DE202009002014U1

DE202009002014U1 - Feinfilterkerze

Info

Publication number: DE202009002014U1
Application number: DE202009002014U
Authority: DE
Original assignee: Boll and Kirch Filterbau GmbH
Current assignee: Boll and Kirch Filterbau GmbH
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2019-04-01

Abstract

Feinfilterkerze mit einem röhrenförmigen Stützkörper mit wenigstens einer Öffnung an einem Ende und mit einer mittels des Stützkörpers abgestützten, die Umfangswand der Feinfilterkerze bildenden Filtergewebe für die Feinfilterung eines zu filternden Mediums, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergewebe eine Filterfeinheit zwischen 50 μm und 120 μm hat und dass zumindest das Filtergewebe mit einer Funktionsbeschichtung mit einer Beschichtungsgesamtdicke zwischen 10 μm und 40 μm versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Feinfilterkerze mit einem röhrenförmigen Stützkörper mit wenigstens einer Öffnung an einem Ende und mit einem mittels des Stützkörpers abgestützten, die Umfangswand der Feinfilterkerze bildenden Filtergewebe für die Feinfilterung eines zu filternden Mediums.
Gattungsgemäße Filterkerzen kommen in unterschiedlichsten Ausgestaltungen zu unterschiedlichsten Anwendungszwecken zum Einsatz. Aufgrund der Gestaltung der Feinfilterkerzen mit röhrenförmigem Stützkörper bildet ein Hauptanwendungsgebiet entsprechender Filterkerzen die Verwendung dieser Filterkerzen in relativ einfach aufgebauten Anström- und Durchströmfiltern wie insbesondere Einfach- und Doppelfilter mit hoher Filterrate.
Bei Rückspülfiltern wie z. B. Automatikfiltern, wie sie von der Anmelderin seit Jahrzehnten vertrieben werden, kommen vorrangig Spaltsiebkerzen mit Querspalten oder Längsspalten oder Filterkerzen mit maschenförmigem Stahlkorb oder Stahlmantel zum Einsatz. Rein beispielhaft für entsprechende Automatikfilter der Anmelderin wird auf die DE 100 24 402 C2 verwiesen, in welcher beidseitig rückspülbare Rückspülfilter für die Wasserfilterung mit motorischem Antrieb des Rückspülkükens für die Filterkerzen oder mit strömungsbedingtem Antrieb des Rückspülkükens gezeigt sind. Ein nur einseitig rückspülbarer Seewasserfilter ist beispielsweise in der DE 20 2004 002 616 U1 der Anmelderin offenbart.
Der röhrenförmige Stützkörper von Feinfilterkerzen kann auf unterschiedliche Weise gestaltet sein. So sind Ausgestaltungen bekannt, bei denen polygon oder sternförmig verteilte Stützstreben um eine Mittelachse verteilt sind, die anschließend mit einem Filtergewebe bespannt bzw. umhüllt sind. Es sind jedoch auch schon spiralförmige Wabenstrukturen für den Stützkörper vorgeschlagen worden, der mit dem Filtergewebe bespannt wird. Im Betriebseinsatz von Filterkerzen, auch von solchen, die in Rückspülfiltern verwendet werden, zeigt sich mit zunehmender Nutzungsdauer eine Zusetzung des Filtergewebes mit ausgefilterten Partikeln und Kleinstlebewesen und es existieren im Stand der Technik zahlreiche Lösungsvorschläge, um dieses Problem zu minimieren.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Feinfilterkerze zu schaffen, die insbesondere in Rückspülfiltern einsetzbar ist und besonders dort ein verbessertes Betriebsverhalten zeigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Filtergewebe eine Filterfeinheit zwischen etwa 50 μm und 120 μm hat und dass zumindest das Filtergewebe mit einer Funktionsbeschichtung mit einer Beschichtungsgesamtdicke zwischen etwa 10 μm und 40 μm versehen ist. Die erfindungsgemäßen Feinfilterkerzen zeigen schon dadurch ein verbessertes Betriebsverhalten insbesondere in Rückspülfiltern, dass Feinfilterkerzen mit Filtergewebe als Filterfläche zum Einsatz kommen und nicht Spaltkerzen, wie sie sonst meist verwendet werden. Feinfilterkerzen mit Filtergewebe haben eine deutlich größere freie Filterfläche und damit eine höhere Schmutzaufnahmekapazität als Spaltkerzen gleicher Größe. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Funktionsbeschichtung wiederum werden die sonst bei Feinfilterkerzen mit Filtergewebe zu beobachtenden Nachteile, die u. a. auch von dem für das Filtergewebe verwendeten Material abhängen, zumindest minimiert. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verhältnis zwischen der Filterfeinheit des Filtergewebes einerseits und der Gesamtdicke mit der Funktionsbeschichtung andererseits sorgt überraschend für die meisten zu filternden Medien für ein optimales Betriebsverhalten.
Gemäß einer insbesondere bevorzugten Ausgestaltung kann nicht nur das Filtergewebe mit einer Funktionsbeschichtung versehen sein, sondern auch der Stützkörper, der aus einzelnen Stützstreben oder einem z. B. wabenförmigen oder mehrspiraligen oder mit einem Lochblech gebildeten Stützkörper bestehen kann, und/oder auch die Anbauteile der Feinfilterkerze wie z. B. Kerzenanschlussstücke mit freien Öffnungs- bzw. Kerzenenden, Verschlussstück oder Endkappen oder zweite Kerzenanschlussstücke mit einem zweiten Anströmende können partiell oder vorzugsweise vollständig mit der Funktionsbeschichtung versehen sein. Auch z. B. Aufnahmen für Dichtringe etc. an Anschlussstücken oder Endkappen können mit einer Funktionsbeschichtung versehen sein, um z. B. die wartungsfreie Lebensdauer der Feinfilterkerze zu verbessern. Sofern das Stützgewebe und das Filtergewebe aus demselben Material bestehen, kann es vorteilhaft sein, dass beide nur oder auch dieselbe Funktionsbeschichtung und/oder eine Funktionsbeschichtung mit derselben funktionalen Wirkung erhalten. Bei unterschiedlichen Materialien können unterschiedliche Funktionsbeschichtungen und/oder teils gleiche und teils unterschiedliche Funktionsbeschichtungen vorgesehen werden, um ein optimales Betriebsverhalten und eine möglichst lange wartungsfreie Lebensdauer der Feinfilterkerze in Abhängigkeit vom bestimmungsgemäßen Verwendungszweck zu erhalten Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann die Funktionsbeschichtung beispielsweise eine Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit, eine Verbesserung der Schmutzabweisung, eine Verbesserung der Antihafteigenschaften und/oder eine Verbesserung der Abriebsbeständigkeit bewirken. Eine Verbesserung der Schmutzabweisung durch eine schmutzabweisende Beschichtung sowie der Antihafteigenschaften durch eine Antihaftbeschichtung und/oder der Absenkung der Oberflächenenergie sowie Rauhigkeit mit einer Einebnungsbeschichtung kann sowohl bei metallischen Filtergeweben als auch bei Filtergeweben aus Kunststoff vorteilhaft sein. Derartige Beschichtungen können beispielsweise oleophob (ölabweisend) oder planarisierend (einebnend) sein, unpolare chemische Elemente aus den Alkylgruppen enthalten oder fluorierend sein. Eine Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit durch eine Antikorrosionsbeschichtung bietet sich insbesondere bei metallischen Filtergeweben an. Eine Verbesserung der Abriebsbeständigkeit durch eine Verschleißschutzbeschichtung bietet sich insbesondere bei Filtergeweben aus Kunststoff an, wobei sich die optimale Funktionsbeschichtung in der Regel auch nach dem bestimmungsgemäß zu filternden Medium richtet. Insbesondere bei Fein filterkerzen für die Wasserfilterung wie Trinkwasser, Seewasser oder Brackwasser kann vorteilhaft sein, wenn die Funktionsbeschichtung aktiv oder passiv mit dem zu reinigenden Medium zusammenwirkt und beispielsweise sowohl ein Anhaften von Schmutzpartikeln des zu reinigenden Mediums verhindert als auch entsprechende Partikel ggf. abbaut. Eine aktive Funktionsbeschichtung kann Silberionen als antimikrobielle Ausrüstung oder mit UV-Licht zusammenwirkende und z. B. Sauerstoffradikale bildende Halbleiteroberflächen umfassen, die organische Komponenten z. B. durch Photokatalyse abbauen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Funktionsbeschichtung wenigstens einen Biozid-Wirkstoff enthalten, um eine Algenbildung oder das Bilden eines Biofilms o. dgl. möglichst über eine lange Betriebsdauer zu verhindern. Antimikrobielle Funktionsbeschichtungen können insbesondere Silber, TiO₂, ZnO oder Polymere enthalten. Die vorzugsweise in Nanodicke aufgetragene Funktionsbeschichtung kann mit jedem für Nanobeschichtungen bekannten Verfahren aufgebracht oder aufgetragen werden und, in Abhängigkeit von dem bestimmungsgemäß zu filternden Medium, kann die Funktionsbeschichtung auch derart aufgebaut sein, dass sie mehrere funktionale Wirkungen wie beispielsweise Antikorrosionswirkung, Verbesserung der Schmutzabweisung, Verbesserung der Antihafteigenschaften und Aufweisen wenigstens eines Biozid-Wirkstoffs oder mehrerer Biozid-Wirkstoffe hat.
Insbesondere bei unterschiedlichen Materialien von Stützkörper/Anbauteilen der Feinfilterkerze einerseits und des Filtergewebes andererseits kann vorteilhaft sein, wenn das gesamte Filtergewebe aus Filamenten besteht, die vor der Verarbeitung zum Filtergewebe mit der Funktionsbeschichtung ausgestattet sind. Ferner kann diese Vorgehensweise vorteilhaft sein, wenn erhöhter Verschleiß an den Kontakt- oder Verbindungsstellen der einzelnen Filamente untereinander auftreten kann und/oder das Filtergewebe nur eine relativ dünne Funktionsbeschichtung erhalten soll. Bei gleichem Material für Filtergewebe und Stützkörper, aber auch bei unterschiedlichen Materialien, kann alternativ das Filtergewebe schon vor dem Abstützen, insbesondere Aufziehen auf den Stützkörper mit der Funktionsbeschichtung ausgestattet sein oder aber am Ende des Fertigungs- und Fügeprozesses wird die gesamte Feinfilterkerze mit der einen oder den mehreren Funktionsbeschichtungen versehen.
Das Hauptanwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Feinfilterkerzen mit beschichteten Filtergeweben als Filtermaterial betrifft deren Verwendung für die Filtration von Flüssigkeit insbesondere in einem Rückspülfilter oder Automatikfilter, wie sie beispielhaft in der Beschreibungseinleitung genannt sind. Insbesondere in einem solchen Rückspülfilter, in dem nicht dauerhaft am Filtergewebe anhaftende Partikel durch den Rückspülprozess fortgeschwemmt werden können, kann sich eine Funktionsbeschichtung wie z. B. eine solche, die eine Verbesserung der Antihafteigenschaften oder eine Verbesserung der Schmutzabweisung bewirkt, besonders vorteilhaft auswirken. Je nach Ausgestaltung des Rückspülfilters, in welchem die erfindungsgemäße Feinfilterkerze verwendet werden soll, kann diese für die Rückspülung ein offenes und ein geschlossenes Kerzenende oder zwei offene Kerzenenden aufweisen. Die Rückspülung kann einseitig oder beidseitig erfolgen, wobei besonders vorteilhaft eine einseitige Rückspülung im Querstrom oder eine beidseitige, ggf. zeitversetzte Rückspülung mit Querströmung ist.
Mit den erfindungsgemäßen Filterfilterkerzen wird insbesondere erreicht, dass das mit der Funktionsbeschichtung versehene Filtergewebe eine Endfiltrationsfeinheit im Bereich von etwa 10 μm bis 130 μm hat, wobei die tatsächliche Endfiltrationsfeinheit, wie weiter oben bereits dargelegt, insbesondere von dem bestimmungsgemäß zu filternden Medium abhängt. Von der erwarteten Filterleistung, dem zu filternden Medium und der Durchflussgeschwindigkeit können dann insbesondere auch der Aufbau des Stützkörpers und der des Filtergewebes abhängen.
Für den Fachmann ergeben sich aus der vorhergehenden Beschreibung zahlreiche Modifikationen, die in den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche fallen sollen. Die angegebenen Zahlenwerte für die Filterfeinheit einerseits und die Gesamtdicke mit der Funktionsbeschichtung andererseits stellen denjenigen Bereich dar, in welchem eine mit Funktionsbeschichtung des Filtergewebes versehene Feinfilterkerze in Abhängigkeit von dem zu filternden Medium normalerweise näherungsweise eingestellt wird, um die für das Medium günstigste End filtrationsfeinheit zu erreichen. Das Filtergewebe kann außen oder innen am Stützkörper anliegen oder befestigt sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10024402 C2 [0003]
- DE 202004002616 U1 [0003]

Claims

Feinfilterkerze mit einem röhrenförmigen Stützkörper mit wenigstens einer Öffnung an einem Ende und mit einer mittels des Stützkörpers abgestützten, die Umfangswand der Feinfilterkerze bildenden Filtergewebe für die Feinfilterung eines zu filternden Mediums, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergewebe eine Filterfeinheit zwischen 50 μm und 120 μm hat und dass zumindest das Filtergewebe mit einer Funktionsbeschichtung mit einer Beschichtungsgesamtdicke zwischen 10 μm und 40 μm versehen ist.
Feinfilterkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper und/oder weitere Anbauteile der Filterkerze mit derselben Funktionsbeschichtung oder mit wenigstens einer anderen Funktionsbeschichtung versehen sind.
Feinfilterkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsbeschichtung aus der Gruppe von Funktionsbeschichtungen ausgewählt ist, die eine Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit, eine Verbesserung der Schmutzabweisung, eine Verbesserung der Antihafteigenschaften und/oder eine Verbesserung der Abriebsbeständigkeit bewirkt.
Feinfilterkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsbeschichtung aus der Gruppe von Funktionsbeschichtungen ausgewählt ist, die aktiv oder passiv mit dem zu reinigenden Medium zusammenwirkt, die antimikrobiell ist oder die wenigstens einen Biozid-Wirkstoff enthält.
Feinfilterkerze nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsbeschichtung mehrere funktionale Wirkungen hat.
Feinfilterkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das Filtergewebe aus Edelstahl oder aus Kunststoff besteht.
Feinfilterkerze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergewebe aus Filamenten besteht, die vor der Verarbeitung zum Filtergewebe mit der Funktionsbeschichtung ausgestattet sind.
Feinfilterkerze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergewebe vor dem Abstützen, insbesondere Aufziehen auf den Stützkörper, mit der Funktionsbeschichtung ausgestattet wurde.
Feinfilterkerze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinkilterkerze am Ende des Fertigungs- oder Fügeprozesses mit der/den Funktionsbeschichtung/en ausgestattet wurde.
Feinfilterkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkerze zur Verwendung für die Filtration von Flüssigkeiten vorgesehen ist und/oder für die Verwendung in einem Rückspülfilter vorgesehen ist.
Feinfilterkerze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkerze für die Rückspülung ein offenes und ein geschlossenes Kerzenende aufweist oder dass die Feinfilterkerze für die Rückspülung zwei offene Kerzenenden aufweist.
Feinfilterkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Funktionsbeschichtung versehene Filtergewebe eine Endfiltrationsfeinheit im Bereich von 10 μm bis 130 μm hat.