(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】2024-12-10
(54)【発明の名称】横方向にフィルタが配置された液体フィルタユニットおよびその動作方法
(51)【国際特許分類】
B01D 29/50 20060101AFI20241203BHJP
B01D 24/00 20060101ALI20241203BHJP
B01D 29/11 20060101ALI20241203BHJP
【FI】
B01D29/24 E
B01D29/08 530A
B01D29/08 540A
B01D29/10 510E
B01D29/10 510G
B01D29/10 530A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024535318
(86)(22)【出願日】2022-12-07
(85)【翻訳文提出日】2024-07-31
(86)【国際出願番号】 US2022052165
(87)【国際公開番号】W WO2023114072
(87)【国際公開日】2023-06-22
(32)【優先日】2021-12-14
(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】サンパス, シッダールス
(72)【発明者】
【氏名】バーク, クリストファー ポール
(72)【発明者】
【氏名】バベ, アシュトッシュ シリカント
(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
4D116BA01
4D116BB01
4D116BC11
4D116BC23
4D116BC27
4D116BC46
4D116BC47
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4D116QB16
4D116UU20
4D116VV01
4D116VV07
4D116VV30
(57)【要約】
フィルタユニットは、ハウジングと、ハウジング内に配置された第1のフィルタおよび第2のフィルタと、第1のフィルタおよび第2のフィルタを順番に通って延在する液体流路とを含む。第1のフィルタは、ハウジングに固定された第1の軸方向端部と、第1のフィルタ媒体とを含む。第2のフィルタは、ハウジングに固定された第1の軸方向端部と、第2のフィルタ媒体とを含む。液体は、第1のフィルタ媒体を通って半径方向外側に、第2のフィルタ媒体を通って半径方向内側に誘導される。フィルタユニット内で液体を濾過する方法は、第1のフィルタの第1のフィルタ媒体を通って半径方向外側に液体を通すことと、第1のフィルタから第2のフィルタに液体を誘導することと、第2のフィルタの第2のフィルタ要素を通って半径方向内側に液体を通すこととを含む。
【選択図】
図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を濾過するためのフィルタユニットであって、
入口および出口を有するハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、前記ハウジングの内面に固定された第1の軸方向端部、前記ハウジングの前記入口の開口部の上に配置された軸方向入口、および第1のフィルタ媒体を含む第1のフィルタと、
前記ハウジング内に配置され、前記ハウジングの前記内面に固定された第1の軸方向端部、前記ハウジング内の前記出口の開口部の上に配置された軸方向出口、および第2のフィルタ媒体を含む第2のフィルタと、
前記入口から前記第1のフィルタ媒体および前記第2のフィルタ媒体を順番に通って前記出口まで延在する液体流路であって、前記液体流路が、前記第1のフィルタ媒体を通って半径方向外側に前記液体を誘導し、前記第2のフィルタ媒体を通って前記半径方向内側に前記液体を誘導するように構成される、液体流路と
を備える、フィルタユニット。
【請求項2】
前記第1のフィルタの前記軸方向入口が、前記第1のフィルタの前記第1の軸方向端部に形成され、
前記第2のフィルタの前記軸方向出口が、前記第2のフィルタの前記第1の軸方向端部に形成される、
請求項1に記載のフィルタユニット。
【請求項3】
前記第1のフィルタ媒体が、前記第1のフィルタの半径方向出口となるように構成され、
前記第2のフィルタ媒体が、前記第2のフィルタの半径方向入口となるように構成される、
請求項1に記載のフィルタユニット。
【請求項4】
前記第1のフィルタが、前記ハウジング内で前記第2のフィルタから離間している、請求項1に記載のフィルタユニット。
【請求項5】
前記第1のフィルタおよび前記第2のフィルタが、前記ハウジング内で並んで配置される、請求項1に記載のフィルタユニット。
【請求項6】
前記液体流路が、順に、
前記第1のフィルタの軸に沿って前記第1のフィルタを通って延在する第1の部分と、
前記第1のフィルタ媒体を通って半径方向外側に延在する第2の部分と、
前記第1のフィルタ媒体から前記第2のフィルタ媒体まで延在する第3の部分と、
前記第2のフィルタ媒体を通って半径方向内側に延在する第4の部分と、
前記第2のフィルタの軸に沿って前記第2のフィルタを通って延在する第5の部分と
を含む、請求項1に記載のフィルタユニット。
【請求項7】
前記第3の部分が、前記第1のフィルタに対して半径方向外側であり、前記第2のフィルタに対して半径方向内側である第1の方向に延在する、請求項6に記載のフィルタユニット。
【請求項8】
前記第1のフィルタ媒体および前記第2のフィルタ媒体が、各々薄膜、樹脂ビーズ、中空繊維、深度繊維、スポンジベースの媒体、またはそれらの組合せから選択される、請求項1に記載のフィルタユニット。
【請求項9】
前記第1のフィルタ媒体および前記第2のフィルタ媒体が、同じタイプのフィルタ媒体である、請求項1に記載のフィルタユニット。
【請求項10】
前記第1のフィルタ媒体および前記第2のフィルタ媒体が、異なるタイプのフィルタ媒体である、請求項1に記載のフィルタユニット。
【請求項11】
フィルタユニット内で液体を濾過する方法であって、前記フィルタユニットが入口および出口を有するハウジングを含み、前記方法が、
前記ハウジングの前記入口から前記ハウジング内に配置された第1のフィルタのフィルタ媒体に前記液体を誘導することであって、前記第1のフィルタが、前記ハウジングの内面に固定された第1の軸方向端部および前記ハウジングの前記入口の開口部の上に配置された軸方向入口を含む、前記液体を誘導することと、
前記第1のフィルタ媒体を通って半径方向外側に前記液体を通すことと、
前記第1のフィルタ媒体から前記ハウジング内に配置された第2のフィルタの第2のフィルタ媒体に前記液体を誘導することであって、前記第2のフィルタが、前記ハウジングの前記内面に固定された第1の軸方向端部および前記ハウジングの前記出口の開口部の上に配置された軸方向出口を含む、前記液体を誘導することと、
前記第2のフィルタ媒体を通って半径方向内側に前記液体を通すことと
を含む、方法。
【請求項12】
前記第2のフィルタ媒体から前記ハウジングの出口に前記液体を誘導すること
をさらに含む、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記第2のフィルタ媒体から前記ハウジングの出口に前記液体を前記誘導することが、前記第2のフィルタの軸方向出口を通って前記液体を通すことを含む、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記第1のフィルタ媒体から前記第2のフィルタの前記第2のフィルタ媒体に前記液体を前記誘導することが、前記液体を誘導することを含む、請求項11に記載の方法。
【請求項15】
前記ハウジングの入口から前記第1のフィルタの前記フィルタ媒体に前記液体を誘導することが、前記第1のフィルタの軸方向入口を通って前記液体を通すことを含む、請求項11に記載の方法。
【請求項16】
前記第1のフィルタ媒体および前記第2のフィルタ媒体が、薄膜、樹脂ビーズ、中空繊維、深度繊維、スポンジベースの媒体、またはそれらの組合せのうちの1つから選択される、請求項11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、フィルタユニットに関する。より詳細には、本開示は、液体を濾過するように構成されたフィルタユニットに関する。
【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使用することができる。流体(例えば、液体、水など)は、フィルタユニットを通って誘導される。フィルタユニットは、液体がフィルタを通るときに液体から汚染物質を除去するように構成することができる。汚染物質には、例えば、固体粒子、液体不純物、および溶解した化学種が含まれ得る。
【発明の概要】
【0003】
一実施形態では、液体を濾過するためのフィルタユニットは、入口および出口を有するハウジングと、ハウジング内に配置された第1のフィルタと、ハウジング内に配置された第2のフィルタと、液体流路とを含む。第1のフィルタは、ハウジングの内面に固定された第1の軸方向端部と、ハウジングの入口の開口部の上に配置された軸方向入口と、第1のフィルタ媒体とを含む。第2のフィルタは、ハウジングの内面に固定された第1の軸方向端部と、ハウジングの出口の開口部の上に配置された軸方向出口と、第2のフィルタ媒体とを含む。液体流路は、第1のフィルタ媒体および第2のフィルタ媒体を順番に通って入口から出口まで延在する。液体流路内の液体は、第1のフィルタ媒体を通って半径方向外側に、第2のフィルタ媒体を通って半径方向内側に流れる。
【0004】
一実施形態では、方法は、フィルタユニット内で液体を濾過することを対象にする。フィルタユニットは、入口および出口を有するハウジングを含む。方法は、ハウジングの入口からハウジング内に配置された第1のフィルタのフィルタ媒体に液体を誘導することを含む。第1のフィルタは、ハウジングの内面に固定された第1の軸方向端部と、ハウジングの入口の開口部の上に配置された軸方向入口とを含む。方法はまた、第1のフィルタ媒体を通って半径方向外側に液体を通すことと、第1のフィルタ媒体からハウジング内に配置された第2のフィルタの第2のフィルタ媒体に液体を誘導することとを含む。第2のフィルタは、ハウジングの内面に固定された第1の軸方向端部と、ハウジングの出口の開口部の上に配置された軸方向出口とを含む。方法はまた、第2のフィルタ媒体を通って半径方向内側に液体を通すことを含む。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【
図1】フィルタユニットの一実施形態の側面斜視図である。
【
図2】一実施形態による、
図1のフィルタユニットの断面図である。
【
図3】一実施形態による、
図2のフィルタユニットの断面の斜視図である。
【
図4】フィルタユニット内で液体を濾過する方法の一実施形態のブロックフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0006】
同様の数字は同様の特徴を表す。
【0007】
図1は、フィルタユニット1の一実施形態の側面斜視図を示す。フィルタユニット1は、流体を濾過するように構成される。流体は、フィルタユニット1を通る際に濾過される。フィルタユニット1を出入りする流れは、
図1に破線矢印で示されている。フィルタユニット1は、互いに対して横方向に配置され得る(
図2に示された)フィルタ40、60を収容するハウジング10を含む。フィルタユニット1は、特定の量の格納容器を取り外した後に取り外され交換されるように構成された取り外し可能なフィルタユニット1である。一実施形態では、フィルタユニット1は、フィルタマニホールド(図示せず)に設置されるように構成することができる。例えば、フィルタマニホールドは、フィルタユニット1に接続され、フィルタユニット1を通して流体を供給する入口チューブ/パイプ(図示せず)および出口チューブ/パイプ(図示せず)を含むことができる。
【0008】
図1に示されたように、ハウジング10は、入口12および出口14を含む。(濾過される)液体は、入口12を通ってフィルタユニット10に入る。液体はハウジング10内で濾過され、濾過された液体は、次いで出口14を通ってフィルタユニット1から排出される。フィルタユニット1は、半導体製造に使用される液体を濾過するように構成される。例えば、いくつかの実施形態では、フィルタユニット1は、フォトリソグラフィおよび/またはウェットエッチングに使用される液体を濾過し洗浄するように構成される。フィルタユニット1によって濾過された液体は、1つまたは複数の酸、塩基、酸化剤、および/もしくは還元剤、またはそれらの任意の組合せを含む場合がある。例えば、液体は、水(例えば、脱イオン水)、HCl、HNO
3、イソプロピルアルコールなどであってもよい。ハウジング10はまた、フィルタユニット1からのガスの排出を可能にするための通気孔16を含むことができる。例えば、通気孔16は、液体とともに入るガス(例えば、気泡など)がハウジング10から放出されることを可能にするように構成される。
【0009】
図示された実施形態では、ハウジング10は、ベース20と、ベース20に取り付けられたカバー22とを含む。ハウジング10は、機械的に、かつ/または結合(例えば、熱結合、接着結合など)を介して組み立てられる場合がある。図示された実施形態に示されたように、ハウジング10は、結合を介して組み立てることができる(例えば、ベース20に熱結合されたカバー22)。例えば、カバー20は、ベース20に結合(例えば、熱結合、接着結合など)される場合がある。一実施形態では、ハウジング10は、機械的に組み立てられる場合がある(例えば、ベース20に機械的に取り付けられたカバー22)。例えば、カバー22およびベース20は、スナップフィットを介して、またはロックキー機構を介して、などで構成され、互いに機械的に固定される場合がある。そのような実施形態では、ハウジング10は、カバー22とベース20との間に封止を提供するためにシール(図示せず)を含む場合がある。
図1に示されたように、入口12および出口14は、カバー22の中に形成することができる。入口12および出口14は、ハウジング10の同じ側(例えば、ハウジング10の上側23)に設けられる。一実施形態では、ハウジング10はまた、フィルタユニット1が取り外される前にハウジング10から液体を排出することを可能にするドレイン(図示せず)を含む場合がある。例えば、ドレインは、ハウジング10のベース20(例えば、ハウジング10の底面)に設けることができる。一実施形態におけるハウジング10は、ハウジング10の異なる側に形成された入口12および出口14を有する場合があることを諒解されたい。他の実施形態では、ハウジング10は、
図1に示されたベース20およびカバー22とは異なる形状および/または異なる部分を有するように形成される場合がある。
【0010】
図2は、フィルタユニット1の断面図である。例えば、
図2の図の断面は、
図1の線II-IIに沿っている。
図2に示されたように、フィルタユニット1は、ハウジング10と、第1のフィルタ40と、第2のフィルタ60とを含む。ハウジング10は、密閉された内部容積24を有する。フィルタ40、60は、ハウジング10内に配置される。
図2に示されたように、フィルタ40、60は、ハウジング10の内部容積24内に配置される。フィルタユニット1は、フィルタユニット1を通って液体が流れる液体流路Fを有する。液体流路Fは、第1のフィルタ40および第2のフィルタ媒体60を順番に通って入口12から出口14まで延在する。液体は、液体流路Fを通る際に、フィルタ40、60によって濾過される。
【0011】
第1のフィルタ40は、第1のフィルタ媒体42と、第1の軸方向端部44と、第2の軸方向端部46と、軸方向入口48とを含む。第1の軸方向端部44および第2の軸方向端部46は、第1のフィルタ40の軸A1に沿った第1のフィルタ40の対向する端部である。例えば、軸A1は、第1のフィルタ40の管状形の高さに沿って延在する軸である。軸方向入口48は、第1のフィルタ40の第1の軸方向端部44に形成される。第1のフィルタ媒体42は、第1のフィルタ40の第1の軸方向端部44と第2の軸方向端部46との間をフィルタ40の軸方向(例えば、軸方向D1、軸方向D4)に沿って延在する。第1のフィルタ媒体42は、第1のフィルタ40内で管状形を有することができる。第1のフィルタ媒体42は、第1のフィルタ40の半径方向出口を形成する。例えば、液体は、その軸方向入口48を通って第1のフィルタ40に入り、その第1のフィルタ媒体42から(濾過された後に)第1のフィルタ40から排出される。
【0012】
第1のフィルタ40の第1の軸方向端部44は、ハウジング10の内面26に固定される。第1のフィルタ40の第1の軸方向端部44は、ハウジング10の内面26に結合されるか、または機械的に固定することができる。図示された実施形態では、第1の軸方向端部44は、ハウジング10に結合(例えば、熱結合、接着結合など)される。一実施形態では、第1の軸方向端部44は、スナップフィット、ねじ山(例えば、第1の軸方向端部44は、ハウジング10の内面26にねじ込まれるねじ山を有する)などを介して、ハウジング10に機械的に固定される場合がある。第1のフィルタ40の第1の軸方向端部44は、入口12のためのハウジング10内の開口部13の上に配置される。液体は、入口12の開口部13から第1のフィルタ40に流入する。第1のフィルタ40の第1の軸方向端部44は、入口12からハウジング10に流入する液体が第1のフィルタ20に流入することを強いられるように、入口12のための開口部13を完全に覆う。次いで、液体は、フィルタ媒体42を通って流れ、第1のフィルタ40からハウジング10の内部容積24に排出される。液体は、軸方向D
1に軸方向入口48を通って第1のフィルタ40に入り、第1のフィルタ40から半径方向(例えば、軸A
1から方向D
2、軸A
1から方向D
3、
図2の紙面内への方向、
図2の紙面外への方向など)に排出される。ハウジング10の内部容積24内で、液体は、次いで、第1のフィルタ40のフィルタ媒体42から第2のフィルタ40のフィルタ媒体62に流れる。
図2に示されたように、第1のフィルタ40の第2の軸方向端部46は、ハウジング10から(例えば、ハウジング10の底部側から)離間するように構成される場合がある。
【0013】
第2のフィルタ60は、フィルタ媒体62と、第1の軸方向端部64と、第2の軸方向端部66と、軸方向出口68とを含む。第1の軸方向端部64および第2の軸方向端部66は、第2のフィルタ60の軸A2に沿った第2のフィルタ60の対向する端部である。例えば、軸A2は、第2のフィルタ60の管状形の長さに沿って延在する軸である。軸方向出口68は、第2のフィルタ60の第1の軸方向端部64に形成されている。第2のフィルタ媒体62は、第2のフィルタ60の第1の軸方向端部64と第2の軸方向端部66との間をフィルタ60の軸方向(例えば、軸方向D1、軸方向D4)に沿って延在する。第2のフィルタ媒体62は、第1のフィルタ60内で管状形を有することができる。第2のフィルタ媒体62は、第2のフィルタ60の半径方向入口を形成する。例えば、液体は、その第2のフィルタ媒体62を通って第2のフィルタ60に半径方向に入り、その軸方向出口68から(濾過された後に)第2のフィルタ60から排出される。
【0014】
第2のフィルタ60の第1の軸方向端部64は、ハウジング10の内面26に固定される。第2のフィルタ60の第1の軸方向端部44は、ハウジング10の内面26に結合されるか、または機械的に固定することができる。図示された実施形態では、第1の軸方向端部64は、ハウジング10に結合(例えば、熱結合、接着結合など)される。一実施形態では、第1の軸方向端部64は、スナップフィット、ねじ山(例えば、第1の軸方向端部64は、内面26内のねじ山にねじ込まれる)などを介して、ハウジング10に機械的に固定される場合がある。第2のフィルタ60の第1の軸方向端部64は、出口16のためのハウジング10内の開口部15の上に配置される。第2のフィルタ60の第1の軸方向端部64は、出口16のためのハウジング10内の開口部16を完全に覆う。第1の軸方向端部64は、開放内部容積24内の流体が第2のフィルタ60を通って流れてハウジング10およびフィルタユニット1を出ることを強いられるように、ハウジング10の内面26との密封接続を形成する。
【0015】
図2に示されたように、第1のフィルタ40の第1の軸方向端部44および第2のフィルタ60の第1の軸方向端部64は、ハウジング10の同じ側に固定することができる。例えば、フィルタ40、60の第1の軸方向端部44、64は、各々
図2のハウジング10の上側(例えば、カバー22)に結合される。一実施形態では、入口12および出口14のためのハウジング10の内面26の開口部13、15は、ハウジング10の異なる側(例えば、上面、底面、側壁など)に配置される場合がある。そのような実施形態では、フィルタ40、60の第1の軸方向端部44、64は、ハウジング10の前記異なる側面に結合される場合がある。
【0016】
第2のフィルタ60の第1の軸方向端部64は、入口14のためのハウジング10内の開口部15の上に配置される。第2のフィルタ60に流入した液体は、第2のフィルタ60からその軸方向出口68を通ってハウジング10内の出口14に排出される。液体は、第2のフィルタ60の軸方向出口68からハウジング10の出口14に流入する。次いで、液体は、ハウジング10の出口14からフィルタユニット1の外に流出する。フィルタ媒体62は、第2のフィルタ60の半径方向入口を形成する。(内部容積24を通って流れて第1のフィルタ40から排出された)液体は、フィルタ媒体62を通って第2のフィルタ60に半径方向(例えば、軸A
2に向かう方向D
2、軸A
2に向かう方向D
3、
図2の紙面内の方向、
図2の紙面外の方向など)に入り、第2のフィルタ60から軸方向(例えば、方向D
4)に排出される。
図2に示されたように、第2のフィルタ60の第2の軸方向端部66は、ハウジング10から(例えば、ハウジング10の底部側から)離間するように構成される場合がある。
【0017】
液体流路Fは、入口12から出口14までハウジング10を通って延在する。液体流路は、フィルタ40、60を順番に通って延在するように構成される。液体流路Fは、第1のフィルタ40の第1のフィルタ媒体42および第2のフィルタ60を順番に通って入口12から出口14まで延在する。液体は、最初に第1のフィルタ媒体42によって濾過され、次いで第2のフィルタ媒体62によって濾過される(例えば、第1のフィルタ媒体42によって濾過された液体は、第2のフィルタ媒体62によってさらに濾過される)。液体流路Fは、複数の部分f1、f2、f3、f4、f5から形成される。一実施形態では、流路の部分f1、f2、f3、f4、f5は、互いに連続して接続される。例えば、第2の部分f2は、第1の部分f1を第3の部分f3に接続する(例えば、第2の部分f2は、第1の部分f1の終わりから第3の部分f3の始まりまで延在する)。
【0018】
液体流路Fの第1の部分f1は、第1のフィルタ40の軸A1に沿って第1のフィルタ40を通って延在する。例えば、第1の部分f1は、ハウジング10の入口12から軸方向入口48を通って第1のフィルタ40内に延在する。液体流路Fの第1の部分f1は、(濾過される)液体をハウジング10の入口12から第1のフィルタ40に誘導する。液体流路Fの第2の部分f2は、第1のフィルタ媒体42を通って半径方向外側に延在する。例えば、第2の部分f2は、第1のフィルタ24から第1のフィルタ媒体42を通ってハウジング10の内部容積24内に延在する。第2の部分f2は、第1のフィルタ40の第1のフィルタ媒体42から半径方向外側(例えば、軸A1から方向D2、軸A1から方向D3、軸A1から紙面内への方向、軸A1から紙面外への方向など)に流れるように誘導するように構成される。液体は、第1のフィルタ媒体42を通る際に濾過される。例えば、図示された実施形態では、液体は、第1のフィルタ媒体42の樹脂ビーズを通る際に濾過される。次いで、第1のフィルタ媒体42によって濾過された液体は、第1のフィルタからハウジング10の内部容積24に軸方向に排出される。
【0019】
液体流路Fの第3の部分f
3は、第1のフィルタ40の第1のフィルタ媒体42から第2のフィルタ60の第2のフィルタ媒体62まで延在する。
図3に示されたように、第3の部分f
3は、ハウジング10の開放部分内部容積24を通って第1のフィルタ40から第2のフィルタ60まで延在する。例えば、
図2に示されたように、第3の部分f
3は、第1のフィルタ40および第2のフィルタ60の両方の外部の内部容積24を通って延在することができる。
図2に示されたように、第3の部分f
3は、第2の部分f
2と同じ方向(例えば、方向D
2)に延在することができる。
【0020】
液体流路Fの第4の部分f
4は、第2のフィルタ媒体62を通って半径方向内側に延在する。第4の部分f
4は、第2のフィルタ60の外側から(例えば、内部容積24から)第2のフィルタ60内に延在する。第4の部分f
4は、第2のフィルタ60内に半径方向内側(例えば、軸A
2に向かう方向D
2、軸A
2に向かう方向D
2、軸A
2から紙面内への方向、軸A
2から紙面外への方向など)に延在する。
図2に示されたように、第2の部分f
2、第3の部分f
3、第4の部分f
4は、すべて同じ方向D
2に延在する場合がある。
【0021】
液体流路Fの第5の部分f5は、第2のフィルタ60の軸A2に沿って第2のフィルタ60を通って延在する。例えば、第5の部分f5は、第2のフィルタ60内から軸方向出口68を通ってハウジング10の出口14まで延在する。液体流路Fの第5の部分f5は、濾過された液体を第2のフィルタ60からハウジング10の出口14に誘導する。第5の部分f5は、第2のフィルタ60を通って軸方向(例えば、方向D4)に延在する。例えば、第5の部分f5は、第1の部分f1とは反対の軸方向D4に延在することができる。第5の部分f5は、(第2のフィルタ媒体42によって濾過された後の)液体を第2のフィルタ60からハウジングの出口14に誘導するように構成される。次いで、濾過された液体は、ハウジング10の出口14からフィルタユニット1から排出される。(濾過される)液体は、入口12を通ってフィルタユニット1に入り、フィルタ40、42、およびそれらのフィルタ媒体42、62を順番に通過し、次いで濾過された液体は出口14から排出される。
【0022】
フィルタユニット1のフィルタ40、60は、例えば、固体微粒子、液体不純物(例えば、有機物など)、および/または溶解した化学種(例えば、溶解した金属、イオンなど)を含む汚染物質を濾過するように構成される場合がある。フィルタユニット1で使用されるフィルタ媒体42、62は、フィルタユニット1が液体から所望の汚染物質を除去するように選択することができる。
【0023】
図2に示されたように、第1のフィルタ媒体42および第2のフィルタ媒体62は、異なるタイプのフィルタ媒体である。そのような実施形態では、第1のフィルタ媒体42は第1のタイプの汚染物質濾過を提供し、第2のフィルタ媒体62は第2のタイプの汚染物質濾過を提供する。例えば、第1のフィルタ媒体42は金属イオン濾過を提供することができ、第2のフィルタ媒体62は粒子濾過を提供することができる。一実施形態では、第1のフィルタ媒体42は、使用中に粒子(例えば、樹脂ビーズなど)を生成する場合があり、第2のフィルタ媒体62は、第1のフィルタ媒体42によって生成された粒子を捕捉する粒子濾過を提供することができる。これにより、有利なことに、単一のフィルタユニットが単一のユニット内で複数のタイプの汚染物質濾過を提供すること、および/または粒子を生成するタイプのフィルタ媒体を使用することを可能にすることができる。
【0024】
一実施形態では、第1のフィルタ媒体42および第2のフィルタ媒体62は、同じタイプのフィルタ媒体であり得る。そのような実施形態では、第1のフィルタ媒体42および第2のフィルタ媒体62は、同じタイプの汚染物質濾過を提供する。第1のフィルタ媒体42は、液体内の第1の濃度まで汚染物質を除去するように構成することができ、第2のフィルタ媒体62は、液体内の第2の低い濃度まで汚染物質をさらに除去するように構成することができる。これは、有利なことに、フィルタユニットが大量の汚染物質を含有する液体に対して高負荷濾過を提供することを可能にすることができる。
【0025】
図示された実施形態では、第1のフィルタ媒体42は樹脂ビーズである。樹脂ビーズは充填層の形態である。一実施形態では、樹脂ビーズは、1つのタイプ(単一成分)または複数のタイプ(複数成分)であり得る。図示された実施形態では、第2のフィルタ媒体62は薄膜である。一実施形態における薄膜フィルタは、単層または多層(例えば、布地層、ポリマーコーティング層など)を有することができる。一実施形態では、第1のフィルタ媒体42および第2のフィルタ媒体62は、各々薄膜、樹脂ビーズ、中空繊維、深度繊維、スポンジベースの媒体、またはそれらの組合せのうちの1つから選択される場合がある。例えば、薄膜は、有機物、金属、粒子、イオン(例えば、カチオンおよびアニオン)などを液体から濾過するように構成することができる。例えば、樹脂ビーズは、金属有機物(例えば、活性炭層の形態の樹脂ビーズなど)を濾過するように構成することができる。例えば、深度繊維は、一般に、高汚染物質負荷用途で使用するように構成される。
【0026】
図3は、フィルタユニット1の斜視断面図である。
図3は、
図2の断面の斜視図である。フィルタ40、60は、各々中空である。フィルタ40、60は、各々管状形を有する。管状形は、第2の軸方向端部46、66において蓋をされている。
図3に示されたように、各フィルタ40、60の管状形は円筒形である。フィルタ40、60は、他の実施形態では異なる管状形を有する場合があることを諒解されたい。例えば、フィルタ40、60の一方または両方は、他の実施形態では、正方形管状形、楕円形管状形、三角形管状形、非多角形管状形などを有する場合がある。そのような実施形態では、フィルタ40、60は、同じかまたは異なる形状を有する場合がある。液体は、第1のフィルタ40の第1のフィルタ媒体42から半径方向に排出される。例えば、液体は、第1のフィルタ40から半径方向D
2、D
3、D
5、D
6に排出することができる。
【0027】
図2および
図3に示されたように、フィルタ40、60は、ハウジング10の内部容積24内で互いに離間している。第1のフィルタ40は、その軸方向端部44、46の間を延在する1つまたは複数の側面50、52を含む。第2のフィルタは、その軸方向端部44、46の間を延在する1つまたは複数の側面70、72を含む。
図2および
図3に示されたように、フィルタ40、60は、ハウジング10内に並んで配置することができる。一実施形態では、各フィルタ40、60の側面は、
図3に示されたように、フィルタ40、60の単一の円周面によって形成される場合がある。フィルタ40、46の側面50、52、70、72は、各々ハウジング10内でハウジング10から離間している。フィルタ40、46の各々は、それらの軸方向端部44、46、64、66を介してハウジング10のみと接触するように構成することができる。
図2および
図3に示されたように、フィルタ40、60の各々は、ハウジング10に接触するその第1の軸方向端部44のみを有するように構成することができる。例えば、第1のフィルタ40は、第1のフィルタ40の対向する側面である第1の側面50および第2の側面52を有することができ、第2のフィルタ60は、第2のフィルタ60の対向する側面である第1の側面70および第2の側面72を有することができる。第1のフィルタ40の第2の側面52および第2のフィルタ60の第1の側面70は、互いに向き合う。第1のフィルタ40の第1の側面50および第2の側面72は、ハウジング10の対向する側壁に向かって反対方向に向き合う。
【0028】
図4は、フィルタユニット内で液体を濾過する方法1000のフロー図である。方法1000は、
図1~
図3のフィルタユニット1に適用される場合がある。方法1000は、1010から始まる。
【0029】
1010において、液体は、ハウジング(例えば、ハウジング10)の入口(例えば、入口12)から第1のフィルタの第1のフィルタ媒体(例えば、第1のフィルタ40の第1のフィルタ媒体42)に誘導される。一実施形態では、1010において液体を誘導することは、第1のフィルタの軸方向入口(例えば、軸方向入口48)を通って液体を通すこと1012を含む。次いで、方法1000は1020に進む。
【0030】
1020において、液体は、フィルタ媒体を半径方向外側に通過する。例えば、液体は、第2のフィルタから、ハウジングとフィルタとの間にあるハウジングの内部容積の開放空間(例えば、内部容積24の開放空間)に誘導される。次いで、方法は1030に進む。
【0031】
1030において、液体は、第1のフィルタ媒体から第2のフィルタの第2のフィルタ媒体(例えば、第2のフィルタ60の第2のフィルタ媒体62)に誘導される。1030において、液体は、フィルタ間のハウジングの内部容積の開放空間を通って誘導される。次いで、方法1000は1040に進む。
【0032】
1040において、液体は、第2のフィルタ媒体を半径方向内側に通過する。例えば、液体は、第2のフィルタ媒体を通って流れることにより、第2のフィルタに流入するように誘導される。一実施形態では、次いで、方法1000は1050に進むこともできる。
【0033】
1050において、液体は、第2のフィルタ媒体からハウジングの出口(例えば、出口14)に誘導される。一実施形態では、1050においてハウジングの出口に液体を誘導することは、第2のフィルタの軸方向出口(例えば、軸方向出口68)を通って液体を通すこと1052を含むことができる。例えば、1050において液体を誘導することは、第2のフィルタの軸方向出口から出口のためのハウジング内の開口部(例えば、開口部15)に液体を誘導することを含む。
【0034】
一実施形態における方法1000は、
図1~
図3のフィルタユニット1に関して上述された特徴を含むように修正される場合があることを諒解されたい。
【0035】
態様
態様1~10のいずれかは、態様11~16のいずれかと組み合わせることができる。
【0036】
態様1.液体を濾過するためのフィルタユニットであって、入口および出口を有するハウジングと、ハウジング内に配置され、ハウジングの内面に固定された第1の軸方向端部、ハウジングの入口の開口部の上に配置された軸方向入口、および第1のフィルタ媒体を含む第1のフィルタと、ハウジング内に配置され、ハウジングの内面に固定された第1の軸方向端部、ハウジング内の出口の開口部の上に配置された軸方向出口、および第2のフィルタ媒体を含む第2のフィルタと、入口から第1のフィルタ媒体および第2のフィルタ媒体を順番に通って出口まで延在する液体流路であって、液体流路が、第1のフィルタ媒体を通って半径方向外側に液体を誘導し、第2のフィルタ媒体を通って半径方向内側に液体を誘導するように構成される、液体流路とを備える、フィルタユニット。
【0037】
態様2.第1のフィルタの軸方向入口が、第1のフィルタの第1の軸方向端部に形成され、第2のフィルタの軸方向出口が、第2のフィルタの第1の軸方向端部に形成される、態様1のフィルタユニット。
【0038】
態様3.第1のフィルタ媒体が、第1のフィルタの半径方向出口となるように構成され、第2のフィルタ媒体が、第2のフィルタの半径方向入口となるように構成される、態様1および2のいずれか1つのフィルタユニット。
【0039】
態様4.第1のフィルタが、ハウジング内で第2のフィルタから離間している、態様1~3のいずれか1つのフィルタユニット。
【0040】
態様5.第1のフィルタおよび第2のフィルタが、ハウジング内で並んで配置される、態様1~4のいずれか1つのフィルタユニット。
【0041】
態様6.液体流路が、順に、第1のフィルタの軸に沿って第1のフィルタを通って延在する第1の部分と、第1のフィルタ媒体を通って半径方向外側に延在する第2の部分と、第1のフィルタ媒体から第2のフィルタ媒体まで延在する第3の部分と、第2のフィルタ媒体を通って半径方向内側に延在する第4の部分と、第2のフィルタの軸に沿って第2のフィルタを通って延在する第5の部分とを含む、態様1~5のいずれか1つのフィルタユニット。
【0042】
態様7.第3の部分が、第1のフィルタに対して半径方向外側であり、第2のフィルタに対して半径方向内側である第1の方向に延在する、態様6に記載のフィルタユニット。
【0043】
態様8.第1のフィルタ媒体および第2のフィルタ媒体が、各々薄膜、樹脂ビーズ、中空繊維、深度繊維、スポンジベースの媒体、またはそれらの組合せから選択される、態様1~7のいずれか1つのフィルタユニット。
【0044】
態様9.第1のフィルタ媒体および第2のフィルタ媒体が、同じタイプのフィルタ媒体である、態様1~8のいずれか1つのフィルタユニット。
【0045】
態様10.第1のフィルタ媒体および第2のフィルタ媒体が、異なるタイプのフィルタ媒体である、態様1~8のいずれか1つのフィルタユニット。
【0046】
態様11.フィルタユニット内で液体を濾過する方法であって、フィルタユニットが入口および出口を有するハウジングを含み、方法が、ハウジングの入口からハウジング内に配置された第1のフィルタのフィルタ媒体に液体を誘導することであって、第1のフィルタが、ハウジングの内面に固定された第1の軸方向端部およびハウジングの入口の開口部の上に配置された軸方向入口を含む、液体を誘導することと、第1のフィルタ媒体を通って半径方向外側に液体を通すことと、第1のフィルタ媒体からハウジング内に配置された第2のフィルタの第2のフィルタ媒体に液体を誘導することであって、第2のフィルタが、ハウジングの内面に固定された第1の軸方向端部およびハウジングの出口の開口部の上に配置された軸方向出口を含む、液体を誘導することと、第2のフィルタ媒体を通って半径方向内側に液体を通すこととを含む、方法。
【0047】
態様12.第2のフィルタ媒体からハウジングの出口に液体を誘導することをさらに含む、態様11の方法。
【0048】
態様13.第2のフィルタ媒体からハウジングの出口に液体を誘導することが、第2のフィルタの軸方向出口を通って液体を通すことを含む、態様11および12のいずれか1つの方法。
【0049】
態様14.第1のフィルタ媒体から第2のフィルタの第2のフィルタ媒体に液体を誘導することが、液体を誘導することを含む、態様11~13のいずれか1つの方法。
【0050】
態様15.ハウジングの入口から第1のフィルタのフィルタ媒体に液体を誘導することが、第1のフィルタの軸方向入口を通って液体を通すことを含む、態様11~14のいずれか1つの方法。
【0051】
態様16.第1のフィルタ媒体および第2のフィルタ媒体が、薄膜、樹脂ビーズ、中空繊維、深度繊維、スポンジベースの媒体、またはそれらの組合せのうちの1つから選択される、態様11~15のいずれか1つの方法。
【0052】
本出願に開示された例は、すべての点で例示的であり、限定的ではないと見なされるべきである。本発明の範囲は、前述の説明ではなく添付の特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内にあるすべての変更は、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】