JPH0670831U

JPH0670831U - 移動式超純水製造装置付属流し台

Info

Publication number: JPH0670831U
Application number: JP1462693U
Authority: JP
Inventors: 覚世間瀬
Original assignee: 日本ミリポア株式会社
Priority date: 1993-03-05
Filing date: 1993-03-05
Publication date: 1994-10-04
Anticipated expiration: 2008-03-05
Also published as: JP2595645Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】適宜適切な場所で超純水を供給し使用し得る
移動式超純水製造装置付属流し台を提供する。【構成】キャスターの様な移動設備を具備した流し台
において、該流し台下部の架台空間に原水タンク、排水
タンク、活性炭、イオン交換樹脂、逆浸透膜モジュー
ル、ＵＶランプ、各種のフィルター、比抵抗計、圧力計
などから構成される超純水製造装置を収納した移動式流
し台。【効果】上記超純水製造装置を流し台の下部に収容し
た流し台を取り付けられた例えばキャスターを介して必
要に応じ適宜適切な場所に移動し得ることにより、超純
水を随時遅滞なく効率よく製造し使用し得、結果として
高い作業能率を実現し得る効果をもたらす。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は物理学、物理化学、化学、生化学、生物学、農学、薬学、医学その他の研究、実験、分析、試験、試作などにおいて、これらの実施場所にて手軽に超純水を供給し使用することを可能にする移動式超純水製造装置付属の流し台を提供することに関するものである。更に詳述するなら、本考案は活性炭、イオン交換樹脂、逆浸透膜モジュール、ＵＶランプ及び各種のフィルターなどから構成される超純水製造装置により製造される超純水を必要な場所で必要なときに手軽に製造し使用し得るポータブルな流し台を供給することを目的としたものである。

【０００２】

【従来技術】

超純水を用いた実験研究、例えば半導体用のシリコンウエハーを適当なガスによりエッチングした後、超純水の連続供給により洗浄する工程は極めて重要であり、陰陽の各種イオンが殆ど含まれる事なく比抵抗にして１８ＭΩ・ｃｍ以上であって、その上有機物の含有量も数ないし数１０ｐｐｂの可能な限り抑制されている超純水が所望されている。あるいは各種の生物学上の実験においても容器や器具の洗浄あるいは希釈のため、超純水が実験の場に近接した所で必要になることはしばしば経験するところである。

【０００３】これに対して、別途超純水製造装置で製造した超純水を貯槽に一旦貯蔵し、必要に応じて必要な場所にかかる貯槽を搬入しバルブやコックを介して使用に供することが試みられたが、貯蔵や搬入が繁雑である事を容認しても、貯蔵中に貯槽内の水質悪化が避けられないことは良く知られた事実であり、再現性のある実験や水の汚染を極端に嫌う研究などには到底使用し得ない事も知られていた。

【０００４】このため、超純水製造装置から長い配管により該実験の場まで超純水を導入することが試みられたが、この場合配管が実験の場での作業性を損なう欠陥を我慢できても超純水の使用中にその品質を監視するために超純水製造装置と実験の場を頻繁に往復することが必要となりきわめて効率が悪い上精密な実験が望めないケースも起こり得ると言わざるを得ない欠点があった。

【０００５】また、超純水が必要な都度対象となる作業や操作を超純水製造装置の周辺に移動させ製造される超純水の品質を常時監視しながら行うことも考えられるが、前記実験の場で並行的に行う作業が欠かせない場合には到底採用し得ない作業もしくは操作と言わざるを得ない。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

以上に詳述したように実験の場に超純水を供給し使用しようとする場合、貯蔵した超純水を使用することは品質が保持し難く、純度の高い超純水を超純水製造装置の設置場所で製造と同時に使用に供することを考えた場合にはどうしても不便さや不正確さを回避し難く、何とか要求される所望の品質を有する超純水を確実に、しかも実験操作に支障を来さずに供給することが望まれ課題となっていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

以上のような状況を背景として、より好ましい超純水の製造と供給・使用を鋭意検討した結果、移動可能な設備を有する実験用流し台の下部すなわち架台の空間部に、超純水製造や使用のための種々の構成単位を配置してなる超純水製造装置付属の移動式流し台を考案するに至った。

【０００８】ここに超純水製造装置について詳述するなら、該装置は原料となる原水例えば最も頻繁に使用される水道水などを貯蔵するタンクと、該タンクから原水を供給するためのポンプとを備えた超純水精製装置から成り、タンクはポリプロピレン、ポリエチレン等からなる溶出成分の少ない材料で構成されることが好ましく、またポンプは振動の極めて少ないものを用いることが要求される。ただし、原水供給が容易な場合はかかる原水タンクは必ずしも設置する必要はなく、更に原水自身十分な圧力を有する場合はポンプの設置も省略し得る。

【０００９】ここに超純水精製装置は予備精製のため比較的大きな粒子を除去するための孔径０．５〜５μｍ前後のデプスフィルター、逆浸透膜モジュール、微細粒子やパイロジェンを除去するための孔径０．０１〜０．５０μｍの精密濾過用メンブレンフィルター、種々の共存微量成分除去の限外濾過膜、溶存成分吸着除去のための活性炭やゼオライトからなる充填層、陰イオン吸着用の陰イオン交換樹脂層、陽イオン吸着用の陽イオン交換樹脂層、あるいはこれらの混合充填層、溶存有機物酸化分解用のＵＶランプなどを構成単位とし必要に応じそれぞれ１個もしくは複数個を選択し原水の性状や目的とする超純水の性質に応じて適宜組合せ配置されて上述した材質の配管や、バルブその他計器が必要に応じて配設組み立てられてユニット化されているものである。組合せの例としては例えば「超純水の科学」（１９９０年／リアライズ社発行）の２０５ページ以降に記載のように原水の性質や所望の超純水の品質や処理量に応じその組合せ順序や、個数、スケールが適切に決定されている先行技術を挙げる事ができる。

【００１０】各構成単位であるデプスフィルタ、メンブレンフィルタ、限外濾過膜は種々の市販品から適宜選択すればよく、陰陽イオン交換樹脂についても有機成分の溶出が少ないものを選択すればよい。また、逆浸透膜としては、セルロースアセテートまたは芳香族系ポリアミド等の合成高分子からなる５〜１５ｋｇ／ｃｍ2 程度の操作圧力で運転され、水道水中のイオン除去性能が８０〜９９．５％のものが好ましい。活性炭についてもイオンや有機成分の溶出が少ないものを選択することが好ましい。ＵＶランプについては波長１８５ｎｍの光を照射できるものが好ましいが波長２５４ｎｍ中心のランプも使用可能でありその光量は原水の性情や処理量に応じて適切に選択されることが好ましい。

【００１１】またこれらの超純水製造装置の大きさは当然ながら後述する移動式流し台下の空間より小さく構成されねばならない。このためには構成単位は必要最低限の選択とし中間タンクなどは装置を簡素化するためにも極力装備しないことが好ましい。更にこれらの構成単位は点検補修に便利なように２，３個ないしは数個のブロックにまとめブロック間の配管に余裕を持たせ、ブロック毎に流し台下の架台より引き出し保守点検が行なえるように組み合わせるのがより好ましい。流し台は通常シンクの上面が床面より８０〜９０ｃｍ程度とされているので、かかる超純水製造装置は高さが高々８０ｃｍ、床占有面積は流し台のそれ以下に全体の大きさを決定することが欠かせない。

【００１２】次に流し台について詳述するなら、１個ないし複数個の超純水用供給栓を備えたステンレス鋼やその他の材質からなるシンクと必要に応じて該シンクの左右一方あるいは両方に平坦部を設けた家庭や実験室で普及している構造やこれらを改造した構造が採用し得るが、該流し台の最下部には床面を移動可能なような設備が必要不可欠で、具体的にはキャスターが好ましく特に衝撃を吸収し得るようにゴム等で取り巻かれているキャスターが好ましい。また、該装置使用場面の近傍に排水口が無い場合、あるいはあっても使用後の超純水を直接廃棄し難い場合は排水受け入れタンク設置も不可欠でありこの場合は前記流し台下の空間に排水受け入れタンクに見合う空間の確保が欠かせない。また、超純水製造用の電源用スイッチや超純水の比抵抗を表示する計器を取り付けた操作パネルを見やすく作業の邪魔にならない流し台上部に、取り付けることが有用である。

【００１３】

【作用】

かくして、本願考案になる移動式超純水製造装置付属流し台は使用場面まで容易に移動し得て、原水タンクもしくはその他の供給源より原水をポンプを介しもしくは直接供給源より超純水精製装置に供給し構成単位に応じた処理により精製された超純水が得られ流し台に取り付けられた供給栓を介して適宜使用され使用後は既存の排水ラインへ送水するか排水タンクに回収することが可能となる。換言するなら、使用場面が限定されないだけでなく必要都度直ちに超純水が製造供給し得るところとなる。

【００１４】

【実施例】

本考案の流し台の一例の概略斜視図を図１に、またその超純水製造フロー例を図２に示した。図１に示す通りキャスター１２付きの流し台１０とその下部１１に収納された超純水製造装置（図１には図示せず）が主たる構成要素となっているが、流し台１０の上部、すなわち架台部１１の上には更に超純水製造装置の操作監視用タッチパネル１４が流し台に向かって右側に取り付けられ、主電源操作、各種ポンプ操作、ソレノイドバルブ操作、ＵＶランプ電源操作等に供されると共に、フロー中の水の比抵抗測定監視や圧力上昇回避のためのバルブ作動状況の指示、アラーム信号発信などの機能をも有しており、流し台移動、原水供給源の確保および排水廃棄以外のほとんどの操作と監視が可能な様に構成されている。更に架台１０の上面にはシンク９が設けてあり、その上に超純水製造装置の一部８から延びる超純水取出管の口が開いている。

【００１５】図２のフローは上流から順に容量３０ｌのポリプロピレン製の原水タンク１、原水供給開閉用二方ソレノイドバルブＳＶ１、二方バルブ付属帰還流路付き原水供給ポンプＰ−１、溶存成分吸着用活性炭充填カラム３（日本ミリポア社製：直径７４ｍｍ、長さ３３０ｍｍの活性炭繊維と活性炭粒子からなるカーボンカートリッジフィルタを使用）、ポンプＰ−１の帰還流路バルブ操作の圧力センサーＰＳ１、活性炭吸着性能チェック用比抵抗測定検出端ＣＩ１、逆浸透モジュール供給水昇圧用二方バルブ付属帰還流路付きポンプＰ−２、ポンプＰ−２の帰還流路バルブ操作の信号送信用圧力センサーＰＳ２、逆浸透モジュール４（芳香族ポリアミド系合成高分子膜製）、逆浸透モジュール性能チェック用比抵抗測定検出端ＣＩ２、逆浸透モジュール出口水の圧力センサーＰＳ３、逆浸透流検知用流量計ＦＩ２、後述するポンプＰ−３からの帰還水流背圧抑制用逆止弁、二方バルブ付属帰還流路付き逆浸透水昇圧ポンプＰ−３、ポンプＰ−３の帰還流路バルブ操作の圧力センサーＰＳ４、陰陽イオン除去用陰陽イオン交換樹脂と有機物除去用の活性炭の混合充填カラム５（日本ミリポア社製：Ｑパック−１）、同混合充填カラムの性能チェック用比抵抗測定検出端ＣＩ３、残留有機炭素化合物酸化用３０ＷのＵＶランプ６、ＵＶ酸化性能チェック用比抵抗測定検出端ＣＩ４、ＵＶ照射酸化生成物除去用の陰陽イオン交換樹脂充填カラム７、下流限外濾過膜８の保護用圧力センサーＰＳ５、同じく下流限外濾過膜８（クラレ社製：ラボモジュール）保護用二方ソレノイドバルブＳＶ３、最終水精製用限外濾過膜モジュール８、最終製品超純水比抵抗測定検出端ＣＩ５、流し台シンク９および排水タンク２が直列に内径６ｍｍのポリパーフルオロアルコキシエチレン製の配管で接続されていることを示すものである。

【００１６】図２には更に側流として、逆浸透モジュール４から二方ソレノイドバルブＳＶ２と流量計ＦＩ１を経て排水タンク２へ導かれる流れが示されているものである。これらはキャスター付きのシンク上縁までの高さ８１０ｍｍ、幅７００ｍｍ、奥行き６００ｍｍの大きさの流し台下部に組み立てられ配置されている。この架台部を含めて流し台の超純水供給ノズル頂部までの概略高さは１３００ｍｍであり前面は逆浸透モジュールユニット、各種充填層などのユニット、電気配線ユニットがそれぞれ単独に手前に引き出されるよう区画化されている。原水タンク１には、超純水製造のための原料である導電率２００μＳ／ｃｍ、遊離塩素濃度１．２ｐｐｍ、有機炭素含有量１．０ｐｐｍの水道水が原水として充填された。超純水製造運転に当たっては、流し台上部のタッチパネルを操作して常温（２５゜Ｃ）の原水をポンプＰ−１により活性炭充填カラムに導入し塩素を除去すると同時に３μｍ以上の微粒子を除き遊離塩素濃度０．１ｐｐｂ以下としポンプＰ−２で約１０ｋｇ／ｃｍ² に昇圧し逆浸透膜モジュール４に対し速度４．０ｌ／ｍｉｎの水供給を行いその結果、導電率１０μＳ／ｃｍ、有機炭素含有量２００ｐｐｂなる膜透過水１．０ｌ／ｍｉｎを得た。ついでこの膜透過水を前記各種充填剤からなるカラム５を通過せしめ、導電率０．０５５μＳ／ｃｍ（比抵抗１８ＭΩ・ｃｍ）、有機炭素含有量２０ｐｐｂ以下とし、更にＵＶランプと共存酸素により有機物を酸化し生成した炭酸イオンや有機酸をイオン交換樹脂カラム７にて除去し、最終的に限外濾過膜８を通過せしめ導電率０．０５５μＳ／ｃｍ（比抵抗１８ＭΩ・ｃｍ）、有機炭素含有量１０ｐｐｂの超純水を毎分１．０ｌ製造し得た。また、この超純水を用いてシャーレを洗浄し培養液を調整して大腸菌を培養したところきわめて再現性のある結果を得ることが出来た。

【００１７】

【考案の効果】

上記超純水製造装置を流し台の下部に収容することにより流し台に取り付けられた可搬装置例えばキャスターを介して超純水製造装置付属流し台を必要に応じ適宜適切な場所に移動し得ることにより、超純水を随時遅滞なく効率よく製造し使用し得、結果として高い作業能率を実現し得る効果をも有するところとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】移動式超純水製造装置付属流し台の斜視図であ
る。

【図２】実施例の原水供給、超純水製造、シンク、排水
タンク間のフローを示す。

【符号の説明】

１原水タンク２排水タンク３活性炭充填カラム４逆浸透モジュール５混合充填カラム６ＵＶランプ７充填カラム８限外濾過モジュール９シンク

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】移動可能な流し台と、その架台部に収納
可能な超純水製造装置ユニットとを組み合わせたことを
特徴とする移動式超純水製造装置付属流し台。
【請求項２】点検補修に便利なように複数個のブロッ
クにまとめブロック間の配管に余裕を持たせ、ブロック
毎に流し台下の架台より引き出し保守点検が行なえるよ
うに組み合わせた請求項１の移動式超純水製造装置付属
流し台。
【請求項３】排水受け入れタンクを架台部に収納した
請求項１の移動式超純水製造装置付属流し台。
【請求項４】超純水製造装置ユニットの複数の所定部
の超純水の比抵抗を表示する計器を取り付けた操作パネ
ルを流し台上部に取り付けた請求項１の移動式超純水製
造装置付属流し台。