(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-05-24
(54)【発明の名称】フィルタカートリッジ、およびフィルタハウジングを改造する方法
(51)【国際特許分類】
B01D 27/08 20060101AFI20240517BHJP
B01D 27/10 20060101ALI20240517BHJP
【FI】
B01D27/08
B01D27/10
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023574708
(86)(22)【出願日】2022-06-06
(85)【翻訳文提出日】2024-02-01
(86)【国際出願番号】 US2022032314
(87)【国際公開番号】W WO2022256733
(87)【国際公開日】2022-12-08
(32)【優先日】2021-06-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2021-06-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】505307471
【氏名又は名称】インテグリス・インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】マッケンジー, ジェフリー ジェイ.
(72)【発明者】
【氏名】リンダー, ジェームス シー.
(72)【発明者】
【氏名】グレガーソン, バリー リー
(72)【発明者】
【氏名】リンシコム, ヘイデン
【テーマコード(参考)】
4D116
【Fターム(参考)】
4D116AA07
4D116AA22
4D116BB01
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4D116RR04
4D116RR14
4D116VV07
4D116VV30
(57)【要約】
取り外し可能なフィルタカートリッジは、フィルタを収容するフィルタハウジングと、フィルタハウジングの開放端に結合された封止弁とを備える。封止弁は、取り外し可能なフィルタカートリッジをフィルタヘッドに取り外し可能に結合するように構成されている。開位置は、流体がフィルタハウジングの内部容積に流入出することを可能にする。閉位置は、フィルタハウジングを封止する。フィルタハウジングを改造する方法は、フィルタハウジングをフィルタヘッドから取り外すことと、取り外し可能なフィルタカートリッジを形成するように封止弁を取り外し可能なフィルタに結合することと、取り外し可能なフィルタカートリッジをフィルタヘッドに結合することとを含む。
【選択図】
図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
取り外し可能なフィルタカートリッジであって、
フィルタを収容する内部容積を有するフィルタハウジングと、
フィルタハウジングの開放端に結合された封止弁と
を備え、封止弁は、取り外し可能なフィルタカートリッジをフィルタヘッドに取り外し可能に結合するための第1のねじ山を含み、封止弁は、
フィルタハウジングの内部容積への流体の流入出を可能にする開位置と、
フィルタハウジングの内部容積を封止する閉位置と
を有し、閉位置における封止弁は、フィルタヘッドに取り外し可能に結合されている間内部容積を封止し、取り外し可能なフィルタカートリッジが切り離されたままである間封止を維持するように構成されている、取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【請求項2】
封止弁は、フィルタハウジングと封止弁とを結合するようにフィルタハウジングの第3のねじ山にねじ込まれる第2のねじ山を備える、請求項1に記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【請求項3】
フィルタハウジングは、第3のねじ山を有する結合用ナットを含み、結合用ナットは、封止弁をフィルタハウジングに結合するように封止弁に螺合される、請求項2に記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【請求項4】
封止弁の第1のねじ山およびフィルタハウジングの第3のねじ山は、同じねじ山構造を有する、請求項2に記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【請求項5】
封止弁の開位置は、取り外し可能なフィルタカートリッジが、フィルタヘッドに取り外し可能に結合されるときにフィルタヘッドからの流体を受け取り、フィルタリングのためにフィルタに流体を通過させ、流体がフィルタヘッドに戻るように方向付けることを可能にするように構成されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【請求項6】
封止弁は、第1のねじ山を有する結合用ナットを備え、結合用ナットは、封止弁をフィルタヘッドに取り外し可能に結合するようにフィルタヘッドに螺合されるように構成されている、請求項1から5のいずれか一項に記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【請求項7】
封止弁は、
周方向溝と、
周方向溝内に配設された止め輪と
を備え、結合用ナットがフィルタヘッドに螺合されるときに、止め輪は、結合用ナットによってフィルタヘッドに対して圧縮されるように構成されている、請求項6に記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【請求項8】
フィルタハウジングは、第1の入口、第2の入口、および出口を備え、
封止弁は、第1の通路、第2の通路、および第3の通路を備え、
開位置において、第1の通路は第1の入口と整合し、第2の通路は第2の入口と整合し、第3の通路は出口と整合し、
閉位置において、第1の通路の側壁は第1の入口を封鎖し、第2の通路の側壁は第2の入口を封鎖し、第3の通路の側壁は出口を封鎖する、
請求項1から7のいずれか一項に記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【請求項9】
封止弁は、開位置と閉位置との間で封止弁を変化させるように回転可能であるハンドルを備える、請求項1から8のいずれか一項に記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【請求項10】
封止弁を開位置から閉じ位置へ変更することは、内部容積内の任意の液体が、取り外し可能なフィルタカートリッジ内に捕捉されるようにフィルタハウジングを封止するように構成されている、請求項1から9のいずれか一項に記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【請求項11】
フィルタは、第2の流体を取り外し可能なフィルタカートリッジを通過させることによって再生されるように構成される、請求項1から10のいずれか一項に記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【請求項12】
取り外し可能なフィルタカートリッジのための封止弁であって、封止弁は、
封止弁をフィルタヘッドに取り外し可能に結合するための第1のねじ山と、
取り外し可能なフィルタカートリッジを形成するように封止弁をフィルタハウジングに結合するための第2のねじ山と
を備え、フィルタハウジングは、フィルタを収容する内部容積を有し、封止弁は、
フィルタヘッドからの流体をフィルタハウジングの中に方向付け、次いでフィルタハウジングからフィルタヘッドに戻るように方向付けるように構成された開位置と、
取り外し可能なフィルタカートリッジがフィルタヘッドに取り外し可能に結合されるときにフィルタハウジングの内部容積を封止し、取り外し可能なフィルタカートリッジが切り離されたままである間封止を維持するように構成された閉位置とを有する、取り外し可能なフィルタカートリッジのための封止弁。
【請求項13】
第1のねじ山を有する結合用ナットをさらに備え、結合用ナットは、封止弁をフィルタヘッドに取り外し可能に結合するように弁ヘッドに螺合されるように構成されている、
請求項12に記載の封止弁。
【請求項14】
封止弁が、
周方向溝と、
周方向溝内に配設された止め輪と
を備え、結合用ナットがフィルタヘッドに螺合されるときに、止め輪は、結合用ナットによってフィルタヘッドに対して圧縮されるように構成されている、請求項13に記載の封止弁。
【請求項15】
封止弁が、第1の通路、第2の通路、および第3の通路を備え、
開位置において、第1の通路および第2の通路は、取り外し可能なフィルタの第1の入口および第2の入口と整合するように構成され、第3の通路は、取り外し可能なフィルタの出口と整合するように構成されており、
閉位置において、第1の通路の側壁および第2の通路の側壁は、取り外し可能なフィルタの第1の入口および第2の入口を封鎖するように構成され、第3の通路の側壁は、出口を封鎖するように構成されている、請求項1から14のいずれか一項に記載の封止弁。
【請求項16】
封止弁は、開位置と閉位置との間で封止弁を変化させるように回転可能であるハンドルを備える、請求項1から15のいずれか一項に記載の封止弁。
【請求項17】
フィルタを収容する内部容積を有するフィルタハウジングを改造する方法であって、方法は、
フィルタハウジングをフィルタヘッドから切り離すことを含む、フィルタハウジングをフィルタヘッドから取り外すことと、
フィルタハウジングと封止弁とを一緒にねじを回して留めることを含む、取り外し可能なフィルタカートリッジを形成するように封止弁を取り外し可能なフィルタに結合することと、
封止弁の第1のねじ山を使用して取り外し可能なフィルタカートリッジをフィルタヘッドにねじを回して留めることを含む、取り外し可能なフィルタカートリッジをフィルタヘッドに結合することと、を含み、
封止弁は、
フィルタヘッドからの流体が封止弁を通ってフィルタハウジングに流入出するのを可能にする開位置と、
フィルタハウジングの内部容積を封止する閉位置と
を有し、封止弁は、閉位置において、フィルタヘッドに取り外し可能に結合されている間内部容積を封止し、取り外し可能なフィルタカートリッジが切り離されたままである間封止を維持するように構成されている、フィルタハウジングを改造する方法。
【請求項18】
フィルタハウジングと封止弁とを一緒にねじを回して留めることが、フィルタハウジングの第1の結合用ナットを封止弁にねじを回して留めることを含み、
取り外し可能なフィルタカートリッジをフィルタヘッドにねじを回して留めることは、封止弁の第2の結合用ナットをフィルタヘッドにねじを回して留めることを含む、
請求項17に記載の方法。
【請求項19】
封止弁が、開位置と閉位置との間で封止弁を変化させるように回転可能であるハンドルを備える、請求項17または18に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一般に、フィルタ組立体に関する。より詳細には、本開示は、フィルタ組立体内の取り外し可能なフィルタカートリッジに関する。
【背景技術】
【0002】
フィルタは、流体から汚染物質を除去するために半導体製造において用いられ得る。フィルタヘッドは、取り外し可能なフィルタを通して流体(例えば、液体、水など)を方向付けることができる。フィルタは、液体がフィルタを通過するときに、例えば固体などの封じ込め(contaminant)を除去するように構成され得る。詳細には、フィルタは、液体がフィルタを通過するときに、液体から固体封じ込めたもの(contaminants)を除去するために使用され得る。フィルタは、時間が経つにつれて、捕捉された封じ込めたもの(contaminants)(例えば、固体)で飽和することになり、次いで、交換される。従来、フィルタのハウジングは、排水され、次いで取り外され、新しいフィルタと交換される。
【発明の概要】
【0003】
一実施形態では、取り外し可能なフィルタカートリッジは、フィルタハウジングと、フィルタハウジングの開放端に結合されている封止弁とを備える。フィルタハウジングは、フィルタを収容する内部容積を有する。封止弁は、取り外し可能なフィルタカートリッジをフィルタヘッドに取り外し可能に結合するための第1のねじ山を備える。封止弁は、開位置と閉位置とを有する。開位置は、流体がフィルタハウジングの内部容積に流入出することを可能にする。閉位置は、フィルタハウジングの内部容積を封止する。閉位置における封止弁は、フィルタヘッドに取り外し可能に結合されている間内部容積を封止し、取り外し可能なフィルタカートリッジが切り離されたままである間封止を維持するように構成されている。
【0004】
一実施形態では、取り外し可能なフィルタカートリッジのための封止弁は、第1のねじ山と第2のねじ山とを備える。第1のねじ山は、封止弁をフィルタヘッドに取り外し可能に結合するためのものである。第2のねじ山は、取り外し可能なフィルタカートリッジを形成するように封止弁をフィルタハウジングに結合するためのものである。フィルタハウジングは、フィルタを収容する内部容積を有する。封止弁は、開位置と閉位置とを有する。開位置は、フィルタヘッドからの流体をフィルタハウジングの中に方向付け、次いでフィルタハウジングからフィルタヘッドに戻るように方向付けるように構成されている。閉位置は、取り外し可能なフィルタカートリッジがフィルタヘッドに取り外し可能に結合されるときにフィルタハウジングの内部容積を封止し、取り外し可能なフィルタカートリッジが切り離されたままである間封止を維持するように構成されている。
【0005】
一実施形態では、方法は、フィルタを収容する内部容積を有するフィルタハウジングを改造するためのものである。方法は、フィルタハウジングをフィルタヘッドから切り離すことうを含むフィルタハウジングをフィルタヘッドから取り外すことを含む。方法は、フィルタハウジングと封止弁とを一緒にねじを回して留めることを含む取り外し可能なフィルタカートリッジを形成するように封止弁を取り外し可能なフィルタに結合することも含む。方法は、封止弁の第1のねじ山を使用して取り外し可能なフィルタカートリッジをフィルタヘッドにねじを回して留めることを含む取り外し可能なフィルタカートリッジをフィルタヘッドに結合することも含む。封止弁は、開位置および閉位置を有する。開位置は、フィルタヘッドからの流体が封止弁を通ってフィルタハウジングに流入出するのを可能にする。閉位置は、フィルタハウジングの内部容積を封止する。封止弁は、閉位置において、フィルタヘッドに取り外し可能に結合されている間内部容積を封止し、取り外し可能なフィルタカートリッジが切り離されたままである間封止を維持するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【
図1】フィルタ組立体の一実施形態の正面斜視図である。
【
図2】一実施形態による、
図1のフィルタ組立体の分解組立図である。
【
図3】一実施形態による、
図1のフィルタ組立体の平面図である。
【
図4】一実施形態による、開位置における
図3の線IV-IVに沿ったフィルタ組立体の断面図である。
【
図5】一実施形態による、閉位置における
図3の線IV-IVに沿ったフィルタ組立体の断面図である。
【
図6】一実施形態による、
図4のフィルタ組立体の封止弁の正面斜視図である。
【
図7】一実施形態による、
図5のフィルタ組立体の封止弁の正面斜視図である。
【
図8】フィルタハウジングを改造する方法のブロック流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
同じ番号は、同じ特徴を表す。
【0008】
本開示は、フィルタに関し、より詳細には、フィルタ組立体に使用される取り外し可能なフィルタカートリッジに関する。
【0009】
ある時間にわたって使用された後、フィルタは、時間が経つにつれて、捕捉された封じ込めたもの(contaminants)(例えば、固体)で飽和することになり、フィルタリング能力が低下する。例えば、多くのフィルタは、所定の時間の間使用された後、または所定の量の流体をフィルタリングした後、交換されるように構成されている。従来、フィルタのハウジングは、排水され、次いで取り外され、新しいフィルタと交換される。しかしながら、フィルタのハウジングのこの排水は、追加の時間がかかり、流体がフィルタリングされることに関連した過程の間、ダウンタイムを必要とし得る。例えば、半導体製造において、製造ステップ/プロセスは、フィルタハウジングが排水され、次いで交換される間、少し遅延し得る。これは、半導体製造のための全体の時間を増加させ得る。本明細書に開示される実施形態は、フィルタハウジングを排水する必要なく、フィルタカートリッジを有利に取り外し可能にすることによって、この問題に対処するように構成されている。
【0010】
図1および
図2は、フィルタ組立体1の一実施形態を示す。
図1は、フィルタ組立体1の正面斜視図である。フィルタ組立体1は、流体入口2と流体出口4とを備える。フィルタリングされる流体は、流体入口2に供給され、フィルタ組立体1によってフィルタリングされ、次いで、フィルタリングされる流体は、フィルタ組立体1の流体出口4から外に方向付けられる。流体が通過するときに、フィルタ組立体1は、流体から固体を除去する。一実施形態では、流体は、液体、または概ね液体である。例えば、液体は、水(例えば、イオンが取り除かれた水)、HCl、HNO
3、イソプロピルアルコールなどであり得る。一実施形態では、流体は水である。フィルタ組立体1は、フィルタヘッド80に結合されている取り外し可能なフィルタカートリッジ10を備える。除去された固体は、フィルタカートリッジ10内に留まる。フィルタヘッド80は、フィルタ組立体1の流体入口2と流体出口4とを備える。
【0011】
取り外し可能なフィルタカートリッジ10は、フィルタヘッド80から取り外されるように構成されている。例えば、取り外し可能なフィルタカートリッジ10は、交換期限時に取り除かれる。取り外し可能なフィルタカートリッジ10は、所定の量のフィルタリングを実行した後、交換期限であり得る。例えば、取り外し可能なフィルタカートリッジ10が所定の量の流体をフィルタリングした後、流体から所定の量の物質をフィルタリングした後、所定の時間の間使用中であった後、フィルタリングされた物質が特定の飽和に到達した後などである。
【0012】
取り外し可能なフィルタカートリッジ10は、フィルタハウジング20と、封止弁40とを備える。封止弁40は、取り外し可能なフィルタカートリッジ10を形成するようにフィルタハウジング20に結合されている。封止弁40は、取り外し可能なフィルタカートリッジ10をフィルタヘッド80に取り外し可能に結合する。
図1に示されるように、フィルタハウジング20は、封止弁40によってフィルタヘッド80に取り外し可能に結合されている。
【0013】
図2は、取り外し可能なフィルタカートリッジ10の分解組立図である。
図2は、互いから切り離されるときのフィルタハウジング20、封止弁40、およびフィルタヘッド80を示す。例示された実施形態では、封止弁40は、フィルタヘッド80からねじを回して外すことによってフィルタヘッド80から切り離され、フィルタハウジング20は、フィルタヘッド80からねじを回して外すことによって封止弁40から切り離される。
【0014】
図3は、フィルタ組立体1の平面図である。
図4は、
図1の線IV-IVに沿ったフィルタ組立体1の縦断面図である。封止弁40は、開位置と閉位置とを有する。
図4は、流体fがフィルタ組立体1を通過することを可能にする開位置における封止弁40を示す。破線は、フィルタ組立体1を通る流体fの流れを示すために
図4に与えられる。開位置では、フィルタヘッド80からの流体fは、封止弁40を通ってフィルタハウジング20に流れ、フィルタハウジング20を通過し、次いで、フィルタハウジング40から封止弁40を通ってフィルタヘッド80へ戻るように流れることが可能にされる。封止弁40の開位置は、流体がフィルタハウジング20の内部容積22に流入出することを可能にするように構成されている。
【0015】
フィルタハウジング20は、フィルタ24を収容する内部容積22を含む。流体fが取り外し可能なフィルタカートリッジ10を通過するときに、フィルタ24は、流体fをフィルタリングする。流体fがフィルタハウジング40を通過するときに、流体fはフィルタリングされ、それにより、フィルタヘッド20に戻るように(次いで流体出口4を通って外に)流れる流体fがフィルタリングされた流体である。
【0016】
例示された実施形態に示されるように、フィルタハウジング20は、ボウル形状を有することができる。フィルタハウジング20は、開放端26と、閉鎖端28とを有する。開放端26および閉鎖端28は、フィルタハウジング20の長さLの両端である。封止弁40は、フィルタハウジング20の開放端26に結合されている。開放端26は、流体fがフィルタハウジング20にその開放端26を通って出入りするので、流体入口-出口とも呼ばれ得る。
【0017】
封止弁40は、取り外し可能なフィルタカートリッジ10をフィルタヘッド80に取り外し可能に結合するための第1のねじ山42Aを備える。詳細には、第1のねじ山42Aは、取り外し可能なフィルタカートリッジ10の封止弁40をフィルタヘッド80に取り外し可能に結合するために構成される。
図4に示されるように、封止弁40は、第1のねじ山42Aを有する結合用ナット44を備えることができる。第1のねじ山42Aは、取り外し可能なカートリッジ10の封止弁40をフィルタヘッド80に取り外し可能に結合するために、フィルタヘッド80のねじ山82にねじを回して留めるように構成されている。例えば、封止弁40である。
【0018】
一実施形態では、封止弁40は、封止弁40の円周の周りに延びる周方向溝46を備える。例えば、周方向溝46は、封止弁40の弁本体48の円周を取り囲むことができる。封止弁40は、周方向溝46内に配設された止め輪50を備える。封止弁40がフィルタヘッド80に結合される(例えば、フィルタヘッド80に螺合される)とき、止め輪50は、封止弁40とフィルタヘッド80との間で圧縮される。例示された実施形態に示されるように、封止弁40の結合用ナット44がフィルタヘッド80に螺合されるときに、結合用ナット44は、止め輪50を封止弁40に押し付ける。止め輪50は、結合用ナット44がフィルタヘッド80に螺合されるときに、結合用ナット44とフィルタヘッド80との間で圧縮される。
【0019】
封止弁40は、封止弁40をフィルタハウジング20に結合する第2のねじ山42Bも備える。第2のねじ山42Bは、フィルタハウジング20のねじ山30(例えば、第3のねじ山)にねじを回して留める。一実施形態では、封止弁40の第1のねじ山42Aおよびフィルタハウジング20のねじ山30は、同じ構造(例えば、ねじ山のサイズ、ねじ山の間隔など)を有する。封止弁40の第2のねじ山42Bは、フィルタハウジング20と封止弁40とを一緒に結合するようにフィルタハウジング20のねじ山30に螺合される。
図4に示されるように、フィルタハウジング20は、ねじ山30を有する結合用ナット32を備えることができる。例えば、封止弁40は、フィルタハウジング20の結合用ナット32を封止弁40にねじを回して留める(例えば、結合用ナット32を第2のねじ山42Bにねじを回して留める)ことによってフィルタハウジング20に結合される。
【0020】
フィルタハウジング20は、フィルタハウジング20の開放端26に設けられた第1の入口34A、第2の入口34B、および出口36を備える。例えば、第1の入口34A、第2の入口34B、および出口36は、開放端26からフィルタハウジング20の中に延びる異なる通路である。出口36は、第1の入口34Aと第2の入口34Bとの間で半径方向に配設される。流体は、流体fが第1のおよび第2の入口34A,34Bを通ってフィルタハウジング20に入り、出口36を通って(例えば、フィルタリングされた後に)フィルタハウジング20から出るように構成されている。
【0021】
封止弁40は、封止弁40の開位置と封止弁40の閉位置との間で封止弁40を変更するように回転されるように構成されているハンドル52を備える。一実施形態では、ハンドル52は、弁40をその閉位置へ変更するように第1の方向(例えば、時計回り)に回転され得、封止弁40をその閉位置に変更するように反対方向(例えば、反時計回り)に回転される。人間の操作者(例えば、技師など)は、ハンドル52を回転させて封止弁40をその開位置と閉位置との間で移動させることができる。詳細には、封止弁40は、弁本体48内に配設された弁コア54を備え、ハンドル52は、弁コア54に取り付けられている。弁コア54は、弁本体48に対して回転可能であり、弁コア54は、封止弁40をその開位置と閉位置との間で変更するようにハンドル52と一緒に回転するように構成されている。
【0022】
封止弁40は、第1の通路56A、第2の通路56B、および第3の通路56Cを備える。通路56A、56B、56Cは、封止弁40の回転可能な弁コア52内に配設されている。各通路56A、56B、56Cは、回転可能な弁コア52を通って延びる。封止弁40は、(例えば、
図4に示されるように)その開位置にあるとき、第1の通路56Aはフィルタハウジング20の第1の入口34Aと整合し、第2の通路56Bはフィルタハウジング20の第2の入口34Bと整合し、第3の通路56Cはフィルタハウジング20の出口36と整合するように構成されている。各通路は、通路がそのそれぞれの入口/出口に向かう方向に延びるときに、その対応する入口/出口と「整合する」。
【0023】
図4の破線によって示されるように、第1の通路56Aおよび第2の通路56Bは、フィルタヘッド80の流体入口2をフィルタハウジング20の第1のおよび第2の入口34A、34Bに流体接続し、第3の通路56Cは、フィルタハウジング20の出口36Cをフィルタヘッドの流体出口4に流体接続する。例えば、第1のおよび第2の通路56A、56Bは、フィルタヘッド80の流体入口2の通路からフィルタハウジング20の入口34A、34Bへ供給される流体fを方向付ける。例えば、第3の通路56Cは、出口36からのフィルタリングされた流体fを流体出口4に向かってフィルタヘッド80内の通路へ方向付ける。
【0024】
他の実施形態におけるフィルタハウジング20は、開放端26に3つよりも多くの異なる個数の入口および出口56A、56B(例えば、1つの入口、3つ以上の入口、複数の出口など)を有してもよいことを理解されたい。そのような実施形態では、封止弁40は、3つより多くの異なる個数の通路56A、56B、56C(例えば、フィルタハウジング20における入口および出口と同じ個数の対応する通路、通路のうちの2つ、など)を有してもよい。
【0025】
図5は、封止弁40が閉位置にあるときのフィルタ組立体1を示す。取り外し可能なフィルタカートリッジ10は、フィルタヘッド80に未だに取り外し可能に結合されたまま、封止弁40を閉位置に移動させるように構成されている。バルブシール(valve seal)40がその閉位置に変更される(例えば、ハンドル52および弁コア54が閉位置に回転される)とき、閉位置は、フィルタハウジング20の内部容積22を封止する。
図5に示されるように、その閉位置へのバルブシール(valve seal)40の回転により、バルブシール(valve seal)40を通る流体fの流れを封鎖する。閉鎖されたバルブシール(valve seal)40は、フィルタハウジング20の開放端26に出入りする流体の流れを封鎖する。閉鎖されたバルブシール(valve seal)40は、フィルタハウジング20の開放端26を封鎖する。
【0026】
閉位置では、弁コア54の回転により、通路56A、56B、56Cは、フィルタハウジングのそれらのそれぞれの入口/出口34A、34B、36ともはや整合されていない。通路56A、56B、56Cの側壁58A、58B、58Cは、フィルタハウジング20の開放端26における入口/出口34A、34B、36の各々を遮断する。第1の通路56Aの側壁58Aおよび第2の通路56Bの側壁58Bは、第1のおよび第2の入口34A、34Aを封鎖し、第3の通路58Cの側壁58Cは、出口36を遮断する。例えば、第1の通路34Aの側壁58Aは、第1の入口34Aを封鎖し、第2の通路34Bの側壁58Bは、第2の入口34Bを封鎖する。
【0027】
取り外し可能なフィルタカートリッジ10がフィルタヘッド80から取り外される(例えば、結合されたフィルタハウジング20および封止弁40がフィルタヘッド80から切り離される/ねじを回して外す)とき、封止弁40は、内部容積22の封止を維持するように構成されている。封止弁40は、カートリッジがフィルタヘッドから切り離されている間に、フィルタハウジング20の封止を維持するように構成されている。詳細には封止弁40の閉鎖により、内部容積22内の液体のいくらかが取り外し可能なフィルタカートリッジ10内で捕捉されるようにフィルタハウジング20を封止する。これは、液体を排出する必要なく、取り外し可能なフィルタカートリッジ10をより迅速に取り外すことができるという点で、以前の構成よりも有利である。
【0028】
一実施形態では、取り外し可能なフィルタカートリッジ10は、再利用可能である。フィルタカートリッジ10は、フィルタ24のフィルタリング能力を回復させるために、フィルタカートリッジ10に異なる流体を通過させることによって再生され得る。一実施形態では、異なる流体は、洗浄流体(例えば、フッ化水素酸など)であり得る。いくつかの実施形態では、異なる流体は、フィルタ24がフィルタリングするように構成される流体と同じタイプ/化学的性質であり得る。例えば、フィルタが使用中にHNO3から固体をフィルタリングするように構成されている場合、フィルタは、フィルタ24に清浄なHNO3を通過させることによって再生される/清浄にされるように構成されている。異なる流体は、例えば、流体fのフィルタリング中にフィルタ24内に保持された固体を除去することができる。いくつかの実施形態では、使用されたフィルタカートリッジ10は、現場から輸送されて、再使用のために再生される/清浄にされる。次いで、フィルタカートリッジ10は、フィルタカートリッジ10が再生される/清浄にされると、フィルタリングの位置/場所に輸送により戻される。フィルタカートリッジ10は、現場外の場所への輸送中に封止されたままである。
【0029】
例えば、使用されたフィルタカートリッジ10は、クリーニングヘッド(図示せず)に取り外し可能に結合される(例えば、クリーニングヘッドに螺合される)ように構成されている。クリーニングヘッドに取り外し可能に結合された後に、封止弁40は、開放され、次いでクリーニングヘッドを通して内部容積22内に捕捉された液体が排水され、クリーニングヘッドは、フィルタ24を再生する/清浄にするために、フィルタカートリッジ10およびそのフィルタ24を通して異なる流体を方向付ける。次いで、再生フィルタカートリッジ10は、クリーニングヘッドから結合解除され、再び使用される準備ができる。例えば、再生されたフィルタカートリッジ10は、より多くの流体fのフィルタリング40を行うために、フィルタヘッド80に戻され、再結合され得る。
【0030】
図6Aは、開位置における封止弁40を示す。
図6Bは、閉位置における封止弁40を示す。封止弁40は、第1の方向D1(例えば、時計回り)にハンドル52を回転させることによって開位置(例えば、
図6A)から閉位置(例えば、
図6B)に変更される。封止弁40は、反対方向D
2(例えば、反時計回り)にハンドル52を回転させることによって閉位置から開位置に変更される。例示された実施形態では、ハンドル52は、開位置と閉位置との間で封止弁40を変更させるように90度回転される。一実施形態では、ハンドル52は、開位置と閉位置との間で封止弁40を変更させるように少なくとも90度回転されるように構成され得る。
【0031】
封止弁40は、閉位置からの偶発的な変化を防ぐために、リテーナクリップ58を備えることができる。リテーナクリップ58は、ハンドル52が閉位置から回転するのを防ぐように構成されている。封止弁40が閉位置に回転させられるとき、保持クリップ58は、封止弁40内の溝60の中に移動する。溝60内に配設されると、保持クリップ58の両端はそれぞれ、封止弁40の本体48およびハンドル52に当接し、ハンドルの回転を防ぐ。リテーナクリップ58は、保持クリップ58が溝60から外に移動させられるまで、封止弁40が閉位置から取り除かれるのを防ぐ。例えば、保持クリップ58は、保持クリップ58を拡張/開放するために保持クリップ58を押すことによって溝60から外に移動させられる。
【0032】
図7は、封止弁40のためのレンチ90を有する封止弁40を示す。レンチ90は、結合用ナット44がフィルタヘッド80に螺合されるときに、封止弁40を保持し、封止弁40の回転を防ぐために使用される。封止弁40の本体48は、2組の水平リブ62を備える。2組の水平リブ62はそれぞれ、封止弁40の両側に設けられている(例えば、1組は弁本体48の前側にあり、第2の組は弁本体48の後側にある)。スロット64が、水平リブ62の各組の間に形成されている。
【0033】
レンチ90は、第1の内面92Aと、第1の内面92Aに面する第2の内面92Bとを有する。レール94A、94Bは、それぞれ、各内面92A、92Bから突出し、それに沿って延びる。レンチ90は、そのレール94A、94Bがそれぞれのスロット64内に配設された状態で、その内面92A、92Bの各々をそれぞれのペアの水平リブ62の上部にそれぞれ接触させることによって、封止弁40を保持するように構成されている。例えば、第1の内面92Aは、封止弁40の前側の水平リブ62の上部に接触し、レール94Aは、上記水平リブ62の間のスロット64に嵌合する。
【0034】
フィルタ組立体1は、フィルタカートリッジ10がフィルタヘッド80上に下向きに結合された状態で示されている。しかしながら、他の実施形態における取り外し可能なフィルタカートリッジ10は、異なる方向でフィルタヘッド80に結合してもよいことを理解されたい。例えば、他の実施形態におけるフィルタカートリッジ10は、フィルタヘッド80に水平方向にまたは上向きに結合してもよい。
【0035】
図8は、フィルタハウジング(例えば、
図2のフィルタハウジング20)を改造する方法1000のブロック流れ図を示す。フィルタハウジングは、フィルタ(例えば、フィルタ24)を収容する内部容積(例えば、内部容積22)を有する。例えば、方法1000は、フィルタヘッド(例えば、フィルタヘッダ80)に直接取り外し可能に結合されることが元々は意図されていたフィルタハウジング(例えば、フィルタハウジング20)を改造するためのものであってもよい。この方法は、1010で開始する。
【0036】
1010において、フィルタハウジングは、フィルタヘッドから取り外される。フィルタヘッド1010からフィルタハウジングを取り外すことは、フィルタハウジングをフィルタヘッド1012から切り離すことを含む。一実施形態では、フィルタハウジングをフィルタヘッド1012から切り離すことは、フィルタヘッドからフィルタハウジングの結合用ナット(例えば、結合用ナット44)をねじを回して外すことを含むことができる。次いで、方法1000は、1020に進む。
【0037】
1020において、封止弁(例えば、封止弁40)は、取り外し可能なフィルタカートリッジ(例えば、取り外し可能なフィルタカートリッジ10)を形成するように取り外し可能なフィルタに結合される。封止弁を取り外し可能なフィルタ1020に結合することは、フィルタハウジングと封止弁1022とを一緒にねじを回して留めることを含む。一実施形態では、フィルタハウジングと封止弁1022とを一緒にねじを回して留めることは、フィルタハウジングの結合用ナットを封止弁にねじを回して留めることを含むことができる。次いで、方法1000は、1030に進む。
【0038】
1030において、取り外し可能なフィルタカートリッジは、フィルタヘッドに取り外し可能に結合される。カートリッジをフィルタヘッド1030に取り外し可能に結合することは、封止弁の第1のねじ山(例えば、第1のねじ山42A)1032を使用して取り外し可能なフィルタカートリッジをフィルタヘッドにねじを回して留めることを含む。一実施形態では、取り外し可能なフィルタカートリッジをフィルタねじ山1032にねじを回して留めることは、封止弁の結合用ナット(例えば、結合用ナット44)をフィルタヘッドにねじを回して留めることを含む。
【0039】
一実施形態における方法1000は、
図1~
図5のフィルタ組立体1、
図6Aおよび
図6Bの封止弁40、ならびに/または
図7のレンチ90および封止弁40に関して上述したような特徴を含むように変更されてもよいことを理解されたい。
【0040】
態様:
【0041】
態様1から11のいずれかが、態様12から19のいずれかと組み合わされてもよく、態様12から16のいずれかが、態様17から19のいずれかと組み合わされてもよい。
【0042】
態様1.取り外し可能なフィルタカートリッジであって、フィルタを収容する内部容積を有するフィルタハウジングと、フィルタハウジングの開放端に結合された封止弁とを備え、封止弁は、取り外し可能なフィルタカートリッジをフィルタヘッドに取り外し可能に結合するための第1のねじ山を含み、封止弁は、フィルタハウジングの内部容積への流体の流入出を可能にする開位置と、フィルタハウジングの内部容積を封止する閉位置とを有し、閉位置における封止弁は、フィルタヘッドに取り外し可能に結合されている間内部容積を封止し、取り外し可能なフィルタカートリッジが切り離されたままである間封止を維持するように構成されている、取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【0043】
態様2.封止弁は、フィルタハウジングと封止弁とを結合するようにフィルタハウジングの第3のねじ山にねじ込まれた第2のねじ山を備える、態様1に記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【0044】
態様3.フィルタハウジングは、第3のねじ山を有する結合用ナットを含み、結合用ナットは、封止弁をフィルタハウジングに結合するように封止弁に螺合される、態様2に記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【0045】
態様4.封止弁の第1のねじ山およびフィルタハウジングの第3のねじ山は、同じねじ山構造を有する、態様2または3に記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【0046】
態様5.封止弁の開位置は、取り外し可能なフィルタカートリッジが、フィルタヘッドに取り外し可能に結合されるときにフィルタヘッドからの流体を受け取り、フィルタリングのためにフィルタに流体を通過させ、流体をフィルタヘッドに戻るように方向付けることを可能にするように構成されている、態様1から4のいずれか一つに記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【0047】
態様6.封止弁は、第1のねじ山を有する結合用ナットを備え、結合用ナットは、封止弁をフィルタヘッドに取り外し可能に結合するようにフィルタヘッドに螺合されるように構成されている、態様1から5のいずれか一つに記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【0048】
態様7.封止弁は、周方向溝と、周方向溝内に配設された止め輪とを備え、結合用ナットがフィルタヘッドに螺合されるときに、止め輪は、結合用ナットによってフィルタヘッドに対して圧縮されるように構成されている、態様6に記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【0049】
態様8.フィルタハウジングは、第1の入口、第2の入口、および出口を備え、封止弁は、第1の通路、第2の通路、および第3の通路を備え、開位置において、第1の通路は第1の入口と整合し、第2の通路は第2の入口と整合し、第3の通路は出口と整合し、閉位置において、第1の通路の側壁は第1の入口を封鎖し、第2の通路の側壁は第2の入口を封鎖し、第3の通路の側壁は出口を封鎖する、態様1から7のいずれか一つに記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【0050】
態様9.封止弁は、開位置と閉位置との間で封止弁を変化させるように回転可能であるハンドルを備える、態様1から8のいずれか一つに記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【0051】
態様10.封止弁を開位置から閉じ位置へ変更することは、内部容積内の任意の液体が取り外し可能なフィルタカートリッジ内に捕捉されるようにフィルタハウジングを封止するように構成されている、態様1から9のいずれか一つに記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【0052】
態様11.フィルタは、第2の流体を取り外し可能なフィルタカートリッジを通過させることによって再生されるように構成される、態様1から10のいずれか一つに記載の取り外し可能なフィルタカートリッジ。
【0053】
態様12.取り外し可能なフィルタカートリッジのための封止弁であって、封止弁は、封止弁をフィルタヘッドに取り外し可能に結合するための第1のねじ山と、取り外し可能なフィルタカートリッジを形成するように封止弁をフィルタハウジングに結合するための第2のねじ山とを備え、フィルタハウジングは、フィルタを収容する内部容積を有し、封止弁は、フィルタヘッドからの流体をフィルタハウジングの中に方向付け、次いでフィルタハウジングからフィルタヘッドに戻るように方向付けるように構成された開位置と、取り外し可能なフィルタカートリッジがフィルタヘッドに取り外し可能に結合されるときにフィルタハウジングの内部容積を封止し、取り外し可能なフィルタカートリッジが切り離されたままである間封止を維持するように構成された閉位置とを有する、取り外し可能なフィルタカートリッジのための封止弁。
【0054】
態様13.第1のねじ山を有する結合用ナットをさらに備え、結合用ナットは、封止弁をフィルタヘッドに取り外し可能に結合するように弁ヘッドに螺合されるように構成されている、態様12に記載の封止弁。
【0055】
態様14.封止弁は、周方向溝と、周方向溝内に配設された止め輪とを備え、結合用ナットがフィルタヘッドに螺合されるときに、止め輪は、結合用ナットによってフィルタヘッドに対して圧縮されるように構成されている、態様13に記載の封止弁。
【0056】
態様15.封止弁は、第1の通路、第2の通路、および第3の通路を備え、開位置において、第1の通路および第2の通路は、取り外し可能なフィルタの第1の入口および第2の入口と整合するように構成され、第3の通路は、取り外し可能なフィルタの出口と整合するように構成され、閉位置において、第1の通路の側壁および第2の通路の側壁は、取り外し可能なフィルタの第1の入口および第2の入口を封鎖するように構成され、第3の通路の側壁は、出口を封鎖するように構成されている、態様12から14のいずれか一つに記載の封止弁。
【0057】
態様16.封止弁は、開位置と閉位置との間で封止弁を変化させるように回転可能であるハンドルを備える、態様12から15のいずれか一つに記載の封止弁。
【0058】
態様17.フィルタを収容する内部容積を有するフィルタハウジングを改造する方法であって、方法は、フィルタハウジングをフィルタヘッドから切り離すことを含む、フィルタハウジングをフィルタヘッドから取り外すことと、フィルタハウジングと封止弁とを一緒にねじを回して留めることを含む、取り外し可能なフィルタカートリッジを形成するように封止弁を取り外し可能なフィルタに結合することと、封止弁の第1のねじ山を使用して取り外し可能なフィルタカートリッジをフィルタヘッドにねじを回して留めることを含む、取り外し可能なフィルタカートリッジをフィルタヘッドに結合することとを含み、封止弁は、フィルタヘッドからの流体が封止弁を通ってフィルタハウジングに流入出するのを可能にする開位置と、フィルタハウジングの内部容積を封止する閉位置とを有し、封止弁は、閉位置において、フィルタヘッドに取り外し可能に結合されている間内部容積を封止し、取り外し可能なフィルタカートリッジが切り離されたままである間封止を維持するように構成されている、フィルタハウジングを改造する方法。
【0059】
態様18.フィルタハウジングと封止弁とを一緒にねじを回して留めることは、フィルタハウジングの第1の結合用ナットを封止弁にねじを回して留めることを含み、取り外し可能なフィルタカートリッジをフィルタヘッドにねじを回して留めることは、封止弁の第2の結合用ナットをフィルタヘッドにねじを回して留めることを含む、態様17に記載の方法。
【0060】
態様19.封止弁は、開位置と閉位置との間で封止弁を変化させるように回転可能であるハンドルを備える、態様17または18に記載の方法。
【0061】
本出願に開示された例は、すべての点において例示であり、限定的ではないとみなされるべきである。本発明の範囲は、前述の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の均等の意味および範囲内に入るすべての変更は、特許請求の範囲に包含されることが意図される。
【国際調査報告】