(57)【要約】【課題】  非通水状態においてイオン交換樹脂から溶出する有機物等を洗浄する洗浄運転を、毎日所定時刻に行なう軟水器を提供する。【解決手段】  本発明の軟水器は、イオン交換樹脂９に被処理水を通水させて軟水化処理を行う軟水器１であって、  イオン交換樹脂９が充填されたイオン交換樹脂充填槽２と、  イオン交換樹脂９を再生するための塩水１４を貯めるための塩水タンク４と、  イオン交換樹脂充填槽２内のイオン交換樹脂９に被処理水を通水させて軟水化する軟水化運転、イオン交換樹脂充填槽２の内部を洗浄する洗浄運転、塩水タンク４内の塩水１４をイオン交換樹脂充填槽２内のイオン交換樹脂９に通水させてイオン交換樹脂９を再生する再生運転、および塩水タンク４の内部に水を供給する給水運転を切り替える制御部１３と、を備えている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン交換樹脂に被処理水を通水させて軟水化処理を行う軟水器であって、
イオン交換樹脂が充填されたイオン交換樹脂充填槽と、
イオン交換樹脂を再生するための塩水を貯めるための塩水タンクと、
前記イオン交換樹脂充填槽内の前記イオン交換樹脂に被処理水を通水させて軟水化する軟水化運転、前記イオン交換樹脂充填槽の内部を洗浄する洗浄運転、前記塩水タンク内の前記塩水を前記イオン交換樹脂充填槽内の前記イオン交換樹脂に通水させてイオン交換樹脂を再生する再生運転、および前記塩水タンクの内部に水を供給する給水運転を切り替える制御部と、を備え、
前記制御部が、所定の時刻に前記洗浄運転が行なわれるように制御する、軟水器。
【請求項２】
前記所定の時刻が、午前０時から午前６時の間である、請求項１の軟水器。
【請求項３】
前記所定の時刻が毎日同じ時刻である、請求項１または２の軟水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン交換樹脂が充填されたイオン交換樹脂充填槽に被処理水を通水させて軟水化処理を行う軟水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン交換樹脂を用いた軟水器は、通水が行なわれずにイオン交換樹脂充填槽内に溜まった被処理水が長時間継続すると、イオン交換樹脂充填槽内の被処理水にイオン交換樹脂から有機物等が溶出し、これら有機物等によって被処理水が着色されてしまう。そのため、イオン交換樹脂充填槽に通水されない状態（以下、非通水状態とする）が一定時間継続すると、自動的にイオン交換樹脂充填槽内の洗浄運転を行なう軟水器が提案されている。（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２４６３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に提案されている軟水器は、非通水状態が一定時間継続してから洗浄運転を行うので、非通水状態が開始した時刻によって洗浄運転が開始される時間帯が毎回異なってくる。例えば、通水頻度が高い夕刻の時間帯に洗浄運転が開始されることもある。洗浄運転中に通水が行なわれると、原水入口管から入った被処理水が、そのまま軟水出口管へ流出してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）上記課題を解決する本発明の軟水器は、イオン交換樹脂に被処理水を通水させて軟水化処理を行う軟水器であって、
イオン交換樹脂が充填されたイオン交換樹脂充填槽と、
イオン交換樹脂を再生するための塩水を貯めるための塩水タンクと、
上記イオン交換樹脂充填槽内の上記イオン交換樹脂に被処理水を通水させて軟水化する軟水化運転、上記イオン交換樹脂充填槽の内部を洗浄する洗浄運転、上記塩水タンク内の前記塩水を上記イオン交換樹脂充填槽内の上記イオン交換樹脂に通水させてイオン交換樹脂を再生する再生運転、および上記塩水タンクの内部に水を供給する給水運転を切り替える制御部と、を備え、
上記制御部が、所定の時刻に前記洗浄運転が行なわれるように制御する。
【０００６】
（２）本発明の軟水器は、上記所定の時刻が午前０時から午前６時の間であることが好ましい。
【０００７】
（３）本発明の軟水器は、上記所定の時刻が毎日同じ時刻であってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の軟水器は、毎日所定の時刻にイオン交換樹脂充填槽内の洗浄運転を実施するように設定できる。そのため、洗浄運転中に通水を行なうと原水入口管から流れる被処理水が軟水出口管へ流出してしまうが、所定の時刻を通水を行わない時間帯に設定することで、このような不具合を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の軟水器の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図２は、図１の軟水器での軟水化運転時の水の流れを示す概略図である。
【図３】図３は、図１の軟水器での逆洗浄運転時の水の流れを示す概略図である。
【図４】図４は、図１の軟水器での再生運転時の水の流れを示す概略図である。
【図５】図５は、図１の軟水器での正洗浄運転時の水の流れを示す概略図である。
【図６】図６は、図１の軟水器での給水運転時の水の流れを示す概略図である。
【図７】図７は、実施形態１での洗浄再生給水運転および洗浄運転の実施タイミングを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[軟水器の構成]
本発明の軟水器の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１を参照する。軟水器１は、イオン交換樹脂９を収納したイオン交換樹脂充填槽２、イオン交換樹脂充填槽２の上面に原水などの通水方向を切替えるコントロールバルブ３、コントロールバルブ３を制御する制御部１３、およびイオン交換樹脂を再生する塩水１４を貯めるための塩水タンク４で構成されている。コントロールバルブ３には、原水を供給する原水入口管５、軟水を供給する軟水出口管６、および排水出口管７がそれぞれ連設されている。塩水タンク４とイオン交換樹脂充填槽２とはコントロールバルブ３を介して塩水管１２で連設されている。
【００１１】
イオン交換樹脂充填槽２は、内部に所定量のイオン交換樹脂９が充填された有底筒形の容器である。原水入口管５から供給される原水が被処理水となって、コントロールバルブ３および上部フィルタ１０を介してイオン交換樹脂充填槽２内に流入される。そして、被処理水がイオン交換樹脂充填槽２内を通過することによって軟水化処理されて軟水となる。軟水は下部フィルタ１１から集水管８に入り、集水管８を通って、コントロールバルブ３を介して軟水出口管６から流出する。
【００１２】
上部フィルタ１０は、イオン交換樹脂９は漏らさず、被処理水は通過させるフィルタ機能を有する。そのため、上部フィルタ１０に形成されている開口の大きさはイオン交換樹脂９の粒径よりも小さくなっている。また、通水での圧力損失を低減させるため、上部フィルタ１０の開口率は強度の許す限り大きい方が好ましい。また、同様に下部フィルタ１１の開口率も強度の許す限り大きい方が好ましい。
【００１３】
制御部１３は、軟水器の各部を制御するマイコンを備えた制御基板で構成されている。制御部１３には、後述するイオン交換樹脂９の再生運転や洗浄運転を開始するかどうかを判断するための計時手段としてのタイマーＡ、イオン交換樹脂充填槽２への積算通水量をカウントするカウンター、およびイオン交換樹脂充填槽２への総通水量をカウントするカウンターを備えている。
【００１４】
[軟水器の動作]
次に、このように構成された軟水器１の動作について説明する。軟水器１は、軟水を供給する軟水化運転の他に、逆洗浄運転、再生運転、正洗浄運転、給水運転などの各種の運転を行う。軟水器１に備えられた制御部１３の制御によって、適時にイオン交換樹脂９の再生運転や逆洗浄運転が自動的に行なわれる。なお、本願では、逆洗浄運転と正洗浄運転とを合わせて洗浄運転と称する。
【００１５】
[軟水化運転]
軟水化運転について図２を用いて説明する。軟水化運転は、被処理水である原水を軟水化する工程である。原水入口管５から供給される被処理水を、コントロールバルブ３を介して上部フィルタ１０に流入させ、上部フィルタ１０からイオン交換樹脂充填槽２内を下向きに流す。そして、イオン交換樹脂９の作用により硬水である被処理水を軟水にする。その後、軟水を下部フィルタ１１に流入させ、集水管８を通してコントロールバルブ３を介して軟水出口管６に流出する。
【００１６】
[逆洗浄運転]
逆洗浄運転について図３を用いて説明する。逆洗浄運転は、イオン交換樹脂充填槽２に軟水化運転と逆方向の通水を行ってイオン交換樹脂９に付着した異物を排出する工程である。制御部１３によりコントロールバルブ３を切替えて、原水入口管５からの原水を、コントロールバルブ３を介して、集水管８を通して下部フィルタ１１に流入させる。そして原水を、イオン交換樹脂充填槽２の内部を下側から上側に向かって流し、上部フィルタ１０に流入させる。最後に、異物を含んだ原水を、コントロールバルブ３を介して排水出口管７から排出する。
【００１７】
[再生運転]
再生運転について図４を用いて説明する。再生運転は、イオン交換樹脂充填槽２内のイオン交換樹脂９に塩水を流して、イオン交換樹脂９の再生処理を行う工程である。制御部１３によりコントロールバルブ３を切替えて、塩タンク４内の塩水１４を、塩水管１２を通し、コントロールバルブ３を介して上部フィルタ１０に流入させる。そして塩水を、上部フィルタ１０からイオン交換樹脂充填槽２内を下向きに流し、イオン交換樹脂９の再生を行う。イオン交換樹脂９の再生処理に使われた塩水を、下部フィルタ１１に流入させ、集水管８を通してコントロールバルブ３を介して排水出口管７から排出する。
【００１８】
[正洗浄運転]
正洗浄運転について図５を用いて説明する。正洗浄運転は、イオン交換樹脂充填槽２に軟水化運転と同じ方向の通水を行って配管内に残った塩水などを洗浄して排出する工程である。制御部１３によりコントロールバルブ３を切替えて、原水入口管５からの原水を、コントロールバルブ３を介して上部フィルタ１０に流入させる。そして原水を、上部フィルタ１０からイオン交換樹脂充填槽２内を下向きに流し、下部フィルタ１１に流入させ、集水管８を通してコントロールバルブ３を介して排水出口管７から排出する。
【００１９】
[給水運転]
給水運転について図６を用いて説明する。給水運転は、イオン交換樹脂９の再生運転の前の、塩水１４を生成するための工程である。制御部１３によりコントロールバルブ３を切替えて、原水入口管５からの原水を、コントロールバルブ３を介して塩水管１２に通し、塩水タンク４へ所定の分量だけ給水する。
【実施例】
【００２０】
本発明の軟水器を実際に運転させる手順を説明する。なお、以下の説明は本発明の好適な実施形態を示すものであって、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の範囲内で他の実施形態でも実施ができる。
【００２１】
＜実施形態１＞
図７は、軟水器１での各種運転の実施タイミングを示すフローチャートである。軟水器１の制御部１３へ電気が供給された直後に、制御部１３は、洗浄給水運転完了後からの経過時間を監視するタイマーＡのカウントと、洗浄給水運転完了後からの通水量の積算値を監視する積算量カウンターのカウントを開始する（ステップＳ１）。
【００２２】
本実施形態では、再生運転や洗浄運転を開始する時刻を設定時刻としている。本実施形態では再生運転や洗浄運転を、使用頻度が比較的少ない午前０時から午前６時の間、好ましくは午前３時に行うように設定されている。制御部１３は現在の時刻が設定時刻か否かを判断する(ステップＳ２)。現在の時刻が設定時刻になると(ステップＳ２の判断が「ＹＥＳ」)、ステップＳ３に進む。図７では設定時刻が午前３時に設定されている。
【００２３】
なお、ステップＳ２の設定時刻は、軟水器の使用頻度などに応じて適宜変更できる。たとえば、夜間勤務等で午前３時の使用頻度が多い場合は、午後３時に再生運転や洗浄運転が行われるように設定することもできる。
【００２４】
また、曜日毎に使用頻度が異なるのであれば、曜日毎に設定時刻を変えることもできる。例えば、月曜日は午前４時、火曜日は午前５時といったように設定することもできる。
【００２５】
タイマーＡと積算量カウンターは、イオン交換樹脂９の再生運転を行うタイミングを決定する。本実施形態では再生運転を９日ごとまたは積算通水量１．９トンごとに行うように設定されている。制御部１３は、先ずタイマーＡのカウント値が９日未満であるか否かを判断する(ステップＳ３)。タイマーＡのカウントが９日未満であると（ステップＳ３が「ＹＥＳ」）、次に積算通水量のカウント値が１．９トン未満であるか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００２６】
ステップＳ４の設定積算量は、被処理水の硬度に応じて適宜変更できる。例えば、被処理水栓の硬度が高い場合は被処理水栓の処理量が少なくなるため、１．５トンごとなど短い間隔で再生運転が行われるように設定することもできる。
【００２７】
制御部１３は、タイマーＡのカウントが９日以上になると（ステップＳ３の判断が「ＮＯ」）、コントロールバルブ３の流路を切り替えて、イオン交換樹脂９の再生運転を行う（ステップＳ６）。本実施形態では、再生運転の前に先ず逆洗浄運転を行い、再生運転の後に正洗浄運転と給水運転をこの順に行う。この逆洗浄運転、再生運転、正洗浄運転および給水運転をこの順に行う一連の運転を洗浄再生給水運転と称する。そしてイオン交換樹脂９の洗浄再生給水運転が完了すると、制御部１３はタイマーＡのカウントおよび積算量カウンターのカウントをリセットする(ステップＳ７)。タイマーＡと積算量カウンターは再びカウントを開始し（ステップＳ１）、イオン交換樹脂９の再生運転後の経過時間や積算通水量を測定する。
【００２８】
また、制御部１３は、タイマーＡのカウントが９日未満であっても（ステップＳ３の判断が「ＹＥＳ」）、積算通水量が１．９トン以上になると（ステップＳ４の判断が「ＮＯ」）、上述と同様に、コントロールバルブ３の流路を切り替えて、イオン交換樹脂９の洗浄再生給水運転を行う（ステップＳ６）。
【００２９】
一方、経過日数が９日未満で（ステップＳ３の判断が「ＹＥＳ」）、積算通水量が１．９トン未満であり(ステップＳ４の判断が「ＹＥＳ」)、なおかつ軟水器１に通水が無い場合には、イオン交換樹脂充填槽２内の被処理水がイオン交換樹脂充填槽２内に滞留した状態となる。この状態が長く続くとイオン交換樹脂９から浸出する有機物等によって被処理水が着色されてしまうので、イオン交換樹脂充填槽２内を洗浄する必要がある。そのため、本実施形態の軟水器１では、経過日数が９日未満で（ステップＳ３の判断が「ＹＥＳ」）、積算通水量が１．９トン未満であっても(ステップＳ４の判断が「ＹＥＳ」)、設定時刻になると、イオン交換樹脂充填槽２内の洗浄運転（逆洗浄運転と正洗浄運転）を行う。洗浄運転を所定時間行うことで、イオン交換樹脂９に付着した異物が除去され、さらに配管内に残った塩水を排出するのに必要な分量の原水がイオン交換樹脂充填槽２に供給される。
【００３０】
本実施形態１では上記のように動作するので、毎日設定時刻になると(ステップＳ２の判断が「ＹＥＳ」) 、ステップＳ５またはステップＳ６に進み、逆洗浄運転と正洗浄運転、すなわち洗浄運転が行われる。
【００３１】
＜水質の測定＞
２４時間毎に洗浄運転を行うことで十分かどうかを確認するために、イオン交換樹脂充填槽２内の滞留水の水質を測定した。測定する水質の項目は、濁度、色度、および化学的酸素要求量とした。濁度および色度は、日本殿色工業株式会社製ＷＡＴＥＲ  ＡＮＡＬＹＺＥＲ  ＷＡ６０００を用いて測定した。化学的酸素要求量（以下、ＣＯＤ）は、ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２−１７  滴定法に従い、ＣＯＤＭｎの値を滴定によって測定した。
【００３２】
原水をｐＨ７．５±０．５のＲＯ水とし、イオン交換樹脂充填槽２にＲＯ水を満たし、塩水タンク４に塩水１４を満たした。次いで上記実施形態１での洗浄再生給水運転を１サイクルとして、これを２サイクル行った。その後、原水入口管２から２ＬのＲＯ水をイオン交換樹脂充填槽２へ流し、軟水出口管６から出てきた水を採水した。この水を浸漬液原水とし、浸漬液原水の水質を測定した。
【００３３】
なお、色度、濁度およびＣＯＤＭｎの増加量については、国毎に基準が異なっており、例えば、色度の増加量は５．０度以下、濁度の増加量は０．５度以下、ＣＯＤＭｎの増加量は２．０ｍｇ／Ｌ以下を基準としている国もある。
【００３４】
(実験１)
洗浄再生給水運転を２サイクル行い、そのまま２４時間放置した。２４時間後に、イオン交換樹脂充填槽２内の滞留水を採水するために、原水入口管２から２ＬのＲＯ水をイオン交換樹脂充填槽２へ流した後、軟水出口管６から出てきた水を採水した。この水の水質を測定し、２４時間後の水の水質と浸漬液原水の水質とを対比して、色度、濁度、およびＣＯＤＭｎの増加量を測定した。色度、濁度、ＣＯＤＭｎの増加量はいずれも非常に小さい値であった。色度、濁度、ＣＯＤＭｎの増加量を表１にまとめた。上記の基準を満たしていた。
【００３５】
(実験２)
７２時間放置した以外は、実験１と同様にして、色度、濁度、およびＣＯＤＭｎの増加量を測定した。色度、濁度、ＣＯＤＭｎの増加量は、いずれも２４時間後の結果を上回っていた。色度、濁度、ＣＯＤＭｎの増加量を表１にまとめた。上記の基準を満たしていなかった。  
【００３６】
【表１】
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【符号の説明】
【００３７】
１  軟水器
２  イオン交換樹脂充填槽
３  コントロールバルブ
４  塩水タンク
５  原水入口管
６  軟水出口管
７  排水出口管
８  集水管
９  イオン交換樹脂
１０  上部フィルタ
１１  下部フィルタ
１２  塩水管
１３  制御部
１４  塩水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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