JP3334090B2 - 迅速脱着コネクタを備えた使い捨て流体分離器モジュール - Google Patents
迅速脱着コネクタを備えた使い捨て流体分離器モジュールInfo
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Description
し、特に、嵌合する相手方コネクタに係合し、流体密関
係に保持される交換容易な使い捨て分離器モジュールを
含む流体分離装置に関する。
セスにおける汚染制御のために永年用いられてきた。こ
の種の分離装置は、各種医薬品、食品及び飲料等を含む
多くの製品の製造に関わる一体部分であるが、効果的な
汚染制御を最も必要とするのは、半導体製造工業の分野
である。半導体製造工業では、回路の細部はミクロン単
位の精細さであり、各要素の一層の小型化が不可避であ
るから、半導体のプロセス流体中の粒状物、イオン、有
機物及びその他の汚染物を制御することが、必須の要件
である。又、半導体デバイスはクリーンルームで製造さ
れるので、製造環境を汚染する可能性を最少限にするこ
とが慣用である。従って、半導体製造プロセスにおいて
は、クリーンルーム並びにプロセスライン(配管)の汚
染を最少限にするために、使い捨ての流体分離器を使用
することが好ましい。
セス流体の例としては、写真平版処理に使用される薬品
(光化学薬品)等がある。光化学薬品としては、下塗
剤、定着剤、フォトレジスト、エッジビード除去剤、反
射防止コーチング、現像剤、誘電材等がある。そのよう
な化学薬品は、通常、特殊ポンプによってシリコンウエ
ハ上に分配され、次いで、スピンコーチングと称される
方法を用いて均一な薄膜に延展されるが、それらの化学
薬品のPOUにおける純度が、許容範囲の製品合格率を
達成する上で極めて重要である。
ある。第1のタイプでは、流体分離素子(フィルタ材)
が交換可能な部品であり、一方、その分離素子を収容す
る圧力容器即ちハウジングの方は再使用可能である。こ
のハウジングは、それを流体処理システムの残部に接続
するための適当な流体コネクタを備えている。流体分離
素子を交換するには、ハウジングを開放し、使用済み流
体分離素子を取り外し、新しい流体分離素子をハウジン
グ内に装填してハウジングを閉じる。このタイプの流体
分離器には、多くの欠点がある。第1に、ハウジングへ
のアクセスに制約がある場合は特に、交換作業に時間が
かかる。第2に、ハウジングは処理中の一定量の流体を
包含しており、かつ、流体分離素子は、通常、流体で満
たされているので、流体の漏れが起るのが普通である。
危険な流体である場合は、そのような漏れは、その作業
区域の作業員の安全にとって脅威となるばかりでなく、
近傍の装置及び設備に損傷をきたすおそれがある。第3
に、ハウジングを開放するということは、流体処理シス
テムの内側表面を周囲環境からの望ましくない汚染にさ
らすことになる。
分離器モジュールとするために流体分離素子(フィルタ
材)がハウジングに恒久的に取り付けられており、ハウ
ジングを流体処理システムの残部に接続するための適当
な流体コネクタが設けられているタイプのものである。
この場合、流体分離素子を交換するには、流体分離器モ
ジュール(以下、「分離器モジュール」又は「フィルタ
モジュール」又は単に「モジュール」とも称する)全体
を流体処理システムから外し、新しいモジュールを装置
に再接続すればよい。従って、交換作業は容易であり、
しかも、作業者が危険な薬品に露呈されることがなく、
モジュールの脱着の信頼性が大幅に改善され、周囲環境
による流体処理システムの汚染が防止される。このタイ
プの流体分離器は、分離素子の交換を必要とするときは
モジュール全体が取り外されて廃棄されるので、使い捨
てモジュールと称される。
流体分離器モジュールが用いられている。いわゆる「イ
ンライン」の使い捨てモジュールは、そのハウジングの
両端にそれぞれ供給流体用コネクタと流出流体用コネク
タを有する。このモジュール構成には幾つかの長所があ
るが、それらは幾つかの欠点の代償として得られるもの
である。第1に、モジュールを流体処理システムから外
したとき、流体漏れが生じ易いので、モジュールからの
流体の漏れを最少限にするとともに、モジュールが接続
されている他の装置の漏れを防止するために特別な注意
を必要とする。第2に、インライン型モジュールを受け
入れるように設計された流体処理システムは、モジュー
ルの入口端と出口端に1組づつ2組の流体コネクタを設
ける必要があるので、構造が複雑になり、迅速脱着コネ
クタとして構成するのに容易に適合しない。
ルとして、ハウジングの一端にすべてのコネクタが集め
られており、供給流体用コネクタと透過液用コネクタと
が互いに対向して、かつ、ハウジングの本体に対して垂
直な平面内に配置されて「T」字形とされたタイプのも
のである。このタイプのモジュールは、「Tライン」モ
ジュールと称される。Tラインモジュールは、インライ
ン型モジュールに随伴する問題の多くを解決する。特
に、それは、コネクタを有する端部を上にしてモジュー
ルの交換を行えば、流体の漏れを防止又は少なくするこ
とができ、すべての流体コネクタが1箇所に集められて
いるので、流体処理システムの構造を簡略にする。しか
しながら、Tラインモジュールは、流体分離素子(フィ
ルタ材)の下面とハウジングとの間にデッドスペース、
即ち、液体によって掃引されない望ましくない空間を生
じる。
においても、流体処理システムへの各コネクタの接続
は、個々に行わなければならない。流体流路の接続に
は、2つの互いに嵌合するコネクタ、通常は雄型コネク
タと雌型コネクタを必要とし、コネクタの接続を行うに
は3つの別個の作業、即ち、2つの嵌合コネクタの本体
を心合させる作業と、雄型コネクタの本体を雌型コネク
タ内に係合させて流体密シールを設定する作業と、その
流体密シールをプロセス条件下で維持するように2つの
嵌合コネクタの相対位置を保持する作業を必要とする。
従って、嵌合コネクタの設計には、流体密シールを設定
する能力と、それらのコネクタを流体密嵌合状態に保持
するための何らかの機構を含めなければならない。
形のコネクタ本体を有し、雄型コネクタの本体は円筒形
ロッドの形であるのに対して、雌型コネクタの本体は円
筒形凹部の形である。両コネクタの寸法は、両者を係合
させたとき、密封状態に嵌合するように、即ち、一方の
コネクタから他方のコネクタへ流体が流体漏れなしに流
れることができるように定められる。密封は、両嵌合コ
ネクタ間の単一の円形界面に設定される。これらの嵌合
コネクタの流体密係合状態の保持は、ねじ付きファスナ
ー(例えば、ねじとナットの組合せ)によって行われ
る。この種のコネクタは、流体密係合のために円形表面
だけが用いられるという構造上の簡略さと、各コネクタ
が互いに他を排するものである(独立している)こと、
即ち、2つのコネクタがコネクタ本体や密封界面を互い
に共有しない構成であることとによって信頼性の高いシ
ールを設定する。
用いられようとも、使い捨てモジュールでは、多数のコ
ネクタ接続を1箇所づつ順々に行わなければならず、そ
のような接続は、最少限2箇所、通常は3ないし4箇所
で行わなければならない。更に、ねじ付きファスナー
は、面倒であり、係合させることが困難なときもあり、
接続作業に要する時間と手間を増大させる要因となる。
更に、使い捨てモジュールは、コネクタの接続を行う間
所定位置に保持していなければならず、従って同時に2
つの作業(即ち、モジュールを所定位置に保持している
作業と、各コネクタを順次に係合させる作業)を行わな
ければならないので、接続作業を一層困難なものにす
る。最後に、例えば可撓性チューブが用いられている場
合のように、流体処理システムへの恒久的接続が確固た
るものでない場合、コネクタの接続を外したとき、液体
が排出される傾向がある。以上の問題は、すべて、使い
捨てモジュールを交換するのに要する時間と労力を増大
させるばかりでなく、作業員を危険な物質にさらし、製
造環境の汚染を招く。
わゆる「迅速脱着」式に迅速、かつ、容易に接続するこ
とを可能にする特徴を備えた使い捨て流体分離器モジュ
ールが開発されている。このタイプの、即ち迅速脱着式
の使い捨てモジュールは、再使用可能な支持基台に付設
された1組のコネクタに簡単な1回の動作で密封係合さ
せることができる1組の嵌合コネクタを備えている。迅
速脱着を達成するために従来からいろいろなタイプの機
構が開発されているが、それらは、いずれも、雄型コネ
クタとそれに対応する雌型コネクタとの間に何らかの形
の相対移動、最も一般的には捻り動作を必要とする。
理のためのフィルタ装置において、使い捨て浄水カート
リッジのコネクタポートに密封状態に嵌合するコネクタ
ポートを備えた別個の再使用可能なヘッドを用いること
を開示している。この使い捨てモジュール(浄水カート
リッジ)の交換を容易にするために、2つのコネクタポ
ートが、使い捨てモジュールの同じ端部に配置され、再
使用可能なヘッドの対応するコネクタポートに同軸的に
密封係合するように位置づけされている。このモジュー
ルには、それを再使用可能なヘッドに保持するために差
し込み型のロック部材も付設されている。これらの2つ
のコネクタポートとロック部材が対応するヘッドに結合
し、モジュールをその使用中流体密態様に固定する。
23号は、同様なモジュールと取り付け器具を開示して
いる。「捻り装着式使い捨てフィルタ」と称されるこの
モジュールと取り付け器具とは、まずモジュールの差し
込み突起を取り付け器具の差し込み凹部に心合させ、モ
ジュールのコネクタを取り付け器具の孔に軸線方向に挿
入し、次いで、モジュールを自軸線の周りに捻って差し
込み突起を係合させるこよて係合され、それによって、
使い捨てフィルタを保持する。
離器モジュールの使用の便に向けられているが、そのよ
うな迅速脱着機構には幾つかの欠陥がある。第1に、そ
れらのコネクタは、流体入口ポートと出口ポートの間で
共通のシールを共有しているが、それは、望ましくな
い。なぜなら、流体入口ポート(供給用ポート)の共有
シールに漏れが生じると、出口ポート(透過液用ポー
ト)を通る透過液流を未浄化の供給液流で汚染すること
になり、しかも、その汚染が発見されないまま見過ごさ
れることになるからである。第2に、流体分離器モジュ
ールを取り付け器具にロックするために取り付け器具に
対して捻る(回転する)動作は、必然的に両者の密封表
面を相対的に摺動させることになるので粒子が発生し、
流体通路を、そして最終的に浄化すべき流体を汚染する
ことになる。第3に、このタイプのモジュールでは、そ
のコネクタをモジュールの回転軸線の周りに集める必要
があるが、そのために液体の流れパターンを犠牲にする
ばかりでなく、モジュールのハウジング及びコネクタポ
ートの製造を複雑にし、困難にする。
頼し得る流体接続部(コネクタ)を使用する迅速脱着式
流体分離器モジュールと、1つのコネクタとそれと嵌合
する相手コネクタとの間の相対移動を必要としない保持
機構を提供することを課題とする。
速脱着式の)モジュールに用いられているのと同じ種類
の業界承認済みのコネクタを用いることによって、流体
処理システムに迅速脱着式に結合することができ、信頼
性の高い、清浄な接続部を有する使い捨て流体分離器モ
ジュールを提供することによって従来技術の上述した欠
点及び制約を克服する。ここで、「迅速脱着式」とは、
分離器モジュールを、嵌合コネクタ間で相対運動させる
必要なしに1回の動作で嵌合コネクタを係合させ両者間
に流体密シールを設定すると同時に該モジュールを保持
するような態様で迅速かつ容易に結合することを可能に
する結合機構のことをいう。
分離器モジュールを1回の動作で結合することができる
ように、分離器モジュールの同一端にすべてのコネクタ
を配置する。更に、すべてのコネクタの同時係合を可能
にするために各コネクタの本体を平行又は実質的に平行
にする。又、モジュールのハウジングには、コネクタを
係合させた後モジュール全体を固定された流体密位置に
保持するための手段を付設する。
要な本発明の重要な側面によれば、モジュールの各コネ
クタは、互いにシールを共有せず、従って、各コネクタ
の本体及び密封界面は他のコネクタの本体及び密封界面
と共有せず、しかも、各コネクタは1つ以上の密封界面
をもたない。ここでは、このタイプのコネクタのことを
「排他コネクタ」(独立コネクタ)と称することとす
る。本発明の迅速脱着式モジュールは、その排他コネク
タがそれらを結合状態に保持するのに捻り動作を必要と
しない(実際、捻り動作を禁止する)ように構成されて
いる。なぜなら、排他コネクタは、複数個の平行なコネ
クタの共通係合軸線によって画定される方向以外にはど
の方向においてもモジュールの動きを拘束するからであ
る。「共通係合軸線」とは、複数個の平行なコネクタを
実質的に同時にそれぞれの対応するコネクタに係合させ
るために移動させる共通の軸線のことをいう。
れることによって従来得られなかった利点の組合せを達
成する。
したような迅速脱着式使い捨て流体分離器モジュールに
随伴する諸問題を克服する迅速脱着式使い捨て流体分離
器モジュールを提供することである。本発明の他の目的
は、製造が容易で、信頼性の高い密封を達成する使い易
い、迅速脱着式使い捨て流体分離器モジュールを提供す
ることである。本発明の更に他の目的は、結合作業中汚
染を起さない迅速脱着機構を提供することである。本発
明は、第1の形態によると、使い捨て流体分離器モジュ
ールであって、ハウジングの一端に配置され、ハウジン
グの内部に流体連通した複数個の流体コネクタを有する
ハウジングと、該ハウジング内に配設された流体分離素
子とから成り、前記ハウジングは、支持基台上の保持手
段に設けられたスロットに嵌合して前記複数個の流体コ
ネクタが前記支持基台に支持された複数個の他の流体コ
ネクタに整列保持されるように寸法づけされた平行縁部
を有するフランジを備えており、さらに前記複数個の流
体コネクタは、該モジュールを前記複数個の他の流体コ
ネクタに迅速脱着態様に結合することができるように、
互いに平行に離隔して独立に配置されていることを特徴
とする使い捨て流体分離器モジュールを提供する。 本発
明は、第2の形態において、使い捨て流体分離器モジュ
ールであって、ハウジングの一端に配置され、ハウジン
グの内部に流体連通した複数個の流体コネクタを有する
ハウジングと、該ハウジング内に配設された流体分離素
子とから成り、前記ハウジングは、支持基台上の保持手
段に設けられたスライド板によって前記複数個の流体コ
ネクタが前記支持基台に支持された複数個の他の流体コ
ネクタに整列保持されるように寸法づけされ付形された
平行なスロットを有する部材を備えており、前記複数個
の流体コネクタは、該モジュールを前記支持基台の前記
他の流体コネクタに迅速脱着態様に結合することができ
るように、互いに平行に離隔して独立に配置されている
ことを特徴とする使い捨て流体分離器モジュールを提供
する。 本発明は、第3の形態において、複数の第1の流
体コネクタを備えた使い捨て 流体分離器モジュールと、
複数の第2の流体コネクタと、支持基台に取付られた、
前記分離器モジュールのための位置決め保持手段とより
成る流体分離装置であって、前記流体分離器モジュール
は、内部に流体連通した前記第1の流体コネクタを有す
る該ハウジングと、該ハウジング内に配設された流体分
離素子とから成り、前記ハウジングは、前記保持手段の
スロットによって前記第1の流体コネクタを前記第2の
流体コネクタに整列する位置に保持するように寸法づけ
され付形された平行縁部を有するフランジを備えてお
り、 前記モジュールを前記支持基台上に迅速脱着態様に
結合することができるように、前記複数個の第1流体コ
ネクタは互いに平行に離隔して独立に配置され、前記第
2の流体コネクタは前記第1の流体コネクタに嵌合し得
るように互いに平行に離隔して前記支持基台上に設けら
れており、 前記保持手段は(a)前記流体分離器モジュ
ールの前記複数個の第1の流体コネクタを前記複数個の
第2の流体コネクタに同時に密封嵌合させ、また(b)
該流体分離器モジュールの前記複数個の第1の流体コネ
クタを前記複数個の第2の流体コネクタから同時に脱係
合させる様に構成されている、流体分離装置を提供す
る。 本発明は、第4の形態において、複数の第1の流体
コネクタを備えた使い捨て流体分離器モジュールと、複
数の第2の流体コネクタと、支持基台に取付られた、前
記分離器モジュールのための位置決め保持手段とより成
る流体分離装置であって、 前記流体分離器モジュール
は、内部に流体連通した前記第1の流体コネクタを有す
る該ハウジングと、該ハウジング内に配設された流体分
離素子とから成り、前記ハウジングは、前記保持手段に
設けたスライド板によって前記第1の流体コネクタを前
記第2の流体コネクタに整列する位置に保持するように
寸法づけされ付形された平行なスロットを有する部材を
備えており、前記複数個の第1の流体コネクタは、該モ
ジュールを前記支持基台に迅速脱着態様に結合すること
ができるように、互いに平行に離隔して配置されてお
り、 前記流体コネクタは、前記モジュールを前記支持基
台に迅速脱着態様に結合す ることができるように、前記
複数個の第1流体コネクタは互いに平行に離隔して独立
に配置され、前記第2の流体コネクタは前記第1の流体
コネクタに嵌合し得るように互いに平行に離隔して前記
支持基台上に設けられており、 前記保持手段は前記スラ
イド板により(a)前記流体分離器モジュールの前記複
数個の第1の流体コネクタを前記複数個の第2の流体コ
ネクタに実質的に同時に密封結合させ、(b)該流体分
離器モジュールの該複数個の第1コネクタを該流体コネ
クタの該複数個の第2コネクタから実質的に同時に脱係
合させるように構成されている、流体分離装置を提供す
る。
エレクトロニクス製造工業に用いられる光化学薬品のP
OU浄化の分野である。光化学薬品ディスペンサー(分
配)ポンプとPOU流体分離器は、通常、スピンコーチ
ング装置の下に設置された引出し内に設けられている。
POU流体分離器は、外部配管の必要性をなくし、流体
汚染の可能性を排除するために、ディスペンサーポンプ
に密結合(近接して、かつ、密封状態に結合)させるこ
とが好ましい。しかしながら、1つの引出しに8つもの
ポンプが設けられている場合があり、そのためにPOU
流体分離器へのアクセスを著しく制限する。特に好適な
ディスペンサーポンプ及び流体分離器は、米国特許第
5,262,068号に開示されているような一体化シ
ステムを構成するように統合されたディスペンサーポン
プ及び流体分離器である。この応用例においては、迅速
脱着式に結合することができる使用者に優しい流体分離
器モジュールが好ましい。
示されている。図1は、使い捨て流体分離器(フィル
タ)モジュール2と、マニホールドブロック3と、ディ
スペンサーポンプ4と、モジュール受け器5を含む光化
学薬品ディスペンサー装置1の透視図である。図1には
又、ポンプ4へ送る、及びポンプから発する電子信号及
び空気圧信号を制御するポンプ制御器6も示されてい
る。このディスペンサー装置1は、上記米国特許第5,
262,068号に開示されたものと構造及び作動とも
に同様のものである。ディスペンサーポンプ4に取り付
けられたマニホールドブロック3は、再使用可能なもの
であり、後述するようにモジュール2を嵌合状態に受け
入れ、保持するように設計されている。
ルドブロック3の下方部分の透視図であり、モジュール
2をマニホールドブロック3に対して迅速脱着式に結合
することを可能にする本発明の特徴の詳細を示す。モジ
ュール2の上端には、該モジュールのハウジング23内
に設けられた流体分離素子(フィルタ材)(図示せず)
に流体連通する3つの雌型流体コネクタ21(以下、
「雌型コネクタ」又は単に「コネクタ」とも称する)が
設けられている。分離素子は、米国特許第5,262,
068号に開示されているような平坦なシート状メンブ
レンであってよいが、1996年6月28日付で出願さ
れた本出願人の米国特許出願に開示されている中空繊維
メンブレンで構成することがより好ましい。
ロック3のそれぞれ対応する雄型コネクタ25に迅速脱
着式に密封係合することができるように、互いに離隔さ
れて平行に、互いに他を排するように配置されている。
雄型コネクタ25は、ポンプ4の流体通路の筒状延長部
であり、ポンプ4の最下部に配設されている。互いに嵌
合する各コネクタ対21,25の流体密密封は、各コネ
クタ25に付設されたOリング26によって設定され
る。
たフランジ22は、モジュール2全体を位置づけすると
ともに、モジュール受け器5と連携してモジュール2を
マニホールドブロック3に心合させる働きをし、従っ
て、モジュール2をマニホールドブロック3に密封係合
させた状態に保持するのを助成する。この特定の実施形
態においては、フランジ22は、モジュール2を、それ
を受け入れるように設計されたモジュール受け器5内に
正確に位置づけするのを助成するための複数の突起24
を有している。モジュール2のコネクタ21及びフラン
ジ22のサイズ、形状及び位置は、モジュール2をモジ
ュール受け器5と連携してマニホールドブロック3内に
迅速脱着式に結合させるのを可能にするように定められ
る。
3に取り付けられるモジュール受け器5をポンプ4から
取り外した状態で示す透視図であり、モジュール2がモ
ジュール受け器5内に位置づけされた態様を示す。フラ
ンジ22は、モジュール受け器5の本体に形成された1
対のスロット32(図3−B)に嵌合する。モジュール
受け器5は、ヒンジ33によってマニホールドブロック
3に取り付けられている。ヒンジ33は、モジュール受
け器5をマニホールドブロック3に対して実質的に直線
状に上下方向に一定範囲だけ移動させることを可能に
し、それによって、使い捨てモジュール2をするマニホ
ールドブロック3の雄型コネクタ25に密封係合させた
り、コネクタから脱係合させたりすることができる。
(ばねによって一方の方向に付勢されている)ラッチ3
4によってポンプ4に取り付けられている。ラッチ34
の一端は、把手34aを構成し、他端には、マニホール
ドブロック3に固定された保持支柱36の切欠き35に
掛止する半円形の切開部34bが形成されている。この
構成により、モジュール2をディスペンサー装置1に装
着した後ポンプ4に密封係合した状態に保持する。ラッ
チ34は、又、保持支柱36の切欠き35から脱掛止す
るために水平方向に(即ち、図3−Bの平面に対して内
外へ)摺動させることができ、それによって、モジュー
ル2を交換するためにモジュール受け器5をヒンジ33
を中心として下方へ枢動させることができる。互いに嵌
合するコネクタ21と25が脱係合されると、ばね付勢
ラッチ34の切開部34bがばねの張力を受けて保持支
柱36に圧接する。
るには、使い捨て流体分離器モジュール2の交換作業
は、把手34aを手前に、即ち、雌型コネクタ21を雄
型コネクタ25に係合させるのに必要とされる運動方向
に対してほぼ垂直な方向に引張ることによって行われ
る。即ち、把手34aを手前に引張ると、ラッチ34が
保持支柱36から脱掛止され、モジュール受け器5のヒ
ンジ止めされていない側の端部がポンプ4から解放され
て下降する。その結果、モジュール2全体が、そのコネ
クタ21をマニホールドブロック3の嵌合コネクタ25
との密封係合から外すのに十分な距離下方へヒンジ22
の周りに枢動される。モジュール受け器5がこのように
下降位置に置かれたならば、モジュール2を、そのフラ
ンジ22をスロット32から滑り外すことによってディ
スペンサー装置1から取り出すことができる。
フランジ22をスロット32に挿入することによってデ
ィスペンサー装置1に装填し、次いで、モジュール受け
器5を上方へ枢動させてモジュール2のコネクタ21を
マニホールドブロック3の嵌合コネクタ25に密封係合
させる。モジュール2のコネクタ21がマニホールドブ
ロック3の嵌合コネクタ25に密封係合すると、ラッチ
34の切開部34bが自動的に支柱36の切欠き35内
に掛止し、それによって、以後の流体処理工程中モジュ
ールをマニホールドブロック3に密封係合した状態に保
持する。
上記の説明から分かるように、互いに嵌合するコネクタ
21と25の係合及び密封は、それらのコネクタの本体
を画定する軸線に平行な実質的に直線状の第1の運動に
よって行われる。次いで、互いに嵌合する部材(2と
5)の相互掛止とそれによるモジュール2の保持は、コ
ネクタ21と25の係合密封のときの第1の運動の方向
に対して垂直な方向の実質的に直線状の第2の運動によ
って嵌合コネクタ21,25間の相対運動なしに達成さ
れる。又、本発明の迅速脱着機構は、使い捨て分離器モ
ジュール2の上端のすべてのコネクタを相手のコネクタ
に同時に結合し密封することにも注目されたい。ただ
し、本発明の構成によって導出されれる利点は、たとえ
モジュール受け器5のスイング(枢動)アークを比較的
大きくしても、又、複数対の嵌合コネクタを全く同時に
ではなく多少時間をおいて順次に係合させるようにした
としても、コネクタの係合及びモジュールの保持が「迅
速脱着」とみなされるのに十分に迅速かつ容易に実施さ
れる限り、同等に得られる。
を示す。この実施形態では、使い捨て流体分離器(フィ
ルタ)モジュール40は、ハウジング41と、ハウジン
グの上端に配置された雄型コネクタ42と、各雄型コネ
クタ42のベースの両側面に形成された凹溝形の1対の
スロット43を有する。各雄型コネクタ42は、ハウジ
ング41内に収容された流体分離素子(フィルタ材)
(図示せず)に流体連通している。モジュール40のコ
ネクタ42及びスロット43のサイズ、形状及び位置
は、後述するようにモジュール40を再使用可能なマニ
ホールドブロック内に迅速脱着式に結合させるのを可能
にするように定められる。
組合せて用いるための再使用可能なマニホールドブロッ
ク50を示す。マニホールドブロック50は、本体51
と、端板53によって本体51に保持された滑り保持プ
レート52を有する。本体51の下端に配置された雌型
コネクタ54は、モジュール40の雄型コネクタ42を
流体密密封係合状態に受け入れるように配置されてい
る。互いに嵌合するコネクタ対42,54の流体密密封
は、各雌型コネクタ54にOリング抑え59によって装
着されたOリング58によって設定される。慣用の流体
コネクタ55が、本体51の上端に配置されており、チ
ューブ(図示せず)と嵌合ナット57によって流体処理
システム(図示せず)に接続されるようになされてい
る。
ート」とも称する)52は、スロットの形とした長手方
向の孔56(図6をも参照)を有しており、孔56に
は、滑りプレート52が後退(脱掛止)位置(図5−A
及び5−B)に引込められたとき、モジュール40をマ
ニホールドブロック50に密封係合させることを可能に
するためにモジュール40の各コネクタ42のベースを
自由に通すように寸法づけされ、付形された3つの拡大
円形状開口部62が形成されている。モジュール40が
マニホールドブロック50に密封係合されたならば、滑
りプレート52を掛止位置(図5−C及び5−D)へ移
動させ、孔56の幅狭開口部64をモジュール40のコ
ネクタ42のスロット43に嵌合させ、それによってモ
ジュール40をマニホールドブロック50に堅く保持さ
せる。
タ55を締着することだけによって流体処理システムに
取り付けることができるが、つまり、マニホールドブロ
ック50を上述したような別個の「独立型」(スタンド
アローン)部品としてもよいが、マニホールドブロック
50を流体処理システムに恒久的に取り付けることがで
きるようにマニホールドブロック50の本体51にブラ
ケット又はその他の取り付け手段(図示せず)を設けて
もよい。
様で使用済みモジュールを交換して新しいモジュールを
結合する方法の工程を要約する。 1.滑りプレート52を図5−A及び5−Bに示される
後退(脱掛止)位置へ引込める。 2.使用済みモジュール40を真直ぐ下に引張ることに
よって取り外す。 3.新しいモジュール40を再使用可能なマニホールド
ブロック50の下に位置づけし、モジュール40の雄型
コネクタ42がマニホールドブロック50の雌型コネク
タ54の真下に位置するように整列させる。 4.モジュール40を真直ぐ上に押し上げてマニホール
ドブロック50に係合させる。 5.滑りプレート52を図5−C及び5−Dに示される
掛止位置へ押込み、(プレート52の孔56の幅狭開口
部64をモジュール40のコネクタ42のスロット43
に嵌合させることによって)モジュール40をマニホー
ルドブロック50に密封係合した状態に保持する。
要な特徴と融通性を示しているが、ここに例示されたも
のより場合によっては好ましい多くの変型実施形態があ
ることを理解されたい。例えば、ここに図示されていな
いが、本発明の範囲内に入る変型の例としては、下記の
事項がある。 Oリングの使用を必要としないシール。モジュールの流
体コネクタをモジュールのハウジングの長手軸線に対し
て垂直に(即ち、添付図に示されたコネクタの向きに対
して垂直な向きに)配置すること。モジュールをマニホ
ールドブロックに心合させる手段として、ここに例示さ
れたフランジ及びスロットの代わりに、例えばモジュー
ルのハウジングに皿穴又はピンを設けるなどの他の手段
を用いること。モジュールをマニホールドブロックに係
合させるのに必要とされる運動を起すための機構とし
て、例えば引込み式クランプ又はジャッキ等の他の手段
を用いること。モジュールをマニホールドブロックに密
封係合状態に保持させるための手段として、ここに例示
されたラッチ及び滑りプレートの代わりに、例えばカ
ム、レバー又はピン等の他の手段を用いること。
(フィルタ材)のタイプについて特定の例を挙げたが、
本発明は、当業者に周知のいろいろな種類の分離素子、
例えば、慣用のフィルタ、メンブレンフィルタ(MF、
UF及びRO)、クロマトグラフィコラム、吸着媒体カ
ートリッジ(例えば、イオン交換活性炭や、特異配位
子)、及び吸着樹脂媒体を埋設されたメンブレンフィル
タ等にも適用することができる。最後に、ここでは半導
体産業、特に半導体産業内での特定の用途における要望
事項に言及したが、他の産業の他の用途においても、例
えば、フィルタ交換の安全性、汚染防止措置及び容易さ
が重要な問題となる原子力、生化学、バイオテクノロ
ジ、及び医薬品産業等においても同様な要望がある。
本発明の好ましい実施形態の透視図であり、嵌合流体マ
ニホールドブロックをディスペンサーポンプの一体的部
分として示し、該マニホールドブロックに取り付け心合
させるためのフランジを備えた使い捨て流体分離器モジ
ュールを示す。
ックの下方部分の透視図であり、マニホールドブロック
に対するモジュールの心合及び密封状態を詳細に示す。
るモジュール受け器の透視図であり、モジュールがモジ
ュール受け器に嵌合する態様を詳細に示す。
いられる分離器モジュールの側面図であり、モジュール
を再使用可能なマニホールドブロックに保持するための
モジュールのコネクタポート及びスロットの詳細を示
す。
の他の機器に一体に統合されない応用例に特に適するマ
ニホールドブロックの部分断面図であり、該マニホール
ドブロックが図4のモジュールに嵌合するように配置さ
れたところを示し、マニホールドブロックと、モジュー
ルをマニホールドブロックに保持するための機構の詳細
を示す。
滑り保持プレートの立面図である。
Claims (18)
- 【請求項1】 使い捨て流体分離器モジュールであっ
て、 ハウジングの一端に配置され、ハウジングの内部に流体
連通した複数個の流体コネクタを有するハウジングと、 該ハウジング内に配設された流体分離素子とから成り、 前記ハウジングは、支持基台上の保持手段に設けられた
スロットに嵌合して前記複数個の流体コネクタが前記支
持基台に支持された複数個の他の流体コネクタに整列保
持されるように寸法づけされた平行縁部を有するフラン
ジを備えており、さらに前記複数個の流体コネクタは、
該モジュールを前記複数個の他の流体コネクタに迅速脱
着態様に結合することができるように、互いに平行に離
隔して独立に配置されていることを特徴とする使い捨て
流体分離器モジュール。 - 【請求項2】 前記フランジは、前記スロットに係合す
るように該ハウジングの本体を越えて突出していること
を特徴とする請求項1に記載の使い捨て流体分離器モジ
ュール。 - 【請求項3】 前記フランジは、前記平行な縁部を前記
スロットに心合させるための突起を有していることを特
徴とする請求項1又は2に記載の使い捨て流体分離器モ
ジュール。 - 【請求項4】 前記フランジは、前記複数個の流体コネ
クタに近接したところで前記ハウジングの上端に付設さ
れていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記
載の使い捨て流体分離器モジュール。 - 【請求項5】 使い捨て流体分離器モジュールであっ
て、 ハウジングの一端に配置され、ハウジングの内部に流体
連通した複数個の流体コネクタを有するハウジングと、 該ハウジング内に配設された流体分離素子とから成り、 前記ハウジングは、支持基台上の保持手段に設けられた
スライド板によって前記複数個の流体コネクタが前記支
持基台に支持された複数個の他の流体コネクタに整列保
持されるように寸法づけされ付形された平行なスロット
を有する部材を備えており、前記複数個の流体コネクタ
は、該モジュールを前記支持基台の前記他の流体コネク
タに迅速脱着態様に結合することができるように、互い
に平行に離隔して独立に配置されていることを特徴とす
る使い捨て流体分離器モジュール。 - 【請求項6】 前記ハウジングのスロットは、前記支持
基台上の前記スライド板に係合するように前記複数個の
流体コネクタの各々の対向した側壁に形成されたスロッ
トであることを特徴とする請求項5に記載の使い捨て流
体分離器モジュール。 - 【請求項7】 前記スロットは、横方向に延長した水平
な溝であることを特徴とする請求項6に記載の使い捨て
流体分離器モジュール。 - 【請求項8】 前記スロットはモジュールが保持位置に
あるときに前記スライド板の狭い溝部分に係合し非保持
位置にあるときに前記狭い溝部分から外れるようになっ
ている請求項5ないし7のいずれかの使い捨て流体分離
器モジュール。 - 【請求項9】 複数の第1の流体コネクタを備えた使い
捨て流体分離器モジュールと、複数の第2の流体コネク
タと、支持基台に取付られた、前記分離器モジュールの
ための位置決め保持手段とより成る流体分離装置であっ
て、 前記流体分離器モジュールは、内部に流体連通した前記
第1の流体コネクタを有する該ハウジングと、該ハウジ
ング内に配設された流体分離素子とから成り、 前記ハウジングは、前記保持手段のスロットによって前
記第1の流体コネクタを前記第2の流体コネクタに整列
する位置に保持するように寸法づけされ付形された平行
縁部を有するフランジを備えており、 前記モジュールを前記支持基台上に迅速脱着態様に結合
することができるように、前記複数個の第1流体コネク
タは互いに平行に離隔して独立に配置され、前記第2の
流体コネクタは前記第1の流体コネクタに嵌合し得るよ
うに互いに平行に離隔して前記支持基台上に設けられて
おり、 前記保持手段は(a)前記流体分離器モジュールの前記
複数個の第1の流体コネクタを前記複数個の第2の流体
コネクタに同時に密封嵌合させ、また(b)該流体分離
器モジュールの前記複数個の第1の流体コネクタを前記
複数個の第2の流体コネクタから同時に脱係合させるよ
うに構成されている、流体分離装置。 - 【請求項10】 前記保持手段は、前記流体分離器モジ
ュールと前記第2の流体コネクタとの間の相対運動を生
じないように該流体分離器モジュールを前記第2の流体
コネクタに掛止するためのラッチを含むことを特徴とす
る請求項9に記載の流体分離装置。 - 【請求項11】 前記保持手段は、前記流体密係合を、
前記第1の流体コネクタ及び第2の流体コネクタの両方
の軸線に平行な、実質的に直線状の第1運動によって行
うように適合し、さらに該第1運動に対して実質的に垂
直な方向の第2運動によって前記流体分離器モジュール
を前記第2の流体コネクタに掛止するためのラッチを含
むことを特徴とする請求項9に記載の流体分離装置。 - 【請求項12】 前記保持手段は、前記流体分離器モジ
ュールを受取り、心合させ、保持するために前記第2の
流体コネクタに取り付けられた受け器と、該第2コネク
タ又は流体分離器モジュールのどちらかに取り付けられ
たラッチを含み、該ラッチは、該流体分離器モジュール
を前記第2のコネクタに掛止するために前記第1運動に
対して実質的に垂直な平面内で移動自在であることを特
徴とする請求項11に記載の流体分離装置。 - 【請求項13】 前記受け器は、前記第1運動中実質的
に直線状の運動をするようにヒンジによって連結されて
いることを特徴とする請求項12に記載の流体分離装
置。 - 【請求項14】 前記第2のコネクタは、流体処理シス
テムの一構成機器に一体的に結合されていることを特徴
とする請求項13に記載の流体分離装置。 - 【請求項15】 前記流体処理システムの前記一構成機
器は、該流体処理システム内に光化学薬品溶液をポンプ
送りし、濾過するためのポンプであることを特徴とする
請求項14に記載の流体分離装置。 - 【請求項16】 複数の第1の流体コネクタを備えた使
い捨て流体分離器モジュールと、複数の第2の流体コネ
クタと、支持基台に取付られた、前記分離器モジュール
のための位置決め保持手段とより成る流体分離装置であ
って、 前記流体分離器モジュールは、内部に流体連通した前記
第1の流体コネクタを有する該ハウジングと、該ハウジ
ング内に配設された流体分離素子とから成り、 前記ハウジングは、前記保持手段に設けたスライド板に
よって前記第1の流体コネクタを前記第2の流体コネク
タに整列する位置に保持するように寸法づけされ付形さ
れた平行なスロットを有する部材を備えており、前記複
数個の第1の流体コネクタは、該モジュールを前記支持
基台に迅速脱着態様に結合することができるように、互
いに平行に離隔して配置されており、 前記流体コネクタは、前記モジュールを前記支持基台に
迅速脱着態様に結合することができるように、前記複数
個の第1流体コネクタは互いに平行に離隔して独立に配
置され、前記第2の流体コネクタは前記第1の流体コネ
クタに嵌合し得るように互いに平行に離隔して前記支持
基台上に設けられており、 前記保持手段は前記スライド板により(a)前記流体分
離器モジュールの前記複数個の第1の流体コネクタを前
記複数個の第2の流体コネクタに実質的に同時に密封結
合させ、(b)該流体分離器モジュールの該複数個の第
1コネクタを該流体コネクタの該複数個の第2コネクタ
から実質的に同時に脱係合させるように構成されてい
る、流体分離装置。 - 【請求項17】 前記スロットは前記各第2コネクタの
側壁に形成されている請求項16に記載の流体分離装
置。 - 【請求項18】 前記スライド板は前記スロット中を水
平に移動して前記第1及び第2コネクタのロック及びロ
ック解除を行うものである、請求項16に記載の流体分
離装置。
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