TW200822970A - Arrangement of ion exchange material within an electrodeionization apparatus - Google Patents

Description

200822970 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種電去離 雷本雜工壯职 且尺将疋吕之係關於 去料衣置之濃縮室内離子交換材料的配置。 【先前技術】 ^去離子裝置之效能視離子濃縮室中已自離子排空室處 、！由其各別離子滲透膜遷移 工― 雅貝離子的濾除/阻隔/封裝

C υ 疋。電去離子裝置中之離子濃 質籬；夕^ …辰、^至可填充有：⑷收納雜 $ ^之水或水性溶液’或⑻結合—些離子料材料之水 或水性溶液。當離子濃縮室間隔物中填充有非離子傳導性 ㈣、，離子排空室中之離子在臈表面上直接進人離子濃縮 至的液體相中。發生溶液混合、 私 遷移及離子擴散以在 、、-段距離處提供均質液體。當離子濃縮室中含 離^ 專導性材料時，已自離子排空室中遷移出之雜質將殘 邊在其各別離子傳導性相中，直至雜質：⑷執行與溶液中 之另一離子的離子交換，或⑻連同來自帶相反電荷之離子 交換材料中的帶相反電荷之相應離子，藉由遷移而轉移至 液體相中。 對於遷移至離子濃縮室中之諸如Na+、K+、Li+等及C丨、

Br、NO〕、S0’等常見鹽離子，其濃度僅在流動通過離 子濃縮室之液體中增加。 對於酸性離子及鹼性離子，此等離子自離子交換材料相 向溶液的轉移可導致發生酸/驗發應，以形成中性化合 物。舉例而言，可能發生以下反應·· 口 123150.doc 200822970 H+(aq)+0H'(aq)->H20(l) H (aq) + CH3COO (aq)—>CH3COOH(aq)(醋酸形成） H+(aq)+HC03-(aq)^H2C03(aq)~>C02(aq)+H20(l)(碳酸形成） NH4+(aq)+〇H-(aq)—NH4〇H(aq)->NH3(aq)+H2〇(l)(氨形成） 在進入溶液相中之正離子與負離子形成具有低溶解度之 化合物的情形中，可產生較高之局部濃度水準以導致沈澱 • 形成。舉例而言，以下機制可能起作用：

Ca2 + (aq)+C032-(aq)->CaC03(s) (、· 及

Mg2 + (aq) + 20H*(aq)^Mg(0H)2(s) 控制發生此等結垢反應之位置對於電去離子裝置產生高 電阻率產物水及降低離子濃縮室中之結垢的能力而言係至 關重要的。離子濃縮室中之離子交換材料的組態對於產物 水電阻率的影響源自於：離子濃縮室中藉由酸/鹼中和反 應而形成之中性物質未被兩個離子滲透膜中之一者所濾除 G 的事實。所形成之諸如c〇2、CH3C〇〇h及其他弱酸的中^ 物質可擴散通過低pH值陽離子滲透膜，但若其與高口^值 陰離子滲透膜接觸，則其被離子化並濾除。同樣，諸如 • 顺3之弱驗未被陰離子滲透Μ除且能夠擴散通過陰科 • 滲透膜，但當與低ΡΗ值陽離子滲透膜接觸時變得離^化。 發生此回擴散（例如，〇〇2或（：^3〇：〇〇11通過陽離子浲透 膜，或NH3通過陰離子滲透膜）之速率取決於離子濃縮 <室 之物質的局部濃度及其相對於膜表面之位置，以及 123150.doc 200822970 在含有為惰性網所填充之離子濃縮室間隔物的電 衣置中，此等中性弱酸及弱鹼物質之漠度不會累積在膜表 =上且其向離子排空室中之回擴散達到最小。然而，在： 有為離子交換材料所填充之離子濃縮室的電去離子筆置 子中並非如此°心純陰離子、純陽離子或混合床離 乂換树脂之離子交換材料結構，弱酸及弱鹼雜質物質可 =離子交換材料相内行進，—直穿過離子㈣室之厚 到達相對之離子渗透膜的表面上。在此界面上，離子可能 ，到水合氫離子（陽離子渗透臈表面）或氫氧離子（陰離子渗 =臈表面）且形成中性分子。歸因於膜表面上之低線性速 -，可形成南遭度之此等中性物質，從而產生巨大驅動力 以使此等物質回擴散至相鄰離子排空室中。—旦此等物質 错由此回擴散傳輸至離子排空室中，便會發生離子化，其 使產物水電阻率降低。 【發明内容】 ^種電去離子裝置，其包括一具有離子交換材料之 獨特組態的離子濃縮室。 ，曲t 一態樣中’提供-種電去離子裝置，其包含：一離子 濃縮室、’其部分地以—陰離子參透膜為界且亦部分地以一 s離子透膜為界，及一安置在該離子濃縮室内之離子交 換材料域’其中該離子交換材料域鄰近該陰離子滲透膜及 ，陽離子滲透膜中之—者之—離子濃縮室側表面的至少一 4分’且與該陰離子渗透膜及該陽離子渗透膜中之該一者 勺另者隔開。该陰離子滲透膜及該陽離子滲透膜中之該 123150.doc 200822970 -者的該離子漠縮室側表面之該至、 子滲透膜及該陽離子渗透膜 Β界定了該陰離 表面之一操作側表面 二的該離子濃縮室倒 滲透膜中具有㈣離二J 維子渗透膜及該陽離子 U離子父換材料域相鄰之 表面之该至少一部分的該一者辰4至侧 中，該離子交換材料^ 陰離子滲透臈之情形 丁又換材抖域為一陰離子 陰離子滲透膜及兮陽Μ 2 & 、科主―域。在該 Ο Ο …子渗透膜中具有與該離子交換材料 域相钟之-離子濃縮室側表面之該至少 ，材科 一陽離子滲透膜之情形中 刀、^一者為 交換材料主導域。亥離子交換材料域為—陽離子 ^^態樣中，提供—種電去離子m包含、離 子浪縮室，其部分地以一第：離 乂間^件為界’其中該第一離子滲透膜為一陰離子承 透膜及一陽離子滲透膜中之一者；一安置在 " 内之第-離子交換材料域，盆〜離子濃縮室 HU t 弟一離子交換材料域鄰 …-離子渗透臈之一離子濃縮室側表面的至少一部 ^且其中該第-離子滲透膜之該離子濃縮室側表面的該 至>、一部分界定了該第一離子滲透膜之該 面的-操作側表面部分；及一安 =、、、百至侧表 二離子交換材料域，”相對"J子心室内之第 交換材料域進行之布署=ΓΓ件對該第一離子 心-杜ρ， 弟一離子交換材料域與該 二：：件之間的—第一空間’且其中該第二離子 域…一部分被安置在該第—空間内。在具有與該第一 離子父換材料域相鄰之該離子濃縮室侧表面之該至少一部 123150.doc -10- 200822970 分的該第一離子渗读 ^ 、為一陰離子滲透膜 一離子交換材料域為-陰離子交換材料主：：”，該第 子交換材料域為—非 、才枓主泠域且該第二離 第-離子交換材料 導或。在具有與該 -部分的該第—離子M子⑧縮室側表面之該至少 乐離子滲透臈為一陽離早炎、悉时 該第一離子交換材料 ^ ^ 、之情形中， 二離子交換材料域為、科主$域且該第 Γ Ο 在又-態樣中，提供一=材料主導域。 ^ ,Λ ’、種電去離子裝置，其包含.雜 一陽離”^子滲相為界且亦部分地以 陰離子滲透膜之一 >透膜包括一界定該 面，且其中該陽離子滲透 、子至側表 一離子濃缩 、括—界疋該陽離子滲透膜之 ::細至側表面積的離子濃縮室 子浪縮室内之第—離子交 位於4離 uη« ^ ^ 、才科域’其中該第一離子交換 材科域鄰近該陰離子滲 又換 該離子濃縮室側表面的至:―及^ 及該陽離子滲透膜中之該—者之:離二離子滲透膜 至少-部分界定了該陰離 ：：至側表面的該 辞一土 ^ 運膜及離子滲透膜中之 中衫之4離子濃縮室側表面的一操作側表面部分，且其 中μ陰離子滲透膜及該陽離 - 漢縮室側表面的該操作侧表面部==之該離子 及該陽離子渗透膜中之該一者』二陰離子渗透膜 操作倒表面積部分，該摔 广至側表面的- 膜及該陽積卩分為該陰離子滲透 ’多透膜中之該一者之該離子濃縮室側表面積 123150.doc 200822970 的至少1 0%，且盆中盥兮Α私 ’、/、q *離子滲透膜及該陽離子滲透膜 中之該一者之該離子、黨給A 、 相比，該陰離子滲透膜二 =面的實質上任何其餘部分 ◊边膜及该陽離子滲透膜中之該一 縮室财面的該操作側表面部分最接 靜 離子滲透膜及該陽離子滲透膜 4 一雜工祕& — 处胰中之忒一者之一相對側上的 外 1至之一出口，且其中該第-離子交換材料域盥 该陰離子渗透膜及該陽離子渗透膜中之該一者之另一者的、 Γ u :離子濃縮!側表面之至少-部分隔開，且二: 縮室側表面之該至少―：二:者之另一者的該離子濃 離士 π刀界定了該陰離子滲透臈及該陽 直:/亥一者之另一者的一操作側表面部分，且 7、讀離子渗透膜及該陽料渗㈣巾之該— ==濃縮室側表面之該操作側表面部分界定了雜 陽離子參透膜中之該-者之另-者的該離 表面之一操作側表面積部分，該操作側表面積 °:陰離子滲透膜及該陽離子渗透膜中之該一者之另 :者的該離子濃縮室側表面積之至少1G%，且 ^ 離子渗透膜及該陽離子渗透膜中之該—者之另一者= 子濃縮室側表面之實質上…… 另者的该離 透膜及該陽離子渗透膜二=部分相比，該陰離子參 ^者之另一者的該離子濃縮 =二該操作侧表面部分最接近安置在該陰離子參透 2::::渗:膜中之該-者之另-者之-相對側上的 透膜中具有口。在該陰離子渗透膜及該陽離子滲 、-/、该第一離子交換材料域相鄰之該離子濃縮室 123150.doc -12- 200822970 側表面之該至少-部分的該一者為該陰離子渗透膜之情妒 中，該第一離子交換材料域為一陰離子交換材料主導域，7 且其中該陰離子交換材料主導域鄰近該陰離子渗透膜之^ 離子濃縮室側表面的至少一部分，且其中該陰離子心 :該離：漢縮室側表面的該至少-部分界定了該陰離4 、膜之祕子遭縮室側表面的—第―操作側表面部分 Γ ί) 匕中該f離子渗透膜之該離子濃縮室側表面的該第-操作 貞表面邛分界定了該陰離子滲透膜之 積部分，-操作侧表=: 子&透膜之該離子濃縮室側表面積的至少10%，且 滲透膜之該離子濃縮室側表面的實質上任 的L:作目二5亥陰離子滲透膜之該離子遭縮室側表面 -㈣Γ 分最接近安置在該陰離子滲透膜之 換材料二::離Τ排空室之一出口 ’且其中該陰離子交 …、導或人该陽離子滲透膜之該 至少-部分隔開，且其中該陽離子滲透膜 側表面的該至少一部分界定了該陽離子 ^•但至 縮室側表面的—第一操作側 且、：㈣子濃 透臈之該離子I縮室側表面的 離子渗 了該陽離子滲透膜之該離子濃側表面部分界定 表面積部分，該第一操作侧表面 J : -知作側 之該離子漠縮室側表面積的至少ι〇%，且=離子渗透膜 渗透膜之該離子濃縮室㈣面的❹^ 離子 比，該陽離子滲透 、何.、餘部分相 亥離子遭縮室側表面的該第一操作 123150.doc 200822970 側表面部分最接近安置在該陽離子滲透膜之一相對側上的 一離子排空室之一出口。在該陰離子滲透膜及該陽離子滲 透膜中具有與該第一離子交換材料域相鄰之該離子濃縮室 側表面之該至少一部分的該一者為該陽離子滲透膜之情形 中，該第一離子交換材料域為一陽離子交換材料主導域， 且其中該陽離子交換材料主導域鄰近該陽離子滲透膜之該 離子濃縮室側表面的至少一部分，且其中該陽離子滲透膜 之該離子濃縮室側表面的該至少一部分界定了該陽離子滲 透膜之該離子.濃縮室側表面的一第二操作側表面部分，且 其中該陽離子滲透膜之該離子濃縮室側表面的該第二操作 側表面部分界定了該陽離子滲透膜之該離子濃縮室側表面 的一第二操作側表面積部分，該第二操作側表面積部分為 該陽離子滲透膜之該離子濃縮室側表面積的至少1 〇%，且 其中與該陽離子滲透膜之該離子濃縮室側表面的實質上任 何其餘部分相比，該陽離子滲透膜之該離子濃縮室側表面 的該第二操作側表面部分最接近安置在該陽離子滲透膜之 一相對側上的一離子排空室之一出口，且其中該陽離子交 換材料主導域與該陰離子滲透膜之該離子濃縮室側表面的 至少一部分隔開，且其中該陰離子滲透膜之該離子濃縮室 側表面的該至少一部分界定了該陰離子滲透膜之該離子濃 縮室側表面的一第二操作側表面部分，且其中該陰離子滲 透膜之該離子濃縮室侧表面的該第二操作側表面部分界定 了該陰離子滲透膜之該離子濃縮室側表面的一第二操作側 表面積部分，該第二操作側表面積部分為該陰離子滲透膜 123150.doc -14- 200822970 之該離子濃縮室側表面積的至少ι〇% 滲透膜之該離子濃縮室側表面的：中與該陰離子 比’該陰離子渗透膜之該離子濃缩室側上任何其餘部分相 側表面部分最接近安置在該陰離 =一知作 一離子排空室之一出口。 還膜之—相對側上的 【實施方式】 (a)電去離子裝置 參看圖1，其中提供一包括至 齙不壯嬰^ 離子浪縮室12之電去 ::衣置1〇,該至少一離子漠縮室〗 子交換材料。 X直％再f之離 針對該電去離子裝置10， 45，雷丰μ工壯K j而δ ，且參看圖44及圖 衣ίο包括一配備有陽極32之陽極室％及一 配備有陰極35之陰極室34。室30、室3 以收納諸如水或水性溶液之電解㈣中之母一者經組態 ^ 電解材料125流。陽極32及陰 35之用於㈣至1^電源從而引發陽極32與陰極 :=，且由此藉由影響電位差來影響離子材料 才液體"貝及離子交換介質中的傳輸。 ，陽=室3〇與陰極室34之間交替配置複數個陰離子渗透 膜1 8及!％離子渗透膜2 〇 η形 、曲― 如形成交替之離子排空室36及離子 心至12。離子排空室36中之每一者的陽極側以陰離子參 1叫界且陰極側以陽離子渗透膜2〇為界。離子濃縮室 女之每纟的陽極側以陽離子滲透膜20為界且陰極側以 丢離子〇透膜i 8為界。陰離子滲透膜丄^經組態以允許優先 將陰離子傳輸至離子濃縮室12中。陽離子渗透膜_組態 123150.doc 200822970 以允許優先將陽離子傳輸至離子濃縮室12中。離子排空室 36經組態以經由入口 363接收諸如水性溶液之待處理液體 流361。液體流361在室36中進行淨化且作為經淨化之液體 流365而經由出口 367排出。離子濃縮室12經組態以接收諸 如水或水性溶液之液體流121，該液體流121接受了自離子 濃縮室12外之相鄰離子排空室36中傳輸出的離子。自室η 中排出液體流123，該液體流123中之此等離子濃縮。流經 f

室36之液體可相對於流經室12之液體在順流或逆流或交又 流方向上或以其他可能之流動組態進行流動。如圖C中所 說明，可自液體流12ι處供應電解質流125。或者，可自液 體流36丨或液體流365或其他合適之源頭處供應電解質流 125。 電去離子裝置之⑴離子排空室36及（ii)離子濃縮室（其中 名等至中之母一者均具有一分別由陽離子滲透膜20及陰離 子滲透膜18來界定兩個相對側的大體長方體形狀）的例示 ('生尺寸刀別如下·⑴ 13 emx39 emx()8 em 及i3 emx39 ’Ο·1⑽’其中第-尺寸為室之寬度，第二尺寸為室之 長度且第三尺寸為室之厚度，室之厚度更特定言之為膜18 與胰20之間的距離。電去離子裝置之電極室π、電極室 • 16 - 1 日4(二中忒等室中之每-者均具有-分別由離子滲透膜(在 :和至3〇之丨月形中為陰離子滲透膜18，且在陰極室34之情 形中為陽離子滲透膜2())及電極來界定兩個相對侧的大體 長^體形狀）的例示性尺寸如下· 13_39⑽復5請，其 第尺寸為室之寬度，第二尺寸為室之長度且第三尺寸 123150.doc 200822970 為室之厚度’室之厚度更特宗上 間的距離。h更特疋吕之為離子渗透膜與電極之 ::本：中所使用，術語，，陰離子滲透膜”意謂一膜… 組悲以在電去離子裝置10操作期間較之對陽離子之傳輸而工 言優先允許進行自離子排空室36至離子濃縮室12之阶離子 傳輸且以小於約6X丨〇'/min/cm/psi之透水性為特徵 Ο Ο 如本文中所使用，術語，，陽離子滲透膜，，意謂-膜，苴妳 組態以在電去離子裝置10操作期間較之對陰離子之傳輸： 言優先允許進行自離子排空室36至離子濃縮室12之陽離子 傳輸且以小於約6x ；! 0-7 L/min/cm/psi之透水性為特徵。 合適之離子滲制的實例包括異質料交制及均質離 子滲透膜。♦適之異質離子渗透膜包括（例如）Μ__ Intemati〇nal CMI_7000Stm(陽離子滲透臈）及以⑽卜⑽以 Intemati〇nal AMI-7001Stm(陰離子滲透膜）。合適之均質離 子今透膜包括（例如）GE Infrastructure Watu and Pr〇cess Technologies從前為I〇NICS)CR67HMpTM(陽離子滲透膜）及 GE Infrastructure Water and Process Technologies(從前為 I0NICS)A1 03QDPtm(陰離子滲透膜）。 在些貝施例中’可將陽極室30及/或陰極室34安置於 離子排空室36附近（應理解，在一些實例中，可將室3〇、 室34中之一者或兩者安置於離子濃縮室12附近），亦可認 為至30及室34係離子濃縮室。在此等情形下，室3〇或室34 經由離子滲透膜18或離子滲透膜2〇而與離子排空室3 6連通 且因此經組態以接收來自離子排空室36之離子材料，以使 123150.doc 17 200822970 得亦可認為室30及室34係離子濃 -i- ., 、’至12。對於陽極室3 0而 :η如此、、中陽極室鄰近離 滲透臈18而與離子排空室 i且错由陰離子 古悴、L 刀開冋樣，對於陰極室34而 二：二Ο ’其中陰極室34鄰近離子排空室36且藉由陽 $ ^咖而與離子排空室36分開。室30、室34可含有 離子交換材料或可含有諸如塑膠網之： 別膜與各別電極隔開從而允許電解質流經各別室。、將各 Γ 例t料t空室％中之每—者内安置有離子交換材料。舉 而：’離子交換材料為混合離子交換材料。如又一實 =離子排空室36為交替之陽離子交換材料域及陰離子交 換材料域所填充。用於在 交換材料物⑽_術之離子 I、、且恶描述於杲國專利第6，197，174號 中0 "又換材料之合適形態的實例包括珠粒、不規則形狀 織物或多孔單石。離子交換材料可包 括天然材料及合成材粗 —— 战材科如吴國專利第6，197，174號自第5 订，61排起所描述（亦見美國專利第$，州，奶號及美國專 利第6’228’240#υ) ’當將離子交換材料安置在離子濃縮室 或離子排空室中之杯一 者中時，離子交換材料可為緻密 的0 本文中所使用’術語”陰離子交換材料’’意謂優先對陰 離子物貝傳導的材料。就此而言，該材料經組態以在所施 電場之作用下選擇性地以周圍液體中之陰離子物質來交換 材料中所存在之陰離子物質且有助於經交換之陰離子物質 123150.doc -18- 200822970 的遷移。 如本文中所使用’術語，，陽離子交換材料"意謂優先對陽 離子物貝傳導的材料。就此而言，該材料經組態以在所施 電場之作用下選擇性地以關液體中之陽離子物質來交換 材料中所存在之陽離子物質且有助於經交換之陽離子物質 的遷移。

C

u適之陰離子父換材料的實例包括與二乙烯基苯交聯之 合成聚苯乙稀珠粒，該等珠粒藉由三甲基銨或二甲基乙醇 鉍基團（例如，Mitsubishi DIAION SA10A™ 或 Mitshbishi DIAION SA20A™)而官能化。 合適之陽離子交換材料的實例包括與二乙烯基苯交聯之 ά成來苯乙烯珠粒’該等珠粒藉由磺酸基團（例如，

Mitsubishi DIAION SK-1B™)而官能化。 如本文中所使用，術語”陰離子交換材料主導域14,，為包 各離子父換材料之離子濃縮室12内的一空間且包括以下特 倣·（1)域14包括陰離子交換材料且亦可包括陽離子交換材 料且若域1 4亦包括陽離子交換材料，則以γ來界定域^ 4 内之陰離子交換材料與陽離子交換材料的體積比，其中域 14之γ大於或等於約4:1，且在域14鄰近一不同之離子交換 材料域（諸如域16、域22、域141或域161中之任一者—見下 文）的情形中，域14之丫大於或等於該域14所鄰近之不同離 子父換域之γ值的兩倍，亦即，（域14之丫)^2><(該域14所鄰 近之不同離子交換材料域的γ) ; (11)域14包含基於域14之總 體積為至少約20體積％的陰離子交換材料；（iii)域14具有 123150.doc -19- 200822970 至/為約0.2¾米之最小厚度145，且當域14鄰近陰離子交 換膜18 %，自陰離子滲透膜18之表面上的點ι4〇ι且在一與 垂直於陰離子滲透膜18之軸143平行的方向上量測厚度 145(見圖46)，及（^)域14足夠多孔以便有效地允許液體流 經域14且為達到此目的，域14以約6χΐ〇_7 力1·5 L/min/cm/psi之間的透水性（或該域之"比壓力損失π 的倒數）為特徵。舉例而言，域14具有—等效於至少1 〇 粒直徑之厚度的厚度’且一顆粒直徑之厚度為至少約〇.2 毛米舉例而s，域14包含基於域14之總體積為至少約3 〇 體積％的陰離子交換材料。如又一實例，域14包含基於域 14之總體積為至少約5〇體積％的陰離子交換材料。 如本文中所使用，術語”非陽離子交換材料主導域141 ” 為包含離子交換材料之離子濃縮室12内的一空間且包括以 I特徵：⑴域141包括陰離子交換材料且亦可包括陽離子 父換材料，且若域U1亦包括陽離子交換材料，則以γ來界 J 定域⑷内之陰離子交換材料與陽離子交換材料的體積 比’其中域⑷之7大於或等於約1:4;⑻域141包含基於域 ⑷之總體積為至少約1()體積％的陰離子交 141具有至少為崎米之最小厚度⑷，且當物鄰近 陰離子交換膜時’自陰離子渗透膜18之表面上的點副 且在-與垂直於陰離子滲透臈18之轴143平行的方向上量 測厚度Μ5(見圖50)，·及㈣域⑷足夠多孔以便有效地允 岭液體流經域141且為達到此目的，域⑷以約㈤〇-7 L/min/Cm/psi與约Κ5 L/min/cm/psi之間的透水性（或今域之 123150.doc -20. 200822970 比C力損失的倒數）為特徵。舉例而言，域1 4 1具有一等 效於至少一顆粒直徑之厚度的厚度，且一顆粒直徑之厚度 為至少約0·2毫米。合適之陽離子交換材料的實例包括與 二乙烯基苯交聯之合成聚苯乙稀珠粒，該等珠粒藉由石黃酸 1 基團（例如，Mitsubishi DIAION SK-IBtm)而官能化。舉例 而言’域1 4 1之γ為至少約1 :1。 如本文中所使用，術語”陽離子交換材料主導域1 6，，為包 〇 含離子交換材料之離子濃縮室12内的一空間且包括以下特 徵·⑴域16包括陽離子交換材料且亦可包括陰離子交換材 料，且若域16亦包括陰離子交換材料，則以γ來界定域“ 内之陰離子交換材料與陽離子交換材料的體積比，其中域 16之γ小於或等於約1:4,且在域16鄰近一不同之離子交換 材料域（諸如域14、域22、域141或域161中之任一者）的情 幵y中，域1 6之γ小於或等於該域丨6所鄰近之不同離子交換 材料域之γ值的％(亦即，二分之一），亦即，（域16之丫仏 〇·5Χ(該域16所鄰近之不同離子交換材料域的γ);(屮域16 包含基於域16之總體積為至少約2〇體積％的陽離子交換材 料，（m)域16具有至少為約〇 2毫米之最小厚度181，且當 ‘ 則6鄰近陽離子交換材料20時，自陽離子渗透膜2G之表面 • 上的點183且在一與垂直於陽離子滲透膜20之軸185平行的 方向上量測厚度（見圖47);及（1丨域16足夠多孔以便有效 地允汴液體流經域1 6且為達到此目的，域丨6以約6 χ 1 γ L/min/Cm/pS1與約i5 L/min/cm/psi之間的透水性（或該域之 ’’比壓力損失”的倒數）為特徵。舉例而言，域16具有一等效 123150.doc -21 - 200822970 於至少一顆粒直徑之厚度的戸 又的；度，且一顆粒直徑之厚度為 至少約0 · 2毫米。舉例而古，0 —人廿 、 σ 域16包έ基於域16之總體積 為至少約30體積％的陽離子交換材料。如又—實例，域μ 包含基於域1 6之總體積為至少約5〇體積％的陽離子交換材 料0

如本文中所使用，術言吾”非陰離子交換材料主導域⑹" 意謂包含離子交換材料之離子濃縮室12内的_空間且包括 以下特欲·（1)域161包括陽離子交換材料且亦可包括陰離 子又換材料，且若域1 6丨亦包括陰離子交換材料，則以丫來 界定域161内之陰離子交換材料與陽離子交換材料的體積 比，其中域161之γ小於或等於約4:1 ; (π)域161包含基於域 161之總體積為至少約1〇體積％的陽離子交換材料；〇⑴域 161具有至少為約〇·2毫米之最小厚度181，且當域丨61鄰近 陽離子交換材料20時，自陽離子滲透膜2〇之表面上的點 183且在與垂直於％離子滲透膜20之軸185平行的方向上 量測厚度（見圖51);及（iv)域161足夠多孔以便有效地允許 液體流經域161且為達到此目的，域161以約6χΐ〇·7 L/mm/cm/psi與約L5 L/min/cm/psi之間的透水性（或該域之 比壓力損失的倒數）為特徵。舉例而言，域1 6 1具有一等 效於至少一顆粒直徑之厚度的厚度，且一顆粒直徑之厚度 為至少約0.2毫米。舉例而言，域161内之陽離子交換材料 與陰離子交換材料的體積比（或，，域161之丫”）為至少約U。 如本文中所使用，術語”混合離子交換材料域22，，意謂以 下情況令之任一者： 123150.doc -22- 200822970 (a) 域22為包含離子交換材料之室12内的一空間且包括以 下特徵··⑴域22包括陰離子交換材料及陽離子交換材 料，其中以γ來界定域22内之陰離子交換材料與陽離子 交換材料的體積比，其中域22之γ在約1:4與約4:1之間； 、 （11)域22包含基於域22之總體積為至少約10體積％的陰離 子父換材料且亦包含基於域22之總體積為至少約1〇體積 %的陽離子交換材料；（iii)域22具有至少為約〇·2毫米之 ( 最小厚度22 1，其中自域22上之一最接近陰離子滲透膜 1 8或陽離子滲透膜20中之任一者的點223且在一與垂直 於陰離子滲透膜18或陽離子滲透膜2〇之軸225平行的方 向上1測厚度221 (見圖48，其中出於此所說明之實例的 目的，將軸225當作垂直於陽離子滲透膜2〇之軸225，且 將點223當作域22上最接近陽離子滲透膜2〇的點223); 及（iv)域22足夠多孔以便有效地允許液體流經域22且為 達到此目的，域22以約6xl〇·7 L/min/cm/psi與約1.5 〇 L/min/cm/psi之間的透水性（或該域之，，比壓力損失，，的倒 數）為特徵；或 (b) 域22為室12内之一空間，其包含對陰離子物質及陽 ‘ 離子物質兩者均傳導之離子兩性材料，其中該域22具有 至 > 為約0,2宅米之最小厚度，其中自域22上之一最接 近陰離子滲透膜18或陽離子滲透膜2〇的點22〇3且在一與 垂直於陰離子滲透膜18或陽離子滲透膜2〇中之任一者之 軸2205平行的方向上量測最小厚度22〇1(見圖的，其中 出於此所說明之實例的目的，將軸22〇5當作垂直於陽離 123150.doc -23- 200822970 子滲透膜20之軸2205，且將點2203當作域22上最接近陽 離子滲透膜20的點2203);及（iv)域22足夠多孔以便有效 地允許液體流經該域22且為達到此目的，域22以約 6XHT7 L/min/cm/psi與約 L/min/cm/psi之間的透水性 (或該域之π比壓力損失”的倒數）為特徵。 舉例而言，部分（a)或部分（b)中之任一者界定—具有等 Ο

效於至少一顆粒直徑之厚度的最小厚度，且一顆粒直徑之 厚度為至少約0.2毫米。 應瞭解，混合離子交換材料域22之一”部分，，包括與上文 所描述之”混合離子交換材料域22”相同的特徵，但區別在 於，混合離+交換材料域22之一部分鄰近同一混合離子交 換材料域2 2之至少-其他部分以使得混合離子交換材料域 22包含此等部分。 亦應瞭解，混合離子交換材料域22可能同時安置在—或 夕個空間巾，且此視界定了多少個該等空間而定。此 外’應瞭解’所界定之空間中的兩者或兩者以上可能交合 以：成-交集以使得所界定空間中之該兩者或兩者以上； 之母者的至少-部分共同位於該交集中，且在該等情形 :’當混合離子交換材料域22之至少一部分安置於交集二 日^該混合離子交換材料域22之該至少—部分亦被認為安 置在:亥兩個或兩個以上之所界定空間中的每一者内。 語”大文中關於離子濃縮室側表面而使用的術語，術 *何剩餘部分”希望意謂以下情形中之任一者， ⑷任何剩餘部分中之幾乎所有者，或 123150.doc -24 - 200822970 (b)任何剩餘部分令之所有者， 離餘部分’’意謂（陰離子渗透膜或陽離子滲透膜之） 至倒表面上之除了操作側表面部分以外的彼等部 二子滲透膜或陽離子渗透膜之整個離子濃縮室 分;:界定操作側表面部分的情形中，+存在"剩餘部 〇 在父替之陰離子滲透膜18與陽離子滲透膜20之間插入間 隔物38、間隔物4〇從 仕相對之陰離子渗透膜18與陽離子 \間保持間隔且由此提供具有供流體流動之各別 ^路徑的室12、室36。用於電去離子裝置⑺之合適之間 美同勿8、間隔物4G的實例描述於美國專利第6,929,765號及 等^ 案第仍2〇〇4/〇104166 A1號中。間隔物之此 =例言《具有-網之間隔物，其中該網經提供以保持電 肖子I置10之離子濃縮室之相對膜之間的間距或一相對 端框架總成之間的間距且因此有助於在離子濃縮 、曲=^體流動路徑。應瞭解’含有離子交換材料之離 ，辰細至不必需要具有網之間隔物，因為離子濃縮室内之 :子交換材料有助於在室内提供流動路徑。說及此，構迻 I包括具有網之間隔物的離子濃縮室並不排除在本發明之 =外。因此，合適之間隔物包括具有網或不具有網的間 隔物0 參看圖44及圖45，在裝置10之終端處提供陽極室30及陰 =34。每一室3〇、室34均具有一界定於各別電極末端框 木4成42、電極末端框架總成料與塵在各別電極末端框芊 123150.doc -25 - 200822970 、’心成42、电極末端框架總成44上之各別膜之間且以各別電 極末端框架總成42、電極末端框架總成44及壓在各別電極 末端框架總成42、電極末端框架總成44上之各別膜為界限 、^机動路彳二。為裝配裝置10，施力以將陰離子滲透膜 1 8陽_子/參透膜2〇及相關聯之間隔物％、間隔物及末 端框架總成42、末端框架總成料中的每一者併在一起從而 形成大體不漏水之配置。美國專利第6，193,869號中提 Γ

U 電去離子裝置之構造的一實 ’、 、 5例或者’可精由液壓機及/ 或連桿來使電去離子裝置中之組件保持耦接在一起。 (b)具有-含離子交換材料之離子濃縮室的Ε 一實施例 罘 施例中且參看圖2圖13，_電去離子裝置ι〇之離 、/ 2 #刀地讀離子滲透膜18為界且亦部分地以陽 離子滲透膜20為界。將篦_ M& 將第離子父換材料域提供並安置在 離子濃縮室12内。第一雛；一枯u 长 離子父換材料域與陰離子滲透膜18 及=子渗透膜20中之一者之離子濃縮室側表面的至少— 口Ρ为相鄰。第一離子交拖 炎、#腺士 乂換材枓域與陰離子滲透膜及陽離子 滲透膜中之一者的另一去 丁 ^ 1〇 者隔開。參看圖2，當陰離子滲透 膜1 8及離子滲透膜2 〇中 之離子… 具有與第一離子交換材料域相鄰 之離子/辰縮室側表面之 瞪士 ^ 口P刀的该一者為陰離子滲透 、 卞，第一離子交換材料為險離早a u 參看心當陰離子渗透膜H 導域14。 第一離子交換材料域相鄰 膜20中具有與 八认姑 + 雕于/辰^室側表面之至少一部 刀、口/ 者為陽離子滲透膜20日车 ^ 膜2〇時，苐-離子交換材料域為 123150.doc -26· 200822970 陽離子交換材料主導域16。 、、曲舉^^ 3 ’亦將第二離子交換材料域提供並安置在離子 ~百至12内帛_離子交換材料域鄰近陰離子滲透膜及 離子滲透膜中 、 另一者的大體整個離子濃縮室側表 面。參看圖2,當陰離子渗透㈣及陽離子渗透膜⑼中具 Ο Ο 2與第一離子交換材料域相鄰之離子濃縮室側表面之至少 一部分的該-者為陰離子滲透膜18時，第：離子交換材料 j為非陰離子交換材料主導域161。舉例而言，非陰離子 又換材料主導域i 6 i包括陽離子交換材料主導域16，或域 161之整體為陽離子交換材料主導域16。如又一實例，非 陰離子交換材料主導域161包括混合離子交換材料域& 或域16 1之整體為混合離子交換材料域22。如再一實例， 域H1鄰近域14。參看圖3，當陰離子滲透膜a及陽離子渗 透臈20中具有與第一離子交換材料域相鄰之離子濃縮室側 表:之至少一部分的該一者為陽離子滲透膜⑼時，第二離 子又換材料域為非陽離子交換材料主導域“I。舉例而 言’非陽離子交換材料主導域i4i包括陰離子交換材料主 導j 14,或域141之整體為陰離子交換材料主導域μ。如 又一實例，非陽離子交換材料主導域141包括混合離子交 換材料域22 ’或域141之整體為混合離子交換材料域22。 如再一實例，域141鄰近域16。 、針對部分地以陰離子渗透膜18為界且亦部分地以陽離子 滲透臈20為界的離子濃縮室12，舉例而言，且參看圖4， 在離子濃縮室12内提供並安置陰離子交換材料主導域“及 123150.doc -27- 200822970 陽離子交換材料主導域i 6。降 _ ^ 飞 哈離子父換材料主導域14鄰近 膜1 8之表面2 6的至少一邱八B“ 一 " 77 膜2〇隔開。陽離子交換材 料主導域16鄰近陽離子渗透膜20之離子濃縮室側表面28之 至少：部分且與臈18隔開。舉例而言，域14鄰近域16。 、"刀地以陰離子务透膜i8為界且亦部分地以陽離子 滲透臈20為界的離子漢縮室12，舉例而言，且參看圖$， 在離子濃縮室12内提供並安置陰離子交換材料主導域14, 且在離子濃縮室1 2内；^ >fi£廿也1 m + f至丨2内徒供亚女置陽離子交換材料主導域 ϋ 16 ’且在離子濃縮室12内提供並安置混合離子錢材料域 22。陰離子交換材料主導域14鄰近賴之表面％的至少一 部分且與膜2〇隔開。相對於陽離子滲透膜20對陰離子交換 材料主導域14進行之布署界定了域14與膜2〇之間的一各別 第一空間。陽離子交換材料主導域16鄰近膜2〇之表面㈣ 至=、一部分且與膜18隔開。相對於陰離子渗透_對陽離 子父換㈣主導域16進行之布署界定了域16與膜Μ之間的 各別第一空間。將混合離子交換材料域Μ之至少一部分 f置在各別第一空間及第二空間中之至少一者内。舉例： a，域22鄰近域丨4及域16中之每一者。 針對部分地以陰離子滲透膜18為界且亦部分地以陽離子 渗透膜20為界的離子漠縮室12 ’舉例而言，且參看圖6及 圖7，陰離子渗透膜1S及陽離子滲透膜別中之每一者包括 各別離子漢縮室側表面26、離子濃縮室側表面28，皇中每 一表面26、表面28均具有一各別之表面積。在離子漠縮室 12内提供並安置第一離子交換材料，且該第一離子交換材 123I50.doc -28- 200822970 料鄰近陰離子渗透膜1δ及陽離子渗透膜财之一者之離子 濃縮室側表面26或離子濃縮室側表面28的至少一部分，且 亦與陰離子渗透膜及陽雜2& 腰及&料滲透膜中之-者的另-者隔 開。陰離子滲透膜1 8及陽雜工、头 %離子滲透膜2G中之—者·表面 2 6或側表面2 8的至少一都八w 6 1 a ‘ 刀1疋了陰離子滲透膜18及陽離 子滲透膜20中之一者之雜工、曲 考之離子》辰縮室側表面26或離子濃縮室 :表面28的—操㈣表面部分。陰離子渗透賴及陽離子 _ 滲透膜2 0中之一者之赫&、、曲^ (' 浪鈿室側表面26或離子濃縮室側 表面28的該操作側表面部分界定了陰離子渗透膜18及陽離 子滲透膜20中之一者之雜工、曲μ 者之離子浪縮室側表面26或離子濃縮室 ^面28的—操作側表面積部分’其為陰離子滲透膜18及 %離子滲透膜2G巾之-者之離子濃縮室側表面積的至少 10/。舉例而吕，針對陰離子渗透膜以及陽離子渗透膜π 者的離子濃縮室側表面％或離子濃縮室側表面28之

C 細作側表面積部分的相對大小’陰離子渗透膜似陽離子 參透版20中之-者的離子濃縮室側表面㈣離子濃縮室側 、之操作側表面積部分為陰離子滲透膜以及陽離子滲 相20中之一者之離子濃縮室側表面積的至少50%。如又 —實例’關於陰離子渗透膜18及陽離子渗透膜2〇中之一者 的離子濃縮室側表面26或離子濃縮室側表面28之操作側表 面積部分的相對大小，陰離子滲透臈18及陽離子滲透膜2〇 中之一者之離子濃縮室側表面26或離子濃縮室側表面28的 #作側表面積部分為陰離子滲透膜18及陽離子滲透膜20中 之—者的大體整個離子濃縮室側表面積。舉例而言，且參 123150.doc -29- 200822970 看圖8及圖9’針對陰離子渗透臈18及陽離子渗透膜2〇中之 一者的離子濃縮㈣表—子濃縮室側表㈣之操作 :表面卩刀的卫間布署’與陰離子滲透膜18及陽離子渗透 2=°:Ϊ者之離子濃縮室側表面％或離子濃縮室側表面 =貫質上任何其餘部分相比，陰離子渗透膜 滲透膜20中之一者之齙；、曲^ — 丁 離子1%至側表面26或離子濃縮室側 =的:作側表面部分最接近安置在陰離子渗透㈣及 口…。參看圖_，當Si:離子排空室36的出 ^9n . ^ ^ 田陰離子滲透膜18及陽離子滲透 ㈣中之-者之與第_離子交㈣㈣ 側表面26或離子濃縮室 =子4至 滲透膜18時，第一離子m之至）一部分屬於陰離子 竹14 ^ 子父換材料域為陰離子交換材料主導 财之-者之與第—離18及陽離子渗透膜 表面26或離子濃縮室側表面子辰縮至側 透膜20時，第_離子&/彳刀屬於陽離子渗 16。 ^乂換材科域為陽離子交換材料主導域 舉例而言，將第二離子φ 縮室12内且該第二離子交換材料=提供並安置在離子濃 離子滲透膜中之-者之另_、/、1近陰離子滲透膜及陽 面。參看圖6及圖8，當_ ^體整個離子濃縮室側表 中之一者之與 ：广透膜18及陽離子渗透膜2〇 面26或離子濃縮室側表二= = 離子濃縮室側表 膜18時，第二離子交換材料域為二心:屬：陰離子滲透 F U離子父換材料主導域 123150.doc -30 - 200822970 Ο Ο 161。舉例而言，非陰離子交換材料主導域161包括陽離子 交換材料主導域1 6，或域1 61之整體為陽離子交換材料主 導域16。如又一實例，域161包括混合離子交換材料域 22，或域1 6 1之整體為混合離子交換材料域22。如再一實 例，域161鄰近域14。參看圖7及圖9，當陰離子滲透膜“ 及陽離子滲透膜20中之一者之與第一離子交換材料域相鄰 的離子濃縮室側表面26或離子濃縮室側表面28之至少一部 分屬於陽離子滲透膜20時，第二離子交換材料域為非陽離 子交換材料主導域141。舉例而言，非陽離子交換材料主 導域141包括陰離子交換材料主導域14，或域ΐ4ι之整體為 陰離子交換材料主導域14。如又一實例，域141包括混合 離子交換材料域22,或域141之整體為混合離子交換材料 域22。如再一實例，域141鄰近域16。 針對部分地以陰離子滲透膜18為界且亦部分地以陽離子 滲透膜2〇為界的離子濃縮室12，舉例而言，且參看圖1〇， 陰離子滲透膜18及陽離子滲透膜2G中之每—者包括各別離 子濃縮室侧表面26、離子濃縮室側表面28，其中每一表面 26 ,表面28均具有_各別之表面積，且在離子濃縮室内提 供並安置陰離子交換材料主導域14’且在離子濃縮室内提 供並安置陽離子交換材料主導域16。該陰離子交換材料主 導域14鄰近陰離子滲透㈣之離子濃縮室側表面26的至少 一部分’且與陽離子滲透膜2G隔開。陰離子滲透⑽之側 表面6的至^部分界定了陰離子滲透膜18之離子濃縮室 侧表面26的—操作側表面部分。陰離子滲透㈣之離子濃 123150.doc -31 · 200822970 = = 26的該操作側表面部分界定了陰離子渗透膜以 子炎^ 表面％的—操作側表面積部分，其為陰離 子今透膜1 8之離子、、貧化—/ r 士 _ 子辰鈿至侧表面積的至少10。/。。舉例而

吕’針對陰離子滲透膜J 8 M 、之離子浪細至側表面26之操作側 • =lt的相對大小，陰離子渗透膜18之離子濃縮室側 . 纟作側表面積部分為陰離子渗透膜18之離子濃縮 少5。%。如又一實例，關於陰離子滲透膜 (、 /辰細至側表面26之操作側表面積部分的相對大 ί. 藉’陰離子渗透膜18之離子濃縮室側表面％的操作側表面 陰離子渗透膜18之大體整個離子濃縮室側表面 ^該陽離子交㈣料主導域16鄰近陽離子滲透膜2〇之離 „室側表面28的至少一部分，且與陰離子渗透膜_ 離子滲透㈣之側表面28的至少—部分界定了陽離 子务透膜20之離子I缩室側表面28的—操作側表面部分。 陽離子滲透膜2〇之離子濃縮室側表面28的該操作側表面部 刀界疋了陽離子滲透膜20之離子濃縮室側表面㈣一操作 側表面積部分，其為陽離子渗透膜2〇之離子濃縮室側表面 積:至少1〇〇/❶。舉例而言’針對陽離子滲透膜2〇之離子濃 &至側表面28之操作側表面積部分的相對大小’陽離子滲 ^ U之離子4 側表面Μ的操作側表面積部分為陽離 今透膜20之離子濃縮室側表面積的至少游。。如又一奋 例’關於陽離子參透膜2〇之離子濃縮室側表面Μ之摔作2 2面積部分的相對大小，陽離子渗透膜2Q之離子濃縮室側 、面28的操作側表面積部分為陽離子渗透膜加之大體整個 123150.doc -32- 200822970 離子濃縮室側表面積。舉例 丑，看圖11，針對陰離 子參透膜18之離子濃縮室側表面26之操作側表面部分的空 間布署，與陰離子滲透膜18之離子濃縮室側表面26的實質 上任何其餘部分相比，陰離子渗透㈣之離子漠縮室側表 面％的操作側表面部分最接近安置在陰離子渗透膜η之相 對侧上之離子排空官3 6 & ψ ρ K，. ^ ^ 的出口 367。針對陽離子滲透膜20 之離:濃縮室側表面28之操作侧表面部分的空間布署，舉 (' W而言’與陽離子渗透膜2G之離子濃縮室側表面28的實質 上任何其餘部分相比，陽離子渗透膜2〇之離子濃縮室側表 面28的操作側表面部分最接近安置在陽離子渗透膜2〇之相 對側上之離干排空室36的出口 367。舉例而言，域Μ鄰近 域1 6 〇 針對部分地以陰離子滲透膜18為界且亦部 > 地以陽離子 渗透膜2〇為界的離子濃縮室12，舉例而言，且參看圖12， 陰離子渗透膜18及陽離子滲透膜2〇中之每-者包括各別離 ) +濃縮室側表面26、28，其中每—表面26、28均具有一各 別之表面積。在離子濃縮室12内提供並安置陰離子交換材 料主導域14,且在離子濃縮室以内提供並安置陽離子交換 材料主^域1 6，且在離子濃縮室丨2内提供並安置混合離子 父換材料域22。該陰離子交換材料主導域14鄰近陰離子滲 透膜18之離子濃縮室側表面％的至少一部分，且與陽離子 渗透膜20隔開。相對於陽離子滲透膜汕布署陰離子交換材 料主導域14界定了域14與膜2〇之間的一各別第一空間。陰 離子滲透膜18之側表面26的至少一部分界定了陰離子渗透 123150.doc -33- 200822970 二18之離子痕縮室側表面⑽—操作 滲透膜18之離子、、詹…6 7 刀 ❾離子 了陰離子渗了:…6的該操作側表面她^ 積部分，其為，離二：心至側表面26的-操作側表面 少齡舉：:：透膜18之離子濃縮室側表面積的至 表面、’對陰離子渗透膜18之離子濃縮室側 之離子Γ；： 積部分的相對大小，陰離子渗透膜Μ 膜18之離的#作側表面積部分為陰離子滲透 於陰離子滲透膜18 貫例’關 部分的相對大小，二= 之操作側表面積 丨主 離子滲透膜18之離子濃縮室側表面26 的知作側表面積部分j ^ 縮室側表面積：，陽離二：臈18之大體整個離子漠 透⑽之離子濃;^ Γ 主導域16鄰近陽離子渗 、'矣* 側表面28的至少一部分，且與陰離子 β透膜18隔開。相對於 料主導蛣+ 卞◊㈣U而對％離子交換材 署界定了域16與膜18之間的-各別第 了 滲透膜2°之側表面28的至少—部分 %離子滲透膜2〇之離子漠墙 了 分。陽離子的一操作側表面部 面部八θ 離子心室側表面28的該操作側表 二 =離子渗透臈20之離子濃縮室側表㈣的- :面二：面積部分’其為陽離子滲透膜2〇之離子漠縮室側 至>1〇%。舉例而言，針對陽離子滲透膜20之離 子=至側表面28之操作側表面積部分的相對大小，陽離 子/參透膜2 0之離子〉、蔗維& /丨主 陽離子滲透膜2。之 細至側表面積的至少5〇%。如又 123150.doc -34- 200822970 -霄例’關於陽離子滲透臈20之離子濃縮室側表面28之操 作側表面積部分的相對大小，陽離子滲透膜20之離子濃縮 室側表面28的操作側表面積部分為陽離子渗透膜20之大體 整個離子濃縮室側表面積。舉例而言，且參看圖η，針對 .㈣子滲透膜18之離子濃縮室側表面％之操作側表面部分 2 =布署’與陰離子滲透膜18之離子濃縮室側表面26的 貫質上任何其餘部分相比，陰離子渗透膜18之離子濃縮室 〇㈣表面26的操作側表面部分最接近安置在陰離子滲透膜18 之相對側上之離子排处宮36的φ ^ 、 雕于排工至36的出口 367。針對陽離子渗透 膜之離子濃縮室側表面28之操作側表面部分的空間布 署，舉例而言，陽離子渗透膜20之離子漠縮室側表面28的 ㈣W舉例而言）與陽離子渗透膜2〇之離子濃缩 室側表面28的實質上任何其餘部分相比，最接近安置在陽 離子滲透膜2〇之相對側上之離子排空室36的出口 367。將 混合離子交換材料域22之至少一部分安置在各別第一空間 j Α第二空間中的至少-者内。舉例而言，域22鄰近域14及 域1 6中之每一者。 ⑷具有-含離子交換材料之離子漢縮室的咖裝置之第 二實施例 在另實施例中且參看圖14至圖34，—電去離子裝置⑺ 之離子濃縮室12部分地以第一離子渗透膜為界且亦部分地 T間隔70件24為界。第—離子參透膜為陰離子渗透膜18及 %離子渗透膜20中之一者。第一離子交換材料域被安置在 離子濃縮室12内且鄭折笛_雜24 、弟離子滲透膜18或第一離子滲透 123150.doc -35- 200822970 膑2六0之離子濃縮室側表面的至少一部分。當具有與第—離 一又換材料域相鄰之離子濃縮室側表面之至少一部分的第 始離子+透膜為陰離子渗透膜18(見圖14)時，第-離子交 j材科域為陰離子交換材料主導域14。當具有與第—離子 父換材料域相鄰之離子濃縮室側表面之至少一部分的第一 :子渗透膜為陽離子渗透臈2G(見圖15)時，第—離子 =域為陽離子交換材料主導域16β第二離子 域 :被以在離子㈣室如。㈣㈣隔元件24精^ j子父換材料域14或第__離子交換材料域Μ進行之布署界 =第-離子交換材料域14或第一離子交換材料域“與間 ^^24之間的—各別空間’其中第：離子錢材料域之 ^ 一部分被安置在該各別空間中。舉例而言，第二離子 又、材料域鄰近第一離子交換材料域。如又

U I:為第二離子渗透膜時，其中第二離子渗透膜二 2子渗透㈣及陽離子滲透㈣中之另—者，第二離子交 ，材料域鄰近陰離子渗透膜及陽離子渗透膜中之一者的另 一^在第:離子交換材料域為陰離子交換材料主導域Μ 2月形中’第二離子交換材料域為非陰離子交換材料主導 =。舉例：言，且參看圖14，域i6i包括混合離子交換 ^ 或域161之整體為混合離子交換材料域22。如 Si例，域161包括陽離子交換材料主導域16，或域161 =㈣㈣+交換材料主導_。在第一離子交換材料 子交換材料主導域16之情形甲，第二離子交換材 為非％離子交換材料主導域⑷。舉例而言，且表看 123I50.doc -36- 200822970 圖15 ’域141包括混合離子交換材料域22，或域141之整體 2混合離子交換材料域22。如又-實例，域ΐ4ι包括陰離 子交換材料主導域14，或域141之整體為陰離子交換材料 主導域Η。舉例而言，針對間隔元件24，諸如在間隔元件 ^4為電極的情形中，間隔元件大體上具有不透性。如又一 霄例’針對間隔元件，間隔元件為第二離子渗透膜，盆中 Γ 弟二離子滲透臈為陰離子渗透膜18及陽離子渗透㈣中之 一者的另一者。 在此實施例中，不要求將第_離子交換材料叫第一離 子父換材料16與間隔元件24隔開。就此而言，舉例而言， 且茶看圖20,當間隔元件24為陰離子渗透膜_，離子濃 &室！2被提供以陰離子滲透膜18且其部分地讀離子渗透 媒1 8為界且亦部分祕^ ΙΤΒ純、气 4Α 丨刀地以％離子滲透膜20為界。將陽離子交 料1 才料主導域16安置在離子濃縮室12内且該陽離子交換材 =導域_近陽離子滲透膜2〇之離子漠縮室側表面的至 ^部分。將混合離子交換材料域22安置在離子濃縮室η 内。相對於陰離子渗透 與膜之間的一各別進行之布署界定了域16 將此合離子交換材料域22之至 ^ 一部分安置在該各別办向 王間内。且，域22鄰近域16。很明 域16亦鄰近陰離子滲透膜18之一部分…。 針=分地以陰離子滲透膜18為界且亦部分地以間隔元 心^離子濃縮室12,且其中間隔元件24為電極25,

在離Ϊ參看^ 16 ’將陰離子交換材料主導域14安置 在離子》辰縮室12内且該险齙；A 险離子父換材料主導域14鄰近陰離 123l50.doc -37- 200822970 子渗透膜18之料濃 子交換材料域22亦安置 彳刀。將-合離 而斟哈雜2 a ’辰細至12内。相對於電極25 而對陰離子父換材料主導4 炻？ S夕P弓AA /進仃之布署界定了域14與電 極25之間的一各別空間，豆人 至少一 w + β ，、中將此* 5離子交換材料域22之 至…“女置在該各別空間内 U。舉例而言，對 。咖近域 極25為陽極32。 至3〇而“-情況如此，其中電 Γ 針對部分地以陽離子滲透 /逯膑20為界且亦部分地以間隔元 2為界的離子濃縮室12,且其中間隔元件24為電極25’ 牛例而：’且參看圖17，將陽離子交換材料主導域16安置 在離子濃縮室12内且該陽離子交換材料主導域 離子渗透膜2。之離子濃縮室側表面的至少一部分。將混： 離子交換㈣域22亦安置在離子濃縮室咖。相對於電極 25而對陽離子交換材料主導域⑽行之布署界定了域㈣ 電極25之間的—各別空間，#中將混合離子交換材料相域 22之至少一部分安置在該各财間内。舉例而言，域22鄰 、或 $例而5 ’對於陰極室34而言可能情況如此，其 中電極25為陰極35。 針對部分地以陰離子渗透膜18為界且亦部分地以陽離子 渗透膜2G為界之離子濃縮室12，舉例而言，且參看圖似 ’9 ’將第-離子交換材料域14或第—離子交換材料域^ 女置在離子/辰縮至丨2内，且該第—離子交換材料域i 4或該 第一離子交換材料域16亦鄰近陰離子滲透膜18及陽離子滲 透膜2 0中之一者之離子濃縮室側表面的至少一部分。當险 123150.doc -38- 200822970 :今透Μ 18及陽離子滲透膜尉具有與第—離子交換材 :域相鄰之離子濃縮室側表面之至少一部分的該、 Γ Ο =子_膜_圖18)時’第—離子交換材料域為陰離: =換材枓主導域14。t陰離子渗透臈邮陽離子滲透膜^ I具有與第一離子交換材料域相鄰之離子濃縮室側表面之 部分的該—者為陽離子渗透膜2〇(見圖19)時，第一 :=材料域為陽離子交換材料主導域16。亦將混合離 相域22安置在離子濃縮㈣。相對於陰離 =财陽離子渗透膜2〇中之一者之另一者而對第一離子 乂、材料域14或第一離子交換材料域“進行的布署界定了 二：子交換材料域14或第一離子交換材料㈣與膜财 膜20中之该一者之另一 者之間的一各別空間，其中將混合 子父換材料域22之至少一部分安置在該各別空間内。舉 例而言，域22鄰近第一雛工^ α I、弟離子父換域14或第一離子交換域 1 6 〇 針對部分地以陰離子滲透膜18為界且亦部分地以陽離子 滲透臈20為界的離子濃縮室12，舉例而言，且參看圖2卜 將，離子交換材料主導域咐置離子濃縮室Η内，將陽離 ^交換材料主導域16安置離子濃縮室12内，且將混合離子 又換材料域22安置離子濃縮室12内。陰離子交換材料主導 ^ i ^安置以鄰近陰離子渗透膜18之離子濃縮室側表面的 至少一部分。陽離子交換材料主導域16經安置以鄰近陽離 子參透膜20之離子濃縮室側表面的至少一部分。相對於陽 _子〇透膜20而對陰離子交換材料主導域14進行之布署界 123150.doc •39- 200822970 定了域14與膜20之間的一各別第一空間，且相對於陰離子 渗透膜18對陽離子交換材料主導域16進行之布署界定了在 域16與膜18之間的一各別第二空間，其中將混合離子交換 材料域22之至少一部分安置在各別第一空間及第二空間中 之至少一者内。舉例而言，域22鄰近域14及域16中之每一 者。 u 針對部分地以離子渗透膜為界（其中離+渗透膜為陰離 子滲透臈18及陽離子滲透膜2〇中之一者）且亦部分地以間 隔元件^為界的離子濃縮室，舉例而言，且參看圖22及圖 23 ’將第—離子交換材料域"或第—離子交換材料域Μ安 置㈣子濃縮室内，其中相對於間隔元件24而對第一離 子交換材料域14或第一離子交換材料域16進行之布署界定 y第-離子交換材料域14或第一離子交換材料域“與間隔 件24之間的一各別空間，且將第二離子交換材料域安置 在離子濃縮室12内，其中亦將第二離子交換材料域之至少 :::置在各別空間内。離子渗透膜18或離子渗透膜2。 面積之離子濃縮室側表面26或離子漠縮室側 二戈第一 Ϊ女置在離子濃縮室12内之第一離子交換材料域 膜二奐材料域16鄰近離子渗透膜18或離子滲透 膜。：料“室側表面26或離子濃縮室側表 一^。料滲透心杨子料㈣ 面26或離子I縮室側表面28的該至少—部辰'至側= 透膜18或離子滲透膜2()之離1疋了離子沴 、&至側表面26咬離早、、建化 室側表面28的-操作側表 次料展縮 刀離子滲透膜18或離子滲 123I50.doc -40- 200822970 透膜20之離子濃縮室側表 , , r , 〇忒離子，辰縮室側表面28的該 知作側表面部分界定了離子渗 ^ ^ ^ ^運朕18或離子滲透膜20之離 于》辰細室側表面26或離子灑綠主1。。 積部分，…J 的一操作側表面 積口I刀’该輛作侧表面積部分 膜20之離早、曲— 子渗透膜18或離子渗透 女' 子心至側表面積的至少10%。舉例而言，針對 離子滲透膜18或離子滲透膜2〇 子濃縮室側表面28之摔作側表面藉Γ ^至側表面26或離 ^、 炙奋作側表面積部分的相對大小，離子 Ο &透膜1 8或離子滲透膜20之離子濃$ # # 辰鈿至側表面26或離子濃 ㈣面積部分為離子滲 渗透膜-之離子濃縮室側表面積的至少5。％。如二 1=離子渗透膜18或離子渗透膜2。之離子濃縮室側： 赫肖子浪細室側表面28之操作側表面積部分的相對大 ⑽子2透臈18或離子滲透膜2G之離子濃縮室側表面26 =4室側表面28的操作側表面積部分為離子渗透膜 =離子渗透膜2。之大體整個離子濃縮室側表面積： 而吕，且參看圖24及圖25， 膜20之^〜 情離切透㈣或離子渗透 :之：子4室側表面26或離子濃縮室側表面28之操作 之離；、…料-離子今透㈣或離子滲透膜2〇 離子咖側表面26或離子漠縮室側表面28的實質上任 何其餘部分相t卜，M工、办、头2 >上任 料*相18或離子料⑽之離子、！ 細至側表面2 6啖齙羊、、貧…6 士 /辰 接近安署力雜表面28的操作側表面部分最 切透膜18或料料㈣之彳目冑側上 子排空室36的么尤 』工<離 離^始 看圖22及圖24,當具有與第- 又換材料域相鄰之離子濃縮室側表面26或離子濃縮室 123150.doc -41 - 200822970 側表面28之至少—邻八 陰離子滲透膜18時^ ;子渗透膜18或離子渗透膜20為 料主導域14。表看二離子交換材料域為陰離子交換材 枓域相鄰之離子濃缩含彳日丨生 木雕于乂換材 至w、一# χ 、、彳至侧表面26或離子濃縮室側表面28之 至^一部分的離子滲透腹 膜2〇時，第-離子Γ1 料 2G為陽離子滲透 ^ 乂、材料域為陽離子交換材料主導域 + IW ’第二離子交換材料域鄰近第-離子交換材 Μ °又—實例，當間隔元件24為第二離子滲透 =間隔元件24為陰離子渗透膜18及陽離子渗透膜20中之 的另一者’第二離子交換材料域鄰近陰離子渗透膜及 陽離子滲透膜中之一者的另一者。參看圖22及圖24，在第 一離子錢㈣域為陰離子交換材料主導域14的情形中， 弟二料交換材料域為非陰離子交換材料主導域161。舉 例而σ，域161包括混合離子交換材料域22，g域⑹之整 ㈣混合離子交換材料域。如又一實例，域ΐ4ι包括陽離 子又換材料主導域16，或域161之整體為陽離子交換材料 域16。參看圖23及圖25 ’在第一離子交換材料域為陽離子 交換材料主導域16的情形中，第二離子交換材料域為非陽 離子交換材料主導域141。舉例而言，域141包括混合離子 交換材料域22，或域141之整體為混合離子交換材料域。 如又一實例，域141包括一陰離子交換材料主導域14，或 域141之整體為陰離子交換材料主導域。舉例而言，針對 間隔元件24，諸如當間隔元件24為電極（見圖％至圖29) 時，間隔元件24大體上具有不透性。如又一實例，針對間 123150.doc -42· 200822970 隔元件24，間隔元件24為第二離子滲透膜，其中該第二離 子滲透膜為陰離子滲透膜18及陽離子渗透膜2〇中^ 一:的 另一者（見圖30至圖35)。 Γ Ο 針對部分地以陰離子渗透膜18為界且亦部分地以間隔元 件24為界的離子濃縮室12,且其中間隔元件24為電極25, 舉例而言，且參看圖26，將陰離子交換材料主導域14安置 在離子濃縮室内，其中相對於電極25而對陰離子交換材 料主導域！4進行之布署界定了域14與電極^之間的一各別 空間。將混合離子交換材料域22安置在離子濃縮室内，宜 中混合離子交換材料域22之至少一部分被安置在該各別空 間内。陰離子滲透膜18包括一界定—表面積之離子濃縮室 側表面26，其中安置在離子濃縮室12内之陰離子交換材料 主導域14鄰近陰離子渗透膜18之離子濃縮室側表面26的至 少一部分。陰離子渗透膜18之離子濃縮室側表面％的至少 一部分界定了陰離子渗透膜18之離子濃縮室側表㈣的一 =作側表面部分。陰離子滲透㈣之離子濃縮室側表面％ ^作側表面部分界定了陰離子渗透臈18之離 =一操作側表面積部分，該操作側表面積部分為陰 ▲ ’膜18之離子i縮室側表面積的至少抓。舉例而 吕，針對陰離子滲透膜18之離 表面積部分的相對大小，⑽子側表面26之操作側 —操作側表面積部離子漠縮室側 室側表面積的至少J :又:子 離子漠縮 18之離子、”—。。又一實例’針對陰離子滲透臈 之離子心室側表面26之操作側表面積部分的相對大 123150.doc -43 - 200822970 Ο Ο t，陰離子滲透膜18之離子濃縮室側表面26的操作側表面 積部分為陰離子渗透臈18之大體整個離子濃縮室側表面 ^舉例而言’且參看圖27’針對陰離子滲透膜18之離子 濃縮室側表面26之操作側表面部分的空間布署，盥吟離子 滲透㈣之離子濃縮室側表面26的實質上任何其餘杳;分相 比，陰離子滲透㈣之離子濃縮室側表面26的操作側表面 =分最接近安置在陰離子渗透臈18之相對側上之離子排空 至36的出口 367。舉例而言’域22鄰近域14。舉例而言， 對於陽極至3G而s可能情況如此，其中電極為陽極^。 針對部分地以陽離子滲透膜2〇為界且亦部分地以間隔元 件24為界的離子濃縮室12，且其中間隔元件^為電極^， 舉例而言’且參看圖28 ’將陽離子交換材料主導域Η安置 在離子濃縮室12内，其中相對於電極25而對陽離子交換材 枓主導域16進行之布署界定了域16與電極25之間的一各別 空間°將混合離子交換材料域22安置在離子濃縮室η内， 其中混合離子交換材料域22之至少一部分亦被安置在該各 =間内。陽離子渗透膜20包括一界定一表面積之離子漠 ^側表面28’且安置在離子濃縮室12内之陽離子交換材 枓主導域16鄰近陽離子渗透膜2〇之離子濃縮室側表面_ 至少一部分。陽離子渗透臈2〇之離子濃縮室側表面Μ的至 :=广了陽離子㈣膜2〇之離子濃縮室側表面㈣ —才呆作側表面部♦。陽離子渗透膜2〇之離 28的操作侧表面部分界 .、、目至彳彳表面 側表㈣的-操作側表子=°之離子濃縮室 檟邛刀§玄刼作側表面積部分為 123150.doc -44- 200822970 陽離子渗透膜2〇之離子濃縮室側表面積的至少n =’針對陽離子渗透膜20之離子濃縮室側表㈣之操作 貝、面積部分的相對大小，陽離子渗透膜2g之離 側表面_操作側表面積部分為陽離子渗透膜2〇子:

:=面積的至少·。如又-實例，針對陽離子滲: 膜w離子濃縮室側表面28之操作録面積部分的相對大 〗1¼離子參透膜2〇之離子濃縮室側表面28的操作側表 積部分為陽離子渗透膜2G之大體整個離子濃縮室側表面 例而言’且參看圖29，針對陽離子滲透膜之離子 =細至側表面28之操作側表面部分的空間布署，與陽離子 ―透膜20之離子濃縮室側表面28的實質上任何其餘部分相 ^ ’陽離子渗透臈2G之離子I缩室側表面28的操作側表面 :分最接近安置在陽離子滲透膜2〇之相對側上之離子排空 至36的出口 367。舉例而言，域22鄰近域μ。舉例而言， 對於陰極室34而言可能情況如此，其中電極為陰極& 針對部分地以陰離子滲透膜18為界且亦部分地以陽離子 滲透膜20為界之離子濃縮室12，舉例而言，且參看圖3〇及 ^ 31，將第一離子交換材料域14或第-離子交換材料域16 女置在離子濃縮室12内且該第—離子交換材料域Μ或第一 離子交換材料域16鄰近陰離子滲透膜18及陽離子滲透膜別 中之者之離子濃縮室側表面26或離子濃縮室側表面28的 至^ 一部分。亦將一混合離子交換材料域22安置在離子濃 鈿至12内。相對於陰離子滲透膜18及陽離子滲透臈20中之 者的另者而對第一離子交換材料域14或第一離子交換 123150.doc -45- 200822970 (、 Ο :料域16進仃之布署界定了第一離子交換材料域ι4或第— 離子父換材料域16與陰離子渗透膜18或陽離子渗透膜2〇中 者之另者之間的一各別空間。混合離子交換材料域 2之至^ 一部分被安置在該各別空間内。舉例而言，域22 鄰近第—離子交換材料域14或第一離子交換材料_。離 ^農縮室側表面26或離子濃縮室側表面28之至少一部分界 $ 了陰離子滲透膜18及陽離子渗M2G中之-者之離子漢 鈿至側表面26或離子濃縮室側表面28的一操作側表面部 分。陰離子渗透膜18及陽離子渗透㈣中之一者之離子濃 跑)表面26或離子濃縮室側表面以的操作側表面部分界 定了陰離子渗透膜18及陽離子渗透膜2〇中之一者之離子漢 5室側^面26或離子濃縮室側表面㈣—操作側表面積部 物作側表®積部分為陰離子料膜18及陽離子渗透 \中之者之離子濃縮室側表面積的至少丨〇%。舉例而 言:針對陰離子滲透膜18及陽離子渗透膜20中之-者的離 f濃縮室側表面26或離子漠縮室側表面28之操作側表面積 ^分的相對大小，陰離子渗透膜18及陽離子滲透膜2〇中之 者之離子/辰室側表面26或離子I縮室側表面28的操作 側表面積部分為陰離子渗透膜18及陽離子渗透膜辦之一 者之離子濃縮室側表面積的至少鄉。如又―實例 2子㈣膜18及陽料渗透膜尉之-者的離子濃縮室 貝1又面2 6或離子漠縮室側表面2 8之操作側表面積部分的相 ，陰離子滲透膜及陽離子滲透膜20中之一者之離子 很、％至側表面26或離子漠縮室侧表面28的操作側表面積部 123150.doc -46- 200822970 =!:渗透膜18及陽離子渗透膜2。中之-者的大體整 針J: 表面積。舉例而言，且參看圖32及圖 、情陰離子滲透臈18及陽離子滲透膜尉之 縮室側表面26或離子嚿纩a以主 有之離子/辰 ^ /、、、§至側表面28之操作側表面部分的 工β布署，與陰離子渗透臈18及陽離子渗透⑽中之一者 之離子濃縮室側表面26 口戈離+、、f v ’子，辰縮至側表面28的實質上任 Ο 一\ 刀相比’陰離子渗透膜18及陽離子滲透膜2〇中之 ^之離子濃縮室側表面26或離子濃縮室侧表面U的操作 心 心置在陰離子㈣賴及陽離子滲透膜 之一者之相對側上的離子排空室％之出口初。參看 回30及圖32，當陰離子滲透膜1 勝8及场離子滲透膜20中具有 與第一離子交換材料域相鄰 Μ工、曲种丨女置之離子濃縮室側表面26或 離子浪縮至側表面28之至少一部八沾— ^ t 〇 ^ ^ 邛刀的该一者為陰離子滲透 膜1 8時，第一離子交換姑 μ u 于乂換材科域為陰離子交換材料主導域 二參看圖31及圖33’當陰離子渗透膜u及陽離子渗透膜 ==第一離子交換材料域相鄰安置之離子漠縮室側 =6或料漠縮室側表面28之至少一部分的該 離子滲透膜20時，第一離子交換 、枓或為陽離子交換材料 主導域1 6。 18為界且亦部分地以陽離子 ，舉例而言，且參看圖34， 置離子濃縮室12内，將陽離 濃縮室12内，且將混合離子 2内。该陰離子交換材料主 針對部分地以陰離子滲透膜 /參透膜20為界的離子濃縮室a 將陰離子交換材料主導域丨4安 子父換材料主導域1 6安置離子 交換材料域22安置離子濃縮室 123150.doc -47- 200822970 鄰近陰離子滲透膜18之離子濃縮室側表㈣的至少 域;::行==離子渗透臈2°而對陰離子交換材料主導 二= 了域M與陽離子渗透膜2°之間的-各 弟一工間。陰離子渗透膜18之側表面26的至少一部分界 ^陰=渗透膜18之離子濃縮室側表面㈣—操作側表 側;二:!渗透膜18之離子濃縮室侧表面26的該操作 :)表面=疋了陰離子渗透膜18之離子濃縮室側表面26 的一操作側表面積部公， m面積的至少·。。舉例而:透膜18之離子濃縮 之離子濃縮室側表面26之操作側:面藉對陰離子渗透膜18 陰離子滲透㈣之離子濃衫^積部分的相對大小， \也 細至側表面26的操作側表面積部 ::為一陰離子渗透膜以之離子漠縮室側表面積的至少5:, 之二=卜關於陰離子滲透膜18之離子濃縮室側表面26 、曲^貝'义面積部分的相對大小，陰離子滲透膜18之離子 心至側表面26的操作側表面積部分為陰離子渗透膜18之 大體整個離子濃縮室側表面積。該陽離子交換材 ^鄰近陽離子滲透膜2G之離子濃縮室側表面Μ的至少—部 ^相對於陰離子料臈18而對陽離子交換 進行之布署界定了域16與陰離子渗透膜此間的一 -空間。陽離子渗透臈2G之側表面28的至少_部分界定了 輯子渗透㈣之離子濃縮室側表面咖―操作側 为。陽離子滲透臈20之離子濃縮室側表面Μ 4 面部分界定了陽離子滲透膜2 、永作側表 操作側表面積部分，該摔縮室側表面28的- 森作側表面積部分為胃離子渗透膜 123150.doc -48- 200822970 20之離子濃縮室侧表面積的至少㈣ 離子渗透膜2。之離子濃縮室側表㈣之操二；面:對陽 :相對大小，陽離子_。之離子濃縮室I*:: 谢表面積部分為陽離子滲透㈣之離子濃縮 面 的至少50%。如又_眚柄 表面積 • ^ 貫例，針對陽離子滲透臈20之離子i 細室側表面28之操作側表面積部分的相對大小’陽2、r 之離子濃縮室側表面28的操作側表面積部分為陽離 〇 ㈣之大體整個離子漠縮室側表面積。舉例而+， 且茶看圖35,針對陰離子渗透膜18之離子濃縮室側表⑽ 之插作側表面部分的空間布署，與陰離子渗透膜Μ之離子 濃縮室側表面26的實質上任何其餘部分相比，陰離子渗透 膜此離子濃縮室側表面26的操作側表面部分最接近安置 在陰離子渗透膜18之相對側上之離子排空室％的出口 367舉例而5 ’針對陽離子滲透膜2〇之離子濃縮室側表 面28之操作側表面部分的空間布署，與陽離子渗透膜別之 ) 離子濃縮室側表面28的實質上任何其餘部分相比，陽離子 渗透膜20之離子濃縮室側表面28的操作側表面部分最接近 安置在陽離子滲透膜20之相對側上之離子排空室％的出口 367。將混合離子交換材料域22之至少—部分安置在各別 第-空間及第二空間中的至少一者内。舉例而言，域22鄰 近域I4及域16中之每一者。 (d)具有一含離子交換材料之離子濃縮室的edi裝置之第 三實施例 參看圖36及圖37，在另一實施例中，電去離子裝置1〇經 123150.doc -49- 200822970 供以包括-Jcr7 ,, 陽離子°刀以陰離子㈣膜18為界且亦部分地以 ’>透膜2 0為界的離早、、曲 6 括一 X 6 一* /辰、％至12。陰離子滲透膜18包 1疋一表面積之離子濃縮 膜20包括一界定 =至側表面26’且陽離子滲透 子交換材料心、 子濃縮室側表面Μ。第一離 ^換材枓域被安置在離子濃縮室咖，其中 父換材料域鄰近@ ^ j 者m ^ ^ ' 18及陽離子滲透膜20中之一 Ο Ο 邱八I 側表面26或離子濃縮室侧表㈣的至少- 二二離子滲透膜18及陽離子滲透臈2°中之該-者之側 表面26或側表面28的該至 ^ M ^ ^ 邛刀界疋陰離子滲透膜18及 %離子滲透膜20中之一者之雜 纩〜，主 彳之離子濃縮室側表面26或離子濃 、、、§至側表面28的一操作側表面部分 ^ ^ ^ ^ 田丨刀陰離子滲透膜18及陽 ，=透咖中之-者之離子㈣室側表㈣或離子濃縮 =表㈣的_作側表面部分界^了陰離子渗透膜财 除離子滲透膜20中之一者之雜；、曲…— 者之離子浪縮室側表面26或離子濃 :縮室側表面28的-操作側表面積部分，該操作側表面積部 /刀為陰離子渗透膜18或胃離子渗透膜2〇中之一者之離子濃 縮室側表面積的至少10%。舉例而言，針對陰離子渗透: 似陽離子渗透膜20中之-者的離子濃縮室側表_或離 子I缩室側表面28之操作表面部分的相對大小，陰離子渗 透膜18及陽離子滲透膜腳之—者之離子濃縮室側表㈣ 或離子濃縮室側表面28的操作側表面積部分為陰離子承透 ㈣及陽離子滲透膜尉之-者之離子“室側表面積的 至少50%。如又-實例，針對陰離子滲透㈣及陽離子承 透膜20中之-者的離子濃縮室側表面26或離子濃縮室側表 123150.doc -50- 200822970 面28之知作側表面積部分的相對大小，陰離子渗透膜18及 陽料渗透膜2〇令之—者之離子漠縮室側表面26或離子濃 2至：表面28的操作側表面積部分為陰離子滲透膜職陽 子滲透膜20中之—者的大體整個離子i缩室側表面積。 與陰離子渗透膜18及陽離子滲透膜2〇中之一者之離子漢縮 室側表面26或離子濃縮室侧表面_實質上任何其餘部分 相比，陰離子渗透膜18及陽離子滲透膜20中之一者之離子 Ο

CJ 濃縮室側表面26或離子濃縮室側表面28的操作側表面部分 取接近安置在陰離子渗透膜18及陽離子渗透臈财之一者 之相對側上的離子排空室36之出口初。第一離子交換材 料域亦與陰離子滲透臈18及陽離子渗透膜20中之一者之另 者的離子I縮室側表面26或離子濃縮室側表㈣之至少 -部分隔開。陰離子滲透膜18及陽離子滲透膜20中之該一 者f另—者的離子濃縮室側表面26或離子濃縮㈣表面Μ 之5亥至少-部分界定陰離子滲透膜1S及陽離子渗透膜別中 之該一者之另一者的離子漠縮室側表面26或離子濃縮室側 表面28之操作側表面部分。該陰離子渗透膜18及陽離子滲 =膜20中之該—者之另一者的離子濃縮室側表面μ或離子 展細至側表面28之該操作側表面部分界定了陰離子渗透臈 18及陽離子參透膜 夕透膜20之该一者之另一者的離子濃縮室側表 面26或離子濃縮室側表面Μ之一操作側表面積部分，該操 作側表面積部分為陰離子渗透臈i 8及陽離子渗透膜2〇中之 一者之另—者的離子漢縮室側表面％或離子濃縮室側表面 28之離子濃縮室側表面積的至少10°/”舉例而言’針對陰 123150.doc -51 - 200822970 離子渗透膜18及陽離子渗透膜2Q中之該—者之另一者的離 子濃縮室側表面26或離子濃縮室側表面28之操作表面部分 的相對大小’陰離子滲透膜18及陽離子滲透顏中之該一 粒另—者的離子漠縮室側表面26或離子濃縮室側表面28 之操作側表面積部分為险工 馮陰離子滲透膑18及陽離子滲透膜2〇

中之該—者之另—者的離子濃縮室側表面積之至少50%。 如=-實例’針對陰離子渗透臈18及陽離子渗透膜2〇中之 κ者之$ I的離子濃縮室側表面26或離子濃縮室側表 ㈣之操作側表面積部分的㈣大小，陰離子渗透膜似 陽離子/多透膜20中之該一者之另一者的離子濃縮室側表面 26或離子濃縮室側表面28之操作側表面積部分為陰離子渗 透膜18及陽離子渗透膜2〇中之該一者之另一者的大體整個 離子濃縮室側表面積。與陰離子渗透膜18及陽離子滲透膜 〇中之„亥一者之另一者的離子濃縮室側表面或離子濃縮 室側表面28之實質上任何其餘部分相比，陰離子滲透膜18 及陽離子滲透膜20中之該—者之另—者的離子濃縮室側表 面26或離子濃縮室侧表面28之操作側表面部分最接近安置 在陰離子滲透膜18及陽離子滲透膜2〇中該一者之另一者之 相對側上的離子排空室36之出口 367。 參看圖36,在陰離子滲透膜18及陽離子滲透膜2〇中具有 人第離子父換材料域相鄰之離子濃縮室側表面之至少一 部分的該一者為陰離子滲透膜丨8的情形中，第一離子交換 材料域為陰離子父換材料主導域1 4。第一離子交換材料域 (亦即，陰離子父換材料主導域14)鄰近陰離子滲透膜1 8之 1231 5〇.(J〇q -52- 200822970 離子濃縮室側表面26的至 夕 口 ί1分。陰離子滲透M ) 表面26的至少—部分界 /相18之側 側表面26的第一摔作側#離子渗透膜18之離子濃縮室 。弟知作側表面部分。陰離子 绫縮室側表面26的第—据祚^ i 、18之離子 膜18之離子濃縮室側表 了陰離子參透 ， ^ ^ 4σ ^ 的第一知作側表面積部分， ,、為陰離子滲透膜18之離子濃縮室 側表面積的至少1〇%。舉 主 離子m本 J而吕’針對陰離子滲透膜is之 (; 一刼作側表面積部分的相對大 小，陰離子滲透膜18之離子澧缩H 的相對大 于鈿側表面26的該第一操作 側表面積部分為陰離子渗 ” 至少50%。如又—，丨4之離子㈣室側表面積的 ^ 、㈣陰離子㈣膜18之離子濃縮 〇表面26之弟一操作侧表 ^ r. , ^ 儐口I刀的相對大小，陰離子 α透Μ 18之離子濃縮室側表 ^ ^ 八*八 日7邊弟一刼作側表面積部 刀為陰離子滲透膜18之大體 、 、 餸正個離子濃縮室側表面積。與 陰離子滲透膜18之離子濃缩 、、 離子辰縮至側表面26的實質上任何其餘 口P刀相比，陰離子滲透膜18 雕于，辰縮至側表面26的第一 =側表面部分最接近安置在陰離子渗透膜18之相對側上 心子，空室36之出口 367。第一離子交換材料域（亦即， j子交換材料主導域14)亦與陽離子渗透膜別之離子濃 、:室側表面28的至少一部分隔開。陽離子滲透膜2〇之離子 I缩室側表面28的該至少一部分界定了陽離子渗透膜別之 離子濃縮室側表面28的一第一操作側表面部分。陽離子滲 ❹20之離子濃縮室側表㈣的該第一操作側表面部分界 定了陽離子滲透膜20之離子濃縮室側表面28的一第一操作 123150.doc -53 - 200822970 側表面積部分，兮势 2。之離子濃植室：夺面積部分為陽離子渗透膜 丁，辰細至側表面28之離子漠 10%。舉例而言，釙斟㈣、、％至側表面積的至少 面28之第一摔作 、之離子浪縮室側表 徕作側表面積部分的相對大 2〇之離子濃縮室側表面28的第—操作鮮 &透膜 子滲透臈20之離子濃 '、彳表面積部分為陽離 例，針對陽離子、” 積的至少5〇%。如又-實 f 作側表面Si 膜20之離子濃縮室側表面以之第-操 面積h的相對大小，陽離子滲透膜 至側表面28的第—操作側表離隹子浪細 大體整個離子灑扩丨刀為驗離子滲透膜20的 π & 、、目至側表面積。與陽離子滲透膜2〇m + 濃縮室側表面28的實質上杯打甘μ 遗胰20之離子 咖之離子漠縮室侧表面^第；!分相比’陽離子渗透 安置在陽離以Γ 操作側表面部分最接近 367 %離子參透膜2〇之相對側上的離子排空室36之出口 = ’在陰離子渗透卵及陽離子滲透㈣中 離子交換材料域相鄰之離子濃縮室側表面之至少一 »刀的该-者為陽離子渗透⑽之情形巾，第 材^域為陽離子交換材料主導域16。第—離子交換^域 ^子即:轉子交換材料主導域_近陽離子渗透膜2〇之 =、、、百至側表面28的至少一部分。陽離子渗透膜^之側 、8的至少一部分界定了陽離子渗透膜20之離子濃縮室 :表面28的第二操作側表面部分。陽離子渗透㈣之離子 ^室側表面28的第二操作側表面部分界 ㈣之離子濃縮室側表㈣的—第二操作側表面積部分， 123l50.doc -54- 200822970 3亥第二操作側表面積部分為陽 ^杨料滲透⑽之離子濃縮室 離至少1〇%。舉例而言，針對陽離子渗透膜20之 ::離子渗透膜2。之離子濃縮室側表面_該第二= 至少，。。如又一實例，針對陽離：=側表面積的 室側表心π 切相20之離子漠縮 , 弟一刼作側表面積部分的相對大小，陽離子

C a透膜20之離子濃縮室側表面28 分A m μ n去 μ弟一杯作側表面積部 陽:：=之大體整個離子濃縮室側表面積。與 =子渗透膜2。之離子濃縮室側表面28的實質上任何其餘 刀相比，陽離子滲透膜2〇之離子濃縮 、 操作側表面部分最接近 夹表面28的第二 的離子排空室36之出口 36外渗透膜2〇之相對側上 陽離子交換材料…。弟—離子交換材料域(亦即， —— 、/4導域16)亦與陰離子滲透膜18之離子、、f 細室側表面2 6的至少一部八ρ5 R / 濃縮㈣纟 °卩^開°陰離子渗透膜18之離子 、、’彳表面26的該至少一部分界定了陰離子、、灸 離子濃縮室側表面26的一第二 κ > 、之 透膜18之離子財— 〃、面部分。陰離子滲 定了，離子！： 表面26的該第二操作側表面部分界 =陰離切_18之離子濃縮㈣表㈣的 側表面積部分，嗲楚_ 條作 18之離子表面積部分為陰離子渗透膜 10。,。兴：側表面26之離子濃縮室側表面積的至少 面2:之 言’針對陰離子渗透膜18之離子濃縮室側表 =:::作側表面積部分的相對大小，陰離子渗透： 18之離子㈣室側表面26的第二操作側表面積部 123150.doc -55· 200822970 子滲透膜18之離子濃縮室側表面積的至少50%。如又一實 例，針對陰離子滲透臈18 、 雕于/辰^至側表面26之第二操 作侧表面積部分的相對大 室側表面26的第二摔作側表面18之離子濃縮 ” 表面積刀為陰離子滲透膜18的 大體整個離子濃縮室側表面 哈離子滲透膜18之離子 >辰縮室側表面26的實曾卜& " # ^ 、、任何其餘邛分相比，陰離子滲透 腰18之離子濃縮室側表面2 々弟一刼作側表面部分最接近 Ο Ο 安置在陰離子滲透膜1 8 土 、 相對側上的離子排空室3 6之出口 367 〇 貝也例巾；^要求將第一離子交換材料"或第一離 2交換材料16與陰離子滲透㈣及陽離子滲透㈣中之該 一^之另—者的離子濃縮室側表面隔開。就此而言，舉例 4看圖43 ’離？濃縮室12被提供以陰離子渗透膜 18且其部分地以陰離子滲透膜18為界且亦部分地以陽離子 滲透膜20為界。第一離子交換材料域係安置在離子濃縮室 12内的陽離子交換材料主導域心陽離子交換主導域材料 ^ =陽離子滲透膜2()之離子濃縮室側表面糊操作側表 面f刀28&，其中離子濃縮室側表面28之操作側表面部分 |疋了陽離子滲透膜2〇之離子濃縮室側表面Μ的一操作側 ^面積^分’該操作側表面積部分為陽離子渗透膜之離子 濃，室側表面積的至少1〇%。與陽離子渗透膜2〇之離子濃 細至側表面28的實質上任何其餘部分相比，陽離子滲透臈 之離子/辰至侧表面28的操作側表面部分最接近安置在 陽離子滲透膜20之相對側上的離子排空室％之出口初。 123150.doc -56- 200822970 ㈣子交換材料主導域16亦與陰離子滲透膜18之離子濃縮 室側表面26的至少一部分26a隔開，其中該至少一部分界 定了陰離子渗透膜18之離子濃縮室側表面的一操作側表面 部分。陰離子渗透膜18之離子濃縮室側表面26的該操作側 .纟面部分界定了陰離子渗制18之離子&縮㈣表面⑽ ^作側表面積部分’《作側表面積部分為陰離子渗透 、18之離子濃縮室側表面26之離子漠縮室側表面積的至少 Ο 1〇%。與陰離子渗透膜18之離子濃縮室側表面26的實質上 =其：部分相比，陰離子渗透膜以之離子漠縮室側表面 ^作側表面部分最接近安置在陰離子滲透膜Μ之相對 側上的離子排空室3 6之出口 ％ 7 /e 料主㈣之出口 367。很明顯，陽離子交換材 1二 =bl陰離子渗透臈18之離子漠縮室側表㈣ 之相對側3σί^2613相對遠離安置在陰離子渗透膜18 相對側上的離子排空室36之出口 367。 “彳而。t去離子裝置進一步包含 j ㈣内的第：離子在離子心 Μ弟一離子交換材料域鄰 陽離子渗透膜2。中之該-者之另-者 的離子/辰縮至側表面之至少一八 換材料域隔開之彼部分例二’、即’與第一離子交 域《近第一離子交換第二離子交換材料 形(在二3:中子二::::陰離、子交換材料主導域14的情 主導域161。舉例而言，：：：枓j為非陰離子交換材料 離子交換材料域22,咬第_:子交換材料域包括一混合 維子交換材料域之整體為混合 123150.doc -57- 200822970 2 =換材料域22。如又-實例，第二離子交換材料域包 括％離子交換材料主導域丨6，或第— 飞弟一離子父換材料域之整 體為％離子交換材料主導域16。 ，在第-離子交換材料域為陽離子交換材料主導域16的情 形（曾見圖37)中，第二離子交換材料域為非陽離子交換材料 主；域141。舉例而言，第二離子交換材料域包括一混人 離子交換材料域22，或第二離子交換材料域之整體為混: Γ 科交換材料域。如又-實例，第二離子交換材料域包括 陰離子交換材料主導域14，或第二離子交換材料域之整體 為陰離子材料主導域i 4。 舉例而言’且參看圖38及圖39’進—步將混合離子交換 材料域22安置在離子濃縮室12内。相對於陰離子渗透膜18 及陽離子滲透膜20中之該一者的各別另一者而對第一離子 2換材料域14或第—離子交換材料域16進行之布署界定了 第離子又換材料域14或第一離子交換材料域^與膜叫 、J ㈣中之該一者之各別另-者之間的-各別空間。混合離 子交換材料域22之至少一部分被安置在該各別空間内。舉 例而5，域22鄰近第一離子交換材料域14或第一離子交 材料域1 6。 ' 貫例且參看圖40，其中提供一電去離子裝置 1〇 4電去離子裝置1G包括—部分地以陰離子滲透膜^為 界且亦部分地以陽離子滲透膜2〇為界的離子濃縮室η。陰 離子滲透膜18包括一旯中 ^ ^ ^ ^ 界疋一表面積之離子濃縮室側表面 26，且陽離子滲透膜2〇白紅 w 边胰20包括一界定一表面積之離子濃縮室 123150.doc -58- 200822970 側表面28。一陰離子 抑义a 又換材枓主導域14被安置在室12内且 鄰近陰離子滲透膜 牡至丨2円且 、子/辰^室側表面的至少一部分。险 肖隹子滲透膜18之離 ^ 了，離… 縮至側表面26的該至少-部分界定 ί ◎離子滲透膜18之離 部分。阶離m 辰鈿至側表面26的一操作側表面 表面邱Γ 8之離子㈣錢表面26的該操作側 一V:二！定了陰離子滲透膜18之離子濃縮室側表面26的 膜二：义面積部分，該操作側表面積部分為陰離子滲透 膜。18之離子濃縮室側表面26之離子濃縮室側表面積的至少 10 /〇。舉例而言，針對降 、 心離切透賴之離子濃縮室側表 面2 6之操作側表面積部 刀的相對大小，陰離子滲透膜18之 離子/辰、&s至側表面2 6的操作伽矣而 ’、乍側表面積部分為陰離子滲透膜 18之離子濃縮室側表面積 ,^ ^ 、 巧w主/ 50/。。如又一實例，針對 子渗透膜18之離子濃縮室側表㈣之操_表@料 分的相對大小，陰離子渗透膜18之離子濃縮室側表面^的 相作側表面積部分為陰離子滲透膜18的大體整個離子濃縮 ㈣表面積。與陰料料㈣之離子I縮㈣表面娜 貫質上任何其餘部分相比，陰離子渗透膜18之離子濃縮室 側表面2㈣操作側表面部分最接近安置在陰離子滲透膜18 之相對側上的離子排空室36之出口 367。陽離子交換材料 主導域亦被安置在室12内且鄰近陽離子滲透臈20之離子 濃縮室側表面28的至少一部分。由陽離子滲透膜20之離子 濃縮室表面28的至少-部分來界定陽離子渗透膜2〇之離子 漠縮室側表面28的-操作側表面部分。陽離子滲透膜別之 離子濃縮室側表面28的該操作側表面部分界定了陽離子夹 123150.doc -59- 200822970 透：-之離子漠縮室側表面28的—操作側表面積部分，， 刼作側表面積部分為陽離子 ^ 積的至少1〇%。幻A 子遭縮室側表面 舉例而a，針對陽離子渗 縮室侧表面28之摔作側声而籍都、 之料浪 透膜2。之離子面積部分的相對大小’陽離子滲 子承透』I: 的操作侧表面積部分為陽離 子。她之離子漢縮室側表面積的至少5〇%。如 例，針對陽離子滲透膜20之離子濃缩 表面積部分的相f“，β 表面28之操作側 槓4刀的相對大小，陽離子渗透膜2〇之離子 表面2 8的操作側表面積部分 離早〜— 、Ρ刀為％離子滲透膜20的大體整個 ==表面積。與陽離子渗透膜2。之離子濃縮室側 +、曲只貝上任何其餘部分相比’陽離子渗透膜20之離 ::縮室側表面28的操作側表面部分最接近安置在陽離子 I膜20之相對側上的離子排空室36之出口 367。舉例而 曰’域14鄰近域1 6。 Ο 舉例而言’作為圖40實施例之一變化形式，且參看圖 41 ’將-混合離子交換材料域22安置在離子濃縮室内。相 對於陽離子渗透膜20而對陰離子交換材料主導域u進行之 布署界定了域Η與陽離子渗透媒2〇之間的一各別第一空 間。相對於陰離子滲透膜18對陽離子交換材料主導域⑽ 行之布署界定了域16與陰離子渗透膜18之間的—各別第二 :間。混合離子交換材料域22之至少一部分被安置在各別 弟：空間及第二空間中的至少一者中。舉例而言，混合離 子交換材料域22鄰近域14及域16中之每一者。 牛幻而口 J1參看圖42’其中提供一電去離子裝置1〇， 123150.doc -60- 200822970 遠電去離子裝置10包括一部分地以陰離子渗透賴為界且 亦部分地以陽離子滲透臈20為界的離子濃縮室12。陰離子 渗透膜18包括—界定一表面積之離子濃縮室㈣㈣，且 ^離子渗透膜20包括-界定一表面積之離子濃縮室側表面 M。陰離子交換材料主導域14被安置在室12内且鄰近陰離 子渗透膜18之大體整個離子漠縮室側表面積。作為一必要 狀況’與陰離子滲透膜18之離子濃縮室側表面㈣實質上 ^何其餘部分相比’陰離子渗透膜18之與域14相鄰的離子 濃縮室側表面26最接近安置在陰離子渗透膜18之相對側上 的離子排空室36之出口 367。—陽離子交換材料主導域16 被安置在室内且鄰近陽離子滲透膜2〇之大體整個離子濃 縮室側表面積n必要狀況’與陽離子渗透膜2〇之離 子濃縮室側表面28的實質上任何其餘部分相比，陽離子渗 透膜20之與域16相鄰的離子濃縮室側表面28最接近安置在 陽離子滲透膜20之相對側上的離子排空室％之出口 μ?。

iJ 一混合離子交換材料域22被安置在室12内且位於陰離子交 換材料主導域14與陽離子交換材料主導域16中之每一者之 間。域22亦鄰近域14及域16中之每一者且延伸於室丨2之長 度上（自入口端至出口端）。離子濃縮室具有厚度為3 大體長方體形狀。域14具有跨越整個域14為約〇·2毫米的 厚度145。域16具有跨越整個域16為約〇·2毫米的厚产 181。域22具有跨越整個域22為約2.6毫米的厚度221。就 此而言，使域14及域16中之每一者的厚度保持為最小值 (例如，當以顆粒之形態來提供離子交換材料時，為一或 123150.doc -61- 200822970 兩個顆粒直徑），且使域22之厚度最大化。 ⑷操作 在操作時，在陽極32與陰極35之間施加一電位差。電流 穿過離子排空室36及離子濃縮室12，以在離子排空室刊中 進行離子傳輸及水分解。陰離子及陽離子自離子排空室％ 穿過離子滲透膜18、20傳輸至相鄰離子濃縮室12中（且在 一些情形中傳輸至相鄰電極室3〇、34)，以導致流經離子 排空室36之液體的離子被排空。因此，流經離子排空室％ 之液體經去離子化以產生經淨化之液體流365，而流經離 子濃縮室12之液體變得離子物質更濃縮以產生濃縮之出水 123。在圖45所說明之實例中，流經室12、％之液體相對 於彼此為逆流。 . 〇 咸信與陽離子滲透膜20相鄰之陽離子交 有助於降低膜表面上之不帶電弱酸濃度且由此減少二電 弱酸物質之回擴散。特定言之，藉由提供一與陽離子渗透 膜相鄰之陽離子交換材料主導域16，降低了藉由擴散通 過陽離子滲透膜2 〇而#不帶電弱酸物f (諸如⑶2或 CH3C00H)自離子漠縮室12傳輸出且傳輸至離子排空室^ 中的趨勢，該趨勢導致離子排空室36中之不帶電弱酸物質 :離子化，連帶降低自離子排空室36中排出之產物水的品 質。咸信陽離子交換材料主導域16之存在藉由啟用以下機 Γ中之任一者或兩者來有助於此回擴散減少：⑴增加弱酸 離子漠縮室12内傳輸至陽離子渗透膜20(且隨後渗透通 過陽離子渗透膜跑進人離子排以36中）的擴； 123150.doc -62· 200822970 及（u)藉由將陰離子交換材料/陽離子交換材料界面移離陽 離子滲透膜20’以使在此界面上生成之弱酸生成在更遠離 陽離子渗透膜20之處，此處流經離子濃縮室12之液體的線 性速度較高（相對於在陽離子滲透膜2〇附近流動之液體的 線性速度），從而降低了陽離子渗透膜2〇之表面附近的局 部弱酸濃度。 同樣’吾人相信，與陰離子滲透膜18相鄰之陰離子交換 材料主導域Μ有助於減少弱驗物質之回擴散，諸如含弱有 機鹼之氨及氮(諸如苯胺、丁胺、肼、乙胺及羥胺)。 結合與陽料滲透顏相鄰之陽離子交換㈣主導域Μ 的情形及/或與陰離子滲透膜18相鄰之陰離子交換材料主 導域14的情形，提供混合離子交換材料域^以減輕離子濃 細至12内之硬度結垢。在離子濃縮室^内增加陰離子交換 材料與陽離子交換材料之間 竹了寸I間的界面之數目減少了硬度及結 垢陰離子之局部濃縮的情形。與起初之單相離子交換材料

C 域（諸如域14或域1 6中之任一去c ,.. 仕者）相反，該等界面之數目在 混合離子交換材料域22中得以最優化，，在上文所描 述之域14、域16中之一者或兩者以外提供混合離子交換材 料域22減輕了硬度結垢’否則若僅在離子濃縮室12中提供 上文所描述之域14、域16中的—者或兩者而不提供混合離 子交換域22，則該硬度結垢可能遍布。 將參看以下非限定性實例更詳細地描述本發明之實施 例0 (f)實例 123150.doc -63 - 200822970 已貝行電去離子處理從而將（ 盯⑴離子濃縮室中僅曰 己離子交換材料之電去離子 、 中包括與陽離子渗透膜相鄰 （）離子“至 陽离隹… 鲂離子父換材料域及安置在 %離子父換材料域與陰離子滲 ^ ^ ^ χ 处胰之間的混合離子交換材 枓或之電去離子裝置的效能進行比較。 實例1 已kt、弟一電去離子裝置，苴肖# 入七 ^ u 人 /、包括一含有陽極之陽極

至及一含有陰極之陰極室。髂 ^ ^ 、旻數個陰離子滲透膜及陽離 子渗透膜交替配置在陽極室盥 ^ 至/、陰極至之間以形成交替之離 卜工至及離子濃縮室，以使 优侍孖在總共十六（1 6)個離子 》辰縮室及總共十五（1 S _ Μ — 、卞五（15)個離子排空室。離子排空室36中之 每一者的陽極側以陰離子浃讀 、 々透膜1 8為界且陰極側以陽離子 渗透賴 2 0為界。+、'放妒》—，丄 、、巧介離子/辰縮至12中之每一者的陽極側以陽離 =滲㈣20為界且陰極側以陰離子滲透㈣為界。離子濃 t ^及離子排工室中之每—者具有大體長方體形狀。離子 濃縮室中之每-者的尺寸為13 cmx39，0·2 cm(寬度X長 度^厚度）。離子排空室中之每一者的尺寸為ΐ3 ·χ39 cmx〇.8 cm(寬度X長度x厚度）。 -子排空室中之每_者中填充有混合離子交換材料，該 a離子父換材料係體積比為1:1之DIAION SK 私丨月曰珠粒（陽離子交換材料）與Mitsubishi diai〇n SA1 0A树月曰珠粒（陰離子交換材料）的混合物。離子排空室 中之每者内的混合離子交換材料域與離子排空室之形狀 一致’以使得混合離子交換材料域之厚度為〇·8 。 123150.doc -64- 200822970 離子濃縮室中之每一者中填充有離子交換材料以便形成 :個相異之離子交換材料域。特定言<，離子濃縮室中之 每-者包括-陽離子交換材料域及_混合離子交換材料 域。離子濃縮室之陽離子交換材料主導域含有

Ο dIAI〇n SK_1B™樹脂珠粒（陽離子交換材料），其已經筛分 以移除較大之樹脂珠粒從而使得在離子濃縮室之陽離子交 換材料主導域中使用之陽離子交換材料樹脂珠粒直徑的大 小範圍為0.42 _至〇.6随。離子濃縮室之混合離子交換 材料域含有混合離子交換材料，該混合離子交換材料係體 積比為1:1之Mitsubishi DIAI0N SK_1B™樹脂珠粒（陽離子 交換材料mMitsubishi DIAI0N SA1〇ATM樹脂珠粒'(陰離子 交換材料)的混合物。離子濃縮室之陽離子交換材料域以 大體長方體形狀界定且鄰近陽離子渗透膜之大體整個離子 /辰、'、倍至表面離子，辰鈿室之混合離子交換材料域以大體長 方體开y狀界定且S置在陽離子交換材料域與陰離子渗透膜 之間的整個空間中。陽離子交換材料域之厚度為〇 〇8 cm。混合離子交換材料域之厚度為〇i2cm。 對離子排空室、離子濃縮室及電極室中之每—者的饋入 "π·均具有相同組合物。該饋人流係在注人重碳酸納之後含 有濃度為15·9 ppm之溶解之咖]•的大體超純水（已藉由逆 渗透來預處理的都市水）。產物水以約Q 4167啊之速率自 離子排空至中之每-者中排出。水以約〇〇23 5呂抑之速率 自離子/辰細至中之每一者中排出。水以約〇·25即爪之速率 自結合之電極室中排出。回收率經量測為9〇%。藉由建立 123150.doc -65- 200822970 由離：排空室及離子濃縮室中之每一者的流量，已經由 、接至设備之外部電路施加 不目祖Α π Μ， 电/爪，且由此實 見對I㈣子排空室之水性饋人物的電切子。 、 在穩定狀態下’自離子排空室之出 電阻率已經量測為17.7Mohmcm。 之產物水的 比較實例1 Ο Ο 已使用14實例！所述大體相同之電去離子 之操作條件下實行比較實L 了僅㈣合離子交=才目 ^亦即’體積*為1:1的__也sk]bTM樹脂 料）之混合物）來填充離子濃縮室中之每—者以外。 在穩定狀態下，在此等條件下自離子排空室之出口處排 出之產物水的電阻率已經量測為i 2 M 〇 h讯.c爪。 當然應瞭解，在不偏離隨附申請專利範圍所界定 明之料及範圍的前提下可對本文中所描述的本發明之實 施例進行修改。 知貫 【圖式簡單說明】 圖1為電去離子裝置之圖解說明； 圖至圖13為電去離子裝置之離子濃縮室之一實施例的 圖解說明； 圖14至圖35為電去離子裝置之離子濃縮室之另-實施例 的圖解說明； 圖36至圖43為電去離子裝置之離子濃縮室之又一實施例 的圖解說明； 123150.doc ~ 66 - 200822970 圖44為電去離子裝置之組件的剖視圖； 圖45為電去離子處理之圖解說明；且 一圖46至圖51為圖解說明，其描繪在離子濃縮室中對離子 父換域之厚度的量測。 【主要元件符號說明】 10 12 14 16 18 18a 電去離子裝置 離子濃縮室

陰離子交換材料主導域/第一離子交換材料 域/陰離子材料主導域 陽離子交換材料主導域/第一離子交換材料 域/陽離子交換主導域材料 陰離子滲透膜/陰離子交換膜/離子滲透膜 部分 20 22 25 26 26a 26b 28 28a 30 32 陽離子滲透膜/陽離子交換材料/離子滲透臈 混合離子交換材料域/混合離子交換材料相 域 電極 離子濃縮室側表面 部分 部分 離子濃縮室側表面/離子濃縮室表面 操作侧表面部分 陽極室/電極室 陽極 123150.doc -67· 200822970 Γ u 34 陰極室/電極室 35 陰極 36 離子排空室 38 間隔物 40 間隔物 42 電極末端框架總成 44 電極末端框架總成 121 液體流 123 液體流/出水 125 電解材料/電解質流 141 非陽離子交換材料主導域 143 軸 145 厚度 161 非陰離子交換材料主導域 181 厚度 183 點 185 轴 221 厚度 223 點 225 軸 361 液體流 363 入口 365 液體流 367 出口 123150.doc -68- 200822970 1401 點 2201 厚度 2203 點 2205 軸

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Claims (2)

1. 200822970 申請專利範圍·· 1· 一種電去離子裝置，其包含·· 一離子濃縮室，其部分地以一& 如\ g離子滲透膜定界且亦 口 P为地以一陽離子滲透膜定界，·及 ::置在該離子濃縮室内之第一離子交換材料域，其 中忒第一離子交換材料域鄰 — 子·、夹、类“ + 丨迎扣離子滲透膜及該陽離 ，透膜中之一者之離子漢縮室側表面的至少—部分， 且與該陰離子滲透膜及該 開； 勿雕于今透膑中之另一者間隔 /、中δ亥陰離子渗透膜及兮陽趟2、< 子^亥％離子渗透膜中之一者的離 于/辰％室側表面之至少一邱八 陽以、灸令 4刀界定該陰離子滲透膜及該 驗離子滲透臈中之一者的離 表面部分； 辰縮至側表面之-操作側 以使得， 在該陰離子滲透臈及該 Μ ^ ^ L π雕卞參透膑中之具有該第一 離子父換材料域所鄰近之離 分的一珠透膜Μ絲則表面之至少一部 >透猶為陰離子滲透臈之情形中，該 換材料域為一陰離子交換材料主導域； 人 二離子滲透膜及該陽離子滲透膜中之具有該第 邱八& A <心雕十辰縮室側表面之至少一 2·如請求们之電去離子裝置，复進”以 離子濃縮室内之、3人献 4 —步包含-安置在該 s離子交換材料域，其中該第-離子 123150.doc 200822970 交換材料域相對於該陰離 之另—者布 〜 0相及該陽離子滲透膜中 離子滲透膜及哼陽離；、备 離子父換材料域與該陰 空間，且其中該混合離子交換材料域之：：間：， 置在該相應空間内。 ’ 夕α係安 3.如凊求項〗之電去壯 陽_ H泰 衣置，/、中該陰離子滲透臈及該 ㈣子吻中之具有該第一 广亥 C 離子濃縮室侧表面之至少_^ :材科域所祕近之 透膜，以使得兮第—雜 4刀的一滲透膜為陰離子渗 料主導域。 ~ k離子父換材 4·如請求们之電去離子裝置，其進 離子濃縮室内之混入雜早A# 匕3文置在該 <此口離子父換材料域，1 換材料主導域相M於 /、中Μ陰離子交 宁α相對於该陽離子滲透 陰離子交換材枓Φ遒Θ〜 、布署界疋位於該 又換材科主導域與該陽離 空間，且复He人私 卞〆夕透膜之間的一相應 置…/、… 子交換材料域之至少-部分俜安 置在该相應空間内。 刀係文 5. 如請求項3之電去離子裝置，1 +勺八 離子濃縮室内之陽離子3 一安置在該 至鬥之％離子父換材料主苴 交換材料主慕扒鄱、扣 ”干4 1%離子 蜍域郇近该％離子滲透膜之離子濃 面的至少一部分且與該陰離 、、1、 晤濰工、办& 』◊逐膜間^開，且其中續 %離子渗透膜之離子濃縮 中。亥 陽離子滲透膜之離+ .曲々 部分界定該 i 相之離子㈣室側表面的1作側表㈣ d貝5之電去離子裝置，其進—步包含—安置在該 123150.doc 200822970 離子濃縮室内之混合離子交換 換材料主導域相對於該陽離膜：中該陰離子交 =交換材料主導域與該陽離子渗位於該 弟工間，且其中該陽離子交換材料、 相應 離子滲透膜之布署界 、"蛤域相對於該陰 V晋界疋位於該陽離 該陰離子渗透膜之間的一相應 * 、；年主導域與 離子交換材料域 二：：間，且其中該混合 及該相應第二空間中之至^：=置在該相應第一空間 •如明求項1之電去離子裝置，苴 陽離子滲透膜中m β ~ ，、該陰離子滲透臈及該 離子漠縮室侧表面之 _材科域所鄰近之 透臈，以使得^ ^ 渗透膜為陽離子滲 料主導域“-離子交換材料域為-陽離子交換材 8· 9· 如請求項7之電去離子裝置，其m人_ 離子濃縮室内之混合離子 ^3-安置在該 換材科主導域相對於該陰離子… 陽離子交換材斜Φ道砧彳 、布署界疋位於該 空間，且:i：、中:”人離：該陰離子滲透臈之間的-相應 ，、中4此a離子交換材料域之 置在該相應空間内。 夕口P刀係女 ^ Μ求項1之電去離子裝置 子、、t & — ^ τ 4陰離子滲透膜之離 至側表面界Μ陰離子滲透臈之—離子濃縮室側 ”陽：其中該陽離子滲透臈之離子濃縮室側表面界 離滲透膜之一離子濃縮側表面積，且其中該陰 〇、及該陽離子渗透膜中之—者之離子濃縮室側 123150.doc 200822970 表面的操作側表面部分界定該陰離 滲透膜中之—者Μ:、* 于〜錢及錢離子 部分〜。 離子ι縮室側表面的一操作側表面積 ;渗透獏 ==?為該陰離子滲透膜及該陽離 -如請求-之電 離子濃縮官肉 /、進一步包含一安置在該 Γ 交換材料二:Γ交換材料域，其中該第-離子 之另-者之=:亥陰離子渗透膜及該陽離子渗透膜中 離子渗透臈騎陽第—離子交換材料域與該陰 空中之另—者之間的—相應 ，、中该混合離子交換材 置在該相應空間内。 夕4刀係文 11.如請求項9之電去離子 陽離子滲透臈中之且古 〃巾s亥陰離子渗透膜及該 離子濃縮室财 第—離子交換材料域所鄰近之 透膜，以使得兮第鮑工卩刀的一滲透臈為陰離子滲 αι 離子交換材料域為—阶離子六㈣ 料主導域，其中該㈣；3 &離子父換材 摔作側夺面邮 臈之離子漠縮室側表面的 J ^作側表面積部分，# p A , 離子渗透膜之離子濃縮室㈣表面積部分為該陰 …求項U之電去離子裝=的 置在该離子濃縮室内之以_ =個文 位於該，離二：:該陽離子滲透膜之布署界定 心子乂換材料主導域與該陽 一相應空間，且苴中_、、H a ^ /運Μ之間的 上“合離子交換材料域之至少一部 123150.doc 200822970 分係安置在該相應空間内。 13·如請求⑼之電去離子裝置，其進一步包含 離子濃縮室内之陽離子交換姑 1在该 丁又換材枓主導域，其中該 父換材料主導域鄰近該陽離+、、灸 參透膜之離子濃縮室側表 面的至少-部分且與該陰離子渗透膜間隔開，： 陽離子滲透膜之離子濃縮室側表面之至少—部分；二; 分。 辰縮至側表面的一操作側表面部 14·如凊求項13之電去離子奘罢 2曲 子衣置，其中該陽離子滲透膜之齙 子:縮室側表面的操作側表面部分界定該陽渗 :離子:農縮室側表面的-操作側表面積部分，該操= 、面積^為㈣料滲透^離子濃 至少10%。 叫衣面積的 15·如請求項13之電去離子裝置，其+ 6 離+、、曲& A Z、 乂匕έ 一安置在該 離子/辰縮至内之混合離子 Ο 換材料主導域相對於哕子类5 ㈣離子交 陰離子交換材料!:參透臈之布署界定位於該 第一科主導域與該陽離子渗透膜之間的-相声 離子=二=陽離子交換材料主導域相對於該陰 •離子、=界疋位於該陽離子交換材料主導域與 ^陰離子滲透膜之間的一 離子交換材料域之至少一部八传心：1其“混合 及該相^ 3 4刀係女置在該相應第-空間 相應弟一空間t之至少一者内。 I 6.如明求項9之電， 陽離子渗透膜Γ 中該陰離子滲透臈及該 、中之具有Μ苐子交換材料相所鄰近之 123150.doc 200822970 離子濃縮室側表面之至少一 透膜，以使得該第一離子交換透=陽離子渗 料主導域，其中該陽離子滲透膜之=：;輯子交換材 操作側表面部分界定該陽離子渗==側表面的 Γ-操作側表面積部分，該操 離子滲透膜之離子濃縮室侧表 、刀為*亥除 、 主训表面積的至少10% 0 17·如請求項16之電去離子 離子濃縮室内之混合離子交換二 =含-安置在該 施^ # 、枓域，其中該陽離子交 陽離子相對於該陰離子渗透膜之布署界定位於該 Γ 材料主導域與該陰離子渗透膜之間的-相岸 二間，且其中該混合離子交換 Μ 置在該相應空間内。X換材科域之至少-部分係安 18.如請求項16之電去離子裝 離子濃縮室内之陰離子交換材料=包置在該 U 面… I亥陰離子渗透膜之離子濃縮室側表 7 一部分且與該陽離子渗透膜間隔開，且盆中,亥 :離子滲透臈之離子濃縮室側表面之至少一部分界定,： 陰離子渗透膜之離子濃縮室側表面的一操作側表㈣ 分0 A”求項18之電去離子裝置，其進-步包含1置在該 :子心室内之混合離子交換材料域，其中該陰離子交 二材料主導域相對於該陽離子渗透膜之布署界定位於該 :離^換材料主導域與該陽離子渗透膜之間的一相應 間’且其中該陽離子交換材料主導域相對於該阶 123150.doc 200822970 之布署界定位於該陽離子交換材料主導域與 離1離：渗透膜之間的—相應第二空間 合 離子父換材料域、 .^ 一 σ卩分係安置在該相應第一空間 及该相應第二空間中之至少—者内。 20·如請求項9之雷去雜工壯姐 . ^ 子衣置，其中與該陰離子滲透膜及 子f透以之—者的離子濃縮室側表面的實質上 中°」餘Dp刀相比’該陰離子滲透膜及該陽離子滲透膜 (、 者’離子’辰細至側表面的操作側表面部分係最接 ::陰離子渗透膜及該陽離子渗透膜中之一者之相對側 上所安置的一離子排空室之一出口。 空間，且其中該混合離子交換材料域 置在該相應空間内。 泣如請求仙之電絲子裝置，其巾料㈣子渗透膜之 離子漢縮室側表面的實質上任何其餘部分相比，該陰離 子滲透膜之離子濃縮室側表面的操作側表面部分係最接 近該陰離子滲透膜之相對側上所安置的一離子排空室之 一出口。 之電去離子褒置，其進—步包含—安置在該 /辰、、’佰至内之混合離子交換材料域，其中該第一離子 交換材料域相料㈣料料収㈣料滲透膜中 之另-者之布署界定位於該第—離子交換材料域與該陰 離子渗透膜及該陽離子渗透膜中之另一者之間的一相應 少一部分係安 23. 如請求項22之電去離子裝置，其進一 離子濃縮室内之混合離子交換材料域 步包含一安置在該 ，其中該陰離子交 123150.doc 200822970 換材料主導域相對於該陽雜 守μ對於忒％離子滲透膜之布署 ::子交換材料主導域與該陽離子渗透膜之間的= …I其中该混合離子交換材料域之至少— 置在該相應空間内。 刀係女 24.如請求項22之電去離子裝置，其進_步包含 離子濃縮室内之陽離子交換材料主導域，其^陽離= Γ 料主導域鄰近該陽離子滲透膜之離子濃 面的至y—部分且與該陰離子滲透膜 陽離子渗透膜之離子濃縮室側表面之至少二中該 陽離子渗透膜之離子濃縮室側表 定該 分。 J麵作側表面部 項24之電去離子裝置’其中該陽離子滲透膜之離 之離子漢縮室側“的-操作離:Γ透膜 表面積部分為該陽離子渗透膜之離子t…操作側 至少1Q%。 ㈣之離子㈣室側表面積的 26.如請求項25之電去離子裝置，其中 … 離子濃縮室側表面的實質上任何其餘部分相比今^之 子渗透膜之離子濃縮室側表面的操作，该陽離 近該陽離子滲透膜之相對側上所安置的丫分係最接 一出口。 文置的—離子排空室之 27.如請求項24之電去離子裝置，其進…人 :子遭縮室内之混合離子交換材該 換材料主導域相對於該陽離子渗布中^離子交 < I署界定位於該 I23I50.doc 200822970 陰離子錢材料主導域與該陽離子滲透膜之間的一相應 [空間，且其中該陽離子錢材料主導域相對於該陰 離子渗透膜之布署界定位於該陽離子交換材料主導域與 該陰離子渗透臈之間的-相應第二空間，且其中該混合 離子交換材料域之至少—部分係安置在該相應第__空間 及該相應第二空間中之至少一者内。 28. 如請求項16之電去離子裝置，其中與該陽離子渗透膜之 Ο 離子濃縮室側表面的實質上任何其餘部分相比，該陽離 子渗透膜之離子濃縮室側表面的操作侧表面部分係最接 近該陽離子滲透膜之相對側上所安置的-離子排空室之 一出口。 29. =^28之電切子裝置，其進—步包含_安置在該 子浪縮室内之混合離子交換材料域，其中該陽離子交 ，材料主導域相對於該陰離子渗透膜之布署界定位於該 陽離子交換材料主導域盥^Γ _ 、 彳U陰離子滲透膜之間的一相應 工間，且其中該混合離子交換材料域之Μ 置在該相應空間中。 丨刀1糸女 3〇·如請求項28之電去離子裝置，其進一步包含— 離子濃縮㈣之陰離子交換㈣主導域，其巾奸料 父換材料主導域鄰近該陰離子渗透膜之離子濃縮室側表 面的至少一部分且與該陽離子滲透膜間隔開，且兑 陰離子渗透膜之離子濃縮室側表面之至少_部分界―:： 陰離子滲透膜之離子濃蝻吉 I疋口Λ 分。 辰、^目至側表面的—操作側表面部 123150.doc 200822970 31·如請求項30之電去 子濃縮室側表& & $ "，〃中該陰離子滲透膜之離 之離子濃縮室側表面的—摔=界蝴離子渗透膜 表面積部八#作側表面積部分，該操作側 至少10%。 …相之離子漠縮室側表面積的 %，如請求項30之電去離子 離子濃縮室内之、、3人錐不 安置在該 換材料主導= 換材料域，其中該陰離子交 何卄主V域相對於該陽 陰離子交換材心道，卞◊透膜之布署界定位於該 H、 域㈣陽離子渗制之間的-相應 第二間，且其中該陽離子交換材 離子渗透膜之布IP 抖導域相對於該陰 該陰離子㈣膜1 &位於該陽離子交換材料主導域與 離子間的—相應第二空間，且其中該混合 及 、/、3之至夕一部分係安置在該相應第一处間 及该相應第二空間中之至少-者内。 工間 33.種電去離子裝置，其包含： Ο -離子濃縮室’其部分地以第 部分地以一間隔元件定界，其中該第一離子渗^ =亦 陰：：渗透膜及一陽離子滲透膜中之一者；、為 該離子濃縮室内之第-離子交換材料域，i ^弟—離子交換材料域鄰近該 ’、 濃縮室側表面的至少—部分，且其中該第:== 之離子濃縮室側表面的至少一部分界定該第一離 膜:離子濃縮室側表面的一操作側表面部分；& 0透 一安置在該離子濃縮室内之第二離子交換材料域，其 123150.doc -10- 200822970 中該第-離子交換材料域相對於該間隔元件 位於該第-離：交換材料域與該間隔元件之間的第二空 間，且其中該第二離子交換材之 在該第一空間内； 之至一—部分係安置 以使得， =該第，交換材料域所鄰近之離 表面之至少一部分的該第一離 η ο 之情形φ 4隻^ >透膑為陰離子滲透膜 主子交換材料域為一陰離子交換材料 主二“-離子交換材料域為-非陰離子交換材料 :在具有該第—離子交換材料域所鄰近之 側表面之至少一部分的該第— 、’' 搜夕W — 弟離切相為陽離子滲透 、月’ ，U第—離子交換材料域為—陽離子^拖姑 料主導域。 為转離子交換材 34. 如^求項说電去㈣㈣，其巾㈣二離子交換 域鄰近该第一離子交換材料域。 、” 35. 如請求項33之電去離子裝置，並 子滲透膜，且該第-離子…亥間隔元件為第二離 陽離子滲透膜中之另一去 /透Μ及5亥 、農缩室側#5 ，且s亥苐—離子滲透臈之離子 :::側表面的至少—部分界定一操作側 36. 如凊求項35之電去離子 域所鄰近之雜^、* π ，、中具有该離子交換材料 域所郇近之離子濃縮室側表面之至少 子滲透膜為陰離子渗透膜，。刀的该弟一離 、 使仔该離子交換材料域為 123150.doc 200822970 一陰離子交換材料主導域且該第二離子交換材料為一非 陰離子交換材料主導域。 37·如請求項36之電去離子裝置，其進—步包含―安置在該 離子濃縮室内且鄰近該陽離子滲透膜之離子濃縮室側表 面之至少-部分的陽離子交換材料主導域，其中該陽離 膜之離子濃縮室側表面的至少一部分界定該陽離 :渗透臈之離子濃縮室側表面的一操作側表面部分，且 :中该陽離子交換材料主導域相對於該陰離子渗透膜之 :界定第二空間’且其中該非陰離子交換材料主導域 二一Γ合離子交換材料域且該混合離子交換材料域之至 伽安置在該第-空間及該第二空間中之至少一 考内。 38·如請求項35之電去離 U η η ^ 、 八中具有該第一離子交換 材科域所鄰近之離子漠縮室側表面之至少一、 一離子滲透膜為陽雜；、办 、〜苐 ㈣為％離子滲透膜，以使得第—離子交 ”、s為一陽離子交換材料 、 為—非陽離子交換材料主導域導。戍且°亥第-離子交換材料 39.如請求項35之電去離子裝置 定該第一離子渗相之 表面部分界 面積部分，噹摔作制矣’辰、、、至側表面的-操作側表 離子漢縮室側表面積的至少1〇%。 β透膜之 4〇·如請求項39之電去離子 ^ 之籬早、曲… 、，/、中兵該第一離子涞透蹬 ==室側表面的實質上任何其餘 $ 子_至側表面的操作側表面部分係 123150.doc 200822970 最接近該第-離子滲透膜之相對側 空室之一出σ。 ^置的—離子排 41 一種電去離子裝置，其包含·· 離子濃縮室，其部分地以一陰離子滲透臈定 部分地以一陽離子滲透膜定界，子，’、 括-界定該陰離子滲透膜之離子漠縮室臈包 漠縮室側表面，且豆中令陽離；，”表面積的離子 外、 miw離子滲透膜包括— η ο 離子渗透膜之離子漠墙宮彻丨主工+ 面； …細至側表面積的離子濃縮室側表 该離子濃縮室内之第—離子交換材料域，1中 料域鄰近該陰離子滲透膜及該陽離子 ◊透财之-者之離子濃縮室側表面的至少 中該陰離子渗透膜及該陽離子滲透臈中之—者=子: 細室側表面的至少一部分界定： 子滲透膜巾之_者之^、〜 4膜及杨離 者之離子浪細室側表面的一操作 部分’且其中該，離+、、灸、泰 又 γ Μ離子滲相及該陽離子滲透 =之離子濃縮室側表面的操作側表面部分界定該陰離子 滲透膜及該陽離子滲透膜中之一 V 的-操作側表面積部分 U室側表面 、 Μ彳呆作側表面積部分為該p H 子滲透膜及該陽離子渗透心 面積的至少10%，且直中.=者之離子4室側表 滲透膜中之-者之科、子料該陽離子 子/辰％至側表面的實質上 部分相比，該陰離子滲透 、、 可，、餘 、 選膜及该1%離子滲透膜中之一去 之#子1½至側表面的操作側表面部分係最接近該陰離 123150.doc -13 - 200822970 子參透膜及該陽離子滲透膜中之-者之相對側上所安置 的一離子排空室之-出口，且其中該第-離子交 域係與《離子滲透膜及該陽離子滲透膜中之另一者的 離子I缩室側表面之至少一部分間隔開，且其中兮陰離 ===子!透膜中之另-者的離子濃縮:側 膜中之另1^分界定該陰離子滲透鼓㈣離子滲透 *的一操作側表面部分’且其中該陰離子渗 二二：離子滲透膜中之另-者的離子濃縮室側表面 广界疋该陰離子滲透膜及該陽離子渗透 膜中^一者的離子漠縮室側表面之一操作側表面積部 U i透2作側^積部分為㈣離子滲透膜及該陽離子 ◊、t另—者的離子漠縮室側表面積之至少10%, 且其中與贿離子滲透膜及㈣離子料臈巾之另一者 :離子濃縮室側表面之實質上任何其餘部分相比，該陰 2渗透駭㈣離子滲透財之另—者的離子濃縮室 ::面之#作側表面部分係最接近該陰離子滲透膜 :離子渗透膜中之另-者之相對側上所安置的一離子排 空至之一出口； 以使得， 在綠離子滲透膜及該陽離子渗透膜中之具有該第一 離子交換材料域所鄰近之離子濃縮室側表面之至少一部 分的-渗透臈為該陰離子渗透膜之情形中，該第一離子 父換材料域為—陰離子交換材料主導域，且其中該陰離 子父換材料主導域鄰近該陰離子渗透狀離子濃縮室側 123150.doc -14- 200822970 表面的至少一邱八 室側表面的至；：二=該陰離子滲透臈之離子濃縮 室側表面的第—操作：广:陰離子滲透膜之離子濃縮 膜之離子濃縮室側♦面二部分，且其中該陰離子滲透 分，該第面的$ 一操作側表面積部 濃縮室側表面㈣^積# 77為錢離子㈣膜之離子 叫衣面積的至少〗〇0/〇，且苴 Ο 之離子濃縮室側表面Μ —所 ^ 〃邊陰離子滲透膜 %至惻表面的實質上任 離子渗透媒之離子濃縮室側表面的第二=，該陰 係最接近該陰離子渗透媒 表面部分 空室之，，且其中該陰離二二置的-離子排 開，且其辰縮室側表面的至少一部分間隔 、中•離子渗透膜之離子 -部分界定該陽離子滲透膜之：面的至少 操作侧表面部分，且…陽離：：％至側表面的第- 側表面的第-操作❹Γ 膜之離子濃縮室 子濃m矣 ’、面部分界定該陽離子滲透膜之離 子1%至側表面的第一操作側表面積部分 ： 側表面積部分為該陽 ：知作 中與該陽離子積 表面的實質上任何其餘部分相比，該陽離子二、、’至側 子濃縮室側表面的第一操作側二八… 膜之離 子滲透膜之相對側上所安置的-離子yit讀近該陽離 離子排空室之一出口，·且 離二該陽離子渗透膜中之具有該第-換材抖域所鄰近之離子濃縮室側表面之至少一部 123150.doc 200822970 分的一滲透膜為該陽離子滲透膜之情形中，該第一離子 交換材料域為一陽離子交換材料主導域，且其中該陽離 子交換材料主導域鄰近該陽離子滲透膜之離子濃縮室側 表面的至少一部分，且其中該陽離子滲透膜之離子濃縮 室側表面的至少一部分界定該陽離子滲透膜之離子濃縮 室側表面的第二操作側表面部分，且其中該陽離子滲透 膜之離子濃縮室側表面的第二操作側表面部分界定該陽 離子滲透膜之離子濃縮室側表面的第二操作側表面積部 分，該第二操作侧表面積部分為該陽離子滲透膜之離子 濃縮室側表面積的至少1 〇%，且其中與該陽離子滲透膜 之離子濃縮室側表面的實質上任何其餘部分相比，該陽 離子滲透膜之離子濃縮室側表面的第二操作侧表面部分 係最接近該陽離子滲透膜之相對側上所安置的一離子排 空室之一出口，且其中該陽離子交換材料主導域係與該 陰離子滲透膜之離子濃縮室側表面的至少一部分間隔 開，且其中該陰離子滲透膜之離子濃縮室側表面的至少 一部分界定該陰離子滲透膜之離子濃縮室側表面的第二 操作側表面部分，且其中該陰離子滲透膜之離子濃縮室 侧表面的第二操作侧表面部分界定該陰離子滲透膜之離 子濃縮室側表面的第二操作侧表面積部分，該第二操作 側表面積部分為該陰離子滲透膜之離子濃縮室側表面積 的至少1 0%，且其中與該陰離子滲透膜之離子濃縮室側 表面的實質上任何其餘部分相比，該陰離子滲透膜之離 子濃縮室側表面的第二操作側表面部分係最接近該陰離 123150.doc -16- 200822970 透膜之相對側上所安置的-離子排空室之一中 心.如請求項41之電去離子裝置，其進一…：：出口： 離子漠縮室内之混合離子交換材二\，置在该 交換材料域相對於該陰離及陽：遠第-離子 之另一/适膜及该％離子滲透膜中 離子 界定位於該第-離子交換材料域與該陰 空間，曰贫“ 犋中之另-者之間的-相應 f〃"混合離子交換材料域之至少-部分係安 置在该相應空間内。 ，、女 43·,請求項41之電去離子裝置，其中 陽離子滲透臈中之且有节當她 ^ «及5亥 離子w 子交換材料域所鄰近之 :透膜側表面之至少一部分的一渗透膜為該-陰離子 導:Γ=Γ離子交換材料域為-陰離子交換材料主 透膜之料、，亥陰離子交換材料主導域鄰近該陰離子滲 透Μ之離子浪縮室側表面 子滲透膜之離子濃端室……“，且其中該陰離 子今透膜之離子濃飨玄彳日彳主^ 啡 曰鈿至側表面的第-操作側表面部分， ^中f陰離子渗透膜之離子濃縮室側表面的第-操作 笫一透膜之離子濃縮室侧表面的 吟離子炎、^面積部分’該第一操作側表面積部分為該 /參膜之離子濃縮室側表面積的至少10%，且其 其餘部分相比，該二ΠΓ室側表面的實質上任何 第一操作側表面部^最2収離子濃縮室側表面的 刀係取接近該陰離子滲透膜之相對側 123150.doc 200822970 上所安置的一離子排空室之一出口 換材料主導域係與該陽離子渗透膜之離；中=子交 :至少-部分間隔開，且其中該陽離表: 細室側表面的第—操作側表 =之離子浪 透膜之離子濃縮室側表面 -尹该陽離子滲 陽離子滲透膜之離子濃墙室側2作侧表面部分界定該 部分，該第一操作側表1二=的?—操作側表面積 子濃縮室側表面積的至少10%:且：：離子渗透膜之離 膜之離子漠縮室側表面的實與該陽離子渗透 陽離子渗透膜之離子漠縮室❹何其餘部分相比，該 分係最接近該陽離子滲透膜之-操作側表面部 排空室之-出口。相之相對側上所安置的一離子 44. 如請求項43之電去離子 Μ ^ ^ ^ 置，、進一步包含一安置在該 離子》辰纟侣至内之混合離子 換材料主導域相對”陽離域’其中該陰離子交 ㈣^ 對於杨離子渗透膜之布署界定位於該 陰離子父換材料主導域與 ^ ^ %離子滲透膜之間的一相應 工曰’且其中該混合離子交換材料域之至少一部分係安 置在該相應空間中。
2. 45. Pt項43之電去離子農置，其進-步包含-鄰近該陽 子之離子濃縮室側表面之至少一部分的非陰離 子交換材料主導域。 46. 如^項45之電去離子裝置，其中該陽離子渗透膜之離 辰&至側表面的至少一部分界定該陽離子渗透膜之離 123150.doc 200822970 子濃縮室側表面的第二操作 子渗透膜之離子漠縮室側表“第面°;二且其中該陽離 定該陽離子渗透膜之離子濃縮室側表面部分界 面積部分’該第二操作側表、苐作側表 之離++ 面積刀為該陽離子滲透膜 之離子心室側表面積的至少1〇% 膜 、炎i秀^曲 且，、中與該陽離子 參透m之離子濃縮室側表面的實千 比’該陽離子㈣膜之料濃側 H部分相 表面部分係最接近該陽離子的第二操作側 一離子排空室之一出口。 叮女置的 47·如請求項45或46之電去離子 扁兮雜工、曲W α進 步包含一安置 在该離子浪纟倍室内之混合離子 子交換材料主導域相對㈣陽離：域，其中該陰離 、^ %離子滲透膜之布署界 於該陰離子交換材料主盥不 相應第-空間，且” 子渗透膜之間的- ϋ 於該陰離子渗透膜㈣子交換材料主導域相對 " '布署界疋位於該陽離子交換材料主 導域與該陰離子渗制之間的―相應mu 該=離子交換材料域之至少—部分係安置在該相應第 二間及该相應第二空間中之至少一者内。 48·如清求項41之雷麥離；賠 陽離子滲透膜中之㈣離子渗透膜及該 、 ’、q弟離子父換材料域所鄰近之 離子濃縮室側表面之至少—部分的一渗透膜為該陽離子 :透膜4第—離子交換材料域為-陽離子交換材料主 導域’且其中該陽離子交換材料主導域鄰近該陽離子滲 透膜之離子濃縮室側表面的至少-部分，且其中該陽離 123150.doc -19- Γ Ο 200822970 子滲透膜之離子“室側表㈣至少 子渗透膜之離子濃縮室側表 ：:界疋該陽離 且其中該陽離子渗透膜之離子濃縮：:：側表：部分， 側表面邻八灵—— 表面的第二摔作 "表面。“界定該陽離子滲透膜 ㈣ 第二操作侧表面積部分， 4至側表面的 陽離子渗透膜之離子I缩室側二部分為該 中與該陽離子滲透膜之離子I =至1州，且其 其餘部分相比’該陽離子滲透膜之離子任何 第二操作側表面部分係最 ：：至側表面的 上所安置的-離子排空室之4離切透膜之相對側 換材料主導域係與該陰離子渗透:二=陽離子交 的至少-部分間隔開，且…二：子-縮室側表面 縮室側表面的至少一部八；：陰離子渗透臈之離子濃 縮室側表面的第二操作之離子濃 陰離子渗透膜之離子二的::操作側表面部分界定該 部分，該第二操作側表 子濃縮室側表面積的至心且為=子渗透膜之離 膜之離子濃縮室側表面的Ί陰離子滲透 陰離子滲透膜之離子濃縮二:餘部分相比’該 分係最接近該陰離子渗透膜之=弟二:作側表面部 排空室之一出口。 、貝1上所安置的一離子 49. 如睛求項4 8之電去離子裝 離子濃縮室内之混合離子 置其進一步包含一安置在該 交換材料域中該陽離子交 123150.doc -20. 200822970 換材料主導域相對於該_ ^ 邊陰離子滲透胲之布署界定位於該 Γ子交換材料主導域與該陰離子渗透膜之間的-相應 工間，且其中錢合離子交換材料域之至少—部分係安 置在該相應空間中。 50. 如請求項48之電去離子梦罟甘Α μ 雕于衣置，其進一步包含一鄰近該 離子滲透膜之離子濃縮室側^ 子交換材料主導域。μ之n分的非陽離 51. 如請求項50之電去離子裝置，立牛 μ工、曲c & 一進 乂包3 一安置在該 “至内之混合離子交換材料域，其中該陽離子交 換材枓主導域相對於該陰離子滲透膜之 ^ 陽離子交換材料主導域盥兮 、，疋位於該 第-空間，…：！ 子滲透膜之間的-相應 a ’、 非陽離子交換材料主導域相對於詨 陽離子滲透膜之布署界$彳 ^ ; 、 疋位於該非陽離子交換材斜古道 域與該陽離子滲透膜之間的_ 、" 混合離子交換材料域之至少 ^ ν 且一 ？ $ Ο < i V —部分係安置在 空間及該相應第二空間中4 P , 相應弟一 间甲之至少一者内。 52. 如請求項42之電去離子裝罟 ’，、中該混合離子交拖鉍科 域鄰近遠第一離子交換材料域。 、；、 53·如請求項2之電去離子裝置， 、 丹甲该混合離子$拖从抓 域鄰近該第一離子交換材料域。 又換材枓 123150.doc 21