(57)【要約】  本開示は、例えば半導体製造で使用される液体などを含む液体を浄化するための取外し可能な浄化装置カセットを使用するモジュール式浄化システムに関する。浄化システムは、浄化装置入口ポートおよび浄化装置出口ポートを有する取外し可能な浄化装置カセットとマニホルドアセンブリとを備え得る。マニホルドアセンブリは、カセットに/から流体を供給するためのマニホルドポートを形成するものに対する複数の連結システムを備えることが可能である。いくつかの実施形態においては、連結システムは、360度未満の回転により360度にわたる螺合を実現し得る連結ナットを使用し得る。
2015532200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浄化システムであって、
第1の側壁部、第2の側壁部、第3の側壁部、および第4の側壁部を備える浄化装置本体であって、前記第1の側壁部は前記第2の側壁部の対向側に位置し、前記第3の側壁部は前記第4の側壁部の対向側に位置し、前記浄化装置本体は、媒体空洞を画成する、浄化装置本体、
前記媒体空洞の前記第1の側壁部および前記第2の側壁部に結合された1つまたは複数の張力部材であって、前記媒体空洞を複数のセクションに分割する1つまたは複数の張力部材、
前記複数のセクションのそれぞれに配設された浄化装置要素、
前記媒体空洞の上流部分に流体連結された第1の浄化装置ポートを形成する第1の浄化装置ポート継手、および
前記媒体空洞の下流部分に流体連結された第2の浄化装置ポートを形成する第2の浄化装置ポート継手
を備える、ほぼ矩形の取外し可能な浄化装置カセットと、
前記第1の浄化装置ポート継手に結合された第1のマニホルドポート、および
前記第2の浄化装置ポート継手に結合された第2のマニホルドポート
を備えるマニホルドポートを形成する、複数の連結システムを備えるマニホルドアセンブリと
を備える、浄化システム。
【請求項２】
各浄化装置要素が、第1のセットのプリーツ先端部が前記媒体空洞の上流部分に対面し、第2のセットのプリーツ先端部が前記媒体空洞の下流部分に対面する状態で配置された、圧縮されたほぼ矩形のプリーツパックを備える、請求項1に記載の浄化システム。
【請求項３】
前記浄化装置本体は、応力を分配するために複数のフープ状構造を有して構成される、請求項1または2に記載の浄化システム。
【請求項４】
さらに、前記浄化装置カセットは、前記第1の側壁部に沿って配設された第1のセットの流れチャネルと、前記第2の側壁部に沿って配設された第2のセットの流れチャネルとをさらに備え、前記第1のセットの流れチャネルおよび前記第2のセットの流れチャネルは、複数のセクションの両側に位置し、前記第1のセットの流れチャネルのそれぞれが、前記第1の浄化装置ポートに流体結合され、前記複数のセクションの第1の側部に流体を分配するように構成され、前記第2のセットの流れチャネルのそれぞれが、前記第2の浄化装置ポートに流体結合され、前記複数のセクションの第2の側部から流体を受けるように構成される、請求項1から3のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項５】
前記第1の側壁部に沿って配設された第1の一連の補強弧状部と、前記第2の側壁部に沿って配設された第2の一連の補強弧状部とをさらに備える、請求項1から4のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項６】
前記第1のセットの補強弧状部は、前記第1のセットの流れチャネルを形成し、前記第2のセットの補強弧状部は、前記第2のセットの流れチャネルを形成する、請求項5に記載の浄化システム。
【請求項７】
前記第1の浄化装置ポートおよび前記第2の浄化装置ポートは、後向きポートであり、前記複数の連結システムは、ユーザが前記浄化装置カセットの前側から前記後向きポートを封止し得るように構成される、請求項1から6のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項８】
前記複数の連結システムは、複数の浄化装置ポートを同時に封止するように構成される、請求項1から7のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項９】
前記マニホルドアセンブリは、前記マニホルドアセンブリに前記浄化装置カセットを位置合わせするための位置合わせ特徴を備える、請求項1から8のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項１０】
前記位置合わせ特徴は、1つまたは複数のガイドアームを備える、請求項1から9のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項１１】
前記複数の連結システムは、第1の連結システムを備え、前記第1の連結システムは、
第1の連結ハウジングの第1の開口を画定する第1の連結ハウジングと、
前記第1の連結ハウジングの第1の開口に配設され、第1のマニホルド継手の周囲で回転可能である第1の連結ナットであって、前記第1の連結ナットは、第1の連結ナット内ねじのセットを備え、前記第1の連結ナット内ねじは、第1の浄化装置ポート継手外ねじのセットに係合して、前記第1の連結ナットの360度未満の回転により前記第1のマニホルド継手と前記第1の浄化装置ポート継手との間にシールを形成するように構成される、第1の連結ナットと
をさらに備える、請求項1から10のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項１２】
第1の連結ナット内ねじの前記セットおよび第1の浄化装置ポート継手外ねじの前記セットは、前記第1の連結ナットの360度未満の回転により少なくとも360度にわたる螺合をもたらすように構成された多条ねじである、請求項11に記載の浄化システム。
【請求項１３】
前記第1の連結ハウジングは、第1のセットの第1の連結ハウジング内ねじを備え、前記第1の連結ナットは、第1の連結ナット外ねじのセットを備え、第1の連結ナット外ねじの前記セットは、前記第1のセットの第1の連結ハウジング内ねじに係合する、請求項11または12に記載の浄化システム。
【請求項１４】
前記マニホルドは、
第2のマニホルド継手の周囲で回転可能な第2の連結ナットであって、前記第2の連結ナットは、第2の連結ナット内ねじのセットを備え、前記第2の連結ナット内ねじは、第2の浄化装置ポート継手外ねじのセットに係合して、360未満の回転により前記第2のマニホルド継手と前記第2の浄化装置ポート継手との間にシールを形成するように構成される、第2の連結ナット
をさらに備える、請求項11から13のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項１５】
前記第2の連結ナットは、前記第1の連結ハウジングまたは第2の連結ハウジングの中に配設される、請求項14に記載の浄化システム。
【請求項１６】
前記第1の連結ナットおよび前記第2の連結ナットが同時に回転するように、前記第1の連結ナットおよび前記第2の連結ナットに動作的に結合された歯車アセンブリをさらに備える、請求項15に記載の浄化システム。
【請求項１７】
前記第1のポート継手および第2のポート継手は、前記マニホルドアセンブリに対面し、前記第1の連結システムは、前記浄化装置カセットを越えて延在する回転部材を備え、前記回転部材は、前記回転部材の回転により前記第1の連結ナットおよび前記第2の連結ナットを回転させるように前記歯車アセンブリに動作的に結合される、請求項16に記載の浄化システム。
【請求項１８】
前記回転部材は、前記第1の連結ナットに結合された歯車アームを備え、前記歯車アームは、
前記第2の連結ナットに動作的に結合された歯車に係合する歯車歯と、
前記浄化装置カセットを越えて延在するアーム部分と
を備える、請求項17に記載の浄化システム。
【請求項１９】
前記第1の連結システムは、駆動ハンドルをさらに備え、前記駆動ハンドルは、
前記アーム部分の駆動シャフト通路内に受けられる駆動シャフトであって、前記駆動シャフト通路内で完全引込み位置から完全挿入位置まで並進可能である駆動シャフトと、
前記カセットの位置合わせ開口内に受けられる位置合わせポストであって、前記駆動シャフトに枢支点を与える位置合わせポストと
を備える、請求項18に記載の浄化システム。
【請求項２０】
前記位置合わせ開口は、前記駆動シャフトが第1の距離にわたり挿入され、次いで選択された角度距離だけ前記枢支点を中心として回転され、次いで完全に挿入されるように、キーを付けられる、請求項19に記載の浄化システム。
【請求項２１】
前記位置合わせ開口は、第1の連結ナット内ねじの前記セットが前記第1のポート継手外ねじに位置合わせされ、第2の連結ナット内ねじの前記セットが前記第2のポート継手外ねじに位置合わせされた状態で、前記第1の連結ナットおよび前記第2の連結ナットが係合解除される場合に、前記位置合わせポストの一部分が前記位置合わせ開口内の進入通路に位置合わせされるように、キーを付けられる、請求項19に記載の浄化システム。
【請求項２２】
前記第1の連結ナットは、第1の連結ナット内ねじの前記セットの起始点から離間された第1のセットの位置合わせ特徴を備え、前記第1のポート継手は、前記第1のポート継手外ねじから離間された相補的位置合わせ特徴のセットを備え、それにより第1の連結ナット内ねじの前記セットは、前記第1のセットの位置合わせ特徴が相補的位置合わせ特徴の前記セットに噛み合うまでは、前記第1のポート継手外ねじに係合不能となる、請求項1から21のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項２３】
複数のポート継手を有する浄化装置カセットを受けるためのマニホルドアセンブリであって、
第1の開口を画定する第1の連結ハウジング、
第1のマニホルド継手、および
前記第1の連結ハウジングの第1の開口に配設され、前記第1のマニホルド継手の周囲で回転可能であり、第1の連結ナット内ねじのセットを備える、第1の連結ナットであって、前記第1の連結ナット内ねじは、前記カセットの第1のポート継手外ねじに係合することにより、前記第1の連結ナットの360度未満の回転によって第1のポート継手と第1のマニホルド継手との間にシールを形成するように構成される、第1の連結ナット
を備える、第1の連結システムと、
前記第1の連結システムから離間された第2の連結システムであって、前記カセット上の少なくとも1つの追加のポート継手に係合するように構成される、第2の連結システムと
を備える、マニホルドアセンブリ。
【請求項２４】
前記第1の連結ハウジングは、第1のセットの第1の連結ハウジング内ねじを備え、前記第1の連結ナットは、第1の連結ナット外ねじのセットを備え、第1の連結ナット外ねじの前記セットは、前記第1のセットの第1の連結ハウジング内ねじに係合することにより、軸方向封止荷重下で前記第1の連結ナットの逆回転を阻止するための摩擦力を生じさせる、請求項23に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項２５】
前記第1の連結ナットは、第1の連結ナット内ねじの前記セットの起始点から離間された第1のセットの位置合わせ特徴を備え、前記第1のポート継手は、前記第1のポート継手外ねじから離間された相補的位置合わせ特徴のセットを備え、それにより第1の連結ナット内ねじの前記セットは、前記第1のセットの位置合わせ特徴が相補的位置合わせ特徴の前記セットに噛み合うまでは、前記第1のポート継手外ねじに係合不能となる、請求項23または24に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項２６】
第2のマニホルド継手と、
第2の連結ナット内ねじのセットを備える第2の連結ナットであって、第2の連結ナット内ねじの前記セットは、第2のポート継手上の外ねじに係合し、前記第2の連結ナットの360度未満の回転により前記第2のマニホルド継手と前記第2のポート継手とを封止するように構成される、第2の連結ナットと
をさらに備える、請求項23から25のいずれか一項に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項２７】
前記第1の連結ナットおよび前記第2の連結ナットが同時に回転するように、前記第1の連結ナットおよび前記第2の連結ナットに動作的に結合された歯車アセンブリをさらに備える、請求項26に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項２８】
前記第1の連結システムは、前記第1の連結ナットおよび前記第2の連結ナットから前記カセットの対向側まで延在するように構成された回転部材を備え、前記回転部材は、前記回転部材の回転により前記第1の連結ナットおよび前記第2の連結ナットが回転されるように、前記歯車アセンブリに動作的に結合される、請求項27に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項２９】
前記回転部材は、前記第1の連結ナットに結合された歯車アームを備え、前記歯車アームは、
前記第2の連結ナットに動作的に結合された歯車に係合する歯車歯と、
前方に延在するアーム部分と
を備える、請求項28に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項３０】
前記第1の連結システムは、駆動ハンドルをさらに備え、前記駆動ハンドルは、
前記アーム部分の駆動シャフト通路内に受けられる駆動シャフトであって、前記駆動シャフト通路内で完全引込み位置から完全挿入位置まで並進可能である駆動シャフトと、
前記カセットの位置合わせ開口内に受けられ、前記駆動シャフトに枢支点を与えるように構成された位置合わせポストと
を備える、請求項29に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項３１】
前記駆動シャフトは、前記枢支点を中心としてある角度位置範囲にわたり回転可能であり、選択された角度位置の第1のセットでは、前記駆動シャフトは前記完全挿入位置まで並進不能であり、ある選択された角度位置では、前記駆動シャフトは前記完全挿入位置まで並進されて、前記歯車アームの回転をロックし得る、請求項30に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項３２】
前記第1のセットの角度位置では、前記駆動シャフトの第1の端部が、前記第1の連結ハウジングの前方表面に重畳し、前記選択された角度位置では、前記駆動シャフトの前記第1の端部は、前記駆動シャフトの前記第1の端部が挿入され得る特徴に位置合わせされる、請求項31に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項３３】
前記マニホルドアセンブリに前記カセットを位置合わせするための位置合わせ特徴を備える、請求項23から32のいずれか一項に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項３４】
前記第1の連結システムは、主要マニホルドプレートに対して可動であり、前記第2の連結システムは、固定される、請求項23から33のいずれか一項に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項３５】
カセットに流体を直列的または並列的に供給するように構成された供給ラインをさらに備える、請求項23から34のいずれか一項に記載のマニホルドアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、2012年10月1日に出願された「Modular Filter With Tension Members」と題する米国特許仮出願第61/708,470号、2013年3月8日に出願された「Modular Filter With Tension Members and Manifold for Modular Filters」と題する米国特許仮出願第61/775,051号、2013年4月19日に出願された「Manifold for Modular Filters, Modular Filter Cassettes and Connection Systems」と題する米国特許仮出願第61/813,983号、2013年5月23日に出願された「Modular Filter with Tension Members」と題する米国特許仮出願第61/826,880号、および2013年6月17日に出願された「Manifold for Modular Filters, Modular Filter Cassettes and Connection Systems」と題する米国特許仮出願第61/835,884号に基づく優先権を主張する。これらはいずれも、参照により事実上全てが本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、浄化およびろ過システムに関する。より詳細には、本明細書において説明される実施形態は、モジュール式浄化およびろ過システムに関する。さらにより詳細には、本明細書において説明される実施形態は、半導体製造流体を浄化するためのモジュール式浄化およびろ過システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体製造プロセスは、半導体ウェーハにごく小さなパーティクルまたは他の汚染物質(金属、非揮発性残渣)が堆積されただけでも欠陥に繋がり得るため、汚染の影響を非常に被りやすい。したがって、サブミクロン粒子、金属イオンなどの残渣、および他の汚染物質を除去する膜を有する超清浄浄化装置を使用することが一般的である。種々のろ過モジュールが半導体製造液体をろ過するために開発されてきたが、矩形形状フィルタは回避されてきた。なぜならば、矩形設計は、一般的に半導体製造で使用される圧力に耐え得るコンパクト設計でのろ過要件および流量要件を満たすことができないからである。したがって、多数の既存のフィルタモジュールは、円筒形であり、フィルタ膜が中に位置する単体成形の円筒状ボウルまたは円筒状スリーブを有するハウジングを有する。典型的には、これらのフィルタは、外側ケージと内側コアとの間に囲まれた円形のプリーツ型フィルタ膜を含む。流体は、上部または下部からフィルタモジュールに進入し、スリーブ間を流れ、その後ケージを通過し、フィルタ膜を通過して中空コアに進み、モジュールから退出する。
【０００４】
既存の円筒状フィルタモジュールは、複数の欠点を有する。1つの欠点は、円形のプリーツ型膜は、円形構成を実現するために膜が中心方向へとより緊密に詰め込まれなければならないため、流体流を過度に制限する点である。もう1つの欠点は、円筒状ハウジングが単体として成形または押出成形されるため、この円筒体の軸に対して垂直に延在する形状を追加することが困難または不可能である点である。さらに、多数の既存のフィルタモジュールは、設置および交換が困難である。半導体製造で使用される多くの液体は腐食性または毒性であるため、フィルタモジュールの交換は作業者を危険にさらす。
【０００５】
円筒状フィルタを採用する現行のろ過システムは、適合性が限定される。多くの場合では、フィルタ同士は、多数のユニットを介して固定的構成で連結されるため、フィルタを通過する流れを必要に応じて直列から並列へと変更することは困難である。さらに、多数のろ過システムは、単一タイプのフィルタのみを使用するため、単一のろ過システムで種々の目的または粒径に合わせて種々のフィルタを使用する適応性が限定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第7,547,049号明細書
【特許文献２】米国特許第6,378,907号明細書
【特許文献３】米国特許第7,021,667号明細書
【特許文献４】米国特許第7,296,582号明細書
【特許文献５】米国特許第7,350,821号明細書
【特許文献６】米国特許第7,037,424号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
モジュール式浄化システムおよび方法の実施形態が説明される。一実施形態によれば、浄化システムは、ほぼ矩形の取外し可能な浄化装置カセットとマニホルドアセンブリとを備えることが可能である。マニホルドアセンブリは、浄化装置カセットに連結する複数の連結システムを備え得る。
【０００８】
一実施形態においては、浄化装置カセットは、第1の側壁部、第2の側壁部、第3の側壁部、および第4の側壁部を有し、媒体空洞を画成する主要本体を備える。第1の側壁部は第2の側壁部の対向側に位置し、第3の側壁部は第4の側壁部の対向側に位置する。浄化装置カセットは、媒体空洞の第1の部分に流体連結された第1の浄化装置ポートと、媒体空洞の第2の部分に連結された第2の浄化装置ポートとを備える、複数のポートを備えてもよい。媒体空洞の第1の部分および第2の部分は、1つまたは複数の浄化要素により相互から分離され得る。1つまたは複数の張力部材が、中空媒体の第1の側壁部および第2の側壁部に結合され得、張力部材は、媒体空洞を複数のセクションに分割する。
【０００９】
浄化装置本体は、補強構造を有して構成され得る。一実施形態によれば、補強構造は、デバイスの長さ(または他の長さ)にわたり延在する補強リブを備え、これらの補強リブは、一実施形態においては、流路の形成および主要本体の補強の2つの機能を果たし得る。補強リブは、弧状、長円状、または他の丸み形状の流路を画成し、それにより補強弧状部を形成し得る。したがって、一実施形態によれば、一連の補強弧状部は、側壁部に沿って流路を画成し得る。
【００１０】
一実施形態によれば、主要本体は、圧力容器構造中で荷重を分散するために複数のフープ状構造を備えることが可能であり、これにより、圧力容器は高圧および高温の印加に耐えることが可能となる。フープ状構造は、第1の側壁部、第2の側壁部、第3の側壁部、および第4の側壁部を張力下に置くためのフープ応力を助長し得る。
【００１１】
浄化装置要素は、複数のセクションのそれぞれに配設され得る。浄化装置要素は、第1のセットのプリーツ先端部が浄化装置空洞の第1の部分に対面し、第2のセットのプリーツ先端部が浄化装置空洞の第2の部分に対面する状態で配置された、ポリマー膜の圧縮されたほぼ矩形のプリーツパックを備えてもよく、または他の形態の浄化装置要素を備えてもよい。
【００１２】
浄化装置カセットは、レーン内に配設された浄化装置要素を通して流体を直列的にまたは並列的に送るための流れチャネルセットを備えてもよい。これらの流れチャネルは、端部キャップ、側壁部、または別の箇所に配設され得る。一実施形態によれば、第1のセットの流れチャネルは、第1の側壁部に沿って配設され、第2のセットの流れチャネルは、第2の側壁部に沿って配設される。第1のセットの流れチャネルおよび第2のセットの流れチャネルは、複数のレーンの両側にて複数のレーンと位置合わせされ得る。第1のセットの一次流れチャネルは、第1の浄化装置ポートに流体結合することが可能であり、第2のセットの流れチャネルは、第2の浄化装置ポートに流体結合され得る。
【００１３】
第1のセットのサブチャネルが、第1のセットの流れチャネル中に画成されてもよく、第2のセットのサブチャネルが、第2のセットの流れチャネル中に画成されてもよい。第1のセットの流れチャネルは、第1のセットのサブチャネルに連結された第1のセットのプレナムを備えてもよく、第2のセットの一次流れチャネルは、第2のセットのサブチャネルに連結された第2のセットのプレナムを備えてもよい。いくつかの実施形態においては、流れチャネル(およびサブチャネル)は、側壁部に沿って配設された一連の弧状部により画成される。
【００１４】
浄化装置カセットは、任意の個数のポート継手を備えることが可能である。いくつかの例では、ポート継手は、外ねじおよび他の特徴を備え得る。したがって、一実施形態によれば、浄化装置カセットは、第1の浄化装置ポート継手外ねじを有する第1の浄化装置継手と、第2のポート継手外ねじを有する第2の浄化装置ポート継手とを備えることが可能である。
【００１５】
複数の連結システムを備えるマニホルドアセンブリが提供され得る。マニホルドは、単一のカセットまたは複数のカセットに連結されてもよく、直列浄化、並列浄化、またはそれらの組合せを実現するように構成され得る。複数の連結システムは、複数の浄化装置ポートを同時に封止するように構成され得る。いくつかの例では、連結システムは、ユーザが浄化装置カセットの前側から浄化装置カセットの後方ポートを封止し得るように構成される。複数の連結システムは、主要マニホルドプレートに結合され得る。連結システムの中の1つまたは複数が、可動であってもまたは固定されてもよい。したがって、例えば、第1の連結システムが、主要マニホルドプレートに対して可動であり、第2の連結システムが、固定されてもよい。
【００１６】
連結システムは、連結ハウジング開口を画定する連結ハウジングと、マニホルド継手と、連結ハウジング開口内に配設された連結ナットとを備えてもよい。連結ナットは、連結ナット内ねじのセットを備えることが可能である。連結ナット内ねじは、第1の浄化装置ポート継手外ねじに係合し得る。連結ナット内ねじは、連結ナットの360度未満の回転により第1の浄化装置ポート継手とマニホルド継手との間にシールを形成するように構成され得る。いくつかの実施形態では、360度未満の回転により結果として少なくとも360度以上の螺合が得られ、他の実施形態では、結果として360度未満の螺合が得られ得る。この螺合は、第1のマニホルド継手に対して第1の浄化装置ポート継手を封着するのに十分な外周部軸方向封止力をもたらし得る。一実施形態においては、連結ナット内ねじおよび第1の浄化装置ポート継手外ねじは、多条ねじである。
【００１７】
連結ナットは、連結ハウジング内ねじに係合する外ねじをさらに備えてもよく、軸方向荷重下で連結ナットの外れを阻止するように構成されてもよい。別の実施形態によれば、連結ナットは、ナット外ねじを備えないが、依然として回転可能でありつつも軸方向に移動しないように連結ハウジング内に保持される。
【００１８】
また、マニホルドアセンブリは、第1の連結ナットと同一のハウジングまたは異なるハウジング中に配設された第2の連結ナットを備えてもよい。したがって、例えば、第2の連結ナットは、第1の連結ハウジングの第2の開口内に、または第2の連結ハウジングの開口内に配設され得る。第2の連結ナットは、第2の連結ハウジング内ねじのセットに係合する外ねじを備えることが可能である(または外ねじを備えなくてもよい)。一実施形態によれば、第2の連結ナットは、第1の連結ナットおよび第2の連結ナットが同時に回転するように、第1の連結ナットに動作的に結合され得る。例えば、浄化システムは、第1の連結ナットおよび第2の連結ナットが同時に回転するように、第2の連結ナットに第1の連結ナットを動作的に結合する歯車アセンブリを備えることが可能である。第2の連結ナットは、第2の連結ナットの360度未満の回転により、第2のマニホルド継手に対して第2の浄化装置ポート継手を封着し得る。
【００１９】
連結システムは、第1の連結ナットおよび第2の連結ナットから浄化装置カセットの対向側まで延在する回転部材を備えることが可能である。回転部材は、回転部材の回転により第1の連結ナットおよび第2の連結ナットが回転されるように、歯車アセンブリに動作的に結合され得る。一実施形態においては、回転部材は、歯車歯を有する歯車アームを備える。歯車アームは、1つまたは複数の歯車により第1の連結ナットおよび第2の連結ナットに動作的に結合され得る。一実施形態においては、歯車アームは、第1の連結ナットに直接的に結合され、第2の連結ナットに動作的に結合される。歯車アームは、カセットを越えて延在する主要アーム部分をさらに備えてもよい。
【００２０】
駆動シャフトは、アーム部分の駆動シャフト通路内に受けられてもよく、駆動シャフトは、駆動シャフト通路内で完全引込み位置から完全挿入位置まで並進可能である。駆動ハンドルから延在する位置合わせポストは、カセットの位置合わせ開口内に受けられ、駆動シャフトに枢支点を与え得る。位置合わせ開口は、駆動シャフトが第1の距離にわたり挿入され、次いで選択された角度距離だけ枢支点を中心として回転され、次いで完全挿入位置まで前方に押され得るように、キーを有することが可能である。一実施形態においては、位置合わせ開口は、第1の連結ナット内ねじのセットが第1のポート継手外ねじに位置合わせされ、第2の連結ナット内ねじのセットが第2のポート継手外ねじに位置合わせされた場合に、位置合わせポストの一部分が位置合わせ開口内で進入通路に位置合わせされるように、キーを付けられてもよい。この例では、位置合わせポストおよび位置合わせ開口は、歯車アームが回転される前に、連結ナットが適切な配向および適切な位置に置かれるように確保するのを補助し得る。
【００２１】
駆動シャフトは、枢支点を中心としてある角度位置範囲にわたり回転可能であってもよい。一実施形態によれば、選択された角度位置の第1のセットでは、駆動シャフトは完全挿入位置まで並進不能であるが、ある選択された角度位置では、駆動シャフトは完全挿入位置まで並進され得る。これは、例えば歯車アームの回転をロックするために行われ得る。例えば、第1のセットの角度位置では、駆動シャフトの第1の端部は、連結ハウジングの前方表面に重畳し得るが、連結ナットが360度にわたるシールを形成する位置に相当し得る選択された角度位置では、駆動シャフトの第1の端部は、連結ハウジングの側部中の切欠部または他の特徴などの、駆動シャフトの第1の端部が挿入され得る特徴に位置合わせされ得ることにより、歯車アームの回転をロックする。
【００２２】
連結システムおよび継手は、継手外ねじおよび連結ナット内ねじが適切に位置合わせされるのを確保するのを補助するための位置合わせ特徴を備え得る。一実施形態においては、継手の位置合わせ特徴は、位置合わせリブを備えてもよい。歯車アームまたは他の回転部材は、リブを受けるためのスロットを備えてもよい。位置合わせリブおよびスロットは、位置合わせリブがスロットに進入し得る前に、回転部材がある角度(例えばねじ山が位置合わせされる位置に対応する)まで回転されるように構成され得る。位置合わせリブおよびスロットは、らせん状であってもよい。
【００２３】
連結ナットおよびポート継手は、連結ナットとポート継手との間に適切な係合を確保するための特徴を備えることが可能である。連結ナットは、第1の位置合わせ特徴を備えることが可能であり、ポート継手は、相補的な位置合わせ特徴を備えることが可能である。第1の位置合わせ特徴は、第1の位置合わせ特徴が継手の対応する位置合わせ特徴に噛み合うまでは、連結ナット内ねじのセットが継手外ねじに係合不能となるような距離を置いて連結ナット内ねじのセットの起始点から離間され得る。いくつかの例では、連結システムの位置合わせ特徴は、連結ナットが回転可能となる前に、継手の位置合わせ特徴を通過する(またはその逆である)。
【００２４】
一実施形態によれば、例えば、連結ナットは、連結ナット内ねじの起始点から離間された内方突出部のセットを備えてもよく、ポート継手は、切欠部のセットを備えるポート継手外ねじから離間されたポートリブを備えることが可能である。内方突出部およびポートリブは、内方突出部が位置合わせ切欠部を通過するまでは、ナット内ねじがポート継手外ねじに係合不能となるように離間され得る。いくつかの例では、位置合わせ特徴は、特定のカセットのみが特定のマニホルドに(またはマニホルド内の特定の位置に)嵌入するように構成され得る(例えば適切なカセットが特定の用途に対して使用されるのを確保するために)。例えば、切欠部セットおよび内方突出部は、種々の継手/連結ナットごとに幾何学的形状、間隔、または他の側面で変更され得る。
【００２５】
本明細書において説明される実施形態は、同一の膜面積を有する円筒状浄化装置と同等の浄化率、流量、および圧力降下を、コンパクトなパッケージにおいて実現し得るコンパクトな浄化装置カセットを提供することにより利点をもたらす。さらに、より小型サイズの浄化装置カセットは、パーフルオロアルコキシポリマー(PFA)および半導体製造システムで使用される他のかかる材料などの変形可能材料により達成され得る。
【００２６】
本明細書において説明される実施形態は、プリーツ型微孔性ポリマー膜などのプリーツ型浄化装置の効果を最大限に引き出すことにより別の利点をもたらす。矩形プリーツパックの場合には、プリーツパック密度は、デバイスにわたって均一に維持され得るため、浄化面積の有効性を最大限に引き出す。同一の浄化面積を有するデバイスの場合に、矩形プリーツパックは、円形プリーツ型膜よりも大きな浄化面積を有するような性能を発揮する。
【００２７】
矩形プリーツパックを使用する実施形態の別の利点としては、矩形形状プリーツパックは、一般的に、円形浄化装置カートリッジのプリーツよりも高さのあるプリーツを可能にする。したがって、矩形プリーツパックは、容積をより良好に満たすことが可能であり、円形プリーツパックよりも均一な形状を実現し得るため、矩形プリーツパックデバイスのエンベロープ寸法を縮小させ得る。
【００２８】
別の利点としては、実施形態は、浄化装置の閉塞を軽減し得る。多数の現行の浄化システムでは、単一の浄化装置が、流体流全体を浄化する責務を負う。その結果、使用される浄化装置は、浄化すべき最も微細な粒径に基づき選択される。これにより、細粒度の典型的に高価である浄化装置が、大きなパーティクルおよび小さなパーティクルの両方を浄化するために使用されるため、過度の閉塞が引き起こされることになる。しかし、本明細書において説明される浄化システムの実施形態は、直列的な浄化を可能にし、それにより単一の浄化装置が使用される従来の浄化システムを上回る利点をもたらす。最終浄化装置の前に、他の場合によってはより安価な浄化装置を使用して、より大きなパーティクルおよび他の汚染物質を事前浄化することが可能である。これにより、結果として最終浄化装置の劣化の軽減または性能の長寿命化をもたらし得る。
【００２９】
別の利点としては、多数の製造業者(例えば半導体製造業者)が、製造システム全体に分散された(例えば進入点、サブフロア、製造工具にてなど)浄化システムを使用する。単一の浄化ユニットで直列的な浄化を可能にする浄化システムは、複数の個別の浄化システムの必要性を解消し、全ての浄化が製造システムの単一箇所にて実施されるのを可能にし得る。
【００３０】
さらに別の利点としては、実施形態は、流体継手用の迅速連結機構を、およびいくつかの実施形態においては複数の継手を同時に封止し得る迅速連結システムを提供し得る。いくつかの例では、迅速連結システムにより、ユーザは、ポートがユーザから離れたフィルタカセットの後部に配置される場合でも、ポートを封止することが可能となり得る。さらに、迅速連結は、Oリング不要であることが可能であり、これにより汚染管理が向上し、より高信頼性のより高温の動作が可能となる。
【００３１】
本明細書に添付されその一部を構成する図面は、本発明の実施形態のいくつかの態様を図示するために含まれる。本発明の、ならびに本発明により実現されるシステムの構成要素および動作のより明確なイメージが、例示およびしたがって図面に示される非限定的な実施形態の参照によりさらに容易に明らかになろう。同一の参照数字は、同一の構成要素を指す。図面に示される特徴は、必ずしも縮尺どおりではない点に留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１Ａ】カセットの一実施形態の概略図である。
【図１Ｂ】カセットの一実施形態の概略図である。
【図２】カセット本体の一実施形態の概略図である。
【図３】側部カバーの一実施形態の概略図である。
【図４Ａ】側部カバーおよび端部キャップの一実施形態の概略図である。
【図４Ｂ】側部カバーおよび端部キャップの一実施形態の概略図である。
【図５】システムを通過する流れの一実施形態の概略図である。
【図６】カセットにおける応力の一実施形態の概略図である。
【図７】カセットの別の実施形態の概略図である。
【図８Ａ】側部カバーおよび端部キャップの別の実施形態の概略図である。
【図８Ｂ】側部カバーおよび端部キャップの別の実施形態の概略図である。
【図９】カセットの別の実施形態を通過する流れの概略図である。
【図１０】カセットの別の実施形態の概略図である。
【図１１】カセットの別の実施形態の概略図である。
【図１２】カセットの別の実施形態の概略図である。
【図１３Ａ】端部キャップの一実施形態の概略図である。
【図１３Ｂ】端部キャップの一実施形態の概略図である。
【図１４】端部キャップの一実施形態の概略図である。
【図１５Ａ】端部キャップの一実施形態の概略図である。
【図１５Ｂ】端部キャップの一実施形態の概略図である。
【図１５Ｃ】端部キャップの一実施形態の概略図である。
【図１５Ｄ】端部キャップの一実施形態の概略図である。
【図１６】主要シェルおよび媒体カバーの別の実施形態の概略図である。
【図１７Ａ】連結システムの一実施形態の概略図である。
【図１７Ｂ】連結システムの一実施形態の概略図である。
【図１８】連結システムの別の実施形態の概略図である。
【図１９Ａ】連結システムの別の実施形態の概略図である。
【図１９Ｂ】連結システムの別の実施形態の概略図である。
【図２０】連結ハウジングの一実施形態の概略図である。
【図２１Ａ】連結ナットの一実施形態の概略図である。
【図２１Ｂ】連結ナットおよび継手の一実施形態の概略図である。
【図２２Ａ】駆動システムの一実施形態の概略図である。
【図２２Ｂ】駆動システムの一実施形態の概略図である。
【図２３】位置合わせ開口の一実施形態の概略図である。
【図２４Ａ】駆動システムの別の実施形態の概略図である。
【図２４Ｂ】駆動システムの別の実施形態の概略図である。
【図２４Ｃ】駆動システムの別の実施形態の概略図である。
【図２５】マニホルドアセンブリの一実施形態の概略図である。
【図２６】主要マニホルドプレートの一実施形態の概略図である。
【図２７】マニホルドおよびカセットの一実施形態の概略図である。
【図２８】マニホルドアセンブリおよびカセットの別の実施形態の概略図である。
【図２９】マニホルドアセンブリに対するカセットの連結の一実施形態の概略図である。
【図３０】連結システムの別の実施形態の概略図である。
【図３１】連結システムの一実施形態の概略図である。
【図３２】マニホルドアセンブリおよびカセットの別の実施形態の概略図である。
【図３３】マニホルドアセンブリおよびカセットの別の実施形態の概略図である。
【図３４Ａ】マニホルドアセンブリに対するカセットの連結の別の実施形態の概略図である。
【図３４Ｂ】マニホルドアセンブリに対するカセットの連結の別の実施形態の概略図である。
【図３４Ｃ】マニホルドアセンブリに対するカセットの連結の別の実施形態の概略図である。
【図３４Ｄ】マニホルドアセンブリに対するカセットの連結の別の実施形態の概略図である。
【図３４Ｅ】マニホルドアセンブリに対するカセットの連結の別の実施形態の概略図である。
【図３５Ａ】マニホルドアセンブリに対するカセットの連結の別の実施形態の概略図である。
【図３５Ｂ】マニホルドアセンブリに対するカセットの連結の別の実施形態の概略図である。
【図３５Ｃ】マニホルドアセンブリに対するカセットの連結の別の実施形態の概略図である。
【図３５Ｄ】マニホルドアセンブリに対するカセットの連結の別の実施形態の概略図である。
【図３５Ｅ】マニホルドアセンブリに対するカセットの連結の別の実施形態の概略図である。
【図３６】マニホルドアセンブリおよびカセットのセットの一実施形態の概略図である。
【図３７Ａ】フィルタカセットの別の実施形態の概略図である。
【図３７Ｂ】フィルタカセットの別の実施形態の概略図である。
【図３８】フィルタカセットの別の実施形態の概略図である。
【図３９Ａ】連結システムの別の実施形態の概略図である。
【図３９Ｂ】連結システムの別の実施形態の概略図である。
【図４０】連結システムの別の実施形態の概略図である。
【図４１】マニホルドアセンブリおよびカセットの別の実施形態の概略図である。
【図４２】連結システムの別の実施形態の概略図である。
【図４３】カセットの別の実施形態の概略図である。
【図４４】カセットのさらに別の実施形態の概略図である。
【図４５】カセットのさらに別の実施形態の概略図である。
【図４６】カセットのさらに別の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
浄化システムならびにその様々な特徴および利点詳細が、添付の図面に示され以下の説明で詳述される非限定的な実施形態を参照としてさらに十分に説明される。周知の開始材料、処理技術、構成要素、および設備の説明は、本発明の細部を不必要に分かりにくくするのを避けるために省略される。しかし、詳細な説明および具体的な例は、好ましい実施形態を示すものの、専ら例示としておよび非限定的なものとして提示される点を理解されたい。本開示により、基本コンセプトの趣旨および/または範囲内における様々な代用、変更、追加、および/または再構成が当業者には自明となろう。
【００３４】
本明細書では、「備える」、「備えている」、「含む」、「含んでいる」、「有する」、「有している」という語、またはそれらの任意の他の変異形は、非排他的包含に対応するように意図される。例えば、一連の要素を含むプロセス、物品、または装置は、それらの要素のみに必ずしも限定されず、明示されないまたはかかるプロセス、物品、または装置に固有の他の要素を含み得る。さらに、逆のことが明示されない限り、「または」は、包含的な「または」を示し、排他的な「または」を示さない。例えば、AまたはBという条件は、以下のいずれか、すなわちAが真であり(または存在し)Bが偽である(または存在しない)、Aが偽であり(または存在せず)Bが真である(または存在しない)、ならびにAおよびBが真である(または存在する)の中のいずれか1つにより満たされる。
【００３５】
さらに、本明細書に提示されるいずれの例または図も、それらと共に用いられる語に制約を課すもの、限定を与えるもの、または明確な定義を与えるものとして決して見なされるべきではない。むしろ、これらの例または図は、ある特定の実施形態に関連して説明されるものとして、および単なる例示として見なされるべきである。これらの例または図と共に使用される語は、それらを用いておよび本明細書の他の箇所で提示される場合があるまたはない他の実施形態を包含し、全てのかかる実施形態は、その語の範囲内に含まれるように意図される点が、当業者には理解されよう。かかる非限定的な例および図を指定する表現には、「例えば(for example, for instance, e.g.,)」、「一実施形態においては」が含まれるが、それらに限定されない。
【００３６】
説明のために、実施形態は、第1の軸(x軸)、第2の軸(y軸)、および第3の軸(z軸)との関連で説明される場合がある。さらに、実施形態は、上側、下側、前側、後側、左側、右側、高さ、深さ、および幅を有するものとして見なされる場合がある。これらの軸および語は、説明を目的として使用される。実施形態は、別様に配向および構成され得る。さらに、いくつかのアイテムが、「第1の」、「第2の」、「第3の」、「第4の」等と呼ばれる場合があるが(例えば第1の側壁部、第2の側壁部)、かかる語は説明を目的として使用され、複数のかかるアイテムの中の任意のものを「第1の」、「第2の」等と見なし得る点が理解されよう。
【００３７】
本明細書において説明される実施形態は、パーティクル、イオン、およびガス等の汚染物質を液体から除去し得る浄化装置カセットを備える、コンパクトなほぼ矩形の圧力容器と圧力容器に/から流体を供給するためのマニホルドとに関する。より具体的には、いくつかの実施形態は、ウェットエッチング用途および洗浄用途で使用される化学薬品などの半導体プロセス流体を含むがそれに限定されない様々な流体を浄化するための浄化装置カセットに関する。他の例では、実施形態は、フォトリソグラフィー処理で化学薬品(フォトケミカル)を浄化するために適用され得る。フォトケミカルには、プライマー、接着促進剤、フォトレジスト、エッジリンス、反射防止コーティング、現像剤、および誘電体等の材料が含まれる。化学薬品は、ユースポイント(POU)、サブフロア、または他の場所でろ過され得る。また、浄化装置カセットは、スラリを含む他の液体のろ過のためにも使用され得る。
【００３８】
浄化装置カセットは、プロセス液体もしくは他の流体に材料を追加するまたはプロセス液体もしくは他の流体から材料を除去するための浄化要素を含んでもよい。浄化装置カセットは、プロセス液体または他の流体に材料を追加するまたはプロセス液体もしくは他の流体から材料を除去するための浄化要素を含んでもよい。浄化要素または浄化装置要素は、液体もしくは他の流体に材料を追加し得るまたは液体もしくは他の流体から材料を除去し得る任意の浄化媒体を指す。例えば、この媒体により除去され得る汚染物質には、パーティクル、ゲル、分子状汚染物質、イオン、溶存ガス、泡またはこれらの組合せが含まれるが、それらに限定されない。追加され得る材料には、オゾンおよび二酸化炭素などのガスが含まれ得る。本明細書で使用される場合のろ過は、液体または他の流体から汚染物質の全てまたは一部を除去する動作またはステップを指す。浄化には、機械ふるい、静電反応、化学結合、イオン交換、キレート化、吸着、脱ガス処理、およびこれらの組合せが含まれ得るが、それらに限定されない。
【００３９】
媒体は、液体もしくは他の流体から汚染物質を除去するかまたは液体もしくは他の流体に材料を移入する材料または材料の組合せを指す。媒体には、パーティクル除去用の多孔性膜、液体を脱ガス処理するための非多孔性膜、イオン交換基もしくはリガンドを有する多孔性膜、膜内にイオン交換媒体を含む多孔性膜、あるいは液体中のイオンまたは残渣を除去するためにイオン交換剤、吸着剤、または限定されないがケイ素ビーズ、イオン交換ビーズ、もしくは活性炭等の他の反応性微粒子媒体を封入した多孔性膜が含まれ得るが、それらに限定されない。媒体は、多孔性(例えばろ過のため)または非多孔性(例えばガス交換のため)であってもよい。いくつかの実施形態においては、媒体は、液体などのプロセス流体に材料を移入するために使用され得る。一例は、液体にオゾンガスまたは二酸化炭素ガスを追加するために使用される多孔性膜または非多孔性膜を備える。様々な実施形態において、浄化装置カセットは、1つまたは複数の媒体を収容する。
【００４０】
浄化媒体は、膜を含み得る。膜の例には、ポリマー材料から作製されたものが含まれるが、それに限定されない。例としては、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、および高密度ポリエチレンなどのポリオレフィン;ポリテトラフルオロエチレンおよびポリフッ化ビニリデンなどのハロゲンポリオレフィン;パーフルオロアルコキシポリマー(PFA)およびフッ化エチレンプロピレン(FEP)などのパーフルオロ化ポリマー;ポリスルホン、ナイロン6を含むポリアミド、およびポリエステルを挙げることが可能であるが、これらに限定されない。膜は、多孔性である、非多孔性である、またはむき出し表面(多孔性または非多孔性の)を有することが可能である。多孔性膜は、単層または多層であることが可能であり、膜厚にわたり孔径が対称または非対称(およびその組合せ)である層を備えることが可能である。膜は、鋳込み成形され得る、押出成形され得る、またはメルトブローもしくはエレクトロスピンにより形成され得るか、あるいはこれらの組合せにより作製された多層膜であることが可能である。ポリマーネット材料および他の材料が、膜と共にプリーツ加工されてもよい。いくつかの実施形態では、非多孔性膜が熱交換用に使用され得る。
【００４１】
具体的な実施形態を論じる前に、何らかの背景説明が有用となろう。半導体製造流体のろ過では、フィルタ間での保持率または汚染物質除去率、流量、サイズ、および圧力降下のバランス調整がしばしば必要となる。保持率もしくは汚染物質除去率または流量が上昇すると、圧力降下の増大を抑えるためにフィルタサイズもまた増大し得る。例えば、所与のろ過媒体について、孔径を50%縮小すると、流れ抵抗は400%だけ上昇し得る。これは、所望の流量を維持しようとすると、フィルタでの圧力降下が劇的に増大することを意味する。圧力降下の増大を補償するためには、フィルタハウジングおよび対応する膜面積のサイズを相応に拡大させることが必要となり得る。しかし、大型フィルタの使用は、空間的制約または他の考慮要件から望ましくないまたは実現不可能である場合がある。
【００４２】
従来は、円筒状フィルタが、サイズ、パーティクル保持率または汚染物質除去率、流量、および圧力降下の良好なバランス調整をとっていた。したがって、半導体製造業界は、円筒状フィルタを一般的に採用してきた。矩形フィルタは、矩形フィルタにおける応力の結果として、同一のろ過率および流量を達成するために同等の円筒状フィルタよりも大きく作製する必要があるため、回避されてきた。さらに、典型的な矩形設計では、半導体製造フィルタが典型的に被る圧力によって高い局所適応力が引き起こされると考えられている。かかる応力は、パーフルオロアルコキシポリマー(PFA)およびポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの半導体製造デバイスでしばしば使用される非反応性材料を降伏させ、結果としてフィルタの故障をもたらす。
【００４３】
本明細書において説明される実施形態は、同等のフィルタ媒体面積を有する円筒状フィルタと比較した場合に同等のまたは上回る保持率(もしくは他の浄化率)、流量、および圧力降下を実現し得る、コンパクト設計でほぼ矩形のプロファイルを有する浄化装置カセットを提供し得る。このカセットは、さらに、ろ過性能の向上のためにハウジング表面積およびデッドボリュームをより低く抑えることが可能である。いくつかの実施形態においては、カセットは、PFAまたは他の非反応性材料などの材料から形成することが可能であり、したがって半導体製造流体との使用に適し得る。RFIDタグおよび他の特徴が、プログラミングされた動作を助長しロボットによるフィルタ変更を容易にするために、浄化装置カセットに組み込まれ得る。
【００４４】
一実施形態によれば、浄化装置カセットは、フィルタカセットとして構成され得る。液体または他の流体をろ過するために、膜から形成されたプリーツ型フィルタを含む様々な浄化装置要素を使用することが可能である。膜は、所望の粒径保持成果または他の浄化成果を達成するように選択され得る。いくつかの半導体製造用途の場合には、20ナノメートル、15ナノメートル、10ナノメートルまたはそれ未満の粒径を有する多孔性膜が選択され得る。比較的高い流量(15リットル/分を上回るものを含むがそれに限定されない)が、15ナノメートル未満の保持の場合にはこれらの保持レーティングで維持され得る。例えば、この媒体により除去され得る汚染物質には、パーティクル、ゲル、分子状汚染物質、イオン、溶存ガス、泡、またはこれらの組合せが含まれるが、それらに限定されない。
【００４５】
半導体製造において直面する別の課題は、適切な迅速連結継手の欠損である。より高い圧力に耐え得る多数の継手は、シールを完成させるためには複数回にわたり回転させなければならない。かかる連結具は、特にクランプ固定空間では使用が困難であり、ロボットによるフィルタ交換が容易にならない。そのため、本明細書において説明される実施形態は、半導体製造システムを含む様々な用途で使用され得る迅速連結継手をさらに提供する。迅速連結継手は、Oリング不要の封止を実現し得る。このOリング不要設計により、汚染が軽減され、より信頼性の高い高温動作が実現され得る。さらに、迅速連結継手は、挿入エラーまたは不正確な着座を防止するための特徴を提供し得る。
【００４６】
本明細書において説明される実施形態は、フィルタカセットに関して説明されるが、フィルタカセットは、上記で論じたような浄化を実施するための任意の適切な浄化媒体を備えてもよい点に気付かれよう。いくつかの例では、カセットは、熱交換または他の用途などの他の用途のために構成され得る。
【００４７】
図1Aおよび図1Bは、フィルタカセット100の一実施形態の概略図である。説明のために、フィルタカセットは、第1の端部120(上端部)、第2の端部122(下端部)、第1の側部123(前方側部)、第2の側部124(後方側部)、第3の側部125、および第4の側部126との関連で記述される。フィルタカセット100は、ほぼ矩形のプロファイルを有する主要本体102と、第1の端部キャップ104と、第2の端部キャップ106とを有する。主要本体102は、浄化装置要素が配設された内側空洞を形成し得る。端部キャップ104および端部キャップ106は、内側空洞に流体結合されるポート(例えば第1のポート108、第2のポート110、第3のポート112、および第4のポート114の中の1つまたは複数)を形成する。フィルタカセット100の構成によっては、これらの1つまたは複数のポートのいずれかが、入口ポート、出口ポート、通気ポート、排水ポート、または他のタイプのポートとして機能し得る。いくつかの例では、これらのポートは、フィルタカセットを反転させ得る(例えば、フィルタカセットが、上部としての端部120および下部としての端部122またはその逆または別の配向を有するマニホルドに対合され得る)ように配置され得る。様々なハウジング構成要素は、音波接合、熱接合、接着剤、もしくは他の方式による接合、または機械的固定具もしくはそれらの組合せによる接合を含むがそれらに限定されない、任意の適切な機構を利用して共に結合され得る。
【００４８】
他の実施形態においては、ポート継手は、内ねじを有してもよく、またはねじ山を有さなくてもよい。図示するように、ポートは、カセット100の後方に向かってx-y平面内に開口し、ポートを貫通する一次流路は、z軸に対して平行である。端部キャップ上のポートは、x軸およびy軸の両方において相互にオフセットされる。y軸に沿ってポートをオフセットすることにより、端部キャップは、より幅狭になり得るため、フィルタカセット100の全幅(例えばx方向サイズ)をより小さく留めることが可能になる。2つの端部キャップが図示されるが、フィルタカセットは、1つの端部キャップを有し、他方の端部が封止されてもよい。他の実施形態においては、ポートは、カセットの側壁部または他の位置に配設され、端部キャップが使用されなくてもよい。
【００４９】
図1Aに示すように、ポート継手は、マニホルドまたは他の構成要素のねじ山に係合するポート継手外ねじを備えてもよい。さらに、ポート継手は、端部キャップの表面から延在し各ポート開口(例えばポート108およびポート112)から後退した径方向突出ポートリブ(例えば径方向リブ130および径方向リブ132)を備えてもよい。径方向リブ130および径方向リブ132は、以下で論じるように、位置合わせ特徴として使用され、封止連結を確保するのを補助し得る。いくつかの実施形態においては、径方向リブは存在しない。径方向リブの一例は、図24と組み合わせて以下で論じるらせん状リブである。しかし、さらに、径方向リブ130および径方向リブ132は、他の構成を有してもよい。
【００５０】
端部キャップは、マニホルドアセンブリ上の相補特徴と係合することによりフィルタカセットの適切な配置の確保を補助するための、位置合わせ穴、レール、またはガイドチャネル等の特徴を備えてもよい。図1Aの実施形態においては、端部キャップ104は、位置合わせ穴134を備え、端部キャップ106は、マニホルドのガイドピン(例えば以下で論じる位置合わせノブまたは他のガイドなど)を受けるためにカセット100の前方に開口した位置合わせ穴136を備える。位置合わせ穴134/136は、カセット100を垂直方向に位置決めおよび保持するために、マニホルドの対応するガイドを受け得る。さらに、端部キャップ104は、位置合わせ開口140を備えてもよく、端部キャップ106は、位置合わせ開口142を備えてもよい。一実施形態によれば、位置合わせ開口140は、ポート108と軸方向に位置合わせされ、位置合わせ開口142は、ポート112と軸方向に位置合わせされる。位置合わせ開口140および位置合わせ開口142は、以下で論じるように駆動ハンドルの位置合わせポストを受け得る。カセット100の外方側壁部は、カセットを支持および位置合わせするために使用され得るショルダ138をさらに備えてもよい。例えば、ショルダ138は、カセット100の位置合わせおよび支持を補助するマニホルドのガイドアームまたは他の位置合わせ特徴に接触し得る。
【００５１】
カセット100は、以下に論じるように、ラベリング、ハンドル等の、利便性および安全な取扱いを目的とした追加の特徴を備えてもよい。一例としては、ポート開口が上を向いた状態でおよび転倒を伴わずにカセット100を表面上に置くことが可能となるように、足部または平坦表面をカセット100のポート開口の反対側に配設することが可能である。
【００５２】
図2は、端部から見た(例えば端部キャップ106が外された状態で)主要本体102の一実施形態の概略図である。主要本体102は、媒体空洞を画成し得る。媒体空洞は、浄化装置要素225がそれぞれに配設されるレーンへと区画され得る。一実施形態によれば、平行レーンは、x-z平面およびx-y平面内でほぼ矩形の(正方形を含む)プロファイルを有する。3つのレーンが図示されるが、フィルタカセットは、より多数またはより少数のレーンを有してもよい。レーンは、流体がレーン間で流れることのないように相互から封止され得る。他の実施形態においては、流体が区画されたレーン間で流れ得るように、開口が設けられてもよい。
【００５３】
一実施形態によれば、主要本体102は、第1の側部カバー210、第2の側部カバー220、主要シェル230、およびレーンカバー240(そのうちの1つが示される)を備える。主要シェル230、第1の側部カバー210、第2の側部カバー220、および端部キャップは、固定具、音波接合、締り嵌め、または他の結合機構を利用して共に結合されてもよく、協働して媒体空洞および平行レーンを形成し得る。主要シェル230は、外方側壁部234と外方側壁部236との間に延在するベース232と、ベース232から延在する離間された張力部材セット238とを形成する。側壁部234、側壁部236、側部カバー210、および側部カバー220は、内側空洞の側壁部を形成し得る。主要シェル側壁部および張力部材238は、空洞部内にて長軸に沿ってある長さにわたって延在することにより、レーン側壁部を形成し得る。レーン側壁部間(例えば外方側壁部234/236と張力部材238との間および2つの張力部材238間など)のベース232の部分が、対応するレーンの内外への流体流を可能にする格子を備える一体レーンカバー239を形成する。いくつかの実施形態においては、支持部材252が、格子の長さにわたって延在して追加の支持を与えてもよい。いくつかの例では、支持部材252は、格子の種々の部分が組立プロセスの熱の下において個別に拡張または収縮し得るように、非連続セクションへと分割されてもよい。例えば、複数の格子スロットが、一体レーンカバー239の全体にわたり延在して、支持部材252を個々のセクションへと分割してもよい。
【００５４】
ベース232の一方の側部は、ベース232への側部カバー220の結合を容易にするための特徴を備えてもよい。一実施形態によれば、ベースは、側部カバー220の一部分が熱接合または他の方法で結合され得る側部カバー取付表面セットを形成する。反対側には、外方側壁部234、外方側壁部236、および張力部材238のベース232から遠位側の端部が、主要シェル230への側部カバー210の結合を容易にするための特徴を形成し得る。これらの遠位端部表面は、例えば側部カバー210の一部分が接合または他の方法で結合され得る側部カバー取付表面を形成してもよい。
【００５５】
レーンカバー240は、各主要シェル側壁部234/236と張力部材238との間かまたは隣接し合う張力部材238同士の間に広がり、レーンのベース232とは反対側を覆うようにレーンの長さにわたり延在し得る。レーンカバー240は、レーンカバー240の長さにわたり延在するフレーム部材244を含む外方フレームと、フレーム部材244同士の間に広がる格子部分とを備え得る。格子の長さにわたり延在する支持部材242が、レーンカバー240に追加的な剛性を与え得る。いくつかの例では、支持部材242は、格子の種々の部分が熱の下で個別に拡張または収縮し得るように、非連続セクションへと分割され得る。レーンカバー240の開口は、ベース232の一体レーンカバー239の開口と同一であってもまたは異なってもよい。
【００５６】
側部カバー210に面するフレーム部材244の表面は、側部カバー210の結合を容易にするための側部カバー取付表面を形成し得る。例えば、側部カバー取付表面は、側部カバー210の一部分が接合または他の方法で結合され得る表面を形成してもよい。また、レーンカバー240は、スナップ嵌めの利用、締り嵌めの利用、音波接合の利用、または任意の適切な結合機構により主要シェル230へのレーンカバー240の結合を容易にするための結合特徴を備えてもよい。一実施形態によれば、レーンカバー240は、フレーム部材244から突出する舌部246を備え得る。舌部246は、各外方側壁部234/236または張力部材238の対応する溝に受けられて、レーンカバー240を適切な位置に捕獲する。
【００５７】
図2に示すように、レーンカバーは、浄化装置要素225の上流側および下流側の両方に設けられる(例えばレーンカバー240および一体レーンカバー239の形態で)。他の実施形態においては、レーンカバーは、浄化装置要素225の一方の側にのみ設けられる。さらに別の実施形態においては、レーンカバーは全く使用されない。浄化装置要素225の上流側および下流側の両方を覆うレーンカバーを有することの1つの利点は、浄化装置要素225が、順方向流および逆方向流の両方で支援され得るため、カセットをいずれの流れ方向においても同様に機能させ得る点である。
【００５８】
側部カバー210は、側部支持部材260と、張力部材238と位置合わせされる離間されたリブ262のセットとを備えることが可能であり、媒体カバー支持部材242と位置合わせされる離間されたリブ263のセットを備えてもよい。図1Aおよび図1Bの配向では、側部支持部材は、側部カバー210の前方側部(側部123)エッジおよび後方側部(側部124)エッジに沿って延在する。側部カバー220は、同様に、側部支持部材270と、張力部材238と位置合わせされた離間されたリブ272のセットと、第2のレーンカバーの支持部材252とほぼ位置合わせされた離間されたリブ273のセットとを備え得る。
【００５９】
流れチャネルは、側壁部に沿って配設され得る。このために、側部支持部材260、離間されたリブ262、および離間されたリブ263は、ある長さにわたり延在し、協働して長さ方向にレーンカバー240へと開口する平行流れチャネル264のセットを形成し得る。同様に、側部支持部材270、離間されたリブ272、および離間されたリブ273は、ある長さに沿って延在し、協働して長さ方向にレーンカバー239へと開口する平行流れチャネル274のセットを形成し得る。流れチャネルの端部は、入口ポート、出口ポート、通気ポート、および排水ポートの中の1つまたは複数に流体結合され得る。
【００６０】
2つの流れチャネルが、各レーンごとに示されるが、カセットは、各レーンごとに単一の流れチャネルを有してもよい。例えば、リブ263および273が省かれてもよく、またはリブ263/273と各レーンカバーとの間に隙間が存在してもよい。他の実施形態は、各レーンごとに追加の流れチャネルを有してもよい。流れチャネル264および274は、任意の所望の形状およびサイズを有してもよく、個々の流れチャネルが、同一の側または両側にそれぞれ異なる構成を有してもよい。一実施形態によれば、流れチャネルは、弧状、長円状、または他の丸み形状であることにより、チャネルを画成する側部カバーの内部に沿って一連の弧状部を形成してもよい。丸形状または長円形状は、フープ応力を生成するため、これにより主要本体が張力下に維持されて、その強度性能を最大限に引き出し得る。
【００６１】
各側部カバー上の離間されたリブのいくつかは、張力部材238と位置合わせされるように離間される。これらのリブの内方表面は、張力部材の端部に結合され得る。例えば、リブ272の内方表面は、張力部材238のベースにて主要シェル230に結合されてもよく、リブ262の内方表面は、張力部材238の遠位端部に結合されてもよい。その結果、圧力容器の空洞が圧力下にある場合には、張力部材238は、側部カバー210および220に力を印加して、側部カバー210および220の反りを軽減または防止する。張力部材238のサイズおよび構成は、圧力容器の空洞の容積変形が予期される動作圧力下で所望のパーセンテージ未満になるように選択されてもよい。
【００６２】
離間されたリブの中の他のものは、レーンカバーの支持部材242と位置合わせされてもよい(例えば、離間されたリブ263が、レーンカバー240の支持部材242と位置合わせされ、離間されたリブ273が、レーンカバー239の支持部材252と位置合わせされる)。リブ263および273の端部は、各支持部材252に結合されてもよく、または隙間が、リブ263および273の端部と各支持部材との間に残されてもよい。
【００６３】
主要本体102は、力をより良好に分散するために一連のフック状構造を備えることが可能である。一実施形態によれば、レーンに対して平行に延在する内側表面の移行部は、曲線状である。したがって、例えば、側部カバー210の角280、側部カバー220の角290、および流路は、レーンに平行な軸を中心として曲線状である。さらに、主要シェル側壁部234および236は、曲線状外部を有し、側部カバー210および220は、側部125から側部124および側部123にかけての移行部ならびに側部126から側部124および側部123にかけての移行部に曲線状角を有する。
【００６４】
レーンの周囲のフープ状構造により、チャンバ内の圧力が結果的としてフープ応力(曲線に対する接線方向の圧力に対して鉛直方向の応力)を少なくとも部分的に発生させ、この応力を分散させる。この効果は、中央レーンにかけて側部カバー210および側部カバー220に張力を生成し、側壁部234および236の中心軸に沿ってそれらの側壁部中に張力を生成することとなり得る。フープ状構造の構成は、ミーゼス応力が、側部カバー210、側部カバー220、側壁部234、および側壁部236、ならびに張力部材、フィルタカバーおよび他の特徴と、主要本体の加圧時にかかる応力を被る対合位置との降伏応力未満になるように選択され得る。
【００６５】
上記で論じたように、レーンは、浄化装置要素225を保持するための浄化装置要素保持エリアを形成することが可能である。浄化装置要素225は、膜プリーツの長さ方向がカセットの長軸に対して平行となるようにプリーツ加工された多孔性ポリマー膜のプリーツパックであることが可能である。プリーツ先端部は、一方の側のプリーツ先端部が側部カバー210に向き、反対側のプリーツ先端部が側部カバー220を向くように配向され、これらのプリーツ先端部が各レーンカバーに当接するように配向され得る。この配置では、一方のプリーツ先端部セットは、空洞の上流部分に対面し、他方のプリーツ先端部セットは、空洞の下流部分に対面する。浄化装置要素225は、個別の浄化装置要素であってもよく、または、例えばある浄化装置要素225の最終プリーツが次の浄化装置要素225の第1のプリーツに移行し、その浄化装置要素の最終プリーツが次の浄化装置要素225の第1のプリーツに移行する等となるように、各浄化装置要素が同一の連続的プリーツパックの一部分であってもよい。各浄化装置要素のプリーツは、単一の膜から、または同一もしくは異なる材料から形成された複数の膜から形成され得る。好ましくは、プリーツは、共に圧縮され、上流側にほぼ平坦な矩形進入界面を、および下流側にほぼ平坦な矩形退出界面を形成する。所与面積の膜についてのレーン内の膜のプリーツ圧縮量は、所望の圧力降下対流量を最適化するように選択され得る。いくつかの実施形態においては、レーンカバー(例えばレーンカバー240)は、その輪郭設定された形状を取ることになり得る露出されるプリーツパックの表面積を増大させるように輪郭設定され得る。
【００６６】
図3は、側部カバー220の一実施形態の概略図であり、この実施形態は、側部カバー210と同一であってもよく、または異なってもよい。側部カバー220は、側部支持部材270、中間リブ272、および中間リブ273を備える。側部支持部材270、中間リブ272、および中間リブ273の内方表面は、他の構成要素に接合または他の方法で結合され得る取付表面を形成し得る。また、側部カバー220は、端部キャップが接合または他の方法で結合され得る端部キャップ取付表面を形成し得る端部表面302を備えてもよい。
【００６７】
側部支持部材270および離間された中間リブ272は、レーンと位置合わせされた一次流れチャネル304のセットを形成してもよく、離間された中間リブ273は、一次流れチャネル内にサブチャネル274のセットを形成してもよい。一次流れチャネル304は、一方または両方の端部にプレナムエリアを備えてもよい(例えばプレナムエリア310およびプレナムエリア311)。プレナムエリア310は、サブチャネル274よりも大きな断面積を有するエリアであることが可能であり(例えば端部から見た場合)、損失を軽減しつつサブチャネル274に流体を分配する役割を果たすことが可能であり、また主要本体に端部キャップを結合することによる接合のはみ出しまたは位置合わせ不良を原因とする圧力損失効果を軽減する役割を果たす。図示する実施形態では、プレナムエリア310は、丸み角290を有するほぼ矩形の断面を有し(端部から見た場合)、一方でサブチャネル274は、半円プロファイルを有する。
【００６８】
プレナムエリア310の進入断面を拡張することにより、側部カバー220により引き起こされる圧力降下が減少し得る。例えば、レーンカバーを基準として使用した場合に、プレナムエリア310の内方表面312が、レーンカバーからサブチャネル274の内方表面314の先端よりも3ミリメートルだけさらに離れて位置する構成は、内方表面312および内方表面314の先端が、レーンカバーから同一距離に位置する構成と比較して、圧力損失を減少させる。さらに、サブチャネル274への移行部316を形状設定することにより、圧力降下が減少し得る。したがって、プレナムエリア310と二次流路274との間に面取り部、斜角面、または他の形状設定された移行部316を備える移行部は、鋭角の角よりも低い圧力降下を示し得るが、いくつかの実施形態においては、角が使用されてもよい。
【００６９】
また、図3に示すように、側部カバー220は、側部支持部材270の前方側部外方表面から突出したタブ320をさらに備えてもよい。タブ320は、以下で論じられるようにラベル、ハンドル、または他の構成要素を収容するための溝、開口、または他の特徴を備え得る。さらに、媒体カバー210上の対応するタブ(図示せず)と共に機能するカバー220のタブ320は、フィルタカセットが転倒することなくポートを上に向けた状態で平坦表面上に配置され得るように、足部を形成することが可能である。
【００７０】
図4Aおよび図4Bは、端部キャップ104および端部キャップ106に結合された側部カバー220(図4A)および側部カバー210(図4B)の一実施形態の断面の概略図である。端部キャップ106は、サブチャネル274の一方の端部にてプレナム310にポートチャンバ401を流体結合する端部キャップ流れチャネル400と、サブチャネル264の一方の端部にてポートチャンバ403にプレナム410を流体結合する第2の端部キャップ流れチャネル402とを備え得る。端部キャップ104は、サブチャネル264の他方の端部にてプレナム411にポートチャンバ421を流体結合する流れチャネル420と、ポートチャンバ423にプレナム311を流体結合する第2の流れチャネル422とを備えることが可能である。図4Aおよび図4Bからは、これらの端部キャップおよび側部カバーが、図示されるように同一のパーツであり得る点を指摘できる。他の実施形態においては、2つの側部カバーは、異なる特徴を有してもよく、または置換不能となるような非対称であってもよい。
【００７１】
図5を参照すると、側部カバー210、側部カバー220、および主要シェル230(図2)の端部に接合または他の方法で結合されて封止ハウジングを形成する端部キャップ104および端部キャップ106を有するフィルタカセット100の一実施形態の破断図が示される。端部キャップ104は、レーンの一方の端部で端壁部として機能し得る内方壁部512を有し、端部キャップ106は、レーンの別の端部で端壁部として機能し得る内方壁部512を備えることが可能である。張力部材238および主要シェル側壁部の端部は、端壁部506および512に封止され得る。さらに、フィルタ膜の端部は、例えばポリマー樹脂でポッティング加工し、次いで端壁部506および512に接合することにより封止されてもよく、これにより、フィルタ膜の端部と端壁部との間に流体が流れ得る空間がなくなる。
【００７２】
端部キャップ104は、チャネル420およびポートチャンバ421を形成する形状設定された空洞と、流れチャネル422およびポートチャンバ423を備える形状設定された空洞とを備える。図示する実施形態のポートチャンバ421は、ほぼ円筒状であり、ポート開口がより幅広になるようにテーパ状に成され得る。流れチャネル420に対するポートチャンバ421の界面は、流れチャネル420とプレナム411との間の界面に対してオフセットされ得る。したがって、流れチャネル420は、ポートチャンバ421からプレナム411に進むにつれて外方へと角度をつけられ得る。流れチャネル420は、プレナム411の断面進入面積と同一の一定の断面積を有し得る。他の実施形態においては、流れチャネル420は、変動断面積を有してもよく、プレナム411の断面積とは異なる断面積を有してもよい。さらに別の実施形態においては、流れチャネル420は、複数の内部チャネルに分割されてもよい。
【００７３】
端部キャップ106は、チャネル400およびポートチャンバ401を形成する形状設定された空洞と、流れチャネル402および排水ポートチャンバ403を備える形状設定された空洞とを備える。図示される実施形態のポートチャンバ401は、ほぼ円筒状であり、ポート開口がより幅広になるようにテーパ状に成され得る。流れチャネル400に対するポートチャンバ401の界面は、流れチャネル400とプレナム310との間の界面に対してオフセットされ得る。したがって、流れチャネル400は、ポートチャンバ401からプレナム310に進むにつれて外方へと角度をつけられ得る。流れチャネル400は、プレナム310の断面進入面積と同一の一定の断面積を有し得る。他の実施形態においては、流れチャネル400は、変動断面積を有してもよく、プレナム310の断面積とは異なる断面積を有してもよい。さらに別の実施形態においては、流れチャネル400は、複数の内部チャネルに分割されてもよい。端部キャップ106は、流れチャネル402および排水ポートチャンバ403を形成する形状設定された空洞をさらに備えてもよい。
【００７４】
図5の例では、液体供給システムは、ポート112が入口ポートであり、ポート108(図1A)が出口ポートであり、ポート114(図1A)が出口排水ポートであり、ポート110が入口通気ポートであるように構成される。動作時に、流体は、ポート112を通りフィルタカセットに進入し、流れチャネル400によりポートチャンバ401からプレナム310へと送られ、一次流れチャネル304および/またはサブチャネル274に分配され得る。流体は、レーンカバー239を通り、プリーツ先端部間方向に浄化装置要素225を通り、レーンカバー240を通り、側部カバー210の一次流れチャネルおよび/またはサブチャネル264まで流れる。したがって、フィルタカセットは、効率的なノーマルフローろ過を実現し得る。側部カバー210内の流れからの流体は、チャネル420および出口チャンバ421において組み合わされ得る。この流体は、出口ポートを通りチャンバ421から出る。流体中のガスは、通気ポート(ポート110)へと上昇することができ、圧力がフィルタカセットから除去されると、排水ポートおよび出口ポート(例えば始動時)または入口ポートから排出され得る。様々な流路が、デッドスペースすなわちプロセス流体が停滞し得る空間を回避するために構成される。したがって、フィルタカセットは、清浄度の上昇をもたらし得る。
【００７５】
通気に関して、主要本体102は、内側表面が浄化装置要素よりも高い親ガス性を有するような材料から形成することが可能であり、または換言すれば、浄化装置要素は、ハウジング材料に比べてより高い疎ガス性を有するように選択することが可能であり、これによりハウジング側壁部に対するガスの親和力を促進する。例としては、非限定的なものではあるが、側部カバー220の材料と浄化装置要素225との間の表面エネルギーの差は、10ダイン/cm2超であり得る。したがって、浄化装置要素と側壁部との間に表面エネルギー勾配が存在し得る。その結果、流体が側部カバー220の内側を流し去ると、流体中のガスは側壁部に引き寄せられる。したがって、ガスは、浄化装置要素を通過するよりも、フィルタベントへと上昇する可能性がより高くなる。したがって、入口ベントは、ガスが捕獲されないようにするのを補助するために、フィルタの上流側の最高点に配置され得る。
【００７６】
図5の実施形態では、流れチャネルは、流れが各プリーツパックを並列的に通過するように構成される。しかし、他の実施形態においては、流れチャネルは、流れが浄化装置要素225を直列的に流れるように(例えば側部カバーおよび/または端部キャップの幾何学形状によってなど)構成され得る。したがって、各レーンが浄化目的(例えば事前ろ過、脱ガス処理、イオン交換、研磨ろ過等)を果たすように、種々の浄化装置要素を各レーンに配置することが可能である。
【００７７】
3つのレーン(例えば第1のレーン、第2のレーン、第3のレーン)を有する媒体空洞の一例を使用する場合には、入口流れチャネルは、第1のレーンの第1の側で分配チャネルに連結され得る。流体は、分配チャネルを通り、第1のレーンの浄化装置要素を通り流れ得る。第1のレーンの第2の側の流れチャネルは、第2のレーンへと流れを送り、流体は、第2のレーンの浄化装置要素を通り第1の側へと流れ戻り得る。フィルタの第1の側の分配チャネルは、第2のレーンから受けた流体を第3のレーンに送り得る。流体は、第3のレーンの浄化装置要素を通り、出口ポートに連結された分配チャネルに流れ得る。別の実施形態においては、端部キャップは、あるレーンから隣のレーンに直列的に流体を送るための流れチャネルを備えてもよい。さらに別の実施形態においては、流体がレーンに並列的に送られても、複数タイプの浄化が、単一レーンで直列的に実施され得る(例えば図5の実施形態では、粗目ろ過プリーツパックがカバー239の近位に配置され、細目ろ過プリーツパックがレーンのカバー220の近位に配置され得る)ように、複数タイプの浄化装置要素(例えば2つ以上の異なるタイプのプリーツパック)が、レーンに積層されてもよい。
【００７８】
ろ過時に、フィルタカセットは、圧力下に置かれる。フィルタカセットの実施形態は、予期される動作圧力下(ある安全率を伴う)での変形を防止または最小限に抑えるための特徴を組み込み得る。図6を参照すると、図6は、追加的な応力分散特徴と共に一例の応力分布を示す、主要本体102の一実施形態の概略図である。
【００７９】
上記で論じたように、実施形態は、各レーンの周囲にフープ状構造を形成し得る。これを目的として、側部カバー210の一実施形態は、各レーンに対応するレーン部分602を有し得る。各レーン部分602は、曲線状外側角を備え得る。例えば、最外レーン部分602は、一方の側から隣接側への外方表面移行部が曲線状になるように、曲線状端部角604を備える。さらに、外方表面は、隣接し合うレーン部分602同士の間の角606で内方へと湾曲し得る(例えばその結果、張力部材238とほぼ整列する平行な筋目を形成する)。したがって、側部カバー210の各外側角で、内方表面は曲線状となり((図2に示すように)例えば流れチャネルまたは角280の湾曲により)、外方表面は曲線状となり得る。
【００８０】
フープ状構造の形成により、所望の応力プロファイルが実現され得る。図6に示すように、いくつかの局所的な高応力エリアが存在し得るが、側部カバー210での算出されたミーゼス応力は、高応力エリア608により示されるように各レーン部分602の中心軸近傍にてほぼ最高となり、各主要シェル側壁部でのミーゼス応力は、側壁部234（および同様に側壁部236）の高応力エリア610により示されるように各主要シェル側壁部の中心軸に沿ってほぼ最高となる。ミーゼス応力は、ある安全率を伴いつつ主要本体102の降伏強度未満に留まる。
【００８１】
図7は、フィルタカセット700の別の実施形態の概略図である。フィルタカセット700は、ほぼ矩形のプロファイルを有するカセットハウジング702と、第1の端部キャップ704と、第2の端部キャップ706とを有する。カセットハウジング702は、1つまたは複数の浄化装置要素が配設される内側空洞を形成し得る。上記で論じたように、内側空洞は、ほぼ矩形のプリーツパックまたは他の浄化装置要素がそれぞれに配設されたレーンのセットへと区画され得る。
【００８２】
端部キャップ704および端部キャップ706は、内側空洞に流体結合されるポート(例えば第1のポート708、第2のポート710、第3のポート712、および第4のポート714の中の1つまたは複数)を形成し得る。フィルタカセット700の構成によっては、これらの1つまたは複数のポートのいずれかが、入口ポート、出口ポート、通気ポート、排水ポート、または別のタイプのポートとして機能し得る(およびより多数またはより少数のポートが存在してもよい)。図7に示すように、ポート継手は、マニホルドまたは他の供給部に連結するためのポート継手外ねじを有する。一実施形態によれば、ねじ付きポートは、以下で論じるような多条ねじであってもよい。
【００８３】
図示するように、ポートは、カセット700の前方に向かってx-y平面内に開口し、ポートを通る一次流路は、z軸に対して平行である。いくつかの例では、これらのポートは、フィルタカセットを反転させ得る(例えば、フィルタカセットが、上部としての端部720および下部としての端部722を有するまたはその逆であるマニホルドに対合され得る)ように配置され得る。
【００８４】
端部キャップは、マニホルドアセンブリ上の相補特徴と係合することによりフィルタカセットの適切な配置の確保を補助するための、位置合わせ穴、レール、またはガイドチャネル等の特徴を備えてもよい。図7の実施形態においては、端部キャップ704は、ガイドスロット724を備え、端部キャップ706は、カセット700の前方に開口したガイドスロット726を備える。ガイドスロット724/726は、カセット700を垂直方向に位置決めおよび保持するために、マニホルドの対応するガイドアームを受け得る。
【００８５】
カセットは、ポートが開口しているカセットの同一側部に連結されるキャリーハンドルを備えてもよい。例えば、カセット700は、カセットの後部から取外し可能なハンドルの連結を可能にするためのハンドル連結部材728を備える。この構成により、ユーザ(人間ユーザまたはロボットなど)は、全てのポートを上に向けた状態でカセットを運ぶことが可能となる。一実施形態によれば、ハンドル連結部材は、側部エッジにてカセットから後方に延在し、取外し可能ハンドルからの突出部を受けるための開口を画成したタブを備え得る。別の実施形態においては、ハンドル連結特徴は、表面730に一体化され得る。さらに別の実施形態においては、ハンドルが一体化され得る。別の実施形態においては、ハンドル連結特徴は、端部キャップ704および706、側部カバー、または他の箇所に組み込まれ得る。
【００８６】
また、カセットは、カセットを好都合に運ぶおよび保管するのを可能にするための特徴を備えてもよい。一実施形態によれば、カセットは、平坦表面上にカセットを配置させ得るために、カセットのポート開口とは反対側または他の箇所に平坦表面を備えてもよい。例えば、カセット700は、端部キャップ704および端部キャップ706の前方側部から延在する足部772を備える。したがって、カセット700は、ポートを上に向けた状態でおよびカセット700の転倒または転動を伴うことなく保管棚に配置することが可能となる。
【００８７】
また、カセット700は、ラベルシステムを備えてもよい。接着剤ベースラベルが使用されてもよいが、かかるラベルは、特に高温用途についてはPFAデバイスに装着された場合にしばしば剥がれる。一実施形態によれば、カセット700は、1つまたは複数のラベルホルダ732を備え得る。一実施形態によれば、ラベルホルダ732は、カセットの側部エッジの近傍または他の箇所で後方に延在し、相互に対面する溝のセットを画成するタブまたは他の延長部を備え得る。ラベル734は、これらの溝に嵌入するスナップ嵌めラベルであってもよく、またカセットアセンブリの動作時に所望に応じてラベルが挿入されるように作製され得る。ラベルは、プラスチック材料、金属、または他の材料から作製され得る。例えば、ラベルは、フィルタカセットとコントラストを成し、テキストの視認性を高めるように、レーザ切断、成形、直接注入等された着色PTFE材料またはPFA材料を備えてもよい。ラベルのカラーコード化により、ユーザは、デバイス間の識別が容易になる。例えば、ある色のラベルが、15ナノメートルフィルタを分類するために使用され得る一方で、別の色のラベルが、10ナノメートルフィルタを分類するために使用され得る。「テフロン(登録商標)のみ」指定の必要のある用途で使用されるフィルタカセットの場合には、PTFE材料が、このフィルタカセットに対してこの指定を維持する。所望に応じて代替材料を使用することも可能である。ラベルシステムは、図1Aおよび図1Bの実施形態で使用されてもよく、例えば側部123または124で実装され得る。また、ラベルは、浄化装置カセットの他の実施形態でも実装され得る。
【００８８】
図8A〜図8Bは、側部カバー800および側部カバー810が端部キャップ704および706に結合されたのを示す、カセット700の一実施形態の断面の概略図である。これらの2つの側部は対称であることに気付かれよう。図8Aおよび図8Bの実施形態では、側部カバー800は、側壁部のセットに接合または他の方法で結合され得る側部支持部材804と、張力部材に結合され得る離間された中間リブ806と、レーンカバーに結合され得る離間された中間リブ808と(いくつかの例では全てのリブがレーンカバーに結合されるわけではない)を備え得る。側部支持部材804および離間されたリブ806は、フィルタハウジングの各レーンに対応する流れチャネルを形成してもよく、離間されたリブ808は、より小さな流れチャネルへと一次流れチャネルをさらに分割する。側部カバー810は、側壁部のセットに接合または他の方法で結合され得る側部支持部材814と、張力部材に結合され得る離間された中間リブ816と、レーンカバーに結合され得る離間された中間リブ818とを備え得る。側部支持部材814および離間されたリブ816は、フィルタハウジングの各レーンに対応する流れチャネルを形成し、離間されたリブ818は、これらのレーンをより小さな流れチャネルにさらに分割し得る。しかし、図8A〜図8Bの実施形態では、プレナムが側部カバーに設けられない。
【００８９】
図8Aを参照すると、端部キャップ704は、ポートチャンバ820と、ポートチャンバ820を分配流れチャネルの第1の端部に連結する流れチャネル821とを形成する形状設定された空洞を備え得る。端部キャップ706は、ポートチャンバ830と、ポートチャンバ830を側部カバー800により画成される分配流れチャネルの第2の端部に連結する流れチャネル831とを形成する形状設定された空洞を備え得る。図8Bを参照すると、端部キャップ704は、ポートチャンバ840と、ポートチャンバ840を側部カバー810により画成される分配流れチャネルの第1の端部に連結する流れチャネル841とを形成する第2の形状設定された空洞を形成する。端部キャップ706は、ポートチャンバ850と、ポートチャンバ850を側部カバー810により画成される分配流れチャネルの第1の端部に連結する流れチャネル851とを形成する第2の形状設定された空洞を形成する。これらのポートチャンバは、ポートチャンバ820の上部表面がポート710の開口に向かって上方へと傾斜し、ポートチャンバ830の下部表面がポート714の開口に向かって下方に傾斜し、ポートチャンバ840の上方表面がポート708の開口に向かって上方に傾斜し、ポートチャンバ850の下部表面がポート712の開口に向かって下方に傾斜するように、傾斜をつけられ得る。すなわち、ポートチャンバ820および840については、ポートチャンバに到達したガスが各ポートから退出し得ることになる。
【００９０】
図9は、主要本体702、端部キャップ704、および端部キャップ706を有するフィルタカセット700を通る流れの一実施形態の概略図である。この例では、供給システムは、ポート712(図7)が入口ポートであり、ポート714が出口ポートであり、ポート708が上流(入口)側通気ポートであり、ポート710が下流(出口)側通気ポートであるように構成される。動作時に、流体は、ポート開口を通りポートチャンバ850に流入し、流れチャネル851を経由して側部カバー810に配設された上流流れ分配チャネルに送られて、レーンカバー905を通り、浄化装置要素925を通り、レーンカバー910を通る。流れチャネル831は、流体がポートチャンバ830に流入しポート714を通りフィルタカセット700から退出し得るように、側部カバー800に配設された下流流れチャネルをポートチャンバ830に連結する。
【００９１】
上記で論じたように、側部カバーは、浄化装置要素925よりも高い親ガス性を有してもよい。その結果、気泡が、側部カバーに引き寄せられ得る。上流流体分配チャネルは、ポートチャンバ840にガスを送り、下流流体分配チャネルは、ポートチャンバ820にガスを送り得る。ポートチャンバ840および820は、ガスが各ポート開口へと流れカセット700から流出するように設計されてもよい。
【００９２】
図10は、フィルタカセット本体1002、端部キャップ1004、および端部キャップ1006を有するフィルタカセット1000の別の実施形態の概略図である。フィルタカセット1000は、フィルタカセット700(図7)と同様であってもよい。しかし、図10に示すように、端部キャップ1004は、x軸およびy軸の両方に沿って相互からオフセットされたポート1008および1010を有し、端部キャップ1006は、x軸およびy軸の両方に沿って相互からオフセットされたポート1012および1014を有する。y軸に沿ってポートをオフセットすることにより、x軸方向においてポート同士をより近くに配置することが可能となり、したがってフィルタカセット1000の全幅(x方向サイズ)をより小さく留めることが可能となる。
【００９３】
図11は、フィルタカセット1100の別の実施形態の概略図である。フィルタカセット1100は、ほぼ矩形のプロファイルを有する主要本体1102と、第1の端部キャップ1104と、第2の端部キャップ1106とを有する。主要本体1102は、浄化装置要素が配設された内側空洞を形成し得る。端部キャップ1104および端部キャップ1106は、内側空洞に流体結合され得るポート(例えば第1のポート1108、第2のポート1110、第3のポート1112、および第4のポート1114の中の1つまたは複数など)を形成し得る。フィルタカセット1100の構成によっては、これらの1つまたは複数のポートのいずれかが、入口ポート、出口ポート、通気ポート、排水ポート、または別のタイプのポートとして機能し得る。図11の実施形態では、これらのポートはねじを有さない。
【００９４】
図12は、フィルタカセット1200の別の実施形態の概略図である。フィルタカセット1200は、ほぼ矩形のプロファイルを有する主要カセットハウジング1202と、第1の端部キャップ1204と、第2の端部キャップ1206とを有する。カセットハウジング1202は、浄化装置要素が配設される内側空洞を形成し得る。端部キャップ1204および端部キャップ1206は、内側空洞に流体結合され得るポート(例えば第1のポート1208、第2のポート1210、第3のポート、および第4のポートの中の1つまたは複数など)を形成し得る。フィルタカセット1200の構成によっては、これらの1つまたは複数のポートのいずれかが、入口ポート、出口ポート、通気ポート、排水ポート、または別のタイプのポートとして機能し得る。
【００９５】
端部キャップは、マニホルドアセンブリ上の相補特徴と係合することによりフィルタカセットの適切な配置の確保を補助するための、位置合わせ穴、レール、またはガイドチャネル等の特徴を備えてもよい。図12の実施形態においては、端部キャップ1204は、ガイドスロット1224を備え、端部キャップ1206は、カセット1200の前方に開口したガイドスロット1226を備える。ガイドスロット1224/1226は、カセット1200を垂直方向に位置決めおよび保持するために、マニホルドの対応するガイドアームを受け得る。さらに、端部キャップ1204または端部キャップ1206は、マニホルド上のピンを受けてカセット1200を水平方向に位置決めおよび固定するための垂直スナップ嵌めスロット1228を備えてもよい。
【００９６】
カセット1200は、ハンドル連結部材1230をさらに備え得る。一実施形態によれば、ハンドル連結部材は、側部エッジにてカセットから後方に延在するタブを備えてもよい。タブは、取外し可能ハンドル1232からの突出部を受け得る開口を画成する。
【００９７】
図13A〜図13Bは、端部キャップ1300の別の実施形態の概略図である。端部キャップ1300は、第1の平面(例えばx-y平面)内に開口する一次ポート1302と、第2の平面(例えばx-z平面)内に開口する二次ポート1304とを備え得る。一実施形態によれば、一次ポート1302は、上記で論じたように構成されたまたは異なって構成された入口または出口として機能し、二次ポート1304は、ベントまたはドレインとして機能し得る。端部キャップ1300は、形状設定された空洞1308をさらに画成してもよく、この空洞1308は、内側流体分配チャネルと流体連通状態にあり、空洞1308を画成する全ての内側表面がチャネル1320および出口ポート1304に気泡を送ることにより、ポート1304が通気ポートとして機能するように、またはポート1304に流体を送ることにより、ポート1304がドレインとして機能するように形状設定される。
【００９８】
図14は、カセット端部キャップ1400の別の実施形態の概略図である。端部キャップ1400は、ポート1402および1404を備える。流体進入ポート1402は、端部キャップ1400の内部の一連の端部キャップ流れチャネル1406へと分配される。流体は、端部キャップ1400の内部の端部キャップ流れチャネル1408を通り受けられ、端部キャップ1400内で混合され、その後退出ポート1404に向かい得る。端部キャップ流れチャネル1406および1408は、フィルタ本体内に画成された対応する流れ分配チャネルに位置合わせされ、流体を直列的にまたは並列的に分配するように配置され得る。端部キャップ流れチャネルは、例えばプレナム、一次流れチャネル、またはサブチャネルなどと位置合わせされ、様々なポート設計と共に使用され得る。
【００９９】
図15A〜図15Dは、端部キャップ1500の別の実施形態の概略図である。端部キャップ1500は、カセット主要本体に結合され得るベース1502と、第1のポート継手1510と、第2のポート継手1520とを備える。2つのポート継手が図示されるが、ポートに対置される1つのポート継手または3つ以上のポート継手を有するデバイスが使用されてもよい。ポート継手は、図示するようにねじ山1512および1522により外側にねじを付けられてもよい。ポート継手は、同一方向または逆方向にねじを付けられてもよい。
【０１００】
ポート継手は、連結システムの対応する位置合わせ特徴と協働して、ポート継手の連結システムとの位置合わせを容易にし得る位置合わせ特徴を備えてもよい。これらの位置合わせ特徴は、継手および連結システムの対応する特徴が位置合わせされるまたは噛み合わされるまでは、ねじ山1512および1522の起始部が連結システムの対応するねじ山に係合不能であるように構成されてもよい。
【０１０１】
一実施形態によれば、例えば、位置合わせ特徴のセットは、連結ナットの内方突出部(例えば図21Aの連結ナット1910の内方突出部2104)と位置合わせされる切欠部を備えてもよい。このために、図示する実施形態では、環状位置合わせリブが、ポートリブ1514および1524により示されるように各ポート継手から径方向に外方に延在する。各位置合わせリブは、リブの外周部に離間された位置合わせ切欠部を備え得る。例えば、リブ1514は、離間された切欠部1516を備え、リブ1524は、離間された切欠部1526を備える。離間された位置合わせ切欠部は、ねじ山1512および1522が連結システムのねじ山に適切に位置合わせされた場合にのみ、連結システムの位置合わせ特徴がこれらの切欠部を通過し得るように構成され得る。
【０１０２】
ポートリブ1514は、位置合わせ特徴が位置合わせ切欠部1516を通過するまでは、ねじ山1512の起始部が連結システムの対応するねじ山に係合不能になるように選択された距離だけ、ポート継手外ねじ1512の起始部から後退され得る。同様に、ポートリブ1524は、位置合わせ特徴が切欠部1526を通過するまでは、ねじ山1522の起始部が連結システムの対応するねじ山に係合不能になるように選択された距離だけ、ポート継手外ねじ1522の起始部から後退され得る。対応し合う突出部および切欠部の例が使用されるが、任意の適切な位置合わせ特徴が使用され得る。
【０１０３】
端部キャップ1500は、駆動ハンドル位置合わせインサートを受けるための位置合わせ開口1530を有し得る。位置合わせ開口1530は、ポート1510と軸方向に位置合わせされてもよく、または他の方法で配置されてもよい。位置合わせ開口1530は、ハンドルが所望の配向でのみ位置合わせ開口1530に嵌入し得るように、キー穴を形成し得る。
【０１０４】
図15Dは、ベース1502の底面図である。ベース1502は、フィルタ本体内の流路にポート1510およびポート1520を流体連結する流路用の開口を備え得る。このために、ベース1502の流路1540への開口は、第1のセットのプレナムに接続するように配置され、流路1542の開口は、第2のセットのプレナムに接続するように配置され得る。単一の流路として図示されるが、各流路1540および1542は、複数の流路へと分割されてもよい。
【０１０５】
また、ベース1502は、カセット主要本体の端部に接合または他の方法で結合され得る表面を形成し得る。例えば、領域1550は、側部カバーの端部に接合され、領域1554は、主要シェル側壁部の端部に接合され得る。エリア1556は、フィルタカセット本体の内部のレーンのセットに端壁部を形成し、張力部材およびレーンカバーの端部が接合または他の方法で結合され得る表面を形成し得る。
【０１０６】
図16は、主要シェル1630およびレーンカバー1640の別の実施形態の概略図である。図16の実施形態では、レーンカバー1640は、フレーム部材1660を有するフレームを備える。レーンカバー1640および主要シェル1630は、スナップ嵌めの利用、締り嵌めの利用、音波接合の利用、または任意の適切な結合機構により主要シェル1630へのレーンカバー1640の結合を容易にするための特徴を備えてもよい。一実施形態によれば、レーンカバー1640は、フレーム部材1660の長さに沿って延在する溝1662を備え得る。主要シェル側壁部および張力部材から突出する舌部1664は、対応する溝1662に受けられてスナップ嵌めを形成し得る。他の実施形態においては、舌部は、レーンカバー1640上に位置することが可能であり、溝は、側壁部および張力部材の上に位置し得る。また、他の機構が、レーンカバーの固定のために利用されてもよい。
【０１０７】
フィルタカセットは、任意の適切な方法で組み立てられ得る。一実施形態によれば、側部カバー(例えば図2の側部カバー220)が、主要シェルに接合されてもよく、次いでプリーツパックが、レーンに挿入される。プリーツパックの第1のプリーツおよび最終のプリーツは、プリーツパックの長さに沿って突き出してもよい。各プリーツパックの第1のフラップおよび最終のフラップがレーンカバーと各側壁部または張力部材との間に捕獲された状態で、個別のレーンカバーが装着され得る。第2の側部カバー(例えば図2の側部カバー210)が、主要シェルに接合され得る。主要本体の端部は、ポッティング加工されるかまたは他の方法で封止されて、レーンおよびプリーツパックの端部同士を封止し得る。次いで、端部キャップが主要本体に接合され得る。別の実施形態においては、例えば、第1のステップは、浄化要素およびレーンカバーを設置し、次いで側部カバー210、220、端部キャップ104、および端部キャップ106を並列的に接合するか、または2つ以上のこれらの構成要素を同時に接合することであることが可能である。他の浄化媒体または本明細書において説明されるように他のプロセス(熱交換など)を容易化するための媒体が、レーンに配置されてもよい。
【０１０８】
上記で論じたように、フィルタカセットの実施形態は、半導体製造用途を含むがそれに限定されない様々な用途に対して使用され得る。いくつかの半導体製造プロセスでは、フィルタは、典型的には100psi未満で動作する。本明細書において説明される実施形態は、同等の保持率、および圧力降下を実現する円筒状フィルタにより必要とされるよりも小さな容積内での400psi(2MPa)超を、およびいくつかの例では900psi(6.2MPa)超を含む、100psi(0.68MPa)以上の破壊圧力を有し得る完全ポリマーカセット(例えば金属支持プレートおよび金属取付ブラケット等を必要とすることなくフィルタの流体流路および構造構成要素がポリマー材料から作製されたフィルタ)(主要本体および端部キャップが主にまたは完全にPFA、PTFE、または他の非反応性材料から形成されたフィルタカセットを含む)を提供し得る。
【０１０９】
さらに、流量は、一般的には約5〜20リットル/分(lpm)であり、最大50lpmまでに対応し得るフィルタが、しばしば使用される。フィルタカセットの実施形態は、50lpm未満の流量および50lpm超の流量を含む幅広い流量範囲を伴う用途に対して使用され得る。上記で論じたようなフィルタカセットは、15ナノメートル未満粒子のろ過時に高流量(例えば15lpm超)を実現し得る。また、フィルタカセットは、他のろ過プロセスまたは浄化プロセスの実施のために他の浄化媒体を用いても構成され得る。
【０１１０】
さらに、フィルタカセットは、所望の圧力降下を示し得る。一実施形態によれば、フィルタカセットは、基準圧力降下(流体が1MPaの粘性を有し、浄化装置要素が設置されない場合の圧力降下)を有するように構成され得る。この基準圧力降下は、40リットル/分にて30kPa未満(いくつかの例では10kPa未満を含む)の、30リットル/分にて20kPa未満(いくつかの例では10kPa未満を含む)の、20リットル/分にて20kPa未満(いくつかの例では10kPa未満を含む)の基準圧力降下を含むがそれらに限定されない。一般的には、フィルタの構成は、流量および圧力降下のバランス調整を取り得る。
【０１１１】
レーンに浄化媒体を追加することにより、圧力降下が増加する場合があり、浄化装置要素の構成は、圧力降下で保持性能をバランス調整するように選択され得る。一般的に、所与の流量の場合のフィルタ間における圧力降下は、プリーツ高さ(プリーツ先端部間の距離)および同一量の膜面積に対する圧縮比の増大により増加する。圧縮比は、プリーツが分離されないがそれ以上共に圧縮されない比率である1.0の比率に対して、プリーツパックが圧縮される量である。したがって、例えば、100個のプリーツおよび0.0415センチメートルの厚さを有するフィルタ膜は、1.0の圧縮比にて約4.15センチメートルの幅を有するが、0.7の圧縮比の場合には約2.905cmの幅を有することになる。
【０１１２】
所与の膜ろ過面積について、矩形プリーツパックを保持するために必要とされる容積は、ほぼ
v=a*t*cr
となる。ここでは、
v=フィルタパック容積
a=ろ過面積
t=フィルタ膜の非圧縮厚さ
cr=圧縮比
である。
【０１１３】
次に、3m2の膜面積と、210ミリメートルのプリーツパック長さ(プリーツに平行な)と、63ミリメートルの内径と、76ミリメートルの外径と、0.0415センチメートルの厚さとを有する円筒状フィルタを採用した場合に、円筒状浄化装置要素は、約714cm3の容積を必要とし、少なくとも7.6センチメートル幅でなければならない。同一の膜面積の場合に、1.0の圧縮比での正方形プリーツパックは、約124cm3となり得る。
【０１１４】
プリーツパックは、プリーツの長さ、プリーツの高さ、およびプリーツパックの幅を選択することにより所望の容積内に配置することが可能となる。プリーツの高さおよび圧縮比は、プリーツパック間の圧力降下に影響を及ぼし得る。望ましいプリーツ高さおよび圧縮比は、種々の膜を試験することにより判定され得る。用途および流量ニーズによっては、プリーツパックは、0.6〜1.0の圧縮比を含むがそれに限定されない任意の所望の圧縮比を有してもよい。いくつかの例では、プリーツは、圧縮されなくてもよい(1超の圧縮比を有してもよい)。
【０１１５】
フィルタカセットの実施形態は、親油性樹脂、パーフルオロ化樹脂(ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ化エチレンプロピレン(FEP)、パーフルオロアルコキシポリマー(PFA)など、しかしそれらに限定されない)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、金属、または他の材料を含むがそれらに限定されない様々な材料から作製され得る。一実施形態によれば、外方層は、比較的安価なポリマーから形成されてもよく、内方層は、プロセス流体と反応する可能性の低いまたはプロセス流体を汚染する可能性の低いより高価なポリマーを含み得る。例えば、構成要素には、ポリプロピレン、PET、または用途の温度要件および圧力要件に耐え得る他の材料から形成された外方シェルが含まれ得る。外方シェルの内側には、典型的にはより高価であり、より高い耐化学性を有し、より高い純度の材料の内方層が、熱形成され、外方層に装着され得る。別の実施形態においては、所望の材料の内方層が、外方層の内側を覆ってオーバーモールド成形され得る。フィルタの接液表面全体が、PTFE、FEP、PFA、または他の材料などの、耐化学性がより高く純度のより高いポリマーであることが可能である。
【０１１６】
以下で論じるレーンカバーなどの内側構成要素は、親油性樹脂、パーフルオロ化樹脂(PTFE、FEP、PFAなど、しかしそれらに限定されない)、PVDF、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、PP、PE、PEEK、金属、または他の材料を含むがそれらに限定されない様々な材料から作製され得る。一実施形態においては、レーンカバーは、多重層から形成され得る。コアは、比較的安価な第1のポリマー(例えばポリプロピレン)を含むことが可能であり、流体に接触する任意の層は、プロセス流体と反応する可能性の低いまたはプロセス流体を汚染する可能性の低い、耐化学性がより高く純度のより高い第2のポリマーを含むことが可能である。一実施形態によれば、第2のポリマーは、第1のポリマーにオーバーモールド成形され得る。例えば、PETの溶融温度は、PFAおよびPTFEよりも低い。したがって、一実施形態によれば、PFA構成要素またはPTFE構成要素を有するフィルタアセンブリの1つまたは複数の部分が、PETでオーバーモールド成形またはポッティングされてもよい。PETは、低多孔性、広範な温度範囲にわたる良好な強度、およびPFAよりも低い溶融温度という利点を有する。さらに、PETは、PFAよりも一般的に安価である。
【０１１７】
フィルタカセットは、流体が印加圧力下でフィルタ膜に向かって直接的に対流されるノーマルフローろ過(NFF)を実現するように構成され得る。大きすぎて膜の孔を通過できないパーティクルは、膜表面にまたはフィルタ媒体の深部に蓄積し、小分子は、膜孔を下流側に通過する。一実施形態によれば、フィルタカセットは、ミクロン粒子および/またはサブミクロン粒子(例えば100ナノメートル以下の粒子)を除去するように選択され得る。複数のフィルタが、より小さなパーティクルまたは種々のタイプのパーティクルを逐次的に除去するために、単一のろ過システムユニットに直列的に適用されてもよい。最も細目なフィルタが、直列の中の最後に配置されて、より大きな粒子が、この最終フィルタに到達する前にろ過されるようにすることが可能である。これは、最も細目な典型的には最も高価なフィルタの損耗を軽減し得る。他の実施形態においては、カセットは、クロスフローろ過向けに構成され得るが、例えばタンジェンシャルフローろ過またはガス接触に限定されない。
【０１１８】
一実施形態においては、フィルタカセットは、非円形プリーツ型浄化装置要素を使用する。例えば、一実施形態は、第1のセットのプリーツ先端部が媒体空洞の上流部分に対面し、第2のセットのプリーツ先端部が媒体空洞の下流部分に対面する、1つまたは複数の矩形プリーツ型フィルタを備え得る。第1のセットのプリーツ先端部は、第1の平面内にほぼ配置され、第2のセットのプリーツ先端部は、第2の平面にほぼ配置され得る。浄化装置要素は、ほぼ平坦な矩形進入界面およびほぼ平坦な矩形退出界面を形成し得る。多孔性ポリマー膜の場合には、矩形プリーツパックの使用により、従来の半導体液体フィルタと同一のフットプリント内で大幅に追加されたろ過面積を得ることが可能となる。フィルタのプリーツは、単一の膜または同一のもしくは異なる材料から形成された複数の膜から形成され得る。さらに、ポリマーネット材料および他の材料が、膜と共にプリーツ加工されてもよい。膜内の側方流を可能にする(プリーツに対して平行な流れ)膜が使用されてもよい。
【０１１９】
張力部材により分離された複数のレーンへとプリーツパックを分割することにより、強度の向上が得られ、それによってより小さなカセットを使用することが可能となる。いくつかの例では、比較的薄い壁部を有するカセットが使用され得る。一実施形態によれば、流体が、デバイスの4つの側部の外側表面から5ミリメートル未満およびいくつかの例では4ミリメートル未満に位置するような、ハウジングの厚さを有するPFAカセットが形成され得る。かかるカセットは、削減されたフットプリントおよびより少ない材料で、円筒状フィルタと同等のろ過率、流量、および圧力降下を実現し得る。例えば、3m2膜を有する同等の円筒状フィルタと同一のろ過率、流量、および圧力損失を達成するが、容積がより小さく、半分未満の幅をとる、3m2膜を有するPFA主要本体を有するカセットを形成することが可能である。したがって、フィルタカセットの実施形態は、フットプリントおよびメンテナンス空間の要件を低下させるように構成され得る。3m2膜および他の寸法が一例として提示されるが、カセットは任意の適切な膜面積を備えるように形成されてもよく、他のタイプの浄化媒体を備えてもよい点に気付かれよう。さらに、フィルタカセットは、様々な材料から形成することが可能であり、他の浄化用途または他の用途において使用することが可能である。
【０１２０】
サイズの縮小の実現に加えて、フィルタカセットは、複雑さの軽減を実現し得る。一実施形態によれば、フィルタカセットは、最小数の固有パーツを使用して形成することが可能であり、これにより製造の複雑さおよびコストを軽減できる。いくつかの実施形態では、これらのパーツには、主要シェル、側部カバー、レーンカバー、および端部キャップが含まれ得る。しかし、他の実施形態においては、フィルタカセットは、任意の個数のパーツから形成され得る。
【０１２１】
さらに、フィルタカセットは、円筒状フィルタに比べて排水および通気を向上させ、性能および清浄性の向上のためにハウジング表面積およびデッドボリュームをより低く抑えることが可能である。また、本明細書において説明される実施形態は、個別ろ過、並列ろ過、および直列ろ過を容易にすることにより、有利なろ過応用性を助長し得る。また、本明細書において説明される実施形態は、ロボットによる操作がより容易になることにより、フィルタの交換およびメンテナンスの自動化を促進し得る。
【０１２２】
前述から理解され得るように、フィルタカセットは、様々な構成を有し得る。様々な図に示す特徴は、組み合わされてもよく、一実施形態に示される特徴は、他の実施形態と共に使用されてもよい点が当業者には理解されよう。さらに、いくつかの構成要素が、一体的または独立的なものとして図示される場合があるが、これらの構成要素は、他の方法で構成されてもよい。したがって、側壁部234、側壁部236、第2のレーンカバー239、および張力部材が、主要シェル230へと一体化されるものとして図示されるが、これらは、別個の構成要素であってもよい。例えば、第2のレーンカバー239は、独立したカバーであってもよく、張力部材238は、側部カバーの一方と一体化されてもよい。さらに、ポートが主要本体または他の構成と一体化されるなどの他の構成が考えられる点が理解されよう。さらに、ろ過に関して主に説明がなされるが、カセットは、任意の適切なろ過用途、または例えばダミーカセット、加圧ミキサ、熱交換器、もしくは他の用途としてなどを含む他の用途のためのコンパクトな圧力容器を実現し得る。
【０１２３】
カセットは、任意の適切な連結具を使用して供給システムに係合し得る。例えば、フィルタカセットは、参照により本明細書に全体が組み込まれる2009年6月16日発行のGashgaeeらによる「O-Ring-Less Low Profile Fittings and Fitting Assemblies」と題する米国特許第7,547,049号に記載されるようなOリング不要継手および継手アセンブリ、または他の連結機構を使用して連結され得る。他の実施形態においては、フィルタは、いずれも参照により全体が本明細書に組み込まれる、2002年4月30日発行の「Connector Apparatus and System Including Connector Apparatus」と題する米国特許第6,378,907号、2006年4月4日発行の「Connector Apparatus and System Including Connector Apparatus」と題する米国特許第7,021,667号、2007年11月20日発行の「Method and System for Purging a Dispensed Fluid Within a Fluid Dispensing System Including a Filter-Free Connector Apparatus」と題する米国特許第7,296,582号、2008年4月1日発行の「Method and System for Purging a Dispensed Fluid with a Fluid Dispensing System Including A Filter-Free Connector Apparatus」と題する米国特許第7,350,821号、および2006年5月2日発行の「Connector Apparatus and System Including Connector Apparatus,」と題する米国特許第7,037,424号に記載されるような、ポートが回転により連結され得るような連結機構を使用し得る。さらに、フィルタカセットポートは、FlareMount(商標)、Pillar 5300、Super Pillar、Flaretek、PrimeLock(登録商標)、Galtek、Swagelok連結具を含むがそれらに限定されない、当技術において既知のまたは開発された任意の他の適切な連結具を使用して連結し得る。
【０１２４】
図17Aおよび図17Bは、一例の連結システム1700の一実施形態の概略図である。連結システム1700は、ナット受けエリアを画定する連結ハウジング1702と、ナット受けエリア内に配設された連結ナット1710と、ナットにより少なくとも部分的に受けられる第1の継手1712と、第2の継手1714とを備える。第1の継手1712は、連結ナット1710の近位の第1の継手1712の端部に開口した流体流路を形成し、第2の継手1714は、連結ナット1710の近位の第2の継手1714の端部に開口した流体流路を形成する。第1の継手1712および第2の継手1714は、流路が連続流路を形成するように連結され得るように、結合または当接するように構成され得る。好ましくは、継手は、Primelock(登録商標)継手、FlareMount(商標)継手、または当技術において既知のもしくは開発された他の継手などの、軸方向力下でシールを形成するように構成された相補継手である。継手1712が雌継手として図示され、継手1714が雄継手として図示されるが、他の実施形態においては、継手1712が雄継手であり、継手1714が雌継手であることが可能である。継手の一方は、カセットの端部キャップの一部であることが可能である(例えば図1Aに示すような)。
【０１２５】
連結ナット1710は、連結ナット1710の主軸に沿って第1の側部1715から第2の側部1716まで延在する開口を備える。ナットは、継手の一方の端部部分を囲み、流路と同軸で継手の周囲で回転可能である。ナットを貫通する開口は、より小さな直径のエリア1720およびより大きな直径のエリア1722を含む種々の直径のエリアを有し得る。一実施形態によれば、ナットの開口は、連結ナット1710を貫通する開口の第1の端部により幅狭の直径を、および連結ナット1710を貫通する開口の第2の端部により大きな直径を有する(段状ショルダを形成する)。
【０１２６】
一実施形態によれば、継手の一方は、継手の第1の部分がより幅狭直径のエリアを通過し、第2の部分がより幅狭直径のエリアよりも大きな直径(または他形状のフットプリント)を有するように、形状設定され得る。図示するように、例えば、第1の継手1712の端部部分は、ナットの左端部を貫通する第1のセクション1730と、大きすぎるためにより幅狭の直径エリア1720を貫通できない第2のセクション1732とを有する。この実施形態においては、連結ナット1710および第1の継手は、使用時に当接するように形状設定および位置決めされる相補的径方向ショルダ1740を形成する(例えば連結ナット1710の内側ショルダが、継手1712の外側ショルダに当接する)。第2の継手1714は、ナット開口の第2の端部を通して受けられる端部部分1742を備え得る。第2の継手1714の受けられる部分は、外ねじ1744を備え得る。
【０１２７】
連結ナット内ねじ1746のセットは、連結ナット1710の第2の端部の近位に配設され、ポート継手外ねじ1744に係合するように設計され得る。また、連結ナット1710は、ハウジング1702の内部に配設されたハウジングねじ山1752に係合する連結ナット1710の外方側の少なくとも一部分に配設された外ねじ1750を備え得る。
【０１２８】
動作時に、第1の継手1712および第2の継手1714の端部は、一体的になされ得る。第2の継手1714の端部部分が適切な位置にある場合に、連結ナット1710は、継手外ねじ1744にナット内ねじ1746を係合させるように回転され得る。継手1712の継手外ねじ1744およびショルダ1740に対する力は、第1の継手1712および第2の継手1714を共に押し付け合って、シール(図17Bに示すような)を形成する。
【０１２９】
連結システム1700は、特に軸方向力によりシールが形成または助長される継手について、シールの維持を補助するために使用され得る。ナット内ねじ1746および継手外ねじ1744は、連結ナット1710を360度未満にわたり回転させることにより(およびいくつかの例では180度未満の回転で)継手を封止し得るように選択され得る。連結ナット1710を360度未満にわたり回転させることにより、結果として360度超にわたる螺合または360度超にわたる螺合が生じ、それにより継手を封止するのに十分な軸方向封止力が生成されてもよい。
【０１３０】
一実施形態によれば、ナット内ねじ1746は、連結ナット1710を360度回転させる必要を伴うことなく、第2の継手1714の周囲にて360度にわたり軸方向力(第1の継手1712に向かって第2の継手1714を押す力)を生成する。すなわち、ナット内ねじ1746は、360度にわたる係合をもたらすために連結ナット1710を360度回転させる必要を伴うことなく、継手の周囲360度にわたり継手外ねじ1744に係合することが可能になる。このため、ナット内ねじ1746および継手外ねじ1744は、二条ねじ、三条ねじ等の多条ねじであることが可能である。二条ねじ、三条ねじ、または他の多条ねじは、約半回転以下で完全封止連結の周囲360度にわたり軸方向荷重を印加し得る。ナット内ねじ1746および継手外ねじ1744は、高い軸方向荷重を受けるねじ山であり得る。これらのねじ山は1〜12UNFねじ、鋸歯ねじ、アクメねじ、または他のねじを含むがそれらに限定されない様々な標準的なねじプロファイルを備え得る。さらに、特注のまたは専売のねじが使用され得る。
【０１３１】
一実施形態においては、ナット内ねじ1746および継手外ねじ1744は、各ねじ山の起始点が約180度だけオフセットされ、ねじ山が各起始点から少なくとも180度にわたり延在する、二条ねじであり得る。この例では、連結ナット1710は、二条ねじに係合するように回転され得る。ナットを180度回転させることにより、二条ねじは、外方継手の周囲360度にわたり係合される。より具体的には、一条ねじの起始点を基準として使用すると、第1の起始点から始まるナット内ねじ1746の第1のねじ山は、0〜180度にわたり継手外ねじ1744に接触し、第2の起始点から始まるナット内ねじ1746の第2のねじ山は、180〜360度にわたり継手外ねじ1744に接触し、これにより継手の周囲360度にわたり継手1714に対して軸方向力が加わり得る。180度の例を使用したが、他の長さの二条ねじが使用されてもよい。
【０１３２】
三条ねじの例を使用すると、各起始点は、約120度だけオフセットされ、ねじ山は、各起始点から約135度にわたり延在し得る。この例では、約135度にわたり連結ナット1710を回転させることにより、360度の係合が形成される。この例では、第1の起始点から始まるナット内ねじ1746の第1のねじ山は、0〜135度にわたり継手外ねじ1744に接触し、第2の起始点から始まるナット内ねじ1746の第2のねじ山は、120〜255度にわたり継手外ねじ1744に接触し、第3の起始点から始まる第3のねじ山は、240〜15度にわたり継手外ねじ1744に接触し、それにより継手の周囲360度にわたり継手1714に対して軸方向力が加わり得る。135度の例を使用したが、他の長さの三条ねじが使用されてもよい。
【０１３３】
したがって、多条ねじ構成は、360度未満およびいくつかの例では180度未満の連結ナット1710の回転により、完全封止連結の周囲360度にわたり軸方向荷重を印加するために使用され得る。他の実施形態においては、軸方向荷重は、360度未満であるが、シールを形成するのに十分なものであってもよい。例えば、シールがこれらの間隙と共に依然として維持され得る場合(例えば螺合が存在しない角度範囲が存在する場合など)には、小さな間隙が荷重プロファイル中に存在してもよい。提示されるねじ山の例は例として挙げられるものであり、他の構成の多条ねじが使用されてもよい点が、当業者には理解されよう。
【０１３４】
連結システム1700は、連結ナット1710が軸方向荷重下で逆回転(回転して封止解除)しないように十分な力を生じさせるために、逆回転防止特徴を備え得る。一実施形態によれば、逆回転防止特徴は、摩擦嵌めであってもよい。摩擦嵌めは、ハウジング内ねじ1752とナット外ねじ1750との間の摩擦により実現され得る。ナット外ねじ1750およびハウジング内ねじ1752は、これらのねじ山間に十分な表面積の接触を生じさせることにより、連結ナット1710と連結ハウジング1702との間に有効な摩擦量をもたらして、円筒軸方向荷重を含む予期される軸方向荷重下で連結ナット1710が逆回転するのを防止するように選択された、より細目のねじ山であり得る。しかし、有効な摩擦量は、十分な外部回転力が連結ナット1710に印加される場合に、連結ナット1710が逆回転し得るのに十分な低さであってもよく、これにより、継手の係合解除が可能となる。この例では、ナット外ねじ1750は、連結ナット1710の位置を保持し、ナット内ねじ1746は、軸方向荷重を受ける。逆回転防止ねじ山は、十分な摩擦をもたらすユニファイねじまたは特注ねじを含む任意の標準的なねじ山を含み得る。また、鋸歯ねじを含むがそれに限定されない他のねじ山設計が使用されてもよい。一実施形態によれば、ナット外ねじ1750およびハウジング内ねじ1752は、一条ねじである。
【０１３５】
また、ロック機構(例えば継手の回転部材上の戻り止め/くぼみ、スナップ嵌め、または他の特徴など)が、予期しないナット1750の逆回転を防止するために設けられてもよい。いくつかの例では、ロック機構は、ナットからの外れを防止するために、より高摩擦のナット外ねじ1750の代わりに(ナット外ねじを依然として使用しつつまたはナット外ねじを全く使用せずに)使用されてもよい。いくつかの実施形態では、連結ナット1710が、外ねじを有さず、ナット1710が、代替的な保持機構により軸方向において定位置に保持される。
【０１３６】
連結システムは、ナットを所要の角度範囲(例えばねじ山上のストッパなど)に保持することによりある点を越えてナットが回転するのを防止するための特徴を備え得る。特に、ナットの回転は、第1の角度位置と第2の角度位置との間の範囲に限定され得る。ここで、第1の角度位置は、完全係合に対応し、第2の角度位置は、完全脱係合に対応する。第2の角度位置では、内ねじの起始点は、既知の位置にあり、これによりナット内ねじと継手外ねじとの適切な位置合わせの確保が補助される。
【０１３７】
連結システムは、種々のポートサイズに適合され得る。内ねじおよび外ねじは、孔径、軸方向移動要件、荷重要件、および封止性能要件に基づき変更され得る。構成要素は、親油性樹脂、パーフルオロ化樹脂(PTFE、FEP、PFAなど、しかしそれらに限定されない)、PVDF、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、PP、PE、PEEK、金属、または他の材料などであるがそれらに限定されないポリマー材料を含む様々な材料から作製され得る。一実施形態によれば、連結システムは、半導体産業用の真性超清浄PFA迅速連結封止連結具を実現するためにPFAから主に形成され得る。例えば、PFAから形成された連結システムは、ある安全率を伴いつつFlareMount(商標)連結具に指定された所要の150lbs.(667ニュートン)の力を印加することが可能である。
【０１３８】
連結システムは、独立型継手、ストレートユニオン継手、エルボ継手、または他の継手を用いたものを含め、様々な用途で使用され、他のデバイスに組み込まれ得る。上記に示した継手は、FlareMount(商標)封止機構を特徴とするが、他のタイプの継手が使用されてもよい。継手は、パイプまたは管材に溶接された、または一端部もしくは両端部にて管材連結具と共に成形された、Purebond(登録商標)であってもよい。また、継手は、管材のフレア状端部に挿入され得る。また、継手の一方が、フィルタハウジングに溶接または成形されてもよい(例えばChemlineもしくはChemlock(登録商標)のフィルタハウジングまたは他のフィルタハウジングなど)。また、連結システムは、管封止タイプの連結を代わりに構成するために使用されてもよい。
【０１３９】
図18は、変更されたねじ山設計を使用した連結システムの一実施形態の概略図である。図示する連結システムの部分は、連結ハウジング内ねじ1804を有する連結ハウジング1802と、ナット内ねじ1812およびナット外ねじ1814を有する連結ナット1810と、外ねじ1822を有する流体継手1820とを備える。また、別の継手1824の一部分が図示される。
【０１４０】
ナット内ねじ1812および継手外ねじ1822は、変更された鋸歯ねじであることが可能である。米国規格の鋸歯ねじは、垂直軸に対する7度の荷重フランク角と、垂直軸の反対側に対する45度の逃げフランク角とを有し、結果として52度のねじ山角度(荷重フランクと隣接する逃げフランクとの間の角度)を有する。ナット内ねじ1812および継手外ねじ1822の実施形態は、45度未満の逃げフランク角を有してもよい。一実施形態によれば、逃げフランク角は、15〜40度の間であるが、それ未満であってもよい。荷重フランク角は、0〜15度の間であってもよく、逃げフランク角とは垂直軸の同一側または反対側に対するものであってもよい。一実施形態においては、例えば、逃げフランク角は、約30度であり、荷重フランク角は、約3度であって、33度のねじ山角度を形成する。別の実施形態においては、荷重フランクは、ねじ山角度が逃げフランク角未満になるように角度設定され得る。換言すれば、荷重フランクおよび逃げフランクは、逃げフランクとは垂直軸の同一側に対して角度をつけられてもよい。
【０１４１】
さらに、いくつかの実施形態においては、継手外ねじ1822の荷重フランク角は、ナット内ねじ1812の荷重フランク角とは異なることにより、干渉を増大させてもよい。例えば、図示するように、継手外ねじの荷重フランク角は、約0度であってもよく、連結ナット内ねじの荷重フランクは、継手ねじ山荷重フランクに対して数度に角度設定される。いくつかの実施形態においては、連結ナット1810は、外ねじを有さず、ハウジング内で軸方向に保持され、別の機構が、連結ナット1810の逆回転を防止するために使用される。
【０１４２】
さらに、ハウジング内ねじ1804およびナット外ねじ1814は、干渉を増大させるように構成され得る。一実施形態によれば、例えば、ハウジング内ねじ1804およびナット外ねじ1814の荷重フランク角は、異なってもよい。
【０１４３】
上記で論じた連結具は、半導体製造で使用するための要件を満たす、PVDF、FEP、PP、PFA、およびPTFE、ポリマー、金属、または他の材料を含む組成物を含むがそれらに限定されない任意の適切な材料から形成され得る。いくつかの例では、高温が予期される場合には、より低いクリープを呈する材料を使用することが望ましい場合がある。したがって、例えば、用途が摂氏100度を超える場合には、連結ナットおよび継手にPFAを使用することが好ましい場合がある。なぜならば、PTFEは、これらの温度にてより大きなクリープを呈するからである。いずれの場合も、連結システムは、半導体製造用継手の適性を上回ることが可能であり、室温またはそれ以上の温度にて5分間の245psi(1.69MPa)に耐え得る(例えば室温にて5分間の535psi(3.7MPa))。例えば、PFAおよびPTFEから形成された図18の連結システムは、圧力が5分間にわたり室温で印加された場合に、415psi超の漏れ圧力を有し得る(214lbs.の軸方向封止力)(2.87MPaおよび952ニュートンの封止力)。継手の漏れ圧力は、室温にて500psi(3.4MPa)超であってもよく、さらには950psi(6.6MPa)超であってもよい。したがって、例えばPFAから形成されたナットおよび継手を有する連結システムは、ある安全率を伴いつつFlareMount(商標)連結具に指定された所要の150lbs.(667ニュートン)の力を印加し得る(例えば、連結システムは1インチ(2.54センチメートル)の継手に対して210lbs.(934ニュートン)を超過する軸方向力を印加し得る)。
【０１４４】
連結ナットは、任意の適切な形状計数を有してもよく、別の構成要素の一部分として一体化されてもよい。いくつかの実施形態においては、連結ナットは、ユーザがねじり荷重をナットに印加することにより継手との係合または係合解除を行い得るように翼状部が位置決めされた蝶ナットタイプの設計を特徴とし得る。他の実施形態においては、ユーザがナットにトルクをより容易に印加し得る、別の形状の回転部材が用意されてもよい。一実施形態においては、連結ナットは、1つまたは複数の連結ナットを回転させる歯車アセンブリまたは他のドライブトレインに結合され得る。ドライブトレインは、任意に複雑なものであってもよく、一斉に複数の連結ナットを回転させて複数のシールを同時に形成し得る。
【０１４５】
図19Aおよび図19Bは、連結システム1900の一実施形態の概略図である。連結システム1900は、連結ハウジング1902と、第1の流体継手1912の周囲で回転可能な第1の連結ナット1910と、第2の流体継手1922の周囲で回転可能な第2の連結ナット1920と、駆動システムとを備える。連結ハウジング1902は、ハウジング1902の第1の側部からハウジング1902の第2の側部までハウジング1902を貫通するねじ付き開口を備える。これらのねじ山は、連結ナット1910および1920のナット外ねじに係合するように構成され得る。駆動システムは、第1の連結ナット1910および第2の連結ナット1920に動作的に結合されて、ハウジング1902内で第1の連結ナット1910および第2の連結ナット1920を同時に回転させる。
【０１４６】
歯車アーム1930の第1の端部のナット結合部材1934は、ハウジング1902の第1の側部まで延在する。駆動アーム1932は、ナット結合部材1934からハウジング1902の第2の側部を所望の距離にわたり越えて延在する。連結ナット結合部材1934は、第1のナット1910に結合され、歯車歯1936を有する外方表面を備える。歯車アーム1930は、第2の連結ナット1920に結合された第2の歯車1940を駆動する。歯車アーム1930は、歯車アーム1930の回転により第1の連結ナット1910および第2の連結ナット1920が同時に回転されて、第1の流体継手1912とフィルタカセット上の継手との間および第2の流体継手1922とフィルタカセット上の第2の継手との間にシールを形成するように、回転部材として機能する。
【０１４７】
歯車アーム1930が回転されると、より小型の歯車1940もまた逆方向に回転されて、より大きなポートと同時により小さなポートに係合する。この機構により、歯車アーム1930に対する単一の回転動作による2つのポートの封止が可能となる。図示する実施形態では、これらの歯車は、より小型の連結ナット1920がより大型の連結ナット1910よりも多く回転されるように、1.6:1のギア比を有する(しかし、任意の適切なギア比が利用可能である)。連結ナット1910が、三条内ねじを有して構成されて、165度の回転により結果として360度(またはそれ以上)にわたる螺合が実現される場合には、連結ナット1920は、264度の回転により結果として360度(またはそれ以上)の螺合が得られるように、三条内ねじまたは他の多条内ねじを有して構成され得る。連結ナットが回転すると、連結ナットはフィルタカセット端部キャップ(または他の継手)に向かって並進し得る点に気付かれよう。したがって、歯車アーム1930および歯車1940もまた並進し得る。他の実施形態においては、連結ナットは、360度未満の螺合(および360度未満の外周部軸方向封止力)をもたらすが、継手を封止するのに十分な力を依然として生じさせる。
【０１４８】
より小型の連結ナット1920の内ねじおよび外ねじは、歯車アーム1930が回転されるにつれて、フィルタおよびナットが軸方向に同距離にわたって移動するように、連結ナット1910の内ねじおよび外ねじに対して調整されたピッチを有し得る。ギア比およびピッチ高さは、所要の孔径および軸方向移動距離の選択に基づき変更され得る。さらに、歯車は、さらなる連結ナットを回転させてさらなるポートに封止を行うために設けることが可能であり、連結システムは、全ての連結ナットが同一方向に回転するように伝動され得る。
【０１４９】
駆動ハンドル1950は、人間ユーザまたはロボットユーザによる容易な操作のために設けられ得る。駆動シャフト1952は、ハンドル1950からハウジング1902に向かって延在し、歯車アーム1930の駆動シャフト通路内に受けられ得る。駆動シャフト1952および駆動シャフト通路は、通路内での駆動シャフト1952の並進を可能にするようにスプライン結合されるかまたは他の方法で構成され得る。端部キャップ位置合わせポスト1954は、駆動シャフト1952に対して平行に延在し得る。端部キャップ位置合わせポスト1954は、フィルタカセット端部キャップの相補開口(例えば図15の開口1530)に受けられ得る。端部キャップ位置合わせポスト1954は、駆動シャフト枢動軸を画定する。
【０１５０】
歯車アーム1930の回転は、特定の回転範囲に限定されてもよく、歯車アーム1930の角度位置をロックするための特徴が、設けられてもよい。このために、歯車アーム1930の第1の端部付近の連結ハウジング1902により近位の駆動シャフト通路の部分が、駆動シャフト1952の外方表面を露出させるように開いていてもよい。駆動シャフト1952は、駆動シャフト1952がその枢支点を中心として回転される際に、連結ハウジング1902に最も近い端部駆動シャフト1952が表面1960を通過し得るように引き込まれ得る。すなわち駆動シャフト通路およびハウジング1902は、駆動シャフト1952の端部が重畳するように構成され、駆動シャフト枢軸を中心とする角度位置範囲においてハウジング1902の表面1960から離れるように離間され得る。いくつかの位置では、駆動シャフト1952の端部は、表面1960の開口内に受けられ得るが、ハウジングの側部の切欠部もしくは溝1964または歯車アーム1930をロックするための他の特徴は、所望の角度位置に位置し得る。したがって、例えば、駆動シャフト1952の端部は、位置1965から切欠部1964にかけて表面1960を通過し得る。駆動シャフト1952が切欠部1964と位置合わせされると、駆動シャフト1952は、駆動シャフト1952の一部分が切欠部1964に受けられて(係合位置)歯車アーム1930の回転を防止するように、並進され得る。
【０１５１】
他の機構が、歯車アーム1930の回転を阻止するために使用されてもよい。別の例としては、ハウジング1902の表面1962およびナット結合部材1934の対面する表面が、かさ歯車歯または他の特徴を備えてもよく、これにより歯車アーム1930の角度位置が維持されてもよい。また、戻り止めおよびくぼみ、ロックピン、クリップなどの他のロック機構が使用されてもよい。
【０１５２】
いくつかの実施形態においては、回転端点が、点線および矢印または他の視覚的標識により印をつけられてもよい。点線および矢印は、係合および係合解除を確認するために使用される視覚的標識の一例をさらに提供する。さらに別の実施形態においては、回転部材が適切な位置にある場合に点灯するLEDまたは他のライトを使用して、適切な係合/係合解除をやはり示すことが可能である。
【０１５３】
図20は、内ねじを有する第1の連結ナット開口2002および内ねじを有する第2の連結ナット開口2004の一実施形態を示す連結ハウジング1902の一実施形態の概略図である。2つの連結ナット開口を有するものが図示されるが、実施形態は、1つまたは複数のねじ付き開口および対応する連結ナットを有する連結ハウジングと、流体継手とを備え得る。他の実施形態においては、ハウジングは、ねじ山を用いずに連結ナットを軸方向に保持してもよい。さらに、図20は、駆動シャフト1952の一部分を捕獲するように構成されたハウジング1902の側壁部に配設された切欠部1964を示す。
【０１５４】
連結ハウジング1902は、以下で論じるように連結ハウジング1902がマニホルドプレートに取り付けられ得るように形状設定され得るスロット2006を有するブラケットを備え得る。固定具開口2008により、ねじ、ピン、または他の部材は、マニホルドプレートに連結ハウジング1902を結合するために使用され得る。ねじ穴2010により、カセット位置決め特徴は、連結ハウジング1902に結合され得る。
【０１５５】
図21Aは、連結ナット1910の一実施形態の概略図である。連結ナット1910は、外ねじ2100および内ねじ2102を備える。内ねじ2102は、360度未満の回転およびいくつかの例では180度未満の回転により、継手同士の間にシールが形成され得る(および360度の螺合または360度を上回るまたは下回る螺合がもたらされ得る)ように構成され得る。外ねじ2100は、連結ナット1910の外れを防止するように構成され得る。他の実施形態においては、連結ナット1910は、外ねじを有さず、ハウジング内に軸方向に保持されてもよく、その一方で別の機構が、連結ナット1910の逆回転を防止するために使用される。
【０１５６】
連結ナット1910は、継手上の相補特徴に位置合わせされる位置合わせ特徴セットを備え得る。例えば、連結ナット1910は、ナット開口の径方向内方表面から内方に突出する突出部2104を備え得る。突出部2104は、継手上の特徴と位置合わせされ得る。図15Bを参照すると、例えば、突出部2104は、位置合わせリブ1514の切欠部1516に嵌め通され得る。突出部2104は、突出部2104が対応する切欠部を通過するまでは、内ねじ2102が固定具外ねじ(例えば図15Bのねじ山1512)に係合不能になるように、内ねじ2102の起始点から離間され得る。突出部2104は、連結ナット1910が端部キャップまたは他の継手ねじ山に対して特定の配向に位置する場合にのみ、内ねじ2102が固定具外ねじに係合し得るように配置され得る。さらに、図示する実施形態においては、連結ナット1910は、突出部が切欠部を通過するまでは回転不能となる。したがって、継手の位置合わせ特徴および連結システム上(この例では連結ナット上)の位置合わせ特徴により、ねじ山が相互に対して適切に位置決めされるまでは、連結ナットの回転が防止される。
【０１５７】
連結ナット1910は、一方の側部から延在する弾性フィンガ2106をさらに備え得る。弾性フィンガ2106は、歯車アームまたは歯車により捕獲され得る。弾性フィンガ2106の端部の特徴2108は、歯車または歯車アームの表面に当接し得るショルダ2109を形成し得る。
【０１５８】
図21Bは、連結ナット1910および流体継手1912の一実施形態の概略図である。連結ナット1910を貫通する開口は、より大きな直径のエリアおよびより小さな直径のエリアを備え、それにより連結ナットショルダ2110を形成し得る。連結ナット1910に受けられる流体継手1912の部分は、より小さな直径を有する部分およびより大きな直径を有する部分を有し、それにより連結ナットショルダ2110に当接する流体継手ショルダ2112を形成し得る。連結ナットショルダ2110は、流体継手ショルダ2112に対して押すことにより、別のフィルタカセットまたは他の構成要素のポートに流体継手1912を封着するのに十分な軸方向力をもたらし得る。
【０１５９】
図22Aは、駆動システムの一実施形態の概略図である。歯車アーム1930は、第1の連結ナットを受けるための開口を有するナット結合部材1934と、第2の連結ナットを受けるための開口を有する歯車1940とを備え得る。特徴2202および2204は、各連結ナットの弾性フィンガが通過し得るチャネルを形成し得る。弾性フィンガの端部の特徴(図21Aの特徴2108)は、歯車アームまたは歯車開口に連結ナットを固定する役割を果たし得る。歯車アームおよび歯車が回転すると、特徴2202および2204は、弾性アームの側部エッジを押すことにより各連結ナットに径方向力を印加して、連結ナットを回転させ得る。
【０１６０】
図22Aは、駆動シャフト1952および端部キャップ位置合わせポスト1954を有する駆動ハンドルの一実施形態をさらに示す。駆動シャフト1952は、歯車アーム1930の通路に挿入され得る。駆動シャフト1952および通路の全てまたは一部が、スプライン結合され得る。一実施形態によれば、駆動シャフト通路スプラインは、歯車アーム1930の端部内へのインサート2206により形成され得る。端部キャップ位置合わせポスト1954は、端部キャップ開口のチャネルに嵌入する1つまたは複数の径方向突出部2208を備え得る。チャネルおよび突出部2208は、協働して駆動ハンドル1950の移動を案内することにより以下に論じるように適切なシールを確保するのを補助し得る。位置合わせポスト1954の端部は、環状溝およびリップを有する圧縮性リング2209を備え得る。リップは、以下でさらに論じるように端部キャップの一部分により捕獲され得る。
【０１６１】
図22Bは、図22Aに示す駆動システムの実施形態の概略断面図である。歯車アーム1930は、駆動シャフト1952を受ける駆動シャフト通路2220を備える。駆動シャフト通路2220の端部部分は、駆動シャフト1952の一部分(部分2210で示される)を露出させるように開いている。
【０１６２】
駆動シャフト1952は、駆動シャフト先端部2222が押し込まれ引き込まれ得るように、駆動シャフト通路2220内で並進可能であってもよい。駆動シャフト1952を引き込ませる方向への並進は、インサート2206により制限され得る。インサート2206は、内方に押す駆動シャフト1952と同軸の弾性フィンガ2230のセットを備え得る。駆動シャフト1952がある距離だけ引き込まれると、弾性フィンガ2230は、環状溝2232内へと内方に押して、その方向へのさらなる並進を阻止する。インサート2206は、位置合わせポスト1954が端部キャップ位置合わせ開口へと前方に押し込まれるまでは、駆動ハンドル1950が駆動シャフト1952の軸を中心として回転し得るように、通路2220内で回転可能であってもよく、これにより、スプラインがスロットに位置合わせされ、これらのスロットにより、駆動ハンドル1950は、さらに押し込まれて、これらの2つのパーツを共に回転的にロックすることが可能となる。
【０１６３】
図23は、端部キャップまたは他の構成要素に配設されて位置合わせポスト1954を受ける(図22A)位置合わせ開口2300の一実施形態の概略図である。複数のリブまたは他の特徴が、一連の軸方向チャネルおよび径方向チャネルを画定するために位置合わせ開口2300の内側に画定され得る。一実施形態によれば、これらの特徴は、進入チャネル2302、第1の径方向チャネル2304、第2の径方向チャネル2306、および第2の軸方向チャネル2306に第1の径方向チャネルを連結する第2の軸方向チャネル2308(その中の1つが図示される)を画定する。一実施形態においては、これらのチャネルは、端部キャップ開口に挿入されるインサート2350に画定され得る。
【０１６４】
図19〜図23を参照すると、位置合わせポスト1954が開口2300に挿入されると、突出部2208は進入チャネル2302に受けられる。これにより、駆動システムは、位置合わせポスト1954が挿入され得る前に、正確な配向に位置しなければならなくなる。この配向は、連結ナット1910および連結ナット1920の内ねじが端部キャップ、継手、または他の固定具上の外ねじと的確に位置合わせされる配向と一致し得る。駆動ハンドル1950は、並進されて、通路2220内で駆動シャフト1952を並進させ得る。しかし、第2の軸方向チャネル2308は、駆動ハンドル1950のさらなる並進を制限するように、進入チャネル2302と位置合わせされない(例えばリブ2310が進入チャネル2302に重畳しストッパとして機能する)。駆動ハンドル1950は、突出部2208が軸方向チャネル2308と位置合わせされるまでは回転され得る。この位置は、駆動シャフト1952がハウジング1902の切欠部1964と位置合わせされ、連結ナット1910および連結ナット1920が回転されて360度にわたるシールを形成する位置に対応し得る。次いで、駆動ハンドル1950は、駆動シャフト1952が切欠部1964に受けられるように、さらに押し込まれ得る。圧縮リング2209の環状リップは、リッジ2312が圧縮リング2209の溝内に捕獲されるように、リッジ2312を越えて通過し得る。圧縮リング2209およびリッジ2312は、駆動シャフト1952が切欠部1964に完全に係合された場合に触覚フィードバックを与えるスナップ嵌めを形成し得る。さらに、圧縮リング2209およびリッジ2312は、駆動シャフト1952が意図せずに引き込まれるのを防止するための機構を形成する。
【０１６５】
したがって、位置合わせ開口2300は、駆動シャフト1952が第1の角度位置に位置する場合に、駆動シャフト1952が制限された第1の距離だけ押し込まれ得るように構成された、キー特徴を提供し得る。次いで、駆動シャフト1952は、歯車アーム1930を回転させることにより第2の角度位置まで回転され得る。この第2の回転位置は、封止連結に対応する。駆動シャフト1952は、駆動シャフト1952がさらなる角回転を防止するための保持ピンとして機能する最終的な完全挿入位置まで押し込まれ得る。
【０１６６】
図24Aは、連結システム1900と同様の連結システム2400の一部分の一実施形態の概略図である。連結システム2400は、端部キャップ、継手、または他の取付具上の相補的な位置合わせ特徴に係合する位置合わせ特徴を備え得る。この例では、歯車アーム2430の径方向移動方向に対して垂直な(すなわち枢動軸に対して平行な側部に)進入部を有するスロット2432を有する回転部材(例えば歯車アーム2430)。スロット2432は、端部キャップ、継手、または他の取付具上の径方向に延在するリブ2434(例えば図1のリブ130)を受け得る。これらの噛合い特徴は、ポートの軸の周囲に部分的に囲む。一実施形態によれば、スロット2432およびリブ2434は、連結ナット内ねじおよび端部キャップ、継手、または他の取付具の外ねじが正確に位置決めされて適切な係合を可能にする場合に、リブ2434の端部およびスロット2432の進入部が位置合わせされるように構成される。したがって、連結システム位置合わせ特徴および相補的な端部キャップ、継手、または他の取付具の位置合わせ特徴は、歯車アームが回転される前に、ねじ山が適切な位置および配向に置かれるように構成される。
【０１６７】
一実施形態によれば、リブ2434は、リブ2434が径方向に延出する(図49Bに図示)ことにより、リブ2434の断面がより大きいことによって、歯車アーム2430のスロット2432内に保持される。また、スロット2432は、スロットが径方向に延出するため、より幅広であってもよい。さらに、一実施形態によれば、スロット2432およびリブ2434は、らせん状であることが可能である。この機構は、フィルタ端部キャップに対する歯車アーム2430の位置を保持するのを補助するために使用され、また歯車アーム2430がポート軸を中心として回転される際に端部キャップと流体継手との間により大きな軸方向荷重を発生させ得る(例えば締り嵌めにより)。連結ハウジング2402の他方の側に対する荷重は、スロット2432とリブ2434の壁部間の係合の締り嵌めにより発生する荷重とほぼ同等であり得る。これは、平滑な回転および封止係合を確保するために回転機構の両側に荷重を分配するのを補助し得る。リブ2434およびスロット2432は、連結ナット内ねじのピッチ(例えばより大きな連結ナットの)とほぼ等しいピッチを有し得る。
【０１６８】
駆動シャフトは、フィルタ継手のらせん状リブ2434上に位置する溝2440に係合するように設計されたボスまたは他の特徴を特徴とし得る。駆動シャフトが、フィルタが流体封止された後に前方に押されると、ボスは、リブ2434上の溝2440に押し込まれる。これにより、回転防止特徴がフィルタ継手の近くに設けられる。この特徴は、駆動シャフトが適切な配向にない場合には係合せず、それにより駆動ハンドルが正確な配向に回転されず、シールが完成されないことをユーザに警告する。図24Bは、リブ2434の断面の一実施形態を示す。図24Cは、ボス2454を有する駆動シャフト2452を有する駆動ハンドル2450の一実施形態の概略図である。
【０１６９】
図25は、フィルタカセットにおよびフィルタカセットから流体を送達するためのマニホルドアセンブリ2500の一実施形態の概略図である。説明のために、フィルタカセットを受けるマニホルドアセンブリの側を前方と呼ぶこととする。マニホルドアセンブリ2500は、各フィルタカセットごとに、フィルタカセット入口ポートに接続する入口接続ポートと、フィルタ出口ポートに接続するフィルタ出口接続ポートと、フィルタ通気ポートに接続するフィルタ通気接続ポートと、フィルタ排水ポートに接続するフィルタ排水接続ポートとを形成するように構成され得る。様々な流体供給ラインが、入口ライン、出口ライン、通気ライン、および排水ラインを形成するためにマニホルド継手に連結され得る。図5の流れの例を使用すると、マニホルドポート2510は、フィルタ入口に流体を供給するフィルタ入口接続ポートであり、マニホルドポート2512は、フィルタ出口から流体を受けるフィルタ出口接続ポートであり、マニホルドポート2514は、排水接続ポートであり、マニホルドポート2516は、通気接続ポートである。供給ラインは、フィルタカセットがろ過を並列的にまたは直列的に実施するように配置され得る。
【０１７０】
マニホルドポートは、連結システム1900(例えば連結システム1900aおよび連結システム1900bの対ならびに連結システム1900cおよび連結システム1900dの対)または他の連結システムなどの、1つまたは複数の対の連結システムセットにより形成され得る。連結システムは、主要マニホルドプレート2501に結合され得る。一実施形態によれば、一方の連結システムが、対で固定され、他方の連結システムは、主要マニホルドプレート2501に対して並進することにより、フィルタカセットまたはマニホルドが温度に起因して膨張または収縮する場合に幾分かのコンプライアンスを示し、フィルタカセットの様々な高さに対応してもよい。
【０１７１】
ガイドアーム2502および他の特徴が、前方に延在してもよい。フィルタカセットのショルダまたは他の特徴(例えば図1Aのショルダ138)が、ガイドアーム2502に当接してもよい。また、カセット位置合わせ特徴2506が、前方に延在し、全てのシール連結部が適切に係合するようにマニホルドに対してフィルタをさらに位置決めするために使用されてもよい。各カセット位置合わせ特徴2506は、フィルタカセットの特徴(例えば図1の位置合わせ穴134などの位置合わせ穴など)により受けられ得る。
【０１７２】
図19A〜図25を参照すると、フィルタカセットは、以下のようにマニホルドに係合され得る。初期位置では、駆動ハンドル1950が、引込み位置へと引き出され、歯車アーム1930が、反時計回り方向に回転される、図25に示す相対位置、「開」位置または「脱係合」位置まで(それにより、浄化カセットはカセット受けエリアに配置され得る)。浄化装置カセットは、フィルタカセットのショルダがガイドアーム2502に当接し、カセット位置合わせ特徴2506がフィルタカセット端部キャップの対応する開口内に受けられるように、配置され得る。この位置で、フィルタカセットポートは、マニホルドポートにほぼ軸方向に位置合わせされるべきである。依然として位置合わせされない場合には、駆動ハンドル1950は、端部キャップ位置合わせポート1954がフィルタカセットの位置合わせ開口に位置合わせされ、スプラインが歯車アームインサート2206に係合するように回転され得る(図22B)。駆動ハンドル1950は、端部キャップ位置合わせポストがフィルタカセットのキー位置合わせ開口に進入するように、前方に押され得る。駆動ハンドル1950は、位置合わせポスト1954が位置合わせ開口の軸方向進入チャネル2302の端部にてストッパに衝突するまで、さらに並進され得る。この動作により、フィルタカセットポートは、フィルタカセットの外ねじの起始点が連結ナット内ねじと適切にタイミング調整されるように、連結ユニット1910および1920に向かって併進され得る。
【０１７３】
駆動ハンドル1950は、突出部2208が軸方向チャネル2308に位置合わせされるまで、端部キャップ位置合わせポストにより与えられる枢支点を中心として時計回り方向に回転され得る。次いで、駆動ハンドル1950は、駆動シャフト1952が切欠部1964に係合し、圧縮リング2209がリッジ2312により捕獲されるように、前方に並進され得る。駆動ハンドル1950の回転により、連結ナットが回転されて、マニホルドポートとフィルタポートとの間にシールが形成される。連結ナットの回転により、結果として連結ハウジング1902で連結ナットが並進する。下部および上部の駆動ハンドル1950は、全てのポートが一斉に封止されるように同時に操作され得るか、または上部もしくは下部のポートセットの一方が、初めに封止され得る。いくつかの例では、カセットの重量が下方ポートに対して過度のモーメントを印加しないように、初めに上部ポートを封止することが好ましい場合がある。
【０１７４】
連結システム1900a、1900b、1900c、および1900dは、360度未満の回転により一斉に複数のポートシールを形成するように作動され得ると共に、任意の個数の連結ナット(例えば2つ、3つ、4つ、5つ、6つ等)に対応するように構成され得る点に気付かれよう。この操作は、フィルタカセットがマニホルドとオペレータとの間に位置する場合であっても、マニホルドの前方から行い得る。なぜならば、歯車アーム1930は、カセットの上方/下方/周囲を前方へと延在するからである。したがって、オペレータは、後方ポートにアクセスすることなくフィルタカセットの後方ポートを封止し得る。
【０１７５】
さらに、位置合わせ特徴と、単純かつ制御された並進動作および回転動作とにより、ロボットによるフィルタ交換性能が助長される。また、マニホルドおよびフィルタカセット上のIRタグ、位置合わせマーク、またはロボットもしくはスキャナにより読み取られて正確なフィルタ交換を助長し得る他の特徴などの、追加の特徴が含まれてもよい。
【０１７６】
図26は、主要マニホルドプレート2501の一実施形態の概略図である。主要マニホルドプレート2501は、連結システム延長部2604および2606のセットを備え得る。延長部2604は、上方連結ハウジングが垂直方向に並進し得るように、連結ハウジングを貫通する(例えば図20の開口2008を貫通する)固定具を受けるためのスロット2608を備えることが可能であり、延長部2606は、下方連結ハウジングが固定されるように、穴2612を備え得る。別の実施形態においては、上方連結ハウジングが固定されてもよく、下方連結ハウジングは並進し得るか、または、上方連結部および下方連結部が共に、固定され得るかもしくは並進し得る。主要マニホルドプレート2501は、主要マニホルドプレート2501がサポートに取り付けられ得るように、一連の取付穴2614を備え得る。
【０１７７】
図27は、フィルタカセット2702が連結されたマニホルドアセンブリ2500の一実施形態の概略図である。フィルタカセット2702は、任意の適切なフィルタカセットを備え得る。図27は、2つのフィルタカセットを受けるように構成されたマニホルドを示すが、マニホルドは、単一のカセット向けまたは任意の個数のカセット(例えば2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、またはそれ以上等)向けに構成されてもよい。
【０１７８】
図28は、マニホルドアセンブリ2500と同様であるが、らせん状リブ2434を有するフィルタカセット2810を受けるように構成され、らせん状リブに係合するスロットを有する歯車アームを使用するマニホルドアセンブリ2800の別の実施形態の概略図である。マニホルドアセンブリ2800は、各フィルタカセットごとに、フィルタカセット入口ポートに接続する入口接続ポートと、フィルタ出口ポートに接続するフィルタ出口接続ポートと、フィルタ通気ポートに接続するフィルタ通気接続ポートと、フィルタ排水ポートに接続するフィルタ排水接続ポートとを形成するように構成され得る。様々な流体供給ラインが、入口ライン、出口ライン、通気ライン、および排水ラインを形成するために流体継手に連結され得る。供給ラインは、フィルタカセットがろ過を並列的にまたは直列的に実施するように配置され得る。
【０１７９】
マニホルドポートは、連結システム2400(例えば連結システム2400aおよび連結システム2400bの対ならびに連結システム2400cおよび連結システム2400dの対)または他の連結システムの1つまたは複数の対セットにより形成され得る。連結システムは、主要マニホルドプレート2801に結合され得る。一実施形態によれば、一方の連結システムが、対で固定され、他方の連結システムは、主要マニホルドプレート2801に対して並進し得る。
【０１８０】
ガイドアーム2802が設けられてもよい。フィルタカセットのショルダまたは他の特徴が、ガイドアーム2802に当接してもよい。また、カセット位置合わせ特徴2806が、全てのシール連結部が適切に係合するようにマニホルドに対してフィルタをさらに位置決めするために使用されてもよい。カセット位置合わせ特徴は、フィルタカセットの特徴(例えば図1の位置合わせ穴134などの位置合わせ穴など)により受けられてもよい。位置合わせ開口2830が、駆動ハンドルの移動を案内するために駆動ハンドルの位置合わせポストを受けてもよい。
【０１８１】
図29は、マニホルド2800にフィルタ2810を設置するステップの例を示す。ステップ2902では、フィルタは、フィルタポートがマニホルドポート連結ナットに位置合わせされるように配置され得る。ステップ2904では、下方駆動ハンドルは、位置合わせポストが下方端部キャップの位置合わせ開口に位置合わせされるように回転される。ステップ2906では、下方駆動ハンドルは、第1のストッパに到達するまで押し込まれる。位置合わせポストは、ピボットとして機能する。ステップ2908では、ピボットは、駆動ハンドルを回転させるために使用され、駆動ハンドルは、歯車アームを回転させて、連結ナットを回転させ、連結ナットにシールを形成させる。このプロセスの最中に、歯車アームのらせん状スロットは、らせん状リブに係合する。ステップ2910では、駆動ハンドルは、最終位置まで前方に並進される。この並進時に、ボス(例えば図24Cのボス2454)が、らせん状リブの切欠部(例えば図24Aの切欠部2440)に捕獲され得る。このプロセスは、各ハンドルについて繰り返され得る。
【０１８２】
図30は、フィルタカセット端部キャップまたは他の継手に連結するための連結システム3000の別の実施形態を示す。連結システム3000は、連結ハウジング3012に配置された連結ナット3010を備え得る。連結ナット3010は、端部キャップ3016の継手に対してエルボ継手3014を連結する。回転部材3020が、ナット3010の回転を容易にする。一実施形態によれば、回転部材3020は、ナット3010を貫通する開口からある径方向距離を置いてナット3010に結合されるアーム3022を備える。アーム3022は、ナット3010の端部面から延在し得る。アーム3022は、端部キャップ継手と同軸であるエルボ継手3014の第1の部分よりも長いことが可能である。また、回転部材3020は、外方面がナット3010の端部面に対して平行になるようにアーム3022に対して垂直に延在するプラットフォーム3024を備え得る。プラットフォーム3024は、回転工具用ビット(例えば、六角ドライバ、フィリップスビット、フラットヘッドビット、スタービット、または他の工具など)を回転部材に係合させ得る工具接合部3026を備え得る。回転部材3020を回転させることにより、ナット3010が回転される。いくつかの実施形態においては、回転部材3020を360度未満にわたり回転させることにより(180度未満およびいくつかの例では135度未満を含む)、端部キャップ3016の外ねじとのナットの内ねじの360度にわたる係合が引き起こされ得る。
【０１８３】
回転部材3020の回転範囲は、ナット3010が既知の位置にて回転を停止するように限定され得る。これは、ナット3010のねじ山が完全係合位置に適切に位置合わせされるのを確実にするのを補助し得る。いくつかの実施形態においては、回転端点が、点線および矢印または他の視覚的標識により印をつけられてもよい。点線および矢印は、係合および係合解除を確認するために使用される視覚的標識の一例をさらに提供する。さらに別の実施形態においては、回転部材が適切な位置にある場合に点灯するLEDまたは他のライトを使用して、適切な係合/係合解除をやはり示すことが可能である。
【０１８４】
図31は、連結システム3000の一実施形態の断面の概略図である。図31に示すように、連結ナット3010は、端部キャップ3016のポート継手上の外ねじ3011に係合するナット内ねじ3102と、連結ハウジング3012の内ねじに係合するナット外ねじ3104とを備え得る。上記で説明したように、ねじ山は、ナット3010が360度未満の回転により継手3014と端部キャップ3016との間に360度にわたるシールを形成し、予期される荷重下で外れないように構成され得る。
【０１８５】
また、ロック機構(例えば、継手の回転部材上の戻り止めおよび/またはくぼみ、回転部材と継手もしくは他の構成要素との間のスナップ嵌め、または他の特徴など)が、回転部材の予期せぬ回転を防止するために設けられてもよい。いくつかの例では、ロック機構は、ナットからの外れを防止するために、ナット外ねじの代わりに使用されてもよい。
【０１８６】
図32は、マニホルドアセンブリ3200の別の実施形態を示す。フィルタカセット3202は、流体がフィルタカセット3202に/から送られ得るように、マニホルドアセンブリ3200に結合され得る。垂直配向で示されるが、フィルタおよびマニホルドは、水平を含む任意の配向で使用され得る。マニホルドアセンブリ3200は、第1の方向に延在してフィルタカセット受けエリア(例えばベイ)の下方を通過する下方支持アーム3204と、第1の方向に延在してフィルタカセット受けエリアの上方に延びる上方支持アーム3206とを備える。下方支持アーム3204および上方支持アーム3206は、フィルタカセットに/から流体を送る継手にフィルタカセットのポートを連結するために使用される連結システム3205および3207に支持を与える。中間部分3208が、下方支持アーム3204および上方支持アーム3206をある距離を置いて分離させる。
【０１８７】
上方支持アーム3206は、上方支持アーム3206と下方支持アームとの間の距離が変更可能になるように、中間部分3208に対して延在し得る延在アームに結合されてもよい。ハンドル3210を引くことにより、上方支持アーム3206は並進する(例えば垂直方向に)。主要アセンブリの中間部分3208は、延在アームまたはフィルタ位置合わせブラケットから延在するピンを案内するガイドスロットを形成してもよい。
【０１８８】
一実施形態によれば、連結システムは上記で論じたように動作し得るが、他の連結システムが使用されてもよい。したがって、連結システムは、継手3218の周囲を回転可能な連結ナット3216を収容する連結ハウジング3214を備えてもよい。回転部材3220は、連結ナット3216を回転させて、継手カセットのポートに継手3218を封着させ得る。
【０１８９】
流体供給ラインは、任意のポートが通気接続ポート、排水接続ポート、フィルタ入口接続ポート、またはフィルタ出口接続ポートとして機能し得るように、連結システム継手に連結され得る。例えば、図9の流路を使用すると、上方連結システムポートは、通気接続ポートを形成することが可能であり、下方連結システムポートは、フィルタ入口接続ポートおよびフィルタ出口接続ポートを形成する。
【０１９０】
各上方のおよび各下方の連結ハウジング3214は、連結ハウジングを並進させて(例えば水平方向に)フィルタカセットの配置に対応するように、および各ナット3216が回転されて継手に係合/係合解除する場合に連結ハウジング3214の移動を可能にするように、上方支持アームおよび下方支持アームにそれぞれ結合され得る。連結ハウジング3214は、独立的に可動であってもよい。連結ハウジング3214は、連結ハウジング3214の水平方向並進を可能にするガイド特徴を捕獲することによって、支持アームに結合され得る。図示する例では、ガイド特徴は、蟻継ぎトラックである(1つの蟻継ぎトラック3222が示される)。
【０１９１】
図33は、上方支持アーム3206に結合された上方延在アーム3300と、連結システム3205および3207に支持を与えるフィルタ位置合わせブラケット3302とを備える、マニホルドアセンブリ3200の別の概略図である。また、図33は、上方延在アーム3206および下方延在アーム3204が、フィルタカセット端部のプロファイルに合致するようにフィルタシート(例えばフィルタシート3304)を形成し得ることを図示する。
【０１９２】
フィルタ位置合わせブラケット3302は、中間部分3208の側壁部間のチャネル内に配設され、バックプレート3310と、バックプレート3310から前方に延在してフィルタカセットの相補特徴により受けられることとなる離間されたガイドアーム3312または他の特徴とを備え(または、バックプレートはカセットからの突出部などの特徴を受けることが可能である)、これによりフィルタカセットを初期位置に位置合わせするのを補助する。フィルタ位置合わせブラケット3302は、延在アーム3300と同一方向において主要アセンブリに対して可動であってもよい。
【０１９３】
一実施形態によれば、バックプレート3310の側部から突出したガイドピン3314は、中間部分3208の側壁部のスロット内に捕獲され得る。さらに、延在アーム3300から前方に突出するガイドピン3320は、バックプレート3310のスロット3322に捕獲されてもよい。延在アーム3300が下方に並進することにより、バックプレート3310は延在アーム3300と共に下方に移動し得る。逆方向においては、ガイドピン3320が、対応するスロット3322の上部を押して、バックプレート3310を上方に上げ戻し得る。ばねなどの付勢部材が、延在アーム3300を延在位置にまたは非延在位置に付勢するために設けられてもよい。
【０１９４】
図34A〜図34Eは、マニホルドアセンブリ3200にフィルタカセット3202を結合する一実施形態の概略図である。フィルタカセット3202は、マニホルドアセンブリ3200のフィルタ受けエリアに挿入される。フィルタカセットは、フィルタ位置合わせブラケットのアームまたは他のガイドを受ける(図34A)。係合ハンドル3210は、押し下げられることにより、フィルタカセット3202をフィルタ下方位置に、および上方支持アームを上方支持アーム下方位置に降下させることが可能であり、この位置で、フィルタカセットポートが、連結ナットに軸方向に位置合わせされる(図34B〜図34C)。ある移動範囲では、フィルタ位置合わせブラケットおよび延在アーム3300は、フィルタ位置合わせブラケットがその下部位置に到達するまでは共に移動し得る点に気付かれよう。この時点で、延在アーム3300は、上方支持アーム3206が最終位置に来るまで並進し続け得る。係合ハンドル3210は、マニホルドポートに向かってフィルタカセット3202を駆動させるように回転され得る(図34D)。回転部材3220は、マニホルドポートおよびフィルタポートを封止するように回転され得る(図34E)。
【０１９５】
別の実施形態においては、延在アーム3300は、フィルタカセットを前後に並進させるようにリンク機構または他の機構に動作的に結合され、それにより、延在アーム3300の垂直移動がフィルタカセットの水平移動へと変換され得る。一実施形態においては、延在アーム3300は、第1の可動域にわたり移動してフィルタ位置合わせブラケット3302を下降させ、第2の可動域にわたり移動してフィルタカセット3202を並進させる。係合ハンドル3210は、上方連結ハウジングおよびマニホルドポートを移動させる機構に動作的に結合される。図35A〜図35Dは、かかる実施形態にてフィルタカセットを挿入する一実施形態の概略図である。フィルタカセット3202は、マニホルドアセンブリ3200のフィルタ受けエリアに挿入される。フィルタカセットは、フィルタ位置合わせブラケットのアームまたは他のガイドを受ける。係合ハンドル3210は、押し下げられることにより、フィルタカセット3202をフィルタ下方位置に、および上方支持アームを上方支持アーム下方位置に降下させることが可能であり、この位置で、フィルタカセットポートが、連結ナットに軸方向に位置合わせされる(図35A〜図35C)。ある移動範囲では、フィルタ位置合わせブラケット3302および延在アーム3300は、フィルタ位置合わせブラケットがその下部位置に到達するまでは共に移動し得る点に気付かれよう。この時点で、延在アーム3300は、上方支持アーム3206が最終位置に来るまで並進し続け得る。延在アーム3300は、フィルタカセット3202に動作的に結合されてもよく、それにより延在アーム3300の垂直方向へのさらなる並進によってフィルタカセット3202がマニホルドポート方向へ押されて(図35C)、結果として下部フィルタカセットポートが下部連結ナットに受けられる。係合ハンドル3210は、上方カセットポートが連結ナットに受けられるまで、上方カセットポートに向かって上方マニホルドポートを駆動させるように回転され得る(図35D)。回転部材3220は、マニホルドポートおよびフィルタポートを封止するように回転され得る(図35E)。
【０１９６】
図36は、複数のフィルタカセットを備えるろ過システム3600の一実施形態の概略図である。供給ラインは、フィルタカセットが必要に応じて直列ろ過もしくは並列ろ過またはそれらの組合せを実現するように構成されてもよく、複数のマニホルドが並置され得るのが示される。
【０１９７】
図37Aおよび図37Bは、マニホルドアセンブリ3700およびフィルタカセット3702の別の実施形態の概略図である。マニホルドアセンブリ3702は、下方支持アーム3704、上方支持アーム3706、および中間部分3708を備え得る。下方支持アーム3704は、下方マニホルドポートを形成する下方連結システム3705に結合され、上方支持アーム3706は、上方マニホルドポートを形成する上方連結システム3707に結合される。下方連結システム3705および上方連結システム3706は、上記で論じたように動作し得る。中間部分3708は、下方支持アーム3704および上方支持アーム3706に結合され、支持アーム同士を分離させ得る。中間部分3708は、フィルタ位置合わせブラケット3712が配設されるチャネルを画成する。フィルタ位置合わせブラケット3712は、中間部分3708に対して可動である。フィルタ位置合わせブラケット3712は、フィルタカセットの対応する特徴に受けられ得るガイドアーム3714を備え得る。
【０１９８】
上方支持アーム3706は、中間部分3708に対して回転軸を中心として枢動する。リンク機構3710は、中間部分3708の側部のスロット3715を介してフィルタ位置合わせブラケット3712に上方支持アーム3706を連結する。上方支持アーム3706の回転により、フィルタ位置合わせブラケット3712が並進される。
【０１９９】
動作時に、カセット3702は、ガイド3714がフィルタカセット3702の対応する特徴に受けられる状態で、下方支持アーム3704と上方支持アーム3706との間のカセット受けエリアに配置され得る。上方支持アーム3706は、回転されることにより、下方連結システム3705および上方連結システム3707に対するフィルタ位置合わせブラケット3712を、フィルタカセット3702のフィルタ位置合わせブラケット3712とは反対側へと下降させ得る。回転部材3720は、回転されることにより、マニホルドポートとフィルタポートとの間にシールを完成させ得る。
【０２００】
図38は、フィルタカセット3802を受けるためのマニホルドアセンブリ3800のさらに別の実施形態の概略図である。マニホルドアセンブリ3800は、カセット3802を受けるためのカセット受けエリアを形成する1つまたは複数のフィルタベイを画定するハウジングを備え得る。フィルタ位置合わせブラケットが、フィルタベイの奥から突出するガイドアーム3806を形成する。ガイドアーム3806は、フィルタカセットの対応する特徴に受けられ得る。上方連結システム3810が、カセット受けエリアの上方に配設され、下方連結システム3812が、カセット受けエリアの下方に配設される。上方連結システム3810は、ロッド3820に動作可能に連結される。ロッド3820の並進により、スロット3850に案内された上方連結システム3810の並進が引き起こされる。一実施形態によれば、ロッド3820は、上方連結システム3810を並進させるためにロッド3820の回転が必要とされるように、ねじ山を付けられる。
【０２０１】
図39Aおよび図39Bは、上方連結システム3810の一実施形態の概略図である。垂直方向位置合わせブロック3902が、ロッド3820の並進により垂直方向位置合わせブロック3902の垂直移動を生じさせるように、ロッド3820に結合される。枢動ブロック3904が、垂直方向位置合わせブロック3902に結合され、枢支ピン(図39Bをさらに参照)により与えられ得る枢軸3950を中心として、ポート同士の間で均一に力を分配するように制御された量だけ回転することができる。枢動ブロック3904は、フィルタ端部キャップ3920上の対応するポートに係合する上方マニホルドポート3910を備える。供給ライン3930は、垂直方向位置合わせブロック3902を貫通し、ポート3901に連結されて、ポート3910に/から流体を送り得る。供給ライン3930は、垂直方向位置合わせブロック3902の垂直移動を許容するように可撓性であることが可能である。図39Bに示す実施形態においては、垂直方向位置合わせブロックは、側壁部中のスロット3850(図39Aをさらに参照)に対して移動する。ロッド3940は、上部ポートが係合解除された後に、下部ポートのカセットを引き上げ得る。図39Bには、端部キャップ3920に係合されたガイドアーム3806の一例がさらに示される。
【０２０２】
図40は、下方連結システム3812の一実施形態の概略図である。下方連結システム3812は、ハウジングベース4004に結合された枢動ブロック4002を備え得る。枢動ブロック4002は、ポート同士の間で均一に力を分配するように制御された量だけ、(枢動ピンにより与えられ得る)枢動軸4060を中心として回転する。枢動ブロック4002は、フィルタカセット端部キャップ4010上の対応するポートに接続する下方マニホルドポートを形成する。ポスト4006のセットが、ベース4004から上方に延在する。ポスト4006は、封止係合前にポートを適切に位置決めするために端部キャップ4010の噛合い特徴(例えば図12のスロット1228)に係合するように構成されたスナップ嵌めポストであることが可能である。
【０２０３】
図38〜図40を参照すると、カセット3802は、ガイドアーム3806がカセット端部キャップ3920および4010のスロットに係合した状態で、線形運動によりフィルタベイに挿入され得る。ロッド3820の回転により、垂直方向位置合わせブロック3902は、アセンブリ側壁部のスロットを下方に並進され得る。一実施形態においては、位置合わせブラケットもまた移動して、フィルタカセット3802を同時に並進させ得る。上方マニホルドポート3910とフィルタカセットポートとの間の距離は、カセット3802がその最下位置に到達するまでは、第1の可動域にわたって同一に留まり、次いで上方マニホルドポート3910とフィルタカセットポートとの間の距離は、縮小する。別の実施形態においては、枢動ブロック3904は、端部キャップ3920上のシールに係合し、カセットの可動域にわたりカセット3802を押し下げ得る。端部キャップ4010の噛合い特徴は、ポスト4006に係入することが可能であり(いくつかの実施形態では触覚フィードバックを伴って)、端部キャップ4010上のポートは、下方枢動ブロック4002上のマニホルドポートに係合する。ロッド3820は、十分な封止力が生成されるまで回転され得る。図38〜図40の実施形態は、単一のロッドの回転により4つのポートが封止され得る点で1つの利点をもたらす。
【０２０４】
図41は、フィルタカセット4102を受けるための別のマニホルドアセンブリ4100の一実施形態の概略図である。マニホルドアセンブリは、下方連結システム4105を支持する下方支持アーム4104と、上方連結システム4107を支持する上方支持アーム4106とを備える。下方支持アーム4104および上方支持アーム4106は、下方支持アーム4104と上方支持アーム4106をある距離だけ離間させておく支持ブラケット4108に結合される。支持ブラケット4108は、幾分かの垂直方向コンプライアンスを示し得る。一実施形態によれば、支持ブラケット4108は、相互に垂直方向に摺動し得る2つ以上のプレート(例えば加法プレート4110および上方プレート4112)から形成され得る。取外し可能な駆動シャフト4120が、上方支持アーム4108を貫通し、連結システムの1つまたは複数の歯車を駆動し得る(同一のまたは異なる駆動シャフトが下方支持アーム4104に使用され得る)。
【０２０５】
図42は、ドライブトレインを備える上方連結システム4107の一実施形態の概略図である。駆動シャフト4120が、歯車4200に係合する。駆動シャフト4120が回転されることにより、歯車4200は、歯車4202などのさらなる歯車を回転させる。一実施形態においては、歯車4202は、上記で論じたように連結ナットに連結され得る。別の実施形態においては、歯車4202は、歯車4202がシールを完成させるために複数回転にわたり回転されなければならないように、標準的なねじ継手の周囲に配設され得る。他の実施形態においては、ロッドが、歯車アセンブリを駆動することができ、この歯車アセンブリは、両(またはそれ以上の)ナットを同時に駆動する。
【０２０６】
マニホルドアセンブリでは、上方連結システムおよび下方連結システムは、カセットが1つの配向でのみ設置され得るように異なってもよい(例えば連結ハウジング同士が異なってもよい)点に気付かれよう。また、個々のハウジングは、ある特定の用途に適さないフィルタが嵌らないように異なってもよい。所与のマニホルドアセンブリに嵌入し得るフィルタまたはフィルタ端部キャップを限定するために、それぞれ異なる位置合わせ特徴を使用することが可能である。
【０２０７】
図43は、端部から見た(例えば端部キャップ104および端部キャップ106が取り外された状態で)主要本体5200の一実施形態の概略図である。主要本体5200は、媒体空洞を画成し得る。媒体空洞は、浄化装置要素5225がそれぞれに配設されたレーンへと区画され得る。一実施形態によれば、平行レーンは、x-z平面およびx-y平面内にほぼ矩形の(正方形を含む)プロファイルを有する。3つのレーンが図示されるが、浄化装置カセットは、より多数またはより少数のレーンを有してもよい。レーンは、流体がレーン間で流れることのないように相互から封止され得る。他の実施形態においては、流体が区画されたレーン間で流れ得るように、開口が設けられてもよい。図43は、ラベルホルダ5292内のラベル5294をさらに示す。
【０２０８】
一実施形態によれば、主要本体5200は、第1の側部カバー5210、第2の側部カバー5220、主要シェル5230、およびレーンカバー5240(その中の1つが示される)を備える。主要シェル5230、第1の側部カバー5210、第2の側部カバー5220、および端部キャップは、固定具、音波接合、締り嵌め、または他の結合機構を利用して共に結合されてもよく、協働して媒体空洞および平行レーンを形成し得る。主要シェル5230は、外方側壁部5234と外方側壁部5236との間に延在するベース5232と、ベース5232から延在する離間された張力部材5238のセットとを形成する。側壁部5234、側壁部5236、側部カバー5210、および側部カバー5220は、内側空洞の側壁部を形成し得る。主要シェル側壁部および張力部材5238は、空洞部内にて長軸に沿ってある長さにわたって延在することにより、レーン側壁部を形成し得る。レーン側壁部間(例えば外方側壁部5234/5236と張力部材5238との間および2つの張力部材5238間など)のベース5232の部分が、対応するレーンの内外への流体流を可能にする格子を備える一体レーンカバー5239を形成する。
【０２０９】
ベース5232の一方の側部は、ベース5232への側部カバー5220の結合を容易にするための特徴を備えてもよい。一実施形態によれば、ベースは、側部カバー5220の一部分が熱接合または他の方法で結合され得る側部カバー取付表面セットを形成する。反対側には、外方側壁部5234、外方側壁部5236、および張力部材5238のベース5232から遠位側の端部が、主要シェル5230への側部カバー5210の結合を容易にするための特徴を形成し得る。これらの遠位端部表面は、例えば側部カバー5210の一部分が接合または他の方法で結合され得る側部カバー取付表面を形成してもよい。
【０２１０】
レーンカバー5240は、各主要シェル側壁部5234/5236と張力部材5238との間かまたは隣接し合う張力部材5238同士の間にわたり存在して、レーンのベース5232とは反対側を覆うためにレーンの長さにわたり延在する。レーンカバー5240は、レーンカバー5240の長さにわたり延在するフレーム部材5244を含む外方フレームと、フレーム部材5244同士の間にわたり存在する格子部分とを備え得る。レーンカバー5240の開口は、ベース5232の一体レーンカバー5239の開口と同一であってもまたは異なってもよい。
【０２１１】
側部カバー5210に面するフレーム部材5244の表面は、側部カバー5210の結合を容易にするための側部カバー取付表面を形成し得る。例えば、側部カバー取付表面は、側部カバー5210の一部分が接合または他の方法で結合され得る表面を形成してもよい。また、レーンカバー5240は、スナップ嵌めの利用、締り嵌めの利用、音波接合の利用、熱接合の利用、または任意の適切な結合機構により主要シェル5230へのレーンカバー5240の結合を容易にするための結合特徴を備えてもよい。一実施形態によれば、レーンカバー5240は、レーンカバー5240が適切な位置に捕獲され得るように、舌部、溝、または他の特徴を備え得る。
【０２１２】
図43に示すように、レーンカバーは、浄化装置要素5225の上流側および下流側の両方に設けられる(例えばレーンカバー5240および一体レーンカバー5239の形態で)。他の実施形態においては、レーンカバーは、浄化装置要素5225の一方の側にのみ設けられる。さらに別の実施形態においては、レーンカバーは全く使用されない。浄化装置要素5225の上流側および下流側の両方を覆うレーンカバーを有することの1つの利点は、浄化装置要素5225が、順方向流および逆方向流の両方で支援され得るため、カセットをいずれの流れ方向においても同様に機能させ得る点である。
【０２１３】
側部カバー5210は、側部支持部材5260と、張力部材5238と位置合わせされる離間されたリブ5262のセットと、離間されたリブ5263のセットとを備えることが可能である。側部カバー5220は、同様に、側部支持部材5270と、張力部材5238に位置合わせされた離間されたリブ5272のセットと、離間されたリブ5273のセットとを備えることが可能である。図2のリブ263および273とは対照的に、リブ5263およびリブ5273は、レーンカバーまでの全長にわたっては延在しない点に気付かれよう。すなわち、レーンカバー5240とリブ5263の端部との間に間隙が存在し、リブ5273の端部とレーンカバー5239との間に間隙が存在する。
【０２１４】
流れチャネルは、側壁部に沿って配設され得る。このために、側部支持部材5260、離間されたリブ5262、および離間されたリブ5263は、ある長さにわたり延在し、協働して長さ方向にレーンカバー5240へと開口する流れチャネル部分5264へと再分割される平行流れチャネルのセットを形成し得る。同様に、側部支持部材5270、離間されたリブ5272、および離間されたリブ5273は、ある長さに沿って延在し、協働して長さ方向にレーンカバー5239へと開口する流れチャネル部分5274へと再分割される平行流れチャネルのセットを形成し得る。流れチャネルの端部は、上述のようにプレナムを形成し、入口、出口、ベント、およびドレインの中の1つまたは複数に流体結合され得る。
【０２１５】
2つの部分に再分割される1つの流れチャネルが、各レーンごとに図示されるが、カセットは、レーンごとに複数の区画された流れチャネルを有してもよい。流れチャネル5264および5274は、任意の所望の形状およびサイズを有してもよく、個々の流れチャネルが、同一の側または両側にそれぞれ異なる構成を有してもよい。一実施形態によれば、流れチャネルは、弧状、長円状、または他の丸み形状であることにより、側部カバーの内側に一連の弧状部を形成してもよい。また、各レーンごとに弧形状、長円形状、または丸み形状を使用することも可能である(例えば流れチャネルが再分割されず、依然として丸みを有するように)。
【０２１６】
各側部カバー上の離間されたリブのいくつかは、張力部材5238と位置合わせされるように離間される。これらのリブの内方表面は、張力部材の端部に結合され得る。例えば、リブ5272の内方表面は、張力部材5238のベースにて主要シェル5230に結合されてもよく、リブ5262の内方表面は、張力部材5238の遠位端部に結合されてもよい。その結果、圧力容器の空洞が圧力下にある場合には、張力部材5238は、側部カバー5210および5220に力を印加して、側部カバー5210および5220の反りを軽減または防止する。張力部材5238のサイズおよび構成は、圧力容器の空洞の容積変形が予期される動作圧力下で所望のパーセンテージ未満になるように選択されてもよい。
【０２１７】
主要本体5200は、上記で論じたように力をより良好に分散するために一連のフープ状構造を備えることが可能である。一実施形態によれば、レーンに対して平行に延在する内側表面の移行部は、曲線状である。したがって、例えば、上記図2と組み合わせて上記で論じたように、側部カバー5210の角、側部カバー5220の角、および流路は、レーンに平行な軸を中心として曲線状である。さらに、主要シェル側壁部5234および5236は、曲線状外部を有し、側部カバー5210および5220は、曲線状角を有する(例えば、図1Aおよび図1Bを参照すると、側部125から側部124および側部123にかけての移行部ならびに側部126から側部124および側部123にかけての移行部に)。
【０２１８】
上記で論じたように、レーンは、浄化装置要素5225を保持するための浄化装置要素保持エリアを形成することが可能である。浄化装置要素5225は、好ましくは、プリーツの長さ方向がカセットの長軸に対して平行となる状態でプリーツ加工されたプリーツパックである。プリーツ先端部は、一方の側のプリーツ先端部が側部カバー5210に向き、反対側のプリーツ先端部が側部カバー5220を向くように配向され、これらのプリーツ先端部が各レーンカバーに当接するように配向され得る。この配置では、一方のプリーツ先端部セットは、空洞の上流部分に対面し、他方のプリーツ先端部セットは、空洞の下流部分に対面する。浄化装置要素5225は、個別の浄化装置要素であってもよく、または、例えばある浄化装置要素5225の最終フラップが次の浄化装置要素5225の第1のフラップに移行し、その浄化装置要素の最終フラップが次の浄化装置要素5225の第1のフラップに移行する等となるように、各浄化装置要素が同一の連続的プリーツパックの一部分であってもよい。各浄化装置要素のプリーツは、単一の膜から、または同一もしくは異なる材料から形成された複数の膜から形成され得る。好ましくは、プリーツは、共に圧縮され、上流側にほぼ平坦な矩形進入界面を、および下流側にほぼ平坦な矩形退出界面を形成する。所与面積の膜についてのレーン内の膜の圧縮量は、所望の圧力降下および流量を達成するように選択され得る。また、他の浄化媒体または他の目的(例えば熱交換)のための媒体が、上記で論じたようにレーンに配置されてもよい。
【０２１９】
図44は、主要本体5301、第1の端部キャップ5302、および第2の端部キャップ5304を備える浄化装置カセット5300の別の実施形態の概略図である。主要本体5301は、上記で論じたように構成され得る。端部キャップ5302は、第1のポート5306および第2のポート5308を形成し、端部キャップ5304は、第3のポート5310および第4のポート5312を形成し得る。これらのポートは、入口ポート、出口ポート、通気ポート、および排水ポートを形成し得る。例えば、ポート5306が出口ポートであり、ポート5308が通気ポートであり、ポート5310が入口ポートであり、ポート5312が排水ポートであってもよい。図44の実施形態においては、ポート継手は、例えば半導体製造などにおいて使用される標準的なポート継手であることが可能である。
【０２２０】
端部キャップ5302は、カセットの上流側のガスが第2のポート5308に送られるように(例えば通気ポートが空洞の上流側の最高点に位置するように、端部キャップ5302が設計または他の方法で形状設定され得る)構成され、端部キャップ5304は、下流側の流体がポート5312に流れるように構成され得る(例えば排水ポートが空洞の下流側の最低点に位置するように、端部キャップ5304が設計または他の方法で形状設定され得る)。
【０２２１】
図45は、主要本体5401、第1の端部キャップ5402、および第2の端部キャップ5404を備えるフィルタカセット5400の別の実施形態の概略図である。主要本体5401は、上記で論じたように構成され得る。端部キャップ5402は、第1のポート5406および第2のポート5408を形成し、端部キャップ5404は、第3のポート5410および第4のポート5412を形成し得る。これらのポートは、入口ポート、出口ポート、上流通気ポート、および下流通気ポートを形成し得る。例えば、ポート5406が下流通気ポートであり、ポート5408が上流通気ポートであり、ポート5410が入口ポートであり、ポート5412が出口ポートであってもよい。端部キャップ5402は、ガスが第1のポート5406および第2のポート5408に送られるように構成され得る(例えば通気ポートが空洞の上流側および空洞の下流側の最高点に位置するように、端部キャップ5402が設計または他の方法で形状設定され得る)。これらのポートは、別の方法で使用されてもよい。例えば、ポート5410およびポート5412は、カセットを排水するために使用することが可能である。図45の実施形態では、ポート継手は、例えば半導体製造などにおいて使用される標準的なポート継手であることが可能である。
【０２２２】
図46は、主要本体5501、第1の端部キャップ5502、および第2の端部キャップ5504を備える、流体ポートが前後に向いたフィルタカセット5500の別の実施形態の概略図である。主要本体5501は、上記で論じたように構成され得る。端部キャップ5502は、第1のポート5506および第2のポート5508を形成し、端部キャップ5504は、第3のポート5510および第4のポート5512を形成し得る。これらのポートは、入口ポート、出口ポート、通気ポート、および排水ポートを形成し得る。この例では、全てのポートが水平ポートであることが可能である。図46の実施形態では、ポート継手は、例えば半導体製造などにおいて使用される標準的なポート継手であることが可能である。
【０２２３】
端部キャップ5502は、カセットの上流側のガスが通気ポートに送られるように構成され(例えば通気ポートが空洞の上流側の最高点に位置するように、端部キャップ5502が設計または他の方法で形状設定され得る)、端部キャップ5504は、下流側の流体がポート5512に流れるように構成され得る(例えば排水ポートが空洞の下流側の最低点に位置するように、端部キャップ5504が設計または他の方法で形状設定され得る)。また、ポート5510は、一実施形態においては排水が可能になるように設計され得る。
【０２２４】
具体的な実施形態を説明したが、これらの実施形態は、単なる例示であり、本発明を限定するものではない。要約および概要での説明を含む、本発明の図示される実施形態の本明細書における説明は、包括的なものとしては意図されず、または本明細書において開示される厳密な形態に本発明を限定するようには意図されない(および、特に、要約または概要に含まれる任意の特定の実施形態、特徴、または機能の包含は、かかる実施形態、特徴、または機能に本発明が限定されるように意図するもものではない)。むしろ、この説明は、要約または概要に記載される任意のかかる実施形態、特徴、または機能を含む任意の特定の記載される実施形態、特徴、または機能に本発明を限定することなく、本発明を理解するためのコンテクストを当業者に提示するために、例示の実施形態、特徴、および機能を説明することを意図される。本発明の具体的な実施形態および例が、専ら例示を目的として本明細書に記載されるが、当業者には認識および理解されるように、様々な均等な修正が、本発明の趣旨および範囲内において可能である。示唆されるように、これらの修正は、本発明の示される実施形態の前述の説明に鑑みて本発明になし得るものであり、本発明の趣旨および範囲に含まれるものとなる。したがって、本発明をその特定の実施形態を参照として本明細書で説明したが、一定範囲の修正、様々な変更、および代替が、前述の開示に含まれるように意図され、いくつかの例では、本発明の実施形態のいくつかの特徴が、前述の本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく他の特徴の対応する使用を伴わずに使用されることが理解されよう。したがって、多数の修正が、特定の状況または材料を本発明の本質的範囲および趣旨に適合化させるためになされてもよい。
【０２２５】
例えば、本明細書において説明される任意のフィルタ構造体は、第2のポリマーを含む1つまたは複数の表面にオーバーモールド成形された第1のポリマーを含んでもよい。別の例としては、媒体は、イオン交換基、親水基、疏水基、および多孔性膜により処理された流体の浄化を補助する他の官能基を含むように、化学コーティング、プラズマ処理、およびレーザまたはランプ処理等によって改質された表面であり得る膜を備えてもよい。別の例としては、イオン交換媒体が、膜ポーチ内に配置され、これらのポーチが、カセットのチャネルまたはレーン内に封入され得る。別の実施形態においては、イオン交換膜が埋設された多孔性膜が、プリーツ加工され、レーン内に接合され得る。また、ハウジングの一方の側に液体を流し、カセットの他方の側で継手を通してガスを印加するかまたは真空を引くことにより、カセット内の多孔性膜または非多孔性膜を使用して液体を気化または脱ガス処理することも可能である。別の実施形態においては、カセットは、非多孔性膜を使用して熱伝達するように構成され得る。
【０２２６】
本明細書全体における「一実施形態(one embodiment)」、「一実施形態(an embdiment)」もしくは「具体的な一実施形態(a specific embodiemnt)」または同様の用語への言及は、その実施形態との関連で説明される特定の特徴、構造、または特性が、少なくとも1つの実施形態に含まれるが、全ての実施形態には必ずしも存在しなくてもよいことを意味する。したがって、「一実施形態において(in one embodiment)」、「一実施形態において(in an embodiment)」もしくは「具体的な一実施形態において」という語句または同様の用語がそれぞれ本明細書全体にわたり様々な箇所で使用される場合には、それらは、同一の実施形態を必ずしも参照とはしない。さらに、任意の特定の実施形態の特定の特徴、構造、または特性は、1つまたは複数の他の実施形態と任意の適切な方法で組み合わされてもよい。本明細書において説明され示される実施形態の他の変更および修正が、本明細書の教示に鑑みて可能であり、本発明の趣旨および範囲の一部として見なされるべきである点を理解されたい。
【０２２７】
本明細書の説明では、本発明の実施形態の完全な理解を促すために、構成要素および/または方法の例などの多数の具体的詳細が提示される。しかし、実施形態は、具体的詳細の1つまたは複数を伴わずに、あるいは他の装置、システム、アセンブリ、方法、構成要素、材料、および/またはパーツ等を伴って実施され得る場合がある点が当業者には理解されよう。他の例では、周知の構造、構成要素、システム、材料、または動作が、本発明の実施形態の態様を曖昧にすることを避けるために、具体的に示されないまたは詳細には説明されない。本発明は、特定の実施形態を用いることにより示される場合があるが、これは、本発明を任意の特定の実施形態に限定するものではなく、さらなる実施形態が容易に理解可能であり、本発明の一部であることが、当業者には理解されよう。
【０２２８】
また、図面に示す要素の中の1つまたは複数は、さらに分離されたもしくは一体化された状態で実装することも可能であり、またはさらにはいくつかの例では、ある特定の用途では通常であるように動作不能なものとして除去または提供されることも可能である点が理解されよう。さらに、図面の任意の矢印記号は、他のことが特に明示されない限り、専ら例示として、非限定的なものとして見なされるべきである。
【０２２９】
具体的な実施形態に関連して、利益、他の利点、および問題に対する解決策を説明した。しかし、利益、利点、問題に対する解決策、ならびに任意の利益、利点、および解決策をもたらし得るまたはより顕著なものにし得る任意の構成要素は、必須の、所要の、または本質的な特徴または構成要素として見なされるべきではない。
【符号の説明】
【０２３０】
100  フィルタカセット
102  主要本体
104  第1の端部キャップ
106  第2の端部キャップ
108  第1のポート
110  第2のポート
112  第3のポート
114  第4のポート
120  第1の端部
122  第2の端部
123  第1の側部
124  第2の側部
125  第3の側部
126  第4の側部
130  径方向リブ
132  径方向リブ
134  位置合わせ穴
136  位置合わせ穴
138  ショルダ
140  位置合わせ開口
142  位置合わせ開口
210  第1の側部カバー
220  第2の側部カバー
225  浄化装置要素
230  主要シェル
232  ベース
234  外方側壁部
236  外方側壁部
238  張力部材
239  一体レーンカバー
240  レーンカバー
242  支持部材
244  フレーム部材
246  舌部
252  支持部材
260  側部支持部材
262  リブ
263  リブ
264  流れチャネル、平行流れチャネル、サブチャネル
270  側部支持部材
272  リブ
273  リブ
274  流れチャネル、平行流れチャネル、サブチャネル
280  角
290  角
302  端部表面
304  一次流れチャネル
310  プレナムエリア
311  プレナムエリア
312  内方表面
314  内方表面
316  移行部
320  タブ
400  流れチャネル
401  ポートチャンバ
402  流れチャネル
403  ポートチャンバ
410  プレナム
411  プレナム
420  流れチャネル
421  ポートチャンバ
422  第2の流れチャネル
423  ポートチャンバ
506  端壁部
512  内方壁部
602  レーン部分
604  曲線状端部角
606  角
608  高応力エリア
610  高応力エリア
700  フィルタカセット
702  カセットハウジング
704  第1の端部キャップ
706  第2の端部キャップ
708  第1のポート
710  第2のポート
712  第3のポート
714  第4のポート
720  端部
722  端部
724  ガイドスロット
726  ガイドスロット
728  ハンドル連結部材
730  表面
732  ラベルホルダ
734  ラベル
772  足部
800  側部カバー
804  側部支持部材
806  中間リブ
808  中間リブ
810  側部カバー
814  側部支持部材
816  中間リブ
818  中間リブ
820  ポートチャンバ
821  流れチャネル
830  ポートチャンバ
831  流れチャネル
840  ポートチャンバ
841  流れチャネル
850  ポートチャンバ
851  流れチャネル
1000  フィルタカセット
1002  フィルタカセット本体
1004  端部キャップ
1006  端部キャップ
1008  ポート
1010  ポート
1012  ポート
1014  ポート
1100  フィルタカセット
1102  主要本体
1104  第1の端部キャップ
1106  第2の端部キャップ
1108  第1のポート
1110  第2のポート
1112  第3のポート
1114  第4のポート
1200  フィルタカセット
1202  主要カセットハウジング
1204  第1の端部キャップ
1206  第2の端部キャップ
1208  第1のポート
1210  第2のポート
1224  ガイドスロット
1226  ガイドスロット
1228  垂直スナップ嵌めスロット
1230  ハンドル連結部材
1232  取外し可能ハンドル
1300  端部キャップ
1302  一次ポート
1304  二次ポート
1308  空洞
1320  チャネル
1400  カセット端部キャップ
1402  ポート
1404  ポート
1406  流れチャネル
1408  流れチャネル
1493  端部表面
1500  端部キャップ
1502  ベース
1510  第1のポート継手
1512  ねじ山
1514  ポートリブ
1516  切欠部
1520  第2のポート継手
1522  ねじ山
1524  ポートリブ
1526  切欠部
1530  位置合わせ開口
1540  流路
1542  流路
1550  領域
1554  領域
1556  エリア
1630  主要シェル
1640  レーンカバー
1660  フレーム部材
1662  溝
1664  舌部
1700  連結システム
1702  連結ハウジング
1710  連結ナット
1712  第1の継手
1714  第2の継手
1715  第1の側部
1716  第2の側部
1720  より小さな直径エリア
1722  より大きな直径エリア
1730  第1のセクション
1732  第2のセクション
1740  ショルダ
1742  端部部分
1744  外ねじ
1746  ナット内ねじ
1750  ナット外ねじ
1752  ハウジング内ねじ
1802  連結ハウジング
1804  ハウジング内ねじ
1810  連結ナット
1812  ナット内ねじ
1814  ナット外ねじ
1820  流体継手
1822  継手外ねじ
1824  別の継手
1900  連結システム
1900a  連結システム
1900b  連結システム
1900c  連結システム
1900d  連結システム
1902  ハウジング
1910  連結ナット
1912  第1の流体継手
1920  連結ナット
1922  第2の流体継手
1930  歯車アーム
1932  駆動アーム
1934  ナット結合部材
1936  歯車歯
1940  歯車
1950  駆動ハンドル
1952  駆動シャフト
1954  位置合わせポスト
1960  表面
1962  表面
1964  切欠部
1965  位置
2002  第1の連結ナット開口
2004  第2の連結ナット開口
2006  スロット
2008  固定具開口
2010  ねじ穴
2100  外ねじ
2102  内ねじ
2104  突出部
2106  弾性フィンガ
2108  弾性フィンガの端部の特徴
2109  ショルダ
2110  連結ナットショルダ
2112  流体継手ショルダ
2202  特徴
2204  特徴
2206  インサート
2208  突出部
2209  圧縮リング
2210  部分
2220  通路
2222  駆動シャフト先端部
2230  弾性フィンガ
2232  環状溝
2300  位置合わせ開口
2302  進入チャネル
2304  第1の径方向チャネル
2306  第2の径方向チャネル
2308  第2の軸方向チャネル
2310  リブ
2312  リッジ
2350  インサート
2400  連結システム
2400a  連結システム
2400b  連結システム
2400c  連結システム
2400d  連結システム
2402  連結ハウジング
2430  歯車アーム
2432  歯車アーム
2434  リブ
2440  溝
2450  駆動ハンドル
2452  駆動シャフト
2454  ボス
2500  マニホルドアセンブリ
2501  主要マニホルドプレート
2502  ガイドアーム
2506  位置合わせ特徴
2510  マニホルドポート
2512  マニホルドポート
2516  マニホルドポート
2604  延長部
2606  延長部
2608  スロット
2612  穴
2614  取付穴
2702  フィルタカセット
2800  マニホルドアセンブリ
2801  主要マニホルドプレート
2802  ガイドアーム
2806  カセット位置合わせ特徴
2810  フィルタ
2830  位置合わせ開口
3000  連結システム
3010  連結ナット
3011  外ねじ
3012  連結ハウジング
3014  エルボ継手
3016  端部キャップ
3020  回転部材
3022  アーム
3024  プラットフォーム
3026  工具接合部
3200  マニホルドアセンブリ
3202  フィルタカセット
3204  下方支持アーム
3205  連結システム
3206  上方支持アーム
3207  連結システム
3208  中間部分
3210  係合ハンドル
3214  連結ハウジング
3216  連結ナット
3218  継手
3220  回転部材
3222  1つの蟻継ぎトラック
3300  延在アーム
3302  ブラケット
3304  フィルタシート
3310  バックプレート
3312  ガイドアーム
3314  ガイドピン
3320  ガイドピン
3322  スロット
3600  ろ過システム
3700  マニホルドアセンブリ
3702  フィルタカセット
3704  下方支持アーム
3705  下方連結システム
3706  上方支持アーム
3707  上方連結システム
3708  中間部分
3710  リンク機構
3712  ブラケット
3714  ガイド
3715  スロット
3720  回転部材
3800  マニホルドアセンブリ
3802  フィルタカセット
3806  ガイドアーム
3810  上方連結システム
3812  下方連結システム
3820  ロッド
3850  スロット
3901  ポート
3002  垂直方向位置合わせブロック
3904  枢動ブロック
3910  上方マニホルドポート
3920  端部キャップ
3930  供給ライン
3940  ロッド
3950  枢軸
4002  枢動ブロック
4004  ハウジングベース
4006  ポスト
4010  フィルタカセット端部キャップ
4060  枢動軸
4100  マニホルドアセンブリ
4102  フィルタカセット
4104  下方支持アーム
4105  下方連結システム
4106  上方支持アーム
4107  上方連結システム
4108  支持ブラケット
4110  加法プレート
4112  上方プレート
4120  駆動シャフト
4200  歯車
4202  歯車
5000  連結システム
5010  連結ナット
5011  外ねじ
5012  連結ハウジング
5014  エルボ継手
5016  端部キャップ
5020  回転部材
5022  アーム
5024  プラットフォーム
5026  工具界面
5102  ナット内ねじ
5104  ナット外ねじ
5200  主要本体
5210  第1の側部カバー
5220  第2の側部カバー
5225  浄化装置要素
5230  主要シェル
5232  ベース
5234  外方側壁部
5236  外方側壁部
5238  張力部材
5239  一体レーンカバー
5240  レーンカバー
5244  フレーム部材
5260  側部支持部材
5262  リブ
5263  リブ
5264  サブチャネル、流れチャネル
5270  側部支持部材
5272  リブ
5273  リブ
5274  流れチャネル、流れチャネル部分
5292  ラベルホルダ
5294  ラベル
5300  浄化装置カセット
5301  主要本体
5302  第1の端部キャップ
5304  第2の端部キャップ
5306  第1のポート
5308  第2のポート
5310  第3のポート
5312  第4のポート
5400  フィルタカセット
5401  主要本体
5402  端部キャップ
5404  端部キャップ
5406  第1のポート
5408  第2のポート
5410  第3のポート
5412  第4のポート
5500  フィルタカセット
5501  主要本体
5502  第1の端部キャップ
5504  第2の端部キャップ
5506  第1のポート
5508  第2のポート
5510  第3のポート
5512  第4のポート
【図１Ａ】
2015532200.tif 000003
【図１Ｂ】
2015532200.tif 000004
【図２】
2015532200.tif 000005
【図３】
2015532200.tif 000006
【図４Ａ】
2015532200.tif 000007
【図４Ｂ】
2015532200.tif 000008
【図５】
2015532200.tif 000009
【図６】
2015532200.tif 000010
【図７】
2015532200.tif 000011
【図８Ａ】
2015532200.tif 000012
【図８Ｂ】
2015532200.tif 000013
【図９】
2015532200.tif 000014
【図１０】
2015532200.tif 000015
【図１１】
2015532200.tif 000016
【図１２】
2015532200.tif 000017
【図１３Ａ】
2015532200.tif 000018
【図１３Ｂ】
2015532200.tif 000019
【図１４】
2015532200.tif 000020
【図１５Ａ】
2015532200.tif 000021
【図１５Ｂ】
2015532200.tif 000022
【図１５Ｃ】
2015532200.tif 000023
【図１５Ｄ】
2015532200.tif 000024
【図１６】
2015532200.tif 000025
【図１７Ａ】
2015532200.tif 000026
【図１７Ｂ】
2015532200.tif 000027
【図１８】
2015532200.tif 000028
【図１９Ａ】
2015532200.tif 000029
【図１９Ｂ】
2015532200.tif 000030
【図２０】
2015532200.tif 000031
【図２１Ａ】
2015532200.tif 000032
【図２１Ｂ】
2015532200.tif 000033
【図２２Ａ】
2015532200.tif 000034
【図２２Ｂ】
2015532200.tif 000035
【図２３】
2015532200.tif 000036
【図２４Ａ】
2015532200.tif 000037
【図２４Ｂ】
2015532200.tif 000038
【図２４Ｃ】
2015532200.tif 000039
【図２５】
2015532200.tif 000040
【図２６】
2015532200.tif 000041
【図２７】
2015532200.tif 000042
【図２８】
2015532200.tif 000043
【図２９】
2015532200.tif 000044
【図３０】
2015532200.tif 000045
【図３１】
2015532200.tif 000046
【図３２】
2015532200.tif 000047
【図３３】
2015532200.tif 000048
【図３４Ａ】
2015532200.tif 000049
【図３４Ｂ】
2015532200.tif 000050
【図３４Ｃ】
2015532200.tif 000051
【図３４Ｄ】
2015532200.tif 000052
【図３４Ｅ】
2015532200.tif 000053
【図３５Ａ】
2015532200.tif 000054
【図３５Ｂ】
2015532200.tif 000055
【図３５Ｃ】
2015532200.tif 000056
【図３５Ｄ】
2015532200.tif 000057
【図３５Ｅ】
2015532200.tif 000058
【図３６】
2015532200.tif 000059
【図３７Ａ】
2015532200.tif 000060
【図３７Ｂ】
2015532200.tif 000061
【図３８】
2015532200.tif 000062
【図３９Ａ】
2015532200.tif 000063
【図３９Ｂ】
2015532200.tif 000064
【図４０】
2015532200.tif 000065
【図４１】
2015532200.tif 000066
【図４２】
2015532200.tif 000067
【図４３】
2015532200.tif 000068
【図４４】
2015532200.tif 000069
【図４５】
2015532200.tif 000070
【図４６】
2015532200.tif 000071
【手続補正書】
【提出日】平成26年8月21日(2014.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
浄化装置カセットは、プロセス液体もしくは他の流体に材料を追加するまたはプロセス液体もしくは他の流体から材料を除去するための浄化要素を含んでもよい。浄化要素または浄化装置要素は、液体もしくは他の流体に材料を追加し得るまたは液体もしくは他の流体から材料を除去し得る任意の浄化媒体を指す。例えば、この媒体により除去され得る汚染物質には、パーティクル、ゲル、分子状汚染物質、イオン、溶存ガス、泡またはこれらの組合せが含まれるが、それらに限定されない。追加され得る材料には、オゾンおよび二酸化炭素などのガスが含まれ得る。本明細書で使用される場合のろ過は、液体または他の流体から汚染物質の全てまたは一部を除去する動作またはステップを指す。浄化には、機械ふるい、静電反応、化学結合、イオン交換、キレート化、吸着、脱ガス処理、およびこれらの組合せが含まれ得るが、それらに限定されない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
離間されたリブの中の他のものは、レーンカバーの支持部材242と位置合わせされてもよい(例えば、離間されたリブ263が、レーンカバー240の支持部材242と位置合わせされ、離間されたリブ273が、レーンカバー239の支持部材252と位置合わせされる)。リブ263および273の端部は、各支持部材242/252に結合されてもよく、または隙間が、リブ263および273の端部と各支持部材との間に残されてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
図5を参照すると、側部カバー210、側部カバー220、および主要シェル230(図2)の端部に接合または他の方法で結合されて封止ハウジングを形成する端部キャップ104および端部キャップ106を有するフィルタカセット100の一実施形態の破断図が示される。端部キャップ104は、レーンの一方の端部で端壁部として機能し得る内方壁部512を有し、端部キャップ106は、レーンの別の端部で端壁部として機能し得る内方壁部506を備えることが可能である。張力部材238および主要シェル側壁部の端部は、端壁部506および512に封止され得る。さらに、フィルタ膜の端部は、例えばポリマー樹脂でポッティング加工し、次いで端壁部506および512に接合することにより封止されてもよく、これにより、フィルタ膜の端部と端壁部との間に流体が流れ得る空間がなくなる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
3つのレーン(例えば第1のレーン、第2のレーン、第3のレーン)を有する媒体空洞の一例を使用する場合には、入口流れチャネルは、第1のレーンの第1の側で分配チャネルに連結され得る。流体は、分配チャネルを通り、第1のレーンの浄化装置要素を通り流れ得る。第1のレーンの第2の側の流れチャネルは、第2のレーンへと流れを送り、流体は、第2のレーンの浄化装置要素を通り第1の側へと流れ戻り得る。フィルタの第1の側の分配チャネルは、第2のレーンから受けた流体を第3のレーンに送り得る。流体は、第3のレーンの浄化装置要素を通り、出口ポートに連結された分配チャネルに流れ得る。別の実施形態においては、端部キャップは、あるレーンから隣のレーンに直列的に流体を送るための流れチャネルを備えてもよい。さらに別の実施形態においては、流体がレーンに並列的に送られても、複数タイプの浄化装置要素が、単一レーンで直列的に実施され得る(例えば図5の実施形態では、粗目ろ過プリーツパックがカバー239の近位に配置され、細目ろ過プリーツパックがレーンのカバー220の近位に配置され得る)ように、複数タイプの浄化装置要素(例えば2つ以上の異なるタイプのプリーツパック)が、レーンに積層されてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
図15A〜図15Dは、端部キャップ1500の別の実施形態の概略図である。端部キャップ1500は、カセット主要本体に結合され得るベース1502と、第1のポート継手1510と、第2のポート継手1520とを備える。2つのポート継手が図示されるが、1つのポート継手または3つ以上のポート継手を有するデバイスが使用されてもよい。ポート継手は、図示するようにねじ山1512および1522により外側にねじを付けられてもよい。ポート継手は、同一方向または逆方向にねじを付けられてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
フィルタカセットは、任意の適切な方法で組み立てられ得る。一実施形態によれば、側部カバー(例えば図2の側部カバー220)が、主要シェルに接合されてもよく、次いでプリーツパックが、レーンに挿入される。プリーツパックの第1のプリーツおよび最終のプリーツは、プリーツパックの長さに沿って突き出してもよい。各プリーツパックの第1のフラップおよび最終のフラップがレーンカバーと各側壁部または張力部材との間に捕獲された状態で、個別のレーンカバーが装着され得る。第2の側部カバー(例えば図2の側部カバー220)が、主要シェルに接合され得る。主要本体の端部は、ポッティング加工されるかまたは他の方法で封止されて、レーンおよびプリーツパックの端部同士を封止し得る。次いで、端部キャップが主要本体に接合され得る。別の実施形態においては、例えば、第1のステップは、浄化要素およびレーンカバーを設置し、次いで側部カバー210、220、端部キャップ104、および端部キャップ106を並列的に接合するか、または2つ以上のこれらの構成要素を同時に接合することであることが可能である。他の浄化媒体または本明細書において説明されるように他のプロセス(熱交換など)を容易化するための媒体が、レーンに配置されてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３５】
また、ロック機構(例えば継手の回転部材上の戻り止め/くぼみ、スナップ嵌め、または他の特徴など)が、予期しないナット1710の逆回転を防止するために設けられてもよい。いくつかの例では、ロック機構は、ナットからの外れを防止するために、より高摩擦のナット外ねじ1750の代わりに(ナット外ねじを依然として使用しつつまたはナット外ねじを全く使用せずに)使用されてもよい。いくつかの実施形態では、連結ナット1710が、外ねじを有さず、ナット1710が、代替的な保持機構により軸方向において定位置に保持される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６６】
図24Aは、連結システム1900と同様の連結システム2400の一部分の一実施形態の概略図である。連結システム2400は、端部キャップ、継手、または他の取付具上の相補的な位置合わせ特徴に係合する位置合わせ特徴を備え得る。この例では、回転部材(例えば歯車アーム2430)は、歯車アーム2430の径方向移動方向に対して垂直な(すなわち枢動軸に対して平行な側部に)進入部を有するスロット2432を有する。スロット2432は、端部キャップ、継手、または他の取付具上の径方向に延在するリブ2434(例えば図1のリブ130)を受け得る。これらの噛合い特徴は、ポートの軸の周囲に部分的に囲む。一実施形態によれば、スロット2432およびリブ2434は、連結ナット内ねじおよび端部キャップ、継手、または他の取付具の外ねじが正確に位置決めされて適切な係合を可能にする場合に、リブ2434の端部およびスロット2432の進入部が位置合わせされるように構成される。したがって、連結システム位置合わせ特徴および相補的な端部キャップ、継手、または他の取付具の位置合わせ特徴は、歯車アームが回転される前に、ねじ山が適切な位置および配向に置かれるように構成される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６７】
一実施形態によれば、リブ2434は、リブ2434が径方向に延出する(図26Bに図示)ことにより、リブ2434の断面がより大きいことによって、歯車アーム2430のスロット2432内に保持される。また、スロット2432は、スロットが径方向に延出するため、より幅広であってもよい。さらに、一実施形態によれば、スロット2432およびリブ2434は、らせん状であることが可能である。この機構は、フィルタ端部キャップに対する歯車アーム2430の位置を保持するのを補助するために使用され、また歯車アーム2430がポート軸を中心として回転される際に端部キャップと流体継手との間により大きな軸方向荷重を発生させ得る(例えば締り嵌めにより)。連結ハウジング2402の他方の側に対する荷重は、スロット2432とリブ2434の壁部間の係合の締り嵌めにより発生する荷重とほぼ同等であり得る。これは、平滑な回転および封止係合を確保するために回転機構の両側に荷重を分配するのを補助し得る。リブ2434およびスロット2432は、連結ナット内ねじのピッチ(例えばより大きな連結ナットの)とほぼ等しいピッチを有し得る。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７２】
図19A〜図25を参照すると、フィルタカセットは、以下のようにマニホルドに係合され得る。初期位置では、駆動ハンドル1950が、引込み位置へと引き出され、かつ、歯車アーム1930が、「開」位置または「脱係合」位置まで、図25に示す位置に対して反時計回り方向に回転させられる(それにより、浄化カセットはカセット受けエリアに配置され得る)。浄化装置カセットは、フィルタカセットのショルダがガイドアーム2502に当接し、カセット位置合わせ特徴2506がフィルタカセット端部キャップの対応する開口内に受けられるように、配置され得る。この位置で、フィルタカセットポートは、マニホルドポートにほぼ軸方向に位置合わせされるべきである。依然として位置合わせされない場合には、駆動ハンドル1950は、端部キャップ位置合わせポート1954がフィルタカセットの位置合わせ開口に位置合わせされ、スプラインが歯車アームインサート2206に係合するように回転され得る(図22B)。駆動ハンドル1950は、端部キャップ位置合わせポストがフィルタカセットのキー位置合わせ開口に進入するように、前方に押され得る。駆動ハンドル1950は、位置合わせポスト1954が位置合わせ開口の軸方向進入チャネル2302の端部にてストッパに衝突するまで、さらに並進され得る。この動作により、フィルタカセットポートは、フィルタカセットの外ねじの起始点が連結ナット内ねじと適切にタイミング調整されるように、連結ユニット1910および1920に向かって併進され得る。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９５】
別の実施形態においては、延在アーム3300は、フィルタカセットを前後に並進させるようにリンク機構または他の機構に動作的に結合され、それにより、延在アーム3300の垂直移動がフィルタカセットの水平移動へと変換され得る。一実施形態においては、延在アーム3300は、第1の可動域にわたり移動してフィルタ位置合わせブラケット3302を下降させ、第2の可動域にわたり移動してフィルタカセット3202を並進させる。係合ハンドル3210は、上方連結ハウジングおよびマニホルドポートを移動させる機構に動作的に結合される。図35A〜図35Eは、かかる実施形態にてフィルタカセットを挿入する一実施形態の概略図である。フィルタカセット3202は、マニホルドアセンブリ3200のフィルタ受けエリアに挿入される。フィルタカセットは、フィルタ位置合わせブラケットのアームまたは他のガイドを受ける。係合ハンドル3210は、押し下げられることにより、フィルタカセット3202をフィルタ下方位置に、および上方支持アームを上方支持アーム下方位置に降下させることが可能であり、この位置で、フィルタカセットポートが、連結ナットに軸方向に位置合わせされる(図35A〜図35C)。ある移動範囲では、フィルタ位置合わせブラケット3302および延在アーム3300は、フィルタ位置合わせブラケットがその下部位置に到達するまでは共に移動し得る点に気付かれよう。この時点で、延在アーム3300は、上方支持アーム3206が最終位置に来るまで並進し続け得る。延在アーム3300は、フィルタカセット3202に動作的に結合されてもよく、それにより延在アーム3300の垂直方向へのさらなる並進によってフィルタカセット3202がマニホルドポート方向へ押されて(図35C)、結果として下部フィルタカセットポートが下部連結ナットに受けられる。係合ハンドル3210は、上方カセットポートが連結ナットに受けられるまで、上方カセットポートに向かって上方マニホルドポートを駆動させるように回転され得る(図35D)。回転部材3220は、マニホルドポートおよびフィルタポートを封止するように回転され得る(図35E)。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９７】
図37Aおよび図37Bは、マニホルドアセンブリ3700およびフィルタカセット3702の別の実施形態の概略図である。マニホルドアセンブリ3700は、下方支持アーム3704、上方支持アーム3706、および中間部分3708を備え得る。下方支持アーム3704は、下方マニホルドポートを形成する下方連結システム3705に結合され、上方支持アーム3706は、上方マニホルドポートを形成する上方連結システム3707に結合される。下方連結システム3705および上方連結システム3707は、上記で論じたように動作し得る。中間部分3708は、下方支持アーム3704および上方支持アーム3706に結合され、支持アーム同士を分離させ得る。中間部分3708は、フィルタ位置合わせブラケット3712が配設されるチャネルを画成する。フィルタ位置合わせブラケット3712は、中間部分3708に対して可動である。フィルタ位置合わせブラケット3712は、フィルタカセットの対応する特徴に受けられ得るガイドアーム3714を備え得る。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０４】
図41は、フィルタカセット4102を受けるための別のマニホルドアセンブリ4100の一実施形態の概略図である。マニホルドアセンブリは、下方連結システム4105を支持する下方支持アーム4104と、上方連結システム4107を支持する上方支持アーム4106とを備える。下方支持アーム4104および上方支持アーム4106は、下方支持アーム4104と上方支持アーム4106をある距離だけ離間させておく支持ブラケット4108に結合される。支持ブラケット4108は、幾分かの垂直方向コンプライアンスを示し得る。一実施形態によれば、支持ブラケット4108は、相互に垂直方向に摺動し得る2つ以上のプレート(例えば加法プレート4110および上方プレート4112)から形成され得る。取外し可能な駆動シャフト4120が、上方支持アーム4106を貫通し、連結システムの1つまたは複数の歯車を駆動し得る(同一のまたは異なる駆動シャフトが下方支持アーム4104に使用され得る)。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浄化システムであって、
第1の側壁部、第2の側壁部、第3の側壁部、および第4の側壁部を備える浄化装置本体であって、前記第1の側壁部は前記第2の側壁部の対向側に位置し、前記第3の側壁部は前記第4の側壁部の対向側に位置し、前記浄化装置本体は、媒体空洞を画成する、浄化装置本体、
前記媒体空洞の前記第1の側壁部および前記第2の側壁部に結合された1つまたは複数の張力部材であって、前記媒体空洞を複数のセクションに分割する1つまたは複数の張力部材、
前記複数のセクションのそれぞれに配設された浄化装置要素、
前記媒体空洞の上流部分に流体連結された第1の浄化装置ポートを形成する第1の浄化装置ポート継手、および
前記媒体空洞の下流部分に流体連結された第2の浄化装置ポートを形成する第2の浄化装置ポート継手
を備える、ほぼ矩形の取外し可能な浄化装置カセットと、
その中に矩形のフィルタカセットを装填することが可能でありかつそこから前記矩形のフィルタカセットを交換のために取外すことが可能であるマニホルドアセンブリであって、このマニホルドアセンブリは、マニホルドポートを形成する複数の連結システムを備え、前記マニホルドポートは、
前記第1の浄化装置ポート継手に結合された第1のマニホルドポート、および
前記第2の浄化装置ポート継手に結合された第2のマニホルドポートを備える、マニホルドアセンブリと、
を備え、
前記マニホルドアセンブリは、このマニホルドアセンブリの前面を通過する水平並進移動によって前記取外し可能なフィルタカセットを収容するよう構成され、かつ、オペレータが前記マニホルドアセンブリの正面から前記浄化装置カセットを封止/非封止することを可能とするよう構成されており、かつ、前記矩形の取外し可能な浄化装置カセットは、前記マニホルドアセンブリの前記正面を通過する水平並進移動によって前記マニホルドアセンブリ内に装填されかつそこから取外されるよう構成される、浄化システム。
【請求項２】
各浄化装置要素が、第1のセットのプリーツ先端部が前記媒体空洞の上流部分に対面し、第2のセットのプリーツ先端部が前記媒体空洞の下流部分に対面する状態で配置された、圧縮されたほぼ矩形のプリーツパックを備える、請求項1に記載の浄化システム。
【請求項３】
前記浄化装置本体は、応力を分配するために前記複数のセクションの周りに複数のフープ状構造を有して構成される、請求項1または2に記載の浄化システム。
【請求項４】
さらに、前記浄化装置カセットは、前記第1の側壁部に沿って配設された第1のセットの流れチャネルと、前記第2の側壁部に沿って配設された第2のセットの流れチャネルとをさらに備え、前記第1のセットの流れチャネルおよび前記第2のセットの流れチャネルは、複数のセクションの両側に位置し、前記第1のセットの流れチャネルのそれぞれが、前記第1の浄化装置ポートに流体結合され、前記複数のセクションの第1の側部に流体を分配するように構成され、前記第2のセットの流れチャネルのそれぞれが、前記第2の浄化装置ポートに流体結合され、前記複数のセクションの第2の側部から流体を受けるように構成される、請求項1から3のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項５】
前記第1の側壁部に沿って配設された第1の一連の補強弧状部と、前記第2の側壁部に沿って配設された第2の一連の補強弧状部とをさらに備える、請求項1から4のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項６】
前記第1のセットの補強弧状部は、前記第1のセットの流れチャネルを形成し、前記第2のセットの補強弧状部は、前記第2のセットの流れチャネルを形成する、請求項5に記載の浄化システム。
【請求項７】
前記第1の浄化装置ポートおよび前記第2の浄化装置ポートは、後向きポートであり、前記複数の連結システムは、ユーザが前記浄化装置カセットの前側から前記後向きポートを封止し得るように構成される、請求項1から6のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項８】
前記複数の連結システムは、複数の浄化装置ポートを同時に封止するように構成される、請求項1から7のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項９】
前記マニホルドアセンブリは、前記マニホルドアセンブリに前記浄化装置カセットを位置合わせするための位置合わせ特徴を備える、請求項1から8のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項１０】
前記位置合わせ特徴は、1つまたは複数のガイドアームを備える、請求項1から9のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項１１】
前記複数の連結システムは、第1の連結システムを備え、前記第1の連結システムは、
第1の連結ハウジングの第1の開口を画定する第1の連結ハウジングと、
前記第1の連結ハウジングの第1の開口に配設され、第1のマニホルド継手の周囲で前記第1の連結ハウジング内で回転可能である第1の連結ナットであって、前記第1の連結ナットは、第1の連結ナット内ねじのセットを備え、前記第1の連結ナット内ねじは、第1の浄化装置ポート継手外ねじのセットに係合して、前記第1の連結ナットの360度未満の回転により前記第1のマニホルド継手と前記第1の浄化装置ポート継手との間にシールを形成するように構成される、第1の連結ナットと
をさらに備える、請求項1から10のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項１２】
第1の連結ナット内ねじの前記セットおよび第1の浄化装置ポート継手外ねじの前記セットは、前記第1の連結ナットの360度未満の回転により少なくとも360度にわたる螺合をもたらすように構成された多条ねじである、請求項11に記載の浄化システム。
【請求項１３】
前記第1の連結ハウジングは、第1のセットの第1の連結ハウジング内ねじを備え、前記第1の連結ナットは、第1の連結ナット外ねじのセットを備え、第1の連結ナット外ねじの前記セットは、前記第1のセットの第1の連結ハウジング内ねじに係合する、請求項11または12に記載の浄化システム。
【請求項１４】
前記マニホルドは、
第2のマニホルド継手の周囲で回転可能な第2の連結ナットであって、前記第2の連結ナットは、第2の連結ナット内ねじのセットを備え、前記第2の連結ナット内ねじは、第2の浄化装置ポート継手外ねじのセットに係合して、360未満の回転により前記第2のマニホルド継手と前記第2の浄化装置ポート継手との間にシールを形成するように構成される、第2の連結ナット
をさらに備える、請求項11から13のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項１５】
前記第2の連結ナットは、前記第1の連結ハウジングまたは第2の連結ハウジングの中に配設される、請求項14に記載の浄化システム。
【請求項１６】
前記第1の連結ナットおよび前記第2の連結ナットが同時に回転するように、前記第1の連結ナットおよび前記第2の連結ナットに動作的に結合された歯車アセンブリをさらに備える、請求項15に記載の浄化システム。
【請求項１７】
前記第1のポート継手および第2のポート継手は、前記マニホルドアセンブリに対面し、前記第1の連結システムは、前記浄化装置カセットを越えて延在する回転部材を備え、前記回転部材は、前記回転部材の回転により前記第1の連結ナットおよび前記第2の連結ナットを回転させるように前記歯車アセンブリに動作的に結合される、請求項16に記載の浄化システム。
【請求項１８】
前記回転部材は、前記第1の連結ナットに結合された歯車アームを備え、前記歯車アームは、
前記第2の連結ナットに動作的に結合された歯車に係合する歯車歯と、
前記浄化装置カセットを越えて延在するアーム部分と
を備える、請求項17に記載の浄化システム。
【請求項１９】
前記第1の連結システムは、駆動ハンドルをさらに備え、前記駆動ハンドルは、
前記アーム部分の駆動シャフト通路内に受けられる駆動シャフトであって、前記駆動シャフト通路内で完全引込み位置から完全挿入位置まで並進可能である駆動シャフトと、
前記カセットの位置合わせ開口内に受けられる位置合わせポストであって、前記駆動シャフトに枢支点を与える位置合わせポストと
を備える、請求項18に記載の浄化システム。
【請求項２０】
前記位置合わせ開口は、前記駆動シャフトが第1の距離にわたり挿入され、次いで選択された角度距離だけ前記枢支点を中心として回転され、次いで完全に挿入されるように、キーを付けられる、請求項19に記載の浄化システム。
【請求項２１】
前記位置合わせ開口は、第1の連結ナット内ねじの前記セットが前記第1のポート継手外ねじに位置合わせされ、第2の連結ナット内ねじの前記セットが前記第2のポート継手外ねじに位置合わせされた状態で、前記第1の連結ナットおよび前記第2の連結ナットが係合解除される場合に、前記位置合わせポストの一部分が前記位置合わせ開口内の進入通路に位置合わせされるように、キーを付けられる、請求項19に記載の浄化システム。
【請求項２２】
前記第1の連結ナットは、第1の連結ナット内ねじの前記セットの起始点から離間された第1のセットの位置合わせ特徴を備え、前記第1のポート継手は、前記第1のポート継手外ねじから離間された相補的位置合わせ特徴のセットを備え、それにより第1の連結ナット内ねじの前記セットは、前記第1のセットの位置合わせ特徴が相補的位置合わせ特徴の前記セットに噛み合うまでは、前記第1のポート継手外ねじに係合不能となる、請求項1から21のいずれか一項に記載の浄化システム。
【請求項２３】
複数のポート継手を有する浄化装置カセットを受けるためのマニホルドアセンブリであって、
第1の開口を画定する第1の連結ハウジング、
第1のマニホルド継手、および
前記第1の連結ハウジングの第1の開口に配設され、前記第1のマニホルド継手の周囲で前記第1の連結ハウジング内で回転可能であり、第1の連結ナット内ねじのセットを備える、第1の連結ナットであって、前記第1の連結ナット内ねじは、前記カセットの第1のポート継手外ねじに係合することにより、前記第1の連結ナットの360度未満の回転によって第1のポート継手と第1のマニホルド継手との間にシールを形成するように構成される、第1の連結ナット
を備える、第1の連結システムと、
前記第1の連結システムから離間された第2の連結システムであって、前記カセット上の少なくとも1つの追加のポート継手に係合するように構成される、第2の連結システムと
を備える、マニホルドアセンブリ。
【請求項２４】
前記第1の連結ハウジングは、第1のセットの第1の連結ハウジング内ねじを備え、前記第1の連結ナットは、第1の連結ナット外ねじのセットを備え、第1の連結ナット外ねじの前記セットは、前記第1のセットの第1の連結ハウジング内ねじに係合することにより、軸方向封止荷重下で前記第1の連結ナットの逆回転を阻止するための摩擦力を生じさせる、請求項23に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項２５】
前記第1の連結ナットは、第1の連結ナット内ねじの前記セットの起始点から離間された第1のセットの位置合わせ特徴を備え、前記第1のポート継手は、前記第1のポート継手外ねじから離間された相補的位置合わせ特徴のセットを備え、それにより第1の連結ナット内ねじの前記セットは、前記第1のセットの位置合わせ特徴が相補的位置合わせ特徴の前記セットに噛み合うまでは、前記第1のポート継手外ねじに係合不能となる、請求項23または24に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項２６】
第2のマニホルド継手と、
第2の連結ナット内ねじのセットを備える第2の連結ナットであって、第2の連結ナット内ねじの前記セットは、第2のポート継手上の外ねじに係合し、前記第2の連結ナットの360度未満の回転により前記第2のマニホルド継手と前記第2のポート継手とを封止するように構成される、第2の連結ナットと
をさらに備える、請求項23から25のいずれか一項に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項２７】
前記第1の連結ナットおよび前記第2の連結ナットが同時に回転するように、前記第1の連結ナットおよび前記第2の連結ナットに動作的に結合された歯車アセンブリをさらに備える、請求項26に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項２８】
前記第1の連結システムは、前記第1の連結ナットおよび前記第2の連結ナットから前記カセットの対向側まで延在するように構成された回転部材を備え、前記回転部材は、前記回転部材の回転により前記第1の連結ナットおよび前記第2の連結ナットが回転されるように、前記歯車アセンブリに動作的に結合される、請求項27に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項２９】
前記回転部材は、前記第1の連結ナットに結合された歯車アームを備え、前記歯車アームは、
前記第2の連結ナットに動作的に結合された歯車に係合する歯車歯と、
前方に延在するアーム部分と
を備える、請求項28に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項３０】
前記第1の連結システムは、駆動ハンドルをさらに備え、前記駆動ハンドルは、
前記アーム部分の駆動シャフト通路内に受けられる駆動シャフトであって、前記駆動シャフト通路内で完全引込み位置から完全挿入位置まで並進可能である駆動シャフトと、
前記カセットの位置合わせ開口内に受けられ、前記駆動シャフトに枢支点を与えるように構成された位置合わせポストと
を備える、請求項29に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項３１】
前記駆動シャフトは、前記枢支点を中心としてある角度位置範囲にわたり回転可能であり、選択された角度位置の第1のセットでは、前記駆動シャフトは前記完全挿入位置まで並進不能であり、ある選択された角度位置では、前記駆動シャフトは前記完全挿入位置まで並進されて、前記歯車アームの回転をロックし得る、請求項30に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項３２】
前記第1のセットの角度位置では、前記駆動シャフトの第1の端部が、前記第1の連結ハウジングの前方表面に重畳し、前記選択された角度位置では、前記駆動シャフトの前記第1の端部は、前記駆動シャフトの前記第1の端部が挿入され得る特徴に位置合わせされる、請求項31に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項３３】
前記マニホルドアセンブリに前記カセットを位置合わせするための位置合わせ特徴を備える、請求項23から32のいずれか一項に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項３４】
前記第1の連結システムは、主要マニホルドプレートに対して可動であり、前記第2の連結システムは、固定される、請求項23から33のいずれか一項に記載のマニホルドアセンブリ。
【請求項３５】
カセットに流体を直列的または並列的に供給するように構成された供給ラインをさらに備える、請求項23から34のいずれか一項に記載のマニホルドアセンブリ。
【国際調査報告】
2015532200.tif 000072
2015532200.tif 000073
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