【発明の詳細な説明】
水を精製するための方法と装置
発明の背景
１．発明の分野
本発明は水を精製するための方法と装置に関し、さらに詳しくは、水が有機汚
染物とイオン性汚染物の両方を実質的に含まないように、水を精製するための方
法と装置に関する。
２．関連技術の説明
化学的及び生物学的分析、製造等における使用を含めた、多くの用途に高度に
純粋な水が必要である。水の純度を測定するために一般に用いられている測定量
の１つは、イオン性汚染の尺度である２５℃におけるｍｅｇｏｈｍ−ｃｍでの水
の抵抗率(specific resistivity)である。純粋な水は１８．２ｍｅｇｏｈｍ−ｃ
ｍの理論抵抗率を有し、この値に近い水を供給することができる。例えば有機物
質及び粒状物のような非イオン性汚染物を他の分析方法によってモニターして、
時々、最大値を特定することができる。
水は濾過、単回又は多数回蒸留、収着及びイオン交換を含めた、多くの周知の
方法によって精製される。蒸留又は逆浸透濾過によって最初に処理された水はし
ばしば、活性炭床に通して残留汚染物質、主として有機物質を吸収させることに
よってさらに精製される（又は仕上げをされる(polish)）ことができる。前処理
された水はアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との層状又は混合床に通して、
残留イオン性不純物を除去することによっても処理されることができる。しばし
ば、これらの水流はまた、残留汚染物質粒子を除去するために、微孔質フィルタ
ーに通して濾過される。
典型的に、処理済み水流のさらなる精製（又は仕上げ）は、フィルターパック
配置の、単一多重床カートリッジ又は複数個の相互連結した多重床カートリッジ
においておこなわれる。例えば、Ｐａｖｉａは米国特許第４，１９６，０８１号
において水精製装置を開示しており、その１つの実施態様は単一フィルターカー
トリッジを包含する。水を精製するためのフィルターカートリッジは、脱イオン
樹脂の混合床の上流に配置された活性炭層を包含することによって、樹脂の有機
汚染を防止し、フィルター効率を高めようと試みている。しかし、活性炭がイオ
ン性不純物を含有ばかりでなく、カーボンの製造に用いられる熱分解済み球状石
油蒸留物又は樹脂ビーズの残渣から形成されるアッシュ(微粉)をも含有し、活性
炭が時には微生物を収集することが認められる。これらの汚染物質の全てが通過
する水中に放出される可能性がある。さらに、脱イオン樹脂が痕跡量（数ｐｐｂ
(parts per billion)）の有機汚染物質を水中に放出する可能性があることが知
られている。比較的微量ではあるが、このレベルでさえも有機汚染物質は例えば
高速液体クロマトグラフィー等のような有機分析に不利な影響を与える可能性が
ある。
水中と、炭素及び樹脂床中の有機不純物とイオン性不純物の影響に対処するた
めに、非常に多様な水精製方法と濾過デバイスが提案されている。例えば、超純
粋な水を製造するための方法と装置はＨｅｄｇｅ等によって米国特許第４，４３
０，２２６号に開示されている。この特許は、有機汚染物質とイオン性汚染物質
の両方を実質的に含まず、１６〜１８ｍｅｇｏｈｍ−ｃｍの抵抗率を有する超純
粋な水を製造するための、水処理カートリッジと方法を開示する。このデバイス
は、活性炭と混合床イオン交換樹脂との粒状混合物を有する容器を包含する。こ
の混合物は成分をドラム内である期間にわたって一緒にローリングすることを含
めた公知の方法によって用意される。操作時には、混合イオン交換樹脂と活性炭
との混合物に水が通される。理論では、活性炭が樹脂から放出される残留有機汚
染物質を除去し、混合イオン交換樹脂が活性炭から放出されるイオン性汚染物質
を除去する。しかし、米国特許第４，４３０，２２６号に開示された粒状混合物
と同様な、混合イオン交換樹脂と活性炭との粒状混合物が、一部には混合物成分
の密度及び粒度の相違の結果として徐々に分離して、低い品質の水を生じる可能
性がある。さらに、フィルターカートリッジに充填する前に混合物を用意するこ
とは、生産の非能率と取り扱い問題とを招来する可能性がある。
上記問題に加えて、水を精製するために粒状混合物を含有する水処理カートリ
ッジに通す水の流動を制限しないと、水の下降流動中のカートリッジ側壁に沿っ
て床中のチャンネリング又は水上昇流動中の床の流動化が生じる可能性がある。
両方の場合に、活性炭と混合イオン交換樹脂との混合物と水との不充分な接触が
結果として低い総合水純度を生じる可能性がある。活性炭と混合イオン交換樹脂
との層又は混合物を包含する既知フィルター系に関連した他の欠点は、活性炭か
らイオン性不純物とアッシュとを除去し、イオン交換樹脂を湿潤させて膨張させ
るために、数時間から一晩にまで続きうるような、使用前（始動）すすぎ洗い及
び／又は浸漬時間を必要にすることである。始動操作を必要とする結果として、
ある期間にわたってフィルターに水流を通すことが、高度に純粋な水を得るため
に、しばしば必要になる。
発明の概要
本発明は水を精製するための方法と装置に関する。本発明の方法と装置とは非
常に低い有機及びイオン性汚染物質と、１７．５ｍｅｇｏｈｍ−ｃｍより大きい
抵抗率と、５ｐｐｂ未満のＴＯＣレベルとを有する精製水を製造することができ
る。水を精製するためのこの方法は、入口と出口とを有するカートリッジを用意
することを包含する。このカートリッジは少なくとも１層の活性炭と少なくとも
１層のイオン交換樹脂混合物とを充填される。活性炭層と混合イオン交換樹脂層
とは自由浮動性の中間樹脂層(inter-resin layer)スクリーンによって分離され
る。水流は入口からカートリッジに供給され、活性炭と混合イオン交換樹脂との
別々の層を通って、有機汚染物質とイオン性汚染物質とを実質的に含まない純粋
な水流を製造する。好ましくは、活性炭層は混合イオン交換樹脂層の蒸留に配置
される。
本発明の他の実施態様では、水精製装置内の混合イオン交換樹脂層の性能を改
良するために、小さい直径のアニオン及び／又はカチオン交換樹脂が用いられる
。さらに、本発明は、水精製装置の総合性能を強化するために、例えば、熱分解
樹脂から形成された活性炭のような、低アッシュ含量を有する吸着物質上での予
備洗浄及び抽出方法にも関する。
本発明の他の実施態様では、カートリッジハウジング内で活性炭と混合イオン
交換樹脂とを包含する濾過材の交互層を分離するために、自由浮動性中間樹脂層
スクリーンを用意する。このスクリーンは活性炭層と樹脂層との間の第２流れ分
配器(fow distributor)としても役立つ。自由浮動性中間樹脂層スクリーンは濾
過材の交互層の移動(shifting)及び好ましくない混合をも防止する。
発明の詳細な説明
本発明は、非常に低い有機及びイオン性汚染物質と、１７．５ｍｅｇｏｈｍ−
ｃｍより大きい抵抗率と、５ｐｐｂ未満のＴＯＣレベルとを有する高純度水を製
造するための方法と装置に関する。
本発明は、入口と出口とを有し、活性炭と混合床アニオンとカチオン交換樹脂
との１つ以上の連続層を含有する少なくとも１個のカートリッジハウジングを用
いる。このカートリッジハウジングに当業者に公知の方法によって交互層を充填
する。典型的には、所定量の第１層をカートリッジに注入して、如何なる空隙を
も満たすように、このカートリッジを振動させる。交互物質層に関して、最終的
な所望のレベルが達成されるまで、この操作を繰り返す。
水供給流は入口からカートリッジハウジングに入り、使用のために処理されて
から、カートリッジ出口から取り出される。精製水流出流(outlet flow)はカー
トリッジを通って再循環されることもできる。水の流入流(inlet flow)は、例え
ば、１９９６年２月９日に本出願と同時出願され、本明細書に援用される、「濾
過材を通る一方向流による水精製カートリッジアセンブリ」なる名称の同時係属
米国特許出願第０８／５９８，８１８号に示され、説明されるような流れ分配デ
バイスによって、活性炭と混合床アニオン及びカチオン交換樹脂との連続層上に
均一に分配されることができる。
活性炭と混合イオン交換樹脂との連続層の各々の数と高さとは、処理されるべ
き水の必要条件に応じて変化することができる。２層程度の少ない層をカートリ
ッジに用いることができるが、単一フィルターカートリッジ内の約４層〜１０層
が高純度水の製造に最も効果的であることが判明している。単一フィルターカー
トリッジ内に用いられる層の総数は一部はカートリッジの総容積の関数である。
各層の厚さは樹脂及び活性炭の種類とそれらに含まれる不純物とによって決定さ
れる。典型的に、各個別層の厚さは総カートリッジ高さの約１％〜約５０％の範
囲内でありうる。最も好ましくは、各層において処理すべき水の充分な滞留時間
を与えるために各層の厚さは総カートリッジ高さの約１０％〜約４０％の範囲内
である。層が薄すぎると、水は層を迅速に通過して、有効に処理される事ができ
ない。これに反して、層が厚すぎると、残留イオン性不純物（活性炭中）及び／
又は有機不純物（樹脂層中）が水流中に放出される可能性がある。当業者に公知
であるように、活性炭層は典型的に供給水中に存在する及び／又は樹脂によって
放出される有機汚染物質を吸収し、混合床イオン交換樹脂層は供給水中から及び
／又は炭素によって放出されるイオン性不純物を除去する。
イオン交換樹脂は約２００ミクロンから約２ｍｍまでの範囲の粒度で入手され
る。本発明の他の態様では、より小さい直径の混合床イオン交換樹脂ビーズを用
いて、混合床イオン交換樹脂層の性能を改良し、それによって本発明によって製
造される総合水純度を改良することができることが判明している。より小さいサ
イズの樹脂ビーズが、一部には小さいサイズの樹脂ビーズの増大された総表面積
によって、総反応の速度を改良すると考えられる。これらのラインに沿って、上
記形態と同様な交互形態で約５９０ミクロンの公称粒径を有するカチオン樹脂ビ
ーズの代わりに約３５０ミクロン直径の公称粒径を有するより小さいカチオン樹
脂ビーズを用いると、混合イオン交換樹脂の総生産能力(total capacity utiliz
ation)が高められたことが判明している。特に、４０容量％のより小さいカチオ
ン樹脂ビーズの混合イオン交換樹脂層を用い、同様な供給水条件を用いた総生産
能力はより大きいサイズのカチオン樹脂ビーズに比べて約８％高かった。ほぼ均
一な樹脂ビーズサイズ混合物の約４０％を占める、大きいカチオン樹脂ビーズで
は７５％の生産能力が得られ、混合物が大きいアニオン樹脂ビーズと混合された
４０容量％の小さいカチオン樹脂ビーズを含む場合には、８３％の生産能力が得
られた。さらに、ほぼ均一な樹脂ビーズサイズ混合物が形成されるように、アニ
オンビーズサイズを同じように縮小する場合には、総生産能力が向上すると予想
される。
両方の種類の樹脂は上述したように実質的に同等なサイズの球状ビーズとして
典型的に製造されるが、アニオン樹脂又はカチオン樹脂のいずれかが他方に比べ
て縮小したサイズを有することができる。さらに、水流から所望のレベルのイオ
ン性汚染物質除去を達成するために、樹脂を種々な割合で混合することができる
。小さい樹脂ビーズ（アニオン樹脂又はカチオン樹脂）は大きいビーズのサイズ
の
約４０％〜約９０％の範囲であることができる。好ましくは、小さい樹脂ビーズ
は大きいビーズの約６５％である。カチオン樹脂のアニオン樹脂に対する比率は
供給水と、製造される水の所望の純度レベルとに依存して１：１０から１０：１
までに調節されることができる。ほぼ等しい数のイオン収集部位を提供するよう
に、最も好ましくは、等しい部のカチオン樹脂とアニオン樹脂とを混合床イオン
交換樹脂層に用いる。
吸着材(adsorption material)を用いて、非常に多様な有機汚染物質、時には
無機汚染物質を除去することができる。このような吸着材は活性炭、例えば、Ｒ
ｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ）か
ら入手可能なＡｍｂｅｒｓｏｒｂTM吸着材のような、炭素質吸着材等を含めた、
天然及び合成の吸着材を包含する。最も典型的には、本発明は、非常に多様な有
機物質に対して吸着性であり、低いアッシュ含量を有する活性炭物質を用いる。
当業者に公知であるように、アッシュ（微粉）は、炭素の製造に用いられる、熱
分解された球状石油蒸留物又は樹脂ビーズの残渣から形成される。樹脂ビーズ又
は高分子量石油蒸留物残渣の熱分解によって製造される炭素は固有にアッシュ（
微粉）含量が少ない。さらに、樹脂ビーズ又は高分子量石油蒸留物残渣から形成
される炭素は一般に、石炭又は有機物質から製造される炭素より均一な球サイズ
を生じる。石炭又は有機物質から製造される活性炭は典型的に、洗浄前に約５〜
２０％アッシュを包含する。活性炭の実質的に均一なサイズと球形はより効果的
な取り扱いと充填を可能にする。この低いアッシュ（微粉）含量は浸出及びフィ
ルターカートリッジ内のチャンネリングも最小にする。
樹脂ビーズから形成された高純度活性炭又は低アッシュ／不純物炭素質吸着材
によって用いられる洗浄及び抽出方法が、予洗浄されないような炭素及び吸着材
に比べて、活性炭の一様に良好な性質及び性能を生じることが判明している。そ
れ故、本発明の他の実施態様では、予洗浄した低アッシュ活性炭を用いて、濾過
装置の性能を改良することができ、その結果として強化された総合水純度が生じ
る。活性炭処理中に、例えば、Ｋｕｒｅｈａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔ
ｒｙ Ｃｏ．社（日本）から入手可能な、ＫｕｒｅｈａTM炭素のような、実質的
に均一なサイズで、球形の活性炭を約２：１の比率で脱イオン水（抵抗率１７ｍ
ｅｇｏｈｍ−ｃｍ）と混合する。この混合物を次に約１７０°Ｆ〜約２２０°Ｆ
（約７６．７℃〜約１０４．４℃）の温度に加熱し、洗浄する炭素の量に依存し
て、所定の期間にわたって安定化させる。この期間は、例えば、約１．０〜約２
．０時間続くことができる。この最初の脱イオン水浴を次に排出させて、新鮮な
脱イオン水を活性炭に加える。排出された水の導電性を測定し、所望のレベルに
達するまでこの操作を繰り返す。水の初期導電性は約２０μＭｈｏ／ｃｍから２
μＭｈｏ／ｃｍ未満にまで低下する。各すすぎ洗い後に、活性炭を窒素によって
所定の期間パージして、多孔質炭素内に閉じ込められうるガスを全て放出させる
。最後のすすぎ洗いと窒素パージ後の活性炭を本発明のフィルターカートリッジ
に用いるために脱水させる（乾燥させる）。
本発明の他の態様では、自由浮動性中間樹脂層スクリーンを設けて、カートリ
ッジハウジング内の濾過材の交互層を分離させる。自由浮動性中間樹脂層スクリ
ーンは使用、製造又は郵送及び取り扱い中の濾過材の交互層の移動又は好ましく
ない混合を防止する。水精製デバイスの内部構成要素に関すると同様に、自由浮
動性中間樹脂層スクリーンは、汚染物質の水による溶媒吸収(solvent absorptio
n)を実質的に制限するような任意の物質から構成されることができる。典型的に
、中間樹脂層スクリーンは不活性プラスチック又は金属物質から製造される。ス
クリーンは好ましくは例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＶＤＦ、Ｔｅｆ
ｌｏｎ（登録商標）樹脂、又は他のフッ素化熱可塑性物質、ナイロン等のような
、低抽出性物質から製造される。
スクリーンは活性炭層と樹脂層との間の第２流れ分配器としても作用すること
ができる。このスクリーンは炭素粒子又は樹脂粒子の交互隣接層への通過を防止
するが、最小の圧力低下で水を通過させる。それ故、このスクリーンはフィルタ
ーカートリッジハウジング内の第２流れ分配器として作用する。したがって、中
間樹脂層スクリーンは典型的に約５〜約９５％の開放面積を包含し、約０．０１
５インチ〜約０．２５インチの厚さを有する。上述したように、このスクリーン
は濾過粒子層の間で自由浮動性である（濾過装置のカートリッジ又は他の構成要
素の表面に緊密に固定されない）。典型的に、このスクリーンは、炭素粒子及び
／又は樹脂粒子がこの表面に沿って混合することを防止するために、カートリッ
ジハウジングの内周の断面形状又はサイズに合わせて切断される。層が混合する
ことをさらに防止するために、スクリーンは硬質外側リムを包含して、スクリー
ンにさらに安定性を与えることができる。硬質外側リムの追加はまた、流体の流
れをカートリッジハウジング壁から離れるように向け直すことによって、カート
リッジ内面に沿ったチャンネリングを防止するように作用すると考えられる。
本発明の、自由浮動性中間樹脂スクリーンセパレータを含めた、濾過材の層状
形態は、例えば、１９９６年２月９日に本出願と同時出願され、本明細書に援用
される、「濾過材を通る一方向流による水精製カートリッジアセンブリ」なる名
称の同時係属米国特許出願第０８／５９８，８１８号に示され、説明されるよう
な濾過デバイスに組み込まれることができる。
下記実施例によって本発明をさらに説明するが、これらの実施例は本質的に例
示的であるように意図されるものであり、本発明の範囲を限定するものと解釈さ
れるべきではない。
実施例Ｉ
入口及び出口と、少なくとも１つの混合イオン交換樹脂層の上流に配置された
少なくとも１つの活性炭層とを有する少なくとも１つのハウジングを包含する水
精製装置を用意して、有機汚染物質とイオン性汚染物質の両方を実質的に含まな
い純粋な水の供給におけるこの装置の有効性を評価した。
約５．０μＭｈｏ／ｃｍの導電性を有する前処理済み水（逆浸透による）をカ
ートリッジに通して約２．０リットル／分で注入した。約６インチの内径と約１
２インチの高さとを有する円筒形ポリプロピレンカートリッジを用いた。このカ
ートリッジに活性炭と混合床アニオン及びカチオン交換樹脂との４交互層を充填
した。用いたイオン交換樹脂はＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍ
ｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から入手可能な、容量において１：１比のアニオン樹脂と
カチオン樹脂とを有するＭｏｎｏｓｐｈｅｒｅTMＭＲ−３混合床樹脂であった。
用いた活性炭は０．５重量％未満の非常に低いアッシュ含量を有するビーズ形（
実質的に球状粒子）のＫｕｒｅｈａTM炭素であった。
カートリッジに種々な厚さ（総カートリッジ長さに対して）の４層を充填した
。交互層の間にスクリーン分離デバイスを挿入しなかった。供給水によって接触
さ
れるながら、下流に進んで、層は活性炭（１２％）、混合アニオン及びカチオン
交換樹脂床（５８％）、活性炭（１２％）及び混合イオン交換樹脂床（１８％）
を包含した。生成物の水の抵抗率はカートリッジ出口において１７．６ｍｅｇｏ
ｈｍ−ｃｍより大きいと測定され、生成物中の総有機物含量（ＴＯＣ）レベルは
５ｐｐｂ未満であると判明した。
実施例ＩＩ
実施例Ｉのカートリッジにほぼ同じ厚さ（各層がカートリッジ長さの２５％で
あった）を有する４交互層の活性炭と混合イオン交換樹脂（実施例Ｉに述べた通
り）を、活性炭から始まって、混合イオン交換樹脂床で終わるように充填した。
自由浮動性中間樹脂層スクリーンを各交互層の間に挿入した。活性炭は非常に低
いアッシュ含量を有し、カートリッジに充填する前に別の洗浄及び抽出プロセス
によって用意された。カートリッジに供給した水は実施例Ｉに用いた水と同様に
（逆浸透）前処理され、４層カートリッジを通過する前に、活性炭層と混合イオ
ン交換樹脂層とに通して供給された。水はカートリッジに通して約２．０リット
ル／分で注入された。生成物の水の抵抗率はカートリッジ出口において１７．６
ｍｅｇｏｈｍ−ｃｍより大きいと測定され、ＴＯＣレベルは５ｐｐｂ未満である
と判明した。
実施例ＩとＩＩは、カートリッジ内の活性炭と混合イオン交換樹脂との多重層
を効果的に用いて、水を精製し、有機不純物とイオン性不純物の全てを実質的に
除去することができることを説明する。さらに、実施例ＩとＩＩは、活性炭層と
樹脂層とがカートリッジ内でそれぞれ異なる厚さであることができ、有機汚染物
質とイオン性汚染物質とを実質的に含まない水をなお供給することができること
を実証する。実施例ＩＩＩ
実施例Ｉのカートリッジに６交互層の活性炭と混合イオン交換樹脂とを充填し
た。層の順序は活性炭（８．３％）、混合床イオン交換樹脂（５８．３％）、混
合床イオン交換樹脂（８．３％）、活性炭（８．３％）及び混合床イオン交換樹
脂（８．３％）を包含した。実施例Ｉ及びＩＩと同様に、カートリッジに通して
供給した水は２リットル／分の流速度で逆浸透によって前処理した水であった。
生成物の水の抵抗率はカートリッジ出口において１３．０ｍｅｇｏｈｍ−ｃｍよ
り大きいと測定された。
この実施例は、濾過材の層順序と厚さとが生産される水の純度に重大な影響を
及ぼすことを示す。
実施例ＩＶ
上記予洗浄と抽出プロセスの活性炭に対する硬化を評価するために、実施例Ｉ
のカートリッジにほぼ同じ厚さ（各層がカートリッジ長さの２５％であった）を
有する４交互層の活性炭と混合イオン交換樹脂（実施例Ｉに述べた通り）を、活
性炭から始まって、混合イオン交換樹脂床で終わるように充填した。用いた活性
炭は室温において逆浸透処理済み水によってのみ約１時間すすぎ洗いした。それ
故、活性炭は上述した、実施例Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩで用いた活性炭に対して適用
したような予洗浄及び抽出プロセスを受けなかった。用いた樹脂は非常に低い総
有機物含量を有する、均一なビーズサイズの混合床であった。他の全ての実施例
と同様に、カートリッジに通して供給した水は逆浸透によって前処理した水であ
り、実施例ＩＩにおけるように、この場合にも、水は４層カートリッジを通過す
る前に、活性炭層と混合イオン交換樹脂層とに通して供給された。生成物の水の
抵抗率はカートリッジ出口において測定されたが、１７．５ｍｅｇｏｈｍ−ｃｍ
に達しなかった。
同じすすぎ洗い済み水を、ほぼ同じ厚さ（各層がカートリッジ長さの約１７％
であった）を有する６交互層を、活性炭から始まって、混合床イオン交換樹脂で
終わるように有するカートリッジに用いた。カートリッジに同様に前処理した水
を供給し、生成物の水の抵抗率は１５．０ｍｅｇｏｈｍ−ｃｍに達しなかった。
実施例ＩＶは、活性炭と混合イオン交換樹脂との交互層を含む水濾過カートリ
ッジに用いる前の、例えば活性炭のような、吸着材に対する本発明の予洗浄及び
抽出プロセスの効果を説明する。
本発明の特定の実施態様を例示のために詳細に説明したが、本発明の要旨及び
範囲から逸脱せずに種々な変更がおこなわれることが可能である。したがって、
本発明は添付請求の範囲による以外には限定されない。
【手続補正書】
【提出日】平成１１年７月２日（１９９９．７．２）
【補正内容】
（１）明細書の翻訳文、第９頁、第２６〜２７行目の「混合床イオン交換樹脂（
５８．３％）、混合床イオン交換樹脂（８．３％）」を『混合床イオン交換樹脂
（５８．３％）、活性炭（８．３％）、混合床イオン交換樹脂（８．３％）』に
補正します。
（２）請求の範囲を別紙のとおり補正いたします。
（別紙）
請求の範囲
１．水を精製するための方法であって、
入口と出口とを有するカートリッジを用意する工程と；
前記カートリッジに活性炭とイオン交換樹脂混合物との４〜１０個の連続交互
層を充填し、活性炭とイオン交換樹脂混合物との前記層の各々が各層において処
理されるべき水の充分な滞留時間を与えるために充分な厚さを有するようにする
工程と；
水流を前記カートリッジ入口に注入し、活性炭と混合イオン交換樹脂との前記
層に通して、有機汚染物質とイオン性汚染物質とを実質的に含まない純粋な水流
を生成する工程と；
前記精製水を前記カートリッジ出口から取り出す工程と
を含む上記方法。
２．前記精製水が１７．５ｍｅｇｏｈｍ−ｃｍより大きい抵抗率と、５ｐｐ
ｂ未満のＴＯＣレベルとを有する、請求項１記載の方法。
３．前記イオン交換樹脂混合物がアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを
約１：１０から約１０：１までの比率で含む、請求項１又は２に記載の方法。
４．前記イオン交換樹脂ビーズが実質的に球状であり、約２００ミクロン〜
約２ｍｍの範囲内の公称粒度を有する、請求項１又は２に記載の方法。
５．前記イオン交換樹脂が実質的に等しい部のアニオン交換樹脂とカチオン
交換樹脂とを包含する、請求項３記載の方法。
６．前記アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との一方が他方の交換樹脂の
公称粒度の約４０％〜約９０％である公称粒度を有する、請求項３記載の方法。
７．前記アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との一方が他方の交換樹脂の
公称粒度の約６５％である公称粒度を有する、請求項６記載の方法。
８．前記活性炭が予洗浄されたものであり、熱分解樹脂から形成されたもの
である、請求項１記載の方法。
９．水を精製するための装置であって、
入口と出口とを有する少なくとも１つのカートリッジハウジングと；
前記ハウジング内に配置された、活性炭とイオン交換樹脂混合物との４〜１０
個の連続交互層と
を含み、活性炭とイオン交換樹脂混合物との前記層の各々が各層において処理さ
れるべき水の充分な滞留時間を与えるために充分な厚さを有する上記装置。
１０．前記イオン交換樹脂混合物がアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂と
を約１：１０から約１０：１までの比率で含む、請求項９記載の装置。
１１．前記イオン交換樹脂ビーズが実質的に球状であり、約２００ミクロン
〜約２ｍｍの範囲内の公称粒度を有する、請求項９記載の装置。
１２．前記イオン交換樹脂が実質的に等しい部のアニオン交換樹脂とカチオ
ン交換樹脂とを包含する、請求項１０記載の装置。
１３．前記アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との一方が他方の交換樹脂
の公称粒度の約４０％〜約９０％である公称粒度を有する、請求項１０記載の装
置。
１４．前記アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との一方が他方の交換樹脂
の公称粒度の約６５％である公称粒度を有する、請求項１３記載の装置。
１５．前記活性炭が予洗浄されたものであり、熱分解樹脂から形成されたも
のである、請求項９記載の装置。
１６．活性炭とイオン交換樹脂混合物との前記層の間に配置された前記自由
浮動性中間樹脂層スクリーンが不活性物質から構成され、約５〜約９５％の開放
面積を有し、約０．０１５インチ〜約０．２５インチの範囲内の厚さを有する、
請求項９記載の方法。
１７．前記スクリーンが硬質外周リムをさらに包含する、請求項１６記載の
装置。
１８．水を精製するための方法であって、
入口と出口とを有するカートリッジを用意する工程と；
前記カートリッジに活性炭とイオン交換樹脂混合物との４〜１０個の連続交互
層を充填し、前記イオン交換樹脂混合物がアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂
とを約１：１０から約１０：１までの比率で含み、前記樹脂の一方が他方の交換
樹脂の公称粒度の約４０％〜約９０％である公称粒度を有し、活性炭とイオン交
換樹脂混合物との前記層の各々が各層において処理されるべき水の充分な滞留時
間を与えるために充分な厚さを有するようにする工程と；
水流を前記カートリッジ入口に注入し、活性炭と混合イオン交換樹脂との前記
層に通して、１７．５ｍｅｇｏｈｍ−ｃｍより大きい抵抗率と５ｐｐｂ未満のＴ
ＯＣレベルとを有する純粋な水流を生成する工程と；
前記精製水を前記カートリッジ出口から取り出す工程と
を含む上記方法。
１９．水を精製するための方法であって、
入口と出口とを有するカートリッジを用意する工程と；
活性炭を物質を約１７０°Ｆ〜約２２０°Ｆ（約７６．７℃〜約１０４．４℃
）の温度において水中で洗浄する工程と；
前記カートリッジに活性炭とイオン交換樹脂混合物との４〜１０個の連続交互
層を充填し、活性炭とイオン交換樹脂混合物との前記層の各々が各層において処
理されるべき水の充分な滞留時間を与えるために充分な厚さを有するようにする
工程と；
水流を前記カートリッジ入口に注入し、活性炭と混合イオン交換樹脂との前記
層に通して、１７．５ｍｅｇｏｈｍ−ｃｍより大きい抵抗率と５ｐｐｂ未満のＴ
ＯＣレベルとを有する純粋な水流を生成する工程と；
前記精製水を前記カートリッジ出口から取り出す工程と
を含む上記方法。
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(72)発明者 イハ，アニル・ディー
アメリカ合衆国マサチューセッツ州02173,
レキシントン，シェリダン・ストリート
13
(72)発明者 マッカーシー，ポール・ティー
アメリカ合衆国ニューハンプシャー州
03060，ナシュア，アムハースト・ストリ
ート 9019
(72)発明者 ウィリアムズ，アーサー・エフ
アメリカ合衆国ニューハンプシャー州
03060，ナシュア，アムハースト・ストリ
ート 168