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      用于流體膜分離裝置的構(gòu)造_2

      文檔序號(hào):8515328閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
      突起由 從支撐片材的基部延伸的一系列突出部構(gòu)成,這些突出部與橫檔長(zhǎng)度的方向斜交。
      [0048] 在一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)第一突起中的突起29a,29b,…具有如從突起的頂部到支撐 片材的基部所測(cè)量的至少50、60、70、80、90或甚至100微米,以及至多200、300、400、500、 600或甚至700微米的高度(即,h3)。在一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)第一突起中的突起具有至少 50、60、70、80、90或甚至100微米,以及至多200、300、400、500、600或甚至700微米的寬度 (wp)。在一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)第一突起中的相鄰?fù)黄鹬g的距離(w)為至少50、60、70、80、 90或甚至100微米,以及至多200、300、400、500、600或甚至700微米。
      [0049] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)突起中的單個(gè)突起為沿流動(dòng)通道的長(zhǎng)度在流動(dòng)通 道縱向軸線上不連續(xù)的構(gòu)件。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)突起中的一個(gè)突起從第一 橫檔的第一側(cè)表面連續(xù)地延伸到相鄰橫檔的相反的第二側(cè)表面,其中該第一側(cè)表面和該相 反的第二側(cè)表面沿流動(dòng)通道的長(zhǎng)度在流動(dòng)通道的相對(duì)側(cè)上連續(xù)地延伸。例如,如圖2所示, 這些突起在橫檔24a與24b之間是連續(xù)的,但并不沿流動(dòng)通道的縱向軸線連續(xù)地延伸。
      [0050] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)突起中的一個(gè)突起包括構(gòu)件,該構(gòu)件具有朝向與 流動(dòng)通道的縱向軸線基本不平行的方向的至少一個(gè)前緣。例如,參見(jiàn)圖2,箭頭27示出了流 動(dòng)通道的縱向軸線。突起29z具有前緣28,該前緣與流動(dòng)通道的縱向軸線基本不平行?;?本平行意味著前緣與流動(dòng)通道的縱向軸線成-10度至+10度范圍內(nèi)的角。
      [0051] 在一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)突起中的一個(gè)突起是指從支撐片材的基部延伸的構(gòu)件,該 構(gòu)件的高度h3小于h i。在一個(gè)實(shí)施例中,113具有小于h i的90 %、80 %、70 %、60 %、50 %、 40%或甚至30%的平均高度和Ii1的至少5%、10%、15%或甚至20%的平均高度。
      [0052] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)突起中的一個(gè)突起為包括相對(duì)于流動(dòng)通道的縱向 軸線成角度(例如,5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80或甚至85度)布 置的前緣28的構(gòu)件。例如,參見(jiàn)圖2的前緣28。
      [0053] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,該多個(gè)突起包括從支撐片材的基部延伸的一系列基本 上平行的突起,如通過(guò)圖2的突起29a、29b和29c示出。
      [0054] 在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的支撐片材包括不止一組的多個(gè)突起。在圖3中示出包 括兩組多個(gè)突起的支撐片材的另一個(gè)實(shí)施例。支撐片材30包括多個(gè)第一突起39a,39b···, 該多個(gè)第一突起為與多個(gè)橫檔34a,34d···的方向成角度的突出部,諸如以上圖2中所公開(kāi) 的那些突出部;以及多個(gè)第二突起31a,31b,31c···,該多個(gè)第二突起為平行于流動(dòng)通道的 縱向軸線的突出部,該縱向軸線由圖3中的箭頭37來(lái)表示,但該多個(gè)第二突起的高度113小 于匕。雖然不想受到理論的限制,但據(jù)信,圖3中的多個(gè)第一突起(即,與流動(dòng)通道的縱向 軸線成角度的突出部)幫助清潔可選擇性透過(guò)膜的表面,而圖3中的多個(gè)第二突起(即,具 有平行于流動(dòng)通道縱向軸線的前緣的較高突出部)幫助使材料從流動(dòng)通道的中心分散到 流動(dòng)通道的周邊,反之亦然)。
      [0055] 當(dāng)與流動(dòng)通道的縱向軸線成90度觀察時(shí),在軸向流動(dòng)方向上的第二突起的輪廓 可以是矩形的(如圖3所示)、三角形的、曲線的(如圖4所示)或它們的某種組合。這些 第二突起可以包括前緣38,該前緣可以是矩形的(如圖3所示)、正方形的或曲線的。前緣 可以垂直于流動(dòng)通道的縱向軸線或可以相對(duì)于流動(dòng)通道的縱向軸線成另一角度。在一個(gè)實(shí) 施例中,在第二突起上可能不存在前緣。例如,圖4包括在軸向流動(dòng)方向上具有曲線輪廓的 第二突起,其中曲線輪廓的頂點(diǎn)包括線性部分,該線性部分隨后朝下傾斜,直到它接觸支撐 片材的基部或多個(gè)第一突起。支撐片材40的流動(dòng)通道的縱向軸線由圖4中的箭頭47表示。
      [0056] 在一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)第二突起中的突起(例如,31a,31b,…或41a,41b,41c,…) 在支撐片材的基部與突起的頂點(diǎn)之間具有至少20、30、40、50、60、70、80、90或甚至100微 米,以及至多200、300、400、500或甚至600微米的高度〇13)。在一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)第二 突起中的突起與多個(gè)第二突起中的突起之間的高度差為至少5、10、20、40、60、80、100、200、 400或甚至500微米。在一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)第二突起中的突起具有至少50、60、70、80、90 或甚至100微米,以及至多200、300、400、500、600或甚至700微米的寬度(Wp)。在一個(gè)實(shí) 施例中,多個(gè)第二突起中的突起具有至少1000、2000、3000、4000或甚至5000微米,以及至 多至7000、8000、9000、10000或甚至12000微米的縱向軸線方向距離上的長(zhǎng)度。在一個(gè)實(shí)施 例中,在多個(gè)第二突起中的相鄰?fù)黄鹬g(即,一個(gè)突起的端部到相鄰?fù)黄鸬那熬壔蚱瘘c(diǎn)) 的距離為至少1000、2000、3000、4000或甚至5000微米,以及至多7000、8000、9000、10000 或甚至12000微米。如圖3和圖4所示,第二突起與流動(dòng)通道的側(cè)壁等距地間隔開(kāi),然而, 也可以設(shè)想替代實(shí)施例,其中多個(gè)第二突起中的突起偏離流動(dòng)通道的中心或其中流動(dòng)通道 的側(cè)壁與多個(gè)第二突起中的突起之間的距離改變,從而使得某些第二突起更靠近流動(dòng)通道 的第一側(cè)表面而某些第二突起更遠(yuǎn)離流動(dòng)通道的第一側(cè)表面。
      [0057] 在圖5a和對(duì)應(yīng)的俯視圖5b中示出本發(fā)明的支撐片材的另一個(gè)實(shí)施例。支撐片材 50包括以交錯(cuò)的人字形構(gòu)造布置的多個(gè)橫檔54a,54b,…和多個(gè)突起59a,59b,59c,…。這 些突起由一系列交錯(cuò)的非對(duì)稱突出部構(gòu)成,這些突出部與流動(dòng)通道的縱向軸線成角度。支 撐片材50的流動(dòng)通道的縱向軸線由圖5中的箭頭57表示。圖5b中所示的距離1為從"V" 的頂部到側(cè)壁的軸向距離。圖5b示出了交錯(cuò)的非對(duì)稱人字形構(gòu)造,其中距離1是改變的。 在一個(gè)實(shí)施例中,1可與流動(dòng)通道的壁等距。
      [0058] 在一個(gè)實(shí)施例中,圖5中的多個(gè)突起中的突起59a,59b,…具有至少50、60、70、80、 90或甚至100微米,以及至多200、300、400、500、600或甚至700微米的高度(h3)。在一個(gè)實(shí) 施例中,多個(gè)突起中的突起具有至少50、60、70、80、90或甚至100微米,以及至多200、300、 400、500、600或甚至700微米的寬度(wp)。在一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)突起中的相鄰?fù)黄鹬g 的距離(w)為至少50、60、70、80、90或甚至100微米,以及至多200、300、400、500、600或甚 至700微米。
      [0059] 雖然流動(dòng)通道到目前為止已被示出為線性的,但流動(dòng)通道的替代形狀、尺寸或構(gòu) 型是容許的。例如,流動(dòng)通道可以具有曲折路徑(例如,之字形圖案)或者迷宮或彎曲構(gòu)型。 在圖6中示出本發(fā)明的支撐片材的另一個(gè)實(shí)施例。支撐片材60的流動(dòng)通道包括正弦流動(dòng) 路徑,其中凈流動(dòng)路徑的方向通過(guò)箭頭67示出。此外,流動(dòng)通道的底部在縱向方向上包括 波狀圖案,該波狀圖案包括具有某個(gè)峰值高度的拋物線形脊(圖6中未示出該波狀圖案)。 除了該多個(gè)突起外,支撐片材60還包括多個(gè)突起69a,69b,69c,69d,…,它們形成流動(dòng)障礙 并且中斷流動(dòng)。當(dāng)沿流動(dòng)通道的縱向軸線移動(dòng)時(shí),流動(dòng)通道的開(kāi)口橫截面積減小和增加。 突起的設(shè)計(jì)和布局被選擇用來(lái)阻礙流體流動(dòng)穿過(guò)流動(dòng)通道,其中每個(gè)突起迫使流體的一部 分在流動(dòng)通道內(nèi)改變方向。"流動(dòng)通道的開(kāi)口橫截面積"為朝向所選擇的位置處大致垂直于 流動(dòng)通道的縱向軸線的平面上的面積,流體可以通過(guò)該面積流過(guò)流動(dòng)通道。在大致矩形的 流動(dòng)通道中,開(kāi)口橫截面積可由在支撐片材的基部與可選擇性透過(guò)膜的第一主要膜表面之 間測(cè)量的流動(dòng)通道高度和在相對(duì)的側(cè)邊緣之間測(cè)量的流動(dòng)通道寬度限定。通道的開(kāi)口橫截 面積可能由于例如使得通道高度減小的流動(dòng)限制部而減小??赡軆?yōu)選的是,與給定通道的 最大開(kāi)口橫截面積相比,這些流動(dòng)限制部使得通道的開(kāi)口橫截面積減少了例如約25%或更 多,在一些情況下50%或更多,或甚至75%或更多。流動(dòng)障礙優(yōu)選使得流動(dòng)穿過(guò)通道的流 體改變方向,而流動(dòng)限制部使得流體在其流經(jīng)流動(dòng)限制部時(shí)加速和減速。可以通過(guò)使通道 在所述垂直平面中在一個(gè)或多個(gè)維度上變窄來(lái)使得開(kāi)口橫截面積發(fā)生變化。例如,通道的 高度(如在支撐片材的基部與可選擇性透過(guò)膜的第一主要膜表面之間測(cè)量)和/或跨流動(dòng) 通道的寬度可以變窄。例如,圖6中的通道的高度可以在200到500微米高度內(nèi)變窄,以及 在300到800微米跨流動(dòng)通道的寬度內(nèi)變窄。
      [0060] 在一個(gè)實(shí)施例中,圖6中的多個(gè)突起中的突起69&,6%,~具有至少300、350、400、 425、450、475或甚至500微米,以及至多700、750、800、825、850、875或甚至900微米的高度 (h3)。在一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)突起中的突起具有至少200、250、300或甚至350微米,以及至 多400、450、500、550、600或甚至650微米的寬度(《)。在一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)突起中的相 鄰?fù)黄鹬g的距離(w)為至少200、250、300、350、400或甚至450微米,以及至多500、550、 600、650、700、750、800或甚至850微米。在一個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)突起中的突起包括沿突起的 至少一個(gè)主表面的角,如在圖6所示的一些突起中示出。
      [0061] 除了僅使得支撐片材的一個(gè)主表面包括如圖1所示多個(gè)橫檔外,支撐片材的兩個(gè) 主表面還可以包括如圖所示多個(gè)橫檔,例如,在圖7的支撐片材72a、72b、72c和72d中(請(qǐng) 注意:在此圖中為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)并未示出多個(gè)突起,盡管該多個(gè)突起可能位于支撐片材的一 側(cè)或兩側(cè)上)。
      [0062] 在一個(gè)實(shí)施例中,支撐片材在每個(gè)主表面上包括多個(gè)橫檔,其中第一主表面上的 多個(gè)橫檔形成具有第一流動(dòng)方向的多個(gè)第一流動(dòng)通道,并且第二主表面上的多個(gè)橫檔形成 具有第二流動(dòng)方向的多個(gè)第二流動(dòng)通道,其中第二流動(dòng)方向上的凈流體流動(dòng)與第一流動(dòng)方 向上的凈流體流動(dòng)基本上相同(即,小于20度、10度或甚至5度不同)。在一個(gè)實(shí)施例中, 將第一表面的橫檔與第二表面上的多個(gè)橫檔對(duì)齊。在另一個(gè)實(shí)施例中,可將第一表面的橫 檔定位成相對(duì)于第二表面上的橫檔成偏移關(guān)系。
      [0063] 在一個(gè)實(shí)施例中,支撐片材在每個(gè)主表面上包括多個(gè)橫檔,其中第一表面上的多 個(gè)橫檔形成具有第一流動(dòng)方向的多個(gè)第一流動(dòng)通道,并且第二表面上的多個(gè)橫檔形成具有 第二流動(dòng)方向的多個(gè)第二流動(dòng)通道,其中第二流動(dòng)方向上的凈流體流動(dòng)與第一流動(dòng)方向上 的凈流體流動(dòng)不同(即,大于25度、45度或甚至50度)。在一個(gè)實(shí)施
      當(dāng)前第2頁(yè)1 2 3 4 5 
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