DE202022107120U1

DE202022107120U1 - Filterelement, Filtrationsvorrichtung und Verwendung des Filterelements

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Publication number: DE202022107120U1
Application number: DE202022107120.9U
Authority: DE
Original assignee: Bollbranic GmbH
Current assignee: Bollbranic De GmbH
Priority date: 2022-12-20
Filing date: 2022-12-20
Publication date: 2024-03-21
Anticipated expiration: 2032-12-21
Also published as: WO2024134492A1

Abstract

Filterelement (2) mit einem mittels Strangpressen monolithisch hergestellten Plattenkörper (4), wobei der Plattenkörper (4) aufweist:
- einen offenporigen keramischen Werkstoff (6),
- zwei voneinander abgewandte und sich jeweils flächig erstreckende Außenseiten (10, 12), und
- wenigstens zwei zwischen den Außenseiten (10, 12) in einer Längsrichtung (Z) verlaufende und in einer Querrichtung (X) nebeneinander angeordnete Kanäle (30, 40), dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (30, 40) im Querschnitt jeweils eine Dreiecksform (32, 42) aufweisen und/oder dass wenigstens zwei zueinander nächstliegenden Kanäle (30, 40) im Querschnitt durch eine abschnittsweise schräg zu einer Hochrichtung (Y) verlaufende Wandung (18) des Plattenkörpers (4) voneinander getrennt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Filterelement, insbesondere Membranfilterelement, Filtermembran, Flachmembran und/oder Tauchmembran. Das Filterelement weist insbesondere einen Plattenkörper auf, der einen Werkstoff, zwei sich flächig erstreckende Außenseiten und zwischen den Außenseiten nebeneinander angeordnete Kanäle aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine Filtrationsvorrichtung mit dem Filterelement und eine Verwendung des Filterelements. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren, insbesondere zur Herstellung des Filterelements sowie ein Verfahren zur Filtration mit entsprechenden Filterelementen.
Filterelemente dienen dazu, ein Fluid bzw. ein Medium, wie insbesondere eine Flüssigkeit, ein Gas oder eine Mischung daraus, zu filtern, beispielsweise um das Medium zu reinigen und/oder Stoffe daraus abzutrennen. Bei der Filtration tritt typischerweise ein Druckverlust auf bzw. es muss ein Differenzdruck angelegt werden, damit das Medium die Poren des Werkstoffs sowie eine etwaige Filtrationsschicht bzw. Membran durchdringen kann. Beispielsweise kann bei als Tauchmembranen ausgebildeten Filterelementen ein Unterdruck bzw. Vakuum im Inneren des Filterelements angelegt werden, woraus ein Durchfluss resultiert. Alternativ oder zusätzlich könnte auch ein äußerer statischer Druck oder Überdruck angelegt werden, um einen Durchfluss zu erzielen. Es wird vom Membranwiderstand bzw. vom Widerstand gesprochen, der für den Druckverlust ursächlich ist. Der Widerstand ist bestimmend für den Energiebedarf bei der Filtration, aber auch für die Filtrationsleistung des Filterelements. Der Widerstand soll geringgehalten werden, ohne dass die Fähigkeit des Filterelements abnimmt, Stoffe bestimmter Größen zuverlässig filtrieren zu können.
Um den Widerstand zu senken und um den sogenannten Flux, also die Filtrationsleistung als zeitbezogene Mengen- oder Volumenangabe, zu steigern, muss eine Wechselwirkung beispielsweise aus Herstellungsaufwand, Größe des Filterelements, Größenbereich filtrierter Stoffe/Partikel und Haltbarkeit betrachtet werden. Ein größerer Kanalquerschnitt kann zwar den Flux steigern, dies jedoch bei höherem Platzbedarf und ggf. höheren Herstellkosten. Größere Poren führen zu einem geringeren Widerstand, adressieren aber andere, insbesondere größere Bereiche filtrierter Stoffe/Partikel.
Die DE 198 196 76 A1 offenbart ein Filterelement mit einem Plattenkörper, der aus Keramik besteht. Das Filterelement weist im Querschnitt Kanäle mit einer Kreisform - also kreisförmige bzw. runde Kanäle - auf, die in Längsrichtung weisen und die in einer Querrichtung nebeneinander angeordnet sind. Zwischen den Kanälen bildet der Plattenkörper Wandungen aus dem Keramik-Werkstoff aus.
Nachteilig ist ferner, wenn die mechanische Festigkeit des Filterelements zu gering ist, da dann eine Beständigkeit des Filterelements gegen Kollisionen und/oder gegenüber zu hohem Differenzdruck eingeschränkt ist. Bei zu geringer mechanischer Festigkeit kann das Filterelement beschädigt und damit unbrauchbar werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filterelement, eine Filtrationsvorrichtung, eine Verwendung und ein Verfahren anzugeben, bei welchen die Nachteile des Standes der Technik vermieden oder reduziert sind, und eine verbesserte Filtrationsleistung sowie Belastbarkeit des Filterelementes realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird mit dem in Anspruch 1 angegebenen Filterelement sowie einer dieses verwendenden Filtrationseinrichtung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Filterelement hat einen mittels Strangpressen bzw. Extrusion monolithisch hergestellten Plattenkörper, wobei der Plattenkörper aufweist:

- einen offenporigen keramischen Werkstoff,
- zwei voneinander abgewandte und sich, bevorzugt jeweils in einer Längsrichtung und einer Querrichtung, insbesondere zumindest abschnittsweise, flächig erstreckende Außenseiten, und
- wenigstens zwei zwischen den Außenseiten in Längsrichtung verlaufende und in Querrichtung nebeneinander angeordnete Kanäle. Bei dem Filterelement ist gemäß der Erfindung ferner vorgesehen, dass die Kanäle im Querschnitt jeweils eine Dreiecksform aufweisen und/oder dass wenigstens zwei zueinander nächstliegende Kanäle im Querschnitt durch eine abschnittsweise schräg zu einer Hochrichtung gerichtete Wandung des Plattenkörpers voneinander getrennt sind.

Ein erfindungsgemäßes Filterelement ist mit einem offenporösen, plattenförmigen und mittels Strangpressen bzw. Extrusion hergestellten und damit monolithischen keramischen Körper, insbesondere Plattenkörper ausgebildet, wobei der keramische Körper in Längsrichtung verlaufende und in Querrichtung nebeneinander angeordnete Kanäle aufweist. Diese Kanäle sind gemäß der Erfindung im Querschnitt dreiecksförmig, und/oder die Kanäle sind voneinander durch schräg zur Hochrichtung gerichtete Wandungen in dem keramischen Körper unterteilt und voneinander getrennt. Dies bewirkt, dass die Kanäle dichter gepackt werden können als beim Stand der Technik. Die mechanische Festigkeit des Filterelementes wird zugleich gesteigert und auch die Filtrationsleistung des Filterelements insgesamt bezogen auf die Baugröße des Filterelements kann verbessert werden.
Der Plattenkörper ist samt etwaiger Bestandteile wie Werkstoff, Außenseiten, Kanälen und/oder Wandungen, insbesondere auch samt einer etwaigen äußeren Filtrationsschicht bzw. Membran am Plattenkörper monolithisch hergestellt, also in und/oder aus einem Stück hergestellt bzw. daraus bestehend, was auch verfahrensmäßig aus dem zur Herstellung eingesetzten Strangpressen resultiert. Zugleich erhöht dies die mechanische Festigkeit und die Handhabbarkeit und verringert die Kosten.
Aufgrund des offenporigen keramischen Werkstoffs ist der Plattenkörper durchlässig für das Medium. Insbesondere kann aus Richtung der Außenseiten und/oder quer zu den Kanälen das Medium gefiltert werden, z.B. indem das Filterelement in das Medium getaucht wird und kanalseitig unterdruckbeaufschlagt wird, wodurch das über die Außenseiten, insbesondere an einer verdichteten bzw. feineren Filtrationsschicht/ Membran am Plattenkörper, eindringende Medium filtriert wird. Gefiltertes Medium kann dann über diese Kanäle abgeführt werden. Alternativ könnte auch aus Richtung der Kanäle zu den Außenseiten hin gefiltert werden.
Bei den Außenseiten handelt es sich insbesondere um zumindest im Wesentlichen flache und/oder sich zumindest abschnittsweise flächig erstreckende Oberflächen des Plattenkörpers. Die Außenseiten sind bevorzugt rechteckig in jeweils einer Ebene aus der Querrichtung und der Längsrichtung. Die Außenseiten können vollständig eben und/oder parallel zueinander sein. Die Außenseiten liegen vorzugsweise überall gleichbeabstandet voneinander, wodurch eine einheitliche konstante Dicke des Filterelements vorgegeben wird. Die Außenseiten erstrecken sich zumindest im Wesentlichen flächig oder vollständig flächig, woraus eine einfachere Herstellbarkeit und Wartung des Filterelements resultiert. Das Filterelement kann dann ferner besonders kostengünstig und prozesssicher stranggepresst werden.
Jeder einzelne Kanal hat vorzugsweise in Längsrichtung einen konstanten Querschnitt mit einer konstanten, gleichbleibenden lichten Querschnittsfläche, wobei vorzugsweise mehrere Kanäle nebeneinander und gleichsinnig gerichtet im Plattenkörper vorgesehen sind. Benachbarte Kanäle sind quer zu ihrer Erstreckungsrichtung nebeneinander aufgereiht; besonders vorteilhaft ist, wenn sämtliche Kanäle dieselbe Querschnittsform mit derselben Querschnittsfläche aufweisen, und weiter vorzugsweise jeweils ein konstanter einheitlicher Abstand zwischen jeweils zwei unmittelbar benachbarten Kanälen gewählt bzw. vorgegeben wird. Besonders vorteilhaft sind die Kanäle prinzipiell geradlinig verlaufende hohle Durchgänge im Plattenkörper bzw. in dessen Werkstoff.
Die Kanäle weisen erfindungsgemäß insbesondere eine Dreiecksform im Querschnitt durch den Plattenkörper bzw. das Filterelement bezogen auf dessen Längserstreckung auf. Der dreiecksförmige Querschnitt liegt mithin in der aus Querrichtung und Hochrichtung sich ergebenden Ebene; es versteht sich, dass insoweit die Querrichtung, die Hochrichtung und die Längsrichtung jeweils normal zueinander orientiert sind.
Unter der Dreiecksform ist bevorzugt zu verstehen, dass sich die Umfangskontur der Kanäle von einem (gedachten spitzwinkligen) Dreieck zweckmäßig eingrenzen lässt, wobei die Seiten des gedachten Dreiecks möglichst nahe an den Seiten der Umfangskontur platziert sind oder abschnittsweise oder gar vollständig mit den Seiten der Umfangskontur zusammenfallen. Bei einer erfindungsgemäßen Dreiecksform können insbesondere drei Dreiecksformseiten vorhanden sein, die in Ecken jeweils einen Innenwinkel aufweisen und dort unmittelbar oder mittelbar aneinander angrenzen. Die Dreiecksformseiten können zumindest abschnittsweise und/oder zumindest im Wesentlichen geradlinig verlaufen, wohingegen die Ecken vorzugsweise gerundet bzw. bogenförmig ausgebildet sind. Besonders vorteilhaft ist, wenn benachbarte Kanäle jeweils eine Dreiecksform aufweisen, deren innerer hohler Querschnitt zueinander gedreht, insbesondere um 180° zueinander gedreht liegt, also spiegelverkehrt.
Die Dreiecksform (Kontur eines Trigon) jedes Kanals insbesondere gepaart mit einer spiegelverkehrten Anordnung benachbarter Kanäle birgt den Vorteil, dass die Kanäle dichter gepackt werden können, als dies bei runden oder quadratischen Kanälen möglich wäre; bei gleicher Baugröße des Filterelements kann mit dreiecksförmigen Kanälen eine größere Gesamt-Filtrationsfläche zur Verfügung gestellt werden, wodurch die Filtrationsleistung gesteigert wird. Außerdem bewirkt die Dreiecksform (Trigon) der Kanäle, dass im Vergleich zu runden Kanälen ein wesentlich größerer Anteil des Kanals einen gleichbleibenden kurzen Abstand zu einer von den beiden Außenseiten aufweisen kann, insbesondere wenn die Dreiecke derart angeordnet sind, dass jeweils genau eine der drei Dreiecksformseiten sich parallel zur benachbarten Außenseite des Filterelements erstreckt, wodurch der Membranwiderstand verringert werden kann. Gleichzeitig bewirkt die Dreiecksform eine vorteilhafte Veränderung des Flächenträgheitsmoments des Plattenkörpers im Querschnitt, weswegen die Biegesteifigkeit gegenüber dem Stand der Technik ebenfalls gesteigert werden kann.
Ein erfindungsgemäßer Kanal liegt auch dann vor, wenn wenigstens zwei zueinander nächstliegende bzw. benachbarte Kanäle im Querschnitt durch eine abschnittsweise schräg zu einer Hochrichtung gerichtete Wandung des Plattenkörpers voneinander getrennt sind. Zwei entsprechend benachbarte nebeneinanderliegende Kanäle werden dann durch einen schräg verlaufenden Wandsteg aus dem monolithischen Werkstoff des Plattenkörpers voneinander getrennt. Die Kanäle müssen nicht zwingend fluiddicht voneinander getrennt sein, denn der keramische offenporige könnte, ohne dass dies einen Einfluss auf die Filtrationsleistung nimmt, auch partiell eine fluidische Kommunikation zwischen benachbarten Kanälen zulassen; „voneinander getrennt“ meint insoweit zumindest eine geometrische bzw. räumliche Trennung. Die Wandung bzw. der Wandsteg zwischen benachbarten Kanälen verläuft mithin nicht senkrecht zu den Außenseiten oder -flächen, sondern schief zu beiden Außenseiten. Da die benachbarten Kanäle im Innern des Filterelement durch schräg verlaufende Wandungen bzw. Wandstege getrennt sind, ergibt sich im Innern des Filterelements zwischen den Außenseiten eine Stützstruktur mit schräg verlaufenden Stegen, die für eine gesteigerte Stabilität der durch die Kanäle ansonsten eigentlich geschwächten Struktur sorgt. Die schräge Wandung ermöglicht ferner in vorteilhafter Weise, dass sich die Kanäle abschnittsweise überlappen, was eine bessere Flächennutzung bzw. Volumennutzung ermöglicht.
Zwei in Querrichtung zwischen benachbarten Kanälen im Plattenkörper verbleibende Wandungen verlaufen gespiegelt zueinander und/oder sind V-förmig angeordnet. Diese quasi Zick-Zack-Anordnung der Wandungen bewirkt eine besondere mechanische Festigkeit des Plattenkörpers, da die Wandungen eine Fachwerksstruktur bzw. ein Strebenfachwerk zwischen den Außenseiten ausbilden, insbesondere ein näherungsweise parallelgurtiges Strebenfachwerk. Jede V-förmige Wandung grenzt einen Kanal ein.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass jede der Dreiecksformen drei konkav und/oder monoton gekrümmt geformte Ecken aufweist. Die Ecken können einander gegenüberliegend angeordnet sein. Wie bei einem Dreieck (Trigon) üblich bildet jede gerundete bzw. gebogene Ecke den Übergang zwischen zwei Dreiecksformseiten. Die Ecken können als Teilkreise und/oder verrundet und/oder mit Radius bzw. Innenradius versehen ausgebildet sein. Wenigstens eine der Ecken kann einen Radius aufweisen, der zwischen 1 % und 30 % einer Höhe eines die Dreiecksform eingrenzenden gedachten Dreiecks beträgt, bevorzugt zwischen 10 % und 20 % dieser Höhe beträgt, insbesondere 15 % ± 2,5 % dieser Höhe beträgt; insbesondere sind zwei oder drei der Ecken so ausgebildet.
Die Kanäle sind vorzugsweise derart im Plattenkörper angeordnet, dass jeweils genau eine der drei Dreiecksformseiten einer Dreiecksform parallel und benachbart zu einer Außenseite verläuft; bei einem Plattenkörper mit gleichmäßiger Dicke versteht sich, dass diese Dreiecksformseite dann auch parallel, wenn auch mit größerem Abstand, zu der gegenüberliegenden Außenseite verläuft. Der Abstand der benachbart und parallel zur Außenseite angeordneten Dreiecksformseite zu dieser Außenseite kann konstant und vergleichsweise gering gehalten werden, woraus sich zwischen der jeweils fraglichen Außenseite und dem Kanal ein gleichbleibender Strömungswiderstand ergibt.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Dreiecksformen wenigstens eine erste Dreiecksform aufweisen, deren Flächenschwerpunkt vorzugsweise näher an der ersten Außenseite als an der zweiten Außenseite angeordnet ist. Zugleich ist bevorzugt eine zweite Dreiecksform vorgesehen, deren Flächenschwerpunkt vorzugsweise näher an der zweiten Außenseite als an der ersten Außenseite angeordnet ist. Dies kann besonders einfach dadurch erreicht werden, dass benachbarte Kanäle jeweils um 180° zueinander gedreht zwischen den Außenseiten ausgebildet sind bzw. werden. Insbesondere können in einer vorteilhaften Ausgestaltung die ersten und zweiten Dreiecksformen entlang der Querrichtung abwechselnd vorgesehen werden. Bei der insbesondere bevorzugten Ausgestaltung sind die ersten Dreiecksformen und die zweiten Dreiecksformen geometrisch gleichartig bzw. mit einem identischen Formquerschnitt ausgeformt, wenn auch spiegelverkehrt angeordnet. Die Grundform der beiden Dreiecksformen kann insbesondere jeweils ein gleichschenkliges Dreieck bilden, auch wenn auch andere Dreiecksformen möglich sind.
Die Dreiecksformen können derart gewählt werden, dass eine längs der Hochrichtung gemessene Höhe eines gedachten Dreiecks, das an den drei Dreiecksformseiten einer der Dreiecksformen abschnittsweise anliegt, bestimmbar ist, wobei der Mittelpunkt der Höhe auf einer Mittenlinie zwischen den Außenseiten liegt und/oder wobei die Höhen in Querrichtung zueinander mit einem Abstand regelmäßig beabstandet sind. Auch hiermit kann eine einheitliche Filtrierung in Bezug auf die gleichmäßige Ausnutzung der Außenflächen an sich und der Außenflächen im Vergleich zueinander sichergestellt werden. Weiter vorzugsweise ist vorgesehen, dass jeweils zwei Dreiecksformseiten der Dreiecksformen einen ersten Innenwinkel zwischen 40° und 80°, vorzugsweise von 60°± 1° aufweisen und/oder dass zwei Dreiecksformseiten der Dreiecksformen jeweils einen zweiten Innenwinkel und einen dritten Innenwinkel aufweisen, die zueinander gleich groß sind und vorzugsweise zwischen 40° und 80° liegen, wobei insbesondere vorzugsweise die drei Dreiecksformseiten aller Dreiecksformen ein gleichseitiges Dreieck bilden, wodurch sich dann jeweils ein Innenwinkel von 60° ergibt.
Ein stranggepresstes Filterelement kann in Längsrichtung eine beliebige Länge aufweisen; eine Breite des Filterelements in Querrichtung ist werkzeugmäßig begrenzt, und kann beispielsweise zwischen 50 mm und 500 mm liegen. Bei zueinander parallelen Außenseiten sowie von diesen gebildeten ebenen Außenflächen kann eine Dicke des Filterelements in Hochrichtung zwischen 2 mm und 50 mm vorgesehen sein, vorzugsweise zwischen 5 mm und 25 mm, und bevorzugt zwischen 7,5 mm und 12,5 mm vorgesehen sein, insbesondere betragend 10 mm ± 2 mm. Ein Quotient aus Breite des Filterelements in Querrichtung zu Dicke des Filterelements in Hochrichtung kann beispielsweise zwischen 1 und 20 liegen, wobei der Quotient besonders vorzugsweise zwischen 7 und 13 liegen kann. Das Filterelement kann nur eine begrenzte Anzahl an Kanälen aufweisen, die bevorzugt im Bereich von 10 bis 50 liegt, insbesondere in einem Bereich von 18 und/oder in einem Bereich von 18 ± 6.
Das Filterelement hat zwei in Querrichtung voneinander abgewandt angeordnete Längsaußenseiten; bei diesen ist insbesondere vorteilhaft, wenn sie im Querschnitt konvex und/oder zumindest im Wesentlichen kreisbogenförmig, insbesondere halbkreisförmig, ausgebildet sind. Hierdurch bilden die beiden Längsaußenseiten einen stufenlosen Übergang in die jeweils sich anschließende Außenseite.
Der Plattenkörper kann zusätzlich mit einer Filtrationsschicht versehen sein, insbesondere an wenigstens einer oder an beiden Außenseiten. Die Filtrationsschicht ist vorzugsweise umhüllend sowohl an den Außenseiten als auch an den Längsaußenseiten vorgesehen. Die Filtrationsschicht ist insbesondere eine äußere Filtrationsschicht. Die äußere Filtrationsschicht kann aus dem gleichen Werkstoff bestehen wie der Plattenkörper, weist aber vorzugsweise eine höhere Feinheit auf; hierdurch können bestimmte, insbesondere gröbere Schmutzpartikel bereits an der Oberfläche des Plattenkörpers ausgefiltert bzw. zurückgehalten werden, ohne dass sie den Werkstoff bzw. das den Plattenkörper bildende Substrate zusetzen.
Die vorgenannte Aufgabe wird auch durch eine Filtrationsvorrichtung vorzugsweise zur Filtration bzw. zum Filtern eines flüssigen und/oder gasförmig vorliegenden Mediums gelöst. Die Filtrationsvorrichtung weist das vorbeschriebene Filterelement und ein Gehäuse mit einer Kammer für ein Medium auf. Das Gehäuse kann einen fluidisch mit den Kanälen des Filterelements verbundenen Sauganschluss für das insbesondere durch das Filterelement gefilterte Medium aufweisen. Das Filterelement kann in die Kammer getaucht und/oder seitens der Kanäle mit Unterdruck beaufschlagbar sein. Die Erfindung kann auch in der Verwendung der Filterelemente bestehen.
Die Erfindung könnte auch einen verfahrensmäßigen Aspekt aufweisen. Bei dem Verfahren kann es sich insbesondere um ein Verfahren zur Herstellung des Filterelements handeln. Mit dem Verfahren kann ein verbessertes Filterelement hergestellt und bereitgestellt werden. Die verfahrensmäßigen Aspekte können insbesondere darin bestehen, dass ein offenporiger und/oder offenporig aushärtbarer keramischer Werkstoff zur Ausbildung eines Plattenkörpers bereitgestellt wird, und/oder dass der Plattenkörper oder ein Vorformling für den Plattenkörper aus dem keramischem Werkstoff in einer Längsrichtung stranggepresst wird; und/oder dass beim Strangpressen des Werkstoffs voneinander abgewandte Außenseiten, voneinander abgewandte Längsaußenseiten, innenliegende Kanäle sowie Wandungen zwischen Kanälen einstückig im Werkstoff ausgebildet werden; und/oder die Kanäle im Querschnitt können eine Dreiecksform erhalten, und/oder die im Plattenkörper zwischen den Kanälen verbleibenden Wandungen werden im Querrichtung betrachtet V-förmig und/oder schräg zu einer Hochrichtung angeordnet bzw. beim Strangpressen ausgebildet.
Das Verfahren kann unter Verwendung eines Herstellungswerkzeuges durchgeführt werden, wobei das Herstellungswerkzeug vorzugsweise zur Ausformung der dreieckförmigen Kanäle Abschnitte bzw. Teile in Dreiecksform aufweist; damit können die Kanäle einheitlich und in Längsrichtung kontinuierlich innerhalb des Plattenkörpers durch Strangpressen ausgebildet werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in den Zeichnungen dargestellten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Es zeigt:

1 ein aus dem Stand der Technik bekanntes Filterelement in Schnittansicht quer zur Längsrichtung mit kreisförmigen Kanälen;
2 ein erfindungsgemäßes Filterelement in Schnittansicht quer zu seiner Längsrichtung mit dreieckförmigen Kanälen;
3 eine Detailansicht des Filterelements aus 2;
4 ein erfindungsgemäßes, in Längsrichtung zugeschnittenes Filterelement in einer perspektivischen Ansicht; und
5 schematisch stark vereinfacht eine Filtrationsvorrichtung zum Filtern eines Mediums.

In 1 ist ein aus dem Stand der Technik bekanntes Filterelement 102 mit einem Plattenkörper 104 in einem Schnitt quer zur Längserstreckung des Filterelement dargestellt. Der Plattenkörper 104 hat in einer Querrichtung X eine vorgegebene Breite und erstreckt sich gleichförmig mit grundsätzlich beliebigen Längen in einer in die Bildebene hineinragenden Längsrichtung Z langgestreckt bzw. flächig. In einer Höhenrichtung Y ist das Filterelement 102 im Wesentlichen flach ausgebildet und hat entsprechend nur eine geringe Dicke. Der Plattenkörper 104 besteht aus einem keramischen Werkstoff 106. Oberseitig weist der Plattenkörper 104 eine ebene Außenseite 112 auf. Unterseitig weist der Plattenkörper 104 eine ebene Außenseite 110 auf. Im Innern des Plattenkörpers 104 befinden sich vierzehn Kanäle 130, die der keramische Werkstoff 106 jeweils eingrenzt. Zwischen den Kanälen 130 verbleiben entsprechend aus dem keramischen Werkstoff 106 gebildete Wandungen 118. Die Kanäle 130 weisen im Querschnitt eine Kreisform auf bzw. sind im Querschnitt kreisförmig bzw. rund ausgebildet. Gegenüber der Außenseite 112 und der Außenseite 110 weisen die Kanäle 130 mit ihrer Hohlwandung insoweit eine Vielzahl verschiedener Abstände auf. Jeder Kanal 130 hat ausschließlich an nur einem Punkt der Hohlwand den geringsten Abstand zur Außenseite 110 bzw. 112, wohingegen der Abstand entlang der Kreiskrümmung der Kanalwand zur Mitte des Plattenkörpers 104 zunimmt.
In 2 ist ein erfindungsgemäßes Filterelement 2 mit einem mittels Extrusion bzw. Strangpressen monolithisch hergestellten Plattenkörper 4 dargestellt. Der Plattenkörper 4 besteht aus einem offenporigen keramischen Werkstoff 6, und bildet zwei voneinander abgewandte und sich jeweils flächig erstreckende Außenseiten 10, 12. Im Innern des Plattenkörpers 4 sind insgesamt achtzehn hohle Kanäle 30, 40 ausgebildet, die zwischen den Außenseiten 10, 12 in einer Längsrichtung Z verlaufen und in einer Querrichtung X nebeneinander angeordnet sind.
Jeder Kanal der Kanäle 30, 40 hat jeweils eine Dreiecksform 32, 42. Dabei sind erste Kanäle 30 der ersten Außenseite 10 und zweite Kanäle 40 der zweiten Außenseite 12 benachbart zugeordnet, denn jeweils eine ihrer Flachseiten bzw. Dreiecksformseiten 34, 44 ist näher an der jeweilige Außenseite 10, 12 angeordnet, und außerdem parallel zu dieser Außenseite 10, 12 angeordnet. Jeweils zwischen zwei benachbart im Innern des Plattenkörpers 4 angeordneten Kanälen 30, 40 verbleibt eine abschnittsweise schräg zu einer Hochrichtung Y gerichtete Wandung 18 des Plattenkörpers 4, die benachbarte Kanäle 30,40 voneinander trennt. Bezogen auf die insgesamt achtzehn Kanälen 30, 40 ergeben sich mithin siebzehn Wandungen 18 zwischen den Kanälen 30, 40.
Die Kanäle 30 haben eine erste Dreiecksform 32, die derart im Innern des Plattenkörpers 4 positioniert ist, dass eine Flachseite bzw. Dreiecksformseite 34 benachbart und parallel ausgerichtet zur in 2 unteren, ersten Außenseite 10 verläuft; die Kanäle 40 haben eine zweite Dreiecksform 42, die derart im Innern des Plattenkörpers 4 positioniert ist, dass eine Flachseite bzw. Dreiecksformseite 44 benachbart und parallel ausgerichtet zur in 2 oberen, zweiten Außenseite 12 verläuft. Zwischen benachbarten Kanälen 30,40 entstehen bzw. verbleiben jeweils eine Wandung 18 zwischen den Außenseiten 10,12, wobei jede Wandung 18 in Bezug auf eine durch die Hochrichtung Y und Querrichtung Q aufgespannte Ebene schräg verläuft, wobei die demselben Kanal 30 oder 40 zugeordneten Wandungen 18 V-förmig zueinander verlaufen. Die Wandungen bilden so ein Zick-Zack-Muster in der dargestellten Schnittebene, wobei sich dieses Zick-Zack-Muster über die gesamte Längserstreckung in Richtung Z fortsetzt. Es entsteht mithin zwischen den Kanälen 30,40 ein mittels der V-förmigen Wandungen gebildetes Strebenfachwerk, das besonders robust gegenüber Flächenlasten in Hochrichtung Y ist, also gegenüber Flächenlasten, die über die Breite des Plattenkörpers 4 auf die jeweils an den Außenseiten 10, 12 entstehenden Außenfläche(n) des Plattenkörpers 4 wirken.
Die Wandungen 18 weisen untereinander eine einheitliche Wandungsstärke 20 auf, jedenfalls in demjenigen Bereich benachbarter Kanäle 30, 40, in welchem die dreieckförmigen Kanäle 30,40 flache seitliche, schräg zur Hochrichtung verlaufende Dreieckformseiten 35 bzw. 45 bilden. Die Wandungsstärke 20 kann insbesondere in Abhängigkeit von dem verwendeten Werkstoff 6, der Anzahl und Querschnittsfläche der Kanäle 30,40 variieren und beispielsweise im Bereich von 1 mm bis zu 10 mm liegen.
Der Plattenkörper 4 hat ferner eine beispielsweise durch das Herstellwerkzeug vorgegebene Breite zwischen zwei in Querrichtung X voneinander abgewandt angeordneten Längsaußenseiten 14, 16; an den Längsaußenseiten 14, 16 geht jeweils die Außenseite 10 in die Außenseite 12 über, und umgekehrt. Die Längsaußenseiten 14, 16 sind im Querschnitt konvex, im gezeigten Ausführungsbeispiel exakt halbkreisförmig, ausgebildet. Die Längsaußenseiten 14, 16 gehen stufenlos in die Außenseiten 10, 12 über. Jeweils zu einer der Längsaußenseiten 14, 16 liegt einer der Kanäle 30, 40 benachbart. Im gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer geradzahligen Anzahl von achtzehn Kanälen 30, 40 liegt ein Kanal 30 mit der Dreiecksform 32 benachbart zu der einen Längsaußenseite 14, und ein Kanal 40 mit der Dreiecksform 42 liegt benachbart zu der gegenüberliegenden Längsaußenseite 16. Bei einem Plattenkörper mit einer ungeraden Anzahl von Kanälen könnte jeweils ein Kanal mit der identischen bzw. identisch ausgerichteten Dreiecksform jeweils benachbart zu einer der Längsaußenseiten liegen.
Wie sich insbesondere aus 3 ergibt, die einen vergrößerten Ausschnitt aus 2 mit nur jeweils einem Kanal 30 und einem Kanal 40 zeigt, weisen alle Dreiecksformen 32, 42, ungeachtet ihrer Ausrichtung, drei konkav und monoton gekrümmt geformte Ecken 38, 48 auf, wobei sich die Ecken 38, 48 innerhalb einer Dreiecksform 32, 42 gegenüberliegen. Jede der drei Ecken 38, 48 jeder Dreiecksform 32,42 hat jeweils einen Radius, der 15 % ± 2 % einer Höhe 52 eines die Dreiecksform 32, 42 eingrenzenden gedachten Dreiecks 50 beträgt.
Genau eine der drei Dreiecksformseiten 34, 44 jeder der Dreiecksformen 32, 42 verläuft parallel zu beiden Außenseiten 10, 12 und liegt zu einer der beiden Außenseiten 10,12 unmittelbar benachbart. Zur Außenseite 10 ergibt sich ein erster Außenseitenabstand 66 der Dreiecksformseite 34, und zur Außenseite 12 ergibt sich ein zweiter Außenseitenabstand 68 der Dreiecksformseite 44. Der Außenseitenabstand 66 ist gleich groß wie der Außenseitenabstand 68, und an einem Plattenkörper 4, wie in 2 gezeigt, haben sämtliche Kanäle 30 mit der Dreiecksformseite 34 zu der Außenseite 10 den Außenseitenabstand 66, und sämtliche Kanäle 40 haben mit der Dreiecksformseite 44 zu der Außenseite 12 den Außenseitenabstand 68. Der Außenseitenabstand 66, 68 kann wiederum in Abhängigkeit von dem verwendeten Werkstoff 6, von der Dicke des Plattenkörpers 4 und der Größe der Kanäle 30,40 variieren und in einem ähnlichen Bereich wie die Wandstärke 20 der Wandungen 18 zwischen den Kanälen 30,40 liegen, also beispielsweise im Bereich von 1 mm bis zu 10 mm. Die beiden weiteren Dreiecksformseiten 35, 45 jeder der Dreiecksformen 32, 42 verlaufen schräg zur Hochrichtung und schräg zu den beiden Außenseiten 10, 12.
Jede erste Dreiecksform 32 der Dreiecksformen 32, 42 ist jeweils mit ihrem Flächenschwerpunkt 36 näher an der ersten Außenseite 10 als an der zweiten Außenseite 12 angeordnet. Jede zweite Dreiecksform 42 der Dreiecksformen 32, 42 ist jeweils mit ihrem Flächenschwerpunkt 46 näher an der zweiten Außenseite 12 als an der ersten Außenseite 10 angeordnet. Der jeweilige Flächenschwerpunkt 36, 46 bestimmt sich aus Seitenhalbierenden 64 der gegenüberliegenden, schräg verlaufenden Dreiecksformseiten 35, 45. Bei der ersten Dreiecksform 32 liegt der Flächenschwerpunkt 36 unterhalb von einer Mittenlinie 28 und bei der zweiten Dreiecksform 42 liegt der Flächenschwerpunkt 46 oberhalb von der Mittenlinie 28, wobei die Mittenlinie 28 mittig zwischen den Außenseiten 10, 12 und parallel bzw. mit gleichbleibendem Abstand dazu verläuft.
In Querrichtung X betrachtet sind die ersten und zweiten Dreiecksformen 32, 42 abwechselnd angeordnet. Die ersten und zweiten Dreiecksformen 32, 42 sind zueinander gespiegelt in Bezug auf eine durch die Längsrichtung Z und die Querrichtung X aufgespannte Ebene angeordnet. Die Dreiecksformen 32, 42 sind derart vorgesehen, dass eine längs der Hochrichtung Y gemessene Höhe 52 des gedachten Dreiecks 50 bestimmbar ist. Der Mittelpunkt 54 der Höhe 52 liegt auf der Mittenlinie 28 zwischen den Außenseiten 10, 12. Die Höhen 52 sind in Querrichtung X zueinander mit einem Abstand 62 regelmäßig beabstandet.
Ein erster Innenwinkel 56 des gedachten Dreiecks 50 beträgt 60°. Ein zweiter Innenwinkel 58 des gedachten Dreiecks 50 und ein dritter Innenwinkel 60 des Dreiecks 50 sind gleich groß und betragen jeweils 60°. Das gedachte Dreieck 50 ist also gleichschenklig sowie gleichseitig. Der jeweilige Innenwinkel 56, 58, 60 des gedachten Dreiecks 50 entspricht dem Innenwinkel zwischen den jeweiligen Wandungen der Hohlwandung der Kanäle 30,40 bzw. dem Winkel der jeweils aneinander grenzenden Dreiecksformseiten 34,35 bzw. 44,45; die sich schräg zur Hochrichtung Y bzw. zur Dicke 24 des Plattenkörpers 4 erstreckenden Dreiecksformseiten 35, 45 benachbarter Dreiecksformen 32, 42 liegen hierdurch derart parallel zueinander, dass diese benachbarten Dreiecksformseiten 35, 45 der Kanäle 30, 40 zwischen sich die Wandung 18 mit gleichbleibender Dicke ausbilden.
Besonders zweckmäßig kann es für gleichbleibende Belastungsverhältnisse sein, wenn die Dicke der Wandung 18 zwischen den schräg verlaufenden Dreiecksformseiten 35, 45 der Kanäle 30,40 näherungsweise gleich groß ist wie der Außenseitenabstand 66 der Dreiecksformseiten 34 von der Unterseite 10 und der Außenseitenabstand 68 der Dreiecksformseiten 44 von der Außenseite 12. Dies sorgt zugleich im Bereich sämtlicher Kanäle 30, 40 für einen gleichbleibenden Strömungswiderstand für das zu filternde Medium. Nur im Bereich der Längsaußenseiten 14, 16 ergeben sich partiell ungleichmäßige Materialstärken des Substrats bzw. Werkstoffs 6 für den Plattenkörper 4.
4 zeigt beispielhaft eine räumliche Ausgestaltung eines Filterelements 2 bzw. eines Plattenkörpers 4 mit einem Innenquerschnitt mit achtzehn Kanälen 30,40 zwischen den Außenseiten 10,12 gemäß der 2 und 3. Eine Länge 26 in Längsrichtung Z kann beispielsweise 300 mm betragen. Eine Breite 22 in Querrichtung X kann beispielsweise 105 mm betragen. Eine Dicke 24 in Hochrichtung Y kann beispielsweise 10 mm betragen. Die Breite 22 und die Dicke 24 werden mit dem bei der Herstellung verwendeten Werkzeug vorgegeben, die Länge 26 hingegen ist beliebig gestaltbar bei einem durch Strangpressen hergestellten Filterelement. Bei den vorgenannten Abmessungen ergibt sich ein Verhältnis bzw. Quotient aus der Breite 22 und der der Dicke 24 von etwa 10,5. Durch Wechsel der Herstellerwerkzeuge können auch andere Breiten und Dicken und eine andere Anzahl von Kanälen realisiert werden.
Das Filterelement 2 bzw. der Plattenkörper 4 ist insbesondere plattenförmig ausgebildet mit einer über die gesamte Längserstreckung gleichbleibenden Dicke 24. Der Plattenkörper 4 besteht monolithisch aus dem Werkstoff 6. Im Ausführungsbeispiel nach 4 hat das Filterelement 2 zwei in Längsrichtung Z voneinander abgewandt angeordnete Stirnseiten 80, die senkrecht abgeschnitten oder abgelenkt und entsprechend eben ausgebildet und quer zu den Außenflächen 10, 12 angeordnet sind. An diesen Stirnseiten 80 sind die Kanäle 30, 40 zugänglich, um das gefilterte Medium (Permeat) abzuführen. Die Außenseiten 10, 12 erstrecken sich jeweils flächig, sind eben und sind parallel zueinander angeordnet.
Der Plattenkörper 4 kann an den Außenseiten 10, 12 und an Längsaußenseiten 14, 16, mit einer äußeren Filtrationsschicht 8 versehen sein, vorzugsweise einer offenporigen Filtrationsschicht. Die Filtrationsschicht 8 kann beispielsweise eine Dicke von nur ca. 200 Mikrometer aufweisen, aber auch eine Dicke von 500 Mikrometer oder mehr sind möglich. Der im Innern des Plattenkörpers 4 verbleibende keramische Werkstoff 6 grenzt jeden der die Kanäle 30, 40 unmittelbar ein.
Der keramische Werkstoff 6 kann insbesondere aus einer Keramik mit Karbid, wie beispielsweise Siliziumkarbid bestehen. Denkbar sind auch Werkstoffe aus oder mit Oxid, insbesondere Aluminiumoxid, Titanoxid, Zirconiumdioxid, Magnesiumoxid oder Zinkoxid. Es sind auch Mischungen aus wenigstens einem Karbid und wenigstens einem Oxid denkbar, um werkstoffspezifische Synergien bei der Filtration zu erreichen.
Ein erfindungsgemäßes Filterelement mit dreieckförmigen, wechselweise angeordneten Kanälen 30,40 hat ein besonders günstiges Verhältnis aus Werkstoffvolumen zu Kanalvolumen. Das erfindungsgemäße Filterelement kann sich daher als leistungsfähiger erweisen als die bekannten Filterelement mit kreisförmigen Kanalquerschnitten. Die filtrierende Fläche der Kanäle 30, 40 gemäß der erfindungsgemäßen Lösung ist ebenfalls größer als bei den vorbekannten Kanälen 130 mit Kreisform (vgl. 1), denn die Packungsdichte an Kanälen 30, 40 ist erheblich größer realisierbar. Das bewirkt einen höheren Flux bzw. einen geringeren Druckverlust bei der Filtration. Durch die Verwendung dreiecksförmiger Kanäle mit einer Positionierung derart, dass jeweils ein Kanal mit einer Flachseite parallel liegt zu einer der Außenseiten, ergibt sich zugleich eine sehr vorteilhafte Reduzierung eines inneren Membranwiderstandes bzw. inneren Widerstandes, da der Filtrationsweg zwischen Außenseiten und Kanal minimiert ist. Es kann sich als besonders vorteilhaft erweisen, über eine möglichst große Flachseite jedes Kanals einen möglichst geringen Abstand zur nächsten Außenfläche einzuhalten.
5 zeigt beispielhaft eine Filtrationsvorrichtung 200, in der ein erfindungsgemäßes Filterelement 2 zum Einsatz kommt. Die Filtrationsvorrichtung 200 verwendet ein erfindungsgemäßes Filterelement 2 und weist ein Gehäuse 202 mit einer Kammer 204 zum Filtern des Mediums 210 auf. Die Abmessungen des Filterelements 2 sind derart gewählt, dass das Filterelement 2 im Gehäuse 202 eingesetzt und dort in das zu filternde Medium 210 eintauchen kann. Das Gehäuse 202 wiederum weist einen fluidisch mit Kanälen 30, 40 des Filterelements 2 verbundenen Sauganschluss 206 für das durch das Filterelement 2 gefilterte Medium 210 als Permeat auf.
Mit der Filtrationsvorrichtung 100 kann ein Medium 210, insbesondere ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium 210, gefiltert werden.
Bezugszeichenliste

2: Filterelement
4: Plattenkörper
6: Werkstoff
8: Filtrationsschicht
10: erste Außenseite
12: zweite Außenseite
14: Längsaußenseite
16: Längsaußenseite
18: Wandung
20: Wandungsstärke
22: Breite
24: Dicke
26: Länge
28: Mittenlinie
30: erster Kanal; Kanal
32: erste Dreiecksform
34: Dreiecksformseite
35: schräg verlaufende Dreiecksformseite
36: Flächenschwerpunkt
38: Ecke
40: zweiter Kanal
42: zweite Dreiecksform
44: Dreiecksformseite
45: schräg verlaufende Dreiecksformseite
46: Flächenschwerpunkt50 gedachtes Dreieck
52: Höhe
54: Mittelpunkt
56: erster Innenwinkel
58: zweiter Innenwinkel
60: dritter Innenwinkel
62: Abstand
64: Seitenhalbierende
66: erster Außenseitenabstand
68: zweiter Außenseitenabstand
70: kurzer Filtrationsweg
72: langer Filtrationsweg
80: Stirnseite
102: Filterelement
104: Plattenkörper
106: Werkstoff
110: erste Außenseite
112: zweite Außenseite
200: Filtrationsvorrichtung
202: Gehäuse
204: Kammer
206: Sauganschluss
210: Medium
X: Querrichtung
Y: Hochrichtung
Z: Längsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19819676 A1 [0004]

Claims

Filterelement (2) mit einem mittels Strangpressen monolithisch hergestellten Plattenkörper (4), wobei der Plattenkörper (4) aufweist: - einen offenporigen keramischen Werkstoff (6), - zwei voneinander abgewandte und sich jeweils flächig erstreckende Außenseiten (10, 12), und - wenigstens zwei zwischen den Außenseiten (10, 12) in einer Längsrichtung (Z) verlaufende und in einer Querrichtung (X) nebeneinander angeordnete Kanäle (30, 40), dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (30, 40) im Querschnitt jeweils eine Dreiecksform (32, 42) aufweisen und/oder dass wenigstens zwei zueinander nächstliegenden Kanäle (30, 40) im Querschnitt durch eine abschnittsweise schräg zu einer Hochrichtung (Y) verlaufende Wandung (18) des Plattenkörpers (4) voneinander getrennt sind.
Filterelement (2) nach dem voranstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in Querrichtung (X) zueinander nächstliegende Wandungen (18) in Bezug auf eine durch die Hochrichtung (Y) und die Längsrichtung (Z) aufgespannte Ebene gespiegelt zueinander und/oder V-förmig angeordnet sind.
Filterelement (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Dreiecksform (32, 42) drei konkav und/oder monoton gekrümmt geformte Ecken (38, 48) aufweist, wobei vorzugsweise wenigstens eine der Ecken (38;48) einen Radius aufweist, der zwischen 1 % und 30 % einer Höhe (52) eines die Dreiecksform (32, 42) eingrenzenden gedachten Dreiecks (50) beträgt, bevorzugt zwischen 10 % und 20 % dieser Höhe (52) beträgt, insbesondere 15 % ± 2,5 % dieser Höhe (52) beträgt.
Filterelement (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass genau eine der drei Dreiecksformseiten (34, 44) einer Dreiecksform (32, 42) parallel zu einer Außenseite (10, 12), bevorzugt zu beiden Außenseiten (10, 12), verläuft, wobei vorzugsweise die beiden weiteren Dreiecksform Seiten (35; 45) jeder Dreiecksform (30; 40) schräg zu beiden Außenseiten (10,12) verlaufen.
Filterelement (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreiecksformen (32, 42) wenigstens eine erste Dreiecksform (32) aufweisen, deren Flächenschwerpunkt (36) näher an der ersten Außenseite (10) als an der zweiten Außenseite (12) angeordnet ist, und/oder dass die Dreiecksformen (32, 42) wenigstens eine zweite Dreiecksform (42) aufweisen, deren Flächenschwerpunkt (46) näher an der zweiten Außenseite (12) als an der ersten Außenseite (10) angeordnet ist.
Filterelement (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass längs der Querrichtung (X) die ersten und zweiten Dreiecksformen (32, 42) abwechselnd angeordnet sind.
Filterelement (2) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Dreiecksformen (32, 42) zueinander gespiegelt in Bezug auf eine durch die Längsrichtung (Z) und die Querrichtung (X) aufgespannte Ebene angeordnet sind.
Filterelement (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreiecksformen (32, 42) derart vorgesehen sind, dass eine längs der Hochrichtung (Y) gemessene Höhe (52) eines gedachten Dreiecks (50), das an den drei Dreiecksformseiten (34,35; 44,45) einer der Dreiecksformen (32, 42) abschnittsweise anliegt, bestimmbar ist, wobei der Mittelpunkt (54) der Höhe (52) auf einer Mittenlinie (28) zwischen den Außenseiten (10, 12) liegt und/oder wobei die Höhen (52) in Querrichtung (X) zueinander mit einem Abstand (62) regelmäßig beabstandet sind.
Filterelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch jeweils zwei Dreiecksformseiten (44, 45) der Dreiecksformen (32, 42) einen ersten Innenwinkel (56) zwischen 40° und 80°, vorzugsweise von 60°± 1° aufweisen und/oder dass zwei Dreiecksformseiten (34,35; 44,45) der Dreiecksformen (32, 42) jeweils einen zweiten Innenwinkel (58) und einen dritten Innenwinkel (60) aufweisen, die zueinander gleich groß sind und vorzugsweise zwischen 40° und 80° liegen, wobei insbesondere vorzugsweise die drei Dreiecksformseiten (34,35; 44,45) aller Dreiecksformen (32, 42) ein gleichseitiges Dreieck bilden.
Filterelement (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Dicke (24) in Hochrichtung (Y) zwischen 2 mm und 50 mm, vorzugsweise zwischen 5 mm und 25 mm, bevorzugt zwischen 7,5 mm und 12,5 mm, insbesondere von 10 mm ± 2 mm.
Filterelement (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Verhältnis aus einer Breite (22) in Querrichtung (X) und einer Dicke (24) in Hochrichtung (Y) zwischen 1 und 20, vorzugsweise zwischen 5 und 15, besonders bevorzugt zwischen 7 und 13 liegt, und insbesondere vorzugsweise bei 10 ± 2 liegt, und/oder gekennzeichnet durch eine Anzahl an Kanälen (30, 40), die vorzugsweise im Bereich von im Bereich von 10 bis 50, insbesondere im Bereich von 18 ± 6 liegt.
Filterelement (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei in Querrichtung (X) voneinander abgewandt angeordnete Längsaußenseiten (14, 16), wobei wenigstens eine der Längsaußenseiten (14, 16) im Querschnitt konvex und/oder zumindest im Wesentlichen kreisbogenförmig, insbesondere halbkreisförmig, ausgebildet ist.
Filterelement (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseiten (10, 12) zumindest im Wesentlichen eben und/oder parallel zueinander angeordnet sind.
Filtrationsvorrichtung (200), gekennzeichnet durch ein Filterelement (2) nach einem der voranstehenden Ansprüche und ein Gehäuse (202) mit einer Kammer (204) für ein Medium (210), wobei das Gehäuse (202) einen fluidisch mit den Kanälen (30, 40) des Filterelements (2) verbundenen Sauganschluss (206) für das durch das Filterelement (2) gefilterte Medium (210) aufweist.
Verwendung eines Filterelements (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Filtration eines insbesondere flüssigen und/oder gasförmigen Mediums (210), wobei vorzugsweise das Filterelement in einer Filtrationsvorrichtung nach Anspruch 14 verwendet wird.