專利名稱：過濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及過濾裝置，尤其涉及維修和管理容易，且可保持過濾性能的過濾裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，減少工業(yè)廢棄物，或者將工業(yè)廢棄物分離再利用或不向自然界排放工業(yè)廢棄物，從生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)看是重要的課題，并且是21世紀(jì)的企業(yè)課題。在這種工業(yè)廢物中，有含被除去物的各種各樣的流體。
在這些流體中，表現(xiàn)為污水、排水或廢液等，下面，把水或藥品等流體中包含被除去物等物質(zhì)的稱為排水進(jìn)行說明。這些排水，用高價的過濾處理裝置等除去所述的被除去物，使排水成為干凈的流體可再利用，或把分離的被除去物或不能過濾的殘渣作為工業(yè)廢物進(jìn)行處理。特別是水，通過過濾在滿足了環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的干凈狀態(tài)可返回河流和海洋等自然界，或者再利用。
但是，從過濾處理等的設(shè)備費(fèi)用、設(shè)備的運(yùn)行成本等問題考慮，采用這些裝置非常困難，也帶來環(huán)境問題。
從上述可知，排水處理的技術(shù)，從環(huán)境污染的意義上，或從再循環(huán)的觀點(diǎn)考慮都是重要的問題，而且急切希望有一種低初始成本和低設(shè)備運(yùn)行成本的系統(tǒng)。
作為一個實(shí)例，下面說明半導(dǎo)體領(lǐng)域的排水處理。通常，在對金屬、半導(dǎo)體、陶瓷等板材進(jìn)行研削或研磨時，考慮到要防止由于磨擦而使研磨(磨削)工具等的溫度上升、提高潤滑性、研削屑或切削屑粘附在板材上等，需用水等流體噴淋研磨(研削)工具或板材。
具體地說，在切割作為半導(dǎo)體材料的板材半導(dǎo)體晶片，或背面研磨時，采取純水流動的方法。為防止切片裝置切片板的溫度上升，或?yàn)榉乐骨行颊掣皆诰?，在半?dǎo)體晶片上形成純水的流動，以純水沖擊的方式安裝放水用的噴咀，進(jìn)行噴淋。另外，用背面研磨使晶片變薄時，出于相同的理由進(jìn)行純水的流動。
從所述切片裝置或背面研磨裝置排出的研磨屑或混入了研磨屑的排水，經(jīng)過濾變成凈水后返回自然界或再利用，并且回收濃縮的排水。
在目前的半導(dǎo)體制造中，混有以硅為主的被除去物(屑)的排水的處理，通常有凝聚沉淀法、組合過濾器過濾和離心分離的方法這兩種方法。
所述的凝聚沉淀法，是將作為凝聚劑的PAC(聚氯化鋁)或Al12(SO4)3(硫酸礬土)等混入排水中，使其與硅生成反應(yīng)物，通過除去這種反應(yīng)物過濾排水。
所述的組合過濾器過濾和離心分離的方法，是過濾排水，將濃縮的排水加入離心分離機(jī)，并將硅屑作為污泥進(jìn)行回收，同時把過濾排水得到的凈水排放到自然界，或再利用。
例如，如圖16所示，切片時產(chǎn)生的排水收集在原水罐201中，用泵202送往過濾裝置203。由于在過濾裝置203中安裝有陶瓷系或有機(jī)物系的過濾器F，所以經(jīng)其過濾的水通過配管204送往回收水罐205再利用?；蚺欧诺阶匀唤?。
另一方面，由于過濾器F會發(fā)生堵塞，所以要對過濾裝置203進(jìn)行定期清洗。例如，關(guān)閉原水罐201一側(cè)的閥B1，打開從閥B3和原水罐送清洗水用的閥B2，用回收水罐205的水逆流清洗過濾器F。由此產(chǎn)生的混入高濃度硅屑的排水，返回原水罐201?；蛘邔饪s水罐206中的濃縮水，通過泵208輸送到離心分離器209，由離心分離器209分離成污泥(淤泥)和分離液。硅屑構(gòu)成的污泥收集在污泥回收罐210，分離液收集在分離液罐211中。而且，收集分離液的分離液罐211的排水通過泵212輸送到原水罐201。
這些方法，在回收例如以銅、鐵、鋁等金屬材料為主要材料的固形物或板材、陶瓷等無機(jī)材料構(gòu)成的固形物或板材等在研削、研磨過程中產(chǎn)生的屑時采用。
另一方面，出現(xiàn)了CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)等新的半導(dǎo)體加工技術(shù)。這種CMP技術(shù)帶來的結(jié)果是，(1)實(shí)現(xiàn)了平坦的設(shè)備表面形狀和(2)實(shí)現(xiàn)了將與基板不同的材料嵌入的結(jié)構(gòu)。
(1)是使用石印技術(shù)精良地形成微細(xì)的圖形?；蛘咄ㄟ^與硅片貼附技術(shù)的組合使用，可實(shí)現(xiàn)制造三維IC。
(2)是可實(shí)現(xiàn)嵌入的結(jié)構(gòu)。以前，IC的多層布線是采用鎢(W)嵌入技術(shù)。這是用CVD法將W埋入層間膜的溝中，然后腐蝕表面進(jìn)行平坦化。但最近通過CMP平坦化。應(yīng)用這種嵌入技術(shù)，可列舉金銀線織綿緞法(ダマシンプロヤス)和元件分離法。這些CMP技術(shù)和應(yīng)用，在科學(xué)論壇發(fā)行的[CMP的科學(xué)]中有詳細(xì)描述。
下面，簡單說明CMP的機(jī)構(gòu)。如圖17所示，將半導(dǎo)體晶片252放置在旋轉(zhuǎn)定盤250的研磨布251上，通過研磨材料(漿料)253流動及相互磨擦、研磨加工和化學(xué)腐蝕，使晶片252表面上的凹凸消失。由于研磨材料253中溶劑的化學(xué)反應(yīng)和研磨布與研磨劑中的研磨砂粒的機(jī)械研磨作用實(shí)現(xiàn)平坦化。研磨布251，例如使用發(fā)泡聚亞胺酯、無紡布等，因?yàn)檠心ゲ牧习蜒趸?、氧化鋁等研磨砂粒與含pH調(diào)節(jié)材料的水混合，所以，通常稱為漿料(液)。這種漿料253一邊流動，一邊使在研磨布251上的晶片252旋轉(zhuǎn)并施加一定壓力下相互磨擦。而且，254是為維持研磨布251的研磨能力，通常使研磨布251的表面成為修整狀態(tài)的修整部。另外，202、208、212是電動機(jī)，255～257是皮帶。
上述機(jī)構(gòu)，如圖18所示構(gòu)成系統(tǒng)。該系統(tǒng)大致分為晶片盒的裝載·卸載部260、晶片移放裝置261、圖17所示的研磨裝置262、晶片清洗裝置263和控制它們的系統(tǒng)控制部。
首先，將放入晶片的盒264置于晶片盒的裝載·卸載部260中，取出盒264內(nèi)的晶片。接著，用晶片移載裝置261例如用操作裝置265保持所述的晶片，并將其放置到設(shè)在研磨裝置262的旋轉(zhuǎn)定盤250上，使用CMP技術(shù)使晶片平坦化。該平坦化作業(yè)結(jié)束后，為了進(jìn)行漿料的清洗，通過所述的操作裝置265將晶片移送到晶片清洗裝置263進(jìn)行清洗。而且，將清洗過的晶片收容在晶片盒266內(nèi)。
例如，在一次工程中使用的漿液量，約為500-1000毫升/片。另外，在所述研磨裝置262和晶片清洗裝置263流動純水。而且這些排水，由于用排水管最終一起排出，所以在一次平坦化作業(yè)中排出約5-10升/片的排水。例如三層金屬，在金屬平坦化和層間絕緣膜的平坦化中，約進(jìn)行七次平坦化作業(yè)，到一枚晶片完成時，將排出5-10升七倍的排水。因此，可判斷使用CMP裝置排出的是與用純水稀釋漿料的相當(dāng)量。而且，這些排水用凝聚沉淀法進(jìn)行處理。(參見專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1特開2001-157894號公報發(fā)明內(nèi)容但是，凝聚沉淀法加入作為凝聚劑的化學(xué)藥品。而且非常難以確定完全反應(yīng)的藥品量，大量地加入藥品反而使未反應(yīng)的藥品殘留。反之，如果藥品量少，不能凝聚沉降全部被除去物，會殘留未完全分離的被除去物。特別是，藥品過量時，澄清液中將殘留藥品。將其再利用時，由于藥品殘留在過濾流體中，有產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的可能性，存在不可再利用的問題。
另外，作為藥品和被除去物反應(yīng)物的絮凝物，生成類似藻類的浮游物。生成這種絮凝物的條件，需要嚴(yán)格的pH值、攪拌機(jī)、pH值測定裝置、凝聚劑注入裝置和控制它們的控制機(jī)器等。另外為使絮凝物穩(wěn)定的沉降，必須要有大的沉降罐。例如，排水處理能力為3米3/小時，則需要直徑3米、深4米的沉降罐(約15噸的沉降罐)，整個系統(tǒng)必須有約11米×11米大小的場地，因此形成了一個大的系統(tǒng)。
而且，在沉淀罐內(nèi)也有不沉淀的浮游絮凝物，假如它們從罐中流出到外部，全部回收困難?？傊嬖谟稍O(shè)備的大小、該系統(tǒng)的初始費(fèi)用高、水的再利用困難和使用藥品這幾方面產(chǎn)生的設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用高的問題。
另一方面，如圖16所示，在組合5米3/小時的過濾器過濾和離心分離機(jī)的方法中，由于在過濾裝置203中使用了過濾器F(稱為UF組件，用聚砜系的纖維構(gòu)成，或者陶瓷過濾器)，所以使水可再利用。但是，在過濾裝置203上安裝了四個過濾器F，從過濾器F的壽命必須至少一年更換一次約50萬日元/件的高價格過濾器。而且過濾裝置203前面的泵202，由于過濾器F采用的是加壓型的過濾方法，會發(fā)生過濾器堵塞，所以電動機(jī)的負(fù)荷大，泵202的容量高。另外，通過過濾器F的2/3的排水返回原水罐201。而且由于用泵202輸送混入了被除去物的排水，所以會削蝕泵202的內(nèi)壁，使泵202的壽命非常短。
綜合考慮這些問題，從電動機(jī)的電費(fèi)和更換泵P或過濾器F的費(fèi)用考慮，存在設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用非常大的問題。
而且，在CMP中，排出不能與切片加工相比量的排水。漿料以膠體狀分布在流體中，由于布朗運(yùn)動不易沉降。而且混入漿料的砂粒粒徑是10-200納米的極微細(xì)砂粒。因此，如果由微細(xì)的砂粒構(gòu)成的漿料用過濾器過濾，侵入過濾器孔中的砂粒立刻引起過濾器堵塞，由于頻繁發(fā)生堵塞，存在不能大量進(jìn)行排水處理的問題。
如上所述，為了盡可能地除去對地球環(huán)境有害的物質(zhì)，或者為了過濾流體或分離的被除去物的再利用，排水的過濾裝置添加了各種各樣的裝置而成了大的系統(tǒng)，結(jié)果初始成本和設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用急劇增加。因此，至今的污水處理裝置并不是最終可采用的系統(tǒng)。
另外，使用自形成膜(預(yù)涂過濾器)過濾上述排水時，存在難以控制過濾用的泵的問題。
而且，為了回收沉淀在罐底部的被除去物，需暫時停止過濾作業(yè)，將罐內(nèi)的液體排除到外部。因此，該操作導(dǎo)致過濾效率下降。
而且，使用具有自形成膜的過濾裝置進(jìn)行排水過濾時，沒有特別合適的方法除去產(chǎn)生堵塞的自形成膜。
鑒于上述課題，本發(fā)明的過濾裝置具有放置含被除去物的流體的罐、過濾所述流體的過濾器部、在所述過濾器部的下方設(shè)置使所述流體內(nèi)發(fā)生氣泡的散氣裝置、通過通氣管與所述散氣裝置連接并供給氣體的空氣泵。其中，所述的通氣管具有對通過的定量氣體進(jìn)行預(yù)先調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥和對通過所述通氣管內(nèi)部的氣體進(jìn)行阻斷和開放的截止閥。
另外，本發(fā)明的過濾裝置具有放置含膠體狀被除去物的流體的罐、由浸漬在所述罐內(nèi)的第一過濾器和在其表面吸附固定的凝膠膜構(gòu)成的第二過濾器形成的過濾器部、設(shè)置在所述過濾器部下方使所述流體內(nèi)發(fā)生氣泡的散氣裝置和通過通氣管與散氣裝置連接并供給氣體的空氣泵。其中，所述的通氣管具有對通過的定量氣體進(jìn)行預(yù)先調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥和對通過所述通氣管內(nèi)部的氣體進(jìn)行阻斷和開放的截止閥。
在本發(fā)明中，通過組合使用調(diào)節(jié)預(yù)先通過的氣體量的調(diào)節(jié)閥和進(jìn)行阻斷和開放的截止閥，可以將從散氣管產(chǎn)生的氣體量固定在所要求的值。
另外，本發(fā)明的過濾裝置具有放置含被除去物的流體的罐、由浸漬在所述罐內(nèi)的第一過濾器和由堆積在其表面上的所述被除去物構(gòu)成的第二過濾器形成的過濾器部、通過管路與所述過濾器部連接的泵。其中，所述的第二過濾器是通過所述泵的吸引壓力使所述流體流過所述第一過濾器而形成，所述第二過濾器形成的所述過濾器部通過泵的吸引壓力使流體流過過濾所述流體，在形成所述第二過濾器的工序中，所述泵的吸引壓力比過濾所述流體工序中的壓力大。
另外本發(fā)明的過濾裝置具有放置含膠體狀被除去物的流體的罐、由浸漬在所述罐內(nèi)的第一過濾器和吸附固定在其表面的凝膠膜構(gòu)成的第二過濾器形成的過濾器部、通過管與所述過濾器部連接的泵。其中所述的第二過濾器是通過所述泵的吸引壓力使所述流體流過所述第一過濾器而形成，所述第二過濾器形成的所述過濾器部借助所述泵的吸引壓力，使所述流體通過，過濾所述流體。在形成所述第二過濾器的工序中，所述泵的吸引壓力比過濾所述流體工序中的壓力大。
因此，在本發(fā)明中，可通過調(diào)節(jié)泵的吸引壓力，平穩(wěn)進(jìn)行作為自形成膜的第二過濾器的形成工序和使用第二過濾器過濾的工序。
另外，本發(fā)明的過濾裝置具有放置含被除去物的流體的罐、浸漬在所述罐內(nèi)的過濾器部、通過閥與所述罐的下部連通并對所述被除去物進(jìn)行沉淀的回收罐。其中所述的回收罐可與所述的罐分離，而且在所述的閥處于關(guān)閉狀態(tài)時將所述的回收罐從所述的罐分離，并回收沉淀在所述回收罐內(nèi)的被除去物。
另外，本發(fā)明的過濾裝置具有放置含膠體狀被除去物的流體的罐、用浸漬在所述罐內(nèi)的第一過濾器和吸附固定在其表面的凝膠膜構(gòu)成的第二過濾器形成的過濾器部、通過閥與所述罐的下部連通并沉淀所述被除去物的回收罐。其中，所述的回收罐可與所述的罐分離，而且在所述的閥處于關(guān)閉狀態(tài)時將所述回收罐從所述罐分離，并回收沉淀在所述回收罐內(nèi)的所述被除去物。
因此，在本發(fā)明中，在進(jìn)行過濾的罐的下部，由于設(shè)置了可分離的回收罐，所以，只分離回收罐，就可對沉淀的被除去物進(jìn)行回收。另外，不用終止過濾作業(yè)，就可回收沉淀的被除去物。
再者，本發(fā)明的過濾裝置具有放置含被除去物流體的罐、由浸漬在所述罐內(nèi)的第一過濾器和由堆積在其表面的所述被除去物構(gòu)成的第二過濾器形成的過濾器部、通過管路與所述過濾器部連接的泵、貯存通過與所述管路連接的由所述過濾器部過濾的過濾水的剝離用水罐。其中，在所述罐放置的所述流體的液面的上方設(shè)置所述的剝離用水罐，當(dāng)所述第二過濾器發(fā)生堵塞使過濾流量降低時，貯存在所述剝離用水罐內(nèi)的過濾水通過所述的管路逆流到所述的過濾器部，從而脫離所述第二過濾器。
另外，本發(fā)明的過濾裝置具有放置含膠體狀被除去物流體罐、浸漬在所述罐內(nèi)的第一過濾器和在其表面吸附固定的凝膠膜構(gòu)成的第二過濾器形成的過濾器部、通過管路與所述過濾器部連接的泵、貯存通過所述管路連接的由所述過濾器部過濾的過濾水的剝離用水罐。其中，在所述罐放置的所述流體的液面的上方設(shè)置所述的剝離用水罐，當(dāng)所述第二過濾器發(fā)生堵塞而使過濾流量降低時，貯存在所述剝離用水罐內(nèi)的過濾水通過所述管路逆流到所述的過濾器部，使凝膠狀的所述第二過濾器脫離。
因此，在本發(fā)明中，當(dāng)作為自形成膜的第二過濾器堵塞時，將貯存在剝離用水罐中的過濾水逆流到過濾器部，進(jìn)行所述第二過濾器的剝離。所以，可以用簡單的結(jié)構(gòu)構(gòu)成對第二過濾器進(jìn)行剝離的機(jī)構(gòu)。
通常，在除去混入CMP漿料中的砂粒的粒徑在200納米級以下時，一般使用孔徑比這種粒子的粒徑小的過濾膜。但是，本發(fā)明使用由被除去物形成的凝膠膜作為過濾器，有效地利用在過濾器中形成的許多間隙作為流體的通過路徑。另外本發(fā)明的過濾器本身是被除去物微粒的集合體，成為堵塞原因的被除去物可從過濾器上剝離，從而實(shí)現(xiàn)保持過濾能力。而且，即使是本發(fā)明的凝膠膜過濾器因連續(xù)進(jìn)行過濾形成堵塞，通過再生該過濾器也可實(shí)現(xiàn)長時間連續(xù)過濾。
在本發(fā)明中，在連接使原水內(nèi)部產(chǎn)生氣泡的散氣管54與空氣泵55的散氣管中安裝了調(diào)節(jié)閥和截止閥。調(diào)節(jié)閥設(shè)定成可通過預(yù)期的空氣量。因此，通過進(jìn)行截止閥的打開或關(guān)閉，可供給散氣管需要數(shù)量的氣體。
另外，在通氣管上設(shè)置多條路徑，在各路徑上安裝通過不同量氣體的調(diào)節(jié)閥和截止閥。因此，通過只打開任一個截止閥，關(guān)閉其它的截止閥，就可向原水罐供給需要數(shù)量的氣體。
另外，在使用作為自形成膜的第二過濾器進(jìn)行過濾的過濾裝置中，使用具有可調(diào)節(jié)吸引壓力的電動機(jī)的泵，從過濾器部53排出過濾水。所以，在作為自形成膜的第二過濾器的形成工序中，可使電動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，在使用形成的自形成膜進(jìn)行過濾的工序中，可使電動機(jī)可低速運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，在第二過濾器的形成工序中，可較早地形成第二過濾器。而且，在過濾工序中，通過過度的吸引壓力，可防止第二過濾器的破壞。
另外，當(dāng)?shù)诙^濾器是凝膠狀的自形成膜時，在過濾工序中通過電動機(jī)的低速運(yùn)轉(zhuǎn)，凝膠可保持所要求的膨松度。而且，可防止凝膠狀的第二過濾器侵入第一過濾器的孔中。
另外，在進(jìn)行過濾的原水罐50的下方，通過設(shè)置連通的回收罐15，使在過濾工序中濃縮的被除去物在回收罐15內(nèi)沉淀。而且，由于回收罐15能夠與過濾裝置脫離，所以在進(jìn)行過濾作業(yè)的同時，可對在回收罐15內(nèi)部沉淀的被除去物進(jìn)行回收。
另外，原水罐50是由疏水材料制成。因此，凝膠狀被除去物由于其表面張力成塊狀物在回收罐15中移動。因此，可防止凝膠狀被除去物粘附在原水罐50的內(nèi)壁上。
另外，由于過濾器部53過濾的過濾水貯存在剝離用水罐70中，所以當(dāng)作為自形成膜的第二過濾器堵塞時，過濾水從剝離用水罐70逆流，剝離所述的第二過濾器。因此，不使用其它的泵等，就可提供剝離第二過濾器的機(jī)構(gòu)。
另外，通常，為除去混入CMP漿料中的以0.15微米級以下的微粒為主的砂粒，使用孔徑比這種微粒小的過濾膜。但是，本發(fā)明不必使用以0.15微米以下的小孔為主的過濾膜，便可實(shí)現(xiàn)用成膜凝膠膜過濾器過濾膠體溶液的被除去物的過濾裝置。


圖1是說明本發(fā)明的過濾裝置的圖；圖2是說明本發(fā)明的過濾裝置的圖；圖3是說明本發(fā)明的過濾裝置的圖；圖4是說明本發(fā)明的過濾裝置的圖；圖5是說明本發(fā)明具體的過濾裝置的圖；圖6是說明本發(fā)明更具體的過濾裝置的運(yùn)行情況的圖；圖7是說明本發(fā)明的過濾器部的圖；圖8是說明本發(fā)明更具體的過濾器部的圖；圖9是說明本發(fā)明的過濾器的圖；圖10是說明本發(fā)明的過濾器的操作原理的圖；圖11是說明本發(fā)明第二過濾器成膜條件的圖，其中圖11(A)是剖面圖，圖11(B)是特性圖；圖12是說明本發(fā)明的第二過濾器的特性的圖；圖13是說明本發(fā)明過濾器部再生的圖；
圖14是說明本發(fā)明過濾裝置的運(yùn)行情況的圖；圖15是說明本發(fā)明的過濾特性的圖；圖16是說明現(xiàn)有過濾系統(tǒng)的圖；圖17是說明CMP裝置的圖；圖18是說明CMP裝置的系統(tǒng)的圖。
符號說明1第一過濾器2第二過濾器4框5中空部6泵7濾液11 過濾孔40 通氣管40A 第一路徑40B 第二路徑40C 第三路徑41A 第一調(diào)節(jié)閥41B 第二調(diào)節(jié)閥41C 第三調(diào)節(jié)閥42A 第一截止閥42B 第二截止閥42C 第三截止閥50 原水罐52 原水53 過濾器部57 泵61 流量計62 光傳感器
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施例參考圖1，說明本實(shí)施例的過濾裝置20的構(gòu)成等。本實(shí)施例的過濾裝置20具有放置含被除去物流體的罐50、過濾流體的過濾器部53、設(shè)置在過濾器部53下方并在流體內(nèi)產(chǎn)生氣泡的作為散氣裝置的散氣管54、通過通氣管40連接散氣裝置并供給氣體的空氣泵55，在通氣管40上具有對通過的定量氣體進(jìn)行預(yù)先調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥41和對通過通氣管40內(nèi)部的氣體進(jìn)行阻斷和放開的截止閥42的結(jié)構(gòu)。下面，詳細(xì)說明這樣構(gòu)成的過濾裝置20。
在圖1中，符號50表示原水罐。在該罐50的上方，設(shè)置管路51作為排水供給裝置。該管路51將混入被除去物的流體導(dǎo)入罐50。例如，以半導(dǎo)體領(lǐng)域?yàn)槔M(jìn)行說明，是導(dǎo)入從切片裝置、清除研磨裝置、鏡面拋光裝置或CMP裝置流出的混入膠體溶液的被除去物的排水(原水)的地方。而且，這種排水，以混入CMP裝置流出的砂粒、用砂粒研磨或研削的屑的排水進(jìn)行說明。另外，如圖1所示，暫時貯存在排水接收罐1 7中的流體，最好通過泵51導(dǎo)入原水罐50。
在貯存于原水罐50內(nèi)的原水52中，設(shè)置多個設(shè)置形成第二過濾器的過濾器部53。在該過濾器部53的下方，設(shè)置例如是在管上開小孔，或是魚缸中使用的那種起泡裝置的散氣管54，并將其位置調(diào)整成剛好通過過濾器部53的表面。該散氣管54遍布過濾器部53的全部底邊配置，氣泡全面均勻地供給過濾器部53。55是空氣泵。通過管狀的通氣管40將空氣泵55與散氣管54連接。
從管51供給的原水52貯存在原水罐50中，由過濾器部53進(jìn)行過濾。在該過濾器部53上設(shè)置的第二過濾器2的表面，由于通過氣泡、由氣泡的上升或破裂而發(fā)生并流，使第二過濾器2吸附的凝膠化被除去物移動，從而可以使過濾器部53的全面均勻吸附以維持不降低其過濾能力。
連接空氣泵55和散氣管54的通氣管40，在其途中安裝調(diào)節(jié)閥41和截止閥42。調(diào)節(jié)閥41設(shè)定成允許所要求量的氣體流過，例如，可采用針形閥等作為調(diào)節(jié)閥。截止閥42是放開和阻斷流過通氣管40內(nèi)部的氣體用的閥。具體地說，截止閥42，例如可使用電磁閥等。這樣，通過調(diào)節(jié)閥41和截止閥42的組合使用，可任意固定空氣泵55的輸出量，只進(jìn)行截止閥42打開或關(guān)閉，就可供給散氣管54所要求的氣體量。
另外，通氣管40在其中途分支并列設(shè)置多條路徑。具體地說，分支并列設(shè)置第一路徑40A、第二路徑40B和第三路徑40C。在各自的路徑上安裝所述調(diào)節(jié)閥41和截止閥42。
第一路徑40A，安裝第一調(diào)節(jié)閥41A和第一截止閥42A。第一調(diào)節(jié)閥41A，在過濾器部53進(jìn)行過濾作業(yè)等時，以通過適量氣體的模式進(jìn)行調(diào)節(jié)。第一截止閥42A在過濾器部53進(jìn)行過濾的過濾工序，或在凝膠狀的第二過濾器的制膜工序中處于打開狀態(tài)。另外，第一截止閥42A處于打開狀態(tài)時，第二截止閥42B和第三截止閥42C處于關(guān)閉狀態(tài)。通過這樣調(diào)節(jié)的第一調(diào)節(jié)閥41A，在過濾過程中，可從散氣管54供給適量的氣體。因此，通過從散氣管54上升的氣泡，攪拌原水罐50內(nèi)部的原水，可平穩(wěn)地進(jìn)行過濾。
第二路徑40B上安裝第二調(diào)節(jié)閥41B和第二截止閥42B。將第二調(diào)節(jié)閥41B設(shè)定成可通過比所述第一調(diào)節(jié)閥41A多的氣體。在構(gòu)成過濾器部53的凝膠狀第二過濾器與第一過濾器脫離的工序(再生工序)中第二截止閥42B處于打開狀態(tài)。通過從散氣管供給原水內(nèi)部的大量氣體，可進(jìn)行第二過濾器的脫離。第二截止閥42B處于打開狀態(tài)時，第一截止閥42A和第三截止閥42C處于關(guān)閉狀態(tài)。
在第三路徑40C安裝第三調(diào)節(jié)閥41C和第三截止閥42C。第三調(diào)節(jié)閥41C設(shè)置成可流過比上述第一調(diào)節(jié)閥41A和第二調(diào)節(jié)閥41B少量的氣體。第三截止閥42C在整個過濾裝置20停止運(yùn)轉(zhuǎn)時打開。第三截止閥42C處于打開狀態(tài)時，第一截止閥42A和第二截止閥42B處于關(guān)閉狀態(tài)。因此，當(dāng)所述過濾裝置20整體停止過濾作業(yè)時，處于開放狀態(tài)，可防止散氣管54堵塞。
(第二實(shí)施例)由于本實(shí)施例的基本構(gòu)成與第一實(shí)施例基本相同，因此只其以不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。
圖2(A)是本施例例的過濾裝置20的構(gòu)成示意圖，圖2(B)是表示電動機(jī)轉(zhuǎn)速與管路56內(nèi)部的吸引壓力隨時間變化的特性圖。
參考圖2(A)，本實(shí)施例的過濾裝置20具有放置含被除去物的流體的原水罐50，由浸漬在原水罐內(nèi)的第一過濾器和由在其表面上堆積的被除去物構(gòu)成的第二過濾器形成的過濾器部53，通過管路56與過濾器部53連接的泵57。第二過濾器通過由泵57的吸引壓力吸引流體通過第一過濾器形成，第二過濾器形成的過濾器部53可以由泵57的吸引壓力流體通過對所述流體進(jìn)行過濾，在所述的第二過濾器的形成工序中，泵57的吸引壓力比過濾所述流體工序中的壓力大。
泵57通過管路56與過濾器部53連接。即通過由泵57產(chǎn)生的吸引力，將在過濾器部53中過濾的流體排放到外部。另外，在形成第二過濾器的工序中，或在過濾液未達(dá)到所要求的透明度的情況下，從過濾器部53排出的流體返回原水罐50。即本實(shí)施例的過濾裝置20具有過濾水循環(huán)的工序。另外，在管路56的中途，設(shè)置測量其內(nèi)部壓力的壓力計59。而且，對應(yīng)壓力計59測量管路56內(nèi)部的壓力，控制帶泵的電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，以控制其吸引壓力。另外，在管路56的中途，設(shè)置暫時貯存過濾液的剝離用水罐70。
泵57可采用設(shè)置通過倒相回路控制其轉(zhuǎn)速的交流電動機(jī)，或采用通過施加電壓控制其轉(zhuǎn)速的直流電機(jī)等。通過采用可這樣控制轉(zhuǎn)速的電動機(jī)，在形成第二過濾器的工序和進(jìn)行過濾的工序中，可改變施加到過濾器部53的吸引壓力。特別是，在本實(shí)施例中，使用在第一過濾器的表面形成的凝膠狀膜進(jìn)行流體的過濾。因此，通過采用可控制轉(zhuǎn)速的電動機(jī)，可防止凝膠最終侵入第一過濾器的孔，損壞第二過濾器。對凝膠狀的第二過濾器詳細(xì)描述在下文進(jìn)行。
另外，向過濾器部53施加吸引壓力的調(diào)整裝置，可以不限于改變上述電動機(jī)轉(zhuǎn)速的裝置，還可以采用其它的裝置。例如，固定運(yùn)行泵57的電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過在管路56的途中安裝釋放閥，也可調(diào)節(jié)施加在過濾器部53上的吸引壓力。具體地說，打開該釋放閥，吸引壓力可變小，關(guān)閉該釋放閥，吸引壓力可變大。而且，通過上下移動泵55的位置，也能改變施加在過濾器部53上的吸引壓力。
參考圖2(B)，說明施加在過濾器部53上的吸引壓力和泵55設(shè)置的電動機(jī)的轉(zhuǎn)速關(guān)系。圖2(B)的橫軸表示時間的變化。左側(cè)的縱軸表示施加在過濾器部53上的吸引壓力，在此表示負(fù)壓的增加。右側(cè)的縱軸表示驅(qū)動泵57的電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。而且，在圖中，虛線表示吸引壓力的變化，實(shí)線表示泵轉(zhuǎn)速的變化。
首先，將過濾器部53浸入原水52中，通過驅(qū)動泵55，在第一過濾器的表面形成作為自形成膜的第二過濾器。這個工序是第二過濾器的形成工序。在這個工序中，為早期形成第二過濾器，應(yīng)使驅(qū)動泵55的電動機(jī)轉(zhuǎn)速盡可能快。另外，在該工序中，最好使排出的過濾水返回原水罐50。
通過上述工序，在過濾器部53的第一過濾器的表面慢慢形成作為自形成膜的第二過濾器。第二過濾器由含在流體中的被除去物構(gòu)成，其孔比第一過濾器細(xì)小。因此，伴隨形成該第二過濾器，吸引壓力慢慢下降。另外，這種吸引壓力可通過壓力計59進(jìn)行測量。
吸引壓力達(dá)到所要求的值時，判斷形成了第二過濾器，轉(zhuǎn)而進(jìn)行過濾工序。在過濾工序中的電動機(jī)轉(zhuǎn)速比上述工序中慢。因此，吸引壓力可能低于所要求的值，通過過度吸引壓力作用在第二過濾器上，可防止第二過濾器的破壞。
另外，上述第二過濾器由于進(jìn)行過濾而使其過濾能力下降。為此，可通過使過濾水從剝離用水罐70逆流到過濾器部53將過濾能力降低的第二過濾器剝離，而且，此后通過驅(qū)動泵57，使逆流到過濾器部53的過濾水返回剝離用水罐70。此時泵55的吸引壓力要設(shè)定得比進(jìn)行過濾時的壓力大。
另外，當(dāng)過濾作業(yè)結(jié)束時，在停止過濾裝置20之前，把吸引壓力控制得比過濾時的吸引壓力小在預(yù)定的時間內(nèi)驅(qū)動泵。因此，當(dāng)過濾裝置20再度運(yùn)行時，施加在過濾裝置20上的負(fù)荷變小。
(第三實(shí)施例)由于本實(shí)施例的基本構(gòu)成與第一實(shí)施例基本相同，因此只其以不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。
參考圖3，說明本實(shí)施例的過濾裝置20的構(gòu)成等。圖3(A)是本實(shí)施例的過濾裝置20的簡要構(gòu)成圖，圖3(B)是過濾器部53的剖面放大圖。
本實(shí)施例的過濾裝置20具有放置含被除去物的流體的原水罐50、浸漬在原水罐50內(nèi)部的過濾器部53、通過閥V與原水罐50的下部連通并沉淀被除去物的回收罐15。回收罐15可與原水罐50分離并形成通過閥V處于關(guān)閉狀態(tài)將回收罐15從原水罐50上分離，回收沉淀在回收罐15內(nèi)的被除去物的結(jié)構(gòu)。
原水罐50的底部成錐形，該底部的最下部與回收罐15連通。通過原水罐50的底部成錐形，沉降的被除去物高效地向下方的回收罐15移動。另外，構(gòu)成原水罐50的材料，最好氯乙烯等樹脂。另外，錐形的傾斜度越大，在回收罐15內(nèi)回收沉淀的被除去物的效果越好。即錐形的傾斜度越大，被除去物越不容易粘附在錐形部分的原水罐50的內(nèi)壁上，被除去物將向下方的回收罐15移動。
散氣裝置S設(shè)置在原水罐50的錐形的內(nèi)壁附近，通過通氣管40與空氣泵55連接。該散氣管54具有在原水52的內(nèi)部產(chǎn)生氣泡的作用。在回收積累在回收罐15內(nèi)的被除去物時開始工作。即粘附在原水罐50的平壁上的被除去物，通過從散氣管54產(chǎn)生的氣泡剝離，并在原水罐50內(nèi)移動。
回收罐15設(shè)置成與原水罐50的下部相連通。另外，回收罐15和原水罐50通過在其途中的閥V連通。即通過使閥V處于打開狀態(tài)，回收罐15與原水罐50成連通狀態(tài)。而且，通過使閥V處于關(guān)閉狀態(tài)，回收罐15與原水罐50處于分離狀態(tài)。
回收罐15設(shè)置了分別安裝有閥的供給部K和排出部H。供給部K在回收罐15內(nèi)大量沉淀被除去物時使用，通過將來自供給部K的氣體或液體注入回收罐15內(nèi)部，可從排出部H排出含有被除去物的流體。另外，通過打開安裝在排出部H上的閥，可回收含被除去物的流體。
過濾器部53在運(yùn)行時，閥V處于打開狀態(tài)。因此，將原水52導(dǎo)入原水罐50，原水52充滿回收罐15的內(nèi)部。另外，為了目視確認(rèn)在內(nèi)部沉淀的被除去物的量，最好使用透明材料制造回收罐15。另外，回收罐15是可與過濾裝置20分離的結(jié)構(gòu)。
移送裝置D，例如是有車輪的臺車之類，在其上部放置回收罐15。
55是空氣泵。通過管狀的通氣管40將空氣泵55與散氣管54連接。而且，在原水罐50的下方，設(shè)置連通的回收罐15。
泵57通過管路56與過濾器部53連接。即通過泵57產(chǎn)生的吸引力，把在過濾器部53中過濾的流體排放到外部。
剝離用水罐70與從過濾器部53排出過濾液的管56連接，貯存由過濾器部53過濾的過濾水。
參考圖3(A)和(B)，說明本實(shí)施例的過濾裝置20的工作情況。
首先，將原水52導(dǎo)入原水罐50。而且，通過利用泵55的吸引力使原水52通過過濾器部53，在第一過濾器1的過濾面上構(gòu)成作為自形成膜的第二過濾器2。在這個階段，如果通過管路56的流體沒有充分進(jìn)行過濾，則也可使過濾水返回原水52。另外，在該階段，閥V處于打開狀態(tài)，也可將原水導(dǎo)入回收罐15。
下面，轉(zhuǎn)而進(jìn)行使用具有充分形成的第二過濾器的過濾器部53對原水52進(jìn)行過濾的工序。在該階段中，從過濾器部53得到的過濾水具有充分的透明度。因此，將過濾水放出到過濾裝置20的系統(tǒng)外。另外，將過濾水的一部分貯存在剝離用水罐70中。
隨著上述過濾工序的進(jìn)行，會慢慢引起第二過濾器2的堵塞，使得到的過濾水的量變少。此時，應(yīng)進(jìn)行第二過濾器2的剝離工序。首先，使在過濾器部53上施加吸引力的泵55停止運(yùn)行。而且通過管路56使貯存在剝離用水罐70的過濾水逆流到過濾器部53。通過使過濾水逆流到過濾器部53的中空部5，在過濾器部53上作用著從內(nèi)側(cè)向外的側(cè)作用的壓力。通過這種壓力，第二過濾器2從第一過濾器1上剝離并向下移動。另外，為了促進(jìn)第二過濾器2的移動，最好從散氣管54產(chǎn)生大量氣泡。
參考圖3(B)，剝離的第二過濾器，傳送到錐形的原水罐50的底部，并向回收罐15內(nèi)移動。如上所述，原水罐50是用優(yōu)良的疏水性材料制成。而且，由凝膠狀被除去物構(gòu)成的第二過濾器的殘渣，由于其表面張力形成塊狀物。并且，成塊狀物的被除去物移送到錐形的原水罐50的內(nèi)壁，并向回收罐15內(nèi)移動。
根據(jù)被除去物在回收罐15中的積蓄程度，回收其被除去物。首先，用散氣裝置S產(chǎn)生氣泡，使粘附在原水罐50內(nèi)壁上的被除去物沉淀到回收罐15內(nèi)。接著，關(guān)閉閥V，使原水罐50與回收罐15處于分離狀態(tài)。此后，從過濾裝置20上分離回收罐15，排出貯存在其內(nèi)部并含有大量被除去物的原水52。此后，將回收罐15裝到過濾裝置20上，通過打開閥V，使原水罐50內(nèi)部的原水流入回收罐15，回收罐15再次充滿原水52。另外，在排出回收罐15內(nèi)的原水時，使用移送裝置D移動回收罐15。另外，上述被除去物的回收作業(yè)可在過濾器部53處于工作的情況下進(jìn)行。
(第四實(shí)施例)由于本實(shí)施例的基本構(gòu)成與第一實(shí)施例基本相同，因此只其以不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。
圖4(A)是本實(shí)施例的過濾裝置20的簡要構(gòu)成圖，圖4(B)是過濾器部53的斷面放大圖。
參考圖4(A)，本實(shí)施例的過濾裝置20具有放置含被除去物流體的原水罐50、與原水罐50的下方連通的回收罐、由浸漬在原水罐50內(nèi)的第一過濾器1和堆積在其表面上的由被除去物構(gòu)成的第二過濾器2形成的過濾器部53、通過管路56與過濾器部53連接的泵57、貯存由連接管路56的過濾器部53過濾的過濾水的剝離用水罐70。剝離用水罐70設(shè)置在原水罐50接收的流體液面的上方，當(dāng)因第二過濾器2堵塞引起過濾流量降低時，貯存在剝離用水罐70中的過濾水通過管路56逆流到過濾器部53，使第二過濾器2脫離。
參考圖4(B)，過濾器部53由平膜狀的第一過濾器1和在其表面上形成的作為自形成膜的第二過濾器2構(gòu)成。其中，由于采用含膠體狀微粒的被除去物的流體作為原水，所以第二過濾器2呈凝膠狀。過濾器部53的詳細(xì)情況如下文所述。
從管路51供給的原水52，貯存在原水罐50內(nèi)，由過濾器部53過濾。在過濾器部53上設(shè)置的第二過濾器2的表面，因氣泡通過時的上升力或破裂產(chǎn)生并行流動，使吸附在第二過濾器上的凝膠化被除去物移動，并均勻地吸附在過濾器部53的各面上，維持不降低過濾能力。
泵57通過管路56與過濾器部53連接。即通過泵57產(chǎn)生的吸引力，把用過濾器部53過濾的流體排放到外部。另外，在形成第二過濾器的工序中，或過濾液沒達(dá)到所要求的透明度的情況下，從過濾器部53排出的流體返回原水罐50。即本實(shí)施例的過濾裝置20具有循環(huán)過濾水的工序。另外，在管路56的途中，設(shè)置暫時貯存過濾液的剝離用水罐70。
剝離用水罐70與從過濾器部53排出過濾液的管路56連接，貯存過濾器部53過濾的過濾水。剝離用水罐70的容積是在原水52中浸漬的各過濾器部53容積的一半之和以上。即在進(jìn)行第二過濾器的剝離工序中，按照在各過濾器部53中可逆流為其容積一半以上的過濾水來設(shè)定剝離用水罐70的容積。另外，剝離用水罐70的位置位于原水52的液面上方。因此，利用剝離用水罐70和原水52的位置關(guān)系產(chǎn)生的水壓，可使貯存在剝離用水罐70的過濾液逆流到過濾器部53的內(nèi)部。
下面，參考圖4(A)和圖4(B)說明本實(shí)施例的過濾裝置20的工作情況。
首先，將原水52導(dǎo)入原水罐50。通過利用泵55的吸引力使原水52通過過濾器部53，在第一過濾器1的過濾面構(gòu)成作為自形成膜的第二過濾器2。在該階段，通過管路56的流體由于沒有充分進(jìn)行過濾，所以也可使過濾水返回原水52。另外，該階段的過濾水不貯存在剝離用水罐70中。
接著，用具有充分形成的第二過濾器2的過濾器部53進(jìn)行原水52的過濾工序。在該階段，從過濾器部53得到的過濾水具有高的透明度。因此，將過濾水排放到過濾裝置20的系統(tǒng)外。另外，過濾水的一部分，貯存在剝離用水罐70中。
參考圖4(B)，隨著上述過濾工序的進(jìn)行，引起第二過濾器2慢慢堵塞，得到的過濾水量變少。因此，需進(jìn)行第二過濾器2的剝離工序。首先，停止向過濾器部53施加吸引力的泵55。而且，通過管路56使貯存在剝離用水罐70的過濾水逆流到過濾器部53。通過使過濾水逆流到過濾器部53的中空部，在過濾器部53上作用從內(nèi)側(cè)向外側(cè)作用的壓力。通過該壓力，從第一過濾器1上剝離第二過濾器2并使其向下方移動。另外，為了促進(jìn)第二過濾器2的移動，最好從散氣管54產(chǎn)生大量的氣泡。
下面說明上述結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。在本實(shí)施例中，將剝離用水罐70設(shè)置在浸漬過濾器部53的原水52的液面上方。因此，不必使用其它的泵等，只需利用剝離用水罐70和原水52的位置關(guān)系產(chǎn)生的水壓，便可使剝離用水罐70內(nèi)的過濾水逆流到過濾器部53。
而且，通過使用由過濾器部53過濾的清純過濾水，進(jìn)行上述逆流作業(yè)，可防止第一過濾器1從內(nèi)部引起的堵塞。由于第一過濾器1的過濾孔是微孔，所以在上述逆流作業(yè)中使用自來水等的情況下，自來水中含有的雜質(zhì)可能會從內(nèi)側(cè)堵塞第一過濾器1的孔。在本實(shí)施例中，使用由過濾器部53本身生成的過濾水進(jìn)行上述逆流作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了防止逆流時第一過濾器1堵塞和降低成本。另外，也可以將蒸餾水等供給剝離用水罐代替來過濾水。
(第5實(shí)施例)參考圖5說明更具體的過濾裝置。而且，用同一符號表示與圖1～圖4所示的過濾裝置相同的部分。
在圖5中，50表示原水罐。在該原水罐50的上方，設(shè)置管路51作為排水供給裝置。該管路51將混有被除去物的流體導(dǎo)入罐50。例如，以半導(dǎo)體領(lǐng)域?yàn)槔M(jìn)行說明，是將從切片裝置、清除研磨裝置、鏡面拋光裝置或CMP裝置流出的混有膠體狀溶液的被除去物排水(原水)導(dǎo)入原水罐50。下面將對從CMP裝置流出的混入砂粒和由砂粒研磨或研削的屑的排水作為這種排水進(jìn)行說明。
在連接空氣泵55和散氣管54的通氣管40上，在其途中安裝調(diào)節(jié)閥41和截止閥42。調(diào)節(jié)閥41設(shè)定成允許所要求量的氣體流過，例如，可采用針形閥等作為調(diào)節(jié)閥。截止閥42是放開和阻斷流過通氣管40內(nèi)的氣體用的閥。具體地說，例如可使用采用電磁閥的閥等作為截止閥42。這樣，通過組合使用調(diào)節(jié)閥41A和截止閥42，可在保持固定空氣泵55的輸出條件下，只需打開或關(guān)閉截止閥42的，就可向散氣管54供給所要求量的氣體。
另外，在通氣管40的途中，設(shè)置多個并列分支的路徑。具體地說是，并列分支第一路徑40A、第二路徑40B和第三路徑40C。在各自的路徑上安裝上述的調(diào)節(jié)閥41和截止閥42。
在第一路徑40A上安裝第一調(diào)節(jié)閥41A和第一截止閥42A。第一調(diào)節(jié)閥41A在過濾器部53進(jìn)行過濾作業(yè)時，按照使適量氣體通過的模式進(jìn)行調(diào)節(jié)。第一截止閥42A在過濾器部53進(jìn)行過濾的過濾工序中，或在凝膠狀的第二過濾器的制膜工序中打開。另外，當(dāng)?shù)谝唤刂归y42A處于打開狀態(tài)時，第二截止閥42B和第三截止閥42C處于關(guān)閉狀態(tài)。通過這樣調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)閥41A，在過濾時可從散氣管54供給適量的氣體。因此，通過從散氣管54上升的氣泡，攪拌原水罐50內(nèi)的原水，可平穩(wěn)地進(jìn)行過濾。
在第二路徑40B上，安裝第二調(diào)節(jié)閥41B和第二截止閥42B。第二調(diào)節(jié)閥41B，設(shè)定成通過比上述第一調(diào)節(jié)閥41A更多量的氣體。第二截止閥42B，在構(gòu)成過濾器部53的凝膠狀第二過濾器從第一過濾器脫離的工序(再生工序)中打開。通過從散氣管向原水內(nèi)部供給大量的氣體，可進(jìn)行第二過濾器的脫離。第二截止閥42B處于打開狀態(tài)時，第一截止閥42A和第三截止閥42C處于關(guān)閉狀態(tài)。
在第三路徑40C上安裝第三調(diào)節(jié)閥41C和第三截止閥42C。第三調(diào)節(jié)閥41C，設(shè)定成流過比上述第一調(diào)節(jié)閥41A和第二調(diào)節(jié)閥41B少量的氣體。第三截止閥42C在過濾裝置20全部停止運(yùn)行時打開。第三截止閥42C處于打開狀態(tài)時，第一截止閥42A和第二截止閥42B處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)該過濾裝置20全部停止過濾作業(yè)時，由于處于打開狀態(tài)，所以可防止散氣管54堵塞。
管路56通過閥V1與電磁泵57連接，管路56中流動的是經(jīng)過濾器部53過濾的過濾流體。管路58通過控制閥CV1將電磁泵57與閥V3和閥V4連接。另外，在管路56的閥V1后面設(shè)置第一壓力計59，測定吸引壓力Pin。而且，在閥58的控制閥CV1后設(shè)置流量計F和第二壓力計60，用流量計61控制一定的流量。另外，空氣泵55輸出的空氣流量用控制閥CV2進(jìn)行控制。
在貯存于原水罐50內(nèi)的原水52中，設(shè)置多個形成第二過濾器的過濾器部53。在這些過濾器部53的下方，設(shè)置遍布過濾器部53的全部底邊的散氣管54，并將散氣管的位置調(diào)整到剛好通過過濾器部53的表面，所述散氣管可以是例如在管上開一小孔，或者像魚缸中使用的那種起泡裝置。55是空氣泵?？諝庥煽諝獗?5供給，通過空氣流量計69導(dǎo)入散氣管54。另外，在連接散氣管54和空氣泵55的通氣管40上，設(shè)置上述第一路徑40A、第二路徑40B和第三路徑40C。而且，在各路徑上設(shè)置的第一截止閥42A、第二截止閥42B和第三截止閥42C與控制部68電連接。
固定在過濾器部53上的管路56流過用過濾器部53過濾的過濾流體，且通過閥V1與進(jìn)行吸引的電磁泵57連接。管路58通過第一控制閥CV1把電磁閥57與閥V3和閥V4連接。另外，在管路56的閥V1后面設(shè)置第一壓力計59，測定吸引壓力Pin。而且，在管路58的第一控制閥CV1后面設(shè)置流量計61和第二壓力計60，用流量計61控制一定的過濾流量。
另外，管路58與光傳感器62連接，從光傳感器62導(dǎo)出分支的管路63、64。在管路63、64上插入根據(jù)光傳感器62檢出的信號進(jìn)行打開和關(guān)閉切換的閥V3和V4，管路63使過濾水返回罐50，管路64將過濾水排放到外部。光傳感器62監(jiān)視過濾水中所含微粒的濃度，當(dāng)確認(rèn)微粒比所要求的混入率低時開始進(jìn)行過濾。開始進(jìn)行過濾時，根據(jù)光傳感器62的檢出信號關(guān)閉閥V3，并打開閥V4將精制水排放到外部。
另外，剝離用水罐70通過閥V5與管路58連接，具有貯存過濾水的作用，超過一定量后溢出再通過管路71返回罐50。在剝離用水罐70的底部設(shè)置閥V2，其與管路56連接。在比罐50的液面高10-20厘米的位置處設(shè)置剝離用水罐70，以便供第二過濾器的再生工序使用。
而且，在罐50中設(shè)置pH值調(diào)節(jié)器65和加熱冷卻器66，特別是將CMP排水的pH值調(diào)整到6-7，和將排水調(diào)整到能促進(jìn)凝膠化的溫度。為了防止罐50中的排水溢出，用液面計67進(jìn)行監(jiān)視，調(diào)整排水的流入量。
而且，設(shè)置控制這種過濾裝置運(yùn)行的控制裝置68，以便如圖5中的虛線所示，在每一工序中分別控制控制閥CV1、流量計61和69、泵57、壓力計59和60、光傳感器62等。
在上述的過濾裝置中，在第二過濾器的成膜工序、過濾工序、第二過濾器的再生工序、再過濾工序和維修工序中，用控制裝置68控制各閥的開關(guān)及泵57等的運(yùn)行。下面說明各工序中的運(yùn)行情況。而且，在圖6示出了在各工序中的泵57、光傳感器62、空氣泵55和各閥的動作狀態(tài)。
首先，通過管路51將混有膠體溶液的被除出物排水送入原水罐50。在未形成第二過濾器2的情況下，將按應(yīng)得到所要求過濾流量確定的多臺只由第一過濾器構(gòu)成的過濾器部53按設(shè)定的間隔浸漬在罐50中。具體地說，將10～40臺過濾器部53懸架在圖中未示的支持裝置上。當(dāng)然，因每1臺過濾器部53的過濾面積不同，其數(shù)臺也不同，通過罐50的大小可求出所需要的過濾器部53過濾總面積。
接著，進(jìn)行第二過濾器2的成膜工序。通過管路56用泵57的微小吸引壓力一邊吸引一邊使罐50內(nèi)的排水循環(huán)。循環(huán)路徑是過濾器部53、管路56、閥V1、泵57、管路58、控制閥CV1、流量計61、光傳感器62、閥V3。排水從罐50吸引再返回罐50。從空氣泵55通過第一路徑40A供給的空氣氣泡上升從散氣管54供給到過濾器部53的表面。即第一截止閥42A處于打開狀態(tài)，通過第一調(diào)節(jié)閥41A將所要求量的氣體供給散氣管54。此時，其它的閥V2、V4、V5、V6、D處于關(guān)閉狀態(tài)。
通過循環(huán)排水，在過濾器部53的第一過濾器中，形成第二過濾器2的膜，最終的目的是成為可捕獲膠體溶液中的被除去物的結(jié)構(gòu)。(其具體的原理如下文所述)即借助泵57通過第一過濾器1對排水用微小吸引壓力的吸引，隨著接近第一過濾器1被除去物的微粒凝膠化，吸附在第一過濾器1的表面。比第一過濾器1的過濾孔11大的凝膠化微粒在第一過濾器1的表面慢慢吸附并積層，形成由凝膠膜構(gòu)成的第二過濾器2。而且，比過濾孔11小的凝膠化微粒通過第一過濾器1，進(jìn)行第二過濾器2的成膜，同時排水中的水由其間隙作為通道吸引而通過第一過濾器1的作為精制水排出，進(jìn)行排水的過濾。
此時用光傳感器62監(jiān)視過濾水中所含微粒的濃度，當(dāng)確認(rèn)微粒比所要求的混入率低時可進(jìn)行過濾工序。
接著，完成第二過濾器2的成膜后，進(jìn)行過濾工序。過濾開始時，根據(jù)光傳感器62檢出的信號關(guān)閉閥V3，打開V4關(guān)閉前述的循環(huán)路徑，從閥V4排出過濾水。在該工序中，用控制裝置68控制流量計61保持一定的過濾流量，盡可能防止第二過濾器2的堵塞，從而可保持在較長的過濾時間內(nèi)進(jìn)行運(yùn)行。如圖12所示，慢慢地增加泵57的吸引壓力Pin，保持一定的過濾流量。而且，其它部分與成膜工序具有同樣的運(yùn)行條件。在該工序中，供給散氣管54的氣體，通過第一路徑40A供給。
當(dāng)因任何原因使第二過濾器2受到破壞時，光傳感器62將檢出混入的微粒，關(guān)閉閥V4，并相反地打開閥V3，使過濾水返回罐50。即與成膜工序相反地進(jìn)行第二過濾器2的修復(fù)，使其恢復(fù)正常并再返回過濾工序。
這樣連續(xù)地進(jìn)行過濾，由于原水罐50的排水中的水作為過濾水排出罐50外，所以排水中的被除支物的濃度升高。即膠體溶液因濃縮而粘度增加。為此要從管路51向原水罐50補(bǔ)充排水，抑制排水濃度的上升，提高過濾效率。但是，在過濾器部53的第二過濾器2的表面付著厚厚的凝膠膜，不久引起第二過濾器2的堵塞，使之處于不能進(jìn)行過濾的狀態(tài)。
如果在該第一過濾器1的表面吸附著厚厚的第二過濾器2的凝膠膜，則由流量計61檢測出過濾流量減少，這通過控制裝置68可從過濾工序轉(zhuǎn)入第二過濾器的再生工序。
首先，在再生工序中停止泵57，解除施加在過濾器部53上的負(fù)的吸引壓力。同時，打開閥V2，將預(yù)先貯存在剝離用水罐70中的過濾水通過閥V1逆流到管路56輸送到過濾器部53的中空部5。
因此，在再生工序中，由于停止這種微小的吸引壓力返回到接近大氣壓，所以過濾器部53的第一過濾器1從因吸引壓力造成的塌陷狀態(tài)恢復(fù)到原來的狀態(tài)。因此，吸附在第二過濾器2和其表面上的凝膠膜也同樣恢復(fù)。其結(jié)果，首先由于吸附凝膠膜的吸引壓力消失，所以凝膠膜失去了對過濾器部53的吸附力，同時受到向外側(cè)的膨脹力。而且，由于剝離用水罐70設(shè)置在比罐50的液面高的位置，所以通過過濾水從剝離用水罐70逆流施加同高低差產(chǎn)生的靜水壓，對過濾器部53的第一過濾器1和第二過濾器2施加向外側(cè)的膨脹力。因此，吸附的凝膠膜因自重和靜水壓開始與過濾器部53脫離。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，從過濾器部53的下端開始脫離，附著在第一過濾器1表面上的第二過濾器2的凝膠膜象雪崩似的脫離，沉降在原水罐50的底面。接著，最好按前述的循環(huán)路徑使排水循環(huán)，進(jìn)行第二過濾器的成膜。在該再生工序中，第二過濾器2恢復(fù)到原來的狀態(tài)，直到恢復(fù)到可進(jìn)行排水過濾的狀態(tài)，再進(jìn)行排水的過濾。此時，關(guān)閉閥V2打開閥V5，將過濾水貯存到剝離用水罐70，準(zhǔn)備在下次再生工序中使用。
而且，為了進(jìn)行這種脫離，最好把來自散氣管54的氣泡量增加到兩倍的程度。具體地說，使第二截止閥42B處于打開狀態(tài)，使第一截止閥42A和第三截止閥42C處于關(guān)閉狀態(tài)。
此后，進(jìn)入再過濾工序再開始排水的過濾。運(yùn)行條件與過濾工序相同。這樣第二過濾器2一邊進(jìn)行再生一邊繼續(xù)過濾幾次，原水罐50的排水中的被除去物的濃度上升，不久排水將具有粘度。因此，如果排水中的被除去物濃度超過了所規(guī)定的濃度，應(yīng)停止過濾作業(yè)，進(jìn)入維修工序。
維修工序是排出位于管路56、58和剝離用水罐70中的過濾水的工序，由排出罐50內(nèi)的排水和貯存在底部的凝膠的工序構(gòu)成。在前一工序中，停止泵57和空氣泵55，打開控制閥CV1、閥V1、V2、V5，將管路56、58和剝離用水罐70中的過濾水通過設(shè)置在管路56上的排出用閥D排出到外部。
另外，在后面的工序中，由凝聚沉淀而處在罐50底部濃縮的漿料沉淀，所以打開閥V6可回收這種濃縮漿料。對回收的濃縮漿料進(jìn)行熱干燥，蒸發(fā)其中包含的水分，進(jìn)一步壓縮其量。因此，作為產(chǎn)業(yè)廢物排除的漿料量大幅減少。澄清的排水同樣從閥V6排出，在下述的過濾工序中再返回罐50。
下面將參照圖7和圖8說明所述的過濾器部53，具體的說是浸漬在原水罐50中的過濾器部53。
圖7(A)中的符號30表示在類似畫框形狀的框30的兩面貼合固定過濾膜31和32構(gòu)成第一過濾器。而且，在框30、過濾膜31和32圍成的內(nèi)側(cè)空間33中，通過吸引管路34由過濾膜31和32進(jìn)行過濾。而且框30通過安裝密封的管路34排出過濾水。當(dāng)然，過濾膜31和32與框30完全密封，從而使排水不能從過濾膜之外侵入到前述空間33。
由于圖7(A)的過濾膜31和32是薄的樹脂膜，因此吸引時會出現(xiàn)向內(nèi)側(cè)彎曲甚至損壞的情況。因此，該空間應(yīng)當(dāng)盡可能的小，然而為了提高過濾能力，該空間33又必須大。圖7(B)示出了解決這一問題的方案。在圖7(B)中，只示出了9個空間33，而實(shí)際上比這多。另外，實(shí)際采用的過濾膜31是厚度約為0.1毫米的聚烯烴系的高分子膜，如圖7(B)所示，將薄的過濾膜制成袋狀，在圖7(B)中用FT表示。在該袋狀的過濾膜FT中，插入與管路34一體化的框30，使前述的框30與前述過濾膜FT貼合。符號RG是壓緊裝置，從兩側(cè)壓緊貼合過濾膜FT的框架。而且從該壓緊裝置的開口部OP露出過濾膜FT。詳細(xì)情況將參考圖8再次進(jìn)行說明。
圖7(C)示出了自身為圓筒形的過濾器部53。安裝在管路34上的框是圓筒形，其側(cè)面設(shè)置開口OP1和OP2。為拆下與開口OP1和開口OP2相對應(yīng)的側(cè)面，在開口部之間設(shè)置支持過濾膜31的支持裝置SUS。而且在側(cè)面貼合過濾膜31。
進(jìn)一步參考圖8，詳細(xì)描述圖7(B)中的過濾器部53。首先用圖8(A)和(B)說明與圖7(B)中的框30相對應(yīng)的部分30a。部分30a所能見到的有限部分形成臺階形。將0.2毫米的樹脂薄片SHT1和SHT2重合，在其間的縱方向上設(shè)置多個隔斷SC，由樹脂片SHT1、SHT2和型材SC包圍形成空間33。該空間33的截面是長3毫米、寬4毫米的矩形。若用另一方式制作，也可以作成把多根具有這種矩形截面的細(xì)管構(gòu)成一體的形狀。部分30a由于按一定的間隔保持兩側(cè)的過濾膜FT，所以下文稱為隔板。
在構(gòu)成這種隔板30a的樹脂薄片SHT1和SHT2的表面，開設(shè)許多直徑為1毫米的孔HL，其表面與過濾膜FT貼合。因此，用過濾膜FT過濾的過濾水通過孔HL和空間33最后從管路34出來。
另外，過濾膜FT貼合在隔板30a的兩面SHT1和SHT2上。在隔板30a的兩面SHT1和SHT2上，有不形成孔HL的部分，在此直接貼合固定過濾膜FT1后，與不形成孔HL的部分對應(yīng)的過濾膜FT1，由于沒有過濾功能而不能使排水通過，所以產(chǎn)生不捕獲被除去物的部分。為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，至少貼合兩個過濾膜FT。第一表面?zhèn)鹊倪^濾膜FT1是捕獲被除去物的過濾膜，從該過濾膜FT1到隔板30a的表面SHT1，設(shè)置其孔比過濾膜FT1的孔大的過濾膜，在此貼合一個過濾膜FT2。從而，即使在隔板30a在不形成孔HL的部分，其中由于設(shè)置過濾膜FT2，所以整個過濾膜FT1都具有過濾功能，整個過濾膜FT1可捕獲被除去物，在里面的面SH1和SH2上全面形成第二過濾膜。另外，由圖面所示的情況，過濾膜SHT1和SHT2是矩形的片，但實(shí)際上是如圖7(B)所示的袋形的形狀。
下面，參考圖8(A)、(C)和(D)說明袋狀過濾膜SHT1、SHT2、隔板30a和壓緊裝置RG的安裝情況。
圖8(A)是整體圖，圖8(C)是沿圖8(A)中的A-A線從管34的頭部沿管34的延長方向(縱方向)剖切的剖視圖，圖8(D)是沿B-B線所示，從過濾器部53的水平方向剖切的剖視圖。
從圖8(A)、(C)和(D)可知，用壓緊裝置RG挾緊插入袋狀過濾膜FT的隔板30a中包含過濾膜FT的四個側(cè)邊。而且封閉成袋狀的3個側(cè)邊和殘留的一個側(cè)邊用涂布在壓緊裝置RG的粘接劑AD1固定。在另一殘留的側(cè)邊(袋的開口部)和壓緊裝置RG之間形成空間SP，在空間33產(chǎn)生的過濾水，通過空間SP吸引到管34。另外，在壓緊裝置RG的開口部OP，圍繞全部周邊涂布粘接劑AD2將其完全密封，形成使流體不能從過濾器以外浸入的結(jié)構(gòu)。
由于空間33與管34連通，所以吸引管34時，流體可通過過濾膜FT的孔、隔板30a的孔HL向空間33通過，形成從空間33經(jīng)由管34向外部輸送過濾水的結(jié)構(gòu)。
在此，使用的過濾器部53，采用圖8所示的結(jié)構(gòu)，安裝過濾膜的框(壓緊裝置RG)的大小是A4尺寸，具體地說，長約19厘米、寬約28.8厘米、厚度5～10毫米。實(shí)際上，過濾器部53由于設(shè)置在框的兩面，所以成為上述面積的兩倍(面積0.109米2)。但是，根據(jù)原水罐50的大小，自由地選擇過濾裝置的個數(shù)或大小，根據(jù)所需的過濾量決定。
下面，說明使用凝膠狀第二過濾器進(jìn)行原水過濾的原理。首先，明確在以下說明中使用的用語定義。
所謂膠體溶液是指直徑在1納米～1微米大小的微粒分散在介質(zhì)中的狀態(tài)。這種微粒進(jìn)行布朗運(yùn)動，具有通過普通濾紙、不通過半透膜的性質(zhì)。另外，由于凝聚速度非常慢的性質(zhì)使微粒間作用有靜電相斥力，所以彼此接近的機(jī)會很少。
溶膠與膠體溶液使用大致相同的含意，溶膠與凝膠的不同點(diǎn)是分散在液體中時顯示出的流動性。微粒活潑地進(jìn)行布郎運(yùn)動。
凝膠失去了膠體微粒的獨(dú)立運(yùn)動性，成為集合的固化狀態(tài)。例如，瓊脂或明膠溶于溫水成為分散的溶膠，但是將其冷卻成為失去流動性的凝膠。凝膠有液體多的水凝膠或干燥的干凝膠。
凝膠化的主要原因有除去分散介質(zhì)的水進(jìn)行干燥，或在二氧化硅漿液(pH9-10)中添加電解質(zhì)鹽將pH調(diào)整為6～7，或冷卻而失去流動性等。
漿液是指將顆粒和液體與化學(xué)藥品進(jìn)行混合，在拋光中使用的膠體溶液或溶膠。在前述的CMP中使用的研磨劑稱為CMP漿液。已知的CMP漿液有二氧化硅系研磨劑、三氧化二鋁(氧化鋁)系研磨劑、氧化鈰(二氧化鈰)系研磨劑等。最常使用的是二氧化硅系研磨劑，其中廣泛使用膠體二氧化硅。所謂的膠體二氧化硅，是7～300納米膠體尺寸的氧化硅超細(xì)微粒在水或有機(jī)介質(zhì)中沒有沉降均勻分散的分散液，稱為硅溶膠。這種膠體二氧化硅在水中由于是微粒單體分散，所以由于膠體微粒的相互斥力，放置一年以上也幾乎不會沉降。
首先，本發(fā)明提供一種從處于在膠體溶液或溶膠流體內(nèi)含有被除去物狀態(tài)的排水中通過過濾除去被除去物的被除去物除去方法。
被除去物是加入大量粒徑分布為3納米～2微米微粒的膠體溶液(溶膠)，例如CMP使用的氧化硅、氧化鋁或氧化鈰等的砂粒和由砂粒研削產(chǎn)生的半導(dǎo)體材料屑、金屬屑和/或絕緣膜材料屑。在本實(shí)施例中的CMP漿料是使用キャボツト公司制的W2000鎢研磨用的漿料。這種漿料以pH為2.5，砂粒分布為10-200納米的氧化硅為主要成分。
參考圖9說明本發(fā)明的基本原理。本發(fā)明是從混入膠體溶液(溶膠)的被除去物的流體(排水)中，用由被除物形成的凝膠膜構(gòu)成的過濾器除去被除去物。
具體地說，是在有機(jī)高分子的第一過濾器1的表面上，形成由作為膠體溶液被除去物的CMP漿料形成的第二過濾器2構(gòu)成凝膠膜，這種過濾器1和2浸漬在罐內(nèi)的流體3中，過濾加入排水中的被除去物。
從原理上考慮可粘附凝膠膜，第一過濾器1可采用有機(jī)高分子系列和陶瓷系列中的任一種。在此，采用平均孔徑為0.25微米、厚0.1毫米的聚烯烴系的高分子膜。這種聚烯烴高分子系列構(gòu)成的膜的表面照片如圖10(B)所示。
另外，在第一過濾器1具有設(shè)置在框4兩面的平膜的結(jié)構(gòu)，并垂直浸漬在流體中，形成從框4的中空部5通過泵6吸引的結(jié)構(gòu)而排出濾液7。
接著，第二過濾器2附著在第一過濾器1的整個表面，因吸引被除去物的凝膠而凝膠化并形成凝膠膜。通常由于凝膠膜是膠狀，所以不能作為過濾器使用。但是，在本發(fā)明中由于選擇了這種凝膠膜的生成條件，所以可保持第二過濾器2的功能。這種生成條件在下文中將詳細(xì)描述。
下面，參考圖9和圖10(A)說明用上述被除去物的膠體溶液(溶膠)形成被除去物凝膠膜的第二過濾器2，除去被除去物的過濾。
1是第一過濾器1，11是過濾孔。另外在過濾孔11的開口部和第一過濾器1的表面上形成的層狀膜是被除去物13的凝膠膜。這種被除去物13通過泵的吸引壓力由第一過濾器1吸引，由于吸取的流體3 的水分而干燥(脫水)，使膠體溶液的被除去物微粒凝膠化結(jié)合，在第一過濾器1的表面上形成不能通過過濾孔11的大的凝膠膜。這種凝膠膜形成第二過濾器2。
不久，第二過濾器2達(dá)到了所要求的膜厚度，與第二過濾器2形成不能通過被除去物凝膠的間隙，利用這種第二過濾器2開始過濾膠體溶液中的被除去物。因此，用泵6一邊吸引一邊進(jìn)行過濾，則在第二過濾器2的表面慢慢積層的凝膠變厚，不久第二過濾器2被堵塞不能繼續(xù)進(jìn)行過濾。在這期間，被除去物的膠體溶液一邊凝膠化，一邊粘附在第二過濾器2表面上，膠體溶液中的水通過第一過濾器1作為過濾水排出。
在圖10(A)中，在第一過濾器1的一面上，存在混入被除去物的膠體溶液排水，在第一過濾器1的另一面上，生成通過第一過濾器1的過濾水。沿箭頭方向吸引排水流動，通過這種吸引，使膠體溶液中的微粒在第一過濾器1的附近失去了靜電斥力而凝膠化，結(jié)合幾個微粒的凝膠膜吸附在第一過濾器1的表面上，形成第二過濾器2。由于這種第二過濾器2的作用，膠體溶液中的被除去物一邊凝膠化，一邊進(jìn)行排水的過濾。從第一過濾器1的另一面吸引過濾水。
這樣，通過第二過濾器2緩慢地吸引膠體溶液的排水，將排水中的水作為過濾水排出，被除去物干燥凝膠化后層積在第二過濾器2的表面，使被除物作為凝膠膜被捕獲。
下面，參考圖11說明第二過濾器2的生成條件。圖11示出了第二過濾器2的生成條件和其后的過濾量。
在本發(fā)明的方法中，首先構(gòu)成生成第二過濾器2和過濾的工序。由第二過濾器2的生成條件與過濾時精制水的過濾量大不相同，所以如果不能適當(dāng)?shù)剡x擇第二過濾器2的精制條件，很明顯凝膠膜的第二過濾器2幾乎不能進(jìn)行過濾。這與以前所說的膠體溶液不可能過濾的事實(shí)相一致。
圖11(B)示出的特性、是用圖11(A)中示出的方法實(shí)驗(yàn)得到的特性。即在圓筒形容器21的底部設(shè)置第一過濾器1，加入キャボツト公司制的W2000鎢研磨用的漿液22的原液50毫升，改變吸引壓力，生成凝膠膜。接著，拋棄殘留的漿液22加入100毫升精制水23，用極低的吸引壓力進(jìn)行過濾。由此可檢驗(yàn)構(gòu)成第二過濾器2的凝膠膜的過濾特性。而且，此時第一過濾器1使用直徑為47毫米的，其面積為1734毫米2。
在圖11(B)中，凝膠膜的生成工序中，吸引壓力改變成-55厘米汞柱、-30厘米汞柱、-10厘米汞柱、-5厘米汞柱、-2厘米汞柱，進(jìn)行成膜120分鐘，研究凝膠膜的性質(zhì)。其結(jié)果是，當(dāng)設(shè)定吸引壓力為最強(qiáng)的-55厘米汞柱時，在2小時內(nèi)過濾量16毫升為最多，順序成為12.5毫升、7.5毫升、6毫升、4.5毫升。
下面，代替加入的精制水用這種膜進(jìn)行過濾。此時的吸引壓力設(shè)定為-10厘米汞柱。在吸引壓力為-55厘米汞柱時，用成膜的凝膠膜僅在0.75毫升/小時就可以過濾。在吸引壓力為-30厘米汞柱時，用成膜的凝膠膜可達(dá)到1毫升/小時的過濾量。但是，當(dāng)吸引壓力為-10厘米汞柱時，凝膠膜達(dá)到2.25毫升/小時的過濾量，而當(dāng)吸引壓力為-5厘米汞柱時，凝膠膜的過濾量是3.25毫升/小時，如果吸引壓力為-2厘米汞柱，則凝膠膜的過濾量是3.1毫升/小時，用極小的吸引壓力成膜的凝膠膜在過濾工序中能進(jìn)行穩(wěn)定的過濾。從這個實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在第二過濾器2的凝膠膜生成工序中，如果以3毫升/時的過濾量設(shè)定吸引壓力，在其后的過濾工序中過濾量最大。
其原因是，吸引壓力越大，成膜的凝膠膜膨松度越低，膜將致密而堅硬，凝膠膜含水分少，以收縮狀態(tài)成膜，所以幾乎沒有供精制水浸透的通路。
與此相反，吸引壓力較小時，成膜的凝膠膜的膨松度高，密度低而柔軟，凝膠膜含水分多以膨松狀態(tài)成膜，可確保精制水浸透的通路多。若認(rèn)為好象雪粉慢慢沉積的狀態(tài)就容易理解了。本發(fā)明的特征是用這種借助微小吸引壓力成膜的膨松度高的凝膠膜，利用這種凝膠膜的水分浸透性質(zhì)實(shí)現(xiàn)過濾。
參考圖12，說明凝膠的特性。圖12(A)示出了凝膠膜中含有的溶膠量與過濾量的關(guān)系。溶膠的除去量是根據(jù)漿液濃度為3％的精制水在凝膠膜成膜時的過濾量求出的第一過濾器1上捕獲的溶膠量。該溶膠量認(rèn)為是通過吸引干燥后作為第二過濾器2的凝膠化附著量。這說明在通過微小的吸引力成膜第二過濾器2時，溶膠量少。即當(dāng)過濾量為3毫升/時時，消費(fèi)的凝膠量為極少的0.15毫升，第二過濾器2含的溶膠量越少過濾量就越多。這揭示了本發(fā)明重要的一點(diǎn)，即，通過盡量少用凝膠形成第二過濾器2就可實(shí)現(xiàn)過濾膠體溶液排水。
另外，圖12(B)示出了從上述溶膠的除去量和凝膠膜的體積得出的其膨松度即凝膠膜中溶膠的密度。從吸引壓力為-30毫米汞柱時第二過濾器2的膜厚為6毫米、吸引壓力為-10毫米汞柱時第二過濾器2的膜厚為4毫米的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，膨松度從27增加到30。即吸引壓力越大，膨松度越低，第二過濾器2的溶膠量密度升高。而且，重要的是證實(shí)了吸引壓力越低，第二過濾器2的膜厚越薄且膨松度增大，如圖12(B)所示的吸引壓力小形成的第二過濾器2過濾時的過濾量多且可進(jìn)行長時間的過濾。
因此，在本發(fā)明中，明確了主要可以過濾0.15微米以下微粒的膠體溶液排水這一重要方面主要依據(jù)第二過濾器2成膜條件。
圖10(A)示出的過濾器是圖9所示過濾器的一側(cè)，實(shí)際上是說明凝膠膜如何附著的示意圖。
第一過濾器1垂直豎立并浸漬在膠體溶液的排水中，排水是分散被除去物13的膠體溶液。被除去物13用小黑點(diǎn)表示。由泵6對通過第一過濾器1的排水用小吸引壓力吸引，則隨著靠近第一過濾器1被除去物微粒凝膠化吸后附在第一過濾器1的表面。用白圈表示的凝膠化微粒14比第一過濾器1的過濾孔11大的微粒慢慢吸附在第一過濾器1的表面上并積層，由凝膠膜形成第二過濾器2。而且，比過濾孔11小的凝膠化微粒14通過第一過濾器1，由于在第二過濾器2的成膜工序中，過濾水將再次循環(huán)到排水所以不會出現(xiàn)問題。而且如上所述，花費(fèi)約120分鐘形成第二過濾器2。在該成膜工序中，由于用極小的壓力吸引，所以凝膠化的微粒14一邊形成各種各樣形狀的間隙一邊積層，形成膨松度極低的柔軟的凝膠膜的第二過濾器2。排水中的水浸透這種膨松度高的凝膠膜，被吸引通過第一過濾器1作為過濾水排出，最終排水被過濾。
即，用在本發(fā)明中膨松度高的凝膠膜形成的第二過濾器2，由于用小的吸引壓力從第一過濾器1吸引與第一過濾器1連接的凝膠膜包含的水分進(jìn)行脫水使凝膠膜收縮，接觸排水的該凝膠膜從凝膠膜浸透水分，反復(fù)進(jìn)行補(bǔ)給膨潤，并對浸透第二過濾器2的水分進(jìn)行過濾。
另外，從第一過濾器1中的排水底部送入空氣氣泡12，形成沿第一過濾器1的表面與排水并流的流動。這是因?yàn)榈诙^濾器2均勻附著在第一過濾器1的整個表面上而且第二過濾器2通過形成的間隙而柔軟的附著。具體地說，設(shè)定的空氣流量為1.8升/分，但這要根據(jù)第二過濾器2的膜質(zhì)進(jìn)行選擇。
接著，在過濾工序中，在該第二過濾器2的表面上，通過微小的吸引壓力，使得用白圈表示的凝膠化微粒14一邊吸附一邊慢慢積層。此時精制水浸透第二過濾器2和用進(jìn)一步積層的白圈表示的凝膠化微粒14，從第一過濾器1排出過濾水。即在排水中包含例如CMP的情況下，其中的氧化硅、氧化鋁或氧化鈰等砂粒和砂粒研削產(chǎn)生的半導(dǎo)體材料屑、金屬屑和/或絕緣膜材料屑等加工屑作為凝膠被捕獲，并在第二過濾器2的表面慢慢積層，浸透凝膠膜的水從第一過濾器1作為過濾水排出。
但是，如圖11(B)所示，在持續(xù)進(jìn)行長時間過濾時，由于在第二過濾器2的表面附著厚厚的凝膠膜不久將引起上述的間隙堵塞，不能排出過濾水。因此為再生過濾能力，必須除去積層的凝膠膜。
下面，使用圖5所示的過濾裝置具體說明實(shí)際的過濾方法。
首先，通過泵51將混入膠體溶液被除去物的排水加入原水罐50。在該原水罐50中，浸漬未形成第二過濾器2而只有第一過濾器1的過濾器部53，通過管路56用泵57用微小的吸引壓力一邊吸引一邊使排水循環(huán)。循環(huán)路徑是從過濾器部53、經(jīng)管路56、閥V1、泵57、管路58、控制閥CV1、流量計61、光傳感器62、到達(dá)閥V3，排水從罐50吸引或返回罐50。
通過循環(huán)在過濾器部53的第一過濾器中，使第二過濾器2成膜，最終成為捕獲目標(biāo)膠體溶液中被除物的膜。
即借助泵57，用微小的吸引壓力對通過第一過濾器1的排水進(jìn)行吸引，使第一過濾器1附近的被除去物微粒凝膠化并吸附在第一過濾器1的表面。比第一過濾器1的過濾孔11大的凝膠化微粒慢慢吸附在第一過濾器1的表面并積層，形成構(gòu)成第二過濾器2的凝膠膜。而且，比過濾器1的過濾孔11小的凝膠化微粒通過第一過濾器1，而在第二過濾器2成膜時的排水中的水以膜間隙作為通路，受吸引后通過第一過濾器1，作為精制水排出，完成排水的過濾。
光傳感器62監(jiān)視過濾水中所含微粒的濃度，確認(rèn)微粒比所要求的混入率低時開始進(jìn)行過濾。過濾開始時，閥V3將根據(jù)光傳感器62的檢測信號關(guān)閉，閥V4打開從而關(guān)閉前述的循環(huán)路徑。因此，經(jīng)閥V4排出精制水。用閥CV2調(diào)整從空氣泵55經(jīng)散氣管5供給的空氣氣泡，將其供給到過濾器部53的表面。
而且，如果連續(xù)地進(jìn)行過濾，由于原水罐50的排水中的水作為精制水排出到罐50之外，所以排水中被除去物的濃度上升。即膠體溶液濃縮粘度增加。這時，需從管路51向原水罐50補(bǔ)充排水，抑制排水濃度的上升，提高過濾效率。但是，在過濾器部53的第二過濾器2的表面上粘附著很厚的凝膠膜，不久將引起第二過濾器2的堵塞，使其處于不能進(jìn)行過濾的狀態(tài)。
如果過濾器部53的第二過濾器2被堵塞，需對第二過濾器2的過濾能力進(jìn)行再生。即停止泵57，解除施加在過濾器部53上的負(fù)吸引壓力。
下面將參考圖13所示的模式圖，更詳細(xì)地描述其再生工序。圖13(A)表示進(jìn)行過濾工序的過濾器部53的狀態(tài)。由于第一過濾器1的中空部5通過微小的吸引壓力與外側(cè)相比形成負(fù)壓，所以第一過濾器1形成向內(nèi)側(cè)塌陷的形狀。因此，吸附在其表面的第二過濾器2也同樣成為向內(nèi)側(cè)塌陷的形狀。而且在第二過濾器2的表面也同樣慢慢吸附著凝膠膜。
但是，參考圖13(B)，在再生工序中，由于停止這種微小的吸引壓力使其基本上恢復(fù)到大氣壓，所以過濾器部53第一過濾器1恢復(fù)到原來的形狀。因此，第二過濾器2和在其表面吸附著的凝膠膜也同樣恢復(fù)。其結(jié)果是，首先，由于吸附凝膠膜的吸引壓力已不存在，所以凝膠膜失去了在過濾器部53上的吸附力，同時受到向外側(cè)的膨脹力。因此，吸附的凝膠膜因自重開始從過濾器部53上脫離。而且，為了進(jìn)行這種脫離，最好把散氣管54提供的氣泡量增加到2倍。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，從過濾器部53的下端開始脫離，第一過濾器1表面的第二過濾器2的凝膠膜象雪崩似的脫離，沉降到原水罐50的底部。此后，第二過濾器2按前述的循環(huán)路徑使排水循環(huán)再次進(jìn)行成膜。在該再生工序中，第二過濾器2恢復(fù)到原來的狀態(tài)，直到回到進(jìn)行排水過濾的狀態(tài)，再進(jìn)行排水的過濾。
而且，在該再生工序中，過濾水逆流到中空部5，首先有助于第一過濾器1恢復(fù)到原來的狀態(tài)，且施加的過濾水的靜水壓進(jìn)一步向外側(cè)施加膨脹力；其次從第一過濾器1的內(nèi)側(cè)通過過濾孔11的過濾水滲出到第一過濾器1和第二過濾器2的邊界，促進(jìn)第二過濾器2的凝膠膜從第一過濾器1的表面脫離。
如果如上所述一邊進(jìn)行第二過濾器2的再生一邊進(jìn)行過濾，則原水罐50中的排水的被除物濃度將上升，不久排水便會具有相當(dāng)?shù)恼扯?。因此，?dāng)排水中被除去物的濃度超過所規(guī)定的濃度時，應(yīng)停止過濾作業(yè)放置進(jìn)行沉淀。濃縮的漿料貯存在罐50的底部，打開閥V64回收這種凝膠濃縮的漿料。將回收的濃縮漿料進(jìn)行壓縮或熱干燥，除去其中含的水分，進(jìn)一步壓縮其量。因此，作為產(chǎn)業(yè)廢物排出的漿料量可大幅減少。
參考圖14，說明圖5所示過濾裝置運(yùn)行情況。運(yùn)行條件是使用上述A4尺寸的1臺過濾器部53的兩面(面積0.109米2)。將初期流量設(shè)定為前述選的過濾效率3毫升/時(0.08米2/日)再生后的流量設(shè)定為與之相同?？諝饬髁吭诔赡ず瓦^濾時為1.8升/分，再生時為3升/分。Pin和再Pin是吸引壓力，用壓力計59測定。Pout和再Pout是管路58的壓力，用壓力計60測定。用流量計61測定的流量和再流量表示從過濾器部53吸引的過濾量。
圖14左側(cè)的Y軸表示壓力(單位MPa)，在X軸附近表示的是負(fù)壓大小的壓力。右側(cè)的Y軸表示流量(單位毫升/分)。X軸表示從成膜的經(jīng)過時間(單位分)。
本發(fā)明的要點(diǎn)在于，在第二過濾器2的成膜工序、過濾工序和再生工序中，控制流量和再流量使之維持在3毫升/時。因此在成膜工序中，Pin用-0.001MPa到-0.005Mpa這樣極小的吸引壓力，用柔軟吸附的凝膠膜形成第二過濾器2。
此后，在過濾工序中，使Pin從-0.005Mpa慢慢增大，一邊保持一定流量一邊進(jìn)行過濾。過濾持續(xù)進(jìn)行約1000分鐘，當(dāng)流量開始減少時進(jìn)行再生工序。這是因?yàn)樵诘诙^濾器2的表面吸附著厚厚的凝膠膜引起了堵塞。
而且，在進(jìn)行第二過濾器2的再生時，一邊慢慢地增大再Pin一邊按一定的再流量進(jìn)行再度過濾。第二過濾器2的再生和再過濾進(jìn)行到使原水52達(dá)到所規(guī)定的濃度，具體的說是濃縮度為5-10倍時為止。
另外，與上述運(yùn)行方法不同的是，也可采用將吸引壓力固定為-0.005Mpa使過濾流量更多的過濾的方法。此時盡管在第二過濾器2堵塞的同時過濾流量也將慢慢減少，但該方法具有過濾時間長且泵57的控制簡單的優(yōu)點(diǎn)。因此最好等到過濾流量減少到一定值以下時進(jìn)行第二過濾器2的再生。
圖15(A)是表示CMP用漿料中含的砂粒的粒徑分布圖。這種砂粒是以氧化硅構(gòu)成的層間絕緣膜為主的CMP，材料由氧化硅構(gòu)成，通常稱為二氧化硅。最小粒徑是約0.076微米，最大粒徑是0.34微米。這樣大小的微粒，其中的微粒多數(shù)集聚成為凝聚微粒。另外平均粒徑是約0.1448微米，和分布在其附近的0.13-0.15微米形成一峰。另外作為漿料調(diào)整劑通常使用氫氧化鉀或NH3。其pH在約10-11之間。
具體地說，CMP用的砂粒主要有氧化硅系、氧化鋁系、氧化鈰系、氧化鎢系，其它的砂粒有氧化鉻系、氧化鐵系、氧化錳系、碳酸鋇系、氧化銻系、氧化鋯系、氧化釔系。氧化硅系在半導(dǎo)體的層間絕緣膜、P-Si、SOl等的平坦化、鋁玻璃圓盤的平坦化中使用。氧化鋁系在硬盤的拋光、金屬全面、硅氧化物膜的平坦化中使用。另外，氧化鈰在玻璃的拋光、作為硅氧化物的拋光中使用，氧化鉻在鋼鐵的鏡面研磨中使用。另外氧化錳、碳酸鋇在鎢的配線中使用。
而且，稱為氧化物的溶膠，這種溶膠是氧化硅、氧化鋁、氧化鋯等、金屬氧化物或一部分氫氧化物構(gòu)成的膠體尺寸的微粒均勻分散在水或液體中的物質(zhì)，在半導(dǎo)體裝置的層間絕緣膜或金屬的平坦化中使用，另外，也正研究在氧化鋁盤等的信息盤中使用。
圖15(B)是表示過濾CMP排水、捕獲砂粒的數(shù)據(jù)。在實(shí)驗(yàn)中，將前述的漿料原液用純水稀釋50倍、500倍、5000倍作為試驗(yàn)液。這3種試驗(yàn)液如上述實(shí)例說明的那樣，在CMP工序中，由于晶片用純水洗凈，所以排水大約稀釋50-5000倍。
用400納米波長的光對這3種試驗(yàn)液的透光率進(jìn)行檢驗(yàn)，50倍的試驗(yàn)液為22.5％；500倍的試驗(yàn)液為86.5％；5000倍的試驗(yàn)液為98.3％。原理上排水必然含有砂粒，但只要光不散射，就可能接近100％。
上述的第二過濾膜13形成的過濾器浸漬在這3種試驗(yàn)液中，進(jìn)行過濾，過濾后的透過率3種試驗(yàn)液均為99.8％?？傊捎谶^濾后的光透過率比過濾前的光透過率的值大，所以砂粒被捕獲。而且，稀釋50倍的試驗(yàn)液的光透過率數(shù)據(jù)，因?yàn)槠渲敌≡趫D中沒有示出。
從以上的結(jié)果判斷，在本發(fā)明的過濾裝置中，通過設(shè)置過濾器部53的凝膠膜構(gòu)成的第二過濾器2，過濾從CMP裝置排出的膠體溶液的被除去物，可過濾到其光透過率為99.8％。
另外，在上述說明中，用凝膠狀作為自形成膜的第二過濾器說明了關(guān)于流體的過濾方法，但是，自形成膜并不只限于凝膠狀。本申請的構(gòu)成也能夠適用其它種類自形成膜(預(yù)涂過濾器)的過濾裝置和過濾方法。
權(quán)利要求
1.一種過濾裝置，其特征在于，具有放置含被除去物的流體的罐、過濾所述流體的過濾器部、在所述的過濾器部的下方設(shè)置使所述的流體內(nèi)產(chǎn)生氣泡的散氣裝置、通過通氣管與所述散氣裝置連接并供給氣體的空氣泵，所述的通氣管具有對通過的定量氣體進(jìn)行預(yù)先調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥和對通過所述通氣管內(nèi)部的氣體的進(jìn)行阻斷和開放的截止閥。
2.如權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其特征在于，在上述通氣管的中途上設(shè)置有并列的第一路徑和第二路徑，所述第一路徑上設(shè)置第一調(diào)節(jié)閥和第一截止閥，所述第二路徑上設(shè)置第二調(diào)節(jié)閥和第二截止閥，通過所述第一調(diào)節(jié)閥流過的氣體量比通過第二調(diào)節(jié)閥流過的氣體量少。
3.如權(quán)利要求2所述的過濾裝置，其特征在于，在任何一個上述截止閥處于打開狀態(tài)時，其它的截止閥處于關(guān)閉狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求2所述的過濾裝置，其特征在于，所述的散氣管在其途中還設(shè)置并列的第三路徑，在第三路徑上設(shè)置第三調(diào)節(jié)閥和第三截止閥。
5.一種過濾裝置，其特征在于，具有放置含膠體狀被除去物的流體的罐、由浸漬在所述罐內(nèi)的第一過濾器和在其表面吸附固定的凝膠膜構(gòu)成的第二過濾器形成的過濾器部、設(shè)置在所述過濾器部的下方使所述流體內(nèi)發(fā)生氣泡的散氣裝置和通過通氣管與散氣裝置連接并供給氣體的空氣泵，所述的通氣管具有對通過的定量氣體進(jìn)行預(yù)先調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥和對通過所述通氣管內(nèi)的氣體進(jìn)行阻斷和開放的截止閥。
6.如權(quán)利要求5所述的過濾裝置，其特征在于，所述的通氣管在其途中并列地設(shè)置第一路徑和第二路徑，在所述的第一路徑上設(shè)置第一調(diào)節(jié)閥和第一截止閥，在所述的第二路徑上設(shè)置第二調(diào)節(jié)閥和第二截止閥，通過所述第一調(diào)節(jié)閥流過的氣體量比通過第二調(diào)節(jié)閥流過的氣體量少。
7.如權(quán)利要求6所述的過濾裝置，其特征在于，在任何一個上述截止閥處于打開狀態(tài)時，其它的截止閥處于關(guān)閉狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求6所述的過濾裝置，其特征在于，保持只打開所述第一閥狀態(tài)，通過由所述散氣裝置發(fā)生的氣泡在攪拌所述罐內(nèi)部的流體的同時由所述的過濾裝置進(jìn)行過濾。
9.如權(quán)利要求6所述的過濾裝置，其特征在于，保持只打開所述第二閥狀態(tài)，借助所述散氣裝置在所述罐內(nèi)發(fā)生的氣泡，使由凝膠膜構(gòu)成的所述的第二過濾器從所述的第一過濾器上脫離。
10.如權(quán)利要求6所述的過濾裝置，其特征在于，在所述散氣管的途中設(shè)置并列的第三路徑，在所述第三路徑上設(shè)置第三調(diào)節(jié)閥和第三截止閥，當(dāng)所述過濾器部停止過濾時，只有所述第三截止閥是打開狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求1～10中的任一項(xiàng)所述的過濾裝置，所述的被除去物是化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)漿料。
12.如權(quán)利要求1～10中的任一項(xiàng)所述的過濾裝置，所述的被除去物由化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)漿料和CMP加工時產(chǎn)生的加工屑構(gòu)成。
13.一種過濾裝置，其特征在于，具有放置含被除去物的流體的罐、由浸漬在所述罐內(nèi)的第一過濾器和由堆積在其表面上的所述被除去物構(gòu)成的第二過濾器形成的過濾器部、通過管路與所述過濾器部連接的泵，所述第二過濾器是通過所述泵的吸引壓力使所述流體通過所述第一過濾器而形成，通過借助所述泵的吸引壓力使所述流體流過形成所述第二過濾器的所述過濾器部中進(jìn)行所述流體被過濾，在所述第二過濾器的形成工序中，所述泵的吸引壓力比過濾所述流體的工序中的大。
14.如權(quán)利要求13所述的過濾裝置，其特征在于，所述的泵設(shè)置有通過倒相回路控制轉(zhuǎn)速的交流電動機(jī)或通過電壓控制轉(zhuǎn)速的直流電動機(jī)。
15.如權(quán)利要求13所述的過濾裝置，其特征在于，通過在所述的管路上安裝釋放閥來調(diào)節(jié)所述吸引壓力。
16.如權(quán)利要求13所述的過濾裝置，其特征在于，在所述的管路上安裝用于測量所述吸引壓力的壓力計。
17.如權(quán)利要求13所述的過濾裝置，其特征在于，在形成第二過濾器的工序中，通過所述管的所述流體返回所述的罐，在進(jìn)行所述過濾的工序中，通過所述管的所述流體排出到過濾裝置的外部。
18.一種過濾裝置，其特征在于，具有放置含膠體狀被除去物的流體的罐、由浸漬在所述罐內(nèi)的第一過濾器和吸附在其表面的凝膠膜構(gòu)成的第二過濾器形成的過濾器部、通過管路與所述的過濾器部連接的泵，所述的第二過濾器是通過所述泵的吸引壓力，使所述流體流過所述第一過濾器而形成，通過借助所述泵的吸引壓力使所述流體流過形成所述第二過濾器的所述過濾器部中進(jìn)行所述流體被過濾，在形成第二過濾器的工序中，所述泵的吸引壓力比過濾所述流體的工序中大。
19.如權(quán)利要求18所述的過濾裝置，其特征在于，所述的泵設(shè)置有通過倒相回路控制轉(zhuǎn)速的交流電動機(jī)，或通過電壓控制轉(zhuǎn)速的直流電動機(jī)。
20.如權(quán)利要求18所述的過濾裝置，其特征在于，通過在所述的管路上安裝釋放閥控制所述吸引壓力。
21.如權(quán)利要求18所述的過濾裝置，其特征在于，在所述的管路上安裝用于測量所述吸引壓力的壓力計。
22.如權(quán)利要求18所述的過濾裝置，其特征在于，在形成第二過濾器的工序中，通過所述管路的流體返回所述的罐，而在進(jìn)行所述過濾的工序中，通過所述管路的所述流體排出到過濾裝置的外部。
23.如權(quán)利要求18所述的過濾裝置，其特征在于，所述的吸引壓力控制在使構(gòu)成所述第二過濾器的凝膠狀物質(zhì)不進(jìn)入所述第一過濾器的范圍內(nèi)。
24.一種過濾裝置，其特征在于，具有放置含被除去物的流體的罐、浸漬在所述罐內(nèi)的過濾器部、通過閥與所述罐的下部連通并對所述被除去物進(jìn)行沉淀的回收罐，所述的回收罐可與所述的罐分離，在所述的閥處于關(guān)閉狀態(tài)時可將所述的回收罐與所述的罐分離，并回收沉淀在所述回收罐內(nèi)的被除去物。
25.如權(quán)利要求24所述的過濾裝置，其特征在于，所述的罐具有所述的錐形底部，所述底部的最下部與所述的回收罐連接。
26.如權(quán)利要求24所述的過濾裝置，其特征在于，所述的回收罐放置在移送裝置上。
27.如權(quán)利要求24所述的過濾裝置，其特征在于，所述的過濾器部是由第一過濾器和在其表面堆積的所述被除去物形成的第二過濾器構(gòu)成，從第一過濾器上剝離的所述的第二過濾器沉淀到所述的回收罐中。
28.如權(quán)利要求24所述的過濾裝置，其特征在于，具有從所述過濾器部的下方發(fā)生氣泡的散氣裝置，通過所述氣泡使粘附在所述罐內(nèi)壁上的所述被除去物沉淀到所述回收罐中沉淀。
29.一種過濾裝置，其特征在于，具有放置含膠狀被除去物的流體的罐、由浸漬在所述罐內(nèi)的第一過濾器和吸附在其表面上的凝膠膜構(gòu)成的第二過濾器形成的過濾器部、通過閥與所述的罐下部連通并沉淀所述被除去物的回收罐，所述的回收罐可與所述的罐分離，當(dāng)所述的閥處于關(guān)閉狀態(tài)時可將所述回收罐與所述罐分離，并回收沉淀在所述回收罐內(nèi)的所述被除去物。
30.如權(quán)利要求29所述的過濾裝置，其特征在于，所述罐具有所述的錐形底部，所述底部的最下部與所述的回收罐連接。
31.如權(quán)利要求6所述的過濾裝置，其特征在于，所述的回收罐放置在移送裝置上。
32.如權(quán)利要求29所述的過濾裝置，其特征在于，從所述第一過濾器上剝離的凝膠狀的所述第二過濾器沉淀到所述回收罐中。
33.如權(quán)利要求29所述的過濾裝置，其特征在于，所述罐的內(nèi)壁是由疏水性優(yōu)良材料制成。
34.如權(quán)利要求29所述的過濾裝置，其特征在于，所述罐的內(nèi)壁是由樹脂構(gòu)成。
35.如權(quán)利要求29所述的過濾裝置，其特征在于，具有從在所述過濾器部的下方發(fā)生氣泡的散氣裝置，通過所述氣泡使粘附在所述罐內(nèi)壁上的所述被除去物沉淀到所述回收罐內(nèi)。
36.一種過濾裝置，其特征在于，具有放置含被除去物的流體的罐、由浸漬在所述罐內(nèi)的第一過濾器和由堆積在其表面的所述被除去物構(gòu)成的第二過濾器形成的過濾器部、通過管路與所述的過濾器部連接的泵、貯存通過與所述管路連接的由所述的過濾器部過濾的過濾水的剝離用水罐，在所述罐接收的所述流體的液面上方設(shè)置所述剝離用水罐，當(dāng)所述第二過濾器堵塞引起過濾流量降低時，貯存在所述剝離用水罐內(nèi)的過濾水通過所述管路，逆流到所述的過濾器部中使所述第二過濾器脫離。
37.如權(quán)利要求36所述的過濾裝置，其特征在于，所述剝離用水罐的容積設(shè)定為浸漬在所述流體中的各過濾器部內(nèi)積一半的之和以上。
38.如權(quán)利要求36所述的過濾裝置，其特征在于，當(dāng)使第二過濾器脫離時，停止所述的泵，不向所述的過濾器部施加吸引壓力。
39.一種過濾裝置，其特征在于，具有放置含膠體狀被除去物流體的罐、由浸漬在所述罐內(nèi)的第一過濾器和在其表面吸附的凝膠膜構(gòu)成的第二過濾器形成的過濾器部、通過管路與所述過濾器部連接的泵、貯存通過所述管路連接的所述過濾器部過濾的過濾水的剝離用水罐，在所述的罐接收的所述流體的液面上方設(shè)置所述剝離用水罐，當(dāng)?shù)诙^濾器堵塞引起過濾流量降低時，貯存在所述剝離用水罐內(nèi)的過濾水，通過所述的管路逆流到所述的過濾器部，使凝膠狀的所述第二過濾器脫離。
40.如權(quán)利要求39所述的過濾裝置，其特征在于，所述剝離用水罐的容積設(shè)定為浸漬在所述流體中的各過濾器部內(nèi)積一半的之和以上。
41.如權(quán)利要求39所述的過濾裝置，其特征在于，當(dāng)使所述的第二過濾器進(jìn)行脫離時，停止所述的泵，不向所述的過濾器部施加吸引壓力。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在使用膜狀過濾器部進(jìn)行過濾的過濾裝置中，可維持過濾性能，且維修管理容易的過濾裝置。其通過設(shè)置除去在過濾膜的表面形成的被除去物構(gòu)成的堆積層用的氣泡供給裝置和通過貯存在剝離用水罐中的過濾水逆流由被除去物堵塞的過濾膜而恢復(fù)過濾機(jī)能的機(jī)構(gòu)來保持過濾性能。而且通過把原水罐內(nèi)下部形成錐形形狀并通過閥設(shè)置回收罐，而提高了沉淀的被除去物的回收率，因此使過濾裝置的維修和管理更加容易。
文檔編號B01D37/02GK1602991SQ20041007663
公開日2005年4月6日 申請日期2004年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月25日
發(fā)明者梅澤浩之, 井關(guān)正博, 對比地元幸 申請人:三洋水能源科技株式會社, 三洋電機(jī)株式會社