JP5391965B2 - Ion exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、容器内に充填されたイオン交換樹脂に通水してイオン交換処理を行うためのイオン交換装置に係り、特に超純水製造装置のサブシステムの非再生式混床式イオン交換装置として用いるのに好適なイオン交換装置に関する。 The present invention relates to an ion exchange apparatus for performing ion exchange treatment by passing water through an ion exchange resin filled in a container, and in particular, a non-regenerative mixed bed ion exchange apparatus of a subsystem of an ultrapure water production apparatus. It is related with the ion exchange apparatus suitable for using as.
市水、地下水、工水などの原水から超純水を製造する超純水製造装置は、基本的に、前処理装置、一次純水製造装置及びサブシステム(二次純水製造装置)から構成される。このうち、前処理装置は、凝集、浮上、濾過装置で構成される。一次純水製造装置は、2基の逆浸透膜分離装置及び混床式イオン交換装置、或いは、イオン交換樹脂装置及び逆浸透膜分離装置等を備えている。また、サブシステム(二次純水製造装置)は、低圧紫外線酸化装置、混床式イオン交換装置及び限外濾過(UF)膜分離装置等を備えている。 An ultrapure water production device that produces ultrapure water from raw water such as city water, groundwater, and industrial water basically consists of a pretreatment device, a primary pure water production device, and a subsystem (secondary pure water production device). Is done. Among these, the pretreatment device is composed of agglomeration, levitation, and filtration devices. The primary pure water production apparatus includes two reverse osmosis membrane separation devices and a mixed bed ion exchange device, or an ion exchange resin device and a reverse osmosis membrane separation device. The subsystem (secondary pure water production apparatus) includes a low-pressure ultraviolet oxidizer, a mixed bed ion exchanger, an ultrafiltration (UF) membrane separator, and the like.
半導体等の電子デバイスの製造工程に用いられる超純水には、不純物である金属成分の濃度が極めて低いことが求められている。このような要求に応えるために、イオン交換装置としては、容器等の接液部材を合成樹脂やステンレス製としたり、フッ素樹脂被覆部材としたものが用いられており、具体的には次のものが公知である。 Ultrapure water used in the manufacturing process of electronic devices such as semiconductors is required to have a very low concentration of metal components as impurities. In order to meet these requirements, as ion exchange devices, liquid contact members such as containers are made of synthetic resin or stainless steel, or are made of fluororesin-coated members. Is known.
i) FRP(繊維強化プラスチック)製容器を用いたもの(特公平3−64195、実公平5−9113、特開平6−86976など。)
FRP製の容器内にイオン交換樹脂を充填したイオン交換樹脂装置は、大量生産品として広く用いられている。通常、接液部である内殻を、高分子材料をブロー成形することで製作し、外殻をFRPで製作して補強している。
i) Using an FRP (fiber reinforced plastic) container (Japanese Patent Publication No. 3-64195, Japanese Utility Model Publication No. 5-9113, Japanese Patent Laid-Open No. 6-86976, etc.)
An ion exchange resin apparatus in which an FRP container is filled with an ion exchange resin is widely used as a mass-produced product. Usually, the inner shell which is a wetted part is manufactured by blow molding a polymer material, and the outer shell is manufactured by FRP and reinforced.
特開平6−86976の0024段落では、接液部をポリエチレンやポリプロピレンで構成し、その外側をFRPで補強している。 In paragraph 0024 of JP-A-6-86976, the wetted part is made of polyethylene or polypropylene and the outside thereof is reinforced with FRP.
ii) ステンレス鋼製の部材を用いたもの
特開2006−263718、特開2007−7651ではケース本体及び上蓋がステンレス鋼で製作されている。特開平9−117677ではイオン交換塔内の隔壁としてSUS316のフラットなスクリーンを使用している。
ii) Using stainless steel members In Japanese Patent Laid-Open No. 2006-263718 and Japanese Patent Laid-Open No. 2007-7651, the case body and the upper lid are made of stainless steel. In JP-A-9-117677, a flat screen of SUS316 is used as a partition wall in an ion exchange column.
iii) フッ素系樹脂のように、成分が溶出しない材料を用いたもの(特開平8−231207など。)
フッ素系樹脂は化学的な安定度が高い。特開平8−231207ではポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を内装した混床式イオン交換樹脂カラムで過酸化水素のイオン除去を行っている。
iii) A material such as a fluorine-based resin that does not elute components (Japanese Patent Laid-Open No. 8-231207, etc.)
Fluororesin has high chemical stability. In JP-A-8-231207, hydrogen ions are removed by a mixed bed type ion exchange resin column containing polytetrafluoroethylene (PTFE).
しかしながら、これらの従来技術i)〜iii)には次のような短所がある。 However, these conventional techniques i) to iii) have the following disadvantages.
上記i)の場合、内殻と外殻を接着剤で固めることにより容器を製作するため、製作時に接液部(内殻)が汚染されるリスクが高い。 In the case of i), since the container is manufactured by hardening the inner shell and the outer shell with an adhesive, there is a high risk that the liquid contact part (inner shell) will be contaminated during the manufacturing.
上記ii)の場合、ステンレス鋼から金属成分が溶出する。 In the case of ii) above, metal components are eluted from stainless steel.
上記iii)のように化学的安定度が高いフッ素系樹脂を用いる場合、フッ素系樹脂の加工は非常に困難である。 When using a fluororesin having high chemical stability as in iii) above, it is very difficult to process the fluororesin.
一般に、フッ素系樹脂は高価なため、それ単独で射出成形、削り出し等によって容器等を製作すると経済性がない。従って強度の高いステンレス鋼で容器を製作し、接液面をフッ素系樹脂でコーティング又はライニングすることが望ましい。 In general, since a fluorine-based resin is expensive, it is not economical to produce a container or the like by injection molding, shaving or the like alone. Therefore, it is desirable that the container is made of high strength stainless steel, and the wetted surface is coated or lined with a fluororesin.
フッ素系樹脂のコーティング又はライニング方法には様々な方法があるが、接着剤を必要とするシートライニング、母材との密着性が全くないルーズライニング法は高純度の超純水を得るための装置の加工法としては不適切である。従ってイオン交換装置の容器の製作には、静電粉体塗装法や流動浸漬法によるコーティング又はライニングが好ましい。 There are various methods for coating or lining the fluororesin, but the sheet lining that requires an adhesive and the loose lining method that has no adhesion to the base material are equipment for obtaining high-purity ultrapure water. It is inappropriate as a processing method. Therefore, for the production of the container of the ion exchange device, coating or lining by electrostatic powder coating method or fluid immersion method is preferable.
静電粉体塗装法ではフッ素系樹脂の微粉末を、あらかじめ帯電させた母材にスプレーガンにて吹き付けるため、装置構造が複雑になると均一な膜厚を得ることは困難である。加えて、ネジ山のような微細な凹凸形状を静電粉体塗装法で凹凸形状を残しながらコーティング(又はライニング)することは難しい。 In the electrostatic powder coating method, a fine powder of fluororesin is sprayed onto a pre-charged base material with a spray gun, so that it is difficult to obtain a uniform film thickness when the apparatus structure is complicated. In addition, it is difficult to coat (or line) a fine uneven shape such as a screw thread while leaving the uneven shape by an electrostatic powder coating method.
流動浸漬法においても、容器表面全体がコーティング(又はライニング)され、ネジ山のような微細な凹凸形状を残しながら容器接液面全体をコーティング(又はライニング)することは難しい。 Even in the fluid dipping method, it is difficult to coat (or line) the entire liquid contact surface of the container while leaving the entire container surface coated (or lining) and leaving a fine uneven shape such as a screw thread.
金属部材をまずフッ素系樹脂でコーティング(又はライニング)し、その後、この金属部材を用いて容器を製作することも考えられる。しかし、フッ素系樹脂の融点(250〜330℃)と比べ、ステンレス鋼溶接時の溶接部付近の到達温度は非常に高いため、コーティング(又はライニング)後に溶接作業を行うことはできない。また、コーティング(又はライニング)後にネジ切り加工などを行うとフッ素樹脂被膜に応力がかかり、皮膜の剥がれなどにつながる。従って装置製作手順に関しても大きな制約を受ける。 It is also conceivable that the metal member is first coated (or lined) with a fluorine-based resin, and then a container is manufactured using the metal member. However, compared with the melting point of the fluororesin (250 to 330 ° C.), the ultimate temperature in the vicinity of the welded portion during stainless steel welding is very high, so that the welding operation cannot be performed after coating (or lining). Further, when threading is performed after coating (or lining), stress is applied to the fluororesin film, leading to peeling of the film. Therefore, the apparatus manufacturing procedure is also greatly restricted.
ところで、サブシステムの非再生式イオン交換装置としては、上蓋を有した容器と、該容器内に充填されたイオン交換樹脂と、イオン交換樹脂と接触した水を取り出すように該上蓋に支持された集水管と、該集水管の下端に装着されたストレーナとを備えた型式のもの(例えば上記の特開平6−86976のほか、特開2001−104952など)が広く用いられている。この非再生式イオン交換装置は、1〜2年毎にサブシステムから取り外され、イオン交換樹脂の入れ替え作業が行われる。この非再生式イオン交換装置のイオン交換樹脂の入れ替えに際しては、集水管及びストレーナも取り外して洗浄又は新品への入れ替えを行う。従って集水管の容器上蓋への取り付けは、溶接ではなく、またコーティング(又はライニング)加工との兼ね合いでネジ込みではないことが必要となる。 By the way, as a non-regenerative ion exchange apparatus of the subsystem, a container having an upper lid, an ion exchange resin filled in the container, and a water supported by the ion exchange resin were taken out by the upper lid. A type having a water collecting pipe and a strainer attached to the lower end of the water collecting pipe (for example, JP 2001-86976 A, JP 2001-104952 A, etc.) is widely used. This non-regenerative ion exchange apparatus is removed from the subsystem every one to two years, and replacement work of the ion exchange resin is performed. When replacing the ion exchange resin of the non-regenerative ion exchange apparatus, the water collecting pipe and the strainer are also removed and washed or replaced with a new one. Therefore, it is necessary to attach the water collecting pipe to the container top cover not by welding or by screwing in consideration of the coating (or lining) processing.
なお、この集水管の上蓋への取り付け部分のシール性が不十分であると、原水が集水管内(処理水側)へ短絡的にリークし、処理水質が低下する。 In addition, when the sealing property of the attachment part to the upper cover of this water collection pipe | tube is inadequate, raw | natural water will leak in a short circuit to the inside of a water collection pipe | tube (treated water side), and treated water quality will fall.
上記特開2001−104952のイオン交換装置は、軟水装置や純水製造装置に用いられるものであり(同公報0002段落)、不純物濃度が極めて低い超純水サブシステムには適用できない。また、同公報のようなFRP製タンクは、製作上の寸法誤差が比較的に大きいため、Oリングとアダプタでディストリビュータの集水管軸方向の調整を行う(同公報0006段落)必要がある。 The ion exchange device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-104952 is used for a soft water device or a pure water production device (paragraph 0002 of the same publication) and cannot be applied to an ultrapure water subsystem having a very low impurity concentration. In addition, since an FRP tank such as the above publication has a relatively large dimensional error in manufacturing, it is necessary to adjust the axial direction of the water collecting pipe of the distributor using an O-ring and an adapter (paragraph 0006 of the publication).
また、この特開2001−104952では、アダプタに「軸方向に弾性変形可能なスプリング(請求項6)」を用いており、「スプリングの表面が樹脂からなる(請求項7)」としている。このような弾性変形する部材が容器内に存在すると、微粒子等の発生源となり、高純度の超純水を得ることができない。 Further, in this Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-104952, a “spring that is elastically deformable in the axial direction (Claim 6)” is used for the adapter, and “the surface of the spring is made of resin (Claim 7)”. When such elastically deforming members are present in the container, they become sources of fine particles and the like, and high purity ultrapure water cannot be obtained.
本発明は、容器及び容器上蓋の接液面を合成樹脂とし、容器接液部からの金属成分溶出を防止すると共に、集水管の脱着が容易であり、しかも集水管内への原水のリークが防止されるイオン交換装置を提供することを目的とする。 In the present invention, the liquid contact surface of the container and the container upper lid is made of a synthetic resin to prevent elution of metal components from the liquid contact part of the container, and the water collecting pipe can be easily detached and the raw water leaks into the water collecting pipe. An object of the present invention is to provide an ion exchange apparatus that is prevented.
本発明のイオン交換装置は、接液面を合成樹脂とした容器内にイオン交換樹脂を収容したイオン交換装置であって、該容器は、上部が開放した容器本体と、該容器本体に装着された上蓋と、該上蓋に設けられた原水流入口及び集水管接続部とを備え、下端にストレーナを備えた集水管が該容器内に配置され、該集水管の上端が該集水管接続部に接続されているイオン交換装置において、該集水管の上端に筒状のコネクタが連結されており、該コネクタが集水管接続部に嵌合しており、コネクタと集水管接続部との接触面が2個以上のOリングでシールされており、前記容器本体、上蓋、原水流入口及び集水管接続部は、接液面がフッ素樹脂被膜で被覆された金属製であり、前記集水管、ストレーナ及びコネクタは合成樹脂製であり、該コネクタの内孔に筒状の前記集水管接続部が差し込まれており、該コネクタの内周面に前記Oリングが保持され、集水管接続部の外周面に該Oリングが接していることを特徴とするものである。 The ion exchange apparatus of the present invention is an ion exchange apparatus in which an ion exchange resin is accommodated in a container having a wetted surface made of a synthetic resin, and the container is attached to the container body having an open top and the container body. A water collecting pipe provided with a raw water inlet and a water collecting pipe connecting portion provided on the upper cover, and having a strainer at the lower end thereof, the upper end of the water collecting pipe being connected to the water collecting pipe connecting portion. In the connected ion exchange apparatus, a cylindrical connector is connected to the upper end of the water collecting pipe, the connector is fitted to the water collecting pipe connecting portion, and a contact surface between the connector and the water collecting pipe connecting portion is It is sealed by two or more O-ring, the container body, top cover, the raw water inlet and water collecting pipe connecting portion is made of wetted surface is coated with a fluorine resin coating metal, wherein the water collecting tube, strainer and The connector is made of synthetic resin and the connector And the water collecting pipe connection portion of the tubular is inserted into the inner hole of, characterized in that said O-ring is held in an inner circumferential surface of the connector, the O-ring on the outer circumferential surface of the water collecting pipe connecting portion is in contact It is what.
本発明のイオン交換装置は、集水管の容器上蓋への取り付けを2個以上のOリングとコネクタで行っている。コネクタは、Oリングを介して集水管接続部に嵌合するようになっているので、集水管の取り外し及び取り付けが容易である。また、コネクタの集水管接続部への嵌合位置を微調整することが可能であるので、集水管下端のストレーナの上下位置を調整することが可能である。これにより、ストレーナが容器底面に対し過度に強く押し付けられることを防止することができ、該容器底面のフッ素樹脂被覆に過大な応力が生じることも防止できる。 In the ion exchange apparatus of the present invention, the water collecting pipe is attached to the container upper lid with two or more O-rings and connectors. Since the connector is adapted to fit into the water collecting pipe connecting portion via the O-ring, the water collecting pipe can be easily detached and attached. In addition, since the fitting position of the connector to the water collecting pipe connecting portion can be finely adjusted, the vertical position of the strainer at the lower end of the water collecting pipe can be adjusted. Thereby, it can prevent that a strainer is pressed too strongly with respect to a container bottom face, and can also prevent that an excessive stress arises in the fluororesin coating | cover of this container bottom face.
本発明では、容器本体及び上蓋などの接液面を合成樹脂としており、容器本体及び上蓋を構成する金属材料からの金属成分溶出が防止される。 In the present invention, the liquid contact surfaces such as the container main body and the upper lid are made of synthetic resin, so that elution of metal components from the metal material constituting the container main body and the upper lid is prevented.
本発明において、容器と容器上蓋の接続及び容器上蓋の原水配管及び処理水配管との接続をフェルール(ヘルール)構造によるクランプ止めとした場合、装置構造を簡素化できると共に、締め付け時に局所的な応力がフッ素樹脂等の合成樹脂皮膜に発生することが防止される。 In the present invention, when the connection between the container and the container top lid and the connection between the raw water pipe and the treated water pipe of the container top cover are clamped by a ferrule structure, the structure of the apparatus can be simplified and local stress is applied during tightening. Is prevented from occurring in a synthetic resin film such as a fluororesin.
以下、第1図及び第2図を参照して実施の形態について説明する。第1図は実施の形態に係るイオン交換装置の容器の縦断面図、第2図はこの容器の集水管接続部の拡大断面図である。 The embodiment will be described below with reference to FIG. 1 and FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a container of an ion exchange apparatus according to an embodiment, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of a water collecting pipe connecting portion of the container.
この容器1は、底部が閉じており、上面のみ開放した容器本体2と、該容器本体2の上部に装着された上蓋3と、該上蓋3に設けられた原水流入口4、集水管接続部5、及びイオン交換樹脂の投入口6と、上端が該集水管接続部5にコネクタ7を介して接続された集水管8と、該集水管8の下端に取り付けられた集水ストレーナ9等を備えている。
The container 1 is closed at the bottom and has a
容器本体2は、この実施の形態では筒軸心方向を上下方向とした略々円筒形であり、底部下面には脚座2aが設けられている。容器本体2の上端縁の外周にはフランジ部2bが設けられている。このフランジ部2bの上面にはOリング溝(符号略)が凹設されており、このOリング溝内にOリング(図示略)が設置されている。このOリング溝は、容器本体2を周回している。
In this embodiment, the
容器本体2は、金属(この実施の形態ではステンレス)製であり、内面の全面、フランジ部2bの上面及びOリング溝の溝面の全面がフッ素樹脂被膜で覆われている。
The
上蓋3は、円板状であり、その周縁部が該フランジ部2bに重ね合わされ、クランプ10によってフランジ部2bに連結されている。上蓋3は、金属(この実施の形態ではステンレス)製であり、その下面の全体がフッ素樹脂被膜で覆われている。
The
原水流入口4は、上蓋3を貫通し、上蓋3に対し溶接により固着された筒状であり、その上端には、原水配管(図示略)をフェルール(図示略)によって接続するためのフランジ部4aが設けられている。原水流入口4の下部には、原水を容器本体2内に散水するための合成樹脂(この実施の形態ではポリプロピレン)製のディストリビュータ11が超音波溶着等によって取り付けられている。原水流入口4は金属(この実施の形態ではステンレス)製であり、その接液面(内周面の全体と、上蓋3よりも下側の外周面)及びフランジ部4aの上面がフッ素樹脂被膜で覆われている。
The raw water inlet 4 has a cylindrical shape that penetrates the
筒状のイオン交換樹脂投入口6は、上蓋3に設けられた開口12の周縁部に対し、溶接によって固着され、上方に立ち上がる金属(この実施の形態ではステンレス)製であり、その上端にはフランジ部6aが設けられている。この投入口6の内周面及びフランジ部6aの上面の全体がフッ素樹脂被膜で覆われている。
The cylindrical ion exchange resin inlet 6 is made of metal (stainless steel in this embodiment) which is fixed to the peripheral edge of the
投入口6の上端にキャップ6bが被せられ、フランジ部6aに対しフェルール(図示略)によって固定されている。フェルールを取り外すことにより、キャップ6bが投入口6から取り外し可能となる。
A
次に、第2図を参照して集水管接続部5及びそれへの集水管8の接続構造について説明する。
Next, the connection structure of the water collection pipe connection part 5 and the
集水管接続部5は、上蓋3を貫通する筒状であり、その上端には処理水取出配管(図示略)をフェルールによって接続するためのフランジ部5aが設けられている。集水管接続部5は、上蓋3に設けられた開口13に挿通され、溶接(符号14はこの溶接の溶接金属を示す。)によって上蓋3に固着されている。
The water collecting pipe connecting portion 5 has a cylindrical shape penetrating the
集水管接続部5は、上部よりも下部の方が肉厚となっており、下部の内径は、肉厚とした分だけ上部よりも小径となっている。集水管接続部5の外径は、フランジ部5aを除き、上端から下端まで同一である。この集水管接続部5は、金属(この実施の形態ではステンレス)製であり、その内周面の全面とフランジ部5aの上面がフッ素樹脂被膜15によって覆われている。このフッ素樹脂被膜15は、フランジ部5aから集水管接続部5の内面にかけて連続している。
The lower part of the water collecting pipe connecting part 5 is thicker than the upper part, and the inner diameter of the lower part is smaller than the upper part by the thickness. The outer diameter of the water collecting pipe connecting portion 5 is the same from the upper end to the lower end except for the
コネクタ7は、集水管接続部5及び集水管8がそれぞれ内孔に差し込まれる円筒状である。このコネクタ7の上下方向の略中間部の内周面には、該内周面を周回するように凸部7aが設けられている。コネクタ7の上部の内周面には、Oリング装着用の溝(符号略)が上下方向に間隔をあけて2条設けられており、各溝にそれぞれOリング16が装着されている。Oリング16は集水管接続部5の外周面に水密的に当接している。なお、Oリング16の設置数は3以上であってもよい。
The
集水管8及びコネクタ7はフッ素樹脂(この実施の形態ではPVDF)製であり、集水管8をコネクタ7内に、好ましくは凸部7aに当接するまで差し込み、超音波溶着等によって固着している。
The
ストレーナ9は、ポリプロピレン等の合成樹脂製であり、集水管8の下端に対し超音波溶着等によって固着されている。
The
コネクタ7及びストレーナ9を集水管8に固着した後、このコネクタ7の内孔に集水管接続部5を内嵌させることにより、集水管8が集水管接続部5に接続される。
After fixing the
集水管8、コネクタ7、原水ディストリビュータ11及び集水ストレーナ9は不純物の溶出が少ない純度の高い合成樹脂製とすることが好ましく、上述の通り、この実施の形態では集水管8及びコネクタ7はPVDF(ポリフッ化ビニリデン)製とし、原水ディストリビュータ11及び集水ストレーナ9はPP(ポリプロピレン)製としている。
It is preferable that the
容器本体2及び上蓋3の接液部に形成するフッ素樹脂被膜の厚さは100〜800μm特に200〜500μmとりわけ約300μm程度が好適である。
The thickness of the fluororesin coating formed on the liquid contact part of the container
フッ素樹脂被膜の形成方法としては、静電粉体塗装法や流動浸漬法が好適である。静電粉体塗装法では、あらかじめ予熱した被着体(容器本体や上蓋など)にスプレー、静電塗装機でフッ素樹脂粉末を吹き付けし、粉末を溶融させて被膜を形成する。流動浸漬法では、フッ素樹脂粉体を空気又は窒素ガスの気流で流動させて流動層を形成し、この流動層内に予熱した被着体(容器本体や上蓋など)を浸漬し、被膜を形成する。フッ素樹脂としては、ETFE(テトラフルオロエチレン(C2F4)とエチレン(C2H4)の共重合体)、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)などが好適である。 As a method for forming the fluororesin coating, an electrostatic powder coating method or a fluid immersion method is suitable. In the electrostatic powder coating method, a pre-heated adherend (such as a container body or an upper lid) is sprayed, and a fluororesin powder is sprayed with an electrostatic coating machine, and the powder is melted to form a film. In the fluidized immersion method, a fluidized bed is formed by flowing fluororesin powder with air or nitrogen gas, and a preheated adherend (such as a container body or top lid) is immersed in the fluidized bed to form a coating. To do. As the fluororesin, ETFE (tetrafluoroethylene (C 2 F 4 ) and ethylene (C 2 H 4 ) copolymer), PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) and the like are suitable.
Oリングとしても、不純物の溶出が少ない高純度のゴムよりなるものが好ましく、特にフッ素ゴム製Oリングが好適である。Oリングに用いられるフッ素ゴムとしては、パイトン(デュポン(株)登録商標)、カルレッツ(デュポン(株)登録商標)、アフラス(旭硝子(株)登録商標)などが例示される。 The O-ring is preferably made of a high-purity rubber with little impurity elution, and a fluorine rubber O-ring is particularly suitable. Examples of fluororubbers used in the O-ring include Paiton (registered trademark of DuPont), Kalrez (registered trademark of DuPont), Afras (registered trademark of Asahi Glass Co., Ltd.), and the like.
このように構成されたイオン交換装置にあっては、集水管8の上端にコネクタ7が取り付けられ、このコネクタ7内に集水管接続部5が内嵌され、コネクタ7の内周面と集水管接続部5の外周面との間が2個以上のOリング16によってシールされている。このため、集水管8と集水管接続部5との接続が容易であると共に、両者の間のシール性も良好であり、原水が処理水にリークすることが防止される。
In the ion exchange apparatus configured as described above, the
また、この集水管接続部5とコネクタ7との接続構造では、コネクタ7が集水管接続部5に対し上下動可能である。従って、集水管8の高さを微調整することが可能であり、集水ストレーナ9が容器本体2の底面に対し強く押し付けられることを防止できる。そのため、容器本体2の底部内面のフッ素樹脂被膜に過大な応力が生じることが防止される。
Further, in the connection structure of the water collecting pipe connecting portion 5 and the
この実施の形態では、容器本体2、上蓋3、原水流入口4、集水管接続部5、及び投入口6の接液面がフッ素樹脂被膜で覆われていると共に、ディストリビュータ11、コネクタ7、集水管8、及びストレーナ9を合成樹脂製としており、金属の溶出が防止される。
In this embodiment, the liquid contact surfaces of the container
従って、このイオン交換装置によると、金属濃度が著しく低いイオン交換処理水を得ることができる。 Therefore, according to this ion exchange apparatus, it is possible to obtain ion exchange treated water having a remarkably low metal concentration.
次に、上記のイオン交換装置における原水側から集水管8内への金属イオンのリークを試験した実験例について説明する。
Next, an experimental example in which leakage of metal ions from the raw water side into the
<実験例1>
Oリング16を1本のみ装着したこと以外は第1,2図の通りのイオン交換装置において、ステンレス製の容器本体2及び上蓋3の接液面の被膜を厚さ300μmのETFEコーティングとした。集水管8及びコネクタ7はPVDF製、ディストリビュータ11及びストレーナ9はPP製とした。第3図に示す通り、集水管8の下端を、ストレーナ9の代わりにPVDF製の閉止板20で閉じ、集水管8内を超純水で満たし、集水管8の上端にキャップ19を装着した。容器1内のエアを抜きながら、原水槽21内のNaイオン濃度10g/LのNaCl水溶液をポンプ22及び配管23を介して原水流入口4から容器1内に満水となるまで注入した。容器1内がNaCl水溶液で満水となった後、圧力計24の指示値が0.7MPaに達するまで、ポンプ22で容器1内を加圧した。第3図の符号25は、配管23の先端を原水流入口4のフランジ部4aに接続したフェルールを示している。
<Experimental example 1>
In the ion exchange apparatus as shown in FIGS. 1 and 2 except that only one O-
この圧力を保った状態でポンプ22を止め、1時間放置し、1時間後の集水管内のNa濃度を測定した。その結果を表1に示す。
The
<実験例2>
Oリングの数を第2図の通り2本としたこと以外は実験例1と同様にして試験を行った。結果を表1に示す。
<Experimental example 2>
The test was conducted in the same manner as in Experimental Example 1 except that the number of O-rings was two as shown in FIG. The results are shown in Table 1.
<実験例3>
Oリングの数を3本としたこと以外は実験例1と同様にして試験を行った。結果を表1に示す。
<Experimental example 3>
The test was performed in the same manner as in Experimental Example 1 except that the number of O-rings was three. The results are shown in Table 1.
表1の通り、Oリングが2個以上である場合、集水管内のNa濃度は10μg/L以下(原水に対して百万分の1以下)であり、十分なシール性が得られることが認められた。 As shown in Table 1, when there are two or more O-rings, the Na concentration in the water collecting pipe is 10 μg / L or less (parts per million or less with respect to the raw water), and sufficient sealing performance can be obtained. Admitted.
1 容器
2 容器本体
3 上蓋
4 原水流入口
5 集水管接続部
6 イオン交換樹脂の投入口
7 コネクタ
8 集水管
9 ストレーナ
11 ディストリビュータ
15 フッ素樹脂被膜
16 Oリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
該容器は、上部が開放した容器本体と、該容器本体に装着された上蓋と、該上蓋に設けられた原水流入口及び集水管接続部とを備え、
下端にストレーナを備えた集水管が該容器内に配置され、該集水管の上端が該集水管接続部に接続されているイオン交換装置において、
該集水管の上端に筒状のコネクタが連結されており、該コネクタが集水管接続部に嵌合しており、コネクタと集水管接続部との接触面が2個以上のOリングでシールされており、
前記容器本体、上蓋、原水流入口及び集水管接続部は、接液面がフッ素樹脂被膜で被覆された金属製であり、
前記集水管、ストレーナ及びコネクタは合成樹脂製であり、該コネクタの内孔に筒状の前記集水管接続部が差し込まれており、
該コネクタの内周面に前記Oリングが保持され、集水管接続部の外周面に該Oリングが接していることを特徴とするイオン交換装置。 An ion exchange device containing an ion exchange resin in a container having a wetted surface made of synthetic resin,
The container includes a container body whose upper part is open, an upper lid attached to the container body, and a raw water inlet and a water collecting pipe connecting portion provided in the upper lid,
In an ion exchange apparatus in which a water collecting pipe having a strainer at a lower end is disposed in the container, and an upper end of the water collecting pipe is connected to the water collecting pipe connecting portion,
A cylindrical connector is connected to the upper end of the water collecting pipe, the connector is fitted to the water collecting pipe connecting portion, and the contact surface between the connector and the water collecting pipe connecting portion is sealed with two or more O-rings. and,
The container body, the upper lid, the raw water inlet and the water collecting pipe connection part are made of metal whose liquid contact surface is coated with a fluororesin coating,
The water collecting pipe, strainer and connector are made of synthetic resin, and the tubular water collecting pipe connecting portion is inserted into the inner hole of the connector,
An ion exchange apparatus , wherein the O-ring is held on an inner peripheral surface of the connector, and the O-ring is in contact with an outer peripheral surface of a water collecting pipe connecting portion .
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