ワイヤソースラリ廃液の処理方法及び装置
【課題】固定砥粒式ワイヤソーのスラリ廃液からクーラントを効果的に分離できるようにする。
【解決手段】固定砥粒式ワイヤソーのスラリ廃液を分離装置に供給してクーラントを分離するスラリ廃液処理装置であって、貯留槽１０から分離装置６に供給するスラリ廃液３ａの温度を検出する温度計２５又は粘度を検出する粘度計２６と、温度計２５又は粘度計２６の検出値に基づいて、分離装置６に供給するスラリ廃液３ａの粘度が最低粘度を保持するように貯留槽１０のスラリ廃液３ａの温度を設定温度に調節する温度調節装置２３とを備える。
【解決手段】固定砥粒式ワイヤソーのスラリ廃液を分離装置に供給してクーラントを分離するスラリ廃液処理装置であって、貯留槽１０から分離装置６に供給するスラリ廃液３ａの温度を検出する温度計２５又は粘度を検出する粘度計２６と、温度計２５又は粘度計２６の検出値に基づいて、分離装置６に供給するスラリ廃液３ａの粘度が最低粘度を保持するように貯留槽１０のスラリ廃液３ａの温度を設定温度に調節する温度調節装置２３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定砥粒付きワイヤにクーラントを供給してワークをスライスしたスラリ廃液からクーラントを効果的に分離するようにしたワイヤソースラリの処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
結晶系太陽電池の製造には、単結晶或いは多結晶のシリコンインゴットをスライスして薄いウェーハを形成するスライス工程が存在しており、このようなスライス工程には、従来より、クーラントに砥粒を分散した切削液を、走行するワイヤ列に供給しつつ、ワイヤ列をワークに押し付けることによりワークの切削（切断）を行うようにした遊離砥粒式ワイヤソーが用いられている。従って、上記遊離砥粒式ワイヤソーから排出されるスラリ廃液には、クーラントと、砥粒と、切削により生じた微細なシリコン粒子とが混在している。
【０００３】
上記遊離砥粒式ワイヤソーにおいて、使用済みのスラリ廃液をそのまま繰り返し使用すると、砥粒と共に切削されたシリコン粒子がワイヤに供給されるために、シリコン粒子がワイヤと砥粒との間に介在してワークの切断を邪魔することにより、ワークの切断性能が低下し、切削精度も低下するようになる。
【０００４】
このため、従来では、スラリ廃液をそのまま廃棄処理することが行われていたが、このように廃棄処理した場合には多大のコストが掛ると共に環境を汚染するという問題があった。従って、近年では、スラリ廃液にアルカリ溶液を添加するとともに加熱を行うことにより、スラリ廃液から濾過によりクーラントを回収し、このように回収したクーラントを再利用することが検討されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
上記遊離砥粒式ワイヤソーに用いられるクーラントは、砥粒を均一に混合してワイヤに供給する役目を有することから、従来より比較的粘度が高く砥粒の分散性に優れた鉱油をベースとしたクーラントが主に用いられており、しかも、遊離砥粒式ワイヤソーから排出されるスラリ廃液には、前記砥粒と微細なシリコン粒子等の固体粒子が高い濃度で混合しているために、更に高い粘度となっている。
【０００６】
このように、従来の遊離砥粒式ワイヤソーからのスラリ廃液は、粘度が比較的高いために、前記スラリ廃液を分離装置に導いてクーラントと固体粒子（砥粒、シリコン粒子）に分離しようとしても効果的に分離することが困難であった。このため、前記特許文献１では、濾過機に導くスラリ廃液を加熱して粘度を低下させることで、濾過性能を高めるようにしている。尚、スラリ廃液からクーラントを分離するための分離装置としては、膜濾過機を用いる方法、振動濾過機を用いる方法、遠心分離機を用いる方法、加熱蒸発により分離する方法等が提案されている。
【０００７】
上記したように、スラリ廃液からクーラントを分離して再利用し、又、砥粒を分離して再利用すると、クーラント及び砥粒の使用量が減少して経済性を高められると共に、廃棄物の減容化を図れる利点がある。
【０００８】
一方、近年では、鋼製ワイヤの外周面にダイヤモンド砥粒が固定された固定砥粒付きワイヤを用いてワークのスライス等を行うようにした固定砥粒式ワイヤソーが用いられている（例えば特許文献２、３参照）。
【０００９】
上記固定砥粒式ワイヤソーのクーラントには、プロピレングリコール（ＰＧ）、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）等のグリコール類を基材として用いたものがある。
【００１０】
上記固定砥粒式ワイヤソーでは、従来の遊離砥粒式ワイヤソーに比して約３〜４倍の高速での切削が可能であり、しかも固定砥粒式ワイヤソーではクーラントに砥粒を分散させる必要がないことから、クーラントは、３０℃前後の運転温度域において所定の切削性が得られるように従来のクーラントに比して低い切削粘度に設定している。一方、固定砥粒式ワイヤソーのクーラントは、粘度が低くなり過ぎると切削性が低下するという問題がある。このため、固定砥粒式ワイヤソーのクーラントは、３０℃前後の運転温度域のときに最も粘度が低く、温度が運転温度域よりも低い場合及び運転温度域よりも高い場合には、粘度が増加して切削性が維持されるように添加剤等を添加することによって粘度を調整している。
【００１１】
上記固定砥粒式ワイヤソーにおいても、切削を行ったスラリ廃液をそのまま繰り返し使用すると、切削したシリコン粒子が再び固定砥粒付きワイヤに供給されてワークの切断を邪魔するために、ワークの切断性能が低下し、切削精度も低下するようになる。
【００１２】
従って、固定砥粒式ワイヤソーにおいても、スラリ廃液をクーラントと固体粒子に分離することが好ましいが、固定砥粒式ワイヤソーの場合にはスラリ廃液に砥粒が分散していないために、スラリ廃液からシリコン粒子を分離するのみでクーラントを回収することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−３４９５０７号公報
【特許文献２】特開２００２−１４４２２９号公報
【特許文献３】特開２０１０−０２９９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、前記固定砥粒式ワイヤソーでスライス作業を行ったスラリ廃液は、遠心分離機及び振動濾過機等の分離装置に導いてクーラントの回収等を行う際の３０℃前後の運転温度域のときに最も粘度が低く、温度が上記運転温度域よりも低い場合及び上記運転温度域よりも高い場合には、粘度が増加するという特異な性質を有しているため、スラリ廃液からクーラントを分離する際の分離性を高めようとして前記特許文献１に示すようにスラリ廃液を加熱した場合には、粘度が上昇することになって分離性能が逆に低下するという問題がある。
【００１５】
本発明は、上記実情に鑑みてなしたもので、固定砥粒式ワイヤソーのスラリ廃液からクーラントを効果的に分離するようにしたワイヤソースラリ廃液の処理方法及び装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、固定砥粒式ワイヤソーのスラリ廃液を分離装置に供給してクーラントを分離するスラリ廃液処理方法であって、貯留槽から分離装置に供給するスラリ廃液の温度または粘度を検出し、該スラリ廃液の温度または粘度に基づいて、分離装置に供給するスラリ廃液の粘度が最低粘度に保持されるようにスラリ廃液の温度を設定温度に調節することを特徴とするワイヤソースラリ廃液の処理方法、に係るものである。
【００１７】
上記ワイヤソースラリ廃液の処理方法において、前記分離装置によりスラリ廃液からクーラントが分離されて固体粒子が濃縮された濃縮液を前記貯留槽に循環することは好ましい。
【００１８】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理方法において、前記分離装置に供給するスラリ廃液の設定温度を２７〜５０℃としたことは好ましい。
【００１９】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理方法において、前記分離装置に供給するスラリ廃液の温度を前記設定温度に保持すると共に、スラリ廃液に振動を与えることは好ましい。
【００２０】
本発明は、固定砥粒式ワイヤソーのスラリ廃液を分離装置に供給してクーラントを分離するスラリ廃液処理装置であって、貯留槽から分離装置に供給するスラリ廃液の温度を検出する温度計又は粘度を検出する粘度計と、該温度計又は粘度計の検出値に基づいて、分離装置に供給するスラリ廃液の粘度が最低粘度を保持するように貯留槽のスラリ廃液の温度を設定温度に調節する温度調節装置とを備えたことを特徴とするワイヤソースラリの処理装置、に係るものである。
【００２１】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理装置において、前記温度調節装置が加熱器又は冷却器であることは好ましい。
【００２２】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理装置において、前記分離装置がスラリ廃液からクーラントを分離する濾過機であり、該濾過機でクーラントが分離されて固体粒子が濃縮された濃縮液を前記貯留槽に戻す循環流路を有することは好ましい。
【００２３】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理装置において、前記濾過機が膜濾過機であることは好ましい。
【００２４】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理装置において、前記濾過機が振動濾過機であることは好ましい。
【００２５】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理装置において、前記貯留槽に導くスラリ廃液から固体粒子を分離する前段の遠心分離機を備えたことは好ましい。
【００２６】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理装置において、前記貯留槽のスラリ廃液の一部を取り出して固体粒子を分離する後段の遠心分離機を備えたことは好ましい。
【００２７】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理装置において、前記温度調節装置に加えて、分離装置に導入するスラリ廃液に振動を与える振動付加装置を備えたことは好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のワイヤソースラリ廃液の処理方法及び装置によれば、分離装置に供給するスラリ廃液の温度または粘度を検出し、スラリ廃液の検出温度または検出粘度に基づき、分離装置に供給するスラリ廃液の粘度が最低粘度に保持されるようにスラリ廃液の温度を設定温度に調節するようにしたので、分離装置に供給されるスラリ廃液の粘度が常に最低粘度に保持され、よって、分離装置によるスラリ廃液の分離性が高められクーラントを効果的に分離できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明におけるワイヤソースラリ廃液の処理装置の全体構成の一例を示すブロック図である。
【図２】分離装置として膜濾過機を備えた場合の一例を示すブロック図である。
【図３】分離装置として振動濾過機を備えた場合の一例を示すブロック図である。
【図４】従来の遊離砥粒式ワイヤソーからのスラリ廃液の温度と粘度との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の固定砥粒式ワイヤソーからのスラリ廃液の温度と粘度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３１】
図１は、本発明におけるワイヤソースラリの処理装置の全体構成の一例を示すブロック図である。図１中、１は固定砥粒式ワイヤソーであり、固定砥粒式ワイヤソー１にはクーラント２が供給されて図示しない固定砥粒付きワイヤによりワークをスライスしており、従って、前記固定砥粒式ワイヤソー１からはワークの切削による微細なシリコン粒子がクーラントに混入した状態のスラリ廃液３が排出されており、このスラリ廃液３は受けタンク４に貯留される。
【００３２】
前記受けタンク４のスラリ廃液３は、ポンプＰにより貯留槽５に供給されて貯留されており、貯留槽５のスラリ廃液３はポンプＰにより分離装置６である前段の遠心分離機７に供給されて粗粒の固体粒子８ａが分離され、粗粒の固体粒子８ａが分離されたスラリ廃液３ａは、受けタンク９に貯留される。
【００３３】
前記受けタンク９のスラリ廃液３ａはポンプＰにより貯留槽１０に供給されて貯留される。このとき、貯留槽１０に供給される粗粒の固体粒子８ａが分離されたスラリ廃液３ａの一部を、前記固定砥粒式ワイヤソー１にクーラント２を供給している調整タンク１２に、バルブ１１ａ，１１ｂにより供給して再利用するようにしてもよい。調整タンク１２には新クーラント及び調整剤が供給されている。
【００３４】
前記貯留槽１０のスラリ廃液３ａはポンプＰにより分離装置６である濾過機１３に供給してクーラント２ａを分離しており、分離したクーラント２ａは前記調整タンク１２に供給して再利用するようにしている。前記濾過機１３でクーラント２ａが分離されて固体粒子の濃度が高められた濃縮液３ｂは、循環流路１４により再び前記貯留槽１０に戻される。
【００３５】
貯留槽１０の濃縮液３ｂの一部はポンプＰにより貯留槽１５に取り出されて貯留され、続いて貯留槽１５の濃縮液３ｂは、ポンプＰにより分離装置６である後段の遠心分離機１６に供給されて細粒の固体粒子８ｂが分離され、細粒の固体粒子８ｂが分離された回収液３ｃは、受けタンク１７に貯留され、受けタンク１７の回収液３ｃは、ポンプＰにより前記貯留槽１０に再度循環するようにしている。
【００３６】
図２は前記分離装置６である濾過機１３として膜濾過機１３ａを備えた場合の一例を示すブロック図である。膜濾過機１３ａは、容器１８の内部中心に膜１９を吊下げて備えており、前記貯留槽１０のスラリ廃液３ａがポンプ２０（Ｐ）によって容器１８下部に設けた下部入口２１から導入されており、スラリ廃液３ａに含まれる固体粒子（シリコン粒子）は前記膜１９に捕捉され、クーラント２ａは膜１９を通り抜けて中心部から上部へ取り出されて前記調整タンク１２に送られるようになっている。前記ポンプ２０は所定圧力でスラリ廃液３ａを吐出させる圧力調節器２０ａを備えている。又、膜１９を通り抜けられない固体粒子を含んだクーラントからなる濃縮液３ｂは上部出口２２から循環流路１４により前記貯留槽１０へ再循環されるようになっている。上記膜濾過機１３ａでは所定の期間の濾過を行った後、膜１９の逆洗を行うようにしており、このときの膜１９に捕捉された固体粒子は外部へ取り出すようにしている。
【００３７】
本発明者らは、固定砥粒式ワイヤソー１から排出されるスラリ廃液３から分離装置６によってクーラントと固体粒子に分離する際の分離に影響を及ぼす、スラリ廃液３の粘度を調査する以下の試験を実施した。
【００３８】
先ず、従来の遊離砥粒式ワイヤソー（例えば特許文献１）に用いられたクーラントからなるスラリ廃液を加熱した際のスラリ廃液の温度と粘度の関係を調査する試験を実施し、その結果を図４に示した。図４に示すように遊離砥粒式ワイヤソーからのスラリ廃液の場合には、温度が上昇すると粘度は低下し、温度の上昇によってスラリ廃液の流動性が高まることが判明した。従って、遊離砥粒式ワイヤソーからのスラリ廃液の場合には、スラリ廃液を加熱することは分離装置による分離性を高める上で好ましいことが判明した。
【００３９】
一方、図１の固定砥粒式ワイヤソー１に用いられているクーラントの場合のスラリ廃液３について、該スラリ廃液３を加熱した際の温度と粘度の関係を調査する試験を実施し、その結果を図５に示した。図５に示すように、スラリ廃液３、スラリ廃液３ａ、濃縮液３ｂ、回収液３ｃの温度を上昇させていくと、粘度は徐々に低下して最低粘度を示した後、再び粘度が増加するという特異な性質を示すことが判明した。即ち、図５からはスラリ廃液３の温度を２７〜５０℃の設定温度Ｘの範囲に設定することにより、スラリ廃液３の粘度を約４０ｍｐ・ｓの最低粘度に保持できることが判明した。
【００４０】
又、前記固定砥粒式ワイヤソー１に用いられているクーラントからなるスラリ廃液３の場合には、スラリ廃液３を静止した状態にしておくと直ちに粘度が増加して固化した如き状態を呈し、又、スラリ廃液３に振動を与えると直ちに液化した如き状態を呈して粘度が急激に低下する性質を示すことが判明した。
【００４１】
図２では、前記貯留槽１０からのスラリ廃液３ａを膜濾過機１３ａで分離する際の分離性能を高めるために、前記貯留槽１０に、スラリ廃液３ａの温度を調節するための温度調節装置２３を備えている。固定砥粒式ワイヤソー１ではワークをスライスするために、スラリ廃液３ａの温度は徐々に上昇する傾向を示す。又、前記ポンプ２０によりスラリ廃液３ａが膜濾過機１３ａに供給されてクーラント２ａが分離され、残りの濃縮液３ｂが循環流路１４により前記貯留槽１０へ再循環される際にも加熱されてスラリ廃液３ａの温度は上昇される。このように、前記スラリ廃液３ａの温度が上昇することによって、粘度が図５に示す最低粘度よりも大きくならないように、スラリ廃液３ａの温度を２７〜５０℃の設定温度Ｘの範囲に調節しておくために、前記温度調節装置２３には冷却器２３ａを用いている。又、気温の低下等によりスラリ廃液３ａの温度が図５に示す設定温度Ｘの下限（２７℃）を超えて低下しないように加熱器を備えるようにしてもよい。
【００４２】
又、前記貯留槽１０には、貯留されるスラリ廃液３ａを常時撹拌して振動を与えておくことによりスラリ廃液３ａの粘度を常に小さい値に保持するようにした撹拌装置２４を備えている。
【００４３】
更に、前記ポンプ２０の出口には、膜濾過機１３ａに供給されるスラリ廃液３ａの温度を検出する温度計２５、又は粘度を検出する粘度計２６の少なくとも一方が設けてあり、且つ温度計２５又は粘度計２６の検出値を入力する制御装置２７が設けてあり、制御装置２７は、膜濾過機１３ａに供給するスラリ廃液３ａの粘度が最低粘度に保持されるように、前記貯留槽１０のスラリ廃液３ａの温度を、図５に示す２７〜５０℃の設定温度Ｘの範囲に保持するよう前記温度調節装置２３を制御している。又、上記制御装置２７は、貯留槽１０のスラリ廃液３ａを膜濾過機１３ａに供給している間は、前記撹拌装置２４に駆動指令を送って駆動することによりスラリ廃液３ａに振動を与え、これによりスラリ廃液３ａの粘度が上昇する問題を防止している。
【００４４】
以下に、上記形態の作用を説明する。
【００４５】
図１の固定砥粒式ワイヤソー１にはクーラント２が供給されて図示しない固定砥粒付きワイヤによるワークのスライスが行われており、固定砥粒式ワイヤソー１からは、切削による微細なシリコン粒子がクーラント２に混入したスラリ廃液３が排出され、このスラリ廃液３は受けタンク４に貯留される。
【００４６】
前記受けタンク４のスラリ廃液３は、貯留槽５に供給されて貯留され、貯留槽５のスラリ廃液３は前段の遠心分離機７に供給されて粗粒の固体粒子８ａが分離される。この時、遠心分離機７による粗粒の固体粒子８ａの分離は効果的に行うことができる。
【００４７】
粗粒の固体粒子８ａが分離されたスラリ廃液３ａは、受けタンク９に貯留された後、貯留槽１０に貯留され、該貯留槽１０のスラリ廃液３ａは図２に示すポンプ２０により膜濾過機１３ａに供給されてクーラント２ａが分離され、分離したクーラント２ａは前記調整タンク１２に供給して再利用される。前記膜濾過機１３ａでクーラント２ａが分離されて固体粒子の濃度が高められた濃縮液３ｂは、循環流路１４により再び前記貯留槽１０に戻される。
【００４８】
貯留槽１０の濃縮液３ｂの一部はポンプＰにより貯留槽１５に取り出されて貯留され、貯留槽１５の濃縮液３ｂは、後段の遠心分離機１６に供給されて細粒の固体粒子８ｂが分離され、細粒の固体粒子８ｂが分離された回収液３ｃは、受けタンク１７に貯留され、受けタンク１７の回収液３ｃは、前記貯留槽１０のスラリ廃液３ａと共に前記膜濾過機１３ａに供給して再度循環するようにしている。この時、遠心分離機１６に供給される濃縮液３ｂの細粒の固形粒子の濃度は高められているために、遠心分離機７による細粒の固体粒子８ａの分離は効果的に行うことができる。
【００４９】
前記貯留槽１０に供給されるスラリ廃液３ａの温度は上昇する傾向にあり、このため、前記膜濾過機１３ａの入口に設けた温度計２５又は粘度計２６の検出値に基づいて制御装置２７は、スラリ廃液３ａの粘度が図５の最低粘度である約４０ｍｐａ・ｓになるように前記温度調節装置２３によりスラリ廃液３ａの温度を設定温度Ｘの範囲に制御する。同時に、制御装置２７は、前記撹拌装置２４に駆動指令を送って撹拌装置２４を作動し、スラリ廃液３ａに振動を与えることでスラリ廃液３ａの粘度が上昇する問題を防止している。
【００５０】
従って、膜濾過機１３ａには、図５に示す最低粘度である約４０ｍｐａ・ｓに保持されたスラリ廃液３ａが供給されることになるので、膜濾過機１３ａによる高い分離性能が保持される。膜濾過機１３ａで分離したクーラント２ａは調整タンク１２に供給され、再び固定砥粒式ワイヤソー１に供給されて循環使用される。
【００５１】
図１の貯留槽１０の濃縮液３ｂの一部は、貯留槽１５に取り出して貯留され、貯留槽１５の濃縮液３ｂは、後段の遠心分離機１６に供給されて細粒の固体粒子８ｂが分離され、細粒の固体粒子８ｂが分離された回収液３ｃは、受けタンク１７に貯留され、受けタンク１７の回収液３ｃは、ポンプＰにより前記貯留槽１０のスラリ廃液３ａと共に前記濾過機１３に供給して再度循環される。
【００５２】
図３は前記分離装置６である濾過機１３として振動濾過機１３ｂを備えた場合の一例を示すブロック図である。振動濾過機１３ｂは、モータ２８で正逆転を繰り返して振動させるフィルター２９にスラリ廃液３ａを供給し、クロスフローによりフィルター２９上に浮游した粒子層を形成させて濾液であるクーラント２ａと固体粒子が濃縮されたオーバーフロー液３０（濃縮液）とに分離するようにしてあり、オーバーフロー液３０の循環流路３１に設けた絞り弁３２を絞ることによりフィルター２９における圧力差を調節して粒子層を安定形成することで濾過を行い、フィルター２９の濾過性能が低下したときには、切換弁３３を切り換えることでオーバーフロー液３０を開放流路３４（循環流路）により前記貯留槽１０に開放し、前記粒子層を洗い流すようにしている。図３において、開放流路３４（循環流路）を貯留槽１０に導くことなく開放流路３４からの固体粒子を外部に取り出すようにしてもよい。
【００５３】
図３に示した振動濾過機１３ｂによる分離装置６を備えた場合においても、前記実施例と同様にして貯留槽１０から振動濾過機１３ｂに供給するスラリ廃液３ａの温度を調節することにより、振動濾過機１３ｂにおけるスラリ廃液３ａからクーラント２ａを分離する作用を効果的に行うことができる。
【００５４】
尚、上記各実施例では、貯留槽１０の濃縮液３ｂの一部を後段の遠心分離機１６に供給して連続的に細粒の固体粒子を分離する場合について説明したが、貯留槽１０の濃縮液３ｂを図２の膜濾過機１３ａ或いは図３の振動濾過機１３ｂに循環供給する作業を継続することで固体粒子の濃度が上昇したときに、濃縮液３ｂを後段の遠心分離機１６に供給して細粒の固体粒子を分離するバッチ式の処理を行うようにしてもよい。
【００５５】
又、図１に示した前段の遠心分離機７にスラリ廃液３を供給する貯留槽５、及び、後段の遠心分離機１６に濃縮液３ｂを供給する貯留槽１５にも、図２、図３に示した温度調節装置２３及び撹拌装置２４を設置すると共に、制御装置２７を備えることができ、このようにして、遠心分離機７，１６に供給するスラリ廃液３及び濃縮液３ｂの粘度が最低粘度を保持するように温度を設定温度Ｘに調節することにより、遠心分離機７，１６によるスラリ廃液３及び濃縮液３ｂの分離性能を高めることができる。
【００５６】
上記したように、本発明では、分離装置６に供給するスラリ廃液３の温度または粘度を検出し、スラリ廃液３の検出温度または検出粘度に基づき、分離装置６に導かれるスラリ廃液３の粘度が最低粘度に保持されるようにスラリ廃液３の温度を設定温度Ｘに調節するようにしたので、固定砥粒式ワイヤソー１からのスラリ廃液３が、温度の上昇に伴い粘度が低下して最低粘度を示した後に再び増加するという特異な性質を有していても、分離装置６に導かれるスラリ廃液３の粘度を常に最低粘度に保持できるため、従来から用いられている膜濾過機１３ａ、振動濾過機１３ｂ、更には遠心分離機７，１６においても、分離性を高めてスラリ廃液３からクーラントを効果的に分離できるようになる。
【００５７】
尚、本発明は上記形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 固定砥粒式ワイヤソー
２ クーラント
２ａ クーラント
３ スラリ廃液
３ａ スラリ廃液
３ｂ 濃縮液
４ 受けタンク
５ 貯留槽
６ 分離装置
７ 前段の遠心分離機
１０ 貯留槽
１３ 濾過機
１３ａ 膜濾過機
１３ｂ 振動濾過機
１４ 循環流路
１５ 貯留槽
１６ 後段の遠心分離機
２３ 温度調節装置
２３ａ 冷却器
２４ 撹拌装置
２５ 温度計
２６ 粘度計
２７ 制御装置
３１ 循環流路
Ｘ 設定温度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定砥粒付きワイヤにクーラントを供給してワークをスライスしたスラリ廃液からクーラントを効果的に分離するようにしたワイヤソースラリの処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
結晶系太陽電池の製造には、単結晶或いは多結晶のシリコンインゴットをスライスして薄いウェーハを形成するスライス工程が存在しており、このようなスライス工程には、従来より、クーラントに砥粒を分散した切削液を、走行するワイヤ列に供給しつつ、ワイヤ列をワークに押し付けることによりワークの切削（切断）を行うようにした遊離砥粒式ワイヤソーが用いられている。従って、上記遊離砥粒式ワイヤソーから排出されるスラリ廃液には、クーラントと、砥粒と、切削により生じた微細なシリコン粒子とが混在している。
【０００３】
上記遊離砥粒式ワイヤソーにおいて、使用済みのスラリ廃液をそのまま繰り返し使用すると、砥粒と共に切削されたシリコン粒子がワイヤに供給されるために、シリコン粒子がワイヤと砥粒との間に介在してワークの切断を邪魔することにより、ワークの切断性能が低下し、切削精度も低下するようになる。
【０００４】
このため、従来では、スラリ廃液をそのまま廃棄処理することが行われていたが、このように廃棄処理した場合には多大のコストが掛ると共に環境を汚染するという問題があった。従って、近年では、スラリ廃液にアルカリ溶液を添加するとともに加熱を行うことにより、スラリ廃液から濾過によりクーラントを回収し、このように回収したクーラントを再利用することが検討されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
上記遊離砥粒式ワイヤソーに用いられるクーラントは、砥粒を均一に混合してワイヤに供給する役目を有することから、従来より比較的粘度が高く砥粒の分散性に優れた鉱油をベースとしたクーラントが主に用いられており、しかも、遊離砥粒式ワイヤソーから排出されるスラリ廃液には、前記砥粒と微細なシリコン粒子等の固体粒子が高い濃度で混合しているために、更に高い粘度となっている。
【０００６】
このように、従来の遊離砥粒式ワイヤソーからのスラリ廃液は、粘度が比較的高いために、前記スラリ廃液を分離装置に導いてクーラントと固体粒子（砥粒、シリコン粒子）に分離しようとしても効果的に分離することが困難であった。このため、前記特許文献１では、濾過機に導くスラリ廃液を加熱して粘度を低下させることで、濾過性能を高めるようにしている。尚、スラリ廃液からクーラントを分離するための分離装置としては、膜濾過機を用いる方法、振動濾過機を用いる方法、遠心分離機を用いる方法、加熱蒸発により分離する方法等が提案されている。
【０００７】
上記したように、スラリ廃液からクーラントを分離して再利用し、又、砥粒を分離して再利用すると、クーラント及び砥粒の使用量が減少して経済性を高められると共に、廃棄物の減容化を図れる利点がある。
【０００８】
一方、近年では、鋼製ワイヤの外周面にダイヤモンド砥粒が固定された固定砥粒付きワイヤを用いてワークのスライス等を行うようにした固定砥粒式ワイヤソーが用いられている（例えば特許文献２、３参照）。
【０００９】
上記固定砥粒式ワイヤソーのクーラントには、プロピレングリコール（ＰＧ）、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）等のグリコール類を基材として用いたものがある。
【００１０】
上記固定砥粒式ワイヤソーでは、従来の遊離砥粒式ワイヤソーに比して約３〜４倍の高速での切削が可能であり、しかも固定砥粒式ワイヤソーではクーラントに砥粒を分散させる必要がないことから、クーラントは、３０℃前後の運転温度域において所定の切削性が得られるように従来のクーラントに比して低い切削粘度に設定している。一方、固定砥粒式ワイヤソーのクーラントは、粘度が低くなり過ぎると切削性が低下するという問題がある。このため、固定砥粒式ワイヤソーのクーラントは、３０℃前後の運転温度域のときに最も粘度が低く、温度が運転温度域よりも低い場合及び運転温度域よりも高い場合には、粘度が増加して切削性が維持されるように添加剤等を添加することによって粘度を調整している。
【００１１】
上記固定砥粒式ワイヤソーにおいても、切削を行ったスラリ廃液をそのまま繰り返し使用すると、切削したシリコン粒子が再び固定砥粒付きワイヤに供給されてワークの切断を邪魔するために、ワークの切断性能が低下し、切削精度も低下するようになる。
【００１２】
従って、固定砥粒式ワイヤソーにおいても、スラリ廃液をクーラントと固体粒子に分離することが好ましいが、固定砥粒式ワイヤソーの場合にはスラリ廃液に砥粒が分散していないために、スラリ廃液からシリコン粒子を分離するのみでクーラントを回収することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−３４９５０７号公報
【特許文献２】特開２００２−１４４２２９号公報
【特許文献３】特開２０１０−０２９９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、前記固定砥粒式ワイヤソーでスライス作業を行ったスラリ廃液は、遠心分離機及び振動濾過機等の分離装置に導いてクーラントの回収等を行う際の３０℃前後の運転温度域のときに最も粘度が低く、温度が上記運転温度域よりも低い場合及び上記運転温度域よりも高い場合には、粘度が増加するという特異な性質を有しているため、スラリ廃液からクーラントを分離する際の分離性を高めようとして前記特許文献１に示すようにスラリ廃液を加熱した場合には、粘度が上昇することになって分離性能が逆に低下するという問題がある。
【００１５】
本発明は、上記実情に鑑みてなしたもので、固定砥粒式ワイヤソーのスラリ廃液からクーラントを効果的に分離するようにしたワイヤソースラリ廃液の処理方法及び装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、固定砥粒式ワイヤソーのスラリ廃液を分離装置に供給してクーラントを分離するスラリ廃液処理方法であって、貯留槽から分離装置に供給するスラリ廃液の温度または粘度を検出し、該スラリ廃液の温度または粘度に基づいて、分離装置に供給するスラリ廃液の粘度が最低粘度に保持されるようにスラリ廃液の温度を設定温度に調節することを特徴とするワイヤソースラリ廃液の処理方法、に係るものである。
【００１７】
上記ワイヤソースラリ廃液の処理方法において、前記分離装置によりスラリ廃液からクーラントが分離されて固体粒子が濃縮された濃縮液を前記貯留槽に循環することは好ましい。
【００１８】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理方法において、前記分離装置に供給するスラリ廃液の設定温度を２７〜５０℃としたことは好ましい。
【００１９】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理方法において、前記分離装置に供給するスラリ廃液の温度を前記設定温度に保持すると共に、スラリ廃液に振動を与えることは好ましい。
【００２０】
本発明は、固定砥粒式ワイヤソーのスラリ廃液を分離装置に供給してクーラントを分離するスラリ廃液処理装置であって、貯留槽から分離装置に供給するスラリ廃液の温度を検出する温度計又は粘度を検出する粘度計と、該温度計又は粘度計の検出値に基づいて、分離装置に供給するスラリ廃液の粘度が最低粘度を保持するように貯留槽のスラリ廃液の温度を設定温度に調節する温度調節装置とを備えたことを特徴とするワイヤソースラリの処理装置、に係るものである。
【００２１】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理装置において、前記温度調節装置が加熱器又は冷却器であることは好ましい。
【００２２】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理装置において、前記分離装置がスラリ廃液からクーラントを分離する濾過機であり、該濾過機でクーラントが分離されて固体粒子が濃縮された濃縮液を前記貯留槽に戻す循環流路を有することは好ましい。
【００２３】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理装置において、前記濾過機が膜濾過機であることは好ましい。
【００２４】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理装置において、前記濾過機が振動濾過機であることは好ましい。
【００２５】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理装置において、前記貯留槽に導くスラリ廃液から固体粒子を分離する前段の遠心分離機を備えたことは好ましい。
【００２６】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理装置において、前記貯留槽のスラリ廃液の一部を取り出して固体粒子を分離する後段の遠心分離機を備えたことは好ましい。
【００２７】
又、上記ワイヤソースラリ廃液の処理装置において、前記温度調節装置に加えて、分離装置に導入するスラリ廃液に振動を与える振動付加装置を備えたことは好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のワイヤソースラリ廃液の処理方法及び装置によれば、分離装置に供給するスラリ廃液の温度または粘度を検出し、スラリ廃液の検出温度または検出粘度に基づき、分離装置に供給するスラリ廃液の粘度が最低粘度に保持されるようにスラリ廃液の温度を設定温度に調節するようにしたので、分離装置に供給されるスラリ廃液の粘度が常に最低粘度に保持され、よって、分離装置によるスラリ廃液の分離性が高められクーラントを効果的に分離できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明におけるワイヤソースラリ廃液の処理装置の全体構成の一例を示すブロック図である。
【図２】分離装置として膜濾過機を備えた場合の一例を示すブロック図である。
【図３】分離装置として振動濾過機を備えた場合の一例を示すブロック図である。
【図４】従来の遊離砥粒式ワイヤソーからのスラリ廃液の温度と粘度との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の固定砥粒式ワイヤソーからのスラリ廃液の温度と粘度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３１】
図１は、本発明におけるワイヤソースラリの処理装置の全体構成の一例を示すブロック図である。図１中、１は固定砥粒式ワイヤソーであり、固定砥粒式ワイヤソー１にはクーラント２が供給されて図示しない固定砥粒付きワイヤによりワークをスライスしており、従って、前記固定砥粒式ワイヤソー１からはワークの切削による微細なシリコン粒子がクーラントに混入した状態のスラリ廃液３が排出されており、このスラリ廃液３は受けタンク４に貯留される。
【００３２】
前記受けタンク４のスラリ廃液３は、ポンプＰにより貯留槽５に供給されて貯留されており、貯留槽５のスラリ廃液３はポンプＰにより分離装置６である前段の遠心分離機７に供給されて粗粒の固体粒子８ａが分離され、粗粒の固体粒子８ａが分離されたスラリ廃液３ａは、受けタンク９に貯留される。
【００３３】
前記受けタンク９のスラリ廃液３ａはポンプＰにより貯留槽１０に供給されて貯留される。このとき、貯留槽１０に供給される粗粒の固体粒子８ａが分離されたスラリ廃液３ａの一部を、前記固定砥粒式ワイヤソー１にクーラント２を供給している調整タンク１２に、バルブ１１ａ，１１ｂにより供給して再利用するようにしてもよい。調整タンク１２には新クーラント及び調整剤が供給されている。
【００３４】
前記貯留槽１０のスラリ廃液３ａはポンプＰにより分離装置６である濾過機１３に供給してクーラント２ａを分離しており、分離したクーラント２ａは前記調整タンク１２に供給して再利用するようにしている。前記濾過機１３でクーラント２ａが分離されて固体粒子の濃度が高められた濃縮液３ｂは、循環流路１４により再び前記貯留槽１０に戻される。
【００３５】
貯留槽１０の濃縮液３ｂの一部はポンプＰにより貯留槽１５に取り出されて貯留され、続いて貯留槽１５の濃縮液３ｂは、ポンプＰにより分離装置６である後段の遠心分離機１６に供給されて細粒の固体粒子８ｂが分離され、細粒の固体粒子８ｂが分離された回収液３ｃは、受けタンク１７に貯留され、受けタンク１７の回収液３ｃは、ポンプＰにより前記貯留槽１０に再度循環するようにしている。
【００３６】
図２は前記分離装置６である濾過機１３として膜濾過機１３ａを備えた場合の一例を示すブロック図である。膜濾過機１３ａは、容器１８の内部中心に膜１９を吊下げて備えており、前記貯留槽１０のスラリ廃液３ａがポンプ２０（Ｐ）によって容器１８下部に設けた下部入口２１から導入されており、スラリ廃液３ａに含まれる固体粒子（シリコン粒子）は前記膜１９に捕捉され、クーラント２ａは膜１９を通り抜けて中心部から上部へ取り出されて前記調整タンク１２に送られるようになっている。前記ポンプ２０は所定圧力でスラリ廃液３ａを吐出させる圧力調節器２０ａを備えている。又、膜１９を通り抜けられない固体粒子を含んだクーラントからなる濃縮液３ｂは上部出口２２から循環流路１４により前記貯留槽１０へ再循環されるようになっている。上記膜濾過機１３ａでは所定の期間の濾過を行った後、膜１９の逆洗を行うようにしており、このときの膜１９に捕捉された固体粒子は外部へ取り出すようにしている。
【００３７】
本発明者らは、固定砥粒式ワイヤソー１から排出されるスラリ廃液３から分離装置６によってクーラントと固体粒子に分離する際の分離に影響を及ぼす、スラリ廃液３の粘度を調査する以下の試験を実施した。
【００３８】
先ず、従来の遊離砥粒式ワイヤソー（例えば特許文献１）に用いられたクーラントからなるスラリ廃液を加熱した際のスラリ廃液の温度と粘度の関係を調査する試験を実施し、その結果を図４に示した。図４に示すように遊離砥粒式ワイヤソーからのスラリ廃液の場合には、温度が上昇すると粘度は低下し、温度の上昇によってスラリ廃液の流動性が高まることが判明した。従って、遊離砥粒式ワイヤソーからのスラリ廃液の場合には、スラリ廃液を加熱することは分離装置による分離性を高める上で好ましいことが判明した。
【００３９】
一方、図１の固定砥粒式ワイヤソー１に用いられているクーラントの場合のスラリ廃液３について、該スラリ廃液３を加熱した際の温度と粘度の関係を調査する試験を実施し、その結果を図５に示した。図５に示すように、スラリ廃液３、スラリ廃液３ａ、濃縮液３ｂ、回収液３ｃの温度を上昇させていくと、粘度は徐々に低下して最低粘度を示した後、再び粘度が増加するという特異な性質を示すことが判明した。即ち、図５からはスラリ廃液３の温度を２７〜５０℃の設定温度Ｘの範囲に設定することにより、スラリ廃液３の粘度を約４０ｍｐ・ｓの最低粘度に保持できることが判明した。
【００４０】
又、前記固定砥粒式ワイヤソー１に用いられているクーラントからなるスラリ廃液３の場合には、スラリ廃液３を静止した状態にしておくと直ちに粘度が増加して固化した如き状態を呈し、又、スラリ廃液３に振動を与えると直ちに液化した如き状態を呈して粘度が急激に低下する性質を示すことが判明した。
【００４１】
図２では、前記貯留槽１０からのスラリ廃液３ａを膜濾過機１３ａで分離する際の分離性能を高めるために、前記貯留槽１０に、スラリ廃液３ａの温度を調節するための温度調節装置２３を備えている。固定砥粒式ワイヤソー１ではワークをスライスするために、スラリ廃液３ａの温度は徐々に上昇する傾向を示す。又、前記ポンプ２０によりスラリ廃液３ａが膜濾過機１３ａに供給されてクーラント２ａが分離され、残りの濃縮液３ｂが循環流路１４により前記貯留槽１０へ再循環される際にも加熱されてスラリ廃液３ａの温度は上昇される。このように、前記スラリ廃液３ａの温度が上昇することによって、粘度が図５に示す最低粘度よりも大きくならないように、スラリ廃液３ａの温度を２７〜５０℃の設定温度Ｘの範囲に調節しておくために、前記温度調節装置２３には冷却器２３ａを用いている。又、気温の低下等によりスラリ廃液３ａの温度が図５に示す設定温度Ｘの下限（２７℃）を超えて低下しないように加熱器を備えるようにしてもよい。
【００４２】
又、前記貯留槽１０には、貯留されるスラリ廃液３ａを常時撹拌して振動を与えておくことによりスラリ廃液３ａの粘度を常に小さい値に保持するようにした撹拌装置２４を備えている。
【００４３】
更に、前記ポンプ２０の出口には、膜濾過機１３ａに供給されるスラリ廃液３ａの温度を検出する温度計２５、又は粘度を検出する粘度計２６の少なくとも一方が設けてあり、且つ温度計２５又は粘度計２６の検出値を入力する制御装置２７が設けてあり、制御装置２７は、膜濾過機１３ａに供給するスラリ廃液３ａの粘度が最低粘度に保持されるように、前記貯留槽１０のスラリ廃液３ａの温度を、図５に示す２７〜５０℃の設定温度Ｘの範囲に保持するよう前記温度調節装置２３を制御している。又、上記制御装置２７は、貯留槽１０のスラリ廃液３ａを膜濾過機１３ａに供給している間は、前記撹拌装置２４に駆動指令を送って駆動することによりスラリ廃液３ａに振動を与え、これによりスラリ廃液３ａの粘度が上昇する問題を防止している。
【００４４】
以下に、上記形態の作用を説明する。
【００４５】
図１の固定砥粒式ワイヤソー１にはクーラント２が供給されて図示しない固定砥粒付きワイヤによるワークのスライスが行われており、固定砥粒式ワイヤソー１からは、切削による微細なシリコン粒子がクーラント２に混入したスラリ廃液３が排出され、このスラリ廃液３は受けタンク４に貯留される。
【００４６】
前記受けタンク４のスラリ廃液３は、貯留槽５に供給されて貯留され、貯留槽５のスラリ廃液３は前段の遠心分離機７に供給されて粗粒の固体粒子８ａが分離される。この時、遠心分離機７による粗粒の固体粒子８ａの分離は効果的に行うことができる。
【００４７】
粗粒の固体粒子８ａが分離されたスラリ廃液３ａは、受けタンク９に貯留された後、貯留槽１０に貯留され、該貯留槽１０のスラリ廃液３ａは図２に示すポンプ２０により膜濾過機１３ａに供給されてクーラント２ａが分離され、分離したクーラント２ａは前記調整タンク１２に供給して再利用される。前記膜濾過機１３ａでクーラント２ａが分離されて固体粒子の濃度が高められた濃縮液３ｂは、循環流路１４により再び前記貯留槽１０に戻される。
【００４８】
貯留槽１０の濃縮液３ｂの一部はポンプＰにより貯留槽１５に取り出されて貯留され、貯留槽１５の濃縮液３ｂは、後段の遠心分離機１６に供給されて細粒の固体粒子８ｂが分離され、細粒の固体粒子８ｂが分離された回収液３ｃは、受けタンク１７に貯留され、受けタンク１７の回収液３ｃは、前記貯留槽１０のスラリ廃液３ａと共に前記膜濾過機１３ａに供給して再度循環するようにしている。この時、遠心分離機１６に供給される濃縮液３ｂの細粒の固形粒子の濃度は高められているために、遠心分離機７による細粒の固体粒子８ａの分離は効果的に行うことができる。
【００４９】
前記貯留槽１０に供給されるスラリ廃液３ａの温度は上昇する傾向にあり、このため、前記膜濾過機１３ａの入口に設けた温度計２５又は粘度計２６の検出値に基づいて制御装置２７は、スラリ廃液３ａの粘度が図５の最低粘度である約４０ｍｐａ・ｓになるように前記温度調節装置２３によりスラリ廃液３ａの温度を設定温度Ｘの範囲に制御する。同時に、制御装置２７は、前記撹拌装置２４に駆動指令を送って撹拌装置２４を作動し、スラリ廃液３ａに振動を与えることでスラリ廃液３ａの粘度が上昇する問題を防止している。
【００５０】
従って、膜濾過機１３ａには、図５に示す最低粘度である約４０ｍｐａ・ｓに保持されたスラリ廃液３ａが供給されることになるので、膜濾過機１３ａによる高い分離性能が保持される。膜濾過機１３ａで分離したクーラント２ａは調整タンク１２に供給され、再び固定砥粒式ワイヤソー１に供給されて循環使用される。
【００５１】
図１の貯留槽１０の濃縮液３ｂの一部は、貯留槽１５に取り出して貯留され、貯留槽１５の濃縮液３ｂは、後段の遠心分離機１６に供給されて細粒の固体粒子８ｂが分離され、細粒の固体粒子８ｂが分離された回収液３ｃは、受けタンク１７に貯留され、受けタンク１７の回収液３ｃは、ポンプＰにより前記貯留槽１０のスラリ廃液３ａと共に前記濾過機１３に供給して再度循環される。
【００５２】
図３は前記分離装置６である濾過機１３として振動濾過機１３ｂを備えた場合の一例を示すブロック図である。振動濾過機１３ｂは、モータ２８で正逆転を繰り返して振動させるフィルター２９にスラリ廃液３ａを供給し、クロスフローによりフィルター２９上に浮游した粒子層を形成させて濾液であるクーラント２ａと固体粒子が濃縮されたオーバーフロー液３０（濃縮液）とに分離するようにしてあり、オーバーフロー液３０の循環流路３１に設けた絞り弁３２を絞ることによりフィルター２９における圧力差を調節して粒子層を安定形成することで濾過を行い、フィルター２９の濾過性能が低下したときには、切換弁３３を切り換えることでオーバーフロー液３０を開放流路３４（循環流路）により前記貯留槽１０に開放し、前記粒子層を洗い流すようにしている。図３において、開放流路３４（循環流路）を貯留槽１０に導くことなく開放流路３４からの固体粒子を外部に取り出すようにしてもよい。
【００５３】
図３に示した振動濾過機１３ｂによる分離装置６を備えた場合においても、前記実施例と同様にして貯留槽１０から振動濾過機１３ｂに供給するスラリ廃液３ａの温度を調節することにより、振動濾過機１３ｂにおけるスラリ廃液３ａからクーラント２ａを分離する作用を効果的に行うことができる。
【００５４】
尚、上記各実施例では、貯留槽１０の濃縮液３ｂの一部を後段の遠心分離機１６に供給して連続的に細粒の固体粒子を分離する場合について説明したが、貯留槽１０の濃縮液３ｂを図２の膜濾過機１３ａ或いは図３の振動濾過機１３ｂに循環供給する作業を継続することで固体粒子の濃度が上昇したときに、濃縮液３ｂを後段の遠心分離機１６に供給して細粒の固体粒子を分離するバッチ式の処理を行うようにしてもよい。
【００５５】
又、図１に示した前段の遠心分離機７にスラリ廃液３を供給する貯留槽５、及び、後段の遠心分離機１６に濃縮液３ｂを供給する貯留槽１５にも、図２、図３に示した温度調節装置２３及び撹拌装置２４を設置すると共に、制御装置２７を備えることができ、このようにして、遠心分離機７，１６に供給するスラリ廃液３及び濃縮液３ｂの粘度が最低粘度を保持するように温度を設定温度Ｘに調節することにより、遠心分離機７，１６によるスラリ廃液３及び濃縮液３ｂの分離性能を高めることができる。
【００５６】
上記したように、本発明では、分離装置６に供給するスラリ廃液３の温度または粘度を検出し、スラリ廃液３の検出温度または検出粘度に基づき、分離装置６に導かれるスラリ廃液３の粘度が最低粘度に保持されるようにスラリ廃液３の温度を設定温度Ｘに調節するようにしたので、固定砥粒式ワイヤソー１からのスラリ廃液３が、温度の上昇に伴い粘度が低下して最低粘度を示した後に再び増加するという特異な性質を有していても、分離装置６に導かれるスラリ廃液３の粘度を常に最低粘度に保持できるため、従来から用いられている膜濾過機１３ａ、振動濾過機１３ｂ、更には遠心分離機７，１６においても、分離性を高めてスラリ廃液３からクーラントを効果的に分離できるようになる。
【００５７】
尚、本発明は上記形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 固定砥粒式ワイヤソー
２ クーラント
２ａ クーラント
３ スラリ廃液
３ａ スラリ廃液
３ｂ 濃縮液
４ 受けタンク
５ 貯留槽
６ 分離装置
７ 前段の遠心分離機
１０ 貯留槽
１３ 濾過機
１３ａ 膜濾過機
１３ｂ 振動濾過機
１４ 循環流路
１５ 貯留槽
１６ 後段の遠心分離機
２３ 温度調節装置
２３ａ 冷却器
２４ 撹拌装置
２５ 温度計
２６ 粘度計
２７ 制御装置
３１ 循環流路
Ｘ 設定温度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定砥粒式ワイヤソーのスラリ廃液を分離装置に供給してクーラントを分離するスラリ廃液処理方法であって、貯留槽から分離装置に供給するスラリ廃液の温度または粘度を検出し、該スラリ廃液の温度または粘度に基づいて、分離装置に供給するスラリ廃液の粘度が最低粘度に保持されるようにスラリ廃液の温度を設定温度に調節することを特徴とするワイヤソースラリ廃液の処理方法。
【請求項２】
前記分離装置によりスラリ廃液からクーラントが分離されて固体粒子が濃縮された濃縮液を前記貯留槽に循環することを特徴とする請求項１に記載のワイヤソースラリ廃液の処理方法。
【請求項３】
前記分離装置に供給するスラリ廃液の設定温度を２７〜５０℃としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のワイヤソースラリ廃液の処理方法。
【請求項４】
前記分離装置に供給するスラリ廃液の温度を前記設定温度に保持すると共に、スラリ廃液に振動を与えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のワイヤソースラリ廃液の処理方法。
【請求項５】
固定砥粒式ワイヤソーのスラリ廃液を分離装置に供給してクーラントを分離するスラリ廃液処理装置であって、貯留槽から分離装置に供給するスラリ廃液の温度を検出する温度計又は粘度を検出する粘度計と、該温度計又は粘度計の検出値に基づいて、分離装置に供給するスラリ廃液の粘度が最低粘度を保持するように貯留槽のスラリ廃液の温度を設定温度に調節する温度調節装置とを備えたことを特徴とするワイヤソースラリ廃液の処理装置。
【請求項６】
前記温度調節装置が加熱器又は冷却器であることを特徴とする請求項５に記載のワイヤソースラリ廃液の処理装置。
【請求項７】
前記分離装置がスラリ廃液からクーラントを分離する濾過機であり、該濾過機でクーラントが分離されて固体粒子が濃縮された濃縮液を前記貯留槽に戻す循環流路を有することを特徴とする請求項５又は６に記載のワイヤソースラリ廃液の処理装置。
【請求項８】
前記濾過機が膜濾過機であることを特徴とする請求項７に記載のワイヤソースラリ廃液の処理装置。
【請求項９】
前記濾過機が振動濾過機であることを特徴とする請求項７に記載のワイヤソースラリ廃液の処理装置。
【請求項１０】
前記貯留槽に導くスラリ廃液から固体粒子を分離する前段の遠心分離機を備えたことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載のワイヤソースラリ廃液の処理装置。
【請求項１１】
前記貯留槽のスラリ廃液の一部を取り出して固体粒子を分離する後段の遠心分離機を備えたことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載のワイヤソースラリ廃液の処理装置。
【請求項１２】
前記温度調節装置に加えて、分離装置に導入するスラリ廃液に振動を与える振動付加装置を備えたことを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１つに記載のワイヤソースラリ廃液の処理装置。
【請求項１】
固定砥粒式ワイヤソーのスラリ廃液を分離装置に供給してクーラントを分離するスラリ廃液処理方法であって、貯留槽から分離装置に供給するスラリ廃液の温度または粘度を検出し、該スラリ廃液の温度または粘度に基づいて、分離装置に供給するスラリ廃液の粘度が最低粘度に保持されるようにスラリ廃液の温度を設定温度に調節することを特徴とするワイヤソースラリ廃液の処理方法。
【請求項２】
前記分離装置によりスラリ廃液からクーラントが分離されて固体粒子が濃縮された濃縮液を前記貯留槽に循環することを特徴とする請求項１に記載のワイヤソースラリ廃液の処理方法。
【請求項３】
前記分離装置に供給するスラリ廃液の設定温度を２７〜５０℃としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のワイヤソースラリ廃液の処理方法。
【請求項４】
前記分離装置に供給するスラリ廃液の温度を前記設定温度に保持すると共に、スラリ廃液に振動を与えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のワイヤソースラリ廃液の処理方法。
【請求項５】
固定砥粒式ワイヤソーのスラリ廃液を分離装置に供給してクーラントを分離するスラリ廃液処理装置であって、貯留槽から分離装置に供給するスラリ廃液の温度を検出する温度計又は粘度を検出する粘度計と、該温度計又は粘度計の検出値に基づいて、分離装置に供給するスラリ廃液の粘度が最低粘度を保持するように貯留槽のスラリ廃液の温度を設定温度に調節する温度調節装置とを備えたことを特徴とするワイヤソースラリ廃液の処理装置。
【請求項６】
前記温度調節装置が加熱器又は冷却器であることを特徴とする請求項５に記載のワイヤソースラリ廃液の処理装置。
【請求項７】
前記分離装置がスラリ廃液からクーラントを分離する濾過機であり、該濾過機でクーラントが分離されて固体粒子が濃縮された濃縮液を前記貯留槽に戻す循環流路を有することを特徴とする請求項５又は６に記載のワイヤソースラリ廃液の処理装置。
【請求項８】
前記濾過機が膜濾過機であることを特徴とする請求項７に記載のワイヤソースラリ廃液の処理装置。
【請求項９】
前記濾過機が振動濾過機であることを特徴とする請求項７に記載のワイヤソースラリ廃液の処理装置。
【請求項１０】
前記貯留槽に導くスラリ廃液から固体粒子を分離する前段の遠心分離機を備えたことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載のワイヤソースラリ廃液の処理装置。
【請求項１１】
前記貯留槽のスラリ廃液の一部を取り出して固体粒子を分離する後段の遠心分離機を備えたことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載のワイヤソースラリ廃液の処理装置。
【請求項１２】
前記温度調節装置に加えて、分離装置に導入するスラリ廃液に振動を与える振動付加装置を備えたことを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１つに記載のワイヤソースラリ廃液の処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−７６１５９（Ｐ２０１２−７６１５９Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２１３６３（Ｐ２０１０−２２１３６３）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００１９８３５２）株式会社ＩＨＩ回転機械 (27)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００１９８３５２）株式会社ＩＨＩ回転機械 (27)
【Ｆターム（参考）】
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