CN1295495C - 流体的透明度检测装置及流体透明度检测方法 - Google Patents

Abstract

【课题】进行从含有气泡的经过过滤的水中进行气泡的分离，检测将气泡分离的经过过滤的水的透明度。【解决方案】使含有气泡的经过过滤的水通过弯曲的管道11d的内部，使气泡沿管道(11d)的内部的上部通过，使将气泡分离开的经过过滤的水通过从管道(11d)内部的下方分支的第二管道(11c)的内部。并且，利用光传感器(24)检测通过设在第二管道(11c)的中途的透明管道(11e)内部的经过过滤的水的透明度。通过上述方式在从含有气泡的流体中进行气泡的分离之后，可以检测透明度。

Description

流体的透明度检测装置及流体透明度检测方法

技术领域

本发明涉及流体的透明度检测装置及流体的透明度检测方法。

背景技术

目前减少工业废弃物从生态学的观点看是一个重要的论题，也是企业的课题。在这种工业废弃物中，有各种各样的排放水和污水。

下面将在水及药品等的流体中含有被清除物质的流体称作排放水进行说明。这些排放水利用昂贵的过滤处理装置等除去前述被清除物，将排放水变成清洁的流体进行再利用，将不能除去的残留物作为工业废弃物进行处理。特别是，将水制成清洁的状态使之返回到河流和海洋等自然界进行再利用。

由此可以看出，污水处理技术不论是从环境污染的角度还是从资源再利用的观点来看都是非常重要的课题，急切地希望获得低初始成本、低运行成本的系统。

作为一个例子，下面说明半导体技术领域中的排水处理。一般地，在磨削或研磨金属、半导体、陶瓷等板状体时，为了防止设备的温度上升，提高润滑性，以及减少磨削屑及切削屑向板体上附着等，提供水等流体。

另一方面，以“美化环境”作为主体，将前述半导体晶片的磨削屑或研磨屑混入的排放水经过过滤制成清洁的水使之返回自然界，或者再利用，将浓缩的排放水进行回收。

在目前的半导体制造过程中，在以Si为主体的碎屑混入的排放水的处理中，各个半导体制造商采用的有凝聚沉淀法，以及将过滤器过滤与离心分离机组合起来的方法两种。

但，上述两种方法，不管哪种方法，都存在着马达的电费以及过滤器的更换费用等运行成本非常大，同时其初始成本也非常高的问题。

鉴于上述问题，如特开2001-038352号公报所述，本申请人开发了一种初始成本及运行成本都非常低的系统。下面所述是其简略的情况。

图4中的标号1是原水箱。在该原水箱1的上方设置作为原水供应机构的管10。该管10是混入被清除物的流体通过之处。例如，在对半导体领域进行说明时，是混有从切割装置，背面研磨装置，镜面抛光装置或CMP装置中流出的被清除物的排放水(原水)所通过的部位。这些被清除物是在把晶锭切割成晶片时产生的。下面，将该排放水作为混合有从切割装置中流出的硅屑的排放水进行说明。

在贮存于原水箱1内的原水6中，设置多个过滤器2。在该过滤器2的下方，例如设置诸如在水管上开设小孔的起泡装置这样的气泡发生装置4，调节其位置，使之恰好通过过滤器膜的表面。5是鼓风机。

用过滤器2进行过过滤的水通过固定在过滤器2上的管道11，中间经过第一阀门22选择性地被输送到通向原水箱1侧的管道12和通向再利用(或者使之排放)侧的管道17。并且，在原水箱1的侧壁和底面上，安装有第二管道13，第三管道14，第四管道15以及第五管道16。

从管道10提供的原水6被贮存在原水箱1中，利用过滤器2进行过滤。使气泡通过安装到该过滤器上的过滤器膜的表面，借助气泡的上升力及气泡的破裂使捕集到过滤器膜上的硅屑运动，从而总是可以保持过滤器膜的表面的过滤能力不会降低。

此外，在新安装的过滤器膜，或由于假日长期停止使用，或者管道11中混有硅屑时，利用切换阀22，使过滤的水通过管道12返回到原水箱1中，进行循环。除此之外，阀22切换到管道17，对经过过滤的水进行再利用。

此外，当被清除物高于规定的混入率时，经过过滤的水被判定为异常水，开始自动地进行循环，或者将泵停止并停止过滤。并且，在进行循环时，考虑到排放水从原水箱1中溢出的可能性，也可以停止从管道10向原水箱1供应流体。

此外，传感器24一直对硅屑进行判定。作为传感器可以利用装有发光及光接收元件的光传感器，通过检测过滤的水的透明度检测出过滤区的水中的硅屑的含量。发光元件可以使用发光二极管或激光。其中，传感器24可以安装到管道11的中途或者管道17的中途，但在本发明中，以把传感器24安装到管道11的中途的状态作为一个例进行说明。

另一方面，原水箱1随着时间而浓缩。当达到所需浓度时停止过滤作业，利用进行凝聚沉淀的方法或者利用压滤机回收硅的方法处理沉淀物。

但是，如上所述，在利用光传感器测定经过过滤的水时，存在着含在流过管道11的经过过滤的水中的气泡的问题。当用传感器24检测包含有气泡的经过过滤的水的透明度时，有时传感器会发生误动作。

如图5所示，当传感器误动作、把正常的经过过滤的水判断为含有硅屑的异常的水时，与传感器24连动的切换阀22动作，把经过过滤的水从管道11输送到管道12内，使本来应该排出到外部的正常的经过过滤的水回流到原水箱1内进行循环。并且，当传感器误动作把含有硅屑的异常水判断为正常的经过过滤的水时，切换阀22动作，把不本来应该在原水箱1内循环的异常水经由管道17放出到外部。

为了将含在经过过滤的到水中的气泡分离，在现有系统中，如图5所示，在输出从过滤器中取出的经过过滤的水的管道11上设置分支管11b。传感器设置在第二管道11c的中途，分支的管道11b，11c在切换阀22的前面汇流。

含在经过过滤的水中的气泡，借助作用到气泡本身上的浮力通过管道11a内的上部，从分支部30被输送到管道11b。从而，在分支部30不引起紊流的情况下，流过从分支部水平延伸的的第二管部11c的经过过滤的水中不含有气泡。

但是，如图6所示，在管道11b垂直地分支的分支部30附近的管道的内部，总是会引起紊流，与此同时含在经过过滤的水中的气泡也被输入到第二管道11c内，不能将气泡从经过过滤的水中分离。并且，会因此而造成传感器的误动作。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种从经由过滤器取出的经过过滤的水中进行气泡的分离、利用光传感器进行经过过滤的水的透明度的检测的装置及其方法。

鉴于上述课题，本发明提供一种流体的透明度检测装置，其特征为，它包括：输送含有气泡的流体的第一管道，设于前述第一管道中途的、将前述流体从水平方向向垂直上方向输送的弯曲部，从前述弯曲部的下方分支的输送将气泡分离的前述流体的第二管道，设在前述第二管道中途的检测前述流体的透明度的透明度检测机构，调节通过前述第一管道的内部的前述流体流量的第一阀门，以及调节通过前述第二管道的内部的前述流体流量的第二阀门，前述第二管道在向上方延伸的中途具有与前述第二管道成一整体地设置的透明的管道，在前述透明的管道的周边设置检测前述流体的透明度的透明度检测机构。借此，不会因含在流体内的气泡引起透明度检测机构的误动作。通过使含有气泡的流体流体该弯曲部，产生离心力，可以使气泡在第一管道的内部向上部移动。还可以从第二管道外部检测出流体的透明度。

进而，本发明的流体的透明度检测装置，其特征为，含有前述气泡的前述流体，是从过滤器中取出的流体，前述气泡为设在前述过滤器下方的气泡发生装置产生的气泡。这里，由气泡发生装置产生的气泡，起着防止过滤器被堵塞的作用。

进而，本发明的流体的透明度检测装置，其特征为，前述第二管道从前述第一管道的弯曲部分支，在向下方延伸后，形成U字形形上方延伸，与前述第一管道汇流。借此，可以防止气泡进入第二管道。

进而，本发明的流体的透明度检测装置，其特征为，前述透明度检测机构为光传感器。借此，可以一直监测流体的透明度。

鉴于上述课题，本发明还提供流体的透明度检测方法，其特征为，使含有气泡的流体通过设于第一管道的途中使得第一管道从水平方向向垂直上方向延伸的弯曲部，借助由前述流体通过前述弯曲部产生的离心力使气泡沿前述第一管道内部的上部通过，借助使流体通过从前述弯曲部向下方分支延伸的前述第二管道，使将气泡分离的前述流体通过前述第二管道的内部，通过安装于前述第一管道的第一阀门调节通过前述第一管道的内部的前述流体流量，通过安装于前述第二管道的第二阀门调节通过前述第二管道的内部的前述流体流量，测定分离了前述气泡的前述流体的透明度，使光从设在前述第二管道的途中的透明管道的外侧通过，利用光传感器检测透过前述透明管道与通过前述透明管道内部的流体的光，检测前述流体的透明度。借此，不会因含有气泡的流体造成透明度检测机构的误动作。还可以一直监测流体的透明度，可以从第二管道的外部检测流体的透明度。

附图说明

图1、说明本发明的流体透明度检测装置的图示。

图2、说明本发明的流体透明度检测方法的图示。

图3、说明本发明的流体透明度检测装置的图示。

图4、说明本发明及现有技术的清除流体中的被清除物的清除装置的图示。

图5、说明现有技术的流体的透明度检测装置的图示。

图6、说明现有技术的流体的透明度检测方法的图示。

具体实施方式

图1、图2及图3是实施本发明的形式的一个例子，图中，赋予和上述现有实施例相同的标号的部分表示相同的部件，其总体结构也和

现有技术相同。

首先，参照图1说明本发明的流体的透明度检测装置。

根据本发明的流体透明度的检测装置，是从流体中除去流体中包含的被清除物的清除装置的一部分。由于该清除装置的总体结构与上面所述的结构相同，从而加以省略。

本发明的流体透明度的检测装置如图1所示，其特征为，它具有输送由过滤器2过滤过的经过过滤的水的第一管道11，在第一管道的中途、从管道内部的下方分支出来的第二管道11c，在第二管道11c的中途设有透明度检测机构。

具体地说，在根据本发明的清除装置中，于箱内的排放水6中，由设置在过滤器2下方的气泡发生装置产生气泡，并使气泡通过过滤器表面。从而，在利用泵23的吸引力经由过滤器2取出的经过过滤的水中，必然会含有气泡。因此，在本发明中，在含有气泡的经过过滤的水流过第一管道11的中途设置已经除去气泡经过过滤的水流过的第二管道11c，检测该经过过滤的水的透明度。借此，可以防止因含在经过过滤的水中的气泡造成的透明度检测机构24的误动作。

此外，第一管道11在其中途具有水平部11a，弯曲部11d及垂直部11b。并且，从弯曲部11d的中途的管道内部下方分支出的第二管道11c。借此，可以防止像现有技术中那样在管道的分支部附近产生紊流。并且，通过使含有气泡的经过过滤的水流过弯曲部11d，在经过过滤的水与气泡上作用有离心力，所以气泡通过管道内的上部。从而，通过把第二管道11c从管道内部向下方分支，可以防止气泡进入到第二管道11c内。

分支的第二管道11c具有在向下方延伸之后，形成U形向上方延伸，在管道11处汇流的结构。气泡比经过过滤的水轻，在经过过滤的水的内部，对气泡作用有向上的浮力。从而，通过向下方延伸第二管道11c来防止气泡进入第二管道11c。

此外，在第二管道11c的垂直延伸部分的中途，设置与第二管道11c成一整体的透明管道11e。并且，在透明管道11e的周边设置作为透明度检测机构的光传感器24。借此，可以从管道的外部检测出已与气泡分离的经过过滤的水的透明度，而且通过使用光传感器可以一直监测机经过过滤的水的透明度。

此外，在第一管道11和第二管道11c的中途设置调节流过各个管道内部的流体的流量的调节阀31，32，33。

下面参照图2说明本发明的流体的透明度检测方法。

图2是本发明的流体的透明度检测装置的放大图，相当于图1所示的流体的被清除物的清除装置的的一部分的放大图。

本发明的流体的透明度检测方法具有如下特征，即，使含有气泡的经过过滤的水流过弯曲的第一管道11d，借助经过过滤的水流过第一管道11d产生的离心力使气泡沿着第一管道11d的管道内的上部通过，使经过过滤的水流过从第一管道11d的内部的下方分支的第二管道11c，使已经与气泡分离的经过过滤的水流过第二管道11c。

具体地说，当使含有气泡的经过过滤的水流过弯曲的第一管道11d时，离心力作用到经过过滤的水和气泡两者上。由于经过过滤的水比气泡重，所以，在离心力作用到两者上的情况下，经过过滤的水偏向波形箭头50的方向，而气泡则偏向该箭头的相反方向。因为在图2中箭头的相反方向位于第一管道内的上部，所以，在通过弯曲的第一管道11d的气泡上除作用到气泡上的浮力之外，还作用有因离心力造成的指向第一管道内部的上部方向的力。

从而，通过经过过滤的水流过从弯曲的第一管道11d的管道内部的下方分支的第二管道11c，可以使与气泡分离的经过过滤的水流过第二管道11c。

并且，在本发明中，使光传感器的发光部24a发出的光从设置在分支的第二管道11c的中途的透明管道11e的外部通过，利用光传感器的光接收部24b检测透过管道11e和流过其内部的经过过滤的水的光，检测经过过滤的水的透明度。

具体地说，通过在已经与气泡分离的经过过滤的水所流过的第二管道11c的中途进行对经过过滤的水的检测，可以防止光传感器的误动作。并且，作为透明度检测机构，通过光传感器，可以从管道的外部检测经过过滤的水的透明度，进而可以一直监测经过过滤的水的透明度。

此外，在本发明中，为了正确地检测流过透明管道11e的经过过滤的水的透明度，对传感器24进行校正。这种传感器的校正在过滤器运转之前以及定期地、例如每个月进行一次。下面参照图3说明光传感器的具体的校正方法。此外，在图3中，为了将图简化，省略了图1中所示的流量调节阀31，32，33。

一开始，将设在第二管道11c的中途的两个阀41和43关闭。

其次，打开设于管道18上的阀44和设于管道19上的阀42。借此，中间经由阀19将第二管道11c的垂直延伸部的内部的经过过滤的水放出到外部。

然后，用遮光性薄片，例如纸覆盖光传感器的光接收部图未示出)，不使从光传感器的发光部发出的光达到光传感器的光接收部。即，模拟地制造一个光线完全不能通过的透明度低的流体流过透明管道11e的内部的状态。与此同时，将从光传感器24输出的电信号的电压调节到规定的数值，例如调节到0V。

其次，从管道18导入纯水，水纯水流过透明管道11e的内部。进而，关闭阀19，从阀18导入纯水，将纯水充满透明管道11e的内部。与此同时，把从光传感器24输出的电信号的电压调节到规定的数值，例如调节到5V。

通过进行上述操作，进行光传感器24的校正。借此，可以利用光传感器正确地检测出流过透明管道11e内部的经过过滤的水的透明度。

在上述说明中，将本发明的流体的透明度检测方法及流体的检测装置作为使用过滤器进行排放水过滤的装置及其方法的一部分进行了说明。但是，本发明可以灵活地应用于把气泡从含有气泡的流体中分离出来之后进行流体的透明度的检测的所有各种方法中。

此外，不言而喻，本发明并不仅限于上述的图示例所述的内部，在不超出本发明的主旨的范围内，可以进行各种各样的变更。

根据上面所说明的本发明的流体的透明度检测装置和流体的透明度检测方法，可以获得如下的优异的效果。

第一，通过从输送含有气泡的流体的第一管道内部的下方分支输送已将气泡分离的流体的第二管道，利用设于第二管道的中途的透明度检测机构检测流体的透明度，可以检测出将气泡分离的流体的透明度。从而，可以防止由于检测含有气泡的流体的透明度而导致透明度检测机构的误动作。

第二，借助使含有气泡的流体流过第一管道的水平延伸部分与垂直延伸部分之间的弯曲部，利用离心力的作用可以使气泡沿管道内部的上部通过。从而，可以使将气泡分离的流体流过从第一管道的弯曲部的管道内部的下方分支的第二管道内。

第三，通过使从第一管道分支的第二管道一度向下方延伸，可以防止气泡进入第二管道内。

第四，在第二管道的中途与第二管道成一整体地设置透明的管道，通过在透明管道的周边设置作为透明度检测机构的光传感器，可以从管道外部一直监测流过第二管道内部的已将气泡分离的流体的透明度。

Claims (5)

1、一种流体的透明度检测装置，其特征为，它包括：

输送含有气泡的流体的第一管道，

设于前述第一管道中途的、将前述流体从水平方向向垂直上方向输送的弯曲部，

从前述弯曲部的下方分支的输送已将气泡分离的前述流体的第二管道，

设在前述第二管道中途的检测前述流体的透明度的透明度检测机构，

调节通过前述第一管道的内部的前述流体流量的第一阀门，以及

调节通过前述第二管道的内部的前述流体流量的第二阀门，

前述第二管道在向上方延伸的中途具有与前述第二管道成一整体地设置的透明的管道，在前述透明的管道的周边设置检测前述流体的透明度的透明度检测机构。

2、如权利要求1所述流体的透明度检测装置，其特征为，含有前述气泡的前述流体是从过滤器中取出的流体，前述气泡是从设在前述过滤器下方的气泡发生装置中发生的气泡。

3、如权利要求1所述的流体透明度检测装置，其特征为，前述第二管道从前述第一管道的弯曲部分支，在向下方延伸后，形成U字形向上方延伸，在前述第一管道处汇流。

4、如权利要求1所述的流体透明度检测装置，其特征为，前述透明度检测机构为光传感器。

5、流体的透明度检测方法，其特征为，使含有气泡的流体通过设于第一管道的途中使得第一管道从水平方向向垂直上方向延伸的弯曲部，借助由前述流体通过前述弯曲部产生的离心力使气泡沿前述第一管道内部的上部通过，借助使流体通过从前述弯曲部向下方分支延伸的前述第二管道，使将气泡分离的前述流体通过前述第二管道的内部，通过安装于前述第一管道的第一阀门调节通过前述第一管道的内部的前述流体流量，通过安装于前述第二管道的第二阀门调节通过前述第二管道的内部的前述流体流量，测定分离了前述气泡的前述流体的透明度，使光从设在前述第二管道的途中的透明管道的外侧通过，利用光传感器检测透过前述透明管道与通过前述透明管道内部的流体的光，检测前述流体的透明度。

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