<Desc/Clms Page number 1>
Filterelement Deze uitvinding betreft enerzijds een filterelement voor het filteren van vloeistoffen omvattende een buiselement voorzien van een filterend manteloppervlak, en anderzijds een filterinrichting voorzien van dergelijke filterelementen.
Dergelijk filterelement en filterinrichting zijn gekend uit DE 197 11 589 en zijn vrij verkrijgbaar. Deze bekende filterelementen worden bijvoorbeeld gebruikt in zogenaamde terugspoelinrichtingen, bestaande uit een koker met een filter in - en uitstroomopening, waarbij de filterelementen tijdens de filtratie van binnen naar buiten of omgekeerd, of bij terugspoeling van buiten naar binnen, of omgekeerd doorstroombaar zijn.
Het nadeel bij dergelijke gekende systemen is dat, door het oppervlak dat de gekende filterelementen innemen, het aantal filterelementen die men op de cirkelomtrek van de filterinrichting kan plaatsen, beperkt is. Hierdoor kan met een gekende filterinrichting maar een gelimiteerd debiet, afhankelijk van het aantal filterelementen op de cirkelomtrek, gefilterd worden. Indien men een groter debiet wenst te filteren, dient een grotere filterinrichting te worden vervaardigd.
Het doel van deze uitvinding is een filterelement te verschaffen die het mogelijk maakt meer filterelementen op dezelfde cirkelomtrek te plaatsen, waardoor met een
<Desc/Clms Page number 2>
bestaande inrichting een groter debiet kan gefilterd worden dan met gekende filterinrichtingen.
Het doel van de uitvinding wordt bereikt door te voorzien in een filterelement voor het filteren van vloeistoffen omvattende een buiselement voorzien van een filterend manteloppervlak, waarbij het filterelement een niet- cirkelvormige dwarsdoorsnede heeft.
Door de filterbuis in dwarsdoorsnede niet cirkelvormig, bij voorkeur in ellipsvorm uit te voeren, kan men op dezelfde cirkelomtrek een groter aantal filterelementen plaatsen waardoor met éénzelfde filterinrichting een groter debiet gefilterd kan worden.
Bij een voorkeursuitvoering van het filterelement volgens de uitvinding omvat het filterelement een eerste buiselement met een eerste filterend manteloppervlak, is een tweede buiselement met een open en gesloten zijde en een tweede filterend manteloppervlak voorzien in de ruimte, begrensd door het eerste manteloppervlak, waarbij het tweede filterend manteloppervlak aan de open zijde van het tweede buiselement via een gesloten wand verbonden is met het eerste filterend manteloppervlak, en is het eerste of het tweede buiselement conisch uitgevoerd, zodat het filterelement een eerste in - of üitlaatopening' omvat die gevormd is 'door de open zijde van het tweede buiselement, en dat het filterelement een tweede in - of uitlaatopening omvat die toegang geeft tot de ruimte tussen de twee manteloppervlakken.
<Desc/Clms Page number 3>
Door het inbouwen van een tweede buiselement met een tweede filterend manteloppervlak in een eerste buiselement, wordt de filteroppervlaktedoorlaat veel groter. Hierdoor kan een veel groter debiet worden gefilterd in eenzelfde inbouwruimte.
Door één van de buiselementen of beide buiselementen conisch uit te voeren wordt een filterelement bekomen met een grotere instroomopening, die naar het einde van het filterelement versmalt. Door deze versmalling blijft de druk waarmee de vloeistof door het filterelement gaat, op de filtermantels overal gelijk. Hierdoor wordt een filterelement bekomen dat veel efficiënter filtert.
Bij een meer voorkeurdragende uitvoering van het filterelement volgens de uitvinding is elk manteloppervlak opgebouwd uit in langsrichting lopende staven waarrond een profieldraad is gewikkeld waarbij tussen één of meerdere wikkelingen filtreeropeningen voorzien zijn.
Het filterelement is bij voorkeur vervaardigd uit kunststof waardoor het filterelement bijvoorbeeld zuurbestendig is. Gebruikte kunststoffen zijn bij voorkeur polyvinyldifluoride (PVDF), Polyethyleen (PE), Polypropyleen (PP), Polyvinylchloride (PVC),....
Bij een andere voorkeursuitvoering van het filterelement volgens de uitvinding is het filterelement vervaardigd uit metaal of gelast metaalweefsel. Door gebruik te maken van dergelijke materialen worden filterelementen bekomen
<Desc/Clms Page number 4>
met een hoge duurzaamheid die bestand zijn tegen hoge temperaturen.
Een ander voorwerp van deze uitvinding is een filterinrichting voor het filteren van vloeistoffen, voorzien van minstens één koker met een instroom - en uitstroomopening voor de vloeistoffen, waarbij de genoemde inrichting voorzien is van minstens één filterelement volgens de uitvinding.
Om de eigenschappen van deze uitvinding verder te verduidelijken en om bijkomende voordelen en bijzonderheden ervan aan te duiden volgt nu een meer gedetailleerde beschrijving van het filterelement en van een filterinrichting volgens deze uitvinding. Het weze duidelijk dat niets in de hierna volgende beschrijving kan geïnterpreteerd worden als een beperking van de in de conclusies opgeëiste bescherming voor deze uitvinding.
In deze beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde tekeningen waarbij : - figuur 1 een dwarsdoorsnede en een bovenaanzicht is van een filterelement volgens de uitvinding waarbij de vloeistof van binnen naar buiten wordt gefilterd ; - figuur 2 een dwarsdoorsnede en een bovenaanzicht is van een filterelement volgens de uitvinding waarbij de vloeistof van buiten naar binnen wordt gefilterd ;
<Desc/Clms Page number 5>
figuur 3 een voorstelling is van enerzijds een filterinrichting voorzien van gekende filterelementen en anderzijds van een filterinrichting voorzien van een filterelement volgens de uitvinding; figuur 4 een dwarsdoorsnede is van een filterinrichting voorzien van een filterelement volgens de uitvinding waarbij de vloeistof van binnen naar buiten wordt gefilterd;
figuur 5 een dwarsdoorsnede is van een filterinrichting voorzien van een filterelement volgens de uitvinding waarbij de vloeistof van buiten naar binnen wordt gefilterd.
Een eerste uitvoering van het filterelement (1) volgens de uitvinding is voorgesteld in figuur 1 en 2. Het filterelement (1) is opgebouwd uit een buiselement (2) voorzien van een manteloppervlak (3) en omvat een open zijde, waarlangs de vloeistof het filterelement (1) kan binnenkomen of verlaten, en een gesloten zijde (6).
Een tweede uitvoering van het filterelement (1) volgens de uitvinding is voorgesteld in, figuur 4 en 5. Dit filterelement is opgebouwd uit een eerste buiselement (7) met een eerste manteloppervlak (8) dat voorzien is om de vloeistoffen te filteren. In het eerste buiselement (7) wordt centraal een tweede buiselement (2), dat conisch is uitgevoerd, ingebouwd.
Het tweede conische buiselement (2) omvat een open (5) en gesloten (6) zijde en een tweede manteloppervlak (3) dat
<Desc/Clms Page number 6>
voorzien is om de vloeistoffen te filteren. Het tweede conisch buiselement (2) wordt in het eerste buiselement (7) ingebouwd zodanig dat het tweede filterend manteloppervlak (3) via een gesloten wand (9) verbonden is met het eerste filterend manteloppervlak (8).
Door het filterelement op de hierboven beschreven manier uit te voeren wordt een filterelement bekomen met aan het ene uiteinde een eerste in - of uitlaatopening (10) die gevormd is door de open zijde (5) van het tweede conisch buiselement (2) en aan het andere uiteinde een tweede in - of uitlaatopening (11) die toegang geeft tot de ruimte tussen de twee manteloppervlakken (3,8). Hierdoor kan de vloeistof, zowel via het eerste buiselement (7) als via het tweede conisch buiselement (2) gefilterd worden. Hierdoor wordt een veel grotere filteroppervlakte en vrije doorlaat bekomen dan bij bekende filterelementen.
De filteroppervlakte van het filterelement wordt gevormd door de manteloppervlakken (3 en 8) van het eerste buiselement (7) en het tweede conische buiselement (2).
Dit manteloppervlak (3,8) wordt gevormd door in langsrichting lopende staven (4) waarrond een profieldraad is gewikkeld, waarbij tussen één of meerdere wikkelingen filtreeropeningen voorzien zijn. Het aantal langsstaven (4) is afhankelijk van de grootte van het filterelement. De langsstaven (4) kunnen eventueel vervangen worden door een geperforeerde of van openingen voorziene buis, waarop een filtermat of een van openingen
<Desc/Clms Page number 7>
voorzien materiaal uit kunststof of metaal bevestigd wordt.
Zoals hiervoor beschreven heeft elk filterelement "tussen iedere omwikkeling", of bij de uitvoering met filtermat "tussen de openingen" een bepaalde doorlaat of spleetopening. Het totaal van die openingen in de ganse filter wordt uitgedrukt in procent t. o.v. het afgesloten gedeelte van de manteloppervlakte (8) van het eerste buiselement (7) en de manteloppervlakte (3) van het tweede buiselement (2), en wordt als volgt berekend: open area = spleetwijdte X 100 (profielbreedte + spleetwijdte) De "open area" van een filterelement wordt uitgedrukt in procent t. o.v. de totale oppervlakte van de filtermantels (3,8). Hoe kleiner de spleetopening is, hoe kleiner de "open area" dus hoe kleiner de totale oppervlaktedoorlaat van het eerste buiselement (7) en het tweede buiselement (2).
Men kan ook de profielbreedte verkleinen om de "open area" te vergroten, maar dat is in vele gevallen niet mogelijk doordat de buiselementen aan een bepaalde druk moeten kunnen weerstaan.
Afhankelijk van hoe de profieldraad op de langsstaven (4) wordt bevestigd kan het filterelement van binnen naar buiten filteren of van buiten naar binnen. Figuur 1 is een voorstelling van een filterelement (1) dat van binnen naar buiten filtert. De vloeistof komt het filterelement
<Desc/Clms Page number 8>
(1) binnen via de open zijde (5) en wordt gefilterd door het manteloppervlak (3).
Figuur 2 is een voorstelling van een filterelement (1) dat van buiten naar binnen filtert. Hier komt de nog niet gefilterde vloeistof het filterelement (1) binnen via het manteloppervlak (3) van het buiselement (2). De gefilterde vloeistof verlaat het filterelement (1) via de open zijde (5) van het filterelement (1).
Figuur 4 is een voorstelling van een filterinrichting voorzien van een filterelement dat van binnen naar buiten filtert. Het filterelement wordt geplaatst in een koker (12) met een instroom - (13) en uitstroomopening (14). De vloeistof komt het eerste buiselement (7) van het filterelement binnen via de tweede opening (11).
Vervolgens wordt een deel van de vloeistof gefilterd door het eerste manteloppervlak (8), een ander deel van de vloeistof wordt gefilterd door het tweede manteloppervlak (3) van het tweede conische buiselement (2). Dit deel verlaat het filterelement via de eerste opening (10), gevormd door de open zijde (5) van het tweede conisch buiselement (2). De volledig gefilterde vloeistof verlaat de filterinrichting via de uitstroomopening (14) van de koker (12).
Figuur 5 is een voorstelling van een filterinrichting voorzien van een filterelement dat van buiten naar binnen filtert. Hier komt de nog niet gefilterde vloeistof de koker (12) binnen via de instroomopening (13). Een deel van de vloeistof komt het filterelement binnen via de
<Desc/Clms Page number 9>
eerste opening (10) en wordt gefilterd door het tweede filterend manteloppervlak (3) van het tweede conisch buiselement (2). Het andere deel van de nog niet gefilterde vloeistof komt het filterelement binnen via het eerste filterend manteloppervlak (8) van het eerste buiselement (7). De volledig gefilterde vloeistof verlaat het filterelement via de tweede opening (11) en zo naar de uitstroomopening (14) van de koker (12).
Door het filterelement (1) conisch uit te voeren bekomt men een grotere instroomopening, die naar het einde van het filterelement versmalt. Door deze versmalling blijft de druk waarmee de vloeistof door het filterelement gaat, op de filtermantel (3) overal gelijk. Hierdoor wordt een filterelement (1) bekomen dat veel efficiënter filtert.
De filterelementen (1) zijn vervaardigd uit metaal zoals bijvoorbeeld inox of uit kunststof, bijvoorbeeld PVDF, PE, PP,.... Ze worden ingebouwd in een filterinrichting zoals bijvoorbeeld voorgesteld in figuur 3.
Figuur 3b. is een voorstelling van een gekende filterinrichting voorzien van gekende cilindrische filterelementen. Bij dergelijke filterinrichting kunnen bijvoorbeeld op een halve cirkelomtrek (180 ), vier filterelementen op tussenafstand a van elkaar geplaatst worden.
Vervangen we echter, zoals voorgesteld op figuur 3a, de cilindrische filterelementen door filterelementen (1) volgens de uitvinding, dan nemen deze filterelementen
<Desc/Clms Page number 10>
(1), alhoewel ze ook op tussenafstand a van elkaar geplaatst worden, duidelijk minder plaats in dan gekende elementen. Om vier filterelementen te plaatsen is maar X van de cirkelomtrek nodig, waarbij X < 180 .
Op een volledige cirkelomtrek, dus in dezelfde inbouwruimte, kunnen dus meer filterelementen (1) geplaatst worden dan bij gekende systemen. Dus door de gekende filterelementen te vervangen door filterelementen (1) volgens de uitvinding kan de capaciteit van bestaande filterinrichtingen gevoelig worden verhoogd.