JP2011529782A - 渦巻状に巻かれた膜フィルターを有するフィルターモジュールおよびシステム並びにその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
−未処理液体と透過物とを分離するために、液体不透過層が必要とされ、このことが、活性濾過面に寄与しないフィルターの容積を増大させる。
−平坦フィルター要素の個々の層は、エッジ部においてのみ互いに連結されており、このために、機械的な安定性が低くなっている。
−機械的安定性が低いために、製造している間、とりわけ渦巻体を形成するために巻いている間、平坦フィルター要素は、しわ及び反りを生じやすく、このため、対応する製造方法が、フィルター層の長さが小さいものに制限される。
−熱的または超音波溶接によってフィルター膜に排出層を接合する;
−フィルターブランクのエッジ領域において、排出層とフィルター膜との間に液体接着剤が導入されて硬化/架橋されるように接着する;
−フィルターブランクのエッジ領域が、上面および下面、さらには切断面/隣接エッジ部に塗布された接着剤を有するように、浸漬して接合する;
−糸で機械的に縫いつける;あるいは、
−機械式クランプ装置によって。
Claims (20)
- 軸(2)の周りに渦巻状に巻かれた1つ以上の平坦フィルター要素(60)と、
第1端壁(3)と、
選択的に設けられる第2端壁(5)と、を備え、
各平坦フィルター要素(60)は、2つのフィルター膜(61、63)と、フィルター膜(61、63)の間に配設された排出層(62)と、を有し、
各平坦フィルター要素(60)は、実質的に軸(2)の方向に延び、流体密封式に封止された第1エッジ領域(64)および第2エッジ領域(66)を有し、
各平坦フィルター要素(60)は、第1端壁(3)に連結された第3エッジ領域(65)を有し、
第3エッジ領域(65)は、第1端壁(3)の外側面(31)において開口し、
第3エッジ領域(65)は、第1端壁(3)の内側面(33)に対して流体密封式に封止され、
各平坦フィルター要素(60)は、内側面(33)に対して流体密封式に封止された第4エッジ領域(67)を有していることを特徴とするフィルターモジュール(1、10、10’、10’’、20、20’、20’’)。 - フィルターモジュール(10、10’、10’’、20、20’、20’’)は、第2端壁(5)を有し、
第4エッジ領域(67)は、第2端壁(5)に連結され、
エッジ領域(67)は、第2端壁(5)の内側面(53)に対して流体密封式に封止され、
エッジ領域(67)は、第2端壁(5)によって流体密封式に囲まれる、または、第2端壁(5)の外側面(51)において開口していることを特徴とする請求項1に記載のフィルターモジュール(10、10’、10’’、20、20’、20’’)。 - フィルター膜(61、63)は、排出層(62)に面接合されていることを特徴とする請求項1または2に記載のフィルターモジュール(1、10、10’、10’’、20、20’、20’’)。
- フィルター膜(61、63)は、排出層(62)に積層されていることを特徴とする請求項3に記載のフィルターモジュール(1、10、10’、10’’、20、20’、20’’)。
- 平坦フィルター要素(60)は、フィルター膜(61、63)の外側面と排出層(62)との間の、2バールより大きい、好ましくは10バールより大きい、特に好ましくは20バールより大きい膜間差圧に、機械的損傷または漏れを形成することなく、耐えることを特徴とする請求項1または2に記載のフィルターモジュール(1、10、10’、10’’、20、20’、20’’)。
- 流体が通過し得るシート状構造からなるスペーサ要素(80)は、渦巻状に巻かれた平坦フィルター要素(60)の外側面と、当該外側面に隣接する、同一または他の平坦フィルター要素(60)の内側面との間に配設されていることを特徴とする請求項1または2に記載のフィルターモジュール(1、10、10’、10’’、20、20’、20’’)。
- 50m2より大きい、好ましくは250m2より大きい、特に好ましくは1000m2より大きい活性濾過面を有していることを特徴とする請求項1または2に記載のフィルターモジュール(1、10、10’、10’’、20、20’、20’’)。
- 平坦フィルター要素(60)は、軸(2)の方向において、0.1〜6.0m、好ましくは0.4〜4.0m、特に好ましくは0.6〜2.5mの長さを有していることを特徴とする請求項1または2に記載のフィルターモジュール(1、10、10’、10’’、20、20’、20’’)。
- 渦巻状に巻かれた平坦フィルター要素(60)で満たされるスペース領域は、軸(2)に対して、0.05〜1.5m、好ましくは0.1〜1.25m、特に好ましくは0.2〜0.8mの半径寸法を有していることを特徴とする請求項1または2に記載のフィルターモジュール(1、10、10’、10’’、20、20’、20’’)。
- 渦巻状に巻かれた平坦フィルター要素(60)の外側面と、当該外側面に隣接する、同一または他の平坦フィルター要素(60)の内側面との間の半径方向距離(160)は、0.1〜20mm、好ましくは0.3〜8mm、特に好ましくは0.5〜3mmであることを特徴とする請求項1または2に記載のフィルターモジュール(1、10、10’、10’’、20、20’、20’’)。
- 第1端壁(3)および/または第2端壁(5)は、中央配置ダクト(7、9)を有していることを特徴とする請求項1または2に記載のフィルターモジュール(10、10’、10’’、20、20’、20’’)。
- ダクト(7)および/または(9)に連結された分配器パイプ(70)であって、その壁に1つ以上の開口部(71)を有する分配器パイプ(70)を備えたことを特徴とする請求項11に記載のフィルターモジュール(10’、10’’、20’、20’’)。
- ハウジング(4)を備え、
ハウジング(4)は、第1端壁(3)に、および選択的に第2端壁(5)に流体密封式に連結されていることを特徴とする請求項1または2に記載のフィルターモジュール(20、20’、20’’)。 - 2バールより大きい、好ましくは10バールより大きい、特に好ましくは20バールより大きい内圧に、機械的損傷または漏れを形成することなく、耐えることを特徴とする請求項11乃至13のいずれかに記載のフィルターモジュール(20、20’、20’’)。
- ハウジング(4)は、管状構造となっていることを特徴とする請求項13に記載のフィルターモジュール(20、20’、20’’)。
- 未処理流体(210)から透過流体(220)を濾過するための濾過システム(100、200)において、
請求項1乃至15の1つ以上に記載のフィルターモジュール(1、10、10’、10’’、20、20’、20’’)と、
フィルターモジュール(1、10、10’、10’’、20、20’、20’’)を連結するためのカップリング(120、120’)と、
未処理流体(210)および透過流体(220)のためのライン(130、130’、140)と、を備えたことを特徴とする濾過システム(100、200)。 - 各カップリング(120、120’)は、透過流体(220)のためのダクト(125)を含むカップリング本体(121)と、シール(126)と、を有し、
シール(126)は、流体密封式に、ダクト(125)を囲んでいることを特徴とする請求項16に記載の濾過システム(100、200)。 - 各カップリング(120、120’)は、カップリング本体(121)の中央部に配設され、未処理流体(210)のために意図されたダクト(123)と、シール(124)と、を有し、
シール(124)は、流体密封式にダクト(123)を囲み、当該ダクトを、ダクト(125)に対して流体密封式に封止することを特徴とする請求項17に記載の濾過システム(100、200)。 - 各カップリング(120、120’)は、カップリング本体(121)の周縁部に配設され、未処理流体(210)のために意図されたダクト(127)と、シール(128)と、を有し、
シール(128)は、流体密封式にダクト(127)を囲んでいることを特徴とする請求項17または18に記載の濾過システム(100、200)。 - 未処理流体(210)から透過流体(220)を濾過するための請求項1乃至15のいずれかに記載されたフィルターモジュール(1、10、10’、10’’、20、20’、20’’)の製造方法において、
流体密封式に封止された第1長手方向エッジ部(64)および第2長手方向エッジ部(66)と、開口または流体密封式に封止された第3端面エッジ部(65)および第4端面エッジ部(67)と、を有する1つ以上の平坦フィルター要素(60)が、渦巻体を形成するように巻かれ、
得られた渦巻体が、液化された硬化可能な材料およびその後に硬化される材料により端面で成型されることによって、渦巻体に第1端壁(3)が設けられ、第1端壁(3)が流体密封式に第3エッジ(65)を囲み、
第3エッジ部(65)が外側面(31)において開口して透過流体(220)の案内のために利用可能となるように、端壁(3)が、外側面(31)において機械加工され、
渦巻体が、液化された硬化可能な材料およびその後に硬化される材料により端面で成型されることによって、渦巻体に選択的に第2端壁(5)が設けられ、第2端壁(5)が流体密封式に第4エッジ部(67)を囲み、第4エッジ(67)が外側面(51)において開口して透過流体(220)の案内のために利用可能となるように、端壁(5)が、外側面(51)において機械加工され、
得られた渦巻体に、選択的にハウジング(4)が設けられ、第1端壁(3)および選択的な第2端壁(5)が、ハウジングに流体密封式に連結されることを特徴とする方法。
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