流体処理アセンブリ、流体処理エレメント及びこれらの製造方法
流体を処理するための流体処理アセンブリ及びエレメントに関する。これは、クロスフロー作動モードで、気体、液体、又は気体の混合物、及び／又は固体を含む流体を処理するために使用され得る。例えば、いくつかの流体処理アセンブリ及びエレメントが、前記流体から１つ以上の物質を除去するために使用されることができ、この場合、フィルタ及び濃縮器を含む分離器として機能する。他の流体処理アセンブリ及びエレメントは、２つの流体流の間に物質を移動させるために使用されることもでき、この場合、物質移動装置として機能する。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
[0001]本発明は、様々な方法で、気体、液体、或いは、気体、液体及び／又は固体の混合物を含む流体を処理するために使用される流体処理アセンブリ及びエレメントに関する。例えば、いくつかの流体処理アセンブリ及びエレメントは、流体から１つ以上の物質を除去するために使用でき、その場合、濃縮器やフィルタ、他のタイプの分離器として機能し得る。他の流体処理アセンブリ及びエレメントは、２つの流体流間で物質を移動させるために使用でき、その場合、物質移動装置として機能し得る。
【０００２】
[0002]特に、本発明は、クロスフロー作動モードで流体を処理するように構成された、プリーツ（ｐｌｅａｔ）付きの流体処理アセンブリ及びエレメントに関する。プリーツ付きの流体処理エレメントは、例えば、単一のシートとして又は多層複合体の１つ以上の層として形成された流体処理メディアを含む。単一のシート又は多層複合体は、複数のプリーツを作るために、ジクザグに折り畳まれたり波形に形成されたりしてもよい。各プリーツは、折り畳まれた端部と、開放端部と、折り畳まれた端部と開放端部との間に延びる２つの脚部とを有する。プリーツ状にされたシート又は複合体の互いに反対向きの端縁部は、エッジシールに沿って互いにシールされて、略円筒形の流体処理パックを形成し、各プリーツは、流体処理パックに沿って実質的に軸線方向に延びる。
【０００３】
[0003]流体処理アセンブリ及びエレメントは、流体処理パックのプリーツに沿って接線方向に延びる第１の流体流路と、第１の流体流路からプリーツ状にされた流体処理メディアを通って延びる、又は、プリーツ状にされた流体処理メディアを通って第１の流体流路へ延びる第２の流体流路とを含むものとすることができる。供給流体は、第１の流体流路に沿って流体処理アセンブリ又はエレメントに流入することができる。供給流体は、次いで、第１の流体流路を経て、軸線方向には流体処理パックに沿って、接線方向にはパックのプリーツ内を通過するが、ここで供給流体の処理が行われる。例えば、供給流体の１つ以上の成分を含む１つ以上の物質が、供給流体を第２の流体流路に沿って流体処理メディアの中を通過させることによって、供給流体から除去され得る。或いは、１つ以上の物質が、第２の流体流路に沿って流体処理メディアを通って供給流体内に入ることによって、供給流体に追加され得る。処理された供給流体は、次いで、第１の流体流路に沿って流体処理アセンブリ又はエレメントから連続的に排出される。
【０００４】
[0004]本発明の一態様によれば、流体処理エレメントは、流体処理パックと、シーラントと、第１の流体流路と、第２の流体流路とを備えるものとすることができる。流体処理パックは、第１の表面及び第２の表面を有する流体処理メディアを含む。流体処理パックはまた、軸線と、互いに反対向きの第１の端部及び第２の端部と、パックの第１の端部と第２の端部との間に軸線方向に延びる複数のプリーツとを含む。各プリーツは、それぞれ、流体処理パックの第１の端部及び第２の端部に、第１の軸線方向端部及び第２の軸線方向端部を含む。各プリーツは、更に、折り畳まれた端部と、開放端部と、プリーツの折り畳まれた端部と開放端部との間に延びる第１の脚部及び第２の脚部と、構造体がない領域とを含む。構造体がない領域は、流体処理メディアの第１の表面に沿って、第１の軸線方向端部と第２の軸線方向端部との間でプリーツ内に軸線方向に延在し、かつ、プリーツの第１の軸線方向端部と第２の軸線方向端部とに開いている。シーラントは、流体処理メディアの第２の表面から流体処理パックの各端部をシールしている。第１の流体流路は、プリーツを有する流体処理パックに沿って軸線方向にプリーツ内に延在しており、かつ構造体がない領域を含む。第２の流体流路は、第１の流体流路から流体処理メディアを通って延びる、又は流体処理メディアを通って第１の流体流路へ延びる。
【０００５】
[0005]本発明の別の態様によれば、流体処理エレメントは、略円筒形の中空の流体処理パックと、シーラントと、コアとを備えるものとすることができる。流体処理パックは、軸線と、内部と、互いに反対向きの第１の端部及び第２の端部と、プリーツ状にされた複合体とを含む。プリーツ状にされた複合体は、内面及び外面を有する流体処理メディアを含み、かつ流体処理パックの第１の端部と第２の端部との間に軸線方向に延びる複数のプリーツを画定している。各プリーツは、それぞれ、流体処理パックの第１の端部及び第２の端部において、第１の軸線方向端部及び第２の軸線方向端部を含む。各プリーツは、折り畳まれた外端部と、開放内端部と、折り畳まれた外端部と開放内端部との間に延びる第１の脚部及び第２の脚部と、構造体がない領域とを更に含む。構造体がない領域は、流体処理メディアの内面に沿って第１の軸線方向端部と第２の軸線方向端部との間でプリーツ内に軸線方向に延在し、かつ、プリーツの第１の軸線方向端部と第２の軸線方向端部とに開いている。シーラントは、流体処理メディアの外面から流体処理パックの各端部をシールしている。コアは、プリーツの開放内端部に沿って、流体処理パックの中空内部に配置されている。
【０００６】
[0006]本発明の別の態様によれば、流体処理エレメントは、略円筒形の流体処理パックと、シーラントと、外側の囲み部とを備えるものとすることができる。流体処理パックは、軸線と、外面と、対向する第１の端部及び第２の端部と、プリーツ状にされた複合体とを含む。プリーツ状にされた複合体は、内面と外面とを有する流体処理メディアを含み、かつ、流体処理パックの第１の端部と第２の端部との間に軸線方向に延びる複数のプリーツを画定している。各プリーツは、それぞれ、流体処理パックの第１の端部及び第２の端部において、第１の軸線方向端部及び第２の軸線方向端部を含む。各プリーツは、更に、折り畳まれた内端部と、開放外端部と、折り畳まれた内端部と開放外端部との間に延びる第１の脚部及び第２の脚部と、構造体がない領域とを含む。構造体がない領域は、流体処理メディアの外面に沿って第１の軸線方向端部と第２の軸線方向端部との間でプリーツ内に軸線方向に延在し、かつ、プリーツの第１の軸線方向端部と第２の軸線方向端部とに開いている。シーラントは、流体処理メディアの内面から流体処理パックの各端部をシールしている。外側の囲み部は、プリーツの開放外端部に沿って流体処理パックの外面の周りに配置されている。
【０００７】
[0007]本発明の別の態様によれば、流体処理エレメントを製造する方法は、互いに反対側を向く第１の表面と第２の表面とを有する流体処理メディアを波形にして、複数のプリーツを形成するステップと、波形の流体処理メディアを略円筒形の流体処理パックに形成するステップとを備えるものとすることができる。流体処理パックは、互いに反対向きの第１の端部及び第２の端部を有し、プリーツは、この第１の端部と第２の端部との間を流体処理パックに沿って軸線方向に延びる。本方法はまた、流体処理メディアの第１の表面に沿って剥離材料を位置づけるステップと、流体処理パックに第１の端部及び第２の端部付近でシーラントを塗布して、流体処理メディアの第２の表面から流体処理パックの両端部をシールするステップとを備える。本方法は、更に、波形の流体処理パックから剥離材料を除去して、各プリーツに構造体がない領域を形成するステップを備える。剥離材料は、シーラントが流体処理パックの両端部に塗布された後、流体処理パックから除去される。
【０００８】
[0008]本発明の別の態様によれば、流体処理エレメントを製造する方法は、互いに反対側を向く第１の表面と第２の表面とを有する流体処理メディアと、流体処理メディアの第１の表面に沿って配置された剥離材料とを含む複合体を形成するステップを備えるものとすることができる。本方法はまた、複合体を波形にして複数のプリーツを形成するステップと、波形の複合体を、第１の端部と第２の端部とを有する略円筒形の流体処理パックに形成し、プリーツは流体処理パックに沿って軸線方向に延びるステップとを備える。本方法は、流体処理パックに第１の端部及び第２の端部付近でシーラントを塗布して、流体処理メディアの第２の表面から流体処理パックの両端部をシールするステップを更に備える。本方法は、波形の複合体から剥離材料を除去して、各プリーツに構造体がない領域を形成するステップを、更に備える。剥離材料は、シーラントが流体処理パックの端部に塗布された後、複合体から除去される。
【０００９】
[0009]本発明の実施形態は、多くの利点を有する。例えば、構造体がない領域をプリーツに設けることによって、供給流体が、流体の流れに対する抵抗をより小さくして、これらの領域に沿って流れることができる。結果的に、供給流体は、より小さな圧力降下で、流体処理パックを通って接線方向に流れることができる。更に、構造体がない領域を流体処理メディアの表面のすぐ隣に位置づけることによって、これらの領域を通って接線方向の流路に沿って流れる流体は、より高速でより一定のせん断速度を有することができ、かつ流体処理メディアの表面をより完全に汚れのない状態に維持することができる。加えて、多くの供給流体は、流体流路内の流路内の障害物を通って又は障害物の周りを流れる時、汚れを堆積させる。プリーツに構造体がない領域を設けることによって、本発明の実施形態によれば、供給流体が、流体処理メディアにほとんど汚れを堆積せずに、流体処理パックを通って接線方向の流路に沿って流れることが可能となる。結果的に、流体処理エレメントの性能が強化されることができ、流体処理エレメントの使用寿命が延びることになる。
【実施形態の説明】
【００１０】
[0021]本発明を具現化する流体処理エレメント及び流体処理アセンブリとしては種々ある。流体処理アセンブリ１０の一例が、図１〜図３に示されており、この例は、ハウジング１２内に収容された流体処理エレメント１１を備える。流体処理エレメント１１は、概して述べるならば、中心軸線１４と、互いに反対向きの端部１５、１６と、流体処理メディア１７と、複数のプリーツ２０とを有する略円筒形の中空の流体処理パック１３を含んでいる。プリーツ２０は、パック１３の端部１５、１６間にて、実質的に軸線方向に延びている。プリーツ２０は、径方向内方又は径方向外方に延び、或いは、湾曲した非径方向、弓形の非径方向、角度が付けられた非径方向又は直線的な非径方向において内方又は外方向に延びるものとすることができる。各プリーツ２０は、流体処理パック１３における互いに反対向きの端部１５、１６にて、それぞれに対応する互いに対向する軸線方向端部２１、２２を含んでいる。各プリーツ２０は、折り畳まれた端部（例えば折り畳まれた外端部２３）と、開放端部（例えば開放内端部２４）と、折り畳まれた端部２３と開放端部２４との間に延びる２つの脚部２５、２６とを、更に含むことができる。流体処理パック１３におけるプリーツ２０の、全て又は実質的に全ての部分、すなわち、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％、或いは１００％の部分が、構造体がない領域２７を含む。流体処理パック内に構造体がない領域がより多く設けられるため、パーセンテージが高い方が好ましい。構造体がない領域２７は、プリーツ２０の全長に沿って軸線方向端部２１、２２間で、各プリーツ２０内に軸線方向に延在し、かつ、プリーツ２０の軸線方向端部２１、２２にて開放している。流体処理メディア１７は、内面及び外面を有し、構造体がない領域２７は、流体処理メディア１７の両表面のうちの一方、例えば内面に沿って、プリーツ２０内に軸線方向に延びている。流体処理パック１３の各端部のシーラント（封止剤）１８は、流体処理メディア１７の両表面のうちの他方、例えば外面を、流体処理パック１３の端部１５、１６からシールしている。流体処理エレメント１１は、接線方向流体流路３０と横方向流体流路３１とを更に含む。接線方向流体流路３０は、プリーツ２０内に流体処理パック１３に沿って実質的に軸線方向に延在しており、構造体がない領域２７を含む。横方向流体流路３１は、接線方向流体流路３０と流体的に連通しており、流体処理メディア１７を通って接線方向流体流路３０へ、又は接線方向流体流路３０から流体処理メディア１７を通って、横方向に延びる。
【００１１】
[0022]稼働中、供給流体は、接線方向流体流路３０を経て、流体処理パック１３に沿って接線方向に通過することができる。例えば、供給流体は、ハウジング１２の供給流体入口ないしはプロセス流体入口３２を通して、接線方向流体流路３０に沿って流れ、プリーツ２０の軸線方向開放端部２１の位置で、構造体がない領域２７に入ることができる。供給流体は、次いで、構造体がない領域２７を介して流体処理メディア１７の一方の表面に沿って通過し、プリーツ２０の反対側の軸線方向開放端部２２及び未透過流体（ｒｅｔｅｎｔａｔｅ）出口ないしは濃縮流体出口３３の位置で、流体処理パック１３及びハウジング１２から流出する。供給流体は、構造体がない領域２７内で、例えば、横方向流体流路３１を介して流体処理メディア１７を通して供給流体から１つ以上の物質を除去することによって、又は、横方向流体流路３１を介して流体処理メディア１７を通して供給流体に１つ以上の物質を加えることによって、処理され得る。例えば、供給流体の１つ以上の成分が、流体処理メディア１７を通り、ハウジング１２の１つ以上の透過流体出口ないしは濾過流体出口３４を通過することによって、除去され得る。したがって、流体処理エレメント１１は、プリーツを有するクロスフロー流体処理エレメントとしてみなすことができる。なお、国際公開第００／１３７６７号及び国際公開第２００５／０９４９６３号もまた、プリーツを有するクロスフロー流体処理エレメントを開示しているが、これらの公報は、参照することにより、あらゆる目的のためにその全体が本明細書に援用されるものとする。
【００１２】
[0023]流体処理パック１３は、様々な手法で組み立てられ得る。例えば、図３に示すように、流体処理パックは、プリーツ状にされた多層複合体４０を含むものとすることができる。複合体４０のいくつかの層又は全部の層が、互いに一体に繋がれていてもよいし、互いに一体形成されていてもよい。例えば、これらの層は、層の隣り合う表面の全部又は一部分に沿って、熱接合、溶剤接合又は接着剤による接合で、互いに接合され得る。しかし、多くの実施形態においては、複合体４０の層は、別個独立の複数層からなるものとすることができ、これらの層は、互いに隣接して配置されているが、シーラントの近傍を除いて互いに固定されておらず、このシーラントの近傍において、シーラントは層を互いに固定することができる。
【００１３】
[0024]流体処理パック１３は、複合体４０における１つ以上の層として形成された流体処理メディア１７を含む。流体処理メディア１７は、互いに反対側を向く表面、例えば内面４１及び外面４２を有する。適切な流体処理メディアは、供給流体の性質や、どのように供給流体が処理されるか、などの要因に応じて大幅に変わるものである。例えば、流体処理メディアは、無数の特性のうちの任意の特性を有することができ、又は有するように変更され得る。流体処理メディアは、透過性、半透過性、又は選択透過性を含む多孔性とすることができ、オングストローム範囲すなわちダルトン範囲又はそれ以下から、サブミクロン範囲、ミクロン範囲、又は数１０ミクロン範囲又はそれ以上の、分子量カットオフを含む除去効率を有するものとすることができる。例えば、流体処理メディアは、逆浸透メディア、ナノ濾過メディア、限外濾過メディア又は精密濾過メディアからなるものとすることができる。流体処理は、気体及び液体を通すことができてもよいし、気体しか通さず液体を通さなくてもよい。流体処理メディアは、疎液性であっても親液性であってもよく、電気的に中性な表面又は帯電した表面を有してもよく、かつ／又は、例えば供給流体中の１つ以上の物質と結合するように構成されていてもよい１つ以上の官能基を含んでいてもよい。流体処理メディアは、例えば、透過性膜、半透過性膜若しくは選択透過性膜又は多孔性シート（繊維性シートなど）などを含む様々な手法で構成されることができ、また、金属、天然若しくは合成のポリマー、又はセラミック若しくはガラスを含む、任意の適切な材料から形成されることができる。多くの実施形態では、サブミクロンの定格除去性能を有する又は更に細かい透過性ポリマー膜が、流体処理メディアとして使用され得る。
【００１４】
[0025]流体処理パック１３は、流体処理メディア１７に加えて、１つ以上の層を含むものとすることができる。例えば、流体処理パック１３は、多層複合体４０の更なる層として、多孔性排出メディアを含むことができる。排出メディアは、下流側排出層ないしは透過流体排出層４３を備えることができ、この排出層４３は、流体処理メディア１７の表面、例えば外面４２に沿って配置され、流体処理メディア１７の外面４２に隣接するか、又は流体処理メディア１７の外面４２から間隔を置いて配置されている。排出層４３は、プリーツの脚部に対して平行なプリーツ状にされた流体処理メディア１７の外面４２へ、又は、該流体処理メディア１７の外面４２から、流体が適切に流れることを可能にする、十分に低いエッジ方向の流動抵抗を有する多様な材料のうちの任意の材料からなるものとすることができる。多くの適切な排出メディアが、例えば米国特許第５，５４３，０４７号及び米国特許第５，２５２，２０７号に開示されており、これらの両方が、参照により、あらゆる目的のために、その全体が本明細書に援用されるものとする。多くの実施形態のために、織られた又は不織のポリマー繊維状材料又はポリマーメッシュが、排出メディアとして使用され得る。例えば、透過流体排出層４３は、第１及び第２の２平面のストランドの組を有する、押出成形されたポリマーメッシュからなるものとすることができる。押出成形されたメッシュ層に関しては、他の任意のメッシュ層と同様に、ストランドの組のどちらかを、複合体４０内で流体処理パック１３の軸線１４に対し平行に向きを定めてもよく、また、ストランドのどちらの組も、複合体４０内で流体処理パック１３の軸線１４に対し平行に向きを定めなくてもよい。
【００１５】
[0026]多層複合体４０は、また、他の層を含むことができる。例えば、透過流体排出層４３は、流体処理メディア１７の外面４２に沿って配置され得るが、このとき、下流側支持層ないしは透過流体多孔性支持層４４と下流側クッション層ないしは透過流体多孔性クッション層４５とが、透過流体排出層４３と流体処理メディア１７の外面４２との間にあってもよい。透過流体支持層４４は、流体処理メディア１７の外面４２及び透過流体排出層４３の内面に沿って延在し、かつ、透過流体クッション層４５と同様に、流体処理メディア１７を支持する。例えば、透過流体支持層４４は、透過流体排出層４３へと流体処理メディア１７を押圧する力、例えば膜差圧に伴う力などの力に対して、流体処理メディア１７を支持することができ、それによって、透過流体クッション層４５と同様に、流体処理メディア１７が透過流体排出層４３の溝や開口部へ押出されることに抗することができる。透過流体支持層４４は、多種多様な織られた若しくは不織のポリマー繊維状材料、又は透過流体排出層４３のメッシュより細かくてもよいポリマーメッシュからなるものとすることができる。
【００１６】
[0027]下流側クッション層４５は、流体処理メディア１７の直近にあってもよく、かつ流体処理メディア１７の外面に沿って、また、透過流体支持層４４及び透過流体排出層４３の内面に沿って延在させてもよい。透過流体クッション層４５は、他の下流側層４３、４４から受ける損傷から流体処理メディア１７を保護する。例えば、透過流体クッション層４５は、下流側支持層４４又は下流側排出層４３による摩擦から、流体処理メディア１７を保護する。多くの実施形態では、クッション層は、薄く、滑らかで、かつ丈夫な不織繊維状材料からなるものとすることができる。
【００１７】
[0028]プリーツ２０内の構造体がない領域２７は、一般に、プリーツ２０内に空間又は溝を提供するが、これらの空間又は溝を通って、流体、例えば供給流体が、流体処理パック１３の一方の端部１５、１６から、他方の端部１６、１５まで流れることができる。各領域２７は、プリーツ２０の脚部２５、２６間に、プリーツ２０に沿って軸線方向に延びる。構造体がない領域２７の幅、すなわち１つのプリーツの脚部から他方の脚部までの距離は、領域２７間で変更されてもよく、又は一定であってもよい。更に、構造体がない領域２７の幅は、領域２７の軸線方向長に沿ってかつ／又はプリーツ２０の高さに沿って、変更されても、一定であってもよい。多くの実施形態では、構造体がない領域２７の公称幅は、約１０００分の１０インチ又はそれ以下から約１０００分の２００インチ又はそれ以上までの範囲内、例えば、約１０００分の２０〜１０００分の１５０インチ、或いは、約１０００分の４０〜１０００分の１３０インチとすることができる。更に、各構造体がない領域２７の高さは、プリーツ２０の折り畳まれた端部２３と開放端部２４との間で、プリーツ２０の高さの少なくとも約５０％又は少なくとも約７５％又は少なくとも約９０％又は約１００％とすることができる。これもまた、より多くの構造体がない領域２７が設けられるため、パーセンテージが高い方が好ましい。
【００１８】
[0029]構造体がない領域２７はそれぞれ、プリーツ２０の軸線方向端部２１、２２間に障害なく延びることができる。例えば、構造体がない領域２７は、プリーツ２０内に構造体がない領域を画定又は維持するために、フィルターパック内にかつ／又はプリーツの両脚部の間に挿入される１つ以上のスペーサなどの、スペーサ構造体を含まないものとすることができる。更に、多くの実施形態では、各構造体がない領域２７は、流体処理メディア１７の直近に配置され、流体処理メディア１７の表面、例えば内面４１に隣接して配置されてもよい。結果的に、接線方向の流路３０に沿って流れる供給流体などの流体は、構造体がない領域２７を、圧力降下の少ない状態で、かつ、より高速でより一定のせん断速度で、流体処理エレメント１７の表面に沿って通過する。
【００１９】
[0030]流体処理パック１３及び構造体がない領域２７に加えて、流体処理エレメント１１は、他の特徴部を含むことができる。例えば、流体処理エレメント１１は、例えばプリーツ２０の開放内端部２４に沿って、流体処理パック１３の内部に配置されるコア５０を含むことができる。コア５０は、プリーツ２０の開放内端部２４から流体が流れ出るのを防ぐよう機能することができるが、これは様々に構成され得る。例えば、コア５０は、中実のロッド又は各端部でキャップされた中空のチューブからなるものとすることができる。コアは、プリーツ２０の開放内端部２４を閉止する外面５１を有することができる。この場合、コア５０は、プリーツ２０の軸線方向開放端部２１、２２へ、又は軸線方向開放端部２１、２２から流体を向け、かつプリーツ２０の開放内端部２４を通って径方向内側へ流体が流れないようにし、接線方向の流路３０に沿って構造体がない領域２７内に流体を閉じ込める。
【００２０】
[0031]流体処理エレメント１１はまた、流体処理パック１３の外面の周りに配置された、ケージ、スリーブ又はラップなどの囲み部５２を含むことができる。囲み部は、当該囲み部の軸線方向長の全部又は一部のみに沿って、有孔若しくは多孔性であってもよく、又は他の開口部を有していてもよい。いくつかの実施形態では、囲み部は不浸透性であってもよい。例示の実施形態において、囲み部５２は、軸線方向全長にわたり開口部を有しており、かつ、流体処理パック１３の外面の周りに円周方向に巻きつけられたポリマーメッシュ、例えば押出成形されたポリマーメッシュの１つ以上の層からなるものとすることができる。この囲み部は、プリーツ２０、例えばプリーツ２０の折り畳まれた外端部２３に当接することができ、かつ、プリーツ２０を適切な位置に保持しかつ流体処理メディアと透過流体出口との間に流体連通を維持する際の補助となり得る。
【００２１】
[0032]ハウジング１２は、流体処理エレメント１１を収容するように、多くの異なる態様で構成され得る。例えば、ハウジング１２は、シェル５３を含むことができ、このシェル５３は、流体処理エレメント１１の外面を包囲し、かつ対向する開放端部５４、５５を有する。ハウジング１２は、また、様々に構成され得る複数のポートを含むことができる。例えば、ハウジング１２は、供給流体入口ポートないしはプロセス流体入口ポート３２を有することができ、この供給入口ポート３２は、単に、シェル５３の開放端部５４、５５のうちの一方を備えるだけでもよい。ハウジング１２は、また、未透過流体出口ポートないしは濃縮流体出口ポート３３を有することができ、この未透過流体出口ポート３３は、単に、シェル５３の開放端部５５、５４のうちの他方の開放端部を備えるだけでもよい。少なくとも１つの透過流体出口ポートないしは濾過流体出口ポート３４（例えばシェル５３の両端部付近に配置されており、かつ１８０°の角度変位を有する２つの透過流体出口３４）が、又はハウジング１２に関連づけられ得る。
【００２２】
[0033]シーラント１８が、流体処理エレメント１１の各端部において、流体処理メディア１７からハウジング１２のシェル５３まで径方向外向きに延在するが、このシーラント１８は、流体処理メディア１７の一方の表面、例えば外面４２すなわち透過流体側、から、流体処理パック１３の各端部１５、１６をシールする。シーラント１８は、また、流体処理エレメント１１をハウジング１２に固定するために、かつ／又は流体処理メディア１７を適切な位置に固定するよう、例えば流体処理メディア１７を流体処理パック１３の１つ以上の他の層に固定するよう機能する。例えば、エポキシ、ウレタン又はポリオレフィンを含む、様々なシーラントが利用され得る。多くの実施形態では、シーラントはエポキシとすることができる。シーラント１８は、約１／８インチ又はそれ以下から約１インチ又はそれ以上までの範囲の距離を、流体処理エレメント１１の各端部から軸線方向内側に延在させてもよい。ハウジング１２との併用で、シーラント１８は、流体を、流体処理メディア１７を通って、接線方向の流路３０から横方向の流路３１に沿って行くように、又は横方向の流路３１に沿って接線方向の流路３０へ行くように、方向付ける。例えば、透過流体すなわち濾過流体は、接線方向の流路３０及び構造体がない領域２７から横方向の流路３１に沿って流入し、流体処理メディア１７を通って囲み部５２へ行き、囲み部５２に沿ってハウジング１２の透過流体出口ポート３４に達するように、導かれることができる。
【００２３】
[0034]シーラント６４もまた、流体処理パック１３の各端部で、例えば、流体処理メディア１７の供給側にて、コア５０とプリーツ２０との間に配置され得る。シーラント６４は、構造体がない領域２７にほとんど影響を与えることなく、隣り合うプリーツ２０の脚部２５、２６をコア５２に固定することができる。シーラント６４は、コア５０の全長に沿って、軸線方向に延在させてもよい。いくつかの実施形態では、シーラント６４は、約１／８インチ又はそれ以下から約１インチ又はそれ以上までの範囲の距離を、流体処理パックの一方の端部から内部へ軸線方向に延在することができる。コア５２とハウジング１２のシェル５３とが流体処理エレメント１１に固定されているので、ハウジング１２は、図１に示すように、コア５０とシェル５３との間に延びるいかなる端部片も含まないものとすることができ、例えば、全くなくてもよい。この場合、ハウジング１２のいかなる部分も、流体処理パックの外径より小さい内径を有さない。これにより、製造が簡単になり、かつ、流体処理アセンブリ１０を使い切った際に処分される廃棄物の量が低減される。シェル５３の両端部は、それぞれ、取付具、例えばトリクランプ金具６５の一部として構成されてもよく、入口ライン及び出口ライン（図示せず）の対応する取付具に接続されることができる。
【００２４】
[0035]流体処理エレメント又はアセンブリは、多数の手法のうちのいずれかで製造され得る。例えば、１つの方法は、概して述べるならば、第１の表面と第２の表面とを有する少なくとも１つの流体処理メディアを波形にして複数のプリーツを形成するステップと、波形の流体処理メディアを略円筒形の流体処理パックに形成するステップとを備える。流体処理パックは、第１の端部と第２の端部とを有し、かつプリーツは、パックの第１の端部と第２の端部との間に、流体処理パックに沿って軸線方向に延びる。本方法はまた、流体処理メディアの第１の表面に沿って剥離材料を配置するステップと、流体処理パックに第１の端部及び第２の端部付近でシーラントを塗布して、流体処理メディアの第２の表面から両端部をシールするステップとを備える。本方法は、更に、波形の流体処理パックから剥離材料を除去して各プリーツに構造体がない領域を形成するステップを備える。
【００２５】
[0036]別の方法は、概して述べるならば、多層複合体を波形にして複数のプリーツを形成するステップと、波形の複合体を略円筒形の流体処理パックに形成するステップとを備える。多層複合体は、互いに反対側を向く第１の表面と第２の表面とを有する少なくとも１つの流体処理メディアと、流体処理メディアの第１の表面に沿って配置された剥離材料とを含む。円筒形の流体処理パックは、第１の端部と第２の端部とを有し、プリーツは、流体処理パックに沿って軸線方向に延びる。本方法は、流体処理パックに第１の端部及び第２の端部付近でシーラントを塗布して、流体処理メディアの第２の表面から両端部をシールするステップと、シーラントを塗布した後に、剥離材料を波形の複合体から剥ぎ取って各プリーツに構造体がない領域を形成するステップとを更に備える。
【００２６】
[0037]流体処理アセンブリを製造する方法の更に特定の例では、図４に示すように、最初に、多層複合体４０を形成するステップを含んでもよい。複合体４０を形成するステップは、外面４２になる側の流体処理メディア１７の表面に沿って、透過流体排出層４３と、透過流体支持層４４と、透過流体クッション層４５とを配置する工程を含んでもよい。透過流体排出層４３は、流体処理メディア１７と同じ幅であってもよく、透過流体排出層４３の側縁部及び流体処理メディア１７の側縁部は、位置合わせされてもよい。透過流体支持層４４及び透過流体クッション層４５は、流体処理メディア１７より幾分狭くてもよい。例えば、透過流体支持層４４の側縁部及び透過流体クッション層４５の側縁部は、流体処理メディア１７の側縁部に平行であってもよいが、流体処理メディア１７の側縁部から内側に、例えば約３／４インチまで、間隔を置かれてもよい。
【００２７】
[0038]多層複合体４０はまた、内面４１になる側の流体処体メディア１７の表面に沿って、１つ以上の層が形成されてもよい。例えば、シーラントバリヤ層７０及び剥離材料７１が、流体処理メディア１７の内面４１に沿って配置されてもよい。シーラントバリヤ層は、流体処理メディアの幅と同様の幅を有する単一のシートを備えることができる。しかし、ほとんどの実施形態では、シーラントバリヤ層７０は、２つの幅の狭いストリップを備えることができ、これらのストリップは、流体処理メディア１７の両側縁部に沿って配置され、かつ多くの場合においては、流体処理メディアの両側縁部から内側に間隔をあけて置かれる。例えば、シーラントバリヤ層７０のストリップは、幅が約１インチ又はそれ以上とすることができ、各ストリップの一方の側縁部は、流体処理メディア１７の側縁部に対して平行に、しかし流体処理メディア１７の側縁部から約１／４インチ又はそれ以上で内側に間隔を置いて、配置され得る。シーラントバリヤ層７０は、シーラントにバリア性を提供する多様な材料から形成され得る。多くの実施形態では、シーラントバリヤ層７０は、シーラントに接合しにくい、薄い不浸透性のポリマーフィルムから形成される。
【００２８】
[0039]剥離材料７１は、流体処理メディア１７の内面４１に沿って配置され得る。剥離材料７１は、流体処理メディア１７と同じ幅を有することができ、剥離材料７１の側縁部及び流体処理メディア１７の側縁部が整列されるとよい。流体処理パック１３から剥離材料７１を除去することにより、構造体がない領域２７が得られるが、剥離材料の厚さは、概ね各構造体がない領域２７の幅に対応しており、例えば各構造体がない領域２７の幅の約半分であってもよい。結果的に、剥離材料７１の厚さは、プリーツ２０の所望の数と構造体がない領域２７の所望の寸法とに従って、選ばれ得る。剥離材料７１は、様々な方法で構成されることができ、色々な材料のうちの任意の材料から作られ得る。例えば、剥離材料は、流体処理メディア１７と共に波形をつけられるのに十分な可撓性を有する、単一の層又は多層を備えることができる。更に、剥離材料は、シート材料から作られることができるが、このシート材料は、耐圧縮性を有し、かつ波形形成の間、流体処理メディアへの損傷を防止するものである。多くの実施形態では、剥離材料７１は、多層複合体、例えば、前述した透過流体クッション層４５と、透過流体支持層４４と、透過流体排出層４３とに類似した、クッション層と、支持層と、排出層とを含む３層複合体からなるものとすることができる。
【００２９】
[0040]多層複合体４０は、次いで、波形にされて複数のプリーツ２０を形成することができる。この複合体は、色々なコルゲータのうちの任意のコルゲータによって波形にされることができ、プリーツは様々に構成され得る。例えば、各プリーツの脚部は、ほぼ等しい長さを有してもよく、又は、一方の脚部が他方の脚部より長くてもよい。多層複合体４０が波形にされた後、カッタが、プリーツ状にされた複合体をプリーツ２０に対して平行な方向に切断し、前縁７２と、後縁７３と、所定数のプリーツ２０とを形成してもよい。プリーツ状にされた複合体は、次いで、略円筒形のパック１３に形成される。例えば、プリーツ状にされた複合体４０の前縁７２及び後縁７３は、図５に示すように合わせて互いに隣接して配置され、内面と、外面と、対向する端部１５、１６とを有する、略円筒形の中空の流体処理パック１３を形成してもよい。側部シール７４は、例えば溶融接合、接着剤接合、及び／又は機械的接続を含む色々な方法で、前縁及び後縁７２、７３に沿って形成され得る。ほとんどの実施形態では、シーラントバリヤ層７０及び剥離材料７１は、側部シール７４の一部を形成しないように、前縁及び後縁７２、７３から引っ込んだところで切除することができる。
【００３０】
[0041]流体処理パック１３が形成された後、１つ以上のシーラントが塗布され得る。任意のシーラントの量及び粘度と、このシーラントに接触する様々な層の湿潤性とが、シーラントの不十分な又は過度の滲み込みが層に沿って軸線方向に生じないように選ばれる。シーラントは、様々な方法のうちの任意の方法で塗布され得る。例えば、パック１３の各端部１５、１６は、シーラント８１に浸漬され得るが、このとき、シーラント８１が、パック１３の端部１５、１６を、パック１３の各端部１５、１６から約１／８インチ又はそれ以上の軸線方向の深さまで満たすようにする。図６に示すように、流体処理パック１３の各端部１５、１６は、底部にシーラント８１が入っているコップ形状の固定具８０内に浸漬されてもよい。固定具８０は、流体処理パック１３の所望の外径に対応する内径と、約１インチ又はそれ以下から約１．２５インチ又はそれ以上の深さとを有してもよく、頂部付近に僅かなテーパを有してもよい。コア５０又はコア代用物が、パック１３が固定具８０内のシーラント８１に浸漬される前に、流体処理パック１３の内部に挿入されてもよい。
【００３１】
[0042]最初に塗布されたシーラント８１が凝固した後、次いで、シーラント１８が、流体処理パック１３とコップ形状の固定具８０の内径との間に塗布され、流体処理パック１３内の全ての空隙部を充填することができる。これらの空隙部は、図６に示すように、径方向には、流体処理メディア１７の外面４２と固定具８０の内面との間にあり、軸線方向には、最初に塗布されたシーラント８１と、例えば固定具８０の頂部付近のテーパの底部との間にある。シーラント１８は、固定具８０の底部付近から頂部付近まで延びる流体処理パック１３の端部領域内の、透過流体排出層４３の空隙に侵入する。透過流体クッション層及び透過流体支持層４４、４５の側縁部が、図４に示すように、流体処理メディア１７の側縁部から、内側に間隔をあけて置かれているため、シーラント１８は、透過流体クッション層及び支持層４４、４５の両縁部から軸線方向内方に、約１／１６インチから約１／２インチだけ、透過流体クッション層及び透過流体支持層４４、４５の空隙に侵入することができる。シーラント１８は、また、固定具８０の底部付近から頂部付近まで延びる端部領域において、流体処理メディア１７の空隙に侵入することができ、流体処理メディア１７を通過して流体処理メディア１７の内面４１まで達し、この内面４１において、シーラント１８は、シーラントバリアストリップ７０によってブロックされる。或いは、シーラント１８は、通過して内面４１まで到達せずに、単に流体処理メディア１７の外面４２に接合してもよい。
【００３２】
[0043]シーラント１８が凝固した後、流体処理メディア１７の外面４２は、流体処理パック１３の端部１５、１６からシールされる。透過流体排出層４３及び流体処理メディア１７は、透過流体支持層４４及び透過流体クッション層４５と同様に、流体処理パック１３の端部領域においてシーラント１８によって、効果的に互いに接合される。更に、隣合うプリーツ２０の脚部２５、２６は、シーラント１８内に埋め込まれ、流体処理パック１３の端部領域において、流体処理メディア１７から外向きに互いに効果的に接合される。しかし、剥離材料７１及びシーラントバリアストリップ７０は、最初に塗布されたシーラント８１によってのみ、流体処理パック１３に接合されてもよい。
【００３３】
[0044]多くの実施形態では、囲み部５２は、シーラント８１、１８が塗布される前に流体処理パック１３の周りに設置され得るが、シーラント８１、１８が塗布された後に、囲み部５２が設置されてもよい。囲み部５２は、シート又はストリップの形とすることができ、１つ以上の層の状態で、流体処理パック１３の周りに円周方向に又は螺旋状に巻き付けられてもよい。或いは、この囲み部は、円筒形ケージ又はスリーブの形であってもよく、流体処理パック上へ軸線方向にスライドさせて取り付けてもよい。多くの実施形態では、囲み部５２の外径は、ハウジング１２の内径に一致させるとよい。
【００３４】
[0045]流体処理パック１３を含む流体処理エレメント１１と、シーラント８１、１８と、コア５０と、囲み部５２とは、ハウジング１２内に設置され得る。例えば、流体処理エレメント１１は、ハウジング１２のシェル５３内に軸線方向にスライドさせて取り付けられ得るが、その状態では、囲み部５２は、ハウジング１２に当接し、かつ流体処理メディア１７の外面４２と１つ以上の透過流体出口３４との間で流体的に連通する。流体処理エレメント１１がシェル５３内にスライドさせて取り付けられる前に、シーラントが流体処理エレメント１１に塗布されて、流体処理パック１３を囲み部５２に接合したり、流体処理エレメント１１をシェル５３に接合したりする。流体処理メディア１７の外面４２と透過流体出口３４との間の流体的な連通を可能にするために、シーラントは、透過流体の流れをほとんど阻害しない態様で塗布され得る。例えば、シーラントは、流体処理エレメント１１の互いに反対向きの端部１５、１６間で、プリーツ２０の折り畳まれた端部２３の外面に沿って、点又はダッシュのパターンで塗布され得る。シェル５３は、流体処理エレメント１１より幾分短くし、流体処理エレメント１１の各端部の少なくとも最初に塗布されたシーラント８１がシェル５３の両端部を越えて延在できるようにしてもよい。更に、シェル５３の長さは、囲み部５２の軸線方向の長さより長くてもよく、例えば、約０．５インチ又はそれ以下から約１．５インチ又はそれ以上、長くてもよく、その結果、小さな環状部が残る。この小さな環状部は、シーラント１８の外面からシェル５３の内面まで径方向に延在し、かつシェル５３の端部から囲み部５２の軸線方向端部まで軸線方向に延びる。
【００３５】
[0046]追加のシーラント１８が、流体処理エレメント１１とハウジング１２との間に塗布されて、流体処理エレメント１１の両端部から流体処理メディア１７の第２の表面４２を更にシールしてもよい。この追加のシーラント１８は、また、流体処理エレメント１１をハウジング１２に接合してもよい。例えば、シェル５３及び流体処理エレメント１１は、軸線１４を垂直にして配置されることができ、シーラント１８を、シェル５３の下端部の環状部に注入することができる。シーラント１８は、環状部を充填し、短い距離を軸線方向に延在し、囲み部５２へと流入することができる。環状部内のシーラント１８が凝固すると、シェル５３及び流体処理エレメント１１は、上下逆にでき、シーラント１８は、シェル５３の他方の端部の環状部に注入されることができ、流体処理メディア１７の第２の表面４２を流体処理アセンブリ１０の両端部から完全にシールし、流体処理エレメント１１をハウジング１２にしっかりと固定することができる。
【００３６】
[0047]剥離材料７１は、隣り合うプリーツ２０の脚部２５、２６がパック両端部で互いに接合された後などの様々な場合に、流体処理パック１３から除去され得る。例えば、環状部内のシーラント１８が凝固した後、ハウジング１２を越えて延在しかつ最初に塗布されたシーラント８１を含む流体処理エレメント１１の端の部分は、流体処理エレメント１１から切断され、例えばスライス状に切断されてもよい。最初に塗布されたシーラント８１を流体処理エレメント１１から切断することにより、流体処理パック１３の端部１５、１６において、シーラントバリヤ層７０及び剥離材料７１が、露出する。コア５０又はコア代用物は、また、流体処理パック１３の内部から除去されてもよく、流体処理パック１３の内部に沿って剥離材料７１を更に露出することができる。剥離材料７１は、次いで、流体処理パック１３から引き剥されることができる。シーラントバリヤ層７０は、流体処理メディア１７の外面４２に沿って塗布されたシーラント１８と剥離材料７１との間の接触を防止している。したがって、剥離材料７１は、パック１３内のいかなるものにも接合されておらず、パック１３の一方又は両方の軸線方向端部を介して、プリーツ２０の脚部２５、２６の間から簡単に引き剥がされることができ、剥離材料７１の代わりに構造体がない領域２７を残すことができる。隣接するプリーツ２０の脚部２５、２６が、流体処理パック１３の端部領域内で互いに接合され、かつ流体処理メディア１７が、流体処理パック１３の端部領域内でシーラント１８に接合されているので、構造体がない領域２７は、流体処理メディア１７の内面に沿って障害なく維持される。ほとんどの実施形態では、薄いシーラントバリヤ層７０は、シーラント１８に接合しない材料から作られ得る。結果的に、シーラントバリヤ層７０は、剥離材料７１が除去されるのと同時に、又は剥離材料７１が除去された後に、流体処理メディア１７の内面４１から除去され得る。
【００３７】
[0048]剥離材料７１が除去され、構造体がない領域２７が露出した後、コア５０が、流体処理パック１３の内部に設置され得る。コア５０は、開放端部２４において、プリーツ２０の脚部２５、２６にぴったりと嵌合することができ、構造体がない領域２７を迂回する流体処理パックの端から端までの軸線方向の流れを防止する。多くの実施形態では、コア５０は、シーラントにより、開放端部２４でプリーツ２０の脚部２５、２６に接合され得る。シーラントは、コアの全長に沿って（例えばコアが流体処理パック１３の内部に挿入されるのと同時に）、又はコアの一部のみに沿って塗布され得る。例えば、シーラント６４は、コア５０が流体処理パック１３の内部に挿入されるのと同時に、又は流体処理パック１３の内部に挿入された後に、流体処理パック１３の端部領域においてのみ、コア５０とプリーツ２０との間に塗布されることができる。シーラントが凝固すると、コア５０は、パック１３内の所定の場所にしっかりと保持される。
【００３８】
[0049]本発明を具現化した流体処理アセンブリは、様々なクロスフロープロセスのうちの任意のプロセスにおいて、無数の流体のうちの任意の流体を処理するために、使用され得る。例えば、図１〜図３に示した流体処理アセンブリ１０は、分離工程で使用され得る。供給流体入口３２及び未透過流体出口３３は、供給ラインと未透過流体出口ライン（図示せず）とに連結されることができ、供給流体が、プリーツの軸線方向開放端部２１で、流体処理アセンブリに導入され得る。コア５０と、流体処理メディア１７の外面４２とハウジング１２との間のシーラント１８とは、供給流体を供給ラインから構造体がない領域２７へと真直ぐに向け、供給流体は、構造体がない領域２７内を、接線方向の流路３０に沿って、プリーツ２０の反対側の軸線方向開放端部２２へと軸線方向に流れる。各構造体がない領域２７は、脚部２５、２６に沿った流体処理メディア１７の内面４１とプリーツ２０の折り畳まれた端部２３とによって囲まれている。プリーツ２０の反対側の軸線方向開放端部２２において、供給流体は、未透過流体出口３３を介して流体処理パック１３と流体処理アセンブリ１０とを出て、未透過流体は、構造体がない領域２７を流出し、真直ぐに未透過流体出口ラインへ入る。
【００３９】
[0050]構造体がない領域２７内で、１つ以上の物質が、横方向流体流路３１を経て供給流体から除去され得る。１つ以上の物質は、透過流体として、ほぼ径方向に内面４１から流体処理メディア１７を通って外面４２へ、また、透過流体排出層４３を通って囲み部５２へと通過することができる。透過流体は、次いで、横方向の流路３１に沿って、全体的には軸線方向に囲み部５２に沿って透過流体出口３４の１つへと流れる。この透過流体出口３４は、透過流体出口ライン（図示せず）に接続され得る。透過流体は、次いで、透過流体出口３４と透過流体出口ラインを介して流体処理アセンブリ１０を流出する。透過流体若しくは未透過流体又は両方が、分離プロセスの所望の生成物となることできる。
【００４０】
[0051]多くの利点が、本発明を具現化する流体処理エレメント及びアセンブリに関連して考えられる。例えば、構造体がない領域を設けることによって、本発明を具現化する流体処理エレメント及びアセンブリは、流体の流れ、例えば供給流体に対する抵抗を小さくする。流体が、供給流体入口ラインから構造体がない領域の軸線方向開放端部へと真直ぐに流れ、かつ／又は構造体がない領域の軸線方向開放端部から未透過流体出口ラインへと真直ぐに流れる場合、曲がり損失が供給流体入口と未透過流体出口においてより少なくなるため、流体の流れに対する抵抗は、更に小さくなる。したがって、流体は、より小さい圧力降下で、流体処理エレメント又はアセンブリを通って流れる。更に、構造体がない領域を流体処理メディアの内面の直近に置くことによって、メディアの表面にて、より高速でより一定のせん断速度が得られるため、接線方向の流路に沿って流れる流体が、例えば、より完全に流体処理メディアの表面を汚れのない状態に保つことが可能である。加えて、構造体がない領域が、障害物のない流体処理メディアに沿って延びる場合、流体処理メディアに堆積する汚れが少なくなり、細胞溶液などの敏感な供給流体が、敏感な流体又はこの敏感な流体自体の成分をほとんど又は全く損傷せずに、構造体がない領域に沿って流れることができる。
【００４１】
[0052]これまで様々な本発明の態様を説明しかつ／又は図示してきたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。例えば、任意の実施形態の特徴部の１つ以上が、本発明の範囲から逸脱することなく排除され得る。例えば、囲み部はなくてもよい。流体は、この場合、透過流体出口と流体処理メディアとの間を、透過流体排出層を介して流れることができる。択一的に又は追加的に、ハウジングの内面は、透過流体出口と流体処理メディアとの間に流体を方向付ける通路を、有することができる。更なる例として、透過流体クッション層及び透過流体支持層のどちらか一方又は両方ともが、損傷を受けにくくかつ流体の流れに伴う力に対してより抵抗力のある流体処理メディアを実現するために、排除されてもよい。
【００４２】
[0053]更に、任意の実施形態の１つ以上の特徴部が、本発明の範囲から逸脱せずに、変更され得る。例えば、透過流体出口は、ハウジングのシェル上、一方の端部の付近に、かつ流体処理メディアの外面と流体的に連通する状態で、配置されてもよい。この場合、囲み部は、ブラインド部分を含むことができ、このブラインド部分は、不浸透性かつ無孔であってもよく、反対側の端部から透過流体出口付近まで軸線方向に延在してもよい。この場合、囲み部のブラインド部分は、透過流体を、透過流体排出層内で横方向の流路に沿って透過流体出口まで軸線方向に流すのに役に立ち得る。
【００４３】
[0054]更なる変形例として、透過流体クッション層及び透過流体支持層は、クッション層及び支持層の両方の機能を果たす単一の層に統合されてもよい。
【００４４】
[0055]更なる変形例として、ハウジングは、端部片を含むことができ、これらの端部片は、シェルの両端部に繋がれてもよい。端部片は、略円形であってもよく、中空の中央取付具を有してもよく、この中央取付具は、外側に突出しており、シェルより小さい外径を有する。各端部片の内面は、ランド、リブ、又は他の構造を有することができ、他の構造は、構造体がない領域の開放軸線方向の両端部と該端部片の中央取付具の内部との間を連通する通路を画定する。これらの端部片は、ランド又はリブが流体処理エレメントの両端部とコアの両端部とにおいてシーラントに接触した状態で、シェルの両端部に接続され得る。このようにして、流体処理エレメント及びコアは、端部片によってハウジング内で軸線方向に支持され得る。
【００４５】
[0056]更なる別の変形例として、剥離材料は、更に堅固な材料を備えていてもよく、波形の流体処理パックが形成された後、プリーツ内、例えば、プリーツの軸線方向の端部又はプリーツの開放端部内に、挿入されてもよい。例えば、剥離材料は、プリーツの軸線方向長の一部分又は全部に沿って延びる堅固なフィンとして、構成され得る。フィンは、各構造体がない領域の所望の幅と高さに対応する幅と高さを有する個別の平坦な片であってもよい。或いは、図７に示すように、フィン８２はコア代用物８３に取り付けられてもよい。コア代用物８３は、流体処理パック１３の内部にスライド式で取り付けられてもよく、この時、フィン８２は、軸線方向開放端部２４を通って、プリーツ２０の脚部２５、２６との間に摺り込まれる。流体処理パック及び更に堅固な剥離材料は、最初に塗布されるシーラントが入っているコップ形状の固定具に浸漬されてもよい。前述したように、囲み部及びその他のシーラントが用いられてもよく、流体処理エレメントがハウジング内に置かれてもよい。最初に塗布されたシーラントが流体処理エレメントの各端部から切リ取られた後、更に堅固な剥離材料が、流体処理パックから引き剥がされ、剥離材料、例えばフィンの代わりに、構造体がない領域を残してもよい。
【００４６】
[0057]更に他の変形例として、シーラントが流体処理メディアの表面、例えば外面に塗布された後で、しかし、流体処理エレメントがシェル内に挿入される前に、又は囲み部がパックの周りに置かれる前に、剥離材料が、流体処理パックから除去されてもよい。シーラントが、流体処理メディアの外面に塗布されて凝固した後、当初塗布されたシーラントを有する流体処理パッキングの端の部分が、流体処理パックから切断され、パックの端部で剥離材料を露出してもよい。コア又はコア代用物は取り外されてもよく、剥離材料が除去されて、流体処理メディアの内面に沿って流体処理パック内に構造体がない領域を残してもよい。次いで、囲み部が、流体処理パックの周りに置かれてもよく、流体処理エレメントが、シェル内部に置かれてもよく、残りのシーラントが、環状部内に塗布されてもよく、コアが、流体処理パックの内部に設置されてもよい。
【００４７】
[0058]更に、ある実施形態における１つ以上の特徴部が、他の実施形態における１つ以上の特徴部と組み合わせられてもよい。例えば、端部片が、ハウジングのシェルの内面上に流体通路を有する実施形態と組み合わせられてもよい。
【００４８】
[0059]更に、非常に異なる特徴部を有する実施形態でさえ、本発明の範囲内に入り得る。例えば、流体処理アセンブリは、使い捨ての流体処理エレメントを備えることができるが、この使い捨ての流体処理エレメントは、例えば再使用可能なシェルなどの、再使用可能なハウジング内に取り外し可能に取り付けられ、この再使用可能なハウジングにシールされている。使い捨ての流体処理エレメントを使い切った後、この使い捨ての流体処理エレメントは、再使用可能なハウジングから取り外され、新品の又は洗浄された流体処理エレメントと置換されることができる。
【００４９】
[0060]更なる例として、流体処理エレメント及びアセンブリは、流体処理メディアの内面ではなく外面に沿ってプリーツ内に延びる、構造体がない領域を有することができる。このような流体処理アセンブリ９０及び流体処理エレメント９１の一例が、図８〜図１０に示されている。図８〜図１０に示した流体処理アセンブリ９０の特徴部は、アセンブリ９０を製造し使用するための構成部品及び方法を含み、図１〜図３に示した流体処理アセンブリ１０の特徴部に類似しており、対応する構成部品は同一の符号によって示されている。しかし、流体処理アセンブリ９０の幾何学的配列については、図１〜図３に示した流体処理アセンブリ９０に関し、ほぼ反転されてもよい。例えば、透過流体クッション層４５、透過流体支持層４４、及び透過流体排出層４３は、流体処理メディア１７の内面４１に沿って配置されてもよく、その一方で、構造体がない領域２７は、流体処理メディア１７の外面４２に沿って、軸線方向に延在してもよい。
【００５０】
[0061]流体処理アセンブリ９０は、ハウジング１２内に置かれた流体処理エレメント１１を含むことができる。流体処理エレメント１１は、中心軸線と、対向する端部１５、１６と、流体処理メディア１７と、軸線方向に延びる複数のプリーツ２０とを有する、流体処理パック１３を含むことができる。各プリーツ２０は、折り畳まれた内端部２３と、開放外端部２４と、折り畳まれた端部と開放端部との間に延びる２つの脚部２５、２６と、流体処理パック１３の対向する端部１５、１６における互いに反対向きの軸線方向開放端部２１、２２とを有する。プリーツ２０の全部又は実質的に全部が、構造体がない領域２７を含み、この構造体がない領域２７は、軸線方向端部２１、２２間でプリーツ２０の全長に沿って各プリーツ２０内に軸線方向に延在し、プリーツ２０の軸線方向端部２１、２２にて開いている。各構造体がない領域２７は、流体処理媒体１７の外面に沿ってプリーツ２０内に軸線方向に延びる。流体処理パック１３の各端部のシーラント１８は、流体処理パック１３の端部１５、１６から、流体処理メディア１７の内面４１、例えば透過流体側をシールする。流体処理エレメント１１は、接線方向流体流路３０と横方向流体流路３１とを更に含む。接線方向流体流路３０は、プリーツ２０内で流体処理パック１３に沿って実質的に軸線方向に延在し、構造体がない領域２７を含む。横方向流体流路３１は、接線方向流体流路３０と流体的に連通し、接線方向流体流路３０へ、又は接線方向流体流路３０から、流体処理メディア１７を通って横方向に延びる。
【００５１】
[0062]流体処理メディアの外面に沿って延びる構造体がない領域を有する流体処理エレメント及びアセンブリは、コアなしであってもよい。しかし、多くの実施形態は、コア５０を含むことができる。コア５０は、中空かつ有孔又は透過性であってもよく、コア５０の内部は、透過流体クッション層４５と、透過流体支持層４４と、透過流体排出層４３とを介して、コア５０の全部又は大部分の軸線方向長に沿って、流体処理メディア１７の内面４１と流体的に連通することができる。コア５０は、開放端部４８及び反対側のブラインド端部４９を、つまり２つの開放端部を有することができる。囲み部５２は、囲み部５２自体の全長に沿ってブラインド（開口無し）であり、例えば不浸透性かつ無孔であってもよく、又は囲み部５２は省略されてもよい。
【００５２】
[0063]ハウジング１２は、外部シェル５３と、シェル５３に取り付けられた互いに反対向きの端部片９２、９３とを含むことができる。シェル５３は、流体処理エレメント１１の外面の周りにぴったりと嵌合され得る。シーラント６４が、流体処理パック１３の各端部で、シェル５３とプリーツ２０との間に配置され得る。更に、シーラントが、流体処理パック１３の長さに沿って囲み部５２とプリーツ２０との間に配置されてもよい。一方の端部片９２が、供給流体入口３２とマニホールド９４とを含むことができ、このマニホールド９４は、供給流体入口３２と、流体処理パック１３の一方の端部のプリーツ２０の軸線方向開放端部２１のところにある構造体がない領域２７との間で流体連通する。反対側の端部片９３は、未透過流体出口３３とマニホールド９５とを含むことができ、このマニホールド９５は、未透過流体出口３３と、流体処理パック１３の反対側の端部のプリーツ２０の軸線方向開放端部２２のところにある構造体がない領域２７との間で流体連通する。どちらか一方又は両方の端部片が、透過流体出口を含むことができる。この例示実施形態において、供給端部上にある端部片９２は、透過流体出口３４を含むことができ、この透過流体出口３４は、未透過流体と透過流体とが互いから隔てられるように、コア５０の開放端部４８へシールされていてもよい。コア５０の他方の端部は、ブラインド端部４９であってもよい。端部片９２、９３は、シェル５３に取り付けられて、ハウジング１２内に流体処理エレメント１１とコア５０とを支持することができる。
【００５３】
[0064]図８〜図１０に示した流体処理アセンブリ９０は、端部片９２、９３を含むことができるが、流体処理メディアの外面に沿って延びる構造体がない領域を有する流体処理アセンブリは、端部片がなくてもよい。例えば、流体処理メディアの外面に沿って構造体がない領域を有する流体処理アセンブリは、図１に示した流体処理アセンブリ１０のハウジング１２に類似したハウジングを含むことができ、各端部に取付具を有するシェルを含むことができる。シェルの内径に相当する内径を有する供給管及び未透過流体管は、それぞれ、供給入口端部とシェルの未透過流体出口端部とにおいて取付具に取り付けられ得る。透過流体出口管が、流体処理エレメントの一方又は両方の端部でコアに取り付けられてもよく、供給管及び／又は未透過流体管内で一定の距離、延在してもよい。透過流体出口管又は供給管及び／若しくは未透過流体管は、曲がっていてもよく、透過流体出口管が供給管及び／又は未透過流体管の壁を通って延在できるようにし、透過流体を供給流体及び／又は未透過流体流体から隔ててもよい。
【００５４】
[0065]流体処理メディアの外面に沿って構造体がない領域を有する流体処理アセンブリを製造する方法は、前述したように、流体処理メディアの内面に沿って構造体がない領域を有する流体処理アセンブリを製造するための方法に類似させることができる。しかし、シーラントバリヤ層及び剥離層は、外面４２、すなわち供給側になる方の流体処理メディア１７の表面に沿って、多層複合体４０内に配置され得る。透過流体排出層４３と、透過流体支持層４４と、透過流体クッション層４５とは、内面４１、すなわち透過流体側になる方の流体処理メディア１７の表面に沿って、複合体４０内に配置され得る。
【００５５】
[0066]加えて、図１１に示すように、最初に塗布されるシーラント８１と、流体処理パック１３の両端部から流体処理メディア１７の内面４１をシールするシーラント１８とは、図６に示したコップ形状の固定具８０に類似したコップ形状の固定具１００内で塗布されてもよい。しかし、図１１に示した固定具１００は、流体処理パック１３の内径に対応する外径を有する円筒形の中央突出部１０１を更に含む。中央突出部１０１は、約１インチ又はそれ以下から約１．２５インチ又はそれ以上、上方に延在し、かつ頂部付近にわずかな内向きのテーパを有してもよい。各端部に関し、流体処理パック１３は、固定具１００の底部内で、最初に塗布されるシーラント８１に浸漬され、流体処理パック１３の端部全体を約１／８インチ又はそれ以上までの深さまで満たす。次いで、シーラント８１を凝固させる。流体処理メディア１７の内面４１についてのシーラント１８は、次いで、例えば、パック１３の反対側の端部から流体処理パック１３の中空内部に挿入した長い針によって、流体処理パック１３と固定具１００の中央円筒形突出部１０１との間に塗布される。シーラント１８は、径方向には、流体処理メディア１７の内面４１と中央円筒形突出部１０１の外径との間に、軸線方向には、固定具１００の底部付近の最初に塗布されたシーラントから円筒形突出部１０１の頂部付近のテーパの底部まで、流体処理パック１３の各端部１５、１６における空隙部の全部を充填する。
【００５６】
[0067]シーラント１８が凝固した後、流体処理メディア１７の内面４１は、流体処理パック１３の端部１５、１６からシールされ得る。透過流体排出層４３及び流体処理メディア１７は、透過流体支持層４４及び透過流体クッション層４５と同様に、流体処理パック１３の端部領域において、流体処理メディア１７から内側に、互いに有効に接合され得る。更に、隣接するプリーツ２０の脚部２５、２６は、流体処理パック１３の端部領域において、流体処理メディア１７から内側に、互いに有効に接合され得る。しかし、剥離材料７１及びシーラントバリヤ層７０は、最初に塗布されたシーラント８１によってのみ、流体処理パック１３に接合されてもよい。
【００５７】
[0068]シーラント１８が凝固し、隣接するプリーツ２０の脚部２５、２６が流体処理パック１３の端部領域内で互いに接合された後、剥離材料７１が、パック１３から除去されてもよい。例えば、最初に塗布されたシーラント８１を含む流体処理パック１３の部分がパック１３から切断されることにより、剥離材料７１とシーラントバリヤ層７０とが、パック１３から除去されることができるようにしてもよい。剥離材料７１は、次いで、流体処理パック１３の外部から引き剥がされ、その結果、構造体がない領域２７が、各プリーツ２０に沿って軸線方向に延在し、かつプリーツの両方の軸線方向端部２１、２２で開くようにしてもよい。シーラントバリヤ層７０もまた、流体処理パック１３の外部から除去され得る。
【００５８】
[0069]剥離材料７１が流体処理パック１３から除去された後、囲み部５２が、プリーツ２０の開放外端部２４で、流体処理パック１３の外面に用いられてもよいし、用いられなくてもよい。流体処理エレメント１１は、ハウジング１２のシェル５３に挿入されてもよく、シーラントによってシェル５３に接合されてもよいし、接合されなくてもよい。このシーラントは、シェル５３の内面と囲み部５２との間に、又はプリーツ２０の開放外端部２４のところにある隣接するプリーツ２０の脚部２５、２６の間に配置される。
【００５９】
[0070]有孔のコア５０は、様々な場合において、例えば、シーラント１８が流体処理メディア１７の内面４１に沿って塗布され、最初に塗布されたシーラント８１が流体処理パック１３から切断された後、などに設置され得る。追加のシーラント１８が、パック１３の端部領域内でコア５０とプリーツ２０の折り畳まれた内端部２３との間に塗布されて、各端部片９２、９３のマニホールド９４、９５から流体処理メディア１７の内面４１をよりに完全にシールしてもよく、かつコア５２を流体処理パック１３に固定してもよい。コア５０が流体処理パック１３内に設置され、流体処理エレメント１０がシェル５３内に設置された後、端部片９２、９３が、シェル５３の両端部に取り付けられ、かつコア５０にシールされて、流体処理アセンブリ９０を形成してもよい。
【００６０】
[0071]使用中、供給流体は、接線方向の流路３０に沿って、供給入口３２と入口マニホールド９４とに方向付けられることができる。入口マニホールド９４から、供給流体は、流体処理パック１３の一方の端部１５のところのプリーツ２０の軸線方向開放端部２１内へ実質的に軸線方向に流れ込み、流体処理メディア１７の外面４２に沿った構造体がない領域２７を通って、パック１３の反対側の端部１６のところのプリーツ２０の軸線方向開放端部２２へ行き、出口マニホールド９５に流入する。この出口マニホールド９５から、未透過流体は、未透過流体出口３３を介して、流体処理アセンブリ９０を流出する。多くの実施形態では、供給流体の１つ以上の成分が、横方向の流路３１を介して構造体がない領域２７内で除去される。成分は、外面４２から内面４１へ実質的に径方向に流れ、流体処理メディア１７を通って、かつ透過流体クッション層４５と、透過流体支持層４４と、透過流体排出層４４とを通って、有孔のコア５０の内部へと流れる。透過流体は、次いで、横方向の流路に沿って、実質的に軸線方向にコア５０の内部に沿って流れ、透過流体出口３４を通る。
【００６１】
[0072]非常に異なる特徴部を有する実施形態の更なる例として、流体処理アセンブリが、物質移動装置として構成され得る。例えば、図１〜図３で示した流体処理アセンブリ１０に類似した流体処理アセンブリにおいては、不浸透性で無孔である囲み部が、軸線方向距離の大部分がシェル内の２つのポートの間にある状態で、流体処理パックの外部の周りに配置され得る。第１の流体、例えば気体又は液体が、ポートのうちの１つを通って流体処理アセンブリに入り、外側の排出層と、外側の支持層と、外側のクッション層とを通って、流体処理メディアの外面に沿って軸線方向に通過し、他方のポートを通って流出することができる。更なる流体が、接線方向の流路に沿って並流又は向流をなして流れ、流体入口から入って、構造体がない領域に沿って軸線方向に流体出口へと流れることができる。流体のうちの１つ、例えば流体処理メディアの外面に沿って流れる第１の流体の、１つ以上の成分が、横方向の流路に沿って流体処理メディアを通って、構造体がない領域の中に流れこんでいる流体へと流れることができる。
【００６２】
[0073]このように、本発明は、記述しかつ／又は図示した特定の実施形態に限定されるものではなく、請求項の範囲に入るあらゆる変形例、組合せ及び異なる実施形態を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】流体処理アセンブリの断面図である。
【図２】図１に示した流体処理アセンブリの端面図である。
【図３】図１に示した流体処理アセンブリの前面を示す断面図である。
【図４】流体処理メディアを含む多層複合体の代表図である。
【図５】円筒形の流体処理パックの斜視図である。
【図６】固定具内の流体処理パックの一部分の断面側面図である。
【図７】流体処理パック内の剥離材料の斜視図である。
【図８】別の流体処理アセンブリの断面図である。
【図９】図８に示した流体処理エレメントの断面図である。
【図１０】図８に示した流体処理アセンブリの前面を示す断面図である。
【図１１】固定具内の流体処理パックの一部分の断面図である。
【発明の概要】
【０００１】
[0001]本発明は、様々な方法で、気体、液体、或いは、気体、液体及び／又は固体の混合物を含む流体を処理するために使用される流体処理アセンブリ及びエレメントに関する。例えば、いくつかの流体処理アセンブリ及びエレメントは、流体から１つ以上の物質を除去するために使用でき、その場合、濃縮器やフィルタ、他のタイプの分離器として機能し得る。他の流体処理アセンブリ及びエレメントは、２つの流体流間で物質を移動させるために使用でき、その場合、物質移動装置として機能し得る。
【０００２】
[0002]特に、本発明は、クロスフロー作動モードで流体を処理するように構成された、プリーツ（ｐｌｅａｔ）付きの流体処理アセンブリ及びエレメントに関する。プリーツ付きの流体処理エレメントは、例えば、単一のシートとして又は多層複合体の１つ以上の層として形成された流体処理メディアを含む。単一のシート又は多層複合体は、複数のプリーツを作るために、ジクザグに折り畳まれたり波形に形成されたりしてもよい。各プリーツは、折り畳まれた端部と、開放端部と、折り畳まれた端部と開放端部との間に延びる２つの脚部とを有する。プリーツ状にされたシート又は複合体の互いに反対向きの端縁部は、エッジシールに沿って互いにシールされて、略円筒形の流体処理パックを形成し、各プリーツは、流体処理パックに沿って実質的に軸線方向に延びる。
【０００３】
[0003]流体処理アセンブリ及びエレメントは、流体処理パックのプリーツに沿って接線方向に延びる第１の流体流路と、第１の流体流路からプリーツ状にされた流体処理メディアを通って延びる、又は、プリーツ状にされた流体処理メディアを通って第１の流体流路へ延びる第２の流体流路とを含むものとすることができる。供給流体は、第１の流体流路に沿って流体処理アセンブリ又はエレメントに流入することができる。供給流体は、次いで、第１の流体流路を経て、軸線方向には流体処理パックに沿って、接線方向にはパックのプリーツ内を通過するが、ここで供給流体の処理が行われる。例えば、供給流体の１つ以上の成分を含む１つ以上の物質が、供給流体を第２の流体流路に沿って流体処理メディアの中を通過させることによって、供給流体から除去され得る。或いは、１つ以上の物質が、第２の流体流路に沿って流体処理メディアを通って供給流体内に入ることによって、供給流体に追加され得る。処理された供給流体は、次いで、第１の流体流路に沿って流体処理アセンブリ又はエレメントから連続的に排出される。
【０００４】
[0004]本発明の一態様によれば、流体処理エレメントは、流体処理パックと、シーラントと、第１の流体流路と、第２の流体流路とを備えるものとすることができる。流体処理パックは、第１の表面及び第２の表面を有する流体処理メディアを含む。流体処理パックはまた、軸線と、互いに反対向きの第１の端部及び第２の端部と、パックの第１の端部と第２の端部との間に軸線方向に延びる複数のプリーツとを含む。各プリーツは、それぞれ、流体処理パックの第１の端部及び第２の端部に、第１の軸線方向端部及び第２の軸線方向端部を含む。各プリーツは、更に、折り畳まれた端部と、開放端部と、プリーツの折り畳まれた端部と開放端部との間に延びる第１の脚部及び第２の脚部と、構造体がない領域とを含む。構造体がない領域は、流体処理メディアの第１の表面に沿って、第１の軸線方向端部と第２の軸線方向端部との間でプリーツ内に軸線方向に延在し、かつ、プリーツの第１の軸線方向端部と第２の軸線方向端部とに開いている。シーラントは、流体処理メディアの第２の表面から流体処理パックの各端部をシールしている。第１の流体流路は、プリーツを有する流体処理パックに沿って軸線方向にプリーツ内に延在しており、かつ構造体がない領域を含む。第２の流体流路は、第１の流体流路から流体処理メディアを通って延びる、又は流体処理メディアを通って第１の流体流路へ延びる。
【０００５】
[0005]本発明の別の態様によれば、流体処理エレメントは、略円筒形の中空の流体処理パックと、シーラントと、コアとを備えるものとすることができる。流体処理パックは、軸線と、内部と、互いに反対向きの第１の端部及び第２の端部と、プリーツ状にされた複合体とを含む。プリーツ状にされた複合体は、内面及び外面を有する流体処理メディアを含み、かつ流体処理パックの第１の端部と第２の端部との間に軸線方向に延びる複数のプリーツを画定している。各プリーツは、それぞれ、流体処理パックの第１の端部及び第２の端部において、第１の軸線方向端部及び第２の軸線方向端部を含む。各プリーツは、折り畳まれた外端部と、開放内端部と、折り畳まれた外端部と開放内端部との間に延びる第１の脚部及び第２の脚部と、構造体がない領域とを更に含む。構造体がない領域は、流体処理メディアの内面に沿って第１の軸線方向端部と第２の軸線方向端部との間でプリーツ内に軸線方向に延在し、かつ、プリーツの第１の軸線方向端部と第２の軸線方向端部とに開いている。シーラントは、流体処理メディアの外面から流体処理パックの各端部をシールしている。コアは、プリーツの開放内端部に沿って、流体処理パックの中空内部に配置されている。
【０００６】
[0006]本発明の別の態様によれば、流体処理エレメントは、略円筒形の流体処理パックと、シーラントと、外側の囲み部とを備えるものとすることができる。流体処理パックは、軸線と、外面と、対向する第１の端部及び第２の端部と、プリーツ状にされた複合体とを含む。プリーツ状にされた複合体は、内面と外面とを有する流体処理メディアを含み、かつ、流体処理パックの第１の端部と第２の端部との間に軸線方向に延びる複数のプリーツを画定している。各プリーツは、それぞれ、流体処理パックの第１の端部及び第２の端部において、第１の軸線方向端部及び第２の軸線方向端部を含む。各プリーツは、更に、折り畳まれた内端部と、開放外端部と、折り畳まれた内端部と開放外端部との間に延びる第１の脚部及び第２の脚部と、構造体がない領域とを含む。構造体がない領域は、流体処理メディアの外面に沿って第１の軸線方向端部と第２の軸線方向端部との間でプリーツ内に軸線方向に延在し、かつ、プリーツの第１の軸線方向端部と第２の軸線方向端部とに開いている。シーラントは、流体処理メディアの内面から流体処理パックの各端部をシールしている。外側の囲み部は、プリーツの開放外端部に沿って流体処理パックの外面の周りに配置されている。
【０００７】
[0007]本発明の別の態様によれば、流体処理エレメントを製造する方法は、互いに反対側を向く第１の表面と第２の表面とを有する流体処理メディアを波形にして、複数のプリーツを形成するステップと、波形の流体処理メディアを略円筒形の流体処理パックに形成するステップとを備えるものとすることができる。流体処理パックは、互いに反対向きの第１の端部及び第２の端部を有し、プリーツは、この第１の端部と第２の端部との間を流体処理パックに沿って軸線方向に延びる。本方法はまた、流体処理メディアの第１の表面に沿って剥離材料を位置づけるステップと、流体処理パックに第１の端部及び第２の端部付近でシーラントを塗布して、流体処理メディアの第２の表面から流体処理パックの両端部をシールするステップとを備える。本方法は、更に、波形の流体処理パックから剥離材料を除去して、各プリーツに構造体がない領域を形成するステップを備える。剥離材料は、シーラントが流体処理パックの両端部に塗布された後、流体処理パックから除去される。
【０００８】
[0008]本発明の別の態様によれば、流体処理エレメントを製造する方法は、互いに反対側を向く第１の表面と第２の表面とを有する流体処理メディアと、流体処理メディアの第１の表面に沿って配置された剥離材料とを含む複合体を形成するステップを備えるものとすることができる。本方法はまた、複合体を波形にして複数のプリーツを形成するステップと、波形の複合体を、第１の端部と第２の端部とを有する略円筒形の流体処理パックに形成し、プリーツは流体処理パックに沿って軸線方向に延びるステップとを備える。本方法は、流体処理パックに第１の端部及び第２の端部付近でシーラントを塗布して、流体処理メディアの第２の表面から流体処理パックの両端部をシールするステップを更に備える。本方法は、波形の複合体から剥離材料を除去して、各プリーツに構造体がない領域を形成するステップを、更に備える。剥離材料は、シーラントが流体処理パックの端部に塗布された後、複合体から除去される。
【０００９】
[0009]本発明の実施形態は、多くの利点を有する。例えば、構造体がない領域をプリーツに設けることによって、供給流体が、流体の流れに対する抵抗をより小さくして、これらの領域に沿って流れることができる。結果的に、供給流体は、より小さな圧力降下で、流体処理パックを通って接線方向に流れることができる。更に、構造体がない領域を流体処理メディアの表面のすぐ隣に位置づけることによって、これらの領域を通って接線方向の流路に沿って流れる流体は、より高速でより一定のせん断速度を有することができ、かつ流体処理メディアの表面をより完全に汚れのない状態に維持することができる。加えて、多くの供給流体は、流体流路内の流路内の障害物を通って又は障害物の周りを流れる時、汚れを堆積させる。プリーツに構造体がない領域を設けることによって、本発明の実施形態によれば、供給流体が、流体処理メディアにほとんど汚れを堆積せずに、流体処理パックを通って接線方向の流路に沿って流れることが可能となる。結果的に、流体処理エレメントの性能が強化されることができ、流体処理エレメントの使用寿命が延びることになる。
【実施形態の説明】
【００１０】
[0021]本発明を具現化する流体処理エレメント及び流体処理アセンブリとしては種々ある。流体処理アセンブリ１０の一例が、図１〜図３に示されており、この例は、ハウジング１２内に収容された流体処理エレメント１１を備える。流体処理エレメント１１は、概して述べるならば、中心軸線１４と、互いに反対向きの端部１５、１６と、流体処理メディア１７と、複数のプリーツ２０とを有する略円筒形の中空の流体処理パック１３を含んでいる。プリーツ２０は、パック１３の端部１５、１６間にて、実質的に軸線方向に延びている。プリーツ２０は、径方向内方又は径方向外方に延び、或いは、湾曲した非径方向、弓形の非径方向、角度が付けられた非径方向又は直線的な非径方向において内方又は外方向に延びるものとすることができる。各プリーツ２０は、流体処理パック１３における互いに反対向きの端部１５、１６にて、それぞれに対応する互いに対向する軸線方向端部２１、２２を含んでいる。各プリーツ２０は、折り畳まれた端部（例えば折り畳まれた外端部２３）と、開放端部（例えば開放内端部２４）と、折り畳まれた端部２３と開放端部２４との間に延びる２つの脚部２５、２６とを、更に含むことができる。流体処理パック１３におけるプリーツ２０の、全て又は実質的に全ての部分、すなわち、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％、或いは１００％の部分が、構造体がない領域２７を含む。流体処理パック内に構造体がない領域がより多く設けられるため、パーセンテージが高い方が好ましい。構造体がない領域２７は、プリーツ２０の全長に沿って軸線方向端部２１、２２間で、各プリーツ２０内に軸線方向に延在し、かつ、プリーツ２０の軸線方向端部２１、２２にて開放している。流体処理メディア１７は、内面及び外面を有し、構造体がない領域２７は、流体処理メディア１７の両表面のうちの一方、例えば内面に沿って、プリーツ２０内に軸線方向に延びている。流体処理パック１３の各端部のシーラント（封止剤）１８は、流体処理メディア１７の両表面のうちの他方、例えば外面を、流体処理パック１３の端部１５、１６からシールしている。流体処理エレメント１１は、接線方向流体流路３０と横方向流体流路３１とを更に含む。接線方向流体流路３０は、プリーツ２０内に流体処理パック１３に沿って実質的に軸線方向に延在しており、構造体がない領域２７を含む。横方向流体流路３１は、接線方向流体流路３０と流体的に連通しており、流体処理メディア１７を通って接線方向流体流路３０へ、又は接線方向流体流路３０から流体処理メディア１７を通って、横方向に延びる。
【００１１】
[0022]稼働中、供給流体は、接線方向流体流路３０を経て、流体処理パック１３に沿って接線方向に通過することができる。例えば、供給流体は、ハウジング１２の供給流体入口ないしはプロセス流体入口３２を通して、接線方向流体流路３０に沿って流れ、プリーツ２０の軸線方向開放端部２１の位置で、構造体がない領域２７に入ることができる。供給流体は、次いで、構造体がない領域２７を介して流体処理メディア１７の一方の表面に沿って通過し、プリーツ２０の反対側の軸線方向開放端部２２及び未透過流体（ｒｅｔｅｎｔａｔｅ）出口ないしは濃縮流体出口３３の位置で、流体処理パック１３及びハウジング１２から流出する。供給流体は、構造体がない領域２７内で、例えば、横方向流体流路３１を介して流体処理メディア１７を通して供給流体から１つ以上の物質を除去することによって、又は、横方向流体流路３１を介して流体処理メディア１７を通して供給流体に１つ以上の物質を加えることによって、処理され得る。例えば、供給流体の１つ以上の成分が、流体処理メディア１７を通り、ハウジング１２の１つ以上の透過流体出口ないしは濾過流体出口３４を通過することによって、除去され得る。したがって、流体処理エレメント１１は、プリーツを有するクロスフロー流体処理エレメントとしてみなすことができる。なお、国際公開第００／１３７６７号及び国際公開第２００５／０９４９６３号もまた、プリーツを有するクロスフロー流体処理エレメントを開示しているが、これらの公報は、参照することにより、あらゆる目的のためにその全体が本明細書に援用されるものとする。
【００１２】
[0023]流体処理パック１３は、様々な手法で組み立てられ得る。例えば、図３に示すように、流体処理パックは、プリーツ状にされた多層複合体４０を含むものとすることができる。複合体４０のいくつかの層又は全部の層が、互いに一体に繋がれていてもよいし、互いに一体形成されていてもよい。例えば、これらの層は、層の隣り合う表面の全部又は一部分に沿って、熱接合、溶剤接合又は接着剤による接合で、互いに接合され得る。しかし、多くの実施形態においては、複合体４０の層は、別個独立の複数層からなるものとすることができ、これらの層は、互いに隣接して配置されているが、シーラントの近傍を除いて互いに固定されておらず、このシーラントの近傍において、シーラントは層を互いに固定することができる。
【００１３】
[0024]流体処理パック１３は、複合体４０における１つ以上の層として形成された流体処理メディア１７を含む。流体処理メディア１７は、互いに反対側を向く表面、例えば内面４１及び外面４２を有する。適切な流体処理メディアは、供給流体の性質や、どのように供給流体が処理されるか、などの要因に応じて大幅に変わるものである。例えば、流体処理メディアは、無数の特性のうちの任意の特性を有することができ、又は有するように変更され得る。流体処理メディアは、透過性、半透過性、又は選択透過性を含む多孔性とすることができ、オングストローム範囲すなわちダルトン範囲又はそれ以下から、サブミクロン範囲、ミクロン範囲、又は数１０ミクロン範囲又はそれ以上の、分子量カットオフを含む除去効率を有するものとすることができる。例えば、流体処理メディアは、逆浸透メディア、ナノ濾過メディア、限外濾過メディア又は精密濾過メディアからなるものとすることができる。流体処理は、気体及び液体を通すことができてもよいし、気体しか通さず液体を通さなくてもよい。流体処理メディアは、疎液性であっても親液性であってもよく、電気的に中性な表面又は帯電した表面を有してもよく、かつ／又は、例えば供給流体中の１つ以上の物質と結合するように構成されていてもよい１つ以上の官能基を含んでいてもよい。流体処理メディアは、例えば、透過性膜、半透過性膜若しくは選択透過性膜又は多孔性シート（繊維性シートなど）などを含む様々な手法で構成されることができ、また、金属、天然若しくは合成のポリマー、又はセラミック若しくはガラスを含む、任意の適切な材料から形成されることができる。多くの実施形態では、サブミクロンの定格除去性能を有する又は更に細かい透過性ポリマー膜が、流体処理メディアとして使用され得る。
【００１４】
[0025]流体処理パック１３は、流体処理メディア１７に加えて、１つ以上の層を含むものとすることができる。例えば、流体処理パック１３は、多層複合体４０の更なる層として、多孔性排出メディアを含むことができる。排出メディアは、下流側排出層ないしは透過流体排出層４３を備えることができ、この排出層４３は、流体処理メディア１７の表面、例えば外面４２に沿って配置され、流体処理メディア１７の外面４２に隣接するか、又は流体処理メディア１７の外面４２から間隔を置いて配置されている。排出層４３は、プリーツの脚部に対して平行なプリーツ状にされた流体処理メディア１７の外面４２へ、又は、該流体処理メディア１７の外面４２から、流体が適切に流れることを可能にする、十分に低いエッジ方向の流動抵抗を有する多様な材料のうちの任意の材料からなるものとすることができる。多くの適切な排出メディアが、例えば米国特許第５，５４３，０４７号及び米国特許第５，２５２，２０７号に開示されており、これらの両方が、参照により、あらゆる目的のために、その全体が本明細書に援用されるものとする。多くの実施形態のために、織られた又は不織のポリマー繊維状材料又はポリマーメッシュが、排出メディアとして使用され得る。例えば、透過流体排出層４３は、第１及び第２の２平面のストランドの組を有する、押出成形されたポリマーメッシュからなるものとすることができる。押出成形されたメッシュ層に関しては、他の任意のメッシュ層と同様に、ストランドの組のどちらかを、複合体４０内で流体処理パック１３の軸線１４に対し平行に向きを定めてもよく、また、ストランドのどちらの組も、複合体４０内で流体処理パック１３の軸線１４に対し平行に向きを定めなくてもよい。
【００１５】
[0026]多層複合体４０は、また、他の層を含むことができる。例えば、透過流体排出層４３は、流体処理メディア１７の外面４２に沿って配置され得るが、このとき、下流側支持層ないしは透過流体多孔性支持層４４と下流側クッション層ないしは透過流体多孔性クッション層４５とが、透過流体排出層４３と流体処理メディア１７の外面４２との間にあってもよい。透過流体支持層４４は、流体処理メディア１７の外面４２及び透過流体排出層４３の内面に沿って延在し、かつ、透過流体クッション層４５と同様に、流体処理メディア１７を支持する。例えば、透過流体支持層４４は、透過流体排出層４３へと流体処理メディア１７を押圧する力、例えば膜差圧に伴う力などの力に対して、流体処理メディア１７を支持することができ、それによって、透過流体クッション層４５と同様に、流体処理メディア１７が透過流体排出層４３の溝や開口部へ押出されることに抗することができる。透過流体支持層４４は、多種多様な織られた若しくは不織のポリマー繊維状材料、又は透過流体排出層４３のメッシュより細かくてもよいポリマーメッシュからなるものとすることができる。
【００１６】
[0027]下流側クッション層４５は、流体処理メディア１７の直近にあってもよく、かつ流体処理メディア１７の外面に沿って、また、透過流体支持層４４及び透過流体排出層４３の内面に沿って延在させてもよい。透過流体クッション層４５は、他の下流側層４３、４４から受ける損傷から流体処理メディア１７を保護する。例えば、透過流体クッション層４５は、下流側支持層４４又は下流側排出層４３による摩擦から、流体処理メディア１７を保護する。多くの実施形態では、クッション層は、薄く、滑らかで、かつ丈夫な不織繊維状材料からなるものとすることができる。
【００１７】
[0028]プリーツ２０内の構造体がない領域２７は、一般に、プリーツ２０内に空間又は溝を提供するが、これらの空間又は溝を通って、流体、例えば供給流体が、流体処理パック１３の一方の端部１５、１６から、他方の端部１６、１５まで流れることができる。各領域２７は、プリーツ２０の脚部２５、２６間に、プリーツ２０に沿って軸線方向に延びる。構造体がない領域２７の幅、すなわち１つのプリーツの脚部から他方の脚部までの距離は、領域２７間で変更されてもよく、又は一定であってもよい。更に、構造体がない領域２７の幅は、領域２７の軸線方向長に沿ってかつ／又はプリーツ２０の高さに沿って、変更されても、一定であってもよい。多くの実施形態では、構造体がない領域２７の公称幅は、約１０００分の１０インチ又はそれ以下から約１０００分の２００インチ又はそれ以上までの範囲内、例えば、約１０００分の２０〜１０００分の１５０インチ、或いは、約１０００分の４０〜１０００分の１３０インチとすることができる。更に、各構造体がない領域２７の高さは、プリーツ２０の折り畳まれた端部２３と開放端部２４との間で、プリーツ２０の高さの少なくとも約５０％又は少なくとも約７５％又は少なくとも約９０％又は約１００％とすることができる。これもまた、より多くの構造体がない領域２７が設けられるため、パーセンテージが高い方が好ましい。
【００１８】
[0029]構造体がない領域２７はそれぞれ、プリーツ２０の軸線方向端部２１、２２間に障害なく延びることができる。例えば、構造体がない領域２７は、プリーツ２０内に構造体がない領域を画定又は維持するために、フィルターパック内にかつ／又はプリーツの両脚部の間に挿入される１つ以上のスペーサなどの、スペーサ構造体を含まないものとすることができる。更に、多くの実施形態では、各構造体がない領域２７は、流体処理メディア１７の直近に配置され、流体処理メディア１７の表面、例えば内面４１に隣接して配置されてもよい。結果的に、接線方向の流路３０に沿って流れる供給流体などの流体は、構造体がない領域２７を、圧力降下の少ない状態で、かつ、より高速でより一定のせん断速度で、流体処理エレメント１７の表面に沿って通過する。
【００１９】
[0030]流体処理パック１３及び構造体がない領域２７に加えて、流体処理エレメント１１は、他の特徴部を含むことができる。例えば、流体処理エレメント１１は、例えばプリーツ２０の開放内端部２４に沿って、流体処理パック１３の内部に配置されるコア５０を含むことができる。コア５０は、プリーツ２０の開放内端部２４から流体が流れ出るのを防ぐよう機能することができるが、これは様々に構成され得る。例えば、コア５０は、中実のロッド又は各端部でキャップされた中空のチューブからなるものとすることができる。コアは、プリーツ２０の開放内端部２４を閉止する外面５１を有することができる。この場合、コア５０は、プリーツ２０の軸線方向開放端部２１、２２へ、又は軸線方向開放端部２１、２２から流体を向け、かつプリーツ２０の開放内端部２４を通って径方向内側へ流体が流れないようにし、接線方向の流路３０に沿って構造体がない領域２７内に流体を閉じ込める。
【００２０】
[0031]流体処理エレメント１１はまた、流体処理パック１３の外面の周りに配置された、ケージ、スリーブ又はラップなどの囲み部５２を含むことができる。囲み部は、当該囲み部の軸線方向長の全部又は一部のみに沿って、有孔若しくは多孔性であってもよく、又は他の開口部を有していてもよい。いくつかの実施形態では、囲み部は不浸透性であってもよい。例示の実施形態において、囲み部５２は、軸線方向全長にわたり開口部を有しており、かつ、流体処理パック１３の外面の周りに円周方向に巻きつけられたポリマーメッシュ、例えば押出成形されたポリマーメッシュの１つ以上の層からなるものとすることができる。この囲み部は、プリーツ２０、例えばプリーツ２０の折り畳まれた外端部２３に当接することができ、かつ、プリーツ２０を適切な位置に保持しかつ流体処理メディアと透過流体出口との間に流体連通を維持する際の補助となり得る。
【００２１】
[0032]ハウジング１２は、流体処理エレメント１１を収容するように、多くの異なる態様で構成され得る。例えば、ハウジング１２は、シェル５３を含むことができ、このシェル５３は、流体処理エレメント１１の外面を包囲し、かつ対向する開放端部５４、５５を有する。ハウジング１２は、また、様々に構成され得る複数のポートを含むことができる。例えば、ハウジング１２は、供給流体入口ポートないしはプロセス流体入口ポート３２を有することができ、この供給入口ポート３２は、単に、シェル５３の開放端部５４、５５のうちの一方を備えるだけでもよい。ハウジング１２は、また、未透過流体出口ポートないしは濃縮流体出口ポート３３を有することができ、この未透過流体出口ポート３３は、単に、シェル５３の開放端部５５、５４のうちの他方の開放端部を備えるだけでもよい。少なくとも１つの透過流体出口ポートないしは濾過流体出口ポート３４（例えばシェル５３の両端部付近に配置されており、かつ１８０°の角度変位を有する２つの透過流体出口３４）が、又はハウジング１２に関連づけられ得る。
【００２２】
[0033]シーラント１８が、流体処理エレメント１１の各端部において、流体処理メディア１７からハウジング１２のシェル５３まで径方向外向きに延在するが、このシーラント１８は、流体処理メディア１７の一方の表面、例えば外面４２すなわち透過流体側、から、流体処理パック１３の各端部１５、１６をシールする。シーラント１８は、また、流体処理エレメント１１をハウジング１２に固定するために、かつ／又は流体処理メディア１７を適切な位置に固定するよう、例えば流体処理メディア１７を流体処理パック１３の１つ以上の他の層に固定するよう機能する。例えば、エポキシ、ウレタン又はポリオレフィンを含む、様々なシーラントが利用され得る。多くの実施形態では、シーラントはエポキシとすることができる。シーラント１８は、約１／８インチ又はそれ以下から約１インチ又はそれ以上までの範囲の距離を、流体処理エレメント１１の各端部から軸線方向内側に延在させてもよい。ハウジング１２との併用で、シーラント１８は、流体を、流体処理メディア１７を通って、接線方向の流路３０から横方向の流路３１に沿って行くように、又は横方向の流路３１に沿って接線方向の流路３０へ行くように、方向付ける。例えば、透過流体すなわち濾過流体は、接線方向の流路３０及び構造体がない領域２７から横方向の流路３１に沿って流入し、流体処理メディア１７を通って囲み部５２へ行き、囲み部５２に沿ってハウジング１２の透過流体出口ポート３４に達するように、導かれることができる。
【００２３】
[0034]シーラント６４もまた、流体処理パック１３の各端部で、例えば、流体処理メディア１７の供給側にて、コア５０とプリーツ２０との間に配置され得る。シーラント６４は、構造体がない領域２７にほとんど影響を与えることなく、隣り合うプリーツ２０の脚部２５、２６をコア５２に固定することができる。シーラント６４は、コア５０の全長に沿って、軸線方向に延在させてもよい。いくつかの実施形態では、シーラント６４は、約１／８インチ又はそれ以下から約１インチ又はそれ以上までの範囲の距離を、流体処理パックの一方の端部から内部へ軸線方向に延在することができる。コア５２とハウジング１２のシェル５３とが流体処理エレメント１１に固定されているので、ハウジング１２は、図１に示すように、コア５０とシェル５３との間に延びるいかなる端部片も含まないものとすることができ、例えば、全くなくてもよい。この場合、ハウジング１２のいかなる部分も、流体処理パックの外径より小さい内径を有さない。これにより、製造が簡単になり、かつ、流体処理アセンブリ１０を使い切った際に処分される廃棄物の量が低減される。シェル５３の両端部は、それぞれ、取付具、例えばトリクランプ金具６５の一部として構成されてもよく、入口ライン及び出口ライン（図示せず）の対応する取付具に接続されることができる。
【００２４】
[0035]流体処理エレメント又はアセンブリは、多数の手法のうちのいずれかで製造され得る。例えば、１つの方法は、概して述べるならば、第１の表面と第２の表面とを有する少なくとも１つの流体処理メディアを波形にして複数のプリーツを形成するステップと、波形の流体処理メディアを略円筒形の流体処理パックに形成するステップとを備える。流体処理パックは、第１の端部と第２の端部とを有し、かつプリーツは、パックの第１の端部と第２の端部との間に、流体処理パックに沿って軸線方向に延びる。本方法はまた、流体処理メディアの第１の表面に沿って剥離材料を配置するステップと、流体処理パックに第１の端部及び第２の端部付近でシーラントを塗布して、流体処理メディアの第２の表面から両端部をシールするステップとを備える。本方法は、更に、波形の流体処理パックから剥離材料を除去して各プリーツに構造体がない領域を形成するステップを備える。
【００２５】
[0036]別の方法は、概して述べるならば、多層複合体を波形にして複数のプリーツを形成するステップと、波形の複合体を略円筒形の流体処理パックに形成するステップとを備える。多層複合体は、互いに反対側を向く第１の表面と第２の表面とを有する少なくとも１つの流体処理メディアと、流体処理メディアの第１の表面に沿って配置された剥離材料とを含む。円筒形の流体処理パックは、第１の端部と第２の端部とを有し、プリーツは、流体処理パックに沿って軸線方向に延びる。本方法は、流体処理パックに第１の端部及び第２の端部付近でシーラントを塗布して、流体処理メディアの第２の表面から両端部をシールするステップと、シーラントを塗布した後に、剥離材料を波形の複合体から剥ぎ取って各プリーツに構造体がない領域を形成するステップとを更に備える。
【００２６】
[0037]流体処理アセンブリを製造する方法の更に特定の例では、図４に示すように、最初に、多層複合体４０を形成するステップを含んでもよい。複合体４０を形成するステップは、外面４２になる側の流体処理メディア１７の表面に沿って、透過流体排出層４３と、透過流体支持層４４と、透過流体クッション層４５とを配置する工程を含んでもよい。透過流体排出層４３は、流体処理メディア１７と同じ幅であってもよく、透過流体排出層４３の側縁部及び流体処理メディア１７の側縁部は、位置合わせされてもよい。透過流体支持層４４及び透過流体クッション層４５は、流体処理メディア１７より幾分狭くてもよい。例えば、透過流体支持層４４の側縁部及び透過流体クッション層４５の側縁部は、流体処理メディア１７の側縁部に平行であってもよいが、流体処理メディア１７の側縁部から内側に、例えば約３／４インチまで、間隔を置かれてもよい。
【００２７】
[0038]多層複合体４０はまた、内面４１になる側の流体処体メディア１７の表面に沿って、１つ以上の層が形成されてもよい。例えば、シーラントバリヤ層７０及び剥離材料７１が、流体処理メディア１７の内面４１に沿って配置されてもよい。シーラントバリヤ層は、流体処理メディアの幅と同様の幅を有する単一のシートを備えることができる。しかし、ほとんどの実施形態では、シーラントバリヤ層７０は、２つの幅の狭いストリップを備えることができ、これらのストリップは、流体処理メディア１７の両側縁部に沿って配置され、かつ多くの場合においては、流体処理メディアの両側縁部から内側に間隔をあけて置かれる。例えば、シーラントバリヤ層７０のストリップは、幅が約１インチ又はそれ以上とすることができ、各ストリップの一方の側縁部は、流体処理メディア１７の側縁部に対して平行に、しかし流体処理メディア１７の側縁部から約１／４インチ又はそれ以上で内側に間隔を置いて、配置され得る。シーラントバリヤ層７０は、シーラントにバリア性を提供する多様な材料から形成され得る。多くの実施形態では、シーラントバリヤ層７０は、シーラントに接合しにくい、薄い不浸透性のポリマーフィルムから形成される。
【００２８】
[0039]剥離材料７１は、流体処理メディア１７の内面４１に沿って配置され得る。剥離材料７１は、流体処理メディア１７と同じ幅を有することができ、剥離材料７１の側縁部及び流体処理メディア１７の側縁部が整列されるとよい。流体処理パック１３から剥離材料７１を除去することにより、構造体がない領域２７が得られるが、剥離材料の厚さは、概ね各構造体がない領域２７の幅に対応しており、例えば各構造体がない領域２７の幅の約半分であってもよい。結果的に、剥離材料７１の厚さは、プリーツ２０の所望の数と構造体がない領域２７の所望の寸法とに従って、選ばれ得る。剥離材料７１は、様々な方法で構成されることができ、色々な材料のうちの任意の材料から作られ得る。例えば、剥離材料は、流体処理メディア１７と共に波形をつけられるのに十分な可撓性を有する、単一の層又は多層を備えることができる。更に、剥離材料は、シート材料から作られることができるが、このシート材料は、耐圧縮性を有し、かつ波形形成の間、流体処理メディアへの損傷を防止するものである。多くの実施形態では、剥離材料７１は、多層複合体、例えば、前述した透過流体クッション層４５と、透過流体支持層４４と、透過流体排出層４３とに類似した、クッション層と、支持層と、排出層とを含む３層複合体からなるものとすることができる。
【００２９】
[0040]多層複合体４０は、次いで、波形にされて複数のプリーツ２０を形成することができる。この複合体は、色々なコルゲータのうちの任意のコルゲータによって波形にされることができ、プリーツは様々に構成され得る。例えば、各プリーツの脚部は、ほぼ等しい長さを有してもよく、又は、一方の脚部が他方の脚部より長くてもよい。多層複合体４０が波形にされた後、カッタが、プリーツ状にされた複合体をプリーツ２０に対して平行な方向に切断し、前縁７２と、後縁７３と、所定数のプリーツ２０とを形成してもよい。プリーツ状にされた複合体は、次いで、略円筒形のパック１３に形成される。例えば、プリーツ状にされた複合体４０の前縁７２及び後縁７３は、図５に示すように合わせて互いに隣接して配置され、内面と、外面と、対向する端部１５、１６とを有する、略円筒形の中空の流体処理パック１３を形成してもよい。側部シール７４は、例えば溶融接合、接着剤接合、及び／又は機械的接続を含む色々な方法で、前縁及び後縁７２、７３に沿って形成され得る。ほとんどの実施形態では、シーラントバリヤ層７０及び剥離材料７１は、側部シール７４の一部を形成しないように、前縁及び後縁７２、７３から引っ込んだところで切除することができる。
【００３０】
[0041]流体処理パック１３が形成された後、１つ以上のシーラントが塗布され得る。任意のシーラントの量及び粘度と、このシーラントに接触する様々な層の湿潤性とが、シーラントの不十分な又は過度の滲み込みが層に沿って軸線方向に生じないように選ばれる。シーラントは、様々な方法のうちの任意の方法で塗布され得る。例えば、パック１３の各端部１５、１６は、シーラント８１に浸漬され得るが、このとき、シーラント８１が、パック１３の端部１５、１６を、パック１３の各端部１５、１６から約１／８インチ又はそれ以上の軸線方向の深さまで満たすようにする。図６に示すように、流体処理パック１３の各端部１５、１６は、底部にシーラント８１が入っているコップ形状の固定具８０内に浸漬されてもよい。固定具８０は、流体処理パック１３の所望の外径に対応する内径と、約１インチ又はそれ以下から約１．２５インチ又はそれ以上の深さとを有してもよく、頂部付近に僅かなテーパを有してもよい。コア５０又はコア代用物が、パック１３が固定具８０内のシーラント８１に浸漬される前に、流体処理パック１３の内部に挿入されてもよい。
【００３１】
[0042]最初に塗布されたシーラント８１が凝固した後、次いで、シーラント１８が、流体処理パック１３とコップ形状の固定具８０の内径との間に塗布され、流体処理パック１３内の全ての空隙部を充填することができる。これらの空隙部は、図６に示すように、径方向には、流体処理メディア１７の外面４２と固定具８０の内面との間にあり、軸線方向には、最初に塗布されたシーラント８１と、例えば固定具８０の頂部付近のテーパの底部との間にある。シーラント１８は、固定具８０の底部付近から頂部付近まで延びる流体処理パック１３の端部領域内の、透過流体排出層４３の空隙に侵入する。透過流体クッション層及び透過流体支持層４４、４５の側縁部が、図４に示すように、流体処理メディア１７の側縁部から、内側に間隔をあけて置かれているため、シーラント１８は、透過流体クッション層及び支持層４４、４５の両縁部から軸線方向内方に、約１／１６インチから約１／２インチだけ、透過流体クッション層及び透過流体支持層４４、４５の空隙に侵入することができる。シーラント１８は、また、固定具８０の底部付近から頂部付近まで延びる端部領域において、流体処理メディア１７の空隙に侵入することができ、流体処理メディア１７を通過して流体処理メディア１７の内面４１まで達し、この内面４１において、シーラント１８は、シーラントバリアストリップ７０によってブロックされる。或いは、シーラント１８は、通過して内面４１まで到達せずに、単に流体処理メディア１７の外面４２に接合してもよい。
【００３２】
[0043]シーラント１８が凝固した後、流体処理メディア１７の外面４２は、流体処理パック１３の端部１５、１６からシールされる。透過流体排出層４３及び流体処理メディア１７は、透過流体支持層４４及び透過流体クッション層４５と同様に、流体処理パック１３の端部領域においてシーラント１８によって、効果的に互いに接合される。更に、隣合うプリーツ２０の脚部２５、２６は、シーラント１８内に埋め込まれ、流体処理パック１３の端部領域において、流体処理メディア１７から外向きに互いに効果的に接合される。しかし、剥離材料７１及びシーラントバリアストリップ７０は、最初に塗布されたシーラント８１によってのみ、流体処理パック１３に接合されてもよい。
【００３３】
[0044]多くの実施形態では、囲み部５２は、シーラント８１、１８が塗布される前に流体処理パック１３の周りに設置され得るが、シーラント８１、１８が塗布された後に、囲み部５２が設置されてもよい。囲み部５２は、シート又はストリップの形とすることができ、１つ以上の層の状態で、流体処理パック１３の周りに円周方向に又は螺旋状に巻き付けられてもよい。或いは、この囲み部は、円筒形ケージ又はスリーブの形であってもよく、流体処理パック上へ軸線方向にスライドさせて取り付けてもよい。多くの実施形態では、囲み部５２の外径は、ハウジング１２の内径に一致させるとよい。
【００３４】
[0045]流体処理パック１３を含む流体処理エレメント１１と、シーラント８１、１８と、コア５０と、囲み部５２とは、ハウジング１２内に設置され得る。例えば、流体処理エレメント１１は、ハウジング１２のシェル５３内に軸線方向にスライドさせて取り付けられ得るが、その状態では、囲み部５２は、ハウジング１２に当接し、かつ流体処理メディア１７の外面４２と１つ以上の透過流体出口３４との間で流体的に連通する。流体処理エレメント１１がシェル５３内にスライドさせて取り付けられる前に、シーラントが流体処理エレメント１１に塗布されて、流体処理パック１３を囲み部５２に接合したり、流体処理エレメント１１をシェル５３に接合したりする。流体処理メディア１７の外面４２と透過流体出口３４との間の流体的な連通を可能にするために、シーラントは、透過流体の流れをほとんど阻害しない態様で塗布され得る。例えば、シーラントは、流体処理エレメント１１の互いに反対向きの端部１５、１６間で、プリーツ２０の折り畳まれた端部２３の外面に沿って、点又はダッシュのパターンで塗布され得る。シェル５３は、流体処理エレメント１１より幾分短くし、流体処理エレメント１１の各端部の少なくとも最初に塗布されたシーラント８１がシェル５３の両端部を越えて延在できるようにしてもよい。更に、シェル５３の長さは、囲み部５２の軸線方向の長さより長くてもよく、例えば、約０．５インチ又はそれ以下から約１．５インチ又はそれ以上、長くてもよく、その結果、小さな環状部が残る。この小さな環状部は、シーラント１８の外面からシェル５３の内面まで径方向に延在し、かつシェル５３の端部から囲み部５２の軸線方向端部まで軸線方向に延びる。
【００３５】
[0046]追加のシーラント１８が、流体処理エレメント１１とハウジング１２との間に塗布されて、流体処理エレメント１１の両端部から流体処理メディア１７の第２の表面４２を更にシールしてもよい。この追加のシーラント１８は、また、流体処理エレメント１１をハウジング１２に接合してもよい。例えば、シェル５３及び流体処理エレメント１１は、軸線１４を垂直にして配置されることができ、シーラント１８を、シェル５３の下端部の環状部に注入することができる。シーラント１８は、環状部を充填し、短い距離を軸線方向に延在し、囲み部５２へと流入することができる。環状部内のシーラント１８が凝固すると、シェル５３及び流体処理エレメント１１は、上下逆にでき、シーラント１８は、シェル５３の他方の端部の環状部に注入されることができ、流体処理メディア１７の第２の表面４２を流体処理アセンブリ１０の両端部から完全にシールし、流体処理エレメント１１をハウジング１２にしっかりと固定することができる。
【００３６】
[0047]剥離材料７１は、隣り合うプリーツ２０の脚部２５、２６がパック両端部で互いに接合された後などの様々な場合に、流体処理パック１３から除去され得る。例えば、環状部内のシーラント１８が凝固した後、ハウジング１２を越えて延在しかつ最初に塗布されたシーラント８１を含む流体処理エレメント１１の端の部分は、流体処理エレメント１１から切断され、例えばスライス状に切断されてもよい。最初に塗布されたシーラント８１を流体処理エレメント１１から切断することにより、流体処理パック１３の端部１５、１６において、シーラントバリヤ層７０及び剥離材料７１が、露出する。コア５０又はコア代用物は、また、流体処理パック１３の内部から除去されてもよく、流体処理パック１３の内部に沿って剥離材料７１を更に露出することができる。剥離材料７１は、次いで、流体処理パック１３から引き剥されることができる。シーラントバリヤ層７０は、流体処理メディア１７の外面４２に沿って塗布されたシーラント１８と剥離材料７１との間の接触を防止している。したがって、剥離材料７１は、パック１３内のいかなるものにも接合されておらず、パック１３の一方又は両方の軸線方向端部を介して、プリーツ２０の脚部２５、２６の間から簡単に引き剥がされることができ、剥離材料７１の代わりに構造体がない領域２７を残すことができる。隣接するプリーツ２０の脚部２５、２６が、流体処理パック１３の端部領域内で互いに接合され、かつ流体処理メディア１７が、流体処理パック１３の端部領域内でシーラント１８に接合されているので、構造体がない領域２７は、流体処理メディア１７の内面に沿って障害なく維持される。ほとんどの実施形態では、薄いシーラントバリヤ層７０は、シーラント１８に接合しない材料から作られ得る。結果的に、シーラントバリヤ層７０は、剥離材料７１が除去されるのと同時に、又は剥離材料７１が除去された後に、流体処理メディア１７の内面４１から除去され得る。
【００３７】
[0048]剥離材料７１が除去され、構造体がない領域２７が露出した後、コア５０が、流体処理パック１３の内部に設置され得る。コア５０は、開放端部２４において、プリーツ２０の脚部２５、２６にぴったりと嵌合することができ、構造体がない領域２７を迂回する流体処理パックの端から端までの軸線方向の流れを防止する。多くの実施形態では、コア５０は、シーラントにより、開放端部２４でプリーツ２０の脚部２５、２６に接合され得る。シーラントは、コアの全長に沿って（例えばコアが流体処理パック１３の内部に挿入されるのと同時に）、又はコアの一部のみに沿って塗布され得る。例えば、シーラント６４は、コア５０が流体処理パック１３の内部に挿入されるのと同時に、又は流体処理パック１３の内部に挿入された後に、流体処理パック１３の端部領域においてのみ、コア５０とプリーツ２０との間に塗布されることができる。シーラントが凝固すると、コア５０は、パック１３内の所定の場所にしっかりと保持される。
【００３８】
[0049]本発明を具現化した流体処理アセンブリは、様々なクロスフロープロセスのうちの任意のプロセスにおいて、無数の流体のうちの任意の流体を処理するために、使用され得る。例えば、図１〜図３に示した流体処理アセンブリ１０は、分離工程で使用され得る。供給流体入口３２及び未透過流体出口３３は、供給ラインと未透過流体出口ライン（図示せず）とに連結されることができ、供給流体が、プリーツの軸線方向開放端部２１で、流体処理アセンブリに導入され得る。コア５０と、流体処理メディア１７の外面４２とハウジング１２との間のシーラント１８とは、供給流体を供給ラインから構造体がない領域２７へと真直ぐに向け、供給流体は、構造体がない領域２７内を、接線方向の流路３０に沿って、プリーツ２０の反対側の軸線方向開放端部２２へと軸線方向に流れる。各構造体がない領域２７は、脚部２５、２６に沿った流体処理メディア１７の内面４１とプリーツ２０の折り畳まれた端部２３とによって囲まれている。プリーツ２０の反対側の軸線方向開放端部２２において、供給流体は、未透過流体出口３３を介して流体処理パック１３と流体処理アセンブリ１０とを出て、未透過流体は、構造体がない領域２７を流出し、真直ぐに未透過流体出口ラインへ入る。
【００３９】
[0050]構造体がない領域２７内で、１つ以上の物質が、横方向流体流路３１を経て供給流体から除去され得る。１つ以上の物質は、透過流体として、ほぼ径方向に内面４１から流体処理メディア１７を通って外面４２へ、また、透過流体排出層４３を通って囲み部５２へと通過することができる。透過流体は、次いで、横方向の流路３１に沿って、全体的には軸線方向に囲み部５２に沿って透過流体出口３４の１つへと流れる。この透過流体出口３４は、透過流体出口ライン（図示せず）に接続され得る。透過流体は、次いで、透過流体出口３４と透過流体出口ラインを介して流体処理アセンブリ１０を流出する。透過流体若しくは未透過流体又は両方が、分離プロセスの所望の生成物となることできる。
【００４０】
[0051]多くの利点が、本発明を具現化する流体処理エレメント及びアセンブリに関連して考えられる。例えば、構造体がない領域を設けることによって、本発明を具現化する流体処理エレメント及びアセンブリは、流体の流れ、例えば供給流体に対する抵抗を小さくする。流体が、供給流体入口ラインから構造体がない領域の軸線方向開放端部へと真直ぐに流れ、かつ／又は構造体がない領域の軸線方向開放端部から未透過流体出口ラインへと真直ぐに流れる場合、曲がり損失が供給流体入口と未透過流体出口においてより少なくなるため、流体の流れに対する抵抗は、更に小さくなる。したがって、流体は、より小さい圧力降下で、流体処理エレメント又はアセンブリを通って流れる。更に、構造体がない領域を流体処理メディアの内面の直近に置くことによって、メディアの表面にて、より高速でより一定のせん断速度が得られるため、接線方向の流路に沿って流れる流体が、例えば、より完全に流体処理メディアの表面を汚れのない状態に保つことが可能である。加えて、構造体がない領域が、障害物のない流体処理メディアに沿って延びる場合、流体処理メディアに堆積する汚れが少なくなり、細胞溶液などの敏感な供給流体が、敏感な流体又はこの敏感な流体自体の成分をほとんど又は全く損傷せずに、構造体がない領域に沿って流れることができる。
【００４１】
[0052]これまで様々な本発明の態様を説明しかつ／又は図示してきたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。例えば、任意の実施形態の特徴部の１つ以上が、本発明の範囲から逸脱することなく排除され得る。例えば、囲み部はなくてもよい。流体は、この場合、透過流体出口と流体処理メディアとの間を、透過流体排出層を介して流れることができる。択一的に又は追加的に、ハウジングの内面は、透過流体出口と流体処理メディアとの間に流体を方向付ける通路を、有することができる。更なる例として、透過流体クッション層及び透過流体支持層のどちらか一方又は両方ともが、損傷を受けにくくかつ流体の流れに伴う力に対してより抵抗力のある流体処理メディアを実現するために、排除されてもよい。
【００４２】
[0053]更に、任意の実施形態の１つ以上の特徴部が、本発明の範囲から逸脱せずに、変更され得る。例えば、透過流体出口は、ハウジングのシェル上、一方の端部の付近に、かつ流体処理メディアの外面と流体的に連通する状態で、配置されてもよい。この場合、囲み部は、ブラインド部分を含むことができ、このブラインド部分は、不浸透性かつ無孔であってもよく、反対側の端部から透過流体出口付近まで軸線方向に延在してもよい。この場合、囲み部のブラインド部分は、透過流体を、透過流体排出層内で横方向の流路に沿って透過流体出口まで軸線方向に流すのに役に立ち得る。
【００４３】
[0054]更なる変形例として、透過流体クッション層及び透過流体支持層は、クッション層及び支持層の両方の機能を果たす単一の層に統合されてもよい。
【００４４】
[0055]更なる変形例として、ハウジングは、端部片を含むことができ、これらの端部片は、シェルの両端部に繋がれてもよい。端部片は、略円形であってもよく、中空の中央取付具を有してもよく、この中央取付具は、外側に突出しており、シェルより小さい外径を有する。各端部片の内面は、ランド、リブ、又は他の構造を有することができ、他の構造は、構造体がない領域の開放軸線方向の両端部と該端部片の中央取付具の内部との間を連通する通路を画定する。これらの端部片は、ランド又はリブが流体処理エレメントの両端部とコアの両端部とにおいてシーラントに接触した状態で、シェルの両端部に接続され得る。このようにして、流体処理エレメント及びコアは、端部片によってハウジング内で軸線方向に支持され得る。
【００４５】
[0056]更なる別の変形例として、剥離材料は、更に堅固な材料を備えていてもよく、波形の流体処理パックが形成された後、プリーツ内、例えば、プリーツの軸線方向の端部又はプリーツの開放端部内に、挿入されてもよい。例えば、剥離材料は、プリーツの軸線方向長の一部分又は全部に沿って延びる堅固なフィンとして、構成され得る。フィンは、各構造体がない領域の所望の幅と高さに対応する幅と高さを有する個別の平坦な片であってもよい。或いは、図７に示すように、フィン８２はコア代用物８３に取り付けられてもよい。コア代用物８３は、流体処理パック１３の内部にスライド式で取り付けられてもよく、この時、フィン８２は、軸線方向開放端部２４を通って、プリーツ２０の脚部２５、２６との間に摺り込まれる。流体処理パック及び更に堅固な剥離材料は、最初に塗布されるシーラントが入っているコップ形状の固定具に浸漬されてもよい。前述したように、囲み部及びその他のシーラントが用いられてもよく、流体処理エレメントがハウジング内に置かれてもよい。最初に塗布されたシーラントが流体処理エレメントの各端部から切リ取られた後、更に堅固な剥離材料が、流体処理パックから引き剥がされ、剥離材料、例えばフィンの代わりに、構造体がない領域を残してもよい。
【００４６】
[0057]更に他の変形例として、シーラントが流体処理メディアの表面、例えば外面に塗布された後で、しかし、流体処理エレメントがシェル内に挿入される前に、又は囲み部がパックの周りに置かれる前に、剥離材料が、流体処理パックから除去されてもよい。シーラントが、流体処理メディアの外面に塗布されて凝固した後、当初塗布されたシーラントを有する流体処理パッキングの端の部分が、流体処理パックから切断され、パックの端部で剥離材料を露出してもよい。コア又はコア代用物は取り外されてもよく、剥離材料が除去されて、流体処理メディアの内面に沿って流体処理パック内に構造体がない領域を残してもよい。次いで、囲み部が、流体処理パックの周りに置かれてもよく、流体処理エレメントが、シェル内部に置かれてもよく、残りのシーラントが、環状部内に塗布されてもよく、コアが、流体処理パックの内部に設置されてもよい。
【００４７】
[0058]更に、ある実施形態における１つ以上の特徴部が、他の実施形態における１つ以上の特徴部と組み合わせられてもよい。例えば、端部片が、ハウジングのシェルの内面上に流体通路を有する実施形態と組み合わせられてもよい。
【００４８】
[0059]更に、非常に異なる特徴部を有する実施形態でさえ、本発明の範囲内に入り得る。例えば、流体処理アセンブリは、使い捨ての流体処理エレメントを備えることができるが、この使い捨ての流体処理エレメントは、例えば再使用可能なシェルなどの、再使用可能なハウジング内に取り外し可能に取り付けられ、この再使用可能なハウジングにシールされている。使い捨ての流体処理エレメントを使い切った後、この使い捨ての流体処理エレメントは、再使用可能なハウジングから取り外され、新品の又は洗浄された流体処理エレメントと置換されることができる。
【００４９】
[0060]更なる例として、流体処理エレメント及びアセンブリは、流体処理メディアの内面ではなく外面に沿ってプリーツ内に延びる、構造体がない領域を有することができる。このような流体処理アセンブリ９０及び流体処理エレメント９１の一例が、図８〜図１０に示されている。図８〜図１０に示した流体処理アセンブリ９０の特徴部は、アセンブリ９０を製造し使用するための構成部品及び方法を含み、図１〜図３に示した流体処理アセンブリ１０の特徴部に類似しており、対応する構成部品は同一の符号によって示されている。しかし、流体処理アセンブリ９０の幾何学的配列については、図１〜図３に示した流体処理アセンブリ９０に関し、ほぼ反転されてもよい。例えば、透過流体クッション層４５、透過流体支持層４４、及び透過流体排出層４３は、流体処理メディア１７の内面４１に沿って配置されてもよく、その一方で、構造体がない領域２７は、流体処理メディア１７の外面４２に沿って、軸線方向に延在してもよい。
【００５０】
[0061]流体処理アセンブリ９０は、ハウジング１２内に置かれた流体処理エレメント１１を含むことができる。流体処理エレメント１１は、中心軸線と、対向する端部１５、１６と、流体処理メディア１７と、軸線方向に延びる複数のプリーツ２０とを有する、流体処理パック１３を含むことができる。各プリーツ２０は、折り畳まれた内端部２３と、開放外端部２４と、折り畳まれた端部と開放端部との間に延びる２つの脚部２５、２６と、流体処理パック１３の対向する端部１５、１６における互いに反対向きの軸線方向開放端部２１、２２とを有する。プリーツ２０の全部又は実質的に全部が、構造体がない領域２７を含み、この構造体がない領域２７は、軸線方向端部２１、２２間でプリーツ２０の全長に沿って各プリーツ２０内に軸線方向に延在し、プリーツ２０の軸線方向端部２１、２２にて開いている。各構造体がない領域２７は、流体処理媒体１７の外面に沿ってプリーツ２０内に軸線方向に延びる。流体処理パック１３の各端部のシーラント１８は、流体処理パック１３の端部１５、１６から、流体処理メディア１７の内面４１、例えば透過流体側をシールする。流体処理エレメント１１は、接線方向流体流路３０と横方向流体流路３１とを更に含む。接線方向流体流路３０は、プリーツ２０内で流体処理パック１３に沿って実質的に軸線方向に延在し、構造体がない領域２７を含む。横方向流体流路３１は、接線方向流体流路３０と流体的に連通し、接線方向流体流路３０へ、又は接線方向流体流路３０から、流体処理メディア１７を通って横方向に延びる。
【００５１】
[0062]流体処理メディアの外面に沿って延びる構造体がない領域を有する流体処理エレメント及びアセンブリは、コアなしであってもよい。しかし、多くの実施形態は、コア５０を含むことができる。コア５０は、中空かつ有孔又は透過性であってもよく、コア５０の内部は、透過流体クッション層４５と、透過流体支持層４４と、透過流体排出層４３とを介して、コア５０の全部又は大部分の軸線方向長に沿って、流体処理メディア１７の内面４１と流体的に連通することができる。コア５０は、開放端部４８及び反対側のブラインド端部４９を、つまり２つの開放端部を有することができる。囲み部５２は、囲み部５２自体の全長に沿ってブラインド（開口無し）であり、例えば不浸透性かつ無孔であってもよく、又は囲み部５２は省略されてもよい。
【００５２】
[0063]ハウジング１２は、外部シェル５３と、シェル５３に取り付けられた互いに反対向きの端部片９２、９３とを含むことができる。シェル５３は、流体処理エレメント１１の外面の周りにぴったりと嵌合され得る。シーラント６４が、流体処理パック１３の各端部で、シェル５３とプリーツ２０との間に配置され得る。更に、シーラントが、流体処理パック１３の長さに沿って囲み部５２とプリーツ２０との間に配置されてもよい。一方の端部片９２が、供給流体入口３２とマニホールド９４とを含むことができ、このマニホールド９４は、供給流体入口３２と、流体処理パック１３の一方の端部のプリーツ２０の軸線方向開放端部２１のところにある構造体がない領域２７との間で流体連通する。反対側の端部片９３は、未透過流体出口３３とマニホールド９５とを含むことができ、このマニホールド９５は、未透過流体出口３３と、流体処理パック１３の反対側の端部のプリーツ２０の軸線方向開放端部２２のところにある構造体がない領域２７との間で流体連通する。どちらか一方又は両方の端部片が、透過流体出口を含むことができる。この例示実施形態において、供給端部上にある端部片９２は、透過流体出口３４を含むことができ、この透過流体出口３４は、未透過流体と透過流体とが互いから隔てられるように、コア５０の開放端部４８へシールされていてもよい。コア５０の他方の端部は、ブラインド端部４９であってもよい。端部片９２、９３は、シェル５３に取り付けられて、ハウジング１２内に流体処理エレメント１１とコア５０とを支持することができる。
【００５３】
[0064]図８〜図１０に示した流体処理アセンブリ９０は、端部片９２、９３を含むことができるが、流体処理メディアの外面に沿って延びる構造体がない領域を有する流体処理アセンブリは、端部片がなくてもよい。例えば、流体処理メディアの外面に沿って構造体がない領域を有する流体処理アセンブリは、図１に示した流体処理アセンブリ１０のハウジング１２に類似したハウジングを含むことができ、各端部に取付具を有するシェルを含むことができる。シェルの内径に相当する内径を有する供給管及び未透過流体管は、それぞれ、供給入口端部とシェルの未透過流体出口端部とにおいて取付具に取り付けられ得る。透過流体出口管が、流体処理エレメントの一方又は両方の端部でコアに取り付けられてもよく、供給管及び／又は未透過流体管内で一定の距離、延在してもよい。透過流体出口管又は供給管及び／若しくは未透過流体管は、曲がっていてもよく、透過流体出口管が供給管及び／又は未透過流体管の壁を通って延在できるようにし、透過流体を供給流体及び／又は未透過流体流体から隔ててもよい。
【００５４】
[0065]流体処理メディアの外面に沿って構造体がない領域を有する流体処理アセンブリを製造する方法は、前述したように、流体処理メディアの内面に沿って構造体がない領域を有する流体処理アセンブリを製造するための方法に類似させることができる。しかし、シーラントバリヤ層及び剥離層は、外面４２、すなわち供給側になる方の流体処理メディア１７の表面に沿って、多層複合体４０内に配置され得る。透過流体排出層４３と、透過流体支持層４４と、透過流体クッション層４５とは、内面４１、すなわち透過流体側になる方の流体処理メディア１７の表面に沿って、複合体４０内に配置され得る。
【００５５】
[0066]加えて、図１１に示すように、最初に塗布されるシーラント８１と、流体処理パック１３の両端部から流体処理メディア１７の内面４１をシールするシーラント１８とは、図６に示したコップ形状の固定具８０に類似したコップ形状の固定具１００内で塗布されてもよい。しかし、図１１に示した固定具１００は、流体処理パック１３の内径に対応する外径を有する円筒形の中央突出部１０１を更に含む。中央突出部１０１は、約１インチ又はそれ以下から約１．２５インチ又はそれ以上、上方に延在し、かつ頂部付近にわずかな内向きのテーパを有してもよい。各端部に関し、流体処理パック１３は、固定具１００の底部内で、最初に塗布されるシーラント８１に浸漬され、流体処理パック１３の端部全体を約１／８インチ又はそれ以上までの深さまで満たす。次いで、シーラント８１を凝固させる。流体処理メディア１７の内面４１についてのシーラント１８は、次いで、例えば、パック１３の反対側の端部から流体処理パック１３の中空内部に挿入した長い針によって、流体処理パック１３と固定具１００の中央円筒形突出部１０１との間に塗布される。シーラント１８は、径方向には、流体処理メディア１７の内面４１と中央円筒形突出部１０１の外径との間に、軸線方向には、固定具１００の底部付近の最初に塗布されたシーラントから円筒形突出部１０１の頂部付近のテーパの底部まで、流体処理パック１３の各端部１５、１６における空隙部の全部を充填する。
【００５６】
[0067]シーラント１８が凝固した後、流体処理メディア１７の内面４１は、流体処理パック１３の端部１５、１６からシールされ得る。透過流体排出層４３及び流体処理メディア１７は、透過流体支持層４４及び透過流体クッション層４５と同様に、流体処理パック１３の端部領域において、流体処理メディア１７から内側に、互いに有効に接合され得る。更に、隣接するプリーツ２０の脚部２５、２６は、流体処理パック１３の端部領域において、流体処理メディア１７から内側に、互いに有効に接合され得る。しかし、剥離材料７１及びシーラントバリヤ層７０は、最初に塗布されたシーラント８１によってのみ、流体処理パック１３に接合されてもよい。
【００５７】
[0068]シーラント１８が凝固し、隣接するプリーツ２０の脚部２５、２６が流体処理パック１３の端部領域内で互いに接合された後、剥離材料７１が、パック１３から除去されてもよい。例えば、最初に塗布されたシーラント８１を含む流体処理パック１３の部分がパック１３から切断されることにより、剥離材料７１とシーラントバリヤ層７０とが、パック１３から除去されることができるようにしてもよい。剥離材料７１は、次いで、流体処理パック１３の外部から引き剥がされ、その結果、構造体がない領域２７が、各プリーツ２０に沿って軸線方向に延在し、かつプリーツの両方の軸線方向端部２１、２２で開くようにしてもよい。シーラントバリヤ層７０もまた、流体処理パック１３の外部から除去され得る。
【００５８】
[0069]剥離材料７１が流体処理パック１３から除去された後、囲み部５２が、プリーツ２０の開放外端部２４で、流体処理パック１３の外面に用いられてもよいし、用いられなくてもよい。流体処理エレメント１１は、ハウジング１２のシェル５３に挿入されてもよく、シーラントによってシェル５３に接合されてもよいし、接合されなくてもよい。このシーラントは、シェル５３の内面と囲み部５２との間に、又はプリーツ２０の開放外端部２４のところにある隣接するプリーツ２０の脚部２５、２６の間に配置される。
【００５９】
[0070]有孔のコア５０は、様々な場合において、例えば、シーラント１８が流体処理メディア１７の内面４１に沿って塗布され、最初に塗布されたシーラント８１が流体処理パック１３から切断された後、などに設置され得る。追加のシーラント１８が、パック１３の端部領域内でコア５０とプリーツ２０の折り畳まれた内端部２３との間に塗布されて、各端部片９２、９３のマニホールド９４、９５から流体処理メディア１７の内面４１をよりに完全にシールしてもよく、かつコア５２を流体処理パック１３に固定してもよい。コア５０が流体処理パック１３内に設置され、流体処理エレメント１０がシェル５３内に設置された後、端部片９２、９３が、シェル５３の両端部に取り付けられ、かつコア５０にシールされて、流体処理アセンブリ９０を形成してもよい。
【００６０】
[0071]使用中、供給流体は、接線方向の流路３０に沿って、供給入口３２と入口マニホールド９４とに方向付けられることができる。入口マニホールド９４から、供給流体は、流体処理パック１３の一方の端部１５のところのプリーツ２０の軸線方向開放端部２１内へ実質的に軸線方向に流れ込み、流体処理メディア１７の外面４２に沿った構造体がない領域２７を通って、パック１３の反対側の端部１６のところのプリーツ２０の軸線方向開放端部２２へ行き、出口マニホールド９５に流入する。この出口マニホールド９５から、未透過流体は、未透過流体出口３３を介して、流体処理アセンブリ９０を流出する。多くの実施形態では、供給流体の１つ以上の成分が、横方向の流路３１を介して構造体がない領域２７内で除去される。成分は、外面４２から内面４１へ実質的に径方向に流れ、流体処理メディア１７を通って、かつ透過流体クッション層４５と、透過流体支持層４４と、透過流体排出層４４とを通って、有孔のコア５０の内部へと流れる。透過流体は、次いで、横方向の流路に沿って、実質的に軸線方向にコア５０の内部に沿って流れ、透過流体出口３４を通る。
【００６１】
[0072]非常に異なる特徴部を有する実施形態の更なる例として、流体処理アセンブリが、物質移動装置として構成され得る。例えば、図１〜図３で示した流体処理アセンブリ１０に類似した流体処理アセンブリにおいては、不浸透性で無孔である囲み部が、軸線方向距離の大部分がシェル内の２つのポートの間にある状態で、流体処理パックの外部の周りに配置され得る。第１の流体、例えば気体又は液体が、ポートのうちの１つを通って流体処理アセンブリに入り、外側の排出層と、外側の支持層と、外側のクッション層とを通って、流体処理メディアの外面に沿って軸線方向に通過し、他方のポートを通って流出することができる。更なる流体が、接線方向の流路に沿って並流又は向流をなして流れ、流体入口から入って、構造体がない領域に沿って軸線方向に流体出口へと流れることができる。流体のうちの１つ、例えば流体処理メディアの外面に沿って流れる第１の流体の、１つ以上の成分が、横方向の流路に沿って流体処理メディアを通って、構造体がない領域の中に流れこんでいる流体へと流れることができる。
【００６２】
[0073]このように、本発明は、記述しかつ／又は図示した特定の実施形態に限定されるものではなく、請求項の範囲に入るあらゆる変形例、組合せ及び異なる実施形態を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】流体処理アセンブリの断面図である。
【図２】図１に示した流体処理アセンブリの端面図である。
【図３】図１に示した流体処理アセンブリの前面を示す断面図である。
【図４】流体処理メディアを含む多層複合体の代表図である。
【図５】円筒形の流体処理パックの斜視図である。
【図６】固定具内の流体処理パックの一部分の断面側面図である。
【図７】流体処理パック内の剥離材料の斜視図である。
【図８】別の流体処理アセンブリの断面図である。
【図９】図８に示した流体処理エレメントの断面図である。
【図１０】図８に示した流体処理アセンブリの前面を示す断面図である。
【図１１】固定具内の流体処理パックの一部分の断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体処理パックと、シーラントと、第１の流体流路と、第２の流体流路とを備える流体処理エレメントであって、
前記流体処理パックが、流体処理メディアと、軸線と、互いに反対向きの第１の端部及び第２の端部と、前記第１の端部と前記第２の端部との間に軸線方向に延びる複数のプリーツとを含み、前記流体処理メディアが、第１の表面と第２の表面とを有し、前記プリーツの各々が、前記流体処理パックの前記第１の端部及び前記第２の端部において、第１の軸線方向端部及び第２の軸線方向端部を含み、前記プリーツの各々が更に、折り畳まれた端部と、開放端部と、前記折り畳まれた端部と前記開放端部との間に延びる第１の脚部及び第２の脚部と、構造体がない領域とを含み、前記構造体がない領域が、前記流体処理メディアの前記第１の表面に沿って、前記第１の軸線方向端部と前記第２の軸線方向端部との間で前記プリーツ内に軸線方向に延在し、かつ前記プリーツの前記第１の軸線方向端部及び前記第２の軸線方向端部へ開いており、前記シーラントが、前記流体処理パックの各端部を前記流体処理メディアの前記第２の表面からシールしており、前記第１の流体流路が、前記プリーツ内で前記流体処理パックに沿って軸線方向に延び、構造体がない領域を含んでおり、前記第２の流体流路が、前記第１の流体流路から前記流体処理メディアを通って延び、又は前記流体処理メディアを通って前記第１の流体流路へ延びている、流体処理エレメント。
【請求項２】
前記流体処理メディアの前記第１の表面が外面である、請求項１に記載の流体処理エレメント。
【請求項３】
前記流体処理メディアの前記第１の表面が内面である、請求項１に記載の流体処理エレメント。
【請求項４】
前記構造体がない領域が、前記第１の脚部から前記第２の脚部まで前記プリーツの全体にわたって延びている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項５】
前記構造体がない領域が、前記折り畳まれた端部から前記開放端部まで前記プリーツの高さに沿って延びている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項６】
前記構造体がない領域が、前記流体処理メディアの前記第１の表面に隣接している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項７】
前記流体処理パックが、略円筒形の形状と外面とを有し、前記流体処理エレメントが、前記流体処理パックの前記外面の周りに配置された囲み部を更に備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項８】
前記流体処理パックが、内部を有する中空の円筒形の形状を有し、前記流体処理エレメントが、前記流体処理パックの前記内部に配置されたコアを更に備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項９】
前記コアが、前記流体処理パックの前記第１の端部及び前記第２の端部で、前記流体処理パックに接合されている、請求項８に記載の流体処理エレメント。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の流体処理エレメントと、前記流体処理エレメントの周りに配置されたハウジングとを備える流体処理アセンブリ。
【請求項１１】
前記ハウジングがシェルを備え、前記流体処理エレメントが前記シェルに接合されており、前記ハウジングには端部片がない、請求項１０に記載の流体処理アセンブリ。
【請求項１２】
略円筒形の中空の流体処理パックと、シーラントと、コアとを備える流体処理エレメントであって、
前記流体処理パックが、軸線と、内部と、互いに反対向きの第１の端部及び第２の端部と、プリーツ状にされた複合体とを含み、前記プリーツ状にされた複合体が、内面と外面とを有する流体処理メディアを含み、かつ前記流体処理パックの前記第１の端部と前記第２の端部との間に軸線方向に延びる複数のプリーツを画定し、前記プリーツの各々が、前記流体処理パックの前記第１の端部及び前記第２の端部で、第１の軸線方向端部及び第２の軸線方向端部を含み、前記プリーツの各々が、折り畳まれた外端部と、開放内端部と、前記折り畳まれた外端部と前記開放内端部との間に延びる第１の脚部及び第２の脚部と、構造体がない領域とを更に含み、前記構造体がない領域が、前記流体処体メディアの前記内面に沿って、前記第１の軸線方向端部と前記第２の軸線方向端部との間で前記プリーツ内に軸線方向に延在し、かつ前記プリーツの第１の軸線方向端部及び第２の軸線方向端部へ開いており、前記シーラントが、前記流体処理パックの各端部を前記流体処理メディアの前記外面からシールしており、前記コアが、前記プリーツの前記開放内端部に沿って前記流体処理パックの中空の前記内部内に配置されている、流体処理エレメント。
【請求項１３】
前記構造体がない領域が、前記流体処理メディアの前記内面に隣接している、請求項１２に記載の流体処理エレメント。
【請求項１４】
前記コアが、前記流体処理パックに接合されている、請求項１２又は１３に記載の流体処理エレメント。
【請求項１５】
前記流体処理パックの前記外面の周りに配置された囲み部を更に備える、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の流体処理エレメントと、前記流体処理エレメントの周りに配置されたハウジングとを備える、流体処理アセンブリ。
【請求項１７】
更に、前記ハウジングがシェルを備え、前記流体処理エレメントが前記シェルに接合されており、前記ハウジングには端部片がない、請求項１５に記載の流体処理エレメント。
【請求項１８】
略円筒形の流体処理パックと、シーラントと、外側の囲み部とを備える流体処理エレメントであって、前記流体処理パックが、軸線と、外面と、互いに反対向きの第１の端部及び第２の端部と、プリーツ状にされた複合体とを含み、前記プリーツ状にされた複合体が、内面と外面とを有する流体処理メディアを含み、かつ前記第１の端部と前記第２の端部との間に軸線方向に延びる複数のプリーツを画定し、前記プリーツの各々が、前記流体処理パックの前記第１の端部及び前記第２の端部で、第１の軸線方向端部及び第２の軸線方向端部を含み、前記プリーツの各々が、更に、折り畳まれた内端部と、開放外端部と、前記折り畳まれた内端部と前記開放外端部との間に延びる第１の脚部及び第２の脚部と、構造体がない領域とを含み、前記構造体がない領域が、前記流体処理メディアの前記外面に沿って前記第１の軸線方向端部と前記第２の軸線方向端部との間で前記プリーツ内に軸線方向に延在し、かつ前記プリーツの第１の軸線方向端部及び第２の軸線方向端部へ開いており、前記シーラントが、前記流体処理パックの各端部を前記流体処理メディアの前記内面からシールしており、前記囲み部が、前記プリーツの前記開放外端部に沿って前記流体処理パックの前記外面の周りに配置されている、流体処理エレメント。
【請求項１９】
前記構造体がない領域が、前記流体処理メディアの前記外面に隣接している、請求項１８に記載の流体処理エレメント。
【請求項２０】
前記流体処理パックの中空内部に配置されたコアを更に備える、請求項１８又は１９に記載の流体処理エレメント。
【請求項２１】
請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の流体処理エレメントと、前記流体処理エレメントの周りに配置されたハウジングとを備える、流体処理アセンブリ。
【請求項２２】
前記ハウジングが、シェルと、前記シェルの各端部に取り付けられた端部片とを含む、請求項２１に記載の流体処理アセンブリ。
【請求項２３】
流体処理エレメントを製造する方法であって、
互いに反対向きの第１の表面と第２の表面とを有する流体処理メディアと、前記流体処理メディアの前記第１の表面に沿って配置された剥離材料とを含む複合体を形成するステップと、前記複合体を波形にして複数のプリーツを形成するステップと、
前記プリーツが前記流体処理パックに沿って軸線方向に延びる状態で、波形の前記複合体を、第１の端部と第２の端部とを有する略円筒形の流体処理パックに形成するステップと、前記流体処理パックに前記第１の端部及び前記第２の端部付近でシーラントを塗布して、前記流体処理パックの前記両端部を前記流体処理媒体の前記第２の表面からシールするステップと、前記シーラントを塗布した後に、前記波形の複合体から前記剥離材料を除去して、前記プリーツの各々に構造体がない領域を形成するステップとを備える方法。
【請求項２４】
前記複合体を形成するステップが、前記流体処理メディアと前記剥離材料との間にシーラントバリヤ層を配置する工程を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記流体処理パックの両端部に最初のシーラントを塗布して各端部を完全にシールした後に、前記シーラントを前記流体処理パックに塗布して、前記パックの前記両端部を前記流体処理メディアの前記第２の表面からシールするステップを更に備える、請求項２３又は２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記パックの両端部から前記最初のシーラントを切断して前記剥離材料を露出させた後、前記剥離材料を波形の前記複合体から剥ぎ取るステップを更に備える、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
流体処理エレメントを製造する方法であって、
互いに反対向きの第１の表面と第２の表面とを有する流体処理メディアを波形にして、複数のプリーツを形成するステップと、
前記プリーツが、前記第１の端部と前記第２の端部との間で、前記流体処理パックに沿って軸線方向に延びる状態で、波形の前記流体処理メディアを、第１の端部及び第２の端部を有する略円筒形の流体処理パックに形成するステップと、
前記流体処理メディアの前記第１の表面に沿って剥離材料を配置するステップと、
前記流体処理パックに前記第１の端部及び前記第２の端部付近でシーラントを塗布して、前記流体処理メディアの前記第２の表面から前記流体処理パックの前記両端部をシールするステップと、
前記シーラントを塗布した後、前記流体処理パックから前記剥離材料を除去して、前記プリーツの各々に構造体がない領域を形成するステップと
を備える方法。
【請求項２８】
前記流体処理メディアと前記剥離材料とを含む複合体を形成するステップを更に備え、前記剥離材料を配置するステップが、前記複合体内の前記流体処理メディアの前記第１の表面に沿って前記剥離材料を配置する工程を含む、請求項２７の方法。
【請求項２９】
前記剥離材料を配置するステップが、前記流体処理メディアの前記第１の表面に沿って、前記剥離材料を、前記略円筒形の流体処理パックの前記プリーツに挿入する工程を含む、請求項２７の方法。
【請求項１】
流体処理パックと、シーラントと、第１の流体流路と、第２の流体流路とを備える流体処理エレメントであって、
前記流体処理パックが、流体処理メディアと、軸線と、互いに反対向きの第１の端部及び第２の端部と、前記第１の端部と前記第２の端部との間に軸線方向に延びる複数のプリーツとを含み、前記流体処理メディアが、第１の表面と第２の表面とを有し、前記プリーツの各々が、前記流体処理パックの前記第１の端部及び前記第２の端部において、第１の軸線方向端部及び第２の軸線方向端部を含み、前記プリーツの各々が更に、折り畳まれた端部と、開放端部と、前記折り畳まれた端部と前記開放端部との間に延びる第１の脚部及び第２の脚部と、構造体がない領域とを含み、前記構造体がない領域が、前記流体処理メディアの前記第１の表面に沿って、前記第１の軸線方向端部と前記第２の軸線方向端部との間で前記プリーツ内に軸線方向に延在し、かつ前記プリーツの前記第１の軸線方向端部及び前記第２の軸線方向端部へ開いており、前記シーラントが、前記流体処理パックの各端部を前記流体処理メディアの前記第２の表面からシールしており、前記第１の流体流路が、前記プリーツ内で前記流体処理パックに沿って軸線方向に延び、構造体がない領域を含んでおり、前記第２の流体流路が、前記第１の流体流路から前記流体処理メディアを通って延び、又は前記流体処理メディアを通って前記第１の流体流路へ延びている、流体処理エレメント。
【請求項２】
前記流体処理メディアの前記第１の表面が外面である、請求項１に記載の流体処理エレメント。
【請求項３】
前記流体処理メディアの前記第１の表面が内面である、請求項１に記載の流体処理エレメント。
【請求項４】
前記構造体がない領域が、前記第１の脚部から前記第２の脚部まで前記プリーツの全体にわたって延びている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項５】
前記構造体がない領域が、前記折り畳まれた端部から前記開放端部まで前記プリーツの高さに沿って延びている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項６】
前記構造体がない領域が、前記流体処理メディアの前記第１の表面に隣接している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項７】
前記流体処理パックが、略円筒形の形状と外面とを有し、前記流体処理エレメントが、前記流体処理パックの前記外面の周りに配置された囲み部を更に備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項８】
前記流体処理パックが、内部を有する中空の円筒形の形状を有し、前記流体処理エレメントが、前記流体処理パックの前記内部に配置されたコアを更に備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項９】
前記コアが、前記流体処理パックの前記第１の端部及び前記第２の端部で、前記流体処理パックに接合されている、請求項８に記載の流体処理エレメント。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の流体処理エレメントと、前記流体処理エレメントの周りに配置されたハウジングとを備える流体処理アセンブリ。
【請求項１１】
前記ハウジングがシェルを備え、前記流体処理エレメントが前記シェルに接合されており、前記ハウジングには端部片がない、請求項１０に記載の流体処理アセンブリ。
【請求項１２】
略円筒形の中空の流体処理パックと、シーラントと、コアとを備える流体処理エレメントであって、
前記流体処理パックが、軸線と、内部と、互いに反対向きの第１の端部及び第２の端部と、プリーツ状にされた複合体とを含み、前記プリーツ状にされた複合体が、内面と外面とを有する流体処理メディアを含み、かつ前記流体処理パックの前記第１の端部と前記第２の端部との間に軸線方向に延びる複数のプリーツを画定し、前記プリーツの各々が、前記流体処理パックの前記第１の端部及び前記第２の端部で、第１の軸線方向端部及び第２の軸線方向端部を含み、前記プリーツの各々が、折り畳まれた外端部と、開放内端部と、前記折り畳まれた外端部と前記開放内端部との間に延びる第１の脚部及び第２の脚部と、構造体がない領域とを更に含み、前記構造体がない領域が、前記流体処体メディアの前記内面に沿って、前記第１の軸線方向端部と前記第２の軸線方向端部との間で前記プリーツ内に軸線方向に延在し、かつ前記プリーツの第１の軸線方向端部及び第２の軸線方向端部へ開いており、前記シーラントが、前記流体処理パックの各端部を前記流体処理メディアの前記外面からシールしており、前記コアが、前記プリーツの前記開放内端部に沿って前記流体処理パックの中空の前記内部内に配置されている、流体処理エレメント。
【請求項１３】
前記構造体がない領域が、前記流体処理メディアの前記内面に隣接している、請求項１２に記載の流体処理エレメント。
【請求項１４】
前記コアが、前記流体処理パックに接合されている、請求項１２又は１３に記載の流体処理エレメント。
【請求項１５】
前記流体処理パックの前記外面の周りに配置された囲み部を更に備える、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の流体処理エレメントと、前記流体処理エレメントの周りに配置されたハウジングとを備える、流体処理アセンブリ。
【請求項１７】
更に、前記ハウジングがシェルを備え、前記流体処理エレメントが前記シェルに接合されており、前記ハウジングには端部片がない、請求項１５に記載の流体処理エレメント。
【請求項１８】
略円筒形の流体処理パックと、シーラントと、外側の囲み部とを備える流体処理エレメントであって、前記流体処理パックが、軸線と、外面と、互いに反対向きの第１の端部及び第２の端部と、プリーツ状にされた複合体とを含み、前記プリーツ状にされた複合体が、内面と外面とを有する流体処理メディアを含み、かつ前記第１の端部と前記第２の端部との間に軸線方向に延びる複数のプリーツを画定し、前記プリーツの各々が、前記流体処理パックの前記第１の端部及び前記第２の端部で、第１の軸線方向端部及び第２の軸線方向端部を含み、前記プリーツの各々が、更に、折り畳まれた内端部と、開放外端部と、前記折り畳まれた内端部と前記開放外端部との間に延びる第１の脚部及び第２の脚部と、構造体がない領域とを含み、前記構造体がない領域が、前記流体処理メディアの前記外面に沿って前記第１の軸線方向端部と前記第２の軸線方向端部との間で前記プリーツ内に軸線方向に延在し、かつ前記プリーツの第１の軸線方向端部及び第２の軸線方向端部へ開いており、前記シーラントが、前記流体処理パックの各端部を前記流体処理メディアの前記内面からシールしており、前記囲み部が、前記プリーツの前記開放外端部に沿って前記流体処理パックの前記外面の周りに配置されている、流体処理エレメント。
【請求項１９】
前記構造体がない領域が、前記流体処理メディアの前記外面に隣接している、請求項１８に記載の流体処理エレメント。
【請求項２０】
前記流体処理パックの中空内部に配置されたコアを更に備える、請求項１８又は１９に記載の流体処理エレメント。
【請求項２１】
請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の流体処理エレメントと、前記流体処理エレメントの周りに配置されたハウジングとを備える、流体処理アセンブリ。
【請求項２２】
前記ハウジングが、シェルと、前記シェルの各端部に取り付けられた端部片とを含む、請求項２１に記載の流体処理アセンブリ。
【請求項２３】
流体処理エレメントを製造する方法であって、
互いに反対向きの第１の表面と第２の表面とを有する流体処理メディアと、前記流体処理メディアの前記第１の表面に沿って配置された剥離材料とを含む複合体を形成するステップと、前記複合体を波形にして複数のプリーツを形成するステップと、
前記プリーツが前記流体処理パックに沿って軸線方向に延びる状態で、波形の前記複合体を、第１の端部と第２の端部とを有する略円筒形の流体処理パックに形成するステップと、前記流体処理パックに前記第１の端部及び前記第２の端部付近でシーラントを塗布して、前記流体処理パックの前記両端部を前記流体処理媒体の前記第２の表面からシールするステップと、前記シーラントを塗布した後に、前記波形の複合体から前記剥離材料を除去して、前記プリーツの各々に構造体がない領域を形成するステップとを備える方法。
【請求項２４】
前記複合体を形成するステップが、前記流体処理メディアと前記剥離材料との間にシーラントバリヤ層を配置する工程を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記流体処理パックの両端部に最初のシーラントを塗布して各端部を完全にシールした後に、前記シーラントを前記流体処理パックに塗布して、前記パックの前記両端部を前記流体処理メディアの前記第２の表面からシールするステップを更に備える、請求項２３又は２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記パックの両端部から前記最初のシーラントを切断して前記剥離材料を露出させた後、前記剥離材料を波形の前記複合体から剥ぎ取るステップを更に備える、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
流体処理エレメントを製造する方法であって、
互いに反対向きの第１の表面と第２の表面とを有する流体処理メディアを波形にして、複数のプリーツを形成するステップと、
前記プリーツが、前記第１の端部と前記第２の端部との間で、前記流体処理パックに沿って軸線方向に延びる状態で、波形の前記流体処理メディアを、第１の端部及び第２の端部を有する略円筒形の流体処理パックに形成するステップと、
前記流体処理メディアの前記第１の表面に沿って剥離材料を配置するステップと、
前記流体処理パックに前記第１の端部及び前記第２の端部付近でシーラントを塗布して、前記流体処理メディアの前記第２の表面から前記流体処理パックの前記両端部をシールするステップと、
前記シーラントを塗布した後、前記流体処理パックから前記剥離材料を除去して、前記プリーツの各々に構造体がない領域を形成するステップと
を備える方法。
【請求項２８】
前記流体処理メディアと前記剥離材料とを含む複合体を形成するステップを更に備え、前記剥離材料を配置するステップが、前記複合体内の前記流体処理メディアの前記第１の表面に沿って前記剥離材料を配置する工程を含む、請求項２７の方法。
【請求項２９】
前記剥離材料を配置するステップが、前記流体処理メディアの前記第１の表面に沿って、前記剥離材料を、前記略円筒形の流体処理パックの前記プリーツに挿入する工程を含む、請求項２７の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公表番号】特表２００９−５０９７４９（Ｐ２００９−５０９７４９Ａ）
【公表日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３３５３４（Ｐ２００８−５３３５３４）
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３７５４６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０３８５４２
【国際公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【出願人】（５９６０６４１１２）ポール・コーポレーション (70)
【氏名又は名称原語表記】Ｐａｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
【住所又は居所原語表記】２２００ Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｂｏｕｌｅｖａｒｄ Ｅａｓｔ Ｈｉｌｌｓ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３７５４６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０３８５４２
【国際公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【出願人】（５９６０６４１１２）ポール・コーポレーション (70)
【氏名又は名称原語表記】Ｐａｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
【住所又は居所原語表記】２２００ Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｂｏｕｌｅｖａｒｄ Ｅａｓｔ Ｈｉｌｌｓ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ
【Ｆターム（参考）】
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