[發(fā)明專利]空心纖維組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680002467.3
• 申請日: 2006-01-10
• 公開（公告）號: CN101287539A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 加雷思·P·泰勒;羅伯特·H·卡羅爾;托尼·R·威島;蒂莫西·D·坡賴斯
• 申請（專利權(quán)）人: 賽爾格有限責任公司
• 主分類號: B01D63/02
• 分類號: B01D63/02;B01D63/04;B01D61/00
• 代理公司: 北京中安信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 王立昌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種空心纖維組件以及它的制造方法。

背景技術(shù)

空心纖維膜基本上垂直于組件主軸線的空心纖維膜組件是已知的。法國專利2,222,134；歐洲專利申請公開號350,853和521,495；以及美國專利5,164,081中圖解了這種類型的空心纖維膜組件，各自在此引入作為參考。在每個例子中，空心纖維墊被嵌入封裝材料的環(huán)形圈中。然后，將這些嵌入的墊插入殼體中以形成組件。這些現(xiàn)有技術(shù)組件的難點在于，它們的造價很高，因為它們需要使用鑄模，該鑄模必須被破壞以使得與形成的嵌入的墊分離。模分離步驟是勞動密集型的并且耗費時間。

因此，需要一種更具成本效益的組件以及它的制造方法。

發(fā)明概述

空心纖維盒包括空心纖維墊的疊層。該疊層具有一主軸線和兩個端面。每個墊基本上垂直于軸線。端蓋被集成在每個端面上。

可選擇地，空心纖維盒包括具有周邊部分的空心纖維墊。存貯墊的疊層。每一墊的周邊部分與相鄰墊的邊緣部分對準。該疊層具有一主軸線和兩個端面。每一墊基本上垂直于軸線。端蓋被集成在每個端面上。使用封裝材料在堆疊的墊的周邊部分形成一層壁，并且將端蓋和該疊層粘合。

附圖說明

為了說明本發(fā)明，在附圖中圖示了目前優(yōu)選的形式；然而，應(yīng)當理解，本發(fā)明不局限于所圖示的具體結(jié)構(gòu)和手段。

圖1說明了組裝的空心纖維組件。

圖2說明了除去杯壁前的空心纖維盒。

圖3說明了除去杯壁后的空心纖維盒。

發(fā)明詳述

參照附圖，其中相同的數(shù)字表示相同的部件，在圖1中顯示了具有主軸線A的空心纖維組件10。

組件10包括殼體12以及盒18。可以通過任何合適的方法將盒18固定在殼體12中。例如，在圖1中，盒18由固定夾38固定就位。其它方法(沒有顯示)包括膠粘、焊接、旋轉(zhuǎn)熔接、螺紋連接，等等。這些方法可以將盒18永久地固定在殼體12中，或者可以使盒18從殼體12中移除。這些方法應(yīng)該確保殼體12和盒18保持流體密閉地接合。

殼體12是一般杯狀的殼體，并且，優(yōu)選地具有徑向孔14和軸向孔16。殼體12為能容納盒18的大小。殼體12可以由任何材料，例如金屬、塑料或者復(fù)合物，制成。殼體12優(yōu)選為模制件。盒18適合于插入殼體12中。優(yōu)選地，孔14和16可以設(shè)有用于和系統(tǒng)聯(lián)接的聯(lián)接機構(gòu)，例如：螺紋(內(nèi)/外螺紋)，等等。

盒18適合于插入殼體12中。盒18包括具有軸向孔28的遠端端蓋22，具有軸向孔26的近端端蓋24，夾在蓋22和24之間的空心纖維墊的疊層30，以及限定墊的周邊部分的壁32，其與端蓋22和24相接合，并且在端蓋22和24之間是連續(xù)的，或者說整體的。任選地，墊的疊層30可以包括一個或多個擋板36。優(yōu)選地，孔26可以設(shè)有用于和系統(tǒng)聯(lián)接的聯(lián)接機構(gòu)，例如，螺紋(內(nèi)/外螺紋)，等等。

組裝后，組件10包括頂部空間34。頂部空間34由盒18的壁32以及殼體12的內(nèi)部側(cè)壁形成。在壁32的外表面，頂部空間34與軸向孔14和墊的空心纖維的開放端連通。此外，將端蓋22和24與殼體12的內(nèi)壁封閉為流體密封。在圖1中，采用“O”形環(huán)37來圖示該密封，但是，該密封不因此而受限制并且可以使用其它的密封方法。這樣的密封方法包括膠粘、焊接、旋轉(zhuǎn)熔接、螺紋連接，等等。

操作中，組件10可以用作薄膜接觸器、或膜濾器、或換熱器。例如，經(jīng)由軸向孔16將流體引入組件10，并且經(jīng)由軸向孔26流出(或者反之亦然)。當流體越過空心纖維的外表面時，可以除去或添加流體(薄膜接觸器)，可以阻隔不需要的材料(過濾)，或者可以增加或除去能量(例如，加熱或者冷卻)(熱交換)。依據(jù)組件的用途，空心纖維的特征會發(fā)生變化。

在薄膜接觸器模式中，除去的流體穿過空心纖維，進入腔管，并且經(jīng)由頂部空間34穿過徑向孔14流出。可以通過真空或半真空、和/或殘氣的運用(如果在殼體12上增加另一個孔，并且將頂部空間34分隔)來促進流體的去除。或者，可以將流體(例如，氣體，比如二氧化碳、氮氣、氧氣，等等)引入該流體中。引入該增加的流體，穿過徑向孔14，到頂部空間34，再到空心纖維腔管，并且穿過空心纖維的壁，流出而進入流體。

在過濾模式中，經(jīng)由孔26將污染的流體引入，并且經(jīng)由孔16流出(或者反之亦然)。空心纖維的壁阻隔污染物。可以通過在空心纖維的腔管側(cè)上形成真空(或半真空)來促進阻隔。