

326‧‧‧第一擋板

327‧‧‧第二擋板

328‧‧‧入口

329‧‧‧出口

330‧‧‧擾流件

331‧‧‧框架

332、334‧‧‧擋片

335‧‧‧第一側

337‧‧‧第二側

340‧‧‧上孔板

350‧‧‧下孔板

342、352‧‧‧開孔

360‧‧‧擋板

圖1是依照本發明的一實施例的一種分離裝置的示意圖。圖2是圖1的分離裝置的爆炸示意圖。圖3是依照本發明的另一實施例的一種分離裝置的示意圖。圖4是圖3的分離裝置的爆炸示意圖。圖5是圖3的分離裝置的流向調整結構的局部放大示意圖。圖6是圖3的分離裝置沿著A-A線段剖面的示意圖。圖7A與圖7B分別是圖4的膜盒沿著B-B線段剖面的不同視角示意圖。圖8是依照本發明的另一實施例的一種流道形成結構的示意圖。圖9與圖10是依照本發明的另一實施例的一種流向調整結構的示意圖。圖11是依照本發明的另一實施例的一種流向調整結構的示意圖。圖12是依照本發明的另一實施例的一種流向調整結構的示意圖。圖13是圖12的流向調整結構沿著C-C線段剖面的示意圖。

Claims

一種分離裝置，適於分離出一流體中的一第一成分，該分離裝置包括：兩個膜盒，疊置於彼此，且於該兩膜盒之間形成一入氣口，各該膜盒包括：一流道形成結構，包括多個流道，其中該些流道部分地暴露於該膜盒的相對兩表面；以及一外框部，位於該流道形成結構的外圍，且包括一抽氣口，其中該抽氣口連通於該些流道；多個膜層，配置在該兩膜盒的該些表面的暴露出該些流道的部位上；以及一流向調整結構，配置於該兩膜盒之間，其中該流向調整結構包括一中空結構，該中空結構包括開放的一第一側、相對於該第一側且封閉的一第二側以及朝向該些膜層的多個開孔，或是該流向調整結構包括多個入口與多個出口，該些出口分別錯開於該些入口，或是該流向調整結構包括多個擾流件。
如申請專利範圍第1項所述的分離裝置，其中該流道形成結構與該外框部為一體。
如申請專利範圍第1項所述的分離裝置，其中該中空結構包括相對的一上孔板、一下孔板及連接該上孔板與該下孔板的三個擋板。
如申請專利範圍第1項所述的分離裝置，其中該些開孔靠近該第一側。
如申請專利範圍第1項所述的分離裝置，其中該些開孔的大小相同。
如申請專利範圍第1項所述的分離裝置，其中該些開孔的大小不同。
如申請專利範圍第6項所述的分離裝置，其中該些開孔的大小沿著遠離該入氣口的方向遞增或遞減5%至10%。
如申請專利範圍第1項所述的分離裝置，其中該中空結構包括多個管體，各該管體包括開放的一第一端、相對於該第一端且封閉的一第二端以及朝向該些膜層的多個開孔。
如申請專利範圍第8項所述的分離裝置，其中該流向調整結構還包括多個導流板，從該些管體外靠近該些開孔的部位往該些膜層的方向延伸。
如申請專利範圍第8項所述的分離裝置，其中該些管體的延伸方向不同於該些流道的延伸方向。
如申請專利範圍第1項所述的分離裝置，其中當該流向調整結構包括多個入口與多個出口，該些出口分別錯開於該些入口時，該流向調整結構還包括多個肋條、多個第一擋板及多個第二擋板，該些肋條並排配置而形成多個子流道，該些肋條具有相對的一第一端與一第二端，該些第一擋板配置於該些肋條的該些第一端，該些第二擋板配置於該些子流道的多個末端，各該第一擋板與各該第二擋板的高度大於該些肋條的高度且等於該兩膜層之間的距離，各該肋條具有相對的一頂面與一底面，該些肋條的該些頂面與鄰近的該膜層之間的空間連通於該些子流道，該些肋條的該些底面與鄰近的該膜層之間的空間連通於該些子流道。
如申請專利範圍第11項所述的分離裝置，其中該些肋條、該些第一擋板及該些第二擋板為一體。
如申請專利範圍第11項所述的分離裝置，其中該些子流道的延伸方向不同於該些流道的延伸方向。
如申請專利範圍第1項所述的分離裝置，其中該些擾流件包括高度交錯的多個擋片，該些擋片的排列方向不同於該些流道的延伸方向。
如申請專利範圍第14項所述的分離裝置，其中各該擋片的高度為該兩膜盒之間的距離的20%至50%。
如申請專利範圍第14項所述的分離裝置，其中各該擋片以一角度作配置，該角度的範圍在30度至90度之間。
如申請專利範圍第1項所述的分離裝置，其中該流道形成結構包括多個導流條，該些流道形成在該些導流條之間，該些膜層配置在該些導流條的多個上表面上或多個下表面上。
如申請專利範圍第17項所述的分離裝置，其中該些導流條延伸至該外框部內靠近該抽氣口的部位。
如申請專利範圍第18項所述的分離裝置，其中在該些導流條中，靠近該抽氣口的該導流條的長度大於遠離該抽氣口的該導流條的長度。
如申請專利範圍第1項所述的分離裝置，其中該流道形成結構包括一波浪板結構，該些流道上下交替地形成在該波浪板結構的上側與下側，該波浪板結構具有多個頂端部及多個底端部，該些膜層配置在該些頂端部上或是該些底端部上。
如申請專利範圍第1項所述的分離裝置，其中該外框部包括位於該流道形成結構的其中兩側的兩凹陷區，該兩凹陷區與該流道形成結構共同形成一主流道，該主流道的延伸方向不同於該些流道的延伸方向。
如申請專利範圍第1項所述的分離裝置，其中該流體適於從該入氣口流入該兩膜盒之間，經過該流向調整結構而使至少部分該流體流向該些膜層，該第一成分適於通過該些膜層且沿著該些流道流至該抽氣口。
如申請專利範圍第1項所述的分離裝置，更包括：多個網狀支撐層，各該網狀支撐層位於該流道形成結構與對應的該膜層之間。