KR100393288B1 - 여과장치, 카트리지 필터 및 그 장착방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정밀여과 기능을 충분히 완수하면서, 자원 절약 및 폐기물 소량화에 기여하는 에코 타입(eco-type) 여과장치를 얻을 수 있으며, 여과장치는 입구(14)와 출구(15)를 갖는 하우징(10)과, 하우징에 고정된 외통(2)과, 원통형상 필터(3)와 내통(4)과 엔드 캡(5, 6)을 주요 부재로 하는 카트리지 필터(1)를 구비하며, 카트리지 필터는 입구로부터 출구에 이르는 유로를 차단하며, 외통 내에 수납되어 하우징에 착탈이 자유롭게 장착되어 있다.

Description

여과장치, 카트리지 필터 및 그 장착방법{Filtration apparatus, Cartridge filter and method of attaching the same}
본 발명은 반도체 제조분야, 식품 공업분야, 약품 공업분야 등에 이용되는 여과장치, 카트리지 필터 및 그 장착방법에 관한 것으로서, 보다 특정적으로는, 정밀여과 목적을 확실히 달성하면서, 필터 기능의 경시 저하때문에 정기적으로 교환되는 필터 관련부재의 절약을 도모한 여과장치, 카트리지 필터 및 그 장착방법에 관한 것이다.
(종래의 기술)
전자부품 공업분야, 식품 공업분야, 약품 공업분야, 순수 제조분야 등에는 여과장치가 널리 이용되고 있다. 한 예를 들면, 전자부품의 세정에는 고순도의 약액이 이용되고 있지만, 이들 약액에 불순물, 특히 금속가루 등이 혼입되면 미세한 반도체집적회로의 배선간에 단락 등이 발생되어 정상적인 기능을 기대할 수 없게 된다. 한편, 예를 들면, 반도체기판의 세정에 이용되는 약액은 반복 사용하는 것이 가능하며, 자원 보호, 환경대책 또한, 반도체장치의 제조 비용 절감이라는 관점에서 세정액을 순환시켜 사용하고 있다. 그러나, 상기한 바와 같이, 세정-약액회수의 과정에서 금속 미립자 등이 혼입되기 때문에, 혼입물을 필터로 제거하여 순환 사용하고 있다. 사용의 초기에는 청정했던 필터도, 사용기간이 길어지면 혼입물을 여과하기 때문에, 여과 잔재가 잔류하여 오염되어 가고, 결국은 막히게 되어 여과가 충분히 행하여지지 않게 된다. 이 때문에, 상기 여과장치의 필터는 여과능력이 소정의 레벨까지 저하되는 기간을 설정하여 정기적으로 교환하여 이용되고 있다. 이 때문에 교환이 용이하게 행하여지도록 카트리지 필터가 이용되어 왔다.
도 5는 종래의 카트리지 필터를 설명하기 위한 도면이다. 하우징(110)은 볼(111)과, 캡너트(112)와, 헤드(113)로 구성되어 있다. 캡너트(112)와 볼(111)은 볼 단차부와 캡너트의 바닥 가장자리가 결합되며, 헤드(113)가 캡너트(112)에 나사 결합됨으로써, ○링(122)을 눌러 상기 결합을 고정시키고, 볼(111)과, 캡너트(112)와, 헤드(113)를 하우징으로서 일체화 한다. 헤드(113)와 볼(111)과의 경계부는 ○링(122)에 의해 밀폐된다. 이 하우징(110)의 출구(115) 내면측 개구인 필터 장착부(125)에 카트리지 필터(101)의 장착부(108)가 장착되어 있다. 이 카트리지필터(101)는 외통(102)과, 외통에 둘러싸인 필터(103)와, 도시하지 않은 내통과, 필터의 상단 및 하단에 있어서 필터에 액이 새지 않도록 고정되어 있는 상단 엔드 캡(106) 및 하단 엔드 캡(105)을 구비하고 있다. 이 2개의 엔드 캡중 적어도 한쪽에는 출구 또는 입구와 연통하는 개구가 열려 있다. 도 5에 있어서는 상단 엔드 캡에 출구(115)와 연통하는 개구(107)가 열려 있다. 이 개구(107)는 엔드 캡으로부터 밖으로 돌출된 형상의 장착부(108)를 겸하고 있으며, 그 장착부에 끼워진 ○링(121)에 의해 밀폐를 형성하도록, 상기 장착부(108)가 상기 필터 장착부(125)에 삽입되어 장착되어 있다. 장착력은 상기 ○링(121)의 반발력에 의해 부여된다. 상기 하우징(110)의 헤드(113)에는 입구(114)와 출구(115)가 마련되며, 여과 대상의 액은 입구로부터 필터(103)를 통해 출구에 이르도록 배치되어 있다. 헤드(113)에는 그 밖에 공기 배기구를 겸한 압력계 접속구(116)와, 공기 배기구(117)와, 압력계 접속구(118)가 마련되어 있다. 또한, 볼에는 액체 배출구(119)가 마련되어 있다. 상기 공기 배기구나 액체 배출구가 필터 운전중에는 닫혀 있음은 물론이다.
도 6은 도 5에 도시한 필터장치를 조립할 때의 순서를 설명하기 위한 도면이다. 도 6에 있어서, 필터장치가 일체화 되어 있는 필터(101)와, 헤드(113)와, 볼(111)로 형성되어 있는 것을 명확하게 알 수 있다. 또한, 도 7은 ○링(121)이 끼워진 장착부(108)를 헤드 장착 오목부에 장착함으로써 카트리지 필터(101)를 하우징(110)에 장착한 단계의 도면이다.
상기 카트리지 필터를 이용함으로써, 정기 교환에 있어서 간편하게 카트리지 필터를 교환하여 정밀 여과의 능력을 소정 레벨 이상으로 유지할 수 있다.
그러나, 자원 절약, 폐기물 소량화, 비용 저감 등의 관점에서, 상기 카트리지 필터를 상기의 형태로 교환하는 것이 최상인지 어떤지를 검토할 필요가 있다. 즉, (외통+필터+내통+상단 및 하단 엔드 캡)을 1카트리지로 하여 교환하는 것이 최상인지 어떤지를 검토하는 것이 필요하다. 정밀여과 기능을 충분히 완수하면서 절약할 수 있는 부위가 있으면 절약하고, 자원 절약, 폐기물 소량화에 다소나마 기여할 수 있는 부분이 있으면 기여하는 것이 바람직하다.
본 발명은 정밀여과 기능을 충분히 완수하면서, 자원 절약 및 폐기물 소량화에 기여하는 에코 타입의 여과장치, 카트리지 필터 및 그 장착방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
본 발명의 여과장치는, 입구와 출구가 마련된 하우징과, 하우징에 고정된 외통과, 원통형상 필터, 원통형상 필터의 내측에 위치하는 내통 및 당해 원통형상 필터의 상단 및 하단에 액이 새지 않도록 고정된 엔드 캡을 주요 부재로 하는 카트리지 필터를 구비한다. 이 카트리지 필터는, 입구로부터 출구에 이르는 유로를 차단하고, 외통 내에 수납되어 하우징에 착탈이 자유롭게 장착되어 있다.
상기의 구성에 의해, 외통을 하우징 부재로서, 교환의 대상외로 하기 때문에, 종래보다도 외통분의 폐기물 량을 감소시킬 수 있으며, 또한 자원 절약에도 기여할 수 있다. 또한, 외통의 재료를 절약할 수 있기 때문에, 포장 등에 소요되는비용 등을 공제하여도, 비용 저감을 얻을 수 있다. 상기의 여과장치에 있어서의 여과 기능은, 종래의 여과장치와 동등한 정밀여과 기능을 구비하고 있다. 또한, 상기의 카트리지 필터는, 본 발명에 있어서의 에코 타입 카트리지 필터를 가리키고 있다
상기 여과장치에서는, 예를 들면, 엔드 캡의 적어도 한쪽에 마련되는 개구가 출구로 연통되어 있는 것이 바람직하다.
상기의 구성에 의해, 여과 대상 액의 입구측에 외통이 위치하고, 여과가 종료한 출구측에 내통이 위치하게 된다. 이 때문에, 본 발명에서는, 여과 종료측의 내통을 교환하게 된다. 이것은, 여과가 종료된 고순도 약액을 공급하고 있는 측의 내통을 교환하여 오염이 없는 상태로 해 두게 된다. 외통에 관해서는, 여과 전의 액이 접하는 부분인 것으로, 특히 문제는 없다고 고려된다.
이 결과, 자원 절약, 폐기물 소량화 등을 실현하면서, 정밀여과를 행하여 고순도의 약액을 항상 공급할 수 있게 된다.
상기 여과장치에서는, 예를 들면, 외통은 하우징에 탈착 가능하게 고정될 수 있다.
상기 구성에 의해, 외통에 예측하지 않은 사고 등이 생긴 경우에도, 외통을 독립하여 교환할 수 있다. 또한, 외통과 필터 사이의 외통의 필터측면에 특히 심한 오염이 발생한 경우 등에, 외통을 분리하여 약액처리 등으로 오염을 제거할 수 있다. 이 결과, 항상 정밀여과를 실시하여 고순도의 약액을 공급할 수 있다.
본 발명의 카트리지 필터는 하우징에 고정되어 있는 외통의 내측에 배치되며, 당해 하우징에 착탈 가능하게 장착되는 카트리지 필터이다. 이 카트리지 필터에서는 원통형상 필터와, 원통형상 필터의 내측에 위치하는 내통과, 원통형상 필터의 상단 및 하단에 액이 새지 않도록 고정된 엔드 캡을 구비한다.
상기 구성의 에코 타입 카트리지 필터를 이용함으로써, 교환에 있어서, 원래 필터 성능에 큰 영향을 갖지 않는 외통을 교환하지 않아도 좋아진다. 이 때문에, 실질적으로 교환이 필요한 부분인 상기 에코 타입 카트리지 필터만을 제조하여 판매함으로써, 자원 절약이나 폐기물의 감소를 초래할 수 있다
본 발명의 카트리지 필터의 장착방법은 여과장치의 하우징이 개방된 상태에 있어서, 당해 하우징에 고정되어 있는 외통의 내측에, 원통형상 필터와 내통과 상단 및 하단 엔드 캡을 주요 부재로 하는 카트리지 필터를 장입하고, 당해 하우징에 카트리지 필터를 장착하는 공정과, 카트리지 필터가 장착된 하우징을 밀봉하여, 입구로부터 출구에 이르는 유로를 형성하는 공정을 구비한다.
이 장착방법에 의해, 외통은 거의 교환하지 않아도 되지만, 또한, 필터보다 작은 빈도로 교환하면 좋다. 이 때문에 외통 교환분의 자원 절약 및 폐기물 감량을 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명 실시 형태의 여과장치에 이용되는 에코 타입 카트리지 필터를 도시한 도면.
도 2는 본 실시 형태의 여과장치를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 실시 형태의 여과장치에 있어서, 에코 타입 카트리지 필터와, 헤드로 일체화된 외통이 중복부를 갖지 않을 정도로 떨어진 상태를 도시한 도면.
도 4는 본 실시 형태의 여과장치에 있어서, 에코 타입 카트리지 필터와 헤드로 일체화된 외통이 중복부를 가지고 떨어진 상태를 도시한 도면.
도 5는 종래의 여과장치를 설명하기 위한 도면.
도 6은 종래의 여과장치에 있어서, 필터 카트리지와 헤드가 중복부를 갖지 않을 정도로 떨어진 상태를 도시한 도면.
도 7은 종래의 여과장치에 있어서, 필터 카트리지와 헤드가 중복부를 가지고 떨어진 상태를 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 에코 타입 카트리지 필터 2 : 외통
3 : 플리트형상 필터(원통형상) 4 : 내통
5 : 하단 엔드 캡 6 : 상단 엔드 캡
7 : 개구 8 : 장착부
9 : ○링 10 : 하우징
11 : 볼 12 : 캡너트
13 : 헤드 14 : 입구
15 : 출구 17 : 공기 배기구
18 : 압력계 접속구 19 : 드레인
20 : 하단 엔드 캡의 치구 장착홈 21, 22 : ○링
25 : 필터 장착부
도 1은 본 발명의 여과장치에 이용되는 에코 타입 카트리지 필터(1)를 도시한다. 외형이 원통형상인 플리트형상 필터(3)는 내통(4)을 도시하기 위해 일부 절취된 상태로 도시되어 있다. 상단 엔드 캡(6)에는 개구(7)를 겸한 장착부(8)가 형성되고, 그 장착부(8)에는 ○링(9)이 2개 끼워져 있다. 또한, 장착부(8)는 하우징측에 마련하는 형식을 취하여도 된다. 이 경우, 하우징측의 장착부를 엔드 캡측의 개구부분에 끼워 넣게 된다. 하단 엔드 캡의 주연부에는, 상기 에코 타입 카트리지 필터를 하우징으로부터 분리할 때 이용되는 치구를 세트하기 위한 홈(20)이 마련되어 있다. 도 1에 도시한 에코 타입 카트리지 필터에는 외통이 없는 것이 최대의 특징이다.
도 2는 상기 에코 타입 카트리지 필터를 하우징(10)에 장착된 상태를 설명하는 도면이다. 에코 타입 카트리지 필터(1)는 그 장착부(8)를 하우징(10)의 출구(15)의 내면측 개구인 필터 장착부(25)에 삽입함으로써 하우징(10)에 장착되어 있다. 하우징(10)은 외통(2)과 헤드(13)와, 캡너트(12)와 볼(11)로 구성된다. 볼(11)과 단차부에서 걸어 맞춤한 캡너트(12)는 헤드(13)와 나사결합하여 헤드와 볼과의 사이에 삽입된 ○링(22)에 의해 약액이 외부로 누설되지 않도록 밀폐부를 형성한다.
본 실시 형태에서는 외통(2)이 헤드(13)에 융착(融着)되어 고정되어 있는 점에 특징이 있다. 이 외통은 융착고정 외에 헤드(13)와 일체로 성형되어 있어도 좋으며, 헤드가 깍인 숫나사 또는 암나사와, 외통에 헤드가 깍인 암나사 또는 숫나사와의 나사결합에 의해 고정되어 있어도 좋다. 나사결합의 경우에는, 예측하지 않은 사고로 손상을 입은 경우에 교환이 가능하다. 또한, 특히 심한 오염이 생긴 경우 등에 약액 세정을 하거나, 경우에 따라서는 교환할 수도 있다. 에코 타입 카트리지 필터(1)의 필터 장착부(25)로의 장착력은 2개의 ○링(21)의 반발력에 의해 주어진다. 이 2개의 ○링은 밀폐도 형성되어 있으며, 입구(14)로부터 도입된 약액이 반드시 원통형의 플리트 형상 필터를 통과하는 것을 보증하고 있다.
여과 대상의 약액은 입구(14)로부터 도입되며, 외통(2)에 도달하여, 외통의 구멍으로부터 플리트형상 필터(3)를 통과하여 여과가 행하여진다. 여과한 약액은 내통의 구멍을 통과하여 상단 엔드 캡(6)에 돌출하여 마련된 장착부(8)의 개구(7)를 통해 이용 사이드에 공급된다. 개구(7)를 상단 엔드 캡뿐만 아니라 하단 엔드 캡에도 마련하여, 양쪽의 개구 모두 출구로 연통시키는 구조로 하여도 된다. 출구(15)를 약액의 입구로 이용하여 역류시키고 입구(14)를 약액의 출구로 이용하여도 된다.
도 3은 상기 에코 타입 카트리지 필터(1)를 하우징으로부터 분리한 상태를 도시하며, 또한 도 4는 상기 에코 타입 카트리지 필터(1)를 하우징으로부터 분리한 상태에서, 외통(2)과 에코 타입 카트리지(1)가 중복된 상태를 도시한 도면이다. 어느 쪽의 도면에 있어서도, 외통은 하우징의 일부로서 형성되어 있다. 이 때문에, 에코 타입 카트리지 필터를 교환할 때에도 교환되지 않으며, 자원 절약, 폐기물 소량화, 비용 저감 등에 기여할 수 있다.
상기에 있어서, 본 발명의 실시의 형태에 관하여 설명 하였으나, 상기에 개시된 본 발명의 실시의 형태는 어디까지나 예시로서, 본 발명의 범위는 발명의 실시의 형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는, 특허청구의 범위의 기재에 의해서 나타내며, 또한 특허청구의 범위의 기재와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 포함한다.
본 발명에 의하면, 외통을 교환의 대상외로 하기 때문에, 종래보다도 외통분의 폐기 물량을 감소시킬 수 있으며, 또한 자원 절약에도 기여할 수 있다. 또한, 외통 재료를 절약할 수 있으므로, 비용 절감을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 여과장치 등에 있어서의 여과 기능은, 종래의 여과장치와 동등한 정밀여과 기능을 구비하고 있다.

Claims (5)

  1. 입구(14)와 출구(15)가 마련된 하우징(10)과,
    상기 하우징에 고정된 외통(2)과,
    원통형상 필터(3), 원통형상 필터의 내측에 위치하는 내통(4) 및 당해 원통형상 필터의 상단 및 하단에 액이 새지 않도록 고정된 엔드 캡(5, 6)을 주요 부재로 하는 카트리지 필터(1)를 구비하고,
    상기 카트리지 필터는 상기 입구로부터 출구에 이르는 유로를 차단하고, 상기 외통 안에 수납되어 상기 하우징에 착탈이 자유롭게 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 여과장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 엔드 캡의 적어도 한쪽에 마련되는 개구(7)가 상기 출구로 연통하고 있는 것을 특징으로 하는 여과장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 외통은 상기 하우징에 탈착 가능하게 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 여과장치.
  4. 하우징(10)에 고정되어 있는 외통(2)의 내측에 배치되고, 당해 하우징(10)에착탈이 자유롭게 장착되는 카트리지 필터(1)에 있어서,
    원통형상 필터(3)와,
    상기 원통형상 필터의 내측에 위치하는 내통(4)과,
    상기 원통형상 필터의 상단 및 하단에 액이 새지 않도록 고정된 엔드 캡(5, 6)을 구비하는 것을 특징으로 하는 카트리지 필터.
  5. 여과장치의 하우징(10)이 개방된 상태에 있어서, 당해 하우징에 고정되어 있는 외통(2)의 내측에 원통형상 필터(3)와 내통(4)과 상단 및 하단 엔드 캡(5, 6)을 주요 부재로 하는 카트리지 필터(1)를 장입하고, 당해 하우징(10)에 상기 카트리지 필터(1)를 장착시키는 공정과,
    상기 카트리지 필터가 장착된 상기 하우징을 밀봉하여, 입구로(14)부터 출구(15)에 이르는 유로를 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 카트리지 필터의 장착방법.
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