【手続補正書】
【提出日】平成18年9月25日(2006.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  ユニットの一方の末端にアノードとともにアノード室を有し、ユニットの反対側の末端にカソードとともにカソード室を有し、および前記アノード室とカソード室の間に濃縮室と交互に配置されイオン交換材が設けられた複数の希釈室を有し、前記希釈室および濃縮室の各々がアニオン交換膜およびカチオン交換膜により画定されている、水を脱イオンするための電気脱イオンユニットにおいて、スケールが生じるのを阻止する方法であって、
脱イオンすべき供給水を前記希釈室の中を通して精製水流を作るステップと、
前記供給水からイオンを受け取るための水または水溶液を、スケール発生金属カチオンを取り除く作用ユニットの中を通すステップと、
前記供給水からイオンを受け取るための前記水または水溶液を前記供給水の向きと反対の向きに前記濃縮室の少なくとも一つの中を通すステップと、
水または水溶液を前記アノード室およびカソード室の中を通すステップと、
前記アノードと前記カソードの間に電圧を印加して、前記供給水の中のイオンを前記濃縮室の中の前記水または水溶液に移行させるステップと
を含んでなる方法。
【請求項２】  請求項１に記載の方法において、
前記供給水からイオンを受け取るための前記水または水溶液が、前記供給水の向きと反対の向きに前記濃縮室のそれぞれの中を通される
ことを特徴とする方法。
【請求項３】  請求項１に記載の方法において、
前記供給水からイオンを受け取るための前記水または水溶液が、再循環されない
ことを特徴とする方法。
【請求項４】  請求項２に記載の方法において、
前記供給水からイオンを受け取るための前記水または水溶液が、前記濃縮室に導かれる前に、炭酸カルシウムとして５ｐｐｍ未満のスケール発生金属イオン濃度を有する
ことを特徴とする方法。
【請求項５】  請求項４に記載の方法において、
前記スケール発生金属カチオン濃度が、炭酸カルシウムとして１ｐｐｍ未満である
ことを特徴とする方法。
【請求項６】  請求項５に記載の方法において、
前記スケール発生金属カチオンが、Ｃａ2+、Ｍｇ2+、Ｓｒ2+、Ｂａ2+、Ｆｅ3+およびＡｌ3+からなる群から選択される
ことを特徴とする方法。
【請求項７】  請求項１に記載の方法において、
前記作用ユニットが水軟化ユニットである
ことを特徴とする方法。
【請求項８】  請求項１に記載の方法において、
前記作用ユニットが逆浸透ユニットであり、前記供給水からイオンを受け取るための前記水または水溶液が、前記逆浸透ユニットの透析流からの流出分により供給される
ことを特徴とする方法。
前記供給水からイオンを受け取るための前記水または水溶液が、逆浸透ユニットの透析流からの流出分により供給される
ことを特徴とする方法。
【請求項９】  請求項８に記載の方法であって、
さらに、前記供給水からイオンを受け取るための水または水溶液に、前記濃縮室の中を通す前に、食塩水を注入するステップを含んでなる
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】  請求項１または３に記載の方法において、
前記濃縮室の少なくとも一つが、さらに、当該濃縮室を第一および第二の隔室に分割するための多孔質の隔壁またはイオン透過膜を備えてなり、
前記第一の隔室は、前記アニオン交換膜および前記多孔質隔壁またはイオン透過膜により画定され、
前記第二の隔室は、前記カチオン交換膜および前記多孔質隔壁またはイオン透過膜により画定され、
前記第一の隔室内の液と前記第二の隔室内の液との流体混合が生じないようになっており、そして
イオンは、前記多孔質隔壁またはイオン透過膜を通して、前記第一および第二の隔室の間を移行することができるように構成されている
ことを特徴とする方法。
【請求項１１】  請求項１０に記載の方法において、
前記多孔質隔壁が、ポリオレフィン材料で出来たメッシュまたは孔空けシートで構成されている
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】  請求項１０に記載の方法において、
前記イオン透過膜が選択透過性である
ことを特徴とする方法。
【請求項１３】  請求項１０に記載の方法において、
前記イオン透過膜が非選択透過性である
ことを特徴とする方法。
【請求項１４】  請求項１３に記載の方法において、
前記非選択透過性膜が透析膜である
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】  請求項１に記載の方法において、
前記供給水からイオンを受け取るための前記水または水溶液が、前記精製水流からの流出分により供給される
ことを特徴とする方法。
【請求項１６】  請求項１５に記載の方法であって、
さらに、前記供給水からイオンを受け取るための水または水溶液に、前記濃縮室の中を通す前に、食塩水を注入するステップを含んでなる
ことを特徴とする方法。
【請求項１７】  ユニットの一方の末端にアノード室を有し、ユニットの反対側の末端にカソード室を有し、および前記アノード室とカソード室の間に濃縮室と交互に配置された複数の希釈室を有し、前記希釈室のそれぞれおよび前記濃縮室のそれぞれがアニオン交換膜およびカチオン交換膜によって画定されている、水を脱イオンするための電気脱イオンユニットであって、
前記濃縮室の少なくとも一つが、さらに、前記濃縮室を第一および第二の隔室に分割するための多孔質の隔壁つまりイオン透過膜を備えてなり、
前記第一の隔室は、アニオン交換膜および前記多孔質隔壁またはイオン透過膜により画定され、
前記第二の隔室は、前記カチオン交換膜および前記多孔質隔壁またはイオン透過膜により画定され、
前記第一の隔室内の液は、前記第二の隔室内の液と混じらないようになっており、そして
イオンは、前記多孔質隔壁またはイオン透過膜を通して、前記第一および第二の隔室の間を移行することができる
ことを特徴とするユニット。
【請求項１８】  請求項１７に記載のユニットにおいて、
前記多孔質隔壁が、ポリオレフィン材料で出来たメッシュまたは孔空けシートで構成されている
ことを特徴とするユニット。
【請求項１９】  請求項１７に記載のユニットにおいて、
前記イオン透過膜が選択透過性である
ことを特徴とするユニット。
【請求項２０】  請求項１７に記載のユニットにおいて、
前記イオン透過膜が非選択透過性である
ことを特徴とするユニット。
【請求項２１】  請求項２０に記載のユニットにおいて、
前記非選択透過性膜が透析膜である
ことを特徴とするユニット。
【請求項２２】  ユニットの一方の末端にアノード室を有し、ユニットの反対側の末端にカソード室を有し、および前記アノード室とカソード室の間に濃縮室と交互に配置された複数の希釈室を有し、
前記希釈室のそれぞれおよび前記濃縮室のそれぞれがアニオン交換膜およびカチオン交換膜によって画定されており、
前記濃縮室の少なくとも一つが、さらに、前記濃縮室を第一および第二の隔室に分割するための多孔質の隔壁つまりイオン透過膜を備えてなり、
前記第一の隔室は、アニオン交換膜および前記多孔質隔壁またはイオン透過膜により画定され、
前記第二の隔室は、前記カチオン交換膜および前記多孔質隔壁またはイオン透過膜により画定され、
前記第一の隔室内の液は、前記第二の隔室内の液と混じらないようになっており、そして
イオンは、前記多孔質隔壁またはイオン透過膜を通して、前記第一および第二の隔室の間を移行することができるように構成された、水を脱イオンするための電気脱イオンユニットにおいて、スケールが生じるのを阻止する方法であって、
脱イオンすべき供給水を前記希釈室の中を通して精製水流を作るステップと、
前記供給水からイオンを受け取るための水または水溶液を前記第一および第二の濃縮室隔室の中を通すステップと、
水または水溶液を前記アノード室およびカソード室の中を通すステップと、
前記アノードと前記カソードの間に電圧を印加して、前記供給水の中のイオンを前記第一および第二の濃縮室隔室の中の前記水または水溶液に移行させるステップと
を含んでなる方法。
【請求項２３】  請求項２２に記載の方法において、
前記供給水からイオンを受け取るための前記水または水溶液が、前記供給水の向きと反対の向きに前記濃縮室の前記第二の隔室の少なくとも一つの中を通される
ことを特徴とする方法。
【請求項２４】  請求項２３に記載の方法において、
前記供給水からイオンを受け取るための前記水または水溶液が、前記供給水の向きと反対の向きに前記濃縮室の前記第二の隔室の各々の中を通される
ことを特徴とする方法。
【請求項２５】  請求項２４に記載の方法において、
前記供給水からイオンを受け取るための前記水または水溶液が、再循環されない
ことを特徴とする方法。
【請求項２６】  請求項２４に記載の方法であって、
さらに、前記水または水溶液を前記濃縮室の中を通す前に、スケールを生じる金属カチオンを、前記供給水からイオンを受け取るための水または水溶液から取り除くステップを含んでなる
ことを特徴とする方法。
【請求項２７】  請求項２６に記載の方法において、
前記スケール発生金属カチオンが、水軟化プロセスにより取り除かれる
ことを特徴とする方法。
【請求項２８】  請求項２６に記載の方法において、
前記供給水からイオンを受け取るための前記水または水溶液が、逆浸透ユニットの透析流からの流出分により供給される
ことを特徴とする方法。
【請求項２９】  請求項２８に記載の方法であって、
さらに、前記供給水からイオンを受け取るための水または水溶液に、前記濃縮室の中を通す前に、食塩水を注入するステップを含んでなる
ことを特徴とする方法。
【請求項３０】  請求項２４に記載の方法において、
前記供給水からイオンを受け取るための前記水または水溶液が、前記精製水流からの流出分により供給される
ことを特徴とする方法。
【請求項３１】  請求項３０に記載の方法であって、
さらに、前記供給水からイオンを受け取るための水または水溶液に、前記濃縮室の中を通す前に、食塩水を注入するステップを含んでなる
ことを特徴とする方法。
【請求項３２】  請求項２４に記載の方法において、
前記供給水からイオンを受け取るための前記水または水溶液が、前記濃縮室に導かれる前に、炭酸カルシウムとして５ｐｐｍ未満のスケール発生金属イオン濃度を有する
ことを特徴とする方法。
【請求項３３】  請求項３２に記載の方法において、
前記スケール発生金属カチオン濃度が、炭酸カルシウムとして１ｐｐｍ未満である
ことを特徴とする方法。
【請求項３４】  請求項３３に記載の方法において、
前記スケール発生金属カチオンが、Ｃａ2+、Ｍｇ2+、Ｓｒ2+、Ｂａ2+、Ｆｅ3+およびＡｌ3+からなる群から選択される
ことを特徴とする方法。
【請求項３５】  ユニットの一方の末端にアノード室を有し、ユニットの反対側の末端にカソード室を有し、および前記アノード室とカソード室の間に濃縮室と交互に配置された複数の希釈室を有する、水を脱イオンするための電気脱イオンユニットにおいて、スケールが生じるのを阻止する方法であって、
脱イオンすべき供給水を前記希釈室の中を通して精製水流を作るステップと、
前記供給水からイオンを受け取るための水または水溶液からスケールを生じる金属カチオンを取り除くステップと、
前記供給水からイオンを受け取るための水または水溶液に食塩水を注入するステップと、
前記供給水からイオンを受け取るための前記水または水溶液を前記濃縮室の少なくとも一つの中を通すステップと、
水または水溶液を前記アノード室およびカソード室の中を通すステップと、
前記アノードと前記カソードの間に電圧を印加して、前記供給水の中のイオンを前記濃縮室の中の前記水または水溶液に移行させるステップと
を含んでなる方法。
【請求項３６】  請求項３５に記載の方法において、
前記供給水からイオンを受け取るための前記水または水溶液が、前記精製水流からの流出分により供給される
ことを特徴とする方法。
【請求項３７】  請求項３５に記載の方法において、
前記供給水からイオンを受け取るための前記水または水溶液が、逆浸透ユニットの透析流からの流出分により供給される
ことを特徴とする方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
まず、図１および５を参照すると、この発明による電気脱イオンユニット１０は、アノード２４が設けられたアノード室２０と、カソード２６が設けられたカソード室２２を備えている。複数のカチオン交換膜２８とアニオン交換膜３０が、アノード室２０とカソード室２２の間に交互に配置されて、アノード側のアニオン交換膜３０とカソード側のカチオン交換膜２８によってそれぞれが画定されている希釈室３２、およびアノード側のカチオン交換膜２８とカソード側のアニオン交換膜３０によってそれぞれが画定されている濃縮室１８が形成されている。電解質溶液が、それぞれの排出路６０および６２を有する流路３６および３８を介してアノード室２０とカソード室２２に供給される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
番号４０で示すイオン交換樹脂ビーズなどのイオン交換材が、好ましくは、希釈室３２の中に入れられている。これらイオン交換材は、アニオン交換樹脂もしくはカチオン交換樹脂またはそれらの混合物、混床、層、連続／非連続相などで構成され、例えば、国際特許出願第ＰＣＴ／ＣＡ９７／０００１８号に開示されている。なお、この国際特許出願をここに援用する。それら媒体は、イオン交換により不要のイオンを取り除くことによって、水の精製度を高める。さらに、それら媒体は、以下に説明するように、イオンが膜２８および３０の方へ移動して次いでこれらの膜を通過し易くする。
処理すべき水は、供給流４２から希釈室３２内に導入される。同様に、水または水溶液が、供給流４４から濃縮室１８内に導入される。供給流４４は、それぞれアノード室２０およびカソード室２２へ水または水溶液を供給するために、液流３６および３８も供給する。予め定められた電圧を二つの電極に印加すると、希釈室３２内のアニオンはアニオン交換膜３０を透過して濃縮室１８内に入り、他方、希釈室３２内の流れのカチオンはカチオン交換膜２８を透過して濃縮室１８内に入る。アニオンとカチオンの上記移行は、希釈室３２内に存在するイオン交換材４０によってさらに容易になる。この点については、、希釈室３２内のカチオンは、印加された電圧によって駆動されて、イオン交換のメカニズムを使って、カチオン交換樹脂の中を通って移動し、結果的に、カチオン交換樹脂と直接接触しているカチオン交換膜２８の中を通過する。同様に、希釈室３２内のアニオンは、イオン交換のメカニズムを使って、アニオン交換樹脂の中を通って移動し、結果的に、アニオン交換樹脂と直接接触しているアニオン交換膜３０の中を通過する。供給流４４から濃縮室１８の中に導入された水溶液または水、およびこれらの室に続いて移行してくるアニオンとカチオンの種は、集められ、次いで排出流４８から濃縮溶液として取り除かれ、他方、精製水流は、希釈室３２から排出流５０として排出される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
第一の隔室１１９ａは、アニオン交換膜３０とセパレータ１２０で画定され、第二の隔室１１９ｂはカチオン交換膜２８とセパレータ１２０で画定されている。セパレータ１２０は、第一の隔室１１９ａ内の液体が第二の隔室内の液体と混ざるのを防いでいるが、溶解しているイオンが印加されている電界の影響下で第一の隔室１１９ａと第二の隔室１１９ｂの間を移動するのを許容している。