CN116196689A - 高压过滤器 - Google Patents

高压过滤器 Download PDF

Info

Publication number
CN116196689A
CN116196689A CN202310316883.6A CN202310316883A CN116196689A CN 116196689 A CN116196689 A CN 116196689A CN 202310316883 A CN202310316883 A CN 202310316883A CN 116196689 A CN116196689 A CN 116196689A
Authority
CN
China
Prior art keywords
housing
high pressure
tapered surface
pressure filter
filter element
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
Application number
CN202310316883.6A
Other languages
English (en)
Inventor
M·兰多尔弗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Entegris Inc
Original Assignee
Entegris Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Entegris Inc filed Critical Entegris Inc
Publication of CN116196689A publication Critical patent/CN116196689A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D35/00Filtering 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
    • B01D35/30Filter housing constructions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0002Casings; Housings; Frame constructions
    • B01D46/0005Mounting of filtering elements within casings, housings or frames
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D25/00Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D35/00Filtering 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
    • B01D35/02Filters adapted for location in special places, e.g. pipe-lines, pumps, stop-cocks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D35/00Filtering 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
    • B01D35/30Filter housing constructions
    • B01D35/301Constructions of two or more housings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0001Making filtering elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0002Casings; Housings; Frame constructions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/02Refining by liquating, filtering, centrifuging, distilling, or supersonic wave action including acoustic waves
    • C22B9/023By filtering
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/004Joints; Sealings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/004Joints; Sealings
    • F02M55/005Joints; Sealings for high pressure conduits, e.g. connected to pump outlet or to injector inlet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/165Filtering elements specially adapted in fuel inlets to injector
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2201/00Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/34Seals or gaskets for filtering elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2068Other inorganic materials, e.g. ceramics
    • B01D39/2072Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being particulate or granular
    • B01D39/2075Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being particulate or granular sintered or bonded by inorganic agents
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/90Selection of particular materials
    • F02M2200/9053Metals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本申请实施例涉及一种高压过滤器,其包含:第一壳体及第二壳体,其具有互补渐缩表面;垫圈,其位于所述渐缩表面之间;过滤器元件,其居中地安置于所述壳体内;及压缩轴环,其装配在所述第二壳体上方且旋拧到所述第一壳体上。还提供制成且使用高压过滤器的方法。

Description

高压过滤器
分案申请的相关信息
本申请是申请日为2016年07月01日,申请号为“201680048573.9”,而发明名称为“高压过滤器”的申请的分案申请。
相关申请案
本申请案主张2015年7月8日提出申请的第62/190,l00号美国临时申请案的权益。以上申请案的全部教示以引用方式并入本文中。
背景技术
半导体制造操作需要没有杂质、污染物及颗粒的高纯度金属(例如锡)及高纯度气体(例如溴化氢),所述杂质、污染物及颗粒可破坏过程且导致正生产的工件中的缺陷。熔融金属的过滤尤其需要在高温及高压下执行过滤。用于过滤熔融金属的过滤器必须在高温(举例来说,大于200℃的温度)及高压(举例来说,高达8000psig)下提供防漏密封。
现有技术中教示的装置及方法未必满足半导体工业中的当今顾客的要求。持续需要在高温及高压下提供防漏性能以用于过滤熔融金属及气体的过滤器。
发明内容
本发明关于高压过滤器以及制成且使用高压过滤器的方法,所述高压过滤器用于移除可存在于熔融金属或气体中的杂质、污染物及颗粒。
在本发明的版本中,一种高压过滤器包括第一壳体及第二壳体,所述壳体中的每一者具有在第一端上的渐缩表面及在第二端上的流体配件。所述第二壳体的所述渐缩表面与所述第一壳体的所述渐缩表面互补地渐缩,且垫圈位于所述第一壳体的所述渐缩表面与所述第二壳体的所述渐缩表面之间。过滤器元件居中地安置于所述第一壳体及所述第二壳体内。所述第一壳体的外部表面的至少一部分为带螺纹的且压缩轴环装配在所述第二壳体上方且旋拧到所述第一壳体上。
在本发明的特定版本中,所述第一壳体及所述第二壳体包括钼。或者,所述第一壳体及所述第二壳体包括铝、碳化硅、不锈钢、镍或镍合金。所述压缩轴环可包括钼、不锈钢、镍或镍合金。所述垫圈可包括钽、钛、不锈钢、镍或镍合金。
0007在本发明的另一版本中,所述第一壳体的所述渐缩表面以不同于所述第二壳体的所述渐缩表面的角度渐缩,此可增强位于所述渐缩表面之间的所述垫圈的压缩。在本发明的版本中,高压过滤器在大约200℃到大约400℃或大约250℃到大约300℃的温度下为防漏的。本发明的高压过滤器在操作期间于高达大约8000psig的压力下可为防漏的。
在本发明的进一步版本中,所述垫圈包含凸缘,所述凸缘可阻止在所述壳体的所述渐缩表面之间的所述垫圈的滑动或移动。居中地安置于所述壳体内的所述过滤器元件可为烧结粉末多孔过滤器元件。所述流体配件可为VCR、真空耦合半径密封配件或压缩配件。
在本发明的另一版本中,一种过滤液体或气体进料的方法包括:提供高压过滤器;将含有污染物的进料引入到所述高压过滤器中;及从所述高压过滤器回收经净化而不含污染物的所述进料。所述进料可沿着从所述第一壳体的所述流体配件穿过所述过滤器元件到达所述第二壳体的所述流体配件的流动路径行进,其中所述污染物保留在所述过滤器元件内。所述进料可为液态金属或气体。
在本发明的又一版本中,一种制成高压过滤器的方法包括:加热高压过滤器的第一壳体;将烧结粉末多孔过滤器元件装配到所述第一钼壳体中;将垫圈放置在所述第一壳体的渐缩表面上方;将具有互补渐缩表面的第二壳体放置成与所述垫圈及所述第一壳体密封接触;及将压缩轴环旋拧在所述第二壳体上方且旋拧到所述第一壳体的至少一部分上,借此在所述第一壳体与所述第二壳体之间提供防漏密封。
附图说明
依据对本发明的实例性实施例的以下更特定说明将明了前文,如附图中所图解说明,其中相似元件符号在所有不同视图中是指相同部件。图式未必是按比例的,而是重点放在图解说明本发明的实施例上。
图1A是根据本发明的一个版本的高压过滤器的截面视图。
图1B是图1A的高压过滤器的组件的分解图。
图1C是具有流体流动路径箭头的图1A的高压过滤器的横截面的透视图。
图2A是具有由箭头所图解说明的流动路径的根据本发明的一个版本的高压过滤器的截面视图。
图2B是具有垫圈的另一版本的图2A的高压过滤器的截面视图。
图3是根据本发明的一个版本的高压过滤器的截面视图。
图4是根据本发明的一个版本的高压过滤器的截面视图。
图5是根据本发明的一个版本的高压过滤器的密封表面的详细视图。
图6A及6B是根据本发明的一个版本的垫圈的透视图。
具体实施方式
虽然已参考本发明的实例性实施例特定地展示并描述本发明,但所属领域技术人员将理解,可在不背离所附权利要求书所涵盖的本发明的范围的情况下在本文中做出形式及细节的各种改变。
虽然描述各种组合物及方法,但应理解,本发明不限于所描述的特定组合物、设计、方法或协议,因此这些都可变化。还应理解,说明中所使用的术语仅出于描述特定版本或版本的目的,且并不打算限制将仅受所附权利要求书限制的本发明的范围。
还必须注意,如本文中所使用且在所附权利要求书中,除非上下文另外清楚地指示,否则单数形式“一(a)”、“一(an)”及“所述(the)”包含多个参考物。因此,举例来说,对“过滤器元件”的提及是对一或多个过滤器元件及所属领域的技术人员已知的其等效物等等的提及。除非另有定义,否则本文中所使用的所有技术及科学术语均具有与所属领域的技术人员通常所理解相同的含义。可在本发明的版本的实践或测试中使用与本文中所描述的方法及材料类似或等效的方法及材料。本文中所提及的所有公开案均以全文引用方式并入。本文中没有什么内容应解释为承认本发明没有资格早于根据现有发明的此类揭示内容。“任选的”或“任选地”意指随后所描述的事件或情形可发生或可不发生,且本说明包含其中所述事件发生的例子及其中所述事件不发生的例子。本文中的所有数值均可被术语“大约”修饰,不论是否明确指示。术语“大约”一般是指所属领域的技术人员将认为等效于所述值(即,具有相同功能或结果)的数值范围。在一些版本中,术语“大约”是指所述值的±10%,在其它版本中,术语“大约”是指所述值的±2%。虽然就“包括”各种组件或步骤(被解释为意指“包含但不限于”)来说而描述组合物及方法,但所述组合物及方法还可“基本上由各种组件及步骤组成”或“由各种组件及步骤组成”,此类术语应被解释为定义基本上封闭式成员群组。
下文为对本发明的实例性实施例的说明。
图1A是根据本发明的一个版本的高压过滤器的截面视图。高压过滤器100包含第一壳体105及第二壳体110。第一壳体105具有凸形渐缩区域140且第二壳体110具有互补凹形渐缩区域145。渐缩区域140、145可替代地称为密封表面。渐缩垫圈150位于凸形渐缩区域140与凹形渐缩区域145之间。螺纹压缩轴环115具有啮合第一壳体105的阶梯边缘155及与位于第二壳体110的外部表面周围的螺纹120啮合的螺纹区域。将压缩轴环115旋拧到第二壳体110上会将垫圈150压缩在第一壳体105与第二壳体110之间且可在所述两个壳体之间提供液密及/或气密密封。
过滤器元件125安置于第一壳体105及第二壳体110内。过滤器元件125在一端上与第一壳体105的流体配件160且在另一端上与第二壳体110的流体配件165流体连通。流体配件165提供去往高压过滤器100的入口端口135,且流体配件160提供来自高压过滤器100的出口端口130。流体配件160、165允许将高压过滤器100连接到流体流动回路。流体配件160、165在图1A到1C中经展示为凸形配件,但还可经配置成凹形配件或另一配置。取决于应用及过滤器将插入到其中的流体流动回路,流体配件160、165可为真空耦合半径密封配件(
Figure SMS_1
配件、Swagelok、Solon、Ohio)(如图1A中所展示)、压缩配件或另一配件类型。
第一壳体105及第二壳体110可为适合用于涉及过滤熔融金属(例如液态锡)的应用的钼壳体。压缩轴环115可由钼或具有与钼相同或类似的热膨胀系数(CTE)的另一材料形成。垫圈150可为钽垫圈。
或者,第一壳体105及第二壳体110可由氧化铝、碳化硅、镍、镍合金或不锈钢形成,其中(举例来说)应用涉及不需要使用钼的气体或液体的过滤。压缩轴环115可由镍、镍合金或不锈钢或具有与不锈钢、镍或镍合金相同或类似的CTE的另一材料形成。垫圈150可为钛、不锈钢、镍或镍合金垫圈。
图1B中展示高压过滤器100的组成部件的分解图。制成高压过滤器100的方法包含将过滤器元件125压入配合或干涉配合到第一壳体105中。取决于壳体及过滤器元件材料的CTE,可在惰性环境中借助于感应线圈或熔炉将第一壳体105加热到升高温度(举例来说,大约400°F到大约800°F)以使壳体材料膨胀。可接着以足以使圆锥形过滤器元件125(其可为冷的或比第二壳体110冷)与第一壳体105的内部的至少一部分稳固地啮合的惯性将过滤器元件125的第一端插入到第一壳体105的腔中。在使壳体冷却之后,由于冷缩配合过程而阻止过滤器元件125从第一壳体105滑落。将渐缩垫圈150放置在过滤器元件125的突出端上方及周围使得其齐平抵靠凸形渐缩区域140。接着将第二壳体110放置在过滤器元件125的突出端上方使得其凹形渐缩区域145齐平抵靠垫圈150。或者,过滤器元件125可压入配合、干涉配合或冷缩配合到第二壳体110中。将压缩轴环115放置在第一壳体105上方,使得阶梯边缘155啮合第一壳体105,且旋拧到第二壳体110上。随着压缩轴环115旋拧到第二壳体110上,将垫圈压缩在两个壳体105、110之间。
使用高压过滤器100的方法包含将高压过滤器100放置在流体(或气体)流动回路中,其中通过入口端口135引入例如熔融金属的液体(或气体)进料。图1C图解说明液体进料穿过高压过滤器100的由箭头所指示的流动路径。液体进料从入口端口135行进穿过第二壳体110内的流动路径到达环绕过滤器元件125的空心区域175(由第二壳体110内的腔的内部壁形成)。液体进料通过过滤器元件125进行过滤且到达过滤器元件125内的空心区域170,其中其能够通过出口端口130离开高压过滤器100。
图2A是根据本发明的又一版本的高压过滤器的截面视图。高压过滤器的第一壳体及第二壳体的密封表面可具有替代配置。如图2A中所展示,高压过滤器200包含具有凹形渐缩区域240的第一壳体205及具有凸形渐缩区域245的第二壳体210。过滤器元件225的定向与过滤器元件125(图lA)的定向相反,使得从入口端口235进入过滤器200的液体进料在通过过滤器元件225过滤之前到达空心区域275(由第一壳体205及/或第二壳体210内的一或若干腔的内部壁形成)。箭头显示从入口端口235穿过过滤器元件225进入空心区域270且到达出口端口230的流动路径。
图2B是具有包含凸缘252的替代垫圈250′的图2A的高压过滤器的截面视图。如图2B中所展示,凸缘252延伸超过渐缩区域240、245的密封表面,且占据第一壳体205与第二壳体210之间的空间。凸缘252可阻止垫圈250′在渐缩区域240、245的密封表面之间移动。举例来说,在将压缩轴环215应用(例如,旋拧)到第一壳体205及第二壳体210上期间,垫圈250可抵靠渐缩区域240、245滑动,从而在远离第一壳体205且朝向螺纹区域220的方向上移动(图2A)。凸缘252可与第二壳体210中的唇缘256进行接触,借此使垫圈250′的位置维持在渐缩区域240、245的密封表面之间(图2B)。
图3是根据本发明的又一版本的高压过滤器的截面视图。高压过滤器300具有用于连接到流体流动回路内的分别提供入口端口330及出口端口335的其它组件的压缩配件360、365。压缩配件可用于高达大约8000psig的高压应用。
图4是根据本发明的另一版本的高压过滤器的截面视图。展示替代图1A到3中所展示的圆锥形渐缩过滤器元件125、225、325而具有厚圆盘形过滤器元件425的高压过滤器400。通过压缩轴环415连接的第一壳体405及第二壳体410形成与垫圈450的密封。液体进料可通过第一壳体405的入口端口430进入且行进穿过到达第二壳体410内的空心区域475。第二壳体410的内部的至少一部分被厚圆盘形过滤器元件425占据,厚圆盘形过滤器元件425在液体进料经过空心区域475时过滤所述进料。经过滤液体进料可接着通过出口端口435行进离开高压过滤器400。可使用替代形状的过滤器元件。
过滤器元件125、225、325、425可为用于过滤液态金属及气体的经烧结多孔过滤器元件。在以下各项中描述多孔过滤器元件及制成此类过滤器元件的方法:1961年2月21日提出申请的第3,090,094号美国专利;1977年7月21日提出申请的第4,024,056号美国专利;1980年3月26日提出申请的第4,278,544号美国专利;1983年6月6日提出申请的第4,528,099号美国专利;1985年2月13日提出申请的第4,713,180号美国专利;1998年8月18日提出申请的第5,998,322号美国专利;2011年10月20日提出申请的第8,802,003号美国专利;及2011年4月14日提出申请的第8,869,993号美国专利;所述美国专利的教示以引用方式并入。在以下各项中进一步描述多孔过滤器元件及制成此些过滤器元件的方法:斯列普佐夫V.M.(Sleptsov V.M.)及酷必乐S.A.(Kubli S.A.)的“由耐火化合物、粉末冶金及金属陶瓷制成的烧结过滤器(Sintered Filters From Refractory Compounds,Powder Metallurgyand Metal Ceramics)”,第2卷,第6期,第470到472页(1963年);布罗克迈尔J.W.(Brockmeyer J.W.)及奥布里L.S.(Aubrey L.S.)的陶瓷泡沫过滤器在熔融金属过滤中的应用,耐火材料的应用:陶瓷工程与科学会刊,第8卷,第1/2期(W.J.司马泽(W.J.Smothers),1987版),新泽西州霍博肯市的约翰·威利与桑斯(John Wiley&Sons)的公司;里德E.L.(ReedE.L.)的“液态金属中的耐火材料的稳定性(Stability ofRefractories in Liquid Metals)”,美国陶瓷学会杂质,第37期:第146到152页(1954年);及索斯科夫D.A.(Soskov D.A.)等人的“使用耐火过滤器来在真空中精炼钢及合金(Use ofRefractory Filters to Refine Steels and Alloys in a Vacuum)”,冶金学家,第33卷,第5期,第95页(1989年);其教示以引用方式并入。用于过滤器元件的材料为可商购的,所述材料包含来自Ultramet(Pacoima,CA)的陶瓷及金属泡沫;来自CoorsTek(Golden,CO)的氧化铝及来自STC(Albans,VT)的陶瓷。
过滤器元件125、225、325、425可具有大约0.1微米到大约5微米或大约0.5微米到大约1.5微米的孔隙大小范围,如根据ASTM E128通过起泡点所测量。过滤器元件125、225、325、425可包括以下材料:钛、钨、钽、钼、铌、铝、氧化钛、氮化钛及碳化硅。过滤器元件可包括在存在熔融金属的情况下将不腐蚀的任何金属氧化物,或将经过滤的气体。
本发明的过滤器元件可用于过滤各种液态金属及气体。举例来说,本发明的过滤器元件可用于过滤介于从惰性气体(例如氩)到腐蚀性气体(例如溴化氢)的范围内的气体。可经过滤的气体包含(举例来说)氩、氮、二氧化碳、溴化氢及氯化氢及氢化物。本发明的过滤器元件还可用于过滤超临界流体,例如处于超临界状态中的二氧化碳。
本发明的过滤器元件可用于过滤包含熔融金属的液体。可经过滤的金属包含锡、铅、钠、镉、硒、汞及一般来说在大约400℃以下熔融的材料。
表l中展示液体及气体与对应实例性壳体及垫圈材料的列表。
表1.液体或气体进料及对应过滤器材料
Figure SMS_2
/>
Figure SMS_3
/>
Figure SMS_4
在一些实施例中,第一壳体及第二壳体的渐缩密封表面可基本上相同地倾斜且平行。或者,密封表面可相对于沿着过滤器的中心的轴线以稍微不同角度渐缩,使得所述密封表面不平行。垫圈的侧还可具有与一个或两个密封表面的角度不同的角度。第一密封表面与第二密封表面(及/或垫圈)的角度之间的差异可相差小于l度或大约l度。举例来说,如图5中所展示,凸形渐缩区域545的角度570稍微小于凹形渐缩区域540的角度572,从而导致垫圈550的较小直径处的更多压缩及更高密封压力。密封表面之间的角度差可增强垫圈的压缩且因此在应用压缩轴环515的情况下改进第一壳体505与第二壳体510之间的密封。
图6A及6B展示除高压过滤器的其它组件以外的垫圈650a及650b。垫圈650a、650b经塑形成圆锥形,使得其在一端处具有比在另一端处小的开口圆周。垫圈650b具有较窄边缘,而垫圈650a具有较宽边缘。图6B中所图解说明的凸缘652从垫圈650b的圆锥形区域654的一端延伸。凸缘652具有圆柱形形状并具有用以容纳壳体(例如,如图5中所展示的第二壳体520)的圆周且抵靠壳体中的唇缘(例如,如图5中所展示的唇缘556)对接。
本发明的实施例针对于有利地避免高容差机械加工过程或避免涉及与其它材料进行焊接、压焊或铜焊(此可为不合意的)的高压过滤器。
举例来说,钼的焊接导致在焊接点处高达大约50%的强度损失,此使经焊接钼过滤器对于高压应用是有问题的。另外,钼可难以机械加工到在高压下防漏密封所需要的非常严紧的容差。然而,钼(Mo)由于其耐热性及耐化学性而为供在过滤器中用于熔融金属(例如锡)的优选材料。钼能够在不具有显著膨胀或软化的情况下耐受高温(举例来说,高于锡的冰点)。钽(Ta)还提供用于过滤熔融金属的耐热性及耐化学性且为比钼软的材料。如此,本发明的高压过滤器(例如包含钼壳体及钽垫圈的高压过滤器)有利地避免焊接或压焊过程同时提供高温及高压容差。
本发明的高压过滤器的优点还可适用于具有由例如不锈钢及氧化铝的其它材料形成的壳体及由例如钛的其它材料形成的垫圈的过滤器,所述过滤器对于涉及气体过滤的应用可为优选的。
根据本发明的高压过滤器可在大约200℃到大约400℃或大约250℃到大约300℃的温度下提供熔融金属的防漏过滤。进一步地,可在高达大约8000psig的操作压力下发生防漏性能。
尽管已关于一或多个实施方案图解说明及描述了本发明,但所属领域的技术人员在阅读及理解本说明书及随附图式后旋即将想到等效变更及修改。本发明包含所有此类修改及变更且仅受所附权利要求书的范围限制。另外,虽然可能已关于数种实施方案中的仅一者揭示了本发明的特定特征或方面,但此类特征或方面可与其它实施方案的一或多个其它特征组合,如对于任何给定或特定应用可能为合意的及有利的。此外,就在详细说明或权利要求书中使用术语“包含(includes)”、“具有(having)”、“具有(has)”、“具有(with)”或其变体来说,此些术语打算以类似于术语“包括(comprising)”的方式为包含性的。而且,术语“示范性”仅打算意指一实例,而非最佳实例。还将了解,出于简单目的且为了便于理解而以相对于彼此的特定尺寸及/或定向来图解说明本文中所描绘的特征及/或元件,且实际尺寸及/或定向可基本上不同于本文中所图解说明的尺寸及/或定向。
尽管已参考本发明的某些版本相当详细地描述本发明,但其它版本也是可能的。因此,所附权利要求书的精神及范围不应限于本说明书内所含纳的说明及版本。
所有专利、公开申请案及本文中引用的参考文献的教示以全文引用方式并入。

Claims (22)

1.一种用于过滤液态金属或气体的高压过滤器,其包括:
第一壳体,其具有在第一端上的凸形渐缩表面及在第二端上的流体配件;
第二壳体,其具有在第一端上的凹形渐缩表面及在第二端上的流体配件,所述第二壳体的所述凹形渐缩表面与所述第一壳体的所述凸形渐缩表面互补地渐缩,所述第二壳体的外部表面的至少一部分为带螺纹的;
烧结粉末多孔过滤器元件,其具有约0.1微米到约5微米的孔隙大小,所述烧结粉末多孔过滤器元件插入所述第一壳体并居中地安置于所述第一壳体及所述第二壳体内;
垫圈,其位于所述第一壳体的所述凸形渐缩表面与所述第二壳体的所述凹形渐缩表面之间;及
压缩轴环,其装配在所述第一壳体上方且旋拧到所述第二壳体上。
2.根据权利要求l所述的高压过滤器,其中所述第一壳体、所述第二壳体、所述压缩轴环或其组合包括钼。
3.根据权利要求l所述的高压过滤器,其中所述第一壳体及所述第二壳体包括不锈钢或镍。
4.根据权利要求1所述的高压过滤器,其中所述压缩轴环包括不锈钢或镍。
5.根据权利要求l所述的高压过滤器,其中所述垫圈包括钽。
6.根据权利要求l所述的高压过滤器,其中所述垫圈包括选自由以下各者所组成的群组中的材料:
钛、不锈钢和镍。
7.根据权利要求1所述的高压过滤器,其中所述第一壳体的所述凸形渐缩表面以不同于所述第二壳体的所述凹形渐缩表面的角度渐缩。
8.根据权利要求1所述的高压过滤器,其中所述高压过滤器在操作期间于约200℃到约400℃的温度下为防漏的。
9.根据权利要求1所述的高压过滤器,其中所述高压过滤器在操作期间于约250℃到约300℃的温度下为防漏的。
10.根据权利要求1所述的高压过滤器,其中所述高压过滤器在操作期间于高达约8000psig的压力下为防漏的。
11.根据权利要求1所述的高压过滤器,其中所述垫圈包含凸缘。
12.根据权利要求l所述的高压过滤器,其中所述烧结粉末多孔过滤器元件包括选自由以下各者所组成的群组中的材料:
钛、钨、钽、钼、铌、氧化铝、氧化钛、氮化钛和碳化硅。
13.根据权利要求1所述的高压过滤器,其中所述流体配件为压缩配件。
14.根据权利要求1所述的高压过滤器,其中所述烧结粉末多孔过滤器元件包括所述液态金属或气体流入其中的空心部分。
15.一种过滤液态金属或气体进料的方法,其包括:
提供高压过滤器,所述高压过滤器包括:
第一壳体,其具有在第一端上的凸形渐缩表面及在第二端上的流体配件;
第二壳体,其具有在第一端上的凹形渐缩表面及在第二端上的流体配件,所述第二壳体的所述凹形渐缩表面与所述第一壳体的所述凸形渐缩表面互补地渐缩,所述第二壳体的外部表面的至少一部分为带螺纹的;
烧结粉末多孔过滤器元件,其具有约0.1微米到约5微米的孔隙大小,所述烧结粉末多孔过滤器元件插入所述第一壳体并居中地安置于所述第一壳体及所述第二壳体内;
垫圈,其位于所述第一壳体的所述凸形渐缩表面与所述第二壳体的所述凹形渐缩表面之间;及
压缩轴环,其装配在所述第一壳体上方且旋拧到所述第二壳体上;
将含有污染物的进料引入到所述高压过滤器中,所述进料行进穿过从所述第二壳体的所述流体配件穿过所述过滤器元件且到达所述第一壳体的所述流体配件的流动路径,所述污染物保留在所述过滤器元件内;及
从所述高压过滤器回收经净化而不含污染物的所述进料。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述进料为液态金属。
17.根据权利要求15所述的方法,其中所述进料为气体。
18.根据权利要求15所述的方法,其中所述第一壳体及所述第二壳体包括钼且所述垫圈包括钽。
19.根据权利要求15所述的方法,其中所述第一壳体及所述第二壳体包括选自由以下各者所组成的群组中的材料:
氧化铝、碳化硅、不锈钢和镍,且
所述垫圈包括选自由以下各者所组成的群组中的材料:
钛、不锈钢和镍。
20.一种制成用于过滤液态金属或气体的高压过滤器的方法,其包括:
加热根据权利要求1所述的高压过滤器的具有所述凸形渐缩表面的所述第一壳体;
将具有约0.1微米到约5微米的孔隙大小的过滤器元件装配到所述第一壳体中;
将所述垫圈放置在所述第一壳体的所述凸形渐缩表面上方;
将具有互补凹形渐缩表面的所述第二壳体放置成与所述垫圈及所述第一壳体密封接触;及
将所述压缩轴环旋拧在所述第一壳体上方且旋拧到所述第二壳体的至少一部分上,从而在所述第一壳体与所述第二壳体之间提供防漏密封。
21.一种用于过滤液态金属或气体的高压过滤器,其包括:
第一壳体,其具有在第一端上的凹形渐缩表面及在第二端上的流体配件;
第二壳体,其具有在第一端上的凸形渐缩表面及在第二端上的流体配件,所述第二壳体的所述凸形渐缩表面与所述第一壳体的所述凹形渐缩表面互补地渐缩,所述第二壳体的外部表面的至少一部分为带螺纹的;
烧结粉末多孔过滤器元件,其具有约0.1微米到约5微米的孔隙大小,所述烧结粉末多孔过滤器元件插入所述第一壳体并居中地安置于所述第一壳体及所述第二壳体内;
垫圈,其位于所述第一壳体的所述凹形渐缩表面与所述第二壳体的所述凸形渐缩表面之间;及
压缩轴环,其装配在所述第一壳体上方且旋拧到所述第二壳体上。
22.根据权利要求21所述的高压过滤器,其中所述烧结粉末多孔过滤器元件包括所述液态金属或气体流入其中的空心部分。
CN202310316883.6A 2015-07-08 2016-07-01 高压过滤器 Pending CN116196689A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562190100P 2015-07-08 2015-07-08
US62/190,100 2015-07-08
CN201680048573.9A CN107921334A (zh) 2015-07-08 2016-07-01 高压过滤器
PCT/US2016/040664 WO2017007709A1 (en) 2015-07-08 2016-07-01 High pressure filter

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680048573.9A Division CN107921334A (zh) 2015-07-08 2016-07-01 高压过滤器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116196689A true CN116196689A (zh) 2023-06-02

Family

ID=56507826

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310316883.6A Pending CN116196689A (zh) 2015-07-08 2016-07-01 高压过滤器
CN201680048573.9A Pending CN107921334A (zh) 2015-07-08 2016-07-01 高压过滤器

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680048573.9A Pending CN107921334A (zh) 2015-07-08 2016-07-01 高压过滤器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11433338B2 (zh)
EP (1) EP3319706B1 (zh)
JP (1) JP6776324B2 (zh)
KR (1) KR102207243B1 (zh)
CN (2) CN116196689A (zh)
WO (1) WO2017007709A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019005649A1 (en) * 2017-06-30 2019-01-03 Mott Corporation FILTER NOT WELDED
EP3648876A4 (en) * 2017-07-06 2021-03-24 Entegris, Inc. SILICON CARBIDE FILTER MEMBRANE AND METHODS OF USE
WO2024091505A1 (en) * 2022-10-24 2024-05-02 Entegris, Inc. High pressure filter apparatus and related methods
WO2024091500A1 (en) * 2022-10-24 2024-05-02 Entegris, Inc. High pressure filter apparatus with external sleeve and related methods

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2005556A (en) * 1928-11-21 1935-06-18 Lubrication Corp Coupling means for lubricating systems
US2073442A (en) * 1935-01-02 1937-03-09 Southwick W Briggs Method and means for purifying lubricating oil
US2418247A (en) * 1941-03-17 1947-04-01 Cherry Burrell Corp Tubular detachable filter
US2985470A (en) * 1957-11-26 1961-05-23 Charles K Hirsch Pipe coupling for sanitary pipe lines
US3090094A (en) 1961-02-21 1963-05-21 Gen Motors Corp Method of making porous ceramic articles
US3240342A (en) * 1961-11-06 1966-03-15 Nuclear Products Company In-line removable filter assembly
US3521910A (en) * 1968-11-12 1970-07-28 Cajon Co Tube coupling
US3794360A (en) * 1971-11-01 1974-02-26 Philco Ford Corp External swage end fitting
US4024056A (en) 1975-07-21 1977-05-17 Swiss Aluminium Ltd. Filtering of molten metal
JPS51142715A (en) * 1975-06-03 1976-12-08 Masakimi Mimura Pipe joint
US4278544A (en) 1980-03-26 1981-07-14 Aikoh, Co., Ltd. Filter medium for fluid
DE3222162C2 (de) 1982-06-10 1985-07-11 Schweizerische Aluminium Ag, Chippis Filter zur Filtration von schmelzflüssigen Metallen
CH655328A5 (de) 1984-02-15 1986-04-15 Fischer Ag Georg Keramikfilter.
JPH02254285A (ja) * 1989-03-28 1990-10-15 Tokyo Tungsten Co Ltd モリブデンルツボとそのモリブデンルツボ用素材の製造方法
DE9206268U1 (de) * 1992-05-09 1993-09-09 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffzuleitungseinrichtung für eine Einspritzdüse
JPH07257629A (ja) * 1994-03-16 1995-10-09 Nippon Doriru Tec:Kk 管と管端保護具の連結構造
US5474586A (en) * 1994-05-11 1995-12-12 Minnesota Mining And Manufacturing Company Candle filter assembly and filtration system
KR19990023636A (ko) 1997-08-18 1999-03-25 미야무라 신페이 금속 용탕용 여재
GB9816264D0 (en) * 1998-07-24 1998-09-23 Lucas Ind Plc Connector
US6346192B2 (en) * 1999-05-14 2002-02-12 Therox, Inc. Apparatus for high pressure fluid filtration
JP4405102B2 (ja) * 2001-04-11 2010-01-27 臼井国際産業株式会社 ディーゼルエンジン用コモンレール
JP4116366B2 (ja) * 2002-08-21 2008-07-09 日本精線株式会社 フィルター組立体
EP2060776B1 (en) * 2007-11-13 2011-10-05 Delphi Technologies Holding S.à.r.l. Fuel lance
CA2788649C (en) 2010-03-19 2016-05-10 Foseco International Limited Method for the production of a refractory filter
CN101810973B (zh) 2010-04-15 2012-05-23 济南圣泉倍进陶瓷过滤器有限公司 一种用于过滤熔融金属的过滤器及其制造方法
DE102010043366A1 (de) * 2010-11-04 2012-05-10 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur mediendichten Verbindung von zwei Hochdruckbauteilen
CN103765997B (zh) * 2011-09-02 2016-08-10 Asml荷兰有限公司 用于器件制造的光刻设备的辐射源以及方法
NL2009358A (en) 2011-09-23 2013-03-26 Asml Netherlands Bv Radiation source.

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017007709A1 (en) 2017-01-12
US11433338B2 (en) 2022-09-06
EP3319706A1 (en) 2018-05-16
US20180193785A1 (en) 2018-07-12
JP2018526198A (ja) 2018-09-13
CN107921334A (zh) 2018-04-17
KR102207243B1 (ko) 2021-01-22
EP3319706B1 (en) 2020-12-09
JP6776324B2 (ja) 2020-10-28
KR20180027545A (ko) 2018-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN116196689A (zh) 高压过滤器
US5415772A (en) Module for filtering, separating, purifying gases or liquids, or for catalytic conversion
JP4556205B2 (ja) 金属ガスケット
JP5926723B2 (ja) 拡散結合され表面改質された構成要素を有するクロマトグラフィ装置
US7819303B2 (en) Method for airtightly joining reinforced platinum hollow tube with platinum flange
CN112805103B (zh) 用于连接陶瓷和金属的钎焊工艺以及使用其的半导体加工及工业设备
KR20150060946A (ko) 개스킷 일체형 세라믹 오리피스 플레이트
JP3215501B2 (ja) 多孔体結合部材、それを用いるフィルター装置、および多孔体結合部材の製造方法
RU2746800C1 (ru) Биметаллическое сопло плазмотрона и способ его изготовления
US20240131579A1 (en) High pressure filter apparatus and related methods
US20190001242A1 (en) Filter with non-horizontal cavity
CN117919813A (zh) 高压过滤器设备和相关方法
US20240131458A1 (en) High pressure filter apparatus with external sleeve and related methods
TW201706033A (zh) 金屬過濾器
JP3571073B2 (ja) フィルタ装着用配管継手
JP2004074086A (ja) フィルター組立体
JPH04322711A (ja) 精密濾過用金属フィルターの製造方法
JPH01202373A (ja) 溶接方法及びそれを用いた濾過装置
TWI775746B (zh) 氣體過濾器
CN117919812A (zh) 具有外部套管的高压过滤设备及相关方法
JPH0855809A (ja) 半導体製造プロセスガス用濾過部材
JP2001153229A (ja) 中空金属oリング
JPH08132226A (ja) 金属多孔体のロウ付け構造体及びその製造方法
US20190001241A1 (en) Non-welded filter
JP2002136820A (ja) 濾過部材の固定方法

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