專利名稱：分離模塊的制作方法
背景技術：
本發明涉及一種用于對流體進行凈化的分離模塊(或分離組件)。在工業生產中，流體分離裝置已被使用多年，以用于控制污染，這些分離裝置具有容易更換和一次性使用的流體分離模塊。這種分離裝置是制造諸如藥品、食品、飲料等產品時所需的一個整體部分。然而，沒有什么會比在半導體制造工業中對有效污染控制的需求更為重要。由于電路元器件處于亞微型范圍內，并且不可避免地需要使特征尺寸進一步減小，這樣就必須對半導體處理流體中的顆粒、離子、有機物以及其它污染物進行控制。此外，由于半導體裝置是在絕對無塵室中制造的，因此，對制造環境造成污染的潛在危險最小化非常重要。由于該原因，在半導體制造過程中優選采用一次性的流體分離裝置，以便使對生產線和絕對無塵室可能造成的污染最小化。
在使用地點(POU)被處理的半導體處理流體的例子包括在照相平版印刷處理過程中所使用的化學物質(光化學物質)。光化學物質包括這樣一些材料，例如底漆、粘接促進劑、光致抗蝕劑、邊縫去除劑、抗反射涂層、顯影劑、電介質等。通常利用專門的泵將這些化學物質分配到硅晶片上，然后利用被稱作旋轉涂敷的過程將這些化學物質散布成均勻的薄膜。為實現可接受的產品生產量，在使用地點中的這些化學物質的純度是很重要的。
流體分離裝置大致有兩種類型。在第一種類型中，分離元件例如過濾器為可更換的元件，而用于容納所述元件的壓力容器即外殼則是可重復利用的。外殼還容納有適當的流體連接件，該流體連接件與流體處理系統的其它部分相連。對于這種類型的分離裝置，更換流體分離元件時需要打開外殼、拆下分離元件、并將一更換的分離元件安裝到外殼內，然后關閉外殼。這種類型的流體分離裝置具有許多缺點。首先，更換操作很費時，尤其是在對外殼的處理受到限制的情況下更是如此。其次，由于外殼容納有大量被處理的流體，并且流體分離元件通常已經被所述流體所飽和，因此所述流體通常會溢出或泄漏。如果流體為有害流體，則溢出流體將會威脅該地區人員的健康，并有可能對附近的設備和設施造成潛在的危害。最后，打開外殼便會使流體處理系統的內表面暴露出來，從而會受到周圍環境的污染。
在第二種類型的分離裝置中，分離元件與外殼永久相連，從而形成一個整體組件，其中所述外殼還容納有適當的流體連接件，這些流體連接件與流體處理系統的其它部分相連。在這種情況下，更換時需要使整個分離模塊與流體處理系統脫離，并且將一更換的模塊重新連接到該系統上。通過這種方式，更換將比較容易，而且降低了使操作人員暴露于有害化學物質下的危險性，從而顯著提高了連接的可靠性。這種類型的分離裝置被稱作一次性模塊或組件，這是因為無論采用了什么樣的連接器設計，當需要更換分離元件時，整個模塊將被拆卸下來并被扔掉。一次性模塊通常需要順序制造多個(最少兩個，更典型的為三個或四個)連接件。螺紋緊固件通常很笨重并且有時還難以嚙合；這些因素將導致以后會消耗附加的時間和精力。此外，必須在制造連接件的同時將該所述模塊保持到位，這樣就使得連接更困難，因為其需要同時執行兩個動作(即，將模塊保持到位以及依次連接每個連接器)。最后，在與流體處理系統的永久連接不是剛性的情況下，例如在使用柔性管的情況下，當斷開連接時，液體便會被排出。所有這些問題都會增加對一次性模塊進行更換所需的時間和精力，并會使工作人員暴露于有害材料下以及會使制造環境受到污染。
由于這些原因，有些一次性分離模塊已被設置有這樣一些特征，即允許以“快速連接”的方式將這些一次性分離模塊迅速且容易地連接到流體處理系統上。這些類型的快速連接模塊設置有一組連接器，且通過一個簡單的動作或操作便可使該組連接器與另一組與之配合的連接器密封接合，該另一組連接器與一可重復利用的基底相連。已經設計出了不同類型的機構來實現該快速連接，所有這些機構都需要在陽連接器和與之配合的陰連接器之間發生某種形式的相對運動，最通常的是發生扭轉運動。
曾經提出過在用于對已過濾流體組分進行分配的系統中設置一分離模塊，其中，所述分離模塊被引入到一可樞轉外殼內，以便實現所期望的連接。該可樞轉外殼很昂貴，并且會因過度使用而產生破損。
因此，希望提供一種不需要可樞轉外殼就能在流體分離系統中被更換的分離模塊。
發明概述本發明的分離模塊裝配到一固定接受器內，所述接受器具有一擱板和一槽，所述擱板用作一樞轉線，所述槽用于接收和保持分離模塊的一卡接件。該分離模塊包括一彎曲表面和一卡接件，所述彎曲表面配合到所述固定接受器的樞轉線上，所述卡接件用于與所述固定接受器的槽配合，以便將分離模塊保持在固定接受器內。該分離模塊包括一過濾器和一些接頭，所述過濾器安裝在分離模塊的外殼內，所述接頭用于將被凈化流體的流體源與正在該分離模塊內凈化的流體的使用地點連接起來。在一個實施例中，該分離模塊被置于一便攜式集管中，該便攜式集管具有一些流體接頭，這些流體接頭使得該分離模塊可以用于具有不同功能的流體輸送系統中。
圖1是本發明的分離模塊的立體示意圖；圖2是與圖1中的分離模塊結合使用的固定接受器的立體示意圖；圖3a，3b，3c，3d是側視圖，其示出了圖1中的分離模塊的卡接件的使用情況；圖4是位于圖2所示的固定接受器中的圖1所示分離模塊的側視圖；圖5是表示與一泵外殼相連的圖4中的裝置的立體示意圖；圖6示出了本發明的另一種分離模塊；圖7示出了本發明的另一種分離模塊；圖8是本發明的一便攜式固定組件和分離模塊的立體示意圖。
具體實施例方式
本發明的分離模塊用于對來自包括一泵的流體分配系統的流體進行凈化。該流體分配系統可包括一臺泵或多臺泵，例如兩泵系統包括一分配泵和一輸送泵。當分配流體時，該系統包括本發明的分離模塊，該分離模塊具有一分離元件，所述分離元件用于將不需要的流體成分與所需要的流體成分分離。
下面將參照兩泵流體分配系統來詳細地描述本發明，該兩泵流體分配系統包括一輸送泵、一分配泵和一分離模塊，該分離模塊具有特定結構的入口裝置和出口裝置。然而，可以理解，本發明可以應用于任何具有一分離模塊的流體分配系統中，而不論位于所述分離模塊的外表面上的入口裝置和出口裝置的外表面結構如何。
參照圖1，本發明的分離模塊10包括用于一過濾器構件例如一帶褶過濾器的外殼12、深度過濾器、空心纖維或類似物。端口14、16、18裝配在接頭或配合件15、17、19(見圖4)上。外殼66(見圖5)容納有例如在美國專利US 5,263,069中公開的輸送泵和分配泵，該美國專利在此被引用以作為參考。端口14可以是將被過濾的流體的一入口。端口16可以是滯留物的一出口。端口18可以是用于將已過濾流體引導到使用地點的一出口。分離模塊10包括一樞轉表面20和兩個凸緣22(圖中只示出了其中的一個)，所述樞轉表面20基本上在分離模塊10的整個寬度上延伸，所述兩個凸緣22位于分離模塊10的兩相對表面上并與壁24和26相連。
分離模塊10設置有一卡接件31，該卡接件31具有一豎直臂32、一鉤33和一杠桿35。卡接件31被固定到分離模塊10上，例如將該卡接件與槽37的壁模制在一起。當一作用力例如手動力被施加到杠桿35上時，槽37允許卡接件31移動。
參照圖2，固定接受器36包括一頂表面38，該頂表面38具有孔40、42、44，來自一集管的接頭15、17、19(見圖4)穿過這些孔。固定接受器36包括一凸緣46，該凸緣46具有一開口47，該開口47與卡接件31的豎直臂32和鉤33配合。固定接受器36還包括擱板50、52以及接受器樞轉表面54，分離模塊10的凸緣22可滑動到所述擱板50、52上，樞轉表面20可配合到所述接受器樞轉表面54上。
參照圖3a，3b，3c，3d，圖3a示出了處于初始位置的卡接件31。如圖3b所示，沿著箭頭方向的一個作用力使得鉤33離開凸緣46。如圖3c所示，通過向上移動過濾組件10，使得卡接件31向上移動，從而使得鉤33配合到凸緣46上。該卡接件位置可將過濾模塊10固定到固定組件36上。如圖3d所示，通過向杠桿35施加一個如箭頭所示的作用力，使得鉤33從凸緣46處移開。當卡接件31處于圖3d所示位置時，便可使分離模塊10從固定接受器36上拆卸下來。
如圖2和圖4所示，分離模塊10被滑入到固定接受器36內，并且滑動到擱板50和52上，直到樞轉線20位于樞轉表面54上為止。當分離模塊10被這樣定位時，在分離模塊10如箭頭55所示向上轉動時，端口14、16、18被定位成配合在所述接頭15、17、19上。通過這種向上的移動，臂32就被鎖定到凸緣46上，并且鉤33穿過開口47。這樣就將分離模塊10鎖定在固定接受器36內，從而在端口14、16、18和接頭15、17、19之間可實現無泄漏的流體輸送。
如圖5所示，固定接受器36被連接在一泵外殼上，所述泵外殼以本領域中已知的方式容納有一個泵或多個泵。端口14、16、18被密封到諸如上面所述的接頭上。
如圖6所示，分離模塊10可設置有一卡接件28，該卡接件28具有兩個臂30和31。臂31設置有唇部34，該唇部34與圖2中的支架相配合，這將在下面描述。臂30和31具有足夠的柔性，從而使得臂31可被臂30推動，而臂30反過來又可被手工推動，以便使臂31與支架36的凸緣46相接觸或分離，從而允許將分離模塊10從支架36上拆卸下來。
圖7示出了本發明的分離模塊的另一個實施例。該分離模塊10a具有端口14a、16a、18a，并且該分離模塊10a也按照圖1所述方式設置有兩塊擱板22和一樞轉線20。卡接件70包括一唇部72和一臂74。唇部72被構造成可配合到一固定接受器內，杠桿74允許施加手動作用力，以便將唇部72從固定接受器上移開，從而可進行安裝以及可按照圖3a-3d所述的方式將分離模塊10a從固定接受器上拆卸下來。
參照圖8，其中示出了本發明的另一個實施例，該實施例包括一分離模塊76的便攜式單元以及便攜式固定接受器78。分離模塊76和固定接受器78利用卡接件31以參照圖3a-3d所述的方式被連接起來。固定接受器78設置有接頭80、82、84，這些接頭80、82、84能與一泵送裝置(圖中未示出)配合。固定接受器78與一安裝件88相連，所述安裝件88可通過一卡接件92安裝到一壁90上。該實施例有利于固定接受器78的安裝。固定接受器78可包括一閥81，該閥81具有一手動驅動裝置桿83，以便打開或關閉所述閥81，從而允許或阻止流體通過這些接頭進行輸送。
權利要求
1.一種分離裝置，它包括一外殼，該外殼具有至少一個入口和至少一個出口；一分離元件，該分離元件密封在所述外殼內，并且與所述至少一個入口和所述至少一個出口流體連通；所述外殼具有一樞轉表面和一卡接件，所述卡接件被定位成將所述外殼支撐在一接受器裝置的一鎖定位置，從而使得所述至少一個入口和所述至少一個出口與至少一個互補入口和至少一個互補出口流體連通地被密封。
2.根據權利要求1所述的分離模塊，其特征在于，所述卡接件包括一杠桿，在該杠桿上可以施加作用力，以便打開所述卡接件。
3.一種便攜式單元，它包括如權利要求1所述的分離模塊，并且通過一固定接受器進行定位，所述固定接受器的形狀被構造成可接收所述兩個凸緣和樞轉表面，所述固定接受器包括一表面，以用于接收所述處于鎖定位置的卡接件，所述固定接受器具有至少兩個接頭，以允許流體通過該接頭進行輸送。
4.根據權利要求3所述的分離模塊，其特征在于，所述卡接件包括一杠桿，該杠桿可被施加作用力，以便打開所述卡接件。
5.根據權利要求3所述的便攜式單元，其特征在于，具有至少三個接頭。
6.根據權利要求4所述的便攜式單元，其特征在于，具有至少三個接頭。
7.根據權利要求3、4、5、6之一所述的便攜式單元，其特征在于，包括一閥，該閥允許或阻止流體通過所述至少一個接頭進行輸送。
全文摘要
一種分離模塊，它具有一外殼、位于該外殼內的過濾器、至少一個出口和一個入口。所述出口和入口被定位成可與一泵外殼的接頭相配合。在該泵外殼和該分離模塊之間設置有一固定接受器，該固定接受器具有一位于其外表面上的樞轉線和兩塊擱板，以便可以將該分離模塊裝配在泵外殼附近的固定接受器中。
文檔編號B01D35/26GK1568412SQ02818065
公開日2005年1月19日 申請日期2002年9月13日 優先權日2001年9月13日
發明者J·卡爾·尼爾邁爾, 馬克·拉弗迪爾, 拉爾夫·J·斯坦科夫斯基, 約瑟夫·E·史密斯 申請人:邁克里斯公司