• 专利附录
  • 专利说明
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  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Die Erfindung betrifft einen Membranfilter für einen Tauchbetrieb mit einem in eine zu reinigende Flüssigkeit absenkbaren Gestell (1) und mehreren in Reihe nebeneinander angeordneten Modulen (2). Die Module (2) weisen jeweils ein an dem Gestell (1) befestigbares Fußelement (3) mit einem Permeatsammelraum (4), an beiden Enden des Fußelementes (3) angeschlossene Rohre (5) für ein Fluid und mit offenem Ende in das Fußelement (3) eingegossene Hohlfasermembranen (6) auf. Die Hohlfasermembranen (6) sind an ihrem anderen Ende verschlossen und enden ohne Einspannung frei beweglich in der zu reinigenden Flüssigkeit. Die Rohre (5) sind vertikal ausgerichtet und oberseitig an eine Sammelleitung angeschlossen, wobei an den Rohren (5) Faserhalterungen (7) zur seitlichen Führung der Hohlfasermembran (6) befestigt sind. Erfindungsgemäß sind die Faserhalterungen (7) als U-förmige Bügel ausgebildet, die einen Steg (8) sowie an den Rohren (5) befestigbare endseitige Schenkel (9) aufweisen und die Hohlfasermembranen (6) eines Moduls (2) an einer Seite in Längsrichtung sowie aufgrund einer entsprechend groß bemessenen Schenkellänge auch an den Enden vor den Rohren (8) umfassen.
    公开号:DE102004020226A1
    申请号:DE200410020226
    申请日:2004-04-22
    公开日:2005-11-03
    发明作者:Christoph Dipl.-Ing. Kullmann；Stefan Dr.-Ing. Schäfer；Klaus Dr.-Ing. Vossenkaul
    申请人:Koch Membrane Systems GmbH；
    IPC主号:B01D61-18
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft einen Membranfilter für einen Tauchbetrieb mit einemin eine zu reinigende Flüssigkeitabsenkbaren Gestell und mehreren in Reihe nebeneinander angeordnetenModulen, die jeweils ein an dem Gestell befestigbares Fußelement miteinem Permeatsammelraum, an beiden Enden des Fußelementes angeschlossene Rohrefür ein Fluid,z. B. zur Ableitung von Permeat, und mit offenem Ende in das Fußelementeingegossene Hohlfasermembranen aufweisen, wobei die Hohlfasermembranenan ihrem anderen Ende verschlossen sind und ohne Einspannung frei beweglichin der zu reinigenden Flüssigkeitenden, wobei die Rohre vertikal ausgerichtet und oberseitig an eineSammelleitung angeschlossen sind und wobei an den Rohren Faserhalterungenzur seitlichen Führungder Hohlfasermembranen befestigt sind.
    [0002] Membranfiltermit den eingangs beschriebenen Merkmalen sind in der Praxis bekannt.Die Halterungen dienen zur Stabilisierung der vertikal ausgerichteten,in der Flüssigkeitfrei beweglichen Hohlfasermembranen. Im Rahmen der bekannten Maßnahmenwerden die Hohlfasermembranen von den Faserhalterungen jedes Modulsringförmigumgeben. Beim Anbringen der Faserhalterungen an den Modulen mussdarauf geachtet werden, dass nicht ein Teil der Hohlfasermembranenzwischen den miteinander zu verbindenden Teilen der Faserhalterungeneingeklemmt werden. Ihre Montage ist daher verhältnismäßig aufwendig.
    [0003] Ausder Druckschrift WO 01/76 727 A1 sind Faserhalterungen für ein Bündel ausHohlfasermembranen bekannt. Die Faserhalterungen sind als zylinderförmige Käfige ausgebildet,in die die Membranfaserbündeleingeschoben werden müssen.Der durch die Faserhalterungen verursachte Montageaufwand ist erheblich.Ferner sind die aus vielen Teilen zusammengesetzten Käfige konstruktivaufwendig.
    [0004] DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Membranfilter mit deneingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, das sich durch konstruktiv einfacheund leicht montierbare Faserhalterungen auszeichnet.
    [0005] Erfindungsgemäß wird dieAufgabe dadurch gelöst,dass die Faserhalterungen als U-förmige Bügel ausgebildet sind, die einenSteg sowie an den Rohren befestigbare endseitige Schenkel aufweisen unddie Hohlfasermembranen eines Moduls an einer Seite in Längsrichtungsowie aufgrund einer an die Stirnbreitseite der Module angepasstenSchenkellängeauch an den Enden vor den Rohren umfassen. Die Erfindung beruhtauf der Erkenntnis, dass die gewünschtestabilisierende Wirkung der Faserhalterungen auf die in der zu reinigendenFlüssigkeitfrei beweglichen Hohlfasermembranen auch dann gewährleistetwerden kann, wenn die Faserhalterungen die Hohlfasermembranen nichtringförmigumschließen. Erfindungsgemäß wird dasnur geringfügigbeabstandete Nachbarmodul zur Stabilisierung der Hohlfasermembraneneines Moduls mitgenutzt. Die Faserhalterungen eines Moduls umschließen dieHohlfasermembranen lediglich an drei Seiten, während an der zweiten, offenenLängsseitedas Nachbarmodul angrenzt und füreine entsprechende Stabilisierung der frei in der Flüssigkeitbeweglichen Hohlfasermembranen sorgt. Da die erfindungsgemäßen Bügel zurFührungder Hohlfasermembranen nicht verschlossen werden, wird die Montagedes Membranfilters deutlich erleichtert. Darüber hinaus sind die Bügel aufgrundihrer einfachen Geometrie beispielsweise als einstückige Kunststoffspritzgussteilekostengünstig herstellbar.
    [0006] Vorzugsweisesind an den Steg der Bügel Vorsprünge angeformt,wobei die VorsprüngeFächer bilden,die an der dem Steg gegenüberliegendenSeite offen sind. Hierdurch wird eine ausgeprägte Bewegung der Hohlfasermembranenentlang der Längsrichtungder Module wirksam verhindert. Die Stege der Bügel können ein Profil mit Vertiefungenaufweisen, wobei die Fächerbildenden Vorsprüngeder an einem benachbarten Modul befestigten Bügel bis in die Vertiefungenhinein vorstehen. Durch eine geeignete Geometrie kann hierbei einEinklemmen der Hohlfasermembranen sicher vermieden werden. Vorzugsweiseweisen die Stege auf ihre den Vorsprüngen abgewandten Seite vorstehendeProfile auf, die als Abweiser dienen und die Hohlfasermembranen vonden Endbereichen der Vorsprüngedes auf dieser Seite benachbarten Bügels fernhält.
    [0007] Für die Anordnungder Faserhalterungen existiert eine Vielzahl zweckmäßiger Variationen.Die Module könnenmehrere im Abstand angeordnete Bügelals Faserhalterungen aufweisen, wobei die Stege der Bügel in einerReihe übereinanderangeordnet sind. Je nach Anwendungsfall kann es alternativ hierzujedoch auch zweckmäßig sein,die Bügel imWechsel spiegelversetzt zueinander anzuordnen. Die Bügel benachbarterModule könnenauf gleicher Höheoder höhenversetztangeordnet sein. Ferner könnendie Bügelbenachbarter Module mit gleicher Ausrichtung ihrer Schenkel an denzugeordneten Rohren befestigt sein. Alternativ hierzu ist jedoch aucheine zueinander spiegelversetzte Anordnung der Bügel benachbarter Module möglich.
    [0008] ImRahmen der Erfindung liegt es, dass das Fußelement der Module aus mehrerengleichen Basiselementen und zwei Kopfstücken zusammengesetzt ist, wobeiin jedes Basiselement ein Bündelaus Hohlfasermembranen eingegossen ist. Der Permeatraum der Basiselementeweist an zwei gegenüberliegendenSeiten eine Öffnungzum Anschluss eines weiteren Basiselementes oder eines Kopfstückes aufweist,so dass die miteinander an den Anschlussöffnungen verbundenen Permeaträume denPermeatsammelraum des Moduls bilden. Die Rohre des Moduls dienenzur Abfuhr des Permeates und sind an die Kopfstücke anschließbar. Derbeschriebene modulare Aufbau erleichtert ebenfalls die Fertigung desMembranfilters. Um ein Herausfallen der an einem Ende freibeweglichenHohlfasermembranen aus der Faserhaltung bei einer Montage, Demontage oderReinigung der Module zu verhindern, können diese Schritte gegebenenfalls über Kopfmit nach unten hängendenfreien Faserenden durchgeführtwerden.
    [0009] ImFolgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispieldarstellenden Zeichnung ausführlicherläutert.Es zeigen schematisch:
    [0010] 1 einedreidimensionale Darstellung eines erfindungsgemäßen Membranfilters,
    [0011] 2 eineausschnittsweise Darstellung des Schnittes A-A in 1,
    [0012] 3 eineweitere Ausführungsformder Erfindung entsprechend der Darstellung in 2,
    [0013] 4 denSchnitt B-B in 1 in ausschnittsweiser Darstellung,
    [0014] 5, 6, 7 weitereAusführungsformender Erfindung entsprechend der Darstellung in 4,
    [0015] 8 einevergrößerte, ausschnittsweise Darstellungder 1 und
    [0016] 9 bis 12 weitereAusgestaltungen der Erfindung in dreidimensionaler, ausschnittsweiserDarstellung und
    [0017] 13a–edie in den 10 und 11 dargestelltensowie weitere Ausführungsformenin einer der 4 entsprechenden Darstellung.
    [0018] Die 1 zeigteine dreidimensionale Darstellung eines Membranfilters für einenTauchbetrieb mit einem in eine zu reinigende Flüssigkeit absenkbaren Gestell 1 undmehreren in Reihe nebeneinander angeordneten Modulen 2.Die Module 2 weisen jeweils ein an dem Gestell 1 befestigbaresFußelement 3 miteinem Permeatsammelraum 4, an beiden Enden des Fußelementes 3 angeschlosseneRohre 5 fürein Fluid und mit offenem Ende in das Fußelement 3 eingegosseneHohlfasermembranen 6 auf. Die Rohre 5 dienen imAusführungsbeispielzur Ableitung von Permeat. Alternativ können die Rohre 5 jedochz. B. auch zur Zu- bzw. Abfuhr von Begasungsluft oder Reinigungsflüssigkeitgenutzt werden. Die Hohlfasermembranen 6 sind an ihremanderen Ende verschlossen und enden ohne Einspannung frei beweglichin der zu reinigenden Flüssigkeit.Die Permeatrohre 5 sind vertikal ausgerichtet und oberseitigan eine nicht dargestellte Sammelleitung angeschlossen. An den Permeatrohren 5 sindFaserhalterungen 7 zur seitlichen Führung der Hohlfasermembranen befestigt.Insbesondere den 2 und 3 ist zu entnehmen,dass die Faserhalterungen 7 als U-förmige Bügel ausgebildet sind, die einenSteg 8 sowie an den Permeatrohren 5 befestigbareendseitige Schenkel 9 aufweisen und die Hohlfasermembranen 6 einesModuls 2 an einer Seite in Längsrichtung sowie aufgrundeiner entsprechend groß bemessenen, andie Stirnseite des Moduls angepassten Schenkellänge auch an den Enden vor denPermeatrohren 5 umfassen. An den Steg 8 der Bügel 7 sindVorsprünge 10 angeformt,wobei die Vorsprünge 10 Fächer 11 bilden,die an der dem Steg 8 gegenüberliegenden Seite offen sind.Im Ausführungsbeispielgemäß 3 weisendie Stege 8 der Bügel 7 einProfil mit Vertiefungen 12 auf, wobei die Fächer 11 bildenden Vorsprünge 10 deran einem benachbarten Modul 2 befestigten Bügel 7 bisin die Vertiefungen 12 hinein vorstehen.
    [0019] Der 4 istzu entnehmen, dass die Module jeweils mehrere im Abstand zueinanderangeordnete Bügel 7 alsFaserhaltungen aufweisen, wobei die Stege 8 der Bügel 7 ineiner Reihe übereinander angeordnetsind. Die Bügel 7 benachbarterModule 2 sind auf gleicher Höhe angeordnet und mit gleicher Ausrichtungihrer Schenkel 9 an den zugeordneten Permeatrohren 5 befestigt.
    [0020] In 5 sinddie Bügel 7 eineseinzelnen Moduls 2 im Wechsel spiegelversetzt zueinanderangeordnet. Im Ausführungsbeispielgemäß 6 sind dieBügel 7 benachbarterModule 2 höhenversetzt zueinanderund in 7 spiegelversetzt zueinander angeordnet.
    [0021] Die 8 zeigt,dass das Fußelement 3 der Module 2 ausmehreren gleichen Basiselementen 13 und zwei Kopfstücken 14 zusammengesetztist, wobei in jedes Basiselement 13 ein Bündel ausHohlfasermembranen 6 eingegossen ist. Der Permeatraum 15 derBasiselemente 13 weist an zwei gegenüberliegenden Seiten eine Öffnung 16 zumAnschluss eines weiteren Basiselementes 13 oder eines Kopfstückes 14 auf.Die miteinander an den Anschlussöffnungen 16 verbundenenPermeaträume 15 bildenden Permeatsammelraum 4 des Moduls 2. Die Permeatrohre 5 desModuls 2 sind an die Kopfstücke 14 angeschlossen.
    [0022] Die 9 zeigtin Analogie zur 3 einen Steg 8 mitangeformten Vorsprüngen 10 undVertiefungen 12, wobei die die Fächer 11 bildendenVorsprüngen 10 deran einem benachbarten Modul 2 befestigten Bügel bisin die Vertiefungen 12 hinein vorstehen. Die Stege 8 weisenauf ihrer den Vorsprüngen 10 abgewandtenSeite vorstehende Profile 17 auf, die als Abweiser dienenund die Hohlfasermembranen 6 von den Endbereichen der Vorsprünge 10 desauf dieser Seite benachbarten Hügels 7 fernhält. DieProfile 17 sind im Ausführungsbeispielrautenförmigausgebildet und erstrecken sich in etwa über die halbe Höhe des Steges 8.Oberhalb der Profile 17 befinden sich die Ver tiefungen 12,in die die entsprechend endseitig verjüngten Vorsprünge 10 desbenachbarten Bügels 7 hineinragen.
    [0023] Inden 10 und 11 bzw. 13a und 13b weisendie Vorsprünge 10 derStege 8 schrägnach oben und überragenjeweils den Steg 8 des benachbarten Bügels 7. Hierdurchwird ebenfalls eine ausgeprägteBewegung der Hohlfasermembrane 6 entlang der Längsrichtungder Module 2 bei gleichzeitiger Vermeidung eines Einklemmensder Hohlfasermembranen 6 im Bereich der Enden der Vorsprünge 10 verhindert.In 10 und 13a ist deran die Stege 8 unmittelbar anschließender Abschnitt 18 derVorsprünge 10 horizontalausgerichtet. Im Ausführungsbeispielgemäß 12 istder Verbindungsbereich zwischen dem Steg 8 und den daranangeformten Vorsprüngen 10 alsHohlkörper 19 ausgebildet,der ein quadratisches Querschnittsprofil aufweist. In 12 sindlediglich die Unterkanten der Vorsprünge 10 in den Anschlussbereichen 18 horizontalausgerichtet, währenddie Vorsprünge 10 insgesamtwiederum schrägnach oben zeigen und endseitig jeweils den entsprechenden Steg 8 desbenachbarten Bügels 7 überragen.In der 13c zeigt lediglich der obereBereich der Vorsprünge 10 schräg nach oben, während deruntere Bereich horizontal ausgerichtet ist. Die Ausführungsformin 13d zeigt gegenüber der Darstellung in 13b eine zusätzliche senkrechte Abstufung 20,die parallel zum Steg 8 des benachbarten Bügels 7 verläuft. In 13e zeigt das oberseitige Ende der Vorsprünge 10 schräg nach oben,währenddas unterseitige Ende schrägnach unten ausgerichtet ist. Die beiden Enden über- bzw. unterragen jeweils den Steg 8 einesbenachbarten Bügels 7.
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] Membranfilter für einen Tauchbetrieb mit einemin eine zu reinigende Flüssigkeitabsenkbaren Gestell (1) und mehreren in Reihe nebeneinanderangeordneten Modulen (2), die jeweils ein an dem Gestell(1) befestigbares Fußelement(3) mit einem Permeatsammelraum (4), an beidenEnden des Fußelementes(3) angeschlossene Rohre (5) für ein Fluid und mit offenemEnde in das Fußelement(3) eingegossene Hohlfasermembranen (6) aufweisen, wobeidie Hohlfasermembranen (6) an ihrem anderen Ende verschlossensind und ohne Einspannung frei beweglich in der zu reinigenden Flüssigkeitenden, wobei die Rohre (5) vertikal ausgerichtet und oberseitigan eine Sammelleitung angeschlossen sind und wobei an den Rohren(5) Faserhalterungen (7) zur seitlichen Führung derHohlfasermembranen (6) befestigt sind, dadurchgekennzeichnet, dass die Faserhalterungen (7) als U-förmige Bügel ausgebildetsind, die einen Steg (8) sowie an den Rohren (5)befestigbare endseitige Schenkel (9) aufweisen und dieHohlfasermembranen (6) eines Moduls (2) an einerSeite in Längsrichtungsowie aufgrund einer an die Stirnbreite der Module angepassten Schenkellänge auchan den Enden vor den Rohren (5) umfassen.
    [2] Membranfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass an den Steg (8) der Bügel (7) Vorsprünge (10)angeformt sind, wobei die Vorsprünge(10) Fächer(11) bilden, die an der dem Steg (8) gegenüberliegendenSeite offen sind.
    [3] Membranfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Stege (8) der Bügel (7) ein Profilmit Vertiefungen (12) aufweisen und dass die Fächer (11)bildenden Vorsprünge(10) der an einem benachbarten Modul (2) befestigtenBügel (7)bis in die Vertiefungen (12) hinein vorstehen.
    [4] Membranfilter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,dass die Stege (8) auf ihre den Vorsprüngen (10) abgewandtenSeite vorstehende Profile (17) aufweisen, die als Abweiserdienen und die Hohlfasermembranen (6) von den Endbereichender Vorsprünge(10) des auf dieser Seite benachbarten Bügels (7)fernhält.
    [5] Membranfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4,dadurch gekennzeichnet, dass die Module (2) mehrere imAbstand zueinander angeordnete Bügel (7)als Faserhalterungen aufweisen, wobei die Stege (8) derBügel (7)in einer Reihe übereinanderangeordnet sind.
    [6] Membranfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, dass die Module (2) mehrere imAbstand zueinander angeordnete Bügel (7)als Faserhalterungen aufweisen, wobei die Bügel (7) im Wechselspiegelversetzt zueinander angeordnet sind.
    [7] Membranfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6,dadurch gekennzeichnet, dass die Bügel (7) benachbarterModule (2) auf gleicher Höhe oder höhenversetzt angeordnet sind.
    [8] Membranfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7,dadurch gekennzeichnet, dass die Bügel (7) benachbarterModule (2) mit gleicher Ausrichtung ihrer Schenkel (9)an den zugeordneten Rohren (5) befestigt sind.
    [9] Membranfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8,dadurch gekennzeichnet, dass die Bügel (7) benachbarterModule (2) spiegelversetzt zueinander angeordnet sind.
    [10] Membranfilter nach einem der Ansprüche 1 bis9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fußelement (3) der Module(2) aus mehreren gleichen Basiselementen (13)und zwei Kopfstücken(14) zusammengesetzt ist, wobei in jedes Basiselement (13)ein Bündelaus Hohlfasermembranen (6) eingegossen ist, und dass derPermeatraum (15) der Basiselemente (13) an zweigegenüberliegendenSeiten eine Öffnung(16) zum Anschluss eines weiteren Basiselementes (13)oder eines Kopfstückes(15) aufweist, wobei die miteinander an den Anschlussöffnungen (16)verbundenen Permeaträume(15) den Permeatsammelraum (14) des Moduls (2)bilden und die Rohre (5) des Moduls (2) an dieKopfstücke(14) angeschlossen sind.
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    法律状态:
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    2014-02-20| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20131101 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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