(57)【要約】  結露管理システムが、第１のフィルム支持体と第２のフィルム支持体との間で張力によって伸ばされるように構成された細長い可撓性フィルムを含む。フィルムは、フィルムの幅にわたって横方向に延びる第１及び第２の端部を含む。フィルムは、第１のフィルム端部と第２のフィルム端部との間で長手方向に延びる第１及び第２の側部を含む。フィルムは、フィルムの第１の側部と第２の側部との間に延びる、凹面及び反対側の凸面を有する。マイクロチャネルが、凹面及び凸面の少なくとも一方に配置される。マイクロチャネルは、フィルムが第１のフィルム支持体と第２のフィルム支持体との間で長手方向に伸ばされたときに、フィルムの凹面及び凸面に所定の曲率半径を生じさせる。
2020516837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結露管理システムであって、
第１のフィルム支持体と第２のフィルム支持体との間で前記フィルムの長手方向軸線に沿って張力によって伸ばされるように構成された細長い可撓性フィルムを備え、前記フィルムが、
前記フィルムの幅にわたって横方向に延びる第１の端部及び第２の端部と、
前記第１の端部と前記第２の端部との間で長手方向に延びる第１の側部及び第２の側部と、
前記第１の側部と前記第２の側部との間に延びる凹面と、前記第１の側部と前記第２の側部との間に延びる反対側の凸面と、
前記凹面及び前記凸面のうちの少なくとも一方に配置されたマイクロチャネルであって、前記フィルムの前記長手方向軸線に対してゼロより大きい角度で配置され、前記フィルムが前記第１のフィルム支持体と前記第２のフィルム支持体との間で長手方向に伸ばされるときに、前記フィルムの前記凹面及び前記凸面に所定の曲率半径を生じさせるように構成される、マイクロチャネルとを備える、結露管理システム。
【請求項２】
前記フィルムの前記側部が、前記第１の支持体及び前記第２のフィルム支持体以外によって支持されない、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記所定の曲率半径が、前記第１の支持体と前記第２の支持体との間の距離に応じて変化する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１のフィルム支持体及び前記第２のフィルム支持体がそれぞれ、前記可撓性フィルムの前記第１の端部及び前記第２の端部がそれぞれ取り付けられる、実質的に平坦な取付面を有し、
前記フィルムの前記曲率半径の最小値が、前記第１のフィルム支持体と前記第２のフィルム支持体との間の前記フィルムの長手方向の中間点で生じ、
前記曲率半径の最大値が、前記第１のフィルム支持体及び前記第２のフィルム支持体の近くで生じる、
請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１のフィルム支持体及び前記第２のフィルム支持体がそれぞれ、前記可撓性フィルムの前記第１の端部及び前記第２の端部がそれぞれ取り付けられる、湾曲した取付面を有し、
前記フィルムの前記曲率半径の最小値が、前記第１のフィルム支持体及び前記第２のフィルム支持体の少なくとも一方の近くで生じ、
前記フィルムの前記曲率半径の最大値が、前記第１のフィルム支持体と前記第２のフィルム支持体との間の前記フィルムの中間点で生じる、
請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記フィルムの前記曲率半径の前記最大値が、前記第１のフィルム支持体及び前記第２のフィルム支持体の前記取付面の曲率半径の約５倍未満である、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記フィルムが、前記第１のフィルム支持体及び前記第２のフィルム支持体に取り外し可能に取り付けられている、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記マイクロチャネルが、前記フィルムの前記凹面及び前記フィルムの前記凸面の一方又は両方に沿って延びている、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
第２のマイクロチャネルの組を更に備え、前記マイクロチャネルの長手方向軸線が、前記フィルムの長手方向軸線と実質的に平行である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記マイクロチャネルの長手方向軸線が、前記フィルムの長手方向軸線に対して０度超かつ約６０度未満の角度で配置されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記フィルムの底部が、前記第１のフィルム支持体と前記第２のフィルム支持体との間で重力方向に沿って下向きに傾斜している、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記フィルムの下向き勾配が、約０．０１〜０．２である、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
長手方向軸線及び横方向軸線の一方又は両方に沿った前記フィルムの剛性が、約１００ポンド／フィート／リニアインチ〜約１５００ポンド／フィート／リニアインチである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記フィルムが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、コポリエステル、及びポリウレタンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記フィルムの長さに対する幅の比が、約０．０１超かつ約０．５未満である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記フィルムの前記長手方向の張力が、約２．５ポンド〜約１２ポンドである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記フィルムの前記面の少なくとも一方が、親水性である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記親水性の面が、有機シランコーティングを含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記マイクロチャネルの少なくともいくつかが、前記チャネル内の結露を重力に逆らって這い上がらせるように構成された毛管チャネルである、請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
結露管理システムであって、
第１のフィルム支持体と、
前記第１の支持体からある距離だけ隔てられた湾曲した第２のフィルム支持体と、
前記第１の支持体と前記第２の支持体との間で伸ばされた細長い可撓性フィルムとを備え、前記フィルムが、
前記フィルムを横切って横方向に延びる第１の端部であって、前記第１の支持体によって支持される第１の端部と、
前記フィルムを横切って横方向に延びる第２の端部であって、前記第２の支持体によって支持される第２の端部と、
前記第１の端部と前記第２の端部との間で長手方向に延びる第１の側部及び第２の側部と、
前記第１の側部と前記第２の側部との間に延びる凹面と、
前記第１の側部と前記第２の側部との間に延びる反対側の凸面とを備える、結露管理システム。
【請求項２１】
前記フィルムの前記側部が、前記第１の支持体及び前記第２の支持体以外によって支持されない、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記第１のフィルム支持体が、前記フィルムの前記第１の端部が取り付けられる湾曲した取付面を有し、
前記第２のフィルム支持体が、前記フィルムの前記第２の端部が取り付けられる湾曲した取付面を有する、
請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記フィルムの横方向の剛性が、前記フィルムの長手方向の剛性よりも低い、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２４】
前記フィルムの前記凹面及び前記凸面の少なくとも一方に配置されたマイクロチャネルを更に備え、前記マイクロチャネルが、前記凹面及び前記凸面に所定の曲率半径を生じさせるように構成される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２５】
前記マイクロチャネルが、流体を重力に逆らって這い上がらせるように構成された毛管チャネルである、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
結露管理装置であって、
湾曲した取付面を備える取付部分と、
前記湾曲した取付面に細長い可撓性フィルムの端部を取り付けるように構成されたフィルム保持具であって、前記湾曲した取付面が、前記可撓性フィルムに湾曲を付与するように構成され、前記湾曲した取付面と前記フィルム保持具とが、前記フィルムが張力によって前記取付部分から離れて延びるように前記可撓性フィルムを固定すべく共に機能するように構成される、フィルム保持具と、
前記取付部分に機械的に連結された装着部分であって、結露形成面に形成された結露が前記フィルムの凹面に落下するような向きで、前記結露形成面に対して前記結露管理装置を装着するように構成される、装着部分とを備える、結露管理装置。
【請求項２７】
前記湾曲した取付面が、前記フィルムからの前記結露の排出を可能にするように構成された１つ以上の結露排水ノッチを備える、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記結露形成面がパイプの表面であり、
前記装着部分が、前記パイプを少なくとも部分的に取り囲むように構成されている、
請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
前記フィルム保持具が、前記湾曲した面を少なくとも部分的に取り囲むストラップを備える、請求項２６に記載の装置。
【請求項３０】
前記湾曲した取付面が、約３ｃｍ〜約１０ｃｍの曲率半径を有する、請求項２６に記載の装置。
【請求項３１】
前記結露管理装置が、前記フィルムの交換を容易にするように構成された機構を含み、前記交換機構が、
ある量の前記フィルムを保持する供給ロールと、
廃棄ロールであって、前記廃棄ロールの回転により、前記廃棄ロールに使用済みフィルムを保管しながら、前記供給ロールからきれいなフィルムが引き出される、廃棄ロールとを備える、請求項２６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、結露管理システムと、そのようなシステムに関連する装置及び方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
恒常的な結露は、建物インフラ内の問題となり、水損、かびや白かび関連の汚染、安全上のおそれ、及び腐食の原因となることがある。建物インフラ内の一般的な結露源は、「水滴がついた」パイプである。結露は、特に、水分の存在による微生物の増殖を招き得る食品処理施設において特に厄介である。結露生成面に形成され、そこから放出される結露の液滴は、結露中の微生物を下にある処理装置又は食品製品に移すことがある。この微生物汚染は、製品腐敗の促進や食物媒介性の病気を招くことがある。
【発明の概要】
【０００３】
いくつかの実施形態によれば、結露管理システムが、第１のフィルム支持体と第２のフィルム支持体との間で張力によって伸ばされるように構成された細長い可撓性フィルムを含む。フィルムは、フィルムの幅にわたって横方向に延びる第１及び第２の端部を含む。フィルムは、第１のフィルム端部と第２のフィルム端部との間で長手方向に延びる第１及び第２の側部を含む。フィルムは、第１の側部と第２の側部との間に延びる凹面と、第１の側部と第２の側部との間に延びる反対側の凸面とを有する。マイクロチャネルが、凹面及び凸面の少なくとも一方に配置される。マイクロチャネルは、フィルムが第１のフィルム支持体と第２のフィルム支持体との間で長手方向に伸ばされたときに、フィルムの凹面及び凸面に所定の曲率半径を生じさせる。
【０００４】
いくつかの実施形態は、第１のフィルム支持体と、第１の支持体から距離ｄだけ隔てられた第２のフィルム支持体とを含む結露管理システムを伴う。細長い可撓性フィルムが、第１の支持体と第２の支持体との間で長手方向の張力によって伸ばされる。フィルムは、フィルムの幅にわたって横方向に延びる第１及び第２の端部を含む。第１の端部は、第１の支持体によって支持され、第２の端部は、第２の支持体によって支持される。フィルムは、第１の端部と第２の端部との間で長手方向に延びる第１及び第２の側部を含む。フィルムの凹面が、第１の側面と第２の側面との間に延び、反対側の凸面が、第１の側部と第２の側部との間に延びる。
【０００５】
いくつかの実施形態は、湾曲した取付面及びフィルム保持具を備える取付部分を含む、結露管理装置を対象とする。フィルム保持具は、可撓性フィルムに湾曲を付与するように構成された湾曲した取付面に、細長い可撓性フィルムの端部を取り付けるように構成される。湾曲した取付面とフィルム保持具は、フィルムが張力によって取付部分から離れて延びるように、可撓性フィルムを固定するように共に機能するように構成される。結露管理装置は、取付部分に機械的に連結された装着部分であって、結露形成面に形成された結露がフィルムの凹面に落下するような向きで、結露形成面に対して結露管理装置を装着するように構成される、装着部分を備える。
【０００６】
本出願の上記及び他の態様は、以下の「発明を実施するための形態」から明らかになるであろう。しかしながら、上記概要は、いかなる場合も請求の主題の限定として解釈されるべきではなく、そのような主題は、添付の特許請求の範囲によってのみ規定される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】図１Ａの結露管理システムの側面図である。
【図１Ｂ】いくつかの実施形態による結露管理システムの部分を示す分解斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ａ及び図１Ｂに示したフィルムの第１の端部領域の断面詳細図である。
【図１Ｄ】いくつかの実施形態による、フィルム支持体の取付面が実質的に平坦である、結露管理システムの部分の斜視図である。
【図２Ａ】いくつかの実施形態による、可撓性フィルムの長手方向軸線が重力方向に沿って下向きに傾斜するように、結露生成構造体に対して装着された結露管理システムを示す。
【図２Ｂ】いくつかの実施形態による、台形形状を有し、結露管理に使用される可撓性フィルムを示す。
【図２Ｃ】図２Ｂの台形フィルムを含む結露管理システムの一部分の図であり、台形形状は、フィルムの底部を下向きに傾斜させる。
【図３】いくつかの実施形態による、ｙ軸に沿って横方向に湾曲した可撓性フィルムの横方向断面図である。
【図４Ａ】いくつかの実施形態による、フィルムの２つの側部を少なくとも部分的に支持するように構成された２つのフレーム部分を備えるフレームを含む結露管理システムの断面図及び側面図をそれぞれ示す。
【図４Ｂ】いくつかの実施形態による、フィルムの２つの側部を少なくとも部分的に支持するように構成された２つのフレーム部分を備えるフレームを含む結露管理システムの断面図及び側面図をそれぞれ示す。
【図４Ｃ】第１及び第２のフィルム支持体間に配置された１つ以上の補助支持体を含む結露管理システムを示す。
【図５Ａ】いくつかの実施形態による、フィルムの少なくとも一方の表面を横切って延びるチャネルを有する、平坦にされた可撓性フィルムを示す。
【図５Ｂ】図５Ａのフィルムの断面図である。
【図６】一実施形態例による、一次及び二次チャネルを有する可撓性フィルムの断面図である。
【図７】一実施形態例による、隆起部及びチャネルを有する結露制御フィルムの断面図を示す。
【図８Ａ】様々な実施形態による流体制御フィルムの概念図である。
【図８Ｂ】様々な実施形態による流体制御フィルムの概念図である。
【図８Ｃ】様々な実施形態による流体制御フィルムの概念図である。
【図８Ｄ】図８Ａに示すように配置されたチャネルを有するフィルムの一部分の顕微鏡写真を示す。
【図９Ａ】いくつかの実施形態によるフィルム支持体を示す写真である。
【図９Ｂ】いくつかの実施形態によるフィルム支持体を示す写真である。
【図１０】図９Ａ及び図９Ｂのフィルム支持体によってパイプに装着された可撓性フィルムの写真である。
【図１１】いくつかの実施形態によるフィルム支持体の図である。
【図１２Ａ】フィルム支持体の更に別の実施形態の端面図及び側面図をそれぞれ示す。
【図１２Ｂ】フィルム支持体の更に別の実施形態の端面図及び側面図をそれぞれ示す。
【図１３】フィルム支持体の別の実施形態を示す結露管理システムの一部分を示す。
【図１４】いくつかの実施形態による、フィルムからの結露の排出を可能にするように構成された結露排水ノッチを含むフィルム支持体の湾曲した取付領域を示す。
【図１５】いくつかの実施形態による、可撓性フィルムの交換を容易にする機構を含む結露管理システムを示す。
【図１６Ａ】様々な実施形態による、フィルムの長手方向軸線に対して様々な角度に向けられたチャネルを有するカールしたフィルムの画像である。
【図１６Ｂ】様々な実施形態による、フィルムの長手方向軸線に対して様々な角度に向けられたチャネルを有するカールしたフィルムの画像である。
【図１６Ｃ】様々な実施形態による、フィルムの長手方向軸線に対して様々な角度に向けられたチャネルを有するカールしたフィルムの画像である。
【図１６Ｄ】様々な実施形態による、フィルムの長手方向軸線に対して様々な角度に向けられたチャネルを有するカールしたフィルムの画像である。
【図１６Ｅ】様々な実施形態による、フィルムの長手方向軸線に対して様々な角度に向けられたチャネルを有するカールしたフィルムの画像である。
【図１６Ｆ】様々な実施形態による、フィルムの長手方向軸線に対して様々な角度に向けられたチャネルを有するカールしたフィルムの画像である。
【図１６Ｇ】様々な実施形態による、フィルムの長手方向軸線に対して様々な角度に向けられたチャネルを有するカールしたフィルムの画像である。
【図１６Ｈ】様々な実施形態による、フィルムの長手方向軸線に対して様々な角度に向けられたチャネルを有するカールしたフィルムの画像である。
【図１６Ｉ】様々な実施形態による、フィルムの長手方向軸線に対して様々な角度に向けられたチャネルを有するカールしたフィルムの画像である。
【図１６Ｊ】様々な実施形態による、フィルムの長手方向軸線に対して様々な角度に向けられたチャネルを有するカールしたフィルムの画像である。
【図１７】様々な試料について経時的に収集された水の量を示すグラフである。
【図１８Ａ】試料Ａ（２０度のチャネル）上の初期の結露滴を示す赤外線画像である。
【図１８Ｂ】水がフィルムの縁部に拡散して蒸発率が高まった定常状態の試料Ａを示す。
【図１９Ａ】試料Ｂ（０度のチャネル）上の初期の結露滴を示す赤外線画像である。
【図１９Ｂ】定常状態の試料Ｂを示し、水がクランプの前縁部に沿って分布した後、チャネル内で後方に（上り勾配）這い上がり、蒸発率が高まり、結露が能動的に輸送されることが観察された。
【図２０Ａ】試料Ｆ（チャネルなし）上の初期の結露液滴を示す赤外線画像である。
【図２０Ｂ】定常状態の試料Ｆを示す。
【０００８】
これらの図は、必ずしも一定の比率の縮尺ではない。図面で使用されている同様の番号は同様の構成要素を示す。しかし、特定の図中のある構成要素を示す数字の使用は、同じ数字を付した別の図中の構成要素を限定することを意図するものではないことが理解されよう。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
食品処理施設内の架空パイプに形成された結露を管理するいくつかの手法が、従前に用いられてきた。１つの手法は、延長ポールに取り付けられたモップヘッドなどの吸収性材料を使用して、結露が形成される表面を定期的に乾燥させることである。結露の継続的な性質及び表面の高さを考慮すると、この手法は、時間がかかるとともに重労働である。加えて、モップは直ぐに水をたっぷり含み、頻繁な交換を必要とする。モップヘッドにより、パイプに沿って細菌汚染が横方向に移ることがある。第２の手法は、ゴム製の水切りへら又は圧縮空気を使用して結露液滴を物理的に除去することである。モップ作業と同様に、これらの慣行は、重労働であり、潜在的に汚染されている液滴を下の表面に移す。第３の手法は、結露の形成を可能にするが、パイプの下方に吊るされた剛性の金属製滴パンに落下する液滴を収集することである。衛生環境を維持するために、パンを定期的に取り外し、洗浄し、消毒しなければならず、これも重労働であり、時間がかかる。洗浄及び耐食性の要件により、パンは、ステンレス鋼などの耐久性のある非腐食性の材料から作製しなければならない。ステンレス鋼は、高価であるとともに重く、危険な位置にあるパイプの短い部分に対する滴パンの使用を制限する。
【００１０】
本明細書に開示する実施形態は、パイプなどの結露生成面からの結露を収集し輸送するための可撓性の流体制御フィルムの使用を伴う。いくつかの実施形態によれば、これらの可撓性フィルムは、端部支持体のみによって支持されるフリースパン部で使用されてもよい。いくつかの実施形態によれば、可撓性の流体制御フィルムは、支持体間に固定されたフリースパン部で使用される端部支持体間に配置された最小限の構造体又は支持構造体と共に使用されてもよい。可撓性フィルムの長く狭い部分をフリースパン部に用いて、結露生成面から滴る結露を収集し輸送するときに、いくつかの問題が生じる。結露生成面が長距離にわたり、実質的に水平であるケースにおいて、フィルムに接触する個々の液滴の自発的な輸送を生じさせる比較的大きな勾配を付与するのは現実的でないことがある。小さな勾配では、水滴は、それらが凝集し、重力によって低い方の端部への自発的な輸送を引き起こすのに十分な質量に達するまで滞留する。この滞留する質量は、可撓性フィルムが水の輸送に用いられるときに、いくつかの問題を起こす。まず、滞留する水によって生じる荷重は、フィルムの弛みを形成する。大きすぎる弛みにより、フィルムの低い箇所が形成され、水が低い方の端部に輸送されるよりも、フィルムの低い箇所に滞留する。第２に、水の質量が増加すると、縁部から溜まった水の放出をもたらす、横荷重下でのねじれを防止するために、フィルムの湾曲を維持する必要がある。
【００１１】
上記に概説した問題は、材料に関する課題を提示する。荷重下での弛みを最小限にするには、剛性フィルムが望ましい。しかし、剛性フィルムは、平坦に予め配置され、アンカー点間の長距離にわたって湾曲を維持するのが困難になることがある。一方、柔軟フィルム（容易に伸びる）は、長距離にわたって湾曲を維持できるが、水滴の凝集及び輸送の前に滞留する水の重量下でより容易に弛むことがある。
【００１２】
本明細書に記載する実施形態は、可撓性フィルムを使用して、結露などの流体を捕捉し輸送することを伴う。本開示において記載する結露管理手法は、フィルム上に存在する水の蒸発率を高める、水溜まり現象を少なくする、フィルムの弛みを小さくする、水を能動的に輸送して液滴凝集の必要性を下げる、及び／又はフィルムの微細構造によってフィルムの湾曲を生じさせる。更に、本明細書に記載する結露管理手法は、軽量の可撓性フィルムを使用し、金属製滴パンよりも長い距離にわたる結露の収集を可能にする。可撓性フィルムによって形成されたガターに収集された結露を指定された収集点に導くことができる。フィルム表面に微細複製された毛管チャネルを使用して水を蒸発及び／又は能動的に輸送することにより、弛みを抑えることができる。微細複製された特徴部は、張力下にあるフィルムの湾曲も大きくし、結露の凝集した液滴がフィルムの側部から導出される可能性を低くすることができる。本明細書に開示する流体制御フィルムは、安価であるので、洗浄するのではなく廃棄及び交換することができ、省力化し、食品処理環境内の清潔さを改善する。
【００１３】
図１Ａは分解斜視図であり、図１Ｂは側面図であり、いくつかの実施形態による結露管理システム１００の部分を示す。結露管理システム１００は、第１の支持体１２１と第２の支持体１２２との間に伸ばされ、それらによって支持される細長い可撓性フィルム１１０を含む。図１Ｂに示すように、第１及び第２の支持体１２１、１２２は、距離ｄだけ互いに隔てられる。可撓性フィルム１１０は、図１Ａ及び図１Ｂに示すｙ方向に沿ってフィルム１１０を横切って横方向に延びる第１の端部領域１１１及び第２の端部領域１１２を含む。可撓性フィルム１１０は、図１Ａ及び図１Ｂに示すｘ方向に沿って第１の端部領域１１１と第２の端部領域１１２との間で長手方向に延びる第１の側部１１３及び第２の側部１１４を含む。いくつかの実施形態において、可撓性フィルム１１０は、第１及び第２の支持体１２１、１２２のみによって支持され、第１の支持体１２１は、可撓性フィルム１１０の第１の端部領域１１１を支持し、第２の支持体１２２は、フィルム１１０の第２の端部領域１１２を支持する。いくつかの実施形態において、可撓性フィルム１１０は、第１の支持体１２１と第２の支持体１２２との間のフリースパン部において長手方向に張力を掛けられる。横方向のｙ軸にわたるフィルム１１０の幅は、例えば、約５ｃｍ超かつ約５０ｃｍ未満であってもよい。長手方向のｘ軸に沿うフィルム１１０の長さは、例えば、約１００ｃｍ超かつ約１５００ｃｍ未満であってもよい。フィルム長に対するフィルム幅の比は、例えば、約０．００３３超かつ約０．５未満であってもよい。フィルムの長手方向の張力は、例えば、約２．５ポンド〜約２０ポンドの範囲であってもよい。
【００１４】
いくつかの実施形態において、可撓性フィルム１１０は、フィルム１１０の一方又は両方の面１１５、１１６に配置されたマイクロチャネル１１７を含む。いくつかの実施形態において、チャネル１１７ａの長手方向軸線は、フィルム１１０の長手方向軸線と実質的に平行であってもよい。いくつかの実施形態において、チャネル１１７ｂの長手方向軸線は、フィルム１１０の長手方向軸線に対してゼロ以外の角度に沿ってもよい。いくつかの実施形態において、フィルム１１０は、フィルムの長手方向軸線に沿うチャネル１１７ａと、フィルムの長手方向軸線に対して傾斜したチャネル１１７ｂとの両方を含んでもよい。マイクロチャネルは、フィルムに落下する結露の毛管這い上がりをもたらすように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、マイクロチャネル１１７は、重力に逆らう這い上がりをもたらしてもよい。いくつかの実施形態において、チャネルは、フィルム１１０の所定の横方向湾曲を生じさせてもよい。
【００１５】
各支持体１２１、１２２は、湾曲した取付面１５１ａ、１５２ａを有する取付部分１５１、１５２を含む。図１Ａに示すように、各支持体１２１、１２２は、フィルム１１０の端部領域１１１、１１２を支持体１２１、１２２の取付部品１５１、１５２に取り付けるフィルム保持具１３１、１３２を含む。フィルムの第１の端部領域１１１は、第１のフィルム保持具１３１によって第１の支持体１２１の取付面１５１ａに取り付けられ、フィルム１１０の第２の端部領域１１２は、第２のフィルム保持具１３２によって第２の支持体１２２の取付面１５２ａに取り付けられる。第１及び第２のフィルム保持具１３１、１３２は、フィルム支持体１２１、１２２の湾曲した取付面１５１ａ、１５２ａとほぼ同じ曲率半径を有する。図１Ｃの断面詳細図に示すように、フィルム１１０の第１の端部領域１１１は、第１の支持体１２１の湾曲した取付面１５１ａと第１のフィルム保持具１３１との間に挟まれる。同様に、フィルム１１０の第２の端部領域１１２は、第２の支持体１２２の湾曲した取付面１５２ａと第２のフィルム保持具１３２との間に挟まれる。いくつかの実施形態において、第１及び第２のフィルム保持具１３１、１３２は、支持体１２１、１２２の取付面１５１ａ、１５２ａに柔軟に適合する。例えば、いくつかの実装形態において、各フィルム保持具１３１、１３２は、支持体１２１、１２２の周りに締めることができるバンド１４２、ストラップ、又はクリップを備えてもよい。いくつかの実装形態において、バンド１４２又はストラップは、支持体１２１、１２２の凹部１４０と合わせられてもよい。チャネルの側部の接触面積が小さいとき、フィルムを「把持」するのが困難になることがある。バンド１４２又はストラップよりも僅かに広い、支持体１２１、１２２の凹部１４０は、バンド１４２又はストラップがフィルムをきつく「挟持」することを可能にする。このことは、張力が掛けられたときの滑りを最小限にするのに役立つ２つの直角部をフィルムに持たせる。
【００１６】
いくつかの実施形態において、フィルム保持具は、フィルム支持体に取り付けられ、ばね力によってフィルムをフィルム支持体に固定するクリップであってもよい。いくつかの実施形態において、フィルム保持具は、フィルム保持具の少なくとも一方の端部が、フィルム支持体の取付部分から迅速に係合解除されて、流体制御フィルムの素早い交換を可能にするように構成される。
【００１７】
フィルム支持体１２１、１２２は、落下する結露を捕捉するようにフィルム１１０が向けられるように、フィルム支持体１２１、１２２を構造体に取り付ける装着具１６１、１６２も含む。いくつかの実施形態において、装着具１６１、１６２は、パイプなどの結露生成構造体にフィルム支持体１２１、１２２を取り付ける。装着具は、パイプを支持するために使用される構造体に取り付けることもできる。例えば、より大きいパイプが、天井から「吊り下げられる」よりも、パイプ方向に対して９０度に延びる鉄製のアングル支持体の頂部に置かれることが多い。いくつかのケースにおいて、フィルム支持体は、パイプに直接装着されずに、パイプ支持体に装着されてもよい。この配置は、パイプが絶縁材でコーティングされている場合に、支持体をパイプに直接締めるときに絶縁材を「押し潰す」のを避ける上で有利となることがある。図１Ｂ及び図２Ａに示すように、装着具の一方１６２は、フィルム１１０に所定の勾配をもたらすために、他方の装着具１６１よりも長くてもよい。
【００１８】
図１Ａ〜図１Ｃの例において、可撓性フィルム１１０の第１及び第２の側部１１３、１１４は、第１の端部領域１１１と第２の端部領域１１２との間でフリーである。
【００１９】
いくつかの実施形態によれば、フィルム支持体１２１ｄの取付部分１５１ｄの取付面１５２ｄは、図１Ｄに示すように実質的に平坦であってもよい。平坦な取付面１５２ｄにもかかわらず、フィルム１１０は、フィルム１１０の凹面１１５ｄ及び凸面１１６ｄの一方又は両方に配置されたマイクロチャネル１１７ｄ、１１８ｄ、１１９ｄを含む場合、長手方向の張力によって保持されるときに依然として湾曲部を有してもよい。いずれの端部においても、フィルム１１０は、平坦な取付面１５２ｄとフィルム保持具１３１との間にクランプされる。
【００２０】
図２Ａに最も良く見られるように、結露管理システム２００ａは、パイプなどの結露生成構造体１９０に対して装着されてもよく、それにより、可撓性フィルム１１０の長手方向軸線は、下向きに傾斜し、下向き方向は、図２Ａに示す垂直軸線に沿う重力方向である。フィルム１１０の長手方向軸線の勾配は、パイプの長さ及びパイプが位置する場所又は筐体の物理的構造に依存してもよい。例えば、水平軸線に沿った距離Ｂにわたって、フィルムは、垂直軸線に沿って距離Ａだけ下げられてもよい。長手方向の毛管チャネルを有するフィルムは、長手方向チャネルを有していないフィルムよりもはるかに小さな勾配で液体を輸送することができる。したがって、長手方向チャネルを有するフィルムは、傾斜付きチャネルを有するフィルムよりも小さな勾配を有するように配置されてもよい。いくつかの実施形態において、フィルムの勾配Ａ／Ｂは、約０．０１〜約０．２の範囲であってもよい。
【００２１】
いくつかの実施形態において、フィルムの形状を利用して、フィルムの勾配を形成してもよい。ここで図２Ｂ及び図２Ｃを参照すると、いくつかの実施形態において、結露管理に使用される可撓性フィルム２１０ａは、フィルムの一方の端部２１２ｂがフィルムの別の端部２１１ｂよりも長く、かつフィルムの側部２１３ｂ、２１４ｂが平行ではない、台形状であってもよい。前述したように、フィルム２１０ｂは、フィルム２１０ｂの一方又は両方の面２１５、２１６に配置された１組以上のチャネル２１７、２１８を含んでもよい。
【００２２】
いくつかの実施形態において、フィルム支持体は使用されなくてもよく、フィルムは、フィルム角部に配置された穴などの取付特徴部によって装着具に取り付けられてもよい。フィルムの取付特徴部に取り付けられた装着具は、支持体の半径全体に沿ってではなくフィルムの側部のみに張力を掛ける。
【００２３】
図２Ｃは、第１及び第２のフィルム支持体２２１、２２２の間で湾曲され、張力を掛けられた後の、図２Ｂのフィルム２１０ｂを示す。フィルム２１０ｂの第２の端部２１２ｂにおけるフィルム支持体２２２の湾曲した取付面２５２ａは、フィルム２１０ｂの第１の端部２１１ｂにおけるフィルム支持体２２１の湾曲した取付面２５１ａよりも垂直軸線に沿って長い。より長い取付面２５２ａは、より長い端部分２１２ｂを受け入れる。この実施形態において、フィルム支持体２２１、２２２の延長部分２７１、２７２は、水平軸線と実質的に平行に延びるパイプ２９０に取り付けられるときに、フィルム２１０ｂの台形形状により、フィルム２１０ｂの凸面２１６の底部２１６ｂが、重力方向（図２Ｃの垂直軸線として示す）に沿って下向きに傾斜するように、同じ長さであってもよい。
【００２４】
図３に示すフィルム１１０の横方向断面に最も良く見られるように、可撓性フィルム１１０は、ｙ軸に沿って横方向に湾曲する。フィルム１１０の湾曲は、第１の側部１１３と第２の側部１１４との間に延びる第１の凹面１１５と、第１の側部１１３と第２の側部１１４との間に延びる反対側の凸面１１６とを形成する。本明細書に記載するように支持され張力を掛けられると、フィルム１１０は、湾曲したフィルム１１０の側部１１３、１１４間の距離Ｗ及び湾曲したフィルム１１０の高さＨに基づいて計算できる曲率半径Ｒを有する。図３に示すように、フィルムの高さは、フィルム１１０の最も低い箇所とフィルム１１０の側部１１３、１１４の頂部との間の距離として測定される。いくつかのケースにおいて、フィルム１１０の曲率半径は、支持体１２１、１２２間の距離ｄに応じて変化し得る。フィルム１００は、例えば、約３ｃｍ〜約１０ｃｍの平均曲率半径を有してもよい。
【００２５】
例えば、図２Ａに示すように、フィルム１１０は、第１の支持体１２１の近くにある第１の曲率半径Ｒ１と、第２の支持体の近くにある、Ｒ１とは異なる第２の曲率半径Ｒ２と、第１及び第２の支持体１２１、１２２間の中間点、例えば、フィルム１１０の中間点にある、Ｒ１及びＲ２とは異なる第３の曲率半径Ｒｍとを有してもよい。第１の曲率半径Ｒ１は、第１の支持体の取付領域１２１ａの湾曲に依存し、第２の曲率半径Ｒ２は、第２の支持体の取付領域の湾曲に依存する。第１及び第２の支持体の取付領域の湾曲は、同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００２６】
いくつかの実施形態において、例えば、フィルム支持体の取付面が平坦であるか又は僅かに湾曲している場合、第１及び／又は第２の曲率半径Ｒ１、Ｒ２は、フィルムの最大曲率半径であってもよく、第３の曲率半径Ｒｍは、マイクロチャネルによって生じる側部の湾曲及びフィルムの張力に起因して生じる最小曲率半径であってもよい。
【００２７】
いくつかの実施形態において、例えば、フィルム支持体の取付面が湾曲している場合、第１及び／又は第２の曲率半径Ｒ１、Ｒ２は、フィルムの最小曲率半径であってもよく、第３の曲率半径Ｒｍは、側部の横方向の弛みによって生じる最大曲率半径であってもよい。例えば、いくつかの実施形態において、フィルムの曲率半径の最大値は、第１及び第２の支持体の湾曲した取付面の曲率半径の約２倍未満又は約５倍未満であってもよい。
【００２８】
横方向の弛みは、フィルム１１０の側部１１３、１１４を離して、フィルムの側部１１３、１１４間の距離Ｗを大きくし、フィルムの曲率半径を大きくする。支持体１２１、１２２におけるフィルム１１０の曲率半径は、支持体１２１、１２２の湾曲した取付領域１２１ａ、１２２ａの曲率半径と実質的に同じである。支持体１２１、１２２から離れた位置におけるフィルム１１０の曲率半径は、フィルムの剛性、フィルムの張力、並びにフィルムの片面又は両面に配置されたチャネルの構成及び向きに応じて変化する。例えば、フィルムの曲率半径は、可撓性の高いフィルムと比べて、剛性の高いフィルムを使用して大きくすることができる。しかし、可撓性の高いフィルムの設置及びメンテナンスの態様の容易さは、多くの用途において有用であり得る。よって、フィルムの凹面及び／又は凸面のチャネルの存在は、曲率半径を小さくし、所望の量のフィルム可撓性を維持するために利用することができる。いくつかの実施形態によれば、チャネルを含む可撓性フィルムの曲率半径は、以下の実施例の項にて実施され報告される実験によって示すように、チャネルを有していない同一の可撓性フィルムの横方向の弛みよりも小さい。
【００２９】
チャネルは、所定の距離だけ隔てられた第１及び第２の支持体の間で伸ばされることによってフィルムが張力を掛けられているときに、所定の剛性の可撓性フィルムが所定の曲率半径を有するように設計されてもよい。フィルム内のチャネルは、加えて又は代わりに、フィルムに落下する又は形成される結露の移動を促すように構成されてもよく、結露は、重力方向に沿って移動してもよく、及び／又は毛管現象によって重力に逆らって移動してもよい。
【００３０】
いくつかの実装形態によれば、チャネルがフィルムの凹面及び／又は凸面の一方又は両方に配置されてもよい。いくつかの実施形態において、チャネルの長手方向軸線は、可撓性フィルムの長手方向軸線と実質的に平行になるように配置される。いくつかの実施形態において、チャネルは傾斜していてもよく、このことは、チャネルの長手方向軸線がフィルムの長手方向軸線に対してある角度で配置されることを意味する。いくつかの実施形態において、フィルムの凹面及び／又は凸面は、フィルムの長手方向軸線と実質的に平行に延びるいくつかのチャネルと、フィルムの長手方向軸線に対して傾斜したいくつかのチャネルとを含んでもよい。凹面及び凸面の一方のみがチャネルを含んでもよい。いくつかの実装形態において、フィルムの凹面と凸面の両方がチャネルを含んでもよい。例えば、凹面は傾斜チャネルを含んでもよく、凸面は長手方向チャネルを含んでもよい。フィルムの一方の面のチャネルは、第１の特性、例えば、指定された曲率半径をもたらすように設計されてもよく、フィルムの反対側の面のチャネルは、第２の特性、例えば、指定された毛管性能をもたらすように設計されてもよい。
【００３１】
上述したように、いくつかの実施形態において、可撓性フィルムは、フィルム支持体間のフリースパン部で張力を掛けられてもよい。代わりに、結露管理システムが、フィルムを少なくとも部分的に支持するフレームを含んでもよい。図４Ａ及び図４Ｂは、フィルムの２つの側部１１３、１１４を少なくとも部分的に支持するように構成された２つのフレーム部分４７１、４７２を備えるフレームを含む結露管理システム４００の断面図及び側面図を示す。図４Ａの結露管理システム４００において、フレーム部分４７１、４７２は、フィルム支持体４２１、４２２間に延び、フィルム支持体の取付部分４５１、４５２に取り付けられる。
【００３２】
ここで図４Ｃを参照すると、いくつかの実施形態において、結露管理システム４００ｃは、第１及び第２のフィルム支持体４９１、４９２間に配置された１つ以上の補助支持体４９３を含む。補助支持体４９３は、フィルム４１０に張力を掛けない点を除いて、フィルム支持体４９１、４９２と同様であってもよい。フィルム保持具４９４及びフィルム補助支持体４９３の湾曲した取付面４９５は、フィルム４１０が補助支持体４９３によって張力を掛けられることを可能にする十分な把持力をフィルム４１０に加えることなく、フィルム４１０の底部及び／又は側部の支持をもたらすように構成されてもよい。
【００３３】
後付けのケースにおいて、剛性ガター、例えば金属製ガターを既に含む処理プラントの場合、本明細書に記載する可撓性フィルムは、剛性ガターと共に使用されてもよい。例えば、可撓性フィルムは、場合によっては、剛性ガターがフィルムの側部及び／又は底部の支持をもたらすように、ガター内に配置されてもよい。いくつかの実施形態によれば、可撓性フィルムは、フィルム支持体によって、ガターに沿って張力を掛けられてもよい。代わりに、いくつかの実施形態において、可撓性フィルムは、結露の蒸発をもたらし、かつ可撓性フィルムの除去及び交換によってガターの清掃を容易にするために、張力を掛けずにガター内に配置されてもよい。
【００３４】
図５Ａは、いくつかの実施形態による、可撓性フィルム５１０の少なくとも一方の表面を横切って延びるチャネル５３０を有し、平坦にされた可撓性フィルム５１０を示す。図５Ｂの断面図に示すように、チャネル５３０の縁部は、フィルム５１０の基部５３０ａの上方にｚ軸に沿って立ち上がってチャネル５３０を形成し、各チャネル４３０は、チャネルの長手方向軸線５１２に沿って延びるいずれの側にも隆起部５２０を有する。図５Ｂにおいて、隆起部５２０は、チャネル５３０の基部５３０ａと実質的に垂直にｚ軸に沿って立ち上がって示される。代わりに、いくつかの実施形態において、隆起部は、チャネルの基部に対して垂直以外の角度で延びることができる。図５Ａに示すように、チャネルの第１及び第２の一次隆起部５２０は、チャネル５３０の底部基面５３０ａから隆起部５２０の頂面５２０ａまでで測定される高さｈｐを有する。隆起高さｈｐは、フィルム４１０に耐久性及び保護をもたらすように選択されてもよい。いくつかの実施形態において、隆起高さｈｐは、約２５μｍ〜約３０００μｍ、又は約１００μｍ〜約２００μｍであり、チャネル断面幅ｗｃは約２５μｍ〜約３０００μｍであり、隆起部断面幅ｗｒは約３０μｍ〜約２５０μｍである。
【００３５】
いくつかの実施形態において、図５Ｂに示すように、チャネル５３０の側面５２０ｂは、チャネル５３０の基面５３０ａにおける隆起部の幅が隆起部５２０の頂面５２０ａにおける隆起部の幅よりも広くなるように、断面が傾斜してもよい。このケースにおいて、チャネル５３０の基部５３０ａにおけるチャネル５３０の幅は、隆起部５２０の頂面５２０ａにおけるチャネル５３０の幅よりも狭い。代わりに、チャネルの底面におけるチャネル幅が、隆起部の頂面におけるチャネル幅よりも広くなるように、チャネルの側面を傾斜させることができる。
【００３６】
チャネル５３０の基面５３０ａとフィルム５１０の反対側の面５１０ａとの間の距離ｔｖは、液滴がフィルム５１０によって這い上がるが、依然として堅牢な構造を維持できるように選択することができる。いくつかの実施形態において、厚さｔｖは、厚さ約７５μｍ未満、又は約２０μｍ〜約２００μｍである。いくつかの実施形態において、親水性の表面構造又はコーティング５５０が、いくつかの実施形態において、基部５３０ａ、チャネル側部５２０ｂ、及びチャネル頂部５２０ａに配置され、例えば、コーティング又はプラズマ蒸着されてもよい。
【００３７】
いくつかの実施形態において、隣り合う隆起部５２０の各組は、等しく離間している。他の実施形態において、隣り合う隆起部５２０の間隔は、少なくとも２つの異なる距離だけ離れていてもよい。いくつかの実施形態によれば、チャネル５３０の長手方向軸線５１２は、チャネル角度４９９を成すようにフィルム４１０の長手方向軸線５１１と交差する。角度５９９は、例えば、０度超かつ約９０度未満、又は０度超かつ約６０度未満であってもよい。ゼロのチャネル角度５９９は、チャネル５３０の長手方向軸線がフィルムの長手方向軸線とほぼ平行になることをもたらす。いくつかの実施形態において、チャネル角度５９９は、約４５度未満である。いくつかの実施形態において、チャネル角度５９９は、約５度〜約３０度、又は約５度〜約２０度、又は約１０度〜約１５度である。いくつかの実施形態において、チャネル角度５９９は約２０度である。
【００３８】
いくつかの実施形態によれば、チャネル５３０は、チャネル５３０内における及び可撓性フィルム５１０を横切る、流体の毛管移動をもたらすように構成される。毛管作用は、流体を這い上がらせて、流体の表面−体積比が大きくなり、かつより急速な蒸発が可能になるように、フィルム５１０にわたって分散させる。チャネル断面、チャネル表面エネルギー、及び流体表面張力により、毛管力が決定される。加えて又は代わりに、いくつかの実施形態によれば、チャネル５３０は、フィルムが張力によって支持体間で伸ばされるときに、フィルム５１０の所定の曲率半径をもたらし、維持するように構成される。
【００３９】
図６は、一実施形態例による、一次及び二次チャネル６３０、６３１を有する可撓性フィルム６１０の断面図である。一次及び二次チャネル６３０、６３１は、一次及び二次隆起部６２０、６２１によって画定され、チャネル６３０、６３１及び隆起部６２０、６２１は、フィルム６１０の長手方向軸線、例えば、図５Ａに関連して前述したようなｘ軸に対して角度θを成すチャネル軸線に沿って延びる。各一次チャネル６３０は、一次チャネル６３０のいずれの側にもある一組の（第１及び第２の）一次隆起部６２０によって画定される。一次隆起部６２０は、チャネル６３０の基面６３０ａから隆起部６２０の頂面６２０ａまでで測定される高さｈｐを有する。
【００４０】
いくつかの実施形態において、微細構造が一次チャネル６３０内に配置される。いくつかの実施形態において、微細構造は、一次チャネル６３０の第１及び二次一次隆起部６２０間に配置された二次チャネル６３１を備える。二次マイクロチャネル６３１はそれぞれ、少なくとも１つの二次隆起部６２１と関連付けられる。二次チャネル６３１は、一組の二次隆起部６２１間、又は二次隆起部６２１と一次隆起部６２０との間に位置してもよい。
【００４１】
一次隆起部間の中心間距離ｄｐｒは、約２５μｍ〜約３０００μｍの範囲であってもよく、一次隆起部と最も近い二次隆起部との間の中心間距離ｄｐｓは、約５μｍ〜約３５０μｍの範囲であってもよく、２つの二次隆起部間の中心間距離ｄｓｓは、約５μｍ〜約３５０μｍの範囲であってもよい。場合によっては、一次及び／又は二次隆起部は、基部からの距離と共に先細になってもよい。基部における一次隆起部の外面間の距離ｄｐｂは、約１５μｍ〜約２５０μｍの範囲であってもよく、約１μｍ〜約２５μｍの範囲のより小さな距離ｄｐｔまで先細になってもよい。基部における二次隆起部の外面間の距離ｄｓｂは、約１５μｍ〜約２５０μｍの範囲であってもよく、約１μｍ〜約２５μｍの範囲のより小さな距離ｄｓｔまで先細になってもよい。一例において、ｄｐｐ＝０．００８９８インチ（２２８μｍ）、ｄｐｓ＝０．００２６４インチ（６７μｍ）、ｄｓｓ＝０．００１８５インチ（４７μｍ）、ｄｐｂ＝０．００２５１インチ（６４μｍ）、ｄｐｔ＝０．００１００インチ（２５．４μｍ）、ｄｓｂ＝０．００１３１インチ（３３．３μｍ）、ｄｓｔ＝０．００１００インチ（２５．４μｍ）、ｈｐ＝０．００７８４インチ（２００μｍ）、ｈｓ＝０．００１６０インチ（４０．６μｍ）である。
【００４２】
二次隆起部は、チャネル６３０の基面５３０ａから二次隆起部６２１の頂面６２１ａまでで測定される高さｈｓを有する。一次隆起部６２０の高さｈｐは、二次隆起部６２１の高さｈｓより大きくてもよい。いくつかの実施形態において、一次隆起部の高さは、約２５μｍ〜約３０００μｍ、又は約１００μｍ〜約２００μｍであり、二次隆起部の高さは、約５μｍ〜約３５０μｍ、又は約２０μｍ〜約５０μｍである。いくつかの実施形態において、二次隆起部６２１の高さｈｓと一次隆起部６２０の高さｈｐとの比は、約１：５である。いくつかの実施形態において、ｈｓはｈｐの半分未満である。一次隆起部６２０は、フィルム６１０の耐久性と、二次チャネル６３１、二次隆起部、及び／又は一次隆起部６２０間に配置された他の微細構造の保護とをもたらすように設計することができる。可撓性フィルム６１０は、流体の蒸発を促すために、フィルム６６１０の表面にわたって流体を分散させるように構成される。
【００４３】
図７は、実施形態例による、隆起部及びチャネルを有する結露制御フィルム７１０の断面図を示す。フィルム７１０は、チャネル７３０を画定する隆起部７２０を有するＶ字形状のチャネル７３０を含む。この実施形態において、チャネルの側面７２０ｂは、層表面と垂直な軸線、すなわち図７のｚ軸に対してある角度で配置される。前述したように、フィルム７１０のチャネル７３０及び隆起部７２０は、フィルム７１０の長手方向軸線、例えば、図５Ａに関連して前述したようなｘ軸に対して角度θを成すチャネル軸線に沿って延びる。隆起部７２０は、互いに等しい距離だけ離れていてもよい。
【００４４】
本明細書に記載するチャネルは、フィルムの一方又は両方の主面に沿って延びる開放した個々の毛管チャネルの連なりを形成する所定のパターンで複製されてもよい。シート又はフィルムに形成されたこれらの微細複製チャネルは、実質的に各チャネルの長さに沿って、例えばチャネルごとに、全体に一様かつ規則的である。フィルム又はシートは、薄く、可撓性であり、製造の費用対効率が高くてもよく、その意図される用途に望ましい材料特性を有するように形成することができる。
【００４５】
本明細書において述べた可撓性フィルムは、毛管作用によってチャネルに沿って流体を自発的に輸送することが可能である。流体制御フィルムが流体を自発的に輸送する能力に影響を及ぼす２つの一般的な要因は、（ｉ）表面の幾何学形状又はトポグラフィ（毛管現象、チャネルのサイズ及び形状）、並びに（ｉｉ）フィルム表面の性質（例えば表面エネルギー）である。所望の量の流体輸送能力を達成するために、設計者は、流体制御フィルムの構造若しくはトポグラフィを調節してもよく、及び／又は流体制御フィルムの表面の表面エネルギーを調節してもよい。毛管作用による自発的な這い上がりによって流体輸送を行うようチャネルが機能するために、チャネルは一般に、流体と流体制御フィルムの表面との間の接触角度が９０度以下で流体がチャネルの表面を濡らすことを可能にするのに十分な程度に親水性である。
【００４６】
いくつかの実装形態において、本明細書に記載した流体制御フィルムは、連続的な及び／又はロールツーロール式のフィルム製作を可能にする押出エンボス加工工程を用いて準備することができる。１つの好適な工程によれば、流動性材料が、成形ツールの成形表面と連続的に線接触させられる。成形ツールは、ツールの表面に切削されたエンボス加工パターンを有し、このエンボス加工パターンは、ネガの浮き彫りとなっている流体制御フィルムのマイクロチャネルパターンである。成形ツールによって流動性材料に複数のマイクロチャネルが形成される。流動性材料は固化して、長手方向軸線に沿った長さ及び幅を有する細長い流体制御フィルムを形成し、長さは幅よりも大きい。マイクロチャネルは、フィルムの長手方向軸線に対して０度超かつ９０度未満の角度を成すチャネル長手方向軸線に沿って形成することができる。いくつかの実施形態において、角度は、例えば４５度未満である。
【００４７】
流動性材料は、流動性材料が成形ツールの表面と線接触させられるように、ダイから成形ツールの表面上に直接押し出してよい。流動性材料は、例えば、様々な光硬化性の、熱硬化性の、及び熱可塑性の樹脂組成物を含んでいてもよい。線接触は樹脂の上流縁部によって画定され、成形ツールが回転するにつれ、成形ツール及び流動性材料の両方に対して移動する。得られた流体制御フィルムは、ロール製品の形態の物品を産出するようにロールに巻き取ることができる単一層の物品であってもよい。いくつかの実装形態において、製作工程は、マイクロチャネルを有する流体制御フィルムの表面処理、例えば、本明細書に開示するような親水性コーティングのプラズマ蒸着を更に含んでもよい。いくつかの実装形態では、成形ツールは、ロール又はベルトであってよく、反対側にあるローラと共にニップを形成する。成形ツールと反対側にあるローラとの間のニップは、流動性材料を成形パターン内へと押し込むのを補助する。ニップを形成する間隙の間隔は、所定の厚さの流体制御フィルムの形成を補助するように調節することができる。開示する流体制御フィルムに好適な製作工程についての追加の情報は、同一出願人による米国特許第６，３７５，８７１号及び第６，３７２，３２３号に記載されており、これらの各々は、そのそれぞれの全体が、参照により本明細書に組み込まれている。
【００４８】
フィルムは、様々なパターンで配置されたチャネルを伴って形成されてもよい。図８Ａ〜図８Ｃは、様々な実施形態による流体制御フィルムの概念図である。図８Ｄは、図８Ａに示すように配置されたチャネルを有するフィルムの一部分の顕微鏡写真を示す。図８Ａは、主チャネル８３０ａと、主チャネル８３０ａ内に配置された副チャネル８２０ａとを有するフィルム８１０ａを示す。主チャネル８３０ａ及び副チャネル８２０ａは、チャネル８３０ａ、８２０ａの長手方向軸線がフィルム８１０ａの長手方向軸線と実質的に平行になるように向けられる。
【００４９】
図８Ｂは、３組のチャネル、すなわち、第１の主チャネル８３０ｂ、第２の主チャネル８４０ｂ、及び副チャネル８２０ｂを有するフィルム８１０ａを示す。３組のチャネル８３０ｂ、８４０ｂ、８２０ｂのうちの２つ以上は、互いに流体連通していてもよい。第１の主チャネル８３０ｂ及び副チャネル８２０ｂの長手方向軸線は、フィルム８１０ｂの長手方向軸線と実質的に合わせられる。副チャネル８２０ｂは、図８Ａに関連して前述したように、第１の主チャネル８３０ｂ内に配置される。第２の主チャネル８４０ｂの長手方向軸線は、フィルム８１０ａの長手方向軸線に対して傾斜する。
【００５０】
図８Ｃは、フィルム８１０ｃの第１、第２及び第３の部分８１１、８１２、８１３にそれぞれ配置された第１、第２、及び第３のグループ８９１、８９２、８９３内の５組のチャネルを含む別のフィルム構成を示す。第１のグループ８９１のチャネルを含む第１の部分８１１は、第２のグループ８９２のチャネルを含む第２の部分８１２と、第３のグループ８９３のチャネルを含む第３の部分８１３との間に配置される。第１のグループ８９１は、主チャネル８３０ｃと、主チャネル８３０ｃ内に配置された副チャネル８２０ｃとを含む。チャネル８３０ｃ、８２０ｃは、チャネル８３０ｃ、８２０ｃの長手方向軸線がフィルムの長手方向軸線と実質的に平行に向くように向けられる。第２のグループ８９２のチャネルは、フィルム８１０ｃの長手方向軸線に対してある角度で配置された長手方向軸線を有する主チャネル８４０ｃを含む。第３グループ８９３のチャネルは、主チャネル８５０ｃ内に配置された副チャネル８６０ｃを含み、副及び主チャネル８６０ｃ、８５０ｃは、フィルム８１０ｃの長手方向軸線に対してある角度で配置された長手方向軸線を有する。フィルム８１０ｃの長手方向軸線に対するチャネル８５０ｃ及び８６０ｃの角度は、チャネル８４０ｃの角度と同じであっても、異なっていてもよい。
【００５１】
いくつかの実施形態によれば、フィルムは、フィルムの横方向のｙ軸及び長手方向のｘ軸にわたって実質的に同じ剛性を有してもよい。いくつかの実施形態において、フィルムは、横方向の剛性を小さくするために、他の領域よりも剛性が高いいくつかの領域を有することが有用であり得る。例えば、横方向の弛みを小さくするために、フィルムは任意選択的に、図８Ａに示すように、フィルム８１０ａの側部８１３、８１４付近に位置する剛性の高い領域８８０を有してもよい。
【００５２】
本明細書において述べる流体制御フィルムは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、コポリエステル、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリ（塩化ビニル）、ポリエーテルエステル、ポリイミド、ポリエステルアミド、ポリアクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸ビニルの加水分解誘導体などを含む、鋳造又はエンボス加工に好適な任意のポリマー材料から形成することができる。特定の実施形態は、ポリオレフィン、特にポリエチレン又はポリプロピレン、それらのブレンド及び／又はコポリマー、並びにプロピレン及び／又はエチレンと、酢酸ビニル又はアクリル酸メチルやブチルなどのアクリレートなどの他の少量のモノマーとのコポリマーを使用する。ポリオレフィンは、鋳造用ロール又はエンボス加工用ロールの表面を容易に複製する。これらは丈夫で耐久性があり、それらの形状を良好に保持するので、鋳造又はエンボス加工工程後のそのようなフィルムの取り扱いが容易になる。親水性ポリウレタンは、物理特性及び本来的に高い表面エネルギーを有する。代わりに、流体制御フィルムは、熱硬化性物質（硬化性樹脂材料）、例えばポリウレタン、アクリレート、エポキシ及びシリコーンから鋳造することができ、暴露放射（例えば熱、ＵＶ、又はＥビーム放射、等）又は水分によって硬化させることができる。これらの材料は、表面エネルギー改変剤（例えば界面活性剤及び親水性ポリマー）、可塑剤、抗酸化剤、顔料、剥離剤、静電気防止剤などを含む、様々な添加剤を含有してもよい。好適な流体制御フィルムは、感圧接着材料を用いて製造することもできる。いくつかの場合において、チャネルは無機材料（例えば、ガラス、セラミックス、又は金属）を使用して形成され得る。概して、流体制御フィルムは、流体にさらされる際に、その幾何学特性及び表面特性を実質的に保持する。流体制御フィルムの好適な剛性は、約１００ポンド／フィート／リニアインチ〜約１５００ポンド／フィート／リニアインチの範囲であってもよい。いくつかの実施形態によれば、横方向の剛性は、長手方向の剛性よりも高くてもよい。横方向の剛性が長手方向の剛性よりも高いときに、所望の量の横方向の湾曲がフィルムに生じ得る。
【００５３】
いくつかの実施形態において、流体制御フィルムは、特性変更添加剤又は表面コーティングを含んでよい。添加剤の例としては、難燃剤、疎水剤、親水剤、抗菌剤、無機物、腐食抑制剤、金属粒子、ガラス繊維、充填剤、粘土、及びナノ粒子が挙げられる。
【００５４】
十分な毛管力が保証されるように、フィルム表面を変性させてよい。例えば、表面を、これが十分な親水性を有することが保証されるように変性させてよい。フィルムは一般に、フィルム表面が親水性となって水性流体との９０°以下又は４５°以下の接触角度を呈するように、（例えば表面処理、表面コーティング若しくは薬剤の適用、又は選択された薬剤の組み込みによって）変性させてよい。いくつかの実施形態によれば、可撓性フィルムは、プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）によって堆積された有機シランを含む親水性コーティングを一方又は両方のフィルム表面に含む。
【００５５】
本発明の流体制御フィルムに親水性の表面を実現するために、任意の好適な既知の方法を利用してよい。界面活性剤の局所適用、プラズマ処理、真空蒸着、親水性モノマーの重合、フィルム表面への親水性成分のグラフト化、コロナ処理又は火炎処理などの表面処理を用いてもよい。代わりに、界面活性剤又は他の好適な薬剤が、フィルム押出時に内部特性変更添加剤として樹脂とブレンドされてもよい。典型的には、界面活性剤コーティングの局所適用に依存するよりはむしろ、流体制御フィルムの原料となるポリマー組成物内に、界面活性剤が組み込まれる。この理由は、局所適用されたコーティングはチャネルの切欠きを埋めてしまう（すなわち鋭さを損なう）傾向を有する場合があり、このことにより、本発明が対象とする所望の流体の流れと干渉するからである。コーティングが施されるとき、これは、構造化表面の一様な薄い層を助長するために、全体に薄い。ポリエチレン流体制御フィルムに組み込み可能な界面活性剤の例示的な例は、例えば約０．１〜０．５重量パーセントで用いられる、オクチルフェノキシポリエトキシエタノール非イオン性界面活性剤である、ＴＲＩＴＯＮ（商標）Ｘ−１００（コネチカット州ＤａｎｂｕｒｙのＵｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ  Ｃｏｒｐ．から入手可能）である。
【００５６】
本発明の建築構造用途に関する高い耐久性要件に好適な他の界面活性剤材料には、Ｐｏｌｙｓｔｅｐ（登録商標）Ｂ２２（イリノイ州ＮｏｒｔｈｆｉｅｌｄのＳｔｅｐａｎ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）、及びＴＲＩＴＯＮ（商標）Ｘ−３５（コネチカット州ＤａｎｂｕｒｙのＵｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ  Ｃｏｒｐ．から入手可能）が挙げられる。
【００５７】
流体制御フィルムの特性を調節するために、界面活性剤又は複数の界面活性剤の混合物を、流体制御フィルムの表面に適用してよいか、又は、フィルムに含浸させてよい。例えば、流体制御フィルムの表面の親水性を、そのような成分を有さない場合のフィルムよりも高めることが望まれる場合がある。
【００５８】
流体制御フィルムの特性を調節するために、親水性ポリマー又は複数のポリマーの混合物を、流体制御フィルムの表面に適用してよいか、又はフィルムに含浸させてよい。代わりに、フィルムに親水性モノマーを添加し、その場で重合させて、相互貫入ポリマーネットワークを形成させてよい。例えば、親水性アクリレート及び開始剤を添加し、熱又は化学線によって重合させることができる。
【００５９】
好適な親水性ポリマーとしては、エチレン酸化物のホモ及びコポリマー、ビニルピロリドン、カルボン酸、スルホン酸、又はアクリル酸などのホスホン酸官能性アクリレートなどのビニル不飽和モノマーを組み込む親水性ポリマー、ヒドロキシエチルアクリレート、酢酸ビニル及びその加水分解誘導体（例えばポリビニルアルコール）、アクリルアミド、ポリエトキシル化アクリレートなどのヒドロキシ官能性アクリレート；親水性改質セルロース、並びにデンプン及び改質デンプン、デキストランなどの多糖類などが挙げられる。
【００６０】
上述したように、流体制御フィルムの特性を調節するために、親水性シラン又は複数のシランの混合物を、流体制御フィルムの表面に適用してよいか、又はフィルムに含浸させてよい。好適なシランとしては、米国特許第５，５８５，１８６号に開示されているアニオン性シラン、及び非イオン性又は陽イオン性の親水性シランが挙げられる。
【００６１】
本明細書において述べるマイクロチャネル流体制御フィルムに好適な材料に関する追加の情報は、参照により本明細書に組み込まれている、同一出願人による米国特許公開第２００５／０１０６３６０号に記載されている。
【００６２】
いくつかの実施形態において、親水性コーティングを、プラズマ蒸着によって流体制御フィルムの表面に堆積させることができ、これはバッチ式の工程又は連続的な工程において行われてよい。本明細書で使用される場合、「プラズマ」という用語は、電子、イオン、中性分子、遊離基、並びに他の励起状態の原子及び分子を含めた反応種を含有する、部分的にイオン化された気体又は流体状態の物質を意味する。
【００６３】
概して、プラズマ蒸着は、１つ以上の気体状シリコン含有化合物を充填した（大気圧に対して）圧力を下げたチャンバを通して、流体制御フィルムを移動させることを含む。フィルムに隣接して又は接触して位置する電極に電力が供給される。このことにより電界が形成され、この電界が、気体状シリコン含有化合物から、シリコンを多く含んだプラズマを形成する。
【００６４】
次いでプラズマによりイオン化された分子が、電極に向かって加速され、流体制御フィルムの表面に衝突する。この衝突のおかげで、イオン化された分子は、親水性コーティングを形成する表面と反応し、共有結合する。親水性コーティングをプラズマ蒸着するための温度は、比較的低い（例えば約摂氏１０度）。代替の蒸着技法（例えば化学気相成長）に必要とされる高い温度が、多層フィルム１２に好適な多くの材料、例えばポリイミドを劣化させることが知られているため、これは有益である。
【００６５】
プラズマ蒸着の程度は、気体状シリコン含有化合物の組成、他の気体の存在、プラズマへの流体制御フィルムの表面の曝露時間、電極に供給される電力のレベル、気体流量、及び反応チャンバ圧などの、様々な処理要因によって決まり得る。これらの要因はそれぞれ相応に、親水性コーティングの厚さを決定するのに寄与する。
【００６６】
親水性のコーティングには、１つ以上のシリコン含有材料、例えば、シリコン／酸素材料、ダイヤモンド状ガラス（ＤＬＧ）材料、及びこれらの組み合わせが挙げられる。シリコン／酸素材料の層を堆積させるのに好適な気体状シリコン含有化合物の例には、シラン（例えばＳｉＨ４）が挙げられる。ＤＬＧ材料の層を堆積させるのに好適な気体状シリコン含有化合物の例には、反応チャンバ５６の圧力が低いときに気体状態である、気体状有機シリコン化合物が挙げられる。好適な有機シリコン化合物の例には、トリメチルシラン、トリエチルシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラメチルシラン、テトラエチルシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、テトラエチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ビストリメチルシリルメタン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。特に好適な有機シリコン化合物の例には、テトラメチルシランが挙げられる。
【００６７】
気体状シリコン含有化合物を用いたプラズマ蒸着工程の完了後、気体状無機化合物は、堆積した材料から表面のメチル基を除去するためのプラズマ処理のために引き続き用いられてよい。これにより、結果的な親水性コーティングの親水特性が高まる。
【００６８】
本開示において述べるような流体制御フィルムに親水性コーティングを施すための材料及び工程に関する追加の情報は、参照により本明細書に組み込まれている、同一出願人による米国特許公開第２００７／０１３９４５１号に記載されている。
【００６９】
図９Ａ及び図９Ｂは、いくつかの実施形態によるフィルム支持体９２１を示す写真である。図１０は、図９Ａ及び図９Ｂのフィルム支持体９２１によってパイプ１０７０に装着された可撓性フィルム１０１０の写真である。フィルム支持体９２１は、フィルム１０１０をフィルム支持体９２１に取り外し可能に取り付けることができ、フィルムをパイプに取り付け、その後に取り外し、新しいフィルムと交換することが可能になるように構成されてもよい。
【００７０】
フィルム支持体９２１は、湾曲した取付面９５１ａと、湾曲した取付面９５１ａの端部間に延び、端部同士を接続する接続部分９５１ｂとを含む、取付部分９５１を含む。フィルム支持体９２１は、湾曲した取付面９５１ａにおいて細長い可撓性フィルムの端部（図９Ａ及び図９Ｂには示していない）を取付部品９５１に取り付けるように構成されたフィルム保持具９３１も含む。図９Ａ及び図９Ｂに示すフィルム保持具９３１は、取付部品９５１を少なくとも部分的に取り囲む少なくとも１つのストラップを備える。
【００７１】
湾曲した取付面９５１ａへの可撓性フィルムの取り付けにより、可撓性フィルムに湾曲が付与される。いくつかの実施形態において、湾曲した取付面９５１ａは、約３ｃｍ〜約１０ｃｍ又は約５ｃｍの曲率半径を有する。湾曲した取付面９５１ａとフィルム保持具９３１は、フィルムが張力によって取付領域から離れて延びるように、可撓性フィルムを固定するように共に機能するように構成される。フィルム保持具９３１は、ねじ９３１ａ又は他の機構によって、湾曲した取付面９５１ａに対して締めることができる。
【００７２】
フィルム支持体９２１は、結露形成面に形成された結露がフィルムの凹面に落下することを可能にする向きで、フィルム支持体を結露形成面に対して装着するように構成された１つ以上の装着特徴部９６１を含む。装着特徴部９６１は、この実施形態において、取付部品９５１の接続部分９５１ｂに取り付けられる。図９Ａ、図９Ｂ、及び図１０に示す装着特徴部９６１は、フィルム支持体９２１を結露生成面を有するパイプ１０７０に取り付けるブラケットである。ブラケット９６１は、パイプ１０７０を少なくとも部分的に取り囲むように構成された湾曲部分９６１ａ、９６１ｂとして図９Ａ及び図９Ｂに示す少なくとも１つの湾曲部分を含む。湾曲部分９６１ａ、９６１ｂは、パイプ１０７０に設置された後、ねじ９６１ｃ又は他の機構によって共に締結されてもよい。
【００７３】
図１１は、フィルム支持体１１２１の別の実施形態を示す。フィルム支持体１１２１は、湾曲した取付面１１５１ａを有する取付部分１１５１を含む。フィルム保持具１１３１は、フィルム（図１１に示していない）が、フィルム保持具１１３１と湾曲した取付面１１５１ａとの間に摩擦によって保持されるように、湾曲した取付面１１５１ａに対して装着するように構成される。図１１に示すように、フィルム支持体１１２１は、フィルム保持具１１３１を取付部分１１５１に取り付ける２つ以上の締結具１１３１ａ、１１３１ｂを含んでもよい。これらの締結具１１３１ａ、１１３１ｂは、フィルム保持具を取付部分に取り付ける任意のタイプの締結具であってもよい。いくつかの実施形態において、一方の締結具１１３１ａは、フィルム保持具１１３１の一方の端部を取付部分１１５１から取り外すことがより困難になるように構成されてもよく、別の締結具１１３１ｂは、フィルム保持具１１３１の別の端部を取付部分１１５１から容易に取り外せるように設計されてもよい。
【００７４】
装着部分１１６１は、フィルム支持体１１２１をパイプ又は他の結露生成面に装着するように構成される。図１１に示すように、いくつかの実施形態において、装着部分１１６１は、パイプの周りにクランプでき、ねじ又は他の締結具１１６１ｃによって共に取り付けることができる第１及び第２の湾曲部分１１６１ａ、１１６１ｂを含む。延長部分１１７１は、装着部分１１６１と取付部分１１５１とを隔て、図２に前述したように、フィルムに勾配をもたらすことを容易にするために、長さが可変であってもよい。
【００７５】
図１２Ａ及び図１２Ｂはそれぞれ、フィルム支持体１１２１の更に別の実施形態の端面図及び側面図を示す。フィルム支持体１２２１は、湾曲した取付面１２５１ａを有する取付部分１２５１を含む。フィルム保持具１２３１は、フィルム（図１２Ａ及び図１２Ｂには示していない）がフィルム保持具１２３１と湾曲した取付面１２５１ａとの間に摩擦によって保持されるように、湾曲した取付面１２５１ａに対して装着されるように構成される。前述したように、保持具１２３１は、取付面１２５１ａの凹部（図１Ｂの要素１４０を参照）と合わせられて、フィルム上のグリップを増加させることができる。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、フィルム保持具１２３１は、一方の側のヒンジ１２３１ａと、他方の側のラッチ１２３１ｂとを含んでもよく、ヒンジ１２３１ａ及びラッチ１２３１ｂは、フィルム保持具１２３１のラッチ側を取付部分１２５１から迅速に接続解除するような態様で、フィルム保持具１２３１を取付部分１２５１に取り付けるように構成される。装着部分１２６１は、フィルム支持体１２２１をパイプ又は他の結露生成面に装着するように構成される。装着部分１２６１は、パイプの周りにクランプされ、ラッチ１２６１ｃ又は他の急速接続解除機構によって共に取り付けられ得る第１及び第２の湾曲部分１２６１ａ、１２６１ｂを含む。延長部分１２７１は、装着部分１２６１と取付部分１２５１とを隔てる。
【００７６】
図１３は、フィルム支持体１３２１の別の実施形態を示す結露管理システム１３００の一部分を示す。この実施形態において、フィルム支持体１３２１は、上側部分１３７２と、下側部分１３７３と、上側及び下側部分１３７２、１３７３を接続する延長部分１３７１とを備えるＵ字形ブラケット１３７０を備える。上側部分１３７２は、結露生成面からの結露がフィルム１３１０に落下するように、結露生成面に対してフィルム１３１０を向けるべく、パイプ１３９０（又は他の構造体）に取り付けられる。図１３に示すように、フィルム支持体１３２１がパイプ１３９０に取り付けられるとき、Ｕ字形ブラケット１３７０の上側部分１３７２は、パイプ１３９０を取り囲む１つ以上のクランプ１３６２によってパイプ１３９０に固定されてもよい。フィルム支持体１３２１は、Ｕ字形ブラケット１３７０の下側部分１３７３をフィルム支持体１３２１の取付部分１３５１に取り付ける第２のブラケット１３６４を含む。Ｕ字型ブラケット１３７０の下側部分は、多数の穴１３６３を含み、第２のブラケット１３６４は、少なくとも１つの穴１３６５ａを含む。フィルム１３２０は、フィルム保持具１３３１によって取付部分１３５１の湾曲した取付面１３７１ａに取り付けられる。フィルム１３１０の張力は、取付部分１３５１及び第２のブラケット１３６５をＵ字形ブラケット１３７０の下側部分１３７３に沿って前後に摺動させることにより、適切な張力に調節することができる。フィルム１３１０において所望の張力が得られると、第２のブラケット１３６４の少なくとも１つの穴１３６５ａを通して、Ｕ字型ブラケット１３７０の下側部分１３７３の穴１３６３の１つにボルト又はロック１３６５を挿入して、フィルム１３１０の位置を所望量の張力でロックすることができる。いくつかの代替実施形態において、Ｕ字形ブラケット１３７０は穴１３６３を含まなくてもよく、支持体１３２１は、Ｕ字形ブラケット１３７０の下側部分に対して締められるボルト１３６５によって所定位置に保持される。いくつかの代替実施形態において、第２のブラケット１３６４とフィルム支持取付部分１３５１の上面との間にラチェット機構１３６６が配置されてもよい。ラチェット機構１３６６は、フィルムが一方向に張力を掛けられ、係合解除されるまで後方に滑らないようにすることができる。
【００７７】
図１４に示すように、フィルム支持体１４２１の湾曲した取付領域１４５１ａは、フィルム１４１０からの結露の排出を可能にするように構成された１つ以上の結露排水ノッチ１４５２を含んでもよい。排水ノッチ１４５２は、フィルムの端部に比較的大量の結露が収集されたときに、取付部品１４５１の縁部における結露の蓄積を抑える。排水ノッチ１４５２は、取付部品１４５１を通って延び、いくつかの実施形態において、フィルムの長手方向軸線と実質的に合わせられた１つ以上の流路を形成する。（図１Ｃを参照）。図１Ｃに最も良く見られるように、いくつかの実施形態によれば、１つ以上の排水ノッチ１４５２は、排水ノッチを通って移動する結露を適当な容器内に導く排水チューブ１４５３に流体的に結合されてもよい。
【００７８】
図１５に概念的に示すように、いくつかの実施形態において、結露管理システム１５００は、可撓性フィルム１５１０の交換を容易にする機構を含む。図１５は、第１及び第２のフィルム支持体１５２１、１５２２によって結露生成パイプ１５７０に取り付けられた可撓性フィルム１５１０を示す。フィルム交換機構１５８０は、ある量の可撓性フィルム１５１０を巻いた形態で保持する入力ロール１５８１を含む。フィルム交換機構１５８０は、廃棄フィルムを保持する廃棄ローラ１５８２も含む。フィルム１５１０が交換されるときに、廃棄ローラ１５８２は、手動で又は自動的に回転されて、きれいなフィルムを入力ローラ１５８１からフィルム支持体１５２１、１５２２間の所定位置に引き出し、同時に使用済みフィルムを廃棄ローラ１５８２に巻き付けてもよい。いくつかの実施形態において、入力及び廃棄ローラ１５８１、１５８２は、フィルム１５１０に張力を掛けるために所定位置にロックされてもよい。
【００７９】
図１５の実施形態（図１Ａ〜図１Ｄ、図２Ｃ、及び図４Ａ〜図４Ｃに示す実施形態などの、本明細書に開示する他の実施形態）において、フィルム１５１０に空けられた孔１５１１を通して結露を排出することができる。このようにして、フィルム１５１０は、廃棄ローラ１５８２又は他のフィルム支持体に到達する前に排水することができる。そのような実装形態は、穴が支持体の直前にある場合、排水ノッチを不要にする。
【実施例】
【００８０】
マイクロチャネルフィルムの準備
上述したような押出エンボス加工工程によってマイクロチャネルフィルムを形成した。各樹脂の溶融流動特性に基づいて押出温度、ロール温度、及びニップ力を選択した。本明細書に記載するように、化学強化プラズマ蒸着工程を用いて試料Ａの表面親水化を実施した。押出中に０．５重量％のＴｒｉｔｏｎ  Ｘ−３５をポリマー樹脂に添加することによって試料Ｂの親水化を達成した。マイクロチャネルの幾何形状を図８Ｄの写真に示す。簡潔に述べると、構造体は、３つの副チャネルによって隔てられた一連の主チャネルを備える。材料、ベースフィルム厚さ、及び主チャネル高さを表１に記載する。
【００８１】
【表１】
2020516837.tif 000003
【００８２】
引張試験
１０００Ｎロードセル（ＭＴＳ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｅｄｅｎ  Ｐｒａｉｒｉｅ  ＭＮ）を使用して、一軸万能試験機で引張試験を実施した。ダウンウェブ又はクロスウェブのいずれかの向きでフィルムロールから６インチ×１インチの試料を切り出した。４インチのゲージ長でフィルム試料をグリップ内にクランプした。試料を２インチ／分で伸ばして、１０ＨＺでデータを収集した。初期の０．５％伸びについてひずみ（インチ／インチ）に対する荷重（ｌｂｆ）として試料の剛性を計算し、表３に報告する。
【００８３】
フィルムアンカーアセンブリ
図９Ａ及び図９Ｂに示すようなフィルム支持体を３Ｄ印刷によって製作した。支持体は、曲率半径５．１ｃｍの半円と、半円の開放端同士を接合する平面部分とを有する。平面部分の中心点にクリップ式パイプハンガーを取り付けた。半円部分の各縁から約１／８インチに２つのホースクランプを取り付けた。
【００８４】
実施例１．フィルムの湾曲
直径２．５インチの水平な亜鉛めっき鋼パイプに２つのフィルム支持体を８フィート離して置き、フィルム支持体の装着ブラケットボルトを締めることによって固定した。フィルム保持具としてホースクランプを用いて、４インチ幅のフィルム試料をフィルム支持体に固定した。一方のフィルム支持体上の装着ブラケットボルトを緩め、吊り下げ式スケール（ＣａｂｅｌａのＤｉｇｉｔａｌ  Ｓｃａｌｅ、品番ＩＫ−１３０１００）でフィルム支持体を引っ張ることにより、１０ポンドの張力が達成されるまでフィルムに張力を掛けた。次いで、装着ブラケットボルトを締めて、フィルムに張力を掛けた状態でブラケットを所定位置に固定した。図３に示したように、デジタルキャリパを使用してフィルムの幅（Ｗ）及び高さ（Ｈ）を測定することにより、ブラケット間の中間点（４フィート）におけるフィルムの湾曲を決定した。図３の式に示すように曲率半径（Ｒ）を計算した。幅、高さ、及び計算された曲率半径を表２に示す。
【００８５】
【表２】
2020516837.tif 000004
【００８６】
【表３】
2020516837.tif 000005
【００８７】
これらの結果は、試料Ａ、Ｃ及びＥについて、２０度で傾斜したチャネルが、パイプとは反対側に面するよりもパイプ側に面するときに、中間点でより大きな湾曲を示したことを実証する。チャネルがパイプとは反対側に面する状態でパイプクランプの反対方向にカールした試料Ｃが最も効果を表した。傾斜チャネルによって生じたカールは、水が低い方の端部まで輸送される前又は輸送中に滞留するとき、横方向のフィルムのねじれを防止するのに有利である。
【００８８】
チャネルの角度とフィルムのカールとの間の関係を更に特徴付けるために、２インチ幅×２４インチ長のフィルムＡの試料を用意した。分度器を用いてかみそりでフィルムにスリットを付けて、１０度刻みで試料を用意した。ここで、０度は、フィルムの長さ方向（縁部と平行）に延びるチャネルとして定義され、９０度は、フィルムの縁部と垂直である。直径０．５ｃｍのプラスチックロッドにフィルムを巻き付け、パイプクリップブラケットに装着された押出アルミニウムブラケットの溝にフィルムを固定することにより、直線状の（湾曲していない）ホルダーにフィルムを装着した。ボルトを締めることによって、一方のブラケットをパイプに固定した。実施例１に記載したように、５ポンドの力までフィルムに張力を掛け、表４に報告するように、ブラケット間の中間点における高さを測定した。負の値は、フィルムのチャネルの側部から離れるカールを示し、正の値はチャネルに向かうカールを示す。カールしたフィルムの画像を図１６Ａ〜図１６Ｊに示す。ここで、図１６Ａは、フィルムの長手方向軸線に対して０度に向けられたチャネルを有するフィルムの画像を示し、図１６Ｂは、フィルムの長手方向軸線に対して１０度に向けられたチャネルを有するフィルムの画像を示し、図１６Ｃは、フィルムの長手方向軸線に対して２０度に向けられたチャネルを有するフィルムの画像を示し、図１６Ｄは、フィルムの長手方向軸線に対して３０度に向けられたチャネルを有するフィルムの画像を示し、図１６Ｅは、フィルムの長手方向軸線に対して４０度に向けられたチャネルを有するフィルムの画像を示し、図１６Ｆは、フィルムの長手方向軸線に対して５０度に向けられたチャネルを有するフィルムの画像を示し、図１６Ｇは、フィルムの長手方向軸線に対して６０度に向けられたチャネルを有するフィルムの画像を示し、図１６Ｈは、フィルムの長手方向軸線に対して７０度に向けられたチャネルを有するフィルムの画像を示し、図１６Ｉは、フィルムの長手方向軸線に対して８０度に向けられたチャネルを有するフィルムの画像を示し、図１６Ｊは、フィルムの長手方向軸線に対して９０度に向けられたチャネルを有するフィルムの画像を示す。張力を掛ける前に、チャネルの向きを示す一連の線をフィルムに引いた。フィルムのカールの可視化を助けるために、垂直な黒線をフィルムの中間点に引いた。
【００８９】
【表４】
2020516837.tif 000006
【００９０】
実施例２．荷重下にあるフィルムの弛み
実施例１に記載したように、湾曲したフィルムアンカー間でフィルム試料に張力を掛けた。デジタルキャリパを用いて中間点における基準高さの上方のフィルム高さを測定した。フィルムの中間点に２０グラムの水を加え、高さを測定した。水があるときの高さから水がないときの高さを減じることにより、表５に報告するように、弛みを計算した。
【００９１】
【表５】
2020516837.tif 000007
【００９２】
この実施例は、フィルムの剛性が高いほど弾性フィルムよりも弛みが小さいことを実証する。実際面では、弛みが大きいフィルムほど、フィルムの低い方の端部への水の輸送を確実にするために急な勾配を必要とするであろう。
【００９３】
実施例３．結露輸送
実施例１に記載したように、クランプ間距離１２０ｃｍで４インチ幅のフィルムを固定し、張力を掛けた。一方の端部のパイプ支持体を下げ、フィルム長全体で４ｃｍの降下距離（３．３％勾配）を形成した。パイプの末端をホース取付具でキャップし、再循環型冷却器（Ｎｅｓｌａｂ  Ｔｈｅｒｏｍｏｆｌｅｘ  １４００，Ａｓｈｖｉｌｌｅ，ＮＣ）を使用して、４９．５Ｆの平均表面温度までパイプを冷却した。環境条件は、気温７２Ｆ、相対湿度５８〜５９％であった。低い方の端部のクランプの下に秤を置いた。結露の放出を促すために、図１４に示すように、円形やすりを使用して、パイプ方向と平行な直径約２ｍｍの小さなチャネルをクランプ内に形成した。パイプに形成された結露をフィルムによって捕捉し、低い方の端部に輸送し、そこで秤上のビーカー内に収集した。データ収集を開始する前に、結露、滴下、及び輸送を定常状態（約１０グラムの水を収集した）に到達させることができた。定常状態を達成した後、図１７及び表６に示すように、ビーカーに滞留する水の質量を１８０分間記録した。図１８Ａ〜図２０Ｂに示すように、初期及び定常状態の結露におけるフィルム上の水の赤外線画像をフィルムＡ、Ｂ、及びＦについて得た。図１８Ａは、試料Ａ（２０度のチャネル）上の初期の結露滴を示す赤外線画像である。図１８Ｂは、水がフィルムの縁部に拡散して蒸発率が高まった定常状態の試料Ａを示す。図１９Ａは、試料Ｂ（０度のチャネル）上の初期の結露滴を示す赤外線画像である。図１９Ｂは、定常状態の試料Ｂを示す。試料Ｂについて、水がクランプの前縁部に沿って分布した後、チャネル内で後方に（上り勾配）這い上がり、蒸発率が高まり、結露が能動的に輸送されることが観察された。図２０Ａは、試料Ｆ（チャネルなし）上の初期の結露液滴を示す赤外線画像である。図２０Ｂは、定常状態の試料Ｆを示す。液滴の凝集は、図２０Ｂの画像において観察することができる。液体の移動が起きるまで、追加の滴が凝集領域に溜まることが観察された。移動する液体は、低い方の端部に移動すると、液体経路内の滴と一緒になった。各移動事象の後、このパターンが繰り返された。
【００９４】
本開示において記載する項目としては、以下の項目が挙げられる。
【００９５】
項目１．結露管理システムであって、
第１のフィルム支持体と第２のフィルム支持体との間でフィルムの長手方向軸線に沿って張力によって伸ばされるように構成された細長い可撓性フィルムを備え、フィルムが、
フィルムの幅にわたって横方向に延びる第１の端部及び第２の端部と、
第１の端部と第２の端部との間で長手方向に延びる第１の側部及び第２の側部と、
第１の側部と第２の側部との間に延びる凹面と、第１の側部と第２の側部との間に延びる反対側の凸面と、
凹面及び凸面の少なくとも一方に配置されたマイクロチャネルであって、フィルムの長手方向軸線に対してゼロよりも大きい角度で配置され、フィルムが第１のフィルム支持体と第２のフィルム支持体との間で長手方向に伸ばされるときに、フィルムの凹面及び凸面に所定の曲率半径を生じさせるように構成される、マイクロチャネルとを備える、結露管理システム。
【００９６】
項目２．フィルムの側部が、第１の支持体及び第２のフィルム支持体以外によって支持されない、項目１に記載のシステム。
【００９７】
項目３．所定の曲率半径が、第１の支持体と第２の支持体との間の距離に応じて変化する、項目２に記載のシステム。
【００９８】
項目４．第１のフィルム支持体及び第２のフィルム支持体それぞれが、可撓性フィルムの第１の端部及び第２の端部がそれぞれ取り付けられる、実質的に平坦な取付面を有し、
フィルムの曲率半径の最小値が、第１のフィルム支持体と第２のフィルム支持体との間のフィルムの長手方向の中間点で生じ、
曲率半径の最大値が、第１のフィルム支持体及び第２のフィルム支持体の近くで生じる、
項目３に記載のシステム。
【００９９】
項目５．第１のフィルム支持体及び前記第２のフィルム支持体のそれぞれが、可撓性フィルムの第１の端部及び第２の端部がそれぞれ取り付けられる、湾曲した取付面を有し、
フィルムの曲率半径の最小値が、第１のフィルム支持体及び第２のフィルム支持体の少なくとも一方の近くで生じ、
フィルムの曲率半径の最大値が、第１のフィルム支持体と第２のフィルム支持体との間のフィルムの中間点で生じる、
項目３に記載のシステム。
【０１００】
項目６．フィルムの曲率半径の最大値が、第１のフィルム支持体及び第２のフィルム支持体の取付面の曲率半径の約５倍未満である、項目５に記載のシステム。
【０１０１】
項目７．フィルムが、第１のフィルム支持体及び第２のフィルム支持体に取り外し可能に取り付けられる、項目１〜６のいずれかに記載のシステム。
【０１０２】
項目８．マイクロチャネルが、フィルムの凹面及びフィルムの凸面の一方又は両方に沿って延びる、項目１〜７のいずれかに記載のシステム。
【０１０３】
項目９．第２のマイクロチャネルの組を更に備え、マイクロチャネルの長手方向軸線が、フィルムの長手方向軸線と実質的に平行である、項目１〜８のいずれかに記載のシステム。
【０１０４】
項目１０．マイクロチャネルの長手方向軸線が、フィルムの長手方向軸線に対して０度超かつ約６０度未満の角度で配置される、項目１〜９のいずれかに記載のシステム。
【０１０５】
項目１１．フィルムの底部が、第１のフィルム支持体と第２のフィルム支持体との間で重力方向に沿って下向きに傾斜する、項目１〜１０のいずれかに記載のシステム。
【０１０６】
項目１２．フィルムの下向き勾配が、約０．０１〜０．２である、項目１１に記載のシステム。
【０１０７】
項目１３．長手方向軸線及び横方向軸線の一方又は両方に沿ったフィルムの剛性が、約１００ポンド／フィート／リニアインチ〜約１５００ポンド／フィート／リニアインチである、項目１〜１２のいずれかに記載のシステム。
【０１０８】
項目１４．フィルムが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、コポリエステル、及びポリウレタンのうちの少なくとも１つを含む、項目１〜１３のいずれかに記載のシステム。
【０１０９】
項目１５．フィルムの長さに対する幅の比が、約０．０１超かつ約０．５未満である、項目１〜１４のいずれかに記載のシステム。
【０１１０】
項目１６．フィルムの長手方向の張力が、約２．５ポンド〜約１２ポンドである、項目１〜１５のいずれかに記載のシステム。
【０１１１】
項目１７．フィルムの面の少なくとも一方が、親水性である、項目１〜１６のいずれかに記載のシステム。
【０１１２】
項目１８．親水性の面が、有機シランコーティングを含む、項目１７に記載のシステム。
【０１１３】
項目１９．マイクロチャネルの少なくともいくつかが、チャネル内の結露を重力に逆らって這い上がらせるように構成された毛管チャネルである、項目１〜１８のいずれかに記載のシステム。
【０１１４】
項目２０．結露管理システムであって、
第１のフィルム支持体と、
第１の支持体からある距離だけ隔てられた湾曲した第２のフィルム支持体と、
第１の支持体と第２の支持体との間で伸ばされた細長い可撓性フィルムとを備え、フィルムが、
フィルムを横切って横方向に延びる第１の端部であって、第１の支持体によって支持される第１の端部と、
フィルムを横切って横方向に延びる第２の端部であって、第２の支持体によって支持される第２の端部と、
第１の端部と第２の端部との間で長手方向に延びる第１の側部及び第２の側部と、
第１の側部と第２の側部との間に延びる凹面と、
第１の側部と第２の側部との間に延びる反対側の凸面とを備える、結露管理システム。
【０１１５】
項目２１．フィルムの側部が、第１の支持体及び第２の支持体以外によって支持されない、項目２０に記載のシステム。
【０１１６】
項目２２．前記第１のフィルム支持体が、前記フィルムの前記第１の端部が取り付けられる湾曲した取付面を有し、
第２のフィルム支持体が、フィルムの第２の端部が取り付けられる湾曲した取付面を有する、項目２０又は２１に記載のシステム。
【０１１７】
項目２３．フィルムの横方向の剛性が、フィルムの長手方向の剛性よりも低い、項目２０〜２２のいずれかに記載のシステム。
【０１１８】
項目２４．フィルムの凹面及び凸面の少なくとも一方に配置されたマイクロチャネルを更に備え、マイクロチャネルが、凹面及び凸面に所定の曲率半径を生じさせるように構成される、項目２０に記載のシステム。
【０１１９】
項目２５．マイクロチャネルが、流体を重力に逆らって這い上がらせるように構成された毛管チャネルである、項目２４に記載のシステム。
【０１２０】
項目２６．結露管理装置であって、
湾曲した取付面を備える取付部分と、
湾曲した取付面に細長い可撓性フィルムの端部を取り付けるように構成されたフィルム保持具であって、湾曲した取付面が、可撓性フィルムに湾曲を付与するように構成され、湾曲した取付面とフィルム保持具とが、フィルムが張力によって取付部分から離れて延びるように可撓性フィルムを固定すべく共に機能するように構成される、フィルム保持具と、
取付部分に機械的に連結された装着部分であって、結露形成面に形成された結露がフィルムの凹面に落下するような向きで、結露形成面に対して結露管理装置を装着するように構成される、装着部分と
を備える、結露管理装置。
【０１２１】
項目２７．湾曲した取付面が、フィルムからの結露の排出を可能にするように構成された１つ以上の結露排水ノッチを備える、項目２６に記載の装置。
【０１２２】
項目２８．結露形成面がパイプの表面であり、
装着部分が、パイプを少なくとも部分的に取り囲むように構成される、項目２６又は２７に記載の装置。
【０１２３】
項目２９．フィルム保持具が、湾曲した面を少なくとも部分的に取り囲むストラップを備える、項目２６〜２８のいずれかに記載の装置。
【０１２４】
項目３０．湾曲した取付面が、約３ｃｍ〜約１０ｃｍの曲率半径を有する、項目２６〜２９のいずれかに記載の装置。
【０１２５】
項目３１．結露管理装置が、フィルムの交換を容易にするように構成された機構を含み、交換機構が、
ある量のフィルムを保持する供給ロールと、
廃棄ロールであって、廃棄ロールの回転により、廃棄ロールに使用済みフィルムを保管しながら、供給ロールからきれいなフィルムが引き出される、廃棄ロールとを備える、項目２６〜３０のいずれかに記載の装置。
【０１２６】
別途断りがない限り、本明細書及び特許請求の範囲で用いる加工寸法（feature size）、量、及び物理的特性を表す全ての数は、全ての場合において、用語「約」によって修飾されていると理解するものとする。したがって、特に反対の指示のない限り、上記明細書及び添付の特許請求の範囲に記載されている数値パラメータは、本明細書で開示される教示を利用して当業者が得ようとする所望の特性に応じて変動し得る近似値である。端点による数値範囲の使用は、その範囲内の全ての数（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を含む）、及びその範囲内の任意の範囲を含む。
【０１２７】
これら実施形態の様々な修正及び変更が、当業者には明らかとなるものであり、本開示の本範囲は、本明細書に記載されている例示的実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。例えば、１つの開示実施形態の特徴は、別途指示のない限り、他の開示実施形態全てにも適用され得ることを、読者は前提とすべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
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【図１６Ｅ】
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【図１６Ｆ】
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【図１６Ｇ】
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【図１６Ｈ】
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【図１６Ｉ】
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【図１６Ｊ】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
2020516837.tif 000049
【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【国際調査報告】
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