JP3471409B2 - 流体精製用フィルタとその製造方法 - Google Patents

流体精製用フィルタとその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接工程を導入するこ
となく金属ハウジング内に濾過素子を固定するようにし
た流体精製用フィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、金属製ハウジング内に濾過素子を
収納させたデイスポーザブル型のフィルター構造は、金
属ハウジングの両端部の流体出入口に、シール性の高い
ねじ接合継手形状を形成し、このハウジングの中間部に
濾過素子を介在させ、この濾過素子の出口側と入口側の
位置を溶接してハウジング内に濾過素子を封入してフィ
ルタ構造を生産している。
【0003】一般に半導体製造分野において使用される
ガスは、不活性ガスの他、腐食性の高い猛毒ガスを使用
するラインに使用されており、そのため気密性が特に重
要視されるから、ハウジングと濾過素子とは、溶接手段
によって固着して高い封止性を確保するようにしてい
る。半導体工業における超清浄度ラインを確保する為の
フィルタは、使用ガスの種類によっては外部リークが許
されない。例えば、エッチング工程等に使用されるシラ
ン、モノシラン等の毒性ガスは微量リークが致命的とな
る。その為、その継手構造はチューブくい込みシールや
ガスケットシール等が導入され、ヘリウムリーク量10
-8<まで管理されているのが現状である。また、上記し
たガス等の気体の他、冷媒等の有機系の液体濾過を必要
とする電子工業分野、液晶分野におけるラインにも、こ
の溶接する固着方式が多く用いられている。
【0004】このような溶接する固着方式によるライン
フィルタは、シール性の高いねじ接合継手により配管さ
れ、また、ラインフィルタは、不活性ガスの他、腐食性
ガス又は有機溶剤等の濾過に使用される場合が多く、特
に、半導体製造分野においては、腐食性ガスの使用頻度
が多いうえに、使い捨て型が主流となっており、金属ハ
ウジングは、ボデーとキャップを溶着してハウジングを
構成している。
【0005】そのため、この種のラインフィルタは、溶
接シール構造を採用するのが通常であり、その溶接に際
して次のような仕様や検査工程が要求されている。即
ち、溶接部の内面焼けがないこと溶接部の溶け込み
深さを確認すること耐圧試験をすること気密検査を
すること(ヘリウムリークテスト)などを要求される。
即ち、の溶接部の内面焼けが発生すると、一般の不活
性ガスにせよ酸化表層部からの脱離現象によるフィルタ
素材の破損及び二次側汚染が懸念されるので、内面焼け
を防止するため、ドライな清浄シールドガス(Ar又は
2ガスが一般に使用される。)を用いて、溶接を実施
するようにしている。また、の溶け込み深さは、仕様
設定した耐圧性を保証する為の検査であり、溶接工程に
おける溶接条件のバラツキをチェックすることにあり、
また、この耐圧状態を実施検査したり、の溶接部位の
ピンホール有無を確認する工程などが要求されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のような溶接構造
方式のラインフィルタは、上記した検査工程に特に手間
が極端に掛かり、その複雑な仕様や工程がかえってフィ
ルタの価格に影響を及ぼし、コストアップとなる等の問
題点を有しており、そのため、ユ−ザ−等から、より廉
価なこの種のフィルタの開発が要望されていた。本発明
は、上記の実情に鑑みて開発したもので、ユーザーの要
望仕様に合致し、しかも、溶接工程を導入することな
く、金属ハウジング内に濾過素子を封着するようにした
安価な流体精製用フィルタを提供することを目的とした
ものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第1の発明は、金属製筒体の両端を縮径加工して流
体用出入口を設け、この金属製筒体の内部に、濾過素子
の保持体の外周面と金属製筒体の内周面とを圧着させて
濾過素子の保持体を封着させた流体精製用フィルタであ
る。この場合、金属製筒体である金属ハウジングは、ス
テンレス系、真鍮、銅、アルミニュウム等の金属を採用
している。また、濾過素子は、高分子より成る多孔質
膜、繊維体であり、金属より成る焼結体、繊維体であっ
ても良い。濾過素子の孔径は、100μm〜0.01μmであ
るのが好ましい。また、その他の例として濾過素子の保
持体の外周面と金属製筒体の内周面とをOリングを介し
て圧着させたり、濾過素子の保持体の外周面に形成した
複数の環状突部を金属製筒体の内周面に圧着させる。
【0008】第2の発明は、金属製筒体の一端側を縮径
させて流体用出入口の一方を形成し、次いで、この筒体
の略中間位置に、濾過素子の保持体の外周面と金属製筒
体の内周面とを圧着させて濾過素子の保持体を封着し、
その後、筒体の他端側を縮径させて流体用出入口の他方
を形成してフィルタエレメントを製造するように構成し
た。
【0009】
【作用】本発明は、金属製筒体の一端側を縮径させて流
体用出入口の一方を形成し、次いで、この筒体の略中間
位置に、濾過素子の保持体の外周面と金属製筒体の内周
面とを圧着させて濾過素子の保持体を封着し、その後、
筒体の他端側を縮径させて流体用出入口の他方を形成す
る。特に、本発明は、金属製筒体の両端を縮径加工して
流体用出入口を設けたから、フィルタの継手部分は、ね
じ式継手構造以外の継手方式を採用してラインに取付け
ることができるので、高圧使用時においてリーク発生が
起きるおそれがなく、外部リークが許されない半導体工
業分野等においても最適である。
【0010】また、金属製筒体内に濾過素子の外周面と
筒体の内周面をかしめ圧着させて濾過素子を金属ハウジ
ング内に封着したから、溶着工程を導入することなく生
産できるので、簡略化した工程によって生産でき、低コ
ストのフィルタを得ることができると共に、金属ハウジ
ングには、継ぎ目部がないので、流体がリークする危険
性もない。
【0011】
【実施例】以下に、本発明における流体精製用フィルタ
とその製造方法の実施例を図面に基づいて詳述する。図
1において、1は金属製筒体(パイプ)であり、この筒
体は、ステンレス系、真鍮、銅、アルミニウムその他の
金属を適宜に選択するものとする。この金属製筒体1の
一端側を図2に示すように、絞り加工手段を施して縮径
させて流体の出入口2を形成する。
【0012】この絞り加工は、最終形状までに数段階に
分けてプレス成形する回転成形法、或は、スウェージン
グ型に筒体の端部をインサートしながら絞り込んでいく
スウェージング加工などによって絞り成形する。この場
合、ハウジングを構成する金属製筒体1の内面の表面粗
度を向上させるため、電解研磨処理を適宜に施す。な
お、用途によっては、この電解研磨工程を省略すること
ができる。
【0013】次に、図3に示すように、金属製筒体1の
開口部側より濾過素子3を嵌合して、濾過素子3の保持
体4の外周面と筒体1の内周面を密接させる。この濾過
素子3は、高分子より成る多孔質膜6又は繊維体その他
であり、金属より成る場合は、焼結体又は金属繊維体で
あっても良い。図3に示すように多孔質膜6である場合
は、フッ素樹脂系などの支持体5の外周に同樹脂系など
の多孔質膜6を被覆している。
【0014】この濾過素子3の孔径は、適用流体の濾過
機能の点から、100μm〜0.01μmが好ましい。濾過素
子3は、何れの材料でも良く、また、その構造は適宜に
選択するものとし、濾過素子3は、連通孔9に連通した
保持体4を有するものであれば良く、その保持体4の材
質も金属、合成樹脂などを用いることができ、保持体4
は筒体1の一次側と二次側を密封して固着できるもので
あれば良い。上記した濾過素子3を筒体1に封着する場
合は、筒体1の圧着部7を外周囲よりかしめ圧着手段に
より圧着させると、図3に示すように封着される。
【0015】この圧着部7は、図6に示すように保持体
4を波形系に押しつぶして圧着7aするが、その波形数
は、図7に示すようにその数を増加させると、封着機能
がより高まる。また、図8に示すように圧着部7aの両
端に係止部7bを形成すると、濾過素子3は、より封着
機能を高めることができる。更に、図9に示すように、
保持体4の外周面に細目の溝状部4aを形成して、筒体
1の内周面と保持体4の外周面との圧着部7aの圧着効
果を図ることができる。また、図10に示すように、濾
過素子3の保持体4の外周面に装着溝11を設け、この
装着溝11にOリング12を装着し、金属製筒体1の内
周面にこのOリング12を介して圧着させる。その他、
図11に示すように、濾過素子3の保持体4の外周面に
複数の環状突部13形成し、この環状突部13を金属製
筒体1の内周面に圧着させるようにしても良い。図10
及び図11の場合は、内圧によって金属製筒体1が膨張
することがあっても封止機能が低下することがない。こ
れらの圧着手段は、上記の例のように金属製筒体1をか
しめ手段を採用すると、より封着シ−ル機能を高めるこ
とができる。図12は、その他の例を示したもので、濾
過素子3の保持体4の外周面に凹部14を設け、この凹
部14に金属製筒体1のかしめ圧着部7aの内周凸部1
5を固着させて密封シ−ルしている。
【0016】金属製筒体1の内部に濾過素子を3を固着
した状態の後に、図4に示すように、金属製筒体1の他
端側を上記した手段と同様に絞り加工等の縮径工程によ
り流体用入口8を形成し、最後に、洗浄処理をすること
によって、フィルタとしての製品を仕上げることができ
る。図中、10は金属ハウジング(金属製筒体)1内の
清浄領域スペースである。
【0017】次に、上記した実施例の作用を説明する。
金属製筒体1の両端を縮径して出入口2、8を設けたか
ら、ねじ式の継手構造ではなく、チューブくい込みシー
ル継手方式を採用することができるばかりでなく、金属
ハウジング1の出入口2、8の両端部をラインの端部と
を溶着して確実に接続することができる。
【0018】また、金属ハウジング1内に、濾過素子3
を圧着させて封着したから、溶接手段をとることがない
ので、複雑な仕様や検査工程等をとることなく、低コス
トで生産することができる。特に、半導体工業分野にお
けるディスポーザブルタイプのノンリークのフィルタと
して最適であり、これを電子工業分野や液晶分野などに
も応用することができる。
【0019】
【発明の効果】以上のことから明らかなように本発明に
よると、従来品のフィルタと比較して著しく低コストで
生産可能となり、また、ハウジングの継ぎ目部がなく、
流体のリークに対する危険性もない。また、金属製筒体
の両端を縮径するのみでハウジングを構成することがで
きるので、デッドボリュームがないため、ハウジング内
で流通する流体が滞留するおそれがなく、流体の置換性
も高い等の使用価値の高い流体精製用フィルタを提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における金属製筒体の正面説明図であ
る。
【図2】図1の金属製筒体の一端を縮径した正面説明図
である。
【図3】図2の筒体内に濾過素子を封着した状態を示す
説明図である。
【図4】図3の状態の筒体の他の端部を縮径した説明図
である。
【図5】図4の断面図である。
【図6】図4の一例を示すa部拡大図である。
【図7】図4の他例を示すa部拡大図である。
【図8】図4の他例を示すa部拡大図である。
【図9】図4の他例を示すa部拡大図である。
【図10】本発明における他例を示す半載断面図であ
る。
【図11】本発明における他例を示す半載断面図であ
る。
【図12】本発明における他例を示す半載断面図であ
る。
【符号の説明】
1 金属製筒体(金属ハウジング) 2 出口 3 濾過素子 4 保持体 6 多孔質膜 7 圧着部 8 入口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 46/00 - 46/54 B01D 29/11

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属製筒体の両端を縮径加工して流体用
    出入口を設け、この金属製筒体の内部に、濾過素子の保
    持体の外周面と金属製筒体の内周面とを圧着させて濾過
    素子の保持体を封着したことを特徴とする流体精製用フ
    ィルタ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載した金属製筒体である金
    属ハウジングは、ステンレス系、真鍮、銅、アルミニュ
    ウム等の金属である流体精製用フィルタ。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載した濾過素子は、高分子
    より成る多孔質膜、繊維体である流体精製用フィルタ。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載した濾過素子は、金属よ
    り成る焼結体、繊維体である流体精製用フィルタ。
  5. 【請求項5】 濾過素子の孔径は、100μm〜0.01μm
    である請求項1から請求項4の何れかに記載の流体精製
    用フィルタ。
  6. 【請求項6】 濾過素子の保持体の外周面と金属製筒体
    の内周面とをOリングを介して圧着させた請求項1乃至
    5の何れかに記載の流体精製用フィルタ。
  7. 【請求項7】 濾過素子の保持体の外周面に形成した複
    数の環状突部を金属製筒体の内周面に圧着させた請求項
    1乃至5の何れかに記載の流体精製用フィルタ。
  8. 【請求項8】 金属製筒体の一端側を縮径させて流体用
    出入口の一方を形成し、次いで、この筒体の略中間位置
    に、濾過素子の保持体の外周面と金属製筒体の内周面と
    を圧着させて濾過素子の保持体を封着し、その後、筒体
    の他端側を縮径させて流体用出入口の他方を形成してフ
    ィルタエレメントを製造することを特徴とする流体精製
    用フィルタの製造方法。
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