(57)【要約】  流体処理装置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。本体は、対向端面、内側と外側のリムを含む。最大１００個又はそれ以上の流体処理エレメントがコアアセンブリに沿って配置され、周辺部材が流体処理エレメントの周りに配置される。流体処理エレメントは、内側リムがコアアセンブリ内の開口部を覆う形でコアアセンブリに対し封止され、又は流体処理エレメントは、外側リムが周辺部材内の開口部を覆う形で周辺部材に対し封止される。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、入口及び出口ポートを備え、これらのポート間に流体流路を画定する。流体処理装置は、流体流路を横切った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、前記コアアセンブリに沿って取り付けられた流体処理エレメントと、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、軸線と、外部と、内部と、該コアアセンブリの前記外部と前記内部との間で流体的に連通する開口部とを備え、
前記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含み、前記リボンは、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し、前記本体は、半径方向の寸法と、前記本体の一方の側の軸線方向に向く第１の端面と、前記本体の対向する側の軸線方向に向く第２の端面と、前記コアアセンブリ内の前記開口部を覆う内側リムとを有し、
前記流体経路は、前記第１の端面及び前記第２の端面から１つ又は複数の巻回部、前記内側リム、及び前記開口部を通り、前記コアアセンブリの前記内部に延びている、流体処理装置。
【請求項２】
前記内側リムは、前記開口部上で前記コアアセンブリ上に直接巻かれているリボンの端部領域を備える、請求項１に記載の流体処理装置。
【請求項３】
前記流体処理エレメントは、約１０以下のアスペクト比を有する、請求項１又は２に記載の流体処理装置。
【請求項４】
前記流体処理エレメントは、約５以下のアスペクト比を有する、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】
前記内側リムは幅を有し、前記開口部は、前記内側リムの前記幅より小さい幅を有する、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】
前記透過性流体処理メディアは、前記リボンの単独のコンポーネントである、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１〜５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項８】
前記透過性流体処理メディアは、第１の流体処理特性を有する第１の透過性流体処理メディアを備え、前記多層複合材は、前記第１の流体処理特性と異なる第２の流体処理特性を有する第２の透過性流体処理メディアを備える他の層を含む、請求項７に記載の流体処理装置。
【請求項９】
前記流体処理メディアは、約０．１μｍ又はそれ以上の粗さの除去率を有する不織繊維性材料のストリップを備える、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】
前記透過性流体処理メディアは、互いに対向する第１の側端及び第２の側端を有し、前記本体の前記第１の軸線方向に向く端面は前記透過性流体処理メディアの前記第１の側端の複数の巻回部を備え、前記本体の前記第２の軸線方向に向く端面は前記透過性流体処理メディアの前記第２の側端の複数の巻回部を備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１１】
前記流体処理エレメントは、第１の流体処理エレメントを備え、当該流体処理装置は、さらに、前記コアアセンブリに沿って取り付けられている第２の流体処理エレメントを備え、前記第２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含み、前記リボンは、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し、前記本体は、半径方向の寸法と、前記本体の一方の側の軸線方向に向く第１の端面と、前記本体の反対側の軸線方向に向く第２の端面と、内側リムとを有し、前記第２の流体処理エレメントの前記軸線方向に向く第２の端面は、前記第１の流体処理エレメントの前記軸線方向に向く第１の端面に近接しており、前記第２の流体処理エレメントの前記内側リムは、前記コアアセンブリによって封止されている、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】
前記流体処理エレメントは、第１の流体処理エレメントを備え、当該流体処理装置は、さらに、第２の流体処理エレメント及び第３の流体処理エレメントを備え、前記第２の流体処理エレメント及び前記第３の流体処理エレメントのそれぞれは、透過性流体処理メディアを有するリボンを含み、前記リボンは、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し、前記本体は、半径方向の寸法と、前記本体の一方の側の軸線方向に向く第１の端面と、前記本体の反対側の軸線方向に向く第２の端面と、内側リムとを有し、前記第２の流体処理エレメントは、前記第１の流体処理エレメントの前記第１の端面と前記第２の流体処理エレメントの前記第２の端面との間に第１の空間を画定するように前記第１の流体処理エレメントから軸線方向に分離された前記コアアセンブリに沿って取り付けられ、前記第３の流体処理エレメントは、前記第１の流体処理エレメントの前記第２の端面と前記第３の流体処理エレメントの前記第１の端面との間に第２の空間を画定するように前記第１の流体処理エレメントから軸線方向に分離された前記コアアセンブリに沿って取り付けられ、前記第１の空間及び前記第２の空間は共に、前記コアアセンブリの前記内部から分離されている内側端部と、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外側端部とを有する、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】
前記コアアセンブリの前記開口部は、第１の開口部を備え、前記コアアセンブリは、さらに、前記第１の開口部から軸線方向に互いに分離された第２の開口部及び第３の開口部を備え、前記第２の開口部及び前記第３の開口部はそれぞれ、前記コアアセンブリの前記外部と前記内部との間で流体的に連通しており、前記第２の流体処理エレメントの前記内側リムは、前記第２の開口部を覆い、前記第３の流体処理エレメントの前記内側リムは、前記第３の開口部を覆っている、請求項１２に記載の流体処理装置。
【請求項１４】
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を備える、流体処理アセンブリ。
【請求項１５】
中空のコアアセンブリと、複数の流体処理エレメン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、軸線と、外部と、内部と、該コアアセンブリに沿って軸線方向に互いに分離された複数の開口部とを備え、前記開口部の各々は、前記コアアセンブリの前記外部と前記内部との間で流体的に連通しており、
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てディスク形の本体を画定し、前記本体は、前記透過性流体処理メディアの前記第１の側端の複数の巻回部を備える軸線方向に向く第１の端面と、前記透過性流体処理メディアの前記第２の側端の複数の巻回部を備える軸線方向に向く第２の端面と、内側リムとを含み、前記複数の流体処理エレメントは、前記流体処理エレメント間に空間を置き、前記流体処理エレメントの各々の前記内側リムは、前記コアアセンブリの少なくとも１つの開口部を覆う形で、前記コアアセンブリに沿って配置されている、流体処理装置。
【請求項１６】
前記空間は、前記流体処理エレメントの前記外部と流体的に連通している、請求項１５に記載の流体処理装置。
【請求項１７】
前記内側リムの各々は、１つの開口部上で前記コアアセンブリ上に直接巻かれているリボンの端部領域を備える、請求項１５又は１６に記載の流体処理装置。
【請求項１８】
前記流体処理エレメントの各々は、約１０以下のアスペクト比を有する、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１９】
前記流体処理エレメントは、約５以下のアスペクト比を有する、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の流体処理。
【請求項２０】
前記リボンの各々は幅を有し、前記開口部の各々は、前記リボンの前記幅より小さい幅を有する、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２１】
前記透過性流体処理メディアは、各リボンの単独のコンポーネントである、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２２】
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１５〜２０のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２３】
前記透過性流体処理メディアは、第１の流体処理特性を有する第１の透過性流体処理メディアを備え、前記多層複合材は、前記第１の流体処理特性と異なる第２の流体処理特性を有する第２の透過性流体処理メディアを備える他の層を含む、請求項２２に記載の流体処理装置。
【請求項２４】
前記流体処理メディアは、約０．１μｍ又はそれ以上の粗さの除去率を有する不織繊維性材料のストリップを備える、請求項１５〜２３のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２５】
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１５〜２４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２６】
前記複数の流体処理エレメントは、複数の第１の流体処理エレメントを備え、当該流体処理装置は、さらに、複数の第２の流体処理エレメントを備え、前記複数の第２の流体処理エレメントのうちの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含み、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれてディスク形の本体を画定し、前記複数の第２の流体処理エレメントは、前記複数の第１の流体処理エレメントのうちのそれぞれの流体処理エレメントの前記端面の少なくとも１つに隣接して前記コアアセンブリに沿って配置され、前記複数の第１の流体処理エレメントの前記透過性流体処理メディアは、第１の流体処理特性を有し、前記複数の第２の流体処理エレメントの前記透過性流体処理メディアは、前記第１の流体処理特性と異なる第２の流体処理特性を有する、請求項１５〜２５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２７】
ハウジングと、前記ハウジング内に配置される請求項１５〜２６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２８】
流体処理装置を製造するための方法であって、
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を中空コアアセンブリに沿って取り付けるステップであり、前記コアアセンブリは、前記コアアセンブリの前記外部と前記内部との間で流体的に連通している複数の軸線方向に互いに分離された開口部を有する、ステップを備え、前記流体処理エレメントの各々の内側リムが前記コアアセンブリ内の少なくとも１つの開口部を覆う形で前記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ことを含む、方法。
【請求項２９】
前記複数の流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って取り付けるステップは、前記流体処理エレメントを前記コアアセンブリに対し封止して、前記流体処理エレメントの前記内側リムを介した場合を除き、前記コアアセンブリ内の前記開口部内に流体が流れ込むのを防ぐステップを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記流体処理エレメントの各々を取り付けるステップは、ディスク形の本体を形成するように複数の開口部内に透過性流体処理メディアを有するリボンを螺旋状に巻くステップを含み、前記ディスク形の本体は、前記本体の一方の側の第１の端面と、前記本体の反対側の第２の端面と、内側リムと、外側リムとを有する、請求項２８又は２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記リボンを螺旋状に巻くステップは、前記リボンを前記コアアセンブリ内の少なくとも１つの開口部の上で前記コアアセンブリ上に螺旋状に巻くステップを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記リボンを前記コアアセンブリ上に螺旋状に巻くステップは、前記コアアセンブリ内で前記開口部を両方の軸線方向に重ねるステップを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記リボンを前記コアアセンブリ上に螺旋状に巻くステップは、前記リボンの端部を前記コアアセンブリに接着するステップを含む、請求項３１又は３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記流体処理エレメントを取り付けるステップは、流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って軸線方向にスライドさせるステップを含む、請求項２８又は２９に記載の方法。
【請求項３５】
さらに、透過性流体処理メディアのシートを含むシートアセンブリを複数の巻回数で螺旋状に巻き、前記螺旋状に巻かれたシートアセンブリから前記流体処理エレメントを切り出すことにより前記複数の流体処理エレメントを形成するステップを含む、請求項２８、２９又は３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って取り付けるステップは、前記流体処理エレメント間に空間を設けるステップを含む、請求項２８〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記空間を設けるステップは、前記流体処理エレメントの各々の一方の端面に沿って空間を設けるステップと、前記流体処理エレメントの前記対向する端面に沿って空間を設けるステップと、前記コアアセンブリで前記空間の前記内側端部をブロックするステップとを含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
中空のコアアセンブリと、前記コアアセンブリに沿って取り付けられた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、軸線と、内部と、外部と、該コアアセンブリの前記内部と前記外部との間で流体的に連通する開口部とを備え、
前記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含み、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれてディスク形の本体を画定し、前記本体は、半径方向の寸法と、前記本体の一方の側の軸線方向に向く第１の端面と、前記本体の対向する側の軸線方向に向く第２の端面と、外側リムとを有し、
前記周辺部材は、前記流体処理エレメントの周りに配置されており、前記周辺部材は、少なくとも１つの開口部を備え、前記流体処理エレメントは、前記外側リムが前記周辺部材の前記開口部を覆う形で前記周辺部材に対して封止されている、流体処理装置。
【請求項３９】
前記流体処理エレメントは、約１０以下のアスペクト比を有する、請求項３８に記載の流体処理装置。
【請求項４０】
前記流体処理エレメントは、約５以下のアスペクト比を有する、請求項３８に記載の流体処理装置。
【請求項４１】
前記外側リムは幅を有し、前記開口部は、前記外側リムの前記幅より小さい幅を有する、請求項３８〜４０のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項４２】
前記透過性流体処理メディアは、前記リボンの単独のコンポーネントである、請求項３８〜４１のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項４３】
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３８〜４１のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項４４】
前記透過性流体処理メディアは、第１の流体処理特性を有する第１の透過性流体処理メディアを備え、前記多層複合材は、前記第１の流体処理特性と異なる第２の流体処理特性を有する第２の透過性流体処理メディアを備える他の層を含む、請求項４３に記載の流体処理装置。
【請求項４５】
前記流体処理メディアは、約０．１μｍ又はそれ以上の粗さの除去率を有する不織繊維性材料のストリップを備える、請求項３８〜４４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項４６】
前記透過性流体処理メディアは、互いに対向する第１の側端及び第２の側端を有し、前記本体の前記軸線方向に向く第１の端面は前記透過性流体処理メディアの前記第１の側端の複数の巻回部を備え、前記本体の前記軸線方向に向く第２の端面は前記透過性流体処理メディアの前記第２の側端の複数の巻回部を備える、請求項３８〜４５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項４７】
前記流体処理エレメントは、前記コアアセンブリと接触する、請求項３８〜４６のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項４８】
前記リボンは、前記コアアセンブリ上に直接巻かれている端部領域を含む、請求項３８〜４７のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項４９】
前記コアアセンブリ内の前記開口部は、前記流体処理エレメントの前記第１の端面及び前記第２の端面のうちの少なくとも一方と流体的に連通している、請求項３８〜４８のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項５０】
螺旋状に巻かれた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内向きにずれており、前記周辺部材内の前記開口部を覆う前記流体処理エレメントを含む、請求項３８〜４９のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項５１】
螺旋状に巻かれた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２セットは前記第１セットから半径方向外向きにずれており、前記周辺部材内の前記開口部を覆う前記流体処理エレメントを含む、請求項３８〜４６のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項５２】
前記流体処理エレメントは、第１の流体処理エレメントを備え、
当該流体処理装置はさらに、前記コアアセンブリに沿って取り付けられている第２の流体処理エレメントを備え、前記第２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含み、前記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し、前記本体は、半径方向の寸法と、前記本体の一方の側の軸線方向に向く第１の端面と、前記本体の反対側の軸線方向に向く第２の端面と、外側リムとを有し、前記第２の流体処理エレメントの前記軸線方向に向く第２の端面は、前記第１の流体処理エレメントの前記軸線方向に向く第１の端面に近接しており、前記第２の流体処理エレメントの前記外側リムは、前記周辺部材によって封止されている、請求項３８〜５１のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項５３】
前記流体処理エレメントは、第１の流体処理エレメントを備え、当該流体処理装置は、さらに、第２の流体処理エレメント及び第３の流体処理エレメントを備え、前記第２の流体処理エレメント及び前記第３の流体処理エレメントのそれぞれは、透過性流体処理メディアを有するリボンを含み、前記リボンは、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し、前記本体は、半径方向の寸法と、前記本体の一方の側の軸線方向に向く第１の端面と、前記本体の反対側の軸線方向に向く第２の端面と、外側リムとを有し、前記第２の流体処理エレメントは、間に第１の空間を画定するように前記第１の流体処理エレメントから軸線方向に分離された前記コアアセンブリに沿って取り付けられ、前記第３の流体処理エレメントは、間に第２の空間を画定するように前記第１の流体処理エレメントから軸線方向に分離された前記コアアセンブリに沿って取り付けられ、前記第１の空間及び前記第２の空間は共に、前記流体処理エレメントの前記外部から分離されている外側端部を有する、請求項３８〜５２のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項５４】
前記周辺部材の前記開口部は、第１の開口部を備え、前記周辺部材は、さらに、前記第１の開口部から軸線方向に互いに分離された第２の開口部及び第３の開口部を備え、前記第２の流体処理エレメントの前記外側リムは、前記第２の開口部を覆い、前記第３の流体処理エレメントの前記外側リムは、前記第３の開口部を覆っている、請求項５３に記載の流体処理装置。
【請求項５５】
ハウジングと、前記ハウジング内に配置される請求項３８〜５４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５６】
中空のコアアセンブリと、複数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、軸線と、外部と、内部と、該コアアセンブリの前記内部と前記外部との間で流体的に連通する１つ又は複数の開口部とを備え、
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てディスク形の本体を画定し、前記本体は、前記透過性流体処理メディアの前記第１の側端の複数の巻回部を備える軸線方向に向く第１の端面と、前記透過性流体処理メディアの前記第２の側端の複数の巻回部を備える軸線方向に向く第２の端面と、外側リムとを含み、前記複数の流体処理エレメントは、前記流体処理エレメント間に空間を置く形で前記コアアセンブリに沿って取り付けられており、
前記周辺部材は、前記流体処理エレメントの周りに配置されており、前記周辺部材は、互いに軸線方向に分離された複数の開口部を備え、前記流体処理エレメントの各々は、前記外側リムが前記周辺部材の少なくとも１つの開口部を覆う形で前記周辺部材に対して封止されている、流体処理装置。
【請求項５７】
前記空間は、前記流体処理エレメントの前記外部から流体的に隔離されている、請求項５６に記載の流体処理装置。
【請求項５８】
前記流体処理エレメントの各々は、約１０以下のアスペクト比を有する、請求項５６又は５７に記載の流体処理装置。
【請求項５９】
前記流体処理エレメントは、約５以下のアスペクト比を有する、請求項５６又は５７に記載の流体処理。
【請求項６０】
前記リボンの各々は幅を有し、前記開口部の各々は、前記リボンの前記幅より小さい幅を有する、請求項５６〜５９のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項６１】
前記透過性流体処理メディアは、各リボンの単独のコンポーネントである、請求項５６〜６０のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項６２】
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５６〜６０のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項６３】
前記透過性流体処理メディアは、第１の流体処理特性を有する第１の透過性流体処理メディアを備え、前記多層複合材は、前記第１の流体処理特性と異なる第２の流体処理特性を有する第２の透過性流体処理メディアを備える他の層を含む、請求項６２に記載の流体処理装置。
【請求項６４】
前記流体処理メディアは、約０．１μｍ又はそれ以上の粗さの除去率を有する不織繊維性材料のストリップを備える、請求項５６〜６３のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項６５】
前記流体処理エレメントの各々は、前記コアアセンブリと接触する、請求項５６〜６４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項６６】
前記リボンの各々は、前記コアアセンブリ上に直接巻かれている端部領域を含む、請求項５６〜６５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項６７】
前記コアアセンブリ内の開口部は、前記流体処理エレメントの各々の前記第１の端面及び前記第２の端面のうちの少なくとも一方と流体的に連通している、請求項５６〜６６のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項６８】
螺旋状に巻かれた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内向きにずれており、前記周辺部材内の前記開口部を覆う前記流体処理エレメントを含む、請求項５６〜６７のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項６９】
螺旋状に巻かれた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２セットは前記第１セットから半径方向外向きにずれており、前記周辺部材内の前記開口部を覆う前記流体処理エレメントを含む、請求項５６〜６４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項７０】
前記複数の流体処理エレメントは、第１の複数の流体処理エレメントを備え、当該流体処理装置は、さらに、第２の複数の流体処理エレメントを備え、前記第２の複数の流体処理エレメントのうちの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含み、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれてディスク形の本体を画定し、前記第２の複数の流体処理エレメントは、前記第１の複数の複数のエレメントのうちのそれぞれの流体処理エレメントの前記端面の少なくとも１つに隣接して前記コアアセンブリに沿って配置され、前記第１の複数の流体処理エレメントの前記透過性流体処理メディアは、第１の流体処理特性を有し、前記第２の複数の流体処理エレメントの前記透過性流体処理メディアは、前記第１の流体処理特性と異なる第２の流体処理特性を有する、請求項５６〜６９のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項７１】
ハウジングと、前記ハウジング内に配置される請求項５６〜７０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７２】
流体処理装置を製造するための方法であって、
中空のコアアセンブリの内部と外部との間で流体的に連通する１つ又は複数の開口部を有する前記コアアセンブリに沿って、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を取り付けるステップと、
前記流体処理エレメントの各々の外側リムが前記周辺部材内の少なくとも１つの開口部を覆う形で、前記複数の流体処理エレメントの周りに複数の軸線方向に分離された開口部を有する周辺部材を取り付けるステップと
を含む方法。
【請求項７３】
前記複数の流体処理エレメントの周りに前記周辺部材を取り付けるステップは、前記流体処理エレメントを前記周辺部材に対し封止して、前記流体処理エレメントの前記外側リムを介した場合を除き、前記周辺部材内の前記開口部内に流体が流れ込むのを防ぐステップを含む、請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記流体処理エレメントの各々を取り付けるステップは、ディスク形の本体を形成するように複数の巻回数で透過性流体処理メディアを有するリボンを螺旋状に巻くステップを含み、前記ディスク形の本体は、前記本体の一方の側の第１の端面と、前記本体の反対側の第２の端面と、内側リムと、外側リムとを有する、請求項７２又は７３に記載の方法。
【請求項７５】
前記リボンを螺旋状に巻くステップは、前記リボンを前記コアアセンブリ上に螺旋状に巻くステップを含む、請求項７４に記載の方法。
【請求項７６】
前記流体処理エレメントを取り付けるステップは、前記流体処理エレメントを前記コアアセンブリ上に軸線方向にスライドさせるステップを含む、請求項７２又は７３に記載の方法。
【請求項７７】
前記周辺部材を取り付けるステップは、外側周辺部材を前記複数の流体処理エレメントの周りに取り付けるステップを含み、前記複数の流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って取り付けるステップは、前記リボンを内側周辺部材上に螺旋状に巻くステップを含む、請求項７４に記載の方法。
【請求項７８】
前記周辺部材を取り付けるステップは、外側周辺部材を前記複数の流体処理エレメントの周りに取り付けるステップを含み、前記複数の流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って取り付けるステップは、前記流体処理エレメントを内側周辺部材上に軸線方向にスライドさせるステップを含む、請求項７２又は７３に記載の方法。
【請求項７９】
透過性流体処理メディアのシートを含むシートアセンブリを複数の巻回数で螺旋状に巻き、前記螺旋状に巻かれたシートアセンブリから前記流体処理エレメントを切り出すことにより複数の流体処理エレメントを形成するステップをさらに含む、請求項７２、７３、７５、又は７８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８０】
前記流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って取り付けるステップは、前記流体処理エレメントの間に空間を設けるステップを含む、請求項７２〜７９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８１】
前記空間を設けるステップは、前記流体処理エレメントの各々の一方の端面に沿って空間を設けるステップと、前記流体処理エレメントの前記対向する端面に沿って空間を設けるステップと、前記周辺部材で前記空間の前記外側端部をブロックするステップとを含む、請求項８０に記載の方法。
【請求項８２】
中空のコアアセンブリと、前記コアアセンブリに沿って取り付けられた流体処理エレメントの少なくとも第１セット及び第２セットと、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、軸線と、内部と、外部と、前記外部と前記内部との間で流体的に連通する複数の開口部とを備え、
前記流体処理エレメントの前記第２セットは、前記流体処理エレメントの前記第１セットから半径方向外向きにずれており、前記流体処理エレメントの各々は、透過性流体処理メディアを有するリボンを備え、前記リボンは、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、前記略ディスク形の本体は、半径方向の寸法と、前記本体の一方の側の第１の端面と、前記本体の反対側の第２の端面と、内側リムと、外側リムとを有し、
前記周辺部材は、前記流体処理エレメントの前記第１セットと前記第２セットとの間に配列され、前記周辺部材は、互いに軸線方向に分離された複数の開口部を有し、前記第２セットにおける流体処理エレメントは、それぞれの流体処理エレメントの前記内側リムが前記周辺部材内の少なくとも１つの開口部を覆う形で前記周辺部材に沿って取り付けられている、流体処理装置。
【請求項８３】
前記第１セットにおける前記流体処理エレメントは、それらの流体処理エレメントの間に空間を置いて前記コアアセンブリに沿って取り付けられ、前記周辺部材内の前記開口部は、前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの間の前記空間と流体的に連通している、請求項８２に記載の流体処理装置。
【請求項８４】
前記第１セットにおける前記流体処理エレメントは、前記周辺部材に対し封止されている、請求項８３に記載の流体処理装置。
【請求項８５】
前記第２セットにおける前記流体処理エレメントは、それらの流体処理エレメントの間に空間を置いて前記周辺部材に沿って配置され、前記空間は、前記流体処理エレメントの前記第２セットの前記外部と流体的に連通している、請求項８２〜８４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項８６】
前記第２セットにおける各流体処理エレメントの前記内側リムは、前記開口部上で前記周辺部材上に直接巻かれているリボンの端部領域を備える、請求項８２〜８５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項８７】
前記第２セットにおける各流体処理エレメントは、約１０以下のアスペクト比を有する、請求項８２〜８６のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項８８】
前記第２セットにおける各流体処理エレメントは、約５以下のアスペクト比を有する、請求項８２〜８６のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項８９】
前記第２セットにおける各流体処理エレメントの前記内側リムは幅を有し、前記周辺部材の各開口部は、前記内側リムの前記幅より小さい幅を有する、請求項８２〜８８のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項９０】
前記第２セットにおける流体処理エレメントの前記透過性流体処理メディアは、前記リボンの単独のコンポーネントである、請求項８２〜８９のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項９１】
前記第２セットにおける流体処理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８２〜９０のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項９２】
前記透過性流体処理メディアは、第１の流体処理特性を有する第１の透過性流体処理メディアを備え、前記多層複合材は、前記第１の流体処理特性と異なる第２の流体処理特性を有する第２の透過性流体処理メディアを備える他の層を含む、請求項９１に記載の流体処理装置。
【請求項９３】
前記第２セットにおける流体処理エレメントの前記流体処理メディアは、約０．１μｍ又はそれ以上の粗さの除去率を有する不織繊維性材料のストリップを備える、請求項８２〜９２のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項９４】
前記透過性流体処理メディアは、互いに対向する第１の側端及び第２の側端を有し、前記本体の前記第１セット及び前記第２セットの端面の各流体処理エレメントの前記第１のものは前記透過性流体処理メディアの前記第１の側端の複数の巻回部を備え、前記本体の前記第２の端面は前記透過性流体処理メディアの前記第２の側端の複数の巻回部を備える、請求項８２〜９３のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項９５】
ハウジングと、前記ハウジング内に配置される請求項８２〜９４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９６】
螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの第１セットを中空コアアセンブリに沿って取り付けるステップと、
複数の軸線方向に互いに分離された開口部を有する周辺部材を前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの周りに配置するステップと、
螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの第２セットを、前記流体処理エレメントの前記第１セットから半径方向外向きにずれた前記コアアセンブリに沿って取り付けるステップと
を含み、
各流体処理エレメントの内側リムが前記周辺部材内の少なくとも１つの開口部を覆う形で前記第２セットにおける前記流体処理エレメントを前記周辺部材に沿って配置することを含む、流体処理装置を製造するための方法。
【請求項９７】
前記第２セットにおける前記流体処理エレメントを前記周辺部材に沿って配置するステップは、前記流体処理エレメントを前記周辺部材に対し封止して、前記流体処理エレメントの前記内側リムを介した場合を除き、前記周辺部材内の前記開口部内に流体が流れ込むのを防ぐステップを含む、請求項９６に記載の方法。
【請求項９８】
前記第２セットにおける各流体処理エレメントを取り付けるステップは、ディスク形の本体を形成するように複数の巻回数で透過性流体処理メディアを有するリボンを螺旋状に巻くステップを含み、前記ディスク形の本体は、前記本体の一方の側の第１の端面と、前記本体の反対側の第２の端面と、内側リムと、外側リムとを有する、請求項９６又は９７に記載の方法。
【請求項９９】
前記リボンを螺旋状に巻くステップは、前記リボンを前記周辺部材内の少なくとも１つの開口部の上で前記周辺部材上に螺旋状に巻くステップを含む、請求項９８に記載の方法。
【請求項１００】
前記第２セットにおける前記流体処理エレメントを前記周辺部材に沿って配置するステップは、前記流体処理エレメントを前記周辺部材に沿って軸線方向にスライドさせるステップを含む、請求項９６又は９７に記載の方法。
【請求項１０１】
前記第２セットにおける前記流体処理エレメントを前記周辺部材に沿って配置するステップは、各流体処理エレメントの両方の側に空間を設けるステップと、前記周辺部材により前記空間の前記内側端部をブロックするステップとを含む、請求項９６〜１００のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０２】
前記第１セットにおける各流体処理エレメントを取り付けるステップは、ディスク形の本体を形成するように複数の巻回数で透過性流体処理メディアを有するリボンを螺旋状に巻くステップを含み、前記ディスク形の本体は、前記本体の一方の側の第１の端面と、前記本体の反対側の第２の端面と、内側リムと、外側リムとを有する、請求項９６〜１０１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０３】
前記第１セットにおける前記流体処理エレメントを取り付けるステップは、前記コアアセンブリに沿って前記流体処理エレメントを軸線方向にスライドさせるステップを含む、請求項９６〜１０１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０４】
前記第１セットにおける前記流体処理エレメントを取り付けるステップは、それらの流体処理エレメントの間に空間を設けるステップを含み、前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの周りに前記周辺部材を配置するステップは、前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの間の前記空間と流体的に連通するように前記周辺部材内に前記開口部を配置するステップを含む、請求項９６〜１０３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０５】
前記流体処理エレメントの前記第１セットを取り付けるステップは、前記コアアセンブリ上に前記流体処理エレメントを配置するステップを含む、請求項９６〜１０４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０６】
流体を処理するための方法であって、
流体を螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの対向する端面内に軸線方向に導き、前記流体処理エレメントのリムから半径方向に導出するステップを含み、
前記流体を透過性流体処理メディアを有するリボンの複数の巻回部のうちの１つ又は複数の巻回部に通すことと、前記透過性流体処理メディアによって前記流体を処理することとを含む、方法。
【請求項１０７】
流体を前記リムから半径方向に導出するステップは、前記流体を内側リムから半径方向に導出するステップを含む、請求項１０６に記載の方法。
【請求項１０８】
前記内側リムから前記流体を周辺部材内の開口部に通すステップをさらに含む、請求項１０７に記載の方法。
【請求項１０９】
前記内側リムから前記流体を他方の螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの端面内に導くステップをさらに含む、請求項１０７又は１０８に記載の方法。
【請求項１１０】
前記内側リムから前記流体を中空コアアセンブリの前記内部に直接通すステップをさらに含む、請求項１０７に記載の方法。
【請求項１１１】
流体を前記流体処理エレメントの外側リム内に導くステップをさらに含む、請求項１０７〜１１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１２】
流体を前記リムから半径方向に導出するステップは、前記流体を外側リムから半径方向に導出するステップを含む、請求項１０６に記載の方法。
【請求項１１３】
中空のコアアセンブリの前記内部から流体を前記コアアセンブリ内の１つ又は複数の開口部に通して前記流体処理エレメントの前記端面内に導くステップをさらに含む、請求項１１２に記載の方法。
【請求項１１４】
前記外側リムから前記流体を周辺部材内の開口部に通すステップをさらに含む、請求項１１２又は１１３に記載の方法。
【請求項１１５】
流体を前記流体処理エレメントの前記内側リム内に導くステップをさらに含む、請求項１１２〜１１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１６】
流体を前記流体処理エレメント内に導くステップは、流体を対向する端面内に軸線方向に導き、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のそれぞれのリムから半径方向に導出するステップを含む、請求項１０６〜１１５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番号第６０／９０７，０６７号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、流体処理装置及び流体処理装置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の互いに対向する主面並びに第１及び第２の互いに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を含むことができる。ディスク形の本体は、一方向に向く軸線方向に向く端面と、反対の方向に向く軸線方向に向く端面と、内側リムと、外側リムと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中空コアアセンブリに沿って配置するとよい。コアアセンブリに沿って、流体処理エレメントの単一のセットを取り付けることができる。代替として、コアアセンブリに沿って、流体処理エレメントの複数のセットを取り付けることができる。例えば、一方のセットを他方のセットから半径方向にずらすことができ、隣接するセットの間に周辺部材を配置して、一方のセットの流体処理エレメントから隣接するセットの流体処理エレメントへ流体を誘導するようにすることができる。
【０００３】
[0003]流体は、両方の端面から流体処理エレメントの内側リム又は外側リムへそれぞれの流体処理エレメントを通じて誘導されうる。例えば、流体は、それぞれの巻回部の透過性流体処理メディアの対向する側端を通って両方の端面に入り、次いで、流体処理エレメント内に入り内側リムに流れうる。内側リムに近い巻回部については、流体は、透過性流体処理メディアを通り概ね縁に沿って、即ち第１及び第２の対向する主面にほぼ平行な透過性メディア内で横方向に進む形で、内側リムに移動しうる。内側リムから遠いところにある巻回部については、流体は、透過性流体処理メディアの連続する巻回部を通じて略半径方向内向きで内側リムに移動しうる。代替として、流体は、それぞれの巻回部の透過性流体処理メディアの対向する側端を通って両方の端面に入り、次いで、流体処理エレメント内に入り外側リムに流れうる。外側リムに近い巻回部については、流体は、透過性流体処理メディアを通り概ね縁に沿って外側リムに移動しうる。外側リムから遠いところにある巻回部については、流体は、透過性流体処理メディアの連続する巻回部を通って略半径方向外向きで外側リムに移動しうる。
【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、タンパク質、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】
[0005]本発明の一態様によれば、流体処理装置は、中空コアアセンブリ、流体処理エレメント、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、軸線、外部、内部、及びコアアセンブリの外部と内部との間で流体的に連通する開口部を備えることができる。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、リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻い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、及び内側リムを備えることができる。流体処理エレメントは、コアアセンブリ内の開口部を覆う内側リムとともにコアアセンブリに沿って取り付けられうる。流体経路は、第１及び第２の端面から１つ又は複数の巻回部、内側リム、及び開口部を通り、コアアセンブリの内側に延びることができる。
【０００６】
[0006]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及び複数の流体処理エレメントを備えることができる。中空コアアセンブリは、軸線、外部、内部、及び複数の開口部を備えることができる。開口部は、コアアセンブリに沿って互いに軸線方向に間隔をあけて並び、それぞれの開口部は、コアアセンブリの内部と外部との間で流体的に連通しうる。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、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、第１の軸線方向に向く端面、第２の軸線方向に向く端面、及び内側リムを備えることができる。第１の端面は、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の端面は、透過性流体処理メディアの第２の側端の複数の巻回部を備えることができる。流体処理エレメントは、流体処理エレメント間に空間を設け、それぞれの流体処理エレメントの内側リムがコアアセンブリ内の少なくとも１つの開口部を覆うようにコアアセンブリに沿って配置される。
【０００７】
[0007]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、中空コアアセンブリに沿って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を取り付けることを含むことができる。コアアセンブリは、コアアセンブリの外部と内部との間で流体的に連通する複数の軸線方向に隔てられている開口部を有することができる。流体処理エレメントをコアアセンブリに沿って取り付けることは、それぞれの流体処理エレメントの内側リムがコアアセンブリ内の少なくとも１つの開口部を覆うように流体処理エレメントをコアアセンブリに沿って配置することを含みうる。
【０００８】
[0008]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、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、軸線、内部、外部、及びコアアセンブリの内部と外部との間で流体的に連通する開口部を備えることができる。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、複数の巻回数で螺旋状に巻いてディスク形の本体を画定する。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、及び外側リムを備えることができる。コアアセンブリに沿って、流体処理エレメントを取り付けることができる。周辺部材は、流体処理エレメントの周りに配置できる。周辺部材は、少なくとも１つの開口部を備え、流体処理エレメントは、この周辺部材内の開口部を覆う流体処理エレメントの外側リムとともに周辺部材に対し封止されうる。
【０００９】
[0009]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。コアアセンブリは、軸線、外部、内部、及びコアアセンブリの内部と外部との間で流体的に連通する１つ又は複数の開口部を備えることができる。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、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、第１の軸線方向に向く端面、第２の軸線方向に向く端面、及び外側リムを備えることができる。第１の端面は、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の端面は、透過性流体処理メディアの第２の側端の複数の巻回部を備えることができる。流体処理エレメント間に空間を設け、コアアセンブリに沿って複数の流体処理エレメントを取り付けることができる。周辺部材は、流体処理エレメントの周りに配置することができ、軸線方向に互いに分離された複数の開口部を備えることができる。それぞれの流体処理エレメントは周辺部材に対し封止され、外側リムはその周辺部材内の少なくとも１つの開口部を覆うようにできる。
【００１０】
[0010]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、コアアセンブリの内部と外部との間で流体的に連通する１つ又は複数の開口部を有する中空コアアセンブリに沿って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を取り付けることを含むことができる。これらの方法は、さらに、それぞれの流体処理エレメントの外側リムが周辺部材内の少なくとも１つの開口部を覆う形で流体処理エレメントの周りに複数の軸線方向に分離された開口部を有する周辺部材を取り付けることを含みうる。
【００１１】
[0011]本発明の他の態様によれば、流体処理エレメントは、中空コアアセンブリ、流体処理エレメントの少なくとも第１及び第２のセット、並びに周辺部材を備えることができる。中空コアアセンブリは、軸線、外部、内部、及びコアアセンブリの外部と内部との間で流体的に連通する１つ又は複数の開口部を備えることができる。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、リボンは、複数の巻回数で巻いて略ディスク形の本体を画定する。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、内側リム、及び外側リムを備えることができる。流体処理エレメントの第１及び第２セットは、コアアセンブリに沿って取り付けることができ、流体処理エレメントの第２セットは流体処理エレメントの第１セットから半径方向に外向きにずれる。周辺部材は、流体処理エレメントの第１セットと第２セットとの間に配列され、軸線方向に互いに分離された複数の開口部を備えることができる。第２セットの流体処理エレメントは、周辺部材に沿って取り付けられ、それぞれの流体処理エレメントの内側リムが周辺部材内の少なくとも１つの開口部を覆うようにできる。
【００１２】
[0012]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、螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの第１セットを中空コアアセンブリに沿って取り付けることと、第１セットの流体処理エレメントの周りに複数の軸線方向に分離された開口部を有する周辺部材を配置することとを含むことができる。これらの方法は、さらに、コアアセンブリに沿って螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの第２セットを取り付けることを含むことができる。流体処理エレメントの第２セットを取り付けることは、それぞれの流体処理エレメントの内側リムが周辺部材内の少なくとも１つの開口部を覆うように周辺部材に沿って第２のセットの流体処理エレメントを配置することを含みうる。
【００１３】
[0013]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、流体を軸線方向に螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの対向する端面内に導き、半径方向に流体処理エレメントのリムから外へ導くことを含むことができる。流体を流体処理エレメントに通して導くことは、流体を透過性流体処理メディアを有するリボンの複数の巻回部の１つ又は複数に通すことと、透過性流体処理メディアにより流体を処理することとを含むことができる。
【００１４】
[0014]本発明の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、少なくとも１つ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設け、流体を軸線方向に両方の端面内に導き、半径方向にリムから外へ導くことにより、それぞれの流体処理装置は、流体処理装置によって占有される空間内に著しく大きな流入表面積を確保することができる。様々な方法において、流入表面積が広いほど流体処理装置の性能は向上しうる。例えば、流体処理装置が濾過材として機能する場合、汚染物質が広い流入表面積にわたって広く分散され、収塵容量及び／又は流体処理装置の使用期間が向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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】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８】他の流体処理アセンブリの１／４断面図である。
【図９】他の流体処理装置の１／４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。
【図１１】他の流体処理装置の一部の断面図である。
【図１２Ａ】他の流体処理装置の一部の断面図である。
【図１２Ｂ】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】
【００１６】
[0027]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取り付けられた、例えば、コアアセンブリ１１の周囲に配置されコアアセンブリ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。それぞれのディスク形の流体処理エレメント１２は、互いに対向する端面１３、１４、内側リム１５、及び外側リム１６を有することができる。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に沿って変化していてもよい。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た互いに隣接する流体処理エレメント１２間に空間２０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。
【００１７】
[0028]コアアセンブリ１１は、軸線及び概ね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つの開放端又は１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、コアアセンブリ１１の外部と内部２２との間で流体的に連通する溝又は他の穿孔などの複数の開口部２１を有することもできる。いくつかの実施形態については、コアアセンブリ１１内の開口部１６は、軸線方向に互いに分離するようにできる。空間２０は、例えば開口部を持たない、また空間２０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２２から流体的に隔離され、これらの空間２０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と流体的に連通しうる。空間２０は、それぞれの流体処理エレメント１２の両方の端面１３、１４に沿って配置され、例えば、端面１３、１４に直接隣接する位置に置かれ、それぞれの流体処理エレメント１２の内側リム１５は、コアアセンブリ１１内の開口部２１のうちの少なくとも１つを覆うようにできる。流体処理エレメントのリムは、リムが開口部の近くに配置されている場合に開口部を覆い、この開口部を通って流れるすべての流体は、さらに、リムを通って、或いはリムの近くにある流体処理エレメントの巻回部を通って流れる。多くの実施形態において、内側リム１５は、コアアセンブリ１１内の開口部２１と完全に重なり、両方の軸線方向で開口部２１と重なることがある。
【００１８】
[0029]流体は、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超える領域、及びコアアセンブリ１１の内部２２の間で概ね内向きに導かれうる。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、流体処理装置１０の外部から流体処理エレメント１２に沿って空間２０内に略半径方向内向きに入る流体流路に沿って導かれうる。空間２０から、流体は、流体流路に沿って略軸線方向に流れ、両方の端面１３、１４を通してそれぞれの流体処理エレメント１２内に流れ込むことができる。多くの実施形態について、流体は、さらに、外側リム１６を通してそれぞれの流体処理エレメント１２内に流れ込みうる。流体は、それぞれの流体処理エレメント１２内で、内側リム１５へ流れ、そこで、流体はコアアセンブリ１１内の開口部２１を通して流体処理エレメント１２から半径方向に外へ流れ出て、次いで、コアアセンブリ１１の内部２２に沿って軸線方向に流れる。
【００１９】
[0030]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２４を形成するリボン２３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２３は、互いに対向する主面２５、２６及び互いに対向する側端３０、３１を持つ長く幅の狭い構成とすることができる。リボン２３は、対向する主面２５ａ、２６ａ並びに対向する側端３０ａ、３１ａも有する透過性流体処理メディア３２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２３は、透過性であるが、孔は開いていない、即ち、対向する主面２５、２６、２５ａ、２６ａ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。
【００２０】
[0031]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。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送達するか、流体中の物質又は流体それ自体を触媒するか、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、反応剤、又は触媒が含まれうる。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、透過性流体処理メディアは、ガラス繊維又はポリマー繊維の不織布の濾過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。
【００２１】
[0032]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、概してストリップの長さ方向に沿ってまっすぐなものとしてよい。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伸びる循環的な、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。
【００２２】
[0033]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対向主面までの距離は、例えば、透過性流体処理メディアの構造に応じて変わりうる。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。
【００２３】
[0034]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、変わりうる。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るか、又はリボンの幅は、リボンの長さに沿って不均一であってもよい。例えば、リボンの幅は、より長い距離にわたって長さに沿って変化し、このため、例えば、狭いリムへ向かって次第に細くなるか、又は例えば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。リボンの幅は、さらに、短い距離にわたっても変化し、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こともできる。一方又は両方の縁は、さらに、フリンジを付けるか、又は縮れさせることもできる。ジグザグに切られた、フリンジ付きの、又は縮れさせた縁を持つリボンを含む流体処理エレメントは、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、並びに本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。
【００２４】
[0035]リボン２３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３２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３３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３２ａ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３２、３２ａ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３２、３２ａは、同じ又は異なる流体処理特性を持つことができる。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３４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３４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３５としてよい。流体処理メディア層はすべて、透過性とすることができる。複合材の他のすべての層も、透過性であるか、又はリボンの主面に対し法線方向にリボンの巻回部を通して流体を流せるように他の何らかの形で構造化されうる。さらに、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。
【００２５】
[0036]リボン２３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２４、並びにコアアセンブリ１１は、図２に示されているように概して円形の形態、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の軸線に概して垂直な寸法は、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。アスペクト比、即ち、流体処理エレメントの半径方向の寸法とリボンの幅との比も変化しうる。いくつかの実施形態では、アスペクト比は、約１０よりも大きいものとしてよい。多くの実施形態では、アスペクト比は、約１０以下、又は約５以下、又は約４以下、又は約３以下、又は約２以下、又は約１以下とすることができる。流体処理エレメント１２の容積も、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。
【００２６】
[0037]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２４は、一方の軸線方向に向く端面１３、対向する軸線方向に向く端面１４、流体処理エレメント１２の内部に沿った内側リム１５、流体処理エレメント１２の外部に沿った外側リム１６、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１６までの半径方向の寸法を有することができる。一方の端面１３は、透過性流体処理メディアストリップ３２の一方の側端３０ａを含む、リボン２３の一方の側端３０の複数の巻回部を含むことができる。他方の端面１４は、透過性流体処理メディアストリップ３２の他方の側端３１ａを含む、リボン２３の他方の側端３１の複数の巻回部を含むことができる。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、平らな表面であるか、又は凸凹した表面であるものとしてよい。流体処理エレメント１２内では、流体経路４４は、略軸線方向では、透過性流体処理メディア３２を含むリボン２３の側端３０、３１、３０ａ、３１ａを通りそれぞれの端面１３、１４内に延び、さらに、略半径方向内向きに、透過性流体処理メディア３２を含むリボン２３の連続する巻回部を通って中へ、また内側リム１５から外へ延びうる。したがって、流体処理エレメントの両方の端面１３、１４は、供給又は流入面を備えることができる。
【００２７】
[0038]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、互いに軸線方向に分離さ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２０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の向く端面１３、１４は、それらの間に接触点がない、又はほとんどない状態で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１３、１４は、空間２０に直接面して空間２０上に直接開き、それぞれの空間２０は、隣接する流体処理エレメント１２の端面１３、１４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の端面１３、１４は、互いに向かい合い、それらの間に空間２０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、空間２０は、開口部を有していないコアアセンブリ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２２から流体的に隔離され、それらの空間２０の多く、大半、又は実質的にすべては供給空間とすることができる。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２０の幅を画定し、それらの空間２０の幅は、均一でも、均一でなくてもよい。空間２０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２０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１６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。さらに、これらの空間２０の１つ又は複数は、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、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  Ｐｏｓｔｓ  ａｎｄ／ｏｒ  Ｂａｎｄｓ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｍａｋｉｎｇ  ａｎｄ  Ｕ��ｉｎｇ  Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０７８号明細書及びこの国際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な、スペーサー及び／又は支持材を含む、様々な構造物を含むことができ、例えば、そのような様々な構造物によって占有されうる。これらの空間は、さらに、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．、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な、機能性材料を含むことができ、例えば、そのような機能性材料によって占有されうる。
【００２８】
[0039]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。一般的な一実施形態によれば、流体処理装置を製造するための方法は、コアアセンブリの外部と内部との間で流体的に連通する複数の軸線方向に分離された開口部を有する中空コアアセンブリに沿って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を配置することを含むことができる。流体処理エレメントをコアアセンブリに沿って取り付けることは、それぞれの流体処理エレメントの内側リムがコアアセンブリ内の少なくとも１つの開口部を覆うように流体処理エレメントをコアアセンブリに沿って配置することを含む。
【００２９】
[0040]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取り付けることができる。例えば、少なくとも１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、コアアセンブリ内の開口部に対応する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、隣り合わせで接触し、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間隔をあけて並べ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、前記の「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、異なる処理特性を有するものとしてよい。
【００３０】
[0041]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。それぞれのリボン２３の内側端部領域、例えば第１の巻回部を画定する領域を、コアアセンブリ１１上に直接巻いて、コアアセンブリ１１内の少なくとも１つの開口部２１を覆うようにできる。開口部の幅は、リボンの端部領域の幅より小さくてもよい。多くの実施形態において、透過性流体処理メディアを含むリボンは、完全に開口部の上に配置されるか、又は下に置かれ、軸線に沿った両方向で開口部と重なり合うようにできる。例えば、開口部は、リボンの中心に揃えられ、開口部の幅は、リボンの幅の約８５％未満、約１０％超であるものとしてよい。リボンの内側端部領域は、コアアセンブリに対して十分に封止され、リボンをコアアセンブリの適所に固定し、流体が流体処理エレメントの内側リムを経由した場合を除き開口部内に流れ込むのを妨げるようにできる。例えば、内側端部領域の一部は、コアアセンブリ内の開口部を塞がずに熱接着、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、開口部の上で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。
【００３１】
[0042]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。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しう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。
【００３２】
[0043]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、溶接ビード、又はホットメルト接着剤、ポリウレタン、若しくはエポキシなどの硬化性接着材料のビードの形態のヒートステークをリボンの外側端部領域の一方又は両方の側端及び外側の巻回部に沿って引くことができる。
【００３３】
[0044]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、流体処理エレメントの一方又は両方の端面に沿って施されうる及び／又はそれぞれの表面の周りの様々なある角度で離間された位置に施されうる。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に沿って延びる、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。ほとんどの実施形態では、ステークは、流体処理エレメントの一方又は両方の端面に沿って施されうる。しかし、いくつかの実施形態については、ステークは、流体処理エレメント内に内部的に施されうる。例えば、巻回部を通して加熱されたピンが挿入され、また引き出されうるか、又は硬化性接着材料が、中空針の挿入及び引き出しによって流体処理エレメント中に注入されうる。
【００３４】
[0045]流体処理エレメントの多く、大半、又は実質的にすべての間に空間を設け、コアアセンブリに沿って流体処理エレメントを取り付けることができる。流体処理エレメントがコアアセンブリに沿って取り付けられる前に、取り付けられる間に、又は取り付けられた後に、エレメント間の空間のいくつかに構造物を挿入することができる。例えば、空間のいくつかは、スペーサー及び／又は支持材若しくは機能性材料によって占有されうる。代替として、空間の多く、大半、又は実質的にすべてには、構造が実質的にないものとしてよい。
【００３５】
[0046]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アセンブリ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。
【００３６】
[0047]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。
【００３７】
[0048]流体処理アセンブリ４５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４６の多くの実施形態のうちの１つが図７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７に例示されている特徴に限定されはしない。ハウジング４６は、カバー５０及びシェル５１を備えることができる。カバー５０は、シェル５１の一方の端部でシェル５１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５１の他方の端部は、供給入口ポート５２及び透過液出口ポート５３を備えることができる。流体処理アセンブリ４５の例示されている実施形態には、２つのポート５２、５３のみがあり、これらはハウジング４６の一方の端部に配置されている。供給入口ポート５２は、中心から外れ、流体処理装置１０の外部と流体的に連通し、透過液出口ポート５３は、中心に配置され、コアアセンブリ１１の内部２２と流体的に連通するようにできる。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５１が流体処理エレメント１２を囲む形で、供給入口ポート５２と透過液出口ポート５３との間の流体流路５４にわたってハウジング４６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５０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５３のところでシェル５１に封止され、これにより、コアアセンブリ１１の内部２２と透過液出口ポート５３との間で流体の連絡が可能になる。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４６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４６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。
【００３８】
[0049]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。流体を処理するための方法の一実施形態は、流体を軸線方向に螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの対向する端面内に導き、半径方向に流体処理エレメントのリムから外へ導くことを含むことができる。流体を流体処理エレメントに通して導くことは、流体を透過性流体処理メディアを有するリボンの複数の巻回部の１つ又は複数に通すことと、透過性流体処理メディアにより流体を処理することとを含むことができる。
【００３９】
[0050]一操作モードにおいて、供給流体は、流体処理装置の外部からコアアセンブリの内部へ導かれうる。例えば、流体は、略軸線方向の縁に沿ってそれぞれの流体処理エレメント１２の端面１３、１４を備える透過性流体処理メディア３２を含むリボン２３の側端３０、３１、３０ａ、３１ａの巻回部の中に流入しうる。流体は、略半径方向でそれぞれの流体処理エレメント１２の外側リム１６内を通りうる。次いで、流体は、それぞれの流体処理エレメント１２内で略半径方向内向きに透過性流体処理メディア３２を含むリボン２３の連続する巻回部を通り内側リム１５に進むことができる。流体がそれぞれの流体処理エレメント１２内に流れ込むと、流体は、流体処理メディア３２の１つ又は複数の流体処理特性に従って処理される。処理された流体は、内側リム１５を介してそれぞれの流体処理エレメント１２を出て、半径方向に内側リム１５によって覆われているコアアセンブリ１１内のそれぞれの開口部２１を通過しコアアセンブリ１１の内部２２内に入る。
【００４０】
[0051]図７に例示されている実施形態では、供給流体は、供給入口ポート５２を通してハウジング４６内に入り、流体流路５４を辿って透過液出口ポート５３に入ることができる。供給流体は、供給入口ポート５２から、略軸線方向にハウジング４６に沿って流体処理エレメント１２の外部とシェル５１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流体処理エレメント１２の端面１３、１４の間の供給空間２０内に流れ込む。供給流体は、供給空間２０から、略軸線方向に、例えば、透過性流体処理メディア３２を含むリボン２３の側端３０、３１、３０ａ、３１ａを介して、流体処理エレメント１２の端面１３、１４内に流れ込む形で、流体処理エレメント１２内に入ることができる。供給流体は、さらに、略半径方向内向きに外側リム１６内に流れ込む形で流体処理エレメント１２内に入ることができる。それぞれの流体処理エレメント１２内では、流体は、流体経路４４を介して流体流路５４に沿って内側リム１５に進むことができる。内側リム１５に近い巻回部については、流体は、略軸線方向の縁に沿って流体処理メディア３２を含むリボン２３を通り内側リム１５に向かって流れうる。内側リム１５から遠いところにある巻回部については、流体は、透過性流体処理メディア３２を含むリボン２３の主面２５、２６、２５ａ、２６ａに対し略半径方向内向き法線方向に連続する巻回部を通り内側リムに向かって流れうる。流体が流体処理エレメント１２内に流れ込むと、流体は、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。処理済みの流体は、内側リム１５を介して流体処理エレメント１２を出て、略半径方向にコアアセンブリ１１内の開口部２１を貫流し、次いで、略軸線方向にコアアセンブリ１１の内部２２に沿ってハウジング４６の透過液出口ポート５３に進み、透過液出口ポート５３を通過する。
【００４１】
[0052]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、流体処理エレメント、及び流体処理方法には多くの利点が関連している。例えば、螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントを備え、流体を軸線方向に両方の端面内に導き、半径方向に流体処理エレメントのリムから外へ導くことにより、それぞれの流体処理装置は、流体処理装置によって占有される空間包絡内に著しく大きな供給又は流入表面積を確保することができる。様々な方法において、流入表面積が広いほど流体処理装置の性能は実質的に向上しうる。例えば、流体処理装置が濾過材として機能する場合、汚染物質が広い流入表面積にわたって広く分散され、収塵容量及び／又は流体処理装置の使用期間が向上しうる。
【００４２】
[0053]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、様々な数及びサイズのエレメント並びにエレメントの間の様々な数及びサイズ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。
【００４３】
[0054]図１及び７の実施形態において、流体は、流体処理装置１０の外部からコアアセンブリ１１の内部２２へ導かれうる。しかし、流体は、さらに、コアアセンブリ１１の内部２２から流体処理装置１０の外部に導かれうる。例えば、供給流体は、ハウジング４６内の中心ポート５３を通じてコアアセンブリ１１の内部２２内に入り、コアアセンブリ１１内の開口部２１を通り、流体処理エレメント１２内に導かれるようにでき、そこで流体が処理される。次いで、処理された流体は、流体処理エレメント１２の端面１３、１４から外へ出て、空間２０を通り、流体処理装置１０の外部に入り、中心外れポート５２を介してハウジング４６から外へ流れ出る。代替として、流体処理装置は、コアアセンブリの内部から流体処理装置の外部への流体流に対し異なる形で具現化することができる。
【００４４】
[0055]異なる形で具現化された流体処理装置１０の一実施形態が、図８に示されている。流体処理装置１０は、流体処理アセンブリ４５を形成するようにハウジング４６内に配置され、またハウジング４６は、図７に示されているハウジング４６と実質的に同一のものとしてよい。しかし、ハウジング４６は、中心に配置され、コアアセンブリ１１の内部２２と流体的に連通する供給入口ポート５２及び中心を外れて配置され、流体処理装置１０の外部と流体的に連通する透過液出口ポート５３を備えることができる。
【００４５】
[0056]図８に示されている流体処理装置１０は、図１及び７に示されている流体処理装置１０と非常によく似たものであってよい。図８に示されている流体処理装置１０は、コアアセンブリ１１、及びコアアセンブリ１１に沿って取り付けられている複数の流体処理エレメント１２を備える。濾過材としての流体処理エレメント１２は、図１及び７に示されている実施形態の濾過材としての流体処理エレメント１２と同一のものとしてよい。それぞれの流体処理エレメント１２は、流体処理メディア３２のストリップを含み、ディスク形の本体２４を形成するように螺旋状に巻かれているリボン２３を備えることができる。コアアセンブリ１１は、内部２２と外部を備えることができる。コアアセンブリは、さらに、複数の軸線方向に分離された開口部を備え、流体処理エレメントは、開口部の上にではなく、開口部の間に配置されうる。しかし、図８に示されている流体処理装置１０において、コアアセンブリ１１は、軸線方向にコアアセンブリ１１に沿って延び、コアアセンブリ１１の内部２２と外部との間で流体的に連通する１つ又は複数の開口部、例えば、４つの細長く狭い、周上に間隔をあけて並ぶ開口部２１を備えることができる。流体処理エレメント１２は、隣接する流体処理エレメント１２の間の空間２０とともにコアアセンブリ１１に沿って取り付けられ、空間２０は、構造を実質的に含まないか、又はすでに説明されているように様々な構造物を含むことができる。コアアセンブリ１１内の開口部２１は、流体処理エレメント１２の空間２０及び内側リム１５のすべてにまたがり、最も端の内側リム１５の下で終端するようにできる。それぞれの最も端の流体処理エレメント１２の外向きの端面１３、１４は、最も端の流体処理エレメント１２を通過する流体が外側リム１６を通りエレメント１２を出るように封止されうる。例えば、封止円板又は板などのシール５７が、最も端の流体処理エレメント１２のそれぞれの外向きの端面１３、１４に接着されうる。代替として、封止のため硬化性接着材料が外向きの端面に塗布されうる。
【００４６】
[0057]コアアセンブリ１１及び流体処理エレメント１２に加えて、流体処理装置１０は、さらに、流体を誘導して流体処理エレメント１２に通すための周辺部材５５も備えることができる。周辺部材は、例えば、流体処理エレメントとは別のコンポーネントとして、但し流体処理エレメントと関連付けられているものとして構成するなどの様々な方法で構成されうる。例えば、周辺部材５５は、互いに軸線方向に分離されている複数の個別の不浸透性バンド５６を備え、バンド５６の間に複数の軸線方向に分離された開口部６０を画定することができる。バンド５６は、空間２０の外側端部を取り囲み、隣接する流体処理エレメント１２の間のそれぞれの空間２０を橋渡しし、流体処理装置１０の外部から空間２０を流体的に隔離するようにできる。流体処理エレメント１２は、流体処理エレメント１２の外側リム１６が周辺部材５５のバンド５６の間の開口部６０を覆った状態で周辺部材５５のバンド５６に封止されうる。開口部６０の幅は、外側リム１６の幅にほぼ等しいか、又はそれ以下としてよい。バンド５６は、様々に構造化されうる。例えば、それぞれのバンドは、前記の「Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｐｏｓｔｓ  ａｎｄ／ｏｒ  Ｂａｎｄｓ  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６０／９０７，０７８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、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、固化した硬化性接着材料を含むものとしてよい。固化した硬化性接着材料は、隣接する流体処理エレメント１２に、例えば、隣接する端面１３、１４及び／又は隣接する外側リム１６の縁部分に沿って接着されうる。代替として、バンド５６は、隣接する外側リム１６の縁部分に沿って接着された不浸透性ストリップ、例えば、不浸透性ポリマーストリップを備えることができる。それぞれの外側リム１６の大きな部分は、しかしながら、流体処理エレメント１２から流れる流体を受け入れるように露出されたままであってよい。
【００４７】
[0058]代替として、周辺部材は、流体がリムから流れてくるのを許しながら、周辺部材に隣接する空間の端部を流体的にブロックする構成をとることも可能である。例えば、周辺部材は、空間及び流体処理エレメントのすべてを取り囲む軟質ポリマースリーブを備えることができる。スリーブは、複数の円周上で分離された開口部を有する軸線方向に分離された穿孔バンド領域と交互に並ぶ軸線方向に分離された不浸透性バンド領域を備えることができる。不浸透性バンド領域は、空間の外側端部を流体的にブロックすることができる。穿孔バンド領域は、外側リムが穿孔バンド領域内の開口部を覆う形で、流体処理エレメントの外側リムの上に載るものとしてよい。
【００４８】
[0059]周辺部材を備える流体処理装置は、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。一般的な一実施形態によれば、流体処理装置を製造するための方法は、コアアセンブリの内部と外部との間で流体的に連通する１つ又は複数の開口部を有する中空コアアセンブリに沿って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を取り付けることを含むことができる。これらの方法は、さらに、それぞれの流体処理エレメントの外側リムが周辺部材内の少なくとも１つの開口部を覆う形で複数の流体処理エレメントの周りに複数の軸線方向に分離された開口部を有する周辺部材を取り付けることを含みうる。
【００４９】
[0060]流体処理エレメントは、図１及び７に示されている実施形態に関してすでに開示されているのと似た様々な方法でコアアセンブリに沿って取り付けることができる。例えば、透過性流体処理メディア３２を含む複数のリボン２３のそれぞれを複数の巻回数でコアアセンブリ１１の周りに螺旋状に巻いて、一方の軸線方向に向く端面１３、対向する軸線方向に向く端面１４、内側リム１５、及び外側リム１６を有するディスク形の本体２４を形成することができる。リボン２３は、異なる軸線方向位置、例えば、それぞれの隣接する対の流体処理エレメント１２の間に空間２０を設ける位置で、コアアセンブリ１１の周りに螺旋状に巻かれるようにできる。それぞれのリボン２３の内側端部領域は、コアアセンブリ１１の開口部２１の上でコアアセンブリ１１上に直接巻き付けられ、またコアアセンブリ１１に封止され、それぞれの開口部２１は、軸線方向に、複数の内側リム１５及び隣接する空間２０にまたがるものとしてよい。
【００５０】
[0061]周辺部材は、いくつかの方法のうちのいずれかで流体処理エレメントに取り付けることができる。例えば、液体硬化性接着材料を隣接する流体処理エレメント間のそれぞれの空間の外側端部に塗布し、次いで固化させて、固化した硬化性接着材料を流体処理エレメントに接着し、外側リムの大半を固化した硬化性接着材料の間の開口部内に露出したままにするようにできる。代替として、薄い不浸透性ストリップを隣接する流体処理エレメントの間のそれぞれの空間の外側端部の周りに巻いて、外側リムの縁領域を重ね合わせ、外側リムの大半をストリップの間の開口部中に露出させたままにすることができる。次いで、ストリップを外側リムに接着する、例えば、接着剤で接着するか、溶剤で接着するか、又は熱で接着することができる。代替として、流体処理エレメントの外側リムに沿ってスリーブを軸線方向にスライドさせることもできる。穿孔バンド領域内の開口部の位置が外側リムと揃った後、スリーブを例えば接着又は熱収縮によって流体処理エレメントに封止するとよい。
【００５１】
[0062]次いで、流体処理装置１０を、図７に示されている流体処理装置１０に関してすでに説明されているのと似た方法でハウジング４６内に取り付けて、図８に示されている流体処理アセンブリ４５を形成することができる。
【００５２】
[0063]一操作モードにおいて、供給流体は、コアアセンブリの内部から流体処理装置の外部に導かれうる。流体は、コアアセンブリ１１内の内部２２から開口部２１を通して、流体処理エレメント１２の間の空間２０内に進むようにできる。流体は、空間２０から、略軸線方向の縁に沿ってそれぞれの流体処理エレメント１２の端面１３、１４を備える透過性流体処理メディア３２を含むリボン２３の側端３０、３１、３０ａ、３１ａの巻回部の中に流入しうる。流体は、さらに、略半径方向でコアアセンブリ１１内の開口部２１を通り、それぞれの流体処理エレメント１２の内側リム１５に流れ込むようにできる。次いで、流体は、それぞれの流体処理エレメント１２内で略半径方向外向きに透過性流体処理メディア３２を含むリボン２３の連続する巻回部を通り外側リム１６に進むことができる。流体がそれぞれの流体処理エレメント内に流れ込むと、流体は、流体処理メディア３２の１つ又は複数の流体処理特性に従って処理される。処理済みの流体は、外側リム１６を介してそれぞれの流体処理エレメント１２を出て、周辺部材５５の開口部６０を通して流体処理装置１０の外部に入る。
【００５３】
[0064]図８に例示されている実施形態では、供給流体は、供給入口ポート５２を通してハウジング４６内に入り、流体流路５４を辿って透過液出口ポート５３に入ることができる。供給流体は、供給入口ポート５２から、略軸線方向にコアアセンブリ１１の内部２２に沿って流れうる。次いで、供給流体は、略半径方向外向きにコアアセンブリ１１内の開口部２１を通り流体処理エレメント１２の端面１３、１４の間の供給空間２０内に流れ込む。供給流体は、供給空間２０から、略軸線方向に、例えば、透過性流体処理メディア３２を含むリボン２３の側端３０、３１、３０ａ、３１ａを介して、流体処理エレメント１２の端面１３、１４内に流れ込む形で、流体処理エレメント１２内に入ることができる。供給流体は、さらに、略半径方向外向きにコアアセンブリ１１内の開口部２１を通り、内側リム１５に流れ込む形で、流体処理エレメント１２内に入ることができる。それぞれの流体処理エレメント１２内では、流体は、流体経路４４を介して流体流路５４に沿って外側リム１６に進むことができる。外側リム１６に近い巻回部については、流体は、略軸線方向の縁に沿って流体処理メディア３２を含むリボン２３を通り外側リム１６に向かって流れうる。外側リム１６から遠いところにある巻回部については、流体は、透過性流体処理メディア３２を含むリボン２３の主面２５、２６、２５ａ、２６ａに対し略半径方向外向き法線方向に連続する巻回部を通り外側リム１６に向かって流れうる。流体が流体処理エレメント１２内に流れ込むと、流体は、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。処理済みの流体は、外側リム１６を介して流体処理エレメント１２を出て、周辺部材５５の開口部６０を通過し、略軸線方向に流体処理エレメント１２の外部とシェル５１の内部との間のハウジング４６に沿ってハウジング４６の透過液出口ポート５３へ進み、ハウジング４６の透過液出口ポート５３を通過する。
【００５４】
[0065]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。例えば、周辺部材は、流体処理エレメントの外側リムに対する付加的な支持を形成するようにより剛性の高い構造を備えることができる。一実施形態では、周辺部材５５は、図９に示されているように、連結されうる剛性の高いケージ６３を形成することができる半円筒セクション６１、６２を備えることができる。流体処理エレメント１２及び図９に示されているコアアセンブリ１１は、図８に関して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、周辺部材も、流体処理エレメントも、コアアセンブリも、図８及び９に示されている特徴に限定されない。周辺部材５５の半円筒セクション６１、６２は、流体処理エレメント１２の外側リム１６の周りに嵌められ、ケージ６３を形成するように恒久的に又は取り外し可能なように互いに連結されうる。ケージ６３は、複数の円周上で間隔をあけて並ぶ開口部６０を有する複数の軸線方向に分離されている穿孔バンド領域６５と交互に並ぶ複数の軸線方向に分離された不浸透性バンド領域６４を備えることができる。ケージ６３は、不浸透性バンド領域６４が空間２０の外側端部を流体的にブロックする形で、流体処理エレメント１２の周りで封止されうる。穿孔バンド領域６５は、流体処理エレメント１２の外側リム１６の上に載るものとしてよく、また外側リム１６は、穿孔バンド領域６５内の円周上に間隔をあけて並ぶ開口部６０のそれぞれを覆うものとしてよい。
【００５５】
[0066]流体処理エレメント１２の外側リム１６は、様々な方法でケージ６３に対して封止されうる。例えば、外側リム１６は、外側リム１６を開口部５６のところで隠すことなくケージ６３に接着剤で接着するか、又は熱で接着することができる。代替として、又はそれに加えて、外側リム１６は、機械的にぴったりと嵌め合わせることによりケージ６３に対して封止されうる。例えば、一対の円周リブ６６は、それぞれの半円筒セクション６１、６２の内部から短い距離だけ半径方向内向きに延び、またそれぞれの流体処理エレメント１２の外側リム１６の幅に等しいか、又はわずかに短い距離だけ間隔をあけて並ぶようにできる。セクション６１、６２は、それぞれの外側リム３５が対応する一対のリブ６６の間にぴったりと嵌るように流体処理装置１０の周りに嵌めることができる。
【００５６】
[0067]図９に例示されているケージ６３は、さらに、図１に示されている流体処理装置１０と組み合わせて、流体処理エレメント１２の外側リム１６のところに付加的な支持を形成することもできる。ケージ６３は、不浸透性バンド領域６４が流体処理エレメント１２の外側リム１６の上に載り、穿孔バンド領域６５が空間２０の上に載る形で図１に示されている流体処理装置１０の周りに封止されるようにできる。次いで、空間２０は、穿孔バンド領域６５の開口部６０を介して流体処理装置１０の外部と流体的に連通し、例えば、流体処理装置１０の外部から流体を受け入れることができる。不浸透性バンド領域は、さらに、穿孔されていてもよく、これにより、流体処理装置１２の外部から流体を外側リムに受け入れることができる。
【００５７】
[0068]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数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き、流体処理エレメントを形成することができる。次いで、予成形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。
【００５８】
[0069]さらに、異なる特徴を有する実施形態は、異なる特徴であるにもかかわらず、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うる及び／又は互いに接着されうる。ハブセクションのいくつかは、リボンの内側端部領域によって覆われている開口部を備え、流体処理エレメントの内側リムからコアアセンブリの内部へ流体的に連通させることができる。他のハブセクションは、コアアセンブリの内部から流体処理エレメントの端面への流体による連通を可能にする開口部を備えることができる。
【００５９】
[0070]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。
【００６０】
[0071]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らさ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から半径方向外向きにずらされうる。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架されることができる。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／又は流体処理特性は、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。
【００６１】
[0072]図１０に示されている実施形態では、流体処理装置１０は、ディスク形の本体２４’、２４”がコアアセンブリ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７０、７１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の間の内側空間２０とともにコアアセンブリ１１に沿って、また直接隣接して配置されうる。例えば、流体処理エレメント１２’の内側セット７０及びコアアセンブリ１１は、図１に示されているものと同様のものとしてよい。内側流体処理エレメント１２’は、内側流体処理エレメント１２’の内側リム１５がすでに説明されている方法のいずれかでコアアセンブリ１１内の軸線方向に分離された開口部２１を覆う形でコアアセンブリ１１に沿って取り付けられうる。両方の最も端の内側流体処理エレメント１２’の外向きの端面１３、１４は、外側流体処理エレメント１２”の周りの流体のバイパスを防ぐためにすでに説明されているようにシール５７によって封止されうる。
【００６２】
[0073]流体処理装置１０は、さらに、流体処理エレメント１２’、１２”の内側及び外側セット７０、７１の間に位置する周辺部材５５を備えることができる。周辺部材は、すでに説明されている周辺部材のいずれかと類似のものでよい。図１０に示されている実施形態では、周辺部材５５は、内側流体処理エレメント１２の外側リム１６に対して封止されている複数の軸線方向に分離された不浸透性バンド５６を備えることができる。バンド５６は、外側リム１６に接着されたポリマー材料のストリップ又は固化した硬化性接着材料の１つの層を含みうる。複数の軸線方向に分離されたバンド５６が、バンド５６の間の複数の軸線方向に分離された開口部６０を画定する。
【００６３】
[0074]流体処理エレメント１２’の内側セット７０から半径方向外向きにずらされた流体処理エレメント１２”の外側セット７１も、隣接する流体処理エレメント１２”の間の外側空間２０とともにコアアセンブリ１１に沿って取り付けられうる。外側流体処理エレメント１２”の間の外側空間２０は、内側流体処理エレメント１２’の間の内側空間２０とともに、すでに説明されているように、実質的に構造を含まないか、又は様々な構造を含みうる。外側セット７１の流体処理エレメント１２”は、内側セット７０の流体処理エレメント１２’と類似のものであってもよい。それぞれの外側流体処理エレメント１２”は、さらに、透過性流体処理メディア３２を含むリボン２３を備えることができ、複数の巻回数で螺旋状に巻いて略ディスク形の本体２４を画定する。ディスク形の本体２４は、一方の軸線方向に向く端面１３、対向する軸線方向に向く他方の端面１４、対向する軸線方向に向く他方の端面１４、内側リム１５、及び外側リム１６を備えることができる。一方の端面１３は、リボン２３及び透過性流体処理メディア３２の一方の側端３０、３０ａの複数の巻回部を備え、対向する端面１４は、リボン２３及び透過性流体処理メディア３２の対向する側端３１、３１ａの複数の巻回部を備えることができる。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く、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’の流体処理特性と同じであるか、又は異なる流体処理特性を持つことができる。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’の外部及び周辺部材５５に沿って位置し、内側リム１５が周辺部材５５の開口部５６を覆うようにすることができる。例えば、外側流体処理エレメント１２”は、図１に示されている実施形態の流体処理エレメント１２がコアアセンブリ１１に沿って取り付けられ、コアアセンブリ１１に封止されうる方法と同じ多数の方法で周辺部材５５に沿って取り付けられ、周辺部材５５に封止されうる。
【００６４】
[0075]一操作モードにおいて、流体は、流体処理装置１０の外部からコアアセンブリ１１の内部２２への流体流路５４に沿って流体処理装置１０に通されうる。例えば、図１０に示されている実施形態では、供給流体は、略半径方向内向きに、外側空間２０内に導かれ、供給流体は、周辺部材５５、例えば、不浸透性バンド５６によってブロックされている内側流体処理エレメント１２’の外側リム１６内に流れ込むようにできる。供給流体は、外側空間２０から、軸線方向に、隣接する外側流体処理エレメント１２”のそれぞれの対の向かい合う端面１３、１４内に流れ込むことができる。例えば、供給流体は、外側流体処理エレメント１２”内に導かれ、概ね縁に沿ってそれぞれの透過性流体処理メディア３２を含むそれぞれのリボン２３の側端３０、３０ａ、３１、３１ａ内に導かれうる。供給流体は、さらに、半径方向に外側リム１６を通って外側流体処理エレメント１２”に入ることができる。外側流体処理エレメント１２”内では、流体は、略半径方向内向きに、連続する巻回部を通して内側リム１５に流れ、流体は、外側流体処理エレメント１２”の流体処理メディア３２の流体処理特性に従って処理されうる。処理された流体は、内側リム１５を介して外側流体処理エレメント１２”を出て、略半径方向内向きに、周辺部材５５の開口部６０を通り、内側流体処理エレメント１２’の間の内側空間２０内に入る。
【００６５】
[0076]内側空間２０内では、さらに、半径方向内向きの流れが、コアアセンブリ１１の中空でない壁部分によってブロックされ、流体は、軸線方向で、隣接する内側流体処理エレメント１２’のそれぞれの対の向かい合う端面１３、１４内に流れ込む。例えば、流体は、内側流体処理エレメント１２’内に導かれ、概ね縁に沿って透過性流体処理メディア３２を含むリボン２３の側端３０、３０ａ、３１、３１ａ内に導かれうる。内側流体処理エレメント１２’内では、流体は、略半径方向内向きに、連続する巻回部を通して内側リム１５に流れ、流体は、内側流体処理エレメント１２’の流体処理メディア３２の流体処理特性に従って処理されうる。処理された流体は、内側リム１５を介して内側流体処理エレメント１２’を出て、略半径方向内向きに、コアアセンブリ１１の開口部２１を通り、コアアセンブリ１１の内部２２内に入る。
【００６６】
[0077]流体処理エレメントの複数の半径方向にずらされたセットを有する流体処理装置は、コアアセンブリの内部から流体処理装置の外部への流体流に対し異なる形で具現化することができる。例えば、図１１に示されている実施形態では、流体処理装置１０は、内側周辺部材７２がエレメント１２’、１２”の内側及び外側セット７０、７１の間に位置し、外側周辺部材７３がエレメント１２’の外側セット７１の周りに位置している、コアアセンブリ１１に沿って取り付けられたディスク形の本体２４’、２４”を有する流体処理エレメント１２’、１２”の内側及び外側セット７０、７１を備えることができる。コアアセンブリ１１、内側セット７０の流体処理エレメント１２’、及び内側周辺部材７２は、図８に例示されている実施形態のコアアセンブリ１１、流体処理エレメント１２、及び周辺部材５５と実質的に同一のものであってもよく、すでに説明されている方法のいずれかで互いに対し取り付けられうる。内側流体処理エレメント１２’は、隣接するエレメント１２’のそれぞれの対の間の内側空間２０とともにコアアセンブリ１１に沿って取り付けることができる。コアアセンブリ１１内の細長い開口部２１は、内側流体処理エレメント１２’の内側空間２０及び内側リム１５と流体的に連通することができる。内側周辺部材７２は、図８に示されている実施形態のバンド５６及び開口部６０に類似している軸線方向に分離された内側バンド７４及び軸線方向に分離された内側開口部７５を備えることができる。内側バンド７４は、内側空間２０の外側端部を取り囲み、内側流体処理エレメント１２’の外部から内側空間２０を流体的に隔離することができる。内側バンド７４は、外側リム１６が内側周辺部材７２の開口部７５を覆う形で内側流体処理エレメント１２’に対し封止されうる。両方の最も端の内側流体処理エレメント１２’の外向きの端面１３、１４は、外側流体処理エレメント１２”の周りの流体のバイパスを防ぐためにすでに説明されているようにシール５７によって封止されうる。シール５７は、外側周辺部材７３まで延ばすことができる。
【００６７】
[0078]外側セット７１の流体処理エレメント１２”は、図１０に示されている実施形態の外側流体処理エレメント１２”と実質的に同一のものとすることができる。流体処理エレメント１２”の外側セット７１は、内側セット７１から半径方向外向きであり、隣接する外側流体処理エレメント１２”のそれぞれの対の間の外側空間２０とともにコアアセンブリ１１に沿って取り付けることができる。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’の外部及び内側周辺部材７２に沿って配置されるようにでき、例えば、外側エレメント１２”の内側リム１５は内側バンド７４に面し、内側エレメント１２’の外側リム１６は内側周辺部材７２内の開口部７５を通して外側空間２０と流体的に連通する。
【００６８】
[0079]外側周辺部材７１は、内側周辺部材７０と類似のものとすることができ、また軸線方向に隔てられて並ぶバンド７６及び軸線方向に隔てられて並ぶ外側開口部７７を備えることができる。外側バンド７６は、外側空間２０の外側端部を取り囲み、外側流体処理エレメント１２”の外部から外側空間２０を流体的に隔離することができる。外側バンド７６は、外側リム１６が外側周辺部材７３の開口部７７を覆う形で外側流体処理エレメント１２”に対し封止されうる。
【００６９】
[0080]一操作モードにおいて、流体は、コアアセンブリ１１の内部２２から流体処理装置１０の外部への流体流路５４に沿って流体処理装置１０に通されうる。例えば、図１１に示されている実施形態では、供給流体は、略半径方向外向きに、内部２２からコアアセンブリ１１内の開口部２１に通されて内側空間２０内に導かれ、供給流体は、内側周辺部材７２、例えば、内側バンド７４によってブロックされている外側流体処理エレメント１２”の内側リム１５内に流れ込むようにできる。供給流体は、内側空間２０から、軸線方向に隣接する内側流体処理エレメント１２’のそれぞれの対の向かい合う端面１３、１４内に流れ込み、概ね縁に沿ってそれぞれの透過性流体処理メディア３２を含むそれぞれのリボン２３の側端３０、３０ａ、３１、３１ａ内に流れ込むことができる。供給流体は、さらに、半径方向に内側リム１６を通って内側流体処理エレメント１２”に入ることができる。内側流体処理エレメント１２’内では、流体は、略半径方向外向きに、連続する巻回部を通して外側リム１６に流れ、流体は、内側流体処理エレメント１２’の流体処理メディア３２の流体処理特性に従って処理されうる。処理された流体は、外側リム１６を介して内側流体処理エレメント１２’を出て、略半径方向外向きに、内側周辺部材７２の開口部７５を通り、外側流体処理エレメント１２”の間の外側空間２０内に入る。
【００７０】
[0081]外側空間２０内では、さらに半径方向外向きの流れが、外側周辺部材７３、例えば、外側バンド７６によってブロックされる。流体は、略軸線方向で、隣接する外側流体処理エレメント１２”のそれぞれの対の向かい合う端面１３、１４内に流れ込み、例えば、概して縁に沿ってそれぞれの透過性流体処理メディア３２を含むそれぞれのリボン２３の側端３０、３０ａ、３１、３１ａ内に流れ込む。外側流体処理エレメント１２”内では、流体は、略半径方向外向きに、連続する巻回部を通して外側リム１６に流れ、流体は、外側エレメント１２”の流体処理メディア３２の流体処理特性に従って処理されうる。処理された流体は、外側リム１６を介して外側流体処理エレメント１２”を出て、略半径方向外向きに、外側周辺部材７３の開口部７７を通り、流体処理装置１０の外部に進む。
【００７１】
[0082]流体処理エレメントの複数の半径方向にずらさ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の実施形態に関し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。
【００７２】
[0083]他の実施形態として、端面内に入り、リムから出る流体経路を有する螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメント、即ち、半径流式流体処理エレメントは、一方の端面内に入り、対向する端面から外に出る流体経路を有する流体処理エレメント、即ち、軸流式流体処理エレメントによって補完されうる。例えば、すでに開示されている実施形態のいずれかの半径流式流体処理エレメント１２、１２’、１２”のうちの１つ又は複数は、半径流式エレメント１２、１２’、１２”の一方又は両方の端面１３、１４の隣に配置されている１つ又は複数の軸流式流体処理エレメントによって補完されうる。
【００７３】
[0084]例えば、図１２Ａに示されている流体処理装置１０は、図１に示されている流体処理装置１０と非常によく似たものであってよい。コアアセンブリ１１及びコアアセンブリ１１内の開口部２１を覆う螺旋状に巻かれた半径流式流体処理エレメント１２及びディスク形の本体２４は、両方の実施形態において実質的に同一のものとすることができる。しかし、図１２Ａに示されている流体処理装置１０は、さらに、それぞれの半径流式流体処理エレメント１２の両方の端面１３、１４に沿って補完的な軸流式流体処理エレメント８０を備えることができる。それぞれの軸流式流体処理エレメント８０は、螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントとすることができ、透過性流体処理メディア３２を有するリボン２３を備えることができる。透過性流体処理メディア３２を含むリボン２３は、複数の巻回数で螺旋状に巻かれ、一方の軸線方向に向く端面１３、対向する軸線方向に向く端面１４、内側リム１５、及び外側リム１６を有するディスク形の本体２４を形成することができる。他方の端面１３は、リボン２３の一方の側端３０、３０ａの複数の巻回部及び流体処理メディア３２を含む。他方の端面１４は、リボン２３の対向する側端３１、３１ａの複数の巻回部及び流体処理メディア３２を含む。いずれか、又は両方の端面１３、１４は、すでに説明されているように、平らな表面でも、凸凹の表面でもよい。それぞれの軸流式流体処理エレメント８０の半径方向の寸法は、それぞれの半径流式流体処理エレメント１２の半径方向の寸法と実質的に等しいものとすることができる。しかし、流体処理エレメント１２、８０の容積は、同じである場合も異なる場合もあり、また流体処理エレメント１２、８０の流体処理メディアの流体処理特性も、同じである場合も異なる場合もある。
【００７４】
[0085]軸流式流体処理エレメント８０は、半径流式流体処理エレメント１２に関してすでに説明されている方法でコアアセンブリ１１に沿って形成され、取り付けられうる。しかし、それぞれの軸流式流体処理エレメント８０は、コアアセンブリ１１の中空でない壁部分に封止された軸流式流体処理エレメント８０の内側リム１５とともに開口部を有していないコアアセンブリ１１の中空でない壁部分に取り付けることができる。図１２Ａに示されている流体処理装置１０では、コアアセンブリ１１の中空でない壁部分は、開口部２１のそれぞれの側にあるコアの開口部２１に隣接するものとすることができる。それぞれの半径流式流体処理エレメント１２について、軸流式流体処理エレメント８０は、一方の空間２０内でコアの開口部２１の一方の側の中空でない壁部分に取り付けることができる。軸流式流体処理エレメント８０の端面１４は、半径流式流体処理エレメント１２の１つの端面１３から相隔てるか、又は近接する、例えば、接触するようにできる。他方の軸流式流体処理エレメント８０は、他方の空間２０内でコアの開口部２１の他方の側の中空でない壁部分に取り付けることができる。他方の軸流式流体処理エレメント８０の端面１３は、半径流式流体処理エレメント１２の対向する端面１４から相隔てるか、又は近接する、例えば、接触するようにできる。したがって、それぞれの空間２０内において、２つの軸流式流体処理エレメント８０は、互いに間隔をあけて配置されうる。半径流式流体処理エレメント１２の両側にある軸流式流体処理エレメント８０は、同じ又は異なる流体処理特性を有することができる。
【００７５】
[0086]図１２Ａに示されている流体処理装置１０は、さらに、すでに説明されている構成のいずれかをとることができる周辺部材８１を備えることができる。例えば、周辺部材８１は、複数の軸線方向に隔てられて並ぶ不浸透性バンド５６及び複数の軸線方向に隔てられて並ぶ開口部６０を備えることができる。それぞれのバンド５６は、半径流式流体処理エレメント１２の外側リム１６及び軸流式流体処理エレメント８０と半径流式流体処理エレメント１２との間の境界面の外側端部全体に広がって封止し、軸流式流体処理エレメント８０のバイパスを防ぐことができる。バンド５６は、さらに、軸流式流体処理エレメント８０の外側リム１６全体に広がって封止することもできる。周辺部材８１内の開口部６０は、軸流式流体処理エレメント８０の間の空間２０と流体的に連通する。
【００７６】
[0087]一操作モードにおいて、流体は、流体処理装置１０の外部から略軸線方向にそれぞれの軸流式流体処理エレメント８０を通り、また略半径方向にそれぞれの半径流式流体処理エレメント１２を通りコアアセンブリ１１の内部２２に導かれうる。例えば、図１２Ａに示されている流体処理装置１０において、供給流体は、略半径方向内向きに周辺部材８１の開口部６０を通って流路５４に沿って空間２０内に流れ込むことができ、さらに、半径流式はコアアセンブリ１１の中空でない壁部分によってブロックされる。空間２０から、供給流体は、略軸線方向で隣接する軸流式流体処理エレメント８０の向かい合う端面１３、１４内に流れ込み、略軸線方向で流体処理エレメント８０を通過し、対向する端面１４、１３から出ることができる。例えば、供給流体は、軸流式流体処理エレメント８０の流体処理メディア３２を含むリボン２３の１つの側端３０、３０ａ、３１、３１ａの複数の巻回部内に入り、概して縁方向に沿ってリボン２３を通り、リボン２３の対向する側端３１、３１ａ、３０、３０ａの複数の巻回部から出ることができる。流体がそれぞれの軸流式流体処理エレメント８０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３２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３２内に流れ込み、また透過性流体処理メディア３２に沿って横方向に流れうる。それぞれの軸流式流体処理エレメント８０内で、流体は流体処理メディア３２の流体処理特性に従って処理されうる。処理された流体は、それぞれの半径流式流体処理エレメント１２に隣接する軸流式流体処理エレメント８０の端面１３、１４を出て、略軸線方向で、半径流式流体処理エレメント１２の端面１４、１３内に入る。例えば、流体は、軸流式流体処理エレメント８０からそれぞれの半径流式流体処理エレメント１２の流体処理メディア３２を含むリボン２３の側端３０、３０ａ、３１、３１ａ内に流れ込むことができる。次いで、流体流は、図１に示されている実施形態に関してすでに説明されているように、略半径方向内向きに、半径流式流体処理エレメント１２を通り、コアアセンブリ１１の内部に進むことができ、流体はさらに半径流式流体処理エレメント１２内の流体処理メディア３２の流体処理特性に従って処理される。
【００７７】
[0088]他の実施形態として、図１２Ｂに示されている流体処理装置１０は、図８に示されている流体処理装置１０と非常によく似たものであってもよい。コアアセンブリ１１及び螺旋状に巻かれた半径流式流体処理エレメント１２及びディスク形の本体２４は、両方の実施形態において実質的に同一のものとすることができる。流体処理装置１０は、さらに、図１２Ａに関して説明されている軸流式流体処理エレメント８０と実質的に同一のものとすることができるディスク形の本体２４を有する補完的な螺旋状に巻かれた軸流式流体処理エレメント８０を備えることができる。
【００７８】
[0089]図１２Ｂに示されている流体処理装置１０は、さらに、内側周辺部材８２及び外側周辺部材８３を備えることができ、いずれの周辺部材もすでに説明されている構成のいずれかをとることができる。例えば、内側周辺部材８２は、コアアセンブリ１１と流体処理エレメント１２、８０との間に配置され、複数の軸線方向に分離された不浸透性内側バンド８４及び内側バンド８４の間の複数の軸線方向に分離された開口部８５を備えることができる。それぞれの内側バンド８４は、それぞれの半径流式流体処理エレメント１２の内側リム１５及び軸流式流体処理エレメント８０と半径流式流体処理エレメント１２との間の境界面全体に広がって封止し、軸流式流体処理エレメント８０のバイパスを防ぐことができる。バンド８４は、さらに、軸流式流体処理エレメント８０の内側リム１５全体に広がって封止することもできる。内側周辺部材８２内の開口部８５は、流体処理エレメント１２、８０の間の空間２０と流体的に連通する。外側周辺部材８３も、複数の軸線方向に隔てられて並ぶ不浸透性外側バンド８６及び外側バンド８６の間にある複数の軸線方向に隔てられて並ぶ開口部８７を備えることもできる。それぞれの外側バンド８６は、空間２０の外側端部、空間２０内の軸流式流体処理エレメント８０の外側リム１６、及び軸流式流体処理エレメント８０と隣接する半径流式流体処理エレメント１２との間の境界面全体に広がって封止することができる。外側周辺部材８３の開口部８７は、半径流式流体処理エレメント１２の外側リム１６によって覆われている。
【００７９】
[0090]一操作モードにおいて、流体は、コアアセンブリ１１の内部２２から、略軸線方向にそれぞれの軸流式流体処理エレメント８０を通り、また略半径方向にそれぞれの半径流式流体処理エレメント１２を通り流体処理装置１０の外部に導かれうる。例えば、図１２Ｂに示されている流体処理装置１０において、供給流体は、略半径方向外向きにコアアセンブリ１１の開口部２１及び内側周辺部材８２内の開口部８５を通って流路５４に沿って流れ、空間２０内に流れ込むことができる。さらなる半径流式は、外側周辺部材８３、例えば、外側バンド８６によってブロックされうる。流体流は、空間２０から、図１２Ａの実施形態に関してすでに説明されているように、軸線方向に、隣接する軸流式流体処理エレメント８０を通り、流体は軸流式流体処理エレメント８０内の流体処理メディア３２の流体処理特性に従って処理されるようにできる。図８に示されている実施形態に関してすでに説明されているように、軸流式流体処理エレメント８０から、流体流が半径流式流体処理エレメント１２の端面１３、１４内に入り、略半径方向外向きに、半径流式流体処理エレメント１２及び外側リム１６を通り、流体処理装置１０の外部に進み、流体はさらに半径流式流体処理エレメント１２内の流体処理メディア３２の流体処理特性に従って処理される。
【００８０】
[0091]半径流式流体処理エレメント及び軸流式流体処理エレメン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の実施形態に関し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。
【００８１】
[0092]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】
2010522072.tif 000003
【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】
2010522072.tif 000012
【図１１】
2010522072.tif 000013
【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【国際調査報告】
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