JP6229553B2 - 金属イオン除去装置及び液冷装置 - Google Patents

Description

本願の開示する技術は金属イオン除去装置及び液冷装置に関する。

電子計算機の冷却装置として、アノード極板とカソード極板の間に直流電圧を印加し、銅イオンを含んだ純水が通過する際に電解作用によりカソード極板上に銅を析出させる銅イオン除去装置を備えた構造が知られている。

特開平６−１９５８４号公報

液中の金属イオンを除去するにあたって、効率的に金属イオンを除去することが望まれる。

本願の開示技術は、１つの側面として、液中から効率的に金属イオンを除去することが目的である。

本願の開示する技術では、中空糸膜の細孔に、金属イオンが結合するキレート剤が埋め込まれる。

本願の開示する技術によれば、液中から効率的に金属イオンを除去できる。

図１は第１実施形態の液冷装置を示す構成図である。 図２は第１実施形態の中空糸膜を一部破断して示す斜視図である。 図３Ａは第１実施形態の中空糸膜の細孔を示す断面図である。 図３Ｂは第１実施形態の中空糸膜の細孔を示す断面図である。 図４は第１実施形態の中空糸膜の細孔の寸法を示す断面図である。 図５Ａは第２実施形態の中空糸膜の細孔を示す断面図である。 図５Ｂは第２実施形態の中空糸膜の細孔を示す断面図である。 図６は第３実施形態の液冷装置を示す構成図である。

第１実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。

図１には、第１実施形態の金属イオン除去装置１２を有する液冷装置１４が示されている。図２には、金属イオン除去装置１２の中空糸膜５４が一部破断し、且つ拡大して示されている。

液冷装置１４は、電子装置１６と金属イオン除去装置１２との間で冷却液Ｌ１（図２及び図３Ａ参照）を循環させる循環装置１８を有する。さらに、液冷装置１４は、解離液Ｌ２を金属イオン除去装置１２に供給する解離液供給装置２０を有する。

循環装置１８は、第１経路２２を有する。第１経路２２は、電子装置１６と金属イオン除去装置１２との間で冷却液Ｌ１を循環させる循環配管２４を有する。本実施形態では、第１経路２２は、循環配管２４に設けられた冷却液タンク２６、冷却液ポンプ２８及び熱交換器３０を有する。そして、第１経路２２の途中に金属イオン除去装置１２が配置される。

冷却液タンク２６には、冷却液Ｌ１が貯留される。冷却液ポンプ２８の駆動により、第１経路２２内で冷却液Ｌ１を矢印Ｆ１方向に循環させることができる。

液冷装置１４は、循環方向における熱交換器３０の上流側に、電子装置１６を冷却する冷却部３２を備える。冷却部３２は、具体的には、冷却液Ｌ１の流路を分けるマニホールド３４Ａと、マニホールド３４Ａから出た冷却液Ｌ１が流れる複数のチューブ３６と、チューブ３６を流れた冷却液Ｌ１を合流させるマニホールド３４Ｂとを有する。マニホールド３４Ａ、３４Ｂの材質は特に限定されないが、本実施形態では一例として、銅あるいは銅合金を用いることができる。

チューブ３６には、電子装置１６に接触する冷却板３８が配置される。電子装置１６の熱が冷却板３８を介して、チューブ３６内の冷却液Ｌ１に伝わることで、電子装置１６を冷却できる。実際に冷却される冷却対象の具体例としては、電子装置１６内の集積回路等の半導体部品が挙げられるが、冷却対象はこれに限定されない。

冷却板３８の材質は、電子装置１６（冷却対象）から冷却液Ｌ１に伝熱可能であれば特に限定されない。本実施形態では、一例として、アルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いることができる。アルミニウムは、銅や鉄と比較して軽量であり、しかも冷却対象から冷却液Ｌ１に伝熱するという観点では十分な熱伝導率を有する。冷却板３８の材質として銅を用い、より高い熱伝導性を得ることも可能である。

液冷装置１４は、第１経路２２における電子装置１６の下流に熱交換器３０を備える。電子装置１６によって加熱された冷却液Ｌ１は、熱交換器３０により冷却される。熱交換器３０としては、たとえば、風を第１経路２２の一部に送って冷却液Ｌ１を冷却する冷却ファンを挙げることができるが、これに限定されない。熱交換器３０において、冷却液Ｌ１と接触する部分の全部又は一部は、たとえば銅あるいは銅合金製とすることができる。

第１経路２２からは、熱交換器３０の下流の分岐部４０において、第２経路４２が分岐する。第２経路４２は、下流側で直接、冷却液タンク２６（第１経路２２の一部）に接続される。すなわち、冷却液タンク２６が、第２経路４２が第１経路２２と合流する合流部４４である。

第１経路２２の分岐部４０の下流側と第２経路４２との流量比は、金属イオン除去装置１２の圧力損失の影響を小さくする観点から、たとえば、１：１０程度に設定できる。

第１経路２２には、金属イオン除去装置１２と、１又は複数（図１の例では２つ）のバルブ４６とが設けられる。本実施形態では、図1から分かるように、分岐部４０から合流部４４までの間の第１経路２２に、金属イオン除去装置１２およびバルブ４６が設けられる。バルブ４６は、第１経路２２の流路断面積を調整することで、第１経路２２内の冷却液Ｌ１の圧力を調整できる。特に、図１に示す例では、金属イオン除去装置１２の上流側及び下流側に１つずつ、バルブ４６が設けられる。

熱交換器３０の下流側では、冷却液Ｌ１が第１経路２２から第２経路４２に分流する。バルブ４６の開度を調整することによっても、第１経路２２（特に分岐部４０から合流部４４までの間）と第２経路４２との流量比を調整できる。

また、後述するように、中空糸膜５４の細孔５８内で、内周側から外周側へ冷却液Ｌ１を通過させないという観点から、中空糸膜５４での冷却液Ｌ１の動作圧を、バルブ４６の開度調整によって所定の動作圧（たとえば１００ｋＰａ）に設定できる。

液冷装置１４は、第１経路２２における冷却液タンク２６と冷却液ポンプ２８の間の位置に、濃度センサ４８を備える。濃度センサ４８は、冷却液中の金属イオン濃度を検知し、その情報を制御装置５０に送る。制御装置５０では、冷却液中の金属イオン濃度に基づいて、後述する解離液ポンプ６６を駆動制御する。

冷却液Ｌ１の種類は特に限定されないが、本実施形態では、主成分である純水に、腐食防止剤を溶解した液体を用いることができる。

上記したように、マニホールド３４Ａ、３４Ｂや熱交換器３０の冷却液接触部分が銅を含有していれば、腐食防止剤としては、たとえば、ベンゾトリアゾール（１，２，３−ベンゾトリアゾールあるいはベンゾトリアゾール系化合物など）を用いることができる。これにより、マニホールド３４Ａ、３４Ｂや熱交換器３０において、冷却液Ｌ１と接する部分が冷却液Ｌ１によって溶出することが抑制される。この場合の腐食防止剤の濃度は、たとえば１００ｐｐｍとすればよい。

また、冷却板３８がアルミニウムを含有していれば、腐食防止剤としては、たとえば、マロン酸を用いることができる。これにより、冷却板３８において、冷却液Ｌ１と接する部分が冷却液Ｌ１によって溶出することが抑制される。この場合の腐食防止剤の濃度は、たとえば５質量％とすればよい。

金属イオン除去装置１２は、ハウジング５２を有する。ハウジング５２内には、複数の中空糸膜５４が備えられる。中空糸膜５４のそれぞれは、図２にも詳細に示すように、緻密な分離活性層５４Ａを有しており、円筒状（内部が中空）で且つ糸状の多孔質部材である。

図１に示すように、複数の中空糸膜５４が、ハウジング５２内で一定方向に束ねてモジュール化されている。ハウジング５２の内部に流入した冷却液Ｌ１は、中空糸膜５４の内周側を流れた後に、ハウジング５２の外部に排出される。

図３Ａ及び図３Ｂには、中空糸膜５４が部分的に示されている。中空糸膜５４には、内周側から外周側へ連続する複数の細孔５８が形成される。細孔５８を通じて、冷却液Ｌ１中の金属イオン（本実施形態では銅イオン１００）が中空糸膜５４の内周側から外周側へ移動可能である。

特に、図２、図３Ａ及び図３Ｂに示す例では、中空糸膜５４は、軸方向（矢印Ａ１方向）と直交する肉厚方向の断面において、内周側に位置する大径孔５８Ｌと、外周側に位置する小径孔５８Ｓとを有する複数層（２層）構造である。小径孔５８Ｓでは、大径孔５８Ｌと比較して、細孔５８の細孔径Ｄ１が小さい。換言すれば、中空糸膜５４は、外周側において細孔径が小さく膜厚の薄い緻密な層と、内周側において物質の透過性が相対的に高く膜厚の厚い層とを有する構造である。

細孔５８は、細孔径Ｄ１が大きすぎると中空糸膜５４の内周側から外周側へと冷却液Ｌ１が透過しやすい。したがって、細孔５８の細孔径Ｄ１から毛細管力を求め、この毛細管力よりも中空糸膜５４の動作圧を低くすることで、冷却液Ｌ１が中空糸膜５４の内周側から外周側へ透過することを抑制できる。中空糸膜５４の最も外周側における細孔５８の細孔径Ｄ１（図４参照）が、たとえば０．１μｍ〜０．５μｍであれば、中空糸膜５４の動作圧を、上記したように所定の値（１００ｋＰａ）とすればよい。

中空糸膜５４の材料としては、たとえば、ポリスルホン、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、酢酸セルロースなどを挙げることができる。中空糸膜５４の表面（外周面）には、冷却液Ｌ１および解離液Ｌ２の主成分である水に対する濡れ性の小さい（接触角の大きい）材料を用いることができる。水に対する濡れ性の小さい材料を用いることで、水が小径孔５８Ｓを透過することを抑制できる。

第１実施形態では、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、細孔５８内に重合体６０がグラフト重合されて形成される。小径孔５８Ｓが形成された部分（緻密な層）の厚みＴ１（図４参照）を０．５μｍ〜２．０μｍとすれば、細孔５８内に重合体６０を容易にグラフト重合させることができる。

細孔５８内にグラフト重合された重合体６０には、さらに、冷却液中の金属イオン（本実施形態では銅イオン）と結合するキレート剤６２を埋め込む。

具体的には、たとえば、中空糸膜５４がポリエチレン製である場合、常温、窒素雰囲気下で、電子線を所定のビーム電圧（４〜８ｋＶ）で照射する。ついで、グリシジルメタクリレートの１０％メタノール溶液に４０℃で１０〜６０分浸漬させてグラフト重合し、グラフト重合体を得る。このグラフト重合体をイミノ二酢酸ナトリウムの０．４２５Ｍ水溶液に８０℃で４〜２４時間反応させて、キレート剤６２を形成する（埋め込む）ことができる。

キレート剤６２には、冷却液Ｌ１中の金属イオン（本実施形態では銅イオン１００）が結合するため、冷却液Ｌ１中の金属イオンの量が減る。

解離液供給装置２０は、解離液Ｌ２及び純水を貯留する解離液タンク６４を有する。解離液ポンプ６６は、解離液タンク６４の解離液Ｌ２と純水のいずれか一方を、解離液供給経路６８を通じて金属イオン除去装置１２に送ることができる。金属イオン除去装置１２の解離液Ｌ２及び純水は、解離液排出経路７０から解離液排出容器７２に排出される。

解離液Ｌ２は、ハウジング５２の内部で、且つ中空糸膜５４の外周側に供給される。解離液Ｌ２は、キレート剤６２に結合した金属イオンをキレート剤６２から解離する液体である。キレート剤６２に結合した金属イオンが解離液Ｌ２によってキレート剤６２から解離されるので、中空糸膜５４の外周側ほど金属イオンの濃度が低下する。すなわち、細孔５８内では、図３Ａに示す矢印Ｓ１方向に向かって、金属イオンの濃度が漸減する濃度勾配が生じる。また、細孔５８内では、この濃度勾配により、金属イオン（銅イオン１００）は矢印Ｓ１方向へと移動する。

解離液Ｌ２としては、酸（たとえば塩酸、リンゴ酸、マレイン酸、クエン酸）及び、これらの酸が塩の形をとったもの（たとえばクエン酸の塩化合物であるクエン酸ナトリウムや硝酸などの無機塩）の水溶液を用いることができる。

次に、本実施形態の作用を説明する。なお、以下では、冷却液Ｌ１から除去する金属イオンとして、銅イオン１００を例示する。

冷却液ポンプ２８を駆動すると、図１に示すように、冷却液Ｌ１が第１経路２２内で矢印Ｆ１に循環する。電子装置１６（冷却対象）の熱が冷却板３８を介して作用した冷却液Ｌ１は、冷却部３２の下流側に流れ、熱交換器３０により冷却される。

第１経路２２には、異なる金属製の部材がある。たとえば、熱交換器３０における冷却液Ｌ１との接触部分は銅あるいは銅合金製であり、冷却板３８はアルミニウムあるいはアルミニウム合金製である。また、第１経路２２の一部も銅あるいは銅合金製とされることがある。本実施形態では、冷却液Ｌ１が銅に対する腐食防止剤及びアルミニウムに対する腐食防止剤を含有しているので、冷却液Ｌ１と接触する銅部分及びアルミニウム部分の腐食を抑制できる。

冷却液Ｌ１には、熱交換器３０や第１経路２２における冷却液Ｌ１との接触部分から溶け出した銅イオンが含まれることがある。また、冷却板３８から溶け出したアルミニウムイオンが含まれることがある。

熱交換器３０で冷却された冷却液Ｌ１は、分岐部４０において、第１経路２２から第２経路４２に分かれて流れる。第２経路４２では、冷却液タンク２６に冷却液Ｌ１が直接流入するが、第１経路２２では、金属イオン除去装置１２内に冷却液Ｌ１が送られる。

図２に示すように、金属イオン除去装置１２内では、中空糸膜５４の内周側を冷却液Ｌ１が通過する。

図３Ａに示すように、中空糸膜５４の細孔５８にはキレート剤６２が埋め込まれているので、冷却液Ｌ１中の銅イオン１００がキレート剤６２に結合する。中空糸膜５４の内周側を冷却液Ｌ１が通過するにしたがって、冷却液Ｌ１の銅イオン１００の濃度が低くなる。

図１に示すように、冷却液タンク２６の下流側では、第１経路２２を循環する冷却液Ｌ１の銅イオン濃度が、濃度センサ４８で検知される。そして、銅イオン濃度が所定値以上になると、制御装置５０は、解離液ポンプ６６を駆動制御し、解離液Ｌ２を金属イオン除去装置１２に送る。

このように、中空糸膜５４の外周側では、解離液Ｌ２が供給されると、キレート剤６２に結合した金属イオンが、解離液Ｌ２によってキレート剤６２から解離される。そして、細孔５８内では、図３Ａに示す矢印Ｓ１方向に向かって、銅イオン１００の濃度が漸減する濃度勾配が生じる。この濃度勾配により、図３Ｂに示すように、銅イオン１００はキレート剤６２の間を矢印Ｓ１方向へと移動しやすくなる。そして、中空糸膜５４の内周側では、あらたに銅イオン１００がキレート剤６２と結合する。このように、銅イオン１００が矢印Ｓ１方向へ移動することで、冷却液Ｌ１から銅イオン１００を連続的に減少させることができる。

銅イオン１００が減少された冷却液Ｌ１では、腐食防止剤は減少されていないので、相対的に腐食防止剤の量が銅イオン１００よりも多くなる。このように腐食防止剤を主に含む冷却液Ｌ１が、冷却液タンク２６に戻る。そして、第２経路４２を流れた冷却液Ｌ１と混合される。

これに対し、銅イオン濃度が所定値に満たない場合は、制御装置５０は解離液ポンプ６６を駆動制御し、純水を金属イオン除去装置１２に送る。この場合であっても、金属イオン除去装置１２を通過した冷却液Ｌ１は、冷却液タンク２６に戻る。そして、第２経路４２を流れた冷却液Ｌ１と混合される。なお、銅イオン濃度が、再度所定値以上になると、制御装置５０は、解離液ポンプ６６を駆動制御し、解離液Ｌ２を金属イオン除去装置１２に送る。

以上のように、本実施形態では、冷却液Ｌ１が中空糸膜５４の内周側を通過するときに、細孔５８に埋め込まれたキレート剤６２に銅イオン１００が結合される。細孔５８にキレート剤６２を埋め込むので、たとえば単なる管の内周部にキレート剤を埋め込む構造と比較して、キレート剤６２の面積、すなわち、銅イオン１００が結合する部分が広い。このため、冷却液Ｌ１から効率的に銅イオン１００を除去することができる。

本実施形態では、冷却液Ｌ１中の銅イオン１００を除去するが、腐食防止剤は冷却液Ｌ１中に残る。すなわち、冷却液Ｌ１中の腐食防止剤の量を、あらたに腐食防止剤を供給することなく、一定量以上に維持することが容易である。

次に、第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態において、液冷装置の全体的な構造は第１実施形態と同一であるので、図示を省略する。また、第２実施形態において、第１実施形態と同一の要素や部材については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

第２実施形態の金属イオン除去装置８０では、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、中空糸膜８２の細孔５８の小径孔５８Ｓのみに、キレート剤６２が埋め込まれる。換言すれば、大径孔５８Ｌには、キレート剤６２は埋め込まれない。

したがって、第２実施形態では、大径孔５８Ｌにおいて、キレート剤６２に銅イオン１００が結合することがない。そして、図５Ｂに示すように、大径孔５８Ｌで銅イオン１００が滞留しない。このため、第２実施形態では、第１実施形態と比較して、小径孔５８Ｓにおいて銅イオン１００の外周側への移動速度が早くなり、銅イオン１００が短時間で外周側へ達する。

第２実施形態において、小径孔５８Ｓのみにキレート剤６２を埋め込む構造は、たとえば、小径孔５８Ｓのみに重合体６０を重合させる構造により実現できる。

次に、第３実施形態について説明する。なお、第３実施形態において、金属イオン除去装置は、第１実施形態または第２実施形態の金属イオン除去装置を採用できる。図６に示す例では、第１実施形態の金属イオン除去装置１２を用いている。

第３実施形態の液冷装置９０では、図６に示すように、解離液供給装置９１の解離液排出経路７０が解離液タンク６４に接続される。解離液排出経路７０には、解離液Ｌ２から銅イオン１００を分離して除去する金属イオン分離装置９２が設けられる。金属イオン分離装置９２は、たとえば、ポルフィン化合物を用い、解離液Ｌ２を加熱及び加圧することで、銅イオン１００をポルフィン化合物と錯体形成して冷却液Ｌ１から分離する構造を採り得る。銅イオン１００の含有量が少なくなった解離液Ｌ２を解離液タンク６４に戻すことで、解離液Ｌ２を循環させて再利用できる。

上記各実施形態では、中空糸膜５４の細孔５８として、外周側の大径孔５８Ｌと内周側の小径孔５８Ｓとを有する構造を挙げている。小径孔５８Ｓは大径孔５８Ｌよりも細孔径Ｄ１が小さいので、中空糸膜５４の内周側から外周側への冷却液Ｌ１の透過を抑制できる。また、中空糸膜の内周側に、細孔径が大きい大径孔５８Ｌが位置しているので、この大径孔５８Ｌでは冷却液Ｌ１（除去対象液）の滞留を抑制できる。

上記各実施形態では、小径孔５８Ｓに重合体６０が重合されている。小径孔５８Ｓに重合体６０を形成すると、キレート剤６２（キレート基）が重合体６０に埋め込まれるため、キレート剤６２を層として形成することが容易である。

本実施形態では、細孔５８において冷却液Ｌ１に作用する毛細管力を求め、この毛細管力よりも小さい動作圧となるよう冷却液Ｌ１を中空糸膜５４の内周側に送る。これにより、中空糸膜５４の内周側から外周側への冷却液Ｌ１の透過を抑制できる。

上記各実施形態の液冷装置では、解離液供給装置２０、９１を有する。解離液供給装置２０、９１は、解離液Ｌ２を中空糸膜５４、８２の外周側に供給する。そして、キレート剤６２と結合した銅イオン１００（金属イオン）を、解離液Ｌ２によりキレート剤６２から解離させる。これにより、細孔５８内で、銅イオン１００の濃度勾配を生じさせ、銅イオン１００を中空糸膜５４の内周側から外周側へ移動させることができる。銅イオン１００を中空糸膜５４の内周側から外周側へ移動させることで、冷却液Ｌ１からの銅イオン１００の連続的な除去が可能である。

各実施形態の液冷装置は、循環装置１８を有しており、電子装置１６（冷却対象）と金属イオン除去装置１２の間で冷却液Ｌ１を循環させる。これにより、あらたに冷却液Ｌ１を供給することなく、冷却液Ｌ１を繰り返し使用し電子装置１６を冷却できる。

循環装置１８は、第１経路２２を有しており、第１経路２２からは、金属イオン除去装置１２をバイパスする第２経路４２が分岐する。すなわち、第１経路２２を分岐する簡単な構造で、冷却液Ｌ１を金属イオン除去装置１２からバイパスさせることができる。

第１経路２２にはバルブ４６が設けられる。バルブ４６の開度を調整することで、中空糸膜５４での冷却液Ｌ１の動作圧を容易に調整できる。

第１経路２２では、濃度センサ４８により冷却液Ｌ１の銅イオン濃度を検知し、銅イオン濃度に基づいて、制御装置５０が、解離液ポンプ６６を駆動制御する。これにより、冷却液Ｌ１から銅イオン１００を除去する場合には、確実に解離液Ｌ２を金属イオン除去装置１２に送ることができる。冷却液Ｌ１から銅イオン１００を除去しない場合等には、解離液Ｌ２を金属イオン除去装置１２に送らないことで、解離液Ｌ２の使用量を抑制することも可能である。

上記では、冷却液から除去する金属イオンとして銅イオン１００を挙げているが、他の金属イオン、たとえば、鉄、マンガン、鉛、カドミウム、コバルト、ニッケルなどの金属イオンを冷却液Ｌ１から除去する構造も採り得る。銅以外の金属イオンに対するキレート剤（キレート基）としては、アミドキシム基が挙げられる。

中空糸膜５４の細孔５８にアミドキシム基を形成するには、グリシジルメタクリレートが重合したグラフト鎖に、シアノ基を有する化合物を反応させてシアノ基を導入する。そして、これをアミドキシム化することによりキレート形成基（アミドキシム基）とする方法を採り得る。

上記のシアノ基を有する化合物は、例えば、イミノプロピオニトリルを使用することができる。イミノプロピオニトリル化によりグラフト鎖に導入されたシアノ基は、ヒドロキシルアミンと反応させることによりアミドキシム基とすることができる。

中空糸膜５４の細孔５８にアミドキシム基を形成するには、まず、中空糸膜５４に電子線を照射することにより反応活性点を生成させる。次いで、グリシジルメタクリレートをメタノール溶媒中に１０〜３０％の濃度で１０分〜１時間、４０℃で反応させグラフト重合させる。このグラフト重合体に、イミノプロピオニトリルを８０℃で１２〜８０時間反応させ、続いて３〜６％の塩酸ヒドロキシルアミン混合液（水／メタノール＝１／１）中で１〜２時間反応させればよい。

各実施形態の液冷装置における冷却対象としては、上記したように、電子装置内の集積回路等の半導体部品が例として挙げられる。大型の電子計算機やサーバを対象とした大規模な液冷装置では、冷却液が流れる経路に金属部分と樹脂部分とが混在し、さらに、金属部分の材料としても、異種材料（銅、アルミニウム、ステンレス鋼など）が混在することがある。特に、金属部分において、銅をアルミニウムに置き換えて軽量化を図った構造を採り得る。そして、上記実施形態の液冷装置を用い、冷却液から金属イオンの一部又は全部を除去することで、異種金属間の電気的な相互作用を抑制できる。異種金属間の電気的な相互作用を抑制することで、冷却液が流れる経路の腐食を抑制できる。

金属イオン除去装置で金属イオンを除去する対象としての液は、上記した冷却液に限定されない。要するに、金属イオンを含む液に対して、金属イオン除去装置により、液中の金属イオンを除去できる。

以上、本願の開示する技術の実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

本明細書は、以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
複数の細孔を備えた多孔質の中空糸膜と、
前記細孔に埋め込まれ、金属イオンが結合するキレート剤と、
を有する金属イオン除去装置。
（付記２）
前記細孔が、
前記中空糸膜の内周側に位置する大径孔と、
前記中空糸膜の外周側に位置し細孔径が前記大径孔よりも小さい小径孔と、
を有する付記１に記載の金属イオン除去装置。
（付記３）
前記キレート剤が、前記小径孔にのみ埋め込まれている付記２に記載の金属イオン除去装置。
（付記４）
前記小径孔に重合体が重合されている付記２又は付記３に記載の金属イオン除去装置。
（付記５）
前記細孔において前記中空糸膜の内周側を通過する液に作用する毛細管力よりも小さい動作圧で前記液が前記中空糸膜の内周側に送られる付記１〜付記４のいずれか１つに記載の金属イオン除去装置。
（付記６）
前記金属イオンを解離液により前記キレート剤から解離させる付記１〜付記５のいずれか１つに記載の金属イオン除去装置。
（付記７）
複数の細孔を備えた多孔質の中空糸膜と、前記細孔に埋め込まれ、前記中空糸膜の内周側を通過する冷却液の金属イオンが結合するキレート剤と、を備えた金属イオン除去装置と、
冷却対象と前記金属イオン除去装置との間で前記冷却液を循環させる循環装置と、
を有する液冷装置。
（付記８）
前記循環装置が、
前記冷却液を前記冷却対象と前記金属イオン除去装置とに循環させる第１経路と、
前記第１経路から分岐し前記金属イオン除去装置をバイパスして前記第１経路に合流する第２経路と、
を有する付記７に記載の液冷装置。
（付記９）
前記第１経路の流路断面積を調整するバルブを有する付記８に記載の液冷装置
（付記１０）
前記金属イオンを前記キレート剤から解離させる解離液を前記中空糸膜の外周側に供給する解離液供給装置を有する付記７〜付記９のいずれか１つに記載の液冷装置。
（付記１１）
前記第１経路内の冷却液の金属イオン濃度を検知する濃度センサと、
前記濃度センサで検知された前記金属イオン濃度に基づいて前記解離液供給装置による前記解離液の供給を制御する制御装置と、
を有する付記１０に記載の液冷装置。
（付記１２）
前記解離液供給装置が、前記解離液から前記金属イオンを分離する金属イオン分離装置を有する付記１１に記載の液冷装置。

１２ 金属イオン除去装置
１４ 液冷装置
１８ 循環装置
２０ 解離液供給装置
２２ 第１経路
４２ 第２経路
４６ バルブ
４８ 濃度センサ
５０ 制御装置
５４ 中空糸膜
５８ 細孔
５８Ｌ 大径孔
５８Ｓ 小径孔
８２ 中空糸膜
６０ 重合体
６２ キレート剤
８０ 金属イオン除去装置
９０ 液冷装置
９１ 解離液供給装置
９２ 金属イオン分離装置

Claims (4)

1. 複数の細孔を備えた多孔質の中空糸膜と、
   前記細孔に埋め込まれ、金属イオンが結合するキレート剤と、
   を有し、
   前記細孔が、
   前記中空糸膜の内周側に位置する大径孔と、
   前記中空糸膜の外周側に位置し細孔径が前記大径孔よりも小さい小径孔と、
   を有し、
   前記キレート剤が、前記小径孔にのみ埋め込まれている金属イオン除去装置。
2. 複数の細孔を備えた多孔質の中空糸膜と、前記細孔に埋め込まれ、前記中空糸膜の内周側を通過する冷却液の金属イオンが結合するキレート剤と、を備え、前記細孔が、前記中空糸膜の内周側に位置する大径孔と、前記中空糸膜の外周側に位置し細孔径が前記大径孔よりも小さい小径孔と、を有し、前記キレート剤が、前記小径孔にのみ埋め込まれている金属イオン除去装置と、
   冷却対象と前記金属イオン除去装置との間で前記冷却液を循環させる循環装置と、
   を有する液冷装置。
3. 前記循環装置が、
   前記冷却液を前記冷却対象と前記金属イオン除去装置とに循環させる第１経路と、
   前記第１経路から分岐し前記金属イオン除去装置をバイパスして前記第１経路に合流する第２経路と、
   を有する請求項２に記載の液冷装置。
4. 前記金属イオンを前記キレート剤から解離させる解離液を前記中空糸膜の外周側に供給する解離液供給装置を有する請求項２又は請求項３に記載の液冷装置。
   

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