JP2005334829A - Filter system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、濾過装置に関するものであり、特に、流体中に気体を供給する機構を具備する濾過装置に関するものである。 The present invention relates to a filtration device, and more particularly to a filtration device having a mechanism for supplying a gas into a fluid.
被除去物を含む被処理水の浄化には、浄化精度が優れること、設置スペースが少なくてすむこと、運転が容易であることなどの理由から、各種濾過装置が用いられている。しかし、濾過の継続に伴い被処理水中の被除去物が膜面に付着してしまう。従って、被除去物が膜面の孔を閉塞してしまい、徐々に濾過性能が低下し、ついには濾過できなくなってしまう。 In order to purify the water to be treated including the object to be removed, various types of filtration devices are used for reasons such as excellent purification accuracy, a small installation space, and easy operation. However, the object to be removed adheres to the membrane surface as the filtration continues. Accordingly, the object to be removed closes the pores on the membrane surface, and the filtration performance gradually decreases, and finally filtration becomes impossible.
そこで、図8を参照して濾過性能の維持するための濾過装置の一例を説明する。まず、濾過装置100の構成を説明する。板状の支持部材102に、袋状にした濾過膜101の開口部を取り付けて吊り下げられている。また、濾過膜の内側と外側とを分離し、内側が前記濾過膜101に連通するようにカバー103が設けられている。更に、濾過膜101が濾過圧で密着しないようにスペーサ108が設けられている。このような、濾過装置100は、原液105が貯留された原液貯留槽104内に浸漬されており、濾液集水管110から濾液106を吸引することにより濾過を行う。
Accordingly, an example of a filtration device for maintaining filtration performance will be described with reference to FIG. First, the configuration of the
ここで、濾過膜101の表面に堆積した被除去物から成る堆積物を除去するために、原液貯留槽104の下部に気泡発生装置107が設けられている。従って、前記気泡発生装置107から発生する気泡を用いて前記堆積物を除去することで、濾過性能の維持を可能としている(特許文献1を参照)。
しかしながら、上記の気泡を発生させる方法に於いては、被除去物の濃度が濃くなるに従い、濾過槽の底に溜まりはじめ、次第に被除去物が気泡発生装置107の気泡噴出口109に溜まり、目詰まりが発生してしまう。従って、濾過機能を長期間維持できない問題がある。
However, in the above-described method of generating bubbles, as the concentration of the object to be removed increases, the object begins to accumulate at the bottom of the filtration tank, and gradually the object to be removed accumulates at the bubble outlet 109 of the
また、目詰まりが発生した場合には、濾過膜表面の堆積物の除去効率が悪化するため、気泡発生装置107の補修作業が必要になる。しかし、原液105の透明度は著しく低い。よって、原液105内での補修作業は非常に困難である。従って、補修作業を行うためには、原液105を原水貯留槽104から抜き取るか、または気泡発生装置107を原水貯留槽外へ移動させる必要がある。しかし、このような補修作業に伴い、濾過装置または濾過装置を有する製造ラインなども停止させなければならず、補修作業に要する費用、期間、および生産性の低下などの問題点が指摘されている。
Further, when clogging occurs, the efficiency of removing deposits on the surface of the filtration membrane is deteriorated, so that the work for repairing the
本発明は、上記の問題を鑑みて成されたものである。従って、本発明の主な目的は、保守、管理が容易であり、濾過機能を効率的に長期間維持することを可能とした濾過装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems. Accordingly, a main object of the present invention is to provide a filtration device that is easy to maintain and manage and that can efficiently maintain a filtration function for a long period of time.
本発明の濾過装置は、被除去物を含む流体中に浸漬された濾過フィルタと、前記流体の外部から前記液体中の前記濾過フィルタの下方まで延在して、その先端部から気体を発生させる第1のパイプと、前記第1のパイプと接続されて前記第1のパイプに気体を供給する第2のパイプとを具備し、前記第1のパイプと前記第2のパイプとを前記流体の外部で接続することを特徴とする。 The filtration device of the present invention generates a gas from the tip of a filtration filter immersed in a fluid containing an object to be removed, and extending from the outside of the fluid to a position below the filtration filter in the liquid. A first pipe, and a second pipe connected to the first pipe for supplying gas to the first pipe, the first pipe and the second pipe being connected to the fluid It is connected externally.
また、本発明の濾過装置は、被除去物を含む流体中に浸漬された濾過フィルタと、前記流体の外部から前記流体中の前記濾過フィルタの下方まで延在して、その先端部から気体を発生させるパイプと、前記流体の内部にて位置が固定されたガイド管を具備し、前記ガイド管の内部に前記パイプを延在させることを特徴とする。 Further, the filtration device of the present invention includes a filtration filter immersed in a fluid containing an object to be removed, a gas extending from the outside of the fluid to a position below the filtration filter in the fluid, A pipe to be generated and a guide pipe whose position is fixed inside the fluid are provided, and the pipe extends inside the guide pipe.
本発明の濾過装置によれば、気泡を濾過フィルタの下方から発生させる第1のパイプと第1のパイプに気体を供給する第2のパイプが流体の外部で接続されている。従って、濾過装置を用いた製造ラインなどに影響を与えることなく、濾過装置を稼働した状態で問題の発生した第1のパイプだけを交換することができ、メンテナンスに要する費用、期間を大幅に削減、短縮することが可能となる。 According to the filtration device of the present invention, the first pipe that generates bubbles from below the filtration filter and the second pipe that supplies gas to the first pipe are connected outside the fluid. Therefore, it is possible to replace only the first pipe in which the problem occurred while the filtration device is operating without affecting the production line using the filtration device, greatly reducing the cost and time required for maintenance. Can be shortened.
また、本発明の濾過装置によれば、流体の内部にて位置が固定されたガイド管の内部にパイプを延在させている。従って、パイプを所定の位置の配置することができ、より正確な気泡の供給が可能になる。このことにより、濾過フィルタ上の堆積物を均一に除去することができる。また、パイプを交換する際、新しいパイプを正確かつ容易に配置することが可能になる。 Further, according to the filtering device of the present invention, the pipe is extended inside the guide pipe whose position is fixed inside the fluid. Therefore, the pipe can be arranged at a predetermined position, and more accurate supply of bubbles is possible. Thereby, the deposit on the filtration filter can be uniformly removed. In addition, when exchanging pipes, it becomes possible to arrange new pipes accurately and easily.
本実施の形態は、濾過装置に関し、特にその装置に使われる気泡発生手段に関するものである。ここで、被除去物のとなる物質の一例としては、結晶インゴットをウェハ状にスライスするとき、半導体ウェハをダイシングするとき、バックグラインドするとき、CMP(Chemical-Mechanical Polishing)またはウェハポリッシングするとき等で発生する被除去物が挙げられ、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、GaAs等の化合物半導体が該当する。 The present embodiment relates to a filtering device, and more particularly to a bubble generating means used in the device. Here, as an example of the substance to be removed, when slicing a crystal ingot into a wafer, dicing a semiconductor wafer, back grinding, CMP (Chemical-Mechanical Polishing) or wafer polishing, etc. The to-be-removed object generated by the above process includes organic substances such as Si, oxidized Si, Al, SiGe, sealing resin, and other insulating materials and metal materials. In the compound semiconductor, a compound semiconductor such as GaAs is applicable.
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。 Recently, dicing has been adopted in the manufacture of CSP (chip scale package). In this method, the surface of the wafer is coated with a resin, and the finally sealed resin and the wafer are diced together. There is also a type in which semiconductor chips are arranged in a matrix on a ceramic substrate, the resin is coated including the ceramic substrate, and the sealed resin and the ceramic substrate are finally diced. When these are also diced, an object to be removed is generated.
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。 On the other hand, there are many places where removed objects are generated even outside the semiconductor field. For example, in an industry that uses glass, in a liquid crystal panel, a panel of an EL display device, and the like, glass waste generated by dicing a glass substrate, polishing a side surface of the substrate, and the like corresponds to an object to be removed. In addition, electric power companies and steel companies employ coal as a fuel, which corresponds to powder generated from coal, and further, powder mixed in smoke emitted from the chimney corresponds to the object to be removed. This is also the case for powders generated from processing minerals, gemstones, and tombstones. Furthermore, metal scraps generated when processing with a lathe, ceramic scraps generated by dicing, polishing, etc. of a ceramic substrate also correspond to objects to be removed.
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。 These objects to be removed are generated by processes such as polishing, grinding, or pulverization, and a fluid such as water or chemicals is flowed for the purpose of removing the objects to be removed. For this reason, an object to be removed is mixed in the fluid.
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。 In the following, there are various types of fluids and objects to be removed as described above. Here, it is assumed that water is used as the fluid and the objects to be removed are included in the water. Go.
先ず、図1を参照して、本形態の濾過装置の構成を説明する。図1(A)は本形態の濾過装置を上方から見た斜視図であり、図1(B)は本形態の濾過装置の模式図である。 First, with reference to FIG. 1, the structure of the filtration apparatus of this form is demonstrated. FIG. 1A is a perspective view of the filtration device of this embodiment as viewed from above, and FIG. 1B is a schematic diagram of the filtration device of this embodiment.
図1(A)を参照して、本形態の濾過装置は、上面と底面に開口部を有する支持体10と、支持体10の内部に収納された複数の濾過フィルタ11と、濾過フィルタ11の下方から気泡を供給するための散気機構12が支持体10の上部に設置されている構成となっている。前記散気機構12は内部を気体が通過することが可能な中空状の第2のパイプ14と、前記第2のパイプ14より延在し、前記気体を所定の位置に導くための第1のパイプ13から構成される。気体は流入口15から流入し、第2のパイプ14内を通り第1のパイプ13に送られる。第1のパイプ13はガイド管20により濾過装置の下部に誘導されており、前記気体は濾過フィルタ11の下方から気泡となって発生する構造となっている。ここで図中の実線矢印は濾過された被処理水の流れを示しており、破線矢印は気体の流れを示している。
With reference to FIG. 1 (A), the filtration apparatus of this form of the
図1(B)を参照して、本形態の濾過装置の詳細を説明する。 With reference to FIG. 1 (B), the detail of the filtration apparatus of this form is demonstrated.
第2のパイプ14には、気体が流入する流入口15が複数設けられている。この機構により、第1のパイプ13夫々へ流れる気体の流量を均一化している。また、第2のパイプ14と第1のパイプ13は接続部16を介して機械的に接続され、前記接続部で着脱が可能な機構になっている。 The second pipe 14 is provided with a plurality of inlets 15 through which gas flows. By this mechanism, the flow rate of the gas flowing to each of the first pipes 13 is made uniform. Further, the second pipe 14 and the first pipe 13 are mechanically connected via a connection portion 16, and have a mechanism that can be attached and detached at the connection portion.
更に、前記第1のパイプ毎にバルブ17を設けている。これにより、前記第1のパイプ13毎に供給する気体流量を制御でき、更なる気泡の発生量の制御が可能となる。しかも、被処理水中に浸漬されるのは第1のパイプ13である。もしも第1のパイプ13に目詰まりなどの問題が発生した場合は、該当するバルブ17を閉めて、第1のパイプ13を接続部16から取り外し、交換することが可能である。 Further, a valve 17 is provided for each first pipe. Thereby, the gas flow rate supplied to each said 1st pipe 13 can be controlled, and the control of the generation amount of a bubble further is attained. Moreover, the first pipe 13 is immersed in the water to be treated. If a problem such as clogging occurs in the first pipe 13, the corresponding valve 17 can be closed and the first pipe 13 can be removed from the connection portion 16 and replaced.
この機構は、本発明の特徴とする所であり、発明が解決する課題の欄でも述べたように、濾過装置および散気機構12の移動や、散気機構12全体の停止を行うことなく、濾過装置を稼働した状態で第1のパイプ13の交換作業が可能となる。また別の言い方をすれば、前記交換作業は排水の外で行うことができ、作業効率および作業精度の向上を可能とした。 This mechanism is a feature of the present invention, and as described in the section of the problem to be solved by the invention, without moving the filtering device and the air diffuser mechanism 12 or stopping the entire air diffuser mechanism 12, The replacement work of the first pipe 13 can be performed in a state where the filtering device is in operation. In other words, the replacement work can be performed outside the drainage, thereby improving work efficiency and work accuracy.
支持体10は、4本の支柱に4枚の板が貼り合わされ、上面と底面に開口部が設けられている。これは、底面の開口部より流入した気泡を確認できる構造となっている。また、支持体10の側面位置する前記板には、ガイド管20が固着されており、このガイド管20の中に、第1のパイプ13が通過するようになっている。図からも判るように、前記ガイド管20は、支持体10の上面から側面を延在し、前記板の下端で、内側に湾曲している。ここで、ガイド管20の上部は被処理水の液面から上に出ている。従って、問題の第1のパイプ13だけを交換する時、新しい第1のパイプ13を、ガイド管20に通すだけで、新しい第1のパイプ13を外から正確に配置することができる。これは、第1のパイプの長さを決めておけば、正確に配置できるし、ガイド管の先端が第1のパイプより細くなっていけば、その先端で固定できる。排水は、一般に濁っているので、この様な機構を採用すれば、正確に気泡の発生部分を位置規制することができる。図では省略したが、支持体10の内側、例えば前述した板には、板状の濾過フィルタ11を等間隔に配置するため、溝が形成されている。
The
図2を参照して、第1のパイプ13より発生する気泡18について説明する。図2は、濾過装置を被処理水19中に浸漬した図である。図2(A)は、濾過面から見た図であり、図2(B)は、図2Aの右手から図である。 With reference to FIG. 2, the bubble 18 which generate | occur | produces from the 1st pipe 13 is demonstrated. FIG. 2 is a diagram in which the filtration device is immersed in the water to be treated 19. 2A is a view from the filtration surface, and FIG. 2B is a view from the right hand of FIG. 2A.
前述したように、第1のパイプ13はガイド管20を通り、所定の位置に配置されている。気泡18は、この第1のパイプ13の先端の噴出口24から放出され、上昇していく。しかし気泡は、被処理水から圧力を受け、扁平する。そのため、気泡18は垂直に上昇せず、気泡18の上昇経路は不規則に変動する。このことにより、気泡18は濾過フィルタ11の表面全体に行き渡る。
As described above, the first pipe 13 passes through the
更に、第1のパイプ13の噴出口24と濾過フィルタ11の底面とは、距離Lだけ離間されている。その分、気泡は、分散し、フィルタの面を広く擦るようになる。本形態では、L=400mm程度とすることで、気泡18の適切な拡散を実現させた。更に、支持体10が濾過フィルタ11の周囲を覆うことにより、気泡18は、被処理水19の流れによる影響を受けにくくなり、気泡の均一分散を可能とする。
Further, the outlet 24 of the first pipe 13 and the bottom surface of the filtration filter 11 are separated by a distance L. Accordingly, the bubbles are dispersed and rub the surface of the filter widely. In this embodiment, appropriate diffusion of the bubbles 18 is realized by setting L = about 400 mm. Furthermore, since the
更に、噴出口24をタンクの底面から距離を置いて配置し、底面と平行に横方向に設置している。このことにより、タンクの中に被除去物が堆積しても、ある程度までは目詰まりが発生しないような機構となっている。 Further, the jet outlet 24 is arranged at a distance from the bottom surface of the tank, and is installed in the lateral direction parallel to the bottom surface. As a result, even if an object to be removed accumulates in the tank, the mechanism does not cause clogging to a certain extent.
図3を参照して、支持体10の側面外部に設置されたガイド管20の説明を行う。図3(A)は、ガイド管20が設置された支持体10の上方からの斜視図である。また、図3(B)および図3(C)は前記支持体10の上面図である。ここでは、前記第1のパイプ13が千鳥配置となっている。
With reference to FIG. 3, the
図3(A)を参照して、ガイド管20は支持体10の側面外部に機械的に接続されている。ガイド管20の材質としては、加工性、耐水性および、耐候性に優れた物質で、例えば、塩化ビニル製で外形6mm、内径4mmのパイプ状のものを用いたが、これに限定されない。
With reference to FIG. 3A, the
図3(B)、(C)を参照して、気泡の分布を均一にするための機構を説明する。点線で示した楕円形が、夫々のガイド管から発生する気泡の分布であり、できる限りこの楕円が重ならないようにするのが好ましい。その一つの対策として、図3(B)は、対向するガイド管20を互い違いに配置している。また図3(C)は、図3(B)と異なり、対向するガイド管20の設置位置は、一致している。その代り、一方は長く、他方は短くして配置している。
With reference to FIGS. 3B and 3C, a mechanism for making the distribution of bubbles uniform will be described. The elliptical shape indicated by the dotted line is the distribution of bubbles generated from the respective guide tubes, and it is preferable that the ellipses do not overlap as much as possible. As one countermeasure, in FIG. 3B, the opposing
図4は、気泡の分布が均一で且つ目詰まりを防止する機構である。ここでは、ガイド管20は、一方の壁の第1のガイド管、他方の壁の第2のガイド管、および両者を下方でつなぐ第3のガイド管(ここが散気管となる)により、U字型をしている。しかも第3のガイド管20には複数の気泡放出孔21が下向きに設けられている。
FIG. 4 shows a mechanism in which the bubble distribution is uniform and clogging is prevented. Here, the
図4(A)を下から見た図4(C)の如く、気泡放出孔21は、お互いに千鳥配置となるように設けられている。更に、このような形態のガイド管20に収納された第1のパイプ13は、両端が接続部16に接続され、ガイド管と同様にU字形状である。第1のパイプ13には気泡18が噴出する孔が設けられている。ここで、ガイド管20の両端から気体が流出することを防止するために、ガイド管20と第1のパイプ13との間は樹脂などで密閉される。交換方法を説明する。先ず、交換される古い第1のパイプ13の一方の端と新しい第1のパイプ13の一端を接続する。次いで、古い第1のパイプ13の他方の端を引き抜く。このようにして、第1のパイプ13の交換作業を効率的に行うことができる。
As shown in FIG. 4C when FIG. 4A is viewed from below, the bubble discharge holes 21 are provided in a staggered arrangement with each other. Furthermore, the first pipe 13 accommodated in the
図5は、フィルタ膜の概略図である。30は第1のフィルタ膜で、32はフィルタ孔である。またフィルタ孔32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33、34であり、この被除去物33、34はフィルタ孔32を通過できない大きな被除去物33とフィルタ孔32を通過できる小さな被除去物34に分けられる。図5では黒丸で示したものが通過できる小さな被除去物34である。
FIG. 5 is a schematic view of the filter membrane. 30 is a first filter membrane, and 32 is a filter hole. The film formed in a layered manner on the exposed portion of the filter hole 32 and the surface of the
また、ここで採用可能な第1のフィルタ膜30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。 The first filter film 30 that can be employed here can be either organic polymer type or ceramic type in principle. However, here, a polyolefin polymer film was used.
図5(A)の第1のフィルタ膜30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30の下方は、第1のフィルタ膜30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30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30は、水平に配置されているが、実際には縦置きである。 Above the first filter membrane 30 in FIG. 5A, there is waste water mixed with the object to be removed, and below the first filter membrane 30 is a filtered fluid filtered by the first filter membrane 30. Has been generated. In order to flow the wastewater in the direction of the arrow and filter the wastewater using the first filter membrane 30, the water is naturally dropped or pressurized and moved downward in the figure. Further, drainage is sucked from the side where the filtering fluid is present. In addition, the first filter film 30 is disposed horizontally, but is actually placed vertically.
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30を通過する。その際、フィルタ孔32を通過できない大きな被除去物33は、第1のフィルタ膜30の表面に残存する。 As described above, as a result of pressurizing or sucking the wastewater through the filter membrane, the wastewater passes through the first filter membrane 30. At that time, a large object 33 that cannot pass through the filter hole 32 remains on the surface of the first filter film 30.
本発明では、被除去物が第1のフィルタ膜30表面に捕獲されて残存した層を第2のフィルタ膜31として活用する。 In the present invention, a layer in which an object to be removed is captured and left on the surface of the first filter film 30 is used as the second filter film 31.
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30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32に移動していく。この時フィルタ孔32よりも小さな被除去物34は通過するが、フィルタ孔32よりも大きな被除去物33は捕獲される。そして捕獲された大きな被除去物33が第2のフィルタ膜31の初段の層となり、この層がフィルタ孔32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34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。 Objects to be removed generated by machining such as grinding, polishing or pulverization are distributed within a certain range (size), and the shapes of the objects to be removed are different. Further, objects to be removed are randomly located in the waste water in which the first filter film 30 is immersed. A large object to a small object to be removed moves to the filter holes 32 irregularly. At this time, the removal target 34 smaller than the filter hole 32 passes, but the removal target 33 larger than the filter hole 32 is captured. Then, the captured large object 33 becomes the first layer of the second filter film 31, and this layer forms a filter hole smaller than the filter hole 32, and the large object to be removed 23 passes through this small filter hole. Small objects to be removed 34 are captured. At this time, since the shapes of the objects to be removed are different from each other, gaps of various shapes are formed between the objects to be removed, and water moves through the gaps and is finally filtered. The This is very similar to the good drainage of sandy beaches.
この第2のフィルタ膜31は、大きな被除去物33から小さな被除去物34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34をトラップする様になる。しかも第2のフィルタ膜31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31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31のフィルタ能力が低下しても、第2のフィルタ膜31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31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。 The second filter film 31 grows gradually while randomly capturing small objects to be removed from large objects 33, and traps the small objects to be removed while securing a water (fluid) passage. become. Moreover, since the second filter film 31 remains in a layer shape and the object to be removed can be easily moved, bubbles are passed near the layer, a water flow is applied, a sound wave or an ultrasonic wave is applied, By applying mechanical vibration or rubbing with a squeegee or the like, the surface layer of the second filter membrane 31 can be easily moved to the drainage side. That is, even if the filter capacity of the second filter film 31 is reduced, it is possible to easily return the capacity by applying an external force to the second filter film 31. In other words, the cause of the decrease in the filter capacity is mainly clogging, and the object to be removed on the surface layer of the second filter film 31 causing the clogging is moved again into the fluid. Can be clogged.
しかし第1のフィルタ膜30が新規で取り付けられた場合、第1のフィルタ膜30の表面には被除去物33、34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30に第2のフィルタ膜31の層が薄くしか形成されていない場合は、フィルタ孔32を介して小さな被除去物34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34が第2のフィルタ膜31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34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。 However, when the first filter film 30 is newly attached, the layers of the objects to be removed 33 and 34 (second filter film 21) are not formed on the surface of the first filter film 30. When a thin layer of the second filter film 31 is formed on one filter film 30, a small object to be removed 34 passes through the filter hole 32. At this time, the filtered fluid is returned again to the side where the wastewater is stored, and the process waits until it is confirmed that the small object to be removed 34 is captured by the second filter film 31. After confirmation, small objects to be removed such as the small objects to be removed 34 that have passed through are captured one after another, and the wastewater is filtered with a predetermined cleanliness.
更に、本発明では、第2のフィルタ膜31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34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30の表面には、フィルタ孔32でトラップされた被除去物33、34が層状に膜として成長し、第1のフィルタ膜30表面の第2のフィルタ膜31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30で通過した小さな被除去物34やこの小さな被除去物34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。 Furthermore, in the present invention, when the second filter film 31 is not formed or when a small object to be removed 34 remains in the filtered fluid, the filtered fluid is returned to the drainage side. During the returning process, the removal objects 33 and 34 trapped in the filter hole 32 grow as a layer on the surface of the first filter film 30, and the second filter on the surface of the first filter film 30. The filter film 31 creates various filter hole diameters, and traps those having a small particle diameter and a large particle diameter one after another. Then, it gradually becomes thicker, traps a small object to be removed 34 that has passed through the first filter membrane 30, a size approximately the same as this small object to be removed 34, and smaller objects to be removed. It becomes a clean state with no object to be removed.
この状態を示すものが図5(B)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。 FIG. 5B shows this state. Then, after confirming that an object to be removed of a desired size is not mixed in the filtered fluid (and that the amount is smaller than a predetermined degree of mixing), the filtered fluid may be reused. Furthermore, the filtered fluid may be returned to nature.
また濾過流体に小さな被除去物34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34やこの被除去物34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。 In addition, when a small object to be removed 34 remains in the filtered fluid, the filtered fluid is not returned, but is transferred to another tank, and the object to be removed is about the same size as the small object 34 or the object 34 to be removed. After confirming that the removed matter is captured, the subsequent filtered fluid may be reused or returned to nature.
次に、図6を参照して本形態の濾過装置の機能ついて説明する。 Next, the function of the filtration device of the present embodiment will be described with reference to FIG.
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31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。 As described above, the cause of the decrease in the filter capacity is mainly clogging, and the object to be removed on the surface layer of the second filter film 31 generating the clogging is moved again into the fluid. Clogging can be eliminated.
図6では、第2のフィルタ膜31を気泡を利用して取り除く方法の詳細を示す。ここでは、パイプ35側をポンプなどで吸引すれば、ハッチングなしの矢印のように、水が流れることにより濾過される。また、第1の濾過膜30の表面に被除去物から成る第2のフィルタ膜31が形成される。この第2のフィルタ膜31は、被除去物が付着し、堆積した物であるため、外力を加えることにより、第2のフィルタ膜31の全体または部分的に除去することが可能である。除去方法としては気泡の上昇力を用いて表面をこすることにより実現できる。 FIG. 6 shows details of a method of removing the second filter film 31 using bubbles. Here, if the pipe 35 side is sucked by a pump or the like, it is filtered by flowing water as indicated by an arrow without hatching. In addition, a second filter film 31 made of an object to be removed is formed on the surface of the first filtration film 30. Since the second filter film 31 is a deposited substance to which an object to be removed adheres, the second filter film 31 can be removed entirely or partially by applying an external force. The removal method can be realized by rubbing the surface using the rising force of bubbles.
図6を参照して、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31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。 Referring to FIG. 6, the bubble rises in the direction of the arrow indicated by the oblique lines, and the rising force of the bubble and the bursting of the bubble directly apply an external force to the object to be removed, and also occur due to the rising force of the bubble and the bursting of the bubble. Water flow gives external force to the object to be removed. With this external force, the filtration capacity of the second filter membrane 31 is constantly refreshed and maintains a substantially constant value.
本形態の特徴としては、図1から図4に示した散気機構12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31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31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。 A feature of this embodiment is that the filtration capacity is always maintained by using the air diffusion mechanism 12 shown in FIGS. That is, even if clogging occurs in the second filter film 31 and the filtration capacity thereof is reduced, the external force that moves the object constituting the second filter film 31 is applied as in the case of the bubbles. The to-be-removed object which comprises the 2 filter membranes 21 can be moved to the waste_water | drain side, and a filtration capability can be maintained over a long term.
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、第1のパイプの具体的な数について言及しなかったが、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。 In addition, as long as the filtration capability can be maintained, an external force may be applied constantly or intermittently. Further, in the above-described embodiment of the present invention, the specific number of the first pipes is not mentioned, but there is no particular limitation and it is desirable to consider according to the work purpose. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
図7を参照して、本形態の濾過装置の具体的な実施形態を説明する。 With reference to FIG. 7, the specific embodiment of the filtration apparatus of this form is described.
原水タンク22の上方には、原水供給手段としてパイプ40が設けられている。このパイプ40は、被除去物が混入した流体の通過である。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。これら被除去物は結晶インゴッドをウェハにスライスする際に発生する。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。 A pipe 40 is provided above the raw water tank 22 as raw water supply means. This pipe 40 is a passage of fluid mixed with an object to be removed. For example, in the semiconductor field, waste water (raw water) mixed with an object to be removed flowing out from a dicing apparatus, a back grinding apparatus, a mirror polishing apparatus, or a CMP apparatus passes. These objects to be removed are generated when the crystal ingot is sliced into a wafer. The drainage will be described as drainage mixed with silicon waste flowing from the dicing apparatus.
原水タンク22に貯留された被処理水19の中には、本発明装置である濾過装置が浸漬されている。また、濾過フィルタ11はパイプ41に接続され、小型ポンプ46により被処理水19を吸引濾過する。ここで、破線で囲まれた部分が散気機構12である。更に、ブロアー50から散気機構12に気体が供給されている。まず気体の流量は、第1のバルブ48で第2のパイプ14に供給される気体流量が設定される。次に、第2のバルブ49で各第1のパイプに供給する気体流量が設定される。濾過フィルタ11で濾過された濾過水は、切替バルブ42を介して原水タンク22側に向かうパイプ43と、再利用(または排水される)側に向かうパイプ44に選択輸送される。また原水タンク22には流出パイプ51と流出バルブ52が取り付けられている。 In the water to be treated 19 stored in the raw water tank 22, a filtration device as the device of the present invention is immersed. Further, the filtration filter 11 is connected to a pipe 41 and suction-filters the water to be treated 19 by a small pump 46. Here, the part surrounded by the broken line is the air diffusion mechanism 12. Further, gas is supplied from the blower 50 to the air diffusion mechanism 12. First, the flow rate of the gas supplied to the second pipe 14 by the first valve 48 is set. Next, the gas flow rate supplied to each first pipe by the second valve 49 is set. The filtered water filtered by the filtration filter 11 is selectively transported via the switching valve 42 to the pipe 43 toward the raw water tank 22 and the pipe 44 toward the reuse (or drainage) side. The raw water tank 22 is provided with an outflow pipe 51 and an outflow valve 52.
パイプ40から供給された被処理水19は、原水タンク22に貯められ、濾過フィルタ11により濾過される。この濾過フィルタ11に取り付けられたフィルタ膜の表面は、気泡18が通過し、気泡の上昇力や破裂により、フィルタ膜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。 The treated water 19 supplied from the pipe 40 is stored in the raw water tank 22 and filtered by the filter 11. The surface of the filter membrane attached to the filtration filter 11 is maintained so that bubbles 18 pass through it, and silicon dust trapped in the filter membrane is moved by the rising force and rupture of the bubbles, so that the filtration ability is not always reduced. Yes.
またフィルタ膜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り、またはパイプ41にシリコン屑が混入されている場合は、切替バルブ42を使って、濾過水がパイプ43を介して原水タンク22に循環する様に設計されている。それ以外は、切替バルブ42は、パイプ44に切り替えられており、濾過水は再利用される。 In addition, when a filter membrane is newly attached, stopped for a long time due to a holiday, or when silicon waste is mixed in the pipe 41, filtered water is supplied to the raw water tank 22 through the pipe 43 using the switching valve 42. It is designed to circulate. Other than that, the switching valve 42 is switched to the pipe 44 and the filtered water is reused.
被除去物が所定の混入率よりも高かった場合、濾過水は異常水と判断し、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、排水が原水タンク22から溢れる事を考慮して、パイプ40から原水タンク22への流体供給が停止されても良い。 If the object to be removed is higher than the predetermined mixing rate, the filtered water is determined as abnormal water, and the circulation is automatically started, or the pump is stopped and the filtration is stopped. When circulating, the supply of fluid from the pipe 40 to the raw water tank 22 may be stopped in consideration of the overflow of the waste water from the raw water tank 22.
またセンサ45は、シリコン屑を常時センシングしている。センサ45として、受光・発光素子の付いた光センサを用いて、濾過水の透明度を検出することにより、濾過水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45は、パイプ41の途中あるいはパイプ44の途中に取り付けても良いが、本発明ではセンサ45をパイプ41の途中に取り付けた状態を1つの例として説明する。 The sensor 45 constantly senses silicon scrap. The amount of silicon waste in the filtered water can be detected by detecting the transparency of the filtered water using an optical sensor with a light receiving / light emitting element as the sensor 45. The light emitting element may be a light emitting diode or a laser. The sensor 45 may be attached in the middle of the pipe 41 or in the middle of the pipe 44, but in the present invention, a state in which the sensor 45 is attached in the middle of the pipe 41 will be described as an example.
一方、原水タンクは、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、凝集沈殿を行う方法、またはフィルタプレスによってシリコンを回収する方法によって沈殿物が処理される。 On the other hand, the raw water tank is concentrated over time. And when it becomes a desired density | concentration, a precipitate is processed by the method of stopping a filtration operation | work and performing the aggregation precipitation or the method of collect | recovering silicon | silicones with a filter press.
以上述べたように、図7のシステムでは、原水タンク22、濾過フィルタ11、小型ポンプ46で構成される。 As described above, the system shown in FIG. 7 includes the raw water tank 22, the filtration filter 11, and the small pump 46.
以上説明したように、本形態で採用した、濾過装置は、リフレッシュ機構があり、フィルタの目詰まりが防止できる機構である。そのため、タンクにある排水は、従来のものと比べ、高濃度になる。従って、高濃度の被除去物は、自然とタンクの中に沈殿し、タンクの下方に配置された気泡発生手段を目詰まりさせることになる。 As described above, the filtration apparatus employed in this embodiment has a refresh mechanism, and is a mechanism that can prevent clogging of the filter. Therefore, the waste water in the tank has a higher concentration than the conventional one. Therefore, the high concentration object to be removed naturally settles in the tank and clogs the bubble generating means arranged below the tank.
ところが、本発明の機構を採用すれば、濾過装置を停止させずに、簡単な機構で解決できる。
However, if the mechanism of the present invention is employed, the problem can be solved with a simple mechanism without stopping the filtration device.
10 支持体
11 濾過フィルタ
12 散気機構
13 第1のパイプ
14 第2のパイプ
15 流入口
16 接続部
17 バルブ
18 気泡
19 被処理水
20 ガイド管
21 気泡放出孔
22 原水タンク
30 第1のフィルタ膜
31 第2のフィルタ膜
32A 大きな被除去物
32B 小さな被除去物
33 フィルタ孔
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記流体の外部から前記流体中の前記濾過フィルタの下方まで延在して、その先端部から気体を発生させる第1のパイプと、
前記第1のパイプと接続されて前記第1のパイプに気体を供給する第2のパイプとを具備し、
前記第1のパイプと前記第2のパイプとを前記流体の外部で接続することを特徴とする濾過装置。 A filtration filter immersed in a fluid containing an object to be removed;
A first pipe that extends from the outside of the fluid to below the filtration filter in the fluid and generates a gas from the tip thereof;
A second pipe connected to the first pipe for supplying gas to the first pipe;
The filtration apparatus, wherein the first pipe and the second pipe are connected outside the fluid.
前記ガイド管の内部に前記第1のパイプを延在させることを特徴とする請求項1記載の濾過装置。 Comprising a guide tube whose position is fixed inside the fluid;
The filtration apparatus according to claim 1, wherein the first pipe extends inside the guide pipe.
前記複数の第1のパイプは同一の前記第2のパイプに接続することを特徴とする請求項1記載の濾過装置。 Comprising a plurality of said first pipes,
The filtration apparatus according to claim 1, wherein the plurality of first pipes are connected to the same second pipe.
前記流体の外部から前記流体中の前記濾過フィルタの下方まで延在して、その先端部から気体を発生させるパイプと、
前記流体の内部にて位置が固定されたガイド管を具備し、
前記ガイド管の内部に前記パイプを延在させることを特徴とする濾過装置。 A filtration filter immersed in a fluid containing an object to be removed;
A pipe that extends from the outside of the fluid to below the filtration filter in the fluid, and generates a gas from the tip thereof;
Comprising a guide tube whose position is fixed inside the fluid;
A filtration device characterized in that the pipe extends inside the guide tube.
The filtration device according to claim 9, wherein a second filter film made of an object to be removed is formed on a surface of the filtration filter.
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