(57)【要約】【課題】効率よくコンスタントにイオン成分を除去することができる静電脱イオン装置および静電脱イオン方法を提供する。【解決手段】本発明の静電脱イオン装置１は、上流側第１ＣＤＴ２ａ、上流側第２ＣＤＴ２ｂ、下流側第１ＣＤＴ３ａ、および下流側第２ＣＤＴ３ｂを備える。これらは、通液中のイオン成分を一次脱イオン処理する上流側ユニット（上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第２ＣＤＴ２ｂ）が並列状に複数配置されるとともに、上記上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を二次脱イオン処理する下流側ユニット（下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂ）が並列状に複数配置される。いずれかの下流側ユニットで二次脱イオン処理を行なう間に、複数の上流側ユニットで順次一次脱イオン処理が行なわれるよう、複数の上流側ユニットにおける脱イオン処理と再生処理を制御する制御装置４をさらに備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通液中に存在させた電極間に直流電圧を印加して通液中のイオン成分を吸着する脱イオン処理と、上記両電極に吸着されたイオン成分を通液中に放出する再生処理とが繰り返し行なわれる脱イオンユニットを備え、
上記脱イオンユニットは、通液中のイオン成分を一次脱イオン処理する上流側ユニットが並列状に複数配置されるとともに、上記上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を二次脱イオン処理する下流側ユニットが並列状に複数配置され、
いずれかの下流側ユニットで二次脱イオン処理を行なう間に、複数の上流側ユニットで順次一次脱イオン処理が行なわれるよう、複数の上流側ユニットにおける脱イオン処理と再生処理を制御する制御手段をさらに備えていることを特徴とする静電脱イオン装置。
【請求項２】
上記制御手段は、二次脱イオン処理を行なっている下流側ユニットを二次脱イオン処理から再生処理に切り換えるのと同時もしくはそれよりも早いタイミングで、当該下流側ユニットとは別の下流側ユニットにおいて二次脱イオン処理を開始するよう制御する請求項１記載の静電脱イオン装置。
【請求項３】
上記制御手段は、１つの上流側ユニットの一次脱イオン処理よりも１つの下流側ユニットの二次脱イオン処理が長時間となるよう制御する請求項１または２記載の静電脱イオン装置。
【請求項４】
上記下流側ユニットの数は、上流側ユニットの数より少ない請求項１〜３のいずれか一項に記載の静電脱イオン装置。
【請求項５】
通液中に存在させた電極間に直流電圧を印加して通液中のイオン成分を吸着する脱イオン処理と、上記両電極に吸着されたイオン成分を通液中に放出する再生処理とが繰り返し行なわれる脱イオンユニットを備え、
上記脱イオンユニットを、通液中のイオン成分を一次脱イオン処理する上流側ユニットを並列状に複数配置するとともに、上記上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を二次脱イオン処理する下流側ユニットを並列状に複数配置し、
いずれかの下流側ユニットで二次脱イオン処理を行なう間に、複数の上流側ユニットで順次一次脱イオン処理が行なわれるよう、複数の上流側ユニットにおける脱イオン処理と再生処理を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする静電脱イオン方法。
【請求項６】
上記制御手段は、二次脱イオン処理を行なっている下流側ユニットを二次脱イオン処理から再生処理に切り換えるのと同時もしくはそれよりも早いタイミングで、当該下流側ユニットとは別の下流側ユニットにおいて二次脱イオン処理を開始するよう制御する請求項５記載の静電脱イオン方法。
【請求項７】
上記制御手段は、１つの上流側ユニットの一次脱イオン処理よりも１つの下流側ユニットの二次脱イオン処理が長時間となるよう制御する請求項５または６記載の静電脱イオン方法。
【請求項８】
上記下流側ユニットの数を上流側ユニットの数より少なくする請求項５〜７のいずれか一項に記載の静電脱イオン方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電所等のボイラの給水、半導体製造工程、燃料電池発電等に用いられる純水の製造や、冷却塔用水の製造・循環使用、水道水の整水、地下水・河川水の脱塩や浄化、各種排水に含まれる不純物・有害物質の回収に用いられる静電脱イオン装置および静電脱イオン方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、脱塩水や純水等のイオン成分の除去された処理水は、半導体製造工場、原子力発電所、燃料電池発電装置等に広く使用されている。かかる処理水の製造方法としては、イオン交換膜やイオン交換樹脂を用いた方法が良く知られている。これらイオン交換膜やイオン交換樹脂を用いた処理水製造方法は、通常、所定のサイクルで膜や樹脂を再生させたり交換したりする必要があり、作業効率の点や経済的な面においてその改善が望まれていた。
【０００３】
このようなものとして、直列に設けた複数基の通液型電気二重層コンデンサの全てに通電し順次通水する脱塩水製造工程、及び少なくとも１基の通液型電気二重層コンデンサを通電状態で待機させながら、他の通液型電気二重層コンデンサを再生する再生工程を有する脱塩水製造方法が提案されている（例えば、下記の特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−３３６８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような方法では、脱塩処理工程進行に伴い、いずれかの通液型電気二重層コンデンサの脱塩吸着能が飽和したら、その飽和した通液型電気二重層コンデンサはその他の通液型電気二重層コンデンサとの連通を遮断し、電極間をショートするかまたは逆電圧を印加して再生処理を開始する。その間、他の通液型電気二重層コンデンサは、正常な電圧を印加して通電し続けながら処理水を循環させて待機状態とする。そして、上記再生処理していた通液型電気二重層コンデンサの脱塩吸着能が回復したら、再び正常な電圧を印加して通電するとともに、他の通液型電気二重層コンデンサの待機状態を解除して連通させ、原水を第１段目の通液型電気二重層コンデンサ１ａから第２段目、第３段目の通液型電気二重層コンデンサ１ｂ、１ｃに流通して脱塩処理工程を行なう。
【０００５】
すなわち、上記のような方法では、通液型電気二重層コンデンサが直列に設けられており、それらの通液型電気二重層コンデンサのうちいずれかが再生処理を行なっている間は、その他の通液型電気二重層コンデンサを待機させるため、コンスタントに処理水を得ることができないという問題がある。このため、コンスタントに処理水を必要とする半導体製造工場、原子力発電所、燃料電池発電装置等では、作業に支障を来す可能性があることから適用することができず、依然としてメンテナンスコストのかかるイオン交換膜法等が用いられているのが実情である。
【０００６】
また、再生処理を行なう通液型電気二重層コンデンサとの連通を遮断するためのバルブや配管、他の通液型電気二重層コンデンサ内で処理水を循環させるためのポンプ等の多くの装置が必要となり設備費等のコストがかかり過ぎてしまう。また、第１段目の通液型電気二重層コンデンサの再生処理終了時の第２，第３段目の通液型電気二重層コンデンサの通液のイオン成分の濃度、第２段目の通液型電気二重層コンデンサの再生処理終了時の第１，第３段目の通液型電気二重層コンデンサの通液のイオン成分の濃度、第３段目の通液型電気二重層コンデンサの再生処理終了時の第１，第２段目の通液型電気二重層コンデンサの通液のイオン成分の濃度がそれぞれ異なることに加え、再生処理が終了したとき、コンデンサ内に含まれている濃縮水をそのまま引き続き脱塩することになるため製品水の濃度が一定しないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みなされたもので、効率良くコンスタントにイオン成分を除去することができる静電脱イオン装置および静電脱イオン方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の静電脱イオン装置は、通液中に存在させた電極間に直流電圧を印加して通液中のイオン成分を吸着する脱イオン処理と、上記両電極に吸着されたイオン成分を通液中に放出する再生処理とが繰り返し行なわれる脱イオンユニットを備え、上記脱イオンユニットは、通液中のイオン成分を一次脱イオン処理する上流側ユニットが並列状に複数配置されるとともに、上記上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を二次脱イオン処理する下流側ユニットが並列状に複数配置され、いずれかの下流側ユニットで二次脱イオン処理を行なう間に、複数の上流側ユニットで順次一次脱イオン処理が行なわれるよう、複数の上流側ユニットにおける脱イオン処理と再生処理を制御する制御手段をさらに備えていることを要旨とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するため、本発明の静電脱イオン方法は、通液中に存在させた電極間に直流電圧を印加して通液中のイオン成分を吸着する脱イオン処理と、上記両電極に吸着されたイオン成分を通液中に放出する再生処理とが繰り返し行なわれる脱イオンユニットを備え、上記脱イオンユニットを、通液中のイオン成分を一次脱イオン処理する上流側ユニットを並列状に複数配置するとともに、上記上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を二次脱イオン処理する下流側ユニットを並列状に複数配置し、いずれかの下流側ユニットで二次脱イオン処理を行なう間に、複数の上流側ユニットで順次一次脱イオン処理が行なわれるよう、複数の上流側ユニットにおける脱イオン処理と再生処理を制御する制御手段をさらに備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
すなわち、本発明の静電脱イオン装置および方法によれば、上流側ユニットは、通液中のイオン成分を一次脱イオン処理し、下流側ユニットは、上記上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を二次脱イオン処理する。上記制御手段は、いずれかの下流側ユニットで二次脱イオン処理を行なう間に、複数の上流側ユニットで順次一次脱イオン処理が行なわれるよう、複数の上流側ユニットにおける脱イオン処理と再生処理を制御する。
【００１１】
したがって、例えばいずれかの上流側ユニットにおいて一次脱イオン処理を行なうことにより両電極に付着したイオン成分が飽和し、通液中のイオン成分を吸着する能力（吸着能）の低下を防止する必要性から当該上流側ユニットにおいて再生処理を行なう場合、当該上流側ユニットとは別の上流側ユニットが一次脱イオン処理を開始する。このように、特に処理負荷が高く飽和までの時間が短い上流側ユニットについて、順次再生処理が行なわれ、途切れることなく一次脱イオン処理が行なわれる。そして、一次脱イオン処理された通液は、常に、いずれかの下流側ユニットによって二次脱イオン処理されるため、装置全体として脱イオン処理が途切れることなく行なわれ、コンスタントに通液中のイオン成分を除去し続けることができる。また、本方法によれば、再生に供する水の濃度が常に一定、例えば上流側ユニットは原水を用いて再生し、下流側ユニットは上流側ユニットから排出される一次脱イオン処理水で再生するため再生終了時に得られる取水濃度が一定している。このため、通液中のイオン成分の濃度がばらつくことを防止することができる。しかも、上記上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液は、下流側ユニットによってさらに二次脱イオン処理されるため、より純度の高い処理水を得ることができる。
【００１２】
本発明において、上記制御手段は、二次脱イオン処理を行なっている下流側ユニットを二次脱イオン処理から再生処理に切り換えるのと同時もしくはそれよりも早いタイミングで、当該下流側ユニットとは別の下流側ユニットにおいて二次脱イオン処理を開始するよう制御する場合には、例えばいずれかの下流側ユニットにおいて二次脱イオン処理を行なうことにより両電極に付着したイオン成分が飽和し、吸着能の低下を防止する必要性から当該下流側ユニットにおいて再生処理を行なう場合、当該下流側ユニットとは別の下流側ユニットが二次脱イオン処理を開始する。このように、下流側ユニットについても順次再生処理が行なわれ、途切れることなく二次脱イオン処理が行なわれる。そして、一次脱イオン処理された通液は、常に、いずれかの下流側ユニットによって二次脱イオン処理されるため、装置全体として脱イオン処理が途切れることなく行なわれ、コンスタントに通液中のイオン成分を除去し続けることができるとともに、通液中のイオン成分の濃度がばらつくことを防止することができる。
【００１３】
本発明において、上記制御手段は、１つの上流側ユニットの一次脱イオン処理よりも１つの下流側ユニットの二次脱イオン処理が長時間となるよう制御する場合には、各下流側ユニットにおいて両電極に付着するイオン成分を十分に飽和させてから再生処理を行なうことができ、下流側ユニットの性能を十分に発揮させることができる。すなわち、下流側ユニットは、上記上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を二次脱イオン処理するため、多くの場合、上流側ユニットの一次脱イオン処理において多くのイオン成分が吸着された通液を二次脱イオン処理することになる。したがって、１つの下流側ユニットの両電極に付着するイオン成分が飽和するまでの時間は、１つの上流側ユニットの両電極に付着するイオン成分が飽和するまでの時間より長くなる。このため、上記のように、１つの上流側ユニットの一次脱イオン処理よりも１つの下流側ユニットの二次脱イオン処理が長時間となるよう制御することで、各下流側ユニットは、両電極に付着するイオン成分が十分に飽和されてから再生処理が行なわれるため、下流側ユニットにおいて効率よく脱イオン処理と再生処理を繰り返し行なうことができる。
【００１４】
本発明において、上記下流側ユニットの数は、上流側ユニットの数より少ない場合には、上流側ユニットと下流側ユニットの設備能力バランスを適度に保ち、設備的な無駄をなくすことができる。すなわち、上述したように、下流側ユニットは、上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を二次脱イオン処理することから、飽和までの時間が上流側ユニットよりもかなり長くなる。したがって、１つの下流側ユニットに対して複数の上流側ユニットを対応させて一次脱イオン処理と二次脱イオン処理を行なったとしても、上流側ユニットと下流側ユニットの能力バランスが保て、不必要な脱イオンユニットが余剰することが防止できるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
つぎに、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の静電脱イオン装置の一実施の形態を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、本発明の静電脱イオン装置１は、本発明の脱イオンユニットである上流側第１静電脱イオン装置（第１ＣＤＴ）２ａと、上流側第２静電脱イオン装置（第２ＣＤＴ）２ｂと、下流側第１静電脱イオン装置（第１ＣＤＴ）３ａと、下流側第２静電脱イオン装置（第２ＣＤＴ）３ｂと、上記各脱イオンユニットの脱塩処理と再生処理とを繰り返し制御する制御手段である制御装置４とを備えている。
【００１８】
上記各脱イオンユニットでは、通液中に存在させた電極間に直流電圧を印加することにより、通液中のイオン成分を上記両電極に吸着し除去する脱イオン処理としての脱塩処理と、上記両電極間に脱塩処理時に印加された直流電圧を解除するか陽極側と陰極側とを短絡させるか、あるいは逆接続することにより両電極に吸着されたイオン成分を通液中に放出する再生処理とが行なわれる。
【００１９】
上記上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第２ＣＤＴ２ｂは、並列状に配置され、通液中のイオン成分を一次脱イオン処理するようになっている。上記下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂは、並列状に配置され、上流側第１ＣＤＴ２ａまたは上流側第２ＣＤＴ２ｂで一次脱イオン処理された通液を二次脱イオン処理するようになっている。
【００２０】
より詳しく説明すると、上記上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第２ＣＤＴ２ｂは、それぞれの原水（未処理水）の流入口が、導入管５が２つに分岐した分岐管５ａと接続され、上記導入管５から分岐管５ａを通して原水が導入される。そして、上記導入管５から導入された原水を脱塩処理して各種イオンが除去された処理水を生成し、下流側第１ＣＤＴ３ａおよび下流側第２ＣＤＴ３ｂに排出するようになっている。なお、この処理水は、各種イオンが極めて微量に含まれている浄水や純水を含む趣旨である。
【００２１】
また、上記上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第２ＣＤＴ２ｂは、上記再生処理することで両電極に吸着されたイオン成分を通液中に放出するようになっている。このように、再生処理で放出されたイオン成分は、通液に回収され、イオン成分を多量に含む濃縮水として排出される。
【００２２】
上記上流側第１ＣＤＴ２ａは、その処理水出口が上記上流側第１ＣＤＴ２ａから処理水や濃縮水を排出する第１連通管６ａと接続され、上流側第２ＣＤＴ２ｂは、その処理水出口が上記上流側第２ＣＤＴ２ｂから処理水や濃縮水を排出する第２連通管６ｂと接続されている。
【００２３】
上記第１連通管６ａの先端部は、下流側第１ＣＤＴ３ａの流入口と接続されている。上記第２連通管６ｂの先端部は、下流側第２ＣＤＴ３ｂの流入口と接続されている。上記第１連通管６ａと第２連通管６ｂは、接続管１７によって接続されている。これにより、上記上流側第１ＣＤＴ２ａから排出された処理水は、下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂのいずれにも導入されうるようになっている。また、上記上流側第２ＣＤＴ２ｂから排出された処理水も、下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂのいずれにも導入されうるようになっている。
【００２４】
また、上記第１連通管６ａおよび第２連通管６ｂからは、それぞれ濃縮水を排出する濃縮水排出路８が分岐している。なお、上記濃縮水排出路８の先端は、上記導入管５と合流していてもよい。この場合、上記濃縮水排出路８の先端が上記濃縮水中のイオン成分を鉄系吸着材に吸着するイオン成分吸着装置の流入口と接続され、上記イオン成分吸着装置の排出口と上記導入管５とが接続される。これにより、排出された濃縮水は、上記イオン成分で上記濃縮水中のイオン成分が除去され、上記導入管５に戻される。
【００２５】
上記イオン成分吸着装置には、イオン成分を吸着する鉄系吸着材が収容されている。このイオン成分吸着装置では、それに収容された鉄系吸着材に濃縮水を接触させ、その濃縮水中のイオン成分を上記鉄系吸着材に吸着させるようになっている。鉄系吸着材によるイオン成分の吸着は、鉄系吸着材との反応（基本的にはフェライト化反応と、金属鉄による酸化・還元反応、カルシウムによる不溶化反応が並行的に進行する反応）により実現される。
【００２６】
上記鉄系吸着材は、金属鉄と、酸化鉄と、カルシウム化合物とを含む微粉状の金属鉄粉を採用している。上記濃縮水が高濃度のイオン成分等を含有する場合や、重金属等を含む排水が多量の場合には、必要に応じて、従来のフェライト化処理で用いる硫酸鉄や、塩化鉄、硝酸鉄等の可溶性の鉄塩を添加する方法を採ることで効果的にイオン成分を除去することができる。さらに、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリおよび／またはアルカリ土類の水酸化物を添加し、６０℃以上に加熱してもよい。鉄イオンや、水酸イオンが十分に供給されるので、高濃度のイオン成分はそれらと反応してフェライトを生成し、イオンの状態で排出されることを防止することができる。
【００２７】
上記下流側第１ＣＤＴ３ａは、上流側第１ＣＤＴ２ａや上流側第２ＣＤＴ２ｂから排出された処理水や濃縮水が上記第１連通管６ａを通して導入される。上記下流側第２ＣＤＴ３ｂは、上流側第１ＣＤＴ２ａや上流側第２ＣＤＴ２ｂから排出された処理水や濃縮水が上記第２連通管６ｂを通して導入される。上記下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂは、それぞれの処理水の流入口から導入された通液を脱塩処理して各種イオンが除去された処理水を生成して排出するようになっている。なお、この処理水も、各種イオンが極めて微量に含まれている浄水や純水を含む趣旨である。
【００２８】
また、上記下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂは、上記再生処理することで両電極に吸着されたイオン成分を通液中に放出するようになっている。このように、再生処理で放出されたイオン成分は、通液に回収され、イオン成分を多量に含む濃縮水として排出される。
【００２９】
上記下流側第１ＣＤＴ３ａは、その処理水出口が上記下流側第１ＣＤＴ３ａから処理水や濃縮水を排出する第３連通管９ａと接続され、下流側第２ＣＤＴ３ｂは、その処理水出口が上記下流側第２ＣＤＴ３ｂから処理水や濃縮水を排出する第４連通管９ｂと接続されている。
【００３０】
上記第３連通管９ａと第４連通管９ｂの先端部は、処理水を排出する処理水排出路１０と合流している。また、上記第３連通管９ａおよび第４連通管９ｂからは、上記濃縮水排出路８が分岐している。
【００３１】
上記上流側第１ＣＤＴ２ａ側においては、上記第１連通管６ａには、脱塩後の処理水や再生処理で放出されたイオン分を含む濃縮水の排出を開閉制御する上流第１ＣＤＴ側第１開閉弁７ａが設けられ、上記濃縮水排出路８には、濃縮水の排出を開閉制御する上流第１ＣＤＴ側第２開閉弁７ｂが設けられている。
【００３２】
一方、上記上流第２ＣＤＴ２ｂ側においては、上記第２連通管６ｂには、脱塩後の処理水や濃縮水の排出を開閉制御する上流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１１ａが設けられ、上記濃縮水排出路８には、濃縮水の排出を開閉制御する上流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１１ｂが設けられている。
【００３３】
上記下流側第１ＣＤＴ３ａ側においては、上記第３連通管９ａには、脱塩後の処理水の排出を開閉制御する下流第１ＣＤＴ側第１開閉弁１３ａが設けられ、上記濃縮水排出路８には、濃縮水の排出を開閉制御する下流第１ＣＤＴ側第２開閉弁１３ｂが設けられている。
【００３４】
一方、上記下流側第２ＣＤＴ３ｂ側においては、上記第４連通管９ｂには、脱塩後の処理水の排出を開閉制御する下流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１５ａが設けられ、上記濃縮水排出路８には、濃縮水の排出を開閉制御する下流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１５ｂが設けられている。
【００３５】
すなわち、上記各脱イオンユニットは、脱塩処理後の処理水や濃縮水を排出する処理水排出路を開閉する第１開閉弁と、再生処理で放出されたイオン成分を含む濃縮水を排出する濃縮水排出路を開閉する第２開閉弁とを備える。
【００３６】
このように、上記各脱イオンユニットに上記第１開閉弁と上記第２開閉弁を設けることで、上記濃縮水と処理水の排出方向を分けることができる。なお、再生処理による濃縮水を各脱イオンユニットに戻して再度脱イオン処理するようにしてもよい。このようにすることにより、濃縮水のたれ流しを防止するとともに、脱塩処理による処理水を得ることができる。また、濃縮水は一定サイクルごとに廃棄されてもよい。
【００３７】
なお、上記第１開閉弁と上記第２開閉弁は、一体化していてもよい。この場合、例えば上流側の各脱イオンユニットに、脱塩処理後の処理水や濃縮水を排出する連通管を開閉し、再生処理で放出されたイオン成分を含む濃縮水を排出する濃縮水排出路を開閉する３方切替弁を設けてもよい。また、下流側の各脱イオンユニットに、脱塩処理後の処理水を排出する処理水排出路を開閉し、再生処理で放出されたイオン成分を含む濃縮水を排出する濃縮水排出路を開閉する２方切替弁を設けてもよい。また、図示していないが、各脱イオンユニット、制御装置４等の各装置には、所定の電圧が供給される。また、第１，第２開閉弁として、いわゆる電磁弁や空気制御弁を用いてもよい。
【００３８】
後で図７を参照して詳しく説明するが、上記制御装置４は、いずれかの下流側ユニットで二次脱イオン処理を行なう間に、複数の上流側ユニットで順次一次脱イオン処理が行なわれるよう、複数の上流側ユニットにおける脱イオン処理と再生処理を制御する。上記のような制御により、後述の工程Ａ〜工程Ｄが行なわれ、効率よく浄水を得ることができるようになっている。上記一次脱イオン処理は、上流側ユニットで行なわれる脱塩処理であり、上記二次脱イオン処理は、下流側ユニットで行なわれる脱塩処理である。
【００３９】
すなわち、静電脱イオン装置１は、通液中に存在させた電極間に直流電圧を印加して通液中のイオン成分を吸着する脱イオン処理と、上記両電極に吸着されたイオン成分を通液中に放出する再生処理とが繰り返し行なわれる脱イオンユニット（上流側第１ＣＤＴ２ａ、上流側第２ＣＤＴ２ｂ、下流側第１ＣＤＴ３ａ、下流側第２ＣＤＴ３ｂ）を備える。上記脱イオンユニットは、通液中のイオン成分を一次脱イオン処理する上流側ユニット（上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第２ＣＤＴ２ｂ）が並列状に複数配置されるとともに、上記上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を二次脱イオン処理する下流側ユニット（下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂ）が並列状に複数配置される。
【００４０】
また、上記制御装置４は、いずれかの下流側ユニットで二次脱イオン処理を行なう間に、複数の上流側ユニットで順次一次脱イオン処理が行なわれるよう、複数の上流側ユニットにおける脱イオン処理と再生処理を制御する。
【００４１】
なお、図２に示すように、上記各脱イオンユニットは、１つの静電脱イオン装置で構成されているものに限定されず、複数の静電脱イオン装置２１を含んで構成されていてもよい。この場合、これらの静電脱イオン装置２１は、並列状に配置され、それぞれ他の静電脱イオン装置２１と同期して動作するようにしてもよい。ここで静電脱イオン装置２１は、１個以上の脱イオンユニットを直列に配置しているものである。このように、脱イオンユニットが複数の静電脱イオン装置２１を含んで構成されることで、使用者が大量の浄水を容易に得ることができるとともに、イオン成分の除去率を高めることができる。
【００４２】
つぎに、図３を参照して、各脱イオンユニットの脱塩処理および再生処理について説明する。図３（ａ）は、上記脱塩処理を示し、図３（ｂ）は、上記再生処理を示す。
【００４３】
図３（ａ）に示すように、電圧印加時において、流入水中（脱イオンユニット内を通液中）のナトリウムイオンは陰極側の集電極３４に接する活性炭層３３に電気的に吸着され、塩素イオンは陽極側の集電極３４に接する活性炭層３３に電気的に吸着される。このため、出口から得られる処理水は、その塩化ナトリウム濃度が著しく低下したものとなる。
【００４４】
また、通水を長時間続けると、活性炭層３３に対するイオンの吸着が飽和に近づくため、出口から得られる処理水の塩化ナトリウム濃度が高くなる。そこで、吸着飽和に達する前に陽極側と陰極側とを短絡（ショート）させるか、陽極側と陰極側の両電極間に脱塩処理時に印加された直流電圧を解除するか、あるいは逆接続（逆電圧を印加）すれば、図３（ｂ）に示すように活性炭層３３に吸着されていたナトリウムイオンおよび塩素イオンが脱離し、流入水中の塩化ナトリウム濃度よりはるかに高濃度の塩化ナトリウムを含む流出水（濃縮水）が通液中に放出され出口より排出される。このときの流速を遅くすれば、少ない流水量で活性炭層に吸着された塩化ナトリウムを排出できるので好ましい。
【００４５】
本発明の静電脱イオン装置に用いる脱イオンユニットに特に制限はないが、例えば次の二種類のものを代表例として挙げることができる。上記脱イオンユニットとして、電気絶縁性多孔質通液性シートからなるセパレータを挟んで、高比表面積導電体として高比表面積活性炭を主材とする活性炭層を配置し、その活性炭層の外側に集電極を配置し、さらにその集電極の外側に押え板を配置した構成を有する平板形状のものが挙げられる。フラットな活性炭層を用い、各部材を配置して圧締した平板形状の構造とすることにより、活性炭層を均等に圧縮でき、通液時の液の偏流を効果的に防止することができる。そのため、イオン性物質の除去率の安定化が図られ、しかもその除去率を極限にまで高めることができる。
【００４６】
図４は、かかる平板型の脱イオンユニット（これを「平板型電気式脱イオン装置３１」という）の分解図の一例を示したものであり、図５は、その組み立て図を示したものである。なお、図４と図５において、図３と共通する部品は同一符号を付して図示する。この平板型電気式脱イオン装置３１のセパレータ３２としては、ろ紙、多孔質高分子膜、織布、不織布など、液体の通過が容易でかつ電気絶縁性を有する有機質または無機質のシートからなるものが用いられる。セパレータ３２の厚さは、０.０１〜０.５ｍｍ程度、殊に０.０２〜０.３ｍｍ程度が好ましい。
【００４７】
上記活性炭層３３としては、高比表面積活性炭を主材とする層が用いられる。高比表面積活性炭とは、ＢＥＴ比表面積が好ましくは１０００ｍ2／ｇ以上、より好ましくは１５００ｍ2／ｇ以上、さらに好ましくは２０００〜２５００ｍ2／ｇの活性炭を言う。ＢＥＴ比表面積が余りに小さいときは、イオン性物質を含む液体を通したときのイオン性物質の除去率が低下し易くなる。なおＢＥＴ比表面積が余りに大きくなるとイオン性物質の除去率がかえって低下する傾向があるので、ＢＥＴ比表面積を必要以上に大きくするには及ばない。使用する活性炭の形状は、粉粒状、繊維状など任意である。粉粒状の場合には平板状またはシート状に成形して用い、繊維状の場合には布状に加工して用いることが好ましい。粉粒状活性炭を平板状またはシート状に成形して用いることは、繊維状の活性炭を布状に加工して用いる場合に比べて、コストの点からは格段に有利である。平板状またはシート状への成形は、たとえば、粉粒状活性炭をバインダ成分（ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂、カーボンブラック等）および／または分散媒（溶媒等）と混合して板状に成形してから、適宜熱処理することにより得られる。活性炭層３３として平板状またはシート状のものを用いる場合は、必要に応じこれに穿孔加工を施しておくこともできる。なお、活性炭層３３の厚さは、０.１〜３ｍｍ程度、殊に０.５〜２ｍｍ程度とすることが好ましいが、必ずしもこの範囲内に限られるものではない。
【００４８】
上記集電極３４等の電極としては、銅板、アルミニウム板、カーボン板、フォイル状グラファイトなどの電気良導体であって、活性炭層３３との緊密な接触が可能なものが好ましい。集電極３４の厚さに特に限定はないが、０.１〜０.５ｍｍ程度のものが好ましい。印加を容易にするため、集電極３４には端子（リード）３４ａを設けるのが通常である。
【００４９】
上記押え板３６としては、プラスチックス板などの電気絶縁性材料からできた変形しにくい平板が用いられる。この押え板３６には、液入口３７、液出口３８、固定用ボルト孔３９などを適宜設けることができる。集電極３４と押え板３６との間には、枠状のガスケット３５を介在させることが望ましい。そのようなガスケット３５を独立に設ける代りに、押え板３６側にシール機能を有する部材を設けておくこともできる。上記の部材を用いて、図４に示すように、押え板３６／（ガスケット３５／）集電極３４／活性炭層３３／セパレータ３２／活性炭層３３／集電極３４／（ガスケット３５／）押え板３６の構成を有する平板型電気式脱イオン装置３１が組み立てられる。
【００５０】
また、図６を参照して、電気式脱イオン装置の一例として、多処理室型の電気式脱イオン装置（これを「多処理室型電気式脱イオン装置５０」という）について模式的拡大断面図を用いて説明する。
【００５１】
この多処理室型電気式脱イオン装置５０は、反対側に離間して設けられた二つの末端プレート５１、５２と、絶縁層５３、５４を挟んでそれぞれ隣接した、二つの片面末端電極５５、５６とを有している。それぞれの片面末端電極５５、５６は、チタンシートからなる集電極の片面に導電性エポキシ等のバインダで高比表面積の導電体の活性炭層６４からなるシートが接合されている。二つの片面末端電極５５、５６の間に両面中間電極５７〜６３が、相互に等距離だけ離間して配設されている。それぞれの両面電極（例えば５７）は、チタンシートからなる集電極の両側に活性炭層６４として活性炭シートを接合したものである。この中間電極の数は限定されず、必要な容量が得られる表面積となるよう適宜調節する（図６は７つの両面中間電極５７〜６３だけが図示されている）。
【００５２】
このような構成の多処理室型電気式脱イオン装置５０の各電極を交互にアノード、カソードとする。すなわち、例えば片面末端電極５５、中間電極５８，６０，６３をアノードとし、中間電極５７，５９，６１，６２および片面末端電極５６をカソードとする。すると、それぞれ隣接した電極対（アノードおよびカソード）は、独立した処理室を形成する。
【００５３】
したがって、この多処理室型電気式脱イオン装置５０に原水を導入すると、まず、矢印Ａで示すように、第１の処理室８１を通る原水が、電極表面に対してほぼ平行に流れる。すると、両側の電極が分極されていることにより、イオンは原水中から静電的に除去され、電極５５および５７の活性炭層６４の表面に形成された電気二重層に保持される。
【００５４】
上記原水は、続いて、矢印Ｂで示すように孔８０を通って次の処理室８２の中に流れる。ここでは、中間電極５７および５８によって形成される処理室の分極により、原水中のイオンがさらに除去される。そして、原水は、矢印Ｃ〜Ｇに示すように残りの各処理室を連続的に通過させられ、イオンが除去される。その後、矢印Ｈで示すように、処理水は、片面末端電極５６、絶縁層５４等を通過し、導出口を介して多処理室型電気式脱イオン装置５０から導出される。
【００５５】
このように、多処理室型電気式脱イオン装置５０においても、上記平板型電気式脱イオン装置３１と同様に、カルシウムやマグネシウム等の金属イオンをはじめとして各種のイオンを原水から除去することができる。そして、継続運転により、各種イオンが多孔性の炭素エアロゲルシートの如き活性炭層６４の表面に蓄積され、脱塩処理のための脱塩吸着能が飽和し、原水に含有する各種イオンの除去が不可能となる。そこで、適当な時期をみて、［アノード］−［カソード］の各電極対をショートさせるか、これらの両電極間に脱塩処理時に印加された直流電圧を解除するか、あるいは電極対に脱塩処理時とは逆電圧を印加して、多孔性の活性炭層６４の表面に蓄積された各種イオンを脱離させて再生する。そして、再生後、再度脱塩処理に運転される。以後、引き続き各電極に印加する通電操作を繰り返して、脱塩処理−再生処理を繰り返し行なって、継続運転するものである。
【００５６】
かくして、上記した如き電気式脱イオン装置に原水を通液して、集電極に通電することにより、原水中のイオンを高比表面積の活性炭層に捕獲し、処理水として採取するものである。この間高比表面積活性炭や多孔性の炭素エアロゲル複合体等の活性炭層にはイオンが蓄積されてきて、脱塩吸着能が飽和してくるので、適宜上記集電極間をショートさせたり、印加された直流電圧を解除したり、逆電圧を印加して、高比表面積の活性炭層から、これに蓄積されたイオンを脱離させて装置外に排除させる再生処理をする。これらの操作を繰り返すことにより、継続して処理水を得るものである。
【００５７】
なお、上記電極として、いわゆるカーボンエアロゲルを用いてもよい。また、上記活性炭層としてカーボンエアロゲル層を用いてもよい。これらを用いることにより、イオン成分の吸着面積を大きくとることができ、電極が通液中に溶けることがない、また、再生処理によりガスが発生してもそのガスを吸着しないため、吸着能が低下しない等のメリットがある。
【００５８】
つぎに、図７を参照して、工程Ａ〜工程Ｄについて説明する。
【００５９】
図７（ａ）は工程Ａを示し、図７（ｂ）は工程Ｂを示し、図７（ｃ）は工程Ｃを示し、図７（ｄ）は工程Ｄを示す。
【００６０】
各工程は、それぞれ制御装置４の制御例を示し、本実施例では、工程Ａ、工程Ｂ、工程Ｃ、工程Ｄに示す順に各脱イオンユニットや開閉弁が制御装置４によって制御されるようになっている。
【００６１】
図７（ａ）に示す工程Ａでは、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａの一次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、上流第１ＣＤＴ側第１開閉弁７ａを開状態にし、上流第１ＣＤＴ側第２開閉弁７ｂを閉状態にし、その通液が下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂへ流れる状態にする制御を行なっている。
【００６２】
また、上記制御装置４は、上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次再生処理（再生処理）を制御しながら、上流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１１ａを閉状態にし、上流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１１ｂを開状態にし、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。上記一次再生処理は、上流側ユニットで行なわれる再生処理である。
【００６３】
下流側においては、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａの二次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、下流第１ＣＤＴ側第１開閉弁１３ａを開状態にし、下流第１ＣＤＴ側第２開閉弁１３ｂを閉状態にし、その通液が処理水排出路１０へ流れる状態にする制御を行なっている。
【００６４】
また、上記制御装置４は、下流側第２ＣＤＴ３ｂの二次再生処理（再生処理）を制御しながら、下流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１５ａを閉状態にし、下流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１５ｂを開状態にし、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。上記二次再生処理は、下流側ユニットで行なわれる再生処理である。
【００６５】
これにより、図８に示すように、工程Ａにおいては、原水は、上流側第１ＣＤＴ２ａによって一次脱イオン処理（脱塩処理）され、この後、さらに下流側第１ＣＤＴ３ａによって二次脱イオン処理（脱塩処理）され浄水として排出される。また、上流側第１ＣＤＴ２ａによって一次脱イオン処理（脱塩処理）された処理水は、下流側第２ＣＤＴ３ｂの二次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。このように、下流側ユニットが再生処理を行なうための通液は、上流側ユニットの脱塩処理後の通液であることが好ましい。
【００６６】
また、原水は、上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【００６７】
図７（ｂ）に示す工程Ｂでは、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａの一次再生処理（再生処理）を制御しながら、上流第１ＣＤＴ側第１開閉弁７ａを閉状態にし、上流第１ＣＤＴ側第２開閉弁７ｂを開状態にし、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【００６８】
また、上記制御装置４は、上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、上流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１１ａを開状態にし、上流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１１ｂを閉状態にし、その通液が下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂへ流れる状態にする制御を行なっている。
【００６９】
下流側においては、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａの二次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、下流第１ＣＤＴ側第１開閉弁１３ａを開状態にし、下流第１ＣＤＴ側第２開閉弁１３ｂを閉状態にし、その通液が処理水排出路１０へ流れる状態にする制御を行なっている。
【００７０】
また、上記制御装置４は、下流側第２ＣＤＴ３ｂの二次再生処理（再生処理）を制御しながら、下流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１５ａを閉状態にし、下流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１５ｂを開状態にし、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【００７１】
これにより、図８に示すように、工程Ｂにおいては、原水は、上流側第２ＣＤＴ２ｂによって一次脱イオン処理（脱塩処理）され、この後、さらに下流側第１ＣＤＴ３ａによって二次脱イオン処理（脱塩処理）され浄水として排出される。また、上流側第２ＣＤＴ２ｂによって一次脱イオン処理（脱塩処理）された処理水は、下流側第２ＣＤＴ３ｂの二次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【００７２】
また、原水は、上流側第１ＣＤＴ２ａの一次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【００７３】
すなわち、上記制御装置４は、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、１つの上流側ユニット（ここでは、上流側第１ＣＤＴ２ａ）の一次脱イオン処理よりも１つの下流側ユニット（ここでは、下流側第１ＣＤＴ３ａ）の二次脱イオン処理が長時間となるよう制御するようになっている。
【００７４】
このようにすることにより、下流側第１ＣＤＴ３ａにおいて両電極に付着するイオン成分を十分に飽和させてから再生処理を行なうことができ、下流側ユニットの性能を十分に発揮させることができる。すなわち、下流側ユニットは、上記上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を二次脱イオン処理するため、多くの場合、上流側ユニットの脱塩処理において多くのイオン成分が吸着された通液を脱塩処理することになる。したがって、下流側第１ＣＤＴ３ａの両電極に付着するイオン成分が飽和するまでの時間は、上流側第１ＣＤＴ２ａの両電極に付着するイオン成分が飽和するまでの時間より長くなる。このため、上記のように、上流側第１ＣＤＴ２ａの一次脱イオン処理よりも下流側第１ＣＤＴ３ａの二次脱イオン処理が長時間となるよう制御することで、下流側第１ＣＤＴ３ａは、両電極に付着するイオン成分が十分に飽和されてから再生処理が行なわれるため、下流側第１ＣＤＴ３ａにおいて効率よく脱イオン処理と再生処理を繰り返し行なうことができる。
【００７５】
図７（ｃ）に示す工程Ｃでは、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａの一次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、上流第１ＣＤＴ側第１開閉弁７ａを開状態にし、上流第１ＣＤＴ側第２開閉弁７ｂを閉状態にし、その通液が下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂへ流れる状態にする制御を行なっている。
【００７６】
また、上記制御装置４は、上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次再生処理（再生処理）を制御しながら、上流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１１ａを閉状態にし、上流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１１ｂを開状態にし、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【００７７】
下流側においては、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａの二次再生処理（再生処理）を制御しながら、下流第１ＣＤＴ側第１開閉弁１３ａを閉状態にし、下流第１ＣＤＴ側第２開閉弁１３ｂを開状態にし、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【００７８】
また、上記制御装置４は、下流側第２ＣＤＴ３ｂの二次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、下流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１５ａを開状態にし、下流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１５ｂを閉状態にし、その通液が処理水排出路１０へ流れる状態にする制御を行なっている。
【００７９】
これにより、図８に示すように、工程Ｃにおいては、原水は、上流側第１ＣＤＴ２ａによって一次脱イオン処理（脱塩処理）され、この後、さらに下流側第２ＣＤＴ３ｂによって二次脱イオン処理（脱塩処理）され浄水として排出される。また、上流側第１ＣＤＴ２ａによって一次脱イオン処理（脱塩処理）された処理水は、下流側第１ＣＤＴ３ａの二次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【００８０】
また、原水は、上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【００８１】
すなわち、上記制御装置４は、図７（ｂ）に示す二次脱イオン処理を行なっている下流側第１ＣＤＴ３ａを、図７（ｃ）に示すように二次脱イオン処理から再生処理に切り換えるのと同時もしくはそれよりも早いタイミングで、当該下流側ユニットとは別の下流側ユニット（下流側第２ＣＤＴ３ｂ）において二次脱イオン処理を開始するよう制御するようになっている。
【００８２】
このようにすることにより、いずれかの下流側ユニット（本実施例では、下流側第１ＣＤＴ３ａ）において二次脱イオン処理を行なうことにより両電極に付着したイオン成分が飽和し、吸着能の低下を防止する必要性から当該下流側ユニットにおいて再生処理を行なう場合、当該下流側ユニットとは別の下流側ユニット（本実施例では、下流側第２ＣＤＴ３ｂ）が二次脱イオン処理を開始する。このように、下流側ユニットについても順次再生処理が行なわれ、途切れることなく二次脱イオン処理が行なわれる。そして、一次脱イオン処理された通液は、常に、いずれかの下流側ユニットによって二次脱イオン処理されるため、装置全体として脱イオン処理が途切れることなく行なわれ、コンスタントに通液中のイオン成分を除去し続けることができるとともに、通液中のイオン成分の濃度がばらつくことを防止することができる。
【００８３】
図７（ｄ）に示す工程Ｄでは、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａの一次再生処理（再生処理）を制御しながら、上流第１ＣＤＴ側第１開閉弁７ａを閉状態にし、上流第１ＣＤＴ側第２開閉弁７ｂを開状態にし、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【００８４】
また、上記制御装置４は、上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、上流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１１ａを開状態にし、上流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１１ｂを閉状態にし、その通液が下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂへ流れる状態にする制御を行なっている。
【００８５】
下流側においては、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａの二次再生処理（再生処理）を制御しながら、下流第１ＣＤＴ側第１開閉弁１３ａを閉状態にし、下流第１ＣＤＴ側第２開閉弁１３ｂを開状態にし、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【００８６】
また、上記制御装置４は、下流側第２ＣＤＴ３ｂの二次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、下流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１５ａを開状態にし、下流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１５ｂを閉状態にし、その通液が処理水排出路１０へ流れる状態にする制御を行なっている。
【００８７】
これにより、図８に示すように、工程Ｄにおいては、原水は、上流側第２ＣＤＴ２ｂによって一次脱イオン処理（脱塩処理）され、さらに下流側第２ＣＤＴ３ｂによって二次脱イオン処理（脱塩処理）され浄水として排出される。また、上流側第２ＣＤＴ２ｂによって一次脱イオン処理（脱塩処理）された処理水は、下流側第１ＣＤＴ３ａの二次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【００８８】
また、原水は、上流側第１ＣＤＴ２ａの一次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【００８９】
ここで、上記工程Ａ〜工程Ｄに示すように、下流側ユニットにおいて、上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液で再生処理を行なうことにより、下流側ユニット内の通液をイオン成分の濃度が低い状態で保つことができ、浄水に含まれるイオン成分の濃度をさらに安定させることができる。また、上記全ての工程において、処理水排出路１０へ流れる処理水の流入量が一定であるため、使用者は、安定した流量で浄水を得ることができる。
【００９０】
すなわち、本発明の静電脱イオン方法は、通液中に存在させた電極間に直流電圧を印加して通液中のイオン成分を吸着する脱イオン処理と、上記両電極に吸着されたイオン成分を通液中に放出する再生処理とが繰り返し行なわれる脱イオンユニット（上流側第１ＣＤＴ２ａ、上流側第２ＣＤＴ２ｂ、下流側第１ＣＤＴ３ａ、下流側第２ＣＤＴ３ｂ）を備える。そして、上記脱イオンユニットを、通液中のイオン成分を一次脱イオン処理する上流側ユニット（上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第２ＣＤＴ２ｂ）を並列状に複数配置するとともに、上記上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を二次脱イオン処理する下流側ユニット（下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂ）を並列状に複数配置する。
【００９１】
そして、いずれかの下流側ユニット（下流側第１ＣＤＴ３ａや下流側第２ＣＤＴ３ｂ）で二次脱イオン処理を行なう間に、複数の上流側ユニットで順次一次脱イオン処理が行なわれるよう、複数の上流側ユニット（上流側第１ＣＤＴ２ａまたは上流側第２ＣＤＴ２ｂ）における脱イオン処理と再生処理を制御する制御装置４をさらに備える。
【００９２】
このようにすることで、静電脱イオン装置１および静電脱イオン方法によれば、上流側第１ＣＤＴ２ａや上流側第２ＣＤＴ２ｂは、通液中のイオン成分を一次脱イオン処理し、下流側第１ＣＤＴ３ａや下流側第２ＣＤＴ３ｂは、上流側第１ＣＤＴ２ａや上流側第２ＣＤＴ２ｂで一次脱イオン処理された通液を二次脱イオン処理する。上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａまたは下流側第２ＣＤＴ３ｂで二次脱イオン処理を行なう間に、上流側第１ＣＤＴ２ａや上流側第２ＣＤＴ２ｂで順次一次脱イオン処理が行なわれるよう、上流側第１ＣＤＴ２ａや上流側第２ＣＤＴ２ｂにおける脱イオン処理と再生処理を制御する。
【００９３】
したがって、上流側第１ＣＤＴ２ａや上流側第２ＣＤＴ２ｂにおいて一次脱イオン処理を行なうことにより両電極に付着したイオン成分が飽和し、吸着能の低下を防止する必要性から当該上流側ユニットにおいて再生処理を行なう場合、当該上流側ユニットとは別の上流側ユニットが一次脱イオン処理を開始する。このように、特に処理負荷が高く飽和までの時間が短い上流側ユニットについて、順次再生処理が行なわれ、途切れることなく一次脱イオン処理が行なわれる。そして、一次脱イオン処理された通液は、常に、下流側第１ＣＤＴ３ａや下流側第２ＣＤＴ３ｂによって二次脱イオン処理されるため、静電脱イオン装置１全体として脱イオン処理が途切れることなく行なわれ、コンスタントに通液中のイオン成分を除去し続けることができる。また、本方法によれば、再生に供する水の濃度が常に一定、例えば上流側ユニットは原水を用いて再生し、下流側ユニットは上流側ユニットから排出される一次脱イオン処理水で再生するため再生終了時に得られる取水濃度が一定している。このため、通液中のイオン成分の濃度がばらつくことを防止することができる。しかも、上流側第１ＣＤＴ２ａや上流側第２ＣＤＴ２ｂで一次脱イオン処理された通液は、下流側第１ＣＤＴ３ａや下流側第２ＣＤＴ３ｂによってさらに二次脱イオン処理されるため、より純度の高い処理水を得ることができる。
【００９４】
上記実施例では、上流側ユニットと下流側ユニットは、並列状に２つずつ配置されているが、これに限定されるものではない。上流側ユニットと下流側ユニットを並列状に３つずつ配置されてもよい。
【００９５】
この場合、例えば、図９に示すように、上流側ユニットとして上流側第３ＣＤＴ２ｃが配置され、下流側ユニットとして下流側第３ＣＤＴ３ｃが配置され、それに伴い、上流側第３ＣＤＴ２ｃや下流側第３ＣＤＴ３ｃ側においても、前述の第１，第２開閉弁（図示していない）を設けてもよい。このようにすることにより、図９、図１０に示す工程Ａ〜工程Ｉが行なわれるようにしてもよい。
【００９６】
つぎに、図９を参照して、工程Ａ〜工程Ｃについて説明する。
【００９７】
図９（ａ）は工程Ａを示し、図９（ｂ）は工程Ｂを示し、図９（ｃ）は工程Ｃを示す。
【００９８】
図９（ａ）に示す工程Ａでは、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａの一次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、その通液が下流側第１ＣＤＴ３ａ、下流側第２ＣＤＴ３ｂ、および下流側第３ＣＤＴ３ｃへ流れる状態にする制御を行なっている。
【００９９】
また、上記制御装置４は、上流側第２ＣＤＴ２ｂと上流側第３ＣＤＴ２ｃの一次再生処理（再生処理）を制御しながら、それらの通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１００】
下流側においては、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａの二次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、その通液が処理水排出路１０へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１０１】
また、上記制御装置４は、下流側第２ＣＤＴ３ｂと下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）を制御しながら、それらの通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１０２】
これにより、図１０（ａ）に示すように、工程Ａにおいては、原水は、上流側第１ＣＤＴ２ａによって一次脱イオン処理（脱塩処理）され、この後、さらに下流側第１ＣＤＴ３ａによって二次脱イオン処理（脱塩処理）され浄水として排出される。また、上流側第１ＣＤＴ２ａによって一次脱イオン処理（脱塩処理）された処理水は、下流側第２ＣＤＴ３ｂと下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１０３】
また、原水は、上流側第２ＣＤＴ２ｂと上流側第３ＣＤＴ２ｃの一次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１０４】
図９（ｂ）に示す工程Ｂでは、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａの一次再生処理（再生処理）を制御しながら、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１０５】
また、上記制御装置４は、上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、その通液が下流側第１ＣＤＴ３ａ、下流側第２ＣＤＴ３ｂ、および下流側第３ＣＤＴ３ｃへ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１０６】
また、上記制御装置４は、上流側第３ＣＤＴ２ｃの一次再生処理（再生処理）を制御しながら、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１０７】
下流側においては、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａの二次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、その通液が処理水排出路１０へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１０８】
また、上記制御装置４は、下流側第２ＣＤＴ３ｂと下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）を制御しながら、それらの通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１０９】
これにより、図１０（ａ）に示すように、工程Ｂにおいては、原水は、上流側第２ＣＤＴ２ｂによって一次脱イオン処理（脱塩処理）され、この後、さらに下流側第１ＣＤＴ３ａによって二次脱イオン処理（脱塩処理）され浄水として排出される。また、上流側第２ＣＤＴ２ｂによって一次脱イオン処理（脱塩処理）された処理水は、下流側第２ＣＤＴ３ｂと下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１１０】
また、原水は、上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第３ＣＤＴ２ｃの一次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１１１】
図９（ｃ）に示す工程Ｃでは、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次再生処理（再生処理）を制御しながら、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１１２】
また、上記制御装置４は、上流側第３ＣＤＴ２ｃの一次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、その通液が下流側第１ＣＤＴ３ａ、下流側第２ＣＤＴ３ｂ、および下流側第３ＣＤＴ３ｃへ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１１３】
下流側においては、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａの脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、その通液が処理水排出路１０へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１１４】
また、上記制御装置４は、下流側第２ＣＤＴ３ｂと下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）を制御しながら、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１１５】
これにより、図１０（ａ）に示すように、工程Ｃにおいては、原水は、上流側第３ＣＤＴ２ｃによって一次脱イオン処理（脱塩処理）され、この後、さらに下流側第１ＣＤＴ３ａによって二次脱イオン処理（脱塩処理）され浄水として排出される。また、上流側第３ＣＤＴ２ｃによって一次脱イオン処理（脱塩処理）された処理水は、下流側第２ＣＤＴ３ｂと下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１１６】
また、原水は、上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１１７】
図９および図１０（ａ）に示す工程Ａ〜工程Ｃは、下流側第１ＣＤＴ３ａから浄水を排出する例を示しているが、図１０（ｂ）に示すように、下流側第２ＣＤＴ３ｂから浄水を排出するようにしてもよいし、図１０（ｃ）に示すように、下流側第３ＣＤＴ３ｃから浄水を排出するようにしてもよい。
【０１１８】
図１０（ｂ）に示す工程Ｄ〜工程Ｆでは、上流側の脱イオンユニットは、それぞれ工程Ａ〜工程Ｃ（図９）と同様な制御が行なわれる。そして、下流側第２ＣＤＴ３ｂは、二次脱イオン処理（脱塩処理）し、下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第３ＣＤＴ３ｃはそれぞれ二次再生処理（再生処理）するように制御されている。
【０１１９】
図１０（ｃ）に示す工程Ｇ〜工程Ｉでは、上流側の脱イオンユニットは、それぞれ工程Ａ〜工程Ｃ（図９）と同様な制御が行なわれる。そして、下流側第３ＣＤＴ３ｃは、二次脱イオン処理（脱塩処理）し、下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂは、それぞれ二次再生処理（再生処理）するように制御されている。
【０１２０】
このように、工程Ａ〜工程Ｉの順に本発明の静電脱イオン装置を動作させることにより、１つの下流側ユニットが二次脱イオン処理を行なっている間、３つの上流側ユニットが順次一次脱イオン処理を行なう。したがって、上記実施例の作用効果に加えて、処理負荷が高く飽和までの時間が短い上流側ユニットにおいては、順次再生処理を行なうことができ、処理負荷が低く飽和までの時間が長い下流側ユニットにおいては、吸着能を十分に発揮してから再生処理が行なわれるようにすることができる。これにより、上流側ユニットと下流側ユニットの処理負荷のバランスを均等に保つことができる。
【０１２１】
図９および図１０に示すように、上記実施例では、１つの下流側ユニットが二次脱イオン処理を行なっている間、３つの上流側ユニットが順次一次脱イオン処理を行なうようになっているが、これに限定されるものではなく、１つの下流側ユニットが二次脱イオン処理を行なっている間、２つの上流側ユニットが順次一次脱イオン処理を行なうようにしてもよい。この場合、図１０に示す工程Ａ，工程Ｂ，工程Ｆ，工程Ｄ，工程Ｈ，工程Ｉの順に本発明の静電脱イオン装置を動作させてもよい。このようにすることにより、上記実施例の作用効果に加えて、下流側ユニットは、早めに再生処理を行なうことができる。したがって、下流側ユニットの処理負荷が高い場合に対応することができる。
【０１２２】
また、図９および図１０に示すように、上記実施例では、１つの下流側ユニットは、１つの上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を二次脱イオン処理するようになっているが、これに限定されるものではない。複数の上流側ユニットで順次一次脱イオン処理された通液を複数の下流側ユニットが二次脱イオン処理するようにしてもよいし、複数の上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を１つの下流側ユニットが二次脱イオン処理するようにしてもよいし、１つの上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を複数の下流側ユニットが二次脱イオン処理するようにしてもよい。
【０１２３】
例えば、複数の上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を１つの下流側ユニットが二次脱イオン処理するようにした場合は、図１１および図１２に示す工程Ａ〜工程Ｉを行なうようにしてもよい。
【０１２４】
つぎに、図１１を参照して、工程Ａ〜工程Ｃについて説明する。
【０１２５】
図１１（ａ）に示す工程Ａでは、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次脱イオン処理（脱塩処理）をそれぞれ制御しながら、それらの通液が下流側第１ＣＤＴ３ａ、下流側第２ＣＤＴ３ｂ、および下流側第３ＣＤＴ３ｃへ流れる状態にする制御を行なっている。また、上記制御装置４は、上流側第３ＣＤＴ２ｃの一次再生処理（再生処理）を制御しながら、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１２６】
下流側においては、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａの二次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、その通液が処理水排出路１０へ流れる状態にする制御を行なっている。また、上記制御装置４は、下流側第２ＣＤＴ３ｂと下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）をそれぞれ制御しながら、それらの通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１２７】
これにより、図１２（ａ）に示すように、工程Ａにおいては、原水は、上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第２ＣＤＴ２ｂによって一次脱イオン処理（脱塩処理）され、この後、さらに下流側第１ＣＤＴ３ａによって二次脱イオン処理（脱塩処理）され浄水として排出される。また、上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第２ＣＤＴ２ｂによって一次脱イオン処理（脱塩処理）された処理水は、下流側第２ＣＤＴ３ｂと下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。また、原水は、上流側第３ＣＤＴ２ｃの一次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１２８】
図１１（ｂ）に示す工程Ｂでは、上記制御装置４は、上流側第２ＣＤＴ２ｂと上流側第３ＣＤＴ２ｃの一次脱イオン処理（脱塩処理）をそれぞれ制御しながら、それらの通液が下流側第１ＣＤＴ３ａ、下流側第２ＣＤＴ３ｂ、および下流側第３ＣＤＴ３ｃへ流れる状態にする制御を行なっている。また、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａの一次再生処理（再生処理）を制御しながら、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１２９】
下流側においては、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａの二次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、その通液が処理水排出路１０へ流れる状態にする制御を行なっている。また、上記制御装置４は、下流側第２ＣＤＴ３ｂと下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）をそれぞれ制御しながら、それらの通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１３０】
これにより、図１２（ａ）に示すように、工程Ｂにおいては、原水は、上流側第２ＣＤＴ２ｂと上流側第３ＣＤＴ２ｃによって一次脱イオン処理（脱塩処理）され、この後、さらに下流側第１ＣＤＴ３ａによって二次脱イオン処理（脱塩処理）され浄水として排出される。また、上流側第２ＣＤＴ２ｂと上流側第３ＣＤＴ２ｃによって一次脱イオン処理（脱塩処理）された処理水は、下流側第２ＣＤＴ３ｂと下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。また、原水は、上流側第１ＣＤＴ２ａの一次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１３１】
図１１（ｃ）に示す工程Ｃでは、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第３ＣＤＴ２ｃの一次脱イオン処理（脱塩処理）をそれぞれ制御しながら、それらの通液が下流側第１ＣＤＴ３ａ、下流側第２ＣＤＴ３ｂ、および下流側第３ＣＤＴ３ｃへ流れる状態にする制御を行なっている。また、上記制御装置４は、上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次再生処理（再生処理）を制御しながら、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１３２】
下流側においては、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａの二次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、その通液が処理水排出路１０へ流れる状態にする制御を行なっている。また、上記制御装置４は、下流側第２ＣＤＴ３ｂと下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）をそれぞれ制御しながら、それらの通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１３３】
これにより、図１２（ａ）に示すように、工程Ｃにおいては、原水は、上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第３ＣＤＴ２ｃによって一次脱イオン処理（脱塩処理）され、この後、さらに下流側第１ＣＤＴ３ａによって二次脱イオン処理（脱塩処理）され浄水として排出される。また、上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第３ＣＤＴ２ｃによって一次脱イオン処理（脱塩処理）された処理水は、下流側第２ＣＤＴ３ｂと下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。また、原水は、上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１３４】
図１１および図１２（ａ）に示す工程Ａ〜工程Ｃは、下流側第１ＣＤＴ３ａから浄水を排出する例を示しているが、図１２（ｂ）に示すように、下流側第２ＣＤＴ３ｂから浄水を排出するようにしてもよいし、図１２（ｃ）に示すように、下流側第３ＣＤＴ３ｃから浄水を排出するようにしてもよい。
【０１３５】
図１２（ｂ）に示す工程Ｄ〜工程Ｆでは、上流側の脱イオンユニットは、それぞれ工程Ａ〜工程Ｃ（図１２)と同様な制御が行なわれる。そして、下流側第２ＣＤＴ３ｂは、二次脱イオン処理（脱塩処理）し、下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第３ＣＤＴ３ｃは、二次再生処理（再生処理）するように制御されている。
【０１３６】
図１２（ｃ）に示す工程Ｇ〜工程Ｉでは、上流側の脱イオンユニットは、それぞれ工程Ａ〜工程Ｃ（図１２）と同様な制御が行なわれる。そして、下流側第３ＣＤＴ３ｃは、二次脱イオン処理（脱塩処理）し、下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂは、二次再生処理（再生処理）するように制御されている。
【０１３７】
このように、工程Ａ〜工程Ｉ（図１２）の順に本発明の静電脱イオン装置を動作させることにより、１つの下流側ユニットが複数の上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を二次脱イオン処理するようにすることで、二次脱イオン処理を行なう下流側ユニットから排出される浄水の量を多くすることができる。
【０１３８】
なお、工程Ａ〜工程Ｉ（図１２）の順に限られず、本発明の静電脱イオン装置を工程Ａ、工程Ｂ、工程Ｆ、工程Ｄ、工程Ｈ、工程Ｃの順番で繰り返し動作させてもよい。
【０１３９】
上記各実施例では、制御装置４は、いずれかの下流側ユニット（１つの下流側ユニット）で二次脱イオン処理を行なう間に、複数の上流側ユニットで順次一次脱イオン処理が行なわれるよう、複数の上流側ユニットにおける脱イオン処理と再生処理を制御しているが、これに限定されるものではなく、いずれかの下流側ユニット（複数の下流側ユニット）で二次脱イオン処理を行なう間に、複数の上流側ユニットで順次一次脱イオン処理が行なわれるよう、複数の上流側ユニットにおける脱イオン処理と再生処理を制御してもよい。この場合、後述の工程Ａ〜Ｉ（図１３、図１４）が行なわれるようにしてもよい。
【０１４０】
つぎに、図１３、図１４を参照して、工程Ａ〜工程Ｉについて説明する。
【０１４１】
図１３（ａ）は工程Ａを示し、図１３（ｂ）は工程Ｂを示し、図１３（ｃ）は工程Ｃを示す。
【０１４２】
図１３（ａ）に示す工程Ａでは、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａの一次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、その通液が下流側第１ＣＤＴ３ａ、下流側第２ＣＤＴ３ｂ、および下流側第３ＣＤＴ３ｃへ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１４３】
また、上記制御装置４は、上流側第２ＣＤＴ２ｂと上流側第３ＣＤＴ２ｃの一次再生処理（再生処理）をそれぞれ制御しながら、それらの通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１４４】
下流側においては、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂの二次脱イオン処理（脱塩処理）をそれぞれ制御しながら、それらの通液が処理水排出路１０へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１４５】
また、上記制御装置４は、下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）を制御しながら、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１４６】
これにより、図１４（ａ）に示すように、工程Ａにおいては、原水は、上流側第１ＣＤＴ２ａによって一次脱イオン処理（脱塩処理）され、この後、さらに下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂによってそれぞれ二次脱イオン処理（脱塩処理）され浄水として排出される。また、上流側第１ＣＤＴ２ａによって一次脱イオン処理（脱塩処理）された処理水は、下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１４７】
また、原水は、上流側第２ＣＤＴ２ｂと上流側第３ＣＤＴ２ｃの一次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１４８】
すなわち、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａ、下流側第２ＣＤＴ３ｂ、および下流側第３ＣＤＴ３ｃのうち少なくとも２つの下流側ユニットで脱イオン処理を行なっている間、他の下流側ユニットにおいて再生処理を行なうように制御するようになっている。このようにすることにより、上記２つの下流側ユニット（下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂ）において二次脱イオン処理を行なうことにより両電極に付着したイオン成分が飽和し、吸着能の低下を防止する必要性から当該下流側ユニットにおいて再生処理を行なう場合、他の下流側ユニット下流側第３ＣＤＴ３ｃにおいて脱イオン処理を開始できる準備をすることができる。このように、下流側ユニットにおいて順次再生処理を行なうことで、下流側ユニットを一層効率よく動作させることができるとともに、二次脱イオン処理を行なう下流側ユニットにおいてイオン成分が飽和し吸着能が低下する前に、他の下流側ユニットにおいて脱イオン処理を開始することができるため、複数の下流側ユニット全体として脱イオン処理を途切れることなく行なうことができる。
【０１４９】
図１３（ｂ）に示す工程Ｂでは、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第３ＣＤＴ２ｃの一次再生処理（再生処理）をそれぞれ制御しながら、それらの通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１５０】
また、上記制御装置４は、上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、その通液が下流側第１ＣＤＴ３ａ、下流側第２ＣＤＴ３ｂ、および下流側第３ＣＤＴ３ｃへ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１５１】
下流側においては、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂの二次脱イオン処理（脱塩処理）をそれぞれ制御しながら、それらの通液が処理水排出路１０へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１５２】
また、上記制御装置４は、下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）を制御しながら、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１５３】
これにより、図１３（ａ）に示すように、工程Ｂにおいては、原水は、上流側第２ＣＤＴ２ｂによって一次脱イオン処理（脱塩処理）され、この後、さらに下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂによってそれぞれ二次脱イオン処理（脱塩処理）され浄水として排出される。また、上流側第２ＣＤＴ２ｂによって一次脱イオン処理（脱塩処理）された処理水は、下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１５４】
また、原水は、上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第３ＣＤＴ２ｃの一次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１５５】
図１３（ｃ）に示す工程Ｃでは、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次再生処理（再生処理）をそれぞれ制御しながら、それらの通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１５６】
また、上記制御装置４は、上流側第３ＣＤＴ２ｃの一次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、その通液が下流側第１ＣＤＴ３ａ、下流側第２ＣＤＴ３ｂ、および下流側第３ＣＤＴ３ｃへ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１５７】
下流側においては、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂの二次脱イオン処理（脱塩処理）をそれぞれ制御しながら、それらの通液が処理水排出路１０へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１５８】
また、上記制御装置４は、下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）を制御しながら、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１５９】
これにより、図１４（ａ）に示すように、工程Ｃにおいては、原水は、上流側第２ＣＤＴ２ｂによって一次脱イオン処理（脱塩処理）され、この後、さらに下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂによってそれぞれ二次脱イオン処理（脱塩処理）され浄水として排出される。また、上流側第２ＣＤＴ２ｂによって一次脱イオン処理（脱塩処理）された処理水は、下流側第３ＣＤＴ３ｃの二次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１６０】
また、原水は、上流側第１ＣＤＴ２ａと上流側第３ＣＤＴ２ｃの一次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１６１】
図１４（ｂ）に示す工程Ｄ〜工程Ｆでは、上流側の脱イオンユニットは、それぞれ工程Ａ〜工程Ｃ（図１３）と同様な制御が行なわれる。そして、下流側第２ＣＤＴ３ｂと下流側第３ＣＤＴ３ｃは、二次脱イオン処理（脱塩処理）し、下流側第１ＣＤＴ３ａは、二次再生処理（再生処理）するように制御されている。
【０１６２】
図１４（ｃ）に示す工程Ｇ〜工程Ｉでは、上流側の脱イオンユニットは、それぞれ工程Ａ〜工程Ｃ（図１３）と同様な制御が行なわれる。そして、下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第３ＣＤＴ３ｃは、二次脱イオン処理（脱塩処理）し、下流側第２ＣＤＴ３ｂは、二次再生処理（再生処理）するように制御されている。
【０１６３】
このように、工程Ａ〜工程Ｉ（図１４）の順に本発明の静電脱イオン装置を動作させることにより、下流側ユニット内を通流する通液の流速が遅くなり、使用者はより一層イオン成分の除去率の高い浄水を得やすくなる。
【０１６４】
また、工程Ａ〜工程Ｉ（図１４）の順に限られず、本発明の静電脱イオン装置を工程Ａ、工程Ｅ、工程Ｉの順番で繰り返し動作させてもよい。このようにすることにより、全吸着量（ＣＤＴが許容可能なイオン成分の吸着量）を１００とし、１つの工程で吸着量（イオン成分の吸着量）が５０に上がる場合、工程Ａの終了時には、下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂの吸着量は５０に上がり、下流側第３ＣＤＴ３ｃの吸着量は０のままである。そして、工程Ｅの終了時には、下流側第１ＣＤＴ３ａの吸着量は０に下がり、下流側第２ＣＤＴ３ｂの吸着量は１００に上がり、下流側第３ＣＤＴ３ｃの吸着量は５０に上がる。
【０１６５】
ついで、工程Ｉの終了時には、下流側第１ＣＤＴ３ａの吸着量は５０に上がり、下流側第２ＣＤＴ３ｂの吸着量は０に下がり、下流側第３ＣＤＴ３ｃの吸着量は１００に上がる。そして、再び工程Ａの終了時には、下流側第１ＣＤＴ３ａの吸着量は１００に上がり、下流側第２ＣＤＴ３ｂの吸着量は５０に上がり、下流側第３ＣＤＴ３ｃの吸着量は０に下がる。このように、下流側ユニットにおいて順次再生処理を行なうことで、下流側ユニットを一層効率よく動作させることができる。
【０１６６】
上記各実施例では、上流側ユニットと下流側ユニットが同じ数だけ配置されているが、これに限定されるものではない。例えば、上記下流側ユニットの数を上流側ユニットの数より少なくしてもよい。
【０１６７】
例えば、図１５に示すように、上流側ユニットを５つ配置して、下流側ユニットを２つ配置してもよい。この場合、上流側ユニットとして上流側第４ＣＤＴ２ｄと上流側第５ＣＤＴ２ｅをさらに配置し、下流側ユニットを下流側第１ＣＤＴ３ａと下流側第２ＣＤＴ３ｂの２つしてもよい。このように各脱イオンユニットを配置した場合は、図１５に示す工程Ａを行なうようにしてもよい。
【０１６８】
つぎに、図１５を参照して、工程Ａについて説明する。
【０１６９】
図１５に示す工程Ａでは、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａ、上流側第２ＣＤＴ２ｂ、および上流側第３ＣＤＴ２ｃの一次脱イオン処理（脱塩処理）をそれぞれ制御し、上流側第４ＣＤＴ２ｄと上流側第５ＣＤＴ２ｅの一次再生処理（再生処理）をそれぞれ制御するようになっている。また、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａの二次脱イオン処理（脱塩処理）を制御し、下流側第２ＣＤＴ３ｂの二次再生処理（再生処理）を制御するようになっている。
【０１７０】
下流側第１ＣＤＴ３ａは、上流側第１ＣＤＴ２ａ、上流側第２ＣＤＴ２ｂ、および上流側第３ＣＤＴ２ｃで一次脱イオン処理（脱塩処理）された処理水をさらに二次脱イオン処理（脱塩処理）して浄水として排出する。
【０１７１】
ここで、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａで二次脱イオン処理を行なう間に、例えば上流側第４ＣＤＴ２ｄと上流側第５ＣＤＴ２ｅで一次脱イオン処理が行なわれるよう、複数の上流側ユニットにおける脱イオン処理と再生処理を制御する。
【０１７２】
また、上記制御装置４は、１つの上流側ユニットの一次脱イオン処理よりも１つの下流側ユニットの二次脱イオン処理が長時間となるよう制御するとともに、二次脱イオン処理を行なっている下流側第１ＣＤＴ３ａを二次脱イオン処理から再生処理に切り換える場合には、下流側第１ＣＤＴ３ａを二次脱イオン処理から再生処理に切り換えるのと同時もしくはそれよりも早いタイミングで、下流側第２ＣＤＴ３ｂにおいて二次脱イオン処理を開始するよう制御するようになっている。
【０１７３】
上記のように、上記下流側ユニットの数は、上流側ユニットの数より少ないため、上流側ユニットと下流側ユニットの設備能力バランスを適度に保ち、設備的な無駄をなくすことができる。すなわち、上述したように、下流側ユニットは、上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を二次脱イオン処理することから、飽和までの時間が上流側ユニットよりもかなり長くなる。したがって、１つの下流側ユニットに対して複数の上流側ユニットを対応させて一次脱イオン処理と二次脱イオン処理を行なったとしても、上流側ユニットと下流側ユニットの能力バランスが保て、不必要な脱イオンユニットが余剰することが防止できるのである。
【実施例２】
【０１７４】
上記各実施例では、下流側ユニットは、上流側ユニットで一次脱イオン処理（脱塩処理）された処理水で再生処理を行なうようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、上流側ユニットの一次再生処理（再生処理）による濃縮水で再生処理を行なうようにしてもよい。
【０１７５】
詳細には、上記各実施例では、上流側第１ＣＤＴ２ａから排出される濃縮水は、濃縮水排出路８へ流れるようになっているが、下流側第１ＣＤＴ３ａや下流側第２ＣＤＴ３ｂに流れるようにし、上記上流側第２ＣＤＴ２ｂから排出される濃縮水は、濃縮水排出路８へ流れるようになっているが、下流側第１ＣＤＴ３ａや下流側第２ＣＤＴ３ｂに流れるようにしてもよい。
【０１７６】
例えば、図１６に示すように、上流第１ＣＤＴ側第２開閉弁７ｂを通って流れる濃縮水が第２連通管６ｂへ流れるように、分岐した第１連通管６ａの先端を第２連通管６ｂに接続し、上流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１１ｂを通って流れる濃縮水が第１連通管６ａへ流れるように、分岐した第２連通管６ｂの先端を第１連通管６ａに接続するようにしてもよい。このようにした場合は、図１７に示す工程Ａ〜工程Ｄを行なうようにしてもよい。
【０１７７】
つぎに、図１７を参照して、本実施例で行なわれる工程Ａ〜工程Ｄについて説明する。
【０１７８】
図１７（ａ）は工程Ａを示し、図１７（ｂ）は工程Ｂを示し、図１７（ｃ）は工程Ｃを示し、図１７（ｄ）は工程Ｄを示す。
【０１７９】
図１７（ａ）に示す工程Ａでは、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａの脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、上流第１ＣＤＴ側第１開閉弁７ａを開状態にし、上流第１ＣＤＴ側第２開閉弁７ｂを閉状態にし、その通液が下流側第１ＣＤＴ３ａへ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１８０】
また、上記制御装置４は、上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次再生処理（再生処理）を制御しながら、上流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１１ａを開状態にし、上流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１１ｂを閉状態にし、その通液が下流側第２ＣＤＴ３ｂへ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１８１】
下流側においては、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａの二次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、下流第１ＣＤＴ側第１開閉弁１３ａを開状態にし、下流第１ＣＤＴ側第２開閉弁１３ｂを閉状態にし、その通液が処理水排出路１０へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１８２】
また、上記制御装置４は、下流側第２ＣＤＴ３ｂの二次再生処理（再生処理）を制御しながら、下流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１５ａを閉状態にし、下流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１５ｂを開状態にし、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１８３】
これにより、図１８に示すように、工程Ａにおいては、原水は、上流側第１ＣＤＴ２ａによって一次脱イオン処理（脱塩処理）され、この後、さらに下流側第１ＣＤＴ３ａによって二次脱イオン処理（脱塩処理）され浄水として排出される。また、原水は、上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次再生処理（再生処理）、そして、さらに下流側第２ＣＤＴ３ｂの二次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１８４】
図１７（ｂ）に示す工程Ｂでは、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａの一次再生処理（再生処理）を制御しながら、上流第１ＣＤＴ側第１開閉弁７ａを閉状態にし、上流第１ＣＤＴ側第２開閉弁７ｂを開状態にし、その通液が下流側第２ＣＤＴ３ｂへ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１８５】
また、上記制御装置４は、上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、上流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１１ａを閉状態にし、上流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１１ｂを開状態にし、その通液が下流側第１ＣＤＴ３ａへ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１８６】
下流側においては、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａの二次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、下流第１ＣＤＴ側第１開閉弁１３ａを開状態にし、下流第１ＣＤＴ側第２開閉弁１３ｂを閉状態にし、その通液が処理水排出路１０へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１８７】
また、上記制御装置４は、下流側第２ＣＤＴ３ｂの二次再生処理（再生処理）を制御しながら、下流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１５ａを閉状態にし、下流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１５ｂを開状態にし、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１８８】
これにより、図１８に示すように、工程Ｂにおいては、原水は、上流側第２ＣＤＴ２ｂによって一次脱イオン処理（脱塩処理）され、この後、さらに下流側第１ＣＤＴ３ａによって二次脱イオン処理（脱塩処理）され浄水として排出される。また、原水は、上流側第１ＣＤＴ２ａの一次再生処理（再生処理）、そして、さらに下流側第２ＣＤＴ３ｂの二次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１８９】
図１７（ｃ）に示す工程Ｃでは、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａの一次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、上流第１ＣＤＴ側第１開閉弁７ａを閉状態にし、上流第１ＣＤＴ側第２開閉弁７ｂを開状態にし、その通液が下流側第２ＣＤＴ３ｂへ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１９０】
また、上記制御装置４は、上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次再生処理（再生処理）を制御しながら、上流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１１ａを閉状態にし、上流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１１ｂを開状態にし、その通液が下流側第１ＣＤＴ３ａへ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１９１】
下流側においては、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａの二次再生処理（再生処理）を制御しながら、下流第１ＣＤＴ側第１開閉弁１３ａを閉状態にし、下流第１ＣＤＴ側第２開閉弁１３ｂを開状態にし、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１９２】
また、上記制御装置４は、下流側第２ＣＤＴ３ｂの二次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、下流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１５ａを開状態にし、下流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１５ｂを閉状態にし、その通液が処理水排出路１０へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１９３】
これにより、図１８に示すように、工程Ｃにおいては、原水は、上流側第１ＣＤＴ２ａによって一次脱イオン処理（脱塩処理）され、この後、さらに下流側第２ＣＤＴ３ｂによって二次脱イオン処理（脱塩処理）され浄水として排出される。また、原水は、上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次再生処理（再生処理）、そして、さらに下流側第１ＣＤＴ３ａの二次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１９４】
図１７（ｄ）に示す工程Ｄでは、上記制御装置４は、上流側第１ＣＤＴ２ａの一次再生処理（再生処理）を制御しながら、上流第１ＣＤＴ側第１開閉弁７ａを開状態にし、上流第１ＣＤＴ側第２開閉弁７ｂを閉状態にし、その通液が下流側第１ＣＤＴ３ａへ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１９５】
また、上記制御装置４は、上流側第２ＣＤＴ２ｂの一次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、上流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１１ａを開状態にし、上流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１１ｂを閉状態にし、その通液が下流側第２ＣＤＴ３ｂへ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１９６】
下流側においては、上記制御装置４は、下流側第１ＣＤＴ３ａの二次再生処理（再生処理）を制御しながら、下流第１ＣＤＴ側第１開閉弁１３ａを閉状態にし、下流第１ＣＤＴ側第２開閉弁１３ｂを開状態にし、その通液が濃縮水排出路８へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１９７】
また、上記制御装置４は、下流側第２ＣＤＴ３ｂの二次脱イオン処理（脱塩処理）を制御しながら、下流第２ＣＤＴ側第１開閉弁１５ａを開状態にし、下流第２ＣＤＴ側第２開閉弁１５ｂを閉状態にし、その通液が処理水排出路１０へ流れる状態にする制御を行なっている。
【０１９８】
これにより、図１８に示すように、工程Ｄにおいては、原水は、上流側第２ＣＤＴ２ｂによって一次脱イオン処理（脱塩処理）され、さらに下流側第２ＣＤＴ３ｂによって二次脱イオン処理（脱塩処理）され浄水として排出される。また、原水は、上流側第１ＣＤＴ２ａの一次再生処理（再生処理）、そして、さらに下流側第１ＣＤＴ３ａの二次再生処理（再生処理）により濃縮水として排出される。
【０１９９】
このように、上流側ユニットの一次再生処理（再生処理）による濃縮水で再生処理を行なうようにすることで、上流側ユニットで一次脱イオン処理された通液を全て下流側ユニットで二次脱イオン処理されるため、上記第１の実施例の作用効果に加えて、無駄なく浄水を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０２００】
【図１】本発明の第１の実施例の静電脱イオン装置を示す図である。
【図２】脱イオンユニットを示す図である。
【図３】脱イオンユニットの脱塩処理と再生処理を示す図である。
【図４】脱イオンユニットの第１例の平板型電気式脱イオン装置の展開図である。
【図５】平板型電気式脱イオン装置の断面図である。
【図６】脱イオンユニットの第２例の多処理室型電気式脱イオン装置の模式的拡大断面図である。
【図７】工程Ａ〜工程Ｄを示すブロック図である。
【図８】各工程においての通液の流れを示す図である。
【図９】工程Ａ〜工程Ｃを示すブロック図である。
【図１０】各工程においての通液の流れを示す図である。
【図１１】工程Ａ〜工程Ｃを示すブロック図である。
【図１２】各工程においての通液の流れを示す図である。
【図１３】工程Ａ〜工程Ｃを示すブロック図である。
【図１４】各工程においての通液の流れを示す図である。
【図１５】工程Ａを示すブロック図である。
【図１６】第２の実施例の静電脱イオン装置を示す図である。
【図１７】工程Ａ〜工程Ｄを示すブロック図である。
【図１８】各工程においての通液の流れを示す図である。
【符号の説明】
【０２０１】
１      静電脱イオン装置
２ａ    上流側第１ＣＤＴ
２ｂ    上流側第２ＣＤＴ
２ｃ    上流側第３ＣＤＴ
２ｄ    上流側第４ＣＤＴ
２ｅ    上流側第５ＣＤＴ
３ａ    下流側第１ＣＤＴ
３ｂ    下流側第２ＣＤＴ
３ｃ    下流側第３ＣＤＴ
４      制御装置
５      導入管
５ａ    分岐管
６ａ    第１連通管
６ｂ    第２連通管
７ａ    上流第１ＣＤＴ側第１開閉弁
７ｂ    上流第１ＣＤＴ側第２開閉弁
８      濃縮水排出路
９ａ    第３連通管
９ｂ    第４連通管
１０    処理水排出路
１１ａ  上流第２ＣＤＴ側第１開閉弁
１１ｂ  上流第２ＣＤＴ側第２開閉弁
１３ａ  下流第１ＣＤＴ側第１開閉弁
１３ｂ  下流第１ＣＤＴ側第２開閉弁
１５ａ  下流第２ＣＤＴ側第１開閉弁
１５ｂ  下流第２ＣＤＴ側第２開閉弁
１７    接続管
２１    静電脱イオン装置
３１    平板型電気式脱イオン装置
３２    セパレータ
３３    活性炭層
３４    集電極
３４ａ  端子
３５    ガスケット
３６    押え板
３７    液入口
３８    液出口
３９    固定用ボルト孔
５０    多処理室型電気式脱イオン装置
５１    末端プレート
５２    末端プレート
５３    絶縁層
５４    絶縁層
５５    片面末端電極
５６    片面末端電極
５７    両面中間電極
５８    両面中間電極
５９    両面中間電極
６０    両面中間電極
６１    両面中間電極
６２    両面中間電極
６３    両面中間電極
６４    活性炭層
８０    孔
８１    処理室
８２    処理室
【図１】
2005152743.tif 000003
【図２】
2005152743.tif 000004
【図３】
2005152743.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005152743.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005152743.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2005152743.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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