液体过滤设备及使用液体过滤设备过滤液体的方法

摘要

本申请案涉及一种液体过滤设备及一种使用液体过滤设备过滤液体的方法。描述液体过滤器设备以及相关方法，所述液体过滤器包含：外壳；内部，其在所述外壳内；筒组合件(另称为“滤筒”)，其容纳于所述外壳内；及通气孔，其允许气态流体从所述外壳的内部释放到所述外壳的外部。

说明书

技术领域

本发明涉及液体过滤器设备，其包含：外壳；内部，其在所述外壳内；筒组合件(另称为“滤筒”)，其容纳于所述外壳内；及通气孔，其允许气态流体从所述外壳的内部释放到所述外壳的外部。

背景技术

液体过滤系统允许制备且控制净化(例如高纯度)液体流。这些系统具有广泛用途，包含用于化学处理及制造业中，例如用于制药、食品处理及封装、工商化学及化学品及用于处理用于半导体及微电子处理中的液体。针对半导体及微电子处理，液体过滤系统用于过滤用于制造太阳能面板、平板显示器及半导体及微电子装置的液体。液体可用于例如光刻、散装化学品运输、化学机械处理(CMP)、湿蚀刻或清洁的工艺以及其它类型的工艺中。

用于处理(过滤)液体的各种设计的过滤器组合件包含界定含有滤膜的内部的多件式过滤器外壳，滤膜随着液体通过膜而从液体移除杂质。在使用时，致使液体沿流动路径流过内部，其包含流过滤膜。滤膜是可从外壳移除且在一使用周期之后更换的可更换滤筒(或“筒组合件”)的组件。

此过滤器组合件的外壳通常包含两个主要外结构：歧管及滤杯。歧管包含流体(未过滤液体)通过其进入过滤器外壳的流体入口及流体(滤液)在通过滤膜之后通过其离开过滤器组合件的流体出口。在入口与出口之间，流体必须通过多孔滤膜。滤膜由容纳于外壳中的可更换滤筒支撑。滤杯包含开放端，其接合歧管且在歧管与滤杯之间形成液密密封。

此类型过滤器组合件的标准安装布置是具有连接到输入导管及输出导管的歧管。输入导管经连接到歧管入口，其将未过滤液体的传入流引导到外壳中。输出导管经连接到歧管出口以接收流体流(即，“滤液”)，流体流在流体通过滤膜之后通过歧管输出离开组合件。

此过滤器外壳组合件的标准安装布置经设计以安装有在歧管下方向下垂直延伸的滤杯。此布置通常称为标准或“滤杯向下”配置。当以此方式安装(其中歧管位于外壳上方)时，通气口可经包含于歧管中，且可经选择性打开以将积累于过滤器组合件内外壳上部处的空气或其它气体释放到外部位置。在起动时或在使用期间，关于实例过滤器组合件，当过滤液体流体时，一定体积的气体(例如空气)可积累于滤筒的内部空间处，例如积累于定位于容纳于外壳内的滤筒的中心通道内的内芯容积处。

在某些应用(例如由半导体制造商使用这些过滤器设备)中，此类型的液体过滤设备的更优选安装布置可为筒组合件及外壳的滤杯定位于歧管上方呈倒置或“滤杯向上”配置。滤杯向上配置具有优点，但也具有来自不同配置的挑战。滤杯向上配置允许连接到歧管的管路系统(入口导管及出口导管)定位于过滤器设备的下部或底部处与歧管排成一行且在滤杯及滤筒下方。此可为优选的，因为此布置将滤杯及筒组合件定位于歧管上方更易接取置处，且还可导致过滤器在过滤器更换步骤期间更高效排泄。

然而，滤杯向上定向使穿过歧管的通气特征不可操作，因为通气孔定位于过滤器组合件的底部处，且积累于外壳内(例如，积累于滤筒的内部空间(即，“筒芯容积”，简称“芯容积”)内)的气态流体可积累于过滤器设备的顶部处，即，积累于滤杯的顶部处。

由于至少两个重要原因，液体过滤设备的通气特征可为很重要的。一个原因是防止过滤设备由于在使用期间在过滤器外壳内存在气穴而降低性能。第二(非完全不相关)原因是防止静电放电风险。

关于前者，如果液体过滤设备的外壳的内部含有滞留空气或另一气态流体之空穴，那么通过外壳的液体不会接触滤膜的整个区，且膜可变成脱湿。脱湿会成为例如疏水滤膜的不同类型的滤膜的问题。

第二问题是静电放电。过滤器外壳、外壳的结构及组件通常由非导电(绝缘)的抗化学腐蚀聚合材料制成。如果通过过滤器外壳的液体还具有低电导率，那么大量静电电荷会累积于过滤器外壳、系统内的流体或其组件或结构内。电荷累积产生静电放电风险。滞留于液体过滤设备外壳的上部区域处的一定体积空气致使流过滤筒的液体的紊流或自由下降，此会致使静电电荷累积于液体、过滤器设备、结构或外壳内。

更详细来说，过滤系统中的静电电荷累积可由于通过过滤系统的液体流体流与过滤系统的表面(例如管、导管、管路、阀、配件、过滤器外壳及滤筒等)之间的摩擦接触而发生。电荷累积可因由过滤器外壳中的一定体积的气体(特定来说，定位于滤筒组合件的内部处的芯容积处的气体)致使的液体通过过滤器外壳的不均匀流动或紊流而增加。电荷累积的量级将受例如以下因素影响：外壳的性质(例如化学组成)、通过外壳的液体的类型及组合物、液体的速度、液体的粘度、液体的电导率、接地的通路、液体的紊流及剪切、流体处置系统(例如过滤器设备)的流体中的空气的存在及位置、及流体与流体处置组件之间的接触面积的大小。

此外，随着流体流过流体处置系统，电荷可向下游载送呈称为流动电荷的现象，由此电荷可累积于不同于电荷起源位置的位置处。足量电荷积累会致使例如过滤器设备的流体处置系统的组件的结构处静电放电。然而，潜在地，放电可发生于连接到流体处置系统的不同位置处，例如发生于连接到流体处置系统且由流体处置系统供应的处理设备(例如半导体制造工具)处。

半导体及微电子装置衬底可对静电电荷高度敏感。涉及半导体或微电子装置衬底的静电放电可导致衬底损坏或毁坏。举例来说，由于不可控静电放电，衬底上的电路会被毁坏且光活性化合物会在定期曝光之前活化。另外，累积静电荷可从流体处置系统内放电到外部环境，从而潜在地损坏流体处置系统的组件(例如管或管路、配件、组件、容器、过滤器等)，从而可能导致流体处置系统损坏，此可为系统中的流体泄漏、溢出及性能降低的原因。在一些环境中，如果由系统处置的流体易燃、有毒或具腐蚀性，那么放电会导致潜在火灾、爆炸或安全危害。

在一些流体处置系统中，为了减少静电荷累积，某些金属或导电组件经连接到电接地以缓解系统中的静电荷累积。多个接地带的常规使用会导致流体处置系统中的过度机械杂乱，且可导致需要大量维护的复杂接地系统网络或可能易于发生故障的复杂系统。

可期望改进包含过滤器设备的流体处置系统中的静电缓解系统及技术以改进性能且降低潜在地损坏静电放电事件的风险。

发明内容

在某些方面中，本公开提供过滤设备，其包含经改进通气特征，特定来说，关于在安装成滤杯向上配置的设备的使用期间从液体过滤设备的滤筒内的内芯容积排放气态流体。

还根据某些实例实施例，一种液体过滤设备可替代地或另外包含静电电荷耗散特征，也称为ESD缓解特征。ESD缓解特征可通过由例如导电聚合物或导电含氟聚合物的导电材料构造设备的任何一或多个组件来并入到设备中。在实例设备中，外壳的通气特征或其它组件可由例如导电聚合物或混合导电/非导电聚合物结构的导电材料制成。当存在时，例如通气管的导电结构经耦合到外壳且最终耦合到电接地以缓解ESD风险。在一些实施例中，延伸穿过绝缘聚合物歧管的导电配件完成从滤芯内的电路径到接地的电路(例如，可在通气管与接地之间建立电连接)。

在一方面中，本发明涉及一种液体过滤设备。所述设备包含：滤杯，其包括开放端、与所述开放端相对的远端及延伸于所述开放端与所述远端之间的内部；歧管，其能够密封接合所述滤杯的所述开放端，所述歧管包括流体入口及流体出口；筒组合件，其经安置于所述内部处。所述筒组合件包含滤膜、筒组合件近端及筒组合件远端。所述筒组合件近端包含经调适以接触所述歧管的表面以形成筒组合件-歧管密封的表面。所述筒组合件远端包含经调适以接触所述滤杯的内表面以在所述内部处形成筒组合件-滤杯密封的表面。所述设备还包含：芯容积，其在所述筒组合件的中心内侧处；外壳容积，其在所述筒组合件与所述外壳之间的所述筒组合件的外侧处；及通气孔，其穿过所述滤杯远端延伸到所述芯容积以流体连接所述芯容积与所述液体过滤设备的外部。

在另一方面中，本发明涉及一种使用液体过滤设备过滤液体的方法，所述液体过滤设备包含外壳，所述外壳包含歧管及滤杯，其中所述滤杯垂直位于所述歧管上方。所述外壳包含：所述滤杯，其包含开放端、与所述开放端相对的远端及延伸于所述开放端与所述远端之间的内部；所述歧管，其与所述滤杯的所述开放端接合以形成歧管-滤杯密封，所述歧管包括流体入口及流体出口；筒组合件，其安置于所述内部处，所述筒组合件包括滤膜、筒组合件近端及筒组合件远端，所述筒组合件近端包含经调适以接触所述歧管的表面以形成筒组合件-歧管密封的表面，且所述筒组合件远端包含经调适以接触所述滤杯的内表面以在所述内部处形成筒组合件-滤杯密封的表面；芯容积，其在所述筒组合件的中心内侧处；外壳容积，其在所述筒组合件与所述滤杯之间的所述筒组合件的外侧处；及通气孔，其穿过所述滤杯远端延伸到所述芯容积以流体连接所述芯容积与所述滤杯的外部。所述方法包含：通过使液体传入所述入口中、从所述入口通过所述外壳容积、通过所述滤膜到所述芯容积及接着通过所述出口来使所述液体通过所述设备，其中气体积累于所述芯容积的远端区域处；及通过所述通气孔释放所述气体。

在又一方面中，本发明涉及一种更换液体过滤设备的筒组合件的方法，所述液体过滤设备包含外壳，所述外壳包含歧管及滤杯，其中所述滤杯垂直位于所述歧管上方。所述外壳包含：所述滤杯，其包括开放端、与所述开放端相对的远端及延伸于所述开放端与所述远端之间的内部；所述歧管，其与所述滤杯的所述开放端接合以形成歧管-滤杯密封，所述歧管包括流体入口及流体出口；筒组合件，其安置于所述内部处，所述筒组合件包括滤膜、筒组合件近端及筒组合件远端，所述筒组合件近端包含接触所述歧管的表面以形成筒组合件-歧管密封的表面，且所述筒组合件远端包含接触所述滤杯的内表面以在所述内部处形成筒组合件-滤杯密封的表面；芯容积，其在所述筒组合件的中心内侧处；外壳容积，其在所述筒组合件与所述滤杯之间的所述筒组合件的外侧处；及通气孔，其穿过所述滤杯远端延伸到所述芯容积以流体连接所述芯容积与所述滤杯的外部。所述方法包含：从所述液体过滤组合件排出液体流体；拆解所述歧管-滤杯密封；将所述滤杯及所述筒组合件垂直提升到所述歧管上方以在所述滤杯与所述歧管之间且在所述筒组合件与所述歧管之间产生垂直间隙；使所述滤杯及所述筒组合件一起横向移动以在所述歧管与所述滤杯之间且在所述歧管与所述筒组合件之间产生间隙。

附图说明

图1展示呈滤杯向下配置的过滤器设备。

图2展示呈滤杯向上配置的过滤器设备。

图3是其中芯通气孔穿过过滤器外壳的远端的呈滤杯向上配置的过滤器设备的示意图。

图4是其中芯通气孔穿过过滤器外壳的远端的呈滤杯向上配置的过滤器设备的示意图。

图5是图4的实例过滤器组合件的横截面图。

图6是图5的过滤器组合件的一部分的特写图。

图7是经调适以包含任选静电放电机构的芯通气孔的详细图。

具体实施方式

本描述涉及改进液体过滤设备的新颖及发明系统。在某些特定非限制性实例中，描述涉及液体过滤设备，其可以滤杯向上定向操作且包含延伸穿过滤杯以使液体过滤设备的内部内的芯容积通气的通气特征。

本描述还涉及液体过滤设备，其替代地或另外并入用于缓解液体过滤设备中或邻近结构中的静电电荷累积的系统以缓解来自过滤器设备或经连接流量控制设备或其它类型的设备的静电放电(ESD)风险。

所描述的液体过滤设备是一种包含外壳(有时称为“过滤器外壳”)的类型，外壳包含歧管及滤杯两者。滤杯具有包含开放端及与开放端相对的远端的结构。在开放端与远端之间，滤杯包含侧壁结构，其还界定位于开放端、侧壁及远端之间的滤杯的内部。“开口”端是指包含筒组合件可通过其耦合以将筒组合件放置于内部内的孔或开口的端。

除了一或多个通气孔穿过远端之外，滤杯远端基本上是封闭的。为了使用呈“滤杯向上”配置的液体过滤设备，滤杯的远端可包含允许远端的外侧与芯容积之间通气的开口。替代地或另外，滤杯的远端可包含允许远端的外侧与外壳容积之间通气的开口。

外壳还包含歧管，其与滤杯对置且接合滤杯的开放端以在滤杯的开放端与歧管之间形成液密密封。接合可包含螺纹接合、垫圈、夹钳或任何其它机械紧固接合，其将在歧管与滤杯的开放端之间提供液密密封，称为“歧管-滤杯密封”。

当与滤杯的开放端接合时，歧管覆盖滤杯的开放端以填充及封闭开口且覆盖滤杯的内部。滤杯通过呈入口及出口形式的歧管中的开口或通路与外部空间连通，入口及出口中的每一者是歧管结构的部分。歧管入口允许流体(未过滤液体)从外部源流过歧管而到达外壳的内部空间，内部空间可为滤筒芯容积或外壳容积。歧管还包含出口，其是允许液体传到外壳外(从芯容积到外壳外部的位置或从开口侧空间到外壳外部的位置)的通过歧管的通路。

外壳内部经配置以容纳筒组合件，筒组合件含有多孔滤膜，通过入口进入外壳的未过滤液体在从入口通过内部及接着通过出口时必须流过多孔滤膜。

筒组合件可为支撑滤膜用于液体过滤设备的过滤器外壳中的任何结构。常常或通常，筒含有环形(通常圆柱形)支撑结构，其包含包括近端(或“筒组合件近端”)及远端(或“筒组合件远端”)的对置端。滤膜由支撑结构固持及支撑，且密封于两个对置端之间，且在其中筒组合件安装于经组装外壳内的位置中，通过外壳入口进入到外壳中的液体必须通过滤膜以使液体随后通过外壳出口。

可认为筒组合件包含沿着筒组合件的长度沿着两个对置端之间的中心或中间位置延伸的轴线(例如中心轴线)。筒组合件还在环形或圆柱形筒组合件的中心内部处界定面向滤膜的芯侧的开放空间。开放空间延伸于筒组合件的两个对置端之间且包含中心轴线。此开放空间称为经组装外壳的“芯容积”，定位于滤膜的一侧(滤膜的“芯侧”)上，且延伸于滤膜的芯侧与外壳入口或外壳出口中的一者或另一者(通常为外壳出口)之间。

筒组合件包含与芯侧相对的第二侧(即，外壳侧)，其在筒组合件安装于经组装过滤器外壳中时面向外壳。筒组合件及外壳在环形筒组合件的外部处界定第二开放空间，其称为“外壳容积”且定位于外壳滤杯的内表面与筒组合件的外壳侧(也是滤膜的外壳侧)之间。此外壳容积延伸于滤膜的外壳侧、外壳滤杯的内表面及外壳入口或外壳出口中的一者(通常为入口)之间。

筒组合件近端经配置以接合歧管且在歧管与筒组合件近端之间产生液密密封，即，“筒组合件-歧管密封”。筒组合件-歧管密封在芯容积与歧管之间提供液密流动路径以允许经加压液体在芯容积与歧管之间流动且流过外壳入口或外壳出口。

筒组合件-歧管密封可具有将在歧管与筒组合件近端之间提供密封流动路径的任何有用设计。实例包含螺纹接合、扣合接合及按压接合。

为了易于在更换筒组合件的步骤期间从歧管移除筒组合件，筒组合件近端与歧管之间的用于形成筒组合件-歧管密封的优选接合可为密封接合，其是压合接合。关于此类型的接合，筒组合件-歧管密封可通过在筒组合件沿着中心轴线朝向歧管移动(例如，专门沿着轴线的方向且筒组合件相对于中心轴线不旋转)时将筒组合件近端的表面按压成与歧管的表面接触来形成。通常，筒组合件近端包含圆柱形向外表面，其与筒组合件的中心轴线的方向对准且沿着筒组合件的中心轴线的方向延伸。歧管包含开口，其界定经调适以接合筒组合件近端的圆柱形表面的对置表面。例如“O环”型垫圈的一或多个垫圈经安置于歧管的对置表面与近端之间以形成液密密封。

密封接合可通过将近端按压到歧管的开口中以使两个对置表面对准来产生，其中一或多个垫圈接触两个对置表面。当外壳安装成滤杯向上配置时，此包含在垂直向下方向上沿着筒组合件的中心轴线朝向歧管的上面按压筒组合件。密封接合可通过将筒组合件近端表面与歧管的表面拉开来拆解。当外壳安装成滤杯向上配置时，此包含在垂直向上方向上沿着筒组合件的中心轴线远离歧管的上面提升筒组合件。

在滤杯远端处，外壳包含允许将气态流体从内部(芯)侧容积(或“芯容积”)处的位置排放(移除)到外壳外部的位置的通气特征。在使用以滤杯向上配置描述的液体过滤设备期间，例如当液体在从外壳容积(连接到外壳入口)到滤芯容积(连接到外壳出口)的方向上流过滤膜时，空气或其它气态流体可收集于芯容积的上部中，上部也是芯容积的“远端部分”。当外壳安装成滤杯向上配置时，“上部”是指芯容积的上1/4、1/3或1/2，其也是定位于外壳的远端处且远离歧管的芯容积的部分。以一致方式，“远端部分”是指定位于芯的远端处的芯容积的1/4、1/3或1/2，其是定位成接近滤杯的远端且远离滤杯的开放端的端。

根据所描述的实例外壳结构，外壳滤杯连同筒组合件包含通气特征，其允许芯容积(例如芯容积的上部(远端部分))与外壳外部之间流体连通以允许从芯容积移除可在液体过滤设备的使用期间积累于芯容积的气态流体。

通气特征可包含在芯容积与外壳外部之间提供流体连通的任何结构。实例包含管、导管、通道或其它通路，其延伸于芯容积与外壳外部之间且可用于允许气体从芯容积通过以逃离芯容积而流到外部位置。通气结构可呈单个整体件形式，或可为一起在芯容积与外壳外部之间形成连续流体流动路径的两个或更多个件的组合件。

为了提供在芯容积与外壳外部之间提供流体连通的通气特征，所描述的液体过滤设备可包含外壳滤杯的内表面与筒组合件的远端之间的液密密封，密封称为“筒组合件-滤杯密封”。

筒组合件-滤杯密封可具有将在组合件-滤杯的内表面与筒组合件远端之间提供液密通路的任何有用设计。实例包含对置螺纹接合、扣合接合及压合接合。筒组合件远端与滤杯的内表面之间用于形成筒组合件-滤杯密封的有用接合的一个实例是密封接合，其是用于形成筒组合件-滤杯密封的本文中描述的压合接合。关于此类型的接合，筒组合件-滤杯密封可通过在筒组合件沿着中心轴线朝向滤杯的远端移动时将筒组合件远端的表面按压成与滤杯的内表面接触来形成。通常，筒组合件远端可包含圆柱形向外表面，其与筒组合件的中心轴线的方向对准且沿着筒组合件的中心轴线的方向延伸。滤杯的内表面包含开口，其界定经配置以接合筒组合件远端的圆柱形表面的对置表面。例如“O环”型垫圈的一或多个垫圈经安置于滤杯的对置表面与远端之间以在两个对置表面之间形成液密密封。

密封接合可通过将远端按压到开口中以使对置表面对准来产生，其中筒组合件沿着中心轴线朝向滤杯的远端移动且其中一或多个垫圈接触两个对置表面。密封接合可通过在筒组合件沿着中心轴线且远离滤杯的远端移动时将筒组合件远端表面与滤杯的表面拉开来拆解。

液体过滤设备的特定实例可包含缓解将足以导致静电放电到电接地的电荷累积风险的ESD缓解特征，其是缓解静电电荷累积于外壳及其组件中的结构。根据这些特征的某些(非排他)实例，ESD缓解特征可经包含作为通气特征的部分。因此，ESD缓解特征可经放置于芯容积上部处的潜在气体积累位置处，其是静电电荷的起源位置。

通常，取决于液体过滤设备的预期使用，设备的结构(例如滤杯、歧管、筒组合件的组件、邻近阀及流动导管等)由对例如氧化或腐蚀的化学降解具有特别抗性的惰性聚合物制成。为了满足此类应用的抗腐蚀性及纯度要求，例如管、配件、阀、导管、外壳、筒组合件及其它零件的流体处置及液体过滤组件由惰性聚合物制成。有用惰性聚合物的实例包含含氟聚合物，例如四氟乙烯聚合物(PTFE)、全氟烷氧基烷烃聚合物(PFA)、乙烯及四氟乙烯聚合物(ETFE)、乙烯、四氟乙烯及六氟丙烯聚合物(EFEP)及氟化乙烯丙烯聚合物(FEP)。除提供无腐蚀性及惰性构造之外，例如PFA的许多含氟聚合物可注塑及可挤压。例如PP或HDPE的其它聚合物选项也可行，其取决于应用。由此类聚合物制成的若干类型的连接器配件可用且已知，例如

ESD缓解特征是所描述的外壳的结构或结构的一部分，其防止静电电荷积累于流体或外壳内或从外壳的结构移除或最小化或减少所产生或积累的电荷。ESD缓解可为连接到接地的外壳的结构的导电元件，例如通气特征(例如通气导管或其部分)的导电组件、外壳滤杯的导电组件、外壳歧管的导电组件、筒组合件的导电组件等。

导电组件可由与外壳的其它材料一致的材料制成，例如可具惰性的材料。实例包含导电聚合物，尤其是导电含氟聚合物。导电含氟聚合物可基于非导电含氟聚合物，其经配制以包含致使含氟聚合物具足够导电性以有效作为ESD特征的部分的导电材料。此类含氟聚合物的实例包含全氟烷氧基烷烃聚合物(PFA)、乙烯及四氟乙烯聚合物(ETFE)、乙烯四氟乙烯及六氟丙烯聚合物(EFEP)、氟化乙烯丙烯聚合物(FEP)、四氟乙烯聚合物(PTFE)以及其它合适聚合材料。实例导电含氟聚合物包含已与导电材料组合(“化合”)的PFA(例如化合PFA)。此经加载PFA包含(但不限于)加载有碳纤维、镀镍石墨、碳纤维、碳粉、碳纳米管、金属粒子及钢纤维的PFA。在各个实施例中，ESD缓解特征的导电组件可具有小于约l x l0

现参考图，图1展示安装成滤杯向下配置且可包含或可经调适以包含本文中描述的一或多个特征(例如所描述的通气特征、所描述的ESD缓解特征或两者)的液体过滤组合件10。组合件10包含外壳，其包含外壳歧管22及外壳滤杯18。外壳滤杯18包含经定位于所说明的组合件10的底部或下端处的远端20及经定位于所说明(呈“滤杯向下”定向)的滤杯18顶部处且与歧管22接合的开放端17。滤杯18在歧管-滤杯密封26处可移除地附接到歧管22，歧管-滤杯密封26可为螺纹接合或另一类型的液密密封接合。

经组装外壳包含其中固持筒组合件21的内部。待过滤液体(“未过滤液体”)在入口14处进入组合件10且致使其沿着流动路径行进，其包含通过歧管22的入口14、接着通过由筒组合件21支撑的滤膜(未展示)及随后在出口16处离开组合件10(见指示通过组合件10的液体的示范性流动路径的箭头)。相对于筒组合件21及滤杯18，外壳的内部包含筒组合件21及其滤膜的芯侧上的芯容积13及筒组合件21及其相关联滤膜的外壳侧上的外壳容积19。一或多个通气孔可提供使流体(例如气体)在通过滤膜之前或之后在滤膜的任一侧上(例如，在膜的外壳空间侧或膜的芯容积侧上)从组合件的内部释放的路径。如图1处展示，外壳通气孔12经定位于滤杯18的远端20处，且芯通气孔24经包含作为歧管22的部分。外壳通气孔12允许外壳容积19与外壳外部的位置之间流体连通。芯通气孔24允许芯容积13与外壳外部的位置之间流体连通。

虽然未明确展示，但图1的组合件10可包含本描述的特征，例如ESD缓解装置。

图2展示呈替代滤杯向上配置的过滤器设备10。如展示，组合件10具有呈滤杯向下配置的图1的过滤器组合件10的基本上相同特征，但经垂直倒置，其中滤杯外壳18定位于歧管22上方，且其中滤杯18的远端20经定位于滤杯18的开放端17上方。

挑战来自图2的滤杯向上配置。举例来说，尽管未展示，但一定体积的气相(空气)可在使用组合件过滤液体期间积累于芯容积13的上部处。积累于芯容积13处的此一定体积气体无法通过通气孔20或通气孔24从组合件10移除。

替代地或另外，芯组合件13、滤杯外壳18或两者可在使用组合件10过滤通过组合件10的液体期间积累静电电荷，尤其在一定体积的气体(例如空气)积累于芯容积13的上部处之后。因此，当定向成滤杯向上配置且特定来说定向于过滤器设备10内的芯容积中时，过滤器组合件10的经改进通气将是有益的。由于电荷在液体过滤期间积累，经改进静电放电(ESD)缓解也将有益于例如图2的过滤器组合件10的过滤器设备。

图3中说明包含本文中描述的通气特征的液体过滤设备(30)的实例。过滤器组合件30包含外壳41，其包含滤杯42及歧管48。外壳41在滤杯42的远(上)端处配备有芯通气孔34及外壳通气孔44。在所展示的经组装条件下，歧管48在歧管-滤杯密封60处接合外壳滤杯42的开口(下)端。歧管-滤杯密封60可为液密密封，例如螺纹连接、扣合连接、卡口式扭锁连接或任何其它合适液密密封连接。

歧管48包含通路，其包含用于将设备30连接到流体输入导管及流体输出导管(两者都未展示)的流体入口82及流体出口84。液体80进入入口82且流入到外壳容积77中，接着通过由筒组合件56支撑的滤膜54而到达芯容积83。随着未过滤液体80通过滤膜54，未过滤液体的污染物由滤膜54移除且截留，且产生具有经减少污染物含量的渗透物81。渗透物81离开芯容积83且藉由通过出口84来流出组合件30。

外壳滤杯42包含外壳滤杯42的远端(上端，当定向成所展示的滤杯向上配置时)处的芯通气孔34。芯通气孔34包含连接芯容积83与组合件30外部的位置的管、导管、通道或其它流动路径。另外且任选地，外壳滤杯42还包含也定位于滤杯42的远(上)端处的外壳通气孔44，其在外壳容积77与组合件30外部的位置之间提供流体连通。

任选地且未明确说明，组合件30可包含定位于组合件30的结构中的一或多者处的例如导电聚合物的ESD缓解特征，其将组合件30的内部连接到电接地。实例ESD缓解特征可为包含导电聚合物的组合件30的结构。举例来说，外壳滤杯42、芯通气孔34、外壳通气孔44及筒组合件56中的任何一或多者可完全或部分由导电聚合物制成。

所描述的包含顶部安装的芯通气孔的液体过滤组合件(32)的第二实例在图4描述。图4的组合件32包含与设备30的结构及功能性相当的结构及功能性，但用组合件32的较长芯通气孔36更换组合件30的较短芯通气孔34。芯通气孔36从外部位置延伸穿过外壳42的远端达到芯容积83且到芯容积83的下部。芯通气孔36包含定位于芯容积83的下部处的下端，所述端处具有开口。虽然未明确展示，但一或多个额外开口可沿着芯通气孔36的长度存在，其包含可经定位于芯容积83的上部处的一或多个开口。未明确说明的芯通气孔36的任选且潜在优选特征是所描述的ESD缓解特征。

组合件30及32中的每一者展示液体过滤组合件，其包含允许芯容积83通过大体上与筒组合件56的中心轴线对准的流动路径及导管通气的芯通气孔(分别为34及36)，其在组合件呈滤杯向上配置时延伸于芯容积83的上部外部的位置(组合件30)与芯容积83的下部(组合件32)之间。

如图3及4处说明，组合件30或32接收通过入口82进入外壳41的未过滤液体80。一旦接收到未过滤液体80，则液体流动且分布于筒组合件56与滤杯42的内侧之间的外壳容积77内。滤筒56的滤膜54在入口82与出口84之间的流体流动路径中，使得传入到入口82中的流体在通过出口84离开组合件30之前被过滤。

如由箭头说明，未过滤液体80流过由滤筒56支撑的滤膜54，由此存在于未过滤液体中的各种污染物、粒子或杂质可由滤膜的机械或化学特征(例如细孔、反应性官能团、吸附到膜表面上)从未过滤液体移除。经过滤液体(又称“渗透物”)81可从芯容积83通过出口84离开外壳41。各种泵、阀、流量调节器及导管等可有效致使期望体积及速率的流体流过组合件。

在使用期间，例如气体的密度较小流体相可在液体通过滤膜54之前或之后与通过组合件30或32的液相(80、81)分离。呈液相的流体80在进入外壳容积77之后可含有气泡或溶解气体。来自溶解气体的气泡可例如由于过滤期间流体压力下降而形成。气体可形成且积累于外壳容积77的上部中的外壳气穴46中。另外，芯侧气穴58可形成且积累于气体侧空间83内的气体侧空间83的上部处。密度小于液体80、81的液相的气相将积累于与气相分离的液体上方。

定位于外壳容积77的上部处的外壳气穴46可作为气体88经由外壳通气孔44排放到外壳41的外部。定位于气体侧空间83的上部处的空穴58中的气体可作为气体86通过芯通气孔34(在图3处)或通过通气孔36(在图4处)排放到外部位置。通过在滤膜54的外壳空间侧77及芯容积侧83两者上提供通气孔，设备30内的基本上所有积累气体可有益地排放到外部位置。

仍参考图3及4，在组合件30的滤杯42的远(上)端处，密封上空间76部分由滤杯42的内表面界定，例如由所说明的分区74界定。分区74分离外壳容积77与包含通气孔34或通气孔36的密封上空间76。密封上空间76还可部分由筒组合件56的远端的表面界定，表面在筒组合件安装于外壳滤杯42的内部处时接触分区74的表面。

上空间76可经塑形且定位于筒组合件56上方的位置处，且可在滤筒56的远端与外壳滤杯的内表面(在外壳滤杯的远端处)之间提供液密空间。如图3及4处展示，通气孔34及36各自与上空间76隔绝，同时通过上空间76。在其它实例实施例中，通气孔34或36可与上空间76流体连通。

筒组合件远端可通过形成液密筒组合件-滤杯密封的任何有用方式来对接分区74。接合可为例如通过螺纹对接、压合接合、扣合接合或类似物。

图5、6及7是图4的实例组合件32的说明，相同特征及结构使用相同元件符号标示，且具有额外细节，尤其是关于筒组合件-滤杯密封、筒组合件-歧管密封及ESD缓解特征。

图5到7展示组合件32，其包含延伸到芯容积83的下(近)部的芯通气孔36，下部意味着最靠近歧管48的芯容积83的1/2、1/3或1/4部分。通气孔36可为使流体沿着通气孔从芯容积侧83传递到外部位置的任何结构。通气孔36可为中空管，或可替代地为用作通气管以及ESD缓解特征的开槽管(见图7)。通气孔36可经配置以提供芯容积83排气到外部位置，如本文中描述。作为一个任选通气孔36，可使用图7处展示的通气(开槽)探针96(见下文图7的论述)。替代地，通气孔36可为中空管或管子，其包含沿着通气孔36的长度的一或多个孔或洞，使得芯容积83的各个深度通气，包含在上部处。任一类型的通气孔结构可部分或完全由例如导电含氟聚合物的导电聚合物制成以组成所属领域的ESD缓解特征。

图5及6更详细展示图4的过滤器组合件32。特定来说，这些图展示用于筒组合件-滤杯密封72及筒组合件-歧管密封64中的每一者的压合型密封的实例。

筒组合件-滤杯密封72被展示为筒组合件56的远端的圆柱形表面与定位于分区74的内圆柱形表面上的外壳滤杯42的对置内圆柱形表面之间的密封。当接合时，两个“O环”型垫圈71及71在这两个对置表面之间，其在表面之间提供液密密封。此筒组合件-滤杯密封还提供密封上空间76与外壳容积77的液密密封。

筒组合件-歧管密封64被展示为筒组合件56的近端的圆柱形表面与作为分区65的部分的歧管48的对置内圆柱形表面之间的密封。当接合时，两个“O环”型垫圈66及66在这两个对置表面之间。

如展示，组合件32还包含芯通气孔上配件38，其包含用于附接到滤杯42的远端或部分的螺纹40。配件38可经可螺合地拧紧以将组合件32的芯通气孔36固定到滤杯42的远端，且可在滤杯42的远端处提供密封配合。到滤杯42及通气孔36的配件38连接可为ESD缓解特征的部分，例如通过用作定位于通气孔36上的ESD特征与电接地(未展示)之间的电路的一部分。

还展示与歧管-滤杯密封60相关的细节的实例。举例来说，如图5及6中展示，歧管48具有用于歧管-滤杯密封60的外螺纹62，且展示螺合到歧管螺纹62以将滤杯42牢固地附接到歧管48的配件61。当筒组合件56及滤杯42通过操作螺纹配件61来拧紧到歧管48时，外壳容积77与入口82流体连通且芯容积83与出口84连通。

筒组合件56及其滤膜54可包含过滤领域中通常已知的结构，且如本文中描述，尤其包含用于半导体及微电子装置处理中的用于过滤流体及液体的滤膜。

歧管48的出口84与外部位置之间的下芯通气孔50可任选地提供于歧管48上。由于组合件32优选地安装成滤杯向上配置，所以通气孔50可经提供为排放口或高压流体释放阀且是任选的。

图7展示在实施例中作为包括通气槽96且具有探针主体98的开槽芯通气孔或探针94的实例通气孔(例如通气孔36)。如展示，探针94不是中空的，但其它实施例可实施中空管状探针或其它通气孔36。环100也提供于探针94上。探针94可导电以提供本文中描述的ESD缓解。探针94可任选地保持组装到滤杯42且不可移除或用筒组合件56更换。探针94是通气孔36的实例，但仅表示通气孔36的非限制性实例。通气孔36可基本上呈管状、中空、经穿孔或否则经塑形以允许芯容积在安装为液体过滤设备的部分时通气。

本描述的液体过滤设备可用于从未过滤液体源移除非所要粒子、颗粒、污染物或杂质的方法。粒子或杂质可包含无机及有机材料，例如溶解有机化合物、溶解金属、固体金属及其它固体有机或无机材料。所描述的方法通过致使未过滤液体例如通过所描述的入口流入到设备中且通过由筒组合件支撑于设备内的滤膜来执行。在通过滤膜之后，经过滤液体(“滤液”)可例如通过所描述的出口传出设备。在使用所描述的液体过滤设备期间，如果气态流体积累于芯容积的上部处，那么所描述的通气特征可用于来自芯容积的所述体积的气态流体。

所描述的液体过滤设备可用于处理用于不同工业中的各种用途的各种类型的流体。作为一个实例，目前描述的设备及方法可有效用于制备净化液体用于半导体及微电子处理，例如在用于制造太阳能面板、平板显示器及半导体及微电子装置的方法中。液体可用于例如光刻、散装化学品运输、化学机械处理(CMP)、湿蚀刻或清洁的工艺以及其它类型的工艺中。

在使用期间，筒组合件的滤膜通过膜从液体流移除杂质。过滤器具有有限使用寿命，且在一定量的未过滤液体通过滤膜之后，必须更换膜。更换安装成滤杯向上配置的液体过滤设备中的筒组合件及相关滤膜的方法可包含从外壳(包含从外壳容积及芯容积两者)排出液体的步骤。在从两个内部空间排出液体之后，可拆解歧管-滤杯密封。接着，滤杯可远离歧管垂直提升以分离滤杯与歧管。

在更换筒组合件的实例方法中，且取决于用于产生筒组合件-歧管密封的接合类型，需要在移除滤杯时使筒组合件保持原位，其中筒组合件近端保持与歧管接合。使用这些设计，在从歧管移除筒组合件之前，必须拆解筒组合件的远端处的筒组合件-滤杯密封(如果存在)。由于筒组合件近端仍与歧管接合，所以滤杯被提升到使滤杯的开放端(下端)高于筒组合件(其与歧管接合)的远端(上端)的高度的一高度以揭开筒组合件。筒组合件随后可通过拆解筒组合件的近端处的筒组合件-歧管密封来从歧管移除。接着，更换筒组合件可通过接合筒组合件近端与歧管来与歧管接合。接着，滤杯可重新安装于歧管及筒组合件之上。

关于更换液体过滤设备的滤筒的此实例方法，所描述的通气特征(例如图3、4、5或6的通气孔34或36)可在筒组合件的更换期间保持与滤杯接合。所描述的通气孔可与滤杯远端的位置接合且固定于滤杯远端的位置处，且无需与筒组合件一起移除更换。在其它实施例中，通气孔可被认为是筒组合件的部分且可作为筒组合件的部分从外壳移除且作为筒组合件的部分被更换。

关于一些安装的液体过滤设备，更换安装成滤杯向上配置的液体过滤设备的筒组合件的优选方法可如愿克服在筒组合件近端保持与歧管接合时将滤杯提升到高于筒组合件的高度的滤杯开放端的高度的需要。举例来说，在某些类型的半导体及微电子装置处理系统(例如“工具”)及其使用位置(无尘室)中，空间价值是可观的，包含过滤设备上方的空间。

有利地，根据本描述，液体过滤设备的某些实例能够经拆解用于更换筒组合件且无需将滤杯提升到高于筒组合件的高度的(滤杯开放端的)高度以揭开且暴露保持与歧管接合的筒组合件。特定来说，所描述的各个设备包含歧管与筒组合件近端的组合，其可经组装以通过将筒组合件近端按压成与歧管的表面接触来形成筒组合件-歧管密封。筒组合件朝向歧管以形成密封的按压运动可专门沿着筒组合件的中心轴线朝向歧管，且形成密封无需筒组合件的任何其它方向的移动，例如筒组合件围绕筒组合件的中心轴线的旋转。密封不包含需要筒组合件在除了沿着中心轴线的任何方向上移动的螺纹接合、转锁接合或任何其它接合。

所描述(且图5处详细说明)的此类型的优选压合密封可通过相反移动来拆解，相反移动包含筒专门沿着筒组合件的中心轴线远离歧管(即，向上)移动。需要移动的距离是有限的，且仅需要将筒组合件的近端提升高于歧管的一距离以在筒组合件的近端与歧管之间提供物理垂直间隙(空间)。在拆解滤杯-歧管密封及筒组合件-歧管密封两者且将滤杯及筒组合件提升到在滤杯与歧管之间及在筒组合件的近端与歧管之间提供垂直间隙的一高度之后，滤杯及筒组合件可一起横向远离歧管上方的空间移动，其中筒组合件保持至少部分定位于滤杯的内部空间内(或基本上定位于滤杯的内部空间内)。横向移动在歧管与滤杯之间且在歧管与筒组合件之间产生横向间隙。

在远离歧管移除筒组合件及滤杯之后，筒组合件远端可保持在筒组合件-滤杯密封处连接到滤杯的远端的内部。此密封可经拆解以允许筒组合件从滤杯的内部空间移除。拆解筒组合件-滤杯密封所需的运动将取决于密封的类型，例如螺纹、转锁或压合。针对压合密封，例如图5及6处说明，密封可专门通过沿着筒组合件的中心轴线进行拉动来拆解以使筒组合件远离滤杯远端移动。

关于更换液体过滤设备的滤筒的此实例方法，所描述的通气特征(例如图3、4、5或6的通气孔34或36)可在筒组合件的更换期间保持与滤杯接合。所描述的通气孔可经接合且固定于滤杯远端的位置处，且无需与筒组合件一起移除更换。在其它实施例中，通气孔可被认为是筒组合件的部分且可作为筒组合件的部分从外壳移除且更换。

在第一方面中，一种液体过滤设备，其包括：滤杯，其包括开放端、与所述开放端相对的远端及延伸于所述开放端与所述远端之间的内部；歧管，其能够密封接合所述滤杯的所述开放端，所述歧管包括流体入口及流体出口；筒组合件，其安置于所述内部处，所述筒组合件包括滤膜、筒组合件近端及筒组合件远端，所述筒组合件近端包含经调适以接触所述歧管的表面以形成筒组合件-歧管密封的表面，且所述筒组合件远端包含经调适以接触所述滤杯的内表面以在所述内部处形成筒组合件-滤杯密封的表面；芯容积，其在所述筒组合件的中心内侧处；外壳容积，其在所述筒组合件与所述滤杯之间的所述筒组合件的外侧处；及通气孔，其穿过所述滤杯远端延伸到所述芯容积以流体连接所述芯容积与所述液体过滤设备的外部。

在根据第一方面的第二方面中，在所述芯容积内，所述筒组合件具有延伸于所述筒组合件近端与所述筒组合件远端之间的中心轴线，所述筒组合件-歧管密封可通过在所述筒组合件沿着所述中心轴线朝向所述歧管移动时将所述筒组合件近端表面按压成与所述歧管的所述表面接触来形成，且所述筒组合件-歧管密封可通过在所述筒组合件沿着所述中心轴线远离所述歧管的所述表面移动时将所述筒组合件近端表面与所述歧管的所述表面拉开来拆解。

在根据第一或第二方面的第三方面中，在所述芯容积内，所述筒组合件具有延伸于所述筒组合件近端与所述筒组合件远端之间的中心轴线，所述筒组合件-滤杯密封可通过在所述筒组合件沿着所述中心轴线朝向所述滤杯移动时将所述筒组合件远端表面按压成与所述滤杯的所述表面接触来形成，且所述筒组合件-滤杯密封可通过在所述筒组合件沿着所述中心轴线远离所述滤杯的所述表面移动时将所述筒组合件远端表面与所述滤杯的所述表面拉开来拆解。

在根据第三方面的第四方面中，所述筒组合件-歧管密封包含所述筒组合件近端表面与所述歧管的所述表面之间的环形密封垫圈。

在根据前述方面中任一方面的第五方面中，所述通气孔能够经选择性打开及关闭以选择性允许所述芯容积与所述外部之间流体连通。

在根据前述方面中任一方面的第六方面中，所述流体入口与所述外壳容积连通，且所述流体出口与所述芯容积连通。

在根据前述方面中任一方面的第七方面中，所述通气孔包括具有第一端及第二端的导管，所述第一端经定位于所述芯容积的远端部分处且所述第二端经定位于所述外部处。

在根据前述方面中任一方面的第八方面中，所述通气孔包括将所述芯容积电连接到电接地的导电材料。

在第九方面中，一种使用液体过滤设备过滤液体的方法，其包括：使所述流体传入到所述设备中，其中所述设备包括外壳，所述外壳包含歧管及滤杯，其中所述滤杯垂直位于所述歧管上方，所述外壳包括：所述滤杯，其包括开放端、与所述开放端相对的远端及延伸于所述开放端与所述远端之间的内部；所述歧管，其与所述滤杯的所述开放端接合以形成歧管-滤杯密封，所述歧管包括流体入口及流体出口；筒组合件，其安置于所述内部处，所述筒组合件包括滤膜、筒组合件近端及筒组合件远端，所述筒组合件近端包含经调适以接触所述歧管的表面以形成筒组合件-歧管密封的表面，且所述筒组合件远端包含经调适以接触所述滤杯的内表面以在所述内部处形成筒组合件-滤杯密封的表面；芯容积，其在所述筒组合件的中心内侧处；外壳容积，其在所述筒组合件与所述滤杯之间的所述筒组合件的外侧处；及通气孔，其穿过所述滤杯远端延伸到所述芯容积以流体连接所述芯容积与所述外壳的外部；使所述液体传入所述入口中、从所述入口通过所述外壳容积、通过所述滤膜到所述芯容积及接着通过所述出口，其中气体积累于所述芯容积的远端区域处；及通过所述通气孔释放所述气体。

在根据第九方面的第十方面中，在所述芯容积内，所述筒组合件具有延伸于所述筒组合件近端与所述筒组合件远端之间的中心轴线，所述筒组合件-歧管密封可通过在所述筒组合件沿着所述中心轴线朝向所述歧管移动时将所述筒组合件近端表面按压成与所述歧管的所述表面接触来形成，且所述筒组合件-歧管密封可通过在所述筒组合件沿着所述中心轴线远离所述歧管的所述表面移动时将所述筒组合件近端表面与所述歧管的所述表面拉开来拆解。

在根据第九或第十方面的第十一方面中，在所述芯容积内，所述筒组合件具有延伸于所述筒组合件近端与所述筒组合件远端之间的中心轴线；所述筒组合件-滤杯密封可通过在所述筒组合件沿着所述中心轴线朝向所述滤杯移动时将所述筒组合件远端表面按压成与所述滤杯的所述表面接触来形成，且所述筒组合件-滤杯密封可通过在所述筒组合件沿着所述中心轴线远离所述滤杯的所述表面移动时将所述筒组合件远端表面与所述滤杯的所述表面拉开来拆解。

在根据第十一方面的第十二方面中，所述筒组合件-滤杯密封包含所述筒组合件近端表面与所述滤杯的所述表面之间的环形密封垫圈。

在根据第九到第十二方面中任一方面的第十三方面中，所述流体入口与所述外壳容积连通，且所述流体出口与所述芯容积连通。

在根据第九到第十三方面中任一方面的第十四方面中，其中所述通气孔包括将所述芯容积电连接到电接地的导电材料。

在第十五方面中，一种更换液体过滤设备的筒组合件的方法，所述液体过滤设备包括外壳，所述外壳包含歧管及滤杯，其中所述滤杯垂直位于所述歧管上方，所述外壳包括：所述滤杯，其包括开放端、与所述开放端相对的远端及延伸于所述开放端与所述远端之间的内部；所述歧管，其与所述滤杯的所述开放端接合以形成歧管-滤杯密封，所述歧管包括流体入口及流体出口；筒组合件，其安置于所述内部处，所述筒组合件包括滤膜、筒组合件近端及筒组合件远端，所述筒组合件近端包含接触所述歧管的表面以形成筒组合件-歧管密封的表面，且所述筒组合件远端包含接触所述滤杯的内表面以在所述内部处形成筒组合件-滤杯密封的表面；芯容积，其在所述筒组合件的中心内侧处；外壳容积，其在所述筒组合件与所述滤杯之间的所述筒组合件的外侧处；及通气孔，其穿过所述滤杯远端延伸到所述芯容积以流体连接所述芯容积与所述滤杯的外部，所述方法包括：从所述液体过滤组合件排出液体流体；拆解所述歧管-滤杯密封；将所述滤杯及所述筒组合件垂直提升到所述歧管上方以在所述滤杯与所述歧管之间且在所述筒组合件与所述歧管之间产生垂直间隙；及使所述滤杯及所述筒组合件一起横向移动以在所述歧管与所述滤杯之间且在所述歧管与所述筒组合件之间产生横向间隙。

在根据第十五方面的第十六方面中，在所述芯容积内，所述筒组合件具有延伸于所述筒组合件近端与所述筒组合件远端之间的中心轴线，所述筒组合件-歧管密封可通过在所述筒组合件沿着所述中心轴线朝向所述歧管移动时将所述筒组合件近端表面按压成与所述歧管的所述表面接触来形成，且所述筒组合件-歧管密封可通过在所述筒组合件沿着所述中心轴线远离所述歧管的所述表面移动时将所述筒组合件近端表面与所述歧管的所述表面拉开来拆解，所述方法包括：通过将所述筒组合件垂直提升到所述歧管上方来拆解所述筒组合件-歧管密封。