JP2003112185A

JP2003112185A - 電気脱イオン装置

Info

Publication number: JP2003112185A
Application number: JP2001305624A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Omura; 愼一大村; Fumio Arase; 文夫荒瀬
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2001-10-01
Filing date: 2001-10-01
Publication date: 2003-04-15
Anticipated expiration: 2021-10-01
Also published as: JP3985487B2

Abstract

(57)【要約】【課題】交互に積層された脱塩室と濃縮室の両面での
カチオン、アニオン両イオン交換膜間の夫々の間隔及び
脱塩室同志、濃縮室同志の体積を一定にし、脱イオン能
力を安定に保ち、品質が均一な脱イオン水を得ると共
に、積層した室からの水の洩れを防止し、水洩れによる
電流リークの危険や、硬度成分の析出による装置の破損
の余地を無くす。【解決手段】交互に配列された複数枚のアニオン交換
膜１１とカチオン交換膜１２との間に窓状の開口部２１
を有する枠体３１、３２を介在して濃縮室１３と、イオ
ン交換体１５を充填した脱塩室１４とを交互に積層、構
成した電気脱イオン装置において、上記枠体３１、３２
の外形をイオン交換膜１１、１２の外形より大にし、上
記枠体の開口部２１の回りの枠組みにイオン交換膜を嵌
合する窪み２２と、上記窪みを囲む膜包囲部２３とを設
け、上記窪みと膜包囲部との間の段差ｔ１をイオン交換
膜１１、１２の厚さより小にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体、液晶、
製薬、食品、電力等の各種分野の産業や、研究施設等で
脱イオン水を製造するために使用されている電気脱イオ
ン装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気脱イオン装置は、例えば本特許出願
人の特開２００１−１１３２８号公報に記載されている
ように、陽極及び陰極と、それらのエンドプレートとの
間に同大の複数のアニオン交換膜とカチオン交換膜（本
書では総称してイオン交換膜とも記す。）とを交互に配
列し、その隣接した各２枚宛のイオン交換膜の間に、イ
オン交換膜と同大で、窓状の開口部を有する濃縮室用外
枠と、脱塩室用外枠とを交互に配置し、上記濃縮室用外
枠の開口部で濃縮室を、脱塩室用外枠の開口部でイオン
交換体を充填した脱塩室とを夫々形成して積層してあ
る。そして、陽極のエンドプレートと陰極のエンドプレ
ート、及びその間に積層された全部のイオン交換膜と外
枠の各上縁部と下縁部に一連の複数の通液口を貫通して
設けてあり、各外枠は通液口と窓状開口部の内部を連通
する連通孔を有する。

【０００３】脱イオン水を製造するには、陽極と陰極と
の間に直流電源を印加し、上記一連の通液口の一つか
ら、全部の脱塩室の内部に被処理水を、全部の濃縮室の
内部に濃縮用水を、夫々上端から供給する。これにより
脱塩室に供給された被処理水は、室内を流れ下る際に室
内に充填されたイオン交換体と接触して不純物イオンを
除去され、脱イオン水になる。こうして脱塩室でイオン
交換体が被処理水から除去した不純物イオンはイオン交
換膜を透過して濃縮室内に移動するので、濃縮室内を流
れ下る濃縮用水は脱塩室から移動してきた不純物イオン
を取り込み、不純物イオンを高濃度で含む濃縮水となっ
て、濃縮室の下端から前記一連の他の通液口の下流端か
ら系外に流出し、脱塩室の下端からは不純物イオンを除
去された脱イオン水が前記一連の通液口の下流端から得
られる。尚、脱塩室用外枠、つまり脱塩室の厚さは、除
去すべきイオン種などによって相違し、濃縮用外枠の厚
さと同じ場合もあるが、通常は濃縮室用外枠の厚さより
も厚く、厚い場合は４倍程になることもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】陽極とそのエンドプレ
ート、及び陰極とそのエンドプレートと、その間に介在
する複数枚のイオン交換膜、並びに複数の外枠は、その
周縁部沿いに点々と間隔を保って貫通したボルト、ナッ
トなどのファスナで締め付けて積層体を構成するか、上
記ファスナでの締め付けと、積層体の回りからの水洩れ
防止のため隣接したイオン交換膜と外枠の対向面を接着
又は溶着することを併用して積層体を構成している。

【０００５】複数のファスナで周縁の回りを点々と締め
付けると、ファスナの１つ宛の締め付け力の変化によ
り、２枚の外枠の間に挟まれた各イオン交換膜の外枠と
対向する周縁部の潰れ代が変化し、これに基づき、脱塩
室同志や濃縮室同志の厚さの変化や、外枠で隔てられた
アニオン交換膜とカチオン交換膜との間の間隔の変化が
生じ、その結果、各脱塩室と各濃縮室の体積が変化して
脱塩室に充填したイオン交換体の充填密度や接触圧力、
イオン交換体とイオン交換膜との接触圧力のバラツキを
招き、それが電気脱イオン装置の性能に影響を及ぼし、
採水した脱イオン水の品質の不均一化の原因になる。
又、積層体の回りからの水洩れを防止するため、積層し
た際に対向するイオン交換膜と外枠との対向面を接着、
溶着しても、外枠とイオン交換膜との間に施工が不完全
な個所が生じると、そこから水洩れが生じるし、イオン
交換膜自体の周縁部外周から外に水が浸み出して水洩れ
が起こり、これらの水洩れは電流リークによる危険を生
じる。又、水洩れ発生個所では硬度成分の析出が生じ、
装置が破損することもある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、脱塩室
の両面、及び濃縮室の両面でのカチオン、アニオン両イ
オン交換膜の間の夫々の間隔、及び脱塩室同志、濃縮室
同志の夫々の体積を一定にするため、積層体を構成する
際のイオン交換膜の周縁部の潰れ代を均一に保ち、且つ
積層体の回りからの水洩れを防止することによって上述
の課題を解消したのであって、本発明の請求項１に記載
の電気脱イオン装置は、交互に配列された複数枚のアニ
オン交換膜とカチオン交換膜との間に窓状の開口部を有
する枠体を介在して濃縮室と、イオン交換体を充填した
脱塩室とを交互に積層、構成した電気脱イオン装置にお
いて、上記枠体の外形をイオン交換膜の外形より大に
し、上記枠体の開口部の回りの枠組みにイオン交換膜を
嵌合する窪みと、上記窪みを囲む膜包囲部とを設け、上
記窪みと膜包囲部との間の段差をイオン交換膜の厚さよ
り小にしたことを特徴とする。この場合、窪みと膜包囲
部を、枠組みの両面に一体に設けても、窪みと膜包囲部
を枠組みの片面にいったに設けてもよい。そして、枠体
の、開口部よりも上と下の位置に被処理水、濃縮用水、
脱イオン水、濃縮水を通水する複数の通液口と、上記通
液口と開口部の内部を連通する連通孔とを設けることが
好ましい。又、本発明の請求項５に記載の電気脱イオン
装置は、交互に配列された複数枚のアニオン交換膜とカ
チオン交換膜との間に窓状の開口部を有する枠体を介在
して濃縮室と、イオン交換体を充填した脱塩室とを交互
に積層して構成した電気脱イオン装置において、上記枠
体を、外形がイオン交換膜の外形より大きく、イオン交
換膜よりも小さい開口部を有する平らな主板と、外形が
上記主板と同じで、厚さがイオン交換膜よりも薄く、イ
オン交換膜を嵌合する嵌合口を備えた別体の膜包囲板と
で構成し、膜包囲板を主板に固定し、膜包囲板の嵌合口
でイオン交換膜を囲むようにしたことを特徴とする。こ
の場合、別体の膜包囲板を主板の両面に取付けても、別
体の膜包囲板を主板の片面に取付けてもよい。そして、
主板と膜包囲板とに、主板の開口部よりも上と下の位置
に被処理水、濃縮用水、脱イオン水、濃縮水を通水する
複数の通液口と、上記通液口と開口部の内部を連通する
連通孔を設けることが好ましい。そして、いずれの場合
も、膜包囲板の周縁部に０リングを巡らせて取付けるこ
とが好ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】図示の各実施例において、１１…
と、１２…は交互に配列された複数枚のアニオン交換膜
とカチオン交換膜、１３と１４は両膜１１、１２の間に
交互に形成された濃縮室と脱塩室とを示し、脱塩室には
イオン交換体１５が充填してある。尚、必要により濃縮
室にもイオン交換体を充填してもよい。上記濃縮室と、
脱塩室とは交互に配列された上記２枚宛のイオン交換膜
の間に介在する枠体で形成され、これらは図示していな
いエンドプレート、陽極とエンドプレート、陰極との間
に位置し、前述したように周縁部沿いに間隔を保って点
々と貫通したファスナで締め付けられて積層体を構成す
る。尚、前述したように、脱塩室の厚さは濃縮室の厚さ
の１〜４倍である。

【０００８】枠体は外形がアニオン、カチオン各交換膜
１１、１２よりも大きい縦長の長方形で、その内部にイ
オン各交換膜より少し小さな開口部を有し、例えばプラ
スチックで２〜２０ｍｍ程度の厚さに成形されている。
尚、イオン各交換膜１１、１２の外形は長辺が約５００
〜７００ｍｍ、短辺が約３５０〜４００ｍｍの長方形
で、厚さが約０．５〜０．８ｍｍである場合、枠体の外
形は長辺が約６００〜９００ｍｍ、短辺が約４３０ｍｍ
の長方形、開口部は長辺が約４００〜６００ｍｍ、短辺
が約２６０〜３３０ｍｍの長方形で、枠体の枠組み２０
を構成する上下の横桟の幅Ｗ₁は約１００〜１５０ｍ
ｍ、左右の縦桟の幅Ｗ₂は約５０〜８０ｍｍである。

【０００９】図１，２の第一実施例では、枠体を構成す
る枠組み２０の両方の外面に、イオン交換膜１１，１２
が嵌合する窪み２２を開口部２１の回りに形成し、上記
窪み２２の外をイオン交換膜１１，１２の回りを囲む膜
包囲部２３にした濃縮室用の薄い第１枠体３１と、この
第１枠体と同じ外形と、開口部２１とを有し、上記第１
枠体よりも厚さが厚い、平らな脱塩室用の第２枠体３２
とを、交互に配列されたアニオン交換膜１１とカチオン
交換膜１２との間に交互に配置する。尚、積層体を組み
立てるためのファスナの挿通孔１６は各枠体３１，３２
の周縁沿いに点々と開設してある。又、１７は上記挿通
孔に一連に貫通して締付け、積層体を構成するためのフ
ァスナ（ボルト）を示す。

【００１０】第１枠体３１の両方の外面にある膜包囲部
２３と、アニオン、カチオン両方のイオン交換膜１１，
１２を嵌合する窪み２２との段差Ｔ１は、イオン交換膜
の厚さが前述の約０．５〜０．８ｍｍの場合は、それよ
りも０．０５ｍｍ程少ない０．４５〜０．７５ｍｍに
し、後述のようにこの段差とイオン交換膜との厚さの差
をイオン交換膜の潰れ代にする。これによって第１枠体
３１の枠組みを構成する四辺の縦桟や横桟の断面形状
は、中央突部２４（両方の外面にある窪み２２と２２の
背中合わせの部分＝開口部２１の厚さの部分）が内周に
向いた凸字形になり、第１枠体３１の厚さＴ₁は両面の
段差ｔ１×２と、中央突部２４の厚さｔ１’との合計値
になる。又、第２枠体３２の厚さＴ２は第１枠体の厚さ
Ｔ１の１〜４倍である。

【００１１】図１，２の第１実施例の第１枠体３１と第
２枠体３２とをイオン交換膜１１，１２の間に介在させ
て積層体を構成するには、複数の第１枠体３１の外面の
一方の窪み２２に、例えばアニオン交換膜１１を嵌合
し、外面の他方の窪み２２にはカチオン交換膜１２を嵌
合し、これにより開口部２１の両面の両方の窪み２２，
２２に嵌合したアニオン交換膜とカチオン交換膜とを対
向させると共に開口部２１の両面を塞ぎ、第１枠体の開
口部の内部を濃縮室１３にし、第２枠体３２の開口部の
内部をイオン交換体１５を充填した脱塩室１４にする。

【００１２】前述のように窪み２２と、その回りの第１
枠体の外面である膜包囲部２３との段差ｔ１はイオン交
換膜１１，１２の厚さより０．０５ｍｍほど低いので、
第１枠体３１の両面の窪みに嵌合したアニオン交換膜１
１、カチオン交換膜１２の外面は膜包囲部２３から厚さ
方向に０．０５ｍｍ程、はみ出る。又、接着剤等を使用
する場合は、接着剤の厚さ分が、上記のはみ出る寸法に
加算される。

【００１３】それから、こうして両面の窪みにイオン交
換膜１１，１２を嵌合した複数の濃縮室用の第１枠体３
１の間に、夫々脱塩室用の第２枠体３２を配置して第1
枠体と第２枠体とを交互に配列し、陽極のエンドプレー
トと陰極のエンドプレートとの間に介在させ、第１、第
２の各枠体３１，３２の周縁部沿いに点々と間隔を保っ
て開設した挿通孔１６に一連のファスナ１７を通して締
め付けて積層体を構成する。電気脱イオン装置の能力は
交互に配列した第１枠体と、第２枠体の合計数によって
定まる。

【００１４】前述のように第１枠体の両面の窪み２２と
外面の膜包囲部２３との段差ｔ１はイオン交換膜の厚さ
より０．０５ｍｍ程低く、各イオン交換膜１１，１２は
第１枠体の外面より０．０５ｍｍ程、又はそれより少し
多く出っ張っているので、ファスナの締め付けにより第
１枠体の間に配置された平らな第２枠体の開口部の回り
は第１枠体の開口部２１の回りの窪み２２に嵌合したイ
オン交換膜１１，１２の周縁部を少し圧縮して潰し、第
１枠体の外面の膜包囲部２３と第２枠体の外面は対面、
接触してその間からの水洩れを防止する。必要ならば対
面、接触した部分を接着や溶着してもよいし、第１枠体
の膜包囲部２３の周縁部、或いは第２枠体の周縁部に巡
らせた０リング２５を第２枠体の周縁部、或いは第１枠
体の膜包囲部の周縁部で圧縮してシールすれば水洩れを
より確実に防止できる。

【００１５】これによって、第１枠体の両面の窪み２２
に嵌合したイオン交換膜１１，１２は周縁部を一定に圧
縮されて潰れる。従って、第１枠体の外面の両方の窪み
に嵌合し、周縁部を圧縮されたアニオン交換膜１１とカ
チオン交換膜１２は膜の潰れ代が一定であることから、
両交換膜に挟まれた各濃縮室１３の体積は安定（一定）
したものになる。そして、その両隣りの第２枠体３２の
開口部２１と、その更に隣の第１枠体に張られたイオン
交換膜とで形成された脱塩室１４の体積も同様の理由で
安定（一定）したものになる。

【００１６】各窪み２２に収容されたイオン交換膜１
１，１２の回りを膜包囲部２３が囲んでいるが、段落０
０１４で述べた第１枠体と第２枠体との接着や溶着、０
リングの圧縮によるシールなどの水洩れ防止対策でイオ
ン交換膜の周縁部からの水のしみ出しによる水洩れも無
くせる。

【００１７】第１枠体３１には開口部２１の上の窪み２
２の部分か、更にその上の膜包囲部に２つの通液口２６
−１、２６−２を開設し、開口部２１の下の窪み２２の
部分か、更にその下の膜包囲部に２つの通液口２６−
１’、２６−２’を開設する。図では開口部２１の上の
窪み２２の部分と、開口部２１の下の窪み２２の部分に
開設した場合を示した。又、第２枠体３２にも、開口部
２１の上に、第１枠体の通液口２６−１、２６−２と同
じ位置に通液口２６−１、２６−２を、開口部２１の下
に、第１枠体の通液口２６−１’、２６−２’と同じ位
置に通液２６−１’、２６−２’を開設する。第１枠体
と第２枠体を交互に重ねて積層したとき、両枠体３１，
３２の通液孔２６−１…、２６−２…、２６−１’…、
２６−２’…は一連に連なる。好ましくは、通液口２６
−１と２６−１’、通液口２６−２と２６−２’は、図
１に示したように対角方向に位置させる。そして、第１
枠体には通液口２６−１と開口部２１の上方内部を連通
する連通孔２７−１、通液口２６−１’と開口部２１の
下方内部を連通する連通孔２７−１’を設け、第２枠体
には通液口２６−２と開口部２１の上方内部を連通する
連通孔２７−２と、通液口２６−２’と開口部２１の下
方内部とを連通する連通孔２７−２’を設ける。通液口
２６−１や２６−２から脱塩室或いは濃縮室になった開
口部の内部に被処理水や濃縮用水を供給するための上記
各連通孔２７−１、２７−２は下向きに幅を拡げ、開口
部の内周の上面の全長から水を膜状に流すようにし、
又、各連通孔２７−１’、２７−２’は開口部である脱
塩室からの脱イオン水、濃縮室からの濃縮水を内周の下
面の全長から通液口２６−１’、２６−２’に集中して
流入するように、内周の下面全長から通液口２６−
１’、２６−２’に向かって次第に幅を狭くして設ける
ことが好ましい（図１参照）。これにより一連の通液口
２６−１中を流れる濃縮用水は連通孔２７−１から開口
部の濃縮室１３中を均等に流れ下り、隣接した脱塩室か
らイオン交換膜１１，１２を透通して濃縮室１３中に入
って来る不純物イオンを取り込み、濃縮水となって連通
孔２７−１’から通液口２６−１’に流入し、連続した
通液口２６−１’の下流端から装置の外に排水される。
又、一連の通液口２６−２中を流れる被処理水は、連通
孔２７−２から脱塩室１２中をイオン交換体と接触しな
がら均等に流れ下り、その際、不純物イオンを取り除か
れて通液口２６−２’に流れ込み、連続した通液口２６
−２’の下流端から脱イオン水として採水される。この
ことは、このあとに述べる第２、第３、第４の各実施例
付いても同じである。尚、両枠体３１，３２の通液口２
６−１、２６−２を窪みの上の膜包囲部２２の上部、通
液口２６−１’、２６−２’を窪みの下の膜包囲部２２
の下部に設けた実施例は図６に示した。

【００１８】図３は、この発明の第２実施例を示す。枠
体３３の片側の外面にイオン交換膜１１，１２が嵌合す
る窪み２２を開口部２１の回りに形成し、上記窪みの外
をイオン交換膜の回りを囲む膜包囲部２３とする。そし
て、枠体３３の他の片側の外面３３’は平らにする。そ
して、窪み２２、或いはその上下の膜包囲部２３の上部
と下部には被処理水、濃縮用水や脱イオン水、濃縮水な
どを一連に通水するための通液口２６と、各通液口２６
と開口部２１の内部とを連通する前述した連通孔２７が
設けてある。

【００１９】膜包囲部２３と窪み２２との段差ｔ₁は、
前述したようにイオン交換膜１１，１２の厚さより僅か
に、例えば０．０５ｍｍ低い。又、膜包囲部２３には周
縁に沿い転々とファスナ（ボルト）を貫通して締め付
け、積層体を構成するためのボルトの挿通孔１６が設け
てある。

【００２０】この枠体３３を使用して電気脱イオン装置
の陽極と陰極間の積層体を構成するには、窪み２２にア
ニオン交換膜１１を嵌合した複数の濃縮室用の枠体３３
（−）と、カチオン交換膜１２を窪み２２に嵌合した複
数の脱塩室用の枠体３３（＋）とを交互に配列して前述
したように一連のファスナで締め付ける。この場合、脱
塩室用の枠体３３（＋）の厚さを濃縮室用の枠体３３
（−）の厚さの１〜４倍にし、その枠体３３（＋）の開
口部を脱塩室、他方の枠体３３（−）の開口部を濃縮室
にする。

【００２１】これにより窪み２２からはみ出したイオン
交換膜１１，１２の周縁部は隣接した枠体の平らな外面
３３’で例えば０．０５ｍｍ宛、一定に潰される。そし
て、イオン交換膜を窪み２２に嵌合した枠体３３（−）
と３３（＋）の開口部２１の内部は交互に厚さの薄い濃
縮室１３と、イオン交換体を充填した厚さの厚い脱塩室
１４になり、濃縮室同志の体積は安定（一定）し、脱塩
室同志の体積も安定（一定）したものになる。

【００２２】この実施例の場合も、窪み２２にアニオン
交換膜１１を嵌合した枠体３３（−）の膜包囲部２３の
外面と、カチオン交換膜１２を窪みに嵌合した、隣接し
た枠体３３（＋）の平らな外面３３’、及び窪み２２に
カチオン交換膜１２を嵌合した枠体３３（＋）の膜包囲
部２３の外面と、アニオン交換膜１１を窪み２２に嵌合
した隣接した枠体３３（−）の平らな外面３３’は夫々
イオン交換膜１１、１２の周縁部を圧縮してピッタリと
対面、接触し、その間からの水洩れを防止する。必要な
らばその対面、接触した部分を接着、溶着したり、その
間に０リングを巡らせてシールすればより完全に水洩れ
を防止できる。そして、窪みに嵌合して周縁部を一定量
潰されたイオン交換膜１１，１２の回りを膜包囲部２３
が囲んで塞いでいるため、ここに段落００１６で述べた
と同様な水洩れ防止対策を行うことでイオン交換膜の回
りからの水のしみ出しによる水洩れも確実に防止でき
る。

【００２３】上記第１、第２の実施例の枠体には段差が
ある窪み２２と膜包囲部２３とを一体に設けたが膜包囲
部２３を別に成形して枠体を構成することもできる。

【００２４】それには、図４，５に示すようにイオン交
換膜１１，１２より大きい縦長の長方形で、その内部に
イオン交換膜より小さな開口部２１と、上記開口部の上
下にイオン交換膜の上下で塞がれる２つ宛の通液口２６
−１、２６−２、２６−１’、２６−２’と、上記通液
口と開口部の内周を連通する連通孔２７−１、２７−２
と、周縁沿いに点々とボルト挿通孔１６を備えた平らで
厚さの薄い濃縮室用の第１主板３４、及び厚さが厚い脱
塩室用の第２主板３５と、外形が第１、第２両主板と同
じで、厚さがイオン交換膜１１，１２よりも例えば０．
０５ｍｍ程度薄く、内部にイオン交換膜１１，１２が嵌
合する嵌合口２５と、周縁に沿い主板のボルト挿通孔と
連通する挿通孔１６とを備えた膜包囲板３６とからな
り、２枚の膜包囲板３６を第１主板３４の両面に接着、
溶着などで固定したものを図４に第３実施例として示
し、膜包囲板３６を第１主板３４と第２主板３５の夫々
片面に接着、溶着などで固定したものを図５に第４実施
例として示す。尚、上記両実施例の上の通液口２６−
１、２６−２と、下の通液口２６−１’、２６−２’は
各主板３４、３５と膜包囲板３６の嵌合口２５の上や、
下のイオン交換膜で塞がれない位置に設けてもよい。
（図６参照）

【００２５】図４の第１主板の両面に膜包囲板を固定し
たものは図１，２の第１実施例と同様に使用して、同様
に作用し、図５の第１主板と第２主板の各片面に膜包囲
板を固定したものは図３の第２実施例と同様に使用して
同様に作用する。

【００２６】

【発明の効果】本発明によればイオン交換膜は膜包囲部
で囲まれた窪みに嵌合するか（図１〜３）、膜包囲板の
嵌合口に嵌合し（図４，５）、イオン交換膜は僅かに窪
みや嵌合口から外にはみ出し、この僅かにはみ出したイ
オン交換膜の周縁部を隣接した枠体や主板が一定に潰す
ので、対向した２枚のアニオン交換膜とカチオン交換膜
の間隔は一定に保たれ、それにより両イオン交換膜の間
に形成される濃縮室同志の体積や脱塩室同志の体積も一
定の安定したものになり、特に脱塩室では充填してある
イオン交換体の充填密度や接触圧力、イオン交換体とイ
オン交換膜との接触圧力にバラツキが生ぜず、脱イオン
能力は安定し、品質が均一な脱イオン水を採水できる。
その上、イオン交換膜の回りは膜包囲部や、膜包囲板の
嵌合口の内周が囲むので、対面する枠体や、主板と膜包
囲板の間に接着や、溶着、０リングによるシールなどの
水洩れ防止対策を講じることで、対面した枠体間や、主
板と膜包囲板との間、及びイオン交換膜から外に水がし
み出して洩れることが確実に防げ、水洩れによる電流リ
ークの危険や、硬度成分の析出による装置の破損の余地
がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例のイオン交換膜と、第１
枠体と、第２枠体の一部を省略した分解斜視図。

【図２】（Ａ）は図１の２Ａー２Ａ線での積層状態の断
面図、（Ｂ）は同じく２Ｂ−２Ｂ線での積層状態の断面
図。

【図３】（Ａ）はこの発明の第２実施例のイオン交換膜
と枠体の一部を省略した分解斜視図、（Ｂ）は積層状態
の断面図。

【図４】（Ａ）はこの発明の第３実施例のイオン交換膜
と枠体の一部を省略した分解斜視図、（Ｂ）は積層状態
の断面図。

【図５】（Ａ）はこの発明の第４実施例のイオン交換膜
と枠体の一部を省略した分解斜視図、（Ｂ）は積層状態
の断面図。

【図６】図１の第１実施例の変形実施例の斜視図。

【符号の説明】

１１アニオン交換膜１２カチオン交換膜１３濃縮室１４脱塩室１５イオン交換体２０枠体の枠組み２１開口部２２窪み２３膜包囲部２６通液口２７連通孔３１第１枠体３２第２枠体３３（＋）、３３（−）枠体３４第１主板（厚さが薄い濃縮室用）３５第２主板（厚さが厚い脱塩室用）３６膜包囲板

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【手続補正書】

【提出日】平成１３年１１月９日（２００１．１１．
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、脱塩室
の両面、及び濃縮室の両面でのカチオン、アニオン両イ
オン交換膜の間の夫々の間隔、及び脱塩室同志、濃縮室
同志の夫々の体積を一定にするため、積層体を構成する
際のイオン交換膜の周縁部の潰れ代を均一に保ち、且つ
積層体の回りからの水洩れを防止することによって上述
の課題を解消したのであって、本発明の請求項１に記載
の電気脱イオン装置は、交互に配列された複数枚のアニ
オン交換膜とカチオン交換膜との間に窓状の開口部を有
する枠体を介在して濃縮室と、イオン交換体を充填した
脱塩室とを交互に積層、構成した電気脱イオン装置にお
いて、上記枠体の外形をイオン交換膜の外形より大に
し、上記枠体の開口部の回りの枠組みにイオン交換膜を
嵌合する窪みと、上記窪みを囲む膜包囲部とを設け、上
記窪みと膜包囲部との間の段差をイオン交換膜の厚さよ
り小にしたことを特徴とする。この場合、窪みと膜包囲
部を、枠組みの両面に一体に設けても、窪みと膜包囲部
を枠組みの片面に一体に設けてもよい。そして、枠体
の、開口部よりも上と下の位置に被処理水、濃縮用水、
脱イオン水、濃縮水を通水する複数の通液口と、上記通
液口と開口部の内部を連通する連通孔とを設けることが
好ましい。又、本発明の請求項５に記載の電気脱イオン
装置は、交互に配列された複数枚のアニオン交換膜とカ
チオン交換膜との間に窓状の開口部を有する枠体を介在
して濃縮室と、イオン交換体を充填した脱塩室とを交互
に積層して構成した電気脱イオン装置において、上記枠
体を、外形がイオン交換膜の外形より大きく、イオン交
換膜よりも小さい開口部を有する平らな主板と、外形が
上記主板と同じで、厚さがイオン交換膜よりも薄く、イ
オン交換膜を嵌合する嵌合口を備えた別体の膜包囲板と
で構成し、膜包囲板を主板に固定し、膜包囲板の嵌合口
でイオン交換膜を囲むようにしたことを特徴とする。こ
の場合、別体の膜包囲板を主板の両面に取付けても、別
体の膜包囲板を主板の片面に取付けてもよい。そして、
主板と膜包囲板とに、主板の開口部よりも上と下の位置
に被処理水、濃縮用水、脱イオン水、濃縮水を通水する
複数の通液口と、上記通液口と開口部の内部を連通する
連通孔を設けることが好ましい。そして、いずれの場合
も、膜包囲板の周縁部に０リングを巡らせて取付けるこ
とが好ましい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D006 GA17 JA30C KA31 KB01 KB11 MA03 MA13 MA14 MB07 PB02 PC01 PC11 PC42 PC80 4D061 DA03 DB13 EA02 EB01 EB13 EB16 EB22 FA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交互に配列された複数枚のアニオン交換
膜とカチオン交換膜との間に窓状の開口を有する枠体を
介在して濃縮室と、イオン交換体を充填した脱塩室とを
交互に積層、構成した電気脱イオン装置において、上記
枠体の外形をイオン交換膜の外形より大にし、上記枠体
の開口部の回りの枠組みにイオン交換膜を嵌合する窪み
と、上記窪みを囲む膜包囲部とを設け、上記窪みと膜包
囲部との間の段差をイオン交換膜の厚さより小にしたこ
とを特徴とする電気脱イオン装置。
【請求項２】請求項１に記載の電気脱イオン装置にお
いて、窪みと膜包囲部を、枠組みの両面に一体に設けた
ことを特徴とする電気脱イオン装置。
【請求項３】請求項１に記載の電気脱イオン装置にお
いて、窪みと膜包囲部を、枠組みの片面に一体に設けた
ことを特徴とする電気脱イオン装置。
【請求項４】請求項１から請求項３のどれか1項に記
載の電気脱イオン装置において、枠体の、開口部よりも
上と下の位置に被処理水、濃縮用水、脱イオン水、濃縮
水を通水する複数の通液口と、上記通液口と開口部の内
部を連通する連通孔とを設けたことを特徴とする電気脱
イオン装置。
【請求項５】交互に配列された複数枚のアニオン交換
膜とカチオン交換膜との間に窓状の開口部を有する枠体
を介在して濃縮室と、イオン交換体を充填した脱塩室と
を交互に積層して構成した電気脱イオン装置において、
上記枠体を、外形がイオン交換膜の外形より大きく、イ
オン交換膜よりも小さい開口部を有する平らな主板と、
外形が上記主板と同じで、厚さがイオン交換膜よりも薄
く、イオン交換膜を嵌合する嵌合口を備えた別体の膜包
囲板とで構成し、膜包囲板を主板に固定し、膜包囲板の
嵌合口でイオン交換膜を囲むようにしたことを特徴とす
る電気脱イオン装置。
【請求項６】請求項５に記載の電気脱イオン装置にお
いて、別体の膜包囲板を主板の両面に取り付けたことを
特徴とする電気脱イオン装置。
【請求項７】請求項５に記載の電気脱イオン装置にお
いて、別体の膜包囲板を主板の片面に取り付けたことを
特徴とする電気脱イオン装置。
【請求項８】請求項５から請求項７のどれか１項に記
載の電気脱イオン装置において、主板と膜包囲板とに、
主板の開口部よりも上と下の位置に被処理水、濃縮用
水、脱イオン水、濃縮水を通水する複数の通液口と、上
記通液口と開口部の内部を連通する連通孔を設けたこと
を特徴とする電気脱イオン装置。
【請求項９】請求項１から請求項８のどれか1項に記
載の電気脱イオン装置において、膜包囲部には０リング
を巡らせて取り付けたことを特徴とする電気脱イオン装
置。