KR101985706B1 - Porous metal filter - Google Patents
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Abstract
다공성 금속 필터는 양단이 개구되며 다공이 형성된 제1 다공성 필터부 및 상기 제1 다공성 필터부의 일측 단부에 배치된 제1 커버부를 포함하는 제1 다공성 필터; 양단이 개구된 형상으로 상기 제1 다공성 필터의 내부에 상기 제1 다공성 필터부와 마주보게 배치되며 다공이 형성된 제2 다공성 필터부 및 상기 제1 커버부와 마주하게 상기 제2 다공성 필터부의 일측 단부에 형성된 제2 커버부를 포함하는 제2 다공성 필터; 및 상기 제1 다공성 필터 및 상기 제2 다공성 필터의 사이에 형성된 공간에 배치되며 미소결 된 금속 분말들을 포함하는 제3 다공성 필터를 포함한다.The porous metal filter including: a first porous filter including a first porous filter portion having openings at both ends and formed with pores; and a first cover portion disposed at one end of the first porous filter portion; A second porous filter portion disposed inside the first porous filter so as to face the first porous filter portion and having openings at both ends thereof, and a second porous filter portion provided at one end of the second porous filter portion facing the first cover portion, A second porous filter including a second cover portion formed on the first porous filter; And a third porous filter disposed in a space formed between the first porous filter and the second porous filter and including unfired metal powders.
Description
본 발명은 다공성 금속 필터에 관한 것으로, 특히 본 발명은 반도체 공정용 제조 설비에도 적용할 수 있는 우수한 필터링 성능을 갖는 다공성 금속 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a porous metal filter, and more particularly, to a porous metal filter having excellent filtering performance applicable to a manufacturing facility for a semiconductor process.
일반적으로 반도체 소자는 실리콘 웨이퍼 상에 유기막, 절연막, 금속막과 같은 다양한 박막들을 형성하는 공정, 박막을 패터닝 하는 공정, 웨이퍼에 이온을 주입하는 공정 등 복잡한 공정 및 정밀한 제조 장비를 통해 제조된다.Generally, a semiconductor device is manufactured on a silicon wafer through a complicated process such as a process of forming various thin films such as an organic film, an insulating film and a metal film, a process of patterning a thin film, a process of implanting ions into a wafer, and a precise manufacturing equipment.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 매우 청정한 환경 및 고순도 공정 가스를 필요로 하는데, 이는 공정 가스 등에 파티클이 포함될 경우 반도체 소자의 수율을 크게 저하시키는 요인이 되기 때문이다.In order to manufacture a semiconductor device, a very clean environment and a high-purity process gas are required. This is because, when particles are included in a process gas or the like, the yield of the semiconductor device is greatly reduced.
이와 같은 이유로 반도체 소자를 제조하는 클린룸, 클린룸 내부에 배치되어 반도체 소자를 제조하는 다양한 공정 설비들에는 대부분 이물질을 여과하는 고성능 필터가 장착되고 있다.For this reason, a high-performance filter, which filters mostly foreign substances, is installed in various process facilities for manufacturing semiconductor devices, which are disposed in a clean room and a clean room for manufacturing semiconductor devices.
반도체 공정용 필터로서는 한국 등록특허 제10-0900091호, 고청정 라인용 메탈 엘리멘트 및 그를 구비한 필터(등록일: 2009.05.22)를 들 수 있는데, 상기 고청정 라인용 메탈 엘리멘트 및 그를 구비한 필터는 막힌 형태를 갖고 유체가 유입되는 유입구 부분인 일단, 뚫린 형태를 갖고 유입된 유체에 포함된 부유물질이 필터링되어 유출되는 유출구 부분인 타단을 포함하며, 불규칙한 형상을 갖는 파우더로 구성되는 특징을 갖는다.Korean Patent No. 10-0900091, a metal element for a high-cleanliness line, and a filter having the metal element (Registered on May 22, 2009) are exemplified as the filter for semiconductor processing. The metal element for the high- And a powder having an irregular shape, the irregular shape including one end which is an inlet portion having a clogged shape and has an opened shape, and the other end which is an outlet portion through which a suspended material contained in the introduced fluid is filtered out.
종래 반도체 공정용 필터는 필터링 되는 유체의 압력 및 유속 손실을 최소화하면서 필터링 성능을 극대화하기 위해 공극률(전체 부피에서 입자들의 사이에 형성된 공극이 차지하는 비율)을 높여야 하는데, 반도체 공정용 필터의 공극률을 지나치게 증가시킬 경우 필터 내부에 공간이 많이 형성되어 크랙 및 파손이 쉽게 발생 되고 이로 인해 반도체 공정용 필터의 불량률이 매우 증가 된다.Conventional semiconductor process filters have to increase the porosity (the ratio of the voids formed between the particles in the total volume) to maximize the filtering performance while minimizing the pressure and flow loss of the fluid being filtered, A large amount of space is formed in the filter to easily generate cracks and breakage, thereby greatly increasing the defect rate of the semiconductor process filter.
또한, 종래 반도체 공정용 필터는 공극률을 높일 경우 필터가 쉽게 깨지거나 크랙이 발생 되기 때문에 필터의 사이즈를 사용자가 원하는 만큼 크거나 작게 조절하기 어려운 문제점도 함께 갖는다.In addition, the conventional semiconductor process filter has a problem in that when the porosity is increased, the filter is easily broken or cracked, so that it is difficult to adjust the size of the filter as large or small as the user desires.
반면, 반도체 공정용 필터의 크랙 또는 깨짐을 고려하여 필터의 공극률을 감소시킬 경우, 공극 및 유속의 감소에 의하여 필터 성능이 크게 저하되어 반도체 공정용 설비에 적용하기 어려운 문제점을 갖는다.On the other hand, when the porosity of the filter is reduced in consideration of the crack or breakage of the filter for semiconductor processing, the filter performance is greatly reduced due to the reduction of the pore and the flow velocity, which is a problem that it is difficult to apply to the equipment for semiconductor processing.
본 발명은 반도체 제조 공정에 적합하도록 평균 공극률을 향상시키면서도 평균 공극률 향상에 따른 크랙, 파손 및 손상을 방지하여 내구성이 크게 향상된 다공성 금속 필터를 제공한다.The present invention provides a porous metal filter having improved durability by preventing cracks, breakage, and damage due to an increase in average porosity while improving an average porosity to be suitable for a semiconductor manufacturing process.
일실시예로서, 다공성 금속 필터는 양단이 개구되며 다공이 형성된 제1 다공성 필터부 및 상기 제1 다공성 필터부의 일측 단부에 배치된 제1 커버부를 포함하는 제1 다공성 필터; 양단이 개구된 형상으로 상기 제1 다공성 필터의 내부에 상기 제1 다공성 필터부와 마주보게 배치되며 다공이 형성된 제2 다공성 필터부 및 상기 제1 커버부와 마주하게 상기 제2 다공성 필터부의 일측 단부에 형성된 제2 커버부를 포함하는 제2 다공성 필터; 및 상기 제1 다공성 필터 및 상기 제2 다공성 필터의 사이에 형성된 공간에 배치되며 미소결 된 금속 분말들을 포함하는 제3 다공성 필터를 포함한다.In one embodiment, the porous metal filter includes: a first porous filter including a first porous filter portion opened at both ends and having a porous structure; and a first cover portion disposed at one end of the first porous filter portion; A second porous filter portion disposed inside the first porous filter so as to face the first porous filter portion and having openings at both ends thereof, and a second porous filter portion provided at one end of the second porous filter portion facing the first cover portion, A second porous filter including a second cover portion formed on the first porous filter; And a third porous filter disposed in a space formed between the first porous filter and the second porous filter and including unfired metal powders.
다공성 금속 필터의 상기 제3 다공성 필터는 제1 공극률을 갖고, 상기 제1 다공성 필터 및 상기 제2 다공성 필터는 상기 제1 공극률 이하인 제2 공극률을 갖는다.The third porous filter of the porous metal filter has a first porosity and the first porous filter and the second porous filter have a second porosity that is less than or equal to the first porosity.
다공성 금속 필터의 상기 제1 공극률 및 상기 제2 공극률의 편차는 10% 내지 40%이고, 상기 제2 공극률은 30% 내지 40%이다.The deviation of the first porosity and the second porosity of the porous metal filter is 10% to 40%, and the second porosity is 30% to 40%.
다공성 금속 필터의 상기 제1 다공성 필터 및 상기 제2 다공성 필터는 압출 공정에 의하여 형성된다.The first porous filter and the second porous filter of the porous metal filter are formed by an extrusion process.
다공성 금속 필터의 상기 제1 다공성 필터 및 상기 제2 다공성 필터는 스테인리스 스틸 분말, 니켈 분말 및 하스텔로이(hastelloy) 분말 중 적어도 하나를 포함한다.The first porous filter and the second porous filter of the porous metal filter include at least one of stainless steel powder, nickel powder, and hastelloy powder.
다공성 금속 필터의 상기 제3 다공성 필터를 이루는 상기 금속 분말들은 스테인리스 스틸 분말, 니켈 분말 및 하스텔로이(hastelloy) 분말 중 적어도 하나를 포함한다.The metal powders constituting the third porous filter of the porous metal filter include at least one of stainless steel powder, nickel powder, and hastelloy powder.
다공성 금속 필터의 상기 제3 다공성 필터를 이루는 상기 금속 분말들은 이형률(aspect ration)를 갖는다.The metal powders constituting the third porous filter of the porous metal filter have an aspect ratio.
다공성 금속 필터의 상기 제1 커버부는 상기 제1 다공성 필터부에 용접에 의하여 결합 되고, 상기 제2 커버부는 상기 제2 다공성 필터부에 일체로 형성된다.The first cover portion of the porous metal filter is welded to the first porous filter portion, and the second cover portion is integrally formed with the second porous filter portion.
다공성 금속 필터의 상기 제1 커버부 및 상기 제2 커버부는 상호 이격되어 배치되며, 상기 제1 커버부 및 상기 제2 커버부 사이의 공간에는 상기 제3 다공성 필터가 배치된다.The first cover portion and the second cover portion of the porous metal filter are spaced apart from each other and the third porous filter is disposed in a space between the first cover portion and the second cover portion.
다공성 금속 필터의 상기 제1 커버부 및 상기 제2 커버부는 상호 접촉된다.The first cover portion and the second cover portion of the porous metal filter are in contact with each other.
다공성 금속 필터의 상기 제1 커버부와 대향하는 상기 제1 다공성 필터부의 타측 단부 및 상기 제2 커버부와 대향하는 상기 제2 다공성 필터부의 타측 단부에 결합된 제1 하우징 및 상기 제1 다공성 필터가 삽입되며 상기 제1 하우징에 결합 되는 제2 하우징을 포함하는 하우징을 갖는다.A first housing coupled to the other end of the first porous filter portion opposite to the first cover portion of the porous metal filter and to the other end of the second porous filter portion opposite to the second cover portion; And a second housing inserted and coupled to the first housing.
다공성 금속 필터의 상기 제2 하우징에는 외부로부터 유체가 도입되는 유체 도입부가 형성되고, 상기 제1 하우징에는 상기 제1 내지 제3 다공성 필터들을 통과한 유체가 배출되는 유체 배출부가 형성된다.The second housing of the porous metal filter is formed with a fluid inlet portion through which fluid is introduced from the outside, and a fluid outlet portion through which the fluid having passed through the first through third porous filters is discharged is formed in the first housing.
다공성 금속 필터의 상기 제3 다공성 필터를 이루는 제1 금속 분말의 제1 평균 입자 사이즈는 상기 제1 다공성 필터 및 상기 제2 다공성 필터를 이루는 제2 금속 분말의 제2 평균 입자 사이즈의 10% 내지 20%이다.The first average particle size of the first metal powder constituting the third porous filter of the porous metal filter is in the range of 10% to 20% of the second average particle size of the second porous metal powder constituting the first porous filter and the second porous filter, %to be.
본 발명에 따른 다공성 금속 필터는 상대적으로 낮은 공극률을 갖는 벽 형상으로 외측 필터들을 형성하여 크랙 발생 및 깨짐 등이 발생되는 것을 방지함과 동시에 외측 필터들 사이에 분말 형태로 상대적으로 높은 공극률을 갖는 내측 필터를 배치하여 필터링되는 유체의 유량 저하 및 압력 손실은 최소화하면서 필터링 성능은 극대화 시킬 수 있는 효과를 갖는다.The porous metal filter according to the present invention is characterized in that outer filters are formed in a wall shape having a relatively low porosity to prevent cracks and cracks from being generated and that the inner filter having a relatively high porosity It is possible to maximize the filtering performance while minimizing the flow rate drop and the pressure loss of the fluid to be filtered by arranging the filter.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 금속 필터의 단면도이다.
도 2는 도 1의 제1 다공성 필터 및 제2 다공성 필터를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 제3 다공성 필터의 'A' 부분 확대도이다.
도 4는 도 1의 제1 다공성 필터의 'B' 부분 확대도이다.
도 5는 도 1의 제2 다공성 필터의 'C' 부분 확대도이다.1 is a cross-sectional view of a porous metal filter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the first porous filter and the second porous filter of FIG. 1; FIG.
3 is an enlarged view of the 'A' portion of the third porous filter of FIG.
4 is an enlarged view of the 'B' portion of the first porous filter of FIG.
5 is an enlarged view of the 'C' portion of the second porous filter of FIG.
이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention, which is set forth below, may be embodied with various changes and may have various embodiments, and specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, the terms first, second, etc. may be used to distinguish between various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 금속 필터의 단면도이다. 도 2는 도 1의 제1 다공성 필터 및 제2 다공성 필터를 도시한 분해 사시도이다.1 is a cross-sectional view of a porous metal filter according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view showing the first porous filter and the second porous filter of FIG. 1; FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 다공성 금속 필터(500)는 제1 다공성 필터(100), 제2 다공성 필터(200) 및 제3 다공성 필터(300)를 포함한다. 이에 더하여 다공성 금속 필터(500)는 하우징(400)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the
제1 다공성 필터(100)는 제1 다공성 필터부(110) 및 제1 커버부(120)를 포함한다.The first
제1 다공성 필터부(110)는, 예를 들어, L1의 직경을 갖고 양단이 개구된 원통 형상으로 형성될 수 있고, 제1 커버부(120)는, 예를 들어, 원판 형상으로 형성되며 제1 다공성 필터부(110)의 일측 단부에 결합 된다.The first
비록 본 발명의 일실시예에서, 제1 다공성 필터부(110)가 원통 형상으로 형성되고 제1 커버부(120)가 원판 형상으로 형성된 것이 도시 및 설명되고 있지만, 제1 다공성 필터부(110)는 삼각 기둥 형상, 사각 기둥 형상, 다각 기둥 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있고, 제1 커버부(120)는 제1 다공성 필터부(110)의 형상에 대응하여 삼각판, 사각판, 다각판 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.Although the first
제1 커버부(120)는 제1 다공성 필터부(110)의 단부에 용접 등의 방법에 의하여 결합될 수 있고, 제1 커버부(120)는 다공성을 갖거나 다공성을 갖지 않을 수 있다.The
제2 다공성 필터(200)는 제1 다공성 필터(100)의 내부에 배치되며, 제2 다공성 필터(200)의 중심은 제1 다공성 필터(100)의 중심에 정렬된다.The second
제2 다공성 필터(200)는 제2 다공성 필터부(210) 및 제2 커버부(220)를 포함한다.The second
제2 다공성 필터부(210)는, 예를 들어, L1보다 작은 L2(L2<L1)의 직경을 갖고 양단이 개구된 원통 형상으로 형성될 수 있다.The second
제2 커버부(220)는, 예를 들어, 원판 형상으로 형성되며 제2 다공성 필터부(210)의 일측 단부에 일체로 형성되며, 제2 커버부(220)는 제1 다공성 필터(100)의 제1 커버부(120)와 마주하게 배치된다.The
비록 본 발명의 일실시예에서, 제2 다공성 필터부(210)가 원통 형상으로 형성되고 제2 커버부(220)가 원판 형상으로 형성된 것이 도시 및 설명되고 있지만, 제2 다공성 필터부(210)는 삼각 기둥 형상, 사각 기둥 형상, 다각 기둥 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있고, 제2 커버부(220)는 제2 다공성 필터부(210)의 형상에 대응하여 삼각판, 사각판, 다각판 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.Although the second
제1 다공성 필터(100)의 내부에 제2 다공성 필터(200)가 배치되고, 제2 다공성 필터(200)가 제1 다공성 필터(100)보다 작은 사이즈로 형성되기 때문에 제1 다공성 필터부(110) 및 제2 다공성 필터부(210)는 상호 마주한 상태에서 상호 이격되고, 제1 커버부(110) 및 제2 커버부(210)는 상호 마주하게 배치된다.Since the second
도 1을 다시 참조하면, 제3 다공성 필터(300)는 제1 다공성 필터(100) 및 제2 다공성 필터(200)의 사이에 형성된 공간 내에 배치된다.Referring again to FIG. 1, the third
제3 다공성 필터(300)는, 예를 들어, 미소결 된 상태로 높은 공극률을 갖는 제1 금속 분말들을 포함한다.The third
제3 다공성 필터(300)는 제1 다공성 필터부(110) 및 제2 다공성 필터부(210)의 사이 및 제1 커버부(120) 및 제2 커버부(220)의 사이에 형성된 공간에 채워질 수 있다.The third
본 발명의 일실시예에서는 제1 커버부(120)와 제2 커버부(220)가 상호 소정 간격 이격된 것이 도시 및 설명되고 있지만 이와 다르게 제1 커버부(120) 및 제2 커버부(220)는 상호 접촉되어도 무방하다.The
도 1을 다시 참조하면, 하우징(400)은 제1 하우징(410) 및 제2 하우징(420)을 포함한다.Referring again to FIG. 1, the
제1하우징(410)에는 제1 다공성 필터(100), 제2 다공성 필터(200)가 고정된다.The first porous filter (100) and the second porous filter (200) are fixed to the first housing (410).
제1 다공성 필터(100) 중 제1 커버부(120)와 마주하는 제1 다공성 필터부(110)의 타측 단부는 제1 하우징(410)에 결합되고, 제2 다공성 필터(200) 중 제2 커버부(220)와 마주하는 제2 다공성 필터부(210)의 타측 단부 역시 제1 하우징(410)에 결합된다.The other end of the first
제1 하우징(410)은 내식성이 우수한 금속 소재 또는 내식성이 우수한 합성수지 소재 등으로 제작될 수 있다.The
제2 하우징(420)은 제1 다공성 필터(100)를 수납하는 공간을 갖는 통 형상으로 형성되며, 제2 하우징(420)의 수납 공간에 제1 다공성 필터(100)가 수납된 상태로 제2 하우징(420)의 단부는 제1 하우징(410)에 견고하게 결합된다.The
본 발명의 일실시에에서, 제2 하우징(420)에는 외부로부터 필터링되는 유체가 도입되는 유체 도입부(425)가 형성되고, 제1 하우징(410)에는 필터링된 유체가 통과하는 유체 배출부(415)가 형성된다.The
이하, 다공성 금속 필터(500)를 이루는 제1 다공성 필터(100), 제2 다공성 필터(200) 및 제3 다공성 필터(300)의 구체적인 구성, 기능 및 상호 관계를 설명하기로 한다.Hereinafter, specific configurations, functions, and interrelationships of the first
도 3은 도 1의 제3 다공성 필터의 'A' 부분 확대도이다.3 is an enlarged view of the 'A' portion of the third porous filter of FIG.
도 1 및 도 3을 참조하면, 앞서 설명한 제3 다공성 필터(300)는 미소결(non-sintered) 된 제1 금속 분말들을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 3, the third
제3 다공성 필터(300)를 이루는 제1 금속 분말들은, 예를 들어, 스테인리스 스틸 분말, 니켈 분말 및 하스텔로(hostelloy) 분말 중 적어도 하나의 금속 분말을 포함한다. 특히 스테인리스 스틸 분말은 내식성이 매우 우수한 SUS 316 및 SUS 316L 소재로 제작될 수 있다.The first metal powders constituting the third
제3 다공성 필터(300)를 이루는 미소결 된 제1 금속 분말들은, 예를 들어, 서로 다른 사이즈를 가질 수 있으며, 제1 금속 분말은 평균적으로 제1 평균 사이즈(D1)를 갖는다. 제1 금속 분말의 제1 평균 사이즈(D1)는, 예를 들어, 약 10㎛ 내지 약 20㎛일 수 있다.The unconsolidated first metal powders forming the third
예를 들어, 약 10㎛ 내지 약 20㎛의 제1 평균 사이즈(D1)를 갖는 제1 금속 분말로 이루어진 제3 다공성 필터(300)는 제1 공극률(제3 다공성 필터의 전체 부피에서 공극이 차지하는 비율로 정의)을 가진다. 제1 공극률은 반도체 제조 공정용 필터에 적합하게 설정될 수 있으며, 사용자의 요구에 따라서 제1 공극률은 변경될 수 있다.For example, a third
또한, 제1 금속 분말로 이루어진 제3 다공성 필터(300)는 제1 두께로 형성 될수 있고, 제1 금속 부말들은 종횡비가 서로 다른 이형률(aspect ratio)을 가질 수 있다.Also, the third
도 4는 도 1의 제1 다공성 필터의 'B' 부분 확대도이다. 도 5는 도 1의 제2 다공성 필터의 'C' 부분 확대도이다.4 is an enlarged view of the 'B' portion of the first porous filter of FIG. 5 is an enlarged view of the 'C' portion of the second porous filter of FIG.
도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 미소결 된 제3 다공성 필터(300)를 감싸 제3 다공성 필터(300)의 흩어짐을 방지하는 제1 다공성 필터(100) 및 제2 다공성 필터(200)는 금속 분말들을 압출 성형 또는 소결하여 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 1, 4 and 5, a first
제1 다공성 필터(100) 및 제2 다공성 필터(200)는 스테인리스 스틸 분말, 니켈 분말 및 하스텔로이(hostelloy) 분말 중 적어도 하나를 포함하는 제2 금속 분말을 포함한다.The first
본 발명의 일실시예에서, 제1 다공성 필터(100) 및 제2 다공성 필터(200)를 이루는 제2 금속 분말은, 예를 들어, 스테인리스 스틸 분말, 니켈 분말 및 하스텔로이(hostelloy) 분말을 모두 포함한다.In one embodiment of the present invention, the second metal powder constituting the first
본 발명의 일실시예에서, 제2 금속 분말은 제2 평균 사이즈(D2, D3)를 갖는데, 제2 평균 사이즈(D2,D3)는, 예를 들어, 제3 다공성 필터(300)의 제1 평균 사이즈(D1)보다 크게 형성된다.In one embodiment of the invention, the second metal powder has a second average size D2, D3, the second average size D2, D3 being, for example, Is larger than the average size (D1).
본 발명의 일실시예에서, 제3 다공성 필터(300)를 이루는 제1 금속 분말의 제1 평균 사이즈(D1)는 제1 다공성 필터(100) 및 제2 다공성 필터(200)를 이루는 제2 금속 분말의 제2 평균 사이즈(D2,D3)의 약 10% 정도일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first average size D1 of the first metal powder forming the third
예를 들어, 제3 다공성 필터(300)의 제1 금속 분말의 제1 평균 사이즈(D1)가 약 10㎛일 경우, 제1 및 제2 다공성 필터(100,200)의 제2 금속 분말의 제2 평균 사이즈(D2,D3)는 약 100㎛ 일 수 있다.For example, when the first average size D1 of the first metal powder of the third
제3 다공성 필터(300)의 제1 평균 사이즈(D1)보다 큰 제2 평균 사이즈(D2,D3)를 갖는 제1 다공성 필터(100) 및 제2 다공성 필터(200)는 제3 다공성 필터(300)의 제1 공극률 이하인 제2 공극률(제1 및 제2 다공성 필터의 전체 부피에 대한 공극의 비율로 정의)을 갖는다. 즉, 제1 공극률은 제2 공극률보다 높게 형성된다.The first
본 발명의 일실시예에서, 제3 다공성 필터(300)의 제1 공극률 및 제1 및 제2 다공성 필터(100,200)의 제2 공극률의 차이는 약 10% 내지 약 40%일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the difference between the first porosity of the third
본 발명의 일실시예에서, 제1 및 제2 다공성 필터(100,200)의 제2 공극률은, 예를 들어, 약 30% 내지 약 40%이지만, 제2 공극률은 사용자의 요구에 의하여 높거나 낮게 변경될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second porosity of the first and second porous filters 100,200 is, for example, from about 30% to about 40%, while the second porosity is varied high or low, .
예를 들어, 제2 공극률이 약 30%일 경우, 제1 공극률은 약 40% 내지 약 70%일 수 있고, 제2 공극률이 약 40%일 경우 제1 공극률은 약 50% 내지 약 80%일 수 있다.For example, if the second porosity is about 30%, the first porosity can be about 40% to about 70%, and if the second porosity is about 40%, the first porosity can be about 50% to about 80% .
본 발명의 일실시예에서, 제1 및 제2 다공성 필터(100,200)의 제2 공극률이 제3 다공성 필터(300)의 제1 공극률보다 약 10% 내지 약 40% 낮을 경우, 제1 및 제2 다공성 필터(100,200)는 상대적으로 낮은 공극률에 의하여 쉽게 크랙이 발생 되거나 파손되지 않는 강도를 갖고 이로 인해 다공성 금속 필터의 크랙 발생 및 파손을 방지할 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the second porosity of the first and second porous filters 100,200 is between about 10% and about 40% lower than the first porosity of the third
특히 제1 및 제2 다공성 필터(100,200)들의 크랙 발생 및 파손을 방지하면서 제1 및 제2 다공성 필터(100,200)의 내부에 미소결 상태인 제3 다공성 필터(300)를 형성함으로써 다공성 금속 필터(500)의 평균 공극률을 상승시켜 다공성 금속 필터(500)의 유체 통과 유량 및 압력 손실은 낮추면서 필터링 성능은 크게 향상시킬 수 있다.Particularly, by forming the third
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 상대적으로 낮은 공극률을 갖는 벽 형상으로 외측 필터들을 형성하여 크랙 발생 및 깨짐 등이 발생되는 것을 방지함과 동시에 외측 필터들 사이에 분말 형태로 상대적으로 높은 공극률을 갖는 내측 필터를 배치하여 필터링되는 유체의 유량 저하 및 압력 손실은 최소화하면서 필터링 성능은 극대화 시킬 수 있는 효과를 갖는다.As described above in detail, the outer filters are formed in a wall shape having a relatively low porosity to prevent occurrence of cracks and cracks, and at the same time, an inner side having a relatively high porosity in powder form between the outer side filters It is possible to maximize the filtering performance while minimizing the flow rate drop and the pressure loss of the fluid to be filtered by arranging the filter.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 금속 필터는 제1 다공성 필터 및 제2 다공성 필터의 사이에 상기 제1 금속 분말을 채우거나 배치하여 제3 다공성 필터을 형성하기 때문에 제1 금속 분말의 소결 공정이 없어 제3 다공성 필터의 공극률을 극대화할 수 있고, 불량률을 크게 낮추며 불필요한 검사공정을 생략할 수 있어 종래에 비하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.In addition, since the porous metal filter according to an embodiment of the present invention forms or forms a third porous filter by filling or arranging the first metal powder between the first porous filter and the second porous filter, The porosity of the third porous filter can be maximized, the defect rate can be greatly reduced, unnecessary inspection steps can be omitted, and productivity can be greatly improved as compared with the prior art.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments disclosed in the drawings are merely examples of specific examples for the purpose of understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
100...제1 다공성 필터 200..제2 다공성 필터
300...제3 다공성 필터 400...하우징
500...다공성 금속 필터100 ... first
300 ... third
500 ... porous metal filter
Claims (1)
양단이 개구된 형상으로 상기 제1 다공성 필터의 내부에 상기 제1 다공성 필터부와 마주보게 배치되며 다공이 형성된 제2 다공성 필터부 및 상기 제1 커버부와 마주하게 상기 제2 다공성 필터부의 일측 단부에 형성된 제2 커버부를 포함하며, 상기 제1 평균 사이즈를 갖는 금속 분말을 소결하여 형성된 제2 다공성 필터;
상기 제1 다공성 필터 및 상기 제2 다공성 필터의 사이에 형성된 공간에 배치되며 상호 연결되지 않고 단순 접촉되며, 제1 평균 사이즈보다 작은 제2 평균 사이즈를 갖는 금속 분말로 이루어진 제3 다공성 필터; 및
상기 제1 커버부와 대향하는 상기 제1 다공성 필터부의 타측 단부 및 상기 제2 커버부와 대향하는 상기 제2 다공성 필터부의 타측 단부에 결합된 제1 하우징 및 상기 제1 다공성 필터가 삽입되며 상기 제1 하우징에 결합 되는 제2 하우징을 포함하는 하우징을 포함하며,
상기 제3 다공성 필터는 상기 제3 다공성 필터의 전체 부피에서 공극이 차지하는 비율인 제1 공극률을 갖고, 상기 제1 다공성 필터 및 상기 제2 다공성 필터는 상기 제1 및 제2 다공성 필터들의 전체 부피에서 공극이 차지하는 비율인 제2 공극률을 갖고,
상기 제1 및 제2 다공성 필터들의 크랙 및 파손을 방지하기 위해 상기 제2 공극률은 상기 제1 공극률 이하이며,
상기 제1 하우징에는 상기 제2 하우징의 단부와 결합되는 제1 결합부 및 상기 제1 결합부로부터 역경사지게 돌출되며 상기 제1 및 제2 다공성 필터와 결합되는 제2 결합부가 형성되며,
상기 제1 다공성 필터 및 상기 제2 다공성 필터는 각각 오목한 상기 공간을 갖는 컵 형상으로 형성되며, 상기 제2 다공성 필터의 중심은 상기 제1 다공성 필터의 중심에 정렬되며,
상기 제1 커버부 및 상기 제2 커버부는 상호 접촉된 다공성 금속 필터.A first porous filter formed by sintering a metal powder having a first average size, the first porous filter including a first porous filter portion having openings at both ends thereof and a first cover portion coupled to one end of the first porous filter portion;
A second porous filter portion disposed inside the first porous filter so as to face the first porous filter portion and having openings at both ends thereof, and a second porous filter portion provided at one end of the second porous filter portion facing the first cover portion, A second porous filter formed by sintering the metal powder having the first average size;
A third porous filter disposed in a space formed between the first porous filter and the second porous filter and made of metal powder having a second average size smaller than the first average size, And
A first housing coupled to the other end of the first porous filter portion opposite to the first cover portion and to the other end of the second porous filter portion opposite to the second cover portion; A housing including a second housing coupled to the housing,
Wherein the third porous filter has a first porosity that is a percentage of voids in the total volume of the third porous filter and wherein the first porous filter and the second porous filter have a first porosity in the total volume of the first and second porous filters, Having a second porosity, which is the ratio occupied by the pores,
Wherein the second porosity is less than or equal to the first porosity to prevent cracking and breakage of the first and second porous filters,
The first housing is provided with a first engaging portion coupled with an end of the second housing and a second engaging portion protruding from the first engaging portion in a reverse slope and coupled with the first and second porous filters,
Wherein the first porous filter and the second porous filter are each formed in a cup shape having a concave space and the center of the second porous filter is aligned with the center of the first porous filter,
Wherein the first cover portion and the second cover portion are in contact with each other.
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