DE102007015171A1 - Membrane device and method of making a membrane device - Google Patents

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Thomas Prof. Dr. Melin
Michael Schleger
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Abstract

Eine Membranvorrichtung zum Stoff- und/oder Wärmeaustausch zwischen Fluiden weist mehrere Membranlagen (10, 12) auf. Zwischen den Membranlagen ist jeweils ein Strömungskanal (44, 46) ausgebildet. Die Membranlagen (10, 12) sind an zumindest teilweise punktförmigen Verbindungsstellen (16, 22) zur Ausbildung einer dreidimensionalen Membranvorrichtung miteinander verbunden. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Membranvorrichtung.A membrane device for mass and / or heat exchange between fluids has a plurality of membrane layers (10, 12). Between the membrane layers in each case a flow channel (44, 46) is formed. The membrane layers (10, 12) are connected to one another at at least partially punctiform connection points (16, 22) for forming a three-dimensional membrane device. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a membrane device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Membranvorrichtung zum Stoff- und/oder Wärmeaustausch zwischen Fluiden wie Gasen und/oder Flüssigkeiten sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Membranvorrichtung.The The invention relates to a membrane device for mass and / or heat exchange between fluids such as gases and / or liquids as well a method for producing a membrane device.

Da je nach Einsatzzweck die ein- oder andere Anforderung an die Modulkonstruktion geknüpft ist, sind auf dem Markt eine Reihe unterschiedlich konzipierter Modultypen erhältlich. Im Bereich der Flachmembranen haben sich 3 Bauarten etabliert – der Plattenmodul, der Kissenmodul und der Wickelmodul.There depending on the application, the one or the other requirement for the module construction There are a number of different designs on the market Module types available. In the field of flat membranes have 3 types established - the plate module, the pillow module and the winding module.

Beim Plattenmodul werden die einzelnen Flachmembranen jeweils mit einer Platte abgestützt und zu Stapeln zusammengefasst. Die gesamte Konstruktion und insbesondere das Dichtungssystem ist sehr aufwändig. Viele Strömungsumlenkungen führen zu relativ hohen internen Druckverlusten, gleichzeitig resultieren die geringen Packungsdichten in vergleichsweise hohen spezifischen Kosten.At the Plate module, the individual flat membranes each with a Supported plate and combined into stacks. The whole Construction and in particular the sealing system is very expensive. Many flow deflections lead to relatively high internal pressure losses, at the same time result in the low packing densities in comparatively high specific costs.

Zur Fertigung des Kissenmoduls werden zwei Flachmembranen mit einem dazwischen liegenden Abstandhalter (Spacer) an den Rändern zu einem Kissen verschweißt oder verklebt. Die Membrankissen werden in Stapeln angeordnet und zeichnen sich durch geringe permeatseitige Druckverluste, eine niedrige Anzahl an Dichtungen aus. Als nachteilig erweist sich die relativ geringe Packungsdichte und – je nach Bauart – ein erhöhter Energiebedarf aufgrund vieler Umlenkungen des feedseitigen Strömungskanals.to Production of the pillow module will be two flat membranes with one intermediate spacers at the edges welded or glued to a pillow. The membrane cushions are arranged in stacks and are characterized by low permeatseitige Pressure losses, a low number of seals off. As a disadvantage proves the relatively low packing density and - ever by design - an increased energy requirement due many deflections of the feed-side flow channel.

Beim Wickelmodul werden eine oder mehrere Membrantaschen zusammen mit je einem netzähnlichen Spacer aus Kunststoff spiralförmig um ein Permeatsammelrohr gewickelt. Die Membrantasche besteht dabei aus zwei ebenen Membranen, zwischen denen, ähnlich wie beim Kissenmodul, ein Spacer zur Permeatabfuhr eingearbeitet ist. Von allen Modulen mit Flachmembranen weist der Wickelmodul die höchste Packungsdichte auf. Auch die einfache, kostengünstige Fertigung und ein durch feedseitige Abstandhalter verursachter guter Stoffaustausch sind positiv zu bewerten. Als Nachteile sind der zum Teil lange permeatseitige Strömungsweg und die schlechte Reinigungsmöglichkeit zu nennen.At the Winding module will be one or more membrane pockets along with each a net-like spacer made of plastic spirally wrapped around a permeate collection tube. The membrane pocket exists from two flat membranes, between which, similar to the pillow module, a spacer for permeate removal is incorporated. Of all modules with flat membranes, the winding module has the highest Packing density. Also, the simple, inexpensive production and a good mass transfer caused by feed side spacers are positive. As disadvantages, some are long permeate-side flow path and the poor cleaning option to call.

Ferner ist aus DE 10 2005 011 471 eine Membranvorrichtung mit wabenförmigen Kanälen bekannt. Mit den Kanalenden sind die entsprechenden Kanäle über ein Verteilsystem miteinander bzw. mit einer Zu- und Abführleitung verbunden. Die einzelnen Membranlagen sind zur Ausbildung der wabenförmigen Kanalstruktur abgewinkelt, so dass in Längsrichtung der Kanäle verlaufende Knickkanten vorgesehen sind. Benachbarte Membranlagen sind in Längsrichtung der Kanäle an aneinander liegenden Flächen miteinander verklebt. Eine derartige Membranvorrichtung weist insbesondere den Nachteil auf, dass ein abdichtendes Verbinden der Verteiler mit der Membranstruktur, um ein Vermischen der Fluide zu vermeiden, problematisch sein kann.Furthermore, it is off DE 10 2005 011 471 a membrane device with honeycomb channels known. With the channel ends, the corresponding channels are connected to each other via a distribution system or with an inlet and outlet line. The individual membrane layers are angled to form the honeycomb-shaped channel structure, so that in the longitudinal direction of the channels extending creases are provided. Adjacent membrane layers are glued together in the longitudinal direction of the channels on adjacent surfaces. In particular, such a membrane device has the disadvantage that a sealing connection of the manifolds with the membrane structure, in order to avoid a mixing of the fluids, can be problematic.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Membranvorrichtung zum Stoff- und/oder Wärmeaustausch zwischen Fluiden sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Membranvorrichtung zu schaffen, die einen einfachen Aufbau aufweist und kostengünstig herstellbar ist.task The invention is a membrane device for fabric and / or Heat exchange between fluids and a method for To create a membrane device that provides a simple Has structure and is inexpensive to produce.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Membranvorrichtung gemäß Anspruch 1 bzw. ein Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 18.The Solution of the problem is carried out according to the invention by a membrane device according to claim 1 and Manufacturing method according to claim 18.

Die erfindungsgemäße Membranvorrichtung zum Stoff- und/oder Wärmeaustausch zwischen Fluiden wie Gasen und Flüssigkeiten weist mehrere Membranlagen auf. Zwischen den Membranlagen sind jeweils Strömungskanäle ausgebildet. Hierbei ist es bevorzugt, dass zwischen zwei benachbarten Membranlagen jeweils ein Strömungskanal ausgebildet ist. Erfindungsgemäß erfolgt das Verbinden benachbarter Membranlagen zumindest teilweise durch punktförmige Verbindungsstellen. Zum Erzeugen einer derartigen punktförmigen Verbindungsstelle, an der die Membranlagen beispielsweise durch Verschweißen oder Verkleben miteinander verbunden werden, wird zumindest eine der beiden einander gegenüberliegenden Membranlagen aus der Membranlagenebene herausgeführt und zur Ausbildung einer dreidimensionalen Membranvorrichtung an einer punktförmigen Verbindungsstelle mit der benachbarten Membranlage verbunden. Aufgrund des erfindungsgemäßen punkförmigen Verbindens an zumindest einigen Stellen kann einerseits eine einfache Verbindung benachbarter Membranlagen erfolgen und andererseits werden durch die Membranlagen Erhebungen und Vertiefungen ausgebildet. Hierdurch erfolgt ein Auftreten von Strömungsänderungen in den Fluiden, wie beispielsweise das Auftreten von Verwirbelungen, Turbulenzen oder Verzweigungen des strömenden Fluids. Dies hat den Vorteil, dass an den Grenzschichten zwischen dem Fluid und den Membranlagen ein guter Fluidaustausch stattfindet, so dass ein guter Wärme- und/oder Stoffaustausch zwischen den Fluiden über die entsprechende Membranlage erzielt ist.The Membrane device according to the invention for and / or heat exchange between fluids such as gases and Liquids has several membrane layers. Between The membrane layers are each flow channels educated. It is preferred that between two adjacent membrane layers in each case a flow channel is formed. According to the invention the bonding of adjacent membrane layers at least partially by point-like Joints. To produce such a punctiform Connection point at which the membrane layers, for example by Welding or gluing together, will be at least one of the two opposite Membrane layers led out of the membrane layer plane and for forming a three-dimensional membrane device at a punctiform Junction connected to the adjacent membrane layer. by virtue of the punk-shaped connection according to the invention At least in some places, on the one hand, a simple connection occur adjacent membrane layers and on the other hand are by formed the membrane layers elevations and depressions. hereby an occurrence of flow changes occurs in the fluids, such as the occurrence of turbulences, Turbulence or branching of the flowing fluid. This has the advantage that at the boundary layers between the fluid and the Membrane layers a good fluid exchange takes place, making a good Heat and / or mass transfer between the fluids via the corresponding membrane layer is achieved.

Aufgrund des erfindungsgemäßen Verbindens benachbarter Membranlagen über Verbindungsstellen, insbesondere Klebstellen, kann in bevorzugter Ausführungsform das Vorsehen eines Abstandshalters bzw. eines Spacers zwischen den Membranlagen entfallen.by virtue of the bonding according to the invention adjacent Membrane layers via connecting points, in particular splices, In a preferred embodiment, the provision of a Spacer or a spacer between the membrane layers omitted.

Beim Vorsehen von mehreren punktförmigen Verbindungsstellen erfolgt automatisch ein dreidimensionales Verformen der Membranlagen. Bevorzugt ist es hierbei eine dreidimensionale Wellenstruktur in den einzelnen Membranlagen durch entsprechendes Anordnen der Verbindungsstellen zu erzielen. Insbesondere in Hauptströmungsrichtung weist der Strömungskanal eine Wellenstruktur auf. Vorzugsweise ist auch quer zur Hauptströmungsrichtung eine entsprechende Wellenstruktur vorgesehen.At the Provision of several punctiform connection points a three-dimensional deformation of the membrane layers takes place automatically. In this case, it is preferable to have a three-dimensional wave structure in FIG the individual membrane layers by appropriately arranging the connection points to achieve. In particular, in the main flow direction, the Flow channel on a wave structure. Preferably also transverse to the main flow direction a corresponding Wave structure provided.

Besonders bevorzugt ist es, insbesondere durch das Vorsehen der punktförmigen Verbindungsstellen kuppelartige Erhebungen sowie vorzugsweise komplementäre Vertiefungen auszubilden. Derartige Erhebungen, die im Querschnitt beispielsweise parabelförmig sind, werden von dem Fluid umströmt. Ferner werden durch die Erhebungen Turbulenzen hervorgerufen, so dass ein durch Mischen des Fluids innerhalb des Strömungskanals gewährleistet ist. Insbesondere sind in Hauptströmungsrichtung mehrere Erhebungen und zwischen den Erhebungen vorgesehene entsprechende Vertiefungen angeordnet. Vorzugsweise ist die Wellenstruktur auch senkrecht zur Hauptströmungsrichtung entsprechend ausgebildet, so dass die Wellenstruktur abwechselnd kuppelförmige Erhebungen und Vertiefungen aufweist.Especially it is preferred, in particular by the provision of punctiform Junctions dome-like elevations and preferably complementary To develop wells. Such surveys, for example, in cross section are parabolic, are flowed around by the fluid. Furthermore, caused by the surveys turbulence, so that by mixing the fluid within the flow channel is guaranteed. In particular, in the main flow direction several surveys and corresponding surveys Wells arranged. Preferably, the wave structure is also formed perpendicular to the main flow direction accordingly, so that the wave structure alternately dome-shaped elevations and recesses.

In besonders bevorzugter Ausführungsform erfolgt das Vorsehen der Verbindungsstellen bzw. der Klebestellen an den Maxima der Erhebungen. Hierbei ist es weiter bevorzugt, dass die benachbarte Membranlage mit der die Membranlage verbunden werden soll an der Verbindungsstelle eine Vertiefung aufweist. Die Verbindungsstellen benachbarter Membranlagen sind hierbei in bevorzugter Ausführungsform zueinander versetzt und insbesondere regelmäßig angeordnet. Ist beispielsweise zwischen einer ersten und einer zweiten Membranlage an einem bestimmten Punkt eine Verbindungsstelle vorgesehen, so ist zwischen der zweiten und dritten Stelle lediglich in einem Abstand zu dieser Verbindungsstelle, d. h. seitlich zu der Verbindungsstelle verschoben, eine weitere Verbindungsstelle zwischen der zweiten und dritten Membranlage vorgesehen. Die einzelnen Verbindungsstellen zwischen unterschiedlichen Membranlagen sind somit seitlich zueinander versetzt angeordnet.In Particularly preferred embodiment, the provision is made the joints or the splices at the maxima of the surveys. It is further preferred that the adjacent membrane layer with which the membrane layer is to be connected at the connection point having a recess. The joints of adjacent membrane layers are in this case in a preferred embodiment to each other offset and arranged in particular regularly. Is for example between a first and a second membrane layer provided at a certain point a junction, so is between the second and third place only at a distance to this connection point, d. H. laterally to the junction shifted, another junction between the second and third membrane layer provided. The individual connection points between different membrane layers are thus laterally to each other staggered.

Die Verbindung der einzelnen Strömungskanäle mit einer Zu- und Abführleitung sowie gegebenenfalls die Verbindung einzelner Kanäle untereinander beim Vorsehen mehrerer Kanäle kann über seitlich an den Membranlagen angeordnete Verbindungselemente, insbesondere wie in DE 10 2005 011 471 beschrieben, erfolgen. In besonders bevorzugter Ausführungsform erfolgt ein derartiges Verbindung der Strömungskanäle mit mindestens einer Zu- und einer Ableitung über in den Membranlagen vorgesehen Durchlassöffnungen. Insbesondere sind mehrere Durchlassöffnung koaxial zueinander angeordnet. Dies kann insbesondere durch gemeinsames Ausstanzen entsprechender Durchlassöffnungen durch die Membranlagen erfolgen. Hierbei handelt es sich um ein einfaches und somit kostengünstiges Herstellungsverfahren. Vorzugsweise sind im Bereich der Durchlassöffnungen benachbarte Membranlagen paarweise miteinander abdichtend verbunden. Dies hat zur Folge, dass ein Fluid, das insbesondere senkrecht zu den Membranlagen durch die Durchlassöffnungen strömt, nur in jeden zweiten Strömungskanal gelangen kann. Selbstverständlich kann das Zu- und Ableiten von Fluid entsprechende Durchlassöffnungen sowie durch entsprechende mit einer Stirnseite der Membranvorrichtung verbundenen Beförderungsvorrichtung, wie beispielsweise in DE 10 2005 011 471 beschrieben, auch miteinander kombiniert werden.The connection of the individual flow channels with a supply and discharge line and optionally the connection of individual channels with each other in providing a plurality of channels can be arranged laterally on the membrane layers connecting elements, in particular as in DE 10 2005 011 471 described, done. In a particularly preferred embodiment, such a connection of the flow channels takes place with at least one inlet and one outlet via passage openings provided in the membrane layers. In particular, a plurality of passage openings are arranged coaxially with one another. This can be done in particular by jointly punching out corresponding passage openings through the membrane layers. This is a simple and therefore cost-effective production process. Preferably, adjacent membrane layers are sealingly connected to one another in pairs in the region of the passage openings. This has the consequence that a fluid which flows in particular perpendicular to the membrane layers through the passage openings, can only get into each second flow channel. Of course, the supply and discharge of fluid corresponding passage openings and by corresponding with an end face of the membrane device connected conveyor device, such as in DE 10 2005 011 471 described, can also be combined with each other.

Die einzelnen Membranlagen sind vorzugsweise über mehrere, insbesondere punktförmige Verbindungsstellen miteinander verbunden. Im Randbereich können auch linien- oder rahmenförmige Verbindungsstellen vorgesehen sein. Insbesondere ist die Wahl des Materials der Membranlagen sowie deren Dicke in Verbindung mit der Anzahl bzw. der Dichte der Verbindungspunkte sowie in Verbindung mit gegebenenfalls weiter vorgesehenen Verbindungsstellen derart gewählt, dass eine selbsttragende Struktur erzielt ist. Hierzu weisen die einzelnen Membranlagen in bevorzugter Ausführungsform eine Dicke von 5–200 μm auf. Geeignete Materialien für die Membranlagen sind Polymerverbindungen, die beispielsweise Vinyl-, Phenyl-, Fluorethylen-, Ether-, Imid-, Amid-, Sulphon-, Cellulose- und/oder Acetat-Verbindungen enthalten, und/oder polykationische und anionische Materialien, wie perfluorierte und/oder sulfonierte Polyaromate und -ketone, Polyetherketone, Polyetheretherketone aufweist. Besonders bevorzugt ist hierbei die Verwendung von verklebbaren Materialien.The individual membrane layers are preferably over several, in particular point-shaped connection points with each other connected. In the border area can also line or frame-shaped Be provided connecting points. In particular, the choice of the Material of the membrane layers and their thickness in conjunction with the Number or density of connection points and in conjunction with optionally further provided connection points chosen such that a self-supporting structure is achieved. For this purpose, the individual membrane layers in a preferred embodiment, a thickness from 5-200 μm. Suitable materials for the Membrane layers are polymer compounds which, for example, vinyl, Phenyl, fluoroethylene, ether, imide, amide, sulfone, cellulose and / or acetate compounds, and / or polycationic and anionic materials such as perfluorinated and / or sulfonated Polyaromatics and ketones, polyether ketones, polyetheretherketones has. Particularly preferred in this case is the use of bondable Materials.

Die Strömungskanäle weisen vorzugsweise sich verändernde Querschnittsgeometrien auf. Die Querschnittsflächen bleiben hierbei vorzugsweise im Wesentlichen konstant. Hierdurch ist gewährleistet, dass keine oder nur geringe Druckverluste auftreten. Hierdurch treten keine oder nur geringe Beschleunigungen in dem Fluid auf.The Flow channels preferably have changing ones Cross-sectional geometries on. The cross-sectional areas remain in this case preferably substantially constant. This ensures that no or only small pressure losses occur. This occurs no or only slight accelerations in the fluid.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung kann insbesondere mit Hilfe des nachstehend beschriebenen Herstellungsverfahrens hergestellt werden.The The device described above can in particular with the help of the manufacturing process described below become.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, das insbesondere zur Herstellung der vorstehend beschriebenen Membranvorrichtung geeignet ist, werden in einem ersten Schritt zweiflächig oder partiell aneinanderliegende Membranlagen an Verbindungsstellen, beispielsweise durch Verschweißen oder Verkleben miteinander verbunden. Die Verbindungsstellen sind zumindest teilweise punktförmig ausgebildet. Im nächsten Schritt wird eine dritte Membranlage mit einer der beiden ersten Membranlagen ebenfalls an zumindest teilweise punktförmigen Verbindungsstellen mit dieser verbunden. Erfindungsgemäß weist zumindest ein Teil der punktförmigen Verbindungsstellen zum Verbinden der ersten beiden Membranlagen zu den punktförmigen Verbindungsstellen zum Verbinden mit der dritten Membranlage einen Abstand zueinander auf. Hierbei handelt es sich um einen seitlichen Abstand. Zumindest ein Teil der Verbindungsstellen ist somit nicht miteinander fluchtend bzw. übereinander angeordnet. Anschließend werden die mindestens drei Membranlagen auseinanderbewegt, so dass Strömungskanäle zwischen den Membranlagen ausgebildet werden und eine dreidimensionale Membranvorrichtung entsteht. Vorzugsweise erfolgt das Auseinanderbewegen der Membranlagen im Wesentlichen senkrecht zu den Ebenen der einzelnen Membranlagen, wobei diese zumindest vor dem Auseinanderbewegen im Wesentlichen parallel zueinander sind.According to the method according to the invention, which is particularly suitable for producing the above-described membrane device, in a first step, two-layered or partially abutting membrane layers are connected to each other Ask, for example, connected by welding or gluing together. The connection points are at least partially punctiform. In the next step, a third membrane layer with one of the two first membrane layers is also connected to this at least partially point-shaped connection points. According to the invention, at least a part of the point-shaped connection points for connecting the first two membrane layers to the point-shaped connection points for connection to the third membrane layer at a distance from each other. This is a lateral distance. At least a part of the connection points is thus not aligned with each other or arranged one above the other. Subsequently, the at least three membrane layers are moved apart, so that flow channels are formed between the membrane layers and a three-dimensional membrane device is formed. Preferably, the moving apart of the membrane layers is substantially perpendicular to the planes of the individual membrane layers, which are at least prior to moving apart substantially parallel to each other.

Zur Ausbildung von mehr als zwei Strömungskanälen von denen jeweils einer zwischen zwei benachbarten Membranlagen ausgebildet ist, werden vorzugsweise weitere Membranlagen vorgesehen, die ebenfalls über zumindest teilweise punktförmige Verbindungsstellen mit benachbarten Membranlagen verbunden werden. Es erfolgt somit ein stapelförmiges Vorsehen von Membranlagen. Vorzugsweise ist die Anordnung der punktförmigen Verbindungsstellen alternierend, so dass die Lager der Verbindungsstellen, beispielsweise zwischen den Membranlagen 1–2, 3–4, 4–5 identisch ist. Entsprechend sind auch die punktförmigen Verbindungsstellen zwischen den Membranlagen 2–3, 3–4, 3–5 usw. identisch. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Verbinden zweier Membranlagen dadurch, dass zunächst auf eine der beiden Membranlagen Klebstoffpunkte und gegebenenfalls zusätzlich Klebstoffstreifen aufgebracht werden. Die Membranlage ist hierbei vorzugsweise eben angeordnet. Im nächsten Schritt erfolgt sodann ein Auflegen der zweiten, vorzugsweise ebenfalls eben ausgerichteten Membranlage. Sodann wird auf die Oberseite der zweiten Membranlage wiederum Klebstoff in Form von Punkten und gegebenenfalls Linien aufgebracht, wobei die nunmehr aufgebrachten Klebstoffpunkte zu den zuerst auf Klebstoffpunkten seitlich versetzt aufgebracht sind. Das Aufbringen des Klebstoffs auf die Außenseite der zweiten Membranlage kann vor oder nach dem Verbinden der zweiten Membranlage mit der ersten Membranlage erfolgen. Je nach Anzahl der miteinander zu verbindenden Membranlagen wird das Aufbringen von Klebstoff und anschließendes Auflegen der nächsten Membranlage wiederholt.to Training of more than two flow channels one of each between two adjacent membrane layers is formed, preferably further membrane layers are provided, the also about at least partially punctiform Connecting points are connected to adjacent membrane layers. There is thus a stack-shaped provision of membrane layers. Preferably, the arrangement of the punctiform connection points alternating, so that the bearings of the joints, for example between the membrane layers 1-2, 3-4, 4-5 is identical. Correspondingly, the punctiform Connecting points between the membrane layers 2-3, 3-4, 3-5, etc. identical. In a particularly preferred embodiment the method according to the invention, the connecting takes place two membrane layers in that first on one of Both membrane layers adhesive points and optionally in addition Adhesive strips are applied. The membrane layer is in this case preferably just arranged. The next step is then one Placing the second, preferably also aligned Membrane layer. Then it is on top of the second membrane layer again glue in the form of dots and possibly lines applied, wherein the now applied adhesive points to which are applied laterally offset on adhesive dots. The Applying the adhesive to the outside of the second Membrane layer can be before or after the connection of the second membrane layer done with the first membrane layer. Depending on the number of each other To be connected membrane layers is the application of adhesive and subsequent application of the next membrane layer repeated.

Die punktförmigen Verbindungsstellen bzw. die Klebstoffpunkte sind vorzugsweise in einem regelmäßigen Raster angeordnet. Der seitliche Versatz der punktförmigen Klebstellen wird vorzugsweise derart gewählt, dass der Abstand einer punktförmigen Klebstelle zu den umgebenden Klebstellen stets gleich ist. Beispielsweise sind die Klebstellen bzw. die punktförmigen Verbindungsstellen auf Kreuzungspunkten eines Gitters angeordnet, wobei vier Klebstellen die Ecken eines Quadrats definieren. Die Klebstellen zum Verbinden der nächsten Membranlage befinden sich sodann stets auf dem Mittelpunkt der Quadrate.The point-shaped connection points or the glue dots are preferably in a regular grid arranged. The lateral offset of the point-shaped adhesive points is preferably chosen such that the distance of a point-shaped adhesion to the surrounding adhesive sites always the same. For example, the splices or punctiform Junctions arranged at crossing points of a grid, where four splices define the corners of a square. The splices to connect the next membrane layer are then always at the center of the squares.

Das Aufbringen der Klebpunkte bzw. Klebelinien kann durch CNC-Systeme oder auch durch druckähnliche Prinzipien entsprechend dem Offsetdruck erfolgen.The Applying the glue points or glue lines can be done by CNC systems or by pressure-like principles according to the Offset printing done.

Erfindungsgemäß erfolgt das Zu- und Abführen von Fluid in bevorzugter Ausführungsform nicht seitlich in die Strömungskanäle, sondern durch entsprechend vorgesehene Durchlassöffnungen. Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt nach Zusammenlage und dem Verkleben der Membranlagen ein Einbringen von Durchgangsöffnungen in die insbesondere flächig aufeinanderliegenden Membranlager. Die Durchgangsöffnungen werden insbesondere durch Ausstanzen hergestellt. Bereits beim Verbinden der Membranlagen, insbesondere durch Verkleben können im Randbereich der Durchgangsöffnungen, bei runden Durchgangsöffnungen beispielsweise ringförmige Klebstofflinien vorgesehen sein. Hierdurch erfolgt ein Abdichten. Entsprechende abdichtende Verbindungen werden abwechselnd zwischen benachbarten Membranlagen vorgesehen, so dass Fluid nur in jeden zweiten Strömungskanal ein- bzw. ausströmen kann.According to the invention the supply and removal of fluid in a preferred embodiment not sideways in the flow channels, but through appropriately provided passage openings. According to the The process according to the invention takes place after assembly and the bonding of the membrane layers an introduction of through holes in the particular flat superposed membrane bearings. The passage openings are in particular by punching produced. Already when connecting the membrane layers, in particular by Gluing can in the edge region of the passage openings, for round through-holes, for example, annular Be provided adhesive lines. This results in a seal. Corresponding sealing connections are alternated between provided adjacent membrane layers, so that fluid only in each second flow channel can flow in and out.

Mit den äußeren Durchgangsöffnungen können beispielsweise rohrartige Anschlussstücke verbunden, insbesondere mit der äußeren Membranlage verklebt sein.With the outer through holes can For example, connected tubular fittings, in particular be glued to the outer membrane layer.

Erfindungsgemäß erfolgt sodann das Auseinanderbewegen der Membranlagen. Dies kann in bevorzugter Ausführungsform durch Aufblasen, d. h. Zuführen von Gas durch die Durchlassöffnungen erfolgen.According to the invention then the moving apart of the membrane layers. This may be preferred Embodiment by inflation, d. H. Respectively of gas through the ports.

Die so entstandene dreidimensionale Membranvorrichtung kann beispielsweise in einem Gehäuse angeordnet werden, wobei die Zu- und Ableitungen über entsprechende Zwischenstücke vorgesehen werden können. Die Lage der Membranvorrichtung, bei der es sich in besonders bevorzugter Ausführungsform um eine selbsttragende Struktur handeln kann, kann in dem Gehäuse beispielsweise durch das Einbringen von Giesharz oder anderen Fixierelementen fixiert werden.The The resulting three-dimensional membrane device can be, for example be arranged in a housing, wherein the supply and discharge lines via corresponding intermediate pieces can be provided. The location of the membrane device, which is particularly preferred Embodiment to act a self-supporting structure can, can in the housing, for example, by introducing be fixed by Giesharz or other fixing elements.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Prinzipskizzen und bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert.following the invention will become more apparent by means of schematic diagrams and preferred embodiments explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Draufsicht auf zwei Membranlagen vor deren Verbindung, 1 a schematic plan view of two membrane layers before their connection,

2 eine schematische Draufsicht miteinander verbundener Membranlagen, 2 a schematic plan view of interconnected membrane layers,

3 eine schematische Draufsicht eines Ausschnitts einer einzelnen wellenförmig strukturierten Membranlage, 3 a schematic plan view of a section of a single wave-shaped membrane layer,

4 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts mehrerer miteinander verbundener Membranlagen und 4 a perspective view of a section of several interconnected membrane layers and

5 und 6 schematische perspektivische Ansichten weiterer Ausführungsformen einer in einem Gehäuse angeordneten Membranvorrichtung. 5 and 6 schematic perspective views of further embodiments of a housing arranged in a membrane device.

Benachbarte Membranlagen 10, 12 sind in 1 nebeneinanderliegend schematisch dargestellt. Auf einer Oberseite 14 der ersten Membranlage 10 sind in einem regelmäßigen Raster Klebstoffpunkte 16 vorgesehen. Ferner ist im Randbereich eine umlaufende rahmenförmige Klebstofflinie 18 vorgesehen. Auf die erste Membranlage 10 wird die zweite Membranlage 12, auf der gegebenenfalls noch kein Klebstoff vorgesehen ist, aufgelegt, so dass sich an der Unterseite der Membranlage 12 mit der Oberseite 14 der Membranlage 10 verbindet.Adjacent membrane layers 10 . 12 are in 1 juxtaposed schematically shown. On a top 14 the first membrane layer 10 are glue dots in a regular grid 16 intended. Furthermore, in the edge region is a circumferential frame-shaped adhesive line 18 intended. On the first membrane layer 10 becomes the second membrane layer 12 , on which, if necessary, no adhesive is provided, placed on top, so that on the underside of the membrane layer 12 with the top 14 the membrane layer 10 combines.

Vor oder nach dem Auflegen der Membranlage 12 auf die Membranlage 10 werden auf einer Oberseite 20 der Membranlage 12 Klebstoffpunkte 22 angeordnet. Diese sind regelmäßig angeordnet. Die Klebstoffpunkte 22 sind jeweils in den Zwischenräumen der Klebstoffpunkte 16 angeordnet. Im Randbereich ist auf der Oberseite 20 der Membranlage 12 ebenfalls eine rahmenförmige Klebstofflinie 24 vorgesehen. Hierbei ist die rahmenförmige Klebstofflinie 24 bezogen auf die rahmenförmige Klebstofflinie 18 weiter außen angeordnet, so dass die Klebstofflinien 18, 24 zueinander versetzt angeordnet sind. Dies ist erforderlich, um ein Auseinanderziehen der einzelnen Membranlagen zur Herstellung einer dreidimensionalen Struktur zu gewährleisten. Durch die Klebstofflinien 18, 24 erfolgt ein vollständiges seitliches Abdichten eines zwischen zwei Membranlagen angeordneten Strömungskanals.Before or after placing the membrane layer 12 on the membrane layer 10 be on a top 20 the membrane layer 12 adhesive points 22 arranged. These are arranged regularly. The glue dots 22 are each in the spaces between the glue dots 16 arranged. The edge area is on the top 20 the membrane layer 12 also a frame-shaped glue line 24 intended. Here is the frame-shaped glue line 24 based on the frame-shaped adhesive line 18 further out, leaving the glue lines 18 . 24 arranged offset from each other. This is necessary to ensure that the individual membrane layers are pulled apart to produce a three-dimensional structure. Through the glue lines 18 . 24 a complete lateral sealing of a flow channel arranged between two membrane layers takes place.

Die Klebstoffpunkte 16 sind gegenüber den Klebstoffpunkten 22 seitlich um einen Abstand a (2) zueinander versetzt angeordnet. Die Klebstoffpunkte 22 sind somit stets in Zwischenräumen der Klebstoffpunkte 16 angeordnet.The glue dots 16 are opposite the glue dots 22 laterally by a distance a ( 2 ) arranged offset to each other. The glue dots 22 are thus always in the spaces between the glue dots 16 arranged.

Da die Membranvorrichtung vorzugsweise mehrere Membranlagen aufweist, werden die Membranlagen 10, 12, wie vorstehend beschrieben, abwechselnd aufeinandergelegt und entsprechend miteinander verbunden. Die Klebstoffpunkte 16, bzw. 22 liegen somit übereinander.Since the membrane device preferably has a plurality of membrane layers, the membrane layers become 10 . 12 as described above, alternately superimposed and connected together accordingly. The glue dots 16 , respectively. 22 lie on top of each other.

Anschließend werden Durchgangsöffnungen 26, 28, 30, 32 (2) durch Ausstanzen der aufeinanderliegenden Membranlagen 10, 12 hergestellt. Die Durchgangsöffnungen 26, 28, 30, 32 dienen jeweils ein Ein- oder Auslässe für zwischen zwei benachbarten Membranlagen vorgesehenen Strömungskanälen. Hierbei sind die einzelnen Durchlässe nur mit jedem zweiten Strömungskanal verbunden. Hierzu sind bereits vor dem Aufeinanderkleben der einzelnen Membranlagen auf der Membranlage 10 ringförmige zur Abdichtung dienende Klebstofflinien 34 und auf der Membranlage 12 Klebstofflinien 36 vorgesehen.Subsequently, through holes 26 . 28 . 30 . 32 ( 2 ) by punching the superimposed membrane layers 10 . 12 produced. The passage openings 26 . 28 . 30 . 32 each serve an inlet or outlet for provided between two adjacent membrane layers flow channels. Here, the individual passages are connected only to every second flow channel. These are already before the superimposition of the individual membrane layers on the membrane layer 10 annular adhesive lines serving for sealing 34 and on the membrane layer 12 glue lines 36 intended.

Die Durchgangsöffnungen 28 stellen somit beispielsweise den Einlass zwischen der ersten und zweiten Membranlage dar und korrespondieren mit dem als Auslass zwischen der ersten und zweiten Membranlage dienenden Durchgangsöffnung 30. Das Fluid strömt somit durch die Durchlassöffnung 28 in den zwischen der ersten und zweiten Membranlage ausgebildeten Strömungskanal ein, durchströmt in dem Strömungskanal im dargestellten Ausführungsbeispiel in eine diagonale Hauptströmungsrichtung und tritt durch die Öffnung 30 wieder aus.The passage openings 28 Thus, for example, represent the inlet between the first and second membrane layer and correspond with the serving as an outlet between the first and second membrane layer through hole 30 , The fluid thus flows through the passage opening 28 in the formed between the first and second membrane layer flow channel, flows through in the flow channel in the illustrated embodiment in a diagonal main flow direction and passes through the opening 30 out again.

Entsprechend stellt die Durchgangsöffnung 32 einen Einlass für den Strömungskanal dar, der zwischen der zweiten und dritten Membranlage vorgesehen ist. Den Auslass des Strömungskanals, der zwischen der zweiten und dritten Membranlage vorgesehen ist, bildet die Auslassöffnung 26.Accordingly, the passage opening 32 an inlet for the flow channel, which is provided between the second and third membrane layer. The outlet of the flow channel, which is provided between the second and third membrane layer, forms the outlet opening 26 ,

Die Ein- und Auslassöffnungen 28 und 30, die für den zwischen der ersten und zweiten Membranlage ausgebildeten Strömungskanal vorgesehen sind, können gleichzeitig auch bei mehrlagigen Membranvorrichtungen für den zwischen der dritten und vierten Membranlage vorgesehenen Strömungskanal dienen, usw. Entsprechendes gilt für die Öffnungen 26, 32, durch die Fluid auch zu einem Strömungskanal geführt werden kann, der zwischen der vierten und fünften Membranlage angeordnet ist.The inlet and outlet openings 28 and 30 , which are provided for the flow channel formed between the first and second membrane layer, can simultaneously serve also in multilayer membrane devices for the flow channel provided between the third and fourth membrane layer, etc. The same applies to the openings 26 . 32 through which fluid can also be guided to a flow channel which is arranged between the fourth and fifth membrane layer.

Wie sich schematisch aus 3 ergibt, strömt das Fluid, beispielsweise über eine Membranlage 10 und zwischen einer nicht dargestellten oberhalb der Membranlage 10 angeordneten weiteren Membranlage 12 hindurch. Die Membranlage 10 ist mit den Punkten 16 mit der darüber liegenden Membranlage 12 verbunden. Hierbei erfolgt die punktförmige Verbindung an entsprechenden Vertiefungen bzw. Tälern der Membranlage 12. Die Membranlagen 10, 12 sind von der wellenförmigen Struktur identisch ausgebildet und zueinander versetzt angeordnet. Jede Membranlage weist somit kuppelförmige Erhebungen 38 und zwischen den Erhebungen 38 angeordnete entsprechende Vertiefungen 40 auf. Ein in Richtung eines Pfeils 42 durch die wellenförmige Struktur strömendes Fluid wird somit durch die einzelnen Erhebungen 38, wie durch die Pfeile dargestellt, verzweigt. Ferner treten hierdurch innerhalb des Fluids Verwirbelungen und Turbulenzen auf.As is apparent from 3 results, the fluid flows, for example via a membrane layer 10 and between an unillustrated above the membrane layer 10 arranged further membrane layer 12 therethrough. The membrane layer 10 is with the dots 16 with the membrane layer above 12 connected. Here, the punctiform connection takes place at corresponding depressions or valleys of the membrane layer 12 , The membrane layers 10 . 12 are formed identically to the wave-shaped structure and arranged offset from each other. Each membrane layer thus has dome-shaped elevations 38 and between the surveys 38 arranged corresponding recesses 40 on. One in the direction of an arrow 42 The fluid flowing through the wave-shaped structure thus passes through the individual elevations 38 , as shown by the arrows, branched. Furthermore, this causes turbulence and turbulence within the fluid.

Aus 4 ist schematisch die Anordnung benachbarter dreidimensional angeordneter Membranlagen 10, 12 ersichtlich, wobei zwischen den benachbarten Membranlagen 10, 12 jeweils Strömungskanäle 44 für das eine und Strömungskanäle für das andere Medium ausgebildet sind. Hierbei ist die Strömungsrichtung des einen Mediums durch die Strömungskanäle 44 durch helle Pfeile 48 und die des Mediums, das durch die Strömungskanäle 46 durch dunkle Pfeile 50 dargestellt.Out 4 is schematically the arrangement of adjacent three-dimensionally arranged membrane layers 10 . 12 can be seen, wherein between the adjacent membrane layers 10 . 12 each flow channels 44 for the one and flow channels are formed for the other medium. Here, the flow direction of the one medium through the flow channels 44 through bright arrows 48 and that of the medium flowing through the flow channels 46 through dark arrows 50 shown.

Die vorstehend beschriebene Membranvorrichtung kann in einem Gehäuse angeordnet werden, wobei das Gehäuse beispielsweise vier mit den entsprechenden Durchlassöffnungen verbundene Zuführleitungen und vier mit den jeweils anderen Durchlassöffnungen verbundene Abführleitungen aufweist. Hierbei kann es sich sodann um ein quaderförmiges Gehäuse handeln, welches entsprechend den Durchlassöffnungen vorgesehene runde Öffnungen aufweist.The The membrane device described above can be housed in a housing be arranged, wherein the housing, for example, four Feed lines connected to the respective ports and four connected to the other ports Having discharge lines. This can then be around a cuboid housing act, which accordingly Having the passage openings provided round openings.

In weiteren Ausführungsformen, wie beispielsweise in den 5 und 6 dargestellt, kann ein Gehäuse 52 auch an den Stirnseiten offen sein. Die einzelnen Membranlagen 10, 12, die in den 5, 6 nur durch Striche angeordnet sind, sind somit am Rand nicht vollständig abdichtend miteinander verbunden. Jeweils jede zweite Membranlage ist nicht mit der nächsten Membranlage verbunden, so dass jeder zweite Kanal nach außen an einer Stirnseite 54 des Gehäuses 52 offen ist. Eines der Fluide kann somit, wie durch die dunklen Pfeile 50 dargestellt, an einer der beiden Stirnseiten 54 in die Strömungskanäle eintreten und auf der gegenüberliegenden Seite wieder austreten. Das durch die anderen Strömungskanäle strömende Fluid wird, wie vorstehend beschrieben, durch Öffnungen 56 des Gehäuses 52 sowie durch die entsprechenden Durchgangsöffnungen zwischen den Membranlagen in die anderen Strömungskanäle geleitet. Die Strömung des zweiten Fluids erfolgt somit wie durch die Pfeile 48 angedeutet. Hierbei können in einander gegenüberliegende Seiten 58 des Gehäuses 52, die vorzugsweise senkrecht zu den Stirnseiten 54 verlaufen, die entsprechenden Öffnungen 56 angeordnet sein. An einer gegenüberliegenden Öffnung 56 wird versuchsweise das Fluid zugeführt und an den beiden anderen Öffnungen 56, die ebenfalls einander gegenüberliegende sind, abgeführt.In further embodiments, such as in the 5 and 6 shown, can be a housing 52 also be open at the ends. The individual membrane layers 10 . 12 that in the 5 . 6 are arranged only by dashes are thus not completely sealed together at the edge. Each second membrane layer is not connected to the next membrane layer, so that every second channel to the outside at one end face 54 of the housing 52 is open. One of the fluids can thus, as by the dark arrows 50 shown, on one of the two end faces 54 enter the flow channels and exit on the opposite side. The fluid flowing through the other flow channels, as described above, through openings 56 of the housing 52 and passed through the respective passage openings between the membrane layers in the other flow channels. The flow of the second fluid thus takes place as indicated by the arrows 48 indicated. This can be in opposite sides 58 of the housing 52 preferably perpendicular to the end faces 54 run, the corresponding openings 56 be arranged. At an opposite opening 56 For experimental purposes, the fluid is supplied and at the other two openings 56 , which are also opposite each other, dissipated.

Die weitere bevorzugte Ausführungsform (6) entspricht im Wesentlichen der in 5 dargestellten Ausführungsform. Diese weist lediglich den Unterschied auf, dass zum Zu- bzw. Abführen eines der Medien in Richtung der Pfeile 48 jeweils nur eine Öffnung 56 im Gehäuse 52 vorgesehen ist.The further preferred embodiment ( 6 ) is essentially the same as in 5 illustrated embodiment. This merely has the difference that for feeding or discharging one of the media in the direction of the arrows 48 only one opening at a time 56 in the case 52 is provided.

In sämtlichen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist es bevorzugt, dass die Strömungsrichtungen der beiden Fluide vorzugsweise einander im Wesentlichen entgegengesetzt verlaufen.In all the embodiments described above it is preferred that the flow directions of the two Preferably, fluids are substantially opposite to each other.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (25)

Membranvorrichtung zum Stoff- und/oder Wärmeaustausch zwischen Fluiden, mit mehreren Membranlagen (10, 12), zwischen denen jeweils Strömungskanäle (44, 46) ausgebildet sind, wobei die Membranlagen (10, 12) an zumindest teilweise punktförmigen Verbindungsstellen (16, 22) zur Ausbildung einer dreidimensionalen Membranvorrichtung miteinander verbunden sind.Membrane device for mass and / or heat exchange between fluids, with several membrane layers ( 10 . 12 ), between each of which flow channels ( 44 . 46 ), wherein the membrane layers ( 10 . 12 ) at at least partially punctiform connection points ( 16 . 22 ) are connected together to form a three-dimensional membrane device. Membranvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranlagen (10, 12) an den punktförmigen Verbindungsstellen (16, 22) unmittelbar verbunden, insbesondere verklebt und/oder verschweißt sind.Membrane device according to claim 1, characterized in that the membrane layers ( 10 . 12 ) at the point-shaped connection points ( 16 . 22 ) are directly connected, in particular glued and / or welded. Membranvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranlagen (10, 12) eine dreidimensionale Wellenstruktur aufweist.Membrane device according to claim 1 or 2, characterized in that the membrane layers ( 10 . 12 ) has a three-dimensional wave structure. Membranvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranlagen (10, 12) kuppelartige Erhebungen (38) aufweisen.Membrane device according to one of claims 1-3, characterized in that the membrane layers ( 10 . 12 ) dome-like surveys ( 38 ) exhibit. Membranvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die punktförmigen Verbindungsstellen (16, 22) an den kuppelartigen Erhebungen (38), insbesondere an deren Maximum vorgesehen sind.Membrane device according to claim 4, characterized in that the punctiform connection points ( 16 . 22 ) at the dome-like elevations ( 38 ), in particular at the maximum are provided. Membranvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den kuppelartigen Erhebungen (38) Vertiefungen (40) ausgebildet sind.Membrane device according to claim 4 or 5, characterized in that between the dome-like elevations ( 38 ) Wells ( 40 ) are formed. Membranvorrichtung nach einem der Ansprüche 4–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranlagen (10, 12) eine regelmäßige Anordnung von Erhöhungen (38) und Vertiefungen (40) aufweisen.Membrane device according to one of claims 4-6, characterized in that the membrane layers ( 10 . 12 ) a regular arrangement of increases ( 38 ) and depressions ( 40 ) exhibit. Membranvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei benachbarten Membranlagen (10, 12) ein einziger Strömungskanal (44, 46) ausgebildet ist.Membrane device according to one of claims 1-7, characterized in that between two adjacent membrane layers ( 10 . 12 ) a single flow channel ( 44 . 46 ) is trained. Membranvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle (46, 48) jeweils mehrfach verzweigt sind.Membrane device according to one of claims 1-8, characterized in that the flow channels ( 46 . 48 ) are each branched several times. Membranvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–9, gekennzeichnet durch in den Membranlagen (10, 12) vorgesehene Durchlassöffnungen (26, 28, 30, 32).Membrane device according to one of claims 1-9, characterized by in the membrane layers ( 10 . 12 ) provided passage openings ( 26 . 28 . 30 . 32 ). Membranvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, insbesondere alle, Membranlagen (10, 12) koaxial ausgebildete Durchlassöffnungen (26, 28, 30, 32) aufweisen.Membrane device according to claim 10, characterized in that several, in particular all, membrane layers ( 10 . 12 ) coaxially formed passage openings ( 26 . 28 . 30 . 32 ) exhibit. Membranvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranlagen (10, 12) im Bereich der Durchlassöffnungen (26, 28, 30, 32) paarweise miteinander abdichtend verbunden sind.Membrane device according to claim 10 or 11, characterized in that the membrane layers ( 10 . 12 ) in the region of the passage openings ( 26 . 28 . 30 . 32 ) are connected in pairs sealingly with each other. Membranvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranlagen (10, 12) zum Abdichten paarweise aneinander liegen und insbesondere durch Verkleben oder Verschweißen miteinander verbunden sind.Membrane device according to claim 12, characterized in that the membrane layers ( 10 . 12 ) are in pairs to seal each other and are in particular connected by gluing or welding together. Membranvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–13, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle (44, 46) sich verändernde Querschnittsgeometrie aufweisen.Membrane device according to one of claims 1-13, characterized in that the flow channels ( 44 . 46 ) have varying cross-sectional geometry. Membranvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–14, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranlagen (10, 12) eine selbsttragende Struktur bilden.Membrane device according to one of claims 1-14, characterized in that the membrane layers ( 10 . 12 ) form a self-supporting structure. Membranvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–15, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran eine Dicke von 5–200 μm aufweist.Membrane device according to one of the claims 1-15, characterized in that the membrane has a thickness of 5-200 μm. Membranvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–16, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran Polymerverbindungen, die beispielsweise Vinyl-, Phenyl-, Fluorethylen-, Ether-, Imid-, Amid-, Sulphon-, Cellulose- und/oder Acetat-Verbindungen enthalten, und/oder polykationische und anionische Materialien, wie perfluorierte und/oder sulfonierte Polyaromate und -ketone, Polyetherketone, Polyetheretherketone aufweist.Membrane device according to one of the claims 1-16, characterized in that the membrane polymer compounds, for example, vinyl, phenyl, fluoroethylene, ether, imide, Amide, sulphonic, cellulose and / or acetate compounds, and / or polycationic and anionic materials, such as perfluorinated and / or sulfonated polyaromatics and ketones, polyether ketones, polyetheretherketones having. Verfahren zur Herstellung einer Membranvorrichtung, insbesondere einer Membranvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–17, mit den Schritten: Verbinden von zwei aneinanderliegenden Membranlagen (10, 12) an zumindest teilweise punktförmigen Verbindungsstellen (16), Verbinden einer dritten Membranlage mit einer der beiden ersten Membranlagen (10, 12) an zumindest teilweise punktförmigen Verbindungsstellen (16), die zumindest teilweise einen Abstand zu den punkförmigen Verbindungsstellen (22) zwischen den ersten beiden Membranlagen (10, 12) aufweisen und Auseinanderbewegen der Membranlagen (10, 12) zur Ausbildung von Strömungskanälen (44, 46) zwischen den Membranlagen (10, 12).Process for producing a membrane device, in particular a membrane device according to one of claims 1-17, comprising the steps of: connecting two adjacent membrane layers ( 10 . 12 ) at at least partially punctiform connection points ( 16 ), Connecting a third membrane layer with one of the two first membrane layers ( 10 . 12 ) at at least partially punctiform connection points ( 16 ), which at least partially a distance from the punk-shaped connection points ( 22 ) between the first two membrane layers ( 10 . 12 ) and moving apart of the membrane layers ( 10 . 12 ) for the formation of flow channels ( 44 . 46 ) between the membrane layers ( 10 . 12 ). Verfahren nach Anspruch 18, bei welchem weitere Membranlagen (10, 12) über zumindest teilweise punktförmige Verbindungsstellen (16, 22) mit den vorherigen Membranlagen (10, 12) stapelförmig verbunden werden.The method of claim 18, wherein further membrane layers ( 10 . 12 ) via at least partially punctiform connection points ( 16 . 22 ) with the previous membrane layers ( 10 . 12 ) are connected in a stack-shaped manner. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die punktförmigen Verbindungsstellen (16, 22) zwischen den Membranlagen (10, 12) alternierend angeordnet sind.Method according to claim 18 or 19, characterized in that the punctiform connection points ( 16 . 22 ) between the membrane layers ( 10 . 12 ) are arranged alternately. Verfahren nach einem der Ansprüche 18–20, bei welchem das Verbinden durch Verkleben und/oder Verschweißen erfolgt.The method of any of claims 18-20 which the bonding by gluing and / or welding he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 18–21, mit den zusätzlichen Schritten: Aufbringen von Klebstoffpunkten auf der ersten Membranlage, Auflegen der zweiten Membranlage auf die erste Membranlage zum Herstellen der punktförmigen Verbindungsstellen und Wiederholen dieser Schritte mit mindestens einer weiteren Membranlage.Method according to one of claims 18-21, with the additional steps: Applying adhesive dots on the first membrane layer, Placing the second membrane layer on the first membrane layer for producing the punctiform Connection points and Repeat these steps with at least another membrane layer. Verfahren nach Anspruch 22, mit dem zusätzlichen Schritt: Einbringen von Durchgangsöffnungen (26, 28, 30, 32) in die insbesondere flächig aufeinanderliegenden Membranlagen (10, 12), insbesondere durch Ausstanzen.Method according to claim 22, with the additional step of introducing through-openings ( 26 . 28 . 30 . 32 ) in the particular flat membrane layers ( 10 . 12 ), in particular by punching. Verfahren nach einem der Ansprüche 18–23, mit dem Schritt: abwechselndes Abdichten benachbarter Membranlagen (10, 12), wobei die Abdichtungen (34, 36) die Durchlassöffnungen (26, 28, 30, 32) umgeben.The method of any one of claims 18-23, comprising the step of alternately sealing adjacent membrane layers ( 10 . 12 ), the seals ( 34 . 36 ) the passage openings ( 26 . 28 . 30 . 32 ) surround. Verfahren nach einem der Ansprüche 18–24, bei welchem das Auseinanderbewegen der Membranlagen (10, 12) durch Aufblasen erfolgt.A method according to any one of claims 18-24, wherein the dislocation of the membrane layers ( 10 . 12 ) by inflation.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011110161A3 (en) * 2010-03-08 2011-11-17 Mn Beteiligungs Gmbh Spacer for filtration devices
EP2503275A2 (en) * 2011-03-21 2012-09-26 Behr GmbH & Co. KG Heat exchanger
EP2607831A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-26 Rolls-Royce plc A heat exchanger
EP2787316A4 (en) * 2011-11-29 2015-05-06 Korens Co Ltd Wave fins

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1926907A1 (en) * 1968-12-05 1970-06-18 Wolfen Filmfab Veb Multi-chamber cell for electrodialysis
US3796091A (en) * 1972-10-02 1974-03-12 S Serata Borehole stress-property measuring system
DE19754185C1 (en) * 1997-12-06 1999-02-04 Deg Engineering Gmbh Chemical catalytic reactor assembly has cushion-like internal heat exchangers
EP1159574B1 (en) * 1999-03-09 2004-04-14 Alfa Laval Corporate AB Plate heat exchanger
DE10322406A1 (en) * 2003-05-16 2004-12-02 Api Schmidt-Bretten Gmbh & Co. Kg Plate heat exchangers
WO2005009596A1 (en) * 2003-07-18 2005-02-03 Universität Stuttgart Membrane assembly, electrodialysis device and method for continuous electrodialytic desalination
DE102005011471A1 (en) 2005-03-12 2006-09-14 Thomas Prof. Melin Assembly forming mass exchange membrane for e.g. moisture transfer between gases entering and leaving fuel cell, includes flow channels formed by adjoining membrane layers

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE391649B (en) * 1974-04-16 1977-02-28 Gambro Ab DEVICE FOR DIFFUSION OF THE SUBJECT BETWEEN TWO FLUIDA VIA SEMIPERMEABLE MEMBRANE
JPS57209604A (en) * 1981-06-19 1982-12-23 Daicel Chem Ind Ltd Separator element of membrane
CH670573A5 (en) * 1985-11-22 1989-06-30 Sulzer Ag
US6273938B1 (en) * 1999-08-13 2001-08-14 3M Innovative Properties Company Channel flow filter
DE10311950A1 (en) * 2003-03-18 2004-09-30 Blue Membranes Gmbh Membrane module, useful for fluid separation, vapor permeation or pervaporation, comprises at least three parallel membrane plates each having at least four corners connected in pairs
US7959780B2 (en) * 2004-07-26 2011-06-14 Emporia Capital Funding Llc Textured ion exchange membranes

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1926907A1 (en) * 1968-12-05 1970-06-18 Wolfen Filmfab Veb Multi-chamber cell for electrodialysis
US3796091A (en) * 1972-10-02 1974-03-12 S Serata Borehole stress-property measuring system
DE19754185C1 (en) * 1997-12-06 1999-02-04 Deg Engineering Gmbh Chemical catalytic reactor assembly has cushion-like internal heat exchangers
EP1159574B1 (en) * 1999-03-09 2004-04-14 Alfa Laval Corporate AB Plate heat exchanger
DE10322406A1 (en) * 2003-05-16 2004-12-02 Api Schmidt-Bretten Gmbh & Co. Kg Plate heat exchangers
WO2005009596A1 (en) * 2003-07-18 2005-02-03 Universität Stuttgart Membrane assembly, electrodialysis device and method for continuous electrodialytic desalination
DE102005011471A1 (en) 2005-03-12 2006-09-14 Thomas Prof. Melin Assembly forming mass exchange membrane for e.g. moisture transfer between gases entering and leaving fuel cell, includes flow channels formed by adjoining membrane layers

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011110161A3 (en) * 2010-03-08 2011-11-17 Mn Beteiligungs Gmbh Spacer for filtration devices
EP2503275A2 (en) * 2011-03-21 2012-09-26 Behr GmbH & Co. KG Heat exchanger
EP2503275A3 (en) * 2011-03-21 2014-04-02 Behr GmbH & Co. KG Heat exchanger
EP2787316A4 (en) * 2011-11-29 2015-05-06 Korens Co Ltd Wave fins
EP2607831A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-26 Rolls-Royce plc A heat exchanger

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