JPH06106034A

JPH06106034A - 弗素樹脂製フィルタ

Info

Publication number: JPH06106034A
Application number: JP27930492A
Authority: JP
Inventors: Takashi Monzen; 孝志門前; Masaharu Watanabe; 正春渡辺; Hironobu Sato; 広宣佐藤
Original assignee: Kitz Corp
Current assignee: Kitz Corp
Priority date: 1992-09-25
Filing date: 1992-09-25
Publication date: 1994-04-19

Abstract

(57)【要約】【構成】構成される部材が全て弗素樹脂製であり、膜
ユニット６で濾過された清浄流体流出側の開口端部１２
を膜ユニット６の一端部に設け、この開口端部１２に配
設する目板４に膜ユニット６を複数本集束させて嵌合し
て集合体１３を形成する。この集合体１３を熱溶着する
ことにより液密シールする。この膜ユニット６は、中空
糸形状、チューブ形状或は平板状の何れかであり、ま
た、弗素樹脂としては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、Ｅ
ＰＥ、ＥＣＴＦＥ、ＣＴＦＥ、ＰＶＤＦの何れかを利用
し、材質は全て同一であるか又は構成部品ごとに異なる
ようにする。【効果】膜ユニットの開口端部の集合体を一端に集束
させたエレメントを提供することにより、生産工数、部
品点数が減少し、生産効率を著しく向上させることがで
きる。また、歩留まりも高く、コスト面にメリットがあ
り、エアー抜き操作も容易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、弗素樹脂製フィルタに
関し、特に、半導体製造、バイオテクノロジー、光ファ
イバー製造工程等のような清浄度の高い環境下において
使用される薬品の浄化に用いられる弗素樹脂製フィルタ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体素子製造工程のウエハ処
理工程においては、高粘度で高温の薬液を使用しなが
ら、薄膜形成するラインがある。このラインでは、プロ
セスガスと同様に供給流体中にパーティクルが含有され
ると結晶欠陥、薄膜質異常及びパターン欠陥等の発生原
因になる。

【０００３】この半導体素子製造工程において、薬液を
使用するライン及び薬液自身に含有される有害な微粒
子、金属性不純物及び洗浄残渣成分を効率良く除去し、
素子不良をなくすため、通常、薬液フィルタが使用され
ている。一般にこの工程において使用される薬液は化学
的な活性の高い硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、フッ酸等及
び高温で使用されるため、フィルタはもとより構成する
各種の構成部材は耐薬品性、耐熱性であることが要求さ
れる。上記した分野においては、オール弗素樹脂製品が
使用されているが、この製品は、フィルターカートリッ
ジ交換型と使い捨て型の仕様があり、最近は、後者のタ
イプへと移行している。これは、薬液リークの危険性等
を回避し、より安全性へ留意する該分野の体制から派生
しているものであり、性能はもとより、作業性を重視し
た考え方の製品化が要求される。現在、この分野に出回
っている薬液フィルタは、エレメント形状が積層型のも
のとプリーツ型の２形態があり、主に積層型がほとんど
であるが、この積層型のうち大きいものは百段を超える
ものも提案されている。また、前記した２つの形態のフ
ィルタが有する欠点を補うものとして、近年、中空糸形
状のものも出現している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の弗素樹脂製フィ
ルタにおける積層型の場合、生産者側からすれば大変な
工数を要すばかりでなく、射出成形した膜支持体を一枚
一枚精密洗浄した後、その両面に円盤膜を溶着した膜ユ
ニットを形成し、更に、その膜ユニット同志を液密シー
ルしながら数十段もの積層工程を必要とする。そのた
め、この方法では、フィルターエレメントの歩留まりが
低く、コスト高となる。また、積層方向に対し、流体の
流れ方向が９０°であるから、膜ユニット間に滞留して
いるエアーを追い出しにくいため、結局、有効濾過され
ていないのが実情である。これは、膜面積の損失と同じ
であり、流体が膜通過する線速度も速くなり、濾過効率
も悪くなる。この現象は、プリーツ型も同様であり、特
に、ヒダ折りにしている山谷側は密着するため、濾過に
寄与していない等の欠点を有している。

【０００５】このような状況を回避するため、ユーザー
側でエアー抜き操作工程を実施するが、その作業性が悪
く、未だ解消されない問題点として掲げられており、こ
れに対し、中空糸膜タイプでは、これらの点は一応解決
されているが、その製造手段が困難であり、商品化され
るまでには至っていないのが実情である。つまり、汎用
プラスチックの場合、流動性のある低粘度接着剤によ
り、容易に中空糸膜間へ注入或はポッティングできる。
しかし、これが弗素樹脂の場合、取扱い面での安全性及
び開放系での注入、ポッティング技術からして簡易的設
備による導入は極めて困難であった。

【０００６】ところが、最近、新製法による中空糸膜タ
イプが上市され、注目されている。この商品に使用され
る中空糸膜はＥＴＦＥであり、積層型、プリーツ型に使
用されているＰＥＦＥ膜に対し、耐熱性で劣り、また、
エレメントのシール材として、Ｏリング（ＰＦＡ被覆タ
イプ）を用いているため、部品点数の増加、品質管理、
更にはヒートサイクルによるシール性確保において問題
点を残している。本発明は上記した従来の問題点に鑑み
て開発したものであり、その目的とするところは、生産
工数や部品点数を減らすことによって生産効率を向上さ
せ、しかも歩留まりの向上とコスト面に有効なフィルタ
を提供することにある。

【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、本発明の弗素樹脂製フィルタは、構成される部材が
全て弗素樹脂製であるフィルタにおいて、膜ユニットで
濾過された清浄流体流出側の開口端部を膜ユニットの一
端部に設け、この開口端部に配設する目板に膜ユニット
を複数本集束させて嵌合した集合体を形成し、この集合
体を熱溶着することにより液密シールする構成を採用し
た。上記した膜ユニットは、中空糸形状、チューブ形状
或は平板状の何れかであり、また、弗素樹脂としては、
ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＰＥ、ＥＣＴＦＥ、ＣＴ
ＦＥ、ＰＶＤＦの何れか、好ましくはＰＴＦＥ、又はＰ
ＦＡであり、材質は全て同一又は構成部品ごとに異なる
ようにすることが好ましい。

【０００８】

【作用】本発明のフィルタは、上記のように構成したか
ら、樹脂によるパイプの溶接として使用されている遠赤
外線ヒータを使い、膜ユニットの開口端部を固定する目
板に膜ユニットを嵌合した後、遠赤外線ヒータにより目
板と膜ユニットの集合体を同時溶着することにより、材
質が全て弗素樹脂より成るモジュールを形成することが
できる。この場合、膜を中空形状及び平板形状にした四
弗化樹脂製膜を用いて、歩留まり、コスト、作業性を共
に向上させることができ、又、中空糸膜形状であれば、
膜を支持する部材も必要なく、コストを低減できる。し
かも、流体を外側から内側へ流すことによって、内部汚
染の非常に低い系で使用することが可能となる。

【０００９】また、中空糸膜束の一端を熱溶着手段によ
って液密シールし、他端は熱封止等の手段によって、フ
ィルタ機能を持たせることができる。これは、汎用プラ
スチックと同じ方法であるが、この方法を使用すると、
積層工程も入らず、リークに対する歩留まりの向上も容
易であり、例えリークしたとしても、その部位の局部溶
着も可能であり、リーク部の修正が容易に実施できる。
このように、生産面からすると、部品点数及び工数が少
なく、生産効率向上が大きく、更に、積層型の高い不良
率に対し、高歩留まりを確保できる。一方、機能的な面
から見ると、中空糸膜形状であるから、エアー抜き操作
が容易であり、膜の有効濾過が行なえる。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明における弗素樹脂製フィルタ
の実施例を図面に従って説明する。図１において、ハウ
ジング１の一端側に接続部２を有する原液流体流入口３
を設ける。６は膜ユニットであり、本例においては、例
えば紙管製造工程或はその他の方法等を利用して形成し
たチューブ状膜（又は中空糸状膜）である。このチュー
ブ状膜６の一端の一次側シールを熱溶着により封止７
し、更に、このチューブ状膜６の他端の二次側である清
浄流体流出側の開口端部１２を目板４の嵌合部５に複数
本集束させて集合体１３を構成する。

【００１１】この集合体１３を遠赤外線ヒータ（図示し
ない）に近接することによって、目板４とチューブ状膜
６を溶融状態にさせ、その後、上記したヒータを取り外
すことにより両者を一体固定させ、液密シールを確保さ
せる。こうして形成されたチューブ状膜６の集合体１３
をエレメントとし、図１に示すように、このエレメント
を熱溶着により液密シール状態にハウジング１の装着部
８に配設し、ハウジング１の開口側をキャップ９で被蓋
し、このキャップ９に接続部１０を有する清浄流体流出
口１１を設けるか、若しくは該チューブ状膜束を保護外
筒に内包したものをエレメントとし、このエレメントを
ハウジングへ配設するようにしても良い。

【００１２】図３は、チューブ状膜６ａを折り曲げ両端
開口部１２ａ、１２ｂを目板４ａの嵌合部５ａに嵌合さ
せて集合体１３ａを構成し、この集合体１３ａを上記の
実施例と同様に、遠赤外線ヒータ（図示しない）に近接
することによって、目板４ａとチューブ状膜６ａを溶融
状態にさせ、その後、上記したヒータを取り外すことに
より両者を一体固定させて液密シールを確保させ、これ
をエレメントとし、図１と同様に、ハウジングに配設す
る。

【００１３】図４は、平板膜或は円板膜６ｂを支持体
（図示しない）の両面に溶着し、開口端部１２ｃを目板
４ｂの嵌合部５ｂに嵌合させて集合体１３ｂａを構成
し、この集合体１３ａを上記の実施例と同様に、遠赤外
線ヒータ（図示しない）により両者を一体固定させて液
密シールを確保させ、これをエレメントとし、図１と同
様に、ハウジングに配設する例である。

【００１４】上記したフィルタを構成する部材の全ての
素材を弗素樹脂製で形成するものとし、この弗素樹脂と
しては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＰＥ、ＥＣＴＦ
Ｅ、ＣＴＦＥ、ＰＶＤＦの何れか、好ましくはＰＴＦ
Ｅ、又はＰＦＡであり、この場合、材質は全て同一であ
るか又は構成部品ごとに異なるようにする。次に上記し
た実施例の作用を説明する。膜ユニット６の開口端部１
２を固定する目板４に膜ユニット６を嵌合した後、遠赤
外線ヒータにより目板４と膜ユニット６の集合体１３を
同時溶着することにより、材質が全て弗素樹脂より成る
モジュールを形成することができると共に、膜ユニット
６を中空形状、チューブ形状或は平板形状にした四弗化
樹脂製膜を用いることにより、歩留まり、コスト面の経
済性或は作業性を向上させることができる。

【００１５】また、中空糸膜６の一端を熱溶着手段によ
って液密シールし、他端は熱封止等の手段によって、フ
ィルタ機能を持たせることができるので、積層工程も必
要とせず、リークに対する歩留まりの向上も容易であ
り、例えリークしたとしても、その部位の局部溶着も可
能であり、リーク部の修正が容易にできる。また、機能
的な面から見ると、中空糸膜形状或はチューブ形状であ
るから、エアー抜き操作が容易である。

【００１６】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
によると次のような効果を有する。全ての構成部材を弗
素樹脂製としたフィルタであるから、膜ユニットの開口
端部の集合体を一端に集束させたエレメントを提供する
ことにより、生産工数、部品点数が減少し、生産効率を
著しく向上させることができ、また、歩留まりも高く、
コスト面にメリットがあり、更には、エアー抜き操作も
容易で作業性が向上する等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における弗素樹脂製フィルタの一例を示
す縦断面図である。

【図２】図１におけるフィルタのエレメント部分を示す
斜視図である。

【図３】本発明における弗素樹脂製フィルタの他例を示
すエレメント部分の斜視図である。

【図４】本発明における弗素樹脂製フィルタの他例を示
すエレメント部分の斜視図である。

【符号の説明】

１ハウジング４目板５嵌合部６膜フィルタ７封止１２開口端部１３集合体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】構成される部材が全て弗素樹脂製である
フィルタにおいて、膜ユニットで濾過された清浄流体流
出側の開口端部を膜ユニットの一端部に設け、この開口
端部に配設する目板に膜ユニットを複数本集束させて嵌
合した集合体を形成し、この集合体を熱溶着することに
より液密シールしたことを特徴とする弗素樹脂製フィル
タ。
【請求項２】上記した膜ユニットは、中空糸形状、チ
ューブ形状或は平板状の何れかであることを特徴とする
請求項１記載の弗素樹脂製フィルタ。
【請求項３】弗素樹脂としては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、
ＦＥＰ、ＥＰＥ、ＥＣＴＦＥ、ＣＴＦＥ、ＰＶＤＦの何
れかであり、材質は全て同一又は構成部品ごとに異なる
ようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の弗素
樹脂製フィルタ。