DE4219966A1 - Rotationssymmetrisch aufgebauter filter fuer fluide - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen weitgehend rotationssymme­ trisch aufgebauten Filter für Fluide mit einem zentralen Einlaßstutzen in einem ersten Gehäuseteil und einem zen­ tralen Auslaßstutzen in einem zweiten Gehäuseteil, die unter randseitiger Abdichtung ein hydrophiles Flachfilter und ein hydrophobes Flachfilter vom hydrophilen Flachfilter beabstandet zwischen sich einschließen, wobei das hydro­ phobe Flachfilter als Ringfilter um die innere Öffnung des Einlaßstutzens herum angeordnet ist und mehrere nach außen führende Entgasungsöffnungen im ersten Gehäuseteil abdeckt. Ein solches Filter ist bekannt durch die US-PS 41 13 627 und besteht aus mehr als zwei Gehäuseteilen. Zusätzlich zu den beiden, die Anschlußstutzen aufweisenden Gehäuseteile sind eingelagerte Gehäuseteile vorgesehen, die der Filter­ abstützung und der Befestigung des ringförmigen hydrophoben Filters in dem ersten Gehäuseteil dienen. Das hydrophile Flachfilter ist dabei nur einseitig durch eine Filter­ unterstützung abgestützt. Dieses aus mehreren Bauteilen bestehende Filter dient zur Flüssigkeitsfiltration und zur Entgasung der in der Flüssigkeit befindlichen Gasblasen. Das hydrophobe Flachfilter ist in dem ersten Gehäuseteil ringförmig durch eine zusätzlich eingebrachte Kunststoff­ masse eingesiegelt.

Diese Einsiegelung läßt jedoch nur den kleinen Bereich um die jeweilige Entgasungsöffnung frei, d. h. auch die übrige Ringfläche ist von der Siegelungsmasse überdeckt, so daß dieser Bereich der hydrophoben Filterfläche nicht mehr für die Filtration zur Verfügung steht. Nachteilig bei diesem bekannten Filter ist auch, daß durch die Vielzahl der Bau­ teile nicht nur die Fertigung verteuert wird, sondern auch ein relativ großes Totvolumen im Filter selbst entsteht, welches sich nachteilig bei der Filtration kleiner Flüssig­ keitsmengen bzw. teuerer Flüssigkeiten bemerkbar macht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Filter der eingangs beschriebenen Bauart bezüglich seiner Gehäusekonfigurationen einfacher und mit geringem Tot­ volumen zu gestalten und die Entgasung auch bei Schräglage zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das erste und zweite randseitig miteinander verbundene Gehäuse­ teil je eine integrierte, drainierende Filterunterstützung für den hydrophilen Flachfilter aufweisen und das hydro­ phobe ringförmige Flachfilter an beiden Rändern auf einer gegenüber der Filterunterstützung für den hydrophilen Flachfilter zurückgesetzten Gehäuseringfläche des ersten Gehäuseteiles eingesiegelt ist, welche die Entgasungs­ öffnungen aufweist.

Durch die geringe Beabstandung des hydrophoben Flachfilters vom hydrophilen Flachfilter wird eine kleinvolumige Ge­ häusekammer mit geringem Totvolumen geschaffen, die be­ darfsweise auch noch zur Aufnahme eines zusätzlichen hydro­ philen Vorfilters dienen kann, der auf dem hydrophilen Flachfilter lose aufliegend angeordnet ist und dessen Rand am inneren Gehäuserand des einen Gehäuseteils durch geringe Übergröße radial fixiert ist.

Durch die Zweiteiligkeit des Gehäuses wird eine einfache Herstellung beibehalten und durch die Anordnung eines ring­ förmigen hydrophoben Flachfilters mit mehreren über die Ringzone angeordneten Entgasungsöffnungen ist auch eine Entlüftung in Schräglage oder horizontaler Ausrichtung der beiden Anschlußstutzen gewährleistet bzw. sinkt die Filter­ leistung nur geringfügig ab. Durch die randseitige Ein­ siegelung des hydrophoben, ringförmigen Flachfilters wird praktisch zwischen diesen beiden randseitigen Siegelungs­ zonen in der Mitte eine ringförmig durchgehende hydrophobe Filterzone geschaffen, welche die verteilt angeordneten Entgasungsöffnungen überdeckt. Es bleibt also eine relativ große durchgehende hydrophobe Zone und Filterfläche er­ halten, die auf der Seite der Entgasungsöffnungen diese untereinander verbindet.

Der Gegenstand der Erfindung ist in einem Ausführungs­ beispiel anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, welche einen Vertikalschnitt durch das zusammengefügte Filter zeigt.

Das Filter besteht aus den beiden Gehäuseteilen 1 und 7, welche je einen Anschlußstutzen 2, 8, eine drainierende Filterunterstützung 4, 9 aus Kanälen und Rippen aufweisen und zwischen sich randseitig ein hydrophiles Flachfilter 10 leckdicht einschließen. Das hydrophile Flachfilter 10 ist dabei randseitig bei 11 zwischen den Gehäuseteilen 1, 7 eingeklemmt oder am Rand des Gehäuseteils 7 durch Heiß­ siegelung dichtend befestigt.

Beide Gehäuseteile sind bei 12 durch Ultraschallschweißung dauerhaft verbunden. Um den Einlaßstutzen 2 herum ist in einer Vertiefung des Gehäuseteils 1 in einer Gehäusering­ fläche 14 ein ringförmiges hydrophobes Flachfilter 5 an seinen beiden Rändern 6 eingesiegelt, so daß der mittlere Bereich ringförmig als Entgasungsfilter zur Verfügung steht. In diesem Bereich sind im Gehäuseteil 1 drei bis zehn Entgasungsöffnungen 3 angeordnet.

Die in den Einlaßstutzen 2 eingeführte Flüssigkeit wird über den Auslaßstutzen 8 über eine Vakuumpumpe durch das hydrophile Filter 10 und gegebenenfalls durch das aufge­ legte Vorfilter 13 gesaugt und die sich in der Flüssigkeit befindlichen Gasbestandteile oder angesaugten Gasvolumina haben die Möglichkeit, sich im Gehäuseraum 1′ zu sammeln und können das Gehäuse über das hydrophobe Flachfilter 5 und Entgasungsöffnungen 3 verlassen, ohne daß die Gefahr einer Kontamination besteht. Diese Entgasung wirkt auch, wenn die Filterflächen und damit der hydrophobe Flach­ filter 5 sich in einer Schräglage bzw. in vertikaler Ausrichtung befindet.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das hydrophile Flachfilter 10 aus Celluloseacetat, hat eine Porengröße von 0,2 µm und eine Fläche von 22 cm².

Das hydrophobe Flachfilter 5 besteht aus PTFE-Polyester-Vlies, hat eine Porengröße von 0,02 µm und eine Filter­ fläche von 1 cm². Das Füllvolumen des Filters beträgt 3 ml und das Totvolumen 1 ml. Das Polyester-Vlies dient der Drainage und ist den Entgasungsöffnungen 3 zugewandt.

Die Einheit dient der Sterilfiltration von wäßrigen Lö­ sungen und Zellkulturmedien. In letzteren sind oft hohe Serumanteile beinhaltet. Durch den optional integrierten Vorfilter ist die wirtschaftliche Filtration auch dieser kritischen Medien gewährleistet.

Claims (3)

1. Rotationssymmetrisch aufgebauter Filter für Fluide mit einem zentralen Einlaßstutzen in einem ersten Gehäuse­ teil und einem zentralen Auslaßstutzen in einem zweiten Gehäuseteil, die unter randseitiger Abdichtung ein hydrophiles Flachfilter zwischen sich einschließen und ein hydrophobes Flachfilter vom hydrophilen Flachfilter beabstandet zwischen sich einschließen, wobei das hydro­ phobe Flachfilter als Ringfilter um die innere Öffnung des Einlaßstutzens herum angeordnet ist und mehrere nach außen führende Entgasungsöffnungen im ersten Ge­ häuseteil abdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite randseitig miteinander verbundene Gehäuse­ teil (1, 7) je eine integrierte, drainierende Filter­ unterstützung (4, 9) für den hydrophilen Flachfilter (10) aufweisen und das hydrophobe ringförmige Flachfilter (5) an beiden Rändern (6) auf einer gegenüber der Filter­ unterstützung (4) für den hydrophilen Flachfilter (10) zurückgesetzten Gehäuseringfläche des ersten Gehäuse­ teiles (1) eingesiegelt ist, welche die Entgasungs­ öffnungen (3) aufweist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe Flachfilter (5) aus einer PTFE-Membran mit einem Drainagevlies gebildet ist, wobei das Drainage­ vlies den Entgasungsöffnungen (3) zugewandt ist.

3. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem hydrophilen Flachfilter (10) ein hydrophiles Vor­ filter (13) lose aufliegend angeordnet ist, dessen Rand am inneren Gehäuserand des einen Gehäuseteils (1) durch geringe Übergröße radial fixiert ist.