特許 6048274 純水製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6048274

(24)【登録日】2016年12月2日

(45)【発行日】2016年12月21日

(54)【発明の名称】純水製造装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/44 20060101AFI20161212BHJP

   B01D 61/08 20060101ALI20161212BHJP

   B01D 61/44 20060101ALI20161212BHJP

   B01D 61/58 20060101ALI20161212BHJP

   B01D 61/00 20060101ALI20161212BHJP

   B01D 63/00 20060101ALI20161212BHJP

   C02F 1/469 20060101ALI20161212BHJP

   C02F 9/08 20060101ALI20161212BHJP

   C02F 9/06 20060101ALI20161212BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/44 H

   B01D61/08

   B01D61/44

   B01D61/58

   B01D61/00

   B01D63/00

   C02F1/46 103

   C02F9/08

   C02F9/06

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-67325(P2013-67325)

(22)【出願日】2013年3月27日

(65)【公開番号】特開2014-188465(P2014-188465A)

(43)【公開日】2014年10月6日

【審査請求日】2015年12月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000175272

【氏名又は名称】三浦工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126000

【弁理士】

【氏名又は名称】岩池 満

(74)【代理人】

【識別番号】100145713

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 竜太

(72)【発明者】

【氏名】泉 修平

(72)【発明者】

【氏名】真鍋 敦行

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 隼人

(72)【発明者】

【氏名】高島 悠司

【審査官】 富永 正史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２７３４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０７０８３１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０３−２２４６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０１４８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１６０３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００３４２９２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１３４０７４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−１８９９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２９９４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９６６３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １／００ − ９／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

純水製造装置を構成する各種の機器が、４つの側面を有するキャビネット内に収容される純水製造装置であって、
前記各種の機器のうち交換又はメンテナンスの頻度が比較的高い機器には、
供給水を予備濾過するプレフィルタと、
前記プレフィルタにより予備濾過された供給水から透過水を分離する逆浸透膜モジュールと、
前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を脱イオン処理して脱イオン水を得る電気脱イオンスタックと、が含まれ、
前記逆浸透膜モジュールは、その引き出し側を、前記キャビネットの前記４つの側面のうちの第１の側面に向けて配置され、
前記電気脱イオンスタックは、その引き出し側を前記キャビネットの前記第１の側面に向けて配置され、
前記プレフィルタは、前記第１の側面に隣接する第２の側面の側において、その引き出し側を上方に向けて配置される、
純水製造装置。

【請求項2】

前記各種の機器には、
前記予備濾過された供給水を前記逆浸透膜モジュールに送り込む加圧ポンプが含まれる、
請求項１に記載の純水製造装置。

【請求項3】

前記各種の機器には、
前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を脱気処理して脱気水を得る脱炭酸膜モジュールと、
前記脱炭酸膜モジュールを作動させるのに用いる真空ポンプと、
前記真空ポンプに用いる封水を貯留する封水タンクと、がさらに含まれ、
前記電気脱イオンスタックは、前記脱炭酸膜モジュールで得られた脱気水を脱イオン処理して脱イオン水を得る、
請求項２に記載の純水製造装置。

【請求項4】

前記脱炭酸膜モジュール、前記真空ポンプ及び前記封水タンクは、オプションである、
請求項３に記載の純水製造装置。

【請求項5】

前記脱炭酸膜モジュール、前記真空ポンプ及び前記封水タンクは、前記キャビネットの前記第２の側面の側で且つ前記プレフィルタよりも前記第１の側面から遠ざかる方向に存在するスペースに配置される、
請求項３又は４に記載の純水製造装置。

【請求項6】

前記逆浸透膜モジュール及び前記加圧ポンプにより、１段階の逆浸透膜処理が行われる、請求項２〜５のいずれか１項に記載の純水製造装置。

【請求項7】

前記逆浸透膜モジュールは、
前記プレフィルタにより予備濾過された供給水から第１透過水を分離する第１逆浸透膜モジュールと、
前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水から第２透過水を分離する第２逆浸透膜モジュールと、で構成され、
前記加圧ポンプは、
前記予備濾過された供給水を前記第１逆浸透膜モジュールに送り込む第１加圧ポンプと、
前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水を前記第２逆浸透膜モジュールに送り込む第２加圧ポンプと、で構成され、
前記第１逆浸透膜モジュール及び前記第２逆浸透膜モジュール、並びに前記第１加圧ポンプ及び前記第２加圧ポンプにより、２段階の逆浸透膜処理が行われる、請求項２〜５のいずれか１項に記載の純水製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、供給水から透過水を分離する逆浸透膜モジュールと、透過水を脱イオン処理して脱イオン水を得る脱イオン部と、を備える純水製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

医薬品や化粧品の製造、電子部品や精密機器の洗浄等においては、不純物を含まない高純度の純水が使用される。この種の純水を製造する場合には、純水製造装置が用いられることがある。純水製造装置として、供給水から透過水を分離する逆浸透膜モジュール（以下、「ＲＯ膜モジュール」ともいう）と、逆浸透膜モジュールで分離された透過水を脱塩処理（脱イオン処理）して脱塩水（脱イオン水）を得る脱イオン部としての電気脱イオンスタック（以下、「ＥＤＩスタック」ともいう）と、を備える純水製造装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような逆浸透膜モジュール及び電気脱イオンスタック等の必要な各種の機器がキャビネット内に収容されることによって、純水製造装置は、構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１−２５９３７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような純水製造装置の機器の中には、交換又はメンテナンスの頻度が比較的高い機器が存在する。そのため、この種の交換又はメンテナンスの作業に適した機器の配置が求められる。

【0005】

一方、例えば、脱炭酸膜モジュールは、純水製造装置においてオプションとして用いられる場合がある。脱炭酸膜モジュールは、逆浸透膜モジュールで分離された透過水を脱気処理して脱気水を得るものである。脱炭酸膜モジュールで得られた脱気水を、電気脱イオンスタックで脱イオン処理すると、脱イオン水が得られる。脱炭酸膜モジュールが用いられる場合には、脱炭酸膜モジュールを作動させるのに用いる真空ポンプ、及び真空ポンプに用いる封水を貯留する封水タンクも必要になる。そのため、脱炭酸膜モジュールのようなオプション機器の設置の自由度が高いことも求められる。

【0006】

本発明は、機器の交換又はメンテナンスの作業に適する一方、オプション機器の設置の自由度が高い純水製造装置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】

本発明は、純水製造装置を構成する各種の機器が、４つの側面を有するキャビネット内に収容される純水製造装置であって、前記各種の機器のうち交換又はメンテナンスの頻度が比較的高い機器には、供給水を予備濾過するプレフィルタと、前記プレフィルタにより予備濾過された供給水から透過水を分離する逆浸透膜モジュールと、前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を脱イオン処理して脱イオン水を得る電気脱イオンスタックと、が含まれ、前記逆浸透膜モジュールは、その引き出し側を、前記キャビネットの前記４つの側面のうちの第１の側面に向けて配置され、前記電気脱イオンスタックは、その引き出し側を前記キャビネットの前記第１の側面に向けて配置され、前記プレフィルタは、前記第１の側面に隣接する第２の側面の側において、その引き出し側を上方に向けて配置される、純水製造装置に関する。

【0009】

前記各種の機器には、前記予備濾過された供給水を前記逆浸透膜モジュールに送り込む加圧ポンプが含まれることが好ましい。

【0010】

前記各種の機器には、前記逆浸透膜モジュールで分離された透過水を脱気処理して脱気水を得る脱炭酸膜モジュールと、前記脱炭酸膜モジュールを作動させるのに用いる真空ポンプと、前記真空ポンプに用いる封水を貯留する封水タンクと、がさらに含まれ、前記電気脱イオンスタックは、前記脱炭酸膜モジュールで得られた脱気水を脱イオン処理して脱イオン水を得ることが好ましい。

【0011】

前記脱炭酸膜モジュール、前記真空ポンプ及び前記封水タンクは、オプションであることが好ましい。

【0013】

前記脱炭酸膜モジュール、前記真空ポンプ及び前記封水タンクは、前記キャビネットの前記第２の側面の側で且つ前記プレフィルタよりも前記第１の側面から遠ざかる方向に存在するスペースに配置されることが好ましい。

【0014】

前記逆浸透膜モジュール及び前記加圧ポンプにより、１段階の逆浸透膜処理が行われることが好ましい。

【0015】

前記逆浸透膜モジュールは、前記プレフィルタにより予備濾過された供給水から第１透過水を分離する第１逆浸透膜モジュールと、前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水から第２透過水を分離する第２逆浸透膜モジュールと、で構成され、前記加圧ポンプは、前記予備濾過された供給水を前記第１逆浸透膜モジュールに送り込む第１加圧ポンプと、前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水を前記第２逆浸透膜モジュールに送り込む第２加圧ポンプと、で構成され、前記第１逆浸透膜モジュール及び前記第２逆浸透膜モジュール、並びに前記第１加圧ポンプ及び前記第２加圧ポンプにより、２段階の逆浸透膜処理が行われることが好ましい。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、機器の交換又はメンテナンスの作業に適する一方、オプション機器の設置の自由度が高い純水製造装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】一実施形態に係る純水製造装置１の各機器の配置を示す左前方から視た斜視図である。

【図2】一実施形態に係る純水製造装置１の各機器の配置を示す左後方から視た斜視図である。

【図3】一実施形態に係る純水製造装置１の各機器の機能を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る純水製造装置１の各機器の配置を示す左前方から視た斜視図である。図２は、一実施形態に係る純水製造装置１の各機器の配置を示す左後方から視た斜視図である。図３は、一実施形態に係る純水製造装置１の各機器の機能を示す概略図である。尚、図３には、図１、図２に示す機器以外のオプション機器等についても純水製造装置１の機能説明のために示す。

【0019】

まず、図１、図２を参照して、本実施形態に係る純水製造装置１の各機器の配置について説明する。
図１、図２に示すように、本実施形態に係る純水製造装置１は、プレフィルタ４と、第１加圧ポンプとしての前段加圧ポンプ（以下、「前段ＲＯ加圧ポンプ」ともいう）８と、第１逆浸透膜モジュールとしての前段逆浸透膜モジュール（以下、「前段ＲＯ膜モジュール」ともいう）１０と、中間タンク１１と、第２加圧ポンプとしての後段加圧ポンプ（以下、「後段ＲＯ加圧ポンプ」ともいう）１２と、第２逆浸透膜モジュールとしての後段逆浸透膜モジュール（以下、「後段ＲＯ膜モジュール」ともいう）１４と、脱炭酸膜モジュール１５１と、真空ポンプ１５２と、封水タンク１５４と、電気脱イオンスタック（以下、「ＥＤＩスタック」ともいう）１６と、タッチパネル３６を有する制御ボックス３５と、を備える。純水製造装置１を構成するこれらの全ての機器は、キャビネット１００内に収容される。尚、図１、図２において、各機器を繋ぐライン（流体用配管）等は、図示を省略する。また、キャビネット１００は、フレームのみ図示し、壁面パネルについては図示を省略する。

【0020】

図１、図２に示す機器のうち、プレフィルタ４は、フィルタエレメントの交換又はメンテナンスの頻度が比較的高い。前段ＲＯ膜モジュール１０及び後段ＲＯ膜モジュール１４も、ＲＯ膜エレメントの交換又はメンテナンスの頻度が比較的高い。ＥＤＩスタック１６も、ＥＤＩスタック本体の交換又はメンテナンスの頻度が比較的高い。
脱炭酸膜モジュール１５１、真空ポンプ１５２、及び封水タンク１５４は、純水製造装置１にとって必須の機器ではなく、オプションである。すなわち、純水製造装置１において、脱炭酸膜モジュール１５１、真空ポンプ１５２、及び封水タンク１５４は、設けるか又は設けないか任意に選択される機器である。

【0021】

キャビネット１００は、実質的に平行六面体で構成される。キャビネット１００の正面側（図１の右手前側）において、向かって右下部には、ＥＤＩスタック本体の引き出し側（例えば、エンドプレート側）を正面側に向けて、ＥＤＩスタック１６が配置される。ＥＤＩスタック１６の上方には、制御ボックス３５が配置される。ＥＤＩスタック１６及び制御ボックス３５の背後には、中間タンク１１が配置される。中間タンク１１の背後には、後段ＲＯ加圧ポンプ１２が配置される。後段ＲＯ加圧ポンプ１２は、キャビネット１００の背面側（図２の左手前側）に位置する。キャビネット１００の正面側において、ＥＤＩスタック１６及び制御ボックス３５の左側には、前段ＲＯ加圧ポンプ８が配置される。前段ＲＯ加圧ポンプ８は、キャビネット１００の左右の壁から略等しい間隔を置いて位置する。

【0022】

キャビネット１００の正面側において、前段ＲＯ加圧ポンプ８の左側には、ＲＯ膜エレメントの引き出し側を正面側に向けて、前段ＲＯ膜モジュール１０及び後段ＲＯ膜モジュール１４が配置される。具体的には、前段ＲＯ加圧ポンプ８の左側において、前方位置で上方へ起立した前方ラック１０１と、後方位置で上方へ起立した後方ラック１０２とによって、前段ＲＯ膜モジュール１０及び後段ＲＯ膜モジュール１４は、その前部及び後部を支持される。図１、図２において、下の３本は、前段ＲＯ膜モジュール１０であり、上の２本は、後段ＲＯ膜モジュール１４である。キャビネット１００の正面側において、向かって左側には、フィルタエレメントの引き出し側を上方側に向けて（すなわち、ハウジングを垂直方向に立設して）、プレフィルタ４が配置される。プレフィルタ４は、前方ラック１０１及び後方ラック１０２によって支持された前段ＲＯ膜モジュール１０及び後段ＲＯ膜モジュール１４の左側に位置する。

【0023】

キャビネット１００の正面側から見て、前方ラック１０１及び後方ラック１０２によって支持された前段ＲＯ膜モジュール１０及び後段ＲＯ膜モジュール１４の左側には、手前に位置するプレフィルタ４の背後にスペース１０３が存在する。このスペース１０３は、キャビネット１００の左側面側から見ると、奥行きは短いが間口は広くて、ある程度まとまった広さがある。このスペース１０３には、脱炭酸膜モジュール１５１、真空ポンプ１５２、及び封水タンク１５４が配置される。

【0024】

次に、図３を参照して、本実施形態に係る純水製造装置１の各機器の機能について説明する。本実施形態に係る純水製造装置１は、例えば、原水（例えば、水道水）から脱塩水（脱イオン水）を製造する純水製造装置に適用される。純水製造装置１で製造された脱塩水は、純水として、需要箇所等に送出される。なお、本実施形態に係る純水製造装置１において、需要箇所等へ純水を供給することを「採水」ともいう。

【0025】

図１、図２に示す前段加圧ポンプ８は、図３において、前段インバータ９と関連付けて示す。図１、図２に示す後段加圧ポンプ１２は、図３において、後段インバータ１３と関連付けて示す。図１、図２に示す脱炭酸膜モジュール１５１、真空ポンプ１５２、及び封水タンク１５４は、図３において、それらを含む上位概念の脱炭酸装置１５として示すと共に、第３オプション機器ＯＰ３として示す。図１、図２に示すタッチパネル３６を有する制御ボックス３５は、図３において、制御ユニット３０及び入力操作部４０（タッチパネル３６）として示すと共に、直流電源装置５０及び表示部６０と関連付けて示す。

【0026】

図１、図２に示す機器以外に、図３には、第１オプション機器ＯＰ１、第２オプション機器ＯＰ２、第１流路切換弁Ｖ７１、第２流路切換弁Ｖ７２、及び第４オプション機器ＯＰ４を示す。第１オプション機器ＯＰ１は、軟水器２及び活性炭濾過器３を含む。第２オプション機器ＯＰ２は、硬度センサＳ１及び残留塩素センサＳ２を含む。第４オプション機器ＯＰ４は、第２比抵抗センサＲＳ２、全有機炭素センサＴＯＣ及び第３温度センサＴＥ３を含む。

【0027】

純水製造装置１は、供給水ラインＬ１と、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２と、前段ＲＯ透過水リターンラインＬ４３と、前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３と、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３と、後段ＲＯ透過水リターンラインＬ４４と、後段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５４と、脱塩水ラインＬ３と、脱塩水リターンラインＬ４５と、を備える。なお、本明細書における「ライン」とは、流路、径路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。

【0028】

供給水ラインＬ１には、供給水Ｗ１が流通する。供給水ラインＬ１は、供給水Ｗ１を、前段ＲＯ膜モジュール１０へ流通させるラインである。供給水ラインＬ１は、第１供給水ラインＬ１１と、第２供給水ラインＬ１２と、を有する。

【0029】

第１供給水ラインＬ１１には、原水Ｗ１１（供給水Ｗ１）が流通する。第１供給水ラインＬ１１は、原水Ｗ１１の供給源（不図示）と軟水器２とをつなぐラインである。第１供給水ラインＬ１１の上流側の端部は、原水Ｗ１１の供給源（不図示）に接続されている。また、第１供給水ラインＬ１１の下流側の端部は、軟水器２に接続されている。

【0030】

軟水器２は、原水Ｗ１１中に含まれる硬度成分をナトリウムイオンに置換して軟水Ｗ１２（供給水Ｗ１）を製造する機器である。軟水器２は、圧力タンク内に陽イオン交換樹脂床を収容したイオン交換塔を有する。

【0031】

第２供給水ラインＬ１２には、軟水Ｗ１２（供給水Ｗ１）が流通する。第２供給水ラインＬ１２は、軟水Ｗ１２を、前段ＲＯ膜モジュール１０へ流通させるラインである。第２供給水ラインＬ１２は、軟水器２と前段ＲＯ膜モジュール１０とをつなぐラインである。第２供給水ラインＬ１２の上流側の端部は、軟水器２に接続されている。第２供給水ラインＬ１２の下流側の端部は、前段ＲＯ膜モジュール１０の一次側入口ポート（供給水Ｗ１の入口）に接続されている。

【0032】

活性炭濾過器３は、軟水Ｗ１２（供給水Ｗ１）に含まれる塩素成分（主として遊離残留塩素）を除去する機器である。活性炭濾過器３は、圧力タンク内に活性炭からなる濾材床を収容した濾過塔を有する。活性炭濾過器３は、軟水Ｗ１２に含まれる塩素成分を分解除去する他、有機成分を吸着除去したり、懸濁物質を捕捉したりして軟水Ｗ１２（供給水Ｗ１）を浄化する。

【0033】

プレフィルタ４は、活性炭濾過器３により浄化された軟水Ｗ１２（供給水Ｗ１）に含まれる微粒子を除去するフィルタである。プレフィルタ４は、ハウジング内にフィルタエレメントが収容されて構成される。フィルタエレメントとしては、例えば、濾過精度が１〜５０μｍの不織布フィルタエレメント又は糸巻きフィルタエレメント等が用いられる。

【0034】

硬度センサＳ１は、供給水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１の全硬度（すなわち、硬度リーク量）を測定する機器である。残留塩素センサＳ２は、供給水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１の遊離残留塩素濃度（すなわち、塩素リーク量）を測定する機器である。硬度センサＳ１及び残留塩素センサＳ２は、供給水ラインＬ１に接続されている。硬度センサＳ１及び残留塩素センサＳ２は、制御ユニット３０と電気的に接続されている。硬度センサＳ１で測定された硬度リーク量及び残留塩素センサＳ２で測定された塩素リーク量は、それぞれ制御ユニット３０の第１制御部３１へ検出信号として送信される。

【0035】

前段加圧ポンプ８は、供給水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１を吸入し、前段ＲＯ膜モジュール１０へ向けて圧送（吐出）する装置である。前段加圧ポンプ８には、前段インバータ９から周波数が変換された駆動電力が供給される。前段加圧ポンプ８は、供給された駆動電力の周波数（以下、「運転周波数」ともいう）に応じた回転速度で駆動される。

【0036】

前段インバータ９は、前段加圧ポンプ８に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路（又はその回路を持つ装置）である。前段インバータ９は、制御ユニット３０と電気的に接続されている。前段インバータ９には、制御ユニット３０の第１制御部３１から指令信号が入力される。前段インバータ９は、第１制御部３１により入力された指令信号（電流値信号又は電圧値信号）に対応する運転周波数の駆動電力を、前段加圧ポンプ８に出力する。

【0037】

前段ＲＯ膜モジュール１０は、前段加圧ポンプ８により圧送された供給水Ｗ１を、溶存塩類が除去された前処理水としての前段透過水Ｗ２と、溶存塩類が濃縮された濃縮水Ｗ３と、に分離する。前段ＲＯ膜モジュール１０は、単一又は複数のスパイラル型ＲＯ膜エレメントを圧力容器（ベッセル）に収容して構成される。当該ＲＯ膜エレメントに使用されるＲＯ膜としては、架橋芳香族ポリアミド系複合膜等が例示される。架橋芳香族ポリアミド系複合膜からなるＲＯ膜エレメントとしては、東レ社製：型式名「ＴＭＧ２０−４００」、ウンジン・ケミカル社製：型式名「ＲＥ８０４０−ＢＬＦ」、日東電工社製：型式名「ＥＳＰＡ１」等が市販されており、これらのエレメントを好適に用いることができる。

【0038】

前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３は、前段ＲＯ膜モジュール１０で分離された濃縮水Ｗ３の一部Ｗ３１を供給水ラインＬ１へ返送するラインである。前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３の上流側の端部は、前段ＲＯ膜モジュール１０の一次側出口ポート（濃縮水Ｗ３の出口）に接続されている。前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３の下流側の端部は、前段加圧ポンプ８の手前において供給水ラインＬ１に接続されている。

【0039】

前段ＲＯ透過水ラインＬ２２は、前段ＲＯ膜モジュール１０で分離された前段透過水Ｗ２を後段ＲＯ膜モジュール１４に流通させるラインである。前段ＲＯ透過水ラインＬ２２の上流側の端部は、前段ＲＯ膜モジュール１０の二次側ポート（前段透過水Ｗ２の出口）に接続されている。前段ＲＯ透過水ラインＬ２２の下流側の端部は、中間タンク１１等を介して、後段ＲＯ膜モジュール１４の一次側入口ポート（前段透過水Ｗ２の入口）に接続されている。

【0040】

前段ＲＯ透過水リターンラインＬ４３は、前段ＲＯ膜モジュール１０で分離された前段透過水Ｗ２を、前段ＲＯ膜モジュール１０の上流側の供給水ラインＬ１へ返送するラインである。前段ＲＯ透過水リターンラインＬ４３の上流側の端部は、前段ＲＯ膜モジュール１０の二次側ポート（前段透過水Ｗ２の出口）に接続されている。前段ＲＯ透過水リターンラインＬ４３の下流側の端部は、前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３に接続されている。

【0041】

中間タンク１１は、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２における前段ＲＯ膜モジュール１０と後段ＲＯ膜モジュール１４との間に設けられている。中間タンク１１は、前段ＲＯ膜モジュール１０で分離された前段透過水Ｗ２を貯留するタンクである。

【0042】

後段加圧ポンプ１２は、中間タンク１１に貯留された前段透過水Ｗ２を吸入し、後段ＲＯ膜モジュール１４へ向けて圧送する装置である。後段加圧ポンプ１２には、後段インバータ１３から周波数が変換された駆動電力が供給される。後段加圧ポンプ１２は、供給された駆動電力の周波数（以下、「運転周波数」ともいう）に応じた回転速度で駆動される。

【0043】

後段インバータ１３は、後段加圧ポンプ１２に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路（又はその回路を持つ装置）である。後段インバータ１３は、制御ユニット３０と電気的に接続されている。後段インバータ１３には、制御ユニット３０の第１制御部３１から指令信号が入力される。後段インバータ１３は、第１制御部３１から入力された指令信号（電流値信号又は電圧値信号）に対応する運転周波数の駆動電力を、後段加圧ポンプ１２に出力する。

【0044】

後段ＲＯ膜モジュール１４は、前段ＲＯ膜モジュール１０で分離されて後段加圧ポンプ１２により圧送された前段透過水Ｗ２を、前段透過水Ｗ２よりも溶存塩類が除去された後段透過水Ｗ４と、溶存塩類が濃縮された濃縮水Ｗ５と、に分離する。後段ＲＯ膜モジュール１４は、単一又は複数のスパイラル型ＲＯ膜エレメントを圧力容器（ベッセル）に収容して構成される。

【0045】

後段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５４は、後段ＲＯ膜モジュール１４で分離された濃縮水Ｗ５の一部Ｗ５１を、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２へ返送するラインである。後段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５４の上流側の端部は、後段ＲＯ膜モジュール１４の一次側出口ポート（濃縮水の出口）に接続されている。後段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５４の下流側の端部は、後段加圧ポンプ１２の手前において前段ＲＯ透過水ラインＬ２２に接続されている。

【0046】

後段ＲＯ透過水ラインＬ２３は、後段ＲＯ膜モジュール１４で分離された後段透過水Ｗ４を脱炭酸装置１５（脱炭酸装置１５をオプションとして使用する場合）に流通させるラインである。後段ＲＯ透過水ラインＬ２３の上流側の端部は、後段ＲＯ膜モジュール１４の二次側ポート（後段透過水Ｗ４の出口）に接続されている。後段ＲＯ透過水ラインＬ２３の下流側の端部は、脱炭酸装置１５に接続されている。

【0047】

脱炭酸装置１５は、後段ＲＯ膜モジュール１４で分離された後段透過水Ｗ４に含まれる遊離炭酸（溶存炭酸ガス）を、気体分離膜モジュールにより脱気処理して、脱気水（脱気透過水）を得る設備である。後段ＲＯ膜モジュール１４の下流側に脱炭酸装置１５を設けることにより、ＲＯ膜を透過しやすい遊離炭酸を後段透過水Ｗ４から除去することができる。従って、より純度の高い後段透過水Ｗ４を得ることができる。本実施形態の脱炭酸装置１５では、中空糸膜からなる外部灌流式の気体分離膜モジュールを用い、中空糸膜の内側を真空ポンプ（不図示）で吸引しながら、空気等の掃引ガスを導入し、膜壁を介して遊離炭酸を掃引ガス中に移行させつつ排気する。このような用途に適した気体分離膜モジュールとしては、例えば、セルガード社製：製品名「Ｌｉｑｕｉ−Ｃｅｌ Ｇ−５２１Ｒ」等が挙げられる。脱炭酸装置１５には、後段ＲＯ膜モジュール１４で分離された後段透過水Ｗ４を脱気処理して脱気水Ｗ４２を得る脱炭酸膜モジュール１５１と、脱炭酸膜モジュール１５１を作動させるのに用いる真空ポンプ１５２と、真空ポンプ１５２に用いる封水を貯留する封水タンク１５４と、が含まれる。

【0048】

第１流路切換弁Ｖ７１は、脱炭酸装置１５の脱炭酸膜モジュール１５１で脱気処理された脱気水Ｗ４２を、ＥＤＩスタック１６へ向けて流通させる流路（採水側流路）、又は、後段ＲＯ透過水リターンラインＬ４４を介して中間タンク１１へ向けて流通させる流路（循環側流路）に切り換え可能な自動弁である。第１流路切換弁Ｖ７１は、例えば、電動式又は電磁式の三方弁により構成される。第１流路切換弁Ｖ７１は、制御ユニット３０と電気的に接続されている。第１流路切換弁Ｖ７１における流路の切り換えは、制御ユニット３０の第２制御部３２から送信される流路切換信号により制御される。

【0049】

後段ＲＯ透過水リターンラインＬ４４は、脱炭酸装置１５の脱炭酸膜モジュール１５１で脱気処理された脱気水Ｗ４２を、前段ＲＯ膜モジュール１０と後段ＲＯ膜モジュール１４との間に設けられた中間タンク１１へ返送するラインである。

【0050】

ＥＤＩスタック１６は、脱炭酸装置１５の脱炭酸膜モジュール１５１で脱気処理された脱気水Ｗ４２を脱塩処理（脱イオン処理）して、脱塩水Ｗ６と濃縮水とを得る水処理機器である。ＥＤＩスタック１６は、直流電源装置５０と電気的に接続されている。ＥＤＩスタック１６には、直流電源装置５０から直流電圧が印加される。ＥＤＩスタック１６は、直流電源装置５０から印加された直流電圧により通電され、動作する。

【0051】

直流電源装置５０は、直流電圧をＥＤＩスタック１６の一対の電極間に印加する。直流電源装置５０は、制御ユニット３０と電気的に接続されている。直流電源装置５０は、制御ユニット３０の第２制御部３２により入力された指令信号に応答して、直流電圧をＥＤＩスタック１６に出力する。ＥＤＩスタック１６は、直流電源装置５０から直流電圧を印加されると、脱炭酸装置１５の脱炭酸膜モジュール１５１で脱気処理された脱気水Ｗ４２（元々は後段ＲＯ膜モジュール１４で分離された後段透過水Ｗ４）を脱イオン処理して脱塩水（脱イオン水）Ｗ６を得る。

【0052】

第２流路切換弁Ｖ７２は、ＥＤＩスタック１６で得られた脱塩水Ｗ６を、脱塩水ラインＬ３を介して需要箇所に向けて送出させる流路（採水側流路）、又は、脱塩水リターンラインＬ４５を介して中間タンク１１に向けて流通させる流路（循環側流路）に切り換え可能な自動弁である。第２流路切換弁Ｖ７２は、例えば、電動式又は電磁式の三方弁により構成される。第２流路切換弁Ｖ７２は、制御ユニット３０と電気的に接続されている。第２流路切換弁Ｖ７２における流路の切り換えは、制御ユニット３０の第２制御部３２から送信される流路切換信号により制御される。

【0053】

第２流路切換弁Ｖ７２は、第２制御部３２により採水側流路に切り換えられることにより、ＥＤＩスタック１６で得られた脱塩水Ｗ６を脱塩水ラインＬ３から需要箇所に供給するように送り出す処理を実行可能な送出手段として機能する。

【0054】

脱塩水リターンラインＬ４５は、ＥＤＩスタック１６で得られた脱塩水Ｗ６を、脱塩水ラインＬ３の途中から、前段ＲＯ膜モジュール１０と後段ＲＯ膜モジュール１４との間に設けられた中間タンク１１へ返送するラインである。本実施形態において、脱塩水リターンラインＬ４５の上流側の端部は、第２流路切換弁Ｖ７２に接続されている。脱塩水リターンラインＬ４５の下流側の端部は、中間タンク１１に接続されている。

【0055】

第２圧力センサＰＳ２は、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２に接続されている。第３温度センサＴＥ３は、脱塩水ラインＬ３に接続されている。全有機炭素センサＴＯＣは、脱塩水ラインＬ３を流通する脱塩水Ｗ６の有機体炭素量を検出する機器である。有機体炭素とは、水中に存在する有機物中の炭素である。全有機炭素センサＴＯＣは、脱塩水ラインＬ３に接続されている。全有機炭素検出センサＴＯＣは、制御ユニット３０と電気的に接続されている。全有機炭素センサＴＯＣで検出された脱塩水Ｗ６の全有機炭素量は、制御ユニット３０へ検出信号として送信される。

【0056】

入力操作部４０は、装置の運転モードに係る選択（例えば、運転／停止の選択、警報の解除等）、装置の運転条件に係る各種設定について、ユーザー又は管理者の入力操作を受け付ける入力インターフェースである。この入力操作部４０は、ディスプレイとボタンスイッチを組み合わせた操作パネル、ディスプレイ上で直接操作するタッチパネル等により構成される。本実施形態において、入力操作部４０は、タッチパネル３６により構成される。入力操作部４０は、制御ユニット３０と電気的に接続されている。入力操作部４０から入力された情報は、制御ユニット３０に送信される。

【0057】

表示部６０は、所望の情報を表示する。表示部６０は、制御ユニット３０と電気的に接続されている。

【0058】

制御ユニット３０は、第１制御部３１と、第２制御部３２と、を備える。第１制御部３１及び第２制御部３２は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（不図示）により構成される。マイクロプロセッサのＣＰＵは、メモリから読み出した所定のプログラムに従って、後述する各種の制御を実行する。マイクロプロセッサのメモリには、純水製造装置１を制御するためのデータや各種プログラムが記憶される。また、マイクロプロセッサには、時間の計時等を管理するインテグレーテッドタイマユニット（以下、「ＩＴＵ」ともいう）が組み込まれている。制御ユニット３０の動作についての具体的説明は、省略する。

【0059】

次に、本実施形態に係る純水製造装置１の作用について説明する。
純水製造装置１を構成する図１、図２に示す機器のうち、フィルタエレメントの交換又はメンテナンスの頻度が比較的高いプレフィルタ４は、キャビネット１００の正面側において、フィルタエレメントの引き出し側を上方側に向けて（すなわち、ハウジングを垂直方向に立設して）配置される。ＲＯ膜エレメントの交換又はメンテナンスの頻度が比較的高い前段ＲＯ膜モジュール１０及び後段ＲＯ膜モジュール１４は、キャビネット１００において、ＲＯ膜エレメントの引き出し側を正面側に向けて配置される。ＥＤＩスタック本体の交換又はメンテナンスの頻度が比較的高いＥＤＩスタック１６は、キャビネット１００の正面側において、ＥＤＩスタック本体の引き出し側（例えば、エンドプレート側）を正面側に向けて配置される。

【0060】

そのため、プレフィルタ４に対するフィルタエレメントの交換又はメンテナンスの作業は、キャビネット１００の正面側において行われる。前段ＲＯ膜モジュール１０及び後段ＲＯ膜モジュール１４に対するＲＯ膜エレメントの交換又はメンテナンスの作業は、キャビネット１００の正面側において行われる。ＥＤＩスタック１６に対するＥＤＩスタック本体の交換又はメンテナンスの作業は、キャビネット１００の正面側において行われる。

【0061】

純水製造装置１を構成する図１、図２に示す機器のうち、脱炭酸膜モジュール１５１、真空ポンプ１５２、及び封水タンク１５４は、オプション機器である。キャビネット１００の左側面側には、ある程度まとまったスペース１０３が存在する。このスペース１０３を利用して、オプション機器としての脱炭酸膜モジュール１５１、真空ポンプ１５２、及び封水タンク１５４は、配置される。

【0062】

上述した本実施形態に係る純水製造装置１によれば、例えば、以下のような効果が奏される。
（１）純水製造装置１を構成する機器のうち、プレフィルタ４は、フィルタエレメントの交換又はメンテナンスの頻度が比較的高い。プレフィルタ４は、キャビネット１００の正面側において、フィルタエレメントの引き出し側を上方側に向けて（すなわち、ハウジングを垂直方向に立設して）配置される。そのため、プレフィルタ４に対するフィルタエレメントの交換又はメンテナンスの作業は、キャビネット１００の正面側において行われる。
これにより、プレフィルタ４に対するフィルタエレメントの交換又はメンテナンスの作業を、キャビネット１００の正面側において容易に行うことができ、作業性に優れる。

【0063】

（２）前段ＲＯ膜モジュール１０及び後段ＲＯ膜モジュール１４は、ＲＯ膜エレメントの交換又はメンテナンスの頻度が比較的高い。前段ＲＯ膜モジュール１０及び後段ＲＯ膜モジュール１４は、キャビネット１００において、ＲＯ膜エレメントの引き出し側を正面側に向けて配置される。そのため、前段ＲＯ膜モジュール１０及び後段ＲＯ膜モジュール１４に対するＲＯ膜エレメントの交換又はメンテナンスの作業は、キャビネット１００の正面側において行われる。
これにより、前段ＲＯ膜モジュール１０及び後段ＲＯ膜モジュール１４に対するＲＯ膜エレメントの交換又はメンテナンスの作業を、キャビネット１００の正面側において容易に行うことができ、作業性に優れる。

【0064】

（３）ＥＤＩスタック１６は、ＥＤＩスタック本体の交換又はメンテナンスの頻度が比較的高い。ＥＤＩスタック１６は、キャビネット１００の正面側において、ＥＤＩスタック本体の引き出し側（例えば、エンドプレート側）を正面側に向けて配置される。そのため、ＥＤＩスタック１６に対するＥＤＩスタック本体の交換又はメンテナンスの作業は、キャビネット１００の正面側において行われる。
これにより、ＥＤＩスタック１６に対するＥＤＩスタック本体の交換又はメンテナンスの作業を、キャビネット１００の正面側において容易に行うことができ、作業性に優れる。

【0065】

（４）脱炭酸膜モジュール１５１、真空ポンプ１５２、及び封水タンク１５４は、オプション機器である。キャビネット１００の左側面側には、ある程度まとまったスペース１０３が存在する。このスペース１０３を利用して、オプション機器としての脱炭酸膜モジュール１５１、真空ポンプ１５２、及び封水タンク１５４は、配置される。
これにより、オプション機器が選択される場合には、スペース１０３に、必要な脱炭酸膜モジュール１５１、真空ポンプ１５２、及び封水タンク１５４を自由にレイアウトして容易に設置することができる。その際、既設の非オプション機器のうちの任意の機器を取り外したりしなくても、オプション機器を設置することができるため、オプション機器の設置の自由度が高い。

【0066】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態に制限されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、プレフィルタ４に対するフィルタエレメントの交換又はメンテナンスの作業、前段ＲＯ膜モジュール１０及び後段ＲＯ膜モジュール１４に対するＲＯ膜エレメントの交換又はメンテナンスの作業、及びＥＤＩスタック１６に対するＥＤＩスタック本体の交換又はメンテナンスの作業を、キャビネット１００の正面側ではなく、左側面側又は右側面側等いずれか一側において行うように各機器を配置してもよい。それに応じて、オプション機器としての脱炭酸膜モジュール１５１、真空ポンプ１５２、及び封水タンク１５４を配置するスペース１０３の位置も変更すればよい。

【0067】

前段ＲＯ膜モジュール１０及び後段ＲＯ膜モジュール１４による２段の逆浸透膜処理に代えて、１段の逆浸透膜処理としてもよい。このように、純水製造装置１を構成する機器の種類及び台数は、上述した実施形態に制限されず、交換又はメンテナンスの頻度が比較的高い機器の種類及び台数についても、上述した実施形態に制限されない。

【符号の説明】

【0068】

１ 純水製造装置
４ プレフィルタ
８ 前段加圧ポンプ（第１加圧ポンプ）
１０ 前段ＲＯ膜モジュール（第１逆浸透膜モジュール）
１２ 後段加圧ポンプ（第２加圧ポンプ）
１４ 後段ＲＯ膜モジュール（第２逆浸透膜モジュール）
１６ ＥＤＩスタック（電気脱イオンスタック）
１００ キャビネット
１５１ 脱炭酸膜モジュール
１５２ 真空ポンプ
１５４ 封水タンク
Ｗ１ 供給水
Ｗ２ 前段透過水（第１透過水）
Ｗ４ 後段透過水（第２透過水）
Ｗ４２ 脱気水

【図1】

【図2】

【図3】