(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水を逆浸透装置に供給する原水負荷ライン、原水負荷ラインの逆浸透装置の上流側に設けた原水または純水を高圧にするために使用する手段（以下、液体加圧化手段とも言う）、逆浸透膜を通過した純水と逆浸透膜を素通りした濃縮水に原水を分離する逆浸透膜を有する逆浸透装置、一端を逆浸透装置に接続し、他端を前記原水負荷ラインに接続して再循環ループラインを形成する素通りライン（濃縮水ライン）、前記素通りライン（濃縮水ライン）から分岐して形成された排水ライン、前記原水負荷ラインと素通りライン（濃縮水ライン）とで形成された再循環ループライン、逆浸透装置で製造された純水の貯留容器、該純水貯留容器より貯留された純水を該純水が使用されるユースポイントあるいは外部クライアント装置に供給するための供給手段を配置した純水供給ライン、逆浸透装置で分離された純水の一部を原水負荷ラインに循環する純水還流ライン、純水を純水タンクに供給する純水ラインおよび前記前記純水ラインから分岐する初期抜水ライン、前記純水還流ラインから分岐し、純水還流ラインに流れる一部の純水を直接に純水貯留容器に戻す循環ライン、該循環ラインに装着された流量調節部材、を少なくとも有して構成され、かつ原水の製造中において逆浸透装置の逆浸透膜を純水により清浄化できる自動洗浄機構付逆浸透装置において、前記純水供給ラインと、前記純水還流ラインまたは前記調整バルブの上流側の前記循環ラインとの間にバイパスラインを設け、かつ前記循環ラインに装着された流量調節部材の調節によって、前記純水貯留容器から流出した純水の少なくとも一部を前記純水供給ラインに送液可能なことを特徴とする自動洗浄機構付逆浸透装置。
【請求項２】
排水ライン、再循環ループラインおよび純水還流ライン上に流量調節手段を設けた請求項１記載の逆浸透装置。
【請求項３】
流量調節手段の少なくとも一個が流量調節バルブであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の逆浸透装置。
【請求項４】
流量調節手段の少なくとも一個が複数個の並列弁であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の逆浸透装置。
【請求項５】
初期抜水ラインが該ラインを開閉する弁を有するものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の逆浸透装置。
【請求項６】
素通りライン（濃縮水ライン）と純水還流ラインが高圧ポンプの上流側で前記原水負荷ラインに接続されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の逆浸透装置。
【請求項７】
素通りライン（濃縮水ライン）と純水還流ラインが原水負荷ラインの同一地点（該地点を、以下Ｆ地点とも言う）に接続されたことを特徴とする請求項６記載の逆浸透装置。
【請求項８】
純水置換および洗浄工程の実施時間をそれぞれある一定時間に予め定めるとともに、該時間内であっても貯留容器の液面があるレベル以下になった場合には直ちに純水製造工程に移行させる制御手段を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の逆浸透装置。
【請求項９】
前記バイパスラインに流量調節部材を設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の逆浸透装置。
【請求項１０】
前記バイパスラインと前記純水供給ラインとの結合部位が前記供給手段の上流側であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の逆浸透装置。
【請求項１１】
供給ラインが少なくとも２つの並列な関係に配置された純水供給ラインを有し、かつ、前記バイパスラインと前記純水供給ラインとの結合部位の上流側で前記バイパスラインが分岐して並列な関係に配置された前記純水供給ラインのそれぞれに結合し、また、前記分岐したバイパスにそれぞれ流量調節部材を設けられたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の逆浸透装置。
【請求項１２】
前記バイパスラインが前記純水還流ラインに結合する位置と前記循環ラインが前記純水還流ラインに結合する位置が、前記純水還流ラインの同一位置であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の逆浸透装置。
【請求項１３】
前記バイパスラインが前記純水還流ラインに結合する位置が、前記純水還流ラインの上流側にあり、かつ、前記循環ラインが前記純水還流ラインに結合する位置が前記純水還流ラインの下流側にあることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の逆浸透装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の逆浸透装置を使用して、最初に原水を逆浸透装置に供給する原水負荷ライン、初期抜水ライン、排水ラインに連結する素通りライン（濃縮水ライン）および排水ラインを開状態、再循環ループラインを開閉任意選択とし、その他のラインを開または閉状態で液体加圧化手段を作動させて逆浸透操作を行い、該操作によって製造された純水を初期抜水ラインから抜水し、該抜水された純水の濃度を検査し、その濃度が一定以上に良くなった段階で、下記（１）〜（３）の各工程を連続して少なくとも１回以上行って純水を製造し、かつ、純水の製造中、または純水の製造後にユースポイントあるいは外部クライアント装置に純水を供給することを特徴とする純水の製造法。
（１）純水製造工程
原水負荷ライン、排水ラインに連結する素通りライン（濃縮水ライン）ライン、排水ラインおよびを純水ライン開状態、再循環ループラインを開閉任意選択とし、その他のラインを開または閉状態で原水を供給し、液体加圧化手段を作動させ原水を高圧化し逆浸透装置に送り純水を製造する工程。
（２）純水置換洗浄工程
前記（１）の純水製造工程により製造された純水の貯留量が貯留容器のあらかじめ定められた高位の液面位置に達した状態になった場合（Ａ）、あるいは純水の液面が貯留容器の一定レベル以上にある純水の貯留量で、製造された純水の純度を検知し、その純度が一定以下に悪化した状態になった場合（Ｂ）、前記（Ａ）あるいは（Ｂ）の状態を検知して原水の供給を停止し、かつ純水ラインを開閉任意選択とし、排水ラインに連結する素通りライン（濃縮水ライン）および排水ラインを開状態、再循環ループライン（弁３ａと３）を開または閉状態で逆浸透装置に純水還流ラインから純水を供給して素通り（濃縮水）ライン中および逆浸透装置中の濃縮水を排出しつつ純水に置換する工程。
（３）高速洗浄工程
前記（２）の工程による純水の置換状態で、原水負荷ラインからの原水の供給を停止状態、再循環ループラインを開状態、および排水ラインを閉状態として液体加圧化手段の作動下で純水を高流量で再循環ループライン中を再循環させて逆浸透装置の逆浸透膜を高速洗浄した後、この不純物を洗い流した洗浄水を排水ラインに連結する素通りライン（濃縮水ライン）、排水ラインおよび純水還流ラインのみを開状態、純水ラインは開閉任意選択とし、その他のラインを開または閉状態として液体加圧化手段の作動下に新たな純水を注入して排水ラインから排出する工程。
【請求項１５】
前記純水置換洗浄工程および高速洗浄工程を、純水置換洗浄および洗浄工程の任意に設定可能な実行時間をあらかじめ定めた一定時間行うとともに、該時間内であってもタンクの液面があらかじめ定めた低位の液面以下になった場合には直ちに純水製造工程に移行させることを特徴とする請求項１４記載の純水の製造法。
【請求項１６】
高速洗浄後、排水ライン、再循環ループライン、純水ラインおよび純水還流ラインを開状態として、純水による膜洗浄は、一部は排水しながら、一部は再循環しながら行うことを特徴とする請求項１４または１５記載の純水製造法。
【請求項１７】
純水製造工程、純水置換洗浄工程あるいは高速洗浄工程によりタンクの純水液面があらかじめ定めた低位と高位の液面間にある場合、原水負荷ライン、純水還流ライン、排水ラインおよび再循環ループラインを開状態、また、純水ラインは開状態で逆浸透を連続して行うことを特徴とする請求項１４〜１６のいずれかに記載の純水の製造法。
【請求項１８】
前記循環ラインに装着された流量調節部材の調節によって、前記純水貯留容器から流出した純水の少なくとも一部を前記純水供給ラインに送液することを特徴とする請求項１４〜１７のいずれかに記載の純水の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、原水に含有されたコロイド、難溶性塩類やバクテリアなどの不純物が逆浸透膜の表面に濃縮・蓄積されて、製造された純水（逆浸透水）の水質が悪化すること、逆浸透膜面への不純物の付着、沈殿等の結果、逆浸透膜の透水性能が経時的に低下することを防ぐことを自動的に可能とした逆浸透装置および該装置を使用した逆浸透方法による純水の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の逆浸透装置では逆浸透膜にコロイド、難溶性塩類やバクテリアなどの不純物が膜面に濃縮されたり、沈着することにより、製造される純水（逆浸水）の純度（導電率・微粒子数・エンドキシン濃度など）が悪化したり、透水性能の経時劣化により耐久性に問題があった。
膜の目詰まりにより透水性能が低下した場合、逆浸透膜モジュールを分離し、薬液循環ラインを形成し、アルカリないし酸性洗浄剤を逆浸透膜の原水流入側に流し込むと言う煩雑な操作を必要とした。
また、前記のような薬液洗浄後は逆浸透膜に残留する前記洗浄に使用した薬液を水洗除去するために大量の水を必要とした。
さらに、前記薬液洗浄自体によって逆浸透膜を化学的に劣化させ、逆浸透膜自体の透水性は回復しても水質は回復しないこともある。このような場合には、高価な逆浸透膜の交換が必要で維持管理コストが増大すると言う課題があった。
【０００３】
また、従来、逆浸透水（ＲＯ水、ｒｅｖｅｒｓｅ  ｏｓｍｏｓｅｄ  ｗａｔｅｒ、また、以下、純水とも呼ぶ。）の製造は、図５に示すような間欠運転逆浸透水製造システムが行われていた。このシステムにおいては、逆浸透装置Ｃから、濃縮水を除去すると共に、製造される純水（以下、逆浸透水とも言う）を純水タンクに貯留し、該純水タンクが純水で一杯になるとレベルスイッチで検知して制御系ｆにより原水を逆浸透装置に供給するポンプの運転を中止し、逆に純水タンクの貯水量が低下するとレベルスイッチで検知して制御系ｆにより前記原水供給ポンプの運転を再開し、純水の製造を行うものが提案されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
逆浸透装置による純水造水時、濃縮水循環ラインを取り付ける事で純水の回収率を著しく向上させる事が可能であるが、反面、逆浸透膜に不純物の蓄積が増加する問題が発生する。これら課題を解決するために、本出願人は、逆浸透装置の使用中に自動的な純水洗浄工程を組み込むことにより原水中の不純物の逆浸透膜表面の濃縮や沈着殿形成を防止し、（１）導電率、微粒子数、エンドトキシン濃度などでモニターされる水質を向上させる、純水の製造効率を向上させる、（２）逆浸透膜の透水性能を保持し耐用年数を延長させる、（３）煩雑で膜の化学劣化を起こす薬液洗浄を不溶とする、もしくは頻度を減じる、（４）膜面でのバクテリアの繁殖を低減するなどの課題を解決した逆浸透膜自動洗浄機構付逆浸透装置、および純水の製造法を提案している（特願平１１−３３０３２０）。本発明は、前記特願平１１−３３０３２０の発明の逆浸透膜自動洗浄機構付逆浸透装に、貯留された純水を該純水が使用されるクライアント装置に供給するための供給ポンプが故障した場合であっても、ユースポイント、あるいはクライアント装置に純水を供給することが可能な機能を付加した逆浸透膜自動洗浄機構付逆浸透装を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、逆浸透装置の原水負荷側に、該装置の運転中に逆浸透装置の逆浸透膜を純水により洗浄するための純水再循環機構を設け、かつ、前記純水供給ラインと、前記純水還流ラインまたは前記調整バルブの上流側の前記循環ラインとの間にバイパスラインを設け、かつ前記循環ラインに装着された流量調節部材の調節によって、前記純水貯留容器から流出した純水の少なくとも一部を前記純水供給ラインに送液可能なことを特徴とする自動洗浄機構付逆浸透装置を提供することにより、前記のような問題あるいは課題を解決したことにある。
【０００６】
すなわち、本発明の逆浸透装置は、原水を逆浸透装置に供給する原水負荷ライン、原水負荷ラインの逆浸透装置の上流側に設けた原水または純水を高圧にするために使用する手段（以下、液体加圧化手段とも言う）、逆浸透膜を通過した純水と逆浸透膜を素通りした濃縮水に原水を分離する逆浸透膜を有する逆浸透装置、一端を逆浸透装置に接続し、他端を前記原水負荷ラインに接続して再循環ループラインを形成する素通りライン（濃縮水ライン）、前記素通りライン（濃縮水ライン）から分岐して形成された排水ライン、前記原水負荷ラインと素通りライン（濃縮水ライン）とで形成された再循環ループライン、逆浸透装置で製造された純水の貯留容器、該純水貯留容器より貯留された純水を該純水が使用されるユースポイントあるいは外部クライアント装置に供給するための供給手段を配置した純水供給ライン、逆浸透装置で分離された純水の一部を原水負荷ラインに循環する純水還流ライン、純水を純水タンクに供給する純水ラインおよび前記前記純水ラインから分岐する初期抜水ライン、前記純水還流ラインから分岐した純水を直接（純水）貯留容器に戻す循環ライン、該循環ラインに装着された流量調節部材、を少なくとも有して構成され、かつ原水の製造中において逆浸透装置の逆浸透膜を純水により清浄化できる自動洗浄機構付逆浸透装置において、前記純水供給ラインと、前記純水還流ラインまたは前記調整バルブの上流側の前記循環ラインとの間にバイパスラインを設け、かつ前記循環ラインに装着された流量調節部材の調節によって、前記純水貯留容器から流出した純水の少なくとも一部を前記純水供給ラインに送液可能なことを特徴とする自動洗浄機構付逆浸透装置にある。
【０００７】
本発明の逆浸透装置の一つの特徴は、連続運転を行いながら純水の使用量に対して造水量が優位な時間帯、いいかえると純水タンクの貯水量が多くタンク内液面が高位の状態の時間帯に純水タンク中の余剰の純水を逆浸透膜モジュールヘ還流し、該モジュールの洗浄を行う構成にある。つまり連続運転中に間欠的に洗浄工程を挿入する構成の装置にある。余剰の純水を洗浄に利用することにより、純水タンクが溢水に至ることも回避できることにある。
逆浸透装置において、膜機能の低下は、通常、膜自体の強度劣化でなく膜面に異物の沈着による劣化であるが、本発明の逆浸透装置では、前記のような単純な機構によって逆浸透膜面への優れた洗浄効果が得ら、その結果、純水の製造効率が格段に向上し、且つ逆浸透膜の性能が長期に維持される。
【０００８】
前記「純水タンクの貯水量が多くタンク内液面が高位の状態の時間帯」とは、仮に純水の貯留量が低下しても、該純水を使用するユースポイントあるいは外部クライアント装置への逆浸透水の供給量が不足するという問題が生じないような貯留量を指す。これは、例えば図１のレベルスイッチαの位置に液面がある状態（この状態をタンク内液面が高位の状態とも言う）である、これに対して、例えば図１のレベルスイッチβの位置に液面がある状態（この状態をタンク内液面が低位の状態とも言う）あるいは前記レベルスイッチβの位置より低い位置に液面がある状態では、ユースポイント（使用する箇所）への逆浸透水の供給量が不足するというような問題が生じ、純水タンク中の純水を使用して前記のような逆浸透膜モジュールの洗浄を行うことはできない。
【０００９】
本発明の逆浸透装置の他の特徴は、前記循環ラインに装着された流量調節部材の調節によって、前記純水貯留容器から流出した純水の少なくとも一部を前記純水供給ラインに送液可能な逆浸透装置であるから、純水貯留装置に貯留された純水を該純水が使用されるユースポイント（使用する箇所）、あるいはクライアント装置に供給するための供給ポンプが故障した場合であっても、クライアント装置に純水を供給することが可能な点にある。
また、本発明において以下に述べるような種種の実施態様をとることによって、さらに有用なものとすることができる。即ち、前記バイパスラインと前記純水供給ラインとの結合部位が前記供給手段の上流側であることを特徴とする前記の逆浸透装置である。
或いは、供給ラインが少なくとも２つの並列な関係に配置された純水供給ラインを有し、かつ、前記バイパスラインと前記純水供給ラインとの結合部位の上流側で前記バイパスラインが分岐して並列な関係に配置された前記純水供給ラインのそれぞれに結合し、また、前記分岐したバイパスにそれぞれ流量調節部材を設けられたことを特徴とする前記の逆浸透装置である。
或いは、前記バイパスラインが前記純水還流ラインに結合する位置と前記循環ラインが前記純水還流ラインに結合する位置が、前記純水還流ラインの同一位置であることを特徴とする前記の逆浸透装置。
【００１０】
本発明の純水の製造法は、具体的には、前記の逆浸透装置を使用して、最初に原水を逆浸透装置に供給する原水負荷ライン、初期抜水ライン、排水ラインに連結する素通りライン（濃縮水ライン）および排水ラインを開状態、純水ラインを開閉任意選択とし、その他のラインを開または閉状態で液体加圧化手段を作動させて逆浸透操作を行い、該操作によって製造された純水を該純水が使用されるユースポイントあるいは外部クライアント装置に供給するとともに、初期抜水ラインから抜水し、該抜水された純水の濃度を検査し、その濃度が一定以上に良くなった段階で、下記（１）〜（３）の各工程を連続して少なくとも１回以上行い純水を製造し、該生成された純水を製造することを特徴とする純水の製造法である。
【００１１】
（１）純水製造工程
原水負荷ライン、排水ラインに連結する素通りライン（濃縮水ライン）ライン、排水ラインおよびを純水ライン開状態、再循環ループラインは開閉任意選択とし、その他のラインを開または閉状態で原水を供給し、液体加圧化手段を作動させ原水を高圧化し逆浸透装置に送り純水を製造する工程。
（２）純水置換洗浄工程
前記（１）の純水製造工程により製造された純水の貯留量が貯留容器のあらかじめ定められた液面位置に達した状態になった場合（Ａ）、あるいは純水の液面が貯留容器の一定レベル以上にある純水の貯留量で、製造された純水の純度を検知し、その純度が一定以下に悪化した状態になった場合（Ｂ）、前記（Ａ）あるいは（Ｂ）の状態を検知して原水の供給を停止し、かつ純水ラインを開閉任意選択とし、排水ラインに連結する素通りライン（濃縮水ライン）および排水ラインを開状態で逆浸透装置に純水還流ラインから純水を供給して素通り（濃縮水）ライン中および逆浸透装置中の濃縮水を排出しつつ純水に置換する工程。
（３）高速洗浄工程
前記（２）の工程による純水の置換状態で、原水負荷ラインからの原水の供給を停止状態、再循環ループラインを開状態、および排水ラインを閉状態として液体加圧化手段の作動下で純水を高流量で再循環ループライン中を再循環させて逆浸透装置の逆浸透膜を高速洗浄した後、この不純物を洗い流した洗浄水を排水ラインに連結する素通りライン（濃縮水ライン）、排水ラインおよび純水還流ラインのみを開状態、純水ラインを開閉任意選択とし、その他のラインを閉状態として液体加圧化手段の作動下に新たな純水を注入して排水ラインから排出する工程。
本発明で言う原水としては、例えば水道水、井戸水等を使用できる。
【００１２】
以下、本発明の逆浸透装置および該逆浸透装置を使用した純水の製造法を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、本発明は、これら実施態様のものに限定されるものではない。
図１は、本発明の自動洗浄機構付逆浸透装置を構成する構成部材および該装置内の配管フローを示した図である。
図１の逆浸透装置Ｃに原水負荷ライン６を通して原水を供給する。
原水は高圧で逆浸透することにより、逆浸透膜を通過した純水と逆浸透膜を素通りした濃縮水に分離される。逆浸透膜に反撥され膜を透過せずに素通りした濃縮水は、素通りライン（濃縮水ライン）７により逆浸透装置Ｃから取り出される。
原水負荷ライン６には、その入口側には原水の供給量を調節するための弁１、好ましくは電磁弁を設け、また、該弁１と逆浸透装置Ｃの間に原水または純水などを加圧するため液体加圧手段（本図のものは高圧ポンプＡ）を設ける。
原水は前記原水負荷ライン６より導入され、前記ポンプＡで加圧され高圧（以下、通水圧力とも言う）下で逆浸透装置Ｃ内に導入される。
前記純水の作成量は、膜の透水性、膜間圧力差（通水圧力）、原水の浸透圧、および原水の素通りラインの通過量と純水取り出し量の割合（すなわち回収率）に依存する。
【００１３】
一般に、逆浸透装置Ｃから得られる純水の純度は原水の通水圧力（透過水量）や純水の回収率で変化する。また、純水の純度は通水圧力（膜間圧力差）に応じて動的に変動すること、また、圧変化による揺さぶりが逆浸透内のシール部の閉鎖不全を起こして原水中の成分がリークすることにより純水の水質が劣化しうることから通水圧力は高圧かつ一定圧に保ち変動を避けるのが好ましい。
通水圧力としては、通常５ｋｇ／ｃｍ２〜２０ｋｇ／ｃｍ２程度の圧力が採用されるが、逆浸透装置Ｃに負荷する圧力は高圧かつ一定圧であることが好ましい。
【００１４】
逆浸透膜に掛かる圧力を一定にするため排水・濃縮循環・純水還流ライン電磁弁と注入ホ゜ンフ゜は重要な役割を果たす。すなわち、図において、排水用と濃縮水循環ラインの電磁弁並列に２個取り付けたのは、逆浸透膜に流入する流量を一定もしくは、変動を最小にし、高圧ホ゜ンフ゜にはいる圧力をより一定にする目的からである。さらに吐出流量を一定にする事で逆浸透膜にかかる圧力をより一定にする。
【００１５】
前記素通りライン（濃縮水ライン）７は高圧ポンプＡの上流側（図１のＦ地点）で原水負荷ライン６に接続し、再循環ループライン８を形成する。再循環ループライン８を構成する素通りライン（濃縮水ライン）７の途中に排液ライン９を設ける。排液ライン９上に排水用の電磁弁４と４ａを並列に設けた。該電磁弁４と４ａは１個でも良いが、下記実施例に記載する複数の洗浄操作を可能にしたり、また流量調節を容易にし、逆浸透膜に流入する流量を一定にするため複数個が好ましい。
【００１６】
排水ライン９上には前記排水弁に加えて、万が一の閉鎖回路の過負荷対策として該排水弁に並列に圧抜き安全弁Ｄを設けても良い。
前記再循環ループライン８を形成する際には、素通りライン（濃縮水ライン）７には、該ラインが原水負荷ライン６に接続する地点より手前側に電磁弁３ａと３ｂを設けるのが好ましい。或いは電磁弁３ａや３ｂを設けたラインに並列となるように、別の弁無しのラインを設けてもよい。また、これらの電磁弁は、１個であっても良いが、前記排水用の弁４ａと４と同様に下記実施例に記載する複数の洗浄操作を可能にしたり、また流量調節を容易にし、逆浸透膜に流入する流量を一定にするため複数個が好ましい。
【００１７】
逆浸透装置Ｃから純水が取り出され、逆浸透装置Ｃからの純水の取り出し制御する電磁弁２を有する純水ライン１０を通って純水タンクに貯留される。該純水ライン１０には、逆浸透装置Ｃから純水が取り出された純水が一定の純度を有するかどうか監視する部材を設けても良い。また、純水ライン１０の電磁弁の上流部に分岐を設け始動時に停滞水を排出する初期抜水ラインとし（図示せず）、初期抜水ラインの開閉を調節する電磁弁を設ける。
原水タンクから取り出された純水を原水負荷ライン６に還流させる純水還流ライン１１が原水負荷ライン６の高圧ポンプＡの上流側に結合される（図１のＦ地点）。素通り（濃縮）ライン７が原水負荷ライン６に結合するＦ点と純水還流ライン１１が原水負荷ライン６に結合するＦ点とは同一地点であることが配管を単純化する観点から好ましい、前者と後者のＦ点の位置は異なっていても良い。この場合、清浄な純水が流れる後者を前者よりも上流に配する方が原水ラインの６の洗浄性にやや優れる。
【００１８】
前記純水還流ライン１１には、逆流を防止し原水負荷ラインへの還流を容易とし、純水還流ラインの停滞部分の距離を短縮するため、さらに原水ラインの圧力と同等の圧力を供給するために注入ポンプＢを設けるのが好ましい。また、注入ポンプＢの上流側には、電磁弁５および５ａが閉鎖している間の流出路を確保するために、ポンプＢを通過した純水の一部を純水タンクに還流するラインを設ける。
前記純水還流ライン１１には前記注入ポンプＢと前記Ｆ点の間に電磁弁である５ａと５が設けられており、該５ａと５も１個であっても良いが、上述の電磁弁と同様に下記実施例に記載する複数の洗浄操作が可能としたり、流量調節を容易にするため複数個が好ましい（この製造法を第１の製造法と言う）。
前記の記載では弁として、並列に配した電磁弁を使用しているが、本発明の装置で使用する弁は電磁弁に限定されるものではないし、また並列に配した電磁弁の代わりに流量調節バルブを使用しても良いし、また、上述のように、複数個でなく１個であっても良い。
さらに、前記純水還流ライン１１からは、直接に純水を純水貯留容器に戻す循環ライン１６が分岐し、かつ、該循環ライン１６には、下記のように純水還流ライン１１からの純水を純水供給ライン１５に送ることが可能なように、流量調節部材１９、例えば流量調節弁が設けられる。
循環ライン１６に設けられる前記流量調節部材１９は任意に流量を調節できるような弁（バルブ）が望ましい。
【００１９】
また、前記純水貯留タンクには、該タンクに貯留された純水を該純水が使用されるユースポイントあるいは外部クライアント装置に供給するための供給ポンプＥ、Ｆを配置した純水供給ライン１５が接続され、該純水供給ライン１５より純水がユースポイントあるいは外部クライアント装置に供給される。
【００２０】
前記純水供給ライン１５と前記純水還流ライン１１の間にバイパスライン１４を設け、かつ循環ライン１６に設けた前記流量調節部材１９によって、純水タンクに戻る液の流量を絞ることにより、前記純水還流ライン１１から純水をバイパスライン１４を介して純水供給ラインに純水を送り、ユースポイント、あるいはクライアント装置に供給するための供給ポンプE、Fが故障した場合であっても、純水のユースポイント、あるいはクライアント装置に純水を供給することがポンプBにより、バイパスライン１４を介して可能となる。
本図の態様のものにおいては、前記バイパスライン１４が前記純水還流ライン１１に結合する位置と前記循環ライン１６が前記純水還流ライン１１に結合する位置は、前記純水還流ライン１１と同一位置であるが、前記バイパスライン１４が前記純水還流ライン１１に結合する位置と前記循環ライン１６が前記純水還流ライン１１に結合する位置は、必ずしも純水還流ライン１１の同一位置である必要はなく、例えば、図３に示すように前記バイパスライン１４が前記純水還流ライン１１に結合する位置が前記純水還流ライン１１の上流側にあり、前記循環ライン１６が前記純水還流ライン１１に結合する位置が前記純水還流ライン１１の下流側にあるような態様のものであってもよい。
【００２１】
本発明の純水の製造法の別の実施態様としては、前記第１の製造法において、純水製造工程、純水置換洗浄工程あるいは高速洗浄工程によりタンクの純水液面が中位の状態になった場合、原水負荷ライン６、純水還流ライン１１、排水ライン９および再循環ループライン８を開状態、また、純水ライン１０は開状態で逆浸透を連続して行うことを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の純水の製造法が挙げられる（この製造法は請求項１２に対応し、以下、製造法２とも言う）。
この場合、純水タンクの水位が上がるか下がるかは排水ラインから排出される排水量と原水の供給量の大小関係、および純水のユースポイント（使用する箇所）での使用量によって決まる。
【００２２】
本発明の純水の製造法のさらに別の実施態様としては、高速洗浄後、排水ライン９、再循環ループライン８、純水ライン１０および純水還流ライン１１を開状態として、純水による膜洗浄は、一部は排水しながら、一部は再循環しながら行うことを特徴とする請求項９〜１０のいずれかに記載の純水製造法が挙げられる（この製造法は請求項１１に対応し、以下、製造法３とも言う）。
前記製造法２と３においては、逆浸透膜モジュールの純水側を停滞させると、汚染が発生する可能性があるという理由から、電磁弁２を開状態で実施することが望ましい。
前記製造法２および３の場合も、前記製造法１の場合と同様、本発明の逆浸透装置を使用すれば、純水のユースポイント、あるいはクライアント装置に純水を供給することがバイパスライン１４を介して可能となる。
【００２３】
以下、本発明の実施例を示す。
【実施例】
実施例１
図に基づいて本発明を具体的に説明する。
（１）初期抜水工程
図１において、最初に原水を逆浸透装置に供給する原水負荷ライン６、初期抜水ライン（図示せず）、および排水ライン９を開状態、その他のラインを開または閉状態で液体加圧化手段を作動させて逆浸透操作を行い、該操作によって製造された純水の初期抜水を行う（ただし、本発明において、この初期抜水工程は、絶対に必要な要件ではない）。この初期抜水によって得られた純水の濃度が一定濃度以上、例えば導電率が原水の５％以下の純度になった後、純水製造工程に移行する。
【００２４】
（２）純水製造工程および純水置換洗浄工程
初期抜水を行った後、純水の製造を行う。
純水の製造は、まず、高圧ポンプＡの作動下で、電磁弁１・２・４と４ａの一方が開状態、他の弁が閉状態で最大となるので、この状態で純水の製造が行われ、製造された純水は貯留タンクに貯留される。貯留タンクが満水状態となると、レベルスイッチが作動し、図２に示すように電磁弁４・４ａ・５・５ａを開状態とし、その他の電磁弁を開状態とし、逆浸透装置の逆浸透膜モジュール中および素通りライン（濃縮水）ライン７中の濃縮水が純水で置換・洗浄される。この置換・洗浄操作によって、逆浸透膜表面に沈着沈殿したコロイド、難溶性塩類、バクテリア等を取り除き、膜の濾過効率を改善する。
【００２５】
また、前記純水置換操作の開始は、逆浸透装置から取り出される純水の純度が一定純度以下になると行われるようにしても良い。ただし、この純水の純度を検知して行う前記純水置換操作の開始は、純水タンク液面の位置の検知と併用しながら行うのが好ましい。すなわち、純水タンク液面の位置があるレベル以下になっている場合に、純水の純度の検知結果のみに基づいて前記純水置換操作の開始行った場合、純水の使用量が供給量を上回り、さらに純水タンクの液面が低下し、渇水警報が作動する可能性がある。
この段階において、ライン中の流量は、
ｐ＝ｕ＝ｖ＝ｑ＋ｒ＝ｘ＋ｙの関係を満足する。
【００２６】
図２の工程で、電磁弁２を開状態とし純水を製造しながら逆浸透膜モジュール中および素通りライン（濃縮水）ライン７中の濃縮水を純水で置換することもできる。純水の使用量が多く、純水製造の中止時間に余裕がない場合には好都合である（請求項１２に対応）。この場合、ライン中の流量は
ｐ＝ｑ＋ｒ＝ｕ＝ｖ＋ｚ、およびｖ＝ｘ＋ｙの関係を満足する。
【００２７】
次に図３に示すように、高圧ポンプＡおよび供給ポンプＢの作動下で、電磁弁３・３ａを開状態にし、他の電磁弁を閉状態にすることで純水は逆浸透装置の再循環ループライン８内で高流量に循環し膜を高速洗浄する。電磁弁２を開状態で洗浄と同時に純水製造を平行して行ってもよい。この場合電磁弁５ａないし５は開状態としなければならない。還流する純水量は電磁弁５ａおよび５の開閉状態により規定され、還流量が純水製造量と等しい。
この段階において、ライン中の流量は、
ｕ＝ｑ＋ｒ＋ｓ＋ｔ＝ｖ＋ｚ、ｖ＝ｓ＋ｔ、およびｚ＝ｐ＝ｑ＋ｒの関係を満足する。
次に、一定時間経過し十分な洗浄が達成された後かもしくは純水タンクレベルが低下した時点で、図２に示すように、電磁弁４・４ａ・５・５ａを開状態とし、その他の電磁弁は閉状態として、新たな純水を注入して、素通り（濃縮水）ライン７および再循環ループライン８内を再循環して不純物を洗い流した水をシングルバスにて洗浄、排水する。電磁弁２は開状態でもよい。この工程で純水タンクレベルが低下しレベルスイッチが作動した時点、もしくは、不純物を洗い流した水を新たな純水で排水した時点で最初の純水製造状態に戻る。
以上のような工程を繰り重しながら逆浸透膜に不純物が蓄積する前に洗浄除去を効率的に行うことで水質と膜の性能を維持し、併せて配管、逆浸透膜および純水タンク中のバクテリア等の繁殖を防ぐ。
【００２８】
前記のようにして製造された純水は、正常時には、純水タンクから、バイパスライン１４が結合する地点より上流側で２つのラインに分岐した純水供給ライン１５を経て、純水供給ライン１５の下流側のラインに設けた送液ポンプE、Fによって、ユースポイントあるいは外部クライアント装置へ純水を送液出来る。
【００２９】
実施例２
前記図３の工程の後で、純水タンク液面が中間位にある時は、図４の工程で高圧ポンプＡおよび供給ポンプＢの作動下に電磁弁３ａ、４ａ、５ａを開状態とし、その他の電磁弁を閉状態にする制御で純水による膜洗浄は、一部は排水しながら、また、一部は再循環することで膜の不純物を洗浄除去することができる。
さらに、電磁弁２を開状態でさらに一部は純水を製造しながら行うことができる（請求項１１に対応）。この制御において、ライン中の流量は、
ｕ＝ｖ＋ｚ、ｐ＝ｑ、ｕ＝ｑ＋ｓおよびｖ＝ｓ＋ｘの関係を満足する。
本実施例の場合も、実施例１の場合と同様に製造された純水は、バイパスライン１４から、純水供給ライン１５へ純水の供給を続けることが出来る。
【００３０】
実施例３
前記実施料の電磁弁１を開とした純水製造工程下のバリエーションとして、例えば電磁弁４ａおよび４を開、３ａを開、３を閉とすると濃縮水の流れは排水が相対的に増加し、回収率が低下する。逆に３ａおよび３を開、４ａを開、４を閉とすると回収率は向上し純水製造に有利となる。３ａおよび３を開、４ａおよび４を閉とするとさらに回収率は向上する。また、電磁弁１を開の状態で、電磁弁５ａ、５を全開もしくは半開、全閉鎖にするとそれぞれ純水の還流割合が低下する。純水の還流量を増やしタンク内の逆浸透水を再度逆浸透することにより純水タンクの清浄化が達成される。
この場合、ライン中の流量は、
ｕ＝ｗ＋ｐ＋ｓ＋ｔ＝ｖ＋ｚ、ｐ＝ｑ＋ｒおよびｖ＝ｓ＋ｔ＋ｘ＋ｙの関係を満足する。
このような弁の開閉状態を組み合わせることにより、純水の製造と膜洗浄を同時に行うことができる。
ただし、電磁弁の開閉状態の組み合わせは前記のようなものに限定されるものではなく、純水の製造と純水による膜洗浄を同時に行うことができるものであれば良い。
なお、図１〜４において、全部塗り潰し状態の弁は閉状態、半塗り潰し状態の弁は開閉任意選択、塗り潰されていない状態の弁は開状態をそれぞれ示す。
【００３１】
【表１】
0003701012.tif 000002
○はポンプが動作あるいは弁が開状態にあることを示す。
×はポンプが停止あるいは弁が閉状態にあることを示す。
三角はポンプが動作あるいは停止、弁が開あるいは閉状態の任意であることを示す。
【００３２】
【効果】
発明に係る逆浸透装置および該装置を使用した純水の製造法によると、純水による逆浸透膜への優れた洗浄効果により逆浸透膜の性能が長期に維持され、さらに純水の水質も従来の装置に比べ優れている。また、純水の製造効率も格段に改善される。逆浸透膜の交換頻度や薬液洗浄の頻度が減少することにより、保守にかかる費用も格段に少ない。大量の純水の安定供給を必要とする血液透析治療のための透析用水の供給手段として応用できる。
また、ユースポイントあるいは外部クライアント装置に純水を供給するラインに設けた供給ポンプが故障で停止、あるいはなんらかの理由で該供給ポンプが駆動不能な状態になった場合でも、ユースポイントあるいは外部クライアント装置への純水の供給を継続できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】逆浸透膜自動製造機構付逆浸透装置の各部品取り付け配置および配管フローを説明した図である。
【図２】逆浸透膜をシングルバス洗浄するフロー図である。
【図３】逆浸透膜を純水で再循環洗浄するフロー図である。
【図４】逆浸透膜を純水で再循環洗浄し、一部を排水するとともに純水製造も平行して実施できるフロー図である。
【図５】従来例の間欠運転型ＲＯシステムフロー図である。
【符号の説明】
Ａ    高圧ポンプ
Ｂ    供給ポンプ
Ｃ    逆浸透装置
Ｄ    安全弁
Ｅ    ユースポイントあるいは該純水が使用される外部クライアント装置に供給するための供給ポンプ
Ｆ    ユースポイントあるいは該純水が使用される外部クライアント装置に供給するための供給ポンプ
α    レベルスイッチ
β    レベルスイッチ
ｐ    純水タンクからの再循環量
ｑ    弁を通過する流量
ｑ    弁を通過する流量
ｒ    弁を通過する流量
ｓ    弁を通過する流量
ｔ    弁を通過する流量
ｕ    ポンプを通過する流量
ｖ    流量
ｗ    ポンプを通過する流量
ｘ    弁を通過する流量
ｙ    弁を通過する流量
ｚ    弁を通過する流量
１    電磁弁
２    電磁弁
３    電磁弁
３ａ  電磁弁
４    電磁弁
４ａ  電磁弁
５    電磁弁
５ａ  電磁弁
６    原水負荷ライン
７    素通り（濃縮水）ライン
８    再循環ループライン
９    排水ライン
１０  純水（逆浸透水）ライン
１１  純水還流ライン
１２  三方電磁弁
１３  初期抜水ライン
１４  純水供給ラインと前記純水還流ラインの間のバイパスライン
１５  ユースポイントあるいは外部クライアント装置への純水供給ライン
１６  循環ライン
１７  流量調節弁
１８  流量調節弁
１９  流量調節弁
【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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