JP2003501243A - 電気駆動式浄水ユニット用シーリング手段およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】開口部を画成する内周縁および前記内周縁に形成された凹部のある表面を有する外周部を有する第一のスペーサと、前記凹部内に固定された外縁を有するイオン交換膜とを備えて、電気駆動式膜プロセス装置が提供される。スペーサは、さらに、複数のボスと、ボスを受け入れるため対応する複数の受け穴を有するイオン交換膜とを含むことができる。スペーサは、本質的にポリプロピレンまたはポリエチレンからなるプラスチックメッシュと、プラスチックメッシュを囲む外周部とを含むことができ、その外周部は、熱可塑性加硫物類および熱可塑性エラストマオレフィンからなる群から選んだ材料を含む。スペーサは、そこから垂下し、対応する枠部材の中の溝で受けられる起立シール部を含むことができる。また、第二のスペーサが、第一のスペーサの一部を挟むため、その表面から垂下して貫通穴を囲む連続フランジを有して、提供されることができる。内周縁を有する外周部と内周縁に接合されたメッシュとを含む薄いプラスチック部品を射出成形する方法も提供され、その方法は、（ａ）各金型半部が内周面およびそこから垂下する連続リッジを有する第一および第二の金型半部を提供するステップおよび（ｂ）メッシュの相対する辺をリッジの間に挟んで流れ隔壁を形成するステップを含んでいる。

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、電気駆動式浄水装置に関し、とりわけ、これら装置のシーリング
を容易にする新規なシール手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】

電気透析または電気脱イオンといった電気駆動式の膜プロセスにより水を浄化
（精製）するフィルタプレス型の浄水装置は、イオン交換膜により仕切られた複
数の個別チャンバを備えている。典型的には、各チャンバは、一方の側では溶存
するカチオン種を優先的に透過させるために配置された膜（カチオン交換膜）に
より、そして他方の側では溶存するアニオン種を優先的に透過させるために配置
された膜（アニオン交換膜）により画成されている。

【０００３】 浄化（精製）される水は、通常希釈チャンバと呼ばれる一つのチャンバ内に入
る。流れを装置内に通すことにより、希釈チャンバ中の荷電種はイオン交換膜に
向かって移動し、これを通り抜け、一般に濃縮チャンバとして知られる隣接チャ
ンバ内に入る。これらのメカニズムの結果として、希釈チャンバを出る水は実質
的に脱塩される。イオン交換膜を透過して濃縮チャンバ内にる荷電種は、濃縮チ
ャンバを通って流れる別の水流により濃縮チャンバから流し出される。

【０００４】 このために、上述の装置は、交互に配置された希釈チャンバおよび濃縮チャン
バを備えている。加えて、それら装置の両末端には、それぞれ陰極及び陽極を収
納している陰極チャンバおよび陽極チャンバが設けられており、それにより希釈
チャンバを通って流れる水の浄化（精製）をするのに必要な電流を与える。

【０００５】 関連するカチオン交換膜およびアニオン交換膜の分離を維持するために、上述
の浄水装置の交互に配置したカチオン交換膜およびアニオン交換膜の間にスペー
サが設けられる。したがって、典型的な電気駆動式浄水装置の希釈チャンバおよ
び濃縮チャンバのそれぞれは、交互に配置されたカチオン交換膜およびアニオン
交換膜の間に挟まれたスペーサを備えている。

【０００６】 これら装置の希釈チャンバおよび濃縮チャンバからの感知可能な漏洩を防ぐた
めには、イオン交換膜間に挟まれた上述の構成は、実質上水密のシールを形成し
なければならない。このために、スペーサとイオン交換膜とは、合わせてプレス
され、既知のコネクタで所定位置に固定される。残念なことに、これのみでは適
切なシール特性が得られていない。

【０００７】 電気駆動式浄水装置のシール特性を向上させるために、様々な試みが行われて
きた。例えば、スペーサのいずれかの側にイオン交換膜を接合するのに接着剤を
使用することは、知られている。残念なことに、典型的な運転条件に曝された結
果、それにより形成されたシールは漏洩しやすく、それにより貴重な精製水を減
損を招く。これは、ＩＸ膜の本来持つ水分透過性から、および機械的シール特性
の貧弱さの故に、生じるものである。

【０００８】 また別に、隣接するスペーサの対向する平らな表面と係合するために、スペー
サのいずれかの面にＯリング型の弾性シール部を有するスペーサを設けることが
知られている。カチオン交換膜およびアニオン交換膜がスペーサの両面にプレス
され、選択透過性の隔壁として機能する。この構成では、スペーサ、そのＯリン
グ型シール部、およびイオン交換膜が、その中に含まれる水溶液媒体中のイオン
種がスペーサの面に実質的に直交する方向に移動でき、いずれかのイオン交換膜
を透過できる空間を画成する。残念なことに、装置の組立て中に、イオン交換膜
を関連スペーサに対して所望の整合（位置合わせ）を維持するのは困難であるこ
とが知られている。さらに、運転中およびそれに伴う装置内における比較的高い
内部圧または圧力差に曝されるために、イオン交換膜は、移動してそれらの関係
スペーサに対する所望位置から外れてくる。そのような所望位置の維持ができな
いと、関係チャンバのシーリングを損なうかも知れない。

【０００９】 浄水装置の組立て中にイオン交換膜の動きを制限する試みとして、イオン交換
膜に、固定の棒状構造体を受ける整合孔（位置合せ孔）が設けられてきた。しか
し、これは別の潜在的な漏洩の原因となり、したがって装置のシーリングを損な
う。

【００１０】 既知のスペーサを構成する材料もまた、この構成のシール特性に対して不都合
であると分かっている。射出成形による大量生産を容易にするため、スペーサは
、典型的には、ポリプロピレンなどの熱可塑性材料から製造される。残念なこと
に、それら熱可塑性材料は、応力緩和または圧縮硬化を起こしやすい。結果とし
て、時間の経過に伴い、比較的高い内部圧力に曝されるために、このようなスペ
ーサ、および特にそれらのＯリング型シール部は、弾力性を失い、それにより隣
接表面との適切なシールを維持する能力を損なう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

一つの局面では、この発明は、開口部を画成する内周縁および内周縁に形成さ
れた凹部（窪み）のある表面を有する外周部を持つ第一のスペーサと、その凹部
内に適合する外縁部を有するイオン交換膜を備えてなる電気駆動式膜プロセス装
置を提供する。凹部は、内周縁に沿って連続である。イオン交換膜は、イオン交
換膜が凹部に嵌め込まれたときに、上面が外周部面より低くなく垂直に配置され
る上面を持つことができる。スペーサは、熱可塑性加硫物類、熱可塑性エラスト
マオレフィン類およびフルオロポリマ類からなる群から選択された材料で構成さ
れる。このスペーサは、濃縮チャンバスペーサ（Ｃスペーサ）であることもでき
るし、または希釈チャンバスペーサ（Ｄスペーサ）であることもできる。

【００１２】 別の局面では、この発明は、複数のボスを持つスペーサと、ボスを受けるため
の複数の対応する受け穴を持つイオン交換膜とを備えてなる電気駆動式膜プロセ
ス装置を提供する。スペーサは、さらに、開口部を画成する内周縁およびイオン
交換膜を嵌め込むたに内周縁に形成された凹部をのある表面を有する外周部を備
えることができ、その場合、ボスは凹部からそれに対して実質上垂直に突き出し
ている。

【００１３】 さらに別の局面では、この発明は、本質的にポリプロピレンまたはポリエチレ
ンからなるプラスチック製メッシュと、プラスチックメッシュを取り囲む外周部
とを備えてなり、その外周部が熱可塑性加硫物類および熱可塑性エラストマオレ
フィン類からなる群から選択された材料で構成されている、電気駆動式膜プロセ
ス装置のスペーサを提供する。

【００１４】 さらなる局面では、この発明は、イオン交換膜により隔てられた第一のスペー
サおよび枠部材を有する電気駆動式浄水装置を提供し、そこにおいて、第一のス
ペーサは、そこから垂下する起立したシール部を有し、枠部材は、シール部を受
けるための溝を有している。シール部は、Ｏリングまたはシール突条であること
ができる。枠部材は、第二のスペーサ、または陰極端枠または陽極端枠であるこ
とができる。

【００１５】 別の局面では、この発明は、イオン交換膜により隔てられた第一のスペーサお
よび枠部材を有する電気駆動式膜プロセス装置を提供し、そこにおいて、第一の
スペーサは、水溶液を流すための第一の貫通穴を有する第一の面を備えており、
、枠部材は、第二の面、第二の面を通って第一の貫通穴と連通している第二の貫
通孔、および第二の表面から垂下し第二の貫通穴を囲んでいる連続フランジを備
えており、当該フランジは第一の貫通穴を囲む第一の表面の一部を挟み付けてい
る。第二の貫通穴は、Ｄ流を容易にすることができる。

【００１６】 さらなる局面では、この発明は、第一の開口部を画成する第一の内周縁および
第一の内周縁に形成された凹部のある表面を有する第一の外周部と、第一の開口
部を横切って延び第一の内周縁に接合されたメッシュとを有する第一のスペーサ
と、第二の開口部を画成する第二の内周縁のある表面を有する第二の外周部を有
する第二のスペーサと、凹部内に嵌め合わされ第一の開口部を跨いで延び、第一
の内周縁の内向きに第二の外周部に係合する表面部を有するイオン交換膜と、第
二のスペーサの第二の外周部から垂下しイオン交換膜の表面部をメッシュに対し
て押しつけ、それによりメッシュの座屈の可能性を防止または軽減するリッジと
を備えてなる電気駆動式膜プロセス装置を備えてなる電気駆動式膜プロセス装置
を提供する。

【００１７】 さらに別の局面では、この発明は、内周縁を有する外周部と該内周縁に結合し
たメッシュとを備えてなる薄いプラスチック部品を射出成形する方法を提供し、
その方法は、（ａ）第一の内部表面およびその第一の内部表面から垂下する第一
の連続リッジを有するキャビティと、第二の内部表面およびその第二の内部表面
から垂下し第一の連続リッジに連続する第二の連続リッジを有するコアとを有す
る金型を提供するステップと、（ｂ）メッシュの相対する辺を二つのリッジの間
に挟んで流れ隔壁を形成するステップとを含んでいる。キャビティは、さらに第
一の内部表面から垂下する吊下げピンを含むことができる。この点では、この方
法は、さらに、（ａ）のステップの後で（ｂ）のステップの前に、メッシュを吊
下げピンから吊り下げるステップを含むことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】

この発明は、添付図面を参照してよりよく理解されるであろう。

【００１９】 この発明は、電気透析ユニットまたは電気脱イオンユニットのような、フィル
タプレス型の電気駆動式浄水装置のスペーサを提供する。電気脱イオンユニット
は、濃縮チャンバ内にイオン交換樹脂を入れたユニットを含んでいる。この発明
のスペーサは、また、他のフィルタプレス型の電気駆動式膜プロセス装置にも使
用することができる。この発明の範囲内に入る他の電気駆動式膜プロセスの例は
、塩分離である。以下、この発明を電気駆動式浄水装置に関して説明する。

【００２０】 図１を参照して、典型的な電気駆動式浄水装置２は、交互に並んだアニオン交
換膜４およびカチオン交換膜６を備えている。交互のカチオン交換膜およびアニ
オン交換膜の間にスペーサ１０および１００が設けられ、交互に配置される希釈
チャンバ（「Ｄチャンバ」）と濃縮チャンバ（「Ｃチャンバ」）を画成するのに
役だっている。電極チャンバ、すなわち陰極２３０を持つ陰極チャンバおよび陽
極２３２を持つ陽極チャンバが、ユニットの末端に設けられており、それぞれは
その片側においてスペーサ１０により、そして反対側において末端板２００ａま
たは２００ｂにより、囲まれている。浄水装置を組み立てるには、アニオン交換
膜、カチオン交換膜および関係するスペーサのそれぞれ、並びに端板２００ａお
よび２００ｂを合わせて押しつけ、実質的に水密の構造を創る。

【００２１】 ＤチャンバとＣチャンバのそれぞれに対しては、異なるスペーサが用意されて
いる。この点で、Ｄチャンバスペーサ、または「Ｄスペーサ」は、−チャンバを
画成するのに役立つ。同様に、Ｃチャンバスペーサ、または「Ｃスペーサ」は、
Ｃチャンバを画成するのに役立つ。

【００２２】 図２ａおよび２ｂを参照して、Ｃスペーサ１０は、第一の側面１４および反対
側の第二の側面１５を有し、そして開口部１６を画成する、薄くて、実質上平ら
な弾性材料の連続外周部１２を備えている。この点では、Ｃスペーサは、額縁型
の形状構成を有する。Ｃスペーサ１０は、電気駆動式浄水ユニットにおける典型
的な運転条件に耐えることができながら、有意な応力緩和の傾向にない材料で構
成されている。とりわけ、Ｃスペーサの材料は、許容範囲の電気的絶縁特性を有
し、高および低ｐＨレベルに対して化学的に抵抗性でなければならない。この点
で、好適な材料の例には、熱可塑性加硫物類、熱可塑性エラストマオレフィン、
およびフルオロポリマが含まれる。Ｃスペーサ１０は、射出成形または圧縮成形
により製造できる。

【００２３】 第一の側面１４は、カチオン交換膜６のようなイオン交換膜に対して押しつけ
ることができる。同様に、反対側の第二の側面１５は、アニオン交換膜４のよう
な第二のイオン交換膜に対して押しつけることができる。一つの実施態様では、
Ｃスペーサ１０の側面に係合するイオン交換膜は、また、以下に記載の具合にＤ
スペーサ１００（図４参照）の側面にも係合する。図３は、イオン交換膜４また
は６の一つの側面を示しており、一つの側面の特徴は、反対側の側面の特徴と同
じであると理解される。さらに、図３は、この発明のアニオン交換膜４またはカ
チオン交換膜のいずれかを表している。別の実施態様では、Ｃスペーサ１０の一
つの側面に係合するイオン交換膜は、また陰極端末板または陽極端末版（陽極端
末板が図６に示されている）などの電極端版２００（図６参照）の一側面とも、
下記に説明する具合で、係合している。

【００２４】 注目すべきは、第一および第二のイオン交換膜をＣスペーサ１０の第一および
第二の側部に押しつけることにより、Ｃチャンバを形成する。Ｃチャンバ１０の
外周部の内周縁１８は、Ｃチャンバを通って流れる水溶液の流路として機能する
空間１６を画成するのに役立つ。

【００２５】 Ｃチャンバ内には空間的に離れている第一および第二の貫通穴が設けられてお
り、Ｃチャンバへのおよびからの流れを容易にしている。実施態様の一つでは、
第一及び第二の貫通穴を、第一および第二のイオン交換膜の一方または両方の内
に形成でき（図３参照）、Ｃチャンバへの、またはＣチャンバからの、流れを容
易にしている。この点では、第一の貫通穴４ａまたは６ａを介して、Ｃチャンバ
内に導かれ、第二の貫通穴４ｂまたは６ｂを通ってＣチャンバから排出される（
Ｃチャンバへの供給流およびＣチャンバからの排出流を、以後「Ｃ流」と称する
）。

【００２６】 Ｃチャンバへの流入およびＣチャンバからの流出に変化をもたらすために、別
の構成も採れることが分かる。例えば、Ｃスペーサ外周部１２は、貫通穴および
チャンネルで形成され、前記チャンネルが貫通穴とＣチャンバと間の液連通を容
易にする。この点で、水溶液は、Ｃスペーサ外周部内の入口貫通穴を介して供給
され、Ｃスペーサ外周部内に形成された第一の組のチャンネルを通ってＣチャン
バ内に流入し、次いで、合わさってＣスペーサ外周部内に形成された排出貫通穴
を通っての排出を容易にするＣスペーサ外周部内に形成された第二の組のチャン
ネルを通ってＣチャンバから出る。

【００２７】 第一の貫通穴２０および第二の貫通穴２２は、Ｃスペーサ外周部の表面を通り
抜けて延びている。第一の貫通穴は、Ｄチャンバから排出される精製水の液通路
を提供し、第二の貫通穴は、Ｃチャンバへ供給される精製（浄化）されるべき水
の液通路を提供する（Ｄチャンバへの供給流およびＤチャンバからの排出流を、
以後「Ｄ流」と称する）。以下に記載するように、Ｃ流をＤ流から隔離するため
の手段が設けられている。

【００２８】 Ｃ−スペーサ１０の外周部には、貫通穴２４、２５ａおよび２５ｂも設けられ
ている。孔２４ａ、２４ｂは、位置合わせロッドを受けるように適合しており、
浄水装置の組立てに際しＤスペーサ１０を位置合わせするのを助ける。孔２５ａ
および２５ｂは、陽極チャンバ及び陰極チャンバから排出される水溶液を流すよ
うに適合している。

【００２９】 一つの実施態様では、Ｃスペーサ１０は、さらに、外周部１２の内周縁１８に
結合し、外周部１２の内周縁１８により画成される空間１６にわたって延びるプ
ラスチック製のスクリーンまたはメッシュ２６を備えていることができる。メッ
シュ２６は、外周部１２の内周片縁１８と一体にまたは内周片縁１８上に被包さ
れて作製することができる。メッシュ２６は、さらに、アニオン交換膜をカチオ
ン交換膜から隔てるのに役立つ。メッシュ２６は、両面の不織布の高流量メッシ
ュであることができる。あるいは、メッシュ２６は、織られていてもよい。好適
な材料には、ポリプロピレンおよびポリエチレンが含まれる。濃縮チャンバにイ
オン交換樹脂が備えられている場合には、樹脂そのものが間隔を開ける機能を提
供するであろうから、メッシュは必要ないであろう。

【００３０】 一つの実施態様では、メッシュ２６は、第一層および第三層が２０／１０００
インチの厚さを有し１インチ当たり１６ストランドであることを特徴とし、第一
層および第三層の間に挟まれている第二層が３０／１０００インチの厚さを有し
１インチ当たり１５ストランドであることを特徴とする、ポリプロピレンメッシ
ュの三つの共面層を有している。好ましくは、メッシュの第一および第三の層は
、第二の層に比べより薄く、より強固に織られていることを特徴とする。こうす
ることで、より強固な織りを持つより薄い外側層が膜に所望の支えを与えがら、
所望の水圧特性を得ることができる（水流が主に中央の第二層を横切るため）。
別の実施態様では、第二層は第一層および第三層とは異なる色またはシェーディ
ングを特徴とし、これによりたやすく認識し、第二層と第一層と第三層とを区別
することができ、組立てが容易になる。

【００３１】 Ｃスペーサ１０がアニイオン交換膜をカチオン交換膜から隔てるためにメッシ
ュ２６を含む場合には、メッシュ２６は、高温において安定で、高および低のｐ
Ｈ環境に対して化学的に耐性である材料で構成されなければならない。外周部１
２とメッシュ２６の両方を含む一体的部品の製造に関しては、外周部１２を構成
する材料は、メッシュ２６を構成する材料と融和性（適合性）がなければならな
い。この点で、Ｃスペーサ１０の溶融プロセスを容易にするために、外周部１２
は、好ましくは、メッシュの劣化を起こさない温度で溶融処理可能な材料で構成
される。この点で、メッシュがポリプロピレンまたはポリエチレンで構成されて
いる場合は、許容可能な材料には、熱可塑性加硫物類および熱可塑性エラストマ
オレフィンが含まれる。

【００３２】 図２に示す実施態様では、メッシュ２６と外周部１２との間に不連続部または
ギャップ２８が設けられており、該不連続部２８は、イオン交換膜の第一および
第二貫通穴に対応している。これら不連続部２８は、浄水ユニットの組立てに際
し、Ｃスペーサ１０に対しイオン交換膜を適切に位置合わせするための視覚的補
助を提供する。

【００３３】 Ｃスペーサの側面は、さらに、その中に形成された凹部３０を有し、その凹部
はイオン交換膜を嵌め合わせるのに適合している。イオン交換膜が凹物３０内に
嵌め込まれたとき、イオン交換膜の露出面は、外周部１２の面と面一になるか、
または外周部１２の表面より僅かに持ち上がる。一つの実施態様では、外周部１
２の内周縁１８に沿ってかつ外周部１２の第一および第二の両側面上に連続した
凹部３０が設けられている。浄水装置の組立ての際には、イオン交換膜の外縁は
、外周部１２の第一の面上にある凹部３０に嵌め込まれ、そしてカチオン交換膜
が外周部１２の第二の面上にある凹部３０に位置決めされる。凹部３０は、一旦
イオン交換膜とＣスペーサ１０が圧着され、そして一旦イオン交換膜が水和され
膨潤すると、イオン交換膜と外周部間およびイオン交換膜とメッシュ間に比較的
強固な嵌め込み配置が容易にできるような大きさに作られている。

【００３４】 Ｃスペーサ１０の側面は、さらに、イオン交換膜の対応する受け穴８に嵌まり
込むことができる複数のボス３２を含んでいる。Ｄスペーサ１００または電極端
末板２００には、ボス３２の挿入を受けるために対応する受け穴を設けることが
できる。一つの実施態様では、ボス３２は、外周部１２の第一及び第二の両表面
上で外周部１２の内周縁１８に沿って延びている。より好ましくは、ボス３２は
、凹部３０の表面から実質上それに垂直に突き出している。浄水装置の組立てに
際して、外周部１２の第一の表面上のボス３２は、アニオン交換膜４およびＤス
ペーサ１００または電極端末板２００内の対応する嵌合受け穴８に合わせられる
。次いで、アニオン交換膜４および第一のＤスペーサ１００の受け穴８は、対応
するボス３２に嵌め合わされる。同様に、外周部１２上にあるボス３２は、カチ
オン交換膜６および第二のＤスペーサ１００または電極端末板２００にある対応
受け穴８と合わされる。次いで、カチオン交換膜６および第二のＤスペーサ１０
０または電極端末板２００の受け穴は、対応するボス３２に嵌め合わされる。イ
オン交換膜４または６の受け穴は、ボス３２にきつく嵌り合う大きさに作られて
いる。一つの実施態様では、受け穴８は、ボス３２の直径の約７５％より大きく
ない大きさに作られる。

【００３５】 図１５および１６を参照して、一つの実施態様では、ボス３２は、放射状に突
き出したアンダカット３３を含む。さらに、ボス３２の側壁面３５は、頂部平面
３７からアンダカット３３に向かって外向きにテーパが付き、または広がってお
り、膜４または６にある受け穴８を通してボス３２の挿入を容易にすることがで
きる。

【００３６】 Ｄスペーサ１００または電極端末板２００の第一の対応溝に嵌め込むために、
Ｃスペーサ１０の側面には起立する第二（副）シール部３４も設けられている。
一つの実施態様では、第二シール部３４は、Ｃスペーサの表面から一体で突き出
した連続のＯリングまたは凸条である。第二シール部３４は、外周部１２の表面
から垂下している。一つの実施態様では、第二シール部３４は、外周部１２の第
一および第二の両側面に設けられている。第一の側面上にある第二シール部３４
および第二の側面上にある第二シール部３４は、第一のＤスペーサ１００および
第二のＤスペーサ１００または電極端末板２００の溝内にそれぞれ嵌まり合う。
浄水装置の組立て時に、第二シール部３４は、Ｄスペーサ１００および電極端末
板２００の溝内に嵌め込まれ、または挿入される。

【００３７】 図１７を参照して、一つの実施態様では、第二シール部３４は、約３：２の幅
：高の比を特徴とする。別の実施態様では、幅：高さの比は、約１．２５：１な
いし２：１である。

【００３８】 図４ａおよび４ｂを参照して、Ｄスペーサ１００は、第一の側面１０４および
反対側の第二の側面１０５を有し、開口部１０６を画成する薄いプラスチック材
料の連続外周部１０２を備えている。Ｃスペーサ１０の上記実施態様に備えられ
たシール特徴を補い、したがってＣチャンバおよびＤチャンバ１００の両方のシ
ーリングを改善するために、Ｄスペーサ１００は、Ｃスペーサ１０よりも硬い材
料で作られる。Ｄスペーサ１００に好適な材料には、ポリエチレンおよびポリプ
ロピレンが含まれる。

【００３９】 Ｄスペーサ１００の第一の側面は、カチオン交換膜６などのイオン交換膜に対
して押圧することができる。同様に、Ｄスペーサ１００の第二の側面は、アニオ
ン交換膜４などの第二のイオン交換膜に対して押圧することができる。一つの実
施例においては、Ｄスペーサ１００の側面と係合しているイオン交換膜のうちの
一つが、Ｃスペーサ１０の側面ともまた上述の要領で係合する。

【００４０】 注目すべきは、第一および第二のイオン交換膜をＤスペーサ１００の第一およ
び第二の側面に押し付けて、Ｄチャンバ１０１を形成する。Ｄスペーサ外周部１
０２の内周縁１０８は、Ｄチャンバ１０１を通って流れる水溶液の流路として働
くスペースを画成する助けとなる。

【００４１】 Ｄスペーサには、第一の貫通穴１１０および第二の貫通穴１１２が形成されて
いて、それぞれＤチャンバにおける水溶液の供給用および排出用の流路を画成す
る。浄水装置を組み立てたとき、Ｄスペーサ１００の第一の貫通穴１１０および
第二の貫通穴孔１１２の位置は、それぞれＣスペーサ１０の第一の貫通穴２０お
よび第二の貫通穴２２の位置に対応する。この点で、Ｄスペーサ１００の第一の
貫通穴１１０および第二の貫通穴１１２は、それぞれＣスペーサ１０の第一の貫
通穴２０および第二の貫通穴２２と連通する。運転に際し、水溶液は、Ｄスペー
サ１００の第一の貫通穴１１０から供給され、Ｄチャンバを通って流れて浄化さ
れ、次いでＤスペーサ１００の第二の貫通穴１１２を介して排出される。

【００４２】 一つの実施例では、Ｄスペーサ１００の第一および第二の貫通孔１１０および
１１２は、Ｄスペーサ１００の外周部１０２に形成されている。第一の貫通穴１
１０を通ってＤチャンバ入る精製（浄化）すべき水の流れを容易にするために、
第一の複数のチャンネル１１４が外周部１０２を通って形成されており、第一の
貫通穴１１０とＤチャンバとの間の連通をさせている。同様に、第二の複数のチ
ャンネル１１６が外周部１０２を通って形成されており、第二の貫通穴１１２と
Ｄチャンバとの間の連通をさせ、それによりＤチャンバからの精製水の排出を容
易にしている。

【００４３】 Ｄスペーサ１００には、それぞれ複数のチャンネル１１４および１１６と関わ
る第一および第二の貫通穴１１０および１１２が設けられていて、Ｄチャンバに
出入する水流に影響を与えると述べてきたけれども、Ｄチャンバに出入する水溶
液の供給と排出のため他の手段を設けてもよいことが分かる。例えば、精製すべ
き水は、イオン交換膜に形成された第一の貫通穴を介して直接Ｄチャンバに導入
されてもよい。同様に、精製水は、イオン交換膜に形成された第二の貫通穴を通
って直接Ｄチャンバから排出されてもよい。この点で、Ｄチャンバに出入する流
れは、Ｃチャンバについて上述したのと同様の要領で、経路が決められる。

【００４４】 Ｄスペーサ外周部１０２の表面を通って第三の貫通穴１１８が延び、Ｃチャン
バから排出される水溶液の流路を提供する。さらに、Ｃチャンバに水溶液を供給
するため、第四の貫通穴１２０がＤスペーサ外周部の表面を通って延びる。Ｄス
ペーサ外周部の第三の貫通穴１１８および第四の貫通穴１２０の位置は、Ｃチャ
ンバへの出入流を容易にするため、Ｃチャンバに形成された第一および第二の貫
通穴とそれぞれ連通する。図３に示す実施態様において、Ｄスペーサ外周部１０
２の第三および第四の貫通穴１１８および１２０は、Ｃスペーサ外周部１１２に
押し付けられたイオン交換膜内に形成された第一および第二の貫通穴とそれぞれ
連通する。運転中は、水溶液は、Ｄスペーサ外周部１０２の第三の貫通穴１１８
およびイオン交換膜中の第一の貫通穴を介して、Ｃチャンバに供給される。当該
水溶液は、次いで、当該Ｃチャンバを通って流れ、Ｃスペーサ１０に対し押圧さ
れたイオン交換膜を通して移動するイオン種を与えられ、イオン交換膜中の第二
の貫通穴およびＤスペーサ外周部１０２にある第四の貫通穴を介してＣチャンバ
から排出される。

【００４５】 Ｄスペーサ１００の外周部には、貫通孔１２２ａ、１２２ｂ、１２３ａおよび
１２３ｂもまた設けられている。孔１２２ａおよび１２２ｂは、浄水ユニットを
組み立てる際にＤスペーサ１００の位置合わせを助ける位置合わせロッドを受け
るのに適合している。孔１２３ａおよび１２３ｂは、陽極チャンバおよび陰極チ
ャンバから排出される水溶液を流すのに適合している。

【００４６】 上述したように、Ｄスペーサ１００の側面には、Ｃスペーサ１０に係合するボ
ス３２の挿入を受けるために受け穴１２４が設けられている。さらに、Ｄスペー
サ外周部１０２の側面には、第二シール部３４の挿入を受けるために、溝１２６
もまた設けられている。一実施態様において、受け穴１２４および溝１２６は、
Ｄスペーサ外周部１０２の第一および第二の側面の双方に設けられている。

【００４７】 第一のフランジ１２８および第二のフランジ１３０を、Ｄスペーサ１００の外
周部１０２の側面から垂下させて、Ｄスペーサ１００の第一の貫通穴１１０およ
び第二の貫通穴１１２をそれぞれ取り囲ませることができる。浄水装置を組み立
てたとき、第一のフランジ１２８は、Ｃスペーサ１０の第一の貫通穴２０を囲む
Ｃスペーサ外周部１２の一部と係合して挟み込む。同様に、第二のフランジ１３
０は、Ｃスペーサ外周部１２の第二の貫通穴２２を囲むＣスペーサ１０の一部と
係合して挟み込む。一実施態様において、第一および第二のフランジ１２８およ
び１３０が、Ｄスペーサ１００の両側面に設けられていて、Ｄスペーサ１００の
各々の側でＣスペーサ１０に隣接して係合して挟み込む。

【００４８】 Ｄスペーサ１００の外周部１０２の側面から突き出させて、第一の起立リッジ
１３２および第二の起立リッジ１３４を設けることができる。第一および第二の
起立リッジ１３２および１３４は、水溶液がＤチャンバ１０１からＤスペーサ１
００の第三および第四の貫通穴１１８および１２０に進入するのを防止または軽
減するため設けられている。Ｄチャンバ１０１の中の水溶液は、Ｄスペーサ１０
０に隣接するイオン交換膜がＤスペーサ外周部１０２から外れると、第三および
第四の貫通穴１１８および１２０の何れかの中に漏れることがあり、それにより
Ｄチャンバ１０１の中の液が第三および第四の貫通穴１１８および１２０の何れ
かに流れる流路を創生し、それによりＤ流がＣ流と混合する危険性をもたらす。
イオン交換膜がＤスペーサ外周部１０２から外れる可能性を少なくするためには
、一つまたは複数の浅い起立リッジを戦略的にＤスペーサ外周部１０２上に設け
て（図４に示す実施態様においては、二つの浅い起立リッジ１３２および１３４
が設けてある）、ユニットを組み立てたとき、イオン交換膜の側面をＣスペーサ
メッシュ２６に対して係合させて押しつけ、それによりイオン交換膜とＤスペー
サ１００との間にいっそう効果的なシールを提供する。

【００４９】 より詳しくは、浅い起立リッジ１３２および１３４は、Ｄスペーサ外周部１０
２の上に位置されて、Ｃスペーサ外周部１２に対しては着座せずＤスペーサの外
周部１０２に係合する第二の側面部分（以後、表面部という）の位置に対向する
位置で、イオン交換膜の第一の側面の一部を押圧している。さらに、起立リッジ
は、必ず、表面部の、イオン交換膜の貫通穴とＤスペーサ外周部１０２の内周縁
との間に配置された部分を押しつけなければならない。ユニットを組み立てたと
き、イオン交換膜の第二の側面の部分は、イオン交換膜の第一の側面とＤスペー
サ外周部１０２の側面との間の接触により、Ｃスペーサ外周部１２に対して、特
にＣスペーサ外周部１２の凹部３０に対して固く押圧される。イオン交換膜のＣ
スペーサ凹部３０に対して固く押圧されていない部分は、Ｃスペーサメッシュ２
６に対向して配置される。メッシュ２６は、座屈その他の変形を受けるので、メ
ッシュ２６に対向して配置されたイオン交換膜は、凹部３０に対して押圧された
イオン交換物質の部分よりも、Ｄスペーサの外周部１０２の表面から外れ易い。
Ｄスペーサ外周部１０２の内周縁でこの係合外れが起こり、Ｄスペーサ外周部面
に沿って貫通穴１１８または１２０までつながった場合は、Ｄチャンバ１０１と
貫通穴１１８および１２０との間に液体連通が生じ、Ｄ流とＣ流との混合の可能
性が生じる。上述のように、浅い起立リッジ１３２および１３４を設けることに
より、メッシュ２６の座屈が防止または軽減され、この流路が形成される危険性
が緩和される。好ましくは、この浅い起立リッジは、イオン交換膜の両辺の縁の
間の表面部全体にわたっている。

【００５０】 一実施態様においては、浅い起立リッジ１３２および１３４を、Ｄスペーサ外
周部１０２の第一の側および第二の側の両方に上述の位置に設ける。このように
して、イオン交換膜は、Ｃスペーサメッシュ２６の両側に対して押圧され、これ
によりＣスペーサメッシュ２６の座屈に抵抗している。

【００５１】 フランジ１３６および１３８をもまた設けてあり、Ｄスペーサ外周部１０２の
側面から突き出し、孔１２３ａおよび１２３ｂを取り囲む。同様に、貫通穴１１
８および１２０の周りにＤスペーサ外周部１０２から突き出したフランジ１４０
および１４２をもまた設ける。浄水装置を組み立てたとき、フランジ１２６、１
２８、１４０および１４２がＣスペーサ１０の一部分と係合して挟み込む。この
ようにして、フランジ１２６および１２８は、イオン交換膜がＤスペーサ外周部
１０２の表面から外れ、上述のように、それによりＤチャンバ１０１からの流路
を形成した場合に、Ｄ流がＣ流と混合するのを防止または軽減する。他方、フラ
ンジ１４０および１４２は、Ｃスペーサ外周部１２に対するフランジ１２８およ
び１３０のシーリングを良くするのを促進する。フランジ１４０および１４２が
ないと、貫通穴１１０および１１８または１１２および１２０の周りのシーリン
グ造作が完全に垂直に揃わず、これがこれら貫通穴のシーリングを圧縮すること
がある。

【００５２】 浄水装置が電気脱イオンユニットである場合は、イオン交換樹脂をＤチャンバ
内に設けて、Ｄスペーサ１０のそれぞれの側に設けたアニオン交換膜およびカチ
オン交換膜の間に置く。代案として、電気透析ユニットなどイオン交換樹脂が必
要でない場合は、Ｄスペーサ１００のそれぞれの側に配置されたイオン交換膜の
間隔をあける目的で、上述のＣスペーサ１０に設けたのと殆ど同じ要領で、メッ
シュを設けることができる。

【００５３】 Ｄスペーサ１００の上述の実施態様は、電気的に駆動される浄水装置において
Ｃスペーサ１０として使用することができることが分かる。同様に、Ｃスペーサ
１０の上述の実施態様は、そのような装置においてＤスペーサ１００として使用
することができる。

【００５４】 図６を参照して、陰極端末板２００ａまたは陽極端末板２００ｂなどの電極端
末板２００（陽極端末板２００ｂ）は、第一の側面２０２と、それに対向する第
二の側面（図示せず）を有する硬くて、中実個体のプラスチック材料を備えてい
る。第一の側面２００は、内側の凹部２０８を画成する内周縁２０６を有する外
周部２０４を含む。第二の側面は、実質的に平面とすることが出来る。Ｃスペー
サ１０の上述の実施態様に設けられたシーリング造作を補い、したがってＣチャ
ンバおよび電極チャンバのシーリングを改善するため、電極端末板２００は、Ｃ
スペーサ１０よりも硬い材料で作成する。電極端末板２００用に適切な材料には
、ポリエチレンおよびポリプロピレンが含まれる。

【００５５】 第一の側面２０２は、カチオン交換膜６またはアニオン交換膜４などのイオン
交換膜に対して押圧することができる。一実施態様においては、第一の側面２０
２に対して押圧されたイオン交換膜は、Ｃスペーサ１０の側面に対してもまた押
圧される。注目すべきは、イオン交換膜を電極端末板２００の第一の側面に対し
て押圧することにより、陰極チャンバまたは陽極チャンバなどの電極チャンバが
形成される。

【００５６】 上述のように、そして電極端末板２００の第一の側面２０２のＤスペーサ１０
０についても同様の具合に、Ｃスペーサ１０に係合するボス３２の挿入を受け入
れる受け穴２１０を設ける。さらに、電極端末板２００の第一の側面に溝２１２
も設けて、第二シール部３４の挿入を受け入れる。

【００５７】 図６に示す電極端末板２００の場合のように、電極端末板の中に貫流穴２１４
および２１６を設けてＤ流を促進するときは、第一のフランジ２１８および第二
のフランジ２２０を電極端末板２００の外周部２０４の第一の側面から突き出し
て、電極端末板２００の貫流穴２１４および２１６を取り囲ませることができる
。浄水装置を組み立てるとき、第一のフランジ２１８は、Ｃスペーサ１０の第一
の貫流穴２０を囲むＣスペーサ１０外周部の部分と係合して挟み込む。同様に、
第二のフランジ２２０は、Ｃスペーサ外周部１２の第二の貫流穴２２を囲むＣス
ペーサ１０の部分と係合して挟み込む。これはＤ流とＣ流との混合の防止または
軽減に役立つ。

【００５８】 図２に戻ると、そこに示したスペーサの実施態様は、射出成形により製造する
ことができる。外周部１２が、熱可塑性加硫物類などの熱溶融処理可能なプラス
チックである場合は、射出成形により外周部をメッシュ上まで被せて成型するの
が好適である。

【００５９】 Ｃスペーサ１０がメッシュ２６を外周部１２と重ねて成型される場合は、在来
方法を用いてメッシュ２６を先ず形成し、次いで金型３００のキャビティプレー
ト３０２とコアプレート３０４との間に挿む。図７を参照して、メッシュ２６を
プレート３０２と３０４との間に挿んで、金型３００を締める直前に、メッシュ
２６に張力を掛け、メッシュ２６が実質上平面になって金型３００を合わせて締
めたとき弛まないようにする。この点で、張力は矢印３０１で示す軸に沿って掛
けなければならない。このような張力がない場合は、金型３００を合わせて締め
たとき、メッシュ２６は巻いた形のまま留まることになる。これでは、Ｃスペー
サ１０に丸まったメッシュ部２６を生じることとなり、Ｃスペーサ１０が隣接構
成部品に対して効果的なシーリングを形成するのがいっそう難しくなる。

【００６０】 図７、８、９および１０を参照して、一実施態様において、金型３００は、ス
プループレート３０６，キャビティ板３０２，およびコア板３０４を含む三つ割
プレート金型である。射出成型機３１６を設けて、スプルー／ランナープレート
３０６内のスプルー３０８を通して供給材料を注入する。スプルー３０８は、キ
ャビティプレート３０２の外部表面３１１として形成されたランナーシステム３
１０（図８を参照）と連通する貫通穴を含んでいる。ランナーは、キャビティプ
レート３０２を通って開けられた複数のゲート３１４（図９を参照）を通して、
キャビティ３０２の内部と連通する。

【００６１】 金型３００の個々のプレート３０２、３０４および３０６を一緒に締め付けた
とき、射出成型機３１６によりスプルー３０８を通して注入された供給材料は、
ランナーシステム３１０を通って流れ、ゲート３１４を経由してインプレッショ
ン３１８および３２０に向けられる。一旦、キャビティプレート３０２内に入る
と、注入された供給物質がキャビティプレート３０２およびコアプレート３０４
それぞれの内部表面３２２および３２４に形成されたインプレッション３１８お
よび３２０を満たし、それらのインプレッションは、Ｃスペーサ外周部１２の形
状と相補的な関係にある。インプレッションを満たす際に、供給材料は、コアプ
レート３０２およびキャビティプレート３０４の間にクランプされたメッシュ２
６を通って流れる。

【００６２】 Ｃスペーサ１０の内周縁１８を画成するのを助けるため、連続リッジ３２６が
キャビティプレート３０２の内部表面３２２から垂下しており、そこで供給材料
流入が阻止されるスペース３２８を画成する。同様に、相補的な関係のリッジ３
３０がコアプレート３０４の内部表面３２４から垂下して、そこでも供給材料の
流入が阻止されるスペース３２８を画成する。この結果、キャビティプレート３
０２とコアプレート３０４が合わせて締められると、リッジ３２６および３３０
がメッシュ２６の対向する両側を挟み付けて、それにより注入供給材料の流れに
対する隔壁を創生する。そうすることで、このような装置構成は、メッシュ２６
が接合されるＣスペーサ外周部１２の内周縁１８の創生を容易にする。

【００６３】 図２に示すＣスペーサ実施態様を射出成形するには、コアプレート３０２およ
びキャビティプレート３０４を、合わせて締め、それによりメッシュ２６をその
間に挟み付ける。住友ＳＨ２２０Ａ（商標）射出成型機などの在来の射出成型機
械を使用することができる。射出成形を始めるには、熱可塑性加硫物類などのＣ
スペーサ外周部製造のため使用する材料を、天井ホッパから機械のバレルの中に
滴下し、そこで回転スクリューを用いて成型する。スクリューは、材料自体がス
クリューとノズルの間で前に出ている間、後ろ向きに駆動する。材料通過路に沿
う温度は、材料がスクリューに入る場所の約３８０°Ｆから金型３００すぐ上流
の（直前の）４００°Ｆまで変化する。

【００６４】 金型３００の充填を始めるには、スクリュー回転を停止して、ノズル３３４、
スプルー３０８および金型ゲートを通してスクリュー軸の方向に溶融プラスチッ
クを前に押し出す。金型３００が満たされると、注入圧力を保って、その部品を
パックする。温度がバレル内部より比較的低いため、金型３００の内部で材料の
収縮が起こる。その結果、絶えず圧力を掛けて、収縮によって生じる残留容積を
埋めなければならない。部品が適切にパックされて冷却されたとき、金型３００
を開ける。エジェクタピン３３６を働かせて、それにより部品を解放する。

【００６５】 図１１、１２、１３および１４は、メッシュ２６に外周部１２を重ねて成型し
てＣスペーサ１０を形成するのに用いることのできる第二の金型４００を示す。
まず、メッシュ２６を、在来法を用いて成型し、次いで金型４００のキャビティ
プレート４０２とコアプレート４０４との間に挿し挟む。詳説すると、キャビテ
ィプレート４０２の内部表面４２２から垂下する吊下げピン４０１の上にメッシ
ュ２６を吊り下げる。そのため、メッシュ２６には、吊下げピン４０１を受ける
貫通穴を設ける。一実施態様においては、金型４００を用いる射出成型によりイ
ンプレッション４１８および４２０の中に外周部１２が形成されると、メッシュ
２６が外周部１２の中に目立つほど突き出さない寸法に、メッシュ２６を打ち抜
く。この点で、別の実施態様において、メッシュ２６は、第二シール部３４の形
成を生じるインプレッション４１８および４２０の形状をまたいでは延びない。
コアプレート４０４の内部表面４２４には、凹部４０５が設けられていて、金型
４００を締め合わせたとき、吊下げピンを受け入れて収容する。

【００６６】 図１１、１２、１３および１４を参照して、一実施態様においては、金型４０
０は、スプループレート４０６，キャビティプレート４０２、およびコアプレー
ト４０４を含む三つ割りプレート金型である。スプループレート４０６のスプル
ー４０８を通して供給材料を注入するため、射出成形機械４１６が備えられてい
る。スプルー４０８は、キャビティプレート４０２の外部表面として形成された
ランナーシステム４１０（図１４を参照）と連通する貫通穴を含む。ランナーは
、キャビティプレート４０２を通して開けられた複数のゲート４１４（図１２を
参照）を通してキャビティ４０２の内部と連通する。

【００６７】 金型４００の個々のプレート４０２、４０４および４０６を合わせて締め付け
たとき、射出成型機４１６によりスプルー４０８を通して注入された供給材料は
、ランナーシステム４１０を通って流れ、ゲート４１４を経由してインプレッシ
ョン４１８および４２０に向けられる。キャビティプレート４０２の内部に入る
と、注入された供給物質は、キャビティプレート４０２およびコアプレート４０
４それぞれの内部表面４２２および４２４に形成されたインプレッション４１８
および４２０を満たす。これらのインプレッションは、Ｃスペーサ外周部１２の
形状と相補的な関係にある。インプレッションを満たす際に、供給材料は、コア
プレート４０２およびキャビティプレート４０４の間にクランプされたメッシュ
２６を通って流れる。

【００６８】 Ｃスペーサ１０の内周縁１８を画成するのを助けるため、連続リッジ４２６が
キャビティプレート４０２の内部表面４２２から垂下しており、メッシュ２６の
横に突き当たって内部スペース４２８を画成し、供給材料がその中に入らないよ
うに阻止される。同様に、連続リッジ４２６に続いている相補的な関係のリッジ
４３０がコアプレート４０４の内部表面４２４から垂下して、メッシュ２６の反
対側に突き当たり、内部スペース４２８を画成し、そこでも供給材料がその中に
流入しないように阻止される。この結果、キャビティプレート３０２とコアプレ
ート３０４が締め合わされると、対向する連続リッジ４２６および４３０がメッ
シュ２６の対向する側を挟み付けて、それにより注入供給材料の流れに対する隔
壁を創生する。そうすることで、このような装置構造は、メッシュ２６が接合さ
れるＣスペーサ外周部１２の内周縁１８の創生を容易にする。

【００６９】 金型４００を用いることにより、上述の金型３００を用いるときとほとんど同
じ要領で、図２に示すＣスペーサの実施態様の射出成型を達成することができる
。

【００７０】 ここに記述したこの発明の実施例において、請求項により定義するこの発明の
範囲および限界から逸脱することなく、変更を行うことができることは、もちろ
ん理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の電気駆動式浄水ユニットの分解斜視図である。

【図２ａ】 この発明のＣスペーサの片面の平面図である。

【図２ｂ】 線Ａ−Ａに沿って取った図２ａのＣスペーサの断面立面図であ
る。

【図３】 この発明のイオン交換膜の斜視図である。

【図４ａ】 この発明のＤスペーサの片面の平面図である。

【図４ｂ】 図４ａに示したＤスペーサの立面図である。

【図５】 この発明のＤスペーサの片面の平面図であり、部的に断面として
、その中に形成される流路を図解している。

【図６】 この発明の陽極端部枠の片面の平面図である。

【図７】 開いた状態の型を図解しており、射出成形のためにそのキャビテ
ィプレートとコアプレートの間にメッシュを挟んで示す。

【図８】 図７に示す型のキャビティプレートの外側の平面図である。

【図９】 図７に示す型のキャビティプレートの内側の平面図である。

【図１０】 図７に示す型のコアプレートの内側の平面図である。

【図１１】 第二の開いた状態の型を図解しており、この発明のスペーサを
射出成形するためにそのキャビティプレートとコアプレートの間にメッシュを挟
んで示す。

【図１２】 図１１に示す型のキャビティプレートの内側の平面図である。

【図１３】 図１１に示す型のコアプレートの内側の平面図である。

【図１４】 図１１に示す型のキャビティプレートの外側の平面図である。

【図１５】 Ｃスペーサのボスの実施態様の図解である。

【図１６】 Ｃスペーサのボスの別の実施態様の図解である。

【図１７】 Ｃスペーサの第二シール部の実施態様の図解である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年６月８日（２００１．６．８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４ａ

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図４ａ】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４ｂ

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図４ｂ】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図５】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図６】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図１１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ， ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，Ｌ Ｃ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，Ｔ Ｊ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 エルビシーヌ， エドワード カナダ Ｎ１Ｈ ３Ｚ５ オンタリオ州 グエルフ カーディガンストリート 33 (72)発明者 ジンナー， タジム カナダ Ｌ４Ｚ １Ｋ４ オンタリオ州 ミシソーガ ウッディントンドライブ 4152 (72)発明者 スミス， ニール カナダ Ｌ８Ｐ １Ｘ４ オンタリオ州 ハミルトン デュークストリート 87 ナ ンバー404 (72)発明者 モフェト， トーマス カナダ Ｌ５Ｎ ２Ｂ３ オンタリオ州 ミシソーガ サンダンスプレース 6013 (72)発明者 コットン， ビル カナダ Ｋ０Ｋ ２Ｇ０ オンタリオ州 グラフトン カナダドライブ 154 Ｆターム(参考） 4D006 GA17 HA47 JA04Z JA22A JA22C JA30Z PA01 PB02 4D061 DA01 DB07 EA09 EB02 EB13 EB16 FA08 【要約の続き】 る連続リッジを有する第一および第二の金型半部を提供 するステップおよび（ｂ）メッシュの相対する辺をリッ ジの間に挟んで流れ隔壁を形成するステップを含んでい る。

Claims (45)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開口部を画成する内周縁および前記内周縁に形成された凹部の
   ある表面を有する外周部を有する第一のスペーサと、 前記凹部内に適合する外縁を有するイオン交換膜と を備えてなる電気駆動式膜プロセス装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の電気駆動式膜プロセス装置において、 前記凹部が前記内周縁に沿って連続している ことを特徴とする装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の電気駆動式膜プロセス装置において、 前記イオン交換膜が上面を有し、前記イオン交換膜を前記凹部に固定したとき
   、前記上面が前記外周部の前記面より低くなく垂直に配置されている ことを特徴とする装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の電気駆動式膜プロセス装置において、 前記第一のスペーサが、前記凹部からそれに実質上垂直に突き出した複数のボ
   スをさらに有し、前記イオン交換膜が、前記ボスを受け入れるため形成された対
   応受け穴をさらに有する ことを特徴とする装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載の電気駆動式膜プロセス装置であって、 さらに、前記イオン交換膜により前記第一のスペーサから隔てられた第二のス
   ペーサを備えてなり、 前記第一のスペーサがそこから垂下する起立シール部を有し、前記第二のスペ
   ーサが前記シール部を受け入れるための溝を有する ことを特徴とする装置。
6. 【請求項６】請求項５に記載の電気駆動式膜プロセス装置において、 前記起立シール部がシール突条である ことを特徴とする装置。
7. 【請求項７】請求項６に記載の電気駆動式膜プロセス装置において、 前記シール突条がＯリングである ことを特徴とする装置。
8. 【請求項８】請求項７に記載の電気駆動式膜プロセス装置において、 前記第一のスペーサの前記外周部が、熱可塑性加硫物類、熱可塑性エラストマ
   オレフィン類およびフルオロポリマ類からなる群から選ばれた材料で構成されて
   いる ことを特徴とする装置。
9. 【請求項９】請求項７に記載の電気駆動式膜プロセス装置において、 前記第一のスペーサの前記外周部が熱可塑性加硫物で構成されている ことを特徴とする装置。
10. 【請求項１０】請求項９に記載の電気駆動式膜プロセス装置において、 前記第二のスペーサが前記第一のスペーサより硬い材料で作られている ことを特徴とする装置。
11. 【請求項１１】請求項１０に記載の電気駆動式膜プロセス装置において、 前記第一のスペーサがＣスペーサである ことを特徴とする装置。
12. 【請求項１２】複数のボスを有するスペーサと、 前記ボスを受け入れるため対応する複数の受け穴を有するイオン交換膜と を備えてなる電気駆動式膜プロセス装置。
13. 【請求項１３】請求項１２に記載の電気駆動式膜プロセス装置において、 前記スペーサが、開口部を画成する内周縁のある表面を有する外周部と、前記
    イオン交換膜を固定するため前記内周縁に形成された凹部とをさらに有してなり
    、 前記ボスが前記凹部からそれに実質上垂直に突き出している ことを特徴とする装置。
14. 【請求項１４】請求項１３に記載の電気駆動式膜プロセス装置において、 前記外周部が、熱可塑性加硫物類、熱可塑性エラストマオレフィン類およびフ
    ルオロポリマ類からなる群から選ばれた材料で構成されている ことを特徴とする装置。
15. 【請求項１５】請求項１３に記載の電気駆動式膜プロセス装置において、 前記外周部が熱可塑性加硫物類で構成されている ことを特徴とする装置。
16. 【請求項１６】請求項１３に記載の電気駆動式膜プロセス装置において、 前記スペーサがＣスペーサである ことを特徴とする装置。
17. 【請求項１７】請求項１３に記載の電気駆動式膜プロセス装置において、 前記スペーサがＤスペーサである、。
18. 【請求項１８】本質的にポリプロピレンまたはポリエチレンからなるプラス
    チックメッシュと、 前記プラスチックメッシュを囲む外周部であって、熱可塑性加硫物類および熱
    可塑性エラストマオレフィン類からなる群から選ばれた材料で構成された外周部
    と を備えてなる、電気駆動式膜プロセス装置のスペーサ。
19. 【請求項１９】請求項１８に記載のスペーサにおいて、 前記外周部が熱可塑性加硫物類で構成されている ことを特徴とするスペーサ。
20. 【請求項２０】請求項１９に記載のスペーサを備えてなる、電気駆動式膜プ
    ロセス装置。
21. 【請求項２１】イオン交換膜により隔てられた第一のスペーサと枠部材とを
    有してなり、 前記第一のスペーサは、そこから垂下する起立シール部を有し、前記枠部材は
    、前記シール部を受け入れるための溝を有することを特徴とする 電気駆動式薄膜プロセス装置。
22. 【請求項２２】請求項２１に記載の装置において、 前記枠部材が第二のスペーサである ことを特徴とする装置。
23. 【請求項２３】請求項２１に記載の装置において、 前記枠部材が陽極端末板および陰極端末板からなる群から選ばれている ことを特徴とする装置。
24. 【請求項２４】請求項２１に記載の装置において、 前記シール部がＯリングである ことを特徴とする装置。
25. 【請求項２５】請求項２１に記載の装置において、 前記遮随部材がシール突条である ことを特徴とする装置。
26. 【請求項２６】請求項２１に記載の装置において、 前記第一のスペーサがＣスペーサである ことを特徴とする装置。
27. 【請求項２７】請求項２１に記載の装置において、 前記第一のスペーサがＤスペーサである ことを特徴とする装置。
28. 【請求項２８】請求項２１に記載の装置において、 前記第一のスペーサが、熱可塑性加硫物類、熱可塑性エラストマオレフィンお
    よびフルオロポリマ類からなる群から選ばれた材料で構成されている ことを特徴とする装置。
29. 【請求項２９】請求項２１に記載の装置において、 前記枠部材が前記第一のスペーサより硬い材料で作られている ことを特徴とする装置。
30. 【請求項３０】イオン交換膜により隔てられた第一のスペーサと枠部材とを
    有してなる電気駆動式膜プロセス装置であって、 前記第一のスペーサが、水溶液を流すための第一の貫通穴を有する第一の表面
    を備えてなり、 前記第二のスペーサが、第二の表面と、前記第二の表面を通って延び前記第一
    の貫通穴と連通する第二の貫通穴と、前記第二の表面から垂下し前記第二の貫通
    穴を囲む連続フランジとを備えてなり、前記フランジは前記第一の貫通穴を囲む
    前記第一の表面の一部を挟み付けている 装置。
31. 【請求項３１】請求項３０に記載の装置において、 前記枠部材が第二のスペーサである ことを特徴とする装置。
32. 【請求項３２】請求項３０に記載の装置において、 前記枠部材が陽極端末板および陰極端末板からなる群から選ばれている ことを特徴とする装置。
33. 【請求項３３】請求項３０に記載の装置において、 前記第二の貫通穴がＤ流を促進する ことを特徴とする装置。
34. 【請求項３４】第一の開口部を画成する第一の内周縁および前記第一の内周
    縁に形成された凹部のある表面を有する第一の外周部と、前記第一の開口部を横
    切り前記第一の内周縁に接合されたメッシュとを有する第一のスペーサと、 第二の開口部を画成する第二の内周縁のある表面を有する第二の外周部を有す
    る第二のスペーサと、 前記凹部内に固定され、前記第一の開口部を跨いで延び、前記第一の内周縁の
    内向きに前記第二の外周部に係合する表面部を有するイオン交換膜と、 前記第二のスペーサの前記第二の外周部から垂下し、前記イオン交換膜の前記
    表面部を前記メッシュに対して挟み込み、それにより前記メッシュの座屈可能性
    を防止または軽減するリッジと を備えてなる電気駆動式膜プロセス装置。
35. 【請求項３５】請求項３４に記載の装置において、 前記イオン交換膜が第一および第二の側面を有し、前記第二の側面が前記第二
    の外周部と係合する第二の側面部を有し、前記第二の側面部のそれに向き合う第
    一の側面部が前記第一の内周縁の内向きに配置されており、前記リッジが前記第
    二の側面部を押しつけている ことを特徴とする装置。
36. 【請求項３６】請求項３５に記載の装置において、 前記第二のスペーサが貫流穴を有し、前記第二の側面部が前記貫流穴と前記第
    二の内周縁の間に配置されている ことを特徴とする装置。
37. 【請求項３７】請求項３６に記載の装置において、 前記リッジが前記第二の側面部を横切っている ことを特徴とする装置。
38. 【請求項３８】内周縁と前記内周縁に接合されたメッシュとを有する外周部
    を備えてなる薄いプラスチック部品を射出成形する方法であって、 （ａ）第一の内部表面およびその第一の内部表面から垂下する第一の連続リッジ
    を有するキャビティと、第二の内部表面およびその第二の内部表面から垂下し第
    一の連続リッジに連続する第二の連続リッジを有するコアとを有する金型を提供
    するステップと、 （ｂ）相対する辺を有するメッシュを前記キャビティと前記コアの間に配置する
    ステップと、 （ｃ）前記メッシュの相対する辺を前記二つのリッジの間に挟んで流れ隔壁を形
    成するステップと を含んでなる方法。
39. 【請求項３９】請求項３８に記載の方法において、 前記外周部と前記メッシュが異なる材料で構成されている ことを特徴とする方法。
40. 【請求項４０】請求項３９に記載の方法において、 前記外周部が、熱可塑性加硫物類、熱可塑性エラストマオレフィン類およびフ
    ルオロポリマ類からなる群から選ばれた材料で構成されている ことを特徴とする方法。
41. 【請求項４１】請求項３９に記載の方法において、 前記外周部が、熱可塑性加硫物類で構成されている ことを特徴とする方法。
42. 【請求項４２】請求項４０に記載の方法において、 前記メッシュが、ポリプロピレンおよびポリエチレンからなる群から選ばれた
    材料で構成されている ことを特徴とする方法。
43. 【請求項４３】請求項４１に記載の方法において、 前記メッシュが、ポリプロピレンおよびポリエチレンからなる群から選ばれた
    材料で構成されている ことを特徴とする方法。
44. 【請求項４４】請求項４３に記載の方法において、 メッシュが弛んでいない ことを特徴とする方法。
45. 【請求項４５】請求項３８に記載の方法において、 前記キャビティが前記第一の内部表面から垂下する吊下げピンをさらに含んで
    いて、前記（ｂ）のステップにメッシュを吊下げピンから懸垂するステップを追
    加して含んでなる ことを特徴とする方法。