特許 7399564 イオン交換ユニット及びイオン交換樹脂の交換方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-08

(45)【発行日】2023-12-18

(54)【発明の名称】イオン交換ユニット及びイオン交換樹脂の交換方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/42 20230101AFI20231211BHJP

   B01J 47/022 20170101ALI20231211BHJP

【ＦＩ】

C02F1/42 A

C02F1/42 B

B01J47/022

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019219300

(22)【出願日】2019-12-04

(65)【公開番号】P2021087911

(43)【公開日】2021-06-10

【審査請求日】2022-10-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100075384

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 昂

(74)【代理人】

【識別番号】100172281

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100206553

【弁理士】

【氏名又は名称】笠原 崇廣

(74)【代理人】

【識別番号】100189773

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 英哲

(74)【代理人】

【識別番号】100184055

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 貴之

(72)【発明者】

【氏名】新井 賢

(72)【発明者】

【氏名】吉田 幹

(72)【発明者】

【氏名】斎藤 淳

(72)【発明者】

【氏名】ダン ヴァン トアン

【審査官】石岡 隆

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５６－０８４０３４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－２１７５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５０－０４５３３７（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ１／４２

Ｂ０１Ｊ３９／００－４９／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水からイオンを除去するイオン交換ユニットであって、
イオン交換樹脂を収容する第１容器と、
該第１容器に水を供給する第１水供給路と、
該第１容器に該イオン交換樹脂を供給するイオン交換樹脂供給路と、
該第１容器からイオンが除去された該水が排出される第１排出路と、
該第１排出路からの該水の排出を制御する第１開閉弁と、
該第１排出路からの該イオン交換樹脂の排出を防ぐ第１フィルタと、
該第１容器に収容された該イオン交換樹脂が、該第１容器内の該水とともに排出される第２排出路と、
該第２排出路からの該イオン交換樹脂及び該水の排出を制御する第２開閉弁と、
該第２排出路に排出された該イオン交換樹脂及び該水を送り出すポンプと、
該ポンプによって送り出された該イオン交換樹脂及び該水を収容する第２容器と、
該第２容器に貯留された該水を該第１容器に供給する第２水供給路と、
該第２容器から該第１容器への該水の供給を制御する第３開閉弁と、
該第２容器から該第１容器への該イオン交換樹脂の排出を防ぐ第２フィルタと、を備え、
該第２容器に貯留された該水を、該イオン交換樹脂を収容した該第１容器に供給することによって、純水を生成することを特徴とするイオン交換ユニット。

【請求項2】

該イオン交換樹脂を収容し、該イオン交換樹脂供給路に接続された第３容器と、
該第３容器から該第１容器への該イオン交換樹脂の供給を制御する第４開閉弁と、を更に備えることを特徴とする、請求項１に記載のイオン交換ユニット。

【請求項3】

水からイオンを除去するイオン交換ユニットを用いたイオン交換樹脂の交換方法であって、
該イオン交換ユニットは、
イオン交換樹脂を収容する第１容器と、
該第１容器に水を供給する第１水供給路と、
該第１容器に該イオン交換樹脂を供給するイオン交換樹脂供給路と、
該第１容器からイオンが除去された該水が排出される第１排出路と、
該第１排出路からの該水の排出を制御する第１開閉弁と、
該第１排出路からの該イオン交換樹脂の排出を防ぐ第１フィルタと、
該第１容器に収容された該イオン交換樹脂が、該第１容器内の該水とともに排出される第２排出路と、
該第２排出路からの該イオン交換樹脂及び該水の排出を制御する第２開閉弁と、
該第２排出路に排出された該イオン交換樹脂及び該水を送り出すポンプと、
該ポンプによって送り出された該イオン交換樹脂及び該水を収容する第２容器と、
該第２容器に貯留された該水を該第１容器に供給する第２水供給路と、
該第２容器から該第１容器への該水の供給を制御する第３開閉弁と、
該第２容器から該第１容器への該イオン交換樹脂の排出を防ぐ第２フィルタと、を備え、
該第１開閉弁及び該第３開閉弁を閉じるとともに該第２開閉弁を開き、該第１容器内の該イオン交換樹脂及び該水を、該第２排出路を介して該第２容器に供給する回収ステップと、
該第２開閉弁を閉じて該イオン交換樹脂供給路から該第１容器に該イオン交換樹脂を供給した後、該第３開閉弁を開いて該第２容器に貯留された該水を該第１容器に供給する供給ステップと、を備えることを特徴とするイオン交換樹脂の交換方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水からイオンを除去するイオン交換ユニット、及び、該イオン交換ユニットを用いたイオン交換樹脂の交換方法に関する。

【背景技術】

【0002】

デバイスチップの製造工程では、格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）によって区画された複数の領域の表面側にそれぞれＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスが形成されたウェーハが用いられる。このウェーハを分割予定ラインに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。ウェーハの分割には、環状の切削ブレードでウェーハを切削する切削装置等が用いられる。

【0003】

また、近年では、電子機器の小型化、薄型化に伴い、デバイスチップにも薄型化が求められている。そこで、ウェーハの分割前にウェーハの裏面側を研削することにより、ウェーハを薄化する処理が施されることがある。ウェーハの研削加工には、複数の研削砥石を備える研削ホイールでウェーハを研削する研削装置等が用いられる。

【0004】

上記の切削装置、研削装置等の加工装置を用いてウェーハを加工する際には、ウェーハに加工液が供給される。この加工液によって、ウェーハと加工工具（切削ブレード、研削ホイール等）とが冷却されるとともに、加工によって発生した屑（加工屑）が洗い流される。ただし、加工液に不純物が含まれていると、不純物がウェーハに固着して残痕が生じる、不純物によってデバイスの動作不良が引き起こされる等の不都合が生じ、デバイスチップの品質が低下する恐れがある。そのため、加工液としては純度の高い水（純水）が用いられる。

【0005】

加工装置で使用される純水の生成には、例えば、所定の容器（ボンベ）に充填されたイオン交換樹脂を用いて水を精製するイオン交換ユニットが用いられる。しかしながら、イオン交換ユニットによる水の精製を継続すると、イオン交換樹脂のイオン交換能力が徐々に低下し、生成される純水の純度が低下する。そのため、所定の量の水がイオン交換樹脂によって精製された後、使用済みのイオン交換樹脂が未使用のイオン交換樹脂に交換される。

【0006】

イオン交換樹脂の交換時には、まず、ボンベに充填されている使用済みのイオン交換樹脂が排出され、その後、未使用のイオン交換樹脂がボンベに充填される。例えば特許文献１には、ボンベから排出されたイオン交換樹脂を回収するためのイオン交換樹脂収容容器と、ボンベに未使用のイオン交換樹脂を供給するためのイオン交換樹脂混合容器とを備えるイオン交換ユニットが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１７－２１７５９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

イオン交換樹脂の交換時にイオン交換樹脂とともにボンベ内に残留している水は、精製が不十分な状態であり、精製水として用いることができない。そのため、ボンベ内の水は、使用済みのイオン交換樹脂とともにボンベから排出され、処分される。その結果、イオン交換樹脂の交換を実施すると、精製水の生成に用いられずに処分される水が発生し、水の精製の効率が低下してしまう。

【0009】

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、イオン交換樹脂を交換する際に排出される水を再利用することが可能なイオン交換ユニット、及び、該イオン交換ユニットを用いたイオン交換樹脂の交換方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様によれば、水からイオンを除去するイオン交換ユニットであって、イオン交換樹脂を収容する第１容器と、該第１容器に水を供給する第１水供給路と、該第１容器に該イオン交換樹脂を供給するイオン交換樹脂供給路と、該第１容器からイオンが除去された該水が排出される第１排出路と、該第１排出路からの該水の排出を制御する第１開閉弁と、該第１排出路からの該イオン交換樹脂の排出を防ぐ第１フィルタと、該第１容器に収容された該イオン交換樹脂が、該第１容器内の該水とともに排出される第２排出路と、該第２排出路からの該イオン交換樹脂及び該水の排出を制御する第２開閉弁と、該第２排出路に排出された該イオン交換樹脂及び該水を送り出すポンプと、該ポンプによって送り出された該イオン交換樹脂及び該水を収容する第２容器と、該第２容器に貯留された該水を該第１容器に供給する第２水供給路と、該第２容器から該第１容器への該水の供給を制御する第３開閉弁と、該第２容器から該第１容器への該イオン交換樹脂の排出を防ぐ第２フィルタと、を備え、該第２容器に貯留された該水を、該イオン交換樹脂を収容した該第１容器に供給することによって、純水を生成するイオン交換ユニットが提供される。なお、好ましくは、該イオン交換ユニットは、該イオン交換樹脂を収容し、該イオン交換樹脂供給路に接続された第３容器と、該第３容器から該第１容器への該イオン交換樹脂の供給を制御する第４開閉弁と、を更に備える。

【0011】

また、本発明の他の一態様によれば、水からイオンを除去するイオン交換ユニットを用いたイオン交換樹脂の交換方法であって、該イオン交換ユニットは、イオン交換樹脂を収容する第１容器と、該第１容器に水を供給する第１水供給路と、該第１容器に該イオン交換樹脂を供給するイオン交換樹脂供給路と、該第１容器からイオンが除去された該水が排出される第１排出路と、該第１排出路からの該水の排出を制御する第１開閉弁と、該第１排出路からの該イオン交換樹脂の排出を防ぐ第１フィルタと、該第１容器に収容された該イオン交換樹脂が、該第１容器内の該水とともに排出される第２排出路と、該第２排出路からの該イオン交換樹脂及び該水の排出を制御する第２開閉弁と、該第２排出路に排出された該イオン交換樹脂及び該水を送り出すポンプと、該ポンプによって送り出された該イオン交換樹脂及び該水を収容する第２容器と、該第２容器に貯留された該水を該第１容器に供給する第２水供給路と、該第２容器から該第１容器への該水の供給を制御する第３開閉弁と、該第２容器から該第１容器への該イオン交換樹脂の排出を防ぐ第２フィルタと、を備え、該第１開閉弁及び該第３開閉弁を閉じるとともに該第２開閉弁を開き、該第１容器内の該イオン交換樹脂及び該水を、該第２排出路を介して該第２容器に供給する回収ステップと、該第２開閉弁を閉じて該イオン交換樹脂供給路から該第１容器に該イオン交換樹脂を供給した後、該第３開閉弁を開いて該第２容器に貯留された該水を該第１容器に供給する供給ステップと、を備えるイオン交換樹脂の交換方法が提供される。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様に係るイオン交換ユニットは、第１容器に収容されたイオン交換樹脂が、第１容器内の水とともに排出される排出路と、排出路に排出されポンプによって送り出されたイオン交換樹脂及び水を収容する第２容器と、第２容器に貯留された水を第１容器に供給する水供給路とを備える。これにより、イオン交換樹脂の交換時に排出される水を無駄にすることなく、水の精製に再利用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】イオン交換ユニットを示す一部断面正面図である。

【図2】水が精製される際のイオン交換ユニットを示す一部断面正面図である。

【図3】容器からイオン交換樹脂及び水が排出される際のイオン交換ユニットを示す一部断面正面図である。

【図4】容器にイオン交換樹脂が供給される際のイオン交換ユニットを示す一部断面正面図である。

【図5】回収された水が精製される際のイオン交換ユニットを示す一部断面正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係るイオン交換ユニットの構成例について説明する。図１は、水からイオンを除去するイオン交換ユニット（純水生成装置）２を示す一部断面正面図である。

【0015】

例えばイオン交換ユニット２は、純水を用いて被加工物を加工する加工装置（不図示）に接続される。なお、イオン交換ユニット２に接続される加工装置の種類に制限はない。加工装置の例としては、環状の切削ブレードで被加工物を切削する加工ユニット（切削ユニット）を備える切削装置、複数の研削砥石が固定された研削ホイールで被加工物を研削する加工ユニット（研削ユニット）を備える研削装置、研磨パッドで被加工物を研磨する加工ユニット（研磨ユニット）を備える研磨装置等が挙げられる。

【0016】

例えば、格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）によって区画された複数の領域の表面側にそれぞれＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成されたシリコンウェーハが、加工装置によって加工される。シリコンウェーハを研削装置及び研磨装置によって薄化した後、切削装置によって分割予定ラインに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数の薄型化されたデバイスチップが製造される。

【0017】

ただし、被加工物の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば被加工物は、シリコン以外の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、ガラス、サファイア、セラミックス、樹脂、金属等でなるウェーハであってもよい。また、被加工物に形成されるデバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はなく、被加工物にはデバイスが形成されていなくてもよい。さらに、被加工物は、ＣＳＰ（Chip Size Package）基板、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）基板等のパッケージ基板であってもよい。

【0018】

加工装置では、被加工物の加工時に加工ユニット及び被加工物に供給される加工液や、加工後の被加工物を洗浄するための洗浄液等が用いられる。加工液によって、ウェーハと加工ユニットとが冷却されるとともに、加工によって発生した屑（加工屑）が洗い流される。また、洗浄液によって、加工後の被加工物に付着した異物（加工屑等）が洗い流される。加工液や洗浄液としては、主に純水が用いられる。イオン交換ユニット２は、例えば水を精製することによって純水を生成し、加工装置に供給する。

【0019】

イオン交換ユニット２は、イオン交換樹脂６を収容する容器（イオン交換器）４を備える。容器４は、例えば円筒状のボンベであり、その内部に水を精製するためのイオン交換樹脂６が収容される収容部（収容空間）４ａを備える。例えば収容部４ａには、カチオンを交換するイオン交換樹脂（カチオン交換樹脂）と、アニオンを交換するイオン交換樹脂（アニオン交換樹脂）とが、互いに混合された状態で収容される。

【0020】

容器４の上端側には、水が流入する流入口４ｂと、後述の交換用のイオン交換樹脂が流入する流入口４ｃとが設けられている。また、容器４の下端側には、イオン交換樹脂６によってイオンが除去された水（純水等）が流出する流出口４ｄと、容器４内のイオン交換樹脂６及び水が流出する流出口４ｅとが設けられている。流入口４ｂ，４ｃと流出口４ｄ，４ｅとはそれぞれ、容器４の外部と収容部４ａとを接続する。

【0021】

容器４の上方には、容器４に水を供給する水供給路８が設けられている。水供給路８の一端側は水供給路８に水を供給する水供給源（不図示）に接続され、水供給路８の他端側は容器４の流入口４ｂに接続されている。例えば水供給源は、容器４に供給される水（水道水、工業用水等）を貯留するタンクによって構成される。

【0022】

水供給路８には、水供給路８から容器４への水の供給を制御する開閉弁１０が設けられている。開閉弁１０を開くと、水供給源から水供給路８及び流入口４ｂを介して収容部４ａに水が供給される。

【0023】

また、容器４の上方には、補充用のイオン交換樹脂を収容する容器（イオン交換樹脂収容容器）１２を備える。容器１２は、容器４に収容されたイオン交換樹脂６を交換する際に容器４へ供給されるイオン交換樹脂（補充用イオン交換樹脂）１４を収容する。イオン交換樹脂１４としては、例えば、容器４に収容されているイオン交換樹脂６と材料及び大きさが同一であり、且つ、未使用（新品）又は再生処理済みのイオン交換樹脂が用いられる。

【0024】

容器１２には、容器４にイオン交換樹脂１４を供給するイオン交換樹脂供給路１６が接続されている。イオン交換樹脂供給路１６の一端側は容器１２の底部に形成された流出口に接続され、イオン交換樹脂供給路１６の他端側は容器４の流入口４ｃに接続されている。また、イオン交換樹脂供給路１６には、容器１２から容器４へのイオン交換樹脂１４の供給を制御する開閉弁１８が設けられている。開閉弁１８を開くと、容器１２から容器４にイオン交換樹脂１４が供給される。

【0025】

また、容器４には、容器４からイオンが除去された水が排出される排出路（精製水排出路、第１排出路）２０が接続されている。排出路２０の一端側は容器４の流出口４ｄに接続され、排出路２０の他端側はイオン交換ユニット２によって精製された水の供給先に接続されている。排出路２０には、排出路２０からの水の排出を制御する開閉弁２２が接続されており、開閉弁２２を開くと排出路２０の他端側から精製された水（純水等）が排出される。

【0026】

なお、容器４の収容部４ａには、流出口４ｄを覆うフィルタ２４が設けられている。フィルタ２４は、容器４の収容部４ａに貯留されている水が通過可能で、且つ、イオン交換樹脂６が通過できない大きさの開口を複数備えている。このフィルタ２４によって、排出路２０からのイオン交換樹脂６の排出が防止される。

【0027】

さらに、容器４には、容器４に収容されたイオン交換樹脂６が、容器４内の水とともに排出される排出路（イオン交換樹脂排出路、第２排出路）２６が接続されている。排出路２６の一端側は容器４の流出口４ｅに接続され、排出路２６の他端側は容器４の上方に設けられた容器（イオン交換樹脂回収容器）３２に向かって開口している。

【0028】

排出路２６には、排出路２６からのイオン交換樹脂６及び水の排出を制御する開閉弁２８が接続されている。また、排出路２６には、排出路２６の一端側に供給されたイオン交換樹脂６及び水を、排出路２６の他端側に向かって送り出すポンプ３０が接続されている。

【0029】

開閉弁２８を開くと、容器４の収容部４ａに存在するイオン交換樹脂６及び水が排出路２６に供給される。この状態でポンプ３０を作動させると、排出路２６の中のイオン交換樹脂６が水とともに汲み上げられ、排出路２６の他端側から排出される。これにより、容器４の収容部４ａに収容されていた水及びイオン交換樹脂６が容器３２に収容され、回収される。

【0030】

容器３２には、容器３２に貯留された水を容器４に供給する水供給路３４が接続されている。水供給路３４の一端側は容器３２の底部に形成された流出口に接続され、水供給路３４の他端側は容器４の流入口４ｂに接続されている。また、水供給路３４には容器３２から容器４への水の供給を制御する開閉弁３６が接続されており、開閉弁３６を開くと容器３２から容器４へ水が供給される。

【0031】

なお、容器３２の内部には、容器３２の流出口を覆うフィルタ３８が設けられている。フィルタ３８は、容器３２に貯留されている水が通過可能で、且つ、イオン交換樹脂６が通過できない大きさの開口を複数備えている。このフィルタ３８によって、容器３２からのイオン交換樹脂６の流出が防止され、容器３２でイオン交換樹脂６のみを回収可能となる。

【0032】

なお、水供給路８、イオン交換樹脂供給路１６、排出路２０、排出路２６、水供給路３４はそれぞれ、例えばパイプやホースを用いて構成される。パイプやホースの材質は、イオン交換ユニット２によって生成される水の純度に影響がない範囲内で適宜選択される。

【0033】

上記のイオン交換ユニット２は、容器４に収容されたイオン交換樹脂６を用いて精製された水（精製水）を生成する。そして、イオン交換ユニット２によって所定の量の水が精製されると、使用済みのイオン交換樹脂６が補充用のイオン交換樹脂１４に交換される。以下、イオン交換ユニット２を用いたイオン交換樹脂の交換方法の具体例について説明する。

【0034】

まず、イオン交換ユニット２によって水が精製される。図２は、水が精製される際のイオン交換ユニット２を示す一部断面正面図である。水を精製する際は、開閉弁１８、２８、３６を閉じた状態で、開閉弁１０，２２を開く。これにより、水供給路８から容器４に水４０が供給される。そして、容器４に供給された水４０は、イオン交換樹脂６の隙間を通過しながら、収容部４ａの上端側から下端側に向かって流れる。

【0035】

このとき、水４０に含まれるイオンがイオン交換樹脂６によって除去される。具体的には、水４０に含まれるカチオンがカチオン交換樹脂によって捕獲されるとともに、水４０に含まれるアニオンがアニオン交換樹脂によって捕獲される。これにより、水４０が精製され、例えば電気抵抗率が０．１ＭΩ・ｃｍ以上、好ましくは１５ＭΩ・ｃｍ以上である純度の高い水が生成される。

【0036】

図２では、イオン交換ユニット２によって水４０が精製され、純水４２が生成される例を示している。生成された純水４２は、流出口４ｄを介して排出路２０に供給され、排出路２０から排出される。例えば純水４２は、加工装置に供給され、加工液や洗浄液として用いられる。

【0037】

なお、水供給路８の一端側は、純水４２が供給される加工装置に接続されていてもよい。この場合、イオン交換ユニット２には、加工装置から排出された使用済みの加工液や洗浄液等の液体（加工廃液）が供給される。そして、イオン交換ユニット２は加工廃液を精製して純水４２を生成し、加工装置に供給する。これにより、加工装置から排出された加工廃液を純水４２に変換して再利用することができる。

【0038】

イオン交換ユニット２によって所定の量の純水４２が生成されると、イオン交換樹脂６の交換が実施される。イオン交換樹脂６を交換する際は、まず、イオン交換樹脂６内のイオン交換樹脂６及び水４０を、排出路２６を介して容器３２に供給して回収する（回収ステップ）。

【0039】

図３は、容器４からイオン交換樹脂６及び水４０が排出される際のイオン交換ユニット２を示す一部断面正面図である。イオン交換樹脂６及び水４０を回収する際は、開閉弁１０を閉じ、容器４への水４０の供給を停止する。これにより、純水４２の生成が中断される。

【0040】

そして、開閉弁２２，３６を閉じた状態で、開閉弁２８を開く。これにより、容器４の収容部４ａからイオン交換樹脂６及び水４０が排出路２６の一端側に排出される。そして、ポンプ３０によって排出路２６中のイオン交換樹脂６及び水４０が汲み上げられ、排出路２６の他端側から排出される。これにより、イオン交換樹脂６及び水４０が容器３２に収容される。なお、容器３２の大きさは、イオン交換樹脂６及び水４０を収容できるように適宜設定される。

【0041】

次に、容器４に補充用のイオン交換樹脂１４を供給した後、容器３２に貯留された水４０を容器４に供給する（供給ステップ）。図４は、容器４にイオン交換樹脂１４が供給される際のイオン交換ユニット２を示す一部断面正面図である。

【0042】

供給ステップでは、まず、開閉弁２８を閉じるとともに開閉弁１８を開き、容器１２に収容されているイオン交換樹脂１４をイオン交換樹脂供給路１６から容器４に供給する。これにより、容器４の収容部４ａに未使用又は再生処理済みのイオン交換樹脂１４が充填される。そして、収容部４ａに所定の量のイオン交換樹脂１４が供給された後、開閉弁１８を閉じ、容器４へのイオン交換樹脂１４の供給を停止する。

【0043】

なお、容器４にイオン交換樹脂１４が供給される際、容器１２に純水が注入されてもよい。この場合、開閉弁１８を開くと、イオン交換樹脂１４が純水とともにイオン交換樹脂供給路１６に供給され、イオン交換樹脂１４が純水の流れに乗ってイオン交換樹脂供給路１６内を移動する。これにより、イオン交換樹脂１４が容器４に供給されやすくなる。

【0044】

次に、イオン交換ユニット２による水の精製を再開する。具体的には、開閉弁２８を閉じた状態で、開閉弁２２，３６を開く。これにより、容器３２に貯留された水４０が水供給路３４を介して容器４に供給される。そして、水４０がイオン交換樹脂１４によって精製され、純水４４が生成される。図５は、回収された水４０が精製される際のイオン交換ユニット２を示す一部断面正面図である。

【0045】

このように、イオン交換ユニット２は、使用済みのイオン交換樹脂６を補充用のイオン交換樹脂１４に交換する際に排出された水４０を用いて、水の精製を再開する。そして、容器３２に貯留されている水４０が尽きた後は、開閉弁１０を開いて水供給源（不図示）から水供給路８を介して容器４に水を供給し、水の精製を続行する。

【0046】

以上の通り、本実施形態に係るイオン交換ユニット２は、容器４に収容されたイオン交換樹脂６が、容器４内の水４０とともに排出される排出路２６と、排出路２６に排出されポンプによって送り出されたイオン交換樹脂６及び水４０を収容する容器３２と、容器３２に貯留された水４０を容器４に供給する水供給路３４とを備える。これにより、イオン交換樹脂の交換時に排出される水４０を無駄にすることなく、水の精製に再利用することが可能となる。

【0047】

なお、上記実施形態では、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とが混合された状態で容器４に収容される例について説明したが、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とは異なる容器に独立して収容されてもよい。例えば、容器４及び容器１２にカチオン交換樹脂又はアニオン交換樹脂の一方が収容される第１イオン交換ユニット２と、容器４及び容器１２にカチオン交換樹脂又はアニオン交換樹脂の他方が収容される第２イオン交換ユニット２とを準備し、この２組のイオン交換ユニット２を直列に接続してもよい。

【0048】

この場合、第１イオン交換ユニット２の排出路２０が、第２イオン交換ユニット２の容器４の流入口４ｂに接続される。また、第１イオン交換ユニット２と第２イオン交換ユニット２とが備える容器３２はそれぞれ、水供給路３４を介して第１イオン交換ユニット２の容器４の流入口４ｂに接続される。なお、１つの容器３２が第１イオン交換ユニット２と第２イオン交換ユニット２とによって共有されてもよい。

【0049】

第１イオン交換ユニット２によって精製された水は、第１イオン交換ユニット２の排出路２０を介して第２イオン交換ユニット２の容器４に供給され、第２イオン交換ユニット２によってさらに精製される。そして、第２イオン交換ユニット２の排出路２０からイオンが除去された水（純水等）が排出され、加工装置等に供給される。また、イオン交換樹脂の交換時には、第１イオン交換ユニット２及び第２イオン交換ユニット２から排出された水がそれぞれ容器３２に回収され、水の精製の再開時には回収された水が第１イオン交換ユニット２の容器４に供給される。

【0050】

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

【符号の説明】

【0051】

２ イオン交換ユニット（純水生成装置）
４ 容器（イオン交換器）
４ａ 収容部（収容空間）
４ｂ，４ｃ 流入口
４ｄ，４ｅ 流出口
６ イオン交換樹脂
８ 水供給路
１０ 開閉弁
１２ 容器（イオン交換樹脂収容容器）
１４ イオン交換樹脂（補充用イオン交換樹脂）
１６ イオン交換樹脂供給路
１８ 開閉弁
２０ 排出路（精製水排出路、第１排出路）
２２ 開閉弁
２４ フィルタ
２６ 排出路（イオン交換樹脂排出路、第２排出路）
２８ 開閉弁
３０ ポンプ
３２ 容器（イオン交換樹脂回収容器）
３４ 水供給路
３６ 開閉弁
３８ フィルタ
４０ 水
４２ 純水
４４ 純水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】