JPH0758443B2 - 液体供給方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、純水等の液体を各使用部所に供給する液体供
給方法およびその装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、電子部品，半導体，医薬品，新素材等の技術産
業では、多量の純水がその洗浄等に用いられている。

第５図は、例えば、半導体の洗浄に使用される従来の液
体供給装置を示すもので、この液体供給装置では、一時
供給管11を介して貯溜槽13内には、純水が溜められてい
る。この純水は、滞留によるバクテリアの発生等を防止
するため、サークルポンプ15により超純水装置17の配置
される循環配管19内を所定流量で常時循環されている。
この循環配管19からは、複数の分岐管21が分岐されてお
り、これ等の分岐管21には、それぞれコック23および開
閉弁25が配置されている。

このような液体供給装置では、開閉弁25およびコック23
を開とすることにより、循環配管19内の純水は、分岐管
21の開閉弁25およびコック23を通り、現時点において純
水を必要とする場所あるいは生産装置（以下、ユースポ
イントという）に供給される。

〔従来技術の問題点〕

しかしながら、このような従来の液体供給装置では、循
環配管19内を循環する純水の量が一定であるため、ユー
スポイントの数が増えると、下流側に配置されるユース
ポイントから吐出される吐出流量が低下するという問題
がある。

そこで、循環配管19の最下流に圧力調整弁を配置し、循
環配管19内の圧力を均一化し、最下流側のユースポイン
トでの吐出流量を確保すること、あるいは、ユースポイ
ントにおける純水の使用量に対応して、分岐管21の配管
径を異ならすことが行なわれている。

しかしながら、このような液体供給装置においても、上
流側のユースポイントで純水を大量に使用した場合に
は、下流側のユースポイントでは、吐出流量が不足し、
生産に支障をきたす等の問題がある。特に、そのユース
ポイントが、生産上非常に重要度の高いものである時に
は、生産能力が極端に低下する虞がある。

なお、サークルポンプ15の容量を大きくし、循環流量を
増加することが考えられるが、この場合には、液体供給
装置が非常に大掛かりなものとなり、また、サークルポ
ンプ15を駆動するための電気代等が増大するという問題
がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上記のような問題を解決するためになされた
もので、重要度の高いユースポイントに、確実に純水等
の液体を供給することのできる液体供給方法およびその
装置を供給することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係わる液体供給方法は、サークルポンプにより
循環配管内に所定流量の液体を常時循環させ、この循環
配管から分岐するコックおよび流量調節弁の配置される
複数の分岐管から各液体使用部所に流体を供給する液体
供給方法において、前記それぞれのコックの使用優先順
位およびコックを開とした時のそれぞれの吐出流量を予
め定めておき、前記複数のコックのうち現在開とされて
いるコックの総吐出流量を計算し、この総吐出流量が、
前記循環配管を流れる流体の最大吐出流量を越えている
時に、現在開とされているコックに対し、その使用優先
順位の高い順に吐出流量を順次加算し、この加算された
吐出流量が前記最大吐出流量となったところで、まだ吐
出流量を加算されていない使用優先順位の低いコックに
対応する前記流量調節弁の開度を絞るものである。

また、本発明の液体供給装置は、サークルポンプにより
循環配管内に所定流量の液体を常時循環するとともに、
この循環配管から複数の分岐管を分岐させ、これ等の分
岐管にそれぞれコックおよび流量調節弁を配置してなる
液体供給装置において、前記それぞれのコックの使用優
先順位およびコックを開とした時のそれぞれの吐出流量
を記憶する記憶手段と、この記憶手段から前記使用優先
順位および吐出流量を入力するとともに、前記複数のコ
ックからそれぞれの開閉信号を入力し、複数のコックの
うち現在開とされているコックの総吐出流量を計算し、
この総吐出流量が、前記循環配管を流れる流体の最大吐
出流量を越えている時に、現在開とされているコックに
対して、その使用優先順位の高い順に吐出流量を順次加
算し、この加算された吐出流量が前記最大吐出流量とな
ったところで、まだ吐出流量を加算されていない使用優
先順位の低いコックを指示する指示信号を出力する演算
手段と、前記指示信号を入力し、この指示信号に対応す
る前記流量調節弁の開度を絞る制御手段とを有するもの
である。

〔発明の作用〕

本発明の液体供給方法においては、複数のコックのうち
現在開とされいるコックの総吐出流量が計算され、この
総吐出流量が、循環配管を流れる液体の最大吐出流量を
越えている時に、現在開とされているコックに対して、
その使用優先順位の高い順に吐出流量が順次加算され、
この加算された吐出流量が最大吐出流量となったところ
で、まだ吐出流量を加算されていない使用優先順位の低
いコックに対応する流量調節弁の開度が絞られる。

また、本発明の液体供給装置では、それぞれのコックの
使用優先順位およびコックを開とした時のそれぞれの吐
出流量が記憶手段に予め記憶され、この記憶手段から前
記使用優先順位および吐出流量を入力した演算手段は、
複数のコックからそれぞれの開閉信号を入力し、これら
複数のコックのうち現在開とされているコックの総吐出
流量を計算し、この総吐出流量が、循環配管を流れる流
体の最大吐出流量を越えている時に、現在開とされてい
るコックに対して、その使用優先順位の高い順に吐出流
量を順次加算し、この加算された吐出流量が最大吐出流
量となったところで、まだ吐出流量を加算されていない
使用優先順位の低いコックを指示する指示信号を出力
し、この指示信号を入力した制御手段により、この指示
信号に対応する流量調節弁の開度が絞られる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の詳細を図面に示す一実施例について説明
する。

第１図は、本発明の液体供給装置の一実施例を示すもの
で、この液体供給装置では、一時供給管31を介して貯溜
槽33内には、純水が溜められている。この純水は、滞留
によるバクテリアの発生等を防止するため、サークルポ
ンプ35により超純水装置37の配置される循環配管39内を
所定流量で常時循環されている。この循環配管39から
は、複数の分岐管41が分岐されており、これ等の分岐管
41には、それぞれコック43および流量調節弁45が配置さ
れている。なお、コック43には、コック43の開閉を検出
するための、例えば、リミットスイッチからなる開閉検
出器が配置されている。

このような液体供給装置では、コック43を開とすること
により、循環配管39内の純水は、分岐管41の流量調節弁
45およびコック43を通り、ユースポイントに供給され
る。

図において、符号47は、純水の使用状態に応じて流量調
節弁45を開閉する制御装置を示している。

この制御装置47は、第２図に示すように、記憶手段49,
演算手段51および制御手段53とから構成されている。

ここで、記憶手段49は、それぞれのコック43の使用優先
順位およびコック43を開とした時のそれぞれの吐出流量
を記憶する。

演算手段51は、記憶手段49からコック43の使用優先順位
および吐出流量を入力するとともに、全てのコック43か
らそれぞれの開閉信号を入力し、これ等のコック43のう
ち現在開とされているコック43の総吐出流量を演算す
る。

そして、この総吐出流量が、循環配管39を流れる流体の
最大吐出流量を越えている時には、現在開とされている
コック43に対して、その使用優先順位の高い順に吐出流
量を順次加算し、この加算された吐出流量が、循環配管
39を流れる流体の最大吐出流量となったところで、まだ
吐出流量を加算されていない使用優先順位の低いコック
43を指示する指示信号を出力する。

制御手段53は、演算手段51から指示信号を入力し、この
指示信号に対応する流量調節弁45を閉とする。

以上のように構成された液体供給装置では、それぞれの
コック43の使用優先順位およびコック43を閉とした時の
それぞれの吐出流量が記憶手段49に予め記憶され、この
記憶手段49から使用優先順位および吐出流量を入力した
演算手段51は、全てのコック43からそれぞれの開閉信号
を入力し、これ等のコッキュ43のうち現在開とされてい
るコック43の総吐出流量を計算し、この総吐出流量が、
循環配管39を流れる流体の最大吐出流量を越えている時
に、現在開とされているコック43に対して、その使用優
先順位の高い順に吐出流量を順次加算し、この加算され
た吐出流量が最大吐出流量となったところで、まだ吐出
流量を加算されていない使用優先順位の低いコック43を
指示する指示信号を出力し、この指示信号を入力した制
御手段53により、この指示信号に対応する流量調節弁45
が閉とされる。

このような装置を用いて本発明の液体供給方法は、以下
述べるように行なわれる。

すなわち、本発明方法では、全てのコック43のうち現在
開とされているコック43の総吐出流量が計算され、この
総吐出流量が、循環配管39を流れる流体の最大吐出流量
を越えている時に、現在開とされているコック43に対し
て、その使用優先順位の高い順に吐出流量が順次加算さ
れ、この加算された吐出流量が、循環配管39を流れる流
体の最大吐出流量となったところで、まだ吐出流量を加
算されていない使用優先順位の低いコック43に対応する
分岐感41の流量調節弁45が閉とされる。

第３図は、制御装置のフローチャートの一例を示すもの
で、この例では、コック43には、３種類の使用優先順位
が設定されている。

すなわち、符号Ａは、常に優先使用すべき重要度の高い
コック43を、符号Ｂは、Ａのコック43が使用されている
時には、半閉にしても良く、また、条件が悪い時には全
閉とされるコック43を、符号Ｃは、A,Bのコック43が使
用されている時には、全閉にしても良いコック43を示し
ている。

なお、第３図において、（ ）内の数字は、以下述べる
説明に付される（ ）内の数字に対応している。

このフローチャートでは、 （１） まず、スタートの状態では、使用優先順位にか
かわらずA,B,Cの全てのコック43に対応する流量調節弁4
5が全開とされる。

（２） 次に、使用優先順位Ａのコック43が何個使用状
態にあるか、すなわち、開の状態にあるかが判断され、
開の状態にある使用優先順位Ａのコック43の総吐出流量
が計算される。

（３） 次に、使用優先順位ＢおよびＣのコック43が何
個使用状態にあるか、すなわち、開の状態にあるかが判
断され、開の状態にある使用優先順位ＢおよびＣのコッ
ク43の総吐出流量が計算される。

（４） 次に、循環配管39の最大吐出流量から、（３）
で求められた使用優先順位ＢおよびＣコック43の総吐出
流量が減算され、この減算された流量が（２）で求めた
使用優先順位Ａのコック43の総吐出流量より小さいかが
判断される。

（５） 次に、使用優先順位ＢおよびＣのコック43に対
応する流量調節弁45の全てを全開から半開に絞れば使用
優先順位Ａのコック43の吐出流量、すなわち、（２）の
総吐出流量が確保できるかどうかが判断される。

（６） （５）において、使用優先順位ＢおよびＣのコ
ック43に対応する流量調節弁45の全てを全開から半開に
絞れば使用優先順位Ａのコック43の吐出流量が確保でき
る時には、使用優先順位ＢおよびＣのコック43は全て半
開にされる。なお、この時に、使用優先順位ＢおよびＣ
のコック43を同時に開とすると、いわゆるウオーターハ
ンマー現象を起こし支障をきたすため、例えば、上流側
から順次開とするのが望ましい。

（７） （５）において、使用優先順位ＢおよびＣのコ
ック43に対応する流量調節弁45の全てを全開から半開に
絞っても、使用優先順位Ａのコック43の吐出流量が確保
できない時には、使用優先順位Ｃのコック43の総吐出流
量が計算される。

（８） 次に、循環配管39の最大吐出流量から（７）で
求められた使用優先順位Ｃのコック43の総吐出流量が減
算され、この減算された吐出流量が使用優先順位Ａのコ
ック43の総吐出流量より小さいかが判断される。

（９） （８）において、減算された吐出流量が使用優
先順位Ａのコック43の総吐出流量より大きい時には、使
用優先順位Ｃのコック43に対応する流量調節弁45の全て
が全閉とされる。

（10） （８）において、減算された吐出流量が使用優
先順位Ａのコック43の総吐出流量より小さい時には、使
用優先順位ＢおよびＣのコック43に対応する流量調節弁
45の全てが全閉とされる。

（11） 使用優先順位Ａのコック43の使用が継続して行
なわれる時には、（４）に戻り、一方、使用優先順位Ａ
のコック43の使用がなくなった時には、スタートに戻
り、再び使用優先順位ＢおよびＣのコック43に対応する
流量調節弁45開がとされる。

以上述べたように、本発明の液体供給方法およびその装
置によれば、使用優先順位の高いユースポイントが使用
されている時には、使用優先順位の低いユースポイント
の流量調節弁45を閉とするようにしたので、使用優先順
位の高いユースポイントに確実に純水等の液体を供給す
ることができる。

また、生産工場内において、生産工程あるいは生産設備
の変更等があっても、記憶手段49の記憶内容を変更する
ことにより用意にこれに対処することが可能である。従
って、例えば、分岐管41の配管径を変更して対処する場
合のように、生産に支障をきたすことはない。

第４図は、本発明の液体供給装置の他の実施例を示すも
ので、この実施例では、ユースポイントにおいて純水が
使用されない時でも、分岐管41内に滞留が生じないよう
に、送り管55と戻り管57が配置されている。このような
リバースリターン方式の液体供給装置においても本発明
は、非常に有効である。なお、この実施例における制御
装置の構成は、第１図に示した実施例と同様とすること
ができる。

なお、以上述べた実施例では、コック43に、３種類の使
用優先順位を設定した例について述べたが、本発明はか
かる実施例に限定されるものではなく、使用優先順位
を、例えば、優先使用すべき重要度の高いコックＡと、
Ａのコックが使用されている時には、全閉としても良い
コックＢとの２種類としても良いことは勿論である。ま
た、４種類以上の使用優先順位を設けても良いことは勿
論である。

さらに、以上のように構成された液体供給装置では、コ
ック43に配置されるリミットスイッチによりコック43の
開閉を検出した例について述べたが、本発明は、かかる
実施例に限定されるものではなく、例えば、分岐管14に
流量計を配置して、この流量計を流れる流体の有無によ
り間接的にコック43の開閉を検出するようにしても良い
ことは勿論である。

また、以上のように構成された液体供給装置では、流量
調節弁45の開度を全開，半開，全閉の状態に制御した例
について述べたが、本発明は、かかる実施例に限定され
るものではなく、流量調節弁45の開度を連続的に制御し
ても良いことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の液体供給方法およびその装
置によれば、使用優先順位の高いユースポイントが使用
されている時には、使用優先順位の低いユースポイント
の流量調節弁を絞るようにしたので、使用優先順位の高
いユースポイントに確実に純水等の液体を供給すること
ができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液体供給装置の一実施例を示す配管系
統図、第２図は第１図の制御装置の詳細を示すブロック
図、第３図は制御装置の流れを示す流れ図、第４図は本
発明の液体供給装置の他の実施例を示す配管系統図、第
５図は従来の液体供給装置を示す配管系統図である。 35……サークルポンプ、39……循環配管、41……分岐
管、43……コック、45……流量調節弁、47……制御装
置、49……記憶手段、51……演算手段、53……制御手
段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若林 裕治 東京都中央区銀座８丁目21番１号 株式会 社竹中工務店東京本店内 (56)参考文献 特開 昭55−61814（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−105307（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−2333（ＪＰ，Ａ) 特公 昭44−5723（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭49−28874（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サークルポンプにより循環配管内に所定流
   量の液体を常時循環させ、この循環配管から分岐する、
   コックおよび流量調節弁の配置される複数の分岐管から
   各液体使用部所に流体を供給する液体供給方法におい
   て、前記それぞれのコックの使用優先順位およびコック
   を開とした時のそれぞれの吐出流量を予め定めておき、
   前記複数のコックのうち現在開とされているコックの総
   吐出流量を計算し、この総吐出流量が、前記循環配管を
   流れる流体の最大吐出流量を越えている時に、現在開と
   されているコックに対して、その使用優先順位の高い順
   に吐出流量を順次加算し、この加算された吐出流量が前
   記最大吐出流量となったところで、まだ吐出流量を加算
   されていない使用優先順位の低いコックに対応する前記
   流量調節弁の開度を絞ることを特徴とする液体供給方
   法。
2. 【請求項２】サークルポンプにより循環配管内に所定流
   量の液体を常時循環するとともに、この循環配管から複
   数の分岐管を分岐させ、これ等の分岐管にそれぞれコッ
   クおよび流量調節弁を配置してなる液体供給装置におい
   て、前記それぞれのコックの使用優先順位およびコック
   を開とした時のそれぞれの吐出流量を記憶する記憶手段
   と、この記憶手段から前記使用優先順位および吐出流量
   を入力するとともに、前記複数のコックからそれぞれの
   開閉信号を入力し、複数のコックのうち現在開とされて
   いるコックの総吐出流量を計算し、この総吐出流量が、
   前記循環配管を流れる流体の最大吐出流量を越えている
   時に、現在開とされているコックに対して、その使用優
   先順位の高い順に吐出流量を順次加算し、この加算され
   た吐出流量が前記最大吐出流量となったところで、まだ
   吐出流量を加算されていない使用優先順位の低いコック
   を指示する指示信号を出力する演算手段と、前記指示信
   号を入力し、この指示信号に対応する前記流量調節弁の
   開度を絞る制御手段とを有することを特徴とする液体供
   給装置。