專利名稱：流體處理設(shè)備及流體處理設(shè)備的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體處理設(shè)備及制造流體處理設(shè)備的方法，可單獨(dú)運(yùn)用或組合運(yùn)用該設(shè)備來通過各種方式處理流體。該流體處理設(shè)備可包括至少一個流體處理單元，該流體處理單元具有復(fù)合層結(jié)構(gòu)。復(fù)合層結(jié)構(gòu)可包括至少一個進(jìn)料層、至少一個滲透層和至少一個用于流體處理的可滲透介質(zhì)層，可滲透介質(zhì)層位于進(jìn)料層和滲透層之間。流體處理單元內(nèi)的進(jìn)料通道將工藝流體或進(jìn)料流體引入進(jìn)料層并引導(dǎo)所述工藝流體或進(jìn)料流體沿可滲透介質(zhì)的進(jìn)料側(cè)流動。一些或所有進(jìn)料流體從可滲透介質(zhì)的進(jìn)料側(cè)流到滲透側(cè)。當(dāng)進(jìn)料流體經(jīng)過可滲透介質(zhì)時，根據(jù)介質(zhì)的流體處理特性來處理流體。例如，可滲透介質(zhì)可以是過濾介質(zhì)或截留介質(zhì)，用來從流體中分離出一種或更多種物質(zhì)。流體從可滲透介質(zhì)的滲透側(cè)流出，然后作為濾液或滲透液流入滲透層，滲透層將滲透液引入流體處理單元內(nèi)的滲透通道中。流體處理設(shè)備還可包括熱固樹脂，對于許多實(shí)施例而言，熱固樹脂可以是聚氨酯和環(huán)氧樹脂的混合物。熱固樹脂將流體處理單元的多個層緊固在一起。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，流體處理設(shè)備可包括流體處理單元和熱塑性片。流體處理單元可具有復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)包括進(jìn)料層、滲透層和用于流體處理的可滲透介質(zhì)層。可滲透介質(zhì)層可位于進(jìn)料層和滲透層之間，可滲透介質(zhì)層具有進(jìn)料側(cè)和滲透側(cè)，進(jìn)料側(cè)與進(jìn)料層保持流體連通，滲透側(cè)與滲透層保持流體連通。流體處理單元還包括相對的第一端面和第二端面、以及熱固樹脂。熱固樹脂將復(fù)合層結(jié)構(gòu)的層緊固在一起。熱固樹脂也形成了流體處理單元的第一端面的至少一部分。熱塑性片覆蓋流體處理單元的第一端面，流體處理單元的第一端面上的熱固樹脂直接粘合到熱塑性片上。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，流體處理設(shè)備可包括第一末端件和第二末端件、流體處理單元及熱塑性片。第一末端件可具有包括熱塑性材料的第一表面。流體處理單元可位于第一末端件和第二末端件之間并可具有復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)包括進(jìn)料層、滲透層和用于流體處理的可滲透介質(zhì)層?？蓾B透介質(zhì)層可位于進(jìn)料層和滲透層之間并具有進(jìn)料側(cè)和滲透側(cè)，進(jìn)料側(cè)與進(jìn)料層保持流體連通，滲透側(cè)與滲透層保持流體連通。流體處理單元還可包括相對的第一端面和第二端面以及熱固樹脂。熱固樹脂將復(fù)合層結(jié)構(gòu)的各個層緊固在一起。熱固樹脂也形成了流體處理單元的第一端面的至少一部分。熱塑性片可具有相對的第一表面和第二表面并可覆蓋流體處理單元的第一端面。流體處理單元的第一端面上的熱固樹脂直接粘合到熱塑性片的第一表面上。熱塑性片的第二表面可粘合到第一末端件的第一熱塑性表面上。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種流體處理設(shè)備可包括第一末端件和第二末端件、第一流體處理單元和第二流體處理單元、以及第一熱塑性片和第二熱塑性片，所述第一流體處理單元和第二流體處理單元位于所述第一末端件和第二末端件之間。每一流體處理單元可具有復(fù)合層結(jié)構(gòu)，復(fù)合層結(jié)構(gòu)包括進(jìn)料層、滲透層和用于流體處理的可滲透介質(zhì)層?？蓾B透介質(zhì)層可位于進(jìn)料層和滲透層之間并可具有進(jìn)料側(cè)和滲透側(cè)，進(jìn)料側(cè)與進(jìn)料層保持流體連通，滲透側(cè)與滲透層保持流體連通。每一流體處理單元還可包括相對的第一端面和第二端面以及熱固樹脂。熱固樹脂將復(fù)合層結(jié)構(gòu)的各個層緊固在一起。熱固樹脂也形成了流體處理單元的第一端面的至少一部分。第一熱塑性片和第二熱塑性片可位于第一流體處理單元的第一端面和第二流體處理單元的第一端面之間。每一熱塑性片可具有相對的第一表面和第二表面。第一流體處理單元的第一端面上的熱固樹脂直接粘合到第一熱塑性片的第一表面上。第二流體處理單元的第一端面上的熱固樹脂直接粘合到第二熱塑性片的第一表面上。第一熱塑性片的第二表面和第二熱塑性片的第二表面相互粘合。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，流體處理設(shè)備的制造方法可包括至少改進(jìn)熱塑性片的第一表面以提高熱固樹脂和熱塑性片的第一表面之間的粘合。該方法還可包括形成流體處理單元，該流體處理單元具有復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)包括進(jìn)料層、滲透層和用于流體處理的可滲透介質(zhì)層。形成流體處理單元這一步驟可包括將可滲透介質(zhì)置于進(jìn)料層和滲透層之間，使得可滲透介質(zhì)的進(jìn)料側(cè)與進(jìn)料層保持流體連通、用于流體處理的可滲透介質(zhì)的滲透側(cè)與滲透層保持流體連通。形成流體處理單元這一步驟還可包括將熱固樹脂涂覆到進(jìn)料層、可滲透介質(zhì)層和滲透層中的一層或更多層上。該方法還可包括將流體處理單元的第一 端面上的熱固樹脂直接粘合到熱塑性片的改進(jìn)的第一表面上。流體處理設(shè)備和流體處理設(shè)備的制造方法體現(xiàn)了本發(fā)明的一個或更多個方面，該設(shè)備及其制造方法具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，通過改進(jìn)熱塑性片的表面來提高熱固樹脂和熱塑性片之間的粘合性能，從而使得熱固樹脂直接緊固粘合到熱塑性片上，而不需使用其他黏結(jié)劑、溶劑或墊片。從而顯著減少了可能從流體處理設(shè)備的元件中提取出來并沉積在經(jīng)過流體處理設(shè)備的任何流體中的污染物量。由于減少了 “萃取物”數(shù)量，從而體現(xiàn)本發(fā)明的流體處理設(shè)備提供了更純凈、無污染物的滲透液和/或其他污染物更少或無其他污染物的滲余液。另外，對于許多實(shí)施例而言，熱塑性末端件可固定在流體處理單元的一端或兩端上。通過在熱塑性末端件和流體處理單元之間設(shè)置熱塑性片，熱塑性末端件可緊固且牢靠地粘合到熱塑性片上，進(jìn)而熱塑性片又緊固且牢靠地粘合到流體處理單元的熱固樹脂上。從而形成了十分堅固的結(jié)構(gòu)，容易承受得住流體處理設(shè)備內(nèi)的加壓流體所產(chǎn)生的壓力。另外，對于許多實(shí)施例而言，熱塑性末端件和熱塑性片可由相應(yīng)的熱塑性材料(如相同或相似的熱塑性材料)制成，可被直接相互熱粘合或熱熔粘合，而不需要使用溶劑、粘合劑或墊片。另外，這顯著減少了潛在地可能被引入流經(jīng)所述流體處理設(shè)備的流體內(nèi)的萃取物數(shù)量；從而提供了更純凈、無污染物的滲透液和/或其他污染物更少或無其他污染物的滲余液。


圖I是流體處理設(shè)備的透視圖；圖2是圖I中的流體處理設(shè)備的一部分的分解圖；圖3是末端件的斜視圖；圖4是另一流體處理設(shè)備的透視圖；圖5是另一流體處理設(shè)備的透視圖；圖6是另一流體處理設(shè)備的透視圖。
具體實(shí)施方式
具體體現(xiàn)了本發(fā)明的一個或更多方面的流體處理設(shè)備可以以各種方式來構(gòu)造。圖I示出了流體處理設(shè)備10的許多不同實(shí)例中的一個實(shí)例。對于許多實(shí)施例而言，流體處理設(shè)備10可包括相對的末端件11、12和位于末端件11，12之間的一個或更多個流體處理單元13。流體處理單元可包括復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)包括至少一個進(jìn)料層、至少一個滲透層、以及至少一個用于流體處理的可滲透介質(zhì)層，該介質(zhì)層位于進(jìn)料層和滲透層之間。例如，在圖I中，流體處理單元13可包括兩個滲透層14、位于所述兩個滲透層14之間的進(jìn)料層15、以及位于每一滲透層14和進(jìn)料層15之間的流體處理介質(zhì)層16。流體處理單元13還可包括固化的熱固樹脂20，熱固樹脂20將流體處理單元13的各層固定在一起并密封流體處理單元。流體處理設(shè)備10還可包括位于流體處理單元13和末端件11、12之間的熱塑性片21。在流體處理單元13的兩端面22、23之一或兩端面22、23上，熱固樹脂20直接粘合到熱塑性片21上，進(jìn)而熱塑性片21又粘合(如熱熔粘合)到相鄰的末端件11、12上。包括一個或兩個末端件、所述流體處理單元和熱塑性片的流體處理設(shè)備可包括各·種流體通道如進(jìn)料通道、滲透通道和/或滲余液通道，用來將流體引導(dǎo)通過流體處理設(shè)備。例如，兩末端件或兩末端件之一可以是歧管板，該歧管板具有至少一個流體通道，用于將流體導(dǎo)入流體處理單元中或接收從流體處理單元流出的流體。類似地，流體處理單元內(nèi)的流體通道可通過熱塑性片上的一個或更多個孔口與歧管板上的流體通道保持流體相通并延伸至歧管板上的流體通道中?？梢砸愿鞣N方式設(shè)置該通道以連續(xù)地、平行地、或以連續(xù)/平行相結(jié)合的方式將流體引導(dǎo)通過流體處理設(shè)備。另外，可將流體處理設(shè)備的流體通道設(shè)置成用于切向流動或終端流動。例如，圖I所示的流體處理設(shè)備10可設(shè)置為用于切向流動或橫向流動。僅一個末端件11可為歧管板，該歧管板包括一個或更多個進(jìn)料通道24、滲透通道25和滲余液通道26 ;另一末端件12是用來封閉流體通道的封閉端板?？晒┻x擇地，兩末端件可均為歧管板。流體處理單元13也可具有一個或更多個進(jìn)料通道24、滲透通道25和滲余液通道26，這些通道在流體處理單元13內(nèi)延伸。歧管板11中的進(jìn)料通道24、滲透通道25和滲余液通道26通過熱塑性片21中的進(jìn)料孔30、滲透孔31及滲余液孔32與流體處理單元13中的進(jìn)料通道24、滲透通道25和滲余液通道26保持流體相通，并伸展至流體處理單元13中的上述通道中，如圖2的流體處理設(shè)備所示。工藝流體或進(jìn)料流體可被輸送到歧管板11中，歧管板11通過一個或更多個進(jìn)料通道24將進(jìn)料流體引導(dǎo)穿過熱塑性片21而進(jìn)入一個或更多個流體處理單元13的一個或更多個進(jìn)料層15。進(jìn)料層15引導(dǎo)進(jìn)料流體沿每一流體處理介質(zhì)層16的進(jìn)料側(cè)33切向流動。一部分進(jìn)料流體經(jīng)過流體處理介質(zhì)，從而根據(jù)介質(zhì)的處理特性來處理流體。被處理后的流體作為濾液或滲透液流入滲透層14，該滲透層14引導(dǎo)該滲透液沿每一流體處理介質(zhì)層16的滲透側(cè)34流入一個或更多個滲透通道25中。進(jìn)而滲透通道25又引導(dǎo)該滲透液從流體處理單元13流出、經(jīng)過熱塑性片21、然后進(jìn)入歧管板11中，在該歧管板11處滲透液從流體處理設(shè)備10中排出。不經(jīng)過流體處理介質(zhì)層16的那部分進(jìn)料流體作為濃縮液或滲余液流入一個或更多個滲余液通道26中，該滲余液通道26通過進(jìn)料層15與進(jìn)料通道24保持流體連通。滲余液通道26引導(dǎo)滲余液從流體處理單元13流出、經(jīng)過熱塑性片21、然后流入歧管板11中，在該歧管板11處滲余液也從流體處理設(shè)備10中排出。盡管所示的流體處理設(shè)備10被設(shè)置為用于切向流動，但是體現(xiàn)本發(fā)明的其他流體處理設(shè)備可被設(shè)置為用于終端流動，可以不具有任何滲余液通道。在終端流動中，工藝流體或進(jìn)料流體被輸送到歧管板中，接著歧管板引導(dǎo)進(jìn)料流體經(jīng)過熱塑性片、然后流入流體處理單元，例如，通過進(jìn)料通道和進(jìn)料層流入流體處理介質(zhì)層。由于沒有滲余液通道，因而所有進(jìn)料流體從進(jìn)料層流出、接著經(jīng)過流體處理介質(zhì)、然后作為滲透液或?yàn)V液流入滲透層。然后通過滲透層將該滲透液弓I入滲透通道。進(jìn)而滲透通道又弓I導(dǎo)該滲透液從流體處理單元流出、接著經(jīng)過熱塑性片、然后流入歧管板，在該歧管板處滲透液從流體處理設(shè)備中排出?？梢圆捎迷S多不同方式來構(gòu)造流體處理設(shè)備的部件。例如，流體處理單元的尺寸和形狀可以是許多尺寸和形狀中的任意一種。另外，構(gòu)成流體處理單元的復(fù)合層結(jié)構(gòu)的進(jìn)料層、滲透層和用于流體處理的可滲透介質(zhì)層的層數(shù)可以是任意的。對于某些實(shí)施例而言，流體處理單元僅具有一層進(jìn)料層、一層滲透層和一層位于所述進(jìn)料層和滲透層之間的用于流體處理的可滲透介質(zhì)層。對于許多實(shí)施例而言，流體處理單元可包括兩層或更多層進(jìn)料層(如2層或3層或4層或更多層)、兩層或更多層滲透層(如2層或3層或4層或5層或更多層，它們與進(jìn)料層交錯布置)、以及兩層或更多層流體處理介質(zhì)層(如2層或4層或6層或8層或更多層)。流體處理單元的最外兩層可以是滲透層或進(jìn)料層。每一流體處理介 質(zhì)層均可位于滲透層和進(jìn)料層之間，流體處理介質(zhì)層的進(jìn)料側(cè)與進(jìn)料層保持流體連通，流體處理介質(zhì)層的滲透側(cè)與滲透層保持流體連通。例如，在圖I中，流體處理介質(zhì)層16位于每一滲透層14和進(jìn)料層15之間，可滲透的介質(zhì)的進(jìn)料側(cè)33與進(jìn)料層15保持流體連通，介質(zhì)的滲透側(cè)34與滲透層14保持流體連通。流體處理單元也可具有不同于進(jìn)料層、滲透層和可滲透介質(zhì)層的其他層。進(jìn)料層和滲透層起到間隔器的作用，用來將滲透介質(zhì)相互隔開，和/或起到收集器/分配器的作用，用來沿滲透介質(zhì)層的進(jìn)料側(cè)和滲透側(cè)收集或分配流體?？梢圆捎酶鞣N方式來設(shè)計進(jìn)料層和滲透層的尺寸和形狀，可以不同地構(gòu)造進(jìn)料層和滲透層。例如，一個層或兩個層可以包括薄的槽紋板，可沿板的一側(cè)或相對兩側(cè)引導(dǎo)流體?？晒┻x擇地，一個層或兩個層14、15可包括金屬片或聚合物網(wǎng)片，如圖2中的流體處理設(shè)備所示。網(wǎng)片例如可以是編織的、被延展的或被擠壓的。另外，網(wǎng)片質(zhì)量足夠好以幫助流體處理介質(zhì)承受住流體流經(jīng)流體處理單元所產(chǎn)生的壓力，網(wǎng)片的網(wǎng)眼能夠足以便于流體沿流體處理介質(zhì)切向地從側(cè)面流入網(wǎng)片層。每一層14、15、16可包括一個或更多個孔口，如進(jìn)料孔30、滲透孔31、和/或滲余液孔32，以讓流體流經(jīng)流體處理單元13。對于孔口數(shù)量、類型和位置而言，各層可互不相同，從而適應(yīng)流體經(jīng)過流體處理單元所需的流動模式。對于某些實(shí)施例而言，所有進(jìn)料層和滲透層、以及過濾介質(zhì)層的孔口數(shù)量、類型及位置均可相同，如圖2中的流體處理設(shè)備所示。進(jìn)料孔如單一的進(jìn)料孔30可沿滲透層14、進(jìn)料層15的一側(cè)布置；滲余液孔如單一的滲余液孔32可沿滲透層14、進(jìn)料層15的相對側(cè)布置，滲透孔如兩個滲透孔31可沿相對側(cè)布置即每側(cè)布置一個孔，所述滲透孔與所述進(jìn)料孔30和滲余液孔32保持一定間距且所述滲透孔與所述進(jìn)料孔30和滲余液孔32封隔開。復(fù)合層結(jié)構(gòu)的層相互靠近布置，一層上的孔與相鄰層上的孔對準(zhǔn)并直接或通過進(jìn)料層或滲透層保持流體連通。因而各層上的孔口可構(gòu)成流體處理單元內(nèi)的流體通道的一部分。對于某些實(shí)施例(如具有一層輸料層、一層可滲透介質(zhì)層和一層滲透層的實(shí)施例)來說，流體處理單元的每層均可不具有任何孔口。流體處理介質(zhì)是可滲透的，即多孔的、透水的、半滲透的或選擇性滲透的，流體處理介質(zhì)可由許多材料中的任何一種材料制成，這些材料例如包括天然聚合物或合成聚合物?？蓪⒘黧w處理介質(zhì)構(gòu)造成各種結(jié)構(gòu)中的任一種結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)例如包括纖維狀或絲狀結(jié)構(gòu)(如編織片或非編織片)、或隔膜(如支撐膜或非支撐膜)。另外，流體處理介質(zhì)可具有或被改變成具有許多流體處理特性中的任何一種特性。例如，流體處理介質(zhì)可具有正、負(fù)或中性電荷；流體處理介質(zhì)可以是疏液或親液的，包括疏水的或親水的或疏油的或親油的；和/或流體處理介質(zhì)可以具有配屬的功能基(如配合體或任何其他活性半體)，其可通過化學(xué)方法粘合到流體 中的物質(zhì)上。流體處理介質(zhì)可由各種材料制成、或滲透有或含有各種材料，這些材料具有以各種方式中的任一種方式進(jìn)一步處理流體的作用。這些功能材料例如可包括各種類型的吸附劑、離子交換樹脂、層析介質(zhì)、酶類、反應(yīng)物或催化劑，所述這些材料可通過化學(xué)方法和/或物理方法粘合流體中的物質(zhì)或流體本身，或與流體中的物質(zhì)或流體本身發(fā)生反應(yīng)，或催化、或傳遞、或影響流體中的物質(zhì)或流體本身。另外，流體處理介質(zhì)的分子截點(diǎn)或截留率可以是很大范圍內(nèi)的任意值，例如所述范圍為超多孔或納米多孔或微粒量級至微孔或粗粒量級。從而流體處理介質(zhì)可起到任何一種處理介質(zhì)的作用，這些介質(zhì)包括俘獲介質(zhì)或分離介質(zhì)(如過濾介質(zhì))。熱固樹脂可包括許多熱固性材料中任意一種材料，這些熱固性材料例如包括尿烷、環(huán)氧樹脂(包括雙酚A 二環(huán)氧甘油醚(DGEBA)、酚醛樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、溴化樹脂、環(huán)氧烯烴、環(huán)氧R和環(huán)氧類樹脂R)、聚酰亞胺(包括脂肪聚酰亞胺和芳烴聚酰亞胺)、不飽和聚酯(包括鄰苯二甲酸(“鄰位的”)、等酞酸(“均等的”)、二環(huán)戊二烯(DCPD)和雙酚A富馬酸酯樹脂)、乙烯基酯(包括環(huán)氧樹脂與丙烯酸或異丁烯酸的合成物)、脲醛或硅氧烷、或這些所述材料的兩種或兩種之上的合成物(如聚合物、混合物或反應(yīng)產(chǎn)物)，例如包括雙組份環(huán)氧樹脂反應(yīng)產(chǎn)物，其中一組分聚合物具有胺基甲酸酯鍵結(jié)。如圖I和2所示，固化的熱固樹脂20可提供在流體處理單元13的所述滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16的外圍區(qū)域35周圍，從而橋接了所述滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16、將所述所述滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16緊固在一起并密封住流體處理單元13。熱固樹脂20可接觸所述所述滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16的邊緣和所述滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16的靠近外圍的表面。熱固樹脂20也可朝外擴(kuò)展，超出所述滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16中的一層或更多層的外圍范圍。例如，一層或更多層(如最外層)的尺寸可稍稍大于其他層(如一些內(nèi)層，包括流體處理介質(zhì)層)中的一層或更多層，從而尺寸較大層稍微超出尺寸較小層的范圍。與尺寸較大的層相比，熱固樹脂超出尺寸較小層的外圍范圍的程度要更大一些。另夕卜，在外圍區(qū)域35，熱固樹脂可滲入所述滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16中的一層或更多層(尤其是任何網(wǎng)狀層)中，從而利用熱固樹脂20填充了所述層的這些外圍區(qū)域內(nèi)的孔或間隙。熱固樹脂20也可提供在所述滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16中的一個或更多個孔30、31、32的邊緣區(qū)域36周圍，這些層包括滲透層14和進(jìn)料層15。熱固樹脂20然后將孔30、31、32與滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16的剩余部分封隔開，從而防止流體在孔30、31、32和滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16的剩余部分之間流動。熱固樹脂20從孔30、31、32的邊緣朝外擴(kuò)展而可接觸所述滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16的表面和/或在孔30、31、32的邊緣區(qū)域36滲入滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16中。對于許多實(shí)施例而言，熱固樹脂20可提供在流體處理單元13的最外層(如圖I所示的滲透層14)上的一個或更多個孔30、31、32的邊緣周圍。但是，不同的密封劑(例如更軟的密封劑如硅樹脂)可提供在(尤其是內(nèi)層上的)一個或更多個孔的邊緣區(qū)域周圍，從而密封住所述邊緣區(qū)域。所述更軟的密封劑甚至能更有效地壓緊和密封可滲透介質(zhì)層16。流體處理單元13的第一端面22或第一和第二端面22、23的至少一部分可包括熱固樹脂20。例如，熱固樹脂可沿最外層的外圍區(qū)域35布置在流體處理單元13的端面22、23上，所述最外層例如是最外側(cè)的滲透層14或最外側(cè)的進(jìn)料層。熱固樹脂20也可沿最外層上的一個或更多個孔30、31、32的邊緣區(qū)域36布置在流體處理單元13的端面22、23上。至少第一和第二表面22、23的這些區(qū)域上的熱固樹脂20可直接粘合到熱塑性片21上，從而熱塑性片21覆蓋端面22、23。端面22、23的剩余部分可包括最外層。在端面22、23的剩余部分，覆蓋所述端面22、23的熱塑性片21可直接接觸最外層。但是，因?yàn)樵谒龆嗣?2,23的剩余部分最外層沒有熱固樹脂，因而在端面22、23的剩余部分熱塑性片21不粘合到最外層上。 可以采用不同方式來構(gòu)造末端件。例如，如圖I和3所示，每一末端件11、12可包括主體部分40，主體部分40為矩形盒狀結(jié)構(gòu)，具有面向流體處理單元13的端面22、23的安裝面41。一個末端件或兩個末端件可包括歧管板和/或封閉端板，歧管板包括一個或更多個流體通道，封閉端板不具有流體通道。在圖I中，一個末端件包括封閉端板12，另一末端件包括歧管板11，歧管板11可包括進(jìn)料通道24、滲透通道25和/或滲余液通道26。可以采用不同方式來構(gòu)造這些流體通道。例如，每一流體通道可包括一個或更多個通道或管道，這些通道或管道可以是筆直的、曲線的、分支的、和/或彎曲的。如圖3所示，每一流體通道24、25、26可在主體部分40內(nèi)伸展，例如從主體部分40 —側(cè)上的端口 42 (如配件)伸展至安裝面41上的孔(如進(jìn)料孔30、滲透孔31或滲余液孔32)。安裝面41上的孔30、31、32可與流體處理單元13的端面22上的孔30、31、32對準(zhǔn)并保持流體連通。封閉端板12的安裝面41可類似于歧管板11的安裝面41，但封閉端板12的安裝面41上沒有孔30、31、32。安裝面41基本上是平坦的，其形狀和尺寸與流體處理單元13的端面22、23相對應(yīng)。安裝面還可包括一些表面特征，如孔周圍和/或安裝面的外圍周圍具有脊?fàn)钗铩＠?，美國專利申請公開US 2008/0135500A1號和美國專利申請12/954118號公開了歧管板的一些例子，美國專利申請公開US 2008/0135500A1號的發(fā)明名稱為“過濾裝置、過濾歧管板、過濾單元及形成濾液通道的方法”，美國專利申請12/954118號的申請日為2010年11月24日、發(fā)明名稱為“歧管板和包括歧管板的流體處理設(shè)備”。至少包括安裝面的末端件可包括熱塑性材料。例如，整個末端件和/或安裝面可由熱塑性材料制成。例如，熱塑性材料可以是聚烯烴，包括聚丙烯、聚乙烯和聚丁烯。熱塑性材料也可以是聚碳酸酯、聚砜、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚醚醚酮、聚對苯二甲酸乙二酯
(Dacron )、聚酰胺(Nylon )、聚四氟乙烯(Teflon )、聚丙烯酸物(如聚甲基丙烯
酸甲酯和丙烯腈丁苯(acrylanitrile butadiene styrene)),或上述這些材料中的兩種或更多種材料的混合物，例如包括聚乙烯和聚丙烯的混合物或共聚物、或聚苯乙烯和丙烯腈的混合物或共聚物、或苯乙烯和丁二烯的混合物或共聚物。熱塑性末端件(包括熱塑性安裝面)可以通過各種方式形成，例如通過切削、鑄造或模制方式形成。熱塑性片(可以是擠壓片材)也可由許多熱塑性材料中的任何一種材料制成，這些材料包括均聚物和共聚物。熱塑性片和熱固樹脂一起可將流體處理單元粘合到末端件的安裝面上。因而，對于許多實(shí)施例而言，熱塑性片可包括熱塑性材料，所述熱塑性材料與制成末端件和/或安裝面的熱塑性材料相對應(yīng)。如果一種熱塑性材料與另一種熱塑性材料相同或種類相同且可牢固地?zé)崛壅澈系剿隽硪环N熱塑性材料上，那么這種熱塑性材料就與所述另一種熱塑性材料相對應(yīng)。由相對應(yīng)的熱塑性材料制成的熱塑性片和末端件具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，易于在熱塑性片和末端件的熱塑性安裝面之間形成牢固的固定粘合(如熱熔粘合)。另外，減小了潛在地可能會被引入到經(jīng)過流體處理設(shè)備的流體中的萃取物數(shù)量。另夕卜，被熱熔粘合在一起的熱塑性材料具有相近似的熔化溫度，如大致相差40°C或40°C之下的熔化溫度或軟化溫度。與末端件相同，熱塑性片可包括聚烯烴(包括聚丙烯、聚乙烯和聚丁烯)、聚碳酸酯、聚砜、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚醚醚酮、聚對苯二甲酸乙二酯(Daeron )、聚酰胺(Nylon )、聚四氟乙烯(Teflon )、聚丙烯酸物(如聚甲基丙烯酸甲酯和丙烯腈丁苯)，或上述這些材料中的兩種或更多種材料的合成物(如混合物或共聚物)，例如包括聚乙烯和聚丙烯的混合物或共聚物、或聚苯乙烯和丙烯腈的混合物或共聚物、或苯乙烯和丁二烯 的混合物或共聚物。熱塑性片也可包括熱塑性彈性體(包括苯乙烯嵌段共聚物)、聚烯烴混合物(例如以聚丙烯為基體的彈性體如Sai*link 3160 )、熱塑性聚氨酯、熱塑性共聚酯或熱塑性聚酰胺。可以采用各種方式構(gòu)造熱塑性片。對于許多實(shí)施例而言，熱塑性片21的尺寸和形狀可類似于末端件11、12的安裝面41和/或流體處理單元13的端面22、23的尺寸和形狀。熱塑性片的厚度范圍可在大約0. 015英寸(0. 33毫米)(或小于該值)至大約0. 125英寸(3毫米)(或大于該值)范圍內(nèi)，如大致為0. 040英寸(I毫米)±25%。對于某些實(shí)施例而言，包括熱塑性片更厚的一些實(shí)施例，熱塑性片可以是剛性或半剛性的。但是，對于許多實(shí)施例而言，熱塑性片可以是柔性板。熱塑性片具有相對的表面，可以基本上是平坦的，可以基本上是不可滲透的，熱塑性片可以包括一個或更多個流體孔以使歧管板和流體單元之間保持流體連通。熱塑性片上的一個或更多個流體孔尺寸和位置可與末端件的安裝面上的流體孔和/或流體處理單元的、與熱塑性片相鄰的最外層上的流體孔類似。在圖I中，歧管板11和流體處理單元13之間的熱塑性片21可具有進(jìn)料孔30、滲透孔31和滲余液孔32，它們與安裝面41和流體處理單元13的最外層上的進(jìn)料孔30、滲透孔31和滲余液孔32對準(zhǔn)并保持流體連通，從而進(jìn)料通道、滲透通道和滲余液通道在歧管板11和流體處理單元13之間伸展。封閉端板12和流體處理單元13之間的熱塑性片21可具有或可不具有任何孔□。流體處理設(shè)備可包括一個或更多個其他元件。例如，流體處理設(shè)備可包括一個或更多個校正桿，用來使流體處理單元及歧管板上的流體通道及孔相互保持合適對準(zhǔn)，從而相互之間保持流體連通。流體處理設(shè)備可包括一個或更多個壓緊桿，用于將流體處理單元壓緊在末端件之間。例如，在美國專利申請公開2008/0135468A1號和美國專利申請公開2008/0135499A1號中公開了校正桿和壓緊桿的實(shí)例，美國專利申請公開2008/0135468A1號的發(fā)明名稱為“過濾裝置及將過濾單元安裝在過濾裝置中的方法”，美國專利申請公開2008/0135499A1的發(fā)明名稱為“過濾裝置及保持過濾單元壓縮在過濾裝置中的方法”?？晒┻x擇地或補(bǔ)充地，流體處理設(shè)備可被壓緊地固定在機(jī)械和/或液力固定器或疊壓機(jī)中。體現(xiàn)本發(fā)明的流體處理設(shè)備可以通過不同方式被制造。例如，制造流體處理設(shè)備的方法可包括改變熱塑性片的一個或兩個表面。對于許多實(shí)施例來說，例如可通過物理方法和/或化學(xué)方法來改變熱塑性片的、面向流體處理單元并被粘合到其上的表面，以改變該表面的物理特性和/或化學(xué)特性，從而提高熱固樹脂和熱塑性片的所述表面之間的粘合性能?？筛淖儫崴苄云母鞣N表面特性，例如包括紋理結(jié)構(gòu)、表面張力或表面能量?？墒篃崴苄云脑摫砻婊蛳鄬Φ膬杀砻婢哂心撤N特征，例如通過粗糙化所述表面使其不規(guī)則地具有某種結(jié)構(gòu)，或通過在表面刻制出一些小的脊?fàn)钗锖托纬砂伎诨虺尸F(xiàn)其他表面特征來使其規(guī)則地具有某種結(jié)構(gòu)，從而加大熱固樹脂所粘合的表面區(qū)域?？筛淖儫崴苄云木W(wǎng)紋或非網(wǎng)紋表面結(jié)構(gòu)以來改變熱塑性片的表面張力或表面能量，從而可通過這種方式來提高熱固樹脂和熱塑性片之間的粘合性能。例如，對于許多熱塑性片(包括聚烯烴板如聚丙烯板)及許多熱固樹脂(包括粘合有聚氨酯的熱固樹脂)而言，可將熱塑性片的表面張力增加至例如大約40達(dá)因/厘米(dynes/cm)或更多。
可以通過許多方式中的任何一種方式來改變熱塑性片的表面，這些方式例如包括采用電子束技術(shù)或輻射方式如紫外輻照。對于許多實(shí)施例而言，改變網(wǎng)紋或非網(wǎng)紋熱塑性片的表面所采用的方式可包括對熱塑性片進(jìn)行電暈放電。對熱塑性片的表面進(jìn)行電暈放電時，電暈放電所產(chǎn)生的電子撞擊表面，所產(chǎn)生的能量足以擊碎所述表面上的分子鍵。所產(chǎn)生的自由基可迅速與電暈放電過程中的氧化產(chǎn)物、或與相同鏈或不同鏈上的連結(jié)的自由基發(fā)生反應(yīng)，從而產(chǎn)生交叉鏈接。以這種方式氧化熱塑性片的表面可提高所述表面能量和表面張力，這樣熱固樹脂可更充分地弄濕表面，從而提高熱固樹脂和熱塑性片之間的粘合性能。采用電暈放電方式例如可使熱塑性片的表面張力增加至大約40達(dá)因/厘米或更多。這種表面處理方法的一個顯著的優(yōu)點(diǎn)是不需使用其他化學(xué)添加劑來提高粘合性能。例如，不需使用黏結(jié)劑或其他表面氧化物來為表面粘合做準(zhǔn)備，從而使可能會被引入經(jīng)過流體處理設(shè)備的流體中的萃取物的出現(xiàn)的可能性降至最低。另一類似工藝即火焰處理過程同樣也能提高表面張力。該工藝使用含氧火焰來形成游離氧。該游離氧然后與熱塑性片的表面發(fā)生反應(yīng)，從而提高表面張力。這兩種工藝的一種公知的缺點(diǎn)是粘合效果不持久，不超過幾天或幾周粘合效果就會消失。對于許多實(shí)施例而言，在改變表面張力的四天內(nèi)熱固樹脂可粘合到熱塑性片的改進(jìn)表面上。制造流體處理設(shè)備的方法還可包括形成流體處理單元、以及將流體處理單元的端面上的熱固樹脂直接粘合到熱塑性片的改進(jìn)表面上。形成流體處理單元這一過程包括裝配復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層包括至少一層進(jìn)料層、至少一層滲透層和至少一層流體處理介質(zhì)層，所述介質(zhì)層位于進(jìn)料層和滲透層之間，可滲透介質(zhì)層的進(jìn)料側(cè)與進(jìn)料層保持流體連通，可滲透介質(zhì)層的滲透側(cè)與滲透層保持流體連通。形成流體處理單元這一過程還可包括將熱固樹脂涂覆到進(jìn)料層、可滲透介質(zhì)層和滲透層中的一層或更多層上。裝配復(fù)合層結(jié)構(gòu)、涂覆熱固樹脂及將熱固樹脂粘合到熱塑性片的改進(jìn)表面上這幾個過程可按次序或同時進(jìn)行。形成流體處理單元、將熱固樹脂粘合到熱塑性片的改進(jìn)表面上這兩個過程可包括將液態(tài)熱固樹脂涂覆在流體處理單元最外層的至少一個孔的邊緣區(qū)域，該最外層即為最外側(cè)的滲透層或最外側(cè)的進(jìn)料層。例如，在圖2所示的流體處理設(shè)備的進(jìn)料孔20和滲余液孔32周圍的邊緣區(qū)域36，液態(tài)熱固樹脂可涂覆在最外側(cè)的滲透層14的兩側(cè)上。液態(tài)熱固樹脂可滲入最外側(cè)的滲透層14中，從而在孔30、32周圍的邊緣區(qū)域36形成了流體處理單元13的端面22的至少一部分。從而，具有改進(jìn)表面的熱塑性片21、具有液態(tài)熱固樹脂的最外側(cè)滲透層14和流體處理介質(zhì)層16可被擠壓在一起，各層的孔30、31、32相互之間保持對準(zhǔn)，熱塑性片21的改進(jìn)表面43壓靠在液態(tài)熱固樹脂和流體處理單元13的端面22的其余部分上。熱固樹脂20然后可凝結(jié)、固化，從而，在孔30、31周圍的邊緣區(qū)域36，熱固樹脂20直接粘合到熱塑性片21的改進(jìn)表面43上?？深愃频馗淖円坏诙崴苄云?，從而將其粘合到流體處理單元的相對端面上的最外層(如最外側(cè)滲透層或最外側(cè)進(jìn)料層)上。在流體處理單元的第二端面上的第二熱塑性片上的孔周圍的邊緣區(qū)域，熱固樹脂可直接粘合到第二熱塑性片的改進(jìn)表面上。形成流體處理單元以及將熱固樹脂粘合到熱塑性片的歧管板表面上這兩個過程可包括將液態(tài)熱固樹脂涂覆在流體處理單元的外圍周圍，即涂覆在進(jìn)料層、可滲透介質(zhì)層和滲透層中的一層或多層的外圍周圍。例如，流體處理單元的內(nèi)層(如處于內(nèi)側(cè)的進(jìn)料層、滲透層和/或流體處理介質(zhì)層)可被置于并被擠壓在先前被粘合到熱塑性片上的最外層之 間，各層的孔相互對準(zhǔn)。在將內(nèi)層置于外層之間之前，可將密封劑涂覆在內(nèi)層的合適孔(如進(jìn)料層上的滲透孔和/或滲透層上的進(jìn)料孔和滲余液孔)周圍的邊緣區(qū)域，從而在流體處理單元內(nèi)形成所需的流體通道、將進(jìn)料通道及滲余液通道與滲透通道隔離開。密封劑可以是液態(tài)熱固樹脂或更軟的密封劑(如硅樹脂)，從而防止對更脆弱的流體處理介質(zhì)造成任何危害。例如，如圖2中的流體處理設(shè)備所示，硅樹脂密封劑可涂覆到進(jìn)料層15上的滲透孔34周圍的邊緣區(qū)域36。然后進(jìn)料層15被置于且擠壓在相鄰的流體處理介質(zhì)層16和先前被粘合到熱塑性片21上的最外側(cè)滲透層14之間。液態(tài)熱固樹脂然后被涂覆在流體處理單元的外圍周圍，如涂覆在進(jìn)料層、滲透層和/或流體處理介質(zhì)層外圍周圍?？晒┻x擇地或補(bǔ)充地，在進(jìn)料層、滲透層和/或可滲透介質(zhì)層被擠壓在一起之前，液態(tài)熱固樹脂可涂覆到上述層的外圍區(qū)域上?？稍跓崴苄云目字行纬烧婵找詫⒁簯B(tài)熱固樹脂拖到所述層的外圍區(qū)域中。例如，在熱塑性片21的孔30、31、32中形成真空，以將液態(tài)熱固樹脂拖到所有滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16的外圍區(qū)域35，從而在外圍區(qū)域液態(tài)熱固樹脂可滲入網(wǎng)狀層14、15和/或流體處理介質(zhì)層中的一層或多層中?？晒┻x擇地或補(bǔ)充地，可涂覆過量液態(tài)熱固樹脂以讓其朝外擴(kuò)展，超出所述滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16中的一層或更多層的外圍區(qū)域范圍。然后熱固樹脂20凝結(jié)、固化，從而在最外層14的外圍周圍直接粘合到熱塑性片21的改進(jìn)表面43上，將進(jìn)料層、可滲透介質(zhì)層和滲透層固定在一起，并密封住流體處理單元13。流體處理單元外圍周圍的固化熱固樹脂將流體處理單元的內(nèi)部與外部密封隔開，并且所述層上的合適孔周圍的密封劑(包括固化的熱固樹脂和硅橡膠)將進(jìn)料通道和/或滲余液通道與滲透通道密封隔開。另外，例如在最外層(如最外側(cè)的滲透層或最外側(cè)的進(jìn)料層)的外圍區(qū)域中和/或最外層的一個或更多個孔的邊緣區(qū)域周圍，固化的熱固樹脂形成了流體處理單元的每一端面的一部分。在這些區(qū)域，固化的熱固樹脂直接粘合到每一熱塑性片的改進(jìn)表面上，從而將每一熱塑性片緊固到且密封到流體處理單元的每一端面上。每一端面的剩余部分可由最外層(如最外側(cè)的滲透層或最外側(cè)的進(jìn)料層)形成，熱塑性片可不直接粘合到最外層上。制造流體處理設(shè)備的方法還可包括將一個或兩個熱塑性片的相對表面粘合到一個或兩個末端件的熱塑性安裝面上，所述相對表面即為背離流體處理單元的表面?？梢圆捎迷S多方式中的任一種方式來粘合熱塑性表面。例如，熱塑性表面可被溶劑粘合或被黏結(jié)劑粘合。對于許多實(shí)施例而言，熱塑性表面可被相互熱粘合。例如，熱塑性片21的相對表面44和末端件11、12的熱塑性安裝面41可暴露在加熱盤中以軟化表面41、44?？晒┻x擇地，可采用其他熱粘合技術(shù)，包括非接觸式熱焊接、超聲焊接或振動焊接。可加熱和軟化末端件11、12的整個安裝面41和熱塑性片21的整個相對表面44。但是，對于許多實(shí)施例而言，僅加熱和軟化孔30、31、32周圍的區(qū)域，或加熱和軟化孔30、31、32周圍的區(qū)域及外圍部分。被軟化的表面41、44然后被直接擠壓在一起，保持熱塑性安裝面41上的一個或更多個孔30、31、32與熱塑性片21上的相應(yīng)孔30、31、32對準(zhǔn)，從而使得末端件11、12被緊固且密封到熱塑性片21上、進(jìn)而被緊固且密封到流體處理單元13上。本發(fā)明的所述實(shí)施例具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，通過改進(jìn)熱塑性片的表面以提高熱固樹脂和熱塑性片之間的粘合性能，從而熱固樹脂可直接緊固粘合到熱塑性片上，而不需使用其他溶劑、黏結(jié)劑或墊片。這樣能顯著減少萃取物數(shù)量(所述萃取物可能會污染經(jīng)過流體處理設(shè)備的流體)，從而提供了一種更純凈的、無污染的滲透液和/或其他污染物更少或無其他污染物的滲余液。另外，對于許多實(shí)施例而言，熱塑性末端件可固定在流體處理單元 的一端或兩端上。通過在熱塑性末端件和流體處理單元之間設(shè)置熱塑性片，熱塑性末端件可緊固粘合到熱塑性片上，從而在末端件和熱塑性片之間，尤其是在孔和外圍周圍形成了牢固的、無泄漏的氣密封接。由于熱塑性片進(jìn)而又緊固粘合到流體處理單元的熱固樹脂上，因而流體處理設(shè)備結(jié)構(gòu)十分堅固，可容易地承受得住流體處理設(shè)備內(nèi)的加壓流體所產(chǎn)生的壓力。另外，對于許多實(shí)施例而言，熱塑性末端件和熱塑性片可包括相應(yīng)的熱塑性材料，相互之間可直接熱粘合或熔接粘合，而不需使用溶劑、黏結(jié)劑或墊片。并且，這顯著減少了萃取物數(shù)量(所述萃取物可能會污染經(jīng)過流體處理設(shè)備的流體)，因而提供了更純凈的、無污染的滲透液和/或其他污染物更少或無其他污染物的滲余液。盡管已經(jīng)通過一些實(shí)施例來描述和/或闡釋了本發(fā)明的各方面，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)明范圍的情況下，可消除或改變這些實(shí)施例的一個或更多個特征，或者某個實(shí)施例的一個或更多個特征可與另一實(shí)施例的一個或更多個特征相結(jié)合。甚至具有顯著不同的特征的實(shí)施例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，流體處理設(shè)備的一端或兩端上可不具有末端件。對于某些實(shí)施例而言，流體處理設(shè)備可類似于圖I中的流體處理設(shè)備10，但是一端上不具有封閉端板12。不帶有任何孔的熱塑性片或一些其他不可滲透層可粘合到流體處理單元的與歧管板相對的端部上，從而封閉住流體處理設(shè)備的該端部。可供選擇地，對于某些實(shí)施例而言，流體處理設(shè)備可與圖5中的流體處理設(shè)備10類似，但是兩端上不具有封閉端板11，12。另外，不具有任何孔的熱塑性片或一些其他不可滲透層可粘合到每一流體處理單元的與歧管板相對的端部，從而封閉住流體處理設(shè)備的該端部。對于另一例子而言，流體處理設(shè)備的兩端上可具有歧管板。圖4所示的流體處理設(shè)備10的許多特征與前述和先前圖中所示的流體處理設(shè)備10相同，因而一些類似的部件用相同的附圖標(biāo)記表示。但是，對于圖4所示的流體處理設(shè)備10而言，兩末端件11、12均包括歧管板。一個歧管板11可具有一個或更多個進(jìn)料通道24，以及一個或更多個滲透通道25，而另一個歧管板12可具有一個或更多個滲余液通道26。流體處理單元的進(jìn)料層、滲透層及可滲透介質(zhì)層的層數(shù)是任意的。圖4所示的流體處理單元13例如可包括三層滲透層14(即兩層最外側(cè)的滲透層和一層中間的滲透層)、兩層進(jìn)料層15(與滲透層14交錯布置)以及四層流體處理介質(zhì)層16，每一可滲透介質(zhì)層16位于滲透層14和進(jìn)料層15之間，進(jìn)料側(cè)33與進(jìn)料層15保持流體連通，滲透側(cè)34與滲透層14保持流體連通。流體處理單元13內(nèi)的進(jìn)料通道24可被設(shè)置成用來引導(dǎo)進(jìn)料流體連續(xù)地經(jīng)過兩層進(jìn)料層15，流體處理單元13內(nèi)的滲余液通道26可被設(shè)置成用來引導(dǎo)滲余液流入歧管板12上的滲余液通道26中。流體處理單元13內(nèi)的滲透通道25被設(shè)置成用于平行地移走從每一滲透層14流出的滲透液。滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16中的每一層及熱塑性片21上的進(jìn)料孔、滲透孔和滲余液孔與另一層上的相應(yīng)孔可互不相同，從而對圖4所示的流體通道產(chǎn)生影響。例如，位于中央的滲透層14的一側(cè)上可具有進(jìn)料孔，該滲透層14另一側(cè)不具有滲余液孔，而進(jìn)料層15的兩側(cè)上均可具有進(jìn)料孔和/或滲余液孔?？梢酝ㄟ^各種方式來制造圖4所示的流體處理設(shè)備10，包括通過前述方法的任何一種方法。固化的熱固樹脂20可將所述滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16固定在一起，且所述固化的熱固樹脂密封住流體處理單元13并形成每一端面22、23的一部分。例如，熱固樹脂20可施加在每一最外側(cè)的滲透層14周圍、施加在一個最外側(cè)的滲透層的進(jìn)·料孔的邊緣區(qū)域周圍、以及施加在另一最外側(cè)的滲透層14的滲余液孔的邊緣區(qū)域周圍?？蓪崴苄云?1的一個表面或兩個表面43、44進(jìn)行前述改進(jìn)。每一端面22、23上的熱固樹脂直接粘合到每一熱塑性片21的改進(jìn)表面43上，從而將流體處理單元13緊固且密封到熱塑性片21上。熱塑性片21的相對表面44進(jìn)而又粘合到(如熱粘合)到歧管板11、12的熱塑性安裝面41上，從而將流體處理單元13和熱塑性片21緊固且密封在歧管板11、12之間。對于另一例子而言，流體處理設(shè)備可具有一個中間歧管板。圖5所示的流體處理設(shè)備10的許多特征與前述和先前圖中所示的流體處理設(shè)備10相同，因而類似元件用相同附圖標(biāo)記表示。但是，對于圖5所示的流體處理設(shè)備10而言，兩末端件11、12可包括封閉端板，安裝面41上不具有任何流體通道或流體孔。另外，流體處理設(shè)備10可包括位于末端件11、12之間的歧管板45 ;例如，在歧管板45和一個端板11之間，第一組流體處理單元13 (具有一個或更多個流體處理單元)布置在歧管板45的一側(cè)；在歧管板45和另一端板12之間，第二組流體處理單元13 (具有一個或更多個流體處理單元)布置在歧管板45的相對側(cè)。從而，歧管板45起到了每組流體處理單元13和封閉端板11、12之間的中間末端件的作用。歧管板45可具有主體部分40，主體部分40具有一個或更多個進(jìn)料通道24、一個或更多個滲透通道25、以及一個或更多個滲余液通道26，這些通道與歧管板45每側(cè)的熱塑性安裝面41上的進(jìn)料孔、滲透孔、和/或滲余液孔保持流體連通。對于某些實(shí)施例而言，歧管板可位于端板之間，但靠近其中一個端板；在歧管板和另一端板之間，單組流體處理單元(具有一個或更多個流體處理單元)可僅設(shè)置在歧管板的一側(cè)。因而，歧管板可包括安裝面，僅在安裝面的一側(cè)設(shè)置孔。每一流體處理單元的進(jìn)料層、滲透層和可滲透介質(zhì)層的層數(shù)可以是任意的。在圖5所示的流體處理設(shè)備10中，每一流體處理單元13例如可包括兩層最外側(cè)的滲透層14、一層位于所述滲透層14之間的進(jìn)料層15、以及兩層流體處理介質(zhì)層16，每一可滲透介質(zhì)層16位于滲透層14和進(jìn)料層15之間，其進(jìn)料側(cè)33與進(jìn)料層15保持流體連通，而其滲透側(cè)34與滲透層14保持流體連通。滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16中的每層上的進(jìn)料孔、滲透孔和滲余液孔與另一層上的相應(yīng)孔相同或不同，從而對流體處理單元13內(nèi)的進(jìn)料通道24、滲透通道25和滲余液通道26產(chǎn)生影響。靠近歧管板45的兩熱塑性片21上的進(jìn)料孔、滲余液孔和滲透孔可與相鄰的滲透層15及歧管板45的安裝面41上的相應(yīng)孔相同。但是，靠近端板11、12的兩熱塑性片21上具有或不具有任何孔。歧管板45可將進(jìn)料流體平行地引入歧管板45兩側(cè)的流體處理單元13中，并平行地收集從歧管板45兩側(cè)的流體處理單元13流出的滲透液和滲余液?？梢酝ㄟ^各種方式來制造圖5所示的流體 處理設(shè)備10。例如，具有中間歧管板45的流體處理設(shè)備10可根據(jù)前述方法來制造，該制造過程還另外包括粘合步驟如熱粘合步驟將靠近歧管板45的熱塑性片21粘合到歧管板45每一側(cè)上的熱塑性安裝面41上。歧管板45上的流體通道24、25、26通過粘合到歧管板45上的熱塑性片21及歧管板45的安裝面41上的進(jìn)料孔、滲透孔和滲余液孔與流體處理單元13上的流體通道24、25、26保持流體連通。固化的熱固樹脂20將每一流體處理單元13的滲透層14、進(jìn)料層15和流體處理介質(zhì)層16固定在一起，且所述固化的熱固樹脂密封住流體處理單元13并如前述那樣形成每一端板22、23的一部分?？扇缜笆瞿菢涌筛倪M(jìn)熱塑性片21的一個或兩個表面43、44。每一流體處理單元13的每一端面22、23上的熱固樹脂20直接粘合到每一流體處理單元13端部處的每一中間熱塑性片21的改進(jìn)表面43上。熱塑性片21的相對表面44進(jìn)而又粘合(如熱粘合)到歧管板45的熱塑性安裝面41及端板11、12上。流體處理單元13的另一端面22、23上的熱固樹脂直接粘合到最外側(cè)熱塑性片21的歧管板表面43上，而最外側(cè)熱塑性片21的相對表面44可粘合(如熱粘合)到端板11、12的安裝面41上。從而熱塑性片21可緊固且密封到兩個流體處理單元13、中間歧管板45及端板11、12上。對于另一例子而言，可通過粘合相鄰的熱塑性片來將兩個或更多個流體處理單元相互粘合。圖6所示的流體處理設(shè)備10是另一個實(shí)例，該裝置的許多特征與前述和先前圖中所示的流體處理設(shè)備10相同，因而用相同附圖標(biāo)記表示類似部件。但是，在圖6所示的流體處理設(shè)備10中，通過將相鄰的熱塑性片21粘合在相互面對的流體處理單元13的兩端面22,23上，從而使得兩個或更多個流體處理單元13相互粘合。相互背離對方的兩端面22、23上的每一熱塑性片21可粘合到末端件(未示出)上或另一熱塑性片上，所述另一熱塑性片直接粘合到另一流體處理單元(也未示出)的熱固樹脂上。每一流體處理單元的進(jìn)料層、滲透層和可滲透介質(zhì)層的層數(shù)可以是任意的。流體處理單元相互之間是類似的(如相同的)或互不相同。例如，在所示的流體處理設(shè)備10中，兩流體處理單元13相同，熱塑性片21也都相同，流體處理單元13和熱塑性片21分別可與圖I所示的流體處理單元10和熱塑性片21相同?？梢酝ㄟ^各種方式來制造每一流體處理單元13，包括通過前述任何一種方法；可如前述那樣改進(jìn)熱塑性片21的一個表面或兩表面43、44 ;如前述那樣，每一流體處理單元13的每一表面22、23上的熱固樹脂20直接粘合到每一熱塑性片21的改進(jìn)表面43上。另外，可通過許多方式中的任何一種方式沿?zé)崴苄云南鄬Ρ砻?4將相鄰的熱塑性片21相互粘合。例如，相互面對的相對表面可相互熱熔粘合，從而可將兩流體處理單元13相互緊固和密封。熱塑性片(包括被粘合的熱塑性片)可包括進(jìn)料孔、滲透孔和/或滲余液孔以在相互連接的流體處理單元之間形成所需的任何流動模式。例如，所有熱塑性片21上的進(jìn)料孔、滲透孔及滲余液孔與兩流體處理單元13的進(jìn)料層15、可滲透介質(zhì)層16及滲透層14上的進(jìn)料孔、滲透孔及滲余液孔相同，從而進(jìn)料通道24，滲透通道25及滲余液通道26貫穿兩流體處理單元13?？晒┻x擇地，熱塑性片(包括被粘合的熱塑性片)可以不包括一個或更多個進(jìn)料孔、滲透孔和滲余液孔(如不包括任何孔)，從而，封閉了流體處理單元之間的一個或更多個進(jìn)料通道、滲透通道和滲余液通道。如前所述，整個相對表面44可被加熱、然后熱熔粘合到另一相對表面上，或者僅孔口和外圍周圍的區(qū)域被加熱、然后被熱熔粘合。對于不具有孔的熱塑性片而言，僅外圍周圍的區(qū)域被加熱、然后相互熱熔粘合。根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，本發(fā)明可進(jìn)行許多改變。因而，本發(fā)明并不局限于前述和/或前面所示的任何具體實(shí)施例，本發(fā)明包括權(quán)利要求書所限定范圍內(nèi)的所有實(shí)施例和變化形式。將文中引用的所有參考文獻(xiàn)(包括公開出版物、專利申請和專利)作為參考組合到本發(fā)明中，正如同特別或明確表示每篇參考文獻(xiàn)作為參考組合到本發(fā)明中且每篇參考文獻(xiàn)的全部內(nèi)容被提及在文中一樣。 除非文中另有說明或明顯與本發(fā)明的內(nèi)容相背，本文中用來描述本發(fā)明的術(shù)語“一”和“該”以及類似術(shù)語被解釋為覆蓋了以下含義“單一的”和“多個”。除非文中另有說明，術(shù)語“構(gòu)成”、“具有”、“包括”和“含有”被解釋為是開放式術(shù)語(即意為“包括，但不局限于”)。文中數(shù)值范圍的描述僅是一種單獨(dú)提及該范圍內(nèi)的各單獨(dú)值的速記方法，除非文中另有說明；所述各單獨(dú)值被包含在本說明書中，就如同其在文中被單獨(dú)提到一樣。除非文中另有說明或明顯違背本發(fā)明的宗旨，可按照任何合適的次序來執(zhí)行文中所述的所有方法。文中所采用的任何和所有實(shí)例、或闡釋性語言(如“例如”)僅用來更充分地解釋本發(fā)明，并沒有限制本發(fā)明的范圍，除非另有說明。說明書中并沒有表明任何未提及的元素對于實(shí)踐本發(fā)明是必須的。
權(quán)利要求
1.一種流體處理設(shè)備，包括 流體處理單元，其具有復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)包括進(jìn)料層、滲透層和位于進(jìn)料層與滲透層之間的可滲透介質(zhì)層，其中所述可滲透介質(zhì)層具有進(jìn)料側(cè)和滲透側(cè)，所述進(jìn)料側(cè)與進(jìn)料層保持流體連通，所述滲透側(cè)與滲透層保持流體連通；該流體處理單元還包括相對的第一端面和第二端面、以及熱固樹脂；熱固樹脂將復(fù)合層結(jié)構(gòu)的層緊固在一起，且所述熱固樹脂形成了第一端面的至少一部分；以及 熱塑性片，所述熱塑性片覆蓋流體處理單元的第一端面，流體處理單元的第一端面上的熱固樹脂直接粘合到所述熱塑性片上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的流體處理設(shè)備，其中，所述熱固樹脂沿流體處理單元的外圍在所述第一端面上擴(kuò)展，第一端面上的熱固樹脂環(huán)繞流體處理單元的外圍直接粘合到熱塑性片上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的流體處理設(shè)備，其中，所述進(jìn)料層和滲透層中的一層形成 了第一端面的一部分，熱塑性片并不粘合到第一端面上的所述一層上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的流體處理設(shè)備，其中，熱塑性片具有第一孔，該第一孔與進(jìn)料層和滲透層之一保持流體連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的流體處理設(shè)備，其中，流體處理單元具有進(jìn)料通道和滲透通道，所述進(jìn)料通道和滲透通道在流體處理單元內(nèi)延伸，進(jìn)料通道與進(jìn)料層保持流體連通，滲透通道與滲透層保持流體連通；其中，熱塑性片具有所述進(jìn)料孔和滲透孔中的至少一個孔，所述進(jìn)料孔和滲透孔分別與流體處理處理單元的進(jìn)料通道或滲透通道保持流體連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的流體處理設(shè)備，其中，流體處理單元還包括在流體處理單元內(nèi)延伸的滲余液通道，該滲余液通道與進(jìn)料層保持流體連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任一權(quán)利要求所述的流體處理設(shè)備，其中，熱塑性片包括第一熱塑性片，其中，熱固樹脂形成流體處理單元的第二端面的至少一部分；其中，流體處理設(shè)備還包括覆蓋流體處理單元的第二端面的第二熱塑性片，流體處理單元的第二端面上的熱固樹脂直接粘合到所述第二熱塑性片上。
8.一種流體處理設(shè)備，包括第一流體處理設(shè)備和第二流體處理設(shè)備，第一流體處理設(shè)備和第二流體處理設(shè)備是權(quán)利要求1-7中的任一權(quán)利要求所述的流體處理設(shè)備，其中，第一流體處理設(shè)備和第二流體處理設(shè)備中的每個設(shè)備的熱塑性片具有相對的第一表面和第二表面，第一流體處理單元和第二流體處理單元中的每個單元的熱固樹脂直接粘合到熱塑性片的第一表面上，其中，第一流體處理設(shè)備的熱塑性片的第二表面粘合到第二流體處理設(shè)備的熱塑性片的第二表面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中的任一項權(quán)利要求所述的流體處理設(shè)備，還包括末端件，其中，該末端件具有第一表面，第一表面包括熱塑性材料，其中熱塑性片具有相對的第一表面和第二表面，熱固樹脂直接粘合到熱塑性片的第一表面上，熱塑性片的第二表面粘合到末端件的熱塑性第一表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中的任一項權(quán)利要求所述的流體處理設(shè)備，還包括第一末端件和第二末端件，第一末端件具有第一表面，該第一表面包括熱塑性材料，其中流體處理單元位于第一末端件和第二末端件之間，其中，覆蓋流體處理單元的第一端面的熱塑性片具有相對的第一表面和第二表面，流體處理單元的第一端面上的熱固樹脂直接粘合到熱塑性片的第一表面上，熱塑性片的第二表面粘合到第一末端件的熱塑性第一表面上。
11.一種流體處理設(shè)備，包括 第一末端件和第二末端件； 第一流體處理單元和第二流體處理單元，所述第一流體處理單元和第二流體處理單元位于所述第一末端件和第二末端件之間，每一流體處理單元具有復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)包括進(jìn)料層、滲透層和可滲透材料層，所述可滲透材料層位于進(jìn)料層和滲透層之間，可滲透介質(zhì)層具有進(jìn)料側(cè)和滲透側(cè)，進(jìn)料側(cè)與進(jìn)料層保持流體連通，滲透側(cè)與滲透層保持流體連通；每一流體處理單元還具有相對的第一端面和第二端面以及熱固樹脂，熱固樹脂將復(fù)合層結(jié)構(gòu)的各個層緊固在一起且該熱固樹脂形成了流體處理單元的第一端面的至少一部分；第一熱塑性片和第二熱塑性片，所述第一熱塑性片和第二熱塑性片位于第一流體處理單元的第一端面和第二流體處理單元的第一端面之間，每一熱塑性片具有相對的第一表面和第二表面，第一流體處理單元的第一端面上的熱固樹脂直接粘合到第一熱塑性片的第一表面上，第二流體處理單元的第一端面上的熱固樹脂直接粘合到第二熱塑性片的第一端面上，第一熱塑性片的第二表面和第二熱塑性片的第二表面相互粘合。
12.一種制造流體處理設(shè)備的方法，包括 至少改進(jìn)熱塑性片的第一表面以提高熱固樹脂和熱塑性片第一表面之間的粘合性倉泛; 形成流體處理單元，該流體處理單元具有復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)包括進(jìn)料層、滲透層和位于進(jìn)料層與滲透層之間的可滲透介質(zhì)層，可滲透介質(zhì)層的進(jìn)料側(cè)與進(jìn)料層保持流體連通，可滲透介質(zhì)層的滲透側(cè)與滲透層保持流體連通；其中，形成流體處理單元這一步驟包括將熱固樹脂涂覆到進(jìn)料層、可滲透介質(zhì)層和滲透層中的一層或更多層上；和 將流體處理單元的第一端面上的熱固樹脂直接粘合到熱塑性片的改進(jìn)的第一表面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，改進(jìn)熱塑性片的第一表面這一步驟包括改進(jìn)第一熱塑性片的第一表面；該方法還包括至少改進(jìn)第二熱塑性片的第一表面以提高熱固樹脂和第二熱塑性片的第一表面之間的粘合性能、以及將流體處理單元的相對第二表面上的熱固樹脂直接粘合到第二熱塑性片的第一表面上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括將第一熱塑性片的相對第二表面粘合到第一末端件的熱塑性表面上、以及將第二熱塑性片的相對第二表面粘合到第二末端件的熱塑性表面上。
15.一種制造流體處理設(shè)備的方法，包括根據(jù)權(quán)利要求12-14中的任一權(quán)利要求所述的方法來制造第一流體處理設(shè)備；根據(jù)權(quán)利要求12-14中的任一權(quán)利要求所述的方法來制造第二流體處理設(shè)備；將第一流體處理設(shè)備的熱塑性片的相對第二表面粘合到第二流體處理設(shè)備的熱塑性片的相對第二表面上。
全文摘要
本申請公開了一種流體處理設(shè)備，該流體處理設(shè)備可包括流體處理單元，流體處理單元具有復(fù)合層結(jié)構(gòu)。復(fù)合層結(jié)構(gòu)包括至少一層進(jìn)料層、至少一層滲透層和位于進(jìn)料層與滲透層之間的至少一層用于流體處理的可滲透介質(zhì)層。流體處理單元還可包括熱固樹脂，熱固樹脂將各層緊固在一起且該熱固樹脂形成了流體處理單元的第一端面的至少一部分。流體處理設(shè)備還可包括熱塑性片，熱塑性片覆蓋流體處理單元的第一端面。熱固樹脂直接粘合到熱塑性片上。
文檔編號B01D29/46GK102743911SQ201210120570
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者M·J·溫斯坦, R·福曼 申請人:帕爾公司