WO2015043847A1 - Hollow fiber filter module - Google Patents

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WO2015043847A1
WO2015043847A1 PCT/EP2014/067832 EP2014067832W WO2015043847A1 WO 2015043847 A1 WO2015043847 A1 WO 2015043847A1 EP 2014067832 W EP2014067832 W EP 2014067832W WO 2015043847 A1 WO2015043847 A1 WO 2015043847A1
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WO
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filter
filter module
potting
filter housing
end cap
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/067832
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French (fr)
Inventor
Tobias WÖRZ
Frank Ehlen
Marcel Mayer
Steffen Schütz
Stuart Miller
Dietmar Talmon-Gros
Michael Fasold
Original Assignee
Mann+Hummel Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/021—Manufacturing thereof
    • B01D63/0233—Manufacturing thereof forming the bundle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/02—Specific tightening or locking mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/21—Specific headers, end caps

Definitions

  • the invention relates to a filter module according to the preamble of claim 1.
  • Ceramic filter modules with hollow fibers are known, which run parallel to one another and are bordered on the end face in disk-shaped pottings, which are made of a ceramic material.
  • the filter unit with the hollow fibers and the pottings is inserted into a cylindrical housing, wherein, according to DE 10 2005 008 900 A1, the pottings form the frontal end of the filter module.
  • the front end of the filter housing is formed by end caps, which are screwed to the filter housing.
  • On the front side of the filter housing a radially outwardly directed collar is formed, which is associated with a corresponding collar on the end cap, wherein screws are guided by the superposed collar parallel to the longitudinal axis of the filter module.
  • the invention has for its object to form a filter module in a structurally simple way stable and easy to install. This object is achieved with the features of claim 1.
  • the dependent claims indicate expedient developments.
  • the filter module according to the invention has a filter housing and a filter unit inserted into the filter housing, which comprises a plurality of hollow fibers between frontal pottings.
  • the hollow fibers are in this case embedded in the front pottings and extend to the outer end face of Pottungen.
  • the hollow fibers are flowed through axially by the fluid to be cleaned, in particular in such a way that uncleaned fluid is introduced axially into the hollow fibers and the substance to be filtered out through the porous walls of the hollow fibers in the fluid. passes, which contains the permeate.
  • the remaining fluid in the hollow fibers is derived on the opposite end side as a retentate or concentrate axially from the filter unit and may optionally be returned to the cleaning circuit.
  • the hollow fibers can also be flowed through in such a way that unpurified fluid is introduced into the region outside the hollow fibers and the substance to be filtered out in the fluid passes through the porous walls into the hollow fibers.
  • the entire filter unit with the hollow fibers and the front pottings, in which the hollow fibers are received, is inserted into the filter housing, on the end face of an end cap is detachably placed. It may optionally be present on each end face in each case an end cap, wherein also embodiments with a pot-shaped filter housing and loop-shaped or U-shaped arrangement of the hollow fibers come into consideration, in which only an end cap is placed on the open end.
  • the end cap is to be connected by means of a connecting element both with the filter housing and with a Pottung, wherein the connecting element is guided radially from the outside by an overlapping region of the filter housing and end cap and protrudes into the Pottung.
  • a plurality of connecting elements are provided, each projecting axially in the amount of Pottung radially from outside to inside through the end cap and the filter housing and connect them with the Pottung.
  • three or four connecting elements distributed over the circumference may be provided.
  • the end cap engages over the frontal section of the filter housing, which rests directly on the radially outer circumferential side of the potting. In principle, however, is also a design into consideration, in which the end cap rests directly on the peripheral side of the potting and is overlapped by the filter housing.
  • the connecting element is, according to further expedient embodiment, designed as a screw which can be screwed into the potting.
  • the screw can be solved if necessary in a simple manner again.
  • no further connection measures are required for the fixation of the end cap on the filter housing.
  • a support member is arranged on the end face of the filter housing, which is formed separately from the filter housing, but connected to the filter housing.
  • the carrier part which is preferably of annular design, is located axially in the amount of the potting and participates in the connection via the connecting element.
  • the carrier part is preferably designed as a plastic injection-molded part, which can be placed on the end face of the filter housing or molded directly onto the end face of the filter housing.
  • the carrier part can also be dispensed with;
  • the wall of the filter housing engages over the potting and participates in the connection with the end cap.
  • a sealing ring may be arranged, which is held in particular by the potting.
  • an annular shoulder is introduced into the potting, which serves for receiving and supporting the sealing ring in the radial direction and / or in the axial direction.
  • the sealing ring can be located either axially on the side of the potting facing away from the hollow fibers or on the side of the potting facing the hollow fibers.
  • a circumferential groove in the radially outer peripheral side of the potting is introduced for receiving the sealing ring, wherein the groove has an axial distance to both end faces of the potting.
  • the sealing ring is acted upon by the immediately adjacent to the peripheral side of the potting component, so the filter housing or the end cap, with a radial force and optionally with an axial force.
  • a flow-proof film is provided in the filter unit, which extends between the two end-side pottings and closes the interior, in which the hollow fibers extend, in a radially flow-tight manner to the outside.
  • the film may for example be embedded in the end pottings, but it may also be held on the inner end face or on the radially outer circumferential surface of the potting, for example, be glued.
  • the film separates the raw from the clean side so that lower sealing requirements can be met, for example, by means of a sealing ring at the level of the potting.
  • the hollow fibers may be formed as ceramic hollow fibers, and the pottings may be made of a ceramic material. Possibly. Hollow fibers made of another material such as a polymer are also suitable.
  • FIG. 1 shows a section along a ceramic filter module, with a filter unit comprising ceramic hollow fibers between two Pottungen, wherein the filter unit is inserted into a filter housing with frontally patched end cap, 2 shows a section through a ceramic filter module in a variant.
  • the same components are provided with the same reference numerals.
  • a ceramic, cylindrical filter module 1 for the filtration of gaseous or liquid fluids is shown.
  • the filter module 1 has a filter unit 2, which comprises a plurality of parallel ceramic hollow fibers 3 between end pottings 4.
  • the filter module 1 and the filter unit 2 accommodated therein are embodied symmetrically to a mirror axis 5 which extends orthogonally to the longitudinal axis 6 of the filter module 1.
  • the frontal portions of the ceramic hollow fibers 3 are embedded in the Potteptept 4, which may also consist of a ceramic material.
  • the open end faces of the ceramic hollow fibers 3 terminate with the outwardly directed end faces of the pottings 4, so that an inflow or outflow of fluid beyond the end faces of the pottings 4 into or out of the ceramic hollow fibers 3 is possible ,
  • the filter unit 2 is inserted into a filter housing 7, which is to be closed by an end cap 8 on the front side. Also with respect to the filter housing 7 and the end cap 8, a mirror-symmetrical design with reflection on the axis 5 is possible, so that in each case an end cap 8 is provided in the region of both Pottungen 4; but is also possible a version with cup-shaped filter housing and only one end cap on the open end of the filter housing.
  • the end cap 8 surrounds an outer face of the Pottung 4 upstream space 9, which is separated from the atmosphere of the end cap 8 and opposite the lying between the Pottache 4 interior 10 through which the ceramic hollow fibers 3 are axially guided.
  • the raw fluid is introduced into the ceramic hollow fibers 3, for example, via the space 9, which is axially upstream of one of the pottings.
  • the permeate enters radially through the walls of the ceramic hollow fibers in the interior 10, from which the permeate can be derived via connections from the filter housing.
  • the remaining fluid in the hollow fibers is on the opposite end face the Pottung 4 derived as a retentate or concentrate axially from the filter module 1 and may optionally be returned to the cleaning cycle.
  • the end cap 8 is screwed to the potting 4 by means of a connecting screw 16.
  • the connecting screw 16 forms a connecting element and is guided radially from the outside through the wall of the end cap 8 and a support part 1 1 and projects into the Pottung 4, with which the screw is screwed.
  • a plurality of connecting screws 16 can be provided over the circumference in order to achieve a uniform force distribution for securing and holding the end cap 8 to the filter housing 7 and the potting 4.
  • both the filter housing 7 and the end cap 8 are connected to the potting 4 in the radial direction via the connecting screw.
  • About the connecting screw 16 act only radial forces that can be absorbed by the Pottung 4.
  • the end cap 8 engages over the support part 1 1, which is formed separately from the filter housing 7, but is firmly connected to the end face of the filter housing 7.
  • the support part 1 1 is annular and formed as a plastic injection-molded component, which is either connected to the filter housing 7 or molded directly onto the end face of the filter housing 7.
  • the annular support part 1 1 extends axially over the entire length of the peripheral side of the Pottung 4. By contrast, it is sufficient that the end cap 8 extends axially over only a partial length of the Pottung 4.
  • a sealing ring 12 is provided, which rests against the radially outer peripheral side of the potting 4 and is inserted into an annular shoulder 13 in the potting 4.
  • the annular shoulder 13 is located adjacent to the peripheral side and axially on the ceramic hollow fibers 3 facing end face of the potting 4, so that the sealing ring 12 can be supported radially and axially on the Pottung 4.
  • the annular support part 1 1 of the filter housing 7 abuts against the sealing ring 12 and acts on this with a radially inwardly directed force.
  • the filter module 1 according to FIG. 2 also has a filter unit 2 with a multiplicity of parallel ceramic hollow fibers 3 between frontal side pottings 4 on.
  • the interior 10 is closed in the filter unit 2 by a circumferential film 15, which is formed flow-tight and completely encloses the interior 10 with the ceramic hollow fibers 3.
  • the end faces of the film 15 are embedded in the Pottungen 4.
  • the flow-tight film 15 provides for an additional separation of the inner space 10 from the environment or the space 9, which is directly upstream of the outer end face of the Pottung 4 axially.
  • a further sealing is achieved via the sealing ring 12, which is inserted into a circumferential groove 14 on the radially outer circumferential side of the potting 4 and against which the inside of the housing wall of the filter housing 7 rests.
  • the sealing ring 12 or the groove 14 is located axially in the center of the potting 4 with a respective axial distance to each end face of the potting.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

A filter module has, in a filter housing, a filter unit having hollow fibers which are clamped between two pottings. On the end face of the filter housing can be placed an end cap which is to be connected, via a connecting element, to the filter housing and the potting.

Description

Beschreibung  description
HOHLFASERFILTERMODUL Technisches Gebiet HOLLOW FIBER FILTER MODULE Technical area
Die Erfindung bezieht sich auf ein Filtermodul nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 .  The invention relates to a filter module according to the preamble of claim 1.
Stand der Technik State of the art
Bekannt sind keramische Filtermodule mit Hohlfasern, welche parallel zueinander ver- laufen und stirnseitig in scheibenförmigen Pottungen eingefasst sind, die aus einem Keramikmaterial gefertigt sind. Die Filtereinheit mit den Hohlfasern und den Pottungen ist in ein zylindrisches Gehäuse eingesetzt, wobei gemäß der DE 10 2005 008 900 A1 die Pottungen den stirnseitigen Abschluss des Filtermoduls bilden. Bei einer in der EP 1 875 955 A1 beschriebenen Ausführung wird dagegen der stirnseitige Abschluss des Filtergehäuses von Endkappen gebildet, die an das Filtergehäuse angeschraubt werden. An der Stirnseite des Filtergehäuses ist ein radial nach außen gerichteter Kragen gebildet, dem ein entsprechender Kragen an der Endkappe zugeordnet ist, wobei Schrauben durch die aufeinanderliegenden Kragen parallel zur Längsachse des Filtermoduls geführt sind.  Ceramic filter modules with hollow fibers are known, which run parallel to one another and are bordered on the end face in disk-shaped pottings, which are made of a ceramic material. The filter unit with the hollow fibers and the pottings is inserted into a cylindrical housing, wherein, according to DE 10 2005 008 900 A1, the pottings form the frontal end of the filter module. In an embodiment described in EP 1 875 955 A1, on the other hand, the front end of the filter housing is formed by end caps, which are screwed to the filter housing. On the front side of the filter housing a radially outwardly directed collar is formed, which is associated with a corresponding collar on the end cap, wherein screws are guided by the superposed collar parallel to the longitudinal axis of the filter module.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filtermodul in konstruktiv einfacher Weise stabil und montagefreundlich auszubilden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.  The invention has for its object to form a filter module in a structurally simple way stable and easy to install. This object is achieved with the features of claim 1. The dependent claims indicate expedient developments.
Das erfindungsgemäße Filtermodul weist ein Filtergehäuse und eine in das Filtergehäuse eingesetzte Filtereinheit auf, die mehrere Hohlfasern zwischen stirnseitigen Pottungen umfasst. Die Hohlfasern sind hierbei in die stirnseitigen Pottungen eingebettet und erstrecken sich bis zur außen liegenden Stirnseite der Pottungen. Im Betrieb werden die Hohlfasern axial von dem zu reinigenden Fluid durchströmt, insbesondere in der Weise, dass ungereinigtes Fluid axial in die Hohlfasern eingeleitet wird und die auszufiltrierende Substanz im Fluid durch die porösen Wandungen der Hohlfasern hin- durchtritt, wodurch man das Permeat enthält. Das in den Hohlfasern verbleibende Fluid wird auf der gegenüberliegenden Stirnseite als Retentat bzw. Konzentrat axial aus der Filtereinheit abgeleitet und kann gegebenenfalls in den Reinigungskreislauf zurückgeführt werden. The filter module according to the invention has a filter housing and a filter unit inserted into the filter housing, which comprises a plurality of hollow fibers between frontal pottings. The hollow fibers are in this case embedded in the front pottings and extend to the outer end face of Pottungen. In operation, the hollow fibers are flowed through axially by the fluid to be cleaned, in particular in such a way that uncleaned fluid is introduced axially into the hollow fibers and the substance to be filtered out through the porous walls of the hollow fibers in the fluid. passes, which contains the permeate. The remaining fluid in the hollow fibers is derived on the opposite end side as a retentate or concentrate axially from the filter unit and may optionally be returned to the cleaning circuit.
Die Hohlfasern können im Betrieb auch in der Weise durchströmt werden, dass ungereinigtes Fluid in den Bereich außerhalb der Hohlfasern eingeleitet wird und die auszufiltrierende Substanz im Fluid durch die porösen Wandungen in die Hohlfasern hindurchtritt. During operation, the hollow fibers can also be flowed through in such a way that unpurified fluid is introduced into the region outside the hollow fibers and the substance to be filtered out in the fluid passes through the porous walls into the hollow fibers.
Die gesamte Filtereinheit mit den Hohlfasern und den stirnseitigen Pottungen, in denen die Hohlfasern aufgenommen sind, ist in das Filtergehäuse eingesetzt, auf das stirnseitig eine Endkappe lösbar aufsetzbar ist. Es kann gegebenenfalls an jeder Stirnseite jeweils eine Endkappe vorhanden sein, wobei auch Ausführungen mit einem topf- förmigen Filtergehäuse und schlaufenförmiger oder U-förmiger Anordnung der Hohlfasern in Betracht kommen, bei denen nur auf die offene Stirnseite eine Endkappe aufgesetzt wird. The entire filter unit with the hollow fibers and the front pottings, in which the hollow fibers are received, is inserted into the filter housing, on the end face of an end cap is detachably placed. It may optionally be present on each end face in each case an end cap, wherein also embodiments with a pot-shaped filter housing and loop-shaped or U-shaped arrangement of the hollow fibers come into consideration, in which only an end cap is placed on the open end.
Die Endkappe ist mittels eines Verbindungselementes sowohl mit dem Filtergehäuse als auch mit einer Pottung zu verbinden, wobei das Verbindungselement radial von außen durch einen überlappenden Bereich von Filtergehäuse und Endkappe geführt ist und in die Pottung einragt. Dies hat den Vorteil, dass die Radialkräfte, welche durch die Verbindung entstehen, von der Pottung aufgenommen werden können. Das Filtergehäuse ist dagegen von den radialen Verbindungskräften entlastet. Die Hohlfasern bleiben ebenfalls unbeeinflusst von den radialen Verbindungskräften, die ausschließlich von der stirnseitigen Pottung der Filtereinheit aufgenommen werden. Da die Pottung massiv ausgeführt ist, können verhältnismäßig hohe Radialkräfte ohne Gefahr einer Schädigung aufgenommen werden. Vorteilhaft ist außerdem, dass nicht nur die Endkappe sicher befestigt wird, sondern zugleich eine feste Verbindung der Filtereinheit mit dem Filtergehäuse hergestellt wird. Das Verbindungselement ragt durch die Wandung des Filtergehäuses hindurch und verbindet dieses mit der Pottung. Somit entfällt die Notwendigkeit, die Filtereinheit zusätz- lieh im Filtergehäuse zu fixieren, beispielsweise einzukleben, wenngleich dies gegebenenfalls auch möglich ist. The end cap is to be connected by means of a connecting element both with the filter housing and with a Pottung, wherein the connecting element is guided radially from the outside by an overlapping region of the filter housing and end cap and protrudes into the Pottung. This has the advantage that the radial forces, which arise through the connection, can be absorbed by the potting. The filter housing, however, is relieved of the radial connection forces. The hollow fibers also remain unaffected by the radial connection forces that are absorbed exclusively by the front side potting of the filter unit. Since the potting is made massive, relatively high radial forces can be absorbed without risk of damage. It is also advantageous that not only the end cap is securely fastened, but at the same time a firm connection of the filter unit is made with the filter housing. The connecting element projects through the wall of the filter housing and connects it to the potting. This eliminates the need to add the filter unit borrowed in the filter housing to fix, for example, glue, although this is possibly also possible.
Über den Umfang verteilt sind vorteilhafterweise mehrere Verbindungselemente vorge- sehen, die jeweils axial in Höhe der Pottung radial von außen nach innen durch die Endkappe und das Filtergehäuse hindurchragen und diese mit der Pottung verbinden. Es können beispielsweise über den Umfang verteilt drei oder vier Verbindungselemente vorgesehen sein. Gemäß weiterer vorteilhafter Ausführung übergreift die Endkappe den stirnseitigen Abschnitt des Filtergehäuses, welches unmittelbar an der radial außen liegenden Um- fangsseite der Pottung anliegt. Grundsätzlich kommt aber auch eine Ausführung in Betracht, bei der die Endkappe direkt an der Umfangsseite der Pottung anliegt und von dem Filtergehäuse übergriffen wird. Distributed over the circumference advantageously a plurality of connecting elements are provided, each projecting axially in the amount of Pottung radially from outside to inside through the end cap and the filter housing and connect them with the Pottung. For example, three or four connecting elements distributed over the circumference may be provided. According to a further advantageous embodiment, the end cap engages over the frontal section of the filter housing, which rests directly on the radially outer circumferential side of the potting. In principle, however, is also a design into consideration, in which the end cap rests directly on the peripheral side of the potting and is overlapped by the filter housing.
Das Verbindungselement ist, gemäß weiterer zweckmäßiger Ausführung, als Schraube ausgeführt, die in die Pottung einschraubbar ist. Die Schraubverbindung kann bei Bedarf in einfacher Weise wieder gelöst werden. Über das radial wirkende Verbindungselement hinausgehend sind keine weiteren Verbindungsmaßnahmen für die Fixierung der Endkappe am Filtergehäuse erforderlich. The connecting element is, according to further expedient embodiment, designed as a screw which can be screwed into the potting. The screw can be solved if necessary in a simple manner again. Beyond the radially acting connection element, no further connection measures are required for the fixation of the end cap on the filter housing.
Gemäß weiterer zweckmäßiger Ausführung ist an der Stirnseite des Filtergehäuses ein Trägerteil angeordnet, das separat vom Filtergehäuse ausgebildet, jedoch mit dem Filtergehäuse verbunden ist. Das Trägerteil, welches vorzugsweise ringförmig ausgebildet ist, befindet sich axial in Höhe der Pottung und nimmt an der Verbindung über das Verbindungselement teil. Das Trägerteil ist bevorzugt als ein Kunststoff-Spritzgussbau- teil ausgeführt, welches auf die Stirnseite des Filtergehäuses aufgesetzt sein kann oder unmittelbar an die Stirnseite des Filtergehäuses angespritzt ist. According to another expedient embodiment, a support member is arranged on the end face of the filter housing, which is formed separately from the filter housing, but connected to the filter housing. The carrier part, which is preferably of annular design, is located axially in the amount of the potting and participates in the connection via the connecting element. The carrier part is preferably designed as a plastic injection-molded part, which can be placed on the end face of the filter housing or molded directly onto the end face of the filter housing.
Gegebenenfalls kann auf das Trägerteil auch verzichtet werden; in diesem Fall übergreift die Wandung des Filtergehäuses die Pottung und nimmt an der Verbindung mit der Endkappe teil. An der Außenseite der Pottung kann ein Dichtring angeordnet sein, welcher insbesondere von der Pottung gehalten wird. Beispielsweise ist eine Ringschulter in die Pottung eingebracht, die zur Aufnahme und Abstützung des Dichtrings in Radialrichtung und/oder in Achsrichtung dient. Der Dichtring kann sich axial entweder auf der den Hohlfasern abgewandten Seite der Pottung oder an der den Hohlfasern zugewandten Seite der Pottung befinden. In Betracht kommt auch eine Ausführung, in der beispielsweise eine umlaufende Nut in die radial außen liegende Umfangsseite der Pottung eingebracht ist zur Aufnahme des Dichtrings, wobei die Nut einen axialen Abstand zu beiden Stirnseiten der Pottung aufweist. Der Dichtring wird von dem unmittelbar an der Umfangsseite der Pottung anliegenden Bauteil, also dem Filtergehäuse oder der Endkappe, mit einer Radialkraft und gegebenenfalls mit einer Axialkraft beaufschlagt. Optionally, the carrier part can also be dispensed with; In this case, the wall of the filter housing engages over the potting and participates in the connection with the end cap. On the outside of the potting, a sealing ring may be arranged, which is held in particular by the potting. For example, an annular shoulder is introduced into the potting, which serves for receiving and supporting the sealing ring in the radial direction and / or in the axial direction. The sealing ring can be located either axially on the side of the potting facing away from the hollow fibers or on the side of the potting facing the hollow fibers. Also contemplated is an embodiment in which, for example, a circumferential groove in the radially outer peripheral side of the potting is introduced for receiving the sealing ring, wherein the groove has an axial distance to both end faces of the potting. The sealing ring is acted upon by the immediately adjacent to the peripheral side of the potting component, so the filter housing or the end cap, with a radial force and optionally with an axial force.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist in der Filtereinheit eine strömungsdichte Folie vorgesehen, welche sich zwischen den beiden stirnseitigen Pottungen er- streckt und den Innenraum, in welchem die Hohlfasern verlaufen, radial strömungsdicht nach außen abschließt. Die Folie kann beispielsweise in die stirnseitigen Pottungen eingebettet sein, sie kann gegebenenfalls aber auch an der innen liegenden Stirnseite oder an der radial außen liegenden Umfangsfläche der Pottung gehalten sein, beispielsweise angeklebt sein. Die Folie separiert die Roh- von der Reinseite, so dass geringere An- forderungen an die Abdichtung beispielsweise über einen Dichtring in Höhe der Pottung zu stellen sind. According to a further advantageous embodiment, a flow-proof film is provided in the filter unit, which extends between the two end-side pottings and closes the interior, in which the hollow fibers extend, in a radially flow-tight manner to the outside. The film may for example be embedded in the end pottings, but it may also be held on the inner end face or on the radially outer circumferential surface of the potting, for example, be glued. The film separates the raw from the clean side so that lower sealing requirements can be met, for example, by means of a sealing ring at the level of the potting.
Die Hohlfasern können als Keramik-Hohlfasern ausgebildet sein, auch die Pottungen können aus einem Keramikmaterial gefertigt sein. Ggf. kommen auch Hohlfasern aus einem anderen Material wie zum Beispiel einem Polymer in Betracht. The hollow fibers may be formed as ceramic hollow fibers, and the pottings may be made of a ceramic material. Possibly. Hollow fibers made of another material such as a polymer are also suitable.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:  Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it:
Fig. 1 einen Schnitt längs durch ein keramisches Filtermodul, mit einer Filtereinheit, welche Keramik-Hohlfasern zwischen zwei Pottungen umfasst, wobei die Filtereinheit in ein Filtergehäuse mit stirnseitig aufgesetzter Endkappe eingesetzt ist, Fig. 2 einen Schnitt durch ein keramisches Filtermodul in einer Ausführungsvariante. In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. 1 shows a section along a ceramic filter module, with a filter unit comprising ceramic hollow fibers between two Pottungen, wherein the filter unit is inserted into a filter housing with frontally patched end cap, 2 shows a section through a ceramic filter module in a variant. In the figures, the same components are provided with the same reference numerals.
Ausführungsform(en) der Erfindung Embodiment (s) of the invention
In Fig. 1 ist ein keramisches, zylindrisches Filtermodul 1 zur Filtration gasförmiger oder flüssiger Fluide dargestellt. Das Filtermodul 1 weist eine Filtereinheit 2 auf, die eine Vielzahl von parallel verlaufenden Keramik-Hohlfasern 3 zwischen stirnseitigen Pottungen 4 umfasst. Das Filtermodul 1 und die darin aufgenommene Filtereinheit 2 sind symmetrisch zu einer Spiegelachse 5 ausgeführt, welche sich orthogonal zur Längsachse 6 des Filtermoduls 1 erstreckt. Die stirnseitigen Abschnitte der Keramik- Hohlfasern 3 sind in die Pottungen 4 eingebettet, die ebenfalls aus einem Keramikmaterial bestehen können. Die offenen Stirnseiten der Keramik-Hohlfasern 3 schließen mit den nach außen gerichteten Stirnseiten der Pottungen 4 ab, so dass eine An- bzw. Abströmung von Fluid über die Stirnseiten der Pottungen 4 in die Keramik-Hohlfasern 3 hinein bzw. aus diesen heraus möglich ist.  In Fig. 1, a ceramic, cylindrical filter module 1 for the filtration of gaseous or liquid fluids is shown. The filter module 1 has a filter unit 2, which comprises a plurality of parallel ceramic hollow fibers 3 between end pottings 4. The filter module 1 and the filter unit 2 accommodated therein are embodied symmetrically to a mirror axis 5 which extends orthogonally to the longitudinal axis 6 of the filter module 1. The frontal portions of the ceramic hollow fibers 3 are embedded in the Pottungen 4, which may also consist of a ceramic material. The open end faces of the ceramic hollow fibers 3 terminate with the outwardly directed end faces of the pottings 4, so that an inflow or outflow of fluid beyond the end faces of the pottings 4 into or out of the ceramic hollow fibers 3 is possible ,
Die Filtereinheit 2 ist in ein Filtergehäuse 7 eingesetzt, das stirnseitig von einer End- kappe 8 zu verschließen ist. Auch bezüglich des Filtergehäuses 7 und der Endkappe 8 ist eine spiegelsymmetrische Ausführung mit Spiegelung an der Achse 5 möglich, so dass im Bereich beider Pottungen 4 jeweils eine Endkappe 8 vorgesehen ist; möglich ist aber auch eine Ausführung mit topfförmigem Filtergehäuse und nur einer Endkappe an der offenen Stirnseite des Filtergehäuses. Die Endkappe 8 umgreift einen der außen liegenden Stirnseite der Pottung 4 vorgelagerten Raum 9, der gegenüber der Atmosphäre von der Endkappe 8 und gegenüber dem zwischen den Pottungen 4 liegenden Innenraum 10 separiert ist, durch den die Keramik-Hohlfasern 3 axial geführt sind. Das Rohfluid wird beispielsweise über den Raum 9, welcher einer der Pottungen axial vorgelagert ist, in die Keramik-Hohlfasern 3 eingeleitet. Bei der Filtration tritt das Permeat radial durch die Wandungen der Keramik-Hohlfasern in den Innenraum 10 ein, aus dem das Permeat über Anschlüsse aus dem Filtergehäuse abgeleitet werden kann. Das in den Hohlfasern verbleibende Fluid wird auf der gegenüberliegenden Stirnseite der Pottung 4 als Retentat bzw. Konzentrat axial aus dem Filtermodul 1 abgeleitet und kann gegebenenfalls wieder in den Reinigungskreislauf zurückgeführt werden. The filter unit 2 is inserted into a filter housing 7, which is to be closed by an end cap 8 on the front side. Also with respect to the filter housing 7 and the end cap 8, a mirror-symmetrical design with reflection on the axis 5 is possible, so that in each case an end cap 8 is provided in the region of both Pottungen 4; but is also possible a version with cup-shaped filter housing and only one end cap on the open end of the filter housing. The end cap 8 surrounds an outer face of the Pottung 4 upstream space 9, which is separated from the atmosphere of the end cap 8 and opposite the lying between the Pottungen 4 interior 10 through which the ceramic hollow fibers 3 are axially guided. The raw fluid is introduced into the ceramic hollow fibers 3, for example, via the space 9, which is axially upstream of one of the pottings. In the filtration, the permeate enters radially through the walls of the ceramic hollow fibers in the interior 10, from which the permeate can be derived via connections from the filter housing. The remaining fluid in the hollow fibers is on the opposite end face the Pottung 4 derived as a retentate or concentrate axially from the filter module 1 and may optionally be returned to the cleaning cycle.
Die Endkappe 8 ist mithilfe einer Verbindungsschraube 16 mit der Pottung 4 ver- schraubt. Die Verbindungsschraube 16 bildet ein Verbindungselement und ist radial von außen durch die Wandung der Endkappe 8 sowie eines Trägerteils 1 1 hindurchgeführt und ragt in die Pottung 4 ein, mit der die Schraube verschraubt ist. Über den Umfang können mehrere Verbindungsschrauben 16 vorgesehen sein, um eine gleichmäßige Kraftverteilung zur Sicherung und Halterung der Endkappe 8 an dem Filtergehäuse 7 und der Pottung 4 zu erreichen. Über die Verbindungsschraube wird somit in Radialrichtung sowohl das Filtergehäuse 7 als auch die Endkappe 8 mit der Pottung 4 verbunden. Über die Verbindungsschraube 16 wirken nur Radialkräfte, welche von der Pottung 4 aufgenommen werden können. Die Endkappe 8 übergreift das Trägerteil 1 1 , welches separat vom Filtergehäuse 7 ausgebildet ist, jedoch fest mit der Stirnseite des Filtergehäuses 7 verbunden ist. Das Trägerteil 1 1 ist ringförmig ausgeführt und als Kunststoff-Spritzgussbauteil ausgebildet, das entweder mit dem Filtergehäuse 7 verbunden oder unmittelbar an die Stirnseite des Filtergehäuses 7 angespritzt wird. Das ringförmige Trägerteil 1 1 erstreckt sich axial über die gesamte Länge der Umfangsseite der Pottung 4. Dagegen genügt es, dass sich die Endkappe 8 axial nur über eine Teillänge der Pottung 4 erstreckt. The end cap 8 is screwed to the potting 4 by means of a connecting screw 16. The connecting screw 16 forms a connecting element and is guided radially from the outside through the wall of the end cap 8 and a support part 1 1 and projects into the Pottung 4, with which the screw is screwed. A plurality of connecting screws 16 can be provided over the circumference in order to achieve a uniform force distribution for securing and holding the end cap 8 to the filter housing 7 and the potting 4. Thus, both the filter housing 7 and the end cap 8 are connected to the potting 4 in the radial direction via the connecting screw. About the connecting screw 16 act only radial forces that can be absorbed by the Pottung 4. The end cap 8 engages over the support part 1 1, which is formed separately from the filter housing 7, but is firmly connected to the end face of the filter housing 7. The support part 1 1 is annular and formed as a plastic injection-molded component, which is either connected to the filter housing 7 or molded directly onto the end face of the filter housing 7. The annular support part 1 1 extends axially over the entire length of the peripheral side of the Pottung 4. By contrast, it is sufficient that the end cap 8 extends axially over only a partial length of the Pottung 4.
Für eine strömungsdichte Separierung des Innenraums 10 in der Filtereinheit 2 gegenüber dem vorgelagerten Raum 9 ist ein Dichtring 12 vorgesehen, der an der radial außen liegenden Umfangsseite der Pottung 4 anliegt und in eine Ringschulter 13 in der Pottung 4 eingesetzt ist. Die Ringschulter 13 befindet sich benachbart zur Umfangsseite und axial an der den Keramik-Hohlfasern 3 zugewandten Stirnseite der Pottung 4, so dass sich der Dichtring 12 an der Pottung 4 radial und axial abstützen kann. Im montierten Zustand liegt das ringförmige Trägerteil 1 1 des Filtergehäuses 7 an dem Dichtring 12 an und beaufschlagt dieses mit einer radial nach innen gerichteten Kraft. For a flow-tight separation of the interior 10 in the filter unit 2 with respect to the upstream space 9, a sealing ring 12 is provided, which rests against the radially outer peripheral side of the potting 4 and is inserted into an annular shoulder 13 in the potting 4. The annular shoulder 13 is located adjacent to the peripheral side and axially on the ceramic hollow fibers 3 facing end face of the potting 4, so that the sealing ring 12 can be supported radially and axially on the Pottung 4. In the assembled state, the annular support part 1 1 of the filter housing 7 abuts against the sealing ring 12 and acts on this with a radially inwardly directed force.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Filtermodul 1 dargestellt. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel weist das Filtermodul 1 auch gemäß Fig. 2 eine Filtereinheit 2 mit einer Vielzahl von parallel verlaufenden Keramik-Hohlfasern 3 zwischen stirn- seitigen Pottungen 4 auf. Zusätzlich ist bei Fig. 2 der Innenraum 10 in der Filtereinheit 2 von einer umlaufenden Folie 15 verschlossen, welche strömungsdicht ausgebildet ist und den Innenraum 10 mit den Keramik-Hohlfasern 3 vollständig umschließt. Die Stirnseiten der Folie 15 sind in die Pottungen 4 eingebettet. Die strömungsdichte Folie 15 sorgt für eine zusätzliche Separierung des Innenraums 10 von der Umgebung bzw. dem Raum 9, welcher unmittelbar axial der außen liegenden Stirnseite der Pottung 4 vorgelagert ist. 2, a further embodiment of a filter module 1 is shown. As in the first exemplary embodiment, the filter module 1 according to FIG. 2 also has a filter unit 2 with a multiplicity of parallel ceramic hollow fibers 3 between frontal side pottings 4 on. In addition, in Fig. 2, the interior 10 is closed in the filter unit 2 by a circumferential film 15, which is formed flow-tight and completely encloses the interior 10 with the ceramic hollow fibers 3. The end faces of the film 15 are embedded in the Pottungen 4. The flow-tight film 15 provides for an additional separation of the inner space 10 from the environment or the space 9, which is directly upstream of the outer end face of the Pottung 4 axially.
Eine weitere Abdichtung wird über den Dichtring 12 erreicht, welcher in eine umlauf- ende Nut 14 an der radial außen liegenden Umfangsseite der Pottung 4 eingesetzt ist und an der die Innenseite der Gehäusewandung des Filtergehäuses 7 anliegt. Der Dichtring 12 bzw. die Nut 14 befindet sich axial mittig in der Pottung 4 mit einem jeweiligen axialen Abstand zu jeder Stirnseite der Pottung. A further sealing is achieved via the sealing ring 12, which is inserted into a circumferential groove 14 on the radially outer circumferential side of the potting 4 and against which the inside of the housing wall of the filter housing 7 rests. The sealing ring 12 or the groove 14 is located axially in the center of the potting 4 with a respective axial distance to each end face of the potting.

Claims

Ansprüche claims
1 . Filtermodul, mit einer in ein Filtergehäuse (7) eingesetzten Filtereinheit (2), die mehrere Hohlfasern (3) umfasst, welche zwischen zwei Pottungen (4) eingespannt sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Stirnseite des Filtergehäuses (7) eine Endkappe (8) aufsetzbar ist und dass die Endkappe (8) mittels mindestens eines Verbindungselements (16) sowohl mit dem Filtergehäuse (7) als auch einer Pottung (4) zu verbinden ist, wobei das Verbindungselement (16) radial von außen durch einen überlappenden Bereich von Filtergehäuse (7) und Endkappe (8) geführt ist und in die Pottung (4) hineinragt. 1 . Filter module, comprising a filter unit (2) inserted into a filter housing (7) and comprising a plurality of hollow fibers (3) clamped between two pottings (4), characterized in that an end cap (8) is provided on the end face of the filter housing (7) ) and that the end cap (8) by means of at least one connecting element (16) with both the filter housing (7) and a Pottung (4) is to be connected, wherein the connecting element (16) radially from the outside through an overlapping region of the filter housing (7) and end cap (8) is guided and protrudes into the potting (4).
2. Filtermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (16) als Schraube ausgeführt ist, die in die Pottung (4) einschraubbar ist. 2. Filter module according to claim 1, characterized in that the connecting element (16) is designed as a screw which can be screwed into the potting (4).
3. Filtermodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse (7) an einer Stirnseite ein als separates Bauteil ausgeführtes Trägerteil (1 1 ) aufweist, mit dem die Endkappe (8) formschlüssig zu verbinden ist. 3. Filter module according to claim 1 or 2, characterized in that the filter housing (7) on one end side designed as a separate component carrier part (1 1), with which the end cap (8) is to be positively connected.
4. Filtermodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (1 1 ) ringförmig ausgebildet ist. 4. Filter module according to claim 3, characterized in that the carrier part (1 1) is annular.
5. Filtermodul nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (1 1 ) als Kunststoff-Spritzgussbauteil ausgeführt ist. 5. Filter module according to claim 3 or 4, characterized in that the carrier part (1 1) is designed as a plastic injection-molded component.
6. Filtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite der Pottung (4) ein Dichtring (12) angeordnet ist. 6. Filter module according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the outside of the potting (4) a sealing ring (12) is arranged.
7. Filtermodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (12) an einer Ringschulter (13) der Pottung (4) anliegt. 7. Filter module according to claim 6, characterized in that the sealing ring (12) rests against an annular shoulder (13) of the potting (4).
8. Filtermodul nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (12) axial auf der den Hohlfasern zugewandten Seite an der Pottung (4) anliegt. 8. Filter module according to claim 6 or 7, characterized in that the sealing ring (12) rests axially on the side facing the hollow fibers on the Pottung (4).
9. Filternnodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine strömungsdichte Folie (15) zwischen den beiden stirnseitigen Pottungen (4) angeordnet ist. 9. Filter module according to one of claims 1 to 8, characterized in that a flow-tight film (15) between the two end pottings (4) is arranged.
10. Filtermodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (15) in die Pottungen (4) eingebettet ist. 10. Filter module according to claim 9, characterized in that the film (15) is embedded in the Pottungen (4).
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