PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE68909463T2 03.02.1994
EP-Veröffentlichungsnummer 0335571
Titel Spiralig gewickeltes Filterelement.
Anmelder Pall Corp., Glen Cove, N.Y., US
Erfinder Degen, Peter J., Huntington New York 11743, US;
Harwood, Colin F., Glen Cove New York 11542, US
Vertreter Pagenberg, J., Dr.jur.; Frohwitter, B., Dipl.-Ing., Rechtsanwälte; Geißler, B., Dipl.-Phys.Dr.jur., Pat.- u. Rechtsanw.; Rost, J., Dipl.-Ing., 81679 München; Bonnekamp, H., Dipl.-Ing.Dipl.-Wirtsch.-Ing.Dr.-Ing., 40474 Düsseldorf; Bardehle, H., Dipl.-Ing.; Dost, W., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Altenburg, U., Dipl.-Phys., 81679 München; Kahlhöfer, H., Dipl.-Phys., Pat.-Anwälte, 40474 Düsseldorf
DE-Aktenzeichen 68909463
Vertragsstaaten DE, FR, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 21.03.1989
EP-Aktenzeichen 893028217
EP-Offenlegungsdatum 04.10.1989
EP date of grant 29.09.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.02.1994
IPC-Hauptklasse B01D 29/11
IPC-Nebenklasse B01D 46/24   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fluidbehandlungselement. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Fluidbehandlungselement, das mit einer Umhüllung umwickelt ist.

Das typische Fluidbehandlungselement kann eine hohle, allgemein zylindrische, permeable Patrone und eine Endkappe aufweisen, die auf jedem Ende der Patrone positioniert ist, um ein Fluid, d.h. ein Gas oder eine Flüssigkeit, durch die Patrone zu leiten. In Abhängigkeit von der spezifischen Behandlung, die dem Fluid gegeben werden soll, kann die Patrone z.B. ein Filtermedium zum Entfernen von Partikeln oder eine Entsalzungseinrichtung oder ein Sorptionsmittel zum Abtrennen ionischer oder chemischer Komponenten umfassen.

Häufig wird das Fluid gezwungen, nach außen vom Inneren zum Äußeren der hohlen, permeablen Patrone zu fließen. Dieser Von-Innen-Nach- Außen Fluß kann die normale Richtung des Flusses durch das Element sein, da es gewisse Vorteile haben kann. Zum Beispiel, besitzen viele Filter eine abgestufte Porosität mit den gröbsten Poren auf dem stromaufseitigen Abschnitt des Filters und den feinsten Poren auf dem stromabseitigen Abschnitt des Filters. Wenn die normale Richtung des Flusses von innen nach außen ist, ist der stromabseitige Abschnitt der Patrone, wo die Poren am feinsten sind, der äußere Abschnitt der Patrone, wo der Durchmesser der Patrone am größten ist. Dies hilft, den Druckabfall quer zum Abschnitt feinster Porosität des Filters zu reduzieren.

Jedoch sogar wenn die normale Richtung des Flusses von außen nach innen ist, kann die Richtung des Flusses gelegentlich umgekehrt werden. Diese Umkehrung des normalen Von-Außen-Nach-Innen-Flusses kann zufällig sein, z.B. auf Gmnd eines Einschaltstoßes im Fluiddruck stromabseitig des Elements, oder sie kann beabsichtigt sein, z.B. um einen angereicherten Kuchen von teilchenförmigem Stoff von der äußeren Oberfläche der Patrone auszuschwemmen.

Wann immer das Fluid von innen nach außen durch die permeable Patrone fließt, übt das Fluid eine nach außen gerichtete Kraft auf das Innere der Patrone aus. Wenn diese Kraft groß genug ist, kann die Patrone sich ausdehnen, sich verdrehen, zerbrechen oder sogar bersten, wodurch die Effizienz der Patrone reduziert wird oder sogar die Patrone völlig unwirksam gemacht wird. Viele hochwirksame Filterpatronen, die durch einen niedrigen Widerstand gegenüber einem Von-Innen-Nach- Außen-Fluß gekennzeichnet sind, umfassen ein Medium von Fasern, die nicht dicht aneinander gebunden sind. Die zum Verdrehen einer solchen Patrone erforderliche Kraft kann relativ gering sein.

Ein Beispiel einer solchen permeablen Patrone ist durch US-A-3442392 gegeben, das eine Filterpatrone offenbart, die ein Rohr eines faserstoffartigen Materials, wie Glasfasern, mit einer Vielzahl von Schichten umfaßt. Das Rohr umfaßt mindestens eine innere Schicht mit einer inneren Oberfläche mit einer Vielzahl von darin festgelegten Aussparungen, um erhöhte Bereiche für Filterwirkung zu bilden. Figur 4 von US- A-3442392 veranschaulicht ein Hohlrohr von faserstoffartigem Material, das mit einem Glas(faser)gewebe oder einem Schirm oder zusammengedrücktem(n) Ziegel(proben) spiralgewickelt ist. Die gesamte röhrenförmige Patronenanordnung einschließlich ihrer Stützgewindepatrone, muß in einen Ofen eingebracht werden, um in eine fertige röhrenformige Form heißfixiert zu werden.

Ein anderes Beispiel einer Filterpatrone ist in DE-A-2354851 beschrieben, das eine Komposit-Anordnung einschließlich eines Rohrs von nicht-gewebtem Material offenbart, die eine Membran fur Membranfiltration besitzt, die auf der inneren Wand des Rohrs befestigt ist. Figur 1 von DE-A- 2354851 veranschaulicht eine Reverse-Osmose-Membran, die auf einer Gewindepatrone angeordnet ist und mit einem nicht-gewebten Band von heißsiegelbaren synthetischen Fasern spiralgewickelt ist. Aufeinanderfolgende überlappende Wicklungen des Bandes sind vollständig mittels Ultraschallheißversiegelns miteinander verbunden, wodurch eine glatte innere Wand des Rohres gebildet wird. Um die Festigkeitseigenschaften des Rohres zu erhöhen, wird das Rohr außen mit sehr dünnen Fäden, z.B. Glasfäden, umwickelt, die sich in einer Richtung senkrecht zur longitudinalen Achse des Rohrs von nicht-gewebtem Material erstrecken.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Fluidbehandlungselement bereitgestellt, das aufweist eine permeable Patrone, die aufweist einen im wesentlichen steifen fluidpermeablen röhrenförmigen Kern und darauf angeordnet eine zylindrische nicht-gewebte Masse polymerer Mikrofasern, die im wesentlichen frei von Faser-zu-Faser-Bindung sind und aneinander mittels mechanischer Verwicklung der Fasern befestigt sind, wobei die Patrone eine äußere Oberfläche und erste und zweite Enden besitzt; eine permeable Umhüllung, die spiralgewickelt ist um die äußere Oberfläche der Patrone und diese vollständig bedeckt, und innere und äußere Oberflächen, erste und zweite Kantenabschnitte, und erste und zweite Endabschnitte besitzt, wobei der zweite Endabschnitt der Umhüllung die äußere Oberfläche der Umhüllung überlappt und die innere Oberfläche der Umhüllung einen zu der äußeren Oberfläche der Patrone benachbarten Abschnitt besitzt; Einrichtungen zum positiven Befestigen jeder individuellen Wicklung an mindestens eine der Patrone und eine vorher gewickelte Wicklung, ohne wesentlich die Permeabilität der Umhüllung zu beeinträchtigen; und erste und zweite Endkappen, die an den Enden der Patrone angeordnet sind, und, die Einrichtungen zum Befestigen der Enden der Patrone und der Endabschnitte der Umhüllung an die Endkappen umfassen.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Element zum Behandeln eines Fluids, das durch das Element fließt, bereitgestellt, wobei das Fluidbehandlungselement aufweist ein permeables Filtermedium mit einer Hohlkonfiguration, einer äußeren Oberfläche und ersten und zweiten Enden; eine permeable Umhüllung mit aufeinanderfolgenden überlappenden Wicklungen, die um die äußere Oberfläche des Filtermediums spiralgewickelt sind und vollständig die äußere Oberfläche des Filtermediums bedecken, wobei die Ringfestigkeit des spiralgewickelten Elements ausreichend ist, um einem Druckabfall von mindestens 517 kPa (75 psid) und weniger als 10% des Druckabfalls quer zur permeablen Umhüllung zu widerstehen, wobei jede Wicklung der permeablen Umhüllung positiv befestigt ist an mindestens eine des Filtermediums und eine vorher gewickelte Wicklung; und erste und zweite Endkappen, die an die Enden des Filtermediums und der permeablen Umhüllung befestigt sind.

Die verbesserten Fluidbehandlungselemente zeigen eine Umhüllung, die individuelle Wicklungen besitzt, die fest an die Patrone und/oder eine andere als auch an die Endkappe befestigt sind. Zum Beispiel, kann eine lange Umhüllung entlang der gesamten äußeren Oberfläche der permeablen Patrone spiralgewickelt sein, wobei eine Wicklung teilweise die nächste Wicklung überlappt. Mittels Wickeln der Umhüllung um die äußere Oberfläche der Patrone ist das Fluidbehandlungselement besser in der Lage, den nach außen gerichteten Kräften eines Fluids, das von innen nach außen durch das Element fließt, genauso wie den nach innen gerichteten Kräften eines Fluids, das von außen nach innen fließt, zu widerstehen.

Die vorliegende Erfindung stellt ein außerordentlich zuverlässiges und effektives Fluidbehandlungselement bereit. Zum Beispiel, wird, wenn die Umhüllung positiv an die Patrone befestigt ist, die Umhüllung daran gehindert, sich auszudehnen und von der Patrone weg einen Ballon zu bilden, und zwar selbst nach einem verlängerten Aussetzen nach außen gerichteter Kräfte eines Fluids, das von innen nach außen durch das Element fließt. Demgemäß bleibt die Umhüllung dicht um die Patrone gewickelt, wobei sie die Patrone fest gegen die nach außen gerichteten Kräfte des Fluids unterstützt. Weiterhin sind, wenn die äußere Oberfläche der Umhüllung positiv an den überlappenden Kantenabschnitt der Umhüllung befestigt ist, die individuellen Wicklungen der Umhüllung individuell aneinander befestigt. Somit werden die individuellen Wicklungen daran gehindert, sich voneinander zu trennen, wobei sie ausgesetzte Abschnitte der Patrone ununterstützt gegen die nach auswärts gerichteten Kräfte des Fluids zurücklassen.

Im folgenden handelt es sich um eine detaillierte Beschreibung einiger Ausführungsformen der Erfindung mittels Beispiel unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, wobei: -

Figur 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Fluidbehandlungselementes, das die Erfindung verkörpert;

Figur 2 ist eine teilweise Schnittansicht des Fluidbehandlungselements von Figur 1; und

Figur 3 ist eine Draufsicht der Umhüllung des Fluidbehandlungselements von Figur 1, die den ersten Klebstoff unterbrochen in einer geraden Linie angeordnet und den zweiten Klebstoff durchgehend in einer gekrümmten Linie angeordnet zeigt.

Ein beispielhaftes Fluidbehandlungselement 10, das die vorliegende Erfindung verkörpert, weist allgemein eine Patrone 11 und eine Umhüllungsanordnung 12, wie in Figur 1 und 2 gezeigt, auf. Die Patrone 11 stellt die primäre Behandlung für Fluid, das durch das beispielhafte Fluidbehandlungselement 10 fließt, bereit, während die Umhüllungsanordnung 12 eine strukturelle Stütze für die Patrone 11 bereitstellt. Insbesondere stellt die Umhüllungsanordnung zusätliche Festigkeit einschließlich z.B. zusätlicher Ringfestigkeit bereit, um den verschiedenen Kräften zu widerstehen, die auf die Patrone 11 ausgeübt werden durch Fluide, die von außen nach innen oder von innen nach außen durch das beispielhafte Fluidbehandlungselement 10 fließen. Zusätlich kann die Umhüllungsanordnung 12 eine Vor- oder Nachbehandlung des Fluids vorsehen. Gleichzeitig sollte die Umhüllungsanordnung 12 so wenig zusätlichen Druckabfall wie möglich vorsehen. Durch Bereitstellen der Patrone 11 mit der Umhüllungsanordnung 12 ist das beispielhafte Fluidbehandlungselement 10 überraschend stark mit geringem Effizienzverlust.

Die Patrone des Fluidbehandlungselements kann verschieden konfiguriert sein, in Abhängigkeit von der spezifischen Behandlung, die dem Fluid gegeben werden soll. Zum Beispiel, kann in dem beispielhaften Fluidbehandlungselement 10 die Patrone 11 ein Filtermedium 13 zum Entfernen von Partikeln aus dem Fluid umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Patrone eine Entsalzungseinrichtung, wie ein Ionenaustauschharz, oder ein Sorptionsmittel, wie Aktivole, zum Abtrennen ionischer und anderer chemischer Bestandteile, umfassen. Im beispielhaften Fluidbehandlungselement 10 besitzt die Patrone 11 eine hohle, allgemein zylindrische Konfiguration, obwohl sie jede andere geeignete Hohlkonfiguration besitzen kann.

Das Filtermedium 13 des beispielhaften Fluidbehandlungselements 10 umfaßt eine innere Oberfläche 15 und eine äußere Oberfläche 16 und weist vorzugsweise eine einzelne Schicht einer fasermaterialartigen Masse von nicht-gewebten Mikrofasern auf, z.B. die, die von Pall Corporation unter dem Warenzeichen PROFILE erhältlich sind. Die Mikrofasern des PROFILE-Mediums sind im wesentlichen frei von Faser-zu-Faser-Bindung und sind aneinander mittels mechanischer Verwicklung befestigt. Beim PROFILE-Medium handelt es sich um ein Medium hoher Schmutzkapazität. Jedoch mangelt es dem Medium, da die Fasern nicht aneinander gebunden sind, an ausreichend Festigkeit, um leicht den nach außen gerichteten auf das Medium ausgeübten Kräften oder irgendeinem signifikanten Druckabfall zwischen der Innenseite und der Außenseite des Mediums zu widerstehen. U.S. 4,594,202 und 4,726,901 offenbaren das PROFILE-Medium. Alternativ kann die Patrone 11 jedes geeignete Filtermedium, mehrfache Schichten eines einzelnen Filtermediums, oder mehrfache Filtermedien aufweisen.

Die Patrone 11 des beispielhaften Fluidbehandlungselements 10 weist auch einen röhrenförmigen Kern 20 auf, der koaxial innerhalb und benachbart zur inneren Oberfläche 15 des Mediums 13 angeordnet ist. Der Kern 20 kann aus jedem im wesentlichen steifen Material hergestellt werden, z.B. einem Metall oder einem Kunststoff hoher Festigkeit Vorzugsweise ist der Kern 20 perforiert und besitzt somit Löcher 21, um dort Fluid durchtreten zu lassen. Alternativ kann der Kern aus einem im wesentlichen steifen, fluidpermeablen Material hergestellt sein, z.B. einem porösen Metallkomposit oder einer Maschendrahtstruktur. Der Kern 20 unterstützt das Filtermedium 13 gegen mit Druck beaufschlagtem Von- Außen-Nach-Innen-Fluß und verhindert ein Zusammenbrechen des Elements nach innen.

Die Patrone 11 weist weiter eine blinde Endkappe 22 und eine offene Endkappe 23 auf, die an den Enden des Filtermediums 13 und des Kerns 20 positioniert sind. Die offene Endkappe 23 umfaßt eine Öffnung 24, die mit einem Hohlraum 25 innerhalb der Hohlpatrone 11 in Verbindung steht. Alternativ können beide Endkappen offene Endkappen sein, was erlaubt, daß mehrere Patronen physisch Ende-an-Ende verbunden sind.

Die Umhüllungsanordnung 12 stellt vorzugsweise zusätzliche Festigkeit bereit, insbesondere Ringfestigkeit, um die Patrone 11 ohne irgendeinen wesentlichen Verlust im Druckabfall zu unterstützen. Zum Beispiel, stellt für eine Patrone 11, die das PROFILE-Medium aufweist und einen Außendurchmesser von 50 mm-76mm (2-3 inch) besitzt, die Umhüllungsanordnung 12 bevorzugt ausreichend Ringfestigkeit bereit, um einen permanenten Schaden für die Patrone 11 während eines Von-Innen-Nach- Außen-Flusses mit einem Druckabfall von 517 kPa (75 psid) quer zum Fluidbehandlungselement 10 zu verhindern. Gleichzeitig ist der Druckabfall quer zur Umhüllungsanordnung 12 vorzugsweise weniger als 10 Prozent und am meisten bevorzugt weniger als 5 Prozent des Druckabfalls, der quer zur Patrone vorliegen würde, wenn keine Umhüllungsanordnung 12 vorliegen würde.

Die Umhüllungsanordnung 12 umfaßt eine permeable Umhüllung 26, die um die äußere Oberfläche 16 der Patrone 11 in aufeinanderfolgenden Wicklungen oder Umdrehungen 30a, 30b spiralgewickelt ist. Jede Wicklung oder Umdrehung 30a, 30b umfaßt eine 360 Grad-Umdrehung der Patrone 11. Vorzugsweise kann die Umhüllung 26 ein beliebiges nichtgewebtes fasermaterialartiges Material aufweisen, z.B. ein Band von offenem Netzmaterial oder ein regulär gewebtes Material, und es kann hergestellt werden aus einer Vielzahl von Materialien einschließlich Polymeren, wie Polyester, Polyamid, Polyacrylonitril, oder Polyolefinen, z.B. Polyethylen oder Polypropylen. Alternativ kann das Material ein gewebtes Material aufweisen, wie einen Metalldraht oder Glasfasergewebe, die mit einem Harz beschichtet sein können, z.B. einer Polyvinylchlorid(PVC)-Umhüllung. Im beispielhaften Fluidbehandlungselement 10 können sowohl die Umhüllung 26 als auch das Filtermedium 13 aus einem Polyester, aus einem Polypropylen oder aus Nylon hergestellt sein. Die Umhüllung kann typischerweise 51mm bis 102mm (zwei bis vier inch) breit sein, obwohl genaue Dimensionen von einer Anwendung zur anderen variieren können.

Die extern gewickelte Umhüllung 26 besitzt innere und äußere Oberflächen 31, 32 und führende und nachhinkende Kantenabschnitte 33, 34, wobei jeder Kantenabschnitt 33, 34 die Kante 35, 36 und einen Abschnitt 40, 41 der Umhüllung 26 angrenzend an die Kante 35, 36 umfaßt. Beim Wickeln der Umhüllung 26 auf das Filtermedium 13 wird der führende Kantenabschnitt 33 von einer Windung 30a überlappt mittels des nachhinkenden Kantenabschnitts 34 der nächsten Wicklung 30b, und zwar um einen vorbestimmten Betrag, bevorzugt 50 Prozent der Breite der Umhüllung 26. Mittels überlappender aufeinanderfolgender Wicklungen 30a, 30b wirkt die Umhüllung 26 selbstverstärkend. Dies hat den Vorteil zusätzlicher Festigkeit und erlaubt die Verwendung eines Wickelmaterials, das eine relativ niedrige Zugfestigkeit besitzt. Mittels Bereitstellen einer Überlappung von 50 Prozent ist das Filtermedium 13 mit zwei Dickenabmessungen der Umhüllung 26 umwickelt, wobei nur eine durch die Hülle durchgeht. Dies hat den Vorteil, gegen Nicht-Gleichmäßigkeiten im Umhüllungsmaterial zu schützen. Jedoch kann der vorbestimmte Betrag an Überlappung in verschiedenen Anwendungen variieren.

Die Umhüllung besitzt weiter Endabschnitte 42, 43 und einen Abschnitt 44 der inneren Oberfläche 31, der benachbart zu einem Abschnitt der äußeren Oberfläche 16 der Patrone 11 ist. Der benachbarte Abschnitt 44 der inneren Oberfläche 31 einer gegebenen Wicklung 30b weist den Abschnitt der inneren Oberfläche 31 auf, der nicht über die führende Kante 32 einer entsprechenden früheren Wicklung 30a gewickelt ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist jede individuelle Wicklung der Umhüllung positiv an die Patrone, an eine vorherige Wicklung der Umhüllung oder an beide befestigt. Zum Beispiel, kann eine individuelle Wicklung positiv an die Patrone, an eine vorherige Wicklung oder an beide mittels eines Lösungsmittels oder durch Heißverschweißung befestigt sein. Im beispielhaften Fluidbehandlungselement 10 ist jede individuelle Wicklung 30b positiv an sowohl die Patrone 11 als auch die vorherige Wicklung 30b mittels eines Klebstoffs befestigt. Somit weist die Umhüllungsanordnung 12 weiter auf einen ersten Klebstoff 45, der positiv jede Wicklung 30a, 30b an die äußere Oberfläche 16 der Patrone 11 befestigt und einen zweiten Klebstoff 46, der positiv aufeinanderfolgende überlappte Wicklungen 30a, 30b befestigt. In der bevorzugten Ausführungsform können die Klebstoffe 45, 46 je ein Heißschmelzharz aufweisen, und somit kann der gleiche Materialtyp für die Umhüllung, die Patrone, und die Klebstoffe verwendet werden. Zum Beispiel, können alle einen Polyester oder ein Polypropylen aufweisen.

Der erste Klebstoff 45 ist allgemein zwischen der äußeren Oberfläche 16 der Patrone 11 und der inneren Oberfläche 31 des benachbarten Abschnitts der Umhüllung 26 angeordnet. Zwischen irgendwelchen zwei aufeinanderfolgenden Wicklungen 30a, 30b ist der zweite Klebstoff 46 allgemein zwischen der äußeren Oberfläche 32 von einer Wicklung 30a und der inneren Oberfläche 31 der aufeinanderfolgenden Wicklung 30b angeordnet. Die Klebstoffe 45, 46 werden bevorzugt in relativ dünnen Streifen aufgetragen, so daß sie nur eine vernachlässigbare Menge des beispielhaften Fluidbehandlungselements 10 vom Fluidfluß blockieren. Demgemäß bleibt die ursprüngliche Permeabilität der Umhüllung, d.h. die Permeabilität der Umhüllung vor einer Auftragung der Klebstoffe, im wesentlichen aufrechterhalten.

Spezieller ist, wie in Figur 2 gezeigt, die innere Oberfläche 31 des führenden Kantenabschnitts 33 der Umhüllung 26 benachbart zur äußeren Oberfläche 16 der Patrone 11. Demgemäß ist im beispielhaften Fluidbehandlungselement 10 der erste Klebstoff 45 bevorzugt zwischen die äußere Oberfläche 16 der Patrone 11 und die innere Oberfläche 31 des führenden Kantenabschnitts 35 der Umhüllung 26 angeordnet. Der zweite Klebstoff 36 ist bevorzugt zwischen der äußeren Oberfläche 32 der Umhüllung 26 und der inneren Oberfläche 31 des nachhinkenden Kantenabschnitts 34 der Umhüllung 26 angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform können die ersten und zweiten Klebstoffe vor einem Umwickeln der Patrone 11 auf die innere Oberfläche 31 der führenden und nachhinkenden Kantenabschnitte 33, 34 der Umhüllung 26 extrudiert werden, und zwar jeweils innerhalb etwa 1,6mm (ein sechzehntel inch) von den Kanten 35, 36 der Umhüllung 26.

Ein Klebstoff kann das Matrixmaterial der Umhüllung oder Patrone in einer Richtung senkrecht zur Patronenoberfläche durchdringen, z.B. radial nach innen relativ zum zylindrischen beispielhaften Fluidbehandlungselement 10. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das Eindringen der Klebstoffe in die Umhüllung oder Patrone gesteuert. Um den Fluidfluß durch das Element zu maximieren, verlassen sich manche Anwendungen auf seitlichen Fluidfluß, d.h. einen Fluß, bei dem das Fluid seitlich durch das Element durchdringt und somit innerhalb des Elements allgemein axial fließt. In Standard-Flußelementen, z.B. gestattet ein seitlicher Fluß einem FIuid, in den inneren Hohlraum 25 einzutreten, in dem es entlang des Kerns 20 fließt, bis eine Perforation im Kern 20 gefunden ist. Um seitlichen Fluß zu optimieren, kann es wünschenswert sein, in manchen Anwendungen das Ausmaß des radialen Klebstoffeindringens so zu steuern, däß Fluid seitlich durch das Element hinter dem Klebstoff fließen kann.

Alternativ kann in anderen Anwendungen eine Förderung radialen Klebstoffeindringens wünschenswert sein, da dieses Eindringen zu einer bemerkenswert stärkeren, integraleren Konstruktion führt.

Bei bzw. nach Kontakt neigen die Klebstoffe 45, 46 zum Verbinden mit der Umhüllung 26 oder Patrone 11. In Abhängigkeit von einigen Faktoren können die Klebstoffe in die Matrix der Materialien eindringen, die Umhüllung 26 oder Patrone 11 umfassen, während der Klebstoff abbindet. Diese Faktoren umfassen die Zeit, die für das Abbinden der Klebstoffe notwendig ist, die Viskosität der Klebstoffe, und die Eigenschaften der Umhüllung oder des Patronenmaterials. Somit kann Eindringen gesteuert werden, z.B. mittels Koordination bei der Materialauswahl für die Klebstoffe, Umhüllung und Patrone. Um Eindringen zu fördern, kann der Klebstoff ein Bindematerial niedriger Viskosität aufweisen, während das Material, das die Umhüllung oder die Patrone aufweist, ein Material hoher Sorption oder ein grobes Maschenmaterial mit großen Öffnungen sein kann. Wo Heißschmelzharze verwendet werden, kann Eindringen auch durch Steuern der Temperatur des Klebstoffs, wenn er aufgetragen wird, gefördert werden, wodurch die Klebstoffviskosität gesteuert wird. Je tiefer das radiale Eindringen von Klebstoff in sowohl die Umhüllungs- als auch Patronenmaterialmatrizen ist, desto integraler ist die (Ver)Bindung zwischen der Umhüllung und Patrone. Im beispielhaften Fluidbehandlungselement 10 kann der Klebstoff ein Heißschmelzpolyester mit einer Viskosität von etwa 150 pa s (1.500 centipoise) bei etwa 232ºC (450 Grad Fahrenheit) oder ein Heißschmelzpolypropylen mit einer Viskosität von etwa 500 Pa s (5.000 centipoise) bei etwa 218ºC (425 Grad Fahrenheit) sein.

Im Fluidbehandlungselement der vorliegenden Erfindung ist geeignetes Klebstoffeindringen ein Mechanismus, durch den eine feste Konstruktion erzielt wird, wobei die Umhüllung und Patrone positiv verbundene Bestandteile einer integralen Anordnung aufweisen. Im Betrieb und unter dem Einfluß von Fluiddrücken können die Umhüllung und Patrone allgemein im Gleichgang als eine einzige integrale Struktur mit den individuellen Umhüllungswicklungen, die an die Patrone gebunden sind, antworten. Die Umhüllung 26 sieht in dieser integralen Anordnung weiter einen gewissen Grad an axialer Festigkeit und Steifheit zum Element vor.

In einer Ausführungsform kann Eindringen des zweiten Klebstoffs 26 radial nach innen derart gefördert werden, daß der zweite Klebstoff 46 sowohl Wicklungen 30a und 30b der Umhüllung durchdringt als auch kontaktiert und an die Patrone 11 bindet. In dieser Ausführungsform würde der zweite Klebstoff 46 einem zweifachen Zweck dienen, indem er überlappende Kantenabschnitte aufeinanderfolgender Wicklungen positiv befestigt, und gleichzeitig beide Wicklungen 30a, 30b an die Patrone 11 positiv befestigt. Somit würde jede Wicklung 30a, 30b positiv an die Patrone 11 an zwei unterschiedlichen Stellen durch sowohl den ersten als auch zweiten Klebstoff 45, 46 befestigt sein. Demgemäß wird, da individuelle Wicklungen 30a, 30b der Umhüllung 26 positiv aneinander und an die Patrone 11 gebunden sind, die Ansammlung von Dehnung in einer Serie aufeinanderfolgender Wicklungen verhindert. Innigerer Kontakt wird zwischen der Umhüllung 26 und Patrone aufrechterhalten, wobei die Klebstoffe 45, 46 eine effektivere Unterstützung bereitstellen. Weiter wird, da die kumulative Dehnung der Umhüllung 26 effektiver gesteuert werden kann, die ursprüngliche prozentuale Überlappung im Entwurf eines gegebenen Fluidbehandlungselements effektiver aufrechterhalten.

Zusätzlich kann in irgendeinem außen gewickelten Fluidbehandlungselement entweder die Umhüllung 26 oder Patrone 11 eine disproportionale lokale Verstopfüng durch Schmutz oder eine Schwäche, die durch lokale Materialinhomogenitäten verursacht wird, erfahren. Lokale Materialschwäche oder lokale Hochdruckdifferentiale vom Verstopfen können ein kleines lokales Versagen verursachen, das zur Verdrehung oder zum Bruch des Fluidbehandlungselements führt. Beim beispielhaften Fluidbehandlungselement 10 ist, da die Umhüllung 26 positiv an die Patrone 11 entlang im wesentlichen ihrer gesamten Länge befestigt ist, das beispielhafte Fluidbehandlungselement 10 effektiver beim Unterstützen solcher lokal schwacher Flächen.

Bei der Auswahl eines geeigneten Klebstoffs schließen einige Betrachtungen die Kosten des Klebstoffs, die chemische Verträglichkeit des Fluids und Klebstoffs bei der spezifischen Anwendung, und die thermischen und mechanischen Eigenschaften des Klebstoffs ein. Die Klebstoffe 45, 46 können einen Streifen extrudierten Klebstoffmaterials, z.B. ein Heißschmelzharz, aufweisen. Wie in Figur 3 gezeigt, kann jeder Klebstoff 45, 46 in einer im wesentlichen geradlinigen Konfiguration angeordnet sein. Alternativ können die Klebstoffe 45, 46 eine allgemein krummlinige Konfiguration besitzen. Zum Beispiel, können einer oder beide Klebstoffe 45, 46 in Linien mit einer allgemein sinusförmigen Konfiguration angeordnet sein. Eine krummlinige Konfiguration kann besonders nützlich sein, wo regelmäßig gewebte Materialien für die Umhüllung 26 verwendet werden. Solche Materialien stellen hohe Ringfestigkeit bereit und verursachen ein niedriges Druckdifferential. Wo ein gewebtes Material für die Umhüllung verwendet wird, ist die Peak-zu-Peak-Amplitude des krummlinigen Streifens von Klebstoff bevorzugt mindestens der zweifache Abstand der Webart. Auf diese Weise wird der Klebstoff über mindestens drei Litzen der Webart ausgebreitet. Die Klebstoffe 45, 46 können in ununterbrochenen Streifen oder unterbrochenen Streifen angeordnet werden. Zum Beispiel, können die Klebstoffe 45, 46 in unterbrochene Liniensegmente oder unterbrochene Tropfen extrudiert werden, die ein Muster von unterbrochenen Punkten in der linearen oder krummlinigen Konfiguration bilden. Diese letztere Ausführungsform kann vorteilhaft sein, wo ein hoher Prozentsatz an unblockierter Oberfläche erforderlich ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Endabschnitte 42, 43 der Umhüllung 26 an die Endkappen 22, 23 befestigt. Die Endkappen 22, 23 können über die Enden der Patrone 11 und Umhüllungsanordnung 12 auf jede geeignete Weise befestigt werden. Zum Beispiel, können die Enden der Patrone 11 und der Umhüllungsanordnung 12 an die Endkappen 22, 23 befestigt werden, indem die Enden der Patrone 11 und der Umhüllungsanordnung 12 innerhalb von Flanschen oder Aussparungen in den Endkappen 22, 23 positioniert sind. Die Enden der Patrone 11 und der Umhüllungsanordnung 12 können dann an die Endkappen 22, 23 mittels irgendeines geeigneten Vergußmaterials, wie eines Epoxyklebstoffs, befestigt werden. Im beispielhaften Fluidbehandlungselement 10 sind die Enden der Patrone 11 und der Umhüllungsanordnung 12 bevorzugt an die Kunststoffendkappen 22, 23 durch Schmelzverbinden bzw. -bondieren befestigt. Ein ringförmiger Ringabschnitt auf einer Seite jeder Endkappe 22, 23 wird geschmolzen. Das Ende der Patrone 11 und des Endabschnitts 42, 43 der Umhüllung 26, der das Ende der Patrone 11 bedeckt, wird dann in den geschmolzenen Ringabschnitt der Endkappe eingefügt, die man dann abkühlen läßt. Auf diese Weise werden sowohl die Patrone 11 als auch die Umhüllungsanordnung 12 aneinander und an die Endkappen 22, 23 geschmolzen.

Die unten gezeigten Beispiele veranschaulichen die Vorteile eines Fluidbehandlungselements gemäß der vorliegenden Erfindung.

Vergleichsbeispiel 1

Ein 254mm (10 inch) langes Medium von Polypropylemnikrofasern von 63,5mm (2,5 inch) wurde in eine zylindrische Form gelegt, wie in U.S.-A- 4,594,202 offenbart, und zwar um einen perforierten Polypropylenkern von 33mm (1,3 inch) Durchmesser. Das Medium und der Kern wurden mit kreisförmigen, flachen, glasverstärkten Polypropylenendkappen durch Schmelzverbinden eingepaßt.

Die Patrone wurde dann auf ihre Fähigkeit zur Aufrechterhaltung von Integrität getestet, wenn sie einem Von-Innen-Nach-Außen-Fluß bei relativ hohen Differentialdrücken unterworfen wurde. Die Patrone wurde in ein transparentes Filtergehäuse angeordnet, das derart konfiguriert war, daß das in das Gehäuse eintretende Fluid zuerst zur Innenseite des Kerns und dann radial nach außen durch das Medium floß, wobei es das Gehäuse füllte und dann verließ. Wasser wurde durch die Patrone bei einer Rate von 10 Liter pro Minute iin Kreislauf geführt. Während des Im-Kreislauf-Führens wurde eine Suspension, die 2,02 Gramm pro Liter eines AICHE-Testschmutzstoffes enthielt, in das Wasser genau stromaufseitig von der Patrone bei einer Rate von etwa 450 Milliliter pro Minute injiziert. Während die Patrone mit dem Testschmutzstoff gefordert wurde, wurde der Druckabfall quer zur Patrone überwacht und die Patrone wurde visuell auf Schaden und Punkte untersucht, an denen ein Leck des Schmutzstoffes auftreten könnte.

Nach 180 Minuten Testen hatte die Patrone einen Druckabfall von nur 9,65 kPa(1,4 psid) von der Innenseite zur Außenseite aufgebaut und war gieichförmig vom Testschmutzstoff verfärbt. Dies zeigte an, daß teilchenförmiger Stoff nicht durch die Patrone entfernt wurde und über einen Leckpfad durch das Medium durchging, der durch Bruch der Patrone verursacht wurde.

Vergleichsbeispiel 2

Eine Patrone, die identisch zu der in Beispiel 1 beschriebenen war, außer daß sie keine Endkappen besaß, wurde mit einer 81mm (3-3/16 inch) breiten Umhüllung gewickelt, die einen Polypropylenstreifen erhältlich von Midwest Filtration, Inc. unter der Handelsbezeichnung Typar 3202 aufwies. Die Umhüllung wurde um die Patrone mit einer 50 Prozent-Uberlappung bei einem 7 Grad-Winkel zur Achse der Patrone gewickelt. Ein Polyolefinheißschmelzklebstoff erhältlich von H. B. Fuller, Inc., unter der Handelsbezeichnung HL6176-X wurde ununterbrochen auf die Umhüllung aufgetragen, und zwar etwa 3,175mm (1/8 inch) von der nachhinkenden Kante der Umhüllung, als die Umhüllung um die Patrone herumgewickelt wurde. Somit wurden aufeinanderfolgende Wicklungen der Umhüllung positiv aneinander befestigt.

Das Element wurde dann wie in Beispiel 1 beschrieben getestet, außer daß die Konzentration des AICHE-Schmutzstoffes, der in das im Kreislauf geführte Wasser injiziert wurde, 1,99 Gramm pro Liter betrug.

Nach nur 19 Minuten Testen erreichte der Druckabfall quer zum Element 103 kPa (15,0 psid), was anzeigt, daß das Element den teilchenförmigen Schmutzstoff zurückhielt und kein Leck des Schmutzstoffes bis dahin beobachtet wurde. Wenn der Druckabfall quer zum Element 103 kPa (15,0 psid) erreichte, lieferte das Element den Differentialdruck, der auf 94,5 kPa (13,7 psid) abfiel, und ein Leck des Schmutzstoffes, der visuell an den Enden des Elements beobachtet wurde.

Beispiel 1

Ein Fluidbehandlungselement identisch zu dem in Vergleichsbeispiel 2 beschriebenen wurde an jedem Ende mit kreisförmigen Endkappen, die aus glasverstärktem Polypropylen hergestellt waren, versehen. Die Enden der Umhüllung und die Enden der Patrone wurden innerhalb der Endkappen, wie oben offenbart, eingebettet. Das Fluidbehandlungselement, das die Erfindung verkörpert, wurde dann wie in Vergieichsbeispiel 1 beschrieben, getestet, außer daß die Konzentration des AICHE-Schmutzstoffes, der in das im Kreislauf geführte Wasser injiziert wurde, 2,32 Gramm pro Liter betrug.

Nach 18,3 Minuten Testen stieg der Druckabfall quer zum Fluidbehandlungselement auf 552 kPa (80 psid) an, an welchem Punkt etwas Nach- Außen-Verdrehung des Fluidbehandlungselements bemerkt wurde. Jedoch wurde kein Durchgang des Schmutzstoffes durch das Fluidbehandlungselement visuell beobachtet. Die Rate des Im-Kreislauf-Führens von Wasser durch das Fluidbehandlungselement wurde dann auf 18,9 Liter pro Minute erhöht und der Druckabfall quer zum Fluidbehandlungselement stieg auf 827 kPa (120 psid) an, an welchem Punkt die Endkappe am Boden des Fluidbehandlungselements zersprang.

Die Ergebnisse dieser drei Beispiele sind in unten aufgeführter Tabelle I zusammengefaßt. Da Differentialdrücke von 552 kPa (80 psid) selten in wirklichen Anwendungen erreicht werden, wird gezeigt, daß das Fluidbehandlungselement, das die vorliegende Erfindung verkörpert und in Beispiel 1 getestet wurde, seine Integrität gut jenseits praktischer Bedingungen der beabsichtigten Verwendung aufrechterhält.

TABELLE I
Filter Rate des Im-Kreislauf-Führens (Liter/Minute) Maximaler Druckabfall vor Hindurchtreten von Schmutzstoff Vergleichsbeisp. * Kein Schmutzstoff bei 552 kPa (80 psid) freigesetzt.

In einer vorweggenommenen Anwendung des beispielhaften Fluidbehandlungselements 10 kann eine Zwischenschicht-Entsalzungseinrichtung auf das Äußere des beispielhaften Fluidbehandlungselements 10 aufgebracht werden und bei der Behandlung von Kühlwasser aus der Kondensatorstufe einer Kernkraftanlage verwendet werden. Um Mineralien aus der Wasserzufuhr in einem solchen System zu elimmieren, wird das Wasser sowohl gefiltert als auch entsalzt, wenn es durch das Fluidbehandlungselement 10 mit der Zwischenschicht-Entsalzungseinrichtung geleitet wird.

Das beispielhafte Fluidbehandlungselement 10 wird mit der Zwischenschicht-Entsalzungseinrichtung beschichtet, indem man eine Aufschlämmung oder Suspension, die Ionenaustauschharzpartikel aufweist, durch das Element 10 leitet und eine Schicht des Ionenaustauschharzes auf der äußeren Oberfläche des Elements 10 abscheidet. Sobald die Zwischenschicht-Entsalzungseinrichtung auf das Element 10 aufgebracht worden ist, wird Wasser von der Kondensatorstufe der Kernkraftanlage von außen nach innen durch das beispielhafte Fluidbehandlungselement 10 geleitet. Das Filtermedium 13 fiitert Partikel aus dem Wasser, während die Harzpartikel als ein Ionenaustauschbett wirken, die mit bestimmten Mineralien im Wasser reagieren und diese entfernen. Die Umhüllungsanordnung 12 mit ihrer wesentlichen Ringfestigkeit unterstützt und stabilisiert die Entsalzungseinrichtungsbeschichtung und verhindert, daß sie zerbricht oder splittert, was ansonsten Fluid gestatten könnte umzulenken oder das Element zusammenzubrechen.

Nachdem eine gegebene Menge an Wasser behandelt worden ist, ist das Harz erschöpft und das Element 10 wird einer Rückwaschoperation unterworfen, wobei das verbrauchte Harz von der Oberfläche des Elements 10 entfernt wird und ausgeschieden. Das Element wird dann mit einer frischen Suspension des Ionenaustauschharzes beschichtet und das Behandlungsverfahren wird wiederaufgenommen. Die Umhüllung 26 sieht eine externe Stütze für das Filtermedium 13 während der Rückwaschoperation vor. Zum Beispiel, stärkt es das Element, indem es verhindert, daß ein langes Element, z.B. ein 1778mm (70 inch) Element sich biegt und somit die Abdichtung an der Dichtung am Ende des Elements leckt. Das Element 10 kann auch als eine Vorfilterschicht dienen, die große Partikel fängt und ein Zusetzen des Filtermediums 13 durch die Ionenaustauschpartikel verhindert.

Die unten aufgeführten Beispiele veranschaulichen diese Anwendung des Fluidbehandlungselements und zeigen, daß ein Fluidbehandlungselement, das die Erfindung verkörpert, zusätzlich eine Stütze sogar für einen Von- Außen-Nach-Innen-Fluß bereitstellt.

Vergieichsbeispiel 3

Eine 70 inch lange Patrone von 2 inch Durchmesser, die aus Polvpropylenmikrofasern zusammengesetzt war, wurde wie in U.S. Patent 4,594,202 offenbart in eine zylindrische Form gelegt, und zwar um einen Polypropylenkern von 33mm (1,3 inch) Durchmesser, der mit 40 Prozent Glasfasern verstärkt war. Die Patrone wurde an einem Ende zu einer blinden Endkappe und am anderen Ende zu einer Endkappe, die in der Mitte offen war, schmelzverbunden.

Die Patrone wurde in ein transparentes Gehäuse eingebracht und auf der äußeren Oberfläche mit einem Gemisch von Cellulosefasern mit gepulvertem Ionenaustauschharz beschichtet, insbesondere einem Ionenaustauschharz, das von Epicor, Inc. unter der Handelsbezeichnung Epifloc 21H erhältlich ist. Diese Zwischenschicht wurde gebildet mittels dem Im-Kreislauf-Führen des ionisierten Wassers bei einer Rate von 22,71 dm³ (6 Gallonen) pro Minute von der Außenseite zur Innenseite der Patrone, während eine Aufschlämmung von 953,4 Gramm des gepulverten Ionenaustauschharzes in 3.000 Milliliter Wasser in den Wasserstrom genau stromaufseitig der Patrone injiziert wurde. Eine Injektion fand bei einer gleichmäßigen Rate über eine Zeitdauer von etwa 30 Minuten statt. Nachdem die Injektion des gepulverten Ionenaustauschharzes beendet war, wurde die Rate des Im-Kreislauf-Führens auf 45,4 dm³ (12 Gallonen) pro Minute erhöht und bei dieser Rate 10 Minuten aufrechterhalten. Dies stellte sicher, daß irgendwelche feinen Risse, die im gepulverten Ionenaustauschharz vorlagen, schließlich in der Zwischenschicht zurückgehalten würden.

Während der Von-Außen-Nach-Innen-Fluß aufrechterhalten wurde, wurde der Austrag der Patrone dann zu einem Abfluß geleitet und die Patrone wurde mit einer Suspension von 80 Teilen pro Million von AC-Fein-Test- Staub in entionisiertem Wasser bei einer Flußrate von 45,4 dm³ (12 Gallonen) pro Minute gefordert. Dieses Fordern wurde bei dieser Flußrate aufrechterhalten, bis der Differentialdruck quer zum Element 552 kPa (80 psid) erreichte.

Es wurde beobachtet, daß die Patrone anfing, sich wesentlich zu deformieren, wenn der Differentialdruck 441 kPa (65 psid) erreichte. Die Deformation wurde zunehmend stark, wenn der Differentialdruck auf 552 kPa (80 psid) anstieg. Als Folge der Deformation begann die Patrone sich zu krümmen und nach außen zu biegen, was eine Fluidumlenkung durch die Patrone und eine Verunreinigung des Austrages gestattete. Zusätzlich verursacht starkes Krümmen, die Patrone gegen das Gehäuse zu bürsten (oder wahrscheinlich andere Filter, die in einem Multi-Element-Gehäuse vorliegen), wobei es etwas von der Zwischenschicht abreibt und wiederum Schmutzstoffen erlaubt, durch die Patrone in diese Flächen durchzugehen.

Beispiel 2

Eine 1778mm (70 inch) lange Patrone von 51mm (2 inch) Durchmesser identisch zu der im Vergleichsbeispiel 3 verwendeten wurde mit einer 81mm (3-3/16 inch) breiten Umhüllung umhüllt, die ein Polypropylenmaterial erhältlich von Midwest Filtration, Inc. unter der Handelsbezeichnung Typar 3151 aufwies. Die Patrone wurde bei einem 7 Grad-Winkel bezüglich der Patrone und mit einer Überlappung von 50 Prozent umhüllt. Die Enden der Umhüllung und die Enden der Patrone wurden in die Endkappen wie oben aufgeführt eingebettet. Als die Umhüllung auf die Patrone aufgebracht wurde, wurde ein Streiten eines Polypropylenheißschmelzklebstoffs erhältlich von H. B. Fuller, Inc. unter der Handelsbezeichnung HL6176-X auf die innenseitige Oberfläche der Umhüllung aufgebracht, und zwar etwa 3,175mm (1/8 inch) von der nachhinkenden Kante, wodurch die individuellen Wicklungen der Umhüllung aneinander banden.

Dieses Fluidbehandlungselement, das die Erfindung verkörpert, wurde dann wie in Vergleichsbeispiel 3 getestet. Keine Deformation wie auch immer wurde im Fluidbehandlungselement beobachtet, selbst wenn der Differentialdruck quer zum Fluidbehandlungselement 552 kPa (80 psid) erreichte.

Die besonderen obenerwähnten Ausführungsformen sind nur als Beispiel gedacht. Daher ist zu verstehen, daß die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.


Anspruch[de]

1. Fluidbehandlungselement mit

einer permeablen Patrone (11), die einen im wesentlichen steifen fluid-permeablen röhrenförmigen Kern (20) und darauf angeordnet eine zylindrische nicht-gewebte Masse polymerer Milirofasern (13) aufweist, die im wesentlichen frei von Faser-zu-Faser-Bindung sind und aneinander mittels mechanischer Verwicklung der Fasern befestigt sind, wobei die Patrone eine äußere Oberfläche (16) und erste und zweite Enden besitzt;

einer permeablen Umhüllung (26), die um die äußere Oberfläche (16) der Patrone (11) spiralgewickelt ist und diese vollständig bedeckt und innere und äußere Oberflächen (31, 32), erste und zweite Kantenabschnitte (33, 34), und erste und zweite Endabschnitte (42, 43) besitzt, wobei der zweite Kantenabschnitt (34) der Umhüllung (26) die äußere Oberfläche (32) der Umhüllung (26) überlappt und die innere Oberfläche (31) der Umhüllung (26) einen Abschnitt benachbart zur äußeren Oberfläche (16) der Patrone (11) besitzt;

Einrichtungen (45, 46) zum positiven Befestigen jeder individuellen Wicklung an mindestens eine der Patrone (11) und eine vorher gewickelte WickIung, ohne wesentlich die Permeabilität der Umhüllung zu beeinträchtigen; und

ersten und zweiten Endkappen (22, 23), die an den Enden der Patrone (11) angeordnet sind und Einrichtungen zum Befestigen der Enden der Patrone (11) und der Endabschnitte (42, 43) der Umhüllung (26) an die Endkappen (22, 23) umfassen.

2. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 1, wobei die Einrichtungen zum positiven Befestigen aufweisen einen ersten Klebstoff (45), der zwischen der äußeren Oberfläche (16) der Patrone (11) und dem benachbarten Abschnitt der inneren Oberfläche der Umhüllung (26) angeordnet ist, und einen zweiten Klebstoff (46), der zwischen der äußeren Oberfläche (32) der Umhüllung (26) und dem überlappenden zweiten Kantenabschnitt (34) der Umhüllung (26) angeordnet ist.

3. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 2, wobei die ersten und zweiten Kantenabschnitte (33, 34) je eine Kante (35, 36) und einen Abschnitt (40, 41) der Umhüllung (26) benachbart zur Kante (35, 36) aufweisen, und wobei die ersten und zweiten Klebstoffe (45, 46) je bei etwa 1,6 min (ein sechzehntel inch) von den ersten und zweiten Kanten (35, 36) angeordnet sind.

4. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 2, wobei die Patrone (11), die Umhüllung (26) und die ersten und zweiten Klebstoffe (45, 46) im wesentlichen das gleiche Material aufweisen.

5. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 2, wobei die ersten und zweiten Klebstoffe (45, 46) je einen Streifen extrudierten Klebstoffmaterials aufweisen.

6. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 5, wobei die Streifen extrudierten Klebstoffmaterials (45, 46) ein Heißschmelzharz aufweisen.

7. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 5, wobei die ersten und zweiten Klebstoffe (45, 46) entlang der inneren Oberfläche der ersten bzw zweiten Kantenabschnitte (33, 34) der Umhüllung (26) angeordnet sind.

8. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 2, wobei einer der ersten und zweiten Klebstoffe (45, 46) einen Streifen von Klebstoffmaterial mit einer im wesentlichen geradlinigen Konfiguration aufweist.

9. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 2, wobei einer der ersten und zweiten Klebstoffe (45, 46) einen Streifen von Klebstoffmaterial mit einer im wesentlichen krummlinigen Konfiguration aufweist.

10. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 2, wobei einer der ersten und zweiten Klebstoffe (45, 46) einen im wesentlichen ununterbrochenen Streifen von Klebstoffmaterial aufweist.

11. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 2, wobei einer der ersten und zweiten Klebstoffe (45, 46) einen unterbrochenen Streifen von Klebstoffmaterial aufweist.

12. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 1, das weiter eine Zwischenschicht-Entsalzungseinrichtung aufweist, die auf das Äußere des Elements aufgebracht ist.

13. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 1, wobei die Enden der Patrone (11) an die Endabschnitte der Umhüllung (26) schmelzverbunden sind.

14. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 1, wobei die Einrichtungen zum positiven Befestigen mittels Schmelzverbindens der Umhüllung (26) an die benachbarte Oberfläche darunter bereitgestellt werden.

15. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 1, das weiter aufweist Einrichtungen zum Steuern von Eindringen der ersten und zweiten Klebstoffe in die Patrone (11) und die Umhüllung (26).

16. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 15, wobei die ersten und zweiten Klebstoffe (45, 46) Materialien mit einer vorbestimmten Viskosität aufweisen.

17. Element zum Behandeln eines Fluides, das durch das Element fließt, wobei das Fluidbehandlungselement aufweist ein permeables Filtermedium (13) mit einer Hohlkonfiguration, einer äußere Oberfläche (16) und ersten und zweiten Enden; eine permeable Umhüllung (26) mit aufeinanderfolgend überlappenden Wicklungen, die um die äußere Oberfläche (16) des Filtermediums (13) spiralgewickelt sind und diese vollständig bedecken, wobei die Ringfestigkeit des spiralgewickelten Elements ausreichend ist, um einem Druckabfall von mindestens 517 kPa (75 psid) zu widerstehen und weniger als 10% des Druckabfalls quer zur permeablen Umhüllung (26) ist, wobei jede Wicklung der permeablen Umhüllung (26) positiv an mindestens eine des Filtermediums (13) und eine vorher gewickelte Wicklung befestigt ist; und Endkappen (22, 23), die an den Enden des Filtermediums (13) und der permeablen Umhüllung (26) befestigt sind.

18. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 17, wobei jede Wicklung positiv an sowohl dem Filtermedium (13) als auch eine zuvor gewickelte Wicklung befestigt ist.

19. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 18, wobei das permeable Filtermedium eine zylindrische Masse von Mikrofasern (13) aufweist.

20. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 19, wobei die Mikrofasern im wesentlichen frei von Faser-zu-Faser-Bindung sind und durch mechanische Verwicklung befestigt sind.

21. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 17, wobei das positive Befestigen Schmelzverbinden umfaßt.

22. Fluidbehandlungselement nach Anspruch 17, wobei das positive Befestigen Klebstoffverbinden umfaßt.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com