JP2005501704A - 分離モジュール - Google Patents

Abstract

ハウジングと、前記ハウジング内のフィルターと、そして少なくとも一つの出口および一つの入口とを有する分離モジュールが提供される。前記出口および入口は、ポンプ・ハウジングのフィッティングに対応させるべく配置される。前記ポンプ・ハウジングと前記分離モジュールとの間に配置される固定レセプターは、その外側面に、前記ポンプ・ハウジングに近接する固定レセプター内に前記分離モジュールを適合させることを可能とする旋回軸線および２つの棚を有する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を浄化するための分離モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
容易に取り替え可能で且つ使い捨ての流体分離モジュールを有する流体分離装置は、長年にわたって工業プロセスにおける汚染を抑制するために使用されている。そのような装置は、医薬、食料品および飲料を含む多くの製品の製造の不可欠な部分となっている。しかしながら、有効な汚染抑制のための必要性が半導体製造工業における必要性よりも大きなものはどこにもない。サブミクロン領域における回路の詳細によれば、そしてさらなる形状寸法の必然的な低減化によれば、半導体プロセス流体における粒子、イオン、有機およびその他の汚染物質の抑制の必要性は、最も重要である。また、半導体装置は、クリーン・ルームにおいて製作されるため、製造環境を汚染する可能性を最小化することが重要である。この理由のために、使い捨ての流体分離装置は、クリーン・ルームばかりでなくプロセス・ラインの汚染を最小化するために半導体製作プロセスにおいて望ましい。
【０００３】
ユースポイント（ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｕｓｅ，ＰＯＵ）で処理される半導体プロセス流体の例は、フォトリソグラフィー処理において使用される薬品（光化学物質）を含んでいる。光化学物質は、プライマ、接着促進剤、フォトレジスト、エッジ・ビード除去剤、反射防止コーティング、現像液、誘電体等のような物質を含んでいる。そのような薬品は、通例は、特殊化されたポンプによってシリコン・ウェーファー上に施され、そしてその後に、スピン・コート法と呼ばれるプロセスを用いて薄膜上に一様に分散される。ＰＯＵにおけるこれらの薬品の純度は、製品を受容し得る良品率にて製造するために必須である。
【０００４】
流体分離装置は、一般に二つのタイプからなる。第一のタイプにおいては、フィルターのような分離エレメントは、取り替え可能な構成要素であるが、同時に、エレメントを収容する圧力容器、すなわちハウジング、は、再利用可能である。ハウジングは、また、流体処理システムの残部への適切な流体結合を含んでいる。流体分離エレメントの取り替えは、ハウジングを開き、分離エレメントを取り除き、代わりの分離エレメントをハウジング内に取り付け、そしてハウジングを閉じることを必要とする。このタイプの流体分離装置には、多くの不都合がある。第一に、取り替え操作は、特にハウジングに対するアクセスが制限される場合には、時間がかかる。第二に、ハウジングは、多量の処理される流体を収容しており、且つ流体分離エレメントがいつもは流体で飽和されているために、流体の溢れがいつも生じる。有害な流体の場合には、溢れは、近傍の設備および施設に対して損傷を与えるばかりでなく、そのエリアにおける人員の健康状態に対する脅威ともなり得る。最後に、ハウジングの開放は、流体処理システムの内面を周囲環境からの所望されていない汚染にさらすことになる。
【０００５】
第二のタイプの分離装置は、分離エレメントが恒久的にハウジングに取り付けられているものであり、それは、一体化されたモジュールを形成するために、流体処理システムの残部に対する適切な流体結合をも含んでいる。この場合において、取り替えは、流体処理システムからの全分離モジュールの切断、および代わりのモジュールのシステムへの再結合を含んでいる。このような方法において、取り替えは、容易であり、有害な薬品への操作者の露出は、最小化され、そして結合の信頼性は、有意に改善される。このタイプの分離デバイスは、いかなる結合部の設計が採用されるかにかかわらず、分離エレメントが取り替えを必要とするときはいつも、モジュール全体が除去され且つ設置されるから、使い捨てモジュールと称される。使い捨てモジュールは、通常は、最小限の二つの結合、そしてより典型的には三つまたは四つの、多重結合が逐次的になされることを必要とする。ねじ切りされた締め具は煩わしく、時には係合させることが困難である。これは、後続の余計な時間および労力の消費を含む要因による。さらにまた、モジュールは、結合がなされている間、適正な位置に保持されていなければならず、そしてそれは、同時に二つの動作を行うことを要求する（すなわち、該モジュールを適正位置に保持し且つ各コネクターを逐次的に取り付ける）ために、さらに困難でさえある結合事象を作る。最後に、流体処理システムへの恒久的な結合が固定されていないアプリケーションにおいて、例えば例として、柔軟性がある配管が用いられているとき、液体は、結合離脱により開放されようとする傾向を有している。これらの問題の全ては、人員の有害物質への露出、および製造環境の汚染を依然として可能とすることに加えて、使い捨てモジュールを取り替えるために必要とされる時間および労力に関し悪化を招く。
【０００６】
これらの理由のために、いくつかの使い捨て分離モジュールが、流体処理システムに、それらが、「迅速結合」型で、迅速に且つ容易に結合されることを可能とする特徴を有して設計されている。これらのタイプの迅速結合モジュールは、単一の、単純なストロークすなわち操作で、再利用可能な基板に取り付けられた一組の対応するコネクターに対して、密封的に係合する一組のコネクターを提供する。異なるタイプのメカニズムが、迅速結合保持を達成するために設計されており、それらの全てが、これまでは、雄型コネクターとその雌型対応物との間のある形態の相対運動、最も一般的にはねじり動作を必要としていた。
【０００７】
所望の結合を達成するために、分離モジュールが旋回可能なハウジング内に導入されているフィルタリングされた流体混合物を分配するためのシステムにおける分離モジュールを提供することも提案されている。旋回可能なハウジングは、高価であり、また過度な使用に起因して、時間とともに破損を受けるようになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、液体分離システムにおいて旋回可能ハウジングの必要性なしに取り替えることが可能な分離モジュールを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の分離モジュールは、旋回軸線および分離モジュールのラッチを受け且つ保持するスロットとして機能する棚を有する固定レセプター内に適合する。分離モジュールは、固定レセプターの旋回軸線に適合する曲面および固定レセプター内に分離モジュールを保持するために固定レセプターのスロットと協働するラッチを含んでいる。分離モジュールは、分離モジュールのハウジング内に配置されるフィルター、および流体が分離モジュール内で浄化されるためのユースポイントに対する浄化されるべき液体の供給源に結合するフィッティング（ｆｉｔｔｉｎｇ）を含んでいる。一つの実施形態において、分離モジュールは、種々の機能を有する流体移送システムにおける分離モジュールの使用を許容する流体フィッティングを有するポータブル・マニホールド内に配置される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の分離モジュールは、ポンプを含む流体分配システムからの流体を浄化するために有用である。流体分配システムは、単一のポンプまたは、分配ポンプおよび供給ポンプからなる２ポンプシステムのような複数のポンプを含み得る。そのようなシステムは、流体を分配するとき、所望の流体混合物から所望されない構成成分を分離する分離エレメントを有する本発明の分離モジュールを含んでいる。
【００１１】
本発明は、ここでは、特に供給ポンプ、分配ポンプおよび入口手段と出口手段の特定の形態を有する分離モジュールを含む２ポンプ流体分配システムに関して説明されるであろう。しかしながら、本発明は、分離モジュールの表面上の入口手段および出口手段の外面形態にかかわらず分離モジュールを有する流体分配システムにおいて利用され得ることが理解される。
【００１２】
図１を参照すると、本発明の分離モジュール１０は、ひだ付きフィルター、デプス・フィルター、中空糸、等のようなフィルター構造のためのハウジング１２を含んでいる。ポート１４、１６および１８は、対応するフィッティング１５、１７および１９（図４）に適合する。ハウジング６６（図５）は、引用によりここに組み込まれた米国特許第５，２６３，０６９号明細書に開示されたような供給ポンプおよび分配ポンプを収容している。ポート１４は、フィルタリングされるべき流体のための入口とすることができる。ポート１６は、分離残物のための出口とすることができる。ポート１８は、フィルタリングされた流体のためのユースポイントへ向けられた出口とすることができる。分離モジュール１０は、分離モジュール１０の実質的に全幅に延びる旋回軸面２０と、分離モジュール１０の反対の面上に配置され且つ側壁２４および２６に添設された二つのフランジ２２（１つが示されている）とを含んでいる。
【００１３】
分離モジュール１０には、縦アーム３２、フック３３およびレバー３５を有するラッチ３１が設けられている。ラッチ３１は、モールド成型によるなどしてスロット３７の側壁によって分離モジュール１０に固定されている。スロット３７は、手動操作力のような力がレバー３５に印加されたときに、ラッチ３１の運動を許容する。
【００１４】
図２を参照すると、固定レセプター３６は、マニフォールドからのフィッティング１５、１７および１９（図４）がそれを通って延びる孔４０、４２および４４を有する頂面３８を含んでいる。固定レセプター３６は、ラッチ３１の縦アーム３２およびフック３３と協働する開口４７を有するフランジ４６を含んでいる。固定レセプター３６は、その上に分離モジュール１０のフランジ２２がスライドする棚５０および５２、ならびにその上に旋回軸面２０が適合するレセプター旋回軸面５４をも含んでいる。
【００１５】
図３ａ、図３ｂ、図３ｃおよび図３ｄを参照すると、その初期位置におけるラッチ３１は、図３ａに示されている。図３ｂに示されるように、矢印方向の力は、フック３３にフランジ４６から離れるような移動を生じさせる。図３Ｃに示されるように、ラッチ３１は、濾過モジュール１０を移動させることによって上方に移動され、それによってフック３３が、フランジ４６に嵌合する。このラッチ位置は、固定モジュール３６に対して濾過モジュール１０を固定する。図３ｄに示されるように、フック３３は、矢印によって示されるようにレバー３５に力を印加することによってフランジ４６から外される。ラッチ３１が図３ｄに示される位置のとき、分離モジュール１０は、固定レセプター３６から取り外され得る。
【００１６】
図２および図４に示されるように、分離モジュール１０は、固定レセプター３６内のスライド５０および５２上に、旋回軸線２０が旋回軸面５４上に位置されるまで、スライドする。分離モジュール１０がそのように配置されると、分離モジュール１０が矢印５５で示されるように上方に回転されるときに、ポート１４、１６および１８は、フィッティング１５、１７および１９上に嵌合すべく配置される。この上方への移動によって、アーム３２は、フランジ４６にロックされ、フック３３は、開口４７を通って延びる。このことは、今度は、分離モジュール１０を固定レセプター３６内にロックし、そのため不漏流体移送が、ポート１４、１６および１８とフィッティング１５、１７および１９の間で作用され得る。
【００１７】
図５に示されるように、固定レセプター３６は、当該技術においてよく知られているやり方で、１つまたは複数のポンプを収容するポンプ・ハウジングに取り付けられる。フィッティング１４、１６および１８は、上述されたようにフィッティングを結合させて封止される。
【００１８】
図６に示されるように、分離モジュール１０には、二つのアーム３０および３１を備えるラッチ２８が設けられ得る。アーム３１には、以下に示されるように図２のブラケットと協働するリップ３４が設けられる。アーム３０および３１は、充分に可撓性を有し、そのためアーム３１は、アーム３０によって押圧され得て、今度は、それが手動操作的に順次ブラケット３６のフランジ４６にアーム３１を係合させまたはそれとの接触からアーム３１を取り外させそしてそれによってブラケット３６から分離モジュール１０の除去を可能とする。
【００１９】
本発明の分離モジュールの代替的な実施形態が図７に示されている。ポート１４ａ、１６ａおよび１８ａを有する分離モジュール１０ａには、図１に関連して上述された方法で二つの棚２２および旋回軸線２０が、やはり、設けられている。ラッチ７０は、リップ７２およびアーム７４を含んでいる。リップ７２は、固定レセプター内に嵌合するように形成されており、レバー７４は、固定レセプターからリップ７２を取り外し、それによって、図３ａから図３ｄに関連して上述されたやり方で、固定レセプターに分離モジュール１０ａを設置し且つそれから分離モジュール１０ａを取り外すために手動操作力の印加を可能とする。
【００２０】
図８を参照すると、本発明の一つの実施形態が図解されており、それは、分離モジュール７６のポータブル・ユニットとポータブルである固定レセプター７８を備えている。分離モジュール７６および固定レセプター７８は、図３ａから図３ｄに関連して上述されたやり方でラッチ３１により連結される。固定レセプター７８には、ポンプ装置（図示されていない）に適合し得るフィッティング８０、８２および８４が設けられている。固定レセプター７８は、ラッチ９２によって壁部９０に取り付けられ得る架台８８に結合されている。この実施形態は、固定レセプター７８の据え付けを容易にする。固定レセプター７８は、フィッティングを通しての流体の移送を許容または防止するように開放または閉成するために手動操作的に作動される装置レバー８３を有するバルブ８１を含み得る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の分離モジュールの斜視図である。
【図２】図１の分離モジュールに関連して利用される固定レセプターの斜視図である。
【図３ａ】図１の分離モジュールのラッチの使用を図解する側面図である。
【図３ｂ】図１の分離モジュールのラッチの使用を図解する側面図である。
【図３ｃ】図１の分離モジュールのラッチの使用を図解する側面図である。
【図３ｄ】図１の分離モジュールのラッチの使用を図解する側面図である。
【図４】図２の固定レセプター内における図１の分離モジュールの側面図である。
【図５】ポンプ・ハウジングに取り付けられた図４の装置の斜視図である。
【図６】本発明の代替的な分離モジュールを図解している。
【図７】本発明の代替的な分離モジュールを図解している。
【図８】本発明のポータブル固定モジュールおよび分離モジュールの斜視図である。

Claims (7)

1. 少なくとも一つの入口および少なくとも一つの出口を有するハウジングと、
   前記少なくとも一つの入口および前記少なくとも一つの出口と流体連通して前記ハウジング内に封止される分離エレメントとを具備する分離装置であって、
   前記ハウジングは、旋回軸面と、前記少なくとも一つの入口および前記少なくとも一つの出口が、少なくとも一つの相補的な入口および少なくとも一つの相補的な出口と流体連通して封止されるように、レセプター装置のロック位置に前記ハウジングを保持させるべく配置されるラッチとを有する、分離装置。
2. 前記ラッチは、前記ラッチを開くために力が印加され得るレバーを含む、請求項１に記載の分離モジュール。
3. 前記２つのフランジおよび旋回軸面を受け入れるべく形成された固定レセプターによって配置される請求項１の分離モジュールを具備するポータブル・ユニットであって、
   前記固定レセプターは、前記ラッチをロック位置において受け入れるための面を含み、且つ、
   前記固定レセプターは、そこを通る流体移送を可能とする少なくとも２つのフィッティングを有する、ポータブル・ユニット。
4. 前記ラッチは、前記ラッチを開くために力が印加され得るレバーを含む、請求項３に記載の分離モジュール。
5. 少なくとも３つのフィッティングを有する、請求項３に記載のポータブル・ユニット。
6. 少なくとも４つのフィッティングを有する、請求項４に記載のポータブル・ユニット。
7. 前記少なくとも一つのフィッティングを通しての流体移送を可能とするかまたは妨げるバルブを含む、請求項３から６のいずれか一項に記載のポータブル・ユニット。

Images