薄膜元件、薄膜模块和薄膜连接件的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于逆向渗透设备的薄膜模块，其包括用于过滤液体的第一薄膜元件和用于过滤液体的第二薄膜元件，其中，第一薄膜元件在一个端部上与第二薄膜元件的一个端部带有布置在这两个端部之间的密封件地形状锁合地连接。本发明还涉及一种用于逆向渗透设备或超渗滤设备的薄膜模块的薄膜元件。本发明还涉及一种逆向渗透设备和一种超渗滤设备。
【专利说明】薄膜元件、薄膜模块和薄膜连接件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种尤其应用在逆向渗透设备或超渗滤设备中的薄膜元件、薄膜(过滤)模块和薄膜连接件。
技术背景
[0002]薄膜(过滤)模块应用在例如在逆向渗透设备中进行水制备的液体过滤中。其中典型的是应用塑料薄膜。在逆向渗透中，要过滤的液体，例如要制备的水在薄膜(过滤)模块中在压力作用下沿着半渗透薄膜的表面被引导，从而通过薄膜可以获得渗透物或滤液(经过滤的液体)，并且它们在穿过薄膜之后可以被聚集在另一侧上。滤渣、浓缩物或滞留物遗留在薄膜的另一侧上并可以在那里被导出。
[0003]薄膜(过滤)模块的被扩展的结构形式包括中央的排放管，其被薄膜包围并通过该排放管可以将渗透物或滤液从薄膜(过滤)模块中导出。在作为逆向渗透的应用情况下按传统方式各薄膜通过插接连接和/或粘合材料连接相互依次连接在一个模块中。
[0004]尤其在饮料工业的领域内但是也在制药工业领域内需要满足针对过滤设备的卫生要求。现有技术中公知的模块装置在插接/粘合的连接区域(在这些连接区域上各薄膜相互连接)中的卫生状况方面存在问题。
【发明内容】
[0005]因此本发明的任务是，提供一种具有卫生地相互连接或能卫生地相互连接的薄膜元件的在卫生方面令人满意的薄膜连接件或者说薄膜(过滤)模块。
[0006]本发明提供了一种薄膜(过滤)模块，其中，该薄膜(过滤)模块包括:
[0007]用于过滤液体的第一薄膜元件；以及
[0008]用于过滤液体的第二薄膜元件；
[0009]其中，第一薄膜元件在一个端部上与第二薄膜元件的一个端部带有布置在这两个端部之间的密封件地形状锁合地(formschluessig)连接。
[0010]薄膜(过滤)模块可以应用于逆向渗透设备或超渗滤设备。(半渗透)薄膜元件可以由塑料和/或陶瓷构成并具有孔隙尺寸在0.1nm至I μ m范围内的孔隙。
[0011]形状锁合连接无需粘合材料就能实现。该连接尤其可以是螺纹连接或(无菌的)法兰连接或卡锁连接。在该连接(例如螺纹连接)被拧紧的情况下，第一薄膜元件的一个端部与第二薄膜元的一个端部通过压缩密封件被连接成密封的闭合件。这个形状锁合的连接构成卫生的连接。因此可以提供可靠的、密封且卫生的连接，该连接尤其也满足标准DIN11864。通过薄膜元件的卫生连接避免了由微生物引起的以及由结构造成的薄弱部位，即不能清洁到的死空间、角落和棱边，因此直至下次清洁的使用时间相比现有技术明显延长了 [CU1]。此外还能实现相对现有技术被简化的装配。螺纹连接允许薄膜元件相互间可靠的、但例如为了对坏的薄膜元件进行维修或更换而可拆卸的连接。薄膜元件例如可以在一个端部上具有螺纹，例如外螺纹或内螺纹。薄膜元件可以在一个端部上包括内螺纹而在另一端部上包括外螺纹。
[0012]薄膜元件的两个端部的连接可以通过连接构件来实现，该连接构件可以构造为第一薄膜元件或第二薄膜元件的一部分，或也可以单独地构造。在此，连接元件可以被设计用于薄膜元件的螺纹连接。它也可以具有用于检查连接的孔。连接元件可以具有外螺纹，通过该外螺纹两个薄膜元件相互连接，这两个薄膜元件在相互要连接的端部上分别设有内螺纹。连接元件可以具有内螺纹，通过该内螺纹两个薄膜元件相互连接，这两个薄膜元件在相互要连接的端部上分别设有外螺纹。
[0013]原则上说在本发明薄膜(过滤)模块中可以应用任何类型的密封件，但O形环密封件或平密封件尤其适合。
[0014]按照改进方案，第一薄膜元件的一个端部和/或第二薄膜元件的一个端部具有用于检查连接的孔。该孔尤其用于视觉监控密封件(例如O形环)是否正确装配和安设。此外这个孔也用于可以显示泄漏。此外第一薄膜元件可以包括第一排放管并且第二薄膜元件可以包括第二排放管，其中，第一和第二排放管相互对准(从而使它们的中轴线/对称轴线无径向错位地彼此邻接)并且可以用于将渗透物从相应的薄膜元件导出。
[0015]还提供了一种用于逆向渗透设备或超渗滤设备的薄膜(过滤)模块的薄膜元件，其中，该薄膜元件包括如下端部，该端部被构造用于与另一薄膜元件尤其通过螺纹连接或法兰连接形状锁合连接，其中，该端部尤其包括螺纹，例如内螺纹或外螺纹。薄膜元件可以在一个端部上包括内螺纹而在另一端部上包括外螺纹。此外可以在一个端部上或两个端部上包括用于检查与另一薄膜元件是否形状锁合连接的孔。
[0016]按照改进方案，薄膜元件包括连接元件，其被构造用于与另一薄膜元件形状锁合连接，尤其是螺纹连接或法兰连接。该连接元件可以包括用于检查与另一薄膜元件的连接的孔。
[0017]还提供了如下薄膜元件，其具有能螺纹连接的封闭件和设置在该封闭件与薄膜元件的端部之间的密封件，封闭件能以螺纹连接方式安装在该端部上。
[0018]此外还提供了一种逆向渗透设备或超渗滤设备，其具有根据上面所描述的示例之一的薄膜(过滤)模块和/或根据上面所描述的示例之一的薄膜元件。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]下面参考附图描述本发明装置的实施方式。所描述的实施方式从各方面看仅被视为说明性的而不是限制性的，并且这些所说明的特征的各种不同组合都包含在本发明中。
[0020]图1示出根据用于本发明的示例的薄膜(过滤)模块的两个薄膜元件；
[0021]图2示出根据用于本发明的示例的薄膜连接件；
[0022]图3示出用于薄膜元件/薄膜模块的薄膜封闭件。
【具体实施方式】
[0023]在图1中示出具有两个相互连接薄膜元件I的薄膜(过滤)模块的一部分。薄膜元件I可以分别包括一个或多个中空纤维膜、板膜或卷绕薄膜。作为用于薄膜的材料可以应用塑料(例如聚醚砜、聚酰胺)、陶瓷或烧结金属。借助薄膜元件I可以实施逆向渗透过滤或超渗滤。要过滤的液体可以是饮料，例如水、饮用水，而且也可以是药用水，例如WFI (注射用水)。每个薄膜元件I都具有排放管2。排放管2可以尤其沿着该薄膜元件I的纵轴线或对称轴线延伸。换句话说，排放管2可以是中央的排放管，也就是说尤其与对称轴线同轴地布置。作为用于排放管2的材料可以应用例如PSU(聚醚砜)，PPSU(聚苯砜)和/或PVC-C(过氯乙烯)。排放管2可以构造成能使渗透物(滤液)从薄膜元件I导入到排放管2中。
[0024]在图1中左边的薄膜元件I的左端部上安设有封闭件3。在图1中右边的薄膜元件I的右端部上，渗透物通过排放管2的排流被进一步导送。左边和右边的薄膜元件I通过薄膜连接件4相互连接。
[0025]按照本发明，这个连接件4构造成卫生的，尤其是符合卫生标准的。卫生标准可以例如符合DIN-标准DIN11864。作为备选或附加，连接件也可以符合卫生设计的规定，这些规定由欧盟卫生工程和设计组(EHEDG)制定。连接件4可以包括用于能以螺纹连接方式连接薄膜元件I的连接元件。连接件4例如可以包括能螺纹连接的法兰接头。
[0026]用于图1所示薄膜(过滤)模块的薄膜元件I的连接件4的实施方式在图2中示出。这两个在图2中所示的薄膜元件I借助螺纹连接件4’相互连接。在此，带螺纹的连接元件将薄膜元件I的两个端部相连接，这些薄膜元件同样各设有螺纹。借助螺纹实现了薄膜元件I的形状锁合连接。此外，在拧紧螺纹连接时用于可靠密封连接的O形环密封件5被压缩。
[0027]连接件4具有孔6，借助该孔可以检查薄膜元件I是否正确连接。
[0028]在图1和2中所示的示例借助两个薄膜元件说明了本发明。尽管如此，在模块中也可以存在单独的卫生接头。在工业生产中尤其应用由5至10个模块串联的模块线路。当然按照本发明，此处也能实施有闭合元件和连接元件。
[0029]图3示出图1的薄膜元件I的封闭件3的细节。封闭件是带有O形环密封件5’的螺纹封闭件3。封闭件3构成渗透侧的闭合件并由它开始顺序排列薄膜元件。这在技术上一般是优选的，因为这种设置方式一般在渗透侧不会发生溢流。但这不是必需的，因为渗透侧的溢流对于过滤而言并非强制性地必须被排除。因此，例如对于清洁过程来说溢流可以是有利的。
[0030]显而易见的是，在前面描述的实施例中提到的特征并不限制在这些提到的特殊组合中并且也可以存在于任何其他的组合中。
【权利要求】
1.一种尤其用于逆向渗透设备或超渗滤设备的薄膜模块，所述薄膜模块包括: 用于过滤液体的第一薄膜元件；以及 用于过滤液体的第二薄膜元件； 其中，第一薄膜元件在一个端部上与第二薄膜元件的一个端部带有布置在这两个端部之间的密封件地形状锁合地连接。
2.按权利要求1所述的薄膜模块，其特征在于，第一和第二薄膜元件通过螺纹连接或法兰连接尤其符合卫生标准地相互连接。
3.按权利要求1或2所述的薄膜模块，其特征在于，密封件是或包括O形环密封件。
4.按权利要求1或2所述的薄膜模块，其特征在于，密封件是或包括平密封件。
5.按前述权利要求之一所述的薄膜模块，其特征在于，第一薄膜元件的所述一个端部与第二薄膜元件的所述一个端部通过连接元件相连接。
6.按权利要求1至4之一所述的薄膜模块，其特征在于，第一薄膜元件的所述一个端部和/或第二薄膜元件的所述一个端部具有用于检查连接的孔。
7.按前述权利要求之一所述的薄膜模块，其特征在于，薄膜模块还包括在第一薄膜元件中的第一排放管和在第二薄膜元件中的第二排放管，其中，第一和第二排放管尤其无径向错位地相互对准。
8.一种用于逆向渗透设备或超渗滤设备的薄膜模块的薄膜元件，其中，薄膜元件包括端部，所述端部被构造用于与另一薄膜元件形状锁合地连接，尤其是螺纹连接或法兰连接，其中，所述端部尤其包括内螺纹或外螺纹。
9.按权利要求8所述的薄膜元件，其特征在于，薄膜元件在一个端部上或在两个端部上还包括用于检查与另一薄膜元件的连接的孔。
10.按权利要求8所述的薄膜元件,其特征在于,薄膜元件还包括连接元件,所述连接元件被构造用于与另一薄膜元件形状锁合连接，尤其是螺纹连接。
11.按权利要求10所述的薄膜元件，其特征在于，连接元件包括用于检查与另一薄膜元件的连接的孔。
12.一种薄膜元件，所述薄膜元件具有能以螺纹连接方式安装的封闭件和设置在封闭件与薄膜元件的一个端部之间的密封件，所述封闭件能以螺纹连接方式安装在所述端部上。
13.一种逆向渗透设备，所述逆向渗透设备具有根据权利要求1至7之一所述的薄膜模块和/或根据权利要求8至12之一所述的薄膜元件。
14.一种超渗滤设备，所述超渗滤设备具有根据权利要求1至7之一所述的薄膜模块和/或根据权利要求8至12之一所述的薄膜元件。
【文档编号】B01D61/20GK103566760SQ201310421031
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2012年7月31日
【发明者】德克·朔伊, 托比亚斯·施泰因豪泽, 约尔格·扎哈里亚斯 申请人:克朗斯股份公司