TW201805054A - 導電過濾裝置 - Google Patents

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Abstract

一種摺疊式過濾器包含一多孔氟聚合物過濾薄膜及經定位直接相鄰於該過濾薄膜之一支撐網。在各種實施例中，該支撐網經放置於該過濾薄膜之一流出側及該過濾薄膜之一流入側之至少一者上。在一或多項實施例中，該支撐網包含非導電氟聚合物線與導電氟聚合物線之一網狀物。在某些實施例中，該等導電氟聚合物線實質上平行於該過濾薄膜及該支撐網之褶襉延伸。

Description

導電過濾裝置
本發明之實施例係關於流體處置系統，且更特定言之係關於用於靜電放電抑制之一流體迴路中之導電過濾器。
提供高純度標準之流體處置系統在先進技術應用中具有許多用途。此等應用包含太陽能面板、硬碟機、平板顯示器之處理及製造且在半導體工業中用於諸如光微影術、散裝化學品遞送及化學機械拋光、濕蝕刻及清潔之應用。此外，用於此等應用中之某些化學品尤其具有侵蝕性，歸因於流體處置組件之可能不相容性及化學品至環境中之滲出而排除一些習知流體處置技術之使用。 為滿足此等應用之抗腐蝕性及純度要求，流體處置系統提供由惰性聚合物製成之導管、配件、閥及其他元件。此等惰性聚合物包含(但不限於)氟聚合物，諸如聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基烷烴(PFA)、乙烯-四氟乙烯(ETFE)及氟化乙烯丙烯(FEP)。除提供一化學相容且惰性之構造以外，許多氟聚合物(諸如PFA)係可注射成型且可擠出的。 另外，化學液體(諸如濃縮酸、鹼及有機溶劑水溶液)用於半導體及微電子裝置之製造。為防止電路故障，化學液體必須在使用之前純化以移除污染物且亦必須在使用期間純化以移除自晶圓蝕刻程序產生之粒子。 化學液體之純化的行業標準係藉由透過一濾筒之過濾，該濾筒包括一多孔聚合物薄膜，該多孔聚合物薄膜具有經最佳化以自液體移除污染物(諸如粒子或微生物)之一形態。 由於化學液體可為可膨脹或溶解聚烯烴薄膜之腐蝕性流體或有機溶劑，故優先使用可抵抗化學降解之化學惰性薄膜，諸如氟聚合物薄膜，如PTFE。然而，PTFE薄膜之特徵為低表面能量且基於水溶液之液體及一些有機溶劑未充分濕潤薄膜表面。即使在過濾化學液體之前使用有機溶劑(諸如醇)預濕潤PTFE薄膜，薄膜仍將在使用期間由於基於水溶液之流體與疏水薄膜表面之間的熱力學不相容性而去濕。使用期間之不充分濕潤或去濕導致非所要低薄膜通量及跨薄膜之高壓力降。 已進行若干嘗試來使氟聚合物薄膜與基於水溶液之液體更相容。例如，參見美國專利第6,179,132號及美國專利公開案第2010/0018925號，該等案之各者以引用的方式併入本文中，惟其中所含之明確定義或專利發明申請專利範圍除外。 靜電放電(ESD)係半導體行業及其他技術應用中之流體處置系統之另一已知問題。流體系統中之流體與各種操作組件(例如，管路、閥、配件、過濾器等)之表面之間的摩擦接觸可導致靜電荷之產生及累積。例如，在過濾操作期間，可在薄膜表面上產生電荷。電荷產生之程度取決於各種因素，包含(但不限於)組件及流體之性質、流體速度、流體黏性、流體導電性、至接地之路徑、液體紊流及剪切、液體中之自由空氣之存在及表面積。此外，隨著流體流動通過系統，可在稱為一流動電荷之一現象中之下游攜載電荷，其中電荷可累積超出電荷起源之處。充分電荷累積可在各種程序步驟處導致管壁、組件表面處之放電或甚至至基板或晶圓上之放電。 基板係高度敏感的且此放電可導致基板之損壞或損毀。例如，基板上之電路可能被破壞且光活化化合物可能在常規曝光之前活化。另外，累積的靜電荷可自流體處置系統內放電至外部環境，從而潛在地損壞管道中之組件(例如，導管、配件、容器、過濾器等)，且導致系統中之流體洩漏、溢出及組件之減弱效能。 在一些流體處置系統中，為減小靜電荷之累積，流體處置系統中之某些組件經結構化及接地以隨著靜電自金屬導電組件不斷分散至接地而抑制系統中之靜電累積。 例如，圖1描繪先前技術之一流體處置系統100。系統100提供一流徑以供流體自一流體供應器104流動至定位於下游之一或多個程序階段108。如在本文中使用，程序階段108係指系統100中之流體使用點或流體處置系統100中之任何中間點，其中在一方法或程序中利用流體。系統100包含一流體迴路112，該流體迴路112包含自流體供應器104至一或多個程序階段108之流徑之一部分。流體迴路112包含導管段116及複數個互連操作組件118，諸如肘形配件120、T形配件122、一閥124、過濾器126及流量感測器128。 如在本文中使用，導管116係指適合於容納流體或貫穿其間運送流體之任何撓性或非撓性管線或管。操作組件係指具有一流體輸入端及一流體輸出端且可與用於引導或提供流體流動之導管配接之任何組件或裝置。操作組件之實例包含(但不限於)配件、閥、過濾器、泵、混合器、噴嘴及施配頭。藉由美國專利第5,672,832號；第5,678,435號；第5,869,766號；第6,412,832號；第6,601,879號；第 6,595,240號；第6,612,175號；第6,652,008號；第6,758,104號；第6,789,781號；第7,063,304號；第7,308,932號；第7,383,967號；第8,561,855號；第8,689,817號及第8,726,935號繪示操作組件之此等及額外非限制性實例，該等案之各者以引用的方式併入本文中，惟其中所含之明確定義或專利發明申請專利範圍除外。 導管段116係導電的，從而提供沿著流體迴路112中之各導管段116之長度之一電路徑。導電導管主要係由包含金屬或經負載聚合物材料之材料建構而成。經負載聚合物材料包含負載有鋼絲、鋁片、塗佈鎳之石墨、碳纖維、碳粉、碳奈米管或其他導電材料之一聚合物。在一些例項中，導管段116係部分導電的，從而具有由非導電材料或低導電材料(諸如全氟烷氧基烷烴(PFA)或其他合適聚合物材料)建構而成之一主要部分且具有一次要單體共擠導電部分。 例如，在某些例項中，流體迴路112可利用可自Entegris Inc.(本申請案之所有人)購得之FLUOROLINE® PFA導管。FLUOROLINE® PFA導管主要係由PFA建構而成，其具有沿著導管之長度在其外表面處擠出之一或多個載碳聚合物導電帶。一電路圖132疊加在流體迴路112上方，該電路圖132繪示由導電或部分導電導管段116提供之電路徑。 繼續參考先前技術圖1，與導管段116相比，操作組件118各主要係由非導電材料建構而成。例如，操作組件可由氟聚合物建構而成，包含全氟烷氧基烷烴(PFA)、乙烯-四氟乙烯(ETFE)及氟化乙烯丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)及全氟烷氧基烷烴(PFA)。例如，此在系統100經組態用於超純流體處置應用中時發生，其中導管段116及操作組件118通常係由聚合物材料建構而成以滿足純度及抗腐蝕性標準。 為抑制靜電荷累積，導管段116可在流體迴路112中之各個點處經由一些導電條136電連接至接地140。導電條136分散來自沿著導管116之長度延伸至接地140之導電帶之電荷。另外，導管段116之區段可經由導電條136電連結在一起，該等導電條136橋接跨非導電操作組件118之各者之電路徑。導電條136連結至導管段116之一或多者之外部且與沿著各段之長度延伸之導電帶形成一電連接。 然而，將期望改良超純流體處置系統中之靜電荷抑制以改良組件效能且減少潛在損壞ESD事件。
返回參考先前技術圖1，非導電配件120、122、閥124、過濾器126及感測器128藉由導致導管段116之間的導電性之中斷而將流體迴路112之段電隔離。因此，雖然導管段116接地，但靜電荷仍累積在非導電操作組件118之各者內。例如，在一超純流體處置系統中，自一PTFE配件之外部量測之一差可達到近30,000伏特。類似地，在過濾器126中，來自通過一過濾薄膜之流體之流體摩擦可導致近30,000伏特之一可量測電壓差。來自此累積電荷之任何ESD事件可導致對配件120、122、閥124、過濾器126、感測器128及流體迴路112中之其他組件之損壞。此等損壞可導致流體洩漏或溢出、過濾器126、感測器128或其他設備中之減小效能及/或管道或外部環境中之可燃材料或化學品之點燃。 此外，需要手動添加用於橋接操作組件118且用於使流體迴路112接地之導電條136及電連接件。且，取決於配件、閥、過濾器、感測器及系統中之其他非導電操作組件之數目，需要大量時間及勞力來設置。例如，經組態用於一濕蝕刻及清潔程序之一流體處置系統可需要近兩百個導電條來組態系統以進行ESD抑制。另外，需要持續檢查及維護此等連接件。若導電條136或電連接件之一或多者故障，則結果係可損壞系統100之靜電荷累積及ESD事件。 因此，本發明之一或多項實施例係關於一種用於一流體處置系統中之導電過濾總成。在各種實施例中，該過濾總成包含一多孔氟聚合物過濾薄膜及經定位為直接相鄰於該過濾薄膜之一支撐網。在一或多項實施例中，該支撐網包含交織的非導電氟聚合物線與導電氟聚合物線之一編織物。在某些實施例中，該過濾總成係摺疊式的，包含一摺疊式過濾部分及一摺疊式支撐網。在一些實施例中，該支撐網之該導電氟聚合物線經定位，使得其等實質上平行於該過濾薄膜及該支撐網之褶襉延伸。 在各種實施例中，一過濾器濾筒包含一支撐管及一摺疊式過濾器。在一或多項實施例中，該支撐管包含具有供流體通過其中之複數個孔隙之一圓柱形側壁及經定位於該圓柱形側壁之末端上之一對端蓋。在各種實施例中，該對端蓋之一者包含一流入孔隙以供流體進入該支撐管之一內部區域中。在某些實施例中，該過濾器濾筒包含直接包繞該圓柱形側壁之一外部且經定位於該對端蓋之間的該摺疊式過濾器。在一或多項實施例中，該摺疊式過濾器具有實質上平行於該圓柱形側壁之一縱向軸延伸之褶襉。 在各種實施例中，該對端蓋之一者包含一導體部分，該導體部分導電地連接至該等導電氟聚合物線之至少一者以形成自該至少一根導電氟聚合物線至該端蓋之該外部之一導電路徑。 本發明之某些實施例係關於一種用於一流體迴路之操作組件。在一或多項實施例中，該操作組件包含一主體部分及至少兩個連接器部分。在各種實施例中，該主體部分包含一非導電氟聚合物部分，該非導電氟聚合物部分界定在該至少兩個連接器部分之間延伸的一流體流徑。在某些實施例中，該主體部分包含一導電附接部件以供將一接地條連接至該主體部分以進行ESD抑制。 在某些實施例中，該操作組件包含經定位於該流體流徑中之該過濾器濾筒。且在一或多項實施例中，該過濾器濾筒之該對端蓋之一者包含一導體部分，該導體部分導電地連接至該等導電氟聚合物線之至少一者及該導電附接部件。因此，在某些實施例中，該導體部分形成自該至少一根導電氟聚合物線至該導電附接部件之一導電路徑以供將該摺疊式過濾器接地。 上述發明內容不意欲描述本發明之各繪示實施例或每一實施方案。
相關申請案 本文根據35 U.S. C. § 119規定主張2016年6月1日申請之美國臨時專利申請案第62/344,168號及2016年6月1日申請之美國臨時專利申請案第62/344,171號之優先權利。美國臨時專利申請案第62/344,168號之揭示內容出於所有目的全文以引用的方式併入本文中。此申請案係關於2016年6月1日申請之標題為FLUID CIRCUIT WITH INTEGRATED ELECTROSTATIC DISCHARGE MITIGATION之美國臨時專利申請案第62/344,171號之申請案，該案由本申請案之所有人擁有且在相同於本申請案之日期申請，且該案全文以引用的方式併入本文中，惟其中所含之明確定義或專利發明申請專利範圍除外。 圖2描繪根據本發明之一或多項實施例之一摺疊式過濾總成200。在各種實施例中，摺疊式過濾總成200包含一三層過濾部分204。在一或多項實施例中，過濾部分204包含一過濾層208，該過濾層208在其流入側上被一預過濾層212覆蓋且在其流出側上被一保護層216覆蓋。過濾部分204之流入側及流出側由箭頭220指示，該箭頭220描繪通過過濾總成200之流體流動的方向。 在各種實施例中，過濾部分204中之層之各者係一多孔氟聚合物過濾薄膜。在一或多項實施例中，過濾部分204之層可由氟聚合物建構而成，氟聚合物包含(但不限於)全氟烷氧基烷烴(PFA)、乙烯-四氟乙烯(ETFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)及聚四氟乙烯(PTFE)。例如，在一或多項實施例中，過濾部分204之層之至少一些係由一多孔PTFE薄膜建構而成。在某些實施例中，過濾部分之層之至少一些可由一多孔PFA薄膜建構而成。在一些實施例中，過濾部分204之層之一或多者係由不同於其他層之材料建構而成。例如，預過濾層212及保護層216可由PFA建構而成而過濾層208可由PTFE建構而成。在另外其他實施例中，過濾部分204中之層之一或多者可由其他合適材料(包含塑膠及玻璃纖維)建構而成。另外，在本文中更詳細描述之一些實施例中，用於形成過濾部分204之多孔氟聚合物層係由包含一導電塗層之一經塗佈氟聚合物薄膜建構而成。在某些實施例中，多孔聚合物薄膜經設計為具有用於各種過濾應用以自有機溶劑移除粒子或微生物之一形態。 此外，雖然圖2描繪包含三個層之一過濾部分204，但在某些實施例中，過濾部分204包含額外層或更少層。例如，在某些實施例中，過濾部分204包含一單一多孔氟聚合物薄膜層。 在一或多項實施例中，由經定位為直接相鄰於過濾部分204之一支撐網224在一或多個側上支撐過濾部分204。例如，在圖2中，由面對面抵靠預過濾層212及保護層216之支撐網224在過濾部分204之流出側及流入側兩者上支撐過濾部分204。在各種實施例中，過濾總成200 (包含支撐網224及過濾部分204兩者)係摺疊式的，具有實質上平行於過濾總成200之寬度延伸之複數個褶襉228。 在操作中，在一或多項實施例中，支撐網224機械支撐及保護過濾部分204之薄膜免受歸因於通過過濾總成200之流體流動之損害。另外，在各種實施例中，支撐網224中包含通道或開口以供流體通過支撐網224至過濾部分204之表面且確保過濾部分之褶襉228之間的分離。此係有益的，因為若過濾薄膜之褶襉228直接抵靠彼此包裝，則其等可形成抵靠彼此之一不透流體密封，該不透流體密封阻擋通過過濾總成200之流動。 繼續參考圖2，且另外參考圖3中展示之截面「A」之一放大圖，在各種實施例中，支撐網224經建構為具有由交織的經線232及緯線236形成之一編織設計。在一些實施例中，支撐網224具有一網狀物或網格設計，其中交織的經線232及緯線236彼此等距隔開。 在各種實施例中，經線232由非導電氟聚合物線製成。在某些實施例中，緯線236之至少一者係由一導電氟聚合物製成之導電緯線238且緯線236之其餘者係由非導電氟聚合物製成之非導電緯線240。例如，在一些實施例中，支撐網224中之緯線236之至少一半係導電緯線238。在某些實施例中，支撐網224中之緯線236之全部皆為導電緯線238。且，在一些實施例中，緯線236之僅一者係導電緯線238。 在一或多項實施例中，經線232及非導電緯線240係由一非導電PFA單絲建構而成。在一些實施例中，導電緯線238係由載有導電材料之PFA單絲建構而成。例如，在一些實施例中，緯線236係由經負載PFA建構而成。在一或多項實施例中，經負載PFA包含(但不限於)載有碳纖維、塗佈鎳之石墨、碳粉、碳奈米管及金屬粒子之PFA。在某些實施例中，緯線236及經線232具有自大約0.02 mm至大約0.5 mm且更特定言之自0.02 mm至0.1 mm之一直徑。在某些實施例中，緯線236及經線232具有自大約0.2 mm至大約1 mm之線之間的一間隔或網狀物寬度。 繼續參考圖2且另外參考圖4，在一或多項實施例中，導電緯線238係由一共擠絲441建構而成，該共擠絲441包含被一導電氟聚合物之一外部分244環繞之一導電氟聚合物之一內部分242。例如，在某些實施例中，內部分242係由經負載PFA建構而成且外部分244係由PFA建構而成。 在各種實施例中，歸因於外部分244，經負載PFA內部分242在藉由過濾總成200進行流體過濾期間完全未濕潤。此在諸如在超純流體之過濾中之應用中可證明為有益的，其中非導電PFA外部分244屏蔽潛在污染的經負載PFA以免與流體直接接觸以維持純度標準。 在一或多項實施例中，過濾部分204之層之一或多者及/或支撐網224可包含導電塗層。如在本文中使用，一塗層係指直接施加至一表面或間接施加至已藉由一表面處理改質之一表面之一塗層。例如，一表面上之一塗層可指在已施加至一表面之另一已有塗層上之塗層或可指在已經歷更改該表面之一化學組成之一程序之一表面上之一塗層。 例如，在一些實施例中，可將一導電塗層施加至用於形成過濾部分204之一或多個層或其他PTFE表面之一PTFE過濾薄膜。在一些實施例中，塗層可覆蓋整個表面或其之一部分。例如，一薄膜可經完全塗佈、在一或多個側上塗佈或部分塗佈。 在某些實施例中，用於改質PTFE過濾薄膜之導電塗層可包含一導電碳，其包含碳纖維、塗佈鎳之石墨、碳粉、碳奈米管、富勒烯(fullerene) (例如，C60富勒烯)之任一者及其等之組合。在一些實施例中，藉由使薄膜之表面與含有一導電碳材料之一懸浮液接觸達供懸浮液塗佈薄膜之充足時間量且接著使用熱乾燥經塗佈薄膜以驅除用於形成懸浮液之溶劑來改質一PTFE過濾薄膜，使得其變得導電。在一或多項實施例中，藉由使用一導電聚合物(其中聚苯胺係一個實例)塗佈PTFE薄膜來改質一PTFE過濾薄膜，使得其變得導電。 在各種實施例中，導電塗層、導電緯線238及共擠絲241之內部分242具有小於約每平方1x1012 歐姆之一電阻率位準，而非導電材料具有大於約每平方1x1012 歐姆之一電阻率位準。在某些實施例中，導電塗層、導電緯線238及共擠絲241之內部分242具有小於約每平方1x109 歐姆之一電阻率位準，而非導電材料具有大於約每平方1x109 歐姆之一電阻率位準。 在一或多項實施例中，支撐網224經定向，使得緯線236及導電緯線238平行於褶襉228延伸，而非導電經線232垂直對準於褶襉228。因此，且參考圖5至圖7進一步描述，緯線平行於褶襉228之定向允許相鄰過濾部分204內之靜電荷之放電。 圖5描繪根據本發明之一或多項實施例之一過濾器濾筒300。在各種實施例中，過濾器濾筒300包含一支撐管304、一對上端蓋308及下端蓋312、一摺疊式過濾總成316及一外側壁320。 在某些實施例中，支撐管304包含：一側壁324，其具有一大體上圓柱形形狀，該大體上圓柱形形狀具有一縱向軸328；及複數個孔隙332，其等供流體進入/離開由側壁324界定之一內部區域336。在一或多項實施例中，上端蓋308及下端蓋312經定位於圓柱形側壁324之各自末端上。在各種實施例中，下端蓋312形成對側壁324之一不透流體封閉，而上端蓋308包含一孔隙340以供流體進入/離開內部區域336及過濾器濾筒300。 在一或多項實施例中，支撐管304被定位於上端蓋308與下端蓋312之間的摺疊式過濾總成316環繞。出於闡明目的，摺疊式過濾總成316在圖5中展示為複數個層344、346、348、350、352。在各種實施例中，摺疊式過濾總成316實質上類似於參考圖2展示及描述之摺疊式過濾總成200。例如，在某些實施例中，層344、346、348、350及352分別對應於支撐網224、預過濾層212、過濾層208、保護層216及支撐網224。 在一或多項實施例中，摺疊式過濾總成316包含平行於支撐管304之縱向軸328延伸之褶襉。因此，在某些實施例中，當自垂直於縱向軸328之一平面觀察時，摺疊式過濾總成316呈一星形形狀，其中徑向向外延伸之褶襉峰部與徑向向內延伸之褶襉根部沿著支撐管308之圓周交替地緊隨彼此。此外，且如在圖2中論述，在一或多項實施例中，支撐網344、352包含由一非導電氟聚合物建構而成之經線及包含由一導電氟聚合物建構而成之至少一根導電緯線之緯線。在各種實施例中，支撐網344、352經定向，使得其等包含垂直對準於褶襉及縱向軸328之緯線。 在某些實施例中，外側壁320具有一大體上圓柱形形狀且經定位於端蓋308與312之間，環繞過濾總成316及支撐管304。外側壁320包含複數個孔隙356以供流體通過外側壁320。 在一或多項實施例中，支撐管304、端蓋308、312及外側壁320係由一氟聚合物或其他合適聚合物材料建構而成。例如，在某些實施例中，支撐管304、端蓋308、312及外側壁320係使用PTFE、PFA、ETFE及/或FEP建構而成。在某些實施例中，支撐管304、端蓋308、312及外側壁320可包含除一典型氟聚合物材料以外或取代典型氟聚合物材料之導電部分。 例如，在圖5中描繪，上端蓋308包含環繞上端蓋308之一外層中之一導體部分360。在一或多項實施例中，導體部分360係由一導電材料(諸如經負載PFA)或其他導電聚合物建構而成且經由將外層包覆成型至端蓋308之一內部分364上而形成。在某些實施例中，端蓋308可包含一較大或較小導體部分360。例如，在一些實施例中，端蓋308可完全由一導電聚合物材料建構而成。 在一額外實例中，在某些實施例中，支撐管304及外側壁320之一或多者可包含由一導電材料(諸如經負載PFA)或其他導電聚合物建構而成且經由將一外導電層包覆成型至一內非導電部分中而形成之一導體部分。導體部分可沿著支撐管304及/或外側壁320縱向定向以沿著過濾總成316之長度傳送靜電荷。另外，在一或多項實施例中，支撐管304及/或外側壁320可配備一導電條以連接至一電接觸件或電線以供將過濾器濾筒300接地。 當組裝時，上端蓋308之導體部分360直接接觸支撐網344、352及縱向對準之導電氟聚合物緯線之一或多者。因此，上端蓋308形成沿著過濾總成316之縱向長度且跨上端蓋308至一外部分368之一電路徑以供將摺疊式過濾總成316接地。 例如，在操作中，可自過濾器濾筒300之外部供應待經由過濾器濾筒300過濾之流體，使得其可徑向流動通過外側壁320，通過摺疊式過濾總成316，通過支撐管304且進入至支撐管304之內部區域336中。隨後，經過濾之流體可接著在支撐管304之縱向方向上流動通過孔隙340且離開過濾器濾筒300。歸因於當流體進入至內部區域336中時，過濾總成316與流體之間的摩擦力，可能在過濾總成316內產生靜電荷。 然而，歸因於支撐網344、352之一或多根導電氟聚合物緯線及端蓋308之導體部分360，靜電荷可自過濾總成316朝向上端蓋308向上流動以進行靜電耗散。參考圖6及圖7進一步描述，接著，靜電荷可經由上端蓋308分散至接地。 圖6描繪根據本發明之一或多項實施例之組態為一過濾裝置之一操作組件400。在各種實施例中，操作組件400包含一主體部分404、至少兩個連接器部分408及一過濾器濾筒412，該過濾器濾筒412經安裝於主體部分404之內部中且直接在連接器部分408之各者之間的一流徑中。在某些實施例中，由在連接器部分408之間延伸的主體部分404之一非導電氟聚合物部分416界定流徑。 在一或多項實施例中，連接器部分408之一者充當一進氣部分420，從而將流體接收至主體部分404之內部中且在由箭頭424指示之方向上將其引導朝向充當一出氣部分428之另一連接器部分408。為通過出氣部分428，迫使流體通過過濾器濾筒412以進行流體之過濾。 在某些實施例中，主體部分404包含一外導體部分432，該外導體部分432在連接器配件408之各者之間跨主體部分404延伸且在主體部分404之外表面處曝露。由元件符號434指示被包含作為外導體部分432之一部分之主體部分404之經曝露外表面。 在一些實施例中，外導體部分432係一導電聚合物材料外層，諸如載碳PFA或其他合適導電聚合物，其經由一包覆成型程序鑲嵌至主體部分404之非導電氟聚合物部分416中以形成與主體部分404成為一體且在連接器配件408之各者之間延伸的一導體材料連續路徑。 在某些實施例中，外導體部分432形成為跨主體部分404延伸之一材料帶，該材料帶形成主體部分404之外表面之大約5%至10%。在一些實施例中，外導體部分432較大，從而形成主體部分404之外表面之大約40%至90%或(在一些實施例中)主體部分404之整個外表面。在某些實施例中，外導體部分404可由主體部分404之表面處之一導電薄膜製成或併入於薄膜上。在各種實施例中，薄膜包繞主體部分404之一部分且在連接器配件408之各者之間延伸。 在一些實施例中，主體部分404包含一導電附接部件436以供連接一接地條。在各種實施例中，附接部件436經建構為一連接器突起。連接器突起係一導電材料件，其與外導體部分432導電地連接以供附接至一電接觸件。例如，連接器突起可連接至一電接觸件以將操作組件400接地以進行ESD抑制。在一或多項實施例中，附接部件436經螺紋化以供附接至一螺母或其他螺紋連接器。然而，在某些實施例中，附接部件436可經組態用於干涉配合、卡扣配合、摩擦配合或與一電接觸件配合之其他方法。 在一或多項實施例中，過濾器濾筒412相同於或實質上類似於圖5之過濾器濾筒300。例如，過濾器濾筒412包含一摺疊式過濾總成440，其直接包繞一圓柱形側壁且經定位於一對端蓋444與448之間。一支撐網452經定位為直接相鄰於過濾總成440且包含非導電氟聚合物經線456與導電氟聚合物緯線460之一網狀物。在圖6中描繪，為闡明起見放大經線456與緯線460之網狀物。在各種實施例中，過濾器濾筒412經由上端蓋444安裝於主體部分之內部中。 在一或多項實施例中，主體部分404包含一內導體部分464，該內導體部分464自外導體部分432向內延伸以與過濾器濾筒412中之一導電部分形成一電接觸。 在組裝時，在一或多項實施例中，當過濾器濾筒412經安裝於主體部分404中時，上端蓋444與內導體部分464接觸以形成沿著過濾總成440之縱向長度經由氟聚合物緯線460至外導體部分432及導電附接部件436之一導電路徑。 因此，在操作中，當透過操作組件400過濾流體時，可經由附接至附接部件436之一接地電接觸件及/或連接至連接器部分408之一或多者之導電導管來耗散過濾總成440中之靜電荷。 圖7描繪根據本發明之一或多項實施例之一流體處置系統500。系統500提供一流徑以供流體自一流體供應器504流動至定位於下游之一或多個程序階段508。系統500包含一流體迴路512，該流體迴路512包含流體處置系統500之流徑之一部分。流體迴路512包含導管段516及經由導管段516互連之複數個操作組件520。在圖7中描繪，操作組件520包含一肘形配件522、T形配件524、一閥526及過濾裝置528。然而，在各種實施例中，流體迴路512可在數量及類型上包含額外或更少操作組件520。例如，流體迴路512可替換或另外包含泵、混合器、施配頭、噴嘴或其他類型之操作組件。 在某些實施例中，操作組件520各包含界定貫穿其間之流體流動通道之一主體部分532及一或多個導管連接器配件536。 在一些實施例中，導管連接器配件536之至少一者係用於將流體接收至主體部分532中之一入口部分且導管連接器配件536之至少另一者係用於輸出經由入口部分接收之流體之一出口部分。 例如，過濾裝置528各包含：一個導管連接器配件536，其係自流體供應器504接收流體之一入口部分；及一導管連接器配件536，其係朝向程序階段508輸出流體之一出口部分。在某些實施例中，入口部分及出口部分各連接至或可連接至一導管段516。 導管段516係部分導電的，從而具有由非導電或低導電材料建構而成之一主要部分或導管部分且具有由沿著導管部分之長度軸向延伸之一導電材料建構而成之一次要部分。例如，在一些實施例中，導管段516各包含一非導電氟聚合物之一導管部分及形成為在非導電氟聚合物導管部分上軸向延伸且與其成為一體之一導電聚合物帶之次要部分。在某些實施例中，導管部分係由PFA建構而成，其中次要部分之一或多個導電帶由沿著導管段516之各者之長度在其外表面處或附近擠出之載碳PFA建構而成。在一些實施例中，流體迴路512中之導管段516係FLUOROLINE® PFA導管。 上文參考圖2至圖6描述，在一或多項實施例中，過濾器裝置528各包含圍封於主體部分532內之一導電過濾器濾筒。在各種實施例中，主體部分532包含一導電附接部件以供將主體部分532內之過濾器濾筒連接至接地540 (圖7)。另外，在某些實施例中，導管連接器配件536之一或多者係使用一導電材料建構而成以形成一導體部分，該導體部分提供經由管道連接器配件536之各者跨過濾裝置528之主體部分532之一電路徑。 在各種實施例中，導體部分係與導管連接器配件536及主體部分532鑲嵌成為一體之一導電材料帶或段且係由一導電聚合物材料建構而成。例如，在一些實施例中，外導體部分係由載有導電材料之PFA (例如，經負載PFA)建構而成。 在各種實施例中，過濾裝置528之各者包含呈外導體部分之形式之一橋接組件以供將主體部分532之各自外導電部分導電地連接至導管段516之導電聚合物帶，該等導管段516連接至操作組件520。因而，在某些實施例中，過濾裝置528及導管段516形成一電路徑，此消除流體迴路中導電性之一些中斷且降低組態流體迴路512以進行ESD抑制之難度。一電路圖544疊加在流體迴路512上方以繪示電路徑。 圖8描繪根據本發明之一或多項實施例之用於製造一摺疊式過濾總成604之一系統600。在各種實施例中，系統600包含組態為聚合物過濾材料捲筒及支撐網材料捲筒之一過濾部分供應器608及支撐網供應器612，如在上文參考圖2至圖4描述。在一或多項實施例中，將材料拉離其等各自捲筒且將其等密封、融合、縫合或以其他方式固定在一起以形成一非摺疊式過濾總成616。在各種實施例中，一旦形成非摺疊式過濾總成616，其即經由摺疊裝置620使用熱處理、縫合或其他合適程序摺疊以輸出最終摺疊式過濾總成604。 以下條項定義本發明之特定態樣及實施例。 條項1。一種摺疊式過濾器包括：一多孔氟聚合物過濾薄膜；一支撐網，其經定位為在該過濾薄膜之一流出側及該過濾薄膜之一流入側之至少一者上直接相鄰於該過濾薄膜，該支撐網包含非導電氟聚合物線與一或多根導電氟聚合物線之一編織物，該等導電氟聚合物線實質上平行於該過濾薄膜及該支撐網之褶襉延伸。 條項2。如條項1之摺疊式過濾器，其中該支撐網包含：經線，其等來自該等非導電氟聚合物線；及緯線，其等包含來自實質上平行於該過濾薄膜之褶襉延伸之該一或多根導電氟聚合物線之一或多根導電緯線。 條項3。如條項1及2中任一項之摺疊式過濾器，其中該等緯線包含來自該等非導電氟聚合物線之一或多根非導電緯線。 條項4。如條項1至3中任一項之摺疊式過濾器，其中該等非導電氟聚合物線係全氟烷氧基烷烴(PFA)單絲且該一或多根導電氟聚合物線係載有一導電材料之全氟烷氧基烷烴(PFA)單絲。 條項5。如條項1至4中任一項之摺疊式過濾器，其中該一或多根導電氟聚合物線係一共擠絲，該共擠絲包含載有一導電材料之全氟烷氧基烷烴(PFA)氟聚合物之一內部分及全氟烷氧基烷烴(PFA)之一外部分。 條項6。一種過濾器濾筒，其包括：一支撐管，其包含一圓柱形側壁，該圓柱形側壁包含複數個孔隙以供流體通過其間，該支撐管包含經定位於該圓柱形側壁之末端上之一對端蓋，該對端蓋之一者包含一孔隙以供流體自該支撐管之一內部區域通過；及 一摺疊式過濾器，其直接包繞該圓柱形側壁之一外部且經定位於該對端蓋之間，該摺疊式過濾器具有實質上平行於該圓柱形側壁之一縱向軸延伸之褶襉，該摺疊式過濾器包含：一多孔氟聚合物過濾薄膜；及一支撐網，其經定位為在該過濾薄膜之一流出側及該過濾薄膜之一流入側之至少一者上直接相鄰於該過濾薄膜，該支撐網包含非導電氟聚合物線與一或多根導電氟聚合物線之一編織物，該一或多根導電氟聚合物線實質上平行於該過濾薄膜及該支撐網之褶襉延伸； 其中該對端蓋之一者包含一導體部分，該導體部分導電地連接至該等導電氟聚合物線之至少一者且形成自該至少一根導電氟聚合物線至該端蓋之外部之一導電路徑。 條項7。如條項6之過濾器濾筒，其中該摺疊式過濾器之該支撐網包含：經線，其等來自該等非導電氟聚合物線；及緯線，其等包含來自該一或多根導電氟聚合物線之一或多根導電緯線。 條項8。如條項6至7中任一項之過濾器濾筒，其中該等緯線包含來自該等非導電氟聚合物線之一或多根非導電緯線。 條項9。如條項6至8中任一項之過濾器濾筒，其中該等非導電氟聚合物線係全氟烷氧基烷烴(PFA)單絲且該一或多根導電氟聚合物線係經負載全氟烷氧基烷烴(PFA)單絲。 條項10。如條項6至9中任一項之過濾器濾筒，其中該等導電氟聚合物線係一共擠絲，該共擠絲包含經負載全氟烷氧基烷烴(PFA)之一內部分及全氟烷氧基烷烴(PFA)之一外部分。 條項11。一種摺疊式過濾器，其包括：一多孔氟聚合物過濾薄膜；及一支撐網，其經定位為在該過濾薄膜之一流出側及該過濾薄膜之一流入側之至少一者上直接相鄰於該過濾薄膜；其中該多孔氟聚合物過濾薄膜及該支撐網之至少一者具有包含一導電塗層之一表面。 條項12。如條項11之摺疊式過濾器，其中該多孔氟聚合物過濾薄膜及該支撐網兩者包含一導電塗層。 條項13。如條項11至12中任一項之摺疊式過濾器，其中該薄膜係具有用以自有機溶劑移除粒子或微生物之一形態之一多孔聚合物薄膜。 條項14。如條項11至13中任一項之摺疊式過濾器，其中該塗層包括碳奈米管。 條項15。如條項11至14中任一項之摺疊式過濾器，其中該塗層包括一富勒烯。 條項16。如條項11至15中任一項之摺疊式過濾器，其中該導電塗層有效耗散在該表面上之一靜電荷之一累積。 條項17。一種用於一流體迴路之操作組件，其包括： 一主體部分及至少兩個連接器部分，該主體部分包括一非導電氟聚合物部分，該非導電氟聚合物部分界定在該至少兩個連接器部分之間延伸的一流體流徑，該主體部分包含一外導電附接部件以供將一接地條連接至該主體部分；及一摺疊式過濾器，其經定位於該流體流徑中，該過濾器包含：一多孔氟聚合物過濾薄膜；及一支撐網，其經定位為在該過濾薄膜之一流出側及該過濾薄膜之一流入側之至少一者上直接相鄰於該過濾薄膜，該支撐網包含非導電氟聚合物線與一或多根導電氟聚合物線之一編織物，該一或多根導電氟聚合物線實質上平行於該過濾薄膜及該支撐網之褶襉延伸；其中該外導電附接部件導電地連接至該一或多根導電氟聚合物線之至少一者，藉此形成自該摺疊式過濾器至該操作組件之一外部之一導電路徑以供將該摺疊式過濾器接地。 條項18。如條項17之操作組件，其中該主體部分進一步包括與該非導電氟聚合物部分成為一體之一非內部氟聚合物導體，該非內部氟聚合物導體在該至少兩個連接器部分之間延伸，各連接器部分經組態用於接收具有一導電部分之一導管末端且將該非內部氟聚合物導體部分導電地連接至該導管末端之該導電部分。 條項19。一種流體迴路，其界定一流徑以供一流體自一流體供應器朝向一程序階段，該流體迴路包括： 複數個操作組件，各操作組件包括具有貫穿其間之一流體流動通道之一氟聚合物主體部分及複數個導管連接器配件，該等操作組件由在其等各自導管連接器配件處連接至該等組件之複數個導管段連接，該複數個導管段及操作組件提供通過該流體迴路之該流徑； 其中提供延伸通過各操作組件及各導管段或自各操作組件及各導管段延伸之一接地路徑。 條項20。 如條項19之流體迴路，其中該複數個操作組件之一者係一導電過濾器，且其中該導電過濾器包含具有一表面之一氟聚合物過濾薄膜，該表面具有包括一導電塗層之一層。 條項21。如條項1至10或17至18中任一項之導電氟聚合物線，其中該等線之電阻率小於約每平方1x1012 歐姆。 條項22。如條項1至10或17至18中任一項之導電氟聚合物線，其中該等線之電阻率小於約每平方1x109 歐姆。 已出於繪示目的呈現本發明之各種實施例之描述，但其等不意欲為窮盡性的或限於所揭示之實施例。在不脫離所描述之實施例之範疇及精神的情況下，一般技術者將瞭解許多修改及變化。在本文中使用之術語經選擇以說明實施例之原理、實際應用或對在市場中發現之技術之技術改良或使其他一般技術者能夠理解本文中揭示之實施例。
100‧‧‧流體處置系統
104‧‧‧流體供應器
108‧‧‧程序階段
112‧‧‧流體迴路
116‧‧‧導管段
118‧‧‧操作組件
120‧‧‧肘形配件/非導電配件
122‧‧‧T形配件/非導電配件
124‧‧‧閥
126‧‧‧過濾器
128‧‧‧流量感測器
132‧‧‧電路圖
136‧‧‧導電條
140‧‧‧接地
200‧‧‧摺疊式過濾總成
204‧‧‧過濾部分
208‧‧‧過濾層
212‧‧‧預過濾層
216‧‧‧保護層
220‧‧‧箭頭
224‧‧‧支撐網
228‧‧‧褶襉
232‧‧‧經線
236‧‧‧緯線
238‧‧‧導電緯線
240‧‧‧非導電緯線
241‧‧‧共擠絲
242‧‧‧內部分
244‧‧‧外部分
300‧‧‧過濾器濾筒
304‧‧‧支撐管
308‧‧‧上端蓋
312‧‧‧下端蓋
316‧‧‧摺疊式過濾總成
320‧‧‧外側壁
324‧‧‧側壁
328‧‧‧縱向軸
332‧‧‧孔隙
336‧‧‧內部區域
340‧‧‧孔隙
344‧‧‧支撐網/層
346‧‧‧層
348‧‧‧層
350‧‧‧層
352‧‧‧支撐網/層
356‧‧‧孔隙
360‧‧‧導體部分
364‧‧‧內部分
368‧‧‧外部分
400‧‧‧操作組件
404‧‧‧主體部分
408‧‧‧連接器部分
412‧‧‧過濾器濾筒
416‧‧‧非導電氟聚合物部分
420‧‧‧進氣部分
424‧‧‧箭頭
428‧‧‧出氣部分
432‧‧‧外導體部分
434‧‧‧外表面
436‧‧‧導電附接部件
440‧‧‧摺疊式過濾總成
444‧‧‧上端蓋
448‧‧‧下端蓋
452‧‧‧支撐網
456‧‧‧非導電氟聚合物經線
460‧‧‧導電聚合物緯線
464‧‧‧內導體部分
500‧‧‧流體處置系統
504‧‧‧流體供應器
508‧‧‧程序階段
512‧‧‧流體迴路
516‧‧‧導管段
520‧‧‧操作組件
522‧‧‧肘形配件
524‧‧‧T形配件
526‧‧‧閥
528‧‧‧過濾裝置
532‧‧‧主體部分
536‧‧‧導管連接器配件
540‧‧‧接地
544‧‧‧電路圖
600‧‧‧系統
604‧‧‧摺疊式過濾總成
608‧‧‧過濾部分供應器
612‧‧‧支撐網供應器
616‧‧‧非摺疊式過濾總成
620‧‧‧摺疊裝置
A‧‧‧截面
包含於本申請案中之圖式被併入至說明書中且形成說明書之部分。圖式繪示本發明之實施例且與描述一起用於說明本發明之原理。圖式僅繪示某些實施例且並不限制本發明。 圖1描繪先前技術之一流體處置系統。 圖2描繪根據本發明之一或多項實施例之一過濾總成之一分解圖。 圖3描繪根據本發明之一或多項實施例之一支撐網之一放大圖。 圖4描繪根據本發明之一或多項實施例之支撐網之一緯線之一截面圖。 圖5描繪根據本發明之一或多項實施例之一過濾器濾筒之一截面圖。 圖6描繪根據本發明之一或多項實施例之包含一過濾裝置之一操作組件。 圖7描繪根據本發明之一或多項實施例之一流體處置系統及流體迴路。 圖8描繪根據本發明之一或多項實施例之用於製造一摺疊式過濾總成之一裝置。 雖然本發明之實施例適於各種修改及替代形式，但其等之細節已在圖式中藉由實例展示且將詳細描述。然而，應理解，不意欲將本發明限於所描述之特定實施例。相反地，意欲覆蓋落入本發明之精神及範疇內之所有修改、等效物及替代物。
200‧‧‧摺疊式過濾總成
204‧‧‧過濾部分
208‧‧‧過濾層
212‧‧‧預過濾層
216‧‧‧保護層
220‧‧‧箭頭
224‧‧‧支撐網
228‧‧‧褶襉
232‧‧‧經線
236‧‧‧緯線
A‧‧‧截面

Claims (20)

  1. 一種摺疊式過濾器，其包括： 一多孔氟聚合物過濾薄膜； 一支撐網，其經定位為在該過濾薄膜之一流出側及該過濾薄膜之一流入側之至少一者上直接相鄰於該過濾薄膜，該支撐網包含非導電氟聚合物線與一或多根導電氟聚合物線之一編織物，該等導電氟聚合物線實質上平行於該過濾薄膜及該支撐網之褶襉延伸。
  2. 如請求項1之摺疊式過濾器，其中該支撐網包含：經線，其等來自該等非導電氟聚合物線；及緯線，其等包含來自該一或多根導電氟聚合物線之一或多根導電緯線。
  3. 如請求項2之摺疊式過濾器，其中該等緯線包含來自該等非導電氟聚合物線之一或多根非導電緯線。
  4. 如請求項1之摺疊式過濾器，其中該等非導電氟聚合物線係全氟烷氧基烷烴(PFA)單絲且該一或多根導電氟聚合物線係經負載全氟烷氧基烷烴(PFA)單絲。
  5. 如請求項1之摺疊式過濾器，其中該一或多根導電氟聚合物線係一共擠絲，該共擠絲包含經負載全氟烷氧基烷烴(PFA)之一內部分及全氟烷氧基烷烴(PFA)之一外部分。
  6. 一種過濾器濾筒，其包括： 一支撐管，其包含一圓柱形側壁，該圓柱形側壁包含複數個孔隙以供流體通過其間，該支撐管包含經定位於該圓柱形側壁之末端上之一對端蓋，該對端蓋之一者包含一孔隙以供流體自該支撐管之一內部區域通過；及 一摺疊式過濾器，其直接包繞該圓柱形側壁之一外部且經定位於該對端蓋之間，該摺疊式過濾器具有實質上平行於該圓柱形側壁之一縱向軸延伸之褶襉，該摺疊式過濾器包含： 一多孔氟聚合物過濾薄膜；及 一支撐網，其經定位為在該過濾薄膜之一流出側及該過濾薄膜之一流入側之至少一者上直接相鄰於該過濾薄膜，該支撐網包含非導電氟聚合物線與一或多根導電氟聚合物線之一編織物，該一或多根導電氟聚合物線實質上平行於該過濾薄膜及該支撐網之褶襉延伸； 其中該對端蓋之一者包含一導體部分，該導體部分導電地連接至該等導電氟聚合物線之至少一者且形成自該至少一根導電氟聚合物線至該端蓋之外部之一導電路徑。
  7. 如請求項6之過濾器濾筒，其中該摺疊式過濾器之該支撐網包含：經線，其等來自該等非導電氟聚合物線；及緯線，其等包含來自該一或多根導電氟聚合物線之一或多根導電緯線。
  8. 如請求項7之過濾器濾筒，其中該等緯線包含來自該等非導電氟聚合物線之一或多根非導電緯線。
  9. 如請求項6之過濾器濾筒，其中該等非導電氟聚合物線係全氟烷氧基烷烴(PFA)單絲且該一或多根導電氟聚合物線係經負載全氟烷氧基烷烴(PFA)單絲。
  10. 如請求項6之過濾器濾筒，其中該等導電氟聚合物線係一共擠絲，該共擠絲包含經負載全氟烷氧基烷烴(PFA)之一內部分及全氟烷氧基烷烴(PFA)之一外部分。
  11. 一種摺疊式過濾器，其包括： 一多孔氟聚合物過濾薄膜；及 一支撐網，其經定位為在該過濾薄膜之一流出側及該過濾薄膜之一流入側之至少一者上直接相鄰於該過濾薄膜； 其中該多孔氟聚合物過濾薄膜及該支撐網之至少一者具有包含一導電塗層之一表面。
  12. 如請求項11之摺疊式過濾器，其中該多孔氟聚合物過濾薄膜及該支撐網兩者包含一導電塗層。
  13. 如請求項11之摺疊式過濾器，其中該薄膜係具有用以自有機溶劑移除粒子或微生物之一形態之一多孔聚合物薄膜。
  14. 如請求項13之摺疊式過濾器，其中該塗層包括碳奈米管。
  15. 如請求項13之摺疊式過濾器，其中該塗層包括一富勒烯。
  16. 如請求項11之摺疊式過濾器，其中該導電塗層有效耗散在該表面上之一靜電荷之一累積。
  17. 一種用於一流體迴路之操作組件，其包括： 一主體部分及至少兩個連接器部分，該主體部分包括一非導電氟聚合物部分，該非導電氟聚合物部分界定在該至少兩個連接器部分之間延伸的一流體流徑，該主體部分包含一外導電附接部件以供將一接地條連接至該主體部分；及 一摺疊式過濾器，其經定位於該流體流徑中，該過濾器包含： 一多孔氟聚合物過濾薄膜；及 一支撐網，其經定位為在該過濾薄膜之一流出側及該過濾薄膜之一流入側之至少一者上直接相鄰於該過濾薄膜，該支撐網包含非導電氟聚合物線與一或多根導電氟聚合物線之一編織物，該一或多根導電氟聚合物線實質上平行於該過濾薄膜及該支撐網之褶襉延伸； 其中該外導電附接部件導電地連接至該一或多根導電氟聚合物線之至少一者，藉此形成自該摺疊式過濾器至該操作組件之一外部之一導電路徑以供將該摺疊式過濾器接地。
  18. 如請求項17之操作組件，其中該主體部分進一步包括與該非導電氟聚合物部分成為一體之一非內部氟聚合物導體，該非內部氟聚合物導體在該至少兩個連接器部分之間延伸，各連接器部分經組態用於接收具有一導電部分之一導管末端且將該非內部氟聚合物導體部分導電地連接至該導管末端之該導電部分。
  19. 一種流體迴路，其界定一流徑以供一流體自一流體供應器朝向一程序階段，該流體迴路包括： 複數個操作組件，各操作組件包括具有貫穿其間之一流體流動通道之一氟聚合物主體部分及複數個導管連接器配件，該等操作組件由在其等各自導管連接器配件處連接至該等組件之複數個導管段連接，該複數個導管段及操作組件提供通過該流體迴路之該流徑； 其中提供延伸通過各操作組件及各導管段或自各操作組件及各導管段延伸之一接地路徑。
  20. 如請求項19之流體迴路，其中該複數個操作組件之一者係一導電過濾器，且其中該導電過濾器包含具有一表面之一氟聚合物過濾薄膜，該表面具有包括一導電塗層之一層。
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