JPS63194709A - 循環濾過システムのモニタ装置 - Google Patents

循環濾過システムのモニタ装置

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JPS63194709A
JPS63194709A JP2549287A JP2549287A JPS63194709A JP S63194709 A JPS63194709 A JP S63194709A JP 2549287 A JP2549287 A JP 2549287A JP 2549287 A JP2549287 A JP 2549287A JP S63194709 A JPS63194709 A JP S63194709A
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air
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filtration system
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Takao Miyake
三宅 隆雄
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巻本 迪夫
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Kurabo Industries Ltd
Kurashiki Spinning Co Ltd
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Kurabo Industries Ltd
Kurashiki Spinning Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、半導体ウェーハ洗浄用処理液等の化学薬液を
循環濾過するためのプラントシステムの運転状態をモニ
タするための装置に係り、特に、処理液搬送手段として
空気駆動ポンプを用いるシステムにおいて、その運転状
態をモニタするための装置に関するものである。
【発明の技術的背景およびその問題点】従来、半導体ウ
ェーハ洗浄用処理液等の化学薬液を循環r過するための
プラントシステムとして、処理槽、処理液用搬送手段お
よびこの搬送手段により搬送される処理液をf過するた
めのf過手段等を備え、これら各構成が処理液循環用パ
イプで連結された循環f過装置が知られている。また、
そのシステムの処理液用搬送手段である空気駆動ポンプ
としては、ベローズポンプやダイヤフラムポンプ等が知
られている。この空気駆動ポンプが用いられている循環
r過装置にあって、その運転情況をモニタすることは保
守管理上きわめて重要である。例えばポンプの運転速度
(単位時間あたりの複行程数)を知ることによって処理
液の循環流量が把握でき、このことから運転速度の変動
によって循環流儀の変動も把握できる。すなわち、運転
速度が異常な変動があった場合には、循環を過装置内で
のフィルタ目詰まり等の流路閉塞や処理液の漏洩等を早
期発見でき、装置の損傷はもとより、この装置を含む系
の被害を最小限にくい止めることも可能となる。また、
ポンプのトータル運転時間を積算することによってベロ
ーズあるいはダイヤフラムの寿命を予測することちり能
となり、計画的な保守管理を行なってベローズ等が損傷
する前にこれを交換する等、損傷および被害を未然に防
ぐことができる。ところが、モータ駆動によるポンプ等
、電気的に駆動されるポンプであればその運転情況を表
す電気信号を取り出すことは容易であり、そのモニタリ
ングも容易に行なえるが、例えば防爆機構が要求される
ような系での使用にはモータ駆動ポンプよりも空気駆動
ポンプの方が好ましい。また、例えば精密工学系で用い
られる場合には塵埃の発生などを極端に嫌うが、モータ
駆動では回転による塵埃の撹はんや発熱・対流による塵
埃の撹はんが生じやすく、この点においても空気駆動の
方が好まれる。しかしながら、このような空気駆動ポン
プでは駆動空気圧が外乱の影響を受けやすく、一般にそ
の変動幅が大きい。 したがって、十分に精度の高い制御を行なうだけのモニ
タリングを行なうことが難しく、従来では有効なモニタ
リングシステムがなかった。
【発明の目的】
3一 本発明は上述のごとき問題点に鑑み、これらを有効に解
決すべく創案されたものである。したがってその目的は
、空気駆動ポンプを有する循環を過システムのモニタリ
ングを可能にするモニタ装置を提供することにある。
【問題点を解決するための手段】
本発明に係るモニタ装置は、従来技術の問題点を解決し
、目的を達成するために以下のような構成を備えている
。 すなわち、化学薬液用循環f過システムに用いられる処
理液搬送手段としての空気駆動ポンプに設けられ、その
駆動空気の背圧変動を検知してその検知信号を出力する
検知手段を備えている。また、該検知信号に基づいて前
記ポンプの運転速度を演算し、該運転速度の表示信号を
出力する信号発生手段とを備えている。この信号発生手
段は、具体的には前記検知信号に基づいてポンプの1往
復動毎に1回のパルス信号を発生する分周手段と、前記
パルス信号から単位時間当たりの複行程数を算出ずろ演
算手段と、前記算出された複行程数が、=4〜 予め設定された上限値と下限値との間であるか否かを判
断し、これら限界値外の複行程数状態が所定時間以上連
続した場合に警報を発し、前記ポンプの運転を停止する
制御手段と、前記単位時間当たりの複行程数を表示する
表示手段とを備えている。また、前記制御手段は比較回
路およびタイマ回路を備えており、前記上限値と下限値
とは該比較回路に設定され、前記所定時間は該タイマ回
路に設定されている。
【作用】
本発明に係るモニタ装置によれば、ポンプおよび循環f
過ンステムの運転状態をモニタするために、比較的外乱
が少なく安定した背圧を測定検知するので、信号発生手
段はシステムの状態をより的確に反映する信号を出力す
る。この信号発生手段から出力される信号は信頼性が高
く、システムの運転状態を自動制御により管理するため
の入力信号として用いることが可能である。すなわち、
空気駆動ポンプを用いていても外乱の影響が少ないモニ
タリングが可能であり、制御動作においても外乱の影響
による誤動作を少なくできる。
【実施例】
以下に本発明の好適一実施例について添付図面に従って
説明する。 まず第1図を参照して、本発明に係るモニタ装置によっ
てモニタリングが行なわれる循環を過システムの概略構
成を説明する。図中1は半導体つ工−ハ等を洗浄するた
めの処理槽であり、洗浄用の薬液によって侵食されず、
また金属類を溶出しない素材で形成されている。フッ素
樹脂製、フッ素樹脂ライニング製または石英製等いずれ
であってもよいが、従来この種の処理に一般的に用いら
れるものが使用されている。処理用の薬液は限定的では
ないが、半導体ウェーハの場合は濃硫酸、過酸化水素を
含む濃硫酸であり、一般に80〜150℃で使用される
。 処理液は次第に不純物により汚染されるため、これをr
過早段2で処理し、清浄化する。処理液を処理槽lから
t過半段2へ圧送するための搬送手段として、全フッ素
樹脂製の空気駆動ポンプ3が用いられ、特に本実施例で
はその具体例としてベローズポンプが用いられている。 f過手段2によって清浄化された処理液(r液)は、処
理槽1に返される。また、第1図に図示されるように、
処理液が過酸化水素含有硫酸のごとき気化性物質を含有
する場合には、r過早段2と処理槽1との間にガスセパ
レータ4およびニードルバルブ5が設けられ、ガスセパ
レータ4に溜まった処理液は処理槽1に返される。また
、分離された気化ガスは排気管6を介して外部へ排出さ
れる。 ベローズポンプ3は、第2図にその概略構成を示すよう
に、その略中央に作動部7を有しており、その両端に配
置された略対称な一対のベローズ8゜8”が、ケーシン
グ9内の両側端部に区画形成されるポンプ室10.10
°内で交互に伸縮運動することにより、吐出圧および吸
入圧を生み出す。ベローズ8.8゛の伸縮運動は、両端
が各ベローズ8゜8′の先端部内側に固定されたシャフ
ト部t4’llを軸方向へピストン運動させることによ
ってその駆動が行なわれる。このシャフト部材11のビ
ストン運動は、シャフト部材11の略中央部を気密に且
つ摺動自在に保持するケーシング側隔壁部12と、この
ケーシング側隔壁部12の両側部に位置してソヤフト部
材IIから鍔状に径方向外方へ延出し、その周縁部がケ
ーシング9の内周面に気密に摺接するンヤフト側隔壁部
13との間に形成される二つの圧力室14.14″内に
、交互に駆動空気圧を作用させることによってその駆動
を行なっている。31は駆動空気圧を交互に切り替える
切替弁である。なお、作動部7における作動の切り替え
は、本実施例の方法に限られるものではない。 この駆動空気圧は、圧力室14.14’内への供給圧の
場合にはコンプレッサ等の圧力源(図示せず)に作用す
る外乱の影響を多く受け、しかもその変動幅は大きいが
、圧力室14,14°からの排出圧(背圧)の場合には
循環r過システム内の主に管路抵抗および装置抵抗の大
小を反映するのみで、その抵抗値に異常がないかぎりは
比較的安定しており、循環r過システムの運転情況を忠
実に反映する。 第3図は本実施例のモニタ装置の概略構成を示すブロッ
ク図、第4図(a)は本実施例のモニタ装置により信号
処理が行なわれるフローを示すフローチャート図、第4
図(b)は第4図(a)における個々のフローに対応す
る電気信号の波形図である。 本発明のモニタ装置では、循環r過ンステムの運転情況
を反映する信号としてこの駆動空気圧の背圧の変動が測
定検知され、その検知信号を出力する手段として圧力セ
ンサ15が用いられる。圧力センサ15は圧力室14,
14°からの駆動空気排出口32に連通ずる位置に設置
され、本実施例では配管を介して間接的に取り付けられ
ているが、排出口に直接取り付けられてもよい。圧カセ
ンザ15により検知された背圧の変動は、アナログ/デ
ジタル変換器16によりデジタル電気信号に変換される
が、この信号は二つのベローズ8.8°による二つの背
圧変動を検知しているので、二つのパルス信号を1スト
ロークの信号と見なすため、分周手段としての2分の1
分周器17により一つのパルス信号に変換される。この
分周されたパルス信号は、その単位時間当たりの出力回
数が演算手段としての例えばデジタル回転計18により
演算きれ、単位時間当たりの複行程数として算出される
。この算出された複行程数はデジタル回転計18の出力
信号を受ける適当な表示手段20によって表示される。 また、単位時間当たりの複行程数からシステムの運転情
況が異常であるか正常であるかが判断できるので、デジ
タル回転計18の出力信号は、比較回路21およびタイ
マ回路22を備えた制御手段23へ出力される。比較回
路21には予め適正な複行程数の範囲としてその上限値
および下限値のそれぞれが予め設定されており、運転中
の複行程数が適正範囲内であるか否かが常に判別されて
いる。また、タイマ回路22には、複行程数が異常状態
どなったとき、その状態が一定時間以上継続するか否か
を判別するため、この一定時間に相当する所定時間が設
定されており、異常状態がこの所定時間以上継続した場
合には制御手段23により警報が発せられるとともにポ
ンプの運転が停止される。 このように、本発明のモニタ装置は検知手段としての圧
力センサ15と、この圧力センサ15から出力される検
知信号を処理してポンプ3の運転速度すなわち単位時間
当たりの複行程数を算出し、表示し、この算出された複
行程数に基づいて制御する種々の信号を発生する信号発
生手段24とからなっている。 なお、パルス信号間隔の変動が大きすぎる場合には、適
当な時間帯を設定し、その間の信号の移動平均をとり、
その値が所定の値を超えた場合に警報発報およびポンプ
の運転停止(駆動空気圧供給系のバルブ30を閉じる)
を行なうように制御手段23を設定することも可能であ
る。 また、演算手段としてはデジタル回転計18に加えて積
算計19を設けることも可能であり、この積算計19で
パルス信号の積算値を自己保持することによってポンプ
のトータル複行程数(運転時間)を表示することも可能
であり、ベローズ8゜8°の寿命を予測してメインテナ
ンス周期を決定し、予防保全にも役立てられる。 さらに、本実施例では空気駆動ポンプとしてベローズポ
ンプの一例を示したが、他の形式のべロースポンプであ
っても、あるいはダイヤフラムポンプであっても同様に
本発明のモニタ装置を採用しうろことは勿論である。
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば次のご
とき優れた効果が発揮される。 すなわち、空気駆動ポンプを有する循環f過システムの
モニタリングが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るモニタ装置によってモニタリング
が行なわれる循環f過システムにおける一実施例の概略
構成を示す図、第2図は本実施例のモニタ装置が採用さ
れる空気駆動ポンプにおける一実施例の概略構成を示す
図、第3図は本実施例のモニタ装置の概略構成を示すブ
ロック図、第4図(a)は本実施例のモニタ装置により
信号処理が行なイつれるフローを示すフローチャート図
、第4図(b)は第4図(a)における個々のフローに
対応する電気信号の波形図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、化学薬液用循環濾過システムに用いられる処理
    液搬送手段としての空気駆動ポンプ(3)に設けられ、
    その駆動空気の背圧変動を検知してその検知信号を出力
    する検知手段(15)と、該検知信号に基づいて前記ポ
    ンプ(3)の運転速度を演算し、該運転速度の表示信号
    を出力する信号発生手段(24)とを備えたことを特徴
    とする循環濾過システムのモニタ装置。
  2. (2)、前記信号発生手段(24)は、 前記検知信号に基づいてポンプ(3)の1往復動毎に1
    回のパルス信号を発生する分周手段(17)と、前記パ
    ルス信号から単位時間当たりの複行程数を算出する演算
    手段(18)と、 前記算出された複行程数が、予め設定された上限値と下
    限値との間であるか否かを判断し、これら限界値外の複
    行程数状態が所定時間以上連続した場合に警報を発し、
    前記ポンプ(3)の運転を停止する制御手段(23)と
    、 前記単位時間当たりの複行程数を表示する表示手段(2
    0)とを備えた特許請求の範囲第1項記載の循環濾過シ
    ステムのモニタ装置。
  3. (3)、前記制御手段(23)は比較回路(21)およ
    びタイマ回路(22)を備え、前記上限値と下限値とは
    該比較回路(21)に設定され、前記所定時間は該タイ
    マ回路(22)に設定される特許請求の範囲第2項記載
    の循環濾過システムのモニタ装置。
JP2549287A 1987-02-04 1987-02-04 循環▲ろ▼過システムのモニタ装置 Expired - Lifetime JPH067890B2 (ja)

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