WO2008089817A1 - Filter module - Google Patents

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WO2008089817A1
WO2008089817A1 PCT/EP2007/010667 EP2007010667W WO2008089817A1 WO 2008089817 A1 WO2008089817 A1 WO 2008089817A1 EP 2007010667 W EP2007010667 W EP 2007010667W WO 2008089817 A1 WO2008089817 A1 WO 2008089817A1
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filter
filter module
module
cascade
liquid
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PCT/EP2007/010667
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Uwe Müller
Wilfried Riggers
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Aquaworx Ag
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    • B01D2321/2075Ultrasonic treatment

Definitions

  • the present invention relates to a filter module for liquids, which comprises two identical filter elements and in each case two identical ultrasonic transmitters, each of which is assigned to a filter element and is adapted to emit ultrasound in the direction of this filter element.
  • the filter module according to the invention can be used in filter cascades for the continuous purification or separation of particles in liquids.
  • filter cartridges or cartridges made of fabric, plastic or coarse metal sieves as filter element.
  • These filter elements are used predominantly as disposable items in a corresponding housing and can occasionally be backwashed manually by flow direction switching or also via a timer.
  • the filter properties are getting worse over time, that is, the filter must be backwashed in an ever smaller time interval and still lose filtration performance, which consequently ultimately requires a replacement of the filter element.
  • DE 102 58 898 describes a method for inactivating microorganisms using a cavitation generator, in which a high cavitation energy potential is introduced into the liquid and treatment of the liquid takes place by means of native ultrasonic oscillations. Furthermore, a device for inactivating microorganisms is described, wherein a built according to the rotor-stator principle cavitation generator on the opposite working surfaces of the rotor and the stator with different profiles, tear edges and longitudinal grooves is configured.
  • DE 197 23 798 describes a backwashable filter device with a filter housing, an inlet on one side of the housing and an outlet and a first side and a second side having filter element 36 created.
  • the first side of the filter element is connected to the input and the second side to the output. So that the filter device tion can also detect microscopic elements such as Legionella and spores, it is designed as a ceramic filter.
  • the object of the invention is to provide a filter of the type described above, with which both the mechanical separation of particles from liquids and the required cleaning of the filter can be carried out in a continuous process in a particularly advantageous manner.
  • the filter elements achieve an improved and prolonged filtration performance by means of the special backwashing and the cleaning by means of ultrasonic transmitters for the membrane.
  • the cleaning can be done during the continuous operation of the system, so that life is avoided. At the same time less maintenance is required and the operating time is extended.
  • only a very small volume of backwash liquid must be used. In the case of the separation of particles, these are thus collected by means of the ultrasound generator in a small volume (the backwash liquid), so that further lossy and expensive purification is no longer necessary or limited.
  • a filter module (1) with a housing (10) with two liquid inlets (6, 8) and at least one liquid outlet (7) is preferred, wherein the housing (10) contains two identical filter elements (2, 2a) are arranged downstream of the first liquid inlet (6) and the second liquid inlet (8) and upstream of the at least one liquid outlet (7) wherein both filter elements (2, 2a) each define a separate filter chamber (4, 4a) and a common filtrate chamber (5) and two identical ultrasonic transmitters (3, 3a), each associated with a filter element (2, 2a) and adapted to emit ultrasound in the direction of this filter element, and wherein the two fluid inlets (6, 8) are further provided with a suitable valve device (9) with a common upstream pressure transducer (11) and in each case a 2-way reflux valve (12, 12 a) is connected upstream with a respective outlet (13).
  • a valve device (9) a common 3-way valve is preferred but other arrangements (eg two 2-way valves) may be used.
  • a filter module (1) comprising at least one further ultrasonic transducer (3b), which sonicates the filtrate chamber (5).
  • the third sounder has the task also in case of possibly volume flow pause (after not using the system) to reduce any resulting biofilm.
  • filter module (1) wherein the filter element (2, 2a) comprises a stainless steel sheet, a foil or other biocompatible material or antibiotically active noble metals or alloys.
  • filter elements are preferably high-quality stainless steel sheets, films, ceramics or other biocompatible materials for application, conceivable are also precious metals or alloys that allow a bacterial action with their surface.
  • the filter element, and in particular the filter membrane, must withstand the cavity forces created by the ultrasound generator and at the same time have a suitable pore size.
  • the filter element can be used in a variety of filtration or separation applications requiring a particular hole size (or size in a cascade).
  • a filter module (1) according to the invention is preferred, wherein the filter element (2, 2a) has a hole size for filtration or separation of particles in the range from 2000 ⁇ m into the nanoscale (up to 10 nm or even up to 1 nm) ,
  • the invention thus can preferably cover a broadband particle range of 2000 ⁇ m to ⁇ 1 nm, more preferably 1000 ⁇ m to 10 nm, which allows filtration into the nanoscale.
  • These filter elements are produced according to the filtration requirements with a hole size between 1 nm and 2000 microns according to the current state of the art, e.g. using laser techniques or ceramic techniques.
  • an inventive filter module (1) wherein the ultrasonic frequency of the ultrasonic transmitter (3, 3a) is adapted to the hole size of the filter element (2, 2a). This prevents damage to the filter element and improves the efficiency of backwashing. Even more preferred is a filter module (1) according to the invention, wherein the spatial distance of the ultrasonic transducer (3, 3a) from the surface of the filter element (2, 2a) is chosen frequency-dependent. Further preferred is therefore an inventive filter module (1), wherein the spatial distance of the ultrasonic transducer (3, 3a) from the surface of the filter element (2, 2a) corresponds to at least half the wavelength in order to avoid reflections of the sound.
  • the two filter chambers (4) with their very small volume, enable a frequency-dependent spatial distance between the ultrasonic transducer (3) and the membrane surface (2), which corresponds to at least half the wavelength in order to avoid reflections of the sound. This allows a thorough and gentle cleaning due to high cavitation effects at close range.
  • a filter module (1) according to the invention further comprising a permanent antibiotic coating of all surfaces coming into contact with liquid, in particular with nano-silver particles. This coating prevents biofilm formation on the liquid-carrying components of the filter module, in particular for longer life, and facilitates the replacement of such possibly resulting films by the sound.
  • a further aspect of the present invention relates to a filter cascade (20) which comprises at least two filter modules (1) connected in series according to the invention, wherein the filter modules (1) are each characterized by a different hole size of the filter elements (2, 2a).
  • a filter cascade (20) of the present invention further comprising a volume flow meter (21) connected downstream of the last filter module.
  • the flow meter (21) controls the flow rate through the cascade and measures its capacity, e.g. to indicate a possible replacement.
  • the backwashing in the individual filter module is determined by the flow meter (11), (1 Ia) and the corresponding differential pressure.
  • a filter module (1) or a filter cascade of the present invention wherein the housing is designed to be portable.
  • the filter module can thus easily be used outdoors, e.g. in case of disaster, be transported, where it is configured correspondingly small.
  • a further aspect of the present invention then relates to a method for filtering a liquid, comprising the steps of a) providing a filter module (1) the present invention or a filter cascade (20) of the present invention, and b) reciprocal introduction of the volume flow of the liquid to be filtered through the two inputs (6) and (8) by means of the 3-way valve (9) into the filter module (1) ,
  • a further preferred method according to the invention is that the pressure sensor (11) receives the input pressure into the respective filter module (1) and correspondingly controls a change between the two inputs (6, 8) and a required backwashing via the 3-way valve (10).
  • an inventive method comprising a mutual backwashing of the filter elements (2, 2a) via the backwash valves (12) or (12a).
  • the ultrasonic transmitter (3, 3a) of the corresponding filter element (2, 2a) to be backflushed is activated during rewinding.
  • the backwashing can take place with reduced and pulsed flow.
  • the volume flow for the backwashing is thereby determined via a suitable, e.g. Solenoid valve (12 or 12a) in the drain (13) preferably clocked so that at the diaphragm (2) additional pressure peaks accelerate the cleaning process, i. Dissolve the degradation of particles or other substances added to the filter from the membrane.
  • a further aspect of the present invention then relates to a process in which, by means of the backwashing, fractionation of the particles contained in the liquid takes place, the fraction (s) being collected in the effluent (13).
  • These particles may be biological particles, e.g. Bacteria, or blood or serum components, such as platelets or blood cells. Depending on the size of the filter, coarser components or even viral particles can be filtered off or separated.
  • a further aspect of the present invention relates to a method according to the invention, which further comprises a subsequent water treatment, in particular drinking water treatment.
  • a subsequent water treatment in particular drinking water treatment.
  • advantageously independent of the turbidity and particle load comprises.
  • the liquid to be filtered may be selected from biological fluids such as blood, urine or lymphatic fluid.
  • biological fluids such as blood, urine or lymphatic fluid.
  • other aqueous or oily liquids such as natural or synthetic oils, or coolants may also be filtered.
  • the filter module may e.g. find use as an oil filter in shipbuilding engines.
  • Yet another aspect of the present invention relates to the use of a filter module of the present invention or a filter cascade of the present invention for filtration and / or fractionation of biological fluids such as blood or blood components, serum, urine or lymphatic fluid as described above.
  • Yet another aspect of the present invention relates to the use of a filter module of the present invention or a filter cascade of the present invention for filtration of water, especially water treatment, as described above.
  • a filter module of the present invention or a filter cascade of the present invention for filtration of water, especially water treatment, as described above.
  • Yet another aspect of the present invention relates to the use of a filter module of the present invention or a filter cascade of the present invention as a prefilter for water treatment devices as described above.
  • Yet another aspect of the present invention relates to the use of a filter module of the present invention or a filter cascade of the present invention for filtering oil or coolants in engines, as described above.
  • the invention makes it possible to use stainless steel membranes (2), or filter elements with a special backwashing and automatic cleaning means defined for the membrane ultrasonic frequency and power so that the filtration performance is maintained as long as possible.
  • the invention makes it possible to effectively clean the respectively backwashed membrane (2) by an ultrasonic frequency (3) adapted to the hole diameter of the membrane.
  • the ultrasound (3) is activated only for this membrane (2).
  • the volume flow for the backwashing is thereby determined via a suitable, e.g. Solenoid valve (12 or 12a) in the drain (13) preferably clocked so that at the diaphragm (2) additional pressure peaks accelerate the cleaning process, i. Dissolve the degradation of particles or other substances added to the filter from the membrane.
  • each filter module (1) according to the invention with two identical filter elements (2, 2a) equipped to realize a continuous flow through the filter module.
  • the invention makes it possible to realize a filter section with a defined input and output particle size for transparent and non-transparent liquids.
  • particles are separated according to their size and can be collected via the rewind valves (12 and 12a) and possibly supplied for further use. It can be dispensed with the replacement of the filter element (or the membranes).
  • Figure 1 is a schematic view of a preferred embodiment of a filter module of the invention.
  • FIG 2 is a schematic view of a preferred embodiment of a filter cascade of the invention (in this case with four filter modules of the invention).
  • the filter module (1) shown in Figure 1 consists of a housing, preferably made of pressure-resistant material such as a stainless steel pipe.
  • the filter module contains two filter elements (2) of the same design and hole size.
  • At the ends of the filter module (1) ie the tube
  • a structurally identical ultrasonic transducer (3) which is aligned directly on the input chamber (4) on the filter element (2) and this sonicated at backwashing.
  • the filtrate chamber (5) is sonicated by a third optional ultrasonic transducer (3).
  • a pressure sensor (11) measures the inlet pressure in the respective filter module.
  • the two backwash valves (12 and 12a) need not be designed for the volume flow, the backwashing is preferably carried out with reduced and pulsed flow.
  • the backwashed volume is collected in the drain (13) and either discarded or reused, e.g. further concentrated or processed.
  • a filter module according to the invention can be used as a filter cascade by successively switching at least two filter modules (1) with at least two different filter elements (2) with different filter hole size, in which case the filtration performance of the required particle size can be adjusted.
  • the last one Filter module of the cascade can preferably be followed by a volumetric flow meter (21). Several fractions can be recovered from the effluents (13).

Abstract

The present invention relates to a filter module for liquids which comprises two identical filter elements and in each case two identical ultrasonic transmitters, of which each is assigned to a filter element and is arranged to transmit ultrasound in the direction of this filter element. The filter module according to the invention can be used in filter cascades for continuous purification or separation of particles in liquids.

Description

Filtermodul filter module
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filtermodul für Flüssigkeiten, das zwei gleiche Filterelemente und jeweils zwei gleichen Ultraschall-Geber, wovon jeder einem Filterelement zugeordnet ist und dazu eingerichtet ist, Ultraschall in Richtung dieses Filterelements abzugeben, umfasst. Das erfindungsgemäße Filtermodul kann in Filterkaskaden zur kontinuierlichen Reinigung oder Auftrennung von Partikeln in Flüssigkeiten verwendet werden.The present invention relates to a filter module for liquids, which comprises two identical filter elements and in each case two identical ultrasonic transmitters, each of which is assigned to a filter element and is adapted to emit ultrasound in the direction of this filter element. The filter module according to the invention can be used in filter cascades for the continuous purification or separation of particles in liquids.
Beschreibungdescription
Herkömmliche Partikelfilter oder Filteranlagen verwenden als Filterelement Filterkerzen oder Kartuschen aus Gewebe, Kunststoff oder groben Metallsieben. Diese Filterelemente sind ü- berwiegend als Einmalartikel in ein entsprechendes Gehäuse eingesetzt und können vereinzelt durch Flussrichtungsumschaltung manuell oder auch über einen Schaltuhr rückgespült werden. Die Filtereigenschaften werden dabei mit der Zeit immer schlechter, dass heisst, die Filter müssen in einem immer kleineren Zeitabstand rückgespült werden und verlieren trotzdem an Filtrationsleistung, was folglich letztlich ein Austauschen des Filterelements erfordert.Conventional particle filters or filter systems use filter cartridges or cartridges made of fabric, plastic or coarse metal sieves as filter element. These filter elements are used predominantly as disposable items in a corresponding housing and can occasionally be backwashed manually by flow direction switching or also via a timer. The filter properties are getting worse over time, that is, the filter must be backwashed in an ever smaller time interval and still lose filtration performance, which consequently ultimately requires a replacement of the filter element.
DE 102 58 898 beschreibt ein Verfahren zur Inaktivierung von Mikroorganismen unter Verwendung eines Kavitationsgenerators, wobei ein hohes Kavitationsenergiepotenzial in die Flüssigkeit eingetragen wird und eine Behandlung der Flüssigkeit mittels systemeigenen Ultraschallschwingungen erfolgt. Weiterhin wird eine Vorrichtung zur Inaktivierung von Mikroorganismen beschrieben, wobei ein nach dem Rotor-Stator-Prinzip aufgebauter Kavitationsgenerator an den sich gegenüberliegenden Arbeitsflächen des Rotors und des Stators mit unterschiedliche Profilierungen, Abrisskanten sowie Längsnuten ausgestaltet ist.DE 102 58 898 describes a method for inactivating microorganisms using a cavitation generator, in which a high cavitation energy potential is introduced into the liquid and treatment of the liquid takes place by means of native ultrasonic oscillations. Furthermore, a device for inactivating microorganisms is described, wherein a built according to the rotor-stator principle cavitation generator on the opposite working surfaces of the rotor and the stator with different profiles, tear edges and longitudinal grooves is configured.
DE 197 23 798 beschreibt eine rückspülbare Filtereinrichtung mit einem Filtergehäuse, einem Eingang an einer Seite des Gehäuses und einem Ausgang und einem eine erste Seite und eine zweite Seite aufweisenden Filterelement 36 geschaffen. Die erste Seite des Filterelementes ist mit dem Eingang und die zweite Seite mit dem Ausgang verbunden. Damit die Filtereinrich- tung auch mikroskopische Elemente wie Legionellen und Sporen erfassen kann, ist sie als Keramikfilter ausgebildet.DE 197 23 798 describes a backwashable filter device with a filter housing, an inlet on one side of the housing and an outlet and a first side and a second side having filter element 36 created. The first side of the filter element is connected to the input and the second side to the output. So that the filter device tion can also detect microscopic elements such as Legionella and spores, it is designed as a ceramic filter.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Filter der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem in besonders vorteilhafter Weise sowohl das mechanische Abtrennen von Partikeln aus Flüssigkeiten als auch die erforderliche Reinigung des Filters in einem kontinuierlichen Pro- zess erfolgen kann.The object of the invention is to provide a filter of the type described above, with which both the mechanical separation of particles from liquids and the required cleaning of the filter can be carried out in a continuous process in a particularly advantageous manner.
Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 gekennzeichnete Filtermodul gelöst.This object is achieved by the filter module characterized in claim 1.
Es wird der Vorteil erreicht, dass die Filterelemente mittels der speziellen Rückspülung und der Reinigung mittels für die Membran vorhandenen Ultraschallgebern eine verbesserte und verlängerte Filtrationsleistung erreichen. Dabei kann die Reinigung während des kontinuierlichen Betriebs der Anlage erfolgen, so dass Standzeiten vermieden werden. Gleichzeitig wird weniger Wartung erforderlich und die Betriebszeit verlängert sich. Es muss zudem nur ein sehr geringes Volumen an Rückspülflüssigkeit verwendet werden. Im Falle der Separation von Partikeln werden diese somit mittels der Ultraschallgeber in einem kleinen Volumen (der Rückspülflüssigkeit) gesammelt, so dass weitere verlustreiche und teure Aufreinigungen nicht mehr erforderlich sind oder eingeschränkt werden.The advantage is achieved that the filter elements achieve an improved and prolonged filtration performance by means of the special backwashing and the cleaning by means of ultrasonic transmitters for the membrane. The cleaning can be done during the continuous operation of the system, so that life is avoided. At the same time less maintenance is required and the operating time is extended. In addition, only a very small volume of backwash liquid must be used. In the case of the separation of particles, these are thus collected by means of the ultrasound generator in a small volume (the backwash liquid), so that further lossy and expensive purification is no longer necessary or limited.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further developments of the invention are characterized in the subclaims.
Bevorzugt ist somit ein Filtermodul (1) mit einem Gehäuse (10) mit zwei Flüssigkeitseinläs- sen (6, 8) und mindestens einem Flüssigkeitsauslass (7), wobei das Gehäuse (10) zwei gleiche Filterelemente (2, 2a) enthält, die jeweils stromabwärts des ersten Flüssigkeitseinlasses (6) und des zweiten Flüssigkeitseinlasses (8) und stromaufwärts des mindestens einem Flüssigkeitsauslasses (7) angeordnet sind wobei beide Filterelemente (2, 2a) jeweils eine eigene Filterkammer (4, 4a) und eine gemeinsame Filtratkammer (5) definieren und jeweils zwei gleichen Ultraschall-Geber (3, 3a), wovon jeder einem Filterelement (2, 2a) zugeordnet ist und dazu eingerichtet ist, Ultraschall in Richtung dieses Filterelements abzugeben, und wobei den zwei Flüssigkeitseinlässen (6, 8) weiterhin eine geeignete Ventilvorrichtung (9) mit einem gemeinsamen stromaufwärts gelegenen Druckaufnehmer (11) und jeweils ein 2-Wege- Rückflussventil (12, 12a) mit je einem Abfluss (13) vorgeschaltet ist. Als Ventilvorrichtung (9) ist ein gemeinsames 3-Wegeventil bevorzugt es können aber auch andere Anordnungen (z.B. zwei 2- Wegeventile) verwendet werden.Thus, a filter module (1) with a housing (10) with two liquid inlets (6, 8) and at least one liquid outlet (7) is preferred, wherein the housing (10) contains two identical filter elements (2, 2a) are arranged downstream of the first liquid inlet (6) and the second liquid inlet (8) and upstream of the at least one liquid outlet (7) wherein both filter elements (2, 2a) each define a separate filter chamber (4, 4a) and a common filtrate chamber (5) and two identical ultrasonic transmitters (3, 3a), each associated with a filter element (2, 2a) and adapted to emit ultrasound in the direction of this filter element, and wherein the two fluid inlets (6, 8) are further provided with a suitable valve device (9) with a common upstream pressure transducer (11) and in each case a 2-way reflux valve (12, 12 a) is connected upstream with a respective outlet (13). As a valve device (9) a common 3-way valve is preferred but other arrangements (eg two 2-way valves) may be used.
Weiter bevorzugt ist ein Filtermodul (1) gemäß der vorliegenden Erfindung, umfassend mindestens einen weiteren Ultraschall-Geber (3b), der die Filtratkammer (5) beschallt. Der dritte Schallgeber hat die Aufgabe auch bei evtl. Volumenstrompause (nach nicht Verwendung der Anlage), eventuell entstehenden Biofilm abzubauen.Further preferred is a filter module (1) according to the present invention, comprising at least one further ultrasonic transducer (3b), which sonicates the filtrate chamber (5). The third sounder has the task also in case of possibly volume flow pause (after not using the system) to reduce any resulting biofilm.
Noch weiter bevorzugt ist Filtermodul (1) gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei das Filterelement (2, 2a) ein Edelstahlblech, eine Folie oder anderes biokompatibles Material oder antibiotisch wirksame Edelmetalle oder Legierungen umfasst. Als Filterelemente kommen bevorzugt hochwertige Edelstahlbleche, Folien, Keramiken oder andere biokompatibles Mate- rialen zur Anwendung, denkbar sind auch Edelmetalle oder Legierungen, die eine bakterielle Wirkung mit ihrer Oberfläche ermöglichen. Das Filterelement und insbesondere die Filtermembran muss den durch den Ultraschallgeber entstehenden Kavitätskräften widerstehen und gleichzeitig eine geeignete Porengröße aufweisen.Even more preferred is filter module (1) according to the present invention, wherein the filter element (2, 2a) comprises a stainless steel sheet, a foil or other biocompatible material or antibiotically active noble metals or alloys. As filter elements are preferably high-quality stainless steel sheets, films, ceramics or other biocompatible materials for application, conceivable are also precious metals or alloys that allow a bacterial action with their surface. The filter element, and in particular the filter membrane, must withstand the cavity forces created by the ultrasound generator and at the same time have a suitable pore size.
Das Filterelement kann in einer Vielzahl von Filtrations- oder Separationsanwendungen verwendet werden, die eine bestimmte Lochgrösse (oder -grossen bei einer Kaskade) bedingen. Bevorzugt ist ein Filtermodul (1) gemäß der Erfindung, wobei das Filterelement (2, 2a) eine Lochgrösse für eine Filtration oder Separation von Partikeln im Bereich von 2000 μm bis in den Nanobereich (bis zu 10 nm oder sogar bis zu 1 nm) hinein. Mit der Erfindung kann somit bevorzugt ein breitbandiger Partikelbereich von 2000 μm bis < 1 nm, weiter bevorzugt 1000 μm bis 10 nm, abgedeckt werden, der bis in den Nanobereich eine Filtration ermöglicht. Diese Filterelement werden dabei den Filtrationsansprüchen entsprechend mit einer Lochgrösse zwischen 1 nm und 2000 μm nach aktuellen technischen Entwicklungsstand hergestellt, z.B. mittels Lasertechniken oder Keramiktechniken.The filter element can be used in a variety of filtration or separation applications requiring a particular hole size (or size in a cascade). A filter module (1) according to the invention is preferred, wherein the filter element (2, 2a) has a hole size for filtration or separation of particles in the range from 2000 μm into the nanoscale (up to 10 nm or even up to 1 nm) , The invention thus can preferably cover a broadband particle range of 2000 μm to <1 nm, more preferably 1000 μm to 10 nm, which allows filtration into the nanoscale. These filter elements are produced according to the filtration requirements with a hole size between 1 nm and 2000 microns according to the current state of the art, e.g. using laser techniques or ceramic techniques.
Weiter bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Filtermodul (1), wobei die Ultraschallfrequenz des Ultraschall-Gebers (3, 3a) auf die Lochgrösse des Filterelements (2, 2a) angepasst ist. Dies verhindert Beschädigungen des Filterelements und verbessert die Effizienz der Rückspülung. Noch weiter bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Filtermodul (1), wobei der räumlichen Abstand des Ultraschall-Gebers (3, 3a) von der Oberfläche des Filterelements (2, 2a) frequenzabhängig gewählt ist. Weiter bevorzugt ist daher ein erfindungsgemäßes Filtermodul (1), wobei der räumlichen Abstand des Ultraschall-Gebers (3, 3a) von der Oberfläche des Filterelements (2, 2a) mindesten der halben Wellenlänge entspricht, um Reflexionen des Schalls zu vermeiden. Die beiden Filterkammern (4) ermöglichen mit ihrem sehr kleinem Volumen einen frequenzabhängigen räumlichen Abstand zwischen Ultraschall-Geber (3) und der Mem- branoberfläche (2), der mindesten der halben Wellenlänge entspricht, um Reflexionen des Schalls zu vermeiden. Dadurch ist eine gründliche und schonende Reinigung durch hohe Kavitationseffekte im Nahbereich möglich.Further preferred is an inventive filter module (1), wherein the ultrasonic frequency of the ultrasonic transmitter (3, 3a) is adapted to the hole size of the filter element (2, 2a). This prevents damage to the filter element and improves the efficiency of backwashing. Even more preferred is a filter module (1) according to the invention, wherein the spatial distance of the ultrasonic transducer (3, 3a) from the surface of the filter element (2, 2a) is chosen frequency-dependent. Further preferred is therefore an inventive filter module (1), wherein the spatial distance of the ultrasonic transducer (3, 3a) from the surface of the filter element (2, 2a) corresponds to at least half the wavelength in order to avoid reflections of the sound. The two filter chambers (4), with their very small volume, enable a frequency-dependent spatial distance between the ultrasonic transducer (3) and the membrane surface (2), which corresponds to at least half the wavelength in order to avoid reflections of the sound. This allows a thorough and gentle cleaning due to high cavitation effects at close range.
Immer noch weiter bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Filtermodul (1), weiter umfassend eine dauerhafte antibiotische Beschichtung aller mit Flüssigkeit in Kontakt kommender Oberflächen, insbesondere mit Nano-Silberpartikeln. Diese Beschichtung verhindert eine Biofilmbildung an den flüssigkeitsfuhrenden Bauteilen des Filtermoduls, insbesondere bei längeren Standzeiten, und erleichtert die Ablösung solcher eventuell entstandener Filme durch den Schall.Still further preferred is a filter module (1) according to the invention, further comprising a permanent antibiotic coating of all surfaces coming into contact with liquid, in particular with nano-silver particles. This coating prevents biofilm formation on the liquid-carrying components of the filter module, in particular for longer life, and facilitates the replacement of such possibly resulting films by the sound.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft dann eine Filterkaskade (20), die mindestens zwei hintereinander geschaltete erfindungsgemäß Filtermodule (1) umfasst, wobei die Filtermodule (1) jeweils durch eine unterschiedliche Lochgrösse der Filterelemente (2, 2a) gekennzeichnet sind.A further aspect of the present invention then relates to a filter cascade (20) which comprises at least two filter modules (1) connected in series according to the invention, wherein the filter modules (1) are each characterized by a different hole size of the filter elements (2, 2a).
Bevorzugt ist eine Filterkaskade (20) der vorliegenden Erfindung, weiterhin umfassend einen dem letzten Filtermodul nachgeschalteten Volumenstrommesser (21). Der Volumenstrommesser (21) dient der Steuerung der Durchflussmenge durch die Kaskade und misst deren Kapazität, z.B. um ein eventuelles Austauschen anzuzeigen. Die Rückspülung im einzelnen Filtermodul wird durch den Durchflussmesser (11), (1 Ia) und den entsprechenden Differenzdruck ermittelt.Preferred is a filter cascade (20) of the present invention, further comprising a volume flow meter (21) connected downstream of the last filter module. The flow meter (21) controls the flow rate through the cascade and measures its capacity, e.g. to indicate a possible replacement. The backwashing in the individual filter module is determined by the flow meter (11), (1 Ia) and the corresponding differential pressure.
Bevorzugt ist ein Filtermodul (1) oder eine Filterkaskade der vorliegenden Erfindung, wobei das Gehäuse tragbar ausgestaltet ist. Das Filtermodul kann somit leicht zu einer Verwendung im Freiland, z.B. in Katastrophenfällen, transportiert werden, wobei es entsprechend klein ausgestaltet ist.Preferred is a filter module (1) or a filter cascade of the present invention, wherein the housing is designed to be portable. The filter module can thus easily be used outdoors, e.g. in case of disaster, be transported, where it is configured correspondingly small.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft dann ein Verfahren zur Filtrierung einer Flüssigkeit, umfassend die Schritte von a) zur Verfügung stellen eines Filtermoduls (1) der vorliegenden Erfindung oder einer Filterkaskade (20) der vorliegenden Erfindung, und b) wechselseitiges Einbringen des Volumenstroms der zu filtrierenden Flüssigkeit durch die beiden Eingänge (6) und (8) mittels des 3- Wegeventils (9) in das Filtermodul (1) hinein.A further aspect of the present invention then relates to a method for filtering a liquid, comprising the steps of a) providing a filter module (1) the present invention or a filter cascade (20) of the present invention, and b) reciprocal introduction of the volume flow of the liquid to be filtered through the two inputs (6) and (8) by means of the 3-way valve (9) into the filter module (1) ,
Bevorzugt ist weiter eine erfindungsgemäßes Verfahren, wobei der Druckaufnehmer (11) den Eingangsdruck in das jeweilige Filtermodul (1) aufnimmt und entsprechend einen Wechsel zwischen den beiden Eingängen (6, 8) und eine erforderliche Rückspülung über das 3- Wegeventil (10) steuert.A further preferred method according to the invention is that the pressure sensor (11) receives the input pressure into the respective filter module (1) and correspondingly controls a change between the two inputs (6, 8) and a required backwashing via the 3-way valve (10).
Weiter bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, umfassend eine wechselseitige Rückspülung der Filterelemente (2, 2a) über die Rückspülventile (12) oder (12a). Erfindungsgemäß ist dabei während des Rückspulens der Ultraschall-Geber (3, 3a) des rückzuspülenden entsprechenden Filterelements (2, 2a) aktiviert.Further preferred is an inventive method, comprising a mutual backwashing of the filter elements (2, 2a) via the backwash valves (12) or (12a). According to the invention, the ultrasonic transmitter (3, 3a) of the corresponding filter element (2, 2a) to be backflushed is activated during rewinding.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Rückspülung mit reduziertem und getaktetem Durchfluss erfolgen. Der Volumenstrom für das Rückspülen wird dabei über ein geeignetes z.B. Magnetventil (12 oder 12a) in den Abfluss (13) bevorzugt so getaktet, dass an der Membrane (2) noch zusätzliche Druckspitzen den Reinigungsprozess beschleunigen, d.h. den Abbau von Partikeln oder andere den Filter zusetzende Stoffe von der Membrane lösen.When carrying out the method according to the invention, the backwashing can take place with reduced and pulsed flow. The volume flow for the backwashing is thereby determined via a suitable, e.g. Solenoid valve (12 or 12a) in the drain (13) preferably clocked so that at the diaphragm (2) additional pressure peaks accelerate the cleaning process, i. Dissolve the degradation of particles or other substances added to the filter from the membrane.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft dann ein Verfahren, wobei mittels der Rückspülung eine Fraktionierung der in der Flüssigkeit enthaltenen Partikel erfolgt, wobei die Fraktion(en) im Abfluss (13) gesammelt werden. Diese Partikel können biologische Partikel, z.B. Bakterien sein, oder Blut- oder Serumbestandteile, wie zum Beispiel Plättchen oder Blutzellen. Je nach Lochgrösse des Filters können auch gröbere Bestandteile oder sogar virale Partikel abfiltriert, bzw. abgetrennt werden.A further aspect of the present invention then relates to a process in which, by means of the backwashing, fractionation of the particles contained in the liquid takes place, the fraction (s) being collected in the effluent (13). These particles may be biological particles, e.g. Bacteria, or blood or serum components, such as platelets or blood cells. Depending on the size of the filter, coarser components or even viral particles can be filtered off or separated.
Weiter bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Filtrat das Filtermodul (1) oder die Filtermodule mit kontinuierlichem Volumenstrom über den Flüssigkeitsauslass (7) verlässt.Further preferred is an inventive method, wherein the filtrate leaves the filter module (1) or the filter modules with a continuous volume flow through the liquid outlet (7).
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft dann ein erfindungsgemäßes Verfahren, das weiter eine anschließende Wasseraufbereitung, insbesondere Trinkwasseraufberei- tung, vorteilhafterweise unabhängig von der Trübung und Partikelbelastung, umfasst. Mittels der vorliegenden Erfindung können so kontinuierlich insbesondere große Mengen Trinkwasser aufbereitet werden, ohne das der Filter häufig gewechselt werden muss. So kann vorteilhaft mit weniger Personal eine Versorgung mit Trinkwasser, z.B. in Dürregebieten, sichergestellt werden. Mit der Erweiterung auf eine mehrstufige Filterkaskade kann kontaminiertes Trinkwasser zu sauberem Trinkwasser ohne chemische Zusätze filtriert werden. Mit dieser Erfindung können auch Wasseraufbereitungsgeräte ergänzt werden, die einen Vorfilter benötigen.A further aspect of the present invention then relates to a method according to the invention, which further comprises a subsequent water treatment, in particular drinking water treatment. tion, advantageously independent of the turbidity and particle load comprises. By means of the present invention, in particular, large quantities of drinking water can be continuously processed without the filter having to be changed frequently. So can be advantageously ensured with fewer staff a supply of drinking water, eg in drought areas. With the extension to a multi-stage filter cascade contaminated drinking water can be filtered to clean drinking water without chemical additives. With this invention, water treatment equipment can be added, which require a pre-filter.
Wie oben beschrieben, kann die zu filtrierende Flüssigkeit ausgewählt sein aus biologischen Flüssigkeiten, wie Blut, Urin oder Lymphflüssigkeit. Es können aber auch andere wässrige oder ölige Flüssigkeiten, wie zum Beispiel natürliche oder synthetische Öle, oder Kühlmittel filtriert werden. So kann das Filtermodul z.B. im Schiffbau bei Motoren als Ölfilter Verwendung finden.As described above, the liquid to be filtered may be selected from biological fluids such as blood, urine or lymphatic fluid. However, other aqueous or oily liquids, such as natural or synthetic oils, or coolants may also be filtered. Thus, the filter module may e.g. find use as an oil filter in shipbuilding engines.
Ein noch weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft dann die Verwendung eines Filtermoduls der vorliegenden Erfindung oder einer Filterkaskade der vorliegenden Erfindung zur Filtration und/oder Fraktionierung von biologischen Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Blut oder Blutbestandteilen, Serum, Urin oder Lymphflüssigkeit, wie oben beschrieben.Yet another aspect of the present invention then relates to the use of a filter module of the present invention or a filter cascade of the present invention for filtration and / or fractionation of biological fluids such as blood or blood components, serum, urine or lymphatic fluid as described above.
Ein noch weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft dann die Verwendung eines Filtermoduls der vorliegenden Erfindung oder einer Filterkaskade der vorliegenden Erfindung zur Filtration von Wasser, insbesondere zur Wasseraufbereitung, wie oben beschrieben. Mit der Erweiterung auf eine mehrstufige Filterkaskade kann kontaminiertes Trinkwasser zu sauberen Trinkwasser ohne chemische Zusätze filtriert werden.Yet another aspect of the present invention then relates to the use of a filter module of the present invention or a filter cascade of the present invention for filtration of water, especially water treatment, as described above. With the extension to a multi-stage filter cascade contaminated drinking water can be filtered to clean drinking water without chemical additives.
Ein noch weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft dann die Verwendung eines Filtermoduls der vorliegenden Erfindung oder einer Filterkaskade der vorliegenden Erfindung als Vorfilter für Wasseraufbereitungsgeräte, wie oben beschrieben.Yet another aspect of the present invention then relates to the use of a filter module of the present invention or a filter cascade of the present invention as a prefilter for water treatment devices as described above.
Ein noch weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft dann die Verwendung eines Filtermoduls der vorliegenden Erfindung oder einer Filterkaskade der vorliegenden Erfindung zur Filtration von Öl oder Kühlmitteln in Motoren, wie oben beschrieben. Die Erfindung ermöglicht es, Edelstahl Membranen (2), bzw. Filterelemente mit einer speziellen Rückspülung und automatischer Reinigung mittels für die Membran definierten Ultraschallfrequenz und -leistung so einzusetzen, dass die Filtrationsleistung möglichst lange erhalten bleibt.Yet another aspect of the present invention then relates to the use of a filter module of the present invention or a filter cascade of the present invention for filtering oil or coolants in engines, as described above. The invention makes it possible to use stainless steel membranes (2), or filter elements with a special backwashing and automatic cleaning means defined for the membrane ultrasonic frequency and power so that the filtration performance is maintained as long as possible.
Die Erfindung ermöglicht die effektive Reinigung der jeweils rückzuspülenden Membran (2) durch eine dem Lochdurchmesser der Membran angepasste Ultraschallfrequenz (3). Während des Rückspulens ist der Ultraschall (3) nur für diese Membrane (2) aktiviert. Der Volumenstrom für das Rückspülen wird dabei über ein geeignetes z.B. Magnetventil (12 oder 12a) in den Abfluss (13) bevorzugt so getaktet, dass an der Membrane (2) noch zusätzliche Druckspitzen den Reinigungsprozess beschleunigen, d.h. den Abbau von Partikeln oder andere den Filter zusetzende Stoffe von der Membrane lösen.The invention makes it possible to effectively clean the respectively backwashed membrane (2) by an ultrasonic frequency (3) adapted to the hole diameter of the membrane. During rewinding the ultrasound (3) is activated only for this membrane (2). The volume flow for the backwashing is thereby determined via a suitable, e.g. Solenoid valve (12 or 12a) in the drain (13) preferably clocked so that at the diaphragm (2) additional pressure peaks accelerate the cleaning process, i. Dissolve the degradation of particles or other substances added to the filter from the membrane.
Das zu verwerfende Rückspülvolumen beträgt dabei nur einen Bruchteil des Filtrations- Volumenstroms durch diese Membrane. Da es bei nur einem Filterelement zwangsweise zu einem diskontinuierlichen Volumenstrom kommen würde, ist jedes Filtermodul (1) erfin- dungsgemäß mit zwei gleichen Filterelementen (2, 2a) bestückt, um einen kontinuierlichen Volumenstrom durch das Filtermodul zu realisieren.The backwash volume to be discarded is only a fraction of the filtration volume flow through this membrane. Since it would inevitably come to a discontinuous volume flow with only one filter element, each filter module (1) according to the invention with two identical filter elements (2, 2a) equipped to realize a continuous flow through the filter module.
Da es für bestimmte Prozesse sinnvoll ist, eine Filterung in immer feineren Filterstufen oder Kaskaden anzuwenden, ermöglicht es die Erfindung, eine Filterstrecke mit definierter Ein- und Ausgangpartikelgrösse für transparente und nicht transparente Flüssigkeiten zu realisieren. Dabei werden Partikel nach ihrer Grosse separiert und können über die Rückspulventile (12 und 12a) aufgefangen werden und eventuell der weiteren Verwendung zugeführt werden. Dabei kann auf das Austauschen der Filterelement (bzw. der Membranen) verzichtet werden.Since it makes sense for certain processes to use a filtering in ever finer filter stages or cascades, the invention makes it possible to realize a filter section with a defined input and output particle size for transparent and non-transparent liquids. In this case, particles are separated according to their size and can be collected via the rewind valves (12 and 12a) and possibly supplied for further use. It can be dispensed with the replacement of the filter element (or the membranes).
Die Erfindung soll nun im folgenden in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter verdeutlicht werden, ohne jedoch darauf beschränkt zu werden. In den Figuren zeigt:The invention will now be further elucidated hereinafter with reference to the accompanying drawings without, however, being limited thereto. In the figures shows:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer bevorzugte Ausführungsform eines Filtermoduls der Erfindung.Figure 1 is a schematic view of a preferred embodiment of a filter module of the invention.
Figur 2 eine schematische Ansicht einer bevorzugte Ausführungsform einer Filterkaskade der Erfindung (in diesem Falle mit vier Filtermodulen der Erfindung). Das in Figur 1 gezeigte Filtermodul (1) besteht aus einem Gehäuse, vorzugsweise aus druckbeständigem Material wie zum Beispiel einem Edelstahlrohr. Im Filtermodul befinden zwei Filterelemente (2) gleicher Bauart und Lochgrösse. An den Enden des Filtermoduls (1) (d.h. des Rohres) befindet sich jeweils ein baugleicher Ultraschall-Geber (3) der direkt über die Eingangskammer (4) auf das Filterelement (2) ausgerichtet ist und dieses bei Rückspülung beschallt.Figure 2 is a schematic view of a preferred embodiment of a filter cascade of the invention (in this case with four filter modules of the invention). The filter module (1) shown in Figure 1 consists of a housing, preferably made of pressure-resistant material such as a stainless steel pipe. The filter module contains two filter elements (2) of the same design and hole size. At the ends of the filter module (1) (ie the tube) is in each case a structurally identical ultrasonic transducer (3) which is aligned directly on the input chamber (4) on the filter element (2) and this sonicated at backwashing.
Zwischen den beiden Filterelementen befindet sich die Filtratkammer (5) und der Ausgang (7) für das Filtrat. Die Filtratkammer (5) wird durch einen dritten optionalen Ultraschall-Geber (3) beschallt.Between the two filter elements is the filtrate chamber (5) and the outlet (7) for the filtrate. The filtrate chamber (5) is sonicated by a third optional ultrasonic transducer (3).
Durch die beiden Eingänge (6) und (8) fliesst wechselseitig der Volumenstrom in das Filtermodul hinein. Das Filtrat verlässt das Filtermodul (1) mit kontinuierlichem Volumenstrom über den Ausgang (7). Dabei erfolgt der Wechsel zwischen den beiden Eingängen (6 und 8), prozessgesteuert mit der erforderlichen Rückspülung über ein dem Volumenstrom angepass- tes 3-Wege Ventil (9). Vor dem 3-Wegeventil (9) misst ein Druckaufnehmer (11) den Eingangsdruck in das jeweilige Filtermodul.Through the two inputs (6) and (8) the volume flow flows into the filter module alternately. The filtrate leaves the filter module (1) with a continuous volume flow through the outlet (7). The changeover between the two inputs (6 and 8) is controlled by the process with the required backwashing via a 3-way valve (9) adapted to the volume flow. In front of the 3-way valve (9), a pressure sensor (11) measures the inlet pressure in the respective filter module.
Durch die Parameter des Druckaufhehmers Eingangs (und optional Ausgangs) des ModulsBy the parameters of the pressure pickup input (and optional output) of the module
(11) wird der erforderliche Rückspülprozess und der Wechsel auf den anderen Eingang (6 oder 8) gesteuert. Die jeweilige Rückspülung erfolgt wechselseitig über die Rückspülventile(11) the required backwash process and change to the other input (6 or 8) is controlled. The respective backwashing takes place alternately via the backwash valves
(12) oder (12a), die bevorzugt als 2- Wege Ventil ausgelegt sind. Die beiden Rückspülventile (12 und 12a) müssen dabei nicht für den Volumenstrom ausgelegt werden, die Rückspülung erfolgt bevorzugt mit reduzierten und getakteten Durchfluss.(12) or (12a), which are preferably designed as a 2-way valve. The two backwash valves (12 and 12a) need not be designed for the volume flow, the backwashing is preferably carried out with reduced and pulsed flow.
Das rückgespülte Volumen wird im Abfluss (13) gesammelt und entweder verworfen oder weiterverwendet, z.B. weiter konzentriert oder verarbeitet.The backwashed volume is collected in the drain (13) and either discarded or reused, e.g. further concentrated or processed.
In bezug auf Figur 2 kann ein erfindungsgemäßes Filtermodul durch hintereinander schalten von mindestens zwei Filtermodulen (1) mit mindestens zwei unterschiedlichen Filterelementen (2) mit unterschiedlicher Filter-Lochgröße als Filterkaskade eingesetzt werden, dabei kann die Filtrationsleistung der geforderten Partikelgrösse angepasst werden. Dem jeweils letzten Filtermodul der Kaskade kann bevorzugt ein Volumenstrommesser (21) nachgeschaltet werden. Mehrere Fraktionen können aus den Abflüssen (13) gewonnen werden.With reference to FIG. 2, a filter module according to the invention can be used as a filter cascade by successively switching at least two filter modules (1) with at least two different filter elements (2) with different filter hole size, in which case the filtration performance of the required particle size can be adjusted. The last one Filter module of the cascade can preferably be followed by a volumetric flow meter (21). Several fractions can be recovered from the effluents (13).
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Ausführung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. The features disclosed in the foregoing description, claims and drawings may be significant to the practice of the invention in its various forms both individually and in any combination thereof.
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BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
O) FiltermodulO) Filter module
(2), (2a) Filterelement(2), (2a) Filter element
(3), (3a), (3b) Ultraschall-Geber(3), (3a), (3b) Ultrasonic transducer
(4), (4a) Filterkammer(4), (4a) filter chamber
(5) Filtratkammer(5) filtrate chamber
(6) Flüssigkeitseinlass(6) liquid inlet
(7) Flüssigkeitsauslass(7) Fluid outlet
(8) Flüssigkeitseinlass(8) liquid inlet
(9) 3-Wegeventil(9) 3-way valve
(10) Gehäuse(10) housing
(11), (I Ia) Druckaufnehmer(11), (I Ia) pressure transducer
(12) (12a) 2-Wege-Rückflussventilmit(12) (12a) 2-way return valve with
(13) Abfluss(13) outflow
(20) Filterkaskade(20) Filter Cascade
(21) Volumenstrommesser (21) Volume flow meter

Claims

Patentansprüche claims
1. Filtermodul (1) mit einem Gehäuse (10) mit zwei Flüssigkeitseinlässen (6, 8) und mindestens einem Flüssigkeitsauslass (7), wobei das Gehäuse (10) zwei gleiche Filterelemente (2, 2a) enthält, die jeweils stromabwärts des ersten Flüssigkeitseinlasses (6) und des zweiten Flüssigkeitseinlasses (8) und stromaufwärts des mindestens einem Flüssigkeitsauslasses (7) angeordnet sind wobei beide Filterelemente (2, 2a) jeweils eine eigene Filterkammer (4, 4a) und eine gemeinsame Filtratkammer (5) definieren und jeweils zwei gleichen Ultraschall-Geber (3, 3a), wovon jeder einem Filterelement (2, 2a) zugeordnet ist und dazu eingerichtet ist, Ultraschall in Richtung dieses Filterelements abzugeben, und wobei den zwei Flüssigkeitseinlässen (6, 8) weiterhin ein gemeinsames 3-Wegeventil (9) mit einem gemeinsamen stromaufwärts gelegenen Druckaufhehmer (11) und jeweils ein 2-Wege-Rückflussventil (12, 12a) mit je einem Abfluss (13) vorgeschaltet ist.A filter module (1) comprising a housing (10) having two fluid inlets (6, 8) and at least one fluid outlet (7), the housing (10) including two equal filter elements (2, 2a) respectively downstream of the first fluid inlet (6) and the second liquid inlet (8) and upstream of the at least one liquid outlet (7) are arranged wherein each filter elements (2, 2a) each define a separate filter chamber (4, 4a) and a common filtrate chamber (5) and two in each case Ultrasonic transducer (3, 3a), each of which is associated with a filter element (2, 2a) and adapted to emit ultrasound in the direction of this filter element, and wherein the two fluid inlets (6, 8) further comprises a common 3-way valve (9 ) is connected upstream with a common upstream Druckaufhehmer (11) and in each case a 2-way return valve (12, 12 a), each with a drain (13).
2. Filtermodul (1) nach Anspruch 1, umfassend mindestens einen weiteren Ultraschall- Geber (3b), der die Filtratkammer (5) beschallt.2. Filter module (1) according to claim 1, comprising at least one further ultrasonic transducer (3b), which sonicates the filtrate chamber (5).
3. Filtermodul (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Filterelement (2, 2a) ein Edelstahlblech, eine Folie oder anderes biokompatibles Material oder antibiotisch wirksame Edelmetalle oder Legierungen umfasst.3. Filter module (1) according to claim 1 or 2, wherein the filter element (2, 2a) comprises a stainless steel sheet, a film or other biocompatible material or antibiotically active noble metals or alloys.
4. Filtermodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Filterelement (2, 2a) eine Lochgrösse für eine Filtration von Partikeln im Bereich von 2000 μm bis < 1 nm, bevorzugt 1000 μm bis 10 nm, aufweist.4. Filter module (1) according to one of claims 1 to 3, wherein the filter element (2, 2a) has a hole size for a filtration of particles in the range of 2000 .mu.m to <1 nm, preferably 1000 .mu.m to 10 nm.
5. Filtermodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Ultraschallfrequenz des Ultraschall-Gebers (3, 3a) auf die Lochgrösse des Filterelements (2, 2a) angepasst ist. 5. Filter module (1) according to one of claims 1 to 4, wherein the ultrasonic frequency of the ultrasonic transmitter (3, 3a) is adapted to the hole size of the filter element (2, 2a).
6. Filtermodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der räumlichen Abstand des Ultraschall-Gebers (3, 3a) von der Oberfläche des Filterelements (2, 2a) frequenzabhängig gewählt ist.6. Filter module (1) according to one of claims 1 to 5, wherein the spatial distance of the ultrasonic transmitter (3, 3a) from the surface of the filter element (2, 2a) is selected frequency-dependent.
7. Filtermodul (1) nach Anspruch 6, wobei der räumlichen Abstand des Ultraschall- Gebers (3, 3a) von der Oberfläche des Filterelements (2, 2a) mindesten der halben Wellenlänge entspricht, um Reflexionen des Schalls zu vermeiden.7. Filter module (1) according to claim 6, wherein the spatial distance of the ultrasonic transmitter (3, 3a) from the surface of the filter element (2, 2a) corresponds to at least half the wavelength in order to avoid reflections of the sound.
8. Filtermodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiter umfassend eine dauerhafte antibiotische Beschichtung aller mit Flüssigkeit in Kontakt kommender Oberflächen, insbesondere mit Nano-Silberpartikeln.8. Filter module (1) according to any one of claims 1 to 7, further comprising a permanent antibiotic coating of all liquid coming into contact surfaces, in particular with nano-silver particles.
9. Filterkaskade (20), umfassend mindestens zwei hintereinander geschaltete Filtermodule (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Filtermodule (1) jeweils durch eine unterschiedliche Lochgrösse der Filterelemente (2, 2a) gekennzeichnet sind.9. filter cascade (20), comprising at least two filter modules (1) connected in series according to one of claims 1 to 8, wherein the filter modules (1) are each characterized by a different hole size of the filter elements (2, 2a).
10. Filterkaskade (20) nach Anspruch 9, weiterhin umfassend einen dem letzten Filtermodul nachgeschalteten Volumenstrommesser (21).10. Filter cascade (20) according to claim 9, further comprising a last filter module downstream volume flow meter (21).
11. Filtermodul (1) oder Filterkaskade (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Gehäuse mobil, insbesondere roll- oder tragbar, ausgestaltet ist.11. Filter module (1) or filter cascade (20) according to any one of claims 1 to 10, wherein the housing is mobile, in particular rollable or portable, is configured.
12. Verfahren zur Filtrierung einer Flüssigkeit, umfassend die Schritte von a) zur Verfügung stellen eines Filtermoduls (1) oder einer Filterkaskade (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, und b) wechselseitiges Einbringen des Volumenstroms der zu filtrierenden Flüssigkeit durch die beiden Eingänge (6) und (8) mittels des 3-Wegeventils (9) in das Filtermodul (1) hinein.12. A method for filtering a liquid, comprising the steps of a) providing a filter module (1) or a filter cascade (20) according to any one of claims 1 to 11, and b) mutual introduction of the volume flow of the liquid to be filtered through the two Inputs (6) and (8) by means of the 3-way valve (9) in the filter module (1) inside.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Druckaufnehmer (11) den Eingangsdruck in das jeweilige Filtermodul (1) aufnimmt und entsprechend einen Wechsel zwischen den beiden Eingängen (6, 8) und eine erforderliche Rückspülung über das 3 -Wegeventil (9) steuert. 13. The method of claim 12, wherein the pressure transducer (11) receives the input pressure in the respective filter module (1) and correspondingly controls a change between the two inputs (6, 8) and a required backwashing via the 3-way valve (9).
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, weiter umfassend eine wechselseitige Rückspülung der Filterelemente (2, 2a) über die Rückspülventile (12) oder (12a).14. The method of claim 12 or 13, further comprising a mutual backwashing of the filter elements (2, 2a) via the backwash valves (12) or (12a).
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei während des Rückspulens der Ultraschall-Geber (3, 3a) des rückzuspülenden entsprechenden Filterelements (2, 2a) aktiviert ist.15. The method according to any one of claims 12 to 14, wherein during the rewinding of the ultrasonic transmitter (3, 3a) of the back-flushed corresponding filter element (2, 2a) is activated.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Rückspülung mit reduziertem und getaktetem Durchfluss erfolgt.16. The method according to any one of claims 13 to 15, wherein the backwashing is done with reduced and clocked flow.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei mittels der Rückspülung eine Fraktionierung der in der Flüssigkeit enthaltenen Partikel erfolgt, wobei die Fraktionen) im Abfluss (13) gesammelt werden.17. The method according to any one of claims 13 to 16, wherein by means of the backwashing a fractionation of the particles contained in the liquid takes place, wherein the fractions) in the outflow (13) are collected.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei das Filtrat das Filtermodul (1) oder die Filtermodule mit kontinuierlichem Volumenstrom über den Flüssigkeitsaus- lass (7) verlässt.18. The method according to any one of claims 12 to 17, wherein the filtrate leaves the filter module (1) or the filter modules with a continuous flow through the liquid outlet (7).
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, weiter umfassend eine anschließende Wasseraufbereitung, insbesondere Trinkwasseraufbereitung.19. The method according to any one of claims 12 to 18, further comprising a subsequent water treatment, in particular drinking water treatment.
20. Verfahren nach Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei die Flüssigkeit ausgewählt ist aus wässrigen, öligen oder biologischen Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Wasser, natürliche oder synthetische Öle, Blut oder Blutbestandteilen, Serum, Urin, Lymphflüssigkeit oder Kühlmittel.20. A method according to any one of claims 12 to 19, wherein the liquid is selected from aqueous, oily or biological liquids, such as water, natural or synthetic oils, blood or blood components, serum, urine, lymph or coolant.
21. Verwendung eines Filtermoduls oder einer Filterkaskade nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Filtration und/oder Fraktionierung von biologischen Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Blut oder Blutbestandteilen, Serum, Urin oder Lymphflüssigkeit.21. Use of a filter module or a filter cascade according to any one of claims 1 to 11 for the filtration and / or fractionation of biological fluids, such as blood or blood components, serum, urine or lymphatic fluid.
22. Verwendung eines Filtermoduls oder einer Filterkaskade nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Filtration von Wasser, insbesondere zur Wasseraufbereitung. 22. Use of a filter module or a filter cascade according to one of claims 1 to 11 for the filtration of water, in particular for water treatment.
23. Verwendung eines Filtermoduls oder einer Filterkaskade nach einem der Ansprüche 1 bis 11 als Vorfilter für Wasseraufbereitungsgeräte23. Use of a filter module or a filter cascade according to any one of claims 1 to 11 as a pre-filter for water treatment equipment
24. Verwendung eines Filtermoduls oder einer Filterkaskade nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Filtration von Öl oder Kühlmitteln in Motoren. 24. Use of a filter module or a filter cascade according to one of claims 1 to 11 for the filtration of oil or coolants in engines.
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