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公開番号2024179698
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2023098744
出願日2023-06-15
発明の名称液体循環システム
出願人野村マイクロ・サイエンス株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類C02F 1/00 20230101AFI20241219BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】ユースポイントでの液体の使用の有無にかかわらず、ユースポイントに供給される液体の流量の変動を抑制することができる液体循環システムを提供する。
【解決手段】液体循環システムは、タンク内の液体を複数の処理部を経由してユースポイントに供給する供給配管とユースポイントから液体をタンクに戻す返送配管とを備えた循環経路と、供給配管における複数の処理部の途中に設けられた第1のポンプと、返送配管に設けられた圧力検出部と、返送配管における圧力検出部の下流側に設けられ、圧力検出部によって検出された圧力に応じて、返送配管の内部の圧力を調整する調整弁と、供給配管における最下流の処理部とユースポイントとの間に設けられ、供給配管の内部の液体の流量を検出する流量検出部と、流量検出部によって検出された流量に応じて、供給配管を流れる液体が所定の流量となるように第1のポンプを制御する第1のポンプ制御部と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
液体を貯留するタンクと、
前記タンクから供給された液体にそれぞれ異なる処理を行う複数の処理部と、
前記タンク内の液体を複数の前記処理部を経由して供給先であるユースポイントに供給する供給配管と、前記ユースポイントから液体を前記タンクに戻す返送配管と、を備えた循環経路と、
前記供給配管における複数の前記処理部の途中に設けられ、液体を前記ユースポイントの側に供給する第１のポンプと、
前記返送配管に設けられ、前記返送配管の内部の圧力を検出する第１の圧力検出部と、
前記返送配管における前記第１の圧力検出部の下流側に設けられ、前記第１の圧力検出部によって検出された圧力に応じて、前記返送配管の内部の圧力を調整する調整弁と、
前記供給配管における複数の前記処理部のうちの最下流の処理部と前記ユースポイントとの間に設けられ、前記供給配管の内部の液体の流量を検出する流量検出部と、
前記流量検出部によって検出された流量に応じて、前記供給配管を流れる液体が所定の流量となるように前記第１のポンプを制御する第１のポンプ制御部と、
を有する液体循環システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記供給配管における前記タンクの下流側に設けられ、前記タンク内の液体を複数の前記処理部の側に供給する第２のポンプと、
前記供給配管における前記第１のポンプの上流側に設けられ、前記供給配管の内部の圧力を検出する第２の圧力検出部と、
前記第２の圧力検出部によって検出された圧力に応じて、前記供給配管の内部の圧力が所定の圧力となるように前記第２のポンプを制御する第２のポンプ制御部と、
を有する請求項１に記載の液体循環システム。
【請求項３】
前記第１の圧力検出部は、前記返送配管における前記ユースポイントとの分岐の最後段から、該最後段と前記タンクとの間の前記返送配管の長さの２０％未満のところに設けられている請求項１に記載の液体循環システム。
【請求項４】
前記第１の圧力検出部は、前記返送配管における前記タンクよりも前記ユースポイントとの分岐の最後段に近い側であって、前記返送配管の液体の流量が最大と最小のときの差圧を比較したとき、前記差圧が９．８ｋＰａ以内となるところに設けられている請求項１に記載の液体循環システム。
【請求項５】
前記第１のポンプは、前記供給配管の圧力の不足分を加圧して液体を供給するブースタポンプである請求項１に記載の液体循環システム。
【請求項６】
複数の前記処理部は、
前記最下流の処理部を構成し、限外濾過膜を備えた濾過装置と、
前記濾過装置の直前の上流側に設けられ、イオン交換樹脂を備えたイオン交換装置と、を含み、
前記イオン交換装置は、前記供給配管に並列に接続され、液体がそれぞれ導入され、かつ排出される２以上のイオン交換樹脂処理部を有する請求項１に記載の液体循環システム。
【請求項７】
前記イオン交換装置のメンテナンス時に、一の前記イオン交換樹脂処理部を停止し、他の前記イオン交換樹脂処理部を通った液体を前記濾過装置に供給する構成とされている請求項６に記載の液体循環システム。
【請求項８】
前記イオン交換装置のメンテナンス時に、
液体を一の前記イオン交換樹脂処理部に導入して前記イオン交換樹脂を洗浄し、洗浄した液を前記供給配管以外の排出路に排出し、
液体を他の前記イオン交換樹脂処理部に導入し、他の前記イオン交換樹脂処理部を通った液体を前記濾過装置に供給する構成とされている請求項６に記載の液体循環システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、液体循環システムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、純水を製造する装置が知られている。
【０００３】
下記特許文献１には、タンク内の純水を循環ラインに流通させるポンプと、ポンプの下流側で循環ラインから分岐してユースポイントに接続された送水ラインと、を備えた純水製造装置が開示されている。この純水製造装置では、送水ラインへの純水の流通の有無又は送水ラインを流れる純水の流量変化を検知した結果に基づいて、ポンプの回転数を切り替える制御手段が設けられている。
【０００４】
下記特許文献２には、タンク内の液体をユースポイントに供給するポンプと、ユースポイントから返送される液体をタンクに戻す配管と、配管内の戻り圧力を測定する圧力計と、配管内の戻り流量を測定する流量計と、を備えた液体供給装置が開示されている。この液体供給装置では、戻り圧力及び戻り流量に基づいて、戻り圧力を調整するための圧力調整手段を制御する制御部が設けられている。制御部は、戻り流量に基づいて戻り圧力の目標値を決定し、戻り圧力が目標値となるように圧力調整手段を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－８８２３号公報
特許第７０１１９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
超純水のユースポイントでの使用量は、ユースポイントに設置された半導体等の製造装置の稼働状況等によって変化する。また、半導体等の製造装置においては、常に圧力一定の超純水が求められ、圧力の変動が起きると、製造する半導体等の歩留まりに影響する恐れがある。したがって、超純水製造装置には、流量が変動しても、常に圧力一定で供給することが求められる。
特に、５０ｍ
３
／ｈ以上の処理流量の超純水製造装置の場合、超純水製造装置自体の規模が大きくなるとともに、複数並列に超純水製造装置が設置される場合も多く、さらに、ユースポイント、すなわち、工場の規模が大きくなるので、超純水製造装置の末端（ＵＦ）からユースポイントまでの供給配管の距離が長くなる。同時に、戻り配管も長くなり、供給配管および戻り配管での圧力損失が大きくなってしまう。
【０００７】
特許文献１に記載の純水製造装置では、ポンプの下流側で循環ラインから分岐してユースポイントに接続された送水ラインを備えている。このため、ユースポイントを経由した純水をタンクに返送させる循環経路を備えた装置には、特許文献１に記載の純水製造装置の構成を適用することができず、改善の余地がある。また、ユースポイントへの送水ラインは、通常、複数備えられるので、この各々の流量を正確に測定する必要があり、流量計を多数備える必要がある。測定器が増えると、水質悪化源が増加することにもなる。
【０００８】
また、特許文献２に記載の液体供給装置では、戻り流量に基づいて戻り圧力の目標値を決定し、戻り圧力が目標値となるように圧力調整手段を制御している。例えば、ユースポイントに液体を供給する供給配管内の圧力に基づいてポンプの回転数を制御する構成では、圧力調整手段を制御するときの戻り圧力の目標値を変更すると、ユースポイントに供給される液体の流量が変化し、水質が悪化する可能性がある。また、制御系が複雑になるため、実用性にも難がある。
【０００９】
本開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ユースポイントでの液体の使用の有無にかかわらず、ユースポイントに供給される液体の流量の変動を抑制することができる液体循環システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明者は誠意検討を行った結果、超純水装置末端からユースポイントまでの供給配管および返送配管における流量変動がユースポイントの圧力変動の原因であることを見出し、本開示の技術を完成させた。
上記問題点を解決するために、第１態様に記載の液体循環システムは、液体を貯留するタンクと、前記タンクから供給された液体にそれぞれ異なる処理を行う複数の処理部と、前記タンク内の液体を複数の前記処理部を経由して供給先であるユースポイントに供給する供給配管と、前記ユースポイントから液体を前記タンクに戻す返送配管と、を備えた循環経路と、前記供給配管における複数の前記処理部の途中に設けられ、液体を前記ユースポイントの側に供給する第１のポンプと、前記返送配管に設けられ、前記返送配管の内部の圧力を検出する第１の圧力検出部と、前記返送配管における前記第１の圧力検出部の下流側に設けられ、前記第１の圧力検出部によって検出された圧力に応じて、前記返送配管の内部の圧力を調整する調整弁と、前記供給配管における複数の前記処理部のうちの最下流の処理部と前記ユースポイントとの間に設けられ、前記供給配管の内部の液体の流量を検出する流量検出部と、前記流量検出部によって検出された流量に応じて、前記供給配管を流れる液体が所定の流量となるように前記第１のポンプを制御する第１のポンプ制御部と、を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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