KR102217945B1 - 케미컬 필터 교체장치 - Google Patents

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이진우
채희봉
최락곤
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신동혁
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김만호
박정훈
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Abstract

본 발명은 서로 다른 종류의 복수의 카트리지를 필터 고정부로 이송하기 전에 보관할 수 있는 케미컬 필터 교체장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다. 이를 구현하기 위한 케미컬 필터 교체장치는, 카트리지 보관부에 투입된 새 카트리지를 카트리지 이송부에 의해 필터 고정부로 이송하여 필터 조립체에 결합하는 케미컬 필터 교체장치에 있어서, 상기 카트리지 보관부에는 복수 종류의 카트리지가 각각 투입될 수 있도록 서로 분리된 복수의 보관공간이 구비되고; 상기 카트리지 이송부는 상기 복수 종류의 카트리지를 각각 필터 고정부로 이송하는 것으로 이루어진다.

Description

케미컬 필터 교체장치{Apparatus for changing chemical filter}
본 발명은 케미컬에 포함된 불순물을 여과하기 위한 필터 조립체의 카트리지를 교체할 수 있는 케미컬 필터 교체장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체, 반도체 장치, LCD, OLED를 제조하는 회사와 제약회사 및 페인트 회사 등 유해화학물질을 사용하는 모든 회사에서는 다양한 종류의 케미컬이 사용되고 있으며, 이러한 케미컬을 안전하게 공급하는 방식도 다양화되고 있다.
이러한 케미컬은 제조공정의 특성에 따라 불순물이 최소화된 고순도의 상태로 사용하기 위해 케미컬 필터를 거쳐 공급하게 된다.
상기 케미컬 필터는 종류에 따라 모양 및 교체방법도 다르며, 케미컬의 종류 및 필요한 고순도의 상태 유지 기준에 따라 교체주기가 다양하다.
종래에는 작업자가 케미컬로부터 피해를 최소화하기 위해 내화학 복장 및 방독면 등의 안전보호구를 착용하고, 케미컬 필터를 일일이 수작업으로 교체하여 왔었다.
그러나 케미컬 필터를 작업자가 수작업으로 교체하는 경우 케미컬 필터 교체 작업시 케미컬 및 흄(FUME)이 외부로 유출될 수 있고, 제조설비를 포함한 주변 환경의 오염과 손상, 파손을 유발할 뿐 아니라 작업자를 포함하여 주위 다른 사람들도 위험에 노출될 수 있다.
또한, 작업자의 밸브 조작 실수가 있는 경우 필터 내부에 수용되어 있는 각종 유독성 케미컬이 외부로 유출되는 사고가 발생할 수 있다.
또한, 케미컬 필터를 수작업으로 교체하므로 필터 교체에 소요되는 작업공수가 증가하는 문제점이 있다.
이러한 케미컬 필터를 수작업으로 교체하는 문제점을 해결하기 위한 종래기술로서 대한민국 특허등록 제10-1921600호가 개시되어 있다.
상기 종래기술은 케미컬 필터를 자동으로 교체할 수 있는 케미컬 필터 자동교체장치에 관한 것인데, 케미컬 여과에 사용될 새로운 카트리지가 보관되는 보관부가 구비되어 있다. 상기 보관부에는 하나의 종류의 카트리지만 보관되도록 되어 있다.
반도체 등의 제조공정에서 요구하는 케미컬을 공급하기 위해 케미컬은 케미컬 저장탱크에 저장된다. 상기 케미컬 저장탱크에 유입되는 케미컬을 여과하기 위한 프리 필터(Pre filter)와 케미컬 저장탱크에서 배출되어 제조공정으로 공급되기 전에 케미컬을 여과하기 위한 파이널 필터(Final filter)가 구비되는 경우, 상기 케미컬 필터의 포어 사이즈는 다른 것으로 구성할 수 있다. 즉, 프리 필터의 포어 사이즈는 크고, 파이널 필터의 포어 사이즈는 작은 것으로 구성할 수 있다.
이와 같이 포어 사이즈가 서로 다른 복수의 종류의 필터의 카트리지를 자동으로 교체하기 위한 케미컬 필터 교체장치의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 서로 다른 종류의 복수의 카트리지를 필터 고정부로 이송하기 전에 보관할 수 있는 케미컬 필터 교체장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 케미컬 필터 교체장치는, 카트리지 보관부에 투입된 새 카트리지를 카트리지 이송부에 의해 필터 고정부로 이송하여 필터 조립체에 결합하는 필터교체장치에 있어서, 상기 카트리지 보관부에는 복수 종류의 카트리지가 각각 투입될 수 있도록 서로 분리된 복수의 보관공간이 구비되고; 상기 카트리지 이송부는 상기 복수 종류의 카트리지를 각각 필터 고정부로 이송하는 것으로 이루어진다.
상기 카트리지 보관부에는, 상기 복수의 보관공간 각각의 입구를 개폐하는 복수의 도어와, 상기 복수의 도어 각각을 잠금 상태 또는 잠금 해제 상태가 되도록 하는 잠금부가 구비되고; 상기 복수 종류의 카트리지에 대한 카트리지 정보가 제어부에 수신되면, 상기 제어부는 상기 수신된 정보에 대응되는 카트리지가 투입될 보관공간을 개폐하는 도어만 잠금 해제 상태가 되고, 나머지 도어는 잠금 상태가 유지되도록 잠금부를 제어할 수 있다.
상기 복수의 보관공간 내부에는 상기 카트리지가 안착될 수 있도록 카트리지 안착부가 각각 구비되고; 상기 카트리지 안착부에 상기 카트리지가 안착된 상태에서 상기 카트리지가 상기 카트리지 이송부가 위치한 방향으로 이동될 수 있도록 안착대 이송구동부가 구비될 수 있다.
상기 카트리지 안착부 각각에는 복수의 카트리지가 상기 카트리지 이송부의 이송방향과 수직되는 방향을 따라 서로 이격되어 안착되고; 상기 카트리지 이송부에 가장 가까운 위치의 카트리지가 상기 카트리지 이송부에 의해 상기 필터 고정부로 이송되면, 상기 안착대 이송구동부가 구동되어 그 다음 위치에 안착된 카트리지가 상기 카트리지 이송부에 가장 가까운 위치로 이동될 수 있다.
상기 카트리지 안착부 각각에는 복수의 카트리지가 서로 이격되어 안착된 상태에서 회전하도록 구비되고; 상기 카트리지 이송부에 가장 가까운 위치의 카트리지가 상기 카트리지 이송부에 의해 상기 필터 고정부로 이송되면, 상기 안착대 이송구동부가 구동되어 그 다음 위치에 안착된 카트리지가 상기 카트리지 이송부에 가장 가까운 위치로 회전되어 이동될 수 있다.
상기 안착대 이송구동부는, 상기 카트리지 이송부의 이송방향과 수직되는 방향을 따라 상기 카트리지가 안착되는 카트리지 안착대를 직선 이동시킬 수 있다.
상기 안착대 이송구동부는, 상기 카트리지 이송부의 이송방향과 수직되는 방향을 따라 상기 카트리지가 안착되는 카트리지 안착대를 직선 이동시키고, 상기 카트리지 안착대를 계속 이동시키면 수직 방향으로 다른 높이로 이동될 수 있다.
상기 안착대 이송구동부는, 상기 카트리지 이송부의 이송방향과 수직되는 방향을 따라 상기 카트리지가 안착되는 카트리지 안착대를 직선 이동시키고, 상기 카트리지 안착대를 계속 이동시키면 최초 위치로 복귀하도록 순환되는 것일 수 있다.
상기 카트리지 안착대는 순환되는 컨베이어 벨트에 결합될 수 있다.
상기 카트리지 보관부에는 상기 복수의 보관공간 각각의 입구를 개폐하는 복수의 도어가 구비되고; 상기 도어는, 상기 카트리지가 안착되는 카트리지 안착부가 결합된 안착부 하우징에 일체로 결합되어, 상기 도어와 안착부 하우징 및 카트리지 안착부가 일체로 상기 보관공간으로부터 인출되는 것일 수 있다.
상기 카트리지 이송부는 상기 카트리지 보관부의 카트리지를 파지한 후 직선 이동하도록 구비되고; 상기 카트리지 보관부에 안착되어 상기 카트리지 이송부에 의해 파지되는 카트리지의 위치와, 상기 필터 고정부에 안착되는 카트리지의 위치는 상기 카트리지 이송부에 의해 카트리지가 이동하는 직선과 나란한 직선상에 위치하는 것일 수 있다.
상기 복수 종류의 카트리지는 포어 사이즈 또는 카트리지의 외형이나 크기가 서로 다른 복수의 종류로 이루어질 수 있다.
상기 복수의 보관공간은 상기 카트리지 이송부가 카트리지를 이송하는 직선방향과 나란한 직선상에 인접하게 위치할 수 있다.
본 발명에 의하면, 복수의 종류의 카트리지를 보관할 수 있는 보관부를 구비함으로써 제조공정에서 요구하는 여과 성능을 충족할 수 있는 카트리지를 자동으로 교체할 수 있어 카트리지 교체시 작업자가 위험에 노출되는 것을 방지할 수 있고, 카트리지 교체에 소요되는 작업공수를 최소화할 수 있다.
또한, 복수 종류의 카트리지에 대한 카트리지정보를 확인한 후 보관부의 도어를 개방함으로써 용도가 다른 카트리지가 혼입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 카트리지 이송부에 의한 카트리지 이송 동작을 최소화함으로써 케미컬 필터 교체장치의 제어를 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 카트리지가 안착되는 카트리지 안착대가 높이가 다른 위치로 이동되도록 하거나, 순환하도록 함으로써 작은 크기의 보관공간에 많은 수의 카트리지를 보관할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 케미컬 필터 교체장치를 보여주는 사시도
도 2는 도 1에 나타난 케미컬 필터 교체장치의 보관부 내부가 보이도록 도어가 제거된 사시도
도 3은 도 1에 나타난 케미컬 필터 교체장치의 내부 전체가 보이도록 나타낸 사시도
도 4는 도 3에 나타난 케미컬 필터 교체장치를 보여주는 평단면도
도 5는 제1 보관공간에 구비되는 카트리지 안착부와 안착부 하우징 및 도어가 결합된 상태를 보여주는 사시도
도 6은 제1 카트리지 안착부에 제1 카트리지가 안착된 상태를 보여주는 사시도
도 7은 제2 보관공간에 구비되는 카트리지 안착부와 안착부 하우징 및 도어가 결합된 상태를 보여주는 사시도
도 8은 제2 카트리지 안착부에 제2 카트리지가 안착된 상태를 보여주는 사시도
도 9는 도 8에 나타난 제2 카트리지 안착부에 제2 카트리지가 안착된 상태에서 제2 안착대 이송구동부가 구동되는 동작 상태를 보여주는 측면도
도 10은 제1 카트리지 안착부의 다른 실시예를 보여주는 평면도
도 11은 제2 카트리지 안착부의 다른 실시예를 보여주는 평면도
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 케미컬 필터 교체장치(1)는, 카트리지 보관부(100), 카트리지 이송부(200), 필터 고정부(300), 카트리지 회수부(400)를 포함한다.
상기 케미컬 필터 교체장치(1)는 장치 전체의 외측을 둘러싸는 외부 하우징(2)을 포함하고, 케미컬 필터 교체장치(1) 전체를 제어하기 위한 제어부(미도시)가 구비되어 있다.
상기 카트리지 보관부(100)에는 교체할 새 카트리지가 투입되어 안착되고, 안착된 새 카트리지는 카트리지 이송부(200)에 의해 필터 고정부(300)로 이송되기까지 일시 보관된다.
상기 필터 고정부(300)에는 필터조립체(10,20)가 고정된다. 상기 필터조립체(10,20)는 케미컬 저장탱크(미도시)에 유입되는 케미컬을 여과하기 위한 프리 필터(Pre filter)(10), 케미컬 저장탱크에서 배출되어 제조공정으로 공급되기 전에 케미컬을 여과하기 위한 파이널 필터(Final filter)(20)로 이루어질 수 있다.
상기 필터 고정부(300)는, 상기 프리 필터(10)가 고정되는 제1 필터 고정부(300-1), 상기 파이널 필터(20)가 고정되는 제2 필터 고정부(300-2)와 제3 필터 고정부(300-3)로 이루어질 수 있다. 상기 제1 내지 제3 필터 고정부(300-1,300-2,300-3)는 도 4를 기준으로 좌측에서부터 우측까지 이격되어 구비되어 있다.
상기 프리 필터(10)는, 케미컬에 포함된 이물질을 여과하기 위한 제1 카트리지(11), 상기 제1 카트리지(11)를 내부에 수용하는 필터하우징(12), 상기 필터하우징(12)의 개방된 일측에 결합되는 필터헤드(13)로 이루어질 수 있다.
상기 파이널 필터(20)는, 케미컬에 포함된 이물질을 여과하기 위한 제2 카트리지(21), 상기 제2 카트리지(21)를 내부에 수용하는 필터하우징(22), 상기 필터하우징(22)의 개방된 일측에 결합되는 필터헤드(23)로 이루어질 수 있다.
일례로, 상기 제1 필터 고정부(300-1)의 프리 필터(10)는 2개가 구비되고, 상기 제2 필터 고정부(300-2)와 제3 필터 고정부(300-3)의 파이널 필터(20)는 4개가 구비될 수 있다. 다만 상기 프리 필터(10)와 파이널 필터(20)의 개수는 이에 한정되지 않고, 3개씩 동수로 구성될 수도 있고, 장치의 구성에 따라 다양한 개수로 구성될 수 있다. 케미컬 저장탱크로 유입되는 케미컬은 병렬로 연결된 한 쌍의 프리 필터(10)를 통과하고, 상기 케미컬 저장탱크에 저장되어 있는 케미컬은 병렬로 연결된 4개의 파이널 필터(20)를 통과한 후 제조공정으로 공급된다.
상기 프리 필터(10)와 파이널 필터(20)를 각각 복수로 구비하여, 어느 하나의 필터 내부에 구비된 카트리지를 교체하는 경우에는 케미컬의 공급을 중단시키지 않고 계속하여 다른 필터를 통해 케미컬이 공급될 수 있도록 할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 필터 고정부(300-1,300-2,300-3) 각각에는 상기 필터 하우징(12,22)의 외주면을 잡고 상하로 승강시킬 수 있는 필터하우징 탈착모듈(310-1,310-2,310-3)이 구비되어 있다.
프리 필터(10)와 파이널 필터(20)를 통해 케미컬을 공급하는 경우에는 상기 필터하우징(12,22)은 내부에 카트리지(11,21)가 구비된 상태에서 필터헤드(13,23)에 결합되어 필터 조립체(10,20)를 구성한다. 카트리지(11,21)를 새로운 카트리지로 교체하는 경우에는 도 1 내지 도 3에 나타난 바와 같이, 필터하우징 탈착모듈(310-1,310-2,310-3)이 필터하우징(12,22)을 잡고 상승하게 되면, 상기 필터하우징(12,22)은 필터헤드(13,23)로부터 분리되어 상향 이동된다. 그 다음 상기 필터헤드(13,23)에 안착되어 있던 폐 카트리지를 카트리지 회수부(400)로 이송하고, 카트리지 보관부(100)에 보관되어 있던 새 카트리지를 필터헤드(13,23)에 안착시킨다. 새 카트리지를 필터헤드(13,23)에 안착시킨 상태에서 필터하우징(12,22)을 잡고 있던 필터하우징 탈착모듈(310-1,310-2,310-3)이 하강하여 필터하우징(12,22)이 필터헤드(13,23)에 결합됨으로써 카트리지의 교체가 완료된다.
상기 카트리지 이송부(200)는 필터 고정부(300)에 고정되어 있던 폐 카트리지를 카트리지 회수부(400)로 이송하여 회수하고, 카트리지 보관부(100)에 보관되어 있는 새 카트리지를 폐 카트리지가 제거된 필터 고정부(300)로 이동시키기 위한 것이다.
상기 카트리지 이송부(200)는 새 카트리지 또는 폐 카트리지를 파지한 후 좌우 방향(카트리지 이송부의 이송방향)을 따라 직선 이송할 수 있도록 구비되어 있다. 이를 위해 상기 카트리지 이송부(200)는 좌우 방향을 따라 길게 형성된 직선 형태의 이송레일(210)을 포함한다.
상기 카트리지 이송부(200)는, 카트리지 보관부(100)에 보관되어 있는 새 카트리지를 필터 고정부(300)로 이송하기 위해 새 카트리지를 파지하는 제1파지부(220), 상기 필터 고정부(300)에 있는 폐 카트리지를 카트리지 회수부(400)로 이송하기 위해 폐 카트리지를 파지하는 제2파지부(230)를 포함한다.
상기 카트리지 보관부(100)의 구성에 대해 상술한다.
상기 카트리지 보관부(100)에는 복수 종류의 카트리지가 각각 투입될 수 있도록 서로 분리된 복수의 보관공간(110,120)이 구비되어 있다.
상기 복수 종류의 카트리지는 포어 사이즈가 서로 다른 복수의 종류의 카트리지(11,12)로 이루어질 수 있다. 상기 복수 종류의 카트리지(11,12)는 포어 사이즈가 큰 제1 카트리지(11), 상기 제1 카트리지(11)에 비해 포어 사이즈가 작은 제2 카트리지(21)로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 복수 종류의 카트리지(11,12)는 서로 동일한 포어 사이즈로 구성될 수도 있다. 또한, 상기 복수 종류의 카트리지는 직경 또는 높이가 상이하여 크기가 다른 종류의 카트리지, 외형이 서로 다른 카트리지로 이루어질 수도 있다.
본 실시예에서 상기 복수의 보관공간(110,120)은, 상기 제1 카트리지(11)를 보관하기 위한 제1 보관공간(110), 상기 제2 카트리지(21)를 보관하기 위한 제2 보관공간(120)으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 보관공간(110)과 제2 보관공간(120) 사이는 격벽(113)에 의해 분리되어 있다.
상기 제1 보관공간(110)의 전방 입구 측에는 제1 보관공간(110)을 개폐하는 제1 도어(111)가 구비되고, 상기 제2 보관공간(120)의 전방 입구 측에는 제2 보관공간(120)을 개폐하는 제2 도어(121)가 구비되어 있다.
상기 제1 보관공간(110)의 후방 출구 측에는 제1 보관공간(110)을 개폐하는 제1 후방도어(170)가 구비되고, 상기 제2 보관공간(120)의 후방 출구 측에는 제2 보관공간(120)을 개폐하는 제2 후방도어(180)가 구비되어 있다. 상기 제1 후방도어(170)는 카트리지 이송부(200)가 제1 보관공간(110)의 제1 카트리지(11)를 이송하는 경우 개방되고, 상기 제2 후방도어(180)는 카트리지 이송부(200)가 제2 보관공간(120)의 제2 카트리지(21)를 이송하는 경우 개방된다.
상기 제1 도어(111)를 개폐하기 위한 제1 잠금부(150)와, 상기 제2 도어(121)를 개폐하기 위한 제2 잠금부(160)가 구비되어 있다.
상기 제1 잠금부(150)와 제2 잠금부(160)는 잠금 상태로 있다가 제1 보관공간(110)에 제1 카트리지(11)를 투입하거나, 제2 보관공간(120)에 제2 카트리지(21)를 투입하는 경우 잠금 해제 상태가 되어 제1 도어(111) 또는 제2 도어(121)가 개방될 수 있다.
이 경우 제1 보관공간(110)에 제2 카트리지(21)가 투입되거나, 제2 보관공간(120)에 제1 카트리지(11)가 투입되어 카트리지가 혼입되는 것을 방지하기 위해, 카트리지 정보를 확인하고 확인된 카트리지가 투입될 보관공간의 잠금부만 잠금 상태가 해제되도록 하고, 나머지 잠금부는 잠금 상태를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 카트리지 정보는 상기 카트리지 각각의 외측면에 표시된 식별부(미도시)에 표시될 수 있다. 상기 식별부는 바코드(Bar Code), RFID 또는 큐알코드(QR Code)로 이루어질 수 있다. 상기 카트리지 정보는 카트리지 종류에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 식별부를 스캐너(미도시)로 스캔하고, 상기 스캔된 정보로부터 제어부는 카트리지 정보를 판단할 수 있다. 또한, 상기 카트리지 정보와 식별부는 카트리지 측면 또는 상부 등에 각인된 표식을 비젼 카메라 등을 이용하여 식별할 수도 있으며, 이러한 예시 이외에도 다양한 방법으로 카트리지 정보와 식별부를 구성할 수 있다.
상기 복수의 보관공간(110,120)은 상기 카트리지 이송부(200)의 이송방향인 직선방향과 나란한 직선상에 서로 인접한 위치에 구비될 수 있다. 즉, 도 4에 나타난 바와 같이, 이송레일(210)과 나란한 직선상에 인접하게 구비될 수 있다.
상기 제1 보관공간(110) 내부에는 제1 카트리지(11)가 안착될 수 있도록 제1 카트리지 안착부(130)가 구비되고, 상기 제2 보관공간(120) 내부에는 제2 카트리지(21)가 안착될 수 있도록 제2 카트리지 안착부(140)가 구비되어 있다.
도 5 내지 도 9를 참조하여, 제1 카트리지 안착부(130)와 제2 카트리지 안착부(140)에 대해 상세히 설명한다.
도 5와 도 6에 나타난 바와 같이, 상기 제1 카트리지 안착부(130)는, 제1 카트리지 안착대(131a,131b), 제1 안착대 지지부재(132), 제1 안착대 이송구동부(133)를 포함한다.
상기 제1 카트리지 안착대(131a,131b)는 대략 사각박스 형상으로 이루어져 있고, 중앙부에 상부가 개방되고 상하 방향으로 제1 카트리지(11a,11b)가 삽입되도록 안착홈(131e)이 형성되어 있다.
상기 제1 카트리지 안착대(131a,131b)와 제1 카트리지(11a,11b)는 각각 복수로 이루어지고, 제1 카트리지 안착대(131a,131b)의 상부에 제1 카트리지(11a,11b)가 각각 안착될 수 있다. 상기 복수의 제1 카트리지 안착대(131a,131b)는 상기 카트리지 이송부(200)의 이송방향과 수직되는 방향을 따라 서로 이격되어 구비되어 있다. 즉, 도 4에 도시된 이송레일(210)에 수직되는 방향을 따라 복수의 제1 카트리지 안착대(131a,131b)가 일렬로 구비될 수 있다. 본 실시예에서 상기 제1 카트리지(11a,11b)와 제1 카트리지 안착대(131a,131b)는 2개씩 구비되는 것으로 예시하고 있다.
상기 제1 안착대 지지부재(132)는 평판 형상으로 이루어져, 상기 제1 카트리지 안착대(131a,131b)의 하부가 고정되어 있다.
상기 제1 안착대 이송구동부(133)는 상기 제1 안착대 지지부재(132)의 하부를 지지하되, 상부에 상기 제1 카트리지(11a,11b)가 안착된 제1 카트리지 안착대(131a,131b) 및 상기 제1 안착대 지지부재(132)를 일체로 상기 카트리지 이송부(200)가 위치한 방향(즉, 카트리지 이송부(200)의 이송방향과 수직되는 방향)으로 직선 이동시킬 수 있도록 구동된다.
상기 제1 안착대 이송구동부(133)는 직선 이동을 위한 리니어 이송 가이드(LM 가이드)와, 에어 실린더 또는 유압 실린더로 이루어진 구동원으로 이루어질 수 있다. 물론, 상기 실린더 대신 모터로 이루어질 수도 있다.
상기 제1 안착부 하우징(112)은 상부가 개방된 4각 박스 형상으로 이루어지고, 상기 제1 안착부 하우징(112)에 상기 제1 카트리지 안착부(130)가 일체로 결합될 수 있다.
상기 제1 안착부 하우징(112)의 전방에는 제1 도어(111)가 일체로 결합되어 있어, 전체적으로 서랍 형상으로 이루어져 있다. 상기 제1 잠금부(150)의 잠금이 해제된 상태에서 상기 제1 도어(111)와 제1 안착부 하우징(112) 및 제1 카트리지 안착부(130)가 일체로 상기 제1 보관공간(110)으로부터 인출가능하게 된다.
상기 복수의 제1 카트리지(11a,11b) 중 상기 카트리지 이송부(200)에 가장 가까운 위치(제1위치)의 제1 카트리지 안착대(131a)에 안착되어 있던 제1 카트리지(11a)가 상기 카트리지 이송부(200)에 의해 상기 필터 고정부(300)로 이송되면, 상기 제1 안착대 이송구동부(133)가 구동되어 그 다음 위치(제2위치)에 있던 제1 카트리지 안착대(131b)가 제1 카트리지(11b)와 함께 제1위치로 이동된다. 상기 제1위치로 이동된 제1 카트리지(11b)는 다음 카트리지 교체시 상기 카트리지 이송부(200)에 의해 필터 고정부(300)로 이송된다.
도 7 내지 도 9에 나타난 바와 같이, 상기 제2 카트리지 안착부(140)는, 제2 카트리지 안착대(141a,141b,141c,141d), 제2 안착대 지지부재(142), 제2 안착대 이송구동부(143)를 포함한다.
상기 제2 카트리지 안착대(141a,141b,141c,141d)는 제1 카트리지 안착대(131a,131b)와 동일한 형상으로서 대략 사각박스 형상으로 이루어져 있고, 중앙부에 상부가 개방되고 상하 방향으로 제2 카트리지(21a,21b,21c,21d)가 삽입되도록 안착홈(141e)이 형성되어 있다.
상기 제2 카트리지 안착대(141a,141b,141c,141d)와 제2 카트리지(21a,21b,21c,21d)는 각각 복수로 이루어지고, 제2 카트리지 안착대(141a,141b,141c,141d)의 상부에 제2 카트리지(21a,21b,21c,21d)가 각각 안착될 수 있다. 상기 복수의 제2 카트리지 안착대(141a,141b,141c,141d)는 상기 카트리지 이송부(200)의 이송방향과 수직되는 방향을 따라 서로 이격되어 일렬로 구비되어 있다. 본 실시예에서 상기 제2 카트리지(21a,21b,21c,21d)와 제2 카트리지 안착대(141a,141b,141c,141d)는 4개씩 구비되는 것으로 예시하고 있다.
상기 제2 안착대 지지부재(142)에서 제2 카트리지 안착대(141a,141b,141c,141d)의 저면을 지지하는 부분은 평판 형상으로 이루어질 수 있고, 상기 제2 카트리지 안착대(141a,141b,141c,141d)의 하부가 고정되어 있다.
상기 제2 안착대 지지부재(142)의 일측에는 제2 안착대 이송구동부(143)가 구비되어 있다.
상기 제2 안착대 이송구동부(143)는 상부에 상기 제2 카트리지(21a,21b,21c,21d)가 안착된 제2 카트리지 안착대(141a,141b,141c,141d) 및 상기 제2 안착대 지지부재(142)를 일체로 상기 카트리지 이송부(200)가 위치한 방향(즉, 카트리지 이송부(200)의 이송방향과 수직되는 방향)으로 직선 이동시킬 수 있도록 구동된다.
이 경우 상기 제2 안착대 지지부재(142)는 컨베이어 벨트로 이루어질 수 있고, 상기 제2 안착대 이송구동부(143)는 상기 컨베이어 벨트를 회전시키기 위한 모터로 이루어질 수 있다.
상기 제2 안착부 하우징(122)은 제1 안착부 하우징(112)와 동일한 형상으로 이루어진 것으로서 상부가 개방된 4각 박스 형상으로 이루어지고, 상기 제2 안착부 하우징(122)에 상기 제2 카트리지 안착부(140)가 일체로 결합되어 있다.
상기 제2 안착부 하우징(122)의 전방에는 제2 도어(121)가 일체로 결합되어 있어, 전체적으로 서랍 형상으로 이루어져 있다. 상기 제2 잠금부(160)의 잠금이 해제된 상태에서 상기 제2 도어(121)와 제2 안착부 하우징(122) 및 제2 카트리지 안착부(140)가 일체로 상기 제2 보관공간(120)으로부터 인출가능하게 된다.
상기 복수의 제2 카트리지(21a,21b,21c,21d) 중 상기 카트리지 이송부(200)에 가장 가까운 위치(제1위치)의 제2 카트리지 안착대(141a)에 안착되어 있던 제2 카트리지(21a)가 상기 카트리지 이송부(200)에 의해 상기 필터 고정부(300)로 이송되면, 상기 제2 안착대 이송구동부(143)가 구동되어 그 다음 위치(제2위치)에 있던 제2 카트리지 안착대(141b)가 제2 카트리지(21b)와 함께 제1위치로 이동된다. 상기 제1위치로 이동된 제2 카트리지(21b)는 다음 카트리지 교체시 상기 카트리지 이송부(200)에 의해 필터 고정부(300)로 이송된다.
도 9에 나타난 바와 같이, 제2 안착대 이송구동부(143)가 구동되면 컨베이어 벨트로 이루어진 제2 안착대 지지부재(142)가 반시계 방향으로 회전한다. 이 경우 상기 복수의 제2 카트리지 안착대(141a,141b,141c,141d)도 반시계 방향으로 이동하게 되는데, 수평 구간에서는 직선 이동하게 된다.
이 경우 제1위치에 있던 제2 카트리지 안착대(141a)는 상기 카트리지 이송부(200)에 가장 가까운 위치에서 이송 방향이 전환되어 제2 안착대 지지부재(142)의 하부로 이동하게 된다. 즉, 제2 카트리지 안착대(141a)를 제1위치에서 계속 이동시키면 수직 방향으로 다른 높이로 이동된다.
또한, 상기 제2 안착대 지지부재(142)의 하부로 이동된 제2 카트리지 안착대(141a)를 계속 이동시키면, 제2 안착대 지지부재(142)의 타측 하부로 이동된 후 다시 상부로 이동되어 최초 위치로 복귀할 수 있어, 순환되는 구조로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 순환되는 구조에서 제2 카트리지 안착대(141a)를 수직 방향으로 다른 높이로 이동되는 경우를 예시하였으나, 순환하지 않고도 제2 카트리지 안착대(141a)를 수직 방향으로 다른 높이로 이동되는 구조를 구현할 수 있다.
이와 같이 카트리지 안착대를 제1위치와 다른 높이의 위치로 이동시키거나, 순환되는 구조로 함으로써, 작은 크기의 보관공간에 많은 수의 카트리지를 보관할 수 있다.
도 10과 도 11을 참조하여 제1 카트리지 안착부와 제2 카트리지 안착부의 다른 실시예에 대해 설명한다.
도 10에는 회전식으로 구성된 제1 카트리지 안착부(130-1)와, 상기 제1 카트리지 안착부(130-1) 상에 안착된 제1 카트리지(11a,11b)가 나타나 있다.
상기 제1 카트리지 안착부(130-1)는 도 5에서 설명한 제1 카트리지 안착대(131a,131b)를 포함할 수 있고, 제1 카트리지(11a,11b)가 상기 제1 카트리지 안착대(131a,131b) 상에 안착될 수 있다. 또한, 상기 제1 카트리지 안착대(131a,131b)의 하부를 지지하는 제1 안착대 지지부재가 구비되고, 상기 제1 안착대 지지부재와 제1 카트리지 안착대(131a,131b)를 일체로 회전시키는 제1 안착대 이송구동부를 더 구비할 수 있다.
상기 제1 카트리지(11a,11b) 중 상기 카트리지 이송부(200)에 가장 가까운 위치(제1위치)에 있는 제1 카트리지(11a)가 카트리지 이송부(200)에 의해 필터 고정부(300)로 이송되면, 상기 제1 안착대 이송구동부의 구동에 의해 그 다음 위치(제2위치)에 있는 제1 카트리지(11b)가 제1위치로 이동된다. 상기 제1위치로 이동된 제1 카트리지(11b)는 다음 카트리지 교체시 상기 카트리지 이송부(200)에 의해 필터 고정부(300)로 이송된다.
도 11에는 회전식으로 구성된 제2 카트리지 안착부(140-1)와, 상기 제2 카트리지 안착부(140-1) 상에 안착된 제2 카트리지(21a,21b,21c,21d)가 나타나 있다. 상기 제2 카트리지 안착부(140-1)도 제2 카트리지(21a,21b,21c,21d)가 안착되는 제2 카트리지 안착대(141a,141b,141c,141d)와, 상기 제2 카트리지 안착대(141a,141b,141c,141d)의 하부를 지지하는 제2 안착대 지지부재가 구비되고, 상기 제2 안착대 지지부재와 제2 카트리지 안착대(141a,141b,141c,141d)를 일체로 회전시키는 제2 안착대 이송구동부를 더 구비할 수 있다.
상기 제2 카트리지(21a,21b,21c,21d) 중 상기 카트리지 이송부(200)에 가장 가까운 위치(제1위치)에 있는 제2 카트리지(21a)가 카트리지 이송부(200)에 의해 필터 고정부(300)로 이송되면, 그 다음 위치(제2위치)에 있는 제2 카트리지(21b,21c,21d)가 제1위치로 순차 이동되어 다음 카트리지 교체시 상기 카트리지 이송부(200)에 의해 필터 고정부(300)로 이송된다.
한편, 도 4에는 카트리지 이송부(200)에 의해 제1 카트리지(11a)가 파지되는 위치인 제1 파지위치(P1), 카트리지 이송부(200)에 의해 제2 카트리지(21a)가 파지되는 위치인 제2 파지위치(P2), 카트리지 이송부(200)에 의해 이송된 제1 카트리지(11a)가 제1 필터 고정부(300-1)에 안착되는 위치인 제1 고정위치(P3), 카트리지이송부(200)에 의해 이송된 제2 카트리지(21a)가 제2 필터 고정부(300-2)에 안착되는 위치인 제2 고정위치(P4)가 나타나 있다.
상기 제1 파지위치(P1)는 앞서 설명한 제1 카트리지(11a)의 제1위치에 해당하고, 상기 제2 파지위치(P2)는 앞서 설명한 제2 카트리지(21a)의 제1위치에 해당한다.
상기 카트리지 이송부(200)는 상기 카트리지 보관부(100)의 제1 카트리지(11a,11b) 또는 제2 카트리지(21a,21b,21c,21d)를 파지한 후 이송레일(210)을 따라 직선 이동한 후, 제1 필터 고정부(300-1)의 제1 고정위치(P3) 또는 제2 필터 고정부(300-2)의 제2 고정위치(P4)로 이동시킨다.
상기 제1 파지위치(P1)와 제2 파지위치(P2)와 제1 고정위치(P3) 및 제2 고정위치(P4)는 상기 카트리지 이송부(200)에 의해 카트리지가 이동하는 직선과 나란한 직선(L) 상에 위치한다.
상기 카트리지 이송부(200)가 제1 카트리지(11a) 또는 제2 카트리지(21a)를 제1 파지위치(P1) 또는 제2 파지위치(P2)에서 파지하기 위해서는, 상기 제1 파지부(220)가 이송레일(210)을 따라 이송이 이루어지는 직선상의 위치에서부터 제1 파지위치(P1) 또는 제2 파지위치(P2)까지 도 4를 기준으로 수직 하방향으로 이동되어야 한다.
또한, 상기 카트리지 이송부(200)의 제1 파지부(220)가 제1 카트리지(11a) 또는 제2 카트리지(21a)를 제1 파지위치(P1) 또는 제2 파지위치(P2)에서 파지한 후 이송레일(210)을 따라 직선 이송 후, 제1 카트리지(11a) 또는 제2 카트리지(21a)를 제1 고정위치(P3) 또는 제2 고정위치(P4)에 안착시키기 위해서는, 상기 제1 파지부(220)가 이송레일(210)을 따라 이송이 이루어지는 직선상의 위치에서부터 제1 고정위치(P3) 또는 제2 고정위치(P4)까지 도 4를 기준으로 수직 하방향으로 이동되어야 한다.
이와 같은 방법으로 제어를 하는 경우 제1 파지위치(P1)와 제2 파지위치(P2)와 제1 고정위치(P3) 및 제2 고정위치(P4)가 동일한 직선(L)상에 위치하게 되면, 제1 파지부(220)의 수직 하방향으로의 이동을 위한 위치 제어가 단순해져 제1 파지부(220)의 이송 동작을 최소화할 수 있고, 케미컬 필터 교체장치(1)의 제어를 효율적으로 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
1 : 케미컬 필터 교체장치 2 : 외부 하우징
10 : 프리 필터 11 : 제1 카트리지
12,22 : 필터하우징 13,23 : 필터헤드
20 : 파이널 필터 21 : 제2 카트리지
100 : 카트리지 보관부 110 : 제1 보관공간
111 : 제1 도어 112 : 제1 안착부 하우징
113 : 격벽 120 : 제2 보관공간
121 : 제2 도어 122 : 제2 안착부 하우징
130 : 제1 카트리지 안착부
131a,131b : 제1 카트리지 안착대
131e : 안착홈 132 : 제1 안착대 지지부재
133 : 제1 안착대 이송구동부 140 : 제2 카트리지 안착부
141a,141b,141c,141d : 제2 카트리지 안착대
141e : 안착홈 142 : 제2 안착대 지지부재
143 : 제2 안착대 이송구동부 150 : 제1 잠금부
160 : 제2 잠금부 170 : 제1 후방도어
180 : 제2 후방도어 200 : 카트리지 이송부
210 : 이송레일 220 : 제1파지부
230 : 제2파지부 300 : 필터 고정부
300-1 : 제1 필터 고정부 300-2 : 제2 필터 고정부
300-3 : 제3 필터 고정부 400 : 카트리지 회수부

Claims (13)

  1. 카트리지 보관부에 투입된 새 카트리지를 카트리지 이송부에 의해 필터 고정부로 이송하여 필터 조립체에 결합하는 케미컬 필터 교체장치에 있어서,
    상기 카트리지 보관부에는 복수 종류의 카트리지가 각각 투입될 수 있도록 서로 분리된 복수의 보관공간이 구비되고;
    상기 카트리지 이송부는 상기 복수 종류의 카트리지를 각각 필터 고정부로 이송하는 것으로 이루어진 케미컬 필터 교체장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카트리지 보관부에는, 상기 복수의 보관공간 각각의 입구를 개폐하는 복수의 도어와, 상기 복수의 도어 각각을 잠금 상태 또는 잠금 해제 상태가 되도록 하는 잠금부가 구비되고;
    상기 복수 종류의 카트리지에 대한 카트리지 정보가 제어부에 수신되면, 상기 제어부는 상기 수신된 정보에 대응되는 카트리지가 투입될 보관공간을 개폐하는 도어만 잠금 해제 상태가 되고, 나머지 도어는 잠금 상태가 유지되도록 잠금부를 제어하는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 보관공간 내부에는 상기 카트리지가 안착될 수 있도록 카트리지 안착부가 각각 구비되고;
    상기 카트리지 안착부에 상기 카트리지가 안착된 상태에서 상기 카트리지가 상기 카트리지 이송부가 위치한 방향으로 이동될 수 있도록 안착대 이송구동부가 구비된 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  4. 제3항에 있어서,
    상기 카트리지 안착부 각각에는 복수의 카트리지가 상기 카트리지 이송부의 이송방향과 수직되는 방향을 따라 서로 이격되어 안착되고;
    상기 카트리지 이송부에 가장 가까운 위치의 카트리지가 상기 카트리지 이송부에 의해 상기 필터 고정부로 이송되면, 상기 안착대 이송구동부가 구동되어 그 다음 위치에 안착된 카트리지가 상기 카트리지 이송부에 가장 가까운 위치로 이동되는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  5. 제3항에 있어서,
    상기 카트리지 안착부 각각에는 복수의 카트리지가 서로 이격되어 안착된 상태에서 회전하도록 구비되고;
    상기 카트리지 이송부에 가장 가까운 위치의 카트리지가 상기 카트리지 이송부에 의해 상기 필터 고정부로 이송되면, 상기 안착대 이송구동부가 구동되어 그 다음 위치에 안착된 카트리지가 상기 카트리지 이송부에 가장 가까운 위치로 회전되어 이동되는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  6. 제3항에 있어서,
    상기 안착대 이송구동부는, 상기 카트리지 이송부의 이송방향과 수직되는 방향을 따라 상기 카트리지가 안착되는 카트리지 안착대를 직선 이동시키는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  7. 제3항에 있어서,
    상기 안착대 이송구동부는, 상기 카트리지 이송부의 이송방향과 수직되는 방향을 따라 상기 카트리지가 안착되는 카트리지 안착대를 직선 이동시키고, 상기 카트리지 안착대를 계속 이동시키면 수직 방향으로 다른 높이로 이동되는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  8. 제3항에 있어서,
    상기 안착대 이송구동부는, 상기 카트리지 이송부의 이송방향과 수직되는 방향을 따라 상기 카트리지가 안착되는 카트리지 안착대를 직선 이동시키고, 상기 카트리지 안착대를 계속 이동시키면 최초 위치로 복귀하도록 순환되는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  9. 제8항에 있어서,
    상기 카트리지 안착대는 순환되는 컨베이어 벨트에 결합된 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  10. 제1항에 있어서,
    상기 카트리지 보관부에는 상기 복수의 보관공간 각각의 입구를 개폐하는 복수의 도어가 구비되고;
    상기 도어는, 상기 카트리지가 안착되는 카트리지 안착부가 결합된 안착부 하우징에 일체로 결합되어, 상기 도어와 안착부 하우징 및 카트리지 안착부가 일체로 상기 보관공간으로부터 인출되는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  11. 제1항에 있어서,
    상기 카트리지 이송부는 상기 카트리지 보관부의 카트리지를 파지한 후 직선 이동하도록 구비되고;
    상기 카트리지 보관부에 안착되어 상기 카트리지 이송부에 의해 파지되는 카트리지의 위치와, 상기 필터 고정부에 안착되는 카트리지의 위치는 상기 카트리지 이송부에 의해 카트리지가 이동하는 직선과 나란한 직선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수 종류의 카트리지는 포어 사이즈 또는 카트리지의 외형이나 크기가 서로 다른 복수의 종류로 이루어진 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  13. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 보관공간은 상기 카트리지 이송부가 카트리지를 이송하는 직선방향과 나란한 직선상에 인접하게 위치한 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
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