Фильтровальный аппарат и устройство фильтра для биологических образцов
В соответствии с по меньшей мере одним аспектом, изобретение относится к узлу (100) фильтра, содержащему трубчатый корпус, и устройству (70) фильтра, которое можно располагать идущим продольно внутри корпуса. Устройство (70) фильтра содержит решетчатую структуру из перекрещенных внутренних и внешних протяженных элементов (18, 20). Решетчатая структура содержит компоновку пор (22), и внешние протяженные элементы (20) представлены снаружи устройства (70) фильтра относительно плоскости пор, таким образом предоставляя ребра на внешней части решетки, которая определяет фигурный канал, который действует в качестве фильтра первого уровня для более крупных частиц. Внешние протяженные элементы имеют геометрическую форму и компоновку для того, чтобы предоставлять один или более дополнительных уровней фильтра для более мелких частиц перед указанными порами, через которые могут проходить даже еще более мелкие частицы. 11 з.п. ф-лы, 15 ил.
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к усовершенствованиям в узлах для фильтрования закрытого типа и устройствам фильтра для них, в частности, но не исключительно, к устройствам для фильтрования без растворителя для использования как в лаборатории, так и в амбулаторной обстановке. Более конкретно, но не исключительно, изобретение относится к устройствам для фильтрования, используемым для разделения паразитов и образцов фекального материала. Благоприятно устранение потребности в растворителе является усовершенствованием не только для лаборатории, но также для всего производственного процесса. Аспекты изобретения относятся к концентратору или аппарату для фильтрования паразитов без растворителя и к фильтру для использования в них.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
При стандартном исследовании фекальный биологический образец помещают в первое трубчатое вместилище, которое затем закрывают с помощью среды фильтра. Первое трубчатое вместилище можно прикреплять ко второму трубчатому вместилищу с осевым выравниванием так, что образец будет проходить через среду фильтра и избирательно во второе вместилище. Фильтрования можно добиться, просто поставив узел первым вместилищем вверх, или ему можно способствовать, встряхивая соединенные вместилища и/или помещая их в центрифугу. После завершения фильтрования, частицы, захваченные фильтром и/или осевшие в закрытом конце второго вместилища, можно удалять для анализа. Кроме того, существуют системы центробежного фильтрования, допускающие быстрое разделение фиксированных образцов с использованием растворителя (например, простого эфира или этилацетата), которые нельзя всегда рассматривать как безопасные в использовании для технических специалистов.
Система фильтрования с двойным вместилищем этого типа, в частности, подходит для обработки фекальных образцов, где это желательно, чтобы выделять и удалять для анализа паразитов, их яйца и личинки, которые могут присутствовать в образце. Манипуляции с такими образцами неприятны и представляют биологическую угрозу, так что «закрытая» система фильтрования с двойным вместилищем особенно привлекательна. Однако ранее используемая среда фильтра наиболее часто представляла собой диск из тканого материала или литую решетку, которые можно приспосабливать к открытому устью первого вместилища. Они подвержены засорению и закупориванию более крупными частицами, суспендированными в образце, такими как куски не переваренной пищи Кроме того, если двойное вместилище помещают в центрифугу, частицы будут склонны проходить через фильтр во второе вместилище. По этой причине фильтрование и центрифугирование обычно выполняют отдельно, и эта двухэтапная операция требует времени и труда, а также представляет угрозу для оператора, когда рассоединяют два вместилища.
Настоящее изобретение стремится обеспечить усовершенствование в области устройств для фильтрования закрытого типа, которое имеет конкретное применение при разделении паразитов образцов фекального материала. Изобретение можно использовать в применениях, отличных от разделения паразитов и образцов фекального материала.
В соответствии с настоящим изобретением предоставлен узел для фильтрования, содержащий трехуровневое постепенное и координированное уменьшение пористости в одном элементе.
Фильтр предусматривает значительно увеличенную площадь фильтра по сравнению с дисковым фильтром, но боле важным преимуществом является то, что центробежные силы, вместо движения частиц через фильтр, будут взамен отделять их от фильтра и в направлении бортика, где они будут находиться, когда два вместилища впоследствии рассоединяют. Это обозначает, что фильтрование и центрифугирование можно осуществлять в виде одной операции. Во втором вместилище опасность контаминации образца отсутствует, и два вместилища можно рассоединять, не воздействуя на оператора остатками во первом вместилище.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Аспекты изобретения предусматривают аппарат для фильтрования закрытого типа и устройство фильтра для использования в нем, как заявлено в приложенной формуле изобретения.
По одному аспектов изобретения, предоставлен узел фильтра, содержащий трубчатый корпус и устройство фильтра, которое можно располагать проходящим продольно внутрь корпуса, где устройство фильтра содержит решетчатую структуру из перекрещенных внутренних и внешних протяженных элементов, эта решетчатая структура содержит компоновку пор, где внешние протяженные элементы представлены снаружи устройства фильтра относительно плоскости пор, таким образом предоставляя ребра на внешней части решетки, которые имеют геометрическую форму и расположение для того, чтобы обеспечивать фильтр первого уровня для более крупных частиц, и где внешние протяженные элементы дополнительно имеют геометрическую форму и расположение для того, чтобы обеспечивать один или более дополнительных уровней фильтра для более мелких частиц прежде указанных пор, через которые могут проходить еще более мелкие частицы. Геометрическую форму и расположение внешних протяженных элементов дополнительно определяет наличие одной или более боковых стенок, которые имеют ступенчатую, зубчатую или иную дифференцированную форму для того, чтобы содействовать по меньшей мере трем уровням фильтрования.
Необязательно трубчатый корпус содержит первое вместилище для смешивания, первое вместилище имеет открытый конец и закрытый конец; и второе вместилище для приема фильтрата, второе вместилище имеет открытый конец и закрытый конец; и где устройство фильтра имеет структуру и компоновку закрытого типа за счет указанных первого и второго вместилищ и где каждый из открытых концов первого и второго вместилищ можно закрывать устройством фильтра при расположении проходящим вдоль в них так, чтобы формировать узел фильтра закрытого типа.
Необязательно устройство фильтра содержит открытый конец и закрытый конец.
Необязательно решетчатая структура перекрещенных внутренних и внешних протяженных элементов содержит внутренние ребра, идущие продольно в направлении от закрытого конца устройства фильтра к открытому концу устройства фильтра; и внешние ребра, ищущие поперек внутренних ребер.
Необязательно указанные внутренние ребра по меньшей мере частично определяют указанные поры решетчатой структуры.
Необязательно внешние ребра идут по существу по окружности вокруг по меньшей мере существенной части устройства фильтра.
Необязательно между двумя смежными внешними ребрами формируют канал, этот канал определяют части каждого из указанных двух смежных внешних ребер и этот указанный канал действует в качестве фильтра первого уровня для более крупных частиц и предусматривает один или более дополнительных уровней фильтра для более мелких частиц перед указанными порами.
Необязательно каждое внешнее ребро имеет две боковые стенки, каждая из которых имеет такую ступенчатую геометрическую форму, что между двумя смежными внешними ребрами формируют отверстие, которое имеет максимальную внешнюю ширину (a), минимальную внутреннюю ширину (c) и одну или более ширин между указанной максимальной внешней шириной и указанной минимальной внутренней шириной так, что узел фильтра способен обеспечивать по меньшей мере три уровня фильтрования.
Необязательно каждое внешнее ребро имеет две боковые стенки, которые имеют такую ступенчатую геометрическую форму, что между двумя смежными внешними ребрами формируют отверстие, которое имеет максимальную внешнюю ширину (a), минимальную внутреннюю ширину (c) и промежуточную ширину (b), которая меньше указанной максимальной внешней ширины и больше указанной минимальной внутренней ширины так, что узел фильтра способен предоставлять три уровня фильтрования.
Необязательно максимальная внешняя ширина (a) зубчатого отверстия, сформированного между двумя смежными внешними ребрами, содержит фильтр первого уровня приблизительно в 1 мм; промежуточная ширина (b) отверстия, сформированного между двумя смежными внешними ребрами, содержит фильтр второго уровня приблизительно в 440 мкм; и минимальная внутренняя ширина (c) зубчатого отверстия, сформированного между двумя смежными внешними ребрами, содержит фильтр третьего уровня приблизительно в 220 мкм.
Необязательно, каждое внешнее ребро имеет две боковые стенки, где одна боковая стенка является по существу плоской и где другая боковая стенка имеет ступенчатую геометрическую форму так, что между двумя смежными внешними ребрами формируют отверстие, которое имеет максимальную внешнюю ширину (a), минимальную внутреннюю ширину (c) и одну или более ширин между указанной максимальной внешней шириной и указанной минимальной внутренней шириной так, что узел фильтра способен обеспечивать по меньшей мере три уровня фильтрования.
Необязательно каждое внешнее ребро имеет две боковые стенки, где одна боковая стенка имеет первую ступенчатую геометрическую форму и где другая боковая стенка имеет вторую ступенчатую геометрическую форму, две боковые стенки имеют различные геометрические формы так, что между двумя смежными внешними ребрами формируют асимметричное отверстие, которое имеет максимальную внешнюю ширину (a), минимальную внутреннюю ширину (c) и одну или более промежуточных ширин (b) между указанной максимальной внешней шириной и указанной минимальной внутренней шириной так, что узел фильтра способен обеспечивать по меньшей мере три уровня фильтрования.
Необязательно, поскольку устройство фильтра может закрывать указанные первое и второе вместилища, узел фильтра, когда закрыт, выполнен с возможностью принудительного фильтрования посредством центрифуги.
Необязательно устройство фильтра содержит головку, тело, содержащее решетчатую структуру, и закрывающую часть, имеющую структуру и компоновку для посадки в открытые концы первого и второго вместилища и их закрывания, где тело, содержащее решетчатую структуру, имеет форму поперечного сечения, которая в целом представляет собой круглую, гексагональную или другую многоугольную форму.
Как описано, фильтр предпочтительно содержит трехуровневую зубчатую решетчатую структуру из перекрещенных протяженных элементов, среди которых по меньшей мере те, что представлены снаружи фильтровальной трубки, идут снаружи фильтра относительно плоскости пор, сформированных перекрещенными элементами, таким образом предоставляя ребра на внешней части решетки, которые будут действовать в качестве предварительного фильтра для более крупных частиц перед указанными порами и тех, которая будет действовать в качестве предварительного фильтра второго уровня, что вдобавок устраняет потребность в растворителе, например, чтобы оказывать действие на любой жирный материал, который находится в образце.
Преимущество этой компоновки состоит в том, что закупоривание части длины канала, определяемой двумя смежными ребрами, крупной частицей, не будет закупоривать пору или поры, с которыми сталкивается захваченная частица, поскольку жидкость все еще будет достигать указанной поры или пор по каналу под частицей. Вычислено, что частица, которая просто достаточно велика для удерживания ребрами, может противостоять каждой поре в решетке без какого-либо наблюдаемого ограничения потока жидкости через фильтр. Если увеличивать глубину ребер, то более крупные частицы могут противостоять нескольким порам в решетке без какого-либо наблюдаемого ограничения потока через фильтр.
В литой трубчатой конструкции предпочтительно, чтобы внутренние ребра проходили продольно, поскольку иначе может быть сложно удалять литейный стержень. Следовательно, предпочтительно любые внешние ребра предпочтительно идут поперечно (внешнюю часть литьевой формы разделяют на две половины для того, чтобы удалять ее с отлитого фильтра). Поперечные внешние ребра на отливе трубчатого фильтра имеют двойное преимущество. Во время изготовления и пока фильтр все еще находится во внешней части литьевой формы, они служат для его удержания, пока литейный стержень вынимают из внутренней части фильтра. Когда фильтр используют, внешние ребра, являющиеся поперечными, обозначают, что каналы, образуемые между ними, находятся под правильными углами к «естественному потоку» образца жидкости из первого вместилища. Это может заставлять жидкость для того, чтобы менять направление, чтобы попадать в каналы, и может усиливать фильтрование посредством создания более выраженной склонности более крупных частиц к захвату с помощью каналов «предварительного фильтра».
В объеме данной заявки в явной форме предусмотрено, что различные аспекты, варианты осуществления, примеры и альтернативы, приведенные в предшествующих абзацах, в формуле изобретения и/или в дальнейшем описании и на чертежах, и, в частности, их индивидуальные признаки, можно брать независимо или в любой комбинации. То есть, все варианты осуществления и/или признаки любого варианта осуществления можно комбинировать каким-либо образом и/или в какой-либо комбинации до тех пор, пока такие признаки не являются несовместимыми. Заявитель сохраняет право менять любой исходно заявленный пункт формулы изобретения или подавать любой новый пункт формулы изобретения, соответственно, в том числе право изменять любой исходно поданный пункт формулы изобретения для зависимости от и/или включения любого признака любого другого пункта формулы изобретения, несмотря на то, что он исходно не заявлен в таком духе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
Далее описаны варианты осуществления изобретения, только в качестве примера, со ссылкой на сопроводительные рисунки, на которых:
на фиг. 1 представлен вид в перспективе устройства фильтра в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;
на фиг. 2 представлен вид в плоскости сбоку устройства фильтра с фиг. 1;
на фиг. 3A представлен вид сверху с торца устройства фильтра с фиг. 1;
на фиг. 3B вид снизу с торца устройства фильтра с фиг. 1;
на фиг. 4 представлен вид в плоскости с задней стороны устройства фильтра с фиг. 1, где показаны линии BB и CC;
на фиг. 5A представлен вид в поперечном разрезе устройства фильтра с фиг. 1, выполненный вдоль линии BB, показанной на фиг. 4;
на фиг. 5B представлен увеличенный вид части тела устройства фильтра, показанного на фиг. 5A, тело содержит решетчатую структуру, и на фиг. 5B показана зубчатые или ступенчатые боковые стенки внешне и поперечно идущих элементов решетчатой структуры;
на фиг. 6A представлено то же изображение, что и на фиг. 5B, с тем примечанием, что показаны максимальная, промежуточная и минимальная ширины отверстия между двумя смежными внешне и поперечно идущими элементами решетчатой структуры;
на фиг. 6B представлен увеличенный вид части устройства фильтра с фиг. 1, показывающий продольно идущие внутренние реберные элементы, которые помогают формировать решетчатую структуру устройства фильтра.
На фиг. 7A и 7B представлен узел фильтра, содержащий устройство фильтра с фиг. с 1 до 6B; и содержащий первое смесительное вместилище и второе принимающее фильтрат вместилище;
на фиг. 8 представлен увеличенный вид в перспективе тела устройства фильтра, показанного на фиг. 1, показывающий решетчатую структуру;
на фиг. 9 представлен вид в перспективе устройства фильтра в соответствии с другим вариантом осуществления, в котором тело устройства фильтра имеет в целом не круглую форму поперечного сечения; и
на фиг. 10A и 10B представлены схематические изображения сечения части удлиненного ребра альтернативных версий устройства фильтра.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Подробные описания конкретных вариантов осуществления узла фильтра, устройства фильтра и способов по настоящему изобретению раскрыты в настоящем описании. Понятно, что раскрытые варианты осуществления являются лишь примерами пути, которым определенные аспекты изобретения можно реализовать, и не представляют исчерпывающий список путей, которыми изобретение можно осуществить. В действительности, понятно, что узел фильтра, устройство фильтра и способы, описанные в настоящем описании, можно осуществлять в различных и альтернативных формах. Фиг. не обязательно в масштабе и некоторые признаки можно преувеличивать или минимизировать, чтобы показать детали конкретных компонентов. Общеизвестные компоненты, материалы или способы не обязательно описаны в мельчайших подробностях во избежание замутнения настоящего раскрытия. Любые конкретные структурные и функциональные детали, раскрытые в настоящем описании, не следует интерпретировать в качестве ограничения, а лишь в качестве основы для формулы изобретения и в качестве репрезентативной основы для пояснения специалисту в данной области, как различно использовать изобретение.
Необязательный трехуровневый, полученный литьем под давлением, узел 100 фильтра показан на фиг. 7A и 7B. Узел 100 фильтра служит для отделения частиц от образца, например, фекального образца, где их желают отделять и удалять для анализа паразитов, их яиц и личинок, которые могут присутствовать в образце. Узел 100 фильтра содержит первое вместилище 80, более конкретно смесительное вместилище 80, где образец можно необязательно смешивать с реактивом или растворителем или другой жидкостью. Первое вместилище 80 имеет открытый конец и закрытый конец. Узел 100 фильтра содержит второе вместилище 90, которое служит для приема по меньшей мере части фильтрата, отделенного от образца. Второе вместилище имеет открытый конец и закрытый конец. Узел 100 фильтра также содержит устройство 70 фильтра.
Устройство 70 фильтра также можно обозначать как устройство 70 для фильтрования, не накладывая любые ограничения или дополнительное значение на термин устройство 70 фильтра. Устройство 70 фильтра показано на фиг. с 1 до 6B. Устройство 70 фильтра содержит в целом трубчатую структуру и необязательную головку 10 (см. фиг. 1, 2 и 3A), которая необязательно может быть в форме черпака в целях удобства получения образца для анализа. Головка 10 предусматривает закрытый конец для трубчатой сердцевины устройства 70 фильтра. Устройство 70 фильтра имеет трубчатое тело 12 и трубчатое уплотнение или стопор 14 (показано, например, на фиг. 4). Уплотнение 14 выполнено с такой возможностью, что часть с бортиком идет радиально наружу от тела 12 и в выступ, который можно вставлять и необязательно навинчивать на открытый конец первого вместилища 80; и на открытый конец второго вместилища 90. Это лучше всего проиллюстрировано на фиг. 7B.
Устройство 70 фильтра можно располагать внутри первого и второго вместилищ 80, 90 так, что оно идет продольно внутри корпуса узла 100 фильтра, предусмотренного первым смесительным вместилищем 80 и вторым принимающим фильтрат вместилищем 90. Тело 12 устройства 70 фильтра содержит решетчатую структуру перекрещенных внутренних 18 и внешних 20 протяженных элементов. Вид в разрезе устройства 70 фильтра показан на фиг. 5A; а на фиг. 5B представлен увеличенный вид части изображения с фиг. 5A. Можно видеть, что перекрещенные внутренние 18 и внешние 20 протяженные элементы принимают форму перекрещенных внутренних ребер 18 и внешних ребер 20, которые определяют компоновку внешних и идущих в целом по окружности каналов 24 и внутренних пор 22. Внешние ребра 20 представлены снаружи трубки или полой сердцевины устройства 70 фильтра. Другими словами, в отношении плоскости пор 22, внешние ребра 20 располагают более снаружи, чем внутренние ребра 18. Это также можно видеть на фиг. 2. Внешние, и расположенные по меньшей мере частично по окружности, ребра 20 на внешней части решетчатой структуры создают серию каналов 24, которые действуют и в качестве фильтра первого уровня для более крупных частиц и в качестве дополнительных уровней фильтра для более мелких частиц перед указанными порами 22, через которые могут проходить только еще более мелкие частицы.
Указанные внутренние ребра 18 по меньшей мере отчасти определяют поры 22 решетчатой структуры.
На фиг. 5B и 6A представлена форма поперечного сечения внешних ребер 20, которые идут по существу по окружности вокруг по меньшей мере существенной части устройства 70 фильтра. Можно видеть, что между двумя смежными внешними ребрами 20 формируют канал 24. Канал 24 определяют части каждого из указанных двух смежных внешних ребер 20, и он выполняет функцию фильтра первого уровня для более крупных частиц и предусматривает один или более дополнительных уровней фильтра для более мелких частиц перед указанными порами 22.
Необязательно, и как показано на фиг. 5B, удлиненные внешние ребра имеют ступенчатые или зубчатые боковые стенки. Подъемы этих ступеней могут быть параллельными воображаемой радиальной оси устройства 70 фильтра или, как показано, подъемы ступеней могут находиться под острыми углами. Внешние ребра 20 имеют геометрическую форму и расположение для того, чтобы обеспечивать указанный один или более дополнительных уровней фильтра, и этого можно достигать в некоторых компоновках за счет наличия в них одной или более боковых стенок 20a, 20b, которые имеют ступенчатую, зубчатую или иным образом дифференцированную форму, чтобы содействовать по меньшей мере трем уровням фильтрования.
Как показано на фиг. 6A внешнее ребро 20 имеет внешний край и две боковые стенки 20a, 20b. Каждая из первой и второй боковых стенок 20a, 20b имеет ступенчатую форму, схожую друг с другом, так что внешнее ребро 20 симметрично в сечении. Как проиллюстрировано на фиг. 6A, между двумя смежными внешними ребрами 20 формируют отверстие 24, которое имеет максимальную внешнюю ширину (a) между двумя передними краями смежных ребер 20. Дополнительно отверстие 24 имеет минимальную внутреннюю ширину (c), как показано; и одну или более промежуточных ширин (b) между максимальной внешней шириной (a) и минимальной внутренней шириной (c). В этой компоновке предусмотрена одна дополнительная промежуточная ширина (b) между ступенькой первой боковой стенки 20a одного ребра 20 и ступенькой второй боковой стенки 20b смежного ребра 20. Стороны 20a, 20b не просто заужены в направлении поры 22, а содержат отчетливую ступеньку на ширине (b). Таким образом, узел 100 фильтра способен предоставлять по меньшей мере три уровня фильтрования. Промежуточная ширина (b) меньше максимальной внешней ширины (a) и больше минимальной внутренней ширины (c). Необязательно, максимальная внешняя ширина (a) предусматривает фильтр первого уровня приблизительно в 1 мм; промежуточная ширина (b) отверстия 24, сформированного между двумя смежными внешними ребрами 20, содержит фильтр второго уровня приблизительно в 440 мкм; и минимальная внутренняя ширина (c) предусматривает фильтр третьего уровня приблизительно в 220 мкм. Конфигурация канала 24 решетчатой структуры 12, сформированного внутренними ребрами 18 и внешними ребрами 20, определяет необязательную трехуровневую серию последовательно убывающих пор, в соответствии с чем частицы, захватываемые внешними ребрами 20, могут противостоять одной или нескольким порам 22 без какого-либо наблюдаемого ограничения потока жидкости, фильтруемой через устройство 70 фильтра.
Решетчатая структура, раскрытая в настоящем описании, допускает формировать устройство 70 фильтра литьем под давлением в виде единого блока, так что узел 100 фильтра в целях удобства только содержит три части 70, 80, 90, которые легко и просто скреплять вместе. Поскольку устройство 70 фильтра может закрывать смесительную трубку 80 и принимающую фильтрат трубку 90, узел 100 фильтра, когда закрыт, выполнен с возможностью принудительного фильтрования посредством центрифуги. Что полезно, устранена необходимость дополнительного растворителя и, таким образом, предоставлена более безопасная фильтровальная система.
В системах известного уровня техники, для того, чтобы достигать трех уровней фильтрования, необходимо больше компонентом. Однако полезно в данной компоновке, предусматривающей внешние ребра 20 на внешней части решетки, которые будут действовать в качестве предварительного фильтра для более крупных частиц перед порами 22; затем далее второй уровень того же предоставления дополнительного предварительного фильтрования; и фильтр третьего уровня, используемый для тонкого разделения присутствующего образца и его устранения, доставляя микроорганизмы в нижнюю камеру 90, предусмотрен узел 100 фильтра, который проще в производстве и сборка, быстрее в использовании и не требует растворителя.
Далее, со ссылкой на фиг. с 9 до 10B, представлены альтернативные варианты осуществления узла фильтра или устройства фильтра по настоящему раскрытию. В альтернативных проиллюстрированных вариантах осуществления схожие номера позиций, где возможно, использованы для обозначения схожих частей, хоть и с добавлением префикса «100» и «200» и «300», чтобы показывать, что эти признаки, соответственно, относятся к альтернативным вариантам осуществления.
На фиг. 9 представлено устройство 170 фильтра, которое содержит головку 110, тело 112, содержащее решетчатую структуру, и закрывающую часть 114, имеющую структуру и компоновку для посадки в открытые концы первого и второго вместилищ 80, 90 и их закрывания. Однако в этой компоновке тело 112, содержащее решетчатую структуру, имеет форму поперечного сечения, которая не является в целом круглой, а скорее имеет альтернативную геометрическую форму, такую как многоугольная форма, более конкретно, как показано, решетчатая структура имеет форму поперечного сечения, которая является гексагональной. Следует принимать во внимание, что идущие в целом «по окружности» внешние ребра еще пересекаются с внутренними ребрами для того, чтобы формировать матрицу пор; и что внешние ребра 120 имеют структуру и компоновку, как раскрыто в настоящем описании, для обеспечения трех уровней фильтрования в канале, имеющим резко выраженные секции последовательно убывающей ширины.
Далее, со ссылкой на фиг. 10A, представлено схематическое изображение разреза части удлиненного ребра 220 устройства фильтра в соответствии с различными вариантами осуществления раскрытия. Каждое из внешних ребер 220 имеет две боковые стенки 220a, 220b. Необязательно ни одна боковая стенка 220a, 220b не является клиновидной, хотя в других компоновках одна или обе боковые стенки 220a, 220b могут быть клиновидными. Здесь одна боковая стенка 220a является по существу плоской или прямой (другими словами, не ступенчатой), а другая боковая стенка 220b имеет ступенчатую геометрическую форму так, что между двумя смежными внешними ребрами 220 формируют отверстие 224, которое имеет максимальную внешнюю ширину (a), минимальную внутреннюю ширину (c) и одну или более ширин (b) между ними. Таким образом, узел фильтра способен обеспечивать по меньшей мере три уровня фильтрования. В этой компоновке ступенчатая боковая стенка 220b содержит три «подъема», две «ступеньки» и передний край для того, чтобы создавать три секции определенных размеров в канале 224 так, чтобы обеспечивать фильтрование с тремя последовательными приращениями размеров, используя каналы 224, которые определены асимметричными внешними ребрами 220.
Далее, со ссылкой на фиг. 10B, представлено схематическое изображение разреза части удлиненного ребра 320 устройства фильтра в соответствии с различными вариантами осуществления по раскрытию. Каждое из внешних ребер 320 имеет две боковые стенки 320a, 320b. Необязательно ни одна боковая стенка 320a, 320b не является клиновидной, хотя в других компоновках одна или обе боковые стенки 320a, 320b могут быть клиновидными (необязательно внутрь в направлении поры (не показано)). Здесь одна боковая стенка 320a имеет первую ступенчатую геометрическую форму, а другая боковая стенка 320b имеет вторую ступенчатую геометрическую форму, две боковые стенки 320a, 320b имеют различные геометрические формы, так что между двумя смежными внешними ребрами 320 формируют асимметричное отверстие или канал 324, который имеет максимальную внешнюю ширину (a), минимальную внутреннюю ширину (c) и одну или более ширин (b) между ними. Таким образом, узел фильтра способен обеспечивать по меньшей мере три уровня фильтрования. В этой компоновке первая ступенчатая боковая стенка 320b содержит три «подъема» и две «ступеньки; и вторая ступенчатая боковая стенка 320a содержит два «подъема» и одну «ступеньку», чтобы создавать три секции определенных размеров в канале 324 так, чтобы обеспечивать фильтрование с тремя последовательными приращениями размеров, используя каналы 324, которые определены асимметричными внешними ребрами 320.
Можно принимать во внимание, что различные изменения можно создавать в пределах объема настоящего изобретения, например, удлиненные ребра могут не быть симметричными по форме.
1. Узел фильтра, содержащий трубчатый корпус и устройство фильтра, содержащее открытый конец и закрытый конец и расположенное и проходящее продольно в трубчатом корпусе; при этом трубчатый корпус содержит первый приемник для смешивания, имеющий открытый конец и закрытый конец, и второй приемник для приема фильтрата, имеющий открытый конец и закрытый конец; причем устройство фильтра выполнено с возможностью охвата указанными первым и вторым приемниками, при этом каждый из открытых концов первого и второго приемников можно закрывать устройством фильтра, когда оно расположено продольно в них, с образованием узла фильтра закрытого типа; причем устройство фильтра содержит решетчатую структуру из перекрещенных внутренних и внешних удлиненных элементов, причем решетчатая структура таким образом определяет компоновку пор, при которой внешние удлиненные элементы представлены снаружи устройства фильтра относительно плоскости пор, причем на внешней части решетчатой структуры имеются ребра, которые образуют фильтр первого уровня для более крупных частиц; причем внешние удлиненные элементы дополнительно обеспечивают один или более дополнительных уровней фильтра для более мелких частиц перед указанными порами, через которые могут проходить еще более мелкие частицы, причем внешние удлиненные элементы имеют одну или более боковые стенки, которые имеют ступенчатую или зубчатую форму для обеспечения по меньшей мере трех уровней фильтрования.
2. Узел фильтра по п. 1, в котором решетчатая структура из перекрещенных внутренних и внешних удлиненных элементов содержит внутренние ребра, проходящие продольно в направлении от закрытого конца устройства фильтра к открытому концу устройства фильтра; и внешние ребра, проходящие поперек внутренних ребер.
3. Узел фильтра по п. 2, в котором указанные внутренние ребра по меньшей мере отчасти определяют указанные поры решетчатой структуры.
4. Узел фильтра по п. 2 или 3, в котором внешние ребра идут по существу по окружности вокруг по меньшей мере существенной части устройства фильтра.
5. Узел фильтра по пп. 2, 3 или 4, в котором между двумя смежными внешними ребрами формируют канал, причем указанный канал определяют части каждого из указанных двух смежных внешних ребер, при этом указанный канал действует в качестве фильтра первого уровня для более крупных частиц и обеспечивает один или более дополнительных уровней фильтра для более мелких частиц перед указанными порами.
6. Узел фильтра по п. 5, в котором каждое внешнее ребро имеет две боковые стенки, каждая из которых имеет ступенчатую форму так, что между двумя смежными внешними ребрами образовано отверстие, которое имеет максимальную внешнюю ширину (a), минимальную внутреннюю ширину (c) и одну или более ширин между указанной максимальной внешней шириной и указанной минимальной внутренней шириной так, что узел фильтра выполнен с возможность обеспечения по меньшей мере трех уровней фильтрования.
7. Узел фильтра по п. 6, в котором каждое внешнее ребро имеет две боковые стенки, которые имеют такую ступенчатую геометрическую форму, что между двумя смежными внешними ребрами образовано отверстие, которое имеет максимальную внешнюю ширину (a), минимальную внутреннюю ширину (c) и промежуточную ширину (b), которая меньше указанной максимальной внешней ширины и которая больше указанной минимальной внутренней ширины так, что узел фильтра выполнен с возможность обеспечения трех уровней фильтрования.
8. Узел фильтра по п. 7, в котором максимальная внешняя ширина (a) зубчатого отверстия, образованного между двумя смежными внешними ребрами, содержит фильтр первого уровня приблизительно в 1 мм; промежуточная ширина (b) отверстия, образованного между двумя смежными внешними ребрами, содержит фильтр второго уровня приблизительно в 440 мкм; и минимальная внутренняя ширина (c) зубчатого отверстия, образованного между двумя смежными внешними ребрами, содержит фильтр третьего уровня приблизительно в 220 мкм.
9. Узел фильтра по п. 5, в котором каждое внешнее ребро имеет две боковые стенки, причем одна боковая стенка является по существу плоской, а другая боковая стенка имеет ступенчатую геометрическую форму так, что между двумя смежными внешними ребрами образовано отверстие, которое имеет максимальную внешнюю ширину (a), минимальную внутреннюю ширину (c) и одну или более ширин между указанной максимальной внешней шириной и указанной минимальной внутренней шириной так, что узел фильтра выполнен с возможность обеспечения по меньшей мере трех уровней фильтрования.
10. Узел фильтра по п. 5, в котором каждое внешнее ребро имеет две боковые стенки, причем одна боковая стенка имеет первую ступенчатую геометрическую форму, а другая боковая стенка имеет вторую ступенчатую геометрическую форму, при этом две боковые стенки имеют различные геометрические формы так, что между двумя смежными внешними ребрами образовано асимметричное отверстие, которое имеет максимальную внешнюю ширину (a), минимальную внутреннюю ширину (c) и одну или более промежуточных ширин (b) между указанной максимальной внешней шириной и указанной минимальной внутренней шириной так, что узел фильтра выполнен с возможность обеспечения по меньшей мере трех уровней фильтрования.
11. Узел фильтра по п. 1, в котором, поскольку устройство фильтра может закрывать указанные первый и второй приемники, узел фильтра, когда закрыт, выполнен с возможностью принудительного фильтрования посредством центрифуги.
12. Узел фильтра по п. 1, в котором устройство фильтра содержит головку, тело, содержащее решетчатую структуру, и закрывающую часть, выполненную с возможностью посадки в открытые концы первого и второго приемника и их закрывания, причем тело, содержащее решетчатую структуру, имеет форму поперечного сечения, выполненного в плоскости через внешние удлиненные элементы решетчатой структуры, которая по существу представляет собой круглую, гексагональную или другую многоугольную форму.
