空心纤维组件
专利汇可以提供空心纤维组件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且空心 纤维 盒，其包括空心纤维垫的叠层。该叠层具有 主轴 线和两个端面。每一垫基本上垂直于该轴线。每一端面接合有端盖。，下面是空心纤维组件专利的具体信息内容。
1.一种空心纤维盒，其包括：
空心纤维垫的叠层，所述叠层具有主轴线和两个端面，每一所述 的垫基本上垂直于所述的轴线；
至少一个端盖，其与一个所述的端面接合。
2.如权利要求1所述的空心纤维盒，进一步包括：与每一端面接 合的端盖。
3.如权利要求1所述的空心纤维盒，其中，封装材料的壁将空心 纤维垫和所述端盖接合。
4.如权利要求1所述的空心纤维盒，其中，所述封装材料是热固 材料或热塑材料。
5.如权利要求1所述的空心纤维盒，其中，所述垫的空心纤维具 有实体壁、多孔壁、或微孔壁。
6.一种空心纤维组件，其包括含有如权利要求1所述的盒的壳体。
7.一种空心纤维盒，其包括：
具有周边部分的空心纤维垫；
所述垫的叠层，其中，每一所述垫的所述周边部分与所述相邻垫 的边缘部分对准，所述叠层具有主轴线和两个端面，每一所述垫基本 上垂直于所述主轴线；
至少一个端盖，其与一个所述端面接合；以及
封装材料，其在所述垫的所述周边部分形成壁，并且将所述端盖 与所述叠层粘合。
8.如权利要求7所述的空心纤维盒，进一步包括：与每一端面接 合的端盖。
9.如权利要求7所述的空心纤维盒，其中，空心纤维叠层进一步 包括挡板。
10.一种空心纤维组件，其包括含有如权利要求7所述的盒的壳 体。
11.如权利要求10所述的空心纤维组件，进一步包括所述盒和所 述壳体之间的顶部空间，并且所述顶部空间是被分隔的。
12.一种制造空心纤维盒的方法，其包括如下步骤：
用空心纤维垫的叠层装填具有主轴线的盒壳体，所述垫基本上垂 直于所述轴线，并且每一垫具有周边部分；
用盖封闭壳体；
灌封垫叠层的周边部分，并且沿壳体的内表面形成壁，将壳体的 下部与盖接合；以及
除去壳体侧壁部分，并且暴露空心纤维的腔管。
13.一种制造空心纤维组件的方法，其包括以下步骤：
将如权利要求12所述的空心纤维盒插入壳体中。
14.如权利要求12所述的方法，其中，空心纤维具有实体壁、多 孔壁、或者微孔壁。
15.如权利要求12所述的方法，其中，盖具有截锥体的形状。
16.如权利要求12所述的方法，其中，封装材料是热固材料或者 热塑材料。
17.如权利要求12所述的方法，进一步包括固化封装材料。
18.如权利要求17所述的方法，其中，固化进一步包括加热盒。
19.如权利要求17所述的方法，其中，固化包括在热狗炉灶上加 热盒。
20.如权利要求13所述的方法，其中，盒被封闭至壳体中。
技术领域
背景技术
因此，需要一种更具成本效益的组件以及它的制造方法。
发明概述
空心纤维盒包括空心纤维垫的叠层。该叠层具有一主轴线和两个 端面。每个垫基本上垂直于轴线。端盖被集成在每个端面上。
可选择地，空心纤维盒包括具有周边部分的空心纤维垫。存贮垫 的叠层。每一垫的周边部分与相邻垫的边缘部分对准。该叠层具有一 主轴线和两个端面。每一垫基本上垂直于轴线。端盖被集成在每个端 面上。使用封装材料在堆叠的垫的周边部分形成一层壁，并且将端盖 和该叠层粘合。
附图说明
为了说明本发明，在附图中图示了目前优选的形式；然而，应当 理解，本发明不局限于所图示的具体结构和手段。
图1说明了组装的空心纤维组件。
图2说明了除去杯壁前的空心纤维盒。
图3说明了除去杯壁后的空心纤维盒。
发明详述
参照附图，其中相同的数字表示相同的部件，在图1中显示了具 有主轴线A的空心纤维组件10。
组件10包括壳体12以及盒18。可以通过任何合适的方法将盒18 固定在壳体12中。例如，在图1中，盒18由固定夹38固定就位。其 它方法(没有显示)包括胶粘、焊接、旋转熔接、螺纹连接，等等。 这些方法可以将盒18永久地固定在壳体12中，或者可以使盒18从壳 体12中移除。这些方法应该确保壳体12和盒18保持流体密闭地接合。
壳体12是一般杯状的壳体，并且，优选地具有径向孔14和轴向 孔16。壳体12为能容纳盒18的大小。壳体12可以由任何材料，例 如金属、塑料或者复合物，制成。壳体12优选为模制件。盒18适合 于插入壳体12中。优选地，孔14和16可以设有用于和系统联接的联 接机构，例如：螺纹(内/外螺纹)，等等。
盒18适合于插入壳体12中。盒18包括具有轴向孔28的远端端 盖22，具有轴向孔26的近端端盖24，夹在盖22和24之间的空心纤 维垫的叠层30，以及限定垫的周边部分的壁32，其与端盖22和24相 接合，并且在端盖22和24之间是连续的，或者说整体的。任选地， 垫的叠层30可以包括一个或多个挡板36。优选地，孔26可以设有用 于和系统联接的联接机构，例如，螺纹(内/外螺纹)，等等。
组装后，组件10包括顶部空间34。顶部空间34由盒18的壁32 以及壳体12的内部侧壁形成。在壁32的外表面，顶部空间34与轴向 孔14和垫的空心纤维的开放端连通。此外，将端盖22和24与壳体 12的内壁封闭为流体密封。在图1中，采用“O”形环37来图示该密 封，但是，该密封不因此而受限制并且可以使用其它的密封方法。这 样的密封方法包括胶粘、焊接、旋转熔接、螺纹连接，等等。
操作中，组件10可以用作薄膜接触器、或膜滤器、或换热器。例 如，经由轴向孔16将流体引入组件10，并且经由轴向孔26流出(或 者反之亦然)。当流体越过空心纤维的外表面时，可以除去或添加流 体(薄膜接触器)，可以阻隔不需要的材料(过滤)，或者可以增加 或除去能量(例如，加热或者冷却)(热交换)。依据组件的用途， 空心纤维的特征会发生变化。
在薄膜接触器模式中，除去的流体穿过空心纤维，进入腔管，并 且经由顶部空间34穿过径向孔14流出。可以通过真空或半真空、和/ 或残气的运用(如果在壳体12上增加另一个孔，并且将顶部空间34 分隔)来促进流体的去除。或者，可以将流体(例如，气体，比如二 氧化碳、氮气、氧气，等等)引入该流体中。引入该增加的流体，穿 过径向孔14，到顶部空间34，再到空心纤维腔管，并且穿过空心纤维 的壁，流出而进入流体。
在过滤模式中，经由孔26将污染的流体引入，并且经由孔16流 出(或者反之亦然)。空心纤维的壁阻隔污染物。可以通过在空心纤 维的腔管侧上形成真空(或半真空)来促进阻隔。
在换热器模式中，可以通过以下方法来实现加热或冷却。首先， 在壳体12上增加第二个孔，并且将顶部空间34分隔。经由孔26引入 第一流体，并且经由孔16流出(或者反之亦然)。经由孔14将第二 流体引入被分隔的顶部空间34中，穿过空心纤维腔管，并且经由该被 分隔的顶部空间再经由第二壳体孔而流出。
使用以下方法来制造组件10：
参照图2，用空心纤维垫42的叠层30填充杯状盒壳体40，并且 用盖44封闭。将垫42加工成能填充壳体40空腔的尺寸，并且堆叠以 使得它们基本上垂直于主轴线A。可以使用任何材料来制造壳体40和 盖44。这样的材料包括聚烯烃、聚氯乙烯、ABS、、PVDF、 PFA，或其它的氟化塑料、纤维-加强塑料、聚砜类、聚碳酸酯、聚酰 胺、金属，等等。
空心纤维是具有腔管以及围绕该腔管的壁的纤维。空心纤维可以 具有实体壁、多孔壁、或者微孔壁(例如，对称小孔、非对称小孔、 皮薄膜等等)。可以使用任何材料来制造这些空心纤维。这样的材料 包括聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、多甲基戊烯)、聚砜 类(例如，聚砜、聚醚砜、聚芳砜)、纤维素和它的衍生物、PVDF、 多苯基氧化物(PPO)、PFAA、PTFE、其它的氟化聚合物、聚酰胺、 聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺、离子交换膜(例如，)，等 等。
空心纤维垫可以是纺织的、编织的、或以总体上的板状结构结合 在一起，该结构中包括大量结合在一起的空心纤维。垫的空心纤维可 以具有相似的材料和性质，或可以具有多种材料和/或性质。这些垫可 以从大的编织物上切割下以获得所期望的大小与形状。每一垫具有周 边部分。当切割时，优选地将纤维的末端封闭(即，捏闭)，以使得 在后续步骤中封装材料不被吸入腔管中。可以通过冲切、超声波切割、 刀切(例如，热的)，等等来实现切割。
当将垫堆叠入盒壳体40的空腔时，垫的周边部分对准。
盖44跨过盒壳体40开口端的放置。盖44与壳体40相连。可以 通过任何方法来实现该连接，例如胶粘、焊接、或螺纹连接。重要的 是，盖44沿其接触面与壳体40结合。优选地，盖44包括一个大致平 截的末端开口的圆锥体。在制造工艺的下一步操作期间，壳体40和盖 44将垫的叠层30固定就位。
经由轴向孔26将壳体40和盖44安装在可以围绕主轴线A旋转该 结构的装置上。在旋转期间，将流体封装材料引入盖44圆锥体的开口 端。通过离心力的作用，封装材料到达壳体40的内壁并且从而形成壁 坯46。优选地，当封装材料有充分的时间固化至不再流动或基本上不 流动时(即，保持或基本上保持壁坯46的形状)，停止旋转。
封装材料可以是任何材料，例如，热固或热塑材料。带着以下示 例性考虑因素来选择这些材料：与空心纤维的键合强度、盒壳体40和 盖42、机械强度、以及耐化学性。示例性的封装材料包括，但不局限 于，环氧化物和聚烯烃。
上述旋转步骤可以进一步说明如下，应当理解，本发明并不因此 而受到限制：盒可以水平地旋转。旋转速度可以为300-4000rpm(取 决于，例如，封装粘性)。如果在室温下固化，旋转至基本上没有流 动可能要花费至24小时；但是，如果在高温下固化，则可以缩短处理 时间，例如在50℃，旋转时间可以降至2小时，并且在65℃，旋转时 间降至0.5-0.75小时。为了达到最终的固化并且减少在旋转装置上的 时间，可以将基本固化的盒置于加热装置内或加热装置上。加热装置 可以是烘箱或加热的滚动装置。加热的滚动装置优选为“热狗”炉灶 (即，在加热滚筒上缓慢旋转该盒的装置)。该装置的温度应该尽可 能地高，然而并非高得以至于损害空心纤维或盒。
在封装材料凝固后，将过剩的材料切除。参照图3，其图示了加 工之后的盒。需注意的是，此处部分壳体40为近端端盖24，此处部 分盖42为远端端盖22，而且壁32与端盖22和24相接合。此外，已 将壁坯46切割以形成壁32，并且这样一来，空心纤维的末端被打开， 以与顶部空间34连通。为了空心纤维不被封闭，切割壁坯46时应当 小心。建议当使用车床时，刀刃不放在该盒的中线上，而是放在该中 线的上方或者下方。
在盒18被机加工成最终形状后，将其插入壳体坯46中。参照图 1，显示了盒18位于壳体12内部。壁32和壳体12的内表面之间限定 了顶部空间34。端盖22和24和壳体12的内壁流体密闭接合。可以 通过任何方法来实现该流体密闭接合。例如，可以通过O形环、胶合、 焊接、旋转熔接、超声波焊接、螺纹连接，等等的方法来实现该接合。
在不背离本发明的精神和必要特征的情况下，本发明可以具体表 现为其它的形式，因此，应当参照作为表示本发明保护范围的所附权 利要求书，而不是上述说明书。
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