JPH11139804A - 超純水の比抵抗調整装置及び調整方法 - Google Patents
超純水の比抵抗調整装置及び調整方法Info
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- JPH11139804A JPH11139804A JP30846697A JP30846697A JPH11139804A JP H11139804 A JPH11139804 A JP H11139804A JP 30846697 A JP30846697 A JP 30846697A JP 30846697 A JP30846697 A JP 30846697A JP H11139804 A JPH11139804 A JP H11139804A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 制御機構の不要な簡便かつコンパクトな超純
水の比抵抗値を調整する装置及び方法を提供する。 【解決手段】 中空糸膜外側とハウジングの間の空間部
に超純水を流し、中空糸膜の内側に炭酸ガスを給気する
外部潅流型モジュールであり、中空糸膜の内側から中空
糸膜外側の超純水中への炭酸ガスの総括透過速度が１×
１０-7以上１×１０-4以下［ｃｍ2（ＳＴＰ）／ｃｍ2・
ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］となるように中空糸膜が複数本収束
された状態でハウジング内に配設された中空糸膜モジュ
ールと、膜モジュールに供給される炭酸ガスの圧力を一
定に保持するための調圧弁とからなる超純水の比抵抗調
整装置及び方法。
水の比抵抗値を調整する装置及び方法を提供する。 【解決手段】 中空糸膜外側とハウジングの間の空間部
に超純水を流し、中空糸膜の内側に炭酸ガスを給気する
外部潅流型モジュールであり、中空糸膜の内側から中空
糸膜外側の超純水中への炭酸ガスの総括透過速度が１×
１０-7以上１×１０-4以下［ｃｍ2（ＳＴＰ）／ｃｍ2・
ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］となるように中空糸膜が複数本収束
された状態でハウジング内に配設された中空糸膜モジュ
ールと、膜モジュールに供給される炭酸ガスの圧力を一
定に保持するための調圧弁とからなる超純水の比抵抗調
整装置及び方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に半導体分野や
液晶分野での洗浄用水に用いられる超純水の比抵抗を調
整する装置及び方法に関するものである。
液晶分野での洗浄用水に用いられる超純水の比抵抗を調
整する装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体や液晶の製造工程において、超純
水（比抵抗≧１８ＭΩ・ｃｍ）を使用してフォトマスク
基板、シリコンウェハーを洗浄する場合、ダイシングマ
シンにてウェハーを切断する場合に、超純水の比抵抗が
高いために静電気が発生し、そのために絶縁破壊を起こ
したり、或いは微粒子の吸着などが生じることで、基板
の製品歩留まりに著しく悪影響を及ぼす事が広く知られ
ている。そこでこのような悪影響を解消するために、一
般的には超純水流路にマグネシウムのメッシュを装着し
て超純水の比抵抗を低下させる方法が知られている。
水（比抵抗≧１８ＭΩ・ｃｍ）を使用してフォトマスク
基板、シリコンウェハーを洗浄する場合、ダイシングマ
シンにてウェハーを切断する場合に、超純水の比抵抗が
高いために静電気が発生し、そのために絶縁破壊を起こ
したり、或いは微粒子の吸着などが生じることで、基板
の製品歩留まりに著しく悪影響を及ぼす事が広く知られ
ている。そこでこのような悪影響を解消するために、一
般的には超純水流路にマグネシウムのメッシュを装着し
て超純水の比抵抗を低下させる方法が知られている。
【０００３】又、疎水性の多孔質中空糸膜モジュールを
用いて超純水に炭酸ガスを溶解させ、解離平行により発
生した炭酸イオンにより比抵抗を低下させる方法として
は、超純水の比抵抗調整装置（特公平５−２１８４１号
公報）、超純水の比抵抗調整方法及び装置（特開平７−
６００８２号公報）が提案されている。
用いて超純水に炭酸ガスを溶解させ、解離平行により発
生した炭酸イオンにより比抵抗を低下させる方法として
は、超純水の比抵抗調整装置（特公平５−２１８４１号
公報）、超純水の比抵抗調整方法及び装置（特開平７−
６００８２号公報）が提案されている。
【０００４】また、シリコンウェハーの洗浄、ダイシン
グ等の工程では、超純水の流量変動が激しく、流量が変
動しても比抵抗が変動しないことが要求される。極端な
場合には、数秒単位での流量変動が起こる。超純水の流
量が変動しても比抵抗を一定に制御する方法として、”
超純水の科学”（半導体基盤技術研究会編、株式会社リ
アライズ社発行）に、炭酸ガス溶解後の比抵抗を測定
し、炭酸ガス流量をフィードバック制御を行う方法（３
９２ページ）、超純水流量を測定し炭酸ガス流量をマス
フローコントローラーによりフィードフォワード制御す
る方法（４０１ページ）が記されている。
グ等の工程では、超純水の流量変動が激しく、流量が変
動しても比抵抗が変動しないことが要求される。極端な
場合には、数秒単位での流量変動が起こる。超純水の流
量が変動しても比抵抗を一定に制御する方法として、”
超純水の科学”（半導体基盤技術研究会編、株式会社リ
アライズ社発行）に、炭酸ガス溶解後の比抵抗を測定
し、炭酸ガス流量をフィードバック制御を行う方法（３
９２ページ）、超純水流量を測定し炭酸ガス流量をマス
フローコントローラーによりフィードフォワード制御す
る方法（４０１ページ）が記されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら特公平５
−２１８４１号公報に記載の炭酸ガスの流量を制御する
方法、”超純水の科学”に記載の方法の炭酸ガスの流量
をフィードバック制御する方法では、短時間の流量変動
には到底追従できない。また、”超純水の科学”に記載
の方法の超純水流量の測定値から炭酸ガスの流量をフィ
ードフォワード制御する方法では、高価なマイコン回
路、高価なマスフローコントローラーを必要とし、その
制御性も満足できるものではない。特開平７−６００８
２号公報には超純水流量が変動した際に比抵抗値を一定
値に制御するという考えが含まれていない。また、炭酸
ガス圧力を設定しただけでは超純水流量が変化した場合
の比抵抗値の変動は避けられない。
−２１８４１号公報に記載の炭酸ガスの流量を制御する
方法、”超純水の科学”に記載の方法の炭酸ガスの流量
をフィードバック制御する方法では、短時間の流量変動
には到底追従できない。また、”超純水の科学”に記載
の方法の超純水流量の測定値から炭酸ガスの流量をフィ
ードフォワード制御する方法では、高価なマイコン回
路、高価なマスフローコントローラーを必要とし、その
制御性も満足できるものではない。特開平７−６００８
２号公報には超純水流量が変動した際に比抵抗値を一定
値に制御するという考えが含まれていない。また、炭酸
ガス圧力を設定しただけでは超純水流量が変化した場合
の比抵抗値の変動は避けられない。
【０００６】本発明の目的は、これらの問題点を全て解
決し、制御機構の不要な簡便且つ、コンパクトな超純水
の比抵抗値を調整する装置及び方法を提供するところに
ある。
決し、制御機構の不要な簡便且つ、コンパクトな超純水
の比抵抗値を調整する装置及び方法を提供するところに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の通
りである。 （１）超純水の比抵抗を調整するために、中空糸膜モジ
ュールを用いて超純水に炭酸ガスを供給し、所望の比抵
抗値の超純水を製造する装置において、中空糸膜外側と
ハウジングの間の空間部に超純水を流し、中空糸膜の内
側に炭酸ガスを給気する外部潅流型であり、中空糸膜の
内側から中空糸膜外側の超純水中への炭酸ガスの総括透
過速度が１×１０-7以上１×１０-4以下［ｃｍ3（ＳＴ
Ｐ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］となるように、中空
糸膜が複数本収束された状態でハウジング内に配設され
た中空糸膜モジュールと、膜モジュールに供給される炭
酸ガスの圧力を一定に保持するための調圧弁とからなる
超純水の比抵抗調整装置装置。 （２）変動する消費量に応じた量の比抵抗値調整済み超
純水を製造する比抵抗調整方法において、中空糸膜モジ
ュールを用いて超純水に炭酸ガスを供給し、中空糸膜モ
ジュールとして、中空糸膜外側とハウジングの間の空間
部に超純水を流し、中空糸膜の内側に炭酸ガスを給気す
る外部潅流型であり、中空糸膜の内側から中空糸膜外側
の超純水中への炭酸ガスの総括透過速度が１×１０-7以
上１×１０ -4以下［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・
ｃｍＨｇ］となるように、中空糸膜が複数本収束された
状態でハウジング内に配設された中空糸膜モジュールを
用い、中空糸膜モジュールに供給する炭酸ガスの圧力を
一定に保持することからなる超純水の比抵抗調整方法。
りである。 （１）超純水の比抵抗を調整するために、中空糸膜モジ
ュールを用いて超純水に炭酸ガスを供給し、所望の比抵
抗値の超純水を製造する装置において、中空糸膜外側と
ハウジングの間の空間部に超純水を流し、中空糸膜の内
側に炭酸ガスを給気する外部潅流型であり、中空糸膜の
内側から中空糸膜外側の超純水中への炭酸ガスの総括透
過速度が１×１０-7以上１×１０-4以下［ｃｍ3（ＳＴ
Ｐ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］となるように、中空
糸膜が複数本収束された状態でハウジング内に配設され
た中空糸膜モジュールと、膜モジュールに供給される炭
酸ガスの圧力を一定に保持するための調圧弁とからなる
超純水の比抵抗調整装置装置。 （２）変動する消費量に応じた量の比抵抗値調整済み超
純水を製造する比抵抗調整方法において、中空糸膜モジ
ュールを用いて超純水に炭酸ガスを供給し、中空糸膜モ
ジュールとして、中空糸膜外側とハウジングの間の空間
部に超純水を流し、中空糸膜の内側に炭酸ガスを給気す
る外部潅流型であり、中空糸膜の内側から中空糸膜外側
の超純水中への炭酸ガスの総括透過速度が１×１０-7以
上１×１０ -4以下［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・
ｃｍＨｇ］となるように、中空糸膜が複数本収束された
状態でハウジング内に配設された中空糸膜モジュールを
用い、中空糸膜モジュールに供給する炭酸ガスの圧力を
一定に保持することからなる超純水の比抵抗調整方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態及び最良の状
態は、後記の実施例に具体的に示されるが、その典型例
を示すと以下の通りである。
態は、後記の実施例に具体的に示されるが、その典型例
を示すと以下の通りである。
【０００９】中空糸膜モジュールとしてはポリー４−メ
チルペンテンー１を素材とした、炭酸ガス透過速度が１
０×１０-5［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨ
ｇ］、内径２００［μｍ］，外径２５０［μｍ］の不均
質中空糸膜を多数収束させ、クリーン塩化ビニル樹脂製
の内容積２００〜７００ｃｃのハウジング内に糸の両端
を樹脂で固めることにより、中空糸膜外表面の表面積が
０．５［ｍ2］の図２に示される構造の外部潅流型のモ
ジュールを用い、図１に示す装置に該モジュールを組み
込む。
チルペンテンー１を素材とした、炭酸ガス透過速度が１
０×１０-5［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨ
ｇ］、内径２００［μｍ］，外径２５０［μｍ］の不均
質中空糸膜を多数収束させ、クリーン塩化ビニル樹脂製
の内容積２００〜７００ｃｃのハウジング内に糸の両端
を樹脂で固めることにより、中空糸膜外表面の表面積が
０．５［ｍ2］の図２に示される構造の外部潅流型のモ
ジュールを用い、図１に示す装置に該モジュールを組み
込む。
【００１０】原水として２５［℃］にて１８．２［ＭΩ
・ｃｍ］の比抵抗を持つ超純水を流量８［リットル／ｍ
ｉｎ．］で流す場合、得られる超純水の比抵抗値が０．
１［ＭΩ・ｃｍ］となるように炭酸ガス供給量を調整す
ると、炭酸ガスを圧力０．５［ｋｇ／ｃｍ2・Ｇ］、流
量２８０［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｍｉｎ］で供給するのが
適当である。このときの炭酸ガスの総括透過速度は２．
４×１０-5［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨ
ｇ］と成る。超純水流量を２〜８［リットル／ｍｉ
ｎ．］で変動させると、炭酸ガスの流量もそれに応じて
変化し、その際得られる超純水の比抵抗値の変動幅は、
±０．０２［ＭΩ・ｃｍ］以内に留まる。
・ｃｍ］の比抵抗を持つ超純水を流量８［リットル／ｍ
ｉｎ．］で流す場合、得られる超純水の比抵抗値が０．
１［ＭΩ・ｃｍ］となるように炭酸ガス供給量を調整す
ると、炭酸ガスを圧力０．５［ｋｇ／ｃｍ2・Ｇ］、流
量２８０［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｍｉｎ］で供給するのが
適当である。このときの炭酸ガスの総括透過速度は２．
４×１０-5［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨ
ｇ］と成る。超純水流量を２〜８［リットル／ｍｉ
ｎ．］で変動させると、炭酸ガスの流量もそれに応じて
変化し、その際得られる超純水の比抵抗値の変動幅は、
±０．０２［ＭΩ・ｃｍ］以内に留まる。
【００１１】所望の比抵抗値の超純水を所望の流量で任
意に得るためには、原水供給流量を変え、炭酸ガスの圧
力を調整して炭酸ガス流量を変更したり、更には膜の総
表面積を変更したり、膜モジュール構造を変えて内部の
流水状態を調整すること等の種々の調整を、本発明で特
定される炭酸ガスの総括透過速度の所定範囲内で行うこ
とによって達成することができる。
意に得るためには、原水供給流量を変え、炭酸ガスの圧
力を調整して炭酸ガス流量を変更したり、更には膜の総
表面積を変更したり、膜モジュール構造を変えて内部の
流水状態を調整すること等の種々の調整を、本発明で特
定される炭酸ガスの総括透過速度の所定範囲内で行うこ
とによって達成することができる。
【００１２】以下に本発明を更に詳細に述べる。図１は
本発明に係わる装置の一例を示す。本発明は複雑な制御
機構を持たない、簡便且つコンパクトな超純水への炭酸
ガス付加装置及び付加方法を提案するものである。この
炭酸ガス付加効率を高めるために当該装置の中に中空糸
膜モジュールを配設させ、この膜を介して炭酸ガスを超
純水中へ供給付加させる事を更なる提案としている。
本発明に係わる装置の一例を示す。本発明は複雑な制御
機構を持たない、簡便且つコンパクトな超純水への炭酸
ガス付加装置及び付加方法を提案するものである。この
炭酸ガス付加効率を高めるために当該装置の中に中空糸
膜モジュールを配設させ、この膜を介して炭酸ガスを超
純水中へ供給付加させる事を更なる提案としている。
【００１３】本発明に使用する中空糸は、炭酸ガス透過
速度の大きなものであれば素材及び構造及び形態等特に
制限は無いが、膜素材は疎水性の高い素材が好ましい。
例えばポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポ
リテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルコキシフ
ッ素樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン等の各種フッ
素樹脂、ポリブテン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリ
（４−メチルペンテン−１）系樹脂等の素材が好適に挙
げられる。また膜構造も、微多孔膜、均質膜、不均質
膜、複合膜、ポリプロピレン微多孔膜等の層でウレタン
等の薄膜をサンドイッチしたいわゆるサンドイッチ膜等
いずれも使用できる。
速度の大きなものであれば素材及び構造及び形態等特に
制限は無いが、膜素材は疎水性の高い素材が好ましい。
例えばポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポ
リテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルコキシフ
ッ素樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン等の各種フッ
素樹脂、ポリブテン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリ
（４−メチルペンテン−１）系樹脂等の素材が好適に挙
げられる。また膜構造も、微多孔膜、均質膜、不均質
膜、複合膜、ポリプロピレン微多孔膜等の層でウレタン
等の薄膜をサンドイッチしたいわゆるサンドイッチ膜等
いずれも使用できる。
【００１４】中空糸膜の炭酸ガス透過速度は、１×１０
-6（ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ）以上
であることが好ましい。１×１０-6（ｃｍ3（ＳＴＰ）
／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ） 未満であると中空糸膜を
透過する炭酸ガスの透過速度が遅く、目標とする比抵抗
値に到達しなかったり、超純水流量が変動した際に比抵
抗値が変動する。また、炭酸ガス透過速度は大きい方が
好ましいが、少なくともゲージ圧で０．１ｋｇ／ｃｍ2
以上で炭酸ガスを供給しても炭酸ガスが気泡とならない
程度にとどめることが好ましい。炭酸ガスが気泡となる
と比抵抗値を一定に調整することが困難となる。
-6（ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ）以上
であることが好ましい。１×１０-6（ｃｍ3（ＳＴＰ）
／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ） 未満であると中空糸膜を
透過する炭酸ガスの透過速度が遅く、目標とする比抵抗
値に到達しなかったり、超純水流量が変動した際に比抵
抗値が変動する。また、炭酸ガス透過速度は大きい方が
好ましいが、少なくともゲージ圧で０．１ｋｇ／ｃｍ2
以上で炭酸ガスを供給しても炭酸ガスが気泡とならない
程度にとどめることが好ましい。炭酸ガスが気泡となる
と比抵抗値を一定に調整することが困難となる。
【００１５】特にポリ（４−メチルペンテン−１）系樹
脂を素材とする中空糸不均質膜は炭酸ガスの透過性に優
れ且つ水蒸気バリヤー性が高く最も好ましい。本不均質
膜については、例えば特公平２−３８２５０号公報、特
公平２−５４３７７号公報、特公平４−１５０１４号公
報、特公平４−５００５３号公報及び特開平６−２１０
１４６号公報等に詳しく述べてある。
脂を素材とする中空糸不均質膜は炭酸ガスの透過性に優
れ且つ水蒸気バリヤー性が高く最も好ましい。本不均質
膜については、例えば特公平２−３８２５０号公報、特
公平２−５４３７７号公報、特公平４−１５０１４号公
報、特公平４−５００５３号公報及び特開平６−２１０
１４６号公報等に詳しく述べてある。
【００１６】ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹
脂及びポリフッ化ビニリデン系樹脂等のごとく素材のガ
ス透過性が低く、従って炭酸ガスの溶解用途に適用する
ためには微多孔構造を取り、その多孔部分により炭酸ガ
スを透過させざる得ないこれら膜と比較し、ポリ（４−
メチルペンテン−１）系樹脂を素材とする本不均質膜
は、素材自体気体透過性が十分高く、また緻密層部の膜
厚が十分に薄く、膜表面全体が炭酸ガス透過に寄与する
事ができ、結果として実質的な膜面積が大きくなり極め
て好ましい。
脂及びポリフッ化ビニリデン系樹脂等のごとく素材のガ
ス透過性が低く、従って炭酸ガスの溶解用途に適用する
ためには微多孔構造を取り、その多孔部分により炭酸ガ
スを透過させざる得ないこれら膜と比較し、ポリ（４−
メチルペンテン−１）系樹脂を素材とする本不均質膜
は、素材自体気体透過性が十分高く、また緻密層部の膜
厚が十分に薄く、膜表面全体が炭酸ガス透過に寄与する
事ができ、結果として実質的な膜面積が大きくなり極め
て好ましい。
【００１７】また、このポリ（４−メチルペンテン−
１）系樹脂からなる不均質膜は、高い気体透過性能を有
しつつ膜壁を貫く連通細孔の孔径及びその開孔面積が極
めて小さく、従ってＰＰやＰＥの微多孔膜に比べ水蒸気
のバリヤー性に極めて優れた性能を有する。
１）系樹脂からなる不均質膜は、高い気体透過性能を有
しつつ膜壁を貫く連通細孔の孔径及びその開孔面積が極
めて小さく、従ってＰＰやＰＥの微多孔膜に比べ水蒸気
のバリヤー性に極めて優れた性能を有する。
【００１８】中空糸膜を配設するハウジングについて
は、上述の超純水への溶出無き事さえ考慮すれば、何ら
材質は一切問わない。具体的に例示すれば、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ４−メチルペンテン１などの
ポリオレフィン系、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラ
フルオロエチレンなどのフッ素系、ポリエーテルエーテ
ルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルフォ
ン、ポリサルフォンなどのエンジニアリングプラスチッ
ク、或いは低溶出の為超純水の配管素材として使用され
ている、クリーン塩化ビニル系などが挙げられる。
は、上述の超純水への溶出無き事さえ考慮すれば、何ら
材質は一切問わない。具体的に例示すれば、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ４−メチルペンテン１などの
ポリオレフィン系、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラ
フルオロエチレンなどのフッ素系、ポリエーテルエーテ
ルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルフォ
ン、ポリサルフォンなどのエンジニアリングプラスチッ
ク、或いは低溶出の為超純水の配管素材として使用され
ている、クリーン塩化ビニル系などが挙げられる。
【００１９】中空糸膜モジュール構造としては、中空糸
膜を複数本収束しハウジング内に配設し、中空糸膜外側
とハウジングの間の空間部に超純水を流し、中空糸膜の
内側に炭酸ガスを供給する外部潅流型であり、中空糸膜
の内側から中空糸膜外側の超純水中への炭酸ガスの総括
透過速度が１×１０-7以上１×１０-4以下［ｃｍ3（Ｓ
ＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］となるように中空
糸膜が複数本収束された状態でハウジング内に配設され
た構造のものであればいかなる物でも良い。
膜を複数本収束しハウジング内に配設し、中空糸膜外側
とハウジングの間の空間部に超純水を流し、中空糸膜の
内側に炭酸ガスを供給する外部潅流型であり、中空糸膜
の内側から中空糸膜外側の超純水中への炭酸ガスの総括
透過速度が１×１０-7以上１×１０-4以下［ｃｍ3（Ｓ
ＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］となるように中空
糸膜が複数本収束された状態でハウジング内に配設され
た構造のものであればいかなる物でも良い。
【００２０】総括透過速度は、中空糸膜外側とハウジン
グの間の空間部に超純水を流し、所定の値の比抵抗値に
なるように中空糸の内側から外側に炭酸ガスを透過させ
る際の炭酸ガス流量をモジュール内の中空糸の膜面積、
炭酸ガスの分圧で割ることにより求められる。即ち、中
空糸膜モジュールにおける炭酸ガスの超純水への溶解の
効率を現すものであり、炭酸ガスの中空糸膜の透過速
度、中空糸外表面での炭酸ガスの超純水への溶解速度、
超純水に溶解した炭酸ガスのモジュール内での拡散速度
など総合したものである。
グの間の空間部に超純水を流し、所定の値の比抵抗値に
なるように中空糸の内側から外側に炭酸ガスを透過させ
る際の炭酸ガス流量をモジュール内の中空糸の膜面積、
炭酸ガスの分圧で割ることにより求められる。即ち、中
空糸膜モジュールにおける炭酸ガスの超純水への溶解の
効率を現すものであり、炭酸ガスの中空糸膜の透過速
度、中空糸外表面での炭酸ガスの超純水への溶解速度、
超純水に溶解した炭酸ガスのモジュール内での拡散速度
など総合したものである。
【００２１】例えば膜面積５０００［ｃｍ2］のモジュ
ールに比抵抗値１８［ＭΩ・ｃｍ］の超純水を流し、炭
酸ガスを圧力７６［ｃｍＨｇ］で５［ｃｍ3／ｓｅｃ］
供給することにより、比抵抗値が０．１［ＭΩ・ｃｍ］
となる場合は、総括透過係数は、５／（５０００×７
６）＝１．３１×１０-5となる。
ールに比抵抗値１８［ＭΩ・ｃｍ］の超純水を流し、炭
酸ガスを圧力７６［ｃｍＨｇ］で５［ｃｍ3／ｓｅｃ］
供給することにより、比抵抗値が０．１［ＭΩ・ｃｍ］
となる場合は、総括透過係数は、５／（５０００×７
６）＝１．３１×１０-5となる。
【００２２】図２、図３に代表的なモジュール構造を示
す。超純水がモジュールに入り、出口から出て行くまで
に、中空糸に有効に接触するようなモジュール構造では
総括透過速度は大きくなり、中空糸に有効に接触するこ
との無い超純水の比率が多いモジュール構造では総括透
過速度が小さくなる。一般に図２の構造の方が図３の構
造よりも総括透過速度が大きくなる。また、モジュール
構造が同じでもモジュールの内容積に占める中空糸膜の
容積が大きいほど総括透過速度が大きく、中空糸膜の容
積が小さいほど総括透過速度が小さくなる傾向にある。
す。超純水がモジュールに入り、出口から出て行くまで
に、中空糸に有効に接触するようなモジュール構造では
総括透過速度は大きくなり、中空糸に有効に接触するこ
との無い超純水の比率が多いモジュール構造では総括透
過速度が小さくなる。一般に図２の構造の方が図３の構
造よりも総括透過速度が大きくなる。また、モジュール
構造が同じでもモジュールの内容積に占める中空糸膜の
容積が大きいほど総括透過速度が大きく、中空糸膜の容
積が小さいほど総括透過速度が小さくなる傾向にある。
【００２３】総括透過速度が１×１０-4［ｃｍ3（ＳＴ
Ｐ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］以上であると、超純
水流量が変動した際に、炭酸ガス圧力を一定にしても比
抵抗値が変動する。また、炭酸ガス透過速度の大きな中
空糸膜を用いた場合には、ゲージ圧０ｋｇ／ｃｍ2以下
で供給しなければ適切な比抵抗値を得られない。その為
には、炭酸ガスを他のガスで希釈した混合ガスを供給す
るか、真空排気しながら炭酸ガスを供給するというよう
な複雑な操作が必要となり好ましくない。総括透過速度
が１×１０-7［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍ
Ｈｇ］ 以下であると炭酸ガスの透過量が不充分となり
比抵抗値が目標値に到達しない。
Ｐ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］以上であると、超純
水流量が変動した際に、炭酸ガス圧力を一定にしても比
抵抗値が変動する。また、炭酸ガス透過速度の大きな中
空糸膜を用いた場合には、ゲージ圧０ｋｇ／ｃｍ2以下
で供給しなければ適切な比抵抗値を得られない。その為
には、炭酸ガスを他のガスで希釈した混合ガスを供給す
るか、真空排気しながら炭酸ガスを供給するというよう
な複雑な操作が必要となり好ましくない。総括透過速度
が１×１０-7［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍ
Ｈｇ］ 以下であると炭酸ガスの透過量が不充分となり
比抵抗値が目標値に到達しない。
【００２４】炭酸ガス圧力調圧弁については、供給元側
（一時側）のガス中コンタミネーションが中空糸膜に付
着しない様、事前にフィルタレーションを行ってさえお
けば、何ら構造，材質，型式を規定する必要はなく、半
導体や液晶分野で一般的に使用されているもので差し支
えない。
（一時側）のガス中コンタミネーションが中空糸膜に付
着しない様、事前にフィルタレーションを行ってさえお
けば、何ら構造，材質，型式を規定する必要はなく、半
導体や液晶分野で一般的に使用されているもので差し支
えない。
【００２５】例示すれば、プレッシャーレギュレーティ
ングバルブ、ベローズプレッシャーバルブ、プレッシャ
ーレギュレータ、バックプレッシャーバルブ等の圧力制
御バルブ（レギュレータ）が挙げられる。
ングバルブ、ベローズプレッシャーバルブ、プレッシャ
ーレギュレータ、バックプレッシャーバルブ等の圧力制
御バルブ（レギュレータ）が挙げられる。
【００２６】炭酸ガス圧力は、比抵抗値が設定値になる
ように圧力調整弁により調整する。
ように圧力調整弁により調整する。
【００２７】これ迄に各種文献などで炭酸ガスの超純水
への溶解メカニズム、超純水へ炭酸ガスを直接溶解させ
る場合の炭酸ガス濃度と比抵抗値の関係は公知となって
いる。
への溶解メカニズム、超純水へ炭酸ガスを直接溶解させ
る場合の炭酸ガス濃度と比抵抗値の関係は公知となって
いる。
【００２８】従って超純水の比抵抗を調整する目的で、
中空糸膜を介して超純水に所定量の炭酸ガスを付加する
事は特公平５−２１８４１、”超純水の科学”に記載の
フィードフォワード法、フィードバック法などでも提案
されてきた。しかしながら超純水量が瞬時に変動する場
合、それに応答させ所定の比抵抗値に追従、制御させる
事は実際には難しい。
中空糸膜を介して超純水に所定量の炭酸ガスを付加する
事は特公平５−２１８４１、”超純水の科学”に記載の
フィードフォワード法、フィードバック法などでも提案
されてきた。しかしながら超純水量が瞬時に変動する場
合、それに応答させ所定の比抵抗値に追従、制御させる
事は実際には難しい。
【００２９】即ち本発明の重点は、中空糸膜外側とハウ
ジングの間の空間部に超純水を流し、中空糸膜の内側に
炭酸ガスを給気する外部潅流型とすることであり、これ
によって中空糸膜の内側から中空糸膜外側の超純水中へ
炭酸ガスを透過させ、その際の炭酸ガスの総括透過速度
が１×１０-7以上１×１０-4以下［ｃｍ3（ＳＴＰ）／
ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］となるように、中空糸膜が
複数本収束された状態でハウジング内に配設された中空
糸膜モジュールと、膜モジュールに供給される炭酸ガス
の圧力を一定に保持することにある。
ジングの間の空間部に超純水を流し、中空糸膜の内側に
炭酸ガスを給気する外部潅流型とすることであり、これ
によって中空糸膜の内側から中空糸膜外側の超純水中へ
炭酸ガスを透過させ、その際の炭酸ガスの総括透過速度
が１×１０-7以上１×１０-4以下［ｃｍ3（ＳＴＰ）／
ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］となるように、中空糸膜が
複数本収束された状態でハウジング内に配設された中空
糸膜モジュールと、膜モジュールに供給される炭酸ガス
の圧力を一定に保持することにある。
【００３０】炭酸ガスの圧力を一定に保持することのみ
で、超純水の流量が変動しても比抵抗値が一定となる理
由は明確ではないが以下の様に推測している。即ち、中
空糸膜の内側から中空糸膜外側の超純水中への炭酸ガス
の総括透過速度が１×１０-4［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2
・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］以下であることから、ハウジング
内を流れる超純水の大半は中空糸外表面に有効に接触し
ない。炭酸ガスは、中空糸外表面に接触する超純水に高
濃度で溶解する。その濃度は炭酸ガスの圧力との平衡濃
度となり、超純水流量が変動しても変化しない。従っ
て、一定の炭酸ガス濃度とされた一部の超純水がモジュ
ール内もしくはモジュールの下流において中空糸膜面に
有効に接触しなかった超純水により一定比率で希釈され
ることとなり、中空糸膜モジュールに供給される超純水
の総流量が変動しても、比抵抗値は変動しないと考えら
れる。
で、超純水の流量が変動しても比抵抗値が一定となる理
由は明確ではないが以下の様に推測している。即ち、中
空糸膜の内側から中空糸膜外側の超純水中への炭酸ガス
の総括透過速度が１×１０-4［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2
・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］以下であることから、ハウジング
内を流れる超純水の大半は中空糸外表面に有効に接触し
ない。炭酸ガスは、中空糸外表面に接触する超純水に高
濃度で溶解する。その濃度は炭酸ガスの圧力との平衡濃
度となり、超純水流量が変動しても変化しない。従っ
て、一定の炭酸ガス濃度とされた一部の超純水がモジュ
ール内もしくはモジュールの下流において中空糸膜面に
有効に接触しなかった超純水により一定比率で希釈され
ることとなり、中空糸膜モジュールに供給される超純水
の総流量が変動しても、比抵抗値は変動しないと考えら
れる。
【００３１】比抵抗値をどの程度にコントロールすれば
よいのかは、半導体或いは液晶分野でのデバイスの種類
や使用する洗浄工程によって大きく変わる。近年の半導
体や液晶分野でのウエハ洗浄工程、ダイシング工程では
比抵抗値０．１［ＭΩ・ｃｍ］〜１［ＭΩ・ｃｍ］が特
に望まれている。設定したい比抵抗値の範囲によりハウ
ジング内容積に占める中空糸膜の容積の割合、中空糸膜
の膜面積、モジュールの容積、炭酸ガス圧力として適切
なものを選択すれば良い。
よいのかは、半導体或いは液晶分野でのデバイスの種類
や使用する洗浄工程によって大きく変わる。近年の半導
体や液晶分野でのウエハ洗浄工程、ダイシング工程では
比抵抗値０．１［ＭΩ・ｃｍ］〜１［ＭΩ・ｃｍ］が特
に望まれている。設定したい比抵抗値の範囲によりハウ
ジング内容積に占める中空糸膜の容積の割合、中空糸膜
の膜面積、モジュールの容積、炭酸ガス圧力として適切
なものを選択すれば良い。
【００３２】
【実施例】以下に本発明の実施例を具体的に説明をす
る。 ただし、本発明はこれに限定され制約されるもの
ではない。
る。 ただし、本発明はこれに限定され制約されるもの
ではない。
【００３３】超純水の比抵抗は市販の比抵抗測定器（Ｔ
ＨＯＲＮＴＯＮ社製２００ＣＲ及び、ＣＯＳ社製ＣＥ−
４８０Ｒ）を用いて測定した。原水としては２５［℃］
にて１８．２［ＭΩ・ｃｍ］の比抵抗を持つ超純水を用
い、超純水の流量は２〜８［リットル／ｍｉｎ．］の間
で変動させた。
ＨＯＲＮＴＯＮ社製２００ＣＲ及び、ＣＯＳ社製ＣＥ−
４８０Ｒ）を用いて測定した。原水としては２５［℃］
にて１８．２［ＭΩ・ｃｍ］の比抵抗を持つ超純水を用
い、超純水の流量は２〜８［リットル／ｍｉｎ．］の間
で変動させた。
【００３４】炭酸ガス元には７［ｍ3］の炭酸ガスボン
ベを用意し、二段式圧力調整器及びプレッシャーレギュ
レーティングバルブにて、膜モジュールへ給気すべき炭
酸ガスの圧力を調整した。
ベを用意し、二段式圧力調整器及びプレッシャーレギュ
レーティングバルブにて、膜モジュールへ給気すべき炭
酸ガスの圧力を調整した。
【００３５】（実施例１）中空糸膜モジュールとしては
ポリー４−メチルペンテンー１を素材とし、炭酸ガス透
過速度が１０×１０-5［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅ
ｃ・ｃｍＨｇ］、内径２００［μｍ］，外径２５０［μ
ｍ］の不均質膜中空糸を、外表面の表面積が０．５［ｍ
2］となるように収束させ、クリーン塩化ビニル樹脂製
の内容積６４０ｃｃのハウジング内に糸の両端を樹脂で
固めることにより、図２の構造の外部潅流型のモジュー
ル１を得た。
ポリー４−メチルペンテンー１を素材とし、炭酸ガス透
過速度が１０×１０-5［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅ
ｃ・ｃｍＨｇ］、内径２００［μｍ］，外径２５０［μ
ｍ］の不均質膜中空糸を、外表面の表面積が０．５［ｍ
2］となるように収束させ、クリーン塩化ビニル樹脂製
の内容積６４０ｃｃのハウジング内に糸の両端を樹脂で
固めることにより、図２の構造の外部潅流型のモジュー
ル１を得た。
【００３６】図１に当該中空糸膜モジュールを組み込ん
だ装置のフローを示す。超純水流量８［リットル／ｍｉ
ｎ．］において炭酸ガスを圧力０．５［ｋｇ／ｃｍ2・
Ｇ］で供給することにより比抵抗値が１［ＭΩ・ｃｍ］
となった。その際の炭酸ガス流量は４［ｃｍ3（ＳＴ
Ｐ）／ｍｉｎ］であった。炭酸ガスの総括透過速度は、
３．０×１０-7［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃ
ｍＨｇ］となる。超純水流量を変動させた時のモジュー
ル１による比抵抗値変化の結果を表１示す。また、炭酸
ガス圧力を１．０［ｋｇ／ｃｍ2・Ｇ］とした場合の結
果も表１に示す。
だ装置のフローを示す。超純水流量８［リットル／ｍｉ
ｎ．］において炭酸ガスを圧力０．５［ｋｇ／ｃｍ2・
Ｇ］で供給することにより比抵抗値が１［ＭΩ・ｃｍ］
となった。その際の炭酸ガス流量は４［ｃｍ3（ＳＴ
Ｐ）／ｍｉｎ］であった。炭酸ガスの総括透過速度は、
３．０×１０-7［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃ
ｍＨｇ］となる。超純水流量を変動させた時のモジュー
ル１による比抵抗値変化の結果を表１示す。また、炭酸
ガス圧力を１．０［ｋｇ／ｃｍ2・Ｇ］とした場合の結
果も表１に示す。
【００３７】（実施例２）中空糸膜モジュールとしては
ポリプロピレンを素材とし、炭酸ガス透過速度が５００
×１０-5［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨ
ｇ］、内径３００［μｍ］，外径３８０［μｍ］の糸
を、中空糸膜外表面の表面積が０．５［ｍ2］となるよ
うに収束させ、ポリプロピレン樹脂製の内容積３２０ｃ
ｃのハウジング内に糸の両端を樹脂で固めることによ
り、図２の構造を持つ外部潅流型のモジュール２を得
た。超純水流量８［リットル／ｍｉｎ．］において炭酸
ガスを圧力０．５［ｋｇ／ｃｍ2・Ｇ］で供給すること
により比抵抗値が０．１［ＭΩ・ｃｍ］となった。その
際の炭酸ガス流量は２８０［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｍｉ
ｎ］であった。炭酸ガスの総括透過速度は、２．４×１
０-5［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］と
なる。超純水流量を変動させた時のモジュール２による
比抵抗値変化の結果を表１示す。
ポリプロピレンを素材とし、炭酸ガス透過速度が５００
×１０-5［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨ
ｇ］、内径３００［μｍ］，外径３８０［μｍ］の糸
を、中空糸膜外表面の表面積が０．５［ｍ2］となるよ
うに収束させ、ポリプロピレン樹脂製の内容積３２０ｃ
ｃのハウジング内に糸の両端を樹脂で固めることによ
り、図２の構造を持つ外部潅流型のモジュール２を得
た。超純水流量８［リットル／ｍｉｎ．］において炭酸
ガスを圧力０．５［ｋｇ／ｃｍ2・Ｇ］で供給すること
により比抵抗値が０．１［ＭΩ・ｃｍ］となった。その
際の炭酸ガス流量は２８０［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｍｉ
ｎ］であった。炭酸ガスの総括透過速度は、２．４×１
０-5［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］と
なる。超純水流量を変動させた時のモジュール２による
比抵抗値変化の結果を表１示す。
【００３８】（実施例３）中空糸膜としては実施例１と
同一のものを用いポリスルホン樹脂製の内容積２６０ｃ
ｃのハウジング内に糸の両端を樹脂で固めることによ
り、中空糸膜外表面の表面積が１．０［ｍ2］の図２の
構造の外部潅流型のモジュール３を得た。超純水流量８
［リットル／ｍｉｎ．］において炭酸ガスを圧力１［ｋ
ｇ／ｃｍ2・Ｇ］で供給することにより比抵抗値が０．
１［ＭΩ・ｃｍ］となった。その際の炭酸ガス流量は２
８０［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｍｉｎ］であった。炭酸ガス
の総括透過速度は、６．１×１０-6［ｃｍ3（ＳＴＰ）
／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］となる。表１に超純水流
量を変動させた時のモジュール３による比抵抗値変化の
結果を示す。
同一のものを用いポリスルホン樹脂製の内容積２６０ｃ
ｃのハウジング内に糸の両端を樹脂で固めることによ
り、中空糸膜外表面の表面積が１．０［ｍ2］の図２の
構造の外部潅流型のモジュール３を得た。超純水流量８
［リットル／ｍｉｎ．］において炭酸ガスを圧力１［ｋ
ｇ／ｃｍ2・Ｇ］で供給することにより比抵抗値が０．
１［ＭΩ・ｃｍ］となった。その際の炭酸ガス流量は２
８０［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｍｉｎ］であった。炭酸ガス
の総括透過速度は、６．１×１０-6［ｃｍ3（ＳＴＰ）
／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］となる。表１に超純水流
量を変動させた時のモジュール３による比抵抗値変化の
結果を示す。
【００３９】（実施例４）中空糸膜としては実施例１と
同一のものを用い、外表面の表面積が１．０［ｍ２］と
なるように収束させ、クリーン塩化ビニル樹脂製の内容
積２００ｃｃのハウジング内に糸の片端を樹脂で固める
ことにより、図３の構造の外部潅流型のモジュール４を
得た。超純水流量８［リットル／ｍｉｎ．］において炭
酸ガスを圧力０．５［ｋｇ／ｃｍ2・Ｇ］で供給するこ
とにより比抵抗値が１［ＭΩ・ｃｍ］となった。その際
の炭酸ガス流量は４［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｍｉｎ］であ
った。炭酸ガスの総括透過速度は、１．７５×１０
-7［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］とな
る。超純水流量を変動させた時のモジュール４による比
抵抗値変化の結果を表１示す。
同一のものを用い、外表面の表面積が１．０［ｍ２］と
なるように収束させ、クリーン塩化ビニル樹脂製の内容
積２００ｃｃのハウジング内に糸の片端を樹脂で固める
ことにより、図３の構造の外部潅流型のモジュール４を
得た。超純水流量８［リットル／ｍｉｎ．］において炭
酸ガスを圧力０．５［ｋｇ／ｃｍ2・Ｇ］で供給するこ
とにより比抵抗値が１［ＭΩ・ｃｍ］となった。その際
の炭酸ガス流量は４［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｍｉｎ］であ
った。炭酸ガスの総括透過速度は、１．７５×１０
-7［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］とな
る。超純水流量を変動させた時のモジュール４による比
抵抗値変化の結果を表１示す。
【００４０】（比較例１）中空糸膜モジュールとしては
ポリー４−メチルペンテンー１を素材とし、炭酸ガス透
過速度が１０×１０-5［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅ
ｃ・ｃｍＨｇ］、内径２００［μｍ］，外径２５０［μ
ｍ］の不均質膜中空糸を、中空糸膜外表面の表面積が
０．５［ｍ2］となるように収束させ、クリーン塩化ビ
ニル樹脂製の内容積１１０ｃｃのハウジング内に糸の両
端を樹脂で固めることにより、図２の構造の外部潅流型
のモジュール５を得た。超純水流量８［リットル／ｍｉ
ｎ．］において炭酸ガスを圧力０．０５［ｋｇ／ｃｍ2
・Ｇ］で供給することにより比抵抗値が０．１［ＭΩ・
ｃｍ］となった。その際の炭酸ガス流量は２８０［ｃｍ
3（ＳＴＰ）／ｍｉｎ］であった。炭酸ガスの総括透過
速度は、２．５×１０-4［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓ
ｅｃ・ｃｍＨｇ］となる。超純水流量を変動させた時の
モジュール５による比抵抗値変化の結果を表１示す。
ポリー４−メチルペンテンー１を素材とし、炭酸ガス透
過速度が１０×１０-5［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅ
ｃ・ｃｍＨｇ］、内径２００［μｍ］，外径２５０［μ
ｍ］の不均質膜中空糸を、中空糸膜外表面の表面積が
０．５［ｍ2］となるように収束させ、クリーン塩化ビ
ニル樹脂製の内容積１１０ｃｃのハウジング内に糸の両
端を樹脂で固めることにより、図２の構造の外部潅流型
のモジュール５を得た。超純水流量８［リットル／ｍｉ
ｎ．］において炭酸ガスを圧力０．０５［ｋｇ／ｃｍ2
・Ｇ］で供給することにより比抵抗値が０．１［ＭΩ・
ｃｍ］となった。その際の炭酸ガス流量は２８０［ｃｍ
3（ＳＴＰ）／ｍｉｎ］であった。炭酸ガスの総括透過
速度は、２．５×１０-4［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓ
ｅｃ・ｃｍＨｇ］となる。超純水流量を変動させた時の
モジュール５による比抵抗値変化の結果を表１示す。
【００４１】（比較例２）中空糸膜モジュールとしては
ポリー４−メチルペンテンー１を素材とし、炭酸ガス透
過速度が１０×１０-5［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅ
ｃ・ｃｍＨｇ］、内径２００［μｍ］，外径２５０［μ
ｍ］の不均質膜中空糸を、中空糸膜外表面の表面積が
０．１［ｍ2］となるように収束させ、クリーン塩化ビ
ニル樹脂製の内容積３２００ｃｃのハウジング内に糸の
両端を樹脂で固めることにより、図２の構造の外部潅流
型のモジュール６を得た。超純水流量８［リットル／ｍ
ｉｎ．］において比抵抗値を０．５［ＭΩ・ｃｍ］とな
るように炭酸ガス圧力を調整しようとしたが、炭酸ガス
圧力を１．５［ｋｇ／ｃｍ2・Ｇ］にしても比抵抗値が
２［ＭΩ・ｃｍ］に到達するのみで、中空糸膜表面から
超純水中に気泡の混入が認められた。炭酸ガスの総括透
過速度は、１×１０-8［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅ
ｃ・ｃｍＨｇ］以下となる。
ポリー４−メチルペンテンー１を素材とし、炭酸ガス透
過速度が１０×１０-5［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅ
ｃ・ｃｍＨｇ］、内径２００［μｍ］，外径２５０［μ
ｍ］の不均質膜中空糸を、中空糸膜外表面の表面積が
０．１［ｍ2］となるように収束させ、クリーン塩化ビ
ニル樹脂製の内容積３２００ｃｃのハウジング内に糸の
両端を樹脂で固めることにより、図２の構造の外部潅流
型のモジュール６を得た。超純水流量８［リットル／ｍ
ｉｎ．］において比抵抗値を０．５［ＭΩ・ｃｍ］とな
るように炭酸ガス圧力を調整しようとしたが、炭酸ガス
圧力を１．５［ｋｇ／ｃｍ2・Ｇ］にしても比抵抗値が
２［ＭΩ・ｃｍ］に到達するのみで、中空糸膜表面から
超純水中に気泡の混入が認められた。炭酸ガスの総括透
過速度は、１×１０-8［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅ
ｃ・ｃｍＨｇ］以下となる。
【００４２】（比較例３）中空糸膜モジュールとしては
ポリー４−メチルペンテンー１を素材とし、炭酸ガス透
過速度が１０×１０-5［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅ
ｃ・ｃｍＨｇ］、内径２００［μｍ］，外径２５０［μ
ｍ］の不均質膜中空糸を、中空糸膜内表面の表面積が
０．１［ｍ2］となるように収束させ、クリーン塩化ビ
ニル樹脂製のハウジング内に糸の両端を樹脂で固めるこ
とにより、内部潅流型のモジュール７を得た。超純水流
量８［リットル／ｍｉｎ．］において比抵抗値が０．１
［ＭΩ・ｃｍ］となるように炭酸ガス圧力を調整しよう
としたが炭酸ガス圧力を０．０５［ｋｇｆ／ｃｍ2・
Ｇ］にしても比抵抗値が０．０３［ＭΩ・ｃｍ］となっ
てしまった。
ポリー４−メチルペンテンー１を素材とし、炭酸ガス透
過速度が１０×１０-5［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅ
ｃ・ｃｍＨｇ］、内径２００［μｍ］，外径２５０［μ
ｍ］の不均質膜中空糸を、中空糸膜内表面の表面積が
０．１［ｍ2］となるように収束させ、クリーン塩化ビ
ニル樹脂製のハウジング内に糸の両端を樹脂で固めるこ
とにより、内部潅流型のモジュール７を得た。超純水流
量８［リットル／ｍｉｎ．］において比抵抗値が０．１
［ＭΩ・ｃｍ］となるように炭酸ガス圧力を調整しよう
としたが炭酸ガス圧力を０．０５［ｋｇｆ／ｃｍ2・
Ｇ］にしても比抵抗値が０．０３［ＭΩ・ｃｍ］となっ
てしまった。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【発明の効果】本発明は以上の様なものであるから、比
抵抗の高い超純水に気液接触用の中空糸膜を利用して炭
酸ガスを付加溶解し、低められた比抵抗値に調整された
超純水を製造するに際し、比抵抗調整済み超純水の消費
側での消費量の急激な変動があっても、それに応じて一
定範囲の比抵抗値を備えた超純水を安定供給しうる方法
及び装置が、膜モジュールを外部潅流型とし、或る特定
の数値範囲の炭酸ガスの総括透過速度を指標として簡単
に算出できる、そのハウジング内で占める膜の総表面積
と、炭酸ガス圧を設定し、それを調圧弁で単に一定に保
つという単純な手段と、これに伴う極めて簡素化された
部材の構成によって達成される。これによって高価な特
別の制御機構を不要とし、取り扱いやすく信頼性の高
い、コンパクトで低コストな装置を得ることができる。
抵抗の高い超純水に気液接触用の中空糸膜を利用して炭
酸ガスを付加溶解し、低められた比抵抗値に調整された
超純水を製造するに際し、比抵抗調整済み超純水の消費
側での消費量の急激な変動があっても、それに応じて一
定範囲の比抵抗値を備えた超純水を安定供給しうる方法
及び装置が、膜モジュールを外部潅流型とし、或る特定
の数値範囲の炭酸ガスの総括透過速度を指標として簡単
に算出できる、そのハウジング内で占める膜の総表面積
と、炭酸ガス圧を設定し、それを調圧弁で単に一定に保
つという単純な手段と、これに伴う極めて簡素化された
部材の構成によって達成される。これによって高価な特
別の制御機構を不要とし、取り扱いやすく信頼性の高
い、コンパクトで低コストな装置を得ることができる。
【図１】本発明による、比抵抗調整を目的とした超純水
の比抵抗調整装置の一例を示す模式図である。
の比抵抗調整装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明による第１のタイプの中空糸膜モジュー
ルの模式図である。
ルの模式図である。
【図３】本発明による第２のタイプの中空糸膜モジュー
ルの模式図である。
ルの模式図である。
１ 中空糸膜モジュール ２ 炭酸ガス調圧弁 ３ 圧力計 ４ ハウジング ５ 中空糸 ６ 接着シール樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４８ Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４８Ｇ
Claims (2)
- 【請求項１】 超純水の比抵抗を調整するために、中空
糸膜モジュールを用いて超純水に炭酸ガスを供給し、所
望の比抵抗値の超純水を製造する装置において、中空糸
膜外側とハウジングの間の空間部に超純水を流し、中空
糸膜の内側に炭酸ガスを給気する外部潅流型であり、中
空糸膜の内側から中空糸膜外側の超純水中への炭酸ガス
の総括透過速度が１×１０-7以上１×１０-4以下［ｃｍ
3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］となるように
中空糸膜が複数本収束された状態でハウジング内に配設
された中空糸膜モジュールと、膜モジュールに供給され
る炭酸ガスの圧力を一定に保持するための調圧弁とから
なる超純水の比抵抗調整装置。 - 【請求項２】 変動する消費量に応じた量の比抵抗値調
整済み超純水を製造する比抵抗調整方法において、中空
糸膜モジュールを用いて超純水に炭酸ガスを供給し、中
空糸膜モジュールとして、中空糸膜外側とハウジングの
間の空間部に超純水を流し、中空糸膜の内側に炭酸ガス
を給気する外部潅流型であり、中空糸膜の内側から中空
糸膜外側の超純水中への炭酸ガスの総括透過速度が１×
１０-7以上１×１０-4以下［ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・
ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］となるように中空糸膜が複数本収束
された状態でハウジング内に配設された中空糸膜モジュ
ールを用い、中空糸膜モジュールに供給する炭酸ガスの
圧力を一定に保持することからなる超純水の比抵抗調整
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30846697A JPH11139804A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 超純水の比抵抗調整装置及び調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP30846697A JPH11139804A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 超純水の比抵抗調整装置及び調整方法 |
Publications (1)
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| JPH11139804A true JPH11139804A (ja) | 1999-05-25 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP30846697A Pending JPH11139804A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 超純水の比抵抗調整装置及び調整方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-11-11 JP JP30846697A patent/JPH11139804A/ja active Pending
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