专利名称：超纯水制造设备及超纯水的监测方法
技术领域：
本发明涉及具有监测装置的超纯水制造设备和超纯水的监测方法，该监测装置对于由超纯水制造设备制造并被供给至使用点处的超纯水的水质进行监测。
背景技术：
超纯水在电子零件的洗净或表面处理等的各种用途中被使用。最近，在洗净水或液浸曝光水中使用少量的高纯度超纯水的需求，也有所增加。当将高纯度的超纯水供给至使用点处的情况时，一般而言，针对所供给的超纯水， 通过多个在线(online)计量仪器来对各种的水质进行监测，并一边始终对是否维持了纯度一事进行监视，一边进行供给。作为在此使用的计量仪器，可列举有比电阻计、微粒子计、 溶解气体浓度计、TOC计(总有机碳计)、过氧化氢浓度计、氧化硅计、硼计、蒸发残渣计、水温计等，并根据与超纯水的用途相对应的必要监视项目，而分别进行选择(例如，专利文献 1)。图2是表示设置有多个此种水质监测用的计量仪器的现有的超纯水制造设备的系统图，从配管10所送入的原水(一次纯水(primary pure water)等)，经过储存槽1以及配管11而被供给至超纯水制造设备2处，并被超纯水制造设备2内的泵升压，再通过各种洁净机构(T0C除去、脱气、溶解离子除去、微粒子除去等)进行处理，而制造出超纯水。通过超纯水制造装置2制造出的超纯水，经过超纯水供水配管12被供给至使用点3处而被使用。此时，为了维持超纯水的纯度，供给比在使用点3处所使用的量更多量的超纯水，未使用的超纯水经过超纯水回送配管14被送回至储存槽1中，而作为原水再次利用，并形成循环路径。从超纯水制造装置2被供给至使用点3处的超纯水的一部分，通过从配管12所分支出来的监测水抽出配管13进行分取，并分别被导入至并联配置的各计量仪器(在图2 中，为微粒子计A、比电阻计B、硼计C、D0/DN(溶解氧/溶解氮)计D、氧化硅计E、T0C计F、 H2O2(过氧化氢)计G、蒸发残渣计H)中，来进行规定的水质项目的测定。结束了测定的监测排水从各计量仪器A H经过监测排水排出配管15排出至系统外。如图2所示，各种计量仪器对超纯水的水质测定，分别单独地进行，因而，对于各个计量仪器，将来自抽出配管13的超纯水作为监测水导入，而测定后的监测排水从各计量仪器被排出。关于在这些计量仪器的测定中所需要的监测水量，在各个计量仪器单体处，仅为数10 数lOOmL/min，但是，若监视项目越多，换言之，若所需要的超纯水的纯度越高，则监测计量仪器的数量越会增加，其结果，在水质监测中所需要的全监测水量也会增加。因此， 在仅使用少量的高纯度超纯水的情况下，也会有相比于供给至使用点处的超纯水量而监测水量反而成为更多的情况，在此种情况下，为了确保监测水量，需要将超纯水制造装置设为比原本的用途所需要的规模更大的规模，而导致装置成本增大。现有技术文献
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专利文献专利文献1 日本特开平5-138196号公报
发明内容
发明所要解决的问题本发明是为解决上述现有技术的问题而提出，其目的在于提供一种超纯水制造设备以及超纯水的监测方法，通过降低在由多个计量仪器对超纯水的水质测定并进行监测时所需要的监测水量，来抑制超纯水制造装置的规模，由此实现装置成本降低。用于解决问题的手段第1形态的超纯水制造设备具有超纯水制造装置、将该超纯水制造装置所制造的超纯水供给至使用点处的供水配管和对从该供水配管所分取的超纯水的水质进行监测的监测装置，其特征在于，该监测装置具有相异种类的水质测定计量仪器，相异种类的水质测定计量仪器串联连结两级以上。第2形态的超纯水的监测方法，在第1形态中，其特征在于，所述监测装置具有包含有比电阻计的第1监测单元；将从由溶解气体浓度计、TOC计、过氧化氢浓度计、氧化硅计 (silica meter)、硼计、蒸发残渣计以及水温计构成的组中所选择的1种或2种以上的计量仪器并联连结而成的第2监测单元；将从所述第1监测单元所排出的监测排水的一部分导入至该第2监测单元中的移送配管；将该监测排水的剩余部分排出的排出配管。第3形态的超纯水制造设备，在第2形态中，其特征在于，所述监测装置还具有包含有微粒子计的第3监测单元，该第3监测单元与所述第1监测单元并联设置。第4形态的超纯水制造设备，在第2或第3形态中，其特征在于，具有将从所述排出配管所排出的监测排水作为所述超纯水制造装置的原水来进行循环的循环配管。第5形态的超纯水的监测方法是分取出从超纯水制造装置供给至使用点处的超纯水的一部分并对其水质进行监测的超纯水的监测方法，其特征在于，使所分取的超纯水通过监测装置来对水质进行监测，该监测装置是将相异种类的水质测定计量仪器串联连结两级以上而成的。第6形态的超纯水的监测方法，在第5形态中，其特征在于，所述监测装置具有 包含有比电阻计的第1监测单元；将从由溶解气体浓度计、TOC计、过氧化氢浓度计、氧化硅计、硼计、蒸发残渣计以及水温计构成的组中所选择的1种或2种以上的计量仪器并联连结而成的第2监测单元；将从所述第1监测单元所排出的监测排水的一部分导入至该第2监测单元中的移送配管；将该监测排水的剩余部分排出的排出配管。第7形态的超纯水的监测方法，在第6形态中，其特征在于，所述监测装置还具有包含有微粒子计的第3监测单元，该第3监测单元与所述第1监测单元并联设置。第8形态的超纯水的监测方法，在第6或第7形态中，其特征在于，将从所述排出配管所排出的监测排水，作为所述超纯水制造装置的原水来进行循环使用。发明的效果若依据本发明，则由于使从供水配管所分取的超纯水串联地通过串联连结两级以上的相异种类的水质测定计量仪器，因此，通过使在这些计量仪器的水质测定中所需要的监测水共用，由此谋求监测水量的降低，其结果，抑制超纯水制造装置的规模，能够谋求装
4置成本的降低，其中，该供水配管是从超纯水制造装置起至使用点的配管。优选该监测装置具有包含有比电阻计的第1监测单元；将从由溶解气体浓度计、 TOC计、过氧化氢浓度计、氧化硅计、硼计、蒸发残渣计以及水温计构成的组中所选择的1种或2种以上的计量仪器并联连结而成的第2监测单元；将从第1监测单元所排出的监测排水的一部分导入至第2监测单元中的移送配管；将监测排水的剩余部分排出的排出配管 (第2、第6形态)。S卩，由于比电阻计在水质测定中需要比较多的监测水量，并且，就算是通过比电阻计进行水质测定，对监测排水的水质的影响也小，另外，对于溶解气体浓度计、TOC计、过氧化氢浓度计、氧化硅计、硼计、蒸发残渣计、水温计等的计量仪器，就算是使用从此种比电阻计所排出的监测排水，也能够进行稳定的测定，并且，相比于比电阻计，这些计量仪器在测定中所需要的监测水量也仅需要少量即可，因此，若是在上游侧设置比电阻计，并在比电阻计的下流测并列设置这些计量仪器，再将从比电阻计所排出的监测排水分配供给至这些计量仪器，而将剩余的监测排水排出，则有利于在各计量仪器的测定值的稳定化以及监测水量的降低。另一方面，为了谋求测定值的稳定化，优选微粒子计单独设置，因而，优选包含有微粒子计的第3监测单元与包含有比电阻计的第1监测单元并联设置(第3、第7形态)。在本发明的监测装置中，从包含有比电阻计的第1监测单元所排出的监测排水是纯度充分高的水，因此，优选将该监测排水中的并未被供给至第2监测单元的剩余的监测排水作为超纯水的原水来进行循环使用(第4、第8形态)。
图1是是表示本发明的超纯水制造设备的实施方式的系统图。图2是表示现有技术的超纯水制造设备的系统图。
具体实施例方式下面，参考附图，对本发明的实施方式进行详细说明。图1是表示本发明的超纯水制造设备的实施方式的系统图，在图1中，对与图2中所示的构件具有相同的功能的构件，附加有相同的附图标记。在图1的超纯水制造设备中，与图2相同，来自配管10的超纯水的原水，经过储存槽1以及配管11被供给至超纯水制造装置2处，并被超纯水制造装置2内的泵升压，再通过各种的洁净机构(T0C除去、脱气、溶解离子除去、微粒子除去等)进行处理，而制造出超纯水。超纯水制造装置2所制造的超纯水，经过超纯水供水配管12被供给至使用点3处并被使用，在使用点3处未被使用的剩余的超纯水，经过超纯水回送配管14被送回至储存槽1 中，并作为原水而被再次利用。另外，附图标记4为超纯水水压调整机构，其进行压力控制， 使得即使在使用点3处的使用水量变动并导致从使用点3起直到储存槽1为止的回送配管 14,15中的流水量有所变动，也能够使水压恒定。作为该水压调整机构4，只要不会使超纯水回送水的水质有所变动而不适合于作为超纯水的原水即可，可以使用各种机构。在图1的超纯水制造设备中，构成监测装置的微粒子计(第3监测单元)A与比电阻计(第1监测单元)B并联地设置，另外，作为第2监测单元的将硼计C、D0/DN计D、氧化硅计E、T0C计F、H2A计G以及蒸发残渣计H并联配置而成的计量仪器组，在比电阻计B的下游侧处与比电阻计B串联地连接配置。因而，从监测水抽出配管13分取出的超纯水(监测水)，分别经过配管18a、19a被导入至微粒子计A以及比电阻计B，并分别被进行微粒子数以及比电阻的测定，其中，所述监测水抽出配管13是从配管12分支出来的，所述配管12将超纯水从超纯水制造装置2供给至使用点3处。从微粒子计A所排出的监测排水，经过配管18b以及配管15被排出至系统外。另一方面，从比电阻计B所排出的监测排水，经过配管19b以及配管20，被供给至第2监测单元的各计量仪器。即，经过配管21a、配管22a、配管23a、配管Ma、配管25a、配管26a，而分别被导入至硼计C、D0/DN计D、氧化硅计E、T0C计F、H2&计G、蒸发残渣计H中， 并在各计量仪器C H中，分别被进行硼浓度、DO浓度以及DN浓度、氧化硅浓度、TOC浓度、 H2O2浓度以及蒸发残差量的测定。从各计量仪器C H所排出的监测排水，从配管21b、配管22b、配管23b、配管Mb、配管25b以及配管26b经过配管15被排出至系统外。如上所述，由于比电阻计B在为了得到稳定的测定值时所需要的监测水量较多， 而其它的计量仪器对监测水的需要量较少，因此，理想上，如图1所示，将比电阻计B作为第 1监测单元而配置在上游侧，并将其它的计量仪器作为第2监测单元而配置在比电阻计B的下游侧，这些其他计量仪器并联配置。但是，若微粒子计A被配置在比电阻计B等的第1监测单元的下游侧，则会有因来自上游侧的计量仪器的内壁面的微粒子的混入等而使测定值不稳定的情况。因而，关于微粒子计A，理想上，与比电阻计B分开并与比电阻计B并联配置，将来自监测水抽出配管13的超纯水分别直接地导入至微粒子计A以及比电阻计B。另外，作为微粒子计A，虽然并未特别限定，但是，通常，优选使用激光散射方式的微粒子计。在图1中，在将来自比电阻计B的监测排水供给至第2监测单元的各计量仪器C H中的主配管20上，设置有排出配管16，该排出配管16将来自比电阻计B的监测排水中的并未被供给至第2监测单元的各计量仪器C H的剩余水排出至监测装置外，该排出配管 16连接于超纯水的回送配管14，剩余的监测排水经过配管16、14而被送回至储存槽1中， 并作为超纯水的原水而被循环再使用。即，来自比电阻计B的监测排水，由于是纯度充分高的水，因此，能够作为超纯水的原水而进行再利用，由此能够实现原水量的节水。另外，在图1中，从监测水抽出配管13被分取而并未被供给至微粒子计A以及比电阻计B处的剩余的超纯水，也经过配管17、16、14而被送回至储存槽1中，并作为超纯水的原水而被再使用。另外，附图标记5、6是用以防止逆流的止回阀。作为逆止阀5、6，只要不会使在配管内流动的水的水质有所变动而不适合于作为超纯水的原水即可，可以使用各种机构。向构成监测装置的各计量仪器所供给的监测水量，虽然因所使用的计量仪器的规格等而有所差异，但是，在能够得到稳定的测定值的前提下，例如优选如下设定。微粒子计A 0. 5L/min 以上，例如 0. 5 0. 8L/min。比电阻计B :lL/min以上，例如1 2L/min。硼计C 0. lL/min 以上，例如 0. 1 0. 5L/min。D0/DN 计 D 0. 3L/min 以上，例如 0. 3 0. 5L/min。氧化硅计E 0. lL/min 以上，例如 0. 1 0. 5L/min。
TOC 计 F 0. lL/min 以上，例如 0. 1 0. 3L/min。H2O2 计 G 0. 2L/min 以上，例如 0. 2 0. 5L/min。蒸发残渣计H 0. lL/min以上，例如0. 1 0. 5L/min。另外，对于在来自比电阻计B的监测排水中，并未被供给至第2监测单元的各计量仪器C H，且经过配管16、14而被送回至储存槽1中的剩余的监测排水，以使其成为0. 1 lL/min左右的方式，来对水量进行调整，由此就算是在使用批次式监测器的情况时，也能够减轻集流管(header pipe)的水压变动，从而抑制对其它监测器的水压的变动，并能够进行稳定的监测。此监测排水的剩余水量，可通过在比电阻计B的入口侧及/或出口侧处的水量控制来进行调整。另外，从监测水抽出配管13被分取，且并未被供给至微粒子计A以及比电阻计B， 而经过配管17、16、14地被送回至储存槽1处的超纯水量，在降低监测水量的目的下，以越少越好，通常，为0. 3L/min以下，特别是以0 0. lL/min为理想。图1示出本发明的超纯水制造设备的实施方式的一个例子，但是，只要在不超过本发明的宗旨的范围内，本发明并不限于图示的结构。例如，作为第2监测单元，并不需要设置图示的全部计量仪器C H，也可根据进行监测的水质项目，仅设置其中的一部分。另外，作为第2监测单元，也可设置除图示的计量仪器C H以外的计量仪器，例如，也可设置水温计、金属监测器、或除DO计、DN计以外的溶解气体浓度计。另外，在图1中，DO计与DN计被收容在1个的计量仪器中，但是，它们也可作为分别独立的计量仪器来设置，在该情况下，也可将DO计与DN计串联地配置来设置。 另外，在图1中，将微粒子计A设置在从监测水抽出配管13的比电阻计B更靠上游侧处分支出的配管上，但是，微粒子计A与比电阻计B的位置并不限定于此，也可将比电阻计B设置在比微粒子计A更靠上游侧的分支配管上。另外，当经由配管15所排出的监测排水的纯度高的情况下，对于此排水，也可将其回送至储存槽1中，并作为超纯水的原水来进行循环使用。另外，虽然没有图示，但是，各计量仪器的测定值被输入至控制单元中，并根据所测定出的值，来进行超纯水的水质的监测。若通过此种超纯水制造设备，则能够一面总是对从超纯水制造装置2供给至使用点3处的超纯水的水质进行监测，一面进行超纯水的供水，并且，能够降低此时的监测水量，由此，能够并不依存于监测水量，而依存于在使用点3处的使用水量来决定超纯水制造装置2的装置规模，因此，能够谋求装置成本的降低。[实施例]以下，列举出实施例以及比较例，对本发明进行更具体的说明。另外，在以下的实施例以及比较例中，作为超纯水的水质测定用计量仪器，使用有下述的计量仪器。微粒子计栗田工业(股份有限公司)制“KLAMIC-KS”比电阻计栗田工业(股份有限公司)制“MX-4”TOC 计HACH ULTRA ANALYTICS 公司制 “ANATEL A-1000-ΧΡ"D0/DN 计=HACH ULTRA ANALYTICS 公司制 “ORBISFAIR MODEL 3620”[比较例1]
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通过图2所示的现有技术的超纯水制造设备(但是，作为水质测定用计量仪器，将硼计C、氧化硅计E、H2A计G以及蒸发残渣计H省略，而仅使用微粒子计A、比电阻计B、D0/ DN计D以及TOC计F)，进行了超纯水的监测。向各计量仪器供给的监测水量如下设定。微粒子计A 0. 5L/min比电阻计 B 1. 5L/minD0/DN 计 D :0. 3L/minTOC if F :0. 2L/min因此，需要从将超纯水从超纯水制造装置供给至使用点3处的供水配管12经过配管13分取出2. 5( = 0. 5+1. 5+0. 3+0. 2)L/min的超纯水来作为监测水。[实施例1]通过图1所示的本发明的超纯水制造设备(但是，作为水质测定用计量仪器，将硼计C、氧化硅计E、H2A计G以及蒸发残渣计H省略，而仅使用微粒子计A、比电阻计B、D0/DN 计D以及TOC计F)，进行了超纯水的监测。向各计量仪器供给的监测水量，与比较例1相同，如下设定。微粒子计A 0. 5L/min比电阻计 B :1. 5L/minD0/DN 计 D :0. 3L/minTOC if F :0. 2L/min在来自比电阻计B的监测排水1. 5L/min中，并未被供给至D0/DN计D以及TOC计 F的剩余水1.0(=1. 5-0. 2-0. 3) L/min，经过配管16、14，而循环至储存槽1中。其结果，为了进行监测而从供水配管12经由配管13进行分取的超纯水量，仅需要 2.0( = 0. 5+1. 5)L/min即已足够，能够将所需要的监测水量降低20%.因而，相应地，能够使超纯水制造装置2小型化。另外，通过将监测水2. OL/min中的1. OL/min作为超纯水的原水而进行再利用，也能够谋求原水量的降低。另外，在比较例1与实施例1中，由各个计量仪器产生的水质测定值完全不存在有差异，并能够确认到就算是如实施例1那样将来自比电阻计的排水导入至D0/DN计或是 TOC计中并进行水质测定，也能够进行稳定的监测。虽然使用特定的方式对本发明作了详细的说明，但是，对于本领域技术人员而言， 明显的，在不离开本发明的意图与范围的前提下，可进行各种变更。另外，本申请是根据2009年3月31日所申请的日本专利申请(特愿2009-086344) 的，并通过弓I用而将其全体内容作援用。
权利要求
1.一种超纯水制造设备，具有 超纯水制造装置，供水配管，将该超纯水制造装置所制造的超纯水供给至使用点处， 监测装置，对从该供水配管所分取的超纯水的水质进行监测；其特征在于， 该监测装置具有相异种类的水质测定计量仪器，所述相异种类的水质测定计量仪器串联连结两级以上。
2.如权利要求1所述的超纯水制造设备，其特征在于，所述监测装置具有 第1监测单元，包含有比电阻计；第2监测单元，将从由溶解气体浓度计、TOC计、过氧化氢浓度计、氧化硅计、硼计、蒸发残渣计以及水温计构成的组中选择的1种或2种以上的计量仪器并联连结而成；移送配管，将从所述第1监测单元排出的监测排水的一部分导入至该第2监测单元中；排出配管，将该监测排水的剩余部分排出。
3.如权利要求2所述的超纯水制造设备，其特征在于，所述检测装置还具有包含有微粒子计的第3监测单元，该第3监测单元与所述第1监测单元并联设置。
4.如权利要求2或3所述的超纯水制造设备，其特征在于，具有循环配管，该循环配管将从所述排出配管所排出的监测排水作为所述超纯水制造装置的原水来进行循环。
5.一种超纯水的监测方法，分取出从超纯水制造装置供给至使用点处的超纯水的一部分并对该超纯水的水质进行监测，其特征在于，使所分取的超纯水通过监测装置来对水质进行监测，该监测装置是将相异种类的水质测定计量仪器串联连结两级以上而成的。
6.如权利要求5所述的超纯水的监测方法，其特征在于，所述监测装置具有 第1监测单元，包含有比电阻计；第2监测单元，将从由溶解气体浓度计、TOC计、过氧化氢浓度计、氧化硅计、硼计、蒸发残渣计以及水温计构成的组中所选择的1种或2种以上的计量仪器并联连结而成；移送配管，将从所述第1监测单元所排出的监测排水的一部分导入至该第2监测单元中；排出配管，将该监测排水的剩余部分排出。
7.如权利要求6所述的超纯水的监测方法，其特征在于，所述监测装置还具有包含有微粒子计的第3监测单元，该第3监测单元与所述第1监测单元并联设置。
8.如权利要求6或7所述的超纯水的监测方法，其特征在于，将从所述排出配管所排出的监测排水作为所述超纯水制造装置的原水来进行循环使用。
全文摘要
通过降低在由多个计量仪器测定超纯水的水质并进行监测时所需要的监测水量，来抑制超纯水制造装置的规模，并由此谋求装置成本的降低。在分取出从超纯水制造装置供给至使用点处的超纯水的一部分并对水质进行监测时，使超纯水通过将相异种类的水质测定计量仪器串联连结两级以上而成的监测装置，来对水质进行监测。由于使从由超纯水制造装置起至使用点处的供水配管所分取的超纯水，串联地通过串联地连接两级以上的相异种类的水质测定计量仪器，因此，通过使在这些计量仪器的水质测定中所需要的监测水共用，由此谋求监测水量的降低，其结果，抑制超纯水制造装置的规模，而能够谋求装置成本的降低。
文档编号G01N33/18GK102348644SQ20108001148
公开日2012年2月8日 申请日期2010年3月29日 优先权日2009年3月31日
发明者小林秀树, 床嶋裕人 申请人:栗田工业株式会社