(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水を脱イオン処理して所定の比抵抗の処理水を製造する比抵抗調整水製造装置において、
原水を脱イオン処理して脱イオン水とする脱イオン手段と、
該脱イオン手段を迂回して原水を該脱イオン水に合流させて合流水とするバイパスラインと、
該バイパスライン又は脱イオン手段の流量を調節する流量調節手段と、
前記合流水の比抵抗が予め設定した値になるように、該流量調節手段を制御する制御手段と、
前記バイパスラインに炭酸ガスを注入する炭酸ガス注入手段とを備えた比抵抗調整水製造装置であって、
前記流量調節手段は、前記バイパスラインに設けられた流量調整弁であり、該流量調整弁は、前記バイパスラインよりも後段の前記合流水が流れる配管に設けられた比抵抗の測定手段の計測結果に基いて開度が制御され、前記炭酸ガス注入手段は、該バイパスラインの流量調整弁の入口側に炭酸ガスを注入することを特徴とする比抵抗調整水製造装置。
【請求項２】
請求項１において、前記炭酸ガス注入手段は、原水の比抵抗値に基いて炭酸ガス注入量が制御されることを特徴とする比抵抗調整水製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種生産工場で使用される比抵抗調整水を製造するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び先行技術】
比抵抗を所望の値に調整した水は、各種生産工場などで、幅広い用途において利用されている。
【０００３】
例えば、製缶工場においては、缶内部に比抵抗調整水を充填し、充填後の水と缶の導電性を確認することで、缶の不良品検査を実施することが行われている。このような導電率測定による検査で使用される比抵抗調整水には、その比抵抗値の変動が検査に及ぼす影響が大きいため、比抵抗値の変動を極力低減した水であることが望まれている。
【０００４】
従来、このような比抵抗調整水の供給のためには、イオン交換設備等で純水を製造し、該純水に炭酸を溶解させることで比抵抗を安定化させることが行われている（特公昭６３−２２３１号公報）。
【０００５】
特公昭６３−２２３１号公報に記載される方法は、一旦純水（比抵抗１２〜１８ＭΩ・ｃｍ）を製造した後、比抵抗を下げる（０．５〜２．５ＭΩ・ｃｍ程度）方法であるため、純水を製造するために使用するイオン交換樹脂の利用効率が悪い。このため、イオン交換樹脂の充填量が多く、装置が大型化するという欠点がある。特に、ユースポイントで使用した水を回収して原水とする場合であって、回収水中のイオン成分の混入はあるものの微少である場合（回収水の比抵抗０．２〜０．７ＭΩ・ｃｍ程度）には、若干のイオン除去を行えば所望の比抵抗値を有する水となりうるにもかかわらず、高度のイオン交換処理を行うため、イオン交換樹脂の利用効率が悪くなる。
【０００６】
上記従来の問題点を解決し、比抵抗値が所望の値に安定した比抵抗調整水を製造することができる装置であって、イオン交換樹脂等の脱イオン手段の利用効率が高く、装置の小型化、設備スペースの縮小を図ることができる比抵抗調整水製造装置として、本出願人は、先に、原水を脱イオン処理して所定の比抵抗の処理水を製造する比抵抗調整水製造装置において、原水を脱イオン処理して脱イオン水とする脱イオン手段と、該脱イオン手段を迂回して原水を該脱イオン水に合流させて合流水とするバイパスラインと、該バイパスライン又は脱イオン手段の流量を調節する流量調節手段と、前記合流水の比抵抗が予め設定した値になるように、該流量調節手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする比抵抗調整水製造装置を提案した（特願２０００−３４９８２１。以下「先願」という。）。
【０００７】
先願の比抵抗調整水製造装置では、原水のうち、所定の比抵抗値の処理水を得るために脱イオン処理が必要な一部のみを脱イオン手段で脱イオン処理し、残部は脱イオン手段を迂回して、脱イオン水と合流させるため、脱イオン手段の利用効率が高く、装置の小型化、設備スペースの縮小を図ることができる。
【０００８】
先願の比抵抗調整水製造装置は、具体的には、原水供給工程、前処理工程、脱イオン工程、炭酸ガス溶解・殺菌工程及び処理水調整・給水工程を備え、缶検査機等のコースポイントで使用された比抵抗調整水、或いは余剰の比抵抗調整水は、水使用量と排水量を低減して環境負荷を軽減するために、一部又は全部が原水貯槽に回収され、比抵抗調整水製造装置の原水として処理されて再利用される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
炭酸により比抵抗が調整された比抵抗調整水は、ユースポイントで使用される過程で各種イオン、ＴＯＣ成分、夾雑物が混入したり、空気との接触で水中の炭酸成分が放散されたりすることにより、比抵抗が変化する。また、ユースポイントの運転停止期間中においても系内で滞留する比抵抗調整水の比抵抗は炭酸成分の放散等で経時により変化し、ユースポイントのトラブルにより比抵抗が変化する場合もある。更に、ユースポイントから或いはユースポイントをバイパスして貯槽に回収される過程においても炭酸成分が放散されて比抵抗が変化する。
【００１０】
また、比抵抗調整水製造装置の原水貯槽には、このような回収水のみでは不足する水量を、系外から純水を補給することにより補う必要があるが、この純水の補給量により、回収水と純水との混合水よりなる比抵抗調整水製造装置の原水の比抵抗は変動する。従って、比抵抗調整水製造装置で処理される原水の比抵抗は一定ではなく、幅広い範囲で変化するものとなる。
【００１１】
このため、先願の比抵抗調整水製造装置により、比抵抗値１ＭΩ・ｃｍ付近の処理水（比抵抗調整水）を製造する場合には、本来の効果が有効に発揮されるが、低い比抵抗値例えば０．２ＭΩ・ｃｍ程度の処理水を製造しようとすると、場合によっては原水の方が比抵抗が高いことがあるため、脱イオン工程後、炭酸ガスの溶解工程において、比抵抗調整のための炭酸ガス注入量が不足し、的確な比抵抗調整を行えないという不具合があった。
【００１２】
本発明は、このような先願の不具合を解消し、広範囲の比抵抗値の調整に対応することができる比抵抗調整水製造装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の比抵抗調整水製造装置は、原水を脱イオン処理して所定の比抵抗の処理水を製造する比抵抗調整水製造装置において、原水を脱イオン処理して脱イオン水とする脱イオン手段と、該脱イオン手段を迂回して原水を該脱イオン水に合流させて合流水とするバイパスラインと、該バイパスラインの流量を調節する流量調節手段と、前記合流水の比抵抗が予め設定した値になるように、該流量調節手段を制御する制御手段と、前記バイパスラインに炭酸ガスを注入する炭酸ガス注入手段とを備えた比抵抗調整水製造装置であって、前記流量調節手段は、前記バイパスラインに設けられた流量調整弁であり、該流量調整弁は、前記バイパスラインよりも後段の前記合流水が流れる配管に設けられた比抵抗の測定手段の計測結果に基いて開度が制御され、前記炭酸ガス注入手段は、該バイパスラインの流量調整弁の入口側に炭酸ガスを注入することを特徴とする。
【００１４】
本発明の比抵抗調整水製造装置は、炭酸ガス注入手段を備えるため、原水の比抵抗が高い場合に不足する炭酸ガスを補うことができる。このため、比抵抗値が１ＭΩ・ｃｍ程度の処理水はもとより、低い比抵抗値例えば０．２Ｍ・Ωｃｍ程度の処理水であっても容易に目的とする比抵抗値に調整することができる。
【００１５】
なお、炭酸ガスを脱イオン手段の前段で注入すると、脱イオン手段の負荷となるため、本発明では、バイパスラインに注入する。炭酸ガスは、水中に均一に溶解し、後段の比抵抗値調整のための比抵抗計で適正な比抵抗値が安定に検出することができるように、バイパスラインの配管に注入して、注入後十分な溶解時間を確保する。
【００１６】
この炭酸ガス注入手段による炭酸ガスの注入量の制御は原水の比抵抗値に基いて行うのが好ましく、これにより、安定な比抵抗調整を行える。この制御手段としては、具体的には、原水の比抵抗値と炭酸ガス流量調整弁（０〜１００％の開度調節が可能な弁）の開度との関係をテーブル化してシーケンサなどの制御装置に記憶させて制御する方法が挙げられる。
【００１７】
なお、ここで原水とは、脱イオン手段で処理されていない水をさし、バイパスラインを流れる原水であっても良く、バイパスラインよりも前段の原水の比抵抗であっても良く、また、脱イオン手段の入口側の原水の比抵抗であっても良い。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の比抵抗調整水製造装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の比抵抗調整水製造装置の実施の形態を示す系統図である。
【００２０】
図１の比抵抗調整水製造装置において、ユースポイント９から配管２３により貯槽１に回収された回収水は、必要に応じて配管１０から補給される純水と混合され、送液ポンプＰ１により取り出され、まず、前処理工程において、バグフィルタ２で夾雑物が除去され、活性炭塔３でＴＯＣ成分が除去され、更に保安フィルタ４で微細粒子が除去される。なお、１１，１２，１３，１４は配管を示す。
【００２１】
前処理工程で処理された前処理水は、その一部が配管１５より混床式イオン交換塔５に導入されて脱イオン処理され、残部は、この混床式イオン交換塔５をバイパスするバイパス配管１６より脱イオン処理されることなく次工程へ送給される。
【００２２】
混床式イオン交換塔５の脱イオン処理水と、バイパス配管１６からの前処理水とが合流する配管１７には、この合流水の抵抗率を計測する抵抗率計Ｃ２が設けられており、この抵抗率計Ｃ２の計測結果に基いてバイパス配管１６の流量調整弁Ｖ１の開度を制御することにより、所定の抵抗率の合流水が得られるように構成されている。
【００２３】
即ち、貯槽１に返送される回収水は、一般的に若干のイオンの混入はあるものの、その量は非常に少なく、比抵抗の高い水である。従って、このような回収水を含む原水の全量を混床式イオン交換塔５で脱イオン処理すると、混床式イオン交換塔５におけるイオン交換樹脂の利用効率が悪く、工業的に不利である。
【００２４】
このため、図１の装置では、混床式イオン交換塔５から流出する脱イオン水と脱イオン処理されることなくバイパス配管１６から直接送給される前処理水（以下、この水を「非脱イオン水」と称す場合がある。）との合流水の比抵抗値を、これらの合流水が流れる配管１７に設けた抵抗率計Ｃ２により測定し、この測定結果に基いてバイパス配管１６に設けた流量調整弁Ｖ１の開度を制御して、非脱イオン水流量を調節し、非脱イオン水と脱イオン水との混合比を調整することにより、所望の比抵抗値の合流水を得るために必要最低限の前処理水のみを配管１５より混床式イオン交換塔５に送給して混床式イオン交換塔５でのイオン交換樹脂の利用効率を高める。
【００２５】
また、前述の如く、回収水中の炭酸ガス溶解量は、幅広く変動し、補給純水の混合割合も一定ではないために、原水の比抵抗値も幅広く変動することから、後工程の炭酸溶解槽６からの炭酸溶解水注入のみでは、所定の比抵抗値に調整することができない場合がある。
【００２６】
このため、図１の比抵抗調整水製造装置では、配管１４に設けた抵抗率計Ｃ１で前処理水の抵抗率を計測し、この結果に基いて、バイパス配管１６に炭酸ガスを注入する。
【００２７】
即ち、後工程の炭酸溶解槽６へ炭酸ガスを供給する炭酸ガス源７から、配管１８よりバイパス配管１６に炭酸ガスが注入する。この炭酸ガス注入配管１８には流量調整弁Ｖ２が設けられており、この流量調整弁Ｖ２は抵抗率計Ｃ１の計測結果に基いて開度が制御され、不足する炭酸ガス量を補給するように構成されている。
【００２８】
このようにして、炭酸ガスを注入することにより、比抵抗値の変動の激しい原水の比抵抗値を一定の範囲内におさめ、後工程での比抵抗値の調整を容易に行うことができるようになる。
【００２９】
なお、炭酸ガスは、前述の如く、炭酸ガスの溶解に十分な時間を確保するために、バイパス配管１６に注入する。また、抵抗率計Ｃ２に近接した箇所で炭酸ガスを注入すると、抵抗率計Ｃ２の計測結果が不安定となることから、バイパス配管１６の流量調整弁Ｖ１の入口側に流入する。いずれの場合においても、炭酸ガスが混床式イオン交換塔５に流入すると、混床式イオン交換塔５の負荷となることから、注入された炭酸ガスが混床式イオン交換塔５に流入しないように配慮することが重要である。
【００３０】
配管１７の合流水は、原水の所定量が脱イオン処理され、予め所定の比抵抗値の範囲内となるように炭酸ガスが注入されたものである。この配管１７を流れる合流水の一部が配管１９より炭酸溶解槽６に送給される。炭酸溶解槽６には炭酸ガス源７からの炭酸ガスが配管２０より注入され、この槽６内で所定濃度の炭酸溶解水が調整される。この炭酸溶解水は配管２１のポンプＰ２により配管１７の合流水に注入される。炭酸溶解槽６へ送給される合流水の水量は流量調整弁Ｖ３の開度により調整され、また、配管１７に注入される炭酸溶解水の水量はポンプＰ２により調整される。この流量調整弁Ｖ３の開度及びポンプＰ２の作動は後段の調整槽８の出口水の抵抗率を計測する抵抗率計Ｃ３の計測値に基いて制御され、これにより所定の比抵抗値の比抵抗調整水を得ることができる。このように合流水の一部を採取して炭酸溶解水を調整し、この炭酸溶解水を抵抗率計Ｃ３の計測値に基いて再び合流水に流入させることにより、比抵抗値を高精度に調節することが可能となる。更に、配管２０にも流量調整弁を設け、炭酸ガス源７からの炭酸ガス量も制御可能としても良い。
【００３１】
炭酸溶解水が注入された水は、調整槽８で混合安定化され、配管２２よりユースポイント９へ送給される。
【００３２】
ユースポイント９で使用された比抵抗調整水は、一部又は全部が回収水として配管２３より貯槽１に戻され、残部は配管２４より系外へ排出される。
【００３３】
図１の比抵抗調整水製造装置では、使用済みの比抵抗調整水を回収して原水とするため、水使用量、排水量の削減を図ることができる。また、前処理水の必要量のみを脱イオン処理することで脱イオン手段の利用効率を高め、装置の小型化、設置スペースの縮小を図ることができる。更に、原水の比抵抗値の変動に対応して、前段のバイパス配管１６にガス状の炭酸を直接注入することにより、比抵抗値を粗調整して一定の範囲内におさめ、その後、炭酸溶解槽６から液状の炭酸溶解水を注入する比抵抗値の微調整で、必要最低限の炭酸ガス使用量で所定の比抵抗値に正確に調整することができる。
【００３４】
なお、図１に示す比抵抗調整水製造装置は本発明の実施の形態を示す一例であって、本発明はその要旨を超えない限り、何ら図示のものに限定されるものではない。
【００３５】
例えば、前処理工程や脱イオン手段は、複数系列を並設しても良く、このようにすることで、装置の再生、交換時等において流路を切り換えることにより、連続生産を行うことが可能となる。また、これらの手段は複数段直列に設けられていても良い。
【００３６】
脱イオン手段としては混床式イオン交換塔の他、逆浸透膜分離装置や電気脱イオン装置を用いることもできる。比抵抗の測定手段としては、抵抗率計、比抵抗計の他、導電率計であっても良い。
【００３７】
更に、本発明の比抵抗調整水製造装置は、殺菌手段、その他の他の手段を備えるものであっても良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の比抵抗調整水製造装置によれば、所望の比抵抗に調整された比抵抗調整水を安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の比抵抗調整水製造装置の実施の形態を示す系統図である。
【符号の説明】
１  貯槽
２  バグフィルタ
３  活性炭塔
４  保安フィルタ
５  混床式イオン交換塔
６  炭酸溶解槽
７  炭酸ガス源
８  調整槽
９  ユースポイント
【図１】
0004654526.tif 000002