JPH06154733A - 濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微粒子のみならず有機物をも除去することが
でき、除去された微粒子などによる閉塞が原因で生じる
圧力損失を防止できる濾過装置を提供する。 【構成】 本体１内上方に吸着部２を、下方に濾過部３
を設け、吸着部２の上方側面に第１のノズル１７を、そ
の下方側面に第２のノズル１８を開設し、第１ノズル配
管１９および第２ノズル配管２０と夫々接続し、本体１
上面の処理水４の流入口６は流入配管５と、下面の流出
口９は流出配管８と接続し、これらの配管に夫々第１，
第２，第３，第４の制御弁２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２
１ｄを設け、第１ノズル配管１９に吸着部洗浄水排出槽
２２ａを、第２ノズル配管２０に濾過部洗浄水排出槽２
２ｂおよび吸着部洗浄水供給装置２３ａを択一的に、流
出配管８に次工程装置および濾過部洗浄水供給装置２３
ｂを択一的に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、濾過装置に関し、特
に半導体装置の製造における超純水の製造過程での前処
理装置に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】超純水の製造過程において、逆浸透膜
（以下、ＲＯ膜という。）の塩排除能力に着目して、イ
オン交換装置の前に逆浸透膜装置（以下、ＲＯ装置とい
う。）が用いられるいわゆる前段ＲＯ方式においては、
処理される水などの液体（以下、処理水という。）をＲ
Ｏ装置に通水する前に、処理水中に含まれている微粒子
を前処理装置によって出来るだけ除去し、ＲＯ膜にかか
る負担を軽減するようにしている。

【０００３】この前処理装置は、アンスラサイト、ガー
ネットおよび濾過砂を濾過材として複層に充填したもの
であり、処理水中の微粒子は濾過されるが有機物を除去
することはできない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような有機物が除
去されていない処理水をＲＯ装置に通水させると、有機
物により発生した藻類などでＲＯ膜の膜面が汚染され、
ＲＯ膜の目詰まりなどのトラブルが発生していた。

【０００５】この藻類などによるＲＯ膜のトラブルを防
止するためには、処理水を殺藻剤などで殺菌しつつＲＯ
装置に通水させる方法があるものの、煩雑で作業効率を
低下させることとなった。

【０００６】一方、ＲＯ装置に通水させる処理水の給水
水質基準を満たすため、あらかじめ有機物を除去する場
合には、活性炭吸着装置によって有機物を吸着してい
た。しかし、この方法によると、濾過装置とは別に活性
炭吸着装置が必要でイニシアルコストが上昇し、また活
性炭吸着装置の設置スペースが必要となりスペース効率
が悪化することとなった。

【０００７】さらに、前記濾過装置や活性炭吸着装置に
より除去された微粒子などを放置しておくと、この不純
物によって濾過材などの隙間が塞がれ、処理水の通水時
における圧力損失が増加することとなる。

【０００８】そこで、本発明の目的は、微粒子のみなら
ず有機物をも除去することのできる濾過装置を提供する
ことにある。

【０００９】本発明の他の目的は、処理水から除去され
た微粒子などが原因で生じる圧力損失を防止することの
できる濾過装置を提供することにある。

【００１０】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、次の通
りである。

【００１２】すなわち、本発明の濾過装置は、本体内の
上方に吸着部が、下方には濾過部が設けられ、また前記
本体の上面には処理水が流入する流入口が、下面には前
記処理水が流出する流出口が夫々開設されている。

【００１３】また、本発明の濾過装置は、吸着部の上方
側面に第１のノズルが、吸着部と濾過部との間の側面に
第２のノズルが開設され、第１のノズルは第１ノズル配
管と、第２のノズルは第２ノズル配管と、流入口は流入
配管と、流出口は流出配管とそれぞれ接続され、これら
の配管には夫々第１の制御弁、第２の制御弁、第３の制
御弁、第４の制御弁が設けられ、第１ノズル配管の他方
には吸着部洗浄水排出槽が接続され、また第２ノズル配
管の他方は濾過部洗浄水排出槽および吸着部洗浄水供給
装置が、流出配管の他方には次工程の装置および濾過部
洗浄水供給装置が夫々択一的に接続された前記濾過装置
であって、第３の制御弁と第４の制御弁のみが開放され
たときには、流出配管は次工程の装置と接続されて処理
水が流入口から本体内に流入し、第１の制御弁と第２の
制御弁のみが開放されたときには、第２ノズル配管は吸
着部洗浄水供給装置と接続されて、洗浄水が第２のノズ
ルから本体内に流入し、第２の制御弁と第４の制御弁の
みが開放されたときには、流出配管は濾過部洗浄水供給
装置と接続されて洗浄水が流出口から本体内に流入する
前記濾過装置である。

【００１４】

【作用】上記のような構成の濾過装置によれば、処理水
は吸着部を通過することによって、処理水中に含まれる
有機物および微小な浮遊物質が吸着されて除去され、さ
らに濾過部を通過することによって、処理水中に含まれ
る微粒子が濾過される。

【００１５】また、上記のような構成の濾過装置によれ
ば、第１の制御弁と第２の制御弁のみが開放され、第２
ノズル配管が吸着部洗浄水供給装置と接続された場合に
は、洗浄水が本体内に流入することで、吸着部に捕捉さ
れた有機物などが吸着部から離脱して洗浄水に溶け込
み、吸着部洗浄水排出槽へ排出される。また、第２の制
御弁と第４の制御弁のみが開放され、流出配管が濾過部
洗浄水供給装置と接続された場合には、洗浄水が本体内
に流入することで濾過部に捕捉された微粒子が濾過部か
ら離脱して洗浄水に溶け込み、濾過部洗浄水排出槽へ排
出される。

【００１６】したがって、有機物などが除去されること
で圧力損失がほぼ初期の状態にまで回復されることとな
り、濾過効率が上昇する。

【００１７】

【実施例１】図１は、本発明の一実施例を示す濾過装置
の断面図である。

【００１８】まず、本実施例の濾過装置の構成について
説明する。

【００１９】本実施例における濾過装置は、本体１内の
上方に設けられた、たとえば活性炭よりなる吸着部２
と、その下方に設けられた、たとえばアンスラサイト、
ガーネットおよび濾過砂の三層構造を有する濾過部３と
からなる。

【００２０】本体１の上面中央部には、処理水４を本体
１内に流入するための流入配管５と接続された流入口６
が開設され、この流入口６の内側にはバッフル７が設け
られている。また、本体１の底面には、処理水４を図示
しないＲＯ装置へ送給するための流出配管８と接続され
た流出口９が開設され、この流出口９の内側には処理水
４を渦切りするためのボルテックスブレーカ１０が設け
られている。

【００２１】前記の吸着部２と濾過部３はそれぞれ吸着
部支持部材１１および濾過部支持部材１２に支持されて
設けられ、この吸着部支持部材１１および濾過部支持部
材１２を貫通して複数のディストリビュータ１３が設置
されている。

【００２２】吸着部２の上方、吸着部２と濾過部３との
間、および濾過部３の下方には処理水４を拡散するため
の空間が設けられ、それぞれ第１の拡散室１４、第２の
拡散室１５、第３の拡散室１６とされている。

【００２３】つぎに、本実施例の濾過装置の作用につい
て説明する。

【００２４】流入口６から本体１内に流入した処理水４
は、まず流入口６の内側に設けられたバッフル７に当て
られて第１の拡散室１４で拡散され、吸着部２の上面に
均等に散布される。

【００２５】ここで、前記のように吸着部２はたとえば
活性炭よりなるので、処理水４はこの吸着部２を通過す
ることによって、処理水４中に含まれる有機物および微
小な浮遊物質が活性炭に吸着されて除去される。

【００２６】吸着部２を通過した処理水４は、吸着部支
持部材１１に設置されたディストリビュータ１３によっ
て第２の拡散室１５で拡散され、次に濾過部３の上面に
均等に散布される。

【００２７】この濾過部３は、前記のようにたとえばア
ンスラサイト、ガーネットおよび濾過砂の三層構造から
なるので、処理水４は濾過部を通過することによって、
処理水４中に含まれる微小な粒子が濾過される。

【００２８】濾過部３を通過した処理水４は、さらに濾
過部支持部材に設置されたディストリビュータ１３によ
って第３の拡散室で拡散され、本体１の底面に至る。

【００２９】そして、本体１の底面の処理水４は、ボル
テックスブレーカ１０によって渦切りされて流出口９か
ら流出し、流出配管８を通って図示しないＲＯ装置へ送
給される。

【００３０】したがって、一つの濾過装置で有機物の除
去と微粒子の除去とが同時に行えることとなる。

【００３１】

【実施例２】図２、図３および図４は、本発明の他の一
実施例を示す濾過装置の断面図である。

【００３２】まず、本実施例の濾過装置の構成について
説明する。

【００３３】本実施例における濾過装置は、前記実施例
１の濾過装置に加えて、第１の拡散室１４の側面に第１
のノズル１７が、第２の拡散室１５の側面に第２のノズ
ル１８が開設されて、それぞれ第１ノズル配管１９と第
２ノズル配管２０とに接続され、さらにこの第１ノズル
配管１９と第２ノズル配管２０および前記の流入配管５
および流出配管８の配管途上にそれぞれ第１の制御弁２
１ａ，第２の制御弁２１ｂ，第３の制御弁２１ｃ，第４
の制御弁２１ｄが設けられたものよりなる。

【００３４】第１ノズル配管１９には吸着部洗浄水排出
槽２２ａが、第２ノズル配管２０には濾過部洗浄水排出
槽２２ｂおよび吸着部洗浄水供給装置２３ａが切換弁２
４により択一的に、そして流出配管８には図示しないＲ
Ｏ装置および濾過部洗浄水供給装置２３ｂがやはり切換
弁２４により択一的に接続されている。

【００３５】ここで、吸着部洗浄水供給装置２３ａと濾
過部洗浄水供給装置２３ｂはそれぞれ吸着部２と濾過部
３とを洗浄するための洗浄水２５を本体１内に流入する
ための装置であり、吸着部洗浄水排出槽２２ａと濾過部
洗浄水排出槽２２ｂは本体１内から排出された洗浄後の
洗浄水２５を受けるための槽である。

【００３６】また、各配管に設けられた制御弁は、次の
ように開閉されるようになっている。すなわち、図２に
示すように、流入配管５から処理水４が本体１内に流入
するときには第３の制御弁２１ｃと第４の制御弁２１ｄ
のみが開放され、また流出配管８は図示しないＲＯ装置
と接続される。

【００３７】図３に示すように、吸着部洗浄水供給装置
２３ａから洗浄水２５が流入するときには、第１の制御
弁２１ａと第２の制御弁２１ｂのみが開放され、また第
２ノズル配管２０は吸着部洗浄水供給装置２３ａと接続
される。

【００３８】そして、図４に示すように、濾過部洗浄水
供給装置２３ｂから洗浄水２５が流入するときには、第
２の制御弁２１ｂと第４の制御弁２１ｄのみが開放さ
れ、また流出配管８は濾過部洗浄水供給装置２３ｂと接
続される。

【００３９】つぎに、本実施例の濾過装置の作用につい
て説明する。

【００４０】まず図２について説明すると、図２は第３
の制御弁２１ｃと第４の制御弁２１ｄのみが開放され、
流出配管８は図示しないＲＯ装置と接続されている。し
たがって、この場合は処理水４が流入口６から本体１内
に流入して濾過され、流出口９から流出配管８によって
図示しないＲＯ装置へ送給される。

【００４１】ところで、前記のように本実施例の濾過装
置は、吸着部２で処理水４中に含まれる有機物および微
小な浮遊物質を吸着し、濾過部３で処理水４中に含まれ
る微小な粒子を濾過している。そして吸着、濾過処理を
繰り返し行うと、捕捉した有機物などによって吸着部２
および濾過部３を構成している濾過砂などの間隙が閉塞
され、その結果処理水４が通過するときに圧力損失が増
加することとなる。

【００４２】したがって、このような場合には、これら
捕捉した有機物などを除去して処理水４の通過時の圧力
損失を当初の状態まで回復させることが必要となってく
る。

【００４３】図３および図４は、こういった場合の濾過
装置の作用を示すもので、図３は吸着部２に捕捉された
有機物や微粒子などを除去する場合を、図４は濾過部３
に捕捉された微小な濁質分を除去する場合を、それぞれ
示している。

【００４４】すなわち、図３について説明すると、図３
は第１の制御弁２１ａと第２の制御弁２１ｂのみが開放
され、第２ノズル配管２０は吸着部洗浄水供給装置２３
ａと接続されている。したがって、この図３の場合に
は、洗浄水２５は第２のノズル１８から本体１内に流入
し、吸着部支持部材１１に設置されたディストリビュー
タ１３から吸着部２へ通水され、第１のノズル１７から
第１ノズル配管１９を通って吸着部洗浄水排出槽２２ａ
へ排出される。

【００４５】このとき、吸着部２に捕捉された有機物な
どは、洗浄水２５により吸着部２から離脱して洗浄水２
５に溶け込み、洗浄水２５と供に吸着部洗浄水排出槽２
２ａへ排出される。

【００４６】また、図４について説明すると、図４は第
２の制御弁２１ｂと第４の制御弁２１ｄのみが開放さ
れ、流出配管８は濾過部洗浄水供給装置２３ｂと接続さ
れている。したがって、この図４の場合には、洗浄水２
５は流出口９から本体１内に流入し、濾過部支持部材１
２に設置されたディストリビュータ１３から濾過部３へ
通水され、第２のノズル１８から第２ノズル配管２０を
通って濾過部洗浄水排出槽２２ｂへ排出される。

【００４７】このとき、濾過部３に捕捉された微粒子
は、洗浄水２５により濾過部３から離脱して洗浄水２５
に溶け込み、洗浄水２５と供に濾過部洗浄水排出槽２２
ｂへ排出される。

【００４８】そして、有機物などが除去された吸着部２
と濾過部３とは、圧力損失がほぼ初期の状態にまで回復
することとなり、再び図２の状態に戻して処理水４を流
入口６から本体１内に流入させ、吸着および濾過処理を
行うこととなる。

【００４９】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。

【００５０】たとえば、本実施例の濾過装置は前段ＲＯ
方式により流出配管はＲＯ装置と接続されるが、後段Ｒ
Ｏ方式によりイオン交換装置と接続することもできる。

【００５１】また、本実施例の濾過装置においては、処
理水を拡散させるためにディストリビュータを用いてい
るが、吸着部と濾過部の支持部材に多数の間隙を設けて
ディストリビュータとすることもできる。

【００５２】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下
記の通りである。

【００５３】(1).すなわち、本発明の濾過装置によれば
本体内の上方に吸着部が、下方には濾過部が設けられて
いるので、処理水は吸着部を通過することによって、処
理水中に含まれる有機物および微小な浮遊物質が吸着さ
れて除去され、さらに濾過部を通過することによって、
処理水中に含まれる微粒子が濾過されることとなる。し
たがって、微粒子のみならず有機物をも濾過装置で除去
することが可能となる。

【００５４】(2).そのため、単体の濾過装置に微粒子の
除去と有機物の除去という複数の処理機能を付与するこ
とができ、濾過装置とは別に活性炭吸着装置によって有
機物を吸着する必要がなくなる。

【００５５】(3).その結果、装置の製作に要するイニシ
アルコストの上昇を押えることができ、また活性炭吸着
装置の設置スペースが不要で、超純水製造装置全体の据
付面積の減少を図ることができる。

【００５６】(4).さらに、処理水をＲＯ装置に通水させ
ても、有機物が原因となる藻類などの発生によるＲＯ膜
の膜面の汚染もなく、ＲＯ膜の目詰まりなどのトラブル
が阻止できる。そして、ＲＯ装置への通水時に殺藻剤な
どを使用する必要もなくなり、作業効率の低下も防止で
きる。

【００５７】(5).また、洗浄水による洗浄機能を備えた
本発明の濾過装置によれば、吸着部や濾過部に捕捉され
た有機物や微粒子などが、吸着部および濾過部から離脱
して洗浄水に溶け込み本体外へ排出されので、除去され
た微粒子などが濾過砂などの間隙を塞ぐことで生じる通
水時の圧力損失をほぼ初期の状態にまで回復することが
でき、濾過効率が上昇する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す濾過装置の断面図であ
る。

【図２】本発明の実施例２を示す濾過装置の断面図であ
る。

【図３】本発明の実施例２を示す濾過装置の断面図であ
る。

【図４】本発明の実施例２を示す濾過装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 吸着部 ３ 濾過部 ４ 処理水 ５ 流入配管 ６ 流入口 ７ バッフル ８ 流出配管 ９ 流出口 １０ ボルテックスブレーカ １１ 吸着部支持部材 １２ 濾過部支持部材 １３ ディストリビュータ １４ 第１の拡散室 １５ 第２の拡散室 １６ 第３の拡散室 １７ 第１のノズル １８ 第２のノズル １９ 第１ノズル配管 ２０ 第２ノズル配管 ２１ａ 第１の制御弁 ２１ｂ 第２の制御弁 ２１ｃ 第３の制御弁 ２１ｄ 第４の制御弁 ２２ａ 吸着部洗浄水排出槽 ２２ｂ 濾過部洗浄水排出槽 ２３ａ 吸着部洗浄水供給装置 ２３ｂ 濾過部洗浄水供給装置 ２４ 切換弁 ２５ 洗浄水

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｊ 8014−4Ｄ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体内の上方に設けられた吸着部と、前
   記本体の下方に設けられた濾過部とからなり、前記本体
   の上面には液体が流入する流入口が、下面には前記液体
   が流出する流出口が夫々開設されていることを特徴とす
   る濾過装置。
2. 【請求項２】 前記吸着部の上方側面に開設され、第１
   ノズル配管と接続された第１のノズルと、前記吸着部と
   前記濾過部との間の側面に開設され、第２ノズル配管と
   接続された第２のノズルと、流入配管と接続された前記
   流入口と、流出配管と接続された前記流出口と、前記第
   １ノズル配管に設けられた第１の制御弁と、前記第２ノ
   ズル配管に設けられた第２の制御弁と、前記流入配管に
   設けられた第３の制御弁と、前記流出配管に設けられた
   第４の制御弁と、前記第１ノズル配管の他方に接続され
   た吸着部洗浄水排出槽と、前記第２ノズル配管の他方に
   択一的に接続された濾過部洗浄水排出槽および吸着部洗
   浄水供給装置と、前記流出配管の他方に択一的に接続さ
   れた次工程の装置および濾過部洗浄水供給装置とからな
   り、前記各配管に設けられた制御弁は、前記第３の制御
   弁と前記第４の制御弁とが開放されたときには、前記第
   １の制御弁と前記第２の制御弁とは閉鎖されて前記流出
   配管は次工程の装置と接続されて前記液体が前記流入口
   から前記本体内に流入し、前記第１の制御弁と前記第２
   の制御弁とが開放されたときには、前記第３の制御弁と
   前記第４の制御弁とは閉鎖されて前記第２ノズル配管は
   前記吸着部洗浄水供給装置と接続されて前記洗浄水が前
   記第２のノズルから前記本体内に流入し、前記第２の制
   御弁と前記第４の制御弁とが開放されたときには、前記
   第１の制御弁と前記第３の制御弁とは閉鎖されて前記流
   出配管は前記濾過部洗浄水供給装置と接続されて前記洗
   浄水が前記流出口から前記本体内に流入することを特徴
   とする請求項１記載の濾過装置。