(57)【要約】【課題】イオン交換樹脂の再生を簡易に実施することが可能な純水生成装置を提供する。【解決手段】第１イオン交換樹脂が収容された第１イオン交換器と、第２イオン交換樹脂が収容された第２イオン交換器と、を備え、水供給源から供給された水を精製するイオン交換モジュールと、第１イオン交換樹脂を再生させる第１再生液を第１イオン交換器に供給する第１再生液供給源と、第２イオン交換樹脂を再生させる第２再生液を第２イオン交換器に供給する第２再生液供給源と、水供給源から第１イオン交換器への水の供給と、第１再生液供給源から第１イオン交換器への第１再生液の供給とを切り替えるとともに、第１イオン交換器から第２イオン交換器への水の供給と、第２再生液供給源から第２イオン交換器への第２再生液の供給とを切り替える切り替えユニットと、イオン交換モジュールによって精製された水の純度を計測する純度計測器と、を備える純水生成装置。【選択図】図１
2020138177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
純水を生成する純水生成装置であって、
第１イオン交換樹脂が収容された第１イオン交換器と、第２イオン交換樹脂が収容された第２イオン交換器と、を備え、水供給源から供給された水を精製するイオン交換モジュールと、
該第１イオン交換樹脂を再生させる第１再生液を該第１イオン交換器に供給する第１再生液供給源と、
該第２イオン交換樹脂を再生させる第２再生液を該第２イオン交換器に供給する第２再生液供給源と、
該水供給源から該第１イオン交換器への水の供給と、該第１再生液供給源から該第１イオン交換器への該第１再生液の供給とを切り替えるとともに、該第１イオン交換器から該第２イオン交換器への水の供給と、該第２再生液供給源から該第２イオン交換器への該第２再生液の供給とを切り替える切り替えユニットと、
該イオン交換モジュールによって精製された水の純度を計測する純度計測器と、を備え、
該純度計測器によって計測された水の純度が所定の純度未満である場合、該第１再生液が該第１イオン交換器に供給されるとともに該第２再生液が該第２イオン交換器に供給され、該第１イオン交換樹脂及び該第２イオン交換樹脂の再生が行われることを特徴とする純水生成装置。
【請求項２】
該第１イオン交換器は、
該水供給源から供給された水が流入する第１流入口と、
該第１イオン交換器を通過した水が流出する第１流出口と、
該第１再生液供給源から供給された該第１再生液が流入する第１再生液流入口と、
該第１イオン交換器を通過した該第１再生液が排出される第１排出口と、を備え、
該第２イオン交換器は、
該第１流出口から流出した水が流入する第２流入口と、
該第２イオン交換器を通過した水が流出する第２流出口と、
該第２再生液供給源から供給された該第２再生液が流入する第２再生液流入口と、
該第２イオン交換器を通過した該第２再生液が排出される第２排出口と、を備え、
該切り替えユニットは、
該第１流入口と、該第１流出口と、該第１再生液流入口と、該第１排出口と、該第２流入口と、該第２流出口と、該第２再生液流入口と、該第２排出口と、の開閉を制御する複数の開閉機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の純水生成装置。
【請求項３】
該第１イオン交換器は、該第１イオン交換樹脂が収容される第１収容部を備え、
該第２イオン交換器は、該第２イオン交換樹脂が収容される第２収容部を備え、
該第１流入口は該第１収容部の下側に設けられ、
該第１流出口は該第１収容部の上側に設けられ、
該第１再生液流入口は該第１収容部の上側に設けられ、
該第１排出口は該第１収容部の下側に設けられ、
該第２流入口は該第２収容部の下側に設けられ、
該第２流出口は該第２収容部の上側に設けられ、
該第２再生液流入口は該第２収容部の上側に設けられ、
該第２排出口は該第２収容部の下側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の純水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、純水を生成する純水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造、食品や医薬品の製造、発電等の様々な分野において、純水が用いられている。純水の生成には、水道水や工業用水などの水に対して浄化処理を施し、水を精製する純水生成装置が用いられる。例えば、水に含まれる不純物イオンをイオン交換樹脂によって除去するイオン交換式の純水生成装置等が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
イオン交換によって純水を生成する方式として、多床塔方式と混床塔方式とが用いられている。多床塔方式では、カチオン交換樹脂が充填されたカチオン交換塔と、アニオン交換樹脂が充填されたアニオン交換塔とを備えた純水生成装置が用いられる。一方、混床塔方式では、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とが混合された状態で充填されたイオン交換塔を備える純水生成装置が用いられる。
【０００４】
純水生成装置の使用を継続すると、イオン交換樹脂のイオン交換能力が徐々に低下し、生成される純水の純度が低下する。そのため、純水生成装置を一定期間使用した後、イオン交換樹脂を再生させ、イオン交換樹脂のイオン交換能力を回復させる処理が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２４９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
イオン交換樹脂の再生を行う際は、イオン交換樹脂が充填されたイオン交換塔を純水生成装置から取り外し、イオン交換樹脂の再生処理を行った後、再度純水生成装置に装着する必要がある。そのため、イオン交換樹脂の再生には煩雑な作業が必要となる。
【０００７】
また、イオン交換樹脂の再生にはイオン交換樹脂の製造業者等への作業依頼が必要となることもあり、この場合、イオン交換樹脂の再生に所定の日数がかかる。そのため、イオン交換樹脂の再生作業中にも純水生成装置の使用を継続するためには、常に予備のイオン交換塔をストックしておく必要があり、イオン交換塔の準備や管理に手間がかかる。
【０００８】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、イオン交換樹脂の再生を簡易に実施することが可能な純水生成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、純水を生成する純水生成装置であって、第１イオン交換樹脂が収容された第１イオン交換器と、第２イオン交換樹脂が収容された第２イオン交換器と、を備え、水供給源から供給された水を精製するイオン交換モジュールと、該第１イオン交換樹脂を再生させる第１再生液を該第１イオン交換器に供給する第１再生液供給源と、該第２イオン交換樹脂を再生させる第２再生液を該第２イオン交換器に供給する第２再生液供給源と、該水供給源から該第１イオン交換器への水の供給と、該第１再生液供給源から該第１イオン交換器への該第１再生液の供給とを切り替えるとともに、該第１イオン交換器から該第２イオン交換器への水の供給と、該第２再生液供給源から該第２イオン交換器への該第２再生液の供給とを切り替える切り替えユニットと、該イオン交換モジュールによって精製された水の純度を計測する純度計測器と、を備え、該純度計測器によって計測された水の純度が所定の純度未満である場合、該第１再生液が該第１イオン交換器に供給されるとともに該第２再生液が該第２イオン交換器に供給され、該第１イオン交換樹脂及び該第２イオン交換樹脂の再生が行われる純水生成装置が提供される。
【００１０】
なお、好ましくは、該第１イオン交換器は、該水供給源から供給された水が流入する第１流入口と、該第１イオン交換器を通過した水が流出する第１流出口と、該第１再生液供給源から供給された該第１再生液が流入する第１再生液流入口と、該第１イオン交換器を通過した該第１再生液が排出される第１排出口と、を備え、該第２イオン交換器は、該第１流出口から流出した水が流入する第２流入口と、該第２イオン交換器を通過した水が流出する第２流出口と、該第２再生液供給源から供給された該第２再生液が流入する第２再生液流入口と、該第２イオン交換器を通過した該第２再生液が排出される第２排出口と、を備え、該切り替えユニットは、該第１流入口と、該第１流出口と、該第１再生液流入口と、該第１排出口と、該第２流入口と、該第２流出口と、該第２再生液流入口と、該第２排出口と、の開閉を制御する複数の開閉機構を備える。
【００１１】
また、好ましくは、該第１イオン交換器は、該第１イオン交換樹脂が収容される第１収容部を備え、該第２イオン交換器は、該第２イオン交換樹脂が収容される第２収容部を備え、該第１流入口は該第１収容部の下側に設けられ、該第１流出口は該第１収容部の上側に設けられ、該第１再生液流入口は該第１収容部の上側に設けられ、該第１排出口は該第１収容部の下側に設けられ、該第２流入口は該第２収容部の下側に設けられ、該第２流出口は該第２収容部の上側に設けられ、該第２再生液流入口は該第２収容部の上側に設けられ、該第２排出口は該第２収容部の下側に設けられている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様に係る純水生成装置は、イオン交換モジュールによって精製された水の純度を計測する純度計測器を備える。そして、純度計測器によって計測された水の純度が所定の純度未満である場合、第１再生液が第１イオン交換器に供給されるとともに第２再生液が第２イオン交換器に供給され、第１イオン交換樹脂及び第２イオン交換樹脂の再生が行われる。
【００１３】
上記の純水装置を用いると、第１イオン交換器及び第２イオン交換器を純水生成装置から取り外すことなく、第１イオン交換樹脂及び第２イオン交換樹脂を再生させることが可能となる。これにより、イオン交換樹脂の再生工程の簡易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】純水生成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】純水生成装置の具体例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。図１は、本実施形態に係る純水生成装置２の構成を示すブロック図である。純水生成装置２は、水を精製して純水を生成する。
【００１６】
純水生成装置２は、水道水や工業用水等の水を供給する水供給源４と、水供給源４から供給された水をイオン交換によって精製するイオン交換モジュール６とを備える。イオン交換モジュール６は、水供給源４から供給された水からカチオン又はアニオンの一方をイオン交換によって除去する第１イオン交換器８と、第１イオン交換器８から供給された水からカチオン又はアニオンの他方をイオン交換によって除去する第２イオン交換器１０とを備える。なお、水供給源４は純水生成装置２の外部に設けられていてもよい。
【００１７】
第１イオン交換器８には、カチオン又はアニオンの一方を交換する第１イオン交換樹脂１１（図２参照）が収容される。また、第２イオン交換器１０には、カチオン又はアニオンの他方を交換する第２イオン交換樹脂１３（図２参照）が収容される。以下では一例として、第１イオン交換樹脂１１がカチオン交換樹脂であり、第２イオン交換樹脂１３がアニオン交換樹脂である場合について説明する。この場合、第１イオン交換器８はカチオン交換器として機能し、第２イオン交換器１０はアニオン交換器として機能する。
【００１８】
また、純水生成装置２は、第１イオン交換樹脂１１を再生する第１再生液を第１イオン交換器８に供給する第１再生液供給源１２と、第２イオン交換樹脂１３を再生する第２再生液を第２イオン交換器１０に供給する第２再生液供給源１４とを備える。第１再生液供給源１２は、カチオン交換樹脂が捕獲したイオンを交換するための液体（塩酸等）を第１イオン交換器８に供給する。一方、第２再生液供給源１４は、アニオン交換樹脂が捕獲したイオンを交換するための液体（水酸化ナトリウム水溶液等）を第２イオン交換器１０に供給する。
【００１９】
水供給源４及び第１再生液供給源１２は、切り替えユニット（切り替え手段）１６を介して第１イオン交換器８に接続されている。また、第１イオン交換器８及び第２再生液供給源１４は、切り替えユニット１６を介して第２イオン交換器１０に接続されている。例えば切り替えユニット１６は、バルブ等で構成される複数の開閉機構（開閉手段）２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ、及び開閉機構（開閉手段）２８ａ，２８ｂ（図２参照）等を備える。
【００２０】
切り替えユニット１６は、水供給源４から第１イオン交換器８への水の供給と、第１再生液供給源１２から第１イオン交換器８への第１再生液の供給との切り替えを行う。また、切り替えユニット１６は、第１イオン交換器８から第２イオン交換器１０への水の供給と、第２再生液供給源１４から第２イオン交換器１０への第２再生液の供給との切り替えを行う。
【００２１】
水供給源４から供給された水は、切り替えユニット１６を介して第１イオン交換器８に供給され、この水に含まれるカチオンが第１イオン交換器８によって除去される。カチオンが除去された水は、第１イオン交換器８から切り替えユニット１６を介して第２イオン交換器１０に供給される。そして、第２イオン交換器１０に供給された水に含まれるアニオンが第２イオン交換器１０によって除去される。このようにして、水供給源４から供給された水に含まれるイオンがイオン交換モジュール６によって除去され、水が精製される。
【００２２】
第２イオン交換器１０は、切り替えユニット１６を介して純度計測器１８に接続されている。純度計測器１８は、イオン交換モジュール６によって精製された水の純度を計測する。例えば、純度計測器１８は水の導電率（抵抗率）を計測する導電率計（抵抗率計）であり、第１イオン交換器８及び第２イオン交換器１０によってイオンが除去された後の水の導電率（抵抗率）を計測する。水の導電率が高いほど（水の抵抗率が低いほど）、水の純度は低い。
【００２３】
水供給源４、第１再生液供給源１２、第２再生液供給源１４、切り替えユニット１６、純度計測器１８はそれぞれ、制御部２０に接続されている。制御部２０は、純水生成装置２を構成する各構成要素の動作を制御する。
【００２４】
純度計測器１８によって計測された水の純度が所定の純度未満である場合、例えば、水の導電率が所定の値を超える場合（水の抵抗率が所定の値未満である場合）、制御部２０は切り替えユニット１６を制御し、第１再生液供給源１２から第１イオン交換器８に第１再生液を流入させるとともに、第２再生液供給源１４から第２イオン交換器１０に第２再生液を流入させる。これにより、第１イオン交換器８に収容された第１イオン交換樹脂１１に第１再生液が供給されるとともに、第２イオン交換器１０に収容された第２イオン交換樹脂１３に第２再生液が供給される。
【００２５】
第１再生液が第１イオン交換樹脂１１に供給されると、第１イオン交換樹脂１１に捕獲されたカチオンが交換され、第１イオン交換樹脂１１が再生される。また、第２再生液が第２イオン交換樹脂１３に供給されると、第２イオン交換樹脂１３に捕獲されたアニオンが交換され、第２イオン交換樹脂１３が再生される。
【００２６】
このように、純水生成装置２は、イオン交換モジュール６によって精製された水の純度を純度計測器１８及び制御部２０を用いてモニターし、所定のタイミングで第１イオン交換樹脂１１及び第２イオン交換樹脂１３の再生を行うことができる。これにより、生成される純水の純度が一定以上に維持される。また、この再生処理は第１イオン交換器８及び第２イオン交換器１０を純水生成装置２から取り外すことなく実施できため、イオン交換樹脂の再生工程が簡略化される。
【００２７】
なお、イオン交換樹脂の再生が実施される条件を予め設定しておくことにより、イオン交換樹脂の再生を自動で実施することができる。例えば、純度計測器１８によって計測された水の導電率が所定の値（基準値）を超えた際に、第１イオン交換樹脂１１及び第２イオン交換樹脂１３の再生が行われるように、制御部２０を設定することができる。
【００２８】
また、イオン交換樹脂の再生は、純度計測器１８に供給された水の純度が所定の純度未満であると判断されてから所定の期間を経過した後に実施してもよい。例えば、純度計測器１８によって計測された水の導電率が所定の値を超え、且つ、純水生成装置２による純水の生成が不要となったタイミングで、第１イオン交換樹脂１１及び第２イオン交換樹脂１３の再生を実施してもよい。
【００２９】
具体的には、日中に稼働する生産ラインで純水生成装置２によって生成された純水が用いられる場合は、水の導電率が所定の値を超えた後、生産ラインが止まる時間帯（夜間や早朝等）に第１イオン交換樹脂１１及び第２イオン交換樹脂１３の再生を実施してもよい。これにより、生産ラインの稼働中に純水生成装置２による純水の生成が停止することを回避できる。
【００３０】
上記のように、第１イオン交換樹脂１１及び第２イオン交換樹脂１３の再生を所定の時間帯に実施する場合は、例えば制御部２０にタイマーが設けられる。そして、制御部２０は、タイマーが示す時間に応じて再生処理を実施する。具体的には、制御部２０は、タイマーが示す時間が所定の条件を満たした際（例えば、タイマーのカウントダウンがゼロになった際、タイマーが所定の時刻（夜間や早朝等）を示した際等）に、切り替えユニット１６を制御して、第１再生液供給源１２から第１イオン交換器８に第１再生液を流入させるとともに、第２再生液供給源１４から第２イオン交換器１０に第２再生液を流入させる。
【００３１】
次に、純水生成装置２のより具体的な構成例について説明する。図２は、純水生成装置２の具体例を示す模式図である。なお、図２に示す水供給源４、イオン交換モジュール６、第１再生液供給源１２、第２再生液供給源１４、純度計測器１８、制御部２０の構成及び機能は、図１と同様である。
【００３２】
また、図２に示す純水生成装置２は、第１イオン交換器８及び第２イオン交換器１０に水等の洗浄液を供給する洗浄液供給源２２を備える。洗浄液供給源２２は、純水の生成の前後やイオン交換樹脂の再生の前後等に、第１イオン交換樹脂１１及び第２イオン交換樹脂１３を洗浄する洗浄液（例えば、水道水、工業用水、純水等の水）を、第１イオン交換器８及び第２イオン交換器１０に供給する。
【００３３】
さらに、図２に示す純水生成装置２は、イオン交換モジュール６と接続された第３イオン交換器２４を備える。第３イオン交換器２４には、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とが混合された第３イオン交換樹脂（混合イオン交換樹脂）１５が収容される。
【００３４】
第３イオン交換器２４は、第１イオン交換器８及び第２イオン交換器１０で精製された水を、第３イオン交換樹脂１５によって更に精製し、水の純度を更に高める。ただし、第１イオン交換器８及び第２イオン交換器１０によって所望の水の純度が得られる場合は、第３イオン交換器２４を省略してもよい。
【００３５】
第１イオン交換器８は、例えば円筒状のボンベ等でなり、第１イオン交換器８の内部を仕切る一対の仕切り８ａ，８ｂを備える。一対の仕切り８ａ，８ｂは、上下方向に互いに対向するように配置されており、上側の仕切り８ａと下側の仕切り８ｂとの間には、第１イオン交換樹脂１１が収容される第１収容部８ｃが形成されている。なお、仕切り８ａ，８ｂはそれぞれ、仕切り８ａ，８ｂを上下に貫通し、第１イオン交換器８に供給された液体（水、第１再生液、洗浄液等）が通過可能な複数の開口を備えている。
【００３６】
また、第１イオン交換器８は、その上端から第１収容部８ｃに向かって配置された筒状の第１水供給管８ｄを備える。第１水供給管８ｄの上端側は水供給源４に接続され、第１水供給管８ｄの下端部は第１収容部８ｃの下側に配置されている。
【００３７】
仕切り８ａの上方には、水や第１再生液が供給される空間である第１供給部８ｅが形成されており、仕切り８ｂの下方には、水や第１再生液が排出される第１排出部８ｆが形成されている。すなわち、第１イオン交換器８の内部は、一対の仕切り８ａ，８ｂによって、第１収容部８ｃ、第１供給部８ｅ、及び第１排出部８ｆに区分けされている。また、仕切り８ａの下面側と仕切り８ｂの上面側とにはそれぞれ、水や第１再生液に含まれる異物を捕獲、除去するメッシュ状のフィルター８ｇ、８ｈが設けられている。
【００３８】
第１水供給管８ｄの下端部は、水供給源４から供給された水が流入する第１流入口８ｉを構成する。また、第１収容部８ｃの上側には、第１イオン交換器８を通過した水が流出する第１流出口８ｊと、第１再生液供給源１２から供給された第１再生液が流入する第１再生液流入口８ｋとが設けられている。さらに、第１収容部８ｃの下側（第１排出部８ｆの底部）には、第１イオン交換器８を通過した水や第１再生液が排出される第１排出口８ｍが設けられている。
【００３９】
図２には、第１流入口８ｉが第１収容部８ｃの下部に設けられ、第１流出口８ｊ及び第１再生液流入口８ｋが第１収容部８ｃよりも上方に設けられ、第１排出口８ｍが第１収容部８ｃよりも下方に設けられている例を示している。ただし、第１流入口８ｉ、第１流出口８ｊ、第１再生液流入口８ｋ、及び第１排出口８ｍの位置は適宜変更できる。また、図２には第１流出口８ｊと第１再生液流入口８ｋとが個別に設けられている例を示しているが、第１流出口８ｊと第１再生液流入口８ｋとは、同一の流入出口によって構成されていてもよい。
【００４０】
第１水供給管８ｄの上端側は、開閉機構（開閉手段）２６ａを介して水供給源４と接続されている。また、第１再生液流入口８ｋは、開閉機構（開閉手段）２８ａを介して第１再生液供給源１２及び洗浄液供給源２２に接続されている。さらに、第１排出口８ｍは、開閉機構（開閉手段）２６ｂと接続されている。
【００４１】
開閉機構２６ａは、第１流入口８ｉの開閉を制御し、水供給源４から第１収容部８ｃへの水の流入を制御する。また、開閉機構２６ｂは、第１排出口８ｍの開閉を制御し、第１イオン交換器８からの液体（水、第１再生液、洗浄液等）の排出を制御する。
【００４２】
開閉機構２８ａは、第１再生液流入口８ｋの開閉を制御し、第１再生液供給源１２から第１イオン交換器８への第１再生液の流入と、洗浄液供給源２２から第１イオン交換器８への洗浄液の流入とを制御する。すなわち開閉機構２８ａは、第１イオン交換器８への第１再生液の供給と洗浄液の供給とを切り替える切り替え機構（切り替え手段）として機能する。
【００４３】
第２イオン交換器１０は、例えば円筒状のボンベ等でなり、第２イオン交換器１０の内部を仕切る一対の仕切り１０ａ，１０ｂを備える。一対の仕切り１０ａ，１０ｂは、上下方向に互いに対向するように配置されており、上側の仕切り１０ａと下側の仕切り１０ｂとの間には、第２イオン交換樹脂１３が収容される第２収容部１０ｃが形成されている。なお、仕切り１０ａ，１０ｂはそれぞれ、仕切り１０ａ，１０ｂを上下に貫通し、第２イオン交換器１０に供給された液体（水、第２再生液、洗浄液等）が通過可能な複数の開口を備えている。
【００４４】
また、第２イオン交換器１０は、その上端から第２収容部１０ｃに向かって配置された筒状の第２水供給管１０ｄを備える。第２水供給管１０ｄの上端側は第１イオン交換器８に接続され、第２水供給管１０ｄの下端部は第２収容部１０ｃの下側に配置されている。
【００４５】
仕切り１０ａの上方には、水や第２再生液が供給される空間である第２供給部１０ｅが形成されており、仕切り１０ｂの下方には、水や第１再生液が排出される第２排出部１０ｆが形成されている。すなわち、第２イオン交換器１０の内部は、一対の仕切り１０ａ，１０ｂによって、第２収容部１０ｃ、第２供給部１０ｅ、及び第２排出部１０ｆに区分けされている。また、仕切り１０ａの下面側と仕切り１０ｂの上面側にはそれぞれ、水や第２再生液に含まれる異物を捕獲、除去するメッシュ状のフィルター１０ｇ、１０ｈが設けられている。
【００４６】
第２水供給管１０ｄの下端部は、第１イオン交換器８から供給された水が流入する第２流入口１０ｉを構成する。また、第２収容部１０ｃの上側には、第２イオン交換器１０を通過した水が流出する第２流出口１０ｊと、第２再生液供給源１４から供給された第２再生液が流入する第２再生液流入口１０ｋとが設けられている。さらに、第２収容部１０ｃの下側（第２排出部１０ｆの底部）には、第２イオン交換器１０を通過した水や第２再生液が排出される第２排出口１０ｍが設けられている。
【００４７】
図２には、第２流入口１０ｉが第２収容部１０ｃの下部に設けられ、第２流出口１０ｊ及び第２再生液流入口１０ｋが第２収容部１０ｃよりも上方に設けられ、第２排出口１０ｍが第２収容部１０ｃよりも下方に設けられている例を示している。ただし、第２流入口１０ｉ、第２流出口１０ｊ、第２再生液流入口１０ｋ、及び第２排出口１０ｍの位置は適宜変更できる。また、図２には第２流出口１０ｊと第２再生液流入口１０ｋとが個別に設けられている例を示しているが、第２流出口１０ｊと第２再生液流入口１０ｋとは、同一の流入出口によって構成されていてもよい。
【００４８】
第２水供給管１０ｄの上端側は、開閉機構（開閉手段）２６ｃを介して第１イオン交換器８の第１流出口８ｊと接続されている。また、第２再生液流入口１０ｋは、開閉機構（開閉手段）２８ｂを介して第２再生液供給源１４及び洗浄液供給源２２に接続されている。さらに、第２排出口１０ｍは、開閉機構（開閉手段）２６ｄと接続されている。
【００４９】
開閉機構２６ｃは、第２流入口１０ｉ（第１流出口８ｊ）の開閉を制御し、第１イオン交換器８から流出した水の第２イオン交換器１０への流入を制御する。また、開閉機構２６ｄは、第２排出口１０ｍの開閉を制御し、第２イオン交換器１０からの液体（水、第２再生液、洗浄液等）の排出を制御する。
【００５０】
開閉機構２８ｂは、第２再生液流入口１０ｋの開閉を制御し、第２再生液供給源１４から第２イオン交換器１０への第２再生液の流入と、洗浄液供給源２２から第２イオン交換器１０への洗浄液の流入とを制御する。すなわち開閉機構２８ｂは、第２イオン交換器１０への第２再生液の供給と洗浄液の供給とを切り替える切り替え機構（切り替え手段）として機能する。
【００５１】
第２イオン交換器１０の第２流出口１０ｊは、第２流出口１０ｊの開閉を制御する開閉機構（開閉機構）２６ｅを介して、純度計測器１８と接続されている。第２流出口１０ｊから流出した水の純度が、純度計測器１８によって計測される。
【００５２】
第３イオン交換器２４は、例えば円筒状のボンベ等でなり、第３イオン交換樹脂１５が収容される第３収容部２４ａを内部に備える。また、第３イオン交換器２４は、その上端から第３収容部２４ａに向かって配置された筒状の第３水供給管２４ｂを備える。第３水供給管２４ｂの上端側は純度計測器１８及び開閉機構２６ｅを介して第２イオン交換器１０に接続され、第３水供給管２４ｂの下端部は第３収容部２４ａの下側に配置されている。
【００５３】
第３水供給管２４ｂの下端部は、第２イオン交換器１０から供給された水が流入する第３流入口２４ｃを構成する。また、第３収容部２４ａの上側には、第３イオン交換器２４を通過した水が流出する第３流出口２４ｄが設けられている。図２には、第３流入口２４ｃが第３収容部２４ａの下部に設けられ、第３流出口２４ｄが第３収容部２４ａよりも上方に設けられている例を示している。ただし、第３流入口２４ｃ及び第３流出口２４ｄの位置は適宜変更できる。
【００５４】
第３イオン交換器２４の第３流出口２４ｄは、純度計測器３０を介して、第３流出口２４ｄの開閉を制御する開閉機構（開閉機構）２６ｆと接続されている。なお、純度計測器３０の機能等は純度計測器１８と同様である。第３流出口２４ｄから流出した水は、その純度が純度計測器３０によって計測された後、開閉機構２６ｆを介して所定の場所に供給、貯留される。この貯留された水が、純水生成装置２によって生成された純水に相当する。
【００５５】
なお、開閉機構２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ、開閉機構２８ａ，２８ｂはそれぞれ、例えばバルブによって構成され、制御部２０と接続されている。制御部２０によって、開閉機構２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ、及び開閉機構２８ａ，２８ｂの開閉が制御される。なお、図１に示す切り替えユニット１６には、開閉機構２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ、及び開閉機構２８ａ，２８ｂが含まれる。
【００５６】
次に、純水生成装置２の動作例について説明する。純水生成装置２を用いて純水を生成する際は、開閉機構２６ａ，２６ｃ，２６ｅ，２６ｆを開状態とし、開閉機構２６ｂ，２６ｄ及び開閉機構２８ａ，２８ｂを閉状態とする。これにより、まず、水供給源４から第１イオン交換器８の第１流入口８ｉに水が所定の流量で供給される。
【００５７】
第１イオン交換器８に一定以上の量の水が供給されると、第１収容部８ｃ及び第１排出部８ｆが水で満たされる。このとき、水は第１収容部８ｃの下側から上側に向かって移動し、第１イオン交換樹脂１１の隙間を通過する。そして、水に含まれるカチオンが第１イオン交換樹脂１１によって捕獲され、水が浄化される。その後、浄化された水が第１流出口８ｊから流出し、開閉機構２６ｃを介して第２イオン交換器１０の第２流入口１０ｉに供給される。
【００５８】
第２イオン交換器１０の内部に一定以上の量の水が供給されると、第２収容部１０ｃ及び第２排出部１０ｆが水で満たされる。このとき、水は第２収容部１０ｃの下側から上側に向かって移動し、第２イオン交換樹脂１３の隙間を通過する。そして、水に含まれるアニオンが第２イオン交換樹脂１３によって捕獲され、水が浄化される。その後、浄化された水が第２流出口１０ｊから流出し、開閉機構２６ｅを介して純度計測器１８に供給される。
【００５９】
なお、上記では、第１イオン交換器８によって精製される水が第１流入口８ｉに供給され、第２イオン交換器１０によって精製される水が第２流入口１０ｉに供給され、第３イオン交換器２４によって精製される水が第３流入口２４ｃに供給される場合について説明した。ただし、水の供給場所に制限はない。
【００６０】
例えば、第１イオン交換器８によって精製される水は、第１イオン交換器８の下端側に設けられた供給口（第１排出口８ｍ等）を介して供給されてもよい。また、第２イオン交換器１０によって精製される水は、第２イオン交換器１０の下端側に設けられた供給口（第２排出口１０ｍ等）を介して供給されてもよい。さらに、第３イオン交換器２４によって精製される水は、第３イオン交換器２４の下端側に設けられた供給口を介して供給されてもよい。この場合、第１水供給管８ｄ、第２水供給管１０ｄ、及び第３水供給管２４ｂは省略することができる。
【００６１】
第２イオン交換器１０から純度計測器１８に水が供給されると、純度計測器１８は水の純度を計測する。具体的には、純度計測器１８は第１イオン交換器８及び第２イオン交換器１０によって精製された水の導電率を計測する。純度計測器１８によって計測された導電率の値は、制御部２０に出力される。そして、制御部２０は、水の導電率が予め設定された所定の値（基準値）を超えているか否かを判別する。
【００６２】
純度計測器１８によって計測された水の導電率が基準値以下である場合は、第１イオン交換器８及び第２イオン交換器１０によって精製された水の純度が所定の純度（基準純度）以上であると判断され、純水の生成が継続される。具体的には、イオン交換モジュール６から供給された水は、開閉機構２６ｅを介して第３イオン交換器２４の第３流入口２４ｃに供給される。
【００６３】
第３流入口２４ｃに供給された水は、第３収容部２４ａの下側から上側に向かって移動し、第３イオン交換樹脂１５の隙間を通過する。そして、水に含まれるアニオン及びカチオンが第３イオン交換樹脂１５によって捕獲され、水が浄化される。その後、浄化された水は第３流出口２４ｄから流出する。第３流出口２４ｄから流出した水は、その純度が純度計測器３０によって計測された後、開閉機構２６ｆを介して所定の場所に供給、貯留される。
【００６４】
一方、純度計測器１８によって計測された水の導電率が基準値を超える場合は、第１イオン交換器８及び第２イオン交換器１０によって精製された水の純度が所定の純度（基準純度）未満であると判断される。この場合、純水の生成が中断され、第１イオン交換樹脂１１及び第２イオン交換樹脂１３の再生が行われる。
【００６５】
第１イオン交換樹脂１１及び第２イオン交換樹脂１３の再生を行う際は、まず、開閉機構２６ａ，２６ｃ，２６ｅ，２６ｆを閉状態とし、開閉機構２６ｂ，２６ｄを開状態とする。これにより、第１イオン交換器８の内部に貯留されている水が、第１排出部８ｆ、第１排出口８ｍ、及び開閉機構２６ｂを介して排出される。また、第２イオン交換器１０の内部に貯留されている水が、第２排出部１０ｆ、第２排出口１０ｍ、及び開閉機構２６ｄを介して排出される。
【００６６】
次に、開閉機構２８ａ，２８ｂを制御し、第１再生液（塩酸等）を第１再生液供給源１２から第１再生液流入口８ｋに流入させるとともに、第２再生液（水酸化ナトリウム水溶液等）を第２再生液供給源１４から第２再生液流入口１０ｋに流入させる。これにより、第１供給部８ｅに第１再生液が供給されるとともに、第２供給部１０ｅに第２再生液が供給される。
【００６７】
第１供給部８ｅに第１再生液が供給されると、第１再生液は第１収容部８ｃの上側から下側に向かって流れ、第１イオン交換樹脂１１と接触する。これにより、第１イオン交換樹脂１１によって捕獲されたカチオンが交換され、第１イオン交換樹脂１１が再生される。第１収容部８ｃを通過した第１再生液は、第１排出部８ｆで一時的に貯留された後、第１排出口８ｍ、開閉機構２６ｂを介して第１イオン交換器８の外部に排出される。
【００６８】
なお、第１収容部８ｃに供給される第１再生液の量は、第１イオン交換樹脂１１の量等に応じて設定される。例えば、第１イオン交換樹脂１１の総体積の３倍以上５倍以下の体積の第１再生液が、１Ｌ／ｍｉｎの流量で第１収容部８ｃに供給される。
【００６９】
同様に、第２イオン交換器１０において第２イオン交換樹脂１３が再生される。なお、第２収容部１０ｃに供給される第２再生液の量は、第２イオン交換樹脂１３の量等に応じて設定される。例えば、第２イオン交換樹脂１３の総体積の３倍以上５倍以下の体積の第２再生液が、１Ｌ／ｍｉｎの流量で第２収容部１０ｃに供給される。
【００７０】
第１イオン交換器８から第１再生液が排出され、第２イオン交換器１０から第２再生液が排出された後、第１イオン交換樹脂１１及び第２イオン交換樹脂１３の洗浄が行われる。具体的には、開閉機構２８ａを制御することによって、第１再生液供給源１２から第１再生液流入口８ｋへの第１再生液の流入を遮断するとともに、洗浄液供給源２２から第１再生液流入口８ｋに洗浄液を流入させる。また、開閉機構２８ｂを制御することによって、第２再生液供給源１４から第２再生液流入口１０ｋへの第２再生液の流入を遮断するとともに、洗浄液供給源２２から第２再生液流入口１０ｋに洗浄液を流入させる。
【００７１】
その結果、洗浄液供給源２２から第１再生液流入口８ｋを介して第１供給部８ｅに洗浄液が供給される。第１供給部８ｅに洗浄液が供給されると、洗浄液は第１収容部８ｃの上側から下側に向かって流れ、第１イオン交換樹脂１１が洗浄される。第１収容部８ｃを通過した洗浄水は、第１排出部８ｆで一時的に貯留された後、第１排出口８ｍ、開閉機構２６ｂを介して第１イオン交換器８の外部に排出される。
【００７２】
第１収容部８ｃに供給される洗浄液の量は、第１イオン交換樹脂１１の量等に応じて設定される。例えば、第１イオン交換樹脂１１の総体積の８倍以上１２倍以下の体積の洗浄液が、所定の流量で第１収容部８ｃに供給される。
【００７３】
同様に、第２イオン交換器１０において第２イオン交換樹脂１３が洗浄される。なお、第２収容部１０ｃに供給される洗浄液の量は、第２イオン交換樹脂１３の量等に応じて設定される。例えば、第２イオン交換樹脂１３の総体積の８倍以上１２倍以下の体積の洗浄液が、所定の流量で第２収容部１０ｃに供給される。
【００７４】
上記の手順により、第１イオン交換樹脂１１と第２イオン交換樹脂１３との再生が実施される。その後、制御部２０によって開閉機構２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ及び開閉機構２８ａ，２８ｂを制御することにより、純水の生成が再開される。
【００７５】
なお、第１収容部８ｃには、第１イオン交換樹脂１１に紛れて異物が残存している場合がある。ここで、第１イオン交換樹脂１１の再生時には第１再生液及び洗浄液が第１収容部８ｃの上側から下側に向かって移動するため、第１収容部８ｃに残存する異物は第１洗浄液及び洗浄液に流されて、第１収容部８ｃの下方の第１排出部８ｆに蓄積される。
【００７６】
そして、純水の生成時、水は第１収容部８ｃの下側から上側に向かって移動し、第１収容部８ｃの上方の第１供給部８ｅから流出する。そのため、第１排出部８ｆに蓄積された異物は第１イオン交換器８から流出する水に混入しにくい。これにより、第１イオン交換器８から流出する水の純度の低下が抑制される。同様に、第２イオン交換器１０から流出する水の純度の低下も抑制される。
【００７７】
また、上記では第１イオン交換樹脂１１の再生と第２イオン交換樹脂１３の再生とが同時に行われる例について説明したが、第１イオン交換樹脂１１の再生と第２イオン交換樹脂１３の再生とをそれぞれ個別に実施することもできる。
【００７８】
例えば、第１イオン交換器８と第２イオン交換器１０との間（開閉機構２６ｃと第２イオン交換器１０との間等）に純度計測器を更に設置し、この純度計測器によって第１イオン交換器８によって精製された水の純度を計測してもよい。この場合、当該純度計測器によって計測された水の導電率と、純度計測器１８によって計測された水の導電率とを参照することにより、第１イオン交換樹脂１１の劣化状態と第２イオン交換樹脂１３の劣化状態とをそれぞれ個別に検知することができる。
【００７９】
そして、検知された劣化状態に応じて、第１イオン交換樹脂１１と第２イオン交換樹脂１３の一方のみに対して再生処理を施すことができる。これにより、第１イオン交換樹脂１１の再生と第２イオン交換樹脂１３の再生とを、それぞれ最適なタイミングで個別に実施できる。
【００８０】
また、上記では、第１イオン交換樹脂１１及び第２イオン交換樹脂１３を洗浄する際、洗浄液供給源２２から第１イオン交換器８及び第２イオン交換器１０に洗浄液が供給される場合について説明したが、水供給源４から供給される水を洗浄液として用いることもできる。この場合、洗浄液供給源２２を省略し、純水生成装置２の省スペース化を図ることができる。
【００８１】
以上の通り、本実施形態に係る純水生成装置２は、イオン交換モジュール６によって精製された水の純度を計測する純度計測器１８を備える。そして、純度計測器１８によって計測された水の純度が所定の純度未満である場合、第１再生液が第１イオン交換器８に供給されるとともに第２再生液が第２イオン交換器１０に供給され、第１イオン交換樹脂１１及び第２イオン交換樹脂１３の再生が行われる。
【００８２】
上記の純水装置を用いると、第１イオン交換器８及び第２イオン交換器１０を純水生成装置２から取り外すことなく、第１イオン交換樹脂１１及び第２イオン交換樹脂１３を再生させることが可能となる。これにより、イオン交換樹脂の再生工程の簡易化を図ることができる。
【００８３】
なお、本実施形態では、第１イオン交換器８に収容された第１イオン交換樹脂１１がカチオン交換樹脂であり、第２イオン交換器１０に収容された第２イオン交換樹脂１３がアニオン交換樹脂である場合について説明した。ただし、第１イオン交換樹脂１１がアニオン交換樹脂であり、第２イオン交換樹脂１３がカチオン交換樹脂であってもよい。この場合、第２再生液供給源１４から開閉機構２８ａを介して第１イオン交換器８に第２再生液（水酸化ナトリウム水溶液等）が供給され、第１再生液供給源１２から開閉機構２８ｂを介して第２イオン交換器１０に第１再生液（塩酸等）が供給される。
【００８４】
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００８５】
２  純水生成装置
４  水供給源
６  イオン交換モジュール
８  第１イオン交換器
８ａ，８ｂ  仕切り
８ｃ  第１収容部
８ｄ  第１水供給管
８ｅ  第１供給部
８ｆ  第１排出部
８ｇ，８ｈ  フィルター
８ｉ  第１流入口
８ｊ  第１流出口
８ｋ  第１再生液流入口
８ｍ  第１排出口
１０  第２イオン交換器
１０ａ，１０ｂ  仕切り
１０ｃ  第２収容部
１０ｄ  第２水供給管
１０ｅ  第２供給部
１０ｆ  第２排出部
１０ｇ，１０ｈ  フィルター
１０ｉ  第２流入口
１０ｊ  第２流出口
１０ｋ  第２再生液流入口
１０ｍ  第２排出口
１２  第１再生液供給源
１４  第２再生液供給源
１６  切り替えユニット
１８  純度計測器
２０  制御部
２２  洗浄液供給源
２４  第３イオン交換器
２４ａ  第３収容部
２４ｂ  第３水供給管
２４ｃ  第３流入口
２４ｄ  第３流出口
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ  開閉機構（開閉手段）
２８ａ，２８ｂ  開閉機構（開閉手段）
３０  純度計測器
１１  第１イオン交換樹脂
１３  第２イオン交換樹脂
１５  第３イオン交換樹脂（混合イオン交換樹脂）
【図１】
2020138177.tif 000003
【図２】
2020138177.tif 000004