CN103502155A - 再生式软水化装置 - Google Patents

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Abstract

软水化装置（201）包括：阴极（8）和阳极（9）；在一个面具有阳离子交换面（1a），在另一个面具有阴离子交换面（1b），且以上述阴离子交换面朝向上述阳极并且上述阳离子交换面朝向上述阴极的方式在上述阴极和上述阳极之间层叠的一个以上的水解离子交换膜（1）；和收纳上述阴极、上述阳极和一个以上的上述水解离子交换膜的壳体（7），上述壳体具有分别为处理用水的入口和出口的第一入口（10）和第一出口（11），以及分别为再生用水的入口和出口的第二入口（12）和第二出口（13），上述第一入口和上述第一出口之间的上述处理用水的压差，比与上述处理用水同流量的上述第二入口和上述第二出口之间的上述再生用水的压差大。

Description

再生式软水化装置
技术领域
本发明涉及再生式软水化装置，特别是涉及通过除去钙、镁等的硬度成分的阳离子而使水软化的再生式软水化装置。
背景技术
在现有技术中，作为不使用药剂的再生式软水化技术，有使用电解或水解离子交换膜而除去硬度成分的阳离子，且能够使水解离子交换膜再生的技术（例如参照专利文献1）。
该水解离子交换膜，例如包含阳离子交换面和阴离子交换面。以阳离子交换面与第一电极相对的方式，将水解离子交换膜配置于第一电极和第二电极之间。
在从溶液中除去阳离子的脱离子工序中，以第一电极为阳极、第二电极为阴极的方式施加电压。溶液中的阳离子吸附于水解离子交换膜的阳离子交换面，由此从溶液中除去阳离子，使溶液软水化。
在使在阳离子交换面吸附了阳离子的水解离子交换膜再生的再生工序中，以第一电极为阴极、第二电极为阳极的方式施加电压。在水解离子交换膜的阳离子交换面和阴离子交换面的界面，水分解为氢离子和氢氧根离子。氢离子吸附于阳离子交换面，吸附于该阳离子交换面的阳离子被放出。这样进行离子交换，使得水解离子交换膜再生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4044148号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在上述现有技术的脱离子工序中，通过施加电压而使阳离子在阳离子交换面积极地扩散。因此，除了再生进程，在脱离子工序中也要消耗电力。
本发明为了解决这样的技术问题而完成，目的在于提供一种与现有技术相比能够抑制电力的消耗的再生式软水化装置。
用于解决课题的方法
本发明的实施方式的再生式软水化装置包括：阴极和阳极；在一个面具有阳离子交换面，在另一个面具有阴离子交换面，且以上述阴离子交换面朝向上述阳极并且上述阳离子交换面朝向上述阴极的方式在上述阴极和上述阳极之间层叠的一个以上的水解离子交换膜；和收纳上述阴极、上述阳极和一个以上的上述水解离子交换膜的壳体，上述壳体具有分别作为处理用水的入口和出口的第一入口和第一出口，以及分别作为再生用水的入口和出口的第二入口和第二出口，上述第一入口和上述第一出口之间的上述处理用水的压差，比与上述处理用水同流量的上述第二入口和上述第二出口之间的上述再生用水的压差大。
发明的效果
本发明能够在再生式软水化装置中实现抑制电力的消耗的效果。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的实施方式1的再生式软水化装置的横截面图。
图2（a）是示意性地表示阴极的侧面图，（b）是示意性地表示阳极的侧面图。
图3是示意性地表示图1的再生式软水化装置中使用的水解多孔离子交换膜的侧面图。
图4（a）是示意性地表示本发明的实施方式2的再生式软水化装置的横截面图，（b）是示意性地表示（a）的再生式软水化装置的纵截面图。
图5是示意性地表示本发明的实施方式3的再生式软水化评价装置的立体图。
图6是示意性地表示图5的再生式软水化装置的纵截面图。
图7是示意性地表示图5的再生式软水化装置的横截面图。
图8是示意性地表示图5的再生式软水化装置中使用的间隔体的平面图。
图9是表示图5的再生式软水化工序中的处理用水的流动的概念图。
图10是表示图5的再生式再生进程中的再生用水的流动的概念图。
图11是示意性地表示本发明的实施方式4的再生式软水化评价装置的立体图。
图12是示意性地表示图11的再生式软水化装置的纵截面图。
图13是示意性地表示实施例1中使用的第一软水化评价装置的截面图。
图14是示意性地表示实施例1和2中使用的第二软水化评价装置的截面图。
图15是表示钙除去能力（软水化能力）与流水时间的关系的图表。
图16是表示钙脱离能力（离子交换膜的再生能力）与流水时间的关系的图表。
具体实施方式
本发明的第一方面的再生式软水化装置包括：阴极和阳极；在一个面具有阳离子交换面，在另一个面具有阴离子交换面，且以上述阴离子交换面朝向上述阳极并且上述阳离子交换面朝向上述阴极的方式在上述阴极和上述阳极之间层叠的一个以上的水解离子交换膜；和收纳上述阴极、上述阳极和一个以上的上述水解离子交换膜的壳体，上述壳体具有分别作为处理用水的入口和出口的第一入口和第一出口，以及分别作为再生用水的入口和出口的第二入口和第二出口，上述第一入口和上述第一出口之间的上述处理用水的压差，比与上述处理用水同流量的上述第二入口和上述第二出口之间的上述再生用水的压差大。
根据该结构，在处理用水的软水化时，处理用水的差压大，所以处理用水包含的硬度成分离子与离子交换膜接触的时间和面积变大。因此，硬度成分离子被离子交换膜高效地除去，所以无需施加电压，能够抑制电力的消耗。
另外，再生用水的离子交换膜的再生时，对电极施加电压，水由水解离子交换膜分解，产生氢离子。通过该氢离子，吸附于水解离子交换膜的硬度成分离子脱离，使得水解离子交换膜再生。此时，再生用水的差压小，由此使得再生用水顺畅地流动而将脱离的硬度成分离子排出。由此，脱离的硬度成分难以再次吸附于水解离子交换膜，对离子交换膜进行再生的效率提高。
本发明的第二方面的再生式软水化装置，在第一方面的再生式软水化装置中，也可以以连结上述处理用水的第一入口和第一出口的直线、与连结上述再生用水的第二入口和第二出口的直线垂直的方式，设置上述第一入口、上述第一出口、上述第二入口和上述第二出口。
根据该结构，能够将第一入口和第一出口之间产生的处理用水的差压，设定成比第二入口和第二出口之间产生的再生用水的差压大。由此，能够抑制电力消耗、并且提高离子交换膜的生成效率。
本发明的第三方面的再生式软水化装置，在第一方面或第二方面的再生式软水化装置中，也可以上述水解离子交换膜设置成其与连结上述处理用水的第一入口和第一出口的直线垂直，且与连结上述再生用水的第二入口和第二出口的直线平行。
根据该结构，在处理用水的软水化时，处理用水与水解离子交换膜垂直地流动。因此，处理用水中的硬度成分离子和水解离子交换膜的接触概率提高，硬度成分离子高效率地吸附，软水化效率提高。
另外，在水解离子交换膜的再生时，再生用水与水解离子交换膜平行地流动。因此，脱离后的硬度成分离子，不通过膜的内部，通过再生用水沿水解离子交换膜的表面快速地流动。由此，能够防止硬度成分离子再次吸附于离子交换膜，提高再生效率。
本发明的第四方面的再生式软水化装置，在第一方面或第二方面的再生式软水化装置中，也可以上述水解离子交换膜具有长方形形状，设置成其长边与连结上述处理用水的第一入口和第一出口的直线平行，且其短边与连结上述再生用水的第二入口和第二出口的直线平行。
根据该结构，在处理用水的软水化时，处理用水沿着水解离子交换膜的长边流动。因此，处理用水中的硬度成分离子和水解离子交换膜的接触时间变长且接触面积增大，硬度成分离子被水解离子交换膜高效率地吸附而除去。
另外，在水解离子交换膜的再生时，再生用水沿水解离子交换膜的短边流动。因此，脱离的硬度成分离子通过再生用水而在水解离子交换膜的表面短时间地过度流过而再次吸附于离子交换膜的情况受到抑制。水解离子交换膜的再生效率提高。
本发明的第五方面的再生式软水化装置，在第三方面的再生式软水化装置中，也可以上述水解离子交换膜由多孔材料形成。
根据该结构，在处理用水的软水化时，与水解离子交换膜垂直地流动的处理用水通过水解离子交换膜。由此，处理用水进入到水解离子交换膜的内部，所以处理用水中的硬度成分离子和水解离子交换膜的接触面积进一步扩大，硬度成分离子高效率地吸附，软水化效率提高。
本发明的第六方面的再生式软水化装置，在第五方面的再生式软水化装置中，也可以还具备覆盖多个上述水解离子交换膜层叠而成的层叠体的周围的非通水性的密封件。
根据该结构，在处理用水的软水化时，处理用水，不会通过非通水性的密封件而进入水解离子交换膜的层叠体和壳体之间，而是与水解离子交换膜垂直地流动。因此，处理用水中的硬度成分离子高效率地吸附于水解离子交换膜，处理用水的软水化的效率提高。
本发明的第七方面的再生式软水化装置，在第五或第六方面的再生式软水化装置中，也可以还具备设置于多个上述水解离子交换膜层叠而成的层叠体与上述第一入口侧的上述电极之间的、通水阻力比上述水解离子交换膜大的扩散层。
根据该结构，在处理用水的软水化时，处理用水通过扩散层在与水解离子交换膜垂直的方向扩散。由此，处理用水通过水解离子交换膜的宽的范围，由此使硬度成分离子和水解离子交换膜的接触面积进一步扩大，处理用水的软水化效率提高。
本发明的第八方面的再生式软水化装置，在第六或第七方面的再生式软水化装置中，也可以还具备在上述层叠体中以被夹于相邻的上述水解离子交换膜的方式设置的间隔部件。
根据该结构，在水解离子交换膜的再生时，再生用水通过由间隔体部件形成的空间。由此，使得再生用水与水解离子交换膜平行地顺畅流动，将脱离的硬度成分离子快速地排出。因此，能够抑制硬度成分离子再吸附于水解离子交换膜，使水解离子交换膜高效率地再生。
本发明的第九方面的再生式软水化装置，在第八方面的再生式软水化装置中，也可以上述密封件具有贯通其厚度方向且与上述再生用水的第二入口和第二出口分别相对的开口部，上述开口部与上述间隔部件相对。
根据该结构，再生用水的第二入口和第二出口，隔着开口部与间隔体部件相对。因此，在水解离子交换膜的再生时，再生用水从第二入口经由开口部流入到间隔体部件的空间，经由开口部流出至第二出口。这样，再生用水能够顺畅地流动，离子交换膜能够高效率地再生。
另外，密封件能够不妨碍再生用水的流动地防止处理用水流入到水解离子交换膜的层叠体与壳体的间隙。
本发明的第十方面的再生式软水化装置，在第九方面的再生式软水化装置中，也可以上述开口部与上述间隔部件一对一地配置。
根据该结构，在水解离子交换膜的再生时，从第二入口流入的再生用水不会分支地流入到与开口部一对一地相对的间隔体部件的空间。另外，通过间隔体部件的空间的再生用水，不会分支地经由一对一相对的开口部从第二出口流出。因此，再生用水能够稳定地顺畅流动，能够将脱离的硬度成分离子快速地排除，提高水解离子交换膜的再生效率。
本发明的第十一方面的再生式软水化装置，在第一方面～第十方面中任一方面的再生式软水化装置中，也可以处理用水通水时，上述处理用水的第一入口和第一出口打开，且上述再生用水的第二入口和第二出口关闭，再生用水通水时，上述再生用水的第二入口和第二出口打开，且上述处理用水的第一入口和第一出口关闭。
根据该结构，在处理用水的软水化时，处理用水不会从第二入口和第二出口流出，而是从第一入口向第一出口流动。另外，在水解离子交换膜的再生时，再生用水不会从第一入口和第一出口流出，而是从第二入口向第二出口流动。能够以更高的效率进行软水化处理和再生处理。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行具体的说明。
另外，以下在所有的附图中对于相同或相当的部件赋予相同的参照标记，并省略其重复说明。
另外，为了便于说明，将与水解多孔离子交换膜的阳离子交换面和阴离子交换面平行的方向称为纵方向，将与纵方向正交的方向称为横方向。
进而，为了方便说明，将软水化处理的对象的水称为“处理用水”，将用于对离子交换膜进行再生而使用的水称为“再生用水”。
（实施方式1）
“再生式软水化装置的结构”
图1是示意性地表示本发明的实施方式1的再生式软水化装置的横截面图。图2（a）是示意性地表示阴极的主面的平面图。图2（b）是示意性地表示阳极的主面的平面图。图3是示意性地表示水解多孔离子交换膜的侧面图。
再生式软水化装置（以下称为“软水化装置”）201，如图1所示，是通过水解多孔离子交换膜（以下称为“离子交换膜”）1，将钙离子或镁离子等的硬度成分的阳离子（以下，称为“硬度成分离子”）从处理用水中除去，将处理用水软水化的装置。软水化装置201，具备电极8、9；离子交换膜；收纳电极和离子交换膜1的壳体7。
电极包含阴极8和阳极9。各电极8、9，如图2所示，为大致矩形状的平板，具有连接部8a、9a和多个开口224。开口224贯通各电极8、9的主面。开口224的尺寸和数量，以不阻碍通过开口224的处理用水的流动的方式设定。各电极8、9包括金属等的板材和覆盖其表面的保护层。金属使用具有耐腐蚀性和机械耐久性的钛等。作为保护层，施加铂镀层等，保护层的厚度例如为0.2μm～0.5μm。用这样的金属和保护层构成各电极8、9，由此使得软水化装置201的长期的耐久性得以确保。
离子交换膜1，在一个面具有阳离子交换面1a，另一个面具有阴离子交换面1b。离子交换膜1，以阴离子交换面1b朝向阳极9、并且阳离子交换面1a朝向阴极8的方式层叠于阴极8和阳极9之间。
离子交换膜1，如图3所示，通过使阳离子交换膜2和阴离子交换膜3在其厚度方向重叠接合而形成。因此，阳离子交换面1a形成于阳离子交换膜2的面，阴离子交换面1b形成于阴离子交换膜3的面。
阳离子交换膜2，通过将阳离子交换树脂颗粒4和热可塑性树脂颗粒5的混合体在热可塑性树脂颗粒5的熔点附近加热而凝固的烧结体形成。因此，以在阳离子交换树脂颗粒4和热可塑性树脂颗粒5之间形成有空隙的方式，将阳离子交换树脂颗粒4固定于热可塑性树脂颗粒5的矩阵中。另外，阴离子交换膜3，通过将阴离子交换树脂颗粒6和热可塑性树脂颗粒5的混合体在热可塑性树脂颗粒5的熔点附近加热而凝固的烧结体形成。因此，以在阴离子交换树脂颗粒6和热可塑性树脂颗粒5之间形成有空隙的方式，将阴离子交换树脂颗粒6固定于热可塑性树脂颗粒5的矩阵中。
热可塑性树脂颗粒5，例如由聚乙烯和聚丙烯等聚烯烃树脂、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和乙烯-丙烯酸共聚物等热可塑性树脂形成。
热可塑性树脂颗粒5的粒径，例如设定为数十～数百μm。但是，热可塑性树脂颗粒5的粒径越小，硬度成分离子吸附于离子交换膜1的速度就越大，除去硬度成分离子的效率提高。但是，热可塑性树脂颗粒5的粒径越小，处理用水通过离子交换膜1时的压力损失越大。因此，考虑硬度成分离子的除去效率和压力损失，设定热可塑性树脂颗粒5的粒径。
阳离子交换树脂颗粒4，例如由具有交换基-SO3H的强酸性阳离子交换树脂形成。阴离子交换树脂颗粒6，例如由具有交换基-NR3OH的强碱性离子交换树脂形成。但是，能够通过具有交换基-RCOOH的弱酸性阳离子交换树脂形成阳离子交换树脂颗粒4。另外，能够通过具有-NR2的弱碱性离子交换树脂形成阴离子交换树脂颗粒6。
阳离子交换膜2的阳离子交换树脂颗粒4的含有量，和阴离子交换膜3的阴离子交换树脂颗粒6的含有量，相对于各离子交换膜2、3的重量为10～60wt%，优选为30～50wt%。各离子交换树脂颗粒4、6的含有量为60%以上时，热可塑性树脂颗粒5相对于各离子交换树脂颗粒4、6的量变少，所以利用热可塑性树脂颗粒5固定各离子交换树脂颗粒4、6的难度变大。另一方面，各离子交换树脂颗粒4、6的含有量为10%以下时，对各离子交换膜2、3的单位体积的离子进行交换的容量变小。因此，为了获得作为目的离子交换性能，需要增大各离子交换膜2、3的尺寸，会导致软水化装置201的大型化和成本上升。特别是，各离子交换树脂颗粒4、6的含有量为30～50wt%时，能够维持离子交换膜1的离子交换容量，能够长时间稳定地使用离子交换膜1。
壳体7如图1所示，具有长方体形状，第一～第四侧面7a～7d、第一端面、第二端面和被它们包围的中空部。第二侧面7b与第一侧面7a相对，第四侧面7d与第三侧面7c相对。第一和第二侧面7a、7b比第三和第四侧面7c、7d短。因此，第一侧面7a和第二侧面7b的间隔，比第三侧面7c和第四侧面7d的间隔长。
壳体7具有处理用水的第一入口10和第一出口11、以及再生用水的第二入口12和第二出口13。第一入口10和第二入口12，与从自来水管道等水源进行供给的配管（未图示）分别连接。第一出口11与排出进行过软水化处理的处理用水的水龙头（未图示）、利用被进行过软水化处理的处理用水的供热水器、热水供暖系统、洗衣机、净水系统等设备（未图示）等连接。第二出口13与用于排出离子交换膜1的再生处理中利用过的再生用水的路径（未图示）等连接。
处理用水流入的第一入口10设置于第一侧面7a，处理用水流出的第一出口11设置于第二侧面7b。另外，再生用水流入的第二入口12设置于第三侧面7c，再生用水流出的第二出口13设置于第四侧面7d。因此，以连结处理用水的第一入口10和第一出口11的直线、与连结再生用水的第二入口12和第二出口13的直线垂直的方式，设置第一入口10、第一出口11、第二入口12和第二出口13。各入口10、12和各出口11、13贯通各侧面7a～7d。电磁阀16a～16d，分别设置于第一入口10、第一出口11、第二入口12和第二出口13。此外，连结处理用水的第一入口10和第一出口11的直线，通过将第一入口10的中心和第一出口11的中心连结而形成。连结再生用水的第二入口12和第二出口13的直线，通过将第二入口12的中心和第二出口13的中心连结而形成。另外，以连结处理用水的第一入口10和第一出口11的直线、与连结再生用水的第二入口12和第二出口13的直线垂直的方式，设置第一入口10、第一出口11、第二入口12和第二出口13，从第一入口10流向第一出口11的处理用水的整体的流动与从第二入口12流向第二出口13的再生用水的整体的流动垂直。
在壳体7的中空部收纳有阳极9、阴极8和1个以上、在本实施方式中为7个的离子交换膜1的层叠体。以阳离子交换膜2与阴极8相对、阴离子交换膜3与阳极9相对的方式，使阳极9、阴极8和离子交换膜1平行地配置。离子交换膜1设置为与连结第一入口10和第一出口11的直线垂直。因此，从第一入口10流入而从第一出口11流出的处理用水流路14，在与离子交换膜1正交的方向上延伸。离子交换膜1形成为与壳体7的中空部的纵截面大致相同的尺寸，所以离子交换膜1配置为遮住处理用水流路14。另外，离子交换膜1设置为与连结第二入口12和第二出口13的直线平行。因此，从第二入口12流入而从第二出口13流出的再生用水的流路15，沿着离子交换膜1延伸。另外，在阳极9、阴极8和离子交换膜1之间设置有间隙。该间隙成为再生用水的流路15。进而，在第一入口10和第一出口11之间形成的处理用水流路14，比在第二入口12和第二出口13之间形成的再生用水的流路15长。因此，第一入口10和第一出口11之间产生的处理用水的压差，比与处理用水同流量的第二入口12和第二出口13之间产生的再生用水的压差大。
在壳体7还设置有开口（未图示）。阴极8的连接部8a和阳极9的连接部9a分别从该开口突出。在开口和各连接部8a、9a之间填充有密封件（未图示），保持壳体7的水密性能。各连接部8a、9a通过电线（未图示）与电源（未图示）连接，在电线设置有开关（未图示）。
[软水化装置中的软水化工序]
在从处理用水中除去硬度成分离子的软水化工序中，开关是打开的，各电极8、9不与电源连接，所以在各电极8、9未施加电压。而且，第一入口10和第一出口11的电磁阀16a、16b打开，并且第二入口12和第二出口13的电磁阀16c、16d关闭。由此，处理用水从第一入口10流入壳体7内，在中空部中均匀流动，从第一出口11流出。此外，电磁阀16a和16b同时打开，电磁阀16c和16d同时关闭，由此壳体7内和处理用水的压力变化等受到抑制。
处理用水从第一入口10流入，通过阴极8的开口224，进而透过离子交换膜1。此时，处理用水包含的硬度成分离子，吸附于阳离子交换膜2的阳离子交换树脂颗粒4。其结果是，从处理用水中除去硬度成分离子，处理用水成为软水而从第一出口11排出。
该处理用水流路14比再生用水流路15长，所以通过阻力而使处理用水的流速降低。并且，在处理用水在通过离子交换膜1时，处理用水因离子交换膜1而受到阻力，所以处理用水的流速进一步降低。由此，处理用水在壳体7内滞留的时间变长，处理用水与阳离子交换树脂颗粒4长时间接触。进而，处理用水通过阳离子交换膜2，由此阳离子交换膜2的内部的阳离子交换树脂颗粒4也与处理用水接触。因此，处理用水中的硬度成分离子长时间且与较多的阳离子交换树脂颗粒4接触而被吸附，由此提高硬度成分离子的吸附效率。
另外，这样，硬度成分离子的吸附效率高。其结果是，通过在各电极8、9施加电压，使硬度成分离子通过电泳而移动，由此无需使硬度成分离子通过离子交换膜1。由此，在软水化工序中，不消耗电力，能够整体性地抑制电力的消耗。
进而，通过不对各电极8、9施加电压，使得在软水化工序中不会因水的电解而在各电极8、9产生氢和氧的气体。由此，能够防止在供给有经过软水化处理的处理用水的设备中从处理用水中放出气体、气体在设置于下游侧的设备内蓄积从而使得设备的安全性发生问题的情况。
[软水化装置中的再生工序]
在从离子交换膜1除去硬度成分离子的再生工序中，开关是闭合的，各电极8、9与电源连接，由此在各电极8、9施加例如100V～300V的直流电压。然后，在第一入口10和第一出口11的电磁阀16a、16b关闭，并且第二入口12和第二出口13的电磁阀16c、16d打开。由此，再生用水从第二入口12流入到壳体7内。再生用水分别流入到形成在相互相邻的离子交换膜1之间的再生用水流路15。而且，再生用水在各再生用水流路15中，沿离子交换膜1的表面扩展并且移动，从第二出口13排出。
这样，通过电压的施加，在阳离子交换膜2与阴离子交换膜3的界面，壳体7内的再生用水发生电解，在阳离子交换膜2产生氢离子，在阴离子交换膜3产生氢氧根离子。因此，再生用水通过再生用水流路15时，电解出的氢离子，与吸附于阳离子交换膜2的阳离子交换树脂颗粒4的硬度成分离子进行取代。由此，硬度成分离子被从阳离子交换膜2去除，离子交换膜1再生。
从离子交换膜1脱离的硬度成分离子，随着通过再生用水流路15的流动而从第二出口13排出。此时，再生用水流路15是与离子交换膜1平行的，所以通过再生用水流路15的硬度成分离子沿着离子交换膜1的表面移动。由此，硬度成分几乎没有进入到离子交换膜1的内部，能够防止其再附着于离子交换膜1，离子交换膜1高效率地再生。
另外，对附着于离子交换膜1的硬度成分离子进行取代的氢离子，在阳离子交换膜2与阴离子交换膜3的界面产生。由此，通过氢离子从离子交换膜1的内部将硬度成分离子除去，离子交换膜1的整体再生。
进而，再生用水流路15比处理用水流路14短，所以因阻力导致的再生用水的流速降低小。而且，再生用水沿离子交换膜1的表面通过，所以从离子交换膜1受到的阻力小，再生用水的流速降低受到抑制。由此，再生用水在壳体7内滞留的时间变短，再生用水与阳离子交换树脂颗粒4接触的时间变短。进而，再生用水沿着阳离子交换膜2的表面，由此阳离子交换膜2的内部的阳离子交换树脂颗粒4也几乎不与处理用水接触。于是，再生用水中的硬度成分离子与阳离子交换树脂颗粒4接触的时间和范围变小，能够防止硬度成分离子再吸附于离子交换膜1的情况。
另外，在处理用水的通水时，第一入口10和第一出口11打开，并且第二入口12和第二出口13关闭。由此，从第一入口10流入的处理用水，不会从第二入口12和第二出口13流出，而是从第一出口11流出。因此，形成从第一入口10向第一出口11延伸的处理用水流路14，软水化处理得以高效率地进行。
进而，在再生用水的通水时，第二入口12和第二出口13打开，并且第一入口10和第一出口11关闭。由此，从第二入口12流入的再生用水，不会从第一入口10和第一出口11流出，而是从第二出口13流出。因此，形成从第二入口12向第二出口13延伸的再生用水流路15，再生处理得以高效率地进行。
（实施方式2）
在实施方式1中，离子交换膜1设置为与连结第一入口10和第一出口11的直线、即处理用水流路14垂直。与此相对，在实施方式2中，离子交换膜1设置为与连结第一入口10和第一出口11的直线、即处理用水流路14平行。
图4（a）是示意性地表示本发明的实施方式2的软水化装置的横截面图。图4（b）是示意性地表示图4（a）的软水化装置的纵截面图。
阴极8和阳极9，设置为与壳体7的第一端面7e和第二端面7f平行。
离子交换膜1，以阴离子交换膜3与阳极9相对、阳离子交换膜2与阴极8相对的方式，设置于阴极8和阳极9之间。离子交换膜1，具有包含长边1a和短边1b的长方形形状。长边1a和短边1b的各长度，基于与离子交换膜1的硬度成分离子的接触概率而设定。
离子交换膜1设置为其长边1a与连结第一入口10和第一出口11的直线平行，其短边1a与连结第二入口12和第二出口13的直线平行。因此，阳极9、阴极8和1个以上、在本实施方式中为例如2个的离子交换膜1隔开间隙平行地层叠。在各电极8、9与离子交换膜1的间隙，以及相邻的离子交换膜1的间隙，形成有处理用水流路14和再生用水流路15。这些流路14、15与离子交换膜1等的间隙相同，通过这些流路14、15的水一起沿着离子交换膜1的表面。但是，通过这些流路14、15的水的流动不同。处理用水流路14的处理用水的流动与离子交换膜1的长边1a平行，再生用水流路15的再生用水的流动与离子交换膜1的短边1b平行。由此，处理用水流路14的第一入口10和第一出口11的处理用水的压差，比再生用水流路15的第二入口12和第二出口13的再生用水的压差大。
[软水化装置中的软水化工序]
软水化工序中，电磁阀16a、16b打开，电磁阀16c、16d关闭。由此，处理用水从第一入口10流入到形成于离子交换膜1等的间隙的处理用水用流路14，沿着离子交换膜1流动。因此，处理用水包含的硬度成分离子，与离子交换膜1的阳离子交换膜2接触，吸附于阳离子交换膜2的阳离子交换树脂颗粒4。因此，硬度成分离子被从处理用水中除去，处理用水成为软水而从第一出口11排出。
该处理用水沿着离子交换膜1流动，所以与处理用水通过离子交换膜1的情况相比，处理用水不会进入至离子交换膜1的内部。但是，处理用水流路14长，所以处理用水与离子交换膜1内的阳离子交换树脂颗粒4接触的时间变长。于是，处理用水中的硬度成分离子与阳离子交换树脂颗粒4长时间接触而被吸附，由此提高硬度成分离子的吸附效率。
另外，硬度成分离子的吸附效率高，所以不需要对各电极8、9施加电压。由此，能够抑制电力的消耗，并且不会因电解而放出气体，防止因气体在设置于下游侧的设备内蓄积而使得设备的安全性发生问题的情况。
[软水化装置201中的再生工序]
再生工序中，电磁阀16a、16b关闭，电磁阀16c、16d打开。由此，再生用水从第二入口12流入到形成于离子交换膜1等的间隙的再生用水流路15。另外，对各电极8、9施加直流电压，再生用水发生电解。由此，再生用水通过再生用水流路15时，吸附于阳离子交换膜2的阳离子交换树脂颗粒4的硬度成分离子脱离，电解的氢离子吸附于阳离子交换树脂颗粒4。由此，硬度成分离子被从阳离子交换膜2去除，离子交换膜1再生。
该再生用水沿着离子交换膜1流动，所以能够防止脱离的硬度成分离子进入到离子交换膜1的内部而发生再附着。另外，再生用水流路15比处理用水流路14短，由此再生用水与阳离子交换树脂颗粒4接触的时间短，所以能够防止硬度成分离子在下游侧再吸附于离子交换膜1的情况。进而，在阳离子交换膜2与阴离子交换膜3的界面产生氢离子，所以从离子交换膜1的内部整体性地将硬度成分离子除去，离子交换膜1的整体再生。
（实施方式3）
在实施方式1和实施方式2的软水化装置201中，第一入口10、第一出口11、第二入口12和第二出口13各设置有一个。与此相对，在实施方式3的软水化装置201中，第一入口10、第一出口11、第二入口12和第二出口13分别设置有多个。另外，实施方式3的软水化装置201还具备扩散层218、间隔部件217和密封件219。
图5是示意性地表示本发明的实施方式3的软水化装置的立体图。图6是表示沿图5所示的B-B线截断的软水化装置的纵截面图。图7是表示沿图5所示的C-C线截断的软水化装置201的横截面图。图8是示意性地表示图5的软水化装置中使用的间隔部件的平面图。图9是表示软水化工序中的处理用水的流动的概念图。图10是表示再生进程中的再生用水的流动的概念图。
[软水化装置的结构]
在软水化装置201中，如图5所示，第一入口10、第一出口11、第二入口12和第二出口13设置于壳体7。作为第一入口10，例如三个配管213连接于第一侧面7a。这些配管213，汇集于设置在电磁阀225（图9和图10）的1根主管（未图示）。作为第一出口11，例如三个配管215（图6）连接于第二侧面7b。这些配管215，汇集于设置在电磁阀226（图9和图10）的1根主管（未图示）。作为第二入口12，例如9个配管220连接于第三侧面7c。这些配管220，汇集于设置在电磁阀227（图9和图10）的1根主管（未图示）。作为第二出口13，例如9个配管221连接于第四侧面7d。这些配管221，汇集于设置在电磁阀228（图9和图10）的1根主管（未图示）。但是，电磁阀225～228也可以不与各主管连接，而是与各个配管连接。
壳体7，如图6所示，其内部收纳有一对电极8、9，和由多个、在本实施方式中为由10个离子交换膜1层叠而成的层叠体。离子交换膜1，以阳离子交换膜210与阴极8平行地相对、阴离子交换膜211与阳极9平行地相对的方式，配置于阳极9和阴极8之间。
离子交换膜1，通过将阳离子交换膜210和阴离子交换膜211在其厚度方向重叠接合而形成。该阳离子交换膜210是与图3所示的阳离子交换膜2同样的膜，阴离子交换膜211是与图3所示的阴离子交换膜3同样的膜。
间隔部件217，为了在层叠体确保在相邻的离子交换膜1之间流过再生用水的流路，设置为夹着离子交换膜1。另外，间隔部件217也可以配置在阳极9与离子交换膜1之间、以及阴极8与离子交换膜1之间。对于间隔部件217，使用具有多个贯通孔的板状体、例如使用图8所示的网眼状的网片，其尺寸例如设定为与离子交换膜1的面相同。间隔部件217由具有耐水性和机械耐久性等的、例如氟树脂ETFE形成。
扩散层218为将从第一入口10流入的处理用水在与处理用水流路14垂直的方向扩散的层。扩散层218由具有耐水性和机械耐久性的树脂、例如聚乙烯、高密度聚乙烯形成。扩散层218由通水阻力比离子交换膜1大的、例如多孔片形成。扩散层218设置于离子交换膜1的层叠体与第一入口10侧的电极、本实施方式中为阳极9之间。扩散层218与处理用水流路14垂直、与离子交换膜1平行地配置。
密封件219如图6和图7所示，为覆盖离子交换膜1的层叠体的周围的非通水性的部件。密封件219填充于离子交换膜1的端面与壳体7的内表面7c、7d、7e、7f之间，防止其间通过处理用水。该离子交换膜1的端面为与离子交换膜1的接合面垂直、且与处理用水流路14平行配置的面。密封件219例如由具有非通水性和耐水性的、例如硅树脂形成。
密封件219在壳体7的侧面7c、7d分别具有多个开口部222、223。多个开口部222、223贯通密封件219的厚度方向。开口部222的数量与第二入口12的配管220的数量一致，且配置为其位置与配管220和间隔部件217分别相对。因此，从配管220流入的再生用水流入到形成于间隔部件217的再生用水流路15。另外，开口部223的数量与第二出口13的配管221的数量一致，且配置为其位置与配管221和间隔部件217分别相对。因此，通过间隔部件217内的再生用水流路15的再生用水，从配管221排出。
[软水化装置的软水化工序]
在软水化工序中，如图9所示，电磁阀225和226打开，连接第一入口10和第一出口11的处理用水流路14打开。另外，电磁阀228和227关闭，连接第二入口12和第二出口13的再生用水流路15关闭。由此，处理用水如图6所示从第一入口10的配管213流入到壳体7内，通过阳极9的开口部224，到达扩散层218。处理用水在扩散层218在与处理用水流路14垂直的方向扩散，在扩散层218的面整体扩展。处理用水从扩散层218的整体向离子交换膜1的整个面均匀地流动。处理用水通过间隔部件217的贯通孔和离子交换膜1。在此，处理用水通过离子交换膜1的内部的阻力较大，但离子交换膜1的层叠体的周围由密封件219覆盖，所以处理用水通过离子交换膜1。由此，处理用水包含的硬度成分离子，吸附于离子交换膜1的阳离子交换膜210，处理用水被软水化。然后，处理用水通过离子交换膜1的层叠体后，通过阴极8的开口部224，向第一出口11的配管215流出。
[软水化装置201的再生工序]
在再生工序中，如图10所示，电磁阀225和226关闭，连接第一入口10和第一出口11的处理用水流路14关闭。另外，电磁阀228和227打开，连接第二入口12和第二出口13的再生用水流路15打开。由此，再生用水如图6和图7所示从第二入口12的配管220流入到壳体7内。此时，密封件219的开口部222与配管220和间隔部件217相对，所以从配管220流入的再生用水经由开口部222流入到间隔部件217。另外，再生用水沿着离子交换膜1在间隔部件217内的再生用水流路15中流动。此时，在各电极8、9，例如施加有100V～300V的电压，所以再生用水在离子交换膜1中在阳离子交换膜210与阴离子交换膜211的界面电解为氢离子和氢氧根离子。该氢离子与吸附于阳离子交换膜210的硬度成分离子进行取代，使得离子交换膜1再生。而且，硬度成分离子从阳离子交换膜210脱离，随着再生用水经由开口部223从第二出口13的配管221排出。
[作品、效果]
在本实施方式的软水化装置201中，非通水性的密封件219，防止处理用水在壳体7与离子交换膜1之间流动。由此，通过离子交换膜1的处理用水的量的减少受到抑制。于是，能够使离子交换膜1的阳离子交换膜210的阳离子交换树脂颗粒4与硬度成分离子的接触概率提高，硬度成分离子高效率地吸附于阳离子交换树脂颗粒4，处理用水的软水化的效率提高。
另外，密封件219的开口部222、223与配管220、221和间隔部件217分别相对。因此，从配管220流入的再生用水经由开口部222顺畅地通过间隔部件217内的再生用水流路15。于是，从离子交换膜1脱离的硬度成分离子，几乎不通过再生用水而进入离子交换膜1的内部地沿着离子交换膜1的表面扩展，并且与离子交换膜1平行地流动。由此，能够防止硬度成分离子吸附于阳离子交换树脂颗粒4，再生效率提高。
进而，间隔部件217配置在层叠体相互相邻的离子交换膜1之间，形成与离子交换膜1平行地延伸的再生用水流路15。因此，再生用水与离子交换膜1平行地顺畅流动，能够使再生用水中脱离的硬度成分离子与离子交换膜1接触的面积和时间变小。由此，能够抑制硬度成分离子再吸附于离子交换膜1的情况，提高离子交换膜1的再生效率。
另外，扩散层218配置于第一入口10侧的电极9和离子交换膜1的层叠体之间。由此，从第一入口10流入的处理用水在与处理用水流路14垂直的方向扩展并且向离子交换膜1去。于是，处理用水整体性地通过离子交换膜1，处理用水所含的硬度成分离子在离子交换膜1大范围中被吸附。因此，处理用水的软水化性能进一步提高。
（实施方式4）
在实施方式3的软水化装置201中，第二入口12的配管220的数量和第二出口13的配管221的数量，比间隔部件217的数量少。与此相对，在实施方式4的软水化装置201中，第二入口12的配管220的数量和第二出口13的配管221的数量，与间隔部件217的数量相等。
图11是示意性地表示本发明的实施方式4的软水化装置的立体图。图12是表示沿图11所示的D-D线截断的软水化装置的纵截面图。
第二入口12的配管220、第二出口13的配管221、间隔部件217、密封件219的开口部222、223的各自的数量相等。密封件219的开口部222与配管220和间隔部件217分别一对一相对，开口部223、配管221和间隔部件217分别一对一相对。而且，第二入口12的配管220和第二出口13的配管221经由开口部222、223贯通密封件219。第二入口12的配管220和第二出口13的配管221与配置间隔部件217的空间相接。
在再生工序中，再生用水从第二入口12的配管220经由开口部222流入到与其相对的间隔部件。而且，再生用水在多个间隔部件内的再生用水流路15不分支地，流入到与开口部222相对的间隔部件内的再生用水流路15。进而，通过再生用水流路15的再生用水，经由与间隔部件相对的开口部223从配管221流出。因此，再生用水沿着离子交换膜1顺畅地通过再生用水流路15。由此，再生用水中包含的硬度成分离子与阳离子交换膜1接触的时间和范围变小，能够防止再吸附于离子交换膜1的情况。其结果是，软水化装置201的整体的通过再生用水实现的离子交换膜1的再生效率进一步提高。
（其他的实施方式）
在上述所有的实施方式的软水化装置201中，在再生进程中，例如100V～300V的直流电压施加于电极9、8间。但是，根据配置于壳体7内的离子交换膜1的个数或处理用水的硬度等，直流电压的值可以适当地设定。
进而，上述所有的实施方式的软水化装置201中，使用形成有开口224的电极8、9，但是也可以使用没有开口的电极。此时，在实施方式1、3、4中处理用水通过电极8、9的周围，在实施方式2中通过电极8、9之间。
另外，在上述所有的实施方式的软水化装置201中，通过将阳离子交换膜2和阴离子交换膜3接合而形成离子交换膜1。但是，通过不接合阳离子交换膜2和阴离子交换膜3而重叠地配置，也能够形成离子交换膜。
进而，在上述所有的实施方式的软水化装置201中，在将阳离子交换膜2和阴离子交换膜3重合的离子交换膜1中，阳离子交换面1a形成于阳离子交换膜2的面，阴离子交换面1b形成于阴离子交换膜3的面。但是，阳离子交换面1a和阴离子交换面1b的形成方法并不限定于此。例如，也可以在1个离子交换膜的一个面形成阳离子交换面1a，在另一个面具形成阴离子交换面1b。
另外，在上述实施方式1、3和4的软水化装置201中，在软水化工序中在与离子交换膜1垂直的方向上使处理用水通过，所以将具有通水性的水解多孔离子交换膜1用于离子交换膜1。但是，如实施方式2那样，处理用水与离子交换膜1的表面平行地流动时，也可以不使用具有通水性的离子交换膜1。
进而，在上述实施方式3和4的软水化装置201中，设置有扩散层218和密封件219两者。但是，也可以只设置密封件219。
另外，在上述实施方式1的软水化装置201中，也可以还设置有间隔部件217、扩散层218和密封件219中的至少任一个。
进而，在上述实施方式2的软水化装置201中，也可以还设置有间隔部件217。
另外，上述所有实施方式，在不相互排斥对方的情况下，可以相互组合。
（实施例）
图13是示意性地表示第一软水化评价装置的截面图。图14是示意性地表示第二软水化评价装置的截面图。
（实施例1）
使用图13的第一软水化评价装置A20和图14的第二软水化评价装置B21，对相对于离子交换膜1水流动的方向所对应的软水化能力（硬度成分离子除去能力）进行评价。
使用100～150μm的阳离子交换树脂颗粒、作为数十～数百μm的热可塑性树脂颗粒使用聚乙烯树脂颗粒，制成阳离子交换膜17。另外，使用100～150μm的阴离子交换树脂颗粒、作为数十～数百μm的热可塑性树脂颗粒使用聚乙烯树脂颗粒，制成阴离子交换膜18。各离子交换膜17、18的厚度为1mm。这些阳离子交换膜17和阴离子交换膜18贴合，形成离子交换膜19。该离子交换膜19，其厚度为2mm，短边为4cm，长边为10cm。
第一软水化评价装置A20，根据使水与离子交换膜1垂直地流动时水所含的硬度成分离子的减少率，对软水化进行评价。第一软水化评价装置A20，包含第一和第二长边20a、20b，第一和第二短边20c、20d，流入口20e和流出口20f。流入口20e配置于第一长边20a侧的第一短边20c，流出口20f配置于第二长边20b侧的第二短边20d。因此，第一软水化评价装置A20的水的流路22，为从第一长边20a侧朝向第二长边20b侧，与各长边20a、20b垂直、与各短边20c、20d平行的流路。
在第一软水化评价装置A20，收纳有由多个、在本实施例中为例如由7个的离子交换膜19层叠而成的层叠体。因此，流路22的通水距离，即第一长边20a和第二长边20b之间的长度，例如为约14mm。各离子交换膜19，以阳离子交换膜17与第一长边20a平行地相对、并且阴离子交换膜18与第二长边20b平行地相对的方式配置。另外，离子交换膜19设置为其长边与各长边20a、20b平行、且相互隔开均等的间隔。因此，离子交换膜19与水的流动垂直地配置。另外，该第一短边20c和第二短边20d之间的长度，例如为10cm，所以离子交换膜1的长边嵌于第一短边20c与第二短边20d之间。也可以在间隙中填充粘接剂或防漏垫片等，以使得该离子交换膜19与各短边20c、20d之间不产生间隙。此时，以不妨碍水从流入口20e向流出口20f的流动的方式，配置粘接剂等。
第二软水化评价装置B21，根据使水与离子交换膜1平行地流动时水所含的硬度成分离子的减少率，对软水化进行评价。第二软水化评价装置B21，包含第一和第二长边21a、21b，第一和第二短边21c、21d，流入口21e和流出口21f。流入口21e配置于第一短边21c，流出口21f配置于第二短边21d。流入口21e和流出口21f，配置为在第一长边21a和第二长边21b之间相互相对。因此，第二软水化评价装置B21内的水流路23，成为从第一短边21c侧朝向第二短边21d侧，与各长边20a、20b平行、且与各短边20c、20d垂直的流路。该流路23的通水距离，即第一短边21c和第二短边21d之间的长度，例如为约10cm。
在第二软水化评价装置B21，收纳有由多个、在本实施例中为例如由7个的离子交换膜19层叠而成的层叠体。各离子交换膜19，以阳离子交换膜17与第一长边21a平行地相对、阴离子交换膜18与第二长边21b平行地相对的方式配置。另外，各离子交换膜19设置为其长边与各长边21a、21b平行、且相互隔开均等的间隔。因此，离子交换膜19与水的流动平行地配置。另外，该第一短边21c和第二短边21d之间的长度，例如为10cm，所以离子交换膜19的长边嵌于第一短边21c与第二短边21d之间。也可以在间隙中填充粘接剂或防漏垫片等，以使得该离子交换膜19与各短边21c、21d之间不产生间隙。此时，以不妨碍水从流入口21e向流出口21f的流动的方式，配置粘接剂等。另外，在层叠体中，为了使在各离子交换膜19之间处理用水均匀地流动，整流板24配置于第一短边21c与离子交换膜19的层叠体之间，以及第二短边21d与离子交换膜19的层叠体之间。
在软水化评价中，首先，从流入口20e、21e流入的水的硬度成分离子的浓度，通过碳酸钙（CaCO3）换算调整为约190ppm。该水，例如以0.42L/min.的流量从流入口20e、21e流入。然后，水通过流路22、23，从流出口20f、21f流出。对该流出口20f、21f的水所含的钙离子进行测定。而且，根据流入口20e、21e的硬度成分离子浓度的约190ppm、与流出口20f、21f的硬度成分离子浓度的差，如图15所示求得各通水时间的钙除去能力（软水化能力）。
图15是表示钙除去能力（软水化能力）与流水时间的关系的图表。此外，纵轴表示将流入口20e、21e的硬度成分离子浓度与流出口20f、21f的硬度成分离子浓度的差的值以规定值进行标准化后的钙除去能力。
第一软水化评价装置A20的钙除去能力（软水化能力），与第二软水化评价装置B21的钙除去能力（软水化能力）相比，大了约3～4倍，非常大。根据该结果可知，如第一软水化评价装置A20那样使水与离子交换膜19垂直地通过，能够使水所含的钙离子高效率地吸附于水交换膜19，能够将水软水化。
（实施例2）
使用图14的第二软水化评价装置B21，对流路的长度对应的软水化装置201的离子交换膜1的再生能力（从离子交换膜1脱去硬度成分离子的能力）进行评价。
在第二软水化评价装置B21中，除了离子交换膜19的层叠体，还收纳有阳极25和阴极26。以阳极25与阴离子交换膜18平行地相对、阴极26与阳离子交换膜17平行地相对的方式，离子交换膜19的层叠体夹于阳极25和阴极26之间。
首先，使水从流入口21e流入到第二软水化评价装置B21，直至流入口21e的硬度成分离子浓度与流出口21f的硬度成分离子浓度的差为0（零）。由此，离子交换膜19的钙离子交换容量饱和，成为离子交换膜19无法进一步吸附钙的状态。
在该第二软水化评价装置B21中，阳极25和阴极26施加有100V的电压。另外，通过碳酸钙（CaCO3）换算为约50ppm的水，以0.42L/min.的流量从流入口21e流入。水在流路23中与离子交换膜19平行地流动，从流出口21f流出。对该流出口21f的水所含的钙离子浓度进行测定。而且，根据流入口21e的硬度成分离子浓度的约50ppm、与流出口21f的硬度成分离子浓度的差，如图16所示求得长度为10cm的流路23的钙脱离能力（离子交换膜1的再生能力）。
接着，为了求得长度为6cm的流路23的钙脱离能力（离子交换膜1的再生能力），再次使190ppm的钙离子浓度的水从流入口21e流入，使离子交换膜19的钙离子交换容量成为饱和的状态。以该长边从10cm成为6cm的方式将各离子交换膜19截断。截断的离子交换膜19收纳于第二软水化评价装置B21。由此，流路23的长度从10cm缩短为6cm。
在该第二软水化评价装置B21使通过碳酸钙（CaCO3）换算为约50ppm的水以0.25L/min.的流量流入。该流量L/min.的空间速度1/cm，与10cm的流路23的流量0.42L/min.的空间速度1/cm相等。而且，采用从流出口21f流出的水，对该水所含的钙离子浓度进行测定。如图16所示地求出长度为6cm的流路23的钙脱离能力（离子交换膜1的再生能力）。
图16是表示钙脱离能力（离子交换膜1的再生能力）与流水时间的关系的图表。此外，纵轴表示将流入口21e的硬度成分离子浓度与流出口21f的硬度成分离子浓度的差的值以规定值标准化后的钙脱离能力。
其结果是，流路23的长度为10cm时的钙脱离能力（离子交换膜1的再生能力），与流路23的长度为6cm的情况相比较小。像这样，流路23较短的一方的钙离子的再吸附得以防止，离子交换膜1高效率地再生。
此外，根据上述说明，本领域技术人员能够清楚本发明的多种改良和其他的实施方式。因此，上述说明仅应该作为例示解释，是为了将执行本发明的最好的方式教给本领域技术人员而提供的。能够不脱离本发明的精神地实质上变更其结构和/或功能的详细内容。
产业上的可利用性
本发明的软水化装置，作为与现有技术相比能够抑制电力的消耗的软水化装置等是有用的。
附图标记的说明
8  阴极
9  阳极
1  水解离子交换膜
1a 阳离子交换面
1b 阴离子交换面
7  壳体
10 第一入口
11 第一出口
12 第二入口
13 第二出口
201软水化装置
217间隔部件
218扩散层
219密封件
222开口部
223开口部

Claims (11)

1.一种再生式软水化装置，其特征在于，包括：
阴极和阳极；
在一个面具有阳离子交换面，在另一个面具有阴离子交换面，且以所述阴离子交换面朝向所述阳极并且所述阳离子交换面朝向所述阴极的方式在所述阴极和所述阳极之间层叠的一个以上的水解离子交换膜；和
收纳所述阴极、所述阳极和一个以上的所述水解离子交换膜的壳体，
所述壳体具有分别作为处理用水的入口和出口的第一入口和第一出口，以及分别作为再生用水的入口和出口的第二入口和第二出口，
所述第一入口和所述第一出口之间的所述处理用水的压差，比与所述处理用水同流量的所述第二入口和所述第二出口之间的所述再生用水的压差大。
2.如权利要求1所述的再生式软水化装置，其特征在于：
以连结所述处理用水的第一入口和第一出口的直线、与连结所述再生用水的第二入口和第二出口的直线垂直的方式，设置所述第一入口、所述第一出口、所述第二入口和所述第二出口。
3.如权利要求1或2所述的再生式软水化装置，其特征在于：
所述水解离子交换膜设置成其与连结所述处理用水的第一入口和第一出口的直线垂直，且与连结所述再生用水的第二入口和第二出口的直线平行。
4.如权利要求1或2所述的再生式软水化装置，其特征在于：
所述水解离子交换膜具有长方形形状，设置成其长边与连结所述处理用水的第一入口和第一出口的直线平行，且其短边与连结所述再生用水的第二入口和第二出口的直线平行。
5.如权利要求3所述的再生式软水化装置，其特征在于：
所述水解离子交换膜由多孔材料形成。
6.如权利要求5所述的再生式软水化装置，其特征在于：
还具备覆盖多个所述水解离子交换膜层叠而成的层叠体的周围的非通水性的密封件。
7.如权利要求5或6所述的再生式软水化装置，其特征在于：
还具备设置于多个所述水解离子交换膜层叠而成的层叠体与所述第一入口侧的所述电极之间的、通水阻力比所述水解离子交换膜大的扩散层。
8.如权利要求6或7所述的再生式软水化装置，其特征在于：
还具备在所述层叠体中以被夹于相邻的所述水解离子交换膜的方式设置的间隔部件。
9.如权利要求8所述的再生式软水化装置，其特征在于：
所述密封件具有贯通其厚度方向且与所述再生用水的第二入口和第二出口分别相对的开口部，
所述开口部与所述间隔部件相对。
10.如权利要求9所述的再生式软水化装置，其特征在于：
所述开口部与所述间隔部件一对一地配置。
11.如权利要求1～10中任一项所述的再生式软水化装置，其特征在于：
处理用水通水时，所述处理用水的第一入口和第一出口打开，且所述再生用水的第二入口和第二出口关闭，
再生用水通水时，所述再生用水的第二入口和第二出口打开，且所述处理用水的第一入口和第一出口关闭。
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