JP2021506562A - 温水カート調整システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

フィルタモジュールのための調整システムが開示される。調整システムは、概して入口と、熱交換器と、磁気浮上ポンプと、熱交換器を迂回するために設けられたチャネルと、コントローラと、出口と、ベースとを含むことができる。本システムは、耐食性材料で被覆された構成要素を有することができる。フィルタモジュールを調整する方法も開示される。本方法は、概して超純水の供給源のＴＯＣを測定するステップと、超純水を加熱するステップと、フィルタモジュールを温水で洗浄するステップと、フィルタモジュールを周囲温度水で洗い流すステップと、温水で洗浄するステップと周囲温度水で洗い流すステップとを繰り返すステップを含む。フィルタモジュールの調整を容易にする方法も開示される。本方法は、概して携帯型フィルタモジュール調整システムを用意するステップと、設置または使用のための指示を提供するステップとを含むことができる。

Description

［関連出願の相互参照］
この出願は、３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）に基づいて、２０１７年１２月２０日に出願された「Ｖａｎｏｘ温水カート調整方法」という名称の米国仮出願第６２／６０８，２１４号の優先権を主張し、全ての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込む。

一態様によれば、フィルタモジュール用の調整システムが提供される。本システムは、超純水の供給源に流体的に接続可能な入口を含むことができる。本システムは、入口の下流に配置された第１の耐食性材料で被覆された熱交換器を備えることができる。本システムは、熱交換器と流体連通する磁気浮上ポンプを備えることができる。本システムは、磁気浮上ポンプの下流に配置され、フィルタモジュールに流体的に接続可能な出口を含むことができる。本システムは、熱交換器を迂回するように構築および配置された第２の耐食性材料で被覆されたチャネルを備えることができる。本システムは、水を熱交換器またはチャネルに選択的に向けるように構成されたコントローラを備えることができる。コントローラは、超純水の供給源における総有機炭素（ＴＯＣ）の濃度および水出口での水中のＴＯＣの濃度のうちの少なくとも１つに応答して動作するようにプログラム可能でありうる。本システムは、熱交換器、磁気浮上ポンプ、チャネル、およびコントローラを支持するベースをさらに含むことができる。

幾つかの実施形態では、本システムは、超純水の供給源におけるＴＯＣの濃度を検出するように構成された入口センサーと、出口で超純水のＴＯＣの濃度を検出するように構成された出口センサーとをさらに含むことができる。入口センサーおよび出口センサーの少なくとも一方は、コントローラに電気的に接続することができる。入口センサーおよび出口センサーの少なくとも１つは、１０ｎｍ以下の粒子サイズを検出するようにさらに構成することができる。

入口は、フィルタモジュールの下流に流体的に接続可能とすることができる。幾つかの実施形態では、フィルタモジュールは限外濾過モジュールとすることができる。

特定の実施形態によれば、第１の耐食性材料は、１９０°Ｆまでの水温で安定にすることができる。第１および第２の耐食性材料の少なくとも一方は、フルオロポリマーとすることができる。第１および第２の耐食性材料の少なくとも１つは、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、およびそれらの組み合わせとすることができる。

幾つかの実施形態では、システムの任意の金属構成要素は、実質的にステンレス鋼を含まなくてもよい。金属構成要素の少なくとも１つは、チタン、インコロイ、ハステロイ、およびそれらの組み合わせの少なくとも１つを含むことができる。

本システムは、携帯型とすることができる。

特定の実施形態によれば、磁気浮上ポンプは、耐食性プラスチックで被覆されてもよい。

幾つかの実施形態では、コントローラはさらに、フィルタモジュールのキャパシティの表示に応答して磁気浮上ポンプの速度を設定するようにプログラム可能にすることができる。

別の態様によれば、フィルタモジュールを調整する方法が提供される。この方法は、超純水の供給源における全有機炭素（ＴＯＣ）の濃度を測定するステップを含むことができる。この方法は、超純水の供給源を約１７０°Ｆと約１９０°Ｆとの間の温度に加熱して、加熱水を生成するステップを含むことができる。この方法は、フィルタモジュールの出口で水中のＴＯＣの濃度を安定させるのに十分な、約２〜約１５ｇｐｍの第１の流量で第１の所定時間、フィルタモジュールを加熱水で洗浄するステップを含むことができる。この方法は、周囲温度を有する超純水の供給源で、約２〜約４０ｇｐｍの第２の所定の時間、第２の所定時間、第２の流量が第１の流量よりも多い超純水の供給源でフィルタモジュールを洗い流すステップを含むことができる。この方法は、フィルタモジュールを加熱水で洗浄するステップと、フィルタモジュールを前記周囲温度水で洗い流すステップとを、フィルタモジュールの出口での水が１４ｎｍよりも小さい粒子サイズを有する粒子が１リットルあたり１００カウント未満になるまで繰り返すステップを含むことができる。

幾つかの実施形態では、フィルタモジュールは、水処理で使用する前に調整することができる。

幾つかの実施形態では、フィルタモジュールの出口での水中のＴＯＣの濃度が２ｐｐｂより大きいときに、フィルタモジュールを調整することができる。

この方法は、フィルタモジュールのキャパシティに応じて第１の流量を選択するステップをさらに含むことができる。

この方法は、フィルタモジュールの材料に応じて、加熱水の温度を選択するステップをさらに含むことができる。

別の態様によれば、フィルタモジュールの調整を容易にする方法が提供される。この方法は、第１の耐食性材料で被覆された熱交換器と、熱交換器と流体連通する磁気浮上ポンプと、第２の耐食性材料で被覆されたチャネルを迂回するように構築および配置されたチャネルと、水を熱交換器またはチャネルに選択的に向けるように構成されたコントローラとを含み、コントローラは、熱交換器および磁気浮上ポンプの上流の水中の全有機炭素（ＴＯＣ）の濃度および磁気浮上ポンプの下流の水中のＴＯＣ濃度の少なくとも1つに応答して動作するようにプログラム可能である携帯型フィルタモジュール調整システムを用意するステップを含む。この方法は、携帯型フィルタモジュール調整システムの入口を介して携帯型フィルタモジュール調整システムを超純水の供給源に流体的に接続し、携帯型フィルタモジュール調整システムの出口を介して携帯型フィルタモジュール調整システムをフィルタモジュールに流体的に接続する指令を提供するステップをさらに含むことができる。

幾つかの実施形態では、本方法は、超純水の供給源におけるＴＯＣの濃度を測定するように構成された入口センサーおよび磁気浮揚ポンプの下流の水中のＴＯＣの濃度を測定するように構成された出口センサーを設置するステップをさらに含むことができる。

この方法は、コントローラを入口センサーおよび出口センサーに電気的に接続するステップをさらに含むことができる。

特定の実施形態によれば、この方法は、携帯型フィルタモジュール調整システムの入口を超純水の供給源に流体的に接続するステップと、携帯型フィルタモジュール調整システムの出口をフィルタモジュールに流体的に接続するステップとをさらに含むことができる。

幾つかの実施形態では、携帯型フィルタモジュール調整システムの入口を超純水の供給源に流体的に接続するステップは、携帯型フィルタモジュール調整システムをフィルタモジュールの出口に流体的に接続するステップを含む。

携帯型フィルタモジュール調整システムの出口をフィルタモジュールに流体的に接続するステップは、携帯型フィルタモジュール調整システムを限外濾過モジュールの入口に流体的に接続するステップを含むことができる。そのような実施形態では、携帯型フィルタモジュール調整システムの入口を超純水源に流体的に接続するステップは、携帯型フィルタモジュール調整システムを限外濾過モジュールの出口に流体的に接続するステップを含むことができる。

特定の実施形態によれば、この方法は、携帯型フィルタモジュール調整システムをフィルタモジュールに流体接続する前に、携帯型フィルタモジュール調整システムを洗い流す指令を提供するステップをさらに含むことができる。

本開示は、前述の態様および／または実施形態のいずれか１つ以上の全ての組み合わせ、並びに詳細な説明および任意の例に記載された実施形態のいずれか１つ以上との組み合わせを企図する。

添付の図面は、一定の縮尺で描かれることを意図していない。図面では、様々な図に示されている同一またはほぼ同一の各要素は、同様の数字で表されている。明確にするために、全ての要素が全ての図面で符号が付されているとは限らない。

一実施形態によるフィルタモジュール用調整システムの箱図である。 代替の一実施形態によるフィルタモジュール用調整システムの箱図である。 一実施形態によるフィルタモジュール用調整システムの第１側からの斜視図である。 図３Ａに示した一実施形態によるフィルタモジュール用調整システムの第２側からの斜視図である。

本明細書に開示されるシステムおよび方法は、フィルタモジュールを調整するために使用されうる。本開示は例示的な限外濾過モジュールを参照しうるが、上記調整システムおよび方法は、それを必要とする任意のフィルタモジュールを調整するために採用されうることを理解されたい。

半導体製造ユニットは、一般に、製造プロセス中に半導体ウェーハを汚染しないように、非常に純粋な水を必要とする。粒子汚染は多くの懸念の1つである。半導体デバイスの製造において、１４ｎｍを超えるサイズの粒子は、欠陥を生じうる。水から粒子状汚染物質を除去するために使用される1つの装置は、限外濾過（ＥＩＦ）装置である。限外濾過装置は、粒子を非常に効率的に除去するが、モジュールは、多くの場合、限外濾過モジュール内に含まれる粒子や、全有機炭素（ＴＯＣ）などの他の製造関連の汚染物質を除去するために、設置前に調整を必要とする。また、限外濾過モジュールは、一般に、継続的な使用から蓄積された汚染物質を除去するために、定期的なメンテナンスを必要とする。本明細書に記載されているシステムおよび方法は、約１０ｎｍ以下の粒子を有する半導体グレードの水を生成することを図るものである。

一態様によれば、本明細書に記載されたシステムおよび方法を使用して、従来の方法を使用する場合よりも短い時間で、設置前およびメンテナンス中に限外濾過モジュールを調整することができる。例えば、従来の方法では、フィルタモジュールを適切に調整するのに数週間かかりうる。本明細書に開示されたシステムおよび方法は、数日、例えば１日未満、約１日、約２日、約３日、約５日、または１週間未満でフィルタモジュールを適切に調整することができる。フィルタモジュールを調整するのにかかる時間は、一般に、調整前のフィルタモジュールの条件および調整方法に使用される水の品質に依存する。

本発明による調整方法は、一般に、加熱水で処理するステップと、周囲温度の水で洗い流すステップとを含むことができる。温水調整により、モジュールの細孔が開き、様々な樹脂およびプラスチックからの限外濾過装置の製造に固有のＴＯＣや粒子が放出される。本明細書で使用する「周囲温度」の水は、室温での水である。室温は場所によって異なる可能性があるが、一般に、約６４°Ｆから約７７°Ｆ（１８℃から２５℃）の範囲内であることを理解されたい。周囲温度の水とは、非冷却および非加熱の水を指す場合がある。加熱水／周囲温度水循環方法は、フィルタモジュールの即時のサービスに適した調整を提供する。

本明細書に開示されるシステムおよび方法によって、特定の利益が提供される。このリストは明確なものではないが、従来のシステムおよび方法に比べて、次の利点が想定される。本明細書に開示されるシステムおよび方法は、既存のハイテクノロジー需要フィルターモジュールシステム、例えば米国特許第８，７４１，１５５号（全ての目的のために、その全体が参照により本明細書に組み込まれる）に記載されているＶａｎｏｘ（登録商標）ポイントオブユース（ＰＯＵ）システム（エヴォアクア・ウォータ・テクノロジーズ社、ピッツバーグ、ペンシルバニア州により配布）と互換性を有している。本システムおよび方法は、温度の上昇と下降を正確に制御することができ、フィルタモジュールに熱衝撃を与える可能性を低減することができる。本システムおよび方法は、正確に流量を制御することができる。温度と流量の制御をフィルタモジュールの下流で得られるフィードバック結果と組み合わせると、調整をより効率的に実行できる。本明細書で説明されるシステムおよび方法は、幅広アレイのフィルタモジュールと互換性を持たせることができる。特定の実施形態では、本システムは、安全な動作のために低重心で容易に操作できるように構築することができる。従来のシステムに対する追加の改善も想定されている。

一態様によれば、フィルタモジュールを調整する方法が提供される。本方法は、一般に、水を加熱するステップと、フィルタモジュールを加熱水で洗浄して、汚染物質の出口濃度が安定するまでフィルタモジュールの出口での汚染物質の濃度を低減するステップと、フィルタモジュールを周囲温度の水で洗い流すステップと上記洗浄するステップを繰り返すステップとを含みうる。各サイクルで、濾材の出口での汚染物質の濃度を低減することができる。濾材の出口で望ましい濃度に達するまで、サイクルを継続することができる。濾材は、全てのセクションが適切に調整されるまで、セクション毎に順番に調整することができる。

幾つかの実施形態では、濾材が約１０ｐｐｂＴＯＣ未満、約５ｐｐｂ ＴＯＣ未満、約２ｐｐｂ ＴＯＣ未満、または約１ｐｐｂ ＴＯＣの水を生成するまで、サイクルを継続することができる。幾つかの実施形態では、フィルタ媒体が、１４ｎｍ以下のサイズを有する粒子が約１００粒子／Ｌ未満、１４ｎｍ以下のサイズを有する粒子が約５０粒子／Ｌ未満、または１４ｎｍ以下のサイズを有する粒子が約２５粒子／Ｌ未満含む水を生成するまで、サイクルを継続することができる。粒子は、生物学的、有機、および無機粒子を含みうる。幾つかの実施形態では、濾材が、１０ｎｍ以下のサイズを有する粒子が約１００粒子／Ｌ未満、１０μｍ以下のサイズを有する粒子が約５０粒子／Ｌ未満、または１０ｎｍ以下のサイズを有する粒子が約２５粒子／Ｌ未満有する水を生成するまで、サイクルを継続することができる。幾つかの実施形態では、濾材が、前述した電子機器品質および半導体グレード品質の少なくとも１つの超純水を有する水を生成するまで、サイクルを継続することができる。幾つかの実施形態では、濾材が、前述した電子機器および半導体グレードの超純水の要件を満たす水を生成するまで、サイクルを継続することができる。

フィルタモジュールは、水処理で使用する前の前処理として調整できる。本調整方法は、フィルタモジュール上の汚染物質、例えば、製造からの残留汚染物質を除去するために行われてもよい。フィルタモジュールは、追加または代替で、特定の使用期間後、メンテナンスのために調整されてもよい。幾つかの実施形態では、フィルタモジュールは、半年ごと、毎年、隔年で、または必要に応じて（例えば、粒子波または水圧衝撃事象後に）調整することができる。本調整方法は、汚染物質の蓄積を使用から取り除くために行うことができる。従って、本方法は、フィルタモジュールへの汚染の寄与を防止、制限、または回避するのに十分な、所望の品質の水でフィルタモジュールを調整することを含みうる。特定の実施形態によれば、本明細書に開示される方法は、前述のように、高純度水を用いて行われてもよい。特定の実施形態によれば、本明細書に開示される方法は、前述のように、高純度水を用いて行われてもよい。

本方法は、水源中の汚染物質の濃度を測定するステップを含みうる。例えば、本方法は、フィルタモジュールを水で洗浄するステップ、または水で洗い流すステップの前に、ＴＯＣ、粒子（生物学的、有機、無機）、シリカ、金属、溶存ガス、または他の汚染物質の濃度を測定するステップを含みうる。本方法は、フィルタモジュールをすすぐステップまたは洗い流すステップの前に、温水またはポンプ水における汚染物質の濃度を測定するステップをさらに含みうる。本方法は、フィルタモジュールの出口で水中の汚染物質の濃度を測定するステップをさらに含みうる。

幾つかの実施形態では、フィルタモジュールの出口での水中の汚染物質の濃度が所定の閾値に達したとき、フィルタモジュールをメンテナンスのために調整することができる。例えば、フィルタモジュールの出口での水中のＴＯＣが約１０ｐｐｂよりも大きい、例えば、約５ｐｐｂよりも大きい、約２ｐｐｂよりも大きい、または約１ｐｐｂよりも大きい場合、フィルタモジュールを調整することができる。フィルタモジュールの出口の水が、１０ｎｍ以下のサイズを有する粒子が約１００粒子／Ｌより多く、１０ｎｍ以下のサイズを有する粒子約５０粒子／Ｌより多く、または１０ｎｍ以下のサイズの粒子が約２５粒子／Ｌより多く含むとき、フィルタモジュールを調整することができる。フィルタモジュールは、フィルタモジュールの出口の水が、１４ｎｍ以下のサイズを有する粒子が約１００粒子／Ｌより多く、１４ｎｍのサイズを有する粒子が約５０粒子／Ｌより多く、または約２５粒子／Ｌより多く含むとき、調整することができる。従って、本方法は、フィルタモジュールの出口で汚染物質の濃度を測定するステップと、濃度が閾値を超えているときにフィルタモジュールがメンテナンス調整を必要としていると判断するステップとを含みうる。閾値は、フィルタモジュールのタイプおよび所望の水の純度に応じて選択することができる。例えば、閾値は、フィルタモジュールが限外濾過モジュールである場合、電子機器および半導体グレードの超純水を生成するように選択することができる。

本方法は、一般に、水源を約１７０°Ｆ（７６℃）から約１９０°Ｆ（８８℃）まで加熱して、加熱水を生成するステップを含むことができる。本方法は、水源を約１８０°Ｆ（８２℃）と約１９０°Ｆ（８８℃）との間の温度まで、または約１７５°Ｆ（７９℃）と約１８５°Ｆ（８５℃）との間の温度まで加熱するステップを含むことができる。例えば、本方法は、水源を約１７０°Ｆ、約１７５°Ｆ、約１８０°Ｆ、約１８５°Ｆ、または約１９０°Ｆ（７６℃、７９℃、８２℃、８５℃、８８℃）に加熱するステップを含むことができる。温度は、フィルタモジュールのタイプおよび／または材料に基づいて選択することができる。幾つかの非限定的な実施形態では、限外濾過モジュールを調整するために、フィルタモジュールを約１８５°Ｆ（８５℃）に加熱することができる。他の例示的なモジュールは、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ガラス繊維、またはエポキシから製造されてもよい。グラスファイバーおよびエポキシ膜は、ポリスルホンおよびＰＶＤＦ膜よりも低い温度で調整することができる。

本方法は、約２〜約１５ｇｐｍの流量の加熱水でフィルタモジュールを洗浄するステップをさらに含みうる。流量は、フィルタモジュールの容量またはサイズに基づいて選択できる。流量は、フィルタモジュールのタイプまたは材料に基づいて選択することもできる。幾つかの例示的な非限定的な実施形態では、流量は、１５ｇｐｍのキャパシティを有する限外濾過モジュールの場合、約２ｇｐｍと約５ｇｐｍの間とすることができ、流量は、３５ｇｐｍのキャパシティを有する限外濾過モジュールの場合、約３ｇｐｍと約７．５ｇｐｍの間とすることができ、流量は、３５ｇｐｍより大きいキャパシティを有する限外濾過モジュールの場合、約５ｇｐｍと約１５ｇｐｍの間とすることができる。

本方法は、汚染物質、例えば、ＴＯＣ、粒子（生物学的、有機、無機）、シリカ、金属、溶存ガス、またはその他の濃度を安定させるのに十分な、第１の所定時間、フィルタモジュールを温水で洗浄するステップを含むことができる。前述のように、フィルタモジュールの出口での水中の汚染物質。上記所定期間は、例えば、約３０分〜約１．５時間とすることができる。上記所定期間は、例えば、約１時間〜約５時間とすることができる。特定の実施形態に従って、上記所定期間は、約３０分、約４５分、約１時間、約１．２５時間、約１．５時間、約２時間、約３時間、約４時間、または約５時間とすることができる。例示的で非限定的な実施形態によれば、新しい限外濾過モジュール（すなわち、水処理での使用に供されていないもの）は、約１時間の温水サイクルで洗浄することができる。サイクルは一般に、フィルタモジュールの出口での水中の汚染物質の濃度を安定させるのに十分である。本方法は、必要な品質の水を達成するために必要なだけのサイクルを実行するステップを含みうる。しかしながら、幾つかの実施形態では、約１〜約１０サイクルが実行されてもよい。例えば、所望の品質の水がフィルタモジュールの出口で測定される前に、約３〜約８サイクルが実行されてもよく、または約４〜約６サイクルが実行されてもよい。一般に、サイクル数は、水源の品質と調整方法の開始時のフィルタモジュールの状態に依存しうる。

本方法は、温水で洗浄するステップの後、周囲温度の水源でフィルタモジュールを洗い流すステップを含みうる。フィルタモジュールを洗浄するとき、水源は一般に加熱／冷却されていないようにすることができる。フィルタモジュールは、約２〜約４０ｇｐｍの流量の水で洗い流されてもよい。一般に、周囲温度の水の方が加熱水よりも高い流量を許容する傾向があるため、フィルタモジュールを洗い流す際の流量は洗浄する際の流量よりも大きくなりうる。例えば、フィルタモジュールは、約５ｇｐｍと約４０ｇｐｍの間、約７．５ｇｐｍと約４０ｇｐｍの間、または約１５ｇｐｍと約４０ｇｐｍの間の流量の水で洗い流すことができる。

また、フィルタモジュールと調整システムは、温水よりも周囲温度の水による大きな濁りに耐えることができる。従って、周囲温度の水をより高い濁度で提供して、フィルタモジュールから残留汚染物質を洗い流すことができる。濁度は、周囲温度の水を供給するために使用される導管に依存しうる。

フィルタモジュールは、頑固な汚染物質をフィルタモジュールから排出するのに十分な所定期間、洗い流されてもよい。一般に、フィルタモジュールは、温水で洗浄する時間よりも短い時間で、周囲温度の水で洗い流すことができる。幾つかの実施形態では、フィルタモジュールは、約５時間未満で周囲温度の水で洗い流すことができる。幾つかの実施形態では、フィルタモジュールは、約１．５時間未満の間、周囲温度の水で洗い流すことができる。例えば、フィルタモジュールは、約５時間未満、約４時間未満、約３時間未満、約２時間未満、約１．５時間未満、約１．２５時間未満、約１．０時間未満、約４５分未満、または約３０分未満で、周囲温度の水で洗い流すことができる。フィルタモジュールは、数分間、例えば、約２分間、約５分間、約１０分間、約１５分間、または約２０分間で洗い流すことができる。

本明細書に開示される調整方法は、フィルタモジュール用の調整システムを用いて実行されうる。本システムは、携帯型、例えば、携帯型であってもよい。本調整方法は、フィルタモジュールを顧客に提供する前に、製造現場、例えば、フィルタモジュール製造現場で実行されてもよい。本調整方法は、顧客の施設、例えば、メンテナンスエリア（要すれば、フィルタモジュールの使用場所の近く）、またはフィルタモジュールを取り付ける前に取り付けられるスキッドで行うことができる。

別の態様によれば、フィルタモジュール用の調整システムが提供される。本システムは、一般に、熱交換器、ウォーターポンプ、およびコントローラを含みうる。熱交換器および水ポンプは、互いに流体接続可能でありうる。使用中、熱交換器と水ポンプは流体的に接続されていてもよい。コントローラは、熱交換器および水ポンプのうちの少なくとも１つに動作可能に接続可能でありうる。使用中、コントローラは、熱交換器および水ポンプのうちの少なくとも１つに動作可能に接続されうる。幾つかの実施形態では、コントローラは、熱交換器および水ポンプに動作可能に接続されてもよい。本システムは、水の流れをシステム内に向けるように構成および配置された弁を備えることができる。幾つかの実施形態では、弁は、コントローラに動作可能に接続可能でありうる。弁は、コントローラが弁を操作してシステム内に水を向けることができるように、コントローラに動作可能に接続されうる。本システムは、熱交換器を迂回するように構成および配置されたチャネルを備えることができる。幾つかの実施形態では、コントローラは弁を操作して、水を熱交換器またはバイパスチャネルに選択的に向けることができる。

本システムは、本明細書に開示される方法を実施するために必要な場合、追加のポンプ、バルブ、またはチャネルをさらに含みうる。例えば、システムは、圧力の蓄積を解除するために、圧力制御弁および／または圧力調整弁を備えることができる。幾つかの実施形態では、本システムは、システム内に制御されたおよび／または一貫した空気圧を提供するための空気調整器を含みうる。本システムは、システム内の逆流を防止するための逆止弁をさらに含みうる。

特定の実施形態によれば、本システムの１つ以上の構成要素は、耐食性材料で被覆されてもよい。本明細書に開示されるように、材料で「被覆」される構成要素は、その材料から構成要素を構成してもよく、その構成要素はその材料を含むことができ、またはその構成要素は本質的にその材料からなるか、または材料からなってもよい。一般に、材料で被覆されている構成要素は、使用時に水が被覆材料にのみ接触する構成要素を指すことができる。例えば、構成要素の他の材料は、使用時に水と実質的に接触しないようにできる。幾つかの実施形態では、被覆材料は、水接触表面を覆うことができる。被覆材料は、水接触表面上の層として含まれていてもよい。

例示的な耐食性材料は、耐食性プラスチックを含みうる。幾つかの実施形態では、耐食性材料はフルオロポリマーとすることができる。例えば、耐食性材料は、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、およびそれらの組み合わせとすることができる。耐食性材料は、所望の水温および濁度での安定性のために選択することができる。例えば、耐食性材料は、１９０°Ｆ（８８℃）までの水温で安定にすることができる。耐食性材料は、乱流で水に対して安定にすることができる。

システム内の金属構成要素を制限することができる。本システムは、使用時に水と接触する金属成分を実質的に含まないか、または含まなくてもよい。一般に、金属構成要素は、高温で安定性を失うと望ましくない場合がある。システム内の金属構成要素は、高温強度と高温腐食に対する耐性（例えば、酸化と浸炭）を考慮して選択することができる。幾つかの実施形態では、金属構成要素は、チタン、インコロイ（登録商標）合金（ニューヨーク州ニューハートフォードにあるスペシャルメタルズコーポレーションにより配布されている）、ハステロイ（登録商標）合金（ニューヨーク州ニューハートフォードにあるスペシャルメタルコーポレーションにより配布）およびそれらの組み合わせの少なくとも１つを含むことができる。幾つかの実施形態では、システムの任意の金属構成要素は、実質的にステンレス鋼を含まなくてもよい。

本システムは、耐食性材料で被覆された熱交換器を含むことができる。熱交換器は、水の温度を調節するために利用されてもよい。熱交換器は、水を１９０°Ｆ（８８℃）までの温度に加熱することができる任意の便利なタイプのものとすることができる。幾つかの実施形態では、熱交換器は、液浸熱交換器とすることができる。従って、耐食性被覆は、広範囲の水濁度に対して、一般に最高１９０°Ｆ（８８℃）の水温で安定することができる。一般に、熱交換器は、プロセス水の高純度を維持するために、加熱／冷却流体またはガスから分離されたプロセス水を保持する必要がある。多くの場合、熱交換器は、水を約１７０°F（７６℃）と約１９０°Ｆ（８８℃）との間の温度、例えば、約１７０°Ｆ、約１７５°Ｆ、約１８０°Ｆ、約１８５°Ｆ、または約１９０°Ｆ（７６℃、７９℃、８２℃、８５℃、８８℃）に加熱するように構成できる。まれに、熱交換器は、水を約１７０°Ｆ（７６℃°）と約１９０°Ｆ（８８℃）との間の温度に冷却するように構成できる（例えば、１７０°Ｆ、１７５°Ｆ、１８０°Ｆ、１８５°Ｆ、１９０°Ｆ）（７６℃、７９℃、８２℃、８５℃、８８℃）。

本システムは、熱交換器と流体連通する磁気浮上ポンプを含むことができる。ポンプは、最大で毎分約４０ガロン（ｇｐｍ）の流量で水を送り出すことができうる。ポンプは、密閉されたケーシングの内側に配置された懸架された非接触インペラを備えてもよい。インペラは、モータによって生成された磁場によって駆動させることができる。磁気浮上の原理に基づいて、インペラは他の表面に接触しないようにすることができる。磁気浮上ポンプは、磁気ベアリングを含むことができる。磁気浮上ポンプは、例えば遠心ポンプのように、実質的にベアリングを含まなくてもよい。磁気浮上ポンプは、回転計が実質的になくすことができる。

磁気浮上ポンプの利点は、粒子の生成がないこと、摩耗がないこと、および潤滑剤が必要ないことである。これらの利点はそれぞれ、システム内の水質を高純度に維持するのに役立つ。例示的な磁気浮上ポンプには、ＢＰＳ（登録商標）およびＰｕｒａＬｅｖ（登録商標）シリーズ（マサチューセッツ州フラミンガムにあるＬｅｖｉｔｒｏｎｉｘによって販売されている）のものが含まれる。

特定の実施形態によれば、磁気浮上ポンプは、耐食性材料で被覆することができる。幾つかの実施形態では、インペラおよびケーシングの少なくとも１つは、耐食性材料で被覆することができる。磁気浮上ポンプは、耐食性プラスチックで被覆することができる。磁気浮上ポンプには、使用中に水と接触する要素にステンレス鋼が含まれないようにすることができる。例えば、磁気インペラおよび／またはケーシングは、使用中に水と接触する表面にステンレス鋼を実質的に含まなくてもよい。

本システムは、システム内にプロセス水を運搬するように構築および配置された１つまたは複数のチャネルを含むことができる。上記１つ以上のチャネルは、耐食性材料で被覆されてもよい。耐食性材料は、システム内のチャネルの配置に応じて、所定の温度または濁度に対して安定するように選択することができる。例えば、本システムは、耐食性材料で被覆されたバイパスチャネルを含むことができる。バイパスチャネルは、熱交換器をバイパスするように構築および配置することができる。耐食性被覆は一般に、過渡的な乱流に対して安定である。パイプを通る流れの場合、遷移流は少なくとも２１００、例えば少なくとも２３００のレイノルズ数で特徴付けられ、乱流は少なくとも４０００のレイノルズ数で特徴付けることができる。本システムは、耐食性材料で被覆された熱交換器。このようなチャネルの耐食性被覆は、高温水に対して安定しうる。

本システムはさらに、ユーザインターフェースを含むことができる。ユーザインターフェースは、熱交換器、磁気浮上ポンプ、およびシステムのバルブのうちの少なくとも１つに動作可能に接続可能でありうる。使用中、ユーザインターフェースは、熱交換器、磁気浮上ポンプ、およびシステムのバルブのうちの少なくとも１つに動作可能に接続されうる。オペレータは、ユーザインターフェースを使用して、（熱交換器を介した）水の温度、（磁気浮上ポンプを介した）水の流量、および（弁を介した、例えば、熱交換器またはバイパス流路に水を選択的に向けるバルブを介した）水の流路を制御することができる。ユーザインターフェースは、（必要に応じて）オペレータによって手動で制御されてもよく、タイマーに対して１つ以上の動作を実行するように、またはフィードバックに応答してプログラムされてもよい。幾つかの実施形態では、ユーザインターフェースは、コントローラに動作可能に接続可能でありうる。

本システムは、コントローラを含むことができる。コントローラは、例えば、別の要素からのフィードバックに応答して、１つまたは複数の動作を自動的に実行するようにプログラム可能でありうる。コントローラは、熱交換器、磁気浮上ポンプ、およびシステムのバルブのうちの少なくとも１つに動作可能に接続可能にすることができる。使用中、コントローラは、熱交換器、磁気浮上ポンプ、およびシステムのバルブのうちの少なくとも１つに動作可能に接続することができる。

コントローラは、水を熱交換器またはチャネルに選択的に向けるように構成することができる。この動作を実施するために、コントローラは、バルブに動作可能に接続することができる。コントローラは、水源の水質、システムの出口の水質、またはフィルタモジュールの下流の水質に応じて動作するようにプログラム可能にすることができる。幾つかの実施形態では、コントローラは、ＴＯＣの濃度、例えば、水源におけるＴＯＣの濃度またはシステムの出口での水中のＴＯＣの濃度に応答して動作するようにプログラム可能でありうる。コントローラは、粒子の濃度（生物学的、有機的、および無機的）、例えば、水源における粒子の濃度、またはフィルタモジュールの下流の水中における粒子の濃度に応答して動作するようにプログラム可能にすることができる。粒子の濃度は、約１μｍ、約１００ｎｍ、約５０ｎｍ、約１４ｎｍ、約１０ｎｍ、または１０ｎｍ未満の平均サイズを有する粒子について測定することができる。

本システムは、水源、システムの出口の水、またはフィルタモジュールの下流の水の少なくとも1つの水質を決定するように構成された1つまたは複数のセンサーを備えることができる。センサーは、１つまたは複数の汚染物質、例えば、ＴＯＣ、溶存酸素、金属、微生物、シリカなど、の温度、流量、圧力、または粒子サイズと濃度を測定することができる。センサーは、例えば、超音波流量計、温度送信機、および空気調整器を含むことができる。センサーは、インラインセンサーとすることができる。一般に、インライン機器は、このような低レベルでの汚染物質の濃度の測定において最高の精度を提供することができる。インライン機器は、システム内の汚染を減らすこともできる。例示的なインライン粒子計数器は、ノースカロライナ州ウィルミントンにあるカノマックス（登録商標）によって配布される液体粒子計数器である。

１つ以上のセンサーは、ユーザインターフェースおよび／またはコントローラに電気的に接続可能でありうる。使用中、１つ以上のセンサーは、ユーザインターフェースおよび／またはコントローラに電気的に接続されうる。そのような電気的接続は、１つまたは複数のワイヤまたは無線を介するものとすることができる。ユーザインターフェースは、センサーによって測定された1つ以上のパラメータを表示できる。幾つかの実施形態では、ユーザインターフェースは、オペレータへのユーザインターフェース上に表示された結果に応答して、必要または所望のシステム変更を行うように操作されてもよい。コントローラは、センサーによって通信された測定に応答して動作するように構成されうる。幾つかの実施形態では、コントローラは、例えばＴＯＣまたは粒子濃度の測定に応答して、熱交換器の温度、処理水の流量を変更する、または処理水を熱交換器またはバイパスチャネルに選択的に向けるように構成することができる。コントローラは、水温に応じて流量を変更するように（例えば、処理水をバイパスチャネルに送るようにバルブが配置されている場合はポンプ速度を上げる）、フィルタモジュールのタイプ、サイズ、キャパシティ、および／または材料に応じて流量を変更するように構成することができる。

一部の非限定的な実施形態では、本システムは、水源におけるＴＯＣの濃度を検出するように構成された入口センサーと、システムの出口で水中のＴＯＣの濃度を検出するように構成された出口センサーとを含むことができる。本システムは、水源における１０ｎｍ以下のサイズの粒子の濃度を検出するように構成された入口センサーと、システム出口での水中の１０ｎｍ以下のサイズの粒子の濃度を検出するように構成された出口センサーとを備えることができる。入口センサーおよび出口センサーの少なくとも一方は、コントローラに電気的に接続することができる。フィルタモジュールの出口で、１０ｎｍ以下のサイズを有するＴＯＣおよび／または粒子の濃度を検出するように構成されたセンサーも、コントローラに電気的に接続することができる。

幾つかの実施形態では、コントローラはさらに、フィルタモジュールのサイズまたはキャパシティの表示に応答して、磁気浮上ポンプの速度を設定するようにプログラム可能にすることができる。フィルタモジュールのサイズまたは容量は、例えば、ユーザインターフェースを介して手動でコントローラに伝達することができる。幾つかの実施形態では、システムは、フィルタモジュールのサイズまたは容量を検出し、それに応じて磁気浮上ポンプの速度（すなわち、プロセス水の流量）を制御するように構成することができる。幾つかの例示的で非限定的な実施形態において、コントローラは、１５ｇｐｍの容量を有するフィルタモジュールに対して約２ｇｐｍと約５ｇｐｍとの間の流量で水を汲み上げるようにシステムを設定し、３５ｇｐｍの容量を有するフィルタモジュールに対して約３ｇｐｍと約７．５ｇｐｍとの間の流量で水を汲み上げるようにシステムを設定し、３５ｇｐｍより大きい容量を有するフィルタモジュールに対して約５ｇｐｍと約１５ｇｐｍとの間の流量で水を汲み上げるようにシステムを設定するように構成することができる。コントローラは、最大約４０ｇｐｍの流量で周囲温度を有する水を汲み上げるようにシステムを設定するように構成することができる。一般に、流量は、フィルタモジュールのタイプと材質に応じて選択できる。流量は、システムの出口での水の温度に応じて選択できる。

本システムは、水源に流体的に接続可能な入口を含むことができる。水源は、一般に、システムへの汚染の寄与を防止、制限、または回避するのに十分な、望ましい品質のものとすることができる。特定の実施形態によれば、水源は高純度水とすることができる。水源は、例えば、約１ｐｐｍ未満、約１００ｐｐｂ未満、または１０ｐｐｂ未満の低濃度のＴＯＣを有しうる。高純水の例には、超純水と、国際標準化機構（ＩＳＯ）によって確立されたグレード１〜３の水、または米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）インターナショナルによって確立されたタイプＩ〜ＩＶが含まれる。水の供給源は超純水であってもよい。一部の特定の非限定的な実施形態では、超純水は、２５℃で約１８．１８ＭＷ／ｃｍの抵抗率を有する。超純水は、実験用超純水の基準を満たすことができる（例えば、１ｐｇ／Ｌ未満のＴＯＣ、２００粒子／Ｌ未満の生物、有機、および無機物質、０．１ｐｇ／Ｌ未満の不揮発性残留物、０．５ｐｇ／Ｌ未満のシリカ、０．０１ｐｇ／Ｌ未満の他の元素、０．０５ｐｇ／Ｌ未満のイオン性化合物、１ＣＦＵ／１００ｍＬ未満の微生物粒子、または米国薬局方またはＳＥＭＩ規格が定めるガイドラインを満たすその他のパラメータ）。

水の供給源は、ＡＳＴＭインターナショナルによって確立されたタイプＥ１−Ｅ４（Ｅ１．１−Ｅ１．３を含む）の電子機器および半導体グレードの超純水とすることができる。例えば、水源のＴＯＣが１０００ｐｇ／Ｌ未満（例えば、ＴＯＣが３００ｐｇ／Ｌ未満、５０ｐｇ／Ｌ未満、５ｐｇ／Ｌ未満、２ｐｇ／Ｌ未満、１ｐｇ／Ｌ未満）、２５ｐｇ／Ｌ未満の溶存酸素（例えば、１０ｐｇ／Ｌ未満、５ｐｇ／Ｌ未満、または３ｐｇ／Ｌ未満の溶存酸素）、１００粒子／Ｌ未満の生物学的、有機、または無機粒子の平均１．０μｍのサイズ（例えば、２０粒子／Ｌ未満または１粒子／Ｌ未満）、１０００ｐｇ／Ｌ未満のシリカ（例えば、５０ｐｇ／Ｌ未満、１０ｐｇ／Ｌ未満、５ｐｇ／Ｌ未満、３ｐｇ／Ｌ未満、１ｐｇ／Ｌ未満、または０．５ｐｇ／Ｌ未満のシリカ）、１０ＣＦＵ／Ｌ未満の微生物（例えば、５ＣＦＵ／Ｌ未満、３ＣＦＵ／Ｌ未満、または１ＣＦＵ／Ｌ未満の微生物）、平均サイズが１０μｍの１００，０００ＳＥＭ粒子／Ｌ未満のＳＥＭ粒子（例えば、５０粒子／Ｌ未満、３０粒子／Ｌ未満、または１０粒子／Ｌ未満のＳＥＭ粒子）を有しうる。水源は、２５℃で約１８．２ＭＷ／ｃｍ未満、例えば、約１８．１ＭＷ／ｃｍ、約１６．５ＭＷ／ｃｍ、約１２ＭＷ／ｃｍ、または約０．５ＭＷ／ｃｍの抵抗率を有しうる。

水源は、総浮遊物質の除去のために処理されていてもよい（例えば、凝集剤または沈殿剤の添加、清澄化装置、沈殿槽、または砂フィルタ、使い捨てフィルタ要素、限外濾過膜または他の膜などの粒子状濾過システムの使用、および／またはグリーンサンド、活性炭、合成材料または多孔性樹脂を含む吸収／捕捉床の使用により）。水源は、脱塩のために処理されていてもよい（例えば、イオン交換システム、逆浸透、電気透析、電気脱イオン、および／または連続電気脱イオンの使用による）。水源は、有機物質または生物学的物質の除去のために処理されていてもよい（例えば、過酸化水素またはオゾンの追加、および／または紫外線処理による）。水源は、生物学的、有機、および無機粒子を除去するために処理されていてもよい（例えば、微多孔膜の使用により）。

特定の実施形態によれば、水源は、フィルタモジュールによって処理された水とすることができる。本システムの入口は、フィルタモジュールの下流に流体的に接続可能にされていてもよい。使用中、システムの入口は、フィルタモジュールの下流に流体接続されていてもよい。例えば、調整システムの入口は、システムが調整するように構成されている限外濾過モジュールの下流に流体的に接続可能にされていてよい。そのような配置において、フィルタモジュールによって処理された水の一部は、調整システムの入口に向け直されてもよい。

本システムは、磁気浮上ポンプの下流に配置された出口を備えることができる。出口は、調整のためにフィルタモジュールに流体接続可能にすることができる。幾つかの実施形態では、出口は、水の供給をオンまたはオフにするための弁を備えることができる。出口は、水をフィルタモジュールに送達するための１つ以上の構成を有するノズルを含むことができる。例えば、ノズルは、処理水を狭い流れ、広いシャワー、またはそれらの組み合わせとして放出するように構成されてもよい。幾つかの実施形態では、ユーザインターフェースおよび／またはコントローラは、出口のバルブまたはノズルに動作可能に接続することができる。オペレータまたはコントローラは、フィルタモジュールの出口での水質に応じて、フィルタモジュールへのプロセス水の供給を遮断することを選択できる。オペレータまたはコントローラは、フィルタモジュールのタイプ、サイズ、および／または材料に応じて、プロセス水の流れを選択することができる。オペレータまたはコントローラは、プロセス水の温度（例えば、温水または周囲温度の水）に応答してプロセス水の流れを選択することができる。

本システムは、システムの１つ以上の構成要素を支持するベースをさらに含むことができる。例えば、本システムは、熱交換器、磁気浮上ポンプ、チャネル、および／またはコントローラを支持するベースを含んでもよい。ベースはさらに、システムのユーザインターフェースおよび／または任意のバルブ、追加のチャネル、追加のポンプを支持するように配置されてもよい。一般に、ベースは、システムを携帯型にするように構成することができる。ベースは、システムの構成要素をコンパクトな構成で一緒に保持することにより、システムの輸送を容易にすることができる。ベースは、例えば車輪および／または軌道などの可動化要素を備えることができる。幾つかの実施形態では、ベースは、フィルタモジュールを調整するときにシステムの使いやすさを提供することができる。可動化要素は、３６０°の移動範囲を提供することができる。幾つかの実施形態では、フィルタモジュールは、治療のためにベースに取り付けることができる。

本システムは、１つまたは複数の電力構成要素をさらに含むことができる。例えば、本システムは、システムの電源をオンまたはオフにするための電源切断スイッチを含むことができる。本システムは、電力変圧器、および必要であれば電力供給切断装置を含むことができる。

図１および２に示すように、例示的なシステム１００は、互いに流体接続された熱交換器１１０および磁気浮上ポンプ１２０を含むことができる。熱交換器１１０および磁気浮上ポンプ１２０は、それぞれ、入口から下流に、出口から上流に配置することができる。入口は、水源１８０から水を受け取るように構成することができる。チャネル１６０は、熱交換器１１０を迂回するために含まれうる。チャネル１６０の入口で、弁１６２は、水をチャネル１６０または熱交換器１１０に選択的に向けうる。コントローラ１３０は、弁１６２に動作可能に接続することができ、その結果、コントローラ１３０は、弁１６２を動作させることができる。システムは、システムパラメータを測定するために、１つ以上のセンサー、例えば、入口センサー１７０および出口センサー１７２を含みうる。センサー１７０、１７２は、コントローラ１３０に電気的に接続されてもよい。コントローラ１３０は、フィルタモジュールの出口に配置されたセンサー１７４にさらに電気的に接続されてもよい。ユーザインターフェース１４０は、センサー１７０、１７２、１７４によって得られた測定値を表示するために、および／またはオペレータが１つ以上のシステムコンポーネントを制御することを可能にするために提供することができる。

図１に示した実施形態では、熱交換器１１０は、磁気浮上ポンプ１２０の上流に配置されている。バイパスチャネル１６０は、磁気浮上ポンプ１２０の別個の入口に流体接続されている。このような実施形態では、磁気浮上ポンプ１２０は、バルブ１６２によって提供される方向性に応じて、加熱水または周囲温度水を処理することができる。図２に示された代替の実施形態においては、磁気浮上ポンプ１２０は、熱交換器１１０の上流に配置されている。バイパスチャネル１６０は、磁気浮上ポンプ１２０の下流に配置されている。このような実施形態では、磁気浮上ポンプ１２０は、周囲温度水を処理することができる。

図３Ａおよび３Ｂは、例示的なフィルタモジュール調整システムの斜視図である。図３Ａ−３Ｂに示されたシステムは、輸送を容易にするためにベース１５０上に配置されている。ベース１５０は、可動化要素１５２（図３Ａ−３Ｂでは、車輪）を含むことができる。ベース１５０の代表的な長さは、操作を容易にするためにハンドル１５４をさらに含むことができる。図３Ａ−３Ｂに示されたシステム用の代表的な寸法は、例えば、約６０−７０インチの長さ（６０インチ、６５インチ、７０インチ）（１５２ｃｍ、１６５ｃｍ、１７８ｃｍ）、約２５−３５インチの幅（２５インチ、３０インチ、３５インチ）（６３ｃｍ、７６ｃｍ、９０ｃｍ）、約７０−８０インチの高さ（７０インチ、７５インチ、８０インチ）（１７８ｃｍ、１９０ｃｍ、２０３ｃｍ）とすることができる。

図３Ａ−３Ｂの例示的なシステムは、磁気浮上ポンプ１１０および熱交換器１２０をさらに含むことができる。電源切断スイッチ１０２は、システムをオンまたはオフに遮断するために使用することができる。例えば、電力切断スイッチ１０２は、コントローラ１３０またはユーザインターフェース１４０をオンまたはオフにシャットダウンするために使用することができる。システムは、電力変圧器１０４をさらに含むことができる。システムは、電力供給クイックディスコネクト１０６をさらに含むことができる。システムは、１つまたは複数のセンサーを含むことができる。例えば、図３Ａ−３Ｂの例示的なシステムは、超音波流量計１７８および温度送信機１７６を含む。システムは、サンプルポート１８２を含むことができる。システムは、１つ以上の弁または逆止弁をさらに含むことができる。例えば、図３Ａ−３Ｂの例示的なシステムは、逆止弁１６８、圧力制御弁１６４、および圧力調整弁１６６を含む。システムは、空気調整器１３２を含むことができる。幾つかの実施形態において、例えば、図３Ａ−３Ｂに示されるように、フィルタモジュール１９０は、システムのベース１５０上に取り付け可能とすることができる。そのようなシステムは、フィルタモジュール拒絶流量計１９２をさらに含むことができる。

概して、本明細書に開示されているシステムは、複数のポートを備えた任意のフィルタモジュールに適合可能である。幾つかの実施形態では、システムは、少なくとも１つの入口および１つの出口、例えば１つの透過物を有するフィルタモジュールに流体的に接続される。フィルタモジュールはさらに、少なくとも1つのリジェクトポートを有することができる。フィルタモジュールは、４つのポート、例えば、１つの注入口、１つのリジェクト、２つの透過ポートを有することができる。アダプタ部品は、フィルタモジュールを調整システムに接続するために設けることができる。幾つかの実施形態では、アダプタ部品は、調整システムの１１／２インチの衛生ホース接続に接続するように構成することができる。

フィルタモジュールの処理を容易にするために、追加の実施形態が提供される。特定の実施形態では、例えば、スキッドフィルタモジュール接続が利用可能な場合、調整システムを隔離されたサービスモジュールの隣に配置し、フィルタを取り外す必要なしにモジュールの処理のためにシステムを流体接続することが可能である。この実施形態は、フィルタモジュールのメンテナンスに特に有用でありうる。

別の態様によれば、フィルタモジュールの調整を容易にする方法が提供される。この方法は、例えば、図１および２に示し本明細書で説明した携帯型フィルタモジュール調整システムを用意するステップを含むことができる。本方法は、本明細書に開示されている方法の１つに従って、調整システムを設置する、および／または調整システムを操作するための指示を提供するステップをさらに含むことができる。特定の実施形態では、本方法は、調整システムの入口を介して調整システムを高純度水の供給源に流体的に接続するための指示を提供するステップを含むことができる。本方法はさらに、調整システムの出口を介して調整システムをフィルタモジュールに流体接続するための指示を提供するステップを含むことができる。本方法は、システムを電源に接続すること、および／またはシステムに電力を供給するステップを含むことができる。

特定の実施形態では、本方法は、指示された流体接続のいずれかを実行するステップをさらに含むことができる。従って、本方法は、調整システムの入口を超純水の供給源に流体的に接続するステップおよび調整システムの出口をフィルタモジュールに流体的に接続するステップを含むことができる。

特定の実施形態では、オペレータは、調整される同じフィルタモジュールによって生成される高品質の水を用いて調整システムを操作することを望む場合がある。この配置は、フィルタモジュールの現場での処理に便利でありうる。本方法は、調整システムの入口をフィルタモジュールの出口に流体接続するステップを含むことができる。例えば、オペレータは、調整システムの出口を限外濾過モジュールの入口に流体的に接続することにより、限外濾過モジュールを調整するように指示される場合がある。このような実施形態において、本方法は、調整システムの入口を限外濾過モジュールの出口に流体的に接続するステップをさらに含むことができる。効率のために、フィルタモジュールの出口は、調整システムの入口に接続されている水の一部を流出させるためのポートを含むことができる。フィルタモジュールは、正常に動作を継続することができる。

幾つかの実施形態では、本方法は、水源内の汚染物質の濃度を測定するように構成された入口センサーを設置するステップをさらに含むことができる。本方法はさらに、磁気浮上ポンプの下流の水中の汚染物質の濃度を測定するように構成された出口センサーを設置するステップを含むことができる。本方法は、動作のために、コントローラを入口センサーおよび出口センサーに電気的に接続するステップをさらに含むことができる。幾つかの実施形態では、本方法は、フィルタモジュールの出口で水中の汚染物質の濃度を測定するように構成されたセンサーにコントローラを電気的に接続するステップを含むことができる。前述したように、センサーはインラインセンサーとすることができる。センサーは、前述のように汚染物質を測定するように構成することができる。本方法はさらに、コントローラをバイパスチャネルバルブ、磁気浮上ポンプ、および／または熱交換器に接続するステップを含むことができる。コントローラは、前述のように動作するようにプログラムすることができる。幾つかの実施形態では、コントローラはさらに、本明細書に記載の方法によって動作するために必要に応じて、１つまたは複数の追加の弁、ポンプ、または他の構成要素に電気的に接続することができる。

特定の実施形態によれば、本方法は、フィルタモジュールで調整システムを操作する前に調整システムを前処理するための指示を提供するステップをさらに含むことができる。例えば、調整システムをフィルタモジュールに流体接続する前に、調整システムを洗浄するための指示が提供される場合がある。特定の実施形態によれば、調整システムの入口および調整システムの出口における汚染物質の濃度を測定することができる。調整システムは、調整システムの出口での汚染物質の濃度が調整システムの入口での汚染物質の濃度と実質的に同様になるまで前処理されてもよい。従って、オペレータは、調整システムがプロセス水に汚染物質を提供していないことを確認できる。実質的に同様の濃度は、互いに約５％以内、約３％以内、約２％以内、約１％以内、約０．５％以内、約０．１％以内、約０．０５％以内、または約０．０１％以内でありうる。

別の態様では、調整サービスを提供する方法も開示される。図１および２に示したように、使用前のモジュールの調整またはメンテナンスのために、調整システム１００を一時的に顧客に提供することができる。調整システムは、フィルタモジュールと、サービス提供として顧客のサイトで実行される方法に流体接続することができる。幾つかの実施形態では、調整システムを流体的に接続するための指示を提供することができる。調整後の水質を監視して、使用前にパフォーマンスが特定の顧客の要件を満たしていることを確認できる。使用中に水質を監視して、メンテナンスが必要になる時期を判断できる。幾つかの実施形態では、メンテナンススケジュールは、メンテナンス期間の平均使用を決定するのに十分な期間、水質を測定することによって選択することができる。メンテナンスは、半年に１回、毎年、２年に１回、または必要に応じて（例えば、粒子波または水圧衝撃事象の後に）スケジュールおよび／または実行することができる。

予期できる例
限外濾過モジュールのセクションは、水処理のために設置する前に調整することができる。最初の調整サイクルでは、限外ろ過モジュールのセクションを１８５°Ｆの温度の水で１時間洗浄することができる。限外濾過モジュールの下流で、４０００ｐｐｂＴＯＣの初期濃度が記録される。洗浄中、ＴＯＣの濃度は２００ｐｐｂで安定する。限外ろ過モジュールのセクションは、周囲温度の水（７０°Ｆ）で洗い流され、下流の水が排水される。

２番目の調整サイクルでは、セクションは１８５°Ｆの温度の水で１時間洗浄される。限外濾過モジュールの下流で、４００ｐｐｂＴＯＣの初期濃度が記録される。２回目の洗浄の間、ＴＯＣの濃度は２０ｐｐｂで安定する。このセクションは、下流の水が排水される周囲温度の水（７０°Ｆ）で２回目に洗い流すことができる。

３番目の調整サイクルでは、セクションは１８５°Ｆの温度の水で１時間洗浄される。限外濾過モジュールの下流で、２００ｐｐｂＴＯＣの初期濃度が記録される。洗浄の間、ＯＴＯＣの濃度は２ｐｐｂで安定する。必要に応じて、周囲温度の水（７０°Ｆ）で３回目の洗い流しを実行できる。

本方法は、限外濾過モジュールの全てのセクションが調整されるまで、連続するセクションについて繰り返すことができる。

本明細書に開示されるシステムおよび方法は、従来の方法よりも短い時間で処理前に限外濾過モジュールを調整するために使用することができる。

本明細書で使用される語法および用語は、説明を目的とするものであり、限定するものと見なされるべきではない。本明細書で使用される場合、「複数」という用語は、２つ以上のアイテムまたは要素を指す。「備える」、「含む」、「運ぶ」、「有する」、「含む」、および「関与する」という用語は、発明の詳細な説明または請求項などのいずれにおいても、制限のない用語、すなわち「含むがこれらに限定されない」。従って、そのような用語の使用は、その後に列挙される項目およびその同等物、並びに追加の項目を包含することを意味する。請求項に関して、「からなる」および「本質的にからなる」という句のみが、それぞれ、クローズドまたはセミクローズ型の句である。請求項の要素を変更するための請求項内の「第１」、「第２」、「第３」などの序数用語の使用は、それ自体では、ある請求項の要素の優先順位、上位、または順序を他の要素または時間的要素より優先するものではなく、特定の名前を持つ１つの請求項の要素を同じ名前を有する（ただし、通常の用語を使用する）別の要素から区別するためのラベルとしてのみ使用される。

このように、少なくとも１つの実施形態の幾つかの態様を説明してきたが、様々な変更、修正、および改良が当業者には容易に思い浮かぶことが理解されるべきである。任意の実施形態で説明される任意の特徴は、任意の他の実施形態の任意の特徴に含まれるか、またはそれらの代替となることができる。そのような変更、修正、および改善は、この開示の一部であることが意図されており、本発明の範囲内であることが意図されている。従って、前述の説明および図面は、例としてのみのものである。

当業者は、本明細書に記載されるパラメータおよび構成が例示的であり、実際のパラメータおよび／または構成が、開示される方法および材料が使用される特定の用途に依存することを理解するはずである。当業者はまた、開示された特定の実施形態と同等のことを、通常の実験のみを使用して認識し、または確認することができるはずである。

Claims (26)

1. フィルタモジュール用の調整システムであって、
   超純水の供給源に流体的に接続可能な入口と、
   前記入口の下流に配置された第１の耐食性材料で被覆された熱交換器と、
   前記熱交換器と流体連通する磁気浮上ポンプと、
   前記磁気浮上ポンプの下流に配置され、前記フィルタモジュールに流体接続可能な出口と、
   前記熱交換器を迂回するように構成および配置された、第２の耐食性材料で被覆されたチャネルと、
   水を前記熱交換器または前記チャネルに選択的に向けるように構成されたコントローラであって、該コントローラは、前記超純水の供給源の総有機炭素（ＴＯＣ）濃度および前記出口での水中のＴＯＣ濃度の少なくとも１つに応答して動作するようにプログラム可能である、コントローラと、
   前記熱交換器、前記磁気浮上ポンプ、前記チャネル、および前記コントローラを支持するベースと、
   を備えるシステム。
2. 前記超純水の供給源におけるＴＯＣの濃度を検出するように構成された入口センサーと、前記出口での超純水のＴＯＣの濃度を検出するように構成された出口センサーとをさらに備え、前記入口センサーおよび前記出口センサーの少なくとも１つは、前記コントローラに電気的に接続されている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記入口センサーおよび前記出口センサーの少なくとも１つは、さらに１０ｎｍ未満の粒子サイズを検出するように構成されている、請求項２に記載のシステム。
4. 前記入り次は、前記フィルタモジュールの下流側で流体接続可能である、請求項１に記載のシステム。
5. 前記フィルタモジュールは限外濾過モジュールである、請求項４に記載のシステム。
6. 前記第１の耐食性材料は１９０°Ｆまでの水温にて安定である、請求項１に記載のシステム。
7. 前記第１の耐食性材料および前記第２の耐食性材料の少なくとも１つはフルオロポリマーである、請求項１に記載のシステム。
8. 前記第１の耐食性材料および前記第２の耐食性材料の少なくとも１つは、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、およびそれらの組み合わせである、請求項７に記載のシステム。
9. 前記システムの任意の金属構成要素は実質的にステンレス鋼を含まない、請求項１に記載のシステム。
10. 前記金属構成要素の少なくとも１つは、チタン、インコロイ（登録商標）、ハステロイ（登録商標）、およびそれらの組み合わせである、請求項９に記載のシステム。
11. 前記システムは携帯型である、請求項１に記載のシステム。
12. 前記磁気浮上ポンプは耐食性プラスチックで被覆されている、請求項１に記載のシステム。
13. 前記コントローラは、さらに、前記フィルタモジュールのキャパシティの表示に応じて、前記磁気浮上ポンプの速度を設定するようにプログラム可能である、請求項１に記載のシステム。
14. フィルタモジュールを調整する方法であって、
    超純水の供給源に含まれる全有機炭素（ＴＯＣ）の濃度を測定するステップと、
    前記超純水の供給源を約１７０°Ｆと約１９０°Ｆとの間の温度に加熱して加熱水を生成するステップと、
    前記フィルタモジュールの出口での水中のＴＯＣ濃度を安定させるのに十分な第１の所定期間、約２ｇｐｍと約１５ｇｐｍとの間の第の流量で前記フィルタモジュールを前記加熱水で洗浄するステップと、
    周囲温度を有する前記超純水の供給源で、第２の所定期間、約２ｇｐｍと約４０ｇｐｍとの間の流量で前記フィルタモジュールを洗い流すステップであって、前記第２の流量は前記第１の流量より大きい、ステップと、
    前記フィルタモジュールを前記加熱水で洗浄するステップと、周囲温度で前記フィルタモジュールを前記超純水で洗い流すステップとを、前記フィルタモジュールの前記出口での前記水が１４ｎｍ未満の粒子サイズの粒子１リットル当たり１００カウント未満になるまで繰り返すステップと、
    を含む方法。
15. 前記フィルタモジュールは水処理前に調整されている、請求項１４に記載の方法。
16. 前記フィルタモジュールは、該フィルタモジュールの前記出口での前記水中のＴＯＣ濃度が２ｐｐｂより大きい場合に調整される、請求項１４に記載の方法。
17. 前記フィルタモジュールのキャパシティに応じて前記第１の流量を選択するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
18. 前記フィルタモジュールの材料に応じて前記加熱水の前記温度を選択するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
19. フィルタモジュールの調整を促進する方法であって、
    携帯型フィルタモジュール調整システムであって、前記システムは、
    第１の耐食性材料で被覆された熱交換器と、
    前記熱交換器と流体連通する磁気浮上ポンプと、
    前記熱交換器を迂回するように構成および配置された第２の耐食性材料で被覆されたチャネルと、
    前記熱交換器または前記チャネルに水を選択的に向けるように構成されたコントローラであって、該コントローラは、前記熱交換器と前記磁気浮揚ポンプの上流の水中の全有機炭素（ＴＯＣ）の濃度、および前記磁気浮上ポンプの下流の水中のＴＯＣ濃度の少なくとも１つに応答して動作するようにプログラム可能である、コントローラと、
    を備えるシステム、を用意するステップと、
    前記携帯型フィルタモジュール調整システムの入口を介して前記携帯型フィルタモジュール調整システムを超純水の供給源に流体接続し、前記携帯型フィルタモジュール調整システムの出口を介して前記携帯型フィルタモジュール調整システムをフィルタモジュールに流体接続する指示を提供するステップと、
    を含む方法。
20. 前記超純水の供給源のＴＯＣの濃度を測定するように構成された入口センサーと、前記磁気浮上ポンプの下流の水のＴＯＣの濃度を測定するように構成された出口センサーとを設置するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
21. 前記コントローラを前記入口センサーおよび前記出口センサーに電気的に接続するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
22. 前記携帯型フィルタモジュール調整システムの入口を前記超純水の供給源に接続するステップと、前記携帯型フィルタモジュール調整システムの出口を前記フィルタモジュールに接続するステップとをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
23. 前記携帯型フィルタモジュール調整システムの入口を前記超純水の供給源に流体的に接続するステップは、前記携帯型フィルタモジュール調整システムを前記フィルタモジュールの出口に流体的に接続するステップを含む、請求項２２に記載の方法。
24. 前記携帯型フィルタモジュール調整システムの出口を前記フィルタモジュールに流体的に接続するステップは、前記携帯型フィルタモジュール調整システムを限外濾過モジュールの入口に流体的に接続するステップを含む、請求項２２に記載の方法。
25. 前記携帯型フィルタモジュール調整システムの入口を前記超純水の供給源に流体的に接続するステップは、前記携帯型フィルタモジュール調整システムを前記限外濾過モジュールの出口に流体的に接続するステップを含む、請求項２４に記載の方法。
26. 前記携帯型フィルタモジュール調整システムを前記フィルタモジュールに流体接続する前に、前記携帯型フィルタモジュール調整システムを洗い流す指示を提供するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。