專利名稱：流體處理組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體處理組件，其可以在單用途或多用途應(yīng)用中以多種方式的任何一種來處理各種各樣的流體。本發(fā)明中的流體處理組件可以包括壓在相對的端部件之間的一個(gè)或多個(gè)流體處理單元。每個(gè)流體處理單元可以包括可滲透流體處理介質(zhì)，該可滲透流體處理介質(zhì)具有進(jìn)給側(cè)和相對的滲透側(cè)。要被處理的流體可以被稱為過程或進(jìn)給流體，并且流體處理組件可以包括進(jìn)給入口和進(jìn)給通路，該進(jìn)給通路從進(jìn)給入口延伸到可滲透介質(zhì)的進(jìn)給側(cè)。從進(jìn)給側(cè)穿過可滲透流體處理介質(zhì)到達(dá)滲透側(cè)的流體可以稱做濾出液或滲透物，并且該流體處理組件可以進(jìn)一步包括滲透物出口和滲透物通路，該滲透物通路從可滲透介質(zhì)的滲透側(cè)延伸到滲透物出口。本發(fā)明的流體處理組件可以設(shè)置成通過直接或者終端(dead-end)流動操作模式或者通過相切或交叉流動操作模式處理流體。在設(shè)置成用于直接流動操作模式的流體處理組件中，進(jìn)給通路可以在可滲透介質(zhì)的進(jìn)給側(cè)處終止。進(jìn)給流體可以在壓力下被供應(yīng)到進(jìn)給入口，其中該流體壓力使進(jìn)給流體穿過進(jìn)給通路，到達(dá)可滲透介質(zhì)的進(jìn)給側(cè)。然后該流體壓力使作為滲透物的所有進(jìn)給流體穿過可滲透介質(zhì)到達(dá)滲透側(cè)，然后穿過滲透物通路到達(dá)滲透物出口。設(shè)置為用于相切流動操作模式的流體處理組件可以進(jìn)一步包括滯留物出口和從可滲透介質(zhì)的進(jìn)給側(cè)延伸至滯留物出口的滯留物通路。再次，進(jìn)給流體可以在壓力下被提供至進(jìn)給入口，使進(jìn)給流體穿過進(jìn)給通路，并且沿著可滲透介質(zhì)的進(jìn)給側(cè)的切向前進(jìn)。該流體壓力僅僅使進(jìn)給流體的作為滲透物的一部分穿過可滲透介質(zhì)，到達(dá)滲透側(cè)，然后穿過滲透物通路到達(dá)滲透物出口。進(jìn)給流體的沒有穿過可滲透介質(zhì)并且可以稱為濃縮物或殘留物的殘余部分從可滲透介 質(zhì)的進(jìn)給側(cè)穿過滯留物通路到達(dá)滯留物出口。無論是設(shè)置成直接流動或相切流動的操作模式，具體體現(xiàn)本發(fā)明的流體處理組件可以額外包括歧管和保持件。每個(gè)歧管可以包括一個(gè)或多個(gè)進(jìn)給入口、滲透物出口和滯留物出口中的一者或多者，并且歧管可以位于端部件之間，其中歧管內(nèi)的流體通路與流體處理單元內(nèi)的相應(yīng)的流體通路流體連通。保持件可以在第一和第二端部件之間延伸，用以將端部件、流體處理單元和歧管彼此壓靠，并且抵抗流體處理組件內(nèi)的與流體壓力相關(guān)的所有力而將流體處理組件保持在一起。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，流體處理組件可以包括至少一個(gè)流體處理單元、進(jìn)給入口和進(jìn)給通路、滲透物出口和滲透物通路、第一和第二端部件、以及保持件。該流體處理單元可以位于第一和第二端部件之間，并且可以包括具有進(jìn)給側(cè)和滲透側(cè)的可滲透流體處理介質(zhì)。該進(jìn)給通路可以從進(jìn)給入口穿過流體處理單元延伸到可滲透介質(zhì)的進(jìn)給側(cè)。該滲透物通路可以從可滲透介質(zhì)的滲透側(cè)穿過流體處理單元延伸到滲透物出口。至少一個(gè)端部件可以由非金屬材料構(gòu)成，并且可以具有至少大約SXlO5Psi的彎曲模量。該保持件可以在第一和第二端部件之間延伸，并且可以設(shè)置成將流體處理單元以及第一和第二端部件相互壓靠。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，流體處理組件可以包括第一和第二端部件、一個(gè)或多個(gè)歧管、以及一個(gè)或多個(gè)流體處理單元。每個(gè)端部件都可以由非金屬材料構(gòu)成，并且可以具有至少大約SXlO5Psi的彎曲模量。所述一個(gè)或多個(gè)歧管可以設(shè)置在端部件之間。每個(gè)歧管具有進(jìn)給入口、滲透物出口和滯留物出口中的至少一者。所述一個(gè)或多個(gè)流體處理單元也可以設(shè)置在端部件之間，并且每個(gè)流體處理單元都可以具有可滲透流體處理介質(zhì)，可滲透流體處理介質(zhì)具有進(jìn)給側(cè)和相對的滲透側(cè)。該流體處理組件也可以包括進(jìn)給通路、滲透物通路、滯留物通路和保持件。該進(jìn)給通路可以從進(jìn)給入口穿過至少一個(gè)歧管和至少一個(gè)流體處理單元延伸到可滲透介質(zhì)的進(jìn)給側(cè)。該滲透物通路可以從可滲透介質(zhì)的滲透側(cè)穿過至少一個(gè)流體處理單元和至少一個(gè)歧管延伸到滲透物出口。該滯留物通路可以從可滲透介質(zhì)的進(jìn)給側(cè)穿過至少一個(gè)流體處理單元和至少一個(gè)歧管延伸到滯留物出口。該保持件可以在第一和第二端部件之間延伸，并且可以設(shè)置成將所述一個(gè)或多個(gè)歧管、一個(gè)或多個(gè)流體處理單元、以及端部件相互壓靠。本發(fā)明的實(shí)施例具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，通過提供由非金屬材料構(gòu)成的具有至少大約8X 105psi的彎曲模量的一個(gè)或多個(gè)端部件，具體體現(xiàn)本發(fā)明的流體處理組件可以輕松地承受由組件內(nèi)的增壓流體產(chǎn)生的所有的力，而不需要額外的外部支撐件。通過保持件彼此聯(lián)接的非金屬端部件緊緊地壓且密封流體處理單元、歧管和在端部件之間的任何其他組件，而不需要任何外部的保持件，例如機(jī)械或液壓按壓裝置。從而，具體體現(xiàn)本發(fā)明的流體處理組件可以是獨(dú)立的；他們可以由制造商預(yù)組裝、密封和消毒，然后通過將流體處理組件內(nèi)的進(jìn)給入口、滲透物出口和任何滯留物出口簡單地連接到相應(yīng)的流體系統(tǒng)的接頭而快速且輕松地結(jié)合在顧客的流體系統(tǒng)內(nèi)。


圖1是流體 處理組件的整體視圖。圖2是圖1的流體處理組件的端部件的平面視圖。
具體實(shí)施例方式具體體現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的流體處理組件可以通過多種方式構(gòu)造。圖1中示出了具體體現(xiàn)本發(fā)明的流體處理組件10的許多不同示例中的一個(gè)。一般來講，該流體處理組件10可以包括多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)包括相對的端部件11、12以及位于端部件11、12之間的一個(gè)或多個(gè)流體處理單元13和一個(gè)或多個(gè)歧管14。每個(gè)流體處理單元13都可以包括可滲透流體處理介質(zhì)15，該可滲透流體處理介質(zhì)具有進(jìn)給側(cè)16和相對的滲透側(cè)17。該流體處理組件10還可以包括至少一個(gè)進(jìn)給入口 20和用于將進(jìn)給流體從進(jìn)給入口 20引導(dǎo)至至少一個(gè)流體處理單元13 (例如所有的流體處理單元)的可滲透介質(zhì)15的進(jìn)給側(cè)16的進(jìn)給通路21、以及至少一個(gè)滲透物出口 22和用于將滲透物從至少一個(gè)流體處理單元13 (例如所有的流體處理單元)的可滲透介質(zhì)15的滲透側(cè)17引導(dǎo)至滲透物出口 22的滲透物通路23。圖1中示出的流體處理組件10可以設(shè)置為交叉流動操作模式，并且可以進(jìn)一步包括滯留物出口 24和用于將滯留物從可滲透介質(zhì)15的進(jìn)給側(cè)16引導(dǎo)至至少一個(gè)流體處理單元13 (例如所有的流體處理單元)的滯留物出口 24的滯留物通路25。此外，該流體處理組件10可以包括在端部件11、12之間延伸的保持件26，以將端部件11、12、流體處理單元13和歧管14相互壓靠，并且將流體處理組件10保持在一起。每個(gè)流體處理單元13可以以多種方式中的任一種設(shè)置，并且一個(gè)流體處理組件的每個(gè)流體處理單元13的形狀和大小可以與其它流體處理組件的不同。例如，每個(gè)流體處理單元可以包括密封在外殼內(nèi)的一層或多層可滲透流體處理介質(zhì)，以限定可滲透介質(zhì)的進(jìn)給側(cè)和滲透側(cè)。一個(gè)或多個(gè)進(jìn)給通道、滲透物通道、和/或滯留物通道可以在外殼內(nèi)延伸，用以向可滲透介質(zhì)的進(jìn)給側(cè)提供進(jìn)給流體，從可滲透介質(zhì)的滲透側(cè)接收滲透物，并且從可滲透介質(zhì)的進(jìn)給側(cè)接收滯留物。進(jìn)給通道可以構(gòu)成進(jìn)給通路21的一部分，滲透物通道可以構(gòu)成滲透物通路23的一部分，滯留物通道可以構(gòu)成滯留物通路25的一部分?；蛘撸黧w處理單元可以包括至少一個(gè)進(jìn)給層、至少一個(gè)滲透層、和至少一個(gè)可滲透流體處理介質(zhì)層。該進(jìn)給層和滲透層均包括多孔片材，例如機(jī)織織物或非機(jī)織織物的纖維片材或者金屬或聚合物網(wǎng)片，并且該可滲透介質(zhì)層可以位于進(jìn)給層和滲透層之間。進(jìn)給層、介質(zhì)層和滲透層的布置可以被包起來(例如被裝入熱塑性樹脂或熱固性聚合體內(nèi))，并且可以設(shè)置有進(jìn)給開口、滲透物開口和滯留物開口，例如通孔。進(jìn)給開口可以與多孔進(jìn)給層流體連通，形成進(jìn)給通路21的一部分；滯留物開口也可以與多孔進(jìn)給層流體連通，形成滯留物通路25的一部分；并且滲透物開口可以與多孔滲透層流體連通，形成滲透物通路23的一部分。例如，在2011年4月19日提交的發(fā)明名稱為“流體處理組件和制造流體處理組件的方法(Fluid Treatment Arrangment and Methods of Making Fluid TreatmentArrangment) ”的美國臨時(shí)專利申請 N0.61/476，874中披露了流體處理單元的示例。該流體處理組件可以是可滲透的，例如多孔的、可滲透的、半滲透的或者選擇性滲透的，并且可以由多種材料中的任何一種形成，包括例如天然的或者人造的聚合體。該流體處理介質(zhì)可以是多種結(jié)構(gòu)中的任何一種，包括例如含纖維的或者細(xì)絲狀的結(jié)構(gòu)，比如機(jī)織織物或非機(jī)織織物片材，或者薄膜，例如支撐或非支撐薄膜。進(jìn)一步地，該流體處理介質(zhì)可以具有，或者可以被改進(jìn)為具有許多流體處理特征中的一個(gè)。例如，該流體處理介質(zhì)可以具有正電荷、負(fù)電荷或中性電荷；其可以是疏液性的或親液性的，包括疏水性的或親水性的，或疏油性的或親油性的；和/或其可以具有可以在化學(xué)上與流體中的物質(zhì)關(guān)聯(lián)的附屬功能群，例如配合基體或任何其它抗電性部分。該流體處理介質(zhì)可以由多種材料形成、充滿多種材料或者包含多種材料，這些材料用來以多種方式中的任一種進(jìn)一步處理流體。這些功能材料可以包括，例如吸附劑、離子交換樹脂、色譜介質(zhì)、酶、反應(yīng)物或催化劑，所有這些類型可以使用化學(xué)或物理方法與流體內(nèi)的物質(zhì)或流體本身關(guān)聯(lián)、反應(yīng)，或者催化、傳遞或影響流體內(nèi)的物質(zhì)或流體本身。進(jìn)一步地，該流體處理介質(zhì)可以具有任何寬范圍的分子量截留或移除等級，例如，從多超細(xì)小孔或多納米孔或更精細(xì)的孔到多微米孔或更粗的孔。因此該流體處理介質(zhì)可以作用為任意一種類型的處理介質(zhì)，包括捕獲介質(zhì)或分離介質(zhì)，例如過濾介質(zhì)。所述歧管也可以以多種形式構(gòu)造。例如，歧管可以包括至少一個(gè)流體通路，以及用于從流體系統(tǒng)(未示出)接收流體的流體入口或者用于將流體排放到與流體通路聯(lián)接的流體系統(tǒng)的流體出口。該進(jìn)給入口、滲透物出口和滯留物出口每個(gè)都可以位于單獨(dú)的歧管上，或者單個(gè)歧管可以包括進(jìn)給入口、滲透物出口和滯留物出口中的任意兩個(gè)或更多個(gè)。在圖I中示出的實(shí)施例中，單個(gè)歧管14可以包括進(jìn)給入口 20、滲透物出口 22和滯留物出口 24這三個(gè)。歧管14可以包括具有安裝表面31的本體30，其中該安裝表面面向位于歧管14的一側(cè)或相對兩側(cè)上的流體處理單元13。進(jìn)給、滲透物和/或滯留物開口 32、33、34位于歧管14的本體30內(nèi)，例如位于安裝表面31上，允許進(jìn)給、滲透物、和/或滯留物通路21、23,25中的一個(gè)或多個(gè)從流體處理單元13穿過歧管14延伸到歧管30的本體30上的進(jìn)給入口 20、滲透物出口 22、和/或滯留物出口 24。每個(gè)入口和/或出口可以設(shè)置成一種將入口和/或出口連接到流體系統(tǒng)上的裝置，并且可以包括用于打開和關(guān)閉入口 /出口的機(jī)構(gòu)。該流體系統(tǒng)可以向流體處理組件10提供進(jìn)給流體，和/或從流體處理組件10中接收滲透物或滯留物。該進(jìn)給通路21可以從進(jìn)給入口 20穿過歧管14的本體30延伸到流體處理單元13，和/或滲透物通路23可以從流體處理單元13穿過歧管14的本體30延伸到滲透物出口 22。該滯留物通路25可以從流體處理單元13穿過歧管14的本體30延伸到滯留物出口 24。在圖示出的實(shí)施例中，該進(jìn)給入口、滲透物出口和滯留物出口可以都位于一個(gè)歧管上。在其他實(shí)施例中，該進(jìn)給入口、滲透物出口或滯留物出口可以與流體處理組件的另一個(gè)歧管相關(guān)聯(lián)。例如，在發(fā)明名稱為“過濾裝置、過濾歧管、過濾單元和弓I導(dǎo)滲透物的方法(Filtration Assemblies, Filtration Manifolds, Filtration Units, and Methods forChanneling Permeate) ” 的美國專利申請公開 US2008/0132200A1 以及于 2010 年 11 月 24日提交的發(fā)明名稱為“歧管板和包括歧管板的流體處理組件(Manifold Plates and FluidTreatment Arrangments Including Manifold Plates) ” 的美國專利申請 N0.12/954，118中已經(jīng)披露了歧管的示例。所述流體處理單元13和歧管14可以通過多種方式中的任一種安裝在端部件11、
12之間。例如，歧管14可以位于端部件11、12之間，其中第一組一個(gè)或多個(gè)流體處理單元13位于一個(gè)端部件11和歧管14的一側(cè)之間，第二組一個(gè)或多個(gè)流體處理單元13位于另一個(gè)端部件12和歧管30的相對的另一側(cè)之間?；蛘?，歧管可以靠近一個(gè)端部件位于端部件之間，其中一組一個(gè)或多個(gè)流體處理單元位于歧管和另一個(gè)端部件之間。作為另一種替代方式，歧管可以靠近每個(gè)端部件定位，一組一個(gè)或多個(gè)流體處理單元可以設(shè)置在歧管之間。每組的流體處理單元13可以布置成相互流體連通，并且經(jīng)由進(jìn)給、滲透物和滯留物通路21、23、25以多種方式(例如以串聯(lián)、并聯(lián)或串聯(lián)/并聯(lián)結(jié)合的方式)與歧管14流體連通。該流體處理單元13可以彼此聯(lián)結(jié)、可以與歧管20和/或端部件11、12聯(lián)結(jié)，例如正如在美國臨時(shí)專利申請N0.61/476，874中披露的。替代性地或附加地，該流體處理單元13與歧管14 一起可以由端部件11、12和保持件26壓靠在一起。每個(gè)端部件11、12都可以通過多種方式配置。例如，端部件可以包括大致多邊形板，例如六邊形板或矩形板。對于許多實(shí)施例，每個(gè)端部件11、12可以設(shè)置為平面的、剛性的、大致矩形的板，其具有相對的第一和第二表面35、36。面向流體處理單元13或者歧管14的表面36可以包括安裝區(qū)3 7，安裝區(qū)可以具有與流體處理單元13或歧管14相似的形狀和大小。對于許多實(shí)施例，鄰近的流體處理單元或歧管可以直接與安裝區(qū)接觸，或者墊圈可以位于安裝區(qū)與流體處理單元或歧管之間。此外，端部件可以是不具有流體通路的盲端部件，并且可以阻斷鄰近流體處理組件或歧管的流體通路。一個(gè)(或?qū)τ诙鄶?shù)實(shí)施例而言是兩個(gè))端部件11、12可以由高彎曲模量、低蠕變的非金屬材料構(gòu)成。該非金屬材料在正常存儲和操作溫度和壓力下以及暴露在水或潮濕環(huán)境中時(shí)也呈現(xiàn)出尺寸的穩(wěn)定性。此外，該非金屬材料可以具有大于大約SXlO5Psi的彎曲模量。例如，彎曲模量可以大于大約I X106psi，或者大于大約1.5X106psi，或者大于大約2X106psi。該非金屬材料可以包括兩種或更多種非金屬材料的合成物，可以包括諸如嵌入纖維(例如碳纖維或玻璃纖維)或者嵌入纖維網(wǎng)(例如機(jī)織織物或機(jī)織織物網(wǎng)，比如玻璃網(wǎng))之類的加強(qiáng)件，并且可以具有層合結(jié)構(gòu)。該非金屬材料可以是聚合物材料，包括熱塑性材料或熱固性材料，其可以具有需要的彎曲模量。示例性的熱固性材料包括硅樹脂、三聚氰胺、環(huán)氧樹脂和/或酚醛。對于多個(gè)實(shí)施例，該非金屬材料可以包括酚醛層合物，包括G系列玻璃加強(qiáng)酚醛，例如G-1O酚醛材料。例如，每個(gè)端部件11、12的尺寸可以根據(jù)例如流體處理單元和/或歧管的尺寸以及流體處理組件內(nèi)的流體的標(biāo)稱操作壓力和溫度而改變。在期望的操作壓力和溫度下，每個(gè)端部件均具有足夠抵抗不適當(dāng)彎曲的厚度。對于多個(gè)實(shí)施例，該厚度可以高達(dá)大約0.25英寸(6mm)或更厚,或者高達(dá)大約0.50英寸(12mm)或更厚,或者高達(dá)大約1.0英寸(25mm)或更厚。每個(gè)端部件11、12的長度和寬度可以大于鄰近的流體處理單元13或歧管14的長度和寬度，并且可以在每個(gè)端部件11、12上設(shè)置通孔38或切口以容納保持件26，例如，在每個(gè)端部件11、12的邊緣附近或邊緣處設(shè)置該通孔或切口。該保持件26可以以多種方式中的任一種設(shè)置，以將流體處理單元13、歧管14和端部件11、12相互壓靠，并且將流體處理組件10保持在一起。對于多個(gè)實(shí)施例，該保持件26可以包括多個(gè)壓縮桿組件40，該多個(gè)壓縮桿組件沿著或穿過流體處理單元13和歧管14在端部件11、12之間延伸。每個(gè)壓縮桿組件40均可以包括長形壓縮桿41和緊固件42，該緊固件可以安裝到壓縮桿41，以使壓縮桿41在端部件11、12之間張緊。例如，該壓縮桿41在一端上具有擴(kuò)大的頭部，在另一端上具有螺紋區(qū)域，并且緊固件42可以包括能夠通過螺紋連接到壓縮桿41的螺紋端上的螺母?；蛘?，可使用無螺紋壓縮桿和緊固件，例如，正如在發(fā)明名稱為“過濾裝置和保 持過濾裝置內(nèi)的過濾單元壓縮的方法(Filtration Assembliesand Methods of Maintaining Compression of Filtration Units in FiltrationAssemblies) ”的美國專利申請公開US2008/0135499A1中所披露的。該保持件，例如，包括壓縮桿和緊固件的壓縮桿組件，可以由金屬材料構(gòu)成，例如不銹鋼。在其它實(shí)施例中，該保持件可以由高拉伸強(qiáng)度、低蠕變的非金屬材料構(gòu)成。例如，包括壓縮桿和緊固件的壓縮桿組件可以由聚合物材料構(gòu)成，例如由熱塑性材料、熱固性材料或聚合合成材料構(gòu)成，具有足夠的伸縮強(qiáng)度以將端部件、流體處理單元和歧管保持在一起。在多個(gè)實(shí)施例中，非金屬壓縮桿組件可以設(shè)置為承受高達(dá)大約800磅或以上，或大約2500磅或以上，或大約5000磅或以上，或大約15000磅或以上的拉伸負(fù)載，并且可以由聚合物材料機(jī)加工或模制而成，該聚合物材料包括熱塑性材料或熱固性材料，例如端部件的所披露的那些非金屬材料。流體處理組件可以包括一個(gè)或多個(gè)附加部件。例如，密封件(包括例如襯墊)可以設(shè)置在鄰近的流體處理單元、歧管和/或端部件之間，以相互密封這些部件。流體處理組件可以進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)對準(zhǔn)桿，用于保持流體處理單元、歧管和/或端部件與它們的彼此相應(yīng)地連通的流體通路和開口對準(zhǔn)。例如，在發(fā)明名稱為“過濾裝置和將過濾單元安裝在過濾裝置中的方法(Filtration Assemblies and Methods of Installing FiltrationUnits in Filtration Assemblies) ” 的美國專利申請公開 US2008/0135468A1 中披露了對準(zhǔn)桿的示例。
為了組裝該流體處理組件10，流體處理單元13和歧管14與任何墊圈或其它密封件一起可以被堆疊在端部件11、12的安裝區(qū)40之間，其中流體處理單元13和歧管14的相應(yīng)的流體通路對齊，并且相互流體連通。流體處理單元13、歧管14和端部件11、12可以相互直接或間接聯(lián)接，或者不聯(lián)結(jié)。然后將該保持件26安裝到端部件11、12上。例如，壓縮桿41可以沿軸向插入穿過端部件11、12之一中的通孔；使其沿著每個(gè)流體處理單元13和歧管14的周邊軸向移動，或者軸向移動穿過每個(gè)流體處理單元13和歧管14上的通孔或切口 ；然后沿軸向插入相對的端部件11、12上的相應(yīng)的通孔35。然后可以將緊固件42裝配到壓縮桿41，張緊壓縮桿41，并且將流體處理單元、歧管和端部件相互壓靠并且密封。例如，壓縮桿41的頭部可以壓靠一個(gè)端部件11、12的外表面35，即與端部件11、12的安裝區(qū)40相對的表面，并且螺母可以緊固在伸縮桿41的螺紋部上，抵靠另一個(gè)端部件11、12的外表面35，與任何墊圈一起壓端部件11、12、流體處理單元13和歧管14的堆疊。緊固件42可以足夠緊地裝配到壓縮桿42以加強(qiáng)任何墊圈或其它密封件，并且牢固地將流體處理組件10保持在一起，而非金屬端部件11、12不會出現(xiàn)不適當(dāng)?shù)男巫兓驈澢?，并且也不會減弱位于任一非金屬端部件11、12與鄰近流體處理單元13或歧管14之間的密封。為了減少作用在每個(gè)非金屬端部件11、12的邊緣附近或邊緣處的彎曲力，端部件11、12中的通孔38或切口可以定位成使得壓縮桿41定位在該通孔或切口中或非常靠近相鄰的流體處理單元13或歧管14的外周邊。例如，相鄰流體處理單元13或歧管14的外周邊與控制桿41的外周邊之間的距離可以是大約I英寸(25mm)或更小，或者大約0.5英寸(12mm)或更小，或者大約0.25英寸(6mm)或更小，或者大約0.125英寸(3mm)或更小。一旦組裝好，流體處理組件10就可以通過簡單地進(jìn)行適合的流體連接而與流體系統(tǒng)聯(lián)接，該流體連接允許流體系統(tǒng)將進(jìn)給流體提供到進(jìn)給入口 20，從滲透物出口 22接收滲透物，并且從流體處理組件10的任意滯留物出口 24接收滯留物。該進(jìn)給流體可以在壓力下進(jìn)入歧管14上的進(jìn)給入口 20，并且穿過進(jìn)給通路21，到達(dá)一個(gè)或多個(gè)流體處理單元
13(例如所有流體處理單元13)的可滲透流體處理介質(zhì)15的進(jìn)給側(cè)16。進(jìn)給壓力可以從一個(gè)流體系統(tǒng)和流體處理組件到另一個(gè)流體系統(tǒng)和流體處理組件改變。在某些實(shí)施例中，該進(jìn)給壓力可以在從大約20psi或更小到大約80psi或更多的范圍內(nèi)，例如在大約40psi到大約70psi之間。該進(jìn)給流體可以從進(jìn)給入口 20穿過歧管14，沿著進(jìn)給通路21穿過歧管14上的每個(gè)安裝表面31的進(jìn)給開口 32，并且進(jìn)入流體處理單元13。該進(jìn)給流體可以繼續(xù)穿過流體處理單元13中的進(jìn)給通路21，并且沿著每個(gè)可滲透介質(zhì)15的進(jìn)給側(cè)16的切向行進(jìn)。在設(shè)置成用于直接或終端流動操作模式的實(shí)施例中，該進(jìn)給通路結(jié)束于可滲透介質(zhì)的進(jìn)給側(cè)，并且所有進(jìn)給流體可以穿過可滲透介質(zhì)，作為滲透物到達(dá)滲透側(cè)。在設(shè)置成用于相切或交叉流動操作模式的實(shí)施例中，可滲透介質(zhì)15的進(jìn)給側(cè)16上的進(jìn)給流體的一部分可以穿過可滲透介質(zhì)15，作為滲透物到達(dá)滲透側(cè)17。滲透物在壓力下從一個(gè)或多個(gè)流體處理單元13 (例如所有流體處理單元13)的可滲透介質(zhì)15的滲透側(cè)17穿過滲透物通路23到達(dá)滲透物出口 22。例如，該滲透物可以穿過每個(gè)流體處理單元13中的滲透物通路23，到達(dá)歧管14的每個(gè)安裝表面31上的滲透物開口 33，并且穿過歧管14中的滲透物通路23，到達(dá)滲透物出口 22，在這里，滲透物被流體系統(tǒng)接收。該流體的不能從進(jìn)給側(cè)16穿過可滲透介質(zhì)15的其余部分作為滯留物在壓力下從一個(gè)或多個(gè)流體處理單元13 (例如所有流體處理單元13)的可滲透介質(zhì)17的進(jìn)給側(cè)16穿過滯留物通路25到達(dá)滯留物出口 24。例如，該滯留物可以穿過每個(gè)流體處理單元13中的滯留物通路25，到達(dá)歧管的安裝表面31中的滯留物開口 34，并且穿過歧管14中的滯留物通路25，到達(dá)滯留物出口 24，在這里，該滯留物被流體系統(tǒng)接收。本發(fā)明提供許多優(yōu)點(diǎn)，并且本發(fā)明的實(shí)施例可提供較好的性能。例如，通過提供一個(gè)或多個(gè)由非金屬材料構(gòu)成的端部件，該非金屬材料具有不小于大約SXlO5Psi的彎曲模量，具體體現(xiàn)本發(fā)明的流體處理組件可以輕松地承受細(xì)件內(nèi)增壓流體產(chǎn)生的所有力，而不需要任何外部支持。由保持件連接的該非金屬端部件形成堅(jiān)固的壓力容器，緊緊地將流體處理單元、歧管和任何墊圈或其它密封件相互密封在一起，并且端部件不需要任何外部保持件，例如機(jī)械減液壓施壓裝置。因?yàn)榉墙饘俨牧隙瞬考哂兄辽俅蠹s8X IO5Psi的彎曲模量，所以不會出現(xiàn)導(dǎo)致流體處理細(xì)件的元件之間密封減弱的不適當(dāng)?shù)亩瞬考冃位驈澢Ｒ虼?，具體體現(xiàn)本發(fā)明的流體處理組件是可以獨(dú)立的，并且可以由制造商預(yù)先組裝、密封、沖洗和/或清潔，然后通過簡單地進(jìn)行合適的流體連接并立即處理進(jìn)給流體而快速和簡單地結(jié)合在顧客的流體系統(tǒng)中。雖然根據(jù)多個(gè)實(shí)施例描述和/或介紹了本發(fā)明的多個(gè)方面，但是本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。例如，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征可以被取消或改進(jìn)，或者一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征可以與另一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征相結(jié)合。甚至具有極為不同的特征的實(shí)施例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，非金屬端部件中的一個(gè)或兩個(gè)可以作為包括進(jìn)給入口和進(jìn)給通路、滲透物出口和滲透物通路、以及滯留物出口和滯留物通路中的一者或多者的歧管。該端部件歧管可以引導(dǎo)進(jìn)給流體從進(jìn)給入口穿過進(jìn)給通路到達(dá)流體處理單元，引導(dǎo)滲透物從流體處理單元到達(dá)滲透物出口，和/或引導(dǎo)滯留物從流體處理單元到達(dá)滯留物出口。此外，該非金屬端部件歧管可以具有至少8 X IO5Psi的彎曲模量。與相對的非金屬端部件和保持件一起，該端部件歧管可以將流體處理組件牢固地密封和保持在一起，而不需要任何外部保持件或其它外部支撐件。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例可以包括沒有金屬部件的非金屬流體處理組件。例如，如在前描述，流體處理組件可以包括非金屬端部件、非金屬保持件、一個(gè)或多個(gè)非金屬流體處理單元、一個(gè)或多個(gè)非 金屬歧管、以及非金屬墊圈或其它密封件。和本發(fā)明的其它實(shí)施例一樣，非金屬流體處理組件的運(yùn)行可以不需要外部支撐件，例如外部保持件。另外，非金屬流體處理組件非常環(huán)保。例如，其可以很容易循環(huán)使用。在了解了前述描述和相應(yīng)視圖的情況下，進(jìn)一步的改進(jìn)和變形對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。從而，本發(fā)明包括在以下權(quán)利要求中敘述的主題的所有變形、改進(jìn)和等效替換。所有引用文獻(xiàn)，包括這里引用的公開、專利申請和專利通過引用并入本文中，就像每篇文獻(xiàn)被單獨(dú)并具體指明通過引用結(jié)合并且其全文在此敘述一樣。描述本發(fā)明的上下文中的術(shù)語“一”和“該”以及類似參考的使用(尤其是以下權(quán)利要求中的內(nèi)容)都可以被解釋為覆蓋了單數(shù)和復(fù)數(shù)，除非這里有其它的指示或清楚地與內(nèi)容抵觸。術(shù)語“包括”、“具有”、“包涵”和“涵蓋”都解釋為開放術(shù)語(即意味著“包括但是不局限于”)，除非這里另有指示。這里的數(shù)值的描述范圍只不過為了作為速記的方法，其指的是單獨(dú)的值落入該范圍內(nèi)，除非這里另有指示，并且每個(gè)單獨(dú)的數(shù)值結(jié)合在本說明書中，就像它們在這里單獨(dú)敘述一樣。這里描述的所有方法都可通過合適的順序執(zhí)行，除非這里另有指示或者清楚地與內(nèi)容抵觸。這里的任何和所有的示例或示例性語言的使用(例如，“例如”)只不過為了更好的介紹本發(fā)明，并不能作為對本發(fā)明范圍的限制，除非有其它聲明。說明書中沒有語言應(yīng)該 被解釋為表明任何沒有聲明的元件作為本發(fā)明實(shí)踐的要點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種流體處理組件，其包括: 至少一個(gè)流體處理單元，該至少一個(gè)流體處理單元包括具有進(jìn)給側(cè)和滲透側(cè)的可滲透流體處理介質(zhì)； 進(jìn)給入口和進(jìn)給通路，該進(jìn)給通路從進(jìn)給入口穿過流體處理單元延伸到流體處理介質(zhì)的進(jìn)給側(cè)； 滲透物出口和滲透物通路，該滲透物通路從流體處理介質(zhì)的滲透側(cè)延伸到滲透物出Π ； 第一端部件和第二端部件，其中每個(gè)流體處理單元都位于第一端部件和第二端部件之間，并且其中第一端部件和第二端部件中的至少一個(gè)由非金屬材料構(gòu)成并且具有至少大約·8 X IO5Psi的彎曲模量；以及 保持件，該保持件在第一端部件和第二端部件之間延伸，并且設(shè)置成將至少一個(gè)流體處理單元與第一端部件和第二端部件相互壓靠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體處理組件，其還包括位于第一端部件和第二端部件之間的歧管，其中該歧管包括所述進(jìn)給入口和所述進(jìn)給通路，或者包括所述滲透物出口和所述滲透物通路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體處理組件，其還包括滯留物出口和滯留物通路，該滯留物通路從可滲透流體處理介質(zhì)的進(jìn)給側(cè)穿過流體處理單元延伸到滯留物出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流體處理組件，其還包括位于第一端部件和第二端部件之間的歧管，其中該歧管包括所述進(jìn)給入口和所述進(jìn)給通路，包括所述滲透物出口和所述滲透物通路，或者包括所述滯留物出口和所述滯留物通路。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的流體處理組件，其中該保持件包括壓縮桿組件，該壓縮桿組件包括在第一端部件和第二端部件之間延伸的壓縮桿和附接到壓縮桿的緊固件。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的流體處理組件，其中該保持件由非金屬材料構(gòu)成。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的流體處理組件，其中每個(gè)端部件包括作為非金屬材料的熱固性材料。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的流體處理組件，其中至少一個(gè)端部件包括沒有流體通路的端板。
9.一種流體處理組件，其包括: 相對的第一端部件和第二端部件，每個(gè)端部件由非金屬材料構(gòu)成，并且具有至少大約·8 X IO5Psi的彎曲模量； 位于第一端部件和第二端部件之間的一個(gè)或多個(gè)歧管，其中每個(gè)歧管具有進(jìn)給入口、滲透物出口和滯留物出口中的至少一者； 位于第一端部件和第二端部件之間的一個(gè)或多個(gè)流體處理單元，其中每個(gè)流體處理單元包括具有進(jìn)給側(cè)和滲透側(cè)的可滲透流體處理介質(zhì)； 進(jìn)給通路，該進(jìn)給通路從進(jìn)給入口穿過至少一個(gè)歧管和至少一個(gè)流體處理單元延伸到可滲透流體處理介質(zhì)的進(jìn)給側(cè)； 滲透物通路，該滲透物通路從每個(gè)可滲透流體處理介質(zhì)的滲透側(cè)穿過至少一個(gè)流體處理單元而延伸到滲透物出口； 滯留物通路，該滯留物通路從可滲透流體處理介質(zhì)的進(jìn)給側(cè)穿過至少一個(gè)流體處理介質(zhì)而延伸到滯留物出口；以及 保持件，該保持件在第一端部件和第二端部件之間延伸，并且設(shè)置成將一個(gè)或多個(gè)歧管、一個(gè)或多個(gè)流體處理單元、以及第一端部件和第二端部件相互壓靠。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流體處理組件，其中進(jìn)給入口、滲透物出口和滯留物出口中的兩者或更多者位于同一個(gè)歧管上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的流體處理組件，其中該保持件包括壓縮桿組件，該壓縮桿組件包括在第一端部件和第二端部件之間延伸的壓縮桿和附接到壓縮桿的緊固件。
12.根據(jù)權(quán)利要求9、10或11所述的流體處理組件，其中該保持件由非金屬材料構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求9、10、11或12所述的流體處理組件，其中每個(gè)端部件包括作為非金屬材料的熱固性材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求9、10、11、12或13所述的流體處理組件，其中每個(gè)端部件包括設(shè)有流體通路的端板。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的流體處理組件，其不具有金屬部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種流體處理組件，其可以包括第一和第二端部件、位于第一和第二端部件之間的至少一個(gè)流體處理單元以及在第一和第二端部件之間延伸的保持件，所述保持件設(shè)置成將流體處理單元以及第一和第二端部件相互壓在一起。
文檔編號C02F1/28GK103121726SQ20121059903
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者C·塞耶, S·梅西爾, J·科維諾 申請人:帕爾公司