JP7109505B2

JP7109505B2 - 超純水製造装置

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Inventors: 史貴市原; 史生須藤; 司近藤; 広菅原
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Description

本発明は超純水製造装置に関し、特に純水から超純水を製造するサブシステムの構成に関する。

半導体デバイスや液晶デバイスの製造プロセスでは、洗浄工程など様々な用途に、不純物が高度に除去された超純水が使用されている。超純水は、一般に、原水（河川水、地下水、工業用水など）を、前処理システム、一次純水システム、および二次純水システム（サブシステム）で順次処理することにより製造される。超純水に含まれる微粒子は、デバイスの歩留まりを低下させる直接の原因となるため、そのサイズ（粒径）および個数（濃度）が厳しく管理されている。そのため、超純水中の微粒子数を低減するために、最終段に限外ろ過膜が配置されたサブシステムが提案されている（特許文献１参照）。

限外ろ過膜は通常、全量を透過させるのではなく、濃縮水の一部を上流側に戻す運用が行われている。上流側に戻す濃縮水の流量は要求水質などによって決定されるが、造水コストを抑えるためには、濃縮水の流量はできるだけ抑えることが望ましい。このため、運転中に水質を監視しながら、濃縮水の流量を変更することがある。この作業は被処理水の圧力、特に限外ろ過膜の入口圧力と出口圧力の変動を伴う。この際、特許文献１に記載されているように、圧力の変動によって、配管の内壁等に付着した微粒子が剥離することが知られている。そこで、特許文献１に記載の技術によれば、超純水を高圧で供給することで、配管に付着した微粒子が除去される。高圧洗浄工程中に洗浄によって限外ろ過膜が目詰まりすることを防止するため、限外ろ過膜を取り外し、ダミー管または限外ろ過膜の機能を有さないダミー膜が設置される。

国際公開第２０１７／１４５４１９号特許第６６７０２０６号公報

一方、特許文献２には、超純水製造装置の運転中に限外ろ過膜から微粒子が剥離し、これが超純水の水質に影響を及ぼすことが開示されている。従って、特許文献１に開示された方法では、運転中に限外ろ過膜から微粒子が発生することを抑制することはできない。また、高圧洗浄工程中には超純水の製造ができず、洗浄の前後に限外ろ過膜を脱着する作業も必要であり、超純水製造装置の稼働率の低下につながる。

本発明は、簡易な構成で、造水コストを低減し、運転中の限外ろ過膜からの微粒子の発生を抑制することができる超純水製造装置を提供することを目的とする。

本発明の超純水製造装置は、ユースポイントに接続され、ユースポイントに超純水を供給する第１の限外ろ過膜と、第１の限外ろ過膜の濃縮水を第１の限外ろ過膜の上流に返送する第１の濃縮水返送ラインと、第１の限外ろ過膜の出口圧力を測定する圧力計と、濃縮水の流量を調整する濃縮水流量調整手段と、を有している。
一つの態様では、超純水製造装置は濃縮水流量調整手段の作動を制御する制御部と、第１の限外ろ過膜に接続され、第１の限外ろ過膜を透過した超純水を、ユースポイントを迂回して第１の限外ろ過膜の上流に返送する超純水返送ラインと、超純水返送ラインに設けられた弁と、を有し、制御部は、濃縮水の流量が変化したときに圧力計で測定された第１の限外ろ過膜の出口圧力の変動が所定の範囲に収まるように、圧力計で測定された出口圧力に応じて、超純水返送ラインに設けられた弁を制御する。
他の態様では、超純水製造装置は第１の濃縮水返送ラインから分岐して、第１の限外ろ過膜の濃縮水を第１の限外ろ過膜の透過水の返送先より上流に返送する第２の濃縮水返送ラインと、第１の限外ろ過膜の入口と出口の少なくともいずれかに設けられた微粒子検出手段と、を有し、濃縮水流量調整手段は、濃縮水の流量が変化したときに圧力計で測定された第１の限外ろ過膜の出口圧力の変動が所定の範囲に収まるように、微粒子検出手段の微粒子検出結果に応じて、第２の濃縮水返送ラインを流れる濃縮水の流量を調整する。
さらに他の態様では、超純水製造装置は第１の濃縮水返送ラインに設けられ、第１の限外ろ過膜の濃縮水をろ過し、透過水を第１の限外ろ過膜の上流に返送する第２の限外ろ過膜と、第２の限外ろ過膜の濃縮水を透過水の返送先より上流に返送する第３の濃縮水返送ラインと、を有し、濃縮水流量調整手段は第３の濃縮水返送ラインに設けられた弁であり、弁は、濃縮水の流量が変化したときに圧力計で測定された第１の限外ろ過膜の出口圧力の変動が所定の範囲に収まるように操作可能である。

本発明によれば、簡易な構成で、運転中の限外ろ過膜からの微粒子の発生を抑制することができる超純水製造装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る超純水製造装置の概略構成図である。図１に示す超純水製造装置のサブシステムの概略構成図である。第１の限外ろ過膜の出口圧力の時間的変化を模式的に示す図である。本発明の第２の実施形態に係るサブシステムの概略構成図である。本発明の第３の実施形態に係るサブシステムの概略構成図である。本発明の第４の実施形態に係るサブシステムの概略構成図である。本発明の第５の実施形態に係るサブシステムの概略構成図である。本発明の第６の実施形態に係るサブシステムの概略構成図である。

（第１の実施形態）
図１に、本発明の第１の実施形態に係る超純水製造装置１の概略構成を示す。超純水製造装置１は、原水を処理して一次処理水を製造する前処理システム１１と、前処理システム１１で製造された一次処理水から純水を製造する一次純水システム２１と、一次純水システム２１で製造された純水から超純水を製造する二次純水システム３１（以下、サブシステム３１という）と、を有している。一次純水システム２１は一次処理水を貯蔵する一次処理水タンク２２の他、図示しない逆浸透膜、紫外線酸化装置、精密ろ過膜などからなる浄化ユニット２３を備え、純水供給ラインＬ１を通して、純水をサブシステム３１のサブタンク３２に供給する。

図２は図１に示すサブシステム３１の概略構成を示している。サブシステム３１は、サブタンク３２、第１のポンプ３３、紫外線酸化装置３４、過酸化水素除去装置３５、イオン交換装置３６、膜脱気装置３７、第２のポンプ３８、第１の限外ろ過膜３９が、この順で配置されている。紫外線酸化装置３４、過酸化水素除去装置３５、イオン交換装置３６、膜脱気装置３７、第１の限外ろ過膜３９は被処理水の浄化ユニットを構成する。第１のポンプ３３は交流モータであり、第１のインバータ３３Ａによって流量が制御される。同様に、第２のポンプ３８は交流モータであり、第２のインバータ３８Ａによって流量が制御される。

紫外線酸化装置３４は被処理水に紫外線を照射し、被処理水に含まれる有機物を分解する。過酸化水素除去装置３５はパラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）などの触媒を備え、紫外線照射によって発生した過酸化水素を分解する。これによって、後段のイオン交換装置３６が酸化性物質によってダメージを受けることが防止される。イオン交換装置３６はカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂が混床で充填されたもので、被処理水中のイオン成分を除去する。膜脱気装置３７は被処理水に含まれる溶存酸素や二酸化炭素を除去する。第１の限外ろ過膜３９はサブシステム３１の最終段の浄化ユニットであり、被処理水中に残存した微粒子を除去する。第１の限外ろ過膜３９はユースポイント５１に接続され、ユースポイント５１に超純水を供給する。図１には、第１の限外ろ過膜３９を除く浄化ユニットを前段浄化ユニット４１として表示している。

膜脱気装置３７と第１の限外ろ過膜３９との間には、第１の限外ろ過膜３９の入口における被処理水の微粒子（または粒径ごとの微粒子数）を測定する第１のパーティクルカウンタＰＣ１（第１の微粒子測定手段）が設置されている。第１の限外ろ過膜３９とユースポイント５１との間には、第１の限外ろ過膜３９の出口における被処理水の微粒子（または粒径ごとの微粒子数）を測定する第２のパーティクルカウンタＰＣ２（第２の微粒子測定手段）が設置されている。第１のパーティクルカウンタＰＣ１と第２のパーティクルカウンタＰＣ２はいずれかだけを設けることもでき、その場合、第２のパーティクルカウンタＰＣ２を設けることが好ましい。また、第１の限外ろ過膜３９とユースポイント５１との間には、第１の限外ろ過膜３９の出口圧力を測定する圧力計ＰＩが設けられている。圧力計ＰＩは第２のパーティクルカウンタＰＣ２の下流に設けられているが、第２のパーティクルカウンタＰＣ２の上流に設けてもよい。

第１の限外ろ過膜３９の１次側（被処理水が供給される側）に発生する濃縮水は、第１の濃縮水返送ラインＬ３によって第１の限外ろ過膜３９の上流に返送される。第１の濃縮水返送ラインＬ３には、濃縮水流量調整手段として機能する第１の弁Ｖ１が設けられている。濃縮水の返送先は、第１の限外ろ過膜３９の上流である限り特に限定されないが、本実施形態ではサブタンク３２としている。濃縮水の水質等によっては、濃縮水を一次処理水タンク２２に返送してもよい。これによって、濃縮水は一次純水システム２１で再度処理されるため、ユースポイント５１に供給される超純水の水質の低下を抑制できるとともに、サブシステム３１の水処理負荷を軽減できる。一方、この場合、一次純水システム２１の処理容量を、前処理システム１１から供給される一次処理水の流量と返送される濃縮水の流量の合計流量に基づいて決定する必要があることから、一次純水システム２１の処理容量が増加し、一次純水システム各装置の設計仕様が大型化（樹脂量、膜本数の増加）し、造水コスト（電力消費量、薬品使用量等）の増加につながる。濃縮水をサブシステム３１に返送する場合、一次純水システム２１の処理容量は、前処理システム１１から供給される一次処理水の流量で決まるため、一次純水システム各装置を小型設計とすることができ、造水コストへの影響が抑えられる。

ユースポイント５１で使用されなかった超純水は、リターンラインＬ４によってサブタンク３２に返送され、サブシステム３１で再び処理されてユースポイント５１に供給される。第１の限外ろ過膜３９とユースポイント５１の間で主ラインＬ２から分岐するバイパスラインＬ５が設けられている。本実施形態では、バイパスラインＬ５はリターンラインＬ４に合流しており、ユースポイント５１を迂回した超純水はリターンラインＬ４を通ってサブタンク３２に返送される。従って、バイパスラインＬ５とリターンラインＬ４は、第１の限外ろ過膜３９を透過した超純水を、ユースポイント５１を迂回して第１の限外ろ過膜３９の上流に返送する超純水返送ラインを構成する。バイパスラインＬ５には第２の弁Ｖ２が設けられている。

第１の限外ろ過膜３９から第１の限外ろ過膜３９の上流、本実施形態ではサブタンク３２に返送される濃縮水の流量は、一般に第１の限外ろ過膜３９に供給される被処理水の数％程度であるが、濃縮水の流量が増加すると、ユースポイント５１に供給される超純水の流量が減少する。このため、造水コストを低減するためには濃縮水の流量をできるだけ抑えることが望ましい。このため、本実施形態では、第１及び第２のパーティクルカウンタＰＣ１，ＰＣ２で測定される微粒子数が超純水の水質上問題のないレベルであるとき、すなわち、ユースポイント５１で要求される微粒子数を十分に下回るときは、濃縮水の流量調整弁である第１の弁Ｖ１を絞り、濃縮水の流量を低下させる。しかし、第１の弁Ｖ１の開度を調整する際に、主ラインＬ２の圧力が増減を繰り返しながら変動する。これによって、第１の限外ろ過膜３９からの微粒子の剥離が生じやすくなり、ユースポイント５１に供給される超純水の水質が悪化する可能性がある。

この課題に対処するため、本実施形態の超純水製造装置１（サブシステム３１）では、第１の弁Ｖ１は、濃縮水の流量が変化したときに圧力計ＰＩで測定された第１の限外ろ過膜３９の出口圧力の変動が所定の範囲に収まるように操作可能である。所定の範囲はユースポイント５１における要求仕様にもよるが、一例では、０．０２ＭＰａ以内、好ましくは０．０１ＭＰａ以内である。あるいは、所定の範囲は第１の限外ろ過膜３９の運転時入口圧力の５％程度以内、好ましくは３％程度以内としてもよい。

第１の弁Ｖ１と圧力計ＰＩは制御部４０に接続されており、圧力計ＰＩで測定された第１の限外ろ過膜３９の出口圧力に応じて、第１の弁Ｖ１の作動、具体的には第１の弁Ｖ１の開度と開閉速度が制御部４０によって制御される。図３には第１の限外ろ過膜３９の出口圧力（圧力計ＰＩの測定値）の時間的変化を模式的に示す。例えば、第１の弁Ｖ１を所定の開度からこれと異なる開度まで、一般的な速度（時間当たりの開度の変化量）で変更すると、破線で示すように第１の限外ろ過膜３９の出口圧力が大きく変動する。これに対して、これよりも低い速度で開度を変更すると、実線で示すように第１の限外ろ過膜３９の出口圧力の変動が抑制される。従って、第１の限外ろ過膜３９からの微粒子の剥離が抑制され、第２のパーティクルカウンタＰＣ２で測定した微粒子数の増加が抑えられる。

この際、制御部４０によって第２のポンプ３８の出力を制御することが好ましい。第１の弁Ｖ１の開度を調整することで第１の限外ろ過膜３９の圧力損失が変化し、主ラインＬ２の圧力が変動するが、ポンプ吐出量を調整することで、主ラインＬ２を同程度の圧力に保持することができる。これによって、第１の限外ろ過膜３９の出口圧力の変動がさらに抑制される。つまり、第２のポンプ３８の出力を制御することで、第１の弁Ｖ１だけを制御する場合と比べて、第１の限外ろ過膜３９の出口圧力の変動をより効果的に抑制することができる。制御部４０は第２のポンプ３８の第２のインバータ３８Ａに接続されており、第２のインバータ３８Ａは第１の限外ろ過膜３９の出口圧力の変動が所定の範囲に収まるように制御される。具体的には、制御部４０は、圧力計ＰＩで測定された圧力が増加したときは、ポンプ回転数が下がるように第２のインバータ３８Ａを制御し、それによって第１の限外ろ過膜３９の出口圧力を減少させる。制御部４０は、圧力計ＰＩで測定された圧力が減少したときは、ポンプ回転数が上がるように第２のインバータ３８Ａを制御し、それによって第１の限外ろ過膜３９の出口圧力を増加させる。第１の弁Ｖ１と第２のインバータ３８Ａの制御は、圧力計ＰＩで測定された圧力の変動と連動して行われる。従って、第１の弁Ｖ１は手動で操作することも可能であるが、第１の弁Ｖ１の作動と第２のインバータ３８Ａの制御は制御部４０によって自動制御されることが好ましい。なお、第１の限外ろ過膜３９のすぐ上流側に位置する第２のポンプ３８を制御することで、第１の限外ろ過膜３９の出口圧力をより正確に制御することが可能であるが、第２のポンプ３８の代わりに第１のポンプ３３（第１のインバータ３３Ａ）を制御してもよいし、第１のポンプ３３と第２のポンプ３８の両者を制御してもよい。

第１の弁Ｖ１の開度を変更してから、圧力計ＰＩの測定値がそれに応じて変化するまでには多少の時間差がある。従って、より確実に第１の限外ろ過膜３９の出口圧力の変動を抑制するためには、第１の弁Ｖ１の開度を少しずつ間歇的に変更することが好ましい。具体的には、第１の弁Ｖ１の開度を少し変更し、これに応じて第２のインバータ３８Ａの出力を調整したら、第１の弁Ｖ１の開度を一定に保持し、圧力計ＰＩの測定値が安定するまで待ち、その後第１の弁Ｖ１の開度を再び少し変更するというプロセスを繰り返す。また、第１の弁Ｖ１の開度及び第２のポンプ３８の出力の変更パターン（開度ないし出力の時間的変化）と圧力計ＰＩの測定値の間にはサブシステム３１毎に固有の相関関係がある。従って、予めこの相関関係を求めておけば、第１の限外ろ過膜３９の出口圧力の変動を所定の範囲に収めることが可能な変更パターンを、タイマー制御を用いて実現することができる。

以下、他の実施形態について、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。説明を省略した構成は第１の実施形態と同様である。

（第２の実施形態）
図４に、第２の実施形態に係る純水製造装置のサブシステム３１の概略構成を示す。本実施形態では、第２のポンプ３８の代わりに第２の弁Ｖ２の開度を制御する。第１の弁Ｖ１と第２の弁Ｖ２と圧力計ＰＩが制御部４０に接続されており、圧力計ＰＩの測定値に応じて第１の弁Ｖ１と第２の弁Ｖ２の開度が調整される。具体的には、制御部４０は、第１の限外ろ過膜３９の出口圧力が増加したときは第２の弁Ｖ２の開度を増し（または開き）、それによって第１の限外ろ過膜３９の出口圧力を減少させる。制御部４０は、第１の限外ろ過膜３９の出口圧力が減少したときは第２の弁Ｖ２の開度を減じ（または閉じ）、それによって第１の限外ろ過膜３９の出口圧力を増加させる。リターンラインＬ４のバイパスラインＬ５の合流部の下流側に破線で示す別の弁Ｖ６を設け、２つの弁Ｖ２，Ｖ６の開度を制御することも可能である。あるいは第１のポンプ３３または第２のポンプ３８の出口弁（図示せず）の開度を制御することも可能である。

（第３の実施形態）
図５に、第３の実施形態に係る純水製造装置のサブシステム３１の概略構成を示す。本実施形態では、第１の濃縮水返送ラインＬ３から分岐する第２の濃縮水返送ラインＬ６が設けられている。第２の濃縮水返送ラインＬ６は、第１の限外ろ過膜３９の濃縮水を第１の限外ろ過膜３９の透過水の返送先より上流に返送する。濃縮水の返送先は特に限定されないが、本実施形態では濃縮水は一次純水システム２１の一次処理水タンク２２に返送される。第１の濃縮水返送ラインＬ３の第２の濃縮水返送ラインＬ６の分岐部の下流側に第３の弁Ｖ３が、第２の濃縮水返送ラインＬ６に第４の弁Ｖ４が設けられている。第３の弁Ｖ３と第４の弁Ｖ４は本実施形態における濃縮水流量調整手段を構成する。

第３及び第４の弁Ｖ３，Ｖ４並びに第１及び第２のパーティクルカウンタＰＣ１，ＰＣ２は制御部４０に接続されている。第１及び第２のパーティクルカウンタＰＣ１，ＰＣ２、特に第２のパーティクルカウンタＰＣ２で測定した微粒子数が所定の許容値より少ないときは、第３の弁Ｖ３が全開とされ、第４の弁Ｖ４が閉じられる。このときのサブシステム３１の構成は第１の実施形態と同じである。許容値に対し微粒子数の余裕が少なくなったとき、または許容値と同程度となったときは、第３の弁Ｖ３と第４の弁Ｖ４がそれぞれ５０％開かれる。濃縮水の半分が一次処理水タンク２２に返送され、一次純水システム２１で処理されるため、サブシステム３１の超純水の水質が改善される。微粒子数が許容値を超えたときは第３の弁Ｖ３が閉じられ、第４の弁Ｖ４が全開とされる。濃縮水の全量が一次処理水タンク２２に返送され、一次純水システム２１で処理されるため、サブシステム３１の超純水の水質が改善される。第１の濃縮水返送ラインＬ３と第２の濃縮水返送ラインＬ６への濃縮水の流量の分配はこの例に限らず、適宜設定することができる。換言すれば、本実施形態では、濃縮水流量調整手段（第３の弁Ｖ３、第４の弁Ｖ４）は、微粒子検出手段の微粒子検出結果に応じて、第２の濃縮水返送ラインＬ６を流れる濃縮水の流量を調整する。このため、超純水の水質が良好なときはユースポイント５１に供給される超純水の流量を増加し、超純水の水質が低下したときは超純水の水質を回復させることができる。なお、第１及び第２のパーティクルカウンタＰＣ１，ＰＣ２の測定値を作業員が監視し、第３の弁Ｖ３と第４の弁Ｖ４の開度調整を手動で行ってもよい。

（第４の実施形態）
図６に、第４の実施形態に係る純水製造装置のサブシステム３１の概略構成を示す。本実施形態では、第１の限外ろ過膜３９の濃縮水をろ過する第２の限外ろ過膜４２が、第１の濃縮水返送ラインＬ３に設けられている。第２の限外ろ過膜４２の透過水は第１の限外ろ過膜３９の上流に返送され、第２の限外ろ過膜４２の濃縮水は第３の濃縮水返送ラインＬ７を通って、透過水の返送先より上流に返送される。透過水と濃縮水の返送先は特に限定されないが、本実施形態では透過水はサブタンク３２に返送され、濃縮水は一次純水システム２１の一次処理水タンク２２に返送される。第２の限外ろ過膜４２を設けることで、サブタンク３２に返送される濃縮水の水質が向上するため、第１の限外ろ過膜３９の出口水の水質の低下が抑制される。

（第５の実施形態）
図７に、第５の実施形態に係る純水製造装置のサブシステム３１の概略構成を示す。本実施形態では、第４の実施形態における第１の弁Ｖ１が削除され、第３の濃縮水返送ラインＬ７に第５の弁Ｖ５が設けられている。従って、本実施形態では、濃縮水流量調整手段は第３の濃縮水返送ラインＬ７に設けられた第５の弁Ｖ５である。第５の弁Ｖ５の開度を調整することで第２の限外ろ過膜４２の圧力損失が変化し、それによって第１の濃縮水返送ラインＬ３の濃縮水の流量を制御することができる。本実施形態では、第１の濃縮水返送ラインＬ３の濃縮水の流量が間接的に制御されるため、第５の弁Ｖ５の開度の変化に対する、第１の濃縮水返送ラインＬ３を流れる濃縮水の流量の変化の応答性が鈍化し、第１の実施形態において第１の弁Ｖ１を緩やかに操作したのと同様の効果が得られる。なお、第１の弁Ｖ１は設けたままとして、濃縮水流量調整手段としての機能を第５の弁Ｖ５だけで行うようにしてもよい。

（第６の実施形態）
図８に、第６の実施形態に係る純水製造装置のサブシステム３１の概略構成を示す。本実施形態では、複数のサブシステム３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃが並列に設けられている。サブタンク３２とユースポイント５１との間に複数の主ラインＬ２Ａ，Ｌ２Ｂ，Ｌ２Ｃが並列に設けられ、各主ラインＬ２Ａ，Ｌ２Ｂ，Ｌ２Ｃに沿ってサブシステム３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの前段浄化ユニット４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと第１の限外ろ過膜３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃが配置されている。換言すれば、第１の実施形態の前段浄化ユニット４１Ａ及び第１の限外ろ過膜３９Ａと、他の前段浄化ユニット４１Ｂ，４１Ｃ及び他の第１の限外ろ過膜３９Ｂ，３９Ｃとが並列に設けられ、各第１の限外ろ過膜３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃはユースポイント５１に接続され、ユースポイント５１に超純水を供給する。各主ラインＬ２Ａ，Ｌ２Ｂ，Ｌ２Ｃにはそれぞれ第１の弁Ｖ１Ａ，Ｖ１Ｂ，Ｖ１Ｃが設けられ、主ラインＬ２Ａ，Ｌ２Ｂ，Ｌ２Ｃは合流して第２の限外ろ過膜４２に接続されている。第２の限外ろ過膜４２には各サブシステム３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの第１の限外ろ過膜３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃの濃縮水が供給される。つまり、第２の限外ろ過膜４２は複数のサブシステム３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃで共用されている。各サブシステム３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの第１の限外ろ過膜３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃの濃縮水の流量は小さいため、第２の限外ろ過膜４２を共用することで、超純水製造装置１のコストを低減することができる。

１超純水製造装置
３３第１のポンプ
３３Ａ第１のインバータ
３８第２のポンプ
３８Ａ第２のインバータ
３９第１の限外ろ過膜
４０制御部
４２第２の限外ろ過膜
５１ユースポイント
Ｌ２主ライン
Ｌ３第１の濃縮水返送ライン
Ｌ４リターンライン
Ｌ５バイパスライン
Ｌ６第２の濃縮水返送ライン
Ｌ７第３の濃縮水返送ライン
ＰＣ１，ＰＣ２微粒子検出手段（第１及び第２のパーティクルカウンタ）
ＰＩ圧力計

Claims

ユースポイントに接続され、前記ユースポイントに超純水を供給する第１の限外ろ過膜と、
前記第１の限外ろ過膜の濃縮水を前記第１の限外ろ過膜の上流に返送する第１の濃縮水返送ラインと、
前記第１の限外ろ過膜の出口圧力を測定する圧力計と、
前記濃縮水の流量を調整する濃縮水流量調整手段と、
前記濃縮水流量調整手段の作動を制御する制御部と、
前記第１の限外ろ過膜に接続され、前記第１の限外ろ過膜を透過した超純水を、前記ユースポイントを迂回して前記第１の限外ろ過膜の上流に返送する超純水返送ラインと、
前記超純水返送ラインに設けられた弁と、を有し、
前記制御部は、前記濃縮水の流量が変化したときに前記圧力計で測定された前記第１の限外ろ過膜の前記出口圧力の変動が所定の範囲に収まるように、前記圧力計で測定された前記出口圧力に応じて、前記超純水返送ラインに設けられた前記弁を制御する、超純水製造装置。
前記濃縮水流量調整手段は、前記第１の濃縮水返送ラインに設けられた弁であり、前記制御部は、前記濃縮水流量調整手段の該弁の作動を制御する、請求項１に記載の超純水製造装置。
ユースポイントに接続され、前記ユースポイントに超純水を供給する第１の限外ろ過膜と、
前記第１の限外ろ過膜の濃縮水を前記第１の限外ろ過膜の上流に返送する第１の濃縮水返送ラインと、
前記第１の限外ろ過膜の出口圧力を測定する圧力計と、
前記濃縮水の流量を調整する濃縮水流量調整手段と、
前記第１の濃縮水返送ラインから分岐して、前記第１の限外ろ過膜の濃縮水を前記第１の限外ろ過膜の透過水の返送先より上流に返送する第２の濃縮水返送ラインと、
前記第１の限外ろ過膜の入口と出口の少なくともいずれかに設けられた微粒子検出手段と、を有し、
前記濃縮水流量調整手段は、前記濃縮水の流量が変化したときに前記圧力計で測定された前記第１の限外ろ過膜の前記出口圧力の変動が所定の範囲に収まるように、前記微粒子検出手段の微粒子検出結果に応じて、前記第２の濃縮水返送ラインを流れる前記濃縮水の流量を調整する、超純水製造装置。
ユースポイントに接続され、前記ユースポイントに超純水を供給する第１の限外ろ過膜と、
前記第１の限外ろ過膜の濃縮水を前記第１の限外ろ過膜の上流に返送する第１の濃縮水返送ラインと、
前記第１の限外ろ過膜の出口圧力を測定する圧力計と、
前記濃縮水の流量を調整する濃縮水流量調整手段と、
前記第１の濃縮水返送ラインに設けられ、前記第１の限外ろ過膜の濃縮水をろ過し、透過水を前記第１の限外ろ過膜の上流に返送する第２の限外ろ過膜と、
前記第２の限外ろ過膜の濃縮水を前記透過水の返送先より上流に返送する第３の濃縮水返送ラインと、
を有し、
前記濃縮水流量調整手段は前記第３の濃縮水返送ラインに設けられた弁であり、前記弁は、前記濃縮水の流量が変化したときに前記圧力計で測定された前記第１の限外ろ過膜の前記出口圧力の変動が所定の範囲に収まるように操作可能である、超純水製造装置。
前記第１の濃縮水返送ラインに設けられた弁を有する、請求項４に記載の超純水製造装置。
前記ユースポイントに接続され、前記第１の限外ろ過膜と並列に設けられ、前記ユースポイントに超純水を供給する他の第１の限外ろ過膜を有し、
前記第１の限外ろ過膜の濃縮水と前記他の第１の限外ろ過膜の濃縮水が前記第２の限外ろ過膜に供給される、請求項４または５に記載の超純水製造装置。
前記制御部は、前記第１の限外ろ過膜の前記出口圧力の変動が前記所定の範囲に収まるように、前記濃縮水流量調整手段の作動を制御する、請求項３から６のいずれか１項に記載の超純水製造装置。
前記第１の限外ろ過膜の上流に位置するポンプを有し、
前記制御部は、前記第１の限外ろ過膜の前記出口圧力の変動が前記所定の範囲に収まるように、前記圧力計で測定された前記出口圧力に応じて前記ポンプを制御する、請求項７に記載の超純水製造装置。
前記所定の範囲は０．０２ＭＰａ以内、前記第１の限外ろ過膜の運転時出口圧力の５％以内のいずれかである、請求項１から８のいずれか１項に記載の超純水製造装置。