DE4219966C2 - Rotationssymmetrisch aufgebauter Filter für Fluide - Google Patents
Rotationssymmetrisch aufgebauter Filter für FluideInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen weitgehend rotationssymme
trisch aufgebauten Filter für Fluide mit einem zentralen
Einlaßstutzen in einem ersten Gehäuseteil und einem zen
tralen Auslaßstutzen in einem zweiten Gehäuseteil, die
unter randseitiger Abdichtung ein hydrophiles Flachfilter
und ein hydrophobes Flachfilter vom hydrophilen Flachfilter
beabstandet zwischen sich einschließen, wobei das hydro
phobe Flachfilter als Ringfilter um die innere Öffnung des
Einlaßstutzens herum angeordnet ist und mehrere nach außen
führende Entgasungsöffnungen im ersten Gehäuseteil abdeckt.
Ein solches Filter ist bekannt durch die US-PS 4,113,627
und besteht aus mehr als zwei Gehäuseteilen. Zusätzlich zu
den beiden, die Anschlußstutzen aufweisenden Gehäuseteile
sind eingelagerte Gehäuseteile vorgesehen, die der Filter
abstützung und der Befestigung des ringförmigen, hydrophoben
Filters in dem ersten Gehäuseteil dienen. Das hydrophile
Flachfilter ist dabei nur einseitig durch eine Filter
unterstützung abgestützt. Dieses aus mehreren Bauteilen
bestehende Filter dient zur Flüssigkeitsfiltration und zur
Entgasung der in der Flüssigkeit befindlichen Gasblasen.
Das hydrophobe Flachfilter ist in dem ersten Gehäuseteil
ringförmig durch eine zusätzlich eingebrachte Kunststoff
masse eingesiegelt.
Diese Einsiegelung läßt jedoch nur den kleinen Bereich um
die jeweilige Entgasungsöffnung frei, d. h. auch die übrige
Ringfläche ist von der Siegelungsmasse überdeckt, so daß
dieser Bereich der hydrophoben Filterfläche nicht mehr für
die Filtration zur Verfügung steht. Nachteilig bei diesem
bekannten Filter ist auch, daß durch die Vielzahl der Bau
teile nicht nur die Fertigung verteuert wird, sondern auch
ein relativ großes Totvolumen im Filter selbst entsteht,
welches sich nachteilig bei der Filtration kleiner Flüssig
keitsmengen bzw. teuerer Flüssigkeiten bemerkbar macht.
Die DE 32 02 330 A1 offenbart ein im wesentlichen symmetrisch aufgebautes, zweiteiliges
Filtergehäuse aus Kunststoff mit einem Ein- und Auslassstutzen in jedem Gehäuseteil.
Dabei weist jedes Gehäuseteil eine integrierte Filterunterstützung für ein zwischen den
beiden Filterunterstützungen angeordnetes Flachfilter auf, dessen Peripherie mit
mindestens einem Gehäuseteil leckdicht verbunden ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
Filter der eingangs beschriebenen Bauart bezüglich seiner
Gehäusekonfigurationen einfacher und mit geringem Tot
volumen zu gestalten und die Entgasung auch bei Schräglage
zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
erste und zweite randseitig miteinander verbundene Gehäuse
teil je eine integrierte, drainierende Filterunterstützung
für den hydrophilen Flachfilter aufweisen und das hydro
phobe ringförmige Flachfilter an beiden Rändern auf einer
gegenüber der Filterunterstützung für den hydrophilen
Flachfilter zurückgesetzten Gehäuseringfläche des ersten
Gehäuseteiles eingesiegelt ist, welche die Entgasungs
öffnungen aufweist.
Durch die geringe Beabstandung des hydrophoben Flachfilters
vom hydrophilen Flachfilter wird eine kleinvolumige Ge
häusekammer mit geringem Totvolumen geschaffen, die be
darfsweise auch noch zur Aufnahme eines zusätzlichen, hydro
philen Vorfilters dienen kann, der auf dem hydrophilen
Flachfilter lose aufliegend angeordnet ist und dessen Rand
am inneren Gehäuserand des einen Gehäuseteils durch geringe
Übergröße radial fixiert ist.
Durch die Zweiteiligkeit des Gehäuses wird eine einfache
Herstellung beibehalten, und durch die Anordnung eines ring
förmigen, hydrophoben Flachfilters mit mehreren über die
Ringzone angeordneten Entgasungsöffnungen ist auch eine
Entlüftung in Schräglage oder horizontaler Ausrichtung der
beiden Anschlußstutzen gewährleistet bzw. sinkt die Filter
leistung nur geringfügig ab. Durch die randseitige Ein
siegelung des hydrophoben, ringförmigen Flachfilters wird
praktisch zwischen diesen beiden randseitigen Siegelungs
zonen in der Mitte eine ringförmig durchgehende, hydrophobe
Filterzone geschaffen, welche die verteilt angeordneten
Entgasungsöffnungen überdeckt. Es bleibt also eine relativ
große, durchgehende, hydrophobe Zone und Filterfläche er
halten, die auf der Seite der Entgasungsöffnungen diese
untereinander verbindet.
Der Gegenstand der Erfindung ist in einem Ausführungs
beispiel anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert,
welche einen Vertikalschnitt durch das zusammengefügte
Filter zeigt.
Das Filter besteht aus den beiden Gehäuseteilen 1 und 7,
welche je einen Anschlußstutzen 2,8, eine drainierende
Filterunterstützung 4,9 aus Kanälen und Rippen aufweisen
und zwischen sich randseitig ein hydrophiles Flachfilter 10
leckdicht einschließen. Das hydrophile Flachfilter 10 ist
dabei randseitig bei 11 zwischen den Gehäuseteilen 1,7
eingeklemmt oder am Rand des Gehäuseteils 7 durch Heiß
siegelung dichtend befestigt.
Beide Gehäuseteile sind bei 12 durch Ultraschallschweißung
dauerhaft verbunden. Um den Einlaßstutzen 2 herum ist in
einer Vertiefung des Gehäuseteils 1 in einer Gehäuseringfläche
14 ein ringförmiges, hydrophobes Flachfilter 5 an
seinen beiden Rändern 6 eingesiegelt, so daß der mittlere
Bereich ringförmig als Entgasungsfilter zur Verfügung
steht. In diesem Bereich sind im Gehäuseteil 1 3 bis
10 Entgasungsöffnungen 3 angeordnet.
Die in den Einlaßstutzen 2 eingeführte Flüssigkeit wird
über den Auslaßstutzen 8 über eine Vakuumpumpe durch das
hydrophile Filter 10 und gegebenenfalls durch das aufge
legte Vorfilter 13 gesaugt, und die sich in der Flüssigkeit
befindlichen Gasbestandteile oder angesaugten Gasvolumina
haben die Möglichkeit, sich im Gehäuseraum 1' zu sammeln
und können das Gehäuse über das hydrophobe Flachfilter 5
und Entgasungsöffnungen 3 verlassen, ohne daß die Gefahr
einer Kontamination besteht. Diese Entgasung wirkt auch,
wenn die Filterflächen und damit der hydrophobe Flach
filter 5 sich in einer Schräglage bzw. in vertikaler
Ausrichtung befindet.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das
hydrophile Flachfilter 10 aus Celluloseacetat, hat eine
Porengröße von 0,2 µm und eine Fläche von 22 cm2.
Das hydrophobe Flachfilter 5 besteht aus PTFE-Polyester-
Vlies, hat eine Porengröße von 0,02 µm und eine Filter
fläche von 1 cm2. Das Füllvolumen des Filters beträgt 3 ml
und das Totvolumen 1 ml. Das Polyester-Vlies dient der
Drainage und ist den Entgasungsöffnungen 3 zugewandt.
Die Einheit dient der Sterilfiltration von wäßrigen Lö
sungen und Zellkulturmedien. In letzteren sind oft hohe
Serumanteile beinhaltet. Durch den optional integrierten
Vorfilter ist die wirtschaftliche Filtration auch dieser
kritischen Medien gewährleistet.
Claims (3)
1. Rotationssymmetrisch aufgebauter Filter für Fluide mit einem zentralen
Einlaßstutzen in einem ersten Gehäuseteil und einem zentralen Auslaßstutzen in
einem zweiten Gehäuseteil, die unter randseitiger Abdichtung ein hydrophiles
Flachfilter zwischen sich einschließen und ein hydrophobes Flachfilter vom
hydrophilen Flachfilter beabstandet zwischen sich einschließen, wobei das
hydrophobe Flachfilter als Ringfilter um die innere Öffnung des Einlaßstutzens
herum angeordnet ist und mehrere nach außen führende Entgasungsöffnungen
im ersten Gehäuseteil abdeckt, dadurch gekennzeichnet,
dass das erste und zweite randseitig miteinander verbundene Gehäuseteil (1, 7) je eine integrierte, drainierende Filterunterstützung (4, 9) für den hydrophilen Flachfilter (10) aufweist und
dass das hydrophobe, ringförmige Flachfilter (5) an beiden Rändern (6) auf einer gegenüber der Filterunterstützung (4) für den hydrophilen Flachfilter (10) zurückgesetzten Gehäuseringfläche des ersten Gehäuseteiles (1) eingesiegelt ist, welche die Entgasungsöffnungen (3) aufweist.
dass das erste und zweite randseitig miteinander verbundene Gehäuseteil (1, 7) je eine integrierte, drainierende Filterunterstützung (4, 9) für den hydrophilen Flachfilter (10) aufweist und
dass das hydrophobe, ringförmige Flachfilter (5) an beiden Rändern (6) auf einer gegenüber der Filterunterstützung (4) für den hydrophilen Flachfilter (10) zurückgesetzten Gehäuseringfläche des ersten Gehäuseteiles (1) eingesiegelt ist, welche die Entgasungsöffnungen (3) aufweist.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrophobe
Flachfilter (5) aus einer PTFE-Membran mit einem Drainagevlies gebildet ist,
wobei das Drainagevlies den Entgasungsöffnungen (3) zugewandt ist.
3. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem hydrophilen
Flachfilter (10) ein hydrophiles Vorfilter (13) lose aufliegend angeordnet ist,
dessen Rand am inneren Gehäuserand des einen Gehäuseteils (1) durch geringe
Übergröße radial fixiert ist.
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