【事件の表示】
　特許第２８６５３８９号「電気式脱イオン水製造装置とそれに用いる枠体」の請求項１ないし４に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２８６５３８９号の請求項１ないし３に係る特許を維持する。
【理　由】
 　  (１)手続の経緯
  　特許第２８６５３８９号の請求項１〜７に係る発明についての出願は、平成２年７月１０日に特許出願され、平成１０年１２月１８日にその発明について特許の設定登録がされ、その後、その特許について、異議申立人杉崎筆雄により特許異議の申立がなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年２月７日に訂正請求がなされたものである。
  (２)訂正の適否についての判断
 ア.　訂正事項
 特許権者が求めている訂正の内容は以下のとおりである。
  訂正事項ａ
　特許請求の範囲請求項１から７を、
「１．枠体の一方の側にカチオン交換膜を封着するとともに、他方の側にアニオン交換膜を封着して、当該枠体と両イオン交換膜で形成される内部空間にイオン交換体を充填してなる脱イオンモジュールを離間させて複数個並設し、当該並設した複数個の脱イオンモジュールの両側に陰電極と陽電極を配設し、両電極間に直流電流を通ずるとともに、前記それぞれのイオン交換体充填部に被処理水を通過させることにより、脱イオン水を外部に取り出すようにした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前段に逆浸透膜装置が設けられてその透過水が電気式脱イオン水製造装置に供給されるようになっており、前記内部空間に充填するイオン交換体層を、アニオン交換体層、カチオン交換体層の順に少なくとも一組積層させたイオン交換体層の配列とし、被処理水が最初に通過する部分の前記内部空間に充填するイオン交換体層をアニオン交換体層としたことを特徴とする電気式脱イオン水製造装置。
２．前記内部空間に充填するイオン交換体層を、アニオン交換体層、カチオン交換体層の順に少なくとも一組積層し、その下層にアニオン交換体とカチオン交換体の混合イオン交換体層を積層させたイオン交換体層の配列とした請求項１に記載の電気式脱イオン水製造装置。
３．枠体の一方の側にカチオン交換膜を封着するとともに、他方の側にアニオン交換膜を封着して、当該枠体と両イオン交換膜で形成される内部空間にイオン交換体を充填してなる脱イオンモジュールを離間させて複数個並設し、当該並設した複数個の脱イオンモジュールの両側に陰電極と陽電極を配設し、両電極間に直流電流を通ずるとともに、前記それぞれのイオン交換体充填部に被処理水を通過させることにより、脱イオン水を外部に取り出すようにした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前段に逆浸透膜装置が設けられてその透過水が電気式脱イオン水製造装置に供給されるようになっており、前記内部空間に充填するイオン交換体層を、被処理水が最初に通過する部分にアニオン交換体層、次いでアニオン交換体とカチオン交換体の混合イオン交換体層の順に積層させたイオン交換体層の配列としたことを特徴とする電気式脱イオン水製造装置。
４．請求項１ないし３に記載した電気式脱イオン水製造装置に用いる枠体であって、充填すべきイオン交換体層の種類に応じてそれぞれのイオン交換体層が独立して充填できるように、水の通流孔を有する分割桁を枠体内に一本以上横設したことを特徴とする枠体。
５．前記桁によって分割された一つの室をさらに分割するための分割柱を、分割桁と直角方向に一本以上縦設した請求項４に記載した枠体。
６．分割柱に通圧孔を設けた請求項５に記載の枠体。」
と訂正する。
訂正事項ｂ
明細書第９頁第１９行〜第９頁第２０行（本件特許公報第３頁第５欄第２３行〜第２４行）「電気式脱イオン水製造装置において、被処理水が最初に通過する」を、
「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前段に逆浸透膜装置が設けられてその透過水が電気式脱イオン水製造装置に供給されるようになっており、被処理水が最初に通過する」と訂正する。
  イ．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
 上記訂正事項ａは、特許明細書の請求項１を削除し、以下項数を繰り上げたものであり、また「前記電気式脱イオン水製造装置の前段に逆浸透膜装置が設けられてその透過水が電気式脱イオン水製造装置に供給されるようになっている」事項は、特許明細書第８頁に記載されたものであり、請求項２〜４において電気式脱イオン水製造装置の前段に逆浸透膜装置が設けられることを限定したものであるから、訂正事項ａは、特許請求の範囲の減縮に該当するものであって、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、または変更するものではない
　上記訂正事項ｂは、上記訂正事項ａの訂正に伴い、発明の詳細な説明の記載を訂正するものであり、明瞭でない記載の釈明を目的とするものであって、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、または変更するものではない
　 ウ．訂正明細書の請求項１〜６に係る発明
  　訂正明細書の請求項１〜６に係る発明（以下、本件発明という）は、上記ア.の訂正事項ａに記載された事項により特定されるとおりのものである。
　エ.独立特許要件
　当審が取消理由で引用した刊行物１（特開昭６１−１０７９０６号公報）には、電気式脱イオン水製造装置の脱塩室に充填するイオン交換体層について、（１）アニオン交換体層、（２）カチオン交換体層または（３）混合イオン交換体層を用いることが記載され、その処理対象水として「含シリカ水」が記載されている。同刊行物２（USP3,149,061）には、電気式脱イオン水製造装置の脱塩室に、アニオン交換体単独または混合イオン交換体とアニオン交換体の二層をこの順序で充填することが記載され、シリカ除去のためにはアニオン交換体が関与することが記載されている。同刊行物３（特開平１−１５１９１１号公報）にはバイポーラ膜とイオン交換膜とで区画される脱塩室にイオン交換樹脂を充填した電気透析槽が記載されている。同刊行物４（USP4,871,431）には、バイポーラ膜とイオン交換膜とで区画される脱塩室にイオン交換樹脂を充填した装置を用いることにより脱シリカ水を得ることが記載されている。　
  （対比・判断）
  　本件発明と刊行物１〜４に記載された発明とを対比する。本件発明は、アニオン交換体層とカチオン交換体層又は混合イオン交換体層とを積層する少なくとも二層を有する「電気式脱イオン水製造装置」に係り、その積層の順序としてアニオン交換体層を最初とすることにより、特許明細書に記載の課題を解決するものであるが、刊行物１〜４には、アニオン交換体層の単独層の例やアニオン交換体層が後備の二層の例しか記載がなく、二層以上の「電気式脱イオン水製造装置」についてその層の順序を示唆する記載もないから、本件発明を特定するための事項である「イオン交換体層の前に逆浸透膜装置を配置し、イオン交換体層としてアニオン交換体層とカチオン交換体層の二層とし、かつ被処理水が最初に通過するイオン交換体層をアニオン交換体層とすること」が記載されていない。
  そして、当該事項により、本件発明は、明細書記載の顕著な効果を奏するものであり、本件発明は、刊行物１〜４に記載された発明と同一でもなく、また、刊行物１〜４記載のものから当業者が容易に発明をすることができたものではない。
  したがって、本件発明は特許出願の際独立して特許を受けることができるものである。  
　オ．むすび　
  以上のとおり、上記訂正は、平成６年改正法附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０の４第３項において準用する平成６年改正法による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
  (３)特許異議の申立てについて
  ア．申立ての理由の概要
  　特許異議申立人杉崎筆雄は、請求項１および２に係る発明は、甲第１〜４号証（それぞれ、刊行物１〜４に相当）に記載された発明であるか、甲第１〜４号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第１項第３号または同条第２項の規定により特許を受けることができないものであり、また、請求項３，４に係る発明は、甲第１〜４号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであり、請求項１〜４に係る発明の特許は特許法第１１３条第２号に該当するので取り消されるべきものであると主張する。
  イ．判断
  　本件発明は、上記（２）エで示したように、取消理由通知で示した刊行物１〜４に記載された発明と同一でもなければ、刊行物１〜４に記載された発明から当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　  また、他に本件発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
  よって、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、上記のとおり決定する。　
【異議決定日】
平成１２年５月２６日（２０００．５．２６）
【訂正の要旨】
　訂正の要旨
特許第２８６５３８９号の明細書を訂正請求書に添付された訂正明細書のとおりに、すなわち、特許請求の範囲の減縮を目的として特許明細書の請求の範囲請求項１から７を、
「１．枠体の一方の側にカチオン交換膜を封着するとともに、他方の側にアニオン交換膜を封着して、当該枠体と両イオン交換膜で形成される内部空間にイオン交換体を充填してなる脱イオンモジュールを離間させて複数個並設し、当該並設した複数個の脱イオンモジュールの両側に陰電極と陽電極を配設し、両電極間に直流電流を通ずるとともに、前記それぞれのイオン交換体充填部に被処理水を通過させることにより、脱イオン水を外部に取り出すようにした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前段に逆浸透膜装置が設けられてその透過水が電気式脱イオン水製造装置に供給されるようになっており、前記内部空間に充填するイオン交換体層を、アニオン交換体層、カチオン交換体層の順に少なくとも一組積層させたイオン交換体層の配列とし、被処理水が最初に通過する部分の前記内部空間に充填するイオン交換体層をアニオン交換体層としたことを特徴とする電気式脱イオン水製造装置。
２．前記内部空間に充填するイオン交換体層を、アニオン交換体層、カチオン交換体層の順に少なくとも一組積層し、その下層にアニオン交換体とカチオン交換体の混合イオン交換体層を積層させたイオン交換体層の配列とした請求項１に記載の電気式脱イオン水製造装置。
３．枠体の一方の側にカチオン交換膜を封着するとともに、他方の側にアニオン交換膜を封着して、当該枠体と両イオン交換膜で形成される内部空間にイオン交換体を充填してなる脱イオンモジュールを離間させて複数個並設し、当該並設した複数個の脱イオンモジュールの両側に陰電極と陽電極を配設し、両電極間に直流電流を通ずるとともに、前記それぞれのイオン交換体充填部に被処理水を通過させることにより、脱イオン水を外部に取り出すようにした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前段に逆浸透膜装置が設けられてその透過水が電気式脱イオン水製造装置に供給されるようになっており、前記内部空間に充填するイオン交換体層を、被処理水が最初に通過する部分にアニオン交換体層、次いでアニオン交換体とカチオン交換体の混合イオン交換体層の順に積層させたイオン交換体層の配列としたことを特徴とする電気式脱イオン水製造装置。
４．請求項１ないし３に記載した電気式脱イオン水製造装置に用いる枠体であって、充填すべきイオン交換体層の種類に応じてそれぞれのイオン交換体層が独立して充填できるように、水の通流孔を有する分割桁を枠体内に一本以上横設したことを特徴とする枠体。
５．前記桁によって分割された一つの室をさらに分割するための分割柱を、分割桁と直角方向に一本以上縦設した請求項４に記載した枠体。
６．分割柱に通圧孔を設けた請求項５に記載の枠体。」
と訂正する。
　これに伴い、明細書第９頁第１９行〜第９頁第２０行（本件特許公報第３頁第５欄第２３行〜第２４行）「電気式脱イオン水製造装置において、被処理水が最初に通過する」を、
「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前段に逆浸透膜装置が設けられてその透過水が電気式脱イオン水製造装置に供給されるようになっており、被処理水が最初に通過する」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
電気式脱イオン水製造装置とそれに用いる枠体
（５７）【特許請求の範囲】
１．枠体の一方の側にカチオン交換膜を封着するとともに、他方の側にアニオン交換膜を封着して、当該枠体と両イオン交換膜で形成される内部空間にイオン交換体を充填してなる脱イオンモジュールを離間させて複数個並設し、当該並設した複数個の脱イオンモジュールの両側に陰電極と陽電極を配設し、両電極間に直流電流を通ずるとともに、前記それぞれのイオン交換体充填部に被処理水を通過させることにより、脱イオン水を外部に取り出すようにした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前段に逆浸透膜装置が設けられてその透過水が電気式脱イオン水製造装置に供給されるようになっており、前記内部空間に充填するイオン交換体層を、アニオン交換体層、カチオン交換体層の順に少なくとも一組積層させたイオン交換体層の配列とし、
２
１に
３
枠体の一方の側にカチオン交換膜を封着するとともに、他方の側にアニオン交換膜を封着して、当該枠体と両イオン交換膜で形成される内部空間にイオン交換体を充填してなる脱イオンモジュールを離間させて複数個並設し、当該並設した複数個の脱イオンモジュールの両側に陰電極と陽電極を配設し、両電極間に直流電流を通ずるとともに、前記それぞれのイオン交換体充填部に被処理水を通過させることにより、脱イオン水を外部に取り出すようにした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前段に逆浸透膜装置が設けられてその透過水が電気式脱イオン水製造装置に供給されるようになっており、
被処理水が最初に通過する部分に
ことを特徴とする
４
３
５
４
６
５
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
　本発明は脱イオン水を用いる半導体製造工業、製薬工業、食品工業等の各種の工業あるいは研究所等で利用される電気式脱イオン水製造装置に関するものである。
＜従来技術＞
　イオン交換体としてカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂を用いた２床式、２床３塔式あるいは混床式の脱イオン水製造装置は、使用するイオン交換樹脂がイオンで飽和された場合、酸およびアルカリ水溶液で再生する必要があるが、イオン交換体を用いるものの、薬剤による再生が全く不要な電気式脱イオン水製造装置が実用化されている。
　従来から実用化されている電気式脱イオン水製造装置は、基本的にはカチオン交換膜とアニオン交換膜で形成される隙間に、イオン交換体としてアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の混合イオン交換樹脂層を充填して脱塩室とし、当該イオン交換樹脂層に被処理水を通過させるとともに、前記両イオン交換膜を介して被処理水の流れに対して直角方向に直流電流を作用させて、両イオン交換膜の外側に流れている濃縮水中に被処理水中のイオンを電気的に排除しながら脱イオン水を製造するものである。
　第５図は上述した従来の電気式脱イオン水製造装置の模式断面図を示すものであり、カチオン交換膜１０１およびアニオン交換膜１０２を離間して交互に配置し、カチオン交換膜１０１とアニオン交換膜１０２で形成される空間内に一つおきにカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合イオン交換樹脂１０３を充填し、脱塩室１０４とする。なお当該脱塩室１０４のそれぞれの隣に位置するアニオン交換膜１０２とカチオン交換膜１０１で形成される混合イオン交換樹脂１０３を充填していない部分は後述するごとく濃縮水を流すべき濃縮室１０５とする。
　カチオン交換膜１０１とアニオン交換膜１０２とその内部に充填する混合イオン交換樹脂１０３とで脱イオンモジュール１０６を形成するが、その詳細は第６図に示した通りである。
　すなわち内部がくり抜かれた枠体１０７の一方の側にカチオン交換膜１０１を封着し、当該枠体１０７のくり抜かれた部分に混合イオン交換樹脂１０３を充填し、次いで枠体１０７の他方の部分にアニオン交換膜１０２を封着したものである。なおイオン交換膜は比較的軟らかいものなので、枠体１０７内部に混合イオン交換樹脂１０３を充填してその両面をイオン交換膜で封着した時、イオン交換膜が湾曲して混合イオン交換膜１０３の充填層が不均一となるのを防止するため、枠体１０７の空間部に複数のリブ１０８を縦設するのが一般的である。
　また第６図では図示していないが、枠体１０７の上方部に被処理水の流入口が、また枠体の下方部に処理水の流出口が付設されている。
　このような脱イオンモジュール１０６の複数個をその間にスペーサー（図示せず）を挟んで、並設した状態が第５図に示されたものであり、並設した脱イオンモジュール１０６の一端側に陰極１０９を配設するとともに、他端側に陽極１１０を配設する。なお前述したスペーサーを挟んだ位置が濃縮室１０５であり、また両端の濃縮室１０５の両外側に必要に応じカチオン交換膜、アニオン交換膜、あるいはイオン交換性のない単なる隔膜等の仕切り膜１１１を配設し、当該仕切り膜１１１で仕切られた両電極１０９および１１０が接触する部分をそれぞれ陰極室１１２および陽極室１１３とする。
　このような電気式脱イオン水製造装置によって脱イオン水を製造する場合、以下のように操作される。
　すなわち陰極１０９と陽極１１０間に直流電流を通じ、また被処理水流入口Ａから被処理水を流入するとともに、濃縮水流入口Ｂから濃縮水を流入し、かつ電極水流入口ＣおよびＤからそれぞれ電極水を流入する。被処理水流入口Ａから流入した被処理水は実線で示した矢印のごとく各脱塩室１０４を流下し、混合イオン交換樹脂１０３の充填層を通過する際に不純物イオンが除かれ、脱イオン水が脱イオン水流出口ａから得られる。また濃縮水流入口Ｂから流入した濃縮水は点線の矢印で示したごとく各濃縮室１０５を流下し、両イオン交換膜を介して移動してくる不純物イオンを受け取り、不純物イオンを濃縮した濃縮水として濃縮水流出口ｂから流出され、さらに電極水流入口ＣおよびＤから流入した電極水は電極水流出口ｃおよびｄから流出される。
　上述のような操作によって被処理水中の不純物イオンは電気的に除去されるので、充填したイオン交換樹脂を薬液による再生を全く行うことなく脱イオン水を連続的に得ることができる。
　当該従来の電気式脱イオン水製造装置は被処理水中に存在するマグネシウムやカルシウムの硬度成分がイオン交換膜に析出することを防止するため、前段に通常逆浸透膜装置や硬水軟化装置が設置されるのが普通である。
　たとえば市水を逆浸透膜装置で処理し、その透過水を従来の電気式脱イオン水製造装置で処理した場合、比抵抗率１ないし５ＭΩ−ｃｍ前後の脱イオン水が得られる。
　しかしながら被処理水中のシリカの除去率はかなり小さく電気式脱イオン水製造装置の入口水に対して、僅かに１０％未満の除去率しか得られない。
　したがって電気式脱イオン水製造装置の後段に、イオン交換樹脂を用いる通常のポリシャーを設置した場合には、当該ポリシャーの再生頻度あるいは交換頻度が多いという欠点を有している。
＜発明が解決しようとする問題点＞
　本発明は従来の電気式脱イオン水製造装置における上述した欠点を解決し、シリカの除去率を飛躍的に向上し得る電気式脱イオン水製造装置を提供することを目的とするものである。
　さらに本発明の別の目的は、シリカの除去率を飛躍的に向上し得る本発明の電気式脱イオン水製造装置に好適に用いることができる枠体の構造を開示するものである。
＜問題点を解決するための手段＞
　かかる目的を達成するためになされた本発明よりなる電気式脱イオン水製造装置は、枠体一方の側にカチオン交換膜を封着するとともに、他方の側にアニオン交換膜を封着して、当該枠体と両イオン交換膜で形成される内部空間にイオン交換体を充填してなる脱イオンモジュールを離間させて複数個並設し、当該並設した複数個の脱イオンモジュールの両側に陰電極と陽電極を配設し、両電極間に直流電流を通ずるとともに、前記それぞれのイオン交換体充填部に被処理水を通過させることにより、脱イオン水を外部に取り出すようにした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前段に逆浸透膜装置が設けられてその透過水が電気式脱イオン水製造装置に供給されるようになっており、
　さらに上述した本発明の電気式脱イオン水製造装置に用いる枠体であって、充填すべきイオン交換体層の種類に応じてそれぞれのイオン交換体が独立して充填できるように、水の通流孔を有する分割桁を枠体内に一本以上横設したことを特徴とする枠体を提供するものである。
　以下に本発明に詳細に説明する。
　従来の電気式脱イオン水製造装置は第５図に示したように、枠体と両イオン交換膜で形成される内部空間、すなわち脱塩室内に充填するイオン交換体層はカチオン交換体とアニオン交換体の混合イオン交換体、すなわちカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合イオン交換樹脂であるが、当該脱塩室内における被処理水が最初に通過する部分をアニオン交換体層、すなわちアニオン交換樹脂層とするとシリカの除去率が飛躍的に向上することを知見した。
　本発明はかかる知見に基づくものであり、従来の電気式脱イオン水製造装置と比較して、脱塩室内に充填するイオン交換体層の配列に大きな特徴を有するものである。
　すなわち本発明は脱塩室内における被処理水が最初に通過する部分をアニオン交換体層とし、その下層をカチオン交換体層とするか、あるいは当該アニオン交換体層とカチオン交換体層の積層部をこの順に交互に二組以上充填して積層させたり、あるいは被処理水が最初に通過する部分をアニオン交換体層とし、その下層をカチオン交換体層とし、当該積層部をこの順に一組あるいは二組以上積層し、その下層をカチオン交換体とアニオン交換体の混合イオン交換体層としたり、あるいは被処理水が最初に通過する部分をアニオン交換体層とし、その下層を混合イオン交換体層とするものである。
＜作用＞
　本発明において、脱塩室内における被処理水が最初に通過する部分をアニオン交換体層とするといかなる理由によりシリカの除去率が飛躍的に向上するのか今のところ明確とはされていないが、被処理水が最初に通過する部分のイオン交換体層がアニオン交換体層である場合に限りシリカの解離度が上昇し、陰イオン交換膜を介してより多量に被処理水中のシリカが濃縮室側に移動するためと考えられる。
　水中のシリカは通常酸化物の形態として存在するが、ナトリウムイオンや塩化物イオンや硫酸イオンと比較すると、解離度が極めて小さい。従来から水中のナトリウムイオンや塩化物イオン等のイオン量を間接的に表示する場合、比抵抗率の値が用いられているが、水中のシリカ量は比抵抗率で表すことができないのは上述の理由による。
　電気式脱イオン水製造装置は脱塩室内に流入する各イオンを最終的にはイオン交換膜を介して濃縮室に移動させるのであるから、解離度の小さいシリカが除去しずらいのは当然と思われる。ところが本発明のように被処理水が最初に通過する部分をアニオン交換体層とすると、当該部分で被処理水中のカチオンに相当する量のアルカリが一時的に生成され、したがって比較的強いアルカリ性となり、そのためシリカの解離度が上昇し、当該部分において被処理水中の大部分のシリカが濃縮室側に移動するためと考えられる。
　いずれにしても本発明のごとく被処理水が最初に通過する部分のイオン交換体層をアニオン交換体層とすることにより本発明の目的は確実に達成される。
　以下にアニオン交換体としてアニオン交換樹脂を、またカチオン交換体としてカチオン交換樹脂を用いる本発明の実施例を説明する。
　第１図は脱塩室内における被処理水が最初に通過する部分をアニオン交換樹脂層とし、その下層をカチオン交換樹脂層とし、当該アニオン交換樹脂層とカチオン交換樹脂層の積層部をこの順に二組充填した例の本発明の電気式脱イオン水製造装置の模式断面図である。
　すなわちカチオン交換膜１およびアニオン交換膜２を離間して交互に配置し、カチオン交換膜１とアニオン交換膜２で形成される空間部を一つおきに脱塩室４とし、当該脱塩室内に上層部、すなわち被処理水が最初に通過する部分をアニオン交換樹脂１４の充填層とし、その下層をカチオン交換樹脂１５の充填層とし、さらにその下層をアニオン交換樹脂１４の充填層、さらにその下層をカチオン交換樹脂１５の充填層とする。なお当該脱塩室４のそれぞれの隣に位置するアニオン交換膜２とカチオン交換膜１で形成されるイオン交換樹脂を充填していない部分は濃縮室５であり、前述した従来装置と同様に濃縮水を流すべき部分とする。
　本発明装置においてもカチオン交換膜１とアニオン交換膜２とその内部に充填するイオン交換樹脂とで脱イオンモジュール６を形成するが、その詳細は第２図に示した通りである。
　すなわち内部がくり抜かれた枠体７の一方の側にカチオン交換膜１を封着し、当該枠体７のくり抜かれた部分に、上方からアニオン交換樹脂１４、カチオン交換樹脂１５、アニオン交換樹脂１４、カチオン交換樹脂１５の順に充填し、次いで枠体７の他方の部分にアニオン交換膜２を封着する。当該枠体内に各イオン交換樹脂を充填する場合、予め定めた層高として順にアニオン交換樹脂１４とカチオン交換樹脂１５を単に充填してもよいが、本装置を輸送したりする時、あるいは脱イオン水製造中に、アニオン交換樹脂１４とカチオン交換樹脂１５の各層が混合される恐れがあり、かつ両イオン交換樹脂を交互に充填する作業が煩雑となる。
　したがって充填すべきイオン交換樹脂層の種類に応じて、それぞれのイオン交換樹脂層が独立して充填できるように、第２図に示したごとく枠体内に分割桁１６を横設することが好ましい。第２図において当該分割桁１６で分割されたＥおよびＧの部分がアニオン交換樹脂１４を充填すべき部分であり、ＦおよびＨの部分がカチオン交換樹脂１５を充填すべき部分である。
　このように枠体７内に一本以上の分割桁１６を横設することにより、各イオン交換樹脂を充填する際の作業が容易になるとともに、装置の輸送中あるいは、運転中に両イオン交換樹脂層が混合されることなく、充填した時のまま各イオン交換樹脂層の分割状態を維持することができる。
なお横設する分割桁１６にはイオン交換樹脂は通過しないが、水のみが通過する通流孔を付設することは言うまでもなく、また後述するごとく分割桁によって分割された一つの室をさらに分割するための分割柱を分割桁と直角方向に縦設してもよい。
　第３図は本発明に用いる最も好ましい枠体７の部分拡大正面図であり、枠体７内に分割桁１６を横設し、また分割桁１６で分割された一つの室をさらに分割するために一本以上の分割柱１７を分割桁１６に対して直角方向に縦設したものである。
　なお前述したごとく分割桁１６には水が通流すべき複数個の通流孔１８（点線で示した）を設け、また各室の下部であって当該各通流孔１８の上部に位置する部分にイオン交換樹脂は通過させず、水は通過させる例えばサランネット１９を設ける。
　また分割柱１７で分割されたＥ１ないしＥ３の各室、Ｆ１ないしＦ３の各室およびＧ１ないしＧ３の各室の圧力を均等にするために縦設した分割柱１７にそれぞれ例えば２個の通圧孔２０（点線で示した）を設けることが好ましい。
　かくして枠体７内を分割桁１６および分割柱１７で分割されたＥ１ないしＥ３の各室にアニオン交換樹脂１４、Ｆ１ないしＦ３の各室にカチオン交換樹脂１５、Ｇ１ないしＧ３の各室にアニオン交換樹脂１４を充填し、アニオン交換樹脂１４の充填層とカチオン交換樹脂１５の充填層を交互に形成する。
　なお本発明に用いる分割桁１６および分割柱１７は積層すべき各イオン交換樹脂層の混合を防止するなどの前述した効果とは別に、枠体７の一方の側にカチオン交換膜１を封着し、枠体７内に形成される各室にイオン交換樹脂を充填し、次いで枠体７の他方の部分にアニオン交換膜２を封着して脱イオンモジュール６を形成した時、両イオン交換膜が湾曲して各イオン交換樹脂の充填層が不均一となることを防止するためのリブの役目も果たすこととなる。
　なお第２図の脱イオンモジュール６の組立図に図示していないが枠体７の上方部に被処理水の流入口を、また枠体７の下方部に処理水の流出口を付設する。第２図に示したような脱イオンモジュール６の複数個をその間にスペーサー（図示せず）を挟んで並設した状態が第１図に示したものであり、並設した脱イオンモジュール６の一端側に陰極９を配設するとともに、他端側に陽極１０を配設する。なお前述したスペーサーを挟んだ位置が濃縮室５であり、また両端の濃縮室５の両外側に必要に応じカチオン交換膜、アニオン交換膜あるいは隔膜等の仕切り膜１１を配設し、当該仕切り膜１１で仕切られた両電極９および１０が接触する部分をそれぞれ陰極室１２および陽極室１３とする。
　このような本発明の電気室脱イオン水製造装置は以下のような操作によって脱イオン水を製造する。
　すなわち陰極９と陽極１０の間に直流電流を通じ、また被処理水流入口Ａから被処理水を流入するとともに、濃縮水流入口Ｂから濃縮水を流入し、かつ電極水流入口ＣおよびＤからそれぞれ電極水を流入する。
　被処理水流入口Ａから流入した被処理水は実線の矢印で示したごとく各脱塩室４を流下し、最初にアニオン交換樹脂１４の充填層を通過する。ここで被処理水の全カチオン量に相当するアルカリが一時的であるが生成されるので、強アルカリ性となり、したがってシリカの解離度が上昇し、当該アニオン交換樹脂１４の充填の部分で他の不純物イオンとともに被処理水中の大部分のシリカが濃縮室５に移動する。
　またその下層のカチオン交換樹脂１５の充填層およびその下層のアニオン交換樹脂１４の充填層等を順に通過する際に、逐次的に不純物イオンが除かれ、脱イオン水が脱イオン水流出口ａから得られる。
　また濃縮水流入口Ｂから流入した濃縮水は点線の矢印で示したごとく各濃縮室５を流下し、両イオン交換膜を介して移動してくる不純物イオンを受け取り、不純物イオンを濃縮した濃縮水として濃縮水流出口ｂから流出し、さらに電極水流入口ＣおよびＤから流入した電極水は電極水流出口ｃおよびｄから流出する。
　このように本発明の電気室脱イオン水製造装置は、脱塩室４における被処理水が最初に通過する部分のイオン交換体層をアニオン交換体層とすることにより、後述する実施例で示したごとく従来装置と比較して、シリカの除去率を飛躍的に向上させることができる。
　なお第１図ないし第３図に示した実施態様は、アニオン交換体としてアニオン交換樹脂を、またカチオン交換体としてカチオン交換樹脂を用いたが、アニオン交換樹脂およびカチオン交換樹脂の代わりにそれぞれアニオン交換繊維およびカチオン交換繊維を用いてもその効果は同じである。また脱塩室４内に充填するイオン交換体層を、アニオン交換樹脂層とカチオン交換樹脂層の積層部をこの順に二組充填した例を示しているが、本発明の目的は脱塩室における被処理水が最初に通過する部分のイオン交換体層をアニオン交換体層とすることにより確実に達成できるので、上述の例に限定されるものでなく、例えば脱塩室内における被処理水が最初に通過する部分をアニオン交換樹脂層とし、その下層をカチオン交換樹脂層とし当該積層部を一組としたもの、あるいは当該積層部をこの順に一組あるいは複数組積層し、その下層をカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合イオン交換樹脂層としたり、あるいは被処理水が最初に通過する部分をアニオン交換樹脂層とし、その下層を混合イオン交換樹脂層としても差し支えない。
　なお、本発明における被処理水が最初に通過するアニオン交換体層の層高としては、脱塩室４における水の線流速によってもある程度の差はあるが、当該層高があまり短いとアルカリ性になる時間が短時間すぎてシリカの除去率が低下するので、少なくとも５０ｍｍ以上、好ましくは１００ｍｍ以上、最も好ましくは２００ｍｍ前後とするとよい。
　なお本発明は上述したいずれかのイオン交換体層の配列によっても脱塩室における被処理水が最初に通過する部分のイオン交換体層をアニオン交換体層とすることにより、従来装置と比較してシリカの除去率を飛躍的に向上させることができるが、処理水の比抵抗率の値も、イオン交換体層の配列によってある程度の差が生じる。
　すなわち例えばアニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂、アニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂の順のように、両イオン交換体を別々に充填した方が最も処理水の比抵抗率の値が大きい、換言すればより高純度の処理水が得られる。
　再生液で再生する通常のイオン交換装置の場合は、複床式より混床式の方が高純度の処理水が得られる。しかしながら電気式脱イオン水製造装置においては、混合イオン交換体層単独か、あるいはアニオン交換体層の下部に混合イオン交換体を充填した配列よりも、第１図に示したようなアニオン交換体とカチオン交換体を分離して積層させて充填した方が高純度の被処理水が得られることは興味深いことである。その理由は今のところ明確になっていないが、積層させて充填した場合は、混合して充填した場合と異なり、不純物イオンの方向性が一定となって移動に要する距離と時間が短縮されるためと考えられる。したがってカチオン交換体層、アニオン交換体層の順の積層でも高純度の処理水が得られる。
　いずれにしてもシリカの除去率を向上させるとともに、より高純度の処理水を得るためには、第１図に示したような配列、すなわち脱塩室内における被処理水が最初に通過する部分をアニオン交換体層とし、その下層をカチオン交換体層とし、当該アニオン交換体層とカチオン交換体層の積層部をこの順に交互に充填させた、いわゆるゼブラ状に積層させたイオン交換体の配列が最も好ましい。
　第４図は逆浸透膜装置の後段に本発明の電気式脱イオン水製造装置を設置した際のフローを示す説明図であり、被処理水２１を受ける貯槽２２から高圧ポンプ２３にて逆浸透膜装置２４に被処理水２１を供給し、透過水２５と非透過水２６を得、塩類が濃縮された非透過水２６はブローあるいは何らかの工程水として回収し、また透過水２５はさらに電気式脱イオン水製造装置２７に供給する。なお透過水２５を二つの流れに分流し、被処理水２５ａを脱塩室４に流入すべき被処理水とし、被処理水２５ｂを濃縮室５に流入すべき濃縮水とする。この場合、透過水２５の７０％前後を脱塩室４に流入すべき被処理水とする。
　かくして脱イオン水２８と不純物イオンが濃縮された濃縮水２９とが電気式脱イオン水製造装置２７から得られるが、濃縮水ラインに背圧弁３０を付設し、その前段で濃縮水２９の一部（通常２０％前後）を電極水３１ａとして用い、これを陰極室１２および陽極室１３に通水し、電極水流出口ｃおよびｄ（第１図参照）から流出する濃縮水３１ｂをブローする。このように電極水として濃縮水を用いると、電極水として透過水２５を用いる場合より、そのイオン量が格段と多くなっているので電流効率がよくなり、ひいては電気式脱イオン水製造装置２７のランニングコスト（電力消費量）をより低減させることができる。
　なお電極水として分流させた後の残余の大部分の濃縮水２９は貯槽２２に回収することが好ましい。
　このように濃縮水２９を回収することにより、系全体の水回収率の向上に寄与させることができる。
＜効果＞
　以上説明したごとく本発明は電気式脱イオン水製造装置の脱塩室における被処理水が最初に通過する部分のイオン交換体層をアニオン交換体層とする従来にない新規な技術手段により、従来の電気式脱イオン水製造装置と比較して飛躍的にシリカの除去率を向上させることができる。
　したがって電気式脱イオン水製造装置の後段にシリカを低減させるためのポリシャーを設置した場合は、当該ポリシャーの再生頻度あるいは交換頻度を少なくすることができ、脱イオン水製造設備全体のランニングコストを安価とすることができる。また本発明において充填すべきイオン交換体の種類に応じてそれぞれのイオン交換体層が独立して充填できるような通流孔を有する分割桁を一本以上横設した枠体を開示したので、各イオン交換体を充填する際の作業が容易になるとともに、装置の輸送中あるいは運転中に、充填したイオン交換体層が混合されることがなく、最初に充填した時のまま、各イオン交換体層の分割状態を維持することができる。
　以下に本発明の効果をより明確とするために実施例を説明する。
実施例
　全カチオン約１００ｐｐｍ　ａｓ　ＣａＣＯ３、全アニオン約１２５ｐｐｍ　ａｓ　ＣａＣＯ３、シリカ約２０ｐｐｍ　ａｓ　ＳｉＯ２の市水を逆浸透膜装置で処理することにより得られる透過水を被処理水とし、脱塩室内に充填するイオン交換樹脂層の配列が以下のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅとなっている各電気式脱イオン水製造装置で処理した。
電気式脱イオン水製造装置
Ａ（本発明）；脱塩室内の被処理水が最初に通過する部分を高さ２００ｍｍのアニオン交換樹脂層とし、その下流を高さ２００ｍｍのカチオン交換樹脂層とし、その下流を高さ１００ｍｍのアニオン交換樹脂層とし、その下流を高さ１００ｍｍのカチオン交換樹脂層としたもの。
Ｂ（本発明）；脱塩室内の被処理水が最初に通過する部分を高さ２００ｍｍのアニオン交換樹脂層とし、その下流を高さ２００ｍｍのカチオン交換樹脂層とし、その下流を高さ２００ｍｍのカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合イオン交換樹脂層としたもの。
Ｃ（本発明）；脱塩室内の被処理水が最初に通過する部分を高さ２００ｍｍのアニオン交換樹脂層とし、その下流を高さ４００ｍｍのカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合イオン交換樹脂層としたもの。
Ｄ（比較例）：脱塩室内の被処理水が最初に通過する部分を高さ２００ｍｍのカチオン交換樹脂層とし、その下流を高さ２００ｍｍのアニオン交換樹脂層とし、その下流を高さ１００ｍｍのカチオン交換樹脂層とし、その下流を高さ１００ｍｍのアニオン交換樹脂層としたもの。
Ｅ（比較例）：脱塩室内全体に高さ６００ｍｍのカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合イオン交換樹脂層を充填したもの。
　脱塩室が上述したＡないしＥとなっている脱イオンモジュールを４枚並設して各電気式脱イオン水製造装置を形成し、各電気式脱イオン水製造装置共通して、各脱塩室に線速度約３０ｍ／Ｈの被処理水を並流するとともに約６０Ｖの電圧をかけた際に得られた定常状態の処理水の水質を第１表に示した。
　以上の実施例で明らかなごとく、脱塩室内における被処理水が最初に通過する部分に充填するイオン交換樹脂をアニオン交換樹脂層とした本発明は、そのいずれもがシリカの除去率が飛躍的に向上している。
　またアニオン交換樹脂層、カチオン交換樹脂層の順にゼブラ状に積層させた場合は、シリカの除去率が大きく、かつ処理水の比抵抗値も大きく、より高純度の処理水を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
　第１図ないし第４図はいずれも本発明の実施態様を示すものであり、第１図は本発明の電気式脱イオン水製造装置の模式断面図であり、第２図は脱イオンモジュールの組立図であり、第３図は枠体の部分拡大正面図を示し、第４図は逆浸透膜装置の後段に電気式脱イオン水製造装置を設置した際のフローを示す説明図である。また第５図は従来の電気式脱イオン水製造装置の模式断面図であり、第６図は従来の電気式脱イオン水製造装置に用いられている脱イオンモジュールの組立図である。
　１……カチオン交換膜　　　　　２……アニオン交換膜
　４……脱塩室　　　　　　　　　５……濃縮室
　６……脱イオンモジュール
　７……枠体　　　　　　　　　　９……陰極
１０……陽極　　　　　　　　　１１……仕切り膜
１２……陰極室　　　　　　　　１３……陽極室
１４……アニオン交換樹脂
１５……カチオン交換樹脂　　　１６……分割桁
１７……分割柱　　　　　　　　１８……通流孔
１９……サランネット　　　　　２０……通圧孔
２１……被処理水　　　　　　　２２……貯槽
２３……高圧ポンプ　　　　　　２４……逆浸透膜装置
２５……透過水　　　　　　　　２６……非透過水
２７……電気式脱イオン水製造装置
２８……脱イオン水　　　　　　２９……濃縮水
３０……背圧弁　　　　　　　　３１……電極水