(57)【要約】  中空糸膜モジュール２と、中空糸膜モジュール２を経由するモジュール経由管５と、中空糸膜モジュール２をバイパスするバイパス管６と、モジュール経由管５とバイパス管６とを中空糸膜モジュール２の下流側において合流する合流部１４を介してモジュール経由管５及びバイパス管６と連通される液体排出管７と、液体供給管４及び液体排出管７の何れか一方を流れる液体Ｌの第一流量を検出する第一流量検出部８と、モジュール経由管５を開閉する制御弁９と、第一流量検出部８で検出された第一流量に応じて制御弁９の開度を設定する制御部１０と、を備える。
2018030525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が供給される液相側領域と前記液体の比抵抗値を調整するための調整ガスが供給される気相側領域とが中空糸膜により分けられており、前記中空糸膜を透過した前記調整ガスを前記液体に溶解させて前記液体に前記調整ガスが溶解した調整ガス付加液体を生成する中空糸膜モジュールと、
前記中空糸膜モジュールに前記調整ガスを供給するガス供給管と、
前記液体が供給される液体供給管と、
前記液体供給管を分岐する分岐部を介して前記液体供給管に連通されて、前記中空糸膜モジュールを経由するモジュール経由管と、
前記分岐部を介して前記液体供給管に連通されて、前記中空糸膜モジュールをバイパスするバイパス管と、
前記モジュール経由管と前記バイパス管とを前記中空糸膜モジュールの下流側において合流する合流部を介して前記モジュール経由管及び前記バイパス管と連通される液体排出管と、
前記液体供給管に供給される前記液体の第一流量を検出する第一流量検出部と、
前記モジュール経由管を開閉する制御弁と、
前記第一流量検出部で検出された前記第一流量に応じて前記制御弁の開度を設定する制御部と、を備える、
比抵抗値調整装置。
【請求項２】
前記モジュール経由管は、
前記中空糸膜モジュールの上流側に配置されて、前記中空糸膜モジュールに前記液体を供給する供給側モジュール経由管と、
前記中空糸膜モジュールの下流側に配置されて、前記中空糸膜モジュールから前記調整ガス付加液体が排出される排出側モジュール経由管と、を備え、
前記制御部は、前記排出側モジュール経由管に取り付けられて前記排出側モジュール経由管を開閉する、
請求項１に記載の比抵抗値調整装置。
【請求項３】
前記第一流量検出部は、前記液体排出管を流れる前記液体の流量を検出する
請求項２に記載の比抵抗値調整装置。
【請求項４】
前記モジュール経由管を流れる前記液体の第二流量を検出する第二流量検出部を更に備え、
前記制御部は、前記第二流量検出部で検出された前記第二流量に応じて前記開度を補正する、
請求項１〜３の何れか一項に記載の比抵抗値調整装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第一流量が設定流量以下である場合に、前記第一流量が前記設定流量よりも大きい場合に比べて、前記開度を大きくする、
請求項１〜４の何れか一項に記載の比抵抗値調整装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第一流量が前記設定流量以下である場合に、前記第一流量が小さくなるほど前記開度を大きくする、
請求項５に記載の比抵抗値調整装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第一流量が前記設定流量よりも大きい場合に、前記第一流量が小さくなるほど前記開度を大きくする、
請求項６に記載の比抵抗値調整装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第一流量が設定流量以下である場合に、前記第一流量が前記設定流量よりも大きい場合に比べて、前記第一流量の変化量に対する前記開度の変化量の割合を大きくする、
請求項７に記載の比抵抗値調整装置。
【請求項９】
前記調整ガス付加液体は、前記液体に前記調整ガスが飽和状態で溶解された調整ガス飽和液体である、
請求項１〜８の何れか一項に記載の比抵抗値調整装置。
【請求項１０】
液体が供給される液相側領域と前記液体の比抵抗値を調整するための調整ガスが供給される気相側領域とが中空糸膜により分けられており、前記中空糸膜を透過した前記調整ガスを前記液体に溶解させて前記液体に前記調整ガスが溶解した調整ガス付加液体を生成する中空糸膜モジュールを用いて、前記液体の比抵抗値を調整する比抵抗値調整方法であって、
液体供給管に前記液体を供給し、
液体供給管に供給された前記液体を、前記中空糸膜モジュールを経由するモジュール経由管と前記中空糸膜モジュールをバイパスするバイパス管とに分岐し、
前記中空糸膜モジュールに前記調整ガスを供給して、前記中空糸膜モジュールにおいて、前記液体に前記調整ガスが飽和状態で溶解された前記調整ガス付加液体を生成し、
前記中空糸膜モジュールで生成された前記調整ガス付加液体と前記中空糸膜モジュールをバイパスした前記液体とを合流して、液体排出管に排出し、
前記液体供給管に供給される前記液体の第一流量に応じて、前記モジュール経由管を開閉する制御弁の開度を設定する、
比抵抗値調整方法。
【請求項１１】
前記第一流量が設定流量以下である場合に、前記第一流量が前記設定流量よりも大きい場合に比べて、前記開度を大きくする、
請求項１０に記載の比抵抗値調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の比抵抗値を調整する比抵抗値調整装置及び比抵抗値調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体又は液晶の製造工程では、超純水を使用して基板を洗浄する。この場合、超純水の比抵抗値が高いと、静電気が発生する。これにより、絶縁破壊して、又は微粒子が再付着して、製品歩留まりに著しく悪影響を及ぼす。このような問題を解決するために、疎水性の中空糸膜モジュールを用いた方法が提案されている。この方法は、中空糸膜モジュールを用いて超純水中に炭酸ガス又はアンモニアガス等のガスを溶解させる。すると、解離平衡によりイオンが発生し、この発生したイオンにより超純水の比抵抗値が低下する。【０００３】
また、基板の洗浄、ダイシング等の工程では、超純水の流動変動が激しい。そこで、特許文献１及び２では、流量が変動しても比抵抗値を安定させる技術が提案されている。特許文献１に記載された技術では、小流量のガス付加超純水を生成する中空糸膜モジュールと、大流量の超純水を通過させるバイパス管路と、を設ける。そして、生成されたガス付加超純水とバイパス管路を通過した超純水とを合流する。これにより、容易に超純水の比抵抗値を調整できる。しかしながら、特許文献１に記載された技術では、超純水が低流量になると、中空糸膜モジュールをバイパスする超純水の流量に対して中空糸膜モジュールに供給される超純水の流量が低下するため、超純水の比抵抗値が上昇する場合がある。そこで、特許文献２に記載された技術では、複数のバイパス管路を設け、１又は複数のバイパス管路にシャット弁を設ける。そして、超純水の流量が低下すると、一部又は全部のシャット弁を開ける。これにより、超純水が低流量になっても、中空糸膜モジュールをバイパスする超純水の流量に対して中空糸膜モジュールに供給される超純水の流量が低下するのを抑制できるため、超純水の比抵抗値が上昇するのを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９５１３８５号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２３７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載された技術では、複数のバイパス配管を設ける必要があるため、規模が大きくなるという問題がある。【０００６】
そこで、本発明は、規模の拡大を抑制しつつ、液体が低流量になっても液体の比抵抗値が上昇するのを抑制できる比抵抗値調整装置及び比抵抗値調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る比抵抗値調整装置は、液体が供給される液相側領域と液体の比抵抗値を調整するための調整ガスが供給される気相側領域とが中空糸膜により分けられており、中空糸膜を透過した調整ガスを液体に溶解させて液体に調整ガスが溶解した調整ガス付加液体を生成する中空糸膜モジュールと、中空糸膜モジュールに調整ガスを供給するガス供給管と、液体が供給される液体供給管と、液体供給管を分岐する分岐部を介して液体供給管に連通されて、中空糸膜モジュールを経由するモジュール経由管と、分岐部を介して液体供給管に連通されて、中空糸膜モジュールをバイパスするバイパス管と、モジュール経由管とバイパス管とを中空糸膜モジュールの下流側において合流する合流部を介してモジュール経由管及びバイパス管と連通される液体排出管と、液体供給管に供給される液体の第一流量を検出する第一流量検出部と、モジュール経由管を開閉する制御弁と、第一流量検出部で検出された第一流量に応じて制御弁の開度を設定する制御部と、を備える。【０００８】
本発明の一側面に係る比抵抗値調整装置では、液体供給管に供給された液体は、分岐部により中空糸膜モジュールに供給される液体と中空糸膜モジュールをバイパスする液体とに分配される。中空糸膜モジュールでは、中空糸膜を透過した調整ガスが液体に溶解されて、液体に調整ガスが溶解した調整ガス付加液体が生成される。中空糸膜モジュールで生成された調整ガス付加液体と中空糸膜モジュールをバイパスした液体とは、合流部で合流して比抵抗値調整液体となり、液体排出管に排出される。【０００９】
そして、液体供給管に供給される液体の第一流量に応じて、モジュール経由管を開閉する制御弁の開度が設定される。このため、液体供給管に供給される液体が小流量になった場合に、制御弁の開度を大きくすることで、中空糸膜モジュールに供給される液体の流量を大きくすることができる。つまり、液体が低流量になっても、中空糸膜モジュールに供給される液体の流量と中空糸膜モジュールをバイパスする液体の流量との分配比率が変わるのを抑制することができる。これにより、規模の拡大を抑制しつつ、液体が低流量になっても液体の比抵抗値が上昇するのを抑制することができる。【００１０】
しかも、液体供給管に供給される液体の第一流量を変更する場合は、変更後の第一流量に応じて制御弁の開度が設定されるため、第一流量の変更に伴う液体の比抵抗値の変動を抑制することができる。特に、液体供給管に供給される液体の第一流量を小さく変更した場合は、中空糸膜モジュールに液体が供給されにくくなるが、この場合でも、第一流量の変更に伴い液体の比抵抗値が上昇するのを抑制することができる。【００１１】
一実施形態として、モジュール経由管は、中空糸膜モジュールの上流側に配置されて、中空糸膜モジュールに液体を供給する供給側モジュール経由管と、中空糸膜モジュールの下流側に配置されて、中空糸膜モジュールから調整ガス付加液体が排出される排出側モジュール経由管と、を備え、制御部は、排出側モジュール経由管に取り付けられて排出側モジュール経由管を開閉してもよい。制御弁の圧力損失が大きい場合、供給側モジュール経由管に制御弁を取り付けると、中空糸膜モジュールでは、調整ガスのガス圧に対して液体の液圧が小さくなり過ぎてバブリングが発生する可能性がある。そこで、この比抵抗値調整装置では、排出側モジュール経由管に制御弁を取り付けることで、制御弁の圧力損失が大きい場合であっても、中空糸膜モジュールでバブリングが発生するのを抑制することができる。【００１２】
一実施形態として、第一流量検出部は、液体排出管を流れる液体の流量を検出してもよい。液体供給管に供給される液体の流量と液体排出管を流れる比抵抗値調整液体の流量とは同じであるため、第一流量検出部は、第一流量として、液体供給管を流れる液体の流量及び液体排出管を流れる比抵抗値調整液体の流量の何れを検出してもよい。しかしながら、制御弁が取り付けられる排出側モジュール経由管は、液体供給管よりも液体排出管に近い位置に配置される。そこで、この比抵抗値調整装置では、第一流量検出部は、第一流量として、この液体排出管を流れる液体の流量を検出することで、第一流量検出部と制御弁とを接続する配線の規模を小さくすることができる。【００１３】
一実施形態として、モジュール経由管を流れる液体の第二流量を検出する第二流量検出部を更に備え、制御部は、第二流量検出部で検出された第二流量に応じて開度を補正してもよい。この比抵抗値調整装置では、第二流量検出部は、モジュール経由管を流れる液体の第二流量を検出し、制御部は、第二流量検出部で検出された第二流量に応じて開度を補正するため、液体が低流量になっても、中空糸膜モジュールに供給される液体の流量と中空糸膜モジュールをバイパスする液体の流量との分配比率が変わるのを更に抑制することができる。【００１４】
一実施形態として、制御部は、第一流量が設定流量以下である場合に、第一流量が設定流量よりも大きい場合に比べて、開度を大きくしてもよい。液体供給管に供給される液体が低流量になって第一流量が設定流量以下になると、第一流量が設定流量よりも大きい場合に比べて、中空糸膜モジュールに液体が供給されにくくなる。そこで、この比抵抗値調整装置では、第一流量が設定流量以下である場合に、第一流量が設定流量よりも大きい場合に比べて、制御弁の開度を大きくして中空糸膜モジュールに供給される液体の流量を大きくする。これにより、第一流量が設定流量以下になっても、中空糸膜モジュールに供給される液体の流量と中空糸膜モジュールをバイパスする液体の流量との分配比率が変わるのを抑制することができる。【００１５】
一実施形態として、制御部は、第一流量が設定流量以下である場合に、第一流量が小さくなるほど開度を大きくしてもよい。液体供給管に供給される液体が低流量になって第一流量が設定流量以下になると、第一流量が小さくなるほど中空糸膜モジュールに液体が供給されにくくなる。そこで、この比抵抗値調整装置では、第一流量が設定流量以下である場合に、第一流量が小さくなるほど、制御弁の開度を大きくして中空糸膜モジュールに供給される液体の流量を大きくする。これにより、第一流量が設定流量以下になっても、中空糸膜モジュールに供給される液体の流量と中空糸膜モジュールをバイパスする液体の流量との分配比率が変わるのを更に抑制することができる。【００１６】
一実施形態として、制御部は、第一流量が設定流量よりも大きい場合に、第一流量が小さくなるほど開度を大きくしてもよい。第一流量が設定流量よりも大きい場合においても、第一流量が小さくなるほど中空糸膜モジュールに液体が供給されにくくなる傾向にある。そこで、この比抵抗値調整装置では、第一流量が設定流量よりも大きい場合に、第一流量が小さくなるほど、制御弁の開度を大きくして中空糸膜モジュールに供給される液体の流量を大きくする。これにより、第一流量が設定流量よりも大きい場合においても、中空糸膜モジュールに供給される液体の流量と中空糸膜モジュールをバイパスする液体の流量との分配比率が変わるのを抑制することができる。【００１７】
一実施形態として、制御部は、第一流量が設定流量以下である場合に、第一流量が設定流量よりも大きい場合に比べて、第一流量の変化量に対する開度の変化量の割合を大きくしてもよい。第一流量が小さくなるほど中空糸膜モジュールに液体が供給されにくくなる傾向は、第一流量が設定流量以下になるほど大きくなる。そこで、この比抵抗値調整装置では、第一流量が設定流量以下である場合に、第一流量が設定流量よりも大きい場合に比べて、第一流量の変化量に対する制御弁の開度の変化量の割合を大きくする。これにより、中空糸膜モジュールに供給される液体の流量と中空糸膜モジュールをバイパスする液体の流量との分配比率が変わるのを更に抑制することができる。【００１８】
一実施形態として、調整ガス付加液体は、液体に調整ガスが飽和状態で溶解された調整ガス飽和液体であってもよい。この比抵抗値調整装置では、中空糸膜モジュールにより、調整ガス付加液体として、液体に調整ガスが飽和状態で溶解された調整ガス飽和液体が生成される。これにより、中空糸膜モジュールに供給される液体の流量と中空糸膜モジュールをバイパスする液体の流量との分配比率を調整することのみで、液体の比抵抗値を高精度に調整することができる。【００１９】
本発明の一側面に係る比抵抗値調整方法は、液体が供給される液相側領域と液体の比抵抗値を調整するための調整ガスが供給される気相側領域とが中空糸膜により分けられており、中空糸膜を透過した調整ガスを液体に溶解させて液体に調整ガスが溶解した調整ガス付加液体を生成する中空糸膜モジュールを用いて、液体の比抵抗値を調整する比抵抗値調整方法であって、液体供給管に液体を供給し、液体供給管に供給された液体を、中空糸膜モジュールを経由するモジュール経由管と中空糸膜モジュールをバイパスするバイパス管とに分岐し、中空糸膜モジュールに調整ガスを供給して、中空糸膜モジュールにおいて、液体に調整ガスが飽和状態で溶解された調整ガス付加液体を生成し、中空糸膜モジュールで生成された調整ガス付加液体と中空糸膜モジュールをバイパスした液体とを合流して、液体排出管に排出し、液体供給管に供給される液体の第一流量に応じて、モジュール経由管を開閉する制御弁の開度を設定する。【００２０】
本発明の一側面に係る比抵抗値調整方法では、液体に調整ガスが飽和状態で溶解された調整ガス付加液体を生成し、中空糸膜モジュールで生成された調整ガス付加液体と中空糸膜モジュールをバイパスした液体とを合流することで、液体の比抵抗値を容易に調整することができる。【００２１】
そして、液体供給管に供給される液体の第一流量に応じて制御弁の開度を設定するため、液体供給管に供給される液体が小流量になった場合に、制御弁の開度を大きくして、中空糸膜モジュールに供給される液体の流量を大きくすることができる。つまり、液体供給管に供給される液体が低流量になっても、中空糸膜モジュールに供給される液体の流量と中空糸膜モジュールをバイパスする液体の流量との分配比率が変わるのを抑制することができる。これにより、規模の拡大を抑制しつつ、液体供給管に供給される液体が低流量になっても液体の比抵抗値が上昇するのを抑制することができる。【００２２】
しかも、液体供給管に供給される液体の第一流量を変更する場合は、変更後の第一流量に応じて制御弁の開度が設定されるため、第一流量の変更に伴う液体の比抵抗値の変動を抑制することができる。特に、液体供給管に供給される液体の第一流量を小さく変更した場合は、中空糸膜モジュールに液体が供給されにくくなるが、この場合でも、第一流量の変更に伴い液体の比抵抗値が上昇するのを抑制することができる。【００２３】
一実施形態として、第一流量が設定流量以下である場合に、第一流量が設定流量よりも大きい場合に比べて、開度を大きくしてもよい。液体供給管に供給される液体が低流量になって第一流量が設定流量以下になると、第一流量が設定流量よりも大きい場合に比べて、中空糸膜モジュールに液体が供給されにくくなる。そこで、この比抵抗値調整方法では、第一流量が設定流量以下である場合に、第一流量が設定流量よりも大きい場合に比べて、制御弁の開度を大きくして中空糸膜モジュールに供給される液体の流量を大きくする。これにより、第一流量が設定流量以下になっても、中空糸膜モジュールに供給される液体の流量と中空糸膜モジュールをバイパスする液体の流量との分配比率が変わるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、規模の拡大を抑制しつつ、液体が低流量になっても液体の比抵抗値が上昇するのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第一実施形態の比抵抗値調整装置の模式図である。
【図２】第一流量と制御弁の開度との関係を示したテーブルの一例を示す図である。
【図３】第二実施形態の比抵抗値調整装置の模式図である。
【図４】比較例の合流装置の模式図である。
【図５】実施例１及び比較例１の計測結果を示す図である。
【図６】実施例２及び比較例２の計測結果を示す図である。
【図７】実施例３及び比較例３の計測結果を示す図である。
【図８】実施例４の計測結果を示す図であり、図８（ａ）は、経過時間と比抵抗値との関係を示す図であり、図８（ｂ）は、経過時間と流量との関係を示す図である。
【図９】比較例４の計測結果を示す図であり、図９（ａ）は、経過時間と比抵抗値との関係を示す図であり、図９（ｂ）は、経過時間と流量との関係を示す図である。
【図１０】実施例５の計測結果を示す図であり、図１０（ａ）は、経過時間と比抵抗値との関係を示す図であり、図１０（ｂ）は、経過時間と流量との関係を示す図である。
【図１１】比較例５の計測結果を示す図であり、図１１（ａ）は、経過時間と比抵抗値との関係を示す図であり、図１１（ｂ）は、経過時間と流量との関係を示す図である。
【図１２】実施例６の計測結果を示す図であり、図１２（ａ）は、経過時間と比抵抗値との関係を示す図であり、図１２（ｂ）は、経過時間と流量との関係を示す図である。
【図１３】比較例６の計測結果を示す図であり、図１３（ａ）は、経過時間と比抵抗値との関係を示す図であり、図１３（ｂ）は、経過時間と流量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、実施形態の比抵抗値調整装置及び比抵抗値調整方法について詳細に説明する。なお、全図中、同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２７】
（第一実施形態）
図１は、第一実施形態の比抵抗値調整装置の模式図である。図１に示すように、本実施形態の比抵抗値調整装置１は、中空糸膜モジュール２と、ガス供給管３と、液体供給管４と、モジュール経由管５と、バイパス管６と、液体排出管７と、第一流量検出部８と、制御弁９と、制御部１０と、を備える。
【００２８】
中空糸膜モジュール２は、比抵抗値の調整対象である液体Ｌに、液体Ｌの比抵抗値を調整するための調整ガスＧを溶解させる。液体Ｌとして用いる液体は、特に限定されないが、例えば、半導体、液晶等を洗浄するための超純水とすることができる。通常、超純水の比抵抗値は、１７．５［ＭΩ・ｃｍ］以上１８．２［ＭΩ・ｃｍ］の範囲である。調整ガスＧとしても用いるガスは、特に限定されないが、例えば、炭酸ガス又はアンモニアガスとすることができる。中空糸膜モジュール２は、複数本の中空糸膜２１と、これらの中空糸膜２１を内部に収容するハウジング２２と、を備える。
【００２９】
中空糸膜２１は、気体は透過するが液体は透過しない中空糸状の膜である。中空糸膜２１の素材、膜形状、膜形態等は、特に制限されない。ハウジング２２は、中空糸膜２１を内部に収容する密閉容器である。
【００３０】
中空糸膜モジュール２のハウジング２２内の領域は、中空糸膜２１により、液相側領域と気相側領域とに分けられる。液相側領域は、中空糸膜モジュール２のハウジング２２内内の領域のうち、液体Ｌが供給される領域である。気相側領域は、中空糸膜モジュール２のハウジング２２内の領域のうち、調整ガスＧが供給される領域である。中空糸膜モジュール２の種類としては、内部灌流型及び外部灌流型がある。本実施形態では、内部灌流型及び外部灌流型の何れであってもよい。外部灌流型の中空糸膜モジュール２では、中空糸膜２１の内側（内表面側）が気相側領域となり、中空糸膜２１の外側（外表面側）が液相側領域となる。内部灌流型の中空糸膜モジュール２では、中空糸膜２１の内側（内表面側）が液相側領域となり、中空糸膜２１の外側（外表面側）が気相側領域となる。そして、中空糸膜モジュール２は、中空糸膜２１を透過した調整ガスＧを液体Ｌに溶解させて、液体Ｌに調整ガスＧが溶解した調整ガス付加液体Ｌ１を生成する。このとき、例えば、中空糸膜モジュール２に供給する調整ガスＧのガス圧を一定にし、中空糸膜モジュール２に供給する液体Ｌの流量を調整することで、調整ガス付加液体Ｌ１として、液体Ｌに調整ガスＧが飽和状態で溶解された調整ガス飽和液体を生成することが好ましい。なお、中空糸膜モジュール２に供給する液体Ｌの流量は、制御弁９により調整することができる。
【００３１】
ハウジング２２には、ガス供給口２３と、液体供給口２４と、液体排出口２５と、が形成されている。ガス供給口２３は、気相側領域に調整ガスＧを供給するためにハウジング２２に形成された開口である。液体供給口２４は、液相側領域に液体Ｌを供給するためにハウジング２２に形成された開口である。液体排出口２５は、液相側領域から調整ガス付加液体Ｌ１を排出するためにハウジング２２に形成された開口である。このため、ガス供給口２３は、気相側領域に連通され、液体供給口２４及び液体排出口２５は、液相側領域に連通される。ガス供給口２３、液体供給口２４、及び液体排出口２５の位置は特に限定されない。
【００３２】
ガス供給管３は、内周側に流路が形成された管状の部材である。ガス供給管３は、ガス供給口２３に接続されている。ガス供給管３は、中空糸膜モジュール２の気相側領域に連通されており、中空糸膜モジュール２の気相側領域に調整ガスＧを供給する。ガス供給管３の素材、特性（硬さ、弾性等）、形状、寸法等は、特に限定されない。
【００３３】
ガス供給管３には、圧力調整弁１１と、圧力計１２と、が接続されている。圧力調整弁１１は、ガス供給管３を流れる調整ガスＧのガス圧を調整する。つまり、気相側領域における調整ガスＧのガス圧は、圧力調整弁１１により調整される。圧力調整弁１１としては、周知の様々な圧力調整弁を採用することができる。圧力計１２は、ガス供給管３を流れる調整ガスＧのガス圧を計測する。圧力計１２は、ガス供給管３における圧力計１２の下流側、すなわち、ガス供給管３における圧力計１２の気相側領域側に接続されている。圧力計１２としては、周知の様々な圧力計を採用することができ、例えば、ダイヤフラム弁を採用することができる。そして、比抵抗値調整装置１を制御する制御部（不図示）は、ガス供給管３を流れる調整ガスＧのガス圧、すなわち、気相側領域における調整ガスＧのガス圧が、所定値（又は所定範囲内）となるように、圧力計１２で計測した調整ガスＧのガス圧に基づいて圧力調整弁１１を制御する。
【００３４】
なお、本実施形態では、中空糸膜モジュール２の気相側領域から調整ガスＧが排出されないものとして説明するが、中空糸膜モジュール２の気相側領域から調整ガスＧが排出されるものとしてもよい。この場合、中空糸膜モジュール２のハウジング２２に、気相側領域から調整ガスＧを排出するための開口であるガス排出口（不図示）を形成する。そして、このガス排出口に、中空糸膜モジュール２の気相側領域から調整ガスＧが排出されるガス排出管（不図示）を接続する。ガス排出管は、内周側に流路が形成された管状の部材である。
【００３５】
液体供給管４は、内周側に流路が形成された管状の部材である。液体供給管４には、比抵抗値調整装置１に供給される液体Ｌの全量が供給される。液体供給管４は、分岐部１３により、モジュール経由管５とバイパス管６とに分岐されている。つまり、分岐部１３の上流側には、液体供給管４が接続されており、分岐部１３の下流側には、モジュール経由管５とバイパス管６とが接続されている。そして、分岐部１３は、液体供給管４を流れる液体Ｌを、モジュール経由管５とバイパス管６とに分岐して排出する。
【００３６】
モジュール経由管５は、内周側に流路が形成された管状の部材である。モジュール経由管５は、分岐部１３を介して液体供給管４に連通されている。モジュール経由管５は、中空糸膜モジュール２を経由している。つまり、モジュール経由管５の途中に、中空糸膜モジュール２が接続されている。このため、モジュール経由管５は、液体Ｌを中空糸膜モジュール２に供給する供給側モジュール経由管５Ａと、中空糸膜モジュール２から調整ガス付加液体Ｌ１が排出される排出側モジュール経由管５Ｂと、を備える。
【００３７】
供給側モジュール経由管５Ａは、中空糸膜モジュール２の上流側に配置されて、中空糸膜モジュール２の液体供給口２４に接続されている。供給側モジュール経由管５Ａは、中空糸膜モジュール２の液相側領域に連通されており、中空糸膜モジュール２の液相領域に液体Ｌを供給する。供給側モジュール経由管５Ａの素材、特性（硬さ、弾性等）、形状、寸法等は、特に限定されない。
【００３８】
排出側モジュール経由管５Ｂは、中空糸膜モジュール２の下流側に配置されて、中空糸膜モジュール２の液体排出口２５に接続されている。排出側モジュール経由管５Ｂは、中空糸膜モジュール２の液相側領域に連通されており、中空糸膜モジュール２の液相側領域から調整ガス付加液体Ｌ１が排出される。排出側モジュール経由管５Ｂの素材、特性（硬さ、弾性等）、形状、寸法等は、特に限定されない。
【００３９】
バイパス管６は、内周側に流路が形成された管状の部材である。バイパス管６は、分岐部１３を介して液体供給管４に連通されている。バイパス管６は、中空糸膜モジュール２をバイパスしている。このため、バイパス管６を流れる液体Ｌは、中空糸膜モジュール２に供給されずに、中空糸膜モジュール２をバイパスする。バイパス管６は、合流部１４により、モジュール経由管５の排出側モジュール経由管５Ｂと合流されている。
【００４０】
合流部１４の上流側には、排出側モジュール経由管５Ｂとバイパス管６とが接続されており、合流部１４の下流側には、液体排出管７が接続されている。そして、合流部１４は、排出側モジュール経由管５Ｂを流れる調整ガス付加液体Ｌ１とバイパス管６を流れる液体Ｌとを、中空糸膜モジュール２の下流側において合流する。そして、合流部１４は、液体Ｌと調整ガス付加液体Ｌ１とが合流してなる比抵抗値調整液体Ｌ２を、液体排出管７に排出する。
【００４１】
液体排出管７は、内周側に流路が形成された管状の部材である。液体排出管７は、合流部１４に接続されており、液体排出管７は、合流部１４を介して排出側モジュール経由管５Ｂ及びバイパス管６と連通されており、合流部１４から比抵抗値調整液体Ｌ２が排出される。液体排出管７の素材、特性（硬さ、弾性等）、形状、寸法等は、特に限定されない。
【００４２】
第一流量検出部８は、液体供給管４に供給される液体Ｌの流量を、第一流量として検出する。ここで、液体供給管４に供給される液体Ｌは、分岐部１３で供給側モジュール経由管５Ａとバイパス管６に分岐され、更に、合流部１４で合流される。このため、液体排出管７を流れる比抵抗値調整液体Ｌ２の流量は、液体供給管４に供給される液体Ｌと等価となる。そこで、本実施形態では、第一流量検出部８は、液体排出管７に接続されて、液体排出管７を流れる比抵抗値調整液体Ｌ２の流量を第一流量として検出する。そして、第一流量検出部８は、検出した第一流量の情報を制御部１０に送信する。第一流量検出部８としては、周知の様々な流量計を採用することができる。
【００４３】
制御弁９は、モジュール経由管５の流路を開閉する弁である。制御弁９は、制御部１０により開閉制御されるとともに、制御部１０により設定された開度でモジュール経由管５の流路を開く。制御弁９としては、比例制御弁などの周知の様々な電磁弁を採用することができる。
【００４４】
制御部１０は、制御弁９と電気的に接続されている。そして、制御部１０は、モジュール経由管５を開く開度を設定するとともに、制御弁９の開度が設定した開度となるように制御弁９の開閉制御を行う。このため、制御部１０が制御弁９の開度を設定することで、モジュール経由管５を流れる液体Ｌの流量、つまり、中空糸膜モジュール２に供給する液体Ｌの流量を調整することができる。
【００４５】
制御部１０は、中空糸膜モジュール２で生成される調整ガス付加液体Ｌ１（調整ガス飽和液体）が、バイパス管６を経た液体Ｌと合流して比抵抗値調整液体Ｌ２となるように、制御弁９の開度を設定する。ここで、飽和状態とは、完全な飽和状態だけでなく、飽和状態に近い状態も含む。飽和状態に近い状態とは、中空糸膜モジュール２に供給される液体Ｌの流量と中空糸膜モジュール２をバイパスする液体Ｌの流量との分配比率のみによって液体Ｌの比抵抗値を調整できる程度に、液体Ｌに調整ガスＧが溶解されている状態をいう。
【００４６】
また、制御部１０は、第一流量検出部８とも電気的に接続されている。そして、制御部１０は、第一流量検出部８から送信された第一流量の情報（第一流量検出部８が検出した第一流量）に応じて、制御弁９の開度を設定する。
【００４７】
具体的に説明すると、制御部１０は、第一流量が設定流量以下である場合に、第一流量が設定流量よりも大きい場合に比べて、制御弁９の開度を大きくする。設定流量としては、任意の流量とすることができ、例えば、制御弁９の開度を固定した場合に、中空糸膜モジュール２に供給される液体Ｌの流量と中空糸膜モジュール２をバイパスする液体Ｌの流量との分配比率が変わることにより液体Ｌの比抵抗値が大きく上昇し始める流量とすることができる。
【００４８】
この場合、制御部１０は、第一流量が設定流量以下である場合に、制御弁９の開度を一定にしてもよいが、第一流量が小さくなるほど制御弁９の開度を大きくすることが好ましい。また、制御部１０は、第一流量が設定流量よりも大きい場合に、制御弁９の開度を一定にしてもよいが、第一流量が小さくなるほど制御弁９の開度を大きくすることが好ましい。更に、第一流量が設定流量以下である場合及び第一流量が設定流量よりも大きい場合の双方で、第一流量が小さくなるほど制御弁９の開度を大きくする場合、制御部１０は、第一流量が設定流量以下である場合に、第一流量が設定流量よりも大きい場合に比べて、第一流量の変化量に対する制御弁９の開度の変化量の割合を大きくする。
【００４９】
制御部１０は、制御弁９の開度を設定する際は、第一流量と制御弁９の開度との関係を示したテーブルを用意しておき、このテーブルから、第一流量検出部８が検出した第一流量から制御弁９の開度を求めることが好ましい。但し、制御部１０は、このようなテーブルから制御弁９の開度を求めるのではなく、計算により制御弁９の開度を求めてもよい。
【００５０】
ここで、第一流量と制御弁９の開度との関係を示したテーブルの一例を図２に示す。図２に示すテーブルでは、第一流量の流量域が、第一流量域Ａ１、第二流量域Ａ２、及び第三流量域Ａ３の三領域に分けられている。第一流量域Ａ１は、設定流量よりも大きい流量域である。第二流量域Ａ２は、第一流量検出部８が検出可能（保証可能）な最低流量以上であって、設定流量以下の流量域である。第三流量域Ａ３は、第一流量検出部８が検出可能な最低流量未満の流量域である。
【００５１】
第一流量域Ａ１では、線分Ｓ１により、第一流量と制御弁９の開度との関係が示されている。第二流量域Ａ２では、線分Ｓ２により、第一流量と制御弁９の開度との関係が示されている。第三流量域Ａ３では、線分Ｓ３により、第一流量と制御弁９の開度との関係が示されている。
【００５２】
線分Ｓ１は、以下の式（１）で表わされる直線である。
【００５３】
Ｖ＝−ＨＢ・ｘ＋ＨＧ    …（１）
式（１）において、ｘは、第一流量［Ｌ／ｍｉｎ］であり、Ｖは、制御弁９の開度［％］であり、ＨＢは、第一流量の変化量に対する制御弁９の開度の変化量の割合であり（以下、「バイアスＨＢ」という。）、ＨＧは、第一流量を０［Ｌ／ｍｉｎ］とした場合の制御弁９の開度である（以下、「ゲインＨＧ」という。）。バイアスＨＢは、例えば、第一流量域Ａ１全域における第一流量の変化量Ｈａに対する第一流量域Ａ１全域における制御弁９の開度の変化量Ｈｂの割合（Ｈｂ／Ｈａ）により表される。
【００５４】
バイアスＨＢ及びゲインＨＧは、次のように設定される。まず、調整ガス飽和液体が生成されやすくするために、第一流量が小さくなるほど制御弁９の開度が大きくなるように、バイアスＨＢを設定する。上述したように、中空糸膜モジュール２では、調整ガス付加液体Ｌ１として、液体Ｌに調整ガスＧが飽和状態で溶解された調整ガス飽和液体を生成することが好ましい。一方、中空糸膜モジュール２では調整ガスＧのガス圧が一定に保たれているため、中空糸膜モジュール２に供給する液体Ｌの流量に応じて、液体Ｌに対する調整ガスＧの溶解割合が変わる。そこで、第一流量域Ａ１の全域又は略全域において、中空糸膜モジュール２において調整ガス飽和液体が生成されるように、バイアスＨＢ及びゲインＨＧを設定する。この場合、事前実験により、第一流量域Ａ１において第一流量を変えながら、中空糸膜モジュール２において調整ガス飽和液体が生成される場合の制御弁９の開度を計測しておく。そして、この計測結果に基づいて、バイアスＨＢ及びゲインＨＧを設定することが好ましい。
【００５５】
線分Ｓ２は、以下の式（２）で表わされる直線である。
【００５６】
Ｖ＝−ＭＢ・ｘ＋ＭＧ    …（２）
式（２）において、ｘは、第一流量［Ｌ／ｍｉｎ］であり、Ｖは、制御弁９の開度［％］であり、ＭＢは、第一流量の変化量に対する制御弁９の開度の変化量の割合であり（以下、「バイアスＭＢ」という。）、ＭＧは、第一流量を０［Ｌ／ｍｉｎ］とした場合の制御弁９の開度である（以下、「ゲインＭＧ」という。）。バイアスＭＢは、例えば、第二流量域Ａ２全域における第一流量の変化量Ｍａに対する第二流量域Ａ２全域における制御弁９の開度の変化量Ｍｂの割合（Ｍｂ／Ｍａ）により表される。
【００５７】
バイアスＨＢ及びゲインＨＧは、次のように設定される。まず、第一流量域Ａ１と第二流量域Ａ２との境界で第一流量が急激に変動すると、第一流量を変えたときに、液体Ｌの比抵抗値が大きく変動する可能性がある。そこで、線分Ｓ１と線分Ｓ２と連続するように、バイアスＭＢ及びゲインＭＧを設定する。また、第一流量域Ａ１に比べて第二流量域Ａ２の第一流量が大きくなり、第一流量が小さくなるほど制御弁９の開度が大きくなり、バイアスＭＢ（第二流量域Ａ２における第一流量の変化量Ｍａに対する制御弁９の開度の変化量Ｍｂの割合）がバイアスＨＢ（第一流量の変化量Ｈａに対する制御弁９の開度の変化量Ｈｂの割合）よりも大きくなるように、バイアスＭＢ及びゲインＭＧを設定する。なお、第二流量域Ａ２においても、調整ガス飽和液体が生成されるように、事前実験により、第二流量域Ａ２において第一流量を変えながら、中空糸膜モジュール２において調整ガス飽和液体が生成される場合の制御弁９の開度を計測しておく。そして、この計測結果に基づいて、バイアスＭＢ及びゲインＭＧを設定することが好ましい。
【００５８】
線分Ｓ３は、以下の式（３）で表わされる直線である。
【００５９】
Ｖ＝ＬＧ    …（３）
式（３）において、Ｖは、制御弁９の開度［％］であり、ＬＧは、第二流量域Ａ２における制御弁９の最大開度よりも大きい値である。つまり、第三流量域Ａ３では、第一流量検出部８により第一流量を正確に検出することができない。そこで、第三流量域Ａ３では、エラー防止の観点から、制御弁９の開度を、第二流量域Ａ２における制御弁９の最大開度よりも高い開度で固定しておく。
【００６０】
このように、本実施形態では、液体供給管４に供給された液体Ｌは、分岐部１３により中空糸膜モジュール２に供給される液体Ｌと中空糸膜モジュール２をバイパスする液体Ｌとに分配される。中空糸膜モジュール２では、中空糸膜２１を透過した調整ガスＧが液体Ｌに溶解されて、液体Ｌに調整ガスＧが溶解した調整ガス付加液体Ｌ１が生成される。中空糸膜モジュール２で生成された調整ガス付加液体と中空糸膜モジュール２をバイパスした液体Ｌとは、合流部１４で合流して比抵抗値調整液体Ｌ２となり、液体排出管７に排出される。
【００６１】
そして、液体供給管４に供給される液体Ｌの第一流量に応じて、モジュール経由管５を開閉する制御弁９の開度が設定される。このため、液体供給管４に供給される液体Ｌが小流量になった場合に、制御弁９の開度を大きくすることで、中空糸膜モジュール２に供給される液体Ｌの流量を大きくすることができる。つまり、液体Ｌが低流量になっても、中空糸膜モジュール２に供給される液体Ｌの流量と中空糸膜モジュール２をバイパスする液体Ｌの流量との分配比率が変わるのを抑制することができる。これにより、規模の拡大を抑制しつつ、液体Ｌが低流量になっても液体Ｌの比抵抗値が上昇するのを抑制することができる。
【００６２】
しかも、液体供給管４に供給される液体Ｌの第一流量を変更する場合は、変更後の第一流量に応じて制御弁９の開度が設定されるため、第一流量の変更に伴う液体Ｌの比抵抗値の変動を抑制することができる。特に、液体供給管４に供給される液体Ｌの第一流量を小さく変更した場合は、中空糸膜モジュール２に液体Ｌが供給されにくくなるが、この場合でも、第一流量の変更に伴い液体Ｌの比抵抗値が上昇するのを抑制することができる。
【００６３】
ところで、制御弁９の圧力損失が大きい場合、供給側モジュール経由管５Ａに制御弁９を取り付けると、中空糸膜モジュール２では、調整ガスＧのガス圧に対して液体Ｌの液圧が小さくなり過ぎてバブリングが発生する可能性がある。そこで、排出側モジュール経由管５Ｂに制御弁９を取り付けることで、制御弁９の圧力損失が大きい場合であっても、中空糸膜モジュール２でバブリングが発生するのを抑制することができる。
【００６４】
また、液体供給管４に供給される液体Ｌの流量と液体排出管７を流れる比抵抗値調整液体Ｌ２の流量とは同じであるため、第一流量検出部８は、第一流量として、液体供給管４を流れる液体Ｌの流量及び液体排出管７を流れる比抵抗値調整液体Ｌ２の流量の何れを検出してもよい。しかしながら、制御弁９が取り付けられる排出側モジュール経由管５Ｂは、液体供給管４よりも液体排出管７に近い位置に配置される。そこで、第一流量検出部８は、第一流量として、液体排出管７を流れる比抵抗値調整液体Ｌ２の流量を検出することで、第一流量検出部８と制御弁９とを接続する配線の規模を小さくすることができる。
【００６５】
また、液体供給管４に供給される液体Ｌが低流量になって第一流量が設定流量以下になると、第一流量が設定流量よりも大きい場合に比べて、中空糸膜モジュール２に液体Ｌが供給されにくくなる。そこで、第一流量が設定流量以下である場合に、第一流量が設定流量よりも大きい場合に比べて、制御弁９の開度を大きくして中空糸膜モジュール２に供給される液体Ｌの流量を大きくする。これにより、第一流量が設定流量以下になっても、中空糸膜モジュール２に供給される液体Ｌの流量と中空糸膜モジュール２をバイパスする液体Ｌの流量との分配比率が変わるのを抑制することができる。
【００６６】
また、液体供給管４に供給される液体Ｌが低流量になって第一流量が設定流量以下になると、第一流量が小さくなるほど中空糸膜モジュール２に液体Ｌが供給されにくくなる。そこで、第一流量が設定流量以下である場合に、第一流量が小さくなるほど、制御弁９の開度を大きくして中空糸膜モジュール２に供給される液体Ｌの流量を大きくする。これにより、第一流量が設定流量以下になっても、中空糸膜モジュール２に供給される液体Ｌの流量と中空糸膜モジュール２をバイパスする液体Ｌの流量との分配比率が変わるのを更に抑制することができる。
【００６７】
また、第一流量が設定流量よりも大きい場合においても、第一流量が小さくなるほど中空糸膜モジュール２に液体Ｌが供給されにくくなる傾向にある。そこで、第一流量が設定流量よりも大きい場合に、第一流量が小さくなるほど、制御弁９の開度を大きくして中空糸膜モジュール２に供給される液体Ｌの流量を大きくする。これにより、第一流量が設定流量よりも大きい場合においても、中空糸膜モジュール２に供給される液体Ｌの流量と中空糸膜モジュール２をバイパスする液体Ｌの流量との分配比率が変わるのを抑制することができる。
【００６８】
また、第一流量が小さくなるほど中空糸膜モジュール２に液体Ｌが供給されにくくなる傾向は、第一流量が設定流量以下になるほど大きくなる。そこで、第一流量が設定流量以下である場合に、第一流量が設定流量よりも大きい場合に比べて、第一流量の変化量に対する制御弁９の開度の変化量の割合を大きくする。これにより、中空糸膜モジュール２に供給される液体Ｌの流量と中空糸膜モジュール２をバイパスする液体Ｌの流量との分配比率が変わるのを更に抑制することができる。
【００６９】
また、中空糸膜モジュール２により、調整ガス付加液体Ｌ１として、液体Ｌに調整ガスＧが飽和状態で溶解された調整ガス飽和液体が生成される。これにより、中空糸膜モジュール２に供給される液体Ｌの流量と中空糸膜モジュール２をバイパスする液体Ｌの流量との分配比率を調整することのみで、液体Ｌの比抵抗値を高精度に調整することができる。
【００７０】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。第二実施形態は、基本的に第一実施形態と同様であり、比抵抗調整装置に第二流量検出部を新たに備える点のみ、第一実施形態と相違する。このため、以下では、第一実施形態と相違する事項のみを説明し、第一実施形態と同様の事項の説明を省略する。
【００７１】
図３は、第二実施形態の比抵抗値調整装置の模式図である。図３に示すように、本実施形態の比抵抗値調整装置１Ａは、中空糸膜モジュール２と、ガス供給管３と、液体供給管４と、モジュール経由管５と、バイパス管６と、液体排出管７と、第一流量検出部８と、制御弁９と、制御部１０と、第二流量検出部８Ａと、を備える。
【００７２】
第二流量検出部８Ａは、モジュール経由管５を流れる液体の流量を、第二流量として検出する。ここで、供給側モジュール経由管５Ａを流れる液体Ｌの流量と排出側モジュール経由管５Ｂを流れる調整ガス付加液体Ｌ１の流量とは同じである。このため、第二流量検出部８Ａは、第二流量として、供給側モジュール経由管５Ａを流れる液体Ｌの流量及び排出側モジュール経由管５Ｂを流れる調整ガス付加液体Ｌ１の流量の何れを検出してもよい。但し、中空糸膜モジュール２に供給する液体Ｌの液圧が下がるのを抑制する観点から、第二流量検出部８Ａは、排出側モジュール経由管５Ｂに取り付けられて、排出側モジュール経由管５Ｂを流れる調整ガス付加液体Ｌ１の流量を検出することが好ましい。なお、図面では、第二流量検出部８Ａは、排出側モジュール経由管５Ｂに取り付けられて、排出側モジュール経由管５Ｂを流れる調整ガス付加液体Ｌ１の流量を検出する場合を示している。そして、第二流量検出部８Ａは、検出した第二流量の情報を制御部１０に送信する。第二流量検出部８Ａとしては、周知の様々な流量計を採用することができる。
【００７３】
制御部１０は、第二流量検出部８Ａとも電気的に接続されている。そして、制御部１０は、第二流量検出部８Ａから送信された第二流量の情報（第二流量検出部８Ａが検出した第二流量）に応じて、設定した制御弁９の開度を修正する。つまり、制御部１０は、第一流量に応じて制御弁９の開度を設定すると、モジュール経由管５には、制御弁９の開度に対応した規定流量の液体Ｌが流れる。しかしながら、実際には、中空糸膜モジュール２の経年変化等により、モジュール経由管５を流れる液体Ｌの流量が、制御弁９の開度に対応した規定流量から乖離する場合がる。そこで、制御部１０は、まず、第一流量に応じて制御弁９の開度を設定する。そして、制御部１０は、モジュール経由管５を流れる液体Ｌの流量が制御弁９の開度に対応した規定流量から乖離しないように、第二流量に応じて制御弁９の開度を補正する。
【００７４】
このように、本実施形態では、液体供給管４に供給される液体Ｌの第一流量に応じて制御弁９の開度を設定するとともに、モジュール経由管５を流れる液体の第二流量に応じて制御弁９の開度を補正するため、液体供給管４に供給される液体Ｌが低流量になっても、中空糸膜モジュール２に供給される液体Ｌの流量と中空糸膜モジュール２をバイパスする液体Ｌの流量との分配比率が変わるのを更に抑制することができる。
【００７５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、第一流量検出部８は、第一流量として、液体排出管７を流れる比抵抗値調整液体Ｌ２の流量を検出するものとして説明したが、第一流量として、液体供給管４を流れる液体Ｌの流量を検出するものとしてもよい。
【実施例】
【００７６】
次に、本発明の実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。【００７７】
（実施例１）
実施例１では、図１に示す第一実施形態の比抵抗値調整装置１を用いた。【００７８】
液体供給管４に供給する液体Ｌとしては、２５［℃］における比抵抗値が１８．２［ＭΩ・ｃｍ］の超純水を用いた。液体供給管４に供給する超純水の流量は、１〜１５[Ｌ／ｍｉｎ]の間で変動させた。一定流量を維持する流量維持時間は、３０秒とし、段階的に当該流量を変動させた。液体供給管４に供給する超純水の水圧は、０．２［ＭＰａ］とした。【００７９】
ガス供給管３に供給する調整ガスＧとしては、炭酸ガスを用いた。炭酸ガスの供給源には、７［ｍ３］の炭酸ガスボンベを用いた。圧力調整弁１１として、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を用い、中空糸膜モジュール２の気相側領域に供給する炭酸ガスのガス圧を、０．１［ＭＰａ］とした。【００８０】
中空糸膜モジュール２として、ポリ−４−メチルペンテン−１を素材とする内径２００［μｍ］、外径２５０［μｍ］の中空糸膜２１を束にし、ＰＰ樹脂製のハウジング２２内で、中空糸膜２１の束の両端を樹脂で固め、０．５［ｍ２］の膜面積を有する外部灌流型の気体給気用中空糸モジュール（ＤＩＣ（株）製  ＳＥＰＡＲＥＬ  ＰＦ−００１Ｌ）を得た。中空糸膜２１の炭酸ガス透過速度は、３．５×１０−５［ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ］であった。【００８１】
そして、液体供給管４に超純水を供給するとともに、ガス供給管３に炭酸ガスを供給した。液体供給管４に供給した超純水は、分岐部１３により、供給側モジュール経由管５Ａから中空糸膜モジュール２の液相側領域に供給される比較的小流量の流れと、中空糸膜モジュール２をバイパスしてバイパス管６に供給される比較的大流量の流れと、に分配された。ガス供給管３に供給した炭酸ガスは、圧力調整弁１１により０．１［ＭＰａ］に調整された後、中空糸膜モジュール２の気相側領域に供給された。中空糸膜モジュール２では、炭酸ガスは、中空糸膜２１を透過して液相側領域を流れる超純水に溶解され、超純水は、炭酸ガスが溶解された炭酸ガス付加超純水となった。中空糸膜モジュール２から排出側モジュール経由管５Ｂに排出された炭酸ガス付加超純水と、バイパス管６を流れる超純水とは、合流部１４により合流されて目的とする比抵抗値調整超純水となり、液体排出管７に排出された。【００８２】
このとき、液体供給管４に供給する超純水の流量が１５［Ｌ／ｍｉｎ］のときに、比抵抗値調整超純水の比抵抗値が０．７［ＭΩ・ｃｍ］となるように、制御部１０により制御弁９の開度を設定して、排出側モジュール経由管５Ｂを流れる炭酸ガス付加超純水の流量を調整した。そして、液体供給管４に供給する超純水の流量を段階的に減少させるとともに、第一流量に応じて制御弁９の開度を調整して、各流量における比抵抗値調整超純水の比抵抗値を計測した。【００８３】
（実施例２）
実施例２では、実施例１と同様に、図１に示す第一実施形態の比抵抗値調整装置１を用いた。【００８４】
この比抵抗値調整装置１において、液体供給管４に供給する超純水の流量が１５［Ｌ／ｍｉｎ］のときに、比抵抗値調整超純水の比抵抗値が０．５［ＭΩ・ｃｍ］となるように、制御部１０により制御弁９の開度を設定して、排出側モジュール経由管５Ｂを流れる炭酸ガス付加超純水の流量を調整した。その他の条件は、実施例１と同一とした。そして、液体供給管４に供給する超純水の流量を段階的に減少させるとともに、第一流量に応じて制御弁９の開度を調整して、各流量における比抵抗値調整超純水の比抵抗値を計測した。【００８５】
（実施例３）
実施例３では、実施例１と同様に、図１に示す第一実施形態の比抵抗値調整装置１を用いた。【００８６】
この比抵抗値調整装置１において、液体供給管４に供給する超純水の流量が１５［Ｌ／ｍｉｎ］のときに、比抵抗値調整超純水の比抵抗値が０．３［ＭΩ・ｃｍ］となるように、制御部１０により制御弁９の開度を設定して、排出側モジュール経由管５Ｂを流れる炭酸ガス付加超純水の流量を調整した。その他の条件は、実施例１と同一とした。そして、液体供給管４に供給する超純水の流量を段階的に減少させるとともに、第一流量に応じて制御弁９の開度を調整して、各流量における比抵抗値調整超純水の比抵抗値を計測した。【００８７】
（比較例１）
比較例１では、図４に示す比抵抗値調整装置３１を用いた。【００８８】
比抵抗値調整装置３１は、基本的に比抵抗値調整装置１（図１参照）と同様であり、第一流量検出部８、制御弁９、及び制御部１０の代わりに流量調整バルブ３２を備える点のみ、比抵抗値調整装置１と相違する。流量調整バルブ３２は、供給側モジュール経由管５Ａの流路を開閉するとともに、その開度を手動で調整する流量調整バルブである。このため、流量調整バルブ３２は、供給側モジュール経由管５Ａを流れる液体Ｌの流量を手動で調整する。【００８９】
この比抵抗値調整装置３１において、実施例１と同様に、液体供給管４に供給する超純水の流量が１５［Ｌ／ｍｉｎ］のときに、比抵抗値調整超純水の比抵抗値が０．７［ＭΩ・ｃｍ］となるように、流量調整バルブ３２で供給側モジュール経由管５Ａを流れる超純水の流量を調整した。その他の条件は、実施例１と同一とした。そして、液体供給管４に供給する超純水の流量を段階的に減少させて、各流量における比抵抗値調整超純水の比抵抗値を計測した。【００９０】
（比較例２）
比較例２では、比較例１と同様に、図４に示す比抵抗値調整装置３１を用いた。【００９１】
この比抵抗値調整装置３１において、液体供給管４に供給する超純水の流量が１５［Ｌ／ｍｉｎ］のときに、比抵抗値調整超純水の比抵抗値が０．５［ＭΩ・ｃｍ］となるように、流量調整バルブ３２で供給側モジュール経由管５Ａを流れる超純水の流量の流量を調整した。その他の条件は、実施例１と同一とした。そして、液体供給管４に供給する超純水の流量を段階的に減少させて、各流量における比抵抗値調整超純水の比抵抗値を計測した。【００９２】
（比較例３）
比較例３では、比較例１と同様に、図４に示す比抵抗値調整装置３１を用いた。【００９３】
この比抵抗値調整装置３１において、液体供給管４に供給する超純水の流量が１５［Ｌ／ｍｉｎ］のときに、比抵抗値調整超純水の比抵抗値が０．３［ＭΩ・ｃｍ］となるように、流量調整バルブ３２で供給側モジュール経由管５Ａを流れる超純水の流量の流量を調整した。その他の条件は、実施例１と同一とした。そして、液体供給管４に供給する超純水の流量を段階的に減少させて、各流量における比抵抗値調整超純水の比抵抗値を計測した。【００９４】
（評価１）
図５に、実施例１及び比較例１の計測結果を示し、図６に、実施例２及び比較例２の計測結果を示し、図７に、実施例３及び比較例３の計測結果を示す。図５〜図７において、横軸は、液体供給管４に供給する超純水の流量を示しており、縦軸は、比抵抗値調整超純水の比抵抗値を示している。【００９５】
図５〜図７に示すように、超純水の流量が大流量である場合は、実施例１〜３と比較例１〜３とで、比抵抗値に大きな違いは無かった。一方、超純水の流量が小流量になるほど、比較例１〜３では、比抵抗値が大きく上昇したのに対し、実施例１〜３では、比抵抗値が上昇するのが抑制された。【００９６】
このような結果から、液体供給管４に供給する超純水の流量に応じて制御弁９の開度を設定することで、超純水が低流量になっても超純水の比抵抗値が上昇するのを抑制することができることが分かった。【００９７】
（実施例４）
実施例４では、実施例１と同様に、図１に示す第一実施形態の比抵抗値調整装置１を用いた。【００９８】
この比抵抗値調整装置１において、液体供給管４に供給する超純水の流量が１５［Ｌ／ｍｉｎ］のときに、比抵抗値調整超純水の比抵抗値が０．７［ＭΩ・ｃｍ］となるように、制御部１０により制御弁９の開度を設定して、排出側モジュール経由管５Ｂを流れる炭酸ガス付加超純水の流量を調整した。その他の条件は、実施例１と同一とした。【００９９】
そして、液体供給管４に供給する超純水の流量を、３分おきに１５［Ｌ／ｍｉｎ］と１［Ｌ／ｍｉｎ］との間で変化させて、時間の経過に伴う比抵抗値調整超純水の比抵抗値の変化を計測した。【０１００】
（実施例５）
実施例５では、実施例１と同様に、図１に示す第一実施形態の比抵抗値調整装置１を用いた。【０１０１】
この比抵抗値調整装置１において、液体供給管４に供給する超純水の流量が１５［Ｌ／ｍｉｎ］のときに、比抵抗値調整超純水の比抵抗値が０．５［ＭΩ・ｃｍ］となるように、制御部１０により制御弁９の開度を設定して、排出側モジュール経由管５Ｂを流れる炭酸ガス付加超純水の流量を調整した。その他の条件は、実施例１と同一とした。【０１０２】
そして、液体供給管４に供給する超純水の流量を、３分おきに１５［Ｌ／ｍｉｎ］と１［Ｌ／ｍｉｎ］との間で変化させて、時間の経過に伴う比抵抗値調整超純水の比抵抗値の変化を計測した。【０１０３】
（実施例６）
実施例６では、実施例１と同様に、図１に示す第一実施形態の比抵抗値調整装置１を用いた。【０１０４】
この比抵抗値調整装置１において、液体供給管４に供給する超純水の流量が１５［Ｌ／ｍｉｎ］のときに、比抵抗値調整超純水の比抵抗値が０．３［ＭΩ・ｃｍ］となるように、制御部１０により制御弁９の開度を設定して、排出側モジュール経由管５Ｂを流れる炭酸ガス付加超純水の流量を調整した。その他の条件は、実施例１と同一とした。【０１０５】
そして、液体供給管４に供給する超純水の流量を、３分おきに１５［Ｌ／ｍｉｎ］と１［Ｌ／ｍｉｎ］との間で変化させて、時間の経過に伴う比抵抗値調整超純水の比抵抗値の変化を計測した。【０１０６】
（比較例４）
比較例４では、比較例１と同様に、図４に示す比抵抗値調整装置３１を用いた。【０１０７】
この比抵抗値調整装置３１において、実施例４と同様に、液体供給管４に供給する超純水の流量が１５［Ｌ／ｍｉｎ］のときに、比抵抗値調整超純水の比抵抗値が０．７［ＭΩ・ｃｍ］となるように、流量調整バルブ３２で供給側モジュール経由管５Ａを流れる超純水の流量を調整した。その他の条件は、実施例１と同一とした。そして、液体供給管４に供給する超純水の流量を、３分おきに１５［Ｌ／ｍｉｎ］と１［Ｌ／ｍｉｎ］との間で変化させて、時間の経過に伴う比抵抗値調整超純水の比抵抗値の変化を計測した。【０１０８】
（比較例５）
比較例５では、比較例１と同様に、図４に示す比抵抗値調整装置３１を用いた。【０１０９】
この比抵抗値調整装置３１において、実施例５と同様に、液体供給管４に供給する超純水の流量が１５［Ｌ／ｍｉｎ］のときに、比抵抗値調整超純水の比抵抗値が０．５［ＭΩ・ｃｍ］となるように、流量調整バルブ３２で供給側モジュール経由管５Ａを流れる超純水の流量を調整した。その他の条件は、実施例１と同一とした。そして、液体供給管４に供給する超純水の流量を、３分おきに１５［Ｌ／ｍｉｎ］と１［Ｌ／ｍｉｎ］との間で変化させて、時間の経過に伴う比抵抗値調整超純水の比抵抗値の変化を計測した。【０１１０】
（比較例６）
比較例６では、比較例１と同様に、図４に示す比抵抗値調整装置３１を用いた。【０１１１】
この比抵抗値調整装置３１において、実施例６と同様に、液体供給管４に供給する超純水の流量が１５［Ｌ／ｍｉｎ］のときに、比抵抗値調整超純水の比抵抗値が０．３［ＭΩ・ｃｍ］となるように、流量調整バルブ３２で供給側モジュール経由管５Ａを流れる超純水の流量を調整した。その他の条件は、実施例１と同一とした。そして、液体供給管４に供給する超純水の流量を、３分おきに１５［Ｌ／ｍｉｎ］と１［Ｌ／ｍｉｎ］との間で変化させて、時間の経過に伴う比抵抗値調整超純水の比抵抗値の変化を計測した。【０１１２】
（評価２）
図８に、実施例４の計測結果を示し、図９に、比較例４の計測結果を示し、図１０に、実施例５の計測結果を示し、図１１に、比較例５の計測結果を示し、図１２に、実施例６の計測結果を示し、図１３に、比較例６の計測結果を示す。図８（ａ）、図９（ａ）、図１０（ａ）、図１１（ａ）、図１２（ａ）及び図１３（ａ）は、経過時間と比抵抗値との関係を示している。図８（ａ）、図９（ａ）、図１０（ａ）、図１１（ａ）、図１２（ａ）及び図１３（ａ）において、横軸は、計測を開始してからの経過時間を示しており、縦軸は、比抵抗値調整超純水の比抵抗値を示している。図８（ｂ）、図９（ｂ）、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）、図１２（ｂ）及び図１３（ｂ）は、経過時間と流量との関係を示している。図８（ｂ）、図９（ｂ）、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）、図１２（ｂ）及び図１３（ｂ）において、横軸は、計測を開始してからの経過時間を示しており、縦軸は、液体供給管４に供給する超純水の流量を示している。【０１１３】
図９、図１１及び図１３に示すように、比較例４〜６では、液体供給管４に供給する超純水の流量を１５［Ｌ／ｍｉｎ］から１［Ｌ／ｍｉｎ］に変えると、比抵抗値が大きく上昇した。しかも、液体供給管４に供給する超純水の流量を１５［Ｌ／ｍｉｎ］から１［Ｌ／ｍｉｎ］に変えた後、比抵抗値が安定するまでに長時間を要した。【０１１４】
図８、図１０及び図１２に示すように、実施例４〜６では、液体供給管４に供給する超純水の流量を１５［Ｌ／ｍｉｎ］から１［Ｌ／ｍｉｎ］に変えても、比抵抗値が殆ど上昇しなかった。一方、液体供給管４に供給する超純水の流量を１［Ｌ／ｍｉｎ］から１５［Ｌ／ｍｉｎ］に変えると、比抵抗値が上昇した。しかしながら、この上昇の程度は、比較例４〜６において液体供給管４に供給する超純水の流量を１５［Ｌ／ｍｉｎ］から１［Ｌ／ｍｉｎ］に変えた場合の比抵抗値の上昇の程度に比べて、かなり小さいものとなった。また、液体供給管４に供給する超純水の流量を１［Ｌ／ｍｉｎ］から１５［Ｌ／ｍｉｎ］に変えた後、短時間で比抵抗値が安定した。【０１１５】
このような結果から、液体供給管４に供給する超純水の流量に応じて制御弁９の開度を設定することで、液体供給管４に供給する超純水の流量の変更に伴い超純水の比抵抗値が上昇するのを抑制することができることが分かった。
【符号の説明】
【０１１６】
１…比抵抗値調整装置、１Ａ…比抵抗値調整装置、２…中空糸膜モジュール、３…ガス供給管、４…液体供給管、５…モジュール経由管、５Ａ…供給側モジュール経由管、５Ｂ…排出側モジュール経由管、６…バイパス管、７…液体排出管、８…第一流量検出部、８Ａ…第二流量検出部、９…制御弁、１０…制御部、１１…圧力調整弁、１２…圧力計、１３…分岐部、１４…合流部、２１…中空糸膜、２２…ハウジング、２３…ガス供給口、２４…液体供給口、２５…液体排出口、３１…比抵抗値調整装置、３２…流量調整バルブ、Ａ１…第一流量域、Ａ２…第二流量域、Ａ３…第三流量域、Ｇ…調整ガス、Ｌ…液体、Ｌ１…調整ガス付加液体、Ｌ２…比抵抗値調整液体。
【図１】
2018030525.tif 000003
【図２】
2018030525.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018030525.tif 000009
【図８】
2018030525.tif 000010
【図９】
2018030525.tif 000011
【図１０】
2018030525.tif 000012
【図１１】
2018030525.tif 000013
【図１２】
2018030525.tif 000014
【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年7月2日(2018.7.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が供給される液相側領域と前記液体の比抵抗値を調整するための調整ガスが供給される気相側領域とが中空糸膜により分けられており、前記中空糸膜を透過した前記調整ガスを前記液体に溶解させて前記液体に前記調整ガスが溶解した調整ガス付加液体を生成する中空糸膜モジュールと、
前記中空糸膜モジュールに前記調整ガスを供給するガス供給管と、
前記液体が供給される液体供給管と、
前記液体供給管を分岐する分岐部を介して前記液体供給管に連通されて、前記中空糸膜モジュールを経由するモジュール経由管と、
前記分岐部を介して前記液体供給管に連通されて、前記中空糸膜モジュールをバイパスするバイパス管と、
前記モジュール経由管と前記バイパス管とを前記中空糸膜モジュールの下流側において合流する合流部を介して前記モジュール経由管及び前記バイパス管と連通される液体排出管と、
前記液体供給管に供給される前記液体の第一流量を検出する第一流量検出部と、
前記モジュール経由管を開閉する制御弁と、
前記第一流量検出部で検出された前記第一流量に応じて前記制御弁の開度を設定する制御部と、を備える、
比抵抗値調整装置。
【請求項２】
前記モジュール経由管は、
前記中空糸膜モジュールの上流側に配置されて、前記中空糸膜モジュールに前記液体を供給する供給側モジュール経由管と、
前記中空糸膜モジュールの下流側に配置されて、前記中空糸膜モジュールから前記調整ガス付加液体が排出される排出側モジュール経由管と、を備え、
前記制御部は、前記排出側モジュール経由管に取り付けられて前記排出側モジュール経由管を開閉する、
請求項１に記載の比抵抗値調整装置。
【請求項３】
前記第一流量検出部は、前記液体排出管を流れる前記液体の流量を検出する
請求項２に記載の比抵抗値調整装置。
【請求項４】
前記モジュール経由管を流れる前記液体の第二流量を検出する第二流量検出部を更に備え、
前記制御部は、前記第二流量検出部で検出された前記第二流量に応じて前記開度を補正する、
請求項１〜３の何れか一項に記載の比抵抗値調整装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第一流量が設定流量以下である場合に、前記第一流量が前記設定流量よりも大きい場合に比べて、前記開度を大きくする、
請求項１〜４の何れか一項に記載の比抵抗値調整装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第一流量が前記設定流量以下である場合に、前記第一流量が小さくなるほど前記開度を大きくする、
請求項５に記載の比抵抗値調整装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第一流量が前記設定流量よりも大きい場合に、前記第一流量が小さくなるほど前記開度を大きくする、
請求項６に記載の比抵抗値調整装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第一流量が設定流量以下である場合に、前記第一流量が前記設定流量よりも大きい場合に比べて、前記第一流量の変化量に対する前記開度の変化量の割合を大きくする、
請求項７に記載の比抵抗値調整装置。
【請求項９】
前記調整ガス付加液体は、前記液体に前記調整ガスが飽和状態で溶解された調整ガス飽和液体である、
請求項１〜８の何れか一項に記載の比抵抗値調整装置。
【請求項１０】
液体が供給される液相側領域と前記液体の比抵抗値を調整するための調整ガスが供給される気相側領域とが中空糸膜により分けられており、前記中空糸膜を透過した前記調整ガスを前記液体に溶解させて前記液体に前記調整ガスが溶解した調整ガス付加液体を生成する中空糸膜モジュールを用いて、前記液体の比抵抗値を調整する比抵抗値調整方法であって、
液体供給管に前記液体を供給し、
液体供給管に供給された前記液体を、前記中空糸膜モジュールを経由するモジュール経由管と前記中空糸膜モジュールをバイパスするバイパス管とに分岐し、
前記中空糸膜モジュールに前記調整ガスを供給して、前記中空糸膜モジュールにおいて、前記液体に前記調整ガスが飽和状態で溶解された前記調整ガス付加液体を生成し、
前記中空糸膜モジュールで生成された前記調整ガス付加液体と前記中空糸膜モジュールをバイパスした前記液体とを合流して、液体排出管に排出し、
前記液体供給管に供給される前記液体の第一流量に応じて、前記モジュール経由管を開閉する制御弁の開度を設定する、
比抵抗値調整方法。
【請求項１１】
前記第一流量が設定流量以下である場合に、前記第一流量が前記設定流量よりも大きい場合に比べて、前記開度を大きくする、
請求項１０に記載の比抵抗値調整方法。
【請求項１２】
前記モジュール経由管を流れる前記液体の第二流量を検出し、前記第二流量に応じて前記開度を補正する、
請求項１０又は１１に記載の比抵抗値調整方法。
【請求項１３】
前記第一流量が設定流量以下である場合に、
前記第一流量が前記設定流量よりも大きい場合に比べて、前記開度を大きくし、
前記第一流量が小さくなるほど前記開度を大きくし、
前記第一流量が前記設定流量よりも大きい場合に比べて、前記第一流量の変化量に対する前記開度の変化量の割合を大きくし、
前記第一流量が前記設定流量よりも大きい場合に、前記第一流量が小さくなるほど前記開度を大きくする、
請求項１０〜１２の何れか一項に記載の比抵抗値調整方法。
【国際調査報告】
2018030525.tif 000016
2018030525.tif 000017
2018030525.tif 000018
2018030525.tif 000019