JP2002001070A - 電気透析装置 - Google Patents
電気透析装置Info
- Publication number
- JP2002001070A JP2002001070A JP2000182064A JP2000182064A JP2002001070A JP 2002001070 A JP2002001070 A JP 2002001070A JP 2000182064 A JP2000182064 A JP 2000182064A JP 2000182064 A JP2000182064 A JP 2000182064A JP 2002001070 A JP2002001070 A JP 2002001070A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- chamber frame
- exchange membrane
- hardness
- frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】長期間安定した脱塩性能を維持し良好な脱イオ
ン水の製造が可能な電気透析装置を提供する。 【解決手段】電極間に複数のイオン交換膜２を交互に配
列し、各イオン交換膜２間に配置される脱塩室を形成す
る室枠１及び濃縮室を形成する室枠３が、一方は硬さが
９９以上の高硬度材質よりなり、もう一方は硬さが８０
〜９６の低硬度材質よりなる電気式脱塩装置。
ン水の製造が可能な電気透析装置を提供する。 【解決手段】電極間に複数のイオン交換膜２を交互に配
列し、各イオン交換膜２間に配置される脱塩室を形成す
る室枠１及び濃縮室を形成する室枠３が、一方は硬さが
９９以上の高硬度材質よりなり、もう一方は硬さが８０
〜９６の低硬度材質よりなる電気式脱塩装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気透析装置に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、超純水製造用装置として、陰イオ
ン交換膜と陽イオン交換膜とを交互に配置した電気透析
装置において、脱塩室にイオン交換体を充填し、この脱
塩室に被処理水を流しながら電圧を印加して電気透析を
行うことにより、高純度の脱イオン水を製造する装置
（以下、脱イオン水製造装置）が知られている。
ン交換膜と陽イオン交換膜とを交互に配置した電気透析
装置において、脱塩室にイオン交換体を充填し、この脱
塩室に被処理水を流しながら電圧を印加して電気透析を
行うことにより、高純度の脱イオン水を製造する装置
（以下、脱イオン水製造装置）が知られている。
【０００３】従来の脱イオン水製造装置は、ポリプロピ
レン等の材質にて製作された脱塩室を形成する室枠と濃
縮室を形成する室枠との間に、陽イオン交換膜又は陰イ
オン交換膜（以下、イオン交換膜とする）を装着するに
あたり、室枠とイオン交換膜との密着性を高めるため
に、室枠とイオン交換膜との間に通常エチレン−プロピ
レン−ジエン共重合体（以下、ＥＰＤＭと称する）等の
材質のシートパッキンが装着される。そして、これらを
交互に繰り返し配置し、両端に配置される極室とともに
フィルタープレス状の締め付け型とし、ボルトナットを
用いて所定圧力（締め付け部圧力として０．５〜３ＭＰ
ａ）になるよう締め付けて構成されている。この場合、
室枠とイオン交換膜との密着性は、通常、シートパッキ
ンの持つ変形応力により保持される。
レン等の材質にて製作された脱塩室を形成する室枠と濃
縮室を形成する室枠との間に、陽イオン交換膜又は陰イ
オン交換膜（以下、イオン交換膜とする）を装着するに
あたり、室枠とイオン交換膜との密着性を高めるため
に、室枠とイオン交換膜との間に通常エチレン−プロピ
レン−ジエン共重合体（以下、ＥＰＤＭと称する）等の
材質のシートパッキンが装着される。そして、これらを
交互に繰り返し配置し、両端に配置される極室とともに
フィルタープレス状の締め付け型とし、ボルトナットを
用いて所定圧力（締め付け部圧力として０．５〜３ＭＰ
ａ）になるよう締め付けて構成されている。この場合、
室枠とイオン交換膜との密着性は、通常、シートパッキ
ンの持つ変形応力により保持される。
【０００４】この形式の脱イオン水製造装置は、運転が
開始され温度が上昇するとともに、各室枠及び室枠間の
シートパッキンが熱的影響を受け、室枠間の締め付け圧
力（以下、シール圧力という）が低下し、室枠とイオン
交換膜とのシール性が悪化して、外部への液リーク又は
内部ダクト間での液リークを生じ、脱イオン水の品質を
低下させる。したがって、液リークを生じた場合、運転
を停止し再度締め付けざるを得ない。再締め付けにより
液リークが解消できない場合は、寿命がきたものと判断
し、室枠、シートパッキン等を取替える作業を行う必要
がある。
開始され温度が上昇するとともに、各室枠及び室枠間の
シートパッキンが熱的影響を受け、室枠間の締め付け圧
力（以下、シール圧力という）が低下し、室枠とイオン
交換膜とのシール性が悪化して、外部への液リーク又は
内部ダクト間での液リークを生じ、脱イオン水の品質を
低下させる。したがって、液リークを生じた場合、運転
を停止し再度締め付けざるを得ない。再締め付けにより
液リークが解消できない場合は、寿命がきたものと判断
し、室枠、シートパッキン等を取替える作業を行う必要
がある。
【０００５】液リーク量は、シール圧力と関係し、シー
ル圧力が高いほど液リーク量は低減される。初期は、液
リークの生じないような圧力で締め付けておいても、運
転時間の経過とともにシートパッキン材質の持つクリー
プ特性によりシートパッキンが変形し、シール圧力は徐
々に低下する。特に、高温度下（５０℃以上）において
は、クリープ特性がさらに大きくなりシール圧力が著し
く低下するとともに、材質の熱変形も加わり、シール性
が悪化し、液リークを生ずる。
ル圧力が高いほど液リーク量は低減される。初期は、液
リークの生じないような圧力で締め付けておいても、運
転時間の経過とともにシートパッキン材質の持つクリー
プ特性によりシートパッキンが変形し、シール圧力は徐
々に低下する。特に、高温度下（５０℃以上）において
は、クリープ特性がさらに大きくなりシール圧力が著し
く低下するとともに、材質の熱変形も加わり、シール性
が悪化し、液リークを生ずる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した問
題を解決するべくなされたものであり、高温度下でのシ
ール圧力低下を抑制し、長期的に安定した脱イオン水製
造装置等に使用できる電気透析装置を提供することを目
的とする。
題を解決するべくなされたものであり、高温度下でのシ
ール圧力低下を抑制し、長期的に安定した脱イオン水製
造装置等に使用できる電気透析装置を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、陽極と陰極と
の間に、複数の陽イオン交換膜と複数の陰イオン交換膜
とを交互に配列し、開口部を有する板状の部材からなる
室枠が陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜の間に配置さ
れ、室枠の開口部の内側にあり陽極側が陰イオン交換膜
で区画され陰極側が陽イオン交換膜で区画された脱塩室
と、室枠の開口部の内側にあり陽極側が陽イオン交換膜
で区画され陰極側が陰イオン交換膜で区画された濃縮室
とを交互に形成して構成される電気式脱塩装置であっ
て、脱塩室を形成する室枠又は濃縮室を形成する室枠の
一方がＪＩＳ Ｋ６３０１による硬さが９９以上の材質
よりなる高硬度室枠であり、他方がＪＩＳ Ｋ６３０１
による硬さが８０〜９６の材質よりなる低硬度室枠であ
ることを特徴とする電気透析装置を提供する。
の間に、複数の陽イオン交換膜と複数の陰イオン交換膜
とを交互に配列し、開口部を有する板状の部材からなる
室枠が陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜の間に配置さ
れ、室枠の開口部の内側にあり陽極側が陰イオン交換膜
で区画され陰極側が陽イオン交換膜で区画された脱塩室
と、室枠の開口部の内側にあり陽極側が陽イオン交換膜
で区画され陰極側が陰イオン交換膜で区画された濃縮室
とを交互に形成して構成される電気式脱塩装置であっ
て、脱塩室を形成する室枠又は濃縮室を形成する室枠の
一方がＪＩＳ Ｋ６３０１による硬さが９９以上の材質
よりなる高硬度室枠であり、他方がＪＩＳ Ｋ６３０１
による硬さが８０〜９６の材質よりなる低硬度室枠であ
ることを特徴とする電気透析装置を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は、脱イオン水製造用、特
に超純水製造用の電気透析装置として好適であるが、脱
イオン水製造用に限らず、梅酢液等各種の脱塩を必要と
する液の脱塩を目的とした電気透析装置としても有効で
ある。
に超純水製造用の電気透析装置として好適であるが、脱
イオン水製造用に限らず、梅酢液等各種の脱塩を必要と
する液の脱塩を目的とした電気透析装置としても有効で
ある。
【０００９】本発明で使用する室枠は、開口部を有する
板状の部材である。例えば、長方形の開口部を有する長
方形の板状部材である。この部材の一方の面に陽イオン
交換膜、他方の面に陰イオン交換膜を積層することによ
り開口部には脱塩室又は濃縮室が形成される。
板状の部材である。例えば、長方形の開口部を有する長
方形の板状部材である。この部材の一方の面に陽イオン
交換膜、他方の面に陰イオン交換膜を積層することによ
り開口部には脱塩室又は濃縮室が形成される。
【００１０】本発明の電気透析装置においては、脱塩室
を形成する室枠及び濃縮室を形成する室枠が、一方はＪ
ＩＳ Ｋ６３０１による硬さが９９以上の材質よりなる
高硬度室枠であり、他方がＪＩＳ Ｋ６３０１による硬
さ８０〜９６の材質よりなる低硬度室枠である。ここ
で、ＪＩＳ Ｋ６３０１による硬さの測定は、スプリン
グ式硬さ試験のＡ形により行う。試験片は、厚さ１２ｍ
ｍ以上のものを用いる。以下、ＪＩＳ Ｋ６３０１によ
る硬さを単に硬さという。
を形成する室枠及び濃縮室を形成する室枠が、一方はＪ
ＩＳ Ｋ６３０１による硬さが９９以上の材質よりなる
高硬度室枠であり、他方がＪＩＳ Ｋ６３０１による硬
さ８０〜９６の材質よりなる低硬度室枠である。ここ
で、ＪＩＳ Ｋ６３０１による硬さの測定は、スプリン
グ式硬さ試験のＡ形により行う。試験片は、厚さ１２ｍ
ｍ以上のものを用いる。以下、ＪＩＳ Ｋ６３０１によ
る硬さを単に硬さという。
【００１１】本発明で用いる高硬度室枠としては、ポリ
プロピレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテル
エーテルケトン、ポリフッ化ビニリデン等の材質を使用
できる。特に、ポリプロピレンは加工性、経済性等の面
から好ましい。本発明で用いる低硬度室枠としては、オ
レフィン系エラストマー、ポリウレタン、ポリエステル
等の材質を使用できる。
プロピレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテル
エーテルケトン、ポリフッ化ビニリデン等の材質を使用
できる。特に、ポリプロピレンは加工性、経済性等の面
から好ましい。本発明で用いる低硬度室枠としては、オ
レフィン系エラストマー、ポリウレタン、ポリエステル
等の材質を使用できる。
【００１２】本発明で用いる高硬度室枠又は低硬度室枠
は、軟化温度が１２０℃以上、かつ、ＪＩＳ Ｋ６３０
１による圧縮永久ひずみが６０％以下であることが好ま
しい。ＪＩＳ Ｋ６３０１による圧縮永久ひずみは、ク
リープ特性の評価法の一種であり、厚さ１２．７０±
０．１３ｍｍ、直径２９．０ｍｍの直円柱形の試験片を
用いて測定する。以下、ＪＩＳ Ｋ６３０１による圧縮
永久ひずみを、単に圧縮永久ひずみという。
は、軟化温度が１２０℃以上、かつ、ＪＩＳ Ｋ６３０
１による圧縮永久ひずみが６０％以下であることが好ま
しい。ＪＩＳ Ｋ６３０１による圧縮永久ひずみは、ク
リープ特性の評価法の一種であり、厚さ１２．７０±
０．１３ｍｍ、直径２９．０ｍｍの直円柱形の試験片を
用いて測定する。以下、ＪＩＳ Ｋ６３０１による圧縮
永久ひずみを、単に圧縮永久ひずみという。
【００１３】低硬度室枠は、それ自体がシートパッキン
の働きをなすものでありその締め付け変形後に厚さが、
１〜１０ｍｍであることが好ましく、特に２〜４ｍｍで
あることが好ましい。高硬度室枠の厚さについては、加
工性、強度等の面から１〜２０ｍｍであることが好まし
く、特に２〜１０ｍｍであることが好ましい。
の働きをなすものでありその締め付け変形後に厚さが、
１〜１０ｍｍであることが好ましく、特に２〜４ｍｍで
あることが好ましい。高硬度室枠の厚さについては、加
工性、強度等の面から１〜２０ｍｍであることが好まし
く、特に２〜１０ｍｍであることが好ましい。
【００１４】低硬度室枠は、室枠のイオン交換膜に接す
る面において、室枠の開口部側の辺縁近傍に一つ以上の
線状リブを有し、室枠の外周部側の辺縁近傍に一つ以上
の線状リブを有することが好ましい。特に、室枠の開口
部及び外周部の辺縁近傍にそれぞれ複数列の線状リブを
配置することが好ましい。
る面において、室枠の開口部側の辺縁近傍に一つ以上の
線状リブを有し、室枠の外周部側の辺縁近傍に一つ以上
の線状リブを有することが好ましい。特に、室枠の開口
部及び外周部の辺縁近傍にそれぞれ複数列の線状リブを
配置することが好ましい。
【００１５】低硬度室枠の線状リブの取付け位置は、室
枠のイオン交換膜に接する面の少なくとも一方であるこ
とが好ましく、特に両側であることが好ましい。ここ
で、線状リブとは、室枠とイオン交換膜の隙間から内部
及び外部への液リークを防止するために室枠のイオン交
換膜との接触面上に設けられた線状の突起部又は複数の
線状の突起部を格子状に配量して形成した突起部のこと
をいう。
枠のイオン交換膜に接する面の少なくとも一方であるこ
とが好ましく、特に両側であることが好ましい。ここ
で、線状リブとは、室枠とイオン交換膜の隙間から内部
及び外部への液リークを防止するために室枠のイオン交
換膜との接触面上に設けられた線状の突起部又は複数の
線状の突起部を格子状に配量して形成した突起部のこと
をいう。
【００１６】低硬度室枠の外周部側の辺縁近傍の線状リ
ブ高さが、室枠の開口部側の辺縁近傍の線状リブ高さよ
り大きく、この面に接するイオン交換膜の外周縁が該外
周部側の辺縁近傍の線状リブの内側になるよう配置す
る。線状リブの突起している部分の断面形状としては、
半円形、半楕円形、三角形、台形等の四角形、又は、こ
れらの組合せであればよい。
ブ高さが、室枠の開口部側の辺縁近傍の線状リブ高さよ
り大きく、この面に接するイオン交換膜の外周縁が該外
周部側の辺縁近傍の線状リブの内側になるよう配置す
る。線状リブの突起している部分の断面形状としては、
半円形、半楕円形、三角形、台形等の四角形、又は、こ
れらの組合せであればよい。
【００１７】低硬度室枠の外周部側の辺縁近傍に配置す
る線状リブの高さは、イオン交換膜の厚さの１５０〜５
００％であることが好ましく、特に２００〜３００％で
あることが好ましい。低硬度室枠の開口部側の辺縁近傍
に配置する線状リブの高さはイオン交換膜の厚さの２０
〜１００％であることが好ましく、特に、４０〜８０％
であることが好ましい。これらの線状リブの幅は、線状
リブの高さの５０〜５００％であることが好ましく、特
に、１００〜３００％であることが好ましい。
る線状リブの高さは、イオン交換膜の厚さの１５０〜５
００％であることが好ましく、特に２００〜３００％で
あることが好ましい。低硬度室枠の開口部側の辺縁近傍
に配置する線状リブの高さはイオン交換膜の厚さの２０
〜１００％であることが好ましく、特に、４０〜８０％
であることが好ましい。これらの線状リブの幅は、線状
リブの高さの５０〜５００％であることが好ましく、特
に、１００〜３００％であることが好ましい。
【００１８】高硬度室枠には、室枠のイオン交換膜を介
して接する低硬度室枠にある室枠の開口部側の辺縁近傍
の線状リブ部の外側、かつ、該低硬度室枠の外周部側の
辺縁近傍の線状リブの内側に相当する位置に格子状リブ
を配置することが好ましい。
して接する低硬度室枠にある室枠の開口部側の辺縁近傍
の線状リブ部の外側、かつ、該低硬度室枠の外周部側の
辺縁近傍の線状リブの内側に相当する位置に格子状リブ
を配置することが好ましい。
【００１９】高硬度室枠の格子状リブの取付け位置は、
室枠のイオン交換膜に接する面の少なくとも一方である
ことが好ましく、特に両側であることが好ましい。高硬
度室枠の格子状リブの断面形状としては、半円形、半楕
円形、三角形、台形等であればよい。
室枠のイオン交換膜に接する面の少なくとも一方である
ことが好ましく、特に両側であることが好ましい。高硬
度室枠の格子状リブの断面形状としては、半円形、半楕
円形、三角形、台形等であればよい。
【００２０】高硬度室枠の格子状リブの高さについて
は、イオン交換膜の厚さの１０〜１００％であることが
好ましく、特に、２０〜５０％であることが好ましい。
また、格子状リブを構成する線状リブの幅は、格子状リ
ブ高さの５０〜５００％であることが好ましく、特に、
１００〜３００％であることが好ましい。格子リブの格
子の大きさについては、室枠の大きさにより多少異なる
が、２〜６ｍｍ角の直角格子が好ましい。
は、イオン交換膜の厚さの１０〜１００％であることが
好ましく、特に、２０〜５０％であることが好ましい。
また、格子状リブを構成する線状リブの幅は、格子状リ
ブ高さの５０〜５００％であることが好ましく、特に、
１００〜３００％であることが好ましい。格子リブの格
子の大きさについては、室枠の大きさにより多少異なる
が、２〜６ｍｍ角の直角格子が好ましい。
【００２１】本発明の電気透析装置において、脱塩室内
にイオン交換体を充填した場合は、高純度の脱イオン水
が連続して得られるので特に好ましい。充填するイオン
交換体としては、三菱化学社製ダイヤイオンＳＫ−１
Ｂ、ＳＡ−１０Ａ（商品名）、バイエル社製レバチット
モノプラスＳ−１００、Ｍ−５００（商品名）などが挙
げられる。イオン交換体の形状としては、例えば、粒子
状、繊維状、不織布状を適宜採用できる。
にイオン交換体を充填した場合は、高純度の脱イオン水
が連続して得られるので特に好ましい。充填するイオン
交換体としては、三菱化学社製ダイヤイオンＳＫ−１
Ｂ、ＳＡ−１０Ａ（商品名）、バイエル社製レバチット
モノプラスＳ−１００、Ｍ−５００（商品名）などが挙
げられる。イオン交換体の形状としては、例えば、粒子
状、繊維状、不織布状を適宜採用できる。
【００２２】以下に、本発明の電気透析装置を、図面を
参照しながら詳しく説明する。図１に高硬度室枠、低硬
度室枠及びイオン交換膜を組合わせた本発明の一例の電
気透析装置の要部の断面を模式的に示す。図２は、図１
において脱塩室を形成した高硬度室枠１の平面図であ
る。図３は、図１において濃縮室を形成した低硬度室枠
３の平面図である。なお、本発明は図示された形状や構
成に限定されない。
参照しながら詳しく説明する。図１に高硬度室枠、低硬
度室枠及びイオン交換膜を組合わせた本発明の一例の電
気透析装置の要部の断面を模式的に示す。図２は、図１
において脱塩室を形成した高硬度室枠１の平面図であ
る。図３は、図１において濃縮室を形成した低硬度室枠
３の平面図である。なお、本発明は図示された形状や構
成に限定されない。
【００２３】図１には、高硬度室枠１と低硬度室枠３の
断面の状態を示す。脱イオン水製造装置等の電気透析装
置では、このような組合わせを繰り返して濃縮室と脱塩
室が交互に複数設けられている。これらの室枠間に陽イ
オン交換膜又は陰イオン交換膜２が挟まれる形で固定さ
れる。陽イオン交換膜又は陰イオン交換膜２は、フィル
タープレス様に締め付ける際に、高硬度室枠１の格子状
リブ４（図２、斜線部分）と低硬度室枠３の開口部側の
リブ５（図３、斜線部分）及び外周部側のリブ６（図
３、斜線部分）間で挟まれ、固定される。陽イオン交換
膜又は陰イオン交換膜２は、この低硬度室枠３の開口部
側のリブ５と外周部側のリブ６間に位置するように配置
される。
断面の状態を示す。脱イオン水製造装置等の電気透析装
置では、このような組合わせを繰り返して濃縮室と脱塩
室が交互に複数設けられている。これらの室枠間に陽イ
オン交換膜又は陰イオン交換膜２が挟まれる形で固定さ
れる。陽イオン交換膜又は陰イオン交換膜２は、フィル
タープレス様に締め付ける際に、高硬度室枠１の格子状
リブ４（図２、斜線部分）と低硬度室枠３の開口部側の
リブ５（図３、斜線部分）及び外周部側のリブ６（図
３、斜線部分）間で挟まれ、固定される。陽イオン交換
膜又は陰イオン交換膜２は、この低硬度室枠３の開口部
側のリブ５と外周部側のリブ６間に位置するように配置
される。
【００２４】図２、３は、各室枠に被処理水供給口１
１、濃縮液供給口１２、濃縮液排出口１３、脱イオン水
排出口１４の形成されている様子を示す。高硬度室枠１
には、被処理水供給口１１から、脱塩室内に、被処理水
を導入するためのダクト（図示せず）及び脱塩室内から
脱イオン水を脱イオン水排出口１４へ排出するダクト
（図示せず）が形成されている。
１、濃縮液供給口１２、濃縮液排出口１３、脱イオン水
排出口１４の形成されている様子を示す。高硬度室枠１
には、被処理水供給口１１から、脱塩室内に、被処理水
を導入するためのダクト（図示せず）及び脱塩室内から
脱イオン水を脱イオン水排出口１４へ排出するダクト
（図示せず）が形成されている。
【００２５】本発明の電気透析装置は、この図１で示し
た各室枠及び陽イオン交換膜又は陰イオン交換膜をフィ
ルタープレス様に締め付けるので、各室枠内の液が外部
へ液リークするには締め付け構成の異なる開口部側の線
状リブ５、格子状リブ４に続いて外周部側の線状リブ６
から液リークしなければならない。したがって、高温度
下においてもシール性が維持される。
た各室枠及び陽イオン交換膜又は陰イオン交換膜をフィ
ルタープレス様に締め付けるので、各室枠内の液が外部
へ液リークするには締め付け構成の異なる開口部側の線
状リブ５、格子状リブ４に続いて外周部側の線状リブ６
から液リークしなければならない。したがって、高温度
下においてもシール性が維持される。
【００２６】
【実施例】以下に、本発明を実施例に基づきさらに詳し
く説明するが、本発明はこれらに限定されない。
く説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００２７】[例１（実施例）]下記仕様で電気透析装置
を作成した。両端に陽極室と陰極室を配置し、陽イオン
交換膜（スルホン酸基を交換基とする旭硝子社製商品名
ＣＭＥ）と陰イオン交換膜（第４級アンモニウムを交換
基とする旭硝子社製商品名ＡＭＥ）を交互に配列し、脱
塩室を形成する室枠として高硬度室枠（室枠外寸：長さ
５５０ｍｍ、幅１８０ｍｍ、厚さ８ｍｍ、材質：ポリプ
ロピレン、硬さ：９９、軟化温度：１７０℃、圧縮永久
ひずみ：３０％）と濃縮室を形成する室枠として低硬度
室枠（室枠外寸：長さ５５０ｍｍ、幅１８０ｍｍ、厚さ
１．５ｍｍ、材質：オレフィン系エラストマー、三菱化
学社製商品名サーモラン３８０１、硬さ：８６、軟化温
度：１６５℃、圧縮永久ひずみ：５２％）を交互に配置
した。脱塩室には、イオン交換体（旭硝子社製商品名Ａ
ＲＥ、ＣＲＥ）を充填し全３０室配列し、濃縮室は全３
１室配列して、上述に示す構成の装置を締め付け圧力
２．０ＭＰａ（実体部）でフィルタープレス様に締め付
けた。
を作成した。両端に陽極室と陰極室を配置し、陽イオン
交換膜（スルホン酸基を交換基とする旭硝子社製商品名
ＣＭＥ）と陰イオン交換膜（第４級アンモニウムを交換
基とする旭硝子社製商品名ＡＭＥ）を交互に配列し、脱
塩室を形成する室枠として高硬度室枠（室枠外寸：長さ
５５０ｍｍ、幅１８０ｍｍ、厚さ８ｍｍ、材質：ポリプ
ロピレン、硬さ：９９、軟化温度：１７０℃、圧縮永久
ひずみ：３０％）と濃縮室を形成する室枠として低硬度
室枠（室枠外寸：長さ５５０ｍｍ、幅１８０ｍｍ、厚さ
１．５ｍｍ、材質：オレフィン系エラストマー、三菱化
学社製商品名サーモラン３８０１、硬さ：８６、軟化温
度：１６５℃、圧縮永久ひずみ：５２％）を交互に配置
した。脱塩室には、イオン交換体（旭硝子社製商品名Ａ
ＲＥ、ＣＲＥ）を充填し全３０室配列し、濃縮室は全３
１室配列して、上述に示す構成の装置を締め付け圧力
２．０ＭＰａ（実体部）でフィルタープレス様に締め付
けた。
【００２８】高硬度室枠には、格子サイズが４ｍｍ角
で、断面形状が三角、高さが０．２ｍｍの格子状リブを
両面に取付けた。低硬度室枠には、断面形状が半円形の
線状リブを両面に取付け、開口部側には高さが０．６ｍ
ｍの線状リブを、外周部側には高さが１．５ｍｍの線状
リブを設けた。
で、断面形状が三角、高さが０．２ｍｍの格子状リブを
両面に取付けた。低硬度室枠には、断面形状が半円形の
線状リブを両面に取付け、開口部側には高さが０．６ｍ
ｍの線状リブを、外周部側には高さが１．５ｍｍの線状
リブを設けた。
【００２９】被処理水としては、温度５０℃、電気伝導
度１０μｓ／ｃｍの液を用い、脱塩室には、流量ＳＶ
（空間速度）＝２００ｈ-1、入口圧力０．２０ＭＰａに
て、また、濃縮室には流量ＬＶ（線速度）＝６ｃｍ／ｓ
ｅｃ、入口圧力０．１５ＭＰａにて被処理水を供給し、
通水と同時に両電極室の電極板に直流電圧２００Ｖを印
加した。
度１０μｓ／ｃｍの液を用い、脱塩室には、流量ＳＶ
（空間速度）＝２００ｈ-1、入口圧力０．２０ＭＰａに
て、また、濃縮室には流量ＬＶ（線速度）＝６ｃｍ／ｓ
ｅｃ、入口圧力０．１５ＭＰａにて被処理水を供給し、
通水と同時に両電極室の電極板に直流電圧２００Ｖを印
加した。
【００３０】その結果、連続運転１００ｈ経過後での脱
塩室より流出する処理水の比抵抗値は１６ＭΩ・ｃｍで
あり、外部への液リークは認められなかった。さらに、
連続運転１０００ｈ経過後においても脱塩室より流出す
る処理水の比抵抗値は、１６ＭΩ・ｃｍであり、外部へ
の液リークは認められなかった。また、締め付け圧力
（シール圧力）は、１．４ＭＰａであった。
塩室より流出する処理水の比抵抗値は１６ＭΩ・ｃｍで
あり、外部への液リークは認められなかった。さらに、
連続運転１０００ｈ経過後においても脱塩室より流出す
る処理水の比抵抗値は、１６ＭΩ・ｃｍであり、外部へ
の液リークは認められなかった。また、締め付け圧力
（シール圧力）は、１．４ＭＰａであった。
【００３１】[例２（比較例）]脱塩室を形成する室枠と
濃縮室を形成する室枠にいずれもポリプロピレン製の材
質を使用し、イオン交換膜と各室枠間にはシートパッキ
ンとしてＥＰＤＭシート（硬さ７５、厚さ０．５ｍｍ）
を用いた以外は、例１と同様に電気透析装置を作成し、
試験を実施した。
濃縮室を形成する室枠にいずれもポリプロピレン製の材
質を使用し、イオン交換膜と各室枠間にはシートパッキ
ンとしてＥＰＤＭシート（硬さ７５、厚さ０．５ｍｍ）
を用いた以外は、例１と同様に電気透析装置を作成し、
試験を実施した。
【００３２】その結果、連続運転１００ｈ経過後での脱
塩室より流出する処理水の比抵抗値は１６ＭΩ・ｃｍで
あり、外部への液リークは認められなかった。しかし、
連続運転１０００ｈ経過後では、脱塩室より流出する処
理水の比抵抗値は、１５ＭΩ・ｃｍであり、外部への液
リーク量は８５ｍｌ／ｈであった。また、締め付け圧力
（シール圧力）は、０．５ＭＰａであった。
塩室より流出する処理水の比抵抗値は１６ＭΩ・ｃｍで
あり、外部への液リークは認められなかった。しかし、
連続運転１０００ｈ経過後では、脱塩室より流出する処
理水の比抵抗値は、１５ＭΩ・ｃｍであり、外部への液
リーク量は８５ｍｌ／ｈであった。また、締め付け圧力
（シール圧力）は、０．５ＭＰａであった。
【００３３】[評価]以上の結果から明らかなように、本
発明の装置は、従来の室枠を用いた電気透析装置よりも
長期間液リークの発生もなく、本発明装置の使用により
得られた処理水は比抵抗値の低下もなく、比較例に比べ
て優れた水質のものとなっている。また、運転１０００
ｈ経過後のシール圧力は比較例に比べて高く維持されて
おり、これは、室枠材質による効果が充分に発揮されて
いるといえる。
発明の装置は、従来の室枠を用いた電気透析装置よりも
長期間液リークの発生もなく、本発明装置の使用により
得られた処理水は比抵抗値の低下もなく、比較例に比べ
て優れた水質のものとなっている。また、運転１０００
ｈ経過後のシール圧力は比較例に比べて高く維持されて
おり、これは、室枠材質による効果が充分に発揮されて
いるといえる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば脱塩室を形成する室枠及
び濃縮室を形成する室枠を、一方は高硬度材質を、もう
一方は低硬度材質とすることにより、低硬度室枠全体に
パッキン効果をもたらし、高温度下での圧縮永久ひずみ
によるシール圧力の低下を抑制し、液リークを防止でき
る。その結果、長期間安定した脱塩性能を維持して良好
な脱イオン水を製造できる。また、さらに、各室枠の少
なくとも片面にリブを具備する場合には、膜及び室枠間
のシール性をより高めることができる。
び濃縮室を形成する室枠を、一方は高硬度材質を、もう
一方は低硬度材質とすることにより、低硬度室枠全体に
パッキン効果をもたらし、高温度下での圧縮永久ひずみ
によるシール圧力の低下を抑制し、液リークを防止でき
る。その結果、長期間安定した脱塩性能を維持して良好
な脱イオン水を製造できる。また、さらに、各室枠の少
なくとも片面にリブを具備する場合には、膜及び室枠間
のシール性をより高めることができる。
【図１】本発明の電気透析装置の一例の要部を説明する
ための断面図。
ための断面図。
【図２】図１で示した高硬度室枠のイオン交換膜と接す
る面の説明図。
る面の説明図。
【図３】図１で示した低硬度室枠のイオン交換膜と接す
る面の説明図。
る面の説明図。
１：高硬度室枠 ２：陽イオン交換膜又は陰イオン交換膜 ３：低硬度室枠 ４：高硬度室枠上の格子状リブ ５：低硬度室枠の開口部側リブ ６：低硬度室枠の外周部側リブ １１：被処理液供給口 １２：濃縮液供給口 １３：濃縮液排出口 １４：脱イオン水排出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D006 GA17 KB01 KB11 MA13 MA14 MC62 PB06 PC02 4D025 AA04 BA22 BA25 BA26 DA05 DA06 4D061 DA03 DB13 EA09 EB01 EB13 EB22
Claims (6)
- 【請求項１】陽極と陰極との間に、複数の陽イオン交換
膜と複数の陰イオン交換膜とを交互に配列し、開口部を
有する板状の部材からなる室枠が陽イオン交換膜及び陰
イオン交換膜の間に配置され、室枠の開口部の内側にあ
り陽極側が陰イオン交換膜で区画され陰極側が陽イオン
交換膜で区画された脱塩室と、室枠の開口部の内側にあ
り陽極側が陽イオン交換膜で区画され陰極側が陰イオン
交換膜で区画された濃縮室とを交互に形成して構成され
る電気透析装置であって、脱塩室を形成する室枠又は濃
縮室を形成する室枠の一方がＪＩＳ Ｋ６３０１による
硬さが９９以上の材質よりなる高硬度室枠であり、他方
がＪＩＳ Ｋ６３０１による硬さが８０〜９６の材質よ
りなる低硬度室枠である電気透析装置。 - 【請求項２】高硬度室枠又は低硬度室枠が、軟化温度が
１２０℃以上、かつ、ＪＩＳ Ｋ６３０１による圧縮永
久ひずみが６０％以下である請求項１に記載の電気透析
装置。 - 【請求項３】低硬度室枠の陽イオン交換膜又は陰イオン
交換膜に接する面の少なくとも一方において、室枠の開
口部側の辺縁近傍に一つ以上の線状リブを有し、室枠の
外周部側の辺縁近傍に一つ以上の線状リブを有する請求
項１又は２に記載の電気透析装置。 - 【請求項４】低硬度室枠の外周部側の辺縁近傍の線状リ
ブの高さが、室枠の開口部側の辺縁近傍の線状リブの高
さより大きく、この面に接する陽イオン交換膜又は陰イ
オン交換膜の外周縁が該外周部側の辺縁近傍の線状リブ
の内側になるよう配置される請求項３に記載の電気透析
装置。 - 【請求項５】高硬度室枠の陽イオン交換膜又は陰イオン
交換膜に接する面の少なくとも一方において、この高硬
度室枠に陽イオン交換膜又は陰イオン交換膜を介して接
する低硬度室枠にある室枠の開口部側の辺縁近傍の線状
リブ部の外側、かつ、該低硬度室枠の外周部側の辺縁近
傍の線状リブの内側に相当する位置に、格子状リブを有
する請求項３又は４に記載の電気透析装置。 - 【請求項６】脱塩室内にイオン交換体が充填されている
請求項１〜５のいずれかに記載の電気透析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000182064A JP2002001070A (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 電気透析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000182064A JP2002001070A (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 電気透析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002001070A true JP2002001070A (ja) | 2002-01-08 |
Family
ID=18682902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000182064A Pending JP2002001070A (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 電気透析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002001070A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004096416A3 (en) * | 2003-04-25 | 2005-05-26 | United States Filter Corp | Injection bonded articles and methods |
| US8585882B2 (en) | 2007-11-30 | 2013-11-19 | Siemens Water Technologies Llc | Systems and methods for water treatment |
| US9023185B2 (en) | 2006-06-22 | 2015-05-05 | Evoqua Water Technologies Llc | Low scale potential water treatment |
| CN106139908A (zh) * | 2015-05-11 | 2016-11-23 | Agc工程株式会社 | 压滤型电渗析装置 |
| RU2835448C1 (ru) * | 2024-06-21 | 2025-02-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Электроионитный аппарат |
-
2000
- 2000-06-16 JP JP2000182064A patent/JP2002001070A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004096416A3 (en) * | 2003-04-25 | 2005-05-26 | United States Filter Corp | Injection bonded articles and methods |
| JP2006515228A (ja) * | 2003-04-25 | 2006-05-25 | ユーエスフィルター・コーポレイション | 射出接合された物品とその製法 |
| US7404884B2 (en) | 2003-04-25 | 2008-07-29 | Siemens Water Technologies Holding Corp. | Injection bonded articles and methods |
| US9023185B2 (en) | 2006-06-22 | 2015-05-05 | Evoqua Water Technologies Llc | Low scale potential water treatment |
| US9586842B2 (en) | 2006-06-22 | 2017-03-07 | Evoqua Water Technologies Llc | Low scale potential water treatment |
| US8585882B2 (en) | 2007-11-30 | 2013-11-19 | Siemens Water Technologies Llc | Systems and methods for water treatment |
| US9011660B2 (en) | 2007-11-30 | 2015-04-21 | Evoqua Water Technologies Llc | Systems and methods for water treatment |
| US9637400B2 (en) | 2007-11-30 | 2017-05-02 | Evoqua Water Technologies Llc | Systems and methods for water treatment |
| CN106139908A (zh) * | 2015-05-11 | 2016-11-23 | Agc工程株式会社 | 压滤型电渗析装置 |
| RU2835448C1 (ru) * | 2024-06-21 | 2025-02-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Электроионитный аппарат |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103298978B (zh) | 模块化电化学系统和方法 | |
| US6193869B1 (en) | Modular apparatus for the demineralization of liquids | |
| US20090218227A1 (en) | Deionization apparatus and method of manufacturing the same | |
| KR20100036495A (ko) | 탈 이온화장치 및 이에 사용되는 전극 모듈 및 그 제조방법 | |
| US12337261B2 (en) | Spacers for ion-exchange device | |
| JP2014014776A (ja) | 電気透析装置 | |
| US20170001146A1 (en) | Disposable Membrane Stacks | |
| JP6709621B2 (ja) | 電気透析装置 | |
| JP2002001070A (ja) | 電気透析装置 | |
| KR20160036652A (ko) | 연료 전지 | |
| JP2699256B2 (ja) | 電気再生式連続イオン交換装置とその使用方法 | |
| JP5114441B2 (ja) | 脱塩室用容器、電極室用キャップ及び電気式脱イオン水製造装置 | |
| CN113272476B (zh) | 室框元件、电解槽及电渗析槽 | |
| JP2003024947A (ja) | 電気透析槽 | |
| JP2006218382A (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
| TW202444462A (zh) | 用於分離模組的墊片和端塊 | |
| JP2001276580A (ja) | 電気透析装置 | |
| JPS6130806B2 (ja) |