FR2538264A1 - FILTER FOR FILTRATION OF WATER, IN PARTICULAR FOR REMOVING PYROGENES AND STERILIZING SOLUTIONS INTENDED FOR INFUSION OR INJECTION - Google Patents
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Abstract
Filtre pour la filtration de l'eau, notamment pour en éliminer les pyrogènes et pour stériliser des solutions destinées à une infusion ou injection. Un boîtier parallélépipédique 1, 2, comportant au moins une entrée 4 et une sortie d'air du côté liquide trouble ainsi qu'une sortie 6 du côté liquide pur, entoure complètement un paquet plissé 17, obtenu par plissage d'une membrane plane semi-perméable avec le voile perméable qui la soutient des deux côtés. Un espace 18 de répartition de fluide est formé le long des bords des plis du côté "trouble", cependant que les bords des plis s'appliquent sur la paroi correspondante du boîtier du côté "pur". Une matière 8 emplit de façon étanche les espaces libres 3 entre le paquet 17 et le boîtier. (CF DESSIN DANS BOPI)Filter for filtering water, in particular to remove pyrogens and to sterilize solutions intended for infusion or injection. A parallelepiped case 1, 2, comprising at least one inlet 4 and an air outlet on the cloudy liquid side as well as an outlet 6 on the pure liquid side, completely surrounds a pleated packet 17, obtained by pleating a semi-flat membrane. -permeable with the permeable veil that supports it on both sides. A fluid distribution space 18 is formed along the edges of the pleats on the "cloudy" side, while the edges of the pleats rest on the corresponding wall of the housing on the "clean" side. A material 8 sealingly fills the free spaces 3 between the package 17 and the housing. (CF DRAWING IN BOPI)
Description
L'invention concerne un filtre pour la filtration de l'eau, en particulierThe invention relates to a filter for the filtration of water, in particular
pour l'élimination des pyrogènesfor the elimination of pyrogens
et/ou la stérilisation de solutions pour injections ou infu- and / or the sterilization of solutions for injections or
sions On sait augmenter la surface de filtration en plissant en un grand nombre de plis l'élément plat de filtre et son support de façon à former un paquet plissé présentant une grande surface efficace pour la filtration Le paquet plissé peut alors être placé sous forme de parallélépipède dans un boîtier qui l'entoure (DE-A-3 143 542), disposé comme cylindre creux dans un boîtier correspondant (DE-A-3 128 546) ou disposé sous forme de tronçons de cylindres creux dans It is known to increase the filtration area by folding the flat filter element and its support in a large number of folds so as to form a pleated package having a large area effective for filtration. The pleated package can then be placed in the form of a filter. parallelepiped in a housing which surrounds it (DE-A-3 143 542), arranged as a hollow cylinder in a corresponding housing (DE-A-3 128 546) or arranged in the form of hollow cylinder sections in
un boîtier adapté de façon correspondante (DE-A-3 007 065). a correspondingly adapted housing (DE-A-3,007,065).
Les filtres sont ainsi réalisés soit sous forme de filtres immergés ou à débordement de trop-plein, soit sous forme The filters are thus made either in the form of immersed or overflow overflow filters, or in the form of
de filtres traversés par le liquide à traiter. of filters crossed by the liquid to be treated.
En tenant compte de cet état de la technique, l'in-. Taking into account this state of the art, the IN.
vention vise à proposer, pour les fins indiquées au début du présent exposé, à savoir notamment pour l'élimination des pyrogènes et/ou la stérilisation de solutions destinées à l'infusion ou l'injection, un filtre obtenu avec des moyens simples, présentant une grande surface effective de filtration pour des dimensions relativement petites du boîtier et qui, du fait même de sa forme de réalisation} assure une répartition régulière du fluide sur la totalité de la surface efficace de filtration du côté liquide trouble à traiter et permette qu'une pression relativement élevée s'exerce sur les surfaces des membranes et les surfaces du boîtier En outre, la forme de réalisation doit permettre la production du filtre à un prix avantageux En d'autres termes, l'invention vise également à optimiser, du point de vue technique de filtration pour la présente application, les filtres de l'état actuel de la technique, qui ont été The aim of the invention is to propose, for the purposes indicated at the beginning of this statement, namely for the elimination of pyrogens and / or the sterilization of solutions intended for infusion or injection, a filter obtained by simple means, presenting a large effective filtering surface for relatively small dimensions of the housing and which, by the very fact of its embodiment} ensures an even distribution of the fluid over the entire effective filtration surface of the turbid liquid side to be treated and allows that a relatively high pressure is exerted on the surfaces of the membranes and the surfaces of the casing Furthermore, the embodiment must allow the production of the filter at an advantageous price. In other words, the invention also aims at optimizing, from the point of view of filtering for the present application, the filters of the current state of the art, which have been
conçus pour le traitement spécial du sang ou pour le traite- designed for the special treatment of blood or for the treatment
ment général des fluides.general fluids.
Selon les caractéristiques générales du filtre destiné selon l'invention à la filtration de l'eau: a) une membrane plane à perméabilité sélective (ou semi-perméable), réalisant un effet de coupure à 5 000 According to the general characteristics of the filter according to the invention for the filtration of water: a) a selective permeable membrane (or semi-permeable membrane), achieving a cut-off effect at 5,000
daltons et au-delà et ayant une grandeur des pores infé- daltons and beyond and having a lower pore size
rieure ou égale à 0,2 imest soutenue des deux côtés par un voile d'appui ou un carton plan, ne cédant pas de fibres et pouvant être traversé dans les trois dimensions et cette membrane est plissée, avec ce support réalisé des deux côtés, pour donner un paquet plissé b) un bottier parallélépipédique comportant au moins une entrée et un évent de sortie d'air du côté liquide trouble et une sortie du côté liquide pur entoure de tous côtés le paquet plissé, le boîtier présentant en coupe une forme telle que, lors de l'utilisation comme filtre traversé par le liquide à traiter, il se forme du côté du liquide trouble le long des bords des plis un espace de répartition de fluide et, du côté du liquide pur, les bords des plis s'appuient sur la paroi adjacente du bottier; et en cas d'utilisation comme filtre à débordement, les bords dés plis s'appuient sur les deux parois adjacentes du bottier; c) des cheminées de répartition faisant saillie dans le bottier sont prévues sur la hauteur du paquet plissé au voisinage des entrées et sorties; d) le bottier présente, dans la zone de ses faces greater than or equal to 0.2 um supported on both sides by a support web or a flat cardboard, not yielding fibers and capable of being traversed in all three dimensions and this membrane is folded, with this support made on both sides, to give a pleated package b) a parallelepipedic casing having at least one inlet and an air outlet vent on the turbid liquid side and an outlet on the pure liquid side surrounds on all sides the pleated package, the casing having a sectional shape such that that when used as a filter through which the liquid to be treated, a fluid distribution space is formed on the side of the cloudy liquid along the edges of the folds and, on the side of the pure liquid, the edges of the folds press on the adjacent wall of the casing; and when used as an overflow filter, the folded edges rest on the two adjacent walls of the casing; c) distribution pipes protruding into the casing are provided on the height of the pleated package in the vicinity of the inputs and outputs; d) the casement has, in the zone of its faces
avant extrêmes des espaces libres entourant en s'en écar- extremes of surrounding open spaces
tant les faces avant extrêmes du paquet plissé et recouvrant les deux plis terminaux du paquet plissé dirigé vers les côtés extrêmes des plis, ces espaces libres étant garnis d'une matière à rôle d'étanchéité introduite par plusieurs évidements ménagés dans le boîtier; e) le boîtier est constitué de deux demi-enveloppes, dont le plan séparateur ou de jonction est parallèle au both the extreme front faces of the package pleated and covering the two end plies of the pleated packet directed towards the extreme sides of the folds, these free spaces being lined with a sealing role material introduced by a plurality of recesses formed in the housing; e) the housing consists of two half-envelopes, whose separating or joining plane is parallel to the
plan de plissement des plis de la membrane et perpendicu- fold plane of the folds of the membrane and perpendicular
laire à l'axe longitudinal des cheminées de répartition, et les deux demienveloppes formant le boitier sont reliées to the longitudinal axis of the distribution funnels, and the two half-envelopes forming the housing are connected
l'une à l'autre de façon permanente dans ce plan de jonction. to each other permanently in this junction plane.
Selon d'autres caractéristiques du filtre de l'inven- According to other characteristics of the filter of the invention
tion:tion:
les deux demi-enveloppes formant le boîtier présen- the two half-envelopes forming the housing present
tent dans le plan de séparation des brides pouvant être collées ou soudées; une fermeture à déclic, servant d'élément destiné à faciliter le montage,est intégrée à chaque face extrême du boîtier; l'espace de répartition du fluide présente,du côté du liquide trouble, la forme d'un triangle dont la base s'étend sur la totalité de la hauteur des plis empilés les deux plis extrêmes du paquet plissé présentent leurs bords longitudinaux du côté du boîtier correspondant au liquide trouble ou à traiter; la matière destinée à assurer l'étanchéité présente une élasticité permanente et elle assure, du côté de l'élément de filtre ou paquet plissé correspondant au liquide pur, l'étanchéité des plis extrêmes par rapport au boîtier chaque orifice libre, dirigé vers le paquet plissé, des cheminées de répartition est fermé aux deux extrémités par une barrière étagée ou à gradins perpendiculaire, pour in the plane of separation of the flanges that can be glued or welded; a snap closure, serving as an element for facilitating mounting, is integrated in each end face of the housing; the space of distribution of the fluid presents, on the side of the cloudy liquid, the shape of a triangle whose base extends over the whole height of the folds stacked the two extreme folds of the pleated packet have their longitudinal edges on the side of the casing corresponding to the turbid or treated liquid; the material intended to ensure the seal has a permanent elasticity and it ensures, on the side of the filter element or pleated packet corresponding to the pure liquid, the tightness of the extreme folds with respect to the housing each free orifice, directed towards the package pleated, distribution chimneys are closed at both ends by a stepped or stepped barrier, for
séparer l'orifice de la matière destinée à assurer l'étanchéi- separate the orifice from the material intended to ensure the sealing
té dans les espaces libres parallèles aux barrières à gra- in open spaces parallel to grading barriers.
dins'; les entrées et sorties ainsi que les cheminées dins'; entrances and exits as well as chimneys
de répartition et les fermetures à déclic font partie inté- and snap closures are an integral part of
grante du boîtier de matière plastique constitué de deux demi-enveloppes. L'invention sera maintenant décrite, à titre d'exemple illustratif et nullement limitatif, en regard du dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une coupe du filtre selon la ligne 1-1 de la figure 2; grante of the plastic case consisting of two half-envelopes. The invention will now be described, by way of illustrative and non-limiting example, with reference to the appended drawing in which: FIG. 1 is a cross-section of the filter along the line 1-1 of FIG. 2;
la figure 2 est une vue de dessus de la demi-enve- FIG. 2 is a view from above of the half-enve-
loppe inférieure faisant partie du boîtier; la figure 3 est une coupe longitudinale partielle le long de la ligne 3-3 de la figure 2; et la figure 4 représente schématiquement une coupe de détail du boîtier et les plis extrêmes du paquet plissé, lower loppe forming part of the casing; Figure 3 is a partial longitudinal section along the line 3-3 of Figure 2; and Figure 4 schematically shows a detail section of the housing and the extreme folds of the pleated package,
le long de la ligne 4-4 de la figure 2. along line 4-4 of Figure 2.
2538264 il2538264 he
La membrane 14 à perméabilité sélective (ou semi- The membrane 14 with selective permeability (or semi-
perméable) présentant une structure de membrane microporeuse, par exemple à base de cellulose, présente un effet de coupure permeable) having a microporous membrane structure, for example based on cellulose, has a cutting effect
à une valeur > 5 000 daltons et une grandeur des pores < à 0,2 j Jm. at a value> 5,000 daltons and a pore size <0.2 dm.
La membrane 14 est soutenue des deux côtés par un voile 15, 16 de support plan, fibreux, ne peluchant pas ou ne cédant pas de fibres, ou par un carton et, avec ce support 15, 16 des deux côtés, la membrane est plissée en un paquet plissé 17 Pour une largeur de membrane de 220 mm et une largeur plissée de 14 mm ainsi qu'un nombre de plis s'élevant à 35, on forme ainsi une surface effective de filtration de 0,2 m 2 qui est disposée dans son ensemble comme paquet plissé 17 dans le boîtier 1,2 qui l'entoure et est entourée par une matière 8 à rôle d'étanchéité de façon que, par définition, le fluide ne puisse s'écouler, à partir du-côté correspondant au fluide trouble, qu'en traversant le premier voile 16 de support, la membrane 14 et le second voile 15 de support pour parvenir du côté du liquide pur Le bottier consiste The membrane 14 is supported on both sides by a web 15, 16 of plane support, fibrous, lint-free or non-yielding fibers, or by a cardboard and, with this support 15, 16 on both sides, the membrane is folded In a pleated package 17 With a membrane width of 220 mm and a pleated width of 14 mm and a number of plies of 35, an effective filter surface of 0.2 m 2 is formed which is arranged as a whole as pleated package 17 in the casing 1,2 which surrounds it and is surrounded by a material 8 sealing role so that, by definition, the fluid can not flow from the corresponding side with the turbid fluid, as it passes through the first support veil 16, the membrane 14 and the second support veil 15 to reach the pure liquid side.
en deux demi-enveloppes 1,2 et les brides ou rebords d'étan- in two half-shells 1,2 and the flanges or flanges of
chéité situés dans le plan de séparation sont reliés l'un are located in the separation plane are connected one
à l'autre par collage ou soudure aux ultrasons. to the other by gluing or ultrasonic welding.
Ainsi qu'il ressort notamment de la figure 1, le boîtier 1,2 présente, du côté du liquide trouble, une entrée 4 d'admission qui se prolonge, perpendiculairement au bord des plis du paquet plissé 17, par une cheminée de répartition 4 ', 4 ",et il possède en outre un évent ou sortie 5 de départ d'air (figure 3) qui se prolonge à l'autre extrémité du As can be seen in particular from FIG. 1, the housing 1, 2 has, on the turbid liquid side, an intake inlet 4 which extends, perpendicularly to the edge of the folds of the pleated package 17, by a distribution chimney 4 4 ", and furthermore has a vent or air outlet (FIG. 3) which extends to the other end of the
boîtier 1,2 par une cheminée 5 ', 5 " correspondante de répar- housing 1,2 through a corresponding 5 ', 5 "chimney of
tition (voir figure 2) Du côté du liquide -pur, le boîtier 1,2 présente une sortie 6, qui se prolonge de façon correspondante par une In the case of the pure liquid, the housing 1, 2 has an outlet 6, which is correspondingly extended by
cheminée 6 '6 " de répartition.chimney 6 '6 "of distribution.
Ainsi qu'il ressort notamment de la coupe apparaissant sur la figure 1, le boîtier 1,2 a une section asymétrique concernant les bords des plis situés vers le côté correspondant au liquide trouble et le bord des plis situés du côté correspondant au liquide pur Du côté sous pression, le boîtier 1,2 s'élargit dans la zone des bords des plis pour former un espace 18 (ou chambre) de répartition du fluide, As is apparent in particular from the sectional view in FIG. 1, the casing 1, 2 has an asymmetrical section with respect to the edges of the folds located towards the side corresponding to the turbid liquid and the edge of the folds located on the side corresponding to the pure liquid. on the pressure side, the casing 1,2 widens in the region of the edges of the folds to form a space 18 (or chamber) for distributing the fluid,
cependant que les bords des plis s'appuient directe- while the edges of the folds are directly
2538264 i ment, du côté correspondant au liquide pur, sur la paroi de bottier voisine On parvient de cette façon à une bonne 2538264 i ment, the side corresponding to the pure liquid, on the casing wall adjoining This is how to achieve a good
distribution ou répartition du fluide du côté correspondant - distribution or distribution of fluid on the corresponding side -
au liquide trouble et à un appui parfait des bords des plis contre le boîtier du côté de la chute de pression Cette forme de réalisation convient particulièrement bien pour un filtre traversé Lorsqu'on utilise un filtre à débordement, the turbid liquid and a perfect support of the edges of the folds against the housing on the side of the pressure drop This embodiment is particularly suitable for a crossed filter When using an overflow filter,
on utilise le raccord 5 comme sortie du milieu du côté cor- the connector 5 is used as the middle outlet on the cor-
respondant au liquide trouble et comme lieu d'étranglement responding to cloudy liquid and as a strangulation
pour une montée de pression Pour éviter des trajets cons- for a pressure rise To avoid
tituant des courts-circuits, il n'y a pas d'espace 18 de short circuits, there is no space 18 for
répartition de fluide et les bords des plis s'appuient égale- fluid distribution and the edges of the folds also support
ment dans ce cas sur la paroi de boîtier voisine. in this case on the adjacent housing wall.
Ainsi qu'il ressort notamment des figures 2 et 3, le boîtier s'éloigne, dans la zone des bords extrêmes du paquet plissé 17, ce qui crée des espaces libres 9 servant As is apparent in particular from Figures 2 and 3, the housing moves away in the area of the extreme edges of the pleated package 17, which creates free spaces 9 serving
à loger une matière 8 à rôle d'étanchêité,qui assure partiel- to house a material 8 with role of sealing, which provides partial
lement l'étanchéité des bords latéraux et totalement l'étan- the tightness of the side edges and the total
chéité des surfaces extrêmes avant du paquet plissé 17 De softness of the extreme front surfaces of the pleated package 17
la même façon, dans le sens longitudinal des deux demi-enve- the same way, in the longitudinal direction of the two half-enve-
loppes 1,2 formant le boîtier, sont prévus des espaces libres 3 tournés vers les plis extrêmes 17 ' du paquet plissé 17 et qui servent également à loger une matière 8 à rôle d'étanchéité, laquelle est refoulée par plusieurs évidements 7 ou orifices des demi-enveloppes 1 et 2 dans les espaces 1,2 forming the housing, are provided free spaces 3 facing the extreme folds 17 'of the pleated package 17 and which also serve to accommodate a material 8 sealing role, which is discharged by several recesses 7 or holes of half-envelopes 1 and 2 in the spaces
libres 3, 9 La matière coulée ou la matière 8 à rôle d'étan- 3, 9 The cast material or the material 8 with the role of
chéité consiste avantageusement en une matière à élasticité The cheeteness advantageously consists of a material with elasticity
constante et ne soulevant pas d'objection d'ordre physiologi- constant and not raising a physiological objection
que; par exemple,cette matière est en silicone ou en polyu- than; for example, this material is silicone or polyurethane
réthanne.réthanne.
Ainsi qu'il ressort de la figure 4, la matière 8 à rôle d'étanchéité est de préférence disposée du côté de la chute de pression, c'est-à-dire que le fluide refoulé en provenance du côté correspondant au liquide trouble dans les plis ouverts comprime les plis extrêmes 17 ' du côté du liquide pur contre la matière 8 à rôle d'étanchéité qui -manifeste avantageusement une élasticité constante, de sorte 2538264 il As is apparent from FIG. 4, the material 8 with a sealing role is preferably arranged on the pressure drop side, that is to say that the fluid discharged from the side corresponding to the turbid liquid the open folds compresses the extreme folds 17 'on the pure liquid side against the material 8 sealing role which -Manifest advantageously a constant elasticity, so 2538264 he
qu'en plus d'une étanchéité par adhérence, il se forme éga- that in addition to sealing by adhesion, it is also formed
lement une étanchéité par pression. a pressure seal.
L'espace 18 de répartition de fluide, qui présente The space 18 of fluid distribution, which presents
en coupe une forme triangulaire, est séparé de manière étan- a triangular shape, is separated in a
che par rapport à la matière 8, des deux c 8 tés avant with respect to the material 8, of the two sides before
extrêmes du bottier, par une saillie ou nervure 10 supplé- extremities of the stacker, by a protrusion or rib 10
mentaire d'étanchéité.seal.
Ainsi qu'il ressort des figures 2 et 3, deux ferme- As can be seen from Figures 2 and 3, two
tures à déclic 12,13 sont disposées comme éléments ou organes 12,13 are arranged as elements or
facilitant le montage sur les deux côtés extrêmes du bottier. facilitating assembly on both extreme sides of the casing.
Ces fermetures sont formées par un crochet 12 de la partie 2 de bottier qui enjambe le rebord ou bride 13 de la partie These closures are formed by a hook 12 of the casement portion 2 which spans the flange or flange 13 of the part
1 de bottier.1 of box.
Le montage du bottier est extrêmement simple On introduit, selon la figure 3, le paquet plissé 17 terminé dans la demi-enveloppe inférieure 2 du boîtier et l'on recouvre de la demi-enveloppe supérieure 1 de bottierles fermetures 13,12 à déclic-formant aux deux côtés extrêmes The assembly of the casing is extremely simple. As shown in FIG. 3, the finished pleated packet 17 is introduced into the lower half-casing 2 of the casing and the top half-casing 1 of the casing is covered with the snap-fasteners 13, 12 forming on both sides extreme
de ce bottier une liaison de montage On effectue ensuite- of this box a mounting link is then made
le soudage aux ultrasons des brides 11,13 et l'injection de la matière 8 d'étanchéité pour garnir les espaces libres 3,9. Pour éviter que la matière 8 fluide et en cours de solidification, introduite dans les espaces libres 3, ne pénètre partiellement dans les cheminées de répartition 4 ', 4 "; 5 ', 5 "; 6 ', 6 " débouchant dans le paquet plissé the ultrasonic welding of the flanges 11, 13 and the injection of the sealing material 8 to fill the free spaces 3, 9. To prevent the fluid material 8 and being solidified, introduced into the free spaces 3, only partially penetrates the distribution pipes 4 ', 4 "; 5', 5"; 6 ', 6 "opening into the pleated package
et n'en diminue la section, des barrières étagées infé- and reduces the section, lower barriers
rieures 19, disposées parallèlement au plissement, sont 19, arranged parallel to the fold, are
placées aux deux extrémités de l'ouverture libre des chemi- placed at both ends of the free opening of the
nées de répartition,ou bien l'ouverture libre des cheminées de répartition commence de manière étanche au-dessous des espaces libres 3 et termine de façon étanche au-dessus des distribution openings, or the free opening of the distribution chimneys starts sealingly below the free spaces 3 and ends sealingly above
espaces libres 3.free spaces 3.
On voit donc que,pour une surface de filtre relati- It can thus be seen that for a relative filter surface
vement grande et un faible encombrement ou de faibles dimen- large and small footprint or small dimensions.
sions du bottier, la fabrication des éléments individuels, -leur montage ensemble et la manutention de l'ensemble du the manufacture of individual elements, their assembly together and the handling of the entire
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dispositif sont remarquablement simples. device are remarkably simple.
Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, de nombreuses modifications peuvent être apportées aux filtres It goes without saying that, without departing from the scope of the invention, many modifications can be made to the filters
pour filtration d'eau, décrits et représentés. for water filtration, described and shown.
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GB2132913A (en) | 1984-07-18 |
GB8332754D0 (en) | 1984-01-18 |
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