Filterelemente sowie eine Filtervorrichtung mit mindestens einem Filterelement Filter elements and a filter device with at least one filter element
Die Erfindung betrifft Filterelemente sowie eine Filtervorrichtung mit mindestens einem Filterelement, wie dies gattungsgemäß aus der DE 600 23 479 T2 bekannt ist. The invention relates to filter elements and a filter device with at least one filter element, as is known generically from DE 600 23 479 T2.
Zur Filtration insbesondere von Partikeln aus einem partikelhaltigen Strom werden neben anderen Filtertypen auch sogenannte Querstromfilter eingesetzt. Bei diesem Filtertyp tritt mindestens ein Anteil des partikelhaltigen Stroms quer zu dessen ursprünglicher Strömungsrichtung durch Kanalwände des Filters. For filtration in particular of particles from a particle-containing stream, so-called cross-flow filters are used in addition to other filter types. In this type of filter, at least a portion of the particle-containing stream transits its original flow direction through channel walls of the filter.
Aus der vorgenannten DE 600 23 479 T2 ist eine Querstromfiltervorrichtung bekannt, die zum Empfangen eines Ausgangsmaterials an einem Zuführende und zum Trennen des Ausgangsmaterials in Filtrat und Filterrückstand ausgelegt ist. Dabei ist das Filtrat derjenige Anteil des Ausgangsmaterials, der durch mindestens einen Filter hindurchgetreten ist. Der Filterrückstand ist derjenige Anteil des Ausgangsmaterials, der an dem Filter verbleibt. Aus einer größeren Menge an Filterrückstand kann ein sogenannter Filterkuchen entstehen. From the aforementioned DE 600 23 479 T2 a cross-flow filter device is known, which is designed for receiving a starting material at a feed end and for separating the starting material in the filtrate and filter residue. In this case, the filtrate is that portion of the starting material which has passed through at least one filter. The filter residue is that portion of the starting material that remains on the filter. From a larger amount of filter residue can form a so-called filter cake.
Besondere Anforderungen an Filtervorrichtungen, hier insbesondere an Querstromfiltervorrichtungen, bestehen dann, wenn die Filtervorrichtungen eine bestimmte (Querschnitts-)Größe, z. B. mehrere Zentimeter oder gar mehrere 10 Zentimeter, erreichen. Bei geringen Querschnittsgrößen kann ein Filtrat durch Diffusion und Permeation ein Filterelement innerhalb einer bestimmten Zeitdauer verlassen. Bei hohen Querschnittsgrößen ist es erforderlich, technische Maßnahmen zu ergreifen, um Filtrat auch aus dem Inneren des Filterelements abzuleiten. Solche technischen Maßnahmen können beispielsweise in der Schaffung eines Filtratleitungsnetzwerks bestehen, wie dies in der vorgenannten DE 600 23 479 T2 beschrieben ist. Special requirements for filter devices, in particular on cross-flow filter devices, exist when the filter devices have a certain (cross-sectional) size, for. B. several centimeters or even several 10 centimeters reach. With small cross-sectional sizes, a filtrate can leave by diffusion and permeation a filter element within a certain period of time. At high cross-sectional sizes, it is necessary to take technical measures to drain filtrate from inside the filter element as well. Such technical measures may consist for example in the creation of a filtrate network, as described in the aforementioned DE 600 23 479 T2.
Die Querstromfiltervorrichtung gemäß der vorgenannten DE 600 23 479 T2 besteht aus mehreren Monolithsegmenten aus porösem Material, die parallel zueinander angeordnet sind. Gegen ein Filtergehäuse, in dem die Querstromfiltervorrichtung untergebracht und gehalten ist, sind die Monolithsegmente (fortan: Filterelemente) durch radiale O-Ringdichtungen abgedichtet. Die Filterelemente weisen in
Längsrichtung parallele Durchgangswege (fortan: Kanäle) auf, durch die das zu reinigende Ausgangsmaterial von dem Zuführende in Richtung einer Filterrückstandsendfläche fließen kann. Zwischen den Filterelementen ist eine Zwischensegmentfiltratleitung vorhanden. Diese kann durch einen Abstand der parallel angeordneten Filterelemente geschaffen sein. Die Zwischensegmentfiltratleitung bietet einen niedrigeren Fließwiderstand, als dieser bei einem Durchtritt durch das poröse Material gegeben ist. Innerhalb jedes Filterelements ist mindestens eine Innersegmentfiltratleitung vorhanden. Die Innersegmentfiltratleitung steht mit der Zwischensegmentfiltratleitung in Verbindung oder lenkt auf eine andere Weise Filtrat zu einer Filtratsammelzone. Bei einer Querstromfiltervorrichtung gemäß der vorgenannten DE 600 23 479 T2 sind Endflächen (Stirnflächen) abgedichtet, um einen direkten Durchgang von Filtrat in die Zwischensegmentfiltratleitung zu unterbinden. Ebenfalls abgedichtet sind alle an den Stirnflächen anliegenden offenen Kanäle, um einen direkten Durchgang von Filtrat in die Innersegmentfiltratleitung zu unterbinden. Die Filterelemente können eine bestimmte Querschnittsform, beispielsweise ein Viertel einer Kreisfläche, aufweisen. Durch Zusammensetzen mehrerer Filterelemente kann beispielsweise eine Querstromfiltervorrichtung mit rundem Querschnitt geschaffen werden. Das poröse Material der Filterelemente kann ein keramisches Material wie Cordierit, Tonerde, Mullit, Kieselerde, Zirkonerde, Titandioxid, Spinell, Siliziumkarbid oder Mischungen daraus sein. Die Filterelemente können auch entlang von Abschnitten der Zwischensegmentfiltratleitung zusammengeklebt sein. The cross-flow filter device according to the aforementioned DE 600 23 479 T2 consists of several monolith segments of porous material, which are arranged parallel to each other. Against a filter housing, in which the cross-flow filter device is housed and held, the monolith segments (henceforth: filter elements) are sealed by radial O-ring seals. The filter elements point in Longitudinally parallel passageways (henceforth channels) through which the starting material to be cleaned from the supply end can flow towards a filter residue end face. Between the filter elements is an intersegment filtrate conduit. This can be created by a distance of the filter elements arranged in parallel. The intersegment filtrate conduit provides a lower flow resistance than that afforded by passage through the porous material. Within each filter element is at least one inner segment filtrate conduit. The inner segment filtrate line communicates with the intersegment filtrate line or otherwise directs filtrate to a filtrate collection zone. In a cross-flow filter device according to the aforementioned DE 600 23 479 T2 end faces (faces) are sealed to prevent a direct passage of filtrate into the intersegment filtrate. Also sealed are all of the end faces adjacent open channels to prevent direct passage of filtrate into the inner segment filtrate line. The filter elements may have a certain cross-sectional shape, for example a quarter of a circular area. By assembling a plurality of filter elements, for example, a cross-flow filter device with a round cross-section can be created. The porous material of the filter elements may be a ceramic material such as cordierite, alumina, mullite, silica, zirconia, titania, spinel, silicon carbide or mixtures thereof. The filter elements may also be glued together along portions of the intersegment filtrate conduit.
Durch die erforderlichen Abdichtungen der Stirnflächen sind allerdings entsprechende Verfahrensschritte bei der Herstellung einer Querstromfiltervorrichtung gemäß der vorgenannten DE 600 23 479 T2 erforderlich. Außerdem ist der Aufbau der Querstromfiltervorrichtung entsprechend komplizierter und teurer. Due to the required sealing of the end surfaces, however, corresponding method steps in the production of a cross-flow filter device according to the aforementioned DE 600 23 479 T2 are required. In addition, the structure of the cross-flow filter device is correspondingly more complicated and expensive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Möglichkeit der Ausführung von Filterelementen vorzuschlagen. Es ist ferner Aufgabe, eine Filtervorrichtung, insbesondere eine Querstromfiltervorrichtung, anzugeben, die mit variablen Abmessungen und Filterleistungen sowie effizient und preisgünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Patentansprüchen. The invention has for its object to propose a further possibility of the execution of filter elements. It is a further object to provide a filter device, in particular a cross-flow filter device, which can be produced with variable dimensions and filter performance as well as efficiently and inexpensively. The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments can be found in the dependent claims.
Die Aufgabe wird daher durch ein Filterelement aus einem für Permeat durchlässigen Material mit einer Anzahl von Längskanälen gelöst, das einen Querschnitt aufweist, der ein Segment einer rotationssymmetrischen oder einer spiegelsymmetrischen Fläche ist. The object is therefore achieved by a filter element made of a material permeable to permeate having a number of longitudinal channels, which has a cross section which is a segment of a rotationally symmetric or a mirror-symmetrical surface.
Werden eine entsprechende Anzahl von erfindungsgemäßen Filterelementen zusammengesetzt, bilden deren Querschnitte (Segmente) zusammen rotationssymmetrische oder spiegelsymmetrische Flächen. Dabei sind Abstände zwischen den Segmenten und abgerundete Kanten und Ecken der Form der Segmente zulässig. Rotationssymmetrische Flächen sind insbesondere Kreise und Kreisringe. Spiegelsymmetrische Flächen sind Flächen mit einer Symmetrieachse, durch welche die Fläche spiegelsymmetrisch geteilt ist. Spiegelsymmetrische Flächen sind insbesondere Ellipsen, Rechtecke oder gleichschenklige Dreiecke. If a corresponding number of filter elements according to the invention are combined, their cross sections (segments) together form rotationally symmetrical or mirror-symmetrical surfaces. Distances between the segments and rounded edges and corners of the shape of the segments are permissible. Rotationally symmetric surfaces are in particular circles and circular rings. Mirror-symmetric surfaces are surfaces with an axis of symmetry, through which the surface is mirror-symmetrically divided. Mirror-symmetric surfaces are in particular ellipses, rectangles or isosceles triangles.
In den Filterelementen sind Längskanäle (fortan auch kurz: Kanäle) vorhanden. Die Kanäle sind vorzugsweise parallel zueinander angeordnet. In mindestens einer äußeren Oberfläche des Filterelements können Öffnungen zur Ableitung von Filtrat (Permeat) aus dem Filterelement vorhanden sein. Die Begriffe Filtrat und Permeat werden nachfolgend gleichbedeutend für Anteile eines Ausgangsmaterials verwendet, die durch eine Filterschicht, z. B. eine Membran oder eine Kanalwand, hindurchgetreten sind. Die Kanalwand kann als eine Membran ausgebildet sein. Das Ausgangsmaterial ist üblicherweise ein Fluid, ein Gas oder ein Aerosol, in dem Partikel vorhanden sind, die von anderen Anteilen des Ausgangsmaterials getrennt werden sollen. Partikel im Sinne der Beschreibung können auch Moleküle sein. Die Partikel müssen eine feste Form aufweisen oder feste Körper bilden, wobei diese Körper auch einzelne Moleküle sein können. In the filter elements are longitudinal channels (henceforth also short: channels) available. The channels are preferably arranged parallel to one another. In at least one outer surface of the filter element openings may be present for the removal of filtrate (permeate) from the filter element. The terms filtrate and permeate are hereafter used synonymously with portions of a starting material passing through a filter layer, e.g. As a membrane or a channel wall, have passed. The channel wall may be formed as a membrane. The starting material is usually a fluid, gas or aerosol in which particles are present to be separated from other portions of the feedstock. Particles in the sense of the description can also be molecules. The particles must have a solid form or form solid bodies, which bodies may also be individual molecules.
Die Filterelemente und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind günstig, jedoch nicht ausschließlich zur Filterung von Molekülgrößen bis 450 g/mol und kleiner und damit zur Nanofiltration geeignet.
Die Kanäle weisen vorzugsweise freie Durchmesser oder lichte Weiten zwischen 2 und 3,5 mm auf. Günstig sind freie Durchmesser (bei runden Kanalquerschnitten) bzw. lichte Weiten (bei eckigen Kanalquerschnitten) von 2,5 mm. Bei Wasser oder wasserähnlichen Ausgangsmaterialien betragen die freien Durchmesser / lichten Weiten vorzugsweise rund 2 mm oder sind kleiner. Bei viskoseren und hochviskosen Ausgangsmaterialien sind die freien Durchmesser / lichten Weiten vorzugsweise größer als 4 bis größer als 6 mm. The filter elements and the device according to the invention are favorable, but not exclusively for filtering molecular sizes up to 450 g / mol and smaller and thus suitable for nanofiltration. The channels preferably have free diameters or clearances between 2 and 3.5 mm. Favorable are free diameters (with round channel cross-sections) or clear widths (with square channel cross-sections) of 2.5 mm. For water or water-like starting materials, the free diameters / clearances are preferably about 2 mm or smaller. For more viscous and highly viscous starting materials, the free diameter / clearance widths are preferably greater than 4 to greater than 6 mm.
Die Filterelemente können eine Anzahl von Kanälen aufweisen. Beispielsweise kann die Anzahl der Kanäle je Filterelement zwischen 10 und 180 und mehr, z. B. 19 oder 163, betragen. The filter elements may have a number of channels. For example, the number of channels per filter element between 10 and 180 and more, z. B. 19 or 163, amount.
Die Kanäle können verschiedene Funktionen erfüllen. So können einige Kanäle (Längskanäle) hauptsächlich der Filtration dienen, während andere Kanäle der Ableitung von Filtrat / Permeat (Permeatabgänge, Abführungskanäle) dienen. Kanäle mit verschiedenen Funktionen können in bestimmten Zahlenverhältnissen und / oder in bestimmten räumlichen Anordnungen zueinander in den erfindungsgemäßen Filterelementen vorhanden sein. The channels can fulfill different functions. Thus, some channels (longitudinal channels) are mainly used for filtration, while other channels are used for the discharge of filtrate / permeate (Permeatabgänge, discharge channels). Channels with different functions may be present in certain numerical ratios and / or in certain spatial arrangements relative to one another in the filter elements according to the invention.
Die Kanalwände sind vorzugsweise größer oder gleich 1 mm. Sie sollten einem Druck bis 10 bar, besser noch bis 20 bar, günstigerweise bis zu 40 bar standhalten. Der Druckbereich von rund 10 bar bis 40 bar ist typisch für die Nanofiltration: Abhängig vom verwendeten Material sind auch höhere Drücke möglich. The channel walls are preferably greater than or equal to 1 mm. They should withstand a pressure of up to 10 bar, better still up to 20 bar, favorably up to 40 bar. The pressure range of around 10 bar to 40 bar is typical for nanofiltration: Depending on the material used, higher pressures are also possible.
Die Länge eines Filterelements, damit auch die Länge eines Kanals, beträgt beispielsweise 750 mm. Typisch sind auch Längen von 1000, 1 178, 1200 und 1500 mm. Andere Längen sind je nach Modulkonzept denkbar und realisierbar. The length of a filter element, so that the length of a channel is, for example, 750 mm. Also typical are lengths of 1000, 1 178, 1200 and 1500 mm. Other lengths are conceivable and feasible depending on the module concept.
Günstig als Material der Filterelemente ist ein Material, das eine Porosität von ca. 30% und mittlere Porengrößen von 2 bis 12 μιη aufweist. Das Material kann beispielsweise Mullit sein. Außerdem sind andere Materialien wie Aluminiumoxid (AI2O3), andere oxidische Keramiken, Mullite, andere Silikat-Keramiken, Cordierite, Siliziumkarbid (SiC), Titandioxid (TiO2), Zirkoniumdioxid (ZrO2) oder andere nicht-
oxidische Keramiken sowie Mischkeramiken aus den genannten Verbindungen möglich. Convenient as a material of the filter elements is a material which has a porosity of about 30% and average pore sizes of 2 to 12 μιη. The material may be, for example, mullite. In addition, other materials such as alumina (Al 2 O 3), other oxide ceramics, mullites, other silicate ceramics, cordierites, silicon carbide (SiC), titanium dioxide (TiO 2 ), zirconium dioxide (ZrO 2 ) or other non- oxide ceramics and mixed ceramics from the compounds mentioned possible.
In einem erfindungsgemäßen Filterelement können zwischen den Längskanälen wenigstens über einen Längsabschnitt des Filterelements Materialbereiche vorhanden sein, die von einer Außenwand des Filterelements eine Strecke in das Filterelement reichen, nicht von Längskanälen durchzogen sind und in denen ein Schlitz vorhanden ist, wobei durch den Schlitz keine Längskanäle eröffnet sind. In dieser Ausführung ist vorteilhaft erreicht, dass wenigstens ein Permeatabgang in das Filterelement eingebracht, beispielsweise gesägt, geschnitten oder gefräst ist, ohne dass Längskanäle beschädigt sind. Dadurch erübrigt sich vorteilhaft, dass eröffnete, also angeschnittene oder durchtrennte Längskanäle wieder verschlossen werden müssen. Die Materialbereiche, in welche die Schlitze eingebracht werden können, werden vorzugsweise bereits bei der Herstellung der Filterelemente, beispielsweise beim Extrudieren dieser, erzeugt. In a filter element according to the invention may be present between the longitudinal channels at least over a longitudinal portion of the filter element material regions which extend from an outer wall of the filter element a distance in the filter element, are not traversed by longitudinal channels and in which a slot is present, through the slot no longitudinal channels are opened. In this embodiment, it is advantageously achieved that at least one permeate outlet is introduced into the filter element, for example sawn, cut or milled without longitudinal channels being damaged. This eliminates the advantage that opened, so truncated or severed longitudinal channels must be closed again. The material areas into which the slots can be introduced are preferably already produced during the production of the filter elements, for example during the extrusion of these.
Die erfindungsgemäßen Filterelemente können in einem Filterelementverbund aus mehreren Filterelementen angeordnet sein. Ein solcher Filterelementverbund zeichnet sich dadurch aus, dass die Querschnitte der Filterelemente einander ergänzende Segmente einer rotationssymmetrischen oder einer spiegelsymmetrischen Fläche sind, dass die Filterelemente miteinander gefügt sind, wobei zwischen den Filterelementen ein Abstands der Filterelemente untereinander als Permeatabgänge zur Leitung von aus den Filterelementen als Permeat austretendem Medium vorhanden sind und dass der Querschnitt des Filterelementverbunds die rotationssymmetrische oder die spiegelsymmetrische Fläche ist. The filter elements according to the invention can be arranged in a filter element composite of a plurality of filter elements. Such a filter element composite is characterized in that the cross sections of the filter elements are complementary segments of a rotationally symmetric or a mirror-symmetrical surface, that the filter elements are joined together, wherein between the filter elements, a spacing of the filter elements with each other as Permeatabgänge for conducting from the filter elements as permeate Emerging medium are present and that the cross section of the filter element composite is the rotationally symmetric or the mirror-symmetrical surface.
Die Filterelemente können keramisch gefügt sein. Ein keramisches Fügen erfolgt vorzugsweise durch Einbringen eines Schlickers in Abschnitte zwischen die Filterelemente und Sintern der Filterelemente und des Schlickers. Durch den gesinterten Schlicker wird vorzugsweise abschnittsweise eine Sinterscheibe gebildet. Durch die Sinterscheibe sind die Filterelemente über einen Längsabschnitt auf allen Seiten umfangen. Solche Sinterscheiben sind vorzugsweise an Längsabschnitten an den Enden der Filterelemente sowie, vorzugsweise bei Längen der Filterelemente
von etwa 500 mm, in deren Mitte vorhanden. Bei Längen der Filterelemente insbesondere über 500 mm können auch weitere Sinterscheiben vorhanden sein. The filter elements may be ceramically joined. Ceramic joining preferably occurs by introducing a slip into sections between the filter elements and sintering the filter elements and the slurry. The sintered slurry preferably forms a sintered plate in sections. Through the sintered plate, the filter elements are embraced by a longitudinal section on all sides. Such sintered disks are preferably at longitudinal sections at the ends of the filter elements and, preferably at lengths of the filter elements of about 500 mm, present in the middle. In the case of lengths of the filter elements, in particular over 500 mm, it is also possible for further sintered disks to be present.
Dabei werden die Schlitze vorzugsweise vor dem Sintern eingebracht. Es ist auch möglich, die Schlitze nach dem Sintern einzubringen. The slots are preferably introduced before sintering. It is also possible to insert the slots after sintering.
Ein erfindungsgemäßer Filterelementverbund ist auch gebildet, wenn die Filterelemente durch eine mechanisch wirkende Vorrichtung, beispielsweise einen Halterahmen, in der oben beschriebenen Weise zueinander angeordnet sind. Beispielsweise kann ein Dichtungselement als ein solcher Halterahmen ausgebildet sein. An inventive filter element composite is also formed when the filter elements are arranged by a mechanically acting device, such as a holding frame, in the manner described above to each other. For example, a sealing element may be formed as such a holding frame.
Die erfindungsgemäßen Filterelemente erlauben den modularen Aufbau einer Filtervorrichtung, insbesondere einer Querstromfiltervorrichtung für die keramische Membranfiltration. Dabei sind optimierte Filtrationsleistungen erreichbar. Vorteilhaft ist die Möglichkeit zum modularen Aufbau aus einzelnen Filterelementen. Diese können gefügt, beispielsweise keramisch oder mechanisch, sein. Die Filterelemente sind jeweils nicht rotationssymmetrisch. Ein rotationssymmetrischer Querschnitt einer Filtervorrichtung (Gesamtmembran) ergibt sich erst mit der Anordnung einer Anzahl entsprechend geformter Filterelemente. Es sind aber auch andere Querschnitte der Filterelemente, z. B. halbrund, eckig, oval, elliptisch oder unregelmäßig, möglich. Die Filterelemente sind vorzugsweise in einem Gehäuse angeordnet und gehalten. The filter elements according to the invention allow the modular construction of a filter device, in particular a cross-flow filter device for the ceramic membrane filtration. Optimized filtration performance is achievable. Advantageous is the possibility for modular construction of individual filter elements. These can be joined, for example ceramic or mechanical. The filter elements are not rotationally symmetric. A rotationally symmetrical cross section of a filter device (overall membrane) results only with the arrangement of a number of correspondingly shaped filter elements. But there are also other cross sections of the filter elements, for. B. semicircular, angular, oval, elliptical or irregular, possible. The filter elements are preferably arranged and held in a housing.
Die Querschnitte der Filterelemente können beispielsweise auch Viertel, Achtel, Neuntel usw. eines Kreises („Tortenstücke", Segmente) sein. Die Querschnitte können zudem Schlitze, z. B. geschlitzte Halbkreise, aufweisen. The cross sections of the filter elements may also be, for example, quarters, eighths, ninths, etc. of a circle ("pie pieces", segments) .The cross sections may also have slots, eg slotted semicircles.
Es ist ferner möglich, dass ein Teil der Segmente einen Kreisring ergeben und ein zentral angeordnetes Segment einen runden Querschnitt aufweist. It is also possible that a part of the segments result in a circular ring and a centrally arranged segment has a round cross section.
Es ergeben sich aus einer solchen Anordnung günstige technische Effekte, die zur Steigerung der Filtrationsleistung führen. Durch die beschriebene Anordnung ist erreicht, dass eine optimierte spezifische Filterfläche (Filterfläche / Volumen der Membran = Volumen des Filterelements) erreicht ist. Außerdem ist eine optimierte Filtratabführung durch eine Realisierung spezieller Abführungskanäle und
Abführungsräume geschaffen. Solche Abführungskanäle können zwischen angeordneten und zueinander beabstandeten Filterelementen geschaffen sein. It result from such an arrangement favorable technical effects that lead to increase the filtration performance. By the described arrangement is achieved that an optimized specific filter surface (filter area / volume of the membrane = volume of the filter element) is reached. In addition, an optimized Filtratabführung by a realization of special discharge channels and Created exhaustion rooms. Such discharge channels can be created between arranged and spaced apart filter elements.
Die Möglichkeit der modularen Anordnung der Filterelemente ermöglicht eine Optimierung bezüglich der hydraulischen Durchmesser der Kanäle für die Filtration, der Kanäle für die Ableitung des Filtrats, der spezifischen Filterfläche und / oder einer Gesamtfilterfläche. The possibility of modular arrangement of the filter elements allows optimization with respect to the hydraulic diameters of the channels for the filtration, the channels for the discharge of the filtrate, the specific filter surface and / or a total filter surface.
Bevorzugt ist, dass die Filterelemente mit Dichtungen versehen werden können, deren Außenform nicht rund ist. Vorzugsweise entspricht die Außenform der Dichtungen der Außenform der Filterelemente bzw. der Außenform eines Filterelements im Bereich des Sitzes der Dichtung. Die Dichtungen dienen einer Abdichtung der zu einer Filtervorrichtung angeordneten Filterelemente gegenüber einem Gehäuse der Filtervorrichtung. Außerdem können sie als Abstandshalter der Filterelemente gegeneinander und / oder gegenüber dem Gehäuse fungieren. Durch einen Abstand der Filterelemente zueinander sind vorteilhaft Abführungskanäle zwischen den Filterelementen gebildet. Es können auch Abführungskanäle zwischen mindestens einem Filterelement und einer Innenwand des Gehäuses gebildet sein. It is preferred that the filter elements can be provided with seals whose outer shape is not round. Preferably, the outer shape of the seals of the outer shape of the filter elements or the outer shape of a filter element in the region of the seat of the seal. The seals serve to seal the filter elements arranged relative to a filter device to a housing of the filter device. In addition, they can act as spacers of the filter elements against each other and / or with respect to the housing. By a distance between the filter elements to each other advantageously discharge channels are formed between the filter elements. It can also be formed discharge channels between at least one filter element and an inner wall of the housing.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Filterelemente und einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung mit diesen Filterelementen ist, dass keine zusätzlichen keramischen oder anderen Abdichtungen der Abführungskanäle zu dem Ende der Filterelemente erforderlich sind, an denen das Ausgangsmaterial (Medium) zugeführt wird. An advantage of the filter elements according to the invention and a filter device according to the invention with these filter elements is that no additional ceramic or other seals of the discharge channels are required to the end of the filter elements to which the starting material (medium) is supplied.
Eine Ausführung einer Filtervorrichtung zur Reinigung eines Mediums mit erfindungsgemäßen Filterelementen weist ein Filtergehäuse mit einer Eingangsöffnung zum Einströmen des Mediums in das Filtergehäuse und mindestens einer Ausgangsöffnung zum Ausströmen des Mediums auf. Des Weiteren sind mindestens zwei Filterelemente mit einer Anzahl von Längskanälen vorhanden, wobei die Filterelemente sich ausgehend von der Eingangsöffnung in das Filtergehäuse hinein erstreckend angeordnet sind und je eine Stirnseite der Filterelemente zum Einströmen des Mediums in die Längskanäle der Filterelemente frei bleibt. Die Filterelemente sind mindestens an der Eingangsöffnung durch eine Dichtung abgedichtet und die Filterelemente sind durch die Dichtung gegeneinander
und gegen das Filtergehäuse abgedichtet und mit einem Abstand gehalten. Außerdem sind durch die Abstände zwischen den Filterelementen untereinander und zu dem Filtergehäuse Permeatabgänge zur Leitung von aus den Filterelementen als Permeat austretendem Medium in Richtung der mindestens einen Ausgangsöffnung gebildet. An embodiment of a filter device for cleaning a medium with filter elements according to the invention has a filter housing with an inlet opening for the flow of the medium into the filter housing and at least one outlet opening for the outflow of the medium. Furthermore, there are at least two filter elements with a number of longitudinal channels, the filter elements being arranged extending from the inlet opening into the filter housing and leaving one end face of the filter elements free to flow into the longitudinal channels of the filter elements. The filter elements are sealed at least at the inlet opening by a seal and the filter elements are by the seal against each other and sealed against the filter housing and held at a distance. In addition, by the distances between the filter elements with each other and to the filter housing permeate outlets for conducting emerging from the filter elements as permeate medium formed in the direction of at least one outlet opening.
Die Querschnitte der Filterelemente sind vorzugsweise einander ergänzende Segmente einer rotationssymmetrischen oder einer spiegelsymmetrischen Fläche. The cross sections of the filter elements are preferably complementary segments of a rotationally symmetric or a mirror-symmetrical surface.
Der oben beschriebene Filterelementverbund kann auch in einer Filtervorrichtung verwendet sein. Eine solche Filtervorrichtung zur Reinigung eines Mediums ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass ein Filtergehäuse, aufweisend eine Eingangsöffnung zum Einströmen des Mediums in das Filtergehäuse und mindestens eine Ausgangsöffnung zum Ausströmen des Mediums, vorhanden ist; der Filterelementverbund mindestens an der Eingangsöffnung durch eine Dichtung abgedichtet ist und die Filterelemente des Filterelementverbunds durch die Dichtung gegeneinander und gegen das Filtergehäuse abgedichtet und mit einem Abstand gehalten sind und durch die Abstände zwischen den Filterelementen untereinander und zu dem Filtergehäuse Permeatabgänge zur Leitung von aus den Filterelementen als Permeat austretendem Medium in Richtung der mindestens einen Ausgangsöffnung gebildet sind. The filter element composite described above can also be used in a filter device. Such a filter device for cleaning a medium is preferably characterized in that a filter housing, having an inlet opening for the flow of the medium into the filter housing and at least one outlet opening for the outflow of the medium, is present; the filter element composite is sealed at least at the inlet opening by a seal and the filter elements of the filter element composite are sealed by the seal against each other and against the filter housing and held at a distance and by the distances between the filter elements with each other and to the filter housing Permeatabgänge for conducting of the filter elements formed as permeate emerging medium in the direction of the at least one outlet opening.
Vorzugsweise ist die Filtervorrichtung so dimensioniert, dass je nach Bedarf verschiedene Filterelemente bzw. Filterelementverbünde in das Filtergehäuse einsetzbar sind. Preferably, the filter device is dimensioned so that different filter elements or Filterelementverbünde can be used in the filter housing as needed.
Die Filtervorrichtungen können eine Dichtung aufweisen, die durch eine Vergussschicht aus einem dichtenden Material gebildet ist. The filter devices may include a seal formed by a sealing layer of a sealing material.
Die Dichtung kann in weiteren Ausführungen auch durch wenigstens eine Dichtung in Form einer einzelnen Dichtung (Einzeldichtung), beispielsweise in Form einer viertelkreisfömigen Gummidichtung, je Filterelement oder durch ein Dichtungselement hergestellt sein. Die Filterelemente sind dann gegeneinander und gegen das Filtergehäuse mindestens an der Eingangsöffnung durch mehrere
Einzeldichtungen oder durch das Dichtungselement abgedichtet und die Filterelemente sind durch die Einzeldichtungen oder durch das wenigstens eine Dichtungselement gegeneinander und gegen das Filtergehäuse mit einem Abstand gehalten. Das Dichtungselement ist ein Halterahmen. The seal may be made in other embodiments by at least one seal in the form of a single seal (single seal), for example in the form of a quarter-circle rubber seal, per filter element or by a sealing element. The filter elements are then against each other and against the filter housing at least at the inlet opening by a plurality Single seals or sealed by the sealing element and the filter elements are held by the individual seals or by the at least one sealing element against each other and against the filter housing with a distance. The sealing element is a holding frame.
Eine Einzeldichtung oder ein solches Dichtungselement weisen im nicht montierten Zustand die Form des Querschnitts desjenigen Filterelements aufweist, für welches das Dichtungselement vorgesehen ist. Da die Filterelemente in der Regel keinen runden Querschnitt aufweisen, sind die Einzeldichtungen bzw. die Dichtungselemente ebenfalls entsprechend geformt und weichen von der üblichen O- Ringform ab. A single seal or such a sealing element in the unassembled state has the shape of the cross section of that filter element for which the sealing element is provided. Since the filter elements usually have no round cross-section, the individual seals or the sealing elements are also shaped accordingly and deviate from the usual O-ring shape.
Die Einzeldichtung und das Dichtungselement können aus Mischungen mehrerer Kunststoffe, aus einem Mehrkomponentenkunststoffelement oder aus einem Verbundmaterial bestehen. Sie können weiterhin metallische Stützelemente oder Stützelemente aus Kunststoff wie beispielsweise metallische Einlagen oder Einlagen aus Kunststoff aufweisen. Im Fall von Mehrkomponentenkunststoff-Konstruktionen weisen die verschiedenen Kunststoffe vorzugsweise unterschiedliche Härten und Festigkeiten auf. The single seal and the sealing element may consist of mixtures of several plastics, of a multi-component plastic element or of a composite material. You can also have metallic support elements or plastic support elements such as metallic inserts or inserts made of plastic. In the case of multi-component plastic constructions, the various plastics preferably have different hardnesses and strengths.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Dichtungselement dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement ein scheibenförmiges Element mit Stegen und Durchbrüchen ist, wobei durch die Form und Größe der Durchbrüche ein kraft-formschlüssiges Einstecken von Filterelementen in die Durchbrüche ermöglicht ist. So kann das Dichtungselement beispielsweise einen Metallkern aufweisen, der mit Kunststoff umhüllt ist. Durch die äußerste Schicht ist eine Dichtlippe entlang der Innenseiten der Durchbrüche sowie entlang des äußeren Umfangs des Dichtungselements gebildet. Durch eine solche Konstruktion ist vorteilhaft eine hohe Stabilität und Verwindungsfestigkeit des Dichtungselements mit der Abdichtung der Filterelemente untereinander sowie deren Halterung mit einem Abstand zueinander gewährleistet. Durch die Dichtlippe entlang des äußeren Umfangs ist eine Dichtung gegenüber dem Filtergehäuse erreichbar. Sind die Filterelemente in das Dichtelement eingesteckt, liegt ein erfindungsgemäßer Filterelementverbund vor.
Die Dichtung wird insbesondere dann durch eine Vergussschicht gebildet, wenn ein Austausch der Filterelemente bzw. des Filterelementverbunds nicht oder selten vorgesehen ist. Sollen die Filterelemente bzw. der Filterelementverbund öfter gewechselt oder kontrolliert werden können, wird die Dichtung vorzugsweise durch ein Dichtelement erreicht, wie diese oben beschrieben ist. In a further embodiment, the sealing element is characterized in that the sealing element is a disk-shaped element with webs and openings, wherein the shape and size of the openings enables a force-positive insertion of filter elements into the openings. For example, the sealing element may have a metal core, which is covered with plastic. Through the outermost layer, a sealing lip is formed along the insides of the apertures as well as along the outer circumference of the sealing element. By such a construction is advantageously a high stability and torsional strength of the sealing element with the sealing of the filter elements with each other and their support ensured at a distance from each other. Through the sealing lip along the outer periphery a seal against the filter housing can be reached. If the filter elements are inserted into the sealing element, an inventive filter element composite is present. The seal is formed in particular by a potting layer, if an exchange of the filter elements or the filter element composite is not or rarely provided. If the filter elements or the filter element composite to be changed or controlled more often, the seal is preferably achieved by a sealing element, as described above.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Filterelemente und Filtervorrichtungen mit den Filterelementen angegeben. Hierzu zeigen: Embodiments of the filter elements and filter devices according to the invention with the filter elements are given below. Show:
Fig. 1 Querschnitte von vier erfindungsgemäßen Filterelementen, 1 cross sections of four filter elements according to the invention,
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fig. 2 shows a first embodiment of an inventive
Filterelements, Filter element,
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fig. 3 shows a second embodiment of an inventive
Filterelements, Filter element,
Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt des zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Filterelements gemäß Fig. 3, 4 shows an enlarged section of the second embodiment of a filter element according to the invention according to FIG. 3, FIG.
Fig. 5 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Filterelementverbunds, 5 shows a first embodiment of a filter element composite,
Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Filterelementverbunds, 6 shows a second embodiment of a filter element composite,
Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Filterelementverbunds, 7 shows a third embodiment of a filter element composite,
Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Stirnseite eines ersten Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung, 8 is a plan view of an end face of a first embodiment of a filter device,
Fig. 9 ein erstes Ausführungsbeispiel der Filtervorrichtung, 9 shows a first embodiment of the filter device,
Fig. 10 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Dichtung und 10 shows a first embodiment of a seal and
Fig. 1 1 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Dichtung in Form eines Fig. 1 1 shows a second embodiment of a seal in the form of a
Dichtungselements mit Stegen. Sealing element with webs.
Die nachfolgenden Abbildungen sind vereinfachend und schematisch dargestellt. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche technische Elemente.
In der Fig. 1 sind Querschnitte von vier Filterelementen 1 gezeigt, von denen jedes einen Querschnitt aufweist, der einem Viertel einer virtuellen Fläche 4 in Form eines Kreises entspricht (durch Strichlinie symbolisiert). Die Fläche 4 wird durch die nach außen weisenden Abschnitte der Umfänge der Filterelemente 1 gebildet. Die Filterelemente 1 sind in ihrer Längsrichtung 2, entlang derer hier der Betrachter von Fig. 1 schaut, von Längskanälen 3 durchzogen. Die Längskanäle 3 sind jeweils durch Kanalwände 8 voneinander und gegen eine Umgebung der Filterelemente 1 abgegrenzt. Zwischen den Filterelementen 1 sind Abstände gezeigt, durch die Permeatabgänge 5 gebildet sind. Strömt ein Medium 7 (siehe Fig. 3) in die Längskanäle 3, tritt ein Anteil des Mediums 7 (durch Pfeile symbolisiert) durch die Kanalwände 8 als Permeat (durch Pfeile symbolisiert) entweder durch das poröse Material des Filterelements 1 bis hin zu einer Außenwand des Filterelements 1 und durch die Außenwand oder direkt durch eine außenliegende Kanalwand 8 aus dem Filterelement 1 aus. Dabei gelangt das Permeat in die Permeatabgänge 5. Um die Filterelemente 1 herum ist ein Permeatauffangraum 20 vorhanden, der sich zwischen den Filterelementen 1 und einer Gehäusewand 12.3 (siehe Fig. 9) befindet. The following illustrations are simplified and schematic. In this case, like reference numerals designate the same technical elements. In Fig. 1 are shown cross-sections of four filter elements 1, each of which has a cross-section which corresponds to a quarter of a virtual area 4 in the form of a circle (symbolized by dashed line). The surface 4 is formed by the outwardly facing portions of the peripheries of the filter elements 1. The filter elements 1 are traversed by longitudinal channels 3 in their longitudinal direction 2, along which the observer of FIG. The longitudinal channels 3 are each delimited by channel walls 8 from each other and against an environment of the filter elements 1. Between the filter elements 1 distances are shown, are formed by the permeate 5. If a medium 7 (see FIG. 3) flows into the longitudinal channels 3, a portion of the medium 7 (symbolized by arrows) passes through the channel walls 8 as permeate (symbolized by arrows) either through the porous material of the filter element 1 as far as an outer wall of the filter element 1 and through the outer wall or directly through an outer channel wall 8 from the filter element 1. In this case, the permeate passes into the permeate outlets 5. Around the filter elements 1 around a permeate collecting space 20 is present, which is located between the filter elements 1 and a housing wall 12.3 (see Fig. 9).
Sind die Filterelemente 1 durch eine Gehäusewand 12.3 (angedeutet, siehe auch Fig. 9) umfangen und ist zwischen den Filterelementen 1 ein Abstand zu dieser Gehäusewand 12.3 vorhanden, ist durch diesen Abstand ebenfalls ein Permeatabgang 5 gebildet. If the filter elements 1 are surrounded by a housing wall 12.3 (indicated, see also FIG. 9) and a distance to this housing wall 12.3 is present between the filter elements 1, a permeate outlet 5 is likewise formed by this distance.
In der Fig. 2 ist in perspektivischer Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Filterelements 1 gezeigt. Gut zu erkennen sind die Längskanäle 3, die sich in der Längsrichtung 2 durch das Filterelement 1 erstrecken. Der Querschnitt des Filterelements 1 ist ein Viertel einer Fläche 4 in Form eines Kreises (siehe auch Fig. 1 ). FIG. 2 shows a perspective view of a first exemplary embodiment of a filter element 1 according to the invention. Good to see the longitudinal channels 3, which extend in the longitudinal direction 2 through the filter element 1. The cross section of the filter element 1 is a quarter of a surface 4 in the form of a circle (see also Fig. 1).
Ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Filterelements 1 ist in Fig. 3 dargestellt. Das Filterelement 1 weist in seiner Außenwand Schlitze 9 auf. In der Fig. 4 ist ein Querschnitt durch das Filterelement 1 auf Höhe der Schlitze 9 gezeigt. Zwischen den Längskanälen 3 ist ein Materialbereich 6 vorhanden, der nicht von Längskanälen 3 durchzogen ist. Der Schlitz 9 reicht durch die Außenwand in den Materialbereich 6, ohne dabei einen der Längskanäle 3 zu eröffnen. Durch Wirkung
des Schlitzes 9 ist von jedem der Längskanäle 3 in radialer Richtung ein Permeat in einem Permeatabgang 5 abführbar, nachdem dieses höchstens vier Längskanäle 3 durchströmt hat. A second embodiment of a filter element 1 according to the invention is shown in FIG. The filter element 1 has slots 9 in its outer wall. FIG. 4 shows a cross section through the filter element 1 at the level of the slots 9. Between the longitudinal channels 3, a material region 6 is present, which is not traversed by longitudinal channels 3. The slot 9 extends through the outer wall in the material region 6, without opening one of the longitudinal channels 3. By effect of the slot 9 of each of the longitudinal channels 3 in the radial direction, a permeate in a permeate 5 can be discharged, after this has flowed through at most four longitudinal channels 3.
Im Bereich der jeweiligen Enden der Filterelemente 1 ist eine Abdichtung der Außenwand des Filterelements 1 vorhanden, ohne die stirnseitigen Öffnungen der Längskanäle 3 zu verschließen. Diese Abdichtung ist als eine keramische Abdichtung ausgeführt. Durch sie ist der poröse Körper dort seitlich und stirnseitig abgedichtet und es ist gewährleistet, dass das anströmende und zu filtrierende Medium 7 sicher in das Innere der Längskanäle 3 geführt wird. In the region of the respective ends of the filter elements 1, a seal of the outer wall of the filter element 1 is present, without closing the frontal openings of the longitudinal channels 3. This seal is designed as a ceramic seal. Through them, the porous body is sealed there laterally and frontally and it is ensured that the inflowing and to be filtered medium 7 is securely guided into the interior of the longitudinal channels 3.
In weiteren Ausführungen der Filterelemente 1 ist die Abdichtung durch eine Glasoder Kunststoffabdichtung realisiert. Diese stirnseitige, an den Enden der Filterelemente 1 seitlich umlaufende Abdichtung ist typisch für alle Filterelemente 1 . In further embodiments of the filter elements 1, the seal is realized by a glass or plastic seal. This end-side, at the ends of the filter elements 1 laterally circumferential seal is typical of all filter elements. 1
In weiteren Ausführungen des Filterelements 1 können zwei, drei oder mehr solcher Materialbereiche 6 angrenzend an eine Außenwand vorhanden sein. In jeden Materialbereich 6 kann ein Schlitz 9 eingebracht sein. In weiteren Ausführungen können Schlitze auch nur in einigen der vorhandenen Materialbereiche 6 eingebracht sein. In further embodiments of the filter element 1, two, three or more such material regions 6 may be present adjacent to an outer wall. In each material region 6, a slot 9 may be introduced. In further embodiments, slots may also be incorporated only in some of the existing material regions 6.
Materialbereiche 6 und Schlitze 9 können in weiteren Ausführungen angrenzend an verschiedene Außenwände vorhanden sein. Material regions 6 and slots 9 may be present in other embodiments adjacent to different outer walls.
Fig. 5 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel einen Filterelementverbund 10, bei dem vier Filterelemente 1 parallel zueinander und mit einem Abstand zueinander angeordnet sind. Die Querschnitte der Filterelemente 1 sind einander ergänzende Segmente einer virtuellen sowohl rotationssymmetrischen als auch spiegelsymmetrischen Fläche 4 in Form eines Kreises. Die Filterelemente 1 sind miteinander durch Einzeldichtungen 15 (siehe auch Fig. 10) gefügt. Die Abstände der Filterelemente 1 untereinander dienen auch hier als Permeatabgänge 5 zur Leitung von aus den Filterelementen 1 als Permeat austretendem Medium 7. Der Querschnitt des Filterelementverbunds 10 ist die spiegelsymmetrische Fläche 4.
In weiteren Ausführungen sind die Filterelemente 1 miteinander durch ein oder mehrere Dichtungselemente 17 (siehe auch Fig. 1 1 ) gefügt. FIG. 5 shows, as a first exemplary embodiment, a filter element composite 10 in which four filter elements 1 are arranged parallel to one another and at a distance from one another. The cross sections of the filter elements 1 are complementary segments of a virtual both rotationally symmetric and mirror-symmetrical surface 4 in the form of a circle. The filter elements 1 are joined together by individual seals 15 (see also FIG. 10). The distances between the filter elements 1 with one another here also serve as permeate outlets 5 for conducting medium emerging from the filter elements 1 as permeate. The cross section of the filter element composite 10 is the mirror-symmetrical surface 4. In further embodiments, the filter elements 1 are joined together by one or more sealing elements 17 (see also Fig. 1 1).
In der Fig. 6 sind in einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Filterelementverbunds 10 sechs Filterelemente 1 gezeigt, deren Querschnitt jeweils ein Sechstel eines Kreisrings bildet. In der Mitte des Filterelementverbunds ist ein zentrales Filterelement 1 .z angeordnet. Die Filterelemente 1 und das zentrale Filterelement 1 .z sind, wie zu Fig. 5 beschrieben, mit Einzeldichtungen 15 versehen. Der Querschnitt des Filterelementverbunds 10 ist die spiegelsymmetrische Fläche 4. 6, six filter elements 1 are shown in a second embodiment of a filter element composite 10, the cross section of which forms one sixth of a circular ring. In the middle of the filter element composite, a central filter element 1 .z is arranged. The filter elements 1 and the central filter element 1 .z are, as described for Fig. 5, provided with individual seals 15. The cross section of the filter element composite 10 is the mirror-symmetrical surface 4.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelementverbunds 10 ist in Fig. 7 dargestellt. Die Filterelemente 1 sind keramisch gefügt. Dazu ist an unterschiedlichen Stellen Schlicker zwischen die Filterelemente 1 eingefüllt und gesintert worden. Der gesinterte Schlicker bildet eine die Filterelemente 1 über einen Längsabschnitt auf allen Seiten umfangende Sinterscheibe 21 . Solche Sinterscheiben 21 sind an Längsabschnitten an den Enden der Filterelemente 1 sowie in deren Mitte vorhanden. Another embodiment of a filter element composite 10 is shown in FIG. 7. The filter elements 1 are ceramically joined. For this purpose, slip has been introduced and sintered at different points between the filter elements 1. The sintered slip forms a sintered plate 21 which extends over a longitudinal section on all sides of the filter elements 1. Such sintered disks 21 are present at longitudinal sections at the ends of the filter elements 1 and in the middle thereof.
Anstelle der genannten Sinterscheibe 21 ist es auch ausreichend, wenn die gegenüberliegenden Flächen der Viertel-Elemente durch Schlicker verbunden werden, ohne dass ein zusätzlicher Rand um die vier hier dargestellten Filterelemente 1 entsteht. Instead of the aforementioned sintered disk 21, it is also sufficient if the opposing surfaces of the quarter-elements are connected by slip without an additional edge around the four filter elements 1 shown here.
Fig. 8 zeigt in einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Draufsicht auf eine Eingangsöffnung 12.1 , in der ein Filterelementverbund 10 eingeschoben und mittels eines ersten Flanschs 13 befestigt und im Zusammenwirken mit einem Dichtungselement 17 (siehe auch Fig. 1 1 ) abgedichtet ist. 8 shows a further exemplary embodiment of a plan view of an inlet opening 12.1 in which a filter element composite 10 is inserted and fastened by means of a first flange 13 and sealed in cooperation with a sealing element 17 (see also FIG. 11).
In der Fig. 9 ist vereinfacht eine Filtervorrichtung 1 1 gezeigt, deren vier Viertelelemente durch eine Vergussschicht 16 untereinander und zu den haltenden Teilen eines Filtergehäuses 12 abgedichtet sind. Die Filtervorrichtung 1 1 weist das Filtergehäuse 12 mit je einer Eingangsöffnung 12.1 und einer Ausgangsöffnung 12.2 in einer Gehäusewand 12.3 auf. Zwischen Eingangsöffnung 12.1 und
Ausgangsöffnung 12.2 sind Filterelemente 1 in Form eines Filterelementverbunds 10 angeordnet. Der Filterelementverbund 10 ist von der Gehäusewand 12.3 umfangen. In Fig. 9, a filter device 1 1 is shown in simplified form, the four-quarter elements are sealed by a potting layer 16 with each other and to the holding parts of a filter housing 12. The filter device 1 1 has the filter housing 12, each with an inlet opening 12.1 and an outlet opening 12.2 in a housing wall 12.3. Between entrance opening 12.1 and Exit opening 12.2 filter elements 1 are arranged in the form of a filter element composite 10. The filter element composite 10 is surrounded by the housing wall 12.3.
Der Filterelementverbund 10 ist an der Eingangsöffnung 12.1 fest mit einem ersten Flansch 13 verbunden, über den der Filterelementverbund 10 an dem Filtergehäuse 12 verschraubt ist. Nach einem Lösen der Befestigungsschrauben (angedeutet) ist der gesamte Filterelementverbund 10 durch die Eingangsöffnung 12.1 entnehmbar. Der in das Filtergehäuse 12 eingesetzte Filterelementverbund 10 ist über Schraubverbindungen (angedeutet gezeigt) mit einem zweiten Flansch 14 an der Ausgangsöffnung 12.2 lösbar verbunden. Zwischen dem Filterelementverbund 10 und der Gehäusewand 12.3 ist ein Permeatauffangraum 20 gebildet. The filter element composite 10 is fixedly connected to the inlet opening 12.1 with a first flange 13, via which the filter element composite 10 is screwed to the filter housing 12. After loosening the fastening screws (indicated), the entire filter element assembly 10 can be removed through the inlet opening 12.1. The filter element composite 10 inserted into the filter housing 12 is detachably connected via screw connections (indicated) to a second flange 14 at the outlet opening 12. 2. Between the filter element composite 10 and the housing wall 12.3, a permeate collecting space 20 is formed.
Der Filterelementverbund 10 ist gegenüber der Eingangsöffnung 12.1 abgedichtet. Die Dichtung ist hier als eine Vergussschicht 16 aus einem dichtenden Material ausgebildet. The filter element composite 10 is sealed with respect to the inlet opening 12.1. The seal is here formed as a potting layer 16 of a sealing material.
Eine Einzeldichtung 15, wie diese zu Fig. 5 beschrieben ist und in weiteren Ausführungen des Filterelementverbunds 10 sowie der Filtervorrichtung 1 1 einsetzbar ist, ist beispielhaft in Fig. 10 gezeigt. Die Einzeldichtung 15 ist ein Gummiring mit einem runden Materialquerschnitt und weist eine Form auf, die in der Draufsicht einem Viertel eines Kreises entspricht. Werden vier Filterelemente 1 mit einer solchen Einzeldichtung 15 versehen und ist diese in Längsrichtung 2 bei allen Filterelementen 1 auf der gleichen Position angebracht, bewirken diese vier Einzeldichtungen 15, wenn die Filterelemente 1 in einen Filterelementverbund 10 angeordnet sind, eine Abdichtung zwischen den Filterelementen 1 . Zugleich wird durch die sich gegenseitig mit ihren äußeren Umfängen berührenden Einzeldichtungen 15 ein Abstand zwischen den Filterelementen 1 gesichert. A single seal 15, as described for FIG. 5 and usable in further embodiments of the filter element assembly 10 and the filter device 11, is shown by way of example in FIG. The single seal 15 is a rubber ring with a round material cross-section and has a shape that corresponds to a quarter of a circle in plan view. If four filter elements 1 are provided with such a single seal 15 and this is attached in the longitudinal direction 2 in all filter elements 1 in the same position, cause these four individual seals 15, when the filter elements 1 are arranged in a filter element composite 10, a seal between the filter elements. 1 At the same time a distance between the filter elements 1 is secured by the mutually with their outer peripheries touching individual seals 15.
Die Einzeldichtung 15 kann in ihrer einfachsten Form einen kreisrunden Querschnitt aufweisen, aber in weiteren Ausgestaltungen auch alle weiteren für eine gute Dichtung sinnvollen Querschnitte, wie Vielecke, mit und ohne gesondert ausgebildete Dichtlippen, mit und ohne ausgebildete Dichtdruck verstärkende Nuten, aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel eines Dichtungselements 17 ist in der Fig. 1 1 schematisch gezeigt. Das Dichtungselement 17 weist eine kreisrunde Außenform auf, der freie Innenraum des Dichtungselements 17 ist von zwei rechtwinklig aufeinanderstehenden Stegen 17.1 durchzogen und in vier Durchbrüche 17.2 unterteilt, die jeweils ein Viertel des Innenraums betragen. Das Dichtungselement 17 weist einen Kern 19 (in Teilschnitt gezeigt) aus einer Metalleinlage (oder Kunststoffeinlage) auf, die durch Kunststoff umhüllt ist. Entlang der Innenseiten der Durchbrüche 17.2 sind jeweils Dichtungslippen 18 aus einem weichen Material vorhanden. Die äußere Umfangsfläche des Dichtungselements 17 besteht aus einem weichen Kunststoff, durch den eine äußere Dichtungslippe 18 gebildet ist.
The single seal 15 may have a circular cross section in its simplest form, but in further embodiments, all other suitable for a good seal cross sections, such as polygons, with and without separately formed sealing lips, with and without trained sealing pressure reinforcing grooves having. An exemplary embodiment of a sealing element 17 is shown schematically in FIG. 11. The sealing element 17 has a circular outer shape, the free interior of the sealing element 17 is traversed by two mutually perpendicular webs 17.1 and divided into four openings 17.2, each amounting to a quarter of the interior. The sealing element 17 has a core 19 (shown in partial section) of a metal insert (or plastic insert), which is covered by plastic. Along the inner sides of the openings 17.2 each sealing lips 18 made of a soft material are present. The outer peripheral surface of the sealing member 17 is made of a soft plastic, through which an outer sealing lip 18 is formed.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Filterelement 1 filter element
1 .z zentrales Filterelement 1 .z central filter element
2 Längsrichtung 2 longitudinal direction
3 Längskanal 3 longitudinal channel
4 Fläche 4 area
5 Permeatabgang 5 permeate discharge
6 Materialbereich6 material area
7 Medium 7 medium
8 Kanalwand 8 channel wall
9 Schlitz 9 slot
10 Filterelementverbund 10 filter element composite
1 1 Filtervorrichtung1 1 filter device
12 Filtergehäuse 12 filter housings
12.1 Eingangsöffnung 12.1 entrance opening
12.2 Ausgangsöffnung12.2 Exit opening
12.3 Gehäusewand 12.3 housing wall
13 erster Flansch 13 first flange
14 zweiter Flansch 14 second flange
15 Einzeldichtung 15 single seal
16 Vergussschicht 16 casting layer
17 Dichtungselement17 sealing element
17.1 Steg 17.1 footbridge
17.2 Durchbruch 17.2 Breakthrough
18 Dichtungslippe 18 sealing lip
19 Kern 19 core
20 Permeatauffangraum 20 permeate collecting space
21 Sinterscheibe
21 sintered plate