CN106999812A - 具有多个褶包的使用点或分配点过滤器 - Google Patents

具有多个褶包的使用点或分配点过滤器 Download PDF

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Abstract

实施例提供一种具有大体矩形、非圆柱形轮廓的过滤器。所述过滤器可具有定位于褶盖之间的多个褶包，所述褶盖在过滤器主体的腔中界定区域及流动通道。所述褶盖具有允许流体经由并联流动或串联流动而流动穿过所述多个褶包的开口。接合到所述主体的端帽界定用于针对串联或并联过滤经由所述褶包将所述流体从入口引导到出口的流动通路。所述褶包可由相同或不同材料制成且可基于流动要求而以相同或不同高度来配置。笼或分离器可定位于所述褶包之间。所述褶包可由连续经打褶薄膜制成，具有在所述褶包之间界定用以容纳所述笼或分离器的空间的桥接件。

Description

具有多个褶包的使用点或分配点过滤器
相关申请案交叉参考
本申请案主张2014年10月10日提出申请的标题为“具有多个褶包的使用点或分配点过滤器(POINT OF USE OR POINT OF DISPENSE FILTER WITH MULTIPLE PLEAT PACKS)”的第62/062,690号美国临时申请案的优先权的权益，所述临时申请案出于所有目的以引用的方式完全并入本文中。
技术领域
本发明涉及纯化及过滤***。更特定来说，本文中所描述的实施例涉及纯化及过滤***中所使用的各种大小的过滤器。甚至更特定来说，实施例涉及具有用于过滤半导体制造中使用的流体的多个褶包的过滤器，包含使用点(“POU”)及分配点(“POD”)过滤器。
背景技术
污染控制是半导体装置的制造中的最关键问题中的一者。如此，宽广范围的流体(例如化学品、气体、水、化学机械抛光/平面化浆液等)经常需要过滤及纯化，所述流体在本文中称作半导体制造流体。
在过滤半导体制造流体时，通常需要平衡粒子滞留(即，污染物去除)、流速、大小及跨越过滤器的压降。当所述滞留或流速增加时，过滤器的大小也可需要增加以减小经增加压降(即，流体载运网络的两个点之间的压力差)。压降在流体流动穿过管时由对流动的阻力导致的摩擦力作用于流体时发生。举例来说，对于给定过滤介质，将孔隙大小减小50％可使流动阻力增加400％。这意味着，为维持所要流速，过滤器中的压降将显著增加。为补偿压降增加，可必须相应地增加过滤器外壳及对应薄膜区的大小。然而，由于空间约束及/或其它考虑，使用大型过滤器可为不合意或不可行的。
常规上，圆柱形过滤器表现出大小、粒子滞留或污染物去除、流速及压力损失的良好平衡。因此，半导体制造工业总体来说采用圆柱形过滤器。一般来说，已避免使用矩形及非圆柱形过滤器，这是因为非圆柱形过滤器中的应力需要将所述过滤器制成大于相当的圆柱形过滤器以实现相同过滤及流速。此外，据信，在半导体制造过滤器中通常经受的压力及温度将在典型矩形或非圆柱形设计中导致高局部应力。此些应力将导致半导体制造装置中通常使用的非反应性材料(例如全氟烷氧基聚合物、聚丙烯及聚四氟乙烯)屈服，从而导致过滤器故障。
发明内容
本文中所描述的实施例可提供一种在紧凑设计中具有大体矩形、非圆柱形轮廓的过滤器，所述过滤器与具有相当的过滤器介质区的圆柱形过滤器相比可提供相当或优越的粒子滞留(或其它纯化方法)、流速及压降。另外，与半导体工业中所使用的先前矩形过滤器相比，实施例可提供这些特性的较佳平衡(例如，在相同占用面积中的优越介质区、流动或压降特性；在较小占用面积中的相同介质区、流速及压降，并联及/或串联过滤等)。
在本发明内，并联过滤是指允许流体流动穿过以并联方式布置的纯化/过滤元件或薄膜的一种过滤解决方案，而串联过滤是指允许流体流动穿过以菊链方式布置的纯化/过滤(P/F)元件或薄膜序列的一种过滤解决方案。在一些半导体制造工艺中，并联及/或串联过滤可为所要的及/或需要的。
根据实施例，一种过滤器可包括界定腔的主体、连接到所述腔的入口端口、连接到所述腔的出口端口及具有安置于所述腔中的总P/F元件体积的一组P/F元件，其中所述过滤器经配置用于正常流动过滤。
一组并联区域可安置于所述腔中，其中第一侧通道安置于第一区域与第一侧壁之间、第二侧通道安置于第二区域与第二侧壁之间且中心通道安置于所述第一区域与所述第二区域之间。所述第一区域通向所述第一侧通道及所述中心通道，且所述第二区域通向所述中心通道及所述第二侧通道。第一P/F元件安置于所述第一区域中且第二P/F元件安置于所述第二区域中。所述P/F元件可为具有立方形、矩形棱柱或其它非圆柱形形状的经压缩褶包。
所述过滤器可提供各种流动路径。举例来说，所述入口端口可连接到中心区域且所述出口端口可连接到所述第一侧通道及所述第二侧通道。作为另一实例，所述入口端口可连接到所述第一侧通道且所述出口端口可连接到所述第二侧通道。
所述主体可包括壳体及接合到所述壳体的端帽盖。所述壳体可包括与第二侧壁相对的第一侧壁及与第四侧壁相对的第三侧壁。在侧壁之间可存在弯曲过渡。所述第一、第二、第三及第四侧壁可为弯曲的以分散应力。或者，所述第一、第二、第三及第四侧壁可为平整的或大体上平整的。
所述过滤器可进一步包括界定所述第一及第二区域的一组褶盖。所述褶盖可为栅格式的或以其它方式包含开口使得所述区域通向邻近侧通道及中心通道。所述褶盖可伸展所述腔的长度且从所述第三侧壁横跨到所述第四侧壁。所述褶盖可并联布置。所述第一侧通道可安置于所述第一侧壁与第一褶盖之间。所述第二侧通道可安置于所述第二侧壁与第二褶盖之间。所述中心通道可安置于第三褶盖与第四褶盖之间。
入口端帽可包括连接到所述中心通道的入口端口及连接到所述侧通道的出口排气端口。出口端帽可包括连接到所述侧通道的出口端口及连接到所述中心通道的排气端口。或者，所述入口端帽可包括连接到第一侧通道的入口端口及连接到所述第二侧通道的排气端口，且所述出口端帽可包括连接到所述第二侧通道的出口端口及连接到所述第一侧通道的排气端口。
本文中所揭示的过滤器的实施例可具有优于具有单一褶包的常规过滤器的许多有用应用及优点。举例来说，在本文中所揭示的过滤器的实施例中，多个褶包可经定位或以其它方式经布置用于并联过滤或串联过滤。所述褶包的高度可基于流动要求而变化。此外，多个褶包允许使用不同薄膜介质以基于要求而实现定制过滤能力及/或提供优越过滤/纯化。
在联合以下描述及所附图式考虑时，将较佳地了解及理解本发明的这些及其它方面。尽管指示本发明的各种实施例及其众多特定细节，但以下描述是以说明方式而非限制方式给出。可在本发明的范围内做出许多替代、修改、添加或重新布置，且本发明包含所有此些替代、修改、添加或重新布置。
附图说明
包含伴随本说明书且形成本说明书的一部分的图式以描绘本发明的实施例的特定方面。通过参考图式中所图解说明的示范性且因此非限制性实施例，本发明以及本发明所提供的***的组件及操作的较清晰印象将变得更显而易见，其中相同参考编号指定相同组件。注意，图式中所图解说明的特征未必按比例绘制。
图1描绘过滤器的一个实例性实施例的透视图。
图2A描绘图1中所展示的过滤器的子组合件的一个实例性实施例的透视图。
图2B描绘过滤器子组合件的另一实例性实施例的前视图。
图3描绘图1中所展示的过滤器的子组合件的一个实例性实施例的前视图。
图4描绘展示过滤器的一个实例性实施例的内部特征的透视剖面图的图解表示。
图5描绘图4的过滤器的透视剖面图的图解表示，展示其中并联及串联流动经由多个褶包而从过滤器的入口被引导到出口的并联过滤。
图6描绘展示过滤器的一个实例性实施例的内部特征的透视剖面图的图解表示，所述过滤器经结构设计以用于串联过滤。
图7A到7G描绘过滤器及其组件的一个实例性实施例的各种视图的图解表示。
图8描绘过滤器的一个实例性实施例的透视剖面图的图解表示，其中所述过滤器的一部分经去除以展示并联及串联流动经由多个褶包而从过滤器的入口被引导到出口。
图9A描绘过滤器的一个实例性实施例的前视图的图解表示，所述过滤器具有包含用于多个P/F元件的多个腔的主体。
图9B描绘过滤器的另一实例性实施例的前视图的图解表示，所述过滤器具有包含用于多个P/F元件的多个腔的主体。
图9C描绘过滤器的另一实例性实施例的前视图的图解表示，所述过滤器具有包含用于多个P/F元件的多个腔的主体。
图9D描绘过滤器的另一实例性实施例的前视图的图解表示，所述过滤器具有包含用于多个P/F元件的多个腔的主体。
图9E描绘过滤器的另一实例性实施例的前视图的图解表示，所述过滤器具有包含用于多个P/F元件的多个腔的主体。
图9F描绘图9B中所展示的过滤器的透视图的图解表示。
图9G描绘过滤器的端帽的一个实例性实施例的透视剖面图的图解表示，所述过滤器具有包含用于多个P/F元件的多个腔的主体。
图9H描绘图9G中所展示的端帽的透视图的图解表示。
图9I描绘图9G中所展示的端帽的另一透视图的图解表示。
具体实施方式
参考在所附图式中图解说明且在以下描述中详述的非限制性实施例更全面地解释本发明及其各种特征及有利细节。省略对众所周知的起始材料、处理技术、组件及装备的描述以便不会不必要地在细节上使本发明模糊。然而，所属领域的技术人员应理解，尽管揭示优选实施例，但详细描述及特定实例仅以说明方式而非以限制方式给出。所属领域的技术人员在阅读本发明之后将明了在基础发明性概念的范围内的各种替代、修改、添加或重新布置。
在描述特定实施例之前，某一上下文可为有帮助的。如上文所论述，圆柱形过滤器通常用于半导体制造中以对半导体制造流体进行过滤及/或纯化。在一些情形中，在过滤***中具有并联过滤及/或串联过滤可为所要的或甚至需要的。为此，一些过滤解决方案可涉及并联或串联物理布置多个圆柱形过滤器。
举例来说，为在过滤***中提供并联过滤，一种常规方法可涉及并联布置两个或多于两个常规圆柱形过滤器、将其连接到流体路径或流体载运网络且引导流体流动穿过所述圆柱形过滤器、基本上将流体流划分成多个子流并单独地对这些多个子流进行过滤/纯化(即，每过滤器一个子流)。可将经过滤子流从并联布置的圆柱形过滤器引导到单个流中且提供到贮存器、过滤***下游的泵送***组件(例如馈送室及/或分配室)等等。作为另一实例，为在过滤***中提供串联过滤，一种常规方法可涉及依序(即，串联)布置两个或多于两个常规圆柱形过滤器且将其定位于流体路径中使得可引导流体一次一个常规圆柱形过滤器地按顺序流动穿过所述圆柱形过滤器。
由于用于半导体制造工艺中的常规圆柱形过滤器并非通常经制成以提供并联过滤及/或串联过滤，因此在这些常规过滤解决方案中存在缺点。举例来说，布置多个常规圆柱形过滤器以执行并联过滤及/或串联过滤增加过滤***所需要的物理占用面积且因此对于具有空间约束的过滤***可为不可行的。
另一缺点涉及性能问题。具体来说，当经设置以独立运行(例如，在过滤***中)时，相同大小及配置的常规圆柱形过滤器可关于滞留或污染物去除、流速、压力损失等以大约相同水平(在由其制造商规定的操作容差内)个别地执行。然而，当并联或串联布置所述常规圆柱形过滤器时(其中常规圆柱形过滤器的流速及/或压降可受并联或串联定位于同一流动路径中的另一常规圆柱形过滤器的存在的影响)，性能水平可不合意地降低。流体过滤解决方案越复杂(例如，在流体路径中具有并联及串联过滤两者的一种解决方案)，由常规圆柱形过滤器提供的性能水平可为不一致、不可预测及/或不可接受的可能性越高。
本文中所描述的实施例可提供高性能过滤器，所述高性能过滤器与常规圆柱形过滤器相比可提供优越粒子滞留(或纯化)、流速及/或压降。另外，与用于半导体工业中的先前矩形、四方过滤器相比，实施例可提供这些特性的较佳平衡。
在一些实施例中，本文中所揭示的过滤器可由例如全氟烷氧基聚合物(PFA)等材料以及例如聚丙烯(PP)及聚四氟乙烯(PTFE)等其它非反应性材料形成且可因此适合与半导体制造流体一起使用。可将射频识别(RFID)标签及其它特征集成到过滤器中以通过机器人提升经编程操作且促进过滤器改变。
本文中所揭示的实施例可能够从液体去除例如粒子、离子、气体等等污染物。更特定来说，一些实施例涉及对多种流体(包含(但不限于)半导体工艺流体，例如湿式蚀刻及清洁应用中使用的化学品)的纯化。
在本发明的上下文中，“过滤”通常是指通过物理障碍(例如，含有过滤介质、薄膜、由薄膜制成的褶包等的过滤器元件)去除污染物/杂质的机械工艺，且“纯化”通常是指通过化学工艺去除污染物/杂质。从液体或其它流体去除污染物的全部或一部分的行动或步骤可涉及过滤及/或纯化(包含(但不限于)机械筛分、静电、化学键结、离子交换、螯合、吸附、除气或这些的组合)。可将本文中所揭示的实施例应用于对化学品(举例来说，光刻处理中所使用的光化学品)进行过滤及/或纯化。因此，“纯化及/或过滤”可在本文中称作“P/F”且“过滤器”与“过滤器”可互换地使用。同样，“纯化介质”与“过滤介质”可互换地使用。
光化学品可包含多种材料，例如，引物、粘合促进剂、光致抗蚀剂、边珠去除剂、抗反射涂层、显影剂、电介质等等。可在使用点(POU)、底板(subfloor)或别处对这些流体进行过滤及/或纯化。本文中所揭示的实施例还可用于过滤其它液体(包含浆液)。
实施例可包含用于添加材料及/或从工艺液体或其它流体去除材料的P/F元件。可由此P/F元件去除的材料的实例可包含(但不限于)粒子、凝胶、分子污染物、离子、溶解气体、气泡或这些的组合。可使用此P/F元件添加的材料可包含例如臭氧、二氧化碳等的气体。
在一些实施例中，P/F元件可包含可添加材料到液体或其它流体/从所述液体或其它流体去除材料的介质。在本发明中，“介质”是指可从液体或其它流体去除污染物及/或可将合意的某物转移到所述液体或其它流体中的材料或材料的组合。介质的实例可包含(但不限于)：用于粒子去除的多孔薄膜；用于给液体除气的非多孔薄膜；具有离子交换基团或配体的多孔薄膜，或在薄膜内含有离子交换介质的多孔薄膜，或囊封离子交换、吸附或其它反应性微粒介质(例如(但不限于)用于去除液体中的离子或残余物的硅珠、离子交换珠或活性炭)的多孔薄膜。薄膜可为多孔的(例如，用于过滤)或非多孔的(例如，用于气体交换)。在一些实施例中，介质可用于将材料转移到工艺流体(例如，液体)中。实例将包含用于将臭氧气体或二氧化碳气体添加到液体的多孔或非多孔薄膜。在各种实施例中，过滤器可含有一或多种类型的介质。
在一些实施例中，P/F元件可包括薄膜。适合薄膜的实例可包含(但不限于)由聚合物材料制成的那些薄膜。适合聚合物材料的实例可包含(但不限于)：如超高分子重量聚乙烯、聚丙烯及高密度聚乙烯等的聚烯烃；例如聚四氟乙烯及聚偏二氟乙烯等的卤化聚烯烃；如全氟烷氧基聚合物(PFA)及氟化乙丙烯(FEP)等的全氟化聚合物；聚砜、包含尼龙6,6的聚酰胺及聚酯。
在一些实施例中，多孔薄膜可为单层或多层的且可包含具有跨越薄膜的厚度的对称或不对称(及组合)孔隙大小的那些多孔薄膜。在一些实施例中，薄膜可通过熔融吹制(melt blowing)或电纺丝(electro spinning)铸造、挤制或形成，或者多层薄膜通过这些的组合制成。
在一些实施例中，可将薄膜与支撑结构(例如聚合物网状物材料及/或其它材料)打褶。通过实例而非限制方式，可将薄膜夹在支撑材料(例如，网状物或其它材料)层之间。
在一些实施例中，可使用多种P/F介质(包含各自由一或多个薄膜形成的经打褶过滤器)来过滤液体或其它流体。此些薄膜可经选择以实现所要粒子大小滞留或特定纯化结果。举例来说，针对一些半导体制造应用，可选择具有20纳米、15纳米、10纳米或更低的粒子大小滞留的多孔薄膜。可在低于15纳米滞留的这些滞留等级下维持相对高流速(包含(但不限于)大于15公升/分钟)。可被去除的污染物的实例可包含(但不限于)粒子、凝胶、分子污染物、离子、溶解气体、气泡或这些的组合。
本文中所揭示的实施例可由多种材料制成，所述材料包含(但不限于)亲油树脂、全氟化树脂(例如(但不限于)聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙丙烯(FEP)、全氟烷氧基聚合物(PFA)、聚偏二氟乙烯(PVDF))、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、聚丙烯(PE)、聚乙烯(PE)、聚二醚酮(PEEK)、金属或其它材料。在一些实施例中，外层可由相对廉价聚合物形成，而内层可包括较不可能与工艺流体反应或污染工艺流体的较昂贵聚合物。举例来说，过滤器的组件可包括由聚丙烯或可耐受应用的温度及压力要求的其它材料形成的外壳体。在外壳体内侧，通常较昂贵、较耐化学性、较高纯度材料的内层可经热成型且附接到外层。在一些实施例中，可在外层的内侧上方包覆模制所要材料的内层。在一些实施例中，过滤器的整个浸湿表面可为较耐化学性、较高纯度聚合物(例如PTFE、FEP、PFA或其它材料)。
在一些实施例中，内部过滤器组件(例如P/F元件支撑结构)可由多种材料制成，所述材料包含(但不限于)亲油树脂、全氟化树脂(例如(但不限于)PTFE、FEP、PFA、PVDF)、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、PP、PE、PEEK、金属或其它材料。在一些实施例中，P/F元件支撑结构可由多个层形成。P/F元件支撑结构的芯可包括相对廉价第一聚合物(例如，聚丙烯)，而接触工艺流体的任何层可包括较不可能与工艺流体反应或污染工艺流体的较耐化学性、较高纯度第二聚合物。在一些实施例中，可将第二聚合物包覆模制于第一聚合物上。举例来说，PET的熔融温度低于PFA及PTFE薄膜的熔融温度。因此，具有PFA及PTFE组件的过滤器组合件的一或多个部分可以PET来包覆模制或灌封。
现在将描述具有多个褶包的非圆柱形过滤器的实例性实施例。
图1描绘包括主体110、端口112及配件114的过滤器100的一个实例性实施例的图解表示。主体110可包括界定经充分定大小或以其它方式定尺寸以容纳P/F元件的内部腔的壳体120。端口112可视需要布置于主体110上以用于流体的流入及流出。配件114可将端口112连接到P/F***的其它组件，使得可将流体引导到过滤器100/从过滤器100引导流体。
在代表性实施例中，主体110可具有大体立方形、长方体、矩形棱柱或其它非圆柱形形状。可使用任何数目个件来形成主体110。在一些实施例中，单件式或多件式壳体120可形成主体110的侧壁。在一些实施例中，接合到壳体120的端的端帽130可形成主体110的端壁。
在所图解说明的布置中，端口112安置于端帽130上。端帽130可包含用以将流体引导到由主体110界定的腔中的适当位置的流动通路(其一个实例图解说明于132处)。一或多种类型的P/F介质可安置于所述腔中，如下文所解释。尽管在图1中图解说明四个端口112，但所属领域的技术人员应了解，过滤器100可具有更多或更少端口。所属领域的技术人员还可了解，端口112中的一或多者可布置于别处(举例来说，壳体120上)。
在操作中，至少一个端口112可充当入口端口且至少一个端口112可充当出口端口。过滤器100可接纳穿过入口端口的流体、将所述流体引导穿过内部腔中的P/F元件且将经纯化/经过滤流体通过出口端口传递到下游组件。
图2A描绘图1中所展示的过滤器100的子组合件的一个实例性实施例的透视图。在一些实施例中，过滤器100的腔可由相对侧壁122、相对侧壁124及由端帽130界定的端壁(参见图1)界定。所述腔可具有非圆柱形形状。其中具有开口的一组褶盖202/204可界定所述腔中用于固持P/F元件200的两个或多于两个区域。所述区域可大体为立方形或矩形棱柱形状且并联布置。所述区域之间的间隙提供例如中心通道220等流动通道(在具有额外区域的实施例中，可存在额外中心通道或根本无中心通道)。腔的最外区域与侧壁之间的间隙可提供例如侧通道210等额外流动通道。过滤器100可经配置使得侧通道210及中心通道220可充当入口或出口通道。入口及出口通道可经定大小以具有所要流动水平。褶盖202及204为栅格式的或以其它方式包含开口，使得每一区域通向邻近通道210及220。
在所图解说明的实例中，含纳P/F元件200的一组并联区域安置于腔中。所述区域通向侧通道210及中心通道220，使得流体可在所述区域与通道210/220之间流动。所属领域的技术人员应了解，其它布置也可为可能的。举例来说，图2B描绘过滤器子组合件的另一实例性实施例的前视图，所述过滤器子组合件具有经构造以界定过滤器腔中用于固持四个P/F元件200的多个区域的褶盖。在此情形中，所述多个区域通向中心通道220a/220b及侧通道210。
在一些实施例中，P/F元件200可为多孔聚合物薄膜的褶包，所述多孔聚合物薄膜在薄膜褶的长度平行于腔的长轴的情况下被打褶。褶尖可经定向使得一侧上的褶尖邻接褶盖202，而相对褶尖邻接褶盖204。此在图3中进一步图解说明。
本文中所揭示的每一褶包可由相同或不同材料的单个薄膜或多个薄膜形成。另外，可将聚合物网状物材料及其它材料与薄膜一起打褶。在一些实施例中，此些材料可经选择以去除微米及/或亚微米粒子(例如，100纳米或更小的粒子大小滞留)。
在一些实施例中，本文中所揭示的褶包可具有大约1.0或更小的压缩比率。此压缩比率是指褶包相对于1.0的比率的压缩量，其中褶不被分离，但并不进一步被压缩在一起。因此，举例来说，具有100个褶及.0415厘米的厚度的过滤器薄膜在1.0的压缩比率下将具有约4.15厘米的宽度，而针对0.7的压缩比率具有约2.905cm的宽度。褶可被压缩在一起且形成在上游侧上具有大体平面矩形入口界面且在下游侧上具有大体平面矩形出口界面的立方体、立方形、矩形、矩形棱柱或其它非圆柱形形状的褶包。给定薄膜区的区域中的薄膜的褶压缩量可经选择以使所要压降对流速优化。
在一些实施例中，可将薄膜材料与支撑材料(例如网状物)一起打褶。举例来说，支撑结构可为在第一方向上延伸的纤维织物及在相对于第一方向成90度的第二方向上延伸的其它纤维。如下文进一步描述，可在大体褶尖到褶尖方向上引导流体流动穿过褶包。具有较高褶高度(即，从褶尖到褶尖测量的距离)的褶包可致使流体通过跨越流体的大体流动路径伸展的较多支撑纤维。此又可导致较大压降。
更具体来说，流体粒子通过褶包所花费的时间量(其称作“驻留时间”)可取决于褶高度“h”(从褶尖到褶尖的距离)。因此，并联布置的具有特定长度“L”、宽度“W”及高度“h1”(L×W×h1)的两个褶包在与具有(L×W×2h1)的单一褶包相比时可从较短驻留时间获益。在两种配置中，介质区是相同的，此将导致期望两种配置中的压降应相同。然而，如上文所论述，在其中流体可通过大体垂直于流体的大体流动路径伸展的较多支撑纤维的情形中，较高褶高度“2h1”与褶高度“h1”相比可实际上导致更大压降。因此，在并联布置的两个薄膜褶包的情形中，支撑结构的量与单一褶包的情形相同，但压降可减小。此意指，可使用包含具有褶高度2h1的褶包的装置所需要的约相同的总体装置包封而同时实现较佳性能(或可使用较小装置包封以实现类似性能)。
在一些实施例中，壳体120可充当压力容器且包含用以增强压力能力的特征。从侧壁122到侧壁124的过渡可是弯曲的以分散应力。侧壁122或124可为平整、拱形、弯曲或其它形状的。侧壁122/124的配置可经选择使得壳体120的冯米塞斯(von Mises)应力小于屈服应力。冯米塞斯应力为所属领域的技术人员所已知且因此在本文中不进一步描述。
在一些实施例中，褶盖202及204可横跨于面向相对侧壁124之间。内褶盖204可接近于侧壁124的中心线且在所述中心线的任一侧上与每一侧壁124交会。内褶盖204可充当在过滤器100被加压时增加壳体120的结构完整性的张力部件。
在一些实施例中，过滤器100可由多个单件式及/或多件式过滤器组件形成。在一些实施例中，侧壁124及褶盖204可由单件形成。褶盖202可卡扣装配或以其它方式耦合到侧壁124且可添加侧壁122作为侧盖。在一些实施例中，侧壁124、褶盖202及褶盖204可形成为单件且可添加侧壁122作为侧盖。在一些实施例中，侧壁124、褶盖202、褶盖204及侧壁122可形成为单件。在一些实施例中，过滤器100的子组合件可由结合在一起(举例来说，沿着中心通道220)的两个半体形成。可对区域及褶包的端进行灌封。在一些情形中，此可作为将端帽接合到单件式或多件式壳体120的一部分而完成。
参考图3，开口310可将侧通道210与连接到端口112的流动路径介接，且开口312可将中心通道220与连接到端口112(参见图1)的流动路径介接。类似开口可存在于过滤器100的另一端处，但在一些情形中可以不同方式布置。举例来说，开口310可在一端处处于侧通道210的顶部处或所述顶部附近且在第二端处处于底部处或所述底部附近，而开口312可在一端处处于中心通道220的顶部处或所述顶部附近且在另一端处处于底部处或所述底部附近。在一些实施例中，中心通道220可在一端处连接到第一端口112且在另一端处连接到第二端口112，而侧通道210可在一端处连接到第三端口112且在另一端处连接到第四端口112。
在一些实施例中，入口端口可在中心通道220的底部处或所述底部附近连接到中心通道220，且入口排气孔可在中心通道220的高点处或所述高点附近连接到中心通道220。此允许入口通道(在所展示的实例中，中心通道220)中的任何空气通过所述排气孔逸出。出口端口可连接于侧通道210的底部处或所述底部附近，且出口排气孔可连接于顶部处或所述顶部附近以允许空气逸出。在出口连接于底部处或所述底部附近的情况下，出口端口还可充当***口。在一些实施例中，出口可连接于侧通道210的顶部处或所述顶部附近且可充当排气孔及出口两者。在另一端处，另一端口可连接到侧通道210且充当***口。端口也可在其它位置处连接到这些流动通道(在所展示的实例中，侧通道210及中心通道220)。在一些实施例中，可省略所论述的端口中的一些端口。
过滤器100可用于多种应用，包含(但不限于)半导体制造应用。在一些半导体制造工艺中，过滤器通常在小于100psi下操作。本文中所描述的实施例可包含大体上聚合物过滤器/纯化器。一个实施例可为100％聚合物过滤器/纯化器。在本发明中，全部聚合物过滤器可为其中过滤器的流体流动路径及结构组件由聚合物材料制成而无需(举例来说)金属支撑板、金属安装托架等等的过滤器。全部聚合物过滤器的实例可包含其中主要主体及端帽主要或完全由PFA、PTFE或其它非反应性材料形成的过滤器。在一些实施例中，全部聚合物过滤器可经构造以在比提供相当的滞留、流速及压降的圆柱形过滤器所需要小的体积中耐受100psi(.68MPa)或更大(包含大于400psi(2MPa)且在一些情形中大于900psi(6.2MPa))的***压力。
所属领域的技术人员了解，过滤/纯化***中的流速通常为大约5公升/分钟(lpm)到20公升/分钟(lpm)，且通常使用可处置高达50lpm的过滤器。本文中所揭示的实施例可用于具有宽广范围的流速(包含小于50lpm的流速及大于50lpm的流速)的应用。此外，本文中所揭示的实施例可在低于15纳米粒子的过滤期间提供高流速(例如，大于15lpm)。本文中所揭示的实施例还可经配置有其它纯化/过滤元件以执行其它过滤及/或纯化工艺。
另外，本文中所揭示的实施例可展现所要压降。在一些实施例中，过滤器可经配置以具有基线压降(在流体具有1厘泊的粘度且未安装过滤器元件的情况下的压降)，包含(但不限于)在40公升/分钟下小于30kPa(在一些实施例中，包含小于10kPa)、在30公升/分钟下小于20kPa(在一些实施例中，包含小于10kPa)、在20公升/分钟下小于20kPa(在一些实施例中，包含小于10kPa)的基线压降。所属领域的技术人员了解，过滤器的实际配置可在不同实施方案之间变化以便平衡流速及所要压降。
在一些实施例中，过滤器100可经配置以提供正常流动过滤(NFF)，其中流体在所施加压力下经引导以直接朝向过滤器薄膜流动。在一些实施例中，过滤器100可经配置以通过选择适当端帽而用于并联及/或串联流动。下文进一步对此进行解释。
图4描绘图1中所展示的过滤器100的一个实例性实施例的透视剖面图的图解表示，其中所述过滤器的一部分经去除以展示过滤器100的内部特征。使用图1到4的参考编号，中心通道220在第一端401处经由端口112及配件114连接到入口412且在第二端402处连接到入口排气孔422，而侧通道210在第二端402处经由端口112及配件114连接到出口413且在第一端401处连接到出口排气孔423。
在图4中所展示的实例中，侧通道210分别在第一侧491及第二侧492处布置于相对侧上。更具体来说，第一侧通道210在第一端401处连接到入口412且在第二端402处连接到入口排气孔422，而第二侧通道210在第二端402处连接到出口413且在第一端401处连接到出口排气孔(或***口)423。这些流动通道可以不同方式配置，使得可使用特定端口112作为入口及出口端口而引导流体流动穿过过滤器100。
图5描绘图4中所展示的过滤器100的一个实例性实施例的透视剖面图的图解表示，其中所述过滤器的一部分经去除以展示经由经结构设计以用于并联过滤的多个褶包而从过滤器的入口被引导到出口的并联及串联流动。使用图1到5的参考编号，过滤器100可通过入口412接纳流体且将所述流体引导到中心通道220。流体可从中心通道220穿过褶盖204、穿过P/F元件200并联流动到侧通道210。流体可接着从侧通道210串联流动到出口413。如图5中所图解说明，在此实例中，流体在褶尖到褶尖方向上从中心通道220流动穿过P/F元件200，使得流体经由并联流动460被引导到侧通道210且接着经由串联流动450被引导到出口413。
所属领域的技术人员了解，图5图解说明具有并联流动及串联流动的并联过滤的非限制性实例。用以在本文中所揭示的过滤器中提供并联过滤的其它流动路径可为可能的。举例来说，端帽130可界定特定流动通路，使得过滤器100通过入口412接纳流体且首先将所述流体引导(例如，经由界定于端帽13中的流动通路)到侧通道210。流体在褶尖到褶尖方向上从侧通道210流动穿过P/F元件200，使得流体经由并联流动被引导到中心通道220且接着经由串联流动被引导到出口413。
图6描绘经结构设计以用于串联过滤的过滤器的一个实例性实施例的透视剖面图的图解表示。作为非限制性实例，过滤器600可包含提供含纳褶包603a及603b的内部腔610的主体608。在组装时，可完全密封主体608。端口(例如，具有配件620、622、625、627)可提供开口以使流体流入到腔610及从腔610流出。主体608可具有大体立方形、长方体、矩形棱柱形状或其它非圆柱形形状。可使用任何数目个件来形成主体608。在一些实施例中，单件式或多件式壳体613可形成主体608的侧壁，且可将端帽607a、607b接合或以其它方式结合到壳体613的端以形成端壁。用于过滤器600的适合制造方法及材料可与上文关于过滤器100所描述的那些制造方法及材料类似或相同。
在一些实施例中，过滤器600可包含外褶盖612及分离器605(其用作中心褶盖)。因此，由褶盖612及分离器605形成的区域可为大体立方形或矩形棱柱形状。如图6中所图解说明，褶盖612与腔610的侧壁之间的间隙可形成侧通道614。在一些实施例中，过滤器600可经配置使得侧通道614可充当入口及出口通道。此些入口及出口通道可经定大小或以其它方式定尺寸以提供所要流动水平。在一些实施例中，褶盖605/612为栅格式的或以其它方式包含开口，使得所述区域通向邻近侧通道614且流体可通过分离器605从一个区域流动到下一区域。褶盖612及分离器605可在两个端帽607a、607b之间于腔610内侧跨越或以其它方式延伸。
在一些实施例中，过滤器600可包含P/F元件，所述P/F元件包括定位于前述区域中且由分离器605分离的褶包603a、603b，如图6的实例中所展示。褶包603a及603b可如上文所论述而被压缩。分离器605可配置为褶包603a与603b之间的浮动物件，使得其可基于薄膜褶高度而浮动到一位置。分离器605可由邻接其的褶包603a及603b固持于适当位置中或通过使用壳体613及/或端帽607上的对准特征而固持于适当位置中。在一些实施例中，分离器605可具有固定位置。
分离器605的固定或浮动位置可基于过滤及流动配置而变化。在一些实施例中，可针对较高孔隙大小薄膜使用较小褶及较少薄膜。在一些实施例中，可针对较紧密薄膜使用较大褶高度及较多薄膜以匹配流动。举例来说，可选择褶包603a及603b的高度且分离器605可位于所述褶包之间的中间处，或如果一个薄膜的高度高于另一者，那么分离器605可位置从中间偏移——分离器605并非总是必须位于中心，如图6中所展示。具有分离器605的一个优点是可在过滤器600中使用不同薄膜介质的褶包603a及603b。此外，取决于分离器605的位置，还可使薄膜介质的高度变化。
在一些实施例中，视需要将端口布置于主体608上以用于流体的流入及流出。配件620、622、625、627可将所述端口连接到过滤/纯化***的将流体递送到过滤器600/从过滤器600递送流体的其它组件。在所图解说明的布置中，所述端口安置于端帽607a及607b上。类似于上文所描述的端帽130，端帽607a及/或607b可包含经特定界定以将流体从入口662引导到腔610中的适当位置且引导出到出口663的流动通路。尽管在图6中图解说明四个端口，但过滤器600可具有更多或更少端口。在一些实施例中，所述端口中的一或多者可布置于别处(例如壳体613上)。此外，尽管在图6中将入口662及出口663展示为位于同一侧上，但其可布置于过滤器600的相对侧上。
在操作中，至少一个端口可充当入口端口且至少一个端口可充当出口端口。在所图解说明的实例中，过滤器600可通过入口662接纳流体且将所述流体引导(例如，经由界定于端帽607b中的流动通路)到第一侧通道614。流体从第一侧通道614流动穿过腔610中的P/F元件(穿过第一褶盖612、褶包603a、分离器605、褶包603b及第二褶盖612)到第二侧通道614。经过滤/经纯化流体接着经引导以通过出口663从第二侧通道614流动到一或若干下游组件。以此方式，流体从一个侧通道614流动到另一侧通道614，使得流体通过褶包603a及603b被串联过滤及/或纯化。在一些实施例中，排气孔(例如，入口排气孔672及出口排气孔673)可布置于壳体613的顶部处或所述顶部附近(即，在相对于主体608的最高可能位置处)以允许空气从过滤器600逸出。如上文所论述，在一些实施例中，入口662及出口663可位于过滤器600的相对侧上。因此，界定于端帽607a及607b中的流动通路可提供用于串联过滤的流动路径，其中流体经引导以从位于过滤器600的第一端处的入口662流动到第一侧通道614，通过第一褶盖612、褶包603a、分离器605、褶包603b及第二褶盖612流动到第二侧通道614且接着流动到位于过滤器600的与第一端相对的第二端处的出口663。
在一些实施例中，可将褶包603a及603b的介质缝合在一起使得所述介质为一个连续件，如下文关于图7B及7C更详细地论述。可将分离器605***于连续薄膜褶之间。在一些实施例中，褶包603a及603b的介质可为不同的。
图7A到7G描绘过滤器及其组件的一个实例性实施例的各种视图的图解表示。更具体来说，图7A到7E描绘过滤器组件的分解图，图7F描绘过滤器子组合件755的前视图，且图7G描绘根据下文所描述的组装工艺从图7A到7G中所展示的过滤器组件组装的过滤器775的透视图。
在图7A中所展示的实例中，过滤器组件可包含界定腔701的壳体700、两个外褶盖705(仅展示一个)及内褶盖结构或笼710。子组合件755可经定大小或以其它方式定尺寸以装配于腔701内侧。每一外褶盖705可包括一或多个支座(standoff)或突出部。如图7A中所展示，多个支座或突出部707a到707c可从褶盖705的表面延伸。突出部707a到707c可具有相同高度或不同高度，这取决于应用或壳体700的腔701的形状。举例来说，突出部707c可具有比突出部707a、707b的高度大的高度。且两个突出部707a及707b可具有相同高度。
笼710可包括由第一及第二壁716分离的间隔开的褶盖704。一或多个额外部件(例如，部件718)可定位于褶盖704之间以提供额外结构支撑。在一些实施例中，第一及第二壁716可沿着褶盖704的长度延伸。在一些实施例中，第一及第二壁716可为实心的。褶盖704及壁716形成在笼710的至少一端上为敞开的内通道708。通道708可沿着笼710的长度延伸。在一些实施例中，通道708可在笼710的两端上为敞开的。
上文所描述的过滤器端帽(包含端帽130及607)可包含多个部分。参考图7B，在一些实施例中，端帽732可由两个部分形成：第一侧(例如，侧B)上的灌封端帽725及第二侧(例如，侧D)上的装配端帽730。灌封端帽725提供与过滤器腔中的入口/出口通道介接的开口727。透视图721及722展示灌封端帽725的两侧(侧A及侧B)及装配端帽730的两侧(侧C及侧D)。装配端帽730提供配件可耦合到的端口731。灌封端帽725及/或装配端帽730可包括界定特定流动通路的凹入特征，使得在灌封端帽725及装配端帽730接合或以其它方式耦合在一起以形成端帽732之后，界定于端帽732中的流动通路可将装配端帽730的端口731连接到灌封端帽725的适当开口727。
图7C及7D图解说明具有连续褶包的P/F元件735的代表性实施例，所述连续褶包由第一褶包740a、第二褶包740b以及连接或以其它方式结合第一褶包740a与第二褶包740b的桥接件742a及742b形成。尽管展示第一褶包740a及第二褶包740b中的邻近褶之间的微小间隔，但此是出于说明的目的而进行。褶包740a及740b可如上文所论述而被压缩(例如，褶包740a及740b中的每一者可具有1.0或更小的压缩比率)。在所图解说明的实例中，褶包740a及740b在一组相应内褶尖面向彼此的情况下彼此间隔开，从而在褶包740a与740b之间形成通道745。P/F元件735可经配置使得通道745可容纳一或多个褶盖(例如，分离器605、笼710等)。如图7D中所图解说明，在一个实施例中，褶包740a及740b的内褶尖可邻接***或以其它方式定位于通道745中的笼710的每一侧。
在一些实施例中，P/F元件735可通过经由桥接件742a及742b将两个单独褶包结合在一起而形成。如此，褶包740a及740b可由具有相同或不同过滤性质的相同或不同材料制成。在一些实施例中，薄膜(及/或支撑材料)可经打褶使得特定褶或折片(flap)为较长的。举例来说，过滤器元件材料可经打褶有：i)较长端折片，ii)用以形成褶包740a及740b的褶区段及/或iii)较长中心褶。过滤器元件材料可经布置使得较长中心褶经展开以形成桥接件742a且端折片可经缝合以形成桥接件742b。
尽管将桥接件742a及742b展示于褶包740a及740b的端褶处，但桥接件还可形成于褶包740a与740b之间的其它区处。以此方式，可将额外并联褶包安置于经桥接位置上方及下方。参考图2B，此些并联褶包可适合用于实施P/F元件200。
参考图7E，笼710可***于褶包740a与740b之间。在形成图7F中所展示的子组合件755之前，可将褶盖705a及705b分别耦合到褶包740a及740b。在将P/F元件735(其耦合到褶盖705a及705b且具有定位于褶包740a及740b与桥接件742a及742b之间的笼710)定位于壳体700中之后，桥接件742a及742b被俘获于壳体700与内笼710之间。如图7F图解说明，褶盖705a及705b的任一端可固持(例如，通过固定装置)在壳体700内侧。每一外褶盖705的突出部707a到707c(参见图7A)可导致外褶盖705推挤壳体700的壁以及褶包740a及740b。外褶盖705的突出部707a到707c与壳体700之间的间隙形成子组合件755的侧通道757。在所展示的实例中，笼710的通道708(参见图7A)可形成子组合件755的中心通道758。
在适当的情况下，可在此时修整褶包740a及740b的过量薄膜。如图7G中所图解说明，第一端帽732a(例如，如上文所描述由装配端帽及灌封端帽形成)及第二端帽732b(例如，如上文所描述由装配端帽及灌封端帽形成)可接着接合或以其它方式耦合到子组合件755以完成过滤器775的组装。
图8描绘过滤器775的一个实例性实施例的透视剖面图的图解表示，过滤器775经配置用于其中并联流动860及串联流动850经由多个褶包(例如，图C中所展示的褶包740a及740b)而从入口端口780被引导到出口端口785的并联过滤。作为非限制性实例，图8经由实线箭头展示过滤器775中的流体的流动路径。流体经由入口端口780进入过滤器775且经由出口端口785离开。过滤器775进一步包含出口排气孔790及入口排气孔(未展示)。如上文所描述，端帽732a及732b可经配置以基于所使用的端连接而提供多个流体流动选项。举例来说，类似于上文参考图4及5所描述的实施例，过滤器775也可经配置用于其中流体经引导以从入口端口780流动到第一侧通道、穿过多个褶包(在褶包之间具有或不具有分离器及/或中心通道)流动到第二侧通道且接着流动到出口端口785的串联过滤。根据实施例，入口端口780及出口端口785可经布置使得其位于过滤器775的同一侧上或相对侧上。所属领域的技术人员了解，端帽732a、端帽732b或两者可因此经结构设计以界定适于并联过滤、串联过滤及/或端口的特定配置(例如，用于过滤器775的实施方案的端口的位置、类型及/或数目)的流动通路。
在上文所描述的过滤器的代表性实施例中，过滤器具有单个内部腔以容纳包括多个褶包的子组合件。所属领域的技术人员了解，可采用上文所描述的过滤器组件的各种配置以在单个壳体或主体中形成多个子组合件。图9A描绘过滤器的一个实例性实施例的前视图的图解表示，所述过滤器具有包含用于多个P/F元件的多个腔的主体。
在图9A中，过滤器900可包含具有用于多个P/F元件907的多个腔905a到905c的单个壳体903。壳体903的主体可由单件或多件构造。每一腔可经定大小或以其它方式定尺寸以容纳子组合件(例如，上文所描述的子组合件755)。每一此子组合件可包含具有第一褶包910a及第二褶包910b(其可类似于上文所描述的褶包740a及740b)的P/F元件907。图9B、9C、9D及9E通过实例图解说明单一褶包(例如，褶包910)或多个褶包(例如，褶包910a及910b)可定位于过滤器900的多个腔(例如，腔905a到905c)中且定向于相同方向上(例如，参见图9A、9B、9D及9E)或不同方向上(例如，参见图9C)。
具有各种定向的褶包的其它组合也是可能的。此配置灵活性允许过滤器900的实施例适应各种端口布置及/或流动要求。举例来说，在一些实施例中，一或多个P/F元件可定位于单个壳体中的多个腔中。每一P/F元件可具有单一褶包或多个褶包。可使用各种类型的P/F元件。如图9D及9E中所图解说明，P/F元件可或可不包含上文所描述的笼。此外，P/F元件可由单个经打褶薄膜制成。在图9D中所展示的实例中，腔905a中的P/F元件907具有由类似于上文所描述的那些褶盖的一组褶盖支撑的褶包910a及910b。另外，腔905b中的P/F元件907具有单一褶包910且腔905c中的P/F元件907具有单一褶包910，所述单一褶包两者也由一组褶盖支撑。单个壳体的多个腔中的单一/多个褶包的其它组合也可为可能的。此外，此些单一/多个褶包可定向于相同或不同方向上。如图9E中所图解说明，褶包910、910a及910b可基于流动要求及/或所要的过滤/纯化类型(例如，并联过滤及/或串联过滤)而以各种方式定位于腔905a到905c中。虽然图9E中未展示，但所属领域的技术人员了解，褶包910、910a及910b可以不同方向定向于腔905a到905c中以适应端口(例如，入口端口、出口端口、排气端口、***端口等)的位置。
图9F描绘图9B中所展示的过滤器900的透视图的图解表示。图9G描绘过滤器900的端帽932的一个实例性实施例的透视剖面图的图解表示。图9H描绘图9G中所展示的端帽的透视图的图解表示。图9I描绘图9G中所展示的端帽的另一透视图的图解表示。端帽932经结构设计以耦合到具有用于多个P/F元件的多个腔(如上文所描述)的过滤器900的主体。可存在两个端帽932，一个用于过滤器900的每一端。第一端帽932、第二端帽932或两者可具有至少两个开口927及界定流动通路的特征。界定于端帽932中的流动通路可将端帽932的开口连接到过滤器900的多个腔中的一对侧通道。界定于端帽932中的另一流动通路可将端帽932的另一开口连接到过滤器900的多个腔中的中心通道。
在其中两个端帽具有至少两个开口的情形中，任一端帽上的任一开口可用作入口端口且任一端帽上的另一开口(其在入口端口连接到侧通道的情况下连接到中心通道或反之亦然)可用作出口端口。端帽上的两个开口可位于端帽的同一端上或位于端帽的相对端上。
虽然已描述特定实施例，但这些实施例仅为说明性的且并非局限本发明。包含发明内容及发明摘要的本发明的所图解说明实施例的本文中的描述并非打算是穷尽性的或将本发明限制于本文中所揭示的精确形式(且特定来说，任何特定实施例、特征或功能的包含不打算将本发明的范围限制于此实施例、特征或功能)。而是，所述描述打算在不将本发明限制于任何特定描述的实施例、特征或功能的情况下描述说明性实施例、特征及功能以便给所属领域的技术人员提供用以理解本发明的上下文。
尽管本文中仅出于说明性目的描述本发明的特定实施例及实例，但各种等效修改在本发明的精神及范围内是可能的，如相关领域的技术人员将认识及了解。如所指示，可鉴于本发明的所图解说明的实施例的前述描述对本发明做出这些修改且所述修改将包含于本发明的精神及范围内。因此，尽管本文中已参考其特定实施例描述本发明，但广泛修改、各种改变及替代打算在前述揭示内容中，且将了解，在一些例子中，将在如所述不背离本发明的范围及精神的情况下在无其它特征的对应使用的情况下采用本发明的实施例的一些特征。因此，可做出许多修改以使特定情况或材料适合本发明的基本范围及精神。
如本文中所使用，术语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”、“包含(include)”、“包含(including)”、“具有(has)”、“具有(having)”或其任何其它变化形式打算涵盖非排他性包含。举例来说，包括元件列表的工艺、物品或设备未必限制于仅那些元件而可包含未明确列出或此工艺、物品或设备固有的其它元件。此外，除非明确说明相反的情况，否则“或(or)”是指包含性或且不指排他性或。举例来说，条件A或B通过以下情况中的任一者来满足：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)且B为真(或存在)，及A与B两者均为真(或存在)。
另外，本文中所给出的任何实例或说明无论如何不应视为对借助其而利用所述实例或说明的任何一或若干术语的局限、限制或明确定义。相反，这些实例或说明应视为关于一个特定实施例进行描述且仅视为说明性的。所属领域的技术人员将了解，借助其而利用这些实例或说明的任何一或若干术语将涵盖可或可不随其或在说明书中其它地方给出的其它实施例且所有此些实施例打算包含于所述术语或那些术语的范围内。指定此些非限制性实例及说明的语言包含但不限制于：“举例来说(for example)”、“举例来说(forinstance)”、“例如(e.g.)”、“在一个实施例中”。
贯穿本说明书对“一个实施例”、“实施例”或“特定实施例”或类似术语的提及意指结合实施例一起描述的特定特征、结构或特性包含于至少一个实施例中且可未必存在于所有实施例中。因此，短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在特定实施例中”或类似术语在贯穿本说明书的各个地方的相应出现未必是指相同实施例。此外，任何特定实施例的特定特征、结构或特性可以任何适合方式与一或多个其它实施例组合。将理解，本文中所描述及所图解说明的实施例的其它变化及修改鉴于本文中的教示是可能的且将被视为本发明的精神及范围的一部分。
在本文中的描述中，提供众多特定细节(例如组件及/或方法的实例)以提供对本发明的实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可能够在不具有特定细节中的一或多者的情况下或利用其它设备、***、组合件、方法、组件、材料、部件及/或类似物来实践实施例。在其它例子中，众所周知的结构、组件、***、材料或操作未具体展示或详细描述以避免使本发明的实施例的各方面模糊。尽管可通过使用特定实施例图解说明本发明，但此将不及不将本发明限制于任何特定实施例，且所属领域的技术人员将认识到额外实施例是易于理解的且是本发明的一部分。
还将了解，图式/图中所描绘的元件中的一或多者也可以较分离或集成方式或者甚至在特定情形下被去除或使成为不可操作地实施，如根据特定应用适用。另外，图式/图中的任何信号箭头应视为仅为示范性而非限制性的，除非另有明确注解。
上文已关于特定实施例描述了益处、其它优点及对问题的解决方案。然而，所述益处、优点、对问题的解决方案及可致使任何益处、优点或解决方案出现或变得更显著的任何组件均不应视为关键、必需或基本特征或组件。本发明的范围应由所附权利要求书及其合法等效形式来确定。

Claims (25)

1.一种过滤器，其包括：
主体，其具有腔及由侧壁界定的非圆柱形形状；
多个褶盖，其在所述腔中界定第一侧通道、第一区域、中心通道、第二区域及第二侧通道，所述多个褶盖中的每一褶盖具有开口；
多个褶包，其包括定位于所述第一区域中的第一褶包及定位于所述第二区域中的第二褶包；
第一端帽，其在所述主体的第一端处接合到所述主体，所述第一端帽具有第一开口及第一流动通路，所述第一开口连接到入口端口，所述第一流动通路经结构设计以用于将流体从所述入口端口引导到所述中心通道，其中所述流体经由并联流动从所述中心通道穿过定位于所述第一区域中的所述第一褶包、穿过定位于所述第二区域中的所述第二褶包且穿过所述开口分别被引导到所述第一侧通道及所述第二侧通道；以及
第二端帽，其在所述主体的第二端处接合到所述主体，所述第二端帽具有第二开口及第二流动通路，所述第二开口连接到出口端口，所述第二通路经结构设计以用于将所述流体从所述第一侧通道及所述第二侧通道引导到所述出口端口。
2.根据权利要求1所述的过滤器，其中所述第一褶包包括第一经打褶薄膜，其中所述第二褶包包括第二经打褶薄膜，且其中所述第一经打褶薄膜及所述第二经打褶薄膜是由相同材料或不同材料制成。
3.根据权利要求1所述的过滤器，其中所述主体的所述侧壁是弯曲的或大体上平整的。
4.根据权利要求1所述的过滤器，其中所述多个褶盖包括界定将所述第一区域与所述第二区域分离的所述中心通道的笼。
5.根据权利要求4所述的过滤器，其中所述笼包括定位于由所述笼的第一及第二壁分离的褶盖之间的结构支撑部件。
6.根据权利要求5所述的过滤器，其中所述笼的所述褶盖具有开口，且其中所述笼的所述第一及第二壁是实心的。
7.根据权利要求1所述的过滤器，其中所述第一端帽是由接合到装配端帽的灌封端帽制成。
8.一种过滤器，其包括：
主体，其具有腔及由侧壁界定的非圆柱形形状；
多个褶盖，其在所述腔中界定第一侧通道、第一区域、中心通道、第二区域及第二侧通道，所述多个褶盖中的每一褶盖具有开口；
多个褶包，其包括定位于所述第一区域中的第一褶包及定位于所述第二区域中的第二褶包；
第一端帽，其在所述主体的第一端处接合到所述主体，所述第一端帽具有第一开口及第一流动通路，所述第一开口连接到入口端口，所述第一流动通路经结构设计以用于将流体从所述入口端口引导到所述第一侧通道及所述第二侧通道，其中所述流体经由并联流动从所述第一侧通道及所述第二侧通道穿过所述开口及定位于所述第一区域中的所述第一褶包以及定位于所述第二区域中的所述第二褶包被引导到所述中心通道；以及
第二端帽，其在所述主体的第二端处接合到所述主体，所述第二端帽具有第二开口及第二流动通路，所述第二开口连接到出口端口，所述第二通路经结构设计以用于将所述流体从所述中心通道引导到所述出口端口。
9.根据权利要求8所述的过滤器，其中所述第一褶包包括第一经打褶薄膜，其中所述第二褶包包括第二经打褶薄膜，且其中所述第一经打褶薄膜及所述第二经打褶薄膜是由相同材料或不同材料制成。
10.根据权利要求8所述的过滤器，其中所述主体的所述侧壁是弯曲的或大体上平整的。
11.根据权利要求8所述的过滤器，其中所述多个褶盖包括界定将所述第一区域与所述第二区域分离的所述中心通道的笼。
12.根据权利要求11所述的过滤器，其中所述笼包括定位于由所述笼的第一及第二壁分离的褶盖之间的结构支撑部件。
13.根据权利要求12所述的过滤器，其中所述笼的所述褶盖具有开口，且其中所述笼的所述第一及第二壁是实心的。
14.根据权利要求8所述的过滤器，其中所述第一端帽是由接合到装配端帽的灌封端帽制成。
15.一种过滤器，其包括：
主体，其具有腔及由侧壁界定的非圆柱形形状；
多个褶盖，其在所述腔中界定第一侧通道及第二侧通道，所述多个褶盖包含在所述第一侧通道与所述第二侧通道之间界定第一区域及第二区域的分离器，所述多个褶盖中的每一褶盖具有开口；
多个褶包，其包括定位于所述第一区域中的第一褶包及定位于所述第二区域中的第二褶包；
第一端帽，其在所述主体的第一端处接合到所述主体，其中界定于所述第一端帽、第二端帽或两者中的流动通路将所述腔连接到入口端口及出口端口，所述流动通路经结构设计以用于将流体从所述入口端口引导到所述第一侧通道，其中所述流体经引导以经由串联流动从所述第一侧通道穿过定位于所述第一区域中的所述第一褶包、所述分离器的所述开口及定位于所述第二区域中的所述第二褶包流动到所述第二侧通道，所述流动通路进一步经结构设计以用于将所述流体从所述第二侧通道引导到所述出口端口。
16.根据权利要求15所述的过滤器，其中所述第一褶包包括第一经打褶薄膜，其中所述第二褶包包括第二经打褶薄膜，且其中所述第一经打褶薄膜及所述第二经打褶薄膜是由相同材料或不同材料制成。
17.根据权利要求15所述的过滤器，其中所述主体的所述侧壁是弯曲的或大体上平整的。
18.根据权利要求15所述的过滤器，其进一步包括：
第二端帽，其在所述主体的第二端处接合到所述主体。
19.根据权利要求18所述的过滤器，其中所述第二端帽具有经结构设计以连接到至少一个排气端口的开口。
20.根据权利要求15所述的过滤器，其中所述第一端帽是由接合到装配端帽的灌封端帽制成。
21.一种过滤器，其包括：
主体，其具有多个腔，所述主体具有由侧壁界定的非圆柱形形状；以及
多个子组合件，所述多个子组合件中的每一子组合件经结构设计和经定尺寸以装配于所述多个腔中的一个腔内侧，所述多个子组合件中的每一子组合件具有：
多个褶盖，其在所述腔中界定第一侧通道、第一区域、中心通道、第二区域及第二侧通道，所述多个褶盖中的每一褶盖具有开口；以及
多个褶包，其包括定位于所述第一区域中的第一褶包及定位于所述第二区域中的第二褶包；
其中第一端帽在所述主体的第一端处接合到所述主体且第二端帽在所述主体的第二端处接合到所述主体。
22.根据权利要求21所述的过滤器，其中所述第一端帽具有第一开口及第一流动通路，所述第一开口连接到入口端口，所述第一流动通路经结构设计以用于将流体从所述入口端口引导到所述中心通道，其中所述流体经由并联流动从所述中心通道穿过定位于所述第一区域中的所述第一褶包、穿过定位于所述第二区域中的所述第二褶包且穿过所述开口分别被引导到所述第一侧通道及所述第二侧通道，且其中所述第二端帽具有第二开口及第二流动通路，所述第二开口连接到出口端口，所述第二通路经结构设计以用于将所述流体从所述第一侧通道及所述第二侧通道引导到所述出口端口。
23.根据权利要求21所述的过滤器，其中所述第一端帽具有第一开口及第一流动通路，所述第一开口连接到入口端口，所述第一流动通路经结构设计以用于将流体从所述入口端口引导到所述第一侧通道及所述第二侧通道，其中所述流体经由并联流动从所述第一侧通道及所述第二侧通道穿过所述开口及定位于所述第一区域中的所述第一褶包以及定位于所述第二区域中的所述第二褶包被引导到所述中心通道，且其中所述第二端帽具有第二开口及第二流动通路，所述第二开口连接到出口端口，所述第二通路经结构设计以用于将所述流体从所述中心通道引导到所述出口端口。
24.根据权利要求21所述的过滤器，其中界定于所述第一端帽、所述第二端帽或两者中的流动通路将所述腔连接到入口端口及出口端口，所述流动通路经结构设计以用于将流体从所述入口端口引导到所述第一侧通道，其中所述流体经引导以经由串联流动从所述第一侧通道穿过定位于所述第一区域中的所述第一褶包及定位于所述第二区域中的所述第二褶包流动到所述第二侧通道，所述流动通路进一步经结构设计以用于将所述流体从所述第二侧通道引导到所述出口端口。
25.根据权利要求21所述的过滤器，其中界定于所述第一端帽、所述第二端帽或两者中的第一流动通路将第一开口连接到所述多个腔中的所述第一及第二侧通道，且其中界定于所述第一端帽、所述第二端帽或两者中的第二流动通路将第二开口连接到所述多个腔中的所述中心通道。
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