(57)【要約】  流体処理装置、並びに流体処理エレメント及び流体処理装置の製造・使用方法を開示する。透過性流体処理メディアを含むリボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、ディスク形の本体を有する流体処理エレメントを形成するリボンは、第１及び第２の層を有する複合材で構成される。最大１００個又はそれ以上の流体処理エレメントが、空間を隣接する流体処理エレメントの少なくともいくつかの間に置く形で１つのコアアセンブリに沿って配置される。ポストは、空間中に配置され、隣接する流体処理エレメントに接着される。バンドは、空間を取り囲み、その空間を出入りする放射状流体流をブロックする。流体処理装置は、ハウジング内に収納されて、流体処理アセンブリを形成する。ハウジングは、入口・出口ポートを備え、両ポート間に流体流路を画定する。流体処理装置は流体流路を横切る形でハウジング内に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のコアアセンブリと、互いに隣接する第１の流体処理エレメント及び第２の流体処理エレメントと、複数のポストと、流体経路とを備える流体処理装置であって、
前記コアアセンブリは、内部と軸線とを有し、
前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントは、前記コアアセンブリに沿って取り付けられており、前記第１の流体処理エレメントは、前記第２の流体処理エレメントから軸線方向に分離され、前記第１の流体処理エレメントと前記第２の流体処理エレメントとの間に空間を画定し、前記流体処理エレメントの各々はリボンを含み、このリボンが、透過性流体処理メディアを有し、複数の巻回数で螺旋状に巻かれることにより、半径方向寸法を有する略ディスク形の本体を画定し、前記本体が、該本体の一方の側面に第１の端面と、前記本体の他方の側面に第２の端面と、外側リムとを有し、
前記ポストは、前記第１の流体処理エレメントと第２の流体処理エレメントとの間の前記空間内に配置され、それぞれが前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントの複数の巻回部に沿って延びており、
前記流体経路が、前記流体処理エレメントの各々の前記第１の端面と前記第２の端面との間で概ね端に沿って前記透過性流体処理メディアを通り前記空間へ又は前記空間から前記ポストを通り過ぎるように延びている、流体処理装置。
【請求項２】
前記ポストは、前記空間内で略直線状に半径方向に、又は非半径方向に延びている、請求項１に記載の流体処理装置。
【請求項３】
前記ポストは、前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントのうちの前記少なくとも１つのエレメントに接着されている、請求項１又は２に記載の流体処理装置。
【請求項４】
前記ポストは、前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントのうちの前記少なくとも１つのエレメントの前記外側リムに、又は前記外側リムの近くに延びている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項５】
前記ポストは、前記コアアセンブリに、又は前記コアアセンブリの近くに延びている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項６】
前記ポストの各々は、固化した硬化性接着材料のビーズを備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項７】
前記固化した硬化性接着材料は、ホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシを含む、請求項６に記載の流体処理装置。
【請求項８】
前記ポストの各々は、前記コアアセンブリに固定されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項９】
前記ポストの各々は、前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントのうちの両方の巻回部に接着されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１０】
前記複数のポストは、ポストの第１セット及び第２セットを含み、前記第１セットの前記ポストは前記第１の流体処理エレメントの巻回部に沿って延び、その巻回部と接触し、前記第２セットの前記ポストは前記第２の流体処理エレメントの巻回部に沿って延び、その巻回部と接触する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１１】
前記複数のポストは、前記空間内の唯一の構造物である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１２】
前記透過性流体処理メディアは、前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントの前記リボンの単独のコンポーネントである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１３】
前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントの前記リボンは、多層複合材を備え、前記透過性流体処理メディアは、前記複合材の１つの層である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１４】
前記空間を取り囲み、前記空間の外側端部を流体的にブロックする周辺部材をさらに備える、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１５】
前記コアアセンブリは、開口部を有し、前記空間は、前記開口部を介して前記コアアセンブリの前記内部と流体的に連通する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１６】
前記空間は、前記コアアセンブリの前記内部から流体的に隔離され、前記流体処理エレメントの前記外部と流体的に連通する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１７】
前記透過性流体処理メディアは、不織ポリマー又はガラス繊維を含み、約０．０２μｍ又はそれ以上の粗さの除去率を有するストリップを備える、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１８】
ハウジングと、前記ハウジング内に配置される請求項１〜１３のいずれか一項に記載の流体処理装置とを備える流体処理アセンブリであって、
前記ハウジングは、第１ポート及び第２ポートを有し、前記第１ポートと前記第２ポートとの間に流体流路を画定し、前記流体処理装置は前記ハウジング内で、前記流体流路を横切って配置され、前記流体経路は前記流体流路の一部である、流体処理アセンブリ。
【請求項１９】
中空のコアアセンブリと、複数のディスク形の流体処理エレメントと、周辺部材と、複数のポストとを備える流体処理装置であって、
前記コアアセンブリは、内部と軸線とを有し、
前記流体処理エレメントの各々はリボンを含み、前記リボンは、互いに対向する第１の側端及び第２の側端を有する透過性流体処理メディアの少なくとも１つのストリップを有し、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれ、前記透過性流体処理メディアのストリップの前記第１の側端における複数の巻回部を備える第１の軸線方向に向く端面、前記透過性流体処理メディアのストリップの前記第２の側端における複数の巻回部を備える第２の軸線方向に向く端面、及び外側リムを画定し、複数の前記流体処理エレメントは、隣接する流体処理エレメントの少なくともいくつかが軸線方向に互いに分離され、複数の第１空間及び複数の第２空間を画定し、前記第１空間の各々が隣接する流体処理エレメントの前記第１の端面間に延び、前記第２空間の各々が隣接する流体処理エレメントの前記第２の端面間に延びる形で、前記コアアセンブリに沿って配置されており、
前記周辺部材は、前記隣接する流体処理エレメントの前記外側リムにて前記第１空間の各々の周りに、前記第１空間の各々の外側端部を流体的に隔離するように配置されており、
前記複数のポストは、前記第１空間又は前記第２空間内に配置されており、前記ポストの各々は、前記隣接する流体処理エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントの巻回部に沿って延びている、流体処理装置。
【請求項２０】
前記複数のポストは、各第１空間内のポストを含む、請求項１９に記載の流体処理装置。
【請求項２１】
前記複数のポストは、各第２空間内のポストを含む、請求項１９又は２０に記載の流体処理装置。
【請求項２２】
前記ポストは、前記空間内で略直線状に半径方向に又は非半径方向に延びている、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２３】
前記ポストは、前記空間に前記隣接する流体処理エレメントのうちの前記少なくとも１つのエレメントに接着されている、請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２４】
前記ポストは、前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントのうちの前記少なくとも１つのエレメントの前記外側リムに、又は前記外側リムの近くに延びている、請求項１９〜２３のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２５】
前記ポストは、前記コアアセンブリに、又は前記コアアセンブリの近くに延びている、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２６】
前記ポストは、固化した硬化性接着材料で構成されている、請求項１９〜２５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２７】
前記固化した硬化性接着材料は、ホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシを含む、請求項２６に記載の流体処理装置。
【請求項２８】
前記ポストの各々は、前記コアアセンブリに固定さていれる、請求項１９〜２７のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２９】
前記ポストは、前記隣接する流体処理エレメントの両方の巻回部に接着されている、請求項１９〜２８のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項３０】
前記第１空間の各々は、前記隣接する流体処理エレメントの各々から流体を受け取る透過液空間を含み、前記第２空間の各々は、流体を前記隣接する流体処理エレメントの各々に送り込む供給空間を含み、各供給空間内のポストの個数は、各透過液空間内のポストの個数より少ない、請求項１９〜２９のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項３１】
前記ポストは、前記空間内の唯一の構造物である、請求項１９〜３０のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項３２】
多孔性の前記流体処理メディアの前記ストリップは、前記リボンの単独のコンポーネントである、請求項１９〜３１のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項３３】
前記リボンは、多層複合材を備え、多孔性の前記流体処理メディアの前記ストリップは、前記複合材の１つの層である、請求項１９〜３１のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項３４】
前記透過性流体処理メディアは、不織ポリマー又はガラス繊維を含み、約０．０２μｍ又はそれ以上の粗さの除去率を有するストリップを備える、請求項１９〜３３のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項３５】
流体処理エレメントの第１セット及び第２のセットをさらに備え、前記第１セットは前記第２セットから半径方向にずれており、前記複数の流体処理エレメントを含む、請求項１９〜３４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項３６】
ハウジングと、前記ハウジング内に配置される請求項１９〜３５のいずれか一項に記載の流体処理装置とを備える流体処理アセンブリであって、
前記ハウジングは、第１ポート及び第２ポートを有し、前記第１ポートと前記第２ポートとの間に流体流路を画定し、前記流体処理装置は前記ハウジング内に、前記流体流路を横切って配置されている、流体処理アセンブリ。
【請求項３７】
螺旋状に巻かれたディスク形の第１の流体処理エレメント及び第２の流体処理エレメントを、軸線方向に互いに分離されている中空コアアセンブリに沿って配置して前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントの前記端面の間に空間を画定するステップと、
前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントの少なくとも１つの端面の複数の巻回部に沿って複数のポストを配置するステップと
を含む流体処理装置を製造するための方法。
【請求項３８】
前記複数のポストを配置するステップは、隣接する前記第１の流体処理エレメントと前記第２の流体処理エレメントとの間の前記空間に向く両方の端面の複数の巻回部に沿ってポストを配置するステップを含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記ポストを配置するステップは、隣接する前記第１の流体処理エレメントと前記第２の流体処理エレメントとの間の前記空間内に前記ポストを挿入するステップを含む、請求項３７又は３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記複数のポストを配置するステップは、中空でないポストを前記巻回部に対して接触させるステップを含む、請求項３７〜３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
前記複数のポストを配置するステップは、前記ポストの各々を前記複数の巻回部に接着するステップを含む、請求項３７〜４０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４２】
前記複数のポストを配置するステップは、液体硬化性接着材料を前記複数の巻回部に沿って塗布するステップと、前記硬化性接着材料を固化してそれぞれのポストを形成するステップとを含む、請求項３７〜４１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４３】
前記硬化性接着材料を塗布するステップは、前記硬化性接着材料を前記巻回部に沿って実質的に直線的放射状又は非放射状ビーズとして施すステップを含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記硬化性接着材料を塗布するステップは、前記硬化性接着材料を同時に前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントの両方のエレメントの巻回部に塗布するステップを含む、請求項４２又は４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って配置するステップは、透過性流体処理メディアを含む第１のリボンを前記コアアセンブリの周りに複数の巻回数で螺旋状に巻いて前記第１の流体処理エレメントを形成するステップと、透過性流体処理メディアを含む第２のリボンを前記コアアセンブリの周りに複数の巻回数で螺旋状に巻いて前記第２の流体処理エレメントを形成するステップとを含む、請求項３７〜４４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４６】
前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って配置するステップは、螺旋状に巻かれた前記第１の流体処理エレメントを軸線方向に前記コアアセンブリに沿って第１の場所にスライドさせるステップと、螺旋状に巻かれた前記第２の流体処理エレメントを軸線方向に前記コアアセンブリに沿って第２の場所にスライドさせるステップとを含む、請求項３７〜４４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４７】
透過性流体処理メディアを含み、複数の巻回数で螺旋状に巻かれてディスク形の本体を形成するリボンを備える流体処理エレメントであって、
前記本体は、前記本体の一方の側の第１の軸線方向に向く端面、前記本体の反対側の第２の軸線方向に向く端面、及び外側リムを有し、
当該流体処理エレメントは、さらに、前記ディスク形の本体の少なくとも１つの端面の巻回部に沿って延びその巻回部に接着されるポストを含む複数のポスト、及び前記透過性流体処理メディアを通って延び、ポストを通り過ぎる流体経路を備える、流体処理エレメント。
【請求項４８】
前記複数のポストは、前記反対側の端面の巻回部に沿って延びその巻回部に接着されるポストをさらに含む、請求項４７に記載の流体処理エレメント。
【請求項４９】
前記端面の一方に接着されるポストの個数は、他方の端面に接着されるポストの個数より少ない、請求項４８に記載の流体処理エレメント。
【請求項５０】
前記複数のポストは、固化した硬化性接着材料で構成されるポストを含む、請求項４７、４８、又は４９に記載の流体処理エレメント。
【請求項５１】
前記固化した硬化性接着材料は、ホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシを含む、請求項５０に記載の流体処理エレメント。
【請求項５２】
前記ポストの各々は、端面に沿って略直線状に半径方向に又は非半径方向に延びている、請求項４７〜５１のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項５３】
前記透過性流体処理メディアは、不織ポリマー又はガラス繊維を含み、約０．０２μｍ又はそれ以上の粗さの除去率を有するストリップを備える、請求項４７〜５２のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項５４】
透過性流体処理メディアを複数の巻回数で螺旋状に巻くステップと、
互いに対向する端面及び外側リムを有する略ディスク形の本体を形成するステップと、
複数のポストを前記ディスク形の本体の前記端面のうちの少なくとも１つの端面の巻回部に接着するステップと
を含む、流体処理エレメントを製造する方法。
【請求項５５】
前記複数のポストを接着するステップは、液体硬化性接着材料を前記端面に塗布するステップと、前記硬化性接着材料を固化してポストを形成するステップとを含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記硬化性接着材料を塗布するステップは、前記硬化性接着材料を実質的に直線的放射状又は非放射状ビーズとして端面に施すステップを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記複数のポストを接着するステップは、前記端面を中空でないポストと接触させるステップと、前記中空でないポストを前記端面に接着するステップとを含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５８】
複数のポストを接着するステップは、ポストを前記ディスク形の本体の一方の端面の巻回部に接着するステップと、ポストを前記ディスク形の本体の前記他方の端面の巻回部に接着するステップとを含む、請求項５４〜５７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５９】
前記複数のポストを接着するステップは、前記一方の端面に、前記ディスク形の本体の前記他方の端面に接着するポストより少ないポストを接着するステップを含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
流体処理装置の外部とコアアセンブリの内部との間に流体を導くステップであり、前記流体を概ね端に沿って透過性流体処理メディアの螺旋状に巻かれたストリップの巻回部に通して導くステップと、
前記流体を前記透過性流体処理メディアによって処理するステップと、
前記流体を前記螺旋状に巻かれたストリップに隣接する空間に通し、前記巻回部に接着されているポストを通り越させるステップと
を含むステップを含む流体を処理する方法。
【請求項６１】
前記流体を導くステップは、前記流体を前記流体処理装置の前記外部から前記コアアセンブリの前記内部に導くステップを含む、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記流体を導くステップは、前記流体を前記コアアセンブリの前記内部から前記流体処理装置の前記外部に導くステップを含む、請求項６０に記載の方法。
【請求項６３】
前記流体を前記空間内に通すステップは、前記流体を前記隣接する螺旋状に巻かれたストリップの前記巻回部から前記空間内に入れるステップを含む、請求項６０〜６２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６４】
前記流体を前記空間内に通すステップは、前記流体を前記空間から前記隣接する螺旋状に巻かれたストリップの前記巻回部に入れるステップを含む、請求項６０〜６２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６５】
中空のコアアセンブリと、互いに隣接する第１の流体処理エレメント及び第２の流体処理エレメントと、バンドと、流体経路とを備える流体処理装置であって、
前記コアアセンブリは、内部と軸線とを有し、
前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントは、前記コアアセンブリに沿って取り付けられており、前記第１の流体処理エレメントは、前記第２の流体処理エレメントから軸線方向に分離され、前記第１の流体処理エレメントと前記第２の流体処理エレメントとの間に空間を画定し、前記流体処理エレメントの各々はリボンを備え、前記リボンは、透過性流体処理メディアを有し、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて略ディスク形の本体を画定し、前記本体は半径方向寸法、前記本体の一方の側の第１の端面、前記本体の他方の側の第２の端面、及びリムを有し、前記空間は、前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントの前記リム間に端部を有し、
前記バンドは、前記空間の前記端部を取り囲み、封止し、前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントの前記リムに沿って延び、前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントの前記リムの少なくとも一部は、該バンドの縁を越えて露出され、
前記流体経路は、前記流体処理エレメントの各々の前記第１の端面及び第２の端面の間で概ね端に沿って前記透過性流体処理メディアを通り前記空間へ又は前記空間から延びている、流体処理装置。
【請求項６６】
両方の前記流体処理エレメントの前記リムの少なくとも一部は、前記バンドの縁を越えて露出される、請求項６５に記載の流体処理装置。
【請求項６７】
前記バンドは、前記空間の前記外側端部に橋架される不浸透性材料のストリップを含む、請求項６５又は６６に記載の流体処理装置。
【請求項６８】
前記不浸透性材料は、ポリマー材料を含む、請求項６７に記載の流体処理装置。
【請求項６９】
前記バンドは、前記空間内に入り込んでいない、請求項６５〜６８のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項７０】
前記バンドは、前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントに接着される固化した硬化性接着材料で構成される、請求項６５又は６６に記載の流体処理装置。
【請求項７１】
前記固化した硬化性接着材料は、前記流体処理エレメントの前記端面の一部に接着される、請求項７０に記載の流体処理装置。
【請求項７２】
前記固化した硬化性接着材料は、ホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシを含む、請求項７０又は７１に記載の流体処理装置。
【請求項７３】
前記透過性流体処理メディアは、前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントの前記リボンの単独のコンポーネントである、請求項６５〜７２のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項７４】
前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントの前記リボンは、多層複合材を備え、前記透過性流体処理メディアは、前記複合材の１つの層である、請求項６５〜７２のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項７５】
前記コアアセンブリは、開口部を有し、前記空間は、前記開口部を介して前記コアアセンブリの前記内部と流体的に連通している、請求項６５〜７４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項７６】
流体処理エレメントの第１セット及び第２セットをさらに備え、前記第１セットは前記第２セットから半径方向にずれており、隣接する前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントを含む、請求項６５〜７４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項７７】
前記透過性流体処理メディアは、不織ポリマー又はガラス繊維を含み、約０．０２μｍ又はそれ以上の粗さの除去率を有するストリップを備える、請求項６５〜７６のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項７８】
ハウジングと、前記ハウジングの内側に配置される請求項６５〜７７のいずれか一項に記載の流体処理装置とを備える流体処理アセンブリであって、
前記ハウジングは、第１ポート及び第２ポートを有し、前記第１ポートと前記第２ポートとの間に流体流路を画定し、前記流体処理装置は前記ハウジング内に、前記流体流路を横切って配置されており、前記流体経路は前記流体流路の一部を形成する、流体処理アセンブリ。
【請求項７９】
中空のコアアセンブリと、複数のディスク形の流体処理エレメントと、周辺部材とを備える流体処理装置であって、
前記コアアセンブリは、内部と軸線とを有し、
前記流体処理エレメントの各々はリボンを含み、前記リボンは、互いに対向する第１の側端及び第２の側端を有する透過性流体処理メディアの少なくとも１つのストリップを有し、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれ、前記透過性流体処理メディアストリップの前記第１の側端の複数の巻回部を備える第１の軸線方向に向く端面、前記透過性流体処理メディアストリップの前記第２の側端の複数の巻回部を備える第２の軸線方向に向く端面、及び外側リムを画定し、前記複数の流体処理エレメントは、少なくともいくつかの隣接する流体処理エレメントが軸線方向に互いに分離され、複数の第１空間及び複数の第２空間を画定し、前記第１空間の各々が前記隣接する流体処理エレメントの前記第１の端面の間に延び、前記第２空間の各々が前記隣接する流体処理エレメントの前記第２の端面の間に延びる形で、前記コアアセンブリに沿って配置されており、
前記周辺部材は、前記隣接する流体処理エレメントの前記外側リムにて前記第１空間の各々の周りに配置され、前記第１空間の外側端部を流体的に隔離しており、前記周辺部材は複数のバンドを備え、前記バンドの各々は前記第１空間の前記外側端部を取り囲んで封止し、前記隣接する流体処理エレメントの前記外側リムに沿って延び、前記隣接する流体処理エレメントの前記外側リムの少なくとも一部は前記バンドの縁を越えて露出される、流体処理装置。
【請求項８０】
前記バンドは、構造上互いに分離されている、請求項７９に記載の流体処理装置。
【請求項８１】
前記バンドの各々は、第１空間の前記外側端部に橋架された不浸透性材料のストリップを含む、請求項７９又は８０に記載の流体処理装置。
【請求項８２】
前記不浸透性材料は、ポリマー材料を含む、請求項８１に記載の流体処理装置。
【請求項８３】
前記バンドの各々は、前記第１空間に隣接する流体処理エレメントに接着される固化した硬化性接着材料で構成されている、請求項７９又は８０に記載の流体処理装置。
【請求項８４】
前記固化した硬化性接着材料は、前記隣接する流体処理エレメントの前記端面の一部に接着されている、請求項８３に記載の流体処理装置。
【請求項８５】
前記固化した硬化性接着材料は、ホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシを含む、請求項８３又は８４に記載の流体処理装置。
【請求項８６】
前記固化した接着材料は、前記空間内に入り込んでいる、請求項８３〜８５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項８７】
前記リムの前記露出されている部分の幅は、前記リボンの幅の少なくとも約２０％である、請求項７９又は８６に記載の流体処理装置。
【請求項８８】
前記多孔性流体処理メディアの前記ストリップは、前記リボンの単独のコンポーネントである、請求項７９〜８７のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項８９】
前記リボンは、多層複合材を備え、前記多孔性流体処理メディアの前記ストリップは、前記複合材の１つの層である、請求項７９〜８７のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項９０】
流体処理エレメントの第１セット及び第２セットをさらに備え、前記第１セットは前記第２セットから半径方向にずれており、前記複数の流体処理エレメントを含む、請求項７９〜８９のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項９１】
前記透過性流体処理メディアは、不織ポリマー又はガラス繊維を含み、約０．０２μｍ又はそれ以上の粗さの除去率を有するストリップを備える、請求項７９〜９０のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項９２】
ハウジングと、前記ハウジング内に配置される請求項７９〜９１のいずれか一項に記載の流体処理装置とを備える流体処理アセンブリであって、
前記ハウジングは、第１ポート及び第２ポートを有し、前記第１ポートと前記第２ポートとの間に流体流路を画定し、前記流体処理装置は前記ハウジング内に、前記流体流路を横切って配置されている、流体処理アセンブリ。
【請求項９３】
螺旋状に巻かれたディスク形の第１の流体処理エレメント及び第２の流体処理エレメントを、軸線方向に互いに分離された中空コアアセンブリに沿って配置して、前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントの端面間に空間を画定するステップと、
バンドを前記空間の端部の周りで、前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントの前記リムに沿って配置し、前記空間を封止するステップと、
前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントの前記リムの少なくとも一部を前記バンドの縁を越えて露出させるステップと
を含む、流体処理装置を製造するための方法。
【請求項９４】
前記バンドを配置するステップは、前記バンドを前記隣接する流体処理エレメントに封止するステップを含む、請求項９３に記載の方法。
【請求項９５】
前記バンドを封止するステップは、前記バンドを前記隣接する流体処理エレメントに接着するステップを含む、請求項９３又は９４に記載の方法。
【請求項９６】
前記バンドを配置するステップは、不浸透性材料のストリップを前記空間の前記外側端部の周りに、前記隣接する流体処理エレメントの前記外側リムに沿って配置するステップと、不浸透性材料の前記ストリップを前記外側リムに接着するステップとを含む、請求項９３〜９５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９７】
前記バンドを配置するステップは、液体硬化性接着材料を前記空間の前記外側端部の周りに、前記隣接する流体処理エレメントのそれぞれの外側リムの一部に沿って塗布するステップと、前記硬化性接着材料を固化するステップとを含む、請求項９３〜９５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９８】
前記硬化性接着材料を塗布するステップは、ホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシを塗布するステップを含む、請求項９７に記載の方法。
【請求項９９】
前記第１及び第２の流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って配置するステップは、透過性流体処理メディアを含む第１のリボンを前記コアアセンブリの周りに複数の巻回数で螺旋状に巻いて前記第１の流体処理エレメントを形成するステップと、透過性流体処理メディアを含む第２のリボンを前記コアアセンブリの周りに複数の巻回数で螺旋状に巻いて前記第２の流体処理エレメントを形成するステップとを含む、請求項９３〜９８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１００】
前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って配置するステップは、前記第１の流体処理エレメントを軸線方向に前記コアアセンブリに沿って第１の場所にスライドさせるステップと、前記第２の流体処理エレメントを軸線方向に前記コアアセンブリに沿って第２の場所にスライドさせるステップとを含む、請求項９３〜９８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０１】
中空のコアアセンブリと、互いに隣接する第１の流体処理エレメント及び第２の流体処理エレメントと、固化した硬化性接着材料のバンドと、流体経路とを備える流体処理装置であって、
前記コアアセンブリは、内部と軸線とを有し、
前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントは、前記コアアセンブリに沿って取り付けられており、前記第１の流体処理エレメントは前記第２の流体処理エレメントから軸線方向に分離され、前記第１の流体処理エレメントと前記第２の流体処理エレメントとの間に空間を画定し、前記流体処理エレメントの各々はリボンを備え、前記リボンは、透過性流体処理メディアを有し、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて略ディスク形の本体を画定し、前記本体は半径方向寸法、前記本体の一方の側の第１の端面、前記本体の対向する側の第２の端面、及びリムを有し、前記空間は、前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントの前記リムの間に端部を有し、
前記バンドは、前記空間の前記端部を取り囲み、封止し、前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントに接着されており、
前記流体経路は、前記流体処理エレメントの各々の前記第１の端面と第２の端面との間で概ね端に沿って前記透過性流体処理メディアを通り前記空間へ又は前記空間から延びている、流体処理装置。
【請求項１０２】
前記固化した硬化性接着材料は、ホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシを含む、請求項１０１に記載の流体処理装置。
【請求項１０３】
前記固化した硬化性接着材料は、外側の巻回部を含む、前記隣接する流体処理エレメントのそれぞれの端面に接着されている、請求項１０１又は１０２に記載の流体処理装置。
【請求項１０４】
前記バンドは、前記空間内に入り込んでいる、請求項１０１〜１０３のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１０５】
前記バンドは、前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントのそれぞれの外側リムの少なくとも一部に沿って延びている、請求項１０１〜１０４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１０６】
前記透過性流体処理メディアは、前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントの前記リボンの単独のコンポーネントである、請求項１０１〜１０５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１０７】
前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントの前記リボンは、多層複合材を備え、前記透過性流体処理メディアは、前記複合材の１つの層である、請求項１０１〜１０５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１０８】
前記透過性流体処理メディアは、不織ポリマー又はガラス繊維を含み、約０．０２μｍ又はそれ以上の粗さの除去率を有するストリップを備える、請求項１０１〜１０７のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１０９】
前記コアアセンブリは、開口部を有し、前記空間は、前記開口部を介して前記コアアセンブリの前記内部と流体的に連通している、請求項１０１〜１０８のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１１０】
流体処理エレメントの第１セット及び第２セットをさらに備え、前記第１セットは前記第２セットから半径方向にずれており、隣接する前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントを含む、請求項１０１〜１０９のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１１１】
ハウジングと、前記ハウジングの内側に配置される請求項１０１〜１１０のいずれか一項に記載の流体処理装置とを備える流体処理アセンブリであって、
前記ハウジングは、第１ポート及び第２ポートを有し、前記第１ポートと前記第２ポートとの間に流体流路を画定し、前記流体処理装置は前記ハウジング内に、前記流体流路を横切って配置され、前記流体経路は前記流体流路の一部である、流体処理アセンブリ。
【請求項１１２】
中空のコアアセンブリと、複数のディスク形の流体処理エレメントと、周辺部材とを備える流体処理装置であって、
前記コアアセンブリは、内部と軸線とを有し、
前記流体処理エレメントの各々はリボンを備え、前記リボンは、互いに対向する第１の側端及び第２の側端を有する透過性流体処理メディアの少なくとも１つのストリップを有し、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれ、前記透過性流体処理メディアストリップの前記第１の側端の複数の巻回部を備える第１の軸線方向に向く端面、前記透過性流体処理メディアストリップの前記第２の側端の複数の巻回部を備える第２の軸線方向に向く端面、及び外側リムを画定し、前記複数の流体処理エレメントは、少なくともいくつかの隣接する流体処理エレメントが軸線方向に互いに分離され、複数の第１空間及び複数の第２空間を画定し、前記第１空間の各々が前記隣接する流体処理エレメントの前記第１の端面の間に延び、前記第２空間の各々が前記隣接する流体処理エレメントの前記第２の端面の間に延びる形で、前記コアアセンブリに沿って配置されており、
前記周辺部材は、前記第１空間の各々の外側端部の周りに配置され前記第１空間を流体的に隔離し、複数のバンドを備え、前記バンドの各々は、第１空間の前記外側端部を取り囲んで封止し、前記隣接する流体処理エレメントに接着される固化した硬化性接着材料で構成されている、流体処理装置。
【請求項１１３】
前記固化した硬化性接着材料は、ホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシを含む、請求項１１２に記載の流体処理装置。
【請求項１１４】
前記固化した硬化性接着材料は、前記外側の巻回部を含む、前記隣接する流体処理エレメントのそれぞれの端面に接着されている、請求項１１２又は１１３に記載の流体処理装置。
【請求項１１５】
前記バンドは、前記第１空間内に入り込んでいる、請求項１１２〜１１４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１１６】
前記バンドは、前記隣接する流体処理エレメントのそれぞれの外側リムの少なくとも一部に沿って延びている、請求項１１２〜１１５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１１７】
前記多孔性流体処理メディアの前記ストリップは、前記リボンの単独のコンポーネントである、請求項１１２〜１１６のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１１８】
前記リボンは、多層複合材を備え、前記多孔性流体処理メディアの前記ストリップは、前記複合材の１つの層である、請求項１１２〜１１６のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１１９】
前記透過性流体処理メディアは、不織ポリマー又はガラス繊維を含み、約０．０２μｍ又はそれ以上の粗さの除去率を有するストリップを備える、請求項１１２〜１１８のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１２０】
流体処理エレメントの第１セット及び第２セットをさらに備え、前記第１セットは前記第２セットから半径方向にずれており、前記複数の流体処理エレメントを含む、請求項１１２〜１１９のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１２１】
ハウジングと、前記ハウジング内に配置される請求項１１２〜１２０のいずれか一項に記載の流体処理装置とを備える流体処理アセンブリであって、
前記ハウジングは、第１ポート及び第２ポートを有し、前記第１ポートと前記第２ポートとの間に流体流路を画定し、前記流体処理装置は前記ハウジング内に、前記流体流路を横切って配置されている、流体処理アセンブリ。
【請求項１２２】
螺旋状に巻かれたディスク形の第１の流体処理エレメント及び第２の流体処理エレメントを、軸線方向に互いに分離された中空コアアセンブリに沿って配置してそれらの間に空間を画定するステップと、
液体硬化性接着材料を前記空間の端部の周りに塗布し、前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントと接触させ、前記硬化性接着材料を固化して前記空間の前記端部を封止するステップと
を含む、流体処理装置を製造するための方法。
【請求項１２３】
前記硬化性接着材料を固化するステップは、外側の巻回部を含めて、前記固化した硬化性接着材料を前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントの端面に接着するステップを含む、請求項１２２に記載の方法。
【請求項１２４】
前記硬化性接着材料を塗布するステップは、前記硬化性接着材料を前記空間内に挿入するステップを含む、請求項１２２又は１２３に記載の方法。
【請求項１２５】
前記硬化性接着材料を塗布するステップは、前記硬化性接着材料を前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントのそれぞれの外側リムの少なくとも一部に塗布するステップを含む、請求項１２２〜１２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２６】
前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って配置するステップは、透過性流体処理メディアを含む第１のリボンを前記コアアセンブリに沿って複数の巻回数で螺旋状に巻いて前記第１の流体処理エレメントを形成するステップと、透過性流体処理メディアを含む第２のリボンを前記コアアセンブリに沿って複数の巻回数で螺旋状に巻いて前記第２の流体処理エレメントを形成するステップとを含む、請求項１２２〜１２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２７】
前記第１の流体処理エレメント及び前記第２の流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って配置するステップは、前記第１流体処理エレメントを軸線方向に前記コアアセンブリに沿って第１の場所にスライドさせるステップと、前記第２の流体処理エレメントを軸線方向に前記コアアセンブリに沿って第２の場所にスライドさせるステップとを含む、請求項１２２〜１２５のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
[0001]本願は２００７年３月１９日出願の米国特許仮出願第６０／９０７，０７８号明細書に基づく優先権を主張し、この仮出願の全開示内容は、参照により本明細書に引用したものとする。
【発明の開示】
【０００２】
[0002]本発明は、流体処理エレメント及び流体処理装置、並びにそれらを製造し、使用するための方法に関する。詳細には、本発明は、１つ又は複数の螺旋状に巻かれた流体処理エレメントを備える流体処理装置、及び、１つ又は複数の螺旋状に巻かれた流体処理エレメントを備える流体処理装置を製造し、使用するための方法に関する。流体処理エレメントは、リボンを複数の巻回数で螺旋状に巻いて略ディスク形の本体を形成することにより形成することができる。リボンは、第１及び第２の対向する主面並びに第１及び第２の対向する側端を有する透過性流体処理メディアの、幅が狭く細長いストリップ（strip）を含むことができる。ディスク形の本体は、一方向に向く端面、反対の方向に向く別の端面、及び外側リムを備えることができる。流体処理装置を形成するために、これらの流体処理エレメントのうちのいくつかを、少なくともいくつかの流体処理エレメント間に空間を設けて中空コアアセンブリに沿って配置するとよい。
【０００３】
[0003]流体は、流体処理エレメントに通して、即ち流体処理エレメントの一方の端面から反対側の端面に誘導されうる。流体は、端面に隣接する１つの空間から流体処理エレメントの一方の端面に入ることができる。流体が流体処理エレメント内を通過するときに、流体は、概して、縁に沿って各巻回部の透過性流体処理メディアを通過しうる。即ち、流体は、第１及び第２の対向する主面に対しほぼ平行に透過性メディア内で横方向に流れうる。例えば、流体は、リボンの一方の側端を通して透過性メディア内に入り、透過性メディア内で横方向に流れてリボンの反対の側端に向かい、反対側の側縁を通って透過性メディアから出る。流体が流体処理エレメントを通過するときに、流体は、さらに、１つの巻回部の透過性流体処理メディアから１つ又は複数の隣接する又は付近にある巻回部の透過性流体処理メディア内に放射状に流れ込み、次いで透過性流体処理メディアに沿って横方向に流れうる。流体は、流体処理エレメントの反対側の端面から出て、反対側の端面に隣接する他方の空間に入りうる。
【０００４】
[0004]本発明の１つ又は複数の態様を具現化する流体処理装置は、ガス、液体、若しくはガス、液体の混合物を含む流体、及び／又は固体を様々な方法で処理するために使用されうる。多くの実施形態において、流体処理装置は、流体から１つ又は複数の物質を分離するために分離プロセスにおいて使用されうる。例えば、分離プロセスは、流体が流体処理装置の流体処理エレメントに通され、流体中の物質、例えば、特定のサイズ以上の微粒子又は分子が、流体処理メディアにより、流体とともにエレメントを通過することを妨げられる濾過プロセスとすることができる。他の実施形態では、分離プロセスは、流体が流体処理エレメントに通され、流体中の物質、例えば、イオン、分子、蛋白質、核酸、又は他の化学物質が、流体処理メディアに化学的に又は物理的に結合される捕捉プロセスとすることができる。他の実施形態では、流体処理装置は、流体が流体処理エレメントに通され、流体が流体処理メディアを通過するとき流体中に取り込まれた小さな液滴が凝集して大きくなり、これによりエレメントからより大きな液滴が現れ、流体から取り除きやすくなる合体プロセスで使用することができる。
【発明の概要】
【０００５】
[0004]本発明の一態様によれば、流体処理装置は、中空のコアアセンブリ、第１及び第２の隣接する流体処理エレメント、複数のポスト、及び流体経路を備えることができる。中空のコアアセンブリは、内部と軸線とを有することができる。第１及び第２の隣接する流体処理エレメントは、軸線方向に互いに分離され、間に空間を画定するコアアセンブリに沿って取り付けることができる。それぞれの流体処理エレメントは、透過性流体処理メディアを有するリボンを備えることができる。リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、略ディスク形の本体を画定することができる。ディスク形の本体は、半径方向の寸法、本体の片側の第１の端面、本体の対向側の第２の端面、及び外側リムを備えることができる。第１の流体処理エレメントと第２の流体処理エレメントとの間の空間内に複数のポストが配置されうる。それぞれのポストは、第１及び第２の流体処理エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントの巻回部に沿って延びる。流体経路は、それぞれの流体処理エレメントの第１の端面と第２の端面との間で、概ね端に沿って透過性流体処理メディアを通り空間へ又は空間からポストを通り過ぎるように延びる。
【０００６】
[0005]本発明の他の態様によれば、流体処理装置は、中空のコアアセンブリ、複数のディスク形の流体処理エレメント、周辺部材、及び複数のポストを備えることができる。中空のコアアセンブリは、内部と軸線とを有することができる。それぞれの流体処理エレメントは、第１及び第２の対向する側端を有する透過性流体処理メディアの少なくとも１つのストリップを持つリボンを備えることができる。リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、第１の軸線方向に向く端面、第２の軸線方向に向く端面、及び外側リムを画定することができる。第１の端面は、透過性流体処理メディアストリップの第１の側端の複数の巻回部を備え、第２の端面は、透過性流体処理メディアストリップの第２の側端の複数の巻回部を備えることができる。複数の流体処理エレメントは、少なくともいくつかの隣接する流体処理エレメントが軸線方向に互いに分離され、複数の第１空間及び複数の第２空間を画定する形でコアアセンブリに沿って配置されうる。それぞれの第１空間は、隣接する流体処理エレメントの第１の端面の間に広がり、それぞれの第２空間は、隣接する流体処理エレメントの第２の端面の間に広がりうる。周辺部材は、隣接する流体処理エレメントの外側リムのところのそれぞれの第１空間の周りに配置され、それぞれの第１空間の外側端部を流体的に隔離するようにできる。第１空間と第２空間のうちの少なくとも一方に複数のポストが配置されうる。それぞれのポストは、隣接する流体処理エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントの巻回部に沿って延びうる。
【０００７】
[0006]本発明の他の態様によれば、流体処理装置を製造するための方法は、第１及び第２の螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントを軸線方向に互いに隔てられて並ぶ中空コアアセンブリに沿って配置して第１及び第２の流体処理エレメントの端面の間に空間を画定することを含むことができる。これらの方法は、さらに、第１及び第２の流体処理エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントの少なくとも１つの端面の複数の巻回部に沿って複数のポストを配置することも含みうる。
【０００８】
[0007]本発明の他の態様によれば、流体処理エレメントは、透過性流体処理メディアを入れたリボンを備えることができる。リボンが複数の巻回数で螺旋状に巻かれ、これにより本体の片側の第１の軸線方向に向く端面、本体の対向側の第２の軸線方向に向く端面、及び外側リムを有するディスク形の本体を形成することができる。流体処理エレメントは、さらに、複数のポスト及び流体経路を備えることができる。複数のポストは、ディスク形の本体の少なくとも１つの端面の巻回部に沿って延び、この巻回部に接着できるポストを含む。流体経路は、透過性流体処理メディアを貫通し、ポストを通り過ぎるものとしてよい。
【０００９】
[0008]本発明の他の態様によれば、流体処理エレメントを製造するための方法は、複数の巻回数で透過性流体処理メディアを螺旋状に巻回部、対向する端面及び外側リムを有する略ディスク形の本体を形成することを含むものとしてよい。これらの方法は、さらに、ディスク形の本体の端面のうちの少なくとも１つの端面の巻回部に複数のポストを接着することを含みうる。
【００１０】
[0009]本発明の他の態様によれば、流体を処理するための方法は、流体処理装置の外部とコアアセンブリの内部との間に流体を導くことを含むことができる。流体を導くことは、流体を概ね端に沿って透過性流体処理メディアの螺旋状に巻かれたストリップの複数の巻回部に通し、透過性流体処理メディアにより流体を処理し、流体を螺旋状に巻かれているストリップに通しそれらの巻回部に接着されているポストを通り過ぎるようにすることを含む。
【００１１】
[0010]本発明のこれらの態様のうちの１つ又は複数の態様の実施形態には、多くの利点がある。例えば、隣接する流体処理エレメントの間の空間内にポストを備えることにより、この空間を通る流体流に対する抵抗がかなり小さくなり、流体処理装置の性能が著しく改善される。さらに、ポストは、小さいが効果的なスペーサ及び／又は支持材として機能し、隣接する流体処理エレメントが空間内に入り込んでしまうのを防ぎ、これにより、流体処理エレメント及び流体処理装置の構造的完全性を高める。それに加えて、螺旋状に巻かれている流体処理エレメントの巻回部の一部又は全部に沿ってポストを形成することにより、これらの巻回部は、しっかりと互いを支え合う形で適所に保持される。したがって、流体が隔てて並ぶ巻回部の間を流れることにより流体処理メディアをバイパスしなくなるので、流体処理エレメント及び流体処理装置の信頼性及び効果が高まる。
【００１２】
[0011]本発明の他の態様によれば、流体処理装置は、中空コアアセンブリ、第１及び第２の隣接する流体処理エレメント、バンド、及び流体経路を備えることができる。中空コアアセンブリは、内部と軸線とを有することができる。第１及び第２の流体処理エレメントは、軸線方向に互いに分離され、間に空間を画定するコアアセンブリに沿って取り付けることができる。それぞれの流体処理エレメントは、透過性流体処理メディアを有するリボンを備えることができる。リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、略ディスク形の本体を画定することができる。ディスク形の本体は、半径方向の寸法、本体の片側の第１の端面、本体の他方の側の第２の端面、及びリムを備えることができる。この空間は、第１及び第２の流体処理エレメントのリムの間に１つの端部があるものとしてよい。バンドは、この空間の端部を取り囲み、封止し、第１及び第２の流体処理エレメントのリムに沿って延びるものであってよい。第１及び第２の流体処理エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントのリムの少なくとも一部は、バンドの縁を越えて露出されうる。流体経路は、それぞれの流体処理エレメントの第１の端面と第２の端面との間で概ね端に沿って透過性流体処理メディアを通り空間へ又は空間から延びうる。
【００１３】
[0012]本発明の他の態様によれば、流体処理装置は、中空のコアアセンブリ、複数のディスク形の流体処理エレメント、及び周辺部材を備えることができる。中空のコアアセンブリは、内部と軸線とを有する。それぞれの流体処理エレメントは、第１及び第２の対向する側端を有する透過性流体処理メディアの少なくとも１つのストリップを持つリボンを備えることができる。リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれ、第１の軸線方向に向く端面、第２の軸線方向に向く端面、及び外側リムを画定することができる。第１の軸線方向に向く端面は、透過性流体処理メディアの第１の側端の複数の巻回部を備え、第２の軸線方向に向く端面は、透過性流体処理エレメントの第２の側端の複数の巻回部を備えることができる。複数の流体処理エレメントは、少なくともいくつかの隣接する流体処理エレメントが軸線方向に互いに分離され、複数の第１空間及び複数の第２空間を画定する形でコアアセンブリに沿って配置されうる。それぞれの第１空間は、隣接する流体処理エレメントの第１の端面の間に広がり、それぞれの第２空間は、隣接する流体処理エレメントの第２の端面の間に広がりうる。周辺部材は、隣接する流体処理エレメントの外側リムのところのそれぞれの第１空間の周りに配置され、それぞれの第１空間の外側端部を流体的に隔離するようにできる。周辺部材は、複数のバンドを備えることができる。それぞれのバンドは、第１空間の外側端部を取り囲み、封止し、隣接する流体処理エレメントの外側リムに沿って延びるものであってよい。隣接する流体処理エレメントの外側リムの少なくとも一部は、バンドの縁を越えて露出されうる。
【００１４】
[0013]本発明の他の態様によれば、流体処理装置を製造するための方法は、第１及び第２の螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントを軸線方向に互いに隔てられて並ぶ中空コアアセンブリに沿って配置して第１及び第２の流体処理エレメントの端面の間に空間を画定することを含むことができる。これらの方法は、さらに、バンドを空間の端部の周りに、また第１及び第２の流体処理エレメントのリムに沿って配置して空間を封止することと、第１及び第２の流体処理エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントのリムの一部をバンドの縁を越えて露出させることとを含むことができる。
【００１５】
[0014]本発明のこれらの態様のうちの１つ又は複数の態様の実施形態には、さらに、多くの利点がある。例えば、バンドを空間の端部、例えば、外側端部の周りに、また隣接する流体処理エレメントの外側リムに沿って備えることにより、空間は、流体処理エレメントの外部から確実に封止される。さらに、隣接する流体処理エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントのリムの一部は、バンドの縁を越えて露出されるため、流体が流入しうる、又は流体が流出しうる流体処理エレメントの表面積は、著しく増大する。例えば、流体は、軸線方向に向く端面だけでなく、リムの露出された部分をも通って流体処理エレメント中に流入しうる。その結果、流体処理エレメントの表面積が増大し、流体処理エレメントの収塵容量及び／又は使用期間を含む、流体処理装置の性能を著しく高めることができる。
【００１６】
[0015]本発明の他の態様によれば、流体処理装置は、中空のコアアセンブリ、第１及び第２の流体処理エレメント、固化した硬化性接着材料のバンド、及び流体経路を備えることができる。中空のコアアセンブリは、内部と軸線とを有することができる。それぞれの流体処理エレメントは、透過性処理メディアを有するリボンを備えることができる。リボンが複数の巻回数で螺旋状に巻かれ、これにより半径方向寸法、本体の片側の第１の端面、本体の反対側の第２の端面、及びリムを有する略ディスク形の本体を画定することができる。第１及び第２の流体処理エレメントは、軸線方向に互いに分離され、間に空間を画定するコアアセンブリに沿って取り付けることができる。この空間は、第１及び第２の流体処理エレメントのリムの間に１つの端部があるものとしてよい。固化した硬化性接着材料のバンドは、この空間の端部を取り囲み、封止し、第１及び第２の流体処理エレメントに接着されるものとしてよい。流体経路は、それぞれの流体処理エレメントの第１の端面と第２の端面との間で概ね端に沿って透過性流体処理メディアを通り空間へ又は空間から延びうる。
【００１７】
[0016]本発明の他の態様によれば、流体処理装置は、中空コアアセンブリ、複数のディスク形の流体処理エレメント、及び周辺部材を備えることができる。中空コアアセンブリは、内部と軸線とを有することができる。それぞれの流体処理エレメントは、第１及び第２の対向する側端を有する透過性流体処理メディアの少なくとも１つのストリップを持つリボンを備えることができる。リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、第１の軸線方向に向く端面、第２の軸線方向に向く端面、及び外側リムを画定することができる。第１の軸線方向に向く端面は、透過性流体処理メディアストリップの第１の側端の複数の巻回部を含みうる。第２の軸線方向に向く端面は、透過性流体処理メディアストリップの第２の側端の複数の巻回部を含みうる。複数の流体処理エレメントは、少なくともいくつかの隣接する流体処理エレメントが軸線方向に互いに分離され、複数の第１空間及び複数の第２空間を画定する形でコアアセンブリに沿って配置されうる。それぞれの第１空間は、隣接する流体処理エレメントの第１の端面の間に広がり、それぞれの第２空間は、隣接する流体処理エレメントの第２の端面の間に広がりうる。周辺部材をそれぞれの第１空間の外側端部の周に配置し、第１空間を流体的に隔離することができる。周辺部材は、複数のバンドを備えることができる。それぞれのバンドは、第１空間の外側端部を取り囲み、封止し、隣接する流体処理エレメントに接着される固化した硬化性接着材料で構成することができる。
【００１８】
[0017]本発明の他の態様によれば、流体処理装置を製造するための方法は、第１及び第２の螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントを軸線方向に互いに隔てられて並ぶ中空コアアセンブリに沿って配置してそれらの間に空間を画定することを含むことができる。これらの方法は、さらに、液体硬化性接着材料を空間の端部の周りに塗布し、第１及び第２の流体処理エレメントと接触させることと、その硬化性接着材料を固化して空間を封止することとを含むことができる。
【００１９】
[0018]本発明のこれらの態様のうちの１つ又は複数の態様の実施形態には、さらに、多くの利点がある。硬化性接着材料を複数の空間の１つ又は複数の空間の端部の周りに塗布することにより、それぞれの空間を素早く、また確実に封止することができ、これにより製造を高速化することができる。さらに、いくつかの実施形態では、固化した硬化性接着材料は、もっぱら空間の外側端部のところで隣接する流体処理エレメントの端面に接着され、隣接する流体処理エレメントの外側リムの大半を露出したままにすることができる。露出した外側リムは、流体が流入するか、又は流体が流出しうるそれぞれの流体処理エレメントの表面積を著しく増大し、流体処理エレメントの収塵容量及び／又は使用期間を含む、流体処理装置の性能を大幅に向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】流体処理装置の１／４断面図である。
【図２】図１の流体処理エレメントの正面図である。
【図３】リボンの斜視図である。
【図４】他の流体処理エレメントの正面図である。
【図５】他の流体処理エレメントの正面図である。
【図６】他の流体処理エレメントの正面図である。
【図７】流体処理エレメント及び様々な周辺部材の１／４断面図である。
【図８】図１の流体処理エレメントを含む流体処理アセンブリの１／４断面図である。
【図９】流体処理装置の一部の断面図である。
【図１０】他の流体処理装置の一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
[0029]本発明の１つ又は複数の態様を具現化する流体処理装置は、様々な方法で構成されうる。流体処理装置の一実施形態は、図１及び２に示されているが、流体処理装置は、これらの図のいずれかに例示されている特徴に限定されるわけではない。図１及び２に示されているように、流体処理装置１０は、コアアセンブリ１１とコアアセンブリに沿って配置された、例えば、コアアセンブリ１１の周囲にありコアアセンブリ１１と接触する、複数の螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメント１２とを備えることができる。流体処理エレメント１２の幅及び／又は半径方向寸法は、同等の寸法、例えば、実質的に等しい寸法であるか、或いはコアアセンブリ１１に沿って変化させてもよい。流体処理エレメント１２はすべて、軸線方向に互いに分離され、隣接する流体処理エレメント１２の間に空間１３、１４を画定することができる。代替として、流体処理エレメントのうちのいくつかは、コアアセンブリに沿って隣り合い近接する形で、例えば互いに接触する形で軸線方向に配置されうるが、流体処理エレメントのうちの他のものは、隣接する流体処理エレメントから軸線方向に分離されそれらの間に空間を画定することができる。コアアセンブリ１１は、内部１５を含む、軸線及び略中空の構成を有するパイプ又はチューブなどのコアを備えることができる。コアアセンブリ１１は、２つの開放端と１つの閉鎖又は盲端を備えることができる。コアアセンブリ１１は、さらに、空間１４のいくつかがコアアセンブリ１１の内部１５と流体的に連通できるようにする、溝又は他の穿孔などの、開口部１６、例えば、軸線方向に隔てられて並ぶ開口部を有することもできる。コアアセンブリ１１の内部１５と流体的に連通する空間１４は、流体処理エレメント１２の外部、例えば、流体処理エレメントを半径方向に越える領域から流体的に隔離されうる。他の空間１３は、開口部を持たない、また空間の内側端上に広がり、内側端をブロックするコアアセンブリ１１の中空でない壁部分によりコアアセンブリ１１の内部１５から流体的に隔離され、これらの空間１３は、流体処理エレメント１２の外部と流体的に連通しうる。さらに他の空間も、コアアセンブリの内部と流体処理エレメントの外部の両方から分離されうる。
【００２２】
[0030]流体は、コアアセンブリ１１の内部１５と流体処理装置１０の外部、例えば、流体処理装置を半径方向に越える領域との間で概ね内向きに、又は外向きに導かれうる。例えば、図１に例示されている実施形態を含む、多くの実施形態において、供給流体は、流体流路に沿って流体処理装置１０の外部から、略半径方向内向きに、コアアセンブリ１１の外部と流体的に連通するがコアアセンブリ１１の内部１５から分離されている供給空間１３内に導かれうる。供給空間１３から出た流体は、流体流路に沿って略軸線方向に流れ、１つ又は複数の隣接する流体処理エレメント１２内を通過することができる。流体が流体処理エレメント１２内を通って流れるときに、流体は、流体処理エレメントの流体処理特性に応じて処理されうる。流体は、流体処理エレメント１２から略軸線方向に流れ、流体処理エレメント１２の外部から流体的に隔離されているが、コアアセンブリ１１の開口部１６を介してコアアセンブリ１１の内部１５と流体的に連通する透過液空間１４内に流入しうる。透過液空間１４から来た流体は、流体流路に沿って略半径方向内向きにコアアセンブリ１１の内部１５内に流入し、次いで、コアアセンブリ１１の内部１５に沿って軸線方向に流れうる。代替として、供給流体が、コアアセンブリの内部内に導かれ、流体流路に沿って略半径方向外向きにコアアセンブリの内部からコアアセンブリ内の開口部を通して、流体処理装置の外部から流体的に隔離されている供給空間内に送り込まれうる。供給空間から出た流体は、流体流路に沿って略軸線方向に流れ、１つ又は複数の隣接する流体処理エレメントを通り、流体処理装置の内部から流体的に隔離されているが、流体処理装置の外部と流体的に連通している透過液空間内に流入しうる。透過液空間から出た流体は、流路に沿って略半径方向外向きに流れ、流体処理装置の外部に流れうる。
【００２３】
[0031]流体処理エレメント１２の一実施形態は、図２に示されているが、流体処理エレメントは、この図に例示されている特徴に限定されるわけではない。図２に示されているように、流体処理エレメント１２は、複数の巻回数で螺旋状に巻かれ略ディスク形の本体２１を形成するリボン２０を備えることができる。リボンは、様々な方法で構成されうる。リボンの一実施形態は、図３に示されているが、リボンは、この図に例示されている特徴に限定されるわけではない。図３に示されているように、リボン２０は、互いに対向する主面２２、２３及び互いに対向する側端２４、２５を持つ長く幅の狭い構成とすることができる。リボン２０は、互いに対向する主面２２ａ、２３ａ並びに互いに対向する側端２４ａ、２５ａも有する透過性流体処理メディア２６のストリップを含む。多孔性流体処理メディアを含むリボン２０は、透過性であるが、孔は開いていない、即ち、互いに対向する主面２２、２３、２２ａ、２３ａの間に延びる貫通孔又は貫通溝を持たないものとしてよい。
【００２４】
[0032]透過性流体処理メディアは、例えば、天然又は合成ポリマー、ガラス、金属、カーボン、及び／又はセラミックを含む多数の材料から形成されうる。透過性流体処理メディアは、例えば、織物又は不織繊維性ストリップなどの繊維性構造物、織布、押出成形、又は拡張メッシュストリップなどのメッシュ、支持又は非支持膜ストリップなどの透過性膜、多孔性発泡ストリップ、或いは多孔性焼結繊維金属又は粉末金属ストリップなどの多孔性金属を含む様々な構造物から形成されうる。
【００２５】
[0033]透過性流体処理メディアは、無数の処理特性を有しているといってよい。例えば、透過性流体処理メディアは、複数の特性のうちのいずれかを有することができるか、又は有するように修正されうる。透過性流体処理メディアは、正、負、又は中性の電荷を持つことができ、例えば、疎水性若しくは親水性、又は疎油性若しくは親油性を含む、液体不親和性又は液体親和性を有することができ、流体中の物質に化学結合しうるリガンド又は任意の他の反応性モイエティなどの付着官能基を含むことができる。透過性流体処理メディアは、様々な方法のうちのいずれかの方法で流体を処理する機能を有する様々な材料から形成されるか、そのような材料で含浸されるか、又はそのような材料を他の何らかの形で含みうる。これらの機能性材料としては、例えば、流体中の物質又は流体それ自体を化学的又は物理的に結合するか、流体中の物質又は流体それ自体と反応するか、流体中の物質又は流体それ自体を触媒するか、流体中の物質又は流体それ自体を送達するか、又は流体中の物質又は流体それ自体に他の何らかの形で影響を及ぼしうる、吸収剤、イオン交換樹脂、クロマトグラフィメディア、酵素、反応物質、又はすべての種類の触媒が含まれうる。さらに、透過性流体処理メディアは、例えば、超多孔性又はナノ多孔性又はより細かい多孔性からマイクロ多孔性又はそれより粗い多孔性までを含む広範な除去率を持つことができる。例えば、除去率は、サブミクロン範囲若しくはそれ以上の細かさ、例えば、最大約０．０２μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は最大約０．１μｍ若しくはそれ以上の粗さであるか、或いはミクロン範囲若しくはそれ以上の粗さ、例えば、最大約１μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約５μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約１０μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約５０μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約７５μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約１００μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約２００μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約３００μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約５００μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約１０００μｍ若しくはそれ以上の粗さとすることができる。多くの実施形態について、少なくとも１種の透過性流体処理メディアは、ポリマー繊維又はガラス繊維の不織布のフィルタメディアを含むことができ、また透過性流体処理メディアの流体処理特性は、約０．０２μｍ又はそれ以上の粗さの除去率を含みうる。
【００２６】
[0034]透過性流体処理メディアのストリップを含むリボンは、様々な長さ、厚さ、及び幅を有することができる。多くの実施形態では、リボンは、連続的であり、所望の半径方向寸法を持つ流体処理エレメントを形成するために十分な数の巻回部を備えるために必要な完全な長さを持つものとすることができる。他の実施形態では、リボンの短い複数のセグメントを端と端で連結して、完全な長さのものとすることができる。さらに、多くの実施形態では、リボンは、ストリップの長さ方向に沿って略直線的なものとしてよい。しかし、リボンは湾曲していてもよい。例えば、リボンは、ストリップの長さに沿って延びる循環的な、例えば、正弦曲線又は鋸歯状のパターンを持つものとしてもよい。
【００２７】
[0035]透過性流体処理メディアのストリップを含むリボンの厚さ、即ち、リボンを通る一方の主面から反対の主面までの距離は、例えば、多孔性流体処理メディアの構造に応じてリボン毎に変わりうる。厚さは、例えば薄い透過性ポリマー膜の場合の約２／１０００インチ以下から、例えば高さのある繊維性材料又は多孔性発泡体の場合の約２５０／１０００インチ以上までの範囲内としてよい。厚さは、リボンの長さに沿って不均一であってもよいけれども、多くの実施形態では、厚さは、リボンの長さに沿って均一である。
【００２８】
[0036]透過性流体処理メディアのストリップを含むリボンの幅、即ち、リボンを通る一方の側端から対向側端までの距離も、リボン毎に変わりうる。流体が流体処理エレメント１２内を通って流れると、流体の一部、又は大半、又は全部が、縁に沿ってリボン及び透過性流体処理メディア２６のストリップを通り一方の側端２４、２５から反対の側端２５、２４へ流れうる。したがって、リボンの幅は、圧力低下及び流体が受ける処理の程度に影響を及ぼしうる。例えば、リボンの幅は、濾過効率に影響を及ぼしうる。多くの実施形態について、幅は、約１／１６インチ以下から約１インチ又は２インチ又は３インチ又はそれ以上までの範囲内とすることができる。例えば、幅は、約１／８インチ以上から約１／２インチ以下までの範囲を含む、約２インチ以下、例えば１インチ以下から、約１／１６インチ以上までの範囲内とすることができる。さらに、幅は、リボンの長さに沿って均一であり、流体処理エレメント内を通って流れる間に流体の処理はさらに均一になる。代替として、リボンの幅は、ストリップの長さ方向に不均一であってもよい。例えば、リボンの幅は長さに沿って変化するものとしてよく、短い距離では、例えば、１つ又は２つのギザギザの縁を持つリボンを形成するか、或いは長い距離では、例えば、狭いリムへ向かって次第に細くなるか、又は幅広のリムに向かって次第に広がる流体処理エレメントを形成することができる。ギザギザの縁、さらにはフリンジ付きの縁又は縮れさせた縁は、例えば、発明者としてＴｈｏｍａｓ  Ｗｅｌｃｈ，Ｊｒ．、Ｓｔｅｐｈｅｎ  Ｇｅｉｂｅｌ、及びＴａｎｗｅｅｒ  ｕｌ  Ｈａｑが挙げられている、２００７年３月１９日に出願された、「Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｕｎｅｖｅｎ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｍａｋｉｎｇ  ａｎｄ  Ｕｓｉｎｇ  Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６５号明細書、並びにこの仮出願に基づく優先権を主張するＰＣＴ国際出願において開示されており、両方ともこれら及び他の特徴を支持するため参照により組み込まれている。
【００２９】
[0037]リボン２０は、リボンの単独コンポーネントとして透過性流体処理メディア２６のストリップを含み、流体処理メディアの主面は、隣接する巻回部に沿って接触していてもよい。代替として、リボンは複数のコンポーネントを含んでいてもよい。例えば、リボンは、図３に示されているように、２つ又はそれ以上の層が互いの上に重ね合わされている多層複合材３０の１つの層として透過性流体処理メディアを備えることができる。透過性流体処理メディア２６ａの追加の層などの様々な追加の層が含まれうる。流体処理メディア２６、２６ａは、互いに同一であってもよいし、また互いに異なっていてもよい。例えば、透過性流体処理メディア層は、同じ流体処理特性を有していても、異なる流体処理特性を有していてもよく、異なる流体処理特性を有する流体処理メディアを互いに平行に並べた流体処理エレメントを形成することができる。他の追加の層は、リボンの構造的完全性を強化する強化ストリップ３１としてよい。リボンは、流体処理エレメントを形成するために複数の巻回数で巻かれるときに張力が加わる可能性があり、透過性流体処理メディアのストリップは、この張力に耐えるだけの十分な強度を持たないことがある。したがって、ポリマーフィルムのストリップなどのこの張力に十分耐えられる強化ストリップ３１を流体処理メディアとともに層状に重ねるとよい。他の追加の層は、リボンの隣接する巻回部の隣接する表面を結合する結合ストリップ３２としてよい。複合材リボンの複数の層はすべてが同じ幅を有するものでも位置が揃っているものでもなくてよいが、多くの実施形態について、図３に示されているように、複数の層はすべて実質的に同じ幅を有し、側端は位置が揃っている。層の末端は、位置が揃っているか、又は千鳥配置としてよい。多くの実施形態に関して、追加の流体処理メディア層以外の、追加の層の厚さは、流体処理エレメント内の流体処理メディアの相対的体積を増やすために流体処理メディア層の厚さよりも薄くすることができる。流体処理エレメント内を通って流れるときに流体処理メディアをバイパスする可能性のある流体の量を減らすために、縁に沿って追加の層を通る流体流れに対する抵抗は、縁に沿って流体処理メディア層を通る流体流れに対する抵抗に少なくとも実質的に等しいか、又はそれ以上であるものとすることができる。いくつかの実施形態では、縁に沿って追加の層を通る際の透過性は、縁に沿って流体処理メディア層を通る際の透過性に実質的に等しいか、又はそれ以上であること、及び／又は縁に沿って追加の層を通る際の除去率は、縁に沿って流体処理メディア層を通る際の除去率に実質的に等しいか、又はそれ以上の細かさであることとしてもよい。いくつかの実施形態では、透過性流体処理メディア層とは別の複合リボンの層の一部又は全部は、不浸透性であってもよい。代替として、縁に沿って追加の層を通る流体流に対する抵抗は、縁に沿って流体処理メディア層を通る流体流れより小さいものとすることができる。いくつかの実施形態では、縁に沿って追加の層を通る際の透過性は、縁に沿って流体処理メディア層を通る際の透過性より大きい透過性であること及び／又は縁に沿って追加の層を通る際の除去率は、縁に沿って流体処理メディア層を通る際の除去率より粗くい率であることとしてもよい。
【００３０】
[0038]代替として、又はそれに加えて、リボンは、縁に沿ってリボンを通る流体流路内で順番に隣り合わせで並ぶ形で配列されている複数のコンポーネント、例えば、２つ、３つ、４つ、又は５つ以上のコンポーネントを備えることができる。隣り合わせで並ぶコンポーネントは、その間に空間又は介在構造物を有しているか、或いは近接するように、例えば、接触するように配列されうる。例えば、流体処理メディアの複数のストリップは、縁と縁を並べる形で配列されうる。図３に示されている多孔性流体処理メディアの追加の層２６ａは、複数のストリップの隣り合わせに並ぶ配列の一例にすぎない。１つのストリップ２６ａ’は、隣接するストリップ２６ａ”と同一平面上で、近接するように配置されうる。例えば、ストリップ２６ａ’、２６ａ”の側端は、リボン２０の長さに沿って互いに接触しあうことができる。メディアは、互いに類似している場合もあれば、異なる場合もあり、例えば、同じ流体処理特性を有している場合もあれば、異なる流体処理特性を有している場合もある。いくつかの実施形態では、２つ以上のメディアが、異なる孔サイズを有している場合があり、例えば、それぞれの連続するメディアが、大きな又は小さな除去率又は孔構造を有し、細孔サイズはリボンの幅方向に勾配を有するものとしてよい。例えば、流体処理メディアの下流のストリップは、流体処理メディアの上流のストリップに比べて細かい除去率又は孔構造を有する場合がある。他の実施形態では、２つ以上のメディアが、異なる種類の流体処理を行う、例えば、濾過、吸着、及びイオン交換を行うことができる。隣り合わせで並ぶ配列のストリップは、類似の、又は異なる幅、厚さ、及び／又は長さを有することができる。隣り合わせで並ぶストリップは、様々な方法で支持されうる。例えば、複数のストリップを、支持層と重ね合わせることができる。支持層は、薄く、不浸透性であってよく、また流体処理メディアストリップの組み合わされた幅よりも小さい、ほぼ等しい、又は大きい幅を有していてもよい。
【００３１】
[0039]リボン２０を複数の巻回数で螺旋状に巻くことにより形成された流体処理エレメント１２は、多数の不規則な又は規則正しい幾何学的形態をとりうる。例えば、流体処理エレメント１２の螺旋状に巻かれたディスク形の本体２１、並びにコアアセンブリ１１は、図２に示されているように略円形の形態、又は図４、５、及び６にそれぞれ示されているように一般的な楕円形、三角形、又は矩形の形態をとりうる。例えば最内側の巻回部から最外側の巻回部までの、流体処理エレメント１２の半径方向の寸法、即ち、コアアセンブリ１１の軸線に概ね垂直な寸法は、例えば、巻回部数とリボンの厚さに応じて、変わりうる。例えば、半径方向の寸法は、約１／４インチ以下又は約１／８インチ以下から最大約１インチまで又は最大約２インチまで又は最大約６インチまで又は最大約１０インチまで又は最大約２５インチ以上までの範囲内とすることができる。流体処理エレメント１２の容積は、例えば、リボンの幅及びディスク形の本体の半径方向の寸法に従って、変わりうる。いくつかの実施形態では、流体処理装置の流体処理エレメントはすべて、同じ容積を有することができる。いくつかの実施形態では、流体処理エレメントは異なる容積を有していてもよい。
【００３２】
[0040]図１に示されているように、それぞれのディスク形の本体２１は、一方の軸線方向に向く供給又は流入面３３を備える端面、対向する軸線方向に向く透過液又は流出面３４を備える端面、流体処理エレメント１２の外部に沿った外側リム３５、流体処理エレメント１２の内部に沿った内側リム３６、及び例えば、コアアセンブリの近くの最初の巻回部から外側リム３５までの、半径方向寸法を有することができる。それぞれの供給面３３は、透過性流体処理メディアのストリップ２６の供給側端２４ａを含む、リボン２０の一方の側端、例えば、供給側端２４の複数の巻回部を含むことができる。それぞれの透過液面３４は、透過性流体処理メディアのストリップ２６の透過液側端２５ａを含む、リボン２０の他方の外側の側端、例えば、透過液側端２５の複数の巻回部を含むことができる。流体経路２７は、側端２４ａ、２５ａの間で概ね端に沿って延び、多孔性流体処理ストリップ２６を通り、流体処理エレメント１２の一方の端面から他方の端面に至るものとしてよい。いずれかの、又は両方の端面は、例えば、前記の「Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｕｎｅｖｅｎ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｍａｋｉｎｇ  ａｎｄ  Ｕｓｉｎｇ  Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６５号明細書並びにこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願で開示されているように、均一な表面であるか、又は不均一な表面であるものとしてよい。
【００３３】
[0041]流体処理エレメントは、境界面に沿って互いに近接する、例えば、接触するか、又は軸線方向に互いに隔てられて並ぶコアアセンブリに沿って配置されうる。いくつかの実施形態では、流体処理エレメント１２の多く、大半、又は実質的にすべては、互いに軸線方向に隔離して並べられたコアアセンブリ１１に沿って配置されうる。隣接する流体処理エレメント１２は、それらの間の空間内で互いに構造的に分離されうる。さらに、隣接する流体処理エレメント１２の隣接する端面は、それらの間に接触点をまったく置かずに相隔てて並べることができる。それに加えて、それぞれの流体処理エレメント１２の一方又は両方の端面は、空間に直接面して空間上に直接開き、それぞれの空間は、隣接する流体処理エレメントの端面を境界とすることができる。多くの実施形態において、隣接する流体処理エレメント１２の供給面３３は、互いに向かい合い、それらの面の間に供給空間１３を画定し、隣接するエレメント１２の透過液面３４は、互いに向かい合い、それらの面の間に透過液空間１４を画定することができる。図１に示されている実施形態では、透過液空間１４は、コアアセンブリ１１の開口部１６を介してコアアセンブリ１１の内部１５と流体的に連通し、供給空間１３は、コアアセンブリの中空でない壁部分によってコアアセンブリ１１の内部から流体的に隔離されうる。隣接する流体処理エレメント１２の間の距離は、それぞれの空間１３、１４の幅を画定し、それらの空間１３、１４の幅は、均一でも、均一でなくてもよい。例えば、隣接する供給面３３と供給空間１３の幅との間の距離、さらには隣接する透過液面３４と透過液空間１４の幅との間の距離は、互いに実質的に等しいか、又は異なるものとしてよい。さらに、隣接する供給面３３と供給空間１３の幅との間の距離は、隣接する透過液面３４と透過液空間１４の幅との間の距離に実質的に等しいか、又は異なるものとしてよい。空間１３、１４は、流体処理エレメント１２の半径方向の寸法の少なくとも約８５％、又は少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％、又は約１００％に沿って隣接する流体処理エレメント１２の間に延びるものとしてよい。例えば、空間１３、１４は、エレメント１２の外部におけるコアアセンブリ１１から外側リム３５までの距離の少なくとも約８５％、又は少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％、又は約１００％に及ぶものとしてよい。
【００３４】
[0042]流体処理エレメント１０は、さらに、空間１３、１４内のうちの１つ又は複数の中の複数のポスト４０、及び／又は空間１３、１４のうちの１つ又は複数に関連付けられている周辺部材４１を含む、追加のコンポーネントを備えることができる。ポストはスペーサとして機能し、例えば、差圧による空間のつぶれに対抗することができる。それに加えて、又は代替として、ポストは支持材として機能し、例えば、隣接する流体処理エレメントの構造的完全性を高めることができる。空間の端部に流体が流入又は端部から流出するのをブロックするために、周辺部材を空間の内側端部又は外側端部の周りに配置するとよい。いくつかの実施形態では、ポストは空間内に配置されるが、どの周辺部材も、その空間に関連付けることはできない。いくつかの実施形態では、周辺部材はその空間に関連付けられるが、またポストは、その空間内に配置されうる。いくつかの実施形態では、ポストは空間内に配置され、また周辺部材は、その空間に関連付けることができる。
【００３５】
[0043]空間１３、１４内に配置されるポスト４０の個数は、例えば、流体処理エレメント１２のサイズに応じて異なりうる。より大きな流体処理エレメントを備える流体処理装置は、空間内にさらに多くのポストを配置してもよい。さらに、ポスト４０の個数は、単一の流体処理エレメント１０内の空間１３、１４と空間１４、１３とで異なる場合もある。例えば、両方の軸線方向から圧縮力を受ける可能性のある、透過液空間内のポストの個数は、透過液空間内のポストの個数の数倍、例えば、供給空間内のポストの個数の最大約２倍又は約５倍又は約２５倍以上とすることができる。例えば、内径４インチ、外径６インチの流体処理エレメントを備える流体処理装置では、供給空間内のポストの個数は、２から約５までの範囲内とすることができ、また透過液空間内のポストの個数は、約８から約１６までの範囲内とすることができる。他の実施形態として、内径１インチ、外径２  １／２インチの流体処理エレメントを備える流体処理装置では、供給空間内のポストの個数は、２から約４までの範囲内とすることができ、また透過液空間内のポストの個数は、約３から約６までの範囲内とすることができる。これらの例は、空間内のポストの個数を制限することを意図していない。むしろ、空間内のポストの個数は、例えば、流体処理エレメントのサイズ、透過性流体処理メディアの性質、流体流中の空間の配置、及び公称システム圧力及び流量及び流体の粘度などのプロセスパラメータを含む、複数のファクターに応じてこれらの例示的な範囲からかなり外れる可能性がある。
【００３６】
[0044]それぞれのポストは、多くの材料のうちのいずれかから形成されうる。例えば、ポストは、金属材料又はポリマー材料で構成することができる。いくつかの実施形態では、ポストは、固化ホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシなどの固化した硬化性接着材料で構成することができる。
【００３７】
[0045]それぞれのポストは、多くの方法のうちのいずれかで構成されうる。例えば、ポストのサイズ及び形状は異なっていてもよい。ポストは、隣接する流体処理エレメントの半径方向寸法より大きいか、ほぼ等しいか、又は小さい長さを有することができる。例えば、ポストの長さは、流体処理エレメントの半径方向寸法の少なくとも約３３  １／３％又は少なくとも約５０％又は少なくとも約７５％又は少なくとも約９０％又は約１００％とすることができる。いくつかの実施形態では、ポストは、流体処理エレメントの巻回部に沿って外向きに、外側リムの近くまで、又は外側リムへ、又は外側リムを越えて延びるものとしてよい。いくつかの実施形態では、ポストは、内向きに、内側リムの近くまで、又は内側リムへ、又は内側リムを越えて延びるものとしてよい。ポストの横方向寸法、例えば、半径は、空間の幅に応じて異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、横方向寸法は、空間の幅よりいくぶん大きいか、又は実施的に等しいものとすることができる。他の実施形態では、横方向寸法は、空間の幅より小さいものとすることができる。
【００３８】
[0046]ポストは、様々な規則正しい、又は不規則な形状をとりうる。例えば、ポストは、円筒状棒として、又は硬化性接着材料の固化ビーズとして構成することができる。ポストは、山形、湾曲、又はまっすぐな形状とすることができ、また隣接する流体処理エレメントの巻回部に沿って半径方向に又は非半径方向に延びるものとすることができる。異なる構成及び長さを有する様々なポスト４０が、図２及び４〜６の流体処理エレメント１２に沿って延びるように示されている。
【００３９】
[0047]空間１３、１４内の複数のポスト４０が、空間１３、１４を画定する流体処理エレメント１２の一方又は両方の隣接する端面３３、３４に沿って巻回部に接着されうる。ポスト４０を端面３３、３４の巻回部に接着することで、接着領域内の隣接する巻回部の分離及び分離した巻回部の間の流体バイパスを防ぐことができる。多くの実施形態において、流体処理エレメント１２の流出面３４に接着されたポスト４０の個数は、流入面３３に接着されたポスト４０の個数に比べて多くすることができる。流出面３４にさらに多くのポスト４０を接着すると流出面３４の巻回部同士の接触が適切に維持され、離れている巻回部を通して流入面３３から流出面３４に流体が流れて流体処理メディア２６をバイパスすることがなくなる。流入面３３に接着するポスト４０の数を減らすと、接着領域から離れている流入面３４で隣接する巻回部のある程度の小さな分離を許容することができる。この小さな分離により、流入面３３において透過性流体処理メディア２６を含むリボン２３の側端２４、２４ａ、２５、２５ａに加えて主面２２、２３、２２ａ、２３ａに流体が流れ込むようにでき、流入面３３の有効表面積を増やすことができる。有効流入面積を増やすことには、前記の「Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｕｎｅｖｅｎ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｍａｋｉｎｇ  ａｎｄ  Ｕｓｉｎｇ  Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６５号明細書並びにこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願で開示されているように、収塵容量及び／又は使用期間を向上させることを含む、多くの利点がある。ポスト４０を流体処理エレメント１２に接着することに加えて、ポスト４０は、さらに、コアアセンブリ１１に固定することもできる。例えば、ポスト４０は、コアアセンブリ１１に接着されるか、又はコアアセンブリ１１に機械的に結合されうる。
【００４０】
[0048]複数のポスト４０は、１つの空間内の唯一の構造物であってよく、多数のパターンのうちのいずれかで空間１３、１４内に配列されうる。いくつかの実施形態では、複数のポストは、空間を画定する１つの流体処理エレメントの巻回部に沿って延びる第１の略同一平面上にあるポストのセット及び空間を画定する他方の流体処理エレメントの巻回部に沿って延びる第２の略同一平面上にあるポストのセットを備えることができる。隣接する流体処理エレメントは、隣接するエレメントの間の空間内で第１のセットのポストが第２のセットのポストと接触する形で互いの隣に配置されうる。代替として、複数のポスト４０を単一の略同一平面上にある一組として空間１３、１４内に配列され、それぞれのポスト４０は、両方の隣接する流体処理エレメント１２の向かい合う端面３３、３４と接触する、例えば、接着されうる。
【００４１】
[0049]周辺部材４１は、１つ又は複数の空間１３、１４の外側端部及び／又は内側端部の周りに配置され、隣接する流体処理エレメント１２のディスク形の本体２１のリム３５、３６の一部に沿って延びること及び／又は例えば、図７に示されているように、隣接する流体処理エレメント１２に接着されることが可能である。周辺部材４１は、それぞれの空間１３、１４の端部を封止し、空間１３、１４の端部内への流体の流入又は端部からの流体の流出をブロックすることができる。さらに、周辺部材４１は、周辺部材４１の縁４３を越えて流体処理エレメント１２のリム３５、３６の実質的部分４２を露出するように配列されうる。
【００４２】
[0050]周辺部材は、様々な形で構成されうる。例えば、周辺部材は、それぞれの空間の外側端部及び／又は内側端部に沿って１つ又は複数の空間を取り囲む複数のバンドとして構成されうる。図７に示されているように、それぞれのバンド４４は、不浸透性の固化した硬化性接着材料、例えば、固化ホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシのビーズ４５を含むことができる。固化した硬化性接着材料のビーズ４５は、空間１３、１４の端部に橋を架け、隣接する流体処理エレメント１２に対し封止される。例えば、ビーズ４５は、隣接する流体処理エレメント１２の外側リム３５の近く又は外側リム３５にある外側の巻回部で、或いは隣接する流体処理エレメント１２の内側リム３６の近く又は内側リム３６にある内側の巻回部で、端面３３、３３、３４、３４に接着されうる。ビーズ４５は、空間１３、１４内に、端面に沿って短い距離だけ入り込む。いくつかの実施形態では、ビーズ４５は、空間１３、１４内に、リボン２０の幅の少なくとも約１０％又は少なくとも約２０％又は少なくとも約３３  １／３％又は少なくとも約５０％以上の距離だけ入り込むことができる。それに加えて、又は代替として、ビーズ４５は、隣接する流体処理エレメント１２のリム３５、３６の全部又は一部のみに沿って延び、リム３５、３６に接着されうる。多くの実施形態において、リム３５、３６の実質的部分４２は、ビーズ４５の縁４３を越えて露出されたままにすることができる。例えば、リム３５、３６の露出している部分４２の幅は、リボン２０の幅の少なくとも約２０％又は少なくとも約３３  １／３％又は少なくとも約５０％又は少なくとも約７５％であるものとしてよい。ビーズ４５のそれぞれの縁４３は、リム３５、３６の周辺にあるか、又はリム３５、３６上に広がりうる。
【００４３】
[0051]代替として、それぞれのバンド４４は、ストリップ４６の材料、例えば不浸透性ポリマー材料で構成することができる。代替として、ストリップの材料は透過性であるが、リボンに比べて透過性が小さいものとしてもよい。それぞれのストリップ４６は、空間内に入り込む形で、又は入り込まずに、空間１３、１４の端部に橋を架け、またそれぞれの隣接する流体処理エレメント１２のリム３５、３６の全部又は一部の上に広がるものとすることができる。ストリップ４６は、流体処理エレメント１２に接着される、例えば、リム３５、３６に接着剤で接着されるか、溶剤で接着されるか、又は熱で接着され、ストリップ４６を流体処理エレメント１２に封止することができる。多くの実施形態において、リム３５、３６の実質的部分４２は、ストリップ４６の縁４３を越えて露出されたままにすることができる。例えば、リム３５、３６の露出している部分４２の幅は、リボン２０の幅の少なくとも約２０％又は少なくとも約３３  １／３％又は少なくとも約５０％又は少なくとも約７５％であるものとしてよい。
【００４４】
[0052]周辺部材４１は、図７に示されているように、空間１３、１４内にポストを置かずに、空間１３、１４の端部の周りに配置されうる。例えば、これらの空間は、例えば、これら及び他の特徴を支持するために参照により組み込まれている、２００７年３月１９日に出願された、発明者としてＴｈｏｍａｓ  Ｗｅｌｃｈ，Ｊｒ．、Ｔａｎｗｅｅｒ  ｕｌ  Ｈａｑ、及びＪｏｓｅｐｈ  Ｖｅｒｓｃｈｎｅｉｄｅｒが挙げられている「Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｓｐａｃｅｓ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｍａｋｉｎｇ  ａｎｄ  Ｕｓｉｎｇ  Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６８号明細書及びこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願で開示されているように、構造を実質的に含まないものとしてよい。代替として、周辺部材４１は、図１に示されているように、空間１３、１４内にポスト４０を置いて、空間１３、１４の端部の周りに配置されうる。ポストは、周辺部材に接着される場合もされない場合もある。
【００４５】
[0053]流体処理装置は、複数の異なる方法のうちのいずれかで製造することができる。例えば、流体処理装置を製造するための方法は、第１及び第２の螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントを軸線方向に互いに隔てられて並ぶ中空コアアセンブリに沿って配置して第１及び第２の流体処理エレメントの端面の間に空間を画定することを含むことができる。
【００４６】
[0054]流体処理エレメントは、様々な方法でコアアセンブリに沿って配置することができる。例えば、少なくとも２つの、及び少なくとも１０個若しくはそれ以上の、又は少なくとも２５個若しくはそれ以上の、又は少なくとも５０個若しくはそれ以上の、又は少なくとも１００個若しくはそれ以上の数のリボンを、コアアセンブリの周りに複数の巻回数で螺旋状に巻いて、コアアセンブリに沿った異なる軸線方向位置に流体処理エレメントを形成することができる。流体処理エレメントはすべて、空間によって軸線方向に隔てられるか、又は流体処理エレメントのうちのいくつかの流体処理エレメントは、すぐ近くに隣り合わせで、例えば接触し、それ以外の流体処理エレメントは、隣接する流体処理エレメントから空間によって軸線方向に隔てられるようにできる。流体処理エレメントはすべて、同一の、又は類似の処理特性を持つことができる。代替として、流体処理エレメントは、例えば、これら及び他の特徴を支持するために参照により本明細書に組み込まれている、２００７年３月１９日に出願された、発明者としてＴｈｏｍａｓ  Ｗｅｌｃｈ，Ｊｒ．、Ｍａｒｋ  Ｈｕｒｗｉｔｚ、Ｔａｎｗｅｅｒ  ｕｌ  Ｈａｑ、及びＪｏｓｅｐｈ  Ｖｅｒｓｃｈｎｅｉｄｅｒが挙げられている「Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｍａｋｉｎｇ  ａｎｄ  Ｕｓｉｎｇ  Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６９号明細書及びこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願で開示されているように、異なる処理特性を有するものとしてよい。
【００４７】
[0055]これら複数のリボンは、コアアセンブリの周りに、一度に１個、一度に数個、又は同時にすべて、例えば、順次又は同時に、巻くことができる。リボンの内側端部領域、例えば、第１の１つ、２つ、又は３つの巻回部を画定する領域はコアアセンブリに対して十分に封止され、流体処理エレメントのバイパスを防ぐことができる。例えば、内側端部領域は、コアアセンブリへの内側端部領域の熱による接着、接着剤による接着、又は溶剤による接着によってコアアセンブリに固定することができる。代替として、内側端部領域をコアアセンブリに接着せず、例えば、コアアセンブリの周りに最初の巻回部を密に巻いてコアアセンブリに圧縮嵌めすることができる。さらに、内側端部領域は、先にゆくほど厚さが薄くなるものとするか、又は第１の巻回部の終わりから第２の巻回部の始まりへの移行で段が形成されないように十分密に巻くことができる。
【００４８】
[0056]それぞれのリボンは張力を受けて複数の巻回数で螺旋状に巻かれ、これにより所望の半径方向の寸法の流体処理エレメントを形成することができる。張力は、一定であるか、又は流体処理エレメントの半径が増大するに従って変化してもよく、張力は、多くの要因に基づき経験的に選択されうる。例えば、リボンが伸長して悪影響を生じる最大張力、例えば、流体処理メディアが過度に引き伸ばされるか、又は引き離され始める張力を決定することができる。次いで、リボンは、最大張力よりも低い張力、例えば、この最大張力の約８０％以下又は約６５％以下又は約５０％以下の張力を使用して螺旋状に巻かれるようにできる。さらに、リボンは、流体処理エレメントの半径方向の寸法のほとんど又はすべてに沿って一方の巻回部から次の巻回部への流体処理メディアの類似の圧縮力、例えば、実質的に均一な圧縮力をもたらす張力を使用して螺旋状に巻かれうる。一方の巻回部から次の巻回部へ類似の圧縮力を発生させることにより、流体処理エレメントは、流体処理メディアの複数の巻回部を通して縁に沿って流れる流体をより均一に処理することができる。例えば、流体処理メディアが濾過材を備えている場合、流体処理エレメントをエレメントの半径方向の寸法に沿ってより一様に装填することで、エレメントの収塵容量及び／又は使用期間を向上させることができる。それに加えて、隣接する巻回部の隣接する表面とリボンの隣接する層の間で流体が横方向に流れるのを阻止又は防止するように、十分な張力でリボンを螺旋状に巻くことができる。例えば、リボンは、隣接する表面と隣接する層との間で流体が横方向に通らない十分な張力で、又はリボンの隣接する表面と隣接する層との間の横方向への流体経路が縁に沿って流体処理メディアを通る流体経路の透過性及び／又は除去率に比べて実質的に大きい又は粗いということがない透過性及び／又は除去率を有する十分な張力で螺旋状に巻くことができる。リボンは、さらに、安定した堅いディスク形の本体を有する実質的に自立型の流体処理エレメントを形成するのに十分な張力により巻かれうる。例えば、流体処理エレメントにおいて発生する差圧で隣接する巻回部及び隣接する層の横方向の滑り及び／又は半径方向の分離が妨げられるよう十分に密に隣接する巻回部及び隣接する層を互いに接して保持する十分な張力でリボンを巻くことができる。
【００４９】
[0057]それぞれのリボンが所望の半径方向の寸法に合わせて螺旋状に巻かれた後、リボンの外側端部領域は、様々な方法のうちのいずれかの方法で適所に保持されうる。例えば、外側端部領域は、隣接する巻回部に、例えば、熱による接着、接着剤による接着、又は溶剤による接着により接着されうる。代替として、又はそれに加えて、リボンの外側端部領域は、他の巻回部にかしめることができる。例えば、高温の金属ピンを略半径方向にリボンの外側端部領域及び外側の巻回部に挿入して、ピンと接触しているリボンの部分を溶かすことができる。ピンが引き抜かれると、溶融部分は、互いの部分とともに固化し、略放射状のステークを形成し、リボンの複数の層を含む外側端部領域、及び外側の巻回部を適所に保持する。代替として、又はそれに加えて、高温でも高温でなくてもよい、中空針を、外側端部領域及び外側の巻回部に略半径方向に挿入するか、又は隣接する巻回部の間の空間内に挿入することができる。針が引き抜かれるときに、例えば、ホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシを含む、液体硬化性接着組成物又は材料が巻回部の中に注入され、これにより外側端部領域及び巻回部を適所に保持する略放射状のステークを形成することができる。
【００５０】
[0058]螺旋状に巻かれた流体処理エレメントの安定性は、さらに、ディスク形の本体の大半又は全部をかしめることにより向上させることができる。例えば、略半径方向に延びるステークは、巻回部の大半又は実質的にすべてを通して形成されること及び／又はディスク形の本体の周りの様々なある角度で離間された位置に形成されることが可能である。それぞれのステークは、ほとんど又は完全に流体処理エレメント内を通って延びる、例えば、コアアセンブリへ延びており、流体処理エレメントをコアアセンブリに固定するようにできる。
【００５１】
[0059]螺旋状に巻かれた流体処理エレメントの安定性は、さらに、隣接する巻回部、及び／又はリボンの隣接する層を螺旋状に巻かれたリボンの長さに沿って連続的に又は断続的に互いに接着することにより高めることができる。隣接する巻回部及び／又は層は、様々な方法で接着することができる。例えば、リボンは、すでに説明されているように、接着層を備えることができる。接着層は、リボンが螺旋状に巻かれるときに隣接する巻回部及び／又は層を接着する接着剤を含みうる。代替として、接着層は、流体処理エレメントが形成された後に流体処理エレメントに溶剤を塗布するか、又は熱を加えることにより活性化されうる。さらに代替として、リボンが螺旋状に巻かれるときに、ホットメルト接着剤又は熱接着を、隣接する巻回部及び／又は層の間に、例えば、断続的に施すとよい。
【００５２】
[0060]流体処理装置を製造する方法は、さらに、少なくとも１つの流体処理エレメントの少なくとも１つの端面の複数の巻回部に沿って複数のポストを配置することを含みうる。いくつかの実施形態では、これらのポストは、隣接する流体処理エレメントの間の空間、例えば、供給空間又は透過液空間のいずれかに向く端面に沿って配置されうる。供給空間に比べてより多くのポストを透過液空間内に配置することができる。ポストは、様々な方法で空間内に挿入することができる。例えば、中空でないポストが空間内にある角度で離間された間隔で挿入され、一方又は両方の流体処理エレメントの巻回部に接着されること及び／又は例えば、接着剤による接着、溶剤による接着、若しくは熱による接着でコアアセンブリに固定されることが可能である。
【００５３】
[0061]代替として、液体硬化性接着材料、例えば、ホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシが、空間内の流体処理エレメントの複数の巻回部に沿って塗布されうる。例えば、中空針又はノズルが隣接する流体処理エレメントの間の空間内に所望の深さまで挿入され、その後、引き抜くようにできる。ノズルが引き出された後、空間の内側領域から外側領域へ延びるビーズとして液体硬化性接着材料がノズルから空間内に供給されうる。例えば、ビーズは、コアアセンブリと接触し、隣接する流体処理エレメントの外側リムの近くまで延びるものとしてよい。ビーズは、概ねまっすぐな半径方向又は非半径方向に延び、またビーズは、ノズルが引き出されるのと同時に両方の隣接する流体処理エレメントの巻回部と接触する十分な幅を持つものとしてよい。ノズルは、ある角度で離間された間隔で挿入と引き出しを繰り返され、複数のビーズを空間内に配置することができる。流体処理エレメントの間の空間内で、硬化性接着材料が固化されうる。液体接着材料は、透過性流体処理メディアを含む、リボンの側端をビーズがわずかに貫通できる程度の粘性を有すること及び／又はリボンの巻回部と巻回部の間でさらに、硬化性接着材料が固化するときにビーズの構造を概ね維持することが可能である。すると、硬化性接着材料を固化させると、空間内の複数のポストが一方又は両方の流体処理エレメントの巻回部に接着される。
【００５４】
[0062]それに加えて、又は代替として、流体処理装置を製造する方法は、流体処理エレメントの間の１つ又は複数の空間に１つの周辺部材を関連付けることを含むことができる。例えば、これらの方法は、バンドを空間の端部の周りに、また隣接する流体処理エレメントのリムに沿って配置して空間を封止することと、流体処理エレメントのうちの少なくとも１つのエレメントのリムの一部をバンドの縁を越えて露出させることとを含むことができる。他の例として、これらの方法は、液体硬化性接着材料を空間の端部の周りに塗布し、隣接する流体処理エレメントと接触させることと、その硬化性接着材料を固化して空間を封止することとを含むことができる。
【００５５】
[0063]いくつかの実施形態では、不浸透性材料、例えば、不浸透性ポリマー材料のストリップが、空間の内側又は外側端部、及び隣接する流体処理エレメントの外側リムの一部の周りに巻かれうる。このストリップは、内側又は外側リムに接着され、これにより、空間の内側又は外側端部を封止し、ストリップの縁を越えてそれぞれのリムの実質的部分を露出させることができる。
【００５６】
[0064]いくつかの実施形態では、液体硬化性接着材料、例えば、ホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシが、隣接する流体処理エレメントの間の空間の内側又は外側端部の周りに塗布されうる。例えば、針又はノズルをこの空間内に挿入し、液体接着材料を空間の内側端部の周りのビーズとしてノズルから供給することができる。ビーズは、内側リムのところで、又は内側リムの近くで両方の流体処理エレメントの内側の巻回部と接触できる十分な大きさとすることができる。ビーズは、内側リムの一部に沿って延びても、延びなくてもよい。代替として、ノズルは、隣接する流体処理エレメントの外側リムの間に配置され、液体接着材料が、空間の外側端部の周りのビーズとしてノズルから供給されうる。ここでもまた、ビーズは、外側リムのところで、又は外側リムの近くで両方の流体処理エレメントの外側の巻回部と接触できる十分な大きさとし、ビーズは、外側リムの一部に沿って延びても、延びなくてもよい。次いで、硬化性接着材料が、空間の内側端部又は外側端部のところで固化されうる。液体接着材料は、透過性流体処理メディアを含む、リボンの側端及び／又は主面をビーズがわずかに貫通できる程度の粘性を有すること及び／又はリボンの巻回部と巻回部の間でさらに、硬化性接着材料が固化するときにビーズの構造を概ね維持することが可能である。そこで、硬化性接着材料を固化すると、空間の内側端部又は外側端部を取り囲み、隣接する濾過材エレメントにしっかり接着されるバンドが形成され、空間の端部が封止される。さらに、隣接する濾過材エレメントの外側リムの実質的部分は、バンドの縁を越えて露出されたままになりうる。
【００５７】
[0065]流体処理装置が形成された後、これらは様々なハウジング内に収納され、流体処理アセンブリを形成することができる。流体処理アセンブリは、単一の流体処理装置のみを収納するハウジング、或いはハウジング内に直列に、又は並列に配列された複数の流体処理装置を収納するハウジングを備えることができる。例えば、ハウジングは、１つ又は複数の管板を収納し、複数の流体処理装置は、これらの管板に関連付けられうる。ハウジングは、流体処理装置を永久収納することができ、例えば、使い捨て型流体処理装置を形成することができるか、又はハウジングは、流体処理装置を取り外し可能なように収納することができ、これにより、使用済みの流体処理装置を再利用可能なハウジング内の新しい流体処理装置と交換することができる。
【００５８】
[0066]ハウジングは、プロセスパラメータ、例えば、流体の圧力及び温度及び化学組成に適合する不浸透性材料、例えば、金属材料又はポリマー材料から形成されうる。ハウジングは、２つ又はそれ以上の主要ポート、例えば、プロセス又は供給流体入口ポート及び濾過液又は透過液出口ポートを備えることができる。ハウジングは、ポート間に流体流路を画定し、流体処理装置は、流体流路内のハウジング内に配置されうる。ポートは、インライン構成、Ｔ型構成、又はＬ型構成を含む多数の構成のうちのいずれかでハウジング上に位置し、これらのポートは、様々な継手のうちのいずれかを備えることができる。ハウジングは、さらに、例えば、保持液又は濃縮液出口ポート並びに排液、排気、又は洗浄（例えば逆洗）に関連付けられている１つ又は複数のポートを含む、追加のポートを備えることができる。
【００５９】
[0067]流体処理アセンブリ５０及び少なくとも１つの流体処理装置１０を収納するハウジング５１の多くの実施形態のうちの１つが図８に示されているが、流体処理アセンブリ及びハウジングは、図８に例示されている特徴に限定されはしない。ハウジング５１は、カバー５２及びシェル５３を備えることができる。カバー５２は、シェル５３の一方の端部でシェル５３に恒久的に、又は取り外し可能なように取り付けることができる。シェル５３の他方の端部は、供給入口ポート５４、例えば、中心を外れている供給入口ポート、及び透過液出口ポート５５、例えば、中心にある透過液出口ポートを備えることができる。流体処理アセンブリ５０の例示されている実施形態には、２つのポート５４、５５のみがあり、これらはハウジング５１の一方の端部に配置されている。他の実施形態は、２つよりも多いポートを備えることができ、これらのポートは、ハウジングに沿った任意の場所、例えば、ハウジングの両端部及び／又は側面に配置されうる。流体処理装置１０は、シェル５３が流体処理エレメント１２を囲む形で、供給入口ポート５４と透過液出口ポート５５との間の流体流路５６にわたってハウジング５１内に封止されうる。例えば、中空コアアセンブリ１１の一方の端部は、カバー５２に対し見えないように封止されうる。中空コアアセンブリ１１の対向端は、開いており、透過液出口ポート５５のところでシェル５３に封止され、これにより、コアアセンブリ１１の内部１５と透過液出口ポート５５との間で流体的な連通が可能になる。多くの実施形態において、流体処理エレメント１２はどれも、ハウジング５１に封止されえない。例えば、コアアセンブリ１１のみをハウジング５１に封止し、封止を最小限に抑え、信頼性の高い流体処理アセンブリを形成することができる。
【００６０】
[0068]流体は、本発明を具現化する流体処理アセンブリ、流体処理装置、及び流体処理エレメントによる様々な方法で処理されうる。一操作モードにおいて、供給流体は、流体処理装置の外部とコアアセンブリの内部との間へ導かれうる。流体は、概ね端に沿って透過性流体処理メディアの螺旋状に巻かれたストリップの巻回部を通過することができ、そこで、流体は、様々な方法で処理される。流体は、さらに、螺旋状に巻かれたストリップに隣接する空間を通り、巻回部に接着されているポストを通り過ぎてもよい。
【００６１】
[0069]例示されている流体処理アセンブリ５０において、供給流体は、流体流路５６に沿って外側から内へと、流体処理装置１０を通り、流体処理エレメント１２の外部からコアアセンブル１１の内部１５に導かれる。しかし、他の実施形態では、供給流体は、内側から外へと流体処理装置を通り、コアアセンブリの内側から流体処理エレメントの外側に導かれうる。供給流体は、供給入口ポート５４を通してハウジング５１内に入り、流体流路５６を辿って透過液出口ポート５５に入ることができる。供給流体は、供給入口ポート５４から、略軸線方向にハウジング５１に沿って流体処理エレメント１２の外部とシェル５３の内部との間に流れうる。次いで、供給流体は、略半径方向内向きにポスト４０に沿って流体処理エレメント１２の供給面３３の間の供給空間１３内に流入する。供給空間１３から来る供給流体は、略軸線方向にポスト４０を通り過ぎて流体処理エレメント１２の供給面３３内に入り、流体処理エレメント１２のディスク形の本体２１内を通りうる。流体は、さらに、略半径方向に外側リム３５の露出部分４２を通って流体処理エレメント１２内に流入しうる。したがって、リム３５の露出部分４２は、有効流入表面積を増やし、実質的に性能改善につながる。例えば、流体処理装置１０の収塵容量及び／又は使用期間は、露出された部分なしの類似の流体処理装置に比べて最大２５％以上又は最大５０％以上向上させることができる。
【００６２】
[0070]流体流路５６に沿ってそれぞれの流体処理エレメント１２内に流れ込む流体は、概ね端に沿って流体経路２７と平行に流れ、それぞれの巻回部の流体処理メディア２６を含むリボン２０を通り、供給側端２４、２４ａから透過液側端２５、２５ａに流れうる。流体は、さらに、１つの巻回部の透過性流体処理メディアから１つ又は複数の隣接する、又は付近にある巻回部の透過性メディアに放射状に流れ込み、次いで透過性メディアに沿って横方向に流れうる。流体が流体処理メディア２６内を流れるときに、流体は、例えば流体処理メディアの流体処理特性に応じて、様々な方法で処理されうる。処理された流体は、流体処理エレメント１２透過液空間３４から出現して、ポスト４０を通り過ぎて流体処理エレメント１２の透過液面３４の間の透過液空間１４内に流れ込む。透過液空間１４から来た処理済みの流体は、ポスト４０に沿って略半径方向内向きに開口部１６を通りコアアセンブリ１１の内部１５内に流入しうる。処理済みの流体は、次いで、軸線方向にコアアセンブリ１１の内部１５に沿ってハウジング４１の透過液出口ポート５５へ流れ、ハウジング４１の透過液出口ポート５５内を通る。
【００６３】
[0071]本発明の１つ又は複数の態様を具現化する流体処理アセンブリ、流体処理装置、及び流体処理エレメントには多くの利点が関連している。例えば、１つ又は複数の空間内にポストを設けることにより、空間を通る流体流に対する抵抗を著しく増大させることなく、空間をつぶれないように保護することができる。ポストを流体処理エレメントの巻回部に接着することにより、巻回部を離れてしまわないように保護し、流体処理装置の信頼性及び効率を向上させることができる。流入面に接着するポストの数を減らし、流出面に接着するポストの数を増やすことにより、流入面の有効表面積を著しく拡大し、信頼性を維持しつつ流体処理装置の性能を高めることができる。液体硬化性接着組成物を空間内に塗布することにより、ポストと周辺部材のバンドの両方を素早く、効果的に形成し、隣接する流体処理エレメントに接着することができるため、製造がスピードアップし、信頼性が向上する。さらに、隣接する流体処理エレメントのリムのかなりの部分を露出させながら空間の端部の周りに周辺部材を配置することにより、流体処理装置の性能を大幅に改善することができる。
【００６４】
[0072]それに加えて、個別のリボンを螺旋状に巻いて複数の流体処理エレメントのそれぞれを別々に形成することにより、流体処理装置及び流体処理エレメントの異なる構成のものを製造することが容易になる。それぞれのエレメントの半径方向の寸法は、コアアセンブリの周りに巻くリボンの数を加減することにより容易に変えることができ、コアアセンブリに沿って備えられる流体処理エレメントの個数は、コアアセンブリの周りに巻くリボンの数を加減することにより容易に変えることができ、コアアセンブリに沿った流体処理エレメントの配置は、コアアセンブリの周りに巻かれるリボンの間の間隔を単に調整するだけで容易に変えることができる。さらに、リボンは、コアアセンブリの周りに非常に素早く螺旋状に巻くことができ、製造が高速化される。複数の個別の狭いリボンを、例えば、シート内に溝又は他の貫通孔のある単一の幅広のシートの代わりに使用することにより、製造の柔軟性及び効率が著しく向上し、様々な数のエレメント並びにエレメントの間の様々な数の間隔を使用する流体処理装置を、異なる幅又は異なる貫通孔構成を有するシートを切り替えなくても製造することができる。それに加えて、透過性流体処理メディアの孔又は破れなどの欠陥が製造時に発生した場合に、シート全体ではなく欠陥のあるリボンを交換するだけでよく、生産速度及び生産効率を向上させることができる。
【００６５】
[0073]本発明の様々な態様は、いくつかの実施形態に関してすでに説明及び／又は例示がなされているが、本発明は、これらの実施形態に限定されない。本発明の範囲から逸脱することなく、例えば、これらの実施形態の１つ又は複数の特徴を排除又は修正することが可能であるか、又は一方のいずれかの実施形態の１つ又は複数の特徴を他の実施形態の１つ又は複数の特徴と組み合わせることもできる。
【００６６】
[0074]例えば、隣接する流体処理エレメントとの間の空間の一部は、コアアセンブリの内部と流体処理エレメントの外部の両方から流体的に隔離されるように配列されうる。流体処理エレメント１２、コアアセンブリ１１、周辺部材４１、及びポスト４０を含む、流体処理装置１０の一部が、図９に示されている。図９に例示されている流体処理エレメント１２、コアアセンブリ１１、周辺部材４１、及びポスト４０は、すでに説明されているものと同一のものであってもよいが、流体処理装置も、流体処理エレメントも、コアアセンブリも、周辺部材も、図９に示されている特徴に限定されない。それぞれの流体処理エレメント１２は、ディスク形の本体２１を形成するように螺旋状に巻かれている、流体処理メディア２６を含む、リボン２０を備えることができる。流体処理装置１０は、供給空間１３と透過液空間１４との間に位置する中間空間５７を備えることができる。中間空間５７は、コアアセンブリ１１の中空でない壁部分によってコアアセンブリ１１の内部１５から流体的に隔離され、また周辺部材４１によって流体処理エレメント１２の外部から流体的に隔離されうる。例えば、固化した硬化性接着材料のビーズ４５を含むバンド４４は、中間空間５７の外側端部を取り囲み、隣接する流体処理エレメント１２の外側リム３５上に完全に広がり、中間空間５７の外側端部と流体処理エレメント１２の外側リム３５の両方を封止するようにできる。バンド４４は、液体硬化性接着材料のビーズを中間空間の外側端部の周りに塗布し、そのビーズを外側リムに沿って延ばすことによりすでに説明されているように形成されうる。液体硬化性接着材料のビーズは、ビーズの外面を滑らかにし外側リムに沿ってビーズの厚さを小さくするために、手を加えても加えなくてもよい。その後、液体硬化性接着材料は固化しうる。中間空間は、複数のポスト４０を備えることができ、また機能性材料を含む場合も含まない場合もある。流体は、略半径方向で供給空間１３内に流入し、略軸線方向で１つの流体処理エレメント１２、中間空間５７、及び隣接する流体処理エレメント１２を通り透過液空間１４に進み、次いで略半径方向で透過液空間１４から出て開口部１６を通りコアアセンブリ１１の内部１５内に流入しうる。
【００６７】
[0075]さらに他の実施形態として、流体処理エレメントは、予成形エレメントをコアアセンブリに沿って略軸線方向にスライドさせることによりコアアセンブリに沿って配置することができる。例えば、それぞれのリボンを複数の巻回部で所望の半径方向の寸法に合わせて、コアアセンブリの周りではなく、中心ハブの周りに螺旋状に巻回部、流体処理エレメントを形成することができる。次いで、こうして形成された流体処理エレメントを軸線方向に、ハブあり、又はハブなしで、コアアセンブリに沿って所望の位置までスライドさせて適所に固定することができる。ポストは、流体処理エレメントがコアアセンブリ上にスライドさせられる前又はスライドさせられた後に流体処理エレメントの一方又は両方の端面に接着されうる。例えば、流体処理エレメントをコアアセンブリ上にスライドさせる前に、複数の中空でないポストをエレメントの一方又は両方の端面に接着することができる。代替として、液体硬化性接着材料の複数のビーズを一方又は両方の端面に施し、固化させることができる。次いで、ポストを備える予成形流体処理エレメントを、ポストが隣接する流体処理エレメントの端面と接触するか、又は隣接する流体処理エレメントの端面上のポストと接触するまでコアアセンブリ上へ軸線方向にスライドさせることで、エレメント間に１つの空間を形成することができる。周辺部材のバンドは、すでに説明されているように空間の端部の周りに配置できる。
【００６８】
[0076]さらに、異なる特徴を有する実施形態は、それにもかかわらず、本発明の範囲内あるものとしてよい。例えば、それぞれのリボンをハブの周りに螺旋状に巻くことで、流体処理エレメントを形成することができる。それぞれのハブは、コアアセンブリの１つのセクションを含み、隣接するエレメントのハブセクションは、中空コアアセンブリ及び流体処理装置を形成するように互いに連結されうる。ハブセクションは、互いに機械的に結合されること及び／又は互いに接着されることが可能であり、ハブセクションのいくつかは、コアアセンブリの内側と流体的に連通できるようにする開口部を備えることが可能である。ポストは、流体処理エレメントの端面に接着され、周辺部材のバンドは、すでに説明されているように空間の端部の周りに配置されうる。
【００６９】
[0077]他の実施形態として、シートアセンブリは、多孔性流体処理メディアのシートを単独のコンポーネントとして、又は多層複合材の１つの層として、例えば、リボンの多層複合材と同様にして、備えることができる。シートアセンブリは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、所望の半径方向の寸法を有するロールを形成することができる。次いで、ロールの軸線に垂直な方向にロールから所望の幅を有するセクションを切断する、例えば、スライスして、流体処理エレメントを形成することができる。次いで、流体処理エレメントが例えばコアアセンブリに沿って予成形エレメントを軸線方向にスライドさせることによりコアアセンブリに沿って配置されうるか、又は流体処理エレメントがハブセクション上に配置され、ハブセクションが互いに連結されて、中空コアアセンブリを備える流体処理装置が形成されうる。ポストは、流体処理エレメントがコアアセンブリ上にスライドさせられる前又はスライドさせられた後に流体処理エレメントの端面に接着され、周辺部材のバンドは、すでに説明されているように空間の端部の周りに配置されうる。
【００７０】
[0078]さらに他の実施形態として、流体処理装置は、例えば、これら及び他の特徴を支持するために参照により組み込まれている、２００７年３月１９日に出願された、発明者としてＴｈｏｍａｓ  Ｗｅｌｃｈ  Ｊｒ．、Ｔａｎｗｅｅｒ  ｕｌ  Ｈａｑ、及びＪｏｓｅｐｈ  Ｖｅｒｓｃｈｎｅｉｄｅｒが挙げられている「Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｓｅｔｓ  ｏｆ  Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｍａｋｉｎｇ  ａｎｄ  Ｕｓｉｎｇ  Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６６号明細書及びこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願で開示されている方法と似た方法で、互いに半径方向にずれたコアアセンブリに沿って取り付けられている流体処理エレメントの複数のセット、例えば、２セット、３セット、４セット、又はそれ以上のセットを備えることができる。それぞれのセットは、複数の流体処理エレメントを含み、それぞれのエレメントは複数の巻回数で螺旋状に巻かれ半径方向の寸法を有する略ディスク形の本体を形成するリボンを備えるようにできる。流体処理エレメントの外側セットは、内側及び外側セットのエレメントが半径方向及び／又は軸線方向に揃えられるか、又はオフセットされている状態で、流体処理エレメントの内側セットに重なりうる。例えば、外側セットのエレメントは、内側セットのエレメント間の空間のうちの少なくともいくつかに橋を架けることができる。さらに、流体処理エレメントの外側セットのサイズ、例えば、幅及び半径方向の寸法、及び／又は処理特性は、流体処理エレメントの内側セットと同じであっても異なっていてもよい。
【００７１】
[0079]図１０に示されている実施形態では、流体処理装置１０は、コアアセンブリ１１に沿って取り付けられている流体処理エレメント１２’、１２”の少なくとも内側及び外側セット６０、６１を備えることができる。それぞれのセット６０、６１のそれぞれの流体処理エレメント１２’、１２”は、ディスク形の本体２１を形成するように螺旋状に巻かれている、流体処理メディア２６を含む、リボン２０を備えることができる。流体処理エレメント１２’の内側セット６０は、隣接する内側流体処理エレメント１２’の間の供給空間６２及び透過液空間６３とともにすでに説明されているようなコアアセンブリ１１に沿って、また直接隣接して配置されうる。例えば複数の内側バンド４４を含む内側の周辺部材４１は、隣接する内側流体処理エレメント１２’の間の内側透過液空間６３に橋を架けることができる。内側バンド４４は、内側流体処理エレメント１２’の外径及び外側流体処理エレメント１２”の内径の近くで隣接するディスク形の本体２１に接着された硬化性接着材料の固化ビーズ４５を備えることができる。代替として、内側バンドは、内側透過液空間に橋を架ける材料のストリップとすることができ、両方の隣接する内側流体処理エレメントの外側リムに沿って延びる。複数のポスト４０’は、それぞれの固化した内側ビーズ４５からある角度で互いに離間されて並ぶコアアセンブリ１１まで延びるものとしてよい。ポスト４０’は、すでに説明されているように内側透過液空間６３内に配置されうる。例えば、内側流体処理エレメント１２’がコアアセンブリ１１の周りに巻かれた後、ポスト４０’は、液体硬化性接着材料として施され、固化するようにできる。次いで、液体硬化性接着材料のビーズ４５は、すでに説明されているように、ポスト４０’の上部のそれぞれの透過液空間６３の周りに施されうる。ビーズ４５が固化すると、ビーズ４５は隣接する内側流体処理エレメント１２’及び／又は外側流体処理エレメント１２”の端面の巻回部に、またポスト４０’の上部に接着されうる。コアアセンブリ１１、流体処理エレメント１２’、１２”、内側透過液空間６３、及び内側バンド４４の特徴は、すでに説明されている特徴と類似のものであってよい。
【００７２】
[0080]流体処理エレメント１２’の内側セット６０から半径方向にずれている場合、流体処理エレメント１２”の外側セット６１は、外側流体処理エレメント１２”の間の供給空間６４及び透過液空間６５とともにコアアセンブリ１１に沿って配置されうる。外側流体処理エレメント１２”は、内側流体処理エレメント１２’及び／又は内側の周辺部材４１、例えば内側バンド４４の周りに螺旋状に巻くことができる。それぞれの外側流体処理エレメント１２”のリボンの内側端部領域は、それぞれの流体処理エレメント１２のリボンの内側端部領域及びコアアセンブリ１１についてすでに説明されているように内側流体処理エレメント１２’又は内側バンド４４に当たる形で封止されうる。内側及び外側セットの流体処理エレメントが、同じ流体処理特性を有し、また半径方向に揃えられている場合、内側及び外側流体処理エレメントは、コアアセンブリから流体処理装置の外部まで、流体処理メディアを含む連続するリボンを巻くことにより形成されうる。それぞれの外側流体処理エレメント１２”のサイズは、それぞれの内側流体処理エレメント１２’のサイズと同じであっても、異なっていてもよい。例えば複数の外側バンド４４を含む外側の周辺部材４１は、隣接する外側流体処理エレメント１２’の間の外側透過液空間６５に橋を架けることができる。外側バンド４４は、さらに、外側流体処理エレメント１２”の外径の近くで隣接するディスク形の本体２１に接着された硬化性接着材料の固化ビーズ４５を備えることができる。複数のポスト４０”は、それぞれの固化した外側ビーズ４５からコアアセンブリ１１まで、外側透過液空間６５及び内側供給空間６２を通って延びるものとしてよい。ポスト４０”は、内側透過液空間６３内にポスト４０’と同じようにして配置されうる。外側ビーズ４５は、液体接着組成物のビーズとして外側透過液空間６５内のポスト４０”の上部に施されうる。液体接着組成物が固化すると、外側ビーズ４５は隣接する外側流体処理エレメント１２”の上部端面３４、３４の巻回部に、またポスト４０”の上部に接着される。内側透過液空間６３内のポスト４０’と同様にして、外側流体処理エレメント１２”の間の供給空間６４内に、複数のポスト４０”を配置してもよい。しかし、ポスト４０”’の上部に施されうる外側ビーズはない。多くの実施形態において、ポスト４０’、４０”、４０”’はすべて、隣接する流体処理エレメント１２’、１２”のディスク形の本体２１に接着されうる。流体処理エレメント１２”、外側空間６４、６５、及び外側バンド４４の特徴は、すでに説明されている特徴と類似のものであってよい。
【００７３】
[0081]流体処理エレメントの内側及び外側セットと内側及び外側の周辺部材は、流体が流体処理装置の外部からコアアセンブリの内部に向かって、又はその逆の方向に流れるときに１つ又は複数の外側流体処理エレメントを通して直列に及び／又は平行に軸線方向に、また１つ又は複数の内側流体処理エレメントを通して軸線方向に流体を導くように配列されうる。例えば、図１０の実施形態では、外側供給空間６４は、内側バンド４４により、流体処理装置１０の外部に対しては開き、外側エレメント１２”の内径に沿っては閉じられるようにできる。外側透過液空間６５は、外側バンド４４によって流体処理装置１０の外部から分離され、外側エレメント１２”の内径に沿って内側供給空間６２に対して開くようにできる。内側供給空間６２は、コアアセンブリ１１の中空でない壁によって内側流体処理エレメント１２’の内径に沿って閉じることができる。内側バンド４４によって閉じられた内側透過液空間６３は、コアアセンブリ１１内の開口部１６を通してコアアセンブリ１１の内部１５内に開くようにできる。
【００７４】
[0082]流体処理エレメントの複数の半径方向にずれたセットを有する流体処理装置は、様々なハウジング内に収納することができ、図７及び８の実施形態についてすでに説明されているように、流体処理アセンブリを構成する。
【００７５】
[0083]一操作モードにおいて、供給流体は、流体処理装置１０の外部とコアアセンブリ１１の内部１５との間の流体流路５０に沿って流体処理装置１０に通されうる。例えば、図１０の実施形態では、供給流体は、略半径方向に、ポスト４０”’に沿って開いている外側供給空間６４内に導かれ、さらに、放射状流は内側バンド４４によってブロックされうる。開いている外側供給空間６４から来る供給流体は、略軸線方向に外側流体処理エレメント１２”を通り、外側バンド４４によって外流体処理装置１０の外部から分離されている外側透過液空間６５内に流入しうる。供給流体は、さらに、半径方向に露出されている外側リム３５を介して外側流体処理エレメント１２”に流入しうる。流体が外側流体処理１２”内を通って流れると、流体は、概ね端に沿ってそれぞれの巻回部の流体処理メディア内を通過しうる。流体は、さらに、１つの巻回部の透過性流体処理メディアから１つ又は複数の隣接する巻回部の透過性メディアに放射状に流れ込み、次いで透過性メディアに沿って横方向に流れうる。流体が外側流体処理１２”内を通って流れると、流体は処理される。分離されている外側透過液空間６５から来た流体は、ポスト４０”に沿って略半径方向に、外側透過液空間６５上に開く内側供給空間６２内に流入することができ、さらに放射状流がコアアセンブリ１１の中空でない壁によってブロックされる。これらの内側供給空間６２から来る流体は、略軸線方向に内側流体処理エレメント１２’を通り、内側バンド４４によって外側供給空間６４から分離されている内側透過液空間６３内に流入しうる。流体は、さらに、外側流体処理エレメント１２”の内側リム３６及び内側流体処理エレメント１２’の外側リム３５を介して半径方向に内側流体処理エレメント１２’内に流入しうる。流体が内側流体処理１２’内を通って流れると、流体は、概ね端に沿ってそれぞれの巻回部の流体処理メディア内を通過しうる。流体は、さらに、１つの巻回部の透過性流体処理メディアから１つ又は複数の隣接する巻回部の透過性メディアに放射状に流れ込み、次いで透過性メディアに沿って横方向に流れうる。流体が内側流体処理１２’内を通って流れると、流体は再び処理される。内側及び外側セット６０、６１の流体処理エレメント１２’、１２”は、同一又は類似の流体処理特性を有するか、又は異なる流体処理特性を有し、流体はそれに応じて処理されうる。内側透過液空間６３から来た流体は、ポスト４０’に沿って略半径方向に開口部１６を通りコアアセンブリ１１の内部１５内に流入しうる。
【００７６】
[0084]したがって、本発明は、本明細書において説明及び／又は例示がなされている特定の実施形態に限定されず、請求項の範囲内に収まりうるすべての実施形態及び修正形態を含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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