DE19852466A1 - Filtriervorrichtung und Filtrierverfahren - Google Patents
Filtriervorrichtung und FiltrierverfahrenInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtriervorrichtung mit zumindest einer Filtermembran, zumindest einer der Filtermembran gegenüberliegend ausgebildeten Gegenfläche und zumindest einem zwischen der Filtermembran und der Gegenfläche ausgebildeten spaltförmigen Flüssigkeitsraum. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Filtrierverfahren, bei dem eine Flüssigkeit in einen zwischen einer Filtermembran und einer Gegenfläche ausgebildeten spaltförmigen Flüssigkeitsraum eingeleitet und relativ zu der Filtermembran und/oder der Gegenfläche bewegt wird. Um ein verbessertes Filtrierverfahren und eine verbesserte Filtriervorrichtung anzugeben, wird mit der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, daß die Filtriervorrichtung eine Scheibe aufweist, an deren Kreisfläche zumindest die Filtermembran oder die Gegenfläche ausgebildet ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in dem spaltförmigen Flüssigkeitsraum zwei parallel zu der Filtermembran und der Gegenfläche verlaufende spiralförmige Flüssigkeitswirbel erzeugt, die einen gleichen Drehsinn aufweisen, jedoch entgegengesetzte radiale Bewegungsrichtungen haben.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtriervorrichtung mit zumindest einer Filtermem
bran, zumindest einer der Filtermembran gegenüberliegend ausgebildeten Gegenfläche
und zumindest einem zwischen der Filtermembran und der Gegenfläche ausgebildeten
spaltförmigen Flüssigkeitsraum. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Filtrier
verfahren, bei dem eine Flüssigkeit in einen zwischen einer Filtermembran und einer
Gegenfläche ausgebildeten spaltförmigen Flüssigkeitsraum eingeleitet und relativ zu der
Filtermembran und/oder der Gegenfläche bewegt wird.
Eine Vorrichtung sowie ein Verfahren mit den vorstehend genannten Merkmalen sind
aus der US-A-5,034,135 bekannt. Bei diesem vorbekannten Stand der Technik wird eine
zu filtrierende Flüssigkeit in einen zylinderförmigen Ringspalt eingeleitet, der sich zwi
schen einem ortsfesten äußeren Zylinder, der die Gegenfläche bildet, und einem rotie
renden Filterzylinder, an dem die Filtermembran angeordnet ist, erstreckt. Diese Vorrich
tung eignet sich insbesondere zur Filtration von Blut, um die Bestandteile Blutplasma
einerseits und die Blutzellen andererseits voneinander zu trennen. Die US-A-5,034,135
lehrt, daß aufgrund des rotierenden Filterzylinders eine nach außen gerichtete Zentrifu
galkraft erzeugt wird, die die Blutzellen von der Membran nach außen treibt, während
gleichzeitig aufgrund eines über die Filtermembran wirkenden Transmembrandruckes
das Blutplasma von den Blutzellen getrennt wird. Das derart erzeugte Filtrat (Blutplasma)
wird in dem Filter in radialer Richtung nach innen geführt und über eine Dreh-Dichtung,
die in dem Drehpunkt des Filterzylinders angeordnet ist, kontinuierlich nach außen gelei
tet.
Die vorbekannte Vorrichtung ist üblichen Filtervorrichtungen, bei denen eine Suspension
oder aber eine Emulsion an einer mikroporösen Membran ausschließlich aufgrund des
Transmembrandruckes in Filtrat einerseits und Konzentrat andererseits aufgespalten
wird, überlegen, da durch die Drehung des Filterzylinders eine Relativbewegung der
Flüssigkeit zu der Filtermembran erzeugt wird und somit ein Verstopfen der Filterporen
durch die Festkörper bzw. Zellen oder emulgierte Tröpfchen, verhindert wird. Nachteilig
bei der vorbekannten Vorrichtung ist jedoch, daß sie relativ voluminös ist. Darüber hin
aus erfordert der Aufbau der vorbekannten Vorrichtung einen relativ hohen konstruktiven
Aufwand. Dies gilt insbesondere für die Dreh-Dichtung, die im übrigen auch zu einer
Leckage führen kann. Insbesondere beim Filtrieren von Blut ergibt sich weiterhin das
Problem einer sicheren und zuverlässigen Abdichtung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Filtrierverfahren
und eine verbesserte Filtriervorrichtung anzugeben. Der vorliegenden Erfindung liegt
insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Filtriervorrichtung zu schaffen, bei der ein
Verstopfen der Filterporen vermieden wird, die einen geringen Platzbedarf hat und die
sich insbesondere einfacher und kostengünstiger herstellen läßt.
Zur vorrichtungsmäßigen Lösung der obigen Aufgabe wird die vorstehend genannte Fil
triervorrichtung erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, daß zumindest die Filtermem
bran oder die Gegenfläche als Fläche eines Drehkörpers ausgebildet sind, die im we
sentlichen rechtwinkelig zu der Drehachse des Drehkörpers angeordnet ist. Da bei der
erfindungsgemäßen Filtriervorrichtung entweder die Filtermembran oder die Gegenfläche
an einem Drehkörper vorgesehen sind, ergibt sich ein spaltförmiger Flüssigkeitsraum,
der zwischen der Filtermembran und der Gegenfläche ausgebildet ist. Sofern gewünscht,
kann sowohl die Filtermembran als auch die Gegenfläche an jeweils einem Drehkörper
ausgebildet sein. Aufgrund der drehbaren Lagerung der Filtermembran und/oder der Ge
genfläche kann eine Relativbewegung der zu filtrierenden Flüssigkeit in dem spaltförmi
gen Flüssigkeitsraum bewirkt werden, um Mikrowirbel an der Filteroberfläche zu erzeu
gen, die ein Verstopfen der Filterporen mit Feststoffen, korpuskulären Partikeln und der
gleichen verhindern. Es hat sich gezeigt, daß bei einer kreisförmigen Relativbewegung
zwischen Filtermembran und Gegenfläche in einem kreisscheibenförmigen Spalt eine
Makroströmung mit zwei spiralförmig verlaufenden Flüssigkeitswirbeln ausgebildet wer
den, die übereinander liegen, den gleichen Drehsinn jedoch eine entgegengesetzte radia
le Bewegungsrichtungskomponente aufweisen. Dementsprechend fließt die zu filtrieren
de Flüssigkeit in dem einen Flüssigkeitswirbel spiralförmig nach innen und in dem ande
ren Flüssigkeitswirbel spiralförmig nach außen. Durch diesen Mechanismus läßt sich
eine gerichtete Makroströmung in dem spaltförmigen Flüssigkeitsraum erzielen, welche
sich vorteilhaft auf die Filtriervorgänge auswirkt.
Da der Flüssigkeitsraum sich parallel zu der Fläche eines Drehkörpers erstreckt die im
wesentlichen senkrecht zu der Drehachse des Drehkörpers angeordnet ist, läßt sich die
erfindungsgemäße Filtriervorrichtung bei relativ großer Oberfläche im Vergleich zu der
vorbekannten Trommelanordnung verhältnismäßig platzsparend verwirklichen. Beson
ders zu bevorzugen ist die ortsfeste Anordnung der Filtermembran, so daß auf eine
Dreh-Dichtung zur Ableitung des Filtrates aus der Vorrichtung verzichtet werden kann,
die bei dem vorstehend diskutierten Stand der Technik notwendig und nachteilig ist.
Dadurch ist der konstruktive Aufbau der erfindungsgemäßen Filtriervorrichtung gegen
über dem vorstehend diskutierten Stand der Technik besonders vereinfacht.
Der Drehkörper der erfindungsgemäßen Filtriervorrichtung weist eine wesentlich größere
radiale als axiale Erstreckung auf und wird vorzugsweise durch eine Scheibe, insbeson
dere eine Kreisscheibe gebildet. Die Oberfläche kann eben oder aber strukturiert aus
gebildet sein, um die Ausformung von Mikrowirbeln zu begünstigen. Im Hinblick auf eine
kostengünstige und einfache Herstellung ist es zu bevorzugen, den Drehkörper als ebe
ne Scheibe auszubilden. Alternativ kann die Scheibe aber auch beispielsweise einen
kegelförmigen oder kegelstumpfförmigen Querschnitt aufweisen.
Eine Filtriervorrichtung mit erhöhter Wirkfläche bei nahezu unverändertem konstruktiven
Aufwand läßt sich dadurch erzielen, daß zwei sich gegenüberliegend angeordnete Fil
termembranen vorgesehen sind, zwischen denen eine kreisförmige Scheibe drehbar ge
lagert wird, die jeweils eine Gegenfläche zu den beiden Filtermembranen bildet. Bei die
ser bevorzugten Ausgestaltung führt nicht nur die ortsfeste Anordnung der Filtermem
branen zur kontruktiven Vereinfachung, sondern auch der Umstand, daß beide Kreisflä
chen der Scheibe als Gegenflächen genutzt werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die sich ins
besondere für die Filtration von toxischen Stoffen oder aber von Blut oder anderen Kör
perflüssigkeiten eignet, ist der Drehkörper berührungsfrei antreibbar. Dementsprechend
kann auf eine das Gehäuse der Filtriervorrichtung durchdringende, verdrehfest mit der
Scheibe verbundene Welle verzichtet werden. Das Gehäuse ist vielmehr im Bereich der
Lagerung der Welle nach außen abgedichtet, so daß ein Austreten, beispielsweise von
toxischer Flüssigkeit oder ein Eindringen von Keimen oder Bakterien in den Flüssigkeits
raum sicher vermieden wird. Besonders zu bevorzugen ist für einen berührungsfreien
Antrieb ein Drehkörper, der metallisch leitend ist, so daß der Antrieb über magnetische
Induktion mittels eines von außen eingebrachten rotierenden Magnetfeldes bewirkt wird.
Ein Wechsel verbrauchter Filtriervorrichtungen und eine Kopplung mit dem Antrieb für
den drehbar gelagerten Drehkörper läßt sich somit auf einfache Weise durchführen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfin
dung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der in dem spaltförmigen Flüssigkeitsraum
erzeugten Makroströmung;
Fig. 2 eine Längsschnittansicht eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung und
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III gemäß Fig. 2.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht von wesentlichen Teilen eines Ausführungsbei
spiels der vorliegenden Erfindung, das eine drehende Scheibe 1 und eine ortsfeste
Membran 2 aufweist. Die sich im stationären Zustand, d. h. bei konstanter Drehung der
Scheibe ergebende Strömung umfaßt einerseits einen durch die Drehung der Scheibe 1
bewirkten spiralförmigen Flüssigkeitswirbel 3a, der sich parallel zu der Kreisfläche der
Scheibe 1 erstreckt und benachbart zu der Scheibe 1 ausgebildet ist. Benachbart zu der
Membran 2 bildet sich ebenfalls aufgrund der durch die Drehung der Scheibe 1 erzeug
ten Scherkräfte ein Wirbel 3b aus. Der Wirbel 3a und der Wirbel 3b haben den gleichen
Drehsinn. Der benachbart zu der Scheibe 1 ausgebildete spiralförmige Flüssigkeitswirbel
3a hat jedoch eine nach außen gerichtete radiale Geschwindigkeitskomponente, wohin
gegen der benachbart zu der Membran 2 angeordnete spiralförmige Flüssigkeitswirbel
3b eine radial nach innen gerichtete Geschwindigkeitskomponente hat.
Die in einen zwischen der Scheibe 1 und der Membran 2 angeordneten spiralförmigen
Flüssigkeitsraum 12 eingeleitete Flüssigkeit bewegt sich zunächst über den Flüssig
keitswirbel 3b entlang der Membran 2 und im Drehsinn der Scheibe 1 radial nach innen,
bis sie ungefähr den Mittelpunkt der Scheibe 1 erreicht und wird dann in den zweiten
spiralförmigen Flüssigkeitswirbel 3a überführt, der das Konzentrat in einer spiralförmigen
Bewegung parallel zur Scheibe 1 radial nach außen fördert. Mikrowirbel, die insbesonde
re in der Nähe der Membran 2 erzeugt werden, um ein Verstopfen derselben zu verhin
dern, lassen sich insbesondere durch Einstellen des Abstandes zwischen der Scheibe 1
und der Membran 2 und durch Einstellen der Drehzahl der Scheibe 1 beeinflussen. Die
durch die Drehung der Scheibe 1 entstehende Zentrifugalkraft in der rotierenden Flüssig
keit trägt nicht zur Separation der in der Flüssigkeit enthaltenen Partikel bei, da die Zen
trifugalkraft lediglich parallel zur Oberfläche der Membran 2 bzw. der Scheibe 1 wirkt. Die
Ausbildung der Makrowirbel in dem spaltförmigen Flüssigkeitsraum wird von zwei we
sentlichen Größen beeinflußt. Dies ist zum einen die Scherung zwischen der angetriebe
nen Oberfläche der Scheibe 1 und der vorliegend ortsfesten Oberfläche der Membran 2,
durch die die Flüssigkeiten tangentialer Richtung bewegt wird. Zum anderen treibt die
Zentrifugalkraft die Flüssigkeit aus dem Spalt. Da diese jedoch in der Nähe der rotieren
den Scheibe größer ist als in der Nähe der ortsfesten Membran, ergibt sich aufgrund der
Überlagerung von Scherkraft einerseits und Zentrifugalkraft andererseits ein gerichtetes
Abfördern von Konzentrat über den spiralförmigen Flüssigkeitswirbel 3a, wohingegen
über den Gegenwirbel 3b aufgrund der Volumenkonstanz Flüssigkeit eingezogen wird.
In Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht einer Filtriervorrichtung für Blut als ein weiteres
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, die sich zur Plasmapherese
eignet. Das Ausführungsbeispiel umfaßt zwei kreisförmig ausgebildete, flache Halbscha
len 4a, 4b, die jeweils eine Membran 2 tragen. Zwischen den parallel zueinander ange
ordneten Membranen 4a, 4b ist eine Scheibe 1 angeordnet, die über einen Lagerstift 5
drehbar gelagert ist. Auf der der Scheibe 1 abgewandten Seite der jeweiligen Membra
nen 2a, 2b sind in radialer Richtung abwechselnd Membranhaltestege 6 und Filtratkanäle
7 angeordnet, wobei die Membranhaltestege 6 ringsegmentförmig an den Halbschalen 4
einstückig mittels Spritzgießen ausgebildet sind. Die Halbschalen 4 bestehen vorzugs
weise aus einem transparenten Acrylwerkstoff.
Wie den Schnittansichten gemäß den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, verlaufen die Fil
tratkanäle 7 konzentrisch zu dem Lagerstift 5 der Scheibe 2. In Umfangsrichtung sind
eine Vielzahl von, sich in radialer Richtung erstreckende Filtratabführkanäle 8 vorgese
hen, die in einen ringförmig um die Scheibe 2 angeordneten Filtratringkanal 9 münden.
Der Filtratkanal 9 wiederum weist einen Filtratauslaß 10, der an der einen Gehäusehälfte
4a zu dem an dieser ausgebildeten Filtratringkanal 9a vorgesehen ist, und einen Fil
tratauslaß 17 auf, der in identischer Weise an der anderen Gehäusehälfte 4b zu dem an
dieser ausgebildeten Filtratringkanal 9b vorgesehen ist, auf. Beide Filtratauslässe 10, 17
kommunizieren mit Schlauchanschlüssen 11.
Zwischen den jeweiligen Membranen 2a, 2b und der Scheibe 1 ist jeweils ein spaltförmi
ger Flüssigkeitsraum 12a, 12b ausgebildet. Jeder spaltförmige Flüssigkeitsraum 12
kommuniziert mit einem diesen radial umgebenden und mit diesem kommunizierenden
Flüssigkeitsringkanal 13. Der Flüssigkeitsringkanal 13 weist einen Flüssigkeitseinlaß 14
und einen Konzentratauslaß 15 auf. Auch diese Strömungsdurchlässe 14, 15 sind mit
Schlauchanschlüssen 16 verbunden.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Flüssigkeitsringkanal 13 einen größe
ren Strömungsquerschnitt auf als der zwischen den beiden Membranen 2a, 2b gebildete
Spalt 12. Der Flüssigkeitsringkanal 13 ist kreisförmig ausgebildet und konzentrisch zu
dem Lagerstift angeordnet, wobei der Durchmesser des Flüssigkeitsringkanals 13 größer
ist, als der Durchmesser des Filtratringkanales 9.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Schlauchanschlüsse 11, 16 mit
Schläuchen verbunden, wobei der mit dem Flüssigkeitseinlaß verbundene Schlauch bei
spielsweise an einen Spender angeschlossen ist. Durch den Flüssigkeitseinlaß 14 in die
beiden spaltförmigen Flüssigkeitsräume 12a, 12b eingeleitetes Blut wird zunächst auf
grund der Überlagerung von Scherung und Zentrifugalkraft benachbart zu der Membran
und parallel zu dieser in einem spiralförmigen, in jedem der spaltförmigen Flüssigkeits
räume 12a, 12b ausgebildeten Flüssigkeitswirbel nach innen geleitet. Aufgrund der Sche
rung erzeugte Mikrowirbel sorgen dafür, daß die Poren der Membranen 2a, 2b nicht
durch insbesondere Blutkörperchen verstopft werden. Auf dem Weg entlang der Mem
bran radial nach innen erfolgt die Filtration des in die Filtriervorrichtung eingeleiteten
Blutes, und zwar in herkömmlicher Weise aufgrund einer Druckdifferenz, die über der
Membran anliegt. Das derart erzeugte Filtrat wird über die zwischen den Membranhalte
stegen 6 ausgebildeten Filtratkanäle 7 in die Filtratabführkanäle 8 geleitet und über diese
in dem Filtratringkanal 9 gesammelt.
Das durch den Flüssigkeitseinlaß 14 in den Flüssigkeitsringkanal 13 eingeleitete Blut
wird aufgrund der Drehbewegung der beiden in dem jeweiligen spaltförmigen Flüssig
keitsraum 12a; 12b zwischen den jeweiligen Membranen 2a; 2b und der Scheibe 1 aus
gebildeten spiralförmigen Flüssigkeitswirbel mit nach innen gerichteter radialer Bewe
gungskomponente mitgenommen.
Das in den Fig. 2 und 3 gezeigte Ausführungsbeispiel weist den besonderen Vorteil auf,
daß es als Einwegartikel nutzbar ist. Die beiden Gehäusehälften 4a, 4b sind in identi
scher Weise ausgebildet, wobei an jeder Gehäusehälfte 4a, 4b im vorliegenden Fall ein
von der äußeren Stirnseite der Gehäusehälfte vorspringender Schlauchanschluß 11 zur
Ableitung des Filtrates (Plasma) vorgesehen ist. An jeder Gehäusehälfte 4a, 4b ist au
ßerdem ein weiterer Schlauchanschluß 16 vorgesehen, der bei der einen Gehäusehälfte
4b für die Ableitung des Konzentrates verwendet wird und mit dem Konzentratauslaß 15
kommuniziert und bei der anderen Gehäusehälfte 4b für die Zufuhr des unfiltrierten Blu
tes verwendet wird und mit dem Flüssigkeitseinlaß 14 kommuniziert. Durch diesen Auf
bau ist es möglich, das Ausführungsbeispiel zur Filtration von Blut als Einwegteil beste
hend aus im wesentlichen zwei identisch ausgeformten, spritzgegossenen Gehäusehälf
ten 4a, 4b, zwei Membranen 2a, 2b und einer Scheibe 1 mit Lagerzapfen mit Lagerzap
fen 5 herzustellen.
Eine konkrete Ausgestaltung der Filtriervorrichtung für Blut könnte beispielsweise eine
aus V2A-Stahl gefertigte Drehscheibe aufweisen, die 0,8 mm dick ist. Die Filtratabführ
kanäle 8 können vorzugsweise mit einem Abstand von 200 in Umfangsrichtung verteilt
angeordnet sein, um eine ganzflächige Abförderung des Filtrates, d. h. des separierten
Blutplasmas zu ermöglichen. Für eine Blutfiltriervorrichtung werden vorzugsweise Mem
branen aus Cellulose-Acetat mit einer Porengröße von ca. 1 um verwendet. Diese haben
vorzugsweise einen Durchmesser von 10 cm und sind ringförmig an dem Außenrand des
jeweiligen Filtratkanals befestigt. Die Befestigung kann beispielsweise über eine Klebe-
oder Schweißverbindung erfolgen. Auch die beiden Gehäusehälften sind miteinander
verbunden, wobei auch diese Verbindung mit einer Schweiß- oder Klebeverbindung
verwirklicht werden kann. Alternativ ist es auch möglich, die beiden Gehäusehälften über
eine Rastverbindung miteinander zu verbinden, so daß sich die im wesentlichen iden
tisch ausgebildeten Gehäusehälften lediglich durch männliche und weibliche Rastele
mente unterscheiden. Wesentlich für die Verbindung der beiden Gehäusehälften ist je
doch, daß diese flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind. So können beispielsweise
die beiden Gehäusehälften unter Zwischenlage einer ringförmigen Dichtung miteinander
in ihrem Randbereich verbunden sein.
Die gezeigte Filtriervorrichtung ist ungefähr 6 mm dick, wobei jede Gehäusehälfte ca. 2
mm dick ist und die Filtratabführkanäle 8 sowie die Filtratkanäle 7 eine Tiefe von unge
fähr 1 mm aufweisen. Die Membranen 2a, 2b sind jeweils ungefähr 0,1 mm dick, wobei
der Abstand zwischen den Membranen 2a, 2b und der Scheibe 1 zwischen 0,4 und 0,6
mm, beispielsweise 0,5 mm beträgt.
Bei einem gemäß den vorstehend genannten Zahlenangaben demissionierten Ausfüh
rungsbeispiel beträgt das Füllvolumen für die Filtriervorrichtung ca. 10 ml. Die Scheibe
wird bei der Filtration von Blut in diesem Fall mit einer Geschwindigkeit von 600 bis
1.400, vorzugsweise 800 bis 1.200 Umdrehungen pro Minute gedreht. Bei einer derarti
gen Geschwindigkeit wird eine im Hinblick auf die Blutschädigung ausreichend geringe
Schergeschwindigkeit von ca. 10.000 1/s erzeugt. Der Transmembrandruck wird auf un
gefähr 200 mbar bis 300 mbar, vorzugsweise 225 mbar bis 275 mbar eingestellt. Bei die
sen Prozeßparametern kann bei einer Behandlungszeit von 4 Stunden im Durchschnitt
ein Ertrag von über 8 Liter Plasma bei kontinuierlicher Zufuhr von Blut mit einer Fließge
schwindigkeit von 100 ml pro Minute erzielt werden.
Die Auslegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. die Parameter des erfindungs
gemäßen Verfahrens wie Materialien, Scheibengröße, Oberflächenbeschaffenheit,
Membranfläche, Abstand von Membran- und Scheibenoberfläche, Drehzahl der Scheibe
und Transmembrandruck hängen wesentlich von den Eigenschaften der zu trennenden
Medien ab. Die erfindungsgemäße Filtriervorrichtung und das entsprechende Verfahren
sind nicht auf die Filtration von Blut beschränkt. Im übrigen sollte Filtration im Sinne der
vorliegenden Erfindung nicht ausschließlich als Vorgang verstanden werden, bei dem
aus einer Suspension feste Partikel entfernt werden. Vielmehr läßt sich die erfindungs
gemäße Filtriervorrichtung und das entsprechende Verfahren auch anwenden, um bei
spielsweise Emulsionen zu separieren.
Claims (11)
1. Filtriervorrichtung mit zumindest einer Filtermembran (2), zumindest einer der
Filtermembran gegenüberliegend ausgebildeten Gegenfläche und zumindest ei
nem zwischen der Filtermembran und der Gegenfläche ausgebildeten spaltförmi
gen Flüssigkeitsraum (12),
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest die Filtermembran (2) oder die Gegenfläche als Fläche eines
Drehkörpers (1) vorgesehen sind, die im wesentlichen senkrecht zu der Drehach
se des Drehkörpers angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkörper
eine wesentlich größere radiale als axiale Erstreckung aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche
eben und rechtwinkelig zu der Drehachse des Drehkörpers (1) ausgebildet ist
4. Vorrichtung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwei sich gegenüberliegend angeordnete Filtermembranen (2a, 2b)
vorgesehen sind, zwischen denen ein drehbar gelagerter, jeweils eine Gegenflä
che zu den beiden Filtermembranen bildender Drehkörper (1) angeordnet ist.
5. Filtriervorrichtung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Drehkörper (1) berührungsfrei antreibbar ist.
6. Filtriervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkör
per (1) metallisch leitend und/oder magnetisierbar ist.
7. Filtriervorrichtung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß an der dem Flüssigkeitsraum abgewandten Seite der Fil
termembran (2) Membranhaltestege (6) vorgesehen sind, durch die die Membran
(2) derart abgestützt ist, daß die spaltförmige Form des Flüssigkeitsraumes auch
bei einer mechanischen Beanspruchung der Filtermembran (2) erhalten bleibt.
8. Filtriervorrichtung nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, gekenn
zeichnet durch zwei den Drehkörper (1) zwischen sich einschließende Gehäuse
hälften (4a, 4b), die derart ausgestaltet sind, daß identische spaltförmige Flüssig
keitsräume (12) beiderseits des Drehkörpers (1) ausgebildet sind.
9. Filtrierverfahren, bei dem eine Flüssigkeit in einen zwischen einer Filtermembran
und einer Gegenfläche ausgebildeten spaltförmigen Flüssigkeitsraum eingeleitet
und relativ zu der Filtermembran und/oder der Gegenfläche bewegt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem spaltförmigen Flüssigkeitsraum zwei parallel zu der Filtermembran
und der Gegenfläche verlaufende spiralförmige Flüssigkeitswirbel mit gleichem
Drehsinn jedoch entgegengesetzter radialer Bewegungsrichtung erzeugt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Flüssig
keitsraum eingeleitete Flüssigkeit zunächst parallel und benachbarte zu der Fil
termembran spiralförmig nach innen und dann parallel und benachbart zu der Ge
genfläche spiralförmig nach außen bewegt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gegenfläche und/oder die Membran berührungsfrei vorzugsweise über ein ro
tierendes Magnetfeld angetrieben wird.
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EP99932777A EP1102622B1 (de) | 1998-08-03 | 1999-07-01 | Filtriervorrichtung |
PCT/EP1999/004554 WO2000007701A1 (de) | 1998-08-03 | 1999-07-01 | Filtriervorrichtung und filtrierverfahren |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-11-13 DE DE19852466A patent/DE19852466A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-07-01 DE DE59907644T patent/DE59907644D1/de not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT503422B1 (de) * | 2006-08-11 | 2007-10-15 | Hans-Peter Dr Bierbaumer | Vorrichtung zur trinkwassererzeugung |
Also Published As
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---|---|
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---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |