(57)【要約】【課題】水を使用する装置または設備に給水管路を通して供給される供給水の、硬度成分等の溶質に対する溶解度を増大させることによって、当該溶質の給水管内や装置、設備等の水経路内での硬度成分等の析出を大幅に抑制してスケールの発生を防止する。【解決手段】当該供給水を調製する供給水用原水に電気的エネルギー等のエネルギーを付与することによって、さらには、脱炭酸処理することによって、硬度成分等に対する溶解度を増大させる。これにより、当該供給水は、環境の変化によって、硬度成分等の濃度が増大し、硬度成分等に対する溶解度が低下した場合においても、硬度成分等の析出は大幅に抑制される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を使用する装置または設備に給水管を通して供給される供給水を調製するための調製方法であり、前記供給水を調製するための供給水用原水を有隔膜電解槽の陽極側電解室にて電解し、生成された電解生成水から炭酸成分を除去し、炭酸成分を除去された電解生成水を前記有隔膜電解槽の陰極側電解室にて電解することにより、スケールの析出の起因となる硬度成分の溶解度を増大させることを特徴とする供給水の調製方法。
【請求項２】
請求項１に記載の供給水の調製方法において、前記硬度成分の主体は、カルシウム成分およびマグネシウム成分であることを特徴とする供給水の調製方法。
【請求項３】
水を使用する装置または設備に給水管を通して供給される供給水を調製する調製装置であり、有隔膜電解槽と、同有隔膜電解槽の陽極側電解室に接続し供給水用原水を同陽極側電解室に供給する第１の給水管路と、前記有隔膜電解槽の陽極側電解室と陰極側電解室とに接続し前記陽極側電解室にて生成された電解生成水を前記陰極側電解室に供給する第２の給水管路と、前記有隔膜電解槽の陰極側電解室に接続し同陰極側電解室にて生成された電解生成水を前記装置または設備に供給する第３の給水管路を備え、前記第２の給水管路は、同第２の給水管路を流動する電解生成水から炭酸成分を除去する除去手段を備えていることを特徴とする供給水の調製装置。
【請求項４】
水を使用する装置または設備に給水管を通して供給される供給水を調製する調製装置であり、有隔膜電解槽と、同有隔膜電解槽の陽極側電解室に接続し供給水用原水を同陽極側電解室に供給する第１の給水管路と、前記有隔膜電解槽の陽極側電解室と陰極側電解室とに接続し前記陽極側電解室にて生成された電解生成水を前記陰極側電解室に供給する第２の給水管路と、前記有隔膜電解槽の陰極側電解室に接続し同陰極側電解室にて生成された電解生成水を前記装置または設備に供給する第３の給水管路と、前記第２の給水管路に介装され同第２の給水管路を流動する電解生成水から炭酸成分を除去する第１の除去手段と、前記第３の給水管路に介装され侵入する外気から炭酸成分を除去する第２の除去手段を備えていることを特徴とする供給水の調製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を使用する装置または設備に給水管を通して供給される供給水を調製するための調製方法、および、当該供給水を調製するための調製装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラー、製氷機、洗浄機等、水を使用する装置や設備には、通常、給水管を通して水が継続して供給される。本発明においては、水を使用する装置や設備に給水管を通して供給される水を供給水と称するが、通常、当該供給水は、複数の種類の成分（溶質）例えば硬度成分を環境に合った濃度で溶解して、安定な水溶液の状態を維持している。このため、当該供給水には、当該供給水が置かれる環境の変化によって、溶質が高濃度に蓄積したり、当該供給水の溶質に対する溶解度が低下するといった変化がみられる。
【０００３】
これらの変化は、当該供給水を装置や設備に長時間継続して供給する場合に、供給途中の給水管路内で発生したり、当該装置や設備の水系管路内でも発生する。当該供給水にこのような変化が発生すると、当該供給水に溶解している溶質が供給水中から析出して、給水管路や、装置、設備等の水系管路の内部に沈澱したり、スケールとして内側壁に付着する。この結果、給水管路や、装置、設備等の水系管路を汚染し、当該給水管路や水系管路の流動抵抗を増大させて装置や設備の運転効率を低下させたり、当該装置や設備の機能自体を低下させることになる。
【０００４】
例えば、ボイラー、製氷機、洗浄機等には、供給水として、水道水、井戸水、河川水等が使用されるのが一般であるが、当該供給水には、カルシウムやマグネシウム等の硬度成分が金属イオンの状態で溶解していることが多く、また、外気からは炭酸ガス等の炭酸成分が侵入して溶解している。このため、当該供給水中に溶解しているカルシウムやマグネシウム等の硬度成分は、外気から侵入する炭酸成分と反応して、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムの形態で存在している。炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムは、水に対する溶解度が極めて低い。
【０００５】
このため、当該供給水を上記した装置や設備に長時間供給している場合に、供給途中の給水管路内や、上記した装置や設備の水系管路内で、当該供給水が置かれる環境の変化によって、硬度成分等の溶質が蓄積して溶質の濃度が増加したり、当該供給水の溶質に対する溶解度が低下するといった変化が発生すると、当該供給水中から溶質が析出し易くなり、析出した硬度成分（炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム）等の溶質は給水管路や、上記した装置や設備等の水系管路の内部に沈澱したり、スケールとして内側壁等に付着することになる。
【０００６】
供給水中に溶解している硬度成分（カルシウムやマグネシウム等）に起因する炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム等の炭酸金属塩の析出を抑制して、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムの析出に起因するスケールの発生を防止する手段としては、供給水をＮａ型イオン交換樹脂を充填した軟水器に通過して軟水処理する手段や、供給水に乳酸カルシウムを添加して供給水を酸性化処理する手段が採られているのが一般である。
【０００７】
これらの手段のうち、前者のスケール発止防止手段においては、Ｎａ型イオン交換樹脂が不可欠であるとともに、Ｎａ型イオン交換樹脂の定期的な再生が必要である。また、Ｎａ型イオン交換樹脂のイオン交換能が漸次低下してくると、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムが漸次析出するという問題がある。また、後者のスケール発止防止手段においては、乳酸カルシウムの消費が継続してなされることから、ランニングコストが増大するとともに、乳酸カルシウムが不足すると、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムが漸次析出するという問題がある。さらには、当該スケール発止防止手段においては薬剤を使用することから、供給水が飲料用に利用される場合には、健康上の問題が発生するおそれがある。
【０００８】
また、近年、上記した各スケール発生防止手段に替えて新たなスケール発生防止手段が、「電気式脱イオン水製造装置」なる名称で提案されている（特許文献１を参照）。
【０００９】
当該電気式脱イオン水製造装置は、カチオン交換膜とアニオン交換膜で形成された隙間にイオン交換体を充填して形成された脱塩室、濃縮室、および電極室を備える特殊な構成のもので、脱塩室に供給される被処理水に電圧を印加して被処理水を電気的に処理し、脱塩室にて脱イオン水を生成させるものである。
【００１０】
当該電気式脱イオン水製造装置では、被処理水の脱塩室での電気的処理中に被処理水中のカルシウムイオンやマグネシウムイオンが濃縮室に透過して、濃縮室内を通して循環流動している濃縮水中のカルシウムイオンやマグネシウムのイオン濃度を増大させる。この結果、当該装置の各室内に、カルシウムイオンやマグネシウムイオンに起因する炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムがスケールとして発生するという固有の問題を持っている。このため、当該電気式脱イオン水製造装置においては、循環している濃縮水に酸性液を添加してそのｐＨを酸性側に維持して、濃縮水のカルシウムイオンやマグネシウムイオンに対する溶解力を高めることによって、装置の各室内での炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム等のスケールの発生を防止している。
【００１１】
当該電気式脱イオン水製造装置において採用しているスケール発生防止手段は、特殊で複雑な構成の脱イオン水製造装置にしか適用し得ないという問題があるとともに、上記した両スケール発止防止手段が有する全ての問題点を包含している。
【特許文献１】特開平１１−１６５１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の主たる目的は、上記した各スケール発生防止手段が有する多くの問題点を解消し得るスケール発生防止手段を提供することにあり、水を使用する装置または設備に給水管を通して供給される供給水の、硬度成分等の溶質に対する溶解度を増大させることによって、当該溶質に起因するスケールの発生を防止することによって、当該目的を達成するものである。本発明の他の目的は、上記手段を採ることによって、溶質を高濃度に溶解する水溶液を生成可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、水を使用する装置または設備に給水管を通して供給される供給水を調製するための調製方法、および、調製装置に関する。本発明に係る供給水の調製方法は、前記供給水を調製するための供給水用原水を有隔膜電解槽の陽極側電解室にて電解し、生成された電解生成水から炭酸成分を除去し、炭酸成分を除去された電解生成水を前記有隔膜電解槽の陰極側電解室にて電解することにより、スケールの析出の起因となる硬度成分の溶解度を増大させることを特徴とするものである。本発明に係る供給水の調製方法においては、前記硬度成分の主体を、カルシウム成分およびマグネシウム成分とすることができる。
【００１４】
また、本発明に係る供給水の調製装置における第１の調製装置は、有隔膜電解槽と、同有隔膜電解槽の陽極側電解室に接続し供給水用原水を同陽極側電解室に供給する第１の給水管路と、前記有隔膜電解槽の陽極側電解室と陰極側電解室とに接続し前記陽極側電解室にて生成された電解生成水を前記陰極側電解室に供給する第２の給水管路と、前記有隔膜電解槽の陰極側電解室に接続し同陰極側電解室にて生成された電解生成水を前記装置または設備に供給する第３の給水管路を備え、前記第２の給水管路は、同第２の給水管路を流動する電解生成水から炭酸成分を除去する除去手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明に係る供給水の調製装置における第２の調製装置は、水を使用する装置または設備に給水管を通して供給される供給水を調製する調製装置であり、有隔膜電解槽と、同有隔膜電解槽の陽極側電解室に接続し供給水用原水を同陽極側電解室に供給する第１の給水管路と、前記有隔膜電解槽の陽極側電解室と陰極側電解室とに接続し前記陽極側電解室にて生成された電解生成水を前記陰極側電解室に供給する第２の給水管路と、前記有隔膜電解槽の陰極側電解室に接続し同陰極側電解室にて生成された電解生成水を前記装置または設備に供給する第３の給水管路と、前記第２の給水管路に介装され同第２の給水管路を流動する電解生成水から炭酸成分を除去する第１の除去手段と、前記第３の給水管路に介装され侵入する外気から炭酸成分を除去する第２の除去手段を備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る供給水の調製方法および調製装置は、基本的には、硬度成分等の溶質に対する溶解度が高くて、溶質を高濃度に溶解することができる供給水を生成するものである。硬度成分等の溶質を高濃度に溶解する特性を有する供給水は、置かれる環境の変化によって、溶質が高濃度に蓄積したり、当該供給水の溶質に対する溶解度が低下するといった変化がみられても、供給水に溶解している溶質の当該供給水中からの析出が防止または大きく抑制されることになる。
【００１７】
この結果、当該供給水を、これを使用する装置や設備に長時間供給する場合、供給水中の溶質が給水管路や、装置、設備等の水系管路の内部に沈澱したり、スケールとして内部壁に付着することは皆無または皆無に近くなる。このため、溶質の沈澱やスケールとしての付着に起因する給水管路や、装置、設備等の水系管路の汚染は発生せず、当該給水管路や水系管路の流動抵抗を増大させることもなく、また、装置や設備の運転効率を低下させるようなこともない。
【００１８】
例えば、ボイラー、製氷機、洗浄機等に当該供給水を供給している場合、当該供給水にカルシウムやマグネシウム等の硬度成分が溶解していても、これらの硬度成分が供給途中の給水管路内や、装置、設備等の水系管路内で、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム等の形態で析出して沈澱するようなことがないともに、スケールとして付着するようなことはない。
【００１９】
本発明に係る調製方法および調製装置においては、特に、供給水の調製に、供給水用原水を有隔膜電解槽の陽極側電解室にて電解し、生成された電解生成水を有隔膜電解槽の陰極側電解室にて電解する２段階の電解手段を採っている。このため、調製される供給水は、中性または中性に近い微アルカリ性のものであって、使用目的には何等の支障も発生させない汎用性の高い特性を有するものである。
【００２０】
また、供給用原水中には、空気中の炭酸ガスが溶解していて、供給用原水中の硬度成分であるカルシウムやマグネシウム等は、主として、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム等の形態で溶存している。当該供給用原水に本発明に係る調製方法を実施して、当該供給用原水を脱炭酸処理を施せば、当該供給用原水に溶存している炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム等は、水酸化カルシウムや水酸化マグネシウム等に変換される。この結果、調製された供給水中の炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム等の溶存量は大幅に減少する。このことは、換言すれば、調製された供給水は、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム等の溶解度を増大したことになる。このため、調製された供給水によれば、カルシウムやマグネシウム等の硬度成分である炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム等としての析出を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、水を使用する装置または設備に給水管を通して供給される供給水を調製するための調製方法、および、当該調製方法を実施するための調製装置に関する。図１には、本発明に係る調製装置の一実施形態を概略的に示している。当該調製装置は、カルシウムやマグネシウム等の硬度成分に対する溶解度の高い特性を有する供給水を調製することを意図しているものである。
【００２２】
当該調製装置は、有隔膜電解槽１０、および、炭酸成分除去器２０または炭酸成分除去器３０を主体とするもので、有隔膜電解槽１０および炭酸成分除去器２０，３０等に接続されている第１の給水管路４１、第２の給水管路４２および第３の給水管路４３を備えている。有隔膜電解槽１０は、槽本体１１と、槽本体１１の内部中央に配置されてその内部を２つの区画室に分割する隔膜１２と、各区画室に配設されて各区画室を第１電解室Ｒ1と第２電解室Ｒ2に形成する一対の電極１３ａ，１３ｂにて構成されている。当該有隔膜電解槽１０においては、第１電解室Ｒ1が陽極室に形成され、第２電解室Ｒ2が陰極室に形成されている。
【００２３】
当該有隔膜電解槽１０においては、第１電解室Ｒ1の上流側に第１の給水管路４１が接続されている。第１の給水管路４１は、供給水用原水である水道水を第１電解室Ｒ1に供給する給水管路として機能する。また、当該有隔膜電解槽１０においては、第１電解室Ｒ1の下流側と第２電解室Ｒ2の上流側に第２の給水管路４２が接続されている。第２の給水管路４２は、第１電解室Ｒ1と第２電解室Ｒ2を互いに連通させているもので、第１電解室Ｒ1で生成される電解生成水を第２電解室Ｒ2の上流側に供給する給水管路として機能する。また、当該有隔膜電解槽１０においては、第２電解室Ｒ2の下流側に第３の給水管路４３が接続されている。第３の給水管路４３は、第２電解室Ｒ2で生成される電解生成水を流出すべく機能する。
【００２４】
当該有隔膜電解槽１０においては、第２の給水管路４２の途中に、炭酸成分除去器２０，３０が介装されている。炭酸成分除去器２０は図２に詳細に示しており、炭酸成分除去器３０は図３に詳細に示している。
【００２５】
炭酸成分除去器２０は、第１電解室Ｒ1にて生成された電解生成水を収容するタンク状の器本体２１と、無数の気泡を吹込むバブリング管路２２と、器本体２１内にガスを導出する導出管路２３を備えている。バブリング管路２２においては、管路本体２２ａの先端部が多数の噴出口を備えたバブリング部位２２ｂに形成されていて、バブリング部位２２ｂは、器本体２１内の底部に沿って所定長さ延出している。導出管路２３は、器本体２１の上壁部を貫通した状態で、器本体２１内の上方部位に臨んでいる。当該炭酸成分除去器２０においては、第２の給水管路４２を構成する上流側管路部４２ａが、器本体２１の上壁部を貫通した状態で器本体２１内の底部に臨み、かつ、第２の給水管路４２を構成する下流側管路部４２ｂが、器本体２１の上壁部を貫通した状態で器本体２１内の底部近傍に臨んでいる。
【００２６】
当該調製装置は、水道水を供給水用原水として供給水を調製するものである。当該調製装置においては、調製装置の運転中、水道水が第１の給水管路４１を通して有隔膜電解槽１０の第１電解室Ｒ1に供給され、第１電解室Ｒ1に供給された水道水は、同電解室Ｒ1にて電解を受けて電解生成酸性水となる。生成された電解生成酸性水は、第２の供給管路４２を構成する上流側給水路４２ａを通って炭酸成分除去器２０の器本体２１内に供給され、器本体２１内にて脱炭酸処理を受ける。炭酸成分を除去された電解生成酸性水は、第２の供給管路４２を構成する下流側給水路４２ｂを通って有隔膜電解槽１０の第２電解室Ｒ2に供給される。第２電解室Ｒ2に供給された電解生成酸性水は、同電解室Ｒ2にて電解を受けて中性の電解生成水または微アルカリ性の電解生成水となる。当該電解生成水は、当該調製装置にて調製を意図している供給水である。当該供給水は、第３の給水管路４３を通って、水を使用する装置または設備に供給される。
【００２７】
しかして、当該調製装置においては、水道水は有隔膜電解槽１０の第１電解室Ｒ1と第２電解室Ｒ2で２回電解を受けることになる。この結果、調製された供給水は、中性または微アルカリ性の水となる。当該調製装置においては、第１電解室Ｒ1で生成された電解生成酸性水は、炭酸成分除去器２０にて脱炭酸処理を受ける。当該炭酸成分除去器２０では、器本体２１内に収容されている電解生成酸性水に、脱炭酸処理された外気がバブリング管路２２の管路本体２２ａを通して導入される。導入された外気は、バブリング部位２２ｂにて無数の気泡となって、電解生成酸性水中に噴出する。噴出した無数の気泡状の外気は、収容されている電解生成酸性水中を上方に移行する間、電解生成酸性水中に溶存している炭酸成分に起因して生成されている炭酸水素イオン（ＨＣＯ3-）と効率よく接触し、ＨＣＯ3-をＣＯ2に変換させる。変換されたＣＯ2は、ガス状となって導出管路２３を通って外気に放出される。これにより、器本体２１内に収容されている電解生成酸性水は炭酸成分を除去されて、有隔膜電解槽１０の第２電解室Ｒ2に供給されることになる。
【００２８】
従って、有隔膜電解槽１０の第２電解室Ｒ2にて生成された電解生成水は、炭酸成分を除去された供給水となる。特に、電解生成酸性中に溶存しているカルシウムやマグネシウム等の硬度成分に起因する炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムは、水酸化カルシウムや水酸化マグネシウムに変換される。このため、当該供給水がカルシウムやマグネシウム等の硬度成分を含有していても、当該供給水をボイラー、製氷機、洗浄機等の装置や設備に供給している場合に、これらの硬度成分が供給途中の給水管路内や、装置、設備等の水系管路内で、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム等の形態で析出して沈澱したり、スケールとして付着することが大きく抑制される。この結果、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム等の沈澱やスケールとしての付着に起因する給水管路や、装置、設備等の水系管路の汚染は大きく抑制され、当該給水管路や水系管路の流動抵抗を増大させることがなく、また、装置や設備の運転効率を低下させるようなこともない。
【００２９】
当該調製装置においては、炭酸成分除去器２０に替えて、図３に示す第２の炭酸成分除去器３０を採用することができる。当該炭酸成分除去器３０においては、炭酸成分除去器２０で採用しているバブリング手段に替えて、ガス吸引手段を採用している。当該炭素成分除去器３０は、タンク状の器本体３１、器本体３１内に蛇管状に配置されている導入管路３２、ガス導出管路３３、および、ガス導出管路３３の途中に配設されている真空ポンプ３４にて構成されている。導入管路３２は、気体が透過可能な多孔質の管部材からなるもので、その上流側端にて、第２の給水管路４２を構成する上流側給水路４２ａに接続され、かつ、その下流側端にて、第２の給水管路４２を構成する下流側給水路４２ｂに接続されている。
【００３０】
当該炭酸成分除去器３０においては、真空ポンプ３４を駆動させることにより、器本体３１内が高度の負圧状態となるとともに、導入管路３２には、有隔膜電解槽１０の第１電解室Ｒ1にて生成された電解生成酸性水が導入される。導入管路３２は、気体が透過可能な多孔質であるため、導入管路３２内を流動する電解生成酸性水中に溶解している炭酸成分は、炭酸ガス（ＣＯ2）等にガス化された状態で、ガス導出管路３３を通って大気に放出される。また、電解生成酸性水中のＨＣＯ3-は、ガス化されて除去されたＣＯ2を補う平衡状態をとるためにＣＯ2に漸次移行し、移行したＣＯ2はガス状で吸引されて、ガス導出管路３３を通って大気に放出される。これにより、導入管路３２内の電解生成酸性水が含有する炭酸成分は除去されて、第２の給水管路４２の下流側給水路４２ｂに流出される電解生成酸性水は、炭酸成分をほとんど含有しない水となる。すなわち、当該炭酸成分除去器３０は、炭酸成分除去器２０と同等の機能を発揮する。
【実施例】
【００３１】
本実施例では、本発明に係る調製方法を実施して供給水を調製する調製実験を行うとともに、当該調製実験で調製された供給水と供給水用原水を用いて、供給管路内での硬度成分の析出状態を確認する硬度成分析出実験を行った。
【００３２】
供給水の調製実験は、図１に示す調製装置である炭酸成分除去器２０を装備する第１調製装置と、炭酸成分除去器３０を装備する第２調製装置を使用し、通常の水道水を供給水用原水としているものである。従って、供給水の調製実験は、水道水を被電解水とする、所定の電解強度（電解電圧２５Ｖで電解電流１．２Ａ）とする電解実験である。当該電解実験によって生成された電解生成水（供給水）は、ｐＨが８〜９の範囲にある微アルカリ性の電解生成水である。第１調製装置で生成された供給水（供試水１）、第２調製装置で生成された供給水（供試水２）、供給水用原水である水道水（供試水３）のＭアルカリ度は５ｍｇ／Ｌ、０．５ｍｇ／Ｌ、１５０ｍｇ／Ｌであった。
【００３３】
なお、Ｍアルカリ度はｐＨ4.８アルカリ度とも称し、炭酸（Ｈ2ＣＯ3）、炭酸イオン（ＣＯ3-2）、炭酸水素イオン（ＨＣＯ3-）、水酸イオン（ＯＨ-）等の炭酸成分が、試料（水）中にどれだけ含まれているかを表示するものである。Ｍアルカリ度の測定には、滴定用標準溶液としてＨＣｌまたはＨ2ＳＯ4の０．０１Ｎ水溶液を使用するとともに、指示薬としてメチルレッド−ブロムクレゾールグリーン（ＭＲ−ＢＣＧ）を使用して、滴定終点をｐＨ４．８（灰紫色）としている。
【００３４】
硬度成分析出実験は、図４に示す析出実験装置を使用した。当該析出実験装置は、本発明者が、供給水を装置や設備に供給するための供給管路を想定して作成したもので、導入される供試水を収容する貯留タンク５１と、貯留タンク５１に接続されている循環管路５２と、循環管路５２にＮａＯＨ水溶液を供給するアルカリ水給水装置５３を備えている。貯留タンク５１においては、タンク本体５１ａは、底部を貫通して上方に延びるオーバフローパイプ５１ｂを備え、上壁には、タンク本体５１ａに供試水を導入するための導入管路５４、および、タンク本体５１ａの内部を外部に連通させる開放装置５５を備えている。これにより、貯留タンク５１は、導入管路５４から導入される供試水を常に所定量だけ貯留するように構成されている。
【００３５】
循環管路５２は、介装されている循環ポンプ５６の駆動により、貯留タンク５１内の供試水を循環すべく機能するもので、供試水を継続して循環させると、供試水中の硬度成分が炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム等として漸次析出する。循環管路５２においては、管路本体５２ａの一部が取り外し可能な接続管路５２ｂに形成されている。これにより、接続管路５２ｂを取り外して、接続管路５２ｂ内に析出している硬度成分（炭酸カルシウムおよび炭酸マグネシウム等）の測定を可能にしている。
【００３６】
循環管路５２に接続されているアルカリ水給水装置５３は、アルカリ水溶液の収容タンク５３ａ、塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）の充填層５３ｂ、および供給ポンプ５３ｃを備えていて、循環している供試水が水道水である場合に作動させて、循環管路５２を循環している水道水にアルカリ水を供給して、水道水のｐＨを他の供試水である供給水と同じｐＨに調整する。なお、充填層５３ｂは、収容タンク５３ａ内に侵入する外気中のＣＯ2ガスを除去すべく機能する。また、開放装置５５は、塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）の充填層を備えるもので、貯留タンク５１ａ内に侵入する外気中のＣＯ2ガスを除去すべく機能する。これらの充填層は、本発明における炭酸成分を除去する第２の除去手段に対応する。
【００３７】
当該硬度成分析出実験では、供試水１（供給水１）、供試水２（供給水２）、および供試水３（供給水用原水：水道水）をそれぞれ１００時間、５００時間、１０００時間および２０００時間、循環管路５２を循環する実験を行い、各時間循環させた後の接続管路５２ｂ内に析出している硬度成分（炭酸カルシウムおよび炭酸マグネシウム等）の重量を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
供試水１（供給水１）および供試水２（供給水２）は、いずれも供試水３を原水（水道水）とするもので、カルシウムやマグネシウム等の硬度成分の除去処理が施されていないものである。このため、全ての供試水１〜３は、同量程度の硬度成分を含有している。これらの供試水のうち、供試水１および供試水２は、供試水３に比較してＭアルカリ度が極めて低い。このことは、供試水１および供試水２は、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム等の炭酸金属塩を生成するための炭酸成分の含有量が極めて低いこと、従って、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム等の炭酸金属塩に対する溶解度が高いことを示している。
【００４０】
各供試水１〜３を使用した硬度成分析出実験では、その結果を示す表１を参照すると、供給水１（供試水１）および供給水２（供試水２）を調製するための供給水用原水（供試水３）は、継続して循環する過程での炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム等の炭酸金属塩の析出が極めて多いのに対して、供給水用原水（供試水３）を用いて調製された供給水１（供試水１）および供給水２（供試水２）では、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム等の炭酸金属塩の析出が極めて少ないことが確認される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る調製装置の一実施形態を示す概略的構成図である。
【図２】同調製装置で採用している炭酸成分除去器の一例を示す概略構成図である。
【図３】同炭酸成分除去器の他の一例を示す概略構成図である。
【図４】硬度成分析出実験で使用した析出実験装置の模式的構成図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０…有隔膜電解槽、１１…槽本体、１２…隔膜、１３ａ，１３ｂ…電極、Ｒ1…第１電解室、Ｒ2…第２電解室、２０，３０…炭酸成分除去器、２１…タンク状の器本体、２２…バブリング管路、２２ａ…管路本体、２２ｂ…バブリング部位、２３…導出管路、３１…器本体、３２…導入管路、３３…ガス導出管路、３４…真空ポンプ、４１…第１の給水管路、４２…第２の給水管路、４２ａ…上流側給水路、４２ｂ…下流側給水路、４３…給水管路、５０…硬度成分の析出実験装置、５１…貯留タンク、５１ａ…タンク本体、５１ｂ…オーバフローパイプ、５２…循環管路、５２ａ…管路本体、５２ｂ…接続管路、５３…アルカリ水給水装置、５３ａ…収容タンク、５３ｂ…充填層、５３ｃ…供給ポンプ、５４…導入管路、５５…開放装置、５６…循環ポンプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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