CN111974056A - 液体回收过滤器 - Google Patents
液体回收过滤器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111974056A CN111974056A CN202010314569.0A CN202010314569A CN111974056A CN 111974056 A CN111974056 A CN 111974056A CN 202010314569 A CN202010314569 A CN 202010314569A CN 111974056 A CN111974056 A CN 111974056A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filter
- recovery
- port
- filter assembly
- assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 707
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 439
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 197
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 93
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 366
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 199
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 123
- 230000006870 function Effects 0.000 abstract description 118
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 abstract description 55
- 230000036512 infertility Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 154
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 114
- 230000008569 process Effects 0.000 description 67
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 62
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 49
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 48
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 45
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 45
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 32
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 23
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 21
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 21
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 20
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 20
- -1 i.e. Substances 0.000 description 17
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 17
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 15
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 14
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 12
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 10
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 8
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 7
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 7
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 6
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 6
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 5
- 229920001774 Perfluoroether Polymers 0.000 description 5
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 5
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 5
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 5
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 5
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001780 ECTFE Polymers 0.000 description 4
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003570 air Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 230000003075 superhydrophobic effect Effects 0.000 description 4
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 3
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 3
- 208000000509 infertility Diseases 0.000 description 3
- 208000021267 infertility disease Diseases 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CHJAYYWUZLWNSQ-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-1,2,2-trifluoroethene;ethene Chemical group C=C.FC(F)=C(F)Cl CHJAYYWUZLWNSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 2
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M sodium;oxocalcium;hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+].[Ca]=O HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000011146 sterile filtration Methods 0.000 description 2
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004705 High-molecular-weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N [(2s,3r,4s,5r,6r)-2-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-trinitrooxy-2-(nitrooxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-3,5-dinitrooxy-6-(nitrooxymethyl)oxan-4-yl] nitrate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O1)O[N+]([O-])=O)CO[N+](=O)[O-])[C@@H]1[C@@H](CO[N+]([O-])=O)O[C@@H](O[N+]([O-])=O)[C@H](O[N+]([O-])=O)[C@H]1O[N+]([O-])=O FJWGYAHXMCUOOM-QHOUIDNNSA-N 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229960000074 biopharmaceutical Drugs 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000002355 dual-layer Substances 0.000 description 1
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 1
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 229920000295 expanded polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000011016 integrity testing Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 239000012465 retentate Substances 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/50—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
- B01D29/56—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in series connection
- B01D29/58—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in series connection arranged concentrically or coaxially
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/01—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/50—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
- B01D29/52—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/16—Cleaning-out devices, e.g. for removing the cake from the filter casing or for evacuating the last remnants of liquid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/30—Filter housing constructions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D36/00—Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
- B01D36/001—Filters in combination with devices for the removal of gas, air purge systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D36/00—Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
- B01D36/02—Combinations of filters of different kinds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
- B01D2201/29—Filter cartridge constructions
- B01D2201/291—End caps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
- B01D2201/34—Seals or gaskets for filtering elements
- B01D2201/347—Radial sealings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
- B01D2201/40—Special measures for connecting different parts of the filter
- B01D2201/4038—Special measures for connecting different parts of the filter for connecting at least two filtering elements together
Abstract
一种液体回收过滤器,其用于回收捕集在过滤器元件的心部或下游侧内的过滤液体。多个实施例各自包括与过滤器元件的心部或下游侧流体连通的回收端口和回收过滤器。回收端口在过滤操作之后打开以允许和便于过滤液体从下游或排出端口流动,因此允许在过滤操作之后回收保留在过滤器心部或下游侧中的液体。回收过滤器允许引入压缩气体以在不影响液体的无菌状态和/或非污染状态的情况下从过滤器组件迫压过滤液体。另外的方面包括单圆形和多圆形结构中的可互换过滤器筒或过滤器元件、具有吸出管和滴管的实施例以及具有作用为过滤器和用于回收端口的阀的亲水/疏水回收过滤器的其他实施例。
Description
分案申请
本申请是申请日为2015年5月12日、申请号为“201580035781.0”、发明名称为“液体回收过滤器”的发明专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请是于2012年4月30日提交的美国序列No.13/460,583以及于 2013年4月23日提交的PCT申请序列No.PCT/US13/37671的部分继续申请,上述申请的全部内容通过参引结合到本文中。要求于2014年10月22日提交的美国序列No.14/521,437的优先权,该申请的全部内容通过参引结合到本文中。本申请还要求于2014年5月12日提交的美国临时申请序列No.61/992,029的受益权,该申请的全部内容通过参引结合到本文中。
技术领域
本公开一般涉及过滤装置和系统,具体地涉及具有进入端口和排出端口的液体回收过滤器组件,在一些实施例中,还具有用于排放和从过滤器壳体回收过滤液体并且在过滤操作之后包围过滤器的泄放端口、排放端口和/或回收端口。更具体地,本公开涉及用于在过滤处理之后回收保留在过滤设备中的液体的设备和方法。
背景技术
无数过滤装置和系统已被开发用于清洁和净化各种各样的气体和液体。需要极高质量过滤的一个领域是制药领域,在大量药品和药物的制造过程中涉及许多不同的液体。这些不同的液体通常制造成本相当高,因此耗费了很多工作和费用来在制造过程期间在可实践范围内以无菌方式回收这些液体。
在液体过滤处理期间,液体穿过过滤器组件并且从封装的滤波器元件的下游或排出侧回收过滤的液体。在所使用的一种类型的过滤元件中,过滤元件传统上具有大致环形结构,其中,未过滤液体从过滤器的外部穿过过滤元件并穿过过滤材料到达中空内芯。可以以相似的方式或以从内芯流向元件的外部的反向方式使用其他过滤元件结构。这种过滤器结构的一个问题是当完成过滤处理时在过滤元件中仍然存在大量净化、过滤的液体,以及未过滤液体残留在过滤器壳体内和过滤元件的外部。如上所述,这些液体通常是相当有价值的。在完成或中断过滤处理时丢弃这些液体会导致损失相当大量的有价值和可用液体,特别是在多个过滤处理之后。
用于去除残留的过滤液体的一种方法是向系统内引入加压气体以迫使流体流出过滤器组件。尽管这种方案是有效的,但其由于包括制药工业中通用的许多过滤处理的许多特定应用的过滤材料的起泡点相对较高而存在问题。当过滤元件的过滤材料是湿的时(在用于液体处理之后通常为这样),通过过滤元件的大量空气流在泡点压力以下的压力下被湿的过滤材料阻塞,如本领域通常已知的。因此,加压至泡点压力以下压力的气体不能有效地清洁下游(过滤的)液体。
具有大约0.2微米以及0.2微米以下孔径尺寸的过滤材料具有需要较高气体压力的特别高的泡点压力(对于利用具有相似表面张力的水或其他液体浸湿的基于膜的绝对额定过滤器一般大于40psi),以排空浸湿过滤材料中的液体。甚至具有大于0.2微米孔径尺寸的过滤材料也可以具有高于通常组成过滤器组件的其他部件的压力极限的起泡点。高压气体的引入可以通过例如使得过滤元件与其附连点分离或者使得过滤元件物理上破坏来损害于过滤元件和/或过滤器组件的物理和功能整体性并且潜在地损害未过滤液体和过滤液体的所需分离,允许其在下游混合。过滤液体和未过滤液体的混合将不变地损害过滤液体的预定纯度或无菌状态。另外,利用例如用于软管的倒钩连接器的组件在相对较高压力下的气体被引入过滤设备时可能遭遇软管破坏或与倒钩连接器的分离。此外,比如采用薄膜的压力敏感部件具有刚好位于许多过滤材料的起泡点以下的额定压力和操作极限。
所需要的是一种提供以无菌或者免污染的方式从过滤设备去除有价值的过滤液体的过滤回收系统。所需要的是一种允许利用以相对低压施加气体以有效去除残留过滤液体同时保持过滤器组件内的下游位置中和其外部(进一步下游)的液体的无菌状态和/或任何其他所需特征的过滤回收系统。通过在附图、公开的摘要以及特别是本公开的详细说明书中所示和所述的公开的液体回收过滤设备解决了这些以及其他问题。
发明内容
本文中公开的液体回收过滤器组件包括许多实施例,其中,每个实施例包括包含紧固其中的过滤器元件的过滤器壳体或外壳。全部实施例具有延伸到壳体的上游或进入侧的进入端口以及从壳体的下游或排出侧延伸的排出端口。术语“进入侧”、“上游”、“上游侧”以及类似术语全部指代过滤器组件的位于设备的进入部分上的部分或容积,即,过滤器组件的可以在操作期间包含未过滤液体的部分。术语“排出侧”、“下游”、“下游侧”以及类似术语对于具有心部以及具有从外到内的流动路径而言全部指代过滤器组件的定位在过滤器元件的心部内的部分或容积,过滤器组件的部分或容积位于下游端部或位于过滤器元件的在过滤器组件的操作期间包含已穿过过滤器元件的过滤液体的一侧上,或者位于过滤器心部和过滤器组件的下游的部件中,例如位于管和连接器中。
对于全部实施例而言,“上游”,即“未过滤”液体,与“下游”,即“过滤”液体,之间的定界或边界是由过滤材料和任何相关非多孔过滤器元件特征构造的过滤器元件,非多孔过滤器元件特征包括但不限于过滤器筒端盖、端盖适配器以及用于将过滤器元件限定和连接至过滤器组件壳体的密封机构等。更具体地,“上游”通过过滤材料的上游指示表面和任何相关的非多孔过滤器元件特征限定和界定。同样地,“下游”通过过滤材料的下游指示表面和任何相关的非多孔过滤器元件特征限定和界定。残留在过滤材料的“上游”表面的上游的过滤器设备中的任何液体应被视为对于本公开目的的“未过滤液体”。残留在过滤材料的“下游”表面的下游的过滤器设备中的任何液体应被视为对于本公开目的的“过滤液体”。残留在包含在过滤材料的上游表面与下游表面之间的过滤器设备中的任何液体应被视为对于本公开目的的“过滤材料滞留”如本文中所使用的,“过滤器材料”和/或“过滤材料”应指代任何过滤膜、过滤介质或用于过滤包括液体和气体的流体的任何其他材料或物质。本文中公开的过滤器组件构造成使得被引入过滤器组件的任何实施例内的基本全部液体将从指示进入端口穿过过滤器元件到达过滤器组件的指示排出端口。
过滤器壳体或外壳还可以具有上游或进入侧泄放口或通路,和/或上游或进入侧排泄端口或通路。这些可选择的上游端口或通路允许过滤器壳体的上游部分排泄未过滤液体,即,在过滤操作期间尚未从上游或进入侧穿过过滤器元件到达过滤器元件的下游或排出侧的液体。这些端口还被用于去除捕集在过滤膜的上游侧上的气体、监控压力、执行完整性测试以及对于本领域通常已知的其他目的。
除与下游心部或过滤器元件的下游端部/侧液体连通的初级排出端口之外,液体回收过滤器实施例中每一个还可以包括下游或排出侧端口或通路。这些下游或排出端口在过滤操作期间常闭,但在一些应用中或当已经完成过滤操作时可以打开以去除气泡。这些下游端口的打开允许空气或其他气体流入过滤器元件的心部或下游端/侧,由此“打破密封”或通常形成在过滤器元件的心部或下游侧内的液压锁定。在一些现用的过滤器组件中,这允许包含在过滤器元件的心部或下游侧内的有价值的过滤液体从过滤器组件流动。然而,通过通常存在于相关现有技术过滤器组件中的打开的下游端口暴露于过滤器组件外部的环境可能在与一批过滤滤渣接触时带来不期望的污染,可以影响该批次。本文中公开的实施例提供允许从下游侧回收过滤液体以及防止下游过滤液体的污染的过滤器组件结构。
液体回收过滤器的两个基本结构在本文中公开(与每一个的数个另外的实施例一起),一个具有布置在过滤器组件的底部的下游或排出端口,另一个具有布置在组件的顶部处或附近的下游或排出端口。这些结构的第二个包括滴管(从排出端口向内延伸),以允许液体从心部的底部或过滤器元件的下游侧的底部流动以及流出排出端口用于回收。第一基本结构,即具有布置在过滤器元件以下的初级排出端口或通路,包括由于初级进入和排出端口或通路的不同的位置或布置而不同的实施例。第二基本结构,即具有从过滤器组件的顶部或上部部分延伸的初级排出端口或通路,包括也由于初级进入和排出端口或通路的不同的布置而不同的另外的实施例。本文中公开的全部实施例包括用于无菌地和/或在不污染过滤液体的情况下从过滤器元件的心部或下游侧回收过滤液体的装置。
还公开了端口/阀结构、设置和端口分配,其允许根据进入、排出、泄放、排泄和回收端口的再分配将液体沿相反方向引入过滤器组件内,在过滤事件之后以无菌或无污染方式从设备去除残留的过滤液体。在这些结构中,下游元件所需考虑的是被再分配为上游元件,以及上游元件所需考虑的是被再分配为下游元件。应该理解的是,回收过滤器应被紧固至将作用为以及被分配为下游回收端口的任何端口。如本文中所使用的,“回收端口”被定义为允许待被引入液体回收过滤器组件内的无菌或者免污染气体从外部源进入过滤器组件的下游侧内。
在本公开的进一步的方面中,吸出管被接合到过滤器组件的下游侧内并且延伸到壳体之外以形成回收端口。管可以形成为延伸到组件或过滤器元件的下端部内,或者可以通过过滤器元件心部延伸至接近过滤器元件的上端部的点以及延伸这两个末端之间的任何长度。对于具有多个封装过滤器元件的过滤器组件实施例而言,每个元件具有专用吸出管。管可以经由歧管联接以共用单个回收端口和内联空气过滤器,或者在一些公开实施例中可以已具有专用回收端口和内联空气过滤器。
在本公开的更进一步的方面中,单和多圆形过滤器组件包括可替换过滤器筒。过滤器组件外壳可以包括可拆除部分(比如盖、端盖、可拆除滚筒、检查口等等),以允许进入组件内从而拆卸和置换已使用的过滤器筒。过滤器壳体包括容纳壁或柱以将过滤器筒紧固在壳体中。这些实施例也可以包括吸出管,以辅助液体回收功能,从而从过滤器组件迫压过滤液体。
在本公开的仍然的进一步的方面中,疏水或组合亲水/疏水过滤器在过滤器筒上紧固在端盖或其他位置中,以允许在过滤操作之后借助于在压力下引入的气体无菌地或免污染地除去剩余在过滤器组件中的过滤液体。组合亲水/疏水过滤器提供双功能,以过滤被引入过滤器组件内的气体以及用作阀以消除对回收端口和机械阀的需要。然而,在一些实施例中,亲水/ 疏水过滤器可以在有或没有机械阀的情况下附连至回收端口。
本公开的这些以及其他特征在对以下附图和详细公开的审阅下将变得易于理解。
附图说明
图1是根据本公开的一个方面的液体回收过滤器的第一实施例的正视图,示出其大致的外部结构。
图2是根据本公开的另一方面的具有大致内联流动路径的液体回收过滤器的截面正视图,示出其内部结构。
图3是根据本公开的再一方面的具有大致C形流动路径的液体回收过滤器的截面正视图,示出其内部结构。
图4是根据本公开的还一方面的具有大致L形流动路径的液体回收过滤器的截面正视图,示出其内部结构。
图5是根据本公开的再一方面的具有大致T形流动路径的液体回收过滤器的截面正视图,示出其内部结构。
图6是根据本公开的再一方面的具有大致S形流动路径的液体回收过滤器的截面正视图,示出其内部结构。
图7是根据图4所示实施例的液体回收过滤器组件的前俯视透视图。
图8是根据图3所示实施例的液体回收过滤器组件的前俯视透视图。
图9是根据图5所示实施例的液体回收过滤器组件的前俯视透视图。
图10是根据图2所示实施例的液体回收过滤器组件的前俯视透视图。
图11是图4和图7所示液体回收过滤器组件的侧视图。
图12是图4、图7和图11所示液体回收过滤器组件的侧视截面图。
图13是根据图4、图7、图11和图12所示实施例的液体回收过滤器组件的前俯视透视图。
图14是根据本公开的另一方面的具有吸出管的单循环液体回收过滤器组件的正视截面图。
图15是根据本公开的再一方面的具有吸出管的多循环液体回收过滤器组件的正视截面图。
图16是根据本公开的进一步的方面的具有包括疏水/亲水过滤器芯子的以透视图示出的过滤器筒的液体回收过滤器组件的截面图。
图17是根据本公开的又一方面的具有吸出管的单循环液体回收过滤器组件的正视截面图。
图18是根据本公开的仍然的另一方面的具有吸出管的多循环液体回收过滤器组件的正视截面图。
图19是根据本公开的进一步的另一方面的具有吸出管的多循环液体回收过滤器组件的正视截面图。
图20是根据本公开的仍然的再一方面的具有吸出管的多循环液体回收过滤器组件的正视截面图。
图21是根据包括的又一方面的具有双开口端过滤器筒的单循环液体回收过滤器组件的正视截面图。
图22是根据本公开的另一个方面的具有双开口端过滤器盒的多循环液体回收过滤器组件的正视截面图。
图23是根据本公开的进一步另外的实施例的具有滴管的液体回收组件的主视截面图。
图24根据本公开的另一个实施例的组合疏水/亲水褶状膜的截面图。
图25是根据本公开的一个实施例的过滤器筒的仰视透视图。
图26是根据本公开的另一个实施例的过滤器筒的仰视透视图。
图27是根据本公开的另一个方面的双层疏水/亲水膜的侧透视图。
图28是根据本公开的另一方面的嵌入在膜内的亲水/疏水膜的侧透视图。
图29是根据本公开的一个方面的具有定位在组件壳体与回收过滤器之间的第二阀的“L”形液体回收组件的主视截面图。
图30是根据本公开的不同的方面的具有定位在组件壳体与回收过滤器之间的第二阀的“T”形液体回收组件的主视截面图。
图31是根据本公开的又一个方面的具有定位在组件壳体与带有上游排泄端口和上游泄放端口的回收过滤器之间的第二阀的“L”形液体回收组件的截面图。
图32是根据本公开的又一个方面的具有定位在组件壳体与带有上游排泄端口和上游泄放端口的回收过滤器之间的第二阀的“T”形液体回收组件的截面图。
图33是根据本公开的又一个方面的具有包括处于开口位置的螺旋式截止阀的伸缩式阀的液体回收组件的部分虚位的局部主视截面图。
图34是根据本公开的再一个方面的具有包括处于关闭位置的螺旋式截止阀的伸缩式阀的液体回收组件的部分虚位的局部主视截面图。
图35是根据本公开的还一个方面的具有包括处于开口位置的杆式截止阀的伸缩式阀的液体回收组件的部分虚位的局部主视截面图。
图36是根据本公开的进一步的方面的具有包括处于关闭位置的杆式截止阀的伸缩式阀的液体回收组件的部分虚位的局部主视截面图。
图37是根据本公开的进一步的方面的具有伸缩式单向阀的液体回收组件的部分虚位的主视局部截面图。
图38是根据本公开的进一步的方面的具有膜单向阀的液体回收组件的部分虚位的主视局部截面图。
图39是根据如38中示出的公开实施例的膜片阀的部分虚位的局部截面图。
图40是根据本公开的又一个方面的具有同心地布置的排出端口和回收端口的液体回收组件的部分虚位的主视侧截面图。
图41是根据本公开的仍然的另一方面的具有紧固在组件壳体内部的回收过滤器的液体回收组件的侧视截面图。
图42是图41所示液体回收组件的主侧视图。
图43是根据本公开的另外的方面的线性清洁过滤器进入/排出组件的部分虚线的主侧视截面图。
图44是根据本公开的进一步另外的方面的具有阀的线性清洁过滤器进入/排出组件的部分虚线的主侧视截面图。
图45是根据本公开的更进一步的方面的具有上游回收阀和下游回收阀的线性清洁过滤器进入/排出组件的部分虚线的主侧视截面图。
图46是图41和图42中所示液体回收组件的侧截面图。
图47是处于开口位置的图41和图42所示的液体回收组件的泄放端口放泄阀的侧视截面图。
图48是处于关闭位置的图47所示的泄放端口放泄阀的侧视截面图。
图49是根据图41和图42中所示的所公开实施例的回收过滤器组件的侧视截面图。
图50是根据本公开的实施例的具有封装的回收过滤器组件和经由O 形环附件紧固在壳体中的处理过滤器的过滤器组件的侧视截面图。
图51是根据本公开的另一个实施例的具有封装的回收过滤器组件和永久地紧固至过滤器组件壳体的处理过滤器的过滤器组件的侧视截面图。
图52是根据本公开的进一步的实施例的具有利用O形环将处理过滤器紧固在壳体中的过滤器组件的侧视截面图。
图53是根据图41和42中所示公开的实施例的处于开口位置的泄放端口阀组件的侧视图。
图54是图53所示的具有处于关闭位置的阀的泄放端口阀组件的侧视图。
图55是根据图41和42中所示公开的实施例的处于开口位置的排泄端口阀组件的侧视截面图。
图56是具有处于关闭位置的阀的图55所示的排泄端口阀组件的侧视截面图。
图57是图50所示的过滤器组件的底半部的截面的俯视图。
图58是根据本公开的另一个实施例的过滤器组件的截面的俯视图。
图59是处于开口位置的图41和图42所示的液体回收组件的回收端口放泄阀的侧视截面图。
图60是处于关闭位置的图59所示的回收端口放泄阀的侧视截面图。
图61是根据图41和42中所示公开的实施例的处于开口位置的回收端口阀组件的侧视图。
图62是图61所示的具有处于关闭位置的阀的回收端口阀组件的侧视图。
图63是根据本公开的一个实施例的具有利用O环形密封件紧固的上部附连立柱和永久地紧固至过滤器元件的下部附连立柱的内部回收过滤器组件的侧视截面图。
图64是根据本公开的另一个实施例的具有永久地紧固至过滤器壳体上端帽的上部附连立柱和利用O形环密封件紧固的下部附连立柱的内部回收过滤器组件的侧视截面图。
图65是根据本公开的实施例的具有分别永久地紧固至壳体组件上端帽和过滤器元件的上部附连立柱和下部附连立柱的内部回收过滤器组件的侧视截面图。
图66是根据本公开的具有大致内联流动路径的另一个方面的液体回收过滤器组件的截面的正视图,示出其具有指定为过滤器元件的上游侧的过滤器元件心部的内部结构。
图67是根据本公开的具有内联流动路径的进一步的方面的液体回收过滤器组件的截面的正视图,示出其具有指定为过滤器元件的上游侧和与过滤器组件的纵向轴线偏离的上游泄放端口的过滤器元件的内部结构。
图68是根据本公开的具有内联流动路径的再一方面的液体回收过滤器组件的截面的正视图,示出其具有指定为过滤器元件的上游侧、与过滤器组件的纵向轴线偏离的上游泄放端口和与过滤器组件纵向轴线偏离的上游排泄端口的过滤器元件的内部结构。
应当理解的是同样的附图标记在整个附图中一贯地表示相应的特征。
具体实施方式
液体回收过滤器包括多个实施例,每个实施例构造成用于回收过滤器封壳、过滤器壳体、过滤器元件和任何附连下游部件内的液体,例如在完成过滤操作之后过滤器心部和过滤器组件下游的管和连接器,例如当已经过滤一个批量和/或过滤器元件要变化等等时。应该理解的是,过滤器封壳或壳体的实施例可被构造为永久密封结构(除其各个端口或通路之外),或被构造为具有可移除端盖和/或多片壳体的可再用单元,允许接近其中的过滤器元件以用于替换或清洁以及再利用,或者可被构造为具有预安装过滤器元件的可替换模块单元。
参考图1,液体回收过滤器组件示出为大致表示为110。过滤器组件 110包括大致表示为111的具有外壳壁112的过滤器壳体或外壳,外壳壁 112具有上端部114和相对的下端部116,两者紧固至在一个实施例中可以为基本圆筒形的外壳壁112或与外壳壁112一体。如本文中所使用的,相对术语“上部”和“下部”用作部件标记以基于过滤器组件中的液体流的方向上的重力效应通过如从上端部流向下端部限定的重力效应流限定部件的空间定向。应该理解的是,本文中公开的任何过滤器组件的实施例可以沿多个空间定向定位,例如相对于任何附图中所示的定向上下或侧向地定位,其中,不同的定向可以在不改变相对定向和各种过滤器组件部件的协作的情况下颠倒或改变“上部”和“下部”指示的功能意义。过滤器组件110可以如图1所示定位,输入端114布置在排出端116之上。应该理解,该定向可以按照对于具体应用的需要而改变以及反向。
过滤器组件110包括上游或进入端口118和用于通向和来自于装置的液体流的大致相对的下游或排出端口120。除回收端口122的在本公开中的最大化来自过滤器组件的过滤液体的回收的功能之外,回收端口122可以作用为通向紧固在过滤器组件中的过滤器元件的排出侧或下游侧的泄放口(如以下公开的)。上游泄放端口124从上端部114延伸并且与限定在壳体111与其中的过滤器元件的上游指示表面之间的过滤器组件的上游内部容积流体连通。上游排泄端口126从下端部延伸并且可被用于从封装过滤器元件的上游侧,即上述限定的上游内部容积,排泄液体。
本文中公开的全部液体回收过滤器组件的实施例包括这些各种泄放口、端口和通路的组合或自组合。然而,各种泄放口、端口和通路的关系和定向在不同的实施例中不同地布置。一些实施例相对于其他实施例包括一个或更多个另外的端口或通路以适应其他端口和通路的特定布置、定向和作用。应当理解的是,全部端口可以配置有适配器以允许连接至管、管道、子组件、设备等等。这些适配器可以是任何类型,包括但不限于倒钩、螺纹、垫圈和夹具、快速连接、压力型,以及本文中公开和/或本领域已知的任何其他适配器。此外,端口和相关阀(本文中进一步公开)的操作状态和设定可以改变,并且再分配端口的功能以容许液体反向流过组件实施例。
本文中公开的关于本公开的任何方面或实施例的任何端口可以由聚合物材料、弹性体材料、金属材料、热塑性弹性体、硬配管、软配管或过滤器封壳结构领域中已知的任何其他材料或材料组合。在初始模铸工序期间,端口可以模注为外壳或比如为端盖的其他封壳特征的一部分,或者在另外的过滤器组件生产步骤期间通过热焊接、配合连接(倒钩、螺旋等等) 或通过本领域已知的任何其他方法端口可以连接至外壳、端盖等等。执行本文中公开的预定功能的任何端口大小、尺寸或形状,例如横截面规则或不规则的几何形状或长度,均在本公开的范围和精神内。
各个端口118至126的位置和定向最接近地相似于以下详细公开的图 4所示的液体回收过滤器的实施例的结构。此外,虽然过滤器组件110示出为具有相对高和窄的结构,但是很清楚可以根据包含其中的过滤器元件的形状和结构、各个进入端口和排出端口或通路的放置、过滤器组件附连其上的设备的空间限制以及其他因素构造其他尺寸和几何形状的结构。对于过滤器组件110的各个端口和通路,各个配件和连接器,示例性的倒钩连接器和快速连接器(在其他附图中示出),是工业中的常用连接器并且作为例示而非限制而公开。
本文中公开的各个过滤器组件实施例的外壳、端口和相关结构可以由任何热塑性材料注射塑模,热塑性材料包括但不限于聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、尼龙、聚砜(PSU)、全氟烷氧基(PFA)聚合树脂、聚碳酸酯 (PC)、聚醚砜(PES)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)及其通常与旨在如本领域已知地引入过滤器组件内的流体和/或气体相容的混合物。部件也可以由铝、不锈钢、金属合金或其他金属基材料构造。应该理解的是,本领域已知的其他材料和制造方法可被用于构造这些部件。
现在参考图2和图10,在本公开另一个方面中,示出的液体回收过滤器大致表示为过滤器组件210。应该理解的是,附图中示出的过滤器实施例的任一者的长度和宽度仅为例示而非限制,并且将根据预定应用和操作环境取决于安装其中的过滤器元件的结构。
过滤器组件210包括大致指示为211的具有外壳壁212的壳体或外壳,外壳壁212具有各自紧固至外壳壁212或与外壳壁212一体的进入端部214 和相对的排出端部216。外壳壁212以及端部214和216的组合限定内部容积228。进入端口218从进入端部214与封装过滤器的纵向轴线基本轴向平行地延伸,如由其进入端部和排出端部所限定的。应该理解的是,进入端口218相对于封装过滤器的纵向轴线的平行定向可被改变(包括直角定向的远离平行定向的倾斜),以适应特定的空间需要。进入端口218与由外壳211和紧固在过滤器组件中的过滤器元件230的上游指示表面(更具体地为如上限定的过滤器元件和过滤材料的上游指示表面)的组合限定的上游内部容积234流体连通。
排出端口220从排出端部216同轴地(与过滤器)延伸并且与心部232 或过滤器元件230的下游侧流体连通。如图2所示,排出端口220具有与封装过滤器元件的纵向轴线对准的纵向轴线。应该理解的是,该定向可以以与进入端口218相似的方式改变(偏移)以适应特定的空间需求。
回收端口222从过滤器壳体211的上部进入端部214延伸。回收端口 222与布置在壳体211内的过滤器元件的排出部分或心部232连通,如以下更加详细地说明的。回收端口222示出为与图2中的封装过滤器元件同轴地以及在图10中径向地定向。应该理解的是尽管回收端口222的内腔必须与心部232即心部空间的延伸部物理连通,但是回收过滤器223(以下更详细地公开)可以阻止液体从心部流入端口222内(而非气体从端口流入心部),同轴或径向定向可以改变以适应空间需求。回收过滤器223 所示串联地(如以下所公开的在壳体211外部或内部)连接至回收端口222,使得被引入回收端口222内的任何空气、气体或其他流体在接触下游过滤液体之前必须首先穿过回收过滤器223。
回收端口222可以由与用于构造壳体或外壳211相同的材料构造,或者可以通过由硅树脂、热塑性弹性体或其他弹性体或聚合物材料或本领域众所周知的通常用于形成配管的任何其他材料构造。在该实施例中,配管可以经由热焊接、配合连接(倒刺、螺旋等等)或通过本领域已知的任何其他方式连接至上端部214和心部232。结合到过滤器组件210的任何变型中的包括阀222v以及回收过滤器223的任何阀可以通过热焊接、配合连接(倒刺、螺旋等等)或通过本领域已知的任何其他方式附接到端口222 或其他端口。可以根据本文中公开的任何结构配置阀,或者可以根据本领域已知的任何其他结构构造阀。应该理解的是,阀可被构造为如本领域已知的外部附连至配管的夹阀或夹具。这种夹阀或夹具执行预期功能以压缩配管以便部分或完全限制流动。
回收过滤器223以及本公开中的全部回收过滤器被选择为具有适当的性能,例如孔隙度、孔径大小、具有暴露于过滤器的气体或液体材料相容性以及确保通过回收端口222进入过滤器组件内的流体具有用于与下游过滤液体接触的适当的纯度的效率等级。在制药工业的无菌过滤的例子中,无菌过滤器可被选择作为回收过滤器。然而,可以选择具有其他效率等级 (比无菌过滤器更有效或不如无菌过滤器有效)以及具有特定净化性能 (比如通过利用活性碳、干燥剂、碱石灰等等的吸附能力或者取决于下游过滤液体的纯度要求的其他性能)的回收过滤器。
作为进一步的替代方案,具有疏水性能的过滤材料可被用于防止或减小通过处理液体浸湿回收过滤器的可能性。当然,可以理解,可以存在具有亲水性能和/或复合亲水性能/疏水性能的过滤材料可被用作回收过滤器并且应被视为落入本公开的范围内的应用。防止回收过滤器被浸湿是有利的,因为这允许回收过滤器使所引入的空气或气体更容易地穿过回收端口 222。在一些情况下,具有其他表面性能的疏油或超疏水回收过滤器或具有其他表面性能的回收过滤器的使用有利于进一步减小通过处理流体浸湿的可能性。回收过滤器223可以是本领域已知过滤器的任何类型(例如圆盘、褶状筒等等)并且可以是可拆卸和/或可替换的,或者利用本领域已知的用于附连过滤器的任何方法永久地附连至永久性、可再用或可替换的壳体中的回收端口222。
上游泄放端口224也从进入端部214延伸至泄放上游内部容积234。最后,上游排泄端口226从排出端部216延伸用于从上游内部容积234排泄液体。
如前所公开的,过滤器外壳或壳体211限定内部容积228,内部容积 228中布置有过滤器元件230。过滤器元件可以具有大致环形结构和中空下游心部232。应该理解的是,过滤器元件230以及本文中公开的全部过滤器元件或筒(作用为执行过滤器组件的初级过滤功能的处理过滤器)可以与任何规则或不规则几何形状和结构相符,例如褶状、中空纤维、管状、叠层圆盘,以及可以由各种材料形成,例如聚合物、陶瓷或金属膜、疏水膜、亲水膜、非编织介质及其组合物,变化的孔径大小、孔隙度、表面面积等仍然落在过滤器组件实施例所公开和要求保护的范围和精神之内。还应该理解的是,对于由例如中空纤维和管状材料制成的过滤器元件而言,没有“心部”,但具有以与本文中公开的心部相似的方式共同地作用为心部的一个或更多个内腔。此外还应进一步理解的是,过滤器230可以经由热结合或超声结合、粘合、O形环密封、这些方法的任意组合以及比如为本领域众所周知的用于将过滤器紧固在壳体中配对螺旋的任何其他方法紧固在任何所公开的过滤器壳体中。
如前所公开的,回收过滤器223提供屏障以防止污染物进入过滤器组件210的下游部分。回收过滤器223可以经由永久性方法或经由可拆除的非永久性或半永久性方法紧固在所公开的实施例中的任一者中,永久性方法包括热结合或超声结合、粘合、这些方法的任何组合以及本领域众所周知的紧固过滤器的任何其他方法,非永久性或半永久性方法比如为配对螺旋、O形环密封、卫生设备配件、这些方法的任意组合以及本领域众所周知的用于紧固过滤器的任何其他非永久性或半永久性方法。
如前所公开的,外壳或壳体211和过滤器元件230的上游指示表面的组合限定上游容积234。对于不具有带有下游心部的大致环形结构的过滤器元件而言,通过壳体211和过滤器元件的上游指示表面类似地限定上游容积部分234。
为了控制液体流过过滤器组件210,各个端口218至226中的每一个可以包括位于其中的专用阀。尽管每个端口可以配置有阀,但是不同的实施例可以对于通路和/或端口中的一些配置有阀以及甚至通路和/或端口中的任一者都不配置阀。有或没有阀的通路和端口的多种组合都在本公开的预期和范围内。如本文中所使用的,表示阀的附图标记将包括位于数字表示结尾的“v”。用于过滤器组件210的选择性端口的专用阀指示为阀222v 至226v。阀222v、224v和226v在图2中示意性地示出。全部可选择的专用阀可以是本领域已知或使用的任何适当类型的阀,例如针阀。
在图2和图10所示的实施例中,在正常过滤操作期间,阀222v、224v 和226v通常保持关闭。根据该端口和相关阀设置结构,液体经由进入端口218进入并且进入上游容积234内,穿过可渗透过滤器元件230进入中空心部232内,液体现在为过滤液体并且通过下游或排出端口220排出过滤器组件210。在生物制药工业所通用的过滤处理的情况下,过滤液体是无菌的。
只要过滤器元件处于良好的工作状态,上述操作对于液体回收应不存在任何问题,各个通路是干净的并且操作是基本连续的。然而,当完成过滤过程时,或者在过滤器由于某种原因必须与下游处理分离,例如由于过滤器已变得堵塞,以便清洁液体输送线路或通路、置换过滤器或过滤器元件等等时,未过滤和过滤液体两者中的一些通常捕集在过滤器组件210内。由于该液体特别是在制药工业中通常是特别有价值的,因此如果在去除或更换过滤器组件210时将其丢弃,这将表示相当大的财务成本或损耗。此外,从市场上买得到的过滤器组件或产品中捕获液体的努力存在在药物应用的过滤器组件的下游/无菌侧上的无菌失效的风险,或存在非无菌应用的一般污染物。此外,可能存在与布置包含液体有关的过滤器有关的额外费用,特别是在液体被视为有害或需要特殊处理以包含和/或丢弃的情况下。
本文中公开的液体回收过滤器组件的各个方面和实施例构造成通过提供结构和程序装置以在过滤操作终止时通过指示的过滤器排出端口以无菌或者免污染方式排空过滤器壳体或外壳壁、心部和下游线路的残余液体。这允许回收过滤器内的贵重液体以便进行使用、存储、打包或进一步的下游处理。
相对于过滤器组件210,在所需液体过滤程序完成之后,残留在组件 (和/或组件的下游线路)中的过滤和未过滤液体可以经由两个步骤程序从组件去除。在处理中的这一点处,阀222v、224v和226v保持在关闭状态,这是与在初级过滤操作期间这些阀共同保持的相同状态。这些阀中的一个或更多个在初级过滤操作的启动可以打开,以便于初始液体流过过滤器组件,但在初级过滤操作期间共同地关闭。在一些应用中,这些阀中的一些或全部保持打开或部分打开以在气体形成于上游或下游部分时连续地去除气体,或者监控过滤器组件中的压力,或者用于本领域众所周知的其他目的。
保留在上游或进入侧容积部分234内的未过滤液体的过滤通过在从过滤器排出通路220处理或过滤液体时迫使液体通过过滤器元件230来完成。该目标可以通过将压缩空气/气体线路附连至上游配管、过滤器进入端口218、过滤器上游泄放端口224或过滤器上游排泄端口226以驱动空气/ 气体进入过滤器组件内而利用正气压来实现。如果压缩气体附连至除进口之外的上游端口,则压缩空气/气体附连其上的端口上的阀必须被打开以允许压缩空气进入上游容积部分234内。在这种情况下,进口将需要通过阀、配管夹具、焊接配管或本领域众所周知的其他装置关闭以防止压缩空气/ 气体逸出以及允许在过滤器元件的上游侧或进入侧建立压力。
上游端口可以构造有具有与回收过滤器相似设计和功能的过滤器,以便在由通过上游通路引入的空气或气体迫使通过过滤器元件之前阻止液体的另外的污染。然而,由于液体将在到达下游(清洁)侧之前通过处理过滤器元件230过滤,这一般是不必要的。如果正气压、蠕动泵或其他容积式泵或能够将气体驱动到过滤器壳体内的任何装置被用于将液体送至过滤器,则同一装置可被用于在耗尽液体源之后将空气或气体驱动到过滤器组件内。当经由进入端口218将空气或气体引入系统内时未用于将空气或气体进入过滤器组件内的上游端口,例如阀222v、224v和226v,将被关闭以允许在过滤器组件中在上游容量部分234上建立从大约5psi至大约 10psi的压力,但如果由于堵塞的过滤器元件或高粘度液体而需要实现流动,只要不超过最大压力极限,可以采用更高压力。
一旦压力增大已达到该压力范围并且保留在上游侧内未过滤液体已穿行至下游侧,则用于将空气或气体引入过滤器组件内的端口的上游的夹具或阀,例如当经由进入端口218将空气或气体引入系统内时的进口218,被接合以停止向过滤器组件210内的全部流动。应该理解的是,为了使压力保持在所需范围内,气体流可以周期性地停止以给予流体时间流向下游侧,然后重新开始以弥补由于流向下游侧的液体(以及低位气体)而引起的压力损失。可替代地,如果采用正气压,则调节器可被用于将压力保持在所需范围内。在处理中这一点处,过滤器元件230的下游侧应该在环境压力下或大约为环境压力。
为了开始第二步骤,打开阀222v。这允许保留在排出心部232中的任何液体经由重力或压缩空气/气体辅助流入排出端口220以及流出过滤器组件210。气体根据适当的应用可以说明性地为空气、氮气、二氧化碳等等。如果压缩空气被用于该目的,如果需要将压缩机或类似装置附连至回收端口222并被调节至适当压力。被引入回收端口222内的任何空气必须首先穿过回收过滤器223以确保被迫使流出排出心部232的过滤液体保持无菌和/或无污染。压缩空气/气体应该被从大约1psi至大约2psi或处于低于上游压力的一定压力下引入组件内,以防止从下游侧流动至过滤器元件 230的上游侧。压力还被选择成提供所需液体回收率以及对于可以变得增压的系统中的所有部件保持最大压力等级或最大推荐操作压力以下的压力。
在液体回收处理的第二步骤期间,应该注意到,如果经由进入端口218 在上游侧上加压,则阀224v和226v保持关闭。一旦完成该第二步骤,即残留在排出心部232中的液体的全部或基本全部已被排空,压缩空气/气体源可被关闭,和/或压力可被解除。
给出类似于元件230的传统过滤器元件的特征的简要论述。用于制药工业的许多领域以及同样用于其他行业和操作的过滤器元件通常利用具有大约部分微米尺寸的孔径尺寸等级的极细过滤膜。由这些膜构造的微孔膜和过滤器的一个特征被称为膜或过滤器的“起泡点”,即迫使空气(或其他气体)通过润湿膜或过滤器元件所需的差压。如本领域众所周知的,过滤器孔径尺寸越小,起泡点越大。用于制药工业的许多过滤器的起泡点可以为40psi或甚至更高,因此,迫使气体通过湿过滤膜所需的压力可以超过通常在制药工业中用于制造单次使用系统的元件部分的最大压力等级。
根据该说明,为了相对于现用的过滤器组件(以及对于本文中公开的过滤器组件实施例中的任一者)最大化过滤液体回收,以足以迫使剩余的未过滤液体通过过滤器元件230以及排出上游容积234的压力施加至打开的上游泄放端口224或进入端口218的空气(或其他气体)能够有效地去除上游容积234内的未过滤液体中的许多。然而,为了回收作为过滤和处理液体的液体,液体必须进一步穿过心部232和排出通路220以及过滤器组件下游的任何线路。由于传统过滤器元件的性能,施加到过滤器元件230 的上游侧的气体不能穿过膜以排空心部232和排出通路220以及过滤器组件下游的任何线路,除非超过泡点压力。这提出了一个问题,如前所述,这是由于与通常建立在系统和过滤器组件自身中的压力限制相结合的相对较高起泡点过滤器元件的普遍使用。
尽管不是本公开所涉及的过滤液体回收处理的一部分,但任何未过滤液体应该在施加压力以迫使未过滤液体通过过滤膜之后保留在上游内部容积234中,排泄阀226v可被打开以允许未过滤液体经由重力(通常一旦上游容积234处于安全目的已被减压)通过上游排泄端口226排泄。阀 224v也可以被打开以克服任何真空效应,从而便于液体流出排泄端口226。
保留在心部232和排出通路220以及过滤器组件下游的任何线路中的过滤液体不能容易地利用现用过滤器组件在不具有使过滤液体无菌或污染的风险的情况下进行回收。由于回收端口222和回收过滤器223的使用,需要用于排空过滤器组件的下游部分内的残余液体的气体压力将低于在没有回收端口222结合到所公开的过滤器组件内时所需的气体压力,将防止对由通过回收端口222引入的空气或气体从过滤器心部232去除的过滤液体的污染。
过滤器组件210的结构也可以在液体流反向通过组件时执行预定的液体过滤器和回收功能。应该理解的是,为了沿反向流动方向操作过滤器组件210,过滤器组件可以在空间上重力地再定向,以具有定位就位的再分配端口,从而相对于其再分配功能优化性能。例如,再分配为排出端口的端口应该相对于过滤器组件的本体重力地定向在下部或向下位置中。这种需求在采用滴管(在下文中公开)时在一些实施例中可以消除。
在一个可能的反向功能结构中,重定向组件以使再分配为进入端口的排出端口220定位在重力顶部或高位处。上游排泄端口226(以及如果存在的话可选择的排泄端口阀226v)被再分配为下游回收端口(以及再分配的可选择下游回收端口阀)并且将采用类似于回收过滤器223或与回收过滤器223相同的内联回收过滤器。回收端口222(以及如果存在的话,可选择的回收端口阀222v)被再分配为上游排泄端口(以及再分配的可选择上游排泄端口阀)并且通常在主过滤操作期间保持在关闭状态。
回收过滤器223在端口222上的使用在该功能结构中是可选择的并且在需要指示的排泄功能时回收过滤器的性能(比如其疏水性)将阻止端口 222执行其指示的排泄功能的情况下的应用中去除。当以此方式使用时,被引入端口220(利用打开的阀220v,如果存在)内的液体流入心部232 (或例如由中空纤维或管状材料构造的过滤器元件的内腔)内,并且径向向外地通过过滤器元件230进入内部容积234(现在为下游容积)内,并且作为处理液体通过端口218流出过滤器组件。在该功能结构中,剩余端口,例如图2所示实施例中的端口224,通过例如关闭图2所示实施例中的进入阀224v保持在关闭状态,或者可以从实施例中去除,因为这些端口的使用带来在不与回收过滤器联接时对下游过滤液体的污染的风险。
为了在初级过滤处理之后去除残留的未过滤液体(残留在心部232 中),通过利用如前公开的用于从容积234流动至心部232的功能结构的再分配端口经由回收端口222(再分配为上游排泄端口)或者通过端口220 以相似方式将压缩气体引入过滤器组件内。可替代地,位于再分配重力顶部216(图2中未画出)的再分配上游泄放端口可被用于引入压缩气体。
再分配回收端口222可以包括再分配为上游过滤器223的内联回收过滤器,以防止在由通过再分配上游泄放通路222引入的空气或气体迫使通过过滤器元件230之前液体被进一步污染。然而,如前所述,由于液体将在到达再分配下游容积234(清洁)侧之前通过处理过滤器元件230过滤,因此这一般是不必要的。此外,如前所述,如果回收过滤器的性能(比如其疏水性)将防止液体流过端口222,再分配为上游过滤器223的回收过滤器的内含物可以限制端口222作为上游排泄端口的再分配功能。一旦残余的未过滤液体被迫使通过过滤器元件230,则可以通过经由端口226将压缩气体引入过滤器组件内来去除保留在内部容积234中的过滤液体,从而以与如前公开的对于从容积234流向心部232的功能结构相似的方式 (通过利用再分配端口)迫使剩余液体通过端口218。
现在参考图66,在过滤器组件210的改进的实施例中,大致指示为 210’的过滤器组件示出为配置用于反向流动功能,即,其中过滤器元件心部被指定为过滤器元件的上游侧。如本文中所使用的,由最初附图标记指示的任何特征在结构和功能上对应于由非最初或不同的最初的相同附图标记所指示的不同的过滤器组件实施例的特征。
在图66所示的实施例中,过滤器组件210的端口在过滤器组件上复位和/或再分配功能。过滤器组件210’包括与过滤器组件210相同的许多特征,并且包括具有外壳壁212’的大致指示为211’的壳体或外壳,外壳壁 212’具有分别紧固至外壳壁212’或与外壳壁212’一体的上端部或上端盖214’和相对的下端部或下端盖216’。外壳壁212’与端部214’和216’的组合限定大致指示为228’的内部容积。
进入端口218’(再分配为过滤器组件210中的排出端口220)从下端部216’与封装过滤器的心部基本同轴对准地延伸。应该理解的是,进入端口218’相对于封装过滤器的纵向轴线的对准定向可被改变(包括直角定向的远离同轴对准定向地倾斜),以适应特定的空间需要。进入端口218’与由紧固在过滤器组件(或在例如由中空纤维或管状材料构造的情况下的由过滤器元件的内腔限定)中的过滤器元件230’的心部232’限定的上游内部容积234’(更具体地为如上限定的过滤器元件230’的上游指示表面)流体连通。
排出端口220'从下端部216’延伸并且与过滤器元件230’的下游侧流体连通。下游内部容积235由外壳211’和紧固在过滤器组件中的过滤器元件 230’的组合限定(更具体地通过外壳的内表面和如上限定的过滤器元件的下游指示表面)。对于由中空纤维或管状材料制成的过滤器元件来说,纤维或管的外表面将与外壳限定下游内部容积235。如图66所示,排出端口 220’具有与封装过滤器元件的纵向轴线基本平行地对准的纵向轴线。应该理解的是排出端口220’的该定向可以以与进入端口218’相似的方式改变 (偏移),以适应特定的空间要求。
回收端口222’从过滤器壳体211’的上端部214’延伸(根据回收过滤器改变的过滤器组件210的再分配进口218)。回收端口222’(功能上为组合下游泄放/清洗端口)与下游内部容积235连通。回收端口222’示出为基本平行于过滤器元件230’的纵向轴线定向。基本平行定向可以根据回收端口 222’的偏移以与进入端口218’相似的方式改变以适应特定的空间需求。应该理解的是,尽管回收端口222’的内腔必须与下游内部容积235流体连通,但是紧固至回收端口222’(以下更详细地公开)的回收过滤器223’可以阻止液体从内部容积235流出到端口222’内(而非空气流从端口流入内部容积)。
回收过滤器223’所示串联地(如以下所公开的在壳体211’外部或内部)连接至回收端口222’,使得被引入回收端口222’内的任何空气、气体或其他流体在接触下游过滤液体之前必须首先穿过回收过滤器223’。
回收过滤器223’--以及本公开中的全部回收过滤器--被选择为具有适当的性能,例如孔隙度、孔径大小、与暴露于过滤器的气体或液体的材料相容性以及效率等级,以确保通过回收端口222’进入过滤器组件内的流体具有适当的纯度以与下游过滤液体接触。在制药工业中的无菌过滤的情况下,无菌过滤器可被选择为回收过滤器。然而,可以选择具有其他效率等级(比无菌过滤器更高效或更低效)以及具有特定净化性能(比如通过利用活性碳、干燥剂、碱石灰等等的吸附能力或根据下游过滤液体的纯度要求的其他净化性能)的回收过滤器。
作为进一步的可替代方案,具有疏水性功能的过滤材料可被用于防止或减小回收过滤器被处理液体浸湿的可能性。当然,应该理解的是,当具有亲水性能和/或组合亲水性能/疏水性能的过滤材料可被用作回收过滤器并且应被视为位于本公开的范围内时,可能存在用于过滤器组件210’的应用。防止回收过滤器被浸湿是有利的,因为这允许回收过滤器使空气或气体更容易地通过回收端口222’引入。在一些例子中,疏油或超疏水回收过滤器或具有其他表面性质的回收过滤器的使用是有利的,以进一步降低被处理流体浸湿的可能性。回收过滤器223’可以为对于过滤器领域已知的任何类型(例如圆盘、褶状筒等等),并且可以是可拆卸和/或可替换的,或者利用附连过滤器领域的任何已知方法永久地附连至永久、可再用或可替换壳体中的回收端口222’。
可以包括可选择的上游泄放端口224’。泄放端口224’(过滤器组件 210的再分配的下游泄放端口222)也从上端部214’延伸至泄放上游内部容积234’。
如前所公开的,过滤器外壳或壳体211’限定在其中布置有过滤器元件 230’的内部容积228’。过滤器元件可以具有大致环形结构和中空心部232’。应该理解的是,过滤器元件230’以及本文中公开的全部过滤器元件或筒 (作用为执行过滤器组件的初级过滤功能的处理过滤器)可以符合任何规则或不规则几何形状和结构,例如褶状、中空纤维、管状、叠层圆盘,并且可以由各种材料形成,例如聚合物、陶瓷或金属膜、亲水性膜、非纺织介质及其组合,其具有变化的孔径大小、孔隙度、表面面积等并且仍然在所公开以及所要求保护的过滤器组件实施例的范围和精神之内。进一步应该理解的是,对于由例如中空纤维和管状材料制成的过滤器元件而言,不具有“心部”,而具有以与本文中公开的心部相似的方式共同地作用为心部的一个或更多个内腔。此外还应该理解的是,过滤器230’可以经由热结合或超声结合、粘合、O形环密封和这些方法的任何组合以及比如为用于如本领域众所周知地将过滤器紧固在壳体中的配对螺旋的任何其他方法紧固在所公开的过滤器外壳的任一者中。
如在前所公开的,回收过滤器223’对进入过滤器组件210’的下游部分的污染提供屏障。回收过滤器223’可以经由永久性方法或经由可拆卸的非永久或半永久性方法紧固在所公开的实施例中的任一者中,永久性方法包括热结合或超声结合、粘合、这些方法的任意组合以及本领域众所周知的紧固过滤器的任何其他方法,可拆卸的非永久或半永久性方法比如为匹配螺旋、O形环密封、卫生设备配合、这些方法的任何组合以及本领域众所周知的用于紧固过滤器的任何其他非永久或半永久性方法。
如前所公开的,过滤器元件230’的心部232’限定上游容积234’。对于不具有带有心部的大致环形结构的过滤器元件而言,上游内部容积234’由壳体211’和过滤器元件的上游指示表面限定。
为了控制液体流动通过过滤器组件210’,各个端口218’至224’中的每一个可以包括位于其中的专用阀。尽管每个端口可以配置有阀,但是过滤器组件210’的不同的实施例可以对于端口中的仅一些或甚至零个配置有阀。有或没有阀的通路和端口的多个组合在本公开的预期和范围之内。用于过滤器组件210’的选择性端口的专用阀被指示为阀222v’(过滤器组件 210的再分配上游泄放阀224v)和224v’(过滤器组件210的再分配下游泄放阀222v)。全部可选择的专用阀可以是本领域已知并使用的任何适当类型的阀,例如球阀、针阀。
为了操作过滤器组件210’,处理流体经由进入端口218’引入组件内。流体进入上游内部容积234’,移动通过过滤器元件230’并且作为处理流体进入下游内部容积235。处理流体经由排出端口220’排出组件210’。在主流体处理功能期间,阀224v’打开,阀222v’关闭。
一旦主流体处理功能完成,组件210’准备用于液体回收功能。上游泄放端口阀224v’关闭。下游泄放阀222v’打开。应该注意到,阀的运动在本公开的范围和预期之内可以手动或自动。选择的气体,例如空气、氧气、氮气或选择为不与处理流体反应的一些其他气体,被泵送或允许(经由重力)流入下游泄放端口222’内。回收过滤器223’允许气体穿过过滤器并且以无菌方式进入下游内部容积235内。理想地,气体在压力下流入组件内,以推动残留在下游内部容积235中的任何剩余处理流体流出排出口220’。该过程持续,直到没有进一步的处理流体排出排出口220’或基本削弱流动为止。
关于本文中公开的过滤器实施例的任一者的功能应该理解的是,必须建立封装过滤器元件的一侧与另一侧的差压以实现流过过滤器组件。流体流的方向将遵循压力梯度。压力梯度沿着流体流动路径从相对高压力变化至相对低压力。可以通过多种来源形成压力梯度,多种来源例示而非限制地包括重力(将上游/进入侧放置在比下游/排出侧更高的重力定向点处)、比如为来源于在过滤器元件的上游/进入侧上始发的蠕动泵的压力的泵压力、在过滤器元件的下游/排出侧上始发的真空压力以及压力源的任何组合。建立以执行主流体处理和液体回收/清洗功能的压力梯度基于过滤器组件的结构沿特定方向设定。对于需要同一过滤器组件沿反向流动方向操作的应用,使压力梯度反向。
为了改进处理流体的回收,作为下游液体回收处理的可选择预备步骤,可以执行上游清洗处理以将未处理流体的上游滞留容积推动到过滤器元件内以及通过过滤器元件。至此,压力可以经由进口218’引入组件210’内,以在过滤器元件230’的上游侧与下游侧之间形成压力梯度(在上游侧上压力更高)。这迫使残留在过滤器元件230’中的处理流体(过滤器滞留容积)进入下游内部容积235内。根据采用该组件的应用,所引入的压力可以示例性地在大约0.5psi至大约40psi的范围内。压力根据应用与应用的不同施加所需的时间长度,以确保来自过滤器元件230’的最大处理流体释放。一旦完成该可选择预备步骤,上游压力保持在过滤器组件上,并且液体回收处理如上所公开地以及如对于过滤器组件210所公开地开始。
现在参考图67,在本公开的另一个方面中,示出大致指示为210”的过滤器组件包括共用连接至封装的处理过滤器元件的上游侧的公共端口的进入端口和上游泄放端口。更具体地,过滤器组件210”具有与过滤器组件210相同的许多特征,并且包括具有外壳壁212”的大致指示为211”的壳体或外壳,外壳壁212”具有分别紧固至外壳壁212”或与外壳壁212”一体的上端部或上端盖214”和相对的下端部或下端盖216”。外壳壁212”与端部214”和216”的组合限定大致指示为228”的内部容积。
进入端口218”(过滤器元件210的再分配下游泄放端口222)从上端部214”延伸并且与由封装的过滤器元件230”的心部232”限定的上游侧内部容积234”流体连通。更具体地,容积234”由过滤器元件230”的上游指示表面限定,或者如果过滤器元件由中空纤维或管状材料构造则通过内腔限定。排出端口220”从下端部216”延伸并且与由外壳211”和过滤器元件230”限定(更具体地由外壳211”的内表面与过滤器元件230”的下游指示表面限定)的下游内部容积235’流体连通。
上游泄放端口224”连接至进入端口218”并且与进入端口218”流体连通以形成通用上游端口219。共用端口219直接连接至上游内部容积 234”并且与上游内部容积234”流体连通。泄放端口224”具有从与过滤器元件230”的纵向轴线基本同轴对准的进入端口218”的纵向轴线偏移的轴线。该偏移有助于形成如图所示的共用端口219。如其他实施例所公开的,可选择的上游泄放阀224v”以与本文中公开的用于泄放阀224v相同的方式紧固至泄放端口224”。
下游泄放/清洗端口222”从上端部212”延伸并且与下游内部容积235’流体连通。泄放/清洗端口222”具有与过滤器元件230”的纵向轴线基本平行地对准的纵向轴线。如关于其他过滤器组件实施例所公开的,端口 222”的轴线可以偏移以适应特定的空间需求。可选择的下游泄放阀222v”以与本文中公开的用于使泄放阀222v附连至泄放端口222的相同的方式紧固至泄放端口222”。用于过滤器元件210”的全部可选择的专用阀可以是本领域已知并使用的任何适当类型的阀,例如球阀、针阀。
过滤器组件210”的部件由与所公开的用于过滤器组件210相同的材料构造。用于构造过滤器组件210”的方法与所公开的用于过滤器组件210 的方法相同。
为了操作过滤器组件210”,处理流体经由进入端口218”引入组件内。流体进入上游内部容积234”内、移动通过过滤器元件230”并且作为处理流体进入下游内部容积235’。处理流体经由排出端口220”排出组件210”。在主流体处理功能期间,阀224v”打开,阀222v”关闭。
一旦主流体处理功能完成,组件210”准备用于液体回收功能。上游泄放端口阀224v”关闭。下游泄放阀222v”打开。再次应该注意到,阀的运动在本公开的范围和预期之内可以手动或自动。选择的气体,例如空气、氧气、氮气或选择为不与处理流体反应的一些其他气体,被泵送或允许流入下游泄放端口222”内。回收过滤器223”允许气体穿过过滤器并且以无菌方式进入下游内部容积235’内。理想地,气体在压力下流入组件内,以推动残留在下游内部容积235’中的任何剩余处理流体流出排出口220”。该过程持续,直到没有进一步的处理流体排出排出口220”或基本削弱流动为止。
为了改进处理流体的回收,可以执行如所公开的用于过滤器组件210’的步骤的液体回收处理的可选择预备步骤。压力可以经由进口218”被引入组件210”内以形成过滤器元件230”的上游侧与下游侧之间的压力梯度 (上游侧上的更高压力),以迫使残留在过滤器元件230”(过滤器滞留容积)中的处理流体进入下游内部容积235’。根据采用该组件的应用,所引入的压力可以示例性地在大约0.5psi至大约40psi的范围内。关于该过滤器组件实施例210”应该理解的是,也可以根据过滤器组件和具体应用的结构采用压力在该范围之外的其他公开的过滤器组件实施例中的任一个。压力根据应用与应用的不同施加所需的时间长度,以确保来自过滤器元件 230”的最大处理流体释放。一旦完成该可选择的预备步骤,在过滤器组件中保持上游压力,并且如上所述地开始下游液体回收处理。
现在参考图68,在本公开的进一步的方面中,示出大致指示为210”’的过滤器组件包括共用公共端口的进入端口和上游泄放端口以及偏移以适应排出端口的上游排泄端口。更具体地,过滤器组件210”’具有与过滤器组件210和210”’相同的许多特征,并且包括具有外壳壁212”’的大致指示为211”’的壳体或外壳,外壳壁212”’具有分别紧固至外壳壁212”’或与外壳壁212”’一体的上端部或上端盖214”’和相对的下端部或下端盖 216”’。外壳壁212”’与端部214”’和216”’的组合限定大致指示为228”’的内部容积。
进入端口218”’(过滤器元件210的再分配下游泄放端口222)从上端部214”’延伸并且与由封装过滤器元件230”’的心部232”’限定的上游侧内部容积234”’流体连通(更具体地,如本文中更详细地公开的用于其他实施例的过滤器元件的上游指示表面或内腔)。排出端口220”’从下端部 216”’延伸并且与由外壳211”’和过滤器元件230”’限定(更具体地由外壳 211”’的内表面与过滤器元件230”’的下游指示表面限定)的下游内部容积 235”流体连通。
上游泄放端口224”’连接至进入端口218”’并且与进入端口218”’流体连通以形成通用上游端口219’。共用端口219’直接连接至上游内部容积 234”’并且与上游内部容积234”’流体连通。泄放端口224”’具有从与过滤器元件230”’的纵向轴线基本同轴对准的进入端口218”’的纵向轴线偏移的轴线。该偏移有助于形成如图所示的共用端口219’。如其他实施例所公开的,可选择的上游泄放阀224v”’以与本文中公开的用于泄放阀224v相同的方式紧固至泄放端口224”’。
可选择的上游排泄端口226”’从下端部216”’延伸,其纵向轴线从过滤器元件230”’的纵向轴线偏移。轴线定向为交叉。端口的邻近过滤器元件230”’的端部绕过下游内部容积235’‘直接连接至过滤器元件。端口利用本文中公开的任意方法连接至过滤器元件230”’,热焊接和/或超声焊接、粘合等等,以便形成流体紧密密封以防止上游内部容积234”’与下游内部容积235”之间的流体连通。排泄端口226”’共用具有排出端口220”的通用壁 227,但功能上与排出端口隔离。上游排泄端口阀226v”’以与关于将上游排泄端口226v紧固至过滤器组件210中的排泄端口226说明的相同方式以及利用相同的方法紧固至端口226”’。排泄端口226”’允许从上游内部容积234”’去除在主流体处理功能之后保留的任何未处理流体。
下游泄放/清洗端口222”’从上端部212”’延伸并且与下游内部容积 235”流体连通。泄放/清洗端口222”’具有与过滤器元件230”’的纵向轴线基本平行地对准的纵向轴线。如关于其他过滤器组件实施例所公开的,端口222”’的轴线可以偏移以适应特定的空间需求。可选择的下游泄放阀 222v”’以与所公开的对于本文中的泄放阀222v相同的方式紧固至泄放端口222”’。用于过滤器元件210”’的全部可选择的专用阀可以是本领域已知并使用的任何适当类型的阀,例如球阀、针阀。
过滤器组件210”’的部件由与所公开的用于过滤器组件210相同的材料构造。用于构造过滤器组件210”’的方法与所公开的用于过滤器组件210 的方法相同。
为了操作过滤器组件210”’,处理流体经由进入端口218”’引入组件内。流体进入上游内部容积234”’内、移动通过过滤器元件230”’并且作为处理流体进入下游内部容积235”。处理流体经由排出端口220”’排出组件 210”’。在主流体处理功能期间,阀224v”’打开,阀222v”’和226v”’关闭。
一旦主流体处理功能完成,组件210”’准备用于液体回收功能。上游泄放端口阀224v”’关闭。上游排泄端口阀226v”’保持在关闭位置。下游泄放阀222v”打开。再次应该注意到,阀的运动在本公开的范围和预期之内可以手动或自动。选择的气体,例如空气、氧气、氮气或选择为不与处理流体反应的一些其他气体,被泵送或允许流入(经由重力)下游泄放端口 222”’内。回收过滤器223”’允许气体穿过过滤器并且以无菌方式进入下游内部容积235”内。理想地,气体在压力下流入组件内,以推动残留在下游内部容积235”中的任何剩余处理流体流出排出口220”’。该过程持续,直到没有进一步的处理流体排出排出口220”’或基本削弱流动为止。
为了改进处理流体的回收,可以执行如所公开的用于过滤器组件210’的步骤的液体回收处理的可选择预备步骤。压力可以经由进口218”’被引入组件210”’内以形成过滤器元件230”’的上游侧与下游侧之间的压力梯度(上游侧上的更高压力),以迫使残留在过滤器元件230”’(过滤器滞留容积)中的处理流体进入下游内部容积235”。根据采用该组件的应用,所引入的压力可以在大约0.5psi至大约40psi的范围内。压力根据应用与应用的不同施加所需的时间长度,以确保来自过滤器元件230”’的最大处理流体释放。一旦完成该可选择的预备步骤,在过滤器组件中保持上游压力,并且如上所述地开始下游液体回收处理。
现在参考图3和图8,在本公开的另一方面中,液体回收过滤器组件的可替代实施例示出为大致指示为310。过滤器组件310包括上述公开的关于过滤器组件210的全部部件和元件,即,具有外壳壁312的过滤器壳体或外壳311,外壳壁312具有分别指示为314和316的彼此相对的第一端部或上端部和第二端部或下端部(其组合限定内部容积328)以及紧固其中的环形过滤器元件330。过滤器元件330的上游表面(或指示上游表面)和环绕壳体311在其之间限定上游或进入容积334。在所示实施例中,过滤器元件330具有中空心部332,但也可以是本文中公开的其他过滤器结构之一。
上游泄放端口324及其可选择的相关阀324v从上端部314延伸。相对的上游排泄端口326及其可选择的相关阀326v从下端部316延伸,如在图3而非在图8中示意性地示出的。下游回收端口322从上端部314延伸并且具有串联地紧固其中的可选择的回收端口阀322v。回收过滤器323 在上端部314与阀322v之间与端口322串联紧固,或者可以封装在过滤器壳体311中并且如下文中详细地公开的那样与端口322流体连通。回收过滤器323应该选自所公开的用于回收过滤器223的相同结构材料选项和相同性能/特性选项。
过滤器组件210与过滤器组件310之间的区别在于其相应的进入端口和排出端口或通路的定向。在图3中将看到,上游或进入端口318及其可选择的相关阀318v从上端部314径向地延伸。应该理解的是,该端口(以及可选择的相关阀)可以从过滤器元件330的上游的外壳壁312上的任一点进一步延伸。
下游或排出端口320及其相关阀320v自过滤器心部332从下端部316 径向地延伸。应该理解的是,该端口(以及可选择的相关阀)可以从过滤器元件330的下游的外壳壁312上的任一点进一步延伸。该结构在某些处理系统中可能比过滤器组件210的串联结构更加易于安装。在正常过滤操作期间以及在液体从过滤器组件310的排泄或回收期间通过过滤器组件 310的液体流动路径与如上所公开的用于过滤器组件210的液体流动路径基本相同。
在正常过滤和回收操作期间,过滤器组件310以与所公开的对于过滤器组件210的相同的方式操作。在正常过滤和回收操作期间存在于过滤器组件310上的阀的位置(打开、关闭、部分打开)与在正常过滤和回收操作期间过滤器组件210的相应的阀的相应的阀位置相同,例如,上游泄放端口阀324v和上游排泄端口阀326v(对应于上游泄放端口阀224v和上游排泄端口阀226v)在初级过滤功能期间共同地关闭。这样,关于用于正常 (初级)过滤和回收操作的过滤器组件210的操作的公开内容通过参引在此结合。
过滤器组件310的结构也可以在液体流反向通过组件时执行预定的液体过滤器和回收功能。应该理解的是,为了沿反向流动方向操作过滤器组件310,过滤器组件可以在空间上重力地再定向,以具有定位就位的再分配端口,从而相对于其再分配功能优化性能。例如,再分配为排出端口的端口应该相对于过滤器组件的本体重力地定向在下部或向下位置中。这种需求在采用滴管(在下文中公开)时在一些实施例中可以消除。
在一个可能的反向功能结构中,重定向组件以使再分配为进入端口的排出端口320定位在重力顶部或高位处。上游排泄端口326被再分配为下游回收端口并且将采用类似于回收过滤器323或与回收过滤器323相同的内联回收过滤器。回收端口322再分配为上游排泄端口并且通常在主过滤操作期间保持在关闭状态。回收过滤器323在端口322上的使用在该功能结构中是可选择的并且在如上所公开的某些情况下需要去除。当以此方式使用时,被引入端口320(利用打开的阀320v,如果存在)内的液体流入心部332(或例如由中空纤维或管状材料构造的过滤器元件的内腔)内,并且径向向外地通过过滤器元件330进入内部容积334(现在为下游容积) 内,并且作为处理液体通过端口318流出过滤器组件。在该功能结构中,其余端口(图3所示的实施例中的端口324)保持在关闭状态(例如通过关闭图3所示实施例中的阀324v)或可以从实施例中消除,因为在不与回收过滤器联接时这些端口的使用存在污染下游过滤液体的风险。一旦预定容积的液体通过组件310过滤,则关闭阀320v以停止流动。
在沿反向方向操作时去除组件310内的残余未过滤和已过滤液体的过程与所公开的在沿反向方向操作时用于过滤器组件210的过程相同。因此,所公开的用于在沿反向方向操作时从过滤器组件210去除已过滤和未过滤液体的过程关于过滤器组件310通过参引结合于此。
现在参考图4、图7、图11、图12和图13,所示出的液体回收过滤器组件的另一个可替代实施例大致指示为410。过滤器组件410包括如上公开的用于过滤器组件210和310的全部部件和元件,即,具有外壳壁412 的过滤器壳体或外壳411,外壳壁412具有分别指示为414和416的彼此相对的第一端部或上端部和第二端部或下端部,其组合限定内部容积428。环形过滤器元件430紧固在其中。过滤器元件430的上游表面(或指示的上游表面)与环绕壳体411在其之间限定上游容积434。在所示实施例中,过滤器元件430具有中空心部432,但也可以是本文中公开的其他过滤器结构之一。
上游泄放端口424及其可选择的相关阀424v从上端部414延伸。相对的上游排泄端口426及其可选择的相关阀426v从下端部416延伸。下游回收端口422从上端部414延伸并且具有内联地紧固其中的可选择的回收端口阀422v。回收过滤器423与上端部414与阀422v之间的端口422 一致地紧固,或者可以封装在过滤器壳体411中并且如以下详细地公开的与端口422流体连通。回收过滤器423应该选自所公开的用于回收过滤器 223的相同结构材料选项和相同性能/特性选项。
过滤器组件410可被视为过滤器组件210和310的混合。上游或进入端口418及其可选择的相关阀418v沿与过滤器组件310的相应的部件318 基本相同的定向从上端部414径向地延伸。应该理解的是,该端口(以及可选择的相关阀)可以从过滤器元件430的上游的外壳壁412上的任一点进一步延伸。下游或排出端口420及其可选择的相关阀420v以过滤器壳体210的排出端口220的方式从过滤器外壳壁412同轴地延伸。应该理解的是,该端口定向可以以如对于进入端口218所述的相似方式改变(偏移),以适应特定的空间需求。
在正常过滤和回收操作期间,过滤器组件410以与所公开的用于过滤器组件210和310相同的方式操作。在正常过滤和回收操作期间存在于过滤器组件410上的阀的位置(打开、关闭、部分打开)与在正常过滤和回收操作期间过滤器组件210的相应的阀的相应的阀位置相同,例如,上游泄放端口阀424v和上游排泄端口阀426v(对应于上游泄放端口阀224v和上游排泄端口阀226v)在初级过滤功能期间共同地关闭。这样,关于用于正常(初级)过滤和回收操作的过滤器组件210的操作的公开内容通过参引在此结合。
过滤器组件410的结构也可以在液体流反向通过组件时执行预定的液体过滤器和回收功能。应该理解的是,为了沿反向流动方向操作过滤器组件410,过滤器组件可以在空间上重力地再定向,以具有定位就位的再分配端口,从而相对于其再分配功能优化性能。例如,再分配为排出端口的端口应该相对于过滤器组件的本体重力地定向在下部或向下位置中。这种需求在采用滴管(在下文中公开)时在一些实施例中可以消除。
在一个可能的反向功能结构中,重定向组件以使再分配为进入端口的排出端口420定位在重力顶部或高位处。上游排泄端口426(以及如果存在的话可选择的排泄端口阀426v)被再分配为下游回收端口(以及再分配的可选择下游回收端口阀)并且将采用类似于回收过滤器423或与回收过滤器423相同的串联回收过滤器。回收端口422(以及如果存在的话,可选择的回收端口阀426v)被再分配为上游排泄端口(以及再分配的可选择上游排泄端口阀)并且通常在主过滤操作期间保持在关闭状态。回收过滤器423在端口422上的使用在该功能结构中是可选择的并且在如上所公开的某些情况下可能需要去除。当以此方式使用时,被引入端口420(阀420v 打开情况下,如果存在)内的液体流入心部432(或例如由中空纤维或管状材料构造的过滤器元件的内腔)内,并且径向向外地通过过滤器元件430 进入内部容积434(现在为下游容积)内,并且作为处理液体通过端口418 流出过滤器组件。在该功能结构中,其余端口(图4所示的实施例中的端口424)保持在关闭状态(例如通过关闭图4所示实施例中的阀424v)或可以从实施例中消除,因为在不与回收过滤器联接时这些端口的使用存在污染下游过滤液体的风险。
在沿反向方向操作时去除组件410内的残余未过滤和已过滤液体的过程与所公开的在沿反向方向操作时用于过滤器组件210的过程相同。因此,所公开的用于在沿反向方向操作时从过滤器组件210去除已过滤和未过滤液体的过程关于过滤器组件410通过参引结合于此。
现在参考图5和图9,液体回收过滤器组件510示出为包括以上对于过滤器组件210至410所公开的相应的部件,即具有外壳壁512的过滤器壳体或外壳511,外壳壁512具有分别指示为514和516的彼此相对的第一端部或上端部和第二端部或下端部,共同地限定内部容积528。环形过滤器元件530紧固在其中。过滤器元件530的上游表面(或指示上游表面)和环绕壳体511在其之间限定上游或进入容积534。过滤器元件530具有中空心部532,但也可以为本文中公开的其他过滤器结构。
上游泄放端口524及其可选择的相关阀524v从上端部514延伸。相对的上游或进入侧排泄端口526及其可选择的相关阀526v如图5而非图9 中示意性地示出的从下端部516延伸。下游回收端口522从上端部514延伸并且具有内联地紧固其中的可选择的回收端口阀522v。回收过滤器523 在上端部514与阀522v之间与端口522同轴地紧固,或者可以封装在过滤器壳体511中并且如以下详细公开地与端口522和过滤器心部532流体连通。回收过滤器523应该选自所公开的用于回收过滤器223的相同结构材料选项和相同性能/特性选项。
从下端部516基本径向地延伸的上游或进入端口518(以及与端口同轴地紧固的可选择的进入端口阀518v)和也从下端部516基本径向地延伸 (虽然相对于过滤器组件纵向轴线沿相反的或不同的径向方向)的下游或排出端口520(以及与端口同轴地紧固的可选择的排出端口阀520)的放置需要液体穿过过滤器组件510以通过过滤器元件530初始地向上流入上游容积534内,然后通过心部532向下流入排出端口518,过滤液体从排出端口518排出过滤器组件。该流动路径对于流动特别是对于增压过滤系统不存在任何问题。与该流动路径不同,通过过滤器组件510的液体流动基本如上述对于其他过滤器组件实施例所公开的。
在正常过滤和回收操作期间,过滤器组件510以与所公开的对于过滤器组件210的相同的方式操作。在正常过滤和回收操作期间存在于过滤器组件510上的阀的位置(打开、关闭、部分打开)与在正常过滤和回收操作期间过滤器组件210的相应的阀的相应的阀位置相同,例如,上游泄放端口阀524v和上游排泄端口阀526v(对应于上游泄放端口阀224v和上游排泄端口阀226v)在初级过滤功能期间共同地关闭。这样,关于用于正常 (初级)过滤和回收操作的过滤器组件210的操作的公开内容通过参引在此结合。
过滤器组件510的结构也可以在液体流反向通过组件时执行预定的液体过滤器和回收功能。应该理解的是,为了沿反向流动方向操作过滤器组件510,过滤器组件可以在空间上重力地再定向,以具有定位就位的再分配端口,从而相对于其再分配功能优化性能。例如,再分配为排出端口的端口应该相对于过滤器组件的本体重力地定向在下部或向下位置中。这种需求在采用滴管(在下文中公开)时在一些实施例中可以消除。
在不同于过滤器组件实施例210、310、410和610的反向功能结构的一个可能的反向功能结构中,组件可以沿图5和图9中示意性地示出的定向保持,使得再分配为进入端口的排出端口520保持定位在重力底部或低位置处。应该注意到,与如再分配排出端口沿图5和图9中示意性地示出的定向定位在重力底部或低位置处的定向相比,上述功能结构不需要重新定向。上游泄放端口324被再分配为下游回收端口并且将采用类似于回收过滤器523或与回收过滤器523相同的串联回收过滤器。回收端口522再分配为上游泄放端口并且通常在主过滤操作期间保持在关闭状态。
端口522上的回收过滤器523的使用在该功能结构中是可选择的。当以此方式使用时,被引入端口520(利用打开的阀520v,如果存在)内的液体流入心部532(或例如由中空纤维或管状材料构造的过滤器元件的内腔)内,并且径向向外地通过过滤器元件530进入内部容积534(现在为下游容积)内,并且作为处理液体通过端口518流出过滤器组件。在该功能结构中,其余端口(图5所示的实施例中的端口526)保持在关闭状态 (例如通过关闭图5所示实施例中的阀526v)或可以从实施例中消除,因为在不与回收过滤器联接时这些端口的使用存在污染下游过滤液体的风险。一旦预定容积的液体通过组件510过滤,则可以关闭阀520v以停止流动。
在沿反向方向操作时去除组件510内的残余未过滤和已过滤液体的过程与在沿反向方向操作时所公开的对于过滤器组件210的过程相同,需要注意的不同在于过滤器组件510,端口524被再分配为下游回收端口(向再分配为过滤器组件210中的下游回收端口的端口226的可比较功能),端口526保持关闭或可以去除。因此,所公开的用于在沿反向方向操作时从过滤器组件210去除已过滤和未过滤液体的过程关于过滤器组件510通过参引结合于此。
现在参考图6,大致指示为610的液体回收过滤器组件的仍然进一步的方面具有不同于过滤器组件510的结构的结构,即,过滤器组件610的过滤器进入端口从过滤器组件的上端部径向地延伸,而非从如图所示的用于过滤器组件510的下端部延伸。然而,过滤器组件610包括对应于上述公开的用于过滤器组件210至510的多个部件,即,具有外壳壁612的过滤器壳体或外壳611,外壳壁612具有共同地限定内部容积628的分别表示为614和616的彼此相对的第一端部或上端部和第二端部或下端部。环形过滤器元件630紧固在其中。过滤器元件630和环绕壳体611限定位于其之间的上游或进入容积634。过滤器元件630具有中空心部632。
上游泄放端口624及其相关阀624v从上端部或进入端部614径向地延伸。相对的上游或进入侧排泄端口626及其相关阀626v从下端部616 向下延伸。回收端口622及其可选择的相关阀622v从上端部614延伸并且与心部632流体连通。回收过滤器623在心部632与回收端口阀622v 之间与端口622同轴地紧固并且流体连通。回收过滤器623应该选自所公开的用于回收过滤器223的相同结构材料选项和相同性能/特性选项。
通过过滤器壳体610的液体流动与以上对于过滤器组件310所公开的基本相同。在正常过滤操作期间的液体流动初始地穿过径向地布置的进入端口618及其位于上端部614处的常开阀618v,然后进入上游内部容积 634。液体然后穿过过滤器元件630进入过滤器心部632内,从心部632 中向下流出以便从径向布置的下游或排出端口620及其位于下端部614处的常开阀620v流出过滤器组件610。
在正常过滤和回收操作期间,过滤器组件610以与所公开的用于过滤器组件210至510相同的方式操作。在正常过滤和回收操作期间存在于过滤器组件610上的阀的位置(打开、关闭、部分打开)与在正常过滤和回收操作期间过滤器组件210的相应的阀的相应的阀位置相同,例如,上游泄放端口阀624v和上游排泄端口阀626v(对应于上游泄放端口阀224v和上游排泄端口阀226v)在初级过滤功能期间共同地关闭。这样,关于用于正常(初级)过滤和回收操作的过滤器组件210的操作的公开内容通过参引在此结合。
过滤器组件610的结构也可以在液体流反向通过组件时执行预定的液体过滤器和回收功能。应该理解的是,为了沿反向流动方向操作过滤器组件610,过滤器组件可以在空间上重力地再定向,以具有定位就位的再分配端口,从而相对于其再分配功能优化性能。例如,再分配为排出端口的端口应该相对于过滤器组件的本体重力地定向在下部或向下位置中。这种需求在采用滴管(在下文中公开)时在一些实施例中可以消除。
在一个可能的反向功能结构中,重定向组件以使再分配为进入端口的排出端口620定位在重力顶部或高位处。上游排泄端口626被再分配为下游回收端口并且将采用类似于回收过滤器623或与回收过滤器623相同的串联回收过滤器。回收端口622再分配为上游排泄端口并且通常在主过滤操作期间保持在关闭状态。
回收过滤器623在端口622上的使用在该功能结构中是可选择的并且在如上所公开的某些情况下可能需要去除。当以此方式使用时,被引入端口620(利用打开的阀620v,如果存在)内的液体流入心部632(或例如由中空纤维或管状材料构造的过滤器元件的内腔)内,并且径向向外地通过过滤器元件630进入内部容积634(现在为下游容积)内,并且作为处理液体通过端口618流出过滤器组件。在该功能结构中,其余端口(图6 所示的实施例中的端口624)保持在关闭状态(例如通过关闭图6所示实施例中的阀624v)或可以从实施例中消除,因为在不与回收过滤器联接时这些端口的使用存在污染下游过滤液体的风险。一旦预定容积的液体通过组件610过滤,则关闭阀620v以停止流动。
在沿反向方向操作时去除组件610内的残余未过滤和已过滤液体的过程与所公开的在沿反向方向操作时用于过滤器组件210的过程相同。因此,所公开的用于在沿反向方向操作时从过滤器组件210去除已过滤和未过滤液体的过程关于过滤器组件610通过参引结合于此。
现在参考图21,在本公开的另一方面中,液体回收过滤器示出为大致指示为过滤器组件710。该示意性表示示出非常类似于图2和图10中公开的210的实施例;然而,另外的细节和特征示出为突出可替换过滤器筒可以如何布置在可被拆卸以恢复和替换所使用的筒的过滤器组件壳体或外壳中。过滤器组件710配置为封装单个过滤器筒的单个圆形壳体。应该理解的是,图21中示出的过滤器组件实施例的长度和宽度以及整体几何结构作为例示而非限制,并且将取决于根据预定应用和操作环境安装在其中的过滤器元件的结构。
过滤器组件710包括具有外壳壁712的壳体或外壳711,外壳壁712 具有均紧固至外壳壁712的上部端盖714和相对的下部端盖716。应该理解的是,只要端盖之一可拆卸以允许封装过滤器筒的抽出和替换,任一端盖可以与外壳壁712一体。外壳壁712、上部端盖714和下部端盖716的组合限定过滤器组件内腔728。
在所示结构中,两个端盖通过带卡环715紧固至外壳壁712,带卡环 715将外壳壁凸缘713紧固至上部端盖凸缘717和下部端盖凸缘719。应该理解的是,可以采用各种其他附连方法,比如螺栓和螺母组件或比如为卫生式夹具的其他类型的夹具。在外壳壁与端盖的叠合表面之间可以采用或不采用垫圈。
进入端口718从上部端盖714平行于封装过滤器的纵向轴线轴向地延伸(基于图21所示的过滤器组件定向向上),如由其进入端部和排出端部所限定的。应该理解的是,进入端口718相对于封装过滤器的纵向轴线的平行定向可被改变(远离包括直角定向的平行定向地倾斜),以适应特定的空间需要。进入端口718也可以直接连接至外壳壁712,而非连接至上部端盖714。进入端口718与由外壳壁712、上部端盖714、下部端盖716 和以下更详细地公开的封装过滤器元件的指示上游表面的组合限定的上游内部容积734流体连通。
排出端口720从下部端盖716向下同轴地(与过滤器)延伸并且与过滤器心部732或封装过滤器元件的下游侧液体连通。如图21所示,排出端口720具有与封装过滤器元件的纵向轴线对准的纵向轴线。应该理解的是,该定向可以以与进入端口718相似的方式改变(偏移)以适应特定的空间需求。可替代地,进入端口718和排出端口720的定向可以布置成符合在实施例210至610中公开的定向,或者符合本领域已知的用于布置过滤器组件的进入和排出端口的任何定向。
回收端口722从上部端盖714延伸。回收端口722与过滤器筒的排出部分或心部732连通,如以下更详细地说明的。回收端口722示出为与封装的过滤器元件同轴地定向。应该理解的是,尽管端口722必须与封装的过滤器筒的心部流体连通,但是同轴定向可以改变以适应空间需求。
回收过滤器723在端口的两个端部之间紧固至端口722并且与由端口形成的内腔流体连通。回收过滤器723应该选自所公开的用于回收过滤器 223的相同结构材料选项和相同性能/特性选项。回收端口阀722v紧固至回收过滤器723的远离上端部714的一侧上。阀722v在正常过滤操作期间保持在关闭位置并且打开以允许引入压缩气体以便回收残余在过滤器心部中的过滤液体(或作用为泄放口)。
可选择的上游泄放端口724也从上部端盖714延伸以泄放上游内部容积734。最后,可选择的上游排泄端口726从下部端盖716延伸用于从上游内部容积734排泄液体。过滤器组件710的这种一般外部结构与过滤器组件210相似。
如在前所公开的,过滤器壳体711限定内部容积728,内部容积728 具有布置其中的过滤器筒730。过滤器筒可以具有大致环形结构(比如横截面示出为褶状筒式过滤器)和中空排出心部732。应该理解的是,过滤器筒730可以与本文中公开的任何实施例相符并且由本文中公开的任何材料制成,或者由本领域一般众所周知的用于过滤器元件的材料制成。
为了将过滤器筒730的第一端部紧固在过滤器组件710中,上部端盖 714形成有上部筒容纳壁738,上部筒容纳壁738定尺寸和成形为符合本领域众所周知的过滤器筒730的筒配准或安装表面的形状。对于圆筒形筒而言,容纳壁738的横截面是圆形的(尽管其他横截面形状是可能的并且落在本公开的范围内),并且具有大于过滤器筒730的安装表面的直径的内径。可替代地,容纳壁738可以替代安装立柱,安装立柱具有小于筒上的环形轴向突出安装表面的内径的外径。
根据任一安装结构,为了将过滤器筒730紧固至上部端盖714,一个或更多个O形环727如图21所示地定位在封壳与过滤器配准表面之间,从而在壁738与过滤器筒730之间形成可释放但基本液体紧密的密封。如前所述,也将理解的是,容纳壁或立柱738和筒安装表面的相对直径可以相反,其中安装表面的内径大于容纳壁或立柱的外径。在该相反结构中,O形环将过滤器筒的内安装表面密封至容纳壁或立柱的外表面。还将理解的是,例如为垫片密封的其他安装方法、为一个筒端部加工螺旋并且在另一端上利用O形环密封或者在一端上O形环密封并且在另一端部上平面垫片密封,以及本领域通常已知的用于将过滤器元件附连到壳体内的其他方法可被用于将过滤器筒紧固至外壳壁。
为了将过滤器筒730的第二端部紧固在过滤器组件710中,下部端盖 716形成有下部筒容纳壁736,下部筒容纳壁736定尺寸和成形为符合本领域众所周知的过滤器筒730的筒配准或安装表面的形状。对于圆筒形筒而言,下容纳壁736的横截面是圆形的(尽管其他横截面形状是可能的并且落在本公开的范围内),并且具有大于过滤器筒730的安装表面的直径的内径。为了将过滤器筒730紧固至下部端盖716,一个或更多个O形环 727定位在如图21所示的表面之间,以在壁736与过滤器筒730之间形成可释放但基本液密和气密密封。还将理解的是,容纳壁或立柱736和筒安装表面的相对直径可以相反,其中安装表面的内径大于容纳壁或立柱的外径。在该相反结构中,O形环将过滤器筒的内安装表面密封至容纳壁或立柱的外表面。应该理解的是,如在本公开的其他地方说明的其他安装方法以及本领域通常已知的用于将过滤器元件附连到壳体内的其他方法可被用于将过滤器筒紧固至外壳壁。应该进一步理解的是,过滤器筒可以永久地紧固至端盖之一,以及该端盖可以从壳体711上去除。
在实践中,对于图21所示的实施例,上部端盖714将从过滤器组件 710上去除,过滤器筒730将被设置到内部容积728内并且被插入下部容纳壁736内。上部端盖714然后将设置到外壳壁712上,上部容纳壁738 与过滤器筒730的顶端对准。一旦上部端盖714相对于外壳壁712完全配准,则夹具715(或用于紧固端盖的任何其他方法)被紧固至外壳壁和端盖凸缘以完成组装(或再组装)过程,从而准备用于使用的过滤器组件710,或者进一步组装成更大的组件。应该理解的是,本文中公开的其他方法以及本领域已知的用于将端盖紧固至壳体壁的其他方法可被采用并且落在本公开的预期和范围内。进一步应该理解的是,该过程也可以相反,由此去除底盖并且首先将过滤器筒插入过滤器壳体内以及紧固至上容纳壁或立柱,然后在排出端盖背靠地设置在过滤器壳体或外壳壁上时紧固至排出端盖的容纳壁或立柱。
应该进一步理解的是,上述组装过程涉及设计成被去除和更换的过滤器筒。对于设计用于一次使用或连续使用的组件,还应该进一步理解的是,过滤器筒730可以经由热结合或超声结合、粘合、O形环密封和这些方法的任何组合以及如本文中公开和/或本领域众所周知的用于将过滤器紧固在外壳或包壳中的任何另一种方法紧固在所公开的过滤器外壳中的任一者中。
如在前所公开的,过滤器壳体711与过滤器元件730的上游指示表面的组合限定上游容积734。未过滤液体经由上游或进入通路718进入过滤器组件710的上游容积734并且穿过液体可渗透过滤器元件730以排空过滤器筒730的排出心部732,然后作为过滤液体通过排出端口720排出过滤器组件710。
为了控制液体流过过滤器组件710,各个通路或端口718至726中的每一个可以包括其中的专用阀。尽管每个通路或端口可以配置有阀,但是不同的实施例可以对于通路和/或端口中的仅一些或甚至零个配置有阀。有或没有阀的通路和端口的多个组合在本公开的预期和范围之内。为了例示的目的以及为了本公开的完整性,用于过滤器组件710的选择性端口的专用阀表示为阀722v至726v。阀722v至726v在图21中示意性地示出,并且可以是本领域已知的任何适当类型的阀。
在图21所示的实施例中,在正常过滤和回收操作期间,过滤器组件 710以与对于过滤器组件210至610的所公开的相同方式操作。在正常过滤和回收操作期间存在于过滤器组件710上的阀的位置(打开、关闭、部分打开)与在正常过滤和回收操作期间过滤器组件210的相应的阀的相应的阀位置相同,例如,上游泄放端口阀724v和上游排泄端口阀726v(对应于上游泄放端口阀224v和上游排泄端口阀226v)在初级过滤功能期间共同地关闭。这样,关于用于正常(初级)过滤和回收操作的过滤器组件 210的操作的公开内容通过参引在此结合。
过滤器组件710的结构也可以在液体流反向通过组件时执行预定的液体过滤器和回收功能。应该理解的是,为了沿反向流动方向操作过滤器组件710,过滤器组件可以在空间上重力地再定向,以具有定位就位的再分配端口,从而相对于其再分配功能优化性能。例如,再分配为排出端口的端口应该相对于过滤器组件的本体重力地定向在下部或向下位置中。这种需求在采用滴管(在下文中公开)时在一些实施例中可以消除。
在一个可能的反向功能结构中,重定向组件以使再分配为进入端口的排出端口720定位在重力顶部或高位处。上游排泄端口726(以及如果存在的话可选择的排泄端口阀726v)被再分配为下游回收端口(以及再分配的可选择下游回收端口阀)并且将采用类似于回收过滤器723或与回收过滤器723相同的串联回收过滤器。回收端口722(以及如果存在的话,可选择的回收端口阀726v)被再分配为上游排泄端口(以及再分配的可选择上游排泄端口阀)并且通常在主过滤操作期间保持在关闭状态。
回收过滤器723在端口722上的使用在该功能结构中是可选择的并且在如上所公开的某些情况下可能需要去除。当以此方式使用时,被引入端口720(利用打开的阀720v,如果存在)内的液体流入心部732(或例如由中空纤维或管状材料构造的过滤器元件的内腔)内,并且径向向外地通过过滤器元件730进入内部容积734(现在为下游容积)内,并且作为处理液体通过端口718流出过滤器组件。在该功能结构中,其余端口(图21 所示的实施例中的端口724)保持在关闭状态(例如通过关闭图21所示实施例中的阀724v)或可以从实施例中消除,因为在不与回收过滤器联接时这些端口的使用存在污染下游过滤液体的风险。
在沿反向方向操作时去除组件710内的残余未过滤和已过滤液体的过程与所公开的在沿反向方向操作时用于过滤器组件210的过程相同。因此,所公开的用于在沿反向方向操作时从过滤器组件210去除已过滤和未过滤液体的过程关于过滤器组件710通过参引结合于此。
现在参考图22,在本公开的另一方面中,液体回收过滤器示出为大致指示为过滤器组件810。该实施例与图21所示的实施例的相似之处在于其采用了布置在过滤器组件壳体或外壳壁中的可替换过滤器筒,过滤器组件壳体或外壳壁能够被拆解以回收和替换已使用的筒。过滤器组件810配置为封装两个或更多个过滤器筒的多圆形壳体。应该理解的是,图22中示出的过滤器组件实施例的长度和宽度作为例示而非限制,并且将取决于根据预定应用和操作环境安装在其中的过滤器元件的结构。
过滤器组件810包括具有外壳壁812的壳体或外壳811,外壳壁812 具有均紧固至外壳壁812并且共同地限定内部容积828的上进入端盖814 和相对的下排出端盖816。应该理解的是,只要端盖之一可拆卸以允许封装过滤器筒的抽出和替换,任一端盖可以与外壳壁812一体。在所示结构中,两个端盖通过带卡环815紧固至外壳壁812,带卡环815将外壳壁凸缘813紧固至上部端盖凸缘817和下部端盖凸缘819。应该理解的是,可以采用各种其他附连方法,比如螺栓和螺母组件或比如为卫生式夹具的其他类型的夹具。在外壳壁与端盖的叠合表面之间可以采用或不采用垫圈。
进入端口818从外壳壁812横向地延伸。应该理解的是,进入端口818 在其高度或径向位置方面的位置以及其相对于封装过滤器的纵向轴线的定向可以改变(升高、下降、旋转、远离直角定向倾斜等等),以适应特定的空间需求。进入端口818也可以直接连接至进入盖814,而非连接至外壳壁812。进入端口818与由壳体811与过滤器元件830的上游指示表面的组合限定的上游内部容积834液体连通。
排出端口820从下端盖816基本平行于封装过滤器筒830的纵向轴线向下延伸,并且经由使心部832与排出口820连接的排出歧管850与过滤器心部832或封装的过滤器筒的下游侧液体连通。如图22所示,排出端口820具有与封装过滤器筒的纵向轴线基本平行的纵向轴线。应该理解的是,该定向可以以与进入端口818相似的方式改变(偏移)以适应特定的空间需求。可替代地,进入端口818和排出端口820的定向可以符合在实施例210至610中公开的定向,或者符合本领域已知的用于布置过滤器组件的进入和排出端口的任何定向。
如图22所示,排出歧管850由外壳壁812的具有限定以下更详细地公开的下端部过滤器筒容纳壁852的部分的底端部851的组合形成。应该理解的是,排出歧管850可以完全地形成为排出端盖816的整体部分或外壳壁812的整体部分。
回收端口822从上端盖814延伸。回收端口822经由排出泄放歧管840 与过滤器筒的排出部分或心部832连通,如以下更详细地说明的。回收端口822示出为基本平行于封装过滤器筒的纵向轴线定向。应该理解的是,尽管端口822必须与封装的过滤器筒的心部液体连通,但是基本平行定向可被改变成适应空间需求。
回收过滤器823在端口的两个端部之间紧固至端口822并且与由端口形成的内腔流体连通。回收过滤器823应该选自所公开的用于回收过滤器 223的相同结构材料选项和相同性能/特性选项。回收端口阀822v在回收过滤器823的远离上端部814的一侧上紧固至端口822。阀822v在正常过滤操作期间保持在关闭位置并且打开以允许引入压缩气体以便回收残余在过滤器心部中的过滤液体(或作用为泄放口)。
上游泄放端口824也从进入端盖814延伸以泄放上游内部容积834(由壳体811和过滤器筒的上游指示表面限定)。最后,上游排泄端口826从外壳壁812的下端部横向地延伸用于从上游内部容积834排泄液体,并且可以相对于进口818的位置定位在任何径向定向上。除进入端口818与上游排泄通路826的定向之外,过滤器组件810的该大致外部结构与图1的过滤器组件110相似。
如在前所公开的,过滤器壳体811限定内部容积828,内部容积828 具有布置在其中的两个或更多个过滤器筒830,过滤器筒830可以是圆形布置的过滤器筒,当然可以采用其他取向(线性、成排等等)。过滤器筒可以具有大致环形结构(比如以横截面示出的褶状筒式过滤器)和中空排出心部832。应该理解的是,过滤器筒830可以与本文中公开的任何实施例相符并且由本文中公开的任何材料制成,或者由本领域一般众所周知的用于过滤器元件的材料制成。
为了将过滤器筒830的第一端部紧固在过滤器组件810中,紧固至进入端盖814的泄放歧管840形成有多个上部筒容纳壁842,上部筒容纳壁 842定尺寸和成形为符合如本领域众所周知的过滤器筒830的筒配准或安装表面的形状。对于圆筒形筒而言,容纳壁842的横截面是圆形的(尽管其他横截面形状是可能的并且落在本公开的范围内),并且具有大于过滤器筒830的安装表面的直径的内径。
为了将过滤器筒830紧固至进入盖814,一个或更多个O形环827定位在如图22所示的表面之间,以便在壁838与过滤器筒830之间形成可释放但基本液密和气密密封。还应该理解的是,容纳壁或立柱838与筒的安装表面的相对直径可以相反,其中安装表面的内径大于容纳壁或立柱的外径。在该相反结构中,O形环将过滤器筒的内安装表面密封至容纳壁或立柱的外表面。还将理解的是,例如为垫片密封的其他安装方法、为一个筒端部加工螺旋并且在另一端上利用O形环密封或者在一端上O形环密封并且在另一端部上平面垫片密封,以及本领域通常已知的用于将过滤器元件附连到壳体内的其他方法(以及所公开的用于过滤器组件710的任何方法)可被用于将过滤器筒紧固至外壳壁。
为了将过滤器筒830的第二端部紧固在过滤器组件810中,外壳壁812 的底端部(或排出端盖816的部分)形成有多个下筒容纳壁852,下筒容纳壁852定尺寸和成形为符合如本领域众所周知的过滤器筒830的筒配准表面的形状。对于圆筒形筒而言,下容纳壁836的横截面是圆形的(尽管其他横截面形状是可能的并且落在本公开的范围内),并且具有大于过滤器筒830的安装表面的直径的内径。为了将过滤器筒830紧固至排出盖 816,(或外壳壁812的底端部),一个或更多个O形环827定位在如图22 所示的表面之间,以在壁852与过滤器筒830之间形成可释放但基本液密和气密的密封。
应该理解的是,容纳壁或立柱836与筒的安装表面的相对直径可以相反,其中安装表面的内径大于容纳壁或立柱的外径。在该相反结构中,O 形环将过滤器筒的内安装表面密封至容纳壁或立柱的外表面。还应该理解的是,在本公开的其他地方说明的其他安装方法以及本领域通常已知的用于将过滤器元件附连至壳体和壳体内的其他方法可被用于将过滤器筒紧固至外壳壁。
在实践中,对于图22所示的实施例而言,进入盖814将被从过滤器组件810去除,过滤器筒830将被设置到内部容积828内,各自插入下容纳壁836之一内。进入盖814则将设置到外壳壁812上,上容纳壁842中的每一个与多个过滤器筒830之一的顶端部对准。一旦上部端盖814相对于外壳壁812完全配准,则夹具815(或用于紧固端盖的任何其他方法) 被紧固至外壳壁和端盖凸缘以完成组装(或再组装)过程,从而准备用于使用的过滤器组件810,或者进一步组装成更大的组件。应该理解的是,该过程也可以相反,由此去除底盖并且首先将过滤器筒插入过滤器壳体内以及紧固至上容纳壁或立柱,然后在排出端盖背靠地设置在过滤器壳体或外壳壁上时紧固至排出端盖的容纳壁或立柱。
应该理解的是,上述组装过程涉及设计成被去除和更换的过滤器筒。对于设计用于一次使用或连续使用的组件,还应该进一步理解的是,过滤器筒830可以经由热结合或超声结合、粘合、O形环密封和这些方法的任何组合以及如本文中公开和/或本领域众所周知的用于将过滤器紧固在外壳或包壳中的任何另一种方法紧固在所公开的过滤器外壳中的任一者中。
如前所公开的,壳体811与过滤器筒830的上游指示表面的组合限定上游容积834。未过滤液体经由进入端口818进入上游容积834并且穿过液体可渗透过滤器筒830以排空过滤器筒830的排出心部832,然后通过排出歧管850排出过滤器组件810,以及作为过滤液体退出排出端口820。
为了控制液体流过过滤器组件810,各个端口818至826中的每一个可以包括其中的专用阀。尽管每个端口可以配置有阀,但是不同的实施例可以对于端口中的仅一些或甚至零个配置有阀。有或没有阀的端口的多个组合在本公开的预期和范围之内。为了例示的目的以及为了本公开的完整性,用于过滤器组件810的选择性端口的专用阀表示为阀822v至826v。阀822v至826v在图22中示意性地示出,并且可以是本领域已知的任何适当类型的阀。
在图22所示的实施例中,在正常过滤和回收操作期间,过滤器组件 810以与对于过滤器组件210至710的所公开的相同方式操作。在正常过滤和回收操作期间存在于过滤器组件810上的阀的位置(打开、关闭、部分打开)与在正常过滤和回收操作期间过滤器组件210的相应的阀的相应的阀位置相同,例如,上游泄放端口阀824v和上游排泄端口阀826v(对应于上游泄放端口阀224v和上游排泄端口阀226v)在初级过滤功能期间共同地关闭。这样,关于用于正常(初级)过滤和回收操作的过滤器组件 210的操作的公开内容通过参引在此结合。
过滤器组件810的结构也可以在液体流反向通过组件时执行预定的液体过滤器和回收功能。应该理解的是,为了沿反向流动方向操作过滤器组件810,过滤器组件可以在空间上重力地再定向,以具有定位就位的再分配端口,从而相对于其再分配功能优化性能。例如,再分配为排出端口的端口应该相对于过滤器组件的本体重力地定向在下部或向下位置中。这种需求在采用滴管(在下文中公开)时在一些实施例中可以消除。
在一个可能的反向功能结构中,重定向组件以使再分配为进入端口的排出端口820定位在重力顶部或高位处。上游排泄端口826(以及如果存在的话可选择的排泄端口阀826v)被再分配为下游回收端口(以及可选择的下游回收端口阀)并且将采用类似于回收过滤器823或与回收过滤器823 相同的串联回收过滤器。回收端口822(以及如果存在的话,可选择的回收端口阀826v)被再分配为上游排泄端口(以及可选择的再分配上游排泄端口阀)并且通常在主过滤操作期间保持在关闭状态。
回收过滤器823在端口822上的使用在该功能结构中是可选择的并且在如上所公开的某些情况下可能需要去除。当以此方式使用时,被引入端口820(利用打开的阀820v,如果存在)内的液体流入心部832(或例如由中空纤维或管状材料构造的过滤器元件的内腔)内,并且径向向外地通过过滤器元件830进入内部容积834(现在为下游容积)内,并且作为处理液体通过端口818流出过滤器组件。在该功能结构中,其余端口(图22 所示的实施例中的端口824)保持在关闭状态(例如通过关闭图22所示实施例中的阀824v)或可以从实施例中消除,因为在不与回收过滤器联接时这些端口的使用存在污染下游过滤液体的风险。
在沿反向方向操作时去除组件810内的残余未过滤和已过滤液体的过程与所公开的在沿反向方向操作时用于过滤器组件210的过程相同。因此,所公开的用于在沿反向方向操作时从过滤器组件210去除已过滤和未过滤液体的过程关于过滤器组件810通过参引结合于此。
现在参考图14,在本公开的另一方面中,液体回收过滤器示出为大致指示为过滤器组件1010。该实施例与在前公开的实施例的不同在于其采用了吸出管1060,替代了回收端口或通路。图14所示的过滤器组件具有紧固在封壳或壳体中的过滤器元件。应该理解的是,吸出管可被用于替代具有采用过滤器筒的过滤器结构的下游回收端口,比如如图21和图22中所示出的。过滤器组件1010配置为封装单个过滤器元件1030的单个圆形壳体。应该进一步理解的是,图14中示出的过滤器组件实施例的长度和宽度作为例示而非限制,并且将取决于根据预定应用和操作环境安装在其中的过滤器元件的结构。
过滤器组件1010包括具有外壳壁1012的壳体或外壳1011,外壳壁 1012具有上端部1014和相对的下端部1016。应该理解的是,任一端部可以与外壳壁1012为一体,或者在结构上模块化为端盖,特别是在可替换过滤器筒紧固在壳体或外壳壁中以允许抽出和替换封装过滤器筒的情况下。还应该理解的是,由于通过在用于液体回收的该定向上利用该实施例获得多种功能,上端部1014参照为上部,下端部1016参照为下部;然而,在使用过程中的正常过滤和其他时间期间,端部1016重力地定向在端部 1014之上是可能的,甚至是有利的。用于紧固这些端盖的装置和/或方法与所公开的关于过滤器组件210至810所说明的用于端盖的相同。
进入端口1018从外壳壁1012或从下端部1016横向地延伸。应该理解的是,进入端口1018相对于封装过滤器的纵向轴线的定向可以改变(远离其直角定向倾斜),以适应特定的空间需求。进入端口1018与由外壳1011 和过滤器元件1030的上游指示表面的组合限定的内部上游容积1034液体连通。
排出端口1020还从外壳壁1012或从下端部1016横向地延伸,并且与过滤器心部1032或封装过滤器元件的下游侧液体连通。如图14所示,排出端口1020具有垂直于封装过滤器元件的纵向轴线的纵向轴线。应该理解的是,该定向可以以与进入端口1018相似的方式改变(偏移)以适应特定的空间需求。可替代地,进入端口1018和排出端口1020的定向可被构造成符合在实施例210至610中公开的定向,或者符合本领域已知的用于布置过滤器组件的进入和排出端口的任何定向。
排出吸出管1060从下端部1016延伸到心部1032的下端部内并且通过回收端口1022与下游回收端口1022、心部1032和过滤器组件1010的外部流体连通。应该理解的是,吸出管1060可以向心部1032内延伸任何距离,包括图14所示的距离,并且具有沿其长度形成在任何位置处的开口以将空气或气体导入元件1030的下游侧,以便便于和允许回收下游液体。回收端口1022从端部1016向外延伸并且经由管1060与过滤器元件的排出部分或心部1032流体连通,如以下更详细地说明的。回收端口1022 示出为与封装的过滤器元件同轴地定向。应该理解的是,尽管端口1022 必须与封装的过滤器元件的心部流体连通,但是同轴定向可以改变以适应空间需求。
回收过滤器1023在端口的两个端部之间紧固至端口1022并且与由端口形成的内腔流体连通。回收过滤器1023应该选自所公开的用于回收过滤器223的相同结构材料选项和相同性能/特性选项。回收端口阀1022v 在回收过滤器1023的远离下端部1016的一侧上紧固至端口1022。阀1022v 在正常过滤操作期间保持在关闭位置并且打开以允许引入压缩气体以便回收残余在过滤器心部中的过滤液体(或作用为泄放口)。
上游泄放端口1024从上端部1014延伸以泄放上游内部容积1034,并且还可用于执行其他功能,包括但不限于在液体回收期间的整体性测试和增压。最后,可以包括可选择的上游排泄端口(未示出)并且其从下端部 1016延伸用于从上游内部容积1034排泄液体。过滤器组件1010的该一般外部结构与图5的过滤器组件510相似,除与定位端口522相比缺少上游排泄端口和端口1022的定位之外,由于利用管1060,过滤器组件1010朝向下端部1016重定向。
如在前所公开的,过滤器外壳1011限定具有布置其中的过滤器元件 1030的内部容积1028。过滤器元件可以具有大致环形结构(比如横截面中所示的褶状过滤器)和中空排出心部1032。应该理解的是,过滤器元件 1030可以与本文中公开的任何实施例相符并且由本文中公开的任何材料制成,或者由本领域已知的用于过滤器元件的任何材料制成。过滤器1030 可以经由热结合或超声结合、粘合、O形环密封和这些方法的任何组合以及如本文所公开和/或本领域众所周知的用于将过滤器紧固在壳体或包壳中的任何其他方法紧固在所公开的过滤器外壳的任一者中。对于过滤器筒形式的过滤器元件,筒可以以与图21和22中所示和所公开的相同方式和相同特征紧固在壳体中。
如在前公开的,外壳1011和过滤器元件1030的指示上游表面的组合限定上游容积1034。未过滤液体经由进入端口1018进入过滤器组件1010 的上游容积1034,并且穿过过滤器元件1030以排空排出心部1032,然后作为过滤液体通过排出端口1020排出过滤器组件1010。
为了控制液体流过过滤器组件1010,各个端口或管1018至1024(以及在一些实施例中的上游排泄端口)中的每一个可以包括其中的专用阀。尽管每个管或端口可以配置有阀,但是不同的实施例可以对于管和/或端口中的仅一些或甚至零个配置有阀。有或没有阀的管和端口的多个组合在本公开的预期和范围之内。为了例示的目的以及为了本公开的完整性,用于过滤器组件1010的选择性端口的专用阀表示为阀1022v至1024v。阀1022v 至1024v在图14中示意性地示出,并且可以是本领域已知的任何适当类型的阀。
管1060和下游回收端口1022可以由铝、不锈钢、金属合金或其他金属基材料制成。其他适当的材料包括聚合物材料,包括但不限于聚丙烯、尼龙、聚酯、聚乙烯、PSA及其组合物,如本领域已知的,上述材料通常与旨在引入过滤器组件内的流体和/或气体相容。
在图14所示的实施例中,在正常过滤和回收操作期间,过滤器组件 1010以与对于过滤器组件210至810的所公开的相同方式操作。在正常过滤和回收操作期间存在于过滤器组件1010上的阀的位置(打开、关闭、部分打开)与在正常过滤和回收操作期间过滤器组件210的相应的阀的相应的阀位置相同,例如,如果存在的话,上游泄放端口阀1024v和上游排泄端口阀1026v(对应于上游泄放端口阀224v和上游排泄端口阀226v) 在初级过滤功能期间共同地关闭。这样,关于用于正常(初级)过滤和回收操作的过滤器组件210的操作的公开内容通过参引在此结合。
过滤器组件1010的结构也可以在液体流反向通过组件时执行预定的液体过滤器和回收功能。应该理解的是,为了沿反向流动方向操作过滤器组件1010,过滤器组件可以在空间上重力地再定向,以具有定位就位的再分配端口,从而相对于其再分配功能优化性能。例如,再分配为排出端口的端口应该相对于过滤器组件的本体重力地定向在下部或向下位置中。这种需求在采用滴管(在下文中公开)时在一些实施例中可以消除。
在一个可能的相反功能结构中,类似于实施例510所公开的相反功能结构,组件可以沿图14中示意性地示出的定向保持,使得再分配为进入端口的排出端口1020保持定位在重力底部或低位置处。应该注意到,与如再分配排出端口沿图14中示意性地示出的定向定位在重力底部或低位置处的定向相比,上述功能结构不需要重新定向。上游泄放端口1024被再分配为下游回收端口并且将采用类似于回收过滤器1023或与回收过滤器1023相同的串联回收过滤器。回收端口1022再分配为上游泄放端口并且通常在主过滤操作期间保持在关闭状态。应该理解的是,如图14所示以及按照延伸到心部1032的下端部内所说明的,如果与图17中所示以及在以下进一步详细公开的吸出管1260类似地,排出吸出管1060朝向并且靠近心部1032的顶端部向上延伸,则排出吸出管1060将提供改进的泄放效率。
端口1022上的回收过滤器1023的使用在该功能结构中是可选择的。当以此方式使用时,被引入端口1020(利用打开的阀1020v,如果存在) 内的液体流入心部1032(或例如由中空纤维或管状材料构造的过滤器元件的内腔)内,并且径向向外地通过过滤器元件1030进入内部容积1034(现在为下游容积)内,并且作为处理液体通过端口1018流出过滤器组件。在该功能结构中,任何其余端口,如果存在的话,被保持在关闭状态(例如通过关闭其相关阀)或可以从实施例中消除,如图14所示,这是因为在不与回收过滤器联接时使用另外的下游端口存在污染下游过滤液体的风险。一旦预定容积的液体通过组件1010过滤,则可以关闭阀1020v以停止流动。
在沿反向方向操作时去除组件1010内的残余未过滤和已过滤液体的过程与在沿反向方向操作时所公开的对于过滤器组件210的过程相同,需要注意的不同在于过滤器组件1010,端口1024被再分配为下游回收端口 (向再分配为过滤器组件210中的下游回收端口的端口226提供可比较功能),未描述端口1026。因此,所公开的用于在沿反向方向操作时从过滤器组件210去除已过滤和未过滤液体的过程关于过滤器组件1010通过参引结合于此。
现在参考图17,在基本类似于图14所示实施例的实施例中,大致指示为1210的过滤器组件采用与过滤器组件1010相同的特征,除了过滤器组件1210中的指示为1260的吸出管从其位于过滤器外壳壁1212的底端部处的进入点延伸到过滤器心部1232并且朝向以及靠近过滤器元件1230 的顶端部向上延伸之外。该吸出管将气体引入点设置在比其对应物——过滤器组件1010中的吸出管1060——更高的过滤器心部1232中点处。该结构可以通过更加有利地在更小可能与通过心部1232和排出口1220流出的液体流发生干涉的位置处将气体引入过滤器组件内而提高从过滤器组件中的流出液体的效率。
过滤器组件1210的功能和操作基本上与关于过滤器组件1010说明和公开的相同。过滤器组件1010的结构的描述也对应于过滤器组件1210的结构。因此在此结合过滤器组件1010的结构、操作和功能的公开内容以描述过滤器组件1210的结构、操作和功能。应该注意到,用于过滤器组件1010的附图标记指示通过去除每个附图标记的第二数字“0”并且用“2”进行替代而对应于以及可被让与过滤器组件1210。
现在参考图15,在本公开的仍然的另一方面中,采用用于每个封装过滤器元件/筒的专用吸出管和回收过滤器的多圆形过滤器组件示出为大致指示为1110。该实施例与图14中所示的在前公开的单圆形过滤器壳体的实施例的不同在于其采用各自具有专用吸出管1160和回收过滤器1123的多个过滤器元件/筒。每个吸出管具有专用回收端口1122和可选择的相关阀1122v。图15所示的过滤器组件具有紧固在封壳或壳体中的过滤器元件。应该理解的是,专用吸出管可被用于设置具有结合过滤器筒的过滤器结构的下游回收端口,比如在图21和图22中示出的过滤器筒。应该进一步理解的是,图15中示出的过滤器组件实施例的长度和宽度作为例示而非限制,并且将取决于根据预定应用和操作环境安装在其中的过滤器元件的结构。
过滤器组件1110包括具有外壳壁1112的壳体或外壳1111,外壳壁 1112具有上端部1114和相对的下端部1116。应该理解的是,任一端部可以与外壳壁1112为一体,或者在结构上模块化为端盖,特别是在可替换过滤器筒紧固在壳体或外壳壁中以允许抽出和替换封装过滤器筒的情况下。用于紧固这些端盖的装置和/或方法与所公开的关于过滤器组件710和810所说明的用于端盖的装置和/或方法相同。
进入端口1118从外壳壁1112横向地或径向地延伸。应该理解的是,进入端口1118相对于封装过滤器的纵向轴线的定向可以改变(远离其直角定向倾斜),以适应特定的空间需求。进入端口1118与由外壳1111和过滤器元件1030的上游指示表面的组合限定的内部上游容积1134液体连通。
排出端口1120还从外壳壁1112或从下端部1116横向地延伸,并且与过滤器心部1132或封装过滤器元件的下游侧液体连通。如图15所示,排出端口1120具有垂直于封装过滤器元件的纵向轴线的纵向轴线。应该理解的是,该定向可以以与进入端口1118相似的方式改变(偏移)以适应特定的空间需求。
排出吸出管1160各自从下端部1116延伸到一个过滤器心部1132的下端部内并且通过回收端口1122与下游回收端口1122、心部1132和过滤器组件1110的外部流体连通。应该理解的是,吸出管1160可以向心部1132 内延伸任何距离,包括图15所示的距离,并且具有沿其长度形成在任何位置处的开口以将空气或气体导入元件1130的下游侧,以便便于和允许回收下游液体。回收端口1122从端部1116向外延伸。每个下游回收端口 1122经由管1160与一个过滤器元件1130的排出部分或心部1132连通,如以下更详细地说明的。每个回收端口1122示出为与其相应的封装过滤器元件/筒1130同轴地定向。应该理解的是,尽管端口1122必须与封装的过滤器元件的心部流体连通,但是同轴定向可以改变以适应空间需求。
回收过滤器1123在端口的两个端部之间紧固至端口1122并且与由端口形成的内腔流体连通。回收过滤器1123应该选自所公开的用于回收过滤器223的相同结构材料选项和相同性能/特性选项。回收端口阀1122v在回收过滤器1123的远离下端部1116的一侧上紧固至端口1122。阀1122v 在正常过滤操作期间保持在关闭位置并且打开以允许引入压缩气体以便回收残余在过滤器心部中的过滤液体(或作用为泄放口)。
上游泄放端口1124也从上端部1114延伸以如下更详细地说明那样泄放上游内部容积1134。最后,可以包括可选择的上游排泄端口(未示出) 并且其从下端部1116延伸以便从上游内部容积1134排泄液体。过滤器组件1110的该一般外部结构与图5的过滤器组件510相似,除与定位端口 1122相比缺少上游排泄端口和端口1122的定位之外,由于利用管1160,过滤器组件1110朝向下端部1116重定向。
如在前所公开的,过滤器外壳壁1112限定具有布置其中的多个过滤器元件/筒1130的内部容积1128。过滤器元件可以具有大致环形结构(比如横截面中所示的褶状过滤器)和中空心部1132。应该理解的是,过滤器元件1130可以符合本文中公开的任何实施例并且由本文中公开的用于过滤器元件的任何材料制成。过滤器元件1130可以经由热结合或超声结合、粘合、O形环密封盒这些方法的任何组合以及本领域众所周知的用于将过滤器紧固外壳中的任何其他方法紧固在所公开的过滤器壳体的任一者中。对于过滤器筒形式的过滤器元件,筒可以以与图21和22中所示和所公开的相同方式和相同特征紧固在壳体中。
如在前所公开的,外壳1111与过滤器元件1130的指示上游表面的组合限定上游容积。未过滤液体经由进入端口1118进入上游容积1134并且穿过液体可渗透过滤器元件1130到达中空心部1132,然后作为过滤液体通过排出端口1120排出过滤器组件1110。
为了控制液体流过过滤器组件1110,各个端口或管1118至1124(以及在一些实施例中的上游排泄端口)中的每一个可以包括其中的专用阀。尽管每个端口可以配置有阀,但是不同的实施例可以对于端口中的仅一些或甚至零个配置有阀。关于该过滤器组件实施例的有或没有阀的多个组合在本公开的预期和范围之内。为了例示的目的以及为了本公开的完整性,用于过滤器组件1110的选择性端口的专用阀表示为阀1122v至1124v。阀 1122v至1124v在图15中示意性地示出,并且可以是本领域已知和使用的任何适当类型的阀。
管1160和下游回收端口1122可以由所说明和公开的用于管1060和回收端口1022的相同材料制成。应该理解的是,本文中说明的可能材料不是穷举的并且包括本领域通常用于构造过滤器壳体和组件中的这些特征的那些材料。
在图15所示的实施例中,在正常过滤和回收操作期间,过滤器组件 1110以与对于过滤器组件210至1110的所公开的相同方式操作。在正常过滤和回收操作期间存在于过滤器组件1110上的阀的位置(打开、关闭、部分打开)与在正常过滤和回收操作期间过滤器组件210的相应的阀的相应的阀位置相同,例如,如果存在的话,上游泄放端口阀1124v和上游排泄端口阀1126v(对应于上游泄放端口阀224v和上游排泄端口阀226v) 在初级过滤功能期间共同地关闭。这样,关于用于正常(初级)过滤和回收操作的过滤器组件210的操作的公开内容通过参引在此结合。
过滤器组件1110的结构也可以在液体流反向通过组件时执行预定的液体过滤器和回收功能。应该理解的是,为了沿反向流动方向操作过滤器组件1110,过滤器组件可以在空间上重力地再定向,以具有定位就位的再分配端口,从而相对于其再分配功能优化性能。例如,再分配为排出端口的端口应该相对于过滤器组件的本体重力地定向在下部或向下位置中。这种需求在采用滴管(在下文中公开)时在一些实施例中可以消除。
在一个可能的相反功能结构中,类似于实施例510所公开的相反功能结构,组件可以沿图15中示意性地示出的定向保持,使得再分配为进入端口的排出端口1120保持定位在重力底部或低位置处。应该注意到,与如再分配排出端口沿图15中示意性地示出的定向定位在重力底部或低位置处的定向相比,上述功能结构不需要重新定向。上游泄放端口1124被再分配为下游回收端口并且将采用类似于回收过滤器1123或与回收过滤器1123相同的串联回收过滤器。回收端口1122再分配为上游泄放端口并且通常在主过滤操作期间保持在关闭状态。应该理解的是,如图15所示以及按照延伸到心部1132的下端部内所说明的,如果与图18中所示以及在以下进一步详细公开的吸出管1360类似地,排出吸出管1060朝向并且靠近心部1132的顶端部向上延伸,则排出吸出管1060将提供改进的泄放效率。
在该功能结构中,回收过滤器1123在端口1122上的使用是可选择的。当以此方式使用时,被引入端口1120(利用打开的阀1120v,如果存在) 内的液体流入心部1132(或例如由中空纤维或管状材料构造的过滤器元件的内腔)内,并且径向向外地通过过滤器元件1130进入内部容积1134(现在为下游容积)内,并且作为处理液体通过端口1118流出过滤器组件。在该功能结构中,任何其余端口,如果存在的话,被保持在关闭状态(例如通过关闭其相关阀)或可以从实施例中消除,如图15所示,这是因为在不与回收过滤器联接时使用另外的下游端口存在污染下游过滤液体的风险。一旦预定容积的液体通过组件1010过滤,则可以关闭阀1020v以停止流动。
在沿反向方向操作时去除组件1110内的残余未过滤和已过滤液体的过程与在沿反向方向操作时所公开的对于过滤器组件210的过程相同,需要注意的不同在于过滤器组件1110中,端口1124被再分配为下游回收端口(向再分配为过滤器组件210中的下游回收端口的端口226提供可比较功能),未描绘端口1126。因此,所公开的用于在沿反向方向操作时从过滤器组件210去除已过滤和未过滤液体的过程关于过滤器组件1110通过参引结合于此。
现在参考图18,示出与图15所示的实施例具有相同特征的另一个多圆形过滤器组件,除过滤器组件1310中的指示为1360的吸出管在过滤器外壳壁1312的底端部处从其进入点延伸到过滤器心部1332内并且朝向和非常接近过滤器元件1330的顶端部向上延伸之外。这些吸出管比其相应物——过滤器组件1110中的相对短的吸出管1160——将气体引入点设置在过滤器心部1332中的更高点处。该结构可以通过更加有利地在更小可能与通过心部1332和排出口1320流出的液体流发生干涉的位置处将气体引入过滤器组件内而提高从过滤器组件1310中的流出液体的效率。
过滤器组件1310的功能和操作基本上与关于过滤器组件1110说明和公开的相同。对过滤器组件1110的结构的描述也对应于过滤器组件1310 的结构。过滤器组件1110的结构、操作和功能的公开内容因此结合于此以描述过滤器组件1310的结构、操作和功能。应该注意到,用于过滤器组件1110的部件的附图标记指示通过去除每个附图标记的第二数字“1”并且用“3”进行替代而对应于以及可被让与过滤器组件1310的部件。
现在参考图19,在本公开的另一个方面中,所示出的大致指示为1410 的多圆形过滤器组件包括吸出管1460,吸出管1460共用紧固至歧管延伸管1464的通用吸出管歧管1462和单个回收过滤器1423,可选择的歧管延伸管阀1464v也紧固至延伸管1464。吸出管1160、管歧管1462、延伸管 1464、回收过滤器1423和可选择的管阀1464v全部与心部1432流体连通。过滤器组件1410的其余特征与图18所示的用于过滤器组件1310的特征相同,并且可以可替代地构造有更短的吸出管,类似于如图15所示的组件1110。更具体地,大致指示为1211的壳体或外壳包括外壳壁1412、上端部1414和下端部1416,其组合限定一个或更多个过滤器元件1430紧固其中的内腔。每个封装过滤器元件限定与吸出管1160和连接至管1160的全部管流体连通的下游指示心部1432。过滤器组件1410的功能、操作和性能与关于过滤器组件1310的相同。过滤器组件1310的功能、操作和性能的描述因此关于过滤器组件1410结合于此。
现在参考图20,在本公开的更进一步的方面中,示出为大致指示为 1510的多圆形过滤器组件包括紧固至管1560并且与管1560流体连通的专用抽气管1560和专用回收过滤器1523,管1560共用通用回收管1564和紧固至回收管1564的可选择回收管阀1564v。过滤器组件1510的其余特征与图18所示的用于过滤器组件1310的特征相同,并且可以可替代地构造有更短的吸出管,类似于如图15所示的组件1110。过滤器组件1510的功能、操作和性能与关于过滤器组件1310的相同。过滤器组件1310的功能、操作和性能的描述因此关于过滤器组件1510结合于此。
现在参考图23,在本公开的仍然的另外的方面中,所示大致指示为 1610的过滤器组件采用沿重力反向定向与图5所示的过滤器组件510相同的特征以及外加排出滴管1668。排出滴管1668形成元件1630的下游侧内的隔板并且与排出端口1620和心部1632液体连通。由排出滴管1668形成的隔板引导所引入的流体在通过滴管1668以及通过排出端口1620流出之前通过回收端口1622向下至心部1632的底部。该流动路径确保被引入回收端口1622内的空气或气体清除来自下游心部1632的全部或基本全部液体,这与如果实施例510在不增加滴管568的情况下被沿其相反的重力定向使用将会如此的占用阻力最小路径和直接流向排出端口1620的情况下相反。过滤器组件1610的正向功能、操作和性能与过滤器组件510的相同,在此每一个沿在其相应的图5和图23中描绘的重力定向操作。过滤器组件510的正向功能、操作和性能的描述因此关于过滤器组件1610 结合于此。
为了在通过组件反向流动时沿图23示出的重力定向起作用,滴管连接至进入端口1618(再分配为排出端口)以确保通过上游泄放端口1624 (再分配为回收端口并且配置有与回收过滤器1623类似或相同的回收过滤器)引入的空气或气体被迫压至容积1634的底部(现在为下游容积),从而允许回收过滤液体。滴管的使用防止空气或气体在不从下游容积1634 中驱动过滤液体的情况下通过再分配排出端口1618排出。过滤器组件1610 的逆向功能、操作和性能与过滤器组件510的相同,在此每一个沿分别在图5和图23中描绘的重力定向操作。过滤器组件510的逆向功能、操作和性能的描述因此关于过滤器组件1610结合于此。
现在参考图16,在本公开的另一个方面中,单混合亲水/疏水过滤材料或双层过滤材料定位在过滤器筒的上端盖中以提供功能阀,从而允许处理通过处理过滤器的液体并且当在主液体处理功能之后执行回收功能时保持从处理过滤器的上游侧至处理过滤器的下游侧的压力梯度,双层过滤材料的一层具有疏水特征,另一层具有亲水特征。该“阀”的使用消除对回收端口或相似特征的需要。该过滤器在本文中公开的其他实施例中也可以用作回收过滤器,其在一些应用中可以消除对其他实施例中的阀的需要。
为了清楚和例示而非限制的目的,如在对结合亲水/疏水阀的实施例的描述中所使用的,术语亲水、疏水和液体用于描述过滤器组件设备和用于液体回收的方法的功能和设计。液体或处理液体被限定为自然地浸湿一种类型的过滤材料而非另一种。亲水过滤材料限定为将在处理液体中自然地浸湿的过滤材料。疏水过滤材料限定为将不会在处理液体中自然地浸湿的过滤材料。
在某些应用中,比如酒精或低极性液体的过滤,具有疏水性的过滤材料可以替代亲水过滤材料使用,这是因为这些液体中的许多将如本领域众所周知地自然地浸湿疏水过滤材料。在该例子中,具有疏油、超疏水或其他表面性质的过滤材料的使用可能需要替代疏水过滤材料使用,以免通过处理液体浸湿该位置中的过滤材料。因此,虽然在整个公开中说明了亲水和疏水过滤材料和层,具有其他表面特性(比如如上公开的疏油性和超疏水性)的使用提供所需的选择性,然而一个过滤材料自然地浸湿在液体中以及一个过滤材料并非如此落在本公开的预期和范围之内。
如图16所示,所示出的大致指示为910的过滤器组件包括定尺寸成包围过滤器筒930的壳体或外壳911。进口918、排出口920和上游泄放口924从壳体911延伸。进口918从上进入端部914延伸并且可以与封装过滤器筒930的纵向轴线对准,或者可以远离纵向轴线定向以适应任何空间需求。进口918与过滤器组件910的上游内部容积934液体连通,如由外壳911与过滤器元件930的上游指示表面所限定的。排出口920从过滤器组件910的下排出端部916延伸并且与过滤器筒930的心部932液体连通。上游泄放口924从过滤器壳体911的上端部横向地或径向地延伸,并且可以以不同的角度定向以适应空间需求。
每个端口可以具有可选择的专用阀以打开和关闭端口。如果存在,阀 918v附连至进口918,阀920v附连至排出口920,阀924v附连至上游泄放端口924。有或没有阀的通路和端口的多个组合在本公开的预期和范围之内。应该理解的是,在组件910中,端部914和916可以与外壳壁912 一体,或者可以是可拆卸的以允许封装过滤器筒930的抽出和替换。在所示结构中,两个端部914和916作为例示而非限制地示出为与外壳壁910 一体,端部914和916与过滤器筒930的一体与可拆卸特性以及用于密封组件(包括筒式过滤器930的密封)的方法将取决于预定应用和操作环境以及安装在其中的过滤器元件的结构。用于密封本文中公开的其他实施例的组件的方法也可被用于密封过滤器组件910的部件。
为了允许在不具有专用回收端口的情况下回收滞留在过滤器组件910 内的液体,阀过滤器970被用于执行双过滤器和阀功能。阀过滤器970可以是组合疏水/亲水过滤材料(包括具有带有改进成具有相反特性的表面的单独亲水或单独疏水特性的过滤材料)、疏水/亲水双层过滤材料及其任何组合。阀过滤器970紧固在过滤器筒930的上端盖931中并代表单向以消除对如本文中公开的回收端口的需要。具有仅疏水功能用过滤材料可被用于所公开的用于阀过滤器970的位置,以允许过滤器组件的下游部分以及下游线路等等内的液体的无污染回收。然而,对于具有以下详细地公开的允许上游未过滤流体的额外回收的阀功能的实施例来说,具有仅疏水功能的过滤材料的使用不能如以下更详细地阐述和公开的那样使用。
对于具有仅疏水功能的过滤材料在位置970处的使用,应该理解的是,尽管这种过滤材料如本文中详细公开的适用于执行下游回收处理,但是对于液体回收组件的许多方面和实施例而言,其不会作用为当在主液体处理功能之后执行回收功能时从处理过滤器930的上游侧到处理过滤器930的下游侧保持压力梯度的阀。需要该梯度以便在开始组件的下游侧中的过滤液体的回收之前迫使上游侧934中的未过滤液体通向下游侧。
如图16、图25和图26所示,用于阀过滤器970的位置处的过滤材料——无论是疏水过滤材料还是双功能过滤材料实施例之一——可以定位在过滤器筒930上的各个不同的位置中,包括端盖931、端盖935和/或排出端口容纳节段933,并且在对所公开的回收方法进行有限改进的情况下执行与本文中说明和公开的相同功能。图16、图25和图26中公开的实施例可以与本公开内说明的其他特征组合使用,以便改善功能和/或效率,例如图23所示的滴管1668与阀过滤器970组合(图26所示的位置)。阀过滤器970的亲水层或部分与过滤器筒930的下游侧直接接触地定位。这允许亲水部件在主液体处理过程期间被浸湿,但不会容许通过阀过滤器970 的大量液流,因为液体不能在水侵入压力(或液体侵入压力)以下的压力下穿过疏水部件。应该理解的是,虽然阀过滤器沿该定向的使用提供优势 (比如减小液体锁在疏水过滤材料上的可能性),可能以及甚至有利的是有时沿反向方向定向阀过滤器,并且所有定向均在本公开的预期和范围之内。
通过包括恰当地选择的疏水过滤材料、层或表面改进疏水层,过滤材料或层防止液体从上游侧通过过滤器筒端盖931和/或端盖935和/或排出端口容纳节段933大量移动,并且同时在过滤器筒930的上游侧与下游侧之间保持多孔和无菌(或者防止污染)屏障。通过包括在使用中变湿的恰当地选择的亲水过滤材料或层,过滤材料或层防止空气或气体在所选择的过滤材料或层的起泡点以下的压力下从筒930的上游侧通过过滤器筒端盖 931和/或端盖935和/或排出端口容纳节段933的大量移动。在未过滤液体回收功能期间,这使得过滤器组件能够在处理过滤器筒930的下游侧上保持相对低的压力并且在筒930的上游侧上保持相对更高的压力,以便只要筒930的上游侧与下游侧之间的压差不超过亲水过滤材料或层的起泡点将保持在过滤器筒930的上游的液体通过处理过滤材料驱动到过滤器组件 910的下游部分内。
在主液体处理功能期间,上游泄放阀924v保持在关闭位置,但可以周期地打开或甚至连续地从筒930的上游侧排空气体或空气。为了确保适当的功能,过滤器阀970的疏水部件被选择为具有超过在主液体处理过程期间过滤器筒930的上游侧中的压力的液体侵入压力,例如以便根据系统约束和过滤处理条件适应从大约1psi到大约2psi直至大约20psi到大约30psi的处理条件。通过调节疏水过滤材料的孔径大小和/或表面性质(比如表面能量)选择侵入压力。
利用具有自然地出现低表面能量的聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)和聚乙烯构造的过滤材料以及已被改进以实现低表面能的过滤材料(包括自然地或一般地改进以变成亲水)已知为阻碍水成液的流动 (具有充分高的表面张力),并且因此将展出用于这种液体的侵入压力。侵入压力的价值进一步取决于过滤媒体的孔径大小。在膜的外壳由PTFE、 PVDF和聚乙烯构造的情况下,超过30psi的水侵入压力对于0.2μm孔径大小等级和其以下的膜是典型的。
一旦执行主处理功能以回收残余的过滤液体(残留在过滤器心部932 及其他下游位置中)和上游内部容积934中的未过滤液体,压缩气体经由进口918引入,或者经由蠕动泵、压缩气体源或类似装置泄放924。应该理解的是,当其他上游端口阀将被关闭以便允许形成从过滤器筒930的上游侧到下游侧的压力梯度时,与泵或压缩气体附连其上的端口有关的阀将被打开。由于阀过滤器970的疏水部件将自由地允许气体的通过,阀过滤器970的亲水部分或层将阻止气体从过滤器筒930的上游侧经由阀过滤器 970穿行至下游侧,直到超过阀过滤器970的亲水部件的起泡点。因此,用于亲水部件的孔径大小被选择以达到本领域众所周知的所需起泡点(或阀过滤器的开启压力)。
由亲水性聚醚砜、尼龙、醋酸纤维素、硝酸纤维素、亲水性聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚碳酸酯以及本领域众所周知的具有大于或等于处理过滤材料孔径大小的孔径尺寸的其他材料(还取决于材料性能和形态)构造的过滤材料将具有以下范围内的起泡点,该范围使通过阀过滤器970绕过过滤器筒930所需的气体压力与绕过处理过滤材料自身所需的气体压力相比更低。膜的表面能选择成使其被处理液体自然地浸湿,并且将取决于所选择的材料以及膜的制造或改变。选择具有适当的起泡点的亲水过滤材料确保从上游侧到下游侧的正压力梯度,以便于迫使上游内部容积934中的未过滤液体作为过滤液体进入下游侧内。
为了排空保留在心部932中的过滤液体,气体压力增大至超过阀过滤器970的亲水部件的泡点压力。这使得气体流过阀过滤器970以迫使心部 932中的过滤液体进入排出口920内并且最后排出过滤器组件(清洁下游线路,如果存在的话),如果增加重力辅助则排出口920定向在过滤器筒的重力下端部。应该理解的是,过滤器筒的定向可以反向,进入端部定位成低于排出端部,或者过滤器组件在两个极限位置之间任意旋转以适应过滤器组件附连其上的组件中的任何空间需求。在一些定向中,实施本公开中说明的附加特征以改进功能和/或效率(例如图23所示的滴管1668特征与图26所示的阀过滤器970的位置组合)可能是必要或有利的。
应该进一步理解的是,各个端口的功能可以相反,其中排出口920再分配为进入端口,进入端口918再分配为排出端口,心部932再分配为上游内部容积,上游内部容积934再分配为下游侧。阀过滤器970的定向必须反向,使得阀过滤器970的亲水过滤材料层或侧定位成与过滤器筒930 的下游侧(现在是容积934)直接接触。这将允许亲水部件在主液体处理过程期间被浸湿,但在液体不能穿过疏水部件时将不会允许大量流过阀过滤器970。根据该定向,阀过滤器970将仍然执行预定功能。
如在前所述的,阀过滤器970可以以各种结构构造,包括具有改变成亲水的一侧或一层的疏水材料、具有修改为疏水的一侧或一层的亲水材料或双层或多层过滤材料或具有专用疏水或亲水层的过滤材料。该结构也可以采用各种替代方案,比如图24所示的褶状结构,褶状疏水或组合的疏水/亲水过滤材料、疏水/亲水双层过滤材料或疏水/亲水过滤材料部分974 夹持在联接为接缝976的两个亲水部分972之间。部分972和974可以通过本领域众所周知的许多方法密封,包括热密封、超声热密封、粘合、热熔密封、溶剂粘合及其组合。
现在参考图27,在本公开的另一方面中,多层亲水/疏水过滤器组件示出大致指示为970。在该多层实施例中,组件970包括布置在层结构中的疏水层972和亲水层974,其中由层占据的平面基本垂直于图27中所示的经由粗体箭头表示的空气流方向。应该理解的是,组件970相对于气体 /液体流动方向的定向可被改变以适应不同的应用和满足任何空间需求。限定为938的通道根据其中结合阀过滤器的具体实施例形成或提供。如图25 示意性地示出的,通道938形成为通孔端盖931,通孔端盖931容纳阀过滤器组件970并且沿由图27中的箭头描绘的大致方向引导流过阀膜970。
应该理解的是,在阀膜的一些应用中,例如如果阀作用为液体过滤器阀而非在一些应用中所需的气阀,则图27中所示的层状布置可以反向。为了作用为液体过滤器阀(其限制液体流动,直到由疏水过滤材料的侵入压力现在限定的开启压力为止),只要亲水过滤材料被选择为提供所需过滤效率并且疏水过滤材料被选择为基于用于侵入疏水过滤材料的小孔内的液体的液体侵入压力提供适当的开启压力,阀可以独立于亲水/疏水过滤介质布置而起作用。
现在参考图28,在本公开的进一步的方面中,组合亲水/疏水阀以及所示大致指示为900的处理过滤器组件包括具有间隙、孔、缝或允许流体绕过形成其中的处理过滤器的其他门结构的处理过滤材料930’。疏水过滤材料972’设置在过滤材料930’的一侧上,亲水过滤材料974’设置在过滤材料930’的另一侧上,以便在处理过滤材料区域内形成亲水/疏水阀。过滤材料972’和974’经由热结合或超声结合或通过用于紧固如本文中公开的过滤材料的其他方法或通过如本领域已知的用于紧固过滤材料的其他方法紧固至处理过滤器970’。应该知道的是,尽管图28描绘了设置在过滤材料930’的一侧上的疏水过滤器膜972’和设置在过滤材料930’的另一侧上的亲水过滤器膜974’,但是其中两种材料均结合至过滤材料930’的一侧或另一侧的其他结构也是可能的。在所示结构中,阀作用为一旦超过浸湿亲水过滤材料的起泡点就容许气体通过。
现在参考图29,在本公开的另一方面中,大致示出为1710的液体回收过滤器组件包括以上关于过滤器组件410公开的许多部件和元件,即,大致指示为1711的过滤器壳体或外壳,过滤器壳体或外壳具有外壳壁1712 和分别指示为1714和1716并且限定内部容积1728的彼此相对的第一端部或上端部和第二端部或下端部。如该示例性实施例中所示,环形过滤器元件1730紧固其中。过滤器元件1730的上游指示表面和环绕壳体1711 在其之间限定上游容积1734。过滤器元件1730具有中空心部1732。尽管未示出,可以包括可选择的上游泄放端口和可选择的相关上游泄放端口阀 (比如图4中所示出的),并且其从上端部1714延伸。也未示出,但可选择的是如果包括的话,上游侧或进入侧排泄端口和相关排泄端口阀(比如图4中所示)从下端部1716延伸。
过滤器组件1710的上游或进入端口1718非常接近上端部1714或从上端部1714径向地延伸。尽管同轴定向可以替换以适应特定的空间需求,下游或排出端口1720从下端部1716向下延伸并且从过滤器壳体1711基本同轴地延伸。回收端口1722从上端部1714延伸并且与过滤器心部1732 流体连通。
回收过滤器1723在端口的两个端部之间紧固至端口1722并且与由端口形成的内腔流体连通。回收过滤器1723应该选自所公开的用于回收过滤器223的相同结构材料选项和相同性能/特性选项。回收端口阀1722v 在回收过滤器1723的远离上端部1714的一侧上紧固至端口1722。阀1722v 在正常过滤操作期间保持在关闭位置并且打开以允许引入加压空气或气体以便回收残余在过滤器心部中的过滤液体(或作用为泄放口)。可选择的回收过滤器安全阀1725v可以在上端部1714与回收过滤器1723之间紧固至泄放端口1722。阀1725v在正常过滤操作期间保持在关闭位置,以便保护回收过滤器1723被流经过滤器组件1710的液体浸湿。相似的阀可以结合到本文中公开的其他实施例中,以便保护回收过滤器免被流过过滤器组件的液体浸湿。有或没有阀的通路和端口的多个组合在本公开的预期和范围之内。
在一个示例性实施例中,端口1722可被由配管构造,配管由硅树脂、热塑性弹性体或其他弹性体或聚合物材料或者通常用于形成配管的本领域众所周知的任何其他材料制成。在该实施例中,配管可以经由热焊接、配合连接(倒钩、螺纹等等)或通过本领域已知的任何其他装置连接至上端部1714和心部1732。阀1722v和1725v以及回收过滤器1723也可以通过热焊接、配合连接(倒钩、螺纹等等)或通过本领域已知的任何其他方式附连至端口1732。阀可以根据本文中公开的任何结构配置,或可以根据本领域已知的任何其他结构构造。应该理解的是,阀可以构造为如本领域已知的从外部附连至配管的夹阀或夹具。这种夹阀或夹具执行预定功能以压缩配管,以便局部或完全地限制流动。
关于过滤器组件1710的操作,在正常过滤操作期间以及在从过滤器组件1710排放或回收过滤液体期间通过过滤器组件1710的液体流动路径基本上与上述对于过滤器组件410公开的流动路径相同。在结合到过滤器组件内的一定程度上的回收端口阀1722v、任何上游泄放端口阀和任何上游排泄端口阀在正常过滤操作期间关闭。在上游进入阀和/或下游排出阀结合到过滤器组件内以分别控制流入进口1718和流出排出口1720的程度上,这些可选择阀保持在打开位置以允许流过过滤器组件1710。
现在参考图29和图31,大致示出为1710和1910的液体回收过滤器组件包括许多相同的部件和特征;然而,图31中示出的对于实施例1910 的可选择的上游泄放端口1924和相关可选择阀1924v以及可选择的上游泄放端口1926和相关可选择阀1926v在对于实施例1710的图29中未描绘。由于所有附属泄放端口和排泄端口是可选择的,1710和1910的功能实质上相同,因此指示用于过滤器组件1710的附图标记通过去除每个附图标记中的第二数字“7”并且利用“9”进行替代对应于并且可被让与过滤器组件1910。
在正常过滤和回收操作期间,过滤器组件1710和1910以与所公开的对于过滤器组件410及其他相似组件相同的方式操作。在正常过滤和回收操作期间存在于过滤器组件1710和1910上的阀的位置(打开、关闭、部分打开)与在正常过滤和回收操作期间过滤器组件410的相应的阀的相应的阀位置相同,例如,上游泄放端口阀1724v或1924v(如果存在的话) 和上游排泄端口阀1726v或1926v(如果存在的话,其对应于上游泄放端口阀424v和上游排泄端口阀426v)在初级过滤功能期间共同地关闭。这样,关于用于正常(初级)过滤和回收操作的过滤器组件410的操作的公开内容通过参引在此结合。
过滤器组件1710和1910的结构也可以在液体流反向通过组件时执行预定的液体过滤器和回收功能。应该理解的是,为了沿反向流动方向操作过滤器组件1710和1910,过滤器组件可以在空间上重力地再定向,以具有定位就位的再分配端口,从而相对于其再分配功能优化性能。例如,再分配为排出端口的端口应该相对于过滤器组件的本体重力地定向在下部或向下位置中。这种需求在采用滴管(在本文中公开)时在一些实施例中可以消除。
在一个可能的反向功能结构中,重定向组件以使再分配为进入端口的排出端口1720或1920定位在重力顶部或高位处。可选择的上游排泄端口 1726或1926,以及如果存在的话可选择的排泄端口阀1726v或1926v,被分别再分配为下游回收端口和可选择的下游回收端口阀,并且将采用类似于回收过滤器1723或1923或与回收过滤器1723或1923相同的串联回收过滤器。回收端口1722或1922以及,如果存在的话,可选择的回收端口阀1726v或1926v被分别再分配为上游排泄端口和可选择的再分配上游排泄端口阀,并且通常在主过滤操作期间保持在关闭状态。
端口1722或1922上的回收过滤器1723或1923的使用在该功能结构中是可选择的,并且在如上公开的某些情况下可能需要去除。当以此方式使用时,被引入端口1720或1920(如果存在的话,通过打开的阀1720v 或1920v)内的液体流入心部1732或1932(或过滤器元件的内腔,如果例如由中空纤维或管状材料构造),并且通过过滤器元件1730或1930径向向外进入内部容积1734或1934(现在为下游容积)以及作为处理液体通过端口1718或1918从过滤器组件流出。在该功能结构中,其余端口(图 31所示的实施例中的端口1724或1924,但未在图29中)保持在关闭状态(例如通过关闭图31所示实施例中的阀1724v或1924v,未在图29中示出)或可以从实施例中消除,因为在不与回收过滤器联接时这些端口的使用存在污染下游过滤液体的风险。
在沿反向方向操作时去除组件1710或1910内的残余未过滤和已过滤液体的过程与所公开的在沿反向方向操作时用于过滤器组件410的过程相同。因此,所公开的用于在沿反向方向操作时从过滤器组件410去除已过滤和未过滤液体的过程关于过滤器组件1710或1910通过参引结合于此。
现在参考图30,在本公开的另一方面中,大致示出为1810的液体回收过滤器组件包括以上对于过滤器组件1710所公开的许多部件和元件,主要区别在于进入端口和排出端口的定向。在过滤器组件1710中,端口布置在“T”形结构中,其中进入端口1818占据与排出端口1820基本相同的平面,类似于图5的实施例510。在该结构中,进入端口1818从过滤器组件1810的底端部径向向外延伸,同时排出端口1820沿与进入端口 1818的方向基本相反的方向从底端部径向向外延伸。应该理解的是,两个端口的相对定向和方向可被修改成从各个不同的定向径向地延伸以适应任何特定应用或空间需求。
具有分别指示为1814和1816的彼此相对的第一端部或上端部和第二端部或下端部的外壳壁1812的过滤器壳体或外壳1811共同地限定内部容积1828。环形过滤器元件1830紧固在其中。过滤器元件1830的上游指示表面和环绕壳体1811在其之间限定上游或进入容积1834。过滤器元件 1830具有中空心部1832。尽管未示出,可以包括可选择的上游泄放端口和可选择的相关上游泄放端口阀(比如图5中所示出的),并且其从上端部1814延伸。也未示出,但可选择的是如果包括的话,上游排泄端口和可选择的相关排泄阀(比如图5中所示)从下端部或下游端部1816延伸。
回收端口1822从上端部1814延伸并且与过滤器心部1832液体连通。回收过滤器1823在端口的两个端部之间紧固至端口1822并且与由端口形成的内腔流体连通。回收过滤器1823应该选自所公开的用于回收过滤器 223的相同结构材料选项和相同性能/特性选项。回收端口阀1822v在回收过滤器1823的远离上端部1814的一侧上紧固至端口1822。阀1822v在正常过滤操作期间保持在关闭位置并且打开以允许引入压缩气体,从而回收残留在过滤器心部中的过滤液体。可选择的回收过滤器安全阀1825v可以在上端部1814与回收过滤器1823之间紧固至回收端口1822。阀1825v在正常过滤操作期间保持在关闭位置,以便保护回收过滤器1823被流经过滤器组件1810的液体浸湿。相似的阀可以结合到本文中公开的其他实施例中,以便保护回收过滤器免被流过过滤器组件的液体浸湿。有或没有阀的通路和端口的多个组合在本公开的预期和范围之内。
在正常过滤操作期间以及在过滤器组件1810中的过滤液体的排放或回收期间通过过滤器组件1810的液体流动路径与以上对于过滤器组件510 所公开的基本相同。在结合到过滤器组件内的一定程度上的回收端口阀 1822v、任何上游泄放端口阀和任何上游排泄端口阀在正常过滤操作期间关闭。在上游进入阀和/或下游排出阀结合到过滤器组件内以分别控制流入进口1818和流出排出口1820的程度上,这些可选择阀保持在打开位置以允许流过过滤器组件1810。
现在参考图30和图32,大致示出为1810和2010的液体回收过滤器组件包括许多相同的部件和特征,然而,图30中示出的用于实施例1810 的可选择的上游泄放端口1824和相关可选择阀1824v以及可选择的上游泄放端口1826和相关可选择阀1826v未在对于实施例1810的图32中描绘。由于全部附属泄放端口和排泄端口是可选择的,1810和2010的功能实质上相同,因此指示用于过滤器组件1810的附图标记通过去除每个附图标记的第一和第二数字“18”并且利用“20”将其替代对应于并且可被让与过滤器组件2010。
在正常过滤和回收操作期间,过滤器组件1810和2010以与所公开的用于过滤器组件510相同的方式操作。在正常过滤和回收操作期间存在于过滤器组件1810和2010上的阀的位置(打开、关闭、部分打开)与在正常过滤和回收操作期间过滤器组件510的相应的阀的相应的阀位置相同,例如,上游泄放端口阀1824v和2024v以及上游排泄端口阀1826v和2026v (对应于上游泄放端口阀524v和上游排泄端口阀526v)在初级过滤功能期间共同地关闭。这样,关于用于正常(初级)过滤和回收操作的过滤器组件510的操作的公开内容通过参引在此结合。
过滤器组件1810和2010的结构也可以在液体流反向通过组件时执行预定的液体过滤器和回收功能。应该理解的是,为了沿反向流动方向操作过滤器组件1810和2010,过滤器组件可以在空间上重力地再定向,以具有定位就位的再分配端口,从而相对于其再分配功能优化性能。例如,再分配为排出端口的端口应该相对于过滤器组件的本体重力地定向在下部或向下位置中。这种需求在采用滴管(在下文中公开)时在一些实施例中可以消除。
在一个可能的反向功能结构中,再次类似于对于510所公开的,该组件可以保持在图30和32中示意性地示出的定向中,使得再分配为进入端口的排出端口1820或2020保持定位在重力底部或低位置处。应该注意到,与如再分配排出端口沿图30和图32中示意性地示出的定向定位在重力底部或低位置处的定向相比,上述功能结构不需要重新定向。上游泄放端口 1824或2024再分配为下游回收端口,并将结合与回收过滤器1823或2023 和可选择的相关阀类似或相同的串联回收过滤器和可选择的相关回收过滤器阀和回收过滤器安全阀。回收端口1822或2022再分配为上游泄放端口并且通常在主过滤操作期间保持在关闭状态。
回收过滤器1823或2023在端口1822或2022上的使用在该功能结构中是可选择的。当以此方式使用时,被引入端口1820或2020内的液体(如果存在,通过打开阀1820v或2020v)流入心部1832或2032内(过滤器元件的内腔,如果例如由中空纤维或管状材料构造),以及通过过滤器元件1830或2030径向向外地流入内部容积1834或2034(现在为下游容积),并且作为处理液体通过端口1818或2018从过滤器组件中流出。在该功能结构中,如果存在的话,其余端口(图32所示的实施例中的端口1826或 2026,未在图30中示出)保持在关闭状态(例如通过关闭图32所示实施例中的阀1826v或2026v,未在图30中示出)或可以从实施例中消除,因为在不与回收过滤器联接时这些端口的使用存在污染下游过滤液体的风险。一旦通过组件1810或2010过滤预定容积的液体,则阀1820v或2020v 可被关闭以停止流动。
在沿反向方向操作时去除组件1810或2010内的残余未过滤和已过滤液体的过程与所公开的在沿反向方向操作时用于过滤器组件510的过程相同。因此,所公开的用于在沿反向方向操作时从过滤器组件510去除已过滤和未过滤液体的过程关于过滤器组件1810或2010通过参引结合于此。
现在参考图33和图34,在本公开的另一方面中,回收过滤器安全阀组件结合到大致指示为2110的液体回收过滤器组件内。示出在组件2110 上的回收过滤器安全阀组件旨在例示而非是相对于适用于所公开的过滤器组件中的回收过滤器安全阀组件的限制。过滤器组件2110包括与在先公开的实施例相同的许多特征,其包括具有外壳壁2112的壳体或外壳 2111,外壳壁2112具有组合限定内部容积2128的上端部2114和下端部(未示出)。如本文中公开的具有下游心部2132的过滤器元件2130或其他类型的过滤器元件通过用于紧固本文中公开的过滤器元件的任何方法紧固在内部容积2128中。过滤器组件2110可以包括关于本文中公开的其他过滤器组件实施例所公开的上游和/或下游端口和可选择的相关阀中的任一者或全部。
过滤器组件2110还包括回收端口2122,回收端口2122结合位于回收过滤器2123与心部或下游容积2132之间的串联回收过滤器安全阀体 2150。伸缩式回收过滤器安全阀管2152包含在阀体2150内并且限定通过阀体2150的流动路径。回收过滤器2123与端口2122串联紧固,并且经由端口2122和管2152与过滤器心部2132流体连通。回收过滤器2123应该选自所公开的用于回收过滤器223的相同结构材料选项和相同性能/特性选项。
阀体2150从上端部2114向上延伸并且可以在容积2132与回收过滤器2123之间的任一点处终止。阀体2150限定附连至端口2122并且提供辅助压缩管2152的表面的腔室。孔2151形成在本体2150的侧壁中以容纳管压缩螺栓或销2154。螺栓2154可以包括具有形成在孔2151的表面上的相应的匹配螺纹的螺纹。应该理解的是,用于推进和缩回螺栓2154的方法可以通过比如为螺栓螺纹和通过定尺寸成接合螺栓2154的螺纹的孔紧固在本体2150内部的保持器夹片的其他方法实现。通过将螺栓2154旋拧到管2152的侧壁上来压缩管2152,以便如图34所示地相对于本体2150 的内壁压缩套管。为了再打开管内腔,螺栓2154如图33所示地退出管 2152。未示出的可选择的刚性或者防护材料可以包括在螺栓2154与管2152之间以保护管2152免受由与螺栓2154接触或相互作用而引起的损坏和磨损。螺栓2154的末端的圆筒形边缘可被倒圆以便在相对于管压缩时阻止边缘撕裂成管2152。
回收端口2122的第一端部或下端部从上端部2114延伸并且与过滤器元件2130的心部2132流体连通。过滤器元件2130通过本文中公开的包括具有O形环、热焊接或超声焊接、粘合等的匹配表面的任何方式紧固在壳体2111中。如果过滤器筒紧固在外壳壳体2111中,则可以采用将部件联结在一起的相同方法。回收端口2122的第二端部或上端部延伸到本体 2150的顶部表面之上或超过本体2150的顶部表面。回收过滤器2123紧固在回收端口2122的顶端部内并且与回收端口2122的内腔流体连通。应该理解的是,阀体2150可以定尺寸成将回收过滤器2123容置在其边界内,并且可被用于消除对于封装回收过滤器2123的封壳的需要。还应该理解的是,用于防止液体或其他流体与包括不需要阀体的夹具或阀的回收过滤器2123接触的可选择的阀设计或特征在本公开的预期和范围内。
可以通过将管2152的内部横截面直径定尺寸成大于端口2122的外部横截面直径将管2152紧固至端口2122。管2152然后滑动到端口2122的外壁上并且通过用于构造压缩到管2122上的管2152的材料的弹性进行紧固。还可以使用倒钩、粘合、热结合和/或超声结合、本文中公开的其他方法以及本领域已知的用于连接流体通道的任何方法。应该理解的是,零件的空间定向可以反向,由此管2152的外部横截面直径小于端口2122的内部横截面直径。在该结构中,管2152被插入端口2122内并且通过粘合、热结合和/或超声结合、卷曲等以及本文中公开或本领域已知的用于连接管状流体通道的任何方法进行紧固。用于联结两个管状元件的装置可以包括作用为内部或外部联接套筒或作用为插入端口2122和管2152的外表面内或周围的另外的部件的另一个管(未示出)。
用于制造管2152的材料可被选择为与用于本文中公开的过滤器的外壳、端盖、端口的结构相同的材料,可以包括但不限于聚丙烯、聚乙烯、尼龙、聚酯、含氟聚合物、金属和金属合金、聚合物、热塑性弹性体等等。重要的是选择将不会与旨在被引入过滤器组件内的材料反应或相互作用的材料。
现在参考图35和图36,在本公开的又一个方面中,所示出的大致指示为2210的液体回收过滤器组件包括过滤器组件2110的基本相同的相应特征,除在该实施例中不存在螺栓2154之外。为了打开和关闭管2252,使用杆控制器2254。
回收过滤器安全阀体2250定尺寸成容纳杆控制器2254。杆控制器 2254经由轴(未示出)紧固至本体2250,控制器2254可以围绕轴从关闭位置(图36所示的管压缩位置)旋转至打开位置(图35所示的管打开位置)。止动器可以结合在本体2250内以限制杆控制器2254的运动范围。在本体2250中形成槽以容纳轴和用于紧固杆控制器2254的可选择轴承并且允许围绕轴自由转动。管碰撞节段2259定位在本体2250内部。杆操作节段2257从本体2250外部的轴延伸。在打开位置中,管碰撞节段2259 从管2252分离或相对于其配准,但不将管压缩至将限制通过管2252内的内腔的流量的程度。在关闭位置中,碰撞节段2259相对于管2252配准并且相对于立柱2250的内壁压缩管,以便关闭内腔并且防止流体和/或气体流过套管。未示出的可选择的刚性或者防护材料可以包括在碰撞节段2259 与管2252之间以保护管2252免受由与2259接触以及由2259撞击引起的损坏和磨损。碰撞节段2259的接触管2252的任何表面可被倒圆以防止管的撕裂。
通过操作节段2257的操作和定向确定碰撞节段2259的定向。在打开位置中,操作节段处于如图35所示的“向上”位置中。在关闭位置中,操作节段2257处于图36所示的“向下”位置中。应该理解的是,杆2254 的定向可以在轴上反向,由此操作节段在打开位置中处于“向下”位置中并且在关闭位置中处于“向上”位置中。杆2254可以利用步进马达等手动或自动地操作。
现在参考图37,在本公开的进一步的方面中,所示大致指示为2310 的液体回收过滤器组件包括与本文中公开的大多数实施例基本相同的相应特征,外加在回收过滤器2323(与回收过滤器223相似或相同)与过滤器心部或下游容积2332之间紧固在下游回收端口2322中的止回阀2352,而非传统阀或过滤器组件实施例2110和2210的伸缩式阀。止回阀提供用于限制液体和/或气体沿一个方向流入心部内的装置。这使得能够通过经过回收端口2322将气体引入回收过滤器2323和心部2332内回收过滤液体。止回阀2352防止流体流入过滤器2323内。
用于构造阀2352的材料包括天然和合成橡胶、弹性体、塑料和本文中公开的其他材料以及本领域已知的用于构造单向阀的其他材料。如同所公开的实施例的其他特征一样,材料选择将考虑将接触阀的液体和气体。
现在参考图38和图39,在本公开的仍然进一步的方面中,所示大致指示为2410的液体回收过滤器组件包括阻止在过滤器元件心部2432与回收过滤器2423(与回收过滤器223相似或相同)之间流动的止回阀2452。止回阀2452包括固定在回收端口2422中并且与回收端口2422完全一体的上部(最靠近回收过滤器2423)多孔或非连续层2456,使得从过滤器2423穿行至心部2432的全部流体必须穿过层2456中的小孔或开口。下部非多孔或流动限制层2458在一个或更多个点处紧固至上层2456,以使其保持就位,但在施加力时可以远离层2458弯曲或倾斜。在图39中,示出层2458的中心部分紧固至上层2456,同时下层2458的外部环形(或其他形状)节段2460自由旋转或弯曲远离上层2456,并且定尺寸成当相对于上层2456变平时接触回收端口2322的内壁,以便在处于关闭位置中时形成密封。
通过压力梯度确定阀2452的操作。在利用处理过滤器的定期过滤操作期间,利用阀以下的更高压力和阀以上的更低压力形成压力梯度,如图 39所示。该压力梯度使得节段2460保持在关闭位置并且防止处理过滤器的下游侧中的液体获得通向回收过滤器2423的入口。
初级过滤操作之后,为了回收保留在下游侧中的过滤液体,压缩气体被引入回收端口2422内并且流过止回阀2452。压缩气体的增加使压力梯度反向以便目前在阀2452的上侧上具有更高压力。这使得节段2460向下旋转或弯曲以便允许气体超越阀2452并且进入下游容积或心部2432内。压力梯度的任何急剧反转将使得节段2460旋转或向后弯曲成关闭位置并且保护回收过滤器2423免受过滤器组件中的液体。
上层2456可以由与用于本文中公开的过滤器组件的外壳、端盖和端口的相同结构材料构造,其可以包括但不限于聚丙烯、聚乙烯、尼龙、聚酯、含氟聚合物、金属和金属合金等等。此外,上层2456可以利用对于回收过滤器223所公开的相同材料和考虑构造为回收过滤器。如果层2456 构造为具有能够确保穿过层2456的流体的纯度适于与过滤液体接触的特性的回收过滤器,则可以从回收端口2422消除回收过滤器2423。如果构造为回收过滤器,则可能需要另外的支承层或材料以为层2423提供结构以及流体完整性。下层2458可以由天然和合成橡胶、弹性体、塑料和本文中公开的其他材料以及本领域已知的构造单向阀的其他材料构造。如同其他实施例一样,材料选择将考虑材料将接触的液体和气体。
现在参考图40,在本公开的又一个方面中,所示的大致指示为2510 的液体回收过滤器组件包括与下游回收端口2522同轴地布置的上游泄放端口2524。该实施例提供当外部空间需求需要更加紧凑的过滤器组件设计时减小过滤器组件的总体尺寸的另外的装置。
过滤器组件2510包括本文中公开的其他过滤器组件实施例的大多数特征,包括壳体或外壳2511、外壳壁2512、内部容积2528、上壳体端部 2514、下壳体端部2516、紧固在壳体中的过滤器元件2530、过滤器心部 2532、进入端口2518、排出端口2520和回收过滤器2523(与回收过滤器 223相似或相同),回收过滤器2523串联地紧固并且与下游回收端口2522 的内腔流体连通。应该理解的是,尽管该实施例示出在“T”形结构中(进入和排出端口定向),同轴的上游和下游泄放端口和回收端口可被结合到本文中公开的其他过滤器组件结构中的任一者内。
如图所示,过滤器组件2510包括从上端部2514延伸的上游泄放端口 2524并且定尺寸成包围回收过滤器2523和下游回收端口2522。端口2524 的远端部包括倒钩2525以接收软管/管或其他另外的组件。快速连接、无菌夹具等也可以紧固至上游泄放端口2524。在该结构中,泄放端口2524 可被用于完整地测试过滤器组件。
下游回收端口2522与过滤器心部2532连接和/或流体连通。将端口 2522连接至心部2532的方法与本文中公开的用于其他过滤器组件实施例的相同。端口2522具有小于上游泄放端口2524的横截面直径的横截面直径并且与共用纵向轴线基本同轴地布置。应该理解的是,下游回收端口 2522可以偏移以便具有独立轴线并且保持包含在上游泄放端口2524内。可选择的稳定环2570可以紧固至或紧靠着上端部2514和下游回收端口 2522,以使端口稳固在过滤器组件中。环2570形成有槽或穿孔以允许液体和/或气体在过滤器组件的上游容积与上游泄放端口2524之间穿行。
回收过滤器2523在上游泄放端口2524的内壁内紧固至下游回收端口 2522。环形间隙存在于过滤器2523的周缘与端口2524的内壁之间以允许流体和/或气体在端口中流动。可替代地,用于回收过滤器2523的封壳可以在一个或更多个点处紧固至上游泄放端口2524的内壁以增加结构支撑。接触点/连接点之间的间隙提供用于流体/气体流过上游泄放端口2524的通道。下游回收端口2522的远端部包括接收软管/管或其他另外的组件的下游泄放倒钩2527。快速连接、无菌夹具等也可以紧固至下游回收端口2522。
现在参考图41、图42、图46-49、图53-56和图59-65,在本发明的又一个方面中,所示出的大致指示为2610的液体回收过滤器组件包括回收过滤器组件,回收过滤器组件紧固在组件的壳体或外壳内以便提供更加紧凑的过滤器组件以及提供用于回收过滤器的另外的结构保护。过滤器组件2610包括与本文中公开的其他过滤器组件实施例许多相同的特征。具有外壳壁2612的壳体或外壳2611与上端部或上端盖2614和下端部或下端盖2616组合地限定内部容积2628。如图41和图42所示,外壳2611是两片设计,外壳端部与外壳壁2612的一个半部或一个部分一体,外壳2611 的两个部分经由热结合或其他方法紧固在一起以形成外壳壁。应该理解的是,外壳2611也可以形成有具有一个整体端部和一个端盖或具有两个端盖的单体外壳壁。具有下游心部2632的过滤器元件2630紧固在内部容积 2628中。进入端口2618与进入通道2619并且与内部容积2628的上游部分2634(由外壳壁2612的内表面、上端部2614、排出端部或端部2616 和过滤器元件2630的外部上游指示表面限定)流体连通。排出端口2620 与过滤器心部2632流体连通。
在所示出的实施例中,过滤器组件2610具有上游泄放端口组件2624、上游排泄端口组件2626和也作用为下游泄放端口的下游液体回收端口组件2622。每个端口包括可选择放泄阀,每个阀具有阀杆、气门调整盖和O 形环,以形成如以下更详细地公开的滑动密封。
过滤器元件2630可以为筒形式,其中大致指示为2631的过滤器罩围绕过滤介质叠置并且限定过滤器元件的过滤介质部分的上游边界。罩2631 由比如本文中公开的适用于形成各种过滤器组件壳体实施例的非多孔材料形成。罩2631形成有孔、通道和/或格子状结构以允许液体和气体从上游容积2634穿行到封装过滤材料内。上罩端盖2637紧固至过滤器罩2631 或与过滤器罩2631一体并且由有或没有孔和/或通道的非多孔材料状罩 2631或格子状结构形成,以允许液体从上游侧传送至罩内部的过滤材料。下罩端盖2637a紧固至过滤器罩2631或与过滤器罩2631一体并且也由有或没有孔和/或通道的非多孔材料状罩2631或格子状结构形成,以允许液体从上游侧传送至罩内部的过滤材料。过滤器罩和过滤器罩端盖共同地限定内部紧固有过滤材料的过滤器筒腔室。封装过滤材料可以热结合至一个或两个端盖,或可替代地,可以一端或两端处装有粘着剂以形成用于一个或两个端盖的平滑连续表面。
过滤器元件2630具有将筒紧固至壳体2611的附加特征。具体地,下中空立柱2633从过滤器元件2630的主体向下延伸。立柱2633的内壁限定与过滤器心部2632和排出通道2621液体连通的立柱内腔。下端部或端盖2616具有包括定尺寸成容纳下立柱2633的内径的过滤器筒下容纳套管2635。下O形环环形通道2639形成在立柱2633的外表面和/或套管2635的内表面上以容纳下O形环2641,从而在套管与立柱之间形成基本液密、摩擦型和/或压缩型密封。由套管2635限定的通道与心部2632和排出端口 2620流体连通。应该理解的是,对于该实施例所公开的立柱和套管组合也可以形成在相反的结构中,中空立柱形成在下端部上,或者端盖和套管形成在过滤器元件2630上。也将理解的是,本文中公开的其他方法以及本领域已知的其他方法(例如鲁尔锁设计)可被用于将元件2630的上端部和/或下端部连接至外壳或壳体2611并且保持在本公开的范围内。
关于紧固过滤器筒2630的可替代方法,下立柱2633可以永久地紧固至下端部2616,或如本文中更详细地示出和公开的紧固至排出端口2620 的内壁。用于将立柱2633永久地紧固至下端部2616的套管(或以上可替代地公开的相反的套管和立柱)的方式包括热结合或超声结合、粘合以及不同结合方法的组合。将筒结合至壳体的永久性方法的使用消除了对O形环密封和需要采用O形环密封的任何修改的需要。
上过滤器元件套管或孔2643形成在过滤器元件2630的顶端部上并且定尺寸成容纳以下详细地公开的大致指示为2623的回收过滤器子组件的节段。可替代地,过滤器元件2630的上部部分可被构造为中空上立柱(未示出),比如容纳回收过滤器组件2623的下立柱2633。还应该理解的是,本文中公开的其他方法以及本领域已知的其他方法可被用于将元件2630 的上端部和/或下端部连接至外壳2611并且保持在本公开的范围内。作为例示,用于将下立柱2633永久地紧固至下端盖或排出端口的方法也可以关于套管2643或可选择的上部立柱结构使用。O形环密封也可以如本文中更详细地公开的那样使用。
所示出的大致指示为2623的回收过滤器子组件定尺寸成装配在壳体 2611内。子组件2623具有回收过滤器壳体、封壳或外壳2670,封壳或外壳2670具有限定回收过滤器腔室2672的部分,回收过滤器腔室2672定尺寸成容纳并支承回收过滤器2674(与回收过滤器223至少功能上相似或相同)。壳体2670具有限定流体通道2677的另外的部分,流体通道2677 与处理过滤器心部2632以及与回收端口2622a的内腔或通道流体连通。子组件2623具有从壳体2670并且邻近过滤器筒2630向下延伸的中空心部容纳下立柱2678a。立柱2678a定尺寸成装配在套管2643内并且具有形成在定尺寸成容纳O形环2682的外表面中的环形通道2680a,以便在套管与立柱之间形成基本液密的摩擦型密封。O形环2682坐置在通道2680 中并且具有相对于套管2633的内壁配准以形成密封的外表面。
应该理解的是,通道2680a也可以形成在套管2643的内壁上以容纳O 形环并且具有相对于下立柱2678a的基本平滑外表面配准的O形环器的内表面。此外,一个以上的O形环和/或O形环/通道组合可被用于紧固每个立柱和套管组合,如图22所示。应该进一步理解的是,可以采用本领域已知的用于将回收过滤器组件2623附连至过滤器元件2630的其他方式,并且其归属于本公开的范围。
关于将过滤器组件2623紧固至过滤器元件2630的其他方法,如图63 和图65所示,立柱2678a可以永久地密封至套管2643。用于将立柱2678a 永久地紧固至套管2643(或以上所公开的可选择的相反的套管和立柱)的方式包括热结合或超声结合、粘合以及不同结合方法的组合。用于将过滤器筒2630结合至回收过滤器组件2623的永久性方法的使用消除了对O形环密封以及采用比如为通道2680a的O形环密封所需的任何修改的需要。
子组件2623还具有中空上立柱2684,中空上立柱2684从壳体2670 向上并且远离过滤器心部2632地延伸,以提供将子组件2623紧固至过滤器组件上端部或上端盖2614的结构装置。上部立柱2684具有限定环形上部O形环通道2675的部分,环形上部O形环通道2675形成在外壁上并且定尺寸成容纳紧固其中的O形环2686。上端盖2614具有限定定尺寸成容纳上立柱2684和O形环2686的套管2615的部分。O形环2686相对于套管2615的内壁配准,以便在子组件2623与上端部2614之间形成基本液密的摩擦型和/或压缩型密封。应该理解的是,上部O形环通道2675替代地形成在套管2615的内壁上以容纳O形环,上部O形环通道2675的内表面将相对于上立柱2684的外壁配准以形成密封。本文中公开以及本领域已知的其他方式也可被用于将子组件2623紧固至上端部2614并且仍然在本公开的范围内。
关于将过滤器组件2623紧固至上端部2614的其他方法,如图64和图65所示,立柱2684可以永久地密封至套管2615。用于将立柱2684永久地紧固至套管2615(或以上所公开的可选择的相反的套管和立柱)的方式包括热结合或超声结合、粘合以及不同结合方法的组合。用于将过滤器组件上端盖2615结合至回收过滤器组件2623的永久性方法的使用消除了对O形环密封以及采用比如为通道2675的O形环密封所需的任何修改的需要。
为了保持从心部2630到回收端口2622a的内腔或通道的流体路径,上端部或上端盖套管2615的深度定尺寸成大于上立柱2684的长度,以便形成将流体路径从回收端口2622a的内腔连接至通道2677的间隙。在该结构中,回收过滤器组件2623的主体的上表面相对于由上套管2615的下边缘限定的环形台肩配准。在可替代的实施例中,套管2615的深度可被定尺寸成与上立柱2684的长度相同,使得立柱的顶端部相对于套管2615 的底部配准。在该结构中,径向通道(未示出)形成在上立柱2684的顶端部上,以便将回收端口2622a的内腔在其之间连接至2677与本文中公开的任何通道。
上端部或端盖2614、回收过滤器组件2623和过滤器元件2630的上部的组合提供将过滤器元件2639的顶端部锚定至壳体2611的装置。应该理解的是,对于提供与过滤器组件壳体外部的回收端口串联的回收过滤器的实施例来说,用于将回收过滤器组件紧固在壳体内部的相同的套管/立柱结构还可被用于在不使用O形环的情况下将过滤器元件的上端部直接紧固至壳体。图63-65示出在没有O形环密封件的情况下永久地固定的回收过滤器组件2623的一个立柱(图63和图64)或两个(图65)立柱。以下公开用于将过滤器元件紧固至过滤器壳体的其他结构替代物。
回收过滤器组件2623的内在化不需要关于功能和用途的任何专门考虑。本文中公开的关于用于过滤器组件210的初级液体处理功能和过滤液体回收功能的程序相同地适用于过滤器组件2610。因此通过参照过滤器组件2610将这些程序的公开内容结合到本文中。
上端部/上端盖2614具有限定径向延伸回收端口连接器2621a的另外的部分,径向延伸回收端口连接器2621a限定与流体通道2676和与回收端口2622a的内腔或通道流体连通的回收通道2677。回收端口2622a的外表面形成有销2622b容纳、控制和限制如以下更详细地公开的可调节回收端口盖2688的运动范围。回收端口2622a的内表面形成有具有第一外部通道2678的两个不同尺寸的通道,第一外部通道2678具有大于内部回收端口通道2679的横截面直径的横截面直径。两个通道的接合可以采用联接两个不同尺寸通道的限定的环形台肩或环形倾斜表面的形式。
定尺寸成装配在通道2678和2679内的回收端口阀杆2680的形状是基本圆筒形的并且具有限定回收端口阀杆通道2681的部分,回收端口阀杆通道2681在远端部处打开并且相对于回收端口2622在近端部处关闭。径向布置的回收端口阀杆孔2682朝向近端部形成,以便横过阀杆通道2681 以及经由回收端口通道2678和2679提供在通道2681与回收通道内腔2677 之间的液体连通。
阀杆2680的外表面形成有具有不同直径的两个节段,两个节段接合形成环形台肩或倒钩状环。限定用于通道2681的近端未端的至少一部分的回收阀杆近端节段2683具有定尺寸成装配在内部回收端口通道2679内的横截面直径。回收阀杆远端节段2684具有定尺寸成装配在外部回收端口通道2678内的横截面直径。两个阀杆表面之间的过渡部可以形成限定的环形台肩,或者可以是来自两个不同尺寸的阀杆表面之间的基本平滑过渡部的环形倾斜表面。阀杆2680的远端尖端可以形成有倒钩特征或其他端部改进以容纳管、连接器、快速连接器等。
近端节段2683具有形成其上的回收阀杆第一环形通道2685,第一环形通道2685定尺寸成容纳第一回收阀O形环2686。远端节段2684具有形成其上并且定尺寸成容纳第二回收阀O形环2687的回收阀杆第二环形通道2687a。第一阀O形环2686的外表面相对于内部回收端口通道2679 的内壁配准以形成基本液密密封。第二阀O形环2687的外表面相对于外部回收端口通道2678的内壁配准以形成基本液密密封。应该理解的是,由这些O形环形成的密封指的是滑动密封,其中阀杆可以在回收端口2622 内沿着回收端口的纵向轴线自由地运动。阀杆2680的运动受到以下详细公开的可调节回收端口阀盖2688的限制。
在关闭位置中,第一阀O形环2686相对于回收端口通道2679的壁配准,以形成液密密封并且防止流体和/或气体进入或退出回收端口。在开启位置中,第一阀O形环2688远离回收端口通道2679(沿远端方向)定位以便形成从通道2677(图46中所示)至内部回收端口通道2679的流体路径,再通向贯穿径向回收端口阀杆孔2682中的更大外部回收端口通道2678,然后进入阀杆通道2681内并且根据流动方向退出(或进入)过滤器组件。径向孔2682在两个O形环之间的点或位置处定位在阀杆上,以便当阀杆运动到其行程范围内的任何位置时,液体不能在回收端口2622a 的接口与阀杆2680之间逃脱。
如图59-62所示,可调节回收端口阀盖2688具有限定阀盖通道2689 的内壁。壁形成有定尺寸成容纳从回收端口2622a的外表面突出到槽内的销2688b的螺旋定向槽2688a。槽可以形成有增大的远端部2688c,以提供当端口处于关闭状态时销2688b相对于其配准的可解除锁定边缘。这在非故意用力打开阀时帮助防止阀的不需要的打开。阀杆2680在回收端口 2622a内的轴向运动长度由槽2688a的长度确定,槽的端部作用为限制轴向运动的长度的止动器。通过沿顺时针方向或逆时针方向使盖2688围绕回收端口2622a的外表面旋转来执行打开和关闭阀。
通道2689的横截面直径定尺寸成允许盖2688装配在回收端口2622a 的外表面上以及围绕回收端口2622a的外表面自由旋转。远端部限定具有小于阀盖通道2689的横截面直径的横截面直径的环形径向向内突出脊或凸缘2690。环形盖容纳通道2691形成在阀杆2680上以容纳脊2690。可替代地,通道可以由形成在阀杆的外表面上并且间隔开以容纳脊2690的两个基本平行的回收阀杆环形圈或壁2692形成。不管通道是否形成在阀杆的外表面以下或之上,盖容纳通道2691的横截面直径小于脊2690的横截面直径,壁2692的横截面直径(或如果通道形成在阀杆的外表面以下则为阀杆的横截面直径)大于脊2690的横截面直径。
该结构捕获脊2690以及由此捕获阀杆2680上的盖2688的相对位置,使得沿盖2688的任一方向(顺时针、逆时针)旋转,其经由槽和销结构的沿着回收端口2622a的外表面的运动引起阀杆的相应的轴向运动,以从回收端口2622a退回或推进到回收端口2622a内从而分别打开和关闭阀。如本领域应该理解的,槽在盖上的角定向可被改变以通过使盖沿任一方向转动来引起阀的关闭。在一个定向中,盖的顺时针旋转将关闭阀。在第二定向中,盖沿逆时针方向旋转将关闭阀。脊2690围绕阀杆2680自由地旋转并且通过在盖沿着回收端口2622a运动的方向上相对于至少引导通道壁配准来向阀杆传递轴向力。该结构允许放泄阀的手动或自动控制。
再次参考图41、图42、图46以及现在还参考图47、图48、图53和图54,上端部/上端盖2614还具有限定轴向延伸的上游泄放通道2651的附加部分,轴向延伸的上游泄放通道2651限定与上游容积2634并且与上游泄放端口2624a的内腔流体连通的内腔。上游泄放端口2624a的外表面形成有销2705以容纳、控制和限制如以下更详细地公开的可调节上游泄放盖2652的运动范围。上游泄放端口2624a的内表面形成有具有第一外部泄放通道2653的两个不同尺寸的通道,第一外部泄放通道2653具有大于第二内部泄放通道2654的横截面直径的横截面直径。两个通道的接合可以采用联接两个不同尺寸通道的限定的环形台肩或环形倾斜表面的形式。
定尺寸成装配在泄放通道2653和2654内的上游泄放端口阀杆2655 为基本圆筒形形状,并且具有限定在相对于泄放端口2624a的远端部打开并且在近端部关闭的泄放端口阀杆通道2656的部分。径向布置的泄放端口阀杆孔2657朝向近端部形成以便横过阀杆通道2656以及提供通道2656 与泄放端口通道2651的内腔(在图46中示出)之间的液体连通。
阀杆2655的外表面形成有具有不同直径的两个节段,两个节段接合形成环形台肩或倒钩状环。限定用于通道2656的近端未端的至少一部分的泄放阀杆近端节段2658具有定尺寸成装配在内部泄放端口通道2654内的横截面直径。泄放阀杆远端节段2659具有定尺寸成装配在外部泄放端口通道2653内的横截面直径。两个阀杆表面之间的过渡部可以形成限定的环形台肩,或者可以是来自两个不同尺寸的阀杆表面之间的基本平滑过渡部的环形倾斜表面。泄放阀杆2655的远端尖端可以形成有倒钩特征或其他端部改进以容纳管、连接器、快速连接器等。
泄放阀杆近端节段2658具有形成其上并且定尺寸容纳第一泄放阀O 形环2661的泄放阀杆第一环形通道2660。泄放阀杆远端节段2659具有形成其上并且定尺寸成容纳第二泄放阀O形环2663的泄放阀杆第二环形通道2662。第一阀O形环2661的外表面相对于内部泄放端口通道2654的内壁配准以形成基本液密密封。第二阀O形环2663的外表面相对于外部泄放端口通道2653的内壁配准以形成基本液密密封。应该理解的是,由这些O形环形成的密封指的是滑动密封,其中阀杆可以在泄放端口2624a 内沿着泄放端口的纵向轴线自由地运动。泄放阀杆2655在泄放端口内的运动由以下详细地公开的可调节泄放端口阀盖2652限制。
在如图47所示的关闭状态中,第一阀O形环2661相对于内部泄放端口通道2654的壁配准,以形成液密密封并且防止流体和/或气体进入或退出泄放端口。在打开状态中,第一阀O形环2661远离泄放端口通道2654 (沿远端方向),以便形成从泄放通道2651到内部泄放端口通道2654的流体路径,该流体路径通向贯穿径向泄放端口阀杆孔2657中的更大的外部泄放端口通道2653,然后进入阀通道2656内以及根据流动方向排出(或进入)过滤器组件。应该注意的是,径向孔2657定位在两个O形环之间,使得在任何阀杆位置中液体不能在泄放端口2624a的接口与泄放端口阀杆2655之间逸出。
可调节上游泄放端口阀盖2652具有限定阀盖通道2665的内壁。壁形成有螺旋定向槽2704,螺旋定向槽2704定尺寸成容纳从泄放端口2624a 的外表面突出到槽内的销2705。槽可以形成有增大的远端部2706,以提供当端口处于关闭状态时销2705相对于其配准的可解除锁定边缘。这在非故意用力打开阀时帮助防止阀的不需要的打开。阀杆2673在泄放端口 2624a内的轴向运动长度由槽2704的长度确定,槽的端部作用为限制轴向运动的长度的止动器。通过沿顺时针方向或逆时针方向使盖2652围绕泄放端口2624a的外表面旋转来执行打开和关闭阀。
通道2665的横截面直径定尺寸成允许盖2652装配在泄放端口2624a 的外表面上以及围绕泄放端口2624a的外表面自由旋转。远端部限定具有小于阀盖通道2665的横截面直径的横截面直径的环形径向向内突出脊或凸缘2666。环形盖容纳通道2667形成在阀杆2655上以容纳脊2666。可替代地,通道可以由形成在阀杆的外表面上并且间隔开以容纳脊2666的两个基本平行的环形泄放阀杆环或壁2668形成。不管通道是否形成在阀杆的外表面以下或之上,盖容纳通道2667的横截面直径小于脊2666的横截面直径,壁2668的横截面直径(或如果通道形成在阀杆的外表面以下则为阀杆的横截面直径)大于脊2666的横截面直径。
该结构捕获脊2666以及由此捕获阀杆2655上的盖2652的相对位置,使得沿盖2652的任一方向(顺时针、逆时针)旋转,其经由槽和销结构的沿着泄放端口2624a的外表面的运动引起阀杆的相应的轴向运动,以从泄放端口2624a退回或推进到泄放端口2624a内从而分别打开和关闭阀。脊2666围绕阀杆2655自由旋转并且通过在盖沿着泄放端口2624a的外表面运动的方向上相对于至少引导通道壁向阀杆传递轴向力。该结构允许泄放端口放泄阀的手动或自动控制。
再次参考图41、图42、图46以及现在还参考图55和图56,下端部/ 下端盖2616具有限定径向延伸的上游排泄通道2669的部分,径向延伸的上游排泄通道2669限定与上游容积2634并且与上游排泄端口2626a的内腔或通道2664流体连通的内腔。通道2664可以具有轻微圆锥形状或锥形形状的横截面,锥形的较大端部朝向排泄端口的远端部延伸,如图55和图56所示。该结构允许增加的流体流过具有增大端口开口的端口。上游排泄端口2626a的外表面形成有螺纹2708,以如以下更详细地公开的接收可调节上游排泄盖2671。排泄端口通道2664的横截面直径大于排泄通道 2669的横截面直径。
定尺寸成装配在排泄端口通道2664内的上游排泄端口阀杆2673是基本圆筒形形状的,并且具有限定相对于排泄端口2626a在远端部处打开并且在近端部处关闭的排泄端口阀杆通道2693的部分。径向布置的排泄端口阀杆孔2694朝向通道2693的近端部形成,以便横过通道2693并且经由排泄端口通道2664提供通道2693与排泄通道2669之间的流体连通。阀杆2673的外表面形成有具有不同直径的两个节段,两个节段接合形成环形台肩或倒钩状环。排泄阀杆近端节段2695具有定尺寸成小于排泄端口通道2664的横截面直径的横截面直径,以便在表面之间形成环形间隙。限定用于通道2693的近端未端的至少一部分的排泄阀杆远端节段2696具有定尺寸成更加紧密地装配在排泄端口通道内(在锥形的最小直径处)的横截面直径,以便相对于由近端节段2695与通道2664形成的间隙形成更小的环形间隙。两个阀杆表面之间的过渡部可以形成限定的环形台肩,或者可以是来自两个不同尺寸的阀杆表面之间的基本平滑过渡部的环形倾斜表面。
排泄端口阀杆2673的近端尖端2699为圆锥形状并且类似针形阀地作用。阀杆2673朝向通道2669的运动使得圆锥尖端2699的极端近端部进入通道2669内,直到圆锥表面相对于通道的环形前缘(作用为管座)配准为止,以便封闭通道内腔以及防止任何液体和/或气体流入或流出过滤器组件。排泄端口阀杆2673的相反的远端尖端可以形成有倒钩特征或其他端部改进以接收管、连接器、快速连接等。
排泄阀杆远端节段2696具有形成其上并且定尺寸成容纳排泄阀O形环2698的排泄阀杆环形通道2697。排泄阀O形环2698的外表面相对于排泄端口通道的内腔壁配准以形成基本液密密封。应该理解的是,由该O 形环形成的密封意味着滑动密封,其中阀杆可以在不破坏O形环的密封功能的情况下在排泄端口2626a内沿着排泄端口的纵向轴线自由运动。排泄阀杆2673在端口内的运动受到以下详细地公开的可调节排泄端口阀盖 2671的限制。
如前所述,在图56所示的关闭状态中,圆锥尖端2699相对于排泄通道2669的环形前缘配准,以形成液密密封以及防止流体和/或气体进入或退出排泄端口。在如图55所示的打开状态下,圆锥尖端2699远离排泄通道前缘(沿远端方向)以便形成从排泄通道2669通过径向排泄端口阀杆孔2694通向排泄端口通道2664的流体路径,流体路径然后进入排泄阀杆通道2693并且根据流动方向流出(或进入)过滤器组件。应该注意的是,径向孔2694相对于O形环2698靠近过滤器组件定位,以便在任何位置中液体不能从排泄端口2624a的接口与排泄端口阀杆2673之间的过滤器组件逸出。
可调节的上游排泄端口阀盖2671具有限定排泄阀盖通道2700的内壁。内壁形成有螺纹2707以与排泄端口2626a的螺纹2708匹配。通道2700 的横截面直径定尺寸成允许盖2671装配在排泄端口2626a上并且围绕排泄端口2626a自由旋转。远端部限定具有小于阀盖通道2700的横截面直径的横截面直径的环形径向向内突出脊或凸缘2701。环形盖容纳通道2702 形成在阀杆2673上以容纳脊2701。可替代地,通道可以由形成在阀杆的外表面上并且间隔开以容纳脊2701的两个基本平行的环形排泄阀杆环或壁2703形成。不管通道是否形成在阀杆的外表面以下或之上,盖容纳通道2702的横截面直径小于脊2701的横截面直径,壁2703的横截面直径 (或如果通道形成在阀杆的外表面以下则为阀杆的横截面直径)大于脊2701的横截面直径。
该结构捕获脊2701以及由此捕获盖2671在阀杆2673上的相对位置,使得沿盖2671的任一方向(顺时针、逆时针)的旋转以及其经由匹配螺纹沿着排泄端口2626a的运动引起阀杆的相应的运动,以便从排泄端口 2626a退出或推进至排泄端口2626a内从而分别打开和关闭阀。脊2701围绕阀杆2673自由地旋转并且通过在盖沿着排泄端口2626a运动的方向上相对于至少引导通道壁配准来向阀杆传递轴向力。该结构允许泄放端口放泄阀的手动或自动控制。
图50-52、图57和图58中示出用于将过滤器元件紧固至过滤器组件壳体的可选择结构。如图50和图57所示,所示出的大致指示为2810的液体回收过滤器组件包括对应于对于其他在前公开的实施例所示出和公开的大多数特征。
过滤器组件2810包括壳体或外壳2811,壳体或外壳2811由组合限定大致指示为2828的内部容积的外壳壁2812、上端部/端盖2814、下端部/ 端盖2816构造。过滤器组件具有对应于其他公开的过滤器组件实施例的端口的端口:进入端口2818、排出端口2820、回收端口2822、泄放端口2824、上游排泄端口2826,并且封装大致指示为2830的相应的过滤器元件,过滤器元件在该实施例中构造为封装多个中空纤维2830a的过滤器筒。上游容积2834由过滤器壳体2811和中空纤维2830a的集合的上游指示表面限定。中空纤维2830a各自限定下游心部2832。心部2832与由以下更详细地公开的过滤器元件下端盖2830c和中空纤维下端盖2837a限定的下游集合空间2832a流体连通。空间2832a与排出端口2820流体连通。
更具体地,过滤器筒2830包括具有开口2837b的罩壁2831、大致指示为2830b的筒上端盖和下端盖2830c。端盖可以由与用于罩壁(以及用于过滤器组件壳体)的相同材料形成。中空纤维上端盖2837和中空纤维下端盖2837a可以形成为由氨基甲酸乙酯或环氧粘合剂或类似材料构造的封装层,封装层具有一系列开口以允许与单独的中空纤维的下游心部流体连通。可替代地,中空纤维上端盖2837和中空纤维下端盖2837a也可以由热塑料材料通过将材料热熔化并封装成中空纤维来形成。该方法对于粘结粘合剂特别牢固的中空纤维材料是特别有利的,粘合剂例如为本文中更详细地公开的PTFE、PFA/MFA、PVDF和HDPE。
过滤器筒2831经由形成在上部和下部筒端部/端盖上的特征紧固至大致指示为2811的壳体。上筒套管2843从上筒端盖2830b向上延伸并且定尺寸成容纳回收过滤器组件2823的类似于图49中组合示出的立柱/套管的下立柱2878。环形(或其他形状)的回收过滤器下立柱通道2880a形成在下立柱2878a上。筒上端部O形环2882定位在套管与立柱之间并且以与图46和图49中所示的对于回收过滤器组件2623所公开的套管和立柱结构相似的方式紧固在下立柱通道2880a中。回收过滤器组件2823的上端部以与图46和图49中所示的对于回收过滤器组件2623所公开的相同方式和相同选项紧固至上端部/端盖2814。
下筒立柱2833定尺寸成装配在排出端口2820内并且限定与排出端口 2820和下游集合空间2832a流体连通的内腔。环形O形环通道2839形成在立柱2833的外壁中以容纳和紧固用于密封配准表面的筒下端部O形环 2841。可替代地,下筒立柱2833可以经由热结合或超声结合、粘合、结合方法的组合等紧固至排出端口2820。这些可替代的结合方法消除了对于 O形环2841和特别用于利用O形环以形成下筒立柱与排出端口之间的密封的任何实施例的任何特征的需要。
过滤器组件2810的部件由对于其他公开的实施例所公开的相同材料构造。过滤器组件2810以与对于过滤器组件210以及其他公开的实施例所公开的相同方式操作。对于过滤器组件210所公开的操作程序相对于过滤器组件2810结合于此。作为例示而非限制,中空纤维材料可以由选自以下材料组成的组中的材料构造:聚醚砜(PES)、聚砜(PS)、尼龙6、尼龙66、再生纤维素、纤维素混合酯、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亚胺、聚酰胺及其混合物。中空纤维材料也可以由选自包括以下材料的组的材料构造:有或没有叠层的初始或表面改性膨胀聚四氟乙烯(特氟隆PTFE)、相转化形成的聚偏二氟乙烯(PVDF)、全氟烷氧(PFA)及其衍生物、乙烯三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯 (HDPE)、极高分子量聚乙烯(UHMWPE或UPE)及其混合物。可以使用的无机材料包括陶瓷、氧化铝、氧化锆和烧结不锈钢。中空纤维的内径和外径可以根据具体的过滤应用如本领域众所周知和可提供地宽泛地变化,并且可以在大约100微米至毫米的范围内变化。应该理解的是,本文中公开和/或本领域众所周知的其他过滤材料可以替代中空纤维过滤材料并且保持在本公开的范围内。
现在参考图51,在本公开的另一方面中,示出用于将过滤器筒形式的过滤器元件紧固在过滤器壳体中的另一个可替代结构。所示出的大致指示为2910的液体回收过滤器组件包括对应于对于其他在前公开的实施例所示出和公开的大部分特征的特征。
过滤器组件2910的对应于其他公开的实施例的特征的特征包括大致指示为2911的壳体或外壳,壳体或外壳由组合限定大致指示为2928的内部容积的外壳壁2912、上端部/端盖2914、下端部/端盖2916构造。过滤器组件具有对应于其他公开的实施例的端口的端口:进入端口2918、排出端口2920、回收端口2922、泄放端口2924、上游排泄端口2926,并且封装在该实施例中构造为过滤器筒的大致指示为2930的相应的过滤器元件,过滤器筒封装多个中空纤维2930a。上游容积2934由过滤器壳体2911和中空纤维2930a的集合上游指示表面限定。中空纤维2930a各自限定下游心部2932。心部2932与由过滤器元件下端盖2937a和下端部/端盖2916 限定的下游集合空间2932a流体连通。空间2932a与排出端口2920流体连通。
更具体地,过滤器筒2930包括具有开口2937b的罩壁2931、筒上端部/端盖2930b和下端部/端盖2937a。端盖可以由与用于罩壁(以及用于过滤器组件壳体)的相同材料形成。中空纤维上端盖2937和下端盖2937a 可以形成为由氨基甲酸酯粘合剂或类似材料构造的封装层,封装层具有一系列开口以允许与单独的中空纤维的下游心部流体连通。
过滤器筒2931经由形成在上和下筒端部/端盖上的特征紧固至壳体 2911。过滤器筒2931的上端部利用与对于过滤器筒2831所公开的相同结构和相同方式紧固至回收过滤器组件2923。关于过滤器筒2831的上端部的附连以及任何公开的备选方案的公开内容关于过滤器筒2931的上端部的附近在此进行结合。过滤器组件2910的对应于过滤器组件2810的部件的部件通过对关于用于称谓过滤器组件2810的部件的附图标记利用“9”替换其第二数字“8”来进行标识。
过滤器筒2930的下端部通过将下端部/端盖2937a热结合至外壳壁 2912而紧固至壳体2911。端盖也可以经由超声焊接、粘合等结合至外壳壁。端盖可以由与用于罩壁(以及用于过滤器组件壳体)的相同材料形成。可替代地,中空纤维上端盖2937和下端盖2937a可以形成为由氨基甲酸酯粘合剂或类似材料构造的封装层,封装层具有一系列开口以允许与单独的中空纤维的下游心部流体连通。
过滤器组件2910的部件由与对于其他公开的实施例所公开的相同材料构造。过滤器组件2910以与对于过滤器组件210以及其他公开的实施例所公开的相同方式操作。对于过滤器组件210所公开的操作程序关于过滤器组件2910结合于此。
现在参考图52,在本公开的另一方面中,示出用于将过滤器筒形式的过滤器元件紧固在过滤器壳体中的进一步的可替代结构。所示出的大致指示为3010的液体回收过滤器组件包括对应于对于其他在前公开的实施例所示出和公开的大部分特征的特征,显著的例外在于缺少回收过滤器。应该理解的是,回收过滤器将被附连至指示为回收端口的端口以便执行本公开的预定液体回收功能的端口。
对应于其他公开的实施例的特征的过滤器组件特征包括大致指示为 3011的壳体或外壳,壳体或外壳由组合限定大致指示为3028的内部容积的外壳壁3012、上端部/端盖3014、下端部/端盖3016构造。过滤器组件具有对应于其他公开的实施例的端口的端口:进入端口3018、排出端口 3020、回收端口3022、泄放端口3024、上游排泄端口3026,并且封装构造有多个中空纤维或管状膜3030a的过滤器筒形式的相应的过滤器元件3030。过滤器组件3010和过滤器组件2810和2910在用于将过滤器元件紧固在壳体中的方式方面存在不同。
过滤器筒3030包括具有开口3037b的罩壁3031、筒上端部/端盖3030b 和筒下端部/端盖3030c。上游容积3034由过滤器壳体3011和中空纤维 3030a的集合上游指示表面限定。中空纤维3030a各自限定下游心部3032。心部3032与由以下更详细地公开的过滤器元件下端盖3030c和中空纤维下端盖3037a限定的下游集合空间3032a流体连通。空间3032a与排出端口3020流体连通。
罩和端盖可以由与所公开的用于其他公开的过滤器组件实施例的部件相同的材料形成。中空纤维(关于过滤器组件2810详细地说明)可以具有另外的端盖以将中空纤维紧固在筒3030中。中空纤维上端盖3037和下端盖3037a可以形成为由氨基甲酸酯粘合剂或类似材料构造的封装层,封装层具有一系列开口以允许与单独的中空纤维的下游心部流体连通。
过滤器筒3031经由形成在上和下筒端部/端盖上的特征紧固至壳体 3011。为了紧固筒的上端部,筒上立柱3043a从筒上端盖3030b向上延伸并且定尺寸成装配在壳体上端部/端盖套管3015内。定位在其之间的筒上端部O形环3043b紧固在环形(或其他形状)的上立柱通道3043c中,上立柱通道3043c以与对于图46所示的回收过滤器2623所公开的套管和立柱结构相似的方式形成在立柱3043a的外壁中。类似于图46所示的实施例,立柱和套管结构可以颠倒,套管形成在筒上,立柱从壳体上端部/端盖向下延伸。
为了紧固筒的下端部,筒下立柱3033从筒下端盖3030c向下延伸并且定尺寸成装配在排出端口3020内。立柱3033限定与端口3020和下游集合空间3032a流体连通的内腔。环形(或其他形状)的O形环通道3039 形成在立柱3033的外壁中以容纳和紧固用于密封配准表面的筒下端部O 形环3041。
过滤器组件3010的部件由与对于其他公开的实施例所公开的相同材料构造。过滤器组件3010以与对于过滤器组件210以及其他公开的实施例所公开的相同方式操作。对于过滤器组件210所公开的操作程序关于过滤器组件3010结合于此。
现在参考图58,示出过滤器组件2810的另一个实施例。所示出的大致指示为3110的过滤器组件具有与所公开的对于过滤器组件2810的相同的特征。过滤器组件3110的对应于过滤器组件2810的部件的部件通过对关于用于称为过滤器组件2810的部件的附图标记利用“30”替换其第一和第二数字“28”来进行标识。过滤器组件3110在紧固在过滤器筒中的中空纤维的分布和密度方面与过滤器组件2810不同。过滤器组件3110具有比过滤器组件2810更大的中空纤维密度。
现在参考图43-45,在本公开的进一步的方面中,线性清洁过滤器组件示出大致指示为2710并且包括允许回收过滤器组件的下游线路中的液体以及必须防止对包含其中的液体的污染的其他线路或处理设备中的液体的特征。这可以单独使用或者与用于下游线路附连其上的过滤器组件的回收过滤器组合使用。
回收端口2742连接至处理流体路径2780并且从处理流体路径2780 延伸。回收过滤器2743与回收端口2742串联地紧固并且容置回收过滤材料2725。在所示出的大致指示为2710的实施例的以下描述中,术语“下游”被用于指代位于回收过滤材料2725的与处理流体路径2780同一侧的位置、部件、流体等等,术语“上游”被用于指代位于回收过滤材料2725和处理流体路径2780的相对侧上的位置、部件、流体等等。
回收过滤器2743和回收过滤材料2725设计和定位成使得在上游侧与下游侧之间穿过的全部流体必须穿过回收过滤材料2725。回收过滤材料 2725选择为具有如前所公开的用于回收过滤器223的适当的特性。处理线路适配器2782允许将线路清洁过滤器2710连接至配管、处理设备、过滤器、过滤器组件或通常用于在流体上传送并执行单元操作的其他组件和部件。图43至45所示的实施例全部示出用于连接至配管的倒钩适配器2782;然而,可以采用其他适配器类型,比如螺纹连接、卫生设备配件、快速连接、鲁尔配件以及用于附连本文中公开的过滤器的任何其他方法以及如本领域已知的用于附连过滤器的任何其他方法。
处理线路适配器选择为允许线路清洁过滤器的每个端部连接至如在前公开的所需部件,因此每个适配器不必是相同的类型。此外,具有两个以上适配器的实施例是可能的并且在本公开的考虑和范围内。处理流体路径2780与处理线路适配器2782液体连通并且与回收端口2742流体连通,因此从一个处理线路适配器2782到第二处理线路适配器的流体流动以及从任何处理线路适配器到回收端口2742的下游部分的流动没有障碍。此外,从处理线路适配器2782到回收端口2742的上游部分的流体流动仅对于能够穿过回收过滤材料2725的流体是可能的。回收端口转接器2720允许以与处理线路适配器2782相似的方式连接至回收端口2742,并且可以采用倒钩配件、螺纹连接、卫生设备装置、快速连接、鲁尔配件以及用于附连本文中公开的过滤器的任何其他方法以及本领域已知的用于附连过滤器的任何其他方法。
如图44和图45所示的可选择的上游阀2786被用于控制器流入或流出回收端口2742,并且可以本文中公开的任何适当的类型(例如针、球等等)或本领域已知的任何适当的类型。如图45所示的可选择阀2788可被用于控制流入或流出回收端口2742并且具有保护回收过滤器2723免于暴露于包含在处理流体路径2780中的流体或限制暴露的另外的性能。
当安装到配管、处理设备、过滤器、过滤器组件或其他组件和部件上时,线路清洁过滤器组件可被用于通过在回收端口2742的上游侧处应用压缩气体来清洁残留在这些部件中的液体的线路。随着可选择阀2786和 2788的打开,如果存在的话,气体进入处理流体路径2780内并且清理其路径中的液体。一旦在处理流体路径2780内,空气流的方向可以通过阀控制,或者可被允许根据应用自由地流动。
当在过滤器组件的下游使用时,特别是不具有在本文中公开的液体回收特征的过滤器组件,流动将主要沿着远离过滤器组件的方向,进一步向下游清洁线路和部件,因为气体不能流过过滤器的处理膜。然而,当恰当地定位时,线路清洁过滤器可被用于将气体引入过滤器组件的排出端口或下游端口内,置换其中的残留液体,由此提供回收潜在的有价值液体的方式。
可选择阀2788的使用对于包含在处理流体路径2780内的处理流体可以(由于高压或由于处理流体和回收过滤材料各自的表面张力和表面能量)浸湿回收过滤材料2725。允许回收过滤材料2725被浸湿可以阻止气体流过过滤材料2725,由此减弱或阻碍其清洁线路的能力。
因此,所公开的液体回收过滤器设备的各个实施例提供有效方式以回收特别是在制药工业以及其他行业中用于过滤操作的高成本液体。应该理解的是,附图中示例性地描绘以及本文中公开的各个进入和排出通路或端口的各种轴向和径向结构仅是例示,并且这些端口或通路的各种其他布置在本公开的预期和范围内,本公开提供用于从过滤器壳体或外壳壁排出或除去液体以及特别是用于从过滤器的心部排出或除去过滤液体的方式。
本公开不局限于本文中公开的实施例,也包括本申请范围内的任何和所有实施例和等同物。
Claims (9)
1.一种液体回收过滤器组件,包括:
过滤器壳体,所述过滤器壳体具有上端部、与所述上端部相对的下端部以及在所述上端部与所述下端部之间延伸的外壁,所述壳体限定内部容积;
过滤器元件,所述过滤器元件布置在所述过滤器壳体内,所述过滤器元件具有上游指示侧和下游指示侧,其中,上游容积由所述过滤器壳体与所述过滤器元件的所述上游指示侧限定;
进入端口,所述进入端口从所述过滤器壳体延伸,所述进入端口与所述上游容积流体地连通;
排出端口,所述排出端口从所述过滤器壳体延伸,其中,所述排出端口与所述过滤器元件的所述下游指示侧流体连通;
回收端口,所述回收端口从所述过滤器壳体延伸,其中,所述回收端口与所述过滤器元件的所述下游侧流体连通;
回收过滤器子组件,所述回收过滤器子组件紧固在所述过滤器壳体的内部,所述过滤器壳体定位在所述过滤器元件与所述回收端口之间,所述回收过滤器子组件包括限定回收过滤器腔室的回收过滤器壳体、紧固在所述回收过滤器腔室中的回收过滤器,其中所述回收过滤器壳体的部分限定与所述过滤器元件的所述下游侧和所述回收端口流体连通的回收过滤器组件通道,所述回收过滤器子组件还包括从所述回收过滤器壳体向下延伸的中空下回收过滤器组件立柱,所述中空下回收过滤器组件立柱与所述回收过滤器组件通道和所述过滤器元件下游侧流体连通。
2.根据权利要求1所述的液体回收过滤器组件,其中,所述过滤器元件包括具有筒壁、上筒端盖和下筒端盖的过滤器筒,上筒端盖和下筒端盖均紧固至所述筒壁,其中,所述筒壁和端盖的组合限定其内部紧固过滤材料的筒腔室;其中,所述上筒端盖限定上筒套管,所述上筒套管从所述端盖向上延伸并且定尺寸容纳紧固在所述套管中的所述下回收过滤器组件立柱,其中,所述下回收过滤器组件立柱还包括形成在其外表面上的至少一个下O形环通道,其中,所述过滤器子组件还包括紧固在所述至少一个下O形环通道中的至少一个下回收过滤器组件O形环,以及其中,所述至少一个下O形环相对于所述上筒套管的内壁配准以产生基本液密和气密密封。
3.根据权利要求2所述的液体回收过滤器组件,其中,所述回收过滤器子组件还包括从所述回收过滤器壳体与所述回收过滤器组件腔室和所述回收端口流体连通地向上延伸的中空上回收过滤器组件立柱,以及其中,所述过滤器壳体上端部限定上端部套管,所述上端部套管定尺寸成容纳紧固在所述上端部套管中的所述上回收过滤器端部立柱,其中,所述上回收过滤器组件立柱还包括形成在其外表面上的至少一个上O形环通道,其中,所述过滤器子组件还包括紧固在所述上O形环通道中的至少一个上回收过滤器组件O形环,以及其中,所述至少一个上O形环相对于所述上端部套管的内壁配准以产生基本液密和气密密封。
4.根据权利要求2所述的液体回收过滤器组件,其中,所述下筒端盖限定从所述下筒端盖与所述过滤器元件的所述下游侧和所述排出端口流体连通地向下延伸的中空下筒立柱,以及其中,所述过滤器壳体下端部限定下端部套管,所述下端部套管从所述下端部向上延伸并且定尺寸成容纳紧固在所述下端部套管中的下筒立柱,其中,所述下筒立柱还包括形成在其外表面上的至少一个下筒立柱O形环通道,其中,所述过滤器子组件还包括紧固在所述至少一个下筒立柱O形环通道中的至少一个下筒立柱O形环,以及其中,所述至少一个下筒立柱O形环相对于所述下端部套管的内壁配准以产生基本液密和气密密封。
5.根据权利要求2所述的液体回收过滤器组件,其中,所述下筒端盖限定从所述下筒端盖与所述过滤器元件和所述排出端口的所述下游侧流体连通地向下延伸的中空下筒立柱,以及其中,所述下筒立柱紧固在所述排出端口内,其中,所述下筒立柱还包括形成在其外表面上的至少一个下筒立柱O形环通道,其中,所述过滤器子组件还包括紧固在所述至少一个下筒立柱O形环通道中的至少一个下筒立柱O形环,以及其中,所述至少一个下筒立柱O形环相对于所述排出端口的内壁配准以产生基本液密和气密密封。
6.根据权利要求1所述的液体回收过滤器组件,其中,所述回收端口还包括紧固至所述端口的可调节回收端口放泄阀,其中,所述放泄阀包括紧固在所述回收端口中的回收端口放泄阀杆和紧固至所述回收端口放泄阀杆和所述回收端口的回收端口放泄阀盖,其中,所述回收端口放泄阀杆限定在相对于所述回收端口的远端部处打开并且在相对于所述回收端口的近端部处轴向地关闭的回收放泄阀杆通道,其中,所述放泄阀还包括形成在所述阀杆中的回收阀杆径向孔,所述回收阀杆径向孔与所述阀杆通道和所述回收端口流体连通。
7.根据权利要求6所述的液体回收过滤器组件,其中,所述回收端口限定回收端口内部通道和与所述回收端口内部通道流体连通的回收端口外部通道,其中,所述回收端口内部通道具有小于所述外部通道的横截面直径的横截面直径,其中,所述两个通道的接合点形成台肩或锥形表面,其中,所述回收端口放泄阀杆还包括形成在所述径向孔与所述阀杆近端部之间的第一回收阀杆O形环通道,其中,所述过滤器组件还包括第一回收阀杆O形环,所述第一回收阀杆O形环紧固在所述第一回收阀杆O形环通道中并且定尺寸成在所述回收放泄阀处于关闭位置时相对于所述回收端口内通道与外通道的接合点配准。
8.根据权利要求7所述的液体回收过滤器组件,其中,所述回收端口阀杆还包括形成在所述阀杆的远端部与所述径向孔之间的第二回收阀杆O形环通道,其中,所述过滤器组件还包括第二回收阀杆O形环,所述第二回收阀杆O形环紧固在所述第二回收阀杆O形环通道中并且定尺寸成相对于所述回收端口外部通道的壁配准。
9.根据权利要求8所述的液体回收过滤器组件,其中,所述回收端口还包括从所述回收端口径向向外延伸的销,以及其中,所述回收放泄阀盖限定定尺寸成容纳所述销的螺旋形槽,其中,所述槽的端部限定所述回收端口阀杆的行程范围,其中,所述回收放泄阀盖还包括相对于所述回收端口位于远端部处的回收盖环形径向向内突出脊,以及其中,所述回收端口阀杆限定位于其外表面上的回收盖容纳通道,所述脊定位在所述回收盖容纳通道内,其中,由所述脊限定的开口的横截面直径大于所述回收盖容纳通道的横截面直径并且小于所述回收端口阀杆的横截面直径,以便允许所述脊在所述通道内自由转动。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201461992029P | 2014-05-12 | 2014-05-12 | |
US61/992,029 | 2014-05-12 | ||
US14/521,437 | 2014-10-22 | ||
US14/521,437 US9861916B2 (en) | 2012-04-30 | 2014-10-22 | Liquid recovery filter |
CN201580035781.0A CN106999806B (zh) | 2014-05-12 | 2015-05-12 | 液体回收过滤器 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201580035781.0A Division CN106999806B (zh) | 2014-05-12 | 2015-05-12 | 液体回收过滤器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111974056A true CN111974056A (zh) | 2020-11-24 |
Family
ID=54480525
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201580035781.0A Active CN106999806B (zh) | 2014-05-12 | 2015-05-12 | 液体回收过滤器 |
CN202010314569.0A Pending CN111974056A (zh) | 2014-05-12 | 2015-05-12 | 液体回收过滤器 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201580035781.0A Active CN106999806B (zh) | 2014-05-12 | 2015-05-12 | 液体回收过滤器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (2) | EP3142769B1 (zh) |
CN (2) | CN106999806B (zh) |
BR (2) | BR122020025290B1 (zh) |
WO (1) | WO2015175470A1 (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108671604A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-10-19 | 苏州新纽顿环保科技有限公司 | 一种智能过滤机及其使用方法 |
CN108759959B (zh) * | 2018-08-08 | 2024-03-22 | 合肥精都机电仪表有限公司 | 一种具有防窜位功能的消气器 |
CN111087043A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-05-01 | 芜湖成德龙过滤设备有限公司 | 一种带有尼龙膜的滤芯以及过滤器 |
WO2021220082A1 (en) * | 2020-04-30 | 2021-11-04 | Precision Planting Llc | Microfluidic processing system and method of agricultural slurry |
CN112473255B (zh) * | 2020-12-08 | 2022-04-26 | 福建龙净环保股份有限公司 | 一种滤料安装结构、安装方法及烟气净化设备 |
CN114768399B (zh) * | 2022-05-18 | 2024-01-30 | 深圳市诺丞智能科技有限公司 | 一种具有分箱清灰结构的气箱脉冲袋收尘器及其实施方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5462679A (en) * | 1993-09-16 | 1995-10-31 | Nelson Industries, Inc. | Apparatus and method for in situ cleaning of oil filter |
US5928523A (en) * | 1995-09-18 | 1999-07-27 | Barmag Ag | Method and apparatus for continuously filtering a polymeric melt utilizing an intermediate filter of reduced surface area during filter cleaning or replacement |
CN201454215U (zh) * | 2009-06-29 | 2010-05-12 | 海宁圣华过滤设备有限公司 | 一种过滤机 |
CN202113671U (zh) * | 2011-06-13 | 2012-01-18 | 世隆机械(大连)有限公司 | 气压排污式涡流过滤装置 |
CN202478697U (zh) * | 2012-03-09 | 2012-10-10 | 德芮克化工设备(昆山)有限公司 | 过滤器 |
US20130284651A1 (en) * | 2012-04-30 | 2013-10-31 | ZhenWu Lin | Liquid recovery filter |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2031935A (en) * | 1933-04-21 | 1936-02-25 | Cuno Eng Corp | Filter |
CA1170195A (en) * | 1981-01-21 | 1984-07-03 | Denis S. Ward | Separation equipment |
JPH08192006A (ja) * | 1995-01-13 | 1996-07-30 | Pall Corp | 濾過器 |
US6517711B1 (en) * | 1998-10-02 | 2003-02-11 | Wastech International Inc. | Waste treatment system |
DE19905645C1 (de) * | 1999-02-11 | 2000-10-26 | Sartorius Gmbh | Filteraufsatz zur Vakuumfiltration |
DE10315506A1 (de) * | 2003-04-04 | 2004-10-14 | Siemens Ag | Kraftstofffilter für ein Kraftfahrzeug |
US7458468B2 (en) * | 2003-08-05 | 2008-12-02 | Purolator Filters Na Llc | Fuel filter diverter |
US20080121583A1 (en) * | 2006-06-19 | 2008-05-29 | Nohren John E | Portable Universal Flow Filter |
DE102010035981A1 (de) * | 2010-09-01 | 2012-03-01 | Hydac Filtertechnik Gmbh | Bauteil für eine Filtereinheit zur Filtration von Fluiden und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bauteils |
DE102011016464B4 (de) * | 2011-04-08 | 2016-12-29 | Beko Technologies Gmbh | Strömungsoptimierter Filterkopf |
US9365434B2 (en) * | 2011-05-12 | 2016-06-14 | Strauss Water Ltd. | Water filtering device |
CN203476923U (zh) * | 2013-09-05 | 2014-03-12 | 鞍钢股份有限公司 | 一种液压过滤器内油液的回收装置 |
-
2015
- 2015-05-12 BR BR122020025290-1A patent/BR122020025290B1/pt active IP Right Grant
- 2015-05-12 EP EP15792942.3A patent/EP3142769B1/en active Active
- 2015-05-12 BR BR112016026576-9A patent/BR112016026576B1/pt active IP Right Grant
- 2015-05-12 WO PCT/US2015/030280 patent/WO2015175470A1/en active Application Filing
- 2015-05-12 CN CN201580035781.0A patent/CN106999806B/zh active Active
- 2015-05-12 EP EP23190302.2A patent/EP4342559A2/en active Pending
- 2015-05-12 CN CN202010314569.0A patent/CN111974056A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5462679A (en) * | 1993-09-16 | 1995-10-31 | Nelson Industries, Inc. | Apparatus and method for in situ cleaning of oil filter |
US5928523A (en) * | 1995-09-18 | 1999-07-27 | Barmag Ag | Method and apparatus for continuously filtering a polymeric melt utilizing an intermediate filter of reduced surface area during filter cleaning or replacement |
CN201454215U (zh) * | 2009-06-29 | 2010-05-12 | 海宁圣华过滤设备有限公司 | 一种过滤机 |
CN202113671U (zh) * | 2011-06-13 | 2012-01-18 | 世隆机械(大连)有限公司 | 气压排污式涡流过滤装置 |
CN202478697U (zh) * | 2012-03-09 | 2012-10-10 | 德芮克化工设备(昆山)有限公司 | 过滤器 |
US20130284651A1 (en) * | 2012-04-30 | 2013-10-31 | ZhenWu Lin | Liquid recovery filter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3142769A4 (en) | 2018-02-28 |
EP3142769A1 (en) | 2017-03-22 |
CN106999806A (zh) | 2017-08-01 |
CN106999806B (zh) | 2020-05-12 |
EP3142769B1 (en) | 2023-08-09 |
EP4342559A2 (en) | 2024-03-27 |
WO2015175470A9 (en) | 2016-01-07 |
WO2015175470A1 (en) | 2015-11-19 |
BR122020025290B1 (pt) | 2022-10-11 |
BR112016026576B1 (pt) | 2022-06-14 |
BR112016026576A2 (zh) | 2017-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11890559B2 (en) | Liquid recovery filter | |
CN106999806B (zh) | 液体回收过滤器 | |
AU770603B2 (en) | Filter and valve apparatus | |
US5290445A (en) | Filtering apparatus | |
JP6387449B2 (ja) | 液体回収フィルタ | |
US20070131604A1 (en) | Filter unit with deaerating mechanism | |
KR20010087356A (ko) | 유체 처리 요소, 유체 처리 요소 세척 방법 및 유체 처리방법 | |
EP0078419B1 (en) | Disposable pharmaceutical filter assembly | |
US7122120B2 (en) | Filter element, particularly for the static or dead-end filtration of fluids, and corresponding filter device | |
US7404493B2 (en) | Filter device including pleated filter incorporated in a housing | |
KR20120134127A (ko) | 필터 | |
JP6595174B2 (ja) | 多数並行フィルタ素子を備えた流体フィルタ及び関連する方法 | |
US11203537B1 (en) | Method for filtering liquid mixture | |
JP2003299917A (ja) | コネクタ式のインラインフィルター |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: No. 1268, Zhixing Road, Qiaonan Block, Xiaoshan Economic and Technological Development Zone, Xiaoshan District, Hangzhou City, Zhejiang Province, 311231 Applicant after: Saint-Gobain Bio-High-Tech Materials (Hangzhou) Co.,Ltd. Address before: No. 108, Gaoxin 10th Road, Qiaonan Block, Economic and Technological Development Zone, Xiaoshan District, Hangzhou City, Zhejiang Province, 311231 Applicant before: SAINT-GOBAIN PERFORMANCE PLASTICS (HANGZHOU) Co.,Ltd. |
|
CB02 | Change of applicant information |