层状结构 本发明涉及层状结构。优选实施方案涉及作为过滤部件的层状结构，作为散热器的层状结构，及作为医疗设备的层状结构。
如上所述，本发明的实施方案之一涉及过滤设备，更具体地涉及处理液体、粉尘和气体的过滤部件。在这点上，本发明可用来过滤包含被除去的液体(例如机械加工中使用的润滑和/或冷却液)，用来过滤环境中的粉尘(特别是工业环境，如钢厂)，及用来处理机动车辆的内燃机排放的气体，特别是这些气体中存在的氧化性酸酐。
必要时，需要容易地对上述过滤部件不时地进行清洁，以避免堵塞的麻烦，否则就可能需要更换该过滤部件。
本发明的另一实施方案涉及散热器，通过散热器可以消散机器等的热量。这种情况下，优选空气能够清洁地流过散热器，以减少破坏。
本发明的另一实施方案涉及医疗设备，特别是整形外科或正牙设备，其中优选患者的身体、特别是患者的骨头能够在原位接合和固定该设备。
在第一方面，本发明提供一种包括沉积金属的层状结构，该结构具有延伸于其第一表面和第二表面之间的微孔，每个微孔的孔壁与具有圆柱形或圆锥形结构的第一表面以使其基本上是平滑的方式接触。
其它优选的特征在所附权利要求书中说明。
在优选的形式中，该层状结构在用作过滤部件时包括管状和一般是圆柱形的主体，具有打了孔的壁，以使要过滤的流体通过，其主要特征在于所述的壁呈层状结构，该层状结构是通过受控电镀工艺(galvanicelectroforming process)选择性地在排列于阴极地基体上沉积镍而得到的，所述层状结构具有平滑的一点也不粗糙的外表面，该外表面形成有微孔，所述微孔具有圆边的孔壁和取决于在电镀槽(galvanic bath)中的时间长短及所需层状结构的厚度的直径，该直径优选小于30微米。
当用于过滤液体时，本发明的过滤部件可以方便地与若干其它相似过滤部件一起应用，构成自清洁的过滤装置。
现仅以实施例的方式并参照附图对本发明的各方面进行描述，在附图中：
图1是包含层状结构作为过滤部件的过滤系统的示意图；
图2是层状结构部分在其生产过程中的示意图；
图3是在图2的箭头III的方向上的平面示意图；
图4是作为医疗设备的层状结构示意图；
图5是作为另一种类型的医疗设备的层状结构示意图；和
图6是作为散热器的层状结构示意图。
图1示出了过滤装置1，其放置在要过滤的液体(例如实施机械加工期间所使用的油和水冷却乳液，其可能包含切屑和其它要除去物质的颗粒)的进料管线I和液体出料管线O之间，在其包含的颗粒至少部分被过滤清除时，液体重新进入冷却回路。
过滤装置1包括封闭的外壳2(通常为金属的)，其装有与进料管线I相通的进料开口3和与出料管线O相通的出料开口4。
进料开口3和出料开口4分别与参考号5和6所示的阀门(例如其可以是电动阀)相连，该阀门使得开口3和4可以选择性地开启和关闭。
外壳2，优选为圆形横断面的，具有会集于下面出料开口8上的漏斗形的下部7，所述下面出料开口8类似地由阀门9(其也可以是电动阀)控制。
外壳2的上部由可选择性移动的盖10密封，在盖10上安装了可以由气源12提供压缩空气或其它气体的气动分配装置11。
参考号13是指横向延伸于外壳2内部并与其上端相接触的法兰。法兰13将外壳2的内部空间分成粗略对应于外壳2中部和下部的第一室14，及粗略对应于外壳2上部的第二室15。
第一室14与进料口3相通，而第二室15与出料口4相通。
法兰13作为外壳2内部的隔离板携带多个过滤膜16，每个过滤膜包括中空的圆柱形因而是可渗透的长支撑体；其一端，优选上端，以水密封的方式与法兰13相连。另一端，优选下端，密封并通常与外壳下部的漏斗部分7重合排列。因此，在第一室15内部的每个过滤膜16从法兰13向下延伸。所述每个过滤膜16的内部孔穴与第二室15相通。
应当理解，位置短语“上部”、“下部”和“向下”仅指图1所示的方位，因此，不能理解成是对其它位置或方向的限制。
每个过滤膜16均被包括薄且柔性的圆柱形套管的外部过滤部件17(层状结构)所包围，该套管也可以是略微圆锥形的，而且是两端开口的(尽管也可以是仅一端开口的)。
从图和图3可以容易看出，每个过滤部件17都具有打了微孔的薄片状或层状的结构，因此是多孔的，其中所述微孔(如17a所示)的平面(或断面)形状(即俯视图中的形状)可以是多角形的，一般是六角形的，或偏菱形的，所述微孔的孔壁具有圆形表面并从层的外表面至内表面逐渐变细。更一般地，微孔17a可以具有由层的外表面至内表面简单地收敛或发散的形状，也可以是收敛-发散的形状。所述微孔17a可以具有取决于在电镀槽中的时间长短和所需结构厚度的直径。与容积有关的直径一般小于60微米，优选小于30微米，也可以是例如3～4微米的量级。按照适当的最优化原则，这些直径大小可以是均匀的，也可以是一个区域的不同于另一区域。
当然可以使用其中微孔尺寸因必须适应具体应用需要而不同于上述尺寸的过滤部件17。
一般地，微孔17a的密度可以是例如10～2点/毫米(即10～2孔/毫米)，而层状结构的厚度可以为80～500微米的量级。穿有微孔的过滤薄层17是通过受控电镀工艺，选择性地在位于阴极的基体上沉积镍(在本实施方案中)，并适当地对层17进行表面修整而实现的。具体地，所述基体(一般用字母M来表示)具有中空的印痕(有时称作“墨水瓶”)，其适于通过填充构成电镀孔的绝缘树脂建立电镀工艺导电区和绝缘区，并且是最终平整化的和镀铬的。按这种方式，电镀期间在基体M上形成的镍沉积在印痕S的周围，因而形成微孔17a。按这种方式得到的层17的表面具有外表面，即形成过程中朝向基体的平滑的一点也不粗糙的表面。
完全借助于实施例，在本实施方案中用于在位于阴极的基体上沉积镍的材料可以具有下列组成：
-硫酸镍 300克/升
-氯化镍 28克/升
-硼酸 50克/升
-MAGNUM/RT(BL25)添加剂 1毫升/升
-1，3，6-萘三磺酸三钠盐 7克/升
再次完全借助于实施例，电镀工艺的操作条件如下：
-温度： 52～56℃
-电测量的pH： 4.4～4.8
-阴极运动： 强制旋转
-阴极旋转速度： 80～90米/分钟
-过滤： 活性炭连续过滤
至于过滤膜16及根据本发明实施方案的相关过滤部件17的数目，将根据每一具体应用的特定要求来选择，因为如果合适的话也可以只使用一个过滤膜16。
每个过滤膜16大体上在轴位置包含气动导管18，该气动导管18与空气分配器11相连并且具有一系列排列于不同水平的吹气孔，每个吹气孔安装了合适的阀门(图中未示出)。参考号22代表电子单元，该电子单元以如此的方式控制压缩空气源12和分配器11的阀门5、6和9的操作，以产生装置1的过滤阶段和清洁阶段的有条不紊的顺序。在所述的实施方案中，两阶段之间的转换由单元22按压力传感器23所产生的信号的作用来控制，所述传感器23感受进料口3与出料口4之间存在的流体压力梯度，即所谓的通过过滤装置1的流体回路的压头损失。
在过滤阶段，阀门9关闭且压缩空气源12停止活动。另一方面，阀门5和6保持开启位置，以便要过滤的流体能够渗透到第一室14的内部，然后经过滤膜16的部件17的微孔17a进入第二室15。由于前述的微孔尺寸，至少部分随液体拖动的固体材料(如一般的切屑、污物或渣子)被阻止在过滤部件17的外表面，同时过滤的流体在室15中累积并通过出料口4最终离开过滤装置(当然可以通过出料口4将流体泵出以提高通过装置的流量)。这样，过滤部件17的外表面成为真实意义上的“累积表面”或从经受过滤处理的流体中去除的材料所累积的表面。
应当理解，由于材料的逐渐累积，过滤部件17的孔17a的净尺寸(即微孔未被过滤材料堵塞的部分)逐渐变小，从而导致进料口3与出料口4之间的压力梯度增加。当该梯度达到某一预定或用户选定的值时，压力传感器23将转换信号发送给单元22，单元22依据此信号命令实施清洁阶段。
在该阶段，阀门5和6关闭，以防止液体流经过滤装置1。
另一方面，打开阀门9，激活体系11，12和18。从空气导管18的孔中流出的空气流(或其它气体或流体流)激烈地撞击过滤膜16的壁，然后是过滤部件17的壁，从而除去了沉积在后者外表面上材料；然后，该材料降落在第一室14中，并最终通过出料导管8从过滤装置1中排出。
一旦清洁操作完成(其按预定的或用户选定的时间间隔连续地进行)，单元22发出使系统再次进入前述过滤阶段的命令。
然而，应当注意到，尽管本文中是参照用于机械加工中所使用的润滑和冷却液的过滤装置对本发明进行描述的，但是本发明可以同样有利的方式应用于更广泛的流体、液体和气体，所述流体、液体和气体包含必须除去的或更一般意义上的进行处理的污染物颗粒。这些流体可以包括各种液体，携带大气粉尘的空气，以及内燃机排放的气体。但是，在后一种情况下，气体的净化处理不仅仅包括过滤，而且包括排放气体通过过滤部件17的微孔时提高其温度以对排放气体中存在的酸酐进行氧化。
当然，使用本发明过滤部件的过滤或更一般意义上的处理装置必须适应于不同应用的特殊要求(例如通过调整微孔尺寸或密度)，尽管在本领域专门技术人员的能力范围其一般的常规方式是良好的。还应注意到，过滤装置的清洁系统同样也可能不同于本文所描述的清洁系统，例如可以是超声波系统，或者粉尘情况下的简单的振动装置。当用于处理内燃机排放的气体时，无须清洁循环，因为本发明的过滤部件所保留的颗粒物由于点火循环和狄赛尔(Diesel)循环中的自燃而简单地释放到大气中。
如上所述，在本发明的第一实施方案中，层状结构可以用作过滤部件。在本发明的第二实施方案中，如参照图4和图5所描述的那样，本发明的层状结构还可以用于医疗设备。在这些实施方案中，优选该层状结构包括钛。
图4是假体髋关节的示意图，常用该假体髋关节代替例如因骨质疏松而退化的髋关节。
该关节30包括腿部32和髋部34。腿部32包括被指定钉入患者的股骨中的长钉34，及可接受在髋部中并且被指定作为患者的腿可以绕其运动的支点的销钉36。
如所示那样，长钉34至少部分是由第一实施方案中所使用的层状结构形成的，并且可能具有与上述特征相类似的特征。销钉36(与长钉大不相同)不是由前述的层状结构形成的，而是由金属或合金代替固体形成的，因此销钉一般具有比长钉大的机械强度。
髋部包括碟形物38，其作为长钉运动(随着长钉插入其中的腿的运动而自然产生的运动)期间销钉能够支撑于其上的表面，并且覆盖了由上述层状结构所形成的顶盖40。
优选长钉34和顶盖40的层状结构中的微孔是这样的，致使例如血浆可以从中流过，使得身体材料如组织或骨生长在长钉和顶盖中，从而将长钉和顶盖固定在适当的位置上。
类似地，图5示出了正牙装置，其可植入例如颚骨破碎的患者中，以便装置周围的组织或骨能够生长到该装置中，以修补破碎的颚骨。如所知道的那样，该装置在碎骨修补期间提供支撑，并且还作为加强修复骨强度的手段。
除了用作正牙装置之外，显而易见该层状结构还可以叠加在例如病人断裂的桡骨和尺骨上或其它骨骼上。在康复期间，该层状结构可以有效支撑骨骼，并且还可以作为康复之后加强断裂骨骼的手段。层状结构可以固定在断裂骨骼两侧的任何一侧以稳定断裂骨骼并且帮助天生断裂骨骼的修复。
图6是本发明第三实施方案的立面图，其中的层状结构17用作散热器。在该实施方案中，优选该层状结构为热的良好导体，如镍、钛、银、金或黄铜。
如图6所示，层状结构附着在温暖或热的表面50上。表面50可以是例如一件电子设备如微处理器的外壳，或者其它机械和/或电子装置的外壳。层状结构的作用是将热导离表面50，而形成于该结构中形成的孔使空气通过该结构以进一步提高该结构的散热作用。
从上述可以理解，由于层状结构的外表面是平滑和一点也不粗糙的并且形成具有圆边的微孔，所以特别适用于医疗设备，因为导致内部伤害的毛边的可能性降低了。而且，由于该结构是平滑的，所以容易清洁。该结构的平滑的特性在用作散热器时也是有利的，因为平滑的表面很少抗拒空气从表面流过和/或从中通过。
由上述可以明白，本发明的实施方案之一提供一种制成所需形状且具有打孔壁的层状结构，所述打孔壁在机器于高温下运行时能够散热，并且是通过电镀工艺在排列于阴极的基体(M)上沉积镍或钛或银或金或黄铜而得到的。它是通过微雕刻法在表面刻制图案，直至所需微孔以所需的直径和对于正确计算的壁厚所要求的厚度定位于所需的位置。
本发明的另一实施方案提供一种制成所需形状且具有打孔壁的层状结构，所述打孔壁被设计成用于矫形外科和/或正牙术中医疗区的骨骼修复，并且是通过电镀工艺在排列于阴极的基体(M)上沉积钛而得到的。它是通过微雕刻法在表面刻制图案，直至所需微孔以所需的直径位于所需的位置，所述直径可以与血浆细胞的直径联系起来，以营养再造的骨骼材料。
在另一方案中，可以使层状结构形成或构成骨架结构，并固定于骨骼的任何一端或部分上。由于结构中的微孔，血液可以从中流过，使骨骼本身能够再生。
自然地，就上面已经描述和说明的，可以改变上述的结构细节和实施方案而不脱离权利要求书中所阐述的本发明的精神和范围。