CN102228754A - 过滤模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种净化模块，其包括多个净化筒、用于过滤筒的支架、歧管和碗状部。在一个实施例中，用于过滤筒的支架在相反表面上具有两个倾斜的局部螺齿，当局部螺齿被旋转进入螺纹时，所述局部螺齿与歧管上的局部螺纹相配合。支架包括流体通道，用于引导已经过滤的流体从过滤筒通过支架并进入歧管。在另一个实施例中，提供了一种净化模块，其包括净化筒、歧管和碗状部。净化筒在过滤筒出口的相反表面上具有两个倾斜的局部螺齿，当局部螺纹被旋转进入相配的螺纹时，所述局部螺齿与歧管上的螺纹相配合。

Description

过滤模块

本申请是2006年7月11日提交的名称为“过滤模块”的200680025174.7号中国发明专利申请的分案申请。

本申请要求享有2005年7月11日提交的日本专利申请No.2005-201780的优先权、以及2005年7月11日提交的美国临时申请No.60/698267的优先权，上述每个申请的全部内容在此引入作为参考。

背景技术

诸如在半导体工业中的过滤处理中，对微粒污染物的控制要求使用具有能去除亚微米微粒的膜的超净过滤器。公知的是，当微粒足够大时，沉积在半导体晶片的任何微粒都会引起缺陷。在半导体工业中，故障缺陷可能是只有半导体芯片最小特征十分之一大小的微粒引起。因此，膜过滤器被用于生产半导体芯片的许多处理步骤中，以净化工作液体和气体。

尽管已经对在超纯液体过滤时使用的过滤模块提出了许多不同的设计，然而普遍采用的有两种设计。在一种模块设计中，待过滤的液体从过滤模块的一端流向另一端。在这种过滤模块的情况下，供给和渗透连接位于过滤器的相反端部，从而使液体流从一端移动到另一端。这样的流动形态被称为直线流动形态。这样的过滤模块存在两个缺点。第一，由于模块被夹在两组连接之间，因此难以将它们连接到处理设备上。第二，由于至少一个连接被布置在模块的底部，因此随着模块断开连接，保持在模块内的任何自由液体将很快地排出。

第二种过滤模块设计将所有的连接都放在模块的同一端。在这种类型的模块中，供给和渗透端口一般被水平定向在其对侧的模块的“头部”的顶端或歧管端部。鉴于它们的形状，这样的模块被称为具有T、L或U形形态。这种形态有助于将头部或歧管连接到过滤模块的剩余部分，所述剩余部分包括碗状部以及位于碗状部内的过滤筒。在这种设计中，碗状部和过滤筒包括分离的元件。因而，当构造这种过滤模块时，过滤筒和碗状部被分别固定和密封到歧管头部。此外，在过滤完成时，碗状部和过滤筒被分别从头部中去除。

在美国专利No.5114572中已经提出一种过滤器组件，该过滤器组件与碗状部配合以形成过滤器过滤筒-碗状部结构，该结构能作为单一单元从歧管卸下。过滤筒通过过滤筒上的销钉连接部连接到碗状部上，销钉连接部装配到碗状部内表面上的凹槽中。销钉连接部要求从过滤筒外表面延伸的局部螺牙在两个步骤中被定位在碗状部内垂直延伸的凹槽中以及在碗状部内水平延伸的凹槽中。这种连接结构使得当将过滤筒安装到碗状部中时需要两个步骤的操作：过滤筒首先被竖直移动进入竖直槽，然后被旋转进入水平槽。反之，当完成过滤操作后需要将过滤筒从碗状部去除时，过滤筒必须在单个动作中被旋转并从碗状部中提起。由于过滤筒从碗状部去除需要施加力给位于过滤筒顶部的流体管道，同时由于该管道的直径小于过滤筒的直径，因此过滤筒上没有所施加力的扭转力矩。当将过滤筒从碗状部去除时需要相当的力施加到过滤筒上，这就可能需要使用手持工具。作为单个动作的旋转力和提升力的施加提高了将碗状部与过滤筒分开的难度。当过滤装置已经过滤了有毒的或腐蚀性的流体时，过滤筒从碗状部中的分离尤其困难。

美国专利6635175公开了一种过滤模块，其包括歧管、过滤筒和碗状部，其中过滤筒和碗状部利用装配进碗状部上的狭槽的过滤筒上的凸片被连接在一起。通过垂直移动过滤筒、然后将过滤筒旋转这两个步骤的操作将凸片固定到狭槽中。

此外，当前的设计具有相对于并被轻轻地(摩擦装配)固定于歧管的过滤筒密封。当将任何的反压力施加给过滤筒时都可以导致过滤筒从歧管中移位，致使过滤筒的过滤低效。

目前已有的过滤模块只能够容纳一个过滤筒。

因此，希望提供一种具有多个过滤筒的过滤模块结构，该过滤模块结构不需要沿着多个运动方向施加力，以从歧管去除所述多个过滤筒。与具有单个过滤筒的过滤模块相比，这种过滤模块可以提供过滤模块增大的每单位容积的过滤表面面积。这种结构还使得易于从歧管分离过滤筒，并且可消除过滤后去除过滤筒时工人遭遇的危险。

发明内容

本发明的实施例包括一种设备，该设备可以包括以不漏流体方式被连接在一起的歧管与碗状部或帽状部。帽状部和歧管装有多孔净化膜，所述净化膜被安装、接合或别的方式连接到支架上。多孔净化膜可用于去除液体中的微粒、分子、离子或这些污染物的组合。支架具有膜支撑部分和支架出口。支架出口装配在歧管出口管道的内部，支架出口可以具有两个或更多个倾斜结构，所述倾斜结构通过转动不到一整圈与歧管出口管道的倾斜相配结构啮合。在一些实施例中，支架出口和歧管通过转动大约90度或更少相互啮合。支架出口和歧管相啮合，以在支架出口和歧管出口管道之间形成不漏流体密封。多孔净化膜和碗状部与歧管流体连通，使得可防止供应给设备的流体或液体与从设备中排出的已经过滤的渗透物和/或已经净化的液体发生混合。

在本发明的一些实施例中，过滤和/或净化模块被设置包括歧管、多个过滤和/或净化筒、用于过滤和/或净化筒的支架、和碗状部。过滤和/或净化筒与歧管通过支架被连接在一起。支架具有带有斜度的、装配进歧管上相配的诸如螺纹的倾斜结构中的诸如局部螺齿的倾斜结构。通过在相配螺纹的入口处定位倾斜的局部螺齿、并旋转支架以移动局部螺齿部分地或完全地进入相配螺纹内这一个步骤的操作，支架和歧管以不漏流体或液体方式被连接在一起。过滤和/或净化筒以这样的方式被密封地定位在支架的孔或开口中：从过滤和/或净化筒的内表面密封过滤和/或净化筒的外表面，同时允许已经过滤的和/或已经净化的流体从过滤筒的内部流入歧管。在过滤和/或净化模块的使用期间，碗状部被连接到歧管的相配部分以完全围住过滤筒。或者，局部螺齿可以设置在歧管上。这些局部螺齿与支架上的螺纹相配合。

在本发明的一些实施例中，过滤和/或净化模块被设置包括歧管、过滤或净化筒、和碗状部，其中，过滤和/或净化筒以及歧管通过诸如具有斜度的局部螺齿的倾斜结构被连接在一起，倾斜结构装配在歧管上的诸如螺纹的倾斜相配结构。通过在相配螺纹的入口处定位局部螺齿、并旋转过滤筒以移动局部螺齿部分地或完全地进入相配螺纹内这一个步骤的操作，过滤筒和歧管被连接在一起。附着或形成在过滤筒的一部分上的把手或其它抓握部件可以可选地设置在过滤筒的一部分上，并优选位于连接到歧管上的过滤筒的端部的相反端部上。把手或其它部件可以被用户抓握，以易于旋转过滤筒进入歧管或从歧管出来。在模块的使用期间，碗状部可以被连接到歧管的相配部分以完全地围住过滤筒。或者，在一些实施例中，局部螺齿可以设置在歧管上。这些局部螺齿与过滤和/或净化筒上的相配螺纹相配合。本发明还提供了实施例，其中，过滤和/或净化筒具有局部螺齿或相配的螺纹。

在一些实施例中，支架出口和歧管出口管道上的局部螺齿或其它倾斜结构可以具有在大约2到大约25度之间的角度，使得支架和歧管可以啮合并形成不漏液体密封、或防止待处理的液体与来自过滤筒的已经过处理的液体发生混合的密封。在一些实施例中，支架出口和歧管出口管道的倾斜结构可以具有在大约6到8度之间的角度。在一些实施例中，支架出口的倾斜结构是局部螺齿。

在一些实施例中，支架出口和歧管形成了不漏液体密封。过滤和/或净化筒、支架和碗状部与歧管流体连通，使得可防止供应给模块的流体或液体与通过歧管从模块排出的已经过滤和/或已经净化的液体发生混合。在一些实施例中，支架出口和歧管之间的密封是通过一个或多个o形环、垫圈或它们的组合来提供的。

在一些实施例中，过滤和/或净化膜可以是安装到支架的一个或多个过滤筒。在其它的实施例中，过滤和/或净化膜可以被结合到支架上。

在一些实施例中，歧管具有一个或多个定位装置或其它可以接触支架的内肋结构。定位装置或其它肋可用于保持支架或作为用于歧管中的支架的挡板，同时它被旋转以形成密封。

在一些实施例中，净化介质支撑笼可以是柔性的或者包括给净化介质提供支撑的两个或更多个区段，同时允许过滤筒的热膨胀。在一些实施例中，用于净化和/或过滤筒的外笼是两件式构造。在一些实施例中，笼的构造或柔性允许用于低于大约200℃的流体，以及一些情况低小于大约160℃的流体。

在本发明的一些实施例中，支架的圆周大于相应的支架出口的圆周，这能提供用于密封支架出口以及歧管的扭转力矩。在一些实施例中，密封是通过旋转支架大约90度或更小而形成。

高流量的净化和/或过滤设备可以由化学稳定材料制成。在一些实施例中，它可以由聚合材料、或聚合物与诸如制陶、纤维或其它填料的其它材料的复合材料制成。在一些实施例中，该设备是不含金属的。支架出口和歧管出口上的局部倾斜结构的啮合消除了被插入过滤器或净化器芯的、可能引起经过处理的液体污染的系杆、导管、定位导管的必要。支架出口和歧管出口上的局部倾斜结构的啮合消除了造成过滤模块的装配和拆卸困难并费时、可能减少液体流量或对壳体中的流动产生死角的基座和联箱板、弹簧及其它结构的必要。本发明的实施例可以在出口处具有用于净化筒的单个密封件，而不是具有入口和出口密封件。本发明涉及一种膜净化模块，所述模块比目前已有的过滤和/或净化模块更加清洁并更易于更换和安装。在本发明的一些实施例中，净化介质是由过滤筒、连接在一起的保持碗状部和歧管形成的膜过滤模块。在其它的实施例中，净化介质是具有用于多个过滤筒的支架的膜过滤模块；所述膜过滤模块由多个过滤筒、用于过滤筒的支架、连接在一起的保持碗状部和歧管形成。

在本发明方案中的净化模块可用于液体或其它流体的过滤、净化或它们的组合，液体或其它流体用于但非限于药品、半导体和平板显示器制造工艺。净化模块可以是再循环系统或其它设备的一部分，其中清洗液、蚀刻剂、悬浮液、试剂或其它的液体处理试剂在用于处理的容器与净化模块之间被泵送。该系统或设备可以包括其它部件，例如管道、阀、流量控制器、泵、压力计、温度、液体纯度传感器或其它传感器。在使用时，当指示已经达到模块的净化容量时，可以停止系统中的液体流动，液体通过歧管从壳体排出，然后去除净化筒，或可以去除连接在支架上的一个或多个单独的过滤筒，或可以去除支架。可以将新的净化筒或净化介质安装在歧管或支架上，并且两者通过支架液体出口的倾斜结构与歧管的相配的倾斜结构的啮合而密封在一起。然后歧管和帽状部被密封，流体流动重新通过净化介质。

附图说明

图1a是用于本发明的多个过滤或净化筒的支架的立体分解图。

图1b是图1a的已连接的支架的立体视图。

图1c是图1a的支架的侧视图，示出了腔室、支架出口上的局部倾斜结构和用于净化筒的开口。

图2a是净化模块实施例的俯视图，所述净化模块包括连接到支架上的一个或多个净化筒。

图2b是沿图2a的线A-A截取的净化模块的横截面视图。

图3a是图2b的净化模块的立体图。

图3b是图2b的净化模块的底视图。

图4a是本发明净化模块的另一个实施例的俯视图。

图4b是图4a的模块的侧视图，示出了歧管中的定位装置和用于连接帽状部和歧管的保持装置上的突出部。

图5a是可用在本发明实施例的歧管中的螺纹的侧视图，所述歧管用于接受支架液体出口上的倾斜的局部螺齿。

图5b是在本发明的净化模块的一个实施例中的歧管和碗状部的横截面图。

图6是在本发明的实施例中使用的净化介质的一部分的立体图。

图7是在本发明的一个实施例中使用的净化筒的侧视图。

图8a是在本发明的一个实施例中的净化模块的横截面图。

图8b是本发明实施例中的定位装置以及歧管与支架之间的密封件的横截面图。

图9是立体的截面图，示出了本发明的净化模块的实施例中在帽状部与歧管部之间利用保持装置的液体密封。

图10a是本发明的实施例中的净化模块的俯视图。

图10b是图10a的净化模块沿线A-A的横截面图，示出了本发明的一个实施例中的净化筒。

图10c是图10a的净化模块的立体图。

图10d是图10a的净化模块的立体截面图。

图10e是图10a的净化模块的立体截面图，进一步示出了本发明一个实施例的方面，其中，支架出口和歧管出口管道形成了密封。

具体实施方式

本发明的实施例包括一种设备，该设备可以包括与膜净化介质的出口流体连通的歧管、以及连接到该歧管的碗状部或帽状部。所述碗状部和歧管围住膜净化介质。在本发明的方案中，歧管和碗状部两者都可以是聚合材料或者包括聚合物的复合材料。碗状部或帽状部与歧管的一部分以不漏流体方式被连接在一起，密封可以通过压配合或者聚合密封材料例如一个或多个垫圈、o形环、接合带或其它材料的压缩被可逆地形成并破坏。碗状部或帽状部与歧管部之间的密封可以通过螺母及螺栓、夹具、扣环或其它密封保持结构保持。在一些实施例中，碗状部被连接到歧管的圆柱部。歧管部和碗状部或帽状部的高度可以被改变，以放置净化膜。

帽状部和歧管放置有被连接到支架上的膜净化介质，所述支架具有带有诸如局部螺齿、螺纹或其它类似结构的一个或多个倾斜结构的流体出口。在一些实施例中，净化介质还可以利用一个或多个多孔芯支架、一个或多个外支架笼和端盖。净化介质、芯支架和笼支架可以被结合在支架和端盖之间。在其它实施例中，净化膜可以包含在一个或多个过滤筒内，所述过滤筒可以通过o形环或类似物件连接到或流体密封到支架的孔或开口上。净化介质和帽状部与歧管流体连通并且密封，以防止供给到模块的流体或液体与从模块中出来的已过滤渗透物和/或已净化的液体发生混合。

净化膜可以是平板、褶皱平板、深度介质、坡形深度介质、空心纤维或是其它多孔、微孔结构。多孔介质的孔隙尺寸在一些实施例中小于大约10微米、在另一个实施例中小于大约1微米、在又一个实施例中小于大约0.01微米。然而，在进一步的另一个实施例中，净化介质可以是纳米级多孔材料，大约100纳米至大约1纳米或更小。

在本发明的实施例中，支架具有膜支撑部分和支架出口。支架出口安装在歧管出口管道的一部分内，在一些实施例中，所述支架出口可以基本与歧管出口管道的内表面同轴或被歧管出口管道的内表面环绕。流体出口的长度可以根据歧管出口管道的尺寸以及支架的稳定性要求而变化。支架出口具有诸如但并非限于螺纹、凹槽、翅片或局部螺齿的两个或更多个倾斜结构，倾斜结构通过支架转动大约90度或更少而与歧管出口管道的倾斜相配结构啮合，以在支架出口和歧管出口管道之间形成不漏流体密封。不漏流体密封件可以是可逆密封，并且可以通过支架出口和歧管出口管道之间的压配合或者通过支架和歧管之间的聚合体密封材料例如垫圈、o形环或一个或多个o形环的压缩而形成，在一些实施例中，密封是在支架出口与歧管出口管道之间。在一些实施例中，密封可以通过在支架出口与歧管出口管道之间的聚合体密封材料例如垫圈、o形环或一个或多个o形环的压缩来形成。

在本发明的一些实施例中，支架出口上的倾斜结构与歧管上的倾斜相配结构啮合，以在支架表面与歧管之间形成不漏液体密封。出口或歧管上的倾斜结构沿着支架出口的圆周是不连续的，沿着歧管出口管道的一部分是不连续的。该密封防止了已经通过净化介质过滤的和/或已经净化的液体与进入歧管的未处理的液体发生混合。该密封可以通过由倾斜结构啮合而互相接触的任何支架和歧管表面来形成。例如，在一些实施例中，类似802b的支架的底部可以接触诸如817的歧管的表面，并通过一个或多个o形环或垫圈(未示出)而被密封。在其它的实施例中，密封可以在支架出口814和歧管出口管道833的表面之间形成，如图8b所示。啮合支架和歧管的一个或多个倾斜结构提供了可以阻挡歧管出口中流体的反压力的密封，在一些实施例中，该密封保持有大于大约2psi的液体反压力，在其它实施例中，该密封保持有大于大约5psi的液体反压力，在进一步其它的实施例中，该密封保持有大于大约10psi的液体反压力。啮合或相配的倾斜结构维持着歧管出口中的已经净化的和/或已经过滤的液体与在壳体中的膜上游的待处理的流体的分隔。

在本发明的实施例中，净化指从流体或液体中去除微粒、去除分子污染物、去除离子污染物、或它们的任何组合。在悬浮液过滤应用中，净化介质可用于维持在悬浮液中的悬浮液微粒尺寸的所期望的分布。在本发明实施例中，净化介质、净化膜、或净化筒可用于从待处理的流体或液体中去除微粒、去除分子和/或离子污染物、或它们的任何组合。

在本发明的实施例中，碗状部或帽状部和歧管部可以被连接到一起形成不漏流体或液体的密封，所述密封可以是可逆地形成或断开。该密封可以包括一个或多个密封材料，例如但非限于弹性垫圈、o形环、密封带，或者可以由在帽状部与歧管部的合适密封表面之间的压配合形成。帽状部和歧管部的密封和定位可以通过包括但非限于保持环、螺母及螺栓、夹具或其它合适固定件的保持装置结构来实现。在一些实施例中，碗状部和歧管通过带有凸缘的保持环而被连接。

在本发明的一些实施例中，用于净化筒的支架和歧管通过倾斜结构而被连接在一起，所述倾斜结构是在一个步骤的操作中装配到相配螺纹的倾斜局部螺齿。支架上的局部螺齿具有斜度并与歧管上的螺纹相配，以使得净化筒或介质可以通过在一个步骤中旋转支架进入歧管以密封关系与歧管连接。在一些实施例中，支架可以具有两个局部螺齿以易于与相配螺纹的对准。上述局部螺齿可布置成互相成大约180度。如果需要可以使用超过2个的局部螺齿，例如3个或4个。当使用3个局部螺齿时，它们可布置成互相成大约120度。当使用4个局部螺齿时，两对中的每两个可以布置成互相成大约180。在本发明的一个替换实施例中，螺纹可布置在用于净化筒的支架上，而倾斜的相配局部螺齿可布置在歧管上。在这个实施例中，歧管和净化筒也是在一个步骤的旋转操作而被密封地连接。在一些实施例中，倾斜的局部螺齿可以布置在用于过滤筒的支架上。与现有技术的两个步骤的操作相比，用于连接或分开用于净化筒的支架与歧管的一个步骤的操作具有显著的优点。在一些实施例中，净化筒是微粒过滤器。在其它的实施例中，净化筒从液体中去除一种或更多种分子或离子污染物。在一些实施例中，净化筒从液体中去除微粒的组合以及一种或更多种分子或离子污染物。

在使用过滤模块之后，碗状部可以从歧管中分开，以暴露具有或设置有把手或其它抓握部件的过滤筒端部。然后过滤筒可以通过施加力给把手而被转动，以从狭槽中去除支架的倾斜局部螺齿。然后新的过滤筒可以被放入歧管中。诸如但非限于709的把手、突出部、凸起结构或凹入结构可以被附在、形成在、包括在净化或过滤筒706的类似731的端盖上，以易于净化筒与歧管的一个步骤的啮合，并提供机械的扭转力矩以形成或断开歧管与支架或净化筒之间的密封。与利用凸片来固定过滤筒到碗状部上以及旋转过滤筒的两个步骤的操作相比，在本发明的实施例中，用于连接或分开用于净化筒的支架与歧管的一个步骤的操作具有显著的优点。

在一些实施例中，净化模块可以设置有可以打开或利用塞子封闭的出口和/或排出孔。所述出口和排出孔允许在使用期间净化模块在垂直位置或在水平位置定位，以使得净化模块在完成净化操作的使用后可以被排干。在净化模块使用后，碗状部和帽状部可以从歧管分开，以暴露连接到支架的一个或多个多孔净化介质或过滤筒。依靠净化模块的如此构造，支架和歧管可以以不同方法被啮合或分离。例如，连接到支架的多孔净化介质可以作为单一单元在歧管中被啮合或去除；带有一个或多个连接的净化筒的支架可以作为单一单元在歧管中被啮合或被去除；或者对于带有一个或多个连接的净化筒的支架，过滤筒可以单个地从歧管被去除，支架保持在位，以及通过连接新的过滤筒到支架上而被替换。

参照图1a、1b和1c，支架102可以由上支架板102a和下支架板102b组成，其中上支架板102a具有一个或多个孔或开口118，所述孔或开口大小设为能安放过滤和/或净化筒(例如图2a和图2b中的过滤筒206)。上板102a和下板102b在图1a中显示为以一定间距隔开，但是它们可以被连接在一起以形成支架102，如图1c所示。支架102可以具有允许流体从过滤或净化筒流出的腔室103，所述过滤或净化筒装配并密封地连接到开口118中。液体流过腔室103和支架流体出口114。在一些实施例中，支架102具有允许流体从过滤或净化筒流出的腔室103，所述过滤或净化筒装配并密封地被连接到开口118中。经过净化介质处理的液体流过腔室103并通过支架流体出口114进入歧管。在一些实施例中，例如图7所示的单个大的净化筒706，没有类似102a的上板，下板102b(类似于702b)对于过滤筒提供了对净化介质和液体出口114的支撑。净化筒下支架板可以具有一个或多个可选的凸脊120和121，所述凸脊在净化器和/或过滤筒装配期间可用于定位膜和支架和/或用于接合。例如，以截面图显示的图8的已装配好的过滤器被示出具有歧管入口826和出口828，还示出了具有多孔内芯812的净化筒806、多孔净化膜808和外支架810b，所有这些被显示在支架板802b的可选的凸脊820和821之间。

一个或多个局部螺齿可以被布置在支架的流体出口上。例如如图1c所示，支架102具有带有倾斜的局部螺纹116(仅显示了一个)的流体出口114。在一些实施例中，倾斜局部螺齿被布置在流体出口114的相反表面上。局部螺齿116可以具有在大约2度和大约25度之间的斜度或角度(α)，在一些实施例中，该角度可以在大约6度和大约8度之间。在类似102a或102的支架中的孔或开口118可以设置具有o形环、凹槽或它们的组合115，用于连接支架102和过滤筒以提供支架102与位于开口118内的类似306的过滤或净化筒之间的流体密封。局部螺齿116装配在歧管的相配螺纹上。除了o形环之外，可以使用任何密封装置，例如聚合体或弹性体带、垫圈或o形环。在一些实施例中，当它们啮合时，倾斜结构使支架出口进入歧管出口管道大约30毫米。

参照图2a和图2b，本发明的过滤或净化模块200的实施例包括过滤或净化筒206，过滤或净化筒206可以具有外多孔笼210和内多孔笼212、可以从流体中去除污染物的净化介质208。所述介质可以是例如聚合体多孔或多微孔膜、带有离子交换基或其它分子污染物清除基的多孔介质。模块包括过滤筒支架202、歧管222以及带有可选的排气孔204的碗状部或帽状部224。在本发明的实施例中，术语碗状部或帽状部可以被交换使用。歧管222设置有流体入口226和流体出口228，所述流体入口226和流体出口228可选地包括用于垫圈、o形环等的密封表面，以连接模块到液体流动通道。歧管222方便地整体形成有歧管部230，所述歧管部230可以是圆柱形的，所述歧管部230利用保持装置或可旋转锁环232与碗状部224以密封关系相配合。锁环232可以设置有带有可选的开口238的凸缘236，所述开口238有助于锁环232的旋转、并在模块工作压力和温度下帮助保持外壳和圆柱部230的形状处于用于防漏密封的规定公差内。碗状部或帽状部224可以具有在连接到支架202的过滤筒206或其它膜上方、通向外壳内的容积223的出口204。锁环232被布置在碗状部224上，并设置有与圆柱部230外表面上的螺齿245相配的螺纹240。当锁环232被旋转时，碗状部224可以利用o形环247被密封到圆柱部230。过滤筒206可以通过诸如图1b所示的o形环115被密封到支架202上。歧管222可以被配置成在歧管出口管道217的表面上具有接受或容纳支架出口214、以及接收已经过滤的液体和/或经过净化的液体的开口，其中所述经过过滤的液体和/或经过净化的液体可以通过出口228从设备200中排出。通过使诸如支架出口214和歧管出口管道233的局部螺齿和螺纹的倾斜结构啮合，支架出口214可以被密封到歧管出口管道233的内表面上。密封提供了在待过滤或待净化的液体与已经过滤或已经净化的液体之间的不漏流体或液体密封。在支架和歧管之间的密封可以利用弹性体材料、压配合或它们的一个或多个的组合来形成。在214和217之间的密封的一个例子通过o形环260的非限制性的例子来示出。

图2a和图2b示出了一种包括歧管222以及以不漏流体方式连接到歧管222的部分230上的碗状部或帽状部224的设备。碗状部224和歧管222装有安装在或连接到支架202上的净化膜208。支架具有膜支撑部分(参见图1中的例子102a和开口118)以及支架出口214，其中支架出口214装配到，在一些方案中是基本同轴的，在歧管表面217上带有开口的歧管出口管道233内。支架出口214具有诸如但并非限于螺纹、凹槽或局部螺齿结构的两个或更多个倾斜结构216，倾斜结构216通过支架202转大约90度或更少与歧管出口管道223的倾斜相配结构啮合。支架214和歧管出口管道233的啮合形成了不漏流体密封260，例如但非限于通过在支架出口214和歧管222的出口管道233之间的压配合、聚合体密封材料例如垫圈、o形环或一个或多个o形环而形成的可逆密封。在一些实施例中，倾斜结构216在支架202转动不到一整圈时啮合并停止，以在支架202与歧管222之间形成不漏流体密封。在一些实施例中，支架202和歧管222在支架202转动大约90度或更少时啮合并停止。净化膜可以是带有净化膜208的一个或多个过滤筒260的一部分，过滤筒连接到支架202。

在一些实施例中，内部或外部膜支架可以是单一构件构造。在其它实施例中，用于膜的内部和/或外部笼支架可以由两个或者更多个构件组成以允许高温下热膨胀。例如，两个构件的外笼的非限制性例子图示在图7中，其中，笼部分710a和710b形成用于过滤或净化装置706的外笼。

保持装置可以用于密封帽状部或碗状部以及歧管的一部分。保持装置在使用条件下对碗状部和歧管部提供了支撑、并保持密封。保持装置在流体压力下保持碗状部或帽状部与歧管部之间的密封；在一些实施例中，所述压力是在半导体制造过程期间所期望的压力，在其它的实施例中，所述压力是在平板显示器制造过程期间所期望的压力；在进一步其它的实施例中，所述压力小于大约60psi。在图2或图10b所示的本发明的方案中，保持装置可以是可以具有凸缘236或1036的锁环232或1032。凸缘236或1036可以具有一个或多个可选的空洞238或1038，所述空洞允许用户抓住保持装置并有助于锁环的旋转。凸缘236或1036可以对锁环提供附加的尺寸稳定性，尤其在温度高于室温和工作压力下，其中可能出现碗状部或帽状部224或1024与歧管部230或1030的膨胀，扣环232或1032以不漏流体或液体方式保持它们之间的密封。

在本发明的实施例中，碗状部或帽状部和歧管部的形状形成为使得它们可以被连接到一起形成不漏流体或液体的密封。虽然对碗状部和歧管的形状没有限制，但在一些实施例中，碗状部和歧管部可以具有环形形状并通过保持装置以不漏流体密封方式连接。

如图5b或图8a和图8b所示，一个或多个定位装置例如562或862可以分别沿着歧管522或822的内表面、或分别沿着来自歧管部530或830的壁布置，并被用于提供用于定位和保持诸如202或802b的支架相对壳体处于大体固定关系的表面。诸如862的定位装置还可以对歧管822和支架802b底部提供结构性支撑。定位装置862和歧管出口833中的开口的上表面817可以分别在外部和内部接触支架802b的下表面，可以对支架802b提供接触点和稳定性，并有助于防止它在壳体中倾斜。对于带有还具有内部腔室的多个过滤筒的类似202的支架，可以期望类似的稳定性。定位装置862可以与歧管822的底部部分一起形成、并延伸到歧管部830的一部分中。如图所示，定位装置862可以从歧管822的底部凸起，并配置成允许歧管的该部分排泄。歧管的上表面例如817可以可选地包括密封材料，例如o形环、垫圈或其它材料，用于流体密封类似802b的支架到歧管上。定位装置862消除了碗状部接触笼以保持它稳定的必要，或者消除了用于将净化筒或净化介质保持在适当位置的上定位板或系杆的必要。如图4b所示，类似462的定位装置和歧管出口433的开口417的上部可以在一个或多个点上接触支架402，以及当一个或多个过滤筒406被去除或被安装进支架402时、或当支架密封到歧管422上时，对支架402提供稳定性并防止它在壳体中倾斜。

支架出口的长度和沿着支架流体出口长度的倾斜结构的位置可以被选择，以对支架提供附加的稳定性。例如，在不妨碍歧管出口的情况下通过增加支架出口的长度，可以改进支架的稳定性。

用于诸如歧管、帽状部、保持装置或净化介质之类的模块部件的结构材料可以是与净化和/或过滤处理的化学制品、压力和温度化学上相容的任何材料。所述材料可以分别包括金属或聚合材料，或带有诸如碳、粘土、纳米管之类多种填充物的聚合物的复合材料。在一些实施例中，模块部件可以是聚合物，在进一步的其它方案中，模块部分可以是热塑性塑料。在一些实施例中，聚合物可以包括聚酰胺、尼龙、或类似高密度聚乙烯的聚烯烃、超高分子量聚乙烯或其它；在一些实施例中，聚合物可以包括类似四氟乙烯的含氟聚合物、PFA、MFA、m-PTFE、FEP、PVDF、PVC或其它；在进一步的其它实施例中，聚合物可以包括高温聚合物，类似PEEK、PES、聚砜等。

图3a和图3b示出了过滤或净化模块300，所述过滤或净化模块具有带有液体入口326和液体出口328的歧管的圆柱部330，以及带有可选的排气口304的碗状部或帽状部324。模块300可以通过延伸穿过孔342、344、346和348的螺钉被固定到基底或工具表面(图中未示出)。如图3b所示(以及类似地示出在图5b所示的实施例中)，过滤模块300可以在歧管中设置出口或排出孔350和排出孔352，所述排出孔与圆柱部以及歧管的出口部分的内部流体连通。出口或排出孔350和排出孔352在使用期间可以被堵塞，并在液体过滤和/或净化完成时被打开。测量器和/或排气孔354和356也可以被设置在歧管上，以在使用期间安装诸如压力计的测量器。如果没有一个或多个测量器，例如但非限于354的一个或多个测量器孔在模块300使用期间可被堵塞。图3a和图10a所示的是保持装置的非限制性的例子，所述保持装置可用于将歧管部和帽状部密封在一起。例如，带有突出部334的保持装置332或带有凸缘1036的保持装置保持相应的帽状部324或1024与相应的歧管部330或1030之间的密封。保持装置的尺寸公差可以被选择或被设置成保持帽状部和歧管部的相对位置，使得在模块使用时承受压力和温度期间保持不漏液体密封。

参照图4a和4b，过滤或净化模块400包括带有可选的出口孔404的碗状部或帽状部424、连接到支架402的一个或多个净化或过滤筒406以及歧管422。支架402包括具有倾斜的局部螺齿416的流体出口414。位于出口414和歧管422之间的o形环形成了它们之间的流体密封。过滤模块400可以通过延伸穿过孔442、444、446和448的螺钉被固定到基底(图中未示出)。碗状部424通过诸如锁环432的保持装置被固定到歧管422的圆柱部430，锁环432具有用于以上面参照图2a和图2b所描述的方式来转动保持环432的推杆或突出部434。在使用中，待过滤的流体进入歧管入口426并经过净化或过滤筒406。经过净化或过滤筒406的已经处理的流体或液体流过支架402、通过支架流体出口414、通过歧管出口管道433、到达歧管出口428、并到达使用点。本领域的技术人员可知的是，在本发明的各个实施例中，上述流体的流动可以反向。虽然已经描述了多个实施例，然而上述实施例并非被限制在流体流动的任何具体方向上。

参照图5a、图5b以及图7，歧管522的内表面可以包括容纳诸如716的倾斜局部螺齿的螺纹529或其它类似凹槽或槽道。在如图5b所示的过滤或净化模块500的实施例中，歧管522可以设置有出口或排出孔550和排出孔552，所述出口或排出孔在使用期间可被堵塞、并在过滤或净化完成时打开。测量器和/或排出孔554可以设置用于在使用期间安装诸如压力计的测量器。如果不存在一个或多个测量器，一个或多个测量器孔或排出孔554在模块500使用期间可被堵塞。帽状部或碗状部524的尺寸可以变化以容纳净化介质或者一个或多个过滤筒。为了便于图示，碗状部或帽状部524可以包括设置有出口504的顶部524a，顶部524a被流体地密封到中间部分524b，所述中间部分524b的长度可被选择成容纳流体地连接到底部524c的过滤器或净化器(未示出)，所述底部524c可以包括例如凸缘、唇缘或其它合适的更厚的加固结构566的结构。碗状部或帽状部524(连接到一起的524a和524b与524c)可以通过密封材料560被连接到歧管部530，并通过带有凸缘536的扣环532保持。其它可逆的连接设备，例如一个或多个螺母及螺栓、一个或多个夹具等等也可以用作保持装置来密封碗状部或帽状部524和歧管部530。模块500具有用于待处理流体的流体或液体入口(未示出)、以及从歧管出口管道出来的出口528，以从净化介质中去除经过处理的流体或经过处理的液体，并将它传送到使用点。图5b示出了位于歧管部530内部的一个或多个可选定位装置562，所述定位装置562可用于保持或定位类似图1c中的102的支撑结构或图8a所示的支架802b。

参照图7，在本发明一个方案中的净化筒706可以包括外多孔笼以及用于过滤筒706热膨胀的可选接头737，所述外多孔笼可以是柔性的笼或者由两个或更多个区段710a和710b形成，所述区段710a和710b可以给净化筒提供支撑。一个外多孔笼区段710a可以被连接到或被结合到端盖731，所述端盖731可以具有把手或其它抓握部件。另一个多孔笼区段例如710b可以被连接到或被结合到具有流体出口714的支架702b。图8a示出了具有通过在上外笼810a与下外笼810b之间的舌榫或其它类似接头819互相连接的两个或者更多个区段810a和810b的外笼。过滤筒还可以包括诸如皱褶膜的净化和/或过滤介质708、以及一个或多个内渗透笼支架或柔性的内笼支架(未示出)。支架流体出口714可以具有位于支架流体出口714的相反或其它合适表面上的两个或更多个倾斜局部螺齿或其它单独的倾斜结构716。在支架出口上的局部螺齿或其它倾斜结构716可以具有在大约2度至25度之间、优选在大约6度和大约8度之间的斜度(α)。在一些实施例中，啮合时倾斜结构使支架出口进入歧管出口管道大约30毫米。角度或斜度可以从垂直于净化筒或支架的转动轴线的线735测量。局部螺齿或其它倾斜突出部或翅片716装配到歧管上相配的诸如局部螺纹的倾斜结构。在一些实施例中，净化筒包括位于支架710a和710b(单个部件的外笼的实施例可参见图10d中的1010)、端盖731的组合内部的褶皱净化膜708，并被密封到支架702b。在使用中，进入笼710a和710b的流体或液体经过净化膜708，在其中微粒和污染物可以被去除，液体离开过滤筒通过支架出口714到达歧管。

参照图6，过滤和/或净化筒682的一部分被示出，可以包括多孔、多微孔的或更小孔隙尺寸的净化膜608。在一些实施例中，膜608是褶皱过滤膜，在其它的实施例中，膜608可以是空心纤维(未示出)或无纺深度过滤介质(未示出)。过滤筒682的一部分可以包括具有孔、端口或液体出口688的中空支撑圆柱笼612，所述液体出口688与诸如214或814(图2a和图8)的支架出口流体连通。褶皱过滤膜的褶皱还可以是M形或W形、它们的组合或其它形状。在一些实施例中，过滤筒可以包括具有孔隙的空心纤维多孔或多微孔膜，所述孔隙具有大约10微米或更小的尺寸，或大约1微米或更小，或大约0.1微米或更小。如图7的本发明实施例所示，净化筒可以包括一个或多个多孔外笼支架710和710b、带有具有倾斜结构或局部螺齿716的出口714的支架702b、以及用于o形环或其它密封材料(未示出)的凹槽、凹部或槽道711。端盖731可以被结合到外笼支架710a，可以具有用于提供扭转力矩来旋转过滤筒以啮合出口的倾斜结构716与歧管的相配结构的特征。

在图8a和图8b所示的本发明实施例中，歧管822可以包括用于连接到帽状部(未示出)的歧管部830，以及一个或多个类似但非限于854的计量器或排出孔。支架板802b被图示具有支架出口814、与在歧管833的流体出口管道上的一个或多个倾斜槽道或凹槽结构829相配合的倾斜结构816。支架出口814可以包括用于o形环或其它密封材料的一个或多个凹槽或槽道811。如图8b所示，支架出口814装配到，在一些方案中是基本上同轴地，在歧管表面817上带有开口的歧管出口管道833的内部。带有净化介质808的支架802b可以通过弹性体或其它密封材料860与歧管出口管道833密封，使得可防止供给到模块的流体或液体与通过歧管出口管道从净化介质808排出的已经过滤渗透物和/或净化的液体混合。

图9示出了在碗状部或帽状部924与歧管部930之间的密封的实施例。带有突出部934的保持装置932的一部分被布置在碗状部924上，并设置有与歧管部930外表面上的歧管螺纹945相配合的保持装置螺纹940。当保持装置932被旋转以啮合螺纹945时，碗状部924可以利用o形环或其它密封材料947被密封到歧管部930。

图10a-d示出了本发明实施例的其它方面，所述实施例包括带有例如但非限于1054的一个或多个出口或测量器孔的歧管1022、带有可选的出口孔1004并以不漏流体方式密封到歧管1022的部分1030的碗状部或帽状部1024。碗状部1024和歧管1022装有净化筒1006，所述净化筒1006具有支架1002b、带有可选把手1009的端盖1031、和流体地密封到支架1002b上的净化膜1008。支架1002b具有膜支撑部分和支架出口1014，其中，支架出口1014装配到，在一些方案中基本同轴地，在歧管表面1017上带有开口的歧管出口管道1033的内部。支架出口1014具有与歧管出口管道1033的倾斜配合结构啮合的两个或更多个倾斜结构1016，例如但非限于螺纹、凹槽、翅片或局部螺纹结构。倾斜结构通过支架1002b转动不到一整圈啮合并停止，以在支架1002b与歧管1022之间形成不漏流体密封。在一些实施例中，支架1002b和歧管1022通过支架1002b转动大约90度或更少啮合并停止。支架1014和歧管出口管道1033的啮合形成了不漏流体密封1060，例如但非限于通过所述支架出口1014与歧管1022的出口管道1033之间的压配合、聚合体密封材料例如垫圈、o形环或一个或多个o形环而形成的可逆密封。

歧管1022设置有流体入口1026和流体出口1028。歧管1022方便地与圆柱部1030整体地形成，圆柱部1030利用可旋转锁环1032以密封关系与碗状部1024配合。锁环1032可以设置螺纹1040，螺纹1040可以通过旋转锁环1032而与歧管部螺纹1045啮合。当锁环1032被旋转时，碗状部1024利用o形环1047被密封到圆柱部1030。在一些实施例中，净化筒1006可以包括外多孔笼1010和内多孔笼1012，其可以通过局部螺齿1016和o形环、通过利用把手1009被旋转进入歧管出口管道1033的入口而被密封到进入歧管出口管道1033的入口。

如图10c所示，过滤模块1000可以通过延伸穿过孔1042、1048和其它未示出孔的螺钉被固定到基底(未示出)上。类似图3b所示的模块，模块1000可以设置有出口或排出孔1050和排出孔(未示出)，排出孔在使用期间可被堵塞，并在完成净化或过滤时打开。也可以设置测量器孔，以在使用期间将诸如压力计的测量器安装到模块1000。

进一步参照图10d和图10e，在一些实施例中，净化筒1006包括具有倾斜局部螺齿1016的流体出口1014。o形环1016可以设置在出口1014和歧管1022的出口管道1033的一部分之间，(类似图8b所示的860)，以在两者之间形成流体密封。帽状部1024和歧管1022装有净化膜1008，所述净化膜连接到支架1002b。在一些实施例中，被歧管部1030和帽状部1024围住的净化筒1006还可以包括芯支架1012、结合在支架1002b上的外支架笼1010、和端盖1031。支架1002b具有出口1014，所述出口1014接收来自过滤筒1006内部的经过净化的流体，并引导所述流体通过歧管出口管道1033到达歧管出口1028。歧管1022的内表面可以具有狭槽，所述狭槽可以在出口管道1033上，所述狭槽容纳来自支架1002b的局部螺齿1016。在使用中，待过滤流体进入歧管入口1026、并进入净化或过滤筒1006，其中，当液体经过净化膜1008时，微粒、凝胶、分子污染物、离子污染物或它们的任何组合从液体中被去除。经过净化的流体通过支架流体出口1014离开净化筒1006，所述支架流体出口1014位于歧管表面1017上的开口处的歧管出口管道1033的内部。经过净化的液体经过歧管出口管道1033，然后到达歧管出口1028到达使用点。

Claims (6)

1.一种净化筒，包括：

具有把手的端盖、外多孔笼、净化膜和内多孔笼，所述外多孔笼由两个或更多个区段形成，所述外多孔笼具有用于净化筒热膨胀的接头，所述外多孔笼具有被连接到所述端盖的上外多孔笼区段和被连接到支架的下外多孔笼区段，所述净化膜、所述内多孔笼和外多孔笼被密封在所述支架与所述端盖之间，所述支架包括支架出口，所述支架出口具有位于支架出口相反表面上的两个或更多个倾斜结构，从垂直于支架的转动轴线的线测量，所述倾斜结构形成2度到25度的角度，所述两个或更多个倾斜结构与歧管出口管道的表面啮合，所述两个或更多个倾斜结构在所述支架出口与所述歧管出口管道之间形成不漏液体密封。

2.根据权利要求1所述的净化筒，其中，外多孔笼区段通过舌榫接头相互连接。

3.根据权利要求1所述的净化筒，其中，所述支架出口装配到所述歧管出口管道内部，所述两个或更多个倾斜结构在所述支架出口与所述歧管出口管道之间形成不漏液体密封，从垂直于所述支架的转动轴线的线测量，所述倾斜结构形成6度到8度的角度。

4.根据权利要求1所述的净化筒，其中，所述歧管包括：

与所述歧管整体形成的圆柱形歧管部，所述歧管具有流体入口和流体出口，所述流体入口和所述流体出口将所述歧管连接到液体流动通道；所述歧管具有歧管出口管道，所述歧管出口管道具有带有上表面的开口，所述开口容纳所述净化筒的支架流体出口并且从所述净化筒接收已过滤的液体；沿着所述歧管的内表面布置的一个或多个定位装置，所述定位装置提供用于定位和保持所述净化筒支架的表面，所述定位装置和所述歧管出口管道中的开口的上表面分别在所述净化筒支架的外部和内部接触所述净化筒支架的下表面，并且提供防止所述净化筒支架倾斜的接触点。

5.根据权利要求4所述的净化筒，其中，所述定位装置从所述歧管的底部凸起，并配置成允许所述歧管的该部分排泄。

6.根据权利要求4所述的净化筒，其中，所述歧管出口管道的上表面包括密封材料，所述密封材料流体密封所述净化模块的支架到所述歧管上。

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