(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水に対して脱塩処理を行い、処理水を得る水処理装置であって、
押圧部材と、
前記被処理水を収容する処理容器と、
前記処理容器に収容される、粉粒状又は繊維状の第１電極と、
前記処理容器に収容される、粉粒状又は繊維状の第２電極と、
前記処理容器に設けられ、前記被処理水を導入する流入口と、
前記処理容器に設けられ、前記被処理水または前記処理水を排出する流出口と、
前記第１電極および前記第２電極が前記流出口から流出することを防止する流出防止部材と、
前記第１電極及び前記第２電極の間に配置されるセパレータと、
前記処理容器に収容され、前記第１電極及び前記第２電極に電気を印加する、一対の集電体とを有し、
前記押圧部材は、前記第１電極及び前記第２電極を、前記処理容器内で押圧する、
水処理装置。
【請求項２】
前記流入口と前記流出口とは、前記第１電極及び前記第２電極を挟んで、対向する位置に配置される、
請求項１に記載の水処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の水処理装置であって、
前記水処理装置は蓋を有し、
前記押圧部材は、前記蓋に配置される、
水処理装置。
【請求項４】
前記押圧部材は、前記蓋と一体に形成されている、
請求項３に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記蓋は、前記押圧部材と前記処理容器との距離を調整する調整部を有する、
請求項３又は４に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記押圧部材は、前記処理容器の内部に対して突出する凸部を有し、
前記押圧部材は、前記蓋が前記処理容器に取付けられた場合に、前記第１電極及び前記第２電極を前記凸部で押圧する、
請求項３から５のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記蓋は、前記セパレータと、前記一対の集電体との位置関係を規定する、
セパレータ用溝と、一対の集電体用溝とを有する、
請求項３から６のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記一対の集電体は、それぞれ、前記一対の集電体に電気を印加するための端子を有し、
前記端子は、前記一対の集電体が前記処理容器内に配置された場合に、前記蓋から突出する、
請求項３から７のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項９】
前記蓋は、前記押圧部材を、前記第１電極及び前記第２電極に向けて往復移動させるプレス機を有し、
前記プレス機は、前記押圧部材が前記第１電極及び前記第２電極を押圧する力を制御する、
請求項３から請求項８のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１０】
前記一対の集電体は、それぞれ、前記一対の集電体に電気を印加するための端子を有し、
前記端子は、前記一対の集電体が前記処理容器内に配置された場合に、前記処理容器から突出する、
請求項１から９のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１１】
前記一対の集電体は、それぞれ端子口を有し、
前記一対の集電体は、前記処理容器内に配置される場合に、前記一対の集電体のそれぞれの前記端子口が、前記セパレータを挟んで対向しない向きに配置される、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１２】
前記処理容器は、前記一対の集電体の位置関係を規定する、一対の集電体用溝を有する、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１３】
前記第１電極と第２電極の少なくとも一方の電極内に、前記第１電極または前記第２電極を分割する仕切り板を有する、
請求項１から１２のうちいずれか一項に記載の水処理装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の水処理装置と、
前記水処理装置に電気を供給する電源部と、
前記水処理装置に前記被処理水を送るポンプと、
前記被処理水または前記処理水の特性を検出する複数の検出部と、
制御部とを有し、
前記制御部が、前記電源部と前記ポンプ及び前記複数の検出部を制御する、
水処理システム。
【請求項１５】
請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の水処理装置と、
前記水処理装置に電気を供給する電源部と、
前記被処理水または前記処理水の特性を検出する検出部とにより形成される水処理ユニットを複数有し、
複数の前記水処理ユニットに前記被処理水を送るポンプと、
複数の前記水処理ユニットの前記電源部及び前記検出部と、前記ポンプを制御する制御部とを有する、
水処理システム。
【請求項１６】
複数の前記水処理ユニットは、直列に接続されている、
請求項１５に記載の水処理システム。
【請求項１７】
複数の前記水処理ユニットは、並列に接続されている、
請求項１５に記載の水処理システム。
【請求項１８】
複数の前記水処理ユニットは、
直列に接続された複数の前記水処理ユニットを、並列に接続して形成されている、
請求項１５に記載の水処理システム。
【請求項１９】
処理容器に、セパレータを挟んで一対の集電体を配置し、
前記一対の集電体の一方と前記セパレータとの間に、第１電極を配置し、
前記一対の集電体の他方と前記セパレータとの間に、第２電極を配置し、
前記処理容器に設けられ、被処理水または前記被処理水に対して脱塩処理を行った処理水を排出する流出口に、前記第１電極および前記第２電極が前記流出口から流出することを防止する流出防止部材を配置し、
前記処理容器の蓋に形成された押圧部材により、前記第１電極及び前記第２電極を押圧
し、
前記第１電極３０及び第２電極３１の押圧状態が、あらかじめ定められた押圧状態となった場合に、前記蓋を前記処理容器に固定する、
水処理装置の組立方法。
【請求項２０】
前記処理容器の蓋に形成された押圧部材により、前記第１電極及び前記第２電極を押圧する工程は、
前記第１電極と前記第２電極のうち、少なくとも一方の電極内に仕切り板を配置した状態で、前記押圧部材により、前記第１電極及び前記第２電極を押圧する、
請求項１９に記載の水処理装置の組立方法。
【請求項２１】
前記あらかじめ定められた押圧状態を、前記第１電極及び前記第２電極の圧縮率に基づいて決定する、
請求項１９または２０に記載の水処理装置の組立方法。
【請求項２２】
前記あらかじめ定められた押圧状態を、前記一対の集電体間の電気抵抗に基づいて決定
する、
請求項１９または２０に記載の水処理装置の組立方法。
【請求項２３】
前記あらかじめ定められた押圧状態を、前記処理容器に被処理水を注入する前と注入し
た後の圧力損失に基づいて決定する、
請求項１９または２０に記載の水処理装置の組立方法。
【請求項２４】
処理容器に、セパレータを挟んで一対の集電体を配置し、
前記一対の集電体の一方と前記セパレータとの間に、粉粒状又は繊維状の第１電極を配
置し、
前記一対の集電体の他方と前記セパレータとの間に、粉粒状又は繊維状の第２電極を配
置し、
前記処理容器に設けられ、被処理水または前記被処理水に対して脱塩処理を行った処理水を排出する流出口に、前記第１電極および前記第２電極が前記流出口から流出することを防止する流出防止部材を配置し、
前記処理容器の蓋に形成された押圧部材により、前記第１電極及び前記第２電極を、前記処理容器内で押圧した状態で被処理水を処理する、
水処理方法。
【請求項２５】
前記処理容器の蓋に形成された押圧部材により、前記第１電極及び前記第２電極を、前記処理容器内で押圧した状態は、
前記第１電極と前記第２電極のうち、少なくとも一方の電極内に仕切り板を配置した状態で、前記押圧部材により、前記第１電極及び前記第２電極を、前記処理容器内で押圧した状態である、
請求項２４に記載の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気二重層キャパシタ技術を用いて、被処理水を脱塩する水処理装置、水処理システム、水処理装置の組立方法及び水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クーロン力を利用して、海水や汚染水等の被処理水からイオンを除去するために、電気二重層キャパシタ技術を用いた電気式脱塩技術(Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ＤｅＩｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＣＤＩ)が知られている。例えば、電気絶縁性多孔質通液性シートからなるセパレータを挟んで、高比表面積活性炭を主材とする活性炭層シートを配置する。そして、その活性炭層の外側に集電極を配置し、その集電極の外側に押え板を配置した、平板形状の通液型電気二重層コンデンサがある（例えば特許文献１参照）。【０００３】
また、電気絶縁性シートからなるセパレータと、活性炭層シートからなる電極と、この電極に緊密な接触が可能な電気良導体からなる集電極とを有し、集電極、電極、セパレータ、電極の順番で積層したものを一セットとする。そして、このセットを複数並べて配置し、最後に集電極を配置する。さらに、積層圧を０．２ｋｇ／ｃｍ2Ｇ以上とし、各シートの同じ位置に貫通孔を設けて、この貫通孔により内部流路を形成する通液型電気二重層コンデンサがある（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３０２４４３号
【特許文献２】特許第４２８６９３１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の電気二重層キャパシタ技術を用いた電気式脱塩装置では、粒状または繊維状の活性炭に、バインダー剤等の添加剤を加えてシート状に成形し、成形したシート状の活性炭層シートを電極として使用している。このような活性炭層シートは、添加剤によって、活性炭の細孔が閉塞して脱塩に有効な細孔が減少し、間隙が少なくなって被処理水を導入した時の圧力損失が大きくなり、所望の脱塩性能が得られないという課題があった。一方、圧力損失を考慮して添加剤の使用を回避した場合、電極を構成する粒状又は繊維状の活性炭同士の接触面積が減少し、電気抵抗が増大して、所望の脱塩性能が得られないという課題があった。【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、被処理水の脱塩処理時の圧力損失を抑制し、導電性材料の細孔を最大限に活用することのできる水処理装置、水処理システム、水処理装置の組立方法及び水処理方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る水処理装置は、被処理水に対して脱塩処理を行うものであって、押圧部材と、被処理水を収容する処理容器と、処理容器に収容される、第１電極及び第２電極と、第１電極及び第２電極の間に配置されるセパレータと、処理容器に収容され、第１電極及び第２電極に電気を印加する、一対の集電体とを有し、押圧部材は、第１電極及び第２電極を、処理容器内で押圧する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の水処理装置は電極が導電性材料のみで形成される。これにより、添加剤などによる導電性材料の細孔の閉塞を防止でき、被処理水の脱塩処理時の圧力損失を抑制して、導電性材料の細孔を最大限に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１における水処理装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１における水処理装置の分解図である。
【図３】本発明の実施の形態１における水処理装置の上面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う水処理装置の断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿う水処理装置の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における水処理装置の、第１変形例の分解図である。
【図７】本発明の実施の形態１における水処理装置の、第２変形例の分解図である。
【図８】本発明の実施の形態１における水処理装置の、第３変形例の分解図である。
【図９】本発明の実施の形態２における水処理装置の分解図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における水処理装置の第１変形例の分解図である。
【図１１】本発明の実施の形態２における水処理装置の第２変形例の分解図である。
【図１２】本発明の実施の形態２における水処理装置の第３変形例の分解図である。
【図１３】本発明の実施の形態３における水処理装置を示す斜視図である。
【図１４】本発明の水処理装置を用いた水処理システムを示す図である。
【図１５】水処理システムの第１変形例を示す図である。
【図１６】水処理システムの第２変形例を示す図である。
【図１７】水処理システムの第３変形例を示す図である。
【図１８】本発明の水処理装置の脱塩効果を示す図である。
【図１９】本発明の水処理装置の比較例における脱塩効果を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態４における水処理装置を示す斜視図である。
【図２１】図２０のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿う水処理装置の断面図である。
【図２２】図２０のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿う水処理装置の断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態４における水処理装置の分解図である。
【図２４】本発明の実施の形態４における水処理装置の変形例を示す図である。
【図２５】本発明の実施の形態５における水処理装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の水処理装置及び水処理方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における水処理装置１を示す斜視図であり、図２は、水処理装置１の組立図である。また、図３は、実施の形態１の水処理装置１の上面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う水処理装置の断面図、図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿う水処理装置の断面図である。
【００１２】
図１及び図２に示すように、水処理装置１は、被処理水を処理する処理容器１０と蓋２０とを有している。処理容器１０と蓋２０との間には、パッキン４０が配置されている。蓋２０は、４本のネジ１００によって、処理容器１０に締結されている。処理容器１０は、被処理水を導入する流入口７０と、被処理水を排出する流出口８０とを有している。
【００１３】
処理容器１０の中には、セパレータ６０を挟んで、一対の集電体５０Ａ，５０Ｂが配置されている。また、集電体５０Ａとセパレータ６０の間には、第１電極３０が配置され、集電体５０Ｂとセパレータ６０の間には、第２電極３１が配置されている。
【００１４】
図３及び図４に示すように、蓋２０には、一対の集電体５０Ａ及び５０Ｂの上端側が挿入される一対の集電体用溝２０Ｃ，２０Ｃと、セパレータ６０の上端側が挿入される、セパレータ用溝２０Ｄが形成されている。一対の集電体５０Ａ及び５０Ｂは集電体用溝２０Ｃ，２０Ｃにより位置決めされ、セパレータ６０はセパレータ用溝２０Ｄにより位置決めされる。
【００１５】
処理容器１０及び蓋２０の材質には、第１電極３０と第２電極３１間の短絡を防止するために、絶縁性のある樹脂材料又は電気絶縁コーティングされた金属が用いられる。
【００１６】
第１電極３０及び第２電極３１は、それぞれ集電体５０Ａ及び５０Ｂを介して電気が印加され、被処理水中のイオンを吸着する。ここで、第１電極３０及び第２電極３１を構成する導電性材料には、例えばキャパシタとしての容量を増大するため、導電性があり、比表面積の大きい、活性炭、多孔質炭素、多孔質導電ビーズ、多孔質金属などが用いられる。これら導電性材料の形状には、粉状、粒状、繊維状などがある。粉状と粒状の場合、その外径は１００ｎｍ〜１０ｍｍであり、繊維状の場合、その太さは１〜５０μｍである。
また、これらの導電性材料を用いて形成された布やフィルタなども用いられる。
【００１７】
各集電体５０Ａ，５０Ｂとセパレータ６０との間隔は、第１電極３０及び第２電極３１を構成する導電性材料の径の１〜１００倍、望ましくは５〜２０倍とするとよい。導電性材料の径の１倍より小さい場合には、各集電体５０Ａ及び５０Ｂとセパレータ６０の間に、電極を配置できない。また、導電性材料の径の１００倍より大きい場合には、導電性材料からなる電極の厚さが厚くなる。すると、電極の電気抵抗が大きくなり、脱塩性能が低下する。
【００１８】
集電体５０Ａ及び５０Ｂは、それぞれ第１電極３０及び第２電極３１に電気を印加するとともに、放電する際に電気を集めるものである。集電体５０Ａ及び５０Ｂを構成する材料としては、例えば黒鉛シート、グラフォイル、導電性ゴム又はこれらの材料で挟持又は被覆された金属のシート及び板が用いられる。このように、集電体５０Ａ及び５０Ｂは、導電性と柔軟性のある材料で形成される。
【００１９】
セパレータ６０は、第１電極３０と第２電極３１間の短絡を防止する。セパレータ６０を構成する材料としては、例えば濾紙、多孔性フィルム、不織布、発泡剤など、液体は透過させるが導電性材料は通過させない、電気絶縁性を有するものが用いられる。
【００２０】
処理容器１０の流入口７０は、被処理水を処理容器１０内に導入する。流入口７０は、第１電極３０及び第２電極３１又は第１電極３０と第２電極３１及びセパレータ６０に対し、被処理水を直接導入可能なように、処理容器１０の側面に配置される。
【００２１】
処理容器１０の流出口８０は、被処理水を処理容器１０の外に排出する。流出口８０は、第１電極３０及び第２電極３１又は第１電極３０と第２電極３１及びセパレータ６０から、被処理水を直接排出可能なように、処理容器１０の側面に配置される。
【００２２】
流入口７０及び流出口８０は、第１電極３０と第２電極３１間の短絡を防止するために、例えばアクリル樹脂などの絶縁性のある樹脂材料又はフッ素コーティングされたステンレスなど、電気絶縁コーティングされた金属で形成される。
【００２３】
また、流入口７０と処理容器１０の間及び流出口８０と処理容器１０の間には、第１電極３０及び第２電極３１を構成する導電性材料が、処理容器１０から流出しないように、流出防止部材１１０が取付けられている。流出防止部材１１０は、絶縁性を有する樹脂ネット又は絶縁コーティングした金属網などで形成されている。
【００２４】
なお、実施の形態１では、流入口７０を処理容器１０の下部に配置し、流出口８０を、処理容器１０上部に配置しているが、流入口７０及び流出口８０の配置は、これに限るものではない。例えば、流入口７０と流出口８０の位置は、処理容器１０の側面の中央付近でもよいし、蓋２０に配置してもよい。
【００２５】
図１，２及び図４，５に示すように、蓋２０には、第１電極３０及び第２電極３１を押圧する押圧部２０Ｂが形成されている。押圧部２０Ｂは、処理容器１０の内部に向けて突出凸形状に形成されている。一対の集電体５０Ａ及び５０Ｂには、それぞれ端子１５０Ａ及び１５０Ｂが形成されており、蓋２０には、端子１５０Ａ及び１５０Ｂを外部に露出させる一対の貫通孔２０Ａ，２０Ａが形成されている。これらの端子１５０Ａ及び１５０Ｂに電気を印加することにより、第１電極３０及び第２電極３１に電気が印加される。
【００２６】
蓋２０と処理容器１０との間には、弾性部材で形成されたパッキン４０が配置される。蓋２０に形成された４つの貫通孔から、４本のネジ１００を挿入し、処理容器１０のネジ穴に締め付けていくにつれて、処理容器１０内の第１電極３０及び第２電極３１は、蓋２０の押圧部２０Ｂにより押圧される。蓋２０の押圧部２０Ｂは、ネジ１００を最後まで締め付けた場合に、第１電極３０及び第２電極３１が、あらかじめ定められた押圧状態となるような大きさに形成されている。
【００２７】
このように、水処理装置１は、処理容器１０の蓋２０に、第１電極３０及び第２電極３１をあらかじめ定められた押圧状態とする押圧部２０Ｂを有している。この蓋２０の押圧部２０Ｂにより、被処理水を処理容器１０内で処理する間、第１電極３０及び第２電極３１への押圧状態を維持することができる。
【００２８】
ここで、第１電極３０及び第２電極３１への押圧状態は、蓋２０を処理容器１０に取付ける前の第１電極３０及び第２電極３１の容積をＡ、蓋２０を処理容器１０に取付けてネジ１００を締め込んだ後の第１電極３０及び第２電極３１の容積をＢとしたときに、Ｂ／Ａで定義される圧縮率Ｐで規定する。
【００２９】
処理容器１０が透明な場合には、第１電極３０及び第２電極３１の寸法を実際に測定することにより、押圧前後の第１電極３０及び第２電極３１の圧縮率Ｐを算出する。処理容器１０が透明でない場合には、蓋２０を第１電極３０及び第２電極３１の上に載せた状態と、ネジ１００を締めつけた後との蓋２０の位置の差から、押圧前後の第１電極３０及び第２電極３１の圧縮率Ｐを算出する。
【００３０】
圧縮率Ｐは０．５〜０．９９、望ましくは０．７〜０．９５の範囲に規定する。０．９９より大きい場合には、第１電極３０及び第２電極３１を構成する導電性材料同士の接触面積が低下し、電気抵抗が増大するため好ましくない。０．５より小さい場合には、導電性材料が粉砕され、被処理水とともに処理容器１０から流出してしまうため、好ましくない。
【００３１】
また、第１電極３０及び第２電極３１の押圧状態は、隣接する集電体５０Ａ及び５０Ｂ間の電気抵抗又は被処理水の通水時の圧力損失の値によって規定してもよい。さらに、これらの電気抵抗及び圧力損失の両方の値によって規定してもよい。
【００３２】
電気抵抗の値によって規定する場合には、０．０１〜１００Ω、望ましくは０．０５〜５０Ωの範囲とする。セパレータ６０と第１電極３０及び第２電極３１を構成する導電性材料は抵抗を有するため、０．０１Ωより小さくすることはできない。一方、１００Ωより大きい場合には、脱塩性能が悪化するため好ましくない。
【００３３】
圧力損失によって規定する場合には、０．００１〜１０００ｋＰａ／ｍ、望ましくは０．０５〜５００ｋＰａ／ｍの範囲とする。第１電極３０及び第２電極３１を構成する導電性材料は通水抵抗を有するため、圧力損失を０．００１ｋＰａ／ｍより小さくすることはできない。一方、１０００ｋＰａ／ｍより大きい場合には、水処理装置への注水に係る消費エネルギーが大きくなるため好ましくない。
【００３４】
このように、実施の形態１の水処理装置１によれば、処理容器１０の中に、セパレータ６０を挟んで集電体５０Ａ及び５０Ｂを配置する。さらに、集電体５０Ａとセパレータ６０の間に第１電極３０を配置し、集電体５０Ｂとセパレータ６０の間に第２電極３１を配置する。そして、処理容器１０の蓋２０に形成された押圧部２０Ｂにより、第１電極３０及び第２電極３１を押圧し、押圧状態を維持する。
【００３５】
これにより、導電性材料のみで第１電極３０及び第２電極３１を形成することができる。そして、バインダー剤等の添加剤を使用していないので、導電性材料の細孔や間隙の閉塞を防止でき、圧力損失を小さくすることができる。
【００３６】
また、第１電極３０及び第２電極３１への押圧状態を維持することで、第１電極３０及び第２電極３１を構成する導電性材料の間隙が細分化される。すると、間隙に流入する被処理水の水流が細分化され、被処理水内のイオンと導電性材料の距離が短くなる。これにより、第１電極３０及び第２電極３１へのイオンの吸着が促進され、脱塩性能が向上する。
【００３７】
また、第１電極３０及び第２電極３１の間隙が細分化されることにより、処理容器１０に流入する被処理水の水流の厚さが第１電極３０及び第２電極３１の内部で均一化され、脱塩性能が向上する。さらに、第１電極３０及び第２電極３１を押圧状態に維持しているため、第１電極３０及び第２電極３１の電気抵抗が低減される。よって、印加した電気を第１電極３０及び第２電極３１の全体に行き渡らせることができ、第１電極３０及び第２電極３１を構成する導電性材料の細孔を、無駄なく活用することができる。
【００３８】
また、実施の形態１の水処理装置１によれば、被処理水の流入口７０及び流出口８０を、被処理水がセパレータ６０と第１電極３０及び第２電極３１に直接流入するように配置している。これにより、セパレータ６０と第１電極３０及び第２電極３１の全体に、被処理水を行き渡らせることができる。
【００３９】
なお、実施の形態１では、蓋２０に押圧部２０Ｂを形成していたが、これに限るものではない。例えば、蓋２０と押圧部２０Ｂは別部材としてもよい。この場合、押圧部２０Ｂのみをネジ１００により締め付け、蓋２０は、他の固定部材により処理容器１０に固定すればよい。また、実施の形態１では、セパレータ用溝２０Ｄ及び一対の集電体用溝２０Ｃを蓋２０に形成したが、これに限るものではない。例えば、セパレータ用溝２０Ｄ及び一対の集電体用溝２０Ｃを、処理容器１０内に形成してもよいし、蓋２０と処理容器１０の両方に形成してもよい。
【００４０】
また、実施の形態１では、集電体５０Ａ及び５０Ｂの端子１５０Ａ及び１５０Ｂを、蓋２０に形成した貫通孔２０Ａ，２０Ａから突出させていたが、これに限るものではない。例えば、図６に示す第１変形例の水処理装置２のように、処理容器１１の側面に貫通孔１１Ａ，１１Ａを形成し、集電体５１Ａ及び５１Ｂの端子１５１Ａ及び１５１Ｂを、貫通孔１１Ａ，１１Ａから突出させてもよい。なお、この場合、貫通孔１１Ａ，１１Ａには、端子１５１Ａ及び１５１Ｂと貫通孔１１Ａ,１１Ａとの隙間から、被処理水が流出しないように、図示しない流出防止処理を施すものとする。
【００４１】
さらに、実施の形態１の水処理装置１では、処理容器１０に、一対の集電体５０Ａ，５０Ｂを配置していたが、これに限るものではない。例えば、図７に示す第２変形例の水処理装置３のように、集電体５２Ａ及び５２Ｂを交互に２つずつ配置し、その間に、セパレータ６０と第１電極３０及び第２電極３１を３つずつ配置するように構成してもよい。この場合、流入口７０及び流出口８０も、３つずつ配置する。これにより、被処理水の処理能力を上げることができる。なお、集電体５２Ａ及び５２Ｂの数は、２つずつに限るものではなく、３つ以上であってもよい。
【００４２】
また、図８に示す第３変形例の水処理装置４のように、第１変形例の水処理装置２を複数並べて配置してもよい。この場合、図８に示すように、集電体５３Ａ及び５３Ｂの端子１５３Ａ及び１５３Ｂを中央からずらした位置に形成し、集電体５３Ａの端子１５３Ａと集電体５０Ｂの端子１５３Ｂとが、互い違いに処理容器１３の貫通孔１３Ａから突出するように配置するとよい。これにより、図示しない電源のプラス側とマイナス側を、端子１５３Ａと端子１５３Ｂに誤接続することが防止できる。
【００４３】
さらに、実施の形態１では、蓋２０に形成された押圧部２０Ｂにより、第１電極３０及び第２電極３１を押圧していたが、これに限るものではない。例えば、図８に示す水処理装置４のように、蓋２３にプレス機２００を取り付け、プレス機２００に、押圧部２３Ｂを配置してもよい。そして、プレス機２００の押圧部２３Ｂを、図示しない制御装置により制御して、第１電極３０及び第２電極３１を押圧してもよい。
【００４４】
プレス機２００としては、液圧プレス機、機械プレス機、サーボプレス機などが用いられる。プレス機２００を用いることにより、プレス機２００による第１電極３０及び第２電極３１への押圧を解除した場合に、第１電極３０及び第２電極３１の上部と押圧部２３Ｂとの間に空間を形成することができる。これにより、蓋２３を取り外すことなく、流入口７０から注水して、第１電極３０及び第２電極３１を展開しながら洗浄をすることができる。これにより、第１電極３０及び第２電極３１をムラなく洗浄可能である。
【００４５】
次に、実施の形態１の水処理装置１の組立方法を、図２及び図４を用いて説明する。
【００４６】
まず、図２に示す水処理装置１の処理容器１０に、セパレータ６０と集電体５０Ａ及び５０Ｂを、セパレータ６０を中央にして、互いにあらかじめ定められた間隔となるように配置する。次に、集電体５０Ａとセパレータ６０の間に第１電極３０を配置し、集電体５０Ｂとセパレータ６０の間に第２電極３１を配置する。なお、第１電極３０と第２電極３１を配置する順序は任意である。
【００４７】
次に、処理容器１０にパッキン４０を配置し、蓋２０を被せる。このとき、蓋２０に形成された押圧部２０Ｂが、第１電極３０及び第２電極３１の上に載るようにする。また、図４に示すように、蓋２０に形成されたセパレータ用溝２０Ｄにセパレータ６０の上端側を挿入する。そして、蓋２０に形成された一対の集電体用溝２０Ｃ，２０Ｃに、それぞれ集電体５０Ａ及び５０Ｂを挿入する。さらに、蓋２０に形成された一対の貫通孔２０Ａ，２０Ａに、集電体５０Ａ及び５０Ｂの端子１５０Ａ及び１５０Ｂを挿入し、蓋２０から端子１５０Ａ及び１５０Ｂを突出させる。なお、一対の貫通孔２０Ａ,２０Ａには、端子１５０Ａ及び１５０Ｂと貫通孔２０Ａ,２０Ａとの隙間から、被処理水が流出しないように、図示しない流出防止処理が施される。
【００４８】
次に、蓋２０のネジ穴にネジ１００を取り付け、集電体５０Ａと集電体５０Ｂ間の圧縮率があらかじめ定められた値になるまで、ネジ１００を締めつける。以上により、水処理装置１の組立が完了する。
【００４９】
なお、圧縮率によりネジ１００の締め付けを規定することに代えて、集電体５０Ａと集電体５０Ｂ間の電気抵抗が、あらかじめ定められた値になるまで、ネジ１００を締めつけるようにしてもよい。また、水処理装置１の組立方法における、圧縮率によりネジ１００の締め付けを規定することに代えて、流入口７０前と流出口８０後の差圧が、あらかじめ定められた値になるまで、ネジ１００を締めつけるようにしてもよい。
【００５０】
実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２による水処理装置５の分解図である。実施の形態２による水処理装置５は、実施の形態１の水処理装置１とは、集電体５４Ａ及び５４Ｂの端子１５４Ａ及び１５４Ｂの形状が異なる。さらに、実施の形態２の水処理装置５では、端子１５４Ａ及び１５４Ｂを、蓋２４からも、処理容器１４からも突出させず、端子棒１２０Ａ及び１２０Ｂを介して端子１５４Ａ及び１５４Ｂに通電している点が、実施の形態１とは異なる。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００５１】
図９に示すように、実施の形態２の水処理装置５は、蓋２４に、セパレータ用溝２４Ｄと、一対の集電体用溝２４Ｃ，２４Ｃが形成されている。さらに、蓋２４には、一対の端子棒挿入孔２４Ｅ，２４Ｅが形成されている。集電体５４Ａ及び５４Ｂは、長方形の４つの角部のうちの一つを、矩形状に切り欠いた形状に形成されている。そして、切り欠いた角部に隣接する角部には、端子棒１２０Ａ，１２０Ｂが接続される端子口２５４Ａ，２５４Ｂが形成されている。
【００５２】
実施の形態２の水処理装置５は、まず処理容器１４に、セパレータ６０と集電体５４Ａ及び５４Ｂを配置する。そして、セパレータ６０と集電体５４Ａの間に第１電極３０を配置し、セパレータ６０と集電体５４Ｂの間に第２電極３１を配置する。パッキン４０を処理容器１４に取り付け、蓋２４を被せる。このとき、蓋２４に形成されたセパレータ用溝２４Ｄにセパレータ６０の上端側を挿入する。また、蓋２４に形成された一対の集電体用溝２４Ｃ，２４Ｃに、それぞれ集電体５４Ａ及び５４Ｂの端子１５４Ａ及び１５４Ｂを挿入する。４本のネジ１００を蓋２４のネジ穴に挿入して締め付け、蓋２４の押圧部２４Ｂにより、第１電極３０及び第２電極３１を押圧する。そして、蓋２４に形成された一対の端子棒挿入孔２４Ｅ，２４Ｅに、端子棒１２０Ａ及び端子棒１２０Ｂを挿入する。
【００５３】
実施の形態２の水処理装置５は、端子棒１２０Ａの端子２２０Ａに電源のプラス側を接続し、端子棒１２０Ｂの端子２２０Ｂに電源のマイナス側を接続することにより、集電体５４Ａにプラスの電気を印加し、集電体５４Ｂにマイナスの電気を印加している。これにより、隣接する集電体５４Ａと５４Ｂに、それぞれプラスとマイナスの電気を印加することができ、第１電極３０と第２電極３１に、プラスとマイナスの電気を印加することができる。なお、集電体５４Ａと５４Ｂのどちらにプラスの電気を印加し、どちらにマイナスの電気を印加するかは、任意である。
【００５４】
また、実施の形態２の水処理装置５によれば、集電体５４Ａ及び５４Ｂの端子１５４Ａ及び１５４Ｂを、蓋２４からも処理容器１４からも外部に突出させていないので、水処理装置１の周囲の物体と衝突することによる、端子１５４Ａ及び１５４Ｂの損傷を防止することができる。また、周囲の導電部材が端子１５４Ａ及び１５４Ｂに接触して、端子１５４Ａと１５４Ｂを短絡させることを防止できる。
【００５５】
なお、実施の形態２では、端子棒１２０Ａ及び１２０Ｂを、蓋２４に形成した端子棒挿入孔２４Ｅ，２４Ｅに挿入して、集電体５４Ａ及び５４Ｂの端子１５４Ａ及び１５４Ｂに接続していたが、これに限るものではない。例えば、図１０に示す第１変形例の水処理装置６のように、処理容器１５に、一対の端子棒挿入孔１５Ａ，１５Ａと、一対の集電体用溝１５Ｂ，１５Ｂを形成してもよい。この場合、集電体５５Ａ及び５５Ｂは、端子１５５Ａ及び１５５Ｂを、処理容器１５の底面側に挿入する。
【００５６】
さらに、実施の形態２の水処理装置５では、処理容器１４に、一対の集電体５４Ａ，５４Ｂを配置していたが、これに限るものではない。例えば、図１１に示す第２変形例の水処理装置７のように、集電体５６Ａ及び５６Ｂを交互に２つずつ配置し、その間に、セパレータ６０と第１電極３０及び第２電極３１を３つずつ配置するように構成してもよい。この場合、流入口７０及び流出口８０も、３つずつ配置する。これにより、被処理水の処理能力を上げることができる。なお、集電体５６Ａ及び５６Ｂの数は、２つずつに限るものではなく、３つ以上であってもよい。
【００５７】
また、図１２に示す第３変形例の水処理装置８のように、第１変形例の水処理装置６を複数並べて配置してもよい。この場合、図１２に示すように、集電体５７Ａの端子１５７Ａと集電体５７Ｂの端子１５７Ｂとが、互い違いに並ぶように配置する。これにより、一つの端子棒１２１Ａにより、２つの集電体５７Ａの端子１５７Ａにプラスの電気を印加することができ、一つの端子棒１２１Ｂにより、２つの集電体５７Ｂの端子１５７Ｂにマイナスの電気を印加することができる。なお、電源のプラス側とマイナス側のどちらを、集電体５７Ａと集電体５７Ｂのどちらに印加するかは、任意である。
【００５８】
実施の形態３．
図１３は、本発明の実施の形態３による水処理装置９を示す図である。図１３に示すように、水処理装置９は、被処理水を処理する処理容器１８と蓋２８を有している。処理容器１８と蓋２８との間には、パッキン４１が配置されている。蓋２８は、４本のネジ１００によって、処理容器１８に締結される。処理容器１８には、被処理水の流入口７０が配置され、蓋２８には、被処理水の流出口８０が配置されている。
【００５９】
処理容器１８の中には、セパレータ６１を挟んで、一対の集電体５８Ａ，５８Ｂが配置されている。また、集電体５８Ａとセパレータ６１の間には、第１電極３２が配置され、集電体５８Ｂとセパレータ６１の間には、第２電極３３が配置されている。蓋２８には、集電体５８Ａに当接する押圧部２８Ｂが形成されている。蓋２８を、４本のネジ１００で処理容器１８に締め付けることにより、押圧部２８Ｂが集電体５８Ａを介して第１電極３２及び第２電極３３を押圧する。
【００６０】
図１３に示すように、集電体５８Ａには端子１５９Ａが形成され、集電体５８Ｂには端子１５８Ｂが形成されている。集電体５８Ａの端子１５９Ａは、蓋２８を貫通して配置された端子棒１２２Ａが接続されており、集電体５８Ｂの端子１５８Ｂは、処理容器１８を貫通して配置された、端子棒１２２Ｂが接続されている。水処理装置９は、蓋２８に配置された端子棒１２２Ａの端子２２２Ａに、図示しない電源のプラス側を接続し、処理容器１８に配置された端子棒１２２Ｂの端子２２２Ｂにマイナス側を接続することにより、第１電極３２と第２電極３３に、それぞれプラスとマイナスの電気が印加される。
【００６１】
実施の形態３の水処理装置９は、第１電極３２及び第２電極３３の厚みが規定されていないので、導電性材料の量を変えることにより、第１電極３２及び第２電極３３の厚さを変えることができる。これにより、脱塩性能を調整することができる。
【００６２】
また、実施の形態３の水処理装置９は、蓋２８の押圧部２８Ｂにより、第１電極３２及び第２電極３３を、集電体５８Ａ及び５８Ｂで挟持する方向に押圧している。これにより、集電体５８Ａ及び５８Ｂと第１電極３２及び第２電極３３とを、密着させることができ、脱塩処理時の電気抵抗を低減することができる。
【００６３】
次に、本発明の水処理装置を用いたシステム構成について、実施の形態１の水処理装置１を用いて説明する。なお、本発明の他の水処理装置２〜９を用いた場合も同様である。
【００６４】
図１４は、本発明の水処理装置１を用いた水処理システム３００を示す図である。水処理システム３００は、水処理装置１と、電源部３２０と、被処理水槽３１０と、ポンプ３３０と、制御部３５０と、検出部３４０Ａ及び３４０Ｂとを有している。
【００６５】
水処理システム３００は、被処理水槽３１０からポンプ３３０によって吸い上げた被処理水を、水処理装置１に導入する。ポンプ３３０と水処理装置１の間の流路には、検出部３４０Ａが配置され、水処理装置１の排出側の流路には、検出部３４０Ｂが配置されている。検出部３４０Ａ及び３４０Ｂは、被処理水の電気伝導度、圧力損失、硬度又は対象除去イオン濃度などを測定する。また水処理装置１で被処理水が脱塩処理される場合、検出部３４０Ｂは、脱塩処理された処理水の電気伝導度、圧力損失、硬度又は対象除去イオン濃度などを測定することができる。なお、水処理装置１で脱塩処理を実施しない場合は、検出部３４０Ｂでは被処理水の電気伝導度、圧力損失、硬度、対象除去イオン濃度などを測定する。水処理装置１には、電源部３２０が接続されており、電源部３２０、ポンプ３３０、検出部３４０Ａ及び３４０Ｂは、制御部３５により制御されている。
【００６６】
なお、水処理システム３００では、１つの水処理装置１を用いて構成していたが、これに限るものではない。例えば、図１５に示す第１変形例の水処理システム３０１のように、２つの水処理装置１Ａ及び１Ｂを、直列に接続してもよい。これにより、被処理水を低電気伝導度まで処理することができる。なお、３つ以上の水処理装置１を直列に接続してもよい。
【００６７】
また、図１６に示す第２変形例の水処理システム３０２のように、２つの水処理装置１Ａ及び１Ｂを、並列に接続してもよい。これにより、被処理水を低電気伝導度まで処理することができる。これにより、単位時間当たりの脱塩処理水量を増加させることができる。なお、３つ以上の水処理装置１を並列に接続してもよい。
【００６８】
さらに、図１７に示す第３変形例の水処理システム３０３のように、２つの水処理装置１Ａ及び１Ｂを直列に配置したものと、２つの水処理装置１Ｃ及び１Ｄを直列に配置したものとを、並列に接続してもよい。これにより、被処理水を低電気伝導度まで処理することができる。これにより、単位時間当たりの脱塩処理水量を増加させることができる。なお、３つ以上の水処理装置１を並列に接続してもよい。これにより、単位時間当たりの脱塩処理水量を増加させることができるとともに、被処理水を低電気伝導度まで処理することができる。
【００６９】
これらの水処理システム３００〜３０３は、浄水、下水、排水、淡水化などの水処理に適用可能である。また、エアコンへの散水用水、冷却水、生産用水、洗浄用水の製造などにも適用できる。さらに、給湯機、食器洗浄機、洗濯機、冷温水システム、電気温水器、加湿器と組み合わせること及び浄水器として使用することもできる。また、これらの装置以外に、脱塩された水が必要な機器と組み合わせたり、搭載したりすることも可能である。
【００７０】
実施の形態４．
図２０は、本発明の実施の形態４による水処理装置５００を示す斜視図である。図２１は、図２０のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿う水処理装置の断面図である。図２２は、図２０のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿う水処理装置の断面図である。また、図２３は、本発明の実施の形態４による水処理装置５００の分解図である。
【００７１】
図２０〜図２３に示すように、水処理装置５００は、被処理水を処理する処理容器５０１と蓋５０２を有している。処理容器５０１と蓋５０２との間にはパッキン５１０が配置されている。蓋５０２は、４本のネジ５０９によって、処理容器５０１に締結される。処理容器５０１には、被処理水の流入口５０６および流出口５０７がそれぞれ５つ配置されている。なお、パッキン５１０を配置せずとも処理容器５０１と蓋５０２とをネジ５０９で締結後、被処理水等の液体を注入して水漏れがなければ、パッキン５１０は配置しなくてもよい。また処理容器５０１と蓋５０２とをネジ５０９で締結した後、被処理水等の液体を注入するときの水漏れが防止できるものがあれば、パッキン５１０以外のものを用いてもよい。
【００７２】
処理容器５０１の中には、セパレータ５０５を挟んで、一対の集電体５０４Ａ，５０４Ｂが配置されている。また、集電体５０４Ａとセパレータ５０５の間には、第１電極５０３Ａが配置され、集電体５０４Ｂとセパレータ５０５の間には、第２電極５０３Ｂが配置されている。第1電極５０３Ａおよび第２電極５０３Ｂの中には、それぞれ４枚の仕切り板５１３が配置されている。
【００７３】
仕切り板５１３を構成する材料としては、例えば、黒鉛シート、グラフォイル、導電性ゴム、金属板、樹脂板、樹脂シート、木材などがあげられる。第１電極５０３Ａおよび第２電極５０３Ｂのそれぞれを仕切ることができれば、どのような材料でも構わない。仕切り板５１３は、透水性を有していてもよい。また、仕切り板５１３は、導電性を有していてもよい。
【００７４】
蓋５０２には、集電体５０４Ａに当接する押圧部５０２Ａが形成されている。蓋５０２を、４本のネジ５０９で処理容器５０１に締め付けることにより、押圧部５０２Ａが、集電体５０４Ａを介して第１電極５０３Ａ及び第２電極５０３Ｂを押圧する。なお、処理容器５０１、蓋５０２、押圧部５０２Ａ、第１電極５０３Ａ、第２電極５０３Ｂ、集電体５０４Ａ、５０４Ｂ、セパレータ５０５、流入口５０６、及び流出口５０７の材料は、実施の形態１と同様の材料とする。
【００７５】
図２１に示すように、集電体５０４Ａと集電体５０４Ｂにはそれぞれ端子５０８Ａと端子５０８Ｂが接続されている。端子５０８Ａと端子５０８Ｂとの間に電気を印加することにより、集電体５０４Ａと集電体５０４Ｂとの間、すなわち第１電極５０３Ａと第２電極５０３Ｂとの間に電気が印加される。
【００７６】
実施の形態４の水処理装置５００は、実施の形態３の水処理装置９と同様に、第１電極５０３Ａ及び第２電極５０３Ｂの厚みが、集電体５０４Ａ、集電体５０４Ｂ及びセパレータ５０５によって規定されていない。従って、導電性材料の量を変えることにより、第１電極５０３Ａ及び第２電極５０３Ｂの厚みを変更することができる。これにより、脱塩性能の変更、及び調整をすることができる。
【００７７】
また、実施の形態４の水処理装置５００は、蓋５０２の押圧部５０２Ａにより、第１電極５０３Ａ及び第２電極５０３Ｂを、集電体５０４Ａ及び５０４Ｂによって挟持する方向に押圧している。これにより、集電体５０４Ａ及び５０４Ｂと、第１電極５０３Ａ及び第２電極５０３Ｂとを密着させて、脱塩処理時の電気抵抗を低減することができる。
【００７８】
そして、実施の形態４の水処理装置５００は、第１電極５０３Ａ及び第２電極５０３Ｂを、実施の形態１と同様に、導電性材料のみで形成し、構成材料同士を結着させるバインダー剤等の添加剤を用いていない。このため、隣接する第１電極５０３Ａの間、及び、隣接する第２電極５０３Ｂの間に間隙が確保される。これにより、被処理水を第１電極５０３Ａ及び第２電極５０３Ｂに直接注入することができる。また、処理水を第１電極５０３Ａ及び第２電極５０３Ｂから直接排出することができる。よって、水処理装置５００の圧力損失を低減することができる。
【００７９】
さらに、実施の形態４の水処理装置５００は、第１電極５０３Ａと第２電極５０３Ｂの中に複数の仕切り板５１３を配置している。そして、複数の仕切り板５１３により、被処理水が均等に第１電極５０３Ａ及び第２電極５０３Ｂに行き渡るようにしている。これにより、脱塩性能を低下させる要因の一つである処理水の短絡(ショートパス)が、処理容器５０１内で発生することを抑制できる。よって、第１電極５０３Ａおよび第２電極５０３Ｂの面積を増大させた場合であっても、安定した脱塩性能が得られる。
【００８０】
なお、実施の形態４の水処理装置５００では、流入口５０６と流出口５０７を、処理容器５０１の相対する側面に配置していたが、流入口５０６と流出口５０７の配置は、これに限るものではない。流入口５０６と流出口５０７の配置は、第１電極５０３Ａと第２電極５０３Ｂを挟んで対向する位置ならどこでもよい。例えば、処理容器５０１の底に流入口５０６を配置し、蓋５０２に流出口５０７を配置してもよい。
【００８１】
この場合、流入口５０６から第２電極５０３Ｂに液体を注入し、第１電極５０３Ａから流出口５０７を通じて液体を流出可能とするために、集電体５０４Ａ及び５０４Ｂに穴を設けるか、集電体５０４Ａ及び５０４Ｂに透水性のある材料を用いるとよい。さらに、流入口５０６を処理容器５０１の側面に配置し、流出口５０７を蓋５０２に配置してもよい。
【００８２】
実施の形態４では、被処理水を第1電極５０３Ａに直接注入するために、４つの仕切り板５１３により５つに区切られた第1電極５０３Ａのそれぞれに、流入口５０６を配置した。そして、被処理水を第２電極５０３Ｂから直接排出させるために、４つの仕切り板５１３により５つに区切られた第２電極５０３Ｂのそれぞれに、流出口５０７を配置したが、流入口５０６及び流出口５０７の数は、これに限るものではない。第１電極５０３Ａ及び第２電極５０３Ｂの中に、被処理水を長時間留まらせるためには、流入口５０６と流出口５０７との間の距離は、離れていた方が望ましい。よって、流入口５０６及び流出口５０７の数は、１つずつであってもよい。この場合にも、第１電極５０３Ａと第２電極５０３Ｂの一方もしくは両方に対し、被処理水を直接導入または排出することが可能な位置に、流入口５０６及び流出口５０７を配置する。なお、第１電極５０３Ａと第２電極５０３Ｂの両方に被処理水を直接導入する場合には、セパレータ５０５に対向する位置に、流入口５０６及び流出口５０７を配置してもよい。
【００８３】
さらに、実施の形態４では、第１電極５０３Ａ、第２電極５０３Ｂ、集電体５０４Ａ及び５０４Ｂをそれぞれ一つずつ配置していたが、第１電極５０３Ａ、第２電極５０３Ｂ、集電体５０４Ａ及び５０４Ｂの数は、これに限るものではない。例えば図２４に示す変形例のように、第１電極５０３Ａ、第２電極５０３Ｂ、集電体５０４Ａ及び５０４Ｂを複数配置してもよい。
【００８４】
図２４に示す変形例のように、第１電極５０３Ａ、第２電極５０３Ｂ、集電体５０４Ａ及び５０４Ｂを複数配置する場合には、集電体５０４Ａ及び５０４Ｂには、液体が透過できるように通過口を設けるか、または透水性のある材料で形成する。
【００８５】
図２４に示す変形例の場合、蓋５０２に接するように配置された集電体５０４Ｂ、および処理容器５０１の底に接するように配置された集電体５０４Ｂに、それぞれ電気を印加するようにしてもよい。これにより、図２４に示す変形例は、積層された第１電極５０３Ａ、第２電極５０３Ｂ、集電体５０４Ａ、および集電体５０４Ｂの積層端のみに電気を印加する、バイポーラ型積層となる。
【００８６】
また、各集電体５０４Ａおよび集電体５０４Ｂに端子等を設けて電源に接続し、集電体５０４Ａと集電体５０４Ｂとのすべての間にそれぞれ電気を印加してもよい。この場合、各集電体５０４Ａと５０４Ｂとの間にそれぞれ電気を印加する、ユニポーラ型積層となる。
【００８７】
さらに、実施の形態４の水処理装置５００は、４本のネジ５０９で蓋５０２を処理容器５０１に締結していたが、ネジ５０９の本数は５本より多くてもよいし、３本以下であってもよい。
【００８８】
実施の形態５．
図２５は、本発明の実施の形態５による水処理装置６００を示す斜視図である。水処理装置６００は、実施の形態１の変形例の一つである。
【００８９】
水処理装置６００は、交互に配置された、２つの集電体６０４Ａと１つの集電体６０４Ｂとを有している。各集電体６０４Ａと集電体６０４Ｂとの間には、それぞれ、セパレータ６０５と、このセパレータ６０５によって分離された第１電極６０３Ａおよび第２電極６０３Ｂが配置されている。
【００９０】
セパレータ６０５によって分離された第１電極６０３Ａおよび第２電極６０３Ｂは、さらに、セパレータ６０５に直交する３枚の仕切り板６１１によって、４つに分割されている。なお、仕切り板６１１は、セパレータ６０５、集電体６０４Ａ及び集電体６０４Ｂに対して平行でなければ、直交していなくてもよい。また、実施の形態５の水処理装置６００の端子６０８Ａ及び端子６０８Ｂは、処理容器６０１に接する集電体６０４Ａのみに形成されている。
【００９１】
このように、実施の形態５の水処理装置６００は、第１電極６０３Ａおよび第２電極６０３Ｂを複数の仕切り板６１１で分割している。これにより、実施の形態５の水処理装置６００は、第１電極６０３Ａおよび第２電極６０３Ｂの面積を増大させた場合であっても、被処理水を均等に第１電極６０３Ａおよび第２電極６０３Ｂに行き渡らせることができる。
【００９２】
これにより、実施の形態５の水処理装置６００は、脱塩性能を低下させる要因の一つである処理水の短絡(ショートパス)が、処理容器６０１内で発生することを抑制できる。よって、第１電極６０３Ａおよび第２電極６０３Ｂの面積を増大させた場合であっても、安定した脱塩性能が得られる。
【００９３】
さらに、実施の形態５の水処理装置６００は、第１電極６０３Ａ及び第２電極６０３Ｂの中に複数の仕切り板６１１を配置することで、第１電極６０３Ａ及び第２電極６０３Ｂを押圧部６０２Ａによって押圧するときに、各電極内を均等に押圧することができる。
【００９４】
次に、本発明の水処理装置を用いた脱塩効果の確認結果を、図１８及び図１９を用いて説明する。なお、確認には、実施の形態１の水処理装置１を用いた。
【００９５】
第１電極３０及び第２電極３１の導電性材料には粒状活性炭を用い、集電体５０Ａ及び５０Ｂには黒鉛シートを用いた。また、集電体５０Ａ及び５０Ｂとセパレータ６０との間隔は、５ｍｍとした。被処理水には、電気伝導度が２ｍＳ／ｃｍの都市下水をろ過した水を使用した。処理中の流速は０．１ｍ／ｍｉｎとした。
【００９６】
第１電極３０及び第２電極３１を押圧して脱塩処理を実施した結果、水処理装置１から流出する被処理水の電気伝導度Ｄと経過時間Ｔとの関係は、図１８に示すようになった。なお、図１８において、縦軸は電気伝導度Ｄ（ｍＳ／ｃｍ）、横軸は経過時間Ｔ（ｍｉｎ）である。図１８より、脱塩処理開始から数分で、電気伝導度Ｄが２ｍＳ／ｃｍから１ｍＳ／ｃｍに減少していることがわかる。また、集電体５０Ａと集電体５０Ｂの間の電気抵抗は、０．８Ωであった。
【００９７】
比較例として、第１電極３０及び第２電極３１を押圧せずに脱塩処理を実施した結果を、図１９に示す。なお、図１９において、縦軸は電気伝導度Ｄ（ｍＳ／ｃｍ）、横軸は経過時間Ｔ（ｍｉｎ）である。図１９より、脱塩処理開始から２０分ほどで、電気伝導度Ｄが２ｍＳ／ｃｍから１．５ｍＳ／ｃｍに減少していることがわかる。また、集電体５０Ａと集電体５０Ｂの間の電気抵抗は、３．６Ωであった。
【００９８】
以上より、第１電極３０及び第２電極３１を押圧した場合に、脱塩性能が大幅に向上することが確認できた。また、集電体５０Ａと５０Ｂの間の電気抵抗が、第１電極３０及び第２電極３１を押圧した場合に、大幅に減少することが確認できた。これにより、実施の形態１による水処理装置１の脱塩効果を確認することができた。
【符号の説明】
【００９９】
１〜９，１Ａ〜１Ｄ，５００，６００  水処理装置、１０〜１８，５０１，６０１  処理容器、１１Ａ，１３Ａ  貫通孔、１５Ａ，１７Ｅ，２４Ｅ，２６Ｅ  端子棒挿入孔、１５Ｂ，２０Ｃ，２４Ｃ  集電体用溝、２０〜２８，５０２，６０２  蓋、２０Ａ，２２Ａ  貫通孔、２０Ｂ〜２８Ｂ，５０２Ａ，６０２Ａ  押圧部（押圧部材）、２０Ｄ，２４Ｄ  セパレータ用溝、３０，３２，５０３Ａ，６０３Ａ  第１電極、３１，３３，５０３Ｂ，６０３Ｂ  第２電極、４０，５１０  パッキン、５０Ａ〜５８Ａ，５０Ｂ〜５８Ｂ，５０４Ａ，５０４Ｂ，６０４Ａ，６０４Ｂ  集電体、６０，６１，５０５，６０５  セパレータ、７０，５０６，６０６  流入口、８０，５０７  流出口、１００，５０９，６０９  ネジ、１１０  流出防止部材、１２０Ａ〜１２２Ａ，１２０Ｂ〜１２２Ｂ  端子棒、１５０Ａ〜１５８Ａ，１５０Ｂ〜１５８Ｂ，２２０Ａ〜２２２Ａ，２２０Ｂ〜２２２Ｂ，５０８Ａ，５０８Ｂ，６０８Ａ，６０８Ｂ  端子、２００  プレス機、２５４Ａ〜２５７Ａ，２５４Ｂ〜２５７Ｂ  端子口、３００〜３０３  水処理システム、３１０  被処理水槽、３２０，３２０Ａ〜３２０Ｄ  電源部、３３０，３３０Ａ，３３０Ｂ  ポンプ、３４０Ａ〜３４０Ｆ  検出部、３５０  制御部、４００  水処理ユニット，５０５，６０５  セパレータ、５１３，６１１  仕切り板。
【要約】
被処理水に対して脱塩処理を行う水処理装置は、押圧部材と、被処理水を収容する処理容器と、処理容器に収容される、第１電極及び第２電極と、第１電極及び第２電極の間に配置されるセパレータと、処理容器に収容され、第１電極及び第２電極に電気を印加する、一対の集電体とを有し、押圧部材は、第１電極及び第２電極を、処理容器内で押圧する。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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