流体処理エレメントのセットを備える流体処理装置及び流体処理装置を製造し使用するための方法
流体処理エレメントの少なくとも第１及び第２の半径方向にずらされているセット（１２、１３）を有する流体処理装置と流体処理装置を製造し使用するための方法を開示する。透過性流体処理メディアを含むリボンは、いずれかのセットの流体処理エレメントを形成するように複数の巻回数で螺旋状に巻くことができる。少なくとも２つ及び５０以上の個数の流体処理エレメント（１４’、１４”）は、それぞれのセット内の中空コアアセンブリ（１１）に沿って配置されうる。流体は、第１のセットの流体処理エレメント及び第２のセットの流体処理エレメントを通してコアアセンブリの内部に導かれるか、又は内部から導かれうる。それぞれの流体処理エレメント内で、流体は、概して縁に沿って透過性流体処理メディアを通って流れる。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
[0001]本願は２００７年３月１９日出願の米国特許仮出願第６０／９０７，０６６号明細書に基づく優先権を主張し、この仮出願の全開示内容は、参照により本明細書に引用したものとする。
【発明の開示】
【０００２】
[0002]本発明は、流体処理装置と、流体処理装置を製造し使用するための方法に関する。詳細には、本発明は、螺旋状に巻かれた流体処理エレメントを備える流体処理装置と、螺旋状に巻かれた流体処理エレメントを備える流体処理装置を製造し使用するための方法に関する。流体処理エレメントは、リボンを複数の巻回数で螺旋状に巻いて略ディスク形の本体を形成することにより形成することができる。リボンは、第１及び第２の互いに対向する主面並びに第１及び第２の互いに対向する側端を有する透過性流体処理メディアの幅が狭く細長いストリップ（strip）を含むことができる。ディスク形の本体は、一方向に向く端面（例えば流入面）、反対の方向に向く他方の端面（例えば流出面）、及び外側リムを備えることができる。流体処理装置を形成するために、これらの流体処理エレメントのうちのいくつかを、エレメントの一部又は全部の間に空間を設けて中空コアアセンブリに沿って配置するとよい。
【０００３】
[0003]流体は、流体処理エレメントに通して、即ち流体処理エレメントの流入面から流出面へと誘導されうる。流体が流体処理エレメント内を通過するときに、流体は、概して縁に沿ってそれぞれの巻回部の透過性流体処理メディアを通過しうる、即ち、流体は、リボンの第１及び第２の対向する主面に対しほぼ平行に透過性メディア内で横方向に流れうる。流体は、さらに、１つの巻回部の透過性流体処理メディアから半径方向に１つ又は複数の隣接する、又は近くにある巻回部の透過性メディアに流れ込み、次いで透過性メディアに沿って横方向に流れうる。
【０００４】
[0004]本発明の１つ又は複数の態様を具現化する流体処理装置は、ガス、液体、若しくはガス、液体の混合物を含む流体、及び／又は固体を処理するために使用されうる。流体は、流体処理エレメント内を通過するときに、流体処理エレメントの流体処理特性に応じて、様々な方法で処理することができ、また多くの異なる流体処理特性がある。例えば、流体処理特性は、特定のサイズより大きい微粒子又は分子が通過するのを遅らせるか、又は妨げ、流体が流体処理エレメントを通って流れるときに流体からこれらの微粒子又は分子を濾過する流体処理メディアの孔構造又は除去率に関係しうる。他の例では、流体処理特性は、流体が流体処理エレメント内を通って流れるときに流体中で１つ又は複数の物質、例えば、分子、蛋白質及び／又は核酸に結合し、流体からこれらの物質を分離する流体処理メディア上の、又は流体処理メディア中の化学又は生化学剤に関係しうる。さらに他の例では、流体処理特性は、流体が流体処理エレメント内を通って流れるときに流体から１つ又は複数の物質、例えば、分子又は化合物を吸収又は吸着し、流体からこれらの物質を分離する流体処理メディア中の、又は流体処理メディア上の吸収剤に関係しうる。さらに他の事例では、流体処理特性は、流体中に巻き込まれている小さな液滴を凝集し、流体から簡単に除去できるくらいの大きさの液滴を生成する流体処理メディアの表面化学に関係しうる。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]本発明の一態様によれば、流体処理装置は、中空コアアセンブリ、コアアセンブリに沿って取り付けられた流体処理エレメントの少なくとも第１及び第２セット、並びに一方のセットの流体処理エレメントと他方のセットの流体処理エレメントを通る流体流路を備えることができる。コアアセンブリは、内部と軸線とを有する。それぞれのセットの複数の流体処理エレメントは、透過性流体処理メディアを有するリボンを備える。リボンは、複数の巻回数で巻かれて、半径方向寸法を有する略ディスク形の本体を形成する。ディスク形の本体は、さらに、本体の一方の側の第１の端面、本体の他方の側の第２の端面、及び外側リムを有する。流体処理エレメントの第２セットは、流体処理エレメントの第１セットから半径方向にずらされている。流体流路は、第１セットの流体処理エレメントの第１の端面と第２の端面との間及び第２セットの流体処理エレメントの第１の端面と第２の端面との間からコアアセンブリの内部に延びるか、又はコアアセンブリの内部から第１セットの流体処理エレメントの第１の端面と第２の端面との間及び第２セットの流体処理エレメントの第１の端面と第２の端面との間に延びる。
【０００６】
[0006]本発明の他の態様によれば、流体処理装置を製造するための方法は、中空コアアセンブリに沿って螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの第１及び第２セットを取り付けることを含むことができる。流体処理エレメントの第１及び第２セットをコアアセンブリに沿って取り付けることは、流体処理エレメントの第２セットを流体処理エレメントの第１セットから半径方向にずらすことを含む。
【０００７】
[0007]本発明の他の態様によれば、流体を処理するための方法は、流体処理装置の外部と中空コアアセンブリの内部との間に流体を誘導することを含むことができ、これは（１）流体を概ね縁に沿って第１の流体処理エレメントの透過性流体処理メディアの巻回部に通すことと、（２）流体を概ね縁に沿って、第１の流体処理エレメントから半径方向にずらされている第２の流体処理エレメントの透過性流体処理メディアの巻回部に通すこととを含む。
【０００８】
[0008]本発明の実施形態には、多数の利点がある。例えば、流体処理エレメントの第１及び第２セットを互いに半径方向にずらして配置することにより、流体は、流体処理装置の外部とコアアセンブリの内部との間を通過するときに、少なくとも２つの流体処理エレメント、例えば、第１セットの１つのエレメントと第２セットの１つのエレメントとを通って流れうる。流体の処理は、こうして、著しく向上させることができる。さらに、流体処理エレメントの第１及び第２セットをコアアセンブリに沿って半径方向にずらすことにより、大きな半径を有し軸線方向に短い流体処理装置が形成されうる。流体処理装置は半径が大きく、長さが短いほど、多くのハウジング内の空間を効率的に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】流体処理装置の１／４断面図である。
【図２Ａ】リボンの斜視図である。
【図２Ｂ】リボンの斜視図である。
【図３】図１の流体処理エレメントの正面図である。
【図４】他の流体処理エレメントの正面図である。
【図５】他の流体処理エレメントの正面図である。
【図６】他の流体処理エレメントの正面図である。
【図７】流体処理要装置を含む流体処理アセンブリの１／４断面図である。
【図８】他の流体処理装置の一部の１／４断面図である。
【図９】他の流体処理装置の一部の１／４断面図である。
【図１０】他の流体処理装置の１／４断面斜位図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0019]流体処理エレメントの複数の半径方向に互いにずらしたセット、例えば、２つ、３つ、４つ、又は５つ以上のセットを有する流体処理装置が、様々な方法で構成されうる。流体処理装置１０の一実施形態は、図１に示されているが、流体処理装置は、この図に例示されている特徴に限定されるわけではない。流体処理装置１０は、コアアセンブリ１１及びコアアセンブリ１１に沿って取り付けられている螺旋状に巻かれた流体処理エレメント１４’、１４”の少なくとも２つの半径方向にずらされたセット、例えば、内側セット１２及び外側セット１３を備えることができる。コアアセンブリ１１は、軸線を有するパイプ又はチューブなどのコア、内部１５と２つの開放端又は１つの開放端及び閉鎖又は盲端とを有する略中空の構成とからなっている。コアアセンブリ１１は、さらに、端部間のコアに沿って、溝又は他の穿孔などの開口部１６、例えば、軸線方向に分離されている開口部を有することもできる。
【００１１】
[0020]両方のセット１２、１３の流体処理エレメント１４’、１４”の大半又は全部は、本体２０の一方の側の一方の端面２１、本体２０の対向する側の他方の端面２２、外側リム２３、及び内側リム２３ａを有する略ディスク形の本体２０を備えることができる。ディスク形の本体２０は、細長いリボンを螺旋状に巻いた複数の巻回部を含みうる。リボンは、様々な方法で構成されうる。２つのリボン２４の例は、図２Ａ及び２Ｂに示されているが、リボンは、これらの図に例示されている特徴に限定されるわけではない。それぞれのリボン２４は、対向する主面２５、２６及び対向する側端３０、３１を有する細長い形状とすることができる。リボン２４は、対向する主面２５ａ、２６ａ並びに対向する側端３０ａ、３１ａも有する透過性流体処理メディア３２の少なくとも１つのストリップを含む。多孔性流体処理メディアを含むリボン２４は、透過性であるが、孔は開いていないもの、即ち対向する主面２５、２６、２５ａ、２６ａの間に延びる貫通孔又は貫通溝を持たないものとしてよい。透過性流体処理メディア３２を含む、リボン２４の一方又は両方の側端３０、３１、３０ａ、３１ａは、略直線状であるか、又は平らであるか、或いはギザギザであるか、フリンジ付きであるか、又は縮れていてもよい。ディスク形の本体２０のそれぞれの端面２１、２２は、透過性流体処理メディア３２の側端３０ａ、３１ａを含む、リボン２４の側端３０、３１の複数の螺旋状の巻回部を含む。一方又は両方の端面２１、２２は、平らな表面又は凸凹の表面であってもよく、これは、例えば、発明者としてＴｈｏｍａｓ Ｗｅｌｃｈ，Ｊｒ．、Ｓｔｅｐｈｅｎ Ｇｅｉｂｅｌ、及びＴａｎｗｅｅｒ ｕｌ Ｈａｑが挙げられている、２００７年３月１９日に出願された、「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｕｎｅｖｅｎ Ｓｕｒｆａｃｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６５号明細書、並びにこの仮出願に基づく優先権を主張するＰＣＴ国際出願において開示されており、両方ともこれら及び他の特徴を支持するため参照により本明細書に組み込まれている。
【００１２】
[0021]透過性流体処理メディアは、例えば、天然又は合成ポリマー、ガラス、金属、カーボン、及び／又はセラミックを含む、多数の材料から形成されうる。透過性流体処理メディアは、例えば、織物又は不織繊維性ストリップなどの繊維性構造物、織布、押出成形、又は拡張メッシュストリップなどのメッシュ、支持又は非支持膜ストリップなどの透過性膜、多孔性発泡ストリップ、或いは多孔性焼結繊維金属又は粉末金属ストリップなどの多孔性金属を含む様々な構造物から形成されうる。
【００１３】
[0022]透過性流体処理メディアは、無数の処理特性を有しているといってよい。例えば、透過性流体処理メディアは、複数の流体処理特性のうちのいずれかを有することができるか、又は有するように修正することができ、このような処理特性を持つものとしては、限定はしないが、正又は負電荷、例えば、疎水性又は親水性又は疎油性又は親油性の表面特性を含む、液体不親和性又は液体親和性の表面特性、流体中の物質に化学結合しうるリガンド又は任意の他の反応性モイエティなどの付着官能基、又は限定はしないが、すべての種類の吸収剤、反応剤、触媒、及びクロマトグラフィ充填剤を含む、流体及び／又は流体それ自体の中にある物質と化学的又は物理的に結合するか、反応するか、触媒するか、送達するか、又は他の何らかの形で影響を及ぼしうる組み込まれた機能性材料がある。より具体的には、機能性材料として、活性炭、シリカ、ゼオライト、モレキュラーシーブ、粘土、アルミナ、重曹、イオン交換樹脂、触媒、金属酸化物、酸化剤、還元剤、緩衝剤、殺生剤、殺菌剤、殺ウイルス剤、消臭剤及び芳香剤を挙げることができる。機能性材料は、流体処理メディア中に組み込まれうる、例えば、流体処理メディアに接着されること、流体処理メディア上にコーティングされること、流体処理メディア中に固定化されること、及び／又は流体処理メディアとして形成されることが可能である。いくつかの実施形態では、機能性材料は、流体処理メディア中に固定化された粒子又は繊維の形態をとりうる。さらに、透過性流体処理メディアの流体処理特性には、例えば、超多孔性又はナノ多孔性又はより細かい多孔性からマイクロ多孔性又はそれより粗い多孔性までを含む、広範な除去率又は孔構造を含めてもよい。例えば、流体処理特性は、サブミクロン範囲又はそれ以上の細かさ、例えば、最大約０．０２μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は最大約０．１μｍ若しくはそれ以上の粗さ、或いはミクロン範囲若しくはそれ以上の粗さ、例えば、最大約１μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約５μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約１０μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約５０μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約７５μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約１００μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約２００μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約３００μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約５００μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約１０００μｍ若しくはそれ以上の粗さの除去率を含みうる。
【００１４】
[0023]すべてのセットのすべての流体処理エレメントの流体処理メディアは、同じ流体処理特性を有していてもよい。代替として、流体処理特性は、例えば、これら及び他の特徴を支持するために参照により本明細書に組み込まれている、２００７年３月１９日に出願された、発明者としてＴｈｏｍａｓ Ｗｅｌｃｈ，Ｊｒ．、Ｍａｒｋ Ｈｕｒｗｉｔｚ、Ｔａｎｗｅｅｒ ｕｌ Ｈａｑ、及びＪｏｓｅｐｈ Ｖｅｒｓｃｈｎｅｉｄｅｒが挙げられている「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６９号明細書及びこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願で開示されているように、単一の流体処理エレメント中で、或いは２つ以上の流体処理エレメント間で、流体処理メディア毎に異なっていてもよい。多くの実施形態について、流体処理装置の流体処理メディアの少なくとも１つ、例えば、一部又は全部は、例えばガラス繊維又はポリマー繊維の不織布の濾過メディアを備えることができ、また流体処理メディアの流体処理特性は、約０．０２μｍ又はそれ以上の粗さの除去率を含みうる。
【００１５】
[0024]リボン２４は、図２Ａに示されているように、リボンの単独コンポーネントとして透過性流体処理メディア３２のストリップを含み、またリボン及び流体処理メディアの主面は、隣接する巻回部に沿って接触していてもよい。代替として、リボンは複数のコンポーネントを含んでいてもよい。例えば、リボン２４は、図２Ｂに示されているように、互いの上に重ね合わされている複数の層を含む多層複合材３３の１つの層として透過性流体処理メディアを備えることができる。透過性流体処理メディア３２ａの追加の層などの様々な追加の層が含まれうる。流体処理メディア３２、３２ａは、互いに同一であってもよいし、また互いに異なっていてもよい。例えば、透過性流体処理メディア層は、同じ流体処理特性を有していても、異なる流体処理特性を有していてもよく、異なる流体処理特性を有する流体処理メディアを互いに平行に並べた流体処理エレメントを形成することができる。他の追加の層は、リボンの構造的完全性を強化する強化ストリップ３４としてよい。リボンは、流体処理エレメントを形成するために複数の巻回数で巻かれるときに張力が加わる可能性があり、透過性流体処理メディアのストリップは、この張力に耐えるだけの十分な強度を持たないことがある。したがって、ポリマーフィルムのストリップなどのこの張力に耐えられる強化ストリップ３４を流体処理メディアとともに層状に重ねるとよい。他の追加の層は、リボンの隣接する巻回部の隣接する表面を結合する結合ストリップ３５としてよい。複合材リボンの複数の層は、すべてが同じ幅であるか又は位置が揃っているわけではない。層の末端は、位置が揃っているか、又は千鳥配置としてよい。多くの実施形態に関して、追加の流体処理メディア層以外の、追加の層の厚さは、流体処理エレメント内の流体処理メディアの相対的体積を増やすために流体処理メディア層の厚さよりも薄くすることができる。流体処理エレメント内を通って流れるときに流体処理メディアをバイパスする可能性のある流体の量を減らすために、縁に沿って追加の層を通る流体流れに対する抵抗は、縁に沿って流体処理メディア層を通る流体流れに対する抵抗に少なくとも実質的に等しいか、又はそれ以上であるものとすることができる。いくつかの実施形態では、縁に沿って追加の層を通る際の透過性は、縁に沿って流体処理メディア層を通る際の透過性に実質的に等しいか、又はそれ以下であり、及び／又は縁に沿って追加の層を通る際の除去率は、縁に沿って流体処理メディア層を通る際の除去率に実質的に等しいか、又はそれ以上の細かさとしてよい。いくつかの実施形態では、流体処理メディア層とは別の複合リボンの層の一部又は全部は、不浸透性であってもよい。代替として、縁に沿って追加の層を通る流体流に対する抵抗は、縁に沿って流体処理メディア層を通る流体流れに対する抵抗より小さいものとすることができる。いくつかの実施形態では、縁に沿って追加の層を通る際の透過性は、縁に沿って流体処理メディア層を通る際の透過性より大きく、及び／又は縁に沿って追加の層を通る際の除去率は、縁に沿って流体処理メディア層を通る際の除去率より粗いものとすることができる。
【００１６】
[0025]代替として、又はそれに加えて、リボンは、縁に沿ってリボンを通る流体流路内で順番に隣り合わせで並ぶ形で配列されている複数のコンポーネント、例えば、２つ、３つ、４つ、又は５つ以上のコンポーネントを備えることができる。隣り合わせで並ぶコンポーネントは、その間に空間又は介在構造物を有しているか、或いは近接するように、例えば、接触するように配列されうる。例えば、流体処理メディアの複数のストリップは、縁と縁を並べる形で配列されうる。図２Ｂに示されている多孔性流体処理メディアの追加の層３２ａは、複数のストリップの隣り合わせに並ぶ配列の一例にすぎない。１つのストリップ３２ａ’は、隣接するストリップ３２ａ”と同一平面上で、近接するように配置されうる。例えば、ストリップ３２ａ’、３２ａ”の側端は、リボン２４の長さに沿って互いに接触しあうことができる。メディアは、互いに類似していても異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、２つ以上のメディアが、異なる孔サイズを有している場合があり、例えば、それぞれの連続するメディアが、大きな又は小さな除去率又は孔構造を有し、孔サイズはリボンの幅方向に勾配を有するものとしてよい。例えば、流体処理メディアの下流のストリップは、流体処理メディアの上流のストリップに比べて細かい除去率又は孔構造を有する場合がある。他の実施形態では、２つ以上のメディアが、異なる種類の流体処理を行う、例えば、濾過、吸着、及びイオン交換を行うことができる。隣り合わせで並ぶ配列のストリップは、類似の、又は異なる幅、厚さ、及び／又は長さを有することができる。隣り合わせで並ぶストリップは、様々な方法で支持されうる。例えば、複数のストリップを、支持層と重ね合わせることができる。支持層は、薄く、不浸透性であってよく、また流体処理メディアストリップの組み合わされた幅よりも小さい、ほぼ等しい、又は大きい幅を有していてもよい。
【００１７】
[0026]透過性流体処理メディアのストリップを含むリボンは、様々な長さ、厚さ、及び幅を有することができる。多くの実施形態において、リボンは、連続的であり、所望の半径方向寸法を持つ流体処理エレメントを形成するために十分な数の巻回部を備えるために必要な完全な長さを持つものとすることができる。他の実施形態では、リボンの短い複数のセグメントを端と端で連結して、完全な長さのものとすることができる。さらに、多くの実施形態では、リボンは、概してストリップの長さ方向に沿って直線状のものとしてよい。しかし、リボンは湾曲していてもよい。例えば、リボンは、ストリップの長さに沿って伸びる循環的な、例えば、正弦曲線又は鋸歯状のパターンを持つものとしてもよい。
【００１８】
[0027]透過性流体処理メディアのストリップを含む、リボンの厚さ、即ち、リボンを通る一方の主面から対向する主面までの距離は、例えば多孔性流体処理メディアの構造に応じて、リボン毎に及び／又は流体処理エレメント毎に異なるものとすることかできる。厚さは、例えば薄い透過性ポリマー膜の場合の約２／１０００インチ以下から、例えば高さのある繊維性材料又は多孔性発泡体の場合の約２５０／１０００インチ以上までの範囲内としてよい。厚さは、リボンの長さに沿って不均一であってもよいけれども、多くの実施形態では、厚さは、リボンの長さに沿って均一である。
【００１９】
[0028]透過性流体処理メディアのストリップの幅を含む、リボンの幅、即ち、リボンを通り一方の側端から対向する側端までの最大の横方向の距離は、類似しているか又はリボン毎に及び／又は流体処理エレメント毎に異なりうる。流体が流体処理エレメント１４’、１４”内を通って流れると、流体は、概ね縁に沿ってリボン２４及び透過性流体処理メディア３２のストリップを通り一方の側端３０、３０ａ、３１、３１ａから対向する側端３１、３１ａ、３０、３０ａへ流れうる。したがって、リボンの幅は、圧力低下及び流体が受ける処理の程度に影響を及ぼしうる。例えば、リボンの幅は、濾過効率に影響を及ぼしうる。多くの実施形態について、幅は、約１／１６インチ以下から約１インチ又は２インチ又は３インチ又はそれ以上までの範囲内とすることができる。例えば、幅は、約１／８インチ以上から約１／２インチ以下までの範囲を含む約２インチ以下、例えば１インチ以下から約１／１６インチ以上までの範囲内とすることができる。さらに、幅は、リボンの長さに沿ってほぼ均一であり、流体処理エレメント内を通って流れる間に流体の処理はさらに均一になる。代替として、リボンの幅は、長さに沿って変化し、このため、例えば、狭いリムへ向かって次第に細くなるか、又は例えば幅広のリムに向かって次第に広がる流体処理エレメントを形成することができる。リボンの幅は、さらに、短い距離にわたっても変化し、例えば、１つ又は２つのギザギザの縁を持つリボンを形成することもできる。ギザギザの縁、さらにはフリンジ付き又は縮れた縁を持つリボンは、例えば、前記の「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｕｎｅｖｅｎ Ｓｕｒｆａｃｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６５号明細書並びにこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願において開示されている。
【００２０】
[0029]リボン２４を複数の巻回数で螺旋状に巻くことにより形成された流体処理エレメント１４’、１４”は、多数の不規則な又は規則正しい幾何学的形態をとりうる。例えば、流体処理エレメント１４’、１４”のそれぞれの螺旋状に巻かれたディスク形の本体２０、さらにはコアアセンブリ１１は、図３に示されているように略円形の形態、又は図４、５、及び６にそれぞれ示されているように一般的な楕円形、三角形、又は矩形の形態をとりうる。例えば最内側の巻回部から最外側の巻回部までの、流体処理エレメント１４’、１４”の半径方向の寸法、即ち、コアアセンブリ１１の軸線に対して略垂直な寸法は、例えば、巻回部数とリボンの厚さに応じて変わりうる。例えば、半径方向の寸法は、約１／４インチ以下又は約１／８インチ以下から最大約１インチまで又は最大約２インチまで又は最大約６インチまで又は最大約１０インチまで又は最大約２５インチ以上までの範囲内とすることができる。それぞれのセット１２、１３内の、又はセットからセットへの流体処理エレメントの半径方向の寸法は同等、例えば実質的に等しいか、或いは異なっていてもよい。多くの実施形態では、内側セット１２の流体処理エレメント１４’の内径は、互いに実質的に等しいものとしてよく、また外径は、互いに実質的に等しいものとしてよい。外側セット１３の流体処理エレメント１４”の内径は、互いに実質的に等しいものとしてよく、また内側セット１２の流体処理エレメント１４’の外径に実質的に等しいものとしてよく、外側セット１３の流体処理エレメント１４”の外径は、互いに実質的に等しいものとしてよい。
【００２１】
[0030]流体処理エレメント１４’、１４”の容積は、例えば、リボンの幅及びディスク形の本体の半径方向の寸法などの因子に依存しうる。いくつかの実施形態では、流体処理装置１０の流体処理エレメント１４’、１４”はすべて、同じ容積を有することができる。いくつかの実施形態では、内側セット１２の流体処理エレメント１４’はすべて、実質的に同じ容積を有し、外側セット１３の流体処理エレメント１４”はすべて、実質的に同じ容積を有するが、内側セット１２の流体処理エレメント１４’の容積に比べて大きいか、又は小さい、異なる容積を有することができる。
【００２２】
[0031]流体処理エレメント１４’の内側セット１２は、コアアセンブリ１１に沿って軸線方向に、例えば、コアアセンブリ１１の周囲のすぐ近くに、またコアアセンブリ１１に接触する形で配置されうる。流体処理エレメント１４”の外側セット１３は、流体処理エレメント１４’の内側セット１２から半径方向にずらされている、例えば、内側セット１２から半径方向に外へ向かうコアアセンブリ１１に沿って軸線方向に配置されうる。外側セット１３の流体処理エレメント１４”は、内側セット１２の流体処理エレメント１４’と軸線方向に揃えられるか、又は内側セット１２の流体処理エレメント１４’から軸線方向にオフセットされうる。内側セット１２と外側セット１３の両方の中で、流体処理エレメントのうちのいくつかは、隣接する流体処理エレメントの端面が隣接するエレメントの間の境界面に沿って互いに近接する、例えば接触して隣り合って並ぶ形で、コアアセンブリに沿って軸線方向に配置されうる。さらに、流体処理エレメント１４’、１４”の一部又は全部は、隣接する流体処理エレメントの端面２１、２２の間に空間４０、４１を画定するように軸線方向に互いに隔てられて並ぶコアアセンブリ１１に沿って配置されうる。隣接する流体処理エレメントの間の距離は、それぞれの空間４０、４１の幅を画定し、それらの空間４０、４１の幅は、それぞれのセット内で及び／又は他のセット毎に均一でも、均一でなくてもよい。空間４０、４１は、流体処理エレメントの半径方向の寸法の少なくとも約８５％、又は少なくとも約９０％、又は約１００％に沿って隣接する流体処理エレメントの間に半径方向に延びるものとしてよい。さらに、これらの空間４０、４１のうち多く又はすべては、例えば、これら及び他の特徴を支持するために参照により本明細書に組み込まれている、２００７年３月１９日に出願された、発明者としてＴｈｏｍａｓ Ｗｅｌｃｈ，Ｊｒ．、Ｔａｎｗｅｅｒ ｕｌ Ｈａｑ、及びＪｏｓｅｐｈ Ｖｅｒｓｃｈｎｅｉｄｅｒが挙げられている「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｓｐａｃｅｓ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６８号明細書及びこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願で開示されているように、構造を実質的に含まないものとしてよい。代替として、これらの空間の一部又は全部が、例えば、様々な構造物を含むか、又は様々な構造物によって占有されうる。いくつかの構造物は、スペーサー及び／又は支持材としても働き、様々な方法で構成されうる。例えば、これらの構造物は、流体の空間への流入又は流出の際に通る空間或いはメッシュの１つ又は複数の層或いはたくさんの粗い繊維に流体を誘導して通すための溝、リブ、又は開口部を有するものとしてよい剛性のある、又は柔軟なプレート又はグリッドを備えることができる。代替として、これらの構造物は、例えば、これら及び他の特徴を支持するために参照により本明細書に組み込まれている、２００７年３月１９日に出願された、発明者としてＴｈｏｍａｓ Ｗｅｌｃｈ，Ｊｒ．、Ｔａｎｗｅｅｒ ｕｌ Ｈａｑ、及びＪｏｓｅｐｈ Ｖｅｒｓｃｈｎｅｉｄｅｒが挙げられている「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ／ｏｒ Ｂａｎｄｓ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０７８号明細書及びこの国際出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願で開示されているような、空間内で延びる１つ又は複数の支柱を備えうる。空間及び／又は支持材の他に、例えば機能性材料を含む、他の構造物が、例えば、前記の「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６９号明細書並びにこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願で開示されているように、空間内に配置されうる。
【００２３】
[0032]流体処理装置１０は、さらに、流体処理エレメント１４’、１４”の内側及び外側セット１２、１３の間に内側の周辺部材４２を、流体処理エレメント１４”の外側セット１３の周りに外側の周辺部材４３を備えることができる。内側の周辺部材は、相隔てて並ぶ流体処理エレメントの間の空間及び／又は近接する流体処理エレメントの間の境界面の一部又は全部に関連付けられ、エレメントの１つのセットの空間、境界面、及び／又はリムをエレメントの他のセットのエレメントから隔てるために使用されうる。流体処理エレメント１４”の外側セット１３は、流体処理エレメント１４’の内側セット１２及び内側の周辺部材４２の周りでコアアセンブリ１１に沿って配置されうる。例えば、流体処理エレメント１４”の外側セット１３は、内側の周辺部材４２及び／又は内側セット１２の流体処理エレメント１４’の外側リム２３の周囲のすぐ近くにあり、接触しているものとしてよい。外側の周辺部材は、相隔てて並ぶ流体処理エレメントの間の空間及び／又は外側セットの近接する流体処理エレメントの間の境界面の一部又は全部に関連付けられ、外側セットの流体処理エレメントの空間、境界面、及び／又は外側リムを外側流体処理エレメントの外部、例えば外側流体処理エレメントを半径方向に越える領域から隔てるために使用されうる。
【００２４】
[0033]それぞれの周辺部材は、例えば、流体処理エレメントとは別の１つ又は複数のコンポーネントとして、但し流体処理エレメントと関連付けられているものとして構成するなどの様々な方法で構成されうる。内側及び外側の周辺部材４２、４３の多数の異なる例のうちの１つは、複数の軸線方向に相隔てて並ぶ内側バンド４４及び外側バンド４５をそれぞれ含みうる。内側バンド４４は、内側及び／又は外側セット１２、１３の流体処理エレメント１４’、１４”の間の空間及び／又は境界面の一部の周囲にあり、封止することができる。多くの実施形態では、内側バンド４４は、それらの空間及び／又は境界面の一部の外側端部に橋架し、内側セット１２の隣接する内側流体処理エレメント１４’の外側リム２３を部分的に又は完全に覆うことができる。内側バンド４４は、さらに、それらの空間及び／又は境界面の一部の内側端部に橋架し、外側セット１３の隣接する外側流体処理エレメント１４”の内側リム２３ａを部分的に又は完全に覆うことができる。外側バンド４５は、外側セット１３の流体処理エレメント１４”の間の空間及び／又は境界面の一部の周囲にあり、封止し、空間及び／又は境界面の一部の外側端部に橋架し、隣接する外側流体処理エレメント１４”の外側リム２３を部分的に又は完全に覆うことができる。それぞれの周辺部材４２、４３は、不浸透性であり、様々な方法で流体処理エレメント１４’、１４”に封止されうる。例えば、内側及び外側バンド４４、４５は、不浸透性ストリップ、例えば、不浸透性ポリマーストリップで構成することができ、また流体処理エレメント１４’、１４”のディスク形の本体２０の外側リム２３及び／又は内側リム２３ａに接着する、例えば、接着剤で接着するか、溶剤で接着するか、又は熱で接着することができる。代替として、バンドは、例えば、前記の「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ／ｏｒ Ｂａｎｄｓ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０７８号明細書並びにこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願で開示されているように、ホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシなどの不浸透性硬化性接着材料を含むものとしてよく、また流体処理エレメントに接着できる。
【００２５】
[0034]周辺部材、さらには流体処理エレメント及び両方のセットの流体処理エレメント間の空間は、コアアセンブリの内部と流体処理装置の外部、例えば流体処理装置を半径方向に越える領域との間の内側及び外側セットの流体処理エレメントに沿って流体を誘導するように様々な方法で構成できる。例えば、図１に例示されている実施形態を含む、多くの実施形態では、流体流路５０は、流体を流体処理装置１０の外部から、外側セット１３の流体処理エレメント１４”のうちの１つ又は複数のエレメントに通し、次いで内側セット１２の流体処理エレメント１４’のうちの１つ又は複数のエレメントに通して、コアアセンブリ１１の内部１５内に導き、軸線方向にコアアセンブリ１１の内部１５に沿って流すように配列されうる。外側セット１３の流体処理エレメント１４”の空間のいくつか、例えば外側供給空間４０は、流体処理装置１０の外部と流体的に連通し、流体を流体流路５０に沿って流して外側供給空間４０内に流し込むことができる。それぞれの外側供給空間４０の内側端部で、内側の周辺部材４２、例えば、内側バンド４４のうちの１つ又は複数が、内側セット１２の内側空間４０、４１、境界面、及び／又は流体処理エレメント１４’から流体を隔離しうる。そこで、外側供給空間４０に向く外側流体処理エレメント１４”の端面２１は、供給又は流入面とすることができ、流体は、供給面２１を介して流体流路５０に沿って供給空間４０から隣接する外側流体処理エレメント１４”内に流れ込むことができる。外側セット１３の流体処理エレメント１４”の他の空間、例えば外側透過液空間４１は、流体処理装置１０の外部から流体的に隔離されうる。例えば、外側の周辺部材４３、例えば、外側バンド４５のうちの１つ又は複数は、それぞれの外側透過液空間４１の外側端部を流体処理装置１０の外部から流体的に隔離することができる。そこで、外側透過液空間４１に向く外側流体処理エレメント１４”の端面２２は、透過液面又は流出面とすることができ、流体は、透過液面２２を介して外側流体処理エレメント１４”から出て、外側透過液空間４１に入るようにできる。
【００２６】
[0035]内側セット１２の流体処理エレメント１４’の間の空間のいくつか、例えば、内側供給空間４０は、外側透過液空間４１と流体的に連通することができる。例えば、外側透過液空間４１の内側端部は、内側供給空間４０の外側端部内へと直接開き、これにより流体は流体流路５０に沿って外側透過液空間４１から内側供給空間４０内に流れ込むことができる。それぞれの内側供給空間４０の内側端部は、コアアセンブリ１１によって流体的に隔離され、例えば、ブロックされうる。そこで、内側供給空間４０に向く内側流体処理エレメント１４’の端面２１は、供給又は流入面とすることができ、流体は、供給面２１を介して流体流路５０に沿って内側供給空間４０から内側流体処理エレメント１４’内に流れ込むことができる。内側セット１２の流体処理エレメント１４’の他の空間、例えば内側透過液空間４１は、内側流体処理エレメント１４’の外部、例えば、内側流体処理エレメントを半径方向に越えた領域から流体的に隔離されうる。例えば、内側の周辺部材４２、例えば、内側バンド４４のうちの１つ又は複数は、それぞれの内側透過液空間４１の外側端部を流体的に隔離することができる。そこで、内側透過液空間４１に向く内側流体処理エレメント１４’の端面は、透過液又は流出面とすることができ、流体は、透過液面２２を介して内側流体処理エレメント１４’から出て、内側透過液空間４１に入るようにできる。内側透過液空間４１は、コアアセンブリ１１の開口部１６と流体的に連通し、流体を流体流路５０に沿って流し、コアアセンブリ１１の内部１５内に流し込み、軸線方向にコアアセンブリ１１の内部１５に沿って流すことができる。
【００２７】
[0036]流体処理装置及び流体処理エレメントは、複数の異なる方法のうちのいずれかで製造することができる。例えば、流体処理装置を製造するための方法は、中空コアアセンブリに沿って螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの第１及び第２セットを取り付けることを含むことができ、さらにこれは流体処理エレメントの内側セットから流体処理エレメントの第２セットを半径方向にずらすことを含む。例えば、少なくとも２つ及び少なくとも１０以上の、又は少なくとも２５以上の、又は少なくとも５０以上の、又は少なくとも１００以上の数の流体処理エレメントが、それぞれのセット内のコアアセンブリに沿って取り付けられうる。１つのセット内の流体処理エレメントの個数は、隣接するセット内の流体処理エレメントの個数より少ないか、等しいか、又は多いものとしてよい。
【００２８】
[0037]それぞれのセットの流体処理エレメントは、様々な方法でコアアセンブリに沿って配置されうる。例えば、リボンをコアアセンブリの周りに複数の巻回数で螺旋状に巻いて、コアアセンブリに沿った異なる軸線方向の位置で内側セット及び／又は外側セットの流体処理エレメントを形成することができる。内側セット１２の流体処理エレメント１４’では、リボン２４をコアアセンブリ１１の外部の周りに、直接その上へ巻いて、例えば、接触させて、内側流体処理エレメント１４’のディスク形の本体２０を形成することができる。それぞれのリボン２４は、所定の半径方向寸法を有するディスク形の本体２０を形成するのに十分な巻回部数で螺旋状に巻くことができる。多くの実施形態では、内側セット１２の流体処理エレメント１４’はすべて、実質的に同じ半径方向の寸法及び幅を有することができる。内側セット１２の流体処理エレメント１４’が形成された後、内側の周辺部材４２が内側流体処理エレメント１４’に結合されうる。例えば、内側バンド４４は、内側セット１２の透過液空間４１及び／又は境界面の周りに配置され、隣接する内側流体処理エレメント１４’に封止されうる。多くの実施形態では、内側バンド４４は、内側流体処理エレメント１４’の外側リム２３の周りに巻くことができ、外側リム２３に接着し、例えば、接着剤で接着するか、溶剤で接着するか、又は熱で接着して、外側リム２３を部分的に又は完全に覆うことができる。
【００２９】
[0038]次いで、外側セット１３の流体処理エレメント１４”のリボン２４は、リボン２４を内側の周辺部材４２及び／又は内側流体処理エレメント１４’の外側リム２３の周りに、直接その上へ巻いて、例えば、接触させることによりコアアセンブリ１１の周りに巻くことができる。それぞれのリボン２４は、所定の半径方向寸法を有するディスク形の本体２０を形成するのに十分な巻回数で螺旋状に巻くことができる。多くの実施形態では、外側セット１３の流体処理エレメント１４”はすべて、実質的に同じ半径方向の寸法及び幅を有することができる。リボン２４の数及び幅並びに外側流体処理エレメント１４”のディスク形の本体２０の半径方向の寸法は、内側流体処理エレメント１４’と実質的に同じである場合も異なる場合もある。さらに、外側セット１３のリボン２４は、流体処理エレメント１４’と軸線方向に揃えられるか、又は流体処理エレメント１４’から軸線方向にオフセットされて、コアアセンブリ１１の周りに巻くことができる。外側セット１３の流体処理エレメント１４”が形成された後、外側の周辺部材４３が外側流体処理エレメント１４”に結合されうる。例えば、外側バンド４５は、外側セット１３の透過液空間４１及び／又は境界面の周りに配置され、隣接する外側流体処理エレメント１４”に封止されうる。多くの実施形態では、外側バンド４５は、外側流体処理エレメント１４”の外側リム２３の周りに巻くことができ、外側リム２３に接着し、例えば、接着剤で接着するか、溶剤で接着するか、又は熱で接着して、外側リム２３を部分的に又は完全に覆うことができる。
【００３０】
[0039]流体処理エレメントのそれぞれのセットについて、これら複数のリボンを、コアアセンブリの周りに、一度に１個、一度に数個、又は同時にすべて、例えば、順次又は同時に、巻くことができる。リボンの内側端部領域、例えば、第１の１つ、２つ、又は３つの巻回部を画定する領域をコアアセンブリ又は内側の周辺部材にあてがって十分に封止し、流体処理エレメントのバイパスを防ぐことができる。例えば、内側端部領域の少なくとも一部は、その部分をコアアセンブリ又は内側の周辺部材に熱接着、接着剤による接着、又は溶剤による接着によってコアアセンブリ又は内側の周辺部材に固定することができる。代替として、内側端部領域をコアアセンブリに接着せず、例えば、コアアセンブリの周りに最初の巻回部を密に巻いてコアアセンブリ又は内側の周辺部材に圧縮嵌めすることができる。さらに、内側端部領域は、先にゆくほど厚さが薄くなるものとするか、又は第１の巻回部の終わりから第２の巻回部の始まりへの移行で段が形成されないように十分密に巻くことができる。
【００３１】
[0040]それぞれのセットの複数のリボンのうちのいずれか、又はすべてを螺旋状に巻いて、ディスク形の本体に少なくとも１つの凸凹の端面を形成することができる。例えば、凸凹の表面は、例えば、前記の「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｕｎｅｖｅｎ Ｓｕｒｆａｃｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６５号明細書並びにこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願で開示されているように、ギザギザの側端を有するリボンを螺旋状に巻くこと、及び／又は一方の巻回部の側端が他方の巻回部の側端に重なり合うようにしてリボンを螺旋状に巻くことにより形成されうる。代替として、リボンは、それぞれのディスク形の本体上に２つの平らな端面を形成するように螺旋状に巻いてもよい。
【００３２】
[0041]流体処理エレメントのそれぞれのセットについて、それぞれのリボンは張力を受けて複数の巻回数で螺旋状に巻かれ、これにより所望の半径方向の寸法の流体処理エレメントを形成することができる。張力は、一定であるか、又は流体処理エレメントの半径方向の寸法が増大するに従って変化させてもよく、張力は、多くの要因に基づき経験的に選択されうる。例えば、リボンが伸長して悪影響を生じる最大張力、例えば、流体処理メディアが過度に引き伸ばされるか、又は引き離され始める張力を決定することができる。次いで、リボンは、最大張力よりも低い張力、例えば、この最大張力の約８０％以下又は約６５％以下又は約５０％以下の張力を使用して螺旋状に巻かれるようにできる。さらに、リボンは、流体処理エレメントの半径方向の寸法のほとんど又はすべてに沿って一方の巻回部から次の巻回部への流体処理メディアの類似の圧縮力、例えば、実質的に均一な圧縮力をもたらす張力を使用して螺旋状に巻かれうる。一方の巻回部から次の巻回部へ類似の圧縮力を発生させることにより、流体処理エレメントは、縁に沿って流体処理メディアの複数の巻回部を通して流れる流体をより均一に処理することができる。例えば、流体処理メディアが濾過材を備えている場合、流体処理エレメントをその半径方向の寸法に沿ってより一様に装填することで、エレメントの収塵容量及び／又は使用期間を向上させることができる。それに加えて、隣接する巻回部の隣接する表面とリボンの隣接する層の間で流体が横方向に流れるのを阻止又は防止するように、十分な張力でリボンを螺旋状に巻くことができる。例えば、リボンは、隣接する表面と隣接する層との間で流体が横方向に通らない十分な張力で、又はリボンの隣接する表面と隣接する層との間の横方向への流体経路が縁に沿って流体処理メディアを通る流体経路の透過性及び／又は除去率に比べて実質的に大きい又は粗いということがない透過性及び／又は除去率を有する十分な張力で螺旋状に巻くことができる。リボンは、さらに、安定した堅いディスク形の本体を有する実質的に自立型の流体処理エレメントを形成するのに十分な張力により巻かれうる。例えば、流体処理エレメントにおいて生じる差圧で隣接する巻回部及び隣接する層の横方向の滑り及び／又は半径方向の分離が妨げられるよう十分に密に隣接する巻回部及び隣接する層同士をくっつけておく十分な張力でリボンを巻くことができる。
【００３３】
[0042]それぞれのリボンが所望の半径方向の寸法に合わせて螺旋状に巻かれた後、リボンの外側端部領域は、様々な方法のうちのいずれかの方法で適所に保持されうる。例えば、外側端部領域は、隣接する巻回部に、例えば、熱による接着、接着剤による接着、又は溶剤による接着により接着されうる。代替として、又はそれに加えて、リボンの外側端部領域は、他の巻回部にかしめることができる。例えば、高温の金属ピンを略半径方向にリボンの外側端部領域及び他方の巻回部に挿入して、ピンと接触しているリボンの部分を溶かすことができる。ピンが引き抜かれると、溶融部分は、互いの部分とともに固化し、略放射状のステークを形成し、リボンの複数の層を含む外側端部領域、及び他方の巻回部を適所に保持できる。代替として、又はそれに加えて、高温でも高温でなくてもよい、中空針を、外側端部領域及び他方の巻回部に略半径方向に挿入するか、又は隣接する巻回部の間の空間内に挿入することができる。針が引き抜かれるときに、例えば、ポリウレタン、エポキシ、又はホットメルト接着剤を含む、液体硬化性接着組成物又は材料が巻回部の中に注入され、これにより外側端部領域及び巻回部を適所に保持する略放射状のステークを形成することができる。さらに代替として、例えば溶接ビード又はホットメルト接着剤のビーズの形態のステークをリボンの外側端部領域の一方又は両方の側端及び他方の巻回部に沿って引くことができる。
【００３４】
[0043]流体処理エレメントのそれぞれのセットについて、螺旋状に巻かれた流体処理エレメントの安定性は、ディスク形の本体の大半又は全部をかしめることによりさらに向上させることができる。例えば、略半径方向に延びるステークは、巻回部の大半又は実質的にすべてを通して形成されること及び／又はディスク形の本体の周りの様々なある角度で離間された位置に形成されることが可能である。同様に、ステークは、流体処理エレメントの一方又は両方の端面に沿って施されること及び／又は近接する流体処理エレメントの間の境界面の端面を含むそれぞれの端面の周りの様々なある角度で離間された位置に施されることが可能である。それぞれのステークは、ほとんど又は完全に流体処理エレメント内を通って、又は沿って延び、例えば、コアアセンブリ又は内側の周辺部材へ延びており、流体処理エレメントをコアアセンブリ又は内側の周辺部材に固定するようにできる。
【００３５】
[0044]螺旋状に巻かれた流体処理エレメントの安定性は、さらに、隣接する巻回部、及び／又はリボンの隣接する層を螺旋状に巻かれたリボンの長さに沿って連続的に又は断続的に互いに接着することにより高めることができる。隣接する巻回部及び／又は層は、様々な方法で接着することができる。例えば、リボンは、すでに説明されているように、接着層を備えることができる。接着層は、リボンが螺旋状に巻かれるときに隣接する巻回部及び／又は層を接着する接着剤を含みうる。代替として、接着層は、エレメントが形成された後に流体処理エレメントに溶剤を塗布するか、又は熱を加えることにより活性化されうる。さらに代替として、リボンが螺旋状に巻かれるときに、ホットメルト接着剤又は熱接着を、隣接する巻回部及び／又は層の間に、例えば、断続的に施すとよい。
【００３６】
[0045]それぞれのセットの流体処理エレメントは、エレメントの一部、多く、又はすべての間に空間が設けられた状態でコアアセンブリに沿って配置されうる。流体処理エレメントがコアアセンブリに沿って取り付けられる前に、取り付けられる間に、又は取り付けられた後に、エレメント間の空間の一部又は全部の中で、或いはそれに対応する位置で、コアアセンブリに沿って様々な構造物が配列されうる。例えば、メッシュ、繊維の塊、プレート、グリッド、及び／又は支柱は、エレメントの間の空間の一部又は全部の中に配置されうる。
【００３７】
[0046]流体処理装置が形成された後、これらは様々なハウジング内に収納され、流体処理アセンブリを形成することができる。流体処理アセンブリは、単一の流体処理装置のみを収納するハウジング、或いはハウジング内に直列になされた配置及び／又は並列になされた配置の複数の流体処理装置を収納するハウジングを備えることができる。例えば、ハウジングは、１つ又は複数の管板を収納し、複数の流体処理装置は、これらの管板に関連付けられうる。ハウジングは、流体処理装置を永久収納することができ、例えば、使い捨て型流体処理アセンブリを形成することができるか、又はハウジングは、流体処理装置を取り外し可能なように収納することができ、これにより、使用済みの流体処理装置を再利用可能なハウジング内の新しい流体処理装置と交換することができる。
【００３８】
[0047]ハウジングは、プロセスパラメータ、例えば、流体の圧力及び温度及び化学組成に適合する不浸透性材料、例えば、金属材料又はポリマー材料から形成されうる。ハウジングは、２つ又はそれ以上の主要ポート、例えば、プロセス又は供給流体入口ポート及び濾過液又は透過液出口ポートを備えることができる。ハウジングは、ポート間に流体流路を画定し、流体処理装置は、第１及び第２の流体処理エレメントが流体流路内に直列に配置される形でハウジング内に配置されうる。ポートは、インライン構成、Ｔ型構成、又はＬ型構成を含む多数の構成のうちのいずれかでハウジング上に位置し、これらのポートは、様々な継手のうちのいずれかを備えることができる。ハウジングは、さらに、例えば、保持液又は濃縮液出口ポート並びに排液、排気、又は洗浄、例えば、逆洗に関連付けられている１つ又は複数のポートを含む、追加のポートを備えることができる。
【００３９】
[0048]流体処理アセンブリ５１及び少なくとも１つの流体処理装置１０を収納するハウジング５２の多くの例のうちの１つが図７に示されているが、流体処理アセンブリ及びハウジングは、図７に例示されている特徴に限定されはしない。ハウジング５２は、カバー５３及びシェル５４を備えることができる。カバー５３は、シェル５４の一方の端部でシェル５４に恒久的に、又は取り外し可能なように取り付けることができる。シェル５４の他方の端部は、供給入口ポート５５及び透過液出口ポート５６を備えることができる。流体処理アセンブリ５１の例示されている実施形態には、２つのポート５５、５６のみがあり、これらはハウジング５２の一方の端部に配置されている。他の実施形態は、２つよりも多いポートを備えることができ、これらのポートは、ハウジングに沿った任意の場所、例えば、ハウジングの両端部及び／又は側面に配置されうる。
【００４０】
[0049]流体処理装置１０は、シェル５４が第１及び第２セット１２、１３の流体処理エレメント１４’、１４”を囲む形で、供給入口ポート５５と透過液出口ポート５６との間の流体流路５０にわたってハウジング５２内に封止されうる。入口ポート５５と出口ポート５６との間の流体流路５０の一部は、概ね縁に沿って流体処理エレメント１４’、１４”の流体処理メディアを貫通する流体流路を含む。流体流路５０は、入口ポート５５と出口ポート５６との間を通り、外側セット１３の少なくとも１つの流体処理エレメント１４”及び内側セット１２の少なくとも１つの流体処理エレメント１４”のディスク形の本体２０を貫通する。流体処理装置１０は、多くの方法のうちのいずれかでハウジング５２内に封止されうる。例えば、中空コアアセンブリ１１の一方の端部は、カバー５３に対し見えないように封止されうる。中空コアアセンブリ１１の対向端は、開いており、透過液出口ポート５６のところでシェル５４に封止され、これにより、コアアセンブリ１１の内部１５と透過液出口ポート５６との間で流体の連絡が可能になる。内側セット１２のそれぞれの最も端の流体処理エレメント１４’の外向きの端面は、流体処理エレメント１４”の外側セットの周りで供給流体がバイパスするのを防ぐように封止されうる。例えば、封止用ディスク又はプレートなどのシール６０を外に面している端面に接着するか、或いはホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシなどの硬化性材料を外に面している表面に塗布して封止することができる。
【００４１】
[0050]流体は、本発明を具現化する流体処理アセンブリ、流体処理装置、及び流体処理エレメントによる様々な方法で処理されうる。一操作モードにおいて、供給流体は、流体処理装置の外部と中空コアアセンブリの内部との間に流体を導くことにより処理されうるが、この方法は流体を概して縁に沿って第１の流体エレメントの透過性流体処理メディアの巻回部に通すことと、流体を概して縁に沿って、第１の流体処理エレメントから半径方向にずらされている第２の流体処理エレメントの透過性流体処理メディアの巻回部に通すこととを含む。
【００４２】
[0051]例えば、供給流体は、流体流路５０に沿って導かれて流体処理アセンブリ５１に通され、そこで、流体は、内側セット１２及び外側セット１３の流体処理エレメント１４’、１４”によって処理される。供給流体は、内側から外へと流体処理装置を通り、コアアセンブリの内部から外側セットの流体処理エレメントの外部に導かれうる。しかし、例示されている流体処理アセンブリ５１では、供給流体は、外側から内側へと、流体処理装置１０を通り、外側流体処理エレメント１４”の外部からコアアセンブリ１１の内部１５に導かれうる。供給流体は、供給入口ポート５５を通してハウジング５２内に入り、流体流路５０を辿って透過液出口ポート５６に入ることができる。供給入口ポート５５から来る供給流体は、略軸線方向にハウジング５２に沿って外側セット１３の流体処理エレメント１４”の外部とシェル５４の内部との間に流れうる。次いで、供給流体は、略半径方向内向きに外側流体処理エレメント１４”の供給面２１の間の供給空間４０内に、外側供給空間４０内にあるものとしてよい任意の構造物に沿って流れ込む。さらに外側供給空間４０の内側端部を越える流体の半径方向の流れは、内側の周辺部材４２によってブロックされうる。流体が外側供給空間４０から内側セット１２の流体処理エレメント１４’の外側リム２３内に流れ込むのを防ぎ、これにより外側セット１３の流体処理エレメント１４”をバイパスするために、内側の周辺部材４２は、内側流体処理エレメント１４’の外側リム２３を完全に覆うものとしてよい。
【００４３】
[0052]外側供給空間４０から来る供給流体は、流体流路５０に沿って略軸線方向に外側セット１３の隣接する流体処理エレメント１４”を通り外側透過液空間４１内に流入しうる。流体は、外側供給空間４０に隣接するそれぞれの外側流体処理エレメント１４”の、例えばリボン２４及び流体処理メディア３２の一方の側端３０、３０ａ、３１、３１ａの複数の巻回部を含む供給面２１内に流入しうる。供給面２１からの流体は、概ね縁に沿ってそれぞれの外側エレメント１４”のそれぞれの巻回部の透過性流体処理メディア３２を通って流れうる。流体は、さらに、１つの巻回部の透過性流体処理メディア３２から半径方向にエレメント１４”の１つ又は複数の隣接する又は近くにある巻回部のメディア３２内に流れ込み、次いでメディア３２に沿って横方向に流れうる。流体がそれぞれの外側流体処理エレメント１４”の流体処理メディア３２内を通過するときに、流体は、メディア３２の流体処理特性に従って処理される。処理された流体は、例えば、リボン２４及び流体処理メディア３２の他方の側端３１、３１ａ、３０、３０ａの複数の巻回部を含む外側流体処理エレメント１４”から、透過液面２２を介して出現する。外側流体処理エレメント１４”の透過液供給空間２２から来る流体は、外側の周辺部材４３、例えば外側バンド４５によって流体処理装置１０の外部から分離されている外側透過液空間４１内に流れ込む。外側透過液空間４１から来る流体は、半径方向内向きに流体流路５０に沿って、外側透過液空間４１と流体的に連通する内側セット１２の流体処理エレメント１４’の間の内側供給空間４０内に流入しうる。さらにそれぞれの内側供給空間４０の内側端部を越える流体の半径方向の流れは、コアアセンブリ１１の壁によってブロックされうる。
【００４４】
[0053]内側供給空間４０から来る流体は、流体流路５０に沿って略軸線方向に内側セット１２の隣接する流体処理エレメント１４’を通り内側透過液空間４１内に流入しうる。流体は、内側供給空間４０に隣接するそれぞれの内側流体処理エレメント１４’の、例えばリボン２４及び流体処理メディア３２の一方の側端３０、３０ａ、３１、３１ａの複数の巻回部を含む供給面２１内に流入しうる。供給面２１からの流体は、概して縁に沿ってそれぞれの内側エレメント１４’のそれぞれの巻回部の透過性流体処理メディア３２を通って流れうる。流体は、さらに、１つの巻回部の透過性流体処理メディア３２から半径方向にエレメント１４’の１つ又は複数の隣接する又は近くにある巻回部のメディア３２内に流れ込み、次いでメディア３２に沿って横方向に流れうる。流体がそれぞれの内側流体処理エレメント１４’の流体処理メディア３２内を通過するときに、流体は、メディア３２の流体処理特性に従って処理される。処理された流体は、例えば、リボン２４及び流体処理メディア３２の他方の側端３１、３１ａ、３０、３０ａの複数の巻回部を含む内側流体処理エレメント１４’から、透過液面２２を介して出る。内側流体処理エレメント１４’の透過液面２２から来る流体は、内側の周辺部材４２、例えば、内側バンド４４によって外側空間４０、４１及び外側流体処理エレメント１４”から分離されている、内側透過液空間４１内に流れ込む。内側透過液空間４１から来る流体は、半径方向内向きに流体流路５０に沿ってコアアセンブリ１１の開口部１６を通って流れ、次いで軸線方向にコアアセンブリ１１の内部１５に沿ってハウジング５２の透過液出口ポート５６に流れうる。
【００４５】
[0054]本発明の１つ又は複数の態様を具現化する流体処理アセンブリ、流体処理装置、流体処理エレメント、及び流体処理方法には多くの利点が関連している。例えば、流体処理エレメントの第１及び第２セットの半径方向にずらされたセットを配置することにより、流体は、流体処理装置の外部とコアアセンブリの内部との間を通過するときに、少なくとも２つの流体エレメント、例えば、第１セットの１つのエレメントと第２セットの１つのエレメントとを通って流れうる。流体の処理は、こうして、著しく向上させることができる。さらに、流体処理エレメントの第１及び第２セットをコアアセンブリに沿って半径方向にずらすことにより、大きな半径を有し軸線方向に短い流体処理装置が形成されうる。流体処理エレメントは半径が大きく、長さが短いほど、多くのハウジング内の空間を効率的に使用することができる。
【００４６】
[0055]それに加えて、個別のリボンを螺旋状に巻いて第１及び第２セットの複数の流体処理エレメントのそれぞれを別々に形成することにより、流体処理装置及び流体処理エレメントの異なる構成のものを製造することが容易になる。それぞれのセットのそれぞれのエレメントの半径方向の寸法は、コアアセンブリの周りに巻くリボンの数を加減することにより容易に変えることができ、それぞれのセットのコアアセンブリに沿って備えられる流体処理エレメントの個数は、コアアセンブリの周りに巻くリボンの数を加減することにより容易に変えることができ、それぞれのセットのコアアセンブリに沿った流体処理エレメントの配置は、コアアセンブリの周りに巻かれるリボンの間の間隔を単に調整するだけで容易に変えることができる。さらに、それぞれのセットのリボンは、コアアセンブリの周りに非常に素早く螺旋状に巻くことができ、製造が高速化される。複数の個別の狭いリボンを、例えば、シート内に溝又は他の貫通孔のある単一の幅広のシートの代わりに使用することにより、製造の柔軟性及び効率が著しく向上し、エレメントの様々なセット、様々な数のエレメント、及びエレメントの間の間隔を使用する流体処理装置を、異なる幅又は異なる貫通孔構成を有するシートを切り替えなくても製造することができる。それに加えて、透過性流体処理メディアの孔又は破れなどの欠陥が製造時に発生した場合に、シート全体ではなく欠陥のあるリボンを交換するだけでよく、生産速度及び生産効率を向上させることができる。
【００４７】
[0056]本発明の様々な態様は、いくつかの実施形態に関してすでに説明及び／又は例示がなされているが、本発明は、これらの実施形態に限定されない。例えば、これらの実施形態の１つ又は複数の特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく排除されうる。多くの実施形態について、流体処理装置１０は、内側セット１２の一番端の流体処理エレメント１４’の外に面している表面に沿ってシール６０を備えることができる。代替として、いくつかの実施形態では、これらのシールを取り除いて、それらの外に面している表面を供給流体に曝すこともできる。そこで、供給流体の一部は、外側セットの流体処理エレメントをバイパスし、内側セットの一番端の流体処理エレメントを直接通り、コアアセンブリの内部に入るようにできる。
【００４８】
[0057]さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、一実施形態の１つ又は複数の特徴を修正するか、或いは一実施形態の１つ又は複数の特徴を他の実施形態の１つ又は複数の特徴と組み合わせることもできる。例えば、周辺部材は、他の多くの方法で構成することができる。いずれかの周辺部材が、さらに、供給面の外側端部を取り囲む追加バンドを備えることができ、例えば、供給空間に橋架し、隣接する流体処理エレメントの外側リムの一部又は全部を覆うことができる。これらのバンドは、供給空間が外側流体処理エレメントの外部又は外側透過液空間とこれらのバンドを通じて流体的に連通できるようにする開口部、例えば、穿孔を備えることができる。代替として、それぞれの周辺部材は、流体処理エレメントのすべての外側リムの周りにぴったり嵌められるか、又は熱収縮で接着されている柔軟な不浸透性スリーブ或いは流体処理エレメントのすべての外側リムの周りに螺旋状に巻かれた不浸透性螺旋状ラップを備えることができる。開口部、例えば、穿孔又はスリットが、供給空間との流体による連絡を可能にするように周辺部材内に形成されうる。
【００４９】
[0058]他の例では、それぞれの周辺部材は、内側又は外側流体処理エレメントの外側リムにおける付加的な支持を形成するようにより剛性の高い構造を備えることができる。例えば、周辺部材は、流体処理エレメントの１つのセットの周りに嵌められ、互いに連結されてより剛性の高いケージを形成する半円筒状セクションを備えることができる。流体処理エレメントの外側リムは、様々な方法でケージに対し封止され、これにより流体処理エレメント間の透過液空間の外側端を封止することができる。例えば、外側リムは、ケージに接着剤で接着されるか、熱で接着されうる。代替として、又はそれに加えて、外側リムは、それらの間で機械的にぴったりと嵌め合わせることによりケージに対して封止されうる。ケージは、供給空間が外側流体処理装置の外部又は外側透過液空間と流体的に連通できるようにする開口部を備えることができる。より剛性の高い周辺部材の例が、前記の「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｕｎｅｖｅｎ Ｓｕｒｆａｃｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６５号明細書並びにこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願において開示されている。
【００５０】
[0059]他の例として、いずれかのセットの隣接する流体処理エレメントの間の空間のいくつかは、流体的な隔離性が高くなるように配列されうる。コアアセンブリ１１、内側セット１２の流体処理エレメント１４’のいくつか、及び外側セット１３の流体処理エレメント１４”のいくつかを含む、流体処理装置１０の一部が、図８に示されている。それぞれの流体処理エレメント１４’、１４”は、流体処理メディア３２のストリップを有する螺旋状に巻かれたリボン２４を備えることができる。螺旋状に巻かれているディスク形の本体２０を含む流体処理エレメント１４’、１４”及び図８に例示されているコアアセンブリ１１は、すでに説明されているのと類似のものであってもよいが、流体処理装置も、流体処理エレメントも、コアアセンブリも、周辺部材も、図８に示されている特徴に限定されない。流体処理装置１０は、流体処理エレメント１４’、１４”の内側セット１２及び／又は外側セット１３内の供給空間４０と透過液空間４１との間で軸線方向に配置されている少なくとも１つの中間又は介在空間６１を備えることができる。中間空間６１は、一方の隣接する流体処理エレメントの透過液面２２及び他方の隣接する流体処理エレメントの供給面２１に向くものとしてよい。外側セット１３内の中間空間６１は、外側の周辺部材４３によって外側流体処理エレメント１４”の外部から流体的に隔離され、内側の周辺部材４２によって内側セット１２の空間、境界面、及び／又は流体処理エレメント１４’から流体的に隔離されうる。例えば、外側バンド４５は、外側中間空間６１及び外側透過液空間４１の両方の外側端部に橋架し、３つすべての隣接する外側流体処理エレメント１４”の外側リム２３を部分的に又は完全に覆うことができる。内側バンド４４は、外側中間空間６１及び外側供給空間４０の内側端部に橋架し、３つすべての隣接する外側流体処理エレメント１４”の内側リム２３ａを部分的に又は完全に覆うことができる。したがって、外側中間空間６１は、外側端部と内側端部の両方で流体的に隔離され、外側中間空間６１の一方の側の外側供給空間４０は、内側端部でのみ流体的に隔離され、中間空間６１の他方の側の外側透過液空間４１は、外側端部でのみ流体的に隔離されうる。
【００５１】
[0060]内側セット１２内の中間空間６１は、内側の周辺部材４２によって、外側セット１３の空間、境界面、及び／又は流体処理エレメント１４”を含む、内側流体処理エレメント１４’の外部から流体的に隔離され、開口部を持たないコアアセンブリ１１の中空でない壁部分によってコアアセンブリ１１の内部１５から流体的に隔離されうる。例えば、内側バンド４４は、内側中間空間６１及び内側透過液空間４１の外側端部に橋架し、内側セット１２の流体処理エレメント１４’の外側リム２３を部分的に又は完全に覆うことができる。コアアセンブリ１１の中空でない壁部分は、内側中間空間６１及び内側供給空間４０の内側端部を遮断するが、コアアセンブリ１１の１つ又は複数の開口部１６により、内側透過液空間４１の内側端部はコアアセンブリ１１の内部１５と流体的に連通することができる。いずれかのセット１２、１３の空間４０、４１、６１はどれも、スペーサー、支持材、及び／又は機能性材料などの構造物を実質的に含まないか、又はそのような構造物を備えることができる。供給流体は、例えば、略半径方向に外側供給空間４０内に流入し、略軸線方向に、隣接する外側流体処理エレメント１４”、外側中間空間６１、及び次の隣接する外側流体処理エレメント１４”を通り、外側透過液空間４１内に流入しうる。流体は、さらに、外側透過液空間４１から略半径方向に流れて、内側供給空間４０内に流入し、略軸線方向に、隣接する内側流体処理エレメント１４’、内側中間空間６１、及び次の隣接する内側流体処理エレメント１４’を通り、内側透過液空間４１内に流入しうる。内側透過液空間４１から来る流体は、略半径方向に、開口部１６を通り、軸線方向にコアアセンブリ１１の内部１５に沿って、コアアセンブリ１１の内部１５内に流入する。
【００５２】
[0061]さらに他の例では、内側セット及び／又は外側セットの流体処理エレメントは、予成形された流体処理エレメントをコアアセンブリに沿って略軸線方向にスライドさせることによりコアアセンブリに沿って取り付けることができる。例えば、リボンを複数の巻回数で所望の半径方向の寸法に合わせて、コアアセンブリの周りではなく、個別の中心ハブの周りに螺旋状に巻回部、流体処理エレメントを形成することができる。予成形内側流体処理エレメントは、コアアセンブリの外径と同じくらいの内径を有し、軸線方向にハブあり、又はハブなしでコアアセンブリに沿って所望の位置までスライドさせて適所に固定することができる。次いで、内側の周辺部材を流体処理エレメントの内側セットに施すことができる。こうして形成された予成形外側流体処理エレメントは、内側流体処理エレメント及び／又は内側の周辺部材の外径と同じくらいの内径を有し、軸線方向にハブあり、又はハブなしでコアアセンブリに沿って内側の周辺部材の周りに所望の位置までスライドさせて適所に固定することができる。次いで、外側の周辺部材を流体処理エレメントの外側セットに施すことができる。
【００５３】
[0062]さらに、異なる特徴を有する実施形態は、それにもかかわらず、本発明の範囲内にあるものとしてよい。例えば、リボンを個別のハブの周りに螺旋状に巻くことで、内側流体処理エレメントを予成形することができる。それぞれのハブは、コアアセンブリの１つのセクションを含み、隣接するエレメントのハブセクションは、内側流体処理エレメントに取り付けられた中空コアアセンブリを形成するように互いに連結されうる。ハブセクションは、互いに機械的に結合されること及び／又は互いに接着されることが可能であり、ハブセクションの一部は、コアアセンブリの内側と流体的に連通できるようにする開口部を備えうる。次いで、内側の周辺部材を流体処理エレメントの内側セットに施し、外側セットの流体処理エレメントを内側の周辺部材の周りにコアアセンブリに沿って取り付け、内側周辺部材に対し封止することができる。例えば、外側流体処理エレメントのリボンを内側の周辺部材の周りに螺旋状に巻くか、又は予成形外側流体処理エレメントを内側の周辺部材に沿って軸線方向にスライドさせて適所に固定することができる。次いで、外側の周辺部材を流体処理エレメントの外側セットに施すことができる。
【００５４】
[0063]他の例では、第１及び第２のシートアセンブリは、透過性流体処理メディアのシートを単独のコンポーネントとして、又は多層複合材の１つの層として、例えば、リボンの多層複合材と同様にして、備えることができる。それぞれのシートは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれ、所望の内径及び外径を含む、所望の半径方向の寸法を有するロールを形成することができる。次いで、第１及び第２のシートのロールから所望の幅を有するセクションを切断する、例えば、スライスして、それぞれ内側及び外側流体処理エレメントを予成形することができる。予成形された第１及び第２の流体処理エレメントは、次いで、すでに説明されているように、内側及び外側の周辺部材とともにコアアセンブリに沿って取り付けられうる。
【００５５】
[0064]他の例では、流体処理装置は、流体処理エレメントの一方のセットのそれぞれの透過液空間から流体流を流体処理エレメントの隣接するセットの複数の供給空間、例えば、供給空間の一部、大半、又は全部に分配するための流れ分配器を備えることができる。例えば、流体処理エレメント１４’の内側セット１２、流体処理エレメント１４”の外側セット１３、内側の周辺部材４２、及びそれらの間の流れ分配器６２を備える流体処理装置の一部が、図９に示されている。それぞれの流体処理エレメント１４’、１４”は、流体処理メディア３２のストリップを有するリボン２４を備えることができる。螺旋状に巻かれたディスク形の本体２０を含む、内側及び外側流体処理エレメント１４’、１４”は、すでに説明されているものに類似していてもよい。例えば、内側の周辺部材４２は、内側バンド４４ａ、４４ｂの第１及び第２のセットを備えることができる。内側バンド４４ａの第１のセットは、内側セット１２の流体処理エレメント１４’の間の透過液空間４１及び／又は境界面の外側端部に橋架し、内側透過液空間４１又は境界面の外側端部を封止することができる。内側バンド４４ａの第１のセットは、さらに、内側透過液空間４１又は境界面に隣接する内側流体処理エレメント１４’の外側リム２３上に部分的に、又は完全に広がり、覆うものとしてよい。内側バンド４４ｂの第２のセットは、外側セット１３の流体処理エレメント１４”の間の供給空間４０及び／又は境界面の内側端部に橋架し、外側供給空間４０又は境界面の内側端部を封止することができる。内側バンド４４ｂの第２のセットは、さらに、外側供給空間４０又は境界面に隣接する外側流体処理エレメント１４”の内側リム２３ａ上に部分的に、又は完全に広がり、覆うものとしてよい。
【００５６】
[0065]流れ分配器６２は、少なくとも１つの透過液空間、例えば、流体処理エレメント１４”の外側セット１３の透過液空間４１と流体処理エレメント１４’の内側セット１２の間の複数の供給空間、例えば、複数の供給空間４０、例えば、２つ、３つ、４つ、又は５つ以上の供給空間、さらには供給空間すべてとの間を流体的に連通させる方法で内側の周辺部材４２とともに配列されうる。流れ分配器は、この流体による連絡を可能にするような様々な方法で構成されうる。例えば、流れ分配器６２は、内側の周辺部材４２の内側バンド４４ａ、４４ｂの第１及び第２のセットの間の内側流体処理エレメント１４’の一部、大半、又は全部の周りに巻かれた粗い孔を持つ材料のシート６３を備えることができる。粗い孔を持つ材料としては、例えば、不織繊維性材料、例えば、ガラス又はポリマー繊維の不織布シート、又はメッシュ、例えば、２平面押し出し成形及び／又は発泡ポリマーメッシュなどがある。それぞれの外側透過液空間４１の内側端部は、流れ分配器６２上に開き、複数の、例えばすべての内側供給空間４０の外側端部は、流れ分配器６２上に開いているものとしてよい。それぞれの外側透過液空間４１は、流れ分配器６２、例えば、粗い孔を持つ材料のシート６３を介して、軸線方向にずらされている内側供給空間４０の１つ又は複数、例えば、すべてと流体的に連通することができる。
【００５７】
[0066]流体処理エレメント１４’、１４”の内側及び外側セット１２、１３の間に粗い孔を持つ材料のシート６３を位置決めするために、内側流体処理エレメント１４’が最初に、例えばすでに説明されているように、コアアセンブリ１１に沿って取り付けられうる。多くの実施形態では、リボン２４がコアアセンブリ１１の周りに螺旋状に巻かれ、内側流体処理エレメント１４’を形成することができる。次いで、内側バンド４４ａの第１のセットが、内側透過液空間４１及び内側流体処理エレメント１４’に施されうる。次に、粗い孔を持つ材料のシート６３が、１つ又は複数の巻回数で内側流体処理エレメント１４’及び内側バンド４４ａの第１のセットの周りに巻かれうる。シート６３の幅は、内側流体処理エレメント１４’の間の供給空間４０のすべてに渡るだけの幅であればよい。代替として、シートの幅は、内側供給空間のすべてではなくそれよりも少ない空間に渡るだけの幅であればよく、複数の細いシートを内側流体処理エレメントの周りにぐるっと巻回部、内側バンドの第１のセット又は単一の細いシートを内側流体処理エレメント及び内側バンドの第１のセットの周りに螺旋状に巻くとよい。さらに代替として、粗い孔を持つ材料のスリーブを、軸線方向に内側バンドの第１のセット及び内側流体処理エレメントに沿ってスライドさせることもできる。流れ分配器６２が適所に置かれた後、内側バンド４４ｂの第２のセットは、外側供給空間４０の内側端部及び外側セット１３の流体処理エレメント１４”の内側リム２３ａに対応する場所に流れ分配器６２に沿って配置されうる。例えば、内側バンド４４ｂの第２のセットは、対応する場所で粗い孔を持つ材料のシート６３の周りに巻かれうる。次いで、外側流体処理エレメント１４”が、コアアセンブリ１１に沿って内側バンド４４ｂの第２のセット上に取り付けられ、接着剤又は圧縮嵌めによって内側バンド４４ｂの第２のセットに対し封止されうる。多くの実施形態では、リボン２４が内側の周辺部材４２の内側バンド４４ｂの第２のセットの周りに螺旋状に巻かれ、外側流体処理エレメント１４”を形成することができる。次いで、外側の周辺部材４３が、外側透過液空間４１の外側端部及び外側流体処理エレメント１４”の外側リム２３に施されうる。
【００５８】
[0067]流れ分配器を有する流体処理装置で流体を処理するための方法は、すでに説明されている処理方法に類似したものであってもよい。例えば、供給流体は、流路に沿って略半径方向内向きに外側セット１３の流体処理エレメント１４”の間の供給空間４０内に通すことができ、さらに放射状流は内側バンド４４ｂの第２のセットによってブロックされる。次いで、流体は、流路に沿って略軸線方向に流れ隣接する外側流体処理エレメント１４”を通り外側透過液空間４１内に流れ込むことができる。それぞれの外側透過液空間４１から来る流体は、流路に沿って半径方向に流れ分配器６２、例えば粗い孔を持つ材料のシート６３を通り、又は軸線方向に流れ分配器６２に沿って流れ、複数の内側供給空間４０、例えばすべての内側供給空間４０に流れうる。流体流をそれぞれの外側透過液空間４１から複数の内側供給空間４０に分配することにより、流体処理装置を通る間の圧力低下をさらに小さくできる。流体が流れ分配器６２に沿って流れると、流れ分配器６２と内側透過液空間４１との間の流体流は、内側の周辺部材４２、例えば、内側バンド４４ａの第１のセットによってブロックされうる。さらに、流体は流れ分配器６２の軸線方向端部から流出する流体は、例えば、第１のセット１２の一番端の流体処理エレメント１４’のところでシール６０によってブロックされうる。多くの実施形態では、ホットメルト接着剤、エポキシ、又はポリウレタンなどの封止剤が流れ分配器６２、例えば、粗い孔を持つ材料のシート６３の軸線方向端部に塗布され、これにより、流れが流れ分配器６２の軸線方向端部に流入又は流出するのを防止することができる。内側供給空間４０から来る流体は、流路に沿って略軸線方向に内側セット１２の隣接する流体処理エレメント１４’を通り内側透過液空間４１内に流入しうる。内側透過液空間４１から来る流体は、流路に沿って半径方向に、コアアセンブリ１１の内部１５内に流れ込み、コアアセンブリ１１の開口部１６を通り、次いで軸線方向にコアアセンブリ１１の内部１５に沿って流れうる。
【００５９】
[0068]流れ分配器は、様々な方法で構成されうる。いくつかの実施形態では、流れ分配器及び内側の周辺部材は組み合わせて、単一構造にすることができる。例えば、流れ分配器及び内側の周辺部材は組み合わせて、単一の二重壁ケージにすることができる。内側及び外側同軸線壁は、それらの間の流れ空間を画定することができ、外壁は外側透過液空間のところに開口部を有し、内壁は内側供給空間のところに開口部を有する。さらに、流れ分配器を有する流体処理装置は、コアアセンブリの内部から流体処理装置の外部への流体流に対し別の構成にできる。これらの実施形態では、流れ分配器は、内側透過液空間及び外側供給空間が流れ分配器と流体的に連通する形で流体処理エレメントの内側及び外側セットの間に配列されうる。それに加えて、流れ分配器を有する流体処理装置はハウジング内に恒久的に、又は取り外し可能なように取り付けられ、すでに説明されている流体処理アセンブリに似た、流体処理アセンブリを形成することができる。
【００６０】
[0069]さらに他の例として、流体処理装置は、流体処理エレメントの３つ以上の半径方向に変位されたセットを備えることができる。例えば、図１０に示されているように、流体処理装置１０は、コアアセンブリ１１に沿って取り付けられている半径方向に変位された流体処理エレメントの３つのセット６４、６５、６６を備えることができる。それぞれのセットの流体処理エレメントは、ディスク形の本体を形成するように螺旋状に巻かれている流体処理メディアのストリップを有するリボンを備えることができる。空間、例えば、供給空間４０、透過液空間４１、及び中間空間は、内側及び外側セット１２、１３についてすでに説明されているように、それぞれのセット６４、６５、６６内の隣接する流体処理エレメント間に配置されうる。内側及び外側セット１２、１３についてすでに説明されているように、内側の周辺部材４２及び／又は流れ分配器は、隣接するセット６４、６５、６６の間に配置され、外側の周辺部材４３は、一番外側のセット６６の周りに配置されうる。それに加えて、流体処理エレメントの３つ以上の半径方向に変位されたセットを有する流体処理装置が１つのハウジング内に配置され、これにより、内側及び外側セット１２、１３を収納する流体処理アセンブリ５１についてすでに説明されているように、流体処理アセンブリを形成することができる。
【００６１】
[0070]こうして、本発明は、本明細書において説明及び／又は例示がなされている特定の実施形態に限定されず、請求項の範囲内に収まりうるすべての実施形態及び修正形態を含む。
【関連出願】
【０００１】
[0001]本願は２００７年３月１９日出願の米国特許仮出願第６０／９０７，０６６号明細書に基づく優先権を主張し、この仮出願の全開示内容は、参照により本明細書に引用したものとする。
【発明の開示】
【０００２】
[0002]本発明は、流体処理装置と、流体処理装置を製造し使用するための方法に関する。詳細には、本発明は、螺旋状に巻かれた流体処理エレメントを備える流体処理装置と、螺旋状に巻かれた流体処理エレメントを備える流体処理装置を製造し使用するための方法に関する。流体処理エレメントは、リボンを複数の巻回数で螺旋状に巻いて略ディスク形の本体を形成することにより形成することができる。リボンは、第１及び第２の互いに対向する主面並びに第１及び第２の互いに対向する側端を有する透過性流体処理メディアの幅が狭く細長いストリップ（strip）を含むことができる。ディスク形の本体は、一方向に向く端面（例えば流入面）、反対の方向に向く他方の端面（例えば流出面）、及び外側リムを備えることができる。流体処理装置を形成するために、これらの流体処理エレメントのうちのいくつかを、エレメントの一部又は全部の間に空間を設けて中空コアアセンブリに沿って配置するとよい。
【０００３】
[0003]流体は、流体処理エレメントに通して、即ち流体処理エレメントの流入面から流出面へと誘導されうる。流体が流体処理エレメント内を通過するときに、流体は、概して縁に沿ってそれぞれの巻回部の透過性流体処理メディアを通過しうる、即ち、流体は、リボンの第１及び第２の対向する主面に対しほぼ平行に透過性メディア内で横方向に流れうる。流体は、さらに、１つの巻回部の透過性流体処理メディアから半径方向に１つ又は複数の隣接する、又は近くにある巻回部の透過性メディアに流れ込み、次いで透過性メディアに沿って横方向に流れうる。
【０００４】
[0004]本発明の１つ又は複数の態様を具現化する流体処理装置は、ガス、液体、若しくはガス、液体の混合物を含む流体、及び／又は固体を処理するために使用されうる。流体は、流体処理エレメント内を通過するときに、流体処理エレメントの流体処理特性に応じて、様々な方法で処理することができ、また多くの異なる流体処理特性がある。例えば、流体処理特性は、特定のサイズより大きい微粒子又は分子が通過するのを遅らせるか、又は妨げ、流体が流体処理エレメントを通って流れるときに流体からこれらの微粒子又は分子を濾過する流体処理メディアの孔構造又は除去率に関係しうる。他の例では、流体処理特性は、流体が流体処理エレメント内を通って流れるときに流体中で１つ又は複数の物質、例えば、分子、蛋白質及び／又は核酸に結合し、流体からこれらの物質を分離する流体処理メディア上の、又は流体処理メディア中の化学又は生化学剤に関係しうる。さらに他の例では、流体処理特性は、流体が流体処理エレメント内を通って流れるときに流体から１つ又は複数の物質、例えば、分子又は化合物を吸収又は吸着し、流体からこれらの物質を分離する流体処理メディア中の、又は流体処理メディア上の吸収剤に関係しうる。さらに他の事例では、流体処理特性は、流体中に巻き込まれている小さな液滴を凝集し、流体から簡単に除去できるくらいの大きさの液滴を生成する流体処理メディアの表面化学に関係しうる。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]本発明の一態様によれば、流体処理装置は、中空コアアセンブリ、コアアセンブリに沿って取り付けられた流体処理エレメントの少なくとも第１及び第２セット、並びに一方のセットの流体処理エレメントと他方のセットの流体処理エレメントを通る流体流路を備えることができる。コアアセンブリは、内部と軸線とを有する。それぞれのセットの複数の流体処理エレメントは、透過性流体処理メディアを有するリボンを備える。リボンは、複数の巻回数で巻かれて、半径方向寸法を有する略ディスク形の本体を形成する。ディスク形の本体は、さらに、本体の一方の側の第１の端面、本体の他方の側の第２の端面、及び外側リムを有する。流体処理エレメントの第２セットは、流体処理エレメントの第１セットから半径方向にずらされている。流体流路は、第１セットの流体処理エレメントの第１の端面と第２の端面との間及び第２セットの流体処理エレメントの第１の端面と第２の端面との間からコアアセンブリの内部に延びるか、又はコアアセンブリの内部から第１セットの流体処理エレメントの第１の端面と第２の端面との間及び第２セットの流体処理エレメントの第１の端面と第２の端面との間に延びる。
【０００６】
[0006]本発明の他の態様によれば、流体処理装置を製造するための方法は、中空コアアセンブリに沿って螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの第１及び第２セットを取り付けることを含むことができる。流体処理エレメントの第１及び第２セットをコアアセンブリに沿って取り付けることは、流体処理エレメントの第２セットを流体処理エレメントの第１セットから半径方向にずらすことを含む。
【０００７】
[0007]本発明の他の態様によれば、流体を処理するための方法は、流体処理装置の外部と中空コアアセンブリの内部との間に流体を誘導することを含むことができ、これは（１）流体を概ね縁に沿って第１の流体処理エレメントの透過性流体処理メディアの巻回部に通すことと、（２）流体を概ね縁に沿って、第１の流体処理エレメントから半径方向にずらされている第２の流体処理エレメントの透過性流体処理メディアの巻回部に通すこととを含む。
【０００８】
[0008]本発明の実施形態には、多数の利点がある。例えば、流体処理エレメントの第１及び第２セットを互いに半径方向にずらして配置することにより、流体は、流体処理装置の外部とコアアセンブリの内部との間を通過するときに、少なくとも２つの流体処理エレメント、例えば、第１セットの１つのエレメントと第２セットの１つのエレメントとを通って流れうる。流体の処理は、こうして、著しく向上させることができる。さらに、流体処理エレメントの第１及び第２セットをコアアセンブリに沿って半径方向にずらすことにより、大きな半径を有し軸線方向に短い流体処理装置が形成されうる。流体処理装置は半径が大きく、長さが短いほど、多くのハウジング内の空間を効率的に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】流体処理装置の１／４断面図である。
【図２Ａ】リボンの斜視図である。
【図２Ｂ】リボンの斜視図である。
【図３】図１の流体処理エレメントの正面図である。
【図４】他の流体処理エレメントの正面図である。
【図５】他の流体処理エレメントの正面図である。
【図６】他の流体処理エレメントの正面図である。
【図７】流体処理要装置を含む流体処理アセンブリの１／４断面図である。
【図８】他の流体処理装置の一部の１／４断面図である。
【図９】他の流体処理装置の一部の１／４断面図である。
【図１０】他の流体処理装置の１／４断面斜位図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0019]流体処理エレメントの複数の半径方向に互いにずらしたセット、例えば、２つ、３つ、４つ、又は５つ以上のセットを有する流体処理装置が、様々な方法で構成されうる。流体処理装置１０の一実施形態は、図１に示されているが、流体処理装置は、この図に例示されている特徴に限定されるわけではない。流体処理装置１０は、コアアセンブリ１１及びコアアセンブリ１１に沿って取り付けられている螺旋状に巻かれた流体処理エレメント１４’、１４”の少なくとも２つの半径方向にずらされたセット、例えば、内側セット１２及び外側セット１３を備えることができる。コアアセンブリ１１は、軸線を有するパイプ又はチューブなどのコア、内部１５と２つの開放端又は１つの開放端及び閉鎖又は盲端とを有する略中空の構成とからなっている。コアアセンブリ１１は、さらに、端部間のコアに沿って、溝又は他の穿孔などの開口部１６、例えば、軸線方向に分離されている開口部を有することもできる。
【００１１】
[0020]両方のセット１２、１３の流体処理エレメント１４’、１４”の大半又は全部は、本体２０の一方の側の一方の端面２１、本体２０の対向する側の他方の端面２２、外側リム２３、及び内側リム２３ａを有する略ディスク形の本体２０を備えることができる。ディスク形の本体２０は、細長いリボンを螺旋状に巻いた複数の巻回部を含みうる。リボンは、様々な方法で構成されうる。２つのリボン２４の例は、図２Ａ及び２Ｂに示されているが、リボンは、これらの図に例示されている特徴に限定されるわけではない。それぞれのリボン２４は、対向する主面２５、２６及び対向する側端３０、３１を有する細長い形状とすることができる。リボン２４は、対向する主面２５ａ、２６ａ並びに対向する側端３０ａ、３１ａも有する透過性流体処理メディア３２の少なくとも１つのストリップを含む。多孔性流体処理メディアを含むリボン２４は、透過性であるが、孔は開いていないもの、即ち対向する主面２５、２６、２５ａ、２６ａの間に延びる貫通孔又は貫通溝を持たないものとしてよい。透過性流体処理メディア３２を含む、リボン２４の一方又は両方の側端３０、３１、３０ａ、３１ａは、略直線状であるか、又は平らであるか、或いはギザギザであるか、フリンジ付きであるか、又は縮れていてもよい。ディスク形の本体２０のそれぞれの端面２１、２２は、透過性流体処理メディア３２の側端３０ａ、３１ａを含む、リボン２４の側端３０、３１の複数の螺旋状の巻回部を含む。一方又は両方の端面２１、２２は、平らな表面又は凸凹の表面であってもよく、これは、例えば、発明者としてＴｈｏｍａｓ Ｗｅｌｃｈ，Ｊｒ．、Ｓｔｅｐｈｅｎ Ｇｅｉｂｅｌ、及びＴａｎｗｅｅｒ ｕｌ Ｈａｑが挙げられている、２００７年３月１９日に出願された、「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｕｎｅｖｅｎ Ｓｕｒｆａｃｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６５号明細書、並びにこの仮出願に基づく優先権を主張するＰＣＴ国際出願において開示されており、両方ともこれら及び他の特徴を支持するため参照により本明細書に組み込まれている。
【００１２】
[0021]透過性流体処理メディアは、例えば、天然又は合成ポリマー、ガラス、金属、カーボン、及び／又はセラミックを含む、多数の材料から形成されうる。透過性流体処理メディアは、例えば、織物又は不織繊維性ストリップなどの繊維性構造物、織布、押出成形、又は拡張メッシュストリップなどのメッシュ、支持又は非支持膜ストリップなどの透過性膜、多孔性発泡ストリップ、或いは多孔性焼結繊維金属又は粉末金属ストリップなどの多孔性金属を含む様々な構造物から形成されうる。
【００１３】
[0022]透過性流体処理メディアは、無数の処理特性を有しているといってよい。例えば、透過性流体処理メディアは、複数の流体処理特性のうちのいずれかを有することができるか、又は有するように修正することができ、このような処理特性を持つものとしては、限定はしないが、正又は負電荷、例えば、疎水性又は親水性又は疎油性又は親油性の表面特性を含む、液体不親和性又は液体親和性の表面特性、流体中の物質に化学結合しうるリガンド又は任意の他の反応性モイエティなどの付着官能基、又は限定はしないが、すべての種類の吸収剤、反応剤、触媒、及びクロマトグラフィ充填剤を含む、流体及び／又は流体それ自体の中にある物質と化学的又は物理的に結合するか、反応するか、触媒するか、送達するか、又は他の何らかの形で影響を及ぼしうる組み込まれた機能性材料がある。より具体的には、機能性材料として、活性炭、シリカ、ゼオライト、モレキュラーシーブ、粘土、アルミナ、重曹、イオン交換樹脂、触媒、金属酸化物、酸化剤、還元剤、緩衝剤、殺生剤、殺菌剤、殺ウイルス剤、消臭剤及び芳香剤を挙げることができる。機能性材料は、流体処理メディア中に組み込まれうる、例えば、流体処理メディアに接着されること、流体処理メディア上にコーティングされること、流体処理メディア中に固定化されること、及び／又は流体処理メディアとして形成されることが可能である。いくつかの実施形態では、機能性材料は、流体処理メディア中に固定化された粒子又は繊維の形態をとりうる。さらに、透過性流体処理メディアの流体処理特性には、例えば、超多孔性又はナノ多孔性又はより細かい多孔性からマイクロ多孔性又はそれより粗い多孔性までを含む、広範な除去率又は孔構造を含めてもよい。例えば、流体処理特性は、サブミクロン範囲又はそれ以上の細かさ、例えば、最大約０．０２μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は最大約０．１μｍ若しくはそれ以上の粗さ、或いはミクロン範囲若しくはそれ以上の粗さ、例えば、最大約１μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約５μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約１０μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約５０μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約７５μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約１００μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約２００μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約３００μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約５００μｍ若しくはそれ以上の粗さ、又は約１０００μｍ若しくはそれ以上の粗さの除去率を含みうる。
【００１４】
[0023]すべてのセットのすべての流体処理エレメントの流体処理メディアは、同じ流体処理特性を有していてもよい。代替として、流体処理特性は、例えば、これら及び他の特徴を支持するために参照により本明細書に組み込まれている、２００７年３月１９日に出願された、発明者としてＴｈｏｍａｓ Ｗｅｌｃｈ，Ｊｒ．、Ｍａｒｋ Ｈｕｒｗｉｔｚ、Ｔａｎｗｅｅｒ ｕｌ Ｈａｑ、及びＪｏｓｅｐｈ Ｖｅｒｓｃｈｎｅｉｄｅｒが挙げられている「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６９号明細書及びこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願で開示されているように、単一の流体処理エレメント中で、或いは２つ以上の流体処理エレメント間で、流体処理メディア毎に異なっていてもよい。多くの実施形態について、流体処理装置の流体処理メディアの少なくとも１つ、例えば、一部又は全部は、例えばガラス繊維又はポリマー繊維の不織布の濾過メディアを備えることができ、また流体処理メディアの流体処理特性は、約０．０２μｍ又はそれ以上の粗さの除去率を含みうる。
【００１５】
[0024]リボン２４は、図２Ａに示されているように、リボンの単独コンポーネントとして透過性流体処理メディア３２のストリップを含み、またリボン及び流体処理メディアの主面は、隣接する巻回部に沿って接触していてもよい。代替として、リボンは複数のコンポーネントを含んでいてもよい。例えば、リボン２４は、図２Ｂに示されているように、互いの上に重ね合わされている複数の層を含む多層複合材３３の１つの層として透過性流体処理メディアを備えることができる。透過性流体処理メディア３２ａの追加の層などの様々な追加の層が含まれうる。流体処理メディア３２、３２ａは、互いに同一であってもよいし、また互いに異なっていてもよい。例えば、透過性流体処理メディア層は、同じ流体処理特性を有していても、異なる流体処理特性を有していてもよく、異なる流体処理特性を有する流体処理メディアを互いに平行に並べた流体処理エレメントを形成することができる。他の追加の層は、リボンの構造的完全性を強化する強化ストリップ３４としてよい。リボンは、流体処理エレメントを形成するために複数の巻回数で巻かれるときに張力が加わる可能性があり、透過性流体処理メディアのストリップは、この張力に耐えるだけの十分な強度を持たないことがある。したがって、ポリマーフィルムのストリップなどのこの張力に耐えられる強化ストリップ３４を流体処理メディアとともに層状に重ねるとよい。他の追加の層は、リボンの隣接する巻回部の隣接する表面を結合する結合ストリップ３５としてよい。複合材リボンの複数の層は、すべてが同じ幅であるか又は位置が揃っているわけではない。層の末端は、位置が揃っているか、又は千鳥配置としてよい。多くの実施形態に関して、追加の流体処理メディア層以外の、追加の層の厚さは、流体処理エレメント内の流体処理メディアの相対的体積を増やすために流体処理メディア層の厚さよりも薄くすることができる。流体処理エレメント内を通って流れるときに流体処理メディアをバイパスする可能性のある流体の量を減らすために、縁に沿って追加の層を通る流体流れに対する抵抗は、縁に沿って流体処理メディア層を通る流体流れに対する抵抗に少なくとも実質的に等しいか、又はそれ以上であるものとすることができる。いくつかの実施形態では、縁に沿って追加の層を通る際の透過性は、縁に沿って流体処理メディア層を通る際の透過性に実質的に等しいか、又はそれ以下であり、及び／又は縁に沿って追加の層を通る際の除去率は、縁に沿って流体処理メディア層を通る際の除去率に実質的に等しいか、又はそれ以上の細かさとしてよい。いくつかの実施形態では、流体処理メディア層とは別の複合リボンの層の一部又は全部は、不浸透性であってもよい。代替として、縁に沿って追加の層を通る流体流に対する抵抗は、縁に沿って流体処理メディア層を通る流体流れに対する抵抗より小さいものとすることができる。いくつかの実施形態では、縁に沿って追加の層を通る際の透過性は、縁に沿って流体処理メディア層を通る際の透過性より大きく、及び／又は縁に沿って追加の層を通る際の除去率は、縁に沿って流体処理メディア層を通る際の除去率より粗いものとすることができる。
【００１６】
[0025]代替として、又はそれに加えて、リボンは、縁に沿ってリボンを通る流体流路内で順番に隣り合わせで並ぶ形で配列されている複数のコンポーネント、例えば、２つ、３つ、４つ、又は５つ以上のコンポーネントを備えることができる。隣り合わせで並ぶコンポーネントは、その間に空間又は介在構造物を有しているか、或いは近接するように、例えば、接触するように配列されうる。例えば、流体処理メディアの複数のストリップは、縁と縁を並べる形で配列されうる。図２Ｂに示されている多孔性流体処理メディアの追加の層３２ａは、複数のストリップの隣り合わせに並ぶ配列の一例にすぎない。１つのストリップ３２ａ’は、隣接するストリップ３２ａ”と同一平面上で、近接するように配置されうる。例えば、ストリップ３２ａ’、３２ａ”の側端は、リボン２４の長さに沿って互いに接触しあうことができる。メディアは、互いに類似していても異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、２つ以上のメディアが、異なる孔サイズを有している場合があり、例えば、それぞれの連続するメディアが、大きな又は小さな除去率又は孔構造を有し、孔サイズはリボンの幅方向に勾配を有するものとしてよい。例えば、流体処理メディアの下流のストリップは、流体処理メディアの上流のストリップに比べて細かい除去率又は孔構造を有する場合がある。他の実施形態では、２つ以上のメディアが、異なる種類の流体処理を行う、例えば、濾過、吸着、及びイオン交換を行うことができる。隣り合わせで並ぶ配列のストリップは、類似の、又は異なる幅、厚さ、及び／又は長さを有することができる。隣り合わせで並ぶストリップは、様々な方法で支持されうる。例えば、複数のストリップを、支持層と重ね合わせることができる。支持層は、薄く、不浸透性であってよく、また流体処理メディアストリップの組み合わされた幅よりも小さい、ほぼ等しい、又は大きい幅を有していてもよい。
【００１７】
[0026]透過性流体処理メディアのストリップを含むリボンは、様々な長さ、厚さ、及び幅を有することができる。多くの実施形態において、リボンは、連続的であり、所望の半径方向寸法を持つ流体処理エレメントを形成するために十分な数の巻回部を備えるために必要な完全な長さを持つものとすることができる。他の実施形態では、リボンの短い複数のセグメントを端と端で連結して、完全な長さのものとすることができる。さらに、多くの実施形態では、リボンは、概してストリップの長さ方向に沿って直線状のものとしてよい。しかし、リボンは湾曲していてもよい。例えば、リボンは、ストリップの長さに沿って伸びる循環的な、例えば、正弦曲線又は鋸歯状のパターンを持つものとしてもよい。
【００１８】
[0027]透過性流体処理メディアのストリップを含む、リボンの厚さ、即ち、リボンを通る一方の主面から対向する主面までの距離は、例えば多孔性流体処理メディアの構造に応じて、リボン毎に及び／又は流体処理エレメント毎に異なるものとすることかできる。厚さは、例えば薄い透過性ポリマー膜の場合の約２／１０００インチ以下から、例えば高さのある繊維性材料又は多孔性発泡体の場合の約２５０／１０００インチ以上までの範囲内としてよい。厚さは、リボンの長さに沿って不均一であってもよいけれども、多くの実施形態では、厚さは、リボンの長さに沿って均一である。
【００１９】
[0028]透過性流体処理メディアのストリップの幅を含む、リボンの幅、即ち、リボンを通り一方の側端から対向する側端までの最大の横方向の距離は、類似しているか又はリボン毎に及び／又は流体処理エレメント毎に異なりうる。流体が流体処理エレメント１４’、１４”内を通って流れると、流体は、概ね縁に沿ってリボン２４及び透過性流体処理メディア３２のストリップを通り一方の側端３０、３０ａ、３１、３１ａから対向する側端３１、３１ａ、３０、３０ａへ流れうる。したがって、リボンの幅は、圧力低下及び流体が受ける処理の程度に影響を及ぼしうる。例えば、リボンの幅は、濾過効率に影響を及ぼしうる。多くの実施形態について、幅は、約１／１６インチ以下から約１インチ又は２インチ又は３インチ又はそれ以上までの範囲内とすることができる。例えば、幅は、約１／８インチ以上から約１／２インチ以下までの範囲を含む約２インチ以下、例えば１インチ以下から約１／１６インチ以上までの範囲内とすることができる。さらに、幅は、リボンの長さに沿ってほぼ均一であり、流体処理エレメント内を通って流れる間に流体の処理はさらに均一になる。代替として、リボンの幅は、長さに沿って変化し、このため、例えば、狭いリムへ向かって次第に細くなるか、又は例えば幅広のリムに向かって次第に広がる流体処理エレメントを形成することができる。リボンの幅は、さらに、短い距離にわたっても変化し、例えば、１つ又は２つのギザギザの縁を持つリボンを形成することもできる。ギザギザの縁、さらにはフリンジ付き又は縮れた縁を持つリボンは、例えば、前記の「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｕｎｅｖｅｎ Ｓｕｒｆａｃｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６５号明細書並びにこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願において開示されている。
【００２０】
[0029]リボン２４を複数の巻回数で螺旋状に巻くことにより形成された流体処理エレメント１４’、１４”は、多数の不規則な又は規則正しい幾何学的形態をとりうる。例えば、流体処理エレメント１４’、１４”のそれぞれの螺旋状に巻かれたディスク形の本体２０、さらにはコアアセンブリ１１は、図３に示されているように略円形の形態、又は図４、５、及び６にそれぞれ示されているように一般的な楕円形、三角形、又は矩形の形態をとりうる。例えば最内側の巻回部から最外側の巻回部までの、流体処理エレメント１４’、１４”の半径方向の寸法、即ち、コアアセンブリ１１の軸線に対して略垂直な寸法は、例えば、巻回部数とリボンの厚さに応じて変わりうる。例えば、半径方向の寸法は、約１／４インチ以下又は約１／８インチ以下から最大約１インチまで又は最大約２インチまで又は最大約６インチまで又は最大約１０インチまで又は最大約２５インチ以上までの範囲内とすることができる。それぞれのセット１２、１３内の、又はセットからセットへの流体処理エレメントの半径方向の寸法は同等、例えば実質的に等しいか、或いは異なっていてもよい。多くの実施形態では、内側セット１２の流体処理エレメント１４’の内径は、互いに実質的に等しいものとしてよく、また外径は、互いに実質的に等しいものとしてよい。外側セット１３の流体処理エレメント１４”の内径は、互いに実質的に等しいものとしてよく、また内側セット１２の流体処理エレメント１４’の外径に実質的に等しいものとしてよく、外側セット１３の流体処理エレメント１４”の外径は、互いに実質的に等しいものとしてよい。
【００２１】
[0030]流体処理エレメント１４’、１４”の容積は、例えば、リボンの幅及びディスク形の本体の半径方向の寸法などの因子に依存しうる。いくつかの実施形態では、流体処理装置１０の流体処理エレメント１４’、１４”はすべて、同じ容積を有することができる。いくつかの実施形態では、内側セット１２の流体処理エレメント１４’はすべて、実質的に同じ容積を有し、外側セット１３の流体処理エレメント１４”はすべて、実質的に同じ容積を有するが、内側セット１２の流体処理エレメント１４’の容積に比べて大きいか、又は小さい、異なる容積を有することができる。
【００２２】
[0031]流体処理エレメント１４’の内側セット１２は、コアアセンブリ１１に沿って軸線方向に、例えば、コアアセンブリ１１の周囲のすぐ近くに、またコアアセンブリ１１に接触する形で配置されうる。流体処理エレメント１４”の外側セット１３は、流体処理エレメント１４’の内側セット１２から半径方向にずらされている、例えば、内側セット１２から半径方向に外へ向かうコアアセンブリ１１に沿って軸線方向に配置されうる。外側セット１３の流体処理エレメント１４”は、内側セット１２の流体処理エレメント１４’と軸線方向に揃えられるか、又は内側セット１２の流体処理エレメント１４’から軸線方向にオフセットされうる。内側セット１２と外側セット１３の両方の中で、流体処理エレメントのうちのいくつかは、隣接する流体処理エレメントの端面が隣接するエレメントの間の境界面に沿って互いに近接する、例えば接触して隣り合って並ぶ形で、コアアセンブリに沿って軸線方向に配置されうる。さらに、流体処理エレメント１４’、１４”の一部又は全部は、隣接する流体処理エレメントの端面２１、２２の間に空間４０、４１を画定するように軸線方向に互いに隔てられて並ぶコアアセンブリ１１に沿って配置されうる。隣接する流体処理エレメントの間の距離は、それぞれの空間４０、４１の幅を画定し、それらの空間４０、４１の幅は、それぞれのセット内で及び／又は他のセット毎に均一でも、均一でなくてもよい。空間４０、４１は、流体処理エレメントの半径方向の寸法の少なくとも約８５％、又は少なくとも約９０％、又は約１００％に沿って隣接する流体処理エレメントの間に半径方向に延びるものとしてよい。さらに、これらの空間４０、４１のうち多く又はすべては、例えば、これら及び他の特徴を支持するために参照により本明細書に組み込まれている、２００７年３月１９日に出願された、発明者としてＴｈｏｍａｓ Ｗｅｌｃｈ，Ｊｒ．、Ｔａｎｗｅｅｒ ｕｌ Ｈａｑ、及びＪｏｓｅｐｈ Ｖｅｒｓｃｈｎｅｉｄｅｒが挙げられている「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｓｐａｃｅｓ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６８号明細書及びこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願で開示されているように、構造を実質的に含まないものとしてよい。代替として、これらの空間の一部又は全部が、例えば、様々な構造物を含むか、又は様々な構造物によって占有されうる。いくつかの構造物は、スペーサー及び／又は支持材としても働き、様々な方法で構成されうる。例えば、これらの構造物は、流体の空間への流入又は流出の際に通る空間或いはメッシュの１つ又は複数の層或いはたくさんの粗い繊維に流体を誘導して通すための溝、リブ、又は開口部を有するものとしてよい剛性のある、又は柔軟なプレート又はグリッドを備えることができる。代替として、これらの構造物は、例えば、これら及び他の特徴を支持するために参照により本明細書に組み込まれている、２００７年３月１９日に出願された、発明者としてＴｈｏｍａｓ Ｗｅｌｃｈ，Ｊｒ．、Ｔａｎｗｅｅｒ ｕｌ Ｈａｑ、及びＪｏｓｅｐｈ Ｖｅｒｓｃｈｎｅｉｄｅｒが挙げられている「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ／ｏｒ Ｂａｎｄｓ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０７８号明細書及びこの国際出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願で開示されているような、空間内で延びる１つ又は複数の支柱を備えうる。空間及び／又は支持材の他に、例えば機能性材料を含む、他の構造物が、例えば、前記の「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６９号明細書並びにこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願で開示されているように、空間内に配置されうる。
【００２３】
[0032]流体処理装置１０は、さらに、流体処理エレメント１４’、１４”の内側及び外側セット１２、１３の間に内側の周辺部材４２を、流体処理エレメント１４”の外側セット１３の周りに外側の周辺部材４３を備えることができる。内側の周辺部材は、相隔てて並ぶ流体処理エレメントの間の空間及び／又は近接する流体処理エレメントの間の境界面の一部又は全部に関連付けられ、エレメントの１つのセットの空間、境界面、及び／又はリムをエレメントの他のセットのエレメントから隔てるために使用されうる。流体処理エレメント１４”の外側セット１３は、流体処理エレメント１４’の内側セット１２及び内側の周辺部材４２の周りでコアアセンブリ１１に沿って配置されうる。例えば、流体処理エレメント１４”の外側セット１３は、内側の周辺部材４２及び／又は内側セット１２の流体処理エレメント１４’の外側リム２３の周囲のすぐ近くにあり、接触しているものとしてよい。外側の周辺部材は、相隔てて並ぶ流体処理エレメントの間の空間及び／又は外側セットの近接する流体処理エレメントの間の境界面の一部又は全部に関連付けられ、外側セットの流体処理エレメントの空間、境界面、及び／又は外側リムを外側流体処理エレメントの外部、例えば外側流体処理エレメントを半径方向に越える領域から隔てるために使用されうる。
【００２４】
[0033]それぞれの周辺部材は、例えば、流体処理エレメントとは別の１つ又は複数のコンポーネントとして、但し流体処理エレメントと関連付けられているものとして構成するなどの様々な方法で構成されうる。内側及び外側の周辺部材４２、４３の多数の異なる例のうちの１つは、複数の軸線方向に相隔てて並ぶ内側バンド４４及び外側バンド４５をそれぞれ含みうる。内側バンド４４は、内側及び／又は外側セット１２、１３の流体処理エレメント１４’、１４”の間の空間及び／又は境界面の一部の周囲にあり、封止することができる。多くの実施形態では、内側バンド４４は、それらの空間及び／又は境界面の一部の外側端部に橋架し、内側セット１２の隣接する内側流体処理エレメント１４’の外側リム２３を部分的に又は完全に覆うことができる。内側バンド４４は、さらに、それらの空間及び／又は境界面の一部の内側端部に橋架し、外側セット１３の隣接する外側流体処理エレメント１４”の内側リム２３ａを部分的に又は完全に覆うことができる。外側バンド４５は、外側セット１３の流体処理エレメント１４”の間の空間及び／又は境界面の一部の周囲にあり、封止し、空間及び／又は境界面の一部の外側端部に橋架し、隣接する外側流体処理エレメント１４”の外側リム２３を部分的に又は完全に覆うことができる。それぞれの周辺部材４２、４３は、不浸透性であり、様々な方法で流体処理エレメント１４’、１４”に封止されうる。例えば、内側及び外側バンド４４、４５は、不浸透性ストリップ、例えば、不浸透性ポリマーストリップで構成することができ、また流体処理エレメント１４’、１４”のディスク形の本体２０の外側リム２３及び／又は内側リム２３ａに接着する、例えば、接着剤で接着するか、溶剤で接着するか、又は熱で接着することができる。代替として、バンドは、例えば、前記の「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ／ｏｒ Ｂａｎｄｓ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０７８号明細書並びにこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願で開示されているように、ホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシなどの不浸透性硬化性接着材料を含むものとしてよく、また流体処理エレメントに接着できる。
【００２５】
[0034]周辺部材、さらには流体処理エレメント及び両方のセットの流体処理エレメント間の空間は、コアアセンブリの内部と流体処理装置の外部、例えば流体処理装置を半径方向に越える領域との間の内側及び外側セットの流体処理エレメントに沿って流体を誘導するように様々な方法で構成できる。例えば、図１に例示されている実施形態を含む、多くの実施形態では、流体流路５０は、流体を流体処理装置１０の外部から、外側セット１３の流体処理エレメント１４”のうちの１つ又は複数のエレメントに通し、次いで内側セット１２の流体処理エレメント１４’のうちの１つ又は複数のエレメントに通して、コアアセンブリ１１の内部１５内に導き、軸線方向にコアアセンブリ１１の内部１５に沿って流すように配列されうる。外側セット１３の流体処理エレメント１４”の空間のいくつか、例えば外側供給空間４０は、流体処理装置１０の外部と流体的に連通し、流体を流体流路５０に沿って流して外側供給空間４０内に流し込むことができる。それぞれの外側供給空間４０の内側端部で、内側の周辺部材４２、例えば、内側バンド４４のうちの１つ又は複数が、内側セット１２の内側空間４０、４１、境界面、及び／又は流体処理エレメント１４’から流体を隔離しうる。そこで、外側供給空間４０に向く外側流体処理エレメント１４”の端面２１は、供給又は流入面とすることができ、流体は、供給面２１を介して流体流路５０に沿って供給空間４０から隣接する外側流体処理エレメント１４”内に流れ込むことができる。外側セット１３の流体処理エレメント１４”の他の空間、例えば外側透過液空間４１は、流体処理装置１０の外部から流体的に隔離されうる。例えば、外側の周辺部材４３、例えば、外側バンド４５のうちの１つ又は複数は、それぞれの外側透過液空間４１の外側端部を流体処理装置１０の外部から流体的に隔離することができる。そこで、外側透過液空間４１に向く外側流体処理エレメント１４”の端面２２は、透過液面又は流出面とすることができ、流体は、透過液面２２を介して外側流体処理エレメント１４”から出て、外側透過液空間４１に入るようにできる。
【００２６】
[0035]内側セット１２の流体処理エレメント１４’の間の空間のいくつか、例えば、内側供給空間４０は、外側透過液空間４１と流体的に連通することができる。例えば、外側透過液空間４１の内側端部は、内側供給空間４０の外側端部内へと直接開き、これにより流体は流体流路５０に沿って外側透過液空間４１から内側供給空間４０内に流れ込むことができる。それぞれの内側供給空間４０の内側端部は、コアアセンブリ１１によって流体的に隔離され、例えば、ブロックされうる。そこで、内側供給空間４０に向く内側流体処理エレメント１４’の端面２１は、供給又は流入面とすることができ、流体は、供給面２１を介して流体流路５０に沿って内側供給空間４０から内側流体処理エレメント１４’内に流れ込むことができる。内側セット１２の流体処理エレメント１４’の他の空間、例えば内側透過液空間４１は、内側流体処理エレメント１４’の外部、例えば、内側流体処理エレメントを半径方向に越えた領域から流体的に隔離されうる。例えば、内側の周辺部材４２、例えば、内側バンド４４のうちの１つ又は複数は、それぞれの内側透過液空間４１の外側端部を流体的に隔離することができる。そこで、内側透過液空間４１に向く内側流体処理エレメント１４’の端面は、透過液又は流出面とすることができ、流体は、透過液面２２を介して内側流体処理エレメント１４’から出て、内側透過液空間４１に入るようにできる。内側透過液空間４１は、コアアセンブリ１１の開口部１６と流体的に連通し、流体を流体流路５０に沿って流し、コアアセンブリ１１の内部１５内に流し込み、軸線方向にコアアセンブリ１１の内部１５に沿って流すことができる。
【００２７】
[0036]流体処理装置及び流体処理エレメントは、複数の異なる方法のうちのいずれかで製造することができる。例えば、流体処理装置を製造するための方法は、中空コアアセンブリに沿って螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの第１及び第２セットを取り付けることを含むことができ、さらにこれは流体処理エレメントの内側セットから流体処理エレメントの第２セットを半径方向にずらすことを含む。例えば、少なくとも２つ及び少なくとも１０以上の、又は少なくとも２５以上の、又は少なくとも５０以上の、又は少なくとも１００以上の数の流体処理エレメントが、それぞれのセット内のコアアセンブリに沿って取り付けられうる。１つのセット内の流体処理エレメントの個数は、隣接するセット内の流体処理エレメントの個数より少ないか、等しいか、又は多いものとしてよい。
【００２８】
[0037]それぞれのセットの流体処理エレメントは、様々な方法でコアアセンブリに沿って配置されうる。例えば、リボンをコアアセンブリの周りに複数の巻回数で螺旋状に巻いて、コアアセンブリに沿った異なる軸線方向の位置で内側セット及び／又は外側セットの流体処理エレメントを形成することができる。内側セット１２の流体処理エレメント１４’では、リボン２４をコアアセンブリ１１の外部の周りに、直接その上へ巻いて、例えば、接触させて、内側流体処理エレメント１４’のディスク形の本体２０を形成することができる。それぞれのリボン２４は、所定の半径方向寸法を有するディスク形の本体２０を形成するのに十分な巻回部数で螺旋状に巻くことができる。多くの実施形態では、内側セット１２の流体処理エレメント１４’はすべて、実質的に同じ半径方向の寸法及び幅を有することができる。内側セット１２の流体処理エレメント１４’が形成された後、内側の周辺部材４２が内側流体処理エレメント１４’に結合されうる。例えば、内側バンド４４は、内側セット１２の透過液空間４１及び／又は境界面の周りに配置され、隣接する内側流体処理エレメント１４’に封止されうる。多くの実施形態では、内側バンド４４は、内側流体処理エレメント１４’の外側リム２３の周りに巻くことができ、外側リム２３に接着し、例えば、接着剤で接着するか、溶剤で接着するか、又は熱で接着して、外側リム２３を部分的に又は完全に覆うことができる。
【００２９】
[0038]次いで、外側セット１３の流体処理エレメント１４”のリボン２４は、リボン２４を内側の周辺部材４２及び／又は内側流体処理エレメント１４’の外側リム２３の周りに、直接その上へ巻いて、例えば、接触させることによりコアアセンブリ１１の周りに巻くことができる。それぞれのリボン２４は、所定の半径方向寸法を有するディスク形の本体２０を形成するのに十分な巻回数で螺旋状に巻くことができる。多くの実施形態では、外側セット１３の流体処理エレメント１４”はすべて、実質的に同じ半径方向の寸法及び幅を有することができる。リボン２４の数及び幅並びに外側流体処理エレメント１４”のディスク形の本体２０の半径方向の寸法は、内側流体処理エレメント１４’と実質的に同じである場合も異なる場合もある。さらに、外側セット１３のリボン２４は、流体処理エレメント１４’と軸線方向に揃えられるか、又は流体処理エレメント１４’から軸線方向にオフセットされて、コアアセンブリ１１の周りに巻くことができる。外側セット１３の流体処理エレメント１４”が形成された後、外側の周辺部材４３が外側流体処理エレメント１４”に結合されうる。例えば、外側バンド４５は、外側セット１３の透過液空間４１及び／又は境界面の周りに配置され、隣接する外側流体処理エレメント１４”に封止されうる。多くの実施形態では、外側バンド４５は、外側流体処理エレメント１４”の外側リム２３の周りに巻くことができ、外側リム２３に接着し、例えば、接着剤で接着するか、溶剤で接着するか、又は熱で接着して、外側リム２３を部分的に又は完全に覆うことができる。
【００３０】
[0039]流体処理エレメントのそれぞれのセットについて、これら複数のリボンを、コアアセンブリの周りに、一度に１個、一度に数個、又は同時にすべて、例えば、順次又は同時に、巻くことができる。リボンの内側端部領域、例えば、第１の１つ、２つ、又は３つの巻回部を画定する領域をコアアセンブリ又は内側の周辺部材にあてがって十分に封止し、流体処理エレメントのバイパスを防ぐことができる。例えば、内側端部領域の少なくとも一部は、その部分をコアアセンブリ又は内側の周辺部材に熱接着、接着剤による接着、又は溶剤による接着によってコアアセンブリ又は内側の周辺部材に固定することができる。代替として、内側端部領域をコアアセンブリに接着せず、例えば、コアアセンブリの周りに最初の巻回部を密に巻いてコアアセンブリ又は内側の周辺部材に圧縮嵌めすることができる。さらに、内側端部領域は、先にゆくほど厚さが薄くなるものとするか、又は第１の巻回部の終わりから第２の巻回部の始まりへの移行で段が形成されないように十分密に巻くことができる。
【００３１】
[0040]それぞれのセットの複数のリボンのうちのいずれか、又はすべてを螺旋状に巻いて、ディスク形の本体に少なくとも１つの凸凹の端面を形成することができる。例えば、凸凹の表面は、例えば、前記の「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｕｎｅｖｅｎ Ｓｕｒｆａｃｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６５号明細書並びにこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願で開示されているように、ギザギザの側端を有するリボンを螺旋状に巻くこと、及び／又は一方の巻回部の側端が他方の巻回部の側端に重なり合うようにしてリボンを螺旋状に巻くことにより形成されうる。代替として、リボンは、それぞれのディスク形の本体上に２つの平らな端面を形成するように螺旋状に巻いてもよい。
【００３２】
[0041]流体処理エレメントのそれぞれのセットについて、それぞれのリボンは張力を受けて複数の巻回数で螺旋状に巻かれ、これにより所望の半径方向の寸法の流体処理エレメントを形成することができる。張力は、一定であるか、又は流体処理エレメントの半径方向の寸法が増大するに従って変化させてもよく、張力は、多くの要因に基づき経験的に選択されうる。例えば、リボンが伸長して悪影響を生じる最大張力、例えば、流体処理メディアが過度に引き伸ばされるか、又は引き離され始める張力を決定することができる。次いで、リボンは、最大張力よりも低い張力、例えば、この最大張力の約８０％以下又は約６５％以下又は約５０％以下の張力を使用して螺旋状に巻かれるようにできる。さらに、リボンは、流体処理エレメントの半径方向の寸法のほとんど又はすべてに沿って一方の巻回部から次の巻回部への流体処理メディアの類似の圧縮力、例えば、実質的に均一な圧縮力をもたらす張力を使用して螺旋状に巻かれうる。一方の巻回部から次の巻回部へ類似の圧縮力を発生させることにより、流体処理エレメントは、縁に沿って流体処理メディアの複数の巻回部を通して流れる流体をより均一に処理することができる。例えば、流体処理メディアが濾過材を備えている場合、流体処理エレメントをその半径方向の寸法に沿ってより一様に装填することで、エレメントの収塵容量及び／又は使用期間を向上させることができる。それに加えて、隣接する巻回部の隣接する表面とリボンの隣接する層の間で流体が横方向に流れるのを阻止又は防止するように、十分な張力でリボンを螺旋状に巻くことができる。例えば、リボンは、隣接する表面と隣接する層との間で流体が横方向に通らない十分な張力で、又はリボンの隣接する表面と隣接する層との間の横方向への流体経路が縁に沿って流体処理メディアを通る流体経路の透過性及び／又は除去率に比べて実質的に大きい又は粗いということがない透過性及び／又は除去率を有する十分な張力で螺旋状に巻くことができる。リボンは、さらに、安定した堅いディスク形の本体を有する実質的に自立型の流体処理エレメントを形成するのに十分な張力により巻かれうる。例えば、流体処理エレメントにおいて生じる差圧で隣接する巻回部及び隣接する層の横方向の滑り及び／又は半径方向の分離が妨げられるよう十分に密に隣接する巻回部及び隣接する層同士をくっつけておく十分な張力でリボンを巻くことができる。
【００３３】
[0042]それぞれのリボンが所望の半径方向の寸法に合わせて螺旋状に巻かれた後、リボンの外側端部領域は、様々な方法のうちのいずれかの方法で適所に保持されうる。例えば、外側端部領域は、隣接する巻回部に、例えば、熱による接着、接着剤による接着、又は溶剤による接着により接着されうる。代替として、又はそれに加えて、リボンの外側端部領域は、他の巻回部にかしめることができる。例えば、高温の金属ピンを略半径方向にリボンの外側端部領域及び他方の巻回部に挿入して、ピンと接触しているリボンの部分を溶かすことができる。ピンが引き抜かれると、溶融部分は、互いの部分とともに固化し、略放射状のステークを形成し、リボンの複数の層を含む外側端部領域、及び他方の巻回部を適所に保持できる。代替として、又はそれに加えて、高温でも高温でなくてもよい、中空針を、外側端部領域及び他方の巻回部に略半径方向に挿入するか、又は隣接する巻回部の間の空間内に挿入することができる。針が引き抜かれるときに、例えば、ポリウレタン、エポキシ、又はホットメルト接着剤を含む、液体硬化性接着組成物又は材料が巻回部の中に注入され、これにより外側端部領域及び巻回部を適所に保持する略放射状のステークを形成することができる。さらに代替として、例えば溶接ビード又はホットメルト接着剤のビーズの形態のステークをリボンの外側端部領域の一方又は両方の側端及び他方の巻回部に沿って引くことができる。
【００３４】
[0043]流体処理エレメントのそれぞれのセットについて、螺旋状に巻かれた流体処理エレメントの安定性は、ディスク形の本体の大半又は全部をかしめることによりさらに向上させることができる。例えば、略半径方向に延びるステークは、巻回部の大半又は実質的にすべてを通して形成されること及び／又はディスク形の本体の周りの様々なある角度で離間された位置に形成されることが可能である。同様に、ステークは、流体処理エレメントの一方又は両方の端面に沿って施されること及び／又は近接する流体処理エレメントの間の境界面の端面を含むそれぞれの端面の周りの様々なある角度で離間された位置に施されることが可能である。それぞれのステークは、ほとんど又は完全に流体処理エレメント内を通って、又は沿って延び、例えば、コアアセンブリ又は内側の周辺部材へ延びており、流体処理エレメントをコアアセンブリ又は内側の周辺部材に固定するようにできる。
【００３５】
[0044]螺旋状に巻かれた流体処理エレメントの安定性は、さらに、隣接する巻回部、及び／又はリボンの隣接する層を螺旋状に巻かれたリボンの長さに沿って連続的に又は断続的に互いに接着することにより高めることができる。隣接する巻回部及び／又は層は、様々な方法で接着することができる。例えば、リボンは、すでに説明されているように、接着層を備えることができる。接着層は、リボンが螺旋状に巻かれるときに隣接する巻回部及び／又は層を接着する接着剤を含みうる。代替として、接着層は、エレメントが形成された後に流体処理エレメントに溶剤を塗布するか、又は熱を加えることにより活性化されうる。さらに代替として、リボンが螺旋状に巻かれるときに、ホットメルト接着剤又は熱接着を、隣接する巻回部及び／又は層の間に、例えば、断続的に施すとよい。
【００３６】
[0045]それぞれのセットの流体処理エレメントは、エレメントの一部、多く、又はすべての間に空間が設けられた状態でコアアセンブリに沿って配置されうる。流体処理エレメントがコアアセンブリに沿って取り付けられる前に、取り付けられる間に、又は取り付けられた後に、エレメント間の空間の一部又は全部の中で、或いはそれに対応する位置で、コアアセンブリに沿って様々な構造物が配列されうる。例えば、メッシュ、繊維の塊、プレート、グリッド、及び／又は支柱は、エレメントの間の空間の一部又は全部の中に配置されうる。
【００３７】
[0046]流体処理装置が形成された後、これらは様々なハウジング内に収納され、流体処理アセンブリを形成することができる。流体処理アセンブリは、単一の流体処理装置のみを収納するハウジング、或いはハウジング内に直列になされた配置及び／又は並列になされた配置の複数の流体処理装置を収納するハウジングを備えることができる。例えば、ハウジングは、１つ又は複数の管板を収納し、複数の流体処理装置は、これらの管板に関連付けられうる。ハウジングは、流体処理装置を永久収納することができ、例えば、使い捨て型流体処理アセンブリを形成することができるか、又はハウジングは、流体処理装置を取り外し可能なように収納することができ、これにより、使用済みの流体処理装置を再利用可能なハウジング内の新しい流体処理装置と交換することができる。
【００３８】
[0047]ハウジングは、プロセスパラメータ、例えば、流体の圧力及び温度及び化学組成に適合する不浸透性材料、例えば、金属材料又はポリマー材料から形成されうる。ハウジングは、２つ又はそれ以上の主要ポート、例えば、プロセス又は供給流体入口ポート及び濾過液又は透過液出口ポートを備えることができる。ハウジングは、ポート間に流体流路を画定し、流体処理装置は、第１及び第２の流体処理エレメントが流体流路内に直列に配置される形でハウジング内に配置されうる。ポートは、インライン構成、Ｔ型構成、又はＬ型構成を含む多数の構成のうちのいずれかでハウジング上に位置し、これらのポートは、様々な継手のうちのいずれかを備えることができる。ハウジングは、さらに、例えば、保持液又は濃縮液出口ポート並びに排液、排気、又は洗浄、例えば、逆洗に関連付けられている１つ又は複数のポートを含む、追加のポートを備えることができる。
【００３９】
[0048]流体処理アセンブリ５１及び少なくとも１つの流体処理装置１０を収納するハウジング５２の多くの例のうちの１つが図７に示されているが、流体処理アセンブリ及びハウジングは、図７に例示されている特徴に限定されはしない。ハウジング５２は、カバー５３及びシェル５４を備えることができる。カバー５３は、シェル５４の一方の端部でシェル５４に恒久的に、又は取り外し可能なように取り付けることができる。シェル５４の他方の端部は、供給入口ポート５５及び透過液出口ポート５６を備えることができる。流体処理アセンブリ５１の例示されている実施形態には、２つのポート５５、５６のみがあり、これらはハウジング５２の一方の端部に配置されている。他の実施形態は、２つよりも多いポートを備えることができ、これらのポートは、ハウジングに沿った任意の場所、例えば、ハウジングの両端部及び／又は側面に配置されうる。
【００４０】
[0049]流体処理装置１０は、シェル５４が第１及び第２セット１２、１３の流体処理エレメント１４’、１４”を囲む形で、供給入口ポート５５と透過液出口ポート５６との間の流体流路５０にわたってハウジング５２内に封止されうる。入口ポート５５と出口ポート５６との間の流体流路５０の一部は、概ね縁に沿って流体処理エレメント１４’、１４”の流体処理メディアを貫通する流体流路を含む。流体流路５０は、入口ポート５５と出口ポート５６との間を通り、外側セット１３の少なくとも１つの流体処理エレメント１４”及び内側セット１２の少なくとも１つの流体処理エレメント１４”のディスク形の本体２０を貫通する。流体処理装置１０は、多くの方法のうちのいずれかでハウジング５２内に封止されうる。例えば、中空コアアセンブリ１１の一方の端部は、カバー５３に対し見えないように封止されうる。中空コアアセンブリ１１の対向端は、開いており、透過液出口ポート５６のところでシェル５４に封止され、これにより、コアアセンブリ１１の内部１５と透過液出口ポート５６との間で流体の連絡が可能になる。内側セット１２のそれぞれの最も端の流体処理エレメント１４’の外向きの端面は、流体処理エレメント１４”の外側セットの周りで供給流体がバイパスするのを防ぐように封止されうる。例えば、封止用ディスク又はプレートなどのシール６０を外に面している端面に接着するか、或いはホットメルト接着剤、ポリウレタン、又はエポキシなどの硬化性材料を外に面している表面に塗布して封止することができる。
【００４１】
[0050]流体は、本発明を具現化する流体処理アセンブリ、流体処理装置、及び流体処理エレメントによる様々な方法で処理されうる。一操作モードにおいて、供給流体は、流体処理装置の外部と中空コアアセンブリの内部との間に流体を導くことにより処理されうるが、この方法は流体を概して縁に沿って第１の流体エレメントの透過性流体処理メディアの巻回部に通すことと、流体を概して縁に沿って、第１の流体処理エレメントから半径方向にずらされている第２の流体処理エレメントの透過性流体処理メディアの巻回部に通すこととを含む。
【００４２】
[0051]例えば、供給流体は、流体流路５０に沿って導かれて流体処理アセンブリ５１に通され、そこで、流体は、内側セット１２及び外側セット１３の流体処理エレメント１４’、１４”によって処理される。供給流体は、内側から外へと流体処理装置を通り、コアアセンブリの内部から外側セットの流体処理エレメントの外部に導かれうる。しかし、例示されている流体処理アセンブリ５１では、供給流体は、外側から内側へと、流体処理装置１０を通り、外側流体処理エレメント１４”の外部からコアアセンブリ１１の内部１５に導かれうる。供給流体は、供給入口ポート５５を通してハウジング５２内に入り、流体流路５０を辿って透過液出口ポート５６に入ることができる。供給入口ポート５５から来る供給流体は、略軸線方向にハウジング５２に沿って外側セット１３の流体処理エレメント１４”の外部とシェル５４の内部との間に流れうる。次いで、供給流体は、略半径方向内向きに外側流体処理エレメント１４”の供給面２１の間の供給空間４０内に、外側供給空間４０内にあるものとしてよい任意の構造物に沿って流れ込む。さらに外側供給空間４０の内側端部を越える流体の半径方向の流れは、内側の周辺部材４２によってブロックされうる。流体が外側供給空間４０から内側セット１２の流体処理エレメント１４’の外側リム２３内に流れ込むのを防ぎ、これにより外側セット１３の流体処理エレメント１４”をバイパスするために、内側の周辺部材４２は、内側流体処理エレメント１４’の外側リム２３を完全に覆うものとしてよい。
【００４３】
[0052]外側供給空間４０から来る供給流体は、流体流路５０に沿って略軸線方向に外側セット１３の隣接する流体処理エレメント１４”を通り外側透過液空間４１内に流入しうる。流体は、外側供給空間４０に隣接するそれぞれの外側流体処理エレメント１４”の、例えばリボン２４及び流体処理メディア３２の一方の側端３０、３０ａ、３１、３１ａの複数の巻回部を含む供給面２１内に流入しうる。供給面２１からの流体は、概ね縁に沿ってそれぞれの外側エレメント１４”のそれぞれの巻回部の透過性流体処理メディア３２を通って流れうる。流体は、さらに、１つの巻回部の透過性流体処理メディア３２から半径方向にエレメント１４”の１つ又は複数の隣接する又は近くにある巻回部のメディア３２内に流れ込み、次いでメディア３２に沿って横方向に流れうる。流体がそれぞれの外側流体処理エレメント１４”の流体処理メディア３２内を通過するときに、流体は、メディア３２の流体処理特性に従って処理される。処理された流体は、例えば、リボン２４及び流体処理メディア３２の他方の側端３１、３１ａ、３０、３０ａの複数の巻回部を含む外側流体処理エレメント１４”から、透過液面２２を介して出現する。外側流体処理エレメント１４”の透過液供給空間２２から来る流体は、外側の周辺部材４３、例えば外側バンド４５によって流体処理装置１０の外部から分離されている外側透過液空間４１内に流れ込む。外側透過液空間４１から来る流体は、半径方向内向きに流体流路５０に沿って、外側透過液空間４１と流体的に連通する内側セット１２の流体処理エレメント１４’の間の内側供給空間４０内に流入しうる。さらにそれぞれの内側供給空間４０の内側端部を越える流体の半径方向の流れは、コアアセンブリ１１の壁によってブロックされうる。
【００４４】
[0053]内側供給空間４０から来る流体は、流体流路５０に沿って略軸線方向に内側セット１２の隣接する流体処理エレメント１４’を通り内側透過液空間４１内に流入しうる。流体は、内側供給空間４０に隣接するそれぞれの内側流体処理エレメント１４’の、例えばリボン２４及び流体処理メディア３２の一方の側端３０、３０ａ、３１、３１ａの複数の巻回部を含む供給面２１内に流入しうる。供給面２１からの流体は、概して縁に沿ってそれぞれの内側エレメント１４’のそれぞれの巻回部の透過性流体処理メディア３２を通って流れうる。流体は、さらに、１つの巻回部の透過性流体処理メディア３２から半径方向にエレメント１４’の１つ又は複数の隣接する又は近くにある巻回部のメディア３２内に流れ込み、次いでメディア３２に沿って横方向に流れうる。流体がそれぞれの内側流体処理エレメント１４’の流体処理メディア３２内を通過するときに、流体は、メディア３２の流体処理特性に従って処理される。処理された流体は、例えば、リボン２４及び流体処理メディア３２の他方の側端３１、３１ａ、３０、３０ａの複数の巻回部を含む内側流体処理エレメント１４’から、透過液面２２を介して出る。内側流体処理エレメント１４’の透過液面２２から来る流体は、内側の周辺部材４２、例えば、内側バンド４４によって外側空間４０、４１及び外側流体処理エレメント１４”から分離されている、内側透過液空間４１内に流れ込む。内側透過液空間４１から来る流体は、半径方向内向きに流体流路５０に沿ってコアアセンブリ１１の開口部１６を通って流れ、次いで軸線方向にコアアセンブリ１１の内部１５に沿ってハウジング５２の透過液出口ポート５６に流れうる。
【００４５】
[0054]本発明の１つ又は複数の態様を具現化する流体処理アセンブリ、流体処理装置、流体処理エレメント、及び流体処理方法には多くの利点が関連している。例えば、流体処理エレメントの第１及び第２セットの半径方向にずらされたセットを配置することにより、流体は、流体処理装置の外部とコアアセンブリの内部との間を通過するときに、少なくとも２つの流体エレメント、例えば、第１セットの１つのエレメントと第２セットの１つのエレメントとを通って流れうる。流体の処理は、こうして、著しく向上させることができる。さらに、流体処理エレメントの第１及び第２セットをコアアセンブリに沿って半径方向にずらすことにより、大きな半径を有し軸線方向に短い流体処理装置が形成されうる。流体処理エレメントは半径が大きく、長さが短いほど、多くのハウジング内の空間を効率的に使用することができる。
【００４６】
[0055]それに加えて、個別のリボンを螺旋状に巻いて第１及び第２セットの複数の流体処理エレメントのそれぞれを別々に形成することにより、流体処理装置及び流体処理エレメントの異なる構成のものを製造することが容易になる。それぞれのセットのそれぞれのエレメントの半径方向の寸法は、コアアセンブリの周りに巻くリボンの数を加減することにより容易に変えることができ、それぞれのセットのコアアセンブリに沿って備えられる流体処理エレメントの個数は、コアアセンブリの周りに巻くリボンの数を加減することにより容易に変えることができ、それぞれのセットのコアアセンブリに沿った流体処理エレメントの配置は、コアアセンブリの周りに巻かれるリボンの間の間隔を単に調整するだけで容易に変えることができる。さらに、それぞれのセットのリボンは、コアアセンブリの周りに非常に素早く螺旋状に巻くことができ、製造が高速化される。複数の個別の狭いリボンを、例えば、シート内に溝又は他の貫通孔のある単一の幅広のシートの代わりに使用することにより、製造の柔軟性及び効率が著しく向上し、エレメントの様々なセット、様々な数のエレメント、及びエレメントの間の間隔を使用する流体処理装置を、異なる幅又は異なる貫通孔構成を有するシートを切り替えなくても製造することができる。それに加えて、透過性流体処理メディアの孔又は破れなどの欠陥が製造時に発生した場合に、シート全体ではなく欠陥のあるリボンを交換するだけでよく、生産速度及び生産効率を向上させることができる。
【００４７】
[0056]本発明の様々な態様は、いくつかの実施形態に関してすでに説明及び／又は例示がなされているが、本発明は、これらの実施形態に限定されない。例えば、これらの実施形態の１つ又は複数の特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく排除されうる。多くの実施形態について、流体処理装置１０は、内側セット１２の一番端の流体処理エレメント１４’の外に面している表面に沿ってシール６０を備えることができる。代替として、いくつかの実施形態では、これらのシールを取り除いて、それらの外に面している表面を供給流体に曝すこともできる。そこで、供給流体の一部は、外側セットの流体処理エレメントをバイパスし、内側セットの一番端の流体処理エレメントを直接通り、コアアセンブリの内部に入るようにできる。
【００４８】
[0057]さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、一実施形態の１つ又は複数の特徴を修正するか、或いは一実施形態の１つ又は複数の特徴を他の実施形態の１つ又は複数の特徴と組み合わせることもできる。例えば、周辺部材は、他の多くの方法で構成することができる。いずれかの周辺部材が、さらに、供給面の外側端部を取り囲む追加バンドを備えることができ、例えば、供給空間に橋架し、隣接する流体処理エレメントの外側リムの一部又は全部を覆うことができる。これらのバンドは、供給空間が外側流体処理エレメントの外部又は外側透過液空間とこれらのバンドを通じて流体的に連通できるようにする開口部、例えば、穿孔を備えることができる。代替として、それぞれの周辺部材は、流体処理エレメントのすべての外側リムの周りにぴったり嵌められるか、又は熱収縮で接着されている柔軟な不浸透性スリーブ或いは流体処理エレメントのすべての外側リムの周りに螺旋状に巻かれた不浸透性螺旋状ラップを備えることができる。開口部、例えば、穿孔又はスリットが、供給空間との流体による連絡を可能にするように周辺部材内に形成されうる。
【００４９】
[0058]他の例では、それぞれの周辺部材は、内側又は外側流体処理エレメントの外側リムにおける付加的な支持を形成するようにより剛性の高い構造を備えることができる。例えば、周辺部材は、流体処理エレメントの１つのセットの周りに嵌められ、互いに連結されてより剛性の高いケージを形成する半円筒状セクションを備えることができる。流体処理エレメントの外側リムは、様々な方法でケージに対し封止され、これにより流体処理エレメント間の透過液空間の外側端を封止することができる。例えば、外側リムは、ケージに接着剤で接着されるか、熱で接着されうる。代替として、又はそれに加えて、外側リムは、それらの間で機械的にぴったりと嵌め合わせることによりケージに対して封止されうる。ケージは、供給空間が外側流体処理装置の外部又は外側透過液空間と流体的に連通できるようにする開口部を備えることができる。より剛性の高い周辺部材の例が、前記の「Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｕｎｅｖｅｎ Ｓｕｒｆａｃｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ」という表題の米国特許仮出願第６０／９０７，０６５号明細書並びにこの仮出願に基づく優先権を主張しているＰＣＴ国際出願において開示されている。
【００５０】
[0059]他の例として、いずれかのセットの隣接する流体処理エレメントの間の空間のいくつかは、流体的な隔離性が高くなるように配列されうる。コアアセンブリ１１、内側セット１２の流体処理エレメント１４’のいくつか、及び外側セット１３の流体処理エレメント１４”のいくつかを含む、流体処理装置１０の一部が、図８に示されている。それぞれの流体処理エレメント１４’、１４”は、流体処理メディア３２のストリップを有する螺旋状に巻かれたリボン２４を備えることができる。螺旋状に巻かれているディスク形の本体２０を含む流体処理エレメント１４’、１４”及び図８に例示されているコアアセンブリ１１は、すでに説明されているのと類似のものであってもよいが、流体処理装置も、流体処理エレメントも、コアアセンブリも、周辺部材も、図８に示されている特徴に限定されない。流体処理装置１０は、流体処理エレメント１４’、１４”の内側セット１２及び／又は外側セット１３内の供給空間４０と透過液空間４１との間で軸線方向に配置されている少なくとも１つの中間又は介在空間６１を備えることができる。中間空間６１は、一方の隣接する流体処理エレメントの透過液面２２及び他方の隣接する流体処理エレメントの供給面２１に向くものとしてよい。外側セット１３内の中間空間６１は、外側の周辺部材４３によって外側流体処理エレメント１４”の外部から流体的に隔離され、内側の周辺部材４２によって内側セット１２の空間、境界面、及び／又は流体処理エレメント１４’から流体的に隔離されうる。例えば、外側バンド４５は、外側中間空間６１及び外側透過液空間４１の両方の外側端部に橋架し、３つすべての隣接する外側流体処理エレメント１４”の外側リム２３を部分的に又は完全に覆うことができる。内側バンド４４は、外側中間空間６１及び外側供給空間４０の内側端部に橋架し、３つすべての隣接する外側流体処理エレメント１４”の内側リム２３ａを部分的に又は完全に覆うことができる。したがって、外側中間空間６１は、外側端部と内側端部の両方で流体的に隔離され、外側中間空間６１の一方の側の外側供給空間４０は、内側端部でのみ流体的に隔離され、中間空間６１の他方の側の外側透過液空間４１は、外側端部でのみ流体的に隔離されうる。
【００５１】
[0060]内側セット１２内の中間空間６１は、内側の周辺部材４２によって、外側セット１３の空間、境界面、及び／又は流体処理エレメント１４”を含む、内側流体処理エレメント１４’の外部から流体的に隔離され、開口部を持たないコアアセンブリ１１の中空でない壁部分によってコアアセンブリ１１の内部１５から流体的に隔離されうる。例えば、内側バンド４４は、内側中間空間６１及び内側透過液空間４１の外側端部に橋架し、内側セット１２の流体処理エレメント１４’の外側リム２３を部分的に又は完全に覆うことができる。コアアセンブリ１１の中空でない壁部分は、内側中間空間６１及び内側供給空間４０の内側端部を遮断するが、コアアセンブリ１１の１つ又は複数の開口部１６により、内側透過液空間４１の内側端部はコアアセンブリ１１の内部１５と流体的に連通することができる。いずれかのセット１２、１３の空間４０、４１、６１はどれも、スペーサー、支持材、及び／又は機能性材料などの構造物を実質的に含まないか、又はそのような構造物を備えることができる。供給流体は、例えば、略半径方向に外側供給空間４０内に流入し、略軸線方向に、隣接する外側流体処理エレメント１４”、外側中間空間６１、及び次の隣接する外側流体処理エレメント１４”を通り、外側透過液空間４１内に流入しうる。流体は、さらに、外側透過液空間４１から略半径方向に流れて、内側供給空間４０内に流入し、略軸線方向に、隣接する内側流体処理エレメント１４’、内側中間空間６１、及び次の隣接する内側流体処理エレメント１４’を通り、内側透過液空間４１内に流入しうる。内側透過液空間４１から来る流体は、略半径方向に、開口部１６を通り、軸線方向にコアアセンブリ１１の内部１５に沿って、コアアセンブリ１１の内部１５内に流入する。
【００５２】
[0061]さらに他の例では、内側セット及び／又は外側セットの流体処理エレメントは、予成形された流体処理エレメントをコアアセンブリに沿って略軸線方向にスライドさせることによりコアアセンブリに沿って取り付けることができる。例えば、リボンを複数の巻回数で所望の半径方向の寸法に合わせて、コアアセンブリの周りではなく、個別の中心ハブの周りに螺旋状に巻回部、流体処理エレメントを形成することができる。予成形内側流体処理エレメントは、コアアセンブリの外径と同じくらいの内径を有し、軸線方向にハブあり、又はハブなしでコアアセンブリに沿って所望の位置までスライドさせて適所に固定することができる。次いで、内側の周辺部材を流体処理エレメントの内側セットに施すことができる。こうして形成された予成形外側流体処理エレメントは、内側流体処理エレメント及び／又は内側の周辺部材の外径と同じくらいの内径を有し、軸線方向にハブあり、又はハブなしでコアアセンブリに沿って内側の周辺部材の周りに所望の位置までスライドさせて適所に固定することができる。次いで、外側の周辺部材を流体処理エレメントの外側セットに施すことができる。
【００５３】
[0062]さらに、異なる特徴を有する実施形態は、それにもかかわらず、本発明の範囲内にあるものとしてよい。例えば、リボンを個別のハブの周りに螺旋状に巻くことで、内側流体処理エレメントを予成形することができる。それぞれのハブは、コアアセンブリの１つのセクションを含み、隣接するエレメントのハブセクションは、内側流体処理エレメントに取り付けられた中空コアアセンブリを形成するように互いに連結されうる。ハブセクションは、互いに機械的に結合されること及び／又は互いに接着されることが可能であり、ハブセクションの一部は、コアアセンブリの内側と流体的に連通できるようにする開口部を備えうる。次いで、内側の周辺部材を流体処理エレメントの内側セットに施し、外側セットの流体処理エレメントを内側の周辺部材の周りにコアアセンブリに沿って取り付け、内側周辺部材に対し封止することができる。例えば、外側流体処理エレメントのリボンを内側の周辺部材の周りに螺旋状に巻くか、又は予成形外側流体処理エレメントを内側の周辺部材に沿って軸線方向にスライドさせて適所に固定することができる。次いで、外側の周辺部材を流体処理エレメントの外側セットに施すことができる。
【００５４】
[0063]他の例では、第１及び第２のシートアセンブリは、透過性流体処理メディアのシートを単独のコンポーネントとして、又は多層複合材の１つの層として、例えば、リボンの多層複合材と同様にして、備えることができる。それぞれのシートは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれ、所望の内径及び外径を含む、所望の半径方向の寸法を有するロールを形成することができる。次いで、第１及び第２のシートのロールから所望の幅を有するセクションを切断する、例えば、スライスして、それぞれ内側及び外側流体処理エレメントを予成形することができる。予成形された第１及び第２の流体処理エレメントは、次いで、すでに説明されているように、内側及び外側の周辺部材とともにコアアセンブリに沿って取り付けられうる。
【００５５】
[0064]他の例では、流体処理装置は、流体処理エレメントの一方のセットのそれぞれの透過液空間から流体流を流体処理エレメントの隣接するセットの複数の供給空間、例えば、供給空間の一部、大半、又は全部に分配するための流れ分配器を備えることができる。例えば、流体処理エレメント１４’の内側セット１２、流体処理エレメント１４”の外側セット１３、内側の周辺部材４２、及びそれらの間の流れ分配器６２を備える流体処理装置の一部が、図９に示されている。それぞれの流体処理エレメント１４’、１４”は、流体処理メディア３２のストリップを有するリボン２４を備えることができる。螺旋状に巻かれたディスク形の本体２０を含む、内側及び外側流体処理エレメント１４’、１４”は、すでに説明されているものに類似していてもよい。例えば、内側の周辺部材４２は、内側バンド４４ａ、４４ｂの第１及び第２のセットを備えることができる。内側バンド４４ａの第１のセットは、内側セット１２の流体処理エレメント１４’の間の透過液空間４１及び／又は境界面の外側端部に橋架し、内側透過液空間４１又は境界面の外側端部を封止することができる。内側バンド４４ａの第１のセットは、さらに、内側透過液空間４１又は境界面に隣接する内側流体処理エレメント１４’の外側リム２３上に部分的に、又は完全に広がり、覆うものとしてよい。内側バンド４４ｂの第２のセットは、外側セット１３の流体処理エレメント１４”の間の供給空間４０及び／又は境界面の内側端部に橋架し、外側供給空間４０又は境界面の内側端部を封止することができる。内側バンド４４ｂの第２のセットは、さらに、外側供給空間４０又は境界面に隣接する外側流体処理エレメント１４”の内側リム２３ａ上に部分的に、又は完全に広がり、覆うものとしてよい。
【００５６】
[0065]流れ分配器６２は、少なくとも１つの透過液空間、例えば、流体処理エレメント１４”の外側セット１３の透過液空間４１と流体処理エレメント１４’の内側セット１２の間の複数の供給空間、例えば、複数の供給空間４０、例えば、２つ、３つ、４つ、又は５つ以上の供給空間、さらには供給空間すべてとの間を流体的に連通させる方法で内側の周辺部材４２とともに配列されうる。流れ分配器は、この流体による連絡を可能にするような様々な方法で構成されうる。例えば、流れ分配器６２は、内側の周辺部材４２の内側バンド４４ａ、４４ｂの第１及び第２のセットの間の内側流体処理エレメント１４’の一部、大半、又は全部の周りに巻かれた粗い孔を持つ材料のシート６３を備えることができる。粗い孔を持つ材料としては、例えば、不織繊維性材料、例えば、ガラス又はポリマー繊維の不織布シート、又はメッシュ、例えば、２平面押し出し成形及び／又は発泡ポリマーメッシュなどがある。それぞれの外側透過液空間４１の内側端部は、流れ分配器６２上に開き、複数の、例えばすべての内側供給空間４０の外側端部は、流れ分配器６２上に開いているものとしてよい。それぞれの外側透過液空間４１は、流れ分配器６２、例えば、粗い孔を持つ材料のシート６３を介して、軸線方向にずらされている内側供給空間４０の１つ又は複数、例えば、すべてと流体的に連通することができる。
【００５７】
[0066]流体処理エレメント１４’、１４”の内側及び外側セット１２、１３の間に粗い孔を持つ材料のシート６３を位置決めするために、内側流体処理エレメント１４’が最初に、例えばすでに説明されているように、コアアセンブリ１１に沿って取り付けられうる。多くの実施形態では、リボン２４がコアアセンブリ１１の周りに螺旋状に巻かれ、内側流体処理エレメント１４’を形成することができる。次いで、内側バンド４４ａの第１のセットが、内側透過液空間４１及び内側流体処理エレメント１４’に施されうる。次に、粗い孔を持つ材料のシート６３が、１つ又は複数の巻回数で内側流体処理エレメント１４’及び内側バンド４４ａの第１のセットの周りに巻かれうる。シート６３の幅は、内側流体処理エレメント１４’の間の供給空間４０のすべてに渡るだけの幅であればよい。代替として、シートの幅は、内側供給空間のすべてではなくそれよりも少ない空間に渡るだけの幅であればよく、複数の細いシートを内側流体処理エレメントの周りにぐるっと巻回部、内側バンドの第１のセット又は単一の細いシートを内側流体処理エレメント及び内側バンドの第１のセットの周りに螺旋状に巻くとよい。さらに代替として、粗い孔を持つ材料のスリーブを、軸線方向に内側バンドの第１のセット及び内側流体処理エレメントに沿ってスライドさせることもできる。流れ分配器６２が適所に置かれた後、内側バンド４４ｂの第２のセットは、外側供給空間４０の内側端部及び外側セット１３の流体処理エレメント１４”の内側リム２３ａに対応する場所に流れ分配器６２に沿って配置されうる。例えば、内側バンド４４ｂの第２のセットは、対応する場所で粗い孔を持つ材料のシート６３の周りに巻かれうる。次いで、外側流体処理エレメント１４”が、コアアセンブリ１１に沿って内側バンド４４ｂの第２のセット上に取り付けられ、接着剤又は圧縮嵌めによって内側バンド４４ｂの第２のセットに対し封止されうる。多くの実施形態では、リボン２４が内側の周辺部材４２の内側バンド４４ｂの第２のセットの周りに螺旋状に巻かれ、外側流体処理エレメント１４”を形成することができる。次いで、外側の周辺部材４３が、外側透過液空間４１の外側端部及び外側流体処理エレメント１４”の外側リム２３に施されうる。
【００５８】
[0067]流れ分配器を有する流体処理装置で流体を処理するための方法は、すでに説明されている処理方法に類似したものであってもよい。例えば、供給流体は、流路に沿って略半径方向内向きに外側セット１３の流体処理エレメント１４”の間の供給空間４０内に通すことができ、さらに放射状流は内側バンド４４ｂの第２のセットによってブロックされる。次いで、流体は、流路に沿って略軸線方向に流れ隣接する外側流体処理エレメント１４”を通り外側透過液空間４１内に流れ込むことができる。それぞれの外側透過液空間４１から来る流体は、流路に沿って半径方向に流れ分配器６２、例えば粗い孔を持つ材料のシート６３を通り、又は軸線方向に流れ分配器６２に沿って流れ、複数の内側供給空間４０、例えばすべての内側供給空間４０に流れうる。流体流をそれぞれの外側透過液空間４１から複数の内側供給空間４０に分配することにより、流体処理装置を通る間の圧力低下をさらに小さくできる。流体が流れ分配器６２に沿って流れると、流れ分配器６２と内側透過液空間４１との間の流体流は、内側の周辺部材４２、例えば、内側バンド４４ａの第１のセットによってブロックされうる。さらに、流体は流れ分配器６２の軸線方向端部から流出する流体は、例えば、第１のセット１２の一番端の流体処理エレメント１４’のところでシール６０によってブロックされうる。多くの実施形態では、ホットメルト接着剤、エポキシ、又はポリウレタンなどの封止剤が流れ分配器６２、例えば、粗い孔を持つ材料のシート６３の軸線方向端部に塗布され、これにより、流れが流れ分配器６２の軸線方向端部に流入又は流出するのを防止することができる。内側供給空間４０から来る流体は、流路に沿って略軸線方向に内側セット１２の隣接する流体処理エレメント１４’を通り内側透過液空間４１内に流入しうる。内側透過液空間４１から来る流体は、流路に沿って半径方向に、コアアセンブリ１１の内部１５内に流れ込み、コアアセンブリ１１の開口部１６を通り、次いで軸線方向にコアアセンブリ１１の内部１５に沿って流れうる。
【００５９】
[0068]流れ分配器は、様々な方法で構成されうる。いくつかの実施形態では、流れ分配器及び内側の周辺部材は組み合わせて、単一構造にすることができる。例えば、流れ分配器及び内側の周辺部材は組み合わせて、単一の二重壁ケージにすることができる。内側及び外側同軸線壁は、それらの間の流れ空間を画定することができ、外壁は外側透過液空間のところに開口部を有し、内壁は内側供給空間のところに開口部を有する。さらに、流れ分配器を有する流体処理装置は、コアアセンブリの内部から流体処理装置の外部への流体流に対し別の構成にできる。これらの実施形態では、流れ分配器は、内側透過液空間及び外側供給空間が流れ分配器と流体的に連通する形で流体処理エレメントの内側及び外側セットの間に配列されうる。それに加えて、流れ分配器を有する流体処理装置はハウジング内に恒久的に、又は取り外し可能なように取り付けられ、すでに説明されている流体処理アセンブリに似た、流体処理アセンブリを形成することができる。
【００６０】
[0069]さらに他の例として、流体処理装置は、流体処理エレメントの３つ以上の半径方向に変位されたセットを備えることができる。例えば、図１０に示されているように、流体処理装置１０は、コアアセンブリ１１に沿って取り付けられている半径方向に変位された流体処理エレメントの３つのセット６４、６５、６６を備えることができる。それぞれのセットの流体処理エレメントは、ディスク形の本体を形成するように螺旋状に巻かれている流体処理メディアのストリップを有するリボンを備えることができる。空間、例えば、供給空間４０、透過液空間４１、及び中間空間は、内側及び外側セット１２、１３についてすでに説明されているように、それぞれのセット６４、６５、６６内の隣接する流体処理エレメント間に配置されうる。内側及び外側セット１２、１３についてすでに説明されているように、内側の周辺部材４２及び／又は流れ分配器は、隣接するセット６４、６５、６６の間に配置され、外側の周辺部材４３は、一番外側のセット６６の周りに配置されうる。それに加えて、流体処理エレメントの３つ以上の半径方向に変位されたセットを有する流体処理装置が１つのハウジング内に配置され、これにより、内側及び外側セット１２、１３を収納する流体処理アセンブリ５１についてすでに説明されているように、流体処理アセンブリを形成することができる。
【００６１】
[0070]こうして、本発明は、本明細書において説明及び／又は例示がなされている特定の実施形態に限定されず、請求項の範囲内に収まりうるすべての実施形態及び修正形態を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のコアアセンブリと、流体処理エレメントの少なくとも第１セット及び第２セットと、流体流路とを備える流体処理装置であって、
前記コアアセンブリは、内部と軸線とを有し、
前記流体処理エレメントの前記第１セット及び前記第２セットは、前記コアアセンブリに沿って取り付けられており、前記第１セット及び前記第２セットの各々は複数の流体処理エレメントを備え、前記流体処理エレメントの各々は、透過性流体処理メディアを有するリボンを備え、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて略ディスク形の本体を画定し、前記略ディスク形の本体は半径方向の寸法、前記本体の一方の側の第１の端面、前記本体の他方の側の第２の端面、及び外側リムを有し、前記流体処理エレメントの前記第２セットは、前記流体処理エレメントの前記第１セットから半径方向にずらされており、
前記流体流路は、前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの前記第１の端面と前記第２の端面との間、及び前記第２セットにおける流体処理エレメントの前記第１の端面と前記第２の端面との間から前記コアアセンブリの前記内部に延び、又は、前記コアアセンブリの前記内部から前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの前記第１の端面と前記第２の端面との間、及び前記第２セットにおける流体処理エレメントの前記第１の端面と前記第２の端面との間に延びている、流体処理装置。
【請求項２】
前記第１セットにおける前記流体処理エレメントは、前記コアアセンブリに接触し、前記第２セットにおける前記流体処理エレメントは、前記第１セットにおける前記流体処理エレメントを半径方向に越え前記コアアセンブリに沿って取り付けられている、請求項１に記載の流体処理装置。
【請求項３】
前記第１セットにおける前記流体処理エレメントは、実質的に等しい外径を有する、請求項１〜２のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項４】
前記第２セットにおける前記流体処理エレメントは、実質的に等しい内径を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項５】
前記第１セットにおける前記流体処理エレメントは、外径を有し、前記第２セットにおける前記流体処理エレメントは、前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの前記外径に実質的に等しい内径を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項６】
前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの少なくともいくつかの間の空間と、前記空間を取り囲み、前記空間の外側端部を流体的にブロックする周辺部材とをさらに備え、
前記コアアセンブリは、前記空間と前記コアアセンブリの前記内部との間を流体的に連通する開口部を備え、前記周辺部材は、前記第１セットにおける前記流体処理エレメントと前記第２セットにおける前記流体処理エレメントとの間に配置されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項７】
前記第２セットにおける前記流体処理エレメントの少なくともいくつかの間の空間をさらに備え、
前記空間は、前記第２セットにおける前記流体処理エレメントの前記外部上に開き、前記周辺部材は、前記空間の内側端部を流体的にブロックする、請求項６に記載の流体処理装置。
【請求項８】
前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの少なくともいくつかの間の、供給空間及び透過液空間を含む空間と、
前記第２セットにおける前記流体処理エレメントの少なくともいくつかの間の、供給空間及び透過液空間を含む空間と、
前記第１セットにおける前記透過液空間を取り囲み、前記第１セットにおける前記透過液空間の外側端部及び前記第２セットにおける前記供給空間の内側端部を流体的にブロックする内側の周辺部材と、
前記第２セットにおける前記透過液空間を取り囲み、前記第２セットにおける前記透過液空間の外側端部を流体的にブロックする外側の周辺部材と
を備え、
前記第２セットにおける前記供給空間は、前記第２セットにおける前記流体処理エレメントの前記外部上に開いており、前記第２セットにおける前記透過液空間は、前記第１セットにおける前記供給空間内に開いている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項９】
前記第１セットにおける前記供給空間の内側端部は、前記コアアセンブリによって流体的にブロックされ、前記コアアセンブリは、前記第１セットにおける前記透過液空間と前記コアアセンブリの内部との間を流体的に連通する開口部を備える、請求項８に記載の流体処理装置。
【請求項１０】
前記流体処理エレメントの前記第１セットと前記第２セットとの間に配置された流れ分配器をさらに備え、
前記流れ分配器は前記第１セット及び前記第２セットのうちの一方の中の少なくとも１つの空間と前記第１セット及び前記第２セットのうちの他方の中の複数の空間との間を流体的に連通する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１１】
前記流れ分配器は、前記第１セット及び前記第２セットのうちの一方の周りに巻かれた粗い孔を持つ材料のシートを備える、請求項１０に記載の流体処理装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの空間は、透過液空間を備え、前記複数の空間は、供給空間を備える、請求項１０又は１１に記載の流体処理装置。
【請求項１３】
前記流体処理エレメントの前記第２セットから半径方向に相隔てて並ぶ前記コアアセンブリに沿って取り付けられている流体処理エレメントの第３セットをさらに備え、
前記第３セットは、複数の流体処理エレメントを含み、前記流体処理エレメントの各々は、透過性流体処理メディアを有するリボンを備え、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて略ディスク形の本体を画定し、前記略ディスク形の本体は半径方向の寸法、前記本体の一方の側の第１の端面、前記本体の他方の側の第２の端面、及び外側リムを有し、前記流体流路は、さらに、前記第３セットにおける前記流体処理エレメントの前記第１の端面と前記第２の端面との間から前記コアアセンブリの前記内部に延び、又は前記コアアセンブリの前記内部から前記第３セットにおける前記流体処理エレメントの前記第１の端面と前記第２の端面との間に延びている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１４】
前記透過性流体処理メディアは、前記セットのうちの少なくとも１つのセットの少なくとも１つの流体処理エレメントの前記リボンの単独のコンポーネントである、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１５】
前記セットのうちの少なくとも１つのセットの少なくとも１つの流体処理エレメントの前記リボンは、多層複合材を備え、前記透過性流体処理メディアは、前記複合材の１つの層である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１６】
少なくとも１つのセットの前記流体処理エレメントの前記流体処理メディアは、同じ流体処理特性を有する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１７】
前記セットのうちのすべての前記流体処理エレメントの前記流体処理メディアは、同じ流体処理特性を有する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１８】
ハウジングと、前記ハウジングの内側に配置される請求項１〜１７のいずれか一項に記載の流体処理装置とを備える流体処理アセンブリであって、
前記ハウジングは、第１ポート及び第２ポートを有し、前記第１ポートと前記第２ポートとの間に流体流路を画定し、前記流体処理装置は前記ハウジング内に、前記第１ポートと前記第２ポートとの間の前記流体流路を横切って配置されており、前記流体処理装置の前記流体流路は、前記第１ポートと前記第２ポートとの間の前記流体流路の一部を含む、流体処理アセンブリ。
【請求項１９】
中空のコアアセンブリに沿って螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの第１セット及び第２セットを取り付けるステップを含み、
前記流体処理エレメントの前記第１セットから前記流体処理エレメントの前記第２セットを半径方向にずらすことを含む、流体処理装置を製造するための方法。
【請求項２０】
前記流体処理エレメントの前記第１のセットを取り付けるステップは、ディスク形の本体を形成するように複数の巻回数で透過性流体処理メディアを有するリボンを螺旋状に巻くことにより前記第１セットにおける各流体処理エレメントを形成するステップを含み、前記ディスク形の本体は第１の端面、第２の対向する端面、及び外側リムを有する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記リボンを螺旋状に巻くステップは、前記リボンを前記コアアセンブリの前記外部の周りに巻くステップを含み、
当該方法はさらに前記コアアセンブリの前記外部に対し前記リボンを封止するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記流体処理エレメントの前記第１セットを取り付けるステップは、前記流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って軸線方向にスライドさせるステップを含む、請求項１９又は２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記流体処理エレメントの前記第１セットを前記コアアセンブリに沿って取り付けるステップは、前記第１セットにおける前記流体処理エレメントのうちの少なくともいくつかの間に空間を置く形で前記流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って軸線方向に配置するステップを含む、請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記流体処理エレメントの前記第２セットを取り付けるステップは、ディスク形の本体を形成するように複数の巻回数で透過性流体処理メディアを有するリボンを螺旋状に巻くことにより前記第２セットにおける各流体処理エレメントを形成するステップを含み、前記ディスク形の本体は第１の端面、第２の対向する端面、及び外側リムを有する、請求項１９〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記リボンを螺旋状に巻くステップは、前記リボンを前記第１のセットの前記流体処理エレメントの周りに巻くステップを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記流体処理エレメントの前記第２セットを取り付けるステップは、前記流体処理エレメントを軸線方向にスライドさせるステップを含み、
さらに前記第２セットにおける前記流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの上を越える形で軸線方向にスライドさせるステップを含む、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記流体処理エレメントの前記第２セットを前記コアアセンブリに沿って取り付けるステップは、前記第２セットにおける前記流体処理エレメントの少なくともいくつかの間に空間を置いて前記第２セットにおける前記流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの上を越える形で軸線方向に配置するステップを含む、請求項１９〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１セットにおける流体処理エレメント間の透過液空間の前記外側端部を流体的にブロックすることを含む前記流体処理エレメントの前記第１セットの周りに周辺部材を取り付けるステップを含む、請求項１９〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記流体処理エレメントにおける前記第２セットを取り付けるステップは、前記第２セットにおける前記流体処理エレメントを前記周辺部材の上に配置するステップを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記周辺部材を取り付けるステップは、内側周辺部材を前記流体処理エレメントの前記第１セットの周りに取り付けるステップを含み、
当該方法はさらに、前記第２セットにおける前記流体処理エレメントの間の透過液空間の前記外側端部を流体的にブロックすることを含む外側の周辺部材を前記流体処理エレメントの前記第２セットの周りに取り付けるステップを含む、請求項２８又は２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１セット及び前記第２セットのうちの一方の中の少なくとも１つの空間と前記第１セット及び前記第２セットのうちの他方の中の複数の空間との間に軸線方向の流路を形成することを含む、流れ分配器を前記流体処理エレメントの前記第１セットと前記第２セットとの間に配置するステップをさらに含む、請求項１９〜３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
前記流れ分配器を配置するステップは、粗い孔を持つ材料のシートを前記第１セット及び前記第２セットの周りに巻くステップを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記流体を概ね縁に沿って第１の流体処理エレメントの透過性流体処理メディアの巻回部に通すことと、流体を概ね縁に沿って前記第１の流体処理エレメントから半径方向に変位されている第２の流体処理エレメントの透過性流体処理メディアの巻回部に通すこととを含む、流体処理装置の外部と中空コアアセンブリの内部との間に流体を導くステップを含む、流体を処理するための方法。
【請求項３４】
前記流体を導くステップは、前記流体を前記流体処理装置の前記外部から前記コアアセンブリの前記内部に導くステップを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記流体を導くステップは、前記流体を前記コアアセンブリの前記内部から前記流体処理装置の前記外部に導くステップを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
流体を前記第１の流体処理エレメントに通す前記ステップは、流体を前記中空コアアセンブリに沿って取り付けられている流体処理エレメントの第１セットに通すステップを含み、
流体を前記第２の流体処理エレメントに通すステップは、流体を流体処理エレメントの第１セットから半径方向に変位されている流体処理エレメントの第２セットに通すステップを含む、請求項３３〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記流体を略軸線方向に、前記第１の流体処理エレメントと前記第２流体処理エレメントとの間に配置された流れ分配器に沿って通すステップをさらに含む、請求項３３〜３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記流体を略軸線方向に前記流れ分配器に沿って通すステップは、前記流体を流体処理エレメントの第１セット内の空間と第２の流体処理エレメントの第２セット内の複数の空間との間に通すステップを含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項１】
中空のコアアセンブリと、流体処理エレメントの少なくとも第１セット及び第２セットと、流体流路とを備える流体処理装置であって、
前記コアアセンブリは、内部と軸線とを有し、
前記流体処理エレメントの前記第１セット及び前記第２セットは、前記コアアセンブリに沿って取り付けられており、前記第１セット及び前記第２セットの各々は複数の流体処理エレメントを備え、前記流体処理エレメントの各々は、透過性流体処理メディアを有するリボンを備え、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて略ディスク形の本体を画定し、前記略ディスク形の本体は半径方向の寸法、前記本体の一方の側の第１の端面、前記本体の他方の側の第２の端面、及び外側リムを有し、前記流体処理エレメントの前記第２セットは、前記流体処理エレメントの前記第１セットから半径方向にずらされており、
前記流体流路は、前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの前記第１の端面と前記第２の端面との間、及び前記第２セットにおける流体処理エレメントの前記第１の端面と前記第２の端面との間から前記コアアセンブリの前記内部に延び、又は、前記コアアセンブリの前記内部から前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの前記第１の端面と前記第２の端面との間、及び前記第２セットにおける流体処理エレメントの前記第１の端面と前記第２の端面との間に延びている、流体処理装置。
【請求項２】
前記第１セットにおける前記流体処理エレメントは、前記コアアセンブリに接触し、前記第２セットにおける前記流体処理エレメントは、前記第１セットにおける前記流体処理エレメントを半径方向に越え前記コアアセンブリに沿って取り付けられている、請求項１に記載の流体処理装置。
【請求項３】
前記第１セットにおける前記流体処理エレメントは、実質的に等しい外径を有する、請求項１〜２のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項４】
前記第２セットにおける前記流体処理エレメントは、実質的に等しい内径を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項５】
前記第１セットにおける前記流体処理エレメントは、外径を有し、前記第２セットにおける前記流体処理エレメントは、前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの前記外径に実質的に等しい内径を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項６】
前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの少なくともいくつかの間の空間と、前記空間を取り囲み、前記空間の外側端部を流体的にブロックする周辺部材とをさらに備え、
前記コアアセンブリは、前記空間と前記コアアセンブリの前記内部との間を流体的に連通する開口部を備え、前記周辺部材は、前記第１セットにおける前記流体処理エレメントと前記第２セットにおける前記流体処理エレメントとの間に配置されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項７】
前記第２セットにおける前記流体処理エレメントの少なくともいくつかの間の空間をさらに備え、
前記空間は、前記第２セットにおける前記流体処理エレメントの前記外部上に開き、前記周辺部材は、前記空間の内側端部を流体的にブロックする、請求項６に記載の流体処理装置。
【請求項８】
前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの少なくともいくつかの間の、供給空間及び透過液空間を含む空間と、
前記第２セットにおける前記流体処理エレメントの少なくともいくつかの間の、供給空間及び透過液空間を含む空間と、
前記第１セットにおける前記透過液空間を取り囲み、前記第１セットにおける前記透過液空間の外側端部及び前記第２セットにおける前記供給空間の内側端部を流体的にブロックする内側の周辺部材と、
前記第２セットにおける前記透過液空間を取り囲み、前記第２セットにおける前記透過液空間の外側端部を流体的にブロックする外側の周辺部材と
を備え、
前記第２セットにおける前記供給空間は、前記第２セットにおける前記流体処理エレメントの前記外部上に開いており、前記第２セットにおける前記透過液空間は、前記第１セットにおける前記供給空間内に開いている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項９】
前記第１セットにおける前記供給空間の内側端部は、前記コアアセンブリによって流体的にブロックされ、前記コアアセンブリは、前記第１セットにおける前記透過液空間と前記コアアセンブリの内部との間を流体的に連通する開口部を備える、請求項８に記載の流体処理装置。
【請求項１０】
前記流体処理エレメントの前記第１セットと前記第２セットとの間に配置された流れ分配器をさらに備え、
前記流れ分配器は前記第１セット及び前記第２セットのうちの一方の中の少なくとも１つの空間と前記第１セット及び前記第２セットのうちの他方の中の複数の空間との間を流体的に連通する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１１】
前記流れ分配器は、前記第１セット及び前記第２セットのうちの一方の周りに巻かれた粗い孔を持つ材料のシートを備える、請求項１０に記載の流体処理装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの空間は、透過液空間を備え、前記複数の空間は、供給空間を備える、請求項１０又は１１に記載の流体処理装置。
【請求項１３】
前記流体処理エレメントの前記第２セットから半径方向に相隔てて並ぶ前記コアアセンブリに沿って取り付けられている流体処理エレメントの第３セットをさらに備え、
前記第３セットは、複数の流体処理エレメントを含み、前記流体処理エレメントの各々は、透過性流体処理メディアを有するリボンを備え、前記リボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて略ディスク形の本体を画定し、前記略ディスク形の本体は半径方向の寸法、前記本体の一方の側の第１の端面、前記本体の他方の側の第２の端面、及び外側リムを有し、前記流体流路は、さらに、前記第３セットにおける前記流体処理エレメントの前記第１の端面と前記第２の端面との間から前記コアアセンブリの前記内部に延び、又は前記コアアセンブリの前記内部から前記第３セットにおける前記流体処理エレメントの前記第１の端面と前記第２の端面との間に延びている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１４】
前記透過性流体処理メディアは、前記セットのうちの少なくとも１つのセットの少なくとも１つの流体処理エレメントの前記リボンの単独のコンポーネントである、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１５】
前記セットのうちの少なくとも１つのセットの少なくとも１つの流体処理エレメントの前記リボンは、多層複合材を備え、前記透過性流体処理メディアは、前記複合材の１つの層である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１６】
少なくとも１つのセットの前記流体処理エレメントの前記流体処理メディアは、同じ流体処理特性を有する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１７】
前記セットのうちのすべての前記流体処理エレメントの前記流体処理メディアは、同じ流体処理特性を有する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１８】
ハウジングと、前記ハウジングの内側に配置される請求項１〜１７のいずれか一項に記載の流体処理装置とを備える流体処理アセンブリであって、
前記ハウジングは、第１ポート及び第２ポートを有し、前記第１ポートと前記第２ポートとの間に流体流路を画定し、前記流体処理装置は前記ハウジング内に、前記第１ポートと前記第２ポートとの間の前記流体流路を横切って配置されており、前記流体処理装置の前記流体流路は、前記第１ポートと前記第２ポートとの間の前記流体流路の一部を含む、流体処理アセンブリ。
【請求項１９】
中空のコアアセンブリに沿って螺旋状に巻かれたディスク形の流体処理エレメントの第１セット及び第２セットを取り付けるステップを含み、
前記流体処理エレメントの前記第１セットから前記流体処理エレメントの前記第２セットを半径方向にずらすことを含む、流体処理装置を製造するための方法。
【請求項２０】
前記流体処理エレメントの前記第１のセットを取り付けるステップは、ディスク形の本体を形成するように複数の巻回数で透過性流体処理メディアを有するリボンを螺旋状に巻くことにより前記第１セットにおける各流体処理エレメントを形成するステップを含み、前記ディスク形の本体は第１の端面、第２の対向する端面、及び外側リムを有する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記リボンを螺旋状に巻くステップは、前記リボンを前記コアアセンブリの前記外部の周りに巻くステップを含み、
当該方法はさらに前記コアアセンブリの前記外部に対し前記リボンを封止するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記流体処理エレメントの前記第１セットを取り付けるステップは、前記流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って軸線方向にスライドさせるステップを含む、請求項１９又は２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記流体処理エレメントの前記第１セットを前記コアアセンブリに沿って取り付けるステップは、前記第１セットにおける前記流体処理エレメントのうちの少なくともいくつかの間に空間を置く形で前記流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って軸線方向に配置するステップを含む、請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記流体処理エレメントの前記第２セットを取り付けるステップは、ディスク形の本体を形成するように複数の巻回数で透過性流体処理メディアを有するリボンを螺旋状に巻くことにより前記第２セットにおける各流体処理エレメントを形成するステップを含み、前記ディスク形の本体は第１の端面、第２の対向する端面、及び外側リムを有する、請求項１９〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記リボンを螺旋状に巻くステップは、前記リボンを前記第１のセットの前記流体処理エレメントの周りに巻くステップを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記流体処理エレメントの前記第２セットを取り付けるステップは、前記流体処理エレメントを軸線方向にスライドさせるステップを含み、
さらに前記第２セットにおける前記流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの上を越える形で軸線方向にスライドさせるステップを含む、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記流体処理エレメントの前記第２セットを前記コアアセンブリに沿って取り付けるステップは、前記第２セットにおける前記流体処理エレメントの少なくともいくつかの間に空間を置いて前記第２セットにおける前記流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って前記第１セットにおける前記流体処理エレメントの上を越える形で軸線方向に配置するステップを含む、請求項１９〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１セットにおける流体処理エレメント間の透過液空間の前記外側端部を流体的にブロックすることを含む前記流体処理エレメントの前記第１セットの周りに周辺部材を取り付けるステップを含む、請求項１９〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記流体処理エレメントにおける前記第２セットを取り付けるステップは、前記第２セットにおける前記流体処理エレメントを前記周辺部材の上に配置するステップを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記周辺部材を取り付けるステップは、内側周辺部材を前記流体処理エレメントの前記第１セットの周りに取り付けるステップを含み、
当該方法はさらに、前記第２セットにおける前記流体処理エレメントの間の透過液空間の前記外側端部を流体的にブロックすることを含む外側の周辺部材を前記流体処理エレメントの前記第２セットの周りに取り付けるステップを含む、請求項２８又は２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１セット及び前記第２セットのうちの一方の中の少なくとも１つの空間と前記第１セット及び前記第２セットのうちの他方の中の複数の空間との間に軸線方向の流路を形成することを含む、流れ分配器を前記流体処理エレメントの前記第１セットと前記第２セットとの間に配置するステップをさらに含む、請求項１９〜３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
前記流れ分配器を配置するステップは、粗い孔を持つ材料のシートを前記第１セット及び前記第２セットの周りに巻くステップを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記流体を概ね縁に沿って第１の流体処理エレメントの透過性流体処理メディアの巻回部に通すことと、流体を概ね縁に沿って前記第１の流体処理エレメントから半径方向に変位されている第２の流体処理エレメントの透過性流体処理メディアの巻回部に通すこととを含む、流体処理装置の外部と中空コアアセンブリの内部との間に流体を導くステップを含む、流体を処理するための方法。
【請求項３４】
前記流体を導くステップは、前記流体を前記流体処理装置の前記外部から前記コアアセンブリの前記内部に導くステップを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記流体を導くステップは、前記流体を前記コアアセンブリの前記内部から前記流体処理装置の前記外部に導くステップを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
流体を前記第１の流体処理エレメントに通す前記ステップは、流体を前記中空コアアセンブリに沿って取り付けられている流体処理エレメントの第１セットに通すステップを含み、
流体を前記第２の流体処理エレメントに通すステップは、流体を流体処理エレメントの第１セットから半径方向に変位されている流体処理エレメントの第２セットに通すステップを含む、請求項３３〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記流体を略軸線方向に、前記第１の流体処理エレメントと前記第２流体処理エレメントとの間に配置された流れ分配器に沿って通すステップをさらに含む、請求項３３〜３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記流体を略軸線方向に前記流れ分配器に沿って通すステップは、前記流体を流体処理エレメントの第１セット内の空間と第２の流体処理エレメントの第２セット内の複数の空間との間に通すステップを含む、請求項３７に記載の方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２０１０−５２２０７１（Ｐ２０１０−５２２０７１Ａ）
【公表日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５５４６６２（Ｐ２００９−５５４６６２）
【出願日】平成２０年３月１４日（２００８．３．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５６９９６
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１１５７８９
【国際公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【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
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１４日（２００８．３．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５６９９６
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１１５７８９
【国際公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【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
【Ｆターム（参考）】
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