DE4027531C1 - Filter for sterilising aq. soln. e.g. dialysis liq. - where incoming liq. flows between 1st antechamber, and fibre interiors into 2nd antechamber - Google Patents
Filter for sterilising aq. soln. e.g. dialysis liq. - where incoming liq. flows between 1st antechamber, and fibre interiors into 2nd antechamberInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Filter zum Entfernen von Luft und Sterilisieren einer wäßrigen Flüssigkeit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a filter for removal of air and sterilizing an aqueous Liquid according to the preamble of claim 1.
Insbesondere in der Medizintechnik werden Filter benötigt, die einerseits aufgrund ihrer mikroporösen Eigenschaften geeignet sind, eine wäßrige Lösung zu sterilisieren, und andererseits dazu eingesetzt werden sollen, in der wäßrigen Flüssigkeit befindliche Gase abzutrennen. Üblicherweise werden hierzu zwei unterschiedlich Filter eingesetzt, nämlich ein hydrophiles mikroporöses Filter, mit dem die wäßrige Lösung von ihren Kontaminationen befreit wird, und ein hydrophobes Filter, das bei den Anwendungsdrücken nur für Luft, nicht jedoch für die wäßrige Flüssigkeit durchlässig ist.Filters are used particularly in medical technology needed on the one hand due to their microporous Properties are suitable for an aqueous solution sterilize, and used on the other hand should be in the aqueous liquid separate any gases. Usually will two different filters are used for this, namely a hydrophilic microporous filter with which the aqueous solution from its contaminants is exempt, and a hydrophobic filter, which at the application pressures only for air, but not for the aqueous liquid is permeable.
Derartige Filter werden insbesondere bei der Hämodialyse oder Hämodiafiltration benötigt, bei denen die Dialysier- oder Substitutionsflüssigkeit im sterilen Zustand für das Blutreinigungsverfahren einzusetzen ist, wobei zur Vermeidung von Bilanzierungsfehlern oder zur Abwendung der Emboliegefahr in der Flüssigkeit frei vorliegende Gase abzuscheiden sind.Such filters are used in particular at Hemodialysis or hemodiafiltration needed at which the dialysis or substitution fluid in sterile condition for the blood purification process is to be used, whereby to avoid Accounting errors or to avert the Risk of embolism freely present in the liquid Gases must be separated.
Ein derartiges Filter ist beispielsweise aus der DE-OS 34 44 671 bekannt. Dieses bekannte Filter besteht aus einem hydrophilen Filterteil, auf dessen Ausgangsstutzen eine Ausgleichskammer aufgesetzt ist, die wiederum mit einem hydrophoben Filter verschlossen ist. Es hat sich nunmehr herausgestellt, daß das hydrophobe Verschlußfilter trotzt sorgfältiger Auswahl des hydrophoben Materials und der Porengröße im Betriebszustand häufig von Wasser benetzt und damit wasserdurchlässig wird. Zugleich wird beim Benetzen das Filter selbst gasundurchlässig und kann somit nicht mehr zur Abscheidung von Gasen eingesetzt werden.Such a filter is for example from the DE-OS 34 44 671 known. This well-known filter consists of a hydrophilic filter part, on the A compensation chamber is placed on the outlet nozzle is, in turn, with a hydrophobic filter is closed. It has now changed found that the hydrophobic sealing filter defies careful selection of the hydrophobic Material and the pore size in the operating state often wetted by water and thus becomes permeable to water. At the same time when wetting the filter itself is impermeable to gas and can therefore no longer used to separate gases will.
Eine weitere Vorrichtung ist aus der DE-OS 32 15 003 bekannt, bei der in die Leitung, mit der frische Dialysierflüssigkeit dem Dialysator zugeführt wird, ein hydrophobes Filter zur Luftabscheidung eingesetzt wird. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß wiederum ein weiteres hydrophiles Filter zum Sterilisieren der frischen Dialysier- oder Substitutionsflüssigkeit eingesetzt werden müßte.Another device is from DE-OS 32 15 003 known, in the line, with the fresh Dialysis fluid is fed to the dialyzer, a hydrophobic filter for air separation is used. However, this arrangement has the Disadvantage that another hydrophilic Filters for sterilizing fresh dialysis or substitution fluid can be used ought to.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine möglichst billige Filteranordnung zur Verfügung zu stellen, mit der eine wäßrige Flüssigkeit, insbesondere eine Dialysier- oder Substitutionsflüssigkeit zugleich sicher entgast und sterilisiert werden kann, ohne daß es zu einem Benetzen der hydrophoben Membran unter üblichen Betriebsbedingungen kommt.The invention is therefore based on the object filter arrangement as cheap as possible with which an aqueous liquid, in particular a dialysis or Substitution fluid safely degassed and can be sterilized without it becoming a Wetting the hydrophobic membrane under usual Operating conditions is coming.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is characterized by the Features of claim 1 solved.
Überraschenderweise wurde nunmehr festgestellt, daß man mit der erfindungsgemßen Filteranordnung sowohl einen Sterilisationsvorgang als auch einen Entlüftungsvorgang in einer Dialysier- und/oder Substitutionsflüssigkeit durchführen kann, ohne daß die hydrophobe Filteranordnung durch Benetzen mit Wasser für Luft undurchlässig wird. Von besonderem Vorteil ist der Einsatz eines üblichen High-Flux-Dialysefilters, wie er bei der üblichen Hämodialyse für die Sterilfiltration zum Einsatz kommt. Derartige Filter sind aufgrund ihrer Materialeigenschaften hydrophil und bestehen beispielsweise aus Polysulfon, das mit Hilfe von Polyvinylpyrrolidon hydrophilisiert wurde, Celluloseacetat, Polyacrylnitril oder dergleichen und haben üblicherweise eine Membranoberfläche zwischen 1 und 3 m2. Aufgrund ihrer Highflux-Eigenschaften liegt die Wasserdurchlässigkeit derartiger hydrophiler Filter gewöhnlich über 30 ml/h m2 mmHg. Besonders vorteilhaft wird ein hydrophilisierter Polysulfonfilter der Anmelderin mit der Bezeichnung F60 oder F80 eingesetzt.Surprisingly, it has now been found that the filter arrangement according to the invention can be used to carry out both a sterilization process and a deaeration process in a dialysis and / or substitution liquid without the hydrophobic filter arrangement becoming impermeable to air through wetting with water. Of particular advantage is the use of a customary high-flux dialysis filter, such as is used in the usual hemodialysis for sterile filtration. Such filters are hydrophilic due to their material properties and consist, for example, of polysulfone which has been hydrophilized with the aid of polyvinylpyrrolidone, cellulose acetate, polyacrylonitrile or the like and usually have a membrane surface of between 1 and 3 m 2 . Due to their high-flux properties, the water permeability of such hydrophilic filters is usually above 30 ml / hm 2 mmHg. A hydrophilized polysulfone filter from the applicant with the designation F60 or F80 is used particularly advantageously.
Derartige Membranen liegen üblicherweise in Form von Hohlfasern vor, die einen Innendurchmesser von etwa 0,2 mm, eine Wandstärke von ca. 20-30 µm und mittlere Porengrößen unterhalb 0,5 µm insbesondere unterhalb 0,1 µm aufweisen.Such membranes are usually in the form of Hollow fibers before that have an inside diameter of about 0.2 mm, a wall thickness of approx. 20-30 µm and average pore sizes below 0.5 µm have in particular below 0.1 microns.
Ca. 9000-10 000 derartiger Hohlfasern sind in einem im wesentlichen zylindrichen Gehäuse untergebracht, dessen Enden mit einer Vergußschicht verschlossen sind, in die die Hohlfasern eingebettet sind. Eine solche Vergußschicht kann beispielsweise aus Polyurethan bestehen, das in situ aushärtet, wobei anschließend durch teilweise erfolgendes Abschneiden der Enden die Faseröffnungen wieder geöffnet werden.Approx. 9000-10 000 of such hollow fibers are in an essentially cylindrical housing housed, the ends of which with a potting layer are closed, in which the hollow fibers are embedded are. Such a potting layer can, for example consist of polyurethane that hardens in situ, followed by partial Cut off the ends of the fiber openings again be opened.
Als Material für die hydrophobe Membranschicht können die üblichen hydrophoben Polymeren eingesetzt werden, wie PTFE, Polysulfone oder Polyolefine, beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen.As a material for the hydrophobic membrane layer can use the usual hydrophobic polymers like PTFE, polysulfones or polyolefins, for example polyethylene or polypropylene.
Üblicherweise befindet sich die hydrophobe Membran als Composit-Anordnung auf einer Stützstruktur, die üblicherweise ebenfalls aus einem hydrophoben Polymerisat besteht. Diese Stützstruktur ist wiederum porös, wobei deren Poren üblicherweise um 2 bis 3 Größenordnungen größer sind als die Poren der mikroporösen hydrophoben Membran. Insofern ist die mikroporöse hydrophobe Membran für die Wasserdurchlässigkeit dieses Membranbereichs bestimmend.The hydrophobic membrane is usually located as a composite arrangement on a support structure, the usually also from a hydrophobic Polymer exists. This support structure is again porous, with their pores usually around 2 up to 3 orders of magnitude larger than the pores of the microporous hydrophobic membrane. To that extent microporous hydrophobic membrane for the Water permeability of this membrane area determining.
Die Stützstruktur kann in Form eines Flieses vorliegen oder aber auch in Form einer Lochfolie, wobei letztere Ausführungsform bevorzugt ist, da Lochfolien eine wesentlich geringere Oberfläche als Fliese besitzen und sich in ihnen kein Wasser ansammeln kann.The support structure can be in the form of a tile or in the form of a perforated film, the latter embodiment being preferred because Perforated films have a much smaller surface than Own tile and there is no water in it can accumulate.
Die Poren bzw. Löcher derartiger Stützfolien liegen üblicherweise in einem Bereich von 0,2-1 mm, vorzugsweise bei etwa 0,5-0,7 mm.The pores or holes of such support films are located usually in a range of 0.2-1 mm, preferably about 0.5-0.7 mm.
Die Porengröße der hydrophoben Membran liegt dagegen bei höchstens 3 µm, vorzugsweise unterhalb 0,3 µm, insbesondere in einem Bereich zwischen 0,02-0,2 µm. Dabei ist zu beachten, daß mit geringer werdender mittlerer Porengröße der Wasserdurchtrittsdruck steigt. So steigt der Wasserdurchtrittsdruck bei einer Membran mit einer mittleren Porengröße von 0,2 µm von etwa 2,5 bar auf 20 bar an, wenn die Membran eine mittlere Porengröße von etwa 0,02 µm besitzt.In contrast, the pore size of the hydrophobic membrane is at most 3 µm, preferably below 0.3 µm, especially in a range between 0.02-0.2 µm. It should be noted that with decreasing mean pore size of the Water penetration pressure increases. So it rises Water penetration pressure in a membrane with a average pore size of 0.2 µm of about 2.5 bar to 20 bar if the membrane is medium Pore size of about 0.02 microns.
Für die erfindungsgemäßen Zwecke wird die mittlere Porengröße entsprechend dem Einsatzzweck bzw. dem maximalen Druck gewählt, mit dem die Membran belastet wird. Treten dabei nur Maximaldrücke von etwa 0,5-0,6 bar auf, so ist eine hydrophobe Membran mit einer mittleren Porengröße von etwa 0,2 µm ausreichend. Falls jedoch größere Grenzdrücke auftreten, beispielsweise Drücke von 1,5-2 bar, ist es zweckmäßig, eine Membran mit einer geringeren mittleren Porengröße einzusetzen, beispielsweise 0,02 µm, wenn Grenzdrücke von 1,6-2 bar erreicht wird. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß Membranen, die eine mittlere Porengröße von 0,2 µm und einen Wasserdurchtrittsdruck von 2,7 bar, aufweisen keine ausreichende Standzeit aufweisen, da es bei Grenzbelastungen von etwa 1,6 bar zu einem Aufweiten der Poren und damit zu einem Durchtritt von wäßriger Flüssigkeit durch die Poren der Membran kommt.For the purposes of the invention, the middle one Pore size according to the application or the chosen maximum pressure with which the membrane is charged. Only maximum pressures of about 0.5-0.6 bar, so is a hydrophobic Membrane with an average pore size of approximately 0.2 µm is sufficient. If larger, however Limit pressures occur, for example pressures of 1.5-2 bar, it is appropriate to use a membrane use a smaller average pore size, for example 0.02 µm if limit pressures of 1.6-2 bar is reached. Because it has found that membranes that have a medium Pore size of 0.2 microns and a Water penetration pressure of 2.7 bar, have none have sufficient service life because it is Limit loads of about 1.6 bar to expand the pores and thus to a passage of aqueous liquid through the pores of the membrane is coming.
Es ist nochmals festzustellen, daß es für die Zwecke der Sterilität und Belüftung ausreicht, wenn die Poren der hydrophoben Membran kleiner 3 µm sind, wobei im letzteren Fall nur sehr geringe Grenzdrücke auftreten sollen.It should be noted again that it is for the purposes sterility and ventilation is sufficient if the Pores of the hydrophobic membrane are smaller than 3 µm, in the latter case only very low limit pressures should occur.
Die Dicke derartiger Composite-Membranen liegt üblicherweise bei 0,5-0,7 mm, wobei die hydrophoben Membranen selbst nur zu etwa 1-2% an der Gesamtdicke beteiligt ist. Im übrigen können natürlich auch an Stelle von Composite-Membranen andere asymmetrische Membranen mit integraler Stützstruktur, d. h. Membranen, die aus einem einheitlichen hydrophoben Material bestehen, eingesetzt werden.The thickness of such composite membranes is usually at 0.5-0.7 mm, the only about 1-2% of hydrophobic membranes themselves the total thickness is involved. Otherwise, you can of course, instead of composite membranes other asymmetric membranes with integral Support structure, d. H. Membranes made up of one consist of uniform hydrophobic material, be used.
Weitere Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles ersichtlich.Other features, advantages and embodiments of the Invention are from the description below an embodiment can be seen.
Es zeigenShow it
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Filter und Fig. 1 shows a longitudinal section through an inventive filter and
Fig. 2 eine schematische Skizze der Anordnung eines erfindungsgemäßen Filters mit Zuführungs- und Abführungsleitung. Fig. 2 is a schematic sketch of the arrangement of a filter according to the invention with feed and discharge line.
In Fig. 1 ist mit 10 eine Filteranordnung dargestellt, mit der wäßrige Flüssigkeiten sowohl sterilisiert als auch entlüftet werden können.In Fig. 1, 10 shows a filter arrangement with which aqueous liquids can both be sterilized and deaerated.
Die Filteranordnung 10 weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 12 auf, durch das sich eine Vielzahl von Hohlfasern 14 erstreckt. An den jeweiligen Enden des Gehäuses 12 sind die Hohlfasern 14 in eine Vergußschicht 16 bzw. 18 derart eingebettet, daß die nicht gezeigten Zuführungsöffnungen der Hohlfasern 14 nach außen offen sind. Eine derartige Anordnung mit hydrophilen Hohlfasern 14, die eine mikroporöse Membran auf der inneren Oberfläche aufweisen, ist bei Dialysatoren bekannt.The filter arrangement 10 has an essentially cylindrical housing 12 through which a multiplicity of hollow fibers 14 extend. At the respective ends of the housing 12 , the hollow fibers 14 are embedded in a casting layer 16 or 18 in such a way that the feed openings (not shown) of the hollow fibers 14 are open to the outside. Such an arrangement with hydrophilic hollow fibers 14 , which have a microporous membrane on the inner surface, is known in dialyzers.
Die Endflächen 20 und 22 des Gehäuses 12 und der Vergußschichten 16 und 18 sind im wesentlichen plan, wobei sie durch die Faseröffnungen mit den Lumina der Hohlfasern in Strömungsverbindung sind.The end faces 20 and 22 of the housing 12 and the potting layers 16 and 18 are substantially flat, being in fluid communication with the lumens of the hollow fibers through the fiber openings.
Auf die ebenen Endflächen 20 und 22 ist eine Abdeckanordnung 24 und 26 aufgesetzt, die im Beispielsfall aus einer Abdeckkappe 28, 30 besteht, die im wesentlichen aus einer kreisförmigen Platte ausgebildet ist und an ihrem Rand in einen überstehenden Ring 32, 34 umgebördelt ist. Dabei entspricht der Durchmesser des Rings 32, 34 in etwa dem Durchmesser des Gehäuses 12 und sitzt nach dem Befestigen mit einem die Abdeckkappe 28, 30 übergreifenden Schraubring fest auf dem Gehäuse auf. Im Beispielsfall ist der Schraubring 36, 38 in entsprechende auf dem Gehäuse 12 angeordnete Schraubeinrichtungen 40, 42 befestigbar. Andererseits kann jedoch ein derartiger Schraubring als einfacher Befestigungsring ausgebildet sein, der durch Verschweißen oder sonstige Befestigungsverfahren mit dem Gehäuse in eine feste Verbindung gebracht wird.On the flat end faces 20 and 22 , a cover assembly 24 and 26 is placed, which in the example consists of a cover cap 28 , 30 which is essentially formed from a circular plate and is flanged at its edge into a projecting ring 32 , 34 . The diameter of the ring 32 , 34 corresponds approximately to the diameter of the housing 12 and, after being fastened with a screw ring overlapping the cover cap 28 , 30, sits firmly on the housing. In the example, the screw ring 36 , 38 can be fastened in corresponding screw devices 40 , 42 arranged on the housing 12 . On the other hand, however, such a screw ring can be designed as a simple fastening ring, which is brought into a fixed connection with the housing by welding or other fastening methods.
In der Gebrauchslage ist der untere Bereich der Filteranordnung 10 zur Zuführung der wäßrigen Flüssigkeit vorgesehen. Insofern weist die zweite Abdeckkappe 30 einen Zuführungsstutzen 44 auf, mit dem die wäßrige Flüssigkeit durch die Abdeckkappe 30 hindurch in einen ersten Vorraum 46 geführt wird, der durch den in der Abdeckkappe 36 befindlichen Raum zwischen der Endfläche 22 des Gehäuses 12 gebildet wird. Es sei noch hinzugefügt, daß im Ring 34 eine Ringnut 48 vorgesehen ist, in die ein Dichtungsring (O-Ring) 50 derart eingelegt ist, daß er die Ringnut 48 im ungepreßten Zustand überragt. Beim Befestigen der Abdeckkappe 30 mit dem Ring 34 kommt es daher zu einer Pressung des Dichtungsringes 50 und somit zu einer wirksamen Abdichtung des Vorraums 46 gegenüber der Umgebung. Die Ringnut 48 kann im übrigen auch am Umgangsrand der Abdeckkappe 30 vorgesehen sein.In the position of use, the lower region of the filter arrangement 10 is provided for supplying the aqueous liquid. In this respect, the second cover cap 30 has a feed connector 44 with which the aqueous liquid is guided through the cover cap 30 into a first antechamber 46 , which is formed by the space in the cover cap 36 between the end face 22 of the housing 12 . It should also be added that an annular groove 48 is provided in the ring 34 , into which a sealing ring (O-ring) 50 is inserted such that it projects beyond the annular groove 48 in the unpressed state. When the cover cap 30 is fastened with the ring 34 , the sealing ring 50 is therefore pressed and thus the vestibule 46 is effectively sealed off from the surroundings. The annular groove 48 can also be provided on the peripheral edge of the cap 30 .
Auf der gegenüberliegenden, also der in der Gebrauchslage oberen Seite der Filteranordnung 10, ist vorteilhafterweise abweichend von der vorstehend beschriebenen Dichtungsanordnung 48 und 50 die Dichtungsanordnung nicht unmittelbar im Ring 32 vorgesehen. Vielmehr ist die zweite Dichtungsanordnung 52 konzentrisch zum Ring 32 und benachbart hierzu in einer Ringnut 54 vorgesehen, die in die Innenoberfläche der Abdeckkappe 28 und an deren Umfangsrand eingelassen ist. On the opposite side, ie the upper side of the filter arrangement 10 in the position of use, the sealing arrangement is advantageously not provided directly in the ring 32 , in deviation from the sealing arrangement 48 and 50 described above. Rather, the second sealing arrangement 52 is provided concentrically with the ring 32 and adjacent to it in an annular groove 54 which is embedded in the inner surface of the cover cap 28 and on its peripheral edge.
Die Dichtungsanordnung 52 besteht im Beispielsfalle aus zwei ringförmigen Dichtungen 56 und 57, die in ihrem Durchmesser derart ausgebildet sind, daß sie in ihrer Dicke den umgebördelten Ring 32 überragen, so daß sie beim Befestigen der Abdeckkappe 28 gepreßt werden. Diese Pressung soll vorzugsweise 30-50% betragen. Der umgebördelte Ring 32 dient daher als reine Abstandshalter- und Preßanordnung.The sealing arrangement 52 consists in the example of two annular seals 56 and 57 , which are designed in their diameter such that they project beyond the flanged ring 32 in their thickness, so that they are pressed when the cover cap 28 is fastened. This pressure should preferably be 30-50%. The flanged ring 32 therefore serves as a pure spacer and press arrangement.
Zwischen den Dichtungsringen 56 und 57 ist eine Dichtungsscheibe 58 aus hydrophobem mikroporösem Membranmaterial vorgesehen, wie es eingangs beschrieben worden ist. Diese Dichtungsscheibe 58 teilt den zweiten, in der Abdeckkappe 28 im Einbauzustand gebildeten Vorraum 60 in zwei Teilräume 62 und 64, wobei der erste Teilraum 62 der Endfläche 20 unmittelbar gegenüberliegt und somit durch die Lumina der Hohlfasern 14 mit dem ersten Vorraum 46 in direkter Strömungsverbindung steht. Der zweite Teilraum 64 ist der Innenoberfläche der Abdeckkappe 28 zugewandt, die über wenigstens eine Öffnung 66 die Umgebung und den zweiten Teilraum 64 strömungsmäßig verbindet. Im Beispielsfall kann auch eine Vielzahl von Öffnungen 66 in der Abdeckkappe 28 zu Zwecken der Belüftung vorgesehen sein. Diese Öffnungen 66 sind mit einer Pilzförmigen Schutzanordnung 28 vor Berühren und Staubeinwirkung im wesentlichen gesichert.Between the sealing rings 56 and 57 , a sealing disk 58 made of hydrophobic microporous membrane material is provided, as was described at the beginning. This sealing disk 58 divides the second, formed in the cap 28 in the installed state antechamber 60 into two compartments 62 and 64, wherein the first partial space 62 of the end surface 20 directly opposed to and is therefore through the lumens of the hollow fibers 14 with said first antechamber 46 in direct flow communication . The second partial space 64 faces the inner surface of the cover cap 28 , which connects the surroundings and the second partial space 64 in terms of flow via at least one opening 66 . In the example, a plurality of openings 66 can also be provided in the cover cap 28 for the purposes of ventilation. These openings 66 are essentially secured with a mushroom-shaped protective arrangement 28 against contact and exposure to dust.
Im Beispielsfall ist die Dichtungsscheibe 62 zwischen zwei Dichtungsringen 56 und 57 angeordnet, die jedoch auch integral ringförmig auf die Dichtungsscheibe aufgebracht sein können, beispielsweise durch Aufspritzen einer Kunststoffdichtung. Im Einbauzustand liegt die hydrophobe Filterscheibe 58 auf der Innenoberfläche der Abdeckkappe 28 im wesentlichen an, so daß der zweite Teilraum 64 nur eine geringe Dickenabmessung aufweist. Demgegenüber soll der erste Teilraum 62 spaltförmig ausgebildet sein, so daß die Dichtungsscheibe 58 bei Druckbelastungen in dem Vorraum 60 aufgrund der unterschiedlichen Druckbelastungen schwingen und somit eine Pumpwirkung entfalten kann. Hierdurch wird eine aktive Beförderung der im Vorraum 60 befindlichen Fluide durch die Poren der Filterscheibe 58 für gasförmige Medien und durch die Öffnungen der Hohlfasern 14 für flüssige Medien gewährleistet. Es kommt daher nicht zu einer stationären Ausbildung einer im Vorraum 60 befindlichen Wassersäule, die keine Förderung von Gasen durch die Lumina der Hohlfasern 14 mehr zuläßt.In the example, the sealing washer 62 is arranged between two sealing rings 56 and 57 , which, however, can also be applied integrally in an annular manner to the sealing washer, for example by spraying on a plastic seal. In the installed state, the hydrophobic filter disk 58 essentially rests on the inner surface of the cover cap 28 , so that the second partial space 64 has only a small thickness dimension. In contrast, the first sub-chamber 62 is to be designed in the form of a gap, so that the sealing washer 58 vibrates under pressure loads in the antechamber 60 due to the different pressure loads and can therefore develop a pumping effect. This ensures an active transport of the fluids in the antechamber 60 through the pores of the filter disk 58 for gaseous media and through the openings of the hollow fibers 14 for liquid media. There is therefore no stationary formation of a water column located in the antechamber 60 , which no longer permits the conveyance of gases through the lumens of the hollow fibers 14 .
In Fig. 2 ist schematisch der Einsatz der Filteranordnung 10 in einer HDF-Anordnung gezeigt, wie sie aus der DE-OS 34 44 671 bekannt ist. Dabei entspricht die Filteranordnung 10 der in der Figur der DE-OS gezeigten Filteranordnung mit den Bezugszeichen 78-88.In FIG. 2, the use of the filter assembly 10 in a shown HDF arrangement schematically, as it is known from DE-OS 34 44 671. The filter arrangement 10 corresponds to the filter arrangement shown in the figure of DE-OS with the reference numerals 78-88 .
Der Zuführungsstutzen 44 ist mit einer Zuführungsleitung 70 verbunden, in die eine peristaltische Pumpe 72 eingeschaltet ist. Die Zuführungsleitung 70 ist dabei mit dem Innenraum der Hohlfasern 14 in Strömungsverbindung und bildet mit diesem eine erste Kammer 74, die von der zweiten Kammer 76 durch die Membran der Hohlfasern 14 getrennt ist. Diese zweite Kammer 76 ist auslaßseitig wenigstens mit einem Abführungsstutzen 78 versehen, über den die sterilisierte Flüssigkeit abgeführt werden kann. Beispielsweise sind zwei Abführungsstutzen 78 gezeigt, da die handelsüblichen Filtergehäuse üblicherweise zwei Stutzen aufweisen. An den Abführungsstutzen 78 schließt sich dann eine Abführungsleitung 80 an. Dabei entsprechen die Zuführungsleitung 70, die peristaltische Pumpe 72 und die Abführungsleitung 80 den entsprechenden Teilen 74, 76 und 90 gemäß der Ausführungsform der DE-OS 34 44 671, auf deren Offenbarung ausdrücklich Bezug genommen wird.The feed connector 44 is connected to a feed line 70 , into which a peristaltic pump 72 is switched on. The feed line 70 is in flow connection with the interior of the hollow fibers 14 and forms with it a first chamber 74 which is separated from the second chamber 76 by the membrane of the hollow fibers 14 . On the outlet side, this second chamber 76 is provided with at least one discharge nozzle 78 , via which the sterilized liquid can be discharged. For example, two discharge connections 78 are shown, since the commercially available filter housings usually have two connections. A discharge line 80 then connects to the discharge nozzle 78 . The feed line 70 , the peristaltic pump 72 and the discharge line 80 correspond to the corresponding parts 74 , 76 and 90 according to the embodiment of DE-OS 34 44 671, the disclosure of which is expressly incorporated by reference.
Die in Fig. 2 gezeigte Anordnung wird entsprechend der in der vorstehend genannten DE-OS betrieben, wobei die Flüssigkeit in Richtung der Pfeile gemäß Fig. 2 strömt.The arrangement shown in FIG. 2 is operated in accordance with that in the aforementioned DE-OS, the liquid flowing in the direction of the arrows according to FIG. 2.
Claims (9)
eine Vielzahl von hydrophilen mikroporösen Hohlfasern (14) in einem Gehäuse (12), das an seinen Enden jeweils eine Vergußschicht (16, 18) aufweist, in die die jeweiligen Enden der Hohlfasern (14) eingebettet sind, wobei das Lumen der Hohlfasern (14) offen ist,
auf die Enden des Gehäuse (12) jeweils aufgesetzte Abdeckkappen (28, 30), wobei zwischen der Innenseite der Abdeckkappen (28, 30) und den Endflächen (20, 22) der Vergußschichten (16, 18) jeweils ein Vorraum (46, 60) gebildet ist,
einen Zuführungsstutzen (44), der in Gebrauchslage unten am ersten Vorraum (46) angebracht und eine Strömungsverbindung durch diesen Vorraum (46) mit den Lumina der Hohlfasern (14) und dem zweiten Vorraum (60) schafft,
einen Abführungsstutzen (78), der am Gehäuse (12) angebracht ist und eine Strömungsverbindung mit der zweiten Kammer (76) schafft, die zwischen der Außenfläche der Hohlfasern (14) und dem zwischen den Vergußschichten (16, 18) eingeschlossenen Raum des Gehäuses (12) gebildet ist,
ein mikroporöses hydrophobes Filter (58), das im Bereich des oberen zweiten Vorraums (60) zum Entlüften der wäßrigen Flüssigkeit angeordnet ist und
eine Entlüftungsöffnung (66) im Bereich des oberen Vorraums (60), dadurch gekennzeichnet, daß sich das Filter (58) scheibenförmig durch den oberen zweiten Vorraum (60) erstreckt und diesen in zwei Teilräume (62 und 64) teilt.1. A filter for removing air and sterilizing an aqueous liquid, comprising
a multiplicity of hydrophilic microporous hollow fibers ( 14 ) in a housing ( 12 ), each of which has a casting layer ( 16 , 18 ) at its ends, in which the respective ends of the hollow fibers ( 14 ) are embedded, the lumen of the hollow fibers ( 14 ) is open,
on the ends of the housing ( 12 ) each cover caps ( 28 , 30 ), with a vestibule ( 46 , 60. ) between the inside of the cover caps ( 28 , 30 ) and the end faces ( 20 , 22 ) of the potting layers ( 16 , 18 ) ) is formed,
a feed connector ( 44 ) which, in the position of use, is attached at the bottom to the first antechamber ( 46 ) and creates a flow connection through this antechamber ( 46 ) with the lumens of the hollow fibers ( 14 ) and the second antechamber ( 60 ),
a discharge pipe ( 78 ), which is attached to the housing ( 12 ) and creates a flow connection with the second chamber ( 76 ), which between the outer surface of the hollow fibers ( 14 ) and the space of the housing enclosed between the sealing layers ( 16 , 18 ) 12 ) is formed,
a microporous hydrophobic filter ( 58 ) which is arranged in the region of the upper second antechamber ( 60 ) for venting the aqueous liquid and
a ventilation opening ( 66 ) in the area of the upper antechamber ( 60 ), characterized in that the filter ( 58 ) extends in a disk-shaped manner through the upper second antechamber ( 60 ) and divides it into two subspaces ( 62 and 64 ).
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