JP4717176B2 - ろ過装置、およびカートリッジフィルタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造分野、食品工業分野、薬品工業分野等に用いられるろ過装置、およびカートリッジフィルタに関し、より特定的には、精密ろ過の目的を確実に達成しながら、フィルタ機能の経時低下のために定期的に交換されるフィルタ関連部材の節約をはかったろ過装置、およびカートリッジフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品工業分野、食品工業分野、薬品工業分野、純水製造分野等にはろ過装置が広く用いられている。一例を挙げれば、電子部品の洗浄には高純度の薬液が用いられているが、これらの薬液に不純物、とくに金属粉等が混入すると微細な半導体集積回路の配線間に短絡等を生じ、正常な機能を期待することができなくなる。一方、例えば、半導体基板の洗浄に用いられる薬液は、繰り返し使用することが可能であり、資源保護、環境対策、また半導体装置の製造コスト低減という観点から洗浄液を循環させて使用している。しかしながら、上記したように、洗浄-薬液回収の過程で金属微粒子等が混入するので、混入物をフィルタで除去して循環使用している。使用の初期には清浄であったフィルタも、使用期間が長くなると混入物をろ過するので、ろ過残滓が残留して汚れてゆき、やがては目詰まりを起こし、ろ過が十分行われなくなる。このため、上記ろ過装置のフィルタは、ろ過能力が所定のレベルまで低下する期間を設定して定期的に交換して用いられている。このため、交換が容易に行われるようにカートリッジフィルタが用いられてきた。
【０００３】
図５は、従来のカートリッジフィルタを説明するための図面である。ハウジング１１０は、ボール１１１と、袋ナット１１２と、ヘッド１１３とから構成されている。袋ナット１１２とボール１１１とは、ボールの段差部と袋ナットの底縁部とが係合し、ヘッド１１３が袋ナット１１２に螺合することにより、Ｏリング１２２を圧し上記係合を固定して、ボール１１１と、袋ナット１１２と、ヘッド１１３とをハウジングとして一体化する。ヘッド１１３とボール１１１との境界部は、Ｏリング１２２によってシールされる。このハウジング１１０の出口１１５の内面側開口であるフィルタ取付部１２５にカートリッジフィルタ１０１の取付部１０８が取り付けられている。このカートリッジフィルタ１０１は、外筒１０２と、外筒に囲まれたフィルタ１０３と、図示していない内筒と、フィルタの上端および下端においてフィルタに液密に固定されている上端エンドキャップ１０６および下端エンドキャップ１０５とを備えている。この２つのエンドキャップの少なくとも一方には、出口または入口と連絡する開口が開けられている。図５においては、上端エンドキャップに出口１１５と連絡する開口１０７が開けられている。この開口１０７は、エンドキャップから外に突き出した形状の取付部１０８を兼ねており、その取付部に嵌められたＯリング１２１によってシールを形成するように、上記取付部１０８が上記フィルタ取付部１２５に挿入され取り付けられている。取付力は上記のＯリング１２１の反発力によって与えれている。上記ハウジング１１０のヘッド１１３には、入口１１４と出口１１５とが設けられ、ろ過対象の液は入口からフィルタ１０３を通って出口にいたるように配置されている。ヘッド１１３には、その他にエア抜き口を兼ねた圧力計接続口１１６と、エア抜き口１１７と、圧力計接続口１１８とが設けられている。また、ボールには排液口１１９が設けられている。上記のエア抜き口や排液口がフィルタ運転中は閉じられていることは、言うまでもない。
【０００４】
図６は、図５に示すフィルタ装置を組み上げる際の手順を説明するための図面である。図６において、フィルタ装置が、一体化されているフィルタ１０１と、ヘッド１１３と、ボール１１１とから形成されていることが明りょうに分かる。また、図７は、Ｏリング１２１が嵌め入れられた取付部１０８ををヘッドの取付凹部に装着することによりカートリッジフィルタ１０１をハウジング１１０に取り付けた段階の図である。
【０００５】
上記のカートリッジフィルタを用いることにより、定期交換において簡便にカートリッジフィルタを交換して、精密ろ過の能力を所定レベル以上に維持することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、省資源、廃棄物少量化、コスト低減等の観点から、上記カートリッジフィルタを上記の形態で交換することがベストかどうか検討する必要がある。すなわち、（外筒＋フィルタ＋内筒＋上端および下端エンドキャップ）を１カートリッジとして交換することがベストかどうか検討することが必要である。精密ろ過の機能を十分に果たしながら節約できる部位があれば節約し、省資源、廃棄物少量化に少しでも寄与できる部分があれば寄与することが望ましい。
【０００７】
そこで、本発明は、精密ろ過の機能を十分果たしながら、省資源および廃棄物少量化に寄与するエコタイプのろ過装置、およびカートリッジフィルタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の局面のろ過装置は、入口と出口とが設けられたヘッド、袋ナット、およびボールとから構成されるハウジングと、ヘッドに融着に固定され、複数の孔を有する外筒と、円筒状フィルタ、円筒状フィルタの内側に位置する内筒、ならびに当該円筒状フィルタの上端および下端に液密に固定されたエンドキャップ、を主要部材とするカートリッジフィルタとを備える。このカートリッジフィルタは、入口から出口にいたる流路を遮って、外筒の中に収納されハウジングに着脱自由に取り付けられている（請求項１）。
【０００９】
上記の構成により、外筒をハウジング部材として、交換の対象外とするので、従来よりも外筒分の廃棄物量を減少させることができ、さらに省資源にも寄与することができる。また、外筒の材料を節約できるので、梱包等への配慮の費用等を差し引いても、コスト低減を得ることができる。上記のろ過装置におけるろ過機能は、従来のろ過装置と同等の精密ろ過機能を備えている。なお、上記のカートリッジフィルタは、本発明におけるエコ型カートリッジフィルタをさしている。
【００１０】
上記第１の局面のろ過装置では、エンドキャップの少なくとも一方に設けられる開口が出口に連通している（請求項２）。
【００１１】
上記の構成により、ろ過対象の液の入口側に外筒が位置し、ろ過が終了した出口側に内筒が位置することになる。このため、本発明では、ろ過終了側の内筒を交換することになる。これは、ろ過の終わった高純度薬液を供給している側の内筒を交換して汚れのない状態にしておくことになる。外筒については、ろ過前の液が接する部分であることにより、特に問題ないと考えられる。
【００１２】
この結果、省資源、廃棄物少量化等を実現しながら、精密ろ過を行って高純度の薬液を常に供給することが可能になる。
【００１５】
本発明の第１の局面のカートリッジフィルタは、入口と出口とが設けられたヘッド、袋ナット、およびボールとから構成されるハウジングの前記ヘッドに融着固定され、複数の孔を有する外筒の内側に配置され、当該ハウジングに着脱自由に取り付けられるカートリッジフィルタである。このカートリッジフィルタでは、円筒状フィルタと、円筒状フィルタの内側に位置する内筒と、円筒状フィルタの上端および下端に液密に固定されたエンドキャップとを備える（請求項３）。
【００１６】
上記の構成のエコ型カートリッジフィルタを用いることにより、交換において、本来、フィルタ性能に大きな影響を有しない外筒を交換しなくてもよくなる。このため、実質的に交換が必要な部分である上記エコ型カートリッジフィルタのみを製造し販売することにより、省資源や廃棄物の減少をもたらすことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のろ過装置に用いられるエコ型カートリッジフィルタ１を示す。外形が円筒状のプリーツ状フィルタ３は、内筒４を示すために一部切り取られた状態で図示されている。上端エンドキャップ６には、開口７を兼ねた取付部８が形成され、その取付部８には、Ｏリング９が２つ嵌め入れられている。なお、取付部８はハウジング側に設ける形を取ってもよい。この場合、ハウジング側の取付部を、エンドキャップ側の開口部分に嵌め込むことになる。下端エンドキャップの周縁部には、上記エコ型カートリッジフィルタをハウジングから取り外す際に用いる治具をセットするための溝２０が設けられている。図１に示すエコ型カートリッジフィルタには、外筒がないことが最大の特徴である。
【００２０】
図２は、上記のエコ型カートリッジフィルタをハウジング１０に取り付けた状態を説明する図面である。エコ型カートリッジフィルタ１は、その取付部８をハウジング１０の出口１５の内面側開口であるフィルタ取付部２５に挿入することによってハウジング１０に取り付けられている。ハウジング１０は、外筒２とヘッド１３と、袋ナット１２と、ボール１１とから構成される。ボール１１と段差部で係合した袋ナット１２は、ヘッド１３と螺合し、ヘッドとボールとの間に挿入されたＯリング２２により薬液が外部に漏れないようシールを形成する。
【００２１】
本実施の形態では、外筒２がヘッド１３に融着され固定されている点に特徴がある。この外筒は、融着固定のほかに、ヘッド１３と一体成形されていてもよいし、ヘッドに切られた雄ねじまたは雌ねじと、外筒に切られた雌ねじまたは雄ねじとの螺合により固定されていてもよい。螺合の場合には、不測の事故により損傷を受けた場合に交換が可能である。また、特にひどい汚染が生じた場合等に薬液洗浄をしたり、場合によっては交換することもできる。エコ型カートリッジフィルタ１のフィルタ取付部２５への取付力は、２つのＯリング２１の反発力によって与えられている。この２つのＯリングは、シールも形成しており、入口１４から導入された薬液がかならず円筒形のプリーツ状フィルタを通過することを保証している。
【００２２】
ろ過対象の薬液は、入口１４から導入され、外筒２に達し、外筒の孔からプリーツ状フィルタ３を通過してろ過が行われる。ろ過した薬液は内筒の孔を通過して上端エンドキャップ６に突き出して設けられた取付部８の開口７を通って利用サイドに供給される。開口７を上端エンドキャップだけでなく下端エンドキャップにも設けて、両方の開口ともに出口に連絡させる構造としてもよい。出口１５を薬液の入口に用いて、逆流させて入口１４を薬液の出口にもちいてもよい。
【００２３】
図３は、上記エコ型カートリッジフィルタ１をハウジングから取り外した状態でを示し、また図４は、上記エコ型カートリッジフィルタ１をハウジングから取り外した状態で、外筒２とエコ型カートリッジ１とが重複した状態を示す図である。いずれの図においても、外筒はハウジングの一部として形成されている。このため、エコ型カートリッジフィルタの交換の際にも交換されることがなく、省資源、廃棄物少量化、コスト低減等に寄与することができる。
【００２４】
上記において、本発明の実施の形態について説明を行なったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲は発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含む。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、外筒を交換の対象外とするので、従来よりも外筒分の廃棄物量を減少させることができ、さらに省資源にも寄与することができる。また、外筒の材料を節約できるので、コスト低減を得ることができる。また、本発明のろ過装置等におけるろ過機能は、従来のろ過装置と同等の精密ろ過機能を備えている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態のろ過装置に用いられるエコ型カートリッジフィルタを示す図である。
【図２】 本発明のろ過装置を説明するための図である。
【図３】 本発明のろ過装置において、エコ型カートリッジフィルタと、ヘッドに一体化された外筒とが重複部を持たないくらい離れた状態を示す図である。
【図４】 本発明のろ過装置において、エコ型カートリッジフィルタとヘッドに一体化された外筒とが重複部を持って離れた状態を示す図である。
【図５】 従来のろ過装置を説明するための図である。
【図６】 従来のろ過装置において、フィルタカートリッジとヘッドとが重複部を持たないくらい離れた状態を示す図である。
【図７】 従来のろ過装置において、フィルタカートリッジとヘッドとが重複部を持って離れた状態を示す図である。
【符号の説明】
１ エコ型カートリッジフィルタ、２ 外筒、３ プリーツ状フィルタ（円筒形状）、４ 内筒、５ 下端エンドキャップ、６ 上端エンドキャップ、７ 開口、８ 取付部、９ Ｏリング、１０ ハウジング、１１ ボール、１２ 袋ナット、１３ ヘッド、１４ 入口、１５ 出口、１７ エア抜き口、１８ 圧力計接続口、１９ ドレイン、２０ 下端エンドキャップの治具装着溝、２１，２２ Ｏリング、２５ フィルタ取付部。

Claims (3)

1. 入口と出口とが設けられたヘッド、袋ナット、およびボールとから構成されるハウジングと、
   前記ヘッドに融着固定され、複数の孔を有する外筒と、
   円筒状フィルタ、円筒状フィルタの内側に位置する内筒、ならびに当該円筒状フィルタの上端および下端に液密に固定されたエンドキャップ、を主要部材とするカートリッジフィルタとを備え、
   前記カートリッジフィルタは、前記入口から出口にいたる流路を遮って、前記外筒の中に収納され前記ハウジングに着脱自由に取り付けられている、ろ過装置。
2. 前記エンドキャップの少なくとも一方に設けられる開口が前記出口に連通している、請求項１に記載のろ過装置。
3. 入口と出口とが設けられたヘッド、袋ナット、およびボールとから構成されるハウジングの前記ヘッドに融着固定され、複数の孔を有する外筒の内側に配置され、当該ヘッドに着脱自由に取り付けられるカートリッジフィルタであって、
   円筒状フィルタと、前記円筒状フィルタの内側に位置する内筒と、
   前記円筒状フィルタの上端および下端に液密に固定されたエンドキャップとを備える、カートリッジフィルタ。

Images