DE3344374A1 - Filter zur wasserfiltration, insbesondere zur entpyrogenisierung und/oder sterilisation von infusionsloesungen - Google Patents

Description

• Beschreibung
• Die Erfindung betrifft einen Filter zur Wasserfiltration, insbesondere zur Entpyrogenisierung und/oder Sterilisation von Infusionslösungen. Es ist bekannt, die Filterfläche dadurch zu vergrößern, daß der Flachfilterzuschnitt und dessen Unterstützung in eine Vielzahl von Falten plissiert ist, so daß ein Faltenpaket mit großer effektiver Filterfläche gebildet ist. Das Faltenpaket kann dabei als Quader in einem umschließenden Gehäuse angeordnet, (DE-OS-31 43 542), als Hohlzylinder in einem entsprechenden Gehäuse angeordnet (DE-OS 31 28 546) oder aber als Hohlzylindersegment in einem entsprechend angepaßten Gehäuse untergebracht sein (DE-OS 30 07 065). Die Filter sind dabei entweder als Uberstromfilter oder aber als Durchströmfilter aufgebaut.
• Angesichts dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für den eingangs genannten Anwendungszweck nämlich insbesondere zur Entpyrogenisierung und/oder Sterilisation von Infusionslösungen mit einfachen Mitteln einen Filter mit großer effektiver Filterfläche bei relativ kleinen Gehäuseabmessungen zu schaffen, der von seiner Bauform her eine gleichmäßige Verteilung des Fluides über die gesamte effektive Filterfläche auf der Trübseite und relativ hohe Drücke auf die Membranflächen und Gehäuseflächen zuläßt.
• Außerdem soll durch die Bauform die Herstellung des Filters kostengünstig sein. Mit anderen Worten liegt der Erfindung auch die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannten Filter zum Stand der Technik, die für die spezielle De- handlung von Blut oder für die allgemeine Behandlung von Fluiden konzipiert sind, für den vorliegenden Anwendungsfall filtrationstechnisch zu optimieren.
• Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Merkmalskombination gelost. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.
• Der Erfindungsgedanke ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1 einen Querschnitt durch den Filter nach der Linie 1-1 in Fig. 2, Fig. 2 eine Draufsicht auf die untere Gehäuseschale, Fig. 3 einen Teillängsschnitt nach der Linie 35in Fig.2 und 4-4 Fig. 4 schematisch einen Detailquerschnitt durch das Gehäuse und die Endfalte des Faltenpaketes.
• Die selektiv permeable Membran 14 mit einer mikroporösen Membranstruktur, z.B. auf Zellulosebasis hat einen Cut off von 7 5000 Daltons und eine Porengröße i 0,2 um und ist beidseitig mit einem planaren, faserigen, nicht oaserabgebenden Stützvlies 15,16 oder einem Karton abgestützt und gemeinsam mit dieser beidseitigen Abstützung 15,16 zu einem Faltenpaket 17 plissiert. ei einer Membranbreite von 220 mm und 14 mm Plissierbreite und einer Faltenanzahl von 35 Falten ist eine effektive Filterfläche von 0,2 m2 gebildet, welche insgesamt als Faltenpaket 17 in dem umschließenden Gehäuse 1,2 durch Dichtungsmaterial 8 so angeordnet ist, daß das Fluid bestimmungsgemäß nur von der Trübseite durch das erste Stützvlies 16, durch die Membran 14 und das zweite Stützvlies 15 hindurch zur Reinseite strömen kann. Das Gehäuse besteht aus zwei Halbschalen 1,2, wobei die in der Schichtungsebene verlaufenden Dichtungsflansche 13,11 miteinander verklebt oder ultraschallverschweißt sind.
• Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besitzt das Gehäuse 1,2 auf der Trübseite einen Einlaß 4, welcher rechtwinklig zu den Faltenkanten des Faltenpaketes 17 in einen Verteilerschacht 4',4" übergeht und besitzt weiterhin eine Entlüftung bzw. Auslaß 5, die in einen entsprechenden Verteilerschacht 5', 5?? am anderen Ende des Gehäuses 1,2 übergeht.
• Auf der Reinseite weist das Gehäuse 1,2 einen Auslaß 6 auf, der entsprechend in einen Verteilerschacht 6',6'' übergeht.
• Wie aus der Schnittdarstellung gemäß Fig. 1 ersichtlich ist, ist das Gehäuse 1,2 im Querschnitt asymmetrisch aufgebaut und zwar in bezug auf die zur Trübseite weisenden Faltenkanten und die auf die Reinseite weisenden Faltenkanten. Auf der Druckseite erweitert sich das Gehäuse 1,2 in Bereich der Faltenkanten zu einer Fluidverteilungsraum 18, währenddessen die Faltenkanten auf der Reinseite sich direkt an der zugewandten Gehäusewand abnützen. Auf diese Weise wird einerseits eine gute Fluidverteilung auf der Trübseite und auf der Seite des Druckgefälles eine einwandfreie Abstützung der Faltenkanten gegen das Gehäuse erreicht. Diese Ausführungsform eignet sich besonders als Durchströmfilter. Bei Verwendung als Uberströmfilter wird der Anschluß 5 zum Auslaß für das Medium auf der Trübseite und als Drosselstelle zum Druckaufbau verwendet.
• Zur jVermeidung von Kurzschlußpfaden entfällt der Fluidverteilungsraum 18 und die Faltenkanten liegen auch hier an der zugewandten Gehäusewand an.
• Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weitet sich das Gehäuse im Bereich der Stirnkanten des Faltenpaketes 17, so daß Freiräume 9 gebildet sind, die zur Aufnahme eines die Seitenkanten teilweise und die Stirnflächen des Faltenpaketes 17 vollständig abdichtenden Dichtungsmaterial 8 dient. Gleichermaßen sind in Längsrichtung der beiden Gehäusehalbschalen 1,2 den Endfalten 17' des Faltenpaketes 17 zugewandte Freiräume 3 vorgesehen, die ebenfalls zur Aufnahme eines Dichtungsmaterials 8 dienen, welches durch mehrere Durchbrechungen 7 der Gehäusehalbschalen 1 und 2 hindurch in die Freiräume 3,9 hineingepreßt ist. Die Vergußmasse bzw. das Dichtungsmaterial 8 besteht vorzugsweise aus einem physiologisch unbedenklichen, dauerelastischen Material, z.B. aus Silikon oder Polyurethan.
• Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist das Dichtungsmaterial 8 vorzugsweise auf der Seite des Druckgefälles angeordnet, d.h. das von der Trübseite in die offenen Falten hineingepreßte Fluid preßt die Endfalte 17' auf der Reinseite gegen das vorzugsweise dauerelastische Dichtungsmaterial 8, so daß neben einer Haftdichtung auch eine Preßdichtung gebildet ist.
• Der im Querschnitt dreieckförmige Fluidverteilungsraum 18 ist gegenüber den Dichtungsmaterial 8 an den beiden Gehäusestirnseiten durch Je eine zusätzliche Dichtungsrippe 10 abgedichtet.
• Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, sind an beiden Gehäusestirnseiten als Montagehilfe zwei Schnappverschlüsse 12, 13 angeordnet, die durch einen über den FlanscH 13 des Gehäuseteiles 1 übergreifenden Haken 12 des Gehäuseteiles 2 gebildet sind.
• Der Bau des Gehäuses ist überaus einfach. Das fertig plissierte Faltenpaket 17 wird gemäß Fig. 2 in die untere Gehäusehalbschale 2 eingelegt und mit der oberen Gehäusehalbschale 1 abgedeckt, wobei die Schnappverschlüsse 13,12 an den beiden Gehäusestirnseiten eine Montageverbindung bilden. Anschließend erfolgt die Ultraschallverschweißung der Flansche 11,13 und die Ausspritzung der Freiräume 3,9 mit Hilfe des Dichtungsmaterials 8.
• Um zu verhindern, daß das in die Frei räume 3 eingebrachte, fließfähige und erstarrende Dichtungsmaterial 8 teilweise in die zum Faltenpaket hin offenen Verteilerschächte 4',4 ?; 5?5',5 "; 6,6" eindringt und deren Querschnitt verkleinert, sind an beiden Enden der freien 0ffnung der Verteilerschächte parallel zur Faltung verlaufende, niedrige Stufenbarrieren 19 angeordnet, bzw. die freie Öffnung der Verteilerschächte beginnt dicht unterhalb der Freiräume 3 und endet dicht oberhalb der Freiräume 3.
• Bei relativ großer Filterfläche und kleiner Gehäuseabmessung ist die Herstellung der Einzelteile, deren Zusammenbau und die Handhabung der Gesamtvorrichtung überaus einfach.

Claims (7)

1. Filter zur Wasserfiltration, insbesondere zur Entpyrogenisierung und/oder Sterilisation von Infusionslösungen Ansprüche: @ Filter zur Wasserfiltration, insbesondere zur Entpyrogenisierung und/oder Sterilisation von Infusionslösungen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) Eine selektiv permeable, flache Membran (14) mit einem Cut off von ; 5000 Daltons und einer Porengröße c 0,2 Wm ist beidseitig mit einem planaren, nicht faserabgebenden und dreidimensional durchströmbaren Stützvlies oder Karton abgestützt und gemeinsam mit dieser beidseitigen Abstützung (15,16) zu einem Faltenpaket (17) plissiert, b) ein quaderförmiges Gehäuse (1,2) mit mindestens einem Einlaß (4) und einer Entlüftung (Auslaß 5) auf der Trü seite und einem Auslaß (6) auf der Reinseite umschließ allseitig das Faltenpaket (17), wobei das Gehäuse (1,2 im Querschnitt derart aufgebaut ist, daß bei Verwendun als Durchströmfilter auf der Trabseite entlang der Fal kanten ein Fluidverteilungsraum (18) gebildet ist und der Reinseite die Faltenkanten an der zugewandten Gehäusewand anliegen und bei Verwendung als Uberströmfil die Faltenkanten an beiden zugewandten Gehäusewänden anliegen.

   c) im Bereich der Ein- und Auslässe (4,5,6) sind über die Höhe des Faltenpaketes (17) im Gehäuse (1,2) ausbuchtende Verteilerschächte (4',4"; 5',5"; 6',6") vorgesehen, d) das Gehäuse (1,2) weist im Bereich seiner Stirnseiten die Stirnseiten des Faltenpaketes (17) erweiternd umschließende und die beiden in Richtung auf die Faltenstirnseiten verlaufenden Endfalten (17') des Faltenpaketes (17) abdeckende Freiräume (3,9) auf, wobei diese Freiräume (3,9) durch mehrere im Gehäuse (1,2) angeordnete Durchbrechungen hindurch mit einem Dichtungsmaterial (8) ausgefüllt sind, e) das Gehäuse ist aus zwei Halbschalen (1,2) gebildet, wobei dessen Teilungsebene parallel zur Schichtungsebene der Membranfalten und quer zur Längsachse der Verteilerschächte (4',4"; 5',5"; 6',6") verläuft und beide Gehäusehalbschalen (1,2) sind in dieser Teilungsebene dauerhaft miteinander verbunden.
2. 2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäusehalbschalen (1,2) in der Teilungsebene verklebbare oder verschweißbare Verbindungs flansche (13,11) aufweisen.
3. 3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Jeder Stirnseite des Gehäuses (1,2) ein als Montagehilfe dienender Schnappverschluß (12,13) Integriert ist.
4. 4. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidverteilungsraum (18) auf der Trübseite im Querschnitt (3) dreieckförmig aufgebaut ist, wobei sich die Basis des Dreiecks über die gesamte Stapelhöhe erstreckt.
5. 5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Endfalten (171) des Faltenpaketes (17) mit ihren Längskanten auf die Trübseite des Gehäuses (1, 2) weisen und das Dichtungsmaterial (8) dauerelastisch ausgebildet ist und auf der reinen Seite des Filterelementes (17) die Endfalten (17') zum Gehäuse (1,2) hin abdichtet.
6. 6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Jede der zum Faltenpaket (17) gerichteten freien Offnung der Verteilerschächte (4?,#''; 5',5"; 6', 6 ") an beiden Enden durch eine querverlaufende Stufenbarriere (19) gegen das Dichtungsmaterial (8) in den parallel zu den Stufenbarrieren (19) verlaufenden Freiräumen (3) abgeschottet ist.
7. 7. Filter nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Ein- und Auslässe (4,5,6) und die Verteilerschächte und Schnappverschlüsse (12,13) integraler Bestand teil des aus zwei Halbschalen gebildeten Kunststoffgehäuses sind.