TWI546160B - 冷卻劑再生方法 - Google Patents

Description

冷卻劑再生方法

本發明係關於自藉由線鋸切斷矽等之晶錠時所使用的冷卻劑中除去切削屑等之混入物，而可將該冷卻劑再利用之冷卻劑再生方法及冷卻劑再生裝置。

用於太陽能電池等之矽晶圓係藉由線鋸對矽晶錠進行切斷(切片)而獲得。切斷矽晶錠之方法具有固定磨料方式及遊離磨料方式之2種類。固定磨料方式係使用將碳化矽等之磨料黏著固定而成的線鋸及冷卻劑(冷卻液)對矽晶錠進行切斷。另外，遊離磨料方式係使用線鋸及含有磨料之冷卻劑(泥漿)對矽晶錠進行切斷。

一般從製造成本之角度考量，期能對在矽晶錠之切斷製程中所使用的冷卻劑(使用完畢冷卻劑)進行再利用。此使用完畢冷卻劑中含有矽的切削屑(以下，亦簡稱為「切削屑」)、線鋸本身之金屬顆粒、磨料(以遊離磨料方式進行切斷的情況)等之混入物。因此，若直接對此使用完畢冷卻劑進行再利用時，恐造成矽晶圓表面之劃傷、矽晶圓的破損、切斷機械的劣化等。因此，使用完畢冷卻劑係在藉由過濾、離心分離等除去了切削屑等之混入物之後被再利用。

例如，專利文獻1揭示一種藉由對在矽晶錠之切斷製程中所使用的冷卻劑進行膜過濾而可再利用之方法(冷卻劑再生方法)。於此冷卻劑再生方法中，使用過濾膜對使用完畢冷卻劑進行過濾，藉此，自該冷卻劑中除去混 入物。詳細說明如下。

該冷卻劑再生方法係使用過濾膜之孔的孔徑(膜孔徑)為1~10μm之陶瓷膜作為過濾膜。此過濾膜係中空筒狀(圓筒形狀)。另外，藉由於此中空筒狀之過濾膜的中空部內或外側使此使用完畢冷卻劑相對於過濾膜之表面(過濾膜表面)平行地流動之所謂交叉流動方式的過濾，自使用完畢冷卻劑中除去切削屑等之混入物。

於此交叉流動方式之過濾中，通常將使用完畢冷卻劑相對於過濾膜表面之流速增大。藉此，藉由使用完畢冷卻劑之流動可刮除欲堆積於過濾膜表面之切削屑等的混入物，所以，可抑制混入物朝過濾膜表面之堆積，其結果可抑制過濾膜之膜孔堵塞。

在此，於冷卻劑再生方法中，當使用陶瓷膜時，成本會增高，因此，近年來採用有機性之過濾膜(有機膜)。例如，於專利文獻2所揭示之冷卻劑再生方法中，採用過濾膜之孔徑為0.1μm的有機膜。

然而，有機膜比陶瓷膜軟，當對含有切削屑等之混入物的使用完畢冷卻劑進行過濾時，容易產生過濾膜表面之磨耗等的損傷。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2012-6115號公報

[專利文獻2]日本特開2012-020365號公報

本發明之目的在於，提供一種冷卻劑再生方法及冷 卻劑再生裝置，於藉由中空絲膜對冷卻劑進行過濾時，該冷卻劑之混入物不容易損傷該中空絲膜。

根據本發明之一局面的冷卻劑再生方法，為可對藉由線鋸切斷晶錠時所使用之冷卻劑進行再利用之冷卻劑再生方法，其具備：過濾製程，其以使該冷卻劑以層流狀態流動於中空狀之1或複數個中空絲膜的各中空部內之方式，分別將該冷卻劑供給於該各中空部內；該中空絲膜之膜的孔徑為0.05μm以下。

另外，根據本發明之一局面的冷卻劑再生裝置，為可對藉由線鋸切斷晶錠時所使用之冷卻劑進行再利用之冷卻劑再生裝置，其具備：中空狀之1或複數個中空絲膜；及供給部，其將該冷卻劑供給於各中空絲膜之中空部內。另外，該中空絲膜之膜的孔徑為0.05μm以下，該供給部係以使該冷卻劑以層流狀態流動於該各中空部內之方式供給該冷卻劑。

[實施發明之形態]

以下，參照第1至第2圖，針對本發明之一實施形態進行說明。第1圖為本實施形態之冷卻劑再生裝置的概略構成圖。第2圖為該冷卻劑再生裝置之過濾膜模組的局部剖開立體圖。

本實施形態之冷卻劑再生裝置，係於利用在例如半導體、太陽能電池等之矽晶圓的製造製程中，自藉由線鋸切斷矽晶錠時所使用之冷卻劑(冷卻液)中除去混入物，從而可對該冷卻劑進行再利用。又，矽晶錠之切斷方 法可為固定磨料方式及遊離磨料方式之任一種。

冷卻劑包含二乙二醇、丙二醇、低分子量之聚乙二醇等的水溶性溶劑。此冷卻劑之黏度為20~60cp。又，於以水稀釋冷卻劑之情況下，該冷卻劑具有添加各種添加物之情況等。因此，冷卻劑之成分及黏度不限於上述成分及黏度。

以下，參照第1及第2圖，針對冷卻劑再生裝置10具體進行說明。

冷卻劑再生裝置10具備儲存部12、膜過濾部14及離心分離部(離心分離裝置)16。

儲存部12具有處理槽121及攪拌部122。

處理槽121係儲存藉由線鋸切斷矽晶錠時所使用之冷卻劑(使用完畢冷卻劑)。此使用完畢冷卻劑係為了對藉由線鋸切斷矽晶錠時所產生之摩擦熱進行冷卻的目的、及將藉由切斷所產生之矽晶錠的切削屑(矽切削屑)分散而自切斷部排出的目的等而被利用。因此，使用完畢冷卻劑中會含有矽的切削屑、線鋸本身之金屬顆粒、磨料(以遊離磨料方式進行切斷的情況)等之混入物。

攪拌部122具有配置於處理槽121內之攪拌翼123及透過旋轉軸124a連接此攪拌翼123之馬達124。旋轉軸124a係沿上下方向延伸。馬達124係以旋轉軸124a為中心使攪拌翼123旋轉。此種攪拌部122係藉由馬達124使攪拌翼123旋轉，對儲存於處理槽121內之使用完畢冷卻劑進行攪拌。本實施形態之攪拌部122係於膜過濾部14與離心分離部16動作時，對儲存於處理槽121內之使用完畢冷卻 劑進行攪拌。

膜過濾部14具有過濾膜模組20、過濾側供給路徑(供給部)141、過濾側返回路徑(返回部)143、及過濾液儲存槽144。此膜過濾部14係對儲存於處理槽121內之使用完畢冷卻劑進行過濾以除去該冷卻劑中含有之混入物，並將藉由過濾而除去混入物後之冷卻劑輸送至過濾液儲存槽144。

過濾膜模組20具有將多個(複數)中空絲膜22、22…束結而成之過濾部21、及收容過濾部21之殼體25。於過濾部21之長度方向兩端部(黏著層)24中，相鄰之中空絲膜22、22彼此由樹脂類的黏著劑27等所黏著。藉此，維持為複數之中空絲膜22、22…束結為圓柱狀之狀態。另外，於黏著層24，相鄰之中空絲膜22、22間係藉由該黏著劑27等填滿間隙。藉此，於使用完畢冷卻劑被供給於束結之多數的中空絲膜22、22…的各中空部23內時，不會侵入中空絲膜22、22間。亦即，可防止使用完畢冷卻劑侵入中空絲膜22、22間。

各中空絲膜22係兩端開放之中空狀。亦即，於中空絲膜22中，包圍中空部23之周壁為進行過濾之膜，藉由使供給於中空部23內之被處理液(本實施形態中為包含混入物之冷卻劑)朝徑外方向通過周壁而對被處理液進行過濾。本實施形態之中空絲膜22係由有機膜所構成的有機性中空絲膜。又，自柔軟且容易成型加工之角度考量，以中空絲膜22之材料係有機膜為較佳。例如，即使為如本實施形態之內徑小的中空絲膜22(本實施形態中 ，外徑為1~4mm)亦能容易製造。

於本實施形態之中空絲膜22中，例如，外徑為1~4mm、內徑(中空部23之直徑)為0.5mm~3mm。自製造容易性、及加工為模組時之有效膜過濾面積的觀點考量，以外徑為1.5~2.5mm、內徑為0.8mm~1.5mm為較佳。另外，此中空絲膜22之截留分子量例如為13000，形成於中空絲膜22之周壁(膜)的孔之孔徑(膜孔徑)例如為0.003μm。此膜孔徑係基於使用完畢冷卻劑所含有之混入物的平均粒徑而設定，以0.001~0.05μm為較佳。又，本實施形態之使用完畢冷卻劑所含有的混入物之粒徑分布約為0.15~5μm。

又，於本實施形態中，使用數種標準粒徑粒子試樣進行過濾試驗，並將粒徑與粒子之比率的關係圖表化，自獲得之近似曲線求取90%的比率之粒徑，將此粒徑作為膜孔徑。

殼體25具有殼體本體250、被處理液導入部251、濃縮液排出部252及過濾液排出部253。

殼體本體250具有圓筒形狀，內部收容有過濾部21(中空絲膜22之束)。被處理液導入部251係設於殼體本體250之一端側(第2圖中之左側)，且將自外部供給之被處理液(本實施形態中，過濾前之使用完畢冷卻劑)引導至各中空絲膜22的一端側開口。濃縮液排出部252係設於殼體本體250之另一端側(第2圖中之右側)，將自各中空絲膜22之另一端側開口排出的濃縮液(本實施形態中，混入物被濃縮之狀態下的冷卻劑)排出至外部。過濾液排出部 253係自殼體本體250之外周面朝徑外方向延伸，將殼體本體250之中空部與外部連通。此過濾液排出部253係將通過各中空絲膜22之周壁而到達過濾部21(中空絲膜22之束)與殼體本體250的內周面之間的過濾液(本實施形態中為過濾後的冷卻劑)排出至外部。

於如此構成之殼體25中，於兩端部且殼體本體250與過濾部21之間設有O環26。此O環26係將殼體本體250之內周面與過濾部21(中空絲膜22之束)的外周面之間液密性地封堵。藉此，可防止被處理液導入部251內之被處理液、及濃縮液排出部252內的濃縮液侵入殼體本體250之內周面與過濾部21(中空絲膜22之束)之間。

過濾側供給路徑141係連接處理槽121與過濾膜模組20之被處理液導入部251，將處理槽121內之使用完畢冷卻劑引導至過濾膜模組20之被處理液導入部251。於此過濾側供給路徑141設有泵142。藉由此泵142進行驅動，將處理槽121內之使用完畢冷卻劑通過過濾側供給路徑141供給於過濾膜模組20。

此過濾側供給路徑141係以使使用完畢冷卻劑自一端側(第2圖中之左側端部)朝向另一端側(第2圖中之右側端部)以層流狀態流動於各中空絲膜22的中空部23內的方式，對供給於被處理液導入部251之使用完畢冷卻劑的流量等進行調整。具體而言，過濾側供給路徑141係以流動於各中空絲膜22之中空部23內的冷卻劑之雷諾數為10~2000較佳，更佳為10~500，特佳為10~200之方式將冷卻劑供給於被處理液體導入部251。

過濾側返回路徑143係連接過濾膜模組20之濃縮液排出部252與處理槽121，將在過濾膜模組20中被濃縮之冷卻劑(廢冷卻劑)引導至處理槽121內。此廢冷卻劑係藉由過濾膜模組20之膜過濾而使得混入物之濃度增高(即混入物被濃縮)的狀態下之冷卻劑。

過濾液儲存槽144係儲存自過濾膜模組20之過濾液排出部253排出的處理完畢冷卻劑。

離心分離部16具有離心分離機161、分離物儲存槽166、分離側供給路徑167及分離側返回路徑169。此離心分離部16係自儲存於處理槽121內之冷卻劑，藉由離心分離對該冷卻劑內含有之粒徑較大的混入物進行分離(除去)，並使將此分離了混入物之後的冷卻劑返回處理槽121。

離心分離機161具有筐體162、杯體163、馬達164及刮取板165。杯體163係配置於筐體162內，其上側為圓筒狀且下側具有圓錐狀之形狀。此杯體163之下端開口。另外，杯體163係透過上下方向延伸之旋轉軸164a與馬達164連接。馬達164係藉由旋轉驅動旋轉軸164a而使杯體163以旋轉軸164a為中心進行旋轉。刮取板165係藉由其側端部對附著於杯體163之內壁面的混入物進行刮除。

此離心分離機161係利用杯體163之旋轉所產生的離心力將供給於杯體163內之冷卻劑與混入物(矽切削屑、線鋸本身之金屬顆粒、磨料(以遊離磨料方式進行切斷的情況)分離。本實施形態之離心分離機161係所謂縱型之離心分離機，但亦可為杯體之旋轉軸水平或大致水平配 置的所謂橫型之離心分離機。

於此離心分離機161中，於刮取時，於使杯體163之旋轉速度降低之狀態下，以刮取板165之側端部朝杯體163的內壁面接近之方式移動刮取板165。藉由刮取板165所刮落之混入物通過杯體163之下端開口被排出至分離物儲存槽166。

分離側供給路徑167係連接處理槽121與離心分離機161之導入部(省略圖示)，並將處理槽121內之冷卻劑引導至離心分離機161。於此分離側供給路徑167設有泵168。藉由此泵168之驅動，處理槽121內之冷卻劑通過分離側供給路徑167供給於離心分離機161之該導入部。

分離側返回路徑169係連接離心分離機161之排出部(省略圖示)與處理槽121，將在離心分離機161中已分離了較大之混入物的冷卻劑(分離完畢冷卻劑)引導至處理槽121內。

如上述構成之冷卻劑再生裝置10係可對例如混入物之濃度為10重量%以上的冷卻劑進行再生而可再利用。

例如，此冷卻劑再生裝置10係對切斷為2~3根之矽晶錠時所使用的使用完畢冷卻劑進行分批處理。於矽晶錠之大小為15cm×15cm×45cm、矽比重為2.3、矽晶錠之損失(切斷時成為切削屑之比例)約為50%之情況下，當將2根矽晶錠切斷時，所產生之切削屑等約為23kg。此時，使用之冷卻劑的量為200kg。於此情況下，使用完畢冷卻劑之混入物的濃度(重量%)為(23/223)×100=10.3%。

冷卻劑再生裝置10係對此種使用完畢冷卻劑進行處 理(除去混入物)而可再利用。

於此處理中，於本實施形態之冷卻劑再生裝置10中，因為將使用完畢冷卻劑以層流狀態流動於膜過濾部14之各中空絲膜22的中空部23內，所以，與在亂流狀態下流動之情況比較，使用完畢冷卻劑內含有之混入物不容易衝突於中空絲膜22的內周面(包圍中空部23之過濾膜表面)。因此，於藉由中空絲膜22之過濾除去使用完畢冷卻劑之混入物時，可有效地防止起因於混入物之衝突的過濾膜表面(內周面)之磨耗等所造成的中空絲膜22之損傷。詳述如下。

於習知之冷卻劑再生方法中，若使用有機性中空絲膜，則容易於該有機性中空絲膜之過濾膜表面產生磨耗等之損傷。經對此損傷之原因進行刻意檢討的結果，發現因使用完畢冷卻劑之相對於過濾膜表面的流速大，所以，過濾膜表面附近之冷卻劑的流動會成為亂流狀態，使用完畢冷卻劑內含有之混入物因此亂流而衝突於過濾膜表面，進而產生過濾膜表面之損傷。因此，於冷卻劑再生裝置10中，藉由將使用完畢冷卻劑以層流狀態流動於中空絲膜22之中空部23內，可抑制該混入物朝中空絲膜22之內周面(過濾膜表面)的衝突，藉此，可防止中空絲膜22之損傷。

另外，於本實施形態之冷卻劑再生裝置10中，當藉由中空絲膜22進行膜過濾時，還同步(同時)進行藉由離心分離器之離心分離。藉此，可一面藉由離心分離有效地除去使用完畢冷卻劑內含有之較大的切削屑等，一面 可藉由中空絲膜自含有藉由離心分離較難除去之大小的(即較小的)混入物之使用完畢冷卻劑中同時對處理完畢冷卻劑進行分離。其結果，於本實施形態之冷卻劑再生裝置中10，能以短時間自混入物之濃度高的冷卻劑中取得高品質之(即混入物更少)再生冷卻劑。詳述如下。

於冷卻劑再生裝置10中，將各中空絲膜22之膜孔徑作成為0.05μm以下(本實施形態中為0.003μm)，以使膜孔徑比使用完畢冷卻劑之混入物的粒徑分布(約0.15~5μm)小。另外，將使用完畢冷卻劑以層流狀態流動於中空部23內，使得使用完畢冷卻劑之混入物(切削屑等)不容易衝突於中空絲膜22的內周面。藉此，於本實施形態之冷卻劑再生裝置10中，即使於對混入物之濃度高的使用完畢冷卻劑(例如，混入物之濃度為10重量%以上的冷卻劑)進行處理之情況下，於過濾膜模組20之各中空絲膜22中仍不容易產生膜孔堵塞，可長時間穩定地進行膜過濾。亦即，即使對混入物之濃度高的使用完畢冷卻劑進行過濾，中空絲膜22中仍不容易產生膜孔堵塞，因此，即使對以高效率進行離心分離之混入物濃度高的使用完畢冷卻劑進行處理，仍可長時間穩定地進行膜過濾。藉此，可一面藉由離心分離有效地除去使用完畢冷卻劑內含有之較大的切削屑等，一面可藉由中空絲膜自含有藉由離心分離較難除去之大小的(即較小的)混入物之使用完畢冷卻劑中同時對處理完畢冷卻劑進行分離。其結果，於本實施形態之冷卻劑再生裝置中10中，能以短時間自混入物之濃度高的冷卻劑中取得高品質之(即混入物 更少)再生冷卻劑。

又，於使用習知之中空絲膜的內壓式(被處理液流動於中空部之過濾方式)的過濾中，於過濾類似冷卻劑之黏度高的流體之情況下，使用膜孔徑大之中空絲膜。另外，以被處理液之對內周面(過濾膜表面)的流速變大之方式將被處理液供給於中空部內。這是因為以藉由亂流狀態之被處理液刮取欲堆積於中空絲膜之內周面的混入物的方式所進行而造成。因為使用膜孔徑大之中空絲膜，所以，混入物進入中空絲膜內(包圍中空部之周壁內)而容易產生中空絲膜的膜堵塞，若不對混入物之濃度比能以高效率進行離心分離的濃度還低之使用完畢冷卻劑進行過濾，則於短時間內會產生膜堵塞而無法穩定地進行膜過濾。而且因流動於中空絲膜之中空部內的使用完畢冷卻劑成為亂流狀態，所以，因混入物之衝突產生內周面磨耗等而容易造成中空絲膜的損傷。

本實施形態之冷卻劑再生裝置10係於膜過濾部14中定期地進行逆流洗淨(逆洗)。藉此，各中空絲膜22中之膜堵塞變得更不容易產生。

另外，於冷卻劑再生裝置10中，藉由進行逆洗，堆積於中空絲膜22之內周面的粒徑較小之混入物，成為具有某程度大小之塊體而自內周面剝離。此剝離之塊體於逆洗時，通過過濾側供給路徑141流入處理槽121。返回此處理槽121內之該塊體表現出與粒徑大之混入物相同的動作，因此適宜於離心分離部16中自使用完畢冷卻劑分離。

本發明之冷卻劑再生裝置及冷卻劑再生方法，不限於上述實施形態，當然，在不超出本發明之實質內容的範圍內可作種種變更。

該實施形態之冷卻劑再生裝置10係可對在切斷矽晶錠時所使用之冷卻劑進行再利用(再生)，但亦可對在切斷矽以外之晶錠(例如，藍寶石等之晶錠)時所使用的冷卻劑進行再生。

另外，於該實施形態之冷卻劑再生裝置10中，同步地進行藉中空絲膜22之膜過濾及藉離心分離機161的離心分離，但不限於此構成。例如，冷卻劑再生裝置亦可為只進行藉中空絲膜22之膜過濾的構成。於該構成中，亦以流動於中空部23內之使用完畢冷卻劑成為層流狀態的方式將使用完畢冷卻劑供給於各中空絲膜22之中空部23內，藉以抑制使用完畢冷卻劑之混入物的衝突引起之中空絲膜22的損傷。又，藉由將中空絲膜22之膜孔徑設為0.05μm以下，還可抑制混入物造成之膜堵塞，可長時間穩定地進行膜過濾。

另外，該實施形態之冷卻劑再生裝置10所處理的使用完畢冷卻劑之混入物的濃度為10重量%以上，但不限於此濃度。亦即，冷卻劑再生裝置10亦可用以處理混入物之濃度低於10重量%的使用完畢冷卻劑。此混入物之濃度低於10重量%的使用完畢冷卻劑，例如係於切斷時之矽晶錠的量少之情況(切斷之矽晶錠為一根的情況或切斷比該實施形態之矽晶錠小的情況等)下產生。此情況下，冷卻劑再生裝置10亦可使離心分離部16停止而僅使 膜過濾部14動作。

另外，於該實施形態之冷卻劑再生裝置10中，使用完畢冷卻劑係藉由配置於殼體25內之多數(複數)中空絲膜22、22、…所過濾，但不限於此構成。中空絲膜22例如亦可為只有一個配置於殼體25內的構成。

[實施例]

在此，為了確認該實施形態之冷卻劑再生裝置及冷卻劑再生方法的效果，使用該實施形態之冷卻劑再生裝置，並改變中空絲膜之膜孔徑，分別進行使用完畢冷卻劑之處理。其結果顯示於第3圖及以下之表1。

又，此時使用之中空絲膜係膜孔徑為0.003μm(與上述實施形態相同之孔徑)者(表1之第1~第3實施例、第3比較例)、0.02μm者(表1之第4實施例)、0.04μm者(表1之第5實施例)、0.1μm者(表1之第1比較例)、及2μm者(表1之第2比較例)。這些各中空絲膜的截留粒徑為13000，有效膜過濾面積為10m²。另外，流束(flux)之初期值調整為20L/m²‧hr，逆流洗淨係使過濾液每30分鐘一次逆流15秒。另外，處理前之冷卻劑的混入物之濃度約為10重量%。

自這些結果可知，中空絲膜之膜孔徑越小，則越不容易產生膜孔堵塞。亦即，膜孔徑越小，則過濾持續時間越長。另外，可知藉由將中空絲膜之膜孔徑作成遠比冷卻劑內含有之混入物的粒徑分布(約0.15~5μm)小(本實施例中，例如為0.003μm之情況)，即使總計過濾量成為10000L/m²，中空絲膜中之透過流束仍幾乎不會下降。又，第1~第5實施例之中空絲膜的截留粒徑為13000，但於使用截留粒徑為5000之中空絲膜進行與上述相同之冷卻劑的再生處理之情況下，即使總計過濾量成為10000L/m²，中空絲膜中之透過流束仍幾乎不會下降。

藉由以上可確認藉由將流動於中空絲膜之中空部內的使用完畢冷卻劑形成為層流狀態，且膜孔徑比混入物小，可有效地抑制中空絲膜之膜堵塞。

[實施形態之概略]

綜合以上之實施型態為如下所述。

亦即，於上述實施形態之冷卻劑再生方法中，為可對藉由線鋸切斷晶錠時所使用之冷卻劑進行再利用之冷卻劑再生方法，其具備：過濾製程，其以使該冷卻劑以層流狀態流動於中空狀之1或複數個中空絲膜的各中空部內之方式，將該冷卻劑分別供給於該各中空部內；該中空絲膜之膜的孔徑為0.05μm以下。

根據上述構成，使冷卻劑以層流狀態流動於各中空絲膜的中空部內，所以，與在亂流狀態下流動之情況比較，冷卻劑內含有之晶錠的切削屑、線鋸本身之金屬顆粒、磨料(以遊離磨料方式切斷晶錠的情況)等之混入物 不容易衝突於中空絲膜的內周面(包圍中空部之過濾膜表面)。藉此，於藉由中空絲膜除去冷卻劑之混入物時，可有效地防止起因於混入物之衝突的中空絲膜(過濾膜)之損傷。

另外，中空絲膜之膜的孔徑為0.05μm以下，所以，膜之孔徑(膜孔徑)比使用完畢冷卻劑內含有之混入物的粒徑小，因此，混入物不容易進入中空絲膜內(包圍中空部之周壁內)，藉此，中空絲膜不容易因混入物產生膜堵塞。因此，即使因冷卻劑以層流流動而有混入物堆積於內周面(過濾膜表面)的情況，仍可防止中空絲膜之壽命縮短。

於上述實施形態之冷卻劑再生方法中，例如，流動於該各中空部內之冷卻劑的雷諾數亦可為10~2000。

另外，於上述實施形態之冷卻劑再生方法中，冷卻劑之混入物不容易衝突於中空絲膜的內周面，且不容易產生中空絲膜中之膜堵塞，所以，即使供給於該中空部內之冷卻劑的混入物之濃度為10重量%以上，仍可長時間地進行最適之膜過濾。

另外，於上述實施形態之冷卻劑再生方法中，該中空絲膜亦可為有機性中空絲膜。

有機性之過濾膜(有機膜)比無機膜柔軟而容易成型加工。因此，可容易地形成內徑(中空部之直徑)小的中空絲膜。

另外，於上述實施形態之冷卻劑再生方法中，具有將在該過濾製程中通過各中空絲膜的中空部而被濃縮之 該冷卻劑，返回至儲存有用以該晶錠之切斷的冷卻劑之處理槽內的返回製程。然後，於該過濾製程中，以將儲存於該處理槽內之冷卻劑供給於該各中空絲膜的中空部內為較佳。

根據上述構成，可使冷卻劑在處理槽與中空絲膜之間循環而持續進行過濾。藉此，可更為確實地進行冷卻劑內含有之混入物的除去。

另外，上述實施形態之冷卻劑再生方法，具有對儲存於該處理槽內之該冷卻劑進行離心分離，並使該離心分離後之冷卻劑返回該處理槽的離心分離製程。另外，以同步進行該過濾製程及該返回製程與該離心分離製程為較佳。

通常，於使用中空絲膜之內壓式(使過濾前之流體流動於中空部內的方式)過濾中，於對混入物之濃度高的冷卻劑進行過濾之情況下，於中空絲膜中會於短時間內引起膜堵塞，從而無法穩定且長時間地膜過濾。但是，根據上述實施形態之冷卻劑再生方法，即使於對混入物之濃度高的冷卻劑進行處理之情況下，於各中空絲膜中亦不容易產生膜孔堵塞，藉此，可長時間且穩定地進行膜過濾。而且，藉由對混入物之濃度高的冷卻劑進行處理，可高效率地進行離心分離，所以，可於短時間內獲得高品質之(亦即，混入物較少)的再生冷卻劑。

又，可一面藉由離心分離有效地除去冷卻劑內含有之較大的切削屑等，一面可藉由中空絲膜自含有藉由離心分離較難除去之大小的(即較小的)切削屑等之使用完 畢冷卻劑中同時對處理完畢冷卻劑(膜過濾後之冷卻劑)進行分離，所以，能以短時間自混入物之濃度高的冷卻劑中取得高品質之再生冷卻劑。

另外，上述實施形態之冷卻劑再生裝置，為可對藉由線鋸切斷晶錠時所使用之冷卻劑進行再可利用之冷卻劑再生裝置，其具備：中空狀之1或複數個中空絲膜；及供給部，其將該冷卻劑供給於各中空絲膜之中空部內。另外，該中空絲膜之膜的孔徑為0.05μm以下，該供給部係以使該冷卻劑以層流狀態流動於該各中空部內之方式供給該冷卻劑。

根據上述構成，使冷卻劑以層流狀態流動於各中空絲膜的中空部內，所以，與在亂流狀態下流動之情況比較，冷卻劑內含有之混入物不容易衝突於中空絲膜的內周面。藉此，於藉由中空絲膜除去冷卻劑之混入物時，可有效地防止起因於混入物之衝突的中空絲膜之損傷。

另外，該中空絲膜之膜的孔徑為0.05μm以下，所以，膜之孔徑(膜孔徑)比使用完畢冷卻劑內含有之混入物的粒徑小，因此，混入物不容易進入中空絲膜內(包圍中空部之周壁內)，藉此，中空絲膜不容易因混入物產生膜孔堵塞。藉此，即使因冷卻劑以層流流動而有混入物堆積於內周面(過濾膜表面)的情況，仍可防止中空絲膜之壽命縮短。

另外，上述實施形態之冷卻劑再生裝置具有：處理槽，其儲存用於該晶錠之切斷的冷卻劑；返回部，其使通過該各中空絲膜之中空部而被濃縮的該冷卻劑返回該 處理槽；及離心分離裝置，其對該處理槽內之冷卻劑進行離心分離，使離心分離後之冷卻劑返回該處理槽。另外，以該供給部將儲存於該處理槽內之冷卻劑供給於該各中空絲膜的中空部內為較佳。

根據上述構成，即使在對混入物之濃度高的冷卻劑進行處理之情況下，仍不容易於各中空絲膜中產生膜孔堵塞，藉此，可長時間且穩定地進行膜過濾。而且，藉由對混入物之濃度高的冷卻劑進行處理，可以高效率進行離心分離，因此，可在短時間內獲得高品質(即混入物較少)的再生冷卻劑。

又，因為可一面藉由離心分離有效地除去冷卻劑內含有之較大的切削屑等，一面可藉由中空絲膜同時除去藉由離心分離較難除去之大小的(即較小的)的切削屑等，所以，可在短時間內自混入物之濃度高的冷卻劑中獲得高品質的再生冷卻劑。

[產業上之可利用性]

本發明提供冷卻劑再生方法及冷卻劑再生裝置。

10‧‧‧冷卻劑再生裝置

12‧‧‧儲存部

14‧‧‧膜過濾部

16‧‧‧離心分離部

20‧‧‧過濾膜模組

21‧‧‧過濾部

22‧‧‧中空絲膜

23‧‧‧中空部

25‧‧‧殼體

26‧‧‧O環

121‧‧‧處理槽

122‧‧‧攪拌部

123‧‧‧攪拌翼

123a、124a‧‧‧旋轉軸

124‧‧‧馬達

141‧‧‧過濾側供給路徑

143‧‧‧過濾側返回路徑

144‧‧‧過濾液儲存槽

161‧‧‧離心分離機

162‧‧‧筐體

163‧‧‧杯體

164‧‧‧馬達

165‧‧‧刮取板

166‧‧‧分離物儲存槽

167‧‧‧分離側供給路徑

168‧‧‧泵

169‧‧‧分離側返回路徑

250‧‧‧殼體本體

251‧‧‧被處理液導入部

252‧‧‧濃縮液排出部

253‧‧‧過濾液排出部

第1圖為本實施形態之冷卻劑再生裝置的概略構成圖。

第2圖為該冷卻劑再生裝置之過濾膜模組的局部剖開立體圖。

第3圖為中空絲膜之每個膜孔徑的總計過濾量及透過流束之關係的示意圖。

10‧‧‧冷卻劑再生裝置

12‧‧‧儲存部

14‧‧‧膜過濾部

16‧‧‧離心分離部

20‧‧‧過濾膜模組

121‧‧‧處理槽

122‧‧‧攪拌部

123‧‧‧攪拌翼

124a‧‧‧旋轉軸

124‧‧‧馬達

141‧‧‧過濾側供給路徑

143‧‧‧過濾側返回路徑

144‧‧‧過濾液儲存槽

161‧‧‧離心分離機

162‧‧‧筐體

163‧‧‧杯體

164‧‧‧馬達

164a‧‧‧旋轉軸

165‧‧‧刮取板

166‧‧‧分離物儲存槽

167‧‧‧分離側供給路徑

168‧‧‧泵

169‧‧‧分離側返回路徑

253‧‧‧過濾液排出部

Claims (7)

1. 一種冷卻劑再生方法，係可對藉由線鋸切斷晶錠時所使用之含有該晶錠的切削屑之冷卻劑進行再利用之冷卻劑再生方法，其具備：過濾製程，其以使該冷卻劑以層流狀態流動於中空狀之1或複數個有機性中空絲膜的各中空部內之方式，分別將該冷卻劑供給於該各中空部內，供給於該中空部內之該冷卻劑係藉由朝徑外方向通過該中空絲膜的周壁而被過濾；該中空絲膜之膜的孔徑為0.05μm以下。
2. 如申請專利範圍第1項之冷卻劑再生方法，其中流動於該各中空部內之冷卻劑的雷諾數為10~2000。
3. 如申請專利範圍第1或2項之冷卻劑再生方法，其中供給於該中空部內之冷卻劑的混入物之濃度為10重量%以上。
4. 如申請專利範圍第1項之冷卻劑再生方法，其中具有返回製程，其將在該過濾製程中通過各中空絲膜之中空部而被濃縮的該冷卻劑，返回至儲存有切斷該晶錠用的冷卻劑之處理槽內；於該過濾製程中，將儲存於該處理槽內之冷卻劑供給於該各中空絲膜的中空部內。
5. 如申請專利範圍第4項之冷卻劑再生方法，其中具有離心分離製程，其對儲存於該處理槽內之該冷卻劑進行離心分離，並使離心分離後之冷卻劑返回該處理槽；並且同步進行該過濾製程及該返回製程與該離心 分離製程。
6. 如申請專利範圍第5項之冷卻劑再生方法，其中具備使堆積於該中空絲膜的內周面之該切削屑從該內周面剝離之逆流洗淨製程，在該逆流洗淨製程中，從該中空絲膜的該內周面剝離之該切削屑返回該處理槽。
7. 如申請專利範圍第1項之冷卻劑再生方法，其中該中空絲膜之膜的孔徑比該冷卻劑所含有之該晶錠的該切削屑之粒徑小。