CN114191876B - 具有互连中空元件的过滤器和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了过滤器，其包括：过滤臂，其包括多个彼此流体连通的中空元件，中空元件具有多孔壁，过滤臂具有第一端部和第二端部；中空过渡元件，其包括：具有侧壁、中心腔、上封闭端部和下开口端部的收集器；以及中空过渡元件臂，其具有第一和第二过渡臂端部以及多孔侧壁；其中第一过渡臂端部与过滤臂的第二端部流体连通；第二过渡臂连接到收集器的侧壁，并与收集器的中心腔流体连通；以及中空基座，其具有侧壁和基座出口端口，其中中空基座连接到收集器并与收集器流体连通；本发明还公开了包括过滤器的过滤器装置和使用过滤器的过滤方法。

Description

具有互连中空元件的过滤器和使用方法
技术领域
本发明涉及具有互连中空元件的过滤器和使用方法。
背景技术
为了达到过滤性能的目标，可能需要使用大型和/或多个过滤装置，或者使用由于过滤面积不足导致压降增加而不得不更频繁更换的过滤器装置。任一种选择都会导致成本增加。
因此，需要改进的过滤器。本发明至少减轻了现有技术的一些缺点。通过下面的描述，本发明的这些和其它优点将变得明显。
发明内容
本发明的一个方面提供一种过滤器，其包括：(a)至少一个过滤臂，其包括多个彼此流体连通的中空元件，所述中空元件具有多孔壁，所述至少一个过滤臂具有第一端部和第二端部；(b)中空过渡元件，其包括：收集器，其具有多孔侧壁、中心腔、上封闭端部和下开口端部；以及至少一个中空过渡元件臂，其具有第一过渡臂端部、第二过渡臂端部和多孔侧壁；其中第一过渡臂端部与所述至少一个过滤臂的第二端部连接并流体连通；第二过渡臂连接到收集器的侧壁，并通过收集器的侧壁上的至少一个孔口与收集器的中心腔流体连通；和(c)中空基部，其具有侧壁和基部出口端口，其中中空基部与中空过渡元件的收集器连接并流体连通。
在一个优选的方面，过滤器包括：多个过滤臂，每个过滤臂具有第一端部和第二端部；和多个中空过渡元件臂，每个中空过渡元件臂具有第一过渡臂端部和第二过渡臂端部，过滤臂的每个第二端部与第一过渡臂端部连接并流体连通；每个第二过渡臂端部连接到收集器的侧壁并通过收集器的侧壁中的孔口与收集器的中心腔流体连通。
本发明的各方面包括：过滤器装置，其包括过滤器的各方面；以及使用过滤器和过滤器装置的过滤方法。
附图说明
图1A示出了包括多个嵌套过滤臂的过滤器的侧视图，每个过滤臂包括多个中空非倒圆元件(每个元件示出为具有相对的锥体形状)，每个过滤臂具有第一(上)端部和第二(下)端部；过滤器还包括：中空过渡元件，其包括具有多孔侧壁、中心腔、上封闭端部和下开口端部的收集器；以及多个中空过渡元件臂，每个过渡元件臂具有第一过渡臂端部、第二过渡臂端部和多孔侧壁；其中每个第一过渡臂端部与过滤臂的第二端部连接并流体连通；每个第二过渡臂连接到收集器的侧壁，并通过收集器的侧壁上的孔口与收集器的中心腔流体连通；以及(c)中空基部，其具有侧壁和基部出口端口，其中中空基部与收集器的下开口端部连接并流体连通；图1B是图1A所示过滤器的俯视图；图1C是沿图1B的线A-A的剖视图；图1D是沿图1B的线B-B的剖视图，还示出了通过过滤臂和过渡元件臂的外向内过滤流；图1E示出了图1A所示过滤器的过渡元件的俯视图；图1F是过渡元件的侧视图；图1G是沿图1F的线A-A的过渡元件的剖视图。
图2A-2F示出了与图1A中所示的过滤器大体相似的过滤器，不同之处在于图示的基部包括侧壁中的凹槽，以及布置在凹槽中提供密封的弹性元件，例如O形环。图2A是侧视图；图2B示出了沿图2A的线A-A的剖视图；图2C示出了图2B中的细节A；图2D示出了带有密封件的基部的侧视图；图2E是图2D所示基部的俯视图；图2F示出了基部沿图2E中的线A-A的剖视图。
图3A-3D示出了根据本发明另一方面的过滤器装置，其包括图2A中所示的过滤器的方面，该过滤器布置在壳体中。图3A示出了装置的局部剖切侧视图，也示出了过滤器和过滤器壳体，过滤器壳体包括壳体入口和壳体出口；图3B是图3A所示装置的俯视图；图3C示出了沿图3B的线AU-AU的装置的剖视图，还示出了通过装置从壳体入口到壳体出口的流体流动路径，以及通过过滤器的外向内过滤流，提供通过过滤器的基部出口端口和壳体出口的过滤流体；图3D示出了图3A所示装置的仰视图。
图4A示出了包括多个嵌套过滤臂的过滤器的侧视图，每个过滤臂包括多个中空倒圆元件(每个元件图示为球形元件，其中第一端部处的中空元件(末端元件)具有尖顶)，每个过滤臂具有第一(上)端部和第二(下)端部；过滤器还包括：中空过渡元件，其包括具有多孔侧壁、中心腔、上封闭端部和下开口端部的收集器；以及多个中空过渡元件臂，每个过渡元件臂具有第一过渡臂端部、第二过渡臂端部和侧壁；其中每个第一过渡臂端部与过滤臂的第二端部连接并流体连通；每个第二过渡臂连接到收集器的侧壁，并通过收集器的侧壁上的孔口与收集器的中心腔流体连通；以及(c)中空基部，其具有侧壁和基部出口端口，其中该基部与收集器的下开口端部连接并流体连通；图4B是图4A所示过滤器的俯视图；图4C是沿图4B的线AV-AV的剖视图，还示出了通过过滤器的外向内过滤流，提供通过过滤器基部的过滤流体；图4D是图4A所示过滤器的仰视图；图4E是过滤器的俯视侧透视图；图4F是过滤器的仰视侧透视图。
图5A-5D示出了根据本发明另一方面的过滤器装置，其包括图4A中所示的过滤器的方面，该过滤器布置在壳体中。图5A示出了装置的局部剖切侧视图，也示出了过滤器和过滤器壳体，过滤器壳体包括入口和出口；图5B是图5A所示装置的俯视图；图5C示出了沿图5B的线AW-AW的装置的剖视图，还示出了通过装置从壳体入口到壳体出口的流体流动路径，以及通过过滤器的外向内过滤流，提供通过过滤器的基部出口端口和壳体出口的过滤流体；图5D示出了图5A所示装置的仰视图。
图6A-6E示出了具有过滤臂的过滤器的另一个方面，过滤臂具有中空倒圆元件，其中第一端部处的中空倒圆元件在顶部是倒圆的，相邻的中空元件通过协调点连接以提供整体颈部(元件包括在其外表面上的相互连接的套圈)，每个过滤臂具有第一(上)端部和第二(下)端部；过滤器还包括：中空过渡元件，其包括具有侧壁、中心腔、上封闭端部和下开口端部的收集器；以及多个中空过渡元件臂，每个过渡元件臂具有第一过渡臂端部、第二过渡臂端部和侧壁；其中每个第一过渡臂端部与过滤臂的第二端部连接并流体连通；每个第二过渡臂与收集器的侧壁连接，并通过收集器的侧壁中的孔口与收集器的中心腔流体连通；以及(c)中空基部，其具有侧壁和基部出口端口，其中中空基部与收集器的下开口端部连接并流体连通。图6A示出了侧视图；图6B示出了俯视图；图6C示出了沿图6B的线BK-BK的剖视图，还示出了通过过滤器的外向内过滤流，提供通过过滤器基部出口端口和壳体出口的过滤流体；图6D示出了底侧透视图；图6E示出了仰视图。
图7A-7G示出了根据本发明另一方面的过滤器装置，其包括图6A中所示的过滤器的方面，该过滤器布置在壳体中。图7A示出了壳体的侧视图，其包括两个壳体入口和一个壳体出口；图7B示出了图7A所示壳体的俯视透视图，还示出了过滤臂的第一端部；图7C示出了图7A中所示壳体的透视仰视图；图7D示出了壳体的俯视图，其中部分剖切以示出过滤器；图7E示出了沿图7D的线BE-BE的过滤器装置的剖视图，还示出了布置在壳体中的图6A中所示的过滤器，壳体限定了入口和出口之间的流体流动路径，其中过滤器跨越流体流动路径布置在壳体中，其中外向内过滤提供通过过滤器中空基部出口端口和壳体出口的过滤流体；图7F示出了过滤器装置的底部的局部剖视图，也示出了过滤器的底部的局部剖视图，通过中空元件的侧壁的外向内过滤提供通过过滤器的基部出口端口和壳体出口的过滤流体；图7G示出了图7F中所示的细节BF的放大图。
图8A-8F示出了过滤器的另一方面，该过滤器包括具有中空非倒圆元件的过滤臂，其中过滤臂的各部分可以具有线性地对准的中空非倒圆元件和非线性地对准的中空非倒圆元件，其中每个元件通过协调点与相邻元件连接并流体连通，连接的协调点提供整体颈部，其中过滤器包括中空过渡元件，并且其中基部包括在侧壁中的凹槽和在凹槽中的弹性密封件。图8A示出了侧视图；图8B示出了侧透视图；图8C示出了俯视图；图8D示出了仰视图；图8F示出了沿图8E的线BM-BM的侧剖视图，还示出了通过中空元件的侧壁的外向内过滤，提供通过过滤器的基部出口端口的过滤流体。
图9A-9F示出了根据本发明另一方面的过滤器装置，其包括图8A中所示的过滤器的方面，该过滤器布置在壳体中。图9A示出了壳体的侧视局部剖视图，其包括两个壳体入口和一个壳体出口，其中过滤器布置在壳体中，跨越从每个壳体入口到壳体出口的流体流动路径；图9B示出了图9A所示壳体的俯视局部剖视图；图9C示出了图9A所示装置的仰视图；图9D示出了装置的一个入口侧的端视图；图9E示出了沿图9D的线BH-BH的过滤器装置的剖视图，还示出了跨越流体流动路径布置在壳体中的过滤器；图9F示出了图9E的过滤器装置中细节BJ的剖视图。
具体实施方式
本发明的一个方面提供一种过滤器，其包括：(a)至少一个过滤臂，其包括多个彼此流体连通的中空元件，所述中空元件具有多孔壁，所述至少一个过滤臂具有第一端部和第二端部；(b)中空过渡元件，其包括：收集器，其具有多孔侧壁、中心腔、上封闭端部和下开口端部；以及至少一个中空过渡元件臂，其具有第一过渡臂端部、第二过渡臂端部和多孔侧壁；其中第一过渡臂端部与所述至少一个过滤臂的第二端部连接并流体连通；第二过渡臂连接到收集器的侧壁，并通过收集器的侧壁上的至少一个孔口与收集器的中心腔流体连通；和(c)中空基部，其具有侧壁和基部出口端口，其中中空基部与中空过渡元件的收集器连接并流体连通。
在一个优选的方面，过滤器包括：多个过滤臂，每个过滤臂具有第一端部和第二端部；和多个中空过渡元件臂，每个中空过渡元件臂具有第一过渡臂端部和第二过渡臂端部，过滤臂的每个第二端部与第一过渡臂端部连接并流体连通；每个第二过渡臂端部连接到收集器的侧壁并通过收集器的侧壁中的孔口与收集器的中心腔流体连通。
中空基部具有至少一个基部出口端口。
基部可以具有任何合适的形状，例如矩形、正方形、三角形、圆形或椭圆形。
基部具有一个或多个侧壁，并且侧壁可以是多孔的，或者在优选的方面，是无孔的。
在一些方面，基部的侧壁包括凹槽和弹性密封件，例如凹槽中的O形环。如果需要，当过滤器***到单独的壳体中时，可能需要使用密封件。或者，例如，如果过滤器作为壳体的一部分生产或焊接到壳体上，则如果需要，可以取消密封件。
本发明的各方面包括：过滤器装置，其包括过滤器的各方面；以及使用过滤器和过滤器装置的过滤方法。
根据本发明的各方面，中空元件可具有倒圆形状或非倒圆形状，并且过滤臂可包括均具有相同形状或不同形状的中空元件。过滤臂可以具有不同中空元件形状的组合，例如倒圆形状(包括球形和椭圆形)和非倒圆形状(包括六角形、金字塔形、圆锥形、菱形)。例如，臂可以包括倒圆形状和非倒圆形状，和/或多个不同倒圆形状和/或多个不同非倒圆形状。
在过滤器的一些方面，单独的过滤臂可包括至少两个中空元件，每个中空元件均具有不同形状，和/或过滤器可包括多个臂，其中至少两个臂具有彼此不同的构造，例如，一个臂可以具有倒圆形状的中空元件，另一个臂可以具有非倒圆形状的中空元件，或者各个臂可以具有不同的形状组合。
替代地或附加地，不同的中空元件可以具有不同的直径和/或不同的壁厚。
有利地，可以生产具有高填充密度的过滤器。例如，生产的过滤器的填充密度比中空纤维过滤器获得的填充密度高约20％。此外，过滤器可以设计为直接流和交叉流构造。如果需要，可以在没有支撑元件(例如网或筛)的情况下生产过滤器。
过渡元件的使用在提供与过滤臂的流体连通方面可以是有利的，其中在过滤器的形成过程中，臂可以通过臂的定位的一些变化来连接。此外，收集器是自支撑的，使其更容易生产(例如，在增材制造过程中)，并且在轴向上，它在结构上具有支撑作用，以防止结构坍塌，例如，在过滤期间，支撑在压差下由过滤臂产生的轴向力。
现在将在下面更详细地描述本发明的每个部件，其中相似的部件具有相似的附图标记。
图1A-1F示出了过滤器500的一个方面的各种视图，该过滤器包括多个过滤臂100(示出为竖直布置成阵列，过滤臂示出嵌套几何结构，其中相邻臂彼此偏移中空元件50在每个水平面中的间隔的一半)、中空过渡元件400和中空基部75。
过滤臂100的每个图示方面包括彼此流体连通的多个中空非倒圆元件50(图示为具有相对的圆锥体53的形状)(其中相邻元件经由协调点58彼此流体连通，以提供连接到相邻元件的多孔侧壁51的中空整体颈部60(在一些方面，例如，如图6B所示，协调点包括相邻倒圆和非倒圆中空元件的外表面55上的套圈59))；多孔侧壁51允许外向内过滤(如图1D所示)，每个过滤臂具有第一端部101和第二端部102。在图1A所示的方面中，第一端部处的中空元件(末端元件50A、53A)具有与其它中空元件不同的形状(尖顶)。
如图1C-1G中更详细地示出，中空过渡元件400的所示方面包括具有多孔侧壁351A、中心腔310、上封闭端部311和下开口端部312的收集器305；以及多个中空过渡元件臂300，每个过渡元件臂300具有第一过渡臂端部301、第二过渡臂端部302和多孔侧壁351(允许外向内过滤(如图1D所示))；其中每个第一过渡臂端部301与过滤臂100的第二端部102连接并流体连通；每个第二过渡臂302与收集器305的侧壁351A连接，并通过收集器的侧壁上的孔口353与收集器的中心腔310流体连通；(c)中空基部75，其具有侧壁76和基部出口端口77，其中基部75与收集器的下开口端部312连接并流体连通，以允许过滤的流体从中心腔通过基部出口端口。
图1E示出了图1A所示过滤器的中空过渡元件400的俯视图，还示出了由于过滤器中过滤臂的嵌套几何结构，交替连接点在任何一个横截面处具有不同的直径；图1F中的过渡元件的侧视图示出了位于过渡元件臂之间的居中定位的收集器，图1G的剖视图示出了第二过渡臂与收集器的侧壁连接并通过孔口与收集器的中心腔流体连通，以允许过滤后的流体从收集器的下开口端部312通过基部出口端口77。
图1D(具有轴向布置的两个臂的局部视图)示出了过滤器500的剖视图，还示出了通过多孔壁51的外向内过滤流动路径以及通过过渡元件臂300和基部出口端口77的流动。
过滤器可以有任意数量的过滤臂和中空元件。通常，过滤器具有至少约3个臂，每个臂具有至少约2个中空元件。优选地，过滤器具有至少约7个臂，每个臂具有至少约3个中空元件。
如果需要，过滤臂可以竖直地和/或斜向地连接。
中空元件可以有任意数量的协调点。通常，中空元件具有至少2个协调点(例如，从一个中空元件接收流体并将流体传递到另一个中空元件)，更通常地，至少3个协调点，并且优选地，至少4个协调点。
图2A-2B示出了过滤器500的另一方面，类似于图1A-1F中所示的过滤器，但具有不同的基部。与图1A-1F所示的基部75相比之下，图2A-2F示出基部75'具有布置在基部75'的侧壁中的凹槽78'中的密封件79'(例如，弹性元件，例如O形环)，基部具有侧壁76'和基部出口端口77'。
图3A-3D示出了根据本发明另一方面的过滤器装置1000，其包括图2A中所示的过滤器500的方面，该过滤器布置在壳体600中，该壳体具有壳体入口610和壳体出口611，在入口610和出口611之间限定了流体流动路径，过滤器500跨越该流体流动路径。具体地，图3C中的剖视图示出了通过装置的流体流动路径和通过过滤器的外向内过滤流，过滤后的流体通过过滤器的基部75'和基部出口端口77以及壳体出口611。
图4A示出了根据本发明一个方面的另一个过滤器500的侧视图，过滤器500包括多个嵌套的过滤臂100，每个过滤臂包括多个中空倒圆元件50(每个元件示出为球形元件52，其中在第一端部101处的中空元件(末端元件50A、52A)具有尖顶)，每个过滤臂100具有第一(上)端部101和第二(下)端部102；过滤器还包括：中空过渡元件400，其包括具有多孔侧壁351A、中心腔310、上封闭端部311和下开口端部312的收集器305；以及多个中空过渡元件臂300，每个过渡元件臂具有第一过渡臂端部301、第二过渡臂端部302和侧壁351；其中每个第一过渡臂端部与过滤臂100的第二端部102连接并流体连通；每个第二过渡臂302与收集器的侧壁351A连接，并通过收集器的侧壁中的孔口353与收集器的中心腔310流体连通；以及(c)中空基部75'，其具有侧壁76'和基部出口端口77，其中该基部与收集器的下开口端部312连接并流体连通。图4C中的剖视图还示出了通过过滤器的外向内过滤流(例如，包括通过中空倒圆元件的多孔侧壁51的流动)，提供通过过滤器的基部出口端口77的过滤流体。
图5A-5D示出了根据本发明另一方面的过滤器装置1000，其包括图4A中所示的过滤器500的方面，该过滤器布置在壳体600中，该壳体具有壳体入口610和壳体出口611，在壳体入口和壳体出口之间限定了流体流动路径，过滤器500跨越该流体流动路径布置在壳体中。图5C中的剖视图还示出了通过过滤器的外向内过滤流(例如，包括通过中空倒圆元件的多孔侧壁51的流动)，提供通过过滤器的基部出口端口77和壳体出口611的过滤流体。
图6A-6E示出了根据本发明一方面的过滤器500的另一方面，其中过滤臂100具有中空倒圆元件，其中第一端部101处的中空倒圆元件50(52)在顶部处被倒圆，并且相邻的中空元件经由协调点58连接，协调点在每个中空元件的外表面55上包括套圈59(形成中空整体颈部60)，每个过滤臂具有第一(上)端部101和第二(下)端部102；过滤器还包括：中空过渡元件，其包括具有多孔侧壁、中心腔、上封闭端部和下开口端部的收集器；以及多个中空过渡元件臂，每个过渡元件臂具有第一过渡臂端部、第二过渡臂端部和侧壁；其中每个第一过渡臂端部与过滤臂的第二端部连接并流体连通；每个第二过渡臂与收集器的侧壁连接，并通过收集器的侧壁中的孔口与收集器的中心腔流体连通；以及(c)中空基部，其具有侧壁和基部出口端口，其中中空基部与收集器的下开口端部连接并流体连通。图6C中的剖视图还示出了通过过滤器的外向内过滤流(例如，包括通过中空倒圆元件的多孔侧壁51的流动)，提供通过过滤器的基部出口端口77的过滤流体。
图7A-7G示出了根据本发明另一方面的过滤器装置1000，其包括图6A中所示的过滤器500的方面，过滤器布置在壳体600中，壳体具有壳体入口610(图示为入口610A和610B)和壳体出口611，以限定从每个壳体入口到公共壳体出口611的流体流动路径，其中过滤器500跨越两个流体流动路径布置在壳体中(在图7中的剖视图中更详细地示出)，其中图7F和图7G中的剖视图示出了通过中空元件的侧壁的外向内过滤，使得过滤后的流体通过过滤器的基部出口端口77和壳体出口611。
图8A-8F示出了根据本发明的过滤器500的另一方面，该过滤器包括具有中空非倒圆元件50(53)的过滤臂100，其中过滤臂的各部分可以具有线性地对准的中空非倒圆元件和非线性地对准的中空非倒圆元件，其中每个元件通过协调点58与相邻元件连接并流体连通，连接的协调点提供中空整体颈部60，其中过滤器包括中空过渡元件400，并且其中基部75'包括在侧壁76'中的凹槽78'和在凹槽中的弹性密封件79'。图8F中的侧剖视图示出了通过中空元件的侧壁51的外向内过滤，提供通过过滤器的基部出口端口77的过滤流体。
图9A-9F示出了根据本发明另一方面的过滤器装置1000，其包括图8A中所示的过滤器500的方面，过滤器布置在壳体600中，壳体具有壳体入口610(图示为入口610A和610B)和壳体出口611，以限定从每个壳体入口到公共壳体出口611的流体流动路径，其中过滤器500跨越两个流体流动路径布置在壳体中(在图9E中的剖视图中更详细地示出)。
如果需要，本发明的方面可用于封闭和无菌***。如本文所用，术语“封闭的”是指允许流体的收集和处理(包括过滤，并且如果需要，包括操纵，例如部分分离、组分分离、存储和保存)而不会将***的内容物暴露于其使用的环境中的***。封闭的***可以是初始制造的，也可以是由包括灭菌对接装置的卫生配件的***部件连接而成的。
中空元件可以具有任何合适的孔结构，例如孔尺寸(例如，如气泡点所证明的，或通过KL所证明的，如美国专利4,340,479中所述，或通过毛细管冷凝流动孔隙测定法所证明的)、平均流量孔(MFP)尺寸(例如，当使用孔隙度计表征时，例如Porvair Porometer(英国诺福克的Porvair公共有限公司)，或以商标POROLUX(Porometer.com；比利时)获得的孔隙度计)、孔隙等级、孔隙直径(例如，当使用修改的OSU F2测试进行表征时，例如，美国专利4,925,572所述的)，或去除等级介质。所用的孔结构取决于所用颗粒的尺寸、待处理流体的组成以及所处理流体的所需流出物水平。
过滤器可具有任何所需的临界润湿表面张力(CWST，如例如美国专利4,925,572所限定的)。可以如本领域中已知的那样选择CWST，例如，如在美国专利5,152,905、5,443,743、5,472,621和6,074,869中另外公开的。通常，过滤元件具有至少约17达因/厘米(约17x10-5N/cm)的CWST，例如，在约17达因/厘米至约90达因/厘米(约17x10-5N/cm至约90x10-5N/cm)范围内的CWST，更典型地在约50达因/厘米至约60达因/厘米(约50x10-5N/cm至约60x10-5N/cm)范围内的CWST。
可以通过湿法或干法氧化、通过在表面上涂覆或沉积聚合物或通过接枝反应，来改变过滤器的表面特性(例如，影响CWST，包括表面电荷(例如正电荷或负电荷)，和/或改变表面的极性或亲水性)。
过滤器可包括可具有不同结构和/或功能的附加元件、层或部件，例如以下任何一种或多种中的至少一种：预过滤、支撑、排放、间隔和缓冲。说明性地，过滤器还可以包括至少一个附加元件，例如网和/或筛网。
根据本发明的各方面，过滤器可具有多种构造，包括平面的和中空圆柱形的。
在包括多个过滤元件的某些方面中，过滤器通常设置在壳体中，该壳体包括至少一个入口和至少一个出口并且在入口和出口之间限定至少一个流体流动路径，其中过滤器横穿流体流动路径，以提供过滤器装置。优选地，过滤器装置是可消毒的。可以采用具有合适形状并提供至少一个入口和至少一出口的任何壳体。
壳体可以由任何合适的刚性不透性材料制成，包括与要处理的流体相容的任何不透性的热塑性材料。例如，壳体可以由诸如不锈钢的金属制成或由聚合物制成。然而，优选地并且如下所述，壳体可以通过增材制造、挤出和光聚合来制造。
根据本发明的方面的过滤器和过滤器元件优选地是整体式的，优选地通过增材制造(有时称为“增材层制造”或“3D打印”)而制造。其通常通过重复沉积与可活化粘合剂结合在一起的金属粉末(例如，粘合剂喷射，有时也称为“液滴沉积于粉末”)而形成，通常随后例如通过烧结将粉末附聚。其它合适的方法包括挤出(例如，糊料挤出、熔融长丝制造和熔融沉积模制)和光聚合(例如，立体光刻设备(SLA)和数字光处理(DLP))。
在中空基部由与过滤臂和过渡元件相同的材料制成的那些方面中，基部的侧壁将是多孔的，在中空基部由与过滤臂和过渡元件不同的材料制成的那些方面中，基部的侧壁通常是无孔的。
壳体和过滤元件可以通过增材制造在连续操作中基本上同时地制造在一起。
可以使用任何合适的增材制造设备，并且各种生产3D打印机都是合适的且可以在市场上买到。
本文引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和专利，均以引用的方式并入本文，就如同每个参考文献均被单独地且具体地指示为通过引用并入本文并在此全文阐述一样。
在描述本发明的上下文中(特别是在所附权利要求的上下文中)，术语“一”和“该”、“所述”和“至少一个”以及类似指代的使用应被解释为涵盖两个方面：单数和复数，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。术语“至少一个”后面所跟随的一个或多个项目的列表(例如，“A和B中的至少一个”)应理解为是指从所列项目(A或B)中选择的一个项目，或者两个或更多个所列项目(A和B)的任意组合，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。除非另有说明，否则术语“包括”、“具有”、“包含”和“带有”应被解释为开放式术语(即，意思是“包括但不限于”)。除非在此另外指出，否则本文中数值范围的列举仅旨在用作分别指代落入该范围内的每个单独值的简写方法，并且每个单独值都被并入说明书中，如同其在本文中被单独叙述一样。除非本文另外指出或与上下文明显矛盾，否则本文描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行。除非另外要求，否则本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地阐明本发明，并且不对本发明的范围构成限制。说明书中的任何语言都不应解释为指示任何未要求保护的要素对于实施本发明必不可少。
本文描述了本发明的优选方面，包括发明人已知的用于实施本发明的最佳模式。通过阅读前述说明，那些优选方面的变型对于本领域普通技术人员而言将变得显而易见。发明人期望熟练的技术人员适当地采用这样的变型，并且发明人希望以不同于本文具体描述的方式来实践本发明。因此，本发明包括适用法律所允许的所附权利要求书中所述主题的所有修改和等同形式。而且，除非本文另外指出或与上下文明显矛盾，否则本发明涵盖上述元件在其所有可能的变化中的任何组合。

Claims (9)

1.一种过滤器，其包括：
(a)多个过滤臂，所述多个过滤臂中的每个过滤臂包括多个彼此流体连通的中空元件，所述中空元件具有多孔壁，所述多个过滤臂中的每个过滤臂具有第一端部和第二端部，其中所述多个过滤臂彼此流体连通；
(b)中空过渡元件，其包括：收集器，其具有多孔侧壁、中心腔、上封闭端部和下开口端部；以及多个中空过渡元件臂，每个中空过渡元件臂具有第一过渡臂端部、第二过渡臂端部和多孔侧壁；其中每个第一过渡臂端部与所述多个过滤臂中的一个过滤臂的第二端部连接并流体连通；每个第二过渡臂端部连接到收集器的侧壁，并通过收集器的侧壁上的孔口与收集器的中心腔流体连通；和
(c)中空基部，其具有侧壁和基部出口端口，其中中空基部与中空过渡元件的收集器连接并流体连通。
2.根据权利要求1所述的过滤器，其中多个中空元件中的每个中空元件包括具有中空协调点的外表面和围绕中空协调点的套圈，所述多个过滤臂中的每个过滤臂和所述多个中空元件中的每个中空元件经由中空协调点彼此流体连通。
3.根据权利要求1所述的过滤器，其中所述多个过滤臂包括线性地布置的相邻中空元件和/或非线性地布置的中空元件。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的过滤器，其中多个中空元件具有倒圆形状。
5.根据权利要求4所述的过滤器，其中所述多个中空元件具有球形形状。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的过滤器，其中多个中空元件具有非倒圆形状。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的过滤器，其中至少一个过滤臂包括两个或更多个具有不同形状和/或不同直径和/或不同壁厚的中空元件。
8.一种过滤器装置，其包括壳体，所述壳体具有至少一个入口和至少一个出口，在所述至少一个入口和所述至少一个出口之间限定至少一个流体流动路径，其中根据权利要求1-3中任一项所述的过滤器跨越所述至少一个流体流动路径布置在壳体中。
9.一种过滤方法，所述方法包括使流体穿过根据权利要求8所述的过滤器装置。
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