DE2131236A1

DE2131236A1 - Microporous fibre filter - for purificn of liqs and gases

Info

Publication number: DE2131236A1
Application number: DE19712131236
Authority: DE
Inventors: Keith Raphael Domnick
Original assignee: Domnick Hunter Holdings Ltd
Current assignee: Domnick Hunter Holdings Ltd
Priority date: 1971-06-24
Filing date: 1971-06-24
Publication date: 1973-01-11

Abstract

The filter for sepn. of sub. microscopic particles from liq. and gases consists of a perforated cylindrical shell packed with microporous borosilicate fibres, surrounded by a hollow support and strengthened by a resinous material. The ends of the hollow support are combined with the filter shell through packing e.g. epoxy resin of a viscosity of 14 poises, in order to prevent the movement of the shell. The fibres are packed in such a way that the pores are in the range of 50 mu. The filter shell and the support can be surrounded by a plastic layer which can act as a forefilter, if flow is inwards and as an entrainer if the flow is outwards. The support may consist of an expanded metal e.g. cadmium steel.

Description

Mikroporöser Faserfilter Die Erfindung betrifft einen verbesserten Filter, bestehend aus einer HUlse rus einem Filterstoff für ein in eine Richtung radial durch den Stoff fließendes flüssige oder gasförmiges Medium, und betrifft insbesondere ein Filter zum Entfernen von submikroskopischen Teilchen aus dem flüssigen oder gasförmigen Medium. Microporous Fiber Filter The invention relates to an improved one Filter consisting of a sleeve rus a filter cloth for one in one direction Liquid or gaseous medium flowing radially through the material, and relates to in particular a filter for removing sub-microscopic particles from the liquid or gaseous medium.

Gemäß der Erfindung besteht das Filter aus einer horzverstärkten mikroporösen Filterhulse, die gegen einen perforierten hohlen Träger gehalten wird, wobei die nebeneinanderliegenden Randbereiche der HUlse und des Tragers durch ein undurchdringliches Dichtungsmittel miteinander verbunden sind, welches in die Randbereiche der HUlse eindringt.According to the invention, the filter consists of a horn-reinforced microporous one Filter sleeve held against a perforated hollow support, the adjacent edge areas of the sleeve and the carrier by an impenetrable Sealing means are connected to each other, which in the edge areas of the sleeve penetrates.

Dienenden des hohlen Trägers sind durch ein Dichtungsmittel,wie z. B. Epoxyharz oder Silicon-Kautschuk, mit der zusammengepreßten FilterhUlse verbunden. Das Epoxyharz kann kalt aushärtbar sein und sollte eine Viskosittit von ungefahr 14 Poise aufweisen, um zu vermeiden, daß die Filterhülse unzulässig aus dem Harz herausgezogen wird. Endkappen, welche aus dem gleichen Material bestehen können, können vollstandig mit dem Dichtungsmittel vereinigt werden, wobei ein Ende der Kappen mit einer Führung, z. B.Serving ends of the hollow support are sealed by a sealant, such as. B. epoxy resin or silicone rubber, connected to the compressed filter sleeve. The epoxy resin can be cold curable and should have a viscosity of about 14 poise in order to avoid that the filter sleeve inadmissibly out of the resin is pulled out. End caps, which can be made of the same material, can be fully incorporated with the sealant, one end of the Caps with a guide, e.g. B.

einem angefügten Schraubengewindeansatz, versehen sein kann. Im allgemeinen wird das Dichtungsmittel in die Endkappen gegossen, und das Ende des Trögerteiles sowie die Endbereiche der Filterhülse werden dann in das Dichtungsmittel eingetaucht, welches anschließend aushärtet.an attached screw thread attachment can be provided. In general the sealant is poured into the end caps, and the end of the carrier part and the end areas of the filter sleeve are then immersed in the sealant, which then hardens.

Die Endkappen weisen vorzugsweise radial einen inneren und dußeren Flansch auf, welche einen ringförmigen Zwischenraum zur Aufnahme des hohlen Trdgers und der verstärkten mikroporösen Filterhulse zusammen mit dem Dichtungsmittel, welches diese zusammen und mit den Endkappen verbindet, abgrenzen.The end caps preferably have radially inner and outer ones Flange, which has an annular space for receiving of hollow trdgers and the reinforced microporous filter sleeve along with the sealant, which connects these together and with the end caps.

Die im Filterkörper verwendeten Fasern sind so angeordnet, daß dieser eine Vielzahl van Poren aufweist, die eine Größe in Bereichen von bis zu 50 Mikron haben, nachdem das mit dem verstörkenden Harz, wie z. B. Epoxyharz oder Formaldehydharz , imprägnierte Faserpolster ausgehärtet ist, wobei die Fasern Durchmesser im Bereich von bis zu 4 Mikron aufweisen können.The fibers used in the filter body are arranged so that this has a plurality of pores ranging in size up to 50 microns have after that with the reinforcing resin such. B. epoxy resin or formaldehyde resin , impregnated fiber pad is cured, with the fibers diameter in the range up to 4 microns.

Der Träger ist stromabwärts vom Filterstoff um die FilterhUlse angeordnet, welche, während sie in Berührung mit dem Träger ist, ausgehärtet werden kann, wobei die gesamte Anordnung von einer porösen Kunststoffsocke umgeben sein kann, welche als Vorfilter fUr nach innen gerichtete flüssige oder gasförmige Medien oder im Falle von nach außen strömenden Gasen zur Aufnahme der damit verbundenen Flussigkeitströpfchen und zur minimalen Mitführung der letzteren im gefilterten Gas dienen kann.The carrier is arranged around the filter sleeve downstream of the filter material, which, while in contact with the carrier, can be cured, wherein the entire arrangement can be surrounded by a porous plastic sock, which as a prefilter for inwardly directed liquid or gaseous media or im Trap of outwardly flowing gases to absorb the associated liquid droplets and can serve to minimize the entrainment of the latter in the filtered gas.

Der Trager kann au einem Streckmetall bestehen, wie zs 8. aus 26 geeichtem Edelstahl, hessin? oder cadmium-Uberzoqenem Flußstahl.The carrier can consist of an expanded metal, such as 8 calibrated Stainless steel, hessin? or cadmium coated mild steel.

Es kann auch ein aus geweotem f#tdh.t bestekender Träger verwendet werden, wobei metallische Träger aus plattenförmigem Material punktförmig längs der Uberstehenden Ränder des Filters verschweißt sein können.It is also possible to use a carrier made of woven material will, metallic carriers made of plate-shaped material are punctiform along the protrusions Edges of the filter can be welded.

In speziellen Fallen, wo bei einem inneren Träger Kunststoffkerne, wie z. 8. Polypropylen oder plastische Kunststoffträger, verwendet werden, können diese eine innere gerippte Verstärkung zum Widerstand gegen nach innen gerichtete Druckunterschiede aufweisen.In special cases where an inner carrier has plastic cores, such as 8. Polypropylene or plastic plastic backing, can be used this one internal ribbed reinforcement to resist inward facing Have pressure differences.

Bei der Anwendung in Autoklaven oder anderen Anwendungen, wo eine periodische Dampfsterilisution bis zu 125°C verlangt wird, kann ein Poly-(4 Nethylpentane 1) beispielsweise angewendet werden, welcher widerstandsföhig gegen Öle, Fette, Säure, Alkali und heißes Wasser ist. In den Fallen, wo ein innerer Trager angewendet wird, der bei Luftsterilisationsfilter und Filter zur Anwendung in Autoklaven verwendet wird, kann ein Streckmetallträger verwendet werden, der durch den Einsatz einer Schraubenfeder verstarkt ist, die gespannt in Berührung mit dem Träger im Inneren desselben angeordnet ist. Die Schraubenfeder kann zwischen den inneren Flanschen der Endkappen nach Aushärtung des Dichtemittels in eine der Endkappen eingesetzt werden.When used in autoclaves or other applications where a Periodic steam sterilization up to 125 ° C is required, a poly (4 Nethylpentane 1) for example, which is resistant to oils, fats, Acid, alkali and hot water is. In the cases where an inner carrier is applied used in air sterilization filters and filters for use in autoclaves an expanded metal carrier can be used, which is achieved by the use of a The coil spring is reinforced, which is tensioned in contact with the support inside the same is arranged. The coil spring can be between the inner flanges of the end caps are inserted into one of the end caps after the sealant has hardened will.

Die hohlen Träger können Kegelstümpfe sein oder verlangerte eckige Teile mit quadratischem Quersehnitt oder Röhren, die zylindrisch ausgebildet sind.The hollow beams can be truncated cones or elongated angular ones Parts with a square cross-section or tubes that are cylindrical.

Die FilterhUlse kann für die verschiedensten Anwendungszwecke mit verschiedenen Porositätsbereichen versehen werden, z. B. ein feinporiger Bereich ait Poren in einer Dimension im Bereich von 1 bis 7 Mikron, einem dazwischenliegenden Bereich mit Poren im Bereich von 7 bis 11 Mikron oder 11 bis 24 Mikron und einem kleinen Porenformat mit Poren im Bereich von 24 bis 40 Mikron.The filter sleeve can be used for a wide variety of purposes different porosity areas are provided, e.g. B. a fine-pored area ait pores in one dimension ranging from 1 to 7 microns, one in between Area with pores ranging from 7 to 11 microns or 11 to 24 microns and one small pore format with pores ranging from 24 to 40 microns.

Die Filter der Filterhulse sind vorzugsweise nib « bsorbierend und bestehen aus Fasern oder zerschnittenen Fäden mit einer niedrigen Feuchtigkeitswiedergewinnung gewöhnlich weniger als 1,5 % und bestehend vorzugsweise aus Glas, beispielsweise aus Bors#ilikatfasern.The filters of the filter sleeves are preferably nib absorbent and consist of fibers or chopped threads with low moisture recovery usually less than 1.5% and preferably composed of glass, for example made of borosilicate fibers.

Die Faser muß sehr fein sein, aber es ist nicht erforderlich, daß die Mehrzahl der Fasern von der gleichen Größenordnung ist, wie die zuruckgehaltenen Verunreinigungsteilchen oder Tröpfchen, die an diesen haften.The fiber must be very fine, but it is not required that that the majority of the fibers are of the same order of magnitude as those retained Contaminant particles or droplets adhering to them.

Die Fasern des Filterkörpsrs it einer feinen Poren größe weisen i wesentlichen Durchresser in der Größenordnung von 0,5 Mikron auf. Der Faserdurchmesser des Filterkörpers mit einer Zwischenporengröße betrugt ii wesentlichen 1 bis 2 Mikron, während der Faserdurchmesser des Filterkörpers mit einer kleinen Porengröße, die etwa im Bereich von 24 bis 40 Mikron liegt, vorzugsweise eine Größenordnung von 4 Mikron aufweist.The fibers of the filter body have a fine pore size i substantial punctures on the order of 0.5 microns. The fiber diameter the filter body with an intermediate pore size was essentially 1 to 2 microns, during the Fiber diameter of the filter body with a small Pore size approximately in the range of 24 to 40 microns, preferably an order of magnitude of 4 microns.

Es wurde gefunden, daß eine FilterhUlse mit kleiner Porengröße 91 % der Verunreinigungsstoffe mit Ausmaßen im Bereich von 0,05 bis 2 Mikron entfernt, während FilterhUlsen mit feineren Poren über 99 % derartiger Verunreinigungsstoffe entfernt, wobei die FilterhUlse mit der feinen Porengröße praktisch eine vollständige Entfernung von 99,999 % bewirkt.It has been found that a filter sleeve with a small pore size 91 % of contaminants with dimensions in the range of 0.05 to 2 microns removed, while filter sleeves with finer pores have over 99% of such contaminants removed, the filter sleeve with the fine pore size practically a complete one Removal of 99.999% effects.

Zur Anwendung in Autoklaven werden Endkappen aus Rchromplattiertem Flußstahl mit einem Silicon-Kautschuk-Dichtemittel verwendet, wobei die poröse Socke als Vorfilter angeordnet ist. Wenn der Filterkörper erhöhten Temperaturen über 1350C ausgesetzt wird, werden vorzugsweise Aluminium-Endkappen mit einem bei erhöhter Temperatur aushartbaren Harz verwendet. Der Trager besteht gewöhnlich aus cadmiumplattierte. gestrecktem Flußstahl, wobei alternativ auch ein innerer Kunststofftrager verwendet werden kann. Wenn der Filter zur Entfernung lebender Organismen aus komprimierter Luft, z. B. in einem Luftsterilisationsapparat, verwendet werden soll, können gewöhnlich Endkappen aus Edelstahl mit einem inneren gestreckten Edelstahl- oder Kunststoffträger mit Silicon-Kautschuk als Bindemittel ohne poröse Socken Verwendung finden. Filter , die zur Entfernung von bl aus komprimierter Luft dienen, sind gewöhnlich mit einem enolharz oder mit spritzgegossenen Aluminium-Endkoppen und einem Epoxyharz-Dichtemittel versehen, wobei ein Schaumstoff fUr die mitgefuhrten verbundenen bltröpfshen verwendet werden kann.Chrome-plated end caps are used in autoclaves Mild steel is used with a silicone rubber sealant, the porous sock is arranged as a pre-filter. When the filter body increased temperatures above 1350C exposed, aluminum end caps are preferably used with an increased at Temperature curable resin used. The carrier is usually made of cadmium-plated. stretched mild steel, alternatively an inner plastic carrier is also used can be. When the filter is used to remove living organisms from compressed Air, e.g. B. in an air sterilizer, can usually be used Stainless steel end caps with an internal elongated stainless steel or plastic support with Find silicone rubber as a binder without porous socks use. Filter, which are used to remove bl from compressed air are usually with a enol resin or with injection molded aluminum end caps and an epoxy resin sealant provided, with a foam used for the connected blood droplets carried along can be.

Bei Anwendungen, wie z. B. der Luftsterilisation, ist in den Filtern ein innerer Trdger vorgesehen, in welchem der Strom durch dXas Filter von außen nach innen gerichtet ist.In applications such as B. air sterilization is in the filters an inner carrier is provided in which the current through dXas filters from the outside is directed inwards.

Anhand der Zeichnungen soll die Erfindung beispielhalber erlautet werden.The invention is intended to be explained by way of example with the aid of the drawings will.

In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 einen Langsschnitt durch ein Filter gemäß der Erfindung zum Entfernen von bl aus Luft, Fig. 2 das Filter gemäß Fig. 1, bei welchem zur Klarstellung ein Teil der umgebenden Kunststoffsocke entfernt ist, Fig. 3 einen Ldngsschnitt durch ein weiteres Filter gemdß der Erfindung, welches einen inneren Trager aus einem gerippten Kunststoffmaterial zur die Luftsterilisation aufweist, Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein weiteres Filter gemäß der Erfindung, welches einen inneren Trager zur Anwendung in einem Autoklaven aufweist.In the drawings, FIG. 1 shows a longitudinal section through a filter according to the invention for removing bl from air, FIG. 2 shows the filter according to FIG. 1, in which part of the surrounding plastic sock is removed for clarification Figure 3 is a longitudinal section through a further filter according to the invention which an inner support made of a ribbed Plastic material for comprises air sterilization, FIG. 4 shows a longitudinal section through a further filter according to the invention, which has an inner support for use in an autoclave having.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.In the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, sind die Endkappen 1 und 2 mit ringförmigen Flanschen 3 und 4 versehen, zwischen welchen ein Dichtungsmittel 5 vorgesehen ist. Die Enden einer kunstharzgebundenen mikroporösen zylinarischen Hülse 6 aus einem Faserfilterstoff, welche in dichter Beruhrung mit einem zylindrischen Träger 7 steht, werden in das Dichtungsmittel 5 mit einem Ende eingesetzt, welches ausharten kann. Dann wird das Ganze umgekehrt, und das Verfahren wird mit der anderen Endkappe wiederholt, wodurch der Filterkörper und der Träger an beiden Enden eingesetzt sind.As can be seen from Fig. 1, the end caps 1 and 2 are annular Flanges 3 and 4 are provided, between which a sealing means 5 is provided. The ends of a synthetic resin-bonded microporous cylindrical sleeve 6 from a Fiber filter cloth, which is in close contact with a cylindrical support 7, are inserted into the sealant 5 with one end which can harden. Then the whole thing is reversed and the process is repeated with the other end cap, whereby the filter body and the carrier are inserted at both ends.

Eine zylindrische Socke 8 aus porösem Schaumstoff wird zwischen den äußeren Flanschen 4 der Endkappen 1, 2 der Filter von Fig. 1, 2 und 4 um die Flansche 4 klebend in den angrenzenden Bereichen festgelegt.A cylindrical sock 8 made of porous foam is between the outer flanges 4 of the end caps 1, 2 of the filters of Figures 1, 2 and 4 around the flanges 4 adhesively set in the adjacent areas.

Bei dem Filter zur Entfernung von bl aus Luft gemäß Fig. 1 und 2 ist die Filterhulse 6 im Innern des Tragers 7 untergebracht, welcher aus einem gestreckten 26 rostfreien Edelstahl mit längs überstehenden Rändern besteht, welche durch Punktschweißung miteinander verbunden sind. Die Endkappen 1 und 2 bestehend aus Phenolformaldehyd-Kunstharz, und das verwendete Dichtemittel 5 besteht aus einem Epoxyharz mit einer Viskosität von 14 Poise.The filter for removing bl from air according to FIGS. 1 and 2 is the filter sleeve 6 housed inside the carrier 7, which consists of a stretched 26 rust-free stainless steel with longitudinally protruding edges, which is made by spot welding are connected to each other. The end caps 1 and 2 are made of phenol formaldehyde synthetic resin, and the sealant 5 used is made of an epoxy resin having a viscosity of 14 poise.

Der Fasergehalt des mikroporösen Filterkörpers 6 bestand aus kleingeschnittenen Borsilikatföden mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 2 Mikron, wobei die Poren des Filtermediums Ausmaße im Bereich von 11 bis 24 Mikron aufweisen.The fiber content of the microporous filter body 6 consisted of finely chopped Borosilicate soil on the order of 2 microns in diameter, with the Pores of the filter medium have dimensions in the range of 11 to 24 microns.

Bei einem Luftsterilisationsfilter gemäß Fig. 3 befindet sich die Filterhulse 6 auf dem äußeren Umfang des Trdgers 7, welcher aus Polypropylen besteht, welcher längs und quererstreckte Rippen zur Gegenwirkung einer äußeren Stoßbelastung aufweist.In an air sterilization filter according to FIG. 3 is the Filter sleeve 6 on the outer periphery of the carrier 7, which is made of polypropylene, which longitudinally and transversely extending ribs to counteract an external shock load having.

Hierbei sind spritzgegossene Aluminium-Endkappen 1, 2 vorgesehen, und das Dichtungsmittel besteht aus einem Silicon-Kautschuk, welches eine Viskosität von 14 Poise aufweist. Der Fasergehalt des mikroporösen Filterkörpers 6 bestand aus zerschnittenen Borselikotföden mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 0,5 Mikron. Die Poren des Filterkörpers haben Ausmaße im Bereich von 1 bis 7 Mikron.Injection-molded aluminum end caps 1, 2 are provided here, and the sealant is made of a silicone rubber which has a viscosity of 14 poise. The fiber content of the microporous filter body 6 passed from cut up boroselikotflozen with a diameter of the order of magnitude of 0.5 microns. The pores of the filter body have dimensions in the range from 1 to 7 microns.

Bei dem Autoklav-Filter von Fig. 4 ist die Filterhulse 6 auf dem äußeren Umfang des Tragers 7 angeordnet, welcher aus chromplattiertem gestrecktem 26 Flußstahl besteht. Der Träger 7 ist durch eine Schraubenfeder 9 verstärkt, welche sich zwischen den inneren Flanschen 3 der Endkappen 1, 2 erstreckt und welche unter Spannung nach dem Ausharten des Dichtemittels in der einen Endkappe und, bevor das Dichtemittel in die andere Endkappe gebracht wird, in ihrer Lage eingesetzt wird. Es werden cadmium-plattierte Flußstahlendkappen 1 und 2 und ein Silicon-Kautschuk-Dichteiittel mit einer Viskosität von 14 Poise vorgesehen. Der Fasergehalt des mikroporösen Filterkörpers 6 bestand aus zerschnittenen Boreilikatfäden mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 0,5 Mikron, wobei die Poren des Filterkörpers Ausmaße im Bereich von 1 bis 7 Mikron aufweisen.In the autoclave filter of Fig. 4, the filter sleeve 6 is on the outer Perimeter of the carrier 7 arranged, which is made of chrome-plated expanded 26 mild steel consists. The carrier 7 is reinforced by a helical spring 9, which is between the inner flanges 3 of the end caps 1, 2 and which under tension after the curing of the sealant in the one end cap and before the sealant is brought into the other end cap, is inserted in its position. It will be cadmium-plated Mild steel end caps 1 and 2 and a silicone rubber sealant having a viscosity provided by 14 poise. The fiber content of the microporous filter body 6 passed made of cut boron silicate threads with a diameter of the order of magnitude 0.5 microns, the pores of the filter body having dimensions in the range of 1 to 7 microns exhibit.

Claims

Filter, characterized by a resin-reinforced, perforated, hollow carrier carried microporous fiber sleeve, with the adjacent End areas of the sleeve and the carrier by a liquid or gas-impermeable Sealing means, which penetrates into the end regions of the sleeve, connected together are.

2. Filter according to claim 1, characterized in that the end caps are completely united with the sealant and one of the end caps with a guide is provided.

3. Filter according to claim 2, characterized in that the end caps have radially an inner and an outer flange (3, 4,) which have an annular Space to accommodate the hollow carrier and the reinforced microporous fiber sleeve demarcate together with the sealant.

4. Filter according to one or more of claims 1, 2 or X, through this characterized in that the fibers of the sleeve have less moisture recovery than 1.5%.

5. Filter according to claim 4, characterized in that the fibers consist of borosilicate.

6. Filter according to one or more of the preceding claims, thereby characterized in that the sleeve (6) and the carrier (7) are made of a porous plastic sock (8) are surrounded.

7. Filter according to any one of the preceding claims, characterized in that that the carrier consists of a plate-shaped expanded metal.

8. Filter according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the carrier consists of a plastic with internal rib reinforcements.

9. Filter according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that a cylindrical carrier outside the micropodsenic fiber tube is led.

10. Filter according to claim 8, characterized in that a cylindrical Carrier is guided within the microporous fiber sleeve.

11. Filter according to claim 7, characterized in that a helical spring arranged within the expanded metal support and in tensioned contact with it is.