KR102400241B1

KR102400241B1 - 케미컬 필터 교체장치

Info

Publication number: KR102400241B1
Application number: KR1020210081406A
Authority: KR
Inventors: 송용익; 이진우; 채희봉; 최락곤; 임우택; 신동혁; 이상철; 김만호; 박정훈
Original assignee: (주)에스티아이
Priority date: 2020-11-24
Filing date: 2021-06-23
Publication date: 2022-05-20
Also published as: KR102470908B1; KR20220071871A; KR102400242B1; WO2022114441A1; KR102277115B1

Abstract

본 발명은 카트리지 교체에 소요되는 시간을 줄임과 동시에 간단한 구조로 이루어진 케미컬 필터 교체장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 구현하기 위한 케미컬 필터 교체장치는, 새 카트리지를 파지하여 필터 고정부에 안착시키기 위한 제1 파지부, 폐 카트리지를 상기 필터 고정부로부터 분리하기 위해 파지하는 제2 파지부를 포함하는 카트리지 이송부를 구비하고, 상기 카트리지 이송부는 상기 새 카트리지를 파지한 제1 파지부와 상기 폐 카트리지를 파지한 제2 파지부를 이송하도록 구비된다.

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 것이다. 상기 케미컬 필터 자동교체장치에는 카트리지를 이송하기 위한 그리퍼가 구비되어 있다. 상기 그리퍼는 새 카트리지 뿐만 아니라 폐 카트리지도 이송하도록 되어 있다.

상기 종래기술의 케미컬 필터 자동교체장치에서는 하나의 그리퍼가 폐 카트리지를 파지하여 이송한 후 새 카트리지를 파지하여 이송하게 되면, 폐 카트리지에 잔존하는 케미컬이 그리퍼를 통해 새 카트리지가 오염되는 문제점이 있었다. 또한, 하나의 그리퍼가 구비된 카트리지 이송모듈을 이용하여 폐 카트리지를 보관부로 이송하고, 새 카트리지가 위치한 보관부에서 새 카트리지를 파지한 후 필터헤드의 위치까지 이송한 다음 새 카트리지를 필터헤드에 결합해야 하므로, 그리퍼의 이송 경로가 길어 카트리지 교체에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 카트리지 교체에 소요되는 시간을 줄임과 동시에 간단한 구조로 이루어진 케미컬 필터 교체장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 새 카트리지가 오염된 케미컬에 의해 오염되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또한, 카트리지를 필터헤드에 결합하거나, 필터헤드로부터 분리하는 경우 카트리지를 회전시킴으로써 오링과의 마찰을 최소화하여 오링이 밀리거나 빠지는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또한, 외부의 흄(Fume)이 구동부 내부에 유입되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 케미컬 필터 교체장치는, 새 카트리지를 파지하여 필터 고정부에 안착시키기 위한 제1 파지부, 폐 카트리지를 상기 필터 고정부로부터 분리하기 위해 파지하는 제2 파지부를 포함하는 카트리지 이송부를 구비하고, 상기 카트리지 이송부는 상기 새 카트리지를 파지한 제1 파지부와 상기 폐 카트리지를 파지한 제2 파지부를 이송하도록 구비된다.

상기 필터 고정부에 안착될 새 카트리지를 보관하는 카트리지 보관부를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 파지부에 의해 파지된 새 카트리지가 상기 이송레일을 따라 이송되는 경로를 연결하는 제1라인과, 상기 카트리지 보관부에서 상기 새 카트리지가 파지되는 위치인 파지위치와 상기 카트리지 이송부에 의해 이송된 새 카트리지가 상기 필터 고정부에 안착되는 위치인 고정위치를 연결하는 제2라인은 서로 나란한 것일 수 있다.

상기 카트리지 이송부는, 상기 새 카트리지가 상기 카트리지 보관부와 필터 고정부 사이에 직선 이송이 이루어지도록 이송레일과 이송용 구동부를 포함할 수 있다.

상기 필터 고정부에 안착되어 있던 폐 카트리지를 회수하기 위한 카트리지 회수부를 더 포함할 수 있다.

상기 카트리지 이송부는, 상기 폐 카트리지가 상기 필터 고정부와 카트리지 회수부 사이에 직선 이송이 이루어지도록 이송레일과 이송용 구동부를 포함할 수 있다.

상기 필터 고정부는 복수로 이루어지고; 상기 제2 파지부에 의해 파지된 폐 카트리지가 상기 이송레일을 따라 이송되는 경로를 연결하는 제1라인과, 상기 폐 카트리지가 안착되어 있던 위치인 상기 복수의 필터 고정부의 고정위치들 사이를 연결하는 제2라인은 서로 나란한 것일 수 있다.

상기 필터 고정부에 안착될 새 카트리지를 보관하는 카트리지 보관부와 상기 필터 고정부에 안착되어 있던 폐 카트리지를 회수하기 위한 카트리지 회수부를 더 포함하고; 상기 카트리지 보관부와 필터 고정부 및 카트리지 회수부가 일측에서 타측으로 순차로 구비될 수 있다.

상기 제1 파지부와 제2 파지부는 인접하게 구비되고; 상기 제1 파지부에 파지되어 있는 새 카트리지와 상기 제2 파지부 사이를 차단하는 보호커버가 구비될 수 있다.

상기 보호커버를 상기 새 카트리지의 외측의 적어도 일부를 둘러싸는 제1위치와, 상기 새 카트리지를 상기 필터 고정부에 안착시키기 위해 상기 새 카트리지를 상기 필터 고정부 측으로 이송하기 위한 이송경로로부터 회피되는 제2위치로 이송하기 위한 보호커버 이송가이드; 상기 보호커버 이송 가이드를 따라 직선 이송되도록 하기 위한 구동력을 발생시키는 보호커버 이송 구동부가 구비될 수 있다.

상기 보호커버 이송 가이드는 상기 제1 파지부와 제2 파지부 중 적어도 하나와 함께 상기 카트리지 이송부에 의해 이송될 수 있다.

일측이 상기 보호커버 이송 가이드에 결합되고 타측이 상기 보호커버에 결합되어 상기 보호커버 이송 가이드를 따라 상기 제1위치와 제2위치 사이에 이송되는 보호커버 고정부재가 구비될 수 있다.

상기 제2위치는, 상기 제1 파지부와 제2 파지부 사이의 위치 또는 상기 제2 파지부가 구비된 위치가 될 수 있다.

상기 보호커버는, 상기 제1 파지부 또는 제2 파지부 중 어느 하나에 구비되거나, 상기 제1 파지부와 제2 파지부에 각각 구비될 수 있다.

상기 보호커버는, 상기 새 카트리지의 측면의 적어도 일부를 둘러싸거나, 상기 폐 카트리지의 측면의 적어도 일부를 둘러싸도록 구비될 수 있다.

상기 보호커버는 상기 폐 카트리지의 측면의 적어도 일부를 둘러싸고, 상기 페 카트리지의 하부를 둘러싸도록 바닥부가 구비될 수 있다.

상기 보호커버는 상기 새 카트리지의 길이방향에 따른 길이를 갖되, 상기 폐 카트리지와의 사이를 차단하도록 상기 새 카트리지 둘레의 3면 이상을 둘러싸도록 구비될 수 있다.

상기 제1 파지부는, 상기 새 카트리지를 상기 필터 고정부에 안착되어 있는 필터헤드에 결합시킬 때 회전시키기 위한 회전구동부를 포함할 수 있다.

상기 제1 파지부는, 상기 새 카트리지를 상하로 승강시키기 위한 수직이송부를 포함할 수 있다.

상기 제1 파지부는, 상기 새 카트리지를 상기 카트리지 보관부와 필터 고정부 사이에 직선 이송되는 이송방향과 수직되는 수평방향인 상기 필터 고정부가 위치한 방향으로 직선 이송하기 위한 수평이송 가이드를 포함하고; 상기 새 카트리지는 상기 수평이송 가이드를 따라 직선 이송되는 것일 수 있다.

상기 새 카트리지를 상기 필터 고정부에 안착되어 있는 필터헤드에 결합시킬 때 회전시키기 위한 회전구동부를 더 포함하고; 상기 회전구동부는 상기 수평이송 가이드를 따라 상기 새 카트리지와 함께 직선 이송될 수 있다.

상기 제1 파지부는, 상기 새 카트리지를 파지하는 파지부재, 상기 파지부재에 연결되어 상기 회전구동부의 구동에 의해 회전하는 회전전달축을 포함할 수 있다.

상기 제2 파지부는, 상기 폐 카트리지를 상기 필터 고정부의 필터헤드로부터 분리할 때 회전시키기 위한 회전구동부를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 파지부는, 상기 폐 카트리지를 상하로 승강시키기 위한 수직이송부를 포함할 수 있다.

상기 제2 파지부는, 상기 폐 카트리지를 필터 고정부 및 카트리지 회수부 사이에 직선 이송되는 이송방향과 수직되는 수평방향인 상기 필터 고정부가 위치한 방향으로 직선 이송하기 위한 수평이송 가이드를 더 포함하고; 상기 폐 카트리지는 상기 수평이송 가이드를 따라 직선 이송될 수 있다.

상기 폐 카트리지를 상기 필터 고정부의 필터헤드로부터 분리할 때 회전시키기 위한 회전구동부를 더 포함하고; 상기 회전구동부는 상기 수평이동 가이드를 따라 상기 폐 카트리지와 함께 직선 이송될 수 있다.

상기 제2 파지부는, 상기 폐 카트리지를 파지하는 파지부재, 상기 파지부재에 연결되어 상기 회전구동부의 구동에 의해 회전하는 회전전달축을 포함할 수 있다.

상기 회전구동부의 회전력을 상기 회전전달축에 전달하기 위한 동력전달부재를 더 포함할 수 있다.

상기 회전구동부는 모터 또는 유체의 공급에 의해 상기 회전전달축을 회전시키는 회전실린더로 이루어질 수 있다.

상기 회전구동부의 구동력을 전달하기 위한 부품 중 적어도 일부를 둘러싸는 차단커버가 구비되고; 상기 차단커버의 내부공간에 기체를 공급하기 위한 기체공급부가 구비될 수 있다.

상기 수평이송 가이드에 결합되어 상기 수평이송 가이드를 따라 이송되는 상판이 구비되고; 상기 상판의 상부에 상기 회전구동부의 구동력을 전달하기 위한 부품 중 적어도 일부가 구비되고; 상기 상판의 상부에 구비된 부품의 상부를 덮을 수 있도록 상부덮개가 구비될 수 있다.

상기 카트리지 이송부에는, 상기 새 카트리지 또는 폐 카트리지를 이송하기 위한 구동부품의 적어도 일부를 둘러싸는 차단커버가 구비되고; 상기 차단커버의 내부공간에 기체를 공급하기 위한 기체공급부가 구비될 수 있다.

이 경우 상기 필터 고정부에 안착되어 있던 폐 카트리지를 회수하기 위한 카트리지 회수부가 구비되고; 제어부는, 상기 카트리지 이송부가 초기위치에서 상기 카트리지 보관부의 새 카트리지를 파지하고, 상기 카트리지 보관부의 새 카트리지를 상기 필터 고정부가 위치한 교체위치로 이송하고, 상기 필터 고정부에 고정되어 있던 폐 카트리지를 필터헤드로부터 분리하고, 상기 이송된 새 카트리지를 상기 필터헤드에 결합하고, 상기 분리된 폐 카트리지를 상기 카트리지 회수부가 위치한 회수위치로 이송하여 회수하고, 상기 제1 파지부와 제2 파지부를 상기 초기위치로 복귀시키도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 필터 고정부에 안착되어 있던 폐 카트리지를 회수하기 위한 카트리지 회수부가 구비되고; 제어부는, 상기 카트리지 이송부가 초기위치에서 상기 카트리지 보관부의 새 카트리지를 파지하고, 상기 필터 고정부에 고정되어 있던 폐 카트리지를 필터헤드로부터 분리하고, 상기 분리된 폐 카트리지를 상기 카트리지 회수부가 위치한 회수위치로 이송하여 회수하고, 상기 카트리지 보관부의 새 카트리지를 상기 필터 고정부가 위치한 교체위치로 이송하고, 상기 이송된 새 카트리지를 상기 필터헤드에 결합하고, 상기 제1 파지부와 제2 파지부를 상기 초기위치로 복귀시키도록 제어할 수 있다.

상기 카트리지 이송부는 상기 제1 파지부와 상기 제2 파지부를 일체로 이송하도록 구비될 수 있다.

상기 카트리지 이송부는 상기 제1 파지부와 제2 파지부를 각각 독립적으로 이송하도록 구비된 제1 카트리지 이송부와 제2 카트리지 이송부로 이루어질 수 있다.

본 발명에 의하면, 케미컬 필터 교체장치를 간단한 구조로 구현할 수 있다.

또한, 카트리지 교체에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

또한, 새 카트리지가 오염된 케미컬에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 카트리지를 필터헤드에 결합하거나, 필터헤드로부터 분리하는 경우 카트리지의 오링과 필터헤드와의 마찰을 최소화하여 오링이 밀리거나 빠지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 외부의 흄(Fume)이 구동부 내부에 유입되는 것을 방지할 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 필터하우징과 필터헤드가 결합된 상태를 보여주는 단면도
도 6은 도 3에 나타난 카트리지 이송부를 보여주는 사시도
도 7은 도 6의 상태에서 보호커버가 제거된 상태를 보여주는 사시도
도 8은 도 7의 상태에서 상부덮개를 제거하여 회전구동을 위한 구성을 보여주는 사시도
도 9는 카트리지를 회전시키기 위한 구성을 보여주는 사시도
도 10은 상부덮개와 상판으로 이루어진 차단커버를 보여주는 사시도

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 5를 참조하여 일 실시예에 의한 케미컬 필터 교체장치(1)에 대해 설명한다.

상기 케미컬 필터 교체장치(1)는, 카트리지 보관부(100), 카트리지 이송부(200), 필터 고정부(300), 카트리지 회수부(400), 필터하우징 탈착모듈(500)을 포함한다.

상기 케미컬 필터 교체장치(1)는 장치 전체의 외측을 둘러싸는 외부하우징(2), 케미컬 필터 교체장치(1) 전체를 제어하기 위한 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다.

상기 카트리지 보관부(100)에는 교체할 새 카트리지(11-1)가 투입되어 안착되고, 안착된 새 카트리지(11-1)는 카트리지 이송부(200)에 의해 필터 고정부(300)로 이송되기까지 일시 보관된다.

상기 카트리지 이송부(200)는 카트리지 보관부(100)에 보관되어 있던 새 카트리지(11-1)를 필터 고정부(300)로 이송하고, 필터 고정부(300)에 고정되어 있던 폐 카트리지(11-2)를 카트리지 회수부(400)로 이송하기 위한 것이다.

상기 필터 고정부(300)에는 필터조립체(10)가 고정된다. 상기 필터조립체(10)는 케미컬 저장탱크(미도시)에 유입되는 케미컬을 여과하기 위한 프리 필터(Pre filter), 케미컬 저장탱크에서 배출되어 제조공정으로 공급되기 전에 케미컬을 여과하기 위한 파이널 필터(Final filter)로 이루어질 수 있다. 상기 프리 필터와 파이널 필터는 각각 복수로 구성될 수 있다.

상기 카트리지 보관부(100)에는 프리 필터용 카트리지(11a)와 파이널 필터용 카트리지(11b)가 각각 복수개 보관될 수 있다. 상기 필터 고정부(300)에 고정된 필터조립체(10) 중 교체 대상이 프리 필터인 경우에는 카트리지 이송부(200)가 상기 프리 필터용 카트리지(11a)를 이송하여 필터조립체(10)의 폐 카트리지(11-2)를 교체하고, 상기 필터 고정부(300)에 고정된 필터조립체(10) 중 교체 대상이 파이널 필터인 경우에는 카트리지 이송부(200)가 파이널 필터용 카트리지(11b)를 이송하여 필터조립체(10)의 폐 카트리지(11-2)를 교체하게 된다.

상기 필터 고정부(300)는 복수의 필터조립체(10)를 고정하기 위해 복수로 구비될 수 있고, 도 4를 기준으로 좌측에서부터 우측까지 이격되어 구비될 수 있다. 상기 복수의 필터 고정부(300) 중 일부에는 프리 필터용 필터조립체가 고정되고, 나머지에는 파이널 필터용 필터조립체가 고정될 수 있다.

상기 필터조립체(10)는, 케미컬에 포함된 이물질을 여과하기 위한 카트리지(11), 상기 카트리지(11)를 내부에 수용하는 필터하우징(12), 상기 필터하우징(12)의 개방된 일측에 결합되는 필터헤드(13)로 이루어질 수 있다.

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 이루어질 수 있다.

상기 필터헤드(13)에는 케미컬이 내부로 유입되고, 상기 카트리지(11)를 통과한 케미컬을 외부로 배출시키고, 내부공간에 잔존하는 케미컬을 드레인시키며, 질소 가스가 유입되거나 배출되도록 하기 위한 복수의 연결부가 형성될 수 있다. 상기 복수의 각 연결부에는 케미컬 또는 질소의 이송을 위한 배관(미도시)이 연결될 수 있다.

상기 필터하우징(12)과 필터헤드(13)가 결합되는 부분에는 오링(14)이 개재되어 기밀을 유지할 수 있다.

또한, 상기 필터헤드(13)에는 카트리지(11)의 일측 단부가 삽입되는 카트리지 삽입부(13a)가 형성되어 있다. 상기 카트리지(11)의 일측 단부 외측면과 상기 카트리지 삽입부(13a)의 내측면 사이에는 오링(15)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 필터하우징 탈착모듈(500)은 필터하우징(12)을 필터헤드(13)로부터 분리하거나, 분리된 필터하우징(12)을 필터헤드(13)에 결합하기 위한 것이다. 상기 필터하우징 탈착모듈(500)은 필터하우징(12)의 외측을 잡는 그립부(510), 상기 그립부(510)를 승강시키기 위한 구동력을 제공하는 승강구동부(520)로 이루어질 수 있다. 상기 필터하우징 탈착모듈(500)은 필터하우징(12)을 잡고 상승시킴으로써 필터하우징(12)을 필터헤드(13)로부터 분리하고, 상승된 필터하우징(12)을 하강시킴으로써 분리된 필터하우징(12)을 필터헤드(13)에 결합시킬 수 있다. 도 3에는 필터하우징 탈착모듈(500)이 필터하우징(12)을 상승시켜 필터헤드(13)로부터 필터하우징(12)이 분리된 상태가 나타나 있다.

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.

도 4를 참조하면, 상기 케미컬 필터 교체장치(1)에는, 카트리지 이송부(200)의 파지부(220,230)에 의해 파지된 카트리지(11)가 이송레일(210)을 따라 이송되는 경로를 나타내는 제1라인(L1)이 나타나 있다. 또한, 카트리지 보관부(100)에서 카트리지(11)가 파지되는 위치인 파지위치(P1,P2), 카트리지 이송부(200)에 의해 이송된 카트리지(11)가 필터 고정부(300)에 안착되는 위치인 고정위치들(P3,P4), 상기 파지위치(P1,P2)와 고정위치들(P3,P4)을 연결하는 제2라인(L2)이 나타나 있다. 상기 제1라인(L1)과 제2라인(L2) 및 이송레일(210)과 나란하게 구비될 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 케미컬 필터 교체장치(1)는, 상기 필터헤드(13)에 결합되는 제1클램프(20), 상기 필터하우징(12)에 결합되는 제2클램프(30)를 포함할 수 있다.

상기 제1클램프(20)와 제2클램프(30)는 대략 링 형상으로 이루어진 것으로서, 상기 제1클램프(20)는 상기 필터헤드(13)의 상단의 외측면 둘레를 감싸도록 구비되고, 상기 제2클램프(30)는 상기 필터하우징(12)의 하단의 외측면 둘레를 감싸도록 구비된다.

상기 제2클램프(30)가 상기 필터하우징(12)의 외측면 둘레를 감싸도록 결합된 상태에서 상기 필터하우징 탈착모듈(500)에 의해 상하 방향으로 일체로 이동된다.

상기 제1클램프(20)는 상기 필터헤드(13)의 외측면 둘레를 감싸도록 결합되고, 상기 제1클램프(20)가 결합된 상기 필터헤드(13)가 필터조립체 거치대에 안착된다.

상기 필터헤드 거치대의 상부에 필터조립체(10) 전체가 거치된 상태에서 폐 카트리지(11-2)를 새 카트리지(11-1)로 교체하는 경우, 필터하우징 탈착모듈(500)이 필터하우징(12)을 잡고 상향 이동시키면, 상기 필터하우징(12)은 필터헤드(13)로부터 분리된다. 이 경우 필터하우징(12)에 결합되어 있던 제2클램프(30)도 함께 상방향으로 상승하게 되므로, 상기 제2클램프(30)는 제1클램프(20)로부터 분리된다. 새 카트리지(11-1)를 필터헤드(13)에 결합한 상태에서 필터하우징 탈착모듈(500)이 제2클램프(30)가 결합된 필터하우징(12)을 하강시킨다.

상기 필터하우징(12)을 하강시키면, 도 5에서와 같이 상기 필터하우징(12)과 필터헤드(13)가 결합된 상태가 되어, 제1클램프(20)의 상면과 제2클램프(30)의 하면이 마주보는 상태가 된다. 이 경우 가압수단(미도시)에 의해 상기 제2클램프(30)를 하방향으로 가압함으로써 필터헤드(13)의 상단부와 필터하우징(12)의 하단부의 대향하는 부분이 밀착되도록 할 수 있다.

도 6 내지 도 10을 참조하여 카트리지 이송부(200)에 대하여 상세히 설명한다.

상기 카트리지 이송부(200)는, 카트리지 보관부(100)에 보관되어 있는 새 카트리지(11-1)를 파지하여 필터 고정부(300)에 안착시키기 위한 제1 파지부(220), 상기 필터 고정부(300)에 안착되어 있던 폐 카트리지(11-2)를 상기 필터 고정부(300)로부터 분리하여 카트리지 회수부(400)로 이송하기 위해 폐 카트리지(11-2)를 파지하는 제2 파지부(230)를 포함한다.

상기와 같이 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)를 각각 별도로 구비하면, 새 카트리지(11-1)를 파지하는 부분과 폐 카트리지(11-2)를 파지하는 부분이 상이하므로, 새 카트리지(11-1)에 오염된 케미컬이 묻는 것을 방지할 수 있다.

상기 카트리지 이송부(200)는 새 카트리지(11-1) 또는 폐 카트리지(11-2)를 파지한 상태에서 좌우 방향(도 4 기준, 카트리지 이송부의 이송방향)을 따라 직선 이송될 수 있다. 이를 위해 상기 카트리지 이송부(200)는 좌우 방향을 따라 길게 형성된 직선 형태의 이송레일(210)을 포함하고, 상기 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)는 상기 이송레일(210)을 따라 일체로 직선 이송될 수 있다.

상기 이송레일(210)의 일측(하부)에는 상기 카트리지 보관부(100)와 필터 고정부(300) 및 카트리지 회수부(400)가 일직선 상에 순차 구비될 수 있다.

상기 이송레일(210)의 일측 단부에는 상기 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)가 상기 이송레일(210)을 따라 직선 이동될 수 있도록 구동력을 제공하는 이송용 구동부(211)가 구비될 수 있다.

상기 이송레일(210)에는 수직판의 형상으로 이루어진 이송레일 결합부재(212a,212b)가 결합된다. 상기 이송레일 결합부재(212a,212b)는 상부에 구비된 제1 이송레일 결합부재(212a)와, 하부에 구비된 제2 이송레일 결합부재(212b)로 이루어질 수 있다. 상기 제1 이송레일 결합부재(212a)와 제2 이송레일 결합부재(212b)는 2개의 부품이 체결부재로 결합되도록 구비될 수도 있고, 하나의 연결된 부품의 상부와 하부로 이루어질 수도 있다.

상기 제1 이송레일 결합부재(212a)이 일측면은 상기 이송레일(210)측에 결합되어 있고, 타측면에는 보호커버 이송 가이드(242)가 결합되어 있다. 상기 제2 이송레일 결합부재(212b)의 타측면에는 상기 보호커버 이송 가이드(242)보다 낮은 위치에 상기 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)가 결합되어 있다. 따라서 상기 이송용 구동부(211)의 구동에 의해 상기 이송레일 결합부재(212a,212b)와 제1 파지부(220) 및 제2 파지부(230)가 이송레일(210)을 따라 일체로 직선 이동하게 된다.

상기 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)는 인접한 위치에 이격되어 구비되되, 상기 제1 파지부(220)가 카트리지 보관부(100) 측에 구비되고, 상기 제2 파지부(230)가 카트리지 회수부(400) 측에 구비될 수 있다.

상기 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)는 상기 이송레일 결합부재(212a,212b)의 수직 방향의 중심선을 기준으로 대칭되도록 구비될 수 있다.

상기 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)는 동일한 구성으로 이루어질 수 있다. 도 9, 도 10에서는 도면 부호를 도시함에 있어 제1 파지부(220)를 구성하는 도면 부호와 제2 파지부(230)를 구성하는 도면 부호를 각각의 구성에 함께 병기하였다.

상기 제1 파지부(220)에는 새 카트리지(11-1)를 상하로 승강시키기 위한 수직이송부, 상기 제2 파지부(230)에는 상기 폐 카트리지(11-2)를 상하로 승강시키기 위한 수직이송부가 각각 구비되어 있다. 상기 제1 파지부(220)의 수직이송부와 제2 파지부(230)의 수직이송부 각각은, 상하 방향의 길이를 갖고 직선 이동이 이루어지도록 하는 수직이송 가이드(228,238)와, 상기 수직이송 가이드(228,238)를 따라 상하 방향으로의 구동력을 제공하는 수직이송 구동부(미도시)로 이루어질 수 있다.

상기 수직이송 가이드(228,238)에는 플레이트 형상으로 이루어져 수직이송 가이드(228,238)을 따라 상하 방향으로 승강가능하도록 연결부재(229,239)가 결합되어 있다. 상기 연결부재(229,239)에는 상기 새 카트리지(11-1) 또는 폐 카트리지(11-2)를 각각 파지하기 위한 구성들이 결합되어 있다.

상기 새 카트리지(11-1) 또는 폐 카트리지(11-2)를 파지하기 위한 파지부재(224,234)가 구비된다. 상기 파지부재(224,234)는 방사상으로 구비된 복수의 파지용 핑거를 포함하고, 상기 복수의 파지용 핑거가 상기 새 카트리지(11-1) 또는 폐 카트리지(11-2)의 상단 둘레를 파지하도록 구비된다.

상기 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)는, 상기 새 카트리지(11-1) 또는 폐 카트리지(11-2)를 상기 카트리지 보관부(100)와 필터 고정부(300) 및 카트리지 회수부(400) 사이에 직선 이송되는 이송방향과 수직되는 수평방향인 상기 필터 고정부(300)가 위치한 방향으로 직선 이송하기 위한 수평이송 가이드(227,237), 상기 수평이송 가이드(227,237)를 따라 직선 이송될 수 있도록 구동력을 제공하는 수평이송 구동부(미도시)가 구비될 수 있다.

상기 수평이송 구동부를 구동시킴으로써, 상기 제1라인(L1) 상에 있는 새 카트리지(11-1)를 제2라인(L2) 상에 있는 필터헤드(13)의 고정위치(P3,P4)까지 직선 이송하거나, 상기 필터헤드(13)의 고정위치(P3,P4)에 있던 폐 카트리지(11-2)를 제1라인(L1) 상의 위치까지 직선 이송하게 된다.

상기 수평이송 가이드(227,237)는 상기 연결부재(229,239) 상에 결합되어 상기 수직이송 구동부의 구동에 의해 상기 수직이송 가이드(228,238)를 따라 상하 방향으로 승강가능하다.

상기 수평이송 가이드(227,237) 상에는 플레이트 형상으로 이루어진 상판(225a,235a)이 결합되고, 상기 상판(225a,235a)에서 상기 제2라인(L2)에 가까운 단부 저면에는 측부커버(225b,235b)가 결합되어 있다.

상기 측부커버(225b,235b)는 상면이 개방되고, 하면의 적어도 일부가 개방되며, 측면 둘레가 막힌 대략 직육면체 형상으로 이루어져 있다. 상기 측부커버(225b,235b)의 내부공간에 회전전달축(223,233)과 파지부재(224,234)의 적어도 일부가 구비된다. 상기 파지부재(224,234)는 측부커버(225b,235b)의 하면의 개방된 부분을 통해 일부가 하부로 돌출되도록 구비될 수 있다.

상기 파지부재(224,234)에는 상기 새 카트리지(11-1)를 상기 필터 고정부(300)에 안착되어 있는 필터헤드(13)에 결합시키거나 필터헤드(13)에 결합되어 있는 폐 카트리지(11-2)를 분리시키는 경우 상기 새 카트리지(11-1)와 폐 카트리지(11-2)를 회전시키기 위한 구성들이 연결되어 있다.

상기 새 카트리지(11-1)와 폐 카트리지(11-2)를 회전시키기 위해, 회전력을 발생시키는 회전구동부(221,231), 상기 회전구동부(221,231)의 회전력을 전달하기 위한 동력전달부재(222,232), 일측이 상기 동력전달부재(222,232)에 연결되고 타측에 상기 파지부재(224,234)에 연결된 회전전달축(223,233)가 구비된다. 상기 회전구동부(221,231)의 구동에 의해 상기 회전전달축(223,233)과 파지부재(224,234)가 일체로 회전하게 된다.

상기 동력전달부재(222,232)는 상기 상판(225a,235a)의 상부에 구비되고, 상기 상판(225a,235a)의 상부에는 상기 동력전달부재(222,232)의 상부를 덮을 수 있도록 상부덮개(226,236)가 결합된다.

상기 동력전달부재(222,232)는 일례로, 회전구동부(221,231)의 풀리와 회전전달축(223)의 풀리 사이를 연결하기 위한 벨트로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 회전력을 전달하기 위한 구성이라면 모두 적용 가능하다.

상기 회전구동부(221,231)는 일례로, 모터로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 회전력을 발생시킬 수 있는 구성이라면 모두 적용 가능하다. 상기 회전구동부(221,231)의 다른 예로서, 유체의 공급에 의해 상기 회전전달축을 회전시키는 회전실린더로 이루어질 수 있다. 상기 회전실린더를 적용하게 되면 상기 동력전달부재(222,232)는 구비되지 않을 수 있다.

이러한 구성으로 인해 상기 회전구동부(221,231)를 구동시켜 새 카트리지(11-1)를 회전시키면서 필터헤드(13)에 결합하거나, 상기 회전구동부(221,231)를 구동시켜 폐 카트리지(11-2)를 회전시키면서 필터헤드(13)로부터 분리하게 되면, 새 카트리지(11-1)의 오링(15)과 필터헤드(13)의 카트리지 삽입부(13a)와의 마찰 또는 폐 카트리지(11-2)의 오링(15)과 필터헤드(13)의 카트리지 삽입부(13a)와의 마찰을 최소화하여 오링(15)이 밀리거나 빠지는 것을 방지할 수 있다.

상기 새 카트리지(11-1)와 폐 카트리지(11-2)를 회전시키기 위한 구성들은 연결부재(229,239)에 간접적으로 결합되어 있어, 상기 수직이송 구동부의 구동에 의해 상기 수직이송 가이드(228,238)를 따라 상하 방향으로 상기 파지부재(224,234)와 함께 일체로 승강된다.

또한, 상기 새 카트리지(11-1)와 폐 카트리지(11-2)를 회전시키기 위한 구성들은 상기 수평이송 가이드(227,237)를 따라 상기 새 카트리지(11-1) 또는 폐 카트리지(11-2)와 함께 직선 이송되도록 구비된다.

상기 제1 파지부(220)에 파지되어 있는 새 카트리지(11-1)와 상기 제2 파지부(230)에 파지되어 있는 폐 카트리지(11-2) 사이를 차단하는 보호커버(241)가 구비될 수 있다.

폐 카트리지(11-2)를 새 카트리지(11-1)로 교체하기 위해 필터조립체(10) 내부를 세척하게 되는데, 상기 세척이 이루어진 후에는 폐 카트리지(11-2)에 희석된 케미컬 또는 세척수가 잔존할 수 있다. 이 상태에서 상기 폐 카트리지(11-2)를 필터헤드(13)로부터 분리하는 경우에는 폐 카트리지(11-2)에 잔존하던 희석된 케미컬 또는 세척수가 비산하여 새 카트리지(11-1)에 묻을 수 있다. 만약 새 카트리지(11-1)에 희석된 케미컬 또는 세척수가 묻은 상태에서 케미컬이 새 카트리지(11-1)를 통과하게 되면 희석된 케미컬 또는 세척수가 혼합되어 공정에 공급될 수 있으므로 케미컬 농도 불균일, 오염 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서 보호커버(241)를 구비하여 새 카트리지(11-1)와 폐 카트리지(11-2) 사이를 차단함으로써 폐 카트리지(11-2)에 잔존하던 희석된 케미컬 또는 세척수가 새 카트리지(11-1)에 묻는 것을 방지할 수 있다.

상기 보호커버(241)는 상기 새 카트리지(11-1)의 길이방향인 상하 방향에 따른 길이를 갖되, 상기 폐 카트리지(11-2)와의 사이를 차단하도록 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 보호커버(241)는 상기 폐 카트리지(11-2)와의 사이를 차단하도록 상기 새 카트리지(11-1) 둘레 4면 중 1면 또는 복수의 면을 둘러싸도록 구비될 수 있다. 바람직하게는 상기 보호커버(241)는 상기 새 카트리지(11-1)와 마주보는 면의 반대측면이 개방되고, 나머지 측면 중 3면을 둘러싸도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 보호커버(241)에는 상기 보호커버(241)의 측면 하단부에 일체로 형성된 바닥부가 형성되어, 상기 새 카트리지(11-1)의 하부와 바닥 사이를 차단하도록 구비될 수 있다. 따라서 상기 보호커버(241)는 상기 새 카트리지(11-1)의 외측 3면 이상을 둘러싸는 것으로 구비될 수도 있다.

상기 보호커버(241)가 상기 새 카트리지(11-1)의 외측을 둘러싸는 제1위치와, 상기 새 카트리지(11-1)가 상기 보호커버(241)에 의해 둘러싸인 내부공간으로부터 벗어난 제2위치로 상기 보호커버(241)를 이송하기 위한 보호커버 이송부가 구비될 수 있다.

상기 제2위치는 상기 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)의 사이의 위치가 될 수 있다.

또한, 상기 제2위치는 상기 제2 파지부(230)가 구비된 위치가 될 수 있다. 즉, 상기 보호커버(241)가 상기 제2 파지부(230)에 구비된 폐 카트리지(11-2)의 측면의 적어도 일부를 둘러싸도록 위치하여, 상기 새 카트리지(11-1)와 폐 카트리지(11-2) 사이가 차단되도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 제1위치는 상기 폐 카트리지(11-2)의 외측을 둘러싸는 위치이고, 상기 제2위치는 상기 폐 카트리지(11-2)가 상기 보호커버(241)에 의해 둘러싸인 내부공간으로부터 벗어난 위치로 이루어질 수 있다.

상기 보호커버 이송부는, 상기 보호커버(241)를 상기 이송레일(210)과 동일한 방향을 따라 직선 이송하기 위한 보호커버 이송 가이드(242)와, 상기 보호커버 이송 가이드(242)를 따라 직선 이송되도록 하기 위한 구동력을 발생시키는 보호커버 이송 구동부(미도시)로 이루어질 수 있다.

상기 보호커버 이송 가이드(242)는 상기 이송레일 결합부재(212)에 결합되어, 상기 제1 파지부(220) 및 제2 파지부(230)와 함께 상기 이송레일(210)을 따라 상기 이송용 구동부(211)의 구동에 의해 직선 이송될 수 있다.

상기 보호커버 이송 가이드(242)에는 보호커버 고정부재(243)가 결합된다. 상기 보호커버 고정부재(243)는, 단면이 ㄴ 형상으로 이루어질 수 있고, 수직으로 세워진 일측이 상기 보호커버 이송 가이드(242)에 결합되고 평판 형상으로 이루어진 타측이 상기 보호커버(241)에 결합된다. 상기 보호커버(241)와 보호커버 고정부재(243)는 상기 보호커버 이송 가이드(242)를 따라 상기 제1위치와 제2위치 사이에 이송될 수 있다.

상기 보호커버(241)가 상기 제1위치에 위치하게 되면, 상기 보호커버(241)가 새 카트리지(11-1)를 기준으로 폐 카트리지(11-2)가 위치한 방향의 반대 방향의 측면을 제외한 나머지 3면을 둘러싸게 된다.

한편, 상기에서는 상기 보호커버(241)가 새 카트리지(11-1)의 측면의 적어도 일부와 하부를 둘러싸도록 구비된 실시예에 대해 설명하였으나, 상기 보호커버(241)가 폐 카트리지(11-2)의 측면의 적어도 일부와 하부를 둘러싸도록 구비될 수 있다. 이 경우 상기 보호커버(241)는 폐 카트리지(11-2)를 기준으로 새 카트리지(11-1)가 위치한 방향의 반대 방향의 측면을 제외한 나머지 3면을 둘러싸도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 보호커버(241)에는 상기 폐 카트리지(11-2)의 하부를 둘러싸도록 바닥부가 구비될 수 있다. 이와 같은 구성에 의해 새 카트리지(11-1)와 폐 카트리지(11-2) 사이는 보호커버(241)에 의해 차단되어 폐 카트리지(11-2)에 잔존하는 희석된 케미컬 또는 희석수가 비산되어 새 카트리지(11-1)에 묻는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 보호커버(241)에 바닥부가 구비된 경우 폐 카트리지(11-2)로부터 희석된 케미컬 또는 희석수가 케미컬 필터 교체장치(1)의 바닥에 낙수되어 케미컬 필터 교체장치(1) 내부를 오염시키는 것을 방지할 수 있다.

상기 카트리지 보관부(100)로부터 제1라인(L1)을 따라 이송되어 온 새 카트리지(11-1)를 필터헤드(13)에 결합하는 경우에는 보호커버 이송 구동부를 구동하여 상기 보호커버(241)가 보호커버 이송 가이드(242)를 따라 상기 제2위치로 이동함으로써 상기 새 카트리지(11-1)의 이송 경로로부터 회피하게 된다. 상기 보호커버(241)가 제2위치로 이동하면, 새 카트리지(11-1)를 필터헤드(13)에 결합하기 위해 수평이송 구동부를 구동시켜 새 카트리지(11-1)를 수평이송 가이드(227)를 따라 필터헤드(13)의 위치인 고정위치(P3,P4)까지 이송시킨다.

새 카트리지(11-1)가 파지부재(224)에 파지된 상태에서 보호커버 이송 구동부를 구동하여 상기 제2위치에 있던 보호커버(241)를 제1위치로 이동시키면, 상기 보호커버(241)의 개방된 측면을 통해 새 카트리지(11-1)가 보호커버(241)의 내부에 위치하게 된다.

도 10을 참조하면, 상부덮개(226,236)와 상판(225a,235a)으로 이루어진 차단커버가 나타나 있다.

상기 상부덮개(226,236)는 플레이트 형상의 상면과, 상기 상면의 가장자리를 따라 하향 연장된 측면으로 이루어져, 저면이 개방되고 상면이 막힌 형상으로 형성되어 있다. 상기 상판(225a,235a)은 상기 상부덮개(226,236)의 개방된 저면을 덮도록 구비된다.

상기 상부덮개(226,236)와 상판(225a,235a)이 결합되면, 상부덮개(226,236)의 저면과 상판(225a,235a)의 상면 사이가 이격되어 내부공간(226a,236a)이 형성된다.

상기 차단커버의 내부공간(226a,236a)에는 상기 새 카트리지(11-1) 또는 폐 카트리지(11-2)를 회전시키기 위한 구동부품의 적어도 일부가 구비될 수 있다.

일례로, 상기 내부공간(226a,236a)에는 회전구동부(221,231)에 연결된 풀리, 회전전달축(223,233)에 연결된 풀리, 동력전달부재(222,232)가 구비될 수 있다.

상기 내부공간(226a,236a)에는 케미컬 필터 교체장치(1)가 설치된 공간에 존재하는 흄(Fume)이 침투할 수 있다. 상기 흄(Fume)이 내부공간(226a,236a)에 침투하면, 내부공간(226a,236a)에 구비된 동력전달을 위한 부품에 영향을 미쳐 부품의 내구성을 저하시킬 수 있다. 이러한 문제점을 방지하기 위해 상기 내부공간(226a,236a)에 기체공급부(미도시)로부터 기체를 공급하도록 구성할 수 있다.

상기 내부공간(226a,236a)에 기체를 공급하여 내부공간(226a,236a)을 양압 분위기로 유지함으로써 흄(Fume)이 내부공간(226a,236a)에 침투하는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예에서는 기체를 공급하여 양압을 유지하는 구성이 카트리지를 회전시키기 위한 구동부품에만 적용된 것으로 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 다른 구동부를 구성하는 부품에도 기체를 공급하여 양압 분위기를 형성하도록 구성할 수 있다.

일례로, 이송레일(210)과 이송레일 결합부재(212a)의 연결부 주위를 차단커버로 둘러싸도록 구성하거나, 이송레일(210) 전체 주위를 차단커버로 둘러싸도록 구성하고, 상기 차단커버의 내부공간에 기체공급부에서 기체를 공급하여 이송레일(210)을 따라 이송되도록 하는 동력전달부품을 흄(Fume)으로부터 보호할 수 있다.

또한, 수직이송 구동부와 수직이송 가이드(228,238) 주위를 차단커버로 둘러싸도록 구성하고, 차단커버의 내부공간에 기체공급부에서 기체를 공급하여 수직이송을 위한 동력전달부품을 흄(Fume)으로부터 보호할 수 있다.

또한, 수평이송 구동부와 수평이송 가이드(227,237) 주위를 차단커버로 둘러싸도록 구성하고, 차단커버의 내부공간에 기체공급부에서 기체를 공급하여 수평이송을 위한 동력전달부품을 흄(Fume)으로부터 보호할 수 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 케미컬 필터 교체장치(1)에서의 카트리지 교체 과정에 대해 도 4를 참조하여 설명한다.

필터조립체(10)의 폐 카트리지(11-2)를 새 카트리지(11-1)로 교체하는 과정은, 1) 카트리지 이송부(200)가 초기위치(S1)에서 카트리지 보관부(100)의 새 카트리지(11-1)를 파지하는 제1과정, 2) 카트리지 보관부(100)의 새 카트리지(11-1)를 필터 고정부(300)로 이송하는 제2과정, 3) 필터 고정부(300)에 고정되어 있던 폐 카트리지(11-2)를 필터조립체(10)로부터 분리하고 새 카트리지(11-1)를 필터조립체(10)에 결합하는 제3과정, 4) 폐 카트리지(11-2)를 카트리지 회수부(400)로 이송하여 회수하고, 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)가 초기위치로 복귀하는 제4과정으로 이루어질 수 있다.

상기 제1과정에 대해 상세히 설명한다.

복수의 필터 고정부(300)에 필터조립체(10)가 각각 고정된 상태에서, 복수의 필터조립체(10) 중 프리필터를 통과한 케미컬이 케미컬 저장탱크로 공급되고, 파이널 필터를 통과한 케미컬이 제조공정으로 공급된다. 이 경우 카트리지 이송부(200)의 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)는 카트리지 보관부(100)에 인접한 초기위치(S1)에 위치하고 있다.

이 상태에서 상기 복수의 필터조립체(10) 중 어느 하나의 필터조립체(10)의 카트리지 교체가 필요하다는 신호가 제어부에 수신되면, 제어부는 카트리지 보관부(100)에 보관되어 있던 복수의 새 카트리지(11-1; 11a,11b) 중 어느 하나를 제1 파지부(220)에서 파지하도록 제어한다.

즉, 카트리지 교체가 필요한 필터조립체(10)가 프리 필터인 경우에는 제어부는 제1 파지부(220)가 프리 필터용 카트리지(11a)가 위치한 파지위치(P1)에 대응되는 위치가 되도록 하고, 수평이송 구동부를 제어하여 파지부재(224)가 수평이송 가이드(227)를 따라 이송되어 파지위치(P1)에 위치하면, 수직이송 구동부를 제어하여 파지부재(224)가 하강하여 프리 필터용 카트리지(11a)를 파지한다.

카트리지 교체가 필요한 필터조립체(10)가 파이널 필터인 경우에는 제어부는 제1 파지부(220)가 파이널 필터용 카트리지(11b)가 위치한 파지위치(P2)에 대응되는 위치가 되도록 하고, 수평이송 구동부를 제어하여 파지부재(224)가 수평이송 가이드(227)를 따라 이송되어 파지위치(P2)에 위치하면, 수직이송 구동부를 제어하여 파지부재(224)가 하강하여 파이널 필터용 카트리지(11b)를 파지한다.

상기 파지부재(224)가 새 카트리지(11a,11b)를 파지하면, 수직이송 구동부와 수평이송 구동부를 순차 역으로 제어하여 새 카트리지(11-1; 11a,11b)는 제1라인(L1) 상에 위치하여 이송레일(210)을 따라 이송될 수 있는 상태가 된다.

한편, 복수의 필터 고정부(300)의 필터조립체(10) 중에서 교체하고자 하는 폐 카트리지(11-2)가 있는 필터조립체(10)에는 상기 제1과정이 이루어지는 동안 필터조립체(10) 내부의 케미컬을 외부로 드레인하고, 필터조립체(10) 내부를 세척, 건조하는 과정이 진행된다.

다음으로 상기 제2과정에 대해 상세히 설명한다.

제어부는 이송용 구동부(211)를 제어하여 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)를 일체로 이송레일(210)을 따라 직선 이송하여, 교체가 필요한 카트리지가 있는 필터 고정부(300)의 대응되는 위치까지 이송한다. 이 위치를 교체위치(S2)라 한다.

이 경우 제어부는 필터하우징 탈착모듈(500)의 승강구동부(520)를 제어하여 교체하고자 하는 폐 카트리지(11-2)가 있는 필터조립체(10)의 필터하우징(12)을 상승시켜 필터하우징(12)을 필터헤드(13)로부터 분리시킨다.

다음으로 상기 제3과정에 대해 상세히 설명한다.

상기 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)가 교체위치(S2)가 되면, 제어부는 수평이송 구동부를 제어하여 제2 파지부(230)의 파지부재(234)를 수평이송 가이드(237)를 따라 이송시켜 교체 대상의 폐 카트리지(11-2)가 있는 고정위치(P4)까지 이송시킨다. 그 후, 제어부는 수직이송 구동부를 제어하여 파지부재(234)를 하강시켜 필터조립체(10)의 폐 카트리지(11-2)를 파지하고 다시 상승시킴으로써 필터헤드(13)로부터 분리시킨다.

상기 폐 카트리지(11-2)를 상승시켜 필터헤드(13)로부터 분리시키는 경우에는 제어부는 회전구동부(231)를 제어하여 폐 카트리지(11-2)를 회전시키면서 분리하여 오링(15)이 폐 카트리지(11-2)로부터 밀리거나 빠지는 것을 방지할 수 있다.

이 경우 새 카트리지(11-1)는 제1 파지부(220)에 의해 파지된 상태에 있는데, 상기 폐 카트리지(11-2)를 필터헤드(13)로부터 분리하는 경우 폐 카트리지(11-2)에 잔존하는 희석된 케미컬 또는 세척수가 새 카트리지(11-1) 측으로 튀더라도 보호커버(241)에 의해 차단되어 오염된 케미컬이 새 카트리지(11-1)에 묻는 것을 방지할 수 있다.

상기 폐 카트리지(11-2)를 상승시켜 필터헤드(13)로부터 분리되면, 제어부는 수평이송 구동부를 제어하여 파지부재(234)에 파지된 폐 카트리지(11-2)를 상기 분리된 폐 카트리지(11-2)가 있던 고정위치(P4)에 대응되는 제1라인(L1) 상의 위치로 이동시킨다.

그 다음 제어부는 보호커버 이송 구동부를 제어하여 보호커버(241)를 제1위치로부터 제2위치로 이송하여 새 카트리지(11-1)를 필터헤드(13)에 결합되기 위한 고정위치(P3,P4)로 이송시키기 위한 경로로부터 회피시킨다.

그 후 제어부는 수평이송 구동부를 제어하여 파지부재(224)를 수평이송 가이드(227)를 따라 이송하여 새 카트리지(11-1)를 고정위치(P4)가 되도록 한 후, 제어부는 수직이송 구동부를 제어하여 파지부재(224)에 파지된 새 카트리지(11-1)를 하강시켜 필터헤드(13)에 결합시킨다.

이 경우 제어부는 회전구동부(221)를 제어하여 새 카트리지(11-1)를 회전시키면서 필터헤드(13)에 결합하여 오링(15)이 새 카트리지(11-1)에서 밀리는 것을 방지할 수 있다.

상기 새 카트리지(11-1)가 필터헤드(13)에 결합되면, 제어부는 수직이송 구동부와 수평이송 구동부를 순차 역으로 제어하여 파지부재(224)가 제1라인(L1) 상에 위치하도록 하고, 필터하우징 탈착모듈(500)의 승강구동부(520)를 제어하여 필터헤드(13)로부터 분리되어 있던 필터하우징(12)을 하강시켜 필터하우징(12)을 필터헤드(13)에 결합시킨다.

다음으로 상기 제4과정에 대해 상세히 설명한다.

제어부는 이송용 구동부(211)를 제어하여 제1 파지부(220)와 폐 카트리지(11-2)가 파지된 제2 파지부(230)를 일체로 이송레일(210)을 따라 카트리지 회수부(400)가 위치한 방향으로 직선 이송시켜, 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)를 회수위치(S3)에 위치시킨다.

제어부는 제2 파지부(230)에 파지된 폐 카트리지(11-2)가 카트리지 회수부(400)에 회수되도록 한 다음, 이송용 구동부(211)를 제어하여 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)가 상기 교체위치(S2)를 거쳐 상기 초기위치(S1)로 복귀하도록 함으로써, 카트리지 교체 과정이 완료된다.

상기와 같은 구성에 의하면, 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)가 이송레일(210)을 따라 일체로 이송되도록 함으로써 필터 고정부(300)에서 카트리지 교체 과정이 한 번에 이루어질 수 있다. 즉, 제2 파지부(230)에서 폐 카트리지(11-2)를 파지한 후, 곧바로 제1 파지부(230)에 파지되어 있던 새 카트리지(11-1)를 필터헤드(13)에 결합할 수 있어 카트리지 교체에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

또한, 카트리지 보관부(100)와 필터 고정부(300) 및 카트리지 회수부(400)가 대략 일직선상에 이웃하도록 구비되어 있고, 카트리지 이송부(200)는 제1라인(L1)의 일직선 상에 초기위치(S1)와 교체위치(S2) 및 회수위치(S3)가 구비됨으로써, 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)를 일체로 이송레일(210)을 따른 직선 이송만으로 카트리지 교체가 가능하므로, 케미컬 필터 교체장치(1)의 구조를 간단하게 할 수 있고, 카트리지 교체에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

또한, 보호커버(241)에 의해 새 카트리지(11-1)가 케미컬에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있으며, 카트리지(11-1,11-2)를 필터헤드(13)에 결합하거나 필터헤드(13)로부터 분리하는 경우 카트리지(11-1,11-2)를 회전시킴으로써 오링(15)과의 마찰을 최소화하여 오링(15)이 밀리거나 빠지는 것을 방지할 수 있다.

상기한 실시예의 케미컬 필터 교체장치(1)는, 카트리지 이송부(200)가 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)를 일체로 이송하도록 구비된 것이다. 다른 실시예로서, 상기 카트리지 이송부(200)는 상기 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)를 각각 독립적으로 이송하도록 구비될 수 있다.

즉, 상기 제1 파지부(220)를 이송하는 제1 카트리지 이송부와, 상기 제2 파지부(230)를 이송하는 제2 카트리지 이송부가 각각 별도로 구비될 수 있다.

이 경우 상기 카트리지 이송부는 2개의 이송레일과 2개의 이송용 구동부를 구비하는 것으로 구성될 수 있다. 즉, 상기 제1 카트리지 이송부는 제1 이송레일과 제1 이송용 구동부를 포함하고, 상기 제2 카트리지 이송부는 제2 이송레일과 제2 이송용 구동부를 포함할 수 있다. 상기 제1 이송레일과 제2 이송레일은 수평방향으로 이격되어 나란한 직선 형상으로 이루어지거나, 수직방향으로 이격되어 나란한 직선 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 카트리지 이송부는 하나의 이송레일에 2개의 이송용 구동부를 구비하는 것으로 구성될 수 있다. 일례로, 하나의 이송레일은, 상기 카트리지 보관부(100)와 필터고정부(300) 사이에서 새 카트리지(11-1)를 이송하는 이송레일의 일측부와, 상기 필터고정부(300)와 카트리지 회수부(400) 사이에서 폐 카트리지(11-2)를 이송하는 이송레일의 타측부로 이루어질 수 있다.

이 경우 상기 보호커버(241)와 보호커버 이송 가이드(242) 및 보호커버 이송 구동부는 상기 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230) 중 어느 하나와 함께 상기 카트리지 이송부에 의해 이송되도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 보호커버(241)와 보호커버 이송 가이드(242) 및 보호커버 이송 구동부는 상기 제1 카트리지 이송부에 구비되거나, 상기 제2 카트리지 이송부에 구비되어, 새 카트리지(11-1)와 폐 카트리지(11-2) 사이를 차단하도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 보호커버(241)와 보호커버 이송 가이드(242) 및 보호커버 이송 구동부는 상기 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)에 각각 구비되어, 상기 카트리지 이송부에 의해 상기 제1 파지부(220) 또는 제2 파지부(230)와 함께 이송되도록 구비될 수 있다.

이와 같이 상기 보호커버(241)가 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)에 각각 구비되면, 상기 제1 파지부(220)에 구비된 보호커버(241)와 상기 제2 파지부(230)에 구비된 보호커버(241)의 서로 마주보는 측면에 의해 새 카트리지(11-1)와 상기 제2 파지부(230)의 폐 카트리지(11-2) 사이가 차단될 수 있다.

상기 제1 파지부(220)에 구비된 보호커버(241)는 새 카트리지(11-1)의 오염을 방지할 수 있고, 상기 제2 파지부(230)에 구비된 보호커버(241)는 폐 카트리지(11-2)로부터 잔존하는 희석된 케미컬 또는 희석수가 비산되거나 낙수되어 케미컬 필터 교체장치(1) 내부를 오염시키는 것을 방지할 수 있다. 상기 제2 파지부(230)에 구비된 보호커버(241)는 폐 카트리지(11-2)의 하부와 바닥 사이를 차단하는 바닥부가 구비되어, 상기 폐 카트리지(11-2)에 잔존하는 희석된 케미컬 또는 희석수가 상기 바닥부에 낙수되도록 함으로써 케미컬 필터 교체장치(1) 내부가 오염되는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같이 카트리지 이송부(200)가 상기 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)를 각각 독립적으로 이송하도록 구비된 경우, 제어부는, 상기 제1 카트리지 이송부가 초기위치에서 상기 카트리지 보관부(100)의 새 카트리지(11-1)를 파지하고, 상기 제2 카트리지 이송부가 상기 필터 고정부(300)에 고정되어 있던 폐 카트리지(11-2)를 필터헤드(13)로부터 분리한 후 상기 분리된 폐 카트리지(11-2)를 상기 카트리지 회수부(400)가 위치한 회수위치로 이송하여 회수하고, 상기 제1 카트리지 이송부가 상기 카트리지 보관부(100)의 새 카트리지(11-1)를 상기 필터 고정부(300)가 위치한 교체위치로 이송한 후 상기 이송된 새 카트리지(11-1)를 상기 필터헤드(13)에 결합하고, 상기 제1 파지부(220)와 제2 파지부(230)를 상기 초기위치로 복귀시키도록 제어할 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 : 외부하우징
10 : 필터조립체 11 : 카트리지
11a : 프리 필터용 카트리지 11b : 파이널 필터용 카트리지
11-1 : 새 카트리지 11-2 : 폐 카트리지
12 : 필터하우징 13 : 필터헤드
13a : 카트리지 삽입부 14, 15 : 오링
20 : 제1클램프 30 : 제2클램프
100 : 카트리지 보관부 200 : 카트리지 이송부
210 : 이송레일 211 : 이송용 구동부
212a : 제1 이송레일 결합부재 212b : 제2 이송레일 결합부재
220 : 제1 파지부 230 : 제2 파지부
221,231 : 회전구동부 222,232 : 동력전달부재
223,233 : 회전전달축 224,234 : 파지부재
225a,235a : 상판 225b,235b : 측부커버
226,236 : 상부덮개 226a,236a : 내부공간
227,237 : 수평이송 가이드 228,238 : 수직이송 가이드
229,239 : 연결부재 241 : 보호커버
242 : 보호커버 이송 가이드 243 : 보호커버 고정부재
300 : 필터 고정부 400 : 카트리지 회수부
500 : 필터하우징 탈착모듈 510 : 그립부
520 : 승강구동부 L1 : 제1라인
L2 : 제2라인 P1,P2 : 파지위치
P3,P4 : 고정위치 S1 : 초기위치
S2 : 교체위치 S3 : 회수위치

Claims

새 카트리지를 파지하여 필터 고정부에 안착시키기 위한 제1 파지부, 폐 카트리지를 상기 필터 고정부로부터 분리하기 위해 파지하는 제2 파지부를 포함하는 카트리지 이송부를 구비하고,
상기 카트리지 이송부는 상기 새 카트리지를 파지한 제1 파지부와 상기 폐 카트리지를 파지한 제2 파지부를 이송하도록 구비되고,
상기 제1 파지부와 제2 파지부는 인접하게 구비되고;
상기 제1 파지부에 파지되어 있는 새 카트리지와 상기 제2 파지부 사이를 차단하는 보호커버가 구비된 케미컬 필터교체장치
제1항에 있어서,
상기 보호커버를 상기 새 카트리지의 외측의 적어도 일부를 둘러싸는 제1위치와, 상기 새 카트리지를 상기 필터 고정부에 안착시키기 위해 상기 새 카트리지를 상기 필터 고정부 측으로 이송하기 위한 이송경로로부터 회피되는 제2위치로 이송하기 위한 보호커버 이송가이드;
상기 보호커버 이송 가이드를 따라 직선 이송되도록 하기 위한 구동력을 발생시키는 보호커버 이송 구동부;
가 구비된 것을 특징으로 하는 케미컬 필터교체장치
제2항에 있어서,
상기 보호커버 이송 가이드는 상기 제1 파지부와 제2 파지부 중 적어도 하나와 함께 상기 카트리지 이송부에 의해 이송되는 것을 특징으로 하는 케미컬 필터교체장치
제2항에 있어서,
일측이 상기 보호커버 이송 가이드에 결합되고 타측이 상기 보호커버에 결합되어 상기 보호커버 이송 가이드를 따라 상기 제1위치와 제2위치 사이에 이송되는 보호커버 고정부재가 구비된 것을 특징으로 하는 케미컬 필터교체장치
제2항에 있어서,
상기 제2위치는, 상기 제1 파지부와 제2 파지부 사이의 위치 또는 상기 제2 파지부가 구비된 위치인 것을 특징으로 하는 케미컬 필터교체장치
제1항에 있어서,
상기 보호커버는, 상기 제1 파지부 또는 제2 파지부 중 어느 하나에 구비되거나, 상기 제1 파지부와 제2 파지부에 각각 구비된 것을 특징으로 하는 케미컬 필터교체장치
제1항에 있어서,
상기 보호커버는, 상기 새 카트리지의 측면의 적어도 일부를 둘러싸거나, 상기 폐 카트리지의 측면의 적어도 일부를 둘러싸도록 구비된 것을 특징으로 하는 케미컬 필터교체장치
제1항에 있어서,
상기 보호커버는 상기 폐 카트리지의 측면의 적어도 일부를 둘러싸고, 상기 폐 카트리지의 하부를 둘러싸도록 바닥부가 구비된 것을 특징으로 하는 케미컬 필터교체장치
제1항에 있어서,
상기 보호커버는 상기 새 카트리지의 길이방향에 따른 길이를 갖되, 상기 폐 카트리지와의 사이를 차단하도록 상기 새 카트리지 둘레의 3면 이상을 둘러싸도록 구비된 것을 특징으로 하는 케미컬 필터교체장치