CN112774440A - 具有改进的流体流动的过滤器 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种具有改进的流体流动的过滤器，所述过滤器具有：壳体，所述壳体具有第一端面和第二端面以及内表面和外表面；被设置在管状壳体内的膜；被密封到所述管状壳体的第一端面以及所述膜的所述第一端面的第一端盖；密封到所述管状壳体的第二端面和所述膜的所述第二端面的第二端盖；以及以螺旋图案形成在所述壳体的所述内表面中的流体通道。所述螺旋图案在所述壳体的轴向方向上具有小于或等于约60mm的螺距。

Description

具有改进的流体流动的过滤器
相关申请的交叉引用
本申请依据35USC 119要求2019年11月6日提交的第62/931,290号美国临时专利申请的权益，其公开内容全文通过引用合并到本文。
技术领域
本发明总体上涉及一种流体处理过滤器组件。
背景技术
用于制造(例如在半导体制造中)的流体通常在分配流体之前流过多个过滤器以从流体中去除污染物。在将流体分配到系统中之前在最后过滤点使用的过滤器通常称为使用点(POU)或分配点(POD)过滤器。过滤器通常具有整体式滤筒，所述整体式滤筒包括被笼罩包围的多孔膜。滤筒设置在壳体中。
在过滤器的制造设备中通常存在严格的空间限制。需要一种具有紧凑设计的过滤器，其还提供用于过滤流体的足够流速。允许减小过滤器的尺寸，同时增加膜的量实现具有更高流速的更小的过滤器。可以在更小的过滤器中包括更多的膜以实现更高的流速。
发明内容
在此公开了一种过滤器，所述过滤器包含，基本上由以下各项组成，或由以下各项组成：管状壳体，所述管状壳体具有第一端面和第二端面以及内表面和外表面；膜，所述膜被布置在所述管状壳体内；第一端盖，所述第一端盖被密封到所述管状壳体的所述第一端面以及所述膜的所述第一端面上；密封到所述管状壳体的所述第二端面和所述膜的所述第二端面的第二端盖；以及流体通道，所述流体通道以螺旋图案形成在所述管状壳体的所述内表面中。所述螺旋图案在所述管状壳体的轴向方向上具有小于或等于约60mm的螺距。具有这些特征的过滤器允许减小给定过滤器的尺寸，同时还增加设置在所述过滤器中的膜的量，同时还实现提高的流速。
在一些实施例中，所述过滤器还包含，基本上由其组成，或由其组成：设置在所述管状壳体内的芯，其中所述膜位于所述芯和所述管状壳体之间。
在一个实施例中，一种过滤器包括具有内表面和外表面的壳体，设置在所述壳体内的膜，以及形成在所述壳体的所述内表面中的流体通道。所述流体通道具有螺旋图案，所述螺旋图案在所述壳体的轴向方向上具有小于或等于约60mm的螺距，所述流体通道形成在所述壳体的所述内表面的凸起部分之间。
在一个实施例中，所述螺旋图案具有小于或等于约45度的螺旋角。
在一个实施例中，所述过滤器还包括设置在所述壳体内的芯，其中所述膜位于所述芯和所述壳体之间。
在一个实施例中，所述过滤器还包括第一端盖，其中所述第一端盖包括用作流体入口的第一开口和用作流体出口的第二开口。
在一个实施例中，所述第一端盖还包括用作通气口的第三开口。
在一个实施例中，用作所述流体入口引导所述流体进入所述流体通道。在一个实施例中，所述过滤器包括被配置成从所述入口接收流体的管和被配置成向所述流体通道提供流体的端口，并且所述管和所述端口被配置成使得所述流体在所述流体通道的底部被引入所述流体通道。在一个实施例中，所述壳体的所述外表面具有大致圆柱形形状，并且所述管设置在从所述壳体的大致圆柱形的所述外表面向外延伸的突出部中。
在一个实施例中，所述出口被配置成允许流体通道内的所述流体离开所述过滤器。
在一个实施例中，所述入口和所述出口中的每一个具有不同的高度。
在一个实施例中，所述膜与所述内表面的所述凸起部分直接接触。在一个实施例中，在所述膜和所述内表面的所述凸起部分之间没有笼罩。
在一个实施例中，所述过滤器壳体包括内表面、外表面和形成在所述过滤器壳体的所述内表面中的流体通道。所述流体通道具有螺旋图案，所述螺旋图案在所述壳体的轴向方向上具有小于或等于约60mm的螺距，所述流体通道形成在所述壳体的所述内表面的凸起部分之间。
在一个实施例中，所述螺旋图案具有小于或等于约45度的螺旋角。
在一个实施例中，所述壳体包括被配置成连接到第一端盖的第一端和被配置成连接到第二端盖的第二端，其中所述第一端盖包括用作流体入口的第一开口和用作流体出口的第二开口。
在一个实施例中，一种过滤流体的方法包括通过入口将所述流体引入所述过滤器，并引导所述流体通过形成在所述过滤器的壳体中的流体通道。所述流体通道具有螺旋图案，所述螺旋图案在所述壳体的轴向方向上具有小于或等于约60mm的螺距。所述流体通道形成在所述壳体的内表面的凸起部分之间。所述方法还包括使所述流体通过膜，其中所述膜与所述凸起部分直接接触。
在一个实施例中，引导所述流体通过所述流体通道是在使所述流体通过所述膜之前执行的。
附图说明
结合附图考虑以下对各种说明性实施例的描述，可以更完全地理解本公开。
图1是示范性过滤器的分解图；
图2是示范性过滤器的等距视图；
图3是示范性过滤器的剖视图；以及
图4是示范性过滤器壳体的剖视图。
图5是根据另一实施例的示范性过滤器的剖视图。
尽管本公开可以进行各种修改和替代形式，但是其细节已经通过实例在附图中示出并且将得到详细描述。然而，应当理解，无意将本公开的方面限于所描述的特定说明性实施例。相反，其意图是涵盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同形式和替代形式。
相同的附图标记始终表示相同的部件。
具体实施方式
如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数引用，除非内容另有明确规定。如在本说明书和所附权利要求中所使用的，术语“或”通常以其包括“和/或”的意义来使用，除非内容另有明确规定。
术语“约”通常是指被认为等同于所述值(例如具有相同功能或结果)的数值范围。在许多情况下，术语“约”可以包括四舍五入到最接近的有效数字的数字。
使用端点表示的数值范围包括包含在所述范围内的所有数值(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。
下面的详细说明应该参考附图来阅读，其中不同附图中的类似元件用相同的附图标记表示。详细说明和附图(不一定按比例)描述了说明性的实施例，并且不旨在限制本发明的范围。所描绘的说明性实施例仅旨在作为示范性的。任何说明性实施例的选定特征可以结合到另外的实施例中，除非有相反的明确说明。
减小过滤器尺寸的要求必须与保持通过过滤器的足够流速相平衡。本文公开了通过消除笼罩的使用而不包括整体式滤筒的过滤器。相反，膜设置在壳体中，其中流体通道以螺旋图案形成在壳体的内表面中。位于螺旋圈之间的壳体内表面区域接触膜并为膜提供支撑。笼罩的消除允许在过滤器中放置额外的膜，并且螺旋状流体通道提供了对膜的充分支撑以及将要通过过滤器过滤的流体的流动。在一些实施例中，螺旋流体通道在壳体的轴向方向上的螺距小于或等于约60mm，以确保对膜的充分支撑以及保持通过过滤器的流体的充分流动。
图1和2分别示出了示范性过滤器100的分解图和等距视图。过滤器100包括壳体105、设置在壳体中的膜110、第一端盖115和第二端盖120。如图1所示，在一些实施例中，过滤器还可以包括芯125，膜围绕芯125设置。在其它实施例中，图1所示的芯125可以省略。
壳体105可以至少部分地形成限定内部空间的壳体。除了壳体105之外，还可使用第一端盖115和/或第二端盖120限定内部空间。内部空间可以容纳膜110以及任选地容纳芯125，以及使用所述膜110过滤的流体。壳体105可包括肋件130。在一个实施例中，肋件130在第一端盖115附接到壳体105的一端和第二端盖120附接到壳体105的壳体的相对端之间延伸。肋件130可以用于模制壳体105，特别是当模制壳体105的内表面的结构时，下面将详细描述并在图3和4中示出。在实施例中，肋件130可以进一步提供加强或允许接合以手动或自动操作过滤器100。
在一个实施例中，第一端盖115包括一或多个连接器，例如图1和2所示的连接器135a,b,c。在一个实施例中，连接器135a,b,c中的每一个包括围绕孔口145的螺纹140。在实施例中，可以仅包括两个这样的连接器135a,b。螺纹140可以允许将流体管线连接到每个相应的连接器135a,b,c上。在实施例中，螺纹140可以用任何其它合适的机械连接器代替，用于在流体管路和相应的连接器135a,b,c之间形成密封连接。孔口145可以允许流体进入或流出壳体105，例如以允许被过滤的流体进入或离开壳体105，或者允许从壳体105排出空气或任何其它流体。在一个实施例中，连接器135a,b,c可以包括入口135a、出口135b和通气口135c。入口135a可以使要过滤的流体进入壳体105。出口135b可允许已使用膜110过滤的流体离开壳体105。出口135b可被定位成使得膜110通过由壳体105以及第一端盖115和第二端盖120限定的内部空间位于从入口135a到出口135b的流体路径内。通气口135c可以允许其它流体离开壳体105，例如，作为非限制性示例，当将要过滤的流体引入到先前未使用的过滤器100中时，允许空气离开壳体105。流体，包括由过滤器100过滤的流体和其它流体如在135c排出的流体，可以是气相或液相的物质。
图3分别描绘了过滤器100和过滤器壳体105的剖视图。图4还描绘了过滤器100和过滤器壳体105的剖视图，不同之处在于图4示出了连接器135a,b,c并非都具有相同的高度，根据实施例的这种连接器可以设置在不同的位置或布置或构造中，只要从入口135a到出口135b通过壳体105的流体流动路径要求流体通过膜110即可。图3示出了连接器135a,b,c都具有相同的高度。在图4所示的示范性实施例中，连接器135a,b,c可各自定位和/或被配置成(即通过改变相应螺纹的高度)以设置在不同高度。在实施例中，连接器135a,b,c的位置、布置和/或构造可以选择成对应于与过滤器100一起使用的装置上的流体管线连接的位置。
在图3和4的示范性实施例中，壳体105是管状的，并且具有第一端面150、第二端面155、内表面160和外表面165。
壳体105可以由通常用于过滤器壳体的任何合适的可模制材料制成，包括但不限于聚丙烯、聚乙烯和全氟烷氧基烷烃(PFA)。壳体105的内表面160包括具有螺旋形图案的流体通道170，使得内表面160具有位于螺旋形图案的圈与圈之间的凸起区域175。
在一些实施例中，壳体105的外表面165具有从外表面165延伸的肋件130。肋件130可用于模制壳体的过程中。在一个实施例中，可以在模制结束时从壳体上旋下限定出流体通道的螺旋形图案的中心模具。为了便于移除中心模具件，肋件可用于将壳体105锁定在模具中的适当位置并防止壳体105转动。肋件130在图中显示为直线，然而这仅仅是示范性的；在实施例中，肋件130可以是任何合适的形状。壳体105与通常用在过滤器中的笼罩不同，因为笼罩在外表面上具有开口以允许流体进入/离开膜。壳体的外表面165可以没有开口。
膜110可以是多孔膜并且可以具有褶皱构造。在一些实施例中，用作膜110的褶皱膜可以被包裹成管状构造。可用于膜的合适材料包括，作为非限制性实例，聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯(包括超高分子量聚乙烯(UPE))和聚砜。该膜具有第一边缘、第二边缘以及在第一边缘和第二边缘之间延伸的第一(或内)表面和第二(或外)表面。在实施例中，膜110可以直接接触内表面160。在一个实施例中，仅在凸起区域175处，膜110直接接触内表面160。在一个实施例中，在螺旋流体通道170处，内表面160与膜110间隔开。在一个实施例中，在内表面160和膜110之间没有笼罩或其它这样的分离构件。
芯125可以是被膜围绕的构件，使得膜设置在芯125和壳体105之间。在一个实施例中，芯125为管状或圆柱形。芯125可以具有一系列开口，以允许流体在膜和芯125的中空中心之间通过。在实施例中，芯可以是任何合适的材料，包括，作为非限制性实例，聚丙烯、聚乙烯和全氟烷氧基烷烃(PFA)。
第一端盖115连接到壳体105的第一端面150、膜的第一边缘和芯125(如果存在)中的一或多个。类似地，第二端盖120可以附接到壳体的第二端面、膜的第二边缘和芯125(如果存在)中的一或多个。第一端盖和第二端盖可以是任何合适的材料，包括，作为非限制性实例，聚丙烯、聚乙烯和全氟烷氧基烷烃(PFA)。在一个实施例中，第一端盖115和第二端盖120中的一者或两者可以是与壳体相同的材料。第一端盖115和第二端盖120可以使用常规方式附接到壳体105以及任选地其它部件，以形成不透流体的密封并形成整体式过滤器。这种附接的非限制性实例包括焊接(如热焊接或超声焊接)、机械附接(包括在接头处提供的密封)等。
在一些实施例中，第一端盖115可具有允许流体进入过滤器的入口135a和允许已过滤流体离开过滤器的出口135b。在一些实施例中，入口135a流体地连接到形成在壳体105的内表面160中的流体通道170的起点，使得流体沿着流体通道170流动并在其流向出口135b时通过膜110。一旦流体通过膜110，它可以通过出口135b从壳体105流出。在一个实施例中，出口135b可以位于第一端盖的中心。在包括芯部125的实施例中，出口135b可以流体地连接到芯125的中空内部空间。在一些实施例中，第一端盖还可具有允许气体排出过滤器100的通气口135c。
当组装过滤器100时，膜可以接触壳体105的内表面的凸起区域175。在一些实施例中，壳体通过凸起区域175提供支撑，例如以在存在压力差时帮助膜110保持其形状，该压力差可能导致膜110向外推抵壳体105。在一个实施例中，壳体与膜接触以提供支撑的内表面的百分比与流体通道的形状和尺寸平衡，以确保过滤器100中有足够的流量。因此，在一些实施例中，凸起区域175形成小于或等于壳体105的内表面160的约30％、25％、20％、15％或10％。在一个实施例中，凸起区域175形成内表面160的表面积的百分比，该百分比的范围在内表面160的表面积的约5％至约30％，约5％至约25％，约5％至约20％，约5％至约15％，约10％至约30％，约10％至约25％，约10％至约20％，约15％至约30％，约15％至约25％，约20％至约30％或其间的任何范围和子范围。
在一些实施例中，为了确保膜的充分流动和支撑，流体通道的螺距HP小于或等于约60mm，55mm，50mm，45mm，40mm，35mm，30mm，25mm，20mm，15mm或10mm，或者在约5mm至约60mm，约5mm至约55mm，约5mm至约50mm，约5mm至约45mm，约5mm至约40mm，约5mm至约35mm，约5mm至约30mm，约5mm至约25mm，约5mm至约20mm，约10至约60mm，约10至约55mm，约10mm至约50mm，约10mm至约45mm，约10mm至约40mm，约10mm至约35mm，约10mm至约30mm，约10mm至约25mm，约10mm至约20mm，约15mm至约60mm，约15mm至约55mm，约15mm至约50mm，约15mm至约45mm，约15mm至约40mm，约15mm至约35mm，约15mm至约30mm，约15mm至约25mm，约15mm至约20mm，约20mm至约60mm，约20mm至约55mm，约20mm至约50mm，约20mm至约45mm，约20mm至约40mm，约20mm至约35mm，约20mm至约30mm，约25mm至约60mm，约25mm至约55mm，约25mm至约50mm，约25mm至约45mm，约25mm至约40mm，约25mm至约35mm，约25mm至约30mm，约30mm至约60mm，约30mm至约55mm，约30mm至约50mm，约30mm至约45mm，约30mm至约40mm，约30mm至约35mm，约40mm至约60mm，约45mm至约55mm，约40mm至约50mm，约40mm至约45mm，约45mm至约60mm，约45mm至约55mm，约45mm至约50mm的范围内以及其间的所有范围和子范围。本文使用的螺距HP是一个完整螺旋圈的轴向距离，例如如图4所示。
在一些实施例中，为了确保膜的充分流动和支撑，流体通道HA的螺旋角小于或等于45度，40度，35度，30度，25度，20度，15度或10度，或者在约5度至约45度，约5度至约40度，约5度至约35度，约5度至约30度，约5度至约25度，约5度至约20度，约5度至约15度，约5度至约10度，约10度至约45度，约10度至约40度，约10度至约35度，约10度至约30度，约10度至约25度，约10度至约20度，约10度至约15度，约15度至约45度，约15度至约40度，约15度至约35度，约15度至约30度，约15度至约25度，约15度至约20度，约20度至约45度，约20度至约40度，约20度至约35度，约20度至约30度，约20度到约25度的范围内以及其间的所有范围和子范围。如本文所使用的，螺旋角HA是螺旋相对于垂直于壳体105的轴线的平面的角度，如图4所示。如果螺旋角太大，则凸起区域的形状将不能提供足够的支撑，因为当压力迫使膜110抵靠壳体105时，膜110的褶皱更可能被推入流体通道170中。
图5是根据另一实施例的示范性过滤器的剖视图。过滤器200包括壳体205、第一端盖210和第二端盖215。第一端盖210可包括连接器220a,b,c。在图5所示的实施例中，连接器220a,b,c包括入口220a、出口220b和通气口220c。连接器220a,b,c中的每一个可以包括螺纹225和孔口230。过滤器200可以还包括管235。管235可以将在入口220a处接收的流体输送到端口240，然后流体可以通过端口240进入限定在内表面255的各个凸起部分250之间的流体通道245。根据本文的任何描述，流体通道245、凸起部分250和内表面255可以对应于各个流体通道、凸起部分和内表面，例如流体通道170由内表面155的凸起部分175形成，如上所述并如图3和4所示。端口240可以位于流体通道245顶部下方的任何位置，例如壳体205与第一端盖210会合的一端。在一个实施例中，端口240在壳体205的底部处(例如在壳体205与第二端盖215会合的位置)将来自入口220a的流体提供至流体通道245。在这样的实施例中，在入口220a处提供给过滤器200的流体向下通过管235到达端口240，在此处其被引入螺旋流体通道245。膜(未示出)可以接触限定流体通道245的凸起部分250。流体可以通过膜到达膜的中心，该膜可以任选地包括芯，如本文所述。通过膜的流体可以通过出口220b离开过滤器200，出口220b与膜的芯或膜中与流体通道245相对的一侧上的空间流体连通。通气口220c可提供从流体通道245的排气，例如在壳体205与第一端盖210会合的流体通道245的顶部。
方面：
可以理解，方面1-12中的任何方面可以与方面13-15或16-17中的任何方面结合。可以理解，方面13-15中的任何方面可以与方面16-17中的任何方面组合。
方面1.一种过滤器，包含：
具有内表面和外表面的壳体，
布置在所述壳体内的膜，以及
在所述壳体的所述内表面上以螺旋图案形成的流体通道，所述流体通道在所述壳体的轴向上的螺旋节距小于或等于约60mm，所述流体通道形成在所述壳体的所述内表面的凸起部分之间。
方面2.根据方面1所述的过滤器，其中所述螺旋图案具有小于或等于约45度的螺旋角。
方面3.根据方面1或方面2所述的过滤器，还包含设置在所述壳体内的芯，其中所述膜位于所述芯和所述壳体之间。
方面4.根据方面1至3中任一项所述的过滤器，还包含第一端盖，其中所述第一端盖包含用作流体入口的第一开口和用作流体出口的第二开口。
方面5.根据方面4所述的过滤器，其中所述第一端盖还包含用作通气口的第三开口。
方面6.根据方面4或方面5所述的过滤器，其中所述流体入口用于将所述流体引导到所述流体通道中。
方面7.根据方面4至6中任一项所述的过滤器，其中所述过滤器包括被配置成从所述入口接收所述流体的管和被配置成向所述流体通道提供流体的端口，并且所述管和所述端口被配置成使得所述流体在所述流体通道的底部被引入所述流体通道。
方面8.根据方面7所述的过滤器，其中所述壳体的所述外表面具有大致圆柱形形状，并且所述管设置在从所述壳体的大致圆柱形的所述外表面向外延伸的突出部中。
方面9.根据方面6所述的过滤器，其中所述出口被配置成允许所述流体通道内的所述流体离开所述过滤器。
方面10.根据方面4至9中任一项所述的过滤器，其中所述入口和所述出口中的每一个具有不同的高度。
方面11.根据方面1至10中任一项所述的过滤器，其中所述膜与所述内表面的所述凸起部分直接接触。
方面12.根据方面1至11中任一项所述的过滤器，其中在所述膜与所述内表面的所述凸起部分之间没有笼罩。
方面13.一种过滤器壳体，包含：
内表面；
外表面；以及
在所述过滤器壳体的所述内表面上以螺旋图案形成的流体通道，所述流体通道在所述壳体的轴向上的螺旋节距小于或等于约60mm，所述流体通道形成在所述壳体的所述内表面的凸起部分之间。
方面14.根据方面13所述的壳体，其中所述螺旋图案具有小于或等于约45度的螺旋角。
方面15.根据方面13或方面14所述的壳体，其中所述壳体包括被配置成接合到第一端盖的第一端和被配置成接合到第二端盖的第二端，其中所述第一端盖包括用作流体入口的第一开口和用作流体出口的第二开口。
方面16.一种过滤流体的方法，包含：
通过入口将所述流体引入过滤器；
引导所述流体通过形成在所述过滤器的壳体中的流体通道，所述流体通道具有螺旋图案，所述螺旋图案在所述壳体的轴向方向上具有小于或等于约60mm的螺距，所述流体通道形成在所述壳体的内表面的凸起部分之间；以及
使所述流体通过膜，其中所述膜与所述凸起部分直接接触。
方面17.根据方面16所述的方法，其中所述引导所述流体通过所述流体通道是在所述使所述流体通过所述膜之前执行的。
已经如此描述了本公开的几个示范性实施例，本领域的技术人员将容易理解，在所附权利要求的范围内可以制造和使用其它实施例。在前面的描述中已经阐述了本文件所覆盖的公开内容的许多优点。然而，应当理解，本公开在许多方面仅仅是说明性的。可以在细节上，特别是在部件的形状、尺寸和布置方面进行改变，而不超出本发明的范围。当然，本公开的范围由所附权利要求表达的语言限定。

Claims (17)

1.一种过滤器，包含：
具有内表面和外表面的壳体，
布置在所述壳体内的膜，以及
在所述壳体的所述内表面上以螺旋图案形成的流体通道，所述流体通道在所述壳体的轴向上的螺旋节距小于或等于约50mm，所述流体通道形成在所述壳体的所述内表面的凸起部分之间。
2.根据权利要求1所述的过滤器，其中所述螺旋图案具有小于或等于约45度的螺旋角。
3.根据权利要求1所述的过滤器，还包含设置在所述壳体内的芯，其中所述膜位于所述芯和所述壳体之间。
4.根据权利要求1所述的过滤器，还包含第一端盖，其中所述第一端盖包含用作流体入口的第一开口和用作流体出口的第二开口。
5.根据权利要求4所述的过滤器，其中所述第一端盖还包含用作通气口的第三开口。
6.根据权利要求4所述的过滤器，其中所述流体入口用于将所述流体引导到所述流体通道中。
7.根据权利要求4所述的过滤器，其中所述过滤器包括被配置成从所述入口接收所述流体的管和被配置成向所述流体通道提供流体的端口，并且所述管和所述端口被配置成使得所述流体在所述流体通道的底部被引入所述流体通道。
8.根据权利要求7所述的过滤器，其中所述壳体的所述外表面具有大致圆柱形形状，并且所述管设置在从所述壳体的大致圆柱形的所述外表面向外延伸的突出部中。
9.根据权利要求6所述的过滤器，其中所述出口被配置成允许所述流体通道内的所述流体离开所述过滤器。
10.根据权利要求4所述的过滤器，其中所述入口和所述出口中的每一个具有不同的高度。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤器，其中所述膜与所述内表面的所述凸起部分直接接触。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤器，其中在所述膜与所述内表面的所述凸起部分之间没有笼罩。
13.一种过滤器壳体，包含：
内表面；
外表面；以及
在所述过滤器壳体的所述内表面上以螺旋图案形成的流体通道，所述流体通道在所述壳体的轴向上的螺旋节距小于或等于约60mm，所述流体通道形成在所述壳体的所述内表面的凸起部分之间。
14.根据权利要求13所述的壳体，其中所述螺旋图案具有小于或等于约45度的螺旋角。
15.根据权利要求13或14所述的壳体，其中所述壳体包括被配置成连接到第一端盖的第一端和被配置成连接到第二端盖的第二端，其中所述第一端盖包括用作流体入口的第一开口和用作流体出口的第二开口。
16.一种过滤流体的方法，包含：
通过入口将所述流体引入过滤器；
引导所述流体通过形成在所述过滤器的壳体中的流体通道，所述流体通道具有螺旋图案，所述螺旋图案在所述壳体的轴向方向上具有小于或等于约60mm的螺距，所述流体通道形成在所述壳体的内表面的凸起部分之间；以及
使所述流体通过膜，其中所述膜与所述凸起部分直接接触。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述引导所述流体通过所述流体通道是在所述使所述流体通过所述膜之前执行的。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210129055A1 (en) * 2019-11-06 2021-05-06 Entegris, Inc. Filter with improved fluid flow

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5294339A (en) * 1991-04-15 1994-03-15 Joergens Klaus Ultrafiltration separator
US5628909A (en) * 1993-03-19 1997-05-13 Isis Innovation Limited Membrane filters with corkscrew vortex generating means
US6294090B1 (en) * 1997-03-18 2001-09-25 Sartorius Ag Adsorptive substance separation device
CN104023815A (zh) * 2011-10-17 2014-09-03 Ufi发明中心有限公司 过滤装置
CN104528975A (zh) * 2014-12-19 2015-04-22 佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司 复合滤芯和具有它的净水系统
CN105854616A (zh) * 2016-06-15 2016-08-17 江苏德林环保技术有限公司 螺旋形内螺纹过滤器
CN108479401A (zh) * 2018-05-24 2018-09-04 上海浩泽净水科技发展有限公司 Ro膜过滤器
CN109890486A (zh) * 2016-10-01 2019-06-14 奥氏公司 自卷中空纤维膜
CN214131079U (zh) * 2019-11-06 2021-09-07 恩特格里斯公司 过滤器及过滤器壳体

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US280828A (en) * 1883-07-10 Filter
US3637078A (en) * 1970-06-22 1972-01-25 Gould Inc Directional flow fluid filter
US4154688A (en) * 1978-01-27 1979-05-15 Pall Corporation Collapse-resistant corrugated filter element
US4303423A (en) * 1978-02-03 1981-12-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Engine air cleaner
WO1999022851A1 (en) * 1997-11-04 1999-05-14 Millipore Corporation Membrane filtration device
WO2001095995A2 (en) * 2000-05-12 2001-12-20 Pall Corporation Filters
US6461513B1 (en) * 2000-05-19 2002-10-08 Filtration Solutions, Inc. Secondary-flow enhanced filtration system
FI123096B (fi) * 2004-10-29 2012-11-15 Outotec Oyj Suodatinasennelma näytteenottoa varten
US20070289917A1 (en) * 2006-06-15 2007-12-20 Mylin John M Separation system and method of operating
US9861916B2 (en) * 2012-04-30 2018-01-09 Saint-Gobain Performance Pastics Corporation Liquid recovery filter
JP6154239B2 (ja) * 2013-08-01 2017-06-28 株式会社ロキテクノ フィルターユニット
JP6154241B2 (ja) * 2013-08-07 2017-06-28 株式会社ロキテクノ フィルターエレメント
US20150336033A1 (en) * 2014-05-22 2015-11-26 W. L. Gore & Associates, Inc. Filtration Article Containing A Filtration Material Having Twisted Pleats Therein

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5294339A (en) * 1991-04-15 1994-03-15 Joergens Klaus Ultrafiltration separator
US5628909A (en) * 1993-03-19 1997-05-13 Isis Innovation Limited Membrane filters with corkscrew vortex generating means
US6294090B1 (en) * 1997-03-18 2001-09-25 Sartorius Ag Adsorptive substance separation device
CN104023815A (zh) * 2011-10-17 2014-09-03 Ufi发明中心有限公司 过滤装置
CN104528975A (zh) * 2014-12-19 2015-04-22 佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司 复合滤芯和具有它的净水系统
CN105854616A (zh) * 2016-06-15 2016-08-17 江苏德林环保技术有限公司 螺旋形内螺纹过滤器
CN109890486A (zh) * 2016-10-01 2019-06-14 奥氏公司 自卷中空纤维膜
CN108479401A (zh) * 2018-05-24 2018-09-04 上海浩泽净水科技发展有限公司 Ro膜过滤器
CN214131079U (zh) * 2019-11-06 2021-09-07 恩特格里斯公司 过滤器及过滤器壳体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
方祖成等主编, 中国质检出版社 *

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Publication number Publication date
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CN214131079U (zh) 2021-09-07
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