JP2002018431A

JP2002018431A - 紫外線照射装置および超純水製造装置

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Publication number: JP2002018431A
Application number: JP2000208588A
Authority: JP
Inventors: Tsugi Abe; 嗣阿部; Katsumi Yamamoto; 克美山本
Original assignee: Nomura Micro Science Co Ltd
Current assignee: Nomura Micro Science Co Ltd
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2002-01-22
Anticipated expiration: 2020-07-10
Also published as: JP4447126B2

Abstract

(57)【要約】【課題】流体に紫外線を照射するとともに、該流体の
温度を制御することが可能な紫外線照射装置を提供す
る。【課題の解決手段】流体を流通する流通部と、前記流
通部に配置した紫外線源と、前記紫外線源の照射領域を
流通する前記流体の温度を制御する熱交換手段とを具備
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線照射装置お
よび超純水製造装置に係り、特に、流体の温度を制御す
るとともに該流体への紫外線の照射を実行する紫外線照
射装置および該紫外線照射装置を備え、液晶や半導体素
子を製造する電子工業、原子力発電所あるいは医薬品製
造工場等で広く利用される超純水を製造する超純水製造
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、液晶や半導体素子（ＬＳ
Ｉ）、あるいは医薬品の製造工程においては、イオン状
物質、微粒子、有機物、溶存ガスおよび生菌等の含有量
の極めて少ない超純水が要求されている。この中でも、
電子工業においては、多量の超純水が使用されており、
ＬＳＩの集積度の増加に伴って超純水の純度に対する要
求は益々厳しくなっている。

【０００３】一般に、超純水製造装置は、原水中の濁質
成分を除去する前処理システム、イオン状物質、微粒
子、有機物、溶存ガスおよび生菌等を除去する一次系シ
ステムおよび一次系システムより得られた一次純水の精
密仕上げを目的とした二次系システムの組み合わせによ
り構成されてきた。

【０００４】ところで、一次系システムや一次純水の精
密仕上げを目的とした二次系システムにおいては、超純
水中の有機物濃度を減少させるための処理方法として、
前処理システムにより処理された被処理水やイオン交換
処理あるいは逆浸透法による膜処理の施された一次純水
に紫外線を照射して溶存有機物を分解し、次いで、この
分解した有機物を混床式イオン交換装置により除去する
方法が知られている。また、１８０〜２５４ｎｍ（特に
１８４．９ｎｍ）の波長を有する紫外線を用いることに
より、効率的に溶存有機物の分解が達成されることも知
られている（特開平１−１６４４８８号公報）。

【０００５】従来、上記紫外線の照射は、一次純水等が
流通する流通部に紫外線ランプ等の紫外線源を設けて該
紫外線源より紫外線を照射する方式の紫外線照射装置に
より行われてきたが、超純水の温度を管理する目的か
ら、紫外線照射装置の前段あるいは後段には熱交換器を
設けていた。

【０００６】しかしながら、超純水製造装置に熱交換器
を設けて超純水の温度を管理した場合には、該超純水製
造装置の構成器機が増加して構成が複雑化するため、処
理水の汚染を招く機会を増大させ、処理水の汚染を招い
た場合には超純水の純度を低下させるという問題があっ
た。

【０００７】また、超純水製造装置の構成器機が増加す
ると、該超純水製造装置の構成の複雑化と設置に要する
設置面の増大を招くため、該超純水製造装置の設置に要
するコストが上昇するという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題を解決すべくなされたもので、流体に紫外線を照射
するとともに、該流体の温度を制御することが可能な紫
外線照射装置を提供することを目的とする。

【０００９】また、本発明は、構成の単純化を達成する
とともに、高純度の超純水を長期にわたり製造すること
ができ、経済的にも優れた超純水製造装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述したように、超純水
製造装置を構成する器機が増加すると、製造された超純
水の純度が悪化する確率が上昇する。超純水の純度が悪
化する原因として、器機間の接続に用いる配管等の接続
部の増加による該接続部等からの汚染や、器機自身の構
成部材あるいは器機に集積した不純物等から極微量の不
純物が溶出することによる汚染が推測される。また、超
純水製造装置を構成する器機が増加することにより、超
純水製造装置の設置に要する設置面等が増大し、設置に
要するコストの増加を招いていた。したがって、超純水
製造装置を構成する器機を減らすことができれば、上記
した問題の解決を図ることができる。

【００１１】本願第１の発明に係る紫外線照射装置は、
流体を流通する流通部と、前記流通部に配置した紫外線
源と、前記紫外線源の照射領域を流通する前記流体の温
度を制御する熱交換手段とを具備したことを特徴として
いる。

【００１２】本願第１の発明に係る紫外線照射装置によ
れば、紫外線源および熱交換手段をともに搭載したの
で、流体を流通する流通部において、紫外線源の照射領
域を流通する流体の温度の制御と該流体への紫外線の照
射とを同時に実行することができる。

【００１３】また、本願第２の発明に係る紫外線照射装
置は、流体を流通する流通部と、前記流通部に配置した
紫外線源と、前記流通部を流通する前記流体の温度を制
御する熱交換手段とを具備したことを特徴としている。

【００１４】本願第２の発明に係る紫外線照射装置によ
れば、紫外線源および熱交換手段をともに搭載したの
で、流通部を流通する流体の温度の制御と該流体への紫
外線の照射とを同時に実行することができる。

【００１５】本願第１および第２の発明に係る紫外線照
射装置において、流体とは、液体あるいは気体等の変形
しやすい特性を備えた物体の総称であり、例えば、水溶
液、各種の溶媒あるいは紫外線照射条件下で化学反応を
生起させ、生成物を取得するための各種の混合気体等を
挙げることができる。

【００１６】本願第１および第２の発明に係る紫外線照
射装置において、流通部における流体と直接接触する領
域には、流体への不純物の溶出を防ぐとともに、高い耐
久性を有することから、各種のステンレスをはじめとす
る高級金属材料及びフッ素樹脂材料等を使用することが
好ましく、特に、ＳＵＳ３１６およびＳＵＳ３１６Ｌを
用いることが望ましい。また、流体に含まれる微粒子等
を吸着して堆積しないよう、流通部における流体と直接
接触する領域は、表面が平滑なシームレス構造であると
好ましい。さらに、該領域に電解研磨を施すと、表面の
僅かな凹凸をほぼ消去できるので、表面の平滑度がさら
に増し、該表面の凹凸への微粒子等の吸着が抑制される
ので、微粒子等の付着・堆積による汚染をさらに防止す
ることが可能となる。

【００１７】また、流通部に配置した紫外線源は、流通
部を流通する流体に対して耐性を備え、紫外線を照射可
能なものであれば特に限定はされず、目的に応じた紫外
線源を適宜選択して用いることができる。例えば、流体
が水溶液である場合には、１８０〜２５４ｎｍ、とりわ
け１８４．９ｎｍの波長を有する紫外線を発生する紫外
線源を用いることにより、該水溶液に含まれる有機物等
を効果的に分解することが可能である。また、２５４ｎ
ｍの波長を有する紫外線を発生する紫外線源を用いるこ
とにより、流体中の微生物等を効果的に死滅させること
ができる。また、上記波長を有する紫外線を同時に発生
していてもよく、例えば、紫外線酸化用の低圧紫外線ラ
ンプを好適に用いることができる。以下に、１８０〜２
５４ｎｍ、とりわけ１８４．９ｎｍの波長の紫外線によ
る水溶液中の有機物の分解反応を示す。すなわち、
（１）紫外線の照射により生成したＯＨラジカル（ヒド
ロキシラジカル）により、（２）水溶液中の有機物がカ
ルボン酸等の有機酸の段階まで酸化分解され、（３）さ
らに一部は二酸化炭素にまで酸化分解されるというもの
である。（１）Ｈ₂Ｏ＋ｈν→・ＯＨ（２）Ｒ−Ｃ＋・ＯＨ→ＲＣＯＯΗ （３）ＲＣＯＯΗ＋・ＯＨ→ＣＯ₂＋Ｈ₂Ｏ

【００１８】さらに、紫外線源の照射領域を流通する流
体の温度を制御する熱交換手段としては、流体の温度を
制御可能なものであれば特に限定されない。例えば、熱
媒体を流通する流路を、紫外線源の照射領域にあたる流
通部あるいは該流通部の周囲に配置し、流路に熱媒体を
流通させて熱交換を行う手段を挙げることができる。こ
のとき、紫外線源の照射領域にあたる流通部あるいは該
流通部の周囲に配置された流路に、一部を欠損したバッ
フルプレート等の制御板を設け、流路内における流体の
移動様態を制御すれば、流体と熱媒体との熱交換に係る
効率を高めることができる。なお、バッフルプレート等
の制御板には、熱媒体に含まれる気体等が滞留しないよ
うに切り欠きを設けることもできる。また、熱媒体を流
通する流路を螺旋状に成形して、流体と熱媒体との熱交
換に係る効率を高めることもできる。熱交換に係る制御
は、例えば、流体の温度をセンサ等を用いて検出し、該
センサの検出した情報に基づいて流路に備えた自動弁の
開閉を適宜実行することにより行うことができる。熱媒
体は、流体の制御条件によって各種の媒体を用いること
ができ、流体の温度を上昇させる場合には高温蒸気等
を、また、流体の温度を低下させる場合には冷却された
ジエチレングリコール等のブラインを用いることができ
る。さらに、紫外線源の照射領域にあたる流通部あるい
は該流通部の周囲に電熱線等を配置し、該電熱線等の発
熱により流体の温度を制御する手段を取ることもでき
る。この場合にも、熱交換に係る制御は、例えば、流体
の温度をセンサ等を用いて検出し、該センサの検出した
情報に基づいて電熱線等に流す電気量を適宜変更するこ
とにより行うことができる。

【００１９】また、本願第３の発明に係る超純水製造装
置は、紫外線照射装置を備えた超純水製造装置におい
て、前記紫外線照射装置は、流体を流通する流通部と、
前記流通部に配置した紫外線源と、前記紫外線源の照射
領域を流通する前記流体の温度を制御する熱交換手段と
を具備したことを特徴としている。

【００２０】本願第３の発明に係る超純水製造装置によ
れば、紫外線源および熱交換手段をともに搭載した紫外
線照射装置を具備したことにより、流体を流通する流通
部において、紫外線源の照射領域を流通する流体の温度
の制御と該流体への紫外線の照射とを同時に実行するこ
とができるので、新たな熱交換器の配置を省略可能とな
り、高純度の超純水を長期にわたり経済的に製造でき
る。

【００２１】さらに、本願第４の発明に係る超純水製造
装置は、紫外線照射装置を備えた超純水製造装置におい
て、前記紫外線照射装置は、流体を流通する流通部と、
前記流通部に配置した紫外線源と、前記流通部を流通す
る前記流体の温度を制御する熱交換手段とを具備したこ
とを特徴としている。

【００２２】本願第４の発明に係る超純水製造装置によ
れば、紫外線源および熱交換手段をともに搭載した紫外
線照射装置を具備したことにより、流通部を流通する流
体の温度の制御と該流体への紫外線の照射とを同時に実
行することができるので、新たな熱交換器の配置を省略
可能となり、高純度の超純水を長期にわたり経済的に製
造できる。

【００２３】上述したように、本願第３および第４の発
明に係る超純水製造装置は、紫外線照射装置に熱交換機
能を与えることで熱交換器の配置を省略し、超純水製造
装置の構成を単純化することによって、長期にわたり高
純度の超純水を製造する。一般に、原水の組成は地域に
より異なり、また、製造された超純水に求められる緒特
性も使用目的により異なるので、紫外線照射装置におい
ては、紫外線を発生する紫外線源の選定や稼働条件、流
通部を流通する被処理水の流量および温度条件等の条件
は、被処理水中に溶存した有機物量や有機物種等によっ
て適宜変更される。しかしながら、本願第３および第４
の発明の超純水製造装置の構成にしたがえば、高純度の
超純水を製造可能な条件を設定できる。また、紫外線照
射装置は、上記の本願第１および第２の発明に係る紫外
線照射装置と全く同様の構成をとることができる。

【００２４】本願第３および第４の発明に係る超純水製
造装置は、紫外線照射装置を備えた構成であればどのよ
うな構成をもとり得るが、通常は、原水中の濁質成分を
除去する前処理システム、イオン状物質、微粒子、有機
物、溶存ガスおよび生菌等を除去する１次系システムお
よび１次系システムより得られた１次純水の精密仕上げ
を目的とした２次系システムの組み合わせからなる構成
をとる。

【００２５】前処理システムとしては膜前処理装置等を
挙げることができ、１次系システムとしては、例えば、
膜前処理装置の後段に配置された逆浸透装置および混床
式イオン交換装置を挙げることができる。逆浸透装置に
使用される逆浸透膜としては、例えば酢酸セルロース、
脂肪族ポリアミド系あるいは芳香族ポリアミド系または
これらの複合系からなる各種有機高分子膜あるいはセラ
ミック膜等が使用でき、低圧または中圧逆浸透膜のいず
れも適用可能であることから、特に限定はされない。ま
た、膜モジュールの形式としては、中空糸型モジュー
ル、管状型モジュール、スパイラル型モジュールあるい
は平膜型モジュールが適用でき、特にこれらに限定はさ
れないが、単位容積あたりの膜面積が大きくとれ、かつ
シンプルなモジュールが得られることから中空糸型モジ
ュールがより好ましい。また、混床式イオン交換装置と
しては、被処理水中の有機酸、微量の二酸化炭素あるい
は他のイオン成分を除去するための強塩基性アニオン交
換樹脂及びカチオン交換樹脂を充填した再生型もしくは
非再生型の混床式イオン交換装置を好ましく用いること
ができる。これに用いるイオン交換樹脂としては、新品
もしくはそれに類する破砕が無く、イオン交換性能が高
く、また溶出の無いものが望ましい。こうして得られた
１次純水中には、通常、数十ｐｐｂ程度の有機物が溶解
している。

【００２６】また、二次系システムとしては、例えば、
一次純水を導入する脱気装置、紫外線照射装置、混床式
イオン交換装置、限外濾過装置を順に配置した構成を挙
げることができる。脱気装置としては、（Ａ）不活性ガ
ス添加型真空脱気装置、（Ｂ）気体透過膜を装備した膜
脱気装置あるいは（Ｃ）真空脱気装置を被処理水の条件
に応じて用いることができる。不活性ガス添加型真空脱
気装置を用いた場合には、真空度を３５torr以下とし、
被処理水の体積を基準にして体積流量比０．００１〜
１．０の不活性ガスを系内に送入させて真空脱気処理を
行うことが好ましい。不活性ガス添加型真空脱気装置内
の真空度が３５torrを越えると、最終的に得られる超純
水の溶存酸素濃度を１ｐｐｂ以下に保つことが困難とな
る。また、不活性ガス添加型真空脱気装置に添加される
不活性ガスの体積流量比が被処理水の体積を基準として
１．０をこえると、脱気効率がほぼ頭打ちになるのに対
してランニングコストのみが上昇し、不活性ガス添加型
真空脱気装置に添加される不活性ガスの体積流量比が被
処理水の体積を基準として０．００１を下回ると、被処
理水から酸素等の溶存気体を効果的に除去するのが困難
となる。不活性ガス添加型真空脱気装置に添加される不
活性ガスとしては、通常、窒素ガス、アルゴンガス等が
好適に用いられる。また、紫外線照射装置は、上記した
ように、本願発明に係る紫外線照射装置であり、混床式
イオン交換装置は上記と同様のものでよい。しかしなが
ら、混床式イオン交換装置に耐熱性のイオン交換樹脂を
充填すれば、紫外線照射装置より熱水を供給して各構成
器機を滅菌する際に、バイパスすることなく該混床式イ
オン交換装置を直接滅菌することができる。さらに、限
外濾過装置に使用される濾過膜としては、ＰＡＮ、セル
ロースアセテートあるいはフッ素系等の膜等が使用でき
るが、所定の分子ふるい効果を有するものであるならば
特に限定はされない。また、限外濾過装置に使用される
濾過膜の膜モジュールの形式としては、中空糸型モジュ
ール、管状型モジュール、スパイラル型モジュールある
いは平膜型モジュールが適用でき、特にこれらに限定は
されないが、単位容積あたりの膜面積が大きくとれ、か
つシンプルなモジュールが得られることから中空糸型モ
ジュールがより好ましい。さらに、限外濾過装置の濾過
方式としては特に限定はされないが、例えば、全濾過方
式が適用でき、膜面での濃度分極あるいはゲル分極を生
じにくい観点から、クロスフロー濾過方式の適用がより
好ましい。なお、限外濾過装置は、通水する被処理水の
温度が低いと圧力損失を起こすので、限外濾過装置が圧
力損失を起こさないよう、紫外線照射装置において被処
理水の温度を制御することもできる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について詳細に説明する。なお、各図面
において、同一の構成には同一符号を付し詳細な説明は
省略する。また、本発明は、その要旨を逸脱しないなら
ば、本実施の形態に限定されるものではない。

【００２８】図１は、本発明の一実施形態に係る紫外線
照射装置を概観した正面図、図２は、図１に示した紫外
線照射装置の内部を透視した透視図である。

【００２９】図１において、紫外線照射装置１は、保持
部２ａ〜２ｂに保持されるとともに、内部に低圧紫外線
ランプを備えた流通部を設けた筐体部３、外部より流通
部に被処理水を供給するための供給口４、流通部におい
て紫外線の照射された処理水を外部に排出するための排
出口５とを備え、筐体部３の外面には、低圧紫外線ラン
プの照射領域を流通する被処理水の温度を制御するため
に、熱媒体が流通するジャケット部６が設けられてい
る。また、ジャケット部６には、内部に熱媒体を供給お
よび排出するための供給口７および排出口８が設けられ
ている。また、図２に示すように、筐体部３の内部に
は、流通部９を流通する被処理水に乱流を与えるための
乱流ヘリカルバッフル１０ａ〜１０ｄが設けられてお
り、低圧紫外線ランプ１１ａ〜１１ｄが乱流ヘリカルバ
ッフル１０ａ〜１０ｄを貫通するように設けられてい
る。一方、ジャケット部６の内部には、欠損部を備えた
バッフルプレート１２ａ〜１２ｅが、欠損部をジャケッ
ト部６の上部および下部に交互に配置されるように設け
られている。図１および図２において、供給口４より流
通部９に供給された被処理水は、ジャケット部６を流通
する熱媒体によって熱交換され、温度制御されるととも
に、流通部９を通過する過程で低圧紫外線ランプ１１ａ
〜１１ｄより紫外線の照射を受ける。こうして熱交換と
紫外線照射がなされた被処理水は、流通部９より排出口
５を介して外部に排出される。

【００３０】また、図３は、本発明の他の実施形態に係
る紫外線照射装置を概観した正面図、図４は、図３に示
した紫外線照射装置の内部を透視した透視図である。

【００３１】図３において、紫外線照射装置１２は、保
持部２ａ〜２ｂに保持されるとともに、内部に低圧紫外
線ランプを備えた流通部を設けた筐体部３、外部より流
通部に被処理水を供給するための供給口４、流通部にお
いて紫外線の照射された処理水を外部に排出するための
排出口５とを備え、筐体部３の内部には低圧紫外線ラン
プの照射領域を流通する被処理水の温度を制御するため
に、熱媒体が流通する配管が設けられている。また、筐
体部３より、配管に接続され、該配管に熱媒体を供給お
よび排出するための供給口１３および排出口１４が突出
して設けられている。さらに、図４に示すように、筐体
部３の内部には、流通部９を流通する被処理水に乱流を
与えるための乱流ヘリカルバッフル１０ａ〜１０ｄが設
けられており、低圧紫外線ランプ１１ａ〜１１ｄおよび
配管１５ａ〜１５ｂが乱流ヘリカルバッフル１０ａ〜１
０ｄを貫通するように設けられている。図３および図４
において、供給口４より流通部９に供給された被処理水
は、配管１５ａ〜１５ｂを流通する熱媒体によって熱交
換され、温度制御されるとともに、流通部９を通過する
過程で低圧紫外線ランプ１１ａ〜１１ｄより紫外線の照
射を受ける。こうして熱交換と紫外線照射がなされた被
処理水は、流通部９より排出口５を介して外部に排出さ
れる。

【００３２】次に、本発明に係る超純水製造装置につい
て説明する。

【００３３】図５は、本発明の一実施形態に係る超純水
製造装置の構成を示した図である。

【００３４】図５において、符号１６は原水中の濁質成
分を除去するための膜前処理装置（野村マイクロ・サイ
エンス（株）、ＮＭＬ−Ｅ）、符号１７ａ〜１７ｃは混
床式イオン交換装置であって、アニオン交換樹脂として
強塩基性アニオン交換樹脂デュオライトＡ−１１３ｐｌ
ｕｓ（ローム＆ハース社）を３３ｌ、カチオン交換樹脂
として強酸性カチオン交換樹脂デュオライトＣ−２０
（ローム＆ハース社）を２３ｌ使用し、これらを予め再
生してＯＨ型とΗ型とに変換した後に混合充填したもの
である。この混床式イオン交換装置のイオン交換容量は
０．９当量／ｌ−Ｒｅｓｉｎである。また、符号１８は
逆浸透膜装置（東レ（株）、ＳＵ−７２０）、符号２０
は、充填材としてテラレットＳタイプ（日鉄化工機
（株）、充填径２５０ｍｍ、充填層高２０００ｍｍ）を
充填し、窒素ガスと被処理水との体積比率を０．０３：
１とした窒素ガス添加方式の真空脱気装置であり真空度
は２５torrに保たれている。また、符号２１は、限外濾
過膜装置であり、図１あるいは図３に示した紫外線照射
装置１９ａ〜１９ｂを備えている。

【００３５】図５において、原水は、前処理装置１６に
導入され、原水中の懸濁物質等が分離および除去され
る。次いで、前処理装置１６で処理された被処理水は、
混床式イオン交換装置１７ａによりイオン成分が除去さ
れた後、逆浸透装置１８に導入されて微粒子およびコロ
イド状物質等の除去が行われる。次に、被処理水は、逆
浸透装置１８から紫外線照射装置１９ａに導入されて溶
存有機物が分解されるとともに温度管理が実行され、混
床式イオン交換装置１７ｂにより被処理水中のイオン成
分が除去される。続いて、被処理水は、窒素ガス添加方
式の真空脱気装置２０に導入されて溶存酸素等の溶存気
体が除去され、紫外線照射装置１９ｂに導入されて溶存
有機物が分解され、混床式イオン交換装置１７ｃにより
被処理水中のイオン成分が除去される。最後に、被処理
水は限外濾過膜装置２１に導入され、極微量の微粒子等
が除去される。

【００３６】こうして製造された超純水は、ユースポイ
ント２２に供給されるとともに、過剰量の超純水は真空
脱気装置２０の前段に還流される構成となっている。な
お、ここでは膜前処理装置１６が前処理システム、混床
式イオン交換装置１７ａから真空脱気装置２０までが一
次系システム、紫外線照射装置１７ｂから限外濾過膜装
置２１までが二次系システムと区分される。また、経路
Ａおよび経路Ｂは、熱水殺菌時に、熱水を混床式イオン
交換装置１７ｂおよび１７ｃからバイパスするためのラ
インである。

【００３７】（実施例１）図５に示した超純水製造装置
を用いて超純水の製造を行った。すなわち、膜前処理装
置１６に供給する原水として工業用水を使用し、一次系
システムにより一次純水を生成した後、真空脱気装置２
０より一次純水を二次系システムに供給し、超純水を経
時的に連続して製造した。なお、紫外線照射装置とし
て、図１および図２に示した装置を用い、被処理水の水
温を２５℃となるように制御した。

【００３８】ユースポイント２２において、超純水を採
取し、ＴＯＣ濃度、溶存酸素濃度および電気伝導度を測
定したところ１８．２ＭΩ・ｃｍであった。なお、ＴＯ
Ｃ濃度および溶存酸素濃度の測定には、オンラインＴＯ
Ｃ計（アナテル社、Ａ−１０００Ｓ−２０）および高
感度溶存酸素計（オービスフェアラボラトリーズ、モ
デル２７１３）を使用した。また、連続運転を試みたと
ころ、外部からの汚染に起因すると考えられる超純水の
純度の低下を確認することはできなかった。さらに、被
処理水の水温を安定して２５℃に維持できたため、限外
濾過膜装置２１における圧力損失の抑制と限外濾過膜の
膜分離能の向上とが両立するよう、限外濾過膜装置２１
を運転することができた。

【００３９】また、紫外線照射装置１７ａおよび１７ｂ
に供給する熱媒体として高温水蒸気を使用して超純水製
造装置に対する滅菌操作を行った。このとき充填したイ
オン交換樹脂の劣化を防止するため、被処理水は混床式
イオン交換装置１７ｂおよび１７ｃをバイパスするよう
経路Ａおよび経路Ｂを通じて循環するように設定した。
滅菌操作の結果、混床式イオン交換装置１７ｂおよび１
７ｃを除き、紫外線照射装置１９ａの後段に配置された
各構成器機を十分に滅菌を施すことができた。

【００４０】（実施例２）実施例１で用いた紫外線照射
装置の代わりに、図３および図４に示した紫外線照射装
置を用いた以外は、実施例１と同様の構成を備えた超純
水製造装置を用いて超純水の製造を行った。すなわち、
膜前処理装置１６に供給する原水として工業用水を使用
し、一次系システムにより一次純水を生成した後、真空
脱気装置２０より一次純水を二次系システムに供給し、
超純水を経時的に連続して製造した。なお、被処理水の
水温は２５℃となるように制御された。

【００４１】ユースポイント２２において、超純水を採
取し、ＴＯＣ濃度、溶存酸素濃度および電気伝導度を測
定したところ、１８．２ＭΩ・ｃｍであった。また、連
続運転を試みたところ、外部からの汚染に起因すると考
えられる超純水の純度の低下を確認することはできなか
った。さらに、被処理水の水温を安定して２５℃に維持
できたため、限外濾過膜装置２１における圧力損失の抑
制と限外濾過膜の膜分離能の向上とが両立するよう、限
外濾過膜装置２１を運転することができた。

【００４２】また、紫外線照射装置１９ａおよび１９ｂ
に供給する熱媒体として高温水蒸気を用いて超純水製造
装置に対する滅菌操作を行った。このとき、充填したイ
オン交換樹脂の劣化を防止するため、被処理水は、混床
式イオン交換装置１７ｂおよび１７ｃをバイパスするよ
う、経路Ａおよび経路Ｂを通じて循環するように設定し
た。滅菌操作の結果、混床式イオン交換装置１７ｂおよ
び１７ｃを除いて、紫外線照射装置１９ａの後段に配置
された各構成器機に十分な滅菌を施すことができた。

【００４３】（実施例３）混床式イオン交換装置１７ｂ
および１７ｃに充填したイオン交換樹脂を、耐熱性イオ
ン交換樹脂とした以外は、実施例１と同様の構成を備え
た超純水製造装置を用いて超純水の製造を行った。すな
わち、膜前処理装置１６に供給する原水として工業用水
を使用し、一次系システムにより一次純水を生成した
後、真空脱気装置２０より一次純水を二次系システムに
供給し、超純水を経時的に連続して製造した。なお、被
処理水の水温は２５℃となるように制御された。

【００４４】ユースポイント２２において、超純水を採
取し、ＴＯＣ濃度、溶存酸素濃度および電気伝導度を測
定したところ１８．２ＭΩ・ｃｍであった。また、連続
運転を試みたところ、外部からの汚染に起因すると考え
られる超純水の純度の低下を確認することはできなかっ
た。さらに、被処理水の水温を安定して２５℃に維持で
きたため、限外濾過膜装置２１における圧力損失の抑制
と限外濾過膜の膜分離能の向上とが両立するよう、限外
濾過膜装置２１を運転することができた。

【００４５】また、紫外線照射装置１９ａおよび１９ｂ
に供給する熱媒体として高温水蒸気を使用し、超純水製
造装置に対する滅菌操作を行った。このとき、被処理水
が、経路Ａおよび経路Ｂを介することなく混床式イオン
交換装置１７ｂおよび１７ｃに流入するように設定し
た。滅菌操作の結果、紫外線照射装置１９ａおよび１９
ｂの後段に配置された全ての構成器機を十分な滅菌に施
すことができた。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述したように、本願第１の発明に
係る紫外線照射装置によれば、紫外線源および熱交換手
段をともに搭載したので、流体を流通する流通部におい
て、紫外線源の照射領域を流通する流体の温度の制御と
該流体への紫外線の照射とを同時に実行することが可能
な紫外線照射装置を提供することができる。

【００４７】また、本願第２の発明に係る紫外線照射装
置によれば、紫外線源および熱交換手段をともに搭載し
たので、流通部を流通する流体の温度の制御と該流体へ
の紫外線の照射とを同時に実行することが可能な紫外線
照射装置を提供することができる。

【００４８】さらに、本願第３の発明に係る超純水製造
装置によれば、紫外線源および熱交換手段をともに搭載
した紫外線照射装置を具備したことにより、流体を流通
する流通部において、紫外線源の照射領域を流通する流
体の温度の制御と該流体への紫外線の照射とを同時に実
行することができるので、新たな熱交換器の配置を省略
することが可能となる。したがって、構成が単純化さ
れ、高純度の超純水を長期にわたり経済的に製造するこ
とが可能な超純水製造装置を提供することができる。

【００４９】また、本願第４の発明に係る超純水製造装
置によれば、紫外線源および熱交換手段をともに搭載し
た紫外線照射装置を具備したことにより、流通部を流通
する流体の温度の制御と該流体への紫外線の照射とを同
時に実行することができるので、新たな熱交換器の配置
を省略することが可能となる。したがって、構成が単純
化され、高純度の超純水を長期にわたり経済的に製造す
ることが可能な超純水製造装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る紫外線照射装置を概
観した正面図。

【図２】図１に示した紫外線照射装置の内部を透視した
透視図。

【図３】本発明の他の実施形態に係る紫外線照射装置を
概観した正面図。

【図４】図３に示した紫外線照射装置の内部を透視した
透視図。

【図５】本発明の一実施形態に係る超純水製造装置の構
成を示した図。

【符号の説明】

１……紫外線照射装置２ａ〜２ｂ…保持部３……筐体部４……供給口５……排出口６……ジャケット部７……供給口８……排出口９……流通部１０ａ〜１０ｄ…乱流ヘリ
カルバッフル１１ａ〜１１ｄ…低圧紫外線ランプ１２ａ〜１２ｅ…バッフルプレート１３……供給口１４……排出口１５ａ〜１５ｂ…配管１５……真空脱気装置１６……前処理装置１７ａ〜１７ｃ…混床式
イオン交換装置１８……逆浸透装置１９ａ〜１９ｂ…限外濾
過膜装置２０……真空脱気装置２１……限外濾過膜装置２２……ユースポイント２３……真空ポン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体を流通する流通部と、前記流通部に
配置した紫外線源と、前記紫外線源の照射領域を流通す
る前記流体の温度を制御する熱交換手段と、を具備した
ことを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項２】流体を流通する流通部と、前記流通部に
配置した紫外線源と、前記流通部を流通する流体の温度
を制御する熱交換手段と、を具備したことを特徴とする
紫外線照射装置。
【請求項３】前記紫外線源は、１８０〜２５４ｎｍの
波長の紫外線を発生することを特徴とする請求項１また
は２に記載の紫外線照射装置。
【請求項４】前記熱交換手段は、熱媒体と、前記熱媒
体を流通する流路と、前記流路に配置され前記熱媒体の
流通を制御する制御板とを具備したことを特徴とする請
求項１乃至３に記載の紫外線照射装置。
【請求項５】紫外線照射装置を備えた超純水製造装置
において、前記紫外線照射装置は、流体を流通する流通部と、前記
流通部に配置した紫外線源と、前記紫外線源の照射領域
を流通する前記流体の温度を制御する熱交換手段とを具
備したことを特徴とする超純水製造装置。
【請求項６】紫外線照射装置を備えた超純水製造装置
において、前記紫外線照射装置は、流体を流通する流通部と、前記
流通部に配置した紫外線源と、前記流通部を流通する前
記流体の温度を制御する熱交換手段とを具備したことを
特徴とする超純水製造装置。
【請求項７】前記紫外線源は、１８０〜２５４ｎｍの
波長の紫外線を発生することを特徴とする請求項５また
は６に記載の超純水製造装置。
【請求項８】前記熱交換手段は、熱媒体と、前記熱媒
体を流通する流路と、前記流路に配置され前記熱媒体の
流通を制御する制御板とを具備したことを特徴とする請
求項５乃至７に記載の超純水製造装置。