JP2012000596A - イオン交換装置および固液分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ストレーナの固定にナットを使用する必要がなく、加えて高い精度でストレーナを目皿板等に固定することができるため、ナットを取付けるための作業スペースおよびこの作業スペースへアクセスするための大口径の出口部を必要とせず、集液部の空間を削減することができるイオン交換装置等を提供する。
【解決手段】イオン交換樹脂と処理液とを分離するコレクタ部２０を備え、コレクタ部２０は、イオン交換樹脂と処理液とを分離するためのスリット２１３を有するストレーナ２１と、ストレーナ２１を配するための開口部２５が設けられた目皿板２２と、目皿板２２の表面を被覆し目皿板２２と処理液とを非接触にするためのライニング２３と、目皿板２２の開口部２５に配されライニング２３と接合すると共にストレーナ２１を固定するアダプタ２４と、を備えることを特徴とするイオン交換装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、イオン交換装置等に係り、より詳しくは、例えば、工業用水、糖液、塩水等の被処理液を処理するために使用するイオン交換装置等に関する。

工業用水、糖液、塩水等の被処理液中からイオン類を除去するための装置としてイオン交換装置が知られている。このイオン交換装置には、イオン交換樹脂等のイオン交換手段が内部に充填されている。そしてイオン交換手段に被処理液を通液することで、被処理液中に含まれるイオン類とイオン交換手段に具備されたイオンとがイオン交換し、これによりイオン類を除去する。イオン交換処理後は、イオン交換手段と被処理液とは分離され、処理液としてイオン交換装置の外部に取り出される。
またイオン交換装置は、工業用水を処理して純水を製造するのみならず、例えば、糖液の脱色や脱塩、塩水の精製など種々の分野において利用されている。

ここで、特許文献１には、イオン交換樹脂が充填され下部に集水ストレーナ板を持つとともに下端に出口穴を有する縦形の圧力容器形のイオン交換樹脂塔において、集水ストレーナ板の下方に経時硬化する材料を充填し、ろう斗状に形成するものが開示されている。

また特許文献２には、従来のストレーナの構成に加えて、パイプ状出口管の下部に９０°エルボ状の曲がり管をその出口方向が支持床板に平行になるように設けてあるストレーナが開示されている。

更に特許文献３には、支持板上のストレーナ周りに設けられた突状体と、支持板とイオン交換樹脂塔の胴壁との接合部に設けられた突状体とからなる本液体滞留防止構造であって、支持板上のストレーナ周りに設けられた突状体は、原水が支持板のストレーナを通過して処理水室に流入する際にストレーナ近傍に生じる液体滞留を防止する作用を有するものであり、その液体滞留域に置き換えて支持板上に設けられおり、また支持板とイオン交換樹脂塔の胴壁との接合部に設けられた突状体は、イオン交換樹脂塔の胴壁と支持板との接合部で生じる液体滞留を防止する作用を有するものであり、その液体滞留域に置き換えて支持板と胴壁との接合部に設けられているものが開示されている。

特開平９−２９４９３４号公報 特開平１０−４３５１０号公報 特開平１０−４３６１０号公報

ここで、イオン交換樹脂等のイオン交換手段と処理液とを分離するために、例えば、ストレーナを使用することがある。ところが、ストレーナを目皿板等に取付けるに当たり、ナットを用いて固定する方法では、ストレーナの取り付けや交換の際にナットの取り付け、取り外しをするための作業スペースを集液部内に確保する必要がある。そしてこの作業スペースが大き過ぎると集液部内に存在していた液により処理液の希釈が生じ、処理液の純度が低くなることがある。またイオン交換樹脂の再生の際に用いる薬剤の希釈や、イオン交換樹脂の洗浄の際に用いる洗浄水の滞留が生じ、イオン交換樹脂の再生効率や洗浄性が低下することがある。

本発明は、従来の技術が有する上記の問題点に鑑みてなされたものである。
即ち、本発明の目的は、ストレーナの固定にナットを使用する必要がなく、加えて高い精度でストレーナを目皿板等に固定することができるため、ナットを取付けるための作業スペースおよびこの作業スペースへアクセスするための大口径の出口部を必要とせず、集液部の空間を削減することができるイオン交換装置等を提供することである。

かくして本発明によれば、被処理液をイオン交換処理し処理液とするイオン交換手段を充填するイオン交換手段充填部と、イオン交換手段と処理液とを分離する固液分離手段と、固液分離手段により分離された処理液を集液する集液部と、を備え、固液分離手段は、イオン交換手段と処理液とを分離するための間隙部を有する分離部と、分離部を配するための開口部が設けられた板部と、板部の表面を被覆し、板部と処理液とを非接触にするための被覆部と、板部の開口部に配され、被覆部と接合すると共に分離部を固定する固定部と、を備えることを特徴とするイオン交換装置が提供される。

ここで、分離部および固定部にはそれぞれねじ切り部が形成され、分離部は、ねじ切り部を介して固定部に固定されることが好ましい。また被覆部および固定部は、ゴム組成物からなることが好ましく、固定部を構成するゴム組成物は、エボナイトであることが更に好ましく、被覆部と固定部とは、開口部の内周において加硫処理により接合することが更に好ましい。

また本発明によれば、固体と液体を分離するための間隙部を有する分離部と、分離部を配するための開口部が設けられた板部と、板部の開口部の内周を被覆する被覆部と、板部の開口部に配され、被覆部と接合すると共に分離部を固定するための固定部と、を備え、分離部および固定部にはそれぞれねじ切り部が形成され、分離部は、ねじ切り部を介して固定部に固定されることを特徴とする固液分離装置が提供される。

ここで、固体は、イオン交換樹脂からなることが好ましい。

更に本発明によれば、固体と液体を分離するために用いられる分離部の支持構造であって、分離部を配するための開口部が設けられた板部と、板部の開口部の内周を被覆する被覆部と、被覆部と分離部の間に設けられ、分離部を固定するための固定部と、を備え、被覆部と固定部とは、着脱不能の状態で接合し、分離部は、固定部と着脱可能の状態で固定されることを特徴とする分離部の支持構造が提供される。

ここで、分離部および固定部にはそれぞれねじ切り部が形成され、分離部は、ねじ切り部を介して固定部に固定されることが好ましい。また被覆部および固定部は、ゴム組成物からなり、被覆部と固定部とは、加硫処理により接合することが好ましい。

本発明によれば、ストレーナの固定にナットを使用する必要がなく、加えて高い精度でストレーナを目皿板等に固定することができるため、ナットを取付けるための作業スペースおよびこの作業スペースへアクセスするための大口径の出口部を必要とせず、集液部の空間を削減することができるイオン交換装置等を提供することができる。

本実施の形態のイオン交換装置について説明した断面図である。 コレクタ部の一部を拡大した拡大図である。 （ａ）〜（ｂ）は、ストレーナを目皿板に取り付ける形態について説明した図である。 （ａ）〜（ｆ）は、コレクタ部の製造方法の一例について説明した図である。 コレクタ部の圧縮試験について説明した図である。

以下、本発明を実施する形態について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することが出来る。また、使用する図面は本実施の形態を説明するためのものであり、実際の大きさを表すものではない。

〔イオン交換装置〕
図１は、本実施の形態のイオン交換装置について説明した断面図である。
図１に示したイオン交換装置１は、全体としては、略円筒形状のカラムである。そして被処理液をイオン交換処理し処理液とするイオン交換手段を充填するイオン交換手段充填部１０と、イオン交換手段と処理液とを分離する固液分離手段の一例としてのコレクタ部２０と、コレクタ部２０により分離された処理液を集液する集液部３０とから主要部が構成されている。イオン交換手段充填部１０、コレクタ部２０、および集液部３０は、それぞれ上方向から下方向に配列する。そして、イオン交換手段充填部１０のフランジ部１１、集液部３０のフランジ部３３の箇所において、コレクタ部２０の詳しくは後述する目皿板２２を挟んで、ボルトおよびナットにより接続している。

イオン交換手段充填部１０には、イオン交換手段が充填され、被処理液をイオン交換処理する。本実施の形態では、イオン交換手段は、イオン交換樹脂である。本実施の形態で用いられるイオン交換樹脂に、特に制限はなく、一般的な陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂の他にキレート樹脂や合成吸着剤等が充填可能である。形状としては、粒状、円筒形状など種々の形状のものが充填可能であり、特に制限はない。また大きさとしては、例えば、０．１ｍｍ〜１ｍｍである。イオン交換樹脂は、イオン交換手段充填部１０に、例えば、約５割を占めるかさ体積になるように充填される。

本実施の形態のイオン交換装置１でイオン交換処理を行なう被処理液は、特に制限されるものではないが、例えば、純水を製造するために使用される原水としての工業用水や水道水であり、あるいは、脱色や脱塩に供される糖液であったり、精製に供される塩水である。何れの場合も直接イオン交換装置１内に被処理液として導入することを妨げるものではない。ただし通常は、濾過器等による固形物の除去を行なうことが好ましい。また活性炭処理装置等により活性炭処理を行ない、被処理液中に含まれる溶剤などの有機物や重金属イオンなどを除去する処理を予め行なうことが好ましい。

このような被処理液は、イオン交換手段充填部１０の上部に備えられた配管１２からイオン交換手段充填部１０内に導入される。そして被処理液は、イオン交換手段充填部１０内に充填されたイオン交換樹脂と接触を行ないつつ、イオン交換手段充填部１０の下部に向かって流通する。この際に被処理液は、イオン交換樹脂によりイオン交換処理される。つまり、イオン交換樹脂が陽イオン交換樹脂であった場合は、被処理液中に含まれる金属イオン等の陽イオンと、陽イオン交換樹脂に具備されたイオン、例えばナトリウムイオンや水素イオンとが交換されることにより、被処理液中の陽イオンが除去される。またイオン交換樹脂が陰イオン交換樹脂であった場合は、被処理液中に含まれる陰イオンと、陰イオン交換樹脂に具備されたイオン、例えば水酸イオンとが交換されることにより、被処理液中の陰イオンが除去される。

そして被処理液をより分散し、イオン交換樹脂と接触させるために配管１２に図示しないディストリビュータを接続してもよい。ディストリビュータは、例えば、多数の小孔を設けた管状体である。そしてディストリビュータをイオン交換樹脂の上方に設け、小孔から被処理液を散布することでイオン交換樹脂に対し、より均一に被処理液を散布することができる。

なおイオン交換手段充填部１０の内部は、図示しないライニングが施されている。ライニングを施すことによりイオン交換装置１を構成する炭素鋼等の強度は有するが耐食性に劣る材料と被処理液やイオン交換樹脂の再生等に供する腐食性を有する薬剤とを非接触とすることができる。これにより、イオン交換装置１のメンテナンスの頻度を低減することができ、またイオン交換装置１の装置寿命を長くすることができる。このライニングの材質は、被処理液に含まれる陽イオンや陰イオンの種類、被処理液の種類や使用する薬剤などにより適宜選択することができる。本実施の形態では、例えば、硬質ゴム等からなるゴムライニングを用いる。

コレクタ部２０は、処理液をイオン交換手段充填部１０から取り出すために設置される。
図２は、コレクタ部２０の一部を拡大した拡大図である。
以下、図１および図２を使用してコレクタ部２０の説明を行なう。
本実施の形態において、コレクタ部２０は、イオン交換樹脂と処理液とを分離するための間隙部を有する分離部の一例としてのストレーナ２１と、ストレーナ２１を配するための開口部２５が設けられた板部の一例としての目皿板２２と、目皿板２２の表面を被覆し目皿板２２と処理液とを非接触にするための被覆部の一例としてのライニング２３と、目皿板２２の開口部２５に配されライニング２３と接合すると共にストレーナ２１を固定する固定部の一例としてのアダプタ２４とを備える。なお図２では、説明の便宜上ストレーナ２１を分離した状態で図示している。

ストレーナ２１は、イオン交換樹脂と処理液とを分離する機能を有する頭部２１１と、ストレーナ２１を取り付けるための取り付け部２１２とからなる。

頭部２１１には、イオン交換樹脂と処理液とを分離するための間隙部の一例であるスリット２１３が複数設けられている。そしてスリット２１３は、固体であるイオン交換樹脂が通過できる幅より狭く作成される。この場合、イオン交換樹脂はスリット２１３を通過できないが、液体である処理液は、スリット２１３を通過できるため、これによりイオン交換樹脂と処理液との分離を行なうことができる。つまり固液分離を行なうことができる。
そしてストレーナ２１は、内部に中空部を有し、この中空部は、取り付け部２１２の下部に排出口２１５を有する。即ち、スリット２１３を通過した処理液は、ストレーナ２１内部の中空部に侵入し、それから排出口２１５から排出される。このとき排出口２１５は集液部３０の側に開口している。そのため以上のような構造のストレーナ２１を使用することで、まずイオン交換手段充填部１０の側で、処理液をイオン交換樹脂から分離して取り出し、そして処理液を集液部３０の側に排出する作業を連続的に行なうことができる。

取り付け部２１２の表面には、ねじ切り部２１６が形成されている。詳しくは後述するがこのねじ切り部２１６を利用して、ストレーナ２１は固定される。
ストレーナ２１は、例えば、熱可塑性を有する樹脂等の材料からなり、射出成形等により製造することができる。またストレーナ２１は、イオン交換樹脂と処理液とを均一かつより高速に分離できるという観点から、多数個取り付けられる。本実施の形態では、例えば、この個数を１６０個とすることができる。

目皿板２２は、イオン交換手段充填部１０と集液部３０とを分離する仕切りである。そのために目皿板２２は、イオン交換装置１の水平断面の形状に合わせて作成される。イオン交換装置１の水平断面が円形状である場合は、目皿板２２は、円盤状となる。更に目皿板２２は、イオン交換手段充填部１０中に充填されるイオン交換樹脂や導入される被処理液の圧力に耐える強度を有することを求められる。そのため本実施の形態では、予め定められた厚さの炭素鋼等の材料からなる金属板を使用する。
また目皿板２２は、ストレーナ２１を固定する役割も担う。そのため目皿板２２には、ストレーナ２１を配するための開口部２５が、複数存在する。この開口部２５は、目皿板２２を貫通して形成されるため、開口部２５の箇所にストレーナ２１を配した場合、ストレーナ２１を通じて、処理液を、イオン交換手段充填部１０から集液部３０に移動、排出することができる。

ライニング２３は、目皿板２２の表面を被覆することで、目皿板２２と処理液や使用する薬剤とを非接触にするために設けられる。ライニング２３は、目皿板２２表面を全て被覆する。即ち、目皿板２２のイオン交換手段充填部１０側の表面および集液部３０側の表面のみならず、目皿板２２の開口部２５の内周も被覆する。これにより本実施の形態では、目皿板２２と処理液や使用する薬剤とが接触する箇所は存在しなくなる。ライニング２３を形成する材料としては、被処理液や使用する薬剤による腐食が無いと共に、隙間無く目皿板２２を被覆するために加工性がよいことが要求される。この観点から、ライニング２３はゴム組成物からなるゴムライニングであることが好ましい。より具体的には、例えば、天然ゴムを加硫処理することで硬化させた硬質ゴム材を用いることができる。

アダプタ２４は、アダプタ２４の内側にストレーナ２１の取り付け部２１２を入れ込むことで、ストレーナ２１を目皿板２２等に固定する。つまりライニング２３とストレーナ２１の間に設けられ、ストレーナ２１を目皿板２２等に固定する。そのために、上述したようにストレーナ２１の取り付け部２１２の表面には、ねじ切り部２１６が形成されるが、それと共にアダプタ２４の内側にも同様にねじ切り部２４１が形成されている。そしてねじ切り部２１６およびねじ切り部２４１を各々噛合させることで、ストレーナ２１とアダプタ２４とをねじ締結し、ストレーナ２１を目皿板２２等に固定することができる。つまりストレーナ２１は、ねじ切り部２１６，２４１を介してアダプタ２４に固定される。本実施の形態の場合、ストレーナ２１とアダプタ２４とは、ねじ締結するため、ストレーナ２１は、アダプタ２４と着脱可能の状態で固定される。そのためストレーナ２１の交換を行なう際においても、容易にストレーナ２１の脱着を行なうことが可能である。そして、本実施の形態では、ストレーナ２１の頭部２１１は、アダプタ２４およびライニング２３と隙間なく密着して固定される。隙間が生じると、イオン交換樹脂がこの隙間に入り込み、更に集液部３０の側に漏れ出ることがある。本実施の形態のように隙間なく密着することで、イオン交換樹脂と処理液とをより確実に分離できるようになる。

また本実施の形態では、ストレーナ２１とアダプタ２４とがねじ締結し、これによりストレーナ２１を固定することができるため、取り付け部２１２にナットを取り付けて目皿板２２等に固定する方法を採る必要はない。取り付け部２１２にナットを取り付けて固定するためには、作業者が集液部３０内に入り、ナットを取り付ける作業をする必要がある。このためには、集液部３０の空間を作業者が入れる大きさにする必要がある。更にこの集液部３０内へ作業者がアクセスするための大口径の出口部が必要である。一方、本実施の形態では、集液部３０の空間を作業者が入れる大きさとする必要はない。そして集液部３０内へ作業者がアクセスするための大口径の出口部は必要なく、小口径でよい。そのため集液部３０の空間を削減することができる。よって集液部３０の空間が大き過ぎることに起因して、処理液の希釈が生じ、処理液の純度が低くなることを抑制できる。またイオン交換樹脂の再生の際に用いる薬剤の希釈やイオン交換樹脂の洗浄の際に用いる洗浄水の滞留が生じにくくなり、イオン交換樹脂の再生効率や洗浄性の低下を抑制することができる。

またライニング２３とアダプタ２４とは、着脱不能の状態で接合する。これによりアダプタ２４を目皿板２２の開口部２５の箇所に強固に固定することができる。これを実現するためにアダプタ２４はライニング２３と強固に接合する材料、例えば同じゴム組成物からなることが好ましい。これによりライニング２３とアダプタ２４とは、加硫処理により接合させることができる。そして加硫処理により接合したライニング２３とアダプタ２４は、ほぼ一体となるため、強固な接合を実現できる。なおアダプタ２４は、ゴム組成物の中でも機械加工の精度がより高くなるエボナイトにより形成することが好ましい。即ち、アダプタ２４の内部に形成されるねじ切り部２４１を作成するには、アダプタ２４の内部をねじ切り加工することが必要である。エボナイトでアダプタ２４が作成されていると、ねじ切り加工をより精度よく行なうことができる。

本実施の形態では、目皿板２２の開口部２５の位置において、ストレーナ２１をライニング２３およびアダプタ２４を介して配することで、ストレーナ２１をより精度よく取り付けることができる。
図３（ａ）〜（ｂ）は、ストレーナ２１を目皿板２２に取り付ける形態について説明した図である。
ここで図３（ａ）は、アダプタ２４を使用せず、開口部２５に設けたライニング２３に直接ねじ切り部を設けて、ストレーナ２１を目皿板２２に取り付けた場合を説明した図である。また図３（ｂ）は、アダプタ２４は使用するが、ライニング２３を開口部２５の内周に設けずにアダプタ２４を取付けて、ストレーナ２１を目皿板２２に取り付けた場合を説明した図である。
図３（ａ）の場合、目皿板２２の開口部２５に直接ねじ切り部２２１を形成し、これを利用してストレーナ２１の取り付けを行なう。しかしながら目皿板２２に対し、多数個の開口部２５を鉛直方向に正確に形成するのは困難である。正確に鉛直方向に開口部２５を形成できなかった場合は、図３（ａ）のようにストレーナ２１は、鉛直方向よりずれた方向である斜め方向に取り付けられることになる。この場合、ストレーナ２１の頭部２１１が密着して取り付けることができないため、隙間２６ができる。この場合、隙間２６から上述したようなイオン交換樹脂の漏れが生じやすくなる。ストレーナ２１は、本実施の形態の場合、上述したように１６０個あり、そのうち斜めに形成された開口部２５が１つでもないことが望ましい。

更に図３（ｂ）の場合においても同様のことが言える。この場合、アダプタ２４については、ねじ切り部２４１が正確に鉛直方向に行なわれたものを選別して使用すれば、図３（ａ）で説明を行なったような問題は生じない。ただし図３（ａ）の場合と同様に目皿板２２の形成される開口部２５を全て鉛直方向に正確に形成するのは困難である。そのため正確に鉛直方向に開口部２５を形成できなかった場合は、やはりストレーナ２１は、鉛直方向よりずれた方向である斜め方向に取り付けられることになる。この場合も隙間２６からイオン交換樹脂の漏れが生じやすくなる。
つまり図３（ａ）〜（ｂ）の場合は、ストレーナ２１の取り付け精度は、目皿板２２に形成される開口部２５の加工精度により規定される。ただし、複数の開口部２５を鉛直方向に全て正確に形成するのは困難であるため、ストレーナ２１が斜め方向に取り付けられるのを全て回避するのは困難である。またアダプタ２４の材料であるエボナイトと目皿板２２の材料である炭素鋼との結合性は悪く、アダプタ２４が目皿板２２から脱離するおそれがある。

一方、本実施の形態では、ライニング２３とアダプタ２４を介してストレーナ２１が取り付けられる。実際にアダプタ２４を配するには、例えば、ゴム組成物等からなるライニング２３にアダプタ２４を配置し、そして加硫処理を行なうことでライニング２３とアダプタ２４とを接合させる。この際にアダプタ２４を配する加硫前の段階では、ライニング２３は、可塑性を有する状態であるためアダプタ２４の配する向きの調整が可能である。そのため目皿板２２に対し、開口部２５が鉛直方向に形成されていなくても、アダプタ２４を鉛直方向に配することは容易である。その結果、アダプタ２４に取り付けられるストレーナ２１も目皿板２２に対し、鉛直方向に配置することになる。

集液部３０は、コレクタ部２０により分離された処理液を集液するために設けられる。本実施の形態において、集液部３０は、円筒形状の直胴部３１と、直胴部３１の下部に位置し弧状に湾曲する鏡板部３２とからなる。図１において、直胴部３１と鏡板部３２との境界を点線で示した。
コレクタ部２０の各ストレーナ２１の排出口２１５から排出された処理液は、そのまま下部に流通し、鏡板部３２の内壁を伝って下方向に移動する。そして集液部３０の下部に設けられた出口部３５に集められる。そして出口部３５から処理液をイオン交換装置１の外部に排出することができる。
なお集液部３０の内部も図示しないゴムライニング等のライニングが施されており、処理液や使用する薬剤と集液部３０を形成する炭素鋼等の材料とを非接触としている。

なお本実施の形態のイオン交換装置１は、固液分離装置としても捉えることができる。
即ち、本実施の形態のイオン交換装置１は、固体と液体を分離するためのスリット２１３を有するストレーナ２１と、ストレーナ２１を配するための開口部２５が設けられた目皿板２２と、目皿板２２の開口部２５の内周を被覆するライニング２３と、目皿板２２の開口部２５に配され、ライニング２３と接合すると共にストレーナ２１を固定するためのアダプタ２４と、を備え、ストレーナ２１およびアダプタ２４にはそれぞれねじ切り部２１６，２４１が形成され、ストレーナ２１は、ねじ切り部２１６，２４１を介してアダプタ２４に固定されることを特徴とする固液分離装置であるとも考えられる。

またコレクタ部２０のストレーナ２１を除いた部分は、ストレーナ２１の支持構造としても捉えることができる。
即ち、コレクタ部２０のストレーナ２１を除いた部分は、固体と液体を分離するために用いられるストレーナ２１の支持構造であって、ストレーナ２１を配するための開口部２５が設けられた目皿板２２と、目皿板２２の開口部２５の内周を被覆するライニング２３と、ライニング２３とストレーナ２１の間に設けられ、ストレーナ２１を固定するためのアダプタ２４と、を備え、ライニング２３とアダプタ２４とは、着脱不能の状態で接合し、ストレーナ２１は、アダプタ２４と着脱可能の状態で固定されることを特徴とする分離部の支持構造であるとも考えられる。

〔コレクタ部の製造方法〕
次に図１および図２で説明を行なったコレクタ部２０の製造方法について説明を行なう。
図４（ａ）〜（ｆ）は、コレクタ部２０の製造方法の一例について説明した図である。
まず図４（ａ）に示すように目皿板２２に開口部２５を形成する。開口部２５は、通常の機械加工により形成が可能である。なお前述したように開口部２５は、目皿板２２に対し、必ずしも鉛直方向に形成される必要はない。

次に、図４（ｂ）に示すように目皿板２２の表面にゴム組成物を使用してライニング２３を行なう。この時点でライニング２３は、加硫を行なう前であり可塑性を有するため、形状に対する自由度は高い。そのため目皿板２２の表面を一様の厚さで覆うようにライニング２３を形成することが可能である。

そして図４（ｃ）に示すようにライニング２３が形成された開口部２５に予め作製を行なったアダプタ２４を挿入する。アダプタ２４は、本実施の形態では、円筒形状のエボナイトに貫通孔を形成し、貫通孔の内側にねじ切り部２４１を更に形成することで作製することができる。またアダプタ２４を挿入する際に、ライニング２３は、この時点で可塑性であるため位置決めを自由に行なうことができる。そのため、アダプタ２４が目皿板２２に対し鉛直方向に取り付けられる向きで位置決めを行なうことができる。実際にはヘラ等を使用してアダプタ２４がライニング２３に密着するようにして挿入を行なう。

更に図４（ｄ）に示すように加硫処理を行ない、ライニング２３の固化を行なう。この際に、ライニング２３は、目皿板２２と接合すると共に、アダプタ２４と接合する。

次に図４（ｅ）に示すようにアダプタ２４を挿入する際に盛り上がったアダプタ２４周囲のゴム組成物を削る作業を行なう。そして更に、表面の凹凸を極力なくすため研削、研磨等の表面加工を行なう。これによりライニング２３とアダプタ２４とは、連続した平面状とすることができる。

最後に図４（ｆ）に示すようにアダプタ２４にストレーナ２１をねじ込むことで取り付ける。ここで上述したようにアダプタ２４は、目皿板２２に対し鉛直方向に配されている。そのためストレーナ２１も目皿板２２に対し鉛直方向に取り付けることができる。更にライニング２３とアダプタ２４とは、連続した平面状となるため、この平面にストレーナ２１の頭部２１１を密着して取り付けることができる。以上の一連の工程によりコレクタ部２０を製造することができる。

以下、本発明を実施例を用いてより詳細に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限りこれらの実施例により限定されるものではない。

（実施例１）
図１および図２で説明したコレクタ部２０を、図４で説明した方法により製造した。そして、このコレクタ部２０を使用したイオン交換装置１を製造した。
ここで、ストレーナ２１は、樹脂製であり、射出成形により作製されたものを用いた。また目皿板２２は、炭素鋼からなるものを用い、この目皿板２２を硬質ゴムからなるライニング２３により被覆した。更にアダプタ２４は、エボナイトからなるものを用いた。

本実施の形態で作製したイオン交換装置１は、直径が１５００ｍｍであり、全高が４０００ｍｍであった。このとき集液部３０の直胴部３１の高さは、２００ｍｍとした。この場合、ストレーナ２１をナットにより固定する場合は、作業スペースとして直胴部３１の高さは、７００ｍｍ必要であるため、直胴部３１の高さを５００ｍｍ縮めることができた。なお直胴部３１の容積は１．６ｍ^３から０．７ｍ^３にすることができた。

更に、圧縮試験機を用いてコレクタ部２０の圧縮試験を行なった。
図５は、コレクタ部２０の圧縮試験について説明した図である。
圧縮試験は、図５に示すように、コレクタ部２０の一部について製造を行なったサンプルを用いて行なった。このサンプルは、ストレーナ２１が１個だけ取り付けられる。そしてストレーナ２１の頭部２１１に荷重をかけることで圧縮試験を行なった。これによりコレクタ部２０を構成する各部分の相対的な強度を測定することができる。
この圧縮試験の結果、ストレーナ２１の頭部２１１が潰れることで最初に破壊した。つまりストレーナ２１の強度より、アダプタ部２４とライニング部２３の接合の強度の方が強いということが言える。ストレーナ２１は、イオン交換手段充填部１０内部のイオン交換樹脂および被処理液の圧力を支持するのに十分な強度を有するように設計されている。よって、本実施の形態のコレクタ部２０を使用してイオン交換装置１を製造した場合、アダプタ部２４とライニング２３の接合の強度は、十分なものであると言える。

１…イオン交換装置、１０…イオン交換手段充填部、１１，３３…フランジ部、１２…配管、２０…コレクタ部、２１…ストレーナ、２２…目皿板、２３…ライニング、２４…アダプタ、２５…開口部、３０…集液部、３１…直胴部、３２…鏡板部、３５…出口部、２１１…頭部、２１２…取り付け部、２１３…スリット、２１５…排出口、２１６，２４１…ねじ切り部

Claims (10)

1. 被処理液をイオン交換処理し処理液とするイオン交換手段を充填するイオン交換手段充填部と、
   前記イオン交換手段と前記処理液とを分離する固液分離手段と、
   前記固液分離手段により分離された処理液を集液する集液部と、を備え、
   前記固液分離手段は、
   前記イオン交換手段と前記処理液とを分離するための間隙部を有する分離部と、
   前記分離部を配するための開口部が設けられた板部と、
   前記板部の表面を被覆し、当該板部と前記処理液とを非接触にするための被覆部と、
   前記板部の前記開口部に配され、前記被覆部と接合すると共に前記分離部を固定する固定部と、
   を備えることを特徴とするイオン交換装置。
2. 前記分離部および前記固定部にはそれぞれねじ切り部が形成され、当該分離部は、当該ねじ切り部を介して当該固定部に固定されることを特徴とする請求項１に記載のイオン交換装置。
3. 前記被覆部および前記固定部は、ゴム組成物からなることを特徴とする請求項１または２に記載のイオン交換装置。
4. 前記固定部を構成する前記ゴム組成物は、エボナイトであることを特徴とする請求項３に記載のイオン交換装置。
5. 前記被覆部と前記固定部とは、前記開口部の内周において加硫処理により接合することを特徴とする請求項３に記載のイオン交換装置。
6. 固体と液体を分離するための間隙部を有する分離部と、
   前記分離部を配するための開口部が設けられた板部と、
   前記板部の前記開口部の内周を被覆する被覆部と、
   前記板部の前記開口部に配され、前記被覆部と接合すると共に前記分離部を固定するための固定部と、を備え、
   前記分離部および前記固定部にはそれぞれねじ切り部が形成され、当該分離部は、当該ねじ切り部を介して当該固定部に固定されることを特徴とする固液分離装置。
7. 前記固体は、イオン交換樹脂からなることを特徴とする請求項６に記載の固液分離装置。
8. 固体と液体を分離するために用いられる分離部の支持構造であって、
   前記分離部を配するための開口部が設けられた板部と、
   前記板部の前記開口部の内周を被覆する被覆部と、
   前記被覆部と前記分離部の間に設けられ、当該分離部を固定するための固定部と、を備え、
   前記被覆部と前記固定部とは、着脱不能の状態で接合し、前記分離部は、当該固定部と着脱可能の状態で固定されることを特徴とする分離部の支持構造。
9. 前記分離部および前記固定部にはそれぞれねじ切り部が形成され、当該分離部は、当該ねじ切り部を介して当該固定部に固定されることを特徴とする請求項８に記載の分離部の支持構造。
10. 前記被覆部および前記固定部は、ゴム組成物からなり、当該被覆部と当該固定部とは、加硫処理により接合することを特徴とする請求項８または９に記載の分離部の支持構造。

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