專利名稱：純水生成裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能夠簡易地生成純水的純水生成裝置。
背景技術：
在化學工業(yè)、機械工業(yè)的設備、原材料及產品的清洗中，通常使用去除了雜質后的 純水。這是因為，如果在清洗中使用城市用水(自來水)，則城市用水中包含的微量雜質將 附著并殘留在清洗對象物上。并且，在進行食品、飲料和醫(yī)藥品等的批量生產時，如果作為原材料的水所包含的 雜質的量存在偏差，則直接關系到質量的差異。因此，作為這些飲料食品、醫(yī)藥品等的原材 料，也廣泛使用純水。特別在半導體器件的制造工藝中，即使在器件上殘留有極其微量的雜質，也會對 質量造成嚴重影響，所以要使用比純水的純度更高的超純水。這里，純水是指比電阻值為大約1 IOMΩ ·cm的水，超純水是指比電阻值為大約 IOM Ω 以上的水。例如，純水是通過使城市用水通過過濾器、活性炭過濾器、離子交換樹 脂、逆滲透膜而生成的。在日本特開2000-189760號公報中公開了如下的純水制造裝置該純水制造裝置 包含具有第1逆滲透膜分離裝置的工業(yè)用水處理系統(tǒng)；具有第2逆滲透膜分離裝置的半 導體制造排水處理系統(tǒng)；將這些處理系統(tǒng)的處理水混合成混合原水的混合裝置；以及具有 串聯(lián)配置了兩級以上的多級逆滲透膜分離裝置的混合原水處理系統(tǒng)。近年來，還采用過如下的方法等將稱為EDI (電再生式離子交換裝置)的離子交 換膜與離子交換樹脂相組合，從外部施加電位差，由此使離子濃縮并分離，例如在日本特開 2000-317457號公報中公開了這種純水生成方法。一般而言，這些純水生成裝置具有多個過濾器、活性炭過濾器、離子交換樹脂等， 而且還具有用于貯存所生成的純水的水箱，所以體積非常大。尤其是，生成的純水的純度越 高，所需要的過濾器等越多，所以，純水生成裝置大型化。因此，在許多半導體器件制造工廠 等中，在場地內設有超純水生成設施，供給工廠整體的超純水。專利文獻1日本特開2000-189760號公報專利文獻2日本特開2000-317457號公報但是，有時在工廠內的一部分中不需要達到例如超純水的純度，而是利用 IMΩ · cm左右的簡易純水就足夠了。并且，由于活性炭過濾器和離子交換樹脂等需要頻繁 地更換，費用高昂。

發(fā)明內容
本發(fā)明正是鑒于這種情況而完成的，其目的在于，提供一種不需要貯水箱的小型 純水生成裝置。根據(jù)本發(fā)明，提供一種純水生成裝置，該純水生成裝置對水進行提純而生成純水，
3其特征在于，該純水生成裝置具有水供給源；逆滲透膜模塊，其將從該水供給源供給的水 分離為濃縮排水和純水；水供給路徑，其從該水供給源向該逆滲透膜模塊供給水；加壓泵， 其設在該水供給路徑上，對向該逆滲透膜模塊供給的水進行加壓；排水路徑，其排出來自該 逆滲透膜模塊的濃縮排水；排水返回路徑，其從該排水路徑分支而連接到該水供給路徑的 比該加壓泵更上游的一側；純水流出路徑，其流出由該逆滲透膜模塊生成的純水；純水返 回路徑，其從該純水流出路徑分支而連接到該水供給路徑的比該加壓泵更上游的一側；開 閉閥，其配設在比該排水路徑與該排水返回路徑之間的分支點更下游的一側的該排水路徑 上；以及止回閥，其配設在該純水返回路徑上，防止提純前的水通向該純水流出路徑。
優(yōu)選的是，純水生成裝置還具有純水濃度測量單元，該純水濃度測量單元配設在 所述排水路徑、排水返回路徑、純水流出路徑或純水返回路徑中的任意路徑上，純水生成裝 置根據(jù)由該純水濃度測量單元測量的純水濃度來控制所述開閉閥的開閉。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供不需要貯水箱的小型純水生成裝置。并且，由于設置了純水 返回路徑，所以，在流出的純水量少或純水未流出的情況下，能夠防止純水流出路徑的水壓 上升。其結果，能夠防止逆滲透膜模塊的分離性降低。即使在純水的流出量產生偏差的情 況下，也能夠防止所生成的純水的純水濃度(電解質濃度)惡化。而且，在純水返回路徑上設置了止回閥，因此，精煉前的水不會流到純水流出路徑 中。根據(jù)第2方面所述的發(fā)明，根據(jù)由純水濃度測量單元測量的純水濃度來控制開閉 閥，所以，能夠將來自純水生成裝置的排水控制為必要最小限度。能夠直接供給生成后的純 水，能夠防止純水因貯存在貯水箱中而劣化(電解質濃度上升)。


圖1是本發(fā)明的實施方式的純水生成裝置的示意圖。標號說明2 純水生成裝置；4A、4B 逆滲透膜模塊；6 水供給源；8 水供給路徑；14 加壓 泵；18 純水流出路徑；22、40 純水濃度測量單元；26 排水路徑；30 開閉閥；32 純水返 回路徑；34、38 止回閥；36 排水返回路徑。
具體實施例方式下面，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的實施方式的純水生成裝置2。圖1示出了本發(fā) 明實施方式的純水生成裝置2的示意圖，其并列配置有2個逆滲透膜模塊4A、4B。這里，逆滲透膜是過濾膜的一種，是指具有這樣的性質的膜其可使水通過而不能 透過離子、鹽類等水以外的雜質。逆滲透膜具有大小大致為2nm以下的多個孔。要求逆滲透膜的構造為能夠承受高壓的構造，目前采用的是中空線膜、螺旋膜、管 狀膜等的構造。另外，作為逆滲透膜的材質，采用醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚乙烯醇、聚 砜等。從水供給源6向水供給路徑8供給例如城市用水(自來水)。在水供給路徑8上 設有活性炭過濾器10和過濾器12，在活性炭過濾器10中去除氯，在過濾器12中去除污物寸。
在水供給路徑8上還設有加壓泵14和溫度計16，在加壓泵14中將從水供給源6 供給的水加壓至高壓(例如60個大氣壓)，將其供給到逆滲透膜模塊4A、4B。溫度計16測 量所供給的水的溫度。在逆滲透膜模塊4A、4B中生成的純水被排出到純水流出路徑18。在純水流出路徑 18上配設有流量調節(jié)裝置20、測量純水的電解質濃度的純水濃度測量單元22、以及過濾器 24。在純水濃度測量單元22中，測定純水的電阻率或電導率。在本實施方式中，由逆滲透膜模塊4A、4B生成的純水具有1ΜΩ 左右的比電阻 值。優(yōu)選過濾器24具有例如0.2μπι左右的細網眼。
從逆滲透膜模塊4Α、4Β向排水路徑26排出濃縮排水。在排水路徑26上設有流量 調節(jié)裝置28和開閉閥30。從純水流出路徑18進行分支而配設了純水返回路徑32，該純水返回路徑32與水 供給路徑8的加壓泵14的上游側連接。而且，從排水路徑26進行分支而配設了排水返回 路徑36，排水返回路徑36與水供給路徑8的加壓泵14的上游側連接。在純水返回路徑32上設有止回閥34，該止回閥34允許來自純水流出路徑18的純 水通過，防止來自水供給路徑8的水通過。同樣，在排水返回路徑36上設有止回閥38，該止 回閥38允許來自排水路徑26的排水通過，防止來自水供給路徑8的水通過。在排水返回路徑36上還設有純水濃度測量單元(濃縮排水濃度測量單元)40，該 純水濃度測量單元40測量濃縮排水的電解質濃度。純水濃度測量單元40也與設在純水流 出路徑18上的純水濃度測量單元22同樣，測定濃縮排水中的電阻率或電導率，檢測濃縮排 水的電解質濃度。開閉閥30與純水濃度測量單元22、40連接，根據(jù)由純水濃度測量單元22測量的 純水濃度、或根據(jù)由純水濃度測量單元40測量的濃縮排水濃度，控制開閉閥30的開閉程 度。由此，能夠將來自純水生成裝置2的排水控制為必要最小限度。另外，假設由于加壓泵14的種類而使所供給的水溫上升。在該情況下，由設在加 壓泵14下游側的溫度計16來測量水溫，根據(jù)所測量的溫度來控制開閉閥30。流量調節(jié)裝置20、28由流量計和流量調節(jié)閥構成，通過調節(jié)這些流量調節(jié)裝置 20,28來控制來自逆滲透膜模塊4Α、4Β的純水與濃縮排水之間的流量平衡。下面，說明這樣構成的純水生成裝置2與切削裝置或研削裝置等加工裝置相連時 純水生成裝置的作用。從水供給源6供給的城市用水在活性炭過濾器10中去除了氯、并在 過濾器12中去除了污物之后，被加壓泵14加壓至高壓而供給到逆滲透膜模塊4Α、4Β。在逆滲透膜模塊4Α、4Β中，僅使水分子從由逆滲透膜分隔出的濃度高的一側向濃 度低的一側滲透，生成純水。所生成的純水被排出到純水流出路徑18，在切削裝置、研削裝 置等加工裝置工作的情況下，該純水被用作這些加工裝置的加工水。未被用作加工裝置的加工水的純水通過純水返回路徑32返回加壓泵14的上游側 的水供給路徑8。由于這樣設置了純水返回路徑32，所以，不需要設置用于貯存由純水生成 裝置2生成的純水的水箱，能夠使純水生成裝置2連續(xù)工作。另一方面，從逆滲透膜模塊4Α、4Β向排水路徑26排出的濃縮排水經由開閉閥30 進行排水，該開閉閥30根據(jù)純水濃度和/或供給到逆滲透膜模塊4Α、4Β的水溫來控制其開 閉程度。濃縮排水的一部分經由排水返回路徑36返回到加壓泵14的上游側的水供給路徑8。經由純水返回路徑32返回的純水以及經由排水返回路徑36返回的濃縮排水再次 被加壓泵14加壓而供給到逆滲透膜模塊4A、4B。通過使純水和濃縮排水這樣地進行循環(huán)， 能夠節(jié)約從水供給源6供給的城市用水等的水。雖然未作特別圖示，不過，通過在與純水返回路徑32之間的分支點的下游側的純 水流出路徑18上設置離子交換樹脂，還能夠將由逆滲透膜模塊4A、4B生成的純水轉換為比 電阻值為16MQ cm左右的超純水。另外，在上述實施方式中，將純水濃度測量單元22、40設置在純水流出路徑18和 排水返回路徑36上，但是，純水濃度測量單元也可以配設在純水流出路徑18、排水路徑26、 純水返回路徑32或排水返回路徑36中的任意一個路徑上。根據(jù)上述實施方式，設置了使由逆滲透膜模塊4A、4B生成的純水返回到加壓泵14 上游側的水供給路徑8的純水返回路徑32，所以，在經由純水流出路徑18流出到加工裝置 等的純水量少的情況下、或者在所生成的純水未被加工裝置等使用的情況下，能夠防止純 水流出路徑18的水壓上升。其結果，能夠防止逆滲透膜模塊4A、4B的分離性降低。并且，即使在純水的流出量 產生偏差的情況下，也能夠防止在逆滲透膜模塊4A、4B中生成的純水的純水濃度(電解質 濃度)惡化。而且，在純水返回路徑32上設置了止回閥34，在排水返回路徑36上設置了止回閥 38，因此，能夠防止生成前的水流入純水返回路徑32和排水返回路徑36。
權利要求
一種純水生成裝置，該純水生成裝置對水進行提純而生成純水，其特征在于，該純水生成裝置具有水供給源；逆滲透膜模塊，其將從該水供給源供給的水分離為濃縮排水和純水；水供給路徑，其從該水供給源向該逆滲透膜模塊供給水；加壓泵，其設在該水供給路徑上，對向該逆滲透膜模塊供給的水進行加壓；排水路徑，其排出來自該逆滲透膜模塊的濃縮排水；排水返回路徑，其從該排水路徑分支而連接到該水供給路徑的比該加壓泵更上游的一側；純水流出路徑，其流出由該逆滲透膜模塊生成的純水；純水返回路徑，其從該純水流出路徑分支而連接到該水供給路徑的比該加壓泵更上游的一側；開閉閥，其配設在比該排水路徑與該排水返回路徑之間的分支點更下游的一側的該排水路徑上；以及止回閥，其配設在該純水返回路徑上，防止提純前的水通向該純水流出路徑。
2.根據(jù)權利要求1所述的純水生成裝置，其特征在于，該純水生成裝置還具有純水濃度測量單元，該純水濃度測量單元配設在所述排水路 徑、排水返回路徑、純水流出路徑或純水返回路徑中的任意路徑上，該純水生成裝置根據(jù)由該純水濃度測量單元測量的純水濃度來控制所述開閉閥的開閉。
全文摘要
純水生成裝置，其無需貯水箱且具有小型簡易的結構。該純水生成裝置對水進行提純而生成純水，具有水供給源；逆滲透膜模塊，將從水供給源供給的水分離為濃縮排水和純水；水供給路徑，從水供給源向逆滲透膜模塊供給水；加壓泵，設在水供給路徑上，對向逆滲透膜模塊供給的水加壓；排水路徑，排出來自逆滲透膜模塊的濃縮排水；排水返回路徑，從排水路徑分支而與水供給路徑的加壓泵上游側連接；純水流出路徑，流出逆滲透膜模塊中生成的純水；純水返回路徑，從純水流出路徑分支而與水供給路徑的加壓泵上游側連接；開閉閥，配設在排水路徑與排水返回路徑的分支點下游側的排水路徑上；止回閥，其配設在純水返回路徑上，防止提純前的水通過純水流出路徑。
文檔編號C02F9/08GK101870533SQ20101016263
公開日2010年10月27日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權日2009年4月23日
發(fā)明者吉田干, 稻員進 申請人:株式會社迪思科