特開 2022-172805 溶存ガス除去装置とこれを用いた純水製造装置、及び溶存ガス除去方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022172805

(43)【公開日】2022-11-17

(54)【発明の名称】溶存ガス除去装置とこれを用いた純水製造装置、及び溶存ガス除去方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/20 20060101AFI20221110BHJP

   B01D 19/00 20060101ALI20221110BHJP

   C02F 1/42 20060101ALI20221110BHJP

【ＦＩ】

C02F1/20 A

B01D19/00 101

C02F1/42 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021079033

(22)【出願日】2021-05-07

(71)【出願人】

【識別番号】000004400

【氏名又は名称】オルガノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】西島 裕人

(72)【発明者】

【氏名】菅原 勝則

【テーマコード（参考）】

4D011

4D025

4D037

【Ｆターム（参考）】

4D011AA16

4D011AB02

4D011AC04

4D011AD03

4D011AD06

4D025AA04

4D025BA08

4D025BA13

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4D025BA28

4D025BB02

4D025BB09

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4D025BB19

4D025CA10

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4D037AA03

4D037AB18

4D037BA23

4D037BB01

4D037BB07

4D037CA15

(57)【要約】

【課題】複数のガス分離装置を備える溶存ガス除去装置において吸引装置の台数を削減する。
【解決手段】溶存ガス除去装置１００は、溶存ガスを含む被処理水が供給される内部空間３１を備えた複数のガス分離装置３Ａ，３Ｂを有する。複数のガス分離装置３Ａ，３Ｂは内部空間３１に供給された被処理水中から溶存ガスを分離する。溶存ガス除去装置１００は複数の吸引装置１４Ａ～１４Ｃを有する。複数の吸引装置１４Ａ～１４Ｃの各々は複数のガス分離装置３Ａ，３Ｂに接続可能とされ、内部空間３１を減圧して溶存ガスを吸引除去する。溶存ガス除去装置１００はガス分離装置３Ａ，３Ｂの内部空間３１の真空度を測定する圧力計５Ａ，５Ｂと、圧力計５Ａ，５Ｂで測定されたガス分離装置３Ａ，３Ｂの内部空間３１の真空度に応じて、吸引装置１４Ａ～１４Ｃの運転台数と吸引装置１４Ａ～１４Ｃの吸込能力の少なくともいずれかを制御する制御装置１６と、を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶存ガスを含む被処理水が供給される内部空間を備え、前記内部空間に供給された前記被処理水中から前記溶存ガスを分離する複数のガス分離装置と、
各々が前記複数のガス分離装置に接続可能とされ、前記内部空間を減圧して前記溶存ガスを吸引除去する複数の吸引装置と、
前記ガス分離装置の前記内部空間の真空度を測定する圧力計と、
前記圧力計で測定された前記ガス分離装置の前記内部空間の前記真空度に応じて、前記吸引装置の運転台数と前記吸引装置の吸込能力の少なくともいずれかを制御する制御装置と、
を有する、溶存ガス除去装置。

【請求項2】

前記複数の吸引装置の各々は真空ポンプを有し、
前記制御装置は、前記ガス分離装置の前記内部空間の前記真空度に応じて、前記真空ポンプの回転数を調整する、請求項１に記載の溶存ガス除去装置。

【請求項3】

前記複数の吸引装置の各々は前記真空ポンプに接続されたインバータを有し、
前記制御装置は、前記ガス分離装置の前記内部空間の前記真空度に応じて、前記真空ポンプの回転数を調整するように前記インバータを制御する、請求項２に記載の溶存ガス除去装置。

【請求項4】

前記複数のガス分離装置は第１のガス分離装置を含み、
前記制御装置は２基以上の前記吸引装置で前記第１のガス分離装置の前記内部空間を減圧し、その後前記第１のガス分離装置の前記内部空間の前記真空度に応じて、前記吸引装置の運転台数と前記真空ポンプの回転数の少なくともいずれかを制御する、請求項２または３に記載の溶存ガス除去装置。

【請求項5】

前記複数のガス分離装置は第２のガス分離装置をさらに含み、
前記制御装置は、前記第１のガス分離装置の稼働を止めた後前記第１のガス分離装置の前記内部空間が負圧となっている間に、２基以上の吸引装置で前記第１及び第２のガス分離装置の前記内部空間を減圧し、その後前記第１及び第２のガス分離装置の前記内部空間の前記真空度に応じて、前記吸引装置の運転台数と前記真空ポンプの回転数の少なくともいずれかを制御する、請求項４に記載の溶存ガス除去装置。

【請求項6】

前記複数のガス分離装置は第２のガス分離装置をさらに含み、
前記制御装置は、前記第１のガス分離装置の稼働を止めた後前記第１のガス分離装置の前記内部空間が負圧となっている間に、全ての前記吸引装置で前記第１及び第２のガス分離装置の前記内部空間を減圧し、その後前記第１及び第２のガス分離装置の前記内部空間の前記真空度に応じて、前記吸引装置の運転台数と前記真空ポンプの回転数の少なくともいずれかを制御する、請求項４に記載の溶存ガス除去装置。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか１項に記載の溶存ガス除去装置と、
前記溶存ガス除去装置の前記ガス分離装置の前段に設けられた陽イオン交換装置と、
前記溶存ガス除去装置の前記ガス分離装置の後段に設けられた陰イオン交換装置と、
を有する、純水製造装置。

【請求項8】

複数のガス分離装置のうちの少なくとも一つのガス分離装置の内部空間に溶存ガスを含む被処理水を供給することと、
各々が前記複数のガス分離装置に接続可能とされた複数の吸引装置のうちの２基以上の吸引装置によって、前記少なくとも一つのガス分離装置の前記内部空間を減圧して、前記内部空間に供給された前記被処理水中から前記溶存ガスを吸引除去することと、
前記少なくとも一つのガス分離装置の真空度に応じて、前記吸引装置の運転台数と前記吸引装置の吸込能力の少なくともいずれかを制御することと、
を有する、溶存ガス除去方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は溶存ガス除去装置とこれを用いた純水製造装置、及び溶存ガス除去方法に関する。

【背景技術】

【0002】

２床３塔式（２Ｂ３Ｔ）と呼ばれる純水製造装置が知られている。このタイプの純水製造装置では、陽イオン交換装置とガス分離装置と陰イオン交換装置とが、被処理水の流れに沿って上流から下流に向けて、この順で配置されている。陽イオン交換装置で被処理水中の陽イオン成分が除去され、ガス分離装置で被処理水中の溶存ガスが除去され、陰イオン交換装置で陰イオン成分が除去される。溶存ガスはそれ自体が不純物であるため、ガス分離装置で除去される。特に二酸化炭素は、一部が水に溶けて弱酸性の炭酸水（H⁺＋HCO₃ ^-）となるため、二酸化炭素を除去することで陰イオン交換装置の負荷を下げることができる。ガス分離装置は一般に、ガス分離装置の内部空間を減圧して溶存ガスを吸引除去する吸引装置と組み合わせて使用され、本明細書ではこれらを総称して溶存ガス除去装置と呼ぶ。特許文献１には、吸引装置として真空ポンプが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平３－７７６８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

２Ｂ３Ｔと呼ばれる純水製造装置は複数の系列を有することがある。すなわち、各々が一つの陽イオン交換装置と一つのガス分離装置と一つの陰イオン交換装置とを備える複数の系列が、一つの純水製造装置に設けられることがある。これによって、必要とする処理水量応じて、純水製造装置の処理能力を調整することが容易となる。しかし、個々の系列は互いに独立して作動するように構成されるため、吸引装置はそれぞれのガス分離装置に対して専用に設けられる。従って、吸引装置の設置スペースやコストは純水製造装置の系列の数に依存し、削減が困難である。

【0005】

本発明は複数のガス分離装置を備え、吸引装置の台数の削減が可能な溶存ガス除去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】

【0006】

本発明の溶存ガス除去装置は、溶存ガスを含む被処理水が供給される内部空間を備えた複数のガス分離装置を有する。複数のガス分離装置は内部空間に供給された被処理水中から溶存ガスを分離する。溶存ガス除去装置は複数の吸引装置を有する。複数の吸引装置の各々は複数のガス分離装置に接続可能とされ、内部空間を減圧して溶存ガスを吸引除去する。溶存ガス除去装置はガス分離装置の内部空間の真空度を測定する圧力計と、圧力計で測定されたガス分離装置の内部空間の真空度に応じて、吸引装置の運転台数と吸引装置の吸込能力の少なくともいずれか制御する制御装置と、を有する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、複数のガス分離装置を備え、吸引装置の台数の削減が可能な溶存ガス除去装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る純水製造装置の概略構成図である。

【図2】図１に示す純水製造装置の溶存ガス除去装置の概略構成図である。

【図3】ステップ１における溶存ガス除去装置の作動を示す概念図である。

【図4】ステップ２における溶存ガス除去装置の作動を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本発明の溶存ガス除去装置１００とこれを用いた純水製造装置１、及び溶存ガス除去方法の実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る純水製造装置１の概略構成図を、図２は図１に示す純水製造装置１の溶存ガス除去装置１００の概略構成図を示している。純水製造装置１は各種プラント、超純水製造装置等において、単独でまたは他の水処理装置と組み合わせて使用される。

【0010】

被処理水は純水製造装置１の上流に設けられた入口ラインＬ１を通して、純水製造装置１に供給される。純水製造装置１は２つの系列（Ａ系列、Ｂ系列）を有している。入口ラインＬ１は第１の母管Ｌ２Ａと第２の母管Ｌ２Ｂとに分岐している。Ａ系列は第１のガス分離装置３Ａと、第１のガス分離装置３Ａの前段に設けられた第１の陽イオン交換装置２Ａと、第１のガス分離装置３Ａの後段に設けられた第１の陰イオン交換装置４Ａと、を有し、これらは第１の母管Ｌ２Ａ上に配置されている。Ｂ系列は第２のガス分離装置３Ｂと、第２のガス分離装置３Ｂの前段に設けられた第２の陽イオン交換装置２Ｂと、第２のガス分離装置３Ｂの後段に設けられた第２の陰イオン交換装置４Ｂと、を有し、これらは第２の母管Ｌ２Ｂ上に配置されている。第１の母管Ｌ２Ａと第２の母管Ｌ２Ｂは純水製造装置１の下流で合流して出口ラインＬ３を形成している。純水製造装置１で処理された処理水は出口ラインＬ３を通して下流側に搬送される。Ａ系列とＢ系列は同じ構成を有しているため、これらを区別する必要がない場合、第１のガス分離装置３Ａと第２のガス分離装置３Ｂをガス分離装置３と呼び、第１の陽イオン交換装置２Ａと第２の陽イオン交換装置２Ｂを陽イオン交換装置２と呼び、第１の陰イオン交換装置４Ａと第２の陰イオン交換装置４Ｂを陰イオン交換装置４と呼び、第１の母管Ｌ２Ａと第２の母管Ｌ２Ｂを母管Ｌ２と呼ぶことがある。

【0011】

陽イオン交換装置２はカチオン樹脂やカチオンモノリスが充填された塔であり、被処理水に含まれるカチオン成分を除去する。ガス分離装置３は被処理水中の酸素、二酸化炭素（炭酸ガス）などの溶存ガスを除去する。陰イオン交換装置４はアニオン樹脂やアニオンモノリスが充填された塔であり、被処理水に含まれるアニオン成分を除去する。前述したとおり、ガス分離装置３は二酸化炭素を除去するため、後段の陰イオン交換装置４の負荷を下げることができる。

【0012】

ガス分離装置３は溶存ガスを含む被処理水が供給される内部空間３１を有し、内部空間３１に供給された被処理水から溶存ガスを分離する。ガス分離装置３の上部と底部にそれぞれ、母管Ｌ２が接続されている。ガス分離装置３の入口に入口弁（第１の弁Ｖ１及び第２の弁Ｖ２）が設けられている。内部空間３１の上部には被処理水を散水するための散水ノズル３２が設けられている。散水ノズル３２の下には気液接触材３３が設けられている。散水ノズル３２と気液接触材３３は被処理水の表面積を増大させ、溶存ガスの除去効率を高める。第１のガス分離装置３Ａと第２のガス分離装置３Ｂの頂部、すなわち内部空間３１の頂部にはそれぞれ、第１のガス排出ラインＬ４Ａと第２のガス排出ラインＬ４Ｂが接続されている。第１及び第２のガス排出ラインＬ４Ａ，Ｌ４Ｂは後述する第１～第３の吸引装置１４Ａ～１４Ｃに接続されている。ガス分離装置３の内部空間３１は第１～第３の吸引装置１４Ａ～１４Ｃによって負圧にされる。

【0013】

陽イオン交換装置２でカチオン成分を除去された被処理水は、散水ノズル３２を通って、ガス分離装置３の上部から内部空間３１に供給される。被処理水は内部空間３１中を滴下し、気液接触材３３の内部をさらに下降しながら溶存ガスが除去され、内部空間３１の底部から排出される。溶存ガスを除去された被処理水は陰イオン交換装置４に供給される。

【0014】

第１のガス排出ラインＬ４Ａと第２のガス排出ラインＬ４Ｂにはそれぞれ、第１のガス分離装置３Ａと第２のガス分離装置３Ｂの内部空間３１の真空度を測定する第１の圧力計５Ａと第２の圧力計５Ｂが設けられている。第１の圧力計５Ａと第２の圧力計５Ｂはできるだけ第１のガス分離装置３Ａと第２のガス分離装置３Ｂの近傍に設けることが好ましい。第１の圧力計５Ａと第２の圧力計５Ｂはそれぞれ、第１のガス分離装置３Ａと第２のガス分離装置３Ｂの内部空間３１に設けることもできる。

【0015】

第１のガス排出ラインＬ４Ａと第２のガス排出ラインＬ４Ｂにはそれぞれ、第１のデミスターポット６Ａと第２のデミスターポット６Ｂが設けられている。第１及び第２のデミスターポット６Ａ，６Ｂは吸引ガスに含まれる水滴が衝突して分離される衝突分離材（図示せず）を有している。分離された水滴はそれぞれ、第１の戻り管Ｌ５Ａと第２の戻り管Ｌ５Ｂを通って第１のガス分離装置３Ａと第２のガス分離装置３Ｂに戻される。

【0016】

第１～第３の吸引装置１４Ａ～１４Ｃは第１のガス分離装置３Ａと第２のガス分離装置３Ｂに接続可能に設けられている。接続可能とは接続と切り離しが可能という意味である。第１～第３の吸引装置１４Ａ～１４Ｃの各々は、第１のガス分離装置３Ａと第２のガス分離装置３Ｂの各々と接続可能であり、且つ第１のガス分離装置３Ａと第２のガス分離装置３Ｂの各々から切り離し可能である。この機能を実現するため、第１のガス排出ラインＬ４Ａと第２のガス排出ラインＬ４Ｂは合流して共通ガス排出ラインＬ６を形成し、共通ガス排出ラインＬ６は第１～第３の分岐管Ｌ７Ａ～Ｌ７Ｃに分岐し、第１～第３の分岐管Ｌ７Ａ～Ｌ７Ｃにそれぞれ、第１～第３の吸引装置１４Ａ～１４Ｃが接続されている。また、第１のガス排出ラインＬ４Ａと第２のガス排出ラインＬ４Ｂにはそれぞれ第３の弁Ｖ３と第４の弁Ｖ４が設けられており、これらを操作することで、第１及び第２のガス分離装置３Ａ，３Ｂと第１～第３の吸引装置１４Ａ～１４Ｃとの接続と切り離しが可能となっている。

【0017】

第１～第３の分岐管Ｌ７Ａ～Ｌ７Ｃにはそれぞれ、第１～第３のリキッドセパレータ１１Ａ～１１Ｃと、第１～第３の吸気フィルター１２Ａ～１２Ｃと、第１～第３のメカニカルブースター１３Ａ～１３Ｃと、第１～第３の吸引装置１４Ａ～１４Ｃが配置されている。これらの設備はそれぞれ第１～第３の分岐管Ｌ７Ａ～Ｌ７Ｃに、吸引ガスの流れる方向に沿って上流から下流に向けて、この順で配置されている。第１～第３のリキッドセパレータ１１Ａ～１１Ｃは衝突分離機能を備えたフィルターであり、吸引ガス中の水滴を除去する。第１～第３のリキッドセパレータ１１Ａ～１１Ｃは省略してもよい。第１～第３の吸気フィルター１２Ａ～１２Ｃはポリエステルエレメントを備え、粒径５μｍ以上の固形物を除去する。第１～第３の吸気フィルター１２Ａ～１２Ｃはそれぞれ、下流の第１～第３のメカニカルブースター１３Ａ～１３Ｃと第１～第３の吸引装置１４Ａ～１４Ｃを保護するために設けられる。第１～第３のメカニカルブースター１３Ａ～１３Ｃは排気速度の上昇と到達圧力の低下（真空度の増加）のために設けられる。第１～第３の吸引装置１４Ａ～１４Ｃは本実施形態では真空ポンプであるが、第１及び第２のガス分離装置３Ａ，３Ｂの内部空間３１を負圧にすることができる限り、スチームエジェクターなどの他の形式の装置を用いることも可能である。第１～第３の吸引装置１４Ａ～１４Ｃは第１及び第２のガス分離装置３Ａ，３Ｂの内部空間３１を減圧して溶存ガスを吸引除去する。第１～第３の吸引装置１４Ａ～１４Ｃを通った吸引ガスは外部に排気される。

【0018】

制御装置１６は第１及び第２の圧力計５Ａ，５Ｂでそれぞれ測定された第１及び第２ガスの分離装置３Ａ，３Ｂの内部空間３１の真空度に応じて、第１～第３の吸引装置１４Ａ～１４Ｃの運転台数を制御する。また、制御装置１６は、第１及び第２のガス分離装置３Ａ，３Ｂの内部空間３１の真空度に応じて、第１～第３の吸引装置１４Ａ～１４Ｃの吸込能力（本実施形態では真空ポンプの回転数）を調整する。具体的には、第１～第３の吸引装置１４Ａ～１４Ｃはそれぞれ、第１～第３の吸引装置１４Ａ～１４Ｃ（本実施形態では真空ポンプ）に接続された第１～第３のインバータ１５Ａ～１５Ｃを有している。制御装置１６は、第１及び第２のガス分離装置３Ａ，３Ｂの内部空間３１の真空度に応じて、真空ポンプの回転数を調整するように第１～第３のインバータ１５Ａ～１５Ｃを制御する。第１～第３のインバータ１５Ａ～１５Ｃは交流の周波数を変化させ、真空ポンプのモータの回転数を制御する。

【0019】

第１～第３のリキッドセパレータ１１Ａ～１１Ｃ、第１～第３の吸気フィルター１２Ａ～１２Ｃ、第１～第３のメカニカルブースター１３Ａ～１３Ｃ、第１～第３の吸引装置１４Ａ～１４Ｃ、第１～第３のインバータ１５Ａ～１５Ｃ、及び制御装置１６は、第１及び第２のガス分離装置３Ａ，３Ｂの負圧制御装置５０を構成する。負圧制御装置５０は一つのユニットとして構成することができるため、例えば改造工事においてユニットごと設置することができる。第１及び第２のガス分離装置３Ａ，３Ｂと負圧制御装置５０は純水製造装置１における溶存ガス除去装置１００を構成する。

【0020】

次に、溶存ガス除去装置１００の運転方法を説明する。まず、純水製造装置１のＡ系列だけを稼働させる方法を説明する。第１及び第２のガス分離装置３Ａ，３Ｂの内部空間３１は大気圧であるとする。第１の弁Ｖ１、第２の弁Ｖ２、第４の弁Ｖ４は閉じ、第３の弁Ｖ３は開けておく。この操作は純水製造装置１の制御装置（図示せず）で行うが、溶存ガス除去装置１００の制御装置１６で行ってもよい。次に、制御装置１６は任意の２基以上、好ましくはすべての吸引装置１４Ａ～１４Ｃを作動させ、第１のガス分離装置３Ａの内部空間３１を減圧する。第１のガス分離装置３Ａの内部空間３１の真空度が所定の閾値に達したら入口弁（第１の弁Ｖ１）を開き、Ａ系列だけに被処理水を通水する。その後、第１のガス分離装置３Ａの内部空間３１の真空度に応じて、吸引装置１４Ａ～１４Ｃの運転台数と吸引装置１４Ａ～１４Ｃの吸込能力（本実施形態では真空ポンプの回転数）の少なくともいずれかを制御する。第１の弁Ｖ１の開度は第１のガス分離装置３Ａの水位に応じて制御する。すなわち、第１のガス分離装置３Ａの水位が高い場合は第１の弁Ｖ１の開度を減少させ、第１のガス分離装置３Ａの水位が低い場合は第１の弁Ｖ１の開度を増加させる。

【0021】

本実施形態では、第１のガス分離装置３Ａの内部空間３１が所定の真空度に達したら、制御装置１６は吸引装置１４Ａ～１４Ｃの運転台数の制御を開始する。２基の吸引装置を稼働させた場合は、制御装置１６は１基の吸引装置を停止し、残りの１基を稼働させる。３基の吸引装置を稼働させた場合は、制御装置１６は２基の吸引装置を停止し、残りの１基を稼働させる。この場合、３基の吸引装置のうち１基だけを停止し、真空度が上がったらさらに１基の吸引装置を停止し、残りの１基だけを稼働させてもよい。一旦、第１のガス分離装置３Ａの内部空間３１の真空度が上昇した後は過大な吸入能力を必要としないため、少ない台数の吸引装置で第１のガス分離装置３Ａの内部空間３１の真空度の維持が可能となる。

【0022】

入口弁（第１の弁Ｖ１）を開くタイミングと吸引装置１４Ａ～１４Ｃの運転台数の制御を開始するタイミングはどちらが先であってもよく、一致していてもよい。換言すれば、所定の真空度と所定の閾値は別々に設定することができる。第１のガス分離装置３Ａの稼働中に内部空間３１の真空度が低下した場合は、停止していた吸引装置を再稼働させるか、稼働中の吸引装置の真空ポンプの回転数を増加するか、もしくはこれらの両者を行う。真空ポンプの回転数の増加はインバータ１５Ａ～１５Ｃの制御を介して行われる。内部空間３１の真空度が増加した場合は、一部の吸引装置を停止させるか、稼働中の吸引装置の真空ポンプの回転数を低下させるか、もしくはこれらの両者を行う。

【0023】

上述のように、一般的にはガス分離装置３の内部空間３１の真空度の変動が大きい場合は吸引装置１４Ａ～１４Ｃの稼働台数を調整し、真空度の変動が小さい場合は吸引装置１４Ａ～１４Ｃの吸込能力（本実施形態では真空ポンプの回転数）を調整することが好ましいが、必ずしもこの方法に限定されない。例えば、真空ポンプが許容回転数の上限付近で運転している場合は回転数を下げる余地が大きいため、真空ポンプの稼働台数を減らす代わりに真空ポンプの回転数を下げてもよい。また、吸引装置１４Ａ～１４Ｃの稼働台数と真空ポンプの回転数を同時に調整することもできる。例えば、吸引装置１４Ａ～１４Ｃの稼働台数を減らし、同時に真空ポンプの回転数を上げることもできるし、吸引装置１４Ａ～１４Ｃの稼働台数を増やし、同時に真空ポンプの回転数を下げることもできる。

【0024】

第１及び第２のガス分離装置３Ａ，３Ｂの内部空間３１が大気圧である場合に純水製造装置１のＡ系列、Ｂ系列を稼働させる方法も、上述の方法と基本的には同様である。すなわち、第１及び第２のガス分離装置３Ａ，３Ｂの内部空間３１の真空度がある閾値に達したら入口弁（第１の弁Ｖ１、第２の弁Ｖ２）を開き、Ａ系列とＢ系列に被処理水を通水する。真空ポンプの負荷が高いため、全ての真空ポンプを運転することが好ましい。

【0025】

次に、最初Ａ系列だけを稼働させ（ステップ１）、その後Ａ系列とＢ系列を稼働させる（ステップ２）方法を説明する。ステップ１は上述の通りに行う。ステップ２を行う場合は、一旦Ａ系列の稼働を停止する。すなわち、２つの入口弁（第１の弁Ｖ１、第２の弁Ｖ２）を閉じることによって、純水製造装置１を他のシステムから隔離する。仮にＡ系列を稼働させながらＢ系列を立ち上げると、第１のガス分離装置３Ａの内部空間３１の真空度が急激に低下し、処理水の溶存ガス濃度が上昇する可能性がある。第３の弁Ｖ３と第４の弁Ｖ４は開いておく。

【0026】

次に、制御装置１６は、２基以上の吸引装置、好ましくはすべての吸引装置１４Ａ～１４Ｃを作動させ、第１及び第２のガス分離装置３Ａ，３Ｂの内部空間３１を減圧する。この操作は第１のガス分離装置３Ａの稼働を止めた後、第１のガス分離装置３Ａの内部空間３１が負圧となっている間に行うことが好ましい。なぜなら、それによって真空ポンプの負荷が低減するからである。例えば、第１のガス分離装置３Ａ（または第２のガス分離装置３Ｂ）の内部空間３１が大気圧である場合の真空ポンプの負荷を１とする。第１のガス分離装置３Ａと第２のガス分離装置３Ｂの内部空間３１がともに大気圧である場合、真空ポンプの負荷は２である。これに対し、第１のガス分離装置３Ａの内部空間３１の圧力が大気圧の０．５倍で、第２のガス分離装置３Ｂの内部空間３１が大気圧である場合の真空ポンプの負荷は１．５となる。換言すれば第１のガス分離装置３Ａの内部空間３１はすでに減圧された状態にあるため、それに応じて真空ポンプの負荷が低減されることになる。第１及び第２のガス分離装置３Ａ，３Ｂの内部空間３１の真空度が所定の閾値に達したら入口弁（第１の弁Ｖ１、第２の弁Ｖ２）を開き、Ａ系列とＢ系列に被処理水を通水する。その後制御装置１６は、第１及び第２のガス分離装置３Ａ，３Ｂの内部空間３１の真空度に応じて、吸引装置の運転台数と吸引装置の吸込能力（本実施形態では真空ポンプの回転数）の少なくともいずれかを制御する。具体的なやり方は上述した通りである。上述の通り、第１の弁Ｖ１の開度は第１のガス分離装置３Ａの水位に応じて制御する。同様に、第２の弁Ｖ２の開度は第２のガス分離装置３Ｂの水位に応じて制御する。すなわち、第２のガス分離装置３Ｂの水位が高い場合は第２の弁Ｖ２の開度を減少させ、第２のガス分離装置３Ｂの水位が低い場合は第２の弁Ｖ２の開度を増加させる。

【0027】

図３（ａ）は比較例の溶存ガス除去装置２００を、図３（ｂ）は本実施形態の溶存ガス除去装置１００を模式的に示している。太線は吸引ガスが流れている個所を示している。個々の吸引装置の容量は比較例と本実施形態で同一である。図３はＡ系列だけを稼働させる場合（ステップ１）を示している。比較例では、各系列のガス分離装置は専用の吸引装置と組み合わされており、各系列に２つの吸引装置１４Ａ，１４Ｂが設けられている。本実施形態では２つの系列で共用する３つの吸引装置１４Ａ～１４Ｃが設けられている。ステップ１において、比較例ではＡ系列の２つの吸引装置１４Ａ，１４Ｂが運転されるが、Ｂ系列の吸引装置１４Ａ，１４Ｂは運転されない。これに対して、本実施形態では３基の吸引装置１４Ａ～１４Ｃを運転することができる。この結果、本実施形態では比較例よりも迅速に第１のガス分離装置３Ａの内部空間３１を減圧することができる。従って、本実施形態では、吸引装置の総基数を比較例よりも少なくしつつ、第１のガス分離装置３Ａの内部空間３１を比較例よりも迅速に減圧できる。また、吸引装置の総基数が減少するため、吸引装置のコスト、設置スペース、メンテナンス作業量の低減が可能となる。１台の制御装置１６だけが設けられるため、系列ごとに制御装置を設ける場合と比べて制御装置の台数の低減にもつながる。本実施形態においては２基の吸引装置だけを運転することも可能で、その場合も、比較例と同じ速さで第１のガス分離装置３Ａの内部空間３１を減圧することができる。さらに第１のガス分離装置３Ａの内部空間３１が所定の真空度に達した後は、吸引装置１４Ａ～１４Ｃの吸込能力を低減可能であるため、運転コストも削減できる。

【0028】

図４は、Ａ系列とＢ系列を稼働させる場合（ステップ２）を示す、図３と同様の図である。第１のガス分離装置３Ａの内部空間３１は大気圧より低く、第２のガス分離装置３Ｂの内部空間３１は大気圧に等しいとする。比較例では、Ａ系列では内部空間３１の真空度に応じて１基または２基の吸引装置１４Ａ，１４Ｂが運転され、Ｂ系列では２基の吸引装置１４Ａ，１４Ｂが運転される。このため、比較例では、減圧に必要な時間はＢ系列で決定される。本実施形態では３基の吸引装置１４Ａ～１４Ｃが運転される。ステップ２の開始時点で第１のガス分離装置３Ａの内部空間３１の圧力が低い（真空度が高い）場合は、比較例の第２のガス分離装置３Ｂよりも早く減圧工程が終了する。

【0029】

以上説明したように、本実施形態では、２基のガス分離装置３Ａ，３Ｂに対して３基の吸引装置１４Ａ～１４Ｃが設けられているが、これらの基数は限定されない。例えば、３基以上のガス分離装置に対して、ガス分離装置の基数より多い吸引装置を設けることができる。また、より一般的には、本発明の溶存ガス除去方法によれば、複数のガス分離装置３のうちの少なくとも一つのガス分離装置３の内部空間３１に溶存ガスを含む被処理水が供給され、２基以上の吸引装置によって、この少なくとも一つのガス分離装置３の内部空間３１が減圧され、内部空間３１に供給された被処理水中から溶存ガスが吸引除去される。そして、その後、ガス分離装置の内部空間の真空度に応じて、吸引装置の運転台数と吸引装置の吸込能力の少なくともいずれかが制御装置１６によって制御される。

【符号の説明】

【0030】

１ 純水製造装置
２Ａ，２Ｂ 第１、第２の陽イオン交換装置
３Ａ，３Ｂ 第１、第２のガス分離装置
４Ａ，４Ｂ 第１、第２の陰イオン交換装置
５Ａ，５Ｂ 第１、第２の圧力計
１４Ａ～１４Ｃ 第１～第３の吸引装置（真空ポンプ）
１５Ａ～１５Ｃ 第１～第３のインバータ
１６ 制御装置
３１ 内部空間
１００ 溶存ガス除去装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】