(57)【要約】【課題】ユースポイントにおける純水の総使用量が変動した場合でも送水ポンプの負荷を軽減して消費エネルギーを削減可能な純水供給システムの制御方法および純水供給システムを提供すること。【解決手段】本適用例の純水供給システム１００の制御方法は、水処理装置１０４からユースポイントに向けて供給される純水の一部を送水ポンプ１０３の上流側に戻す第３の配管系１０７を有し、水処理装置１０４から供給される純水の流量としての第１純水流量Ｑ1が一定となるように送水ポンプ１０３を駆動制御すると共に、未使用純水流量Ｑ5に基づいて第３の配管系１０７における第３純水流量Ｑ3を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送水ポンプと、前記送水ポンプにより供給された原水が処理される水処理装置とを含み、前記水処理装置により処理された前記原水が純水としてユースポイントに供給される第１の配管系と、前記第１の配管系に接続され前記ユースポイントで未使用となった前記純水が前記送水ポンプの上流側に戻される第２の配管系とを備えた純水供給システムの制御方法であって、
前記水処理装置から供給される前記純水の一部を前記送水ポンプの上流側に戻す第３の配管系を有し、
前記水処理装置から供給される前記純水の流量が一定となるように前記送水ポンプを駆動制御すると共に、前記未使用の純水の流量に基づいて前記第３の配管系における純水の流量を制御することを特徴とする純水供給システムの制御方法。
【請求項２】
前記未使用の純水の流量は、前記第１の配管系における背圧が所定の値となるように制御されることを特徴とする請求項１に記載の純水供給システムの制御方法。
【請求項３】
前記送水ポンプは回転式ポンプであって、
送水量が一定となるように前記送水ポンプの回転数を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の純水供給システムの制御方法。
【請求項４】
前記第３の配管系における前記純水の流量が常に所定の値以上となるように、前記送水ポンプを駆動制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の純水供給システムの制御方法。
【請求項５】
送水ポンプと、前記送水ポンプにより供給された原水が処理される水処理装置とを含み、前記水処理装置により処理された前記原水が純水としてユースポイントに供給される第１の配管系と、前記第１の配管系に接続され前記ユースポイントで未使用となった前記純水が前記送水ポンプの上流側に戻される第２の配管系とを備えた純水供給システムであって、
前記水処理装置から供給される前記純水の流量が一定となるように前記送水ポンプを駆動制御する第１制御部と、
前記第１の配管系における背圧が所定の値となるように前記未使用の純水の流量を制御する第２制御部と、
前記水処理装置から供給される前記純水の一部を前記送水ポンプの上流側に戻す第３の配管系と、
前記未使用の純水の流量に基づいて前記第３の配管系における前記純水の流量を制御する第３制御部と、
を備えたことを特徴とする純水供給システム。
【請求項６】
前記送水ポンプは回転式ポンプであって、
前記第１制御部は、送水量が一定となるように前記送水ポンプの回転数を制御することを特徴とする請求項５に記載の純水供給システム。
【請求項７】
前記第３の配管系の一方の端は、前記水処理装置と前記ユースポイントの間であって、前記水処理装置側に近い位置に接続されていることを特徴とする請求項５または６に記載の純水供給システム。
【請求項８】
前記第３の配管系の他方の端は、前記第２制御部以降の前記第２の配管系に接続されていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の純水供給システム。
【請求項９】
前記送水ポンプの上流側に接続され、前記原水が貯留される貯留槽を有し、
前記第２の配管系および前記第３の配管系の他方の端は、前記貯留槽に接続されていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の純水供給システム。
【請求項１０】
前記送水ポンプの上流側に接続され、前記原水が貯留される貯留槽を有し、
前記第２の配管系の他方の端は前記貯留槽に接続され、
前記第３の配管系の他方の端は前記貯留槽と前記第２制御部との間の前記第２の配管系に接続されていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の純水供給システム。
【請求項１１】
前記原水が１次純水であることを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか一項に記載の純水供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、純水供給システムの制御方法、純水供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や電気光学装置などのデバイス製造工程において用いられる純水供給システムとしては、原水供給手段と使用箇所との間を常に陽圧にする陽圧保持手段を備えた超純水の製造装置（特許文献１）が知られている。
また、リターン水配管をコントロール弁を介して超純水槽戻し水管とポリッシャバイパス配管とに分岐させ、リターン水量とリターン水の比抵抗の入力信号に基づいてコントロール弁の開度を制御するコントローラーを備えた超純水の製造装置（特許文献２）が知られている。
【０００３】
上記特許文献１または２の超純水の製造装置では、膜分離装置やポリッシャーなどを含む最終水処理装置に１次純水を通水することによって超純水を造り、使用箇所（ユースポイント）に供給している。ところが、使用箇所における超純水の使用量は必ずしも一定というわけではない。例えば、超純水の使用量減少に合わせて最終水処理装置の通水量を設計上必要な値以下に減らしてしまうとかえって水質（電気抵抗、ＴＯＣなど）が悪化してしまうという課題がある。
【０００４】
上記課題を解決する方法として、例えば特許文献３には、循環ポンプ、紫外線照射装置、イオン交換樹脂塔、膜処理装置等からなる第１の系に、循環ポンプにより１次純水を順次通水すると共に、第１の系の流量を検出して目標流量に循環ポンプの回転数を制御する超純水製造装置の制御方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−７９８９号公報
【特許文献２】特開平６−７９２７３号公報
【特許文献３】特開昭６４−３８１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献３のようにユースポイントで未使用な超純水を再利用しつつ、第１の系の流量が目標流量となるように循環ポンプを制御することは、ユースポイントでの超純水の使用量が減少した場合、超純水を再利用する為のリターン配管を流れる流量が増大することとなる。その結果長距離に及ぶリターン配管による圧損が増大するという課題がある。また前述の圧損に抗して目標流量とするには循環ポンプの回転数を上げなければならないため、循環ポンプの仕事量が増えて結果的に超純水の製造装置全体におけるエネルギー消費を増大させてしまうという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例の純水供給システムの制御方法は、送水ポンプと、前記送水ポンプにより供給された原水が処理される水処理装置とを含み、前記水処理装置により処理された前記原水が純水としてユースポイントに供給される第１の配管系と、前記第１の配管系に接続され前記ユースポイントで未使用となった前記純水が前記送水ポンプの上流側に戻される第２の配管系とを備えた純水供給システムの制御方法であって、前記水処理装置から供給される前記純水の一部を前記送水ポンプの上流側に戻す第３の配管系を有し、前記水処理装置から供給される前記純水の流量が一定となるように前記送水ポンプを駆動制御すると共に、前記未使用の純水の流量に基づいて前記第３の配管系における純水の流量を制御することを特徴とする。
【０００９】
この方法によれば、送水ポンプが原水を水処理装置に送り込む流量が一定に制御され、ユースポイントにおける純水の使用量の変動に対応して、第３の配管系に流れる純水の流量を制御することにより、送水ポンプが消費するエネルギーを削減することが可能な純水供給システムの制御方法を提供することができる。
また、送水ポンプはユースポイントでの純水の使用量が変動した場合でも水処理装置から一定量の純水が供給されるように原水を水処理装置に送り込むので、水処理装置における原水の処理量が安定し、電気抵抗などの特性が安定した純水がユースポイントに供給される。
【００１０】
［適用例２］上記適用例の純水供給システムの制御方法において、前記未使用の純水の流量は、前記第１の配管系における背圧が所定の値となるように制御されることが好ましい。
この方法によれば、第１の配管系における背圧が所定の値に保たれるので、ユースポイントに安定した供給圧力で純水を供給することができる。すなわち、純水の供給系における背圧を確保しつつ、送水ポンプの消費エネルギーを削減することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例の純水供給システムの制御方法において、前記送水ポンプは回転式ポンプであって、送水量が一定となるように前記送水ポンプの回転数を制御する。
この方法によれば、例えばユースポイントにおける純水の使用量の減少に対応して第３の配管系に流れる純水の流量を増加させることにより、第１の配管系における配管抵抗が減少し、送水ポンプの回転数を下げても一定の送水量を確保することができるので、回転式の送水ポンプのエネルギー消費量を削減することができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例の純水供給システムの制御方法において、前記第３の配管系における前記純水の流量が常に所定の値以上となるように、前記送水ポンプを駆動制御することが好ましい。
この方法によれば、第３の配管系における純水の滞留による電気抵抗の低下やＴＯＣの増加が避けられ、安定した特性を有する純水が供給および循環される。
【００１３】
［適用例５］本適用例の純水供給システムは、送水ポンプと、前記送水ポンプにより供給された原水が処理される水処理装置とを含み、前記水処理装置により処理された前記原水が純水としてユースポイントに供給される第１の配管系と、前記第１の配管系に接続され前記ユースポイントで未使用となった前記純水が前記送水ポンプの上流側に戻される第２の配管系とを備えた純水供給システムであって、前記水処理装置から供給される前記純水の流量が一定となるように前記送水ポンプを駆動制御する第１制御部と、前記第１の配管系における背圧が所定の値となるように前記未使用の純水の流量を制御する第２制御部と、前記水処理装置から供給される前記純水の一部を前記送水ポンプの上流側に戻す第３の配管系と、前記未使用の純水の流量に基づいて前記第３の配管系における前記純水の流量を制御する第３制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、第１の配管系はユースポイントへの純水供給ラインであり、第２の配管系はユースポイントにおける未使用の純水を上流へ戻す純水リターンラインである。また、第３の配管系は水処理装置から供給される純水をユースポイントに供給する前にその一部を上流に戻す第２の純水リターンラインである。本構成によりユースポイントにおける純水の使用量の変動に対応して第３の配管系における純水の流量を制御し、送水ポンプが消費するエネルギーを削減することが可能な純水供給システムを提供することができる。
また、第１制御部は、ユースポイントでの純水の使用量が変動した場合でも水処理装置から供給される純水の流量が一定となるように送水ポンプを制御して原水を水処理装置に送り込むので、水処理装置における原水の処理量が安定し、電気抵抗などの特性が安定した純水をユースポイントに供給可能な純水供給システムが提供される。
さらに、第２制御部は、第１の配管系における背圧が所定の値となるように未使用の純水の流量を制御するので、ユースポイントにおける純水の使用量が変動したとしても安定した供給圧力で純水を供給することができる。
【００１５】
［適用例６］上記適用例の純水供給システムにおいて、前記送水ポンプは回転式ポンプであって、前記第１制御部は、送水量が一定となるように前記送水ポンプの回転数を制御することを特徴とする。
この構成によれば、ユースポイントにおける純水の使用量の変化に伴う第１の配管系の配管抵抗に対応して送水ポンプの回転数を制御し、送水ポンプにおける余計なエネルギー消費を削減することができる。
【００１６】
［適用例７］上記適用例の純水供給システムにおいて、前記第３の配管系の一方の端は、前記水処理装置と前記ユースポイントの間であって、前記水処理装置側に近い位置に接続されていることが好ましい。
この構成によれば、第３の配管系を使用して純水を送水ポンプの上流側に戻す際の圧損を少なくできる。
【００１７】
［適用例８］上記適用例の純水供給システムにおいて、前記第３の配管系の他方の端は、前記第２制御部以降の前記第２の配管系に接続されているとしてもよい。
この構成によれば、第３の配管系を使用して純水を送水ポンプの上流側に戻す配管の長さをより短くすることができる。
【００１８】
［適用例９］上記適用例の純水供給システムにおいて、前記送水ポンプの上流側に接続され、前記原水が貯留される貯留槽を有し、前記第２の配管系および前記第３の配管系の他方の端は、前記貯留槽に接続されていることが好ましい。
この構成によれば、第２の配管系および第３の配管系の他方の端が貯留槽に接続されているため、これらの配管を送水ポンプに直接接続する場合に比べて、純水リターンラインである第２および第３の配管系における送水の圧損を低減することができる。
【００１９】
［適用例１０］上記適用例の純水供給システムにおいて、前記送水ポンプの上流側に接続され、前記原水が貯留される貯留槽を有し、前記第２の配管系の他方の端は前記貯留槽に接続され、前記第３の配管系の他方の端は前記貯留槽と前記第２制御部との間の前記第２の配管系に接続されているとしてもよい。
この構成によれば、第３の配管系における配管の長さをより短くすることができる。
【００２０】
［適用例１１］上記適用例の純水供給システムにおいて、前記原水が１次純水であることを特徴とする。
この構成によれば、水処理装置において１次純水を処理し、超純水としてユースポイントに供給することができる。なお、水処理装置は公知の構成を採用することができ、例えば、イオン交換装置、紫外線照射装置、各種のろ過装置を含む構成を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】純水供給システムの構成を示す模式図。
【図２】第１の配管系の配管抵抗と送水ポンプの送水圧力との関係を示すグラフ。
【図３】各配管系における純水流量の相互関係を示すグラフ。
【図４】背圧の調節の仕方を示すグラフ。
【図５】変形例の第３の配管系を示す模式図。
【図６】（ａ）および（ｂ）は変形例の送水ポンプと水処理装置の組み合わせを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００２３】
＜純水供給システム＞
本実施形態の純水供給システムについて、図１を参照して説明する。図１は純水供給システムの構成を示す模式図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の純水供給システム１００は、原水を水処理して得られた純水をユースポイントとしての複数の装置１，２，・・・，ｎへ供給するシステムである。なお、ユースポイントとは、純水が供給される複数の装置１，２，・・・，ｎを指すものであって、これに純水を供給する枝配管は含まれないものとする。以降、複数の装置１，２，・・・，ｎを総称して装置ｎと呼ぶ。
【００２５】
純水供給システム１００は、原水が貯留される貯留槽１０１と、送水ポンプ１０３と、送水ポンプ１０３により供給された原水が水処理される水処理装置１０４とを含み、水処理装置１０４により水処理された原水を純水として各装置ｎに供給する複数の枝配管を含む第１の配管系１０９を備えている。第１の配管系１０９は純水の供給ラインである。
また、第１の配管系１０９に接続して各装置ｎで未使用な純水を貯留槽１０１へ戻す第２の配管系１１４を備えている。言い換えれば、第２の配管系１１４は、純水のリターンラインである。
さらには、水処理装置１０４から供給される純水の一部を貯留槽１０１に戻す第３の配管系１０７を備えている。したがって、第３の配管系１０７はもう１つの純水のリターンラインあるいは純水のバイパスラインと呼ぶことができる。
【００２６】
貯留槽１０１は、外部から配管１０２により原水が供給され貯留される。ほぼ一定量の原水が貯留されるように液面管理が行われている。
【００２７】
送水ポンプ１０３は、例えばインバーター制御の回転式ポンプであり、送水量を一定に保ちつつ貯留槽１０１に貯留された原水を水処理装置１０４に送り込むことができる。水処理装置１０４の下流側に第１流量計１０５が設けられており、第１流量計１０５で検出された流量に基づいて送水ポンプ１０３を駆動制御する第１制御部１０６を備えている。
【００２８】
水処理装置１０４は、公知の装置を用いることができ、例えば原水中の陽イオン（金属イオン）や陰イオンを吸着除去するイオン交換装置、イオン交換後の処理水に紫外線を照射して微生物を殺菌する紫外線照射装置、紫外線照射後の処理水をろ過して微生物や異物などを除去するろ過装置などを組み合わせたものが挙げられる。
このような水処理装置１０４は、一定量の原水を通水することにより水処理が行われ、所定の特性を有する純水を造水する。電気抵抗やＴＯＣ（Total  Organic  Carbon）などの特性要求に応じて種々の処理装置が組み合わされる。
【００２９】
第１流量計１０５の下流側に接続され、第１の配管系１０９の分岐点Ｂｒ1，Ｂｒ2，・・・，Ｂｒnのそれぞれから延びた枝配管に装置１，２，・・・，ｎがそれぞれ接続されている。装置ｎごとの純水の使用量は、Ｑｄ1，Ｑｄ2，・・・，Ｑｄnで表される。したがって、ユースポイントにおける純水の総使用量Ｑ4は、ΣＱｄi（ｉ＝１〜ｎ）で表される。
【００３０】
第２の配管系１１４の一方の端は、バルブ１１２、圧力計１１１、第２流量計１１０を介して第１の配管系１０９に接続され、他方の端は貯留槽１０１に接続されその内部に開放されている。すなわち、第１の配管系１０９は、第１流量計１０５から第２流量計１１０との間の配管系である。
第１の配管系１０９を流れる未使用の純水の流量Ｑ5（以降、未使用純水流量Ｑ5と呼ぶ）は、ユースポイントにおける純水の総使用量Ｑ4に依存することは言うまでもない。
各装置ｎに安定的に純水を送り込むには、第１の配管系１０９における送水圧力が所定の圧力に維持される必要がある。そのため、第１の配管系１０９において最も下流に接続された装置ｎにおける上記送水圧力（以降、背圧と呼ぶ）が一定に保たれるように、圧力計１１１の値に基づいてバルブ１１２の開度を調節可能となっている。すなわち、圧力計１１１およびバルブ１１２は、背圧を確保するための第２制御部として機能するものである。
【００３１】
第３の配管系１０７は、第１の配管系１０９に比べて少なくとも長さが短く設けられたものである。その一方の端は、水処理装置１０４とユースポイントとの間であって、水処理装置１０４側に近い位置に接続されている。具体的には第１の配管系１０９において、第１流量計１０５と最も上流に位置する装置１に繋がる枝配管が接続した分岐点Ｂｒ1との間の分岐点Ｂｒ0に接続されている。第３の配管系１０７の他方の端は、貯留槽１０１に接続されその内部に開放されている。
第３の配管系１０７には、バルブ１０８が設けられている。バルブ１０８の開度を制御する第３制御部１１３が設けられている。第３制御部１１３は、第２流量計１１０によって計測された第１の配管系１０９における未使用純水流量Ｑ5に基づいてバルブ１０８の開度を制御する。あるいは、第３制御部１１３は、圧力計１１１によって計測された第１の配管系１０９の背圧に基づいてバルブ１０８の開度を制御してもよい。
【００３２】
本実施形態の純水供給システム１００は、ユースポイント（装置ｎ）に供給された純水が使用後に排水される開放型のシステムである。これに限定されず、装置ｎごとに排水される純水の特性によっては、その一部を貯留槽１０１に戻す第４の配管系を設けてもよい。これにより、純水の有効利用が図られる。
【００３３】
各配管系における実質的有効径は、これを流れる純水の配管抵抗を考慮すると第１の配管系１０９に対して第２の配管系１１４や第３の配管系１０７のほうが大きいことが好ましい。さらに第３の配管系１０７は第２の配管系１１４と同等かそれ以上の管径を有していることが望ましい。
【００３４】
本実施形態の純水供給システム１００において、第１流量計１０５により得られる純水の流量を第１純水流量Ｑ1とする。分岐点Ｂｒ0を過ぎて第１の配管系１０９を流れる純水の流量を第２純水流量Ｑ2とする。同じく分岐点Ｂｒ0を過ぎて第３の配管系１０７を流れる純水の流量を第３純水流量Ｑ3とする。
【００３５】
このような純水供給システム１００において、ユースポイントである装置ｎの純水の総使用量Ｑ4は、必ずしも一定ではない。例えば、装置ｎのうちのいくつかが休止すれば当然ながら総使用量Ｑ4は低下する。上記純水供給システム１００は、所望の特性を有する純水を安定的にユースポイントに供給可能であると共に、ユースポイントにおける純水の総使用量Ｑ4の変動に対応して、各制御部が機能して送水ポンプ１０３の消費エネルギーを削減することが可能な構成となっている。詳しくは、純水供給システムの制御方法において説明する。
【００３６】
＜純水供給システムの制御方法＞
次に、本実施形態の純水供給システムの制御方法について、図２〜図４を参照して説明する。図２は第１の配管系の配管抵抗と送水ポンプの送水圧力との関係を示すグラフ、図３は各配管系における純水流量の相互関係を示すグラフ、図４は背圧の調節の仕方を示すグラフである。
【００３７】
図２において、曲線Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｎは第１の配管系１０９における送水量と送水圧力との関係を示すものである。曲線Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｎは、第１の配管系１０９における送水量と配管抵抗との関係を示すものである。曲線Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｎは、曲線Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｎのそれぞれに対応する送水ポンプ１０３の特性を示している。
【００３８】
より具体的には、曲線Ｒｎは、すべての装置ｎが稼動している通常状態のときの送水量と配管抵抗との関係を示している。送水ポンプ１０３における送水量が増えるに従って、配管抵抗は上昇する。これに伴って曲線Ｐｎに示すように送水圧力は低下する。
【００３９】
第１制御部１０６は、水処理装置１０４から一定量の純水が供給されるように送水ポンプ１０３を駆動制御する。図２によれば、通常状態では送水ポンプ１０３からの送水量が第１純水流量Ｑ1のときの送水圧力がＰ1となる。
【００４０】
一方で、ユースポイントである装置ｎの総使用量Ｑ4が減少すると、第１の配管系１０９を流れる未使用純水流量Ｑ5が増えることになり、このままでは最も長い第１の配管系１０９の配管抵抗が曲線Ｒｂに示すように曲線Ｒｎに比べて上昇することになる。前述したように第１制御部１０６は、第１純水流量Ｑ1が一定となるように送水ポンプ１０３を制御するので、第１の配管系１０９における配管抵抗の上昇に抗するように回転数が上昇して送水ポンプ１０３の特性は曲線Ｐｂのようになる。したがって、総使用量Ｑ4が減ったにも係わらず送水ポンプ１０３の負荷が上昇して消費エネルギーが増大してしまう。そこで、本実施形態では、以下のような純水流量の制御を行う。
【００４１】
図３は、ユースポイントにおける総使用量Ｑ4と各純水流量との関係を示すものである。水処理装置１０４からの純水の供給量である第１純水流量Ｑ1は、第１制御部１０６が送水ポンプ１０３を駆動制御することにより一定の状態に保たれている。第３制御部１１３は、第２流量計１１０によって未使用純水流量Ｑ5の変化を検出することにより間接的に総使用量Ｑ4の変化を検出し、これに対応してバルブ１０８の開度を調整する。
第１の配管系１０９における背圧は前述したように所定の値に保たれることが好ましい。また、未使用の純水が第１の配管系１０９において滞留しバクテリア等が発生することを防止する必要がある。そのためには、必要最低限の未使用純水流量Ｑ5が一定に確保されることが求められる。
例えば、純水の総使用量Ｑ4が減少すると未使用純水流量Ｑ5が増える。第３制御部１１３は、予め定められた未使用純水流量Ｑ5と、第２流量計１１０から得られた実際の未使用純水流量Ｑ5の値とを比較し、その差に応じてバルブ１０８の開度を制御する。したがって、未使用純水流量Ｑ5が増えるとバルブ１０８の開度はより上がることになる。これにより第３の配管系１０７の第３純水流量Ｑ3が増えて、第１の配管系１０９における配管抵抗は図２の曲線Ｒａに示すように減少する。言い換えれば、第１の配管系１０９における純水供給に対する圧損が減少する。それゆえに、第１制御部１０６は送水ポンプ１０３の回転数を落した曲線Ｐａの運転状態とし、第１純水流量Ｑ1を確保することができる。すなわち、ユースポイントにおける総使用量Ｑ4の減少に伴って送水ポンプ１０３の消費エネルギーを削減することが可能となる。
【００４２】
図４の曲線Ｂｐは、未使用純水流量Ｑ5と背圧との関係を示すものである。
第１の配管系１０９における背圧Ｐｃは、圧力計１１１とバルブ１１２とに構成される第２制御部によって未使用純水流量Ｑ5を制御することにより予め定められた値に保たれている。
具体的には、未使用純水流量Ｑ5の最低流量は、バクテリア等の発生を防止するために必要な流量から求められ、背圧はユースポイントである装置ｎの仕様から必要な背圧が求められる。したがって、図４の関係から上記必要な流量と背圧とを満足するように圧力計１１１とバルブ１１２とにより制御される。
【００４３】
このような純水流量の制御を数式としてまとめると以下の通りとなる。
Ｑ1（一定）＝Ｑ2（変動）＋Ｑ3（変動）・・・・（１）
Ｑ2（変動）＝Ｑ4（変動）＋Ｑ5（一定）・・・・（２）
ゆえに、Ｑ1（一定）＝Ｑ3（変動）＋Ｑ4（変動）＋Ｑ5（一定）・・・（３）となる。すなわち、第１純水流量Ｑ1は、第２純水流量Ｑ2と第３純水流量Ｑ3との和であって一定に保たれる。第２純水流量Ｑ2はユースポイントにおける純水の総使用量Ｑ4と未使用純水流量Ｑ5との和であって変動する。また、ユースポイントにおける純水の総使用量Ｑ4の変動に対応して未使用純水流量Ｑ5を一定に保って背圧を確保しつつ、第３制御部１１３がバルブ１０８の開度を調整して第３純水流量Ｑ3を制御する。
【００４４】
なお、図３では、第３の配管系１０７すなわち純水のバイパスラインにおける第３純水流量Ｑ3が一定の未使用純水流量Ｑ5の水準から始まっているが、これに限定されるものではない。例えば、純水を貯留槽１０１に戻す第２の配管系１１４および第３の配管系１０７において、配管内に純水が滞留して特性が低下することを防ぐ必要がある。したがって、第３純水流量Ｑ3および未使用純水流量Ｑ5がゼロとならないように制御される。また、例えば、ユースポイントである装置ｎがすべて休止した場合でも、同じように総使用量Ｑ4をゼロにしない状態が維持される。よって、装置ｎの稼動状態に応じて総使用量Ｑ4、未使用純水流量Ｑ5が決まるので、第３純水流量Ｑ3もそれに応じて設定されるものである。
【００４５】
このような純水供給システム１００の制御方法によれば、ユースポイントにおける純水の総使用量Ｑ4の変動に応じて第３の配管系１０７を流れる純水の第３純水流量Ｑ3が制御される。これにより、第１の配管系１０９における背圧を確保しつつ総使用量Ｑ4が減少しても第１の配管系１０９の配管抵抗（圧損）が軽減されるので、送水ポンプ１０３の送水量を一定としつつも、その負荷を低減することができる。すなわち、送水ポンプ１０３の消費エネルギーを削減可能である。
【００４６】
また、ユースポイントにおける総使用量Ｑ4の変動に係わらず、水処理装置１０４には常に一定量の原水が送水ポンプ１０３により送り込まれるため、安定した特性を有する純水をユースポイントに供給することが実現される。
【００４７】
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
【００４８】
（変形例１）上記実施形態の純水供給システム１００における構成は、これに限定されない。例えば、原水を貯留するための貯留槽１０１は、送水ポンプ１０３に安定的に原水が供給されるならば、必ずしも必要ではない。
【００４９】
（変形例２）上記実施形態の純水供給システム１００において、第３の配管系１０７の配管方法はこれに限定されない。図５は変形例の第３の配管系を示す模式図である。
例えば、図５に示すように、変形例の第３の配管系１０７Ａは、配管の他方が貯留槽１０１に接続されず、バルブ１１２以降の第２の配管系１１４に接続されている。このようにすれば、第３の配管系１０７の長さをより短くして配管することができる。すなわち、第３の配管系１０７における配管抵抗をより減らすことができる。
【００５０】
（変形例３）上記実施形態の純水供給システム１００において、送水ポンプ１０３と水処理装置１０４との組み合わせは、これに限定されない。図６（ａ）および（ｂ）は変形例の送水ポンプと水処理装置の組み合わせを示す模式図である。
図６（ａ）に示すように、１つの送水ポンプ１０３に対して複数（３つ）の水処理装置１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃを組み合わせてもよい。これによれば、例えば水処理装置１０４ａに不具合が生じても他の水処理装置１０４ｂ，１０４ｃで補うことが可能である。
また、図６（ｂ）に示すように、１つの送水ポンプ１０３ａと１つの水処理装置１０４ａとを１組として、複数の組で構成してもよい。第１制御部１０６は、各組に対応して設けられた流量計１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃにより検出されたそれぞれの流量に基づいて、各組の送水ポンプ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃを駆動制御する。例えば、送水ポンプ１０３ａが故障したとしても他の組により補うことができる。
【００５１】
（変形例４）上記実施形態の純水供給システム１００において、水処理装置１０４に供給される原水を１次純水としてもよい。これによれば、送水ポンプ１０３により１次純水を水処理装置１０４に送水して処理し、超純水としてユースポイントに供給することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１００…純水供給システム、１０１…貯留槽、１０３…送水ポンプ、１０４…水処理装置、１０６…第１制御部、１０７…第３の配管系、１０９…第１の配管系、１１３…第３制御部、１１４…第２の配管系、Ｑ1…水処理装置から供給される純水の流量としての第１純水流量、Ｑ3…第３の配管系を流れる純水の流量としての第３純水流量、Ｑ4…ユースポイントの純水の総使用量、Ｑ5…未使用の純水の流量。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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