(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入ポートと流出ポートとを有するヘッド部と、
分離要素を内部に組み込んだハウジング要素と、
前記ヘッド部と前記ハウジング要素とを着脱可能に連結するための連結部材とを具備する分離モジュールであって、
前記ヘッド部と前記ハウジング要素との間の相対的な位置関係を定める位置決め手段が、前記ヘッド部及び前記ハウジング要素の少なくとも一方に形成されており、
前記ハウジング要素は前記ヘッド部に当接する当接面を有し、
前記ヘッド部は前記ハウジング要素に当接する当接面を有し、
前記位置決め手段は、前記ハウジング要素の前記当接面及び前記ヘッド部の前記当接面の何れか一方に形成された少なくとも１の凸部と、前記凸部に着脱可能に嵌合するように、前記ハウジング要素の前記当接面及び前記ヘッド部の前記当接面の他方に形成した少なくとも１の凹部とからなることを特徴とする分離モジュール。
【請求項２】
前記凸部又は前記凹部が前記ハウジング要素又は前記ヘッド部の径方向とほぼ平行に伸びている請求項１に記載の分離モジュール。
【請求項３】
前記凸部又は前記凹部にテーパが形成されている請求項１又は２に記載の分離モジュール。
【請求項４】
前記凸部又は前記凹部に段差が形成されている請求項１〜３の何れか一項に記載の分離モジュール。
【請求項５】
前記ハウジング要素又は前記ヘッド部が係止部を有し、前記連結部材が前記係止部に係脱可能に係止する被係止部を有する請求項１〜４の何れか一項に記載の分離モジュール。
【請求項６】
前記位置決め手段の径方向の端部に、前記係止部が形成されている請求項５に記載の分離モジュール。
【請求項７】
前記係止部が径方向への突出部であり、前記被係止部が前記突出部に対応し、軸方向に延びる挿入部及び前記挿入部に連続し、かつ、直交する周方向に伸びる溝である請求項５又は６に記載の分離モジュール。
【請求項８】
前記溝にテーパが形成されている請求項７に記載の分離モジュール。
【請求項９】
前記分離要素が、フィルタ要素又は複数の中空糸膜を含む請求項１〜８の何れか一項に記載の分離モジュール。
【請求項１０】
前記分離要素が、微多孔質膜、限外ろ過膜、逆浸透圧膜を含む請求項１〜８の何れか一項に記載の分離モジュール。
【請求項１１】
前記連結部材が、リング形状を有する請求項１〜１０の何れか一項に記載の分離モジュール。
【請求項１２】
供給液を請求項１〜１１の何れか一項に記載の分離モジュールを透過させて透過液を得る工程と、
前記透過液を用いて、半導体デバイスを製造する工程と、を含む半導体デバイスの製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の分離モジュールに用いることができる、分離要素を内部に組み込んだハウジング要素。
【請求項１４】
ヘッド部材、流入ポート、及び流出ポートを備え、前記流入ポート及び前記流出ポートが前記ヘッド部材から突出しているヘッド部と、
上部部材及び底部を有する筒体を備え、前記上部部材は前記ヘッド部の前記ヘッド部材に当接する面と、前記流入ポートを収容する第一の貫通孔と、前記流出ポートを収容する第二の貫通孔とを有するハウジング要素と、
前記流入ポートと前記ハウジング要素の前記上部部材とを液密構造にするための第一のシール部材、及び前記流出ポートと前記ハウジング要素の前記上部部材とを液密構造にするための第二のシール部材と、
前記ハウジング要素の前記底部を有する筒体の内部に配置される分離要素と、
その回転に応じて前記ヘッド部と前記ハウジング要素とを着脱可能に連結させる回転可能な連結部材と、を具備する分離モジュール。
【請求項１５】
係止部と被係止部とをさらに備え、
前記係止部は前記ハウジング要素又は前記連結部材に設けられ、前記ヘッド部に前記ハウジング要素を係脱可能に固定するために前記被係止部と係止可能な、請求項１４に記載の分離モジュール。
【請求項１６】
前記係止部は前記連結部材に設けられる、請求項１５に記載の分離モジュール。
【請求項１７】
前記係止部は突出部を備え、
前記被係止部は垂直方向に延伸する挿入部と、前記挿入部から周方向に延伸される溝とを備えており、
前記突出部は前記挿入部内に挿入可能であり且つ前記溝の中を移動可能である、請求項１５又は１６に記載の分離モジュール。
【請求項１８】
前記連結部材が、
筒体と、前記筒体から内側に伸びる押さえ部とを有し、
前記押さえ部は前記ヘッド部を覆うように伸びる、請求項１４〜１７の何れか一項に記載の分離モジュール。
【請求項１９】
前記ヘッド部と前記ハウジング要素との間の位置関係を定める位置決め手段をさらに備える、請求項１４〜１８の何れか一項に記載の分離モジュール。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、着脱可能な分離モジュールに関する。かかる分離モジュールは、膜ろ過モジュールとして好適に用いることができ、特に、超清浄流体、例えば、半導体製造プロセスで使用するような流体をろ過するのに好適に用いることができる。
背景技術
半導体製造プロセスにおける粒状物汚染を制御するためには、サブミクロン微粒子を除去する膜を持つ超清浄フィルター（即ち膜フィルター）を使用する必要がある。半導体ウェハー上に付着した粒子は、それが十分に大きい場合には半導体ウェハーに欠陥をもたらすものであることは良く知られている。
半導体工業ではキラー欠陥は代表的には、半導体チップの最小特徴寸法の１／１０もの小ささの粒子によりもたらされ得る。従って、半導体製造プロセスの全ての段階で、液体とガスとを共に清浄化するための膜フィルターが使用される。
半導体製造プロセス装置にて、膜ろ過モジュールを一対の連結部の間に挟まれるように設計した場合には、膜ろ過モジュールをプロセス装置へ接続するのが難しくなる。
そこで、プロセス装置への組付けを簡易化し且つ膜フィルターの交換を容易化するために、膜ろ過モジュールの設計形状では、全ての連結部が膜ろ過モジュールの一端部側に設けられることが多い。この形式の膜ろ過モジュールでは、送給物ポートと透過物ポートとは、代表的には、膜ろ過モジュールの上部或は“ヘッド”といわれる端部側に水平配向状態で配設される。この膜ろ過モジュールはその形状から、“Ｔ”字型として参照される。このＴ字型の膜ろ過モジュールは、流体プロセスシステムの残余部分への結合を簡易化するものである。
一方、特開平１０−６６８０４号公報には、自動販売機などの内部に付設し、水道水等をろ過するためのカートリッジ式濾過器が記載されている。この濾過器はキャップと濾過器本体とを有し、濾過器本体は、金属製の外筒とこの外筒内に着脱自在に装着し得る合成樹脂製の内筒とからなる二重構造になっている。そして、キャップの内部に取り付けられた係合片と、外筒に設けられた突出部とが互いに係合することができる。
発明の開示
従来の膜ろ過モジュールでは、ポートが設けられているヘッド部と、分離要素を内部に組み込んだハウジング要素との着脱が必ずしも容易ではなかった。例えば、ヘッド部のポートが、プロセス配管に連結されているまま、ハウジング要素を交換したい場合がある。すると、膜ろ過モジュールが配置されている位置によっては、必ずしも、ハウジング要素とヘッド部との係合部分を目で見て確認できない。例えば、膜ろ過モジュールが設計の都合により、床近くに配置されているときには、作業員がしゃがんで又は床に寝そべって係合部分を見るのは煩雑である。目で見ることなく、手からの感触に頼って、交換することができることが望まれる。
また、ハウジング要素を交換する際には、アルバイトが作業する場合もあるので、誰がハウジング要素の着脱を行っても、ヘッド部とハウジング要素とが同じ程度の強さで連結していることが望まれる。更に、全ての作業員が筋骨隆々というわけではなく、華奢であり、力持ちではないものもいる。そして、腕力が限られている作業員であっても、簡易にハウジング要素を交換することができることが所望される。
従って、本発明の目的は、着脱が容易なろ過モジュールを提供することにある。
本発明の一側面では、流入ポートと流出ポートとを有するヘッド部と、
分離要素を内部に組み込んだハウジング要素と、
前記ヘッド部と前記ハウジング要素とを着脱可能に連結するための連結部材とを具備する分離モジュールであって、
前記ヘッド部と前記ハウジング要素との間の相対的な位置関係を定める位置決め手段が、前記ヘッド部及び前記ハウジング要素の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする分離モジュールが提供される。
本発明において、前記位置決め手段は、前記ハウジング要素及び前記ヘッド部の何れか一方に形成された少なくとも１の嵌合部と、前記嵌合部に着脱可能に嵌合するように、前記ハウジング要素及び前記ヘッド部の他方に形成した少なくとも１の被嵌合部とからなることが好ましい。
このような嵌合部及び被嵌合部の一実施形態として、前記ハウジング要素は前記ヘッド部に当接する当接面を有し、前記ヘッド部は前記ハウジング要素に当接する当接面を有し、前記位置決め手段は、前記ハウジング要素の前記当接面及び前記ヘッド部の前記当接面の何れか一方に形成された少なくとも１の凸部と、前記凸部に着脱可能に嵌合するように、前記ハウジング要素の前記当接面及び前記ヘッド部の前記当接面の他方に形成した少なくとも１の凹部とからなることが好ましい。
更に、前記凸部又は前記凹部が前記ハウジング要素又は前記ヘッド部の径方向とほぼ平行に伸びていることが好ましい。更にまた、前記凸部又は前記凹部にテーパが形成されていることが好ましい。更に、前記凸部又は前記凹部に段差が形成されていることが好ましい。
また、前記ハウジング要素又は前記ヘッド部が係止部を有し、前記連結部材が前記係止部に係脱可能に係止する被係止部を有することが好ましい。
更に、前記位置決め手段の径方向の端部に、前記係止部が形成されていることが好ましい。
また、前記係止部が径方向への突出部であり、前記被係止部が前記突出部に対応し、軸方向に延びる挿入部及び前記挿入部に連続し、かつ、直交する周方向に延びる溝であることが好ましい。この溝にテーパーが形成されていることが更に好ましい。
前記分離要素が、フィルタ要素又は複数の中空糸膜を含むことが好ましい。
前記分離要素が、微多孔質（ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ）膜、限外ろ過（ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）膜、逆浸透圧（ｒｅｖｅｒｓｅ  ｏｓｍｏｓｉｓ）膜を含むことが好ましい。
更に、前記連結部材が、リング形状を有することが好ましい。
本発明の他の側面では、供給液を上記の分離モジュールを透過させて透過液を得る工程と、
前記透過液を用いて、半導体デバイスを製造する工程と、
を含む半導体デバイスの製造方法が提供される。
本発明の他の側面では、上記分離モジュールに用いることができる、分離要素を内部に組み込んだハウジング要素が提供される。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の分離モジュールの好ましい一実施形態について、図面を参照して説明する。ただし、本発明は、本実施形態により制限されるものではない。
本実施形態の分離モジュール１は、図１乃至４に示すように、ヘッド部１０と、分離要素４０を内部に組み込んだハウジング要素２０と、前記ヘッド部と前記ハウジング要素とを着脱可能に連結するための連結部材３０とを具備する。
本発明の一側面では、ヘッド部１０とハウジング要素２０との間の相対的な位置関係を定める位置決め手段１８、２２が、前記ヘッド部１０及び前記ハウジング要素２０の少なくとも一方に形成されている。
本発明の一実施形態では、前記位置決め手段は、前記ハウジング要素及び前記ヘッド部の何れか一方に形成された少なくとも１の嵌合部、例えば、凸部２２と、前記嵌合部に着脱可能に嵌合するように、前記ハウジング要素及び前記ヘッド部の他方に形成した少なくとも１の被嵌合部、例えば、凹部１８とからなることが好ましい。
従って、ヘッド部及びハウジング要素との間で位置決めが容易にすることができ、両者の係合部分を目で確認しなくても、作業時の手からの感触で確認することができる。よって、前記ハウジング部を前記ヘッド部に容易に固定することができる。
更に、一実施形態では、ヘッド部１０及びハウジング要素２０を連結すべく、連結部材３０に力を付与したときに、位置決め手段は、このヘッド部１０のポート１１ａ、１１ｂ、１１ｃに力がかかることを防止することができる。例えば、ヘッド部１０及びハウジング要素２０に対して連結部材３０を回転させるように力を付与したときに、位置決め手段１８、２２がこの回転力に対して抵抗することができ、ポート１１ａ、１１ｂ、１１ｃに力がかかることを防止することができる。
また、本発明では、前記ハウジング要素又は前記ヘッド部が係止部２３を有し、前記連結部材３０が前記係止部に係脱可能に係止する被係止部３５を有することが好ましい。このように、被係止部を備えた連結部材を用いることにより、常に一定の強さで、ハウジング要素がヘッド部に固定することができる。これに対して、例えば、ボルト及びナットで固定したときには、強く締めつけられる場合もあれば、弱く締め付けられる場合もある。なお、係止部、被係止部という用語は、本明細書にて、互いに対をなすことを明確にするために用いられているに過ぎず、連結部材３０に係止部３５が設けられているといってもよい。
ヘッド部１０は膜ろ過モジュールの上部に位置するのが好ましいが、本発明の本質から離れることなく、下部或は底部に位置付けることもできる。今後、“上部”及び“ヘッド”なる用語は、膜ろ過モジュールの、連結用ポートが設けられた端部を示すものとして、また“下部”及び“底部”なる用語はその反対側の端部を示すものとして使用される。なお、膜ろ過モジュールは、縦方向、即ち、モジュールの軸方向が鉛直方向となるように用いられるとは限らず、横方向に用いられることもある。
ヘッド部１０は、例えば、円盤状であり、第１ポート１１ａ、第２ポート１１ｂ、第３ポート１１ｃを有する。一実施形態では、例えば、第１ポート１１ａが流入ポートとして作用し、第２ポート１１ｂが流出ポートとして作用し、第３ポート１１ｃがベントポートとして作用してもよい。あるいは、他の実施形態では、第１ポート１１ａが流出ポートとして作用し、第２ポート１１ｂが流入ポートとして作用してもよい。第１ポート１１ａ、第２ポート１１ｂ、第３ポート１１ｃは、ヘッド部１０の径方向と平行に直線状に配置されていることが好ましい。
ヘッド部１０はハウジング要素に当接する当接面１０ｂを有し、ハウジング要素２０はヘッド部１０に当接する当接面２１ａを有する。図２で、位置決め手段は、ハウジング要素２０の当接面２１ａに形成された凸部２２と、凸部２２に着脱可能に嵌合するように、ヘッド部１０の当接面１０ｂに形成した凹部１８とからなる。凸部２２及び凹部１８は、径方向と平行に伸びていることが好ましい。
ハウジング要素２０の凸部２２には、第１ポート１１ａ、第２ポート１１ｂ及び第３ポート１１ｃそれぞれに対応して、第１開口２４ａ、第２開口２４ｂ及び第３開口２４ｃが設けられていることが好ましい。
ハウジング要素２０の凸部２２の径方向の端部には、連結部材の被係止部に係脱可能に係止する係止部が形成されていることが好ましく、例えば、突出部２３が形成されている。即ち、ハウジング要素２０の当接面２１ａ側の側面には、径方向に突出している突出部２３を有していることが好ましい。凸部２２の上面と突出部２３の上面とは同一平面であってもよい。もっとも、凸部２２の上面と突出部２３の上面との間には段差があってもよいし、あるいは、連続的にテーパが形成されていてもよい。
ハウジング要素２０は、中空の円柱体２１と、その内部に配置された分離要素４０とを有する。分離要素は、フィルター要素であることが好ましく、図１に記載されているように、ハウジング要素２０の内部に収納することができるような筒形状のフィルター要素であってもよい。フィルター要素は、微多孔質（ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ）膜、限外ろ過（ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）、逆浸透圧（ｒｅｖｅｒｓｅ  ｏｓｍｏｓｉｓ）膜を含むことが好ましい。フィルター要素は、ひだ付き（ｐｌｅａｔ）であってもよい。あるいは、特開平１０−６６８３６号に記載されているように、分離要素は、筒形状に配置された中空糸膜であり、各々の中空糸膜が微多孔質（ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ）膜、限外ろ過（ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）、逆浸透圧（ｒｅｖｅｒｓｅ  ｏｓｍｏｓｉｓ）膜であってもよい。
微多孔質（ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ）膜、限外ろ過（ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）、逆浸透圧（ｒｅｖｅｒｓｅ  ｏｓｍｏｓｉｓ）膜は、半導体製造プロセスにおいて、液体中の粒状物又は気体の除去に用いることができる。もっとも、本発明は半導体製造プロセス以外において、液体中の粒状物又は気体の除去をすることもできる。更に、気体中の粒状物を除去することを妨げるものではない。更にまた、分離要素として粒状等のイオン交換樹脂、例えば、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の混合物を用いて、イオンを除去した純水を得ることもできる。
フィルター要素４０は、例えば、コア部材４１、コア部材に固定されているフイルター本体４２、フィルター本体に固定されているコート層４３がこの順序で径方向に外側に配置されていてもよい。例えば、コア部材４１、フィルター本体４２及びコート層４３は、端部部材４４と端部部材４５との間に挟まれていてもよい。端部部材４４には、ポート１１ｂに連通する開口部が形成されていてもよく、一方、端部部材４５は閉じていてもよい。
一実施形態では、連結部材３０は、円筒状の本体３１と、本体３１の上縁内方に延設された押さえ部３２とを備えている。本体３１には、下縁から本体３１の軸方向に向けて形成された挿入部３３と、挿入部３３に連続し、かつ、直交する周方向に延びる溝３４と、からなる被係止部３５が形成されていることが好ましい。連結部材３０の挿入部３３にハウジング要素２０の突出部２３を挿入し、次いで、ハウジング要素２０に対して連結部材３０を回転させることにより、突出部２３が溝３４に沿って回転し、ヘッド部１０とハウジング要素２０とを圧接させて固定することができる。このときに、凸部２２及び凹部１８が、回転力に対して抵抗することができ、ポート１１ａ、１１ｂ、１１ｃに力がかからない。
溝３４には、テーパー３４ａが設けられていることが好ましい。これにより、突出部２３が挿入された時点及び連結部材を少し回転させたときには、溝３４には軸方向に若干の遊びがあり、突出部２３が回転するにつれて、軸方向の遊びが減少していき、次第にきつく締まるように形成することができる。
更に詳述すると、本実施形態では、突出部２３は、長方体形状であり、円柱体２１の周縁から外方に延出するように形成されている。また、突出部２３は、ポート１１ａ乃至１１ｃと直線を形成するように２つ配設されている。被係止部３５は、一対の突出部２３と対応するように、２カ所に設けられており、挿入部３３は、長方形状に形成されている。もっとも、突出部及び被係止部の数に制限はなく、１つであってもよいし、３以上であってもよい。
また、ハウジング要素２０の内部と外部とが配管１２ａ、１２ｂ、１２ｃを介して連通されている。即ち、第１乃至３開口２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、それぞれハウジング要素２０の上部を貫通する貫通孔であり、第１開口２４ａ及び第２開口２５は、それぞれフィルター本体４２の直上に位置し、第３開口２６は、コア部材４１で囲まれた中空部上に位置している。
第１開口２４ａ、第２開口２４ｂ及び第３開口２４ｃにおける当接面２１ａ側の端部には、それぞれ、シール部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃを載置するシール部材設置部２７ａ、２７ｂ、２７ｃが形成されている。シール部材設置部２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、第１乃至第３開口２４ａ、２４ｂ、２４ｃの当接面２１ａ側端部を各開口２４ａ、２４ｂ、２４ｃの内径よりも広く、円形に凹欠させて形成されている。
シール部材設置部２７ａ、２７ｂ、２７ｃには、それぞれ、シール部材、例えば、Ｏ−リング２８ａ、２８ｂ、２８ｃが設けられ、シール部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃにより、液密構造となされている。もっとも、シール部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃは、ヘッド部とハウジング要素とを液密構造にすることができる限り、制限されない。
また、シール部材設置部２７の深さは、シール部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃの厚みよりも若干、薄く、また、シール部材設置部２７の外径は、シール部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃの外径よりも若干大きい。これにより、ハウジング要素２０とヘッド部材１０とを連結したときには、シール部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃが上下方向に押し潰されて、水平方向に変形することができる。なお、シール部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃの内径は、第１乃至３配管１２ａ、１２ｂ、１２ｃの外形とほぼ同じである。
この実施形態では、ヘッド部１０とシール部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃとが圧接されると、圧接されて潰れたシール部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃの内径面が各配管１２ａ、１２ｂ、１２ｃの外周面に圧接される。このため、一つのシール部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃにより、シール部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃと各配管１２ａ、１２ｂ、１２ｃとの接触部分及びシール部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃとヘッド部１０の当接面１０ｂとの接触部分の２カ所でシールをすることができ、従来のものに比してより高い液密構造とすることができる。
第１ポート１１ａの一実施形態について、図５に示す。もっとも、ポートの形状、構造は、この実施形態に限られず、流体を通過させることができる限り、制限はない。
第１ポート１１ａ、第２ポート１１ｂ及び第３ポート１１ｃは、形状、構造、材質等全て同一であってもよいし、形状、構造、材質の何れか又は全てが異なっていても良い。
図１及び図５の実施形態では、第１ポート１１ａ、第２ポート１１ｂ、第３ポート１１ｃは、それぞれ、第１配管１２ａ、第２配管１２ｂ及び第３配管１２ｃを有している。第１配管１２ａ、第２配管１２ｂ及び第３配管１２ｃは、それぞれ、分離モジュール１の軸方向に延びており、ヘッド部１０を貫通して、表面１０ａ側及び当接面１０ｂ側から延出されている。
また、ヘッド部１０の表面１０ａ側に位置する端部には、Ｌ字型で両端部にねじ切りが形成され、ナット部材１４が螺合されてなる連結部材１５がナット部材１４を介して連結されて、プロセス配管（図示せず）と連結可能にされている。
また、本実施形態においては、第１ポート１１ａ、第２ポート１１ｂ及び第３ポート１１ｃには、それぞれ、内部の清浄度を保持するために、取り外し可能な封止部材５０ａ，５０ｂ，５０ｃが設けられている。封止部材は、再利用されるものでもよいし、使い捨てされるものでもよい。
具体的には、本実施形態においては、図１に示すように、第１ポート１１ａ、第２ポート１１ｂ及び第３ポート１１ｃのそれぞれの開口端に、封止部材５０ａ，５０ｂ，５０ｃとして、粘着テープが貼付されている。そして、封止部材５０ａ，５０ｂ，５０ｃを取り外して、第１ポート１１ａ、第２ポート１１ｂ及び第３ポート１１ｃをそれぞれ図示されていないプロセス配管に連結することができる。
図５では、ポート１１ａの端部には、開口しているナット部材が設けられている。ここで、開口しているナット部材の代わりに、断面コの字状のキャップ材が、封止部材として配置されていてもよい。
このように、ヘッド部１０とハウジング要素２０とを別体にすることにより、ヘッド部１０の第１ポート１１ａ及び第２ポート１１ｂをプロセス配管に連結した状態で、ハウジング要素２０を交換することができる。これにより、ハウジング要素２０を交換するときに、第１ポート１１ａ及び第２ポート１１ｂの連結、取り外しという作業を省略することができる。
更に、本発明の位置決め手段は、上記実施形態に制限されるものではなく、種々変形可能である。図６乃至図１２に、本発明の位置決め手段の他の実施形態を示す。
図６乃至図１２では、引用番号２０は、ハウジング要素を示し、図６乃至９及び１２で、引用番号２２は、凸部を示す。また、引用番号２３ａ乃至２３ｎ及び２３ｐは、突出部を示す。なお、図６乃至図１２では、説明の便宜上、ハウジング要素２０の内部に連通する開口部が省略されている。
図２及び図６乃至図１２の実施形態では、位置決め手段として、ハウジング要素２０に凸部２２及び凸部２２に連続する突出部２３ａ乃至２３ｎ、２３ｐが形成され、ヘッド部１０に凹部又は対応する形状が形成されている。これにより、ハウジング要素２０とヘッド部との位置決めが容易にされている。図６乃至図１１の実施形態でも、凸部２２、特に、凸部２２の中心線は、ハウジング要素２０の径方向とほぼ平行に伸びている。また、図１２の実施形態でも、３方向に伸びている凸部２２の各々の中心線は、ハウジング要素２０の径方向とほぼ平行に伸びている。
図６では、凸部２２に、軸方向と平行な段差２２ａが設けられている。図７では、凸部２２の側面がテーパされている。図８では、凸部２２の上面がテーパされている。図９では、水平方向と平行な段差２２ｂが設けられている。図１０では、位置決め手段としても作用する、突出部２３ｉ、２３ｊが形成されている。図１１では、一対の突出部２３ｋ、２３ｌの間に突出部２３ｋ、２３ｌを基準としては凹部２２ｃが形成されている。この凹部２２は、ハウジング要素２０の表面２０ａを基準としては上方に突起している。なお、図１１では、凸部２２に段差が形成されているということができる。図１２では、凸部２２が、３つの突出部２３ｍ、２３ｎ、２３ｐに連続している。
図６乃至図９の実施形態では、ハウジング要素２０に対して、ヘッド部１０を特定の方向に、即ち、それぞれ、突出部２３ａ、２３ｃ、２３ｅ、２３ｇから突出部２３ｂ、２３ｄ、２３ｆ、２３ｈの方向に、径方向と平行にスライドさせることにより、ヘッド部１０をハウジング要素に容易に嵌合することができる。特に、図７及び図８の実施形態では、ハウジング要素２０に対して、ヘッド部１０を逆方向に径方向と平行にスライドし難いので、ある用途では好ましい。
他の実施形態では、ハウジング要素に凹部が形成され、ヘッド部に凸部が形成されていてもよい。この実施形態では、更に、ヘッド部の凸部に連続して、径方向に係止部として作用する突出部が設けられても良い。即ち、図２及び図６乃至図１２の実施形態では、ハウジング要素２０に凸部２２が形成されているが、この凸部２２の替わりに、凹部が形成されていてもよい。そして、ヘッド部に、図２及び図６乃至図１２の実施形態における、凸部２２及び突出部２３ａ乃至２３ｎ、２３ｐが形成されていてもよい。
あるいは、ある実施形態では、凸部２２の上面、側面は平面である必要はなく、曲面が形成されていてもよい。この実施形態では、凸部２２に対応する凹部も同様に曲面が形成されていてもよい。
あるいは、ハウジング要素の当接面には、少なくとも１の凸部と少なくとも１の凹部が形成され、かつ、ヘッド部の当接面には、ハウジング要素の凸部に着脱可能に嵌合することができる少なくとも一つの凹部と、前記ハウジング要素の前記凹部に着脱可能に嵌合することができる少なくとも一つの凸部が形成されていてもよい。図２及び図６乃至１２の実施形態の凸部２２と比べて、この実施形態では、各々の凸部及び凹部は小さくても良い。例えば、各々の凹部及び凸部の横断面形状は、円形、多角形などであってもよいし、一つの凹部の深さが均一である必要はなく、一の凹部の底面に段差があってもよい。位置決め手段は、凸部及び凹部に限定されるものではなく、例えば、互いに嵌合できる形状、構造、機構が含まれる。
次いで、本実施形態の分離モジュール１の各部材の好ましい形成材料について説明する。
ヘッド部１０としては、例えば、テトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド等の熱可塑性樹脂；ステンレス鋼等の金属材料等が用いられる。
ハウジング要素２０のハウジングとしては、例えば、テトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド等の熱可塑性樹脂；ステンレス鋼等の金属材料等が用いられる。
フィルター要素４０としては、例えば、テトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド等の熱可塑性樹脂等が用いられる。
配管１２ａ、１２ｂ、１２ｃとしては、例えば、テトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂；ステンレス鋼等の金属材料等が用いられる。
連結部材１５としては、例えば、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド等の熱可塑性樹脂；ステンレス鋼等の金属材料等が用いられる。
シール部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃとしては、例えば、パーフロロゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム等のゴム材料等が用いられる。
封止部材５０としては、例えば、テトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド等の熱可塑性樹脂；パーフロロゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム等のゴム材料等が用いられる。
連結部材４０としては、例えば、ステンレス鋼等の金属材料；熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エンジニアリングプラスチック等のプラスチック材料が用いられる。
なお、本明細書には、プラスチック材料には、ガラスファイバー等の強化材を含むプラスチック材料が含まれる。例えば、連結部材４０として、強化材を含むプラスチック材料を用いても良い。
本実施形態の分離モジュール１は、第１ポート１１ａを各種製造プロセスの供給液の排出配管（図示せず）に連結し、第２ポート１１ｂを透過液の導入配管（図示せず）に連結し、第３ポート１１ｃを介して気体排出用の配管（図示せず）に連結し、第１ポート１１ａに供給液を導入することにより使用することができる。
そして、本実施形態の分離モジュール１は、位置決め手段が設けられているので、位置決めが容易になり、ハウジング要素を容易に交換することができる。
本発明の分離モジュールについては、膜分離という側面を主に説明した。しかし、本発明は、膜分離に限られることなく、イオン交換樹脂を用いるイオンの除去に適用することもできる。
本発明の分離モジュールは、半導体製造プロセスに好適に用いることができる。しかし、ハウジング要素を容易に交換できるという特性は、半導体製造プロセスに限られることなく、例えば、原子力、医薬品、食品、廃水（生活廃水、工業廃水）処理、上水道、試薬の精製等に適用することができる。
更に、本発明は、上記実施形態に制限されるものではなく、種々変形可能である。
例えば、図１では、配管１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、ヘッド部１０の当接面１０ｂからフィルター要素４０の方向へ突出している。しかし、配管１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、ヘッド部１０の当接面１０ｂからフィルター要素４０の方向へ突出していなくてもよい。この後者の実施態様では、射出成形などにより、配管１２ａ、１２ｂ、１２ｃ又は配管１２ａ、１２ｂ、１２ｃを含むポート１１ａ、１１ｂ、１１ｃをヘッド部と一体的に成形することが容易になる。
例えば、ハウジング要素として、特開平１０−６６８３６号公報に記載されている液体分離器モジュールを用いても良い。
また、上述の実施形態においては、リング形状の連結部材３０を例示して説明した。しかし、連結部材３０は他の実施形態であってもよい。例えば、特開平１０−６６８０４号公報に記載されている外筒を連結部材に用いても良い。また、ハウジング要素及びヘッド部の横断面形状を長方形に形成し、ハウジング要素及びヘッド部にそれぞれフランジを設けて、連結部材をそのフランジに横方向からスライドさせて、ハウジング要素及びヘッド部を連結させてもよい。
更に、連結部材は、ハウジング要素又はヘッド部と別体である必要はなく、ハウジング要素又はヘッド部に何らかの形態で予め連結されていてもよい。
なお、本明細書において「周方向」とは、厳密に周方向に沿う必要ななく、軸方向と直角方向ではなく、若干角度を有してもよい。
本明細書において「径方向」とは、厳密に直径方向に沿う必要ななく、軸方向とほぼ直角方向であればよく、若干角度を有してもよい。
本発明の分離モジュールは、ヘッド部とハウジング要素との位置決めが容易であり、ハウジング要素を容易にヘッド部に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の分離モジュールの好ましい一実施形態の断面図である。
図２は、図１に示す分離モジュールの分解斜視図である。
図３は、図１に示す分離モジュールの側面図である。
図４は、図１に示す分離モジュールの上面図である。
図５は、本発明の分離モジュールの一実施形態に用いることができる、ポートの断面図である。
図６は、本発明の位置決め手段の他の実施形態を示し、図６（ａ）は、ハウジング要素の上面図であり、図６（ｂ）は、ハウジング要素の側面図である。
図７は、本発明の位置決め手段の他の実施形態を示し、図７（ａ）は、ハウジング要素の上面図であり、図７（ｂ）は、ハウジング要素の側面図である。
図８は、本発明の位置決め手段の他の実施形態を示し、図８（ａ）は、ハウジング要素の上面図であり、図８（ｂ）は、ハウジング要素の側面図である。
図９は、本発明の位置決め手段の他の実施形態を示し、図９（ａ）は、ハウジング要素の上面図であり、図９（ｂ）は、ハウジング要素の側面図である。
図１０は、本発明の位置決め手段の他の実施形態を示し、図１０（ａ）は、ハウジング要素の上面図であり、図１０（ｂ）は、ハウジング要素の側面図である。
図１１は、本発明の位置決め手段の他の実施形態を示し、図１１（ａ）は、ハウジング要素の上面図であり、図１１（ｂ）は、ハウジング要素の側面図である。
図１２は、本発明の位置決め手段の他の実施形態を示し、図１２（ａ）は、ハウジング要素の上面図であり、図１２（ｂ）は、ハウジング要素の側面図である。
【図１】
0004698105.tif 000002
【図２】
0004698105.tif 000003
【図３】
0004698105.tif 000004
【図４】
0004698105.tif 000005
【図５】
0004698105.tif 000006
【図６】
0004698105.tif 000007
【図７】
0004698105.tif 000008
【図８】
0004698105.tif 000009
【図９】
0004698105.tif 000010
【図１０】
0004698105.tif 000011
【図１１】
0004698105.tif 000012
【図１２】
0004698105.tif 000013