KR102249036B1 - 케미컬 필터 교체장치 - Google Patents

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filter housing
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이진우
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김만호
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Abstract

본 발명은 필터하우징과 필터헤드를 결합하는 경우 필터하우징과 필터헤드의 대향하는 면이 수평 상태가 되도록 하는 케미컬 필터 교체장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다. 이를 구현하기 위한 케미컬 필터 교체장치는, 케미컬의 여과를 위한 카트리지가 내부에 수용된 필터하우징과 상기 필터하우징의 개방된 일측에 결합된 필터헤드로 이루어진 필터조립체를 고정하는 필터조립체 고정부; 상기 필터조립체로부터 상기 필터하우징을 분리하거나, 상기 분리된 필터하우징을 상기 필터조립체에 결합하기 위해 상기 필터하우징을 이동시키는 필터하우징 탈착모듈;을 포함하고, 상기 필터하우징 탈착모듈에는, 상기 필터하우징을 이동시켜 상기 필터헤드에 밀착시키는 경우 상기 필터하우징과 필터헤드의 밀착면에 탄성력이 작용하도록 적어도 하나의 탄성부재가 구비된다.

Description

케미컬 필터 교체장치{Apparatus for changing chemical filter}
본 발명은 케미컬을 여과하기 위한 케미컬 필터조립체의 필터하우징과 카트리지를 분리 및 결합하기 위한 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.
케미컬 필터의 교체시, 필터조립체의 필터하우징과 필터헤드를 분리하고 카트리지를 교체한 후 필터하우징을 필터헤드에 다시 결합하게 되는데, 클램핑 장치를 이용하여 상기 필터하우징과 상기 필터헤드의 결합부를 클램핑함으로써 필터하우징과 필터헤드의 결합을 견고하게 하여 필터조립체 내부의 케미컬 및 흄(FUME)이 유출되는 것을 방지하게 된다.
상기 필터하우징을 필터헤드에 결합하는 경우 필터하우징과 필터헤드의 대향하는 면이 기울어진 상태로 결합될 수 있다. 이와 같이 대향하는 면이 기울어지는 이유는 여러가지가 있을 수 있는데, 필터하우징과 필터헤드의 대향하는 부분의 평탄도 불량, 승강 구동부의 조립시 발생하는 공차, 필터하우징이 승강 구동부에 결합되는 부분에서 발생하는 공차, 필터헤드의 조립공차 등이 될 수 있다.
이와 같이 필터하우징과 필터헤드의 대향하는 면이 기울어진 상태로 결합되게 되면, 필터하우징과 필터헤드 사이의 미세 틈으로 인해 기밀이 유지되지 않아 케미컬 및 흄이 유출되는 문제점이 있다.
필터조립체에서 카트리지를 교체하기 위한 종래기술로서, 대한민국 등록특허 제10-1921600호가 공개되어 있다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 필터하우징과 필터헤드를 결합하는 경우 필터하우징과 필터헤드의 대향하는 면이 수평 상태가 되도록 하는 케미컬 필터 교체장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 케미컬 필터 교체장치는, 케미컬의 여과를 위한 카트리지가 내부에 수용된 필터하우징과 상기 필터하우징의 개방된 일측에 결합된 필터헤드로 이루어진 필터조립체를 고정하는 필터조립체 고정부; 상기 필터조립체로부터 상기 필터하우징을 분리하거나, 상기 분리된 필터하우징을 상기 필터조립체에 결합하기 위해 상기 필터하우징을 이동시키는 필터하우징 탈착모듈;을 포함하고, 상기 필터하우징 탈착모듈에는, 상기 필터하우징을 이동시켜 상기 필터헤드에 밀착시키는 경우 상기 필터하우징과 필터헤드의 밀착면에 탄성력이 작용하도록 적어도 하나의 탄성부재가 구비된다.
상기 필터하우징 탈착모듈은, 상기 필터하우징이 이동되도록 구동력을 제공하는 하우징 이송부; 상기 하우징 이송부에 연결되어 상기 하우징 이송부의 구동수단에 의해 이동되는 제1 연결부재; 상기 필터하우징이 결합되고 상기 구동수단에 의해 상기 제1 연결부재와 일체로 이동되는 하우징 그립부재;를 포함하고, 상기 탄성부재는 상기 제1 연결부재와 하우징 그립부재 사이에 탄성력이 작용하도록 구비될 수 있다.
상기 필터하우징 탈착모듈은, 상기 제1 연결부재에 일단이 결합되고 상기 하우징 이송부의 구동수단에 의한 이동방향으로의 길이를 갖는 연결샤프트; 상기 연결샤프트의 타단에 결합되는 제2 연결부재;를 포함하고, 상기 하우징 그립부재는 상기 제1 연결부재와 제2 연결부재 사이에 구비될 수 있다.
상기 필터하우징 탈착모듈은, 상기 제1 연결부재에 일단이 결합되고 상기 하우징 이송부의 구동수단에 의한 이동방향으로의 길이를 갖는 연결샤프트; 상기 하우징 그립부재와 일체로 구비된 중간 연결부재;를 포함하고, 상기 연결샤프트는 상기 필터하우징이 이동되는 방향으로 상기 중간 연결부재에 형성된 샤프트 관통구멍을 관통하는 것일 수 있다.
상기 연결샤프트의 외주면과 상기 샤프트 관통구멍이 형성된 중간 연결부재의 내측면 사이에는 볼 부싱이 구비되어 상기 중간 연결부재와 상기 연결샤프트는 상기 연결샤프트의 길이방향을 따라 상대 이동이 이루어질 수 있다.
상기 필터하우징과 필터헤드가 밀착되는 경우 상기 연결샤프트의 직경과 상기 볼 부싱의 내경 사이의 이격된 틈으로 인해 상기 하우징 그립부재는 수평면에 대하여 비틀림이 가능한 것일 수 있다.
상기 필터하우징과 필터헤드가 밀착되는 경우 상기 하우징 그립부재는 상기 필터하우징과 필터헤드의 밀착면이 기울어진 각도에 대응하여 수평면에 대하여 기울어질 수 있다.
상기 필터하우징과 필터헤드가 밀착되는 경우 상기 탄성부재는 압축되는 것일 수 있다.
상기 탄성부재는 코일 스프링으로 이루어질 수 있고, 복수로 이루어질 수 있다.
상기 필터헤드에 외측면을 클램핑하는 제1클램프; 상기 필터하우징의 외측면을 클램핑하는 제2클램프;가 구비되고, 상기 필터조립체 고정부는 상기 필터하우징에 필터헤드를 결합하는 경우 상기 제1 클램프와 제2 클램프의 대향하는 부분이 밀착되도록 상기 제1 클램프 또는 제2 클램프에 서로 대향하는 방향으로 가압하기 위한 누름부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 필터하우징과 필터헤드를 결합하는 경우 필터하우징과 필터헤드의 대향하는 면이 수평 상태가 되도록 함으로써 필터하우징과 필터헤드 사이에 기밀이 유지되도록 하여 케미컬 및 흄이 유출되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 케미컬 필터 교체장치에서 필터하우징이 필터헤드로부터 분리된 상태를 보여주는 사시도
도 2는 도 1의 상태에서 필터하우징이 하강되는 상태를 보여주는 사시도
도 3은 본 발명의 필터조립체 고정부에서 필터하우징과 필터헤드가 클램핑된 상태를 보여주는 단면도
도 4는 필터조립체에 제1클램프와 제2클램프가 클램핑된 상태를 보여주는 단면도
도 5는 본 발명의 하우징 그립부재에 필터하우징이 클램핑된 상태를 보여주는 사시도
도 6은 도 5의 A-A 단면도
도 7은 도 5의 B-B 단면도
도 8은 탄성부재가 압축되고 중간 연결부재의 하면과 제2 연결부재의 상면 사이가 이격된 상태를 보여주는 도면
이하 본 발명에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1, 도 4, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 케미컬 필터 교체장치(1)에 대해 설명한다.
상기 케미컬 필터 교체장치(1)는, 케미컬을 사용하는 공정에 공급되는 케미컬을 여과하기 위한 필터조립체(10)가 안착되고 상기 안착된 필터조립체(10)로부터 내부의 카트리지(11)를 교체하기 위한 필터하우징 탈착모듈(100)과 필터조립체 고정부(300)를 포함한다.
상기 필터조립체(10)는, 케미컬에 포함된 이물질을 여과하기 위한 카트리지(11), 상기 카트리지(11)를 내부에 수용하는 필터하우징(12), 상기 필터하우징(20)의 개방된 일측에 결합되는 필터헤드(13)로 이루어진다.
상기 카트리지(11)는 일례로, 상하 방향의 길이를 갖는 원통 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 필터하우징(12)은 상기 원통 형상의 카트리지(11)를 내부에 수용하기 위해 일측 단부가 개방되고 상기 개방된 일측을 통해 카트리지(11)의 입출이 가능하도록 원통 형상으로 이루어져 있다.
상기 필터헤드(13)에는, 케미컬공급부(미도시)로부터 공급된 케미컬이 유입되고, 상기 카트리지(11)를 통과한 케미컬을 공정장치로 공급하기 위해 배출시키고, 내부공간에 잔존하는 케미컬을 배출하며, 질소 가스가 유입되거나 배출되는 복수의 연결부가 형성되어 있다. 상기 복수의 각 연결부에는 케미컬 또는 질소의 이송을 위한 배관(미도시)이 연결되어 있다.
상기 필터하우징(12)과 필터헤드(13)가 결합되는 부분에는 오링(14)이 개재되어 기밀을 유지할 수 있다.
상기 필터헤드(13)를 거치하기 위한 필터헤드 거치대(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 필터헤드 거치대의 상부에는 상기 필터헤드(13)가 안착될 수 있다. 상기 필터헤드 거치대의 상부에 필터조립체(10) 전체가 거치된 상태에서 필터하우징(12)을 상향 이동시켜 필터조립체(10)로부터 분리한 후 카트리지(11)를 교체하고, 상기 카트리지(11) 교체 후 필터하우징(12)을 하향 이동시켜 필터헤드 거치대에 안착되어 있는 필터헤드(13)에 결합함으로써 카트리지(11)의 교체가 이루어진다.
본 실시예에서는 필터헤드(13)가 하부에 위치하고, 필터하우징(12)이 상부에 위치한 것으로 예시하였으나, 필터하우징(12)이 하부에 위치하고, 필터헤드(13)가 상부에 위치하는 것으로 구성할 수도 있다.
상기 필터하우징 탈착모듈(100)은, 필터하우징(12)이 고정되는 하우징 고정부(120,130,140,150,160), 상기 하우징 고정부(120,130,140,150,160)를 상하 방향으로 이동시키는 하우징 이송부(110)로 이루어진다.
상기 하우징 이송부(110)는, 상기 하우징 고정부(120,130,140,150,160)를 상하 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 제공하기 위해 모터 또는 실린더로 이루어지는 구동수단(미도시), 상기 구동수단에 의해 상기 하우징 고정부(120,130,140,150,160)의 이동을 가이드하기 위해 상하 방향의 길이를 갖는 이동가이드(미도시)를 포함할 수 있다.
이하에서는, 상기 하우징 이송부(110)에 의해 상기 하우징 고정부(120,130,140,150,160)가 이동되는 상하 방향을 하우징 이송부(110)에 의한 이동 방향으로 정의한다.
상기 하우징 고정부(120,130,140,150,160)는, 상기 하우징 이송부(110)에 연결된 제1 연결부재(120), 상기 제1 연결부재(120)로부터 하측으로 이격된 위치에 구비된 제2 연결부재(130), 양단이 상기 제1 연결부재(120)와 제2 연결부재(130)에 각각 결합된 한 쌍의 연결샤프트(171), 상기 연결샤프트(171)가 상하 방향으로 관통하도록 구비된 중간 연결부재(140), 상기 필터하우징(12)의 몸체 외측을 둘러싸는 구조로 필터하우징(12)이 결합되고 상기 중간 연결부재(140)에 결합된 하우징 그립부재(160), 하우징 그립부재(160)와 제1 연결부재(120) 사이에 탄성력이 작용하도록 구비된 한 쌍의 탄성부재(150)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1 연결부재(120)는, 세워진 사각 플레이트 형상으로 이루어지되 상기 하우징 이송부(110)에 연결되는 구동 연결부(121), 일측이 상기 구동 연결부(121)에 연결되도록 세워진 플레이트 형상으로 이루어지고 타측이 평평한 플레이트 형상으로 이루어져 ㄴ 형상으로 이루어진 지지부(122)로 이루어져 있다.
상기 지지부(122)에서 타측의 평평한 플레이트 형상으로 이루어진 부분에는 상하 방향으로 관통된 한 쌍의 체결구멍(122a)이 형성되어 있다.
상기 지지부(122)의 저면에는 상기 체결구멍(122a)의 둘레를 따라 오목하게 링 형상으로 형성된 탄성부재 안착홈(122b)이 형성되어 있다. 상기 탄성부재 안착홈(122b)에는 상기 탄성부재(150)의 상단이 안착된다.
상기 지지부(122)의 저면에는, 상기 탄성부재 안착홈(122b)의 내측에 동심 구조로 형성되고, 상기 체결구멍(122a)의 둘레를 따라 오목하게 링 형상으로 형성된 연결샤프트 안착홈(122c)이 형성되어 있다. 상기 연결샤프트 안착홈(122c)에는 상기 연결샤프트(171)의 상단이 안착된다.
상기 제2 연결부재(130)는 평평한 플레이트 형상으로 이루어지고, 상기 제1 연결부재(120)의 지지부(122)로부터 하측으로 이격된 위치에 구비되어 있다. 상기 제2 연결부재(130)와 지지부(122)는 수평면에 대하여 나란하게 구비될 수 있다. 상기 제2 연결부재(130)에는 상기 지지부(122)의 체결구멍(122a)에 대응되는 위치에 상하 방향으로 관통된 한 쌍의 체결구멍(130a)이 형성되어 있다.
상기 제2 연결부재(130)의 상면에는 상기 체결구멍(130a)의 둘레를 따라 오목하게 링 형상으로 형성된 연결샤프트 안착홈(130b)이 형성되어 있다. 상기 연결샤프트 안착홈(130b)에는 상기 연결샤프트(171)의 하단이 안착된다.
상기 중간 연결부재(140)는 대략 직육면체 형상으로 이루어진 것으로서, 상기 한 쌍의 연결샤프트(171)가 이동 방향으로 관통하는 한 쌍의 샤프트 관통구멍(140a)이 형성되어 있다.
상기 중간 연결부재(140)는 상기 연결샤프트(171)에 대하여 상하 방향으로 이동이 이루어질 수 있다.
상기 중간 연결부재(140)의 상면에는 상기 샤프트 관통구멍(140a)의 상단 둘레를 따라 오목하게 링 형상으로 형성된 탄성부재 안착홈(141)이 형성되어 있다. 상기 탄성부재 안착홈(141)에는 상기 탄성부재(150)의 하단이 안착된다.
상기 중간 연결부재(140)의 상면에는 상기 탄성부재 안착홈(141)의 내측에 동심 구조로 형성되고, 상기 샤프트 관통구멍(140a)의 상단의 둘레를 따라 오목하게 링 형상으로 형성된 제1 플러그 안착홈(142)이 형성되어 있다. 상기 제1 플러그 안착홈(142)에는 제1 플러그(173)가 삽입된다.
상기 중간 연결부재(140)의 하면에는 상기 샤프트 관통구멍(140a)의 하단의 둘레를 따라 오목하게 링 형상으로 형성된 제2 플러그 안착홈(143)이 형성되어 있다. 상기 제2 플러그 안착홈(142)에는 제2 플러그(174)가 삽입된다.
상기 연결샤프트(171)는 이동 방향의 길이를 갖는 봉 형상으로서, 상부에는 상면에서부터 하방향으로 오목하게 형성된 체결홈(171a)이 형성되어 있고, 하부에는 하면에서부터 상방향으로 오목하게 형성된 체결홈(171b)이 형성되어 있다.
상기 연결샤프트(171)의 상면에는 상기 지지부(122)가 구비되고, 상기 연결샤프트(171)의 하면에는 상기 제2 연결부재(130)가 구비된다. 이 상태에서 상기 지지부(122)의 체결구멍(122a)과 연결샤프트(171)의 체결홈(171a)을 체결부재로 체결하고, 상기 제2 연결부재(130)의 체결구멍(130a)과 연결샤프트(171)의 체결홈(171b)을 체결부재로 체결함으로써, 제1 연결부재(120)와 제2 연결부재(130) 및 연결샤프트(171)가 일체로 결합된다.
상기 탄성부재(150)는 코일 스프링으로 이루어지고, 상단은 제1연결부재(120)의 탄성부재 안착홈(122b)에 안착되어 제1연결부재(120)의 저면에 의해 지지되고, 하단은 중간 연결부재(140)의 탄성부재 안착홈(141)에 안착되어 중간 연결부재(140)의 상면에 의해 지지된다.
상기 연결샤프트(171)의 외측면과 상기 샤프트 관통구멍(140a)의 내측면 사이에는 볼 부싱(172)이 삽입된다. 상기 볼 부싱(172)에는 상기 연결샤프트(171)의 외측면에 접촉하는 복수의 볼이 구비된 것으로서, 상기 중간 연결부재(140)의 외측면에 상기 복수의 볼이 접촉하도록 구비되어 있다.
상기 연결샤프트(171)의 외경과 상기 볼 부싱(172)의 내경 사이에는 틈이 형성될 수 있다. 상기 틈으로 인해 연결샤프트(171)는 볼 부싱(172)을 관통하도록 삽입된 상태에서 좌우로 이격이 발생되어 비틀림이 가능해진다. 상기 틈의 크기를 조절하면 상기 연결샤프트(171)의 비틀림 가능 정도를 조절할 수 있다.
상기 볼 부싱(172)이 상기 샤프트 관통구멍(140a)에 삽입된 상태에서 제1 플러그(173)를 제1 플러그 안착홈(142)에 삽입하고, 제2 플러그(174)를 제2 플러그 안착홈(143)에 삽입하면, 상기 볼 부싱(172)이 샤프트 관통구멍(140a)으로부터 이탈되는 것이 방지된다.
상기 하우징 그립부재(160)는, 일측이 상기 중간 연결부재(130)의 측면에 결합되고 상기 필터하우징(12)의 일측 외측면을 감싸는 제1 그립부(161), 상기 필터하우징(12)의 타측 외측면을 감싸고 상기 제1 그립부(161)에 결합되는 제2 그립부(162)로 이루어진다.
상기 하우징 그립부재(160)는 수직방향을 기준으로 상기 제1 연결부재(120)와 제2 연결부재(130) 사이에 구비될 수 있다.
상기 제1 그립부(161)와 제2 그립부(162)에서 상기 필터하우징(12)의 외측면을 감싸는 부분은 각각 반원 형상으로 이루어져, 상기 제1 그립부(161)와 제2 그립부(162)가 체결부재(미도시)에 의해 결합되면 상기 제1 그립부(161)와 제2 그립부(162)가 필터하우징(12)의 외측면 둘레 전체를 감싸게 된다.
상기 제2 그립부(162)는, 상측에 위치한 상부 그립부(162a), 상기 상부 그립부(162a)로부터 이격된 하측에 위치한 하부 그립부(162b)로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 상기 탄성부재(150)는 2개가 구비된 것으로 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 다른 개수로 변형 가능하다. 이 경우 상기 연결샤프트(171)와 볼 부싱(172)과 플러그(173,174)는 상기 탄성부재(150)의 개수에 대응되도록 구비된다.
또한, 본 실시에에서는 상기 탄성부재(150)가 필터하우징(12)의 일측면에 나란히 설치되는 것으로 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 복수의 탄성부재(150)가 필터하우징(12)의 둘레를 감싸는 형태로 구비될 수도 있다. 이 경우 제1 연결부재(120)와 제2 연결부재(130)가 필터하우징(12)을 기준으로 일측과 타측의 맞은 편에 대칭되도록 구비될 수 있으며, 상기 연결샤프트(171)와 볼 부싱(172) 및 플러그(173,174)는 상기 탄성부재(150)의 개수에 대응되도록 구비된다.
일례로, 상기 탄성부재(150)는 1개인 것으로 구성될 수도 있고, 3개 이상으로 구성될 수도 있다. 상기 탄성부재(150)가 1개인 경우 상기 탄성부재(150)는 지지부(122)와 중간 연결부재(140)의 중심부 사이를 탄성 지지하도록 구비될 수 있다. 이 경우 상기 연결샤프트(171)도 상기 탄성부재(150)의 위치에 대응되도록 중간 연결부재(140)의 중심부를 관통하고, 지지부(122)와 제2 연결부재(130)의 중심부에 각각 결합될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 상기 중간 연결부재(140)와 제1 그립부(161)가 별개의 부품이 결합된 경우로 예시하였으나, 상기 중간 연결부재(140)와 제1 그립부(161)는 일체로 이루어진 하나의 부품으로 구성할 수도 있다.
상기 하우징 이송부(110)의 구동수단이 구동되면, 상기 하우징 고정부(120,130,140,150,160)를 구성하는 제1 연결부재(120)와 제2 연결부재(130)와 중간 연결부재(140)와 탄성부재(150) 및 하우징 그립부재(160)가 일체로 상하 방향(이동 방향)으로 이동하므로, 상기 하우징 그립부재(160)에 필터하우징(12)이 결합되어 있는 경우에는 필터하우징(120)도 하우징 고정부(120,130,140,150,160)와 함께 일체로 이동 방향으로 이동한다.
상기 케미컬 필터 교체장치(1)는, 상기 필터헤드(13)가 결합되는 제1클램프(210), 상기 필터하우징(12)이 결합되는 제2클램프(220)를 포함할 수 있다.
상기 제1클램프(210)와 제2클램프(220)는 대략 링 형상으로 이루어진 것으로서, 상기 제1클램프(210)는 상기 필터헤드(13)의 상단의 외측면 둘레를 감싸도록 구비되고, 상기 제2클램프(220)는 상기 필터하우징(12)의 하단의 외측면 둘레를 감싸도록 구비된다.
상기 제2클램프(220)가 상기 필터하우징(12)의 외측면 둘레를 감싸도록 결합된 상태에서 상기 필터하우징 탈착모듈(100)에 의해 이동방향으로 일체로 이동된다.
상기 제2클램프(220)에는 링 형상의 외측면에서 외측으로 더 돌출된 돌출부(221)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1클램프(210)에도 상기 누름부(221)에 대응되는 위치에 링 형상의 외측면에서 외측으로 더 돌출된 돌출부(211)가 형성될 수있다. 상기 돌출부(221)의 상면에 후술하는 제1 누름부재(330)가 가압하게 된다.
상기 제1클램프(210)는 상기 필터헤드(13)의 외측면 둘레를 감싸도록 결합되고, 상기 제1클램프(210)가 결합된 상기 필터헤드(13)가 필터헤드 거치대에 안착된다.
도 4에 나타난 바와 같이, 상기 필터하우징(12)과 필터헤드(13)가 결합된 상태가 되면, 제1클램프(210)의 상면이 제2클램프(220)의 하면에 접하게 된다.
상기 필터조립체 고정부(300)는 필터헤드(13)의 상단부와 필터하우징(12)의 하단부의 대향하는 부분이 밀착되도록 하기 위한 것이다. 이를 위해 상기 필터조립체 고정부(300)는, 유압 또는 공압으로 구동되는 실린더(310), 상기 실린더(310)의 구동에 의해 상기 필터하우징(12)을 이동 방향으로 가압하기 위한 누름부재(330,340)를 포함한다.
상기 누름부재(330,340)는, 상기 제1클램프(210)의 상면과 제2클램프(220)의 하면이 대향하도록 위치한 상태에서 일측면이 상기 제2클램프(220)를 이동방향인 하방향으로 가압하는 제1 누름부재(330)와, 상기 제1 누름부재(330)의 일측면과 반대면인 타측면을 누르는 제2 누름부재(340)로 이루어져 있다.
상기 실린더(310)는, 실린더 구동부(미도시)의 구동에 의해 욍복운동하는 푸시로드(312), 상기 푸시로드(312)를 지지하는 실린더 몸체(311)를 포함하여 구성된다.
상기 실린더(310)는 상기 필터조립체(10)와 마주보는 방향에 상기 푸시로드(312)가 위치하고, 반대방향에 상기 실린더 몸체(311)가 위치하여, 상기 푸시로드(312)가 상기 필터조립체(10)에 가까워지거나 멀어지는 방향으로 왕복운동하도록 구비될 수 있다.
상기 실린더(310)와 누름부재(330,340)의 하부를 지지하기 위한 고정 암(320)이 구비된다. 상기 고정 암(320)은, 상기 제1클램프(210)에 결합되어 고정되는 고정부(321)와, 상기 고정부(321)에 결합된 실린더 지지부(322)를 포함하여 구성된다.
상기 고정부(321)에는 상기 제1누름부재(330) 및 상기 링크부재(350)가 각각 회전 가능하도록 연결된다. 상기 제1누름부재(330)는 상기 고정부(321) 및 상기 제2누름부재(340)에 각각 회전 가능하도록 연결된다.
상기 실린더 구동부가 구동되면, 상기 푸시로드(312)가 필터조립체(10) 방향으로 신장되고, 상기 푸시로드(312)의 신장에 의해 제1 누름부재(330)가 상기 고정부(321)에 대하여 회전하여 제2클램프(220)의 상면을 하방향으로 가압하게 된다. 이 경우 상기 제2 누름부재(340)는 상기 제1 누름부재(330)의 상면을 하방향으로 가압하게 된다.
이와 같이 제1 누름부재(330)가 제2 클램프(220)를 하방향으로 가압하게 되면, 상기 제2 클램프(220)에 결합되어 있는 필터하우징(12)도 하방향으로 가압되어, 필터하우징(12)의 하단과 필터헤드(13)의 상단이 밀착된다.
상기 필터조립체 고정부(300)는 상기 제2 클램프(220)의 양측에서 동시에 하방향으로 가압하기 위해 실린더(310), 고정 암(320), 누름부재(330,340)가 각각 한 쌍으로 구비될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 필터조립체 고정부(300)가 실린더(310)와 누름부재(330,340)를 포함하는 것으로 구성하였으나, 필터하우징(12)을 하방향으로 가압하여 필터하우징(12)과 필터헤드(13)의 맞닿는 부분이 밀착되도록 할 수 있는 구성이라면 다른 구성으로 대체 가능하다.
또한, 본 실시예에서는 제1 클램프(210)와 제2 클램프(220)가 구비되는 경우를 예시하였으나, 제1 클램프(210)와 제2 클램프(220)가 구비되지 않는 것으로 구성할 수도 있다. 즉, 필터헤드(13)의 상단 테두리를 외측 방향으로 돌출되도록 형성하고, 필터하우징(12)의 하단 테두리를 외측 방향으로 돌출되도록 형성하고, 상기 돌출된 부분끼리 서로 맞닿도록 한 상태에서 상기 누름부재(330,340)를 이용하여 하방향으로 가압하는 것으로 구성할 수도 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 케미컬 필터 교체장치(1)의 동작 과정에 대해 설명한다.
도 1은 하우징 이송부(110)의 구동에 의해 필터하우징(12)이 하우징 고정부(120,130,140,150)에 결합된 상태에서 상방향으로 이동한 상태이다. 도 2는 도 1의 상태에서 하우징 이송부(110)의 구동에 의해 필터하우징(12)이 하우징 고정부(120,130,140,150)에 결합된 상태에서 하방향으로 이동하는 상태이다. 도 3은 상기 필터하우징(12)의 하향 이동된 상태에서 필터조립체 고정부(300)의 실린더 구동부가 구동되어 제1누름부재(330)가 제2클램프(220)의 상면을 하방향으로 누르는 상태가 되어 필터하우징(12)과 필터헤드(13)가 결합된 상태를 나타내고 있다.
도 3과 같이 필터하우징(12)과 필터헤드(13)가 결합된 상태에서 제조공정에 케미컬을 공급하기 위해, 필터헤드(13)에 구비된 복수의 연결부 각각에는 케미컬의 공급 및 배출을 위한 배관이 연결되어 있다. 상기 필터헤드(13)를 통해 필터조립체(10) 내부로 유입된 케미컬은 카트리지(11)에서 여과된 후 제조공정으로 공급된다.
케미컬 공급 중 상기 카트리지(11)의 교체시기가 되면, 필터조립체(10) 내부의 케미컬을 모두 외부로 드레인시킨 후, 세정수로 세정하여 케미컬을 중성화하고, 중성화된 케미컬을 모두 외부로 드레인시킨 다음 하우징 이송부(110)의 구동수단을 구동시킨다. 상기 구동수단의 구동에 의해 도 1과 같이 하우징 고정부(120,130,140,150,160)와 필터하우징(12)이 일체로 상방향으로 이동된다.
이 상태에서 필터헤드(13)에 결합되어 있던 폐 카트리지를 카트리지 이송수단(미도시)을 이용하여 필터헤드(13)로부터 제거하고, 새 카트리지를 필터헤드(13)에 결합한다.
상기 필터헤드(13)에 새 카트리지를 결합하게 되면, 하우징 이송부(110)의 구동수단을 구동시켜 도 2에 나타난 바와 같이 하우징 고정부(120,130,140,150,160)와 필터하우징(12)을 일체로 하방향으로 이동시킨다.
상기 하우징 고정부(120,130,140,150,160)와 필터하우징(12)이 하향 이동되어 필터하우징(12)의 하단부가 필터헤드(13)의 상단부에 맞닿도록 위치하게 된다.
이 경우 상기 하우징 이송부(110)의 구동수단을 상기 필터하우징(12)과 필터헤드(13)의 대향하는 부분이 서로 맞닿은 후에도 일정 거리만큼 하우징 고정부(120,130,140,150,160)를 더 하향 이동시키면, 상기 하우징 그립부재(160)와 연결샤프트(171) 사이에 상대 이동이 이루어진다. 즉, 도 8에 나타난 바와 같이 필터하우징(12)과 하우징 그립부재(160)와 중간 연결부재(140)의 상하 위치가 정지된 상태에서 제1 연결부재(120)와 연결샤프트(171) 및 제2 연결부재(130)만 하향 이동될 수 있다. 그 결과 상기 탄성부재(150)는 압축되고, 중간 연결부재(140)의 하면과 제2 연결부재(130)의 상면 사이는 이격(G)될 수 있다.
만약 상기 필터하우징(12)과 필터헤드(13)의 대향하는 부분이 기울어져 있더라도 상기와 같이 구성하게 되면, 탄성부재(150)의 탄성력에 의해 필터하우징(12)과 필터헤드(13)의 대향하는 부분 전체 밀착면이 맞닿게 된다.
즉, 상기 연결샤프트(171)의 외경과 상기 볼 부싱(172)의 내경 사이에는 틈이 형성되어 있고, 상기 틈으로 인해 연결샤프트(171)는 볼 부싱(172)을 관통하도록 삽입된 상태에서 좌우로 이격이 발생되어 비틀림이 가능한 구조로 되어 있다. 따라서 필터하우징(12)과 필터헤드(13)가 밀착되는 경우 하우징 그립부재(160)는 필터하우징(12)과 필터헤드(13)의 대향하는 밀착면이 기울어진 각도에 대응하여 수평면에 대하여 기울어지게 된다. 이로 인해 필터하우징(12)과 필터헤드(13)의 대향하는 부분이 서로 평행한 상태로 밀착되어 기밀이 유지되므로 케미컬 및 흄이 유출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 탄성부재(150)가 복수로 구성되거나, 복수의 탄성부재(150)가 필터하우징(12)의 둘레를 따라 구성되면 더욱 안정적인 상태로 필터하우징(12)과 필터헤드(13)의 대향하는 부분을 밀착시킬 수 있다.
상기와 같이 필터하우징(12)과 필터헤드(13)의 대향하는 부분을 밀착시킨 상태에서, 필터조립체 고정부(300)의 실린더 구동부를 구동시키면, 푸시로드(312)가 신장되어 링크부재(350)와 제2 누름부재(340) 및 제1 누름부재(330)가 회전하여 상기 제1 누름부재(330)가 제2 클램프(220)의 상면을 하방향으로 가압하고, 제2 누름부재(340)가 제1 누름부재(330)의 상면을 가압하여, 필터하우징(12)과 필터헤드(13)의 견고한 결합 상태를 유지할 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 10 : 필터조립체
11 : 카트리지 12 : 필터하우징
13 : 필터헤드 14 : 오링
100 : 필터하우징 탈착모듈 110 : 하우징 이송부
120 : 제1 연결부재 121 : 구동 연결부
122 : 지지부 122a : 체결구멍
122b : 탄성부재 안착홈 122c : 연결샤프트 안착홈
130 : 제2 연결부재 130a : 체결구멍
130b : 연결샤프트 안착홈 140 : 중간 연결부재
140a : 샤프트 관통구멍 141 : 탄성부재 안착홈
142 : 제1 플러그 안착홈 143 : 제2 플러그 안착홈
150 : 탄성부재 160 : 하우징 그립부재
161 : 제1 그립부 162 : 제2 그립부
162a : 상부 그립부 162b : 하부 그립부
171 : 연결샤프트 171a, 171b : 체결홈
172 : 볼 부싱 173 : 제1 플러그
174 : 제2 플러그 210 : 제1클램프
211 : 돌출부 220 : 제2클램프
221 : 돌출부 300 : 필터조립체 고정부
310 : 실린더 311 : 실린더 몸체
312 : 푸시로드 320 : 고정 암
321 : 고정부 322 : 실린더 지지부
330 : 제1 누름부재 340 : 제2 누름부재
350 : 링크부재

Claims (11)

  1. 케미컬의 여과를 위한 카트리지가 내부에 수용된 필터하우징과 상기 필터하우징의 개방된 일측에 결합된 필터헤드로 이루어진 필터조립체를 고정하는 필터조립체 고정부;
    상기 필터조립체로부터 상기 필터하우징을 분리하거나, 상기 분리된 필터하우징을 상기 필터조립체에 결합하기 위해 상기 필터하우징을 이동시키는 필터하우징 탈착모듈;을 포함하고,
    상기 필터하우징 탈착모듈에는, 상기 필터하우징을 이동시켜 상기 필터헤드에 밀착시키는 경우 상기 필터하우징과 필터헤드의 밀착면에 탄성력이 작용하도록 하되 상기 필터하우징이 결합된 하우징 그립부재에 상기 탄성력이 작용하도록 적어도 하나의 탄성부재가 구비된 케미컬 필터 교체장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터하우징 탈착모듈은,
    상기 필터하우징이 이동되도록 구동력을 제공하는 하우징 이송부;
    상기 하우징 이송부에 연결되어 상기 하우징 이송부의 구동수단에 의해 이동되는 제1 연결부재;
    를 포함하고,
    상기 하우징 그립부재는 상기 구동수단에 의해 상기 제1 연결부재와 일체로 이동되고;
    상기 탄성부재는 상기 제1 연결부재와 하우징 그립부재 사이에 탄성력이 작용하도록 구비된 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  3. 제2항에 있어서,
    상기 필터하우징 탈착모듈은,
    상기 제1 연결부재에 일단이 결합되고 상기 하우징 이송부의 구동수단에 의한 이동방향으로의 길이를 갖는 연결샤프트;
    상기 연결샤프트의 타단에 결합되는 제2 연결부재;를 포함하고,
    상기 하우징 그립부재는 상기 제1 연결부재와 제2 연결부재 사이에 구비된 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  4. 제2항에 있어서,
    상기 필터하우징 탈착모듈은,
    상기 제1 연결부재에 일단이 결합되고 상기 하우징 이송부의 구동수단에 의한 이동방향으로의 길이를 갖는 연결샤프트;
    상기 하우징 그립부재와 일체로 구비된 중간 연결부재;를 포함하고,
    상기 연결샤프트는 상기 필터하우징이 이동되는 방향으로 상기 중간 연결부재에 형성된 샤프트 관통구멍을 관통하는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결샤프트의 외주면과 상기 샤프트 관통구멍이 형성된 중간 연결부재의 내측면 사이에는 볼 부싱이 구비되어 상기 중간 연결부재와 상기 연결샤프트는 상기 연결샤프트의 길이방향을 따라 상대 이동이 이루어질 수 있는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  6. 제5항에 있어서,
    상기 필터하우징과 필터헤드가 밀착되는 경우 상기 연결샤프트의 직경과 상기 볼 부싱의 내경 사이의 이격된 틈으로 인해 상기 하우징 그립부재는 수평면에 대하여 비틀림이 가능한 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  7. 제1항에 있어서,
    상기 필터하우징과 필터헤드가 밀착되는 경우 상기 하우징 그립부재는 상기 필터하우징과 필터헤드의 밀착면이 기울어진 각도에 대응하여 수평면에 대하여 기울어질 수 있는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  8. 제1항에 있어서,
    상기 필터하우징과 필터헤드가 밀착되는 경우 상기 탄성부재는 압축되는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  9. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 코일 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  10. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 복수로 이루어진 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
  11. 제1항에 있어서,
    상기 필터헤드에 외측면을 클램핑하는 제1클램프;
    상기 필터하우징의 외측면을 클램핑하는 제2클램프;가 구비되고,
    상기 필터조립체 고정부는 상기 필터하우징에 필터헤드를 결합하는 경우 상기 제1 클램프와 제2 클램프의 대향하는 부분이 밀착되도록 상기 제1 클램프 또는 제2 클램프에 서로 대향하는 방향으로 가압하기 위한 누름부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터 교체장치
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