JP3059277B2 - 外圧型中空糸膜モジュ−ル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超純水を製造する場合に
使用する外圧型中空糸膜モジュ−ルに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】原水を透過膜によって処理して透過水を
得る場合、透過水の用途に応じて、微粒子数，溶存酸素
量，溶存炭素量，生菌数等の条件が異なる。

【０００３】而るに、半導体ＩＣにおいては、シリコ−
ンウエハ−上に回路を光学的に印刷し、不要な部分を取
り除き、その後に水洗を行なう一連工程の繰返しにより
製造され、その印刷配線上に微粒子が付着していると回
路を正常に作動させ得ず、その水洗に使用される超純水
においては、上記の諸条件中、微粒子数が特に重要であ
る。

【０００４】上記超純水を製造するための膜モジュ−ル
には、種々の形式のものが知られているが、外圧型中空
糸膜モジュ−ルによれば、微粒子数を０．１μｍレベル
で１０個／ｍｌ以下にすることができ、外圧型中空糸膜
モジュ−ルが超純水製造用モジュ−ルの主流をなしてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近来に
おいては、ＬＳＩの高集積化が著しく、微粒子数に一層
のより厳しい条件が要求されつつあり、従来の外圧型中
空糸膜モジュ−ルではこの厳しい条件を充足し難くなり
つつある。

【０００６】而るに、本発明者においては、外圧型中空
糸膜モジュ−ルを使用して超純水を製造する場合、問題
となる微粒子は、膜の二次側（透過水側）に付着してい
た微粒子が偶発的に振動等のために脱離し、これが透過
水中に混入する結果であると推察し、モジュ−ル製造
時、極力、微粒子を二次側に付着させないように留意す
ると共にモジュ−ルを充分に水洗することにより、二次
側付着微粒子数の低減を図り、超純水の微粒子数の顕著
な減少、外圧型中空糸膜モジュ−ルの高品質化を可能に
した。

【０００７】本発明者においては、超純水の微粒子数の
低減を図るために、更に鋭意検討した結果、従来の外圧
型中空糸膜モジュ−ルにおいては、透過水流速が著しく
低速若しくは実質上透過水が滞留している箇所があり、
これらの部分に付着している微粒子の上記水洗による除
去は容易でなく、この付着微粒子の除去が超純水内の微
粒子数のより一層の減少に有効であることを知った。

【０００８】本発明の目的は、外圧型中空糸膜モジュ−
ルの二次側（透過水側）に付着している微粒子を、膜モ
ジュ−ルの運転初期時に透過水でよく水洗除去でき、微
粒子数の著しく少ない超純水（微粒子径，０．１μｍ以
下で１個／ｍｌ程度）をユ−スポイントに供給できる外
圧型中空糸膜モジュ−ルを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の外圧型中空糸膜
モジュ−ルは中空糸膜内を透過流体側とし、中空糸膜の
透過流体出口側端を樹脂隔壁外面に位置させた中空糸膜
モジュ−ルにおいて、中空糸膜の透過流体出口側端の近
傍に透過流体乱流部材を設けたことを特徴とする構成で
ある。

【００１０】

【作用】中空糸膜の透過水出口での端面においても透過
水を充分な流速で流動させ得て、その端面に付着してい
る微粒子を水洗除去できるから、モジュ−ル運転初期の
透過水水洗を行なうことにより、微粒子数の著しく少な
い透過水をユ−スポイントに送ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の実施例を示す断面図である。図１に
おいて、１は筒状ケ−スである。２は筒状ケ−ス１内に
収容した中空糸膜束（ＲＯ膜，ＵＦ膜，ＭＦ膜等）、３
は筒状ケ−ス１の一端に注型した樹脂隔壁であり、中空
糸膜束２の一端を埋着し、各中空糸膜の一端開口２１を
樹脂隔壁の外面に位置させてある。４は中空糸膜束２の
他端部に被着した樹脂ブロックであり、各中空糸膜の他
端２２を閉塞している。５は筒状ケ−ス１の一端に固着
した透過水ポ−トであり、透過水出口５１を有し、内部
には透過水流を乱流化するための乱流化部材６を設けて
ある。７は筒状ケ−ス１の他端に固着した原水ポ−トで
あり、原水入口７１を有する。７２は筒状ケ−ス１の一
端側に設けた原水出口である。

【００１２】上記透過水ポ−ト５の透過水流の乱流化部
材には、ポ−ト５内に乱流を生成させ、樹脂隔壁３の外
面に接する透過水を流動させるものを使用し、図２の
（イ）に示すように、絞り６１をポ−ト５内に付設する
こと、図２の（ロ）に示すように、バッフル６２をポ−
ト５内に付設することができる。この場合、絞り６１ま
たはバッフル６２の付設によって形成される入隅箇所で
透過水が滞留しないように（水溜りデットスペ−スでの
雑菌の繁殖を防止するため）、例えば、インク液等を使
用しての水流観測のもとでポ−トを設計することが有効
である。

【００１３】上記の外圧型中空糸膜モジュ−ルにおいて
は、原水が原水ポ−ト７から筒状ケ−ス１内に供給さ
れ、この筒状ケ−ス１内において原水が中空糸膜２に接
触して流動する間に透過が行なわれ、中空糸膜２内の透
過水が透過水ポ−ト５の透過水出口５１から流出してい
く。他方、非透過の原水が原水出口７２から流出してい
く。

【００１４】上記外圧型中空糸膜モジュ−ルによる超純
水の製造にあたっては、初期のある一定期間、中空糸膜
モジュ−ルの二次側を水洗するために上記した透過水の
流動が行なわれ、その水洗後に、透過水のユ−スポイン
トへの供給が行なわれる。

【００１５】本発明の外圧型中空糸膜モジュ−ルにおい
ては、透過水ポ−ト５内に透過水乱流化部材６を有し、
樹脂隔壁３の外面に接する透過水を流動させるようにし
ているから、上記の水洗時に、中空糸膜の内面のみなら
ず、中空糸膜一端２１の端面並びに樹脂隔壁３の外面に
付着している微粒子をもよく水洗除去できる。

【００１６】これに対し、透過水ポ−トに透過水乱流化
部材を有しない従来の外圧型中空糸膜モジュ−ルにおい
ては、樹脂隔壁外面に接する透過水を充分に流動させ難
く、中空糸膜の一端端面並びに樹脂隔壁外面に付着して
いる微粒子の水洗が困難である。このことは、次ぎの試
験結果からも明らかである。

【００１７】試験結果 内径１００ｍｍの筒状ケース内に、外径１ｍｍの中空糸
膜を５０００本収容した外圧型中空糸膜モジュールの透
過水ポートに、図に示す内部に絞りを有するものを使用
した実施例品と、絞りを有しない通常品を使用した比較
例とを超純水製造システムに並列に取付け、透過水中の
微粒子数（粒子径０．１μｍ以下）の時間的変化を測定
したところ、図３の通りであった。図３において、矢印
はモジュールに振動を加えた時点を示している。

【００１８】この試験結果からも明らかな通り、実施例
品においては第３回目加震時以後、加震による微粒子数
の増加が殆ど無く早期に微粒子が除去されているのに対
し、比較例品においては同上加震による微粒子数の増加
が顕著であり、透過水による微粒子の水洗除去が困難で
ある。

【００１９】

【発明の効果】本発明の外圧型中空糸膜モジュ−ルは上
述した通りの構成であり、中空糸膜の透過水出口側端面
を含めてモジュ−ルの二次側に付着している微粒子を透
過水によりよく水洗除去できるから、この透過水水洗を
行なったうえでユ−スポスントに透過水を供給すること
により、微粒子を実質上含まない超純水を供給できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す断面図である。

【図２】本発明において使用する、内部に透過水乱流部
材を有する透過水ポ−トの異なる例を示す断面図であ
る。

【図３】本発明の外圧型中空糸膜モジュ−ルの透過水洗
浄効果を示す図表である。

【符号の説明】

２ 中空糸膜束 ２１ 中空糸膜の透過水出口側端 ３ 樹脂隔壁 ６ 透過水乱流部材

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中空糸膜内を透過流体側とし、中空糸膜の
   透過流体出口側端を樹脂隔壁外面に位置させた中空糸膜
   モジュ−ルにおいて、中空糸膜の透過流体出口側端の近
   傍に透過流体乱流部材を設けたことを特徴とする外圧型
   中空糸膜モジュ−ル。