JP5881086B2 - イオンを除去するための装置及び方法 - Google Patents
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Description
水がハウジングの内部に入るための水入口と、
水をハウジングの内部から外に出すための水出口と、
電流コレクタ(current collector)を備える第1の電極と、
第2の電極と、
第1及び第2の電極を分離して水が電極間に流入するのを可能にするためのスペーサと、
ハウジング内部の電流コレクタをハウジング外部の電源に接続するコネクタと
を備える、装置に関する。
水がハウジングの内部に入るための水入口と、
水をハウジングの内部から外に出すための水出口と、
電流コレクタを備える第1の電極と、
第2の電極と、
第1及び第2の電極を分離して水が電極間に流入するのを可能にするためのスペーサと、
電流コレクタをハウジング外部の電源に接続するコネクタと
を備え、コネクタが金属を備え、電流コレクタが、電流コレクタを出入りして電気を伝導するように構築され構成されたコネクタでクランプされ、当該装置が、水とコネクタの金属との間の接触を避けるように構築され構成される、装置を提供する。
ハウジング内において、電流コレクタを備える第1の電極と第2の電極とを使用するステップと、
水入口を介して水がハウジングに入るのを可能にするステップと、
水が電極の間に流入し、水出口に向かって流れるのを可能にするステップと、
金属を備えるコネクタで電流コレクタをクランプするステップと、
コネクタを介してハウジング内部の電流コレクタをハウジング外部の電源に接続するステップと、
水が金属と接触するのを避けながら、電極を帯電させるステップと
を含む。
電極(アノード及び又はカソード)は、炭素質材料、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(テフロン(商標))マトリックス又はカーボンエアロゲルの中で結合されてもよい活性炭素で電極を作ることによって、無金属に作られてもよい。電極のイオン除去能力並びにイオン伝導度(ion conductivity)、それ故除去速度を促進するために、FTCセルの中で使用されてもよい電極が、濃厚塩溶液(concentrated salt solution)で処理されてもよい。
スペーサの材料は、オープンスペースの合成材料(open space synthetic material)など、不活性型の材料を含むことができ、ポリマー、プラスティック、又はグラスファイバで作られる任意の材料であってもよい。スペーサは、多孔質又は無孔質の織布材料又は不織布材料であってもよい。スペーサは、電気的に絶縁性であるがイオン伝導を可能にする材料から準備されてもよい。適切なスペーサは、例えば、ポリアミド又はポリエチレンテレフタレートで作られるオープンメッシュ織物(open mesh fabric)又はフィルタ織物(filter fabric)である、(Sefarの)Nitex(商標)製品群又はPetex(商標)製品群である。
フロースルーキャパシタは、電荷バリアを備えることができる。電荷バリアは、陰イオン若しくは陽イオン、又はある特定の陰イオン若しくは陽イオンに対して選択性であり、電極とスペーサとの間に設置されうる膜を備える。電荷バリアは、被覆層又はラミネート層(laminate layer)として大表面積電極層に貼付されてもよい。
FTCは、
陰イオンの電流コレクタ/電極、
任意選択で電荷バリアとしての陰イオン交換膜、
従来のFTCスペーサ、
任意選択で電荷バリアとしての陽イオン交換膜、
カソードの電流コレクタ/電極
のうちの少なくとも1つの反復ユニットを備えることができる。
Claims (11)
- ハウジングを備える、イオンを除去するための装置であって、
水が前記ハウジングの内部に入るための水入口と、
水を前記ハウジングの前記内部から外部に出すための水出口と、
電流コレクタが設けられた第1の電極と、
第2の電極と、
前記第1の電極及び前記第2の電極を分離して水が前記第1の電極と前記第2の電極との間を流れ得るようにするためのスペーサと、
前記ハウジング内部の前記電流コレクタを前記ハウジング外部の電源に接続するコネクタと
を具備し、
前記コネクタには金属が設けられ、
前記コネクタが少なくとも2つのコネクタ部品を備え、前記少なくとも2つのコネクタ部品の間で前記電流コレクタをクランプするようになっており、
当該装置が、前記水と前記コネクタの前記金属との間の接触を避けるように構築され構成され、
前記第1の電極には、前記コネクタと共に結束された複数の電流コレクタが設けられている、装置。 - 前記電流コレクタ及び前記コネクタが同じ材料を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記コネクタがカーボンを含む、請求項1又は2に記載の装置。
- 前記コネクタに設けられた前記金属は、金属挿入体として設けられている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の装置。
- 前記コネクタが前記ハウジングに対して位置づけられ、部分的に前記ハウジングを通して延びる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記コネクタの金属部を前記水から遮断するために、前記ハウジングと前記コネクタとの間が水密接合される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の装置。
- 前記コネクタが前記ハウジングに対して配置される位置に、フィードスルーが前記ハウジングを通して設けられる、請求項5又は6に記載の装置。
- 前記コネクタの金属の部材が、前記ハウジングに対して配置される前記フィードスルー内に設けられる、請求項7に記載の装置。
- 水と金属との接触を避けるために、樹脂が前記コネクタに付与されている、請求項1〜8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記複数の電流コレクタが前記ハウジング内で共に結束される、請求項1に記載の装置。
- イオンを除去するための方法であって、
ハウジング内に少なくとも第1の電極及び第2の電極を設けるステップと、
水入口を通して水を前記ハウジングに流入させるステップと、
前記水を前記第1の電極と前記第2の電極との間を水出口に向かって流通させるステップと、
前記第1の電極と前記第2の電極のうちの一方に電流コレクタを設けるステップと、
2つのコネクタ部品の間で前記電流コレクタをクランプするステップと、
前記コネクタを介して前記電流コレクタを電源に接続し、水と金属との接触を避け前記電極を帯電させるステップと、
を含み、
前記第1の電極と前記第2の電極のうちの一方に電流コレクタを設けるステップは、複数の電流コレクタを設けて、それらを前記コネクタと共に結束するステップを含む、方法。
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