JPH0458095A

JPH0458095A - 脱酸素装置

Info

Publication number: JPH0458095A
Application number: JP16944890A
Authority: JP
Inventors: Yasutoshi Senoo; 泰利妹尾; Hitoshi Shiraishi; 仁士白石
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1992-02-25
Anticipated expiration: 2013-07-30
Also published as: JP2781931B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、電子部品の洗浄装置等への給水ライン中に
適用される脱酸素装置に関するもので、更に詳細には、
処理水の溶存酸素濃度をより低減するための装置の改良
に係るものである。

〔従来の技術〕

従来、電子工業用水の製造においては、脱気塔を用いた
脱気システムが用いられてきたが、このシステムは一般
に加温式のものが多く、省エネルギーの点で問題があり
、又、脱気レベルも５０Ｐ　ＰＢが限界であった。近年
、ＬＳＩの集積度の向上に伴い、ＩＯＰ　Ｐ　Ｂ以下の
脱気レベル（脱酸素レベル）が要求されるようになって
いる。

常温での処理が可能な腹式脱気装置（腹式脱酸素装置）
の−例としては、第４図に示すようなものがあるが、こ
の脱酸素装置は、給水ライン（３１）中に設けた脱酸素
モジュール（３２）及びフロースイッチ（３３）と、給
水ライン（３１）と水封弐真空ポンプ（３４）との間の
封水供給ライン（３５）中に設けた封水用ＮＨ４弁（３
６）と、脱酸素モジュール（３２）と水封式真空ポンプ
（３４）との間の真空脱気ライン（３７）中に設けた停
止時真空保持用の電磁弁（３８）とを備えている。給水
ライン（３１）に水（純水、水道水、井戸水、その他工
業用水）が供給されると、フロースイッチ（３３）が作
動して前記水封式真空ポンプ（３４）を駆動すると共に
、前記２つの電磁弁（３６）、（３８）を開いて真空脱
気する。そして、給水が止まると水封式真空ポンプ（３
４）が停止し、前記２つの電磁弁（３６）、（３８）が
閉じるようになっている。

〔発明が解決しようとする課Ｈ］しかしながら、上記従来の脱酸素装置によると、次のよ
うな問題点がある。

即ち、従来の脱酸素装置による処理水の溶存酸素濃度を
、脱酸素モジュール内の中空糸膜の外側気圧を３０ｔｏ
ｒｒ　（水蒸気分圧１７．５ｔｏｒｒ）とすると、原水
中の酸素濃度約８ＰＰＭを０．５ＰＰＭまで低減するこ
とができるが（ａｔ２０°Ｃ）、これをｌ０ＰＰＢ以下
の溶存酸素濃度とするには、原水中の約８ＰＰＭの酸素
を１８ｔｏｒｒ　（水蒸気分圧を含む）の真空状態で吸
引することが必要であり、そのためには、従来のものの
約１０倍の容量の水封式真空ポンプが必要となる。実際
にはそのような大容量の水封式真空ポンプは一般に製造
されておらず、溶存酸素濃度をＬＯＰ　Ｐ　Ｂ以下に下
げることは困難であった。

そこで、この発明は、市販の水封式真空ポンプを使用し
て、原水の溶存酸素濃度をｌ０ＰＰＢ以下にする脱酸素
装置を提案することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上述の課題に鑑み、原水中の溶存酸素を脱
酸素モジュールを通して、水封式真空ポンプで真空吸引
して除去するようにした構成において、前記水封式真空
ポンプのための封水を冷却する冷却装置を設けたこと、
又は、前記水封式真空ポンプのための封水として脱酸素
水を用いることができるように、該水封式真空ポンプと
前記脱酸素モジュールの下流位置とを封水供給ラインで
接続したこと、又は、前記脱酸素モジュールの上流位置
に原水を加温するだめの加温装置を設けたことを特徴と
する脱酸素装置を提供するものである。

〔作用〕

上述の構成によれば、水封式真空ポンプのための封水を
冷却することにより、水封式真空ポンプ内の水蒸気の分
圧を低下させて、より低い圧力まで真空引きすることが
できるので、原水中の溶存酸素濃度が一層低下する。又
、水封式真空ポンプのための封水として脱酸素水を用い
ることにより、水封式真空ポンプ内において封水中から
の溶存酸素の拡散を減少させて、原水中の溶存酸素の濃
度をより一層低下させることができる。さらに、原水を
脱酸素モジュールの上流位置で加温することにより、脱
酸素モジュール内での溶存気体の溶解度が減少し、脱酸
素量を増大させることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の好ましい実施例を図面に基づいて説明
する。

図中（１）、　（２）は脱酸素モジュールで、例えば中
空糸状気体透過膜を用い、その外周を水封式真空ポンプ
（３）、　（４）で真空状態にして、膜中を流れる原水
中の溶存酸素を核層を通して除去するようになっている
。（５）は減圧弁、（６）は定流量弁、（７）はフロー
スイッチである。

第１図に示す実施例では、第１脱酸素モジユール（１）
と第２脱酸素モジユール（２）を直列に接続して１ユニ
ツトとし、これを３ユニット並列に′、給水ライン（８
）中に設けた構成としている。第１脱酸素モジユール（
１）、　（１）、　（１）には、真空脱気ライン（９）
を介して水封式真空ポンプ（３）を連結し、第２脱酸素
モジユール（２）、　（２）、　（２）には、真空脱気
ライン０■を会して水封式真空ポンプ（４）を連結し、
真空脱気ライン（９）に電磁弁００を、真空脱気ライン
００）に電磁弁０２）をそれぞれ挿入している。水封式
真空ポンプ（４）の排出ラインＱ０は、前記真空脱気ラ
イン（９）に接続している。

ＯＪは前記水封式真空ポンプのための封水を冷却する冷
却装置で、図示した例では、冷水槽０４）、冷水葬０５
）及び熱交換器０６）により構成し、この冷却装置と前
記水封式真空ポンプ＜３）、　（４）とを、封水供給ラ
イン（＋７＋及び、水封式真空ポンプ（３）の排出ライ
ンとしての戻りライン０８）で連結し、循環ラインを形
成している。θ９）は、封水供給ライン面に挿入し、前
記水封式真空ポンプへの封水の供給を制御する電磁弁で
ある。

上述の構成により、給水ライン（８）に水が流れると、
フロースイッチ（７）が作動し、その出力信号を受けて
水封式真空ポンプ（３）、　（４）が稼動するとともに
、電磁弁０１）、０り、０９）が開き、真空脱気ライン
（９）。

００）を通して原水中の溶存酸素を真空脱気する。そし
て、給水が止まると、水封式真空ポンプ（３）、　（４
）が停止し、電磁弁０１）、　０２）、　０９）が閉じ
るようになっている。

これらの動作において、封水として冷却装置（１３）に
より約５°Ｃに冷却された水が、封水供給ライン０７）
を介して水封式真空ポンプ（３）、　（４）に流入する
が、これにより水封式真空ポンプ（３）、　（４）内の
水蒸気分圧が低下する。従って、膜の外部圧力が低下し
、より高い真空度を得ることができる。又、第１脱酸素
モジユール（１）と第２脱酸素モジユール（２）とを直
列に接続し、水封式真空ポンプ（４）の排出ラインＱΦ
を水封式真空ポンプ（３）に接続した構成と相俟って、
真空度をより高くすることが可能で、数ＰＰＢ程度まで
原水中の溶存酸素を低減することできる（超低Ｄｏ）。

即ち、第１脱酸素モジユール（１）により、原水中の溶
存酸素は８ＰＰＭから０．５ＰＰＭまで低下し、この水
が第２脱酸素モジユール（２）を通過することにより、
又、水封式真空ライン（４）の排出側が大気圧より低い
圧力（約１０ｔｏｒｒ）となるため、市販の比較的小容
量の水封式真空ポンプでも非常に高い真空度（約１　ｔ
ｏｒｒ）を実現することができる。

水封式真空ポンプ（３）からの排水（冷水）は、循環さ
せずにそのまま捨てるようにしてもよいが、循環使用す
ることにより熱を有効に利用することができ、冷水機い
の容量が小さくて済む（約１７６）という利点がある。

さらに、水封式真空ポンプの吐出力を利用して循環させ
るので、循環ポンプ等の別の駆動源が不要となる。

第２図に示す実施例は、水封式真空ポンプの封水として
脱酸素水を用いるようにしたもので、水封式真空ポンプ
（４）と第１脱酸素モジユール（１）の下流位置とを封
水供給ライン（２１）で接続している。

この封水供給ライン（２１）は、第２脱酸素モジユール
（２）の下流位置に接続することもできるし、図示した
実施例では水封式真空ポンプ（４）のみ封水として脱酸
素水を用いることができるようにしているが、水封式真
空ポンプ（３）の封水供給ライン（２２）を、第１脱酸
素モジユール（１）の下流位置、又は第２脱酸素モジユ
ール（２）の下流位置に接続して、水封式真空ポンプ（
３）でも封水として脱酸素水を利用できるようにするこ
とも可能である。

第１図に示す実施例と同符号のものについては説明を省
略するが、第２図に示す実施例の動作としては、給水ラ
イン（８）に水が流れると、フロースイッチ（７）が作
動し、その出力信号を受けて水封式真空ポンプ（３）、
　（４）が稼動するとともに、電磁弁（１１３゜Ｑ７Ｊ
、　（１９）、　０９）カ開キ真空Ｗｌ気ライフ　（９
）、　００）ヲＡ　シＴ原水中の溶存酸素を真空脱気す
る。そして、給水が止まると、水封式真空ポンプ（３）
、　（４）が停止し、電磁弁Ｑｌ）、　Ｑ’ｌＪ、　０
９）、　０９）が閉じるようになっている。

これらの動作において、封水として脱酸素水を用いるよ
うにしているので、水封式真空ポンプ内において封水中
からの溶存酸素の拡散を減少させ、脱酸素モジュール内
のガス分圧をより一層低くすることができ、原水中の溶
存酸素濃度を数ＰＰＢ程度まで低下させることができる
。

第３図に示す実施例では、脱酸素モジュールの上流位置
に加温装置（２３）を設けることにより、原水を加温し
て脱酸素モジュール内での溶存気体の溶解度を減少させ
、脱酸素量を増大させるようにしている（前述した実施
例と同符号のものについては説明を省略する）。

原水の温度を温度センサー（２４）で検出し、加温装？
ｌ！　（２３）への加熱媒体の供給を開閉弁（２５）の
操作により制御して、給水温度を所定の範囲（約２０〜
３０℃）に保持するようにすれば、常に安定した溶存酸
素濃度の水を供給することができる。特に、冬季におい
ては、給水温度の低下に伴い脱酸素量も低下していたが
、加温装置を設けることにより、給水温度が変化しても
一定の溶存酸素濃度に保つことができる。加温装置は、
熱交換方式のものでも良いし、蒸気吹き込み方式のもの
でも良い。

又、上記加温装置（２３）と前述した封水供給ライン０
７）中の冷却装置０■とを組み合わせて用いることもで
き、そうすることにより、脱酸素量をより一層増大させ
ることができる。脱酸素モジュール側の温度を高くし、
水封式真空ポンプ側の温度を低くすることにより、いわ
ゆる蒸気拡散ポンプの作用がなされることになる。

〔発明の効果〕

この発明は、以上のような構成であるので、特別の高真
空性能を有するものを用いずに、市販の比較的小容量の
水封式真空ポンプを用いて、非常に低レベルまで溶存酸
素濃度を低減（超低Ｄｏ）することができる。又、腹式
脱酸素装置とすることにより、常温での処理が可能で、
省エネルギーの点でも優れた装置とすることができ、全
体的にコンパクトな装置とすることがきる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明における第１の実施例を示す系統図、
第２図はこの発明における第２の実施例を示す系統図、
第３図はこの発明における第３の実施例を示す系統図、
第４図は従来の実施例を示す系統図である。（１）、　（２）・・・脱酸素モジュール（３）、　（
４）・・・水封式真空ポンプ■・・・冷却装置（２１）・・・封水供給ライン（２３）・・・加温装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原水中の溶存酸素を脱酸素モジュールを通して、
水封式真空ポンプで真空吸引して除去するようにした構
成において、前記水封式真空ポンプのための封水を冷却
する冷却装置（１３）を設けたことを特徴とする脱酸素
装置。
（２）原水中の溶存酸素を脱酸素モジュールを通して、
水封式真空ポンプで真空吸引して除去するようにした構
成において、前記水封式真空ポンプのための封水として
脱酸素水を用いることができるように、該水封式真空ポ
ンプと前記脱酸素モジュールの下流位置とを封水供給ラ
イン（２１）で接続したことを特徴とする脱酸素装置。
（３）原水中の溶存酸素を脱酸素モジュールを通して、
水封式真空ポンプで真空吸引して除去するようにした構
成において、前記脱酸素モジュールの上流位置に原水を
加温するための加温装置（２３）を設けたこと特徴とす
る脱酸素装置。