JP6709648B2 - 電気透析装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気透析装置に関する。

現在、イオン交換膜を使用した電気透析装置は、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを室枠を挟み込んで交互に積層し、電極間に配列して、両端を締付け枠で締め付けることで内部に濃縮室と脱塩室を交互に形成する構成とされている。

こうした電気透析装置に使用される室枠は、中央位置に陽イオン交換膜と陰イオン交換膜の間隔を保持するネット本体部と、当該ネット本体部を配置するネット取付開口部を有するフレーム部とを備えているものが一般的である。

特にフレーム部には、給入液口と吐出液口、及び流路を備えたディストリビュータが取り付けられている。こうしたディストリビュータ７２として、図６Ａ〜Ｃに示すように、流路７３がその一側面が開口する溝型形状に形成されて、給入液口７１から流入された処理液が、流路７３を通過してネット本体部７５が配置されたネット取付開口部７４へ流出される構成のものが主流である。符号７０はフレーム部を示している。

また、流路が中空形状（トンネル型）に形成されたディストリビュータも知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、図７に示すように、上流路７３１、連結流路７３２、下流路７３３を配置するディストリビュータ７２０も提案されている（例えば、特許文献２参照）。符号７００はフレーム部、符号８００はイオン交換膜、符号７１０は給入液口、符号７４０はネット取付開口部、符号７５０はネット本体部を示している。

中国特許公開ＣＮ１０２９１０７１３Ａ公報 中国特許公開ＣＮ１０２２６７７４７Ａ公報

しかし、図６Ａ、Ｂに示したディストリビュータ７２の流路７３は、一側面が流路長さに沿って開口しているため、図６Ｂ、Ｃに示すように当該開口した箇所内に、隣接するイオン交換膜８０が入り込んでしまう。するとイオン交換膜８０の反対側面などに隙間Ｓが生じ、当該隙間Ｓへ液体（処理液又は電解液）が漏れ入って、液リークが発生する要因となってしまう問題があった。その点、特許文献１のディストリビュータは、流路が中空形状とされているため液リークが発生するおそれは無くなる。しかし、特許文献１のディストリビュータは、流路が中空形状であるため流路抵抗が小さくなってしまう。

電気透析装置は、上記したように陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とに挟まれた室枠が複数積層されて、脱塩室と濃縮室が交互に形成される構成である。そして、脱塩室又は濃縮室に配置される室枠には、給入液口から液体（処理液又は電解液）が流入され、ディストリビュータの流路を経由してネット本体部に流れ込んでいる。

したがって、特に脱塩室に配置される室枠のディストリビュータにおいて流路抵抗が小さいと、複数の脱塩室に配置されたそれぞれの室枠へ処理液がバランス良く流入されず、例えば、液供給ノズル側に配置された室枠に集中して流れ込んでしまう。処理液又は電解液がバランス良く複数の脱塩室又は濃縮室の室枠へ流入されないと、電流の片流れが生じると共に、液流れが悪い室においては、流れる電流に対しイオン交換膜へのイオン供給が追い付かず、電圧の上昇、スケールの生成等の不具合が生じ、通電が停止してしまう問題が生じることがある。

また、特許文献１のディストリビュータは、流路が中空形状であるため圧力損失が大きくなる。即ちフィルタープレス型の電気透析装置は、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とに挟まれた複数の室枠を加圧して構成されている。したがって、流路が中空形状であると、流路全体に加圧力が加わって変形が生じ圧力損失が生じてしまうことがある。その結果、電流の片流れが生じて、やはり電圧の上昇、スケールの生成等の不具合が生じ、通電が停止してしまう問題が生じることがある。

また、特許文献２のディストリビュータ７２０は、流路が上流路７３１と下流路７３３の２段であるため、図７に示すように、流路の半分にイオン交換膜８００が入り込んでしまう。すると、電解液が隣接するイオン交換室にリークしやすい。

さらには、特許文献２のディストリビュータ７２０は、流路幅が０．２〜０．８ｍｍと狭いため、室枠内に必要な流量を流そうとした場合、圧力損失が異常に高く、ポンプ動力コストも高くなると共に、電解液がイオン交換室外にリークする外部リーク、電解液が隣接するイオン交換室にリークする内部リーク等の不具合を生じ易い。

本発明の一つの実施形態の目的は、上記の点を鑑み、液リークを防止し、ディストリビュータの流路抵抗を適切に確保すると共に、圧力損失を最小限に抑えて効率の良い電気透析を行える電気透析装置を提供することにある。

上記課題に鑑み、本発明の一つの実施形態の電気透析装置は、以下のような構成を備える。すなわち、
陰極板と陽極板との間に、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを室枠を介在させて複数枚交互に配列して濃縮室と脱塩室を構成した電気透析装置であって、
前記室枠は、中央位置に配置されたネット本体部と、当該ネット本体部の周囲に位置するフレーム部とを備え、
前記フレーム部は、給入液口と吐出液口と流路を有するディストリビュータとを備えており、
前記流路は、前記給入液口と前記ネット本体部との間、及び、前記吐出液口と前記ネット本体部との間にそれぞれ配置され、
前記流路には、一側面の少なくとも一箇所以上、及び、他側面の少なくとも二箇所以上に、開口部がそれぞれ互い違いになる配置で設けられ、
前記各開口部は、前記流路の全長に対して１０％〜３３％の長さを有しており、
前記流路は、一側面に設けられた前記開口部の一部と、他側面に設けられた前記開口部の一部とが重なるように配置されて貫通部が形成されており、
前記ディストリビュータは、
前記開口部の配置位置において、該開口部が設けられている側と反対側の面のそれぞれに、前記ディストリビュータの幅方向に延在する１または複数本の線状リブが形成されている。

本発明の一つの実施形態によれば、液リークを防止し、ディストリビュータの流路抵抗を適切に確保すると共に、圧力損失を最小限に抑えて効率の良い電気透析を行える電気透析装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る電気透析装置に使用される室枠の概略平面図である。 図１に示すディストリビュータの拡大平面図である。 図２Ａに示すディストリビュータの横断面図である。（ａ）は図２ＡのＩＩ−ＩＩ矢視横断面図であり、（ｂ）は図２ＡのＩＩＩ−ＩＩＩ矢視横断面図であり、（ｃ）は図２ＡのＩＶ−ＩＶ矢視横断面図である。 図２ＡのＩ−Ｉ矢視縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る電気透析装置に配置されたディストリビュータの液体流れを模式的に示す側断面図である。 本発明の一実施形態に係る電気透析装置の概略側断面構造を示す組み立て図である。 従来のディストリビュータの構成を説明する説明図である。Ａは一部拡大平面図であり、ＢはＡのＶ−Ｖ矢視断面図であり、Ｃはディストリビュータの液体流れを模式的に説明する側断面図である。 従来のディストリビュータを構成を説明する説明図である。 図１に示すディストリビュータの拡大平面図である。 図８のＶＩ−ＶＩ矢視縦断面図である。

＜室枠の構造＞
図１に本発明の一実施形態に係る電気透析装置１０に使用される室枠の概略平面図を示した。本発明で用いる室枠１は、中央位置にネット取付開口部４を備える額縁状に形成されるフレーム部３と、当該ネット取付開口部４に配置されたネット本体部２を有している。ネット本体部２は、ネトロン法により交点箇所が熱溶着されて形成されたネットで構成されることが好ましい。また、フレーム部３とネット本体部２とは溶着等により一体化されていることが好ましい。

電気透析装置１０は、大まかに言って、上記のような室枠１とイオン交換膜（アニオン交換膜Ａ及びカチオン交換膜Ｃ）とを交互に配設し、室枠１によって間のイオン交換膜を挟持することにより構成される。即ち、室枠１において、フレーム部３のネット取付開口部４に設置されたネット本体部２で確保されている空間がイオン交換室となる。ネット本体部２は、室枠１の中央位置に形成された矩形状のネット取付開口部４に配置され、流路部のスペーサーとしての機能を有するとともに、隣り合うイオン交換膜の接触を確実に防止する。

ネット本体部２は、熱可塑性プラスチック製であることが好ましく、例えば図１のように室枠１のネット取付開口部４の周囲の縦方向に対して溶接部Ｊ、Ｋの２箇所、幅方向に対して溶接部Ｌ、Ｍの２箇所が高周波誘電加熱により溶着されて、フレーム部３に取り付けられる。

上記したフレーム部３は、熱可塑性プラスチック製又は合成ゴム製からなるシートにて製造されていることが好ましい。

また、フレーム部３には、その片面側（図示例では正面側）にリブ３０が形成されていることが好ましく、リブ３０は室枠１の外縁と４５度の角度を有するネット状に形成されていることが好ましい。リブ３０は、例えば熱可塑性プラスチック製又は合成ゴム製のシート製造時に格子状の彫り込みをしたディップロールにて成形する事により容易に製造される。ディップロールの格子状リブ付きシートの格子状の彫り込み形態は、幅１００〜３００μｍ、深さが６０〜２００μｍとする断面視が三角形の彫り込みが好ましく、格子のピッチは、２〜１０ｍｍが好ましい。かくして製造される格子状リブ付きシートは、所定寸法の額縁状に裁断されフレーム部３として使用される。因みに、他面側（図示例で裏面）は平滑面とされていることが好ましい。このリブ３０は、室枠１がイオン交換膜を挟んで複数積層される際、隣接するイオン交換膜を線状で抑え込むため、電解液がイオン交換室外にリークしたり（以下、外部リークとも記載する。）、隣接するイオン交換室にリークする（以下、内部リークとも記載する。）ことを防止する。

更に、このフレーム部３には、給入液口５及び吐出液口６が設けられている。この給入液口５及び吐出液口６は、それぞれ連通口７及び連通口８を介してネット取付開口部４と連通されている。また、連通口７及び連通口８には液流路を確保するためのディストリビュータ９がそれぞれ嵌合されるようになっている。このディストリビュータ９には、複数本の流路９０が形成されている。給入液口５側のディストリビュータ９は、給入液口５とネット取付開口部４（ネット本体部２）とを連通させると共に、吐出液口６側のディストリビュータ９は、吐出液口６とネット取付開口部４（ネット本体部２）とを連通させる。

ディストリビュータ９は、熱可塑性プラスチック製であることが好ましく、耐熱性、液分散性に優れ、内部リークを防ぐ構造を有するようになっている。ディストリビュータ９は、射出成型で製造されることが好ましい。その厚みは０．４〜２ｍｍ、全長（長さ）は２０ｍｍ〜６０ｍｍであることが好ましい。

次に、ディストリビュータ９の構成を図２、図３に基づいて具体的に説明する。図２Ａには、室枠に配置されるディストリビュータの拡大平面図を示した。図２Ｂには、図２Ａに示すディストリビュータの横断面図を示し、（ａ）は図２ＡのＩＩ−ＩＩ矢視横断面図、（ｂ）は図２ＡのＩＩＩ−ＩＩＩ矢視横断面図、（ｃ）は図２ＡのＩＶ−ＩＶ矢視横断面図を示した。図３は図２ＡのＩ−Ｉ矢視縦断面図を示した。

図示したように、ディストリビュータ９は幅方向に対して複数の流路９０を有している。給入液口５側に配置されたディストリビュータ９の流路９０は、給入液口５から流入した液体（以下、処理液又は電解液を指す）を、ネット取付開口部４に配置されたネット本体部２（イオン交換室）へ流出させる。吐出液口６側に配置されたディストリビュータ９は、ネット取付開口部４のネット本体部２（イオン交換室）から流入した液体を、吐出液口６へ流出させる。流路９０の断面形状は、矩形状又は楕円形状であることが好ましい。

流路９０には、図３に示すように、当該流路９０の正面Ｆ側に開口する開口部９１０と、裏面Ｂ側に開口する開口部９２０とが互い違いに設けられている。したがって、上記構成の流路９０を通過する液体は、図３においては流路９０内を左右方向に蛇行しながら上昇または降下することになる。

つまり、本実施形態の流路９０は、開口部９１０、９２０を正面Ｆ側と裏面Ｂ側に互い違いに形成することで、良好な流路抵抗が得られる構成である。

しかも、従来の中空形状の流路を有するディストリビュータに比して、薄型に形成することができる。流路を中空形状に形成するためには、流路を形成する凹部を有する２枚のシート材を貼り合わせて形成する必要があるため、厚みは１ｍｍ程度となってしまう。一方、本実施形態のディストリビュータ９は、射出成型により形成できるため、厚みは、０．４ｍｍ〜０．６ｍｍ程度にできる。ディストリビュータ９の厚みは、室枠１の厚みに依存するが、室枠１の厚みは、電気抵抗の低減、液循環動力の低減を考えると薄い方が好ましい。よってディストリビュータを薄くすることができれば、電気抵抗の低減、液循環動力の低減を実現することができる。

前記流路９０の開口部９１０及び９２０の各開口部の長さは、流路９０の全長に対して１０％〜３３％の長さであることが好ましい。開口部９１０及び９２０の開口部の長さをこの範囲とすることにより、イオン交換膜が開口部９１０及び９２０内に、深く入り込むことを防いで、液リークの発生を防止できる。

また、流路９０は、図３の上方から裏面Ｂ側に設けられた開口部９２０の下端部と、正面Ｆ側に設けられた開口部９１０の上端部とが重なるように配置されて貫通部９４が形成されていることが好ましい。また同様に、正面Ｆ側に設けられた開口部９１０の下端部と、裏面Ｂ側に設けられた開口部９２０の上端部とが重なるように配置されて貫通部９４が形成されていることが好ましい。

この貫通部９４により、流路９０における圧力損失を大きく低減することができる。前記貫通部９４の、流路方向の長さは２ｍｍ〜６ｍｍであることが好ましい。流路方向の長さとは、図２、図３では上下方向を指す。また流路９０の流路方向に形成される貫通部９４の数は、一つの流路につき２個〜８個であることが好ましい。貫通部９４の数は、ディストリビュータ９の全長、開口部９１０及び９２０の幅及び開口長さなどによって適宜変更される。

開口部９１０及び９２０の配置位置は、図２及び図３に図示した態様に限定されず、正面Ｆ側に少なくとも二箇所以上、裏面Ｂ側に少なくとも一箇所以上、又は、正面Ｆ側に少なくとも一箇所以上、裏面Ｂ側に少なくとも二箇所以上開口していれば良い。特許請求の範囲又は本明細書中の前記「一箇所」とは、流路長さのうち、一部が開口していることを意味しており、流路長さの全長に亘って開口していることを意味していない。開口部の合計数は、３〜９個であることが好ましい。

流路９０の幅は、１ｍｍ〜３ｍｍであることが好ましい。流路９０の幅が１ｍｍより狭くなりすぎると、流動圧力損失が急激に増大するおそれがある。流路９０の幅が３ｍｍより広くなりすぎると、イオン交換膜が入り込んでしまうため液リーク防止効果に乏しくなると共に、イオン交換膜の入り込みにより圧力損失も増大するおそれがある。

流路９０の深さは、深すぎると流路部背板が薄くなり流路部強度が低下し、イオン交換膜の落ち込みによる変形を生じ易くなる。この強度低下による変形を防止する為、流路９０の深さは、ディストリビュータ厚みの５０〜８０％とするのが好ましい。

更に、複数隣接する流路９０の間隔（ピッチ）は、給入液口５側においては、流路幅の１．５倍〜４倍であることが好ましい。また、複数隣接する流路９０の間隔（ピッチ）は、ネット取付開口部４（イオン交換室）側においては、流路幅の１．５倍〜１０倍であることが好ましい。イオン交換室に向かって放射状に広がる形態がイオン交換室への液分散性が良いためである。

また、ディストリビュータの流路９０の本数は、３〜２０本が望ましいが、室枠１の大きさやネット本体部２の大きさなどにより適宜変更される。

図２に示すように、例えば給入液口５側に配置されるディストリビュータ９の流路９０は、給入液口５と繋がる上方箇所が、ディストリビュータ９の幅方向に対して直交する垂直部９１に形成されていることが好ましい。また、ネット取付開口部４のネット本体部２（イオン交換室）に繋がる下方箇所が、当該ネット取付開口部４に向かって放射状に傾斜する傾斜部９２に形成されていることが好ましい。また、吐出液口６側に配置されるディストリビュータ９の流路９０も同様に、吐出液口側においても、吐出液口６と繋がる箇所が垂直部９１に形成されていることが好ましく、ネット取付開口部４（イオン交換室）に繋がる箇所が、ネット取付開口部４（イオン交換室）に向かって放射状に傾斜する傾斜部９２に形成されていることが好ましい。

流路９０は、幅方向に対して垂直に延びる形状であると、流路抵抗が低くなり液体が流れやすい傾向を有する。しかし、電気透析装置は、上記したように陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とに挟まれた室枠が複数積層され、脱塩室と濃縮室が交互に形成される構成である。そして、脱塩室に配置される室枠には、給入液口から処理液が流入され、当該処理液はディストリビュータの流路を経由してネット本体部（イオン交換室）に流れ込んでいる。また、濃縮室に配置される室枠には、給入液口から電解液が流入され、当該電解液はディストリビュータの流路を経由してネット本体部（イオン交換室）に流れ込んでいる。

したがって、流路の流路抵抗が小さすぎると、複数の脱塩室又は濃縮室に配置されたそれぞれの室枠へ処理液又は電解液をバランス良く流入させることができず、液供給ノズル側に配置された室枠に集中して流れ込んでしまう。

処理液又は電解液がバランス良く複数の脱塩室又は濃縮室の室枠へ流入されないと、電流の片流れが生じると共に、液流れが悪い室においては、流れる電流に対してイオン供給が追い付かず、電圧の上昇、スケールの生成等の不具合が生じ、通電が停止してしまう問題が生じることがある。上記の点からディストリビュータの流路は、流路抵抗が適切に大きいことが求められる。そして、脱塩室、濃縮室へ供給する所定流量に応じて、室内の液分散性、室間の液分散性を考慮し室枠内に配置するディストリビュータの個数、流路の個数、流路のサイズ（幅、深さ、長さ）を決定して、最適な流路抵抗とする。

傾斜部９２を形成することで流路抵抗を上昇させて流入バランスを向上させることができる。また、前記した開口部９１０及び９２０の開口長さ、位置、流路幅及び傾斜部９２の傾斜角を適切に設計することで良好な流路抵抗を得ることができる。更に、複数の流路９０の傾斜部９２は、それぞれ放射状に広がるように形成されているため、液体（処理液又は電解液）をネット本体部２（イオン交換室）の広い範囲へ流出させることができ、液分散効率の向上に寄与する。上記した傾斜部９２の効果は、給入液口５側に配置されるディストリビュータ９について説明したが、吐出液口６側のディストリビュータ９は、上記傾斜部９２により、ネット取付開口部４のネット本体部２（イオン交換室）の広い範囲から効率的に液体を流入できる効果がある。

上記構成のディストリビュータ９を備えた室枠１を電気透析装置１０へ搭載して、電気透析を開始すると、図４に示すように、給入液口５から流入された液体（処理液又は電解液）は、流路９０内で適切な流路抵抗を得ながらネット取付開口部４のネット本体部２（イオン交換室）へ流出される。即ち、互い違いに配置された開口部９１０及び９２０により、液体が左右に蛇行して流入することで流路抵抗が発揮される。更に、ネット取付開口部４のネット本体部２（イオン交換室）から流入した液体も、やはり流路内で適切な流路抵抗を得ながら吐出液口６へ流出される。これにより、複数の脱塩室又は濃縮室に配置されたそれぞれの室枠１へ液体がバランス良く流入されて、バランス効率の良い電気透析を行うことができる。また、従来の中空形状の流路を有するディストリビュータに比して、薄型に形成できるため、変形による圧力損失が生じることを最小限に抑えて、良好な電気透析の実施に寄与できる。

更に、ディストリビュータの流路には、一側面の少なくとも一箇所以上、及び、前記一側面に対向する他側面の少なくとも二箇所以上に、開口部がそれぞれ互い違いになる配置で設けられている。隣接するイオン交換膜（カチオン交換膜Ｃ及びアニオン交換膜Ａ）が、前記開口部９１０内や９２０内に落ち込み、隙間を生ずる。この隙間を介して、給入液口５から流入された液が隣室に漏れ込もうとするが、開口部がそれぞれ互い違いに配列されていることにより、液リークを生じることを効果的に防止できる。

本実施形態のディストリビュータ９は、上記した限りではなく、図８、図９に示す構成を有してよい。図８は、図１に示すディストリビュータの拡大平面図である。図９は、図８のＶＩ−ＶＩ矢視縦断面図である。

本実施形態のディストリビュータ９は、図８、図９に示すように、開口部９１０の配置位置において、該開口部９１０が形成される側と反対側の面に、線状リブ３１が形成されることが好ましい。また、開口部９２０の配置位置において、該開口部９２０が形成される側と反対側の面に、線状リブ３２が形成されることが好ましい。

線状リブ３１、３２は、幅が１００〜４００μｍ、高さが２０〜１５０μｍであり、断面の形状は三角形または半楕円形が好ましい。開口部９１０及び９２０のそれぞれ一箇所において、１本以上の線状リブ３１、３２を形成することが好ましく、２本以上の線状リブ３１、３２を形成することがより好ましく、３本以上の線状リブ３１、３２を形成することがより好ましい。複数本の線状リブ３１、３２の間隔は２〜１０ｍｍが好ましい。線状リブ３１、３２は、室枠１がイオン交換膜を挟んで複数積層される際、隣接するイオン交換膜をディストリビュータ部においても、線状で抑え込むため、電解液が隣接するイオン交換室にリークすることを防止できる。

＜電気透析装置＞
図５に、本発明のフィルタープレス型の電気透析装置１０の概略側断面構造の組み立て図を示した。この電気透析装置１０では、陰極板１０ａと陽極板１０ｂとの間に、前述したディストリビュータ９を備えた室枠１が多数重ねて配置されている。図示例において、脱塩室に配置されている室枠を１Ａと表記し、濃縮室に配置されている室枠を１Ｂと表記した。

これらの室枠１Ａ、１Ｂの間には、カチオン交換膜Ｃ及びアニオン交換膜Ａが交互に挟持される。このようなカチオン交換膜Ｃ及びアニオン交換膜Ａとしては、公知のものが使用できる。

室枠１Ａ、１Ｂ内の空間（ネット本体部２）が前述したイオン交換室（脱塩室１１或いは濃縮室１２）となっている。一番端の濃縮室１２（室枠１Ｂ）と陰極板１０ａとの間にはアニオン交換膜Ａが配置され、他方の端の脱塩室１１（室枠１Ａ）と陽極板１０ｂとの間にはカチオン交換膜Ｃが配置されている。

上記のように陰極板１０ａと陽極板１０ｂとの間に配置された複数のイオン交換膜Ａ、Ｃ及び室枠１Ａ、１Ｂは、一対の締め付け板１３、１３により強固に固定されている。

上記構成の電気透析装置１０を使用して電気透析を行う際、室枠１Ａの給入液口５から処理液が流入されて（図４参照）、脱塩室１１に処理液が供給される。脱塩室１１に供給された処理液は、吐出液口６へ排出されるようになっており、排出された処理液は再び脱塩室１１に供給されるようになっている。

また、室枠１Ｂは、給入液口５から希薄な電解液が流入されて、濃縮室１２に電解液が供給され、濃縮室１２に供給された電解液は、吐出液口６へ排出され、次の濃縮室１２へ供給されるようになっている。したがって、陰極板１０ａと陽極板１０ｂの間に一定の電圧を印加しながら、脱塩室１１及び濃縮室１２に液を循環供給していくことにより、脱塩室１１内の処理液中のイオンが次第に濃縮室１２内へ移行する。すると、濃縮室１２に循環される電解液のイオン濃度が増大し、この結果、目的とする高濃度の塩溶液を得ることができる。

上記してきたように本実施形態の電気透析装置１０は、開口部９１０及び９２０を設けた流路９０を有するディストリビュータ９を使用する構成である。すると、脱塩室１１に配置された室枠１Ａへ流入される処理液が、前記流路内で適切な流路抵抗を得ながらイオン交換室（脱塩室１１）へ流出される。また、濃縮室１２に配置される室枠１Ｂに流入される電解液も、流路内で適切な流路抵抗を得ながらイオン交換室（濃縮室１２）へ流出される。更に、脱塩室１１及び濃縮室１２においてそれぞれの液体がイオン交換室から吐出液口６へ排出される際にも、やはり流路内で適切な流路抵抗を得ながら排出される。

したがって、複数の脱塩室と濃縮室に配置されたそれぞれの室枠１へ処理液又は電解液がバランス良く均一に流入及び流出（排出）がなされて、バランス効率の良い電気透析を安定的に行うことができる。

イオン交換室における効率的な液分散は、電気透析の精度に直接関係するため重要な要素である。したがって、本発明のディストリビュータ９を使用することで、液分散率を更に向上させ、精度の高い効率的な電気分解を安定的に得ることができる。

以上、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明した。なお、上記の記載は、実施形態を理解するためのものであり、実施形態の範囲を限定するものではない。更に、上記の複数の実施形態は、相互に排他的なものではない。したがって、矛盾が生じない限り、異なる実施形態の各要素を組み合わせることも意図しており、特許請求の範囲に記載された開示の技術の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１ 室枠
１Ａ 脱塩室枠
１Ｂ 濃縮室枠
２ ネット本体部
３ フレーム部
４ ネット取付開口部
５ 給入液口
６ 吐出液口
７、８ 連通口
９ ディストリビュータ
１０ 電気透析装置
１０ａ 陰極板
１０ｂ 陽極板
１１ 脱塩室
１２ 濃縮室
１３ 締め付け板
３０ リブ
３１、３２ 線状リブ
７１、７１０ 給入液口
７２、７２０ ディストリビュータ
７３ 流路
７３１ 上流路
７３２ 連結流路
７３３ 下流路
７４、７４０ ネット取付開口部
７５、７５０ ネット本体部
８０ イオン交換膜
９０ 流路
９１ 垂直部
９２ 傾斜部
９４ 貫通部
９１０、９２０ 開口部
Ｃ カチオン交換膜
Ａ アニオン交換膜
Ｓ 隙間
Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ 溶接部

Claims (9)

1. 陰極板と陽極板との間に、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを室枠を介在させて複数枚交互に配列して濃縮室と脱塩室を構成した電気透析装置であって、
   前記室枠は、中央位置に配置されたネット本体部と、当該ネット本体部の周囲に位置するフレーム部とを備え、
   前記フレーム部は、給入液口と吐出液口と流路を有するディストリビュータとを備えており、
   前記流路は、前記給入液口と前記ネット本体部との間、及び、前記吐出液口と前記ネット本体部との間にそれぞれ配置され、
   前記流路には、一側面の少なくとも一箇所以上、及び、他側面の少なくとも二箇所以上に、開口部がそれぞれ互い違いになる配置で設けられ、
   前記各開口部は、前記流路の全長に対して１０％〜３３％の長さを有しており、
   前記流路は、一側面に設けられた前記開口部の一部と、他側面に設けられた前記開口部の一部とが重なるように配置されて貫通部が形成されており、
   前記ディストリビュータは、
   前記開口部の配置位置において、該開口部が設けられている側と反対側の面のそれぞれに、前記ディストリビュータの幅方向に延在する１または複数本の線状リブが形成されていることを特徴とする電気透析装置。
2. 前記貫通部の、流路方向の長さは２ｍｍ〜６ｍｍである請求項１に記載の電気透析装置。
3. 前記流路は、前記給入液口又は前記吐出液口に繋がる箇所が、前記ディストリビュータの幅方向に対して直交する垂直部に形成され、前記ネット本体部に繋がる箇所が、当該ネット本体部に向かって放射状に傾斜する傾斜部に形成されている請求項１又は２に記載の電気透析装置。
4. 前記流路は、幅方向に対して複数設けられており、
   隣接する前記流路の間隔は、流路幅の１．５倍〜１０倍である請求項１〜３の何れか一項に記載の電気透析装置。
5. 前記流路は、断面形状が矩形状又は楕円形状である請求項１〜４の何れか一項に記載の電気透析装置。
6. 前記流路に形成される前記貫通部は、２個〜８個である請求項１又は２に記載の電気透析装置。
7. 前記流路の深さは、ディストリビュータ厚みの５０％〜８０％である請求項１に記載の電気透析装置。
8. 前記流路は、１ｍｍ〜３ｍｍの幅を有する請求項１〜７の何れか一項に記載の電気透析装置。
9. 前記フレーム部の片面側にリブが形成されている請求項１〜８の何れか一項に記載の電気透析装置。

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