(57)【要約】【課題】イオン交換体が充填された脱塩室と脱塩室の両側にそれぞれイオン交換膜を介して配置された１対の濃縮室とを備える少なくとも１つのセルが陰極と陽極との間に配置され、直流電源から陰極及び陽極に電圧が印加される電気式脱イオン水製造装置において、装置を停止したのち運転を再開した際の立ち上げ時間を短縮する。【解決手段】直流電源２０との接続部に、電気式脱イオン水製造装置１０の停止時間中にセルから陰極１２及び陽極１１を介して流れる逆電流を防止する逆電流防止回路３０を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン交換体が充填された脱塩室と該脱塩室の両側にそれぞれイオン交換膜を介して配置された１対の濃縮室とを備える少なくとも１つのセルが陰極と陽極との間に配置され、直流電源から前記陰極及び前記陽極に電圧が印加される電気式脱イオン水製造装置において、
前記電気式脱イオン水製造装置の停止時間中に前記セルから前記陰極及び前記陽極を介して流れる逆電流を防止する逆電流防止回路を前記直流電源との接続部に備えることを特徴とする、電気式脱イオン水製造装置。
【請求項２】
前記逆電流防止回路は、前記停止時間中において前記陰極及び前記陽極の少なくとも一方を前記直流電源から切り離すスイッチを備える、請求項１に記載の電気式脱イオン水製造装置。
【請求項３】
前記逆電流防止回路は、前記陰極及び前記陽極の少なくとも一方と前記直流電源との間の配線に挿入されて前記逆電流を阻止する整流素子を備える、請求項１に記載の電気式脱イオン水製造装置。
【請求項４】
前記逆電流防止回路は、前記陽極と前記陰極とに接続する電気抵抗をさらに備える、請求項２または３に記載の電気式脱イオン水製造装置。
【請求項５】
前記１対の濃縮室の少なくとも一方にイオン交換体が充填されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気式脱イオン水製造装置。
【請求項６】
前記一対の濃縮室の少なくとも一方に充填される前記イオン交換体はアニオン交換樹脂である、請求項５に記載の電気式脱イオン水製造装置。
【請求項７】
イオン交換体が充填された脱塩室と該脱塩室の両側にそれぞれイオン交換膜を介して配置された１対の濃縮室とを備える少なくとも１つのセルが陰極と陽極との間に配置され、直流電源から前記陰極及び前記陽極に電圧が印加される電気式脱イオン水製造装置の運転方法において、
前記電気式脱イオン水製造装置の停止時間中に、前記セルから前記陰極及び前記陽極を介して流れる逆電流を防止することを特徴とする、運転方法。
【請求項８】
前記陰極及び前記陽極の少なくとも一方をスイッチによって前記直流電源から切り離すことにより、前記逆電流を防止する、請求項７に記載の運転方法。
【請求項９】
前記陰極及び前記陽極の少なくとも一方と前記直流電源との間の配線に挿入された整流素子により、前記逆電流を防止する、請求項７に記載の運転方法。
【請求項１０】
前記停止時間中に、前記陽極と前記陰極との間に電気抵抗を接続する、請求項８または９に記載の運転方法。
【請求項１１】
前記電気式脱イオン水製造装置が連続運転される運転時間と前記停止時間とが交互に配置され、前記停止時間は前記運転時間の２倍以上の長さを有する、請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の運転方法。
【請求項１２】
前記１対の濃縮室の少なくとも一方にイオン交換体が充填された電気式脱イオン水製造装置を用いる、請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の運転方法。
【請求項１３】
前記一対の濃縮室の少なくとも一方に充填される前記イオン交換体はアニオン交換樹脂である、請求項１２に記載の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気式脱イオン水製造装置（ＥＤＩ(Electro DeIonization)装置）に関し、特に、運転を停止したのちに再開する際の立ち上げ時間を短縮した電気式脱イオン水製造装置とその運転方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン交換樹脂などのイオン交換体に被処理水を通水させてイオン交換反応により脱イオンを行う脱イオン水製造装置が知られているが、このような装置は、イオン交換体のイオン交換基が飽和した場合に酸やアルカリなどの薬剤によってイオン交換体の再生を行う再生処理を行う必要があるので、連続運転を行えず、薬剤補充の手間もかかる、という課題を有する。そこで近年、これらの課題を解決するものとして、薬剤による再生が不要な電気式脱イオン水製造装置が開発され、実用化されている。
【０００３】
電気式脱イオン水製造装置では、カチオン（陽イオン）のみを透過させるカチオン交換膜とアニオン（陰イオン）のみを透過させるアニオン交換膜との間にイオン交換体（アニオン交換体及び／またはカチオン交換体）を充填して脱塩室を構成し、カチオン交換膜及びアニオン交換膜の外側に濃縮室を配置し、脱塩室とその両側の濃縮室とからなるものを基本構成としてこれを陽極と陰極との間に配置している。このとき、脱塩室から見て、脱塩室と陽極との間にアニオン交換膜が配置され、脱塩室と陰極との間にカチオン交換膜が配置される。陽極と陰極との間に直流電圧を印加した状態で脱塩室に被処理水を通水すると、被処理水中のイオン成分は脱塩室内のイオン交換体に捕捉される。同時に、イオン交換膜とイオン交換体との界面あるいはイオン交換体とイオン交換体との界面において生じる電位差により水の解離反応が進行して水素イオン（Ｈ+）と水酸化物イオン（ＯＨ-）が生成し、この生成した水素イオンと水酸化物イオンとによって、先に捕捉されていたイオン成分がイオン交換されてイオン交換体から遊離する。遊離したイオン成分のうちカチオンは、直流電流によって駆動されてイオン交換体内を移動し、さらにカチオン交換膜を通過して陰極側の濃縮室に移動する。同様に、遊離したイオン成分のうちアニオンは、直流電流によって駆動されてイオン交換体内を移動し、さらにアニオン交換膜を通過して陽極側の濃縮室に移動する。これらの結果、脱塩室に供給された被処理水中のイオン成分は濃縮室に移行して脱塩室から脱イオン水が得られることとなり、同時に、脱塩室のイオン交換体も再生されることになる。濃縮室にはイオン成分が濃縮することとなるが、濃縮室に水を流すことによって、イオン成分を装置外に排出することができる。
【０００４】
上記では、［濃縮室（Ｃ）｜アニオン交換膜（ＡＥＭ）｜脱塩室（Ｄ）｜カチオン交換膜（ＣＥＭ）｜濃縮室（Ｃ）］からなる基本構成（すなわちセル）が陽極と陰極との間に配置されているものとしたが、電極間にこのようなセルを複数個並置し、電気的には複数個のセルが一端を陽極とし他端を陰極として直列接続されるようにして処理能力の増大を図ることも可能である。この場合、隣接するセル間で隣り合う濃縮室を共有することができるから、電気式脱イオン水製造装置の構成としては、［陽極｜Ｃ｜ＡＥＭ｜Ｄ｜ＣＥＭ｜Ｃ｜ＡＥＭ｜Ｄ｜ＣＥＭ｜Ｃ｜ＡＥＭ｜Ｄ｜ＣＥＭ｜…｜Ｃ｜陰極］の構成となる。このように１または複数のセルが配置されたものをＥＤＩスタックと呼ぶ。ＥＤＩスタックの一端には陽極が配置され、他端には陰極が配置される。
【０００５】
上述したように電気式脱イオン水製造装置では、イオン交換体への不純物イオンの吸着とそのイオン交換体の電気的な再生、不純物イオンの濃縮室への移動という複数の過程によってイオンを除去する。このため、一般的なイオン交換樹脂を用いた吸着装置に比べ、装置を起動した時の水質の立ち上がりに時間がかかる傾向がある。特に、装置を一定時間運転したのちに装置を停止した場合に、運転再開時の水質の立ち上がりに長時間がかかることがある。これは、電気式脱イオン水製造装置は、その構成として、イオンが除去されイオン濃度が低減された脱塩室と、この脱塩室から移動してきたイオンによってイオン濃度が高められている濃縮室とが、イオン交換膜を挟んで配置しており、装置を停止したことによって陽極と陰極との間に電圧が印加されていないとすると、濃縮室と脱塩室とのイオン濃度の勾配に基づいてイオン成分が脱塩室に拡散して脱塩室内のイオン交換体に吸着してしまうからである。脱塩室内のイオン交換体に不純物イオンが吸着された状態で装置を起動しても、その吸着されている不純物イオンを再び濃縮室まで移動させる工程が必要となり、装置の運転停止前の状態に戻るまでに数時間から数十時間の時間を要するケースもあった。
【０００６】
再起動時の水質立ち上がり時間を短縮するために、従来の電気式脱イオン水製造装置では、装置を停止する際に、電極への直流電圧の印加を停止した後も濃縮室への水の供給を続けることによって、濃縮室内に滞留して不純物イオンを多く含む水を装置外に排出する（ブローする）ようにしていた。このブローは、濃縮室から排出される水の導電率が濃縮室に供給される水の導電率と同程度にまで低下するまで行われる。これにより、再起動時の水質立ち上がりが遅くなる影響を極力抑えていた。
【０００７】
特許文献１には、再起動時に水質立ち上がりに時間がかかるという問題を解決するために、脱イオン水の需要がないときには生成した脱イオン水を脱塩室に循環させることにより電気式脱イオン水製造装置を継続して運転させることや、あるいは、電気式脱イオン水製造装置を運転を停止する場合に、脱塩室や濃縮室への水の供給を停止した後も電極間に電圧を印加することが開示されている。しかしながら、特許文献１に記載の方法では、循環運転を行うことや直流電源を常時作動させることによる電力消費が無視できず、また、それに伴う循環水や脱塩室内の水の温度上昇が無視できなくなるなどの問題点がある。
【０００８】
電気式脱イオン水製造装置において濃縮室でのスケールの発生を防止し、運転電圧を低減するために、特許文献２には、濃縮室にイオン交換樹脂を充填することが開示されている。本発明者らの研究によると、このような濃縮室にもイオン交換樹脂が充填されている種類の電気式脱イオン水製造装置では、装置の運転の停止の際に直流電源の停止後も引き続いて濃縮室に対するブロー運転を行ったとしても、濃縮室内のイオン交換樹脂に吸着しているイオンを装置外に排出することは不可能であり、かつ、イオン交換樹脂に吸着しているイオンは徐々に脱塩室に拡散して運転再開時の水質立ち上がりの遅延を回避することができないことが明らかになった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−５７２７１号公報
【特許文献２】特開２００１−２５９６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
脱イオン水に対する需要の時間的変動やエネルギーコストの削減などのために、電気式脱イオン水製造装置を間欠的に運転することが要請される。しかしながら、電気式脱イオン水製造装置の運転と停止とを繰り返した場合、上述したように、停止状態から運転を再開した場合における水質の立ち上がりに時間がかかるという問題が生じる。
【００１１】
本発明の目的は、停止状態から運転を再開したときの水質の立ち上がりが早い電気式脱イオン水製造装置と、水質の立ち上がりを早くするための電気式脱イオン水製造装置の運転方法とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討を行った結果、電気式脱イオン水製造装置を停止してその電極に対する直流電圧の印加を停止すると濃縮室に移動したイオン成分が脱塩室に拡散するが、その際、電極間に微弱な逆電流が流れていることが判明した。この逆電流は、停止状態の直流電源を介して陽極から陰極に向かって流れると考えられる。これらの現象から本発明者らは、陽極及び陰極に電圧を印加するための直流電源が電気式脱イオン水製造装置に接続されるとして、直流電源との接続部に逆電流を阻止するための回路を設けることにより運転再開時の水質の立ち上がりを早くできることを見出し、本発明を完成させた。
【００１３】
すなわち本発明の電気式脱イオン水製造装置は、イオン交換体が充填された脱塩室とこの脱塩室の両側にそれぞれイオン交換膜を介して配置された１対の濃縮室とを備える少なくとも１つのセルが陰極と陽極との間に配置され、直流電源から陰極及び陽極に電圧が印加される電気式脱イオン水製造装置において、電気式脱イオン水製造装置の停止時間中にセルから陰極及び陽極を介して流れる逆電流を防止する逆電流防止回路を直流電源との接続部に備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の電気式脱イオン水製造装置の運転方法は、イオン交換体が充填された脱塩室とこの脱塩室の両側にそれぞれイオン交換膜を介して配置された１対の濃縮室とを備える少なくとも１つのセルが陰極と陽極との間に配置され、直流電源から陰極及び陽極に電圧が印加される電気式脱イオン水製造装置の運転方法において、電気式脱イオン水製造装置の停止時間中に、セルから陰極及び陽極を介して流れる逆電流を防止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電気式脱イオン水製造装置での大きな課題であった運転再開時の水質立ち上がりの遅さを解消することが可能となり、装置の立上げ時間の大幅な短縮が可能となる。特に、長期間にわたる運転停止後に運転を再開した場合であっても水質の立ち上がりが良くなることは、水質を維持するための無駄な循環運転、ならびに装置起動時の立上げ運転に要する時間や電力、水などを削減することが可能となり、省エネルギーでの運転を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態の電気式脱イオン水製造装置の構成を示す図であって、（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ実施例１〜５における装置の構成を示す回路図であって、（ｆ）は比較例１における装置の構成を示す回路図である。
【図２】実施例１〜４及び比較例１で用いたセルの構成を示す図である。
【図３】実施例１〜４及び比較例１における経過時間と処理水質との関係を示すグラフである。
【図４】実施例１における経過時間と処理水質との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１（ａ）〜（ｅ）の各々に示すように、本発明に基づく電気式脱イオン水製造装置１０は、陽極１１と陰極１２とＥＤＩスタック１３とを備えており、ここでＥＤＩスタック１３はイオン交換樹脂などのイオン交換体が充填された脱塩室とこの脱塩室の両側にそれぞれイオン交換膜を介して配置された１対の濃縮室とを備えるセルを有するものであり、直流電源２０から陽極１１及び陰極１２に対して電圧が印加されるようにしたものである。さらに本実施形態の電気式脱イオン水製造装置１０では、陽極１１及び陰極１２に対する直流電源２０との接続部に、この電気式脱イオン水製造装置１０の停止時間中にＥＤＩスタック１３から陽極１１及び陽極１２を介して流れる逆電流を防止する逆電流防止回路３０が設けられている。
【００１９】
ＥＤＩスタック１３において、脱塩室と接して陽極側に配置されるイオン交換膜はアニオン交換膜であり、脱塩室と接して陰極側に配置されるイオン交換膜はカチオン交換膜である。１対の濃縮室の少なくとも一方の内部には、イオン交換樹脂などのイオン交換体が充填されていてもよい。背景技術の欄で述べたように、陽極と陰極との間で複数のセルが並置されるようにＥＤＩスタック１３を構成してもよく、その場合、隣接するセル間で隣り合う濃縮室はそれらセル間で共通のものとして構成される。
【００２０】
次に、逆電流防止回路３０について説明する。
【００２１】
逆電流防止回路３０は、例えば、電気式脱イオン水製造装置１０の停止時間中において陽極１１及び陰極１２の少なくとも一方を直流電源２０から切り離すスイッチを有する。あるいは逆電流防止回路３０は、陽極１１及び陰極１２の少なくとも一方と直流電源２０との間の配線に、逆電流を阻止する方向で挿入されたダイオードなどの整流素子を有する。さらに、スイッチあるいは整流素子による逆電流防止回路３０では、陽極１１と陰極１２とに接続する電気抵抗が設けられていてもよい。
【００２２】
図１（ａ）に示すものでは、逆電流防止回路３０は、陽極１１に共通接点が接続する切替スイッチ３１と、陰極１２と直流電源２０の負側出力端子とを接続する配線に一端が接続した電気抵抗Ｒとを備えている。切替スイッチ３１は、直流電源２０と電気抵抗Ｒの他端とを切り替えて陽極１１に接続するためのものである。切替スイッチ３１は、電気式脱イオン水製造装置１０の運転時には直流電源の正側出力端子と陽極１１とを電気的に接続し、停止時には電気抵抗Ｒの他端と陽極１１とを電気的に接続する。電気式脱イオン水製造装置１０の運転と停止とに同期して切替スイッチ３１が動作するように、切替スイッチ３１は例えばリレー（継電器）によって構成され、このリレーは、例えば、電気式脱イオン水製造装置１０と連動する制御回路によって制御される。
【００２３】
図１（ｂ）に示すものでは、逆電流防止回路３０は、陰極１２と直流電源２０の負側出力端子との配線に挿入された整流素子Ｄから構成されている。陽極１１と直流電源２０の正側出力端子とは直接接続している。整流素子Ｄが半導体ダイオードで構成されているとすると、ダイオードのアノードが陰極１１に電気的に接続し、カソードが直流電源２０の負側出力端子に接続して、逆電流を阻止する。図１（ｂ）に示した回路構成は簡素なものであるが、装置の運転時に整流素子Ｄにおいてその順方向の電圧降下による電力消費が発生する。特に、ＥＤＩスタック１３に印加される電圧が低い場合、全消費電力に対する整流素子での消費電力の割合が大きくなり、効率が低下する。
【００２４】
図１（ｃ）に示したものは、図１（ｂ）に示した逆電流防止回路において、陽極１１と陰極１２とを接続する電気抵抗Ｒを追加したものである。この構成では、装置の運転時に直流電源２０から電気抵抗Ｒにも電流が流れるので、運転時の電力消費が大きくなり、また、電気抵抗Ｒとしても容量（許容電力損失）が大きいものを使用する必要がある。
【００２５】
図１（ｄ）に示したものでは、逆電流防止回路３０は、直流電源２０の正側出力端子と陽極１１との間に設けられた開閉スイッチ３２を備えている。開閉スイッチ３２は、例えば、リレーによって構成され、不図示の制御回路によって、電気式脱イオン水製造装置１０の運転時には閉じられ、停止時には開放されるように、制御される。直流電源２０の負側出力端子と陰極１２とは直接接続している。この構成は、実質的には、図１（ａ）に示したものから、電気式脱イオン水製造装置の停止時に陽極１１及び陰極１２に接続する電気抵抗Ｒを取り除いたものである。後述の実施例から明らかになるように本発明者らが得た結果では、電気抵抗Ｒを備える図１（ａ）の構成の方が、電気抵抗Ｒを取り除いた図１（ｄ）に示した構成よりも、運転再開時の水質立ち上がり特性が良好であった。
【００２６】
図１（ｅ）に示したものは、図１（ｄ）に示した逆電流防止回路において、陽極１１と陰極１２とを接続する電気抵抗Ｒを追加したものである。この構成では、装置の運転時に直流電源２０から電気抵抗Ｒにも電流が流れるので、運転時の電力消費が大きくなり、また、電気抵抗Ｒとしても容量が大きいものを使用する必要がある。図１（ｅ）に示した構成は、電気式脱イオン水製造装置１０が停止状態であるときには図１（ａ）に示したものと電気的に等価であるので、運転再開時の水質立ち上がりの特性も、図１（ａ）に示したものと同等になる。
【００２７】
図１（ａ），（ｃ），（ｅ）に示した例において逆電流防止回路３０内に設けられる電気抵抗Ｒの抵抗値は、ＥＤＩスタック１３の電気抵抗値より大きい値であり、ＥＤＩスタック１３の電気抵抗値の２倍以上の値であることが好ましい。
【００２８】
図１（ａ）〜（ｅ）を用いて説明した電気的脱イオン水製造装置１０の各々は、装置を運転したのち停止時間をはさんで再び装置を運転する際に、再運転開始時の水質の立ち上がりが早い、という特徴を有するものである。停止時間が短い場合には濃縮室から脱塩室へのイオンの拡散の影響が小さいので、本発明に基づく電気的イオン水製造装置は、装置が連続運転される運転時間と停止時間とが交互に配置されているとして、停止時間は運転時間の２倍以上の長さを有するときに、脱塩室へのイオンの拡散を防ぐというその効果を特に発揮する。
【実施例】
【００２９】
次に、実施例によって本発明をさらに詳しく説明する。
【００３０】
［実施例１〜４、比較例１］
上述した図１（ａ）〜（ｄ）に示す電気式脱イオン水製造装置をそれぞれ実施例１〜４として組み立てた。また、図１（ｆ）に示すように、逆電流防止回路を備えず、直流電源２０が陽極１１及び陰極１２に対して直接接続している従来型の電気式脱イオン水製造装置を比較例１として組み立てた。いずれの実施例及び比較例においても、ＥＤＩスタックとしては、単一のセルを有するものを使用した。図２は、組み立てた各電気式脱イオン水製造装置における陽極１１、陰極１２及びＥＤＩスタック１３の部分の構成を示している。図２において、陽極１１及び陰極１２を除いた部分がＥＤＩスタック１３に該当する。陽極１１は陽極室４１に設けられており、陰極１２は陰極室５１に設けられている。陽極室４１と陰極室５１の間には、陽極室４１側から、濃縮室４３、脱塩室４０、濃縮室４９が配置し、陽極室４１と濃縮室４３との間、脱塩室４０と濃縮室４９との間には、それぞれ、カチオン交換膜４２，４８が設けられている。濃縮室４３と脱塩室４０の間、濃縮室４９と陰極室５１との間には、それぞれ、アニオン交換膜４４，５０が設けられている。
【００３１】
脱塩室４０は、陽極１１側の第１小脱塩室４５と陰極１２側の第２小脱塩室４７とに分けれており、第１小脱塩室４５と第２小脱塩室４７の間にはアニオン交換膜４６が設けられている。被処理水は、図示上側からまず第１小脱塩室４５に供給され、第１小脱塩室４５の下端から第２小脱塩室４７の下端に入り、脱イオン水として第２小脱塩室の上端から排出されるようになっている。
【００３２】
陽極室４１の寸法を１００×３００×４ｍｍとし、陽極室４１内にはカチオン交換樹脂を充填した。陰極室５１の寸法を１００×３００×４ｍｍとし、陰極室５１内にはアニオン交換樹脂を充填した。濃縮室４３，４９については、いずれも、アニオン交換樹脂が充填された１００×３００×４ｍｍの寸法のものとした。第１小脱塩室４５については、１００×３００×８ｍｍの寸法としてアニオン交換樹脂を充填した。第２小脱塩室４７については、１００×３００×８ｍｍの寸法とし、その下部にはカチオン交換樹脂を充填し、上部にはアニオン交換樹脂を充填した。
【００３３】
このような実施例１〜４及び比較例１の各電気式脱イオン水製造装置を並列に通水運転し、全ての装置においてその得られる脱イオン水の処理水質が抵抗率として１８．２ＭΩ・ｃｍとなるまで、１０００時間ほど連続運転させた。その後、１０時間の運転停止と５時間の連続運転とを繰り返し、各実施例及び比較例ごとに、運転時における処理水質を評価した。脱塩室４０に供給される被処理水や濃縮室４３，４９、陽極室４１、陰極室５１に供給される水としては、２段逆浸透膜（ＲＯ膜）で処理した導電率が２〜３μＳ／ｃｍ、水温が２０±２℃の水を使用した。脱塩室４０での被処理水の通水流量を２０Ｌ／ｈとし、濃縮室４３，４９での水の通水流量をそれぞれ５Ｌ／ｈとし、陽極室４１及び電極室５１での水の通水流量をそれぞれ１０Ｌ／ｈとした。運転時におけるＥＤＩスタックに供給される電流は０．４Ａであった。実施例１，３における電気抵抗Ｒの抵抗値は５０ｋΩとした。
【００３４】
処理水質の評価結果を図３に示す。本発明に基づく実施例１〜４では、装置の停止後の運転再開時における水質の立ち上がりが良好であるのに対し、比較例１では、装置の起動と停止を繰り返すごとに水質低下が進行した。特に、実施例１〜３では、装置の再起動後、短時間で抵抗率が１８ＭΩ・ｃｍを超えるようになり、高品質の脱イオン水を速やかに得ることができた。なお、図１（ｅ）に示す電気式脱イオン水製造装置を実施例５とすると、装置の停止時の等価回路が図１（ａ）に示すものと実質的に同一なので、実施例５は、実施例１と同様の水質立ち上がり特性を有するものと考えられる。
【００３５】
続いて、最初の運転開始から１０６０時間の経過後、実施例１について、運転期間中に電気抵抗Ｒを交換することにより、運転と停止との１サイクルごとに電気抵抗Ｒの値が異なるようにした。具体的は、電気抵抗Ｒの値を最初の５０ｋΩから、５００Ω、１００Ω、５０Ωとサイクルごとに変化させた。サイクルごとに運転開始時の処理水質の立ち上がりを評価した。結果を図４に示す。
【００３６】
図４から、抵抗値が１００Ωより低くなると、水質立ち上がりの特性が少しずつ低下した。この期間におけるＥＤＩスタックの運転時電圧ＥはＥ＝９±１Ｖであり、電流値は０．４Ａであったから、オームの法則より、ＥＤＩスタックの抵抗値は２０〜２５Ωの範囲で推移したことになる。
【００３７】
水質の立ち上がりが鈍くなったときの電気抵抗Ｒの値が５０Ωであったことから、陽極と陰極との間に設けられる電気抵抗Ｒとして、ＥＤＩスタックの電気抵抗値の２倍以上の抵抗値を有するものを使用することにより、本発明の効果がより一層発揮されるものと考えられる。
【００３８】
なお、図１（ｃ），（ｅ）に示した構成では、通常運転時に電気抵抗Ｒに電流が流れ、例えば、ＥＤＩスタックの２倍の抵抗値を有する電気抵抗Ｒを採用すれば、２対１の割合でＥＤＩスタックと電気抵抗Ｒとの間で電流が分配され、その分、消費電力が増大し、また、処理効率が低下する。通常運転時においても逆電流防止回路３０内の電気抵抗Ｒに電流が流れるような構成を採用する場合には、その電気抵抗Ｒの抵抗値は、ＥＤＩスタックの抵抗値に比べて十分大きい、具体的には１００倍以上のものとすることが好ましい。
【符号の説明】
【００３９】
１０    電気式脱イオン水製造装置
１１    陰極
１２    陽極
１３    ＥＤＩスタック
２０    直流電源
３０    逆電流防止回路
３１    切替スイッチ
３２    開閉スイッチ
４０    脱塩室
４１    陽極室
４２，４８    カチオン交換膜
４３，４９    濃縮室
４４，４６，５０    アニオン交換膜
４５    第１小脱塩室
４７    第２小脱塩室
５１    陰極室
Ｄ      整流素子
Ｒ      電気抵抗
【図１】
2014073437.tif 000003
【図２】
2014073437.tif 000004
【図３】
2014073437.tif 000005
【図４】
2014073437.tif 000006