純水製造装置
【課題】逆浸透膜を利用して純水を得る場合に、単位時間当たりの純水製造量を増大させた場合であっても、逆浸透膜にかかる圧力変動を抑制できるようにし、逆浸透膜の長寿命化を図る。
【解決手段】純水製造装置１は、第１及び第２逆浸透膜モジュール３１，３２と、各モジュール３１，３２にそれぞれ原水を送る原水ポンプ１６，２６を備えた第１及び第２原水供給ライン１０，２０と、第１及び第２逆浸透モジュール３１，３２の純水排出側に接続された純水容器３５と、純水容器３５内の純水を送る純水送給ライン３６と、第１及び第２原水供給ライン１０，２０の原水ポンプ１６，２６を制御する制御部とを備えている。第１及び第２原水供給ライン１０，２０の両原水ポンプ１６，２６を作動させる両ライン運転と、第１原水供給ライン１０の原水ポンプ１６を作動させ、かつ、第２原水供給ライン２０の原水ポンプ２６を停止させる第１ライン運転とに切り替える。
【解決手段】純水製造装置１は、第１及び第２逆浸透膜モジュール３１，３２と、各モジュール３１，３２にそれぞれ原水を送る原水ポンプ１６，２６を備えた第１及び第２原水供給ライン１０，２０と、第１及び第２逆浸透モジュール３１，３２の純水排出側に接続された純水容器３５と、純水容器３５内の純水を送る純水送給ライン３６と、第１及び第２原水供給ライン１０，２０の原水ポンプ１６，２６を制御する制御部とを備えている。第１及び第２原水供給ライン１０，２０の両原水ポンプ１６，２６を作動させる両ライン運転と、第１原水供給ライン１０の原水ポンプ１６を作動させ、かつ、第２原水供給ライン２０の原水ポンプ２６を停止させる第１ライン運転とに切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆浸透膜を利用して純水を製造する純水製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、精密機器や電子機器産業、医療分野等では、逆浸透膜を利用した純水製造装置が用いられている。特に、医療分野では、人工透析時に使用する透析液を供給する装置として必要不可欠なものとなっている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１、２の純水製造装置は、逆浸透膜と、逆浸透膜に水道水（原水）を供給する原水供給ポンプと、逆浸透膜を透過して得られた純水を貯留する純水タンクとを備えている。そして、純水タンクに貯留されている純水が例えば透析室に設置されている透析装置に供給されて透析液として使用されている。
【０００４】
透析液として使用される純水の使用量は患者の数や透析施設の稼働状態によって大きく変動する。これに対して、特許文献１、２の純水製造装置では、原水供給ポンプを可変制御し、原水の供給量を減少させたり増大させたりしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１０４６３９号公報
【特許文献２】特開２００１−９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、透析患者が増加傾向にあり、透析施設の規模が大きくなってきている。一般に１人の透析患者に１台の透析装置が必要なので、透析施設の規模が大きくなればなるほど透析装置の数が増え、それに伴って透析液の使用量も増える。
【０００７】
透析液の使用量の増加に対応すべく、従来の純水製造装置を複数台導入することが考えられるが、その場合、純水製造装置の定期的なメンテナンスを行うためのスペースを確保するために純水製造装置同士の間隔を広めに設定しなければならず、設置場所の確保が困難となる。
【０００８】
また、純水タンク内の水質管理は患者の安全の面から非常に重要である。純水製造装置を複数台導入した場合には、純水タンクも装置の数に対応して複数あるので、各純水タンクについて水質管理を行わなければならず、水質管理の観点からも、純水製造装置を複数台導入するのは困難である。
【０００９】
上記した設置場所の問題及び水質管理の問題を解決すべく、原水供給ポンプの能力を大きくするとともに、逆浸透膜を大きなものにして、純水の単位時間当たりの製造量を増大させ、これによって１台の純水製造装置で対応できるようにすることが考えられる。
【００１０】
ところが、純水の使用量は上述したように変動する。特に、単位時間当たりの製造可能量を増大させた場合には、使用量の最大時と最小時との差が顕著になる。このことに対しては、特許文献１、２のように原水供給ポンプを可変制御して対応する方法がある。
【００１１】
しかしながら、単位時間当たりの製造可能量を増大させた場合には、最大時と最小時との差が顕著になる分、原水供給ポンプによる原水の供給量の調整幅が大きくなり、逆浸透膜にかかる圧力の変動が大きくなる。圧力変動が大きいと、逆浸透膜が大きく揺さぶられることになり、逆浸透膜が損傷し易く、ひいては逆浸透膜の寿命が短くなってしまうという問題がある。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、逆浸透膜を利用して純水を得る場合に、単位時間当たりの純水製造量を増大させた場合であっても、逆浸透膜にかかる圧力変動を抑制できるようにし、逆浸透膜の長寿命化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明では、１台の純水製造装置に、第１及び第２逆浸透膜モジュールと第１及び第２原水供給ラインとを設け、各逆浸透モジュールに原水を独立して供給できるようにした。
【００１４】
第１の発明は、逆浸透作用によって原水から純水を得る逆浸透膜を備えた第１及び第２逆浸透膜モジュールと、上記第１及び第２逆浸透膜モジュールの原水供給側に接続され、各モジュールにそれぞれ原水を送る原水ポンプを備えた第１及び第２原水供給ラインと、上記第１及び第２逆浸透モジュールの純水排出側に接続され、逆浸透膜を透過して得られた純水を貯留するための純水容器と、上記純水容器内の純水を送る純水送給ラインと、上記第１及び第２原水供給ラインの原水ポンプを制御する制御部とを備え、上記制御部は、上記第１及び第２原水供給ラインの両原水ポンプを作動させる両ライン運転と、上記第１原水供給ラインの原水ポンプを作動させ、かつ、上記第２原水供給ラインの原水ポンプを停止させる第１ライン運転とに切り替えるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
この構成によれば、両ライン運転では、第１及び第２原水供給ラインの両原水ポンプを作動させるので、第１及び第２逆浸透膜モジュールの両逆浸透膜を利用して単位時間当たりの純水製造量を多くすることが可能になる。これにより、１台の純水製造装置を用いながら、十分な量の純水を製造することが可能になる。
【００１６】
一方、第１ライン運転では、第２原水供給ラインの原水ポンプを停止させるので、その分、単位時間当たりの純水製造量が減少する。つまり、本発明では、従来のように原水ポンプを可変制御することなく、単位時間当たりの純水製造量を減少させることが可能である。このため、逆浸透膜が揺さぶられることによる損傷を回避できる。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明において、純水容器に設けられ、該純水容器内に貯留されている純水量を測定するための貯留量測定手段を備え、制御部は、上記貯留量測定手段の出力信号に基づいて上記純水容器内に貯留されている純水量の減少度を得て、得られた純水の減少度が所定値以上の場合には、両ライン運転とするように構成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
この構成によれば、純水の使用量が多い場合のように、純水容器内の純水量の減少度が大きい場合には、第１及び第２原水供給ラインの両原水ポンプを作動させることで、多量の純水を製造することが可能になる。
【００１９】
第３の発明は、第２の発明において、第１及び第２逆浸透膜モジュールの純水排出側と純水容器とを接続する純水排出ラインと、上記純水排出ラインに設けられ、該純水排出ラインを流れる純水の流量を測定する流量測定手段とを備え、制御部は、上記流量測定手段により得られた純水の流量と、貯留量測定手段により得られた純水量の減少度とに基づいて、上記純水容器内の純水量が減少傾向にあると推定される場合には両ライン運転とするように構成されていることを特徴とするものである。
【００２０】
この構成によれば、純水容器内の純水量が減少傾向にある場合に、第１及び第２原水供給ラインの両原水ポンプを作動させることで、多量の純水を製造することが可能になる。
【００２１】
第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、第１及び第２逆浸透膜モジュールの濃縮水排出側と、第１及び第２原水供給ラインとを接続する第１及び第２濃縮水ラインと、上記第１及び第２濃縮水ラインから分岐し、該濃縮水ライン内の水を外部に排出する第１及び第２排水ラインと、純水を第１及び第２原水供給ラインに供給する第１及び第２純水供給ラインとを備え、制御部は、上記第１純水供給ラインから上記第１原水供給ラインに供給した純水を上記第１逆浸透膜モジュールに供給した後、上記第１濃縮水ラインに流して上記第１排水ラインから排出する第１逆浸透膜洗浄運転と、上記第２純水供給ラインから上記第２原水供給ラインに供給した純水を上記第２逆浸透膜モジュールに供給した後、上記第２濃縮水ラインに流して第２排水ラインから排出する第２逆浸透膜洗浄運転とを切り替えて行うように構成されていることを特徴とするものである。
【００２２】
この構成によれば、第１逆浸透膜モジュールと、第２逆浸透膜モジュールとを別々のタイミングで洗浄することが可能になる。これにより、例えば純水容器が満水になった都度、両逆浸透膜の洗浄を同時に行う場合に比べて、各逆浸透膜を洗浄する回数を少なくすることが可能になる。
【００２３】
第５の発明は、第１から４のいずれか１つの発明において、純水容器には、該純水容器内の水位を検出するための第１及び第２水位センサが設けられ、該第１水位センサは該第２水位センサよりも上側に配置され、制御部は、上記第１水位センサにより上記純水容器内の水位が高水位にあると検出された場合には第１ライン運転を行い、上記第２水位センサにより上記純水容器内の水位が低水位にあると検出された場合には両ライン運転を行うように構成されていることを特徴とするものである。
【００２４】
この構成によれば、純水容器の水位が高く、純水の貯留量に余裕がある場合には、第２原水供給ラインの原水ポンプを停止させて純水の製造量を減少させ、純水容器の水位が低く、純水の貯留量に余裕がない場合には、両原水ポンプを作動させて純水の製造量を増加させることが可能になる。
【００２５】
また、純水容器内の水位が高水位にある場合には、第２逆浸透膜モジュールでは純水を製造しないので、第２逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を洗浄することができる。
【００２６】
第６の発明は、第１から５のいずれか１つの発明において、制御部は、第１ライン運転の後に、第２原水供給ラインの原水ポンプを作動させ、かつ、第１原水供給ラインの原水ポンプを停止させる第２ライン運転を行うように構成されていることを特徴とするものである。
【００２７】
この構成によれば、第１ライン運転のときには、第２逆浸透膜モジュールでは純水を製造しないので、第２逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を洗浄でき、第２ライン運転のときには、第１逆浸透膜モジュールでは純水を製造しないので、第１逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を洗浄することができる。つまり、第１及び第２逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を必要に応じて交互に洗浄することが可能になる。
【００２８】
第７の発明は、第１から６のいずれか１つの発明において、純水容器に接続され、該純水容器内の純水を流出させて該純水容器内に再び戻すための純水循環ラインを備え、上記純水循環ラインには、純水を送るための循環ポンプが設けられ、該循環ポンプは制御部により制御され、上記制御部は、純水の製造中であるか否かを検出し、純水の製造中である場合には純水を製造していない場合に比べて上記循環ポンプによる純水の送り量を減少させることを特徴とするものである。
【００２９】
この構成によれば、純水循環ラインによって純水容器内の純水を常時循環させておくことが可能になる。そして、純水の製造中には、循環ポンプによる純水の送り量が減少するので省エネルギ化を図ることが可能になる。
【００３０】
第８の発明は、第７の発明において、純水循環ラインは、第１及び第２逆浸透膜モジュールの原水供給側に接続され、制御部は、循環ポンプを作動させて純水循環ラインに純水を循環させる場合に原水ポンプを停止させるとともに、該原水ポンプの停止によって上記第１又は第２逆浸透モジュールの逆浸透膜への圧力減少を補うように上記循環ポンプの送水能力を上記原水ポンプの作動時に比べて増大させることを特徴とするものである。
【００３１】
すなわち、純水循環ラインに純水を循環させる際に原水ポンプを停止させると、第１又は第２逆浸透モジュールの逆浸透膜に作用する圧力が減少することになる。本発明では、第１又は第２逆浸透モジュールの逆浸透膜に作用する圧力が減少した場合に、それを補うように循環ポンプの送水能力が増大するので、逆浸透膜に作用する圧力の変動幅を小さく抑えることが可能になる。
【発明の効果】
【００３２】
第１の発明によれば、第１及び第２逆浸透膜モジュールに第１及び第２原水供給ラインを接続し、原水ポンプによって原水を送るようにしたので、単位時間当たりの純水製造量を増大させることができ、複数台の純水製造装置の導入を回避できる。これにより、設置場所の問題及び水質管理を問題を解決できる。そして、純水の使用量が少ないときには、第２原水供給ラインの原水ポンプを停止させるようにしたので、逆浸透膜にかかる圧力変動を抑制でき、逆浸透膜の長寿命化を図ることができる。
【００３３】
第２の発明によれば、純水容器内の純水量の減少度に基づいて第１及び第２原水供給ラインの原水ポンプを作動させることができるので、純水が供給不足となるのを回避できる。
【００３４】
第３の発明によれば、純水容器内の純水量の変動に基づいて第１及び第２原水供給ラインの原水ポンプを作動させることができる。
【００３５】
第４の発明によれば、第１及び第２逆浸透膜モジュールの逆浸透膜の洗浄回数を少なくすることができるので、純水の使用量を抑えることができる。
【００３６】
第５の発明によれば、純水容器内の純水の水位に応じて純水の製造量を増減できる。また、純水容器内の水位が高水位にある場合には、第２逆浸透膜モジュールでは純水を製造しないので、第２逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を洗浄することができる。
【００３７】
第６の発明によれば、第１及び第２逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を交互に洗浄できるので、両逆浸透膜の寿命を均等にすることができる。
【００３８】
第７の発明によれば、純水循環ラインを設けたので、純水容器内を純水を常時循環させておくことができ、純水容器内の純水の純度を高く保つことができる。そして、純水の製造中である場合には、循環ポンプによる純水の送り量を減少させて省エネルギ化を図ることができる。
【００３９】
第８の発明によれば、純水循環ラインに純水を循環させる場合に原水ポンプを停止させるとともに、これによって第１又は第２逆浸透モジュールの逆浸透膜への圧力減少を補うように循環ポンプの送水能力を増大させるようにしたので、逆浸透膜に作用する圧力の変動幅を小さく抑えることができ、これにより、逆浸透膜の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態に係る純水製造装置の概略構造を示す図である。
【図２】純水製造装置のブロック図である。
【図３】第１及び第２逆浸透膜モジュールで純水を製造する場合の図１相当図である。
【図４】第１逆浸透膜モジュールのみで純水を製造する場合の図１相当図である。
【図５】第２逆浸透膜モジュールのみで純水を製造する場合の図１相当図である。
【図６】第１及び第２逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を洗浄する場合の図１相当図である。
【図７】第２逆浸透膜モジュールで純水を製造し、第１逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を洗浄する場合の図１相当図である。
【図８】第１逆浸透膜モジュールで純水を製造し、第２逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を洗浄する場合の図１相当図である。
【図９】第１逆浸透膜モジュールで純水を再濾過する場合の図１相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００４２】
図１は、本発明の実施形態に係る純水製造装置１の概略構造を示すものである。この純水製造装置１は、透析施設（透析クリニック、病院等）に設置されて透析液となる純水を各透析装置（図示せず）に供給するためのものである。純水製造装置１が設置される透析施設の規模としては、例えば透析装置が１００台以上設けられている大きな施設である。
【００４３】
純水製造装置１は、第１原水供給ライン１０と、第２原水供給ライン２０と、第１逆浸透膜モジュール３１と、第２逆浸透膜モジュール３２と、第１純水排出ライン３３と、第２純水排出ライン３４と、純水容器３５と、純水送給ライン３６と、第１濃縮水ライン４１と、第２濃縮水ライン４２と、第１排水ライン５１と、第２排水ライン５２と、純水循環ライン５５と、制御装置６０（図２に示す）とを備えている。
【００４４】
第１原水供給ライン１０は、原水を第１逆浸透膜モジュール３１に供給するためのものであり、原水の供給元から第１逆浸透膜モジュール３１まで延びる配管１１と、第１原水ポンプ１２、１次フィルタ１３と、軟水装置１４と、２次フィルタ１５と、バルブ１６と、第１常時運転ポンプ１７とを備えている。第１原水ポンプ１２、１次フィルタ１３と、軟水装置１４と、２次フィルタ１５と、原水バルブ１６と、第１常時運転ポンプ１７とは、配管１１の上流側から下流側に向かって、この順で設けられている。尚、原水は、水道水や井戸水等である。
【００４５】
第１原水ポンプ１２は、原水を下流側の１次フィルタ１３へ送給するためのものである。１次フィルタ１３は、残留塩素の除去を行うためのものである。軟水装置１４は、原水に含まれるＣａイオン、Ｍｇイオンを交換除去するためのものである。２次フィルタ１５は、活性炭フィルタ等で構成されており、残留塩素や有機物を吸着除去するためのものである。原水バルブ１６は、配管１１を開閉するためのものであり、電動弁で構成されている。第１常時運転ポンプ１７は、メンテナンス等以外には常時作動しており、場合に応じて原水又は純水を第１逆浸透膜モジュール３１へ送給するためのものである。
【００４６】
第１逆浸透膜モジュール３１は、周知の逆浸透膜を内蔵する容器を備えており、容器の内部は、逆浸透膜により、原水が供給される原水供給側と、生成された純水を排出する純水排出側とに仕切られている。
【００４７】
第１原水供給ライン１０の配管１１の下流端は、第１逆浸透膜モジュール３１の原水供給側に接続されている。第１逆浸透膜モジュール３１の原水供給側には、逆浸透膜を透過しなかった濃縮水が溜まるようになっており、従って、原水供給側は濃縮水が排出される濃縮水排出側である。
【００４８】
第１純水排出ライン３３は、第１逆浸透膜モジュール３１の純水排出側に接続されており、純水容器３５まで延びている。つまり、純水容器３５は、第１純水排出ライン３３を介して第１逆浸透膜モジュール３１の純水排出側に接続されている。第１純水排出ライン３３の中途部には、第１純水排出ライン３３を開閉するための純水バルブ３３ａが設けられている。純水バルブ３３ａは電動弁で構成されている。また、第１純水排出ライン３３の中途部には、第１純水排出ライン３３を流れる純水の流量を測定する流量センサ（流量測定手段）３３ｂが設けられている。流量センサ３３ｂは液体の流量を測定する際に用いられている周知の構造のものであるので詳細な説明は省略する。
【００４９】
第２原水供給ライン２０は、原水を第２逆浸透膜モジュール３２に供給するためのものであり、第１原水供給ライン１０と同様に、原水の供給元から第２逆浸透膜モジュール３２の原水供給側まで延びる配管２１と、第２原水ポンプ２２、１次フィルタ２３と、軟水装置２４と、２次フィルタ２５と、原水バルブ２６と、第２常時運転ポンプ２７とを備えている。第２常時運転ポンプ２７は、第１常時運転ポンプ１７と同様に構成されている。
【００５０】
第２逆浸透膜モジュール３２は、第１逆浸透膜モジュール３１と同様に構成されている。
【００５１】
第２純水排出ライン３４は、第２逆浸透膜モジュール３２の純水排出側に接続されており、純水容器３５まで延びている。第２純水排出ライン３４の中途部には、第１純水排出ライン３３と同様に、純水バルブ３４ａと流量センサ３４ｂとが設けられている。
【００５２】
純水容器３５は、第１逆浸透膜モジュール３１及び第２逆浸透膜モジュール３２で生成された純水を貯留しておくためのものであり、例えば、５００Ｌ程度の容量がある。純水容器３５には、純水容器３５内に貯留されている純水量を測定するための貯留量測定装置（貯留量測定手段）３５ａが設けられている。貯留量測定装置３５ａは、第１〜第５水位センサ３５ｂ〜３５ｆを有している。第１水位センサ３５ｂが最も上に配置され、以下、第２〜第５水位センサ３５ｃ〜３５ｆが下に向かって順に配置されている。すなわち、第１水位センサ３５ｂの位置に純水の水面があると、第１水位センサ３５ｂが信号を出力し、これにより純水容器３５内の純水量が得られるようになっている。第２〜第５水位センサ３５ｃ〜３５ｆも同様である。
【００５３】
純水送給ライン３６は、純水容器３５に接続され、純水容器３５内の純水を純水の使用場所である各透析装置へ送給するためのラインである。純水送給ライン３６には、ポンプ３６ａが設けられている。
【００５４】
第１濃縮水ライン４１は、第１逆浸透膜モジュール３１の濃縮水排出側（原水供給側）と、第１原水供給ライン１０とを接続している。さらに、第１濃縮水ライン４１は、途中で分岐し、純水容器３５とも接続されている。第１濃縮水ライン４１における第１原水供給ライン１０側の接続部位は、配管１１の原水バルブ１６と第１常時運転ポンプ１７との間の部位である。第１濃縮水ライン４１には濃縮水バルブ４１ａが設けられている。
【００５５】
第１排水ライン５１は、第１濃縮水ライン４１から分岐して延びており、第１濃縮水ライン４１内の水を外部に排出するためのものである。第１排水ライン５１の中途部は、２つに分岐しており、それぞれに排水バルブ５１ａ，５１ｂが設けられている。
【００５６】
第２濃縮水ライン４２は、第２逆浸透膜モジュール３２の濃縮水排出側（原水供給側）と、第２原水供給ライン２０とを接続している。さらに、第２濃縮水ライン４２は、途中で分岐し、純水容器３５にも接続されている。第２濃縮水ライン４２における第２原水供給ライン２０側の接続部位は、配管２１の原水バルブ２６と第２常時運転ポンプ２７との間の部位である。第２濃縮水ライン４２には濃縮水バルブ４２ａが設けられている。
【００５７】
第２排水ライン５２は、第２濃縮水ライン４２から分岐して延びており、第２濃縮水ライン４２内の水を外部に排出するためのものである。第２排水ライン５２の中途部は、２つに分岐しており、それぞれに排水バルブ５２ａ，５２ｂが設けられている。
【００５８】
純水循環ライン５５は、純水容器３５内の純水を循環させるためのものである。純水循環ライン５５の上流側は純水容器３５底壁部近傍に接続され、下流側は純水容器３５の上下方向中間部に接続されている。純水循環ライン５５には、循環ポンプ５５ａが設けられている。この循環ポンプ５５ａによって純水容器３５内の純水が循環するようになっている。循環ポンプ５５ａは、インバータ制御されるものである。
【００５９】
図２に示すように、制御装置６０には、操作パネル６１、流量センサ３３ｂ，３４ｂ及び第１〜第５水位センサ３５ｂ〜３５ｆの他、第１原水供給ライン１０の第１原水ポンプ１２、第１常時運転ポンプ１７及び原水バルブ１６と、第２原水供給ライン２０の第２原水ポンプ２２、第２常時運転ポンプ２７及び原水バルブ２６と、第１純水排出ライン３３の純水バルブ３３ａと、第２純水排出ライン３４の純水バルブ３４ａと、第１濃縮水ライン４１の濃縮水バルブ４１ａと、第２濃縮水ライン４２の濃縮水バルブ４２ａと、第１排水ライン５１の排水バルブ５１ａ，５１ｂと、第２排水ライン５２の排水バルブ５２ａ，５２ｂと、循環ポンプ５５ａとが接続されている。
【００６０】
そして、操作パネル６１、流量センサ３３ｂ，３４ｂ及び第１〜第５水位センサ３５ｂ〜３５ｆの信号に基づいて、第１原水ポンプ１２、第１常時運転ポンプ１７、原水バルブ１６、第２原水ポンプ２２、第２常時運転ポンプ２７、原水バルブ２６、純水バルブ３３ａ，３４ａ、濃縮水バルブ４１ａ、４２ａ、排水バルブ５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ及び循環ポンプ５５ａを制御するように構成されている。操作パネル６１は、本装置１のＯＮ／ＯＦＦ切り替え等を行うためのものである。
【００６１】
以下、制御装置６０による制御について詳細に説明する。尚、循環ポンプ５５ａは、常時作動している。
【００６２】
＜両ライン運転＞
両ライン運転とは、第１逆浸透膜モジュール３１及び第２逆浸透膜モジュール３２の両方で純水を生成する運転であり、純水の使用量が多い場合や、純水容器３５内の純水の水位が低い場合に行う（図３に示す）。図３において、太線は水の流通している部分である。
【００６３】
制御装置６０は、第１排水ライン５１の排出バルブ５１ａを開状態にし、排出バルブ５１ｂを閉状態にし、第２排水ライン５２の排出バルブ５２ａを開状態にし、排出バルブ５２ｂを閉状態にする。また、第１原水供給ライン１０の第１原水ポンプ１２を作動させ、原水バルブ１６を開状態にするとともに、第２原水供給ライン２０の第２原水ポンプ２２を作動させ、原水バルブ２６を開状態にする。さらに、第１純水排出ライン３３の純水バルブ３３ａと、第２純水排出ライン３４の純水バルブ３４ａとを開状態にする。第１濃縮水ライン４１の濃縮水バルブ４１ａ及び第２濃縮水ライン４２の濃縮水バルブ４２ａは閉状態にする。
【００６４】
これにより、第１原水供給ライン１０及び第２原水供給ライン２０により第１逆浸透膜モジュール３１及び第２逆浸透膜モジュール３２に原水が供給され、第１逆浸透膜モジュール３１及び第２逆浸透膜モジュール３２で生成された純水が第１純水排出ライン３３及び第２純水排出ライン３４を通って純水容器３５に流入する。必要に応じて純水送給ライン３６のポンプ３６ａを作動させる。
【００６５】
尚、純水を生成する過程で生じた濃縮水は、排出バルブ５１ａ及び排出バルブ５２ａから排出される。
【００６６】
＜第１ライン運転＞
第１ライン運転とは、第１逆浸透膜モジュール３１のみで純水を生成する運転であり、純水の使用量が少ない場合や、純水容器３５内の純水の水位が高い場合に行う（図４に示す）。
【００６７】
制御装置６０は、第１排水ライン５１の排出バルブ５１ａを開状態にし、排出バルブ５１ｂを閉状態にする。第１排水ライン５１の排出バルブ５１ａ，５１ｂは、両方とも開状態にしてもよい。
【００６８】
また、第１原水供給ライン１０の第１原水ポンプ１２を作動させ、原水バルブ１６を開状態にする。第２原水供給ライン２０の第２原水ポンプ２２は停止し、原水バルブ２６を閉状態にしておく。さらに、第１純水排出ライン３３の純水バルブ３３ａを開状態にする。
【００６９】
これにより、第１原水供給ライン１０により第１逆浸透膜モジュール３１にのみ原水が供給され、第１逆浸透膜モジュール３１で生成された純水が第１純水排出ライン３３を通って純水容器３５に流入する。
【００７０】
尚、純水を生成する過程で生じた濃縮水は、排出バルブ５１ａから排出される。
【００７１】
また、第２純水排出ライン３４の純水バルブ３４ａを開状態にする。また、第２排水ライン５２の排出バルブ５２ａを開状態にし、排出バルブ５２ｂを閉状態にする。また、第２濃縮水ライン４２の濃縮水バルブ４２ａを開状態にする。
【００７２】
これにより、純水容器３５内の純水は、第２逆浸透膜モジュール３２の原水供給側に供給された後、一部が第２純水排出ライン３４を通って純水容器３５に流入し、残りが第２排水ライン５２を通って排水バルブ５２ａから排水される。
【００７３】
尚、第２排水ライン５１の排出バルブ５２ａ，５２ｂの両方を開状態にしてもよく、両方を閉状態にしてもよい。
【００７４】
＜第２ライン運転＞
第２ライン運転とは、第２逆浸透膜モジュール３２のみで純水を生成する運転であり、純水の使用量が少ない場合や、純水容器３５内の純水の水位が高い場合に行う（図５に示す）。
【００７５】
制御装置６０は、第２排水ライン５２の排水バルブ５２ａを開状態にし、排出バルブ５２ｂを閉状態にする。第２排水ライン５１の排出バルブ５２ａ，５２ｂは、両方とも開状態にしてもよい。
【００７６】
また、第２原水供給ライン２０の第２原水ポンプ２２を作動させ、原水バルブ２６を開状態にする。第１原水供給ライン１０の第１原水ポンプ１２は停止し、原水バルブ１６を閉状態にしておく。さらに、第２純水排出ライン３４の純水バルブ３４ａを開状態にする。
【００７７】
これにより、第２原水供給ライン２０により第２逆浸透膜モジュール３２にのみ原水が供給され、第２逆浸透膜モジュール３２で生成された純水が第２純水排出ライン３４を通って純水容器３５に流入する。
【００７８】
尚、純水を生成する過程で生じた濃縮水は、排出バルブ５２ａから排出される。
【００７９】
また、第１純水排出ライン３３の純水バルブ３３ａを開状態にする。また、第１排水ライン５１の排出バルブ５１ａを開状態にし、排出バルブ５１ｂを閉状態にする。また、第１濃縮水ライン４１の濃縮水バルブ４１ａを開状態にする。
【００８０】
これにより、純水容器３５内の純水は、第１逆浸透膜モジュール３１の原水供給側に供給された後、一部が第１純水排出ライン３３を通って純水容器３５に流入し、残りが第１排水ライン５１を通って排水バルブ５１ａから排水される。
【００８１】
尚、第１排水ライン５１の排出バルブ５１ａ，５１ｂは、両方とも開状態にしてもよく、両方を閉状態にしてもよい。
【００８２】
＜両逆浸透膜洗浄＞
両逆浸透膜洗浄とは、第１逆浸透膜モジュール３１及び第２逆浸透膜モジュール３２の両方の逆浸透膜を洗浄する運転であり、純水容器３５が満水になったときに行う（図６に示す）。
【００８３】
制御装置６０は、原水バルブ１６を閉状態にし、第１原水ポンプ１２を停止させる。第２原水供給ライン２０の原水バルブ２６を閉状態にし、第２原水ポンプ２２を停止させる。
【００８４】
第１排水ライン５１の排水バルブ５１ａ，５１ｂと、第２排水ライン５２の排水バルブ５２ａ，５２ｂと開状態にする。第１純水排出ライン３３の純水バルブ３３ａと、第２純水排出ライン３４の純水バルブ３４ａとを開状態にする。第１濃縮水ライン４１の濃縮水バルブ４１ａと、第２濃縮水ライン４２の濃縮水バルブ４２ａとを開状態にする。
【００８５】
これにより、純水容器３５内の純水は、第１濃縮水ライン４１を流れて第１原水供給ライン１０の第１常時運転ポンプ１７によって第１逆浸透膜モジュール３１の原水供給側に供給されて、逆浸透膜に吹き付けられ、逆浸透膜が純水によって洗浄される。洗浄後の純水は、第１逆浸透膜モジュール３１の原水供給側から第１濃縮水ライン４１へ流出し、第１排水ライン５１から排水される。
【００８６】
また、純水容器３５内の純水は、第２濃縮水ライン４２を流れて第２原水供給ライン２０の第２常時運転ポンプ２７によって第２逆浸透膜モジュール３２の原水供給側に供給されて、逆浸透膜に吹き付けられ、逆浸透膜が純水によって洗浄される。洗浄後の純水は、第２逆浸透膜モジュール３２の原水供給側から第２濃縮水ライン４２へ流出し、第２排水ライン５２から排水される。
【００８７】
＜第１逆浸透膜洗浄＞
第１逆浸透膜洗浄とは、第１逆浸透膜モジュール３１の逆浸透膜を洗浄する運転である（図７に示す）。
【００８８】
制御装置６０は、原水バルブ１６を閉状態にし、第１原水ポンプ１２を停止させる。第２原水供給ライン２０の第２原水ポンプ２２を作動させ、原水バルブ２６を開状態にする。第１排水ライン５１の排水バルブ５１ａ，５１ｂを開状態にし、第２排水ライン５２の排水バルブ５２ａを開状態にし、５２ｂを閉状態にする。第１純水排出ライン３３の純水バルブ３３ａを開状態にし、第２純水排出ライン３４の純水バルブ３４ａを開状態にする。第１濃縮水ライン４１の濃縮水バルブ４１ａを開状態にし、第２濃縮水ライン４２の濃縮水バルブ４２ａを閉状態にする。
【００８９】
これにより、純水容器３５内の純水は、第１濃縮水ライン４１を流れて第１原水供給ライン１０の第１常時運転ポンプ１７によって第１逆浸透膜モジュール３１の原水供給側に供給されて、逆浸透膜に吹き付けられ、逆浸透膜が純水によって洗浄される。洗浄後の純水は、第１逆浸透膜モジュール３１の原水供給側から第１濃縮水ライン４１へ流出し、第１排水ライン５１から排水される。
【００９０】
一方、第２原水供給ライン２０により第２逆浸透膜モジュール３２にのみ原水が供給され、第２逆浸透膜モジュール３２で生成された純水が第２純水排出ライン３４を通って純水容器３５に流入する。
【００９１】
＜第２逆浸透膜洗浄＞
第２逆浸透膜洗浄とは、第２逆浸透膜モジュール３２の逆浸透膜を洗浄する運転である（図８に示す）。
【００９２】
制御装置６０は、第２原水供給ライン２０の原水バルブ２６を閉状態にし、第２原水ポンプ２２を停止させる。第１原水供給ライン１０の第１原水ポンプ１２を作動させ、原水バルブ１６を開状態にする。第２排水ライン５２の排水バルブ５２ａ，５２ｂを開状態にし、第１排水ライン５１の排水バルブ５１ａを開状態にし、５１ｂを閉状態にする。第２純水排出ライン３４の純水バルブ３４ａを開状態にし、第１純水排出ライン３３の純水バルブ３３ａを開状態にする。第２濃縮水ライン４２の濃縮水バルブ４２ａを開状態にし、第１濃縮水ライン４１の濃縮水バルブ４１ａを閉状態にする。
【００９３】
これにより、純水容器３５内の純水は、第２濃縮水ライン４２を流れて第２原水供給ライン２０の第２常時運転ポンプ２７によって第２逆浸透膜モジュール３２の原水供給側に供給されて、逆浸透膜に吹き付けられ、逆浸透膜が純水によって洗浄される。洗浄後の純水は、第２逆浸透膜モジュール３２の原水供給側から第２濃縮水ライン４２へ流出し、第２排水ライン５２から排水される。
【００９４】
一方、第１原水供給ライン１０により第１逆浸透膜モジュール３１にのみ原水が供給され、第１逆浸透膜モジュール３１で生成された純水が第１純水排出ライン３３を通って純水容器３５に流入する。
【００９５】
＜循環再濾過＞
循環再濾過とは、純水容器３５内の純水を第１逆浸透膜モジュール３１又は第２逆浸透膜モジュール３２によって再濾過することである。
【００９６】
図９に示す第１逆浸透膜モジュール３１で再濾過する場合には、制御装置６０は、第１原水供給ライン１０の原水バルブ１６を閉状態にし、第１濃縮水ライン４１の濃縮水バルブ４１ａを開状態にする。また、第１純水排出ライン３３の純水バルブ３３ａを開状態にし、第１排水ライン５１の排水バルブ５１ａ、５１ｂを閉状態にする。
【００９７】
これにより、純水容器３５内の純水が第１逆浸透膜モジュール３１の逆浸透膜を通過して再度濾過される。
【００９８】
また、制御装置６０は、第２原水供給ライン２０の原水バルブ２６を閉状態にし、第２濃縮水ライン４２の濃縮水バルブ４２ａを開状態にする。また、第２純水排出ライン３４の純水バルブ３４ａを開状態にし、第２排水ライン５２の排水バルブ５２ａ、５２ｂを閉状態にする。
【００９９】
次に、制御装置６０による具体的な制御要領について説明する。
【０１００】
制御装置６０は、貯留量測定装置３５ａの出力信号に基づいて純水容器３５内に貯留されている純水量を得る。すなわち、第１水位センサ３５ｂが信号を出力している場合には、純水容器３５内に十分な量の純水があると判断し、例えば第４水位センサ３５ｅや第５水位センサ３５ｆが信号を出力していない場合には、純水容器３５内の純水が少ないと判断する。また、第１水位センサ３５ｂが信号を出力しなくなった時から第２水位センサ３５ｃが信号を出力しなくなった時までの時間を測定し、この時間の長短によって純水の減少度（減少速度）を得る。
【０１０１】
そして、制御装置６０は、流量センサ３３ｂ，３４ｂにより得られた純水の流量（純水の全製造量）と、純水容器３５内の純水量の減少度とに基づいて、純水容器３５内の純水量が減少傾向にあると判断され、かつ、その減少速度が速いと推定される場合には両ライン運転とし、一方、純水容器３５内の純水量が増加傾向にある、又は減少速度が遅いと推定される場合には第１ライン運転とするように構成されている。この場合、第１ライン運転の代わりに第２ライン運転としてもよい。
【０１０２】
また、例えば、第４水位センサ３５ｅや第５水位センサ３５ｆが信号を出力していない場合のように、純水容器３５内の水位が低い場合には、両ライン運転を行い、純水の貯留量を早期に増やす。一方、第２水位センサ３５ｃが信号を出力している場合のように、純水容器３５内の水位が高い場合には、第１ライン運転又は第２ライン運転を行う。
【０１０３】
また、制御装置６０は、純水容器３５内の純水量の水位が高く、かつ、第１逆浸透膜モジュール３１の逆浸透膜の洗浄が必要な場合には、第１逆浸透膜洗浄を行う。すなわち、第１逆浸透膜モジュール３１の逆浸透膜を洗浄しながら、第２逆浸透膜モジュール３２で純水を製造する。第２逆浸透膜モジュール３２の逆浸透膜の洗浄が必要な場合には、第２逆浸透膜洗浄を行う。
【０１０４】
また、制御装置６０は、純水容器３５内の純水の水位が比較的高い場合のように、両ライン運転が必要ない場合においては、第１逆浸透膜洗浄を行った後、第２逆浸透膜洗浄を行うように構成されている。つまり、第１逆浸透膜洗浄と第２逆浸透膜洗浄を交互に行う。
【０１０５】
また、制御装置６０は、純水を製造している運転状態であるか否かを検出し、純水の製造中である場合には、他の場合（両逆浸透膜洗浄）に比べて循環ポンプ５５ａによる純水の送り量を減少させるように構成されている。両ライン運転、第１ライン運転、第２ライン運転等は、純水を製造している運転状態であり、これらの運転状態のときに、両逆浸透膜洗浄に比べて、循環ポンプ５５ａの回転速度を低くする。
【０１０６】
また、純水循環ライン５５の循環ポンプ５５ａは常時作動しているので、純水容器３５内の純水は純水循環ライン５５を循環している。この実施形態では、制御装置６０が、第１原水ポンプ１２が停止する運転モードのときには、循環ポンプ５５ａの送水能力を、第１原水ポンプ１２が作動している場合に比べて増大させ、また、第２原水ポンプ２２が停止する運転モードのときにも、循環ポンプ５５ａの送水能力を、第２原水ポンプ２２が作動している場合に比べて増大させる。
【０１０７】
詳しくは、第１原水ポンプ１２が停止すると、そのままでは第１逆浸透膜モジュール３１の逆浸透膜に作用する圧力が減少することになり、逆浸透膜に作用する圧力変動幅が大きくなり、ひいては逆浸透膜の寿命を縮めることになる。この実施形態では、第１原水ポンプ１２が停止する運転モードのときに循環ポンプ５５ａの送水能力を増大させることで純水の送水量を多くし、これによって第１逆浸透膜モジュール３１の逆浸透膜に作用する圧力変動の幅を小さく抑える。循環ポンプ５５ａの送水能力の増大量は、第１原水ポンプ１２の停止によって第１逆浸透モジュール３１の逆浸透膜への圧力減少を補う程度に設定されている。第２原水ポンプ２２が停止した場合も同様に送水能力を増大させる。
【０１０８】
以上説明したように、この実施形態に係る純水製造装置１によれば、第１及び第２逆浸透膜モジュール３１，３２に第１及び第２原水供給ライン１０，２０を接続し、各モジュール３１，３２に原水を別々に送るようにしている。これにより、２つのモジュール３１，３２を利用して単位時間当たりの純水製造量を増大させることができるので、複数台の純水製造装置の導入を回避して設置場所の問題及び水質管理の問題を解決できる。
【０１０９】
そして、純水の使用量が少ないときには、第１原水供給ライン１０による原水の供給、又は第２原水供給ライン２０による原水の供給を停止させるようにしたので、逆浸透膜にかかる圧力変動を抑制でき、逆浸透膜の長寿命化を図ることができる。
【０１１０】
また、純水容器３５内の純水量の減少度に基づいて第１及び第２原水供給ライン１０，２０の原水ポンプ１６，２６を作動させることができるので、純水が供給不足となるのを回避できる。
【０１１１】
また、第１逆浸透膜モジュール３１及び第２逆浸透膜モジュール３２の逆浸透膜を交互に洗浄するようにしたので、純水容器３５が満水になる度に洗浄を行う場合に比べて、逆浸透膜の洗浄回数を少なくすることができる。これにより、純水の使用量を抑えることができる。
【０１１２】
また、本装置１では、純水容器３５内の純水の水位に応じて純水の製造量を増減できる。さらに、純水容器３５内の水位が高水位にある場合には、第２逆浸透膜モジュール３２では純水を製造しないようにして、第２逆浸透膜モジュール３２の逆浸透膜を洗浄することができる。同様に、第１逆浸透膜モジュール３１の逆浸透膜を洗浄することもできる。
【０１１３】
また、第１及び第２逆浸透膜モジュール３１，３２の逆浸透膜を交互に洗浄できるので、両逆浸透膜の寿命を均等にすることができる。
【０１１４】
また、純水循環ライン５５を設けたので、純水容器３５内の純水を常時循環させておくことができ、純水容器３５内の純水の純度を高く保つことができる。そして、純水の製造中である場合には、循環ポンプ５５ａによる純水の送り量を減少させて省エネルギ化を図ることができる。
【０１１５】
尚、流量センサ３３ｂ，３４ｂを省略してもよい。この場合、制御装置６０は、第１〜第５水位センサ３５ｂ〜３５ｆの出力によって純水容器３５内の純水量及び純水の減少度を得て運転を切り替えるようにすればよい。
【０１１６】
また、上記実施形態では、原水供給ライン及び逆浸透膜モジュールを２つずつ設けた２系統タイプの純水製造装置１について説明したが、これに限らず、例えば、原水供給ライン及び逆浸透膜モジュールをそれぞれ３つ以上設けた多系統タイプに構成することもできる。
【０１１７】
また、上記実施形態では、純水を透析液として用いる場合について説明したが、本発明は、純水が必要な場合に広く用いることができ、例えば、精密機器や電子機器産業で用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
以上説明したように、本発明にかかる純水製造装置は、例えば、精密機器や電子機器産業、医療分野等で用いることができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１ 純水製造装置
２ 制御装置（制御部）
１０ 第１原水供給ライン
１２ 第１原水ポンプ
１７ 第１常時運転ポンプ
２０ 第２原水供給ライン
２２ 第２原水ポンプ
２７ 第２常時運転ポンプ
３１ 第１逆浸透膜モジュール
３２ 第２逆浸透膜モジュール
３３ 第１純水排出ライン
３３ｂ 流量センサ
３４ 第２純水排出ライン
３４ｂ 流量センサ
３５ 純水容器
３５ａ 貯留量測定装置（貯留量測定手段）
３５ｂ〜３５ｆ 第１〜第５水位センサ
３６ 純水送給ライン
４１ 第１濃縮水ライン
４２ 第２濃縮水ライン
５１ 第１排水ライン
５２ 第２排水ライン
５５ 純水循環ライン
５５ａ 循環ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆浸透膜を利用して純水を製造する純水製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、精密機器や電子機器産業、医療分野等では、逆浸透膜を利用した純水製造装置が用いられている。特に、医療分野では、人工透析時に使用する透析液を供給する装置として必要不可欠なものとなっている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１、２の純水製造装置は、逆浸透膜と、逆浸透膜に水道水（原水）を供給する原水供給ポンプと、逆浸透膜を透過して得られた純水を貯留する純水タンクとを備えている。そして、純水タンクに貯留されている純水が例えば透析室に設置されている透析装置に供給されて透析液として使用されている。
【０００４】
透析液として使用される純水の使用量は患者の数や透析施設の稼働状態によって大きく変動する。これに対して、特許文献１、２の純水製造装置では、原水供給ポンプを可変制御し、原水の供給量を減少させたり増大させたりしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１０４６３９号公報
【特許文献２】特開２００１−９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、透析患者が増加傾向にあり、透析施設の規模が大きくなってきている。一般に１人の透析患者に１台の透析装置が必要なので、透析施設の規模が大きくなればなるほど透析装置の数が増え、それに伴って透析液の使用量も増える。
【０００７】
透析液の使用量の増加に対応すべく、従来の純水製造装置を複数台導入することが考えられるが、その場合、純水製造装置の定期的なメンテナンスを行うためのスペースを確保するために純水製造装置同士の間隔を広めに設定しなければならず、設置場所の確保が困難となる。
【０００８】
また、純水タンク内の水質管理は患者の安全の面から非常に重要である。純水製造装置を複数台導入した場合には、純水タンクも装置の数に対応して複数あるので、各純水タンクについて水質管理を行わなければならず、水質管理の観点からも、純水製造装置を複数台導入するのは困難である。
【０００９】
上記した設置場所の問題及び水質管理の問題を解決すべく、原水供給ポンプの能力を大きくするとともに、逆浸透膜を大きなものにして、純水の単位時間当たりの製造量を増大させ、これによって１台の純水製造装置で対応できるようにすることが考えられる。
【００１０】
ところが、純水の使用量は上述したように変動する。特に、単位時間当たりの製造可能量を増大させた場合には、使用量の最大時と最小時との差が顕著になる。このことに対しては、特許文献１、２のように原水供給ポンプを可変制御して対応する方法がある。
【００１１】
しかしながら、単位時間当たりの製造可能量を増大させた場合には、最大時と最小時との差が顕著になる分、原水供給ポンプによる原水の供給量の調整幅が大きくなり、逆浸透膜にかかる圧力の変動が大きくなる。圧力変動が大きいと、逆浸透膜が大きく揺さぶられることになり、逆浸透膜が損傷し易く、ひいては逆浸透膜の寿命が短くなってしまうという問題がある。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、逆浸透膜を利用して純水を得る場合に、単位時間当たりの純水製造量を増大させた場合であっても、逆浸透膜にかかる圧力変動を抑制できるようにし、逆浸透膜の長寿命化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明では、１台の純水製造装置に、第１及び第２逆浸透膜モジュールと第１及び第２原水供給ラインとを設け、各逆浸透モジュールに原水を独立して供給できるようにした。
【００１４】
第１の発明は、逆浸透作用によって原水から純水を得る逆浸透膜を備えた第１及び第２逆浸透膜モジュールと、上記第１及び第２逆浸透膜モジュールの原水供給側に接続され、各モジュールにそれぞれ原水を送る原水ポンプを備えた第１及び第２原水供給ラインと、上記第１及び第２逆浸透モジュールの純水排出側に接続され、逆浸透膜を透過して得られた純水を貯留するための純水容器と、上記純水容器内の純水を送る純水送給ラインと、上記第１及び第２原水供給ラインの原水ポンプを制御する制御部とを備え、上記制御部は、上記第１及び第２原水供給ラインの両原水ポンプを作動させる両ライン運転と、上記第１原水供給ラインの原水ポンプを作動させ、かつ、上記第２原水供給ラインの原水ポンプを停止させる第１ライン運転とに切り替えるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
この構成によれば、両ライン運転では、第１及び第２原水供給ラインの両原水ポンプを作動させるので、第１及び第２逆浸透膜モジュールの両逆浸透膜を利用して単位時間当たりの純水製造量を多くすることが可能になる。これにより、１台の純水製造装置を用いながら、十分な量の純水を製造することが可能になる。
【００１６】
一方、第１ライン運転では、第２原水供給ラインの原水ポンプを停止させるので、その分、単位時間当たりの純水製造量が減少する。つまり、本発明では、従来のように原水ポンプを可変制御することなく、単位時間当たりの純水製造量を減少させることが可能である。このため、逆浸透膜が揺さぶられることによる損傷を回避できる。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明において、純水容器に設けられ、該純水容器内に貯留されている純水量を測定するための貯留量測定手段を備え、制御部は、上記貯留量測定手段の出力信号に基づいて上記純水容器内に貯留されている純水量の減少度を得て、得られた純水の減少度が所定値以上の場合には、両ライン運転とするように構成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
この構成によれば、純水の使用量が多い場合のように、純水容器内の純水量の減少度が大きい場合には、第１及び第２原水供給ラインの両原水ポンプを作動させることで、多量の純水を製造することが可能になる。
【００１９】
第３の発明は、第２の発明において、第１及び第２逆浸透膜モジュールの純水排出側と純水容器とを接続する純水排出ラインと、上記純水排出ラインに設けられ、該純水排出ラインを流れる純水の流量を測定する流量測定手段とを備え、制御部は、上記流量測定手段により得られた純水の流量と、貯留量測定手段により得られた純水量の減少度とに基づいて、上記純水容器内の純水量が減少傾向にあると推定される場合には両ライン運転とするように構成されていることを特徴とするものである。
【００２０】
この構成によれば、純水容器内の純水量が減少傾向にある場合に、第１及び第２原水供給ラインの両原水ポンプを作動させることで、多量の純水を製造することが可能になる。
【００２１】
第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、第１及び第２逆浸透膜モジュールの濃縮水排出側と、第１及び第２原水供給ラインとを接続する第１及び第２濃縮水ラインと、上記第１及び第２濃縮水ラインから分岐し、該濃縮水ライン内の水を外部に排出する第１及び第２排水ラインと、純水を第１及び第２原水供給ラインに供給する第１及び第２純水供給ラインとを備え、制御部は、上記第１純水供給ラインから上記第１原水供給ラインに供給した純水を上記第１逆浸透膜モジュールに供給した後、上記第１濃縮水ラインに流して上記第１排水ラインから排出する第１逆浸透膜洗浄運転と、上記第２純水供給ラインから上記第２原水供給ラインに供給した純水を上記第２逆浸透膜モジュールに供給した後、上記第２濃縮水ラインに流して第２排水ラインから排出する第２逆浸透膜洗浄運転とを切り替えて行うように構成されていることを特徴とするものである。
【００２２】
この構成によれば、第１逆浸透膜モジュールと、第２逆浸透膜モジュールとを別々のタイミングで洗浄することが可能になる。これにより、例えば純水容器が満水になった都度、両逆浸透膜の洗浄を同時に行う場合に比べて、各逆浸透膜を洗浄する回数を少なくすることが可能になる。
【００２３】
第５の発明は、第１から４のいずれか１つの発明において、純水容器には、該純水容器内の水位を検出するための第１及び第２水位センサが設けられ、該第１水位センサは該第２水位センサよりも上側に配置され、制御部は、上記第１水位センサにより上記純水容器内の水位が高水位にあると検出された場合には第１ライン運転を行い、上記第２水位センサにより上記純水容器内の水位が低水位にあると検出された場合には両ライン運転を行うように構成されていることを特徴とするものである。
【００２４】
この構成によれば、純水容器の水位が高く、純水の貯留量に余裕がある場合には、第２原水供給ラインの原水ポンプを停止させて純水の製造量を減少させ、純水容器の水位が低く、純水の貯留量に余裕がない場合には、両原水ポンプを作動させて純水の製造量を増加させることが可能になる。
【００２５】
また、純水容器内の水位が高水位にある場合には、第２逆浸透膜モジュールでは純水を製造しないので、第２逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を洗浄することができる。
【００２６】
第６の発明は、第１から５のいずれか１つの発明において、制御部は、第１ライン運転の後に、第２原水供給ラインの原水ポンプを作動させ、かつ、第１原水供給ラインの原水ポンプを停止させる第２ライン運転を行うように構成されていることを特徴とするものである。
【００２７】
この構成によれば、第１ライン運転のときには、第２逆浸透膜モジュールでは純水を製造しないので、第２逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を洗浄でき、第２ライン運転のときには、第１逆浸透膜モジュールでは純水を製造しないので、第１逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を洗浄することができる。つまり、第１及び第２逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を必要に応じて交互に洗浄することが可能になる。
【００２８】
第７の発明は、第１から６のいずれか１つの発明において、純水容器に接続され、該純水容器内の純水を流出させて該純水容器内に再び戻すための純水循環ラインを備え、上記純水循環ラインには、純水を送るための循環ポンプが設けられ、該循環ポンプは制御部により制御され、上記制御部は、純水の製造中であるか否かを検出し、純水の製造中である場合には純水を製造していない場合に比べて上記循環ポンプによる純水の送り量を減少させることを特徴とするものである。
【００２９】
この構成によれば、純水循環ラインによって純水容器内の純水を常時循環させておくことが可能になる。そして、純水の製造中には、循環ポンプによる純水の送り量が減少するので省エネルギ化を図ることが可能になる。
【００３０】
第８の発明は、第７の発明において、純水循環ラインは、第１及び第２逆浸透膜モジュールの原水供給側に接続され、制御部は、循環ポンプを作動させて純水循環ラインに純水を循環させる場合に原水ポンプを停止させるとともに、該原水ポンプの停止によって上記第１又は第２逆浸透モジュールの逆浸透膜への圧力減少を補うように上記循環ポンプの送水能力を上記原水ポンプの作動時に比べて増大させることを特徴とするものである。
【００３１】
すなわち、純水循環ラインに純水を循環させる際に原水ポンプを停止させると、第１又は第２逆浸透モジュールの逆浸透膜に作用する圧力が減少することになる。本発明では、第１又は第２逆浸透モジュールの逆浸透膜に作用する圧力が減少した場合に、それを補うように循環ポンプの送水能力が増大するので、逆浸透膜に作用する圧力の変動幅を小さく抑えることが可能になる。
【発明の効果】
【００３２】
第１の発明によれば、第１及び第２逆浸透膜モジュールに第１及び第２原水供給ラインを接続し、原水ポンプによって原水を送るようにしたので、単位時間当たりの純水製造量を増大させることができ、複数台の純水製造装置の導入を回避できる。これにより、設置場所の問題及び水質管理を問題を解決できる。そして、純水の使用量が少ないときには、第２原水供給ラインの原水ポンプを停止させるようにしたので、逆浸透膜にかかる圧力変動を抑制でき、逆浸透膜の長寿命化を図ることができる。
【００３３】
第２の発明によれば、純水容器内の純水量の減少度に基づいて第１及び第２原水供給ラインの原水ポンプを作動させることができるので、純水が供給不足となるのを回避できる。
【００３４】
第３の発明によれば、純水容器内の純水量の変動に基づいて第１及び第２原水供給ラインの原水ポンプを作動させることができる。
【００３５】
第４の発明によれば、第１及び第２逆浸透膜モジュールの逆浸透膜の洗浄回数を少なくすることができるので、純水の使用量を抑えることができる。
【００３６】
第５の発明によれば、純水容器内の純水の水位に応じて純水の製造量を増減できる。また、純水容器内の水位が高水位にある場合には、第２逆浸透膜モジュールでは純水を製造しないので、第２逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を洗浄することができる。
【００３７】
第６の発明によれば、第１及び第２逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を交互に洗浄できるので、両逆浸透膜の寿命を均等にすることができる。
【００３８】
第７の発明によれば、純水循環ラインを設けたので、純水容器内を純水を常時循環させておくことができ、純水容器内の純水の純度を高く保つことができる。そして、純水の製造中である場合には、循環ポンプによる純水の送り量を減少させて省エネルギ化を図ることができる。
【００３９】
第８の発明によれば、純水循環ラインに純水を循環させる場合に原水ポンプを停止させるとともに、これによって第１又は第２逆浸透モジュールの逆浸透膜への圧力減少を補うように循環ポンプの送水能力を増大させるようにしたので、逆浸透膜に作用する圧力の変動幅を小さく抑えることができ、これにより、逆浸透膜の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態に係る純水製造装置の概略構造を示す図である。
【図２】純水製造装置のブロック図である。
【図３】第１及び第２逆浸透膜モジュールで純水を製造する場合の図１相当図である。
【図４】第１逆浸透膜モジュールのみで純水を製造する場合の図１相当図である。
【図５】第２逆浸透膜モジュールのみで純水を製造する場合の図１相当図である。
【図６】第１及び第２逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を洗浄する場合の図１相当図である。
【図７】第２逆浸透膜モジュールで純水を製造し、第１逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を洗浄する場合の図１相当図である。
【図８】第１逆浸透膜モジュールで純水を製造し、第２逆浸透膜モジュールの逆浸透膜を洗浄する場合の図１相当図である。
【図９】第１逆浸透膜モジュールで純水を再濾過する場合の図１相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００４２】
図１は、本発明の実施形態に係る純水製造装置１の概略構造を示すものである。この純水製造装置１は、透析施設（透析クリニック、病院等）に設置されて透析液となる純水を各透析装置（図示せず）に供給するためのものである。純水製造装置１が設置される透析施設の規模としては、例えば透析装置が１００台以上設けられている大きな施設である。
【００４３】
純水製造装置１は、第１原水供給ライン１０と、第２原水供給ライン２０と、第１逆浸透膜モジュール３１と、第２逆浸透膜モジュール３２と、第１純水排出ライン３３と、第２純水排出ライン３４と、純水容器３５と、純水送給ライン３６と、第１濃縮水ライン４１と、第２濃縮水ライン４２と、第１排水ライン５１と、第２排水ライン５２と、純水循環ライン５５と、制御装置６０（図２に示す）とを備えている。
【００４４】
第１原水供給ライン１０は、原水を第１逆浸透膜モジュール３１に供給するためのものであり、原水の供給元から第１逆浸透膜モジュール３１まで延びる配管１１と、第１原水ポンプ１２、１次フィルタ１３と、軟水装置１４と、２次フィルタ１５と、バルブ１６と、第１常時運転ポンプ１７とを備えている。第１原水ポンプ１２、１次フィルタ１３と、軟水装置１４と、２次フィルタ１５と、原水バルブ１６と、第１常時運転ポンプ１７とは、配管１１の上流側から下流側に向かって、この順で設けられている。尚、原水は、水道水や井戸水等である。
【００４５】
第１原水ポンプ１２は、原水を下流側の１次フィルタ１３へ送給するためのものである。１次フィルタ１３は、残留塩素の除去を行うためのものである。軟水装置１４は、原水に含まれるＣａイオン、Ｍｇイオンを交換除去するためのものである。２次フィルタ１５は、活性炭フィルタ等で構成されており、残留塩素や有機物を吸着除去するためのものである。原水バルブ１６は、配管１１を開閉するためのものであり、電動弁で構成されている。第１常時運転ポンプ１７は、メンテナンス等以外には常時作動しており、場合に応じて原水又は純水を第１逆浸透膜モジュール３１へ送給するためのものである。
【００４６】
第１逆浸透膜モジュール３１は、周知の逆浸透膜を内蔵する容器を備えており、容器の内部は、逆浸透膜により、原水が供給される原水供給側と、生成された純水を排出する純水排出側とに仕切られている。
【００４７】
第１原水供給ライン１０の配管１１の下流端は、第１逆浸透膜モジュール３１の原水供給側に接続されている。第１逆浸透膜モジュール３１の原水供給側には、逆浸透膜を透過しなかった濃縮水が溜まるようになっており、従って、原水供給側は濃縮水が排出される濃縮水排出側である。
【００４８】
第１純水排出ライン３３は、第１逆浸透膜モジュール３１の純水排出側に接続されており、純水容器３５まで延びている。つまり、純水容器３５は、第１純水排出ライン３３を介して第１逆浸透膜モジュール３１の純水排出側に接続されている。第１純水排出ライン３３の中途部には、第１純水排出ライン３３を開閉するための純水バルブ３３ａが設けられている。純水バルブ３３ａは電動弁で構成されている。また、第１純水排出ライン３３の中途部には、第１純水排出ライン３３を流れる純水の流量を測定する流量センサ（流量測定手段）３３ｂが設けられている。流量センサ３３ｂは液体の流量を測定する際に用いられている周知の構造のものであるので詳細な説明は省略する。
【００４９】
第２原水供給ライン２０は、原水を第２逆浸透膜モジュール３２に供給するためのものであり、第１原水供給ライン１０と同様に、原水の供給元から第２逆浸透膜モジュール３２の原水供給側まで延びる配管２１と、第２原水ポンプ２２、１次フィルタ２３と、軟水装置２４と、２次フィルタ２５と、原水バルブ２６と、第２常時運転ポンプ２７とを備えている。第２常時運転ポンプ２７は、第１常時運転ポンプ１７と同様に構成されている。
【００５０】
第２逆浸透膜モジュール３２は、第１逆浸透膜モジュール３１と同様に構成されている。
【００５１】
第２純水排出ライン３４は、第２逆浸透膜モジュール３２の純水排出側に接続されており、純水容器３５まで延びている。第２純水排出ライン３４の中途部には、第１純水排出ライン３３と同様に、純水バルブ３４ａと流量センサ３４ｂとが設けられている。
【００５２】
純水容器３５は、第１逆浸透膜モジュール３１及び第２逆浸透膜モジュール３２で生成された純水を貯留しておくためのものであり、例えば、５００Ｌ程度の容量がある。純水容器３５には、純水容器３５内に貯留されている純水量を測定するための貯留量測定装置（貯留量測定手段）３５ａが設けられている。貯留量測定装置３５ａは、第１〜第５水位センサ３５ｂ〜３５ｆを有している。第１水位センサ３５ｂが最も上に配置され、以下、第２〜第５水位センサ３５ｃ〜３５ｆが下に向かって順に配置されている。すなわち、第１水位センサ３５ｂの位置に純水の水面があると、第１水位センサ３５ｂが信号を出力し、これにより純水容器３５内の純水量が得られるようになっている。第２〜第５水位センサ３５ｃ〜３５ｆも同様である。
【００５３】
純水送給ライン３６は、純水容器３５に接続され、純水容器３５内の純水を純水の使用場所である各透析装置へ送給するためのラインである。純水送給ライン３６には、ポンプ３６ａが設けられている。
【００５４】
第１濃縮水ライン４１は、第１逆浸透膜モジュール３１の濃縮水排出側（原水供給側）と、第１原水供給ライン１０とを接続している。さらに、第１濃縮水ライン４１は、途中で分岐し、純水容器３５とも接続されている。第１濃縮水ライン４１における第１原水供給ライン１０側の接続部位は、配管１１の原水バルブ１６と第１常時運転ポンプ１７との間の部位である。第１濃縮水ライン４１には濃縮水バルブ４１ａが設けられている。
【００５５】
第１排水ライン５１は、第１濃縮水ライン４１から分岐して延びており、第１濃縮水ライン４１内の水を外部に排出するためのものである。第１排水ライン５１の中途部は、２つに分岐しており、それぞれに排水バルブ５１ａ，５１ｂが設けられている。
【００５６】
第２濃縮水ライン４２は、第２逆浸透膜モジュール３２の濃縮水排出側（原水供給側）と、第２原水供給ライン２０とを接続している。さらに、第２濃縮水ライン４２は、途中で分岐し、純水容器３５にも接続されている。第２濃縮水ライン４２における第２原水供給ライン２０側の接続部位は、配管２１の原水バルブ２６と第２常時運転ポンプ２７との間の部位である。第２濃縮水ライン４２には濃縮水バルブ４２ａが設けられている。
【００５７】
第２排水ライン５２は、第２濃縮水ライン４２から分岐して延びており、第２濃縮水ライン４２内の水を外部に排出するためのものである。第２排水ライン５２の中途部は、２つに分岐しており、それぞれに排水バルブ５２ａ，５２ｂが設けられている。
【００５８】
純水循環ライン５５は、純水容器３５内の純水を循環させるためのものである。純水循環ライン５５の上流側は純水容器３５底壁部近傍に接続され、下流側は純水容器３５の上下方向中間部に接続されている。純水循環ライン５５には、循環ポンプ５５ａが設けられている。この循環ポンプ５５ａによって純水容器３５内の純水が循環するようになっている。循環ポンプ５５ａは、インバータ制御されるものである。
【００５９】
図２に示すように、制御装置６０には、操作パネル６１、流量センサ３３ｂ，３４ｂ及び第１〜第５水位センサ３５ｂ〜３５ｆの他、第１原水供給ライン１０の第１原水ポンプ１２、第１常時運転ポンプ１７及び原水バルブ１６と、第２原水供給ライン２０の第２原水ポンプ２２、第２常時運転ポンプ２７及び原水バルブ２６と、第１純水排出ライン３３の純水バルブ３３ａと、第２純水排出ライン３４の純水バルブ３４ａと、第１濃縮水ライン４１の濃縮水バルブ４１ａと、第２濃縮水ライン４２の濃縮水バルブ４２ａと、第１排水ライン５１の排水バルブ５１ａ，５１ｂと、第２排水ライン５２の排水バルブ５２ａ，５２ｂと、循環ポンプ５５ａとが接続されている。
【００６０】
そして、操作パネル６１、流量センサ３３ｂ，３４ｂ及び第１〜第５水位センサ３５ｂ〜３５ｆの信号に基づいて、第１原水ポンプ１２、第１常時運転ポンプ１７、原水バルブ１６、第２原水ポンプ２２、第２常時運転ポンプ２７、原水バルブ２６、純水バルブ３３ａ，３４ａ、濃縮水バルブ４１ａ、４２ａ、排水バルブ５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ及び循環ポンプ５５ａを制御するように構成されている。操作パネル６１は、本装置１のＯＮ／ＯＦＦ切り替え等を行うためのものである。
【００６１】
以下、制御装置６０による制御について詳細に説明する。尚、循環ポンプ５５ａは、常時作動している。
【００６２】
＜両ライン運転＞
両ライン運転とは、第１逆浸透膜モジュール３１及び第２逆浸透膜モジュール３２の両方で純水を生成する運転であり、純水の使用量が多い場合や、純水容器３５内の純水の水位が低い場合に行う（図３に示す）。図３において、太線は水の流通している部分である。
【００６３】
制御装置６０は、第１排水ライン５１の排出バルブ５１ａを開状態にし、排出バルブ５１ｂを閉状態にし、第２排水ライン５２の排出バルブ５２ａを開状態にし、排出バルブ５２ｂを閉状態にする。また、第１原水供給ライン１０の第１原水ポンプ１２を作動させ、原水バルブ１６を開状態にするとともに、第２原水供給ライン２０の第２原水ポンプ２２を作動させ、原水バルブ２６を開状態にする。さらに、第１純水排出ライン３３の純水バルブ３３ａと、第２純水排出ライン３４の純水バルブ３４ａとを開状態にする。第１濃縮水ライン４１の濃縮水バルブ４１ａ及び第２濃縮水ライン４２の濃縮水バルブ４２ａは閉状態にする。
【００６４】
これにより、第１原水供給ライン１０及び第２原水供給ライン２０により第１逆浸透膜モジュール３１及び第２逆浸透膜モジュール３２に原水が供給され、第１逆浸透膜モジュール３１及び第２逆浸透膜モジュール３２で生成された純水が第１純水排出ライン３３及び第２純水排出ライン３４を通って純水容器３５に流入する。必要に応じて純水送給ライン３６のポンプ３６ａを作動させる。
【００６５】
尚、純水を生成する過程で生じた濃縮水は、排出バルブ５１ａ及び排出バルブ５２ａから排出される。
【００６６】
＜第１ライン運転＞
第１ライン運転とは、第１逆浸透膜モジュール３１のみで純水を生成する運転であり、純水の使用量が少ない場合や、純水容器３５内の純水の水位が高い場合に行う（図４に示す）。
【００６７】
制御装置６０は、第１排水ライン５１の排出バルブ５１ａを開状態にし、排出バルブ５１ｂを閉状態にする。第１排水ライン５１の排出バルブ５１ａ，５１ｂは、両方とも開状態にしてもよい。
【００６８】
また、第１原水供給ライン１０の第１原水ポンプ１２を作動させ、原水バルブ１６を開状態にする。第２原水供給ライン２０の第２原水ポンプ２２は停止し、原水バルブ２６を閉状態にしておく。さらに、第１純水排出ライン３３の純水バルブ３３ａを開状態にする。
【００６９】
これにより、第１原水供給ライン１０により第１逆浸透膜モジュール３１にのみ原水が供給され、第１逆浸透膜モジュール３１で生成された純水が第１純水排出ライン３３を通って純水容器３５に流入する。
【００７０】
尚、純水を生成する過程で生じた濃縮水は、排出バルブ５１ａから排出される。
【００７１】
また、第２純水排出ライン３４の純水バルブ３４ａを開状態にする。また、第２排水ライン５２の排出バルブ５２ａを開状態にし、排出バルブ５２ｂを閉状態にする。また、第２濃縮水ライン４２の濃縮水バルブ４２ａを開状態にする。
【００７２】
これにより、純水容器３５内の純水は、第２逆浸透膜モジュール３２の原水供給側に供給された後、一部が第２純水排出ライン３４を通って純水容器３５に流入し、残りが第２排水ライン５２を通って排水バルブ５２ａから排水される。
【００７３】
尚、第２排水ライン５１の排出バルブ５２ａ，５２ｂの両方を開状態にしてもよく、両方を閉状態にしてもよい。
【００７４】
＜第２ライン運転＞
第２ライン運転とは、第２逆浸透膜モジュール３２のみで純水を生成する運転であり、純水の使用量が少ない場合や、純水容器３５内の純水の水位が高い場合に行う（図５に示す）。
【００７５】
制御装置６０は、第２排水ライン５２の排水バルブ５２ａを開状態にし、排出バルブ５２ｂを閉状態にする。第２排水ライン５１の排出バルブ５２ａ，５２ｂは、両方とも開状態にしてもよい。
【００７６】
また、第２原水供給ライン２０の第２原水ポンプ２２を作動させ、原水バルブ２６を開状態にする。第１原水供給ライン１０の第１原水ポンプ１２は停止し、原水バルブ１６を閉状態にしておく。さらに、第２純水排出ライン３４の純水バルブ３４ａを開状態にする。
【００７７】
これにより、第２原水供給ライン２０により第２逆浸透膜モジュール３２にのみ原水が供給され、第２逆浸透膜モジュール３２で生成された純水が第２純水排出ライン３４を通って純水容器３５に流入する。
【００７８】
尚、純水を生成する過程で生じた濃縮水は、排出バルブ５２ａから排出される。
【００７９】
また、第１純水排出ライン３３の純水バルブ３３ａを開状態にする。また、第１排水ライン５１の排出バルブ５１ａを開状態にし、排出バルブ５１ｂを閉状態にする。また、第１濃縮水ライン４１の濃縮水バルブ４１ａを開状態にする。
【００８０】
これにより、純水容器３５内の純水は、第１逆浸透膜モジュール３１の原水供給側に供給された後、一部が第１純水排出ライン３３を通って純水容器３５に流入し、残りが第１排水ライン５１を通って排水バルブ５１ａから排水される。
【００８１】
尚、第１排水ライン５１の排出バルブ５１ａ，５１ｂは、両方とも開状態にしてもよく、両方を閉状態にしてもよい。
【００８２】
＜両逆浸透膜洗浄＞
両逆浸透膜洗浄とは、第１逆浸透膜モジュール３１及び第２逆浸透膜モジュール３２の両方の逆浸透膜を洗浄する運転であり、純水容器３５が満水になったときに行う（図６に示す）。
【００８３】
制御装置６０は、原水バルブ１６を閉状態にし、第１原水ポンプ１２を停止させる。第２原水供給ライン２０の原水バルブ２６を閉状態にし、第２原水ポンプ２２を停止させる。
【００８４】
第１排水ライン５１の排水バルブ５１ａ，５１ｂと、第２排水ライン５２の排水バルブ５２ａ，５２ｂと開状態にする。第１純水排出ライン３３の純水バルブ３３ａと、第２純水排出ライン３４の純水バルブ３４ａとを開状態にする。第１濃縮水ライン４１の濃縮水バルブ４１ａと、第２濃縮水ライン４２の濃縮水バルブ４２ａとを開状態にする。
【００８５】
これにより、純水容器３５内の純水は、第１濃縮水ライン４１を流れて第１原水供給ライン１０の第１常時運転ポンプ１７によって第１逆浸透膜モジュール３１の原水供給側に供給されて、逆浸透膜に吹き付けられ、逆浸透膜が純水によって洗浄される。洗浄後の純水は、第１逆浸透膜モジュール３１の原水供給側から第１濃縮水ライン４１へ流出し、第１排水ライン５１から排水される。
【００８６】
また、純水容器３５内の純水は、第２濃縮水ライン４２を流れて第２原水供給ライン２０の第２常時運転ポンプ２７によって第２逆浸透膜モジュール３２の原水供給側に供給されて、逆浸透膜に吹き付けられ、逆浸透膜が純水によって洗浄される。洗浄後の純水は、第２逆浸透膜モジュール３２の原水供給側から第２濃縮水ライン４２へ流出し、第２排水ライン５２から排水される。
【００８７】
＜第１逆浸透膜洗浄＞
第１逆浸透膜洗浄とは、第１逆浸透膜モジュール３１の逆浸透膜を洗浄する運転である（図７に示す）。
【００８８】
制御装置６０は、原水バルブ１６を閉状態にし、第１原水ポンプ１２を停止させる。第２原水供給ライン２０の第２原水ポンプ２２を作動させ、原水バルブ２６を開状態にする。第１排水ライン５１の排水バルブ５１ａ，５１ｂを開状態にし、第２排水ライン５２の排水バルブ５２ａを開状態にし、５２ｂを閉状態にする。第１純水排出ライン３３の純水バルブ３３ａを開状態にし、第２純水排出ライン３４の純水バルブ３４ａを開状態にする。第１濃縮水ライン４１の濃縮水バルブ４１ａを開状態にし、第２濃縮水ライン４２の濃縮水バルブ４２ａを閉状態にする。
【００８９】
これにより、純水容器３５内の純水は、第１濃縮水ライン４１を流れて第１原水供給ライン１０の第１常時運転ポンプ１７によって第１逆浸透膜モジュール３１の原水供給側に供給されて、逆浸透膜に吹き付けられ、逆浸透膜が純水によって洗浄される。洗浄後の純水は、第１逆浸透膜モジュール３１の原水供給側から第１濃縮水ライン４１へ流出し、第１排水ライン５１から排水される。
【００９０】
一方、第２原水供給ライン２０により第２逆浸透膜モジュール３２にのみ原水が供給され、第２逆浸透膜モジュール３２で生成された純水が第２純水排出ライン３４を通って純水容器３５に流入する。
【００９１】
＜第２逆浸透膜洗浄＞
第２逆浸透膜洗浄とは、第２逆浸透膜モジュール３２の逆浸透膜を洗浄する運転である（図８に示す）。
【００９２】
制御装置６０は、第２原水供給ライン２０の原水バルブ２６を閉状態にし、第２原水ポンプ２２を停止させる。第１原水供給ライン１０の第１原水ポンプ１２を作動させ、原水バルブ１６を開状態にする。第２排水ライン５２の排水バルブ５２ａ，５２ｂを開状態にし、第１排水ライン５１の排水バルブ５１ａを開状態にし、５１ｂを閉状態にする。第２純水排出ライン３４の純水バルブ３４ａを開状態にし、第１純水排出ライン３３の純水バルブ３３ａを開状態にする。第２濃縮水ライン４２の濃縮水バルブ４２ａを開状態にし、第１濃縮水ライン４１の濃縮水バルブ４１ａを閉状態にする。
【００９３】
これにより、純水容器３５内の純水は、第２濃縮水ライン４２を流れて第２原水供給ライン２０の第２常時運転ポンプ２７によって第２逆浸透膜モジュール３２の原水供給側に供給されて、逆浸透膜に吹き付けられ、逆浸透膜が純水によって洗浄される。洗浄後の純水は、第２逆浸透膜モジュール３２の原水供給側から第２濃縮水ライン４２へ流出し、第２排水ライン５２から排水される。
【００９４】
一方、第１原水供給ライン１０により第１逆浸透膜モジュール３１にのみ原水が供給され、第１逆浸透膜モジュール３１で生成された純水が第１純水排出ライン３３を通って純水容器３５に流入する。
【００９５】
＜循環再濾過＞
循環再濾過とは、純水容器３５内の純水を第１逆浸透膜モジュール３１又は第２逆浸透膜モジュール３２によって再濾過することである。
【００９６】
図９に示す第１逆浸透膜モジュール３１で再濾過する場合には、制御装置６０は、第１原水供給ライン１０の原水バルブ１６を閉状態にし、第１濃縮水ライン４１の濃縮水バルブ４１ａを開状態にする。また、第１純水排出ライン３３の純水バルブ３３ａを開状態にし、第１排水ライン５１の排水バルブ５１ａ、５１ｂを閉状態にする。
【００９７】
これにより、純水容器３５内の純水が第１逆浸透膜モジュール３１の逆浸透膜を通過して再度濾過される。
【００９８】
また、制御装置６０は、第２原水供給ライン２０の原水バルブ２６を閉状態にし、第２濃縮水ライン４２の濃縮水バルブ４２ａを開状態にする。また、第２純水排出ライン３４の純水バルブ３４ａを開状態にし、第２排水ライン５２の排水バルブ５２ａ、５２ｂを閉状態にする。
【００９９】
次に、制御装置６０による具体的な制御要領について説明する。
【０１００】
制御装置６０は、貯留量測定装置３５ａの出力信号に基づいて純水容器３５内に貯留されている純水量を得る。すなわち、第１水位センサ３５ｂが信号を出力している場合には、純水容器３５内に十分な量の純水があると判断し、例えば第４水位センサ３５ｅや第５水位センサ３５ｆが信号を出力していない場合には、純水容器３５内の純水が少ないと判断する。また、第１水位センサ３５ｂが信号を出力しなくなった時から第２水位センサ３５ｃが信号を出力しなくなった時までの時間を測定し、この時間の長短によって純水の減少度（減少速度）を得る。
【０１０１】
そして、制御装置６０は、流量センサ３３ｂ，３４ｂにより得られた純水の流量（純水の全製造量）と、純水容器３５内の純水量の減少度とに基づいて、純水容器３５内の純水量が減少傾向にあると判断され、かつ、その減少速度が速いと推定される場合には両ライン運転とし、一方、純水容器３５内の純水量が増加傾向にある、又は減少速度が遅いと推定される場合には第１ライン運転とするように構成されている。この場合、第１ライン運転の代わりに第２ライン運転としてもよい。
【０１０２】
また、例えば、第４水位センサ３５ｅや第５水位センサ３５ｆが信号を出力していない場合のように、純水容器３５内の水位が低い場合には、両ライン運転を行い、純水の貯留量を早期に増やす。一方、第２水位センサ３５ｃが信号を出力している場合のように、純水容器３５内の水位が高い場合には、第１ライン運転又は第２ライン運転を行う。
【０１０３】
また、制御装置６０は、純水容器３５内の純水量の水位が高く、かつ、第１逆浸透膜モジュール３１の逆浸透膜の洗浄が必要な場合には、第１逆浸透膜洗浄を行う。すなわち、第１逆浸透膜モジュール３１の逆浸透膜を洗浄しながら、第２逆浸透膜モジュール３２で純水を製造する。第２逆浸透膜モジュール３２の逆浸透膜の洗浄が必要な場合には、第２逆浸透膜洗浄を行う。
【０１０４】
また、制御装置６０は、純水容器３５内の純水の水位が比較的高い場合のように、両ライン運転が必要ない場合においては、第１逆浸透膜洗浄を行った後、第２逆浸透膜洗浄を行うように構成されている。つまり、第１逆浸透膜洗浄と第２逆浸透膜洗浄を交互に行う。
【０１０５】
また、制御装置６０は、純水を製造している運転状態であるか否かを検出し、純水の製造中である場合には、他の場合（両逆浸透膜洗浄）に比べて循環ポンプ５５ａによる純水の送り量を減少させるように構成されている。両ライン運転、第１ライン運転、第２ライン運転等は、純水を製造している運転状態であり、これらの運転状態のときに、両逆浸透膜洗浄に比べて、循環ポンプ５５ａの回転速度を低くする。
【０１０６】
また、純水循環ライン５５の循環ポンプ５５ａは常時作動しているので、純水容器３５内の純水は純水循環ライン５５を循環している。この実施形態では、制御装置６０が、第１原水ポンプ１２が停止する運転モードのときには、循環ポンプ５５ａの送水能力を、第１原水ポンプ１２が作動している場合に比べて増大させ、また、第２原水ポンプ２２が停止する運転モードのときにも、循環ポンプ５５ａの送水能力を、第２原水ポンプ２２が作動している場合に比べて増大させる。
【０１０７】
詳しくは、第１原水ポンプ１２が停止すると、そのままでは第１逆浸透膜モジュール３１の逆浸透膜に作用する圧力が減少することになり、逆浸透膜に作用する圧力変動幅が大きくなり、ひいては逆浸透膜の寿命を縮めることになる。この実施形態では、第１原水ポンプ１２が停止する運転モードのときに循環ポンプ５５ａの送水能力を増大させることで純水の送水量を多くし、これによって第１逆浸透膜モジュール３１の逆浸透膜に作用する圧力変動の幅を小さく抑える。循環ポンプ５５ａの送水能力の増大量は、第１原水ポンプ１２の停止によって第１逆浸透モジュール３１の逆浸透膜への圧力減少を補う程度に設定されている。第２原水ポンプ２２が停止した場合も同様に送水能力を増大させる。
【０１０８】
以上説明したように、この実施形態に係る純水製造装置１によれば、第１及び第２逆浸透膜モジュール３１，３２に第１及び第２原水供給ライン１０，２０を接続し、各モジュール３１，３２に原水を別々に送るようにしている。これにより、２つのモジュール３１，３２を利用して単位時間当たりの純水製造量を増大させることができるので、複数台の純水製造装置の導入を回避して設置場所の問題及び水質管理の問題を解決できる。
【０１０９】
そして、純水の使用量が少ないときには、第１原水供給ライン１０による原水の供給、又は第２原水供給ライン２０による原水の供給を停止させるようにしたので、逆浸透膜にかかる圧力変動を抑制でき、逆浸透膜の長寿命化を図ることができる。
【０１１０】
また、純水容器３５内の純水量の減少度に基づいて第１及び第２原水供給ライン１０，２０の原水ポンプ１６，２６を作動させることができるので、純水が供給不足となるのを回避できる。
【０１１１】
また、第１逆浸透膜モジュール３１及び第２逆浸透膜モジュール３２の逆浸透膜を交互に洗浄するようにしたので、純水容器３５が満水になる度に洗浄を行う場合に比べて、逆浸透膜の洗浄回数を少なくすることができる。これにより、純水の使用量を抑えることができる。
【０１１２】
また、本装置１では、純水容器３５内の純水の水位に応じて純水の製造量を増減できる。さらに、純水容器３５内の水位が高水位にある場合には、第２逆浸透膜モジュール３２では純水を製造しないようにして、第２逆浸透膜モジュール３２の逆浸透膜を洗浄することができる。同様に、第１逆浸透膜モジュール３１の逆浸透膜を洗浄することもできる。
【０１１３】
また、第１及び第２逆浸透膜モジュール３１，３２の逆浸透膜を交互に洗浄できるので、両逆浸透膜の寿命を均等にすることができる。
【０１１４】
また、純水循環ライン５５を設けたので、純水容器３５内の純水を常時循環させておくことができ、純水容器３５内の純水の純度を高く保つことができる。そして、純水の製造中である場合には、循環ポンプ５５ａによる純水の送り量を減少させて省エネルギ化を図ることができる。
【０１１５】
尚、流量センサ３３ｂ，３４ｂを省略してもよい。この場合、制御装置６０は、第１〜第５水位センサ３５ｂ〜３５ｆの出力によって純水容器３５内の純水量及び純水の減少度を得て運転を切り替えるようにすればよい。
【０１１６】
また、上記実施形態では、原水供給ライン及び逆浸透膜モジュールを２つずつ設けた２系統タイプの純水製造装置１について説明したが、これに限らず、例えば、原水供給ライン及び逆浸透膜モジュールをそれぞれ３つ以上設けた多系統タイプに構成することもできる。
【０１１７】
また、上記実施形態では、純水を透析液として用いる場合について説明したが、本発明は、純水が必要な場合に広く用いることができ、例えば、精密機器や電子機器産業で用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
以上説明したように、本発明にかかる純水製造装置は、例えば、精密機器や電子機器産業、医療分野等で用いることができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１ 純水製造装置
２ 制御装置（制御部）
１０ 第１原水供給ライン
１２ 第１原水ポンプ
１７ 第１常時運転ポンプ
２０ 第２原水供給ライン
２２ 第２原水ポンプ
２７ 第２常時運転ポンプ
３１ 第１逆浸透膜モジュール
３２ 第２逆浸透膜モジュール
３３ 第１純水排出ライン
３３ｂ 流量センサ
３４ 第２純水排出ライン
３４ｂ 流量センサ
３５ 純水容器
３５ａ 貯留量測定装置（貯留量測定手段）
３５ｂ〜３５ｆ 第１〜第５水位センサ
３６ 純水送給ライン
４１ 第１濃縮水ライン
４２ 第２濃縮水ライン
５１ 第１排水ライン
５２ 第２排水ライン
５５ 純水循環ライン
５５ａ 循環ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆浸透作用によって原水から純水を得る逆浸透膜を備えた第１及び第２逆浸透膜モジュールと、
上記第１及び第２逆浸透膜モジュールの原水供給側に接続され、各モジュールにそれぞれ原水を送る原水ポンプを備えた第１及び第２原水供給ラインと、
上記第１及び第２逆浸透モジュールの純水排出側に接続され、逆浸透膜を透過して得られた純水を貯留するための純水容器と、
上記純水容器内の純水を送る純水送給ラインと、
上記第１及び第２原水供給ラインの原水ポンプを制御する制御部とを備え、
上記制御部は、上記第１及び第２原水供給ラインの両原水ポンプを作動させる両ライン運転と、上記第１原水供給ラインの原水ポンプを作動させ、かつ、上記第２原水供給ラインの原水ポンプを停止させる第１ライン運転とに切り替えるように構成されていることを特徴とする純水製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の純水製造装置において、
純水容器に設けられ、該純水容器内に貯留されている純水量を測定するための貯留量測定手段を備え、
制御部は、上記貯留量測定手段の出力信号に基づいて上記純水容器内に貯留されている純水量の減少度を得て、得られた純水の減少度が所定値以上の場合には、両ライン運転とするように構成されていることを特徴とする純水製造装置。
【請求項３】
請求項２に記載の純水製造装置において、
第１及び第２逆浸透膜モジュールの純水排出側と純水容器とを接続する純水排出ラインと、
上記純水排出ラインに設けられ、該純水排出ラインを流れる純水の流量を測定する流量測定手段とを備え、
制御部は、上記流量測定手段により得られた純水の流量と、貯留量測定手段により得られた純水量の減少度とに基づいて、上記純水容器内の純水量が減少傾向にあると推定される場合には両ライン運転とするように構成されていることを特徴とする純水製造装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の純水製造装置において、
第１及び第２逆浸透膜モジュールの濃縮水排出側と、第１及び第２原水供給ラインとを接続する第１及び第２濃縮水ラインと、
上記第１及び第２濃縮水ラインから分岐し、該濃縮水ライン内の水を外部に排出する第１及び第２排水ラインと、
純水を第１及び第２原水供給ラインに供給する第１及び第２純水供給ラインとを備え、
制御部は、上記第１純水供給ラインから上記第１原水供給ラインに供給した純水を上記第１逆浸透膜モジュールに供給した後、上記第１濃縮水ラインに流して上記第１排水ラインから排出する第１逆浸透膜洗浄運転と、上記第２純水供給ラインから上記第２原水供給ラインに供給した純水を上記第２逆浸透膜モジュールに供給した後、上記第２濃縮水ラインに流して第２排水ラインから排出する第２逆浸透膜洗浄運転とを切り替えて行うように構成されていることを特徴とする純水製造装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の純水製造装置において、
純水容器には、該純水容器内の水位を検出するための第１及び第２水位センサが設けられ、該第１水位センサは該第２水位センサよりも上側に配置され、
制御部は、上記第１水位センサにより上記純水容器内の水位が高水位にあると検出された場合には第１ライン運転を行い、上記第２水位センサにより上記純水容器内の水位が低水位にあると検出された場合には両ライン運転を行うように構成されていることを特徴とする純水製造装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の純水製造装置において、
制御部は、第１ライン運転の後に、第２原水供給ラインの原水ポンプを作動させ、かつ、第１原水供給ラインの原水ポンプを停止させる第２ライン運転を行うように構成されていることを特徴とする純水製造装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載の純水製造装置において、
純水容器に接続され、該純水容器内の純水を流出させて該純水容器内に再び戻すための純水循環ラインを備え、
上記純水循環ラインには、純水を送るための循環ポンプが設けられ、該循環ポンプは制御部により制御され、
上記制御部は、純水の製造中であるか否かを検出し、純水の製造中である場合には純水を製造していない場合に比べて上記循環ポンプによる純水の送り量を減少させることを特徴とする純水製造装置。
【請求項８】
請求項７に記載の純水製造装置において、
純水循環ラインは、第１及び第２逆浸透膜モジュールの原水供給側に接続され、
制御部は、循環ポンプを作動させて純水循環ラインに純水を循環させる場合に原水ポンプを停止させるとともに、該原水ポンプの停止によって上記第１又は第２逆浸透モジュールの逆浸透膜への圧力減少を補うように上記循環ポンプの送水能力を上記原水ポンプの作動時に比べて増大させることを特徴とする純水製造装置。
【請求項１】
逆浸透作用によって原水から純水を得る逆浸透膜を備えた第１及び第２逆浸透膜モジュールと、
上記第１及び第２逆浸透膜モジュールの原水供給側に接続され、各モジュールにそれぞれ原水を送る原水ポンプを備えた第１及び第２原水供給ラインと、
上記第１及び第２逆浸透モジュールの純水排出側に接続され、逆浸透膜を透過して得られた純水を貯留するための純水容器と、
上記純水容器内の純水を送る純水送給ラインと、
上記第１及び第２原水供給ラインの原水ポンプを制御する制御部とを備え、
上記制御部は、上記第１及び第２原水供給ラインの両原水ポンプを作動させる両ライン運転と、上記第１原水供給ラインの原水ポンプを作動させ、かつ、上記第２原水供給ラインの原水ポンプを停止させる第１ライン運転とに切り替えるように構成されていることを特徴とする純水製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の純水製造装置において、
純水容器に設けられ、該純水容器内に貯留されている純水量を測定するための貯留量測定手段を備え、
制御部は、上記貯留量測定手段の出力信号に基づいて上記純水容器内に貯留されている純水量の減少度を得て、得られた純水の減少度が所定値以上の場合には、両ライン運転とするように構成されていることを特徴とする純水製造装置。
【請求項３】
請求項２に記載の純水製造装置において、
第１及び第２逆浸透膜モジュールの純水排出側と純水容器とを接続する純水排出ラインと、
上記純水排出ラインに設けられ、該純水排出ラインを流れる純水の流量を測定する流量測定手段とを備え、
制御部は、上記流量測定手段により得られた純水の流量と、貯留量測定手段により得られた純水量の減少度とに基づいて、上記純水容器内の純水量が減少傾向にあると推定される場合には両ライン運転とするように構成されていることを特徴とする純水製造装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の純水製造装置において、
第１及び第２逆浸透膜モジュールの濃縮水排出側と、第１及び第２原水供給ラインとを接続する第１及び第２濃縮水ラインと、
上記第１及び第２濃縮水ラインから分岐し、該濃縮水ライン内の水を外部に排出する第１及び第２排水ラインと、
純水を第１及び第２原水供給ラインに供給する第１及び第２純水供給ラインとを備え、
制御部は、上記第１純水供給ラインから上記第１原水供給ラインに供給した純水を上記第１逆浸透膜モジュールに供給した後、上記第１濃縮水ラインに流して上記第１排水ラインから排出する第１逆浸透膜洗浄運転と、上記第２純水供給ラインから上記第２原水供給ラインに供給した純水を上記第２逆浸透膜モジュールに供給した後、上記第２濃縮水ラインに流して第２排水ラインから排出する第２逆浸透膜洗浄運転とを切り替えて行うように構成されていることを特徴とする純水製造装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の純水製造装置において、
純水容器には、該純水容器内の水位を検出するための第１及び第２水位センサが設けられ、該第１水位センサは該第２水位センサよりも上側に配置され、
制御部は、上記第１水位センサにより上記純水容器内の水位が高水位にあると検出された場合には第１ライン運転を行い、上記第２水位センサにより上記純水容器内の水位が低水位にあると検出された場合には両ライン運転を行うように構成されていることを特徴とする純水製造装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の純水製造装置において、
制御部は、第１ライン運転の後に、第２原水供給ラインの原水ポンプを作動させ、かつ、第１原水供給ラインの原水ポンプを停止させる第２ライン運転を行うように構成されていることを特徴とする純水製造装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載の純水製造装置において、
純水容器に接続され、該純水容器内の純水を流出させて該純水容器内に再び戻すための純水循環ラインを備え、
上記純水循環ラインには、純水を送るための循環ポンプが設けられ、該循環ポンプは制御部により制御され、
上記制御部は、純水の製造中であるか否かを検出し、純水の製造中である場合には純水を製造していない場合に比べて上記循環ポンプによる純水の送り量を減少させることを特徴とする純水製造装置。
【請求項８】
請求項７に記載の純水製造装置において、
純水循環ラインは、第１及び第２逆浸透膜モジュールの原水供給側に接続され、
制御部は、循環ポンプを作動させて純水循環ラインに純水を循環させる場合に原水ポンプを停止させるとともに、該原水ポンプの停止によって上記第１又は第２逆浸透モジュールの逆浸透膜への圧力減少を補うように上記循環ポンプの送水能力を上記原水ポンプの作動時に比べて増大させることを特徴とする純水製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１８７４４６（Ｐ２０１２−１８７４４６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５０６１４（Ｐ２０１１−５０６１４）
【出願日】平成２３年３月８日（２０１１．３．８）
【出願人】（０００１５３０３０）株式会社ジェイ・エム・エス (452)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月８日（２０１１．３．８）
【出願人】（０００１５３０３０）株式会社ジェイ・エム・エス (452)
【Ｆターム（参考）】
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