流体処理エレメント及び異なる流体処理特性を有する流体処理エレメントを備えた流体処理装置、並びにそれらエレメントと装置を製造及び使用する方法
流体処理装置及びエレメント、並びに流体処理装置及びエレメントを製造及び使用する方法を開示する。透過性流体処理メディアを含むリボンが複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、ディスク形の本体を有する流体処理エレメントを形成する。少なくとも２つの流体処理エレメントを、いくつかの隣接する流体処理エレメント間に空間を備えるようにしてコアアセンブリに沿って配置して、流体処理装置を形成する。流体処理装置の外部とコアアセンブリの内部との間を流れる流体は、第１流体処理特性を有する透過性流体処理メディアと、異なる第２流体処理特性を有する透過性流体処理メディアとを通って流れてもよい。また、流体処理装置の外部とコアアセンブリの内部との間を流れる流体は、第１流体処理特性を有する流体処理エレメントと、異なる第２流体処理特性を有する機能物質とを通って流れてもよい。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
[0001]本願は２００７年３月１９日出願の米国特許仮出願番号第６０／９０７，０６９号に基づく優先権を主張し、この仮出願の全開示内容は、参照により本明細書に引用したものとする。
【発明の開示】
【０００２】
[0002]本発明は、流体処理装置及び流体処理エレメント、並びにそれら流体処理装置及び流体処理エレメントを製造及び使用する方法に関する。具体的には、本発明は、流体処理装置と、１つ以上の螺旋状に巻かれた流体処理エレメントを含む流体処理装置を製造及び使用する方法とに関する。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くことにより、略ディスク形の本体を形成するものとすることができる。リボンは、対向する第１及び第２主面と第１及び第２の対向する側端とを有する、透過性の流体処理メディアの細長いストリップ（strip）を含む。ディスク形の本体、は一方向に向く１つの端面と、反対方向に向く別の端面と、外端とを有するとよい。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いくつかは、少なくともいくつかの流体処理エレメント間に空間を有する中空のコアアセンブリに沿って配置されるとよい。
【０００３】
[0003]流体は、流体処理エレメントを通して、すなわち流体処理エレメントの一方の端面から反対側の端面に誘導されうる。流体は、端面に隣接する１つの空間から流体処理エレメントの一方の端面に入り、及び／又は流体は、流体処理エレメントの他方の端面から他方の端面に隣接する別の空間に出る。流体が流体処理エレメントを通過するとき、流体は概して、各巻回部の透過性流体処理メディアの端に沿って通過しうる。すなわち、流体は通常、第１及び第２の対向する主面とほぼ平行に透過性メディア内を横方向に流れうる。例えば、流体はリボンの１つの側端を通って透過性メディアに入り、透過性メディア内を横方向にリボンの反対側端にまで流れ、反対側の側縁を通って透過性メディアから出る。流体が流体処理エレメントを通過するとき、流体はまた、１つの巻回部の透過性流体処理エレメントから、１つ以上の隣接する又は近傍の巻回部の透過性メディア内に半径方向に流れ込み、その後にそのメディアに沿って横方向に流れる。
【０００４】
[0004]本発明の１つ以上の態様を具体化する流体処理装置を使用して、気体、液体、又は気体、液体の混合物及び／又は固体を含む、流体を処理することができる。流体が流体処理エレメントを通過するとき、流体は、流体処理エレメントの流体処理特性に応じて、多くの方法のうちのいずれかで処理されてもよく、また多くの異なる流体処理特性が存在する。例えば、流体処理特性は、流体が流体処理エレメントを通って流れるときに、ある一定のサイズを超える粒子又は分子の通過を遅らせるか又は防ぎ、これらの粒子又は分子を流体から濾過する、流体処理メディアの細孔構造又は除去率に関係することもある。別の例として、流体処理特性は、流体内の１つ以上の物質（例えば、分子、タンパク質及び／又は核酸）を結合し、流体が流体処理エレメントを通って流れるときに、それら物質を流体から分離する流体処理メディア上又は流体処理メディア内の化学的又は生化学的薬剤に関係することもある。さらに別の例として、流体処理特性は、１つ以上の物質（例えば、分子又は化合物）を流体から吸収又は吸着し、流体が流体処理エレメントを通って流れるときに、それら物質を流体から分離する流体処理メディア内又は流体処理メディア上の吸着剤に関係することもある。別の例として、流体処理特性は、流体に混入した液体の小滴を凝集し、流体からより簡単に除去できる、より大きな液滴を生成する流体処理メディアの表面の化学的性質に関係することもある。
【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、中空のコアアセンブリと、そのコアアセンブリに沿って取り付けられた少なくとも第１及び第２流体処理エレメントと、第１及び第２流体処理エレメントを通る流体流路とを備えるものとすることかできる。コアアセンブリは、内部と軸線とを有する。各流体処理エレメントは、透過性の流体処理メディアを有するリボンを含み、このリボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、半径方向の寸法を有する略ディスク形の本体を形成する。このディスク形の本体はまた、本体の一方の側面に第１端面と、本体の他方の側面に第２端面と、外端とを有する。第１流体処理エレメントは第１流体処理特性を有し、第２流体処理エレメントは、第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する。流体流路は、両方の流体処理エレメントの第１端面と第２端面との間で、透過性流体処理メディアの概ね端に沿って通過して、コアアセンブリの内部へ、又はコアアセンブリの内部から延びる。
【０００６】
[0006]本発明の別の態様によれば、流体処理装置は、中空のコアアセンブリと、複数のディスク形の流体処理エレメントとを備えるものとすることができる。中空のコアアセンブリは内部と軸線とを有する。各流体処理エレメントは、第１と第２の対向する側端を有する、少なくとも１つの透過性流体処理メディアのストリップを有するリボンを含む。このリボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれており、透過性流体処理メディアのストリップの第１側端の複数の巻回数を備える軸線方向に向いた第１端面と、透過性流体処理メディアのストリップの第２側端の複数の巻回数を備える軸線方向に向いた第２端面と、外端とを有する。複数の流体処理エレメントは、第１流体処理特性を有する複数の第１流体処理エレメントと、第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する複数の第２流体処理エレメントとを含む。流体処理エレメントはコアアセンブリに沿って配置され、少なくともいくつかの隣接する流体処理エレメント間で複数の空間を画定している。複数の空間は、コアアセンブリの内部に直接開いている複数の第１空間と、流体処理装置の外部に直接開いている複数の第２空間とを含んでいる。
【０００７】
[0007]本発明の別の態様によれば、流体処理装置を製造する方法は、螺旋状に巻かれたディスク形の第１流体処理エレメントと、螺旋状に巻かれたディスク形の第２流体処理エレメントとを中空のコアアセンブリに沿って配置することを含むものとすることができる。第１流体処理エレメントは第１流体処理特性を有し、第２流体処理エレメントは、第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する。第１及び第２流体処理エレメントをコアアセンブリに沿って配置することは、第１及び第２流体処理エレメントを流体流路内に配置することを含み、流体流路は、第１及び第２流体処理エレメントの巻回部の概ね端に沿って通過して、コアアセンブリの内部へ、又はコアアセンブリの内部から直列に延びる。
【０００８】
[0008]本発明の別の態様によれば、流体処理エレメントはリボンを備えてもよく、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形成しており、この本体は半径方向の寸法と、本体の一方の側面に第１端面と、本体の他方の側面に第２端面と、外端とを有する。リボンは、第１及び第２重ね合わせ層を備える多層複合体を含む。第１層は、第２層に沿って配置された、略同一平面上の第１及び第２流体処理メディアのストリップを少なくとも備えている。第１流体処理メディアのストリップは第１流体処理特性を有する。第２流体処理メディアのストリップは、第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する。
【０００９】
[0009]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、第１及び第２層を重ね合わせてリボンを形成することを含んでもよく、この方法には、透過性の第１流体処理メディアのストリップを透過性の第２流体処理メディアのストリップと略同一平面上に配置して、第１層を形成することを含む。第１流体処理メディアのストリップは第１流体処理特性を有し、第２流体処理メディアのストリップは、第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有している。この方法には、複数の巻回数でリボンを巻いて、軸線方向に向く第１及び第２端面と外端とを有するディスク形の流体処理エレメントを形成することを含んでもよい。
【００１０】
[0010]本発明の別の態様によれば、流体を処理する方法は、第１流体処理特性を有する、螺旋状に巻かれた透過性の第１流体処理メディアのストリップの巻回部の概ね端に沿って通過するように流体を誘導することを含んでもよい。この方法は、次に、第２流体処理特性を有する、螺旋状に巻かれた透過性の第２流体処理メディアのストリップの巻回部の概ね端に沿って通過するように流体を誘導することをさらに含む。第２流体処理特性は、第１流体処理特性とは異なる。
【００１１】
[0011]本発明の別の態様によれば、流体処理装置はコアアセンブリと、少なくとも第１及び第２流体処理エレメントと、空間と、空間内に置かれた機能物質と、流体流路とを備えてもよい。コアアセンブリは内部と軸線とを有する。各流体処理エレメントは、透過性流体処理メディアを有するリボンを含み、このリボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、半径方向の寸法を有する略ディスク形の本体を画定している。このディスク形の本体はまた、本体の一方の側面に第１端面と、本体の他方の側面に第２端面と、外端とを有する。第１及び第２流体処理エレメントのうちの少なくとも一方は、第１流体処理特性を有する。空間は、第１及び第２流体処理エレメントのうちの少なくとも一方に隣接している。空間は、コアアセンブリの内部と流体処理装置の外部から隔離されている。空間内に置かれる機能物質は、第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する。流体流路は、第１流体処理特性を有する流体処理エレメントと第２流体処理特性を有する機能物質とを直列に通って、コアアセンブリの内部へ、又は、コアアセンブリの内部から延びている。
【００１２】
[0012]本発明の実施形態は多くの利点を提供する。例えば、流体処理エレメント、メディア及び／又は異なる流体処理特性を有する機能物質を提供することによって、本発明の実施形態は汎用性及び有効性が高くなる。流体は、２つ、３つ、４つ又はそれ以上の流体処理特性を有する単一の流体処理装置によって様々な方法で処理することができる。さらに、特定の流体を一緒に最も効果的に処理する複数の流体処理特性を組み合わせることによって、流体処理装置を用途に合わせて調整して多数の特定の流体をそれぞれ最適に処理することができる。
【００１３】
[0013]多くの特定の実施形態は特に有効である。例えば、流体処理装置は、流体から粒子を除去するフィルタとして機能してもよく、第１流体処理特性としてより粗い細孔構造又は除去率を有する第１流体処理メディアと、第２流体処理特性としてより細かい細孔構造又は除去率を有する第２流体処理メディアとを含んでもよい。より粗い除去率を有する流体処理メディアは、より細かい除去率を有する流体処理メディアの上流の流体処理装置を通る流路内に配置されてもよい。次に、流体は最初に、より粗い除去率を有するメディアを通って流れ、そこでより粗い粒子がまず流体から除去される。その後、より細かい除去率を有するメディアを通って流れ、そこでより細かい粒子が次に流体から除去される。第１流体処理特性としてより粗い上流での除去率を有し、第２流体処理特性としてより細かい下流での除去率を有する流体処理装置は、大きい収塵容量及び／又は長い使用期間を有してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】流体処理装置の４分の１断面図である。
【図２】図１の流体処理エレメントの正面図である。
【図３】リボンの斜投影図である。
【図４】別の流体処理エレメントの正面図である。
【図５】別の流体処理エレメントの正面図である。
【図６】別の流体処理エレメントの正面図である。
【図７】周辺部材を有する流体処理装置を含む流体処理アセンブリの４分の１断面図である。
【図８】別の流体処理装置の４分の１断面図である。
【図９】別の流体処理装置の一部の断面図である。
【図１０】別のリボンの斜投影図である。
【図１１】別の流体処理装置の一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[0025]本発明の１つ以上の態様を具体化する流体処理装置は、様々な方法で構成されうる。図１及び２には流体処理装置の１つの例を示しているが、流体処理装置は、これらの図のいずれに示した特徴にも限定されない。図１及び２に示すように、流体処理装置１０は、コアアセンブリ１１と、コアアセンブリ１１に沿って配置された螺旋状に巻かれた複数の流体処理エレメントとを備える。複数の流体処理エレメントは、第１流体処理特性を有する複数の第１流体処理エレメント１２Ａと、第２流体処理特性を有する複数の第２流体処理エレメント１２Ｂとを含むものとすることができる。例えば、各流体処理エレメントは、図１に示すように、少なくとも第１流体処理エレメント１２Ａと第２流体処理エレメント１２Ｂとを含んでもよい。流体処理エレメントの幅及び／又は半径方向寸法は、同等、例えば実質的に等しいか、又はコアアセンブリ１１に沿って変化させてもよい。いくつかの流体処理エレメントをコアアセンブリに沿って相互に軸線方向に分離して配置して、隣接する流体処理エレメント間に空間１３、１４を画定してもよい。いくつかの流体処理エレメントは、相互に近接又は接触してコアアセンブリに沿って軸線方向に並列に配置されてもよい。
【００１６】
[0026]コアアセンブリ１１は、軸線と、内部１５を含む略中空構造とを有するパイプ又はチューブなどのコアを備える。コアアセンブリ１１は２つの開放端、又は１つの開放端と閉鎖端又は盲端とを有するとよい。コアアセンブリ１１はまた、開口１６、例えば軸線方向に分離された開口、例えば空間１４のいくつかをコアアセンブリ１１の内部１５と流体的に連通させるスロット又は他の貫通孔を有してもよい。コアアセンブリ１１の内部１５と流体連通する空間１４は、流体処理エレメントの外部から、例えば流体処理エレメントを半径方向に超える領域から、様々な方法で流体的に隔離されてもよい。他の空間１３は、例えば、開口を有しておらず、また空間の内端を横切って延び、且つ内端を閉鎖する、コアアセンブリ１１の堅固な壁部分によって、コアアセンブリ１１の内部１５から流体的に隔離されてもよく、これらの空間１３は流体処理エレメントの外部と流体的に連通してもよい。さらに他の空間はコアアセンブリの内部及び流体処理エレメントの外部の両方から隔離されてもよい。
【００１７】
[0027]流体は流体処理エレメント１０の外部、例えば流体処理装置を半径方向に越えた領域と、コアアセンブリ１１の内部１５との間で、流体流路に沿って、第１流体処理エレメント１２Ａと第２流体処理エレメント１２Ｂを通って、概ね内側方向又は外側方向に誘導される。例えば、図１に示す実施形態を含む多くの実施形態では、供給流体は流体処理装置１０の外部から供給空間１３内に略半径方向内向きに、流体の流路に沿って誘導される。この供給空間１３は、流体処理エレメントの外部と流体的に連通しているが、コアアセンブリ１１の内部１５から隔離されている。流体は、供給空間１３から、１つ以上の隣供給空間１３から流体流路に沿って、隣接する流体処理エレメントの第１及び第２流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂを通って略軸線方向に流れて、透過空間１４内に流入する。透過空間１４は、流体処理エレメント１２の外部からは流体的に隔離されているが、コアアセンブリ１１の内部１５とはコアアセンブリ１１の開口１６を通して流体連通している。流体は第１及び第２流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂを通って流れるとき、処理エレメント１２Ａ、１２Ｂのそれぞれの流体処理特性に従って、種々の方法で処理されてもよい。流体は、透過空間１４から流体流路に沿って略半径方向内向きにコアアセンブリ１１の内部１５に流れ込み、このアセンブリ１１に沿って軸線方向に流れてもよい。
【００１８】
[0028]あるいは、供給流体は、コアアセンブリの内部に導入されてもよく、またコアアセンブリの開口を通ってコアアセンブリの内部から流体流路に沿って半径方向外側に誘導されて、流体処理装置の外部から流体的に隔離された供給空間内に流入してもよい。流体は供給空間から、第１及び第２流体処理エレメントを通って流体流路に沿って略軸線方向に流れて、流体処理装置の内部からは流体的に隔離されているが、流体処理装置の外部と流体連通している透過空間に流入してもよい。流体は透過空間から、流路に沿って外向きに、流体処理装置の外部まで流れてもよい。
【００１９】
[0029]これらの実施形態のそれぞれにおいて、流体は、流体流路に沿って、それぞれが異なる流体処理特性を有する第１及び第２流体処理エレメントだけを通って流れる。他の実施形態では、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の流路に沿って、３つ以上の（例えば、３つ、４つ、５つ、又はそれ以上）流体処理エレメントを通って流れてもよく、各流体処理エレメントは、異なる流体処理特性を有してもよい。
【００２０】
[0030]図２には、第１流体処理エレメント又は第２流体処理エレメントである流体処理エレメント１２の一例を示しているが、流体処理エレメントはこの図に示す特徴に限定されない。図２に示すように、流体処理エレメント１２は、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて略ディスク形の本体２１を形成するリボン２０を備えるとよい。リボンは、様々な方法で構成されてもよい。図３にはリボンの１つの例を示しているが、リボンはこの図に示す特徴に限定されない。図３に示すように、リボン２０は、対向する主面２２、２３と対向する側端２４、２５とを有する長くて幅の狭い構造を備えてもよい。リボン２０は、同じく対向する主面２２ａ、２３ａ及び対向する側端２４ａ、２５ａを有する、透過性流体処理メディアのストリップ２６を含む。多孔性流体処理メディアを含むリボン２０は、透過性であるが孔をあけられていなくてもよく、すなわち、対向する主面２２、２３；２２ａ、２３ａの間に延びる貫通孔又は貫通口はいずれも存在しなくてもよい。
【００２１】
[0031]透過性流体処理メディアは、例えば、天然又は合成高分子、ガラス、金属、炭素及び／又はセラミックを含む様々な材料のうちのいずれかで形成されてもよい。透過性流体処理メディアは、例えば、織り繊維又は不織繊維状ストリップなどの繊維構造；織られた、押し出された又は伸張された網状ストリップなどの網目；支持又は非支持膜ストリップなどの透過性膜；多孔性の発泡性ストリップ；又は多孔性の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、様々な構造体のうちのいずれで形成されてもよい。
【００２２】
[0032]透過性流体処理メディアは、無数の処理特性のいずれかを有してもよい。例えば、透過性流体処理メディアは、これらに限定されないが、正又は負の電荷；例えば、疎水性もしくは親水性又は疎油性もしくは親油性の表面特性を含む疎液性又は親液性の表面特性；流体内の物質と化学的に結合できる、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、化学的もしくは物理的に結合することにより、これらに限定されないが、吸収剤、反応物及び触媒を含む流体内の物質及び／又は流体自体、並びにすべての種類のクロマトグラフィー媒体と反応、触媒作用、送達作用するか又は影響を与える、組み込み機能物質を含む様々な流体処理特性のいずれかを有してもよく、又は有するように改質されてもよい。より具体的には、機能物質には、活性炭素、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、殺真菌剤、殺ウイルス剤、消臭剤及び芳香剤が含まれてもよい。機能物質は、流体処理メディアに組み込まれ（例えば結合され、被膜され、固定され）てもよく、及び／又は流体処理メディアとして形成されてもよい。いくつかの実施形態では、機能物質は、流体処理メディア内で固定された粒子又は繊維の形であってもよい。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それ以下から、微小孔又はそれ以上を含む、任意の広範囲の除去率又は細孔構造を含んでもよい。例えば、流体処理特性は、サブミクロン範囲以下（例えば、最大約０．０２μｍ以上、又は最大約０．１μｍ以上）、あるいはミクロン範囲以上（例えば、最大約１μｍ以上、又は約５μｍ以上、又は１０μｍ以上、又は約５０μｍ以上、又は７５μｍ以上、又は約１００μｍ以上、又は約２００μｍ以上、又は約３００μｍ以上、又は約５００μｍ以上、又は約１０００μｍ以上）の除去率を含んでもよい。いくつかの実施形態では、透過性流体処理メディアは、不織ガラス又は高分子ファイバのフィルタ媒体を含んでもよく、透過性流体処理メディアの流体処理特性は、約０．０２μｍ以上の除去率を有してもよい。
【００２３】
[0033]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、厚み及び幅を有してもよい。多くの実施形態では、リボンは連続的であり、十分な数の巻回数を提供するのに必要な全長に延びることにより、任意の所望の半径方向寸法を有する流体処理エレメントを形成してもよい。他の実施形態では、リボンのより短いセグメントの端と端を連結して全長を延ばしてもよい。さらに、多くの実施形態では、リボンは、ストリップの長さに沿って略直線であってもよい。しかし、リボンは曲げられてもよい。例えば、リボンは、ストリップの長さに沿って延びる、周期的、例えば正弦曲線又はのこぎり歯状のパターンを有してもよい。
【００２４】
[0034]透過性流体処理メディアのストリップを含むリボンの厚み、すなわち一方の主面から反対側の主面までのリボンを通過する距離は、例えば、多孔性の流体処理メディアの構造に応じて、リボンごとに及び／又は流体処理エレメントごとに変化させてもよい。厚みは、例えば薄い透過性の高分子膜では、１インチの約１０００分の２以下から、例えば厚い繊維材料又は多孔性発泡体では、１インチの約１０００分の２５０以上の範囲内にあってもよい。厚みは、リボンの長さに沿って均一でなくてもよいが、多くの実施形態については、厚みはリボンの長さに沿って均一である。
【００２５】
[0035]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、すなわち、一方の端から反対側の側端までのリボンを通過する距離もまた、リボンごとに、及び／又は流体処理エレメントごとに変化させてもよい。流体が流体処理エレメント１２を通って流れるとき、流体は、一方の側端２４、２５から反対側の側端２５、２４まで、リボン２０と透過性流体処理メディアのストリップ２６との端に沿って通過してもよい。したがって、リボンの幅は流体が受ける圧力降下及び処理の度合いに影響を与える可能性がある。例えば、リボンの幅は濾過効率に影響を与える可能性がある。多くの実施形態では、幅は、約１６分の１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の範囲であってもよい。例えば、幅は、約２インチ以下（例えば１インチ以下）から、約８分の１インチ以上から約２分の１インチ以下を含む、約１６分の１インチ以上の範囲であってもよい。さらに、幅はリボンの長さに沿って均一であって、流体が流体処理エレメントを通って流れるとき、流体のより均一な処理を提供してもよい。あるいは、リボンの幅はストリップの長さに沿って不均一であってもよい。例えば、リボンの幅は、全長に沿った、より短い距離にわたって変化して、例えば１つ又は２つのギザギザの縁部を備えるリボンを提供してもよく、あるいはより長い距離にわたって変化して、例えば狭い縁部に先細りする又は幅広い縁部に広がる、流体処理エレメントを提供してもよい。ギザギザの縁部並びに縁の付いた又は縮小した縁部を有するリボンは、例えば、発明者としてＴｈｏｍａｓ Ｗｅｌｃｈ， Ｊｒ．、 Ｓｔｅｐｈｅｎ Ｇｅｉｂｅｌ及びＴａｎｗｅｅｒ ｕｌ Ｈａｑが記載された、２００７年３月１９日出願の発明の名称「流体処理エレメント及び不均一な表面を有する流体処理エレメントを備える流体処理装置並びにそれらを製造及び使用する方法（Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｕｎｅｖｅｎ Ｓｕｒｆａｃｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ）」である米国特許仮出願番号第６０／９０７，０６５号と、この仮出願に基づいて優先権を主張するＰＣＴ国際出願に開示されており、これら両方の出願の全開示内容は参照により本明細書に引用してこれら及び他の特徴を支持するものとする。
【００２６】
[0036]リボン２０は、リボンの単体構成要素として透過性流体処理メディアのストリップ２６を含んでもよく、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もよい。あるいは、リボンは複数の構成要素を含んでもよい。例えば、リボンは、図３に示すように、相互の上面に配置された複数の層を備える多層複合体３０の１つの層として透過性流体処理メディアを含んでもよい。透過性流体処理メディア２６ａの追加層のような様々な追加層が含まれてもよい。流体処理メディア２６、２６ａは、同一又は相互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２６、２６ａは、同一の流体処理特性又は異なる流体処理特性を有してもよく、これにより、相互に平行な異なる流体処理特性を有する流体処理メディア２６、２６ａを流体処理エレメントに提供してもよい。別の追加層は、リボンの構造的な強度を強化する補強ストリップ３１であってもよい。リボンは、複数の巻回数で巻かれて流体処理エレメントを形成するとき、引張り状態になることもあり、透過性流体処理メディアのストリップが張力に耐えるには十分の強度を有していない場合もある。したがって、高分子フィルムのストリップなどの、張力に耐えることができる補強ストリップ３１が、流体処理メディアに積み重ねられてもよい。別の追加層は、リボンの隣接する巻回部の隣接する表面を接着するための接着ストリップ３２であってもよい。複合リボンの複数の層のすべてが、同一幅を有さなくても、又は一致していなくてもよいが、多くの実施形態では、図３に示すように、複数の層すべては実質的に同一幅を有し、側端は一致する。層の端部は一致するか又はジグザグであってもよい。多くの実施形態では、任意の追加の流体処理メディア層以外の追加層の厚みは、流体処理エレメント内の流体処理メディアの相対容積を増加するために、流体処理メディア層の厚みより小さくてもよい。流体が流体処理エレメントを通って流れるときの、流体処理メディアを迂回する流体の量を低減するために、追加層の端に沿って通過する流体流れに対する抵抗は、流体処理メディア層の端に沿って通過す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より大きくてもよい。いくつかの実施形態では、追加層の端に沿って通過する透過率は、高くても流体処理メディア層の端に沿って通過する透過率に実質的に等しいか、又はより小さく、及び／又は追加層の端に沿って通過する除去率は、流体処理メディア層の端に沿って通過する除去率に実質的に等しいか又はより細かくてもよい。いくつかの実施形態では、流体処理メディア層以外の複合リボンの層のうちのいくつか又はすべては、不透過性であってもよい。あるいは、追加層の端に沿って通過する流体流れに対する抵抗は、流体処理メディア層を通り端に沿って流れる流体流れに対する抵抗より小さくてもよい。いくつかの実施形態では、追加層の端に沿って通過する透過率は、流体処理メディア層の端に沿って通過する透過率より大きくてもよく、及び／又は追加層の端に沿って通過する除去率は流体処理メディア層の端に沿って通過する除去率より粗くてもよい。
【００２７】
[0037]複数の巻回数でリボン２０を螺旋状に巻くことにより形成される流体処理エレメント１２は、任意の多数の不規則又は規則的な形状を有してもよい。例えば、流体処理エレメント１２の螺旋状に巻かれたディスク形状の本体２１並びにコアアセンブリ１１は、図２に示すように略円形であってもよく、又は図４、５及び６にそれぞれ示すように、略楕円、三角形又は長方形であってもよい。流体処理エレメント１２の半径方向寸法すなわち、コアアセンブリ１１の軸線に対して略垂直の寸法、例えば最内側の巻回部から最外側の巻回部までの寸法は、例えば、巻回数及びリボンの厚みに応じて、変化させてよい。例えば、半径方向寸法は、最大約１／４インチ又は最大約１／８インチ又はそれ以下から、最大約１インチ又は最大約２インチ又は最大約６インチ又は最大約１０インチ又は最大約２５インチ又はそれ以上までの範囲であってもよい。流体処理エレメント１２の容積は、例えば、リボンの幅及びディスク形状の本体の半径方向寸法に従って変化させてよい。いくつかの実施形態では、流体処理装置の流体処理エレメントのすべては同一容積を有してもよい。いくつかの実施形態では、流体処理エレメントは異なる容積を有してもよい。例えば、各第１流体処理エレメント１２Ａは各第２流体処理エレメント１２Ｂとは異なる容積を有してもよい。
【００２８】
[0038]図１に示すように、各ディスク形の本体２１は、１つの軸線方向に向く供給又は流入面３３を備える端面と、反対の軸線方向に向く流出又は透過面３４を備える端面と、流体処理エレメント１２の外部に沿った外端３５と、内端３５ａ有してもよい。各供給面３３は、透過性流体処理メディアのストリップ２６の供給側端２４ａを含む、リボン２０の一方の側端（例えば供給側端２４）の複数の巻回部を備えてもよい。各透過面３４は、透過性流体処理メディアのストリップ２６の透過側端２５ａを含む、リボン２０の他方の外側の側端（例えば透過性側端２５）の複数の巻回部を備えてもよい。流体経路２７は、各流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂの一方の端面から他方の端面に、多孔性の流体処理ストリップ２６を通って、側端２４ａ、２５ａの間で概ね端に沿って延びる。一方又は両方の端面は、例えば、以前に参照した発明の名称「流体処理エレメント及び不均一な表面を有する流体処理エレメントを備える流体処理装置並びにその装置を製造及び使用する方法（Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｕｎｅｖｅｎ Ｓｕｒｆａｃｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ）」である米国特許仮出願番号第６０／９０７，０６５号及びこの仮出願に基づいて優先権を主張するＰＣＴ国際出願に開示されているように、均一な表面であっても、又は不均一な表面であってもよい。
【００２９】
[0039]流体処理エレメントは、隣接するエレメントが相互に間隔を空けて、又は境界面に沿って相互に極めて接近（例えば、接触）した状態で、コアアセンブリ１１に沿って配置されてもよい。さらに、隣接する流体処理エレメントは、構造的に相互に分離されていてもよい。多くの実施形態では、いくつかの隣接する流体処理エレメント１２Ａの供給面３３は、相互に対向して、これらの間の供給空間１３を画定し、いくつかの隣接するエレメント１２Ｂの透過面３４は相互に対向して、これらの間の透過空間１４を画定してもよい。図１に示す実施形態では、透過空間１４は、コアアセンブリ１１の開口１６を通してコアアセンブリ１１の内部１５と流体連通してもよく、供給空間１３は、コアアセンブリの堅固な壁部分によって、コアアセンブリ１１の内部から流体的に隔離されていてもよい。隣接する流体処理エレメント間の距離が各空間１３、１４の幅を画確定してもよく、この空間１３、１４の幅は均一又は不均一であってもよい。例えば、隣接する供給面３３の間の距離及び供給空間１３の幅、並びに隣接する透過面３４の間の距離及び透過空間１４の幅と、相互に実質的に等しいか、又は異なっていてもよい。さらに、隣接する供給面３３の間の距離及び供給空間１３の幅は、隣接する透過面３４の間の距離及び透過空間１４の幅と実質的に等しいか、又は異なっていてもよい。
【００３０】
[0040]空間１３、１４は、流体処理エレメント１２の半径方向の寸法の少なくとも約８５％、又は少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％、又は約１００％に沿って隣接する流体処理エレメント１２間に広がっていてもよい。例えば、空間１３、１４は、エレメントの外部においてコアアセンブリから外端３５までの距離の少なくとも約８５％、又は少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％又は約１００％に広がっていてもよい。さらに、例えば、発明者としてＴｈｏｍａｓ Ｗｅｌｃｈ， Ｊｒ．、 Ｔａｎｗｅｅｒ ｕｌ Ｈａｑ、Ｊｏｓｅｐｈ Ｖｅｒｓｃｈｎｅｉｄｅｒが記載された、２００７年３月１９日付けで出願された、発明の名称「流体処理エレメント間に空間を有する流体処理エレメント及び流体処理装置並びにそれらを製造及び使用する方法（Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｓｐａｃｅｓ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ）」である米国特許仮出願番号第６０／９０７，０６８号と、この仮出願に基づいて優先権を主張したＰＣＴ国際出願とにおいて開示されているように、空間１３、１４の多く又はすべてには実質的に構造物が存在しなくてもよい。これら両方の出願は参照により本明細書に引用して、これら及び他の特徴を支持するものとする。あるいは、これらの空間のいくつか又はすべては、スペーサ及び／又は支持体として機能する構造を含む任意の様々な構造体を含むか、又はその構造体によって占有されてもよい。これらの構造体は、空間を通って流体を案内するための溝、リブ及び／又は開口を有する、剛性もしくは柔軟なプレート又は格子が含まれてもよい。あるいは、これらの構造体は、流体が通過して空間に流れ込むか又は空間から流れ出ることができる、一層以上のメッシュ又は粗い繊維素材を含んでもよい。さらに別の代替例として、これらの構造体は、例えば、発明者としてＴｈｏｍａｓ Ｗｅｌｃｈ， Ｊｒ．、 Ｔａｎｗｅｅｒ ｕｌ Ｈａｑ及びＪｏｓｅｐｈ Ｖｅｒｓｃｈｎｅｉｄｅｒが記載され、２００７年３月１９日に出願された、発明の名称「流体処理エレメント及び流体処理エレメント間にポスト及び／又はバンドを有する流体処理装置並びにその装置を製造する方法（Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ／ｏｒ Ｂａｎｄｓ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｔｈｅｍ）」である米国特許仮出願番号第６０／９０７，０７８号及びこの仮出願に基づいて優先権を主張するＰＣＴ国際出願に開示されているように、空間内に突き出る1つ以上のポストを含んでもよい。これら両方の出願は参照により本明細書に引用して、これら及び他の特徴を支持するものとする。
【００３１】
[0041]流体処理装置はさらに、例えば、間隔の空いた流体処理エレメント間の空間及び／又は近接もしくは接触する流体処理エレメント間の境界面に結合された周辺部材を含む追加の構成要素を備え、この周辺部材によって、１つ以上の空間及び／又は境界面を、例えば、流体処理エレメントの外部から流体的に隔離してもよい。周辺部材は様々な方法で、例えば、流体処理エレメントから隔離しているが結合されている１つ以上の構成要素として構成されてもよい。図７には周辺部材３６の多くの様々な例のうちの１つが示されている。図７に示す流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂとコアアセンブリ１１とは、先に説明した流体処理エレメントとコアアセンブリと同一であってもよいが、周辺部材、流体処理エレメント及びコアアセンブリはいずれも、図７に示す特徴に限定されない。図示した周辺部材３６は軸線方向に間隔を空けた複数のバンド３７Ａを備え、このバンド３７Ａは供給空間１３を取り囲み、隣接する流体処理エレメント１２Ａの外端３５をブリッジし、供給空間１３と流体処理エレメント１２Ａの外部との間を流体連通する開口を有する。多くの実施形態では、バンド３７Ａは供給空間１３にまたがるが、隣接する第１流体処理エレメント１２Ａの外端３５の少なくとも一部を露出したままにするよう配置されてもよい。他の実施形態では、バンドは空間をまたぎ、隣接する第１流体処理エレメントの外端を完全に覆ってもよく、又は空間をまたぐが、隣接する第１流体処理エレメントの外端に沿って延びていなくてもよい。周辺部材３６はさらに、透過空間１４を取り囲み、各透過空間１４に隣接する第２流体処理エレメント１２Ｂの外端３５をブリッジする、軸線方向に間隔を空けた複数のバンド３７Ｂを備えてもよい。多くの実施形態では、各供給空間１３に隣接する流体処理エレメント１２Ａは、第１流体処理特性を有してもよく、一方で、各透過空間１４と隣接する流体処理エレメント１２Ｂは、第２の異なる流体処理特性を有してもよく、またその逆であってもよい。流体が第１流体処理特性を有する流体処理エレメント１２Ａを迂回するのを防ぐために、周辺部材は、第２流体処理特性を有する流体処理エレメント１２Ｂの外端３５を完全に横断し、且つ、第２流体処理特性を有する流体処理エレメント１２Ｂと第１流体処理特性を有する流体処理エレメント１２Ａとの間のすべての空間又は境界面を完全に横断して延びてもよい。例えば、図７に示すように、透過空間１４を取り囲むバンド３７Ｂは、隣接する第２流体処理エレメント１２Ｂの外端３５と、第２及び第１流体処理エレメント１２Ｂ、１２Ａの間の境界面の半径方向外側端を完全に覆う距離だけ軸線方向に延びてもよい。
【００３２】
[0042]あるいは、周辺部材は、空間（例えば、透過空間）のうちの少なくともいくつかの外端、境界面及び第２流体処理エレメントの外端を流体的に閉鎖し、他の空間（例えば、供給空間）と流体連通することを可能にする任意の構成を有してもよい。例えば、周辺部材は、空間、境界面及び流体処理エレメントのすべてを取り囲むスリーブ、又は第２流体処理エレメントと流体処理エレメントの空間と境界面と外端のすべてを取り囲んで、空間のうちのいくつかの外端を流体的に閉鎖し、他の空間の外端での流体連通（例えば、外端と流体処理エレメントの外部と他の空間との間の流体連通）を可能にする開口を有する螺旋状のラップを備えてもよい。
【００３３】
[0043]周辺部材は、様々な方法で流体処理エレメントを封止してもよい。多くの実施形態では、周辺部材３６は不透過性であってもよく、流体処理エレメント１２のディスク形の本体２１に結合されてもよい。例えば、バンド３７は不透過性のストリップ（例えば、不透過性の高分子ストリップ）を備えてもよく、流体処理エレメント１２の外端３５に接着結合、溶剤接着、又は熱接着されてもよい。あるいは、バンドは、例えば、先に参照した、発明の名称「流体処理エレメント及び流体処理エレメント間にポスト及び／又はバンドを有する流体処理装置並びにその装置を製造する方法（Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ／ｏｒ Ｂａｎｄｓ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｔｈｅｍ）」である米国特許仮出願番号第６０／９０７，０７８号及びこの仮出願に基づいて優先権を主張するＰＣＴ国際出願に開示されているように、硬化性材料（例えば、ホットメルト接着剤、ポリウレタン、エポキシ）を含んでもよい。
【００３４】
[0044]流体処理装置は、いくつかの異なる方法のうちのいずれかで製造されてもよい。一般的な1つの例によれば、流体処理装置を製造する方法は、異なる流体処理特性を有する、螺旋状に巻かれたディスク形の第１及び第２流体処理要素を少なくとも中空のコアアセンブリに沿って配置することを含んでもよい。第１及び第２流体処理エレメントは、コアアセンブリの内部へ又はコアアセンブリの内部から、第１及び第２流体処理エレメントの巻回部の概ね端に沿って延びる流体流路内に直列に配置されてもよい。
【００３５】
[0045]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てもよい。例えば、少なくとも２つの、及び少なくとも１０以上、又は少なくとも２５以上、又は少なくとも５０以上、又は少なくとも１００以上のリボンをコアアセンブリ周りに複数の巻回数で螺旋状に巻くことにより、コアアセンブリに沿ったそれぞれ異なる軸線方向の位置に流体処理エレメントを形成してもよい。リボンのいくつかは、第１流体処理特性を有する流体処理メディアを含んでもよく、また螺旋状に巻かれて１つ以上の第１流体処理エレメントを形成してもよい。リボンのいくつかは、第２流体処理特性を有する流体処理メディアを含んでもよく、また螺旋状に巻かれて１つ以上の第２流体処理エレメントを形成してもよい。流体処理エレメントのすべては、空間で分離されてもよく、又はいくつかの隣接する流体処理エレメントは、並列に極めて接近（例えば、接触）してもよく、一方、他の流体処理エレメントは、隣接する流体処理エレメントから間隔を空けていてもよい。例えば、リボンを螺旋状に巻くことにより、ディスク形の本体２１を有する第１及び第２流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂを、並列に近接したペアで（例えば接触して）配置してもよい。図１及び図７の実施形態においては、第１流体処理エレメント１２Ａの流出側又は透過面３４は、第２流体処理装置エレメント１２Ｂの流入側又は供給面３３に近接して対向し、及び／又は接触してもよい。さらに、リボンを螺旋状に巻くことにより、隣接する第１流体処理エレメント１２Ａを相互に間隔を空けて配置して、例えばそれらエレメント１２Ａの間に供給空間１３を画定してもよく、また隣接する第２流体処理エレメント１２Ｂを相互に間隔を空けて配置して、例えばそれらエレメント１２Ｂの間に供給空間１４を画定してもよい。
【００３６】
[0046]リボンは、１個ずつ、数個ずつ又は同時にすべて、例えば順次又は同時のいずれかでコアアセンブリの周囲に巻かれてもよい。リボンの内端領域、例えば第１の１、２又は３つの巻回部を画定する領域は、流体処理エレメントの迂回を防止するためにコアアセンブリを完全に封止してもよい。例えば、内端領域は、コアアセンブリに、内端領域を、熱接着、接着剤結合又は溶剤接着することによりコアアセンブリに固定されてもよい。あるいは、内端領域はコアアセンブリに結合されなくもよいが、例えば、コアアセンブリの周囲に最初の巻回部を堅く巻き付けることにより、コアアセンブリに対して圧力を加えて結合されてもよい。さらに、内端領域は先細りの厚みを有してもよく、又は十分に堅く巻かれてもよく、これにより第１巻回部の終端部と第２巻回部の始端部と間の移行部に形成される段差がなくなる。
【００３７】
[0047]各リボンに張力を加えて複数の巻回数で螺旋状に巻き、任意の望ましい半径方向寸法の流体処理エレメントを形成してもよい。張力は一定であってもよく、又は流体処理エレメントの半径の増加に伴って変化させてよく、張力は多数の要因に基づいて経験的に選択されてもよい。例えば、リボンが損傷を受けるまで伸長する最大張力、例えば、流体処理メディアが過度に引き伸ばされるか、又は引き裂きを開始する張力が、決定されてもよい。リボンは次に、最大張力未満の張力、例えばこの最大張力の約８０％以下又は約６５％以下又は５０％以下を用いて螺旋状に巻かれてもよい。さらに、リボンは、同様の圧縮、例えば、流体処理エレメントの半径方向寸法の大部分又はすべてに沿って、１つの巻回部から次の巻回部にまで、流体処理メディアの実質的に均一の圧縮を提供する張力を用いて、螺旋状に巻かれてもよい。１つの巻回部から次の巻回部まで同様の圧縮を提供することにより、流体処理エレメントは、流体処理メディアの複数の巻回部の端に沿って流れる流体をより均一に処理してもよい。例えば、流体処理メディアが濾過メディアを含む場合、流体処理エレメントをエレメントの半径方向寸法に沿ってより均一に装填して、処理エレメントの収塵容量及び／又は使用期間を増加してもよい。加えて、リボンは十分な張力で螺旋状に巻かれて、隣接する巻回部の隣接面とリボンの隣接層との間の横方向の流体流れを抑制又は防止してもよい。例えば、流体が隣接面と隣接層間で横平方向に実質的通過しないだけの十分な張力を加えるか、又はリボンの隣接面と隣接層の間の横方向のすべての流体経路が、流体処理メディアの端に沿って通過する流体経路の透過率及び／又は除去率より実質的に大きくなく、または粗くない透過率及び／又は除去率を有するだけの十分は張力を加えることにより、リボンが螺旋状に巻かれてもよい。またリボンは十分な張力で巻かれて、安定性のある、堅固なディスク形状の本体を有する実質的に自立流体処理エレメントを形成してもよい。例えば、リボンは十分な張力で巻かれて、隣接する巻回部及び隣接層を相互に十分に堅く保持することにより、流体処理エレメントが受ける圧力差で、隣接する巻回部及び隣接層の横方向の滑り及び／又は半径方向の分離を防止してもよい。
【００３８】
[0048]第１リボンの幅及び／又は第１リボンを螺旋状に巻くことによって形成される流体処理エレメントの半径方向の寸法を、第２リボンの幅及び／又は第２リボンを螺旋状に巻くことによって形成される流体処理エレメントの半径方向の寸法と異なる寸法にすることにより、流体処理エレメントの容積を変えてもよい。例えば、図１及び図７に示すように、第１及び第２流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂの半径方向の寸法を実質的に等しくして、周辺部材３６の取付けを容易にしてもよい。しかし、第１流体処理特性を有する各第１流体処理エレメント１２Ａのリボンは、第２流体処理特性を有する各第２流体処理エレメント１２Ｂのリボンよりも狭くてもよく、又はその逆であってもよい。このように、第１及び第２流体処理エレメントの一方（例えば、第１流体処理エレメント１２Ａ）は、第１及び第２流体処理エレメントの他方（例えば、第２流体処理エレメント１２Ｂ）と異なる容積（例えば、小さい容積）で形成されてもよい。
【００３９】
[0049]各リボンが所望の半径方向寸法に螺旋状に巻かれた後、リボンの外端領域は任意の様々な方法で所定の位置に保持されてもよい。例えば、外端領域は、例えば、熱接着、接着剤結合又は溶剤接着によって、隣接する巻回部に結合されてもよい。代替的又は追加的に、リボンの外端領域は他の巻回部に結合されてもよい。例えば、高温の金属ピンがリボンの外端領域及び外側の巻回部を通して略半径方向に挿入され、ピンと接触するリボンの部分を溶融してもよい。ピンが取り外されると、溶融した部分は相互に固体化し、リボンの任意の複数の層及び所定の位置に外側の巻回部を含む、外端領域を保持する略半径方向のステーク（ｓｔａｋｅ）を形成する。代替的又は追加的に、高温であってもそうでなくてもよい中空の針が、外端領域及び外側の巻回部を通して略半径方向に挿入されるか、又は隣接する巻回部の間の空間に挿入されてもよい。例えば、ポリウレタン、エポキシ又はホットメルト接着を含む、液体の硬化接着合成物又は材料を、針が取り除かれると巻回部内に注入して、所定の位置に外端領域及び巻回部を保持する略半径方向のステークを形成してもよい。さらに別の代替方法として、溶着ビード又は硬化接着材料のビード形のステークは、リボンの外端領域及び外側の巻回部の片方又は両方の側端に沿って引き抜かれてもよい。
【００４０】
[0050]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部分又はすべてを補強することによってさらに強化されてもよい。例えば、略半径方向に延びるステーク（ｓｔａｋｅ）が、巻回部の大部分又はほぼすべてわたり、及び／又はディスク形の本体周りに様々な角度で間隔を空けた位置に形成されてもよい。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、及び／又は第１及び第２流体処理エレメントの間の境界面における表面を含む、各表面の周りに様々に角度で間隔を空けた位置に形成されてもよい。各ステークは、流体処理要素を大部分又は完全に貫通して、又は流体処理エレメントに沿って、例えばコアアセンブリまで延び、それによって流体処理エレメントをコアアセンブリに固定してもよい。
【００４１】
[0051]螺旋状に巻かれた流体処理エレメントの安定性はまた、螺旋状に巻かれたリボンの長さに沿って、連続的又は不連続に、隣接する巻回部及び／又はリボンの隣接層を相互に結合することにより強化されてもよい。隣接する巻回部及び／又は層は様々な方法で結合されてもよい。例えば、リボンは、上述のように、接着層を含んでもよい。接着層は、リボンが螺旋状に巻かれるとき、隣接する巻回部及び／又は層を結合する接着剤を含んでもよい。あるいは、接着層は、エレメントが形成された後、流体処理エレメントに溶剤又は熱を加えることにより活性化されてもよい。さらに別の代替方法として、リボンが螺旋状に巻かれるとき、隣接する巻回部及び／又は層の間にホットメルト接着又は熱接着が、例えば不連続に適用されてもよい。
【００４２】
[0052]流体処理エレメントは、エレメントのいくつかの間に空間を設けて、コアアセンブリに沿って配置されてもよい。空間のいくつか（例えば、供給空間１３）は、流体処理装置の外部と流体連通して配置されてもよく、また空間のいくつか（例えば、透過空間１４）は、流体処理装置の外部と流体的に隔離されてもよい。さらに、空間のいくつか（例えば、透過空間１４）は、コアアセンブリの開口と流体連通して配置されてもよく、また他の空間（例えば、供給空間１３）は、コアアセンブリの内部から流体的に隔離されてもよい。流体処理エレメントがコアアセンブリに沿って配置される前、その間、又はその後に、様々な構造体がコアアセンブリに沿って、処理エレメント間の空間のうちのいくつか又は全部の内部に、又はそれら空間に対応する位置に配置されてもよい。例えば、メッシュ、繊維素材、プレート、格子及び／又はポストが、これら処理エレメント間の空間のいくつか又はすべての内部に配置されてもよい。
【００４３】
[0053]周辺部材は、様々な方法で、流体処理エレメント、境界面及び空間に結合されてもよい。例えば、複数のバンドを備えた周辺部材が、境界面及び空間周りに配置されてもよく、バンドは隣接する流体処理エレメントを、例えば外端を封止してもよい。あるいは、流体処理エレメントと境界面と空間とにまたがるシートを備えた周辺部材が、処理エレメントと境界面と空間周りで円周方向に覆われ、スリーブに形成されてもよく、又は、事前成形されたスリーブを備えた周辺部材が、流体処理エレメントと境界面と空間の上を軸線方向に摺動してもよい。スリーブは、流体処理エレメントを、例えば外端を封止してもよい。開口をスリーブ内に形成し、それにより、コアアセンブリから流体的に隔離された空間を流体処理エレメントの外部と流体連通可能にしてもよい。さらに別の代替例として、幅広のストリップを備えた周辺部材を、隣接する螺旋状巻回部が相互に重なるようにして、流体処理エレメントと空間周りに螺旋状に巻いてもよい。ラップが流体処理エレメントを封止してもよく、またそのラップに開口を形成し、それにより、コアアセンブリから流体的に隔離された空間を流体処理エレメントの外部と流体連通可能にしてもよい。
【００４４】
[0054]流体処理装置が形成された後、これら装置は各種のハウジング内に収納され、流体処理アセンブリを提供してもよい。流体処理アセンブリは単一流体処理装置のみを収納するハウジング、又はハウジング内に直列又は並列に配置された複数の流体処理装置を収納するハウジングを備えてもよい。例えば、ハウジングは１つ以上のチューブ状シートを含んでもよく、複数の流体処理装置は管板に連結されてもよい。ハウジングは永続的に流体処理装置を収納して、例えば使い捨ての流体処理装置を形成してもよく、又は、ハウジングは流体処理装置を着脱可能に収納することにより、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に交換できるようにしてもよい。
【００４５】
[0055]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）に適合する任意の不透過性材料（例えば、金属材料又は高分子材料）から形成されてもよい。ハウジングは、２つ以上の主ポート（例えば、処理又は供給流体入口ポートと濾過すなわち透過出口ポート）を有してもよい。ハウジングは、ポート間に流体流路を画定してもよく、流体処理装置は、第１及び第２流体処理エレメントを流体流路に直列に配置するようにして、ハウジング内に配置されてもよい。ポートは、直列型構成、Ｔ形構成又はＬ形構成を含む、任意の様々な構成でハウジング上に位置してもよく、ポートは任意の様々な付属品を備えてもよい。ハウジングはさらに、例えば、保持又は濃縮出口ポートと、排水、排気又は洗浄（例えば逆洗）に関連する１つ以上のポートとを含む、追加のポートを含んでもよい。
【００４６】
[0056]図７には、流体処理アセンブリ４０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４１の多くの例の１つを示すが、流体処理アセンブリ及びハウジングは図７に示した特徴に限定されない。ハウジング４１はカバー４２及びシェル４３を含んでもよい。カバー４２はシェル４３の一端において、シェル４３に永続的に又は着脱可能に取り付けられてもよい。シェル４３の他端は供給入口ポート４４（例えば偏心供給入口ポート）及び透過出口ポート４５（例えば中心透過出口ポート）を有してもよい。流体処理アセンブリ４０の図示した実施形態は、２つのポート４４、４５だけを有し、これらポートはハウジング４１の一端上に配置される。他の実施形態では３つ以上ポートを含んでもよく、ポートはハウジングに沿ったどの位置にも、例えばハウジングの両端及び／又は側面に配置されてもよい。
【００４７】
[0057]流体処理装置１０は、シェル４３が流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂを取り囲むようにして、供給入口ポート４４と透過出口ポート４５との間の流体流路５０を横切って、ハウジング４１内に封止されてもよい。入口ポート４４と出口ポート４５の間の流体流路５０の一部は、第１流体処理特性を有する第１流体処理エレメント１２Ａの流体処理メディアと、第２流体処理特性を有する第２流体処理エレメント１２Ｂの流体処理メディアとの概ね端に沿って通過して直列に延びる、流体経路を含む。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４１内に封止されてもよい。例えば、中空のコアアセンブリ１１の一端はカバー４２を閉鎖して封止してもよい。中空のコアアセンブリ１１の反対端は開放され、透過出口ポート４５においてシェル４３を封止し、これによりコアアセンブリ１１の内部１５と透過出口ポート４５と間の流体連通を可能にしてもよい。多くの実施形態では、流体処理エレメントはハウジング４１に対して封止されなくてもよい。例えば、コアアセンブリ１１だけをハウジング４１に対して封止して、封止部を最小化し、信頼性の高い流体処理アセンブリを提供してもよい。
【００４８】
[0058]流体は、本発明を具体化する流体処理アセンブリ、装置及びエレメントによって多くの方法のうちのいずれかで処理されてもよい。動作の１つモードにおいては、供給流体は、螺旋状に巻かれた透過性の第１流体処理メディアのストリップの巻回部の概ね端を通して流体を誘導し、次に、螺旋状に巻かれた透過性の第２流体処理メディアのストリップの巻回部の概ね端を通して流体を誘導することによって処理されてもよい。第１ストリップの透過性メディアは、第１流体処理特性を有し、第２ストリップの透過性メディアは、第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する。例えば、供給流体は流体流路５０に沿って、流体処理アセンブリ４０を通して誘導されてもよく、この場合、流体は流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂによって、処理エレメントの異なる流体処理特性に従って処理されてもよい。図示した流体処理アセンブリ４０では、供給流体は、流体処理装置１０を通して、流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂの外部からコアアセンブリ１１の内部１５へ、外側から内側へ誘導されてもよい。しかし、他の実施形態では、供給流体は、流体処理装置を通して、コアアセンブリの内部から流体処理エレメントの外部へ、内側から外側へ誘導されてもよい。
【００４９】
[0059]図７の実施形態では、供給流体は、供給入口ポート４４を通ってハウジング４１に入り、流体流路５０に沿って透過出口ポート４５まで流れてもよい。供給流体は、供給入口ポート４４から、流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂの外部とシェル４３の内部との間でハウジング４１に沿って略軸線方向に流れてもよい。その後、供給流体は、第１流体処理エレメント１２Ａの供給面３３の間の供給空間１３内に略半径方向に内向き流れ込み、供給空間内に存在する可能性のある任意の構造体に沿って流れる。供給流体は、供給空間１３から、第１流体処理特性を有する各隣接する第１流体処理エレメント１２Ａを通り、その後、異なる第２流体処理特性を有する隣接する又は近傍の第２流体処理エレメント１２Ｂを通って、略軸線方向に流れてもよい。例えば、供給流体は略軸線方向に流れて、第１流体処理エレメント１２Ａのディスク形の本体２１の供給面３３内に流れ込み、各巻回部のリボン２０（流体処理メディア２６を含む）の概ね端を通過して流れてもよい。流体はまた、１つの巻回部の流体処理メディアから半径方向に流れて、１つ以上の隣接する巻回部のメディアに流れ込み、そのメディアに沿って横方向に流れてもよい。流体が第１流体処理特性を有する流体処理メディアを通過するとき、流体は第１流体処理特性に従って処理される。流体処理メディア２６から、流体は第１流体処理エレメント１２Ａを出て、ディスク形の本体２１の透過面３４を通って流れてもよい。第１流体処理エレメント１２Ａの透過面３４から、流体は第２流体処理エレメント１２Ｂのディスク形の本体２１の供給面３３へ直接流れ込んでもよい。あるいは、流体は、第２流体処理エレメントの供給面に流れ込む前に、例えば、介在空間などの介在領域を通って流れてもよい。供給面３３から、流体は各巻回部のリボン２０（流体処理メディア２６を含む）の概ね端に沿って通過して流れてもよい。流体はまた、１つの巻回部の流体処理メディアから半径方向に流れて、１つ以上の隣接する巻回部のメディアの流れ込み、そのメディアに沿って横方向に流れてもよい。流体が第２流体処理特性を有する流体処理メディアを通過するとき、流体は第２流体処理特性に従って異なって処理される。流体処理メディア２６から、流体は第２流体処理メディア１２Ｂを出て、ディスク形の本体２１の透過面３４を通って流れてもよい。
【００５０】
[0060]処理された流体が第２流体処理エレメント１２Ｂの透過面３４から現れ、隣接する第２流体処理エレメント１２Ｂの透過面３４の間の透過空間１４に流れ込む。処理された流体は、透過空間１４から開口１６を通って、コアアセンブリ１１の内部１５まで略半径方向に内向きに流れてもよい。処理された流体は次に、コアアセンブリ１１の内部１５に沿って軸線方向にハウジング４１の透過出口ポート４５まで流れて、そのポートを通って流れる。
【００５１】
[0061]流体が、第１及び第２流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂを直列に通過するとき、流体は、処理エレメントの第１及び第２流体処理特性に従って、任意の異なる方法の組み合わせで処理されてもよい。例えば、第１流体処理特性は、第１流体処理エレメントの流体処理メディアのより粗い除去率に関係していてもよく、流体は最初に、より粗い粒子を流体から除去することによって処理されてもよい。第２流体処理特性は、第２流体処理エレメントの流体処理メディアのより細かい除去率に関係していてもよく、流体は次に、より細かい粒子を流体から除去することによって、異なって処理されてもよい。別の例としては、第１流体処理特性は、第１流体処理エレメントの流体処理メディアの除去率に関係していてもよく、流体は最初に、粒子を流体から除去することによって処理されてもよい。第２流体処理特性は、第２流体処理エレメントの流体処理メディア中の吸着剤又は反応成分などの結合機構に関係していてもよく、流体は次に、流体中の１つ以上の物質を第２流体処理エレメントに物理的又は化学的に結合させ、それによってそれらの物質を流体から除去することにより、異なって処理されてもよい。さらに別の例として、第１及び第２流体処理特性は、第１及び第２流体処理エレメントの流体処理メディア中の異なる反応成分などの異なる結合機構に関係していてもよい。流体は最初に、流体内の第１物質を第１流体処理エレメントに結合することによって処理され、流体は次に、流体内の第２物質を第２流体処理エレメントと結合することによって異なって処理され、それによって両方の物質を流体から除去してもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の物質が、第１及び／又は第２流体処理エレメントに結合又はそれらエレメント内に捕捉された後に、溶離剤（例えば、有機溶剤、水又は酸もしくは塩基の水溶液）が、エレメントから物質を取り除くために、流体処理エレメントを通して導入されてもよい。
【００５２】
[0062]第１及び第２流体処理エレメントを直列に通過することによって流体が処理される種々の方法のいくつかの例について説明してきたが、本発明を具体化する流体処理エレメント、装置及びアセンブリにおいて採用できる流体処理特性並びに対応する流体処理には無数の組み合わせがある。さらに、これらの流体処理エレメント、装置及びアセンブリに関係する多くの利点がある。例えば、異なる流体処理特性を有する流体処理エレメント又はメディアを提供することによって、本発明の実施形態は汎用性及び有効性が高くなる。流体は、２つ、３つ、４つ又はそれ以上の流体処理特性を有する単一の流体処理装置によって様々な方法で処理することができる。さらに、流体処理装置を用途に合わせて簡単に調整して、特定の流体を一緒に最も効果的に処理する複数の流体処理特性を組み合わせることによって、多数の特定の流体をそれぞれ最適に処理することができる。
【００５３】
[0063]加えて、複数の流体処理エレメントのそれぞれを分離して形成する、螺旋状の巻回部の個別のリボンは、様々な構成の流体処理装置及びエレメントの製造を容易にする。各エレメントの半径方向寸法はコアアセンブリ周りにより多く又はより少なくリボンを巻くことにより容易に変更されてもよい。コアアセンブリに沿って設けられる流体処理エレメントの数は、コアアセンブリ周りにより多く又はより少なくリボンを巻くことにより容易に変更できる。コアアセンブリに沿った流体処理エレメントの位置は、コアアセンブリ周りに巻かれるリボンの間の間隔を簡単に調整することにより容易に変更できる。異なる流体処理特性を有する流体処理エレメントは、異なる流体処理特性を有するリボンを簡単に巻くことによって、容易に提供できる。さらに、コアアセンブリの周りに螺旋状にリボンを高速で巻いて、製造時間を速めてもよい。例えば、シートにスロット又は他の貫通孔を備える単一の幅広シートの代わりに、複数の個別の幅の狭いリボンを使用することにより、次に製造の柔軟性及び効率を大幅に向上させ、様々な数のエレメント及びエレメントの間の間隔を備える流体処理装置を、シートを異なる幅又は異なる貫通孔の構成に変更する必要なく形成できる。加えて、製造中に透過性流体処理メディアに孔又は引き裂きといった不具合が発生する場合、シート全体ではなく不具合のあるリボンだけを交換して、より高速のより有効な製造を可能にしてもよい。
【００５４】
[0064]本発明の様々な態様を、いくつかの実施形態に関してこれまでに説明、及び／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ない。例えば、これらの実施形態の１つ以上の特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく削除されてもよい。例えば、上述のように、周辺部材３６は、供給空間１３を取り囲み、流体処理エレメント１２Ａの外部と供給空間１３の間で流体的に連通する開口を有する、１つ以上のバンド３７Ａを含んでもよい。これらのバンド３７Ａは本発明の範囲から逸脱することなく全体に削除されてもよい。供給空間は単に、流体処理エレメントの外部に開いていてもよい。
【００５５】
[0065]さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、実施形態の１つ以上の特徴は変更されてもよく、又はいずれかの実施形態の１つ以上の特徴は、他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わせられてもよい。例えば、周辺部材はより硬質の構造体を備えることにより、流体処理エレメントの外端において追加の支持を提供してもよい。１つの実施形態では、周辺部材３６は、図８に示すように、接合される半円筒形部分５１、５２を備えることにより、より硬質なケージ５３を形成してもよい。図８に示す流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂ及びコアアセンブリ１１は、上述のものと同一であってもよいが、周辺部材、流体処理エレメント又はコアアセンブリはいずれも、図８に示す特徴に限定されない。各流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂは、流体処理メディア２６のストリップを含む、螺旋状に巻かれたリボン２０を含んでもよい。周辺部材３６の一部５１、５２は、流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂの外端３５周りに取り付けられ、相互に永続的に又は着脱可能に結合されて、ケージ５３を形成してもよい。流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂのディスク形の本体２１の外端３５は、様々な方法でケージ５３に接して封止されてもよい。例えば、外端３５は、ケージ５３に接着結合又は熱接着されてもよい。代替的又は追加的に、外端３５は、緊密な機械的結合により、ケージ５３に接して封止されてもよい。例えば、ペアの周辺リブ５４は各部分５１、５２から短い距離だけ内向きに突出してもよく、近接もしくは接触する流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂの外端３５の幅と等しい又はわずかに短い距離だけ離れて間隔を空けられてもよい。各部分５１、５２は、外端３５が対応するペアのリブ５４間に位置するようにして、流体処理装置１０周りに設けられてもよい。ケージ５３は、空間、例えば供給空間１３のいくつかを流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂの外部と流体的に連通させる、開口５５を含んでもよい。ケージ５３は、他の空間、例えば透過空間１４を流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂの外部から流体的に隔離してもよい。
【００５６】
[0066]さらに別の例として、第１及び第２流体処理エレメントは、事前成形されたエレメントをコアアセンブリに沿って略軸線方向に摺動させることによって、コアアセンブリに沿って配置されてもよい。例えば、第１流体処理特性を有する流体処理メディアを含むリボンと、第２流体処理特性を有する流体処理メディアを含むリボンとが、コアアセンブリの周りではなく別個の中心ハブの周りで、所望の半径方向寸法に複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、流体処理エレメントを形成してもよい。次に、事前成形された第１及び第２流体処理エレメントは、ハブの有無によらず、コアアセンブリに沿って所望の位置まで軸線方向に摺動され、定位置に固定されてもよい。
【００５７】
[0067]さらに、異なる特徴を有する実施形態は、それでもなお、本発明の範囲内である。例えば、第１流体処理特性を有する流体処理メディアを含むリボンと、第２流体処理特性を有する流体処理メディアを含むリボンとが、別個のハブの周りで螺旋状に巻かれて、第１及び第２流体処理エレメントを形成してもよい。各ハブは、コアアセンブリの１つの部分を含んでもよく、隣接するエレメントのハブ部分が相互に連結されて、中空のコアアセンブリと流体処理装置を形成してもよい。ハブ部分は、相互に機械的に連結及び／又は相互に結合され、ハブ部分のいくつかは、コアアセンブリの内部との流体連通を可能にする開口を含んでもよい。
【００５８】
[0068]別の例として、第１シートアセンブリは、第１流体処理特性を有する多孔性の流体処理メディアのシートを備えてもよく、シートは単体構成要素であってもよく、又は、例えばリボンの多層複合体と同様の多層複合体の１つの層であってもよい。同様に、第２シートアセンブリは、第２流体処理特性を有する多孔性の流体処理メディアのシートを備えてもよく、シートは単体構成要素であってもよく、又は多層複合体の１つの層であってもよい。シートアセンブリは複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、所望の半径方向の寸法を有するロールを形成してもよい。次に、所望の幅を有する各部分を、ロールからロールの軸線に対して垂直な方向に切断して（例えば薄く切り取って）、第１及び第２流体処理エレメントを形成してもよい。第１及び第２流体処理エレメントは次に、例えば、事前生成されたエレメントをコアアセンブリに沿って軸線方向に摺動することによって、コアアセンブリに沿って配置されてもよく、又は第１及び第２流体処理エレメントはハブ部分上に配置されてもよく、ハブ部分を相互に連結して、中空のコアアセンブリを含む流体処理装置を形成してもよい。
【００５９】
[0069]さらに別の例として、流体処理装置は、例えば、発明者としてＴｈｏｍａｓ Ｗｅｌｃｈ， Ｊｒ．、 Ｔａｎｗｅｅｒ ｕｌ Ｈａｑ及びＪｏｓｅｐｈ Ｖｅｒｓｃｈｎｅｉｄｅｒが記載された、２００７年３月１９日出願の、発明の名称「流体処理エレメントのセットを備える流体処理装置並びにそれらを製造及び使用する方法（Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｓｅｔｓ ｏｆ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ）」である米国特許仮出願番号第６０／９０７，０６６号及びこの仮出願に基づいて優先権を主張するＰＣＴ国際出願に開示されているのと同様の方法で、相互に半径方向にずれたコアアセンブリに沿って取り付けられた、流体処理エレメントの複数のセット（例えば２、３、４以上のセット）を含んでもよく、これら両方の全開示内容は参照により本明細書に引用してこれら及び他の特徴を支持するものとする。各セットは複数の流体処理エレメントを含んでもよく、各要素はリボンを含み、リボンは複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、半径方向寸法を有する略ディスク形の本体を形成している。各セットは、複数の第１及び第２流体処理エレメントを含んでもよい。あるいは、一方のセットが複数の第１流体処理エレメントを含み、第２流体処理エレメントは含まず、他方のセットが複数の第２流体処理エレメントを含み、第１流体処理エレメントを含まなくてもよい。流体処理エレメントの外側セットは、内側及び外側セットの処理エレメントを半径方向及び／又は軸線方向に整列又はずらせるようにして、流体処理エレメントの内側セットの上に置かれてもよい。例えば、外側セットの処理エレメントは、内側セットの処理要素間の空間の少なくともいくつかにまたがってもよい。さらに、流体処理エレメントの外側セットのサイズ（例えば幅及び半径方向寸法）及び／又は容積は、流体処理エレメントの内側セットと同一又は異なっていてもよい。
【００６０】
[0070]図９に示す実施形態では、流体処理装置１０は、コアアセンブリ１１に沿って設けられた流体処理エレメントの少なくとも内側及び外側セット６０、６１を含んでもよい。例えば、外側セット６１は、第１流体処理特性を有する螺旋状に巻かれた複数の第１流体処理エレメント１２Ａを備えてもよいが、第２流体処理特性を有する第２流体処理エレメントは備えなくてもよい。内側セット６０は、第２流体処理特性を有する螺旋状に巻かれた複数の第２流体処理エレメント１２Ｂを備えてもよいが、第１流体処理特性を有する第１流体処理エレメントは含まなくてもよい。各セット６０、６１の流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂはリボン２０を備えてもよく、このリボンは流体処理メディアのストリップ２６を含み、螺旋状に巻かれてディスク形の本体２１を形成している。
【００６１】
[0071]第２流体処理エレメント１２Ｂの内側セット６０は、隣接する内側の第２流体処理エレメント１２Ｂの少なくともいくつか又はすべての間に空間６２を備え、上述のように、コアアセンブリ１１に沿って、コアアセンブリ１１の周辺のすぐ近くに配置されてもよい。例えば、複数の内側バンド６３を備える内側の周辺部材は、隣接する内側の第２流体処理エレメント１２Ｂ間の内側空間６２の少なくともいくつかにまたがってもよい。コアアセンブリ１１と、内側のセット６０の流体処理エレメント１２Ｂと、内側空間６２及び内側バンド６３の特徴は、前に説明した特徴と同様であってもよい。外側セット６１の第１流体処理エレメント１２Ａは、内側セット６０の流体処理エレメント１２Ｂから半径方向にずれて、外側の第１流体処理エレメント１２Ａの少なくともいくつか又はすべての間に空間６４を備えて、コアアセンブリ１１に沿って配置されてもよい。外側の第１流体処理エレメント１２Ａは、内側の第２流体処理エレメント１２Ｂ及び／又は内側周辺部材（例えば、内側バンド６３）の周りに螺旋状に巻かれてもよい。各外側第１流体処理エレメント１２Ａのリボンの内端領域は、各流体処理エレメント１２のリボンの内側端部領域と図１の実施形態のコアアセンブリ１１に関して先に説明したように、内側第２流体処理エレメント１２Ｂ又は内側バンド６３とに対して封止されてもよい。各外側第１流体処理エレメント１２Ａのサイズ及び／又は容積は、各内側第２流体処理エレメント１２Ｂのサイズ及び／又は容積と同一又は異なっていてもよい。例えば、複数の外側バンド６５を備える外側周辺部材は、隣接する外側第１流体処理エレメント１２Ａの間の外側空間６４の少なくともいくつかにまたがってもよい。第１流体処理エレメント１２Ａ、外側空間６４及び外側バンド６５の特徴は、前に説明した特徴と同様であってもよい。内側空間６２及び／又は外側空間６４は、前に説明したように、実質的に構造体を含んでいなくてもよく、又は１つ以上の構造要素を含んでもよい。
【００６２】
[0072]流体処理エレメントの内側及び外側セットと内側及び外側周辺部材とは、流体が、流体処理装置の外部からコアアセンブリの内部に流れるか又はその逆に流れるとき、１つ以上の外側流体処理エレメントを通って略軸線方向に、及び１つ以上の内側流体処理エレメントを通って略軸線方向に直列に流体を誘導するよう配置されてもよい。例えば、図９に示す実施形態においては、外側の空間６４Ａのいくつかは、流体処理装置１０の外部に開いており、内側バンド６３により外側第１流体処理エレメント１２Ａの内径に沿って閉じられていてもよい。他の外側空間６４Ｂは、外側バンド６５により流体処理装置１０の外部から隔離され、外側の第１流体処理エレメント１２Ａの内径に沿って内側空間６２Ｂに開いていてもよい。外側空間６４Ｂに開いている内側空間６２Ｂは、コアアセンブリ１１の堅固な壁により内側空間６２Ｂの内径に沿って閉じられていてもよい。内側のバンド６３によって閉じられた内側空間６２Ａは、コアアセンブリ１１の開口１６を通してコアアセンブリ１１の内部１５に開いていてもよい。
【００６３】
[0073]複数の半径方向にずれた流体処理エレメントのセットを有する流体処理装置は、図１から９の実施形態に関して前に説明したように、様々なハウジング内に収納されて流体処理アセンブリを提供してもよい。
【００６４】
[0074]動作の１つのモードでは、供給流体は、流体処理装置１０の外部とコアアセンブリ１１の内部１５との間をハウジング内の流体流路５０に沿って、流体処理装置１０を通して誘導されてもよい。例えば、図９の実施形態では、供給流体は、開いている外側空間６４Ａ内に略半径方向に誘導され、さらに半径方向の流れは内側バンド６３により遮断されてもよい。供給流体は、開いている外側空間６４Ａから、外側バンド６５により流体処理装置１０の外部から隔離されている外側空間６４Ｂ内に外側の流体処理エレメント１２Ａを通って略軸線方向に流れてもよい。流体が外側の第１流体処理エレメント１２Ａを通って軸線方向に流れるとき、流体は各巻回部のリボン２０（流体処理メディア２６を含む）の概ね端に沿って通過してもよく、１つの巻回部の流体処理メディアから、１つ以上の隣接又は近傍の巻回部の流体処理メディア内に半径方向に流れ込み、次にその処理メディアに沿って横方向に流れてもよい。流体が第１流体処理特性を有する流体処理メディアを通って流れるとき、流体は、第１流体処理特性に従って処理される。流体は、隔離された外側空間６４Ｂから外側空間６４Ｂと流体連通する内側空間６２Ｂ内に略半径方向に流れ込み、さらに半径方向の流れはコアアセンブリ１１の堅固な壁によって遮断されてもよい。流体は、これらの内側空間６２Ｂから内側の第２流体処理エレメント１２Ｂを通って略軸線方向に流れて、内側バンド６３により外側空間６４Ａから隔離された内側空間６２Ａに流れ込んでもよい。流体が内側の第２流体処理エレメント１２Ｂを通って軸線方向に流れるとき、流体は、各巻回部のリボン２０（流体処理メディア２６を含む）の概ね端に沿って通過し、１つの巻回部の流体処理メディアから、１つ以上の隣接又は近傍の巻回部の流体処理メディア内に半径方向に流れ込み、次にそのメディアに沿って横方向に流れてもよい。流体が第２流体処理特性を有する流体処理メディアを通って流れるとき、流体は次に第２流体処理特性に従って処理される。流体は、外側空間６４Ａから隔離された内側空間６２Ａから、開口１６を通して略半径方向に流れて、コアアセンブリ１１の内部１５に流れ込んでもよい。
【００６５】
[0075]別の例として、単一のリボンは、異なる流体処理特性を有する複数の透過性流体処理メディアのストリップを含んでもよい。例えば、リボンは、第１流体処理特性を有する透過性流体処理メディアの第１ストリップと、第２流体処理特性を有する透過性流体処理メディアの第２ストリップとを含んでもよい。複数のメディアストリップはそれぞれ、前に説明した透過性流体処理メディアのいずれかと同様であってもよく、前に説明した流体処理特性のうちのいずれかを含んでもよい。複数のストリップは、リボンを複数の巻回数で螺旋状に巻くことによって形成された単一の流体処理エレメント内に直列に配置されてもよい。例えば、図１０に示すように、リボン２０は、相互に重ね合わせた支持層７０と流体処理層７１とを少なくとも含む多層複合体を備えてもよい。支持層７０は不透過性又は流体処理層７１に比べて透過性を小さくし、これにより流体処理層７１の迂回を防止してもよい。流体処理層７１は、第１及び第２の透過性流体処理メディアのストリップ７２、７３を備えてもよく、第１ストリップ７２のメディアは第１流体処理特性を有し、第２ストリップ７３のメディアは第２流体処理特性を有している。各ストリップは、図３の実施形態の流体処理メディア２６と同様の、対向する主面と対向する側端とを有してもよい。第１及び第２ストリップ７２、７３は、支持層７０に沿って相互に同一平面上に配置されてもよい。図示した実施形態では、第１ストリップ７２は、第２ストリップ７３に極めて近接して（例えば、接して）、側端を並列に配置されてもよい。他の実施形態では、同一平面上のストリップの間に、空間又は介在構造が存在してもよい。多くの実施形態では、第１及び第２ストリップ７２、７３の厚みは実質的に等しくてもよい。第１及び第２ストリップ７２、７３のうちの一方の幅は、他方のストリップの幅と同一又は異なっていてもよい。各ストリップ７２、７３の幅は、支持層７０の幅よりも小さくてもよく、ストリップ７２、７３の結合された幅は、支持層７０の幅よりも小さいか、ほぼ等しいか、又は大きくてもよい。
【００６６】
[0076]第１及び第２ストリップ７２、７３は、これらストリップの概ね端に沿って通過する連続した流体経路２７を画定するために、支持層７０に沿って配置されてもよい。流体経路は、第１ストリップ７２の第１側端から、第１ストリップ７２の概ね端に沿って通過して第２側端にまで延び、次に、第２ストリップ７３の第１側端に入り、第２ストリップ７３の概ね端に沿って第２側端に達する（これは、図３の流体処理メディア２６を通る流体経路２７と類似している）。いくつかの実施形態では、一方のストリップ（例えば、第１ストリップ７２）の流体処理特性は、より粗い除去率又は細孔構造を含んでもよく、他方のストリップ（例えば、第２ストリップ７３）の流体処理特性は、より細かい除去率又は細孔構造を備えてもよい。第１ストリップ７２は、第２ストリップ７３の上流でリボン２０内に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、一方のストリップ（例えば、第１ストリップ７２）の流体処理特性は、流体から粒子を除去するための除去率又は細孔構造を備えてもよい。他方のストリップ（例えば、第２ストリップ７３）の流体処理特性には、流体から１つ以上の物質を吸着するための吸着剤を含んでもよい。第１及び第２ストリップ７２、７３は、支持層７０と直接接触していてもよく、支持層７０に接着されていても、されていなくてもよい。あるいは、リボンは別個の接着層及び／又は他の層を含んでもよい。
【００６７】
[0077]リボンは、図１の実施形態に関して前に説明したように、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、任意の所望の半径方向寸法を有するディスク形の本体を含む流体処理エレメントを形成してもよい。ディスク形の本体は、例えば、図２、４、５及び６に示す実施形態のいずれかと同様に、供給側と透過側と外端とを含んでもよい。供給側は、流体処理層７１を含む流体処理メディアの一方のストリップの側端の複数の巻回数を備えてもよく、透過側は、流体処理層７１を含む流体処理メディアの他方のストリップの側端の複数の巻回数を備えてもよい。
【００６８】
[0078]直列に配置された、各処理エレメントが異なる流体処理特性を有する複数の流体処理ストリップを組み込んだ流体処理エレメントがコアアセンブリに沿って配置されて、様々な方法（例えば、図１又は図９の実施形態と同様の方法）で流体処理装置を形成してもよい。流体処理装置はハウジング内に収納されて、様々な方法（例えば、図７に示す実施形態と同様の方法）で流体処理アセンブリを形成してもよい。流体処理アセンブリを通って流れる流体は、流体処理装置の外部とコアアセンブリの内部との間の流体流路に沿って流体処理エレメントを通って軸線方向に流れてもよい。流体が、各流体処理エレメントの供給側から透過側に流れるとき、流体は少なくとも、第１流体処理特性を有する第１の透過性流体処理メディアと（この場合、流体は最初に第１流体処理特性に従って基づいて処理される）、第２流体処理特性を有する第２の透過性流体処理メディアと（この場合、流体は次に、第２流体処理特性に基づいて処理される）を直列に、概ね端に沿って流れてもよい。
【００６９】
[0079]さらに別の例として、隣接する流体処理エレメント間の空間のうちのいくつかは、コアアセンブリの内部と、隣接する流体処理エレメントの外部との両方から流体的に隔離されるように配置されてもよい。いくつかの実施形態では、これらの介在又は中間空間は、隣接する流体処理エレメントのいずれか又は両方の流体処理特性とは異なる流体処理特性を有する機能物質によって占有されてもよい。例えば、図１１には、螺旋状に巻かれたディスク形の本体２１とコアアセンブリ１１とを有する、間隔の空いた隣接する流体処理エレメント１２を含む流体処理装置１０の一部を示している。流体処理装置１０は、図１に示す流体処理装置１０と同様であってもよい。図１１では、流体処理エレメント１２はそれぞれ、単一の流体処理メディア２６を有するリボン２０を備えてもよく、流体処理エレメント１２のすべてが、同一の流体処理特性を提供してもよい。あるいは、１つ以上の流体処理エレメントが図１０に示すリボンと同様のリボンを備えてもよい。次に、流体処理エレメントは、第１及び第２の異なる流体処理特性を順次に提供してもよい。さらに別の代替例として、１つ以上の流体処理エレメントは、図３に示すように、複合体として積層された異なる流体処理特性を備える第１及び第２流体処理メディアを有するリボンを備えてもよい。次に、流体処理エレメントは、第１及び第２の異なる流体処理特性を同時に提供してもよい。
【００７０】
[0080]図１１の流体処理装置１０はさらに、供給空間１３と透過空間１４との間の流体流路内に、少なくとも１つの介在又は中間空間８０を含んでもよい。中間空間８０は、例えば、コアアセンブリ１１の堅固な壁によって、コアアセンブリ１１の内部１５から隔離されてもよい。中間空間８０は、周辺部材３６により、流体処理エレメント１２の外部から流体的に隔離されてもよい。例えば、供給空間１３を取り囲む、孔の空いたバンド３７Ａと、透過空間１４を取り囲む不透過性の孔のないバンド３７Ｂに加えて、周辺部材３６は、バンド３７Ｃ（例えば、中間空間８０の外側端部を取り囲み、隣接する流体処理エレメント１２の外端３５を封止する不透過性の無孔バンド）を含んでもよい。少なくとも透過空間バンド３７Ｂと中間空間バンド３７Ｃとは、相互に軸線方向に当接していてもよい。
【００７１】
[0081]図１１に示す実施形態においては、処理エレメント１２はすべて、コアアセンブリ１１に直接隣接する単一セットで配置されてもよく、中間空間８０は、その単一セット内の隣接するエレメント１２の間に位置してもよい。他の実施形態（例えば、図９に示す実施形態と同様の実施形態）においては、流体処理エレメントは、複数の半径方向にずれたセット内に配置されてもよく、中間空間は、半径方向にずれた、隣接するペアの流体処理エレメントの間に位置してもよい。例えば、各外側空間６４Ｂと、図９の実施形態では外側空間が通じている内側空間６２Ｂとの組み合わせは、流体処理装置の外部とコアアセンブリの内部との間の流体流路内で、半径方向にずれた、隣接するペアの流体処理エレメントの間に位置する中間空間であってもよい。
【００７２】
[0082]中間空間８０は、隣接する流体処理エレメントの一方又は両方とは異なる流体処理特性を有する機能物質８１で占有されてもよい。例えば、機能物質は、図１に示す実施形態の透過性流体処理メディアに関して前に説明した流体処理特性のいずれかを有してもよい。さらに、機能物質は、例えば、空間を充填する粒子床又は空間に挿入された繊維構造体として、繊維素材、シート又はディスクなどを含む、様々な方法で構造化されてもよい。機能物質８１は、様々な方法で中間空間８０内に配置されてもよい。例えば、機能物質８１は、空間８０の外周の一部のみ（例えば、５０％以上）の周りにバンド３７Ｃを備えるようにして空間８０内に配置されてもよい。機能物質８１が空間８０内の定位置にあるとき、バンド３７Ｃは空間８０の周りに完全に固定され、それによって空間８０内に機能物質８１を封止してもよい。次に、流体処理装置を通って流れる流体は、第１流体処理特性を有する少なくとも１つの流体処理エレメントと、第２の異なる流体処理特性を有する中間空間内の機能物質とを、少なくとも順次に通って、流体処理装置の外部とコアアセンブリの内部との間で、外側から内側に、又は内側から外側に流体流路に沿って流れてもよい。
【００７３】
[0083]本発明は、本明細書に説明及び／又は図示した特定の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に包含されるすべての実施形態及び変更形態を含むものとする。
【関連出願】
【０００１】
[0001]本願は２００７年３月１９日出願の米国特許仮出願番号第６０／９０７，０６９号に基づく優先権を主張し、この仮出願の全開示内容は、参照により本明細書に引用したものとする。
【発明の開示】
【０００２】
[0002]本発明は、流体処理装置及び流体処理エレメント、並びにそれら流体処理装置及び流体処理エレメントを製造及び使用する方法に関する。具体的には、本発明は、流体処理装置と、１つ以上の螺旋状に巻かれた流体処理エレメントを含む流体処理装置を製造及び使用する方法とに関する。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くことにより、略ディスク形の本体を形成するものとすることができる。リボンは、対向する第１及び第２主面と第１及び第２の対向する側端とを有する、透過性の流体処理メディアの細長いストリップ（strip）を含む。ディスク形の本体、は一方向に向く１つの端面と、反対方向に向く別の端面と、外端とを有するとよい。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いくつかは、少なくともいくつかの流体処理エレメント間に空間を有する中空のコアアセンブリに沿って配置されるとよい。
【０００３】
[0003]流体は、流体処理エレメントを通して、すなわち流体処理エレメントの一方の端面から反対側の端面に誘導されうる。流体は、端面に隣接する１つの空間から流体処理エレメントの一方の端面に入り、及び／又は流体は、流体処理エレメントの他方の端面から他方の端面に隣接する別の空間に出る。流体が流体処理エレメントを通過するとき、流体は概して、各巻回部の透過性流体処理メディアの端に沿って通過しうる。すなわち、流体は通常、第１及び第２の対向する主面とほぼ平行に透過性メディア内を横方向に流れうる。例えば、流体はリボンの１つの側端を通って透過性メディアに入り、透過性メディア内を横方向にリボンの反対側端にまで流れ、反対側の側縁を通って透過性メディアから出る。流体が流体処理エレメントを通過するとき、流体はまた、１つの巻回部の透過性流体処理エレメントから、１つ以上の隣接する又は近傍の巻回部の透過性メディア内に半径方向に流れ込み、その後にそのメディアに沿って横方向に流れる。
【０００４】
[0004]本発明の１つ以上の態様を具体化する流体処理装置を使用して、気体、液体、又は気体、液体の混合物及び／又は固体を含む、流体を処理することができる。流体が流体処理エレメントを通過するとき、流体は、流体処理エレメントの流体処理特性に応じて、多くの方法のうちのいずれかで処理されてもよく、また多くの異なる流体処理特性が存在する。例えば、流体処理特性は、流体が流体処理エレメントを通って流れるときに、ある一定のサイズを超える粒子又は分子の通過を遅らせるか又は防ぎ、これらの粒子又は分子を流体から濾過する、流体処理メディアの細孔構造又は除去率に関係することもある。別の例として、流体処理特性は、流体内の１つ以上の物質（例えば、分子、タンパク質及び／又は核酸）を結合し、流体が流体処理エレメントを通って流れるときに、それら物質を流体から分離する流体処理メディア上又は流体処理メディア内の化学的又は生化学的薬剤に関係することもある。さらに別の例として、流体処理特性は、１つ以上の物質（例えば、分子又は化合物）を流体から吸収又は吸着し、流体が流体処理エレメントを通って流れるときに、それら物質を流体から分離する流体処理メディア内又は流体処理メディア上の吸着剤に関係することもある。別の例として、流体処理特性は、流体に混入した液体の小滴を凝集し、流体からより簡単に除去できる、より大きな液滴を生成する流体処理メディアの表面の化学的性質に関係することもある。
【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、中空のコアアセンブリと、そのコアアセンブリに沿って取り付けられた少なくとも第１及び第２流体処理エレメントと、第１及び第２流体処理エレメントを通る流体流路とを備えるものとすることかできる。コアアセンブリは、内部と軸線とを有する。各流体処理エレメントは、透過性の流体処理メディアを有するリボンを含み、このリボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、半径方向の寸法を有する略ディスク形の本体を形成する。このディスク形の本体はまた、本体の一方の側面に第１端面と、本体の他方の側面に第２端面と、外端とを有する。第１流体処理エレメントは第１流体処理特性を有し、第２流体処理エレメントは、第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する。流体流路は、両方の流体処理エレメントの第１端面と第２端面との間で、透過性流体処理メディアの概ね端に沿って通過して、コアアセンブリの内部へ、又はコアアセンブリの内部から延びる。
【０００６】
[0006]本発明の別の態様によれば、流体処理装置は、中空のコアアセンブリと、複数のディスク形の流体処理エレメントとを備えるものとすることができる。中空のコアアセンブリは内部と軸線とを有する。各流体処理エレメントは、第１と第２の対向する側端を有する、少なくとも１つの透過性流体処理メディアのストリップを有するリボンを含む。このリボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれており、透過性流体処理メディアのストリップの第１側端の複数の巻回数を備える軸線方向に向いた第１端面と、透過性流体処理メディアのストリップの第２側端の複数の巻回数を備える軸線方向に向いた第２端面と、外端とを有する。複数の流体処理エレメントは、第１流体処理特性を有する複数の第１流体処理エレメントと、第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する複数の第２流体処理エレメントとを含む。流体処理エレメントはコアアセンブリに沿って配置され、少なくともいくつかの隣接する流体処理エレメント間で複数の空間を画定している。複数の空間は、コアアセンブリの内部に直接開いている複数の第１空間と、流体処理装置の外部に直接開いている複数の第２空間とを含んでいる。
【０００７】
[0007]本発明の別の態様によれば、流体処理装置を製造する方法は、螺旋状に巻かれたディスク形の第１流体処理エレメントと、螺旋状に巻かれたディスク形の第２流体処理エレメントとを中空のコアアセンブリに沿って配置することを含むものとすることができる。第１流体処理エレメントは第１流体処理特性を有し、第２流体処理エレメントは、第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する。第１及び第２流体処理エレメントをコアアセンブリに沿って配置することは、第１及び第２流体処理エレメントを流体流路内に配置することを含み、流体流路は、第１及び第２流体処理エレメントの巻回部の概ね端に沿って通過して、コアアセンブリの内部へ、又はコアアセンブリの内部から直列に延びる。
【０００８】
[0008]本発明の別の態様によれば、流体処理エレメントはリボンを備えてもよく、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形成しており、この本体は半径方向の寸法と、本体の一方の側面に第１端面と、本体の他方の側面に第２端面と、外端とを有する。リボンは、第１及び第２重ね合わせ層を備える多層複合体を含む。第１層は、第２層に沿って配置された、略同一平面上の第１及び第２流体処理メディアのストリップを少なくとも備えている。第１流体処理メディアのストリップは第１流体処理特性を有する。第２流体処理メディアのストリップは、第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する。
【０００９】
[0009]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、第１及び第２層を重ね合わせてリボンを形成することを含んでもよく、この方法には、透過性の第１流体処理メディアのストリップを透過性の第２流体処理メディアのストリップと略同一平面上に配置して、第１層を形成することを含む。第１流体処理メディアのストリップは第１流体処理特性を有し、第２流体処理メディアのストリップは、第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有している。この方法には、複数の巻回数でリボンを巻いて、軸線方向に向く第１及び第２端面と外端とを有するディスク形の流体処理エレメントを形成することを含んでもよい。
【００１０】
[0010]本発明の別の態様によれば、流体を処理する方法は、第１流体処理特性を有する、螺旋状に巻かれた透過性の第１流体処理メディアのストリップの巻回部の概ね端に沿って通過するように流体を誘導することを含んでもよい。この方法は、次に、第２流体処理特性を有する、螺旋状に巻かれた透過性の第２流体処理メディアのストリップの巻回部の概ね端に沿って通過するように流体を誘導することをさらに含む。第２流体処理特性は、第１流体処理特性とは異なる。
【００１１】
[0011]本発明の別の態様によれば、流体処理装置はコアアセンブリと、少なくとも第１及び第２流体処理エレメントと、空間と、空間内に置かれた機能物質と、流体流路とを備えてもよい。コアアセンブリは内部と軸線とを有する。各流体処理エレメントは、透過性流体処理メディアを有するリボンを含み、このリボンは、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、半径方向の寸法を有する略ディスク形の本体を画定している。このディスク形の本体はまた、本体の一方の側面に第１端面と、本体の他方の側面に第２端面と、外端とを有する。第１及び第２流体処理エレメントのうちの少なくとも一方は、第１流体処理特性を有する。空間は、第１及び第２流体処理エレメントのうちの少なくとも一方に隣接している。空間は、コアアセンブリの内部と流体処理装置の外部から隔離されている。空間内に置かれる機能物質は、第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する。流体流路は、第１流体処理特性を有する流体処理エレメントと第２流体処理特性を有する機能物質とを直列に通って、コアアセンブリの内部へ、又は、コアアセンブリの内部から延びている。
【００１２】
[0012]本発明の実施形態は多くの利点を提供する。例えば、流体処理エレメント、メディア及び／又は異なる流体処理特性を有する機能物質を提供することによって、本発明の実施形態は汎用性及び有効性が高くなる。流体は、２つ、３つ、４つ又はそれ以上の流体処理特性を有する単一の流体処理装置によって様々な方法で処理することができる。さらに、特定の流体を一緒に最も効果的に処理する複数の流体処理特性を組み合わせることによって、流体処理装置を用途に合わせて調整して多数の特定の流体をそれぞれ最適に処理することができる。
【００１３】
[0013]多くの特定の実施形態は特に有効である。例えば、流体処理装置は、流体から粒子を除去するフィルタとして機能してもよく、第１流体処理特性としてより粗い細孔構造又は除去率を有する第１流体処理メディアと、第２流体処理特性としてより細かい細孔構造又は除去率を有する第２流体処理メディアとを含んでもよい。より粗い除去率を有する流体処理メディアは、より細かい除去率を有する流体処理メディアの上流の流体処理装置を通る流路内に配置されてもよい。次に、流体は最初に、より粗い除去率を有するメディアを通って流れ、そこでより粗い粒子がまず流体から除去される。その後、より細かい除去率を有するメディアを通って流れ、そこでより細かい粒子が次に流体から除去される。第１流体処理特性としてより粗い上流での除去率を有し、第２流体処理特性としてより細かい下流での除去率を有する流体処理装置は、大きい収塵容量及び／又は長い使用期間を有してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】流体処理装置の４分の１断面図である。
【図２】図１の流体処理エレメントの正面図である。
【図３】リボンの斜投影図である。
【図４】別の流体処理エレメントの正面図である。
【図５】別の流体処理エレメントの正面図である。
【図６】別の流体処理エレメントの正面図である。
【図７】周辺部材を有する流体処理装置を含む流体処理アセンブリの４分の１断面図である。
【図８】別の流体処理装置の４分の１断面図である。
【図９】別の流体処理装置の一部の断面図である。
【図１０】別のリボンの斜投影図である。
【図１１】別の流体処理装置の一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[0025]本発明の１つ以上の態様を具体化する流体処理装置は、様々な方法で構成されうる。図１及び２には流体処理装置の１つの例を示しているが、流体処理装置は、これらの図のいずれに示した特徴にも限定されない。図１及び２に示すように、流体処理装置１０は、コアアセンブリ１１と、コアアセンブリ１１に沿って配置された螺旋状に巻かれた複数の流体処理エレメントとを備える。複数の流体処理エレメントは、第１流体処理特性を有する複数の第１流体処理エレメント１２Ａと、第２流体処理特性を有する複数の第２流体処理エレメント１２Ｂとを含むものとすることができる。例えば、各流体処理エレメントは、図１に示すように、少なくとも第１流体処理エレメント１２Ａと第２流体処理エレメント１２Ｂとを含んでもよい。流体処理エレメントの幅及び／又は半径方向寸法は、同等、例えば実質的に等しいか、又はコアアセンブリ１１に沿って変化させてもよい。いくつかの流体処理エレメントをコアアセンブリに沿って相互に軸線方向に分離して配置して、隣接する流体処理エレメント間に空間１３、１４を画定してもよい。いくつかの流体処理エレメントは、相互に近接又は接触してコアアセンブリに沿って軸線方向に並列に配置されてもよい。
【００１６】
[0026]コアアセンブリ１１は、軸線と、内部１５を含む略中空構造とを有するパイプ又はチューブなどのコアを備える。コアアセンブリ１１は２つの開放端、又は１つの開放端と閉鎖端又は盲端とを有するとよい。コアアセンブリ１１はまた、開口１６、例えば軸線方向に分離された開口、例えば空間１４のいくつかをコアアセンブリ１１の内部１５と流体的に連通させるスロット又は他の貫通孔を有してもよい。コアアセンブリ１１の内部１５と流体連通する空間１４は、流体処理エレメントの外部から、例えば流体処理エレメントを半径方向に超える領域から、様々な方法で流体的に隔離されてもよい。他の空間１３は、例えば、開口を有しておらず、また空間の内端を横切って延び、且つ内端を閉鎖する、コアアセンブリ１１の堅固な壁部分によって、コアアセンブリ１１の内部１５から流体的に隔離されてもよく、これらの空間１３は流体処理エレメントの外部と流体的に連通してもよい。さらに他の空間はコアアセンブリの内部及び流体処理エレメントの外部の両方から隔離されてもよい。
【００１７】
[0027]流体は流体処理エレメント１０の外部、例えば流体処理装置を半径方向に越えた領域と、コアアセンブリ１１の内部１５との間で、流体流路に沿って、第１流体処理エレメント１２Ａと第２流体処理エレメント１２Ｂを通って、概ね内側方向又は外側方向に誘導される。例えば、図１に示す実施形態を含む多くの実施形態では、供給流体は流体処理装置１０の外部から供給空間１３内に略半径方向内向きに、流体の流路に沿って誘導される。この供給空間１３は、流体処理エレメントの外部と流体的に連通しているが、コアアセンブリ１１の内部１５から隔離されている。流体は、供給空間１３から、１つ以上の隣供給空間１３から流体流路に沿って、隣接する流体処理エレメントの第１及び第２流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂを通って略軸線方向に流れて、透過空間１４内に流入する。透過空間１４は、流体処理エレメント１２の外部からは流体的に隔離されているが、コアアセンブリ１１の内部１５とはコアアセンブリ１１の開口１６を通して流体連通している。流体は第１及び第２流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂを通って流れるとき、処理エレメント１２Ａ、１２Ｂのそれぞれの流体処理特性に従って、種々の方法で処理されてもよい。流体は、透過空間１４から流体流路に沿って略半径方向内向きにコアアセンブリ１１の内部１５に流れ込み、このアセンブリ１１に沿って軸線方向に流れてもよい。
【００１８】
[0028]あるいは、供給流体は、コアアセンブリの内部に導入されてもよく、またコアアセンブリの開口を通ってコアアセンブリの内部から流体流路に沿って半径方向外側に誘導されて、流体処理装置の外部から流体的に隔離された供給空間内に流入してもよい。流体は供給空間から、第１及び第２流体処理エレメントを通って流体流路に沿って略軸線方向に流れて、流体処理装置の内部からは流体的に隔離されているが、流体処理装置の外部と流体連通している透過空間に流入してもよい。流体は透過空間から、流路に沿って外向きに、流体処理装置の外部まで流れてもよい。
【００１９】
[0029]これらの実施形態のそれぞれにおいて、流体は、流体流路に沿って、それぞれが異なる流体処理特性を有する第１及び第２流体処理エレメントだけを通って流れる。他の実施形態では、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の流路に沿って、３つ以上の（例えば、３つ、４つ、５つ、又はそれ以上）流体処理エレメントを通って流れてもよく、各流体処理エレメントは、異なる流体処理特性を有してもよい。
【００２０】
[0030]図２には、第１流体処理エレメント又は第２流体処理エレメントである流体処理エレメント１２の一例を示しているが、流体処理エレメントはこの図に示す特徴に限定されない。図２に示すように、流体処理エレメント１２は、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて略ディスク形の本体２１を形成するリボン２０を備えるとよい。リボンは、様々な方法で構成されてもよい。図３にはリボンの１つの例を示しているが、リボンはこの図に示す特徴に限定されない。図３に示すように、リボン２０は、対向する主面２２、２３と対向する側端２４、２５とを有する長くて幅の狭い構造を備えてもよい。リボン２０は、同じく対向する主面２２ａ、２３ａ及び対向する側端２４ａ、２５ａを有する、透過性流体処理メディアのストリップ２６を含む。多孔性流体処理メディアを含むリボン２０は、透過性であるが孔をあけられていなくてもよく、すなわち、対向する主面２２、２３；２２ａ、２３ａの間に延びる貫通孔又は貫通口はいずれも存在しなくてもよい。
【００２１】
[0031]透過性流体処理メディアは、例えば、天然又は合成高分子、ガラス、金属、炭素及び／又はセラミックを含む様々な材料のうちのいずれかで形成されてもよい。透過性流体処理メディアは、例えば、織り繊維又は不織繊維状ストリップなどの繊維構造；織られた、押し出された又は伸張された網状ストリップなどの網目；支持又は非支持膜ストリップなどの透過性膜；多孔性の発泡性ストリップ；又は多孔性の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、様々な構造体のうちのいずれで形成されてもよい。
【００２２】
[0032]透過性流体処理メディアは、無数の処理特性のいずれかを有してもよい。例えば、透過性流体処理メディアは、これらに限定されないが、正又は負の電荷；例えば、疎水性もしくは親水性又は疎油性もしくは親油性の表面特性を含む疎液性又は親液性の表面特性；流体内の物質と化学的に結合できる、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、化学的もしくは物理的に結合することにより、これらに限定されないが、吸収剤、反応物及び触媒を含む流体内の物質及び／又は流体自体、並びにすべての種類のクロマトグラフィー媒体と反応、触媒作用、送達作用するか又は影響を与える、組み込み機能物質を含む様々な流体処理特性のいずれかを有してもよく、又は有するように改質されてもよい。より具体的には、機能物質には、活性炭素、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、殺真菌剤、殺ウイルス剤、消臭剤及び芳香剤が含まれてもよい。機能物質は、流体処理メディアに組み込まれ（例えば結合され、被膜され、固定され）てもよく、及び／又は流体処理メディアとして形成されてもよい。いくつかの実施形態では、機能物質は、流体処理メディア内で固定された粒子又は繊維の形であってもよい。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それ以下から、微小孔又はそれ以上を含む、任意の広範囲の除去率又は細孔構造を含んでもよい。例えば、流体処理特性は、サブミクロン範囲以下（例えば、最大約０．０２μｍ以上、又は最大約０．１μｍ以上）、あるいはミクロン範囲以上（例えば、最大約１μｍ以上、又は約５μｍ以上、又は１０μｍ以上、又は約５０μｍ以上、又は７５μｍ以上、又は約１００μｍ以上、又は約２００μｍ以上、又は約３００μｍ以上、又は約５００μｍ以上、又は約１０００μｍ以上）の除去率を含んでもよい。いくつかの実施形態では、透過性流体処理メディアは、不織ガラス又は高分子ファイバのフィルタ媒体を含んでもよく、透過性流体処理メディアの流体処理特性は、約０．０２μｍ以上の除去率を有してもよい。
【００２３】
[0033]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、厚み及び幅を有してもよい。多くの実施形態では、リボンは連続的であり、十分な数の巻回数を提供するのに必要な全長に延びることにより、任意の所望の半径方向寸法を有する流体処理エレメントを形成してもよい。他の実施形態では、リボンのより短いセグメントの端と端を連結して全長を延ばしてもよい。さらに、多くの実施形態では、リボンは、ストリップの長さに沿って略直線であってもよい。しかし、リボンは曲げられてもよい。例えば、リボンは、ストリップの長さに沿って延びる、周期的、例えば正弦曲線又はのこぎり歯状のパターンを有してもよい。
【００２４】
[0034]透過性流体処理メディアのストリップを含むリボンの厚み、すなわち一方の主面から反対側の主面までのリボンを通過する距離は、例えば、多孔性の流体処理メディアの構造に応じて、リボンごとに及び／又は流体処理エレメントごとに変化させてもよい。厚みは、例えば薄い透過性の高分子膜では、１インチの約１０００分の２以下から、例えば厚い繊維材料又は多孔性発泡体では、１インチの約１０００分の２５０以上の範囲内にあってもよい。厚みは、リボンの長さに沿って均一でなくてもよいが、多くの実施形態については、厚みはリボンの長さに沿って均一である。
【００２５】
[0035]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、すなわち、一方の端から反対側の側端までのリボンを通過する距離もまた、リボンごとに、及び／又は流体処理エレメントごとに変化させてもよい。流体が流体処理エレメント１２を通って流れるとき、流体は、一方の側端２４、２５から反対側の側端２５、２４まで、リボン２０と透過性流体処理メディアのストリップ２６との端に沿って通過してもよい。したがって、リボンの幅は流体が受ける圧力降下及び処理の度合いに影響を与える可能性がある。例えば、リボンの幅は濾過効率に影響を与える可能性がある。多くの実施形態では、幅は、約１６分の１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の範囲であってもよい。例えば、幅は、約２インチ以下（例えば１インチ以下）から、約８分の１インチ以上から約２分の１インチ以下を含む、約１６分の１インチ以上の範囲であってもよい。さらに、幅はリボンの長さに沿って均一であって、流体が流体処理エレメントを通って流れるとき、流体のより均一な処理を提供してもよい。あるいは、リボンの幅はストリップの長さに沿って不均一であってもよい。例えば、リボンの幅は、全長に沿った、より短い距離にわたって変化して、例えば１つ又は２つのギザギザの縁部を備えるリボンを提供してもよく、あるいはより長い距離にわたって変化して、例えば狭い縁部に先細りする又は幅広い縁部に広がる、流体処理エレメントを提供してもよい。ギザギザの縁部並びに縁の付いた又は縮小した縁部を有するリボンは、例えば、発明者としてＴｈｏｍａｓ Ｗｅｌｃｈ， Ｊｒ．、 Ｓｔｅｐｈｅｎ Ｇｅｉｂｅｌ及びＴａｎｗｅｅｒ ｕｌ Ｈａｑが記載された、２００７年３月１９日出願の発明の名称「流体処理エレメント及び不均一な表面を有する流体処理エレメントを備える流体処理装置並びにそれらを製造及び使用する方法（Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｕｎｅｖｅｎ Ｓｕｒｆａｃｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ）」である米国特許仮出願番号第６０／９０７，０６５号と、この仮出願に基づいて優先権を主張するＰＣＴ国際出願に開示されており、これら両方の出願の全開示内容は参照により本明細書に引用してこれら及び他の特徴を支持するものとする。
【００２６】
[0036]リボン２０は、リボンの単体構成要素として透過性流体処理メディアのストリップ２６を含んでもよく、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もよい。あるいは、リボンは複数の構成要素を含んでもよい。例えば、リボンは、図３に示すように、相互の上面に配置された複数の層を備える多層複合体３０の１つの層として透過性流体処理メディアを含んでもよい。透過性流体処理メディア２６ａの追加層のような様々な追加層が含まれてもよい。流体処理メディア２６、２６ａは、同一又は相互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２６、２６ａは、同一の流体処理特性又は異なる流体処理特性を有してもよく、これにより、相互に平行な異なる流体処理特性を有する流体処理メディア２６、２６ａを流体処理エレメントに提供してもよい。別の追加層は、リボンの構造的な強度を強化する補強ストリップ３１であってもよい。リボンは、複数の巻回数で巻かれて流体処理エレメントを形成するとき、引張り状態になることもあり、透過性流体処理メディアのストリップが張力に耐えるには十分の強度を有していない場合もある。したがって、高分子フィルムのストリップなどの、張力に耐えることができる補強ストリップ３１が、流体処理メディアに積み重ねられてもよい。別の追加層は、リボンの隣接する巻回部の隣接する表面を接着するための接着ストリップ３２であってもよい。複合リボンの複数の層のすべてが、同一幅を有さなくても、又は一致していなくてもよいが、多くの実施形態では、図３に示すように、複数の層すべては実質的に同一幅を有し、側端は一致する。層の端部は一致するか又はジグザグであってもよい。多くの実施形態では、任意の追加の流体処理メディア層以外の追加層の厚みは、流体処理エレメント内の流体処理メディアの相対容積を増加するために、流体処理メディア層の厚みより小さくてもよい。流体が流体処理エレメントを通って流れるときの、流体処理メディアを迂回する流体の量を低減するために、追加層の端に沿って通過する流体流れに対する抵抗は、流体処理メディア層の端に沿って通過す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より大きくてもよい。いくつかの実施形態では、追加層の端に沿って通過する透過率は、高くても流体処理メディア層の端に沿って通過する透過率に実質的に等しいか、又はより小さく、及び／又は追加層の端に沿って通過する除去率は、流体処理メディア層の端に沿って通過する除去率に実質的に等しいか又はより細かくてもよい。いくつかの実施形態では、流体処理メディア層以外の複合リボンの層のうちのいくつか又はすべては、不透過性であってもよい。あるいは、追加層の端に沿って通過する流体流れに対する抵抗は、流体処理メディア層を通り端に沿って流れる流体流れに対する抵抗より小さくてもよい。いくつかの実施形態では、追加層の端に沿って通過する透過率は、流体処理メディア層の端に沿って通過する透過率より大きくてもよく、及び／又は追加層の端に沿って通過する除去率は流体処理メディア層の端に沿って通過する除去率より粗くてもよい。
【００２７】
[0037]複数の巻回数でリボン２０を螺旋状に巻くことにより形成される流体処理エレメント１２は、任意の多数の不規則又は規則的な形状を有してもよい。例えば、流体処理エレメント１２の螺旋状に巻かれたディスク形状の本体２１並びにコアアセンブリ１１は、図２に示すように略円形であってもよく、又は図４、５及び６にそれぞれ示すように、略楕円、三角形又は長方形であってもよい。流体処理エレメント１２の半径方向寸法すなわち、コアアセンブリ１１の軸線に対して略垂直の寸法、例えば最内側の巻回部から最外側の巻回部までの寸法は、例えば、巻回数及びリボンの厚みに応じて、変化させてよい。例えば、半径方向寸法は、最大約１／４インチ又は最大約１／８インチ又はそれ以下から、最大約１インチ又は最大約２インチ又は最大約６インチ又は最大約１０インチ又は最大約２５インチ又はそれ以上までの範囲であってもよい。流体処理エレメント１２の容積は、例えば、リボンの幅及びディスク形状の本体の半径方向寸法に従って変化させてよい。いくつかの実施形態では、流体処理装置の流体処理エレメントのすべては同一容積を有してもよい。いくつかの実施形態では、流体処理エレメントは異なる容積を有してもよい。例えば、各第１流体処理エレメント１２Ａは各第２流体処理エレメント１２Ｂとは異なる容積を有してもよい。
【００２８】
[0038]図１に示すように、各ディスク形の本体２１は、１つの軸線方向に向く供給又は流入面３３を備える端面と、反対の軸線方向に向く流出又は透過面３４を備える端面と、流体処理エレメント１２の外部に沿った外端３５と、内端３５ａ有してもよい。各供給面３３は、透過性流体処理メディアのストリップ２６の供給側端２４ａを含む、リボン２０の一方の側端（例えば供給側端２４）の複数の巻回部を備えてもよい。各透過面３４は、透過性流体処理メディアのストリップ２６の透過側端２５ａを含む、リボン２０の他方の外側の側端（例えば透過性側端２５）の複数の巻回部を備えてもよい。流体経路２７は、各流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂの一方の端面から他方の端面に、多孔性の流体処理ストリップ２６を通って、側端２４ａ、２５ａの間で概ね端に沿って延びる。一方又は両方の端面は、例えば、以前に参照した発明の名称「流体処理エレメント及び不均一な表面を有する流体処理エレメントを備える流体処理装置並びにその装置を製造及び使用する方法（Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｕｎｅｖｅｎ Ｓｕｒｆａｃｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ）」である米国特許仮出願番号第６０／９０７，０６５号及びこの仮出願に基づいて優先権を主張するＰＣＴ国際出願に開示されているように、均一な表面であっても、又は不均一な表面であってもよい。
【００２９】
[0039]流体処理エレメントは、隣接するエレメントが相互に間隔を空けて、又は境界面に沿って相互に極めて接近（例えば、接触）した状態で、コアアセンブリ１１に沿って配置されてもよい。さらに、隣接する流体処理エレメントは、構造的に相互に分離されていてもよい。多くの実施形態では、いくつかの隣接する流体処理エレメント１２Ａの供給面３３は、相互に対向して、これらの間の供給空間１３を画定し、いくつかの隣接するエレメント１２Ｂの透過面３４は相互に対向して、これらの間の透過空間１４を画定してもよい。図１に示す実施形態では、透過空間１４は、コアアセンブリ１１の開口１６を通してコアアセンブリ１１の内部１５と流体連通してもよく、供給空間１３は、コアアセンブリの堅固な壁部分によって、コアアセンブリ１１の内部から流体的に隔離されていてもよい。隣接する流体処理エレメント間の距離が各空間１３、１４の幅を画確定してもよく、この空間１３、１４の幅は均一又は不均一であってもよい。例えば、隣接する供給面３３の間の距離及び供給空間１３の幅、並びに隣接する透過面３４の間の距離及び透過空間１４の幅と、相互に実質的に等しいか、又は異なっていてもよい。さらに、隣接する供給面３３の間の距離及び供給空間１３の幅は、隣接する透過面３４の間の距離及び透過空間１４の幅と実質的に等しいか、又は異なっていてもよい。
【００３０】
[0040]空間１３、１４は、流体処理エレメント１２の半径方向の寸法の少なくとも約８５％、又は少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％、又は約１００％に沿って隣接する流体処理エレメント１２間に広がっていてもよい。例えば、空間１３、１４は、エレメントの外部においてコアアセンブリから外端３５までの距離の少なくとも約８５％、又は少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％又は約１００％に広がっていてもよい。さらに、例えば、発明者としてＴｈｏｍａｓ Ｗｅｌｃｈ， Ｊｒ．、 Ｔａｎｗｅｅｒ ｕｌ Ｈａｑ、Ｊｏｓｅｐｈ Ｖｅｒｓｃｈｎｅｉｄｅｒが記載された、２００７年３月１９日付けで出願された、発明の名称「流体処理エレメント間に空間を有する流体処理エレメント及び流体処理装置並びにそれらを製造及び使用する方法（Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｓｐａｃｅｓ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ）」である米国特許仮出願番号第６０／９０７，０６８号と、この仮出願に基づいて優先権を主張したＰＣＴ国際出願とにおいて開示されているように、空間１３、１４の多く又はすべてには実質的に構造物が存在しなくてもよい。これら両方の出願は参照により本明細書に引用して、これら及び他の特徴を支持するものとする。あるいは、これらの空間のいくつか又はすべては、スペーサ及び／又は支持体として機能する構造を含む任意の様々な構造体を含むか、又はその構造体によって占有されてもよい。これらの構造体は、空間を通って流体を案内するための溝、リブ及び／又は開口を有する、剛性もしくは柔軟なプレート又は格子が含まれてもよい。あるいは、これらの構造体は、流体が通過して空間に流れ込むか又は空間から流れ出ることができる、一層以上のメッシュ又は粗い繊維素材を含んでもよい。さらに別の代替例として、これらの構造体は、例えば、発明者としてＴｈｏｍａｓ Ｗｅｌｃｈ， Ｊｒ．、 Ｔａｎｗｅｅｒ ｕｌ Ｈａｑ及びＪｏｓｅｐｈ Ｖｅｒｓｃｈｎｅｉｄｅｒが記載され、２００７年３月１９日に出願された、発明の名称「流体処理エレメント及び流体処理エレメント間にポスト及び／又はバンドを有する流体処理装置並びにその装置を製造する方法（Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ／ｏｒ Ｂａｎｄｓ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｔｈｅｍ）」である米国特許仮出願番号第６０／９０７，０７８号及びこの仮出願に基づいて優先権を主張するＰＣＴ国際出願に開示されているように、空間内に突き出る1つ以上のポストを含んでもよい。これら両方の出願は参照により本明細書に引用して、これら及び他の特徴を支持するものとする。
【００３１】
[0041]流体処理装置はさらに、例えば、間隔の空いた流体処理エレメント間の空間及び／又は近接もしくは接触する流体処理エレメント間の境界面に結合された周辺部材を含む追加の構成要素を備え、この周辺部材によって、１つ以上の空間及び／又は境界面を、例えば、流体処理エレメントの外部から流体的に隔離してもよい。周辺部材は様々な方法で、例えば、流体処理エレメントから隔離しているが結合されている１つ以上の構成要素として構成されてもよい。図７には周辺部材３６の多くの様々な例のうちの１つが示されている。図７に示す流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂとコアアセンブリ１１とは、先に説明した流体処理エレメントとコアアセンブリと同一であってもよいが、周辺部材、流体処理エレメント及びコアアセンブリはいずれも、図７に示す特徴に限定されない。図示した周辺部材３６は軸線方向に間隔を空けた複数のバンド３７Ａを備え、このバンド３７Ａは供給空間１３を取り囲み、隣接する流体処理エレメント１２Ａの外端３５をブリッジし、供給空間１３と流体処理エレメント１２Ａの外部との間を流体連通する開口を有する。多くの実施形態では、バンド３７Ａは供給空間１３にまたがるが、隣接する第１流体処理エレメント１２Ａの外端３５の少なくとも一部を露出したままにするよう配置されてもよい。他の実施形態では、バンドは空間をまたぎ、隣接する第１流体処理エレメントの外端を完全に覆ってもよく、又は空間をまたぐが、隣接する第１流体処理エレメントの外端に沿って延びていなくてもよい。周辺部材３６はさらに、透過空間１４を取り囲み、各透過空間１４に隣接する第２流体処理エレメント１２Ｂの外端３５をブリッジする、軸線方向に間隔を空けた複数のバンド３７Ｂを備えてもよい。多くの実施形態では、各供給空間１３に隣接する流体処理エレメント１２Ａは、第１流体処理特性を有してもよく、一方で、各透過空間１４と隣接する流体処理エレメント１２Ｂは、第２の異なる流体処理特性を有してもよく、またその逆であってもよい。流体が第１流体処理特性を有する流体処理エレメント１２Ａを迂回するのを防ぐために、周辺部材は、第２流体処理特性を有する流体処理エレメント１２Ｂの外端３５を完全に横断し、且つ、第２流体処理特性を有する流体処理エレメント１２Ｂと第１流体処理特性を有する流体処理エレメント１２Ａとの間のすべての空間又は境界面を完全に横断して延びてもよい。例えば、図７に示すように、透過空間１４を取り囲むバンド３７Ｂは、隣接する第２流体処理エレメント１２Ｂの外端３５と、第２及び第１流体処理エレメント１２Ｂ、１２Ａの間の境界面の半径方向外側端を完全に覆う距離だけ軸線方向に延びてもよい。
【００３２】
[0042]あるいは、周辺部材は、空間（例えば、透過空間）のうちの少なくともいくつかの外端、境界面及び第２流体処理エレメントの外端を流体的に閉鎖し、他の空間（例えば、供給空間）と流体連通することを可能にする任意の構成を有してもよい。例えば、周辺部材は、空間、境界面及び流体処理エレメントのすべてを取り囲むスリーブ、又は第２流体処理エレメントと流体処理エレメントの空間と境界面と外端のすべてを取り囲んで、空間のうちのいくつかの外端を流体的に閉鎖し、他の空間の外端での流体連通（例えば、外端と流体処理エレメントの外部と他の空間との間の流体連通）を可能にする開口を有する螺旋状のラップを備えてもよい。
【００３３】
[0043]周辺部材は、様々な方法で流体処理エレメントを封止してもよい。多くの実施形態では、周辺部材３６は不透過性であってもよく、流体処理エレメント１２のディスク形の本体２１に結合されてもよい。例えば、バンド３７は不透過性のストリップ（例えば、不透過性の高分子ストリップ）を備えてもよく、流体処理エレメント１２の外端３５に接着結合、溶剤接着、又は熱接着されてもよい。あるいは、バンドは、例えば、先に参照した、発明の名称「流体処理エレメント及び流体処理エレメント間にポスト及び／又はバンドを有する流体処理装置並びにその装置を製造する方法（Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ／ｏｒ Ｂａｎｄｓ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｔｈｅｍ）」である米国特許仮出願番号第６０／９０７，０７８号及びこの仮出願に基づいて優先権を主張するＰＣＴ国際出願に開示されているように、硬化性材料（例えば、ホットメルト接着剤、ポリウレタン、エポキシ）を含んでもよい。
【００３４】
[0044]流体処理装置は、いくつかの異なる方法のうちのいずれかで製造されてもよい。一般的な1つの例によれば、流体処理装置を製造する方法は、異なる流体処理特性を有する、螺旋状に巻かれたディスク形の第１及び第２流体処理要素を少なくとも中空のコアアセンブリに沿って配置することを含んでもよい。第１及び第２流体処理エレメントは、コアアセンブリの内部へ又はコアアセンブリの内部から、第１及び第２流体処理エレメントの巻回部の概ね端に沿って延びる流体流路内に直列に配置されてもよい。
【００３５】
[0045]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てもよい。例えば、少なくとも２つの、及び少なくとも１０以上、又は少なくとも２５以上、又は少なくとも５０以上、又は少なくとも１００以上のリボンをコアアセンブリ周りに複数の巻回数で螺旋状に巻くことにより、コアアセンブリに沿ったそれぞれ異なる軸線方向の位置に流体処理エレメントを形成してもよい。リボンのいくつかは、第１流体処理特性を有する流体処理メディアを含んでもよく、また螺旋状に巻かれて１つ以上の第１流体処理エレメントを形成してもよい。リボンのいくつかは、第２流体処理特性を有する流体処理メディアを含んでもよく、また螺旋状に巻かれて１つ以上の第２流体処理エレメントを形成してもよい。流体処理エレメントのすべては、空間で分離されてもよく、又はいくつかの隣接する流体処理エレメントは、並列に極めて接近（例えば、接触）してもよく、一方、他の流体処理エレメントは、隣接する流体処理エレメントから間隔を空けていてもよい。例えば、リボンを螺旋状に巻くことにより、ディスク形の本体２１を有する第１及び第２流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂを、並列に近接したペアで（例えば接触して）配置してもよい。図１及び図７の実施形態においては、第１流体処理エレメント１２Ａの流出側又は透過面３４は、第２流体処理装置エレメント１２Ｂの流入側又は供給面３３に近接して対向し、及び／又は接触してもよい。さらに、リボンを螺旋状に巻くことにより、隣接する第１流体処理エレメント１２Ａを相互に間隔を空けて配置して、例えばそれらエレメント１２Ａの間に供給空間１３を画定してもよく、また隣接する第２流体処理エレメント１２Ｂを相互に間隔を空けて配置して、例えばそれらエレメント１２Ｂの間に供給空間１４を画定してもよい。
【００３６】
[0046]リボンは、１個ずつ、数個ずつ又は同時にすべて、例えば順次又は同時のいずれかでコアアセンブリの周囲に巻かれてもよい。リボンの内端領域、例えば第１の１、２又は３つの巻回部を画定する領域は、流体処理エレメントの迂回を防止するためにコアアセンブリを完全に封止してもよい。例えば、内端領域は、コアアセンブリに、内端領域を、熱接着、接着剤結合又は溶剤接着することによりコアアセンブリに固定されてもよい。あるいは、内端領域はコアアセンブリに結合されなくもよいが、例えば、コアアセンブリの周囲に最初の巻回部を堅く巻き付けることにより、コアアセンブリに対して圧力を加えて結合されてもよい。さらに、内端領域は先細りの厚みを有してもよく、又は十分に堅く巻かれてもよく、これにより第１巻回部の終端部と第２巻回部の始端部と間の移行部に形成される段差がなくなる。
【００３７】
[0047]各リボンに張力を加えて複数の巻回数で螺旋状に巻き、任意の望ましい半径方向寸法の流体処理エレメントを形成してもよい。張力は一定であってもよく、又は流体処理エレメントの半径の増加に伴って変化させてよく、張力は多数の要因に基づいて経験的に選択されてもよい。例えば、リボンが損傷を受けるまで伸長する最大張力、例えば、流体処理メディアが過度に引き伸ばされるか、又は引き裂きを開始する張力が、決定されてもよい。リボンは次に、最大張力未満の張力、例えばこの最大張力の約８０％以下又は約６５％以下又は５０％以下を用いて螺旋状に巻かれてもよい。さらに、リボンは、同様の圧縮、例えば、流体処理エレメントの半径方向寸法の大部分又はすべてに沿って、１つの巻回部から次の巻回部にまで、流体処理メディアの実質的に均一の圧縮を提供する張力を用いて、螺旋状に巻かれてもよい。１つの巻回部から次の巻回部まで同様の圧縮を提供することにより、流体処理エレメントは、流体処理メディアの複数の巻回部の端に沿って流れる流体をより均一に処理してもよい。例えば、流体処理メディアが濾過メディアを含む場合、流体処理エレメントをエレメントの半径方向寸法に沿ってより均一に装填して、処理エレメントの収塵容量及び／又は使用期間を増加してもよい。加えて、リボンは十分な張力で螺旋状に巻かれて、隣接する巻回部の隣接面とリボンの隣接層との間の横方向の流体流れを抑制又は防止してもよい。例えば、流体が隣接面と隣接層間で横平方向に実質的通過しないだけの十分な張力を加えるか、又はリボンの隣接面と隣接層の間の横方向のすべての流体経路が、流体処理メディアの端に沿って通過する流体経路の透過率及び／又は除去率より実質的に大きくなく、または粗くない透過率及び／又は除去率を有するだけの十分は張力を加えることにより、リボンが螺旋状に巻かれてもよい。またリボンは十分な張力で巻かれて、安定性のある、堅固なディスク形状の本体を有する実質的に自立流体処理エレメントを形成してもよい。例えば、リボンは十分な張力で巻かれて、隣接する巻回部及び隣接層を相互に十分に堅く保持することにより、流体処理エレメントが受ける圧力差で、隣接する巻回部及び隣接層の横方向の滑り及び／又は半径方向の分離を防止してもよい。
【００３８】
[0048]第１リボンの幅及び／又は第１リボンを螺旋状に巻くことによって形成される流体処理エレメントの半径方向の寸法を、第２リボンの幅及び／又は第２リボンを螺旋状に巻くことによって形成される流体処理エレメントの半径方向の寸法と異なる寸法にすることにより、流体処理エレメントの容積を変えてもよい。例えば、図１及び図７に示すように、第１及び第２流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂの半径方向の寸法を実質的に等しくして、周辺部材３６の取付けを容易にしてもよい。しかし、第１流体処理特性を有する各第１流体処理エレメント１２Ａのリボンは、第２流体処理特性を有する各第２流体処理エレメント１２Ｂのリボンよりも狭くてもよく、又はその逆であってもよい。このように、第１及び第２流体処理エレメントの一方（例えば、第１流体処理エレメント１２Ａ）は、第１及び第２流体処理エレメントの他方（例えば、第２流体処理エレメント１２Ｂ）と異なる容積（例えば、小さい容積）で形成されてもよい。
【００３９】
[0049]各リボンが所望の半径方向寸法に螺旋状に巻かれた後、リボンの外端領域は任意の様々な方法で所定の位置に保持されてもよい。例えば、外端領域は、例えば、熱接着、接着剤結合又は溶剤接着によって、隣接する巻回部に結合されてもよい。代替的又は追加的に、リボンの外端領域は他の巻回部に結合されてもよい。例えば、高温の金属ピンがリボンの外端領域及び外側の巻回部を通して略半径方向に挿入され、ピンと接触するリボンの部分を溶融してもよい。ピンが取り外されると、溶融した部分は相互に固体化し、リボンの任意の複数の層及び所定の位置に外側の巻回部を含む、外端領域を保持する略半径方向のステーク（ｓｔａｋｅ）を形成する。代替的又は追加的に、高温であってもそうでなくてもよい中空の針が、外端領域及び外側の巻回部を通して略半径方向に挿入されるか、又は隣接する巻回部の間の空間に挿入されてもよい。例えば、ポリウレタン、エポキシ又はホットメルト接着を含む、液体の硬化接着合成物又は材料を、針が取り除かれると巻回部内に注入して、所定の位置に外端領域及び巻回部を保持する略半径方向のステークを形成してもよい。さらに別の代替方法として、溶着ビード又は硬化接着材料のビード形のステークは、リボンの外端領域及び外側の巻回部の片方又は両方の側端に沿って引き抜かれてもよい。
【００４０】
[0050]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部分又はすべてを補強することによってさらに強化されてもよい。例えば、略半径方向に延びるステーク（ｓｔａｋｅ）が、巻回部の大部分又はほぼすべてわたり、及び／又はディスク形の本体周りに様々な角度で間隔を空けた位置に形成されてもよい。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、及び／又は第１及び第２流体処理エレメントの間の境界面における表面を含む、各表面の周りに様々に角度で間隔を空けた位置に形成されてもよい。各ステークは、流体処理要素を大部分又は完全に貫通して、又は流体処理エレメントに沿って、例えばコアアセンブリまで延び、それによって流体処理エレメントをコアアセンブリに固定してもよい。
【００４１】
[0051]螺旋状に巻かれた流体処理エレメントの安定性はまた、螺旋状に巻かれたリボンの長さに沿って、連続的又は不連続に、隣接する巻回部及び／又はリボンの隣接層を相互に結合することにより強化されてもよい。隣接する巻回部及び／又は層は様々な方法で結合されてもよい。例えば、リボンは、上述のように、接着層を含んでもよい。接着層は、リボンが螺旋状に巻かれるとき、隣接する巻回部及び／又は層を結合する接着剤を含んでもよい。あるいは、接着層は、エレメントが形成された後、流体処理エレメントに溶剤又は熱を加えることにより活性化されてもよい。さらに別の代替方法として、リボンが螺旋状に巻かれるとき、隣接する巻回部及び／又は層の間にホットメルト接着又は熱接着が、例えば不連続に適用されてもよい。
【００４２】
[0052]流体処理エレメントは、エレメントのいくつかの間に空間を設けて、コアアセンブリに沿って配置されてもよい。空間のいくつか（例えば、供給空間１３）は、流体処理装置の外部と流体連通して配置されてもよく、また空間のいくつか（例えば、透過空間１４）は、流体処理装置の外部と流体的に隔離されてもよい。さらに、空間のいくつか（例えば、透過空間１４）は、コアアセンブリの開口と流体連通して配置されてもよく、また他の空間（例えば、供給空間１３）は、コアアセンブリの内部から流体的に隔離されてもよい。流体処理エレメントがコアアセンブリに沿って配置される前、その間、又はその後に、様々な構造体がコアアセンブリに沿って、処理エレメント間の空間のうちのいくつか又は全部の内部に、又はそれら空間に対応する位置に配置されてもよい。例えば、メッシュ、繊維素材、プレート、格子及び／又はポストが、これら処理エレメント間の空間のいくつか又はすべての内部に配置されてもよい。
【００４３】
[0053]周辺部材は、様々な方法で、流体処理エレメント、境界面及び空間に結合されてもよい。例えば、複数のバンドを備えた周辺部材が、境界面及び空間周りに配置されてもよく、バンドは隣接する流体処理エレメントを、例えば外端を封止してもよい。あるいは、流体処理エレメントと境界面と空間とにまたがるシートを備えた周辺部材が、処理エレメントと境界面と空間周りで円周方向に覆われ、スリーブに形成されてもよく、又は、事前成形されたスリーブを備えた周辺部材が、流体処理エレメントと境界面と空間の上を軸線方向に摺動してもよい。スリーブは、流体処理エレメントを、例えば外端を封止してもよい。開口をスリーブ内に形成し、それにより、コアアセンブリから流体的に隔離された空間を流体処理エレメントの外部と流体連通可能にしてもよい。さらに別の代替例として、幅広のストリップを備えた周辺部材を、隣接する螺旋状巻回部が相互に重なるようにして、流体処理エレメントと空間周りに螺旋状に巻いてもよい。ラップが流体処理エレメントを封止してもよく、またそのラップに開口を形成し、それにより、コアアセンブリから流体的に隔離された空間を流体処理エレメントの外部と流体連通可能にしてもよい。
【００４４】
[0054]流体処理装置が形成された後、これら装置は各種のハウジング内に収納され、流体処理アセンブリを提供してもよい。流体処理アセンブリは単一流体処理装置のみを収納するハウジング、又はハウジング内に直列又は並列に配置された複数の流体処理装置を収納するハウジングを備えてもよい。例えば、ハウジングは１つ以上のチューブ状シートを含んでもよく、複数の流体処理装置は管板に連結されてもよい。ハウジングは永続的に流体処理装置を収納して、例えば使い捨ての流体処理装置を形成してもよく、又は、ハウジングは流体処理装置を着脱可能に収納することにより、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に交換できるようにしてもよい。
【００４５】
[0055]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）に適合する任意の不透過性材料（例えば、金属材料又は高分子材料）から形成されてもよい。ハウジングは、２つ以上の主ポート（例えば、処理又は供給流体入口ポートと濾過すなわち透過出口ポート）を有してもよい。ハウジングは、ポート間に流体流路を画定してもよく、流体処理装置は、第１及び第２流体処理エレメントを流体流路に直列に配置するようにして、ハウジング内に配置されてもよい。ポートは、直列型構成、Ｔ形構成又はＬ形構成を含む、任意の様々な構成でハウジング上に位置してもよく、ポートは任意の様々な付属品を備えてもよい。ハウジングはさらに、例えば、保持又は濃縮出口ポートと、排水、排気又は洗浄（例えば逆洗）に関連する１つ以上のポートとを含む、追加のポートを含んでもよい。
【００４６】
[0056]図７には、流体処理アセンブリ４０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４１の多くの例の１つを示すが、流体処理アセンブリ及びハウジングは図７に示した特徴に限定されない。ハウジング４１はカバー４２及びシェル４３を含んでもよい。カバー４２はシェル４３の一端において、シェル４３に永続的に又は着脱可能に取り付けられてもよい。シェル４３の他端は供給入口ポート４４（例えば偏心供給入口ポート）及び透過出口ポート４５（例えば中心透過出口ポート）を有してもよい。流体処理アセンブリ４０の図示した実施形態は、２つのポート４４、４５だけを有し、これらポートはハウジング４１の一端上に配置される。他の実施形態では３つ以上ポートを含んでもよく、ポートはハウジングに沿ったどの位置にも、例えばハウジングの両端及び／又は側面に配置されてもよい。
【００４７】
[0057]流体処理装置１０は、シェル４３が流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂを取り囲むようにして、供給入口ポート４４と透過出口ポート４５との間の流体流路５０を横切って、ハウジング４１内に封止されてもよい。入口ポート４４と出口ポート４５の間の流体流路５０の一部は、第１流体処理特性を有する第１流体処理エレメント１２Ａの流体処理メディアと、第２流体処理特性を有する第２流体処理エレメント１２Ｂの流体処理メディアとの概ね端に沿って通過して直列に延びる、流体経路を含む。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４１内に封止されてもよい。例えば、中空のコアアセンブリ１１の一端はカバー４２を閉鎖して封止してもよい。中空のコアアセンブリ１１の反対端は開放され、透過出口ポート４５においてシェル４３を封止し、これによりコアアセンブリ１１の内部１５と透過出口ポート４５と間の流体連通を可能にしてもよい。多くの実施形態では、流体処理エレメントはハウジング４１に対して封止されなくてもよい。例えば、コアアセンブリ１１だけをハウジング４１に対して封止して、封止部を最小化し、信頼性の高い流体処理アセンブリを提供してもよい。
【００４８】
[0058]流体は、本発明を具体化する流体処理アセンブリ、装置及びエレメントによって多くの方法のうちのいずれかで処理されてもよい。動作の１つモードにおいては、供給流体は、螺旋状に巻かれた透過性の第１流体処理メディアのストリップの巻回部の概ね端を通して流体を誘導し、次に、螺旋状に巻かれた透過性の第２流体処理メディアのストリップの巻回部の概ね端を通して流体を誘導することによって処理されてもよい。第１ストリップの透過性メディアは、第１流体処理特性を有し、第２ストリップの透過性メディアは、第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する。例えば、供給流体は流体流路５０に沿って、流体処理アセンブリ４０を通して誘導されてもよく、この場合、流体は流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂによって、処理エレメントの異なる流体処理特性に従って処理されてもよい。図示した流体処理アセンブリ４０では、供給流体は、流体処理装置１０を通して、流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂの外部からコアアセンブリ１１の内部１５へ、外側から内側へ誘導されてもよい。しかし、他の実施形態では、供給流体は、流体処理装置を通して、コアアセンブリの内部から流体処理エレメントの外部へ、内側から外側へ誘導されてもよい。
【００４９】
[0059]図７の実施形態では、供給流体は、供給入口ポート４４を通ってハウジング４１に入り、流体流路５０に沿って透過出口ポート４５まで流れてもよい。供給流体は、供給入口ポート４４から、流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂの外部とシェル４３の内部との間でハウジング４１に沿って略軸線方向に流れてもよい。その後、供給流体は、第１流体処理エレメント１２Ａの供給面３３の間の供給空間１３内に略半径方向に内向き流れ込み、供給空間内に存在する可能性のある任意の構造体に沿って流れる。供給流体は、供給空間１３から、第１流体処理特性を有する各隣接する第１流体処理エレメント１２Ａを通り、その後、異なる第２流体処理特性を有する隣接する又は近傍の第２流体処理エレメント１２Ｂを通って、略軸線方向に流れてもよい。例えば、供給流体は略軸線方向に流れて、第１流体処理エレメント１２Ａのディスク形の本体２１の供給面３３内に流れ込み、各巻回部のリボン２０（流体処理メディア２６を含む）の概ね端を通過して流れてもよい。流体はまた、１つの巻回部の流体処理メディアから半径方向に流れて、１つ以上の隣接する巻回部のメディアに流れ込み、そのメディアに沿って横方向に流れてもよい。流体が第１流体処理特性を有する流体処理メディアを通過するとき、流体は第１流体処理特性に従って処理される。流体処理メディア２６から、流体は第１流体処理エレメント１２Ａを出て、ディスク形の本体２１の透過面３４を通って流れてもよい。第１流体処理エレメント１２Ａの透過面３４から、流体は第２流体処理エレメント１２Ｂのディスク形の本体２１の供給面３３へ直接流れ込んでもよい。あるいは、流体は、第２流体処理エレメントの供給面に流れ込む前に、例えば、介在空間などの介在領域を通って流れてもよい。供給面３３から、流体は各巻回部のリボン２０（流体処理メディア２６を含む）の概ね端に沿って通過して流れてもよい。流体はまた、１つの巻回部の流体処理メディアから半径方向に流れて、１つ以上の隣接する巻回部のメディアの流れ込み、そのメディアに沿って横方向に流れてもよい。流体が第２流体処理特性を有する流体処理メディアを通過するとき、流体は第２流体処理特性に従って異なって処理される。流体処理メディア２６から、流体は第２流体処理メディア１２Ｂを出て、ディスク形の本体２１の透過面３４を通って流れてもよい。
【００５０】
[0060]処理された流体が第２流体処理エレメント１２Ｂの透過面３４から現れ、隣接する第２流体処理エレメント１２Ｂの透過面３４の間の透過空間１４に流れ込む。処理された流体は、透過空間１４から開口１６を通って、コアアセンブリ１１の内部１５まで略半径方向に内向きに流れてもよい。処理された流体は次に、コアアセンブリ１１の内部１５に沿って軸線方向にハウジング４１の透過出口ポート４５まで流れて、そのポートを通って流れる。
【００５１】
[0061]流体が、第１及び第２流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂを直列に通過するとき、流体は、処理エレメントの第１及び第２流体処理特性に従って、任意の異なる方法の組み合わせで処理されてもよい。例えば、第１流体処理特性は、第１流体処理エレメントの流体処理メディアのより粗い除去率に関係していてもよく、流体は最初に、より粗い粒子を流体から除去することによって処理されてもよい。第２流体処理特性は、第２流体処理エレメントの流体処理メディアのより細かい除去率に関係していてもよく、流体は次に、より細かい粒子を流体から除去することによって、異なって処理されてもよい。別の例としては、第１流体処理特性は、第１流体処理エレメントの流体処理メディアの除去率に関係していてもよく、流体は最初に、粒子を流体から除去することによって処理されてもよい。第２流体処理特性は、第２流体処理エレメントの流体処理メディア中の吸着剤又は反応成分などの結合機構に関係していてもよく、流体は次に、流体中の１つ以上の物質を第２流体処理エレメントに物理的又は化学的に結合させ、それによってそれらの物質を流体から除去することにより、異なって処理されてもよい。さらに別の例として、第１及び第２流体処理特性は、第１及び第２流体処理エレメントの流体処理メディア中の異なる反応成分などの異なる結合機構に関係していてもよい。流体は最初に、流体内の第１物質を第１流体処理エレメントに結合することによって処理され、流体は次に、流体内の第２物質を第２流体処理エレメントと結合することによって異なって処理され、それによって両方の物質を流体から除去してもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の物質が、第１及び／又は第２流体処理エレメントに結合又はそれらエレメント内に捕捉された後に、溶離剤（例えば、有機溶剤、水又は酸もしくは塩基の水溶液）が、エレメントから物質を取り除くために、流体処理エレメントを通して導入されてもよい。
【００５２】
[0062]第１及び第２流体処理エレメントを直列に通過することによって流体が処理される種々の方法のいくつかの例について説明してきたが、本発明を具体化する流体処理エレメント、装置及びアセンブリにおいて採用できる流体処理特性並びに対応する流体処理には無数の組み合わせがある。さらに、これらの流体処理エレメント、装置及びアセンブリに関係する多くの利点がある。例えば、異なる流体処理特性を有する流体処理エレメント又はメディアを提供することによって、本発明の実施形態は汎用性及び有効性が高くなる。流体は、２つ、３つ、４つ又はそれ以上の流体処理特性を有する単一の流体処理装置によって様々な方法で処理することができる。さらに、流体処理装置を用途に合わせて簡単に調整して、特定の流体を一緒に最も効果的に処理する複数の流体処理特性を組み合わせることによって、多数の特定の流体をそれぞれ最適に処理することができる。
【００５３】
[0063]加えて、複数の流体処理エレメントのそれぞれを分離して形成する、螺旋状の巻回部の個別のリボンは、様々な構成の流体処理装置及びエレメントの製造を容易にする。各エレメントの半径方向寸法はコアアセンブリ周りにより多く又はより少なくリボンを巻くことにより容易に変更されてもよい。コアアセンブリに沿って設けられる流体処理エレメントの数は、コアアセンブリ周りにより多く又はより少なくリボンを巻くことにより容易に変更できる。コアアセンブリに沿った流体処理エレメントの位置は、コアアセンブリ周りに巻かれるリボンの間の間隔を簡単に調整することにより容易に変更できる。異なる流体処理特性を有する流体処理エレメントは、異なる流体処理特性を有するリボンを簡単に巻くことによって、容易に提供できる。さらに、コアアセンブリの周りに螺旋状にリボンを高速で巻いて、製造時間を速めてもよい。例えば、シートにスロット又は他の貫通孔を備える単一の幅広シートの代わりに、複数の個別の幅の狭いリボンを使用することにより、次に製造の柔軟性及び効率を大幅に向上させ、様々な数のエレメント及びエレメントの間の間隔を備える流体処理装置を、シートを異なる幅又は異なる貫通孔の構成に変更する必要なく形成できる。加えて、製造中に透過性流体処理メディアに孔又は引き裂きといった不具合が発生する場合、シート全体ではなく不具合のあるリボンだけを交換して、より高速のより有効な製造を可能にしてもよい。
【００５４】
[0064]本発明の様々な態様を、いくつかの実施形態に関してこれまでに説明、及び／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ない。例えば、これらの実施形態の１つ以上の特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく削除されてもよい。例えば、上述のように、周辺部材３６は、供給空間１３を取り囲み、流体処理エレメント１２Ａの外部と供給空間１３の間で流体的に連通する開口を有する、１つ以上のバンド３７Ａを含んでもよい。これらのバンド３７Ａは本発明の範囲から逸脱することなく全体に削除されてもよい。供給空間は単に、流体処理エレメントの外部に開いていてもよい。
【００５５】
[0065]さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、実施形態の１つ以上の特徴は変更されてもよく、又はいずれかの実施形態の１つ以上の特徴は、他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わせられてもよい。例えば、周辺部材はより硬質の構造体を備えることにより、流体処理エレメントの外端において追加の支持を提供してもよい。１つの実施形態では、周辺部材３６は、図８に示すように、接合される半円筒形部分５１、５２を備えることにより、より硬質なケージ５３を形成してもよい。図８に示す流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂ及びコアアセンブリ１１は、上述のものと同一であってもよいが、周辺部材、流体処理エレメント又はコアアセンブリはいずれも、図８に示す特徴に限定されない。各流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂは、流体処理メディア２６のストリップを含む、螺旋状に巻かれたリボン２０を含んでもよい。周辺部材３６の一部５１、５２は、流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂの外端３５周りに取り付けられ、相互に永続的に又は着脱可能に結合されて、ケージ５３を形成してもよい。流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂのディスク形の本体２１の外端３５は、様々な方法でケージ５３に接して封止されてもよい。例えば、外端３５は、ケージ５３に接着結合又は熱接着されてもよい。代替的又は追加的に、外端３５は、緊密な機械的結合により、ケージ５３に接して封止されてもよい。例えば、ペアの周辺リブ５４は各部分５１、５２から短い距離だけ内向きに突出してもよく、近接もしくは接触する流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂの外端３５の幅と等しい又はわずかに短い距離だけ離れて間隔を空けられてもよい。各部分５１、５２は、外端３５が対応するペアのリブ５４間に位置するようにして、流体処理装置１０周りに設けられてもよい。ケージ５３は、空間、例えば供給空間１３のいくつかを流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂの外部と流体的に連通させる、開口５５を含んでもよい。ケージ５３は、他の空間、例えば透過空間１４を流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂの外部から流体的に隔離してもよい。
【００５６】
[0066]さらに別の例として、第１及び第２流体処理エレメントは、事前成形されたエレメントをコアアセンブリに沿って略軸線方向に摺動させることによって、コアアセンブリに沿って配置されてもよい。例えば、第１流体処理特性を有する流体処理メディアを含むリボンと、第２流体処理特性を有する流体処理メディアを含むリボンとが、コアアセンブリの周りではなく別個の中心ハブの周りで、所望の半径方向寸法に複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、流体処理エレメントを形成してもよい。次に、事前成形された第１及び第２流体処理エレメントは、ハブの有無によらず、コアアセンブリに沿って所望の位置まで軸線方向に摺動され、定位置に固定されてもよい。
【００５７】
[0067]さらに、異なる特徴を有する実施形態は、それでもなお、本発明の範囲内である。例えば、第１流体処理特性を有する流体処理メディアを含むリボンと、第２流体処理特性を有する流体処理メディアを含むリボンとが、別個のハブの周りで螺旋状に巻かれて、第１及び第２流体処理エレメントを形成してもよい。各ハブは、コアアセンブリの１つの部分を含んでもよく、隣接するエレメントのハブ部分が相互に連結されて、中空のコアアセンブリと流体処理装置を形成してもよい。ハブ部分は、相互に機械的に連結及び／又は相互に結合され、ハブ部分のいくつかは、コアアセンブリの内部との流体連通を可能にする開口を含んでもよい。
【００５８】
[0068]別の例として、第１シートアセンブリは、第１流体処理特性を有する多孔性の流体処理メディアのシートを備えてもよく、シートは単体構成要素であってもよく、又は、例えばリボンの多層複合体と同様の多層複合体の１つの層であってもよい。同様に、第２シートアセンブリは、第２流体処理特性を有する多孔性の流体処理メディアのシートを備えてもよく、シートは単体構成要素であってもよく、又は多層複合体の１つの層であってもよい。シートアセンブリは複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、所望の半径方向の寸法を有するロールを形成してもよい。次に、所望の幅を有する各部分を、ロールからロールの軸線に対して垂直な方向に切断して（例えば薄く切り取って）、第１及び第２流体処理エレメントを形成してもよい。第１及び第２流体処理エレメントは次に、例えば、事前生成されたエレメントをコアアセンブリに沿って軸線方向に摺動することによって、コアアセンブリに沿って配置されてもよく、又は第１及び第２流体処理エレメントはハブ部分上に配置されてもよく、ハブ部分を相互に連結して、中空のコアアセンブリを含む流体処理装置を形成してもよい。
【００５９】
[0069]さらに別の例として、流体処理装置は、例えば、発明者としてＴｈｏｍａｓ Ｗｅｌｃｈ， Ｊｒ．、 Ｔａｎｗｅｅｒ ｕｌ Ｈａｑ及びＪｏｓｅｐｈ Ｖｅｒｓｃｈｎｅｉｄｅｒが記載された、２００７年３月１９日出願の、発明の名称「流体処理エレメントのセットを備える流体処理装置並びにそれらを製造及び使用する方法（Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈ Ｓｅｔｓ ｏｆ Ｆｌｕｉｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｕｓｉｎｇ Ｔｈｅｍ）」である米国特許仮出願番号第６０／９０７，０６６号及びこの仮出願に基づいて優先権を主張するＰＣＴ国際出願に開示されているのと同様の方法で、相互に半径方向にずれたコアアセンブリに沿って取り付けられた、流体処理エレメントの複数のセット（例えば２、３、４以上のセット）を含んでもよく、これら両方の全開示内容は参照により本明細書に引用してこれら及び他の特徴を支持するものとする。各セットは複数の流体処理エレメントを含んでもよく、各要素はリボンを含み、リボンは複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、半径方向寸法を有する略ディスク形の本体を形成している。各セットは、複数の第１及び第２流体処理エレメントを含んでもよい。あるいは、一方のセットが複数の第１流体処理エレメントを含み、第２流体処理エレメントは含まず、他方のセットが複数の第２流体処理エレメントを含み、第１流体処理エレメントを含まなくてもよい。流体処理エレメントの外側セットは、内側及び外側セットの処理エレメントを半径方向及び／又は軸線方向に整列又はずらせるようにして、流体処理エレメントの内側セットの上に置かれてもよい。例えば、外側セットの処理エレメントは、内側セットの処理要素間の空間の少なくともいくつかにまたがってもよい。さらに、流体処理エレメントの外側セットのサイズ（例えば幅及び半径方向寸法）及び／又は容積は、流体処理エレメントの内側セットと同一又は異なっていてもよい。
【００６０】
[0070]図９に示す実施形態では、流体処理装置１０は、コアアセンブリ１１に沿って設けられた流体処理エレメントの少なくとも内側及び外側セット６０、６１を含んでもよい。例えば、外側セット６１は、第１流体処理特性を有する螺旋状に巻かれた複数の第１流体処理エレメント１２Ａを備えてもよいが、第２流体処理特性を有する第２流体処理エレメントは備えなくてもよい。内側セット６０は、第２流体処理特性を有する螺旋状に巻かれた複数の第２流体処理エレメント１２Ｂを備えてもよいが、第１流体処理特性を有する第１流体処理エレメントは含まなくてもよい。各セット６０、６１の流体処理エレメント１２Ａ、１２Ｂはリボン２０を備えてもよく、このリボンは流体処理メディアのストリップ２６を含み、螺旋状に巻かれてディスク形の本体２１を形成している。
【００６１】
[0071]第２流体処理エレメント１２Ｂの内側セット６０は、隣接する内側の第２流体処理エレメント１２Ｂの少なくともいくつか又はすべての間に空間６２を備え、上述のように、コアアセンブリ１１に沿って、コアアセンブリ１１の周辺のすぐ近くに配置されてもよい。例えば、複数の内側バンド６３を備える内側の周辺部材は、隣接する内側の第２流体処理エレメント１２Ｂ間の内側空間６２の少なくともいくつかにまたがってもよい。コアアセンブリ１１と、内側のセット６０の流体処理エレメント１２Ｂと、内側空間６２及び内側バンド６３の特徴は、前に説明した特徴と同様であってもよい。外側セット６１の第１流体処理エレメント１２Ａは、内側セット６０の流体処理エレメント１２Ｂから半径方向にずれて、外側の第１流体処理エレメント１２Ａの少なくともいくつか又はすべての間に空間６４を備えて、コアアセンブリ１１に沿って配置されてもよい。外側の第１流体処理エレメント１２Ａは、内側の第２流体処理エレメント１２Ｂ及び／又は内側周辺部材（例えば、内側バンド６３）の周りに螺旋状に巻かれてもよい。各外側第１流体処理エレメント１２Ａのリボンの内端領域は、各流体処理エレメント１２のリボンの内側端部領域と図１の実施形態のコアアセンブリ１１に関して先に説明したように、内側第２流体処理エレメント１２Ｂ又は内側バンド６３とに対して封止されてもよい。各外側第１流体処理エレメント１２Ａのサイズ及び／又は容積は、各内側第２流体処理エレメント１２Ｂのサイズ及び／又は容積と同一又は異なっていてもよい。例えば、複数の外側バンド６５を備える外側周辺部材は、隣接する外側第１流体処理エレメント１２Ａの間の外側空間６４の少なくともいくつかにまたがってもよい。第１流体処理エレメント１２Ａ、外側空間６４及び外側バンド６５の特徴は、前に説明した特徴と同様であってもよい。内側空間６２及び／又は外側空間６４は、前に説明したように、実質的に構造体を含んでいなくてもよく、又は１つ以上の構造要素を含んでもよい。
【００６２】
[0072]流体処理エレメントの内側及び外側セットと内側及び外側周辺部材とは、流体が、流体処理装置の外部からコアアセンブリの内部に流れるか又はその逆に流れるとき、１つ以上の外側流体処理エレメントを通って略軸線方向に、及び１つ以上の内側流体処理エレメントを通って略軸線方向に直列に流体を誘導するよう配置されてもよい。例えば、図９に示す実施形態においては、外側の空間６４Ａのいくつかは、流体処理装置１０の外部に開いており、内側バンド６３により外側第１流体処理エレメント１２Ａの内径に沿って閉じられていてもよい。他の外側空間６４Ｂは、外側バンド６５により流体処理装置１０の外部から隔離され、外側の第１流体処理エレメント１２Ａの内径に沿って内側空間６２Ｂに開いていてもよい。外側空間６４Ｂに開いている内側空間６２Ｂは、コアアセンブリ１１の堅固な壁により内側空間６２Ｂの内径に沿って閉じられていてもよい。内側のバンド６３によって閉じられた内側空間６２Ａは、コアアセンブリ１１の開口１６を通してコアアセンブリ１１の内部１５に開いていてもよい。
【００６３】
[0073]複数の半径方向にずれた流体処理エレメントのセットを有する流体処理装置は、図１から９の実施形態に関して前に説明したように、様々なハウジング内に収納されて流体処理アセンブリを提供してもよい。
【００６４】
[0074]動作の１つのモードでは、供給流体は、流体処理装置１０の外部とコアアセンブリ１１の内部１５との間をハウジング内の流体流路５０に沿って、流体処理装置１０を通して誘導されてもよい。例えば、図９の実施形態では、供給流体は、開いている外側空間６４Ａ内に略半径方向に誘導され、さらに半径方向の流れは内側バンド６３により遮断されてもよい。供給流体は、開いている外側空間６４Ａから、外側バンド６５により流体処理装置１０の外部から隔離されている外側空間６４Ｂ内に外側の流体処理エレメント１２Ａを通って略軸線方向に流れてもよい。流体が外側の第１流体処理エレメント１２Ａを通って軸線方向に流れるとき、流体は各巻回部のリボン２０（流体処理メディア２６を含む）の概ね端に沿って通過してもよく、１つの巻回部の流体処理メディアから、１つ以上の隣接又は近傍の巻回部の流体処理メディア内に半径方向に流れ込み、次にその処理メディアに沿って横方向に流れてもよい。流体が第１流体処理特性を有する流体処理メディアを通って流れるとき、流体は、第１流体処理特性に従って処理される。流体は、隔離された外側空間６４Ｂから外側空間６４Ｂと流体連通する内側空間６２Ｂ内に略半径方向に流れ込み、さらに半径方向の流れはコアアセンブリ１１の堅固な壁によって遮断されてもよい。流体は、これらの内側空間６２Ｂから内側の第２流体処理エレメント１２Ｂを通って略軸線方向に流れて、内側バンド６３により外側空間６４Ａから隔離された内側空間６２Ａに流れ込んでもよい。流体が内側の第２流体処理エレメント１２Ｂを通って軸線方向に流れるとき、流体は、各巻回部のリボン２０（流体処理メディア２６を含む）の概ね端に沿って通過し、１つの巻回部の流体処理メディアから、１つ以上の隣接又は近傍の巻回部の流体処理メディア内に半径方向に流れ込み、次にそのメディアに沿って横方向に流れてもよい。流体が第２流体処理特性を有する流体処理メディアを通って流れるとき、流体は次に第２流体処理特性に従って処理される。流体は、外側空間６４Ａから隔離された内側空間６２Ａから、開口１６を通して略半径方向に流れて、コアアセンブリ１１の内部１５に流れ込んでもよい。
【００６５】
[0075]別の例として、単一のリボンは、異なる流体処理特性を有する複数の透過性流体処理メディアのストリップを含んでもよい。例えば、リボンは、第１流体処理特性を有する透過性流体処理メディアの第１ストリップと、第２流体処理特性を有する透過性流体処理メディアの第２ストリップとを含んでもよい。複数のメディアストリップはそれぞれ、前に説明した透過性流体処理メディアのいずれかと同様であってもよく、前に説明した流体処理特性のうちのいずれかを含んでもよい。複数のストリップは、リボンを複数の巻回数で螺旋状に巻くことによって形成された単一の流体処理エレメント内に直列に配置されてもよい。例えば、図１０に示すように、リボン２０は、相互に重ね合わせた支持層７０と流体処理層７１とを少なくとも含む多層複合体を備えてもよい。支持層７０は不透過性又は流体処理層７１に比べて透過性を小さくし、これにより流体処理層７１の迂回を防止してもよい。流体処理層７１は、第１及び第２の透過性流体処理メディアのストリップ７２、７３を備えてもよく、第１ストリップ７２のメディアは第１流体処理特性を有し、第２ストリップ７３のメディアは第２流体処理特性を有している。各ストリップは、図３の実施形態の流体処理メディア２６と同様の、対向する主面と対向する側端とを有してもよい。第１及び第２ストリップ７２、７３は、支持層７０に沿って相互に同一平面上に配置されてもよい。図示した実施形態では、第１ストリップ７２は、第２ストリップ７３に極めて近接して（例えば、接して）、側端を並列に配置されてもよい。他の実施形態では、同一平面上のストリップの間に、空間又は介在構造が存在してもよい。多くの実施形態では、第１及び第２ストリップ７２、７３の厚みは実質的に等しくてもよい。第１及び第２ストリップ７２、７３のうちの一方の幅は、他方のストリップの幅と同一又は異なっていてもよい。各ストリップ７２、７３の幅は、支持層７０の幅よりも小さくてもよく、ストリップ７２、７３の結合された幅は、支持層７０の幅よりも小さいか、ほぼ等しいか、又は大きくてもよい。
【００６６】
[0076]第１及び第２ストリップ７２、７３は、これらストリップの概ね端に沿って通過する連続した流体経路２７を画定するために、支持層７０に沿って配置されてもよい。流体経路は、第１ストリップ７２の第１側端から、第１ストリップ７２の概ね端に沿って通過して第２側端にまで延び、次に、第２ストリップ７３の第１側端に入り、第２ストリップ７３の概ね端に沿って第２側端に達する（これは、図３の流体処理メディア２６を通る流体経路２７と類似している）。いくつかの実施形態では、一方のストリップ（例えば、第１ストリップ７２）の流体処理特性は、より粗い除去率又は細孔構造を含んでもよく、他方のストリップ（例えば、第２ストリップ７３）の流体処理特性は、より細かい除去率又は細孔構造を備えてもよい。第１ストリップ７２は、第２ストリップ７３の上流でリボン２０内に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、一方のストリップ（例えば、第１ストリップ７２）の流体処理特性は、流体から粒子を除去するための除去率又は細孔構造を備えてもよい。他方のストリップ（例えば、第２ストリップ７３）の流体処理特性には、流体から１つ以上の物質を吸着するための吸着剤を含んでもよい。第１及び第２ストリップ７２、７３は、支持層７０と直接接触していてもよく、支持層７０に接着されていても、されていなくてもよい。あるいは、リボンは別個の接着層及び／又は他の層を含んでもよい。
【００６７】
[0077]リボンは、図１の実施形態に関して前に説明したように、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、任意の所望の半径方向寸法を有するディスク形の本体を含む流体処理エレメントを形成してもよい。ディスク形の本体は、例えば、図２、４、５及び６に示す実施形態のいずれかと同様に、供給側と透過側と外端とを含んでもよい。供給側は、流体処理層７１を含む流体処理メディアの一方のストリップの側端の複数の巻回数を備えてもよく、透過側は、流体処理層７１を含む流体処理メディアの他方のストリップの側端の複数の巻回数を備えてもよい。
【００６８】
[0078]直列に配置された、各処理エレメントが異なる流体処理特性を有する複数の流体処理ストリップを組み込んだ流体処理エレメントがコアアセンブリに沿って配置されて、様々な方法（例えば、図１又は図９の実施形態と同様の方法）で流体処理装置を形成してもよい。流体処理装置はハウジング内に収納されて、様々な方法（例えば、図７に示す実施形態と同様の方法）で流体処理アセンブリを形成してもよい。流体処理アセンブリを通って流れる流体は、流体処理装置の外部とコアアセンブリの内部との間の流体流路に沿って流体処理エレメントを通って軸線方向に流れてもよい。流体が、各流体処理エレメントの供給側から透過側に流れるとき、流体は少なくとも、第１流体処理特性を有する第１の透過性流体処理メディアと（この場合、流体は最初に第１流体処理特性に従って基づいて処理される）、第２流体処理特性を有する第２の透過性流体処理メディアと（この場合、流体は次に、第２流体処理特性に基づいて処理される）を直列に、概ね端に沿って流れてもよい。
【００６９】
[0079]さらに別の例として、隣接する流体処理エレメント間の空間のうちのいくつかは、コアアセンブリの内部と、隣接する流体処理エレメントの外部との両方から流体的に隔離されるように配置されてもよい。いくつかの実施形態では、これらの介在又は中間空間は、隣接する流体処理エレメントのいずれか又は両方の流体処理特性とは異なる流体処理特性を有する機能物質によって占有されてもよい。例えば、図１１には、螺旋状に巻かれたディスク形の本体２１とコアアセンブリ１１とを有する、間隔の空いた隣接する流体処理エレメント１２を含む流体処理装置１０の一部を示している。流体処理装置１０は、図１に示す流体処理装置１０と同様であってもよい。図１１では、流体処理エレメント１２はそれぞれ、単一の流体処理メディア２６を有するリボン２０を備えてもよく、流体処理エレメント１２のすべてが、同一の流体処理特性を提供してもよい。あるいは、１つ以上の流体処理エレメントが図１０に示すリボンと同様のリボンを備えてもよい。次に、流体処理エレメントは、第１及び第２の異なる流体処理特性を順次に提供してもよい。さらに別の代替例として、１つ以上の流体処理エレメントは、図３に示すように、複合体として積層された異なる流体処理特性を備える第１及び第２流体処理メディアを有するリボンを備えてもよい。次に、流体処理エレメントは、第１及び第２の異なる流体処理特性を同時に提供してもよい。
【００７０】
[0080]図１１の流体処理装置１０はさらに、供給空間１３と透過空間１４との間の流体流路内に、少なくとも１つの介在又は中間空間８０を含んでもよい。中間空間８０は、例えば、コアアセンブリ１１の堅固な壁によって、コアアセンブリ１１の内部１５から隔離されてもよい。中間空間８０は、周辺部材３６により、流体処理エレメント１２の外部から流体的に隔離されてもよい。例えば、供給空間１３を取り囲む、孔の空いたバンド３７Ａと、透過空間１４を取り囲む不透過性の孔のないバンド３７Ｂに加えて、周辺部材３６は、バンド３７Ｃ（例えば、中間空間８０の外側端部を取り囲み、隣接する流体処理エレメント１２の外端３５を封止する不透過性の無孔バンド）を含んでもよい。少なくとも透過空間バンド３７Ｂと中間空間バンド３７Ｃとは、相互に軸線方向に当接していてもよい。
【００７１】
[0081]図１１に示す実施形態においては、処理エレメント１２はすべて、コアアセンブリ１１に直接隣接する単一セットで配置されてもよく、中間空間８０は、その単一セット内の隣接するエレメント１２の間に位置してもよい。他の実施形態（例えば、図９に示す実施形態と同様の実施形態）においては、流体処理エレメントは、複数の半径方向にずれたセット内に配置されてもよく、中間空間は、半径方向にずれた、隣接するペアの流体処理エレメントの間に位置してもよい。例えば、各外側空間６４Ｂと、図９の実施形態では外側空間が通じている内側空間６２Ｂとの組み合わせは、流体処理装置の外部とコアアセンブリの内部との間の流体流路内で、半径方向にずれた、隣接するペアの流体処理エレメントの間に位置する中間空間であってもよい。
【００７２】
[0082]中間空間８０は、隣接する流体処理エレメントの一方又は両方とは異なる流体処理特性を有する機能物質８１で占有されてもよい。例えば、機能物質は、図１に示す実施形態の透過性流体処理メディアに関して前に説明した流体処理特性のいずれかを有してもよい。さらに、機能物質は、例えば、空間を充填する粒子床又は空間に挿入された繊維構造体として、繊維素材、シート又はディスクなどを含む、様々な方法で構造化されてもよい。機能物質８１は、様々な方法で中間空間８０内に配置されてもよい。例えば、機能物質８１は、空間８０の外周の一部のみ（例えば、５０％以上）の周りにバンド３７Ｃを備えるようにして空間８０内に配置されてもよい。機能物質８１が空間８０内の定位置にあるとき、バンド３７Ｃは空間８０の周りに完全に固定され、それによって空間８０内に機能物質８１を封止してもよい。次に、流体処理装置を通って流れる流体は、第１流体処理特性を有する少なくとも１つの流体処理エレメントと、第２の異なる流体処理特性を有する中間空間内の機能物質とを、少なくとも順次に通って、流体処理装置の外部とコアアセンブリの内部との間で、外側から内側に、又は内側から外側に流体流路に沿って流れてもよい。
【００７３】
[0083]本発明は、本明細書に説明及び／又は図示した特定の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に包含されるすべての実施形態及び変更形態を含むものとする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のコアアセンブリと、少なくとも第１流体処理エレメント及び第２流体処理エレメントと、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、内部及び軸線を有し、
前記少なくとも第１流体処理エレメント及び第２流体処理エレメントは、前記コアアセンブリに沿って取り付けられ、前記流体処理エレメントの各々がリボンを含み、前記リボンが、透過性の流体処理メディアを有し、複数の巻回数で螺旋状に巻かれることにより、半径方向寸法を有する略ディスク形の本体を画定し、前記本体が、該本体の一方の側面に第１端面と、該本体の他方の側面に第２端面と、外端とを有し、前記第１流体処理エレメントが第１流体処理特性を有し、前記第２流体処理エレメントが第２流体処理特性を有し、前記第２流体処理特性が前記第１流体処理特性とは異なっており、
前記流体流路は、前記両方の流体処理エレメントの前記第１端面と前記第２端面との間を、前記透過性流体処理メディアを通って、前記コアアセンブリの前記内部へ、又は前記コアアセンブリの前記内部から、概ね端に沿って延びている、流体処理装置。
【請求項２】
前記透過性流体処理メディアが、前記第１流体処理エレメントの前記リボンの単体構成要素である、請求項１に記載の流体処理装置。
【請求項３】
前記第１流体処理エレメントの前記リボンが、多層複合体を備え、前記透過性流体処理メディアが、前記複合体の１つの層である、請求項１に記載の流体処理装置。
【請求項４】
前記第１流体処理エレメントの前記透過性流体処理メディアが、前記第１流体処理特性を有し、前記第２流体処理エレメントの前記透過性流体処理メディアが、前記第２流体処理特性を有する、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流体処理エレメントが、前記第２流体処理エレメントから軸線方向にずれている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項６】
前記第１流体処理エレメントが、前記第２流体処理エレメントから半径方向にずれている、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】
前記コアアセンブリに沿って取り付けられた複数の第１流体処理エレメントと、前記コアアセンブリに沿って取り付けられた複数の第２流体処理エレメントと、少なくともいくつかの隣接する流体処理エレメントの間における空間とをさらに含み、前記コアアセンブリが開口を有し、前記空間のうち少なくとも１つが、前記開口を通して前記コアアセンブリの前記内部に直接開いており、前記流体処理装置が、前記空間を取り囲み、前記空間の外側端部を流体的に閉鎖する周辺部材をさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項８】
前記コアアセンブリに沿って取り付けられた複数の第１流体処理エレメントと、前記コアアセンブリに沿って取り付けられた複数の第２流体処理エレメントと、少なくともいくつかの隣接する流体処理エレメントの間の空間とをさらに含み、前記空間のうちの少なくとも１つが、前記隣接する流体処理エレメントの外部に向かって直接開いている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項９】
流体処理エレメントの第１セット及び第２セットをさらに備え、前記第１セットが前記第２セットから半径方向にずれており、前記第１セットが前記第１流体処理エレメントを含み、前記第２セットが前記第２流体処理エレメントを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１０】
前記第１流体処理特性が第１除去率であり、前記第２流体処理特性が第２除去率である、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】
前記第２除去率が前記第１除去率よりも細かく、前記第２流体処理エレメントが、前記第１流体処理装置から下流の前記流体流路内に配置されている、請求項１０に記載の流体処理装置。
【請求項１２】
前記第１流体処理特定及び前記第２流体処理特性のうちの一方が除去率であり、前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理特性のうちの他方が機能物質である、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１３】
前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントのうちの一方の容積が、前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントのうちの他方の容積よりも小さい、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】
ハウジングと、この前記ハウジングの内側に配置された、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の流体処理装置とを備えた流体処理アセンブリであって、前記ハウジングが、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、前記流体処理装置が前記ハウジング内の前記第１ポート及び前記第２ポートとの間で、前記流体流路を横切って配置され、前記流体処理装置の前記流体流路が、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１５】
中空のコアアセンブリと、複数のディスク形の流体処理エレメントとを備える流体処理装置であって、
前記コアアセンブリは、内部及び軸線を有し、
前記複数の流体処理エレメントの各々は、第１及び第２の対向する側端を有する、少なくとも１本の透過性流体処理メディアのストリップを有するリボンを含み、前記リボンが、複数の巻回数で螺旋状に巻かれ、前記透過性流体処理メディアのストリップの前記第１側端の複数の巻回部を備える第１の軸線方向に対向する端面と、前記透過性流体処理メディアのストリップの前記第２側端の複数の巻回部を備える第２の軸線方向に対向する端面と、外端とを画定し、前記複数の流体処理エレメントが、第１流体処理特性を有する複数の第１流体処理エレメントと、前記第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する複数の第２流体処理エレメントとを含み、前記複数の流体処理エレメントが前記コアアセンブリに沿って配置されて、少なくともいくつかの隣接する流体処理エレメント間に複数の空間を画定し、前記複数の空間が、前記コアアセンブリの前記内部に直接開いている複数の第１空間と、前記流体処理装置の外部に直接開いている複数の第２空間とを含む、流体処理装置。
【請求項１６】
前記多孔性流体処理メディアのストリップが、前記リボンの単体構成要素である、請求項１５に記載の流体処理装置。
【請求項１７】
前記リボンが多層複合体を含み、前記多孔性流体処理メディアのストリップが、前記複合体の１つの層である、請求項１５に記載の流体処理装置。
【請求項１８】
前記第１流体処理エレメントの各々の前記透過性流体処理メディアのストリップが、前記第１流体処理特性を含み、前記第２流体処理エレメントの各々の前記透過性流体処理メディアのストリップが、前記第２流体処理特性を含む、請求項１５、１６又は１７に記載の流体処理装置。
【請求項１９】
前記第１流体処理エレメントの各々が、前記第２流体処理エレメントの各々から軸線方向にずれている、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２０】
前記第１流体処理エレメントの各々が、前記第２流体処理エレメントの各々から半径方向にずれている、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２１】
前記第１流体処理特性が第１除去率であり、前記第２流体処理特性が第２除去率である、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２２】
前記第２除去率が前記第１除去率よりも細かい、請求項２１に記載の流体処理装置。
【請求項２３】
前記第１流体処理特定及び前記第２流体処理特性のうちの一方が除去率であり、前記第１及び第２流体処理特性のうちの他方が機能物質を含む、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２４】
前記第１及び第２流体処理エレメントのうちの一方の容積が、前記第１及び第２流体処理エレメントのうちの他方の容積よりも小さい、請求項１５〜２３のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２５】
前記第１空間の前記外側端部を閉鎖するために、前記第１空間周りに配置された周辺部材をさらに備える、請求項１５〜２４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２６】
ハウジングと、前記ハウジング内に配置された、請求項１５〜２５のいずれか一項に記載の流体処理装置とを備えた流体処理アセンブリであって、前記ハウジングが、第１及び第２ポートを有し、前記第１及び第２ポートの間の流体流路を画定し、前記流体処理装置が、前記流体流路を横切って前記流体処理エレメントが配置された、前記ハウジング内に置かれている、流体処理アセンブリ。
【請求項２７】
複数の巻回数で螺旋状に巻かれることにより、半径方向寸法を有する略ディスク形の本体を画定するリボンを含む流体処理エレメントであって、前記本体が、本体の一方の側面に第１端面と、本体の他方の側面に第２端面と、外端とを有し、前記リボンが、第１及び第２の重ね合わせ層を備える多層複合体を含み、前記第１層が、前記第２層に沿って配置された、略同一平面上の第１及び第２流体処理メディアのストリップを少なくとも含み、前記第１流体処理メディアのストリップが第１流体処理特性を有し、前記第２流体処理メディアのストリップが、前記第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する、流体処理エレメント。
【請求項２８】
前記各第１及び第２ストリップの幅が、前記第２層の幅よりも小さい、請求項２７に記載の流体処理エレメント。
【請求項２９】
前記第１及び第２ストリップが、相互に接して並列に配置されている、請求項２７又は２８に記載の流体処理エレメント。
【請求項３０】
前記第１流体処理特性が第１除去率であり、前記第２流体処理特性が、前記第１除去率とは異なる第２除去率である、請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項３１】
前記第１流体処理特性と前記第２流体処理特性がより細かい除去率とより粗い除去率をそれぞれ含む、請求項２７〜３０のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項３２】
内部を有する中空のコアアセンブリと、前記コアアセンブリに沿って取り付けられた、少なくとも第１流体処理エレメント及び第２流体処理エレメントとを備えた流体処理装置であって、前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントのうちの少なくとも一方が、請求項２７〜３１のいずれか一項に記載の流体処理エレメントを含む、流体処理装置。
【請求項３３】
ハウジングと、前記ハウジングの内側に配置された請求項３２に記載の流体処理装置とを含んだ流体処理アセンブリであって、前記ハウジングが、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ポートとの間の流体流路を画定し、前記流体処理装置が、前記ハウジング内に前記流体流路を横切って配置されている、流体処理アセンブリ。
【請求項３４】
第１流体処理特性を有する、螺旋状に巻かれたディスク形の第１流体処理エレメントと、前記第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する、螺旋状に巻かれたディスク形の第２流体処理エレメントとを、中空のコアアセンブリに沿って配置するステップであり、前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って配置するステップを含む、 流体処理装置を製造する方法であって、
前記ステップが、前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントの前記巻回部の概ね端に沿って順次に通過し、前記コアアセンブリの内部へ、また、前記コアアセンブリの内部から延びている流体流路内に、前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントを配置する工程を含む、方法。
【請求項３５】
前記第１流体処理エレメントを形成するために、複数の巻回数の前記第１流体処理特性を有する透過性流体処理メディアを含む第１リボンを螺旋状に巻くステップと、
前記第２流体処理エレメントを形成するために、複数の巻回数の前記第２流体処理特性を有する透過性流体処理メディアを含む第２リボンを螺旋状に巻くステップと、をさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１リボンを螺旋状に巻くステップと、前記第２リボンを螺旋状に巻くステップと、前記第１及び第２流体処理エレメントを前記コアアセンブリの周りに配置するステップとは、前記コアアセンブリに沿った第１位置において、前記コアアセンブリ周りに前記第１リボンを螺旋状に巻く工程と、前記コアアセンブリに沿った第２位置において、前記コアアセンブリ周りに前記第２リボンを螺旋状に巻く工程とを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
複数の巻回数の前記第１流体処理特性を有する前記透過性流体処理メディアを含む、シートアセンブリを螺旋状に巻くステップと、前記螺旋状に巻かれたシートアセンブリから前記第１流体処理エレメントを切断するステップとをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
前記コアアセンブリに沿って前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントを配置するステップが、前記コアアセンブリに沿って前記第１流体処理エレメントを第１位置まで軸線方向に摺動させる工程と、前記コアアセンブリに沿って前記第２流体処理エレメントを第２位置まで軸線方向に摺動させる工程とを含む、請求項３４、３５及び３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って配置するステップが、複数の第１流体処理エレメントと複数の第２流体処理エレメントとを、中空の前記コアアセンブリに沿って、相互に軸線方向にずらせて配置する工程を含む、請求項３４〜３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って配置するステップが、複数の第１流体処理エレメントと複数の第２流体処理エレメントとを、前記中空のコアアセンブリに沿って、相互に半径方向にずらせて配置する工程を含む、請求項３４〜３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
第１層及び第２層を重ね合わせてリボンを形成するステップであって、第１流体処理特性を有する、透過性の第１流体処理メディアストリップを、前記第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する、透過性の第２流体処理メディアストリップと略同一平面上に配置して、前記第１層を形成する工程を含む、ステップと、
複数の巻回数で前記リボンを巻くことにより、第１及び第２の軸線方向に向く端面と外端とを有するディスク形の流体処理エレメントを形成するステップと、
を含む、流体処理エレメントを製造する方法。
【請求項４２】
前記第１ストリップを前記第２ストリップと同一平面上に配置するステップが、前記ストリップの側端を接触させる工程を含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
第１流体処理特性を有する、螺旋状に巻かれた透過性の第１流体処理メディアのストリップの巻回部の概ね端に沿って通過するように流体を誘導するステップと、次いで、
前記第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する、螺旋状に巻かれた透過性の第２流体処理メディアのストリップの巻回部の概ね端に沿って通過するように前記流体を誘導するステップと、
を含む、流体を処理する方法。
【請求項４４】
前記螺旋状に巻かれた第１ストリップの前記巻回部を通して前記流体を誘導するステップが、螺旋状に巻かれた第１流体処理エレメントの前記巻回部を通して前記流体を誘導する工程を含み、前記螺旋状に巻かれた第２ストリップの前記巻回部を通して前記流体を誘導するステップが、螺旋状に巻かれた第２流体処理エレメントの前記巻回部を通して前記流体を誘導する工程を含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
内部及び軸線を有する中空のコアアセンブリと、
前記コアアセンブリに沿って取り付けられた、少なくとも第１流体処理エレメント及び第２流体処理エレメントであり、前記流体処理エレメントの各々が、透過性流体処理メディアを有し、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、半径方向の寸法と、一方の側面に第１端面と、他方の側面に第２端面と、外端とを有する略ディスク形の本体を画定するリボンを含み、当該第１流体処理エレメント及び当該第２流体処理エレメントのうちの少なくとも一方が第１流体処理特性を有する、第１流体処理エレメント及び第２流体処理エレメントと、
前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントのうちの少なくとも一方に隣接する空間であり、前記空間が、前記コアアセンブリの内部と前記流体処理装置の外部から隔離されている、空間と、
前記空間内に配置された機能物質であり、前記機能物質が、前記第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する、機能物質と、
前記第１流体処理特性を有する前記流体処理エレメントと、前記第２流体処理特性を有する前記機能物質とを順次通過して、前記コアアセンブリの前記内部へ、又は前記コアアセンブリの前記内部から延びる流体流路と、
を備える、流体処理装置。
【請求項４６】
前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントが相互に隣接し、前記空間が前記第１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ている、請求項４５に記載の流体処理装置。
【請求項４７】
前記第２流体処理エレメントが前記第１流体処理エレメントから半径方向にずれている、請求項４５に記載の流体処理装置。
【請求項４８】
前記機能物質が粒子床を含む、請求項４５〜４７のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項４９】
前記機能物質が繊維構造を含む、請求項４５〜４７のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１】
中空のコアアセンブリと、少なくとも第１流体処理エレメント及び第２流体処理エレメントと、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、内部及び軸線を有し、
前記少なくとも第１流体処理エレメント及び第２流体処理エレメントは、前記コアアセンブリに沿って取り付けられ、前記流体処理エレメントの各々がリボンを含み、前記リボンが、透過性の流体処理メディアを有し、複数の巻回数で螺旋状に巻かれることにより、半径方向寸法を有する略ディスク形の本体を画定し、前記本体が、該本体の一方の側面に第１端面と、該本体の他方の側面に第２端面と、外端とを有し、前記第１流体処理エレメントが第１流体処理特性を有し、前記第２流体処理エレメントが第２流体処理特性を有し、前記第２流体処理特性が前記第１流体処理特性とは異なっており、
前記流体流路は、前記両方の流体処理エレメントの前記第１端面と前記第２端面との間を、前記透過性流体処理メディアを通って、前記コアアセンブリの前記内部へ、又は前記コアアセンブリの前記内部から、概ね端に沿って延びている、流体処理装置。
【請求項２】
前記透過性流体処理メディアが、前記第１流体処理エレメントの前記リボンの単体構成要素である、請求項１に記載の流体処理装置。
【請求項３】
前記第１流体処理エレメントの前記リボンが、多層複合体を備え、前記透過性流体処理メディアが、前記複合体の１つの層である、請求項１に記載の流体処理装置。
【請求項４】
前記第１流体処理エレメントの前記透過性流体処理メディアが、前記第１流体処理特性を有し、前記第２流体処理エレメントの前記透過性流体処理メディアが、前記第２流体処理特性を有する、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流体処理エレメントが、前記第２流体処理エレメントから軸線方向にずれている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項６】
前記第１流体処理エレメントが、前記第２流体処理エレメントから半径方向にずれている、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】
前記コアアセンブリに沿って取り付けられた複数の第１流体処理エレメントと、前記コアアセンブリに沿って取り付けられた複数の第２流体処理エレメントと、少なくともいくつかの隣接する流体処理エレメントの間における空間とをさらに含み、前記コアアセンブリが開口を有し、前記空間のうち少なくとも１つが、前記開口を通して前記コアアセンブリの前記内部に直接開いており、前記流体処理装置が、前記空間を取り囲み、前記空間の外側端部を流体的に閉鎖する周辺部材をさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項８】
前記コアアセンブリに沿って取り付けられた複数の第１流体処理エレメントと、前記コアアセンブリに沿って取り付けられた複数の第２流体処理エレメントと、少なくともいくつかの隣接する流体処理エレメントの間の空間とをさらに含み、前記空間のうちの少なくとも１つが、前記隣接する流体処理エレメントの外部に向かって直接開いている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項９】
流体処理エレメントの第１セット及び第２セットをさらに備え、前記第１セットが前記第２セットから半径方向にずれており、前記第１セットが前記第１流体処理エレメントを含み、前記第２セットが前記第２流体処理エレメントを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項１０】
前記第１流体処理特性が第１除去率であり、前記第２流体処理特性が第２除去率である、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】
前記第２除去率が前記第１除去率よりも細かく、前記第２流体処理エレメントが、前記第１流体処理装置から下流の前記流体流路内に配置されている、請求項１０に記載の流体処理装置。
【請求項１２】
前記第１流体処理特定及び前記第２流体処理特性のうちの一方が除去率であり、前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理特性のうちの他方が機能物質である、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１３】
前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントのうちの一方の容積が、前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントのうちの他方の容積よりも小さい、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】
ハウジングと、この前記ハウジングの内側に配置された、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の流体処理装置とを備えた流体処理アセンブリであって、前記ハウジングが、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、前記流体処理装置が前記ハウジング内の前記第１ポート及び前記第２ポートとの間で、前記流体流路を横切って配置され、前記流体処理装置の前記流体流路が、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１５】
中空のコアアセンブリと、複数のディスク形の流体処理エレメントとを備える流体処理装置であって、
前記コアアセンブリは、内部及び軸線を有し、
前記複数の流体処理エレメントの各々は、第１及び第２の対向する側端を有する、少なくとも１本の透過性流体処理メディアのストリップを有するリボンを含み、前記リボンが、複数の巻回数で螺旋状に巻かれ、前記透過性流体処理メディアのストリップの前記第１側端の複数の巻回部を備える第１の軸線方向に対向する端面と、前記透過性流体処理メディアのストリップの前記第２側端の複数の巻回部を備える第２の軸線方向に対向する端面と、外端とを画定し、前記複数の流体処理エレメントが、第１流体処理特性を有する複数の第１流体処理エレメントと、前記第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する複数の第２流体処理エレメントとを含み、前記複数の流体処理エレメントが前記コアアセンブリに沿って配置されて、少なくともいくつかの隣接する流体処理エレメント間に複数の空間を画定し、前記複数の空間が、前記コアアセンブリの前記内部に直接開いている複数の第１空間と、前記流体処理装置の外部に直接開いている複数の第２空間とを含む、流体処理装置。
【請求項１６】
前記多孔性流体処理メディアのストリップが、前記リボンの単体構成要素である、請求項１５に記載の流体処理装置。
【請求項１７】
前記リボンが多層複合体を含み、前記多孔性流体処理メディアのストリップが、前記複合体の１つの層である、請求項１５に記載の流体処理装置。
【請求項１８】
前記第１流体処理エレメントの各々の前記透過性流体処理メディアのストリップが、前記第１流体処理特性を含み、前記第２流体処理エレメントの各々の前記透過性流体処理メディアのストリップが、前記第２流体処理特性を含む、請求項１５、１６又は１７に記載の流体処理装置。
【請求項１９】
前記第１流体処理エレメントの各々が、前記第２流体処理エレメントの各々から軸線方向にずれている、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２０】
前記第１流体処理エレメントの各々が、前記第２流体処理エレメントの各々から半径方向にずれている、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２１】
前記第１流体処理特性が第１除去率であり、前記第２流体処理特性が第２除去率である、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２２】
前記第２除去率が前記第１除去率よりも細かい、請求項２１に記載の流体処理装置。
【請求項２３】
前記第１流体処理特定及び前記第２流体処理特性のうちの一方が除去率であり、前記第１及び第２流体処理特性のうちの他方が機能物質を含む、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２４】
前記第１及び第２流体処理エレメントのうちの一方の容積が、前記第１及び第２流体処理エレメントのうちの他方の容積よりも小さい、請求項１５〜２３のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２５】
前記第１空間の前記外側端部を閉鎖するために、前記第１空間周りに配置された周辺部材をさらに備える、請求項１５〜２４のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項２６】
ハウジングと、前記ハウジング内に配置された、請求項１５〜２５のいずれか一項に記載の流体処理装置とを備えた流体処理アセンブリであって、前記ハウジングが、第１及び第２ポートを有し、前記第１及び第２ポートの間の流体流路を画定し、前記流体処理装置が、前記流体流路を横切って前記流体処理エレメントが配置された、前記ハウジング内に置かれている、流体処理アセンブリ。
【請求項２７】
複数の巻回数で螺旋状に巻かれることにより、半径方向寸法を有する略ディスク形の本体を画定するリボンを含む流体処理エレメントであって、前記本体が、本体の一方の側面に第１端面と、本体の他方の側面に第２端面と、外端とを有し、前記リボンが、第１及び第２の重ね合わせ層を備える多層複合体を含み、前記第１層が、前記第２層に沿って配置された、略同一平面上の第１及び第２流体処理メディアのストリップを少なくとも含み、前記第１流体処理メディアのストリップが第１流体処理特性を有し、前記第２流体処理メディアのストリップが、前記第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する、流体処理エレメント。
【請求項２８】
前記各第１及び第２ストリップの幅が、前記第２層の幅よりも小さい、請求項２７に記載の流体処理エレメント。
【請求項２９】
前記第１及び第２ストリップが、相互に接して並列に配置されている、請求項２７又は２８に記載の流体処理エレメント。
【請求項３０】
前記第１流体処理特性が第１除去率であり、前記第２流体処理特性が、前記第１除去率とは異なる第２除去率である、請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項３１】
前記第１流体処理特性と前記第２流体処理特性がより細かい除去率とより粗い除去率をそれぞれ含む、請求項２７〜３０のいずれか一項に記載の流体処理エレメント。
【請求項３２】
内部を有する中空のコアアセンブリと、前記コアアセンブリに沿って取り付けられた、少なくとも第１流体処理エレメント及び第２流体処理エレメントとを備えた流体処理装置であって、前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントのうちの少なくとも一方が、請求項２７〜３１のいずれか一項に記載の流体処理エレメントを含む、流体処理装置。
【請求項３３】
ハウジングと、前記ハウジングの内側に配置された請求項３２に記載の流体処理装置とを含んだ流体処理アセンブリであって、前記ハウジングが、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ポートとの間の流体流路を画定し、前記流体処理装置が、前記ハウジング内に前記流体流路を横切って配置されている、流体処理アセンブリ。
【請求項３４】
第１流体処理特性を有する、螺旋状に巻かれたディスク形の第１流体処理エレメントと、前記第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する、螺旋状に巻かれたディスク形の第２流体処理エレメントとを、中空のコアアセンブリに沿って配置するステップであり、前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って配置するステップを含む、 流体処理装置を製造する方法であって、
前記ステップが、前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントの前記巻回部の概ね端に沿って順次に通過し、前記コアアセンブリの内部へ、また、前記コアアセンブリの内部から延びている流体流路内に、前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントを配置する工程を含む、方法。
【請求項３５】
前記第１流体処理エレメントを形成するために、複数の巻回数の前記第１流体処理特性を有する透過性流体処理メディアを含む第１リボンを螺旋状に巻くステップと、
前記第２流体処理エレメントを形成するために、複数の巻回数の前記第２流体処理特性を有する透過性流体処理メディアを含む第２リボンを螺旋状に巻くステップと、をさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１リボンを螺旋状に巻くステップと、前記第２リボンを螺旋状に巻くステップと、前記第１及び第２流体処理エレメントを前記コアアセンブリの周りに配置するステップとは、前記コアアセンブリに沿った第１位置において、前記コアアセンブリ周りに前記第１リボンを螺旋状に巻く工程と、前記コアアセンブリに沿った第２位置において、前記コアアセンブリ周りに前記第２リボンを螺旋状に巻く工程とを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
複数の巻回数の前記第１流体処理特性を有する前記透過性流体処理メディアを含む、シートアセンブリを螺旋状に巻くステップと、前記螺旋状に巻かれたシートアセンブリから前記第１流体処理エレメントを切断するステップとをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
前記コアアセンブリに沿って前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントを配置するステップが、前記コアアセンブリに沿って前記第１流体処理エレメントを第１位置まで軸線方向に摺動させる工程と、前記コアアセンブリに沿って前記第２流体処理エレメントを第２位置まで軸線方向に摺動させる工程とを含む、請求項３４、３５及び３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って配置するステップが、複数の第１流体処理エレメントと複数の第２流体処理エレメントとを、中空の前記コアアセンブリに沿って、相互に軸線方向にずらせて配置する工程を含む、請求項３４〜３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントを前記コアアセンブリに沿って配置するステップが、複数の第１流体処理エレメントと複数の第２流体処理エレメントとを、前記中空のコアアセンブリに沿って、相互に半径方向にずらせて配置する工程を含む、請求項３４〜３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
第１層及び第２層を重ね合わせてリボンを形成するステップであって、第１流体処理特性を有する、透過性の第１流体処理メディアストリップを、前記第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する、透過性の第２流体処理メディアストリップと略同一平面上に配置して、前記第１層を形成する工程を含む、ステップと、
複数の巻回数で前記リボンを巻くことにより、第１及び第２の軸線方向に向く端面と外端とを有するディスク形の流体処理エレメントを形成するステップと、
を含む、流体処理エレメントを製造する方法。
【請求項４２】
前記第１ストリップを前記第２ストリップと同一平面上に配置するステップが、前記ストリップの側端を接触させる工程を含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
第１流体処理特性を有する、螺旋状に巻かれた透過性の第１流体処理メディアのストリップの巻回部の概ね端に沿って通過するように流体を誘導するステップと、次いで、
前記第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する、螺旋状に巻かれた透過性の第２流体処理メディアのストリップの巻回部の概ね端に沿って通過するように前記流体を誘導するステップと、
を含む、流体を処理する方法。
【請求項４４】
前記螺旋状に巻かれた第１ストリップの前記巻回部を通して前記流体を誘導するステップが、螺旋状に巻かれた第１流体処理エレメントの前記巻回部を通して前記流体を誘導する工程を含み、前記螺旋状に巻かれた第２ストリップの前記巻回部を通して前記流体を誘導するステップが、螺旋状に巻かれた第２流体処理エレメントの前記巻回部を通して前記流体を誘導する工程を含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
内部及び軸線を有する中空のコアアセンブリと、
前記コアアセンブリに沿って取り付けられた、少なくとも第１流体処理エレメント及び第２流体処理エレメントであり、前記流体処理エレメントの各々が、透過性流体処理メディアを有し、複数の巻回数で螺旋状に巻かれて、半径方向の寸法と、一方の側面に第１端面と、他方の側面に第２端面と、外端とを有する略ディスク形の本体を画定するリボンを含み、当該第１流体処理エレメント及び当該第２流体処理エレメントのうちの少なくとも一方が第１流体処理特性を有する、第１流体処理エレメント及び第２流体処理エレメントと、
前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントのうちの少なくとも一方に隣接する空間であり、前記空間が、前記コアアセンブリの内部と前記流体処理装置の外部から隔離されている、空間と、
前記空間内に配置された機能物質であり、前記機能物質が、前記第１流体処理特性とは異なる第２流体処理特性を有する、機能物質と、
前記第１流体処理特性を有する前記流体処理エレメントと、前記第２流体処理特性を有する前記機能物質とを順次通過して、前記コアアセンブリの前記内部へ、又は前記コアアセンブリの前記内部から延びる流体流路と、
を備える、流体処理装置。
【請求項４６】
前記第１流体処理エレメント及び前記第２流体処理エレメントが相互に隣接し、前記空間が前記第１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ている、請求項４５に記載の流体処理装置。
【請求項４７】
前記第２流体処理エレメントが前記第１流体処理エレメントから半径方向にずれている、請求項４５に記載の流体処理装置。
【請求項４８】
前記機能物質が粒子床を含む、請求項４５〜４７のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【請求項４９】
前記機能物質が繊維構造を含む、請求項４５〜４７のいずれか一項に記載の流体処理装置。
【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２０１０−５２２０７４（Ｐ２０１０−５２２０７４Ａ）
【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２００９−５５４６６５（Ｐ２００９−５５４６６５）
【出願日】平成２０年３月１４日（２００８．３．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５７０１６
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１１５８００
【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／ＵＳ２００８／０５７０１６
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１１５８００
【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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