JP2003136058A - Pure water production device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハ、ＬＳＩ、
液晶などの半導体製品の製造工程などに用いられる純水
を製造する装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wafer, an LSI,
The present invention relates to an apparatus for producing pure water used in the production process of semiconductor products such as liquid crystals.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、半導体製品の製造工程などで用い
られる純水を製造するには、被処理水を紫外線照射、イ
オン交換、膜分離、脱気などにより処理する純水製造装
置が用いられている。図８は、従来の純水製造装置の一
例を示すもので、ここに示す純水製造装置４０は、貯留
タンク３１と、送液ポンプ３２と、熱交換器３３と、純
水製造ユニット３４とを備えている。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to produce pure water used in a semiconductor product manufacturing process, a pure water producing apparatus for treating water to be treated by ultraviolet irradiation, ion exchange, membrane separation, deaeration, etc. has been used. ing. FIG. 8 shows an example of a conventional pure water production apparatus. A pure water production apparatus 40 shown here includes a storage tank 31, a liquid feed pump 32, a heat exchanger 33, and a pure water production unit 34. Is equipped with.
【０００３】送液ポンプ３２としては、モータ部を外気
により冷却できるようにされ、メカニカルシールを備え
た渦流ポンプや、モータ部が内部に収納されたキャンド
モーターポンプが用いられている。送液ポンプ３２で
は、供給圧力を高圧（例えば３〜５ｋｇ／ｃｍ2）とす
る必要があるため、接液部には、通常、強度に優れた材
料であるステンレス鋼が使用されている。純水製造ユニ
ット３４は、紫外線酸化器３５と、イオン交換器３６
と、膜分離装置３７とを備えている。符号３８は、ブー
スターポンプ等の送液ポンプを示す。As the liquid feed pump 32, there is used a vortex pump having a mechanical seal capable of being cooled by the outside air and having a mechanical seal, or a canned motor pump having the motor part housed therein. In the liquid feed pump 32, since the supply pressure needs to be high (for example, 3 to 5 kg / cm 2 ), stainless steel, which is a material having excellent strength, is usually used for the liquid contact part. The pure water production unit 34 includes an ultraviolet oxidizer 35 and an ion exchanger 36.
And a membrane separation device 37. Reference numeral 38 indicates a liquid feed pump such as a booster pump.
【０００４】以下、この純水製造装置４０を用いて純水
を製造する方法の一例を説明する。予めイオン交換など
の処理により得られた一次純水Ｗ１（被処理水）を、貯
留タンク３１に一時貯留した後、送液ポンプ３２によっ
て、熱交換器３３を経て純水製造ユニット３４に導入す
る。純水製造ユニット３４においては、被処理水が紫外
線酸化器３５で紫外線照射され、イオン交換器３６で脱
塩され、膜分離装置３７で濾過処理され、処理水が二次
純水Ｗ２として導出される。二次純水Ｗ２は、送液ポン
プ３８によって純水使用設備Ｕに供給される。An example of a method for producing pure water using the pure water producing apparatus 40 will be described below. Primary pure water W1 (water to be treated) previously obtained by a process such as ion exchange is temporarily stored in a storage tank 31, and then introduced into a pure water production unit 34 via a heat exchanger 33 by a liquid feed pump 32. . In the pure water production unit 34, the water to be treated is irradiated with ultraviolet rays by the ultraviolet oxidizer 35, desalted by the ion exchanger 36, filtered by the membrane separator 37, and the treated water is discharged as secondary pure water W2. It The secondary pure water W2 is supplied to the pure water using facility U by the liquid feed pump 38.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】近年では、純水の水質
に対する要求が高くなっている。特に、半導体製造工程
で用いられる純水の場合には、半導体製品の高集積化に
伴って、不純物量の許容基準が厳しくなっており、純水
中の金属濃度は、例えば０.１ｎg／Ｌ以下とすることが
要求されるようになってきている。しかしながら、上記
従来装置では、純水製造ユニット３４に導入される被処
理水中に、金属（例えばイオン状または微粒子状の金
属）が多く混入し、この金属がコロイド化し、純水製造
ユニット３４内に付着することがあった。特に、膜分離
装置３７において、分離膜（限外濾過膜、精密濾過膜、
逆浸透膜など）への金属付着が起こりやすい問題があっ
た。（微量金属不純物分析評価技術とその応用（ウルト
ラクリーンテクノロジー vol.4 No.3 1992)を参照）純
水製造ユニット３４への金属付着が起こった場合には、
この金属が二次純水Ｗ２中に溶出し、その金属濃度が高
くなり、製品の金属汚染等の問題が起きるおそれがあっ
た。本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、金属
濃度が低い純水を得ることができる純水製造装置を提供
することを目的とする。In recent years, the demand for the quality of pure water has increased. In particular, in the case of pure water used in the semiconductor manufacturing process, the tolerance standard for the amount of impurities has become strict with the high integration of semiconductor products, and the metal concentration in pure water is, for example, 0.1 ng / L. The following are becoming required. However, in the above-mentioned conventional apparatus, a large amount of metal (for example, ionic or particulate metal) is mixed in the water to be treated that is introduced into the pure water producing unit 34, and this metal is colloided and enters the pure water producing unit 34. It may have adhered. Particularly, in the membrane separation device 37, a separation membrane (ultrafiltration membrane, microfiltration membrane,
There was a problem that metal adhesion to the reverse osmosis membrane) is likely to occur. (Refer to Micro Metal Impurity Analysis and Evaluation Technology and Its Application (Ultra Clean Technology vol.4 No.3 1992)) If metal adheres to the pure water production unit 34,
This metal may be eluted in the secondary pure water W2, the concentration of the metal may be increased, and problems such as metal contamination of the product may occur. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a pure water production apparatus capable of obtaining pure water having a low metal concentration.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者は、装置メンテ
ナンスや送液ポンプ切替えのため装置を停止した後の運
転再開直後において、製品の金属汚染（特にＦｅによる
汚染）が発生しやすいことを見出した。本発明者は、こ
の金属汚染が、送液ポンプから被処理水中に溶出した金
属が純水製造ユニット内の装置に付着したことに起因す
ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させ
た。すなわち、本発明の純水製造装置は、少なくとも膜
分離手段を備え、被処理水を処理して純水を得る純水製
造ユニットと、この純水製造ユニットに被処理水を送る
送液ポンプとを備え、送液ポンプの接液部が非金属材料
からなるものであることを特徴とする。接液部は、合成
樹脂材料で構成するのが好ましい。送液ポンプは、容積
変化可能な容器と、この容器の容積を変化させる容積変
化手段と、容積増加時に被処理水を容器内に導入する吸
引管と、容積減少時に容器から被処理水を導出する吐出
管とを備えた容積型ポンプであることが好ましい。本発
明の純水製造装置では、送液ポンプが複数設けられ、こ
れら送液ポンプが並列に接続されている構成を採用する
ことができる。Means for Solving the Problems The present inventor has found that metal contamination (especially Fe contamination) of a product is likely to occur immediately after restarting operation after stopping the apparatus for maintenance of the apparatus or switching of the liquid feed pump. I found it. The present inventor has found that this metal contamination is caused by the fact that the metal eluted from the liquid feed pump into the water to be treated adheres to the device in the pure water production unit, and based on this finding, the present invention was completed. It was That is, the pure water production apparatus of the present invention comprises at least a membrane separation means, a pure water production unit for treating the water to be treated to obtain pure water, and a liquid feed pump for sending the water to be treated to the pure water production unit. And the liquid contact portion of the liquid feed pump is made of a non-metallic material. The liquid contact part is preferably made of a synthetic resin material. The liquid feed pump is a container whose volume can be changed, a volume changing means for changing the volume of this container, a suction pipe for introducing the water to be treated into the container when the volume is increased, and a water to be treated being discharged from the container when the volume is decreased It is preferable that it is a positive displacement pump provided with a discharge pipe. The pure water producing apparatus of the present invention may employ a configuration in which a plurality of liquid feed pumps are provided and these liquid feed pumps are connected in parallel.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】図１〜図３は、本発明の純水製造
装置の第１の実施形態を示すものである。図３に示すよ
うに、ここに示す純水製造装置２０は、被処理水を貯留
する貯留タンク２１と、貯留タンク２１からの被処理水
を送出する送液ポンプ２２と、熱交換器２３と、被処理
水を処理する純水製造ユニット２４とを備えている。1 to 3 show a first embodiment of a pure water producing apparatus of the present invention. As shown in FIG. 3, the pure water producing apparatus 20 shown here includes a storage tank 21 that stores the water to be treated, a liquid feed pump 22 that sends the water to be treated from the storage tank 21, and a heat exchanger 23. , A pure water producing unit 24 for treating the water to be treated.
【０００８】図１および図２は、送液ポンプ２２の構成
を示すものである。符号１は、変形により容積変化可能
とされた中空体（容器）を示し、符号２は、中空体１を
収納するケーシングを示し、符号３は、作動液体を中空
体１とケーシング２との間に出入りさせることによって
中空体１の容積を変化させる加圧手段（容積変化手段）
を示し、符号４は、中空体１の変形開始位置を定める案
内手段を示し、符号５は、中空体１に対する案内手段４
の位置を変更する駆動手段を示し、符号９は、被処理水
を中空体１内に導入する吸引管を示し、符号１０は中空
体１内の被処理水を中空体１から導出する吐出管を示
す。送液ポンプ２２は、中空体１の容積変化によって被
処理水を吸入または吐出する容積型ポンプである。1 and 2 show the structure of the liquid feed pump 22. Reference numeral 1 represents a hollow body (container) whose volume can be changed by deformation, reference numeral 2 represents a casing that houses the hollow body 1, and reference numeral 3 represents a working liquid between the hollow body 1 and the casing 2. Pressurizing means (volume changing means) for changing the volume of the hollow body 1 by moving it in and out of the space
Reference numeral 4 indicates a guide means for determining the deformation start position of the hollow body 1, and reference numeral 5 indicates a guide means 4 for the hollow body 1.
The reference numeral 9 indicates a suction pipe for introducing the water to be treated into the hollow body 1, and the reference numeral 10 indicates a discharge pipe for discharging the water to be treated in the hollow body 1 from the hollow body 1. Indicates. The liquid feed pump 22 is a positive displacement pump that sucks in or discharges water to be treated according to a change in volume of the hollow body 1.
【０００９】中空体１は、可撓性を有する材料からなる
円筒状部材である。中空体１は、被処理水が接触する接
液部である内面１ａが、非金属材料で構成されている。
中空体１は、少なくとも内面１ａが非金属材料からなる
ものであればよく、全体が非金属材料で構成されていて
もよいし、内面１ａ側のみが非金属材料で構成されてい
てもよい。The hollow body 1 is a cylindrical member made of a flexible material. The hollow body 1 has an inner surface 1a, which is a liquid contact portion with which the water to be treated contacts, made of a non-metallic material.
At least the inner surface 1a of the hollow body 1 may be made of a nonmetallic material, and the entire hollow body 1 may be made of a nonmetallic material, or only the inner surface 1a side may be made of a nonmetallic material.
【００１０】この非金属材料としては、合成樹脂材料、
天然樹脂材料を用いるのが好適であり、特に、耐久性の
点から合成樹脂材料を用いるのが好ましい。合成樹脂材
料としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチ
レン、ポリプロピレン、ポリブテン、メタクリル樹脂、
ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、フッ
素樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、ポリウレタン、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、
メラミン樹脂などを挙げることができる。なかでも特
に、ポリ４フッ化エチレン、ポリエチレン、ポリブテ
ン、エラストマー（例えばポリブテンとポリスチレンか
らなるブロック共重合体）などを用いるのが好適であ
る。天然樹脂材料としては、天然ゴムを挙げることがで
きる。As the non-metal material, a synthetic resin material,
It is preferable to use a natural resin material, and it is particularly preferable to use a synthetic resin material from the viewpoint of durability. Synthetic resin materials include polyethylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polypropylene, polybutene, methacrylic resin,
Polycarbonate, polyamide, polyacetal, fluororesin, urea resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, polyurethane, alkyd resin, epoxy resin,
A melamine resin etc. can be mentioned. Among them, it is particularly preferable to use polytetrafluoroethylene, polyethylene, polybutene, an elastomer (for example, a block copolymer composed of polybutene and polystyrene). Examples of the natural resin material include natural rubber.
【００１１】ケーシング２は、耐圧性を有する材料、例
えば硬質の合成樹脂材料や金属で形成された円筒状容器
である。加圧手段３は、シリンダ３ａと、ピストン３ｂ
を備えて構成されており、シリンダ３ａ内の作動液体
を、ピストン３ｂによって中空体１とケーシング２との
間に出入りさせることができるようになっている。The casing 2 is a cylindrical container made of a material having pressure resistance, for example, a hard synthetic resin material or metal. The pressurizing means 3 includes a cylinder 3a and a piston 3b.
The working liquid in the cylinder 3a can be moved in and out between the hollow body 1 and the casing 2 by the piston 3b.
【００１２】案内手段４は、中空体１の一端部に取り付
けられた環状の爪車４ａと、爪車４ａから中空体１の他
端部に向けて延びるアーム４ｂ、４ｂと、アーム４ｂの
先端に取り付けられた接触子４ｃ、４ｃと、爪車４ａに
設けられた突起４ｄとを備えている。爪車４ａは、周方
向に回転可能とされている。アーム４ｂは、先端付近に
おいて中空体１を内方に押圧できるようにされたバネ板
である。駆動手段５は、突起４ｄに周方向の力を加える
ことによって爪車４ａを周方向に回転させることができ
るようになっている。The guide means 4 includes an annular ratchet 4a attached to one end of the hollow body 1, arms 4b and 4b extending from the ratchet 4a toward the other end of the hollow body 1, and a tip of the arm 4b. And contact points 4c and 4c attached to the claw wheel 4a and a protrusion 4d provided on the ratchet wheel 4a. The ratchet wheel 4a is rotatable in the circumferential direction. The arm 4b is a spring plate configured to be capable of pressing the hollow body 1 inward near the tip. The drive means 5 can rotate the ratchet wheel 4a in the circumferential direction by applying a force in the circumferential direction to the protrusion 4d.
【００１３】吸引管９は、中空体１の一端部からその軸
方向に沿って中空体１内に延びている。吸引管９および
吐出管１０は、上述の中空体１の材料として例示した非
金属材料で構成するのが好ましい。符号１１は、ケーシ
ング２の端部に設けられた作動液体の出入管を示す。The suction tube 9 extends from one end of the hollow body 1 into the hollow body 1 along its axial direction. The suction pipe 9 and the discharge pipe 10 are preferably made of the non-metallic material exemplified as the material of the hollow body 1 described above. Reference numeral 11 indicates a working liquid inlet / outlet pipe provided at the end of the casing 2.
【００１４】図３に示すように、純水製造ユニット２４
は、紫外線酸化器（または紫外線殺菌器）２５と、イオ
ン交換器２６と、膜分離装置（膜分離手段）２７とを備
えている。イオン交換器２６としては、多床型イオン交
換装置、混床式イオン交換装置、非再生型イオン交換装
置、電気再生型イオン交換装置等を用いることができ
る。膜分離装置２７としては、限外濾過膜、精密濾過
膜、逆浸透膜のうち少なくとも１つを用いたものが使用
可能である。なお、純水製造ユニットには、脱気装置
（真空脱気塔、膜脱気器、窒素脱気塔、脱炭酸塔）を組
み込むこともできる。As shown in FIG. 3, a pure water producing unit 24
Includes an ultraviolet oxidizer (or ultraviolet sterilizer) 25, an ion exchanger 26, and a membrane separation device (membrane separation means) 27. As the ion exchanger 26, a multi-bed type ion exchange device, a mixed bed type ion exchange device, a non-regeneration type ion exchange device, an electric regeneration type ion exchange device, or the like can be used. As the membrane separation device 27, one using at least one of an ultrafiltration membrane, a microfiltration membrane, and a reverse osmosis membrane can be used. A degassing device (vacuum degassing tower, membrane degassing tower, nitrogen degassing tower, decarbonation tower) can be incorporated in the pure water production unit.
【００１５】次に、上記純水製造装置２０を用いて純水
を製造する方法の一例を説明する。以下に説明する製造
方法では、紫外線照射、イオン交換、膜分離などの処理
により得られた一次純水Ｗ１を被処理水として使用す
る。図３に示すように、一次純水Ｗ１を、被処理水とし
て貯留タンク２１に一時貯留した後、送液ポンプ２２に
導入する。Next, an example of a method for producing pure water using the pure water producing apparatus 20 will be described. In the manufacturing method described below, primary pure water W1 obtained by treatments such as ultraviolet irradiation, ion exchange, and membrane separation is used as water to be treated. As shown in FIG. 3, the primary pure water W1 is temporarily stored in the storage tank 21 as water to be treated and then introduced into the liquid feed pump 22.
【００１６】図１および図２に示すように、送液ポンプ
２２では、被処理水を吸引管９を通して中空体１内に導
入した後、加圧手段３を用いて作動液体（例えばシリコ
ン油、フッ素油、純水）を、出入管１１を通してケーシ
ング２内に送り込む。これによって、ケーシング２内の
圧力が高くなり、中空体１は作動液体により押圧され、
２点鎖線で示すように、上部および下部が内方に湾曲
し、扁平な形状となる。この変形により中空体１の容積
が減少するため、中空体１内の被処理水は、吐出管１０
を通して外部に吐出される。次いで、加圧手段３により
作動液体をケーシング２から導出すると、ケーシング２
内の圧力が低くなり、中空体１は原形、すなわち円筒状
に復元する。中空体１の形状が復元することによって、
中空体１の容積が増加するため、被処理水が吸引管９か
ら中空体１内に流入する。As shown in FIGS. 1 and 2, in the liquid feed pump 22, after the water to be treated is introduced into the hollow body 1 through the suction pipe 9, the pressurizing means 3 is used to operate the working liquid (for example, silicon oil, Fluorine oil, pure water) is fed into the casing 2 through the inlet / outlet pipe 11. As a result, the pressure in the casing 2 increases, and the hollow body 1 is pressed by the working liquid,
As shown by the chain double-dashed line, the upper part and the lower part are curved inward to form a flat shape. This deformation reduces the volume of the hollow body 1, so that the water to be treated in the hollow body 1 is discharged from the discharge pipe 10
Is discharged to the outside through. Next, when the working liquid is discharged from the casing 2 by the pressurizing means 3, the casing 2
The internal pressure decreases, and the hollow body 1 returns to its original shape, that is, a cylindrical shape. By restoring the shape of the hollow body 1,
Since the volume of the hollow body 1 increases, the water to be treated flows into the hollow body 1 through the suction pipe 9.
【００１７】この中空体１を変形させる動作と復元させ
る動作とを繰り返すことによって、送液ポンプ２２は、
貯留タンク２１からの被処理水を吸入、吐出する。吐出
された被処理水は、熱交換器２３を経て純水製造ユニッ
ト２４に送り込まれる。By repeating the operation of deforming the hollow body 1 and the operation of restoring the hollow body 1, the liquid feed pump 22
The water to be treated from the storage tank 21 is sucked and discharged. The discharged water to be treated is sent to the pure water producing unit 24 via the heat exchanger 23.
【００１８】なお、送液ポンプ２２では、中空体１の変
形（内方への湾曲）が、アーム４ｂ先端の接触子４ｃの
位置（図中上部および下部）において起こりやすくなる
ため、駆動手段５を用いて案内手段４の周方向位置を調
整することによって、変形する（内方への湾曲）部分の
周方向位置を変化させることができる。In the liquid feed pump 22, the hollow body 1 is likely to be deformed (curved inward) at the position of the contactor 4c at the tip of the arm 4b (upper and lower parts in the drawing), so that the driving means 5 is used. By adjusting the circumferential position of the guiding means 4 by using, the circumferential position of the deformed (inwardly curved) portion can be changed.
【００１９】純水製造ユニット２４においては、被処理
水が紫外線酸化器２５で紫外線照射され、殺菌されると
ともに、被処理水中の有機物などが酸化される。被処理
水は、イオン交換器２６において脱塩された後、膜分離
装置２７で濾過処理され、処理水が二次純水Ｗ２として
導出される。二次純水Ｗ２は、送液ポンプ２８によって
純水使用設備Ｕに供給される。送液ポンプ２８として
は、送液ポンプ２２と同様の構成のものを使用すること
ができる。なお、純水使用設備Ｕにおいて二次純水Ｗ２
を高圧とする必要がない場合には、送液ポンプ２８は使
用しなくてもよい。In the pure water producing unit 24, the water to be treated is irradiated with ultraviolet rays by the ultraviolet oxidizer 25 to be sterilized, and at the same time, the organic substances in the water to be treated are oxidized. The water to be treated is desalted in the ion exchanger 26 and then filtered by the membrane separation device 27, and the treated water is derived as secondary pure water W2. The secondary pure water W2 is supplied to the pure water using facility U by the liquid feed pump 28. As the liquid feed pump 28, one having the same configuration as the liquid feed pump 22 can be used. In the facility U using pure water, the secondary pure water W2
When it is not necessary to increase the pressure of the liquid, the liquid feeding pump 28 may not be used.
【００２０】上記純水製造装置２０では、純水製造ユニ
ット２４と、これに被処理水を送る送液ポンプ２２とを
備え、送液ポンプ２２の中空体内面１ａが非金属材料か
らなるものであるので、被処理水中に金属が溶出するこ
とがない。このため、被処理水中への金属混入を防ぎ、
純水製造ユニット２４（特に膜分離装置２７）における
金属付着を未然に防ぐことができる。従って、製品の金
属汚染を未然に防ぎ、製品の性能や製造歩留まりを向上
させることができる。The pure water producing apparatus 20 comprises a pure water producing unit 24 and a liquid feed pump 22 for feeding the water to be treated, and the hollow inner surface 1a of the liquid feed pump 22 is made of a non-metallic material. Therefore, the metal does not elute into the water to be treated. For this reason, it is possible to prevent metal contamination in the water to be treated,
Metal adhesion in the pure water production unit 24 (particularly the membrane separation device 27) can be prevented in advance. Therefore, the metal contamination of the product can be prevented, and the product performance and the manufacturing yield can be improved.
【００２１】また、送液ポンプ２２は、加圧手段３によ
って中空体１の容積を変化させ、この容積変化によって
被処理水を吸入または吐出する容積型ポンプであるの
で、回転部分（メカニカルシールなど）を備えていな
い。従って、金属微粒子が被処理水中に放出されること
がなく、被処理水中への金属混入を防ぐことができる。Further, since the liquid feed pump 22 is a positive displacement pump that changes the volume of the hollow body 1 by the pressurizing means 3 and sucks or discharges the water to be treated by the volume change, the rotating portion (such as a mechanical seal). ) Is not provided. Therefore, the fine metal particles are not released into the water to be treated, and the metal can be prevented from being mixed into the water to be treated.
【００２２】また、送液ポンプ２２は、容積型ポンプで
あるので、ダイヤフラムポンプやチューブポンプに比
べ、被処理水の供給圧力および吐出流量を高めることが
できる。従って、純水製造ユニット２４において被処理
水の供給圧力や流量を高めることが必要となる場合（例
えば超純水製造装置に適用する場合）でも、安定的な純
水製造が可能となる。Further, since the liquid feed pump 22 is a positive displacement type pump, it is possible to increase the supply pressure and discharge flow rate of the water to be treated as compared with the diaphragm pump and the tube pump. Therefore, even when it is necessary to increase the supply pressure or flow rate of the water to be treated in the pure water production unit 24 (for example, when it is applied to an ultrapure water production apparatus), stable pure water production is possible.
【００２３】図４は、本発明の純水製造装置の第２の実
施形態を示すものである。ここに示す純水製造装置３０
は、送液ポンプ２２に代えて、第１および第２の送液ポ
ンプ２２ａ、２２ｂを備えている点で、図１〜図３に示
す純水製造装置２０と異なる。これら送液ポンプ２２
ａ、２２ｂは、図１および図２に示す送液ポンプ２２と
同様の構成のものが使用可能である。純水製造装置３０
では、送液ポンプ２２ａ、２２ｂが並列に配置され、貯
留タンク２１からの被処理水を、これら送液ポンプ２２
ａ、２２ｂの双方に供給することができるようになって
いる。FIG. 4 shows a second embodiment of the pure water producing apparatus of the present invention. Pure water production apparatus 30 shown here
Differs from the pure water producing apparatus 20 shown in FIGS. 1 to 3 in that it has first and second liquid feed pumps 22a and 22b instead of the liquid feed pump 22. These liquid feed pumps 22
As a and 22b, those having the same structure as the liquid feed pump 22 shown in FIGS. 1 and 2 can be used. Pure water production device 30
Then, the liquid feed pumps 22a and 22b are arranged in parallel, and the water to be treated from the storage tank 21 is supplied to the liquid feed pumps 22a and 22b.
It can be supplied to both a and 22b.
【００２４】一般に、容積型ポンプでは、被処理水を吸
引する工程と吐出する工程とを交互に繰り返すため、被
処理水が断続的に吐出される。このため、吐出流量が変
動（脈動）することになる。これに対し、純水製造装置
３０では、並列配置された２つの送液ポンプ２２ａ、２
２ｂが設けられているため、これら２つの送液ポンプ２
２ａ、２２ｂにおける各工程（吸引工程および吐出工
程）のタイミングを互いにずらせることによって、吐出
流量の脈動を最小限に抑えることができる。例えば第１
の送液ポンプ２２ａが吸引工程にあるときに第２の送液
ポンプ２２ｂにおいて吐出工程を行い、第１の送液ポン
プ２２ａが吐出工程にあるときに第２の送液ポンプ２２
ｂにおいて吸引工程を行うことによって、吐出が行われ
ない時間を短縮するとともに、吐出流量の変動を抑える
ことができる。従って、純水製造ユニット２４における
純水製造を安定的に行うことができる。なお、この送液
ポンプの数は、２つに限らず、３つ以上とすることもで
きる。Generally, in the positive displacement pump, the process of sucking the treated water and the process of discharging the treated water are repeated alternately, so that the treated water is discharged intermittently. Therefore, the discharge flow rate fluctuates (pulsates). On the other hand, in the pure water producing apparatus 30, two liquid feed pumps 22a, 2a arranged in parallel are provided.
2b is provided, these two liquid feed pumps 2
By displacing the timings of the respective processes (suction process and discharge process) in 2a and 22b, the pulsation of the discharge flow rate can be minimized. For example, the first
When the first liquid sending pump 22a is in the discharging process, the second liquid sending pump 22b performs the discharging process, and when the first liquid sending pump 22a is in the discharging process, the second liquid sending pump 22b.
By performing the suction step in b, it is possible to shorten the time during which the discharge is not performed and suppress the fluctuation of the discharge flow rate. Therefore, the pure water production in the pure water production unit 24 can be stably performed. The number of liquid feed pumps is not limited to two, but may be three or more.
【００２５】上記各実施形態では、容積型ポンプを用い
たが、本発明で使用できる送液ポンプは、接液部が非金
属材料からなるものであれば、容積型ポンプに限定され
ない。送液ポンプとしては、例えば軸流ポンプ、タービ
ンポンプを用いることもできる。軸流ポンプとしては、
接液部となるケーシング内壁面、プロペラ面、軸周壁面
等を非金属材料で構成したものが使用可能である。ター
ビンポンプとしては、接液部となるケーシング内壁面、
案内羽根表面、回転軸周面等を非金属材料で構成したも
のが使用可能である。In each of the above embodiments, the positive displacement pump was used, but the liquid feed pump usable in the present invention is not limited to the positive displacement pump as long as the liquid contact portion is made of a non-metallic material. As the liquid feed pump, for example, an axial flow pump or a turbine pump can be used. As an axial flow pump,
It is possible to use a casing inner wall surface, a propeller surface, a shaft peripheral wall surface, and the like, which are in contact with the liquid, made of a nonmetallic material. As the turbine pump, the inner wall surface of the casing that will come into contact with the liquid,
It is possible to use those in which the surfaces of the guide vanes, the peripheral surface of the rotating shaft, etc. are made of a non-metallic material.
【００２６】上記各実施形態では、本発明の純水製造装
置を、二次純水製造装置に適用する場合を例示したが、
本発明の純水製造装置は、これに限らず、一次純水製造
装置として使用することもできる。また、本発明の純水
製造装置は、超純水製造装置として使用することができ
る。この場合には、以下に示す特性を有する超純水を製
造する装置として使用できる。
・電気比抵抗；１８ＭΩ・ｃｍ以上
・微粒子（１ｍｌ中、０．１μｍ径以上の微粒子数）；
５個以下
・微生物（１Ｌ中微生物数）；１０個以下
・有機物（ＴＯＣ）；１０μｇ／ｌ以下In each of the above-described embodiments, the case where the pure water producing apparatus of the present invention is applied to the secondary pure water producing apparatus has been exemplified.
The pure water producing apparatus of the present invention is not limited to this, and can be used as a primary pure water producing apparatus. Further, the pure water producing apparatus of the present invention can be used as an ultrapure water producing apparatus. In this case, it can be used as an apparatus for producing ultrapure water having the following characteristics.・ Electrical resistivity: 18 MΩ · cm or more
5 or less · Microorganism (number of microorganisms in 1L); 10 or less · Organic matter (TOC); 10 μg / l or less
【００２７】[0027]
【実施例】（実施例１）図５に示すように、タンク４１
と、送液ポンプ４２と、純水製造ユニット４３（紫外線
酸化器４４、イオン交換器４５、膜分離装置４６）とを
備えた純水製造装置５０を用いて、純水Ｗ（Ｆｅ濃度
０.１ｎｇ／ｌ）を製造した。送液ポンプ４２として
は、図１および図２に示す容積型ポンプを使用した。メ
ンテナンスのため純水製造装置５０を所定時間停止した
後、装置の運転を再開し、送液ポンプ４２から吐出され
た純水ＷのＦｅ濃度を測定した。この純水ＷのＦｅ濃度
の経時変化を図６に示す。この図において、横軸は運転
再開時からの時間を示し、縦軸は純水Ｗ中のＦｅ濃度を
示す。(Embodiment 1) As shown in FIG.
Pure water W (Fe concentration of 0.5) is obtained by using a pure water producing apparatus 50 equipped with a water supply pump 42, and a pure water producing unit 43 (ultraviolet oxidizer 44, ion exchanger 45, membrane separator 46). 1 ng / l) was produced. As the liquid feed pump 42, the positive displacement pump shown in FIGS. 1 and 2 was used. After stopping the pure water production apparatus 50 for a predetermined time for maintenance, the operation of the apparatus was restarted and the Fe concentration of the pure water W discharged from the liquid feed pump 42 was measured. FIG. 6 shows the time-dependent change in the Fe concentration of this pure water W. In this figure, the horizontal axis represents the time from the restart of operation, and the vertical axis represents the Fe concentration in pure water W.
【００２８】（比較例１）送液ポンプ４２に代えて、キ
ャンドモーターポンプを使用すること以外は実施例と同
様の試験を行った。ここで用いたキャンドモーターポン
プは、接液部がステンレス鋼からなるものである。キャ
ンドモーターポンプから吐出された純水ＷのＦｅ濃度の
経時変化を図６に併せて示す。(Comparative Example 1) A test similar to that of the example was carried out except that a canned motor pump was used instead of the liquid feed pump 42. The canned motor pump used here has a wetted portion made of stainless steel. FIG. 6 also shows changes with time in the Fe concentration of pure water W discharged from the canned motor pump.
【００２９】図６より、比較例において、キャンドモー
ターポンプから吐出された純水Ｗ中のＦｅ濃度は、装置
の運転再開後、約１５日間で定常値に達し、その値は約
０．４ｎｇ／Ｌとなったことがわかる。これに対し、送
液ポンプ４２を用いる実施例では、送液ポンプ４２から
吐出された純水Ｗ中のＦｅ濃度は、運転再開後、短時間
で０.１ｎg／Ｌ以下となったことがわかる。この結果よ
り、送液ポンプ４２を用いた場合には、純水Ｗ中のＦｅ
濃度を短時間で低く抑えることができたことがわかる。From FIG. 6, in the comparative example, the Fe concentration in the pure water W discharged from the canned motor pump reached a steady value about 15 days after the operation of the apparatus was restarted, and the value was about 0.4 ng / You can see that it became L. On the other hand, in the example using the liquid feeding pump 42, the Fe concentration in the pure water W discharged from the liquid feeding pump 42 became 0.1 ng / L or less in a short time after restarting the operation. . From this result, when the liquid feed pump 42 is used, Fe in the pure water W is
It can be seen that the concentration could be kept low in a short time.
【００３０】（比較例２）図８に示す従来の純水製造装
置４０を用い、一次純水Ｗ１（Ｆｅ濃度７．２ｎｇ／
Ｌ）を、貯留タンク３１、送液ポンプ（キャンドモータ
ーポンプ）３２、熱交換器３３を経て純水製造ユニット
３４に供給し、二次純水Ｗ２を得た。メンテナンスのた
め純水製造装置４０を停止した後、運転を再開し、二次
純水Ｗ２のＦｅ濃度の経時変化を調べた。結果を図７に
示す。図７より、二次純水Ｗ２中のＦｅ濃度は、比較例
１と同様に、運転再開後、約１５日間で定常値に達し、
その値は約０．４ｎｇ／Ｌとなったことがわかる。Comparative Example 2 Primary pure water W1 (Fe concentration: 7.2 ng /
L) was supplied to the pure water production unit 34 through the storage tank 31, the liquid feed pump (canned motor pump) 32, and the heat exchanger 33 to obtain the secondary pure water W2. After the pure water production apparatus 40 was stopped for maintenance, the operation was restarted, and the temporal change in the Fe concentration of the secondary pure water W2 was examined. The results are shown in Fig. 7. As shown in FIG. 7, the Fe concentration in the secondary pure water W2 reached a steady value in about 15 days after the restart of operation, as in Comparative Example 1.
It can be seen that the value was about 0.4 ng / L.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の純水製造
装置では、純水製造ユニットに被処理水を送る送液ポン
プの接液部が非金属材料からなるものであるので、被処
理水中に金属が溶出することがない。このため、被処理
水中への金属混入を防ぎ、純水製造ユニットにおける金
属付着を未然に防ぐことができる。従って、製品の金属
汚染を防ぎ、製品の性能や製造歩留まりを向上させるこ
とができる。As described above, in the deionized water producing apparatus of the present invention, the liquid contact portion of the liquid feed pump for feeding the deionized water to the deionized water producing unit is made of a non-metallic material. No metal elutes in water. Therefore, it is possible to prevent the metal from being mixed into the water to be treated and prevent the metal from adhering to the pure water production unit. Therefore, it is possible to prevent metal contamination of the product and improve the product performance and the manufacturing yield.
【００３２】また、送液ポンプとして容積型ポンプを用
いることによって、被処理水の供給圧力および吐出流量
を高め、純水製造ユニットにおいて、安定的な純水製造
が可能となる。Further, by using the positive displacement pump as the liquid feed pump, the supply pressure and the discharge flow rate of the water to be treated can be increased and the pure water can be stably produced in the pure water producing unit.
【図１】 本発明の純水製造装置の第１の実施形態に
使用される送液ポンプを示す一部切開斜視図。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a liquid feed pump used in a first embodiment of a pure water producing apparatus of the present invention.
【図２】 図１に示す送液ポンプの断面図。FIG. 2 is a sectional view of the liquid delivery pump shown in FIG.
【図３】 図１に示す送液ポンプが用いられる純水製
造装置の系統図。FIG. 3 is a system diagram of a pure water production apparatus in which the liquid feed pump shown in FIG. 1 is used.
【図４】 実施例で用いられる試験装置を示す系統
図。FIG. 4 is a system diagram showing a test apparatus used in Examples.
【図５】 本発明の純水製造装置の第２の実施形態を
示す系統図。FIG. 5 is a system diagram showing a second embodiment of the pure water producing apparatus of the present invention.
【図６】 試験結果を示すグラフ。FIG. 6 is a graph showing test results.
【図７】 試験結果を示すグラフ。FIG. 7 is a graph showing test results.
【図８】 従来の純水製造装置の一例を示す系統図。FIG. 8 is a system diagram showing an example of a conventional pure water production apparatus.
１・・・中空体（容器）、１ａ・・・内面（接液部）、３・・・
加圧手段（容積変化手段）、９・・・吸引管、１０・・・吐出
管、２０・・・純水製造装置、２２、２２ａ、２２ｂ４２・
・・送液ポンプ、２４・・・純水製造ユニット1 ... Hollow body (container), 1a ... Inner surface (wetted part), 3 ...
Pressurizing means (volume changing means), 9 ... Suction pipe, 10 ... Discharge pipe, 20 ... Pure water producing device, 22, 22a, 22b42 ...
..Liquid supply pump, 24 ... Pure water production unit
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Claims (4)
水を処理して純水を得る純水製造ユニットと、この純水
製造ユニットに被処理水を送る送液ポンプとを備えた純
水製造装置であって、 送液ポンプは、接液部が非金属材料からなるものである
ことを特徴とする純水製造装置。1. Pure water production comprising at least a membrane separation means, a pure water production unit for treating treated water to obtain pure water, and a liquid feed pump for sending the treated water to the pure water production unit. An apparatus for producing pure water, wherein the liquid feed pump has a liquid contact part made of a non-metallic material.
からなるものであることを特徴とする請求項１記載の純
水製造装置。2. The pure water producing apparatus according to claim 1, wherein the liquid feed pump has a liquid contact portion made of a synthetic resin material.
と、この容器の容積を変化させる容積変化手段と、容積
増加時に被処理水を容器内に導入する吸引管と、容積減
少時に容器から被処理水を導出する吐出管とを備えた容
積型ポンプであることを特徴とする請求項１記載の純水
製造装置。3. The liquid feed pump comprises a container whose volume can be changed, a volume changing means for changing the volume of the container, a suction pipe for introducing water to be treated into the container when the volume is increased, and a container for decreasing the volume. The pure water production apparatus according to claim 1, wherein the pure water production apparatus is a positive displacement pump having a discharge pipe for leading out water to be treated.
液ポンプが並列に接続されていることを特徴とする請求
項１記載の純水製造装置。4. The pure water producing apparatus according to claim 1, wherein a plurality of liquid feed pumps are provided and these liquid feed pumps are connected in parallel.
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