CN104822439B - 净化器匣 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有加强特征的净化匣。一个实施例涉及一种具有张力部件的净化匣。净化系统可包含界定介质腔的可移除式匣。一组张力部件可跨越在第一侧壁与第二侧壁之间。所述组张力部件可将所述介质腔分为多个腔道。

Description

净化器匣
相关申请案
本申请案主张以下申请案的优先权:2012年10月1日申请的标题是“具有张力部件的模块化过滤器(Modular Filter With Tension Members)”的第61/708,470号美国临时专利申请案、2013年3月8日申请的标题是“具有张力部件的模块化过滤器及模块化过滤器的歧管(Modular Filter With Tension Members and Manifold for Modular Filters)”的第61/775,051号美国临时专利申请案、2013年4月19日申请的标题是“模块化过滤器的歧管、模块化过滤器匣及连接系统(Manifold for Modular Filters,Modular FilterCassettes and Connection Systems)”的第61/813,983号美国临时专利申请案、2013年5月23日申请的标题是“具有张力部件的模块化过滤器(Modular Filter with TensionMembers)”的第61/826,880号美国临时专利申请案及2013年6月17日申请的标题是“模块化过滤器的歧管、模块化过滤器匣及连接系统(Manifold for Modular Filters,ModularFilter Cassettes and Connection Systems)”的第61/835,884号美国临时专利申请案,其各自针对全部目的以引用方式全部并入本文中。
技术领域
本发明涉及净化及过滤系统。更特定地说,本文中描述的实施例涉及模块化净化及过滤系统。甚至更特定地说,本文中描述的实施例涉及用于净化半导体制造流体的模块化净化及过滤系统。
背景技术
半导体制造工艺对污染极为敏感,因为即使在半导体晶片上沉积小颗粒或其它污染物(金属、非易失性残留物)也可导致缺陷。因此,通常采用具有移除亚微米颗粒、如金属离子的残留物及其它污染物的隔膜的超净净化器。虽然已研发出不同过滤模块以过滤半导体制造液体,但是避免矩形过滤器,因为矩形设计通常不能满足紧凑设计中可承受用于半导体制造的压力的过滤及流速要求。因此,许多现有过滤器模块是圆柱形,具有具备其中驻留过滤器隔膜的单件式圆柱形转筒或套筒的外壳。通常,这些过滤器含有围封在外壳体与内部核心之间的圆形折叠式过滤器隔膜。流体从顶部或底部进入过滤器模块,在行进穿过壳体之前在套筒之间流动,行进穿过过滤器隔膜到中空核心并退出模块。
现有圆柱形过滤器模块具有若干缺点。一种缺陷是:圆形折叠式隔膜过度限制流体流动,因为隔膜必须朝中心更紧密包装以实现圆形配置。另一缺陷是:圆柱形外壳经模制或挤压成单件,从而使其难以或不可能添加垂直于圆柱轴延伸的几何形状。此外,许多现有过滤器模块难以安装及更换。因为用于半导体制造的许多液体具有腐蚀性或有毒,所以过滤器模块更换对工人有害。
采用圆柱形过滤器的当前过滤系统具有有限可配置度。在许多情况下,过滤器通过多个单元以固定配置连接,使其难以视需要将通过过滤器的流动从连续改变为并行。此外,许多过滤系统只使用单一类型的过滤器,从而限制在单一过滤系统中应用用于不同目的或颗粒大小的不同过滤器的能力。
发明内容
本发明描述模块化净化系统及方法的实施例。一个实施例可包含可用作净化器匣或用于另一目的的紧凑压力容器。所述压力容器可包括具有界定内部腔的一组介质腔侧壁的主体。第一端口可经流体连接到所述内部腔的第一部分且第二端口可经流体耦合到所述介质腔的第二部分。
所述组内部腔侧壁可包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁及第四侧壁,所述第一侧壁与所述第二侧壁相对且所述第三侧壁与所述第四侧壁相对。一或多个张力部件可耦合到所述介质腔的所述第一侧壁及所述第二侧壁且可将所述介质腔分为多个区段。
根据一个实施例,所述净化器主体可经配置具有加强结构。根据一个实施例,所述加强结构包括延伸可(在一个实施例中)提供双重功能(提供流径及加强所述主体)的装置的长度(或其它长度)的加强肋。所述加强肋可界定弧形、椭圆形或其它圆形流径,借此提供加强拱形件。因此,根据一个实施例,一系列加强拱形件可沿所述侧壁界定所述流径。
根据一个实施例,所述主体可包含多个箍环状结构以通过所述压力容器结构分布负载,从而允许所述压力容器承受高压及高温应用。所述箍环状结构可提高箍环应力以拉紧所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第三侧壁及所述第四侧壁。
可提供一或多个张力部件。根据一个实施例,所述张力部件可平行于所述第三侧壁及所述第四侧壁延伸并将所述介质腔分为多个腔道。可在所述多个腔道中的每一者中安置净化元件。在一些实施例中,所述净化元件可包括经压缩大体上矩形褶裥网片(pleatpack),其经布置使第一组褶裥尖端面向所述介质腔的上游部分且第二组褶裥尖端面向所述介质腔的下游部分。
所述净化器匣可进一步包括沿所述第一侧壁安置的第一组主流动通道及沿所述第二侧壁安置的第二组主流动通道。所述第一组主流动通道及所述第二组主流动通道可在所述多个腔道的相对侧上与所述多个腔道对准。所述第一组主流动通道中的每一者可经流体耦合到所述第一端口且经配置以与所述多个腔道的第一侧交换流体,且所述第二组主流动通道中的每一者可经流体耦合到所述第二端口且经配置以与所述多个腔道的第二侧交换流体。可在所述第一组主流动通道中安置第一组子通道且可在所述第二组主流动通道中安置第二组子通道。所述第一组主流动通道可包含连接到所述第一组子通道的第一组充气室,且所述第二组主流动通道可包含连接到所述第二组子通道的第二组充气室。
根据一个实施例,所述主体包括:第一侧盖,其包括所述第一侧壁并界定所述第一组主流动通道;第二侧盖,其包括所述第二侧壁并界定所述第二组主流动通道;及主壳体。所述主壳体可进一步包括底座,其具有开口以允许流体在所述多个腔道与所述第二组流动通道之间流动。所述主壳体可进一步包括所述第三侧壁、所述第四侧壁及一组张力部件。所述第二侧盖可耦合到所述底座且所述第一侧盖可耦合到所述第三侧壁的远端、所述第四侧壁的远端及所述张力部件的远端,且所述第二侧盖耦合到所述底座。
所述净化器匣可进一步包含第一端帽及第二端帽。端帽可包含端口接头,其具有一组端口接头外螺纹,例如经配置以接合连接螺母的内螺纹的多线螺纹。连接系统及接头可包含对准特征以有助于确保所述接头外螺纹及所述连接螺母内螺纹适当对准。
所述连接系统及所述匣可包含对准特征。在一个实施例中,所述接头的所述对准特征可包含对准肋且安置在旋转部件中的狭槽容纳所述对准肋。所述对准肋及所述狭槽可经配置使得所述旋转部件在所述对准肋可进入所述狭槽之前旋转到某个角度(例如,对应于其中所述螺纹对准的位置)。所述对准肋及所述狭槽可呈螺旋状。
所述连接螺母可包含所述连接系统对准特征。在一个实施例中,所述连接螺母可包含第一对准特征且所述端口接头可包括分开以对准所述连接螺母的所述第一对准特征的第二对准特征。根据一个实施例,所述第一对准特征可为一组内突出体且所述第二对准特征可为一组缺口(例如,界定在端口肋中或其它处)。所述第二对准特征可与一组端口接头外螺纹的螺纹线分开,使得除非所述连接螺母的所述对准特征配接所述接头的所述对准特征(例如,所述内突出体是由所述缺口容纳),否则连接螺母内螺纹不能接合所述组端口接头外螺纹。在一些情况下,所述连接系统的所述对准特征在所述连接螺母可旋转之前行进穿过所述接头的所述对准特征(或反之亦然)。
所述对准特征可经配置使得只有某些匣装配在某些歧管(或歧管内的特定位置)中(例如,以确保适当匣用于某些应用)。例如,缺口组及所述内突出体可在不同接头/连接螺母的几何形状、间隔或其它方面中有所变更。
另一实施例可包括端帽,其经配置以接合连接系统,所述连接系统具有连接系统接头及具备多线内螺纹的连接螺母。所述端帽可包含第一端口接头,其具有经配置以接合所述连接螺母多线内螺纹的一组多线外螺纹。所述连接螺母内螺纹可经配置以在旋转小于360度的情况下在所述第一端口接头与另一接头之间产生密封。在一些实施例中,旋转小于360度可导致至少360度或更大螺纹式接合,且在其它实施例中可导致小于360度螺纹式接合。所述螺纹式接合可提供足以在所述接头之间产生密封的圆周轴向密封力(例如,至少360度或在一些情况下小于360度的轴向密封力)。
所述端帽的接头还可包含与所述第一端口接头的开口分开的对准肋。在一个实施例中,所述对准肋可界定一组分开缺口,所述分开缺口经定位以在所述连接螺母的选定角位置中对准所述连接螺母的内突出体。所述肋可与所述组多线外螺纹的螺纹线分开,使得除非所述内突出体行进穿过所述分开缺口,否则所述连接螺母多线内螺纹不能接合所述多线外螺纹。在另一实施例中,所述对准肋可经分开以对准在所述连接系统的旋转臂中的狭槽。
本文中描述的实施例通过提供紧凑净化器匣而提供优点,所述紧凑净化器匣可提供相当于具有相同隔膜面积的圆柱形净化器的净化、流速及压降但包装更紧凑。具有较小大小的净化器匣甚至可用可变形材料(例如全氟烷氧基聚合物(PFA))及用于半导体制造系统的其它此类材料来实现。
本文中描述的实施例通过最大化折叠式净化器(例如折叠式多微孔聚合物隔膜)的有效性提供另一优点。对于矩形褶裥网片,褶裥网片密度可在所述装置内保持均匀,从而最大化净化面积的有效性。对于具有相同净化面积的装置,矩形褶裥网片将表现如同其具有多于圆形折叠式隔膜的净化面积。
作为使用矩形褶裥网片的实施例的另一优点,矩形形状褶裥网片大体上允许褶裥高于圆形净化器匣的褶裥。因此,矩形褶裥网片可更好地填充体积并与圆形褶裥网片相比提供更均匀形状,借此减小矩形褶裥网片装置的封套尺寸。
作为另一优点,实施例可减小净化器堵塞。在许多当前净化系统中,单一净化器负责净化整个流体流。因此,基于要净化的最精细颗粒大小选择所使用的净化器。这意味着精细粒度(通常昂贵的)净化器是用以净化大颗粒及小颗粒两者,从而导致不适当堵塞。然而,本文中描述的净化系统的实施例允许连续净化,从而提供优于其中使用单一净化器的传统净化系统的优点。在最后一个净化器之前,可使用其它可能更便宜的净化器以预净化去除较大颗粒及其它污染物。这可导致减小恶化或扩大最终净化器的容量。
作为另一优点,许多制造商(例如,半导体制造商)使用遍及制造系统分布(例如,分布在进入点处、底板中、制造工具处)的净化系统。允许以单一净化单元连续净化的净化系统可避免需要多个分离净化系统且允许在制造系统中的单一点处发生所有净化。
作为又另一优点,实施例可提供一种用于流体接头的快速连接机构,且在一些实施例中可提供一种允许同时密封多个接头的快速连接系统。在一些情况下,即使端口位于净化器匣后面且远离用户,所述快速连接系统仍然可允许所述用户密封所述端口。此外,所述快速连接可不具备O形环,从而改善污染物控制并提供更可靠的较高温操作。
附图说明
包含随附本说明书并形成其部分的图式以描绘本发明的实施例的某些方面。通过参考所述图式中说明的示范性且因此非限制性实施例将更加容易明白本发明的更清晰印象及具备本发明的系统的组件及操作的更清晰印象,其中相同参考数字指定相同组件。注意,所述图式中说明的特征不一定按比例绘制。
图1A到1B是匣的一个实施例的图形表示。
图2是匣主体的一个实施例的视图的图形表示。
图3是侧盖的一个实施例的图形表示。
图4A到4B是侧盖及端帽的一个实施例的图形表示。
图5是通过系统的流动的一个实施例的图形表示。
图6是匣中的应力的一个实施例的图形表示。
图7是匣的另一实施例的图形表示。
图8A到8B是侧盖及端帽的另一实施例的图形表示。
图9是通过匣的另一实施例的流动的图形表示。
图10是匣的另一实施例的图形表示。
图11是匣的另一实施例的图形表示。
图12是匣的另一实施例的图形表示。
图13A到13B是端帽的实施例的图形表示。
图14是端帽的实施例的图形表示。
图15A到15D是端帽的实施例的图形表示。
图16是主壳体及腔道盖的另一实施例的图形表示。
图17A到17B是匣的另一实施例的图形表示。
图18A到18B是匣的又另一实施例的图形表示。
图19是匣的另一实施例的横截面的图形表示。
图20A到20B是侧盖的一个实施例的图形表示。
图21A到21B是侧盖的一个实施例的图形表示。
图22是介质盖的一个实施例的图形表示。
图23是介质盖的另一实施例的图形表示。
图24A到24B是主体的一部分的图形表示。
图25A到25B是匣的一部分的一个实施例的图形表示。
图26A到26B是匣的一部分的一个实施例的图形表示。
图27A到27D是净化器匣的另一实施例的图形表示。
图28是净化器匣的视图的一个实施例的图形表示。
图29A到29B是主壳体的一个实施例的图形表示。
图30A到30B是主壳体的另一实施例的图形表示。
图31是主壳体及介质盖的实施例的图形表示。
图32是主壳体及介质盖的实施例的另一视图的图形表示。
图33是具有侧盖的主壳体及介质盖的一个实施例的图形表示。
图34A到34D是净化器匣的一个实施例的视图的图形表示。
图35是净化器匣的一个实施例的横截面视图的图形表示。
图36是净化器匣的一个实施例的另一视图的图形表示。
图37是入口开口的一个实施例的图形表示。
图38A到38C是主壳体的一个实施例的图形表示。
图39是主壳体及介质盖的一个实施例的图形表示。
图40是主壳体、介质盖及侧盖的一个实施例的图形表示。
图41是处于非接合状态的连接系统的一个实施例的图形表示。
图42是处于接合状态的连接系统的一个实施例的图形表示。
图43是连接系统的另一实施例的图形表示。
图44A到44B是连接系统的另一实施例的图形表示。
图45是连接外壳的一个实施例的图形表示。
图46A是连接螺母的一个实施例的图形表示。
图46B是连接螺母及接头的一个实施例的图形表示。
图47A到47B是传动系统的一个实施例的图形表示。
图48是对准开口的一个实施例的图形表示。
图49A到49C是传动系统的另一实施例的图形表示。
图50是连接系统的一个实施例的图形表示。
图51是连接系统的一个实施例的视图的图形表示。
图52是匣的另一实施例的图形表示。
图53是匣的另一实施例的图形表示。
图54是匣的另一实施例的图形表示。
图55是匣的另一实施例的图形表示。
图56是使用大体上矩形匣对照传统圆柱形匣的过滤系统的一个实施例的图形表示。
具体实施方式
参考附图中说明且下列描述中详述的非限制性实施例将更加完整地解释净化系统及其各种特征及有利细节。省略众所周知的起始材料、处理技术、组件及设备的描述以免不必要地在细节方面混淆本发明。然而,应了解,在指示优选实施例时,详细描述及特定实例是只通过说明的方式且非通过限制的方式给定。所属领域的技术人员根据本发明将明白基础概念的精神及/或范围内的各种替代、修改、添加及/或重新布置。
如本文中使用,术语“包括”、“包含”、“具有”或其任何其它变体旨在涵盖非排斥包含。例如,包括一系列元件的过程、物品或设备不一定只限于所述元件,但是可包含未明确列出或此过程、物品或设备固有的其它元件。此外,除非明确说明相反的情形,否则“或”是指包含性或而非排斥性或。例如,以下任何一者满足条件A或B:A为真(或存在)且B为假(或不存在),A为假(或不存在)且B为真(或存在),以及A及B皆为真(或存在)。
此外,本文中给定的任何实例或说明无论如何均不会被视为约束、限于搭配其使用的任何术语或表达其定义。相反,此类实例或说明被视为相对于一个特定实施例描述且只被视为说明性。所属领域的技术人员将明白,搭配这些实例或说明使用的任何术语将涵盖可由或不一定由任何术语或说明书中其它处给定的其它实施例,且所有此类实施例旨在包含于所述术语的范围内。指定此类非限制性实例及说明的用语包含(但不限于):“例如”、“在一个实施例中”。
为便于解释,可相对于第一轴(x轴)、第二轴(y轴)及第三轴(z轴)描述实施例。此外,实施例可被称作具顶部、底部、前部、后部、左侧及右侧以及高度、深度及宽度。这些轴及术语是通过解释方式提供。可以其它方式定向并配置实施例。此外,虽然某些项目可被称作“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等等(例如,第一侧壁、第二侧壁),但是应了解此类术语是用于解释且多个此类项目中的任一者均可被视为“第一”、“第二”等等。
本文中描述的实施例涉及紧凑型大体上矩形压力容器,其包含能够从液体移除如颗粒、离子、气体等等的污染物的净化器匣。更特定地说,一些实施例涉及用于净化多种流体(包含(但不限于)半导体工艺流体,例如用于湿式蚀刻及清洗应用的化学物质)的净化器匣。在其它实例中,实施例可应用于净化光刻处理中的化学物质(光化学物质)。光化学物质包含例如底材(primer)、助粘剂、光致抗蚀剂、边珠去除剂(edge bead remover)、抗反射涂层、显影剂、电介质等等的材料。可在使用点(POU)、底板或其它处净化化学物质。净化器匣还可用以过滤其它液体,包含浆体。
净化器匣可包含从工艺液体或其它流体添加或移除材料的净化元件。净化元件或净化器元件是指可从液体或其它流体添加或移除材料的任何净化介质。例如,可由介质移除的污染物包含(但不限于)颗粒、凝胶、分子污染物、离子、溶解气体、气泡或此类的组合。可添加的材料可包含如臭氧及二氧化碳的气体。如本文中使用的过滤是指从液体或其它流体移除污染物的所有或部分的动作或步骤。净化可包含(但不限于)机筛、静电、化学键结、离子交换、螯合作用、吸收、脱气及此类的组合。
介质是指从液体或其它流体移除污染物或将材料转移到液体或其它流体中的材料或材料组合。介质可包含(但不限于)用于移除颗粒的多孔隔膜;用于脱气液体的无孔隔膜;具有离子交换基团或配位基的多孔隔膜,或隔膜内含有离子交换介质的多孔隔膜,或囊封离子交换、吸收或用于移除液体中的离子或残留物的其它反应性微粒介质(例如(但不限于)硅珠粒、离子交换珠粒或活性碳)的多孔隔膜。介质可为多孔介质(例如,用于过滤)或无孔介质(例如,用于气体交换)。在一些实施例中,介质可用以将材料转移到例如液体的工艺流体中。实例将包含用于对液体添加臭氧气体或二氧化碳气体的多孔或无孔隔膜。在各种实施例中,净化器匣含有一或多种介质。
净化介质可包含隔膜。实例隔膜包含(但不限于)由聚合物材料制成的隔膜。实例可包含(但不限于)聚烯烃,如超高分子量聚乙烯、聚丙烯及高密度聚乙烯;卤化聚烯烃,例如聚四氟乙烯及聚偏二氟乙烯;全氟化聚合物,如全氟烷氧基聚合物(PFA)及氟化乙烯丙烯(FEP);聚砜、包含尼龙6,6的聚酰胺及聚酯。隔膜可为多孔、无孔或具有去皮表面(多孔或无孔)。多孔隔膜可为单层或多层且包含具有跨隔膜的厚度的对称或不对称(及组合)小孔大小的隔膜。隔膜可通过熔喷或电纺丝而浇铸、挤压或形成或可为由此类的组合制成的多层隔膜。聚合物结网材料及其它材料可连同隔膜一起折叠。在一些实施例中,无孔隔膜可用于热量交换。
在讨论特定实施例之前,某种背景可能有用。在过滤半导体制造流体时,通常需要平衡颗粒保留或污染物移除、流速、大小及跨过滤器的压降。随着保留或污染物移除或流速增加,过滤器的大小也可增加以减小增加的压降。例如,对于给定过滤介质,将小孔大小减小50%可使流阻增加400%。这意味着为了维持所需流速,过滤器中的压降将大幅增加。为了补偿压降增加,因此可能必须增加过滤器外壳的大小及对应隔膜面积。然而,大型过滤器的使用归因于空间约束或其它考虑而可能非所需或不可行。
常规上,圆柱形过滤器表示大小、保留或污染物移除、流速及压力损失的良好的平衡。因此,半导体制造产业大体上采用圆柱形过滤器。避免矩形过滤器,因为矩形过滤器中的应力要求矩形过滤器经制造大于相当的圆柱形过滤器以实现相同过滤及流速。此外,认为半导体制造过滤器中通常经历的压力将造成典型的矩形设计中的高局部应力。此类应力将导致通常用于半导体制造装置的非反应性材料(例如全氟烷氧基聚合物(PFA)及聚四氟乙烯(PTFE))屈服,从而导致过滤器故障。
本文中描述的实施例可提供一种净化器匣,其具有呈紧凑设计的大体上矩形外形,与具有相当的过滤器介质面积的圆柱形过滤器相比,所述净化器匣可提供相当或优越的保留(或其它净化)、流速及压降。所述匣可进一步提供较低外壳表面面积及无效体积以改善过滤性能。在一些实施例中,所述匣可由例如PFA的材料及其它非反应性材料形成,且可因此适用于搭配半导体制造流体使用。RFID标签及其它特征可集成于净化器匣中以促进编程操作并促进由机器人进行过滤器替换。
根据一个实施例,匣可配置为净化器匣。可使用多种净化器元件,包含由隔膜形成以过滤液体或其它流体的折叠式过滤器。隔膜可经选择以实现所需颗粒大小保留或其它净化结果。对于一些半导体制造应用,可选择具有20纳米、15纳米、10纳米或更小的颗粒大小保留的多孔隔膜。对于亚15纳米保留,可将相对较高流速维持在这些保留额定(包含(但不限于)大于每分钟15公升)。例如,可由介质移除的污染物包含(但不限于)颗粒、凝胶、分子污染物、离子、溶解气体、气泡或此类的组合。
半导体制造中经历的另一问题是缺少适当快速连接接头。可承受较高压力的许多接头必须旋转若干次以完成密封。此类连接尤其难以在狭小空间中使用,且无法促进由机器人进行过滤器替换。为此,本文中描述的实施例进一步提供一种快速连接接头,其可用于多种应用,包含半导体制造系统。快速连接接头可提供非O形环密封。非O形环设计可减小污染物并提供更可靠的高温操作。快速连接接头可进一步提供防止插入错误或不正确就位的特征。
应注意,净化器匣可包含如上文讨论般执行净化的任何适当净化介质。在一些情况下,匣可经配置用于其它应用,例如热量交换或其它应用。
图1A及1B是净化器匣100的一个实施例的图形表示。为讨论的目的,将就第一端120(顶端)、第二端122(底端)、第一侧123(前侧)、第二侧124(后侧)、第三侧125及第四侧126描述净化器匣。净化器匣100具有具备大体上矩形外形的主体102、第一端帽104及第二端帽106。主体102可提供其中安置净化器元件的内部腔。端帽104及端帽106提供经流体耦合到内部腔的端口(例如,第一端口108、第二端口110、第三端口112及第四端口114中的一或多者)。取决于净化器匣100的配置,所述一或多个端口中的任一者可用作入口端口、出口端口、排气端口、排放端口或其它类型的端口。在一些情况下,所述端口可经放置使得可颠倒净化器匣(例如,净化器匣可在端120作为顶部且端122作为底部(或反之亦然或在另一定向上)的情况下配接到歧管)。可使用任何适当机构(包含(但不限于)通过音波粘结、热粘结、粘着剂或其它连结方案或通过机械紧固件或其组合进行的连结)将各种外壳组件耦合在一起。
在其它实施例中,端口接头可在内部具有螺纹或不具备螺纹。如所描绘,端口在x-y平面中开向匣100后面且穿过端口的主要流径平行于z轴。端帽上的端口在x及y轴两者上彼此偏离。由于端口沿y轴偏离,因此端帽可能较为狭窄,从而允许净化器匣100的总宽度(例如,x方向上的大小)保持较小。虽然说明两个端帽,但是净化器匣可具有一个端帽,而另一端被密封。在其它实施例中,端口可安置在匣的侧壁中或其它处且未使用端帽。
如图1A中描绘,端口接头可包含端口接头外螺纹以接合歧管或其它组件的螺纹。此外,端口接头可包含从端帽的表面延伸且从相应端口开口(例如,端口108及端口112)后移的径向突出端口肋(例如,径向肋130及径向肋132)。径向肋130及径向肋132可用作对准特征且有助于确保如下讨论般进行密封连接。在一些实施例中,不存在径向肋。径向肋的一个实例是下文结合图49讨论的螺旋肋。然而,径向肋130及径向肋132还可具有其它配置。
端帽可包含例如对准孔、轨道、导槽或类似物的特征以接合歧管组合件上的互补特征以有助于确保适当地放置净化器匣。在图1A的实施例中,端帽104包含对准孔134且端帽106包含开向匣100前面的对准孔136以容纳歧管的导销(例如,例如下文讨论的对准把手或其它导轨)。对准孔134/136可容纳歧管的对应导轨以垂直定位并固持匣100。端帽104可进一步包含对准开口140且端帽106可包含对准开口142。根据一个实施例,对准开口140轴向对准端口108,且对准开口142轴向对准端口112。对准开口140及对准开口142可如下文讨论般容纳传动手柄的对准柱。匣100的外侧壁可进一步包含可用以支撑并对准匣的轴肩138。例如,轴肩138可接触歧管的导引臂或其它对准特征以有助于对准并支撑匣100。
如下文讨论,匣100可包含用于方便安全地处置的额外特征(例如标签、手柄等等)。作为一个实例,可在匣100与端口开口相对的侧上安置脚座或平坦表面以允许匣100搁在表面上使得端口开口面向上且不倾倒。
图2是从某个端观察的主体102的一个实施例的图形表示(例如,移除端帽106)。主体102可界定介质腔。介质腔可隔离为腔道,其中每一腔道中安置净化器元件225。根据一个实施例,平行腔道在x-z平面及x-y平面中具有大体上矩形(包含正方形)外形。虽然展示三个腔道,但是净化器匣可具有更多或更少个腔道。腔道可经密封使其彼此阻隔使得流体未在腔道之间流动。在其它实施例中,可提供开口使得流体可在隔离腔道之间流动。
根据一个实施例,主体102包括第一侧盖210、第二侧盖220、主壳体230及腔道盖240(指示其中的一者)。主壳体230、第一侧盖210、第二侧盖220及端帽可使用紧固件、音波粘结、干涉配合或其它耦合机构耦合在一起,且可协同以形成介质腔及平行腔道。主壳体230提供在外侧壁234与外侧壁236之间延伸的底座232及从底座232延伸的一组分开张力部件238。侧壁234、侧壁236、侧盖210及侧盖220可形成内腔的侧壁。主壳体侧壁及张力部件238可沿长轴在腔内延伸某个长度以形成腔道侧壁。底座232介于腔道侧壁之间(例如,外侧壁234/236与张力部件238之间及两个张力部件238之间)的部分形成集成腔道盖239,其包括格栅以允许流体流入或流出对应腔道。在一些实施例中,支撑部件252可延伸格栅的长度以提供额外支撑。在一些情况下,支撑部件252可被分成不连续区段以允许格栅的不同部分在用于组装过程的热量下独立地膨胀或收缩。例如,多个格栅狭槽可全程跨集成腔道盖239延伸,从而将支撑部件252分为若干区段。
底座232的一侧可包含促进将侧盖220耦合到底座232的特征。根据一个实施例,底座提供可热粘结或以其它方式耦合侧盖220的部分的一组侧盖安装表面。在相对侧上,外侧壁234、外侧壁236及张力部件238远离底座232的端可提供促进将侧盖210耦合到主壳体230的特征。例如,远端表面可提供可粘结或以其它方式耦合侧盖210的部分的侧盖安装表面。
腔道盖240跨越在每一主壳体侧壁234/236与张力部件238之间或邻近张力部件238之间,且可延伸腔道的长度以遮盖腔道与底座232相对的侧。腔道盖240可包括包含延伸腔道盖240的长度的框架部件244的外框架及跨越在框架部件244之间的格栅部分。延伸格栅的长度的支撑部件242可对腔道盖240提供额外刚性。在一些情况下,支撑部件242可被分成不连续区段以允许格栅的不同部分在热量下独立地膨胀或收缩。腔道盖240中的开口可相同或不同于底座232的集成腔道盖239中的开口。
框架部件244面向侧盖210的表面可提供侧盖安装表面以促进侧盖210的耦合。例如,侧盖安装表面可提供可粘结或以其它方式耦合侧盖210的一部分的表面。腔道盖240还可包含耦合特征以促进使用卡扣配合、干涉配合、音波粘结或根据任何适当耦合机构将腔道盖240耦合到主壳体230。根据一个实施例,腔道盖240可包含从框架部件244突出的舌状物246。舌状物246容纳在相应外侧壁234/236或张力部件238的对应凹槽中以将腔道盖240卡住在适当位置中。
如图2中描绘,在净化器元件225的上游侧及下游侧两者上提供腔道盖(例如,呈腔道盖240及集成腔道盖239的形式)。在其它实施例中,只在净化器元件225的一侧上提供腔道盖。在又另一实施例中,完全不使用腔道盖。具有腔道盖以遮盖净化器元件225的上游侧及下游侧的一个优点是:可在正向流动及反向流动中支撑净化器元件225,从而允许匣在任一流动方向上类似地运行。
侧盖210可包含侧支撑部件260、对准张力部件238的一组分开肋262,且可包含对准介质盖支撑部件242的一组分开肋263。在图1A及1B的定向上,侧支撑部件沿侧盖210的前侧(侧123)及后侧(侧124)边缘延伸。侧盖220可类似地包含侧支撑部件270、对准张力部件238的一组分开肋272及大体上对准第二腔道盖的支撑部件252的一组分开肋273。
可沿侧壁安置流动通道。为此,侧支撑部件260、分开肋262及分开肋263可延伸某个长度并协同以形成一组平行流动通道264,其沿其长度开向腔道盖240。类似地,侧支撑部件270、分开肋272及分开肋273可延伸某个长度并协同以形成一组平行流动通道274,其沿其长度开向腔道盖239。流动通道的端可经流体耦合到入口端口、出口端口、排气端口或排放端口中的一或多者。
虽然每个腔道描绘两个流动通道,但是匣的每个腔道可具有单一流动通道。例如,可省略肋状物263及273或肋状物263/273与相应腔道盖之间可存在间隙。其它实施例的每个腔道可具有额外流动通道。流动通道264及274可具有任何所需形状及大小,且相同侧或相对侧上的不同流动通道可具有不同配置。根据一个实施例,流动通道可呈弧形、椭圆形或圆形以沿界定通道的侧盖内侧产生一系列拱形件。圆形或椭圆形形状可产生箍环应力以拉紧主体,从而最大化其强度能力。
每一侧盖上的一些分开肋分开以对准张力部件238。这些肋状物的内表面可耦合到张力部件的端。例如,肋状物272的内表面可在张力部件238的底座处耦合到主壳体230且肋状物262的内表面可耦合到张力部件238的远端。因此,当压力容器腔受到压力时,张力部件238将在侧盖210及220上施加某个力以减小或防止侧盖210及220弯曲。张力部件238的大小及配置可经选择使得在期望操作压力下,压力容器腔的体积变形小于所需百分比。
其它分开肋可对准腔道盖的支撑部件242(例如,分开肋263对准腔道盖240的支撑部件242且分开肋273对准腔道盖239的支撑部件252)。肋状物263及273的端可耦合到相应支撑部件242/252,或肋状物263及273的端与相应支撑部件之间可保留间隙。
主体102可包括更好地分布力的一系列箍环状结构。根据一个实施例,内表面中平行于腔道延伸的过渡部是弯曲的。因此,例如,侧盖210的拐角280、侧盖220的拐角290及流动通路关于平行于腔道的轴是弯曲的。此外,主壳体侧壁234及236具有弯曲外部,且侧盖210及220在从侧125到侧124及侧123的过渡部及从侧126到侧124及侧123的过渡部处具有弯曲拐角。
围绕腔道的箍环状结构在腔室中产生压力以造成至少部分箍环应力(法向于正切于曲率的方向上的压力的应力)且分布应力。效应可能是在中心腔道上方于侧盖210及侧盖220中产生张力且沿侧壁的中心轴于侧壁234及236中产生张力。箍环状结构的配置可经选择使得冯米斯应力(von Mises stress)小于侧盖210、侧盖220、侧壁234及侧壁236以及张力部件、过滤器盖及其它特征及当加压主体时经历此应力的配接位置的屈服应力。
如上文讨论,腔道可提供净化器元件固持区域以固持净化器元件225。净化器元件225可为多孔聚合物隔膜的褶裥网片,其经折叠使得隔膜褶裥的长度平行于匣的长轴。褶裥尖端可经定向使得一侧上的褶裥尖端指向侧盖210,而相对褶裥尖端经定向以指向侧盖220使得褶裥尖端邻接相应腔道盖。在此布置中,一组褶裥尖端面向腔的上游部分且另一组褶裥尖端面向腔的下游部分。净化器元件225可为分离净化器元件,或净化器元件中的每一者可为同一连续褶裥网片的部分,使得(例如)一个净化器元件225的最后的褶裥过渡到下一个净化器元件225的第一褶裥中,且所述净化器元件的最后的褶裥过渡到下一个净化器元件225的第一褶裥中,以这些推。每一净化器元件的褶裥可由单一隔膜或多个隔膜形成,隔膜由相同或不同材料形成。优选地,褶裥压缩在一起并在上游侧上形成大体上平坦矩形入口界面且在下游侧上形成大体上平坦矩形出口界面。腔道中给定隔膜区域的隔膜褶裥压缩量可经选择以优化所需压降对流速。在一些实施例中,腔道盖(例如,腔道盖240)可经轮廓化以增加所暴露的褶裥网片的表面面积,这可呈现轮廓化形状。
图3是侧盖220的一个实施例的图形表示,侧盖220可与侧盖210相似或可不同。侧盖220包括侧支撑部件270、中间肋272及中间肋273。侧支撑部件270、中间肋272及中间肋273的内表面可提供可粘结或以其它方式耦合到其它组件的安装表面。侧盖220还可包含可提供可粘结或以其它方式耦合到端帽的端帽安装表面的端表面302。
侧支撑部件270及分开中间肋272可形成对准腔道的一组主流动通道304,且分开中间肋273可在主流动通道内形成一组子通道274。主流动通道304可在一端或两端处包括充气室区域(例如,充气室区域310及充气室区域311)。充气室区域310可为具有大于子通道274的横截面面积的区域(例如,从所述端观察时)且可用以在减小损失的情况下将流体分布到子通道274且还帮助减小归因于粘结溢料(bonding flash)或将端帽耦合到主体的错位造成的压力损失效应。在所描绘的实施例中,充气室区域310具有具备圆形拐角290的大体上矩形横截面(从所述端观察时),而子通道274具有半圆形外形。
增加充气室区域310的入口横截面可降低由侧盖220造成的压降。例如,使用腔道盖作为参考,其中充气室区域310的内表面312相距腔道盖比子通道274的内表面314的顶点相距腔道盖远3毫米的配置提供的压力损失与其中内表面312及内表面314的顶点与腔道盖相距相同距离的配置相比有所降低。此外,将过渡部316塑形到子通道274中可减小压降。因此,在充气室区域310与次级流动通路274之间包括内圆角、倒角的过渡部或其它形状的过渡部316可展现出小于锐利拐角的压降,但是在一些实施例中可使用拐角。
此外,如图3中说明,侧盖220还可包含从侧支撑部件270的前侧外表面突出的突片320。突片320可包含凹槽、开口或其它特征以容纳标签、手柄或如下文讨论的其它组件。此外,盖220的突片320与介质盖210(未展示)上的对应突片一起作用可提供脚座,使得净化器匣可放置在平坦表面上,使得端口面向上且不倾倒。
图4A及4B是耦合到端帽104及端帽106的侧盖220(图4A)及侧盖210(图4B)的一个实施例的横截面的图形表示。端帽106可包含在子通道274的一端处将端口腔室401流体耦合到充气室310的端帽流动通道400及在子通道264的一端处将充气室410流体耦合到端口腔室403的第二端帽流动通道402。端帽104可包含在子通道264的另一端处将端口腔室421流体耦合到充气室411的流动通道420及将充气室311流体耦合到端口腔室423的第二流动通道422。从图4A及4B应注意,端帽及侧盖可为所描绘的相同部分。在其它实施例中,所述两个侧盖可具有不同特征或不对称使得其不可互换。
参考图5,净化器匣100的一个实施例的剖视图,所述净化器匣100具有粘结或以其它方式耦合到侧盖210、侧盖220及主壳体230(图2)的端以形成密封外壳的端帽104及端帽106。端帽104具有可用作腔道的一端处的端壁的内壁512,且端帽106可包含可用作腔道的另一端处的端壁的内壁506。张力部件238及主壳体侧壁的端可密封到端壁506及512。此外,过滤器隔膜的端还可通过(例如)用聚合物树脂装填接着粘结到端壁506及512而密封,使得过滤器隔膜的端与可让流体流过的端壁之间不存在空间。
端帽104包含形成通道420及端口腔室421的塑形腔及包括流动通道422及端口腔室423的塑形腔。所描绘的实施例中的端口腔室421大体上是圆柱形且可呈锥形以在端口开口处较宽。端口腔室421到流动通道420的界面可偏离流动通道420与充气室411之间的界面。因此,流动通道420可从端口腔室421向外成角度行进到充气室411。流动通道420可具有与充气室411的横截面入口面积相同的恒定横截面面积。在其它实施例中,流动通道420可具有不同横截面面积且可具有不同于充气室411的横截面面积的横截面面积。在又另一实施例中,可将流动通道420分为多个内部通道。
端帽106包含形成通道400及端口腔室401的塑形腔及包括流动通道402及排放端口腔室403的塑形腔。所描绘的实施例中的端口腔室401大体上是圆柱形且可呈锥形以在端口开口处较宽。端口腔室401到流动通道400的界面可偏离流动通道400与充气室310之间的界面。因此,流动通道400可从端口腔室401向外成角度行进到充气室310。流动通道400可具有与充气室310的横截面入口面积相同的恒定横截面面积。在其它实施例中,流动通道400可具有不同横截面面积且可具有不同于充气室310的横截面区域的横截面面积。在又另一实施例中,可将流动通道400分为多个内部通道。端帽106可进一步包含形成流动通道402及排放端口腔室403的塑形腔。
在图5的实例中,液体供应系统经配置使得端口112是入口端口,端口108(图1A)是出口端口,端口114(图1A)是出口排放端口,且端口110是入口排气端口。在操作中,流体可通过端口112进入净化器匣,通过流动通道400从端口腔室401引导到充气室310且分布到主流动通道304及/或子通道274。流体流过腔道盖239、在褶裥尖端-尖端方向上流过净化器元件225且流过腔道盖240而到侧盖210中的主流动通道及/或子通道264。因此,净化器匣可提供有效法向流动过滤。在侧盖210中流动的流体可在通道420及出口腔室421中合并。流体通过出口端口退出腔室421。流体中的气体可上升到排气端口(端口110),且当从净化器匣移除压力时,流体中的气体可排出排放端口及出口端口(例如,启动时)或入口端口。各种流径经配置以避免无效空间——即其中工艺流体可滞留的空间。因此,净化器匣可提供增加的清洁度。
关于排气,主体102可由某种材料形成使得内部表面比净化器元件更亲近气体——或换句话来说,净化器元件可经选择以比外壳材料更疏远气体——以促进气体对外壳侧壁的亲和力。例如(但非限制),侧盖220材料与净化器元件225之间的表面能量的差可大于10达因/平方厘米。因此,净化器元件与侧壁之间可存在表面能量梯度。因此,随着流体冲洗侧盖220的内部,流体中的气体将被吸附到侧壁。因此与气体行进穿过净化器元件相比,气体更加可能上升到过滤器排气口。因此,入口排气口可位于过滤器的上游侧上的最高点处以有助于确保气体不会被困。
在图5的实施例中,流动通道经配置使得流动平行行进穿过每一褶裥网片。然而,在其它实施例中,流动通道可经配置使得流体连续流过净化器元件225(例如,流过呈侧盖及/或端帽的几何形状)。因此,可在每一腔道中放置不同净化器元件使得每一腔道用于净化目的(例如,预过滤、脱气、离子交换、精致过滤等等)。
使用具有三个腔道(例如,第一腔道、第二腔道、第三腔道)的介质腔的实例,入口流动通道可连接到第一腔道的第一侧上的分布通道。流体可流过分布通道并流过第一腔道中的净化器元件。第一腔道的第二侧上的流动通道可将流动引导到第二腔道,且流体可流过第二腔道中的净化器元件而返回到第一侧。过滤器的第一侧上的分布通道可将接收自第二腔道的流体引导到第三腔道。流体可流过第三腔道中的净化器元件而到连接到出口端口的分布通道。在另一实施例中,端帽可包含流动通道以按连续方式将流体从一个腔道引导到下一个腔道。在又另一实施例中,多种类型的净化器元件(例如,两种或更多种类型的褶裥网片)可堆叠在腔道中,使得即使流体被并行引导到腔道,仍然可在单一腔道中连续执行多种类型的净化器元件(例如,在图5的实施例中,粗糙过滤褶裥网片可位于盖239附近且精细过滤褶裥网片可位于腔道中的盖240附近)。
在净化期间,净化器匣将受到压力。净化器匣的实施例可并入有(在安全因素下)防止或最小化在期望操作压力下的变形的特征。参考图6,图6是主体102的一个实施例的图形表示,其展示实例应力分布及额外应力分布特征。
如上文讨论,实施例可围绕每一腔道提供箍环状结构。为此,侧盖210的一个实施例可具有对应于每一腔道的腔道部分602。每一腔道部分602可包括弯曲外部拐角。例如,最外面的腔道部分602包含弯曲端拐角604,使得从一侧到邻近侧的外表面过渡部是弯曲的。此外,外表面可在邻近腔道部分602之间的拐角606处向内弯曲(例如,以产生大体上对准张力部件238的平行折痕)。因此,在侧盖210的每一外部拐角处,内表面可弯曲(例如,归因于流动通道或拐角280(如图2中所示)的曲率),且外表面可弯曲。
提供箍环状结构可提供所需应力外形。如图6中描绘,虽然可存在应力增加的一些局部化区域,但是侧盖210中经计算冯米斯应力大体上在每一腔道部分602的中心轴附近最高(如由增加应力的区域608指示),且每一主壳体侧壁中的冯米斯应力大体上在沿每一主壳体侧壁的中心轴处最高(如由侧壁234中的增加应力的区域610指示)。在安全因素下,冯米斯应力保持在主体102的屈服强度以下。
图7是净化器匣700的另一实施例的图形表示。净化器匣700具有具备大体上矩形外形的匣外壳702、第一端帽704及第二端帽706。匣外壳702可提供其中安置一或多个净化器元件的内部腔。如上文讨论,内部腔可隔离为一组腔道,其中每一腔道中安置大体上矩形褶裥网片或其它净化器元件。
端帽704及端帽706可提供经流体耦合到内部腔的端口(例如,第一端口708、第二端口710、第三端口712及第四端口714中的一或多者)。取决于净化器匣700的配置,所述一或多个端口中的任一者可用作入口端口、出口端口、排气端口、排放端口或另一类型的端口(且可存在更多或更少个端口)。如图7中描绘,端口接头具有端口接头外螺纹以连接到歧管或其它供应器。根据一个实施例,螺纹式端口可为如下文讨论的多线螺纹。
如所描绘,端口在x-y平面中朝匣700前面敞开且穿过端口的主要流径平行于z轴。在一些情况下,端口可经放置使得净化器匣可颠倒(例如,净化器匣可在端720作为顶部且端722作为底部(或反之亦然)的情况下配接到歧管)。
端帽可包含例如对准孔、轨道、导槽或类似物的特征以接合歧管组合件上的互补特征以有助于确保适当地放置净化器匣。在图7的实施例中,端帽704包含导引槽724且端帽706包含开向匣700前面的导引槽726。导引槽724/726可容纳歧管的对应导引臂以垂直定位并固持匣700。
匣可包含连接到与端口开向的侧相同的匣的侧的搬运手柄。例如,匣700包含手柄连接部件728以允许可移除式手柄从匣后面连接。此布置允许用户(例如人类用户或机器人)在所有端口面向上的情况下搬运匣。根据一个实施例,手柄连接部件可包括在侧边缘处从匣向后延伸且界定从可移除式手柄容纳突出部的开口的突片。在另一实施例中,手柄连接特征可集成于表面730中。在又另一实施例中,可集成手柄。在另一实施例中,手柄连接特征可并入端帽704及706、侧盖中或其它处。
匣还可包含允许方便地搬运并存放所述匣的特征。根据一个实施例,匣可在所述匣与端口开口相对的侧上或其它处包含平坦表面以允许将匣放置在平坦表面上。例如,匣700包括从端帽704及端帽706的前侧延伸的脚座772。因此,匣700可放置在存放货架上,其中端口面向上且匣700不翻倒或滚动。
匣700还可包含标签系统。虽然可使用基于粘着剂的标签,但是此类标签在附接到PFA装置时通常剥落(尤其对于高温应用而言)。根据一个实施例,匣700可包含一或多个标签固持件732。根据一个实施例,标签固持件732可包括从匣的侧边缘附近或其它处向后延伸且界定面向彼此的一组凹槽的突片或其它延伸部。标签734可为装配在凹槽中的卡扣配合标签,且还可制成使得(如果需要)在匣组装操作期间插入标签。标签可由塑料材料、金属或其它材料制成。例如,标签可包括经激光切割、模制、直接注入等等的彩色PTFE或PFA材料,使得其与净化器匣成对比且使文字高度可见。颜色编码标签让用户易于区分装置。例如,一种颜色的标签可用以加标签于15纳米的过滤器,而另一种颜色标签可用以加标签于10纳米的过滤器。对于用于需要“全特氟龙(all Teflon)”命名的应用的净化器匣,PTFE材料维持净化器匣的此命名。如果需要,可使用替代材料。在图1A及1B的实施例中可使用标签系统,且(例如)可在侧123或124上实施所述标签系统。还可在净化器匣的其它实施例中实施标签。
图8A到8B是匣700的一个实施例的横截面的图形表示,其描绘耦合到端帽704及706的侧盖800及侧盖810。注意,所述两侧是对称的。在图8A及8B的实施例中,侧盖800可包含可粘结或以其它方式耦合到一组侧壁的侧支撑部件804、可耦合到张力部件的分开中间肋806及可耦合到腔道盖的分开中间肋808(在一些情况下,并非所有肋均耦合到腔道盖)。侧支撑部件804及分开肋806可形成对应于过滤器外壳中的每一腔道的流动通道,且分开肋808进一步将主流动通道分为较小流动通道。侧盖810可包含可粘结或以其它方式耦合到一组侧壁的侧支撑部件814、可耦合到张力部件的分开中间肋816及可耦合到腔道盖的分开中间肋818。侧支撑部件814及分开肋816形成对应于过滤器外壳中的每一腔道的流动通道,以及分开肋818,其可进一步将腔道分为较小流动通道。然而,在图8A到8B的实施例中,侧盖中未提供充气室。
参考图8A,端帽704可包含塑形腔,其提供端口腔室820及将端口腔室820连接到分布流动通道的第一端的流动通道821。端帽706可包含塑形腔,其提供端口腔室830及将端口腔室830连接到由侧盖800界定的分布流动通道的第二端的流动通道831。参考图8B,端帽704提供第二塑形腔,其提供端口腔室840及将端口腔室840连接到由侧盖810界定的分布流动通道的第一端的流动通道841。端帽706提供第二塑形腔,其提供端口腔室850及将端口腔室850连接到由侧盖810界定的分布流动通道的第一端的流动通道851。端口腔室可倾斜使得端口腔室820的顶面朝端口710的开口向上倾斜,端口腔室830的底面朝端口714的开口向下倾斜,端口腔室840的上表面朝端口708的开口向上倾斜,且端口腔室850的底面朝端口712的开口向下倾斜。对于端口腔室820及840,这意味着到达端口腔室的气体可退出相应端口。
图9是通过净化器匣700的流动的一个实施例的图形表示。在此实例中,供应器系统经配置使得端口712(图7)是入口端口,端口714是出口端口,端口708是上游(入口)侧排放端口,且端口710是下游(出口)侧排放端口。在操作中,流体通过端口开口流入端口腔室850中且经由流动通道851引导到安置在侧盖810上的上游流动分布通道,通过腔道盖905、通过净化器元件925且通过腔道盖910。流动通道831连接安置在侧盖800上的下游流动通道与端口腔室830,使得流体可流入端口腔室830中且经由端口714退出净化器匣700。
如上文讨论,侧盖可比净化器元件925更加亲近气体。因此,气泡可被吸附到侧盖。上游流体分布通道可将气体引导到端口腔室840,且下游流体分布通道可将气体引导到端口腔室820。端口腔室840及820可经设计使得气体流到相应端口开口并流出匣700。
图10是净化器匣1000的另一实施例的图形表示,净化器匣1000具有净化器匣主体1002、端帽1004及端帽1006。净化器匣1000可类似于净化器匣700(图7)。然而,如图10中描绘,端帽1004具有沿x及y轴两者彼此偏离的端口1008及1010,且端帽1006具有沿x及y轴两者彼此偏离的端口1012及1014。端口沿y轴偏离可允许将端口一起更紧密地放置在x方向上,因此允许净化器匣1000的总宽度(x方向上的大小)保持较小。
图11是净化器匣1100的另一实施例的图形表示。净化器匣1100具有具备大体上矩形外形的主体1102、第一端帽1104及第二端帽1106。主体1102可提供其中安置净化器元件的内部腔。端帽1104及端帽1106可提供经流体耦合到内部腔的端口(例如,第一端口1108、第二端口1110、第三端口1112及第四端口1114中的一或多者)。取决于净化器匣1100的配置,所述一或多个端口中的任一者可用作入口端口、出口端口、排气端口、排放端口或另一类型的端口。在图11的实施例中,端口不具备螺纹。
图12是净化器匣1200的另一实施例的图形表示。净化器匣1200具有具备大体上矩形外形的主匣外壳1202、第一端帽1204及第二端帽1206。匣外壳1202可提供其中安置净化器元件的内部腔。端帽1204及端帽1206可提供经流体耦合到内部腔的端口(例如,第一端口1208、第二端口1210、第三端口及第四端口中的一或多者)。取决于净化器匣1200的配置,所述一或多个端口中的任一者可用作入口端口、出口端口、排气端口、排放端口或另一类型的端口。
端帽可包含例如对准孔、轨道、导槽或类似物的特征以接合歧管组合件上的互补特征以有助于确保适当地放置净化器匣。在图12的实施例中,端帽1204包含导引槽1224且端帽1206包含开向匣1200前面的导引槽1226。导引槽1224/1226可容纳歧管的对应导引臂以垂直定位并固持匣1200。此外,端帽1204或端帽1206可包含垂直卡扣配合狭槽1228以容纳歧管上的销以水平定位并固定匣1200。
匣1200可进一步包含手柄连接部件1230。根据一个实施例,手柄连接部件可包括在侧边缘处从匣向后延伸的突片。突片界定可从可移除式手柄1232容纳突出部的开口。
图13A到13B是端帽1300的另一实施例的图形表示。端帽1300可包含在第一平面(例如,x-y平面)中敞开的主端口1302及在第二平面(例如,x-z平面)中敞开的次级端口1304。根据一个实施例,主端口1302可用作如上文讨论般配置或以其它方式配置的入口或出口,且次级端口1304可用作排气口或排放口。端帽1300可进一步界定塑形腔1308,其与内部流体分布通道流体连通且经塑形使得界定腔1308的所有内部表面将会将气泡引导到通道1320及出口端口1304,使得端口1304用作排气端口,或将流体引导到端口1304使得端口1304用作排放口。
图14是匣端帽1400的另一实施例的图形表示。端帽1400包括端口1402及1404。进入端口1402的流体被分布到端帽1400内部的一系列端帽流动通道1406。流体可通过端帽1400内部的端帽流动通道1408容纳且在退出端口1404之前在端帽1400中合并。端帽流动通道1406及1408可对准界定在过滤器主体中的对应流动分布通道,且可经布置以连续或并行分布流体。端帽流动通道可对准(例如)充气室、主流动通道或子通道,且可搭配多种端口设计使用。
图15A到15D是端帽1500的另一实施例的图形表示。端帽1500包括可耦合到匣主体的底座1502、第一端口接头1510及第二端口接头1520。虽然展示两个端口接头,但是可使用具有一个端口接头或两个以上端口接头的装置。端口接头可具有外螺纹,如螺纹1512及1522所示。端口接头可在相同或相反方向上具有螺纹。
端口接头可包含对准特征,其可协同连接系统的对应对准特征而促进端口接头与连接系统的对准。对准特征可经配置使得除非接头及连接系统的对应特征对准或配接,否则螺纹1512及1522的螺纹线不能接合连接系统的对应螺纹。
根据一个实施例,例如,一组对准特征可包含对准连接螺母的内突出体(例如,图46A的连接螺母4410的内突出体4604)的缺口。为此,在已说明的实施例中,环形对准肋如由端口肋1514及1524所示般从每一端口接头向外径向延伸。每一对准肋可在肋状物的外围处包含分开对准缺口。例如,肋状物1514包含分开缺口1516且肋状物1524包含分开缺口1526。分开对准缺口可经布置使得只有当螺纹1512及1522适当地对准连接系统的螺纹时,所述连接系统中的对准特征方可穿过所述缺口。
端口肋1514可从端口接头外螺纹1512的螺纹线后移选定距离,使得除非对准特征穿过对准缺口1516,否则螺纹1512的螺纹线不能接合连接系统的对应螺纹。类似地,端口肋1524可从端口接头外螺纹1522的螺纹线后移选定距离,使得除非对准特征穿过对准缺口1526,否则螺纹1522的螺纹线不能接合连接系统的对应螺纹。虽然使用对应突出体及缺口的实例,但是可采用任何适当对准特征。
端帽1500可具有对准开口1530以接受传动手柄对准插入件。对准开口1530可轴向对准端口1510或可以其它方式定位。对准开口1530可形成键孔使得手柄可只在所需定向上装配在对准开口1530中。
图15D是底座1502的底部的视图。底座1502可包含用于流动通路的开口,其将端口1510及端口1520流体连接到过滤器主体中的流动通路。为此,到底座1502中的流动通路1540的开口可经定位使得其介接第一组充气室,且到流动通路1542的开口可经定位使得其介接第二组充气室。虽然展示为单一流动通路,但是流动通路1540及1542中的每一者可被分为若干流动通路。
底座1502还可提供可粘结或以其它方式耦合到匣主体的端的表面。例如,区域1550可粘结到侧盖的端,且区域1554可粘结到主壳体侧壁的端。区域1556可将端壁提供到净化器匣主体内部的一组腔道,且可提供可粘结或以其它方式耦合张力部件及腔道盖的端的表面。
图16是主壳体1630及腔道盖1640的另一实施例的图形表示。在图16的实施例中,腔道盖1640包含具有框架部件1660的框架。腔道盖1640及主壳体1630可包含促进使用卡扣配合、干涉配合、音波粘结或根据任何适当耦合机构将腔道盖1640耦合到主壳体1630的特征。根据一个实施例,腔道盖1640可包含沿框架部件1660的长度延伸的凹槽1662。从主壳体侧壁及张力部件突出的舌状物1664可容纳在对应凹槽1662中以产生卡扣配合。在其它实施例中,舌状物可位于腔道盖1640上且凹槽位于侧壁及张力部件上。还可使用其它机构以固定腔道盖。
可以任何适当方式组装净化器匣。根据一个实施例,可将侧盖(例如,图2的侧盖220)粘结到主壳体且接着将褶裥网片插入在腔道中。褶裥网片的第一及最后的褶裥可沿褶裥网片的长度伸出。可在每一褶裥网片的第一及最后的翻瓣卡住在腔道盖与相应侧壁或张力部件之间的情况下附接分离的腔道盖。可将第二侧盖(例如,图2的侧盖220)粘结到主壳体。可装填或以其它方式密封主体的端以密封腔道及褶裥网片的端。接着可将端帽粘结到主体。在另一实施例中,例如,第一步骤可为安装净化元件及腔道盖且接着串联粘结侧盖210、220、端帽104及端帽106或同时粘结这些组件中的两者或更多者。可在腔道中放置其它净化介质或促进如本文中描述的其它过程(例如,热量交换)的介质。
如上文讨论,净化器匣的实施例可用于多种应用,包含(但不限于)半导体制造应用。在一些半导体制造工艺中,过滤器通常以小于100psi操作。本文中描述的实施例可提供全聚合物匣(过滤器,其中所述过滤器的流体流径及结构组件是由聚合物材料制成,且无需(例如)金属支撑板、金属安装支架等等)(包含净化器匣,其中主体及端帽主要或完全是由PFA、PTFE或其它非反应性材料形成),其可具有100psi(.68MPa)或更大(包含大于400psi(2MPa))的破裂压力,且在一些情况下在小于提供相当的保留、流速及压降的圆柱形过滤器所需体积的体积中大于900psi(6.2MPa)。
此外,流速通常为约5公升/分钟(lpm)至20公升/分钟(lpm),且通常使用可处置多达50lpm的过滤器。净化器匣的实施例可用于具有广泛范围的流速(包含小于50lpm的流速及大于50lpm的流速)的应用。如上文讨论的净化器匣可在亚15纳米颗粒的过滤期间提供高流速(例如,大于15lpm)。净化器匣还可经配置有其它净化介质以执行其它过滤或净化过程。
此外,净化器匣可展现出所需压降。根据一个实施例,净化器匣可经配置以具有基线压降(在流体具有1MPa的粘度且未安装净化器元件的情况下的压降),包含(但不限于)在40公升/分钟下小于30kPa(在一些情况下,包含小于10kPa)、在30公升/分钟下小于20kPa(在一些情况下,包含小于10kPa)、在20公升/分钟下小于20kPa(在一些情况下,包含小于10kPa)的基线压降。通常,净化器的配置可平衡流速及压降。
给腔道添加净化介质可增加压降,且净化器元件的配置可经选择以平衡保留性能与压降。一般来说,以给定流速跨过滤器的压降将随褶裥高度(褶裥尖端之间的距离)及相同量的隔膜面积的压缩比的增加而增加。压缩比是褶裥网片相对于比率1.0压缩的量,其中褶裥并未分离且并未进一步压缩在一起。因此,例如,具有100个褶裥及.0415厘米的厚度的过滤器隔膜在1.0的压缩比下将具有近似4.15厘米的宽度,但在0.7的压缩比下具有近似2.905cm的宽度。
对于给定隔膜过滤面积,固持矩形褶裥网片所需的体积大致上是:
v=a*t*cr,其中:
v=过滤器网片体积,
a=过滤面积,
t=过滤器隔膜的未压缩厚度
cr=压缩比。
现在采用具有隔膜面积3m2、210毫米的褶裥网片长度(平行于褶裥)、63毫米的内径及76毫米的外径及0.0415厘米的厚度的圆柱形过滤器,圆柱形净化器元件需要近似714cm3的体积且宽度必须为至少7.6厘米。对于相同隔膜面积,具有1.0的压缩比的正方形褶裥网片可为近似124cm3
褶裥网片可通过选择褶裥的长度、褶裥的高度及褶裥网片的宽度而布置在所需体积中。褶裥的高度及压缩比可影响跨褶裥网片的压降。所需褶裥高度及压缩比可通过测试不同隔膜而确定。取决于应用及流动需要,褶裥网片可具有任何所需压缩比,包含(但不限于)0.6到1.0的压缩比。在一些情况下,褶裥不被压缩(可具有大于1的比率)。
图17A及17B是净化器匣1700的一个实施例的图形表示,净化器匣1700具有主体1702及端帽1704及1706。主体1702可界定介质腔。介质腔可隔离为腔道,其中每一腔道中安置净化器元件。根据一个实施例,平行腔道具有大体上矩形(包含正方形)外形。虽然展示两个腔道,但是净化器匣可具有更多或更少个腔道。腔道可经密封使其彼此阻隔使得流体不能在腔道之间流动。在其它实施例中,可提供开口使得流体可在隔离腔道之间流动。
根据一个实施例,主体1702包括第一侧盖1710、第二侧盖1720及主壳体1730。主壳体1730、第一侧盖1710、第二侧盖1720及端帽可使用紧固件、音波粘结、干涉配合或其它耦合机构耦合在一起,且可协同以形成介质腔及平行腔道。主壳体1730提供在外侧壁1734与外侧壁1736之间延伸的底座1732及从底座1732延伸的张力部件1738。侧壁1734、侧壁1736、侧盖1710及侧盖1720可形成内腔的侧壁。主壳体侧壁及张力部件1738可沿长轴在腔内延伸某个长度以形成腔道侧壁。底座1732介于腔道侧壁之间(例如,外侧壁1734/1736与张力部件1738之间及两个张力部件1738之间(如果存在多个张力部件))的部分形成集成腔道盖1739,其包括格栅以允许流体流入或流出对应腔道。
底座1732的一侧可包含促进将侧盖1720耦合到底座1732的特征。根据一个实施例,底座提供可粘结或以其它方式耦合侧盖1720的一部分的一组侧盖安装表面。在相对侧上,外侧壁1734、外侧壁1736及张力部件1738远离底座1732的端可提供促进将侧盖1710耦合到主壳体1730的特征。例如,远端表面可提供可粘结或以其它方式耦合侧盖1710的一部分的侧盖安装表面。
腔道盖1740可跨越在每一主壳体侧壁1734/1736与张力部件1738之间或邻近张力部件1738之间,且延伸腔道的长度以遮盖腔道与底座1732相对的侧(还可提供分离腔道盖)。腔道盖1740可包括包含延伸腔道盖1740的长度的框架部件1744的框架及跨越在框架部件之间的格栅部分。腔道盖1740还可包含如上文讨论的支撑部件。腔道盖1740中的开口可相同或不同于底座1732的集成腔道盖1739中的开口。
腔道盖1740面向侧盖1710的表面可提供侧盖安装表面以促进侧盖1710的耦合。例如,侧盖安装表面可提供可粘结或以其它方式耦合侧盖1710的部分的表面。腔道盖还可包含耦合特征以促进使用卡扣配合、干涉配合、音波粘结、热粘结或根据任何适当耦合机构将腔道盖1740耦合到主壳体1730。
如图17A中描绘,在净化器元件的上游侧及下游侧两者上均提供腔道盖(呈腔道盖1740及腔道盖1739的形式)。在其它实施例中,只在腔道的一侧上提供腔道盖。在又另一实施例中,完全不使用腔道盖。
侧盖1710可包含侧支撑部件1760、对准张力部件1738的中心肋1762。侧盖1720可类似地包含侧支撑部件1770、对准张力部件1738的中心肋1772(或一组分开肋(如果存在更多腔道))。这些肋状物的内表面可耦合到张力部件的端。例如,肋状物1772的内表面可在张力部件1738的底座处耦合到主壳体1730且肋状物1762的内表面可耦合到张力部件1738的远端。因此,当压力容器腔受到压力时,张力部件1738将于侧盖1710及1720上施加某个力以减小或防止侧盖1710及1720弯曲。张力部件1738的大小及配置可经选择使得在期望操作压力下压力容器腔的体积变形小于所需百分比。侧支撑部件与肋状物之间的区域可形成每一腔道的流动通道。在一些情况下,额外肋状物或其它特征可界定额外流动通道。
主体1702可经配置以分布应力。根据一个实施例,侧盖1720及侧盖1710可向外弯曲。此外,主壳体侧壁1734及1736可具有弯曲外部,且侧盖1710及1720可在净化器匣的侧之间的过渡部处具有弯曲拐角。
如上文讨论,腔道可提供净化器元件固持区域以固持净化器元件。净化器元件优选地为褶裥网片,其经折叠使得褶裥的长度平行于匣的长轴。褶裥尖端可经定向使得一侧上的褶裥尖端指向侧盖,而相对褶裥尖端经定向以指向侧盖使得褶裥尖端邻接相应腔道盖。在此布置中,一组褶裥尖端面向腔的上游部分且另一组褶裥尖端面向腔的下游部分。净化器元件可为分离净化器元件,或净化器元件中的每一者可为同一连续褶裥网片的部分,使得(例如)一个净化器元件的最后的翻瓣过渡到下一个过滤器元件的第一翻瓣中,且所述净化器元件的最后的翻瓣过渡到下一个净化器元件的第一翻瓣中,以此类推。每一净化器元件的褶裥可由单一隔膜或多个隔膜形成,隔膜由相同或不同材料形成。优选地,褶裥压缩在一起并在上游侧上形成大体上较平坦矩形入口界面且在下游侧上形成大体上较平坦矩形出口界面。给定隔膜区域的压缩量可经选择以实现所需压降及流速。
端帽1704可包括端口接头1750,其经流体耦合到腔道的一侧上的流动通道(例如,如由开口1752指示)。端帽1706可包括端口接头1754,其经流体耦合到腔道的另一侧上的流动通道。因此,一个端口接头可提供入口端口且另一端口接头可提供出口端口。在其它实施例中,入口端口及出口端口可位于相同端帽上。还可提供排气端口及排放端口。
图17B是包覆模制某种包覆模制材料1770的净化器匣1700的一个实施例的图形表示。根据一个实施例,包覆模制的使用可提供若干优势。包覆模制材料可经选择以减小成本、提供强度、提供不同热膨胀性质、考虑主体材料的尺寸变动、减小通过外壳的渗入(化学物质、气体等等)、提供其中更加易于并有人体工学及装饰特征的材料等等。虽然在匣1700的背景中展示包覆模制,但是应了解还可包覆模制匣的其它实施例。
图18A到18B是净化器匣1800的一个实施例的图形表示。净化器匣外壳可由多个外壳组件形成。净化器匣外壳是由侧盖1805、侧盖1810、第一端盖1812及第二端盖1814形成。外壳可包含各种端口,其包含过滤器入口端口、过滤器出口端口1835及过滤器排气端口1840。
图19是净化器匣1800的横截面的一个实施例的图形表示,净化器匣1800具有过滤器外壳(包含第一侧盖1805及第二侧盖1810),其界定由安置在过滤器固持区域1925中的净化器元件(未展示)分为上游部分及下游部分的介质腔。净化器元件可为任何适当净化介质,包含(但不限于)一或多个折叠式过滤器、深度过滤器、中空纤维隔膜或其它净化介质。在一个实施例中,净化器元件包括一或多个矩形褶裥网片。过滤器的褶裥可由单一隔膜或多个隔膜形成,隔膜由相同或不同材料形成。过滤器隔膜可经折叠使得褶裥的长度平行于匣的长轴。净化器元件固持区域1925可经配置使得当从褶裥的端观察时,褶裥网片将具有移位平行四边形横截面。
过滤器入口端口1930位于净化器元件上游,且过滤器出口端口1835位于净化器元件下游(从延伸穿过过滤器的流体流动观点来看)。过滤器排气端口(例如,过滤器排气端口1840)可位于净化器元件上游及/或下游。根据一个实施例,过滤器入口端口1930界定垂直于褶裥方向的向上垂直入口流径(使得流动进入法向于褶裥网片的顶部及底部翻瓣),过滤器出口端口1835界定垂直于褶裥方向的向上垂直出口流径,且过滤器排气端口1840界定向上垂直排气流径。优选地,过滤器排气端口1840在可能最高点处开向介质腔的上游部分,使得上游部分中的任何气体自然地上升到过滤器排气端口1840。类似地,可提供出口排气端口,其优选地在可能最高点处开向介质腔的下游部分,使得下游部分中的任何气体自然地上升到出口排气端口。排气端口(或歧管中的对应端口)可在大于流体的驱动压力的致动压力下而以压力致动。端口可包括来自Entegris,Inc.(马萨诸塞州比尔里卡市)的连接件、接头套管(Swagelok)接头或能够进行流体密封的其它连接件。还可使用其它类型的连接件,包含如下文讨论的螺纹式连接件。
根据一个实施例,各种端口可经定位尽可能远离净化器匣前面,并同时仍然允许粘结组件。在其它实施例中,端口可以其它方式布置(例如,一或多个端口在净化器匣中心或后端附近)。在一个实施例中,过滤器入口端口(例如,图19的过滤器入口端口1930)及1835的开口的中线可位于匣的最宽部分处。从匣内的流体流动观点来看,过滤器入口端口的开口可位于介质腔的最低点处,且端口1835及1840的开口可位于介质腔的最高点处。
可在腔中安置下游介质盖1940及上游介质盖1945,且其可形成净化器元件固持区域1925。上游介质盖1945及下游介质盖1940可从下而上朝上游侧壁成角度。在一个实施例中,上游介质盖1945与下游介质盖1940的角度可匹配安置在侧盖1805上的肋状物的侧壁偏离部分的锥面。上游及下游介质盖的实施例在下文加以更详细讨论。
为了将端口有效地放置在占据面积中,净化器元件固持区域1925可经定位使得净化器元件的折叠区域与过滤器入口端口1930、过滤器出口端口1835及/或过滤器排气端口1840重叠。然而,如果进入过滤器组合件1800的流体流动充足,那么流体可破坏隔膜。因此,上游介质盖1945(其一个实施例在下文加以更详细讨论)可包含阻碍朝隔膜流动并将流动改向到上游侧壁的部分。
介质腔的内部表面可由比净化器元件的材料更具有疏亲气性的材料形成。在一个实施例中,过滤器外壳可由某种材料形成使得侧壁的内部表面比净化器元件更亲近气体——或换句话来说,净化器元件可经选择比外壳材料更疏远气体——以促进气体对侧壁的亲和力。气体因此更加可能上升到过滤器排气端口1840而非穿过净化器元件。下游部分中可发生类似现象。此外,匣的形状可经选择使得内部腔的上游及下游部分的宽度及/或高度在远离相应端口的方向上降低。因此,介质腔的上游部分的水力直径在远离过滤器入口端口1930的方向上降低,且介质腔的下游部分的水力直径可在朝向过滤器出口端口1835的方向上增加。
图20A到20B是侧盖1805的一个实施例的图形表示。侧盖1805可包含顶壁部分2002、上游侧壁2005及底壁部分2009。顶壁部分2002可从上游侧壁2005延伸到顶壁部分连结边缘2007,且底壁部分2009可从侧壁部分2005延伸到底壁部分连结边缘2011。顶壁部分2002及底壁部分2009可包含上耦合部分2015及下耦合部分2016。上耦合部分2015及下耦合部分2016可包括延伸侧盖1805的长度的舌状物及凹槽。
根据一个实施例,侧盖1805可具有突出进入内部腔的一系列肋状物,包含(例如)端肋20271及20272、底肋20301到2030n、顶肋20351到2035n以及中间肋20371到2037n。优选地n可为1到20,甚至更优选地n可为从1个到10个底肋、顶肋及中间肋。可存在不同数目的顶肋、底肋及中间肋(例如,10个顶肋、4个中间肋及7个底肋)。每一肋状物可包含底部偏离部分(例如,底部偏离部分2040)、顶部偏离部分(例如,顶部偏离部分2045)及侧壁偏离部分(例如,侧壁偏离部分2049)中的一或多者。例如,肋状物2030可大体上呈L形状,其中底部偏离部分2040从底壁部分2009延伸第一高度且侧壁偏离部分2049延伸大于所述第一高度的第二高度。在一个实施例中,底部偏离部分2040从壁2005跨内部腔的底部延伸垂直于内部腔的长度(或至少与内部腔的长度成另一角度)的第一距离,且侧壁偏离部分2049从侧壁2005延伸到内部腔中达小于底部偏离部分2040从侧壁2005延伸到内部腔中的距离的距离。底部偏离部分2040可用作来自内部腔的底面的隔膜支座,且侧壁偏离部分2049可用作来自侧壁2005的褶裥支座。侧壁偏离部分2049可呈锥形使得侧壁偏离部分2049在远离侧壁2005的方向上延伸的距离朝顶部降低,借此从下而上减小内部腔的上游部分的面积。
顶肋2035还可大体上呈L形状,其中顶部偏离部分2045从顶壁部分2002延伸第一深度且靠近侧壁2005的侧壁偏离部分2049延伸大于所述第一深度的第二深度。在一个实施例中,顶部偏离部分2045从侧壁2005跨内部腔的顶部延伸垂直于内部腔的长度(或至少与内部腔的长度成另一角度)的第一距离,且侧壁偏离部分2049从侧壁2005延伸到内部腔中达小于顶部偏离部分2045从侧壁2005延伸到内部腔中的距离的距离。顶部偏离部分2045可用作来自内部腔的顶面的隔膜支座,且侧壁偏离部分2049可用作来自侧壁2005的褶裥支座。侧壁偏离部分2049可呈锥形使得侧壁偏离部分2049在远离侧壁2005的方向上延伸的距离朝顶部降低。
根据一个实施例,底肋2030的高度经选择使得当安装净化器匣时底部偏离部分2040的上沿彼此齐平。当净化器匣处于完全安装位置中(例如,过滤器入口端口1930垂直对准)时,交替底肋的侧壁偏离部分2049的顶端也可彼此齐平。例如,肋状物2030的底部偏离部分2040的上沿位于第一平面中,且第一组交替底肋2030的侧壁偏离部分2049的上沿位于第二平面中。因此,当安装过滤器时,每一肋状物20301到2030n的底部偏离部分2040的顶部将处于相同液面,且所述第一组交替底肋2030(例如,肋状物20302、20304等等)的侧壁偏离部分2049的顶部将彼此处于相同液面。
类似地,当安装净化器匣时,顶肋2035的顶部偏离部分2045的下沿可彼此齐平,且交替顶肋2035的侧壁偏离部分2049的下沿也可彼此齐平。例如,肋状物2035的顶部偏离部分2045的下沿可位于第三平面中,且第一组顶肋2035的侧壁偏离部分2049的下沿可处于第四平面中。当净化器匣处于完全安装、操作位置中(例如,过滤器入口端口1930垂直对准)时,第一、第二、第三及第四平面可为平行水平面。
侧盖1805可进一步包括对准交替顶肋及底肋并从侧壁2005向内突出以提供侧壁偏离的一组中间肋20371到2037n。中间肋2037向内突出的距离可从下而上沿肋状物降低。交替顶肋2035及底肋2030可垂直对准中间肋2037。根据一个实施例,中间肋2037的长度经选择使得中间肋的顶端与邻近交替顶肋2035的侧壁偏离部分2049重叠,且中间肋的下端与邻近交替底肋2030的侧壁偏离部分2049重叠。例如,肋状物20371的顶端与肋状物20351及20353的侧壁偏离部分2049重叠,且肋状物20371的下端与底肋20301及20303的侧壁偏离部分2049重叠。
邻近肋状物之间的空间协同上游介质盖的底部形成流动通道。例如,邻近肋状物20301及20302之间的区域形成开向过滤器入口的流动通道20502。当上游介质盖位于适当位置且流体被引入到介质腔中时,流体将跟随流动通道。在所示实例中,流体将沿内部腔的底部填充流动通道20502,且接着顺着侧壁2005跟随流动通道20502直到其高出肋状物20302,此时流体将流入邻近通道20503中。流体将继续填充通道20502及20503直到流体高出肋状物20301及20303以开始填充流动通道20501及20504。此过程可继续进行直到流体填充通道2050n。肋状物配置有助于确保流体沿侧壁2005迂回前进,从而增加气泡将被吸附到侧壁2005且向上流动的可能性。此外,肋状物配置有助于沿侧壁2005的长度分布流体以促进净化器元件均匀湿润。
根据一个实施例,底部偏离及顶部偏离各自具有圆角底座以形成具有圆角侧的流动通道。圆角底座提供优于其中肋状物以锐角接触顶壁及底壁的情况的应力分布。此外,穿过底肋2030的底部偏离部分及顶肋2035的顶部偏离部分的孔允许邻近流动通道之间的流动。
图20B进一步说明顶壁部分2002及底壁部分2009可具有在远离过滤器入口端口1930的方向上朝彼此呈锥形的内表面。在所说明的实施例中,锥形紧接过滤器入口端口1930处开始。此可有助于在远离过滤器入口端口1930的方向上降低介质腔的水力直径,从而有助于减小或消除无效空间。此外,在所示实施例中,过滤器排气端口1840开向介质腔中的最高点。其它实施例可包含非锥形部分及锥形部分。
图21A及21B是侧盖1810的一个实施例的图形表示。侧盖1810可包含顶壁部分2135、底壁部分2140、侧壁部分2145、第一端部分2141及第二端部分2143。顶壁部分2135可从侧壁部分2145延伸到内沿2177,且底壁部分2140可从侧壁部分2145延伸到内沿2179。边缘2177及2179可分别粘结到边缘2007及2011以产生平行于褶裥网片的褶裥延伸过滤器匣的长度的连结接缝。
侧盖1810可经塑形使得匣的最宽部分或至少内部腔的下游部分的最宽部分与过滤器出口端口1835的中线重合。此外,侧盖1810可经塑形使得内部腔的下游部分的前区段的面积从出口端口前面降低,及/或内部腔的下游部分的后区段的面积从过滤器出口端口1835后面降低。例如,顶壁部分2135还可经塑形使得内部腔从过滤器出口端口1835后面向下呈锥形。顶壁部分2135还可经塑形使得内部腔从过滤器出口端口1835前面向下呈锥形。类似地,底壁部分2140可经塑形使得内部腔从过滤器出口端口1835后面且从过滤器出口端口1835前面向上呈锥形。侧壁2145还可经塑形使得内部腔从过滤器出口端口1835后面及从过滤器出口端口1835下面向内呈锥形。
图22是下游介质盖1940的一个实施例的图形表示。介质盖1940可经配置以将净化器元件维持在适当位置并同时允许流动。根据一个实施例,介质盖1940可包括外框架,其具有上部部件2260、下部部件2265、跨越上部部件2260与下部部件2265之间的前端部件2270及后端部件2275。上部部件2260及下部部件2265可包含允许将介质盖1940耦合到净化器匣的剩余部分的特征。如下文讨论,例如,介质盖1940可包含用于卡扣配合连接到主盖的舌状物及凹槽特征。介质盖2260可经配置使得上部部件2260的第一侧含有接触顶肋2035的尖端的接触表面,且下部部件2265包含接触底肋2030的尖端的接触表面。
介质盖1940还可包含跨越上部部件2260与下部部件2265之间的中间分开部件2280。分开部件在其之间具有敞开空间以允许液体或流体流动。从端部件2270及后端部件2275跨越的支撑部件可对分开部件2280提供额外支撑。优选地,中间部件2280或其它固定结构足够坚固以抵着主盖的肋状物固持净化器元件。侧盖1810还可包含肋状物以接触中间部件2280以提供额外支撑。中间部件2280可向上成角度且成角度到前面,以允许侧盖上的此类肋状物用作流动引导装置以将进入内部腔的下游部分的流动引导到过滤器出口端口。在其它实施例中,介质盖1940可包含网孔或其它结构元件以维持净化器元件并同时允许流动。
图23是上游介质盖1945的一个实施例的图形表示。上游介质盖1945可包括主介质盖部分2302,其包括一组分开部件2304。分开部件在其之间具有敞开空间以允许流动。支撑部件2306可跨越介质盖1945的长度以对分开部件2304提供支撑。上部及下部延伸部2320及2310可从介质盖部分2302延伸(例如,以对过滤器固持区域产生顶部及底部)。突片2322可从上部延伸部2320向上延伸,且突片2312可从下部延伸部2310延伸。突片2322及2312可足够薄使得当侧盖1805与下游介质盖1940耦合在一起时突片2322及2312可卡住在下游介质盖1940与侧盖1805之间。
参考图24A、24B、25A、25B、26A及26B(图24A、25A及26A表示上部部分,且图24B、25B及26B表示下部部分),介质盖1940及1945可使用卡扣配合、干涉配合、音波粘结、热粘结或根据任何适当耦合机构耦合到侧盖1805。根据一个实施例,侧盖1805可包含下部及上部耦合部分2015及2016以将介质盖1940及1945耦合到侧盖1805。耦合部分2015界定延伸侧盖1805的长度的凹槽2430及舌状物2435。耦合部分2016包含延伸侧盖1805的长度的凹槽2440及舌状物2445。介质盖1940包含对应下部舌状物2555及凹槽2560以及上部舌状物2765及凹槽2570。凹槽2430卡住舌状物2765且凹槽2570卡住舌状物2435。类似地,凹槽2440卡住舌状物2555且凹槽2560卡住舌状物2445。在操作中,介质盖1940可使用卡扣配合固定,使得上部耦合部分及下部耦合部分2015稍微展开以允许舌状物2555及2765分别通过舌状物2435及2445并坐落在凹槽2430及2440中。侧盖1805材料的弹性可导致耦合部分2015及2016向后卡扣到其中卡住介质盖1940的位置。根据一个实施例,卡扣可足以提供介质盖1940固定的触觉或听觉反馈。突片2322及2312可足够薄使得当侧盖1805与下游介质盖1940卡扣配合在一起时突片2322及2312可卡住在下游介质盖1940与侧盖1805之间。虽然未展示,但是折叠式净化器元件的上部及下部翻瓣也可卡住在下游介质盖1940与侧盖1805之间。
介质盖1940及1945可在耦合部分2015及2016处粘结到侧盖1805。此外,上游介质盖可粘结到端肋、中间肋、顶肋或底肋中的一或多者的边缘。此外,下游介质盖1940可粘结到侧盖1810。例如,上部部件2260的一侧可粘结到边缘2177且下部部件2265的一侧可粘结到边缘2179。上游介质盖1945及下游介质盖1940的端还可粘结到端盖。
上游介质盖1945及下游介质盖1940可用作张力部件以在平行于褶裥及垂直于褶裥的方向上(例如,平行于入口及出口流径)提供张力。例如,上游介质盖1945及下游介质盖1940可在图19的匣中从上而下及从前而后提供强度。
返回到图19,在操作中,过滤器组合件可提供法向流动过滤(NFF)。流体以大体上向上方向进入过滤器入口端口1930并被引导到介质腔的上游侧壁2005。在上游部分中随着压力增加,流体流过净化器元件(在褶裥尖端对褶裥尖端方向上)。在一个实施例中,流体通过净化器元件的主要流径可大体上垂直于通过过滤器入口端口1930的流径。介质腔可经配置以促进遍及所述装置的均匀或近似均匀流动以完整地扫掠过滤器(例如,以最小化或消除无效空间)并最小化压力损失效应。
可根据下列步骤组装使用褶裥网片净化器元件的净化器匣。可将过滤器隔膜插入到介质盖1945中且可将介质盖1945放置在侧盖1805中(或反之亦然),其中褶裥的最后的翻瓣及突片2322及2312(图23)的端沿耦合部分2015及2016坐落。可在一或多个点处将介质盖1945粘结到侧盖1805。可将介质盖1940卡扣配合到适当位置。此步骤通过盖1940与壳体之间的舌状物及凹槽装配将隔膜及介质盖1940锁定在适当位置。不同于典型的圆柱形样式匣装置,在两个长隔膜边缘组装到装置中之前将所述两个长隔膜边缘密封在一起无须缠绕褶裥网片。接着可使用任何适当粘结方案(包含(但不限于)音波粘结、熔接、粘着剂、热接触粘结或非接触热粘结操作)将侧盖1810粘结到侧盖1805。根据一个实施例,可以单一粘结操作发生粘结外壳及密封隔膜边缘。还可使用机械紧固件将侧盖1810耦合到侧盖1805。如果需要,可在侧盖1810与侧盖1805之间安置垫片。
可以聚合物或树脂装填褶裥网片的端。根据一个实施例,组合件的每一端的所需长度可浸泡在所需装填材料(例如层压材料、聚合物、树脂、粘着剂或其它装填材料)中以密封内部腔室及褶裥网片的端。优选地,装填材料是热塑塑料。例如(但非限制),可使用装填材料密封褶裥网片前面及后面达0.3175厘米到1.27厘米。装填材料可密封褶裥网片的端及内部腔,从而分离过滤器组合件的上游部分及下游部分并减小或防止占用体积。在其它实施例中,褶裥网片的端可在插入到侧盖1805之前使用装填材料而密封,然而这可在装填材料与净化器匣的端之间产生一定的无效空间。可使用装填材料、音波粘结、熔接、粘着剂、热粘结、接触或非接触粘结操作、机械紧固件或其它方式将前端盖及后端盖1812/1814(图18B)耦合到净化器匣的主体。
图27A到D是布置成净化器匣的过滤器组合件2700的另一实施例的图形表示。过滤器组合件2700可包括由一或多个部分形成的外壳。根据一个实施例,过滤器组合件2700可大体上呈矩形,其具有第一壁2705、第二壁2710、与第一壁相对的第三壁2715、与第二壁相对的第四壁2720、第五壁2725及与第五壁相对的第六壁2730。各个壁可由过滤器组合件2700的一或多个部分形成。根据一个实施例,过滤器组合件2700的外壁可相对平直。过滤器组合件2700可进一步包括第一端处的过滤器入口端口2740及第二端处的过滤器出口端口2745及入口排气端口2747。入口端口及出口端口可包含任何适当连接系统。例如(但非限制),入口端口及出口端口可使用接头。在一些实施例中,还可包含一或多个排放端口(例如,在壁2725处)。壁2725及2730可为具有相同数目及配置的端口的相同部分。
根据一个实施例,过滤器组合件2700的侧壁可由第一盖2750、第二盖2755及集成净化器元件壳体2760形成。端壁2725及2730可与集成净化器元件壳体2760集成或与其分离。集成净化器元件壳体2760可使至少一介质盖与用作压力容器的外壳的壁集成。
图28是过滤器组合件2700的一个实施例的横截面的图形表示。外壳界定介质腔,其具有由安置在净化器元件固持区域2804中的净化器元件(未展示)分离的上游部分2800及下游部分2802。根据一个实施例,净化器元件可包括一或多个矩形褶裥网片,其中平行于过滤器组合件的长轴的褶裥具有大体上布置在平面中且面向上游部分2800的第一组褶裥尖端及大体上布置在平面中且面向下游部分2802的第二组褶裥尖端。
根据一个实施例,集成净化器元件壳体2760可包含延伸介质腔的长度的第一介质盖2806(例如,上游介质盖)、从第一介质盖2806延伸且形成壁2710的一部分的第一侧壁部分2808及从第一介质盖2806延伸且形成相对壁2720的一部分的第二侧壁部分2810。盖2750的第一内沿及第二内沿可连结到集成净化器元件壳体2760,且第二盖2755的第一内沿及第二内沿可连结到第一侧壁部分2808及第二侧壁部分2810的端以形成平行于褶裥延伸侧壁的长度的粘结接缝。第一盖2750及第二盖2755的端边缘可粘结到端壁以完成对过滤器组合件2700的密封。
净化器元件固持区域2804可通过延伸介质腔的长度的第二介质盖2820(例如,下游介质盖)协同集成净化器元件壳体2760而界定为移位平行四边形。第一侧壁部分2808及第二侧壁部分2810的端可包含使用如上文讨论的卡扣配合而耦合到第二介质盖2820的耦合部分2822。
根据一个实施例,净化器元件可为褶裥网片,其具有邻接上游介质盖2806的褶裥尖端及邻接下游介质盖2820的一组褶裥尖端,所述褶裥从介质腔的第一端延伸到第二端。流体可在平行于褶裥的方向上(例如,从第一端壁)进入介质腔,且在平行于褶裥的方向上(例如,从第二端壁)退出。在另一实施例中,流体可从同一端壁进入并离开。
图29A到B是集成净化器元件壳体2760的一个实施例的图形表示。在已说明的实施例中,端壁2725及2730是集成净化器元件壳体2760的部分。第一介质盖2806从端壁2725延伸到端壁2730且介于第一侧壁部分2808与第二侧壁部分2810之间。第一介质盖可包含跨第一介质盖2806延伸且允许流体流过2806的分开部件2902。可包含从第一介质盖2806的第一端延伸到第二端以对分开部件提供支撑的支撑件2904。第一介质盖2806可成角度以使得当集成净化器元件壳体2760在适当位置时,上游部分2800的面积从第四壁2720到第二壁2710降低(参见图28)使得水力直径随着流体向上移动且远离入口而降低。图29A进一步说明开向过滤器入口端口2740的开口2906。
图30A到B说明具有介质盖2806及侧壁部分2810/2808的集成净化器元件壳体2760的另一实施例。在此实施例中,介质盖2806与过滤器外壳的侧壁集成,但与端盖分离。净化器元件壳体2760可在净化器元件壳体2760的第一端及第二端处界定端面3002及1493以促进粘结或其它耦合。端面3002可在端面3002在介质盖2806上游的侧上具有切口使得端面3002不会阻碍流体进入介质腔。
图31及32是介质盖2820在适当位置中的集成净化器元件壳体2760的一个实施例的图形表示。根据一个实施例,介质盖2820可卡扣配合到净化器元件壳体2760且可被进一步粘结。介质盖2820可进一步粘结或以其它方式耦合到(图29B的)端壁2725及2730。图33说明第二盖2755在适当位置中的过滤器组合件的一个实施例。介质盖2820的上部部件可粘结或以其它方式耦合到第二盖2755的上沿的一部分,且介质盖2820的下部部件可沿介质盖2820的长度粘结或以其它方式耦合到第二盖2755的内部下沿。
根据一个实施例,图27到33的实施例可经安装使得褶裥垂直延伸。过滤器入口端口及出口端口可经布置使得入口流径及出口流径平行于布置在净化器元件固持区域2804中的净化器元件的褶裥。此垂直配置提供更好的排气及排放特性,且减小净化器匣封套。此外,集成端壁及上游介质盖可减小褶裥网片的端处的无效空间。过滤器还可在水平部分中延伸,优选地使得入口位于外壳的低点处且排气口及出口位于外壳的高点处。
此外,集成净化器元件壳体2760及介质盖2820可提供张力部件以在平行于褶裥方向的方向上提供结构支撑(对端壁2725及2730提供结构支撑)及在垂直于褶裥的方向上提供结构支撑(例如,对壁2710及2720提供支撑)。
图34A到D是布置成净化器匣的过滤器组合件3400的另一实施例的图形表示。过滤器组合件3400可包括由一或多个部分形成的外壳。根据一个实施例,过滤器组合件3400可大体上呈矩形,其具有第一壁3402、第二壁3404、与第一壁相对的第三壁3406、与第二壁相对的第四壁3408、第五壁3410及与第五壁相对的第六壁3412。各个壁可由过滤器组合件3400的一或多个部分形成。根据一个实施例,过滤器组合件3400的外壁可相对平直。过滤器组合件3400可进一步包括第一端处的过滤器入口端口3420及第二端处的过滤器出口端口3422及排气端口3424及3426。可以其它方式放置排气口。例如,至少一个排气口可开向介质腔的上游侧。例如,在3430处说明替代排气口位置。入口端口及出口端口可包含任何适当连接系统。例如(但非限制),入口端口及出口端口可使用接头。
根据一个实施例,过滤器组合件3400的壁可由第一盖3438、第二盖3440及集成净化器元件壳体3442形成。端壁3410及3412可与集成净化器元件壳体3442集成或与其分离。集成净化器元件壳体3442可使至少一个介质盖与用作压力容器的外壳的壁(包含侧壁及/或端盖)集成。
图35是过滤器组合件3400的一个实施例的横截面的图形表示。外壳界定介质腔,其具有由安置在净化器元件固持区域3506中的净化器元件(未展示)分离的上游部分3502及下游部分3504。根据一个实施例,净化器元件可包括一或多个矩形褶裥网片,其中平行于过滤器组合件的长轴的褶裥具有大体上布置在平面中且面向上游部分3502的第一组褶裥尖端及大体上布置在平面中且面向下游部分3504的第二组褶裥尖端。
根据一个实施例,集成净化器元件壳体3442可包含延伸介质腔的长度的第一介质盖3508(例如,上游介质盖)、从第一介质盖3508延伸且形成侧壁3404的一部分的第一侧壁部分3510及从第一介质盖3508延伸且形成相对侧壁3408的一部分的第二侧壁部分3512。第一盖3438的第一内沿及第二内沿可连结到集成净化器元件壳体3442,且第二盖3440的第一内沿及第二内沿可连结到集成净化器元件壳体3442的第一侧壁部分3510及第二侧壁部分3512的端以形成平行于褶裥延伸侧壁的长度的粘结接缝。第一盖3438及第二盖3440的端边缘可粘结到端壁以完成对过滤器组合件3400的密封。
净化器元件固持区域3506可通过延伸介质腔的长度的第二介质盖3507(例如,下游介质盖)协同集成净化器元件壳体3442而界定。第一侧壁部分3510及第二侧壁部分3512的端可包含使用如上文讨论的卡扣配合而耦合到第二介质盖3507的耦合部分。可在3506中放置且装填褶裥网片隔膜,且盖3438及3440可如上文讨论般粘结到3442。
根据一个实施例,净化器元件可为褶裥网片,其具有邻接上游介质盖3508的褶裥尖端及邻接下游介质盖3507的一组褶裥尖端,所述褶裥从介质腔的第一端延伸到第二端。流体可在平行于褶裥的方向上(例如,从第一端壁)进入介质腔,且在平行于褶裥的方向上(例如,从第二端壁)退出。
图36说明过滤器组合件3400的一个实施例的另一横截面视图。在图36的实施例中,可在净化器元件固持区域3506中安置一或多个折叠式过滤器,其中第一组褶裥尖端面向上游介质盖3508且第二组褶裥尖端面向下游介质盖3507。褶裥网片可跨介质腔的长度成角度使得入口接头及出口接头同轴或更接近同轴,且无须针对接头使流径改向。在此实例中,存在从入口到上游组的褶裥尖端的直线路径。
根据一个实施例,过滤器格栅开口及/或介质盖3508的入口侧表面可经设计使得入口流体流改向而以等体积通过每一格栅开口。例如,上游介质盖3508可经设计,使得如果入口流体孔分成等面积的水平矩形截面,那么每一区域区段将各自对准入口侧介质盖3508中的对应开口。简要地参考图37,图37说明到介质腔且分成等面积区域3704的入口孔3702的一个实施例。等面积的每一区域可突出到上游介质盖3508中的分离开口。
返回到图36,随着流体从入口端口3420进入上游腔3502,流体将趋于散开。上游盖3508的格栅大小可经设计以适应此效应以确保以均匀流动体积将即将来临的流体流动卡住在每一格栅开口处。格栅开口可成角度以改向流动使其垂直通过褶裥网片。格栅开口还可成角度以分散由入口端口3420的较小水力直径驱动进入过滤器外壳中的流体流动的力。格栅开口中还可并有几何形状以将流动更均匀地引导到暴露开口内的暴露褶裥尖端中的每一者。
介质盖(及因此净化器元件)相距上游侧壁的距离从第一端壁3410到第二端壁3412降低,且介质盖(及因此净化器元件)相距下游侧壁的距离从第一端壁3410到第二端壁3412增加。因此,在上游腔3502中水力直径随着流体在远离入口端口的方向上移动而降低,且在下游腔3504中水力直径随着流体移动朝向出口端口3422而增加。
此外,集成净化器元件壳体3442及介质盖3507可提供张力部件以在平行于褶裥方向的方向上提供结构支撑(对端壁3410及3412提供结构支撑)及在垂直于褶裥的方向上提供结构支撑(例如,对图34A的壁3404及3408提供支撑)。
图38A到38C是集成净化器元件壳体3442的一个实施例的图形表示。第一介质盖3508在分开第一侧壁部分3510与第二侧壁部分3512之间从第一端延伸到第二端。第一介质盖3508可包含跨第一介质盖3508延伸的分开部件3805,借此提供格栅使得流体流过3442。如上文讨论,分开部件3805可经设计以提供所需流动特性并引导流动使其垂直于褶裥尖端。此外,分开部件3805可分开使得分开部件之间的开口对应于等面积的入口开口的不同区段。可包含从第一介质盖3508的第一端延伸到第二端以对分开部件提供支撑的支撑件3810(且支撑件3810可用作外壳的张力支撑件)。
图39是介质盖3507在适当位置中且界定净化器元件固持区域3506(未展示隔膜褶裥网片)的集成净化器元件壳体3442的一个实施例的图形表示。净化器元件固持区域3506可具有实质上矩形端外形。根据一个实施例,介质盖3507可卡扣配合到净化器元件壳体3442且还可被进一步粘结。净化器元件的上部及下部隔膜翻瓣可卡住在介质盖3507与集成过滤器壳体3442之间。介质盖3507可进一步粘结或以其它方式耦合到端壁。图40说明盖3438及3440在适当位置中的过滤器组合件的一个实施例。介质盖3507的上部部件可粘结或以其它方式耦合到盖3440的上沿的部分,且介质盖3507的下部部件可沿介质盖3507的长度粘结或以其它方式耦合到盖3440的内部下沿。
在图27到40的实施例中,褶裥网片或其它网片可放置在集成过滤器壳体中且第二介质盖耦合到集成过滤器壳体。隔膜的最后的翻瓣可卡住在集成过滤器壳体与第二盖之间。第二盖还可粘结到集成过滤器壳体。外壳的剩余部分可通过粘结操作或其它耦合操作而耦合到集成过滤器壳体。褶裥网片可或可不装填。可在集成过滤器壳体中放置其它净化介质或促进如本文中描述的其它过程(例如热量交换)的介质。
净化器匣的实施例可由多种材料制成,多种材料包含(但不限于)亲油性树脂、全氟化树脂(例如(但不限于)聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟烷氧基聚合物(PFA))、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚二醚酮(PEEK)、金属或其它材料。根据一个实施例,外层可由相对便宜的聚合物形成,而内层可包括不太可能与工艺流体反应或污染工艺流体的更昂贵的聚合物。例如,组件可包括由聚丙烯或可承受应用的温度及压力需求的其它材料形成的外壳体。在外壳体内侧,通常更昂贵、更耐化学腐蚀、较高纯度的材料的内层可经热成型且附接到外层。在另一实施例中,可在外层内侧上方包覆模制所需材料的内层。过滤器的整个湿润表面可为更耐化学腐蚀、纯度较高的聚合物,例如PTFE、FEP、PFA)或其它材料。
例如下文讨论的腔道盖的内部组件可由多种材料制成,多种材料包含(但不限于)亲油性树脂、全氟化树脂(例如(但不限于)PTFE、FEP、PFA)、PVDF、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、PP、PE、PEEK、金属或其它材料。在一个实施例中,腔道盖可由多层形成。核心可包括相对便宜的第一聚合物(例如,聚丙烯),而接触流体的任何层可包括不太可能与工艺流体反应或污染工艺流体的更耐化学腐蚀、纯度较高的第二聚合物。根据一个实施例,第二聚合物可包覆模制在第一聚合物上方。例如,PET的熔化温度低于PFA及PTFE隔膜。根据一个实施例,因此,具有PFA及PTFE组份的过滤器组合件的一或多个部分可经PET包覆模制或装填。
净化器匣可经配置以提供法向流动过滤(NFF),其中流体在所施加的压力下直接朝过滤器隔膜对流。太大而不能行进穿过隔膜的小孔的颗粒累积在隔膜表面处或过滤介质的深度中,而小分子行进穿过隔膜小孔到下游侧。根据一个实施例,净化器匣可经选择以移除微米及/或亚微米颗粒(例如,100纳米或更小的颗粒)。可在单一过滤系统单元中串联应用多个过滤器以连续移除较小颗粒或不同类型的颗粒。可最后串联放置最精细过滤器使得在较大颗粒到达所述最后的过滤器之前滤除较大颗粒。此可减小最精细(通常最昂贵)的过滤器的磨损。在其它实施例中,匣可经配置用于交叉流动过滤,例如(但不限于)切向流动过滤或气体接触。
在一个实施例中,净化器匣使用非圆形折叠式净化器元件。例如,一个实施例可包含一或多个矩形折叠式过滤器,其中第一组褶裥尖端面向介质腔的上游部分及第二组褶裥尖端面向介质腔的下游部分。第一组褶裥尖端可大体上布置在第一平面中,且第二组褶裥尖端可大体上布置在第二平面中。净化器元件可提供大体上较平坦的矩形入口界面及大体上较平坦的矩形出口界面。在多孔聚合物隔膜的情况下,使用矩形褶裥网片可在与传统半导体液体过滤器相同的占据面积中提供相当多的额外过滤区域。过滤器的褶裥可由单一隔膜或多个隔膜形成,隔膜由相同或不同材料形成。此外,聚合物结网材料及其它材料可连同隔膜一起折叠。可使用允许在隔膜中横向流动(平行于褶裥流动)的隔膜。
将褶裥网片分成由张力部件分离的多个腔道提供强度的改善,从而允许使用较小匣。在一些情况下,可使用相对较薄壁的匣。根据一个实施例,可形成PFA匣,其中外壳的厚度是致使流体相距装置的四侧上的外表面小于5毫米且在一些情况下小于4毫米。在占据面积减小且材料较少的情况下,此匣可提供可相当于圆柱形过滤器的过滤、流速及压降。例如,可形成具有PFA主体的匣,其具有3m2隔膜,所述3m2隔膜实现与具有3m2隔膜的相当的圆柱形过滤器相同的过滤、流速及压力损失,但体积较小且占据小于一半的宽度。因此,净化器匣的实施例可经配置以减小占据面积及维护空间需要。注意,3m2隔膜及其它尺寸被提供作为实例,且可形成包含任何适当隔膜面积的匣,且所述匣可包含其它类型的过滤器介质。此外,净化器匣可由多种材料形成且用于其它净化应用或其它应用。
除了使大小减小以外,净化器匣可使复杂度减小。根据一个实施例,可使用最小数目的独有部分形成净化器匣,从而减小制造复杂度及成本。在一些实施例中,这些部分可包含主壳体、侧盖、腔道盖及端帽。然而,在其它实施例中,净化器匣可由任何数目的部分形成。
此外,与圆柱形过滤器相比,净化器匣可改善排放及排气且降低外壳表面面积及无效体积以改善性能及清洁度。本文中描述的实施例还可通过促进个别平行及连续过滤来促进先进的过滤应用。本文中描述的实施例还可更容易受机器人操控,从而促进过滤器替换及维护的自动化。
如可根据前文了解,净化器匣可具有多种配置。所属领域的技术人员将了解,可组合各个图式中所示的特征且可搭配其它实施例使用一个实施例中所示的特征。此外,虽然某些组件可展示为整体式或分离式,但是也可以其它方式布置所述组件。因此,虽然侧壁234、侧壁236、第二腔道盖239及张力部件被描绘为集成于主壳体230中,但是其也可为分离组件。例如,第二腔道盖239可为分离盖且张力部件238可与侧盖中的一者集成。此外,将了解,考虑其它布置,例如与主体集成的端口或其它配置。此外,虽然已主要就过滤描述匣,但是匣可提供紧凑压力容器以用于任何适当净化应用或其它应用,包含(例如)作为虚拟匣、加压混合器、热量交换器或其它应用。
匣可使用任何适当连接件接合供应器系统。例如,可使用如Gashgaee等人在2009年6月16日发布且标题是“无O环低外形接头及接头组合件(O-Ring-Less Low ProfileFittings and Fitting Assemblies)”的第7,547,049号美国专利中(所述案是以引用方式全部并入本文)描述的非O形环接头及接头组合件或其它连接机构连接净化器匣。在其它实施例中,过滤器可使用例如以下专利中描述的连接机构使得可通过旋转而连接端口:2002年4月30日发布且标题是“连接器设备及包含连接器设备的系统(Connector Apparatusand System Including Connector Apparatus)”的第6,378,907号美国专利、2006年4月4日发布且标题是“连接器设备及包含连接器设备的系统(Connector Apparatus andSystem Including Connector Apparatus)”的第7,021,667号美国专利、2007年11月20日发布且标题是“清除包含无过滤器连接器设备的流体施配系统内的施配流体的方法及系统(Method and System for Purging a Dispensed Fluid Within a Fluid DispensingSystem Including a Filter-Free Connector Apparatus)”的第7,296,582号美国专利、2008年4月1日发布且标题是“清除包含无过滤器连接器设备的流体施配系统内的施配流体的方法及系统(Method and System for Purging a Dispensed Fluid Within a FluidDispensing System Including a Filter-Free Connector Apparatus)”的第7,350,821号美国专利、2006年5月2日发布且标题是“连接器设备及包含连接器设备的系统(Connector Apparatus and System Including Connector Apparatus)”的7,037,424号美国专利,所述案是各自以引用方式全部并入本文。此外,净化器匣端口可使用所属领域中已知或开发的任何其它适当连接件(包含(但不限于)FlareMountTM、Pillar 5300、SuperPillar、Flaretek、Galtek、Swagelok连接件)而连接。
图41及42系是实例连接系统4200的一个实施例的图形表示。连接系统4200包括界定螺母容纳区域的连接外壳4202、安置在螺母容纳区域中的连接螺母4210、至少部分由螺母容纳的第一接头4212及第二接头4214。第一接头4212提供开向第一接头4212靠近连接螺母4210的端的流体流动通路,且第二接头4214提供开向第二接头4214靠近连接螺母4210的端的流体流动通路。第一接头4212及第二接头4214可经配置以配接或邻接以使得流动通路可经连接以形成连续流动通路。优选地,接头是经配置以在轴向力下形成密封的互补接头,例如接头、FlareMountTM接头或所属领域中已知或开发的其它接头。虽然接头4212被说明为母接头且接头4214被说明为公接头,但是在其它实施例中,接头4212可为公接头且接头4214可为母接头。接头中的一者可为(例如,如图1A中所示的)匣的端帽的部分。
连接螺母4210包括沿连接螺母4210的主轴从第一侧4215延伸到第二侧4216的开口。螺母围封接头中的一者的端部分且可绕与流动通路同轴的接头旋转。穿过螺母的开口可具有包含较小直径的区域4220及较大直径的区域4222的不同直径的区域。根据一个实施例,螺母的开口在穿过连接螺母4210的开口的第一端处具有较狭窄直径,且在穿过连接螺母4210的开口的第二端处具有较大直径(形成阶状轴肩)。
根据一个实施例,接头中的一者可经塑形使得接头的第一部分行进穿过较狭窄直径的区域,而第二部分具有大于较狭窄直径的区域的直径(或其它塑形占据面积)。如所描绘,例如,第一接头4212的端部分具有行进穿过螺母的左端的第一区段4230及太大而不能行进穿过较狭窄直径区域4220的第二区段4232。在此实施例中,连接螺母4210及第一接头形成在使用期间经塑形且经定位以邻接的互补径向轴肩4240(例如,连接螺母4210的内轴肩邻接接头4212的外轴肩)。第二接头4214可包含通过螺母开口的第二端容纳的端部分4242。第二接头4214的容纳部分可包含外螺纹4244。
一组连接螺母内螺纹4246安置在连接螺母4210的第二端附近且可经设计以接合端口接头外螺纹4244。连接螺母4210还可包含安置在连接螺母4210的外侧的至少一部分上且接合安置在外壳4202内侧上的外壳螺纹4252的外螺纹4250。
在操作中,第一接头4212及第二接头4214的端可放在一起。当第二接头4214的端部分在适当位置处时,连接螺母4210可经旋转以使螺母内螺纹4246接合接头外螺纹4244。接头外螺纹4244上及接头4212的轴肩4240上的力将第一接头4212及第二接头4214按压在一起以产生密封(如图42中所示)。
连接系统4200可用以有助于尤其维护其中形成或由轴向力促进密封的接头的密封。根据一个实施例,螺母内螺纹4246可绕接头360度接合接头外螺纹4244,而无须使连接螺母4210旋转360度以产生360度接合。为此,螺母内螺纹4246及接头外螺纹4244可为多线螺纹,例如双线螺纹、三线螺纹等等。双线、三线或其它多线螺纹可大致上旋转一半或更少而绕全密封连接件提供360度轴向负载。螺母内螺纹4246及接头外螺纹4244可为接受高轴向负载的螺纹。螺纹可包含各种标准的螺纹外形,包含(但不限于)1个至12个UNF螺纹、锯齿螺纹、梯形螺纹或其它螺纹。此外,可使用定做或专属螺纹。
在一个实施例中,螺母内螺纹4246及接头外螺纹4244可为双线螺纹,其中每一螺纹线偏离近似180度且螺纹从每一各螺纹线延伸至少180度。在此情况下,连接螺母4210可经旋转以接合双线螺纹。螺母旋转180度将导致双线螺纹绕外部接头进行360度接合。更特定地说,使用第一螺纹的螺纹线作为参考,开始于第一螺纹线的螺母内螺纹4246的第一螺纹可从0度到180度接触接头外螺纹4244且开始于第二螺纹线的螺母内螺纹4246的第二螺纹可从180度到360度接触接头外螺纹4244,使得接头4214上存在绕接头360度的轴向力。虽然使用180度的实例,但是还可使用其它长度的双线螺纹。
使用三线螺纹的实例,每一螺纹线可偏离近似120度且螺纹可从每一螺纹线延伸近似135度。在此情况下,连接螺母4210旋转135度将产生360度接合。在此实例中,开始于第一螺纹线的螺母内螺纹4246的第一螺纹可从0度到135度接触接头外螺纹4244,开始于第二螺纹线的螺母内螺纹4246的第二螺纹可从120度到255度接触接头外螺纹4244,且开始于第三螺纹线的第三螺纹可从240度到15度接触接头外螺纹4244,使得接头4214上存在绕接头360度的轴向力。虽然使用135度的实例,但是还可使用其它长度的三线螺纹。
因此,多线螺纹配置可用以在连接螺母4210旋转小于360度(且在一些情况下小于180度)的情况下绕全密封连接件提供360度轴向负载。在其它实施例中,轴向负载可小于360度,但是足以产生密封。例如,负载外形中可存在小间隙,前提是所述密封仍然可顶住间隙(例如,存在其中不具备螺纹接合的角度范围)。所属领域的技术人员将了解,所提供的螺纹实例是通过实例方式提供且可使用多线螺纹的其它配置。
连接系统4200可包含反向旋转防止特征以产生足够大的力,使得连接螺母4210将不会在轴向负载下反向旋转(旋转以释放所述密封)。根据一个实施例,反向旋转防止特征可为摩擦配合。摩擦配合可由外壳内螺纹4252与螺母外螺纹4250之间的摩擦力而提供。螺母外螺纹4250及外壳内螺纹4252可为经选择以在螺纹之间产生足够大的表面面积接触的较精细螺纹,使得连接螺母4210与连接外壳4202之间存在有效大小的摩擦力以防止连接螺母4210在期望轴向负载(包含循环轴向负载)下反向旋转。然而,有效大小的摩擦力可足够低使得当连接螺母4210上施加足够大的外部旋转力时,连接螺母4210可反向旋转,借此允许脱离接头。在此情况下,螺母外螺纹4250固持连接螺母4210的位置且螺母内螺纹4246支承轴向负载。反向旋转防止螺纹可包含任何标准的螺纹,包含统一螺钉螺纹或提供足够大的摩擦力的定做螺纹。还可使用其它螺纹设计,包含(但不限于)锯齿螺纹。根据一个实施例,螺母外螺纹4250及外壳内螺纹4252是单线螺纹。
还可提供锁定机构(例如,例如接头的旋转部件上的止回爪及/或凹口、卡扣配合或其它特征)以防止螺母4210非所期地反向旋转。在一些情况下,除较高摩擦力螺母外螺纹4250以外还可使用锁定机构或可使用锁定机构来代替较高摩擦力螺母外螺纹4250(同时仍然使用螺母外螺纹或根本不使用螺母外螺纹)以防止螺母旋出。在一些实施例中,连接螺母4210不具备外螺纹且螺母4210由替代固定机构轴向固持在适当位置。
连接系统可包含将螺母固持到所需角度范围的特征(例如螺纹上的止动块)以防止螺母旋转超过某个点。特定地说,螺母的旋转可限于第一角位置与第二角位置之间的范围,其中第一角位置对应于全接合且第二角位置对应于全脱离。在第二角位置中,内螺纹的螺纹线将处于已知位置,从而有助于确保使螺母内螺纹与接头外螺纹适当地对准。
连接系统可适于不同端口大小。可基于端口大小、轴向行进需求、负载需求及密封性能需求改变内螺纹及外螺纹。组件可由多种材料制成,多种材料包含聚合物材料,例如(但不限于)亲油性树脂、全氟化树脂(例如(但不限于)PTFE、FEP、PFA)、PVDF、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、PP、PE、PEEK、金属或其它材料。根据一个实施例,连接系统可主要由PFA形成以对半导体产业提供真实超净PFA、快速连接密封连接件。
连接系统可用于多种应用,包含独立接头、直立管套接接头、弯头接头或其它接头,且可集成于其它装置中。虽然上文说明的接头以FlareMountTM密封机构为特征,但是还可使用其它样式的接头。接头可经熔接到管道或管子或使用一或两端处的管子连接件而模制。接头还可插入到管子的扩边端中。接头中的一者还可熔接到过滤器外壳上或模制到过滤器外壳中(例如,Chemline或过滤器外壳或(例如)其它过滤器外壳)。替代地还可使用连接系统以进行管子密封样式连接。
图43是使用经修改螺纹设计的连接系统的一个实施例的图形表示。已说明的连接系统的部分包括具有连接外壳内螺纹4304的连接外壳4302、具有螺母内螺纹4312及螺母外螺纹4314的连接螺母4310及具有外螺纹4322的流体接头4320。还说明另一接头4324的部分。
螺母内螺纹4312及接头外螺纹4322可为经修改锯齿螺纹。美国标准锯齿螺纹具有与法向轴成7度的负载螺腹角及与法向轴的相对侧成45度的离隙螺腹角,从而产生52度的螺纹角(在负载螺腹角与邻近离隙螺腹角之间的角度)。螺母内螺纹4312及接头外螺纹4322的实施例可具有小于45度的离隙螺腹角。根据一个实施例,离隙螺腹角介于15度到40度之间,但是可以更小。负载螺腹角可介于0度到15度之间且如离隙螺腹角一样可在法向轴的相同或相对侧。在一个实施例中,例如,离隙螺腹角是近似30度且负载螺腹角是近似3度以提供33度螺纹角。在另一实施例中,负载螺腹可成角度使得螺纹角小于离隙螺腹角。换句话来说,负载螺腹及离隙螺腹可与离隙螺腹一样成角度到法向轴的相同侧。
此外,在一些实施例中,接头外螺纹4322的负载螺腹角可不同于螺母内螺纹4312的负载螺腹角以增加干涉。例如,如说明,接头外螺纹的负载螺腹可为近似0度,而连接螺母内螺纹的负载螺腹朝接头螺纹负载螺腹成若干度。
此外,外壳内螺纹4304及螺母外螺纹4314可经配置以增加干涉。根据一个实施例,例如,外壳内螺纹4304及螺母外螺纹4314的负载螺腹角可不同。在一些实施例中,连接螺母4310不具备外螺纹且轴向固定在外壳中,同时使用另一机构以防止连接螺母4310反向旋转。
上文讨论的连接件可由任何适当材料形成,材料包含(但不限于)PVDF、FEP、PP、PFA及PTFE、包括聚合物的组份、金属或其它材料,其满足用于半导体制造的需求。在一些情况下,如果期望高温,那么可期望使用展现出较低潜变的材料。因此,例如,当应用超过100摄氏度时可优选对连接螺母及接头使用PFA,因为PTFE在这些温度下展现出更大潜变。在任何情况下,连接系统可超过半导体制造接头的限制条件,且在室温或更高温度下可承受245psi(1.69MPa)达5分钟(例如,在室温下承受535psi(3.7MPa)达5分钟)。例如,当在室温下施加压力达5分钟时,由PFA及PTFE形成的图43的连接系统可具有大于415psi的泄漏压力(214磅轴向密封力)(2.87MPa及952牛顿密封力)。接头的泄漏压力在室温下可大于500psi(3.4MPa)且甚至大于950psi(6.6MPa)。例如,具有由PFA形成的螺母及接头的连接系统可因此在安全因素下提供规定用于FlareMountTM连接件的所需150磅(667牛顿)力(例如,连接系统可对1英寸(2.54厘米)接头提供高于210磅(934牛顿)轴向力)。
连接螺母可具有任何适当形状因数且可集成为另一组件的部分。在一些实施例中,连接螺母可以翼形螺母样式设计为特征,其中所述翼经定位使得用户可在螺母上提供扭力负载以接合或脱离接头。在其它实施例中,可提供允许用户更容易施加扭力于螺母的另一形式的旋转部件。在一个实施例中,连接螺母可耦合到齿轮组合件或使一或多个连接螺母旋转的其它传动系统。传动系统可任意复杂且可一次同时使多个连接螺母旋转以产生若干密封件。
图44A及44B是连接系统4400的一个实施例的图形表示。连接系统4400包括连接外壳4402、可绕第一流体接头4412旋转的第一连接螺母4410、可绕第二流体接头4422旋转的第二连接螺母4420及传动系统。连接外壳4402包含从外壳4402的第一侧行进穿过外壳4402到外壳4402的第二侧的螺纹式开口。螺纹可经配置以接合连接螺母4410及4420的螺母外螺纹。传动系统操作地耦合到第一连接螺母4410及第二连接螺母4420以同时使第一连接螺母4410及第二连接螺母4420在外壳4402内旋转。
齿轮臂4430的第一端处的螺母耦合部件4434延伸到外壳4402的第一侧。传动臂4432从螺母耦合部件4434延伸超过外壳4402的第二侧达所需距离。连接螺母耦合部件4434耦合到第一螺母4410且包含具有齿轮齿4436的外表面。齿轮臂4430驱动耦合到第二连接螺母4420的第二齿轮4440。齿轮臂4430用作旋转部件使得齿轮臂4430的旋转导致第一连接螺母4410及第二连接螺母4420同时旋转以在第一流体接头4412与净化器匣上的接头之间及第二流体接头4422与净化器匣上的第二接头之间形成密封。
当齿轮臂4430旋转时,较小的齿轮4440又在相反方向上旋转以在接合较大端口的同时接合较小端口。此机构允许在齿轮臂4430上使用单个旋转动作密封两个端口。在已说明的实施例中,齿轮具有1.6:1齿轮比,因此较小的连接螺母4420旋转次数大于较大的连接螺母4410(但是也可使用任何适当齿轮比)。如果连接螺母4410经配置具有三线内螺纹使得旋转165度导致360度(或更大)螺纹接合,那么连接螺母4420可经配置具有三线或其它多线内螺纹使得旋转264度导致360度密封力。注意,当连接螺母转动时,连接螺母可朝净化器匣端帽(或其它接头)平移。因此,齿轮臂4430及齿轮4440也可平移。在其它实施例中,连接螺母产生小于360度螺纹式接合(及小于360度圆周轴向密封力),但仍产生足够大的力以密封接头。
较小的连接螺母4420的内螺纹及外螺纹可具有相对于连接螺母4410的内螺纹及外螺纹缩放的节距,使得过滤器及螺母轴向移动与齿轮臂4430旋转相同的距离。齿轮比及节距高度可基于所需端口大小及轴向行进距离的选取而改变。此外,可提供齿轮以使额外连接螺母旋转以对额外端口提供密封,且连接系统可经啮合使得所有连接螺母在相同方向上旋转。
可提供容易受人类或机器人用户操控的传动手柄4450。传动轴件4452从手柄4450朝外壳4402延伸且可容纳在齿轮臂4430中的传动轴件通路中。传动轴件4452及传动轴件通路可用齿条接合或以其它方式配置以允许在通路中平移传动轴件4452。端帽对准柱4454可平行于传动轴件4452延伸。端帽对准柱4454可容纳在净化器匣端帽中的互补开口(例如,图15的开口1530)中。端帽对准柱4454界定传动轴件枢转轴。
齿轮臂4430的旋转可限于特定旋转范围,且可提供锁定齿轮臂4430的角位置的特征。为此,传动轴件通路更靠近连接外壳4402、接近齿轮臂4430的第一端的部分可敞开以暴露传动轴件4452的外表面。传动轴件4452可收缩使得随着传动轴件4452绕其枢转点旋转,传动轴件4452最接近连接外壳4402的端可行进超过表面4460。即,传动轴件通路及外壳4402可经配置使得传动轴件4452的端与外壳4402的表面4460重叠且在绕传动轴件枢转轴的角位置范围中与外壳4402的表面4460分开。但在某些位置中,传动轴件4452的端可容纳在表面4460的开口中,外壳的侧中的缺口或凹槽4464或其它特征将齿轮臂4430锁定在所需角位置中。因此,例如,传动轴件4452的端可在表面4460上方从位置4465行进到缺口4464。当传动轴件4452对准缺口4464时,传动轴件4452可经平移使得传动轴件4452的一部分容纳在缺口4464(接合位置)中,从而防止齿轮臂4430旋转。
可使用其它机构以禁止齿轮臂4430旋转。作为另一实例,外壳4402的表面4462及螺母耦合部件4434的面对表面可包含锥齿轮齿或其它特征使得可维持齿轮臂4430的角位置。还可使用其它锁定机构,例如凹口及止回爪、锁定销、夹具。
在一些实施例中,可由圆点及箭头或其它视觉指示符标记旋转的结束点。圆点及箭头还提供用以确认接合或脱离的视觉指示符的一个实例。在又另一实施例中,可使用当旋转部件在适当位置中时接通的LED或其它指示灯,从而再次提供适当接合/脱离的指示。
图45是连接外壳4402的一个实施例的图形表示,其描绘具有内螺纹的第一连接螺母开口4502及具有内螺纹的第二连接螺母开口4504的实施例。虽然说明两个连接螺母开口,但是实施例可包含具有一或多个螺纹式开口的连接外壳及对应连接螺母及流体接头。在其它实施例中,外壳可轴向固定不具备螺纹的连接螺母。图45进一步描绘安置在外壳4402的侧壁中的缺口4464,其经配置以卡住传动轴件4452的一部分。
连接外壳4402可包括具有可经塑形使得连接外壳4402可安装到歧管板的狭槽4506的支架。紧固件开口4508允许使用螺钉、销或其它部件以将连接外壳4402耦合到歧管板。螺纹孔4510可允许匣对准特征耦合到连接外壳4402。
图46A是连接螺母4410的一个实施例的图形表示。连接螺母4410包括外螺纹4600及内螺纹4602。内螺纹4602可经配置使得旋转小于360度(且在一些情况下旋转小于180度)可在接头之间产生密封(且可产生360度螺纹式接合或大于或小于360度螺纹式接合)。外螺纹4600可经配置以防止连接螺母4410旋出。在其它实施例中,连接螺母4410可缺少外螺纹且可轴向固定在外壳中,同时使用另一机构以防止连接螺母4410反向旋转。
连接螺母4410可包括对准接头上的互补特征的一组对准特征。例如,连接螺母4410可包括从螺母开口的内部径向表面向内突出的突出体4604。突出体4604可对准接头上的特征。参考图15B,例如,突出体4604可配合穿过对准肋1514中的缺口1516。突出体4604可与内螺纹4602的螺纹线分开,使得除非突出体4604行进穿过对应缺口,否则内螺纹4602不能接合固定件外螺纹(例如,图15B的螺纹1512)。突出体4604可经定位使得当连接螺母4410是在关于端帽或其它接头螺纹的特定定向上时,内螺纹4602可只接合固定件外螺纹。此外,在已说明的实施例中,连接螺母4410在突出体行进穿过缺口后才能旋转。因此,接头的对准特征及连接系统上(在此实例中,连接螺母上)的对准特征防止连接螺母在螺纹彼此相对适当地定位之前旋转。
连接螺母4410可进一步包括从一侧延伸的弹性指状物4606。弹性指状物4606可由齿轮臂或齿轮卡住。弹性指状物4606的端处的特征4608可提供可邻接齿轮或齿轮臂的表面的轴肩4609。
图46B是连接螺母4410及流体接头4412的一个实施例的图形表示。穿过连接螺母4410的开口可包括较大直径的区域及小直径的区域以形成连接螺母轴肩4610。流体接头4412容纳在连接螺母4410中的部分可具有具备较小直径的部分及具备较大直径的部分以形成邻接连接螺母轴肩4610的流体接头轴肩4612。连接螺母轴肩4610可抵着流体接头轴肩4612推动以提供足以将流体接头4412密封到净化器匣的端口或其它组件的轴向力。
图47A是传动系统的一个实施例的图形表示。齿轮臂4430可包含具有开口以容纳第一连接螺母的螺母耦合部件4434及具有开口以容纳第二连接螺母的齿轮4440。特征4702及4704可产生可让相应连接螺母的弹性指状物行进穿过的通道。弹性指状物的端处的特征(图46A的特征4608)可用以将连接螺母紧固到齿轮臂或齿轮开口中。当齿轮臂及齿轮旋转时,特征4702及4704可通过在弹性臂的侧沿上推动而施加径向力于相应连接螺母,从而导致连接螺母旋转。
图47A进一步说明具有传动轴件4452及端帽对准柱4454的传动手柄的一个实施例。传动轴件4452可插入到齿轮臂4430的通路中。传动轴件4452的所有或一部分及所述通路可用齿条接合。根据一个实施例,传动轴件通路齿条可由插入件4706提供到齿轮臂4430的端中。端帽对准柱4454可包括配合在端帽开口中的通道中的一或多个径向突出体4708。通道及突出体4708可协同以导引传动手柄4450的移动以有助于确保如下文讨论的适当密封。对准柱4454的端可包括具有环形凹槽及唇缘的可压缩环4709。唇缘可如下文进一步讨论般由端帽的一部分卡住。
图47B是图47A中所示的传动系统的实施例的横截面视图的图形表示。齿轮臂4430包括容纳传动轴件4452的传动轴件通路4720。传动轴件通路4720的端部分敞开以暴露传动轴件4452的一部分(部分4710处指示)。
传动轴件4452可在传动轴件通路4720中平移,使得传动轴件尖端4722可被推进且收缩。在收缩传动轴件4452的方向上的平移可受限于插入件4706。插入件4706可包含与传动轴件4452同轴且向内推动的一组弹性指状物4730。当传动轴件4452收缩一定距离时,弹性指状物4730向内推动进入环形凹槽4732以禁止在所述方向上进一步平移。插入件4706可在通路4720中旋转使得传动手柄4450可绕传动轴件4452的轴旋转,直到将对准柱4454向前推动进入端帽对准开口,从而使齿条与狭槽对准,狭槽允许进一步推进传动手柄4450以将所述两个部分旋转地锁定在一起。
图48是安置在端帽或其它组件中以容纳对准柱4454(图44A)的对准开口4800的一个实施例的图形表示。可在对准开口4800内侧上界定多个肋状物或其它特征以界定一系列轴向通道及径向通道。根据一个实施例,所述特征界定入口通道4802、第一径向通道4804、第二径向通道4806及连接第一径向通道与第二径向通道4806的第二轴向通道4808(展示其中的一者)。在一个实施例中,可在插入到端帽开口中的插入件4850中界定所述通道。
参考图44到48,当对准柱4454插入到开口4800中时,突出体4708容纳在入口通道4802中。这意味着在可插入对准柱4454之前,传动系统是在正确定向上。此定向可与其中连接螺母4410及连接螺母4420的内螺纹适当对准端帽、接头或其它固定件上的外螺纹的定向一致。可平移传动手柄4450,从而在通路4720中平移传动轴件4452。然而,第二轴向通道4808未对准入口通道4802(例如,肋状物4810与入口通道4802重叠且用作止动块),使得传动手柄4450的进一步平移受限。传动手柄4450可旋转直到突出体4708对准轴向通道4808。此位置可对应于其中传动轴件4452对准外壳4402中的缺口4464且连接螺母4410及连接螺母4420旋转以产生360度密封的位置。接着可进一步推进传动手柄4450使得传动轴件4452容纳在缺口4464中。压缩环4709的环状唇缘可在脊部4812上方行进使得脊部4812卡住在压缩环4709的凹槽中。压缩环4709及脊部4812可产生当传动轴件4452完全接合缺口4464时提供触觉反馈的卡扣配合。此外,压缩环4709及脊部4812提供防止传动轴件4452突然收缩的机构。
因此,对准开口4800可提供键合特征,其经配置使得当传动轴件4452在第一角位置中时,可将传动轴件4452推进有限第一距离。传动轴件4452可接着通过旋转齿轮臂4430而旋转到第二角位置,所述第二角位置对应于密封连接。传动轴件4452可被推进到最终完全插入位置,其中传动轴件4452用作固定销以防止进一步角旋转。
图49A是类似于连接系统4400的连接系统4900的一部分的一个实施例的图形表示。连接系统4900可包含接合端帽、接头或其它固定件上的互补对准特征的对准特征。在此实例中,旋转部件(例如,齿轮臂4930)是狭槽4932,狭槽4932具有法向于齿轮臂4930的径向行进的方向(即,平行于枢转轴的侧中)的入口。狭槽4932可容纳端帽、接头或其它固定件上的径向延伸肋4934(例如,图1的肋状物130)。这些配接特征部分缠绕在端口的轴周围。根据一个实施例,狭槽4932及肋状物4934经配置,使得当连接螺母内螺纹及端帽、接头或其它固定件的外螺纹经正确定位以允许进行适当接合时,肋状物4934的端与狭槽4932的入口对准。因此,连接系统对准特征及互补端帽、接头或其它固定件对准特征经配置使得在齿轮臂旋转之前,所述螺纹是在适当位置中及适当定向上。
根据一个实施例,肋状物4934归因于肋状物4934的横截面由于肋状物4934径向伸出(图49B中所示)而变得更大而固持在齿轮臂4930的狭槽4932中。狭槽4932还可随着狭槽径向伸出而变得更宽。此外,根据一个实施例,狭槽4932及肋状物4934可呈螺旋形。此机构可用以有助于相对于过滤器端帽固持齿轮臂4930的位置,且还可随着齿轮臂4930绕端口轴旋转而(例如,通过干涉配合)在端帽与流体接头之间产生更大轴向负载。连接外壳4902的另一侧上的负载可大致上等效于由狭槽4932的壁与肋状物4934之间的接合的干涉配合产生的负载。这可有助于将负载分布在旋转机构的两侧上以确保平滑旋转及密封接合。肋状物4934及狭槽4932可具有近似等于(即,较大连接螺母的)连接螺母内螺纹的节距的节距。
传动轴件可以凸座或经设计以接合位于过滤器接头的螺旋肋状物4934上的凹槽4940的其它特征为特征。当在流体密封过滤器之后向前推动传动轴件时,迫使凸座进入肋状物4934上的凹槽4940中。此在靠近过滤器接头处提供防旋转特征。如果传动轴件并非在正确定向上,那么将不会接合所述特征,从而警告用户传动手柄未旋转到正确定向且密封并不完全。图49B说明肋状物4934的横截面的一个实施例。图49C是具有具备凸座4954的传动轴件4952的传动手柄4950的一个实施例的图形表示。
图50说明用于连接到匣端帽或其它接头的连接系统5000的另一实施例。连接系统5000可包含安置在连接外壳5012上的连接螺母5010。连接螺母5010将弯头接头5014连接到端帽5016上的接头。旋转部件5020促进螺母5010的旋转。根据一个实施例,旋转部件5020包括耦合到螺母5010且与穿过螺母5010的开口相距径向距离的臂5022。臂5022可从螺母5010的端面延伸。臂5022可长于与端帽接头同轴的弯头接头5014的第一部分。旋转部件5020还可包含垂直于臂5022延伸的平台5024使得平台5024的外面平行于螺母5010的端面。平台5024可包含工具接口5026以允许旋转工具钻头(例如,例如六角起子、Philips钻头、平头钻头、星形钻头)或其它工具接合旋转部件。旋转部件5020旋转会使螺母5010旋转。在一些实施例中,旋转部件5020小于360度(包含小于180度,且在一些情况下小于135度)的旋转可导致螺母的内螺纹360度接合端帽5016的外螺纹。
旋转部件5020的旋转范围可受到限制使得螺母5010在已知位置中停止旋转。此可有助于确保螺母5010的螺纹适当地对准在完全脱离位置中。在一些实施例中,可由圆点及箭头或其它视觉指示符标记旋转的结束点。圆点及箭头还提供用以确认接合或脱离的视觉指示符的一个实例。在又另一实施例中,可使用当旋转部件在适当位置中时接通的LED或其它指示灯,从而再次提供适当接合/脱离的指示。
图51是连接系统5000的一个实施例的横截面的图形表示。如图51中描绘,连接螺母5010可包含接合端帽5016的端口接头上的外螺纹5011的螺母内螺纹5102及接合连接外壳5012的内螺纹的螺母外螺纹5104。如上文讨论,螺纹可经配置使得螺母5010在旋转小于360度的情况下在接头5014与端帽5016之间产生360度密封且将不会在期望负载下旋出。
还可提供锁定机构(例如,例如接头的旋转部件上的止回爪/凹口、旋转部件与接头之间的卡扣配合或其它组件或其它特征)以防止旋转部件非预期地旋转。在一些情况下,可使用锁定机构来代替螺母外螺纹以防止螺母旋出。
图52是从某一端观察的主体5200(例如,移除端帽104及端帽106)的一个实施例的图形表示。主体5200可界定介质腔。介质腔可隔离为腔道,其中每一腔道中安置净化器元件5225。根据一个实施例,平行腔道在x-z平面及x-y平面中具有大体上矩形(包含正方形)外形。虽然展示三个腔道,但是净化器匣可具有更多或更少个腔道。腔道可经密封使其彼此阻隔使得流体未在腔道之间流动。在其它实施例中,可提供开口使得流体可在隔离腔道之间流动。图52进一步说明标签固持件5292中的标签5294。
根据一个实施例,主体5200包括第一侧盖5210、第二侧盖5220、主壳体5230及腔道盖5240(指示其中的一者)。主壳体5230、第一侧盖5210、第二侧盖5220及端帽可使用紧固件、音波粘结、干涉配合或其它耦合机构耦合在一起,且可协同以形成介质腔及平行腔道。主壳体5230提供在外侧壁5234与外侧壁5236之间延伸的底座5232及从底座5232延伸的一组分开张力部件5238。侧壁5234、侧壁5236、侧盖5210及侧盖5220可形成内腔的侧壁。主壳体侧壁及张力部件5238可沿长轴在腔内延伸某个长度以形成腔道侧壁。底座5232介于腔道侧壁之间(例如,外侧壁5234/5236与张力部件5238之间及两个张力部件5238之间)的部分形成集成腔道盖5239,其包括格栅以允许流体流入或流出对应腔道。
底座5232的一侧可包含促进将侧盖5220耦合到底座5232的特征。根据一个实施例,底座提供可粘结或以其它方式耦合侧盖5220的一部分的一组侧盖安装表面。在相对侧上,外侧壁5234、外侧壁5236及张力部件5238远离底座5232的端可提供促进将侧盖5210耦合到主壳体5230的特征。例如,远端表面可提供可粘结或以其它方式耦合侧盖5210的一部分的侧盖安装表面。
腔道盖5240跨越在每一主壳体侧壁5234/5236与张力部件5238之间或邻近张力部件5238之间,且延伸腔道的长度以遮盖腔道与底座5232相对的侧。腔道盖5240可包括包含延伸腔道盖5240的长度的框架部件5244的外框架及跨越在框架部件5244之间的格栅部分。腔道盖5240中的开口可相同或不同于底座5232的集成腔道盖5239中的开口。
框架部件5244面向侧盖5210的表面可提供侧盖安装表面以促进侧盖5210的耦合。例如,侧盖安装表面可提供可粘结或以其它方式耦合侧盖5210的一部分的表面。腔道盖5240还可包含耦合特征以促进使用卡扣配合、干涉配合、音波粘结或根据任何适当耦合机构将腔道盖5240耦合到主壳体5230。根据一个实施例,腔道盖5240可包含舌状物、凹槽或其它特征使得腔道盖5240可卡住在适当位置中。
如图52中描绘,在净化器元件5225的上游侧及下游侧两者上均提供腔道盖(例如,呈腔道盖5240及集成腔道盖5239的形式)。在其它实施例中,只在净化器元件5225的一侧上提供腔道盖。在又另一实施例中,完全不使用腔道盖。具有腔道盖以遮盖净化器元件5225的上游侧及下游侧的一个优点是:可在正向流动及反向流动中支撑净化器元件5225,从而允许匣在任一流动方向上类似地运行。
侧盖5210可包含侧支撑部件5260、对准张力部件5238的一组分开肋5262及一组分开肋5263。侧盖5220可类似地包含侧支撑部件5270、对准张力部件5238的一组分开肋5272及一组分开肋5273。注意,与图2的肋状物263及273相比,肋状物5263及肋状物5273并未全程延伸到腔道盖。即,腔道盖5240与肋状物5263的端之间存在间隙且肋状物5273的端与腔道盖5239之间存在间隙。
可沿侧壁安置流动通道。为此,侧支撑部件5260、分开肋5262及分开肋5263可延伸某个长度并协同以形成细分为子通道5264的一组平行流动通道,子通道5264沿其长度开向腔道盖5240。类似地,侧支撑部件5270、分开肋5272及分开肋5273可延伸某个长度并协同以形成细分为流动通道部分5274的一组平行流动通道,流动通道部分5274沿其长度开向腔道盖5239。流动通道的端可形成如上文讨论的充气室且经流体耦合到入口、出口、排气口或排放口中的一或多者。
虽然每个腔道描绘细分为两个子通道的一个流动通道,但是匣的每个腔道可具有多个隔离流动通道及额外子通道或不具备子通道。流动通道5264及5274可具有任何所需形状及大小,且相同侧或相对侧上的不同流动通道可具有不同配置。根据一个实施例,流动通道可呈弧形、椭圆形或圆形以沿侧盖产生一系列拱形件。每个腔道还可使用一个弧形、椭圆形或圆形形状(例如,使得流体通道未被细分,但仍然为圆形)。
每一侧盖上的一些分开肋分开以对准张力部件5238。这些肋状物的内表面可耦合到张力部件的端。例如,肋状物5272的内表面可在张力部件5238的底座处耦合到主壳体5230且肋状物5262的内表面可耦合到张力部件5238的远端。因此,当压力容器腔受到压力时,张力部件5238将于侧盖5210及5220上施加某个力以减小或防止侧盖5210及5220弯曲。张力部件5238的大小及配置可经选择使得在期望操作压力下压力容器腔的体积变形小于所需百分比。
主体5200可包括如上文讨论般更好地分布力的一系列箍环状结构。根据一个实施例,内表面中平行于腔道延伸的过渡部是弯曲的。因此,例如,如上文结合图2讨论,侧盖5210的拐角、侧盖5220的拐角及流动通路绕平行于腔道的轴弯曲。此外,主壳体侧壁5234及5236具有弯曲外部,且侧盖5210及5220具有弯曲拐角(例如,参考图1A及1B,在从侧125到侧124及侧123的过渡部及从侧126到侧124及侧123的过渡部处)。
如上文讨论,腔道可提供净化器元件固持区域以固持净化器元件5225。根据一个实施例,净化器元件5225可包括褶裥网片,其经折叠使得褶裥的长度平行于匣的长轴。褶裥尖端可经定向使得一侧上的褶裥尖端指向侧盖5210,而相对褶裥尖端经定向以指向侧盖5220使得褶裥尖端邻接相应腔道盖。在此布置中,一组褶裥尖端面向腔的上游部分且另一组褶裥尖端面向腔的下游部分。净化器元件5225可为分离净化器元件,或净化器元件中的每一者可为相同连续褶裥网片的部分,使得(例如)一个净化器元件5225的最后的翻瓣过渡到下一个过滤器元件5225的第一翻瓣中,且所述净化器元件的最后的翻瓣过渡到下一个净化器元件5225的第一翻瓣中,以此类推。每一净化器元件的褶裥可由单一隔膜或多个隔膜形成,隔膜由相同或不同材料形成。优选地,褶裥压缩在一起并在上游侧上形成大体上较平坦矩形入口界面且在下游侧上形成大体上较平坦矩形出口界面。腔道中给定隔膜区域的隔膜压缩量可经选择以实现所需压降及流速。如上文讨论,还可在腔道中放置其它净化介质或用于其它目的(例如,热量交换)的其它介质。
图53是净化器匣5300的另一实施例的图形表示,净化器匣5300包括主体5301、第一端帽5302及第二端帽5304。主体5301可如上文讨论般配置。端帽5302可提供第一端口5306及第二端口5308,且端帽5304可提供第三端口5310及第四端口5312。所述端口可提供入口端口、出口端口、排气端口及排放端口。例如,端口5306可为出口端口,端口5308可为排气端口,端口5310可为入口端口,且端口5312可为排放端口。在图53的实施例中,端口接头可为用于(例如)半导体制造的标准端口接头。
端帽5302可经配置使得匣的上游侧上的气体被引导到第二端口5308(例如,端帽5302可经设计或以其它方式塑形使得排气端口是在腔的上游侧上的最高点处),且端帽5304可经配置使得下游侧上的流体流到端口5312(例如,端帽5304可经设计或以其它方式塑形使得排放端口是在腔的下游侧上的最低点处)。
图54是净化器匣5400的另一实施例的图形表示,净化器匣5400包括主体5401、第一端帽5402及第二端帽5404。主体5401可如上文讨论般配置。端帽5402可提供第一端口5406及第二端口5408,且端帽5404可提供第三端口5410及第四端口5412。所述端口可提供入口端口、出口端口、上游排气端口及下游排气端口。例如,端口5406可为下游排气端口,端口5408可为上游排气端口,端口5410可为入口端口,且端口5412可为出口端口。端帽5402可经配置使得气体被引导到第一端口5406及第二端口5408(例如,端帽5402可经设计或以其它方式塑形使得排气端口是在腔的上游侧及腔的下游侧上的最高点处)。在图54的实施例中,端口接头可为用于(例如)半导体制造的标准端口接头。
图55是流体端口面向前面及后面的净化器匣5500的另一实施例的图形表示,净化器匣5500包括主体5501、第一端帽5502及第二端帽5504。主体5501可如上文讨论般配置。端帽5502可提供第一端口5506及第二端口5508,且端帽5504可提供第三端口5510及第四端口5512。所述端口可提供入口端口、出口端口、排气端口及排放端口。在此情况下,所有端口可为水平端口。在图55的实施例中,端口接头可为用于(例如)半导体制造的标准端口接头。
端帽5502可经配置使得匣的上游侧上的气体被引导到排气端口(例如,端帽5502可经设计或以其它方式塑形使得排气端口是在腔的上游侧上的最高点处),且端帽5504可经配置使得下游侧上的流体流到端口5512(例如,端帽5504可经设计或以其它方式塑形使得排放端口是在腔的下游侧上的最低点处)。
图56是过滤系统5600的一个实施例的图形表示,过滤系统5600具有两个大体上矩形净化器匣5602,其与具有相同过滤面积的先前圆柱形过滤器(由Entegris,Inc.(马萨诸塞州比尔里卡市)生产的Chemline I过滤器5604及Chemlock圆柱形过滤器5606(也由Entegris,Inc.生产))相比各自提供3m2过滤隔膜(总计6m2)。大体上矩形净化器匣在较小体积中提供相同过滤面积。过滤系统5600占用空间且只需要歧管前面的空间以操控齿轮臂并插入过滤器。圆柱形过滤器较宽,且实际上占用多于所示横向空间的横向空间以使用户在更换过滤器时操控过滤器接头。图56的尺寸是由上下文提供且无限制。净化器匣可取决于应用及净化及流动需求而被制造得更大或更小。
虽然已描述特定实施例,但是这些实施例只是说明本发明且非限制本发明。本发明的已说明的实施例的本文描述(包含发明摘要及发明内容中的描述)不旨在详尽无遗或将本发明限于本文中揭示的精确形式(且特定地说,发明摘要或发明内容内包含任何特定实施例、特征或功能不旨在将本发明的范围限于此实施例、特征或功能)。相反,所述描述旨在描述说明实施例、特征及功能以使所属领域的技术人员理解本发明且不将本发明限于任何特定描述的实施例、特征或功能,包含发明摘要或发明内容中描述的任何此实施例、特征或功能。虽然本文中已只针对说明目的而描述本发明的特定实施例及实例,但是如所属领域的技术人员将认知并明白,各种等效修改在本发明的精神及范围内是可行的。如指示,鉴于本发明的已说明的实施例的前述描述,可对本发明作出这些修改,且这些修改包含在本发明的精神及范围内。因此,虽然本文中已参考本发明的特定实施例而描述本发明,但是修改的范围、各种改变及替代旨在前述揭示内容中,且应明白在一些实例中,在不脱离如陈述的本发明的范围及精神的情况下,可采用本发明的实施例的一些特征而不对应地使用其它特征。因此,可作出许多修改以使特定情形或材料适于本发明的本质范围及精神。
例如,本文中描述的任何过滤器结构可包括使用第二聚合物包覆模制在一或多个表面上的第一聚合物。作为另一实例,介质可包含可通过化学涂层、等离子处理、激光或灯具处理等进行表面改质以包含离子交换基团、亲水基、疏水基及辅助净化由多孔隔膜处理的流体的其它官能基团的隔膜。作为另一实例,离子交换介质可放置在隔膜袋中且这些袋密封到匣的通道或腔道中。在另一实施例中,可将具有嵌入式离子交换隔膜的多孔隔膜折叠并粘结到腔道中。还将可在匣内使用多孔或无孔隔膜通过使液体在外壳的一侧上流动并通过匣的另一侧上的接头施加气体或牵引真空而气化或脱气液体。在另一实施例中,匣可经配置以使用无孔隔膜转移热量。
在本说明书内对“一个实施例”、“实施例”或“特定实施例”或类似术语的引用意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包含在至少一个实施例中且不一定存在于所有实施例中。因此,词组“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在特定实施例中”或类似术语在本说明书内各处的相应出现不一定是指相同实施例。此外,任何特定实施例的特定特征、结构或特性可以任何适当方式与一或多个其它实施例组合。应了解,鉴于本文中的教示,本文中描述并说明的实施例的其它变动及修改是可行的且被视为本发明的精神及范围的部分。
在本文中的描述中,提供数种特定细节(例如组件及/或方法的实例)以提供对本发明的实施例的完整理解。然而,所属领域的技术人员应认知,实施例能够在不具备所述特定细节中的一或多者的情况下或在具有其它设备、系统、组合件、方法、组件、材料、部分及/或类似物的情况下加以实践。在其它实例中,并未具体展示或详细描述众所周知的结构、组件、系统、材料或操作以避免混淆本发明的实施例的方面。虽然可通过使用特定实施例说明本发明,但是此未将且的确未将本发明限于任何特定实施例,且所属领域的技术人员将认知额外实施例可容易理解且是本发明的部分。
还应明白,所述图式及/或图中描绘的元件中的一或多者还可以更分离或整体方式实施,或甚至在某些情况下被移除或呈现为不可操作,这在符合特定应用时是有用的。此外,除非另有具体说明,否则所述图式/图中的任何标示箭头应只被视为示范性且非限制。
上文已关于特定实施例描述益处、其它优点及解决问题的方法。然而,所述益处、优点及解决问题的方法及可导致任何益处、优点及解决问题的方法发生或变得更明显的任何组件不应被解释为重要、必需或本质特征或组件。

Claims (22)

1.一种净化器匣,其包括:
净化器主体,其进一步包括至少部分界定介质腔的一组介质腔侧壁,所述组介质腔侧壁包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁及第四侧壁,所述第一侧壁与所述第二侧壁相对且所述第三侧壁与所述第四侧壁相对;
一或多个张力部件,其耦合到所述介质腔的所述第一侧壁及所述第二侧壁,所述一或多个张力部件将所述介质腔分为多个区段;
净化器元件,其安置在所述介质腔中,其中所述净化器元件包括经压缩大体上矩形褶裥网片,所述经压缩大体上矩形褶裥网片具有0.6-1.0的压缩比;
第一净化器端口,其经流体连接到所述介质腔;及
第二净化器端口,其经流体连接到所述介质腔。
2.根据权利要求1所述的净化器匣,其中所述一或多个张力部件平行于所述第三侧壁及所述第四侧壁延伸并将所述介质腔分为多个腔道。
3.根据权利要求2所述的净化器匣,其进一步包括主壳体,所述主壳体进一步包括:
底座,其具有开口以允许流体流入或流出所述多个腔道;
所述第三侧壁;
所述第四侧壁;及
所述一或多个张力部件。
4.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的净化器匣,其中所述净化器元件包括安置在所述多个区段中的每一者中的净化器元件。
5.根据权利要求2所述的净化器匣,其中所述经压缩大体上矩形褶裥网片经布置使第一组褶裥尖端面向所述介质腔的上游部分且第二组褶裥尖端面向所述介质腔的下游部分。
6.根据权利要求1或2所述的净化器匣,其进一步包括第一端帽及第二端帽。
7.根据权利要求1或2所述的净化器匣,其中所述净化器主体界定多个箍环状结构,所述多个箍环状结构经配置使得所述介质腔中的压力在所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第三侧壁及所述第四侧壁中产生张力。
8.根据权利要求1或2所述的净化器匣,其中所述净化器匣进一步包括:
第一侧盖,其包括所述第一侧壁并界定沿所述第一侧壁安置的第一组流动通道,所述第一组流动通道连接到所述第一端口;及
第二侧盖,其包括所述第二侧壁并界定沿所述第二侧壁安置的第二组流动通道,所述第二组流动通道在所述多个区段的与所述第一组流动通道相对的侧上。
9.根据权利要求8所述的净化器匣,其中所述第一侧盖包括沿所述第一侧壁界定一系列拱形件的一组分开加强肋状物,且所述第二侧盖包括沿所述第二侧壁界定一系列拱形件的一组分开加强肋状物。
10.根据权利要求8所述的净化器匣,其中所述第一侧盖在到所述第一组流动通道的入口处界定一组充气室。
11.根据权利要求8所述的净化器匣,其中所述第二侧盖耦合到底座且所述第一侧盖耦合到所述第三侧壁的远端、所述第四侧壁的远端及所述一或多个张力部件的远端。
12.根据权利要求8所述的净化器匣,其中所述第一侧盖包括沿所述第一侧壁界定一系列拱形件的一组分开加强肋状物,且所述第二侧盖包括沿所述第二侧壁界定一系列拱形件的一组分开加强肋状物。
13.根据权利要求1或2所述的净化器匣,其中所述净化器匣包括对准特征,所述对准特征经配置以对准连接系统的对应对准特征。
14.根据权利要求13所述的净化器匣,其中所述对准特征包括径向端口肋,所述径向端口肋经定位以由所述连接系统的所述对应对准特征容纳。
15.根据权利要求13所述的净化器匣,其中所述对准特征与一组端口接头外螺纹的螺纹线分开一距离,使得除非所述对准特征配接所述连接系统的所述对应对准特征,否则一组端口接头外螺纹不能接合一组连接螺母内螺纹。
16.根据权利要求15所述的净化器匣,其中所述对准特征包括一组缺口,所述缺口经配置以对准所述连接螺母的一组内突出体。
17.根据权利要求1或2所述的净化器匣,其进一步包括第一端口接头,所述第一端口接头具有多线外螺纹,所述多线外螺纹经配置以接合一组连接螺母多线内螺纹使得在所述连接螺母旋转小于360度的情况下所述第一端口接头密封到另一端口接头。
18.根据权利要求1或2所述的净化器匣,其中所述净化器匣是全聚合物净化器匣。
19.根据权利要求1所述的净化器匣,进一步包括经配置以与连接系统接合的端帽,所述连接系统具有连接系统接头及具备一组连接螺母多线内螺纹的连接螺母,所述端帽包括:
第一端口接头,其进一步包括一组多线外螺纹,所述组多线外螺纹经配置以接合所述连接螺母多线内螺纹以使得在所述连接螺母旋转小于360度的情况下所述第一端口接头密封到第二流体接头;及
第一对准肋,其与所述第一端口接头的开口分开。
20.根据权利要求19所述的净化器匣,其中所述第一对准肋界定一组分开缺口,所述分开缺口经定位以在所述连接螺母的选定角位置中对准所述连接螺母的内突出体,所述对准肋与所述组多线外螺纹的螺纹线分开,使得除非所述内突出体行进穿过所述分开缺口,否则所述连接螺母多线内螺纹不能接合所述多线外螺纹。
21.根据权利要求19或权利要求20所述的净化器匣,其中所述端帽包括具有第二对准肋的第二端口接头。
22.根据权利要求1所述的净化器匣,其中所述净化器匣经配置以为半导体制造过程中所采用的半导体制造流体提供法向流动过滤。
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