(57)【要約】【課題】イオン交換法を利用した純水製造装置において、イオン交換樹脂の再生時においても純水を継続して製造出来る純水製造装置を開発する事。【解決手段】イオン交換樹脂を充填した容器８−Ａ、８−Ｂを直列に接続し、最下流の容器８−Ｂの出口に設けられた導電率計５−Ｂで製造する純水の純度を確認するだけではなく上流側の容器８−Ａの出口にも導電率計５−Ａを設け、容器８−Ａ内のイオン交換樹脂の劣化を把握出来るようにし、イオン交換樹脂の再生の時期を適時確認出来るようにする。その結果、容器８−Ａ内のイオン交換樹脂を再生している間も、容器８−Ｂ内のイオン交換樹脂で純水を製造できる。再生が完了したイオン交換樹脂を充填した容器８−Ａを今度は下流側に位置させ、上流側に位置させた容器８−Ｂと直列接続する。これを繰り返すことにより、継続して純水を製造することが出来る。【選択図】図１
2012101208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン交換樹脂を充填した容器が複数本直列接続され、導電率計が最下流のイオン交換樹脂を充填した容器の出口に設けられた純水製造装置に於いて、少なくとも最初のイオン交換樹脂を充填した容器の出口にも導電率計を設ける事を特徴とする純水製造装置。
【請求項２】
純水製造装置が台車に搭載されている事を特徴とする請求項１に記載の純水製造装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はイオン交換樹脂を充填した容器を複数本直列に並べた純水製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  化学薬品の希釈や精密部品の洗浄と言った従来からの需要に加え、環境に配慮した水性塗料での塗装に関しても、塗料の希釈洗浄にも使われるなど、純水の使用用途は拡大の一歩である。その中でもイオン交換法を用いた純水製造装置が多く用いられている。【０００３】  イオン交換法は、水中のイオン状の不純物をイオン交換樹脂に吸着させ除去し純水を製造する方法であるが、純水の採集量、並びに採集スピードを上げようとすると、イオン交換樹脂の量を増やさなければならない。その際、ひとつの方法としてイオン交換樹脂を充填した容器を複数本直列に並べて、原水が通過するイオン交換樹脂の量を増やす方法が採用されている。【０００４】  そのような純水製造装置として、例えば特開２００８−１１４１１９号公報に記載されている純水製造装置がある。この純水製造装置は図５に示すようにアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを混合したイオン交換樹脂を充填した容器１０８−Ａ、１０８−Ｂ、１０８−Ｃの３本を直列に連結している。最下流のイオン交換樹脂を充填した容器１０８−Ｃの出口側に導電率計１０５を設け、製造する純水の純度を確認しながら純水を製造している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１４１１９号公報
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  一般にイオン交換法は、イオン交換樹脂で水中に存在するイオン状の不純物を吸着除去するのであるが、イオン交換樹脂の全てにイオン状の不純物を吸着してしまうとその能力を使い果たし、その後は水中に存在するイオン状の不純物を吸着する事が出来ない状態となる。
【０００７】  それを図５を用いて説明する。設定された水量で水道水を注水して行くと、最初の１０８−Ａの容器内のイオン交換樹脂から劣化が始まる。その時に容器１０８−Ｂには容器１０８−Ａで製造された純水が通っているので、容器１０８−Ｂ内のイオン交換樹脂の劣化は起こらない。同様に容器１０８−Ｃの中に充填されているイオン交換樹脂は１０８−Ｂの容器の中のイオン交換樹脂の能力が完全に終了しない限り劣化し始めることは無い。
【０００８】  言い換えれば、最上流に位置する容器１０８−Ａの樹脂のイオン状の不純物を除去する能力が飽和状態となりイオン交換樹脂が劣化してしまって、イオン交換樹脂を充填した容器１０８−Ａから出る水が要求する純水のレベルを満たせなくなってから次の１０８−Ｂ容器内のイオン交換樹脂によるイオン状の不純物の除去が始まる。同様に、１０８−Ｂから出る水が要求する純水のレベルを満たせなくなってから１０８−Ｃ容器内のイオン交換樹脂によるイオン状の不純物の除去が始まる。
【０００９】  製造する純水の純度の確認は最下流のイオン交換樹脂を充填した容器の出口に設けた導電率計１０５で確認している。同時にイオン交換樹脂の劣化も採集する純水の純度即ち導電率で確認しており、採集する純水の純度が要求基準を超えた時点でイオン交換樹脂の劣化を確認することとなりイオン交換樹脂の再生時期を判断する事となる。
【００１０】  その時点でイオン交換樹脂の再生をしなければならないが、１０８−Ｃ容器内のイオン交換樹脂が劣化していると言うことは、当然容器１０８−Ｃよりも上流に位置する容器１０８−Ｂ，容器１０８−Ａ内に充填されているイオン交換樹脂の能力も完全に劣化していると考えられる。
【００１１】  従って、特開２００８−１１４１１９号公報に記載されている純水製造装置においてはイオン交換樹脂の劣化を最下流に設けられた導電率計で、製造する純水の純度をもって確認するので、その時点ですべての容器内のイオン交換樹脂を再生しなければならず、イオン交換樹脂を再生している間は純水を製造する事が出来なくなり、背景技術に於いては純水製造装置の継続使用が難しい状態になる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  この様な課題を解決する為に、本発明の純水製造装置は、イオン交換樹脂を充填した容器が複数本直列接続された純水製造装置において、導電率計を少なくとも最上流のイオン交換樹脂を充填した容器の出口と、最下流のイオン交換樹脂を充填した容器の出口に設ける事を特徴とする。
【００１３】  本発明の純水製造装置は、最上流のイオン交換樹脂を充填した容器の出口にも導電率計を設けてあるので、最上流の容器に充填されたイオン交換樹脂の劣化が確認出来る。この時点で最上流の容器に充填された劣化したイオン交換樹脂の交換時期を把握できるので、下流の容器に充填されたイオン交換樹脂の能力が劣化する以前に最上流の容器に充填されたイオン交換樹脂を再生する事が出来る。
【００１４】  最上流の容器に充填されたイオン交換樹脂を再生している間も下流の容器に充填されたイオン交換樹脂の能力が完全に劣化するまでは継続して純水を製造する事が出来る。即ち、上流に設けた導電率計はイオン交換樹脂の劣化を確認するためのものであり、最下流に設けた導電率計は採集した純水の純度が要求基準を満たしているかの確認にのみ使用する。
【発明の効果】
【００１５】  本願発明の純水製造装置は、装置の最下流のイオン交換樹脂を充填した容器の出口の後に設けられた導電率計により、採集した純水が要求純度を満たしているかを確認し、上流に位置するイオン交換樹脂を充填した容器の出口の後に設けられた導電率計により、その導電率計の直前に位置する容器内のイオン交換樹脂の交換時期を知る事が出来るので、複数の導電率計を見落とさない限り適時イオン交換樹脂の再生が出来、再生にかかる時間のロスが無く、必要とする純度の純水を製造する作業に支障をきたす事なく純水の継続使用が出来る。
【００１６】  上流に位置する容器に充填されたイオン交換樹脂の交換時期を的確に判断出来る事により、少なくともそれよりも下流に位置するイオン交換樹脂のイオン交換能力が保たれている間に再生したイオン交換樹脂を充填した容器を準備すれば良いので、余分にイオン交換樹脂を充填した容器も持つ必要が無い。
【００１７】  日常的に純水を固定した場所で固定した担当者が製造すると、累計の純水の製造量からイオン交換樹脂の劣化の時期を凡そ推測出来るかもしれないが、台車に搭載すると複数の異なった場所で、複数の担当者が純水を製造する事が想定され、劣化の時期の把握が難しくなると思われる。その様な場合でも、最上流の容器に充填したイオン交換樹脂の劣化を最上流のイオン交換樹脂を充填した容器の出口に配した導電率計により確認することで最上流の容器内のイオン交換樹脂を再生すれば、いつでも安心して要求基準を満たした純水を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】は、本願発明を表した全体図である。
【図２】はイオン交換樹脂を充填した容器の内部の水の流れを表した図である。
【図３】は、本願発明の実施例の一例で、排水と空気抜き機能を持たせた可搬式の純水製造装置を表した図である。
【図４】は、図３の装置の内部の水の流れを表した図である。
【図５】は、従来の純水製造装置を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】  以下に本発明の純水製造装置を図１に基づいて詳述する。
【００２０】  本願発明における純水製造装置は、イオン交換樹脂を充填した容器８−Ａ，８−Ｂの２本を直列に並べ、容器８−Ａの前方に塩素ガスや有機物等の不純物を除去する為の活性炭フィルターを収納したハウジング３を配し、水道水を注入する為のホース１を設けている。容器８−Ｂの後方に製造した純水中のコロイド状の不純物を除去する為のレジンキャッチャーを収納したハウジング６を配し、その下流には純水を採集するホース７を設けている。これらを、ハンドル２を取り付けた台車９に乗せ、固定するために台車に設置されているステーにチェーン１０で固定するという構成である。
【００２１】  イオン交換樹脂を充填した最上流の容器８−Ａの出口と、最下流の容器８−Ｂの出口に導電率計５−Ａ，５−Ｂを設ける。ここでの導電率計は１００Ｖ電源を使用し、製造する純水が要求された純度の基準を満たしている場合は緑色に点灯し、要求された純度を満たせなくなった場合に赤色に点灯するという風に切り替わるランプ式が採用されている。１００Ｖ電源だけでなく電池式でも構わない。又、ランプ式ではなくアナログ式でもデジタル式でも構わない。
【００２２】  図２においては、図１の補足としてイオン交換樹脂を充填した容器の中の水の流れを表したものである。活性炭カートリッジを収納したハウジングを通過した水は、接続管４−Ａを通り、イオン交換樹脂を充填した容器８−Ａの中に入り、採水管１５の最下部に設けられたメッシュ状の採水部１４から上方に上がり出口に設けられた導電率計５−Ａを通過し、接続管４−Ｂを通り、下流側に位置したイオン交換樹脂を充填した容器８−Ｂに入る。
【００２３】  電気伝導率が２００μＳ／ｃｍの水道水を基準にすると、イオン交換樹脂１Ｌ当たり、純水が約１８０Ｌ製造出来るので、必要とされる純水の量を考え、イオン交換樹脂を充填する容器の大きさを決める事が出来る。例えば、１日の純水の必要量が１００Ｌの場合イオン交換樹脂を５Ｌ充填した容器を２本並べておけば十分対応できる。
【００２４】  この純水製造装置の使い方を説明すると、ホース１を純水製造装置に接続し、水道水を通す。最初に活性炭フィルターを収納したハウジング３に原水を通し、水道水中の塩素ガスや有機物等の不純物を除去する。
【００２５】  塩素ガスや有機物等の不純物を除去した水道水を、接続管４−Ａを通し、イオン交換樹脂を充填した容器８−Ａに通し、水道水中に含まれるイオン状の不純物をイオン交換法にて除去する。容器８−Ａ内に充填されたイオン交換樹脂の能力が劣化するまでは、容器８−Ａ内で生成された要求レベルの純水が接続管４−Ｂを通し、容器８−Ｂに注水される。
【００２６】  純水としては、最下流のイオン交換樹脂を充填した容器８−Ｂを通過した水を出口に設けられた導電率計５−Ｂのランプが緑である事により、採集した純水が、要求レベルを満たしているかを確認する。
【００２７】  イオン交換樹脂が、破損や磨耗により、漏れ出すことが起こりうるので、接続管４−Ｃを通し、レジンキャッチャーを収納したハウジング６に送り、純水中のコロイド状の浮遊物を除去する。
【００２８】  台車９に搭載しているので、移動が容易であり複数の人が使用し、それぞれの人が純水の製造量を把握していなくても、容器８−Ａ内のイオン交換樹脂の能力が劣化すると、出口から出る水にイオン状の不純物が混ざり始め、導電率計５−Ａのランプが赤になる事により、容器８−Ａ内のイオン交換樹脂の劣化が確認出来、容器８−Ａ内のイオン交換樹脂の再生の時期が到来したことが分かる。
【００２９】  容器８−Ａ内のイオン交換樹脂を再生した後、容器８−Ａ内のイオン交換樹脂の再生中に、イオン交換法により純水を製造し劣化し始めている容器８−Ｂ内のイオン交換樹脂であるが、容器８−Ｂを最上流に位置させ、再生したイオン交換樹脂を充填した容器８−Ａを最下流に位置させる事で、常にイオン交換能力を１００％有した容器が最下流に来る事となるので、常に効率よく、無駄なく純水を製造できる。
【００３０】  図３においては、本願発明の純水製造装置の別の適応例を記した。このタイプにおいては、注水側の水道ホース１から入った水が、上流側のイオン交換樹脂を充填した容器を収納したハウジング８−Ａを通り、出口に設けられた導電率計５−Ａを通過し、下流のイオン交換樹脂を充填した容器を収納したハウジング８−Ｂを通過し、その後レジンキャッチャーを収納したハウジング６を通過し、最下流の導電率計５−Ｂで純度を確認した後、純水を採集するホース７を通して純水を採集する。
【００３１】  又、図３においては水道水を注水する際に、各ハウジング上部に設けた空気抜きバルブ８−Ａ、８−Ｂ、８−Ｃを適時解放することにより、ハウジング内の空気が抜ける。そして各ハウジングの空気が抜けた時点で、そのハウジングの空気抜きバルブは閉める。
【００３２】  ハウジング内の水を抜く場合は排水用バルブ１１−Ａ、１１−Ｂ、１１−Ｃを開放し、同時に空気抜きバルブ８−Ａ、８−Ｂ，８−Ｃを開放する。これらを台車９の上にセットし、移動可能にする。尚、この図に於いての導電率計５−Ａ、５−Ｂは１００Ｖ電源式とし、その電源コネクター１３−Ａ，１３−Ｂより採るものとする。
【００３３】  図４は、図３に示した純水製造装置における水の流れを表したものである。水道水注入用ホース７から注水されハウジング８−Ａ内を上昇し、ハウジング内に収納されたイオン交換樹脂を充填した容器１５の上部より下部に流れ、出口より１００Ｖ電源と１３−Ａの電源コネクターに繋がれた導電率計５−Ａを通り、下流側のハウジングに流れて行く。尚、このハウジングには上部に空気抜きバルブ１２−Ａと、下部に排水用バルブ１１−Ａを配している。
【００３４】  このようなタイプの純水製造装置においても要求されている基準の純度の純水が製造されているかは下流側イオン交換樹脂を充填した容器を収納したハウジング８−Ｂの出口に設けた導電率計５−Ｂで確認し、上流側のイオン交換樹脂を充填した容器を収納したハウジング８−Ａの出口に設けた導電率計５−Ａで上流側のイオン交換樹脂が劣化し、再生する時時期が到来した事を適時知る事が出来るので、図１のタイプと同様の使い方が出来る。
【００３５】  本願発明の純水製造装置を説明するに際しては水道水を用いて説明したが、原水は水道水でなくても、地下水等でも同様の事が言える。
【符号の説明】
【００３６】    １．水道水の供給口からつながれたホース
２．ハンドル
３．活性炭フィルターをセットしたハウジング
４．ハウジング、イオン交換樹脂を充填した容器等を連結する為のコネクター
５．導電率計
６．レジンキャッチャーをセットしたハウジング
７．製造した純水を採集するホース
８．イオン交換樹脂を充填した容器
９．キャスター付き台車
１０．イオン交換樹を充填した容器を固定する為のチェーン
１１．ハウジング内の水を抜く排水用のバルブ
１２．ハウジング内の空気を抜くためのバルブ
１３．導電率計の電源コネクター
１４．採水管の最下部に設けられたメッシュ状の採水部
１５．ハウジング内に収納するイオン交換樹脂を充填した容器
１０１．水道水の供給口からつながれたホース
１０４．ハウジング、イオン交換樹脂を充填した容器等を連結する為のコネクター
１０５．導電率計
１０７．製造した純水を採集するホース
１０８．イオン交換樹脂を充填した容器
１１０．イオン交換樹を充填した容器を固定する為のチェーン
【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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