DE4319261A1

DE4319261A1 - Schraubenförmig umwickeltes Filterelement

Info

Publication number: DE4319261A1
Application number: DE4319261A
Authority: DE
Inventors: Peter John Degen; Colin F Harwood; Clemens C Von Reitzenstein; Stephen A Geibel; Raymond T Friel
Original assignee: Pall Corp
Current assignee: Pall Corp
Priority date: 1992-06-10
Filing date: 1993-06-09
Publication date: 1993-12-16
Anticipated expiration: 2013-06-10
Also published as: JPH0663316A; CA2076158A1; DE4319261C2; ITTO930279A0; US5290446A; ITTO930279A1; GB2267656A; FR2692163B1; CA2076158C; CN1048911C; GB2267656B; FR2692163A1; CN1087024A; GB9307998D0; IT1260657B; JP2892907B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fluidbehandlungselement. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Fluidbehandlungselement, das Mehrfachschichten von schraubenförmig umwickelten Filtermedien enthält, wobei die Filtermedien mit einer insgesamt abgestuften Porenstruktur für das Fluidbehandlungselement oder mit wenigstens einer Diffusionschicht, die benutzt wird in Verbindung mit einer Filter mediumschicht, die vorzugsweise zwischen benachbarten Filtermediumschichten angeordnet sind, gebildet werden.

Ein typisches Fluidbehandlungselement für viele Anwendungen weist ein hohles, im allgemeinen zylindrisches Filterelement mit geeigneten Endkappen auf, um ein Fluid z. B. ein Gas oder eine Flüssigkeit durch das Filtermedium des Filterelemen tes zu richten. Die exakte Natur des Filtermediums wird mit der dem Fluid zu gebenden spezifischen Behandlung variieren, und soweit kann das Filterelement einen Entmineralisierer oder ein Sorptionsmittel zum Abtrennen ionaler oder chemischer Bestandteile zusätzlich zu dem Filtermedium zum Entfernen von Fest stoffen aufweisen.

Das zu behandelnde Fluid wird im allgemeinen gezwungen, nach innen von dem Äußeren zu dem Inneren eines solchen Fluidbehandlungselementes zu strömen, obwohl das nicht so sein muß. Es sollte herausgestellt werden, daß unabhängig von der normalen Fluidströmung durch das Fluidbehandlungselement es nicht unüblich ist, die Fluidströmung umkehren zu lassen, und zwar entweder zufällig (z. B., infolge einer Druckabsenkung im Fluiddruck stromabwärts von dem Filterelement) oder beabsichtigt (z. B., um einen akkumulierten Kuchen von Feststoff von der Oberfläche des Filterelementes zu spülen).

Während röhrenförmige Fluidbehandlungselemente typischerweise eine gleichmäßige Porenstruktur aufweisen, nutzt ein solches Fluidbehandlungselement, und zwar das Profile®-Filter Element (Pall Corporation), ein Filtermedium von einer abgestuften oder schwächer werdenden Porosität, wodurch sich die Porengröße des Filtermedi ums in Richtung der Fluidströmung verringert. Das Filtermedium des Profile®-Filter Elementes weist eine kontinuierliche Reihe von Fasern variierenden Durchmessers auf, die aufeinander geschichtet sind, um ein Filtermedium einer abgestuften Porenstruktur mit einem konstanten Hohlraumvolumen zu bilden. Ein solches Medium ist in US-PS 4,594,202 und US-PS 4,726,901 beschrieben.

Eine Vielzahl von anderen Konfigurationen von Fluidbehandlungselementen ist über die Jahre vorgeschlagen und angewendet worden einschließlich faden-gewundene Filterelemente, Filterelemente mit gesintertem nichtrostenden Stahlpulver, Mehr schicht-Filterelemente, spiralförmig umwickelte Fluidbehandlungselemente und schraubenförmig umwickelte Filterelemente. Trotz dieser verschiedenen Konfigura tionen verbleibt eine Notwendigkeit für ein röhrenförmiges Fluidbehandlungsele ment, das durch eine relativ hohe Festigkeit, niedrigen Druckverlust, hohe Schmutz kapazität und große Lebensdauer gekennzeichnet ist und das dennoch ökonomisch herzustellen und zu nutzen ist.

Es ist ein Ziel der Erfindung, ein solches Fluidbehandlungselement bereitzustellen. Diese und andere Ziele und Vorteile der Erfindung sowie zusätzliche erfindungs gemäße Merkmale werden aus der Beschreibung der hier angegebenen Erfindung deutlich.

Die Erfindung schließt ein Element zur Behandlung eines Fluids ein, das durch das Element strömt. Das Fluidbehandlungselement weist Mehrfachschichten eines Filtermediums auf, die schraubenförmig um eine durchlässige hohle Röhre gewickelt sind. Die Porengrößen der Mehrfachschichten des Filtermediums werden so variiert, daß das Fluidbehandlungselement eine abgestufte Porenstruktur aufweist. Alternativ oder zusätzlich dazu ist wenigstens eine Diffusionsschicht mit einem schraubenför mig gewickelten Filtermedium, das vorzugsweise zwischen wenigstens zwei Filterme diumschichten angeordnet ist, genutzt.

Das Fluidbehandlungselement der Erfindung hat im allgemeinen eine zylindrische Konfiguration, bei der Mehrfachschichten eines Filtermediums schraubenförmig um eine durchlässige hohle zylindrische Röhre gewickelt sind. Die Filtermediumschich ten haben unterschiedliche Porengrößen, um so ein Fluidbehandlungselement mit einer abgestuften Porenstruktur bereitzustellen; andererseits oder zusätzlich ist wenigstens eine Diffusionsschicht zwischen zwei Filtermediumschichten angeordnet.

Während das erfindungsgemäße Fluidbehandlungselement vorzugsweise eine lange Röhre mit einem zylindrischen Querschnitt ist, kann das Fluidbehandlungselement andere geeignete Konfigurationen aufweisen. Zum Beispiel kann das Fluidbehand lungselement eine lange Röhre mit einem rechteckigen, elliptischen oder ovalen Querschnitt sein.

Jegliches geeignetes Filtermedium, das in Blattform verfügbar ist, kann im Zu sammenhang mit der Erfindung verwendet werden. Bevorzugte Filtermedien weisen Mikrofaser-Filtermedien und Membranen mit einer hohen Schmutzkapazität auf. Das Filtermedium kann aus irgendeinem geeigneten organischen Material, wie zum Beispiel Nylon, Aramid, Fluoropolymer; Polypropylen, Polyethylen, Polyester; Polysty ren, und Polyurethan Harz oder aus anorganischen Materialien hergestellt sein, wie zum Beispiel Glas, Kohlenstoff, nichtrostender Stahl und Aluminium. Kombinationen von verschiedenen Filtermedien können in dem erfindungsgemaßen Fluidbehand lungselement verwendet werden. Zum Zweck des Behandelns von Trinkwasser kann zum Beispiel das erfindungsgemäße Fluidbehandlungselement eine innere mikroporö se Membran, eine Reihe von Mikrofaser-Filtermediumblättern aus Polypropylene mit hoher Schmutzkapazität, eine Kohlenstoff-Faserschicht und ein äußeres Polypro pylen-Filtermediumblatt aufwiesen, um jegliches Lösen bzw. Abblättern von der Kohlenstoff-Faserschicht in das zu behandelnde Fluid zu verhindern.

Ein bevorzugtes Filterelement zum Gebrauch im Zusammenhang mit der Erfindung ist ein Filtermedium, das aus einem Glasmaterial wie zum Beispiel Glasfasern hergestellt ist. So ein Filtermedium ist widerstandsfähig gegen chemischen Angriff der meisten Materialien, die durch das Fluidbehandlungselement geleitet werden können, und ist für viele Hochtemperatur-Anwendungen geeignet. Das bevorzugteste Filtermedium zur Anwendung der Erfindung ist ein Filtermedium mit hoher Schmutzkapazität, insbesondere Polypropylen, das relativ preiswert und widerstands fähig gegen chemischen Angriff von vielen Materialien ist, die durch das Fluidbe handlungselement hindurchgehen können. Das bevorzugte Filtermedium mit hoher Schmutzkapazität besteht aus einer fasrigen Masse nichtverwebter Mikrofasern, wie zum Beispiel die, die von der Pall Corporation unter dem Warenzeichen HDC® verfügbar sind. Die Mikrofasern des HDC®-Mediums sind im wesentlichen frei von Faser-zu-Faser-Verbindung und sind zueinander durch mechanische Verwicklung befestigt. Während das HDC®-Medium ein Medium mit hoher Schmutzkapazität ist, fehlt es dem Medium an ausreichender Festigkeit, um leicht den auf das Medium in Richtung der Fluidströmung ausgeübten Kräften oder irgendeinem signifikanten Druckverlust zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Mediums zu wider stehen, weil die Fasern nicht miteinander verbunden sind. Es ist gefunden worden, daß die schraubenförmige Wicklungskonfiguration des erfindungsgemäßen Fluidbe handlungselementes diesen Nachteil von Filtermediumblättern, wie zum Beispiel des HDC®-Mediums, überwindet und dem gesamten Fluidbehandlungselement eine hohe Festigkeit verleiht.

Die Porosität der Filtermediumblätter kann irgendeinen gewünschten Wert haben. Einige oder alle Filtermediumblätter weisen vorzugsweise voneinander abweichende Porengrößen auf und sind ausgewählt und angeordnet, um so ein Fluidbehandlungs element mit einer insgesamt sich abschwächenden oder abgestuften Porenstruktur zu bilden. Insbesondere weisen die Filtermedien vorzugsweise im allgemeinen sich verringernde Porengrößen in Richtung des Fluidstroms durch das Fluidbehandlungs element auf, was typischerweise in die Richtung von dem Äußeren zu dem Inneren des Fluidbehandlungselementes sein wird. Zum Beispiel kann die innerste Schicht oder verschiedene Schichten eine Porengröße von 10 µm aufweisen, wobei die nächsten Schichten oder Gruppen von Schichten Porengrößen von 15, 20, 30, 40 und 50 µm aufweisen. Eine abgestufte Porosität gewährleistet im allgemeinen eine vergrößerte Schmutzkapazität des Fluidbehandlungselementes, wobei gleichzeitig zum Minimieren des Druckverlustes über dem Abschnitt mit der feinsten Porosität des Fluidbehandlungselementes beigetragen wird. Im allgemeinen gilt, daß je feiner die gewünschte Gesamt-Porengröße des Fluidbehandlungselementes ist, desto stärker ist ein Kaskadeneffekt, der im gesamten Fluidbehandlungselement benötigt wird, um eine geeignete Schmutzkapazität und einen Druckverlust für das Fluidbehandlungs element aufrechtzuerhalten.

Die Verwendung von einer oder mehreren Diffusionsschichten mit einer Schicht eines schraubenförmig gewickelten Filtermediums, vorzugsweise zwischen zwei oder mehr benachbarten Filtermediumschichten, hat auch den Effekt des Vergrößerns der Schmutzkapazität des Fluidbehandlungselementes, während der Druckverlust über das Fluidbehandlungselement minimiert wird. So eine Diffusionsschicht kann in dem erfindungsgemäßen Fluidbehandlungselement anstelle der Verwendung von Filtermediumschichten mit unterschiedlichen Porengrößen angewendet werden, um eine abgestufte Porenstruktur zu erhalten. Vorzugsweise werden jedoch Diffusions schichten in Verbindung mit Filtermediumschichten verwendet, die eine abgestufte Porenstruktur bilden.

Die Diffusionsschicht kann irgendein geeignetes Material und eine Konfiguration sein, die die seiten- oder kantenweise Strömung des Behandlungsfluids innerhalb des Fluidbehandlungselementes zwischen der innersten Filtermediumschicht und der Röhre und/oder zwischen benachbarten Filtermediumschichten ermöglicht und vorzugsweise unterstützt. So eine Seitenströmung unterstützt ein Minimieren des Druckverlustes über das Fluidbehandlungselement. Wenn die Diffusionsschicht zwischen der Röhre und der innersten Filtermediumschicht angeordnet ist, unter stützt die Diffusionsschicht den Durchgang von Fluid durch die durchlässige Röhre, die typischerweise einen perforierten oder befensterten Aufbau mit einer Vielzahl von Löchern hat und durch die innerste Filtermediumschicht durch Maximieren der Verwendung der Fläche der Filtermedium-Oberfläche, durch die Fluid mit gleicher Leichtigkeit über jene Abschnitte des Filtermediums hinaus in unmittelbare Nähe zu den Löchern der Röhre fließen kann, durch die Fluid fließen wird. Wenn die Diffusionsschicht zwischen benachbarten Filtermediumschichten angeordnet ist, maximiert die Diffusionsschicht in ähnlicherweise die Verwendung der Fläche der Filtermedium-Oberfläche zur Filtration. Die Diffusionsschicht wirkt auch als ein Behälter zum Unterbringen von Feststoff, was eine relativ hohe Schmutzkapazität für das Fluidbehandlungselement gewährleistet. Die Diffusionsschicht ist porös, um so nicht die Fluidströmung zu beeinflussen und um so nicht wesentlich zu dem Druckverlust über das Filterelement beizutragen.

Eine wünschenswerte Diffusionsschicht wird im allgemeinen ein Drahtgeflecht sein, wie zum Beispiel aus nichtrostendem Stahl, insbesondere in Hochtemperatur- Umgebungen, oder wird aus groben Fasern, vorzugsweise aus demselben Material, das in dem Filtermedium verwendet wird, wie zum Beispiel Polypropylen, herge stellt sein und stark porös-speicherfähig sein. Die Diffusionsschicht wird typischer weise ein großes Hohlraumvolumen haben. Die Diffusionsschicht hat eine Frazier- Zahl von wenigstens zweimal und vorzugsweise mindestens viermal der Frazier-Zahl der Filtermediumblätter. Die Diffusionsschicht hat vorzugsweise eine Blattkonfigura tion, wie es der Fall bei Filtermedien ist, und kann an dem Filtermedium befestigt sein. Die Diffusionsschicht kann irgendeine geeignete Dicke haben, zum Beispiel etwa 4-5 mils dick bis etwa 10-15 mils dick oder größer.

Wenn das Filtermedium ein Mikrofaser-Filtermedium ist, ist die Diffusionsschicht am bevorzugtesten ein poröses Substrat, auf das die nicht-verwebte Fasermatte von Fasern, die das Filtermedium bildet, befestigt ist. Insbesondere weist vorzugsweise das kombinierte Filtermedium und die Diffusionsschicht eine nicht-verwebte Faser matte von Polypropylen-Fasern auf, die schmelzgeblasen, geschichtet und auf ein poröses Polypropylen-Substrat befestigt worden sind, das eine Seitenfluidströmung ermöglicht.

Die Verwendung so eines festen Substrates ist höchst nützlich in vielerlei Hinsicht. Ein festes Substrat sichert, daß das Filtermedium fest am Ort gehalten wird, um so eine Deformation während eine Filtration und insbesondere während Umkehr strömungen zu widerstehen, wie zum Beispiel bei Rückspüloperationen. Darüberhin aus ermöglicht ein festes Substrat auch die Steuerung der Rückfederspannung, die auf jede Schicht ausgeübt wird, wenn sie auf das Fluidbehandlungselement gewic kelt wird, um so die Steifheit oder Steifigkeit des Fluidbehandlungselementes zu steuern, und um eine dichte Überlappung von Schichten zu sichern. Die exakte Steuerung der Rückfederungsspannung zum Zeitpunkt, wenn das Medium auf das Element gewickelt wird, ermöglicht es, die Steifigkeit des Elementes exakt zu steuern. Überraschenderweise beeinflußt ein dichtes Wickeln der Schichten weder den Abscheidegrad noch die Schmutzkapazität des Fluidbehandlungselementes. Es wird angenommen, daß der Abscheidegrad durch das Filtermedium gesteuert wird, während die Schmutzkapazität durch das Vorhandensein der abgestuften Poren struktur und/oder Diffusionsschicht gesteuert wird.

Geeignete Diffusionsschichten weisen Metallgeflechte und Blattmaterialien aus nicht verwebtem Polypropylen-Spinnvlies auf, obwohl eine große Zahl anderer grobgefa serter nicht-verwebter Materialien auch verwendet werden könnten. Die bevorzug teste Diffusionsschicht ist ein Blattmaterial aus nicht-verwebtem Polypropylen- Spinnvlies mit 20 g/m² und 40 g/m² Gewicht. Während schwerere Diffusionsschich ten, wie z. B. 60 g/m² Gewicht, von Blattmaterial aus nicht-verwebtem Polypropylen- Spinnvlies verwendet werden können, können solche Diffusionsschichten Handha bungsprobleme in ihrem Gebrauch in Verbindung mit der Erfindung aufwerfen.

Die hohle Röhre oder der Kern können aus irgendeinem geeigneten Material sein, das durchlässig für z. B. das Behandlungsfluid ist, das nicht signifikant den Druck verlust über das Filtrationselement beeinflußt. Im allgemeinen wird die Röhre aus einem nicht-porösen Material hergestellt sein, das mit einer Reihe von Löchern perforiert oder befenstert ist, damit das Fluid leicht durch die Röhre fließen kann. Die Röhre gewährleistet hauptsächlich eine innere Abstützung für das Fluidbehand lungselement und sollte fest genug sein, um den auf die Röhre wirkenden Kräften zu widerstehen. Die Röhre sollte so ausgewählt sein, daß sie eine adäquate Unter stützung während einer Filtration sowie ein mögliches Rückspülen des Fluidbehand lungselementes gewährleistet.

Die Röhrenkonfiguration und das Material sollten so ausgewählt werden, daß sie den Filtrationsbedingungen widerstehen und sichern, daß es keine negative Wechsel wirkung mit dem Behandlungsfluid, den Filtermedien und der Diffusionsschicht gibt. Zum Beispiel hat bei Hochtemperatur-Anwendungen die Röhre vorzugsweise einen perforierten oder befensterten Metallaufbau, z. B. aus Aluminium oder rostfreiem Stahl, während bei Niedertemperatur-Anwendungen die Röhre vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, z. B. Polypropylen, hergestellt ist.

Die Röhre kann irgendeinen geeigneten Durchmesser haben, der gewöhnlich durch den notwendigen Durchmesser des Gesamtfluidbehandlungselementes und der Dicke der Filtermedien bestimmt wird, und kann Diffusionsschichten haben, die durch den Endgebrauch des Fluidbehandlungselementes bestimmt sind. Im allgemeinen wird der größtmögliche innere Röhrendurchmesser bevorzugt, damit das Behandlungsfluid leicht nach unten über die Länge des Inneren des Fluidbehandlungselementes voranströmen kann.

Die Filtermedien sind schraubenförmig um die Röhre gewickelt. Jede Anzahl von Filtermediumschichten kann nacheinander schraubenförmig um die Röhre gewickelt werden, wobei eine Diffusionsschicht vorzugsweise (aber nicht notwendigerweise) zwischen den Filtermediumschichten angeordnet ist. Mindestens zwei Filtermedium schichten, z. B. 3, 4, 6, 8, 10, 20, 30, 40 oder mehr Filtermediumschichten, werden in Verbindung mit der Erfindung verwendet, um das Fluidbehandlungselement zu bilden. Die Filtermediumblätter sind vorzugsweise alle vom gleichen Materialtyp, aber brauchen es nicht notwendigerweise zu sein.

Die Filtermediumschichten können schraubenförmig so gewickelt sein, daß die Kanten der Filtermediumblätter gegeneinander stoßen oder sich überlappen. Das Überlappen der Filtermedien wird bevorzugt insofern, als die effektiven Schichten der Filtermedien dabei vergrößert werden, und Fluidströmungswege, die die Filter medien umgehen, werden minimiert. Die Größe der Überlappung kann variieren von 0% bis zu etwa 95%, vorzugsweise etwa 25-75% und noch bevorzugter etwa 50% von der Breite des Filtermediumblattes. Eine Überlappung von etwa 33% wird effektiv die Filtermediumschichten verdreifachen, während eine Überlappung von etwa 50% effektiv die Filtermediumschichten des Filtrationselementes ver doppeln wird.

Die Diffusionsschicht kann in irgendeiner geeigneten Art angeordnet sein. Während die Diffusionsschicht nicht schraubenförmig gewickelt sein muß, ist sie doch vor zugsweise schraubenförmig in der gleichen Art wie die Filtermediumblätter gewic kelt. Wenn die Diffusionsschicht an dem Filtermediumblatt befestigt ist, wie es der Fall bei den am meisten bevorzugten Filtermedien mit hoher Schmutzkapazität ist, wird die Diffusionsschicht natürlich schraubenförmig zusammen mit dem Filtermedi umblatt gewickelt sein.

Wenn eine 33%ige Überlappung angewendet wird, muß berücksichtigt werden, daß sicher gestellt wird, daß ein Knittern des Filtermediums und/oder der Diffusions schichten infolge des variablen äußeren Durchmessers der schraubenförmig über lappten Schichten nicht auftritt, da eine Schicht teilweise über dem Oberteil von sich selbst sowie der vorhergehenden Schicht angeordnet ist. Jegliches Knittern der Schichten kann zu Fluidströmungswegen beitragen, die die Filtermedien umgehen. Wenn eine 50%-Überlappung angewendet wird, ist auch noch Sorgfalt angebracht, daß Knittern vermieden wird; so ein Knittern kann im allgemeinen jedoch durch Verwenden eines genügend flexiblen Filtermediums und genügend flexiblen Diffu sionsschichten vermieden werden, um die kleinen Änderungen des äußeren Durch messers unterzubringen, wenn nachfolgende Schichten in Position gebracht werden.

Das Dehnen eines Filtermediumblattes, um den geringfügig größeren Durchmesser des Fluidbehandlungselementes unterzubringen, wenn ein Filtermediumblatt sich selbst überlappt, wird auch sichern, daß es eine ausreichende Dichtheit an jedem der Säume des Filtermediumblattes gewährleistet ist, um so Undichtigkeitsprobleme zu minimieren und die Festigkeit des Fluidbehandlungslementes zu verbessern.

Eine dichte Überlappung eliminiert die Notwendigkeit des Einsatzes von Harzen oder Klebstoffen, um das Filtermediumblatt an sich selbst zu halten oder die Säume des Filtermediumblattes abzudichten. Das Filtermediumblatt sollte fest genug sein, um jeglicher notwendigen Dehnung zu widerstehen, um das gewünschte Wickeln und Überlappen zu bewirken. Insbesondere, was den bevorzugten Ge brauch eines Filtermediumblattes betrifft, das aus einer nicht-verwebten Fasermatte von einer an einem porösem Substrat befestigten Faser besteht, ist das Substrat vorzugsweise fest genug, um ein Dehnen zu erlauben, das notwendig ist, eine leckfreie Schnittstelle zwischen nachfolgenden Wicklungen oder Schichten zu sichern.

Die Filterschichten, wenn schraubenförmig gewickelt, um gegeneinanderstoßende oder überlappende Kanten zu bilden, können untereinander verbunden oder abgedichtet sein durch irgendein geeignetes Mittel. Im allgemeinen wird es jedoch keine Notwendigkeit geben, gegeneinanderstoßende oder überlappende Kanten abzudichten, und so wird ein Abdichten vorzugsweise in dem erfindungs gemäßen Fluidbehandlungselement nicht angewendet.

Während das Äußere des Fluidbehandlungselementes das äußerste Filtermedium sein kann, ist ein Schutzmaterial besonders bevorzugt, das sich um das Fluidbe handlungselement wickelt oder es umhüllt, und zwar für ein leichtes Handhaben und um dem Fluidbehandlungselement eine zusätzliche Unterstützung und zusätzli chen Schutz zu gewährleisten, besonders während einer Fluidströmung von innen nach außen. Solch ein äußeres Schutzmaterial oder eine Außenwicklung kann irgendeinen geeigneten Aufbau haben und irgendein geeignetes Material sein, und ist vorzugsweise ein Metallgeflecht wie z. B. aus Aluminium oder nichtrostendem Stahl, obwohl ein Kunststoffgeflecht oder ein nicht verwebtes Material wie z. B. Polypropylen verwendet werden können. Die gleichen Überlegungen bezüglich der Röhre treffen auch im allgemeinen für das äußere Schutzmaterial zu. Das äußere Schutzmaterial kann in irgendeiner geeigneten Art angewendet werden und ist vorzugsweise schraubenförmig in der gleichen Art wie die Filtermediumschichten gewickelt. Bei der Filtration von Fluiden in eine Richtung von außen nach innen ist im allgemeinen herausgefunden worden, daß die Anwendung einer Außenwick lung signifikant die Schmutzkapazität des Fluidbehandlungselementes verbessert, obwohl die Außenwicklung eine Porengröße hat, die viel größer ist als die der individuellen Filtermediumschichten und des Gesamtfluidbehandlungselementes. Bei der Filtration von Fluiden in eine Richtung von innen nach außen können die hohle Röhre oder eine separate Schicht, die zwischen der Röhre und dem inner sten Filtermedium angeordnet ist, der Funktion der Außenwicklung dienen, indem die Schmutzkapazität des Fluidbehandlungselementes verbessert wird.

Das Fluidbehandlungselement der Erfindung kann auch zusätzliche Schichten für ein Stützen, für ein Ablassen o. ä. aufweisen. Solche zusätzlichen Schichten können an irgendeinem geeigneten Ort angeordnet sein, z. B. können zwischen Filtermedi umschichten und/oder Diffusionsschichten angeordnet sein oder zwischen der Röhre und dem innersten Filtermedium. Solche zusätzlichen Schichten können auch in irgendeiner geeigneten Art angewendet werden, z. B. durch schraubenförmiges Wickeln solcher Schichten in der gleichen Art wie bei den Filtermediumschichten. Die verschiedenen Schichten können schraubenförmig um die Röhre gewickelt sein, um das erfindungsgemäße Fluidbehandlungselement zu bilden, z. B. die Filtermedi umschichten, die Diffusionsschichten, eine äußere Schutzschicht und andere zusätzli che Schichten können alle in derselben oder in unterschiedlichen, z. B. alternieren den Richtungen gewickelt sein. Die Filtermediumschichten sind vorzugsweise alle in derselben Richtung gewickelt, und in dem Maße sind andere Schichten schrau benförmig gewickelt, die anderen Schichten sind vorzugsweise in derselben Richtung wie die Filtermediumschichten gewickelt.

In den meisten Anwendungen wird das erfindungsgemäße Fluidbehandlungselement mit Endkappen zum Richten der Strömung des Fluids durch das Fluidbehandlungs element ausgerüstet sein. Insbesondere wird das Fluidbehandlungselement eine offene Endkappe und eine Blindendkappe nutzen, die über die Enden des Fluidbe handlungselementes passen, um so zu sichern, daß das gerade behandelte Fluid nicht die Filtermediumschichten umgeht. Das Fluidbehandlungselement kann auch zwei offene Endkappen nutzen, damit das Fluidbehandlungselement in Reihe mit anderen Fluidbehandlungselementen benutzt werden kann. Die Endkappen können aus irgendeinem geeigneten Material sein, und können an dem Fluidbehandlungs element in irgendeiner bekannten Art befestigt sein. Im allgemeinen werden die Endkappen aus demselben Material wie die Röhre oder aus nichtrostendem Stahl gefertigt sein.

Das erfindungsgemäße Fluidbehandlungselement kann in einer Vielzahl von Endan wendungen verwendet werden einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, in Filtern von Kesselwasser für elektrische Energieanlagen, die Filtration von Zuckersäften und Sirupen, die Filtration von Trinkwasserlieferungen, die Behandlung von Ab wasser; die Behandlung von gasförmigen Fluiden, die Rückgewinnung von Katalysa tor beim Flüssigkatalysator-Cracken, die Filtration von Rauchgasemissionen und ähnlichem. Die Fähigkeit zur Qualitätskontrolle des Filtermediums vor einem Wickeln liefert eine einzigartige Fähigkeit, eine scharfe, gut definierte und optimier te Kontrolle über den Abscheidegrad und die Schmutzkapazität des Fluidbehand lungselementes der Erfindung zu liefern. Das erfindungsgemäße Fluidbehandlungs element wird normalerweise eine effektive Gesamtporengröße oder einen Abschei degrad haben, der dem der individuellen Filtermediumschicht mit der engsten Porengröße überlegen ist, die angewendet wird, um das Fluidbehandlungselement herzustellen. Da das Fluidbehandlungselement der Erfindung in höchstem Maße gleichmäßig ist, ermöglicht das Fluidbehandlungselement auch, daß eine gleichmäßi ge Anschwemmschicht o. ä. an seiner äußeren Oberfläche mit einer konstanten Dicke angelegt wird, so daß ein Verhindern eines vorzeitigen Brechens des An schwemmschicht-Kuchens bei z. B. Endanwendungen der Filtration von Kesselwasser von Energieanlagen zu unterstützen.

Die folgenden Beispiele stellen weiter die Erfindung dar; jedoch sollten sie nicht als in irgendeiner Art beschränkend bezüglich ihres Umfanges ausgelegt werden.

In diesen Beispielen wurde der OSU-F2-Test, der auch als das Beta-Größen-System bekannt ist, angewendet, um die Abscheidegrade verschiedener Fluidbehandlungs elemente zu bewerten. Der OSU-F2-Test, auf den hier nachfolgend Bezug genom men wird, ist ANSI-Standard B39-31-1973, der zum Gebrauch in wäßrigen Filter tests modifiziert worden ist. Für Daten in dem 0,5 bis 25 µm-Bereich wird spezi fisch ein standardisierter Siliziumkontaminant, AC-Fein-Test-Staub, als eine stabile Suspension in Wasser bei einer vorgewählten Konzentration hergestellt, und die Suspension wird bei 5 gpm/sq.ft. durch das Fluidbehandlungselement gepumpt. Für Daten in dem 25 bis 90 µm-Bereich wird ein Militär-Standard-Öl mit einer Visko sität von 10 Centipoise mit einem standardisierten Siliziumkontaminanten, AC-Grob- Test-Staub, verwendet, und die Suspension wird bei 10 gpm/sq.ft. durch das Fluid behandlungselement gepumpt. Das Testsystem ist mit einem stromaufwärtigen und einem stromabwärtigen Teilchenzähler ausgerüstet, um die Länge des Kontaminan ten von besonderen Durchmessern stromaufwärts und stromabwärts des Filtermedi ums zu zählen, und diese Zählungen werden verwendet, um die Abscheidegrade bezüglich der besonderen Kontaminantendurchmesser zu bestimmen. Gleichzeitig mit den Abscheidegrad-Messungen wird der Druckverlust über das Fluidbehandlungs element gemessen. Die Menge des augenblicklichen Standardkontaminanten, die benötigt wird, um einen Druck von 40 psi über das Fluidbehandlungselement zu entwickeln, wird hier als die Schmutzkapazität des Fluidbehandlungselements bezeichnet.

Beispiel 1

Ein Fluidbehandlungselement gemäß der Erfindung wurde durch Herstellen einer zylindrischen Röhre und sechs Blättern eines 2-Inch-breiten HDC®-Filtermediums hergestellt, d. h. ein schmelzgeblasenes Polypropylen-Filtermedium mit einer nicht verwebten Fasermatte von Polypropylenfasern verschiedener Dicken, die an einem 8-10 mils dicken nicht-verwebten Substrat aus Polypropylen-Spinnflies von 20 g/m² Gewicht befestigt sind. Das Polypropylensubstrat wirkte als eine Diffusionsschicht.

Die zylindrische Röhre war eine hohle Röhre aus nichtrostendem Stahl von etwa 0,026 Inch Dicke mit einem entlang ihrer Röhre geschweißten Saum. Die zylin drische Röhre hatte eine Länge von etwa 41/2 Fuß und einen äußeren Durchmesser von etwa 0,75 Inch. Die zylindrische Röhre wurde mit 3/32-Inch-Löchern an 5/32- Inch-Mitten perforiert.

Das erste Filtermediumblatt wurde schraubenförmig um die zylindrische Röhre so gewickelt, daß es die Enden der zylindrischen Röhre überlappte und mit einer 50%-Überlappung der Breite des Filtermediumblattes auf sich selbst, und zwar mit der Substratseite des Filtermediums gegen die zylindrische Röhre, um so zu vermeiden, daß Fasern in das Zentrum der zylindrischen Röhre eindringen können. Fünf zusätzliche Schichten des Filtermediums wurden dann auf die zylindrische Röhre gewickelt, so daß sie die Enden der zylindrischen Röhre jeweils mit einer 50%-Überlappung und jeweils mit der Substratschicht an der äußeren Seite der zylindrischen Röhre überlappten. Das resultierende Fluidbehandlungselement hatte einen äußeren Gesamtdurchmesser von etwa 1 Inch.

Alle Filtermedienblätter wurden entlang der gesamten Länge der zylindrischen Röhre so gewickelt, daß sie sich etwas über das Ende jener Röhre erstreckten. Ein Heißdraht-"Messer" wurde dann verwendet, um durch die gewickelten Schichten zu schneiden, um das Fluidbehandlungselement auf die 41/2-Fuß-Länge der zylin drischen Röhre zu schneiden und um nachfolgende Schichten zusammen wärme abzudichten, um so eine Fluidleckage um das Filtermedium zu verhindern.

Die Charakteristika jeder der sechs nachfolgenden Filtermediumschichten sind nachfolgend ausgeführt, wo, wie für alle nachfolgend ausgeführten Beispiele, das Gewicht aus dem Filtermedium selbst besteht (d. h. das Substrat oder die Diffu sionsschicht nicht eingeschlossen sind), und die Dicke der Kombination des Filter mediums und des Substrates oder der Diffusionsschicht in einem nicht zusammen gepreßten Zustand vor dem Wickeln unter großer Rückfederungsspannung ist.

Das resultierende Fluidbehandlungselement wurde bewertet und wurde zu einem 99,95%-Abscheidegrad (OSU-F2-Test) von 10 µm bestimmt. Das Fluidbehandlungs element hatte eine Schmutzkapazität von 17,4 g/20 Inches der Filterlänge (6,92 Kubikinches Filtervolumen) oder etwa 2,5 g/Kubikinch Filtervolumen.

Beispiel 2

Ein Fluidbehandlungselement wurde gemäß der Erfindung in derselben Art herge stellt, wie in Beispiel 1 beschrieben, außer daß die Charakteristika der Filtermedi umschichten wie nachfolgend ausgeführt wurden.

Das resultierende Fluidbehandlungselement wurde bewertet und zu einem 99,95%- Abscheidegrad (OSU-F2-Test) von 5 µm bestimmt. Das Fluidbehandlungselement hatte eine Schmutzkapazität von 2,77 g/20 Inches Filterlänge (6,92 Kubikinches Filtervolumen) oder etwa 1,8 g/Kubikinch Filtervolumen.

Beispiel 3

Ein Fluidbehandlungselement wurde gemäß der Erfindung in der gleichen Art hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben, außer daß 62 Blätter eines Polypropylen HDC® Filtermediums mit 31/16 Inch Breite schraubenförmig an eine befensterte, spritzgegossene hohle Propylenröhre mit 1,3 Inch äußerem Durchmesser gewickelt wurden. Der Enddurchmesser des Fluidbehandlungselementes war etwa 2,5 Inch. Die Charakteristika der Filtermediumschichten sind nachfolgend ausgeführt.

Das resultierende Fluidbehandlungselement wurde bewertet und zu einem 99,95% Abscheidegrad (OSU-F2-Test) von 11,6 µm bestimmt. Das Fluidbehandlungselement stellte auch eine Schmutzkapazität von 72,4 g/10 Inches Filterlänge dar (35,82 Kubikinch Filtervolumen) oder etwa 2,0 g/Kubikinch Filtervolumen.

Beispiel 4

Fluidbehandlungselemente wurden gemäß der Erfindung in derselben Art herge stellt, wie in Beispielen 1 und 2 ausgeführt. Diese Fluidbehandlungselemente hatten einen 99,95% Abscheidegrad (OSU-F2-Test) von 5,10 und 20 µm. Die Schmutzka pazitäten dieser Fluidbehandlungselemente wurden verglichen mit den Schmutzka pazitäten von Septa-Filterelementen derselben Größe, Form und Porengröße. Diese Vergleichsfilter wurden gebildet durch direktes Auftreffen von Fasern auf einen rotierenden Kern, der in dem Weg der Fasern angeordnet war. Der Aufbau der Fasern wurde so profiliert, daß die Fasergröße und Porengröße sich vergrößern, wenn der Durchmesser sich vergrößerte, wodurch eine abgestufte Porenstruktur für das Fluidbehandlungselement gewährleistet wurde.

Diese Vergleichsdaten demonstrieren die überlegene Schmutzkapazität des erfin dungsgemäßen Fluidbehandlungselementes im Vergleich zu einem vergleichbaren Fluidbehandlungselement mit einer abgestuften Porenstruktur.

Beispiel 5

Ein Fluidbehandlungselement der Erfindung, das ein Mehrfachfiltermedium und Diffusionsschichten nutzt, wurde in dem Labor bewertet als ein Ersatz für einen faden-gewickelten Filter und einen Filter mit gesintertem, nichtrostendem Stahl pulver; die bei der Filtration von Kesselwasser in einem Kernkraftwerk verwendet wurden. Der faden-gewickelte Filter ist preiswert und hat eine moderate Lebens erwartung, ist aber auch durch einen hohen Grad von Variabilität in seinem Abscheideverhalten gekennzeichnet. Der Filter mit gesintertem, nichtrostendem Stahlpulver hat ein gutes Abscheideverhalten, ist jedoch teuer und hat eine kurze Lebenserwartung. Im Gegensatz dazu ist das erfindungsgemäße Fluidbehandlungs element preiswert, hat ein exzellentes Abscheideverhalten und hat eine hohe Lebensdauer, die als viermal so lang wie die Lebensdauer des faden-gewickelten Filters und mindestens 20mal länger als die Lebensdauer des Filters mit gesinter tem, nichtrostendem Stahl erwartet wird. Von dem Fluidbehandlungselement der Erfindung wird auch erwartet, daß es ganz effektiv im Abscheiden unerwünschter Eisenoxide und Eisenhydroxide ist, die in Kesselwasser vorhanden sind und manch mal durch faden-gewickelte Filter hindurchgehen können. Demgemäß besitzt das erfindungsgemäße Fluidbehandlungselement die besten Eigenschaften von sowohl fa den-gewickelten als auch dem Filter mit nichtrostendem Stahl und ist jedem dieser Filter allein überlegen.

Beispiel 6

Ein Fluidbehandlungselement gemäß der Erfindung wurde hergestellt, indem Glasfaser-Filtermedien verwendet wurden. Da Glasfaser-Filtermedien, die aus Glas mikrofasern gebildet werden, die mit einem Hochtemperatur-Harz verbunden werden, eine sehr gute Lebenserwartung haben und eine außerordentliche Fähigkeit haben, erhöhten Temperaturen zu widerstehen, nimmt man von einem solchen Fluidbehandlungselement an, daß es sehr geeignet ist z. B. als ein Hochtemperatur- Entlüftungsfilter bei chemischen Reaktionsbehältern.

Die Blätter aus Glasfaserfiltermedium wurden hergestellt durch Anlagern von Glasfasern auf einem Polyestersubstrat durch ein Vakuum-Niederziehen aus einem wäßrigen Slurry von Glasfasern. Das Polyestersubstrat war ein 7 mils dickes nicht verwebtes Polyester-Substrat, das herunter auf 3 mils Dicke kalandriert wurde. Das Fluidbehandlungselement wurde hergestellt durch Wickeln von Mehrfachschichten von 3 1/16 Inch breitem Glasfasermedium auf eine befensterte, spritzgegossene hohle Propylenröhre mit 1,3 Inch äußerem Durchmesser. Das Wickeln wurde ausgeführt durch Stoßen der Schichten gegeneinander; d. h. 50% Überlappung. Eine Gesamtzahl von 36 Schichten von Glasfasermedium wurde angewendet. Nachfolgen de Schichten, die auf die zylindrische Röhre gewickelt wurden, wurden immer offener; d. h. hatten zunehmend größere Poren. Der Enddurchmesser des Fluidbe handlungselementes war etwa 2,6 Inch.

Die Charakteristika jeder der 36 nachfolgenden Filtermediumschichten sind nachfol gend ausgeführt.

Das resultierende Fluidbehandlungselement wurde bewertet und zu einem 99,95% Abscheidegrad (OSU-F2-Test) von 5 µm bestimmt. Das Fluidbehandlungselement hatte eine Schmutzkapazität von 40 g/10 Inch Filterlänge (39,8 Kubikinch Filtervo lumen) oder etwa 1,0 g/Kubikinch Filtervolumen.

Beispiel 7

Ein Fluidbehandlungselement gemäß der Erfindung wurde hergestellt, in dem eine einzige Glasfaser-Filtermediumschicht und eine Diffusionsschicht aus nichtrostendem Stahl und Schutzschichten verwendet wurden. Die Diffusionsschicht wurde zwischen dem Filtermedium und der Röhre angeordnet, während die Schutzschicht über dem Filtermedium angeordnet wurde. Von so einem Fluidbehandlungselement wird erwartet, daß es ein überlegenes Rückblasfilterelement zum Herausfiltern von Partikeln aus gasförmigen Fluiden wie z. B. Luft ist.

Die Diffusionsschicht war ein verwebtes Drahtgeflecht aus nichtrostendem Stahl, das aus Draht mit 0,0055 Inch Durchmesser mit einer Webart von 42×42 Drähten pro Inch gebildet wurde. Das Drahtgeflecht hatte die Form eines kontinuierlichen Streifens, und die Kanten des Drahtgeflechtes wurden gefaltet und auf 0,010 Inch Dicke kalandriert. Der endgefertige Streifen war 1,5 Inch breit. Die Diffusions schicht wurde schraubenförmig um eine perforierte zylindrische Röhre aus nicht rostendem Stahl mit einem 1,3 Inch-Außendurchmesser unter einer Spannung von etwa 3 lb/Inch Breite gewickelt. Die Diffusionsschicht wurde so gewickelt, daß die Kanten der Diffusionsschicht gegeneinander anstießen, d. h. mit einer 0% Über lappung.

Ein Glasfaserfiltermedium von 0,006 Inch Dicke und mit einem 99,95% Absche idegrad (OSU-F2-TEST) von 15 µm wurde schraubenförmig auf die zylindrische Röhre gewickelt, und zwar mit der Diffusionsschicht am Ort unter einer Spannung von etwa 0,3 lb/Inch Breite. Das Filtermedium war 3 Inch breit und wurde mit einer 50% Überlappung der Kanten gewickelt, um so effektiv zwei Schichten eines Filtermediums auf der zylindrischen Röhre zu bilden. Das Glasfaserfiltermedium wurde hergestellt durch Anlagern von Glasfasern an einem Glas-Scrim unter Ver wendung von etwa 15% Polytetrafluoroethylen-Binder.

Eine andere Schicht des verwebten Drahtgeflechtes aus nichtrostendem Stahl des gleichen Typs, der als die Diffusionsschicht verwendet wurde, wurde als eine Schutzschicht verwendet und wurde schraubenförmig um die zylindrische Röhre gewickelt, und zwar mit der Filtermedium- und der Diffusionsschicht am Ort. Die Schutzschicht wurde unter einer Spannung von etwa 10 lb/Inch Breite gewickelt. Das Fluidbehandlungselement wurde dann mit einer blinden offenen Endkappe und einer blinden geschlossenen Endkappe ausgerüstet. Das Fluidbehandlungselement hatte ein Filterfläche von 96 Inch².

Drei dieser Fluidbehandlungselemente mit einer Gesamt-Filterfläche von 288 Inch² wurden bei der Filtration von Luft getestet. Der saubere Druckverlust der Ele mente bei 20 fpm war 1,2 Inch Wassersäule. Die Blasenpunkte der drei Fluidbe handlungselemente waren 4,9, 6,1 und 5,3 Inch Wassersäule.

Die drei Fluidbehandlungselemente wurden auch in einem kontinuierlichen Vor wärtsströmungs-/Venturi-Rückblas-Modus getestet, dem der standardisierte Silizium kontaminant AC-Fein-Test-Staub in einer Menge von 1000 g verwendet wurde, der in Luft suspendiert wurde und durch die Fluidbehandlungselemente in eine Rich tung von außen nach innen geleitet wurden. Der Test wurde bei einer Strömungs rate von 25 CFM begonnen. Der Anschluß-Druckverlust, um ein Rückblasen in Gang zu setzen, wurde auf 1,0 psi gesetzt, der nach 13 Zyklen auf 1,5 psi ver größert wurde. Eine Gesamtanzahl von 1000 Rückblaszyklen wurde unter diesen Bedingungen durchgeführt. Nach 1000 Zyklen wurde die Strömungsrate auf 30 CFM vergrößert, und zusätzliche 1000 Rückblas-Zyklen wurden bei der vergrößer ten Strömungsrate durchgeführt, indem ein Anschlußdruckverlust von 1,5 psi verwendet wurde, um ein Rückblasen in Gang zu setzen.

Bei der Fluidströmungsgeschwindigkeit von 12,5 FPM war der Erholungsdruckverlust anfänglich 0,5 psi, wurde auf 0,86 psi nach dem 13. Zyklus erhöht, wurde auf 1,05 psi nach dem 18. Zyklus erhöht, wurde auf 1,1 psi nach dem 25. Zyklus erhöht und blieb bei 1,1 psi bis zum 1000. Zyklus. Bei der Fluidströmungsgeschwindigkeit von 15,0 FPM startete der Erholungsdruckverlust und blieb bei 1,15 psi für 1000 Zyklen. Der Filtrationsgrad war 99,965%.

Während diese Erfindung mit einem Schwerpunkt auf die bevorzugten Ausführungs formen beschrieben worden ist, wird es für den Durchschnittsfachmann klar sein, daß Variationen in dem bevorzugten Fluidbehandlungselement hergestellt und angewendet werden können und daß beabsichtigt ist, daß die Erfindung anderweitig praktiziert werden kann, als spezifisch hier beschrieben. Demgemäß schließt die Erfindung alle Modifikationen ein, die innerhalb des Geistes und des Umfanges der Erfindung, wie durch die folgenden Ansprüche definiert, umrissen werden.

Claims

1. Element zum Behandeln eines durch das Element strömenden Fluids, wobei das Fluidbehandlungselement wenigstens zwei Filtermediumblätter mit unter schiedlichen Porengrößen aufweist, die schraubenförmig um eine durchlässige hohle Röhre gewickelt sind, um ein Fluidbehandlungselement einer abgestuften Porenstruktur zu bilden.

2. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 1, wobei die Röhre einen im wesentlichen zylindrischen Querschnitt hat.

3. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 2, wobei die Filtermediumblätter eine fasrige Masse von nicht-verwebten Mikrofasern aufweisen.

4. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 2, wobei die Filtermediumblätter mit unterschiedlichen Porengrößen so angeordnet sind, daß die Porengrößen der Filtermediumblätter sich in die normale Richtung der Fluidströmung durch das Fluidbehandlungselement verringern.

5. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 4, wobei das Fluidbehandlungs element des weiteren wenigstens eine Diffusionsschicht aufweist, die zwischen wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Filtermediumblättern angeordnet sind.

6. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 4, wobei die Filtermediumschichten schraubenförmig gewickelt sind, um gegeneinanderstoßende Kanten der Filter mediumblätter zu bilden.

7. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 4, wobei die Filtermediumblätter schraubenförmig gewickelt sind, um eine Überlappung von etwa 25% bis etwa 75% der Breite der Filtermediumblätter zu bilden.

8. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 4, wobei die Filtermediumblätter schraubenförmig gewickelt sind, um eine Überlappung von etwa 33% der Breite der Filtermediumblätter zu bilden.

9. Filterbehandlungselement gemäß Anspruch 4, wobei die Filtermediumblätter schraubenförmig gewickelt sind, um eine Überlappung von etwa 50% der Breite der Filtermediumblätter zu bilden.

10. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 9, wobei das Fluidbehandlungselement des weiteren wenigstens eine Diffusionsschicht aufweist.

11. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 10, wobei die Diffusionsschicht zwischen der Röhre und dem innersten Filtermediumblatt angeordnet ist.

12. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 10, wobei die Diffusionsschicht zwischen wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Filtermediumblättern angeordnet ist.

13. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 2, wobei das Fluidbehandlungs element wenigstens drei Filtermediumblätter aufweist.

14. Element zum Behandeln eines Fluids, das durch das Element fließt, wobei das Fluidbehandlungselement wenigstens ein Filtermediumblatt, das schraubenförmig um eine poröse hohle Röhre gewickelt ist, und wenigstens eine Diffusions schicht aufweist.

15. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 14, wobei eine Diffusionsschicht zwischen dem innersten Filtermediumblatt und der Röhre angeordnet ist.

16. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 15, wobei das Element weiterhin eine durchlässige Schutzschicht aufweist, die um das äußerste Filtermediumblatt gewickelt ist.

17. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 16, wobei das Element wenigstens zwei Filtermediumblätter aufweist.

18. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 16, wobei die Diffusionsschicht schraubenförmig um die Röhre gewickelt ist.

19. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 18, wobei die Diffusionsschicht schraubenförmig gewickelt ist, um gegeneinanderstoßende Kanten der Diffu sionschicht zu bilden.

20. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 19, wobei die Diffusionsschicht ein Geflecht ist.

21. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 18, wobei das Filtermedium eine abgestufte Porenstruktur hat, so daß die Poren des Filtermediums sich in die radiale Außenrichtung verringern.

22. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 18, wobei das Filtermedium schrau benförmig gewickelt ist, um eine Überlappung von etwa 25% bis etwa 75% der Breite des Filtermediumblattes zu bilden.

23. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 18, wobei das Filtermedium schrau benförmig gewickelt ist, um eine Überlappung von etwa 33% der Breite des Filtermediumblattes zu bilden.

24. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 18, wobei das Filtermedium schrau benförmig gewickelt ist, um eine Überlappung von etwa 50% der Breite des Filtermediumblattes zu bilden.

25. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 14, bei dem das Element wenigstens zwei Filtermediumblätter und wenigstens eine Diffusionsschicht aufweist, die zwischen wenigstens zwei aufeinanderfolgende Filtermediumblättern angeordnet ist.

26. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 25, wobei die Röhre einen im wesentlichen zylindrischen Querschnitt hat.

27. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 26, wobei die Filtermediumblätter eine fasrige Masse von nicht-verwebten Mikrofasern aufweist.

28. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 26, wobei die Filtermediumblätter schraubenförmig gewickelt sind, um gegeneinanderstoßende Kanten der Filter mediumblätter zu bilden.

29. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 26, wobei die Filtermediumblätter schraubenförmig gewickelt sind, um eine Überlappung von etwa 25% bis etwa 75% der Breite der Filtermediumblätter zu bilden.

30. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 26, wobei die Filtermediumblätter schraubenförmig gewickelt sind, um eine Überlappung von etwa 33% der Breite der Filtermediumblätter zu bilden.

31. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 26, wobei die Filtermediumblätter schraubenförmig gewickelt sind, um eine Überlappung von etwa 50% der Breite der Filtermediumblätter zu bilden.

32. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 31, wobei wenigstens 2 der Filterme diumblätter unterschiedliche Porengrößen haben.

33. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 32, wobei die Filtermediumblätter mit unterschiedlichen Porengrößen so angeordnet sind, daß die Porengrößen der Filtermediumblätter sich in die normale Richtung der Fluidströmung durch das Fluidbehandlungselement verringern.

34. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 33, wobei die Diffusionsschichten schraubenförmig um die zylindrische Röhre gewickelt sind.

35. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 34, wobei die Filtermediumblätter eine fasrige Masse von nicht-verwebten Fasern aufweisen, die an der Diffu sionsschicht befestigt sind.

36. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 35, wobei die Filtermediumblätter und die Diffusionsschichten Polypropylen aufweisen.

37. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 36, wobei das Fluidbehandlungs element wenigstens drei Filtermediumblätter und wenigstens eine Diffusions schicht aufweist, die zwischen wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Filtermedi umschichten angeordnet sind.

38. Fluidbehandlungselement gemäß Anspruch 37, wobei das Fluidbehandlungs element ein innerstes Filtermediumblatt, das so angeordnet ist, daß die damit zugeordnete Diffusionsschicht nach innen in Richtung des zylindrischen Kerns ausgerichtet ist, und wenigstens fünf zusätzliche Filtermediumblätter aufweist, die so angeordnet sind, daß die damit zugeordneten Diffusionsschichten nach außen weg von dem zylindrischen Kern orientiert sind.

39. Element zum Behandeln eine Fluids, das durch das Element fließt, wobei das Fluidbehandlungselement wenigstens sechs Filtermediumblätter aufweist, die schraubenförmig um eine durchlässige hohle zylindrische Röhre gewickelt sind, um eine Überlappung von 50% der Breite jeder dieser Filtermediumblätter zu bilden, wobei jedes der Filtermediumblätter eine fasrige Masse von nicht-ver webten Polypropylen-Fasern aufweist, die an eine Diffusionsschicht befestigt sind, die ein poröses Polypropylen-Substrat aufweist, das innerste der Filter mediumblätter so angeordnet ist, daß die damit zugeordnete Diffusionsschicht nach innen in Richtung des zylindrischen Kerns ausgerichtet ist, die anderen Filtermediumblätter so positioniert sind, daß die damit zugeordneten Diffusions schichten nach außen weg von dem zylindrischen Kern ausgerichtet sind, und wenigstens drei der Filtermediumblätter unterschiedliche Porengrößen haben und so angeordnet sind, daß die Porengrößen der Filtermediumblätter in die normale Richtung der Fluidströmung durch das Fluidbehandlungselement sich verringern.