JP2002018431A - 紫外線照射装置および超純水製造装置 - Google Patents

紫外線照射装置および超純水製造装置

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JP2002018431A
JP2002018431A JP2000208588A JP2000208588A JP2002018431A JP 2002018431 A JP2002018431 A JP 2002018431A JP 2000208588 A JP2000208588 A JP 2000208588A JP 2000208588 A JP2000208588 A JP 2000208588A JP 2002018431 A JP2002018431 A JP 2002018431A
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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)H2 O+hν→・OH (2)R−C+・OH→RCOOΗ (3)RCOOΗ+・OH→CO2 +H2
【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−1000 S−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 (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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。
  6. 【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。
  7. 【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。
  8. 【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。
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