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公開番号2024166846
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-29
出願番号2023083228
出願日2023-05-19
発明の名称イオン交換システム及び超純水製造装置
出願人栗田工業株式会社
代理人個人,個人
主分類C02F 1/42 20230101AFI20241122BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】イオン交換処理水量を可変することができるイオン交換システムと、このイオン交換システムを備えた超純水製造装置とを提供する。
【解決手段】イオン交換装置と、該イオン交換装置に被処理水を通水させるためのポンプと、該イオン交換装置からの脱イオン水が導入される脱イオン水タンクと、該イオン交換装置から脱イオン水タンクへの流入水量を調整するための流量調整バルブと、該脱イオン水タンク内の水位を検出する水位検出手段と、該イオン交換装置から該脱イオン水タンクに向う流れの流量又は圧力を検出する流量又は圧力の検出手段と、該水位検出手段で検出される脱イオン水タンク内の水位が所定範囲となるように該流量調整バルブの開度を制御すると共に、該流量調整バルブの開度変更後における前記流量又は圧力の検出手段の検出流量又は圧力が所定範囲となるように、前記ポンプを制御する制御手段とを有するイオン交換システム。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
イオン交換装置と、
該イオン交換装置に被処理水を通水させるためのポンプと、
該イオン交換装置からの脱イオン水が導入される脱イオン水タンクと、
該イオン交換装置から脱イオン水タンクへの流入水量を調整するための流量調整バルブと、
該脱イオン水タンク内の水位の検出する水位検出手段と、
該イオン交換装置から該脱イオン水タンクに向う流れの流量又は圧力を検出する流量又は圧力の検出手段と、
該水位検出手段で検出される脱イオン水タンク内の水位が所定範囲となるように該流量調整バルブの開度を制御すると共に、該流量調整バルブの開度変更後における前記流量又は圧力の検出手段の検出流量又は圧力が所定範囲となるように、前記ポンプを制御する制御手段と
を有するイオン交換システム。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
前記制御手段による前記ポンプの制御頻度が７回／ｍｉｎ以下であり、このポンプ制御に伴うポンプの水量の変動幅が±２０％以内である請求項１のイオン交換システム。
【請求項３】
前記イオン交換装置は、カチオン交換塔及びアニオン交換塔を有するイオン交換装置、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とが混合充填された再生式イオン交換装置、又はカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とを有する非再生型イオン交換装置である請求項１のイオン交換システム。
【請求項４】
イオン交換システムを有する一次純水システムと、
該一次純水システムからの一次純水とユースポイントからの戻り超純水が導入されるサブタンクと、
該サブタンクからの水が供給されるサブシステムと
を有する超純水製造装置において、
該イオン交換システムが請求項１～３のいずれかのイオン交換システムであることを特徴とする超純水製造装置。
【請求項５】
前記ユースポイントからの前記サブタンクへの戻り超純水量に応じて前記一次純水システムから前記サブタンクへの送水量が制御される請求項４の超純水製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン交換システムに係り、特に、超純水製造装置の一次純水システムに組み込むのに好適なイオン交換システムに関する。また、本発明は、このイオン交換システムを備えた超純水製造装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、半導体洗浄用水として用いられている超純水は、前処理システム、一次純水システム及びサブシステムから構成される超純水製造装置で原水（工業用水、市水、井水等）を処理することにより製造されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、超純水製造装置の一例を示すものである。凝集、加圧浮上（沈殿）、濾過装置等よりなる前処理システム１では、原水中の懸濁物質やコロイド物質の除去を行う。前処理システム１で処理された水は、前処理水タンク２を経て熱交換器３、逆浸透膜分離装置（ＲＯ装置）４、低圧紫外線酸化装置（ＵＶ装置）５、イオン交換装置６及び脱気装置７を備える一次純水システムで処理され、前処理水中のイオンや有機成分が除去され、一次純水となる。この一次純水は、配管８を経てサブタンク１０に送水される。なお、配管８から分岐した返送配管９によって余剰の一次純水が前処理水タンク２に返送される。
【０００４】
サブタンク１０内の水は、熱交換器、低圧紫外線（ＵＶ）酸化装置、白金族金属触媒樹脂塔、膜式脱気装置、ＲＯ装置、非再生型混床式イオン交換装置及び限外濾過（ＵＦ）膜分離装置を備えるサブシステム１１で処理されて超純水となる。この超純水は、配管１２によってユースポイント１３に送水され、未使用の超純水がリターン配管１４によってサブタンク１０に返送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－９４５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の超純水製造装置の一次純水システムにあっては、ユースポイント１３での超純水使用量が変動しても、イオン交換装置６への通水量は一定とされている。そのため、ユースポイント１３での超純水使用量が少ないときには、一次純水が過剰に製造されている。その結果、ポンプの電力原単位が増大したり、イオン交換装置６に過剰な負荷がかかり、イオン交換樹脂の再生頻度や交換頻度が増加したりしていた。
【０００７】
本発明は、かかる課題を解決し、イオン交換処理水量を可変することができるイオン交換システムと、このイオン交換システムを備えた超純水製造装置とを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のイオン交換システムは、イオン交換装置と、該イオン交換装置に被処理水を通水させるためのポンプと、該イオン交換装置からの脱イオン水が導入される脱イオン水タンクと、該イオン交換装置から脱イオン水タンクへの流入水量を調整するための流量調整バルブと、該脱イオン水タンク内の水位を検出する水位検出手段と、該イオン交換装置から該脱イオン水タンクに向う流れの流量又は圧力を検出する流量又は圧力の検出手段と、該水位検出手段で検出される脱イオン水タンク内の水位が所定範囲となるように該流量調整バルブの開度を制御すると共に、該流量調整バルブの開度変更後における前記流量又は圧力の検出手段の検出流量又は圧力が所定範囲となるように、前記ポンプを制御する制御手段とを有する。
【０００９】
本発明の一態様にあっては、前記制御手段による前記ポンプの制御頻度が７回／ｍｉｎ以下であり、このポンプ制御に伴うポンプの水量の変動幅が±２０％以内である。
【００１０】
本発明の一態様にあっては、前記イオン交換装置は、カチオン交換塔及びアニオン交換塔を有するイオン交換装置、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とが混合充填された再生式イオン交換装置、又はカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とを有する非再生型イオン交換装置である。
（【００１１】以降は省略されています）

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