JP6176149B2 - 水処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、供給水から第１処理水を製造する第１処理水製造部と、第１処理水製造部により製造された第１処理水から第２処理水と第３処理水とを製造する第２処理水製造部と、を備えた水処理装置に関する。

医薬品や化粧品の製造、電子部品や精密機器の洗浄等においては、不純物を含まない高純度の純水が使用される。この種の純水は、一般に、地下水、水道水等の供給水を透過水製造部としての膜分離装置で処理し、得られた透過水を精製することにより製造される。膜分離装置は、少なくとも１段の逆浸透膜モジュールを備えており、供給水から透過水と濃縮水とを製造することができる。以下の説明においては、逆浸透膜モジュールを「ＲＯ膜モジュール」、逆浸透膜を「ＲＯ膜」ともいう。

膜分離装置を備えた水処理装置では、需要箇所での最大消費水量を賄うことができるように透過水の流量が予め設定されている。一方、ＲＯ膜は、供給水の温度及び膜の状態（細孔の閉塞及び材質の酸化劣化）により水透過係数が変化する。すなわち、透過水の流量は、供給水の温度及び膜の状態により変化する。そこで、透過水の流量を一定に維持しながら運転する方法として、例えば、流量フィードバック定流量制御が行われている（特許文献１参照）。

流量フィードバック定流量制御においては、流量センサ（流量検出手段）により透過水の流量を検出し、この検出流量値が目標流量値に一致するように加圧ポンプの駆動周波数、すなわち回転数を制御しながら運転する。

ところで、前段ＲＯ膜モジュール（第１処理水製造部）と後段ＲＯ膜モジュール（第２処理水製造部）とが２段に直列に配置される構成において、流量フィードバック定流量制御が行われることがある（特許文献２参照）。
特許文献２に記載の水処理装置においては、前段ＲＯ膜モジュール（第１処理水製造部）から前段透過水（第１処理水）が製造され、後段ＲＯ膜モジュール（第２処理水製造部）から後段透過水（第２処理水）と後段濃縮水（第３処理水）とが製造される。このような構成において、特許文献２に記載の水処理装置においては、流量フィードバック定流量制御における前段透過水（第１処理水）の目標流量値が、後段ＲＯ膜モジュールにより製造された後段透過水（第２処理水）の流量値と後段濃縮水（第３処理水）の流量値との和の流量値となるように設定されている。

特開２０００−２７１４５９号公報 特開２００８−２３７９７１号公報

流量フィードバック定流量制御における前段透過水（第１処理水）の目標流量値を、後段ＲＯ膜モジュールにより製造された後段透過水（第２処理水）の流量値と後段濃縮水（第３処理水）の流量値との和の流量値となるように設定する場合、例えば、後段透過水（第２処理水）或いは後段濃縮水（第３処理水）の流量を検出する流量センサ（流量検出手段）においてプラス側の測定誤差が生じていると、前段ＲＯ膜モジュールから後段ＲＯ膜モジュールへの前段透過水の供給量が不足することが考えられる。

従って、本発明は、流量検出手段の測定誤差を考慮した目標流量値を設定することで、第１処理水製造部から第２処理水製造部へ供給される第１処理水の供給量の不足を抑制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。

本発明は、供給水から第１処理水を製造する第１処理水製造部と、前記第１処理水製造部により製造された第１処理水の流量を検出する第１流量検出手段と、前記第１処理水製造部により製造された第１処理水から第２処理水と第３処理水とを製造する第２処理水製造部と、前記第２処理水製造部により製造された第２処理水の流量を検出する第２流量検出手段と、前記第２処理水製造部により製造された第３処理水の流量を検出する第３流量検出手段と、入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、供給水を吸入して前記第１処理水製造部に向けて送出するポンプと、入力された周波数指定信号に対応する駆動周波数を前記ポンプに出力するインバータと、第１処理水の製造時において、前記第１流量検出手段の検出流量値が、前記第２流量検出手段の検出流量値と前記第３流量検出手段の検出流量値との和の流量値である第１目標流量値となるように前記ポンプの駆動周波数を演算し、当該駆動周波数に対応する周波数指定信号を前記インバータに出力する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１処理水の前記第１目標流量値として、前記第１流量検出手段、前記第２流量検出手段及び前記第３流量検出手段の少なくとも一つ以上の流量検出手段のプラス側の測定誤差を考慮した値を設定する水処理装置に関する。

また、前記第２処理水製造部により製造される第３処理水の流量を調節可能な流量調節弁を備え、前記制御部は、第２処理水の定格流量値と第３処理水の調節流量値との和の流量値である第２目標流量値が外部入力手段を介して設定され、設定された前記第２目標流量値を記憶手段に記憶するものであって、前記第２目標流量値として、前記流量調節弁のプラス側の調節誤差を考慮した値を設定することが好ましい。

また、前記制御部は、装置の起動時において、前記第１流量検出手段の検出流量値が前記第２目標流量値に対して所定割合未満の場合に、前記第１流量検出手段の検出流量値が前記第２目標流量値に向かって増加するように前記ポンプの駆動周波数を一定の時間変化率で変化させる初期定加速制御を実行し、前記第１流量検出手段の検出流量値が前記第２目標流量値に対して所定割合以上になった場合に、前記第１流量検出手段の検出流量値が前記第１目標流量値に向かって増加するように前記ポンプの駆動周波数を一定の時間変化率で変化させる末期定加速制御を実行し、その後、前記第１流量検出手段の検出流量値が前記第１目標流量値に対して所定割合以上になった場合に、前記第１流量検出手段の検出流量値が前記第１目標流量値となるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより前記ポンプの駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する周波数指定信号を前記インバータに出力する定流量制御を実行することが好ましい。

また、前記第１処理水製造部は、供給水から第１処理水である第１透過水を分離する第１逆浸透膜モジュールであり、前記第２処理水製造部は、前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水を、第２処理水である第２透過水と第３処理水である第１濃縮水とに分離する第２逆浸透膜モジュールであることが好ましい。

また、前記第１処理水製造部は、供給水から第１処理水である第１透過水を分離する第１逆浸透膜モジュールであり、前記第２処理水製造部は、前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水を脱イオン処理して、第２処理水である脱イオン水と第３処理水である第２濃縮水とを得る脱イオン部であることが好ましい。

本発明によれば、流量検出手段の測定誤差を考慮した目標流量値を設定することで、第１処理水製造部から第２処理水製造部へ供給される第１処理水の供給量の不足を抑制することができる水処理装置を提供することができる。

第１実施形態に係る純水製造装置１の全体概略図である。 第１実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の前段部分である。 第１実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の第１中段部分である。 第１実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の第２中段部分である。 第１実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の後段部分である。 後段加圧ポンプ１２に対して後段定加速制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。 後段加圧ポンプ１２に対して後段定流量制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。 前段加圧ポンプ８に対して前段定加速制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。 前段加圧ポンプ８に対して前段定流量制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る純水製造装置１Ａの全体概略図である。 第２実施形態に係る純水製造装置１Ａの全体構成図の中段部分である。 第２実施形態に係る純水製造装置１Ａの全体構成図の後段部分である。 第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂの全体概略図である。 第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂの全体構成図の第２中段部分である。 第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂの全体構成図の後段部分である。

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場合の実施形態について説明する。
（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る純水製造装置１について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る純水製造装置１の全体概略図である。図２Ａは、第１実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の前段部分である。図２Ｂは、第１実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の第１中段部分である。図２Ｃは、第１実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の第２中段部分である。図２Ｄは、第１実施形態に係る純水製造装置１の全体構成図の後段部分である。本実施形態に係る純水製造装置１は、例えば、原水（例えば、水道水）から透過水や脱塩水（脱イオン水）を製造する純水製造装置に適用される。純水製造装置１で製造された透過水や脱塩水は、純水として、需要箇所等に送出される。なお、本実施形態に係る純水製造装置１において、需要箇所等へ純水を供給することを「採水」ともいう。

図１に示すように、第１実施形態に係る純水製造装置１は、第１オプション機器ＯＰ１と、プレフィルタ４と、第２オプション機器ＯＰ２と、前段加圧ポンプ８と、前段インバータ９と、第１処理水製造部としての前段ＲＯ膜モジュール１０（第１逆浸透膜モジュール）と、後段加圧ポンプ１２と、後段インバータ１３と、第２処理水製造部としての後段ＲＯ膜モジュール１４（第２逆浸透膜モジュール）と、第３オプション機器ＯＰ３と、第１流路切換弁Ｖ７１と、第４オプション機器ＯＰ４と、制御部３０と、入力操作部４０と、表示部６０と、を備える。

第１オプション機器ＯＰ１〜第４オプション機器ＯＰ４は、純水製造装置１に着脱可能なオプション機器として、純水製造装置１に装備される機器である。第１オプション機器ＯＰ１は、軟水器２及び活性炭濾過器３を含む。第２オプション機器ＯＰ２は、硬度センサＳ１及び残留塩素センサＳ２を含む。第３オプション機器ＯＰ３は、脱炭酸装置１５を含む。第４オプション機器ＯＰ４は、第２比抵抗センサＲＳ２、全有機炭素センサＴＯＣ及び第３温度センサＴＥ３を含む。

また、図１に示すように、純水製造装置１は、供給水ラインＬ１と、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２と、前段ＲＯ透過水リターンラインＬ４３と、前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３と、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３と、後段ＲＯ透過水リターンラインＬ４４と、後段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５４と、を備える。なお、本明細書における「ライン」とは、流路、径路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。

また、純水製造装置１は、図２Ａ〜図２Ｄに示すように、図１に示す構成に加えて、第１開閉弁Ｖ１１〜第９開閉弁Ｖ１９と、真空破壊弁Ｖ４１と、減圧弁Ｖ４２と、供給水補給弁Ｖ３１と、第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４と、第４排水弁Ｖ３６及び第５排水弁Ｖ３７と、前段透過水補給弁Ｖ３５と、第１定流量弁Ｖ５１〜第４定流量弁Ｖ５４、及び、第６定流量弁Ｖ５６〜第８定流量弁Ｖ５８と、第１逆止弁Ｖ６１〜第４逆止弁Ｖ６４、及び第６逆止弁Ｖ６６と、第１圧力計Ｐ１〜第４圧力計Ｐ４と、第１圧力センサＰＳ１及び第５圧力センサＰＳ５と、圧力スイッチＰＳＷと、第１温度センサＴＥ１〜第５温度センサＴＥ５と、第１流量検出手段としての第１流量センサＦＭ１、第２流量検出手段としての第３流量センサＦＭ３、及び第３流量検出手段としての第４流量センサＦＭ４と、第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２と、を備える。

図１、図２Ａ〜図２Ｄでは、電気的な接続の経路を省略するが、制御部３０は、供給水補給弁Ｖ３１、第１流路切換弁Ｖ７１、第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４、第４排水弁Ｖ３６及び第５排水弁Ｖ３７、前段透過水補給弁Ｖ３５、圧力スイッチＰＳＷ、第１温度センサＴＥ１〜第５温度センサＴＥ５、第１圧力センサＰＳ１及び第５圧力センサＰＳ５、第１流量センサＦＭ１、第３流量センサＦＭ３及び第４流量センサＦＭ４、第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２、第２比抵抗センサＲＳ２、全有機炭素センサＴＯＣ、硬度センサＳ１、残留塩素センサＳ２等と電気的に接続される。

まず、純水製造装置１における全体構成図の前段部分について説明する。
図１及び図２Ａに示すように、供給水ラインＬ１には、供給水Ｗ１が流通する。供給水ラインＬ１は、供給水Ｗ１を、前段ＲＯ膜モジュール１０へ流通させるラインである。供給水ラインＬ１は、第１供給水ラインＬ１１と、第２供給水ラインＬ１２と、を有する。

第１供給水ラインＬ１１には、原水Ｗ１１（供給水Ｗ１）が流通する。第１供給水ラインＬ１１は、原水Ｗ１１の供給源（不図示）と軟水器２とをつなぐラインである。第１供給水ラインＬ１１の上流側の端部は、原水Ｗ１１の供給源（不図示）に接続されている。また、第１供給水ラインＬ１１の下流側の端部は、軟水器２に接続されている。

第１供給水ラインＬ１１には、図２Ａに示すように、上流側から順に、接続部Ｊ１、第１開閉弁Ｖ１１、及び軟水器２が設けられている。第１開閉弁Ｖ１１は、第１供給水ラインＬ１１の開閉を操作可能な手動弁である。

軟水器２は、原水Ｗ１１中に含まれる硬度成分をナトリウムイオンに置換して軟水Ｗ１２（供給水Ｗ１）を製造する機器である。軟水器２は、圧力タンク内に陽イオン交換樹脂床を収容したイオン交換塔を有する。

第２供給水ラインＬ１２には、軟水Ｗ１２（供給水Ｗ１）が流通する。第２供給水ラインＬ１２は、軟水Ｗ１２を、前段ＲＯ膜モジュール１０へ流通させるラインである。第２供給水ラインＬ１２は、軟水器２と前段ＲＯ膜モジュール１０とをつなぐラインである。図２Ａに示すように、第２供給水ラインＬ１２の上流側の端部は、軟水器２に接続されている。また、図２Ｂに示すように、第２供給水ラインＬ１２の下流側の端部は、前段ＲＯ膜モジュール１０の一次側入口ポート（供給水Ｗ１の入口）に接続されている。

第２供給水ラインＬ１２には、上流側から順に、図２Ａに示すように、第２開閉弁Ｖ１２、接続部Ｊ２、第３開閉弁Ｖ１３、活性炭濾過器３、第４開閉弁Ｖ１４、接続部Ｊ３、プレフィルタ４、接続部Ｊ４、及び接続部Ｊ５が設けられている。また、接続部Ｊ５以降には、図２Ｂに示すように、第５開閉弁Ｖ１５、接続部Ｊ６、減圧弁Ｖ４２、供給水補給弁Ｖ３１、接続部Ｊ５１、接続部Ｊ７、接続部Ｊ８、前段加圧ポンプ８、接続部Ｊ９、及び前段ＲＯ膜モジュール１０が設けられている。第２開閉弁Ｖ１２〜第５開閉弁Ｖ１５は、第２供給水ラインＬ１２の開閉を操作可能な手動弁である。供給水補給弁Ｖ３１は、第２供給水ラインＬ１２の開閉を制御可能な自動弁である。供給水補給弁Ｖ３１は、制御部３０と電気的に接続されている。供給水補給弁Ｖ３１の開閉は、制御部３０から送信される流路開閉信号により制御される。

活性炭濾過器３は、軟水Ｗ１２（供給水Ｗ１）に含まれる塩素成分（主として遊離残留塩素）を除去する機器である。活性炭濾過器３は、圧力タンク内に活性炭からなる濾材床を収容した濾過塔を有する。活性炭濾過器３は、軟水Ｗ１２に含まれる塩素成分を分解除去する他、有機成分を吸着除去したり、懸濁物質を捕捉したりして軟水Ｗ１２（供給水Ｗ１）を浄化する。

プレフィルタ４は、活性炭濾過器３により浄化された軟水Ｗ１２（供給水Ｗ１）に含まれる微粒子を除去するフィルタである。プレフィルタ４は、ハウジング内にフィルタエレメントが収容されて構成される。フィルタエレメントとしては、例えば、濾過精度が１〜５０μｍの不織布フィルタエレメント又は糸巻きフィルタエレメント等が用いられる。

硬度センサＳ１は、供給水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１の全硬度（すなわち、硬度リーク量）を測定する機器である。残留塩素センサＳ２は、供給水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１の遊離残留塩素濃度（すなわち、塩素リーク量）を測定する機器である。硬度センサＳ１及び残留塩素センサＳ２は、図２Ａに示すように、測定ラインＬ１１０を介して、接続部Ｊ５において供給水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ５は、供給水ラインＬ１におけるプレフィルタ４と第５開閉弁Ｖ１５との間に配置されている。硬度センサＳ１及び残留塩素センサＳ２は、制御部３０と電気的に接続されている。硬度センサＳ１で測定された硬度リーク量、及び残留塩素センサＳ２で測定された塩素リーク量は、それぞれ制御部３０へ検出信号として送信される。

次に、純水製造装置１における全体構成図の中段部分について説明する。
図２Ｂに示すように、接続部Ｊ６には、真空破壊弁Ｖ４１が接続されている。真空破壊弁Ｖ４１は、常閉式の圧力作動弁であり、供給水ラインＬ１の管内圧力が大気圧力よりも低くなった場合に弁体が開いて大気を吸入する。真空破壊弁Ｖ４１を設けることにより、原水Ｗ１１（供給水Ｗ１）が断水となって供給水ラインＬ１が負圧になったとしても、前段ＲＯ膜モジュール１０の膜の破損等の不具合を防止することができる。

減圧弁Ｖ４２は、軟水器２、活性炭濾過器３及びプレフィルタ４を通過した軟水Ｗ１２の圧力を、前段ＲＯ膜モジュール１０から流出する前段濃縮水Ｗ３の圧力よりも低い圧力に調整する機器である。減圧弁Ｖ４２は、軟水Ｗ１２の圧力よりも前段濃縮水Ｗ３の圧力が大きく（軟水Ｗ１２の圧力＜前段濃縮水Ｗ３の圧力）なるように、軟水Ｗ１２の圧力を調整する。これにより、前段濃縮水Ｗ３の一部が軟水Ｗ１２に循環され、軟水Ｗ１２に前段濃縮水Ｗ３が混合された供給水は、前段ＲＯ膜モジュール１０に供給される。即ち、前段ＲＯ膜モジュール１０においては、前段加圧ポンプ８により供給水を循環させながら、透過水を生産するクロスフロー方式の分離操作が行われる。

接続部Ｊ５１には、後述する前段ＲＯ透過水リターンラインＬ４３の下流側の端部及び前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３の下流側の端部が接続されている。

前段加圧ポンプ８は、供給水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１を吸入し、前段ＲＯ膜モジュール１０へ向けて圧送（吐出）する装置である。前段加圧ポンプ８には、前段インバータ９から周波数が変換された駆動電力が供給される。前段加圧ポンプ８は、供給された駆動電力の周波数（以下、「駆動周波数」ともいう）に応じた回転速度で駆動される。

前段インバータ９は、前段加圧ポンプ８に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路（又はその回路を持つ装置）である。前段インバータ９は、制御部３０と電気的に接続されている。前段インバータ９には、制御部３０から周波数指定信号が入力される。前段インバータ９は、制御部３０により入力された周波数指定信号（電流値信号又は電圧値信号）に対応する駆動周波数の駆動電力を前段加圧ポンプ８に出力する。

前段ＲＯ膜モジュール１０は、前段加圧ポンプ８により圧送された供給水Ｗ１を、溶存塩類が除去された前段透過水Ｗ２（第１処理水、第１透過水）と、溶存塩類が濃縮された前段濃縮水Ｗ３と、に分離する。すなわち、第１処理水製造部としての前段ＲＯ膜モジュール１０は、供給水Ｗ１から第１処理水Ｗ２を製造する。前段ＲＯ膜モジュール１０は、単一又は複数のスパイラル型ＲＯ膜エレメントを圧力容器（ベッセル）に収容して構成される。当該ＲＯ膜エレメントに使用されるＲＯ膜としては、架橋芳香族ポリアミド系複合膜などが例示される。架橋芳香族ポリアミド系複合膜からなるＲＯ膜エレメントとしては、東レ社製：型式名「ＴＭＧ２０−４００」、ウンジン・ケミカル社製：型式名「ＲＥ８０４０−ＢＬＦ」、日東電工社製：型式名「ＥＳＰＡ１」等が市販されており、これらのエレメントを好適に用いることができる。

前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３は、前段ＲＯ膜モジュール１０で分離された前段濃縮水Ｗ３の一部Ｗ３１を供給水ラインＬ１へ返送するラインである。前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３の上流側の端部は、前段ＲＯ膜モジュール１０の一次側出口ポート（前段濃縮水Ｗ３の出口）に接続されている。前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３の下流側の端部は、接続部Ｊ５１において供給水ラインＬ１に接続されている。前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３には、第１逆止弁Ｖ６１及び第１定流量弁Ｖ５１が設けられている。

ＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１は、前段ＲＯ膜モジュール１０で分離された前段濃縮水Ｗ３の残部Ｗ３２を、前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３の途中から装置の外へ排出するラインである。ＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１の上流側の端部は、接続部Ｊ５３に接続されている。接続部Ｊ５３は、前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３における前段ＲＯ膜モジュール１０と接続部Ｊ５２との間に配置されている。第１濃縮水排水ラインＬ６１１、第２濃縮水排水ラインＬ６１２及び第３濃縮水排水ラインＬ６１３の上流側の端部は、接続部Ｊ５５及びＪ５６において、ＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１に接続されている。

第１濃縮水排水ラインＬ６１１〜第３濃縮水排水ラインＬ６１３には、それぞれ、第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４、及び第２定流量弁Ｖ５２〜第４定流量弁Ｖ５４が設けられている。第２定流量弁Ｖ５２〜第４定流量弁Ｖ５４は、それぞれ異なる流量値に設定されている。第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４により、第１濃縮水排水ラインＬ６１１〜第３濃縮水排水ラインＬ６１３を個別に開閉することができる。第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４の開放数を適宜に選択することにより、装置外へ排出する前段濃縮水Ｗ３の排水流量を調節することができる。この調節により、前段透過水Ｗ２の回収率を予め設定された値に保つことができる。なお、前段透過水Ｗ２の回収率とは、前段ＲＯ膜モジュール１０に供給される軟水Ｗ１２（前段濃縮水Ｗ３の一部Ｗ３１が混合される前の供給水Ｗ１）の流量に対する前段透過水Ｗ２の割合（％）をいう。

第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４は、それぞれ制御部３０と電気的に接続されている。第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４の開閉は、制御部３０から送信される駆動信号により制御される。

第１濃縮水排水ラインＬ６１１、第２濃縮水排水ラインＬ６１２及び第３濃縮水排水ラインＬ６１３の下流側の端部は、接続部Ｊ５７及びＪ５８において、合流排水ラインＬ６２の上流側の端部に接続されている。合流排水ラインＬ６２の下流側の端部は、例えば、排水ピット（不図示）に接続又は開口している。合流排水ラインＬ６２の途中には、第２逆止弁Ｖ６２が設けられている。

前段ＲＯ透過水ラインＬ２２は、前段ＲＯ膜モジュール１０で分離された前段透過水Ｗ２を後段ＲＯ膜モジュール１４に流通させるラインである。前段ＲＯ透過水ラインＬ２２の上流側の端部は、図２Ｂに示すように、前段ＲＯ膜モジュール１０の二次側ポート（前段透過水Ｗ２の出口）に接続されている。前段ＲＯ透過水ラインＬ２２の下流側の端部は、図２Ｃに示すように、後段ＲＯ膜モジュール１４の一次側入口ポート（前段透過水Ｗ２の入口）に接続されている。

前段ＲＯ透過水ラインＬ２２には、上流側から順に、図２Ｂに示すように、接続部Ｊ５４、前段透過水補給弁Ｖ３５、第３逆止弁Ｖ６３、接続部Ｊ１０、接続部Ｊ１２、接続部Ｊ１３、及び第６開閉弁Ｖ１６が設けられている。また、第６開閉弁Ｖ１６以降には、図２Ｃに示すように、接続部Ｊ４４、第７開閉弁Ｖ１７、接続部Ｊ６１、接続部Ｊ２１、後段加圧ポンプ１２、接続部Ｊ２２、及び後段ＲＯ膜モジュール１４が設けられている。図２Ｂに示すように、接続部Ｊ５４には、前段ＲＯ透過水リターンラインＬ４３の上流側の端部が接続されている。また、図２Ｃに示すように、接続部Ｊ４４には、後段ＲＯ透過水リターンラインＬ４４の下流側の端部が接続されている。接続部Ｊ６１には、後段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５４の下流側の端部が接続されている。

前段透過水補給弁Ｖ３５は、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２の開閉を制御可能な自動弁である。前段透過水補給弁Ｖ３５は、制御部３０と電気的に接続されている。前段透過水補給弁Ｖ３５の開閉は、制御部３０から送信される流路開閉信号により制御される。

後段加圧ポンプ１２は、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２を流通する前段透過水Ｗ２を吸入し、後段ＲＯ膜モジュール１４へ向けて圧送する装置である。後段加圧ポンプ１２には、後段インバータ１３から周波数が変換された駆動電力が供給される。後段加圧ポンプ１２は、供給された駆動電力の周波数（以下、「駆動周波数」ともいう）に応じた回転速度で駆動される。

後段インバータ１３は、後段加圧ポンプ１２に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路（又はその回路を持つ装置）である。後段インバータ１３は、制御部３０と電気的に接続されている。後段インバータ１３には、制御部３０から周波数指定信号が入力される。後段インバータ１３は、制御部３０により入力された周波数指定信号（電流値信号又は電圧値信号）に対応する駆動周波数の駆動電力を後段加圧ポンプ１２に出力する。

後段ＲＯ膜モジュール１４は、前段ＲＯ膜モジュール１０で分離されて後段加圧ポンプ１２により圧送された前段透過水Ｗ２（第１処理水、第１透過水）を、前段透過水Ｗ２よりも溶存塩類が除去された後段透過水Ｗ４（第２処理水、第２透過水）と、溶存塩類が濃縮された後段濃縮水Ｗ５（第３処理水、第１濃縮水）と、に分離する。すなわち、第２処理水製造部としての後段ＲＯ膜モジュール１４は、第１処理水Ｗ１から第２処理水Ｗ４と第３処理水Ｗ５を製造する。後段ＲＯ膜モジュール１４は、単一又は複数のスパイラル型ＲＯ膜エレメントを圧力容器（ベッセル）に収容して構成される。

前段ＲＯ透過水リターンラインＬ４３は、図２Ｂに示すように、前段ＲＯ膜モジュール１０で分離された前段透過水Ｗ２を、前段ＲＯ膜モジュール１０の上流側の供給水ラインＬ１へ返送するラインである。前段ＲＯ透過水リターンラインＬ４３の上流側の端部は、接続部Ｊ５４に接続されている。前段ＲＯ透過水リターンラインＬ４３の下流側の端部は、接続部Ｊ５２において、前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３に接続されている。接続部Ｊ５２は、前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３における接続部Ｊ５３と接続部Ｊ５１との間に配置されている。前段ＲＯ透過水リターンラインＬ４３における接続部Ｊ５２から接続部Ｊ５１までの部分は、前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３における接続部Ｊ５２から接続部Ｊ５１までの部分と共通する。

前段ＲＯ透過水リターンラインＬ４３には、図２Ｂに示すように、リリーフ弁Ｖ４３が設けられている。リリーフ弁Ｖ４３は、常閉式の圧力作動弁であって、一次側の圧力が二次側の圧力よりも一定の圧力以上高い場合に開放される調整弁である。詳細には、リリーフ弁Ｖ４３は、前段ＲＯ透過水リターンラインＬ４３の管内圧力が予め設定された圧力以上になったときに開状態となり、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２を流通される前段透過水Ｗ２を、接続部Ｊ５４を介して前段ＲＯ透過水リターンラインＬ４３に流通させるための弁である。

リリーフ弁Ｖ４３における二次側の圧力（接続部Ｊ５１での供給水Ｗ１の圧力）は、減圧弁Ｖ４２により前段加圧ポンプ８の運転圧力未満に調整される。前段透過水補給弁Ｖ３５が閉状態に制御された状態で前段加圧ポンプ８を駆動させると、リリーフ弁Ｖ４３における一次側の圧力（接続部Ｊ５４での前段透過水Ｗ２の圧力）は、二次側の圧力よりも高くなる。これにより、リリーフ弁Ｖ４３が開放されて、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２を流通する前段透過水Ｗ２を、前段ＲＯ透過水リターンラインＬ４３に流通させることができる。

後段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５４は、図２Ｃに示すように、後段ＲＯ膜モジュール１４で分離された後段濃縮水Ｗ５の一部Ｗ５１を、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２へ返送するラインである。後段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５４の上流側の端部は、後段ＲＯ膜モジュール１４の一次側出口ポート（濃縮水の出口）に接続されている。後段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５４の下流側の端部は、接続部Ｊ６１に接続されている。接続部Ｊ６１は、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２における前段ＲＯ膜モジュール１０と後段加圧ポンプ１２との間に配置されている。

後段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５４は、図２Ｃに示すように、上流側から順に、接続部Ｊ６３、接続部Ｊ６２、第６逆止弁Ｖ６６、第６定流量弁Ｖ５６、及び接続部Ｊ６１が設けられている。接続部Ｊ６２には、第１後段ＲＯ濃縮水ラインＬ６３の上流側の端部が接続されている。接続部Ｊ６３には、第２後段ＲＯ濃縮水ラインＬ６４の上流側の端部が接続されている。

第１後段ＲＯ濃縮水ラインＬ６３及び第２後段ＲＯ濃縮水ラインＬ６４は、後段ＲＯ膜モジュール１４で分離された後段濃縮水Ｗ５の残部Ｗ５２を、後段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５４の途中から脱炭酸装置１５に送出するラインである。第１後段ＲＯ濃縮水ラインＬ６３の下流側の端部及び第２後段ＲＯ濃縮水ラインＬ６４の下流側の端部は、図２Ｃに示すように、接続部Ｊ６４において、後段ＲＯ濃縮水送出ラインＬ６５の上流側の端部に接続されている。後段ＲＯ濃縮水送出ラインＬ６５の下流側の端部は、図２Ｄに示すように、脱炭酸装置１５に接続されている。脱炭酸装置１５に送出された後段濃縮水Ｗ５の残部Ｗ５２は、真空ポンプの封水として利用され、その後、封水排出ラインＬ７１（後述）を介して装置の外に排出される。

第１後段ＲＯ濃縮水ラインＬ６３には、図２Ｃに示すように、上流側から順に、第４排水弁Ｖ３６（流量調整弁）及び第７定流量弁Ｖ５７（流量調節弁）が直列に設けられている。第２後段ＲＯ濃縮水ラインＬ６４には、図２Ｃに示すように、上流側から順に、第５排水弁Ｖ３７（流量調整弁）及び第８定流量弁Ｖ５８（流量調節弁）が直列に設けられている。

第７定流量弁Ｖ５７及び第８定流量弁Ｖ５８は、それぞれ異なる流量値に設定されている。第４排水弁Ｖ３６及び第５排水弁Ｖ３７は、第１後段ＲＯ濃縮水ラインＬ６３及び第２後段ＲＯ濃縮水ラインＬ６４を個別に開閉することができる。第４排水弁Ｖ３６及び第７定流量弁Ｖ５７は、流量調節弁として機能し、第１後段ＲＯ濃縮水ラインＬ６３を流通する後段濃縮水Ｗ５の残部Ｗ５２の流量を調整可能である。第５排水弁Ｖ３７及び第８定流量弁Ｖ５８は、流量調節弁として機能し、第２後段ＲＯ濃縮水ラインＬ６４を流通する後段濃縮水Ｗ５の残部Ｗ５２の流量を調整可能である。

第４排水弁Ｖ３６及び第５排水弁Ｖ３７の開放数を適宜に選択することにより、脱炭酸装置１５に送出された後段濃縮水Ｗ５の残部Ｗ５２の流量を調節可能である。この調節により、後段透過水Ｗ４の回収率を予め設定された値に保つことができる。なお、後段透過水Ｗ４の回収率とは、後段ＲＯ膜モジュール１４に供給される前段透過水Ｗ２（後段濃縮水Ｗ５の一部Ｗ５１が混合される前の前段透過水Ｗ２）の流量に対する後段透過水Ｗ４の割合（％）をいう。

第４排水弁Ｖ３６及び第５排水弁Ｖ３７は、それぞれ制御部３０と電気的に接続されている。第４排水弁Ｖ３６及び第５排水弁Ｖ３７の開閉は、制御部３０から送信される駆動信号により制御される。

後段ＲＯ濃縮水送出ラインＬ６５には、第８開閉弁Ｖ１８が設けられている。第８開閉弁Ｖ１８は、後段ＲＯ濃縮水送出ラインＬ６５の開閉を操作可能な手動弁である。

後段ＲＯ透過水ラインＬ２３は、後段ＲＯ膜モジュール１４で分離された後段透過水Ｗ４を需要箇所へ向けて送出するラインである。後段ＲＯ透過水ラインＬ２３の上流側の端部は、図２Ｃに示すように、後段ＲＯ膜モジュール１４の二次側ポート（後段透過水Ｗ４の出口）に接続されている。後段ＲＯ透過水ラインＬ２３の下流側の端部は、図２Ｄに示すように、第１流路切換弁Ｖ７１を介して、需要箇所の装置等（不図示）に接続されている。

後段ＲＯ透過水ラインＬ２３は、前段側透過水ラインＬ２３１と、後段側透過水ラインＬ２３５と、を有する。前段側透過水ラインＬ２３１には、上流側から順に、図２Ｃに示すように、第４逆止弁Ｖ６４、接続部Ｊ２３、及び第９開閉弁Ｖ１９が設けられている。また、第９開閉弁Ｖ１９以降には、図２Ｄに示すように、脱炭酸装置１５、接続部Ｊ３１、接続部Ｊ３２、及び第１流路切換弁Ｖ７１が設けられている。

次に、純水製造装置１における全体構成図の後段部分について説明する。
図２Ｄにおいて、脱炭酸装置１５は、後段透過水Ｗ４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により脱気処理して、脱気水（脱気透過水）を得る設備である。後段ＲＯ膜モジュール１４の下流側に脱炭酸装置１５を設けることにより、ＲＯ膜を透過しやすい遊離炭酸を後段透過水Ｗ４から除去することができる。従って、より純度の高い後段透過水Ｗ４を得ることができる。本実施形態の脱炭酸装置１５では、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、中空糸膜の内側を真空ポンプ（不図示）で吸引しながら、空気等の掃引ガスを導入し、膜壁を介して遊離炭酸を掃引ガス中に移行させつつ排気する。このような用途に適した気体分離膜モジュールとしては、例えば、セルガード社製：製品名「Ｌｉｑｕｉ−Ｃｅｌ Ｇ−５２１Ｒ」等が挙げられる。気体分離膜モジュールに接続される真空ポンプは、制御部３０と電気的に接続されている。

第１流路切換弁Ｖ７１は、後段ＲＯ膜モジュール１４で分離された後段透過水Ｗ４を、後段側透過水ラインＬ２３５を介して需要箇所に向けて送出させる流路（採水側流路）、又は、後段ＲＯ透過水リターンラインＬ４４を介して前段ＲＯ膜モジュール１０と後段ＲＯ膜モジュール１４との間の前段ＲＯ透過水ラインＬ２２へ向けて流通させる流路（循環側流路）に切り換え可能な弁である。第１流路切換弁Ｖ７１は、例えば、電動式又は電磁式の三方弁により構成される。第１流路切換弁Ｖ７１は、制御部３０と電気的に接続されている。第１流路切換弁Ｖ７１における流路の切り換えは、制御部３０から送信される流路切換信号により制御される。

後段ＲＯ透過水リターンラインＬ４４は、後段ＲＯ膜モジュール１４で分離された後段透過水Ｗ４を、前段ＲＯ膜モジュール１０と後段ＲＯ膜モジュール１４との間の前段ＲＯ透過水ラインＬ２２へ返送するラインである。後段ＲＯ透過水リターンラインＬ４４の上流側の端部は、図２Ｄに示すように、第１流路切換弁Ｖ７１に接続されている。後段ＲＯ透過水リターンラインＬ４４の下流側は、図２Ｃに示すように、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２の接続部Ｊ４４に接続されている。

封水排出ラインＬ７１は、脱炭酸装置１５から排出される封水排水Ｗ８を、装置の外に排出するラインである。封水排出ラインＬ７１の上流側の端部は、脱炭酸装置１５に接続されている。封水排出ラインＬ７１の下流側は、例えば、排水ピット（不図示）に接続又は開口している。

第１圧力計Ｐ１〜第４圧力計Ｐ４は、接続された各ラインを流通する水の圧力を計測する機器である。図２Ａに示すように、第１圧力計Ｐ１〜第４圧力計Ｐ４は、接続部Ｊ１〜Ｊ４において、それぞれ、供給水ラインＬ１に接続されている。

第１圧力センサＰＳ１及び第５圧力センサＰＳ５は、接続された各ラインを流通する水の圧力を計測する機器である。図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、第１圧力センサＰＳ１は、接続部Ｊ９において、供給水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ９は、供給水ラインＬ１における前段加圧ポンプ８と前段ＲＯ膜モジュール１０との間に配置されている。第５圧力センサＰＳ５は、接続部Ｊ２２において、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２に接続されている。接続部Ｊ２２は、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２における後段加圧ポンプ１２と後段ＲＯ膜モジュール１４との間に配置されている。

第１圧力センサＰＳ１及び第５圧力センサＰＳ５は、制御部３０と電気的に接続されている。第１圧力センサＰＳ１及び第５圧力センサＰＳ５で測定された供給水Ｗ１又は前段透過水Ｗ２の圧力は、制御部３０へ検出信号として送信される。

圧力スイッチＰＳＷは、供給水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１の圧力が第１設定圧力値以下又は第２設定圧力値以上であることを検出する機器である。図２Ｂに示すように、圧力スイッチＰＳＷは、接続部Ｊ７において、供給水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ７は、供給水ラインＬ１における接続部Ｊ５１と前段加圧ポンプ８との間に配置されている。圧力スイッチＰＳＷで検出された供給水Ｗ１の圧力の検出信号は、制御部３０へ送信される。

第１温度センサＴＥ１〜第５温度センサＴＥ５は、接続された各ラインを流通する水の温度を測定する機器である。第１温度センサＴＥ１は、図２Ｂに示すように、接続部Ｊ８において、供給水ラインＬ１に接続されている。接続部Ｊ８は、供給水ラインＬ１における接続部Ｊ５１と前段加圧ポンプ８との間に配置されている。第２温度センサＴＥ２は、図２Ｄに示すように、接続部Ｊ３１において、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３に接続されている。接続部Ｊ３１は、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３における脱炭酸装置１５と第１流路切換弁Ｖ７１との間に配置されている。第３温度センサＴＥ３は、図２Ｄに示すように、接続部Ｊ４３において、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３に接続されている。接続部Ｊ４３は、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３における第１流路切換弁Ｖ７１よりも下流側の下流側脱塩水ラインＬ３２に配置されている。

第４温度センサＴＥ４は、図２Ｂに示すように、接続部Ｊ１２において、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２に接続されている。接続部Ｊ１２は、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２における前段ＲＯ膜モジュール１０と第７開閉弁Ｖ１７との間に配置されている。第５温度センサＴＥ５は、図２Ｃに示すように、接続部Ｊ２１において、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２に接続されている。接続部Ｊ２１は、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２における第７開閉弁Ｖ１７と後段加圧ポンプ１２との間に配置されている。

第１温度センサＴＥ１〜第５温度センサＴＥ５は、制御部３０と電気的に接続されている。第１温度センサＴＥ１〜第５温度センサＴＥ５で測定された供給水Ｗ１、前段透過水Ｗ２又は後段透過水Ｗ４の温度（検出水温値）は、制御部３０へ検出信号として送信される。

第１流量センサＦＭ１、第３流量センサＦＭ３及び第４流量センサＦＭ４は、接続された各ラインを流通する水（前段透過水Ｗ２、後段透過水Ｗ４又は後段濃縮水Ｗ５）の流量を測定（検出）する機器である。第１流量センサＦＭ１は、図２Ｂに示すように、接続部Ｊ１０において、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２に接続されている。接続部Ｊ１０は、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２における前段ＲＯ膜モジュール１０と第７開閉弁Ｖ１７との間に配置されている。第３流量センサＦＭ３は、図２Ｃに示すように、接続部Ｊ２３において、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３に接続されている。接続部Ｊ２３は、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３における後段ＲＯ膜モジュール１４と脱炭酸装置１５との間に配置されている。第４流量センサＦＭ４は、図２Ｃに示すように、接続部Ｊ６５において、後段ＲＯ濃縮水送出ラインＬ６５に接続されている。接続部Ｊ６５は、後段ＲＯ濃縮水送出ラインＬ６５における接続部Ｊ６４と第８開閉弁Ｖ１８との間に配置されている。

第１流量センサＦＭ１、第３流量センサＦＭ３及び第４流量センサＦＭ４は、制御部３０と電気的に接続されている。第１流量センサＦＭ１、第３流量センサＦＭ３及び第４流量センサＦＭ４で測定された前段透過水Ｗ２、後段透過水Ｗ４又は後段濃縮水Ｗ５の流量（検出流量値）は、制御部３０へ検出信号として送信される。

第１電気伝導率センサＥＣ１は、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３を流通する後段透過水Ｗ４の電気伝導率（電気的特性値）を測定する機器である。第１電気伝導率センサＥＣ１は、図２Ｄに示すように、接続部Ｊ３２において、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３に接続されている。接続部Ｊ３２は、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３における脱炭酸装置１５と第１流路切換弁Ｖ７１との間に配置されている。

第２電気伝導率センサＥＣ２は、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２を流通する前段透過水Ｗ２の電気伝導率を測定する機器である。第２電気伝導率センサＥＣ２は、図２Ｂに示すように、接続部Ｊ１３において、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２に接続されている。接続部Ｊ１３は、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２における前段ＲＯ膜モジュール１０と第７開閉弁Ｖ１７との間に配置されている。

第２比抵抗センサＲＳ２は、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３を流通する後段透過水Ｗ４の比抵抗（電気的特性値）を測定する機器である。第２比抵抗センサＲＳ２は、接続部Ｊ４１において、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３に接続されている。接続部Ｊ４１は、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３における第１流路切換弁Ｖ７１よりも下流側の後段側透過水ラインＬ２３５に配置されている。なお、第２比抵抗センサＲＳ２は、測定された比抵抗値の温度補償のため、温度センサを内蔵している。そのため、第２比抵抗センサＲＳ２は、後段透過水Ｗ４の水温を測定することができる。

第１電気伝導率センサＥＣ１、第２電気伝導率センサＥＣ２及び第２比抵抗センサＲＳ２は、制御部３０と電気的に接続されている。第１電気伝導率センサＥＣ１で測定された後段透過水Ｗ４の電気伝導率、第２電気伝導率センサＥＣ２で測定された前段透過水Ｗ２の電気伝導率、及び第２比抵抗センサＲＳ２で測定された後段透過水Ｗ４の比抵抗（及び温度）は、それぞれ、制御部３０へ検出信号として送信される。

全有機炭素センサＴＯＣは、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３を流通する後段透過水Ｗ４の有機体炭素量を検出する機器である。有機体炭素とは、水中に存在する有機物中の炭素である。全有機炭素センサＴＯＣは、接続部Ｊ４２において、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３に接続されている。接続部Ｊ４２は、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３における第１流路切換弁Ｖ７１よりも下流側の後段側透過水ラインＬ２３５に配置されている。

全有機炭素センサＴＯＣは、制御部３０と電気的に接続されている。全有機炭素センサＴＯＣで検出された後段透過水Ｗ４の全有機炭素量は、制御部３０へ検出信号として送信される。

入力操作部４０は、装置の運転状態に係る選択（例えば、運転／停止の選択、警報の解除など）、装置の運転条件に係る各種設定について、ユーザー又は管理者の入力操作を受け付ける入力インターフェースである。この入力操作部４０は、ディスプレイとボタンスイッチを組み合わせた操作パネル、ディスプレイ上で直接操作するタッチパネル等により構成される。入力操作部４０は、制御部３０と電気的に接続されている。入力操作部４０から入力された情報は、制御部３０に送信される。

表示部６０は、所望の情報を表示する。表示部６０は、制御部３０と電気的に接続されている。

次に、制御部３０について説明する。制御部３０は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（不図示）により構成される。制御部３０において、マイクロプロセッサのＣＰＵは、メモリから読み出した所定のプログラムに従って、後述する各種の制御を実行する。制御部３０において、マイクロプロセッサのメモリには、純水製造装置１を制御するためのデータや各種プログラムが記憶される。また、制御部３０のマイクロプロセッサには、時間の計時等を管理するインテグレーテッドタイマユニット（以下、「ＩＴＵ」ともいう）が組み込まれている。

制御部３０は、装置の起動時及び定常運転時において、前段加圧ポンプ８及び後段加圧ポンプ１２を個別に制御する。装置の起動時の制御は、後段加圧ポンプ１２に対する後段定加速制御及び前段加圧ポンプ８に対する前段定加速制御からなる。また、装置の定常運転時の制御は、後段加圧ポンプ１２に対する後段定流量制御及び前段加圧ポンプ８に対する前段定流量制御からなる。以下、後段加圧ポンプ１２に対する制御、並びに前段加圧ポンプ８に対する制御のそれぞれについて順を追って説明する。

＜後段定加速制御＞
制御部３０は、装置の起動時において、後述する後段定流量制御の実行前に後段定加速制御を実行する。後段定加速制御では、制御部３０は、第３流量センサＦＭ３の検出流量値Ｑ２が送水目標流量値ＱＴ０に対して所定割合未満（例えば、９０％未満）の場合に、第３流量センサＦＭ３の検出流量値Ｑ２が送水目標流量値ＱＴ０に向かって増加するように後段加圧ポンプ１２の駆動周波数Ｆ_ｃを一定の時間変化率で変化させる後段定加速制御を実行する。後段定加速制御は、これに続く後段定流量制御を実行した際に、後段加圧ポンプ１２の特性や制御量等によって、前段透過水Ｗ２が必要以上に加圧され、後段ＲＯ膜モジュール１４で得られる後段透過水Ｗ４の流量が定格流量値に対してオーバーシュートしてしまうのを抑制するために実行される。

制御部３０は、後段透過水Ｗ４の目標流量値として送水目標流量値ＱＴ０を設定する。送水目標流量値ＱＴ０は、後段ＲＯ膜モジュール１４により製造される後段透過水Ｗ４の定格流量値に基づいて予め設定される。後段透過水Ｗ４の定格流量値とは、需要箇所での要求水量に応じて決定される流量値である。送水目標流量値ＱＴ０は、例えば、装置の管理者が入力操作部４０（外部入力手段）を介して制御部３０のメモリ（記憶手段）に入力した設定値である。

後段定加速制御において、制御部３０は、後段加圧ポンプ１２の駆動周波数Ｆ_ｃを、下記の式（１）を用いて演算する。制御部３０は、式（１）による演算を、所定の制御周期（例えば、１００ｍｓ）毎に実行する。
Ｆ_ｃ＝Ｆ_ｍａｘ／Ｔ_ａ×Ｔ_ｅ （１）

式（１）において、Ｆ_ｍａｘ［Ｈｚ］：加圧ポンプの最大駆動周波数、Ｔ_ａ：最大駆動周波数到達までの加速時間［ｓ］、Ｔ_ｅ：加圧ポンプの駆動開始後の経過時間［ｓ］であり、Ｆ_ｍａｘ／Ｔ_ａが時間変化率に相当する。ここで、最大駆動周波数Ｆ_ｍａｘ及び加速時間Ｔ_ａは、例えば、装置の管理者が入力操作部４０を介して制御部３０のメモリ（不図示）に入力した設定値である。なお、加速時間Ｔ_ａは、加圧ポンプの駆動周波数を最小駆動周波数（０Ｈｚ）から最大駆動周波数（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）まで変化させる時間（例えば、２０ｓ）である。また、経過時間Ｔ_ｅは、制御部３０のマイクロプロセッサに組み込まれたＩＴＵにより計時される時間である。

制御部３０は、第３流量センサＦＭ３の検出流量値Ｑ２が送水目標流量値ＱＴ０に対して所定割合以上（例えば、９０％以上）になった場合に、後段定加速制御を終了して、次に説明する後段定流量制御を実行する。

＜後段定流量制御＞
制御部３０は、装置の定常運転時において、後段加圧ポンプ１２に対し、後段定流量制御（流量フィードバック定流量制御）を実行する。この後段定流量制御は、第３流量センサＦＭ３で後段透過水Ｗ４の流量が測定できる場合に、後段透過水Ｗ４の流量を予め設定された送水目標流量値ＱＴ０に保つための運転モードである。後段定流量制御において、制御部３０は、第３流量センサＦＭ３の検出流量値Ｑ２が送水目標流量値ＱＴ０となるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより、後段加圧ポンプ１２の駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する周波数指定信号（例えば、４〜２０ｍＡの電流値信号、又は０〜１０Ｖの電圧値信号）を後段インバータ１３に出力する。流量フィードバック定流量制御の詳細な内容については、後にフローチャートを用いて詳細に説明する。

上述した流量フィードバック定流量制御を実行することにより、例えば、送水目標流量値ＱＴ０を定格流量値の＋５％に設定した場合には、後段透過水Ｗ４の流量を送水目標流量値ＱＴ０のおよそ±５％の範囲で安定させることができ、後段透過水Ｗ４の流量が定格流量値以上（例えば、需要箇所での要求水量以上）に維持される。

＜前段定加速制御＞
制御部３０は、装置の起動時において、後述する前段定流量制御の実行前に前段定加速制御を実行する。前段定加速制御では、制御部３０は、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第２目標流量値ＱＴ２に対して所定割合未満（例えば、８０％未満）の場合に、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第２目標流量値ＱＴ２に向かって増加するように前段加圧ポンプ８の駆動周波数を一定の時間変化率で変化させる初期定加速制御を実行する。また、制御部３０は、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第２目標流量値ＱＴ２に対して所定割合以上（例えば、８０％以上）になった場合に、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第１目標流量値ＱＴ１に向かって増加するように前段加圧ポンプ８の駆動周波数を一定の時間変化率で変化させる末期定加速制御を実行する。

制御部３０は、前段透過水Ｗ２の目標流量値として第１目標流量値ＱＴ１及び第２目標流量値ＱＴ２を設定する。第１目標流量値ＱＴ１は、後段加圧ポンプ１２が駆動されているときに、第３流量センサＦＭ３によりリアルタイムに検出されている後段透過水Ｗ４の検出流量値Ｑ２と、第４流量センサＦＭ４によりリアルタイムに検出されている後段濃縮水Ｗ５の検出流量値Ｑ３との和の流量値である。すなわち、第１目標流量値ＱＴ１は、後段ＲＯ膜モジュール１４で製造される水量に応じて変わる変動値となっている。一方、第２目標流量値ＱＴ２は、後段透過水Ｗ４の定格流量値と後段濃縮水Ｗ５の調節流量値との和の流量値である。後段透過水Ｗ４の定格流量値とは、需要箇所での要求水量に応じて決定される流量値である。また、後段濃縮水Ｗ５の調節流量値とは、第７定流量弁Ｖ５７及び第８定流量弁Ｖ５８により調節される流量値をいう。すなわち、第２目標流量値ＱＴ２は、後段ＲＯ膜モジュール１４で製造される予定水量に基づく固定値となっている。第２目標流量値ＱＴ２は、例えば、装置の管理者が入力操作部４０（外部入力手段）を介して制御部３０のメモリ（記憶手段）に入力した設定値である。

初期定加速制御及び末期定加速制御において、制御部３０は、前段加圧ポンプ８の駆動周波数Ｆ_ｃを、上記の式（１）を用いて演算する。制御部３０は、式（１）による演算を、所定の制御周期（例えば、１００ｍｓ）毎に実行する。

制御部３０は、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第１目標流量値ＱＴ１に対して所定割合以上（例えば、９０％以上）になった場合に、前段定加速制御を終了して、次に説明する前段定流量制御を実行する。

＜前段定流量制御＞
制御部３０は、装置の定常運転時において、前段加圧ポンプ８に対し、前段定流量制御（流量フィードバック定流量制御）を実行する。この前段定流量制御は、第１流量センサＦＭ１で前段透過水Ｗ２の流量が測定できる場合に、前段透過水Ｗ２の流量を予め設定された第１目標流量値ＱＴ１に保つための運転モードである。前段定流量制御において、制御部３０は、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第１目標流量値ＱＴ１となるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより、前段加圧ポンプ８の駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する周波数指定信号（例えば、４〜２０ｍＡの電流値信号、又は０〜１０Ｖの電圧値信号）を前段インバータ９に出力する。

＜第１目標流量値ＱＴ１の設定方法＞
前述したように、第１目標流量値ＱＴ１は、後段透過水Ｗ４の検出流量値Ｑ２と後段濃縮水Ｗ５の検出流量値Ｑ３との和の流量値を設定する。その際、制御部３０は、第１目標流量値ＱＴ１として、第１流量センサＦＭ１、第３流量センサＦＭ３及び第４流量センサＦＭ４の少なくとも一つ以上の流量センサのプラス側の測定誤差を考慮した値を設定する。

ここで、流量センサの測定誤差とは、真値に対して測定値がばらつく度合（例えばパーセンテージ）をいう。流量センサのプラス側の測定誤差に着目しているのは、後段ＲＯ膜モジュール１４で製造される水量に見合った量の水を、前段ＲＯ膜モジュール１０から供給できない状態に陥るのを回避するためである。具体例を挙げると、第１流量センサＦＭ１がプラス側に測定誤差を生じている場合には、外形的には測定値（検出流量値Ｑ１）が要求値（第１目標流量値ＱＴ１）に達しているとしても、実質的には前段透過水Ｗ２の流量が過大に測定されている状態であるため、後段で実際に流れている量の水を供給できないことになる。同様に、第３流量センサＦＭ３がプラス側に測定誤差を生じている場合には、外形的には測定値（検出流量値Ｑ１）が要求値（第１目標流量値ＱＴ１）に達しているとしても、実質的には後段透過水Ｗ４の流量が過大に測定されている状態であるため、後段で実際に流れている量の水を供給できないことになる。更に、第４流量センサＦＭ４がプラス側に測定誤差を生じている場合には、外形的には測定値（検出流量値Ｑ１）が要求値（第１目標流量値ＱＴ１）に達しているとしても、実質的には後段濃縮水Ｗ５の流量が過大に測定されている状態であるため、後段で実際に流れている量の水を供給できないことになる。そのため、各流量センサのプラス側の測定誤差を考慮して、第１目標流量値ＱＴ１を設定する。例えば、いずれかの流量センサにおいてプラス側に５％の測定誤差がある場合には、第１目標流量値ＱＴ１として、このプラス５％の測定誤差を考慮した値を設定する。

具体的には、本実施形態においては、第１流量センサＦＭ１により測定される流量値をＱ１とし、第３流量センサＦＭ３により測定される流量値をＱ２とし、第４流量センサＦＭ４により測定される流量値をＱ３とし、第１流量センサＦＭ１、第３流量センサＦＭ３及び第４流量センサＦＭ４のそれぞれについてプラス側にＥ１（％）、Ｅ２（％）、Ｅ３（％）の測定誤差がある場合に、第１目標流量値ＱＴ１は、次の計算式により算出される。
ＱＴ１＝［Ｑ２×（１＋Ｅ２／１００）＋Ｑ３×（１＋Ｅ３／１００）］×（１＋Ｅ１／１００） （２）
従って、Ｅ１、Ｅ２及びＥ３のそれぞれが５％である場合には、式（２）は次式で表される。
ＱＴ１＝［Ｑ２×１．０５＋Ｑ３×１．０５］×１．０５） （２´）

＜第２目標流量値ＱＴ２の設定方法＞
前述したように、第２目標流量値ＱＴ２は、後段透過水Ｗ４の定格流量値と後段濃縮水Ｗ５の調節流量値との和の流量値を設定する。その際、制御部３０は、第２目標流量値ＱＴ２として、第４排水弁Ｖ３６及び第７定流量弁Ｖ５７からなる流量調整弁、並びに第５排水弁Ｖ３７及び第８定流量弁Ｖ５８からなる流量調整弁のプラス側の調節誤差を考慮した値を設定する。なお、後段濃縮水Ｗ５の調節流量値とは、第４排水弁Ｖ３６及び第５排水弁Ｖ３７の両者が開放され、第７定流量弁Ｖ５７及び第８定流量弁Ｖ５８が作動している状態での流量値をいう。

ここで、流量調節弁の調節誤差とは、設計値（狙いとする流量値）に対して実際の調節値がばらつく度合（例えばパーセンテージ）をいう。流量調節弁のプラス側の調節誤差に着目しているのは、後段濃縮水Ｗ５が過剰に流れることにより、後段透過水Ｗ４が定格流量に対して不足する状態に陥るのを回避するためである。流量調節弁を簡易な水ガバナで構成する場合、水圧に依存して比較的大きな調節誤差が生じる。具体例を挙げると、流量調節弁がプラス側に調節誤差を生じている場合には、外形的には後段濃縮水Ｗ５の流量が設計値にコントロールされているとしても、実質的には後段濃縮水Ｗ５が過大に製造される状態であるため、需要箇所で要求される水量の後段透過水Ｗ４を製造できないことになる。そのため、流量調節弁のプラス側の調節誤差を考慮して、第２目標流量値ＱＴ２を設定する。例えば、流量調節弁においてプラス側に最大２５％の調節誤差がある場合には、第２目標流量値ＱＴ２として、このプラス２５％の調節誤差を考慮した値を設定する。

具体的には、本実施形態においては、後段透過水Ｗ４の定格流量をＱｒとし、後段濃縮水Ｗ５の調節流量値をＱａとし、例えば第７定流量弁Ｖ５７及び第８定流量弁Ｖ５８においてプラス側にＥ４（％）の調節誤差がある場合に、第２目標流量値ＱＴ２は、次の計算式により算出される。
ＱＴ２＝Ｑｒ＋Ｑａ×（１＋Ｅ４／１００） （３）
従って、Ｅ４の最大値が例えば２５％である場合には、式（３）は次式で表される。
ＱＴ２＝Ｑｒ＋Ｑａ×１．２５ （３´）

次に、後段加圧ポンプ１２に対する制御の処理手順、並びに前段加圧ポンプ８に対する制御の処理手順の具体的事例について、フローチャートを参照しながら詳細に説明する。

まず、後段加圧ポンプ１２に対して実行される制御の処理手順、すなわち装置の起動時に実行される後段定加速制御、及び装置の定常運転時に実行される後段定流量制御の処理手順について説明する。制御部３０は、装置の起動時において、後段定流量制御の実行前に後段定加速制御を実行する。図３は、後段定加速制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。

図３に示すステップＳＴ１０１において、制御部３０は、後段透過水Ｗ４の送水目標流量値ＱＴ０を取得する。この送水目標流量値ＱＴ０は、例えば、装置の管理者が入力操作部４０を介して制御部３０のメモリ（不図示）に入力した設定値である。この送水目標流量値ＱＴ０は、需要箇所での要求水量等により変更（増減）される場合がある。

ステップＳＴ１０２において、制御部３０は、後段加圧ポンプ１２の最大駆動周波数Ｆ_ｍａｘ、及び最大駆動周波数到達までの加速時間Ｔ_ａを取得する。

ステップＳＴ１０３において、制御部３０は、ＩＴＵによる計時ｔが制御周期（Δｔ）である１００ｍｓに達したか否かを判定する。このステップＳＴ１０３において、制御部３０により、ＩＴＵによる計時ｔが１００ｍｓに達したと（ＹＥＳ）判定された場合に、処理はステップＳＴ１０４へ移行する。また、ステップＳＴ１０２において、制御部３０により、ＩＴＵによる計時ｔが１００ｍｓに達していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０３へ戻る。

ステップＳＴ１０４において、制御部３０は、後段加圧ポンプ１２の駆動開始後の経過時間Ｔ_ｅを取得する。

ステップＳＴ１０５において、制御部３０は、ステップＳＴ１０２及びステップＳＴ１０４で取得した３つのデータを、上記の式（１）に代入して、後段加圧ポンプ１２の駆動周波数Ｆ_ｃを演算する。

ステップＳＴ１０６において、制御部３０は、駆動周波数Ｆ_ｃの演算値を、対応する電流値信号（周波数指定信号：４〜２０ｍＡ）に変換し、この電流値信号を後段インバータ１３に出力する。

ステップＳＴ１０７において、制御部３０は、第３流量センサＦＭ３の検出流量値Ｑ２を取得する。

ステップＳＴ１０８において、制御部３０は、検出流量値Ｑ２が送水目標流量値ＱＴ０×０．９（すなわち、送水目標流量値ＱＴ０の９０％）に達したか否かを判定する。このステップＳＴ１０８において、制御部３０により、検出流量値Ｑ２≧送水目標流量値ＱＴ０×０．９である（ＹＥＳ）と判定された場合に、本フローチャートの処理は終了する。

また、ステップＳＴ１０８において、制御部３０により、検出流量値Ｑ２＜送水目標流量値ＱＴ０×０．９である（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０３へ戻る。その後、検出流量値Ｑ２≧送水目標流量値ＱＴ０×０．９（ステップＳＴ１０８：ＹＥＳ）となるまで、後段加圧ポンプ１２の駆動周波数Ｆ_ｃは一定の時間変化率で増加される。そして、この後段定加速制御の処理が終了すると、後段定流量制御が実行される。

図４は、後段定流量制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートの処理は、純水製造装置１の定常運転中、他の運転モードに変更されるまでの間、繰り返し実行される。

図４に示すステップＳＴ２０１において、制御部３０は、後段透過水Ｗ４の送水目標流量値ＱＴ０を取得する。

ステップＳＴ２０２において、制御部３０は、ＩＴＵによる計時ｔが制御周期（Δｔ）である１００ｍｓに達したか否かを判定する。このステップＳＴ２０２において、制御部３０により、ＩＴＵによる計時ｔが１００ｍｓに達したと（ＹＥＳ）判定された場合に、処理はステップＳＴ２０３へ移行する。また、ステップＳＴ２０２において、制御部３０により、ＩＴＵによる計時ｔが１００ｍｓに達していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２０２へ戻る。

ステップＳＴ２０３（ステップＳＴ２０２：ＹＥＳ判定）において、制御部３０は、第３流量センサＦＭ３の検出流量値Ｑ２をフィードバック値として取得する。

ステップＳＴ２０４において、制御部３０は、ステップＳＴ２０３で取得した検出流量値（フィードバック値）Ｑ２と、ステップＳＴ２０１で取得した送水目標流量値ＱＴ０との偏差がゼロとなるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより操作量Ｕ_ｎを演算する。速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムでは、制御周期Δｔ（１００ｍｓ）毎に操作量の変化分ΔＵ_ｎを演算し、これを前回の制御周期時点の操作量Ｕ_ｎ−１に加算することで現時点の操作量Ｕ_ｎを決定する。

速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムに用いられる演算式は、下記の式（４ａ）及び式（４ｂ）により表される。
ΔＵ_ｎ＝Ｋ_ｐ｛（ｅ_ｎ−ｅ_ｎ−１）＋（Δｔ／Ｔ_ｉ）×ｅ_ｎ＋（Ｔ_ｄ／Δｔ）×（ｅ_ｎ−２ｅ_ｎ−１＋ｅ_ｎ−２）｝ （４ａ）
Ｕ_ｎ＝Ｕ_ｎ−１＋ΔＵ_ｎ （４ｂ）

式（４ａ）及び式（４ｂ）において、Δｔ：制御周期、Ｕ_ｎ：現時点の操作量、Ｕ_ｎ−１：前回の制御周期時点の操作量、ΔＵ_ｎ：前回から今回までの操作量の変化分、ｅ_ｎ：現時点の偏差の大きさ、ｅ_ｎ−１：前回の制御周期時点の偏差の大きさ、ｅ_ｎ−２：前々回の制御周期時点の偏差の大きさ、Ｋ_ｐ：比例ゲイン、Ｔ_ｉ：積分時間、Ｔ_ｄ：微分時間である。なお、現時点の偏差の大きさｅ_ｎは、下記の式（５）により求められる。
ｅ_ｎ＝ＱＴ０−Ｑ２ （５）

ステップＳＴ２０５において、制御部３０は、現時点の操作量Ｕ_ｎ、送水目標流量値ＱＴ０及び後段加圧ポンプ１２の最大駆動周波数Ｆ_ｍａｘを使用して、所定の演算式により、後段加圧ポンプ１２の駆動周波数Ｆ_ｆを演算する。

ステップＳＴ２０６において、制御部３０は、駆動周波数Ｆ_ｆの演算値を、対応する電流値信号（周波数指定信号：４〜２０ｍＡ）に変換し、この電流値信号を後段インバータ１３に出力する。これにより本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ２０１へリターンする）。なお、ステップＳＴ２０６において、制御部３０が電流値信号を後段インバータ１３へ出力すると、後段インバータ１３は、入力された電流値信号で指定された周波数に変換された駆動電力を後段加圧ポンプ１２に供給する。その結果、後段加圧ポンプ１２は、後段インバータ１３から入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動される。

次に、前段加圧ポンプ８に対して実行される制御の処理手順、すなわち装置の起動時に実行される初期定加速制御及び末期定加速制御からなる前段定加速制御、並びに装置の定常運転時に実行される前段定流量制御の処理手順について説明する。制御部３０は、装置の起動時において、前段定流量制御の実行前に前段定加速制御を実行する。図５は、前段定加速制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。

図５に示すステップＳＴ３０１において、制御部３０は、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１、第３流量センサＦＭ３の検出流量値Ｑ２及び第４流量センサＦＭ４の検出流量値Ｑ３を取得する。この取得処理は、装置の起動以降、装置が停止されるまで常時実行され続ける。

ステップＳＴ３０２において、制御部３０は、前段透過水Ｗ２の第１目標流量値ＱＴ１（変動値）を設定する。この第１目標流量値ＱＴ１は、前述したように、後段透過水Ｗ４の検出流量値Ｑ２と後段濃縮水Ｗ５の検出流量値Ｑ３との和の流量値であって、ステップＳＴ３０１で取得した２つのデータ（Ｑ２，Ｑ３）からリアルタイムに算出される設定値である。具体的には、制御部３０は、上記の式（２）を用いて第１目標流量値ＱＴ１を逐次算出し、その最新値を保持する。

ステップＳＴ３０３において、制御部３０は、前段透過水Ｗ２の第２目標流量値ＱＴ２（固定値）を取得する。この第２目標流量値ＱＴ２は、前述したように、後段透過水Ｗ４の定格流量値と後段濃縮水Ｗ５の調節流量値との和の流量値であって、例えば、装置の管理者が入力操作部４０（外部入力手段）を介して制御部３０のメモリ（記憶手段）に入力した設定値である。具体的には、予め管理者は、上記の式（３）を用いて第２目標流量値ＱＴ２を算出し、その値を制御部３０に設定しておく。

ステップＳＴ３０４において、制御部３０は、前段加圧ポンプ８の最大駆動周波数Ｆ_ｍａｘ、及び最大駆動周波数到達までの加速時間Ｔ_ａを取得する。

ステップＳＴ３０５において、制御部３０は、初期定加速制御を実行する。この初期定加速制御は、ステップＳＴ３０６〜ステップＳＴ３１０の処理からなっており、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第２目標流量値ＱＴ２に対して８０％未満の場合に、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第２目標流量値ＱＴ２に向かって増加するように前段加圧ポンプ８の駆動周波数を一定の時間変化率で変化させる。換言すると、初期定加速制御は、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第２目標流量値ＱＴ２の８０％に達するまで継続される。

ステップＳＴ３０６において、制御部３０は、ＩＴＵによる計時ｔが制御周期（Δｔ）である１００ｍｓに達したか否かを判定する。このステップＳＴ３０４において、制御部３０により、ＩＴＵによる計時ｔが１００ｍｓに達したと（ＹＥＳ）判定された場合に、処理はステップＳＴ３０７へ移行する。また、ステップＳＴ３０４において、制御部３０により、ＩＴＵによる計時ｔが１００ｍｓに達していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ３０５へ戻る。

ステップＳＴ３０７において、制御部３０は、前段加圧ポンプ８の駆動開始後の経過時間Ｔ_ｅを取得する。

ステップＳＴ３０８において、制御部３０は、ステップＳＴ３０４及びステップＳＴ３０７で取得した３つのデータを、上記の式（１）に代入して、前段加圧ポンプ８の駆動周波数Ｆ_ｃを演算する。

ステップＳＴ３０９において、制御部３０は、駆動周波数Ｆ_ｃの演算値を、対応する電流値信号（周波数指定信号：４〜２０ｍＡ）に変換し、この電流値信号を前段インバータ９に出力する。

ステップＳＴ３１０において、制御部３０は、検出流量値Ｑ１が第２目標流量値ＱＴ２×０．８未満（すなわち、第２目標流量値ＱＴ２の８０％未満）か否かを判定する。このステップＳＴ３１０において、制御部３０により、検出流量値Ｑ１＜第２目標流量値ＱＴ２×０．８である（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ３０５へ戻り、初期定加速制御を継続する。一方、ステップＳＴ３１０において、制御部３０により、検出流量値Ｑ１＜第２目標流量値ＱＴ２×０．８である（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ３１１へ進み、末期定加速制御を実行する。

ステップＳＴ３１１において、制御部３０は、末期定加速制御を実行する。この末期定加速制御は、ステップＳＴ３１２〜ステップＳＴ３１６の処理からなっており、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第２目標流量値ＱＴ２に対して８０％以上になった場合に、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第１目標流量値ＱＴ１に向かって増加するように前段加圧ポンプ８の駆動周波数を一定の時間変化率で変化させる。そして、末期定加速制御は、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第１目標流量値ＱＴ１の９０％に達するまで継続される。

ステップＳＴ３１２において、制御部３０は、ＩＴＵによる計時ｔが制御周期（Δｔ）である１００ｍｓに達したか否かを判定する。このステップＳＴ３１２において、制御部３０により、ＩＴＵによる計時ｔが１００ｍｓに達したと（ＹＥＳ）判定された場合に、処理はステップＳＴ３１３へ移行する。また、ステップＳＴ３１２において、制御部３０により、ＩＴＵによる計時ｔが１００ｍｓに達していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ３１１へ戻る。

ステップＳＴ３１３において、制御部３０は、前段加圧ポンプ８の駆動開始後の経過時間Ｔ_ｅを取得する。

ステップＳＴ３１４において、制御部３０は、ステップＳＴ３０４及びステップＳＴ３１３で取得した３つのデータを、上記の式（１）に代入して、前段加圧ポンプ８の駆動周波数Ｆ_ｃを演算する。

ステップＳＴ３１５において、制御部３０は、駆動周波数Ｆ_ｃの演算値を、対応する電流値信号（周波数指定信号：４〜２０ｍＡ）に変換し、この電流値信号を前段インバータ９に出力する。

ステップＳＴ３１６において、制御部３０は、検出流量値Ｑ１が第１目標流量値ＱＴ１×０．９（すなわち、第１目標流量値ＱＴ１の９０％）に達したか否かを判定する。このステップＳＴ３１６において、制御部３０により、検出流量値Ｑ１≧第１目標流量値ＱＴ１×０．９である（ＹＥＳ）と判定された場合に、本フローチャートの処理は終了する。

また、ステップＳＴ３１６において、制御部３０により、検出流量値Ｑ１＜第１目標流量値ＱＴ１×０．９である（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ３１１へ戻る。その後、検出流量値Ｑ１≧第１目標流量値ＱＴ１×０．９（ステップＳＴ３１６：ＹＥＳ）となるまで、前段加圧ポンプ８の駆動周波数Ｆ_ｃは一定の時間変化率で増加される。そして、この前段定加速制御の処理が終了すると、前段定流量制御が実行される。

図６は、前段定流量制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートの処理は、純水製造装置１の定常運転中、他の運転モードに変更されるまでの間、繰り返し実行される。

図６に示すステップＳＴ４０１において、制御部３０は、第３流量センサＦＭ３の検出流量値Ｑ２及び第４流量センサＦＭ４の検出流量値Ｑ３を取得する。この取得処理は、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１の取得処理（ステップＳＴ４０４）と共に、装置の起動以降、装置が停止されるまで常時実行され続ける。

ステップＳＴ４０２において、制御部３０は、前段透過水Ｗ２の第１目標流量値ＱＴ１（変動値）を設定する。この第２目標流量値ＱＴ２は、前述したように、後段透過水Ｗ４の検出流量値Ｑ２と後段濃縮水Ｗ５の検出流量値Ｑ３との和の流量値であって、ステップＳＴ４０１で取得した２つのデータ（Ｑ２，Ｑ３）からリアルタイムに算出される設定値である。具体的には、制御部３０は、上記の式（２）を用いて第１目標流量値ＱＴ１を逐次算出し、その最新値を保持する。

ステップＳＴ４０３において、制御部３０は、ＩＴＵによる計時ｔが制御周期（Δｔ）である１００ｍｓに達したか否かを判定する。このステップＳＴ４０３において、制御部３０により、ＩＴＵによる計時ｔが１００ｍｓに達したと（ＹＥＳ）判定された場合に、処理はステップＳＴ４０４へ移行する。また、ステップＳＴ４０３において、制御部３０により、ＩＴＵによる計時ｔが１００ｍｓに達していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ４０３へ戻る。

ステップＳＴ４０４（ステップＳＴ４０３：ＹＥＳ判定）において、制御部３０は、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１をフィードバック値として取得する。

ステップＳＴ４０５において、制御部３０は、ステップＳＴ４０４で取得した検出流量値（フィードバック値）Ｑ１と、ステップＳＴ４０２で設定した第１目標流量値ＱＴ１との偏差がゼロとなるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより操作量Ｕ_ｎを演算する。速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムでは、前記した式（４ａ，４ｂ）を用いて制御周期Δｔ（１００ｍｓ）毎に操作量の変化分ΔＵ_ｎを演算し、これを前回の制御周期時点の操作量Ｕ_ｎ−１に加算することで現時点の操作量Ｕ_ｎを決定する。なお、現時点の偏差の大きさｅ_ｎは、下記の式（６）により求められる。
ｅ_ｎ＝ＱＴ１−Ｑ１ （６）

ステップＳＴ４０６において、制御部３０は、現時点の操作量Ｕ_ｎ、第１目標流量値ＱＴ１及び前段加圧ポンプ８の最大駆動周波数Ｆ_ｍａｘを使用して、所定の演算式により、前段加圧ポンプ８の駆動周波数Ｆ_ｆを演算する。

ステップＳＴ４０７において、制御部３０は、駆動周波数Ｆ_ｆの演算値を、対応する電流値信号（周波数指定信号：４〜２０ｍＡ）に変換し、この電流値信号を前段インバータ９に出力する。これにより本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ４０１へリターンする）。なお、ステップＳＴ４０７において、制御部３０が電流値信号を前段インバータ９へ出力すると、前段インバータ９は、入力された電流値信号で指定された周波数に変換された駆動電力を前段加圧ポンプ８に供給する。その結果、前段加圧ポンプ８は、前段インバータ９から入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動される。

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。

第１実施形態に係る純水製造装置１において、制御部３０は、前段透過水Ｗ２の製造時において、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が、第３流量センサＦＭ３の検出流量値Ｑ２と第４流量センサＦＭ４の検出流量値Ｑ３との和の流量値である第１目標流量値ＱＴ１となるように前段加圧ポンプ８の駆動周波数を設定し、当該駆動周波数に対応する周波数指定信号を前段インバータ９に出力し、第１目標流量値ＱＴ１として、第１流量センサＦＭ１、第３流量センサＦＭ３及び第４流量センサＦＭ４の少なくとも一つ以上の流量センサのプラス側の測定誤差を考慮した値を設定する。そのため、流量センサが真値を正確に測定できていない場合であっても、後段ＲＯ膜モジュール１４で製造される水量に見合った量の水を、前段ＲＯ膜モジュール１０から供給できない状態に陥るのを回避することができる。つまり、第１目標流量値ＱＴ１として流量センサの測定誤差を考慮した値を設定することで、前段ＲＯ膜モジュール１０から後段ＲＯ膜モジュール１４へ供給される前段透過水Ｗ２の供給量の不足を抑制することができる。

また、後段ＲＯ膜モジュール１４により製造される後段濃縮水Ｗ５の流量を調節可能な流量調節弁（第４排水弁Ｖ３６及び第７定流量弁Ｖ５７、並びに、第５排水弁Ｖ３７及び第８定流量弁Ｖ５８）を備え、制御部３０は、後段透過水Ｗ４の定格流量値と後段濃縮水Ｗ５の調節流量値との和の流量値である第２目標流量値ＱＴ２が外部入力手段を介して設定され、設定された第２目標流量値ＱＴ２を記憶手段に記憶するものであって、第２目標流量値ＱＴ２として、流量調節弁（第４排水弁Ｖ３６及び第７定流量弁Ｖ５７、並びに、第５排水弁Ｖ３７及び第８定流量弁Ｖ５８）のプラス側の調節誤差を考慮した値を設定する。そのため、後段濃縮水Ｗ５が調節流量値よりも過剰に流れた場合であっても、後段透過水Ｗ４が定格流量に対して不足する状態に陥るのを回避することができる。

また、制御部３０は、装置の起動時において、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第２目標流量値ＱＴ２に対して所定割合未満（例えば、８０％未満）の場合に、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第２目標流量値ＱＴ２に向かって増加するように前段加圧ポンプ８の駆動周波数を一定の時間変化率で変化させる初期定加速制御を実行し、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第２目標流量値ＱＴ２に対して所定割合以上（例えば、８０％以上）になった場合に、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第１目標流量値ＱＴ１に向かって増加するように前段加圧ポンプ８の駆動周波数を一定の時間変化率で変化させる末期定加速制御を実行し、その後、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第１目標流量値ＱＴ１に対して所定割合以上（例えば、９０％以上）になった場合に、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第１目標流量値ＱＴ１となるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより前段加圧ポンプ８の駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する周波数指定信号を前段インバータ９に出力する定流量制御を実行する。そのため、装置の起動直後には、固定値である第２目標流量値ＱＴ２を使用して初期定加速制御を行うため、後段ＲＯ膜モジュール１４で製造される水量が不安定であっても、この水量を超える前段透過水Ｗ２を後段ＲＯ膜モジュール１４へ供給することができる。また、初期定加速制御に続いて、変動値である第１目標流量値ＱＴ１を使用して末期定加速制御を行うため、後段ＲＯ膜モジュール１４へ流入する水量と、後段ＲＯ膜モジュール１４から流出する水量とを、速やかにバランスさせることができる。更に、装置の定常運転時には、変動値である第１目標流量値ＱＴ１を使用して定流量制御を行うため、複数のＲＯ膜モジュールの間にバッファタンクを介装することなく、直列多段の定流量制御を実現することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る純水製造装置１Ａについて、図７、図８Ａ及び図８Ｂを参照しながら説明する。図７は、第２実施形態に係る純水製造装置１Ａの全体概略図である。図８Ａは、第２実施形態に係る純水製造装置１Ａの全体構成図の中段部分である。図８Ｂは、第２実施形態に係る純水製造装置１Ａの全体構成図の後段部分である。

なお、第２実施形態では、主に第１実施形態との相違点について説明する。このため、第１実施形態と同一（又は同等）の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、第２実施形態において特に説明しない点については、第１実施形態の説明が適宜に適用される。また、第２実施形態においては、供給水ラインＬ１の上流側から供給水補給弁Ｖ３１までの構成は、第１実施形態と同様である。そのため、第２実施形態においては、第１実施形態における供給水ラインＬ１の上流側から供給水補給弁Ｖ３１までの構成についての主な図面（図２Ａに対応する図面）及びその説明を省略する。

第２実施形態に係る純水製造装置１Ａは、第１実施形態における純水製造装置１が直列に並べられた２段のＲＯ膜モジュール１０、１４を備えているのに対して、１段のＲＯ膜モジュール７を備えている点、１段のＲＯ膜モジュール７の後段に電気脱イオンスタック（以下、「ＥＤＩスタック」ともいう）１６を備えている点、及びこれらの周辺の構成において、第１実施形態における純水製造装置１と主に異なる。
また、第２実施形態においては、ＥＤＩスタック１６における濃縮室流入ラインＬ２１４には、流量調節弁としての第５定流量弁Ｖ５５が設けられている。

なお、第２実施形態においては、第１実施形態における２段目のＲＯ膜モジュールである「後段ＲＯ膜モジュール１４」を備えていないため、第１実施形態における１段目のＲＯ膜モジュールである「前段ＲＯ膜モジュール１０」を第２実施形態における１段のＲＯ膜モジュールとして「ＲＯ膜モジュール７」とした。更に、ＲＯ膜モジュール７の後段に、「ＥＤＩスタック１６」を備えている。そのため、第２実施形態では、第１実施形態における「前段ＲＯ透過水ラインＬ２２」を「ＲＯ透過水ラインＬ２１」とし、ＲＯ膜モジュール７で分離された透過水を「透過水Ｗ２」とする。

また、第２実施形態では、第１実施形態における「前段ＲＯ透過水リターンラインＬ４３」を「ＲＯ透過水リターンラインＬ４１」とし、第１実施形態における「前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３」を「ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１」とする。また、第２実施形態においては、第１実施形態における「後段ＲＯ透過水リターンラインＬ４４」及び「後段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５４」を備えておらず、第２流路切換弁Ｖ７２の下流側の構成が異なる。

図７に示すように、第２実施形態に係る純水製造装置１Ａは、第１オプション機器ＯＰ１と、プレフィルタ４と、第２オプション機器ＯＰ２と、前段加圧ポンプ５と、前段インバータ６と、第１処理水製造部としてのＲＯ膜モジュール７（第１逆浸透膜モジュール）と、第３オプション機器ＯＰ３と、第１流路切換弁Ｖ７１と、第２処理水製造部としての電気脱イオンスタック（以下、「ＥＤＩスタック」ともいう）１６（脱イオン部）と、第２流路切換弁Ｖ７２と、第４オプション機器ＯＰ４と、制御部３０Ａと、入力操作部４０と、直流電源装置５０と、表示部６０と、を備える。

また、図７に示すように、第２実施形態の純水製造装置１Ａは、供給水ラインＬ１と、透過水ラインＬ２１と、ＲＯ透過水リターンラインＬ４１と、ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１と、脱塩水ラインＬ３と、脱塩水リターンラインＬ４２と、ＥＤＩ濃縮水ラインＬ５２と、を備える。

また、純水製造装置１は、図２Ａ、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、図７に示す構成に加えて、第１開閉弁Ｖ１１〜第７開閉弁Ｖ１７と、真空破壊弁Ｖ４１と、減圧弁Ｖ４２と、供給水補給弁Ｖ３１と、第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４と、第１定流量弁Ｖ５１〜第５定流量弁Ｖ５５と、第１逆止弁Ｖ６１〜第５逆止弁Ｖ６５と、第１圧力計Ｐ１〜第６圧力計Ｐ６と、第１圧力センサＰＳ１〜第４圧力センサＰＳ４及び第６圧力センサＰＳ６と、圧力スイッチＰＳＷと、第１温度センサＴＥ１及び第２温度センサＴＥ２と、第１流量センサＦＭ１（第１流量検出手段）、第２流量センサＦＭ２（第２流量検出手段）及び第５流量センサＦＭ５（第３流量検出手段）と、第１電気伝導率センサＥＣ１と、第１比抵抗センサＲＳ１と、を備える。

図７、図８Ｂ及び図８Ｃでは、電気的な接続の経路を省略するが、制御部３０Ａは、供給水補給弁Ｖ３１、第１流路切換弁Ｖ７１、第２流路切換弁Ｖ７２、第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４、圧力スイッチＰＳＷ、第１温度センサＴＥ１及び第２温度センサＴＥ２、第１圧力センサＰＳ１〜第４圧力センサＰＳ４及び第６圧力センサＰＳ６、第１流量センサＦＭ１、第２流量センサＦＭ２及び第５流量センサＦＭ５、第１電気伝導率センサＥＣ１、第１比抵抗センサＲＳ１及び第２比抵抗センサＲＳ２、全有機炭素センサＴＯＣ、硬度センサＳ１、残留塩素センサＳ２等と電気的に接続される。

純水製造装置１における全体構成図の中段部分について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
図８Ａに示すように、接続部Ｊ５９には、後述する脱塩水リターンラインＬ４２の下流側の端部が接続されている。接続部Ｊ５１には、後述するＲＯ透過水リターンラインＬ４１の下流側の端部及びＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１の下流側の端部が接続されている。

前段加圧ポンプ５は、供給水ラインＬ１を流通する供給水Ｗ１を吸入し、ＲＯ膜モジュール７へ向けて圧送（吐出）する装置である。前段加圧ポンプ５には、前段インバータ６から周波数が変換された駆動電力が供給される。前段加圧ポンプ５は、供給された駆動電力の周波数（以下、「駆動周波数」ともいう）に応じた回転速度で駆動される。

前段インバータ６は、前段加圧ポンプ５に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路（又はその回路を持つ装置）である。前段インバータ６は、制御部３０Ａと電気的に接続されている。前段インバータ６には、制御部３０Ａから周波数指定信号が入力される。前段インバータ６は、制御部３０Ａにより入力された周波数指定信号（電流値信号又は電圧値信号）に対応する駆動周波数の駆動電力を前段加圧ポンプ５に出力する。

ＲＯ膜モジュール７は、前段加圧ポンプ５により圧送された供給水Ｗ１を、溶存塩類が除去された透過水Ｗ２（第１処理水、第１透過水）と、溶存塩類が濃縮された濃縮水Ｗ３と、に分離する。すなわち、第１処理水製造部としてのＲＯ膜モジュール７は、供給水Ｗ１から第１処理水Ｗ２を製造する。ＲＯ膜モジュール７は、単一又は複数のスパイラル型ＲＯ膜エレメントを圧力容器（ベッセル）に収容して構成される。

ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１は、ＲＯ膜モジュール７で分離された濃縮水Ｗ３の一部Ｗ３１を供給水ラインＬ１へ返送するラインである。ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１の上流側の端部は、ＲＯ膜モジュール７の一次側出口ポート（濃縮水Ｗ３の出口）に接続されている。ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１の下流側の端部は、接続部Ｊ５１において供給水ラインＬ１に接続されている。ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１には、第１逆止弁Ｖ６１及び第１定流量弁Ｖ５１が設けられている。

ＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１は、ＲＯ膜モジュール７で分離された濃縮水Ｗ３の残部Ｗ３２を、ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１の途中から装置の外へ排出するラインである。ＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１における接続部Ｊ５３から下流側の構成は第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

透過水ラインＬ２１は、ＲＯ膜モジュール７で分離された透過水Ｗ２をＥＤＩスタック１６に流通させるラインである。透過水ラインＬ２１は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、前段側透過水ラインＬ２１１と、中段側透過水ラインＬ２１２と、脱塩室流入ラインＬ２１３と、濃縮室流入ラインＬ２１４と、を有する。

前段側透過水ラインＬ２１１の上流側の端部は、図８Ａに示すように、ＲＯ膜モジュール７の二次側ポート（透過水Ｗ２の出口）に接続されている。前段側透過水ラインＬ２１１の下流側の端部は、図８Ｂに示すように、第１流路切換弁Ｖ７１を介して、中段側透過水ラインＬ２１２及びＲＯ透過水リターンラインＬ４１に接続されている。

前段側透過水ラインＬ２１１には、上流側から順に、図８Ａに示すように、第３逆止弁Ｖ６３、接続部Ｊ１０、接続部Ｊ１１、及び第６開閉弁Ｖ１６が設けられている。また、第６開閉弁Ｖ１６以降には、図８Ｂに示すように、脱炭酸装置１５、接続部Ｊ３１、接続部Ｊ３２、及び第１流路切換弁Ｖ７１が設けられている。第６開閉弁Ｖ１６は、前段側透過水ラインＬ２１１の開閉を操作可能な手動弁である。

次に、純水製造装置１における全体構成図の後段部分について説明する。
図８Ｂにおいて、後段給水ポンプ１７は、透過水ラインＬ２１（中段側透過水ラインＬ２１２）を流通する透過水Ｗ２を吸入し、ＥＤＩスタック１６へ向けて吐出する装置である。後段給水ポンプ１７には、後段インバータ１８から周波数が変換された駆動電力が供給される。後段給水ポンプ１７は、供給された駆動電力の周波数（以下、「駆動周波数」ともいう）に応じた回転速度で駆動される。

後段インバータ１８は、後段給水ポンプ１７に、周波数が変換された駆動電力を供給する電気回路（又はその回路を持つ装置）である。後段インバータ１８は、制御部３０Ａと電気的に接続されている。後段インバータ１８には、制御部３０Ａから周波数指定信号が入力される。後段インバータ１８は、制御部３０Ａにより入力された周波数指定信号（電流値信号又は電圧値信号）に対応する駆動周波数の駆動電力を後段給水ポンプ１７に出力する。

第１流路切換弁Ｖ７１は、ＲＯ膜モジュール７で分離された透過水Ｗ２を、中段側透過水ラインＬ２１２を介してＥＤＩスタック１６へ向けて流通させる流路（採水側流路）、又は、ＲＯ透過水リターンラインＬ４１を介してＲＯ膜モジュール７の上流側の供給水ラインＬ１へ向けて流通させる流路（循環側流路）に切り換え可能な自動弁である。第１流路切換弁Ｖ７１は、例えば、電動式又は電磁式の三方弁により構成される。第１流路切換弁Ｖ７１は、制御部３０Ａと電気的に接続されている。第１流路切換弁Ｖ７１における流路の切り換えは、制御部３０Ａから送信される流路切換信号により制御される。

ＲＯ透過水リターンラインＬ４１は、ＲＯ膜モジュール７で分離された透過水Ｗ２を、ＲＯ膜モジュール７よりも上流側の供給水ラインＬ１へ返送するラインである。ＲＯ透過水リターンラインＬ４１の上流側の端部は、第１流路切換弁Ｖ７１に接続されている。ＲＯ透過水リターンラインＬ４１の下流側の端部は、接続部Ｊ５２において、ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１に接続されている。接続部Ｊ５２は、ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１における接続部Ｊ５３と接続部Ｊ５１との間に配置されている。ＲＯ透過水リターンラインＬ４１における接続部Ｊ５２から接続部Ｊ５１までの部分は、ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５１における接続部Ｊ５２から接続部Ｊ５１までの部分と共通する。ＲＯ透過水リターンラインＬ４１の上流側には、第４逆止弁Ｖ６４が設けられている。

中段側透過水ラインＬ２１２の上流側の端部は、第１流路切換弁Ｖ７１に接続されている。中段側透過水ラインＬ２１２の下流側の端部は、分岐部Ｊ７１において、脱塩室流入ラインＬ２１３の上流側の端部及び濃縮室流入ラインＬ２１４の上流側の端部に接続されている。

脱塩室流入ラインＬ２１３の下流側の端部は、ＥＤＩスタック１６の一次側ポート（脱塩室１６１の入口側）に接続されている。脱塩室流入ラインＬ２１３には、接続部Ｊ３３が配置されている。濃縮室流入ラインＬ２１４の下流側の端部は、ＥＤＩスタック１６の一次側ポート（濃縮室１６２の各入口側）に接続されている。濃縮室流入ラインＬ２１４には、上流側から順に、流量調節弁としての第５定流量弁Ｖ５５、及び接続部Ｊ３４が設けられている。第５定流量弁Ｖ５５は、ＥＤＩ濃縮水Ｗ７（第３処理水、第２濃縮水）の流量を調節可能な機器である。

ＥＤＩスタック１６は、ＲＯ膜モジュール７で分離された透過水Ｗ２を脱塩処理（脱イオン処理）して、脱塩水Ｗ６（第２処理水、脱イオン水）とＥＤＩ濃縮水Ｗ７（第３処理水、第２濃縮水）とを得る水処理機器である。すなわち、第２処理水製造部としてのＥＤＩスタック１６は、第１処理水Ｗ１から第２処理水Ｗ６と第３処理水Ｗ７を製造する。ＥＤＩスタック１６は、直流電源装置５０（図７参照）と電気的に接続されている。ＥＤＩスタック１６には、直流電源装置５０から直流電圧が印加される。ＥＤＩスタック１６は、直流電源装置５０から印加された直流電圧により通電され、動作する。

直流電源装置５０は、直流電圧をＥＤＩスタック１６の一対の電極間に印加する。直流電源装置５０は、制御部３０Ａと電気的に接続されている。直流電源装置５０は、制御部３０Ａにより入力された電圧指定信号（又は、電流指定信号）に応答して、直流電圧をＥＤＩスタック１６に出力する。

ＥＤＩスタック１６は、一対の電極間に、陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜（不図示）が交互に配置される。ＥＤＩスタック１６の内部は、これらイオン交換膜により、脱塩室１６１及び濃縮室１６２（陽極室及び陰極室を含む）に区画される。脱塩室１６１には、イオン交換体（不図示）が充填される。脱塩室１６１に充填されるイオン交換体としては、例えば、イオン交換樹脂又はイオン交換繊維等が用いられる。なお、図８Ｂでは、ＥＤＩスタック１６の内部に区画された複数の脱塩室１６１及び濃縮室１６２を模式的に示す。

脱塩室１６１の入口側には、透過水Ｗ２を流入させる脱塩室流入ラインＬ２１３が接続されている。脱塩室１６１の出口側には、脱塩室１６１においてイオンが除去されて排出された脱塩水Ｗ６を流通させる脱塩水ラインＬ３が接続されている。濃縮室１６２の入口側には、透過水Ｗ２を流入させる濃縮室流入ラインＬ２１４が接続されている。濃縮室１６２の出口側には、イオンが濃縮されて排出されたＥＤＩ濃縮水Ｗ７を流通させるＥＤＩ濃縮水ラインＬ５２が接続されている。

脱塩室１６１及び濃縮室１６２それぞれには、透過水ラインＬ２１を流通する透過水Ｗ２が流入される。透過水Ｗ２に含まれる残留イオンは、脱塩室１６１内に充填されたイオン交換体（不図示）により捕捉され、脱塩水Ｗ６となる。脱塩水Ｗ６は、脱塩水ラインＬ３（後述）を介して需要箇所へ送出される。また、脱塩室１６１内のイオン交換体に捕捉された残留イオンは、印加された直流電圧の電気エネルギーにより濃縮室１６２に移動する。そして、残留イオンを含む水は、ＥＤＩ濃縮水Ｗ７として、濃縮室１６２からＥＤＩ濃縮水ラインＬ５２（後述）を介して脱炭酸装置１５に向けて送出される。脱炭酸装置１５に送出されたＥＤＩ濃縮水Ｗ７は、真空ポンプの封水として利用され、その後、封水排出ラインＬ７１（後述）を介して装置の外に排出される。

脱塩水ラインＬ３は、ＥＤＩスタック１６で得られた脱塩水Ｗ６を純水として需要箇所に向けて送出するラインである。脱塩水ラインＬ３は、上流側脱塩水ラインＬ３１と、下流側脱塩水ラインＬ３２と、を有する。

上流側脱塩水ラインＬ３１の上流側の端部は、ＥＤＩスタック１６の二次側ポート（脱塩室１６１の出口側）に接続されている。上流側脱塩水ラインＬ３１の下流側の端部は、第２流路切換弁Ｖ７２を介して、下流側脱塩水ラインＬ３２及び脱塩水リターンラインＬ４２（後述）に接続されている。上流側脱塩水ラインＬ３１には、上流側から順に、接続部Ｊ３６、接続部Ｊ３７、接続部Ｊ３８、第７開閉弁Ｖ１７、及び第２流路切換弁Ｖ７２が設けられている。第７開閉弁Ｖ１７は、上流側脱塩水ラインＬ３１の開閉を操作可能な手動弁である。

第２流路切換弁Ｖ７２は、ＥＤＩスタック１６の脱塩室１６１で得られた脱塩水Ｗ６を、下流側脱塩水ラインＬ３２を介して需要箇所に向けて送出させる流路（採水側流路）、又は、脱塩水リターンラインＬ４２を介してＲＯ膜モジュール７の上流側の供給水ラインＬ１に向けて流通させる流路（循環側流路）に切り換え可能な自動弁である。第２流路切換弁Ｖ７２は、例えば、電動式又は電磁式の三方弁により構成される。第２流路切換弁Ｖ７２は、制御部３０Ａと電気的に接続されている。第２流路切換弁Ｖ７２における流路の切り換えは、制御部３０Ａから送信される流路切換信号により制御される。

第２流路切換弁Ｖ７２は、制御部３０Ａにより採水側流路に切り換えられることにより、ＥＤＩスタック１６で得られた脱塩水Ｗ６を脱塩水ラインＬ３から需要箇所に送り出す処理を実行可能な送出手段として機能する。

下流側脱塩水ラインＬ３２の上流側の端部は、第２流路切換弁Ｖ７２に接続されている。下流側脱塩水ラインＬ３２の下流側の端部は、需要箇所の装置等（不図示）に接続されている。

脱塩水リターンラインＬ４２は、ＥＤＩスタック１６の脱塩室１６１で得られた脱塩水Ｗ６を、脱塩水ラインＬ３の途中から、ＲＯ膜モジュール７の上流側（供給水ラインＬ１）へ返送するラインである。本実施形態においては、脱塩水リターンラインＬ４２の上流側の端部は、第２流路切換弁Ｖ７２に接続されている。脱塩水リターンラインＬ４２の下流側の端部は、接続部Ｊ５９に接続されている。脱塩水リターンラインＬ４２の上流側には、第５逆止弁Ｖ６５が設けられている。

ＥＤＩ濃縮水ラインＬ５２は、ＥＤＩスタック１６の濃縮室１６２から排出されたＥＤＩ濃縮水Ｗ７を、脱炭酸装置１５に送出するラインである。ＥＤＩ濃縮水ラインＬ５２の上流側の端部は、ＥＤＩスタック１６の二次側ポート（濃縮室１６２の出口側）に接続されている。ＥＤＩ濃縮水ラインＬ５２の下流側の端部は、脱炭酸装置１５に接続されている。

第５圧力計Ｐ５及び第６圧力計Ｐ６は、接続された各ラインを流通する水の圧力を計測する機器である。図８Ｂに示すように、第５圧力計Ｐ５は、接続部Ｊ３５において、ＥＤＩ濃縮水ラインＬ５２に接続されている。第６圧力計Ｐ６は、接続部Ｊ３６において、脱塩水ラインＬ３に接続されている。

第２圧力センサＰＳ２〜第４圧力センサＰＳ４及び第６圧力センサＰＳ６は、接続された各ラインを流通する水の圧力を計測する機器である。第２圧力センサＰＳ２は、図８Ａに示すように、接続部Ｊ１１において、透過水ラインＬ２１に接続されている。接続部Ｊ１１は、透過水ラインＬ２１におけるＲＯ膜モジュール７と脱炭酸装置１５との間に配置されている。第３圧力センサＰＳ３は、接続部Ｊ３３において、脱塩室流入ラインＬ２１３に接続されている。接続部Ｊ３３は、脱塩室流入ラインＬ２１３の途中に配置されている。第４圧力センサＰＳ４は、図８Ｂに示すように、接続部Ｊ３４において、濃縮室流入ラインＬ２１４に接続されている。接続部Ｊ３４は、濃縮室流入ラインＬ２１４における第５定流量弁Ｖ５５とＥＤＩスタック１６との間に配置されている。第６圧力センサＰＳ６は、接続部Ｊ３９において、透過水ラインＬ２１に接続されている。接続部Ｊ３９は、透過水ラインＬ２１における接続部Ｊ３２と第１流路切換弁Ｖ７１との間に配置されている。

第２圧力センサＰＳ２〜第４圧力センサＰＳ４及び第６圧力センサＰＳ６は、制御部３０Ａと電気的に接続されている。第２圧力センサＰＳ２〜第４圧力センサＰＳ４及び第６圧力センサＰＳ６で測定された透過水Ｗ２の圧力は、制御部３０Ａへ検出信号として送信される。

第２流量センサＦＭ２及び第５流量センサＦＭ５は、接続された各ラインを流通する水（脱塩水Ｗ６又はＥＤＩ濃縮水Ｗ７）の流量を測定（検出）する機器である。第２流量センサＦＭ２は、図８Ｂに示すように、接続部Ｊ３８において、脱塩水ラインＬ３に接続されている。接続部Ｊ３８は、脱塩水ラインＬ３におけるＥＤＩスタック１６と第２流路切換弁Ｖ７２との間に配置されている。第５流量センサＦＭ５は、接続部Ｊ４０において、ＥＤＩ濃縮水ラインＬ５２に接続されている。接続部Ｊ４０は、図８Ｂに示すように、ＥＤＩ濃縮水ラインＬ５２におけるＥＤＩスタック１６と脱炭酸装置１５との間に配置されている。

第２流量センサＦＭ２及び第５流量センサＦＭ５は、制御部３０Ａと電気的に接続されている。第２流量センサＦＭ２で測定された脱塩水Ｗ６の流量（検出流量値）及び第５流量センサＦＭ５で測定されたＥＤＩ濃縮水Ｗ７の流量（検出流量値）は、制御部３０Ａへ検出信号として送信される。

第１比抵抗センサＲＳ１は、脱塩水ラインＬ３を流通する脱塩水Ｗ６の比抵抗（電気的特性値）を測定する機器である。第１比抵抗センサＲＳ１は、接続部Ｊ３７において、脱塩水ラインＬ３に接続されている。接続部Ｊ３７は、脱塩水ラインＬ３におけるＥＤＩスタック１６と第２流路切換弁Ｖ７２との間に配置されている。なお、第１比抵抗センサＲＳ１は、測定された比抵抗値の温度補償のため、温度センサを内蔵している。そのため、第１比抵抗センサＲＳ１は、脱塩水Ｗ６の水温を測定することができる。

第１比抵抗センサＲＳ１は、制御部３０Ａと電気的に接続されている。第１比抵抗センサＲＳ１で測定された脱塩水Ｗ６の比抵抗（及び温度）は、それぞれ、制御部３０Ａへ検出信号として送信される。

次に、第２実施形態における制御部３０Ａについて説明する。第２実施形態においては、制御部３０Ａは、装置の起動時及び定常運転時において、前段加圧ポンプ５及び後段給水ポンプ１７を個別に制御する。装置の起動時の制御は、後段給水ポンプ１７に対する後段定加速制御及び前段加圧ポンプ５に対する前段定加速制御からなる。また、装置の定常運転時の制御は、後段給水ポンプ１７に対する後段定流量制御及び前段加圧ポンプ５に対する前段定流量制御からなる。後段給水ポンプ１７に対する後段定加速制御及び後段定流量制御は、第１実施形態における後段加圧ポンプ１２に対する各制御と同様であるため説明を省略する。また、前段加圧ポンプ５に対する後段定加速制御及び後段定流量制御は、第１実施形態における前段加圧ポンプ８に対する各制御と同様であるため説明を省略する。

上述した第２実施形態に係る純水製造装置１Ａによれば、以下に列挙する第１実施形態と同質の効果が奏される。

第１実施形態に係る純水製造装置１において、制御部３０Ａは、透過水Ｗ２の製造時において、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が、第２流量センサＦＭ２の検出流量値Ｑ２と第５流量センサＦＭ５の検出流量値Ｑ３との和の流量値である第１目標流量値ＱＴ１となるように前段加圧ポンプ５の駆動周波数を設定し、当該駆動周波数に対応する周波数指定信号を前段インバータ６に出力し、第１目標流量値ＱＴ１として、第１流量センサＦＭ１、第２流量センサＦＭ２及び第５流量センサＦＭ５の少なくとも一つ以上の流量センサのプラス側の測定誤差を考慮した値を設定する。そのため、流量センサが真値を正確に測定できていない場合であっても、後段のＥＤＩスタック１６で製造される水量に見合った量の水を、前段のＲＯ膜モジュール７から供給できない状態に陥るのを回避することができる。つまり、第１目標流量値ＱＴ１として流量センサの測定誤差を考慮した値を設定することで、前段のＲＯ膜モジュール７から後段のＥＤＩスタック１６へ供給される透過水Ｗ２の供給量の不足を抑制することができる。

また、後段のＥＤＩスタック１６により製造されるＥＤＩ濃縮水Ｗ７の流量を調節可能な流量調節弁（第５定流量弁Ｖ５５）を備え、制御部３０Ａは、脱塩水Ｗ６の定格流量値とＥＤＩ濃縮水Ｗ７の調節流量値との和の流量値である第２目標流量値ＱＴ２が外部入力手段を介して設定され、設定された第２目標流量値ＱＴ２を記憶手段に記憶するものであって、第２目標流量値ＱＴ２として、流量調節弁（第５定流量弁Ｖ５５）のプラス側の調節誤差を考慮した値を設定する。そのため、ＥＤＩ濃縮水Ｗ７が調節流量値よりも過剰に流れた場合であっても、脱塩水Ｗ６が定格流量に対して不足する状態に陥るのを回避することができる。

また、制御部３０Ａは、装置の起動時において、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第２目標流量値ＱＴ２に対して所定割合未満（例えば、８０％未満）の場合に、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第２目標流量値ＱＴ２に向かって増加するように前段加圧ポンプ５の駆動周波数を一定の時間変化率で変化させる初期定加速制御を実行し、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第２目標流量値ＱＴ２に対して所定割合以上（例えば、８０％以上）になった場合に、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第１目標流量値ＱＴ１に向かって増加するように前段加圧ポンプ５の駆動周波数を一定の時間変化率で変化させる末期定加速制御を実行し、その後、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第１目標流量値ＱＴ１に対して所定割合以上（例えば、９０％以上）になった場合に、第１流量センサＦＭ１の検出流量値Ｑ１が第１目標流量値ＱＴ１となるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより前段加圧ポンプ５の駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する周波数指定信号を前段インバータ６に出力する定流量制御を実行する。そのため、装置の起動直後には、固定値である第２目標流量値ＱＴ２を使用して初期定加速制御を行うため、後段のＥＤＩスタック１６で製造される水量が不安定であっても、この水量を超える透過水Ｗ２を後段のＥＤＩスタック１６へ供給することができる。また、初期定加速制御に続いて、変動値である第１目標流量値ＱＴ１を使用して末期定加速制御を行うため、後段のＥＤＩスタック１６へ流入する水量と、後段のＥＤＩスタック１６から流出する水量とを、速やかにバランスさせることができる。更に、装置の定常運転時には、変動値である第１目標流量値ＱＴ１を使用して定流量制御を行うため、ＲＯ膜モジュールとＥＤＩスタックとの間にバッファタンクを介装することなく、直列多段の定流量制御を実現することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂについて、図９及び、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照しながら説明する。図９は、第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂの全体概略図である。図１０Ａは、第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂの全体構成図の第２中段部分である。図１０Ｂは、第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂの全体構成図の後段部分である。

なお、第３実施形態では、主に、第１実施形態及び第２実施形態との相違点について説明する。このため、第１実施形態及び第２実施形態と同一（又は同等）の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、第３実施形態において特に説明しない点については、第１実施形態及び第２実施形態の説明が適宜に適用される。また、第３実施形態においては、供給水ラインＬ１の上流側から第６開閉弁Ｖ１６までの構成は、第１実施形態と同様である。そのため、第３実施形態においては、第１実施形態における供給水ラインＬ１の上流側から第６開閉弁Ｖ１６までの構成についての主な図面（第１実施形態における図２Ａ、図２Ｂに対応する図面）及びその説明を省略する。

第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂは、第１実施形態における直列に並べられた２段のＲＯ膜モジュール１０、１４を備えている点、２段のＲＯ膜モジュール１０、１４の後段に第２実施形態におけるＥＤＩスタック１６を備えている点、及びこれらの周辺の構成を備えている点において、第１実施形態及び第２実施形態の純水製造装置１、１Ａと主に共通する。

そのため、第３実施形態の純水製造装置１Ｂにおける前段ＲＯ膜モジュール１０、前段加圧ポンプ８、前段インバータ９、後段ＲＯ膜モジュール１４、後段加圧ポンプ１２、第１の後段インバータ１３、ＥＤＩスタック１６、後段給水ポンプ１７及び第２の後段インバータ１８の構成は、第１実施形態の構成と同様である。従って、第３実施形態においては、第１実施形態と重複する構成については、その説明を省略する。また、第３実施形態の純水製造装置１ＢにおけるＥＤＩスタック１６及び周辺の構成については、第２実施形態と重複する構成については、その説明を省略する。

図９に示すように、第３実施形態に係る純水製造装置１Ｂは、第１オプション機器ＯＰ１と、プレフィルタ４と、第２オプション機器ＯＰ２と、前段加圧ポンプ８と、前段インバータ９と、前段ＲＯ膜モジュール１０と、第１の後段加圧ポンプ１２と、後段インバータ１３と、後段ＲＯ膜モジュール１４と、第３オプション機器ＯＰ３と、第１流路切換弁Ｖ７１と、ＥＤＩスタック１６と、後段給水ポンプ１７と、第２の後段インバータ１８と、第２流路切換弁Ｖ７２と、第４オプション機器ＯＰ４と、制御部３０Ｂと、入力操作部４０と、直流電源装置５０と、表示部６０と、を備える。

また、図９に示すように、第３実施形態の純水製造装置１Ｂは、供給水ラインＬ１と、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２と、前段ＲＯ透過水リターンラインＬ４３と、前段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５３と、後段ＲＯ透過水ラインＬ２３と、後段ＲＯ透過水リターンラインＬ４４と、後段ＲＯ濃縮水リターンラインＬ５４と、脱塩水ラインＬ３と、脱塩水リターンラインＬ４５と、を備える。

第３実施形態の純水製造装置１Ｂにおける全体構成図の第２中段部分については、図１０Ａに示すように、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２の上流側に接続部Ｊ４５が設けられ、接続部Ｊ４５に脱塩水リターンラインＬ４５の下流側の端部が接続されている点のみにおいて、図２Ｃにおいて示す第１実施形態と異なる。

後段ＲＯ透過水ラインＬ２３は、前段側透過水ラインＬ２３１と、中段側透過水ラインＬ２３２と、脱塩室流入ラインＬ２３３と、濃縮室流入ラインＬ２３４と、を有する。前段側透過水ラインＬ２３１には、上流側から順に、図１０Ａに示すように、第４逆止弁Ｖ６４、接続部Ｊ２３、及び第９開閉弁Ｖ１９が設けられている。また、第９開閉弁Ｖ１９以降には、図１０Ｂに示すように、脱炭酸装置１５、接続部Ｊ３１、接続部Ｊ３２、及び第１流路切換弁Ｖ７１が設けられている。

第１流路切換弁Ｖ７１は、図１０Ｂに示すように、後段ＲＯ膜モジュール１４で分離された後段透過水Ｗ４を、中段側透過水ラインＬ２３２を介してＥＤＩスタック１６へ向けて流通させる流路（採水側流路）、又は、後段ＲＯ透過水リターンラインＬ４４を介して前段ＲＯ透過水ラインＬ２２へ向けて流通させる流路（循環側流路）に切り換え可能な弁である。第１流路切換弁Ｖ７１は、例えば、電動式又は電磁式の三方弁により構成される。第１流路切換弁Ｖ７１は、制御部３０Ｂと電気的に接続されている。第１流路切換弁Ｖ７１における流路の切り換えは、制御部３０Ｂから送信される流路切換信号により制御される。

後段ＲＯ透過水リターンラインＬ４４は、後段ＲＯ膜モジュール１４で分離された後段透過水Ｗ４を、前段ＲＯ膜モジュール１０と後段ＲＯ膜モジュール１４との間の前段ＲＯ透過水ラインＬ２２へ返送するラインである。後段ＲＯ透過水リターンラインＬ４４の上流側の端部は、図１０Ｂに示すように、第１流路切換弁Ｖ７１に接続されている。後段ＲＯ透過水リターンラインＬ４４の下流側は、図１０Ａに示すように、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２における接続部Ｊ４４に接続されている。

なお、図１０Ｂに示す第３実施形態において、第１流路切換弁Ｖ７１よりも下流側の部分の構成は、図８Ｂに示す第２実施形態における「中段側透過水ラインＬ２１２」、「脱塩室流入ラインＬ２１３」、「濃縮室流入ラインＬ２１４」及び「透過水Ｗ２」を、それぞれ、「中段側透過水ラインＬ２３２」、「脱塩室流入ラインＬ２３３」、「濃縮室流入ラインＬ２３４」及び「後段透過水Ｗ４」としている。また、第３実施形態では、第１流路切換弁Ｖ７１よりも下流側の部分において、後述するＥＤＩ濃縮水排出ラインＬ７２及び脱塩水リターンラインＬ４５の構成を除いて、第２実施形態と同様の構成である。そのため、これらの部分に関しては、第２実施形態の説明を援用して、第３実施形態の説明を省略する。

また、図１０Ｂに示すように、第３実施形態における純水製造装置１Ｂは、第２実施形態におけるＥＤＩ濃縮水ラインＬ５２に代えて、ＥＤＩ濃縮水排出ラインＬ７２を備える。

ＥＤＩ濃縮水排出ラインＬ７２は、ＥＤＩスタック１６の濃縮室１６２から排出されたＥＤＩ濃縮水Ｗ７を、装置の外に排出するラインである。ＥＤＩ濃縮水排出ラインＬ７２の上流側の端部は、ＥＤＩスタック１６の二次側ポート（濃縮室１６２の出口側）に接続されている。ＥＤＩ濃縮水排出ラインＬ７２の下流側は、例えば、排水ピット（不図示）に接続又は開口している。

第２流路切換弁Ｖ７２は、ＥＤＩスタック１６の脱塩室１６１で得られた脱塩水Ｗ６を、下流側脱塩水ラインＬ３２を介して需要箇所に向けて送出させる流路（採水側流路）、又は、脱塩水リターンラインＬ４５を介して前段ＲＯ透過水ラインＬ２２に向けて流通させる流路（循環側流路）に切り換え可能な弁である。

脱塩水リターンラインＬ４５は、ＥＤＩスタック１６の脱塩室１６１で得られた脱塩水Ｗ６を、脱塩水ラインＬ３の途中から、前段ＲＯ膜モジュール１０と後段ＲＯ膜モジュール１４との間の前段ＲＯ透過水ラインＬ２２へ返送するラインである。本実施形態において、脱塩水リターンラインＬ４５の上流側の端部は、第２流路切換弁Ｖ７２に接続されている。脱塩水リターンラインＬ４５の下流側の端部は、前段ＲＯ透過水ラインＬ２２に接続されている。

次に、第３実施形態における制御部３０Ｂについて説明する。第３実施形態においては、制御部３０Ｂは、装置の起動時及び定常運転時において、前段加圧ポンプ８、後段加圧ポンプ１２及び後段給水ポンプ１７を個別に制御する。装置の起動時の制御は、後段給水ポンプ１７に対する後段定加速制御、後段加圧ポンプ１２に対する後段定加速制御及び前段加圧ポンプ８に対する前段定加速制御からなる。また、装置の定常運転時の制御は、後段給水ポンプ１７に対する後段定流量制御、後段加圧ポンプ１２に対する後段定流量制御及び前段加圧ポンプ５に対する前段定流量制御からなる。後段給水ポンプ１７に対する後段定加速制御及び後段定流量制御は、第１実施形態で説明した後段定加速制御及び後段定流量制御に準じて実行される。後段加圧ポンプ１２に対する後段定加速制御及び後段定流量制御は、第１実施形態で説明した前段定加速制御及び前段定流量制御に準じて実行される。前段加圧ポンプ８に対する前段定加速制御及び前段定流量制御は、第１実施形態で説明した前段定加速制御及び前段定流量制御に準じて実行される。

つまり、最終段のポンプ及び処理水製造部では、処理水の検出流量値が送水目標流量値ＱＴ０（固定値）に向かって増加するように定加速制御が行われる一方で、最終段以外のポンプ及び処理水製造部では、処理水の検出流量値が第２目標流量値ＱＴ２（固定値：起動直後に使用）又は第１目標流量値ＱＴ１（変動値：次段で製造される処理水の検出流量値の和）に向かって増加するように定加速制御が行われる。また、最終段のポンプ及び処理水製造部では、処理水の検出流量値が送水目標流量値ＱＴ０（固定値）となるように定流量制御が行われる一方で、最終段以外のポンプ及び処理水製造部では、処理水の検出流量値が第１目標流量値ＱＴ１（変動値：次段で製造される処理水の検出流量値の和）となるように定流量制御が行われる。

第３実施形態においては、第１処理水製造部及び第２処理水製造部を一つのグループ構成とする２つのグループ構成を備えている。後段側の第１グループ構成として、第２実施形態の「ＲＯ膜モジュール７」に対応する「後段ＲＯ膜モジュール１４」を第１処理水製造部と看做し、第２実施形態と同様の「ＥＤＩスタック１６」を第２処理水製造部と看做すことができる。また、前段側の第２グループ構成として、第１実施形態と同様の「前段ＲＯ膜モジュール１０」を第１処理水製造部と看做し、第１実施形態と同様の「後段ＲＯ膜モジュール１４」を第２処理水製造部と看做すことができる。

そのため、制御部３０Ｂは、後段側の第１グループ構成において、前述の第２実施形態と同様に、後段透過水Ｗ４の第１目標流量値ＱＴ１として、第２流量センサＦＭ２、第３流量センサＦＭ３及び第５流量センサＦＭ５の少なくとも一つ以上の流量センサのプラス側の測定誤差を考慮した値を設定することができる。また、制御部３０Ｂは、前段側の第２グループ構成において、前段透過水Ｗ２の第１目標流量値ＱＴ１として、第１流量センサＦＭ１、第３流量センサＦＭ３及び第４流量センサＦＭ４の少なくとも一つ以上の流量センサのプラス側の測定誤差を考慮した値を設定することができる。

また、後段側の第１グループ構成において、前述の第２実施形態と同様に、後段透過水Ｗ４の第２目標流量値ＱＴ２として、流量調節弁（第５定流量弁Ｖ５５）のプラス側の調節誤差を考慮した値を設定することができる。更に、前段側の第２グループ構成において、前述の第１実施形態と同様に、前段透過水Ｗ２の第２目標流量値ＱＴ２として、流量調節弁（第４排水弁Ｖ３６及び第７定流量弁Ｖ５７、並びに、第５排水弁Ｖ３７及び第８定流量弁Ｖ５８）のプラス側の調節誤差を考慮した値を設定することができる。

上述した第３実施形態の純水製造装置１Ｂにおいては、後段ＲＯ膜モジュール１４とＥＤＩスタック１６に対して、第２実施形態の純水製造装置１Ａと同様の効果を得ることができる。また、第３実施形態の純水製造装置１Ｂにおいては、前段ＲＯ膜モジュール１０と後段ＲＯ膜モジュール１４に対しては、第１実施形態の純水製造装置１と同様の効果を得ることができる。

従って、２段のＲＯ膜モジュール１０、１４に、ＥＤＩスタック１６を直列に接続したシステムにおいては、後段ＲＯ膜モジュール１４からＥＤＩスタック１６へ供給される後段透過水Ｗ４の供給量の不足を抑制しながら、前段ＲＯ膜モジュール１０から後段ＲＯ膜モジュール１４へ供給される前段透過水Ｗ２の供給量の不足を抑制することができる。また、後段濃縮水Ｗ５やＥＤＩ濃縮水Ｗ７が調節流量値よりも過剰に流れた場合であっても、後段透過水Ｗ４及び脱塩水Ｗ６が定格流量に対して不足する状態に陥るのを回避することができる。その結果、システム内で製造される各種処理水の水量バランスが最適状態に保たれ、加圧ポンプ、ＲＯ膜モジュール、ＥＤＩスタックといった機器の故障や破損が防止される。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。

第１及び第２実施形態では、フィードバック制御アルゴリズムとして、加圧・給水ポンプ（５，８，１２，１７）の駆動周波数を速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより演算する例について説明した。これに限らず、加圧・給水ポンプ（５，８，１２，１７）の駆動周波数を位置形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより演算してもよい。また、ＰＩＤアルゴリズムに限らず、Ｐアルゴリズム又はＰＩアルゴリズム等により駆動周波数を演算してもよい。

第２及び第３実施形態において、ＥＤＩスタック（電気脱イオンスタック）１６の代わりに、非再生型の混床式イオン交換塔を設けてもよい。この場合には、前段のＲＯ膜モジュールで分離された透過水をイオン交換樹脂床により脱イオン処理して脱イオン水を得ることができる。また、装置の運転開始直後において、水質が回復された脱イオン水を需要箇所へ供給することができる。また、イオン交換塔を用いることにより、透過水から脱イオン水を得るための処理に掛かる電力をほぼゼロにすることができる。

第１及び第３実施形態では、第１排水弁Ｖ３２〜第３排水弁Ｖ３４、又は、第４排水弁Ｖ３６及び第５排水弁Ｖ３７の開放数を選択することにより、濃縮水Ｗ３，Ｗ５の排水流量を段階的に調節する例について説明した。これに限らず、例えば、ＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１を分岐させずに、当該ＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１に比例制御弁を設けた構成としてもよい。また、後段ＲＯ濃縮水送出ラインＬ６５を分岐させずに、当該後段ＲＯ濃縮水送出ラインＬ６５に比例制御弁を設けた構成としてもよい。この場合、制御部（３０，３０Ｂ）から電流値信号を比例制御弁に送信して弁開度を制御することにより、濃縮水Ｗ３，Ｗ５の排水流量を調節することができる。

また、当該後段ＲＯ濃縮水送出ラインＬ６５に比例制御弁を設けた場合においては、例えばバタフライ式やニードル式の比例制御弁では、開度調節の精度により流量がばらつく可能性がある。そのため、流量調節弁として比例制御弁を設けた場合においても、第２目標流量値ＱＴ２としては、当該比例制御弁により調整される後段濃縮水Ｗ５の流量のプラス側の調整誤差を考慮した値を設定することができる。

また、ＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１に比例制御弁を設けた構成において、ＲＯ濃縮水排出ラインＬ６１に流量センサを設けた構成としてもよい。この場合は、流量センサで測定された流量値を、制御部（３０，３０Ａ，３０Ｂ）にフィードバック値として入力することにより、濃縮水Ｗ３の実際の排水流量をより正確に制御することができる。

第１及び第２実施形態においては、原水Ｗ１１中に含まれる硬度成分を除去した軟水Ｗ１２を供給水Ｗ１とする例について説明した。これに限らず、原水Ｗ１１を除鉄除マンガン装置、砂濾過装置、精密濾過膜装置、限外濾過膜装置等により前処理した水を供給水Ｗ１としてもよい。なお、原水Ｗ１１としては、例えば、地下水や水道水等を用いることができる。

第２処理水製造部として、後段ＲＯ膜モジュール１４やＥＤＩスタック１６とする例について説明した。しかし、これに限らず、第２処理水製造装置として、例えば、クロスフロー方式の操作が行われる限外濾過膜を有するＵＦ膜モジュールを適用してもよい。

１，１Ａ，１Ｂ 純水製造装置（水処理装置）
５，８，１２，１７ 加圧ポンプ、加圧ポンプ（ポンプ）
６，９，１３，１８ インバータ
７ ＲＯ膜モジュール（第１処理水製造部、第１逆浸透膜モジュール）
１０ 前段ＲＯ膜モジュール（第１処理水製造部、第１逆浸透膜モジュール）
１４ 後段ＲＯ膜モジュール（第２処理水製造部、第２逆浸透膜モジュール）
１６ ＥＤＩスタック（第２処理水製造部、脱イオン部）
３０，３０Ａ，３０Ｂ 制御部
ＦＭ１ 第１流量センサ（第１流量検出手段）
ＦＭ２ 第２流量センサ（第２流量検出手段）
ＦＭ３ 第３流量センサ（第２流量検出手段）
ＦＭ４ 第４流量センサ（第３流量検出手段）
ＦＭ５ 第５流量センサ（第３流量検出手段）
Ｖ３６ 第３排水弁（流量調節弁）
Ｖ３７ 第４排水弁（流量調節弁）
Ｖ５５ 第５定流量弁（流量調節弁）
Ｖ５７ 第７定流量弁（流量調節弁）
Ｖ５８ 第８定流量弁（流量調節弁）
Ｗ１ 供給水
Ｗ２ 透過水、前段透過水（第１処理水、第１透過水）
Ｗ４ 後段透過水（第２処理水、第２透過水）
Ｗ５ 後段濃縮水（第３処理水、第１濃縮水）
Ｗ６ 脱塩水（第２処理水、脱イオン水）
Ｗ７ ＥＤＩ濃縮水（第３処理水、第２濃縮水）

Claims (5)

1. 供給水から第１処理水を製造する第１処理水製造部と、
   前記第１処理水製造部により製造された第１処理水の流量を検出する第１流量検出手段と、
   前記第１処理水製造部により製造された第１処理水から第２処理水と第３処理水とを製造する第２処理水製造部と、
   前記第２処理水製造部により製造された第２処理水の流量を検出する第２流量検出手段と、
   前記第２処理水製造部により製造された第３処理水の流量を検出する第３流量検出手段と、
   入力された駆動周波数に応じた回転速度で駆動され、供給水を吸入して前記第１処理水製造部に向けて送出するポンプと、
   入力された周波数指定信号に対応する駆動周波数を前記ポンプに出力するインバータと、
   第１処理水の製造時において、前記第１流量検出手段の検出流量値が、前記第２流量検出手段の検出流量値と前記第３流量検出手段の検出流量値との和の流量値である第１目標流量値となるように前記ポンプの駆動周波数を設定し、当該駆動周波数に対応する周波数指定信号を前記インバータに出力する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記第１目標流量値として、前記第１流量検出手段、前記第２流量検出手段及び前記第３流量検出手段の少なくとも一つ以上の流量検出手段のプラス側の測定誤差を考慮した値を設定する
   水処理装置。
2. 前記第２処理水製造部により製造される第３処理水の流量を調節可能な流量調節弁を備え、
   前記制御部は、第２処理水の定格流量値と第３処理水の調節流量値との和の流量値である第２目標流量値が外部入力手段を介して設定され、設定された前記第２目標流量値を記憶手段に記憶するものであって、前記第２目標流量値として、前記流量調節弁のプラス側の調節誤差を考慮した値を設定する
   請求項１に記載の水処理装置。
3. 前記制御部は、装置の起動時において、前記第１流量検出手段の検出流量値が前記第２目標流量値に対して所定割合未満の場合に、前記第１流量検出手段の検出流量値が前記第２目標流量値に向かって増加するように前記ポンプの駆動周波数を一定の時間変化率で変化させる初期定加速制御を実行し、前記第１流量検出手段の検出流量値が前記第２目標流量値に対して所定割合以上になった場合に、前記第１流量検出手段の検出流量値が前記第１目標流量値に向かって増加するように前記ポンプの駆動周波数を一定の時間変化率で変化させる末期定加速制御を実行し、その後、前記第１流量検出手段の検出流量値が前記第１目標流量値に対して所定割合以上になった場合に、前記第１流量検出手段の検出流量値が前記第１目標流量値となるように、速度形デジタルＰＩＤアルゴリズムにより前記ポンプの駆動周波数を演算し、当該駆動周波数の演算値に対応する周波数指定信号を前記インバータに出力する定流量制御を実行する
   請求項２に記載の水処理装置。
4. 前記第１処理水製造部は、供給水から第１処理水である第１透過水を分離する第１逆浸透膜モジュールであり、
   前記第２処理水製造部は、前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水を、第２処理水である第２透過水と第３処理水である第１濃縮水とに分離する第２逆浸透膜モジュールである
   請求項１から３のいずれか一項に記載の水処理装置。
5. 前記第１処理水製造部は、供給水から第１処理水である第１透過水を分離する第１逆浸透膜モジュールであり、
   前記第２処理水製造部は、前記第１逆浸透膜モジュールで分離された第１透過水を脱イオン処理して、第２処理水である脱イオン水と第３処理水である第２濃縮水とを得る脱イオン部である
   請求項１から３のいずれか一項に記載の水処理装置。

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