專利名稱：膜接觸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膜接觸器及其制造方法。發(fā)明背景膜接觸器可用于多種目的，包括但不限于，從液體中除去夾帶氣、 去除液體氣泡、過濾液體以及向液體中加入氣體。膜接觸器可用于許 多不同用途，例如，膜接觸器可用于從印刷用墨水中除去夾帶氣。用于膜接觸器的現(xiàn)有設(shè)計包括嵌在封裝材料環(huán)形圏內(nèi)的空心纖維 層，其中空心纖維構(gòu)件的末端是開放的。這些嵌入的層隨后被基本垂 直于殼體長軸地插入將形成設(shè)備的殼體中。現(xiàn)有設(shè)計是有效的但有很 多問題。因為這些設(shè)計需要使用鑄模，因此制造成本昂貴。由于為了使設(shè) 備起作用，空心纖維構(gòu)件的末端必須開放，鑄模需要一另外步驟來保 持這些末端開放。這需要脫除模子，以便將纖維末端暴露出來。這一 步驟可通過機(jī)械脫除模子而完成。由于其使用大量勞力且耗費(fèi)時間， 這是一種高成本的工藝。脫除鑄模的這一步驟還要求設(shè)備比所需要的 大。較大的設(shè)備尺寸增加了材料成本，并妨礙將設(shè)備安裝在較小的空 間中。現(xiàn)有設(shè)計的另一問題是設(shè)備的強(qiáng)度主要取決于封裝材料壁本 身。因此，需要一種膜接觸器及其制造方法來解決所有這些問題。 發(fā)明概述本發(fā)明是一種膜接觸器。這種膜接觸器包括殼體、膜層疊片和殼 蓋。殼體具有一封閉端和一開口端。封閉端包括一出口。殼蓋與開口 端接合并包括一入口。膜層疊片在殼體內(nèi)基本垂直于殼體的縱向軸線 堆放。每個膜層具有多個空心纖維構(gòu)件。封裝材料將膜層彼此粘合、同時將疊片的一端與封閉端粘合、并將疊片的另一個端與殼蓋粘合。 封裝材料在殼體內(nèi)限定出一個內(nèi)腔室和至少一個外腔室?？招睦w維構(gòu) 件穿過封裝材料從內(nèi)腔室延伸進(jìn)外腔室。入口和出口與內(nèi)腔室連通。 至少一個側(cè)開口與外腔室連通。對附圖
的簡要說明為說明本發(fā)明，附圖中顯示了目前優(yōu)選的一種形式；但應(yīng)當(dāng)理解， 本發(fā)明不限于所示的明確排列和方法。圖la、 lb和lc說明膜接觸器的一個實施方案。 圖2a、 2b和2c說明膜接觸器的一個實施方案。 圖3a、 3b和3c說明膜接觸器的一個實施方案。對本發(fā)明的詳細(xì)說明參照附圖，其中相同的數(shù)字代表相同的元件，圖la顯示膜接觸器 IO的一個實施方案。膜接觸器10可用于多種目的，包括但不限于，從 液體中除去夾帶氣、去除液體氣泡、過濾液體或向液體中加入氣體。 膜接觸器10通常包括殼體12、膜層28的疊片26、殼蓋20和封裝材料32 (見圖la、 2a和3a)。殼體12通?？梢允蔷哂蟹忾]端14和開口端16的杯狀殼體(見圖la、 2a和3a)。殼體12可被制造成容納膜層28的疊片26的大小。封裝材料 32可將殼體12分隔成一個內(nèi)腔室34和至少一個外腔室36。殼體12可由 任何材料制成，包括金屬、塑料或組合物。優(yōu)選地，殼體12可為模壓 制品。殼體12可以，例如，由硬質(zhì)FDA級材料如聚碳酸酯制造。殼體 12可為任何形狀，包括圓筒形(圖la和lb)、雙"D"型(圖2a和2b)和 矩形(圖3a和3b)。殼蓋20可與殼體12的開口端16接合(見圖la、 2a和3a)。殼蓋20 可用于封閉殼體12。殼蓋20上可包括入口22 (圖la和2a)或側(cè)開口24 (圖3a)。優(yōu)選地，殼蓋20通常包括平截的末端開口的圓錐體。殼蓋 20可包括用于使空氣流過全部頂部空間56的環(huán)形槽。在將疊片26插入 殼體12之后，可將殼蓋20與殼體12接合。優(yōu)選地，可通過氣密接封將 殼蓋20與殼體12的外壁接合。這樣的接封方法可包括膠粘、焊接、旋 轉(zhuǎn)熔接、擰螺絲、O形環(huán)等。膜接觸器10中可包括入口22和出口18 (見圖la、 2a和3a)。封閉 端14可包括用于將液體接收進(jìn)殼體12的出口18。殼蓋20可包括用于將 液體從殼體12排出的入口22。入口22和出口18可與內(nèi)腔室34連通。組 合起來，入口22和出口18可使液體在內(nèi)腔室34中流過殼體12。入口22 和出口18可以可逆地1吏液體沿任一方向流過膜接觸器10。另外，入口 22和出口18可配有用于將膜接觸器10與液體系統(tǒng)相連的可拆卸的接 頭。可拆卸的接頭可包括用于連接液體管線的快速連接接頭、螺紋接 頭、壓合接頭、扭鎖接頭、Luer接頭或其它接頭。殼體12可配有至少一個側(cè)開口24 (見圖la、 2a和3a)。側(cè)開口24 可在開口端16和封閉端14之間(見圖la、 2a和3a)?；蛘撸瑐?cè)開口24 可包括在殼蓋20和封閉端14上(見圖3a)。側(cè)開口24可與外腔室36連 通。側(cè)開口24可用于為外腔室36提供真空或部分真空或者用于使氣體 從一個外腔室36到另一個外腔室36貫穿殼體12吹掃。優(yōu)選地，應(yīng)當(dāng)在 每個外腔室36的中心安置一個側(cè)開口24 (見圖lb、 2b和3b)。另外， 每個側(cè)開口24可配有用來與真空管線、氣體管線或液體管線連接的可 拆卸的接頭，包括但不限于，快速連接接頭、螺紋接頭、壓合接頭、 扭鎖接頭、Luer接頭或其它接頭。疊片26可插進(jìn)殼體12內(nèi)(見圖la、 2a和3a)。膜層28的疊片26夾 在封閉端14和殼蓋20之間。疊片26可包括多個膜層28。封裝材料32可 將疊片26粘在一起并使疊片26固定在殼體12內(nèi)的合適位置上?？啥逊e 膜層28,以便每個膜層28的空心纖維構(gòu)件30對齊，從而使氣體吹掃過 膜接觸器IO。也可堆積膜層28，以便每個膜層28的空心纖維構(gòu)件30垂 直對齊，從而使氣體在膜接觸器10的兩個不同方向吹掃或者使兩種不 同氣體吹掃過膜接觸器IO。膜層28可堆積在殼體12內(nèi)(見圖la、 2a和3a)。膜層28可以是紡
織的、編織的或以其它方式連在一起的通常包含多個連在一起的空心纖維構(gòu)件30的板狀結(jié)構(gòu)。圖lc、 2c和3c顯示具有放大的空心纖維構(gòu)件 30的膜層28。可基本垂直于殼體12的縱向軸線堆積膜層28。膜層28的 尺寸可略小于殼體12，以便當(dāng)將疊片26插入殼體12中時在疊片26的外 緣和殼體12的內(nèi)壁之間能產(chǎn)生頂部空間56 (見圖lb、 2b和3b)。可將 膜層28切割成任何形狀，包括但不限于，圓形(見圖lc)、雙"D"形 (見圖2c)或矩形(見圖3c)。也可將膜層28切割成條。可將這些條 折疊、纏繞等以形成疊片26的矩形斷面(見圖3c)。由于帶能更好地 保持在一起并能防止松弛端部，折疊、纏繞等的膜層28的這些帶能使 膜接觸器10更小?？招睦w維構(gòu)件30可包括在膜層28內(nèi)(見圖lc、 2c和3c)?？招睦w 維構(gòu)件30可穿過封裝材料32，從內(nèi)腔室34延伸進(jìn)外腔室36?？招睦w維 構(gòu)件30可用來使內(nèi)腔室34和外腔室36之間連通，從而使得能從液體中 除去夾帶氣、去除液體氣泡、過濾液體或向液體中加入氣體。膜層28 的空心纖維構(gòu)件30可以是相同的材料和性能，或者可以是不同的材料 和/或性能?？招睦w維構(gòu)件30可以是具有內(nèi)腔和包圍內(nèi)腔的壁的纖維。 空心纖維構(gòu)件30可具有實心壁、多孔壁或^L孔壁(例如，對稱孔、不 對稱孔、外膜等等)?？招睦w維構(gòu)件30可由任何合適的FDA級材料制 成。這樣的材料包括聚烯烴(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲 基戊烯)、聚砜(例如，聚砜、聚醚砜、聚芳砜)、纖維素及其衍生 物、PVDF、聚苯醚(PPO) ， PFAA、 PTFE、其它氟化聚合物、聚 酰胺、聚醚酰亞胺(PEI)、聚酰亞胺、離子交換膜(例如，Nafion⑧) 等等。封裝材料32可用來在膜接觸器10內(nèi)提供不透水的環(huán)形壁(見圖lb、 2b和3b)。封裝材料32可以是將殼體12分隔成一個內(nèi)腔室34和至少一 個外腔室36的不透水的環(huán)形壁(見圖lb )或部分環(huán)形壁(見圖2b和3b )。 可將由封裝材料32限定的不透水的環(huán)形壁或部分環(huán)形壁與封閉端14和 殼蓋20粘合，并且可進(jìn)一步連續(xù)或完整地在膜層28之間穿過疊片26。 這可使封裝材料32將設(shè)備的力量分散給殼體12和殼蓋20。封裝材料32
可在封閉端14和殼蓋20之間的膜層28的疊片26和殼體12之間保持不透 水的接合。封裝材料32可以是任何材料，例如，任何合適的FDA級熱 固性材料或任何合適的FDA級熱塑性材料。用于封裝材料32的示例材 料包括但不局限于，環(huán)氧樹脂、聚烯烴和聚氨酯。在殼體12內(nèi)，可通過封裝材料32將內(nèi)腔室34與外腔室36分隔開(見 圖lb、 2b和3b)。內(nèi)腔室34可與入口22和出口18連通。內(nèi)腔室34可用 來使液體在膜接觸器10中流過疊片26。殼體12內(nèi)可包括至少一個外腔室36 (見圖lb、 2b和3b)。外腔室 36可用來為疊片26的外緣提供空間，在那里，空心纖維構(gòu)件30的末端 能夠保持開放。外腔室36內(nèi)可包括頂部空間56。外腔室36可使空心纖 維構(gòu)件30從內(nèi)腔室34穿過封裝材料32與頂部空間56連通。頂部空間56可包括在外腔室36內(nèi)(見圖lb、 2b和3b)?？赏ㄟ^疊 片26外緣和殼體12內(nèi)表面之間的空間限定出頂部空間56。頂部空間56 能使側(cè)開口24和膜層28的空心纖維構(gòu)件30的開放端之間連通。頂部空 間56可包括多個阻擋38。阻擋38可包括在頂部空間56內(nèi)(見圖lb和2b)。阻擋38可用來將 疊片26置于殼體12的中心。阻擋38還可用來促使空氣流過頂部空間56。 阻擋38可以是使疊片26在殼體12內(nèi)的中心或促使空氣流過頂部空間56 的任何結(jié)構(gòu)。阻擋38可縱向安裝于殼體12的內(nèi)壁上。在操作中，膜接觸器10可用于從液體中除去夾帶氣、去除液體氣 泡、過濾液體或向液體中加入氣體。例如，液體可通過入口22進(jìn)入膜 接觸器10并通過出口18流出(或相反)。當(dāng)液體流過空心纖維構(gòu)件30 的外表面時，氣體可被除去(夾帶氣或氣泡)或被加入，并且不需要 的物質(zhì)能被檔住(過濾)。根據(jù)組件的用途，可改變空心纖維的性能。在除去夾帶氣和去除氣泡的模式中，當(dāng)液體流經(jīng)內(nèi)腔室34時，可 通過流過空心纖維構(gòu)件30的壁、進(jìn)入內(nèi)腔并經(jīng)由頂部空間56流出側(cè)開 口24而除去氣體。通過利用經(jīng)由側(cè)開口24的真空或部分真空可促進(jìn)氣 體的去除。通過經(jīng)由側(cè)開口24使氣體吹掃過膜接觸器10也可促進(jìn)氣體 的去除?？山?jīng)由側(cè)開口24吹掃過膜接觸器10而促進(jìn)氣體從液體中去除
的氣體包括但不限于，二氧化碳、氮?dú)?、氧氣等。?dāng)膜接觸器10可具 有多于一個的側(cè)開口 24時，還可利用環(huán)境空氣來促進(jìn)氣體從液體的去 除。當(dāng)其它側(cè)開口24與真空管線連接時，可使一個側(cè)開口24保持開放。 這樣，當(dāng)施加真空時，來自膜接觸器10以外的環(huán)境空氣就可以吹掃過 膜接觸器IO。使氣體，像二氧化碳，吹掃過膜接觸器IO，還可幫助除 去膜接觸器10中任何凝結(jié)的累積?；蛘撸谙蛞后w中加入氣體的模式中，可將氣體(如二氧化碳、 氮?dú)狻⒀鯕獾?引入液體。當(dāng)液體流經(jīng)內(nèi)腔室34時，可以比內(nèi)腔室34 中的液體低的壓力通過側(cè)開口24引入氣體。較低的壓力使氣體被吸收 進(jìn)液體，這可減少氣體在液體中起泡。然后，氣體可從側(cè)開口24流至 頂部空間56，進(jìn)入空心纖維的內(nèi)腔，并穿出空心纖維構(gòu)件30的壁進(jìn)入 液體。可通過在一定壓力下向側(cè)開口 24供應(yīng)氣體而將側(cè)開口 24內(nèi)的氣 體引進(jìn)液體中。該壓力可以低些，這樣，氣體被吸收進(jìn)液體中，這可 減少氣體在液體中起泡。在過濾模式中，被污染的液體通過入口22或出口18進(jìn)入并通過側(cè) 開口24排出(或相反)。液體從內(nèi)腔室34經(jīng)空心纖維構(gòu)件30流到外腔 室36,而空心纖維構(gòu)件30的壁擋住污染物。當(dāng)用于從液體中除去夾帶氣或去除液體氣泡時，膜接觸器10可提 供若干超過其它設(shè)備的性能提高。由于其設(shè)計，膜接觸器10可提供從 入口22到出口18的限制較少的流動路徑，這在流過外腔室36的液體中 產(chǎn)生較小的壓降。外腔室36中的壓降越小，膜接觸器10對液體體系的 影響越少。膜接觸器10可設(shè)計成具有較多的較短空心纖維構(gòu)件30而不 是較少的長空心纖維構(gòu)件30。這些較短的空心纖維構(gòu)件30可在空心纖 維構(gòu)件30內(nèi)產(chǎn)生較小的壓降，當(dāng)用于除去夾帶氣或去除液體氣泡時， 這可在膜接觸器10中提供更好的性能。作為這些提高性能的結(jié)果，膜 接觸器10可提供比具有等量膜面積的設(shè)備更令人滿意的性能。如下所述制造膜接觸器10:參照圖la、 2a和3a，可在殼體12中填充膜層28的疊片26。可將膜 層28加工成幾乎填滿殼體12內(nèi)腔的尺寸，并可堆積成基本垂直于殼體 12的縱軸。殼體12和殼蓋20可由任何材料制成。這樣的材料包括聚烯 烴、聚氯乙烯、ABS、 Noryl 、 PVDF、 PFA、或其它氟化塑料、纖維 增強(qiáng)塑料、聚砜、聚碳酸酯、聚酰胺、金屬等等。膜層28可以是紡織的、編織的或以另外方式連在一起的通常包含 多個連在一起的空心纖維構(gòu)件30的板狀結(jié)構(gòu)。膜層28的空心纖維構(gòu)件 30可以是相同材料和特性，還可以是不同材料和/或特性?？蓮妮^大的 結(jié)構(gòu)上將這些膜層28切割成所需大小和形狀以安裝在殼體12內(nèi)?？赏?過沖切、超聲切割、刀割(例如，熱)等切割完成?？招睦w維構(gòu)件30可以是具有內(nèi)腔和包圍內(nèi)腔的壁的纖維?？招睦w 維構(gòu)件30可具有實心壁、多孔壁或微孔壁(例如，對稱孔、不對稱孔、 外膜等)。這些空心纖維可由任何材料制成。這樣的材料包括聚烯烴 (例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯)、聚砜(例如聚砜、 聚醚砜、聚芳砜)、纖維素及其衍生物、PVDF、聚苯醚(PPO)、 PFAA、 PTFE、其它氟化聚合物、聚酰胺、聚醚酰亞胺(PEI)、聚 酰亞胺、離子交換膜(例如Nafio1^)等。在將疊片26插入殼體12中之后，可將殼蓋20安裝在殼體12的開口 端16上?？蓪どw20與殼體12接合?？赏ㄟ^任何方式完成這種接合， 例如，膠粘、焊接或螺絲連接。殼蓋20可沿其接觸面與殼體12連在一 起。殼體12和殼蓋20將膜層28的疊片26夾在當(dāng)中，并在制造過程接下 來的操作中將層固定在合適的位置。在旋轉(zhuǎn)之前，可塞住所有的側(cè)開口24。由于離心力會迫使液體流 到側(cè)開口24所在殼體12的外面，塞住側(cè)開口24會對在接下來的步驟中 當(dāng)殼體12旋轉(zhuǎn)時將液體保持在殼體12內(nèi)起作用?？赏ㄟ^任何裝置來塞 住側(cè)開口24，包括但不限于，軟木塞、塞子、閥、蓋等?？赏ㄟ^出口18或入口22將殼體12和殼蓋20安裝在可使膜接觸器10沿殼體12的中心縱軸旋轉(zhuǎn)的裝置上。在旋轉(zhuǎn)期間，界面液體被引進(jìn)出口18或入口22。通過離心力的作 用，界面液體流到殼體12的內(nèi)壁從而形成界壁或部分界壁(取決于殼 體12的形狀)。界壁可以為疊片26 (外腔室36)的外緣提供空間，從 而保持空心纖維構(gòu)件30的末端在制造過程的全部步驟中都開放。在插入界面液體之后，可通過出口18或入口22引進(jìn)封裝材料32。 通過離心力的作用，封裝材料32流向殼體12的內(nèi)壁。由于界面液體可 以是對封裝材料32惰性的，并且可以比封裝材料32密度大，因此，封 裝材料32緊貼界壁形成環(huán)形圈或部分環(huán)形圍(取決于殼體12的形狀)。 旋轉(zhuǎn)優(yōu)選終止在當(dāng)封裝材料32具有足夠的時間固化到其不再流動或基 本不流動(即保持或基本保持環(huán)形壁形狀)的一點時。封裝材料32可以是任何材料，例如熱固性或熱塑性材料。出于下 列示例性考慮選擇這些材料與空心纖維構(gòu)件30、殼體12和殼蓋20的 粘合強(qiáng)度，機(jī)械強(qiáng)度以及耐化學(xué)腐蝕性。用于封裝材料32的示例性材 料包括但不限于，環(huán)氧樹脂和聚烯烴。上述旋轉(zhuǎn)步驟可進(jìn)一步說明如下，必須理解發(fā)明并不被如此限制 殼體12可水平旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)速度可以是150-5000rpm (取決于，例如， 封裝粘度)。如果固化在環(huán)境溫度下進(jìn)行，旋轉(zhuǎn)至基本不流動可能需 要多至24小時；但是，如果在較高溫度下固化，那么固化時間可縮短， 例如在50。C下，旋轉(zhuǎn)時間可降至2小時，而在65。C下，旋轉(zhuǎn)時間降至 0.5-0.75小時。在封裝材料32固化后，可打開側(cè)開口24。這一步驟使界面液體流 空?？赏ㄟ^在打開側(cè)開口24之后如上述步驟旋轉(zhuǎn)殼體12來促使界面液 體流空。 一旦界面液體流空，膜接觸器10將形成其最終形狀。這種制造方法比現(xiàn)有工藝產(chǎn)生了很多優(yōu)點。這種方法可省去在封 裝之后機(jī)械加工嵌入疊片的需要，并且可省去任何組裝步驟。因此， 這種方法可顯著減少制造時間和成本。并且，因為在封裝之后沒有機(jī) 械加工，可以降低污染物進(jìn)入設(shè)備的風(fēng)險。用這種方法，僅需兩個模 制件來制造設(shè)備，因此，使得設(shè)備非常簡單。由于制成的產(chǎn)品是一個 單一的整體設(shè)備，對液體存在最小的滯留體積。同時還沒有死角。由 于封裝材料32不僅與膜層28而且與殼體12粘合，另一個優(yōu)點是這種方 法提供一種其中封裝材料32的強(qiáng)度可通過殼體12加強(qiáng)的產(chǎn)品。同時， 因為無需組裝所需的余隙以及設(shè)備被簡化至純粹的必需件，膜接觸器 IO的尺寸可相對小。參照圖la，殼體12以最終形式顯示，并具有圓柱形形狀。在疊片 26的外壁和殼體12的內(nèi)表面之間限定出頂部空間56。因為殼體12具有 圓柱形形狀，界面液體在旋轉(zhuǎn)期間形成單一環(huán)形界壁，而封裝材料32 緊貼環(huán)形界壁形成一完整的環(huán)形圏。這產(chǎn)生了環(huán)繞整個封裝材料32的 單一外腔室36，并允許單個側(cè)開口24與所有的頂部空間56連通。參照圖2a，殼體12以最終形式顯示，并具有雙"D"形狀。在疊片 26的外壁和殼體12的內(nèi)表面之間限定出頂部空間56。因為殼體12具有 雙"D"形形狀，界面液體在旋轉(zhuǎn)期間形成兩個部分環(huán)形界壁，而封裝 材料32緊貼環(huán)形界壁形成兩個部分環(huán)形圏。這產(chǎn)生了環(huán)繞封裝材料32 的兩個外腔室36,并且需要兩個側(cè)開口24與所有的頂部空間56連通(見 圖2b)。這種實施方案通過提供兩個獨(dú)立的外腔室36而使一種氣體吹 掃過膜接觸器IO。參照圖3a，殼體12以最終形式顯示，并具有矩形形狀。在疊片26 的外壁和殼體12的內(nèi)表面之間限定出頂部空間56。因為殼體12具有矩 形形狀，界面液體在旋轉(zhuǎn)期間形成兩個部分環(huán)形界壁，而封裝材料32 緊貼環(huán)形界壁形成兩個部分環(huán)形圏。這產(chǎn)生了環(huán)繞封裝材料32的兩個 外腔室36，并且需要兩個側(cè)開口24與所有的頂部空間56連通(見圖3b)。 這種實施方案通過提供兩個獨(dú)立的外腔室36而使一種氣體吹掃過膜接 觸器IO。同時，由于殼體12為矩形，這種實施方案使膜接觸器10狹窄， 使其能在較小空間內(nèi)操作。本發(fā)明可以不背離其精神和根本屬性的其它形式體現(xiàn)，因此，當(dāng) 指明本發(fā)明的范圍時，應(yīng)當(dāng)參考所附權(quán)利要求書而非上述說明。
權(quán)利要求
1、 一種膜接觸器，其包括 具有開口端和封閉端的殼體； 所述封閉端包括出口；與所述開口端接合的包括入口的殼蓋；在所述殼體內(nèi)的膜層疊片，其中，每個所述膜層基本垂直于所述 殼體的縱向軸線堆積；所述膜層包括多個空心纖維構(gòu)件；將所述膜層彼此粘合、同時將所述疊片的一端與所述封閉端粘合、 并將所述疊片的另一端與所述殼蓋粘合、從而在所述殼體內(nèi)限定出一 個內(nèi)腔室和至少一個外腔室的封裝材料；所述空心纖維構(gòu)件穿過所述封裝材料從所述內(nèi)腔室延伸進(jìn)所述外腔室；所述入口和所述出口與所述內(nèi)腔室連通； 與所述外腔室連通的至少一個側(cè)開口 。
2、 如權(quán)利要求l所述的膜接觸器，其中，所述膜層堆積成每個所 述膜層的外緣與它下面的膜層的所述外緣對齊。
3、 如權(quán)利要求l所述的膜接觸器，其中，所述膜層制造成略小于 所述殼體的尺寸，以便當(dāng)被堆積并插入所述殼體中時，在所述層的所 述外緣和所述殼體之間產(chǎn)生頂部空間。
4、 如權(quán)利要求l所述的膜接觸器，進(jìn)一步包括多個阻擋。
5、 如權(quán)利要求l所述的膜接觸器，其中，所述入口和所述出口進(jìn) 一步包括用于可松開地接合液體輸送導(dǎo)管的可拆卸接頭。
6、 如權(quán)利要求l所述的膜接觸器，其中，所述側(cè)開口進(jìn)一步包括 用于可松開地連接管道的接合件。
7、 如權(quán)利要求l所述的膜接觸器，具有一個所述側(cè)開口和一個所 述外腔室；所述一個外腔室連續(xù)圍繞所述內(nèi)腔室，使所述一個側(cè)開口與所述一個外腔室連通。
8、 如權(quán)利要求7所述的膜接觸器，其中，所述殼體具有圓筒形的 形狀。
9、 如權(quán)利要求l所述的膜接觸器，其中，所述膜層堆積成所述空 心纖維構(gòu)件對齊。
10、 如權(quán)利要求9所述的膜接觸器，其中，所述膜接觸器具有兩個 所述側(cè)開口和兩個所述外腔室；所述外腔室被所述封裝材料隔開，允許氣體被吹掃過所述膜接觸器。
11、 如權(quán)利要求10所述的膜接觸器，其中，所述殼體具有雙"D" 形狀。
12、 如權(quán)利要求10所述的膜接觸器，其中，所述殼體具有矩形的 形狀。
13、 如權(quán)利要求l所述的膜接觸器，其中，所述膜層堆積車每隔一 個所述膜層的所述空心纖維構(gòu)件垂直對齊。
14、 如權(quán)利要求13所述的膜接觸器，其中，所述殼體包括四個所 述側(cè)開口 ，所述側(cè)開口布置成使氣體能沿兩個不同方向吹掃過所述空 心纖維構(gòu)件，或使兩種不同氣體吹掃過所述空心纖維構(gòu)件。
15、 一種制造膜接觸器的方法，其包括步驟 通過殼體的開口端向所述殼體內(nèi)插入包括空心纖維構(gòu)件的膜層疊片；使所述開口端與包括入口的殼蓋接合；所述殼體具有包括出口的封閉端，并且在所述封閉端和所述開口 端之間具有至少一個側(cè)開口； 塞住所述側(cè)開口；繞通過所述殼體縱向中心的軸以一定速度旋轉(zhuǎn)所述膜接觸器； 向所述入口或所述出口中引入界面液體，其中，所述旋轉(zhuǎn)迫使所述界面液體沿所述殼體的側(cè)壁形成環(huán)形界面或部分環(huán)形界面，并保持所述空心纖維構(gòu)件的末端開放； 向所述入口或所述出口內(nèi)引入封裝材料，其中，所述旋轉(zhuǎn)迫使所述封裝材料緊貼所述環(huán)形界面形成環(huán)形圈或部分環(huán)形圏；繼續(xù)旋轉(zhuǎn)所述膜接觸器，直至所述封裝材料固化，由此使膜層彼此粘合，同時，使所述疊片的一端與所述封閉端粘合，并使所述疊片的另一端與所述殼蓋粘合，從而在所述殼體內(nèi)限定出內(nèi)腔室和至少一個外腔室；以及打開所述側(cè)開口，并流空所述界面液體。
16、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述界面液體對所述封裝 材料是惰性的，并且比所述封裝材料的密度大。
17、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，在旋轉(zhuǎn)時將所述膜接觸器 加熱至一定溫度，以使封裝粘度較低，并促進(jìn)所述封裝材料的固化。
18、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，具有圓筒形形狀的所述殼 體迫使所述封裝材料在所述內(nèi)腔室周圍限定出 一個連續(xù)的所述外腔 室。
19、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，具有雙"D"形狀的所述殼體 迫使所述封裝材料在所述內(nèi)腔室周圍限定出兩個所述外腔室。
20、 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，具有矩形形狀的所述殼體 迫使所述封裝材料在所述內(nèi)腔室周圍限定出兩個所述外腔室。
21、 一種用于除去液體中的夾帶氣或去除液體氣泡的方法，其包 括下列步驟使液體流過至少一個膜接觸器，其中，所述膜接觸器包括 具有開口端和封閉端的殼體； 所述封閉端包括出口； 與所述開口端接合且包括入口的殼蓋； 在所述開口端和所述封閉端之間的所述殼體上的至少一個側(cè)開口；在所述殼體內(nèi)的膜層疊片，其中，每個所述膜層基本垂直于 所述殼體的縱向軸線堆積；所述膜層包括多個空心纖維構(gòu)件；將所述膜層彼此粘合、同時將所述疊片的一端與所述封閉端 粘合、并使所述疊片的另一端與所述殼蓋粘合、從而在所述殼體內(nèi)限定出內(nèi)腔室和至少一個外腔室的封裝材料；所述空心纖維構(gòu)件穿過所述封裝材料從所述內(nèi)腔室延伸進(jìn)所 述外腔室；所述入口和所述出口與所述內(nèi)腔室連通；和 所述側(cè)開口與所述外腔室連通； 使所述側(cè)開口與真空管相連；以及通過在所述外腔室中形成真空或部分真空而除去夾帶氣、去氣泡、 或過濾液體。
22、 一種用于除去液體中的夾帶氣或去除液體氣泡的使氣體吹掃 過液體的方法，其包括下列步驟使液體流過至少一個膜接觸器，其中，所述膜接觸器包括具有開口端和封閉端的殼體；所述封閉端包括出口；封閉所述開口端并包括入口的殼蓋；在所述開口端和封閉端之間的所述殼體上的至少兩個側(cè)開在所述殼體內(nèi)的膜層疊片，其中，每個所述膜層基本垂直于所述殼體的縱向軸線堆積；所述膜層包括多個空心纖維構(gòu)件；將所述膜層彼此粘合、同時將所述疊片的一端與所述封閉端 粘合、并使所述疊片的另一端與所述殼蓋粘合、從而在所述殼體內(nèi)限 定出內(nèi)腔室和至少兩個外腔室的封裝材料；所述空心纖維構(gòu)件穿過所述封裝材料從所述內(nèi)腔室延伸進(jìn)所 述外腔室；所述入口和所述出口與所述內(nèi)腔室連通；和 所述側(cè)開口與所述外腔室連通； 使所述側(cè)開口與氣體管路相連；以及 通過推動或吸引使氣體從一個所述側(cè)開口穿過所述空心纖維構(gòu)件 流向另 一個所述側(cè)開口而使氣體吹掃過液體。
23、 一種向液體中加入氣體的方法，其包括下列步驟 使液體流過至少一個膜接觸器，其中，所述膜接觸器包括具有開口端和封閉端的殼體；所述封閉端包括出口；封閉所述開口端并包括入口的殼蓋；在所述開口端和封閉端之間的所述殼體上的至少兩個側(cè)開O ;在所述殼體內(nèi)的膜層疊片，其中，每個所述膜層基本垂直于所述殼體的縱向軸線堆積；所述膜層包括多個空心纖維構(gòu)件；將所述膜層彼此粘合、同時將所述疊片的一端與所述封閉端 粘合、并使所述疊片的另一端與所述殼蓋粘合、從而在所述殼體內(nèi)限 定出內(nèi)腔室和至少兩個外腔室的封裝材料；所述空心纖維構(gòu)件穿過所述封裝材料從所述內(nèi)腔室延伸進(jìn)所述外腔室；所述入口和所述出口與所述內(nèi)腔室連通；和所述側(cè)開口與所述外腔室連通； 使所述側(cè)開口與氣體管線相連；以及 通過對所述氣體管線加壓而向液體中加入氣體。
全文摘要
一種膜接觸器，其包括殼體、膜層疊片和殼蓋。殼體具有封閉端和開放端。封閉端包括一出口。殼蓋與開口端接合并包括一入口。膜層疊片在殼體內(nèi)基本垂直于殼體的縱向軸線堆積。每個膜層具有多個空心纖維構(gòu)件。封裝材料將膜層彼此粘合、同時將疊片的一端與封閉端粘合、并將疊片的另一端與殼蓋粘合。封裝材料在殼體內(nèi)形成一個內(nèi)腔室和至少一個外腔室?？招睦w維構(gòu)件穿過封裝材料從內(nèi)腔室延伸進(jìn)外腔室。入口和出口與內(nèi)腔室連通。至少一個側(cè)開口與外腔室連通。
文檔編號B01D19/00GK101121099SQ20071011040
公開日2008年2月13日 申請日期2007年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月5日
發(fā)明者加雷思·P·泰勒, 蒂莫西·D·坡賴斯 申請人:賽爾格有限責(zé)任公司