(57)【要約】【課題】水処理塔を複数備える構成において、設置面積を出来る限り小さくすることができる水処理装置を提供する。【解決手段】水処理装置１は、流路切替弁２００Ａ，２００Ｂが接続された水処理塔２Ａ，２Ｂを備え、水処理塔２Ａ，２Ｂはそれぞれの圧力タンク２０１Ａ，２０１Ｂにおける水平断面の中心が基準線ＯＸと平面視において略一致するように並べて設置され、流路切替弁２００Ａ，２００Ｂの原水入口２２及び処理水出口２３は、平面視において水処理塔２Ａ，２Ｂの並び方向における一側方に向けて開口すると共に、原水入口２２及び処理水出口２３の垂直断面の中心が基準線と側面視において略平行となるように開口し、流路切替弁２００Ａ，２００Ｂの原水入口２２及び処理水出口２３に接続されるそれぞれの通水配管は、水処理塔２Ａ，２Ｂの並び方向における一側方及び／又は上方に引き出され、且つ水処理塔２Ａ，２Ｂと近接するように配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水から処理水を製造する水処理材を収容した圧力タンクの頭頂部に流路切替弁が接続された水処理塔を複数備え、
複数の前記水処理塔は、それぞれの前記圧力タンクにおける水平断面の中心が予め設定された基準線と平面視において略一致するように並べて設置され、
前記流路切替弁の原水入口及び処理水出口は、平面視において複数の前記水処理塔の並び方向における一側方に向けて開口すると共に、前記原水入口及び前記処理水出口の垂直断面の中心が予め設定された基準線と側面視において略平行となるように開口し、
前記流路切替弁の前記原水入口及び前記処理水出口に接続されるそれぞれの通水配管は、複数の前記水処理塔の並び方向における一側方及び／又は上方に引き出され、且つ複数の前記水処理塔と近接するように配置される
水処理装置。
【請求項２】
複数の前記水処理塔は、前記並び方向の前方側から後方側に向けて高さが順に低くなるように、少なくとも前記流路切替弁の前記原水入口及び前記処理水出口に水平に接続される前記通水配管の下端から前記流路切替弁の上端までの間隔分だけそれぞれ高さが異なり、
前記並び方向において隣接する前記水処理塔の間を接続する前記通水配管が前記流路切替弁の上方に引き出される
請求項１に記載の水処理装置。
【請求項３】
複数の前記水処理塔において、それぞれの前記圧力タンク自体の高さが異なる
請求項２に記載の水処理装置。
【請求項４】
複数の前記水処理塔において、前記圧力タンク自体の高さが同一であり、少なくとも１つの前記圧力タンクの下部に架台が設けられ、又はそれぞれの前記圧力タンクの下部に高さの異なる架台が設けられる
請求項２に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記流路切替弁における流路の切り替えを制御するコントロールボックスを備え、
前記コントロールボックスは、複数の前記水処理塔を並び方向の前方側から見たときに、最前方に位置する前記水処理塔よりも前側で且つ当該水処理塔に重複するように設置される
請求項１〜４のいずれか一項に記載の水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理塔を複数備えた水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、単床式の陽イオン交換装置及び陰イオン交換装置を、それぞれ水処理塔として直列に接続した、いわゆる２床２塔式の純水製造装置が知られている。この２床２塔式の純水製造装置では、陽イオン交換装置において原水中の陽イオンが除去された処理水となり、更に陰イオン交換装置において処理水中の陰イオンが除去されるため、効率良く純水を製造することができる（特許文献１参照）。
【０００３】
また、単床式の陽イオン交換装置と陰イオン交換装置との間に脱炭酸ユニットを備えた、いわゆる２床３塔式の純水製造装置も知られている。この２床３塔式の純水製造装置では、処理水量が多い場合や原水中の炭酸水素イオンが多い場合に、陰イオン交換装置の処理負担を軽減することができる（特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１３６０号公報
【特許文献２】特開平１０−１８０２５２号公報
【特許文献３】特開２００７−８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したイオン交換装置は、イオン交換樹脂床が収容された圧力タンクを備える。また、イオン交換装置においては、処理対象となる原水をイオン交換樹脂床に供給する通水工程や、処理能力の喪失したイオン交換樹脂床を再生する再生工程等、各工程に応じて流路が変更される。そのため、圧力タンクの上部には、複数の弁を備えた流路切替弁が設けられ、各工程に応じて弁の開閉や流路の切り替えが行われる。
【０００６】
上述した流路切替弁には、原水配管や処理水配管等の通水配管が数多く接続される。特に、水処理塔を複数備えた純水製造装置においては、各機器の間を接続する配管の経路数が多くなる。そのため、従来の水処理装置としての純水製造装置においては、圧力タンクや配管等を配置するための空間スペースを確保するために、広い設置面積が必要となっていた。
【０００７】
従って、本発明は、水処理塔を複数備える構成において、設置面積を出来る限り小さくすることができる水処理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】
【０００８】
本発明は、原水から処理水を製造する水処理材を収容した圧力タンクの頭頂部に流路切替弁が接続された水処理塔を複数備え、複数の前記水処理塔は、それぞれの前記圧力タンクにおける水平断面の中心が予め設定された基準線と平面視において略一致するように並べて設置され、前記流路切替弁の原水入口及び処理水出口は、平面視において複数の前記水処理塔の並び方向における一側方に向けて開口すると共に、前記原水入口及び前記処理水出口の垂直断面の中心が予め設定された基準線と側面視において略平行となるように開口し、前記流路切替弁の前記原水入口及び前記処理水出口に接続されるそれぞれの通水配管は、複数の前記水処理塔の並び方向における一側方及び／又は上方に引き出され、且つ複数の前記水処理塔と近接するように配置される水処理装置に関する。
【０００９】
また、複数の前記水処理塔は、前記並び方向の前方側から後方側に向けて高さが順に低くなるように、少なくとも前記流路切替弁の前記原水入口及び前記処理水出口に水平に接続される前記通水配管の下端から前記流路切替弁の上端までの間隔分だけそれぞれ高さが異なり、前記並び方向において隣接する前記水処理塔の間を接続する前記通水配管が前記流路切替弁の上方に引き出されることが好ましい。
【００１０】
また、複数の前記水処理塔において、それぞれの前記圧力タンク自体の高さが異なるように構成することが好ましい。
【００１１】
また、複数の前記水処理塔において、前記圧力タンク自体の高さが同一であり、少なくとも１つの前記圧力タンクの下部に架台が設けられ、又はそれぞれの前記圧力タンクの下部に高さの異なる架台が設けられるように構成することが好ましい。
【００１２】
また、前記流路切替弁における流路の切り替えを制御するコントロールボックスを備え、前記コントロールボックスは、複数の前記水処理塔を並び方向の前方側から見たときに、最前方に位置する前記水処理塔よりも前側で且つ当該水処理塔に重複するように設置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、水処理塔を複数備える構成において、設置面積を出来る限り小さくすることができる水処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る純水製造装置１の平面図である。
【図２】第１実施形態に係る純水製造装置１の側面図である。
【図３】第１実施形態に係る純水製造装置１の正面図である。
【図４】第１実施形態における陽イオン交換装置２Ａの概略図である。
【図５】第１実施形態における流路切替弁２００Ａの概略斜視図である。
【図６】第２実施形態に係る純水製造装置１Ａの平面図である。
【図７】第２実施形態に係る純水製造装置１Ａの側面図である。
【図８】第２実施形態における陽イオン交換装置３Ａの概略図である。
【図９】第２実施形態における流路切替弁３００Ａの概略斜視図である。
【図１０】第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂの平面図である。
【図１１】第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂの側面図である。
【図１２】第４実施形態に係る純水製造装置１Ｃの平面図である。
【図１３】第４実施形態に係る純水製造装置１Ｃの側面図である。
【図１４】第５実施形態に係る純水製造装置１Ｄの斜視図である。
【図１５】第６実施形態に係る純水製造装置１Ｅの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る水処理装置を、純水製造装置に適用した実施形態について説明する。
【００１６】
［第１実施形態］
第１実施形態は、本発明に係る水処理装置を、２床２塔式の純水製造装置に適用した実施形態である。
【００１７】
図１は、第１実施形態に係る純水製造装置１の平面図である。図２は、第１実施形態に係る純水製造装置１の側面図である。図３は、第１実施形態に係る純水製造装置１の正面図である。なお、各図においては、後述する通水配管のみを図示し、その他の配管（例えば、通薬配管等）については図示を省略する。また、各配管に接続されるバルブやセンサ等の機器についても図示を省略する。
【００１８】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る純水製造装置１は、水処理塔としての陽イオン交換装置２Ａと、同じく水処理塔としての陰イオン交換装置２Ｂと、基礎ベッド４と、コントロールボックス５と、を備える。本実施形態に係る純水製造装置１は、単床式の陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂを、それぞれ水処理塔として直列に接続した２床２塔式の水処理装置として構成される。
【００１９】
図１及び図２に示すように、陽イオン交換装置２Ａは、流路切替弁２００Ａと、圧力タンク２０１Ａと、を備える。流路切替弁２００Ａには、純水製造装置１の設置現場において、所要の配管（後述）を介して再生剤タンク２０２Ａ（図４参照）が接続される。
【００２０】
流路切替弁２００Ａは、内部に設けられた複数の弁の開閉状態を制御することにより、流路の開閉や切り替えを行う機器である。流路切替弁２００Ａは、主な流体の出入口として、原水入口２２及び処理水出口２３を備える（陰イオン交換装置２Ｂの流路切替弁２００Ｂについても同じ）。流路切替弁２００Ａにおける他の流体の出入口については後述する。
【００２１】
圧力タンク２０１Ａは、有底円筒状の中空容器である。圧力タンク２０１Ａには、陽イオン交換樹脂ビーズからなるイオン交換樹脂床（不図示）が収容される。圧力タンク２０１Ａには、純水を製造する通水工程において、原水の供給源（不図示）から原水が供給される。また、圧力タンク２０１Ａには、陽イオン交換樹脂床のイオン交換能力を回復させる再生工程において、再生剤タンク２０２Ａ（図４参照）から再生剤が供給される。再生剤タンク２０２Ａには、圧力タンク２０１Ａに収容された陽イオン交換樹脂床の再生剤として、例えば塩酸や硫酸等の無機酸が貯留される。
【００２２】
また、図１及び図２に示すように、陰イオン交換装置２Ｂは、流路切替弁２００Ｂと、圧力タンク２０１Ｂと、を備える。流路切替弁２００Ｂには、純水製造装置１の設置現場において、所要の配管（後述）を介して再生剤タンク２０２Ｂ（図４参照）が接続される。
【００２３】
陰イオン交換装置２Ｂの圧力タンク２０１Ｂは、有底円筒状の中空容器である。圧力タンク２０１Ｂには、陰イオン交換樹脂ビーズからなるイオン交換樹脂床（不図示）が収容される。陰イオン交換装置２Ｂにおける流路切替弁２００Ｂの構成は、陽イオン交換装置２Ａの流路切替弁２００Ａと実質的に同じである。圧力タンク２０１Ｂには、純水を製造する通水工程において、陽イオン交換装置２Ａから処理水が供給される。また、圧力タンク２０１Ｂには、陰イオン交換樹脂床のイオン交換能力を回復させる再生工程において、再生剤タンク２０２Ｂ（図４参照）から再生剤が供給される。再生剤タンク２０２Ｂには、圧力タンク２０１Ｂに収容された陰イオン交換樹脂床の再生剤として、例えば水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液が貯留される。
【００２４】
また、陰イオン交換装置２Ｂの圧力タンク２０１Ｂに収容される陰イオン交換樹脂ビーズの量は、陽イオン交換装置２Ａの圧力タンク２０１Ａに収容される陽イオン交換樹脂ビーズの量に比べて多くなるように設定されている。これは、２床２塔式で純水を製造する場合、通常、陽イオン交換樹脂床の総交換容量（単位：ｅｑ）と陰イオン交換樹脂床の総交換容量とが等しくなるように各装置の樹脂ビーズ量を調整するが、市販の陰イオン交換樹脂ビーズの交換容量（単位：ｅｑ／Ｌ−Ｒ）が、市販の陽イオン交換樹脂ビーズの交換容量に比べて小さい値であることに起因する。そのため、図１及び図２に示すように、陰イオン交換装置２Ｂの圧力タンク２０１Ｂの外径は、陽イオン交換装置２Ａの圧力タンク２０１Ａよりも大きい。また、図２に示すように、陰イオン交換装置２Ｂの圧力タンク２０１Ｂ自体の高さは、陽イオン交換装置２Ａの圧力タンク１０２Ａ自体の高さより高い。なお、本実施形態においては、流路切替弁及び圧力タンクを含むイオン交換装置全体の高さを「全高」ともいう。
【００２５】
また、本実施形態に係る純水製造装置１において、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂは、図２に示すように、並び方向の前方側から後方側に向けて全高が順に低くなるように設定される。本実施形態では、コントロールボックス５（後述）が配置された側を前方側とし、これと反対側を後方側とする。本実施形態に係る純水製造装置１では、図１及び図２に示すように、コントロールボックス５に近い前方側に陰イオン交換装置２Ｂが配置され、コントロールボックス５とは反対側の後方側に陽イオン交換装置２Ａが配置される。
【００２６】
また、図２に示すように、陽イオン交換装置２Ａと陰イオン交換装置２Ｂとの高低差Ａ１は、流路切替弁２００Ａ（陽イオン交換装置２Ａ）の原水入口２２及び処理水出口２３に水平に接続される通水配管（例えば、図２に示す純水配管５２）の下端から、流路切替弁２００Ａの上端までの間隔Ａ２よりも大きくなるように設定される（Ａ１＞Ａ２）。
【００２７】
また、図１及び図２に示すように、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂは、基礎ベッド４の上に載置されている。基礎ベッド４は、陽イオン交換装置２Ａ、陰イオン交換装置２Ｂ、及びコントロールボックス５を載置するための台である。
【００２８】
また、図１に示すように、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂは、圧力タンク２０１Ａの水平断面の中心ＯＡＸ、及び圧力タンク２０１Ｂの水平断面の中心ＯＢＸが予め設定された基準線ＯＸと平面視において一致するように基礎ベッド４の上に並べて載置されている。本実施形態における基準線ＯＸは、平面視において、純水製造装置１の中心線ＯＸ´と一致する線である。
【００２９】
なお、圧力タンク２０１Ａの中心ＯＡＸ及び圧力タンク２０１Ｂの中心ＯＢＸは、基準線ＯＸと平面視において略一致するように基礎ベッド４の上に並べて載置されていればよい。例えば、図３において、圧力タンク２０１Ａの外側縁が、外径の大きな圧力タンク２０１Ｂの直径の範囲内にあれば、圧力タンク２０１Ａの中心ＯＡＸ及び圧力タンク２０１Ｂの中心ＯＢＸは、基準線ＯＸと平面視において完全に一致していなくてもよい。或いは、圧力タンク２０１Ａの中心ＯＡＸ及び圧力タンク２０１Ｂの中心ＯＢＸが、施工誤差の範囲内において基準線ＯＸと略一致していれば、圧力タンク２０１Ａの中心ＯＡＸ及び圧力タンク２０１Ｂの中心ＯＢＸは、基準線ＯＸと平面視において完全に一致していなくてもよい。
【００３０】
また、図１に示すように、流路切替弁２００Ａ及び流路切替弁２００Ｂの原水入口２２及び処理水出口２３は、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂの並び方向における一側方（図１では、右方向）に向けて開口する。従って、流路切替弁２００Ａ及び流路切替弁２００Ｂの原水入口２２及び処理水出口２３に接続されるそれぞれの通水配管（後述する原水配管３６、処理水配管３７及び純水配管５２）は、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂの並び方向における一側方に引き出される。また、通水配管は、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂと近接するように配置される。ここで、「近接するように配置される」とは、例えば、図１に示すように、平面視において、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂと、基礎ベッド４との間に通水配管が配置されることをいう。
【００３１】
更に、図２に示すように、流路切替弁２００Ａは、原水入口２２及び処理水出口２３の垂直断面の中心ＯＡＹ１が予め設定された基準線ＯＹと側面視において略平行となるように開口する。同様に、流路切替弁２００Ｂは、原水入口２２及び処理水出口２３の垂直断面の中心ＯＡＹ２が予め設定された基準線ＯＹと側面視において略平行となるように開口する。基準線ＯＹは、純水製造装置１の設置面Ｇ（水平面）と一致する線である。図２においては、それぞれの流路切替弁における原水入口２２及び処理水出口２３が配管等と重複して描かれているため、中心ＯＡＹ１，ＯＡＹ２の位置を一点鎖線で示す。
【００３２】
なお、流路切替弁２００Ａ及び流路切替弁２００Ｂは、原水入口２２及び処理水出口２３の垂直断面の各中心が基準線ＯＹと側面視において略平行となるように開口していればよい。例えば、図２において、原水入口２２及び処理水出口２３の垂直断面の各中心が、施工誤差の範囲内において基準線ＯＹと側面視において略平行となれば、原水入口２２及び処理水出口２３の垂直断面の各中心が基準線ＯＹと側面視において完全に平行とならなくてもよい。
【００３３】
また、純水製造装置１は、図１及び図２に示すように、通水配管として、原水配管３６と、処理水配管３７と、純水配管５２と、を備える。また、純水製造装置１は、不図示の駆動水配管、排水配管、及び通薬配管（第１通薬配管、第２通薬配管）を備える。ここで、通水配管を含む各配管について簡単に説明する。
【００３４】
原水配管３６は、原水を陽イオン交換装置２Ａに供給するための配管である。原水配管３６の上流側の端部は、原水の供給源（不図示）から延出された原水供給配管５５に接続されている。また、原水配管３６の下流側の端部は、流路切替弁２００Ａ（陽イオン交換装置２Ａ）の原水入口２２に接続されている。
【００３５】
処理水配管３７は、陽イオン交換装置２Ａで製造された処理水を陰イオン交換装置２Ｂに供給するための配管である。処理水配管３７の上流側の端部は、流路切替弁２００Ａ（陽イオン交換装置２Ａ）の処理水出口２３に接続されている。また、処理水配管３７の下流側の端部は、流路切替弁２００Ｂ（陰イオン交換装置２Ｂ）の原水入口２２に接続されている。陰イオン交換装置２Ｂでは、陽イオン交換装置２Ａで製造された処理水が処理対象（原水）となる。
【００３６】
純水配管５２は、陰イオン交換装置２Ｂで製造された処理水としての純水を、需要先に送出するための配管である。純水配管５２の上流側の端部は、流路切替弁２００Ｂ（陰イオン交換装置２Ｂ）の処理水出口２３に接続されている。純水配管５２の下流側の端部は、純水の需要先に延出する純水供給配管５６に接続されている。
【００３７】
駆動水配管（不図示）は、流路切替弁２００Ａ及び流路切替弁２００Ｂに駆動水（原水又は処理水）を供給する配管である。駆動水配管は、流路切替弁２００Ａ及び流路切替弁２００Ｂのそれぞれの駆動水入口２９（図４、図５参照）に接続される。
【００３８】
排水配管（不図示）は、流路切替弁２００Ａ及び流路切替弁２００Ｂから排出された再生排水、逆洗排水及び洗浄排水を、装置の外に送出するための配管である。再生排水は、再生（通薬）工程において排出される水である。逆洗排水は、逆洗工程において排出される水である。洗浄排水は、洗浄工程において排出される水である。排水配管は、流路切替弁２００Ａ及び流路切替弁２００Ｂのそれぞれの排水口２５（図４、図５参照）に接続される。
【００３９】
第１通薬配管（不図示）は、流路切替弁２００Ａに再生剤（例えば、塩酸）を供給するための配管である。第１通薬配管は、流路切替弁２００Ａの再生剤口４０（図４参照）に接続される。
【００４０】
第２通薬配管（不図示）は、流路切替弁２００Ｂに再生剤（例えば、水酸化ナトリウム水溶液）を供給するための配管である。第２通薬配管は、流路切替弁２００Ｂの再生剤口４０（図４参照）に接続される。
【００４１】
上述した配管のうち、原水配管３６、処理水配管３７及び純水配管５２は、本実施形態における通水配管を構成する。これらの通水配管のうち、陽イオン交換装置２Ａと陰イオン交換装置２Ｂとの間を接続する処理水配管３７は、陽イオン交換装置２Ａにおける流路切替弁２００Ａの上方に引き出される。また、図１〜図３に示す各配管は、それぞれ配管ラック等のサポート部材（不図示）により支持されている。サポート部材は、基礎ベッド４や近接する壁面（建屋）に設けられる。
【００４２】
コントロールボックス５は、純水製造装置１の運転を制御するための設備である。コントロールボックス５には、流路切替弁２００Ａ（２００Ｂ）における流路の切り替えを制御する制御部のほか、電源装置、操作パネル等（不図示）が収容されている。
【００４３】
また、図３に示すように、コントロールボックス５は、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂを並び方向の前方側から見たときに、最前方に位置する陰イオン交換装置２Ｂよりも前側で、且つ陰イオン交換装置２Ｂに重複するように基礎ベッド４の上に設置される。
【００４４】
次に、陽イオン交換装置２Ａを例にして、本実施形態における流路切替弁２００Ａの構成について説明する。図４は、第１実施形態における陽イオン交換装置２Ａの概略図である。なお、陰イオン交換装置２Ｂの流路切替弁２００Ｂも実質的に同一構成であるため説明を省略する。
【００４５】
図４に示すように、流路切替弁２００Ａは、設定された流路が形成されたバルブハウジング２０３に、複数の弁６〜１３が設けられている。各弁６〜１３の開閉は、カム４７（後述）の回転により操作される。そのカム４７を回転させるモータ１０８は、コントロールボックス５に収容された制御部と信号線（不図示）を介して電気的に接続されている。各弁６〜１３の開閉は、制御部からモータ１０８に出力される指令信号により制御される。
【００４６】
流路切替弁２００Ａは、圧力タンク２０１Ａの上部に取り付けられる。圧力タンク２０１Ａの上部開口は、流路切替弁２００Ａのバルブハウジング２０３で閉じられる。バルブハウジング２０３の下部には、圧力タンク２０１Ａの上部開口と対応する位置に、第１通水路１４、第２通水路１５及び再生排水路１６の各端部が開口している。
【００４７】
第１通水路１４は、圧力タンク２０１Ａ内の上部通水口１７に開口する。第２通水路１５は、内管１８を介して、圧力タンク２０１Ａ内の下部通水口１９に開口する。再生排水路１６は、外管２０を介して、圧力タンク２０１Ａ内の中央通水口２１に開口する。
【００４８】
内管１８と外管２０とは、バルブハウジング２０３に上端部を保持され、バルブハウジング２０３から下方へ延出し、圧力タンク２０１Ａ内に差し込まれる。この際、外管２０の中空穴に内管１８が差し込まれた二重管構造となる。また、内管１８は、圧力タンク２０１Ａの下部まで延出する。外管２０は、圧力タンク２０１Ａの上下方向における中央部まで延出する。そして、内管１８の下部に、下部通水口１９が設けられる。また、外管２０の下部に、中央通水口２１が設けられる。
【００４９】
流路切替弁２００Ａのバルブハウジング２０３には、原水入口２２からの原水を上部通水口１７へ送る第１通水路１４と、下部通水口１９からの処理水を処理水出口２３へ送る第２通水路１５とが設けられている。第１通水路１４には第１通水弁６が設けられ、第２通水路１５には第２通水弁７が設けられる。
【００５０】
第１通水弁６よりも原水入口２２側の第１通水路１４と、第２通水弁７よりも処理水出口２３側の第２通水路１５とは、バイパス路２４で接続される。このバイパス路２４には、バイパス弁８が設けられる。
【００５１】
上部通水口１７には、排水口２５への逆洗排水路２６も接続され、この逆洗排水路２６には、逆洗排水弁９が設けられる。図４では、第１通水路１４と逆洗排水路２６とは、圧力タンク２０１Ａの側において共通管路として示している。
【００５２】
下部通水口１９には、排水口２５への洗浄排水路２７も接続される。この洗浄排水路２７には、洗浄排水弁１０が設けられる。図４において、第２通水路１５と洗浄排水路２７とは、圧力タンク２０１Ａの側において共通管路として示している。なお、逆洗排水路２６及び洗浄排水路２７の下流は、定流量弁（ゴムオリフィス）２８を介して、排水口２５へ開口する。
【００５３】
中央通水口２１には、排水口２５への再生排水路１６が接続される。この再生排水路１６には、再生排水弁１１が設けられる。逆洗排水路２６、洗浄排水路２７及び再生排水路１６の下流は、まとめられて排水口２５へ開口する。
【００５４】
バルブハウジング２０３には、更に、駆動水入口２９からの駆動水（所定圧力の原水又は処理水）をエゼクタ３０へ送る駆動水路３１が設けられる。駆動水路３１には、駆動水入口２９から順に、ストレーナ３２、定流量弁（ゴムオリフィス）３３及びエゼクタ３０が設けられる。なお、原水入口２２への原水と、駆動水入口２９への駆動水とは、同一給水源からの水を分岐して用いることができる。或いは、原水入口２２と駆動水入口２９とを統一して、バルブハウジング２０３内で、第１通水路１４と駆動水路３１とに分岐させてもよい。
【００５５】
エゼクタ３０は、エゼクタ本体とノズル（いずれも不図示）とを備える。駆動水をノズルからエゼクタ本体の先端側へ噴出させると、エゼクタ本体の吸引口３８から再生剤が吸引され、駆動水と混合して吐出される。つまり、ノズルには駆動水路３１からの駆動水が供給され、エゼクタ本体の吸引口３８には再生剤路３９からの再生剤が供給される。再生剤路３９は、バルブハウジング２０３の再生剤口４０とエゼクタ本体の吸引口３８とを接続する。その経路の途中には、再生弁１２が設けられる。なお、バルブハウジング２０３の再生剤口４０には、再生剤配管４１を介して再生剤タンク２０２Ａが接続される。その経路の途中には、再生剤流量計４２が設けられる。
【００５６】
エゼクタ３０（エゼクタ本体）の出口側には、二股に分岐した第１通薬路４３と第２通薬路４４とが設けられる。第１通薬路４３は、第１オリフィス４５を介して、上部通水口１７に接続される。第２通薬路４４は、第２オリフィス４６及び分配弁１３を介して、下部通水口１９に接続される。なお、図４において、第１通水路１４、逆洗排水路２６及び第１通薬路４３は、圧力タンク２０１Ａの側において共通管路として示している。また、第２通水路１５、洗浄排水路２７及び第２通薬路４４は、圧力タンク２０１Ａの側において共通管路として示している。
【００５７】
上述した陽イオン交換装置２Ａ（及び陰イオン交換装置２Ｂ）では、通水工程、逆洗工程、再生待機工程、再生（通薬）工程、押出工程、洗浄工程、及び通水待機工程が順に実行される。これら各工程は、制御部（不図示）からモータ１０８に指令信号が出力され、各弁６〜１３の開閉が制御されることにより実行される。
【００５８】
通水工程では、原水は、原水入口２２から第１通水路１４を介して、圧力タンク３の上部通水口１７へ供給される。その水は、圧力タンク３の上部から下部へ、イオン交換樹脂床を通されて処理水（ここでは軟水）となる。その処理水は、圧力タンク３の下部通水口１９から内管１８及び第２通水路１５を介して、処理水出口２３へ導出される。
【００５９】
逆洗工程では、原水は、原水入口２２からバイパス路２４、第２通水路１５及び内管１８を介して、圧力タンク２０１Ａの下部通水口１９へ供給される。その水は、圧力タンク２０１Ａの下部から上部へ、イオン交換樹脂床を展開しながら通される。その排水は、圧力タンク２０１Ａの上部通水口１７から逆洗排水路２６を介して、排水口２５へ導出される。
【００６０】
再生待機工程は、再生工程への待機工程であり、また、通水待機工程は、通水工程への待機工程である。再生待機工程以降の各工程では、バイパス弁８は閉状態に設定されるが、必要に応じて開状態に設定することにより、バイパス路２４を介して原水を後段側へ送水するようにしてもよい。
【００６１】
再生工程では、駆動水（所定圧力の原水又は処理水）は、駆動水入口２９から駆動水路３１を介して、エゼクタ３０へ供給される。エゼクタ３０において、ノズル３５から水が噴出されると、再生剤タンク２０２Ａ内の再生剤が、再生剤配管４１及び再生剤路３９を介して、エゼクタ３０の吸引口３８へ吸引され、駆動水と混合して吐出する。その再生剤は、第１通薬路４３を介して圧力タンク２０１Ａの上部通水口１７へ供給されると共に、第２通薬路４４及び内管１８を介して圧力タンク２０１Ａの下部通水口１９へ供給される。圧力タンク３の上部通水口１７と下部通水口１９とからの再生剤は、圧力タンク２０１Ａの上下方向から中央部へ向けて流通し、イオン交換樹脂床を再生する。その排水は、圧力タンク２０１Ａの中央通水口２１から外管２０及び再生排水路１６を介して、排水口２５へ導出される。このように、スプリットフロー再生では、圧力タンク２０１Ａの上下方向から中央部に向けて再生剤が供給されるため、イオン交換樹脂床の全体をまんべんなく再生させることができる。従って、スプリットフロー再生によれば、高い再生効率を維持しながら、安定して、イオン交換樹脂床の再生を図ることができる。
【００６２】
押出工程では、エゼクタ３０の吸引口３８への再生剤の供給が停止される点が再生工程と異なるが、それ以外は再生工程と同じである。再生工程後に圧力タンク２０１Ａ内に残る再生剤は、押出工程によりイオン交換樹脂床の再生に利用され、排出される。
【００６３】
洗浄工程では、原水は、原水入口２２から第１通水路１４を介して、圧力タンク２０１Ａの上部通水口１７へ供給される。その水は、圧力タンク２０１Ａの上部から下部へ、イオン交換樹脂床を通され、イオン交換樹脂床の濯ぎを行う。その排水は、圧力タンク２０１Ａの下部通水口１９から内管１８及び洗浄排水路２７を介して、排水口２５へ導出される。
【００６４】
次に、本実施形態における流路切替弁２００Ａの具体的な構成について説明する。図５は、第１実施形態における流路切替弁２００Ａの概略斜視図である。なお、流路切替弁２００Ｂ（陰イオン交換装置２Ｂ）の構成も実質的に同じであるため説明を省略する。
【００６５】
図５に示すように、流路切替弁２００Ａは、上述した各流路１４，１５，１６，２４，２６，２７，３１，３９，４３，４４が形成されたバルブハウジング２０３に、各弁６〜１３やエゼクタ３０等が設けられている。つまり、バルブハウジング２０３には、図４に示される経路を形成するように、各流路１４，１５，１６，２４，２６，２７，３１，３９，４３，４４が設けられると共に、各弁６〜１３やエゼクタ３０等が設けられる。
【００６６】
各弁６〜１３は、カム４７により開閉操作されるが、そのカム４７を回転させるカムシャフト４８は、バルブハウジング２０３の上部の前後方向中央部に、左右方向へ沿って設けられる。そして、このカムシャフト４８を境に、各弁６〜１３は、第１弁群４９と第２弁群５０とに前後に分かれて配置される。この際、再生弁１２は、第１弁群４９又は第２弁群５０のいずれに含めてもよいが、本実施形態では第２弁群５０に含まれる。
【００６７】
第１弁群４９は、第１通水弁６、第２通水弁７及びバイパス弁８を備える。この際、バイパス弁８は、第１通水弁６と第２通水弁７との間に配置されるのがよい。図５では、第１弁群４９は、バルブハウジング２０３の前方に配置され、左から順に、第１通水弁６、バイパス弁８及び第２通水弁７が左右に並べて配置されている。また、第１通水弁６の左隣には、エゼクタ収容部５１が設けられる。
【００６８】
第２弁群５０は、逆洗排水弁９、洗浄排水弁１０、再生排水弁１１、分配弁１３及び再生弁１２を備える。この際、逆洗排水弁９と洗浄排水弁１０とが隣接して配置され、これと隣接して再生排水弁１１が配置されるのがよい。また、再生弁１２と分配弁１３とは、隣接して配置されるのがよい。図５では、第２弁群５０は、左から順に、再生弁１２、分配弁１３、再生排水弁１１、逆洗排水弁９及び洗浄排水弁１０が左右に並べて配置されている。
【００６９】
バルブハウジング２０３には、流体の出入口として、前述したように、原水入口２２、処理水出口２３、排水口２５、駆動水入口２９及び再生剤口４０（不図示）が設けられている。
【００７０】
原水入口２２及び処理水出口２３は、第１弁群４９の側に設けられるのが好ましい。本実施形態では、原水入口２２は、第１通水弁６の下部に設けられ、処理水出口２３は、第２通水弁７の下部に設けられる。より具体的には、第１通水路１４の端部を構成する管が、第１通水弁６の下部に、前方へ延出して設けられており、その前端開口が原水入口２２となる。また、第２通水路１５の端部を構成する管が、第２通水弁７の下部に、前方へ延出して設けられており、その前端開口が処理水出口２３となる。
【００７１】
排水口２５は、第２弁群５０の側に設けられるのが好ましい。本実施形態では、排水口２５は、再生排水弁１１、逆洗排水弁９及び洗浄排水弁１０の下部に設けられる。より具体的には、再生排水路１６、逆洗排水路２６及び洗浄排水路２７の端部をまとめる管が、これら弁９〜１１の下部付近から右側へ延出して設けられており、その右端開口が排水口２５となる。
【００７２】
駆動水入口２９は、エゼクタ３０（不図示）に近接して設けられるのが好ましい。本実施形態では、駆動水入口２９は、エゼクタ収容部５１の上部に設けられる。より具体的には、駆動水路３１の端部を構成する管が、エゼクタ収容部５１の上部に、上方へ延出して設けられており、その端部開口が駆動水入口２９となる。
【００７３】
再生剤口４０（不図示）は、再生弁１２に近接して設けられるのが好ましい。本実施形態では、再生剤口４０は、再生弁１２の下部に設けられる。より具体的には、再生弁１２の下部には、再生剤口４０が設けられており、その再生剤口４０には再生剤流量計４２（図４参照）が設けられる。
【００７４】
上述した第１実施形態に係る純水製造装置１によれば、例えば、以下のような効果が奏される。
【００７５】
第１実施形態に係る純水製造装置１において、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂは、圧力タンク２０１Ａの水平断面の中心ＯＡ及び圧力タンク２０１Ｂの水平断面の中心ＯＢが予め設定された基準線ＯＸと平面視において一致するように基礎ベッド４の上に並べて載置される。そのため、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂを並び方向の一端側の側方から見たときに、圧力タンク２０１Ａ及び２０１Ｂを載置するスペースの幅を必要最小限（本実施形態では、外径の大きな圧力タンク２０１Ｂの直径）に抑制することができる。
【００７６】
また、第１実施形態に係る純水製造装置１において、流路切替弁２００Ａ及び流路切替弁２００Ｂの原水入口２２及び処理水出口２３は、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂの並び方向における一側方（右方向）に向けて開口する。そのため、各流路切替弁の原水入口２２及び処理水出口２３と接続する配管において、流路切替弁２００Ａ及び流路切替弁２００Ｂの幅方向（図３の左右方向）からのはみ出し量を少なくすることができる。
【００７７】
また、第１実施形態に係る純水製造装置１において、流路切替弁２００Ａ及び流路切替弁２００Ｂは、原水入口２２及び処理水出口２３の垂直断面の中心が予め設定された基準線ＯＹと側面視において平行となるように開口する。そのため、各流路切替弁の原水入口２２及び処理水出口２３と接続する配管の高さを揃えることができる。
【００７８】
更に、第１実施形態に係る純水製造装置１において、流路切替弁２００Ａ及び流路切替弁２００Ｂのそれぞれの原水入口２２及び処理水出口２３に接続される原水配管３６、処理水配管３７及び純水配管５２（通水配管）は、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂの並び方向における一側方に引き出され、且つ陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂと近接するように配置される。これによれば、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂにおいて、各配管が不規則な方向に延出されることがない。そのため、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂの同一側方において、延出される配管の密度を高めることができる。
【００７９】
従って、第１実施形態に係る純水製造装置１においては、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂを備える構成において、圧力タンクや配管等を配置するのに必要な空間スペースを極力小さくできるため、装置の設置面積を出来る限り小さくすることができる。
【００８０】
また、第１実施形態に係る純水製造装置１において、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂは、並び方向の前方側から後方側に向けて、すなわち陰イオン交換装置２Ｂ、陽イオン交換装置２Ａの順に全高が低くなるように構成される。また、その場合に、陰イオン交換装置２Ｂと陽イオン交換装置２Ａとの高低差Ａ１は、流路切替弁２００Ａの原水入口２２及び処理水出口２３に水平に接続される通水配管の下端から、流路切替弁２００Ａの上端までの間隔Ａ２よりも大きくなるように設定される。これによれば、陽イオン交換装置２Ａと陰イオン交換装置２Ｂとの間を接続する処理水配管３７は、陰イオン交換装置２Ｂの流路切替弁２００Ｂよりも上方にはみ出すことがないため、流路切替弁２００Ａ及び流路切替弁２００Ｂの高さ方向において、通水配管のはみ出し量をより少なくすることができる。また、流路切替弁２００Ａ（陽イオン交換装置２Ａ）の上部空間を有効利用することができるため、通水配管のレイアウトにより柔軟性を持たせることができる。
【００８１】
また、第１実施形態に係る純水製造装置１において、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂは、それぞれの圧力タンク２０１Ａ及び２０１Ｂ自体の高さが異なる。そのため、陽イオン交換装置２Ａの圧力タンク２０１Ａに比べて外径が大きく、且つ全高の高い陰イオン交換装置２Ｂを前方側に配置することにより、陽イオン交換装置２Ａと陰イオン交換装置２Ｂとの高低差を容易に確保することができる。
【００８２】
また、第１実施形態に係る純水製造装置１において、コントロールボックス５は、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂを並び方向における最前方に位置する陰イオン交換装置２Ｂの前側で、且つ陰イオン交換装置２Ｂに重複するように設置される。そのため、純水製造装置１を前方側から見たときに、コントロールボックス５により、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂだけでなく、これらに接続される配管等を目立たなくすることができる。従って、純水製造装置１の外観を向上させることができる。特に、純水製造装置１を建屋の壁面に近い位置に設置する場合に、配管を壁面側において集約化することにより、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂに接続される配管等をより目立たなくすることができる。
【００８３】
また、第１実施形態の流路切替弁２００Ａにおいて、第１弁群４９には、第１通水弁６、第２通水弁７及びバイパス弁８という通水系統の弁が配置され、第２弁群５０には、再生弁１２、分配弁１３、再生排水弁１１、逆洗排水弁９及び洗浄排水弁１０という再生系統の弁が配置される。このように、通水系統と再生系統とを分けることにより、各工程における流路を取り易くなる。また、第１弁群４９は、第２弁群５０よりも弁数が少ないため、通水弁６，７やバイパス弁８として比較的大きな口径の弁を用いても、流路切替弁２００Ａの全体の収まりがよい。そのため、通水系統の口径を大きくして、通水容量を大きくとることができる。
【００８４】
また、流路切替弁２００Ａにおいて、第１通水弁６と第２通水弁７との間にバイパス弁８を配置することにより、第１通水路１４と第２通水路１５との間にバイパス路２４を取り易くなる。しかも、原水入口２２及び処理水出口２３を第１弁群４９の側に設けることで、通水系統を完全にまとめることができる。
【００８５】
一方、流路切替弁２００Ａでは、逆洗排水弁９、洗浄排水弁１０及び再生排水弁１１をまとめることにより、排水系統の流路を取り易くなる。しかも、排水口２５を第２弁群５０の側に設けることで、再生系統を完全にまとめることができる。また、再生弁１２と分配弁１３とをまとめることで、再生剤の流路も取り易くなる。
【００８６】
［第２実施形態］
第２実施形態は、本発明に係る水処理装置を、２床３塔式の純水製造装置に適用した実施形態である。
【００８７】
図６は、第２実施形態に係る純水製造装置１Ａの平面図である。図７は、第２実施形態に係る純水製造装置１Ａの側面図である。第２実施形態に係る純水製造装置１Ａの正面図は、第１実施形態に係る純水製造装置１の正面図（図３）とほぼ同じであるため、図示を省略する。なお、第２実施形態では、第１実施形態と同一（又は同等）の部分については同一符号を付し、適宜に説明を省略する。また、第２実施形態に示す各図においては、第１実施形態と同様に、通水配管のみを図示し、その他の配管（例えば、通薬配管等）、バルブやセンサ等の機器についても図示を省略する。
【００８８】
図６及び図７に示すように、本実施形態に係る純水製造装置１Ａは、水処理塔としての陽イオン交換装置３Ａと、同じく水処理塔としての陰イオン交換装置３Ｂと、脱炭酸ユニット６０と、基礎ベッド４と、コントロールボックス５と、を備える。本実施形態に係る純水製造装置１Ａは、単床式の陽イオン交換装置２Ａと陰イオン交換装置２Ｂとの間（経路）に、脱炭酸ユニット６０を接続した２床３塔式の水処理装置として構成される。
【００８９】
図６及び図７に示すように、陽イオン交換装置３Ａは、流路切替弁３００Ａと、圧力タンク３０１Ａと、を備える。流路切替弁３００Ａには、純水製造装置１Ａの設置現場において、所要の配管（後述）を介して再生剤タンク３０２Ａ（図８参照）が接続される。
【００９０】
流路切替弁３００Ａは、内部に設けられた複数の弁の開閉状態を制御することにより、流路の開閉や切り替えを行う機器である。流路切替弁３００Ａは、主な流体の出入口として、原水入口２２及び処理水出口２３を備える（陰イオン交換装置３Ｂの流路切替弁３００Ｂについても同じ）。流路切替弁３００Ａにおける他の流体の出入口については後述する。
【００９１】
圧力タンク３０１Ａは、有底円筒状の中空容器である。圧力タンク３０１Ａには、陽イオン交換樹脂ビーズからなるイオン交換樹脂床（不図示）が収容される。再生剤タンク３０２Ａ（図８参照）には、圧力タンク３０１Ａに収容された陽イオン交換樹脂床の再生剤として、例えば塩酸や硫酸等の無機酸が貯留される。なお、圧力タンク３０１Ａ（及び後述する圧力タンク３０１Ｂ）の基本的な構成は、第１実施形態の圧力タンク２０１Ａと実質的に同じであるため、内部の詳細な説明を省略する。
【００９２】
また、図６及び図７に示すように、陰イオン交換装置３Ｂは、流路切替弁３００Ｂと、圧力タンク３０１Ｂと、を備える。流路切替弁３００Ｂには、純水製造装置１Ａの設置現場において、所要の配管（後述）を介して再生剤タンク３０２Ｂ（図８参照）が接続される。
【００９３】
陰イオン交換装置３Ｂの圧力タンク３０１Ｂは、有底円筒状の中空容器である。圧力タンク３０１Ｂには、陰イオン交換樹脂ビーズからなるイオン交換樹脂床（不図示）が収容される。陰イオン交換装置３Ｂにおける流路切替弁３００Ｂの構成は、陽イオン交換装置３Ａの流路切替弁３００Ａと実質的に同じである。再生剤タンク３０２Ｂ（図８参照）には、圧力タンク３０１Ｂに収容された陰イオン交換樹脂床の再生剤として、例えば水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液が貯留される。
【００９４】
また、陰イオン交換装置３Ｂの圧力タンク３０１Ｂに収容される陰イオン交換樹脂ビーズの量は、陽イオン交換装置３Ａの圧力タンク３０１Ａに収容される陽イオン交換樹脂ビーズの量と略同等に設定されている。２床３塔式の純水製造装置では、原水中の炭酸水素イオンが陽イオン交換装置３Ａにおいて遊離炭酸（溶存炭酸ガス）に変化し、この遊離炭酸が脱炭酸ユニット６０において除去される。この結果、陰イオン交換装置３Ｂの処理負担が軽減されるため、陰イオン交換樹脂ビーズの量と陽イオン交換樹脂ビーズの量と略同等に設定することが可能になる。本実施形態において、陰イオン交換装置３Ｂの圧力タンク３０１Ｂの外径は、陽イオン交換装置３Ａの圧力タンク３０１Ａの外径と同一である（図６参照）。
【００９５】
また、陰イオン交換装置３Ｂの圧力タンク３０１Ｂ自体の高さは、陽イオン交換装置３Ａの圧力タンク３０１Ａと同じである（図７参照）。本実施形態の陰イオン交換装置３Ｂにおいて、圧力タンク３０１Ｂの下部（タンクの底部と基礎ベッド４との間）に架台３０４が設けられる。これにより、陽イオン交換装置３Ａ及び陰イオン交換装置３Ｂは、並び方向の前方側から後方側に向けて全高が順に低くなる。本実施形態では、コントロールボックス５に近い前方側に陰イオン交換装置３Ｂが配置され、コントロールボックス５とは反対側の後方側に陽イオン交換装置３Ａが配置される。
【００９６】
なお、陽イオン交換装置３Ａと陰イオン交換装置３Ｂとの高低差、圧力タンク３０１Ａ及び３０１Ｂの平面視における配置、原水入口２２及び処理水出口２３の平面視における開口方向、及び側面視における位置等については、第１実施形態における陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂと実質的に同じであるため説明を省略する。
【００９７】
脱炭酸ユニット６０は、陽イオン交換装置３Ａで製造された処理水に含まれる遊離炭酸（溶存炭酸ガス）を気体分離膜モジュール（不図示）により脱気処理して、脱気水（脱気透過水）としての処理水を得る設備である。脱炭酸ユニット６０は、処理水入口６１と、処理水出口６２と、を備える。
【００９８】
陽イオン交換装置３Ａの下流側に脱炭酸ユニット６０を設けることにより、より純度の高い処理水を陰イオン交換装置３Ｂに送出することができる。脱炭酸ユニット６０として、例えば、中空糸膜からなる外部灌流式の気体分離膜モジュールを用いる場合には、中空糸膜の内側を真空ポンプ（不図示）により吸引する。これにより、空気等の掃引ガスが導入され、膜壁を介して遊離炭酸が掃引ガス中に移行して排気される。なお、脱炭酸ユニット６０として、中空糸膜からなる内部灌流式の気体分離膜モジュールを用いることもできる。
【００９９】
次に、本実施形態に係る純水製造装置１Ａの配管について説明する。純水製造装置１Ａは、図６及び図７に示すように、通水配管として、原水配管３６と、処理水配管３７ａ及び３７ｂと、純水配管５２と、を備える。また、純水製造装置１Ａは、不図示の駆動水配管、排水配管、及び通薬配管（第１通薬配管、第２通薬配管）を備える。
【０１００】
原水配管３６は、原水を陽イオン交換装置３Ａに供給するための配管である。原水配管３６の上流側の端部は、原水の供給源（不図示）から延出された原水供給配管５５に接続されている。また、原水配管３６の下流側の端部は、流路切替弁３００Ａ（陽イオン交換装置３Ａ）の原水入口２２に接続されている。
【０１０１】
処理水配管３７ａは、陽イオン交換装置３Ａで製造された処理水を脱炭酸ユニット６０に供給するための配管である。処理水配管３７ａの上流側の端部は、流路切替弁３００Ａ（陽イオン交換装置３Ａ）の処理水出口２３に接続されている。また、処理水配管３７ａの下流側の端部は、脱炭酸ユニット６０の処理水入口６１に接続されている。
【０１０２】
処理水配管３７ｂは、脱炭酸ユニット６０で得られた処理水（脱気水）を陰イオン交換装置３Ｂに供給するための配管である。処理水配管３７ｂの上流側の端部は、脱炭酸ユニット６０の処理水出口６２に接続されている。処理水配管３７ｂの下流側の端部は、流路切替弁３００Ｂ（陰イオン交換装置３Ｂ）の原水入口２２に接続されている。陰イオン交換装置３Ｂでは、脱炭酸ユニット６０で得られた処理水が処理対象（原水）となる。
【０１０３】
純水配管５２は、陰イオン交換装置３Ｂで製造された処理水としての純水を、需要先に送出するための配管である。純水配管５２の上流側の端部は、流路切替弁３００Ｂ（陰イオン交換装置３Ｂ）の処理水出口２３に接続されている。純水配管５２の下流側の端部は、純水の需要先に延出する純水供給配管５６に接続されている。
【０１０４】
次に、陽イオン交換装置３Ａを例にして、本実施形態における流路切替弁３００Ａの構成について説明する。図８は、第２実施形態における陽イオン交換装置３Ａの概略図である。また、図９は、第２実施形態における流路切替弁３００Ａの概略斜視図である。なお、陰イオン交換装置３Ｂの流路切替弁３００Ｂも実質的に同一構成であるため説明を省略する。
【０１０５】
第２実施形態の流路切替弁３００Ａは、第１実施形態のものより小さく、一部構成が異なるが、基本的には第１実施形態の流路切替弁２００Ａと同様である。そこで、以下では両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。
【０１０６】
図８に示すように、第２実施形態のイオン交換装置３Ａは、流路切替弁３００Ａの他、圧力タンク３０１Ａ、及び再生剤タンク３０２Ａを備える。
【０１０７】
流路切替弁３００Ａは、設定された流路が形成されたバルブハウジング３０３に、複数の弁６〜１３が設けられている。各弁６〜１３の開閉は、カム４７（図９参照）の回転により操作される。そのカム４７を回転させるモータ１０８は、コントロールボックス５に収容された制御部と信号線（不図示）を介して電気的に接続されている。各弁６〜１３の開閉は、制御部からモータ１０８に出力される指令信号により制御される。
【０１０８】
図９に示すように、第２実施形態における各弁６〜１３は、第１実施形態と同様に、カムシャフト４８を境に、第１弁群４９と第２弁群５０とに前後に分かれて配置される。この際、再生弁１２は、第１弁群４９又は第２弁群５０のいずれに含めてもよいが、本実施形態では第１弁群４９に含まれる。
【０１０９】
第１弁群４９は、第１通水弁６、第２通水弁７、バイパス弁８及び再生弁１２を備える。この際、バイパス弁８は、第１通水弁６と第２通水弁７との間に配置されるのがよい。図９において、第１弁群４９は、バルブハウジング３０３の前方に配置され、左から順に、第２通水弁７、バイパス弁８、第１通水弁６及び再生弁１２が左右に並べて配置されている。
【０１１０】
第２弁群５０は、逆洗排水弁９、洗浄排水弁１０、再生排水弁１１及び分配弁１３を備える。この際、逆洗排水弁９と洗浄排水弁１０とが隣接して配置され、これと隣接して再生排水弁１１が配置されるのがよい。図９では、第２弁群５０は、左から順に、再生排水弁１１、逆洗排水弁９、洗浄排水弁１０及び分配弁１３が左右に並べて配置されている。また、第１弁群４９の再生弁１２と、第２弁群５０の分配弁１３とは、前後に対向して配置されている。
【０１１１】
バルブハウジング３０３には、流体の出入口として、前述したように、原水入口２２、処理水出口２３、排水口２５、駆動水入口２９及び再生剤口４０が設けられている。
【０１１２】
原水入口２２及び処理水出口２３は、第１弁群４９の側に設けられるのが好ましい。本実施形態では、原水入口２２は、第１通水弁６とバイパス弁８との中間部に、前方へ開口して設けられ、処理水出口２３は、第２通水弁７とバイパス弁８との中間部に、前方へ開口して設けられる。より具体的には、第１通水路１４の端部が、バルブハウジング３０３の第１通水弁６とバイパス弁８との中間部に、前方へ延出して設けられており、その前端開口が原水入口２２とされる。また、第２通水路１５の端部が、バルブハウジング３０３の第２通水弁７とバイパス弁８との中間部に、前方へ延出して設けられており、その前端開口が処理水出口２３とされる。
【０１１３】
排水口２５は、第２弁群５０の側に設けられるのが好ましい。本実施形態では、排水口２５は、再生排水弁１１の側部に設けられる。より具体的には、再生排水路１６、逆洗排水路２６及び洗浄排水路２７の端部をまとめる管が、再生排水弁１１の側部から延出して設けられており、その端部開口が排水口２５とされる。
【０１１４】
駆動水入口２９は、エゼクタ３０に近接して設けられるのが好ましい。本実施形態では、図９において、バルブハウジング３０３の前後方向中央部の右側下部にエゼクタ３０が収容されるが、その右側面に駆動水入口２９が設けられる。より具体的には、駆動水路３１の端部を構成する管が、エゼクタ収容部５１の側部に、右側へ延出した後、下方へ延出して設けられており、その端部開口が駆動水入口２９とされる。
【０１１５】
再生剤口４０は、再生弁１２に近接して設けられるのが好ましい。本実施形態では、再生剤口４０は、再生弁１２の前部に設けられる。より具体的には、再生弁１２の前部には、再生剤口４０が設けられており、その再生剤口４０には再生剤流量計４２が設けられる（図８参照）。
【０１１６】
上述した第２実施形態に係る純水製造装置１Ａにおいても、第１実施形態に係る純水製造装置１と同様の効果を奏する。このように、本発明に係る水処理装置は、２床２塔式の純水製造装置１（第１実施形態）に限らず、２床３塔式の純水製造装置１Ａにも適用することができる。
【０１１７】
また、第２実施形態に係る純水製造装置１Ａにおいて、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂは、それぞれの圧力タンク２０１Ａ及び２０１Ｂの高さが同一であり、陰イオン交換装置３Ｂの圧力タンク３０１Ｂの下部に架台３０４が設けられている。そのため、第２実施形態に係る純水製造装置１Ａにおいては、それぞれのタンクの高さに応じて架台３０４の高さを選択することにより、陽イオン交換装置２Ａと陰イオン交換装置２Ｂとの高低差を簡単に調節することができる。
【０１１８】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態として、陽イオン交換装置及び陰イオン交換装置の全高を等しくした場合の配管例について説明する。
【０１１９】
図１０は、第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂの平面図である。図１１は、第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂの側面図である。第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂの正面図は、第１実施形態に係る純水製造装置１の正面図（図３）とほぼ同じであるため、図示を省略する。
【０１２０】
本実施形態では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同一（又は同等）の部分については同一符号を付して、適宜に説明を省略する。また、第３実施形態に示す各図においては、第１実施形態と同様に通水配管のみを図示し、その他の配管（例えば、通薬配管等）、バルブやセンサ等についても図示を省略する。
【０１２１】
第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂは、第１実施形態と同じく、２床２塔式の純水製造装置である。また、本実施形態に係る純水製造装置１Ｂにおいて、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂは、それぞれ全高が等しい。すなわち、図１１に示すように、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂは、並び方向の前方側から後方側に向けて全高が等しくなるように構成されている。
【０１２２】
本実施形態に係る純水製造装置１Ｂは、図１０及び図１１に示すように、通水配管として、原水配管３６と、処理水配管３７と、純水配管５２と、を備える。また、純水製造装置１Ｂは、不図示の駆動水配管、排水配管、及び通薬配管（第１通薬配管、第２通薬配管）を備える。
【０１２３】
図１０及び図１１に示すように、第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂにおいて、上記通水配管は、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂの上方に引き出され、且つこれらイオン交換装置と近接するように配置されている。その他の構成は、第１実施形態に係る純水製造装置１と同様である。
【０１２４】
また、陽イオン交換装置２Ａと陰イオン交換装置２Ｂにおける圧力タンク２０１Ａ及び２０１Ｂの平面視における配置、原水入口２２及び処理水出口２３の平面視における開口方向、及び側面視における位置等については、第１実施形態と実質的に同じであるため説明を省略する。
【０１２５】
上述した第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂにおいても、圧力タンクや配管等の実装に必要な空間スペースを極力小さくできるため、装置の設置面積を出来る限り小さくすることができる。特に、第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂにおいては、通水配管の流路切替弁２００Ａ及び流路切替弁２００Ｂの幅方向からのはみ出し量をより少なくすることができる。そのため、第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂにおいては、第１及び第２実施形態に比べて、装置の設置面積を更に小さくすることができる。
【０１２６】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態として、陽イオン交換装置及び陰イオン交換装置の全高を等しくした場合の他の配管例について説明する。
【０１２７】
図１２は、第４実施形態に係る純水製造装置１Ｃの平面図である。図１３は、第４実施形態に係る純水製造装置１Ｃの側面図である。第４実施形態に係る純水製造装置１Ｃの正面図は、第１実施形態に係る純水製造装置１の正面図（図３）とほぼ同じであるため、図示を省略する。
【０１２８】
本実施形態では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同一（又は同等）の部分については同一符号を付して、適宜に説明を省略する。また、第４実施形態に示す各図においては、第１実施形態と同様に通水配管のみを図示し、その他の配管（例えば、通薬配管等）、バルブやセンサ等についての図示を省略する。
【０１２９】
第４実施形態に係る純水製造装置１Ｃは、第１実施形態と同じく、２床２塔式の純水製造装置である。また、本実施形態に係る純水製造装置１Ｃにおいて、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂは、それぞれ全高が等しい。すなわち、図１３に示すように、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂは、並び方向の前方側から後方側に向けて全高が等しくなるように構成されている。
【０１３０】
本実施形態に係る純水製造装置１Ｂは、図１２及び図１３に示すように、通水配管として、原水配管３６と、処理水配管３７と、純水配管５２と、を備える。また、純水製造装置１Ｂは、不図示の駆動水配管、排水配管、及び通薬配管（第１通薬配管、第２通薬配管）を備える。
【０１３１】
図１２及び図１３に示すように、第４実施形態に係る純水製造装置１Ｃにおいて、上記通水配管は、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂの一側方に引き出され、且つこれらイオン交換装置と近接するように配置されている。その他の構成は、第１実施形態に係る純水製造装置１と同様である。
【０１３２】
なお、第４実施形態に係る純水製造装置１Ｃにおいて、圧力タンク２０１Ａ及び２０１Ｂの平面視における配置、原水入口２２及び処理水出口２３の平面視における開口方向、及び側面視における位置等については、第１実施形態と実質的に同じであるため説明を省略する。
【０１３３】
上述した第４実施形態に係る純水製造装置１Ｂにおいても、圧力タンクや配管等を配置するのに必要な空間スペースを極力小さくできるため、装置の設置面積を出来る限り小さくすることができる。特に、第４実施形態に係る純水製造装置１Ｃにおいては、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂの全高を等しくした場合でも、通水配管が陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂの上方にはみ出すことがない。そのため、第４実施形態に係る純水製造装置１Ｃにおいては、装置を室内に設置しやすく、また配管を支持するサポート部材の設置も容易となる。
【０１３４】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態として、２床２塔式の構成において、原水配管の上流側端部及び純水配管の下流側端部を、装置の背面且つ下部に設けた配管例について説明する。
【０１３５】
図１４は、第５実施形態に係る純水製造装置１Ｄの斜視図である。本実施形態では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同一（又は同等）の部分については同一符号を付して、適宜に説明を省略する。また、図１４においては、第１実施形態と同様に通水配管のみを図示し、その他の配管（例えば、通薬配管等）、バルブやセンサ等についても図示を省略する。
【０１３６】
第５実施形態に係る純水製造装置１Ｄは、第１実施形態と同じく、２床２塔式の純水製造装置である。また、本実施形態に係る純水製造装置１Ｄにおいて、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂは、第３（及び第４）実施形態と同じく、それぞれ全高が等しい。すなわち、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂは、並び方向の前方側から後方側に向けて全高が等しくなるように構成されている。
【０１３７】
また、本実施形態に係る純水製造装置１Ｄは、図１４に示すように、通水配管として、原水配管３６と、処理水配管３７と、純水配管５２と、を備える。また、純水製造装置１Ｄは、不図示の駆動水配管、排水配管、及び通薬配管（第１通薬配管、第２通薬配管）を備える。
【０１３８】
図１４に示すように、第５実施形態に係る純水製造装置１Ｄにおいて、上記通水配管は、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂの一側方に引き出され、且つこれらイオン交換装置と近接するように配置されている。また、第５実施形態において、原水配管３６の上流側端部３６ａ及び純水配管５２の下流側端部５２ａは、純水製造装置１Ｄの背面且つ下部に設けられている。その他の構成は、第１実施形態に係る純水製造装置１と同様である。
【０１３９】
なお、第５実施形態に係る純水製造装置１Ｄにおいて、圧力タンク２０１Ａ及び２０１Ｂの平面視における配置、原水入口２２及び処理水出口２３の平面視における開口方向、及び側面視における位置等については、第１実施形態と実質的に同じであるため説明を省略する。
【０１４０】
上述した第５実施形態に係る純水製造装置１Ｄにおいても、圧力タンクや配管等を配置するのに必要な空間スペースを極力小さくできるため、装置の設置面積を出来る限り小さくすることができる。
【０１４１】
［第６実施形態］
次に、第６実施形態として、２床３塔式の構成において、原水配管の上流側端部及び純水配管の下流側端部を、装置の背面且つ下部に設けた配管例について説明する。
【０１４２】
図１５は、第６実施形態に係る純水製造装置１Ｅの斜視図である。本実施形態では、第２実施形態と異なる点を中心に説明し、第２実施形態と同一（又は同等）の部分については同一符号を付して、適宜に説明を省略する。また、図１５においては、第２実施形態と同様に通水配管のみを図示し、その他の配管（例えば、通薬配管等）、バルブやセンサ等についても図示を省略する。
【０１４３】
第６実施形態に係る純水製造装置１Ｅは、第２実施形態と同じく、２床３塔式の純水製造装置である。また、本実施形態に係る純水製造装置１Ｅにおいて、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂは、第３（及び第４）実施形態と同じく、それぞれ全高が等しい。すなわち、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂは、並び方向の前方側から後方側に向けて全高が等しくなるように構成されている。
【０１４４】
また、本実施形態に係る純水製造装置１Ｅは、図１５に示すように、通水配管として、原水配管３６と、処理水配管３７と、純水配管５２と、を備える。また、純水製造装置１Ｅは、不図示の駆動水配管、排水配管、及び通薬配管（第１通薬配管、第２通薬配管）を備える。
【０１４５】
図１５に示すように、第６実施形態に係る純水製造装置１Ｅにおいて、上記通水配管は、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂの一側方に引き出され、且つこれらイオン交換装置と近接するように配置されている。また、第６実施形態において、原水配管３６の上流側端部３６ａ及び純水配管５２の下流側端部５２ａは、純水製造装置１Ｅの背面且つ下部に設けられている。
【０１４６】
また、本実施形態に係る純水製造装置１Ｅにおいて、脱炭酸ユニット６０Ａは、陽イオン交換装置２Ａと陰イオン交換装置２Ｂとの間に配置されている。具体的には、脱炭酸ユニット６０Ａは、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂの並び方向における略中間に配置されている。脱炭酸ユニット６０Ａは、長手方向が基礎ベッド４に対して直交するように配置されている。そして、脱炭酸ユニット６０Ａは、長手方向の両端部において、それぞれ処理水配管３７に接続されている。すなわち、本実施形態に係る純水製造装置１Ｅにおいて、脱炭酸ユニット６０Ａは、処理水配管３７の一部を構成する。その他の構成は、第１実施形態に係る純水製造装置１と同様である。
【０１４７】
なお、第６実施形態に係る純水製造装置１Ｅにおいて、圧力タンク２０１Ａ及び２０１Ｂの平面視における配置、原水入口２２及び処理水出口２３の平面視における開口方向、及び側面視における位置等については、第１実施形態と実質的に同じであるため説明を省略する。
【０１４８】
上述した第６実施形態に係る純水製造装置１Ｅにおいても、圧力タンクや配管等を配置するのに必要な空間スペースを極力小さくできるため、装置の設置面積を出来る限り小さくすることができる。また、第６実施形態に係る純水製造装置１Ｅにおいて、脱炭酸ユニット６０Ａは、処理水配管３７の一部を構成するため、装置の設置面積を更に小さくすることができる。
【０１４９】
以上、本発明に係る水処理装置の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明に係る水処理装置は、上述した各実施形態の構成に限らず適宜に変更可能である。
【０１５０】
例えば、各実施形態では、本発明に係る水処理装置を純水製造装置に適用した例について説明した。これに限らず、本発明に係る水処理装置を浄水製造装置に適用することもできる。例えば、本発明に係る水処理装置は、水処理塔として活性炭濾過装置と硬水軟化装置とを備えた浄水製造装置に適用することができる。その場合には、硬水軟化装置よりも容量が大きい活性炭濾過装置を並び方向の前方側に配置し、後方側に硬水軟化装置を配置することが好ましい。
【０１５１】
また、第１実施形態においては、陰イオン交換装置２Ｂの圧力タンク２０１Ｂ自体の高さを、陽イオン交換装置２Ａの圧力タンク１０２Ａ自体の高さより高くする構成について説明した。この構成を、第２実施形態の陽イオン交換装置３Ａ及び陰イオン交換装置３Ｂに適用してもよい。
【０１５２】
また、第２実施形態においては、圧力タンク３０１Ｂの下部に架台３０４を設けることにより、陽イオン交換装置３Ａと陰イオン交換装置３Ｂとの高低差を確保する構成について説明した。これに限らず、圧力タンク３０１Ａ及び３０１Ｂのそれぞれの下部に架台を設ける構成としてもよい。また、この第２実施形態の構成を、第１実施形態の陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂに適用してもよい。
【０１５３】
また、第５及び第６実施形態においては、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂの全高を等しくした例について説明した。これに限らず、第１又は第２実施形態のように、陽イオン交換装置２Ａ及び陰イオン交換装置２Ｂの全高に高低差を設けた構成としてもよい。
【０１５４】
また、各実施形態においては、圧力タンクに収容されたイオン交換樹脂床をスプリットフロー再生する例について説明した。これに限らず、圧力タンクの下方から上方にむけて再生剤を供給する、いわゆる上向流再生を適用してもよい。
【０１５５】
また、第１実施形態、第３実施形態〜第６実施形態においては、流路切替弁２００Ａ，２００Ｂ（図５参照）を備える例について説明したが、流路切替弁３００Ａ，３００Ｂ（図９参照）を備えるように構成してもよい。同様に、第２実施形態においては、流路切替弁３００Ａ，３００Ｂ（図９参照）を備える例について説明したが、流路切替弁２００Ａ，２００Ｂ（図５参照）を備えるように構成してもよい。
【０１５６】
また、各実施形態では、流路切替弁（２００Ａ，２００Ｂ，３００Ａ，３００Ｂ）が八つの弁を備える例について説明したが、イオン交換装置の構成に応じて、弁の数は変更可能である。その場合でも、第１弁群４９には、第１通水弁６、第２通水弁７及びバイパス弁８が含まれ、再生弁１２は、第１弁群４９又は第２弁群５０のいずれかに含まれ、第２弁群５０には、第１弁群４９に含まれない残りの弁が含まれてもよい。
【０１５７】
また、再生弁１２と分配弁１３とは、第１実施形態では隣接して配置され、第２実施形態では対向して配置されているが、第１実施形態において対向して配置したり、第２実施形態において隣接して配置したりしてもよい。
【符号の説明】
【０１５８】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ  純水製造装置（水処理装置）
２Ａ，３Ａ  陽イオン交換装置（水処理塔）
２Ｂ，３Ｂ  陰イオン交換装置（水処理塔）
４  基礎ベッド
５  コントロールボックス
６  第１通水弁
７  第２通水弁
８  バイパス弁
９  逆洗排水弁
１０  洗浄排水弁
１１  再生排水弁
１２  再生弁
１３  分配弁
２２  原水入口
２３  処理水出口
２５  排水口
２６  逆洗排水路
２７  洗浄排水路
２９  駆動水入口
４０  再生剤口
４７  カム
４８  カムシャフト
１０８  モータ
２００Ａ，２００Ｂ，３００Ａ，３００Ｂ  流路切替弁
２０１Ａ，２０１Ｂ、３０１Ａ，３０１Ｂ  圧力タンク
２０２Ａ，２０２Ｂ，３０２Ａ，３０２Ｂ  再生剤タンク
２０３，３０３  バルブハウジング
【図１】
2015000373.tif 000003
【図２】
2015000373.tif 000004
【図３】
2015000373.tif 000005
【図４】
2015000373.tif 000006
【図５】
2015000373.tif 000007
【図６】
2015000373.tif 000008
【図７】
2015000373.tif 000009
【図８】
2015000373.tif 000010
【図９】
2015000373.tif 000011
【図１０】
2015000373.tif 000012
【図１１】
2015000373.tif 000013
【図１２】
2015000373.tif 000014
【図１３】
2015000373.tif 000015
【図１４】
2015000373.tif 000016
【図１５】
2015000373.tif 000017