(57)【要約】【課題】水の流れが均一で、シリカ等の弱イオンも効果的に除去できる純水装置を提供すること。【解決手段】陽極と陰極の間をアニオン膜とカチオン膜で交互に複数の濃縮室と脱塩室に区切った電気再生式純水装置において、１）前記複数の濃縮室と脱塩室に、それぞれ別々に直列に水を流し、２）前記水はＮａ＋型のイオン交換体で軟水化処理され、かつ、脱塩室に流す水と濃縮室に流す水との割合が、１：０．５〜１．０の割合であること、前記濃縮室にはカーボン繊維又はイオン交換体、前記脱塩室にはイオン交換体を充填したこと及び前記イオン交換体は厚さ方向に所定の厚さにプレスし、温水に浸漬させた後、冷水に浸漬させたものであること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極の間をアニオン膜とカチオン膜で交互に複数の濃縮室と脱塩室に区切った電気再生式純水装置において、
１)  前記複数の濃縮室と脱塩室に、それぞれ別々に直列に水を流し、
２)  前記水はＮａ＋型のイオン交換体で軟水化処理され、かつ、脱塩室に流す水と濃縮室に流す水との割合が１：０．５〜１．０の割合であることを特徴とする純水装置。
【請求項２】
前記脱塩室に流す水と濃縮室に流す水との割合が１：０．５〜０．８であることを特徴とする請求項１記載の純水装置。
【請求項３】
前記濃縮室にはカーボン繊維又はイオン交換体、前記脱塩室にはイオン交換体を充填したことを特徴とする請求項１又は２記載の純水装置。
【請求項４】
前記イオン交換体がカチオン交換体及びアニオン交換体であって、脱塩室には水の流れる方向に交互に複数に分割された前記アニオン交換体と前記カチオン交換体が充填されていて、その割合が１：０．５〜０．７であることを特徴とする請求項３記載の純水装置。
【請求項５】
前記イオン交換体を厚さ方向に所定の厚さにプレスし、温水に浸漬させた後、冷水に浸漬させたものであることを特徴とする請求項３記載の純水装置。
【請求項６】
前記温水の温度が４０℃〜５０℃、前記冷水の温度が５℃〜１０℃であることを特徴とする請求項５記載の純水装置。
【請求項７】
脱塩室に供給される水を分散孔から分散させ、脱塩室内のイオン濃度を均一にし、局部的に大きな電流がイオン交換膜に流れない構造にしたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の純水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、純水装置に関する。さらに詳しくは、陽極と陰極の間のアニオン膜とカチオン膜で交互に複数の濃縮室と脱塩室に区切った電気再生式純水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、陽極と陰極の間をアニオン膜とカチオン膜で交互に複数の濃縮室と脱塩室に区切った電気再生式純水装置では、上から下又は下から上に並列に水を流していた（例えば、特許文献１参照）。また、イオン交換体はアニオン交換体とカチオン交換体は１：１で入れていた。
【特許文献１】特開２００１−２６９６６８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の純水装置においては水の流れが均一にならないという問題があった。また、シリカ等の弱イオンが取りにくいという問題があった。
【０００４】
本発明は、かかる問題を鑑みてなされたものであり、したがって、本発明の目的は、水の流れが均一で、シリカ等の弱イオンも効果的に除去できる純水装置を提供することにある。本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、試行錯誤の上、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の純水装置は、陽極と陰極のアニオン膜とカチオン膜で交互に複数の濃縮室と脱塩室に区切った電気再生式純水装置において、
１）前記複数の濃縮室と脱塩室に、それぞれ別々に直列に水を流し、
２）前記水はＮａ＋型のイオン交換体で軟水化処理され、かつ、脱塩室に流す水と濃縮室に流す水の割合が１：０．５〜１．０であることを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明の純水装置は、前記脱塩室に流す水と濃縮室に流す水との割合が１：０．５〜０．８であることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の純水装置は、前記濃縮室にはカーボン繊維又はイオン交換体、前記脱塩室にはイオン交換体を充填したことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の純水装置は、前記イオン交換体がカチオン交換体及びアニオン交換体であって、脱塩室には水の流れる方向に交互に複数に分割された前記アニオン交換体と前記カチオン交換体が充填されていて、その割合が１：０．５〜０．７であることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の純水装置は、前記イオン交換体が厚さ方向に所定の厚さにプレスされ、温水に浸漬させた後、冷水に浸漬させたものであることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の純水装置は、前記温水の温度が４０℃〜５０℃、前記冷水の温度が５℃〜１０℃であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の純水装置は、前記の軟水化処理された水が脱塩室に流入する際に、分散孔から供給されることにより、脱塩室内の水のイオン濃度が均一となり局部的に大きな電流が集中することがないことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の純水装置は、前記分散孔を有する脱塩室を、初段にのみ設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の純水装置は、上述したとおりであるので、水の流れが均一で、シリカ等の弱イオンも効果的に除去できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の最良の実施例について、以下に図を用いて詳細に述べる。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の純水装置の実施例１の構成図である。図２は、本発明の純水装置の実施例１の脱塩室の構成図である。図３は、本発明の純水装置の実施例１の電解槽部分の組立図である。図４は、本発明の脱塩室の供給水分散孔の構造を示した構成図である。本発明の実施例１の純水装置（１４）では、陰極（１０）と陽極（１１）の間をアニオン膜（７）とカチオン膜（６）で交互に複数の濃縮室（１２）と脱塩室（１３）に区切ってある。原水をポンプ（１）で加圧し、逆浸透膜（２）によって得られた透過水をＮａ＋型のイオン交換体を充填したイオン交換体塔（３）で、Ｃａ＋２、Ｍｇ＋２イオンを除去した軟水を脱塩室（１３）及び濃縮室（１２）に、それぞれ別々に、直列に流す。脱塩室（１３）には、前記軟水が水供給口（１５）から流入し、水分散孔（１６）から均一に脱塩室内へ供給され、水排出口（１７）から排出され、次の濃縮室（１２）へ流入する。脱塩室（１３）にはイオン交換体として、アニオン交換体（９）及びカチオン交換体（８）が水の流れに対して複数に分割されて交互に充填してあり、その割合はアニオン交換体を１とすると、これに対し、カチオン交換体が０．５〜０．７になるように構成されている。濃縮室（１２）には、カーボン繊維（５）が充填されている。カーボン繊維の代わりにイオン交換体を充填してもよい。
【００１６】
イオン交換体塔（３）から脱塩室（１３）及び濃縮室（１２）への流量は、流量計（４）で管理されている。
【００１７】
イオン交換体塔（３）のＮａ＋型のイオン交換体は、Ｃａ＋２、Ｍｇ＋２イオンを除去すると同時に得られた軟水のｐＨが８〜９のアルカリ性になるので、濃縮室においてスケールの発生を防止することができる。
【００１８】
本発明の実施例１の純水装置（１４）では、脱塩室（１３）と濃縮室（１２）の流れの割合を１：０．５〜０．８としてある。濃縮室（１２）のイオン濃度を高くして陽極（１１）と陰極（１０）の間の電気抵抗を下げて電流を流れやすくするためである。脱塩室（１３）と濃縮室（１２）の流れの割合は、１：０．５〜１の間であってもよい。
【００１９】
なお、電気抵抗を下げる手段としては、脱塩室（１３）と濃縮室（１２）の間隔を狭く（１ｍｍ以下）することにより実現できるが、圧力損失が増大し、構造が複雑になり、好ましくない。
【００２０】
脱塩室（１３）に充填してあるイオン交換体はアニオン交換体（９）とカチオン交換体（８）であるが、アニオン交換体（９）の割合を多くすることによって、除去しにくい弱イオンであるシリカが、より速やかに除去できる。
【００２１】
脱塩室（１３）に充填するイオン交換体であるアニオン交換体（９）及びカチオン交換体（８）は、厚さ方向に所定の厚さになるようにプレスし、温水に浸漬させた後、冷水に浸漬させてある。本発明の実施例１では、温水の温度は、４０℃〜５０℃、冷水の温度は、５℃〜１０℃となるようにしてある。
【００２２】
イオン交換体の形態はいろいろあるが、繊維状のものは単独では強度が弱い。従って、本発明の実施例１では、カチオン繊維と、ポリエステル繊維あるいはポリプロピレン繊維を一定の割合、例えば、カチオン繊維を６０％〜７０％、残りをポリエステル繊維あるいはポリプロピレン繊維として混合し、不織布に加工し、綿状にしたものをカチオン交換体（８）とした。また、アニオン繊維と、ポリエステル繊維あるいはポリプロピレン繊維を一定の割合、例えば、アニオン繊維を６０％〜７０％、残りをポリエステル繊維あるいはポリプロピレン繊維として混合し、不織布に加工し、綿状にしたものをアニオン交換体（９）とした。カチオン交換体（８）とアニオン交換体（９)には空隙があるため、そのまま脱塩室に充填すると、充填密度が低い。従って、本発明の実施例１では、充填密度を上げるために、プレスしてある。
【００２３】
よって、本発明の実施例１の純水装置によれば、水の流れが均一で、シリカ等の弱イオンも効果的に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の純水装置の実施例１の構成図である。
【図２】本発明の純水装置の実施例１の脱塩室の構成図である。
【図３】本発明の純水装置の実施例１の電解槽部分の組立図である。
【図４】本発明の純水装置の実施例１の供給水分散孔の構造を示した構成図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  ポンプ
２  逆浸透膜
３  イオン交換体塔
４  流量計
５  カーボン繊維
６  カチオン膜
７  アニオン膜
８  カチオン交換体
９  アニオン交換体
１０  陰極
１１  陽極
１２  濃縮室
１３  脱塩室
１４  純水装置
１５  水供給口
１６  水分散孔
１７  水排出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年1月30日(2006.1.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に陽極と陰極を設け、その間にアニオン膜とカチオン膜で交互に区切られた濃縮室と脱塩室を、交互に複数配列し、前記複数の濃縮室を直列に連通させ、同様に前記複数の脱塩室を直列に連通させ、前記複数の濃縮室にはカーボン繊維、又はカチオン交換体及びアニオン交換体からなる繊維状のイオン交換体を充填し、前記複数の脱塩室には前記イオン交換体を充填する電気再生式純水装置において、前記イオン交換体を厚さ方向にプレスし、温水に浸漬させ、次いで冷水に浸漬させて、アニオン交換体とカチオン交換体の充填密度を高めたイオン交換体を装備したことを特徴とする電気再生式純水装置。 
【請求項２】
前記温水の温度が４０℃〜５０℃、前記冷水の温度が５℃〜１０℃であることを特徴とする請求項１記載の電気再生式純水装置。