(57)【要約】【課題】単純な構造でコンパクトなイオン交換装置を提供する。【解決手段】イオン交換樹脂２が充填された樹脂容器３を複数連通させ、それら樹脂容器３に被処理水を順次通して浄化するようにしたイオン交換装置１において、上記樹脂容器３を各々収容するための複数の収容穴２５、２６、２７が形成された保持ブロック４を形成し、その保持ブロック４に、各収容穴２５、２６、２７に収容された樹脂容器３を上記被処理水が順次流通するよう隣接する収容穴２５、２６、２７同士を連通する処理水通路２８、２８と、最上流の収容穴２５に未処理の被処理水を導入する導入路２９と、最下流の収容穴２７から処理後の被処理水を排出する排出路３０とを形成したものである。【選択図】図１
2008114119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン交換樹脂が充填された樹脂容器を複数連通させ、それら樹脂容器に被処理水を順次通して浄化するようにしたイオン交換装置において、
上記樹脂容器を各々収容するための複数の収容穴が形成された保持ブロックを形成し、その保持ブロックに、各収容穴に収容された樹脂容器を上記被処理水が順次流通するよう隣接する収容穴同士を連通する処理水通路と、最上流の収容穴に未処理の被処理水を導入する導入路と、最下流の収容穴から処理後の被処理水を排出する排出路とを形成したことを特徴とするイオン交換装置。
【請求項２】
上記樹脂容器は、上記イオン交換樹脂が充填された筒体と、その筒体の両端からイオン交換樹脂が漏れないよう該筒体の両端を覆うメッシュ部材とを有し、
各収容穴は、上記樹脂容器を縦に収容するよう上下に延び、その収容穴の下部に流入口が形成され、上部に流出口が形成された請求項１記載のイオン交換装置。
【請求項３】
上記樹脂容器の上端部に、上記樹脂容器を上記収容穴から引き上げる引き上げ具を係合させるための係合部が形成された請求項２記載のイオン交換装置。
【請求項４】
上記保持ブロックの最下流の収容穴に、上記樹脂容器に換えて、処理後の被処理水のイオン濃度を検出するイオン濃度検出手段を収容した請求項１から３いずれかに記載のイオン交換装置。
【請求項５】
上記イオン濃度検出手段をなし、被処理水のイオン濃度を導電率で測る導電率計と、その導電率計にて検出された導電率が、第一の所定値以上、かつ第二の所定値未満のときに、上記イオン交換樹脂の交換時期が近づいていると判断し、検出された導電率が、第二の所定値以上のときに、上記イオン交換樹脂の交換時期が過ぎていると判断する交換時期判断手段とを備えた請求項４記載のイオン交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水などに含まれるイオン性の不純物を除去するイオン交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水などに含まれるイオン性の不純物を除去するためにイオン交換装置が用いられている。
【０００３】
例えば、図１３に示すイオン交換装置１０１は、イオン交換樹脂１０２が充填された垂直置きの樹脂容器（カートリッジ）１０３を備え、その樹脂容器１０３の上部には、被処理水の導入管１０４と入口１０５および出口１０６とを有する蓋１０７が、ネジ機構などによって取り付けられる。
【０００４】
その樹脂容器１０３では、外部の配管１０８との接続位置（入口１０５および出口１０６）が上端にあり、イオン交換樹脂１０２が下側に位置する。被処理水の水流は導入管１０４によって樹脂容器１０３の底部に達した後、イオン交換樹脂１０２を撹拌し押し上げながら上部に向かい、蓋１０７の出口１０６から出ていく。
【０００５】
また、イオン交換装置の浄化作用を高めるために、異種のイオン交換樹脂を組み合わせることが行われている。例えば、鉄イオンなどの金属イオンは陽イオンであるが、一つの樹脂容器内でこの陽イオンのみを除去するようにして、陰イオンは別の樹脂容器において除去することが行われる。このように、脱イオン処理を複数の樹脂容器で分けて行い、水の浄化能力をいっそう高めることがしばしば行われている。そのようなイオン交換装置として、例えば、図１４の示すように、図１３のイオン交換装置（イオン交換式フィルター）１０１を外部配管１０８で複数、結合させたものがある。
【０００６】
また、図１５および図１６に示すように、樹脂容器１１０を筒状に形成して横置きし、その樹脂容器１１３の一端に入口を設け他端に出口を設けたイオン交換装置１１３も知られている。
【０００７】
ところで、特許文献１には、複数のイオン交換器を、循環ラインで接続したイオン交換システムが提案されている。
【０００８】
そのイオン交換システムは、複数のイオン交換器（樹脂容器）を並列に設けると共に、各イオン交換器ごとに弁を設け、それらの弁を、電気伝導率計にて検知された結果に基づいて制御することで、浄化能力が低下したイオン交換器を性能の良いイオン交換器に切り換えるようにしている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−５０５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した特許文献１のイオン交換システムでは、各イオン交換器を循環ラインをなす多数の配管で連結しているため、構造が複雑となり、装置全体をコンパクトにできないという課題があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、単純な構造でコンパクトなイオン交換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、イオン交換樹脂が充填された樹脂容器を複数連通させ、それら樹脂容器に被処理水を順次通して浄化するようにしたイオン交換装置において、上記樹脂容器を各々収容するための複数の収容穴が形成された保持ブロックを形成し、その保持ブロックに、各収容穴に収容された樹脂容器を上記被処理水が順次流通するよう隣接する収容穴同士を連通する処理水通路と、最上流の収容穴に未処理の被処理水を導入する導入路と、最下流の収容穴から処理後の被処理水を排出する排出路とを形成したものである。
【００１３】
好ましくは、上記樹脂容器は、上記イオン交換樹脂が充填された筒体と、その筒体の両端からイオン交換樹脂が漏れないよう該筒体の両端を覆うメッシュ部材とを有し、各収容穴は、上記樹脂容器を縦に収容するよう上下に延び、その収容穴の下部に流入口が形成され、上部に流出口が形成されたものである。
【００１４】
好ましくは、上記樹脂容器の上端部に、上記樹脂容器を上記収容穴から引き上げる引き上げ具を係合させるための係合部が形成されたものである。
【００１５】
好ましくは、上記保持ブロックの最下流の収容穴に、上記樹脂容器に換えて、処理後の被処理水のイオン濃度を検出するイオン濃度検出手段を収容したものである。
【００１６】
好ましくは、上記イオン濃度検出手段をなし、被処理水のイオン濃度を導電率で測る導電率計と、その導電率計にて検出された導電率が、第一の所定値以上、かつ第二の所定値未満のときに、上記イオン交換樹脂の交換時期が近づいていると判断し、検出された導電率が、第二の所定値以上のときに、上記イオン交換樹脂の交換時期が過ぎていると判断する交換時期判断手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、イオン交換装置を単純な構造、かつコンパクトにできるという優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１９】
まず、図１から図９に基づき本実施形態のイオン交換装置の概略構造を説明する。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態のイオン交換装置（脱イオン装置）１は、イオン交換樹脂２が充填された複数（図例では２つ）の樹脂容器（イオン交換器）３と、それら樹脂容器３を一体的に保持する保持ブロック４と、処理後の被処理水のイオン濃度を検出するためのイオン濃度検出手段５と、そのイオン濃度検出手段５にて検出されたイオン濃度を基にイオン交換樹脂２の交換時期を判断する交換時期判断手段６と、樹脂容器３に被処理水を流通させるためのポンプ（図示せず）とを備える。
【００２１】
図５に示すように、樹脂容器３は、イオン交換樹脂２が充填された筒体１１と、その筒体１１の両端からイオン交換樹脂２が漏れないよう該筒体１１の両端を覆うメッシュ部材１２、１２と、そのメッシュ部材１２、１２を筒体１１に固定するための固定リング１３、１４とを備える。
【００２２】
筒体１１は、上下に延び両端（上下端）が各々開口した円筒形状を有し、その筒体１１の内周面によりイオン交換樹脂２が充填される空間が区画される。
【００２３】
本実施形態のイオン交換樹脂２は、顆粒状（微少粒状）に形成される。イオン交換樹脂２としては、被処理水中の陽イオン（金属イオン、鉄イオンなど）を吸着するカチオン樹脂と、陰イオン（塩素イオンなど）を吸着するアニオン樹脂と、それら樹脂が混合された混合樹脂とが考えられ、本実施形態では、各樹脂容器３ごとに、異なる種類のイオン交換樹脂２が充填される。
【００２４】
ここで、本実施形態では、イオン交換樹脂２を、充填後に筒体１１の上部に所定の空間Ｓが形成されるよう充填する。
【００２５】
これは、浄化処理を行うに際して被処理水が流れると、イオン交換樹脂２の含水率が乾燥時（使用前）よりも高くなり、イオン交換樹脂２が膨潤・膨張することから、その膨らみ分を考慮して、予めスペースを確保するためである。
【００２６】
また、被処理水が流れておらずイオン交換樹脂２の粒子が静止しているときは、それら粒子間の隙間はほとんどないが、被処理水の水流が与えられると、イオン交換樹脂２が流動するため粒子間に隙間ができ、その分かさが増える。
【００２７】
そこで、本実施形態では、上述したよう充填時に所定の空間Ｓを設けることで、被処理水の流れによりイオン交換樹脂２が流動するスペースを確保するようにしている。
【００２８】
メッシュ部材１２は、筒体１１の上端と下端とに各々配置され、上端の開口および下端の開口を各々覆う。メッシュ部材１２は、筒体１１の上端面（あるいは下端面）と固定リング１３、１４との間に挟み込まれ、固定される。
【００２９】
メッシュ部材１２としては、例えば、不織布などが考えられる。メッシュ部材１２のメッシュサイズ（目の細かさ）は、イオン交換樹脂２の粒径や被処理水の流量などを考慮して設定される。
【００３０】
固定リング１３、１４は、筒体１１の上端および下端に各々取り付けられる。具体的には、固定リング１３、１４は、筒体１１の上端面（あるいは下端面）と対向するリング本体１５と、そのリング本体１５から筒体１１の内周面に沿って延びる筒状の嵌入部１６とを有する。
【００３１】
リング本体１５は、筒体１１の外径と略同じ外径を有し、嵌入部１６は、筒体１１の内径と略同じ外径を有する。
【００３２】
以上のよう構成された固定リング１３、１４は、嵌入部１６を筒体１１に嵌め合わされて取り付けられ、その嵌入部１６の外周面と筒体１１の内周面との間でメッシュ部材１２が挟み込まれると共に、リング本体１５の下面（あるいは上面）と筒体１１の上端面（あるいは下端面）との間でメッシュ部材１２が挟み込まれる。
【００３３】
図６から図８に示すように、本実施形態の上端側の固定リング１３には、樹脂容器３を引き上げる引き上げ具（ジグ）１７（図７および図８参照）を係合させるための係合部が設けられる。
【００３４】
具体的には、リング本体１５の上端面に、長穴１８を区画するフランジ１９が形成され、そのフランジ１９が係合部をなす。
【００３５】
ここで、引き上げ具１７としては、棒２０の先端に、リング本体１５の長穴１８よりも小さな相似形の長円状の鍔部２１が形成されたものが考えられる。
【００３６】
図１に戻り、保持ブロック４は、樹脂容器３を各々収容するための複数（図例では、３つ）の収容穴２５、２６、２７と、各収容穴２５、２６、２７に収容された樹脂容器３を上記被処理水が順次流通するよう隣接する収容穴２５、２６、２７同士を連通する複数（図例では、２つ）の処理水通路２８、２８と、最上流の収容穴２５に未処理の被処理水を導入する導入路２９と、最下流の収容穴２７から処理後の被処理水を排出する排出路３０とが形成される。
【００３７】
保持ブロック４の材質としては、樹脂、耐食性の良好な金属、あるいは水との接触面に耐食性の表面処理が施された一般金属、またはセラミックのいずれかが好ましい。
【００３８】
保持ブロック４の製造方法としては、例えば、ブロック状（無垢）の素材から、樹脂容器３が入る収容穴２５、２６、２７と、配管部分をなす処理水通路２８、導入路２９および排出路３０とをくり抜き、その後、貫通させない部分を詰め物で埋めるものが考えられる。ここで、保持ブロック４の材質が樹脂ならば、詰め物を保持ブロック４に接着し、金属ならば詰め物を保持ブロック４に溶接する。
【００３９】
その他にも、保持ブロック４の製造方法として、ロストワックスなどを用い複雑な構造を形成するのに適した精密鋳造方法を利用するようにしてもよい。その場合、保持ブロック４の材質は、金属材料が好ましい。
【００４０】
本実施形態の保持ブロック４は、直方体形状を有し、その長手方向に沿って、３つの収容穴２５、２６、２７が一列に並べて形成される。
【００４１】
収容穴２５、２６、２７は、上記樹脂容器３を縦に収容するよう上下に断面円形で延びる。より具体的には、収容穴２５、２６、２７は、樹脂容器３の下方に位置する縮径部３５と、樹脂容器３が挿入される収容部３６とで構成され、その収容部３６には、樹脂容器３の上方に位置させて円筒状のスペーサ３７が挿入される。なお、詳しくは後述するが、導電率計５５が収容される最下流の収容穴２７では、スペーサ３７が省略される。
【００４２】
本実施形態では、被処理水が樹脂容器３内を下方から上方に向かい通るよう、収容穴２５、２６、２７の下部をなす縮径部３５に流入口４１が形成され、収容穴２５の上部にスペーサ３７の側面を貫通する流出口４２が形成される。
【００４３】
収容穴２５、２６、２７の上端には、収容穴２５、２６、２７を封止するための蓋部材４３が取り付けられる。
【００４４】
具体的には、図９に示すように、収容穴２５、２６、２７の上端に、蓋部材４３を嵌合するための拡径部４４が形成される。蓋部材４３は、拡径部４４を上方から覆い保持ブロック４にボルト５０により固定される大径部４５と、その大径部４５から下方に延び、拡径部４４に嵌め合わされる中径部４６と、その中径部４６から下方に延び、収容穴２５の収容部３６に嵌め合わされる小径部４７とを有する。
【００４５】
収容穴２５の拡径部４４の底面（下端面）には、環状溝４８が形成され、その環状溝４８に、被処理水の漏洩を防止するためのシール部材４９（例えば、Ｏリングなど）が設けられる。
【００４６】
なお、最下流の収容穴２７の蓋部材４３には、後述するプローブ５６が挿通する貫通穴６０が形成される。
【００４７】
処理水通路２８は、隣接する収容穴２５、２６、２７の一方の流出口４２と他方の流入口４１とを接続して、それら収容穴２５、２６、２７を連通する。具体的には、処理水通路２８は、クランク状に形成され、収容穴２５、２６の上部の流出口４２から周方向に延出し、下方に屈曲して収容穴２５、２６に沿って延出した後、隣接する収容穴２６、２７に向かい屈曲し延出する。
【００４８】
導入路２９は、保持ブロック４の幅方向の一端面に形成された導入口５１と、最上流の収容穴２５の流入口４１とを接続する。具体的には、導入路２９は、処理水通路２８と同様にクランク状に形成され、保持ブロック４の上部の導入口５１から、最上流の収容穴２５の下部の流入口４１まで、屈曲しつつ下方に延びる。
【００４９】
排出路３０は、保持ブロック４の一端面に形成された排出口５２と、最下流の収容穴２７の流出口４２とを接続する。具体的には、排出路３０は、最下流の収容穴２７の上部の流出口４２から、収容穴２７の周方向に、排出口５２まで直線状に延びる。
【００５０】
図１に戻り、本実施形態のイオン濃度検出手段５は、被処理水のイオン濃度を導電率で測る導電率計５５からなり、その導電率計５５は、被処理水中に浸漬されるプローブ５６を備える。
【００５１】
そのプローブ５６は、上下に延び下端が開口した筒形状を有し、そのプローブ５６の内部に電極（図示せず）が収容される。そのプローブ５６の上部側面には、下端の開口から流入した被処理水および気泡を排出するための開口部５７が形成される。
【００５２】
本実施形態では、導電率計５５のプローブ５６が、保持ブロック４の最下流の収容穴２７に、上記樹脂容器３に換えて収容される。すなわち、保持ブロック４に、実際に使用する樹脂容器３の数（図例では、２つ）に対応させて収容穴２５、２６を設けると共に、それら収容穴２５、２６の最下流に位置させて、樹脂容器３が入るような収容穴２７をもう一つ設けて導電率計５５のプローブ５６を固定する。
【００５３】
そのプローブ５６は、交換時期判断手段６に検出信号を出力すべく接続される。
【００５４】
交換時期判断手段６は、例えば、コンピュータや電子回路などからなる。
【００５５】
詳しくは、後述するが、交換時期判断手段６は、導電率計５５にて検出された導電率が、第一の所定値以上、かつ第二の所定値未満のときに、上記イオン交換樹脂２の交換時期が近づいていると判断し、検出された導電率が、第二の所定値以上のときに、上記イオン交換樹脂２の交換時期が過ぎていると判断する。
【００５６】
また、交換時期判断手段６は、判断結果を知らせるためのランプやブザーなど（図示せず）に接続される。
【００５７】
次に、図１および図５に基づき本実施形態のイオン交換装置１の作動を説明する。
【００５８】
図１に示すように、被処理水は、外部の配管系から導入路２９を通り最上流の収容穴２５（図１では右端の収容穴２５、以下、第一の収容穴２５という）に導入され、その第一の収容穴２５の樹脂容器３にて脱イオン処理（例えば、脱陽イオン）が行われる。
【００５９】
このとき、図５に示すように、被処理水は、樹脂容器３内を下方から上方に向かい流れつつ、イオン交換樹脂により脱イオン処理される。
【００６０】
図１に戻り、被処理水は、第一の収容穴２５の樹脂容器３による脱イオン処理後、処理水通路２８を通り隣接する下流の収容穴２６（図１では中央の収容穴２６、以下、第二の収容穴２６という）に導入される。さらに、その第二の収容穴２６の樹脂容器３にて脱イオン処理（例えば、脱陰イオン）が行われる。
【００６１】
以上により被処理水の浄化、脱イオン処理が行われる。
【００６２】
その浄化、脱イオン処理された後の被処理水は、第二の収容穴２６から最下流の収容穴２７（図１で左端の収容穴２７、以下、第三の収容穴２７という）に導入され、その第三の収容穴２７にて、導電率計５５により導電率が測定された後、排出路３０を通り外部の配管系に排出される。
【００６３】
このように、本実施形態では、複数の樹脂容器３を保持する保持ブロック４内に、それら樹脂容器３（樹脂槽）間を連通する処理水通路２８形成したので、樹脂容器３同士を連通するための配管や継手類などを省略することができ、イオン交換装置１を単純な構造、かつコンパクトにすることができる。その結果、製造費の低コスト化を図ることができる。
【００６４】
すなわち、複数のイオン交換樹脂２を充填した樹脂容器３を、一つの構造体である保持ブロック４にまとめ、内部に形成された処理水通路２８により連通させることで、本来、樹脂容器３同士を接続するために必要な配管などのスペースを最小限にすることができる。
【００６５】
また、配管および継手を省略することで、その継手などからの被処理水の漏れを防止することができる。
【００６６】
ところで、上述した図１４のイオン交換装置では、イオン交換樹脂の交換作業時に、被処理水の流出により導入管１０４内に空気の壁や気泡ができると、充填されたイオン交換樹脂の内部に気泡が移動滞留して、被処理水の流れに偏りが生じたり、ポンプの動力で被処理水を循環できなくなるトラブルにもつながるので、交換時における配管１０８からの被処理水の流出を防止すべく、図１８に示すように、樹脂容器３の前後に遮断弁１０９を装着するようにしている。しかし、遮断弁１０９を装着すると、配管１０８の設置スペースが広がり、また配管１０８に加わる重量も増えるという問題がある。
【００６７】
これに対して、本実施形態では、図１８のような遮断弁１０９が不要で、これによってもコンパクト化を図ることができる。
【００６８】
その他にも、本実施形態では、被処理水を上向きの水流で樹脂容器３内に流すことで、樹脂容器３のイオン交換樹脂２を均一に使用することができ、処理効率を向上させることができる。
【００６９】
すなわち、図１６に示すように、樹脂容器１１０を横置きして、被処理水を水平に流す場合、被処理水の流量が少ないと下部のイオン交換樹脂２のみで脱イオン処理が行われ、下部のみが劣化してしまう。つまり、樹脂容器１１０の上部に利用度の低い層（図１６において横線部分で示す）が形成されてしまう。
【００７０】
これに対して、本実施形態では、図５に示すように、被処理水を樹脂容器３の下端から上端に鉛直上向きに流すことで、イオン交換樹脂２を均一に使用することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、樹脂容器３の流入部分の流路面積（収容穴２５、２６の縮径部３５、および下端の固定リング１３の内径）と、イオン交換樹脂２の充填部分の流路面積（樹脂容器３の筒体１１の内径）と、流出部分の流路面積（上端の固定リング１３の内径）とを略同一としたので、被処理水の流量に関係なく、均一な樹脂の利用が可能と考えられる。
【００７２】
すなわち、図１３の樹脂容器１０３では、被処理水を樹脂容器１０３に導入する導入管１０４の孔径と樹脂容器１０３の内径（イオン交換樹脂１０２が充填された部分の実効径）とが大きく異なるので、図１９および図２０に示すように、流量が小さいときに、水流に偏りが生じ易く、イオン交換樹脂１０２が均一に利用されにくく、水流が流れる層のイオン交換樹脂が先行して劣化することが予想される。
【００７３】
その結果、脱イオン処理が不十分で処理後の被処理水の水質が劣化したときに、イオン交換樹脂を交換する（取り替える）と、利用度の低い層（図２０において横線部分で示す）は、低い利用度のまま劣化していないにもかかわらず、新しい樹脂と交換されていく傾向が強まり、イオン交換樹脂の利用効率が低下してしまう。
【００７４】
これに対して、本実施形態では、樹脂容器３の流入部および流出部の内径と、イオン交換樹脂２の充填部分の内径との差が小さい構造にすることができるので、被処理水の流量に関係なくイオン交換樹脂２を均一に利用して均一に劣化させることが期待できる。
【００７５】
さらに、樹脂容器３が縦置きとなるよう上下に延びる収容穴２５、２６、２７を形成することで、最下流の収容穴２７に細長い２重構造のプローブ５６を設置することができ、劣化の検出を簡便に行うことができる。さらに、本実施形態では、被処理水の水流を上向きとし、その上向きの水流に対してプローブ５６を下向きに浸すことで、プローブ５６下端の開口から気泡を混入しにくく、また混入した気泡が上部の開口部５７を抜くことで、気泡の滞留を抑制することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、樹脂容器３を、筒体１１と、メッシュ部材１２、１２と、固定リング１３、１４とで構成し、その樹脂容器３内に顆粒状のイオン交換樹脂２を充填するようにしたので、樹脂容器３の強度を維持したままで、イオン交換樹脂２の充填量、メッシュ部材１２のメッシュサイズ、および固定リング１３の内径を調節することで、脱イオン処理時における被処理水の流路抵抗の低減を、容易に図ることができる。
【００７７】
また、樹脂容器３は、筒体１１、メッシュ部材１２および固定リング１３の３部品からなるので、部品点数が少なく、形状も単純で製作し易い。また、樹脂容器３は、イオン交換樹脂２を交換した後も再利用が可能である。
【００７８】
また、本実施形態では、微少の顆粒状のイオン交換樹脂２を用いるので、発泡体や多孔質体のイオン交換樹脂に比べて、イオン交換樹脂の実表面積が大きく、利用効率が高いという効果が得られる。また、発泡体や多孔質体のイオン交換樹脂と異なり、２次加工が不要で、成形による性能低下やコストアップを抑制することができる。また、顆粒状のイオン交換樹脂２は、被処理水により樹脂容器３内を流動するため、圧力損失が小さく抑えられ、水流の抵抗を小さくすることができる。さらに、イオン交換樹脂２が流動することで、樹脂容器３内のイオン交換樹脂２が均一に使用され、これによってもイオン交換樹脂２の利用効率を高めることができる。
【００７９】
さらに、イオン交換樹脂２の利用効率が高まることから、浄化能力が低下したイオン交換樹脂２の交換や再生の頻度が低減し、交換や再生に要する費用を削減することができる。
【００８０】
次に、図１、図７および図８に基づき、本実施形態のイオン交換装置１におけるイオン交換樹脂２の交換作業について説明する。
【００８１】
まず、保持ブロック４への被処理水の導入および保持ブロック４からの排出を停止する。次に、劣化した樹脂容器３が収容された収容穴２５（および／または２６）の蓋部材４３およびスペーサ３７を取り外し、その収容穴２５（および／または２６）から樹脂容器３を引き上げ具１７により引き上げる。
【００８２】
具体的には、図７に示すように、引き上げ具１７の鍔部２１の角度を、長穴１８の角度と一致させて、引き上げ具１７を長穴１８内に挿入した後、図８に示すように、その鍔部２１を略９０°回転させ、フランジ１９の下面（裏面）に引っ掛けつつ、鍔部２１を樹脂容器３と共に引き上げる。
【００８３】
次に、引き上げた樹脂容器３内のイオン交換樹脂２を交換し、その交換後の樹脂容器３を再び保持ブロック４の収容穴（および／または２６）に戻して、その収容穴（および／または２６）にスペーサ３７および蓋部材４３を取付ける。
【００８４】
このように、本実施形態では、配管の切り離しや、再接続を行うことなく、樹脂容器３をイオン交換装置１から取り出すことができ、イオン交換樹脂２の交換作業を容易に行うことができる。
【００８５】
すなわち、上述した図１４のイオン交換装置において、樹脂容器１０３同士を接続する配管１０８の位置を固定したまま、イオン交換樹脂１０２を交換するためには、図１７に示すように、樹脂容器１０３を下方に回転させながら引き抜く必要があり、樹脂容器１０３を下方に移動させるためのスペースが必要となる。
【００８６】
一方、樹脂容器１０３を蓋１０７ごと交換する場合は、樹脂容器１０３まわりの配管をそのままにして、蓋１０７または樹脂容器３を水平に抜き出せるように、図１８に示すように、蛇行やＬ字に曲げた継手や配管１０８が必要になる。
【００８７】
いずれにしても、交換に伴う部品（樹脂容器１０３および蓋１０７）の移動を可能にするために、周囲の機器との間に空間が必要となる。
【００８８】
さらに、イオン交換装置を車両に搭載する場合は、樹脂容器１０３を移動させるスペースを上方にしか確保できないため、いずれか一つの樹脂容器１０３内のイオン交換樹脂を交換するときでも、それら一連の樹脂容器１０３を連結したまま（３つまとめて）、外す作業と復元させる作業が必要となる。
【００８９】
これに対して、本実施形態では、交換すべきイオン交換樹脂２が充填された樹脂容器３のみを収容穴２５から容易に取り出すことができ、交換作業を容易に行うことができる。
【００９０】
また、図１３のイオン交換装置１において、蓋１０７だけを取り出してイオン交換樹脂１０２を交換する場合、誤操作や導入管１０４内部に付着したイオン交換樹脂１０２の落下で、イオン交換樹脂１０２が周囲に飛散してしまう虞があるが、本実施形態では、イオン交換樹脂２を樹脂容器３に充填したまま取り扱うので、イオン交換樹脂２の交換時に、イオン交換樹脂２の飛散を防止できる。
【００９１】
ところで、微少な顆粒状であるイオン交換樹脂２は、乾燥状態になると、静電気的な付着性が高い一方で、樹脂同士は反発しあう。イオン交換樹脂２は、単純に濡れただけでは流動性がなくなり、かたまる。そして、水の中では、流動性に優れ、まとまりがなくなる。このように、イオン交換樹脂２は単体では、取扱がとても厄介である。
【００９２】
そこで、例えば、イオン交換樹脂２を、樹脂容器をなすメッシュ状の袋に充填して取り扱うことが考えられる。しかし、メッシュ状の袋を使用する場合、メッシュ状の袋を収容穴２５（あるいは２６）から引き上げる際に引き上げ具を突き刺して破損させてしまう虞があるなど、メッシュ状の袋は外力で破損し易く、取り扱いが困難であり、コストを上げる要因となる。
【００９３】
これに対して、本実施形態では、イオン交換樹脂２を、メッシュ状の袋に比べて破損しにくい筒体１１内に充填しているので、樹脂容器３を容易に取り扱うことができる。
【００９４】
その他にも、樹脂容器３の上端部に、引き上げ具１７と係合可能なフランジ１９を形成することで、樹脂容器３を保持ブロック４の収容穴２５（あるいは２６）から容易に取り出すことができる。
【００９５】
次に、図１０および図１１に基づき、交換時期判断手段６によるイオン交換樹脂２の劣化検出ロジック（交換時期判断ロジック）の一例を説明する。
【００９６】
まず、図１０に示すように、イオン交換樹脂２の浄化能力が十分であれば、イオン交換装置１により得られる純水（処理後の被処理水）の純度が高く、電気の通り方が悪く、導電率は十分低い。ところが、イオン交換樹脂２の浄化能力が低下してくると、純水に含まれる不純物が増えていき（イオン濃度が上昇し）、電気の通りやすさが高まり、導電率が上昇する。
【００９７】
そこで、本実施形態の劣化検出ロジックでは、処理後の被処理水の導電率を、予め設定された許容導電率と比較することで、イオン交換樹脂２の劣化の度合いを検出する。
【００９８】
具体的には、図１１に示すように、交換時期判断手段６は、まず、水の許容導電率として、第一の所定値（以下、上限値Ｒ１という）および第二の所定値（以下、上限値Ｒ２という）を予め設定する。
【００９９】
ここで、上限値Ｒ２は、イオン交換樹脂２をすぐにでも交換すべきと判断されるような導電率に設定される。また、上限値Ｒ１は、上限値Ｒ２よりも低く、イオン交換樹脂２の劣化は許容範囲であるが、上限値Ｒ２に近づきつつあるという目安の導電率に設定される。
【０１００】
これら上限値Ｒ１および上限値Ｒ２は、被処理水に含まれるイオンの種類や、イオン交換装置１の用途によって、適切に設定される。
【０１０１】
次に、交換時期判断手段６は、導電率計５５にて検出された導電率ρが上限値Ｒ１以下であるか否か判断し、上限値Ｒ１以下の場合（ρ＜＝Ｒ１）、イオン交換樹脂２はまだ交換時期に達していないと判断する。
【０１０２】
上限値Ｒ１を超える場合（ρ＞Ｒ１）、検出された導電率が上限値Ｒ２以下であるか否かを判断し、上限値Ｒ２以下の場合（ρ＜＝Ｒ２）、イオン交換時期の時期（期限）が近づいていると判断する。一方、検出された導電率が上限値Ｒ２を超える場合（ρ＞Ｒ２）、交換時期判断手段６は、イオン交換樹脂２の交換時期（期限）を過ぎていると判断する。
【０１０３】
この劣化検出ロジックによれば、イオン交換樹脂２の交換時期を適切に判断することができる。
【０１０４】
以上のように、本実施形態のイオン交換装置１によれば、配管などの省略によるコンパクト化、イオン交換樹脂２の有効利用、被処理水への気泡混入の防止、および被処理水の漏れ防止を図ることができる。
【０１０５】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。
【０１０６】
例えば、上述の実施形態では、図９に示すように、蓋部材４３をボルト５０により保持ブロック４に取り付けたが、これに限定されず、例えば、図１２に示すように、蓋部材４３の中径部４６の外周に雄ねじを形成すると共に、保持ブロック４の拡径部４４の内周に雌ねじを形成して、蓋部材４３を拡径部４４に螺合するようにしてもよい。
【０１０７】
また、また、上述の実施形態では、最下流の収容穴２７に導電率計５５のプローブ５６を収容したが、樹脂容器３を収容するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態によるイオン交換装置の概略断面図である。
【図２】図２は、保持ブロックの概略斜視図である。
【図３】図３は、本実施形態のイオン交換装置の模式的な斜視図である。
【図４】図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図５は、本実施形態の樹脂容器の断面図である。
【図６】図６（ａ）は、本実施形態による上側の固定リングの平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）の側面図である。
【図７】図７（ａ）は、本実施形態による上側の固定リングの平面図であり、引き上げ具が長穴に挿入された状態を示す。図７（ｂ）は、図７（ａ）の側断面図である。
【図８】図８（ａ）は、本実施形態による上側の固定リングの平面図であり、引き上げ具が係合した状態を示す。図８（ｂ）は、図８（ａ）の側断面図である。
【図９】図９は、本実施形態の蓋部材の断面図である。
【図１０】図１０は、本実施形態の交換時期判断手段によるイオン交換樹脂の劣化検出ロジックを説明するための図である。
【図１１】図１１は、本実施形態の交換時期判断手段によるイオン交換樹脂の劣化検出ロジックの一例である。
【図１２】図１２は、他の実施形態による蓋部材の断面図である。
【図１３】図１３は、従来のイオン交換装置の斜視図である。
【図１４】図１４は、従来のイオン交換装置を示す。
【図１５】図１５は、従来のイオン交換装置を示す。
【図１６】図１６は、図１５の断面図である。
【図１７】図１７は、図１３のイオン交換装置におけるイオン交換樹脂の交換作業を説明するための図である。
【図１８】図１８は、図１４のイオン交換装置におけるイオン交換樹脂の交換作業を説明するための図である。
【図１９】図１９は、図１３のイオン交換装置におけるイオン交換樹脂の劣化を説明するための図である。
【図２０】図２０は、図１３のイオン交換装置におけるイオン交換樹脂の劣化を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１  イオン交換装置
２  イオン交換樹脂
３  樹脂容器
４  保持ブロック
２５、２６、２７  収容穴
２８  処理水通路
２９  導入路
３０  排出路
【図１】
2008114119.tif 000003
【図２】
2008114119.tif 000004
【図３】
2008114119.tif 000005
【図４】
2008114119.tif 000006
【図５】
2008114119.tif 000007
【図６】
2008114119.tif 000008
【図７】
2008114119.tif 000009
【図８】
2008114119.tif 000010
【図９】
2008114119.tif 000011
【図１０】
2008114119.tif 000012
【図１１】
2008114119.tif 000013
【図１２】
2008114119.tif 000014
【図１３】
2008114119.tif 000015
【図１４】
2008114119.tif 000016
【図１５】
2008114119.tif 000017
【図１６】
2008114119.tif 000018
【図１７】
2008114119.tif 000019
【図１８】
2008114119.tif 000020
【図１９】
2008114119.tif 000021
【図２０】
2008114119.tif 000022