KR102367698B1 - 비저항값 조정 장치 및 비저항값 조정 방법 - Google Patents

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Abstract

중공사막 모듈(2)과, 중공사막 모듈(2)을 경유하는 모듈 경유관(5)과, 중공사막 모듈(2)을 바이패스하는 바이패스관(6)과, 모듈 경유관(5)과 바이패스관(6)을 중공사막 모듈(2)의 하류측에서 합류하는 합류부(14)를 통해서 모듈 경유관(5) 및 바이패스관(6)과 연통(連通)되는 액체 배출관(7)과, 액체 공급관(4) 및 액체 배출관(7) 중 어느 한쪽을 흘러가는 액체 L의 제1 유량을 검출하는 제1 유량 검출부(8)와, 모듈 경유관(5)을 개폐하는 제어 밸브(9)와, 제1 유량 검출부(8)에서 검출된 제1 유량에 따라서 제어 밸브(9)의 개도(開度)를 설정하는 제어부(10)를 구비한다.

Description

비저항값 조정 장치 및 비저항값 조정 방법
본 발명은, 액체의 비저항값을 조정하는 비저항값 조정 장치 및 비저항값 조정 방법에 관한 것이다.
반도체 또는 액정의 제조 공정에서는, 초순수를 사용해서 기판을 세정한다. 이 경우, 초순수의 비저항값이 높으면, 정전기가 발생한다. 이것에 의해, 절연 파괴하거나, 또는 미립자가 재부착해서, 제품 수율에 현저하게 악영향을 미친다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 소수성의 중공사막 모듈을 사용한 방법이 제안되어 있다. 이 방법은, 중공사막 모듈을 사용해서 초순수 중에 탄산 가스 또는 암모니아 가스 등의 가스를 용해시킨다. 그러면, 해리 평형에 의해 이온이 발생하고, 이 발생한 이온에 의해 초순수의 비저항값이 저하한다.
또한, 기판의 세정, 다이싱 등의 공정에서는, 초순수의 유동 변동이 격렬하다. 그래서, 특허문헌 1 및 2에서는, 유량이 변동해도 비저항값을 안정시키는 기술이 제안되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 소유량의 가스 부가 초순수를 생성하는 중공사막 모듈과, 대유량의 초순수를 통과시키는 바이패스 관로를 마련한다. 그리고, 생성된 가스 부가 초순수와 바이패스 관로를 통과한 초순수를 합류한다. 이것에 의해, 용이하게 초순수의 비저항값을 조정할 수 있다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 초순수가 저유량으로 되면, 중공사막 모듈을 바이패스하는 초순수의 유량에 대해서 중공사막 모듈에 공급되는 초순수의 유량이 저하하기 때문에, 초순수의 비저항값이 상승하는 경우가 있다. 그래서, 특허문헌 2에 기재된 기술에서는, 복수의 바이패스 관로를 마련하고, 하나 또는 복수의 바이패스 관로에 셧 밸브를 마련한다. 그리고, 초순수의 유량이 저하하면, 일부 또는 전부의 셧 밸브를 연다. 이것에 의해, 초순수가 저유량으로 되어도, 중공사막 모듈을 바이패스하는 초순수의 유량에 대해서 중공사막 모듈에 공급되는 초순수의 유량이 저하하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 초순수의 비저항값이 상승하는 것을 억제할 수 있다.
일본 특허 제3951385호 공보 일본 특개2012-223725호 공보
그러나, 특허문헌 2에 기재된 기술에서는, 복수의 바이패스 배관을 마련할 필요가 있기 때문에, 규모가 커진다는 문제가 있다.
그래서, 본 발명은, 규모의 확대를 억제하면서, 액체가 저유량으로 되어도 액체의 비저항값이 상승하는 것을 억제할 수 있는 비저항값 조정 장치 및 비저항값 조정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일측면에 따른 비저항값 조정 장치는, 액체가 공급되는 액상측 영역과 액체의 비저항값을 조정하기 위한 조정 가스가 공급되는 기상측 영역이 중공사막에 의해 나누어져 있고, 중공사막을 투과한 조정 가스를 액체에 용해시켜서 액체에 조정 가스가 용해한 조정 가스 부가 액체를 생성하는 중공사막 모듈과, 중공사막 모듈에 조정 가스를 공급하는 가스 공급관과, 액체가 공급되는 액체 공급관과, 액체 공급관을 분기하는 분기부를 통해서 액체 공급관에 연통(連通)되고, 중공사막 모듈을 경유하는 모듈 경유관과, 분기부를 통해서 액체 공급관에 연통되고, 중공사막 모듈을 바이패스하는 바이패스관과, 모듈 경유관과 바이패스관을 중공사막 모듈의 하류측에서 합류하는 합류부를 통해서 모듈 경유관 및 바이패스관과 연통되는 액체 배출관과, 액체 공급관에 공급되는 액체의 제1 유량을 검출하는 제1 유량 검출부와, 모듈 경유관을 개폐하는 제어 밸브와, 제1 유량 검출부에서 검출된 제1 유량에 따라서 제어 밸브의 개도(開度)를 설정하는 제어부를 구비한다.
본 발명의 일측면에 따른 비저항값 조정 장치에서는, 액체 공급관에 공급된 액체는, 분기부에 의해 중공사막 모듈에 공급되는 액체와 중공사막 모듈을 바이패스하는 액체로 분배된다. 중공사막 모듈에서는, 중공사막을 투과한 조정 가스가 액체에 용해되어, 액체에 조정 가스가 용해한 조정 가스 부가 액체가 생성된다. 중공사막 모듈에서 생성된 조정 가스 부가 액체와 중공사막 모듈을 바이패스한 액체는, 합류부에서 합류해서 비저항값 조정 액체로 되고, 액체 배출관에 배출된다.
그리고, 액체 공급관에 공급되는 액체의 제1 유량에 따라서, 모듈 경유관을 개폐하는 제어 밸브의 개도가 설정된다. 이 때문에, 액체 공급관에 공급되는 액체가 소유량으로 되었을 경우에, 제어 밸브의 개도를 크게 함으로써, 중공사막 모듈에 공급되는 액체의 유량을 크게 할 수 있다. 즉, 액체가 저유량으로 되어도, 중공사막 모듈에 공급되는 액체의 유량과 중공사막 모듈을 바이패스하는 액체의 유량과의 분배 비율이 변하는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 규모의 확대를 억제하면서, 액체가 저유량으로 되어도 액체의 비저항값이 상승하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 액체 공급관에 공급되는 액체의 제1 유량을 변경하는 경우는, 변경 후의 제1 유량에 따라서 제어 밸브의 개도가 설정되기 때문에, 제1 유량의 변경에 수반하는 액체의 비저항값의 변동을 억제할 수 있다. 특히, 액체 공급관에 공급되는 액체의 제1 유량을 작게 변경한 경우는, 중공사막 모듈에 액체가 공급되기 어려워지지만, 이 경우에도, 제1 유량의 변경에 수반하여 액체의 비저항값이 상승하는 것을 억제할 수 있다.
일 실시형태로서, 모듈 경유관은, 중공사막 모듈의 상류측에 배치되고, 중공사막 모듈에 액체를 공급하는 공급측 모듈 경유관과, 중공사막 모듈의 하류측에 배치되고, 중공사막 모듈로부터 조정 가스 부가 액체가 배출되는 배출측 모듈 경유관을 구비하고, 제어부는, 배출측 모듈 경유관에 부착되고 배출측 모듈 경유관을 개폐해도 된다. 제어 밸브의 압력 손실이 클 경우, 공급측 모듈 경유관에 제어 밸브를 부착하면, 중공사막 모듈에서는, 조정 가스의 가스압에 대해서 액체의 액압이 너무 작아져서 버블링이 발생할 가능성이 있다. 그래서, 이 비저항값 조정 장치에서는, 배출측 모듈 경유관에 제어 밸브를 부착함으로써, 제어 밸브의 압력 손실이 큰 경우여도, 중공사막 모듈에서 버블링이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
일 실시형태로서, 제1 유량 검출부는, 액체 배출관을 흘러가는 액체의 유량을 검출해도 된다. 액체 공급관에 공급되는 액체의 유량과 액체 배출관을 흘러가는 비저항값 조정 액체의 유량은 같기 때문에, 제1 유량 검출부는, 제1 유량으로서, 액체 공급관을 흘러가는 액체의 유량 및 액체 배출관을 흘러가는 비저항값 조정 액체의 유량의 어느 것을 검출해도 된다. 그러나, 제어 밸브가 부착되는 배출측 모듈 경유관은, 액체 공급관보다도 액체 배출관에 가까운 위치에 배치된다. 그래서, 이 비저항값 조정 장치에서는, 제1 유량 검출부는, 제1 유량으로서, 이 액체 배출관을 흘러가는 액체의 유량을 검출함으로써, 제1 유량 검출부와 제어 밸브를 접속하는 배선의 규모를 작게 할 수 있다.
일 실시형태로서, 모듈 경유관을 흘러가는 액체의 제2 유량을 검출하는 제2 유량 검출부를 더 구비하고, 제어부는, 제2 유량 검출부에서 검출된 제2 유량에 따라서 개도를 보정해도 된다. 이 비저항값 조정 장치에서는, 제2 유량 검출부는, 모듈 경유관을 흘러가는 액체의 제2 유량을 검출하고, 제어부는, 제2 유량 검출부에서 검출된 제2 유량에 따라서 개도를 보정하기 때문에, 액체가 저유량으로 되어도, 중공사막 모듈에 공급되는 액체의 유량과 중공사막 모듈을 바이패스하는 액체의 유량과의 분배 비율이 변하는 것을 더 억제할 수 있다.
일 실시형태로서, 제어부는, 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에, 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 개도를 크게 해도 된다. 액체 공급관에 공급되는 액체가 저유량으로 되어서 제1 유량이 설정 유량 이하로 되면, 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 중공사막 모듈에 액체가 공급되기 어려워진다. 그래서, 이 비저항값 조정 장치에서는, 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에, 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 제어 밸브의 개도를 크게 해서 중공사막 모듈에 공급되는 액체의 유량을 크게 한다. 이것에 의해, 제1 유량이 설정 유량 이하로 되어도, 중공사막 모듈에 공급되는 액체의 유량과 중공사막 모듈을 바이패스하는 액체의 유량과의 분배 비율이 변하는 것을 억제할 수 있다.
일 실시형태로서, 제어부는, 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에, 제1 유량이 작아질수록 개도를 크게 해도 된다. 액체 공급관에 공급되는 액체가 저유량으로 되어서 제1 유량이 설정 유량 이하로 되면, 제1 유량이 작아질수록 중공사막 모듈에 액체가 공급되기 어려워진다. 그래서, 이 비저항값 조정 장치에서는, 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에, 제1 유량이 작아질수록, 제어 밸브의 개도를 크게 해서 중공사막 모듈에 공급되는 액체의 유량을 크게 한다. 이것에 의해, 제1 유량이 설정 유량 이하로 되어도, 중공사막 모듈에 공급되는 액체의 유량과 중공사막 모듈을 바이패스하는 액체의 유량과의 분배 비율이 변하는 것을 더 억제할 수 있다.
일 실시형태로서, 제어부는, 제1 유량이 설정 유량보다도 클 경우에, 제1 유량이 작아질수록 개도를 크게 해도 된다. 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우에 있어서도, 제1 유량이 작아질수록 중공사막 모듈에 액체가 공급되기 어려워지는 경향이 있다. 그래서, 이 비저항값 조정 장치에서는, 제1 유량이 설정 유량보다도 클 경우에, 제1 유량이 작아질수록, 제어 밸브의 개도를 크게 해서 중공사막 모듈에 공급되는 액체의 유량을 크게 한다. 이것에 의해, 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우에 있어서도, 중공사막 모듈에 공급되는 액체의 유량과 중공사막 모듈을 바이패스하는 액체의 유량과의 분배 비율이 변하는 것을 억제할 수 있다.
일 실시형태로서, 제어부는, 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에, 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 제1 유량의 변화량에 대한 개도의 변화량의 비율을 크게 해도 된다. 제1 유량이 작아질수록 중공사막 모듈에 액체가 공급되기 어려워지는 경향은, 제1 유량이 설정 유량 이하로 될수록 커진다. 그래서, 이 비저항값 조정 장치에서는, 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에, 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 제1 유량의 변화량에 대한 제어 밸브의 개도의 변화량의 비율을 크게 한다. 이것에 의해, 중공사막 모듈에 공급되는 액체의 유량과 중공사막 모듈을 바이패스하는 액체의 유량과의 분배 비율이 변하는 것을 더 억제할 수 있다.
일 실시형태로서, 조정 가스 부가 액체는, 액체에 조정 가스가 포화 상태로 용해된 조정 가스 포화 액체여도 된다. 이 비저항값 조정 장치에서는, 중공사막 모듈에 의해, 조정 가스 부가 액체로서, 액체에 조정 가스가 포화 상태로 용해된 조정 가스 포화 액체가 생성된다. 이것에 의해, 중공사막 모듈에 공급되는 액체의 유량과 중공사막 모듈을 바이패스하는 액체의 유량과의 분배 비율을 조정하는 것만으로, 액체의 비저항값을 고정도(高精度)로 조정할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 비저항값 조정 방법은, 액체가 공급되는 액상측 영역과 액체의 비저항값을 조정하기 위한 조정 가스가 공급되는 기상측 영역이 중공사막에 의해 나누어져 있고, 중공사막을 투과한 조정 가스를 액체에 용해시켜서 액체에 조정 가스가 용해한 조정 가스 부가 액체를 생성하는 중공사막 모듈을 사용해서, 액체의 비저항값을 조정하는 비저항값 조정 방법으로서, 액체 공급관에 액체를 공급하고, 액체 공급관에 공급된 액체를, 중공사막 모듈을 경유하는 모듈 경유관과 중공사막 모듈을 바이패스하는 바이패스관으로 분기하고, 중공사막 모듈에 조정 가스를 공급하고, 중공사막 모듈에 있어서, 액체에 조정 가스가 포화 상태로 용해된 조정 가스 부가 액체를 생성하고, 중공사막 모듈에서 생성된 조정 가스 부가 액체와 중공사막 모듈을 바이패스한 액체를 합류하고, 액체 배출관에 배출하고, 액체 공급관에 공급되는 액체의 제1 유량에 따라서, 모듈 경유관을 개폐하는 제어 밸브의 개도를 설정한다.
본 발명의 일측면에 따른 비저항값 조정 방법에서는, 액체에 조정 가스가 포화 상태로 용해된 조정 가스 부가 액체를 생성하고, 중공사막 모듈에서 생성된 조정 가스 부가 액체와 중공사막 모듈을 바이패스한 액체를 합류함으로써, 액체의 비저항값을 용이하게 조정할 수 있다.
그리고, 액체 공급관에 공급되는 액체의 제1 유량에 따라서 제어 밸브의 개도를 설정하기 때문에, 액체 공급관에 공급되는 액체가 소유량으로 되었을 경우에, 제어 밸브의 개도를 크게 해서, 중공사막 모듈에 공급되는 액체의 유량을 크게 할 수 있다. 즉, 액체 공급관에 공급되는 액체가 저유량으로 되어도, 중공사막 모듈에 공급되는 액체의 유량과 중공사막 모듈을 바이패스하는 액체의 유량과의 분배 비율이 변하는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 규모의 확대를 억제하면서, 액체 공급관에 공급되는 액체가 저유량으로 되어도 액체의 비저항값이 상승하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 액체 공급관에 공급되는 액체의 제1 유량을 변경하는 경우는, 변경 후의 제1 유량에 따라서 제어 밸브의 개도가 설정되기 때문에, 제1 유량의 변경에 수반하는 액체의 비저항값의 변동을 억제할 수 있다. 특히, 액체 공급관에 공급되는 액체의 제1 유량을 작게 변경한 경우는, 중공사막 모듈에 액체가 공급되기 어려워지지만, 이 경우에도, 제1 유량의 변경에 수반하여 액체의 비저항값이 상승하는 것을 억제할 수 있다.
일 실시형태로서, 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에, 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 개도를 크게 해도 된다. 액체 공급관에 공급되는 액체가 저유량으로 되어서 제1 유량이 설정 유량 이하로 되면, 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 중공사막 모듈에 액체가 공급되기 어려워진다. 그래서, 이 비저항값 조정 방법에서는, 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에, 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 제어 밸브의 개도를 크게 해서 중공사막 모듈에 공급되는 액체의 유량을 크게 한다. 이것에 의해, 제1 유량이 설정 유량 이하로 되어도, 중공사막 모듈에 공급되는 액체의 유량과 중공사막 모듈을 바이패스하는 액체의 유량과의 분배 비율이 변하는 것을 억제할 수 있다.
본 발명에 따르면, 규모의 확대를 억제하면서, 액체가 저유량으로 되어도 액체의 비저항값이 상승하는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태의 비저항값 조정 장치의 모식도.
도 2는 제1 유량과 제어 밸브의 개도와의 관계를 나타낸 테이블의 일례를 나타내는 도면.
도 3은 제2 실시형태의 비저항값 조정 장치의 모식도.
도 4는 비교예의 합류 장치의 모식도.
도 5는 실시예 1 및 비교예 1의 계측 결과를 나타내는 도면.
도 6은 실시예 2 및 비교예 2의 계측 결과를 나타내는 도면.
도 7은 실시예 3 및 비교예 3의 계측 결과를 나타내는 도면.
도 8은 실시예 4의 계측 결과를 나타내는 도면이며, 도 8의 (a)는, 경과 시간과 비저항값과의 관계를 나타내는 도면이고, 도 8의 (b)는, 경과 시간과 유량과의 관계를 나타내는 도면.
도 9는 비교예 4의 계측 결과를 나타내는 도면이며, 도 9의 (a)는, 경과 시간과 비저항값과의 관계를 나타내는 도면이고, 도 9의 (b)는, 경과 시간과 유량과의 관계를 나타내는 도면.
도 10은 실시예 5의 계측 결과를 나타내는 도면이며, 도 10의 (a)는, 경과 시간과 비저항값과의 관계를 나타내는 도면이고, 도 10의 (b)는, 경과 시간과 유량과의 관계를 나타내는 도면.
도 11은 비교예 5의 계측 결과를 나타내는 도면이며, 도 11의 (a)는, 경과 시간과 비저항값과의 관계를 나타내는 도면이고, 도 11의 (b)는, 경과 시간과 유량과의 관계를 나타내는 도면.
도 12는 실시예 6의 계측 결과를 나타내는 도면이며, 도 12의 (a)는, 경과 시간과 비저항값과의 관계를 나타내는 도면이고, 도 12의 (b)는, 경과 시간과 유량과의 관계를 나타내는 도면.
도 13은 비교예 6의 계측 결과를 나타내는 도면이며, 도 13의 (a)는, 경과 시간과 비저항값과의 관계를 나타내는 도면이고, 도 13의 (b)는, 경과 시간과 유량과의 관계를 나타내는 도면.
이하, 도면을 참조해서, 실시형태의 비저항값 조정 장치 및 비저항값 조정 방법에 대하여 상세히 설명한다. 또, 전도면 중, 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.
(제1 실시형태)
도 1은, 제1 실시형태의 비저항값 조정 장치의 모식도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 비저항값 조정 장치(1)는, 중공사막 모듈(2)과, 가스 공급관(3)과, 액체 공급관(4)과, 모듈 경유관(5)과, 바이패스관(6)과, 액체 배출관(7)과, 제1 유량 검출부(8)와, 제어 밸브(9)와, 제어부(10)를 구비한다.
중공사막 모듈(2)은, 비저항값의 조정 대상인 액체 L에, 액체 L의 비저항값을 조정하기 위한 조정 가스 G를 용해시킨다. 액체 L로서 사용하는 액체는, 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, 반도체, 액정 등을 세정하기 위한 초순수로 할 수 있다. 통상적으로, 초순수의 비저항값은, 17.5[MΩ·㎝] 이상 18.2[MΩ·㎝]의 범위이다. 조정 가스 G로서도 사용하는 가스는, 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, 탄산 가스 또는 암모니아 가스로 할 수 있다. 중공사막 모듈(2)은, 복수 개의 중공사막(21)과, 이들 중공사막(21)을 내부에 수용하는 하우징(22)을 구비한다.
중공사막(21)은, 기체는 투과하지만 액체는 투과하지 않는 중공사상의 막이다. 중공사막(21)의 소재, 막형상, 막형태 등은, 특히 제한되지 않는다. 하우징(22)은, 중공사막(21)을 내부에 수용하는 밀폐 용기이다.
중공사막 모듈(2)의 하우징(22) 내의 영역은, 중공사막(21)에 의해, 액상측 영역과 기상측 영역으로 나누어진다. 액상측 영역은, 중공사막 모듈(2)의 하우징(22) 내의 영역 중, 액체 L이 공급되는 영역이다. 기상측 영역은, 중공사막 모듈(2)의 하우징(22) 내의 영역 중, 조정 가스 G가 공급되는 영역이다. 중공사막 모듈(2)의 종류로서는, 내부 관류형 및 외부 관류형이 있다. 본 실시형태에서는, 내부 관류형 및 외부 관류형의 어느 것이어도 된다. 외부 관류형의 중공사막 모듈(2)에서는, 중공사막(21)의 내측(내표면측)이 기상측 영역으로 되고, 중공사막(21)의 외측(외표면측)이 액상측 영역으로 된다. 내부 관류형의 중공사막 모듈(2)에서는, 중공사막(21)의 내측(내표면측)이 액상측 영역으로 되고, 중공사막(21)의 외측(외표면측)이 기상측 영역으로 된다. 그리고, 중공사막 모듈(2)은, 중공사막(21)을 투과한 조정 가스 G를 액체 L에 용해시켜서, 액체 L에 조정 가스 G가 용해한 조정 가스 부가 액체 L1을 생성한다. 이때, 예를 들면, 중공사막 모듈(2)에 공급하는 조정 가스 G의 가스압을 일정하게 하고, 중공사막 모듈(2)에 공급하는 액체 L의 유량을 조정함으로써, 조정 가스 부가 액체 L1로서, 액체 L에 조정 가스 G가 포화 상태로 용해된 조정 가스 포화 액체를 생성하는 것이 바람직하다. 또, 중공사막 모듈(2)에 공급하는 액체 L의 유량은, 제어 밸브(9)에 의해 조정할 수 있다.
하우징(22)에는, 가스 공급구(23)와, 액체 공급구(24)와, 액체 배출구(25)가 형성되어 있다. 가스 공급구(23)는, 기상측 영역에 조정 가스 G를 공급하기 위하여 하우징(22)에 형성된 개구이다. 액체 공급구(24)는, 액상측 영역에 액체 L을 공급하기 위하여 하우징(22)에 형성된 개구이다. 액체 배출구(25)는, 액상측 영역으로부터 조정 가스 부가 액체 L1을 배출하기 위하여 하우징(22)에 형성된 개구이다. 이 때문에, 가스 공급구(23)는, 기상측 영역에 연통되고, 액체 공급구(24) 및 액체 배출구(25)는, 액상측 영역에 연통된다. 가스 공급구(23), 액체 공급구(24), 및 액체 배출구(25)의 위치는 특히 한정되지 않는다.
가스 공급관(3)은, 내주측에 유로가 형성된 관상의 부재이다. 가스 공급관(3)은, 가스 공급구(23)에 접속되어 있다. 가스 공급관(3)은, 중공사막 모듈(2)의 기상측 영역에 연통되어 있고, 중공사막 모듈(2)의 기상측 영역에 조정 가스 G를 공급한다. 가스 공급관(3)의 소재, 특성(경도, 탄성 등), 형상, 치수 등은, 특히 한정되지 않는다.
가스 공급관(3)에는, 압력 조정 밸브(11)와, 압력계(12)가 접속되어 있다. 압력 조정 밸브(11)는, 가스 공급관(3)을 흘러가는 조정 가스 G의 가스압을 조정한다. 즉, 기상측 영역에 있어서의 조정 가스 G의 가스압은, 압력 조정 밸브(11)에 의해 조정된다. 압력 조정 밸브(11)로서는, 주지의 다양한 압력 조정 밸브를 채용할 수 있다. 압력계(12)는, 가스 공급관(3)을 흘러가는 조정 가스 G의 가스압을 계측한다. 압력계(12)는, 가스 공급관(3)에 있어서의 압력계(12)의 하류측, 즉, 가스 공급관(3)에 있어서의 압력계(12)의 기상측 영역측에 접속되어 있다. 압력계(12)로서는, 주지의 다양한 압력계를 채용할 수 있고, 예를 들면, 다이아프램 밸브를 채용할 수 있다. 그리고, 비저항값 조정 장치(1)를 제어하는 제어부(도시하지 않음)는, 가스 공급관(3)을 흘러가는 조정 가스 G의 가스압, 즉, 기상측 영역에 있어서의 조정 가스 G의 가스압이, 소정값(또는 소정 범위 내)으로 되도록, 압력계(12)에서 계측한 조정 가스 G의 가스압에 의거해서 압력 조정 밸브(11)를 제어한다.
또, 본 실시형태에서는, 중공사막 모듈(2)의 기상측 영역으로부터 조정 가스 G가 배출되지 않는 것으로서 설명하지만, 중공사막 모듈(2)의 기상측 영역으로부터 조정 가스 G가 배출되는 것으로 해도 된다. 이 경우, 중공사막 모듈(2)의 하우징(22)에, 기상측 영역으로부터 조정 가스 G를 배출하기 위한 개구인 가스 배출구(도시하지 않음)를 형성한다. 그리고, 이 가스 배출구에, 중공사막 모듈(2)의 기상측 영역으로부터 조정 가스 G가 배출되는 가스 배출관(도시하지 않음)을 접속한다. 가스 배출관은, 내주측에 유로가 형성된 관상의 부재이다.
액체 공급관(4)은, 내주측에 유로가 형성된 관상의 부재이다. 액체 공급관(4)에는, 비저항값 조정 장치(1)에 공급되는 액체 L의 전량이 공급된다. 액체 공급관(4)은, 분기부(13)에 의해, 모듈 경유관(5)과 바이패스관(6)으로 분기되어 있다. 즉, 분기부(13)의 상류측에는, 액체 공급관(4)이 접속되어 있고, 분기부(13)의 하류측에는, 모듈 경유관(5)과 바이패스관(6)이 접속되어 있다. 그리고, 분기부(13)는, 액체 공급관(4)을 흘러가는 액체 L을, 모듈 경유관(5)과 바이패스관(6)으로 분기해서 배출한다.
모듈 경유관(5)은, 내주측에 유로가 형성된 관상의 부재이다. 모듈 경유관(5)은, 분기부(13)를 통해서 액체 공급관(4)에 연통되어 있다. 모듈 경유관(5)은, 중공사막 모듈(2)을 경유하고 있다. 즉, 모듈 경유관(5)의 도중에, 중공사막 모듈(2)이 접속되어 있다. 이 때문에, 모듈 경유관(5)은, 액체 L을 중공사막 모듈(2)에 공급하는 공급측 모듈 경유관(5A)과, 중공사막 모듈(2)로부터 조정 가스 부가 액체 L1이 배출되는 배출측 모듈 경유관(5B)을 구비한다.
공급측 모듈 경유관(5A)은, 중공사막 모듈(2)의 상류측에 배치되고, 중공사막 모듈(2)의 액체 공급구(24)에 접속되어 있다. 공급측 모듈 경유관(5A)은, 중공사막 모듈(2)의 액상측 영역에 연통되어 있고, 중공사막 모듈(2)의 액상 영역에 액체 L을 공급한다. 공급측 모듈 경유관(5A)의 소재, 특성(경도, 탄성 등), 형상, 치수 등은, 특히 한정되지 않는다.
배출측 모듈 경유관(5B)은, 중공사막 모듈(2)의 하류측에 배치되고, 중공사막 모듈(2)의 액체 배출구(25)에 접속되어 있다. 배출측 모듈 경유관(5B)은, 중공사막 모듈(2)의 액상측 영역에 연통되어 있고, 중공사막 모듈(2)의 액상측 영역으로부터 조정 가스 부가 액체 L1이 배출된다. 배출측 모듈 경유관(5B)의 소재, 특성(경도, 탄성 등), 형상, 치수 등은, 특히 한정되지 않는다.
바이패스관(6)은, 내주측에 유로가 형성된 관상의 부재이다. 바이패스관(6)은, 분기부(13)를 통해서 액체 공급관(4)에 연통되어 있다. 바이패스관(6)은, 중공사막 모듈(2)을 바이패스하고 있다. 이 때문에, 바이패스관(6)을 흘러가는 액체 L은, 중공사막 모듈(2)에 공급되지 않고, 중공사막 모듈(2)을 바이패스한다. 바이패스관(6)은, 합류부(14)에 의해, 모듈 경유관(5)의 배출측 모듈 경유관(5B)과 합류되어 있다.
합류부(14)의 상류측에는, 배출측 모듈 경유관(5B)과 바이패스관(6)이 접속되어 있고, 합류부(14)의 하류측에는, 액체 배출관(7)이 접속되어 있다. 그리고, 합류부(14)는, 배출측 모듈 경유관(5B)을 흘러가는 조정 가스 부가 액체 L1과 바이패스관(6)을 흘러가는 액체 L을, 중공사막 모듈(2)의 하류측에서 합류한다. 그리고, 합류부(14)는, 액체 L과 조정 가스 부가 액체 L1이 합류해서 이루어지는 비저항값 조정 액체 L2를, 액체 배출관(7)에 배출한다.
액체 배출관(7)은, 내주측에 유로가 형성된 관상의 부재이다. 액체 배출관(7)은, 합류부(14)에 접속되어 있고, 액체 배출관(7)은, 합류부(14)를 통해서 배출측 모듈 경유관(5B) 및 바이패스관(6)과 연통되어 있고, 합류부(14)로부터 비저항값 조정 액체 L2가 배출된다. 액체 배출관(7)의 소재, 특성(경도, 탄성 등), 형상, 치수 등은, 특히 한정되지 않는다.
제1 유량 검출부(8)는, 액체 공급관(4)에 공급되는 액체 L의 유량을, 제1 유량으로서 검출한다. 여기에서, 액체 공급관(4)에 공급되는 액체 L은, 분기부(13)에서 공급측 모듈 경유관(5A)과 바이패스관(6)으로 분기되고, 또한, 합류부(14)에서 합류된다. 이 때문에, 액체 배출관(7)을 흘러가는 비저항값 조정 액체 L2의 유량은, 액체 공급관(4)에 공급되는 액체 L과 등가로 된다. 그래서, 본 실시형태에서는, 제1 유량 검출부(8)는, 액체 배출관(7)에 접속되어, 액체 배출관(7)을 흘러가는 비저항값 조정 액체 L2의 유량을 제1 유량으로서 검출한다. 그리고, 제1 유량 검출부(8)는, 검출한 제1 유량의 정보를 제어부(10)에 송신한다. 제1 유량 검출부(8)로서는, 주지의 다양한 유량계를 채용할 수 있다.
제어 밸브(9)는, 모듈 경유관(5)의 유로를 개폐하는 밸브이다. 제어 밸브(9)는, 제어부(10)에 의해 개폐 제어됨과 함께, 제어부(10)에 의해 설정된 개도로 모듈 경유관(5)의 유로를 연다. 제어 밸브(9)로서는, 비례 제어 밸브 등의 주지의 다양한 전자 밸브를 채용할 수 있다.
제어부(10)는, 제어 밸브(9)와 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 제어부(10)는, 모듈 경유관(5)을 여는 개도를 설정함과 함께, 제어 밸브(9)의 개도가 설정한 개도로 되도록 제어 밸브(9)의 개폐 제어를 행한다. 이 때문에, 제어부(10)가 제어 밸브(9)의 개도를 설정함으로써, 모듈 경유관(5)을 흘러가는 액체 L의 유량, 즉, 중공사막 모듈(2)에 공급하는 액체 L의 유량을 조정할 수 있다.
제어부(10)는, 중공사막 모듈(2)에서 생성되는 조정 가스 부가 액체 L1(조정 가스 포화 액체)이, 바이패스관(6)을 거친 액체 L과 합류해서 비저항값 조정 액체 L2로 되도록, 제어 밸브(9)의 개도를 설정한다. 여기에서, 포화 상태란, 완전한 포화 상태뿐만 아니라, 포화 상태에 가까운 상태도 포함한다. 포화 상태에 가까운 상태란, 중공사막 모듈(2)에 공급되는 액체 L의 유량과 중공사막 모듈(2)을 바이패스하는 액체 L의 유량과의 분배 비율에 의해서만 액체 L의 비저항값을 조정할 수 있을 정도로, 액체 L에 조정 가스 G가 용해되어 있는 상태를 말한다.
또한, 제어부(10)는, 제1 유량 검출부(8)와도 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 제어부(10)는, 제1 유량 검출부(8)로부터 송신된 제1 유량의 정보(제1 유량 검출부(8)가 검출한 제1 유량)에 따라서, 제어 밸브(9)의 개도를 설정한다.
구체적으로 설명하면, 제어부(10)는, 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에, 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 제어 밸브(9)의 개도를 크게 한다. 설정 유량으로서는, 임의의 유량으로 할 수 있고, 예를 들면, 제어 밸브(9)의 개도를 고정했을 경우에, 중공사막 모듈(2)에 공급되는 액체 L의 유량과 중공사막 모듈(2)을 바이패스하는 액체 L의 유량과의 분배 비율이 변함에 의해 액체 L의 비저항값이 크게 상승하기 시작하는 유량으로 할 수 있다.
이 경우, 제어부(10)는, 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에, 제어 밸브(9)의 개도를 일정하게 해도 되지만, 제1 유량이 작아질수록 제어 밸브(9)의 개도를 크게 하는 것이 바람직하다. 또한, 제어부(10)는, 제1 유량이 설정 유량보다도 클 경우에, 제어 밸브(9)의 개도를 일정하게 해도 되지만, 제1 유량이 작아질수록 제어 밸브(9)의 개도를 크게 하는 것이 바람직하다. 또한, 제1 유량이 설정 유량 이하인 경우 및 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우의 쌍방에서, 제1 유량이 작아질수록 제어 밸브(9)의 개도를 크게 할 경우. 제어부(10)는, 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에, 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 제1 유량의 변화량에 대한 제어 밸브(9)의 개도의 변화량의 비율을 크게 한다.
제어부(10)는, 제어 밸브(9)의 개도를 설정할 때는, 제1 유량과 제어 밸브(9)의 개도와의 관계를 나타낸 테이블을 준비해 두고, 이 테이블로부터, 제1 유량 검출부(8)가 검출한 제1 유량으로부터 제어 밸브(9)의 개도를 구하는 것이 바람직하다. 단, 제어부(10)는, 이와 같은 테이블로부터 제어 밸브(9)의 개도를 구하는 것이 아니라, 계산에 의해 제어 밸브(9)의 개도를 구해도 된다.
여기에서, 제1 유량과 제어 밸브(9)의 개도와의 관계를 나타낸 테이블의 일례를 도 2에 나타낸다. 도 2에 나타내는 테이블에서는, 제1 유량의 유량역이, 제1 유량역 A1, 제2 유량역 A2, 및 제3 유량역 A3의 3영역으로 나누어져 있다. 제1 유량역 A1은, 설정 유량보다도 큰 유량역이다. 제2 유량역 A2는, 제1 유량 검출부(8)가 검출 가능(보증 가능)한 최저 유량 이상이며, 설정 유량 이하의 유량역이다. 제3 유량역 A3은, 제1 유량 검출부(8)가 검출 가능한 최저 유량 미만의 유량역이다.
제1 유량역 A1에서는, 선분 S1에 의해, 제1 유량과 제어 밸브(9)의 개도와의 관계가 나타나 있다. 제2 유량역 A2에서는, 선분 S2에 의해, 제1 유량과 제어 밸브(9)의 개도와의 관계가 나타나 있다. 제3 유량역 A3에서는, 선분 S3에 의해, 제1 유량과 제어 밸브(9)의 개도와의 관계가 나타나 있다.
선분 S1은, 이하의 식(1)으로 표시되는 직선이다.
V=-HB·x+HG …(1)
식(1)에 있어서, x는, 제1 유량[L/min]이고, V는, 제어 밸브(9)의 개도[%]이고, HB는, 제1 유량의 변화량에 대한 제어 밸브(9)의 개도의 변화량의 비율이고(이하, 「바이어스 HB」라 한다), HG는, 제1 유량을 0[L/min]으로 한 경우의 제어 밸브(9)의 개도이다(이하, 「게인 HG」라 한다). 바이어스 HB는, 예를 들면, 제1 유량역 A1 전역에 있어서의 제1 유량의 변화량 Ha에 대한 제1 유량역 A1 전역에 있어서의 제어 밸브(9)의 개도의 변화량 Hb의 비율(Hb/Ha)에 의해 나타난다.
바이어스 HB 및 게인 HG는, 다음과 같이 설정된다. 우선, 조정 가스 포화 액체가 생성되기 쉽게 하기 위하여, 제1 유량이 작아질수록 제어 밸브(9)의 개도가 크게 되도록, 바이어스 HB를 설정한다. 상술한 바와 같이, 중공사막 모듈(2)에서는, 조정 가스 부가 액체 L1로서, 액체 L에 조정 가스 G가 포화 상태로 용해된 조정 가스 포화 액체를 생성하는 것이 바람직하다. 한편, 중공사막 모듈(2)에서는 조정 가스 G의 가스압이 일정하게 유지되고 있기 때문에, 중공사막 모듈(2)에 공급하는 액체 L의 유량에 따라서, 액체 L에 대한 조정 가스 G의 용해 비율이 변한다. 그래서, 제1 유량역 A1의 전역 또는 대략 전역에 있어서, 중공사막 모듈(2)에 있어서 조정 가스 포화 액체가 생성되도록, 바이어스 HB 및 게인 HG를 설정한다. 이 경우, 사전 실험에 의해, 제1 유량역 A1에 있어서 제1 유량을 바꾸면서, 중공사막 모듈(2)에 있어서 조정 가스 포화 액체가 생성되는 경우의 제어 밸브(9)의 개도를 계측해 둔다. 그리고, 이 계측 결과에 의거해서, 바이어스 HB 및 게인 HG를 설정하는 것이 바람직하다.
선분 S2는, 이하의 식(2)으로 표시되는 직선이다.
V=-MB·x+MG …(2)
식(2)에 있어서, x는, 제1 유량[L/min]이고, V는, 제어 밸브(9)의 개도[%]이고, MB는, 제1 유량의 변화량에 대한 제어 밸브(9)의 개도의 변화량의 비율이고(이하, 「바이어스 MB」라 한다), MG는, 제1 유량을 0[L/min]으로 한 경우의 제어 밸브(9)의 개도이다(이하, 「게인 MG」라 한다). 바이어스 MB는, 예를 들면, 제2 유량역 A2 전역에 있어서의 제1 유량의 변화량 Ma에 대한 제2 유량역 A2 전역에 있어서의 제어 밸브(9)의 개도의 변화량 Mb의 비율(Mb/Ma)에 의해 나타난다.
바이어스 HB 및 게인 HG는, 다음과 같이 설정된다. 우선, 제1 유량역 A1과 제2 유량역 A2와의 경계에서 제1 유량이 급격하게 변동하면, 제1 유량을 바꿨을 때에, 액체 L의 비저항값이 크게 변동할 가능성이 있다. 그래서, 선분 S1과 선분 S2와 연속하도록, 바이어스 MB 및 게인 MG를 설정한다. 또한, 제1 유량역 A1에 비해서 제2 유량역 A2의 제1 유량이 커지고, 제1 유량이 작아질수록 제어 밸브(9)의 개도가 커지고, 바이어스 MB(제2 유량역 A2에 있어서의 제1 유량의 변화량 Ma에 대한 제어 밸브(9)의 개도의 변화량 Mb의 비율)가 바이어스 HB(제1 유량의 변화량 Ha에 대한 제어 밸브(9)의 개도의 변화량 Hb의 비율)보다도 크게 되도록, 바이어스 MB 및 게인 MG를 설정한다. 또, 제2 유량역 A2에 있어서도, 조정 가스 포화 액체가 생성되도록, 사전 실험에 의해, 제2 유량역 A2에 있어서 제1 유량을 바꾸면서, 중공사막 모듈(2)에 있어서 조정 가스 포화 액체가 생성되는 경우의 제어 밸브(9)의 개도를 계측해 둔다. 그리고, 이 계측 결과에 의거해서, 바이어스 MB 및 게인 MG를 설정하는 것이 바람직하다.
선분 S3은, 이하의 식(3)으로 표시되는 직선이다.
V=LG …(3)
식(3)에 있어서, V는, 제어 밸브(9)의 개도[%]이고, LG는, 제2 유량역 A2에 있어서의 제어 밸브(9)의 최대 개도보다도 큰 값이다. 즉, 제3 유량역 A3에서는, 제1 유량 검출부(8)에 의해 제1 유량을 정확하게 검출할 수 없다. 그래서, 제3 유량역 A3에서는, 에러 방지의 관점에서, 제어 밸브(9)의 개도를, 제2 유량역 A2에 있어서의 제어 밸브(9)의 최대 개도보다도 높은 개도로 고정해 둔다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 액체 공급관(4)에 공급된 액체 L은, 분기부(13)에 의해 중공사막 모듈(2)에 공급되는 액체 L과 중공사막 모듈(2)을 바이패스하는 액체 L로 분배된다. 중공사막 모듈(2)에서는, 중공사막(21)을 투과한 조정 가스 G가 액체 L에 용해되어, 액체 L에 조정 가스 G가 용해한 조정 가스 부가 액체 L1이 생성된다. 중공사막 모듈(2)에서 생성된 조정 가스 부가 액체와 중공사막 모듈(2)을 바이패스한 액체 L은, 합류부(14)에서 합류해서 비저항값 조정 액체 L2로 되고, 액체 배출관(7)에 배출된다.
그리고, 액체 공급관(4)에 공급되는 액체 L의 제1 유량에 따라서, 모듈 경유관(5)을 개폐하는 제어 밸브(9)의 개도가 설정된다. 이 때문에, 액체 공급관(4)에 공급되는 액체 L이 소유량으로 되었을 경우에, 제어 밸브(9)의 개도를 크게 함으로써, 중공사막 모듈(2)에 공급되는 액체 L의 유량을 크게 할 수 있다. 즉, 액체 L이 저유량으로 되어도, 중공사막 모듈(2)에 공급되는 액체 L의 유량과 중공사막 모듈(2)을 바이패스하는 액체 L의 유량과의 분배 비율이 변하는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 규모의 확대를 억제하면서, 액체 L이 저유량으로 되어도 액체 L의 비저항값이 상승하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 액체 공급관(4)에 공급되는 액체 L의 제1 유량을 변경하는 경우는, 변경 후의 제1 유량에 따라서 제어 밸브(9)의 개도가 설정되기 때문에, 제1 유량의 변경에 수반하는 액체 L의 비저항값의 변동을 억제할 수 있다. 특히, 액체 공급관(4)에 공급되는 액체 L의 제1 유량을 작게 변경한 경우는, 중공사막 모듈(2)에 액체 L이 공급되기 어려워지지만, 이 경우에도, 제1 유량의 변경에 수반하여 액체 L의 비저항값이 상승하는 것을 억제할 수 있다.
그런데, 제어 밸브(9)의 압력 손실이 클 경우, 공급측 모듈 경유관(5A)에 제어 밸브(9)를 부착하면, 중공사막 모듈(2)에서는, 조정 가스 G의 가스압에 대해서 액체 L의 액압이 너무 작아져서 버블링이 발생할 가능성이 있다. 그래서, 배출측 모듈 경유관(5B)에 제어 밸브(9)를 부착함으로써, 제어 밸브(9)의 압력 손실이 큰 경우여도, 중공사막 모듈(2)에서 버블링이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 액체 공급관(4)에 공급되는 액체 L의 유량과 액체 배출관(7)을 흘러가는 비저항값 조정 액체 L2의 유량은 같기 때문에, 제1 유량 검출부(8)는, 제1 유량으로서, 액체 공급관(4)을 흘러가는 액체 L의 유량 및 액체 배출관(7)을 흘러가는 비저항값 조정 액체 L2의 유량의 어느 것을 검출해도 된다. 그러나, 제어 밸브(9)가 부착되는 배출측 모듈 경유관(5B)은, 액체 공급관(4)보다도 액체 배출관(7)에 가까운 위치에 배치된다. 그래서, 제1 유량 검출부(8)는, 제1 유량으로서, 액체 배출관(7)을 흘러가는 비저항값 조정 액체 L2의 유량을 검출함으로써, 제1 유량 검출부(8)와 제어 밸브(9)를 접속하는 배선의 규모를 작게 할 수 있다.
또한, 액체 공급관(4)에 공급되는 액체 L이 저유량으로 되어서 제1 유량이 설정 유량 이하로 되면, 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 중공사막 모듈(2)에 액체 L이 공급되기 어려워진다. 그래서, 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에, 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 제어 밸브(9)의 개도를 크게 해서 중공사막 모듈(2)에 공급되는 액체 L의 유량을 크게 한다. 이것에 의해, 제1 유량이 설정 유량 이하로 되어도, 중공사막 모듈(2)에 공급되는 액체 L의 유량과 중공사막 모듈(2)을 바이패스하는 액체 L의 유량과의 분배 비율이 변하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 액체 공급관(4)에 공급되는 액체 L이 저유량으로 되어서 제1 유량이 설정 유량 이하로 되면, 제1 유량이 작아질수록 중공사막 모듈(2)에 액체 L이 공급되기 어려워진다. 그래서, 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에, 제1 유량이 작아질수록, 제어 밸브(9)의 개도를 크게 해서 중공사막 모듈(2)에 공급되는 액체 L의 유량을 크게 한다. 이것에 의해, 제1 유량이 설정 유량 이하로 되어도, 중공사막 모듈(2)에 공급되는 액체 L의 유량과 중공사막 모듈(2)을 바이패스하는 액체 L의 유량과의 분배 비율이 변하는 것을 더 억제할 수 있다.
또한, 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우에 있어서도, 제1 유량이 작아질수록 중공사막 모듈(2)에 액체 L이 공급되기 어려워지는 경향이 있다. 그래서, 제1 유량이 설정 유량보다도 클 경우에, 제1 유량이 작아질수록, 제어 밸브(9)의 개도를 크게 해서 중공사막 모듈(2)에 공급되는 액체 L의 유량을 크게 한다. 이것에 의해, 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우에 있어서도, 중공사막 모듈(2)에 공급되는 액체 L의 유량과 중공사막 모듈(2)을 바이패스하는 액체 L의 유량과의 분배 비율이 변하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제1 유량이 작아질수록 중공사막 모듈(2)에 액체 L이 공급되기 어려워지는 경향은, 제1 유량이 설정 유량 이하로 될수록 커진다. 그래서, 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에, 제1 유량이 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 제1 유량의 변화량에 대한 제어 밸브(9)의 개도의 변화량의 비율을 크게 한다. 이것에 의해, 중공사막 모듈(2)에 공급되는 액체 L의 유량과 중공사막 모듈(2)을 바이패스하는 액체 L의 유량과의 분배 비율이 변하는 것을 더 억제할 수 있다.
또한, 중공사막 모듈(2)에 의해, 조정 가스 부가 액체 L1로서, 액체 L에 조정 가스 G가 포화 상태로 용해된 조정 가스 포화 액체가 생성된다. 이것에 의해, 중공사막 모듈(2)에 공급되는 액체 L의 유량과 중공사막 모듈(2)을 바이패스하는 액체 L의 유량과의 분배 비율을 조정하는 것만으로, 액체 L의 비저항값을 고정도로 조정할 수 있다.
(제2 실시형태)
다음으로, 제2 실시형태에 대하여 설명한다. 제2 실시형태는, 기본적으로 제1 실시형태와 마찬가지이고, 비저항 조정 장치에 제2 유량 검출부를 새롭게 구비하는 점만, 제1 실시형태와 상위하다. 이 때문에, 이하에서는, 제1 실시형태와 상위하는 사항만을 설명하고, 제1 실시형태와 마찬가지의 사항의 설명을 생략한다.
도 3은, 제2 실시형태의 비저항값 조정 장치의 모식도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 비저항값 조정 장치(1A)는, 중공사막 모듈(2)과, 가스 공급관(3)과, 액체 공급관(4)과, 모듈 경유관(5)과, 바이패스관(6)과, 액체 배출관(7)과, 제1 유량 검출부(8)와, 제어 밸브(9)와, 제어부(10)와, 제2 유량 검출부(8A)를 구비한다.
제2 유량 검출부(8A)는, 모듈 경유관(5)을 흘러가는 액체의 유량을, 제2 유량으로서 검출한다. 여기에서, 공급측 모듈 경유관(5A)을 흘러가는 액체 L의 유량과 배출측 모듈 경유관(5B)을 흘러가는 조정 가스 부가 액체 L1의 유량은 같다. 이 때문에, 제2 유량 검출부(8A)는, 제2 유량으로서, 공급측 모듈 경유관(5A)을 흘러가는 액체 L의 유량 및 배출측 모듈 경유관(5B)을 흘러가는 조정 가스 부가 액체 L1의 유량의 어느 것을 검출해도 된다. 단, 중공사막 모듈(2)에 공급하는 액체 L의 액압이 내려가는 것을 억제하는 관점에서, 제2 유량 검출부(8A)는, 배출측 모듈 경유관(5B)에 부착되고, 배출측 모듈 경유관(5B)을 흘러가는 조정 가스 부가 액체 L1의 유량을 검출하는 것이 바람직하다. 또, 도면에서는, 제2 유량 검출부(8A)는, 배출측 모듈 경유관(5B)에 부착되고, 배출측 모듈 경유관(5B)을 흘러가는 조정 가스 부가 액체 L1의 유량을 검출하는 경우를 나타내고 있다. 그리고, 제2 유량 검출부(8A)는, 검출한 제2 유량의 정보를 제어부(10)에 송신한다. 제2 유량 검출부(8A)로서는, 주지의 다양한 유량계를 채용할 수 있다.
제어부(10)는, 제2 유량 검출부(8A)와도 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 제어부(10)는, 제2 유량 검출부(8A)로부터 송신된 제2 유량의 정보(제2 유량 검출부(8A)가 검출한 제2 유량)에 따라서, 설정한 제어 밸브(9)의 개도를 수정한다. 즉, 제어부(10)는, 제1 유량에 따라서 제어 밸브(9)의 개도를 설정하면, 모듈 경유관(5)에는, 제어 밸브(9)의 개도에 대응한 규정 유량의 액체 L이 흘러간다. 그러나, 실제로는, 중공사막 모듈(2)의 경년(經年) 변화 등에 의해, 모듈 경유관(5)을 흘러가는 액체 L의 유량이, 제어 밸브(9)의 개도에 대응한 규정 유량으로부터 괴리하는 경우가 있다. 그래서, 제어부(10)는, 우선, 제1 유량에 따라서 제어 밸브(9)의 개도를 설정한다. 그리고, 제어부(10)는, 모듈 경유관(5)을 흘러가는 액체 L의 유량이 제어 밸브(9)의 개도에 대응한 규정 유량으로부터 괴리하지 않도록, 제2 유량에 따라서 제어 밸브(9)의 개도를 보정한다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 액체 공급관(4)에 공급되는 액체 L의 제1 유량에 따라서 제어 밸브(9)의 개도를 설정함과 함께, 모듈 경유관(5)을 흘러가는 액체의 제2 유량에 따라서 제어 밸브(9)의 개도를 보정하기 때문에, 액체 공급관(4)에 공급되는 액체 L이 저유량으로 되어도, 중공사막 모듈(2)에 공급되는 액체 L의 유량과 중공사막 모듈(2)을 바이패스하는 액체 L의 유량과의 분배 비율이 변하는 것을 더 억제할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 제1 유량 검출부(8)는, 제1 유량으로서, 액체 배출관(7)을 흘러가는 비저항값 조정 액체 L2의 유량을 검출하는 것으로서 설명했지만, 제1 유량으로서, 액체 공급관(4)을 흘러가는 액체 L의 유량을 검출하는 것으로 해도 된다.
(실시예)
다음으로, 본 발명의 실시예를 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
실시예 1에서는, 도 1에 나타내는 제1 실시형태의 비저항값 조정 장치(1)를 사용했다.
액체 공급관(4)에 공급하는 액체 L로서는, 25[℃]에 있어서의 비저항값이 18.2[MΩ·㎝]인 초순수를 사용했다. 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량은, 1∼15[L/min]의 사이에서 변동시켰다. 일정 유량을 유지하는 유량 유지 시간은, 30초로 하고, 단계적으로 당해 유량을 변동시켰다. 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 수압은, 0.2[MPa]로 했다.
가스 공급관(3)에 공급하는 조정 가스 G로서는, 탄산 가스를 사용했다. 탄산 가스의 공급원에는, 7[㎥]의 탄산 가스 봄베를 사용했다. 압력 조정 밸브(11)로서, 2단식 압력 조정기 및 프레셔 레귤레이팅 밸브를 사용하여, 중공사막 모듈(2)의 기상측 영역에 공급하는 탄산 가스의 가스압을, 0.1[MPa]로 했다.
중공사막 모듈(2)로서, 폴리-4-메틸펜텐-1을 소재로 하는 내경 200[㎛], 외경 250[㎛]의 중공사막(21)을 다발로 하고, PP 수지제의 하우징(22) 내에서, 중공사막(21)의 다발의 양단을 수지로 굳히고, 0.5[㎡]의 막면적을 갖는 외부 관류형의 기체 급기용 중공사 모듈(DIC(주)제 SEPAREL PF-001L)을 얻었다. 중공사막(21)의 탄산 가스 투과 속도는, 3.5×10-5[㎤/㎠·sec·㎝Hg]이었다.
그리고, 액체 공급관(4)에 초순수를 공급함과 함께, 가스 공급관(3)에 탄산 가스를 공급했다. 액체 공급관(4)에 공급한 초순수는, 분기부(13)에 의해, 공급측 모듈 경유관(5A)으로부터 중공사막 모듈(2)의 액상측 영역에 공급되는 비교적 소유량의 흐름과, 중공사막 모듈(2)을 바이패스해서 바이패스관(6)에 공급되는 비교적 대유량의 흐름으로 분배되었다. 가스 공급관(3)에 공급한 탄산 가스는, 압력 조정 밸브(11)에 의해 0.1[MPa]로 조정된 후, 중공사막 모듈(2)의 기상측 영역에 공급되었다. 중공사막 모듈(2)에서는, 탄산 가스는, 중공사막(21)을 투과해서 액상측 영역을 흘러가는 초순수에 용해되고, 초순수는, 탄산 가스가 용해된 탄산 가스 부가 초순수로 되었다. 중공사막 모듈(2)로부터 배출측 모듈 경유관(5B)에 배출된 탄산 가스 부가 초순수와, 바이패스관(6)을 흘러가는 초순수는, 합류부(14)에 의해 합류되어 목적으로 하는 비저항값 조정 초순수로 되고, 액체 배출관(7)에 배출되었다.
이때, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량이 15[L/min]일 때, 비저항값 조정 초순수의 비저항값이 0.7[MΩ·㎝]로 되도록, 제어부(10)에 의해 제어 밸브(9)의 개도를 설정해서, 배출측 모듈 경유관(5B)을 흘러가는 탄산 가스 부가 초순수의 유량을 조정했다. 그리고, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을 단계적으로 감소시킴과 함께, 제1 유량에 따라서 제어 밸브(9)의 개도를 조정해서, 각 유량에 있어서의 비저항값 조정 초순수의 비저항값을 계측했다.
(실시예 2)
실시예 2에서는, 실시예 1과 마찬가지로, 도 1에 나타내는 제1 실시형태의 비저항값 조정 장치(1)를 사용했다.
이 비저항값 조정 장치(1)에 있어서, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량이 15[L/min]일 때, 비저항값 조정 초순수의 비저항값이 0.5[MΩ·㎝]로 되도록, 제어부(10)에 의해 제어 밸브(9)의 개도를 설정해서, 배출측 모듈 경유관(5B)을 흘러가는 탄산 가스 부가 초순수의 유량을 조정했다. 그 밖의 조건은, 실시예 1과 동일하게 했다. 그리고, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을 단계적으로 감소시킴과 함께, 제1 유량에 따라서 제어 밸브(9)의 개도를 조정해서, 각 유량에 있어서의 비저항값 조정 초순수의 비저항값을 계측했다.
(실시예 3)
실시예 3에서는, 실시예 1과 마찬가지로, 도 1에 나타내는 제1 실시형태의 비저항값 조정 장치(1)를 사용했다.
이 비저항값 조정 장치(1)에 있어서, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량이 15[L/min]일 때, 비저항값 조정 초순수의 비저항값이 0.3[MΩ·㎝]으로 되도록, 제어부(10)에 의해 제어 밸브(9)의 개도를 설정해서, 배출측 모듈 경유관(5B)을 흘러가는 탄산 가스 부가 초순수의 유량을 조정했다. 그 밖의 조건은, 실시예 1과 동일하게 했다. 그리고, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을 단계적으로 감소시킴과 함께, 제1 유량에 따라서 제어 밸브(9)의 개도를 조정해서, 각 유량에 있어서의 비저항값 조정 초순수의 비저항값을 계측했다.
(비교예 1)
비교예 1에서는, 도 4에 나타내는 비저항값 조정 장치(31)를 사용했다.
비저항값 조정 장치(31)는, 기본적으로 비저항값 조정 장치(1)(도 1 참조)와 마찬가지이고, 제1 유량 검출부(8), 제어 밸브(9), 및 제어부(10) 대신에 유량 조정 밸브(32)를 구비하는 점만, 비저항값 조정 장치(1)와 상위하다. 유량 조정 밸브(32)는, 공급측 모듈 경유관(5A)의 유로를 개폐함과 함께, 그 개도를 수동으로 조정하는 유량 조정 밸브이다. 이 때문에, 유량 조정 밸브(32)는, 공급측 모듈 경유관(5A)을 흘러가는 액체 L의 유량을 수동으로 조정한다.
이 비저항값 조정 장치(31)에 있어서, 실시예 1과 마찬가지로, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량이 15[L/min]일 때, 비저항값 조정 초순수의 비저항값이 0.7[MΩ·㎝]로 되도록, 유량 조정 밸브(32)로 공급측 모듈 경유관(5A)을 흘러가는 초순수의 유량을 조정했다. 그 밖의 조건은, 실시예 1과 동일하게 했다. 그리고, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을 단계적으로 감소시켜서, 각 유량에 있어서의 비저항값 조정 초순수의 비저항값을 계측했다.
(비교예 2)
비교예 2에서는, 비교예 1과 마찬가지로, 도 4에 나타내는 비저항값 조정 장치(31)를 사용했다.
이 비저항값 조정 장치(31)에 있어서, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량이 15[L/min]일 때, 비저항값 조정 초순수의 비저항값이 0.5[MΩ·㎝]로 되도록, 유량 조정 밸브(32)로 공급측 모듈 경유관(5A)을 흘러가는 초순수의 유량의 유량을 조정했다. 그 밖의 조건은, 실시예 1과 동일하게 했다. 그리고, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을 단계적으로 감소시켜서, 각 유량에 있어서의 비저항값 조정 초순수의 비저항값을 계측했다.
(비교예 3)
비교예 3에서는, 비교예 1과 마찬가지로, 도 4에 나타내는 비저항값 조정 장치(31)를 사용했다.
이 비저항값 조정 장치(31)에 있어서, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량이 15[L/min]일 때, 비저항값 조정 초순수의 비저항값이 0.3[MΩ·㎝]으로 되도록, 유량 조정 밸브(32)로 공급측 모듈 경유관(5A)을 흘러가는 초순수의 유량을 조정했다. 그 밖의 조건은, 실시예 1과 동일하게 했다. 그리고, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을 단계적으로 감소시켜서, 각 유량에 있어서의 비저항값 조정 초순수의 비저항값을 계측했다.
(평가 1)
도 5에, 실시예 1 및 비교예 1의 계측 결과를 나타내고, 도 6에, 실시예 2 및 비교예 2의 계측 결과를 나타내고, 도 7에, 실시예 3 및 비교예 3의 계측 결과를 나타낸다. 도 5∼도 7에 있어서, 횡축은, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을 나타내고 있고, 종축은, 비저항값 조정 초순수의 비저항값을 나타내고 있다.
도 5∼도 7에 나타내는 바와 같이, 초순수의 유량이 대유량인 경우는, 실시예 1∼3과 비교예 1∼3에서, 비저항값에 큰 차이는 없었다. 한편, 초순수의 유량이 소유량으로 될수록, 비교예 1∼3에서는, 비저항값이 크게 상승한 것에 대하여, 실시예 1∼3에서는, 비저항값이 상승하는 것이 억제되었다.
이와 같은 결과로부터, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량에 따라서 제어 밸브(9)의 개도를 설정함으로써, 초순수가 저유량으로 되어도 초순수의 비저항값이 상승하는 것을 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다.
(실시예 4)
실시예 4에서는, 실시예 1과 마찬가지로, 도 1에 나타내는 제1 실시형태의 비저항값 조정 장치(1)를 사용했다.
이 비저항값 조정 장치(1)에 있어서, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량이 15[L/min]일 때, 비저항값 조정 초순수의 비저항값이 0.7[MΩ·㎝]로 되도록, 제어부(10)에 의해 제어 밸브(9)의 개도를 설정해서, 배출측 모듈 경유관(5B)을 흘러가는 탄산 가스 부가 초순수의 유량을 조정했다. 그 밖의 조건은, 실시예 1과 동일하게 했다.
그리고, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을, 3분 간격으로 15[L/min]와 1[L/min]과의 사이에서 변화시켜서, 시간의 경과에 수반하는 비저항값 조정 초순수의 비저항값의 변화를 계측했다.
(실시예 5)
실시예 5에서는, 실시예 1과 마찬가지로, 도 1에 나타내는 제1 실시형태의 비저항값 조정 장치(1)를 사용했다.
이 비저항값 조정 장치(1)에 있어서, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량이 15[L/min]일 때, 비저항값 조정 초순수의 비저항값이 0.5[MΩ·㎝]로 되도록, 제어부(10)에 의해 제어 밸브(9)의 개도를 설정해서, 배출측 모듈 경유관(5B)을 흘러가는 탄산 가스 부가 초순수의 유량을 조정했다. 그 밖의 조건은, 실시예 1과 동일하게 했다.
그리고, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을, 3분 간격으로 15[L/min]와 1[L/min]과의 사이에서 변화시켜서, 시간의 경과에 수반하는 비저항값 조정 초순수의 비저항값의 변화를 계측했다.
(실시예 6)
실시예 6에서는, 실시예 1과 마찬가지로, 도 1에 나타내는 제1 실시형태의 비저항값 조정 장치(1)를 사용했다.
이 비저항값 조정 장치(1)에 있어서, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량이 15[L/min]일 때, 비저항값 조정 초순수의 비저항값이 0.3[MΩ·㎝]으로 되도록, 제어부(10)에 의해 제어 밸브(9)의 개도를 설정해서, 배출측 모듈 경유관(5B)을 흘러가는 탄산 가스 부가 초순수의 유량을 조정했다. 그 밖의 조건은, 실시예 1과 동일하게 했다.
그리고, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을, 3분 간격으로 15[L/min]와 1[L/min]과의 사이에서 변화시켜서, 시간의 경과에 수반하는 비저항값 조정 초순수의 비저항값의 변화를 계측했다.
(비교예 4)
비교예 4에서는, 비교예 1과 마찬가지로, 도 4에 나타내는 비저항값 조정 장치(31)를 사용했다.
이 비저항값 조정 장치(31)에 있어서, 실시예 4와 마찬가지로, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량이 15[L/min]일 때, 비저항값 조정 초순수의 비저항값이 0.7[MΩ·㎝]로 되도록, 유량 조정 밸브(32)로 공급측 모듈 경유관(5A)을 흘러가는 초순수의 유량을 조정했다. 그 밖의 조건은, 실시예 1과 동일하게 했다. 그리고, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을, 3분 간격으로 15[L/min]와 1[L/min]과의 사이에서 변화시켜서, 시간의 경과에 수반하는 비저항값 조정 초순수의 비저항값의 변화를 계측했다.
(비교예 5)
비교예 5에서는, 비교예 1과 마찬가지로, 도 4에 나타내는 비저항값 조정 장치(31)를 사용했다.
이 비저항값 조정 장치(31)에 있어서, 실시예 5와 마찬가지로, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량이 15[L/min]일 때, 비저항값 조정 초순수의 비저항값이 0.5[MΩ·㎝]로 되도록, 유량 조정 밸브(32)로 공급측 모듈 경유관(5A)을 흘러가는 초순수의 유량을 조정했다. 그 밖의 조건은, 실시예 1과 동일하게 했다. 그리고, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을, 3분 간격으로 15[L/min]와 1[L/min]과의 사이에서 변화시켜서, 시간의 경과에 수반하는 비저항값 조정 초순수의 비저항값의 변화를 계측했다.
(비교예 6)
비교예 6에서는, 비교예 1과 마찬가지로, 도 4에 나타내는 비저항값 조정 장치(31)를 사용했다.
이 비저항값 조정 장치(31)에 있어서, 실시예 6과 마찬가지로, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량이 15[L/min]일 때, 비저항값 조정 초순수의 비저항값이 0.3[MΩ·㎝]으로 되도록, 유량 조정 밸브(32)로 공급측 모듈 경유관(5A)을 흘러가는 초순수의 유량을 조정했다. 그 밖의 조건은, 실시예 1과 동일하게 했다. 그리고, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을, 3분 간격으로 15[L/min]와 1[L/min]과의 사이에서 변화시켜서, 시간의 경과에 수반하는 비저항값 조정 초순수의 비저항값의 변화를 계측했다.
(평가 2)
도 8에, 실시예 4의 계측 결과를 나타내고, 도 9에, 비교예 4의 계측 결과를 나타내고, 도 10에, 실시예 5의 계측 결과를 나타내고, 도 11에, 비교예 5의 계측 결과를 나타내고, 도 12에, 실시예 6의 계측 결과를 나타내고, 도 13에, 비교예 6의 계측 결과를 나타낸다. 도 8의 (a), 도 9의 (a), 도 10의 (a), 도 11의 (a), 도 12의 (a) 및 도 13의 (a)는, 경과 시간과 비저항값과의 관계를 나타내고 있다. 도 8의 (a), 도 9의 (a), 도 10의 (a), 도 11의 (a), 도 12의 (a) 및 도 13의 (a)에 있어서, 횡축은, 계측을 개시한 후의 경과 시간을 나타내고 있고, 종축은, 비저항값 조정 초순수의 비저항값을 나타내고 있다. 도 8의 (b), 도 9의 (b), 도 10의 (b), 도 11의 (b), 도 12의 (b) 및 도 13의 (b)는, 경과 시간과 유량과의 관계를 나타내고 있다. 도 8의 (b), 도 9의 (b), 도 10의 (b), 도 11의 (b), 도 12의 (b) 및 도 13의 (b)에 있어서, 횡축은, 계측을 개시한 후의 경과 시간을 나타내고 있고, 종축은, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을 나타내고 있다.
도 9, 도 11 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 비교예 4∼6에서는, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을 15[L/min]로부터 1[L/min]로 바꾸면, 비저항값이 크게 상승했다. 또한, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을 15[L/min]로부터 1[L/min]로 바꾼 후, 비저항값이 안정할 때까지 장시간을 요했다.
도 8, 도 10 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 실시예 4∼6에서는, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을 15[L/min]로부터 1[L/min]로 바꿔도, 비저항값이 거의 상승하지 않았다. 한편, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을 1[L/min]로부터 15[L/min]로 바꾸면, 비저항값이 상승했다. 그러나, 이 상승의 정도는, 비교예 4∼6에 있어서 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을 15[L/min]로부터 1[L/min]로 바꾼 경우의 비저항값의 상승의 정도에 비해서, 상당히 작은 것으로 되었다. 또한, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량을 1[L/min]로부터 15[L/min]로 바꾼 후, 단시간에 비저항값이 안정했다.
이와 같은 결과로부터, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량에 따라서 제어 밸브(9)의 개도를 설정함으로써, 액체 공급관(4)에 공급하는 초순수의 유량의 변경에 수반하여 초순수의 비저항값이 상승하는 것을 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다.
1 : 비저항값 조정 장치 1A : 비저항값 조정 장치
2 : 중공사막 모듈 3 : 가스 공급관
4 : 액체 공급관 5 : 모듈 경유관
5A : 공급측 모듈 경유관 5B : 배출측 모듈 경유관
6 : 바이패스관 7 : 액체 배출관
8 : 제1 유량 검출부 8A : 제2 유량 검출부
9 : 제어 밸브 10 : 제어부
11 : 압력 조정 밸브 12 : 압력계
13 : 분기부 14 : 합류부
21 : 중공사막 22 : 하우징
23 : 가스 공급구 24 : 액체 공급구
25 : 액체 배출구 31 : 비저항값 조정 장치
32 : 유량 조정 밸브 A1 : 제1 유량역
A2 : 제2 유량역 A3 : 제3 유량역
G : 조정 가스 L : 액체
L1 : 조정 가스 부가 액체 L2 : 비저항값 조정 액체.

Claims (13)

  1. 액체가 공급되는 액상측 영역과 상기 액체의 비저항값을 조정하기 위한 조정 가스가 공급되는 기상측 영역이 중공사막에 의해 나누어져 있고, 상기 중공사막을 투과한 상기 조정 가스를 상기 액체에 용해시켜서 상기 액체에 상기 조정 가스가 용해한 조정 가스 부가 액체를 생성하는 중공사막 모듈과,
    상기 중공사막 모듈에 상기 조정 가스를 공급하는 가스 공급관과,
    상기 액체가 공급되는 액체 공급관과,
    상기 액체 공급관을 분기하는 분기부를 통해서 상기 액체 공급관에 연통(連通)되고, 상기 중공사막 모듈을 경유하는 모듈 경유관과,
    상기 분기부를 통해서 상기 액체 공급관에 연통되고, 상기 중공사막 모듈을 바이패스하는 바이패스관과,
    상기 모듈 경유관과 상기 바이패스관을 상기 중공사막 모듈의 하류측에서 합류하는 합류부를 통해서 상기 모듈 경유관 및 상기 바이패스관과 연통되는 액체 배출관과,
    상기 액체 공급관에 공급되는 상기 액체의 제1 유량을 검출하는 제1 유량 검출부와,
    상기 모듈 경유관을 개폐하는 제어 밸브와,
    상기 제1 유량 검출부에서 검출된 상기 제1 유량에 따라서 상기 제어 밸브의 개도(開度)를 설정하는 제어부를 구비하는,
    비저항값 조정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 경유관은,
    상기 중공사막 모듈의 상류측에 배치되고, 상기 중공사막 모듈에 상기 액체를 공급하는 공급측 모듈 경유관과,
    상기 중공사막 모듈의 하류측에 배치되고, 상기 중공사막 모듈로부터 상기 조정 가스 부가 액체가 배출되는 배출측 모듈 경유관을 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 배출측 모듈 경유관에 부착되고 상기 배출측 모듈 경유관을 개폐하는,
    비저항값 조정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 유량 검출부는, 상기 액체 배출관을 흘러가는 상기 액체의 유량을 검출하는
    비저항값 조정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 경유관을 흘러가는 상기 액체의 제2 유량을 검출하는 제2 유량 검출부를 더 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 제2 유량 검출부에서 검출된 상기 제2 유량에 따라서 상기 개도를 보정하는,
    비저항값 조정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에, 상기 제1 유량이 상기 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 상기 개도를 크게 하는,
    비저항값 조정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 유량이 상기 설정 유량 이하일 경우에, 상기 제1 유량이 작아질수록 상기 개도를 크게 하는,
    비저항값 조정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 유량이 상기 설정 유량보다도 클 경우에, 상기 제1 유량이 작아질수록 상기 개도를 크게 하는,
    비저항값 조정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에, 상기 제1 유량이 상기 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 상기 제1 유량의 변화량에 대한 상기 개도의 변화량의 비율을 크게 하는,
    비저항값 조정 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 조정 가스 부가 액체는, 상기 액체에 상기 조정 가스가 포화 상태로 용해된 조정 가스 포화 액체인,
    비저항값 조정 장치.
  10. 액체가 공급되는 액상측 영역과 상기 액체의 비저항값을 조정하기 위한 조정 가스가 공급되는 기상측 영역이 중공사막에 의해 나누어져 있고, 상기 중공사막을 투과한 상기 조정 가스를 상기 액체에 용해시켜서 상기 액체에 상기 조정 가스가 용해한 조정 가스 부가 액체를 생성하는 중공사막 모듈을 사용해서, 상기 액체의 비저항값을 조정하는 비저항값 조정 방법으로서,
    액체 공급관에 상기 액체를 공급하고,
    액체 공급관에 공급된 상기 액체를, 상기 중공사막 모듈을 경유하는 모듈 경유관과 상기 중공사막 모듈을 바이패스하는 바이패스관으로 분기하고,
    상기 중공사막 모듈에 상기 조정 가스를 공급하고, 상기 중공사막 모듈에 있어서, 상기 액체에 상기 조정 가스가 포화 상태로 용해된 상기 조정 가스 부가 액체를 생성하고,
    상기 중공사막 모듈에서 생성된 상기 조정 가스 부가 액체와 상기 중공사막 모듈을 바이패스한 상기 액체를 합류하고, 액체 배출관에 배출하고,
    상기 액체 공급관에 공급되는 상기 액체의 제1 유량에 따라서, 상기 모듈 경유관을 개폐하는 제어 밸브의 개도를 설정하는,
    비저항값 조정 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에, 상기 제1 유량이 상기 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 상기 개도를 크게 하는,
    비저항값 조정 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 모듈 경유관을 흘러가는 상기 액체의 제2 유량을 검출하고, 상기 제2 유량에 따라서 개도를 보정하는,
    비저항값 조정 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 유량이 설정 유량 이하일 경우에,
    상기 제1 유량이 상기 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 상기 개도를 크게 하고,
    상기 제1 유량이 작아질수록 상기 개도를 크게 하고,
    상기 제1 유량이 상기 설정 유량보다도 큰 경우에 비해서, 상기 제1 유량의 변화량에 대한 상기 개도의 변화량의 비율을 크게 하고,
    상기 제1 유량이 상기 설정 유량보다도 큰 경우에, 상기 제1 유량이 작아질수록 상기 개도를 크게 하는,
    비저항값 조정 방법.
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