NL2002029C - Membraanfiltermodule met compacte aansluitingen. - Google Patents

Description

Membraanfiltermodule met compacte aansluitingen

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een membraanf iltermodule omvattende een behuizing met aansluitingen voor ten minste voeding, afvoer en filtraat.

In de praktijk zijn membraanfiltermodules bekend welke 5 zijn voorzien van aansluitingen voor voeding, afvoer en filtraat. Membraanfiltermodules, in het bijzonder voor de filtratie van vloeistoffen, zijn veelal uitgevoerd als een buisvormige behuizing waarin zich uitstrekkende capillair membranen bevinden. Deze capillair membranen strekken zich uit door de gehele behui-10 zing en zijn met hun respectievelijke uiteinden gepot in een hars. Deze potting bevindt zich aan de beide uiteinden van de behuizing en sluit de behuizing geheel af. De behuizing is aan de beide uiteinden voorzien van eindkappen. De te filtreren vloeistof wordt in een buiten de eerste potting gelegen ruimte 15 gevoerd, die wordt gevormd door de op de behuizing geplaatste eindkap, waarna de te filtreren voeding door de capillair membranen wordt gevoerd. In geval van cross flow-filtratie wordt een deel van de voeding met daarin de verontreinigingen naar de andere ruimte, aan het andere uiteinde van de membraanfilter-20 behuizing gevoerd, waar eveneens een, een ruimte verschaffende eindkap is geplaatst. Deze afvoerstroom, ook wel aangeduid met retentaat, wordt via een afvoeraansluiting weggevoerd. Ten minste een deel van de voeding wordt door de in de wanden van de membranen aanwezige poriën gevoerd en vormt het filtraat. Dit 25 filtraat wordt uit de behuizing weggevoerd door middel van een in de wand van de behuizing te voorziene filtraataansluiting. In geval van dead end-filtratie wordt daarentegen de gehele vloeistof stroom die als voeding wordt toegevoerd, door de membranen heen geleid en vormt het filtraat.

30 Vanwege deze opbouw van bekende membraanfiltermodules zijn de betreffende aansluitingen voor voeding, afvoer en filtraat op grote afstanden van elkaar gelegen. De voedingaanslui-ting is veelal voorzien nabij of aan de eerste eindkap. De afvoeraansluiting is veelal voorzien nabij of aan de tweede eind-35 kap. De filtraataansluiting is veelal voorzien op een positie in de zijwand van de behuizing.

2

Dit leidt tot complicaties bij het monteren en installeren van de membraanfiltermodule. Vanwege veranderingen in temperatuur van de te filtreren vloeistof kunnen de afmetingen van de membraanfiltermodule, in het bijzonder de behuizing, aanzien-5 lijk variëren. De onderlinge afstanden van de aansluitingen voor voeding, afvoer en filtraat variëren daardoor ook aanzienlijk, waardoor er aanzienlijke spanningen op de module komen te staan die tot beschadiging kunnen leiden. In de praktijk is dit opgelost door flexibele slangen voor de aansluitingen te gebruiken. 10 De installatie wordt daardoor echter bemoeilijkt.

De uitvinding heeft hier nu tot doel een verbeterde membraanfiltermodule te verschaffen.

In het bijzonder heeft de uitvinding tot doel een membraanfiltermodule te verschaffen waarmee de aansluitingen voor 15 voeding, afvoer en filtraat dicht bij elkaar zijn gelegen.

Voorts heeft de uitvinding tot doel een filtermodule te verschaffen die eenvoudig kan worden gemonteerd aan voeding- en filtraatleidingen.

Ook is het een doel van de uitvinding een module te 20 verschaffen waarop temperatuurfluctuaties van de voedingstroom minder effect hebben dan het geval is bij de modules uit de hiervoor beschreven stand van de techniek.

Het is echter niet zonder meer mogelijk om de membraanfiltermodule zelf zodanig aan te passen dat bijvoorbeeld de eer-25 ste en tweede eindkap dicht bij elkaar zijn gelegen.

Volgens de uitvinding wordt ten minste één van de hiervoor genoemde doelen verkregen door middel van een membraanfiltermodule zoals in de aanhef genoemd, en waarbij de aansluitingen dicht bij elkaar zijn gepositioneerd. Een dergelijke mem-30 braanfiltermodule is nieuw. Het heeft in het bijzonder de voorkeur dat de aansluitingen in lijn zijn gelegen. Daarmee wordt het voordeel verkregen dat buiten de membraanfiltermodule gelegen leidingen eenvoudig kunnen worden geïnstalleerd, waarbij ook de betreffende externe aansluitingen eenvoudig op een stan-35 daardmaat kunnen worden voorzien.

Meer in het bijzonder heeft het de voorkeur dat de afstand tussen naast elkaar gelegen aansluitingen maximaal 5 maal de diameter van een aan de membraanfiltermodule voorziene aansluiting bedraagt.

3

In het bijzonder heeft het de voorkeur dat deze afstand maximaal 4 keer, met voorkeur maximaal 3 keer, en met meer voorkeur maximaal 2 keer bedraagt.

Het heeft volgens een verdere uitvoeringsvorm van de 5 uitvinding de voorkeur dat de aansluitingen van de membraanfil-termodule nabij een uiteinde van de behuizing zijn voorzien. Dat heeft het voordeel dat de afstand van ten minste één van de aansluitingen tot de eerste potting of de tweede potting gering zal zijn. Het heeft hierbij in het bijzonder de voorkeur dat de aan-10 sluiting voor de afvoer in hoofdzaak aanliggend aan de tweede eindkap is voorzien, indien het afgevoerde retentaat vanuit de door de tweede eindkap gedefinieerde ruimte uit de membraanfil-termodule wordt verwijderd. Daarbij kan de aansluiting voor het afvoeren van filtraat naast de afvoeraansluiting zijn gelegen en 15 kan de aansluiting voor de voeding naast de aansluiting voor filtraat zijn gepositioneerd. De aansluiting voor voeding is dan via een door de behuizing van een membraanfiltermodule heen te voeren leiding te verbinden met de door de eerste eindkap gedefinieerde ruimte. Deze leiding zal dan door de eerste potting 20 heen voeren. Vanuit die ruimte, die door de eerste eindkap wordt gedefinieerd, wordt de voeding dan in de capillair membranen geleid.

Daartoe heeft de uitvinding betrekking op een membraan-filtermodule zoals hiervoor genoemd, waarbij deze in een eerste 25 potting geplaatste membranen omvat, waarbij de eerste potting aan een eerste uiteinde van de behuizing is voorzien en de membranen zich van daaruit uitstrekken naar het tweede uiteinde van de behuizing in een aan het tweede uiteinde voorziene tweede potting, waarbij de voeding vanuit de voedingaansluiting door 30 een in de behuizing voorziene leiding door de eerste potting wordt gevoerd en waarbij de afvoer door een in de behuizing voorziene leiding door de tweede potting naar de afvoeraansluiting wordt gevoerd.

Bij een dergelijke membraanfiltermodule heeft het de 35 voorkeur dat de aansluitingen in de behuizingswand zijn voorzien, op een positie tussen de eerste en tweede potting in. Zoals hiervoor reeds aangeduid, heeft het in het bijzonder de voorkeur dat de aansluitingen op een positie nabij de tweede potting zijn voorzien. De hiervoor genoemde doelen en voordelen 4 worden daarmee verkregen. Deze doelen en voordelen worden ook verkregen met een module waarbij de aansluitingen zijn gelegen op een positie ongeveer in het midden tussen de beide uiteinden. In dat geval zal een eerste leiding vanaf de voedingaansluiting 5 naar en door de eerste potting heen leiden en zal een tweede leiding door en vanaf de tweede potting naar de afvoeraanslui-ting leiden. Bijvoorbeeld wordt dan het voordeel verkregen dat de montage vergemakkelijkt wordt, omdat de aansluitingen op afstand van de uiteinden zijn gelegen. De uiteinden kunnen dan 10 eenvoudig worden ondersteund, waarbij daarvoor toe te passen on-dersteuningsmiddelen geen hinder opleveren bij het monteren van de aansluitingen aan de respectievelijke leidingen.

De uitvinding verschaft verdere voordelen die een deskundige in de techniek zal kunnen herkennen na het lezen van de 15 hiervoor gegeven algemene beschrijving en de hierna gegeven beschrijving van een aantal voorkeursuitvoeringsvormen zoals die in figuren nader zijn verduidelijkt.

Figuur 1 toont een schematisch aanzicht van een mem-braanfiltermodule volgens de uitvinding.

20 Figuur 2 toont een doorsnede in de richting van de pij len A-A uit figuur 1.

Figuur 3 toont een detailaanzicht van de aansluitingen van de membraanfiltermodule volgens figuur 2.

Dezelfde onderdelen in de verschillende figuren zijn 25 door middel van dezelfde verwijzingscijfers aangeduid. Echter, niet in alle figuren worden alle verwijzingscijfers weergegeven ten behoeve van de eenvoud van de beschrijving.

In figuur 1 wordt op schematische wijze een membraan-30 filtermodule 1 getoond. Deze omvat aan een eerste uiteinde 2 een eerste eindkap 3. Aan het tweede uiteinde 4 omvat deze membraan-filtermodule een tweede eindkap 5.

Nabij het tweede uiteinde 4 zijn de aansluitingen voor voeding, filtraat en afvoer voorzien. Deze aansluitingen zijn in 35 de getoonde uitvoeringsvorm voorzien in een aansluitingenmodule 6.

Een doorsnede van de schematische weergegeven membraan-filtermodule uit figuur 1 is getoond in figuur 2. Deze doorsnede vindt plaats in de richting van de pijlen A-A uit figuur 1.

5 in de weergave volgens figuur 2 omvat de membraanfil-termodule 1 een behuizing 7. Aan een eerste uiteinde 2 van deze behuizing 7 is een eerste potting 8 voorzien, waarin uiteinden van capillair membranen zijn gepot. De andere uiteinden van deze 5 capillair membranen zijn gepot in een tweede potting 9 welke aan het andere uiteinde 4 van de behuizing 7 is voorzien.

De eindkappen 3 respectievelijk 5 zijn zodanig gevormd dat een ruimte 10 respectievelijk 11 bij de pottingen wordt verschaft. In de eerste ruimte 10 bij de eerste potting 8 mondt te-10 vens een leiding 12 uit die met het andere uiteinde is gekoppeld aan een aansluiting 13 voor voeding. Te filtreren vloeistof wordt via de aansluiting 13 voor voeding door de voedingsleiding 12 naar de ruimte 10 bij de eerste eindkap gevoerd van waaruit het vervolgens door de capillair membranen in de richting van de 15 ruimte 11 bij de tweede eindkap wordt gevoerd, alwaar het via een verbindingsleiding 16 voor afvoer naar de aansluiting 15 wordt gevoerd. Ten minste een deel van de te filtreren voeding wordt door in de capillair membranen aanwezige poriën in de, de capillaire membranen omgevende ruimte 17 verplaatst, en zal ver-20 volgens via de aansluiting 14 voor filtraat de membraanfiltermo-dule verlaten.

In figuur 3 is een detailaanzicht van een deel van de membraanfiltermodule 1 uit figuur 2 getoond.

Zoals in figuur 3 te zien is, zijn de aansluitingen 13, 25 14, 15 uit één deel gevormd, en vormen een aansluitingenmodule 6. De wand van de behuizing 7 is voorzien van drie openingen waar de drie aansluitingen, van binnen uit de behuizing 7, door worden gestoken. De drie aansluitingen 13, 14, 15 steken derhalve naar buiten toe uit de wand van de behuizing 7. Vervolgens 30 wordt een zadeldeel 18 op de drie aansluitingen 13, 14, 15 geplaatst. Tussen het zadeldeel en de behuizing worden ter plekke van de aansluitingen telkens O-ringen geplaatst (niet getoond) ten behoeve van een afdichting, zoals in de techniek bekend is. Daaropvolgend worden op de aansluitingen 13, 14, 15 moeren ge-35 plaatst, bij voorkeur door middel van samenwerkend schroefdraad op de buitenzijde van de aansluitingen en de binnenzijde van de moeren, om de aansluitingenmodule 6 stevig tegen de binnenzijde van de wand van de behuizing 7, en het zadeldeel 18 stevig tegen de buitenzijde van de wand van de behuizing 7 te drukken. Hier- 6 door wordt een afsluitende verbinding van de aansluitingenmodule 6 in de membraanfiltermodulebehuizing verkregen.

De aansluiting 13 voor voeding wordt vervolgens voorzien van een leiding 12 welke zich uitstrekt tot het eerste uit-5 einde 2 van de membraanfiltermodule 1.

Vervolgens worden de membranen en de potting in de behuizing 7 voorzien.

Daarna worden de eindkappen 3, 5 op de respectievelijke uiteinden 2, 4 geplaatst, waardoor de membraanfiltermodule 1 ge-10 reed voor gebruik is.

Volgens de uitvinding wordt een zeer eenvoudige doch doelmatige membraanfiltermodule verschaft. Deze membraanfiltermodule volgens de uitvinding kan op zeer eenvoudige wijze op een gestandaardiseerde koppelingsmodule (niet getoond) worden aange-15 sloten waarbij dimensionele veranderingen van de membraanfiltermodule ten gevolge van variërende temperaturen van te filtreren voeding geen spanningen op de verschillende aansluitingen veroorzaken. Een probleem uit de stand van de techniek wordt hiermede op adequate wijze opgeheven.

20

Verwijzingscij ferlij st: 1 Membraanfiltermodule 2 Eerste uiteinde 3 Eerste eindkap 25 4 Tweede uiteinde 5 Tweede eindkap 6 Aansluitingenmodule 7 Behuizing 8 Eerste potting 30 9 Tweede potting 10 Ruimte eerste eindkap 11 Ruimte tweede eindkap 12 Voedingsleiding 13 Aansluiting voor voeding 35 14 Aansluiting filtraat 15 Aansluiting afvoer 16 Verbindingsleiding voor afvoer 17 Filtraatruimte in module 18 Zadeldeel 40 19 Moeren

Claims (9)

1. Membraanfiltermodule omvattende een behuizing met aansluitingen voor ten minste voeding, afvoer en fitraat, met het kenmerk, dat de aansluitingen nabij elkaar zijn gepositioneerd .

2. Membraanfiltermodule volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de aansluitingen in lijn zijn gelegen.

3. Membraanfiltermodule volgens conclusie 1-2, met het kenmerk, dat de afstand tussen naast elkaar gelegen aansluitingen maximaal 5 x de diameter van een aansluiting bedraagt.

4. Membraanfiltermodule volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de afstand maximaal 4x, met voorkeur maximaal 3 x, met meer voorkeur maximaal 2 x bedraagt.

5. Membraanfiltermodule volgens conclusie 1-4, met het kenmerk, dat de aansluitingen nabij een uiteinde van de behui- 15 zing zijn voorzien.

6. Membraanfiltermodule volgens conclusie 1-4, met het kenmerk, dat de aansluitingen op een positie in hoofdzaak in het midden tussen de uiteinden van de behuizing zijn voorzien.

7. Membraanfiltermodule volgens conclusie 1, met het 20 kenmerk, dat deze in een eerste potting geplaatste membranen omvat, waarbij de eerste potting aan een eerste uiteinde van de behuizing is voorzien en de membranen zich van daaruit uitstrekken naar het tweede uiteinde van de behuizing in een aan het tweede uiteinde voorziene tweede potting, waarbij de voeding 25 vanuit de voedingsaansluiting door een in de behuizing voorziene leiding door de eerste potting wordt gevoerd en waarbij de af-voer door een in de behuizing voorziene leiding door de tweede potting naar de afvoeraansluiting wordt gevoerd.

8. Membraanfiltermodule volgens conclusie 7, met het 30 kenmerk, dat de aansluitingen in de behuizingswand zijn voorzien, op een positie tussen de eerste en tweede potting in.

9. Membraanfiltermodule volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat de aansluitingen op een positie nabij de tweede potting zijn voorzien.