JP2003010848A - 流体の被除去物除去装置およびそれを用いた被除去物除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルタの表面に形成される第２のフィルタ
膜が目詰まりを起こす事等によるフィルタの濾過能力低
下を阻止するために、気泡発生装置により第２のフィル
タ膜をコントロールするが、その方法が困難である課題
があった。 【解決手段】 本発明の流体の被除去物除去装置および
それを用いた被除去物除去方法によれば、原水タンク１
底部に散気管２６、２７、２８を設置する。そして、散
気管２６、２７、２８の両端から同圧力で空気を送り込
むことで、散気管２６、２７、２８から発生する気泡を
均一にする。そのことで、フィルタ４表面に形成される
第２のフィルタ膜２１を調整し、フィルタの濾過能力を
常に、一定の最適値に維持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルタに形成さ
れる第２のフィルタ膜をエアーブローすることにおける
流体の被除去物除去装置およびそれを用いた除去方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、産業廃棄物を減らす事は、エコロ
ジーの観点から重要なテーマであり、企業課題である。
この産業廃棄物の中には、色々な排水や汚水がある。

【０００３】以下、水や薬品等の流体中に被除去物であ
る物質が含まれているものを排水と呼び説明する。これ
らの排水は、高価な濾過処理装置等で前記被除去物が取
り除かれ、排水がきれいな流体となり再利用されたり、
除去できずに残ったものを産業廃棄物として処理してい
る。特に水は、きれいな状態にして川や海等の自然界に
戻されたり、再利用される。

【０００４】この事からも判るように、排水処理の技術
は、環境汚染の意味からも、またリサイクルの点からも
重要な問題であり、低イニシャルコスト、低ランニング
コストのシステムが早急に望まれている。

【０００５】一例として、半導体分野に於ける排水処理
を以下に説明していく。一般に、金属、半導体、セラミ
ック等の板状体を研削または研磨する際、設備の温度上
昇防止、潤滑性向上、研削屑または切削屑の板状体への
付着等が考慮され、水等の流体が供給されている。

【０００６】一方、「環境に優しい」をテーマに、前記
半導体ウェハの研削屑または研磨屑が混入された排水
は、濾過されてきれいな水にして自然界に戻したり、あ
るいは再利用され、濃縮された排水は、回収されてい
る。

【０００７】現状の半導体製造に於いて、Ｓｉを主体と
する屑の混入された排水処理には、凝集沈殿法、フィル
タ濾過と遠心分離機を組み合わせた方法の二通りがあ
り、各半導体メーカーで採用している。

【０００８】しかし上記二通りの方法は、どちらともモ
ータの電気代やフィルタの交換費用等のランニングコス
トが非常に大きく、またイニシャルコストも非常に大き
いという問題があった。

【０００９】上記の問題に鑑みて、本出願人は特開２０
０１−０３８３５２号公報等に示す如く、イニシャルコ
ストとランニングコストが非常に安いシステムを開発し
た。以下にその概要を示す。

【００１０】最初に、このシステムの機構を説明する。

【００１１】図５における符号１は、原水タンクであ
る。このタンク１の上方には、原水供給手段としてパイ
プ２が設けられている。このパイプ２は、被除去物が混
入した流体の通過する所である。例えば、半導体分野で
説明すると、ダイシング装置、バックグラインド装置、
ミラーポリッシング装置またはＣＭＰ装置から流れ出る
被除去物が混入された排水（原水）が通過する所であ
る。尚、この排水は、ダイシング装置から流れるシリコ
ン屑が混入された排水として説明していく。

【００１２】原水タンク１に貯められた原水３の中に
は、フィルタ４が複数個設置される。このフィルタ４の
下方には、例えばパイプに小さい孔を開けたような、バ
ブリング装置の如き、気泡発生装置５が設けられ、ちょ
うど第１のフィルタ膜の表面を通過するように孔の位置
が調整されている。６は、エアーブローである。

【００１３】フィルタ４に固定されたパイプ７は、フィ
ルタ４で濾過された濾過流体が通過し、第１のバルブ９
を介して原水タンク１側に向かうパイプ１０と、再利用
（または排水される）側に向かうパイプ１１に選択輸送
される。また原水タンク１の側壁および底面には、第２
のパイプ１２、第３のパイプ１３、第４のパイプ１４お
よび第５のパイプ１５が取り付けられている。

【００１４】パイプ２から供給された原水３は、原水タ
ンク１に貯められ、フィルタ４により濾過される。この
フィルタに取り付けられた第１のフィルタ膜２０（図６
参照）の表面は、気泡が通過し、気泡の上昇力や破裂に
より、第１のフィルタ膜２０にトラップしたシリコン屑
を動かし、常にその濾過能力が低下しないように維持さ
れている。

【００１５】また第１のフィルタ膜２０が新規に取り付
けられたり、休日により長期間停止された後に濾過を再
開したり、またはパイプ７にシリコン屑が混入されてい
る場合は、バルブ９を使って、濾過流体がパイプ１０を
介して原水タンク１に循環する様に設計されている。そ
れ以外は、バルブ９は、パイプ１１に切り替えられてお
り、濾過流体は再利用される。

【００１６】シリコン屑が所定の混入率よりも高かった
場合、濾過流体は異常水と判断し、自動的に循環が開始
したり、またはポンプが止められ濾過が停止される。ま
た循環する時は、排水がタンク１から溢れる事を考慮し
て、パイプ２からタンク１への流体供給が停止されても
良い。

【００１７】またセンサ１７は、シリコン屑を常時セン
シングしている。センサ１７として、受光・発光素子の
付いた光センサを用いて、濾過流体の透明度を検出する
ことにより、濾過流体中のシリコン屑の量を検出でき
る。発光素子は、発光ダイオードやレーザが考えられ
る。またセンサ１７は、パイプ７の途中あるいはパイプ
１０の途中に取り付けても良い。

【００１８】一方、原水タンク１は、時間とともに濃縮
されてくる。そして所望の濃度になった場合、濾過作業
を停止し、凝集沈殿させ、放置する。するとタンクの中
の原水３は、だいたい層状に分かれる。つまり上層から
下層に従い、やや透明な水からシリコン屑で全く非透明
な液体に分布される。これらをパイプ１２〜１５を使い
分けて回収する。

【００１９】以上述べたように、図５のシステムでは、
原水タンク１、フィルタ４、小型ポンプ８で構成され
る。

【００２０】次に、このシステムで採用するフィルタ４
の構造について説明する。

【００２１】図６（Ａ）に示す符号１９は、額縁の如き
形状の枠であり、この枠１９の両面には、第１のフィル
タ膜２０が貼り合わされ固定されている。そして枠１
９、第１のフィルタ膜２０で囲まれた内側の空間１８に
は、パイプ７を吸引する事により、第１のフィルタ膜２
０により濾過された濾過流体が発生する。そして枠１９
にシールされて取り付けられているパイプ７を介して濾
過流体が取り出されている。もちろん第１のフィルタ膜
２０と枠１９は、排水が第１のフィルタ膜２０以外から
前記空間に侵入しないように完全にシールされている。

【００２２】図６（Ａ）の第１のフィルタ膜２０は、薄
い樹脂膜であるため、吸引されると内側に反り、破壊に
至る場合もある。そのため、この空間１８をできるだけ
小さくし、濾過能力を大きくするために、この空間１８
を多数個形成する必要がある。これを示したものが、図
６（Ｂ）である。図では、空間１８が９個しか示されて
いないが、実際は数多く形成される。また実際に採用し
た第１のフィルタ膜２０は、約０．１ｍｍ厚さのポリオ
レフィン系の高分子膜であり、図の如く、薄い第１のフ
ィルタ膜２０が袋状に形成されており、図６（Ｂ）で
は、ＦＴで示した。この袋状のフィルタＦＴの中に、パ
イプ７が一体化された枠１９が挿入され、枠１９とフィ
ルタＦＴが貼り合わされている。符号ＲＧは、押さえ手
段であり、第１のフィルタ膜２０が貼り合わされた枠１
９を両側から押さえるものである。そして押さえ手段の
開口部ＯＰからは、第１のフィルタ膜２０が露出してい
る。

【００２３】このフィルタ４の動作を概念的に示したも
のが図７である。ここでは、パイプ７側をポンプ等で吸
引すれば、ハッチング無しの矢印のように、水が流れ濾
過されることになる。

【００２４】また第１の第１のフィルタ膜２０、および
この膜２０で捕獲されたシリコン屑の層でシリコン屑が
捕獲されることにより、縦置きにされた濾過装置に第２
のフィルタ膜２１が形成されることになる。この際、第
２のフィルタ膜２１は、シリコン屑が付着したものであ
るため、第２のフィルタ膜２１に外力を加えることで、
第２フィルタ２１を取り除いたり、また第２のフィルタ
膜２１の表層を取り除いたりすることができる。またこ
の取り除きは、気泡の上昇力を使って表面をこする、あ
るいは攪拌機等で簡単に実現できる。そしてこの外力に
より第２のフィルタ膜２１の濾過能力は、常時リフレッ
シュし、ほぼ一定の値を維持することになる。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
における濾過装置の気泡発生装置５では、気泡発生装置
５は塩化ビニールパイプ等の散気管であり、フィルタ４
下部に位置する散気管には多数の穴が形成されていた。
そして、気泡発生装置５はブロアー６に接続されてお
り、気泡発生装置５にはブロアー６から空気が送り込ま
れた。その結果、気泡発生装置５の散気管の穴から発生
する気泡によりフィルタ４表面に形成される第２のフィ
ルタ膜２１の調整を行っていた。

【００２６】しかし、気泡発生装置５の一端は密閉され
ており、また、気泡発生装置５の他端はブロアー６に設
置されているため、常に、ブロアー６に接続している他
端からのみ空気が送り込まれていた。そのため、気泡発
生装置５において、ブロアー６に近い側では多量の気泡
を得ることができたが、ブロアー６に遠い側では近い側
と比べて十分な気泡が発生しなかった。その結果、フィ
ルタ４表面に形成される第２のフィルタ膜２１が、気泡
発生装置５に対する位置により厚みや性質等が異なり、
十分な濾過能力を得ることができないという問題があっ
た。

【００２７】更に、上記したように、原水タンク１内に
は複数のフィルタ４が設置されているが、従来における
気泡発生装置５では複数のフィルタ４に対して均一に気
泡を発生させることができなかった。その結果、フィル
タ４表面に形成される第２のフィルタ膜２１が、気泡発
生装置５に対する位置により厚みや性質等が異なり、十
分な濾過能力を得ることができないという問題があっ
た。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した従来
の課題に鑑みてなされたもので、本発明である流体の被
除去物除去装置では、被除去物を含む流体内に浸漬され
た、間隔を設けた複数個のフィルタと、前記フィルタの
下方に設けられた気泡発生手段とを備え、前記フィルタ
面の方向と前記気泡発生装置の延在する方向を異ならせ
ることを特徴とする。

【００２９】本発明の流体の被除去物除去装置は、好適
には、前記フィルタは、第１のフィルタと、流体中に含
まれる被除去物の一部から成る第２のフィルタから形成
されることを特徴とする。

【００３０】更に、本発明の流体の被除去物除去装置
は、好適には、前記フィルタは、第１のフィルタと、流
体中に含まれる被除去物とは異なる固形物から成る第２
のフィルタから形成されることを特徴とする。

【００３１】更に、本発明の流体の被除去物除去装置
は、前記フィルタの間隔は、前記気泡発生装置から発生
する気泡の直径よりも小さいことを特徴とする。

【００３２】更に、本発明の流体の被除去物除去装置
は、前記気泡発生手段は、気泡発生孔が設けられた複数
の細長のパイプであることを特徴とする。

【００３３】更に、本発明の流体の被除去物除去装置
は、前記パイプは、前記フィルタ下方で、前記フィルタ
面の方向に対して直角な方向に延在することを特徴とす
る。

【００３４】更に、本発明の流体の被除去物除去装置
は、複数の前記パイプは、前記フィルタ面の方向に対し
て平行に配列されることを特徴とする。

【００３５】更に、本発明の流体の被除去物除去装置
は、前記気泡発生孔は、前記気泡発生孔から発生した気
泡が前記第２のフィルタ表面付近を通過するような位置
に設けられることを特徴とする。

【００３６】更に、本発明の流体の被除去物除去装置
は、前記気泡発生孔は、前記パイプの底部または底部周
辺に形成されることを特徴とする。

【００３７】また、上記した課題を解決するために、本
発明である流体の被除去物除去方法では、被除去物を含
む流体内にフィルタを浸漬し、前記フィルタに前記流体
を通過させ、前記フィルタで前記被除去物を除いた前記
流体をポンプにより取り出し、前記フィルタの表面付近
を気泡発生装置により発生した気泡を通過させることを
特徴とする。

【００３８】本発明の流体の被除去物除去方法は、好適
には、前記ポンプが作動している時は前記気泡発生装置
も作動し、前記ポンプが停止している時は前記気泡発生
装置も停止することを特徴とする。

【００３９】更に、本発明の流体の被除去物除去方法
は、好適には、前記ポンプが作動再開後に於いて、所定
の時間が経過するまでに前記気泡発生装置が発生させる
空気量は、所定の時間が経過した後に前記気泡発生装置
が発生させる空気量よりも少ないことを特徴とする。

【００４０】

【発明の実施の形態】図１〜図４は本発明である気泡発
生装置の実施例を説明するための図であり、図中、上記
した従来の実施例と同一の符号を付した部分は同一物を
表わしており、液体から被除去物を除去する機構は従来
のものと同様である。そのため、従来例で説明した機構
の説明はここでは割愛することとする。

【００４１】先ず、図３および図４を参照して、図７を
用いて従来例でも簡単に説明した第１のフィルタ膜２
０、第２のフィルタ膜２１について詳細に説明する。

【００４２】本発明は、金属、無機物または有機物等の
被除去物が混入された流体（排水）を、被除去物から成
るフィルタで除去するものであり、例えば、被除去物
は、結晶インゴットをウェハ状にスライスする時、半導
体ウェハをダイシングする時、バックグラインドする
時、ＣＭＰ（Chemical-Mechanical Polishing）または
ウェハポリッシングする時等で発生する。

【００４３】この被除去物は、Ｓｉ、酸化Ｓｉ、Ａｌ、
ＳｉＧｅ、封止樹脂等の有機物およびその他の絶縁材料
や金属材料が該当する。また化合物半導体では、ＧａＡ
ｓ等の化合物半導体が該当する。

【００４４】また最近では、ＣＳＰ（チップスケールパ
ッケージ）の製造に於いてダイシングを採用している。
これはウェハの表面に樹脂を被覆し、最後に封止された
樹脂とウェハを一緒にダイシングするものである。また
セラミック基板の上に半導体チップをマトリックス状に
配置し、セラミック基板も含めて樹脂を被覆し、最後に
封止された樹脂とセラミック基板をダイシングするもの
もある。これらもダイシングする際に被除去物が発生す
る。

【００４５】一方、半導体分野以外でも被除去物が発生
する所は数多くある。例えばガラスを採用する産業に於
いて、液晶パネル、ＥＬ表示装置のパネル等は、ガラス
基板のダイシング、基板側面の研磨等で発生するガラス
屑が被除去物に該当する。また電力会社や鉄鋼会社では
燃料として石炭を採用しており、石炭から発生する粉体
が該当し、更には煙突から出る煙の中に混入される粉体
も被除去物に相当する。また鉱物の加工、宝石の加工、
墓石の加工から発生する粉体もそうである。更には、旋
盤等で加工した際に発生する金属屑、セラミック基板等
のダイシング、研磨等で発生するセラミック屑等も被除
去物に該当する。

【００４６】これらの被除去物は、研磨、研削または粉
砕等の加工により発生し、被除去物を取り去る事を目的
として水や薬品等の流体を流す。そのためこの流体の中
に被除去物が混入されてしまう。

【００４７】そして、以下に、上記したように流体、被
除去物は、色々なものがあるが、ここでは流体として水
が採用され、水の中に切削された被除去物が含まれたも
のとして説明してゆく。

【００４８】図３の符号２０は第１のフィルタ膜で、２
２はフィルタ孔である。またフィルタ孔２２の露出部お
よび第１のフィルタ膜２０の表面に層状に形成されてい
る膜が、被除去物２３、２４であり、この被除去物２
３、２４はフィルタ孔２２を通過できない大きな被除去
物２３とフィルタ孔２２を通過できる小さな被除去物２
４に分けられる。図では黒丸で示したものが通過できる
小さな被除去物２４である。

【００４９】またここで採用可能な第１のフィルタ膜２
０は、原理的に考えて有機高分子系、セラミック系とど
ちらでも採用可能である。しかしここでは、ポリオレフ
ィン系の高分子膜を採用した。

【００５０】図３の第１のフィルタ膜２０の上方には、
被除去物が混入された排水があり、第１のフィルタ膜２
０の下方は、第１のフィルタ膜２０により濾過された濾
過流体が生成されている。矢印の方向に排水を流し、第
１のフィルタ膜２０を使って前記排水を濾過するため、
水は、自然落下されるか、加圧されて図の下方に移る。
また、濾過流体が在る側から排水が吸引される。また第
１のフィルタ膜２０は、水平に配置されているが図７の
様に縦置きでも良い。

【００５１】上記したようにフィルタ膜を介して排水を
加圧したり、吸引したりする結果、排水は、第１のフィ
ルタ膜２０を通過する。その際、フィルタ孔２２を通過
できない大きな被除去物２３は、第１のフィルタ膜２０
の表面に残存する。

【００５２】本発明では、被除去物が第１のフィルタ膜
２０表面に捕獲されて残存した層を第２のフィルタ膜２
１として活用する。

【００５３】研削、研磨または粉砕等の機械加工により
発生する被除去物は、その大きさ（粒径）が有る程度の
範囲で分布し、しかもそれぞれの被除去物の形状が異な
っている。また第１のフィルタ膜２０が浸かっている排
水の中で被除去物がランダムに位置している。そして大
きな被除去物から小さな被除去物までが不規則にフィル
タ孔２２に移動していく。この時フィルタ孔２２よりも
小さな被除去物２４は通過するが、フィルタ孔２２より
も大きな被除去物２３は捕獲される。そして捕獲された
大きな被除去物２３が第２のフィルタ膜２１の初段の層
となり、この層がフィルタ孔２２よりも小さなフィルタ
孔を形成し、この小さなフィルタ孔を介して大きな被除
去物２３から小さな被除去物２４が捕獲されていく。こ
の時、被除去物の形状がそれぞれ異なるために、被除去
物と被除去物の間には、色々な形状の隙間ができ、水は
この隙間を通路として移動し、最終的には濾過される。
これは、砂浜の水はけが良いのと非常に似ている。

【００５４】この第２のフィルタ膜２１は、大きな被除
去物２３から小さな被除去物２４をランダムに捕獲しな
がら徐々に成長し、水（流体）の通路を確保しながら小
さな被除去物２４をトラップする様になる。しかも第２
のフィルタ膜２１は、層状に残存しているだけで被除去
物は容易に移動可能なので、層の付近に気泡を通過させ
たり、水流を与えたり、音波や超音波を与えたり、機械
的振動を与えたり、更にはスキージ等でこすったりする
事で、簡単に第２のフィルタ膜２１の表層を排水側に移
動させることができる。つまり第２のフィルタ膜２１の
フィルタ能力が低下しても、第２のフィルタ膜２１に外
力を加えることで、簡単にその能力を復帰させることが
できるメリットを有する。また別の表現をすれば、フィ
ルタ能力の低下の原因は、主に目詰まりであり、この目
詰まりを発生させている第２のフィルタ膜２１の表層の
被除去物を再度流体中に移動させる事ができ、目詰まり
を解消させることができる。

【００５５】しかし第１のフィルタ膜２０が新規で取り
付けられた場合、第１のフィルタ膜２０の表面には被除
去物２３、２４の層（第２のフィルタ膜２１）が形成さ
れていないので、また第１のフィルタ膜２０に第２のフ
ィルタ膜２１の層が薄くしか形成されていない場合は、
フィルタ孔２２を介して小さな被除去物２４が通過す
る。この時は、その濾過流体を再度排水が貯められてい
る側に戻し、小さな被除去物２４が第２のフィルタ膜２
１で捕獲されることを確認するまで待つ。そして確認し
た後は、通過した小さな被除去物２４の如きサイズの小
さな被除去物が次々と捕獲され、排水は所定の清浄度で
濾過される。

【００５６】更に、本発明では、第２のフィルタ膜２１
が形成されていない場合、あるいは濾過流体に小さな被
除去物２４が残存する場合は、この濾過流体を排水側に
戻す。この戻している最中に第１のフィルタ膜２０の表
面には、フィルタ孔２２でトラップされた被除去物２
３、２４が層状に膜として成長し、第１のフィルタ膜２
０表面の第２のフィルタ膜２１は、色々なフィルタ孔径
を作り出し、次々に小さい粒径から大きい粒径のものを
トラップしてゆく。そして徐々に厚くなり、第１のフィ
ルタ膜２０で通過した小さな被除去物２４やこの小さな
被除去物２４と同程度のサイズ、更にはこれよりも小さ
な被除去物をトラップし、濾過流体は殆ど被除去物が混
入されていないきれいな状態となる。

【００５７】この状態を示すものが図４である。そして
濾過流体に所望のサイズの被除去物が混入されないこと
（また所定の混入の度合よりも小さくなったこと）を確
認した後、この濾過流体を再利用すれば良い。更には、
濾過流体を自然界に戻しても良い。

【００５８】また濾過流体に小さな被除去物２４が残存
している場合、この濾過流体を戻すのではなく、別のタ
ンクに移し、この小さな被除去物２４やこの被除去物２
４と同程度のサイズの被除去物が捕獲されるのを確認
し、その後の濾過流体を再利用したり、自然界に戻した
りしても良い。

【００５９】次に、本発明の流体の被除去物除去方法に
ついて、図１、図２および図７を参照にして説明する。

【００６０】上記したように、フィルタ能力の低下の原
因は、主に目詰まりであり、この目詰まりを発生させて
いる第２のフィルタ膜２１の表層の被除去物を再度流体
中に移動させる事で目詰まりを解消させることができ
る。

【００６１】図７では、第２のフィルタ膜２１を取り除
く方法として、気泡の上昇を活用した例を示した。斜線
で示す矢印の方向に気泡が上昇し、この気泡の上昇力や
気泡の破裂が直接被除去物に外力を与え、また気泡の上
昇力や気泡の破裂により発生する水流が被除去物に外力
を与える。そしてこの外力により第２のフィルタ膜２１
の濾過能力は、常時リフレッシュし、ほぼ一定の値を維
持することになる。

【００６２】本発明の特徴としては、図１および図２に
示した気泡発生装置を用いることで、常に、濾過能力を
維持することにある。つまり第２のフィルタ膜２１に目
詰まりが発生してその濾過能力が低下しても、前記気泡
のように、第２のフィルタ膜２１を構成する被除去物を
動かす外力を与えることで、第２のフィルタ膜２１を構
成する被除去物を排水側に動かすことができ、濾過能力
を長期にわたり維持させることができる。

【００６３】その被除去物を動かす方法として、図１
（Ａ）に示したように、原水タンク１に設置された複数
のフィルタ４下部には、等間隔に、例えば、３本の散気
管２６、２７、２８が設置されている。そして、３本の
散気管２６、２７、２８は両端で接続されており、更
に、１本の管２９に接続され、この管２９がブロアー６
に接続している。この３本の散気管２６、２７、２８の
低部には、多数のフィルタ４に均等に気泡を発生させる
ことができるように穴３１（図２（Ａ）参照）が適当な
間隔で形成されている。そのため、３本の散気管２６、
２７、２８には、常に、両端から一定の圧力で空気が送
り込まれているため、原水タンク１内で任意の場所に位
置する複数のフィルタ４に対して、均一に気泡を発生さ
せることができる。そして、この気泡の均一性は、原水
タンク１上から目視により確認することができるので、
その都度調整が可能である。

【００６４】ここで、散気管２６、２７、２８の下部に
穴３１は形成されているが、上述したように、原水３内
には金属、無機物または有機物等の被除去物が混入され
ている。そのため、穴３１を散気管２６、２７、２８の
低部に形成することで、被除去物が散気管２６、２７、
２８に堆積し散気管２６、２７、２８の目詰まりを防ぐ
ことができる。また、穴３１の位置としては、散気管の
底部に限定されず、被除去物が散気管内に堆積しない位
置であれば良い。

【００６５】そして、３本の散気管２６、２７、２８は
フィルタ４に対して直角方向に延在して形成されてい
る。この位置関係にあることで、複数のフィルタ４に対
して、少数の散気管で対処することができるので、濾過
装置自体も簡素化した構造にできる。また、原水タンク
１の長側辺方向の両内壁にはフィルタ４を等間隔に設置
するために、フィルタ押さえ２５がフィルタの数に対応
して形成されている。このフィルタ押さえ２５により、
フィルタ４の設置、取り外しも容易となり、後述するフ
ィルタ４間の距離も正確に保てるようになる。更に、図
１（Ｂ）に示したように、原水タンク１の内壁にはフィ
ルタ４の深さ方向の位置も固定できるように点線で示し
た位置に受け台３０が形成されている。そのことで、フ
ィルタ４はフィルタ４間および深さ方向においても、目
的の位置に容易に設置することが可能となる。

【００６６】更に、本発明の被除去物を動かす方法の特
徴として、図２（Ｂ）に示したように、原水タンク１内
に複数設置されたフィルタ４間の距離よりも散気管２７
から発生した気泡の直径の方が大きいことである。

【００６７】具体的には、散気管２７の穴３１から発生
した気泡３２は原水３中で、例えば、直径ａである球体
を形成する。そして、気泡３２は原水３表面へと浮上す
るが、その途中で、例えば、間隔ｂのフィルタ４間を通
過する。このとき、本発明では、両者の関係はａ＞ｂと
なるように設定されているため、気泡３２は距離ｂのフ
ィルタ４間を図示した３３のように変形しながら通過す
る。そのことで、気泡３３は第２のフィルタ膜２１に対
して確実に、そして、均一に外力を与えることができ
る。

【００６８】その結果、本発明の流体の被除去物除去方
法では、目詰まりの原因である第２のフィルタ膜２１を
形成する被除去物を気泡３２により発生する外力により
捕獲を解除し、常に一定の濾過能力を維持させることが
できる。これは、外力を与えることで第２のフィルタ２
１の厚みをほぼ一定にしていると思われる。そして、あ
たかも被除去物１つ１つが原水３の入り口に栓をかけて
おり、栓が外力により外れ、外れた所から原水３が浸入
し、また栓が形成されたら再度外力により外すの繰り返
しを行っているようなものである。上記したことは、気
泡のサイズ、その量、気泡を当てている時間を調整する
ことにより、常に濾過能力を維持できるメリットを有す
る。

【００６９】更に、本発明の被除去物を動かす方法の特
徴として、濾過装置のＯＮ時における気泡量をその後の
継続して行う時における気泡量よりも少なくして行うこ
とである。

【００７０】具体的には、例えば、濾過装置をＯＮして
から最初の３〜５分間は、フィルタ１枚当たりに１リッ
トル／分の気泡を発生させ、その後は、通常通りに、例
えば、フィルタ１枚当たりに２リットル／分の気泡を発
生させる。この方法により、以下の効果を得ることがで
きる。

【００７１】フィルタ４は濾過装置がＯＦＦ時にも原水
３内に浸漬しているため、そのフィルタ４表面に形成さ
れた第２のフィルタ膜２１も原水３内に浸漬している。
そのため、第２のフィルタ膜２１の膜組成は、濾過装置
のＯＮ時と比較して原水３によりあきらかに緩く形成さ
れている。この状態で、通常通りに、例えば、フィルタ
１枚当たりに２リットル／分の気泡を発生させると第２
のフィルタ膜２１の表層の被除去物を再度流体中に移動
させてしまう。その結果、第２のフィルタ膜２１は完全
に除去されたり、または、残存しても必要最低限の膜厚
が得られなくなってしまい、フィルタ４の濾過能力は大
幅に低減してしまう。そして、この状態で濾過を行う
と、濾過流体中に多量の被除去物が混入してしまう。

【００７２】そこで、本発明の方法により濾過装置を作
動させることで、濾過装置のＯＮ時の第２のフィルタ膜
２１を破壊することなく、かつ、早期に通常の第２のフ
ィルタ膜２１の状態にすることができるので、フィルタ
４の濾過能力を落とすことなく長期にわたり維持させる
ことができる。

【００７３】尚、濾過能力を維持できれば、外力が常に
加わっていても良いし、間欠的に加わっても良い。ま
た、上記した本発明の実施の形態では、散気管が３本の
場合について説明したが、特に限定する必要はなく、作
業目的に応じて考慮されることが望ましい。その他、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能であ
る。

【００７４】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の流体の被
除去物除去装置およびそれを用いた被除去物除去方法に
よれば、以下に示すような優れた効果を奏し得る。

【００７５】第１に、流体の被除去物除去装置におい
て、原水タンク内に設置される複数のフィルタに対して
散気管を直角方向に延在して形成させている。この位置
関係にあることで、複数のフィルタに対して、少数の散
気管で対処することができるので、濾過装置自体も簡素
化した構造にできる。

【００７６】第２に、流体の被除去物除去装置におい
て、原水タンク底部に設置された少数の散気管の両端を
接続し、更に、それを１本の管に接続する。そして、そ
の管をブロアーに接続することで、全ての散気管の両端
から同圧力で空気を送り込むことができる。そのことに
より、原水タンク内のフィルタに対して均一に気泡を発
生させることができる。

【００７７】第３に、流体の被除去物除去方法におい
て、原水タンク内に設置されたフィルタ間の距離を散気
管から発生した気泡の直径よりも狭く設置する。そのこ
とにより、散気管から発生した気泡はフィルタ間を通過
する時、押し縮められる力に対する抵抗力が発生する。
その結果、気泡がフィルタ間を通過する時、第２のフィ
ルタ膜に確実に外力を与えることでフィルタの目詰まり
を防止でき、フィルタの濾過能力を、常に、維持するこ
とが可能な流体の被除去物除去方法を実現できる。

【００７８】第４に、流体の被除去物除去方法におい
て、上記したように、原水タンク内のフィルタに対して
均一に気泡を発生させることができることで、フィルタ
の表面に形成された第２のフィルタ膜厚を均一の厚さに
コントロールすることができる。そのことにより、フィ
ルタの濾過能力を、常に、維持することが可能な流体の
被除去物除去方法を実現できる。

【００７９】第５に、流体の被除去物除去方法におい
て、濾過装置ＯＮ時における気泡量をその後の継続して
行う時における気泡量よりも少なくして行うことができ
る。そのことにより、濾過装置のＯＮ時の第２のフィル
タ膜を破壊することなく、かつ、早期に通常の第２のフ
ィルタ膜の状態にすることができるので、フィルタの濾
過能力を落とすことなく長期にわたり維持させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流体の被除去物除去装置を説明する
（Ａ）平面図、（Ｂ）（Ａ）におけるＸ−Ｘ線方向の断
面図である。

【図２】本発明の流体の被除去物除去方法を説明する図
である。

【図３】本発明の第１および第２のフィルタ膜を説明す
る図である。

【図４】本発明の第１および第２のフィルタ膜を説明す
る図である。

【図５】本発明および従来の濾過装置を説明する図であ
る。

【図６】本発明および従来のフィルタを説明する図であ
る。

【図７】本発明および従来の第１および第２のフィルタ
膜を説明する図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 65/08 Ｂ０１Ｄ 29/24 Ａ Ｆターム(参考） 4D006 HA93 KA12 KA43 KA67 MA04 MA16 MC22 PA01 PB08 PB15 PB70 PC01 4D066 BB20 CA13 CB17

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被除去物を含む流体内に浸漬された、間
   隔を設けた複数個のフィルタと、 前記フィルタの下方に設けられた気泡発生手段とを備
   え、前記フィルタ面の方向と前記気泡発生装置の延在す
   る方向を異ならせることを特徴とする流体の被除去物除
   去装置。
2. 【請求項２】 前記フィルタは、第１のフィルタと、流
   体中に含まれる被除去物の一部から成る第２のフィルタ
   から形成されることを特徴とする請求項１記載の流体の
   被除去物除去装置。
3. 【請求項３】 前記フィルタは、第１のフィルタと、流
   体中に含まれる被除去物とは異なる固形物から成る第２
   のフィルタから形成されることを特徴とする請求項１記
   載の流体の被除去物除去装置。
4. 【請求項４】 前記フィルタの間隔は、前記気泡発生装
   置から発生する気泡の直径よりも小さいことを特徴とす
   る請求項１記載の流体の被除去物除去装置。
5. 【請求項５】 前記気泡発生手段は、気泡発生孔が設け
   られた複数の細長のパイプであることを特徴とする請求
   項１記載の流体の被除去物除去装置。
6. 【請求項６】 前記パイプは、前記フィルタ下方で、前
   記フィルタ面の方向に対して直角な方向に延在すること
   を特徴とする請求項５記載の流体の被除去物除去装置。
7. 【請求項７】 複数の前記パイプは、前記フィルタ面の
   方向に対して平行に配列されることを特徴とする請求項
   ５記載の流体の被除去物除去装置。
8. 【請求項８】 前記気泡発生孔は、前記気泡発生孔から
   発生した気泡が前記第２のフィルタ表面付近を通過する
   ような位置に設けられることを特徴とする請求項５記載
   の流体の被除去物除去装置。
9. 【請求項９】 前記気泡発生孔は、前記パイプの底部ま
   たは底部周辺に形成されることを特徴とする請求項５記
   載の流体の被除去物除去装置。
10. 【請求項１０】 被除去物を含む流体内にフィルタを浸
    漬し、前記フィルタに前記流体を通過させ、前記フィル
    タで前記被除去物を除いた前記流体をポンプにより取り
    出し、前記フィルタの表面付近を気泡発生装置により発
    生した気泡を通過させることを特徴とする流体の被除去
    物除去方法。
11. 【請求項１１】 前記ポンプが作動している時は前記気
    泡発生装置も作動し、前記ポンプが停止している時は前
    記気泡発生装置も停止することを特徴とする請求項１０
    記載の流体の被除去物除去方法。
12. 【請求項１２】 前記ポンプが作動再開後に於いて、所
    定の時間が経過するまでに前記気泡発生装置が発生させ
    る空気量は、所定の時間が経過した後に前記気泡発生装
    置が発生させる空気量よりも少ないことを特徴とする請
    求項１０記載の流体の被除去物除去方法。