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公開番号2024126849
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023035557
出願日2023-03-08
発明の名称純水製造システムの制御方法
出願人栗田工業株式会社
代理人個人,個人
主分類C02F 1/00 20230101AFI20240912BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】使用水量に応じ給水量を制御可能な純水製造システムの制御方法を提供する。
【解決手段】各ユースポイントの使用水量が減少して、サブシステム4A,4B,4Cへの給水量が基準値より減少したら、コントロール弁60A,60B,60Cをそれぞれ絞って給水量を減少させると、圧力計59の給水圧力が上昇する。そこで、制御手段は、圧力計59の計測値に基づいて、該圧力計59の計測値があらかじめ定めた値に対して略一定となるように、高圧ポンプ52Bの出力をインバータ制御により減少させる。また、各ユースポイントの使用水量が増加して、サブシステム4A,4B,4Cへの給水量が基準値より増加したら、コントロール弁60A,60B,60Cをそれぞれ開成して給水量を増加させる。これにより圧力計59の給水圧力が減少する。そこで、制御手段は、この圧力計59の計測値に基づいて、圧力計59の計測値があらかじめ定めた値に対して略一定となるように、高圧ポンプ52Bによる出力をインバータ制御により増加させる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
被処理水供給源と、この被処理水供給源に接続した給水機構と、前記給水機構の後段に設けられた給水の圧力計と、前記給水機構と圧力計との間に設けられた１又は２種以上の水処理機器とを備えた純水製造システムで製造された純水を、前記圧力計の後段の純水使用機器に供給する純水製造システムの制御方法であって、
前記圧力計と前記純水使用機器の間に該純水使用機器に供給される純水の流量調整機構を有し、前記純水使用機器の使用水量に応じて、前記流量調整機構により純水の供給量を調整するとともに、前記給水機構の給水出力を前記圧力計の計測値が略一定となるように制御する、純水製造システムの制御方法。
続きを表示（約 180 文字）【請求項２】
前記純水使用機器が前記圧力計の後段で複数系列並列に設けられている、請求項１に記載の純水製造システムの制御方法。
【請求項３】
前記水処理機器が、逆浸透膜、紫外線酸化装置、脱気膜、電気脱イオン装置、再生式イオン交換装置、非再生式イオン交換装置から選ばれた１種又は２種以上である、請求項１又は２に記載の純水製造システムの制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体、液晶等の電子産業分野で利用される超純水を製造するための純水製造システムの制御方法に関し、特に使用水量に応じて給水量を制御可能な純水製造システムの制御方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、半導体等の電子産業分野で用いられている超純水は、前処理システム、一次純水装置及び一次純水を処理するサブシステムで構成される超純水製造システムで原水を処理することにより製造されている。
【０００３】
例えば、図１に示すように、超純水製造システム１は、前処理装置２、一次純水装置（純水製造システム）３、及び純水使用機器としての二次純水製造装置（サブシステム）４といった３段の装置で構成されている。このような超純水製造システム１の前処理装置２では、原水Ｗの濾過、凝集沈殿、精密濾過膜などによる前処理が施され、主に懸濁物質が除去される。
【０００４】
一次純水装置３は、前処理水（被処理水）Ｗ１を貯留する被処理水タンク３１と、この前処理水Ｗ１を送水する高圧ポンプ３２と、逆浸透膜装置３３と、空気により溶存気体を除去する第一の脱気膜装置３４Ａと、窒素ガスにより溶存気体をさらに脱気する第二の脱気膜装置３４Ｂと、紫外線酸化装置３５と、電気脱イオン装置３６と、この電気脱イオン装置３６に給水を供給する給水ポンプ３７とを有する。この一次純水装置３で前処理水Ｗ１中の大半の電解質、微粒子、生菌等の除去を行うとともに有機物を分解する。
【０００５】
サブシステム４は、一次純水装置３で製造された一次純水Ｗ２を貯留する上記電気脱イオン装置の後段に配置された純水タンクとしてのサブタンク４１と、このサブタンク４１から図示しないポンプを介して送給される一次純水Ｗ２を処理する紫外線酸化装置４２と非再生型混床式イオン交換装置４３と膜濾過装置としての限外濾過（ＵＦ）膜４４とで構成され、さらに必要に応じＲＯ膜分離装置等が設けられている場合もある。このサブシステム４では、紫外線酸化装置４２により一次純水Ｗ２中に含まれる微量の有機物（ＴＯＣ成分）を酸化分解し、続いて非再生型混床式イオン交換装置４３で処理することで残留した炭酸イオン、有機酸類、アニオン性物質、さらには金属イオンやカチオン性物質をイオン交換によって除去する。そして、限外濾過（ＵＦ）膜４４で微粒子を除去して超純水Ｗ３とし、これをユースポイント５に供給して、未使用の超純水はサブタンク４１に還流する。
【０００６】
この超純水製造システム１では、所定の水質の一次純水を安定して供給するために、あらかじめ過剰量の一次純水Ｗ２を製造して、サブタンク４１に必要量のみ供給し、余剰分は循環利用するなどの制御を行っていた。
【０００７】
しかしながら、上述したような超純水製造システム１の従来の制御方法では、電気脱イオン装置３６などに必要量以上の給水を供給して処理することになるので、エネルギー効率の点で改善の余地があった。そこで、一次純水装置３の処理量をユースポイント５の使用量に応じて電気脱イオン装置３６の処理量を変動させることが考えられるが、ユースポイント５での使用量の変動に追従するのが困難であるばかりか、電気脱イオンでの脱塩水の水質の低下をきたす。
【０００８】
そこで、ユースポイントでの使用量に応じて、一次純水を製造可能な超純水製造システムの制御方法として、本出願人は、逆浸透膜と電気脱イオン装置と前記電気脱イオン装置の前段に設けられた給水ポンプとを有する一次純水システムと、前記電気脱イオン装置の後段に配置された水位計測手段が付設された貯水タンク（サブタンク）と、前記一次純水システムで製造された一次純水をさらに処理するサブシステムとを備えた超純水製造システムの制御方法であり、前記水位計測手段で計測される貯水タンクの水位を略一定に保持するように前記電気脱イオン装置の供給するポンプをインバータ制御する方法について特許を取得した（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特許６８６３５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、この特許文献１に記載の超純水製造システムの制御方法では、貯水タンク（サブタンク）などのタンクの水位に基づいて、このタンクの水位を略一定に保持するように制御するものであるため、サブタンクなどのタンクを給水供給系に有しない場合にはこの制御方法を適用できないという、課題がある。特に複数のサブシステムを備える大型の超純水製造システムなどにおいて、簡単な制御でより確実にサブシステムに給水可能な純水製造システムの制御方法があれば、超純水製造システムの効率的な運転の点で望ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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