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公開番号2025029450
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-06
出願番号2023134115
出願日2023-08-21
発明の名称温超純水の製造装置
出願人栗田工業株式会社
代理人個人,個人
主分類F24H 4/02 20220101AFI20250227BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】ヒートポンプで加熱された加熱水で超純水を加熱する温超純水の製造装置において、効率的に省エネルギーを図ることができる温超純水の製造装置を提供する。
【解決手段】サブシステム4からの二次純水を熱交換器6、熱交換器10、温超純水タンク31、熱交換器33及びUF膜装置40を介してユースポイント50へ送る。熱交換器6の熱源媒体水を加熱するためにヒートポンプ20が設置されている。ユースポイント50からの戻り温超純水が熱交換器52を経て温超純水タンク31に流入する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
超純水製造装置からの超純水を加熱するための熱交換器（Ａ）と、
該熱交換器（Ａ）で加熱された超純水とユースポイントからの未使用の戻り温超純水とを貯留する温超純水貯留槽と、
該温超純水貯留槽からの超純水をユースポイントで必要な温度まで加熱する最終熱交換器と、
該最終熱交換器で加熱された温超純水をユースポイントに供給する温超純水供給路と、
該熱交換器（Ａ）の熱源流体流路に熱源媒体としての媒体水を流通させる循環流路と、
該循環流路を流れる媒体水を加熱するヒートポンプと
を備える温超純水製造装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記ヒートポンプの熱源水が冷凍機循環水の戻り水であることを特徴とする請求項１の温超純水の製造装置。
【請求項３】
前記最終熱交換器で加熱された温超純水をユースポイントに供給する温超純水供給路にＵＦ膜装置が設けられている請求項１又は２の温超純水の製造装置。
【請求項４】
前記ユースポイントから前記温超純水貯留槽に流れる戻り温超純水と前記ＵＦ膜装置からの濃縮水とを熱交換する熱交換器（Ｃ）が設けられている請求項３の温超純水の製造装置。
【請求項５】
前記超純水製造装置と前記熱交換器（Ａ）との間に熱交換器（Ｄ）が設けられており、
前記熱交換器（Ｃ）を通った前記濃縮水が該熱交換器（Ｄ）を通って該超純水製造装置の前段側に返送される請求項４の温超純水の製造装置。
【請求項６】
前記最終熱交換器の熱源流体流路に熱源媒体としての媒体水を流通させる最終熱交換器用循環流路と、
該最終熱交換器用循環流路を流れる媒体水を加熱する最終熱交換器用ヒートポンプと
を備え、
該最終熱交換器用ヒートポンプの熱源水が冷凍機循環水の戻り水であることを特徴とする請求項１の温超純水の製造装置。
【請求項７】
超純水製造装置からの超純水を加熱するための熱交換器（Ａ）と、
該熱交換器（Ａ）で加熱された超純水を加熱する熱交換器（Ｂ）と、
該熱交換器（Ｂ）で加熱された超純水をユースポイントで必要な温度まで加熱する最終熱交換器と、
該最終熱交換器で加熱された温超純水をユースポイントに供給する温超純水供給路と、
該熱交換器（Ａ）の熱源流体流路に熱源媒体としての媒体水を流通させる循環流路と、循環流路を流れる媒体水を加熱するヒートポンプと、
ユースポイントで使用されなかった未使用の戻り温超純水を該熱交換器（Ｂ）の熱源媒体として流通させた後に超純水製造設備のサブタンク又はその上流に返送する返送路と
を有する温超純水製造装置。
【請求項８】
前記最終熱交換器で加熱された温超純水をユースポイントに供給する温超純水供給路にＵＦ膜装置が設けられている請求項７の温超純水の製造装置。
【請求項９】
前記熱交換器（Ｂ）の熱源媒体として、前記戻り温超純水と、前記ＵＦ膜装置の濃縮水との混合水を流通させる請求項８の温超純水の製造装置。
【請求項１０】
前記超純水製造装置と前記熱交換器（Ａ）との間に熱交換器（Ｄ）が設けられており、
前記熱交換器（Ｂ）を通った前記混合水が該熱交換器（Ｄ）を通って該超純水製造装置の前段側に返送される請求項７～９のいずれかの温超純水の製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は温超純水の製造装置に係り、詳しくは、サブシステムからの超純水を熱交換器で加熱して温超純水としてユースポイントへ供給するように構成された温超純水の製造装置に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体洗浄用水として用いられている超純水は、一次純水製造装置及びサブシステム（二次純水製造装置）等から構成される超純水製造装置で製造される。
【０００３】
サブシステムでは、低圧紫外線ランプより出される紫外線によりＴＯＣを有機酸、さらにはＣＯ
２
まで分解する。分解により生成した有機物及びＣＯ
２
をイオン交換装置で除去し、限外濾過膜分離装置により微粒子が除去され、超純水となる。
【０００４】
この超純水を熱交換器で加熱して温超純水とし、ユースポイントに送水することがある。この熱交換器の熱源流体として、ヒートポンプで加熱した加熱水を用いることがある（特許文献１）。
【０００５】
図４は従来のヒートポンプ式加熱装置を有した温超純水の製造装置の一例を示す系統図である。
【０００６】
一次純水は、サブタンク１から冷却器２を通り、約２３℃に降温した後、配管３を介してサブシステム４に導入され、超純水が製造される。製造された約２５℃の超純水は、配管５、第１熱交換器６、配管９及び第２熱交換器１０の順に流れ、第１熱交換器６によって約４５～７０℃に加熱され、第２熱交換器１０によって約７５℃に加熱され、温超純水として配管１１によりユースポイントへ送水される。配管１１にはＵＦ膜装置１２が設置されている。
【０００７】
第１熱交換器６の熱源流体流路へは、配管７を介してユースポイントからの７０℃程度の戻り温超純水が導入される。この戻り温超純水は、熱交換器６でサブシステム４からの超純水と熱交換して降温した後、配管８によって、サブタンク１に送られる。
【０００８】
第２熱交換器１０の熱源流体流路には、ヒートポンプ２０及び蒸気式加熱器１５によって加熱された第１媒体水（伝熱媒体としての水）が循環流通される。即ち、熱交換器１０の熱源流体流路を通った第１媒体水を配管１３からヒートポンプ２０の凝縮器２３に通して加熱した後、配管１４から蒸気式加熱器１５に通してさらに加熱する。そして、配管１６を介して第２熱交換器１０に流入させる。
【０００９】
蒸気式加熱器１５の熱源流体流路には、ボイラ等からの蒸気（水蒸気）が流通される。
【００１０】
ヒートポンプ２０は、蒸発器２１からの代替フロン等の熱媒体をポンプ２２で圧縮して凝縮器２３に導入し、凝縮器２３からの熱媒体を膨張弁２４を介して蒸発器２１に導入するように構成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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