KR20230038227A - 연결 조립체 및 필터 조립체 - Google Patents

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KR20230038227A
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port
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준야 다카하시
청-타이 왕
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엔테그리스, 아이엔씨.
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Abstract

연결 조립체는 착탈식 카트리지를 부착하도록 구성된 매니폴드 및 플랜지를 갖는 커넥터 파이프를 포함한다. 플랜지는 매니폴드의 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 배치되고 최대 경사각 초과의 커넥터 파이프의 경사를 방지하는 폭을 갖는다. 커넥터 파이프는 O-링이 커넥터와 포트 사이에 압축되는 착탈식 카트리지의 포트 내에 삽입되도록 구성된다. 필터 조립체는 매니폴드, 매니폴드에 제거 가능하게 부착된 필터, 매니폴드의 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 배치된 플랜지를 갖는 커넥터 파이프, 및 O-링을 포함한다. O-링은 커넥터 파이프와 포트 사이에서 압축된다.

Description

연결 조립체 및 필터 조립체
본 개시내용은 착탈식 카트리지(removable cartridges)용 커넥터 조립체에 관한 것이다. 특히, 본 개시내용은 필터를 부착하기 위한 커넥터 매니폴드를 포함하는 필터 조립체에 관한 것이다.
커넥터 매니폴드가 착탈식 카트리지를 확고하게 연결하는 데 사용될 수 있다. 착탈식 카트리지는 예를 들어, 여과, 도구 세정, 화학물 교체 등을 위해 사용될 수 있다. 몇몇 경우에, 착탈식 카트리지는 유체를 처리하기 위해 구성될 수도 있다. 착탈식 카트리지는 예를 들어, 유체로부터 오염물을 제거하는 데 사용되는 필터일 수 있다. 예를 들어, 필터는 탈이온수(DI 수), 유기 용매, 포토레지스트 화학물, 광화학 용매 등으로부터 오염물을 제거하기 위해 반도체 시스템에 채용될 수 있다. 필터는 필터를 서비스하거나 교체할 수 있게 쉽게 제거 가능할 수 있다. 예를 들어, 다수의 필터의 효율은 시간 경과에 따라 감소하고 특정 시간, 사용 등 후에 서비스되거나 교체되도록 구성된다.
실시예에서, 연결 조립체는 착탈식 카트리지용이다. 연결 조립체는 매니폴드 및 커넥터 파이프를 포함한다. 매니폴드는 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 포함한다. 커넥터 파이프는 하부 플레이트와 상부 플레이트를 통해 연장된다. 커넥터 파이프는 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 배치된 플랜지를 포함한다. 매니폴드는 커넥터 파이프가 착탈식 카트리지의 포트 내에 삽입되도록 착탈식 카트리지를 부착하도록 구성된다. O-링이 커넥터 파이프와 포트 사이에서 압축된다. 플랜지는 최대 경사각 초과의 커넥터 파이프의 경사를 방지하도록 구성된 폭을 갖는다. 최대 경사각은 O-링의 압축비 상한과 압축비 하한 중 적어도 하나에 기초한다.
실시예에서, 착탈식 카트리지는 필터이다.
실시예에서, 커넥터 파이프는 최대 경사에서 각형성될 때, 압축비 상한에서 O-링을 압축하는 것 및/또는 압축비 하한에서 O-링을 압축하는 것 중 적어도 하나를 행한다.
실시예에서, 간극이 매니폴드의 하부 플레이트와 상부 플레이트 중 적어도 하나와 커넥터 파이프의 플랜지 사이에 제공된다.
실시예에서, 플랜지는 다음 관계를 만족하도록 구성된다:
Figure pct00001
W는 커넥터 파이프의 플랜지의 폭이다. C는 O-링의 압축비이다. CL은 O-링의 압축비 하한이다. CU는 O-링의 압축비 상한이다. TO는 압축되지 않았을 때의 O-링의 두께이다. L은 플랜지와 O-링 사이의 길이이고, h는 매니폴드의 상부 플레이트와 하부 플레이트 중 적어도 하나와 플랜지 사이에 제공된 간극의 높이이다.
실시예에서, O-링의 압축비는 커넥터 파이프가 포트 내에 삽입되고 포트와 정렬될 때 O-링의 압축비이다.
실시예에서, O-링의 압축비 상한 및 압축비 하한은 O-링에 기초하여 미리 결정된 값이다.
실시예에서, 커넥터 파이프는 단일 O-링으로 포트에 삽입되고 유동적으로 부착되도록 구성된다.
실시예에서, 연결 조립체는 또한 제2 커넥터 파이프를 포함한다. 제2 커넥터 파이프는 하부 플레이트와 상부 플레이트를 통해 연장된다. 제2 커넥터 파이프는 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 배치되는 플랜지를 포함한다. 매니폴드는 제2 커넥터 파이프가 착탈식 카트리지의 제2 포트 내에 삽입되도록 착탈식 카트리지를 부착하도록 구성된다. 제2 O-링이 제2 커넥터 파이프와 제2 포트 사이에서 압축된다.
제2 커넥터 파이프의 플랜지는 최대 경사각 초과의 제2 커넥터 파이프의 경사를 방지하도록 구성된 폭을 갖는다. 최대 경사각은 제2 O-링의 압축비 상한과 압축비 하한 중 적어도 하나에 기초한다.
실시예에서, 필터 조립체는 매니폴드, 매니폴드에 제거 가능하게 부착된 필터, 커넥터 파이프, 및 O-링을 포함한다. 매니폴드는 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 포함한다. 커넥터 파이프는 매니폴드의 하부 플레이트와 상부 플레이트를 통해 연장되고 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 배치된 플랜지를 갖는다. 필터는 포트를 포함한다. 커넥터 파이프는 포트 내에 삽입되고 O-링은 커넥터 파이프와 포트 사이에서 압축된다. 플랜지는 커넥터 파이프가 최대 경사각 초과로 경사지는 것을 방지하도록 구성된 폭을 갖는다. 최대 경사각은 O-링의 압축비 상한과 압축비 하한 중 적어도 하나에 기초한다.
도 1은 부착된 필터를 갖는 연결 조립체의 실시예의 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른, 연결 조립체용 커넥터 파이프의 정면 사시도이다.
도 3은 실시예에 따른, 도 1의 연결 조립체의 평면도이다.
도 4는 실시예에 따른, 도 1의 연결 조립체의 정면도이다.
도 5는 실시예에 따른, 도 3에 의해 나타낸 바와 같은 연결 조립체의 단면도를 도시하고 있다.
도 6은 실시예에 따른, 측면 힘이 인가된 후의 도 5의 연결 조립체의 단면도를 도시하고 있다.
도 7은 부착된 플러싱 용기를 갖는 연결 조립체의 실시예의 사시도이다.
도 8은 부착된 필터를 갖는 연결 조립체의 다른 실시예의 사시도이다.
도 9는 연결 조립체용 커넥터 파이프의 다른 실시예의 정면도이다.
유사한 번호는 전체에 걸쳐 유사한 특징을 나타낸다.
도 1은 연결 조립체(1)의 실시예의 사시도이다. 필터(5)가 연결 조립체(1)에 부착된다. 필터(5)는 일 유형의 착탈식 카트리지의 예이다. 착탈식 카트리지는 여과, 도구 세정, 화학물 교체 등을 위해 사용될 수 있다. 유입 유체는 착탈식 카트리지의 하우징/용기를 통과한다. 몇몇 실시예에서, 착탈식 카트리지는 착탈식 카트리지의 하우징/용기를 통해 유체를 통과시킴으로써 유체를 처리할 수 있다. 필터(5)는 다른 실시예에서 상이한 유형의 착탈식 카트리지일 수도 있다는 것이 이해될 수도 있을 것이다. 다른 실시예에서, 연결 조립체(1)는 예를 들어, 도 7에 도시되고 이하에 설명되는 것과 같은 플러싱 용기와 같은 다른 유형의 착탈식 카트리지를 부착하기 위해 사용될 수도 있다.
연결 조립체(1)는 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C) 및 매니폴드(30)를 포함한다. 필터(5)가 연결 조립체(1)에 부착될 때(도 1에 도시되어 있는 바와 같이), 각각의 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C)는 밀봉 방식으로 필터(5)에 유동적으로 연결된다. 부착된 필터(5)를 갖는 연결 조립체(1)는 필터 조립체를 형성할 수도 있다. 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C)와 필터(5) 사이의 연결은 이하에 더 상세히 설명된다.
제1 커넥터 파이프(10A)는 필터(5)를 통기하기 위한 통기 커넥터 파이프일 수 있다. 제2 커넥터 파이프(10B)는 미여과 유체를 필터(5)에 공급하도록 구성된 입구 커넥터 파이프일 수 있다. 제3 커넥터 파이프(10C)는 필터(5)로부터 여과된 유체(예를 들어, 필터(5)에 의해 여과된 후의 유체)를 반환하기 위한 출구 커넥터 파이프일 수 있다. 도시되어 있는 연결 조립체(1)는 3개의 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C)를 포함한다. 다른 실시예에서 연결 조립체(1)는 상이한 수의 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C)를 포함할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 실시예에서, 필터(5)는 통기구를 이용하지 않을 수도 있다(예를 들어, 통기 포트를 갖지 않음). 이러한 실시예에서, 연결 조립체(1)는 입구 커넥터 파이프(10B) 및 출구 커넥터 파이프(10C)만을 포함할 수도 있다.
각각의 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C)는 매니폴드(30)의 상부 플레이트(32)를 통해 연장된다. 제1 커넥터 파이프(10A)는 상부 플레이트(32)의 제1 개구(34A)를 통해 연장된다. 매니폴드(30)는 복수의 개구(34A, 34B, 34C)를 갖는 상부 플레이트(32)를 포함한다. 제2 커넥터 파이프(10B)는 상부 플레이트(32)의 제2 개구(34B)를 통해 연장된다. 제3 커넥터 파이프(10C)는 상부 플레이트(32)의 제3 개구(34C)를 통해 연장된다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 매니폴드(30)는 또한 백 플레이트(back plate)(40), 지지부(42, 44) 및 필터(5)를 매니폴드(30)에 고정하기 위한 레버(46)를 포함한다. 필터(5)는 2개의 지지부(42, 44)에 의해 지지된다. 예를 들어, 지지부(42, 44)는 필터(5)의 측면에 있는 홈(도 1에는 도시되어 있지 않음) 내로 활주되도록 구성된 레일(도 1에는 도시되어 있지 않음)을 포함할 수 있다. 레버(46)가 하향 이동될 때(예를 들어, 도 1에 도시되어 있는 하향 위치로), 필터(5)는 매니폴드(30)에 고정된다. 하향 위치된 레버(46) 및 백 플레이트(40)는 필터(5)의 전방 및 후방 이동을 각각 제한하는데, 이는 필터(5)가 지지부(42, 44)로부터 분리되는 것을 방지한다. 레버(46)가 상향 피봇될 때, 지지부(42, 44)는 상부 플레이트(32)로부터 이격하여 이동되고(예를 들어, 수직 하향), 필터(5)는 전방으로 활주함으로써 제거될 수 있다. 상향 위치된 레버(46)는 필터(5)가 전방으로 이동하는 것을 더 이상 차단하지 않는다.
도 2는 제1 커넥터 파이프(10A)의 정면 사시도를 도시하고 있다. 커넥터 파이프(10A)는 플랜지(12A) 및 삽입 단부(14A)를 포함한다. 삽입 단부(14A)는 필터(5) 내에 삽입되도록 구성된다. 제1 커넥터 파이프(10A)의 삽입 단부(14A)는 숄더(16A)를 포함한다. 삽입 단부(14A)는 이하에 더 상세히 설명된다. 실시예에서, 제2 및 제3 커넥터 파이프(10B, 10C)는 각각 제1 커넥터 파이프(10A)와 유사한 구성을 가질 수도 있다(예를 들어, 플랜지, 삽입 단부 등을 포함함).
도 3은 연결 조립체(1)의 평면도를 도시하고 있다. 제2 커넥터 파이프(10B) 및 제3 커넥터 파이프(10C)는 각각 플랜지(12B, 12C)를 포함한다. 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C)의 플랜지(12A, 12B, 12C)는 각각 도 3에서 부분적으로 가려져 있다. 플랜지(12A, 12B, 12C)의 외부 표면을 나타내기 위해 점선이 도 3에 제공되어 있다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 플랜지(12A, 12B, 12C)는 원형 형상을 갖는다. 플랜지(12A, 12B, 12C)는 다른 실시예에서 상이한 형상(들)을 가질 수도 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 플랜지(12A)는 타원형 형상, 직사각형 형상 등을 가질 수도 있다. 상부 플레이트(32)의 복수의 개구(34A, 34B, 34C)는 도 3의 평면도에서 볼 수 있다.
도 4는 필터(5)가 없는 연결 조립체(1)의 정면도이다. 매니폴드(30)는 또한 하부 플레이트(36)를 포함한다. 하부 플레이트(36)는 필터(5)와 상부 플레이트(32) 사이에 배치된다. 하부 플레이트(36)는 고정된 위치에서 상부 플레이트(32)에 부착된다. 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C)는 각각 상부 플레이트(32) 및 하부 플레이트(36)를 통해 연장된다. 각각의 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C)의 각각의 플랜지(12A, 12B, 12C)는 상부 플레이트(32)와 하부 플레이트(36) 사이에 위치된다. 상부 플레이트(32)와 하부 플레이트(36) 사이에 있는 그 플랜지(12A, 12B, 12C)는 각각의 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C)의 수직 이동을 제한한다.
도 5는 연결 조립체(1)와 필터(5)의 부분 단면도이다. 단면은 도 3에 나타낸 평면을 따른다. 필터(5)는 포트(7A, 7B)를 포함한다. 커넥터 파이프(10A, 10B)가 필터(5)의 포트(7A, 7B)에 각각 제공된다. 제1 포트(7A)는 필터를 통기하기 위한 필터(5)의 통기 포트일 수 있다. 제2 포트(7B)는 필터의 출구 포트일 수 있다. 실시예에서, 필터(5)는 미여과 유체를 필터 내에 공급하는 제3 커넥터 파이프(7C)용 제3 포트(도시되어 있지 않음)를 또한 포함한다. 미여과 유체는 제1 포트(7A)로 공급되고 여과된 유체는 제2 포트(7B)로부터 배출된다.
제1 및 제2 커넥터 파이프(10A, 10B)의 플랜지(12A, 12B)는 각각 상부 플레이트(32)와 하부 플레이트(36) 사이에 위치한다. 각각의 플랜지(12A, 12B)는 너무 커서 그 각각의 커넥터 파이프(10A, 10B)를 위한 상부 플레이트(32) 및 하부 플레이트(36)의 개구를 통과할 수 없다. 상부 플레이트(32) 및 하부 플레이트(36)는 커넥터 파이프(10A, 10B)의 수직 이동을 제한한다.
도 5는 매니폴드(30)에 고정될 때 필터(5)를 도시하고 있다. 매니폴드(30)로의 필터(5)의 고정은 상부 플레이트(32) 및 하부 플레이트(36)를 향해 상향 이동되는(예를 들어, 매니폴드(30)의 핸들(46)을 피봇함으로써) 필터(5)를 포함한다. 필터(5)의 이러한 상향 이동은 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C)를 필터(5)의 각각의 포트(7A, 7B)(하나는 도시되어 있지 않음) 내에 삽입한다. 제1 커넥터 파이프(10A)는 제1 포트(7A)에 유동적으로 연결되고 제2 커넥터 파이프(10B)는 제2 포트(7B)에 유동적으로 연결된다. 예를 들어, 미여과 유체는 제2 커넥터 파이프(10B)로부터 제2 포트(7B)를 통해 필터(5) 내로 공급되고, 필터(5)를 통과함에 따라 여과되고, 필터(5)로부터 제3 포트(7C)를 통해 제3 커넥터 파이프(10C) 내로 배출됨으로써 여과된다.
제1 커넥터 파이프(10A)는 제1 포트(7A) 내에 삽입된다. 특히, 제1 커넥터 파이프(10A)의 삽입 단부(14A)는 제1 포트(7A) 내에 삽입된다. O-링(80A)이 제1 포트(7A) 내에 배치된다. O-링(80A)은 필터(5)와 함께 유지되도록(예를 들어, 제1 포트(7A)에 의해) 구성되거나 제1 커넥터 파이프(10A)의 삽입 단부(14A) 상에 유지되도록 구성될 수도 있다. O-링(80A)은 제1 커넥터 파이프(10A)와 제1 포트(7A) 사이에 밀봉부를 형성한다. 실시예에서, 제1 커넥터 파이프(10A)와 제1 포트(7A)는 단일 O-링(80A)만을 사용하여 연결된다.
O-링(80A)은 제1 포트(7A)의 내부 벽(8A)과 제1 커넥터 파이프(10A) 사이에서 압축된다. 예를 들어, O-링(80A)은 제1 포트(7A)의 내부 벽(8A)과 제1 커넥터 파이프(10A)의 외부 벽(18A) 사이에서 압축된다. O-링(80A)은 제1 커넥터 파이프(10A)의 숄더(16A) 주위에 배치될 수 있다. O-링(80A)은 탄성 폴리머 재료로 제조된다. 탄성 폴리머 재료는 예를 들어, FKM 폴리머, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(EPDM), 플루오로수지, 플루오로엘라스토머, 및/또는 다른 적합한 탄성 폴리머 재료(예를 들어, 더 높은 화학 저항성을 갖는 탄성 재료)와 같은 플루오로엘라스틱 또는 플루오로카본 폴리머를 포함할 수 있다.
O-링(80A)은 두께(T1)를 갖는다. O-링의 압축은 그 두께를 감소시킨다. 두께(T1)는 또한 O-링(80A)의 압축 두께(T1)라고도 칭할 수도 있다. O-링(80A)의 비압축 두께(TO)(예를 들어, 제1 커넥터 파이프(10A)가 제1 포트(7A) 내에 삽입되지 않을 때 O-링(80A)의 두께, 압축되지 않을 때 O-링(80A)의 두께)를 예시하기 위해 점선 윤곽이 도 5에 제공되어 있다. O-링의 압축비는 O-링의 비압축 두께에 대한 압축된 두께의 비의 백분율이다. O-링(80A)의 압축비는 다음과 같이 결정될 수 있다:
Figure pct00002
O-링은 과잉 압축되거나 과소 압축될 때 더 이상 적절한 밀봉을 제공하지 않을 수도 있다. 실시예에서, O-링(80A)은 압축비 상한 및 압축비 하한을 갖는다. 압축비 상한 및 압축비 하한은 O-링에 기초하는 미리 결정된 값이다. 예를 들어, 압축비 상한 대 압축비 하한은 O-링이 안정한 밀봉을 제공하는 범위를 정의한다. O-링에 의해 제공되는 밀봉은 그 압축비 상한 초과로 압축될 때 및/또는 그 압축비 하한 미만으로 압축될 때 불안정해질 수 있다(예를 들어, 특정 동작 조건 하에서 누설 허용). O-링에 대한 압축비 상한 및 하한은 예를 들어, O-링이 제조되는 재료, O-링의 치수, 그 동작 조건 등 중 하나 이상에 기초하여 변할 수도 있다.
O-링의 압축비 상한 및 하한은 O-링의 이전 테스트에 기초하여 미리 결정된 값일 수 있다. 예를 들어, 압축비 상한 및 압축비 하한은 O-링의 제조자에 의해 제공된 값일 수도 있다. 예를 들어, 압축비 상한 및 압축비 하한은 예를 들어, 유압 동적 시스템에 대한 국제 표준 ISO-3601-2(예를 들어, ISO-3601-2:2016)에 따른 것과 같은 산업 표준에 따라 결정될 수도 있다. 예를 들어, 국제 표준 ISO-3601-2에 따르면, 2.6 mm의 직경을 갖는 O-링은 12% 또는 약 12%의 압축비 하한 및 24% 또는 약 24%의 압축비 상한을 갖는다.
도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 파이프 커넥터(10A, 10B)는 그 각각의 포트(7A, 7B)와 정렬되도록 구성된다. 예를 들어, 제1 파이프 커넥터(10A)는 제1 파이프 커넥터(10A)의 축(A1)이 제1 포트(7A)의 축(A2)에 평행하게 연장되도록 제1 포트(7A)와 연결하도록 구성된다. 측면 힘은 파이프 커넥터(10A, 10B, 10C) 중 하나 이상이 경사지게(예를 들어, 그 각각의 포트(7A, 7B) 등에 대해) 할 수 있다. 제3 파이프 커넥터(10C)(예를 들어, 도 3 및 도 4 참조)는 유사하게 필터(5)의 각각의 포트(도시되어 있지 않음)와 정렬되도록 구성된다.
도 6은 측면 힘(F1)에 의해 경사질 때의 파이프 커넥터(10A, 10B)를 도시하고 있다. 측면 힘(F1)은 필터(5), 연결 조립체(30) 및/또는 파이프 커넥터(10A, 10B, 10C) 중 하나에 연결된 구성요소(들)(예를 들어, 하류 배관, 튜빙 등)에 인가되는 외력을 통해 발생할 수도 있다.
파이프 커넥터(10A, 10B, 10C)의 경사는 그 각각의 O-링(80A, 80B)의 압축을 변경할 수 있다. 제1 파이프 커넥터(10A)의 경사는 O-링(80A) 커넥터(10A)의 제1 부분(82)에 인가되는 힘을 증가시킬 수 있고 제1 파이프 커넥터(10A)에 의해 O-링(80A)의 제2의 제1 부분(84)에 인가되는 힘을 감소시킨다. 경사는 O-링(80A)의 제1 부분(82)의 압축을 증가시키고 O-링(80A)의 제2 부분(84)의 압축을 감소시킨다. 제1 부분(82)과 제2 부분(84)은 O-링(80A)의 대향 측면들에 있다.
도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 파이프 커넥터(10A)의 플랜지(12A)와 매니폴드(30) 사이의 간섭은 제1 파이프 커넥터(10A)가 경사질 수 있는 양을 제한한다. 플랜지(12A)는 제1 파이프 커넥터(10A)의 최대 경사량을 제한하도록 구성된다. 플랜지(12A)는 제1 파이프 커넥터(10A)의 경사를 최대 경사각 이하인 각도로 제한한다(예를 들어, 제1 파이프 커넥터(10A)의 축(A1)이 최대 경사각 초과만큼 경사지는 것을 방지함). 최대 경사각은 O-링(80A)의 압축비 상한과 압축비 하한에 기초할 수 있다.
최대 경사각에서 제1 파이프 커넥터(10A)는 O-링(80A)이 그 압축비 상한 및/또는 그 압축비 하한 중 적어도 하나로 압축되게 한다. 예를 들어, 최대 경사각에서 제1 파이프 커넥터(10A)는 O-링(80A)의 그 압축비 상한 초과로 O-링(80A)의 제1 부분(82)을 압축하고 그리고/또는 그 압축비 하한 미만으로 제2 부분(84)을 압축한다.
간극(48)이 상부 플레이트(32) 및/또는 하부 플레이트(36) 중 적어도 하나와 플랜지(12A) 사이에 제공된다. 도 5에서, 간극(48)은 플랜지(12A)와 하부 플레이트(36) 사이에 제공된다. 다른 실시예에서, 간극(48)은 플랜지(12A)와 상부 플레이트(32) 사이에 제공될 수도 있고, 또는 간극(48)은 플랜지(12A)와 상부 플레이트(32) 사이의 상부 부분 및 플랜지(12A)와 하부 플레이트(36) 사이에 위치된 하부 부분을 포함할 수도 있다. 간극(48)은 높이(h1)를 갖는다. 예를 들어, 높이는 수직 방향(D1)을 따라 측정된다. 실시예에서, 간극의 높이(h1)는 상부 플레이트(32)와 하부 플레이트(36) 사이의 공간의 높이(h2)와 플랜지(12A)의 높이(h3) 사이의 차이이다.
플랜지(12A)는 폭(W)을 갖는다. 전술된 바와 같이, 플랜지(12A)는 원형 형상을 가질 수 있다. 이러한 실시예에서, 폭(W)은 플랜지(12A)의 직경일 수 있다. 다른 실시예에서, 플랜지(12A)는 원형과는 상이한 형상을 가질 수 있다. 이러한 실시예에서, 폭(W)은 상기 플랜지의 최단 폭에 대응할 수도 있다. 플랜지(12A)는 다음 관계를 만족하는 길이를 갖는다:
Figure pct00003
C는 O-링(80A)의 압축비이다. CL는 O-링(80A)에 대한 압축비 하한이다. CU는 O-링(80A)의 압축비 상한이다. TO는 압축되지 않을 때의 O-링(80A)의 두께이다. h는 플랜지(12A)와 매니폴드(30) 사이의 간극(49)의 높이(h1)이다. L은 플랜지(12A)로부터 O-링(80A)까지의 제1 파이프 커넥터(10A)의 길이(L1)의 거리이다. 길이(L1)는 플랜지(12A)의 저부로부터 O-링(80A)의 중간까지 연장될 수 있다. 실시예에서, 길이(L1)는 플랜지(12A)의 저부로부터 O-링이 휴지되도록 구성되는 숄더(16A)를 따른 위치까지의 길이(L1)일 수도 있다.
상기 관계의 좌측 부분과 같거나 큰 플랜지(12A)의 폭(W)은 그 압축비 상한 초과의 O-링(80A)의 압축을 야기할 수 있는 경사를 방지하고, 관계의 우측 부분보다 같거나 큰 플랜지(12A)의 폭(W)은 그 압축비 하한 미만으로 O-링(80A)이 압축되게 할 수 있는 경사를 방지한다. 플랜지(12A)는 상기 관계를 만족시키도록 구성되고 삽입된 커넥터 파이프(10A)와 그 포트(7A) 사이에 밀봉이 유지되는 것을 유리하게 보장한다.
플랜지(12A)의 폭(W)은 매니폴드(30)의 상부 플레이트(32)와 하부 플레이트(36) 사이에 이용 가능한 공간의 크기에 기초하여 최대 크기를 가질 수도 있다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C)는 수평 평면을 따라 서로 가깝게 위치될 수도 있다. 제1 커넥터 파이프(10A)의 최대 폭은 제1 커넥터 파이프(10A)로부터 가장 가까운 다른 커넥터 파이프까지의 거리(예를 들어, 제1 커넥터 파이프(10A)로부터 제3 커넥터 파이프(10C)까지의 거리)일 수 있다.
간단화를 위해, 그 각각의 제1 포트(7A)와 제1 커넥터 파이프(10A)의 연결이 전술되었다. 다른 커넥터 파이프(10B, 10C)는 각각 독립적으로 유사한 구성 및 그 각각의 포트(7B)(제3 포트는 도시되어 있지 않음)와의 연결부를 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 제2 O-링(80B)이 제1 O-링(80A)과 유사하게 제2 포트(7B) 내에 배치될 수 있고, 제2 파이프 커넥터 파이프(10B)는 독립적으로 상기 관계를 만족하도록 구성될 수 있다.
도 7은 실시예에 따른, 부착된 플러싱 용기(6)를 갖는 연결 조립체(1)의 사시도이다. 플러싱 용기(6)는 필터(5)에 대해 전술된 것과 유사한 방식으로 연결 조립체(1)의 매니폴드(30)에 부착된다. 예를 들어, 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C)는 필터(5)에 대해 전술된 바와 유사하게, 부착된 플러싱 용기(6)의 각각의 포트(도시되어 있지 않음)에 밀봉 방식으로 유동적으로 연결된다. 플러싱 용기(6)는 착탈식 카트리지의 다른 예이다. 플러싱 용기(6)는 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C) 및/또는 그 부착된 시스템의 플러싱을 허용하기 위해 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C) 사이의 관류부로서 동작할 수 있다. 예를 들어, 유체는 제2 커넥터 파이프(10B)로부터 플러싱 용기(6) 내로 공급되고 플러싱 용기(6)를 통과하여 다른 커넥터 파이프(10A, 10C) 중 하나 또는 모두를 통해 빠져나간다. 유체는 처리(예를 들어, 여과, 반응 등)되지 않고 플러싱 쉘(6)을 통해 유동할 수 있다.
도 8은 연결 조립체(101)의 다른 실시예의 사시도이다. 도 1의 필터(5)와 유사한 필터(105)가 연결 조립체(101)에 부착된다. 연결 조립체(101)는 매니폴드(130)의 상부 플레이트(132) 및 하부 플레이트(136)의 구성을 제외하고는, 전술된 바와 같은 연결 조립체(1)와 유사한 구성을 갖는다. 예를 들어, 연결 조립체(101)는 부착된 필터(5)의 포트(도시되어 있지 않음)에 밀봉 방식으로 유동적으로 연결하는 커넥터 파이프(110A, 110B, 110C)를 포함하고, 매니폴드(130)는 지지부(142, 144)를 포함한다.
도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 상부 플레이트(132)는 하부 플레이트(136)에 부착될 수 있다. 지지부(142, 144)는 하부 플레이트(136)에 부착된다. 커넥터 파이프(110A, 110B, 110C)는, 그 상부 단부(예를 들어, 비삽입 단부)가 결합 기구를 포함하는 것을 제외하고는, 도 2의 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C)와 유사한 구성을 갖는다. 예를 들어, 커넥터 파이프(110A, 110B, 110C)는 도 4 내지 도 6에서 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C)에 대해 전술된 것과 유사하게 상부 플레이트(132)와 하부 플레이트(136) 사이에 배치되는 플랜지(도시되어 있지 않음)를 각각 포함한다.
도 9는 연결 조립체의 커넥터 파이프(210)의 다른 실시예의 정면도이다. 실시예에서, 연결 조립체(1)의 커넥터 파이프(10A, 10B, 10C)의 하나 이상은 커넥터 파이프(210)와 유사한 구성을 가질 수도 있다. 커넥터 파이프(210)는 플랜지(212) 및 삽입 단부(214)를 포함한다. 플랜지(212)는 제1 커넥터 파이프(10A)의 플랜지(12A)에 대해 전술된 것과 유사한 구성을 가질 수 있다.
도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 커넥터 파이프(210)의 삽입 단부(214)는 트렌치(215)를 포함한다. 트렌치(215)는 커넥터 파이프(210)와 부착된 착탈식 카트리지(예를 들어, 필터(5), 플러싱 용기(6) 등)의 포트(예를 들어, 포트(7A), 포트(7B)) 사이에 밀봉부를 형성하는 O-링(예를 들어, O-링(80A), O-링(80B) 등)을 유지할 수 있다. 착탈식 카트리지가 연결 조립체로부터 탈착/제거될 때, O-링은 커넥터 파이프(210) 상에 남아 있다. 이에 따라, O-링은 착탈식 카트리지와 함께 제거되지 않는다. O-링은 트렌치(215) 내에 유지되고 커넥터 파이프(210)의 삽입 단부(214)와 함께 착탈식 카트리지의 포트 내에 삽입된다. O-링은 부착된 착탈식 카트리지의 포트 내에 배치된다.
다른 실시예에서, 착탈식 카트리지는 커넥터 파이프용 O-링을 유지하도록 구성될 수도 있다(예를 들어, 필터(5)는 O-링(80A, 80B)을 유지하고, 플러싱 용기(6)는 O-링을 유지함). 예를 들어, 도 5의 O-링(80A)은 실시예에서 필터(5)의 포트(7A)의 내부 벽(8A)의 트렌치 내에 끼워질 수도 있다. O-링(80A)은 이어서 매니폴드(30)로부터 탈착/제거될 때 필터(5) 내에 유지된다.
양태:
양태 1 내지 9 중 임의의 것은 양태 10 내지 16 중 임의의 것과 조합될 수 있다.
양태 1. 연결 조립체이며, 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 포함하는 매니폴드; 및 하부 플레이트와 상부 플레이트를 통해 연장하는 커넥터 파이프를 포함하고, 커넥터 파이프는 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 배치된 플랜지를 포함하고, 매니폴드는 커넥터 파이프가 착탈식 카트리지의 포트 내에 삽입되고 O-링이 커넥터 파이프와 포트의 내부 벽 사이에서 압축되도록 착탈식 카트리지를 부착하도록 구성되고, 플랜지는 최대 경사각 초과에서 커넥터 파이프의 경사를 방지하도록 구성된 폭을 갖고, 최대 경사각은 O-링의 압축비 상한 및 압축비 하한 중 적어도 하나에 기초하는, 연결 조립체.
양태 2. 양태 1에 있어서, 착탈식 카트리지는 필터인, 연결 조립체.
양태 3. 양태 1 및 2 중 어느 하나에 있어서, 커넥터 파이프는 최대 경사에서 각형성될 때, a) 압축비 상한에서 O-링을 압축하는 것 및 b) 압축비 하한에서 O-링을 압축하는 것 중 적어도 하나를 행하는, 연결 조립체.
양태 4. 양태 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 간극이 매니폴드의 하부 플레이트와 상부 플레이트 중 적어도 하나와 커넥터 파이프의 플랜지 사이에 제공되는, 연결 조립체.
양태 5. 양태 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 플랜지는 다음 관계를 만족하도록 구성되고:
Figure pct00004
W는 커넥터 파이프의 플랜지의 폭이고, C는 O-링의 압축비이고, CL는 O-링의 압축비 하한이고, CU는 O-링의 압축비 상한이고, TO는 압축이 없는 O-링의 두께이고, L은 플랜지와 O-링 사이의 길이이고, h는 매니폴드의 상부 플레이트와 하부 플레이트 중 적어도 하나와 플랜지 사이에 제공된 간극의 높이인, 연결 조립체.
양태 6. 양태 5에 있어서, O-링의 압축비는 커넥터 파이프가 포트 내에 삽입되고 포트와 정렬될 때 O-링의 압축비인, 연결 조립체.
양태 7. 양태 5 및 6 중 어느 하나에 있어서, O-링의 압축비 상한 및 압축비 하한은 국제 표준 ISO-3601-2에 따라 결정되는, 연결 조립체.
양태 8. 양태 5 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 커넥터 파이프는 단일 O-링으로 포트에 삽입되고 유동적으로 부착되도록 구성되는, 연결 조립체.
양태 9. 양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 하부 플레이트 및 상부 플레이트를 통해 연장하는 제2 커넥터 파이프를 더 포함하고, 제2 커넥터 파이프는 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 배치된 플랜지를 포함하고, 매니폴드는 제2 커넥터 파이프가 착탈식 카트리지의 제2 포트 내에 삽입되고 제2 O-링이 제2 커넥터 파이프와 제2 포트의 내부 벽 사이에 압축되도록 착탈식 카트리지를 부착하도록 구성되고, 제2 커넥터 파이프의 플랜지는 최대 경사각 초과의 제2 커넥터 파이프의 경사를 방지하도록 구성된 폭을 갖고, 최대 경사각은 제2 O-링의 압축비 상한 및 압축비 하한 중 적어도 하나에 기초하는, 연결 조립체.
양태 10. 필터 조립체이며, 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 포함하는 매니폴드; 매니폴드에 제거 가능하게 부착되고 내부 벽을 갖는 포트를 포함하는 필터; 매니폴드의 하부 플레이트와 상부 플레이트를 통해 연장하고 필터의 포트 내에 삽입되는 커넥터 파이프로서, 커넥터 파이프는 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 배치된 플랜지를 포함하는, 커넥터 파이프; 및 커넥터 파이프와 포트의 내부 벽 사이에 압축되는 O-링을 포함하고, 플랜지는 최대 경사각 초과의 커넥터 파이프의 경사를 방지하도록 구성된 폭을 갖고, 최대 경사각은 O-링의 압축비 상한 및 압축비 하한 중 적어도 하나에 기초하는, 필터 조립체.
양태 11. 양태 10에 있어서, 커넥터 파이프는 최대 경사에서 각형성될 때, a) 압축비 상한에서 O-링을 압축하는 것 및 b) 압축비 하한에서 O-링을 압축하는 것 중 적어도 하나를 행하는, 필터 조립체.
양태 12. 양태 10 및 11 중 어느 하나에 있어서, 간극이 매니폴드의 하부 플레이트와 상부 플레이트 중 적어도 하나와 커넥터 파이프의 플랜지 사이에 제공되는, 필터 조립체.
양태 13. 양태 10 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 플랜지는 다음 관계를 만족하고:
Figure pct00005
W는 커넥터 파이프의 플랜지의 폭이고, C는 O-링의 압축비이고, CL는 O-링의 압축비 하한이고, CU는 O-링의 압축비 상한이고, TO는 압축이 없는 O-링의 두께이고, L은 플랜지와 O-링 사이의 길이이고, h는 매니폴드의 상부 플레이트와 하부 플레이트 중 적어도 하나와 플랜지 사이에 제공된 간극의 높이인, 필터 조립체.
양태 14. 양태 13에 있어서, O-링의 압축비는 커넥터 파이프가 포트 내에 삽입되고 포트와 정렬될 때 O-링의 압축비인, 필터 조립체.
양태 15. 양태 13 및 14 중 어느 하나에 있어서, O-링의 압축비 상한 및 압축비 하한은 국제 표준 ISO-3601-2에 따라 결정되는, 필터 조립체.
양태 16. 양태 10 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 커넥터 파이프는 단일 O-링으로 포트에 유동적으로 연결되는, 필터 조립체.
본 출원에 개시된 예는 모든 관점에서 한정이 아니라 예시적인 것으로서 고려되어야 한다. 본 발명의 범주는 전술된 설명에 의해서보다는 첨부된 청구범위에 의해 지시되고, 청구범위의 의미 및 등가 범위 내에 있는 모든 변경은 여기에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (16)

  1. 연결 조립체이며,
    상부 플레이트 및 하부 플레이트를 포함하는 매니폴드; 및
    하부 플레이트와 상부 플레이트를 통해 연장하는 커넥터 파이프로서, 커넥터 파이프는 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 배치된 플랜지를 포함하는, 커넥터 파이프를 포함하고,
    매니폴드는 커넥터 파이프가 착탈식 카트리지의 포트 내에 삽입되고 O-링이 커넥터 파이프와 포트의 내부 벽 사이에서 압축되도록 착탈식 카트리지를 부착하도록 구성되고,
    플랜지는 최대 경사각 초과에서 커넥터 파이프의 경사를 방지하도록 구성된 폭을 갖고, 최대 경사각은 O-링의 압축비 상한 및 압축비 하한 중 적어도 하나에 기초하는, 연결 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 착탈식 카트리지는 필터인, 연결 조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 커넥터 파이프는 최대 경사에서 각형성될 때, a) 압축비 상한에서 O-링을 압축하는 것 및 b) 압축비 하한에서 O-링을 압축하는 것 중 적어도 하나를 행하는, 연결 조립체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 간극이 매니폴드의 하부 플레이트와 상부 플레이트 중 적어도 하나와 커넥터 파이프의 플랜지 사이에 제공되는, 연결 조립체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 플랜지는 다음 관계를 만족하도록 구성되고:
    Figure pct00006

    W는 커넥터 파이프의 플랜지의 폭이고,
    C는 O-링의 압축비이고,
    CL는 O-링의 압축비 하한이고,
    CU는 O-링의 압축비 상한이고,
    TO는 압축이 없는 O-링의 두께이고,
    L은 플랜지와 O-링 사이의 길이이고,
    h는 매니폴드의 상부 플레이트와 하부 플레이트 중 적어도 하나와 플랜지 사이에 제공된 간극의 높이인, 연결 조립체.
  6. 제5항에 있어서, O-링의 압축비는 커넥터 파이프가 포트 내에 삽입되고 포트와 정렬될 때 O-링의 압축비인, 연결 조립체.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, O-링의 압축비 상한 및 압축비 하한은 O-링에 기초하여 미리 결정된 값인, 연결 조립체.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 커넥터 파이프는 단일 O-링으로 포트에 삽입되고 유동적으로 부착되도록 구성되는, 연결 조립체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    하부 플레이트와 상부 플레이트를 통해 연장하는 제2 커넥터 파이프로서, 제2 커넥터 파이프는 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 배치된 플랜지를 포함하는, 제2 커넥터 파이프를 더 포함하고,
    매니폴드는 제2 커넥터 파이프가 착탈식 카트리지의 제2 포트 내에 삽입되고 제2 O-링이 제2 커넥터 파이프와 제2 포트의 내부 벽 사이에서 압축되도록 착탈식 카트리지를 부착하도록 구성되고,
    제2 커넥터 파이프의 플랜지는 최대 경사각 초과에서 제2 커넥터 파이프의 경사를 방지하도록 구성된 폭을 갖고, 최대 경사각은 제2 O-링의 압축비 상한 및 압축비 하한 중 적어도 하나에 기초하는, 연결 조립체.
  10. 필터 조립체이며,
    상부 플레이트 및 하부 플레이트를 포함하는 매니폴드;
    매니폴드에 제거 가능하게 부착되고 내부 벽을 갖는 포트를 포함하는 필터;
    매니폴드의 하부 플레이트와 상부 플레이트를 통해 연장하고 필터의 포트 내에 삽입되는 커넥터 파이프로서, 커넥터 파이프는 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 배치된 플랜지를 포함하는, 커넥터 파이프; 및
    커넥터 파이프와 포트의 내부 벽 사이에 압축되는 O-링을 포함하고,
    플랜지는 최대 경사각 초과에서 커넥터 파이프의 경사를 방지하도록 구성된 폭을 갖고, 최대 경사각은 O-링의 압축비 상한 및 압축비 하한 중 적어도 하나에 기초하는, 필터 조립체.
  11. 제10항에 있어서, 커넥터 파이프는 최대 경사에서 각형성될 때, 압축비 상한에서 O-링을 압축하는 것 및 압축비 하한에서 O-링을 압축하는 것 중 적어도 하나를 행하는, 필터 조립체.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 간극이 매니폴드의 하부 플레이트와 상부 플레이트 중 적어도 하나와 커넥터 파이프의 플랜지 사이에 제공되는, 필터 조립체.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 플랜지는 다음 관계를 만족하고:
    Figure pct00007

    W는 커넥터 파이프의 플랜지의 폭이고,
    C는 O-링의 압축비이고,
    CL는 O-링의 압축비 하한이고,
    CU는 O-링의 압축비 상한이고,
    TO는 압축이 없는 O-링의 두께이고,
    L은 플랜지와 O-링 사이의 길이이고,
    h는 매니폴드의 상부 플레이트와 하부 플레이트 중 적어도 하나와 플랜지 사이에 제공된 간극의 높이인, 필터 조립체.
  14. 제13항에 있어서, O-링의 압축비는 커넥터 파이프가 포트 내에 삽입되고 포트와 정렬될 때 O-링의 압축비인, 필터 조립체.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, O-링의 압축비 상한 및 압축비 하한은 O-링에 기초하여 미리 결정된 값인, 필터 조립체.
  16. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 커넥터 파이프는 단일 O-링으로 포트에 유동적으로 연결되는, 필터 조립체.
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