(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水供給通路、食塩水供給通路、導出通路及び排水通路を備えるとともに、流入通路及び流出通路を有し陽イオン交換樹脂を収容するイオン交換槽を備え、また前記被処理水供給通路、食塩水供給通路、導出通路及び排水通路と前記流入通路及び流出通路の連通接続を切り替える切換手段を備えて、イオン交換モードにて前記被処理水供給通路と前記流入通路を連通接続させるとともに前記導出通路と前記流出通路を連通接続させて前記被処理水供給通路から前記流入通路と前記流出通路を通して前記導出通路に流れる被処理水を前記イオン交換槽にて軟水化処理し、イオン再生モードにて少なくとも前記食塩水供給通路と前記流出通路を連通接続させるとともに前記流入通路と前記排水通路を連通接続させて前記食塩水供給通路から前記流出通路と前記流入通路を通して前記排水通路に流れる食塩水により前記イオン交換槽内の陽イオン交換樹脂を再生処理するように構成した再生可能な軟水器において、食塩水を貯留する食塩水貯留槽に前記食塩水供給通路を接続し、前記食塩水貯留槽から供給される食塩水を消費する処理槽への給水通路の上流部に前記被処理水供給通路を接続するとともに下流部に前記導出通路を接続したことを特徴とする軟水器。
【請求項２】
前記処理槽が電解水生成装置の電解処理槽であることを特徴とする請求項１記載の軟水器。
【請求項３】
前記処理槽が冷塩水処理機の冷塩水貯留処理槽であることを特徴とする請求項１記載の軟水器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は食塩水を消費する処理槽（例えば、電解水生成装置の電解処理槽または冷塩水処理機の冷塩水貯留処理槽）に給水される水を軟水化処理するために組付けられる軟水器。
【０００２】
【従来の技術】
市販の再生可能な軟水器は、被処理水供給通路、食塩水供給通路、導出通路及び排水通路を備えるとともに、流入通路及び流出通路を有し陽イオン交換樹脂を収容するイオン交換槽を備え、また前記食塩水供給通路に接続され前記陽イオン交換樹脂を再生するための食塩水を収容する貯留槽を備えるとともに、前記被処理水供給通路、食塩水供給通路、導出通路及び排水通路と前記流入通路及び流出通路の連通接続を切り替える切換手段を備えていて、イオン交換モードにて前記被処理水供給通路と前記流入通路を連通接続させるとともに前記導出通路と前記流出通路を連通接続させて前記被処理水供給通路から前記流入通路と前記流出通路を通して前記導出通路に流れる被処理水を前記イオン交換槽にて軟水化処理し、またイオン再生モードにて少なくとも前記食塩水供給通路と前記流出通路を連通接続させるとともに前記流入通路と前記排水通路を連通接続させて前記食塩水供給通路から前記流出通路と前記流入通路を通して前記排水通路に流れる食塩水により前記イオン交換槽内の陽イオン交換樹脂を再生処理するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、市販の再生可能な軟水器は、陽イオン交換樹脂を再生するための食塩水を収容する専用の貯留槽を備えるとともに、前記被処理水供給通路、食塩水供給通路、導出通路及び排水通路と前記流入通路及び流出通路の連通接続を切り替える切換手段を独自に制御する制御装置を備えている。このため、当該軟水器はそれ自体かなりの大型のものであってその製造コストが高く、当該軟水器を電解水生成装置や冷塩水処理機等の機器に付設すると、当該機器が大型になって製造コストが増大する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の問題に対処するため、本発明の一実施形態においては、被処理水供給通路、食塩水供給通路、導出通路及び排水通路を備えるとともに、流入通路及び流出通路を有し陽イオン交換樹脂を収容するイオン交換槽を備え、また前記被処理水供給通路、食塩水供給通路、導出通路及び排水通路と前記流入通路及び流出通路の連通接続を切り替える切換手段を備えて、イオン交換モードにて前記被処理水供給通路と前記流入通路を連通接続させるとともに前記導出通路と前記流出通路を連通接続させて前記被処理水供給通路から前記流入通路と前記流出通路を通して前記導出通路に流れる被処理水を前記イオン交換槽にて軟水化処理し、イオン再生モードにて少なくとも前記食塩水供給通路と前記流出通路を連通接続させるとともに前記流入通路と前記排水通路を連通接続させて前記食塩水供給通路から前記流出通路と前記流入通路を通して前記排水通路に流れる食塩水により前記イオン交換槽内の陽イオン交換樹脂を再生処理するように構成した再生可能な軟水器において、食塩水を貯留する食塩水貯留槽に前記食塩水供給通路を接続し、また前記食塩水貯留槽から供給される食塩水を消費する処理槽への給水通路の上流部に前記被処理水供給通路を接続するとともに下流部に前記導出通路を接続したことを特徴とする軟水器が提供される。なお、本発明の実施にあたって、前記処理槽は電解水生成装置の電解処理槽または冷塩水処理槽機の冷塩水貯留処理槽であってもよい。
【０００５】
【発明の作用・効果】
本発明による軟水器においては、軟水器をイオン交換モードとすることにより、切換手段にて被処理水供給通路と流入通路を連通接続させるとともに導出通路と流出通路を連通接続させて、被処理水供給通路から流入通路と流出通路を通して導出通路に流れる被処理水をイオン交換槽にて軟水化処理することができる。また、軟水器をイオン再生モードとすることにより、切換手段にて少なくとも食塩水供給通路と流出通路を連通接続させるとともに流入通路と排水通路を連通接続させて、食塩水貯留槽内の食塩水を食塩水供給通路から流出通路を通してイオン交換槽内へ供給し更に流入通路及び排水通路を通してイオン交換槽外へ排出することができて、イオン交換槽に収容されている陽イオン交換樹脂を食塩水にて再生することができる。
【０００６】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した軟水器においては、イオン再生モードにて陽イオン交換樹脂の再生液として、処理槽にて消費される食塩水を貯留する食塩水貯留槽内の食塩水が使用される。このため、陽イオン交換樹脂の再生専用の食塩水を収容する容器が不要であり、同容器を装備した市販の軟水器を採用する場合に比較して、当該軟水器を付設した機器が小型となって設置すべき占用空間が小さくなり、またコストの低減を図ることができる。また、当該軟水器を付設する機器が備える制御装置によって当該軟水器の切換手段をも切り換え制御することができるため、当該軟水器に独自の制御装置が不要であり、一層のコストの低減を図ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態を示していて、この実施形態は電解処理槽１１、食塩水貯留槽１２、制御装置１３、直流電源１４等を備える電解水生成装置に軟水器２０を付設したもので、電解処理槽１１に所定濃度の希薄食塩水を供給する給水通路１５の主管路１５ａに軟水器２０が介装されている。給水通路１５は、主管路１５ａと、同主管路１５ａから分岐する一対の分岐管路１５ｂ，１５ｃによって構成されていて、主管路１５ａには塩濃度センサ１５ｄと流量センサ１５ｅが介装され、また各分岐管路１５ｂ，１５ｃには手動式の流量調整弁１５ｆ，１５ｇがそれぞれ介装されている。なお、流量センサ１５ｅは、流量の異常を検出するために設けられていて、各流量調整弁１５ｆ，１５ｇの下流にそれぞれ設けて実施することも可能である。
【０００８】
電解処理槽１１は、槽本体１１ａの内部をイオン透過能を有する隔膜１１ｂにて区画されていて、陽極１１ｃを収容する陽極室１１ｄと陰極１１ｅを収容する陰極室１１ｆが形成されている。また、陽極１１ｃおよび陰極１１ｅは直流電源１４の正極および負極に接続されている。これにより、給水通路１５を通して所定濃度の希薄食塩水が電解処理槽１１の各電極室１１ｄ，１１ｆに供給されると、電解処理槽１１内にて有隔膜電解がなされ、陽極室１１ｄでは次亜塩素酸を主要成分とする酸性水が生成され、かつ陰極室１１ｆでは水酸化ナトリウムを主要成分とするアルカリ性水が生成される。なお、生成された酸性水およびアルカリ性水は各流出管路１１ｇ，１１ｈを介して電解処理槽１１の外部へ流出される。
【０００９】
食塩水貯留槽１２は、食塩Ｓを網１２ａに入れて収容するとともに、水道管１９から電磁式常閉型の開閉弁１６ａを通して原水供給管路１６に供給される水道水が食塩Ｓに向けて供給されるように構成されていて、内部には飽和食塩水が収容されるようになっている。開閉弁１６ａの開閉作動は、食塩水貯留槽１２に設けた水位センサ（図示省略）の検出信号に基づいて制御装置１３により制御されるようになっていて、食塩水貯留槽１２内に収容される飽和食塩水の量（水位）が所定範囲に維持されるようになっている。
【００１０】
また、食塩水貯留槽１２内の飽和食塩水は、定量供給ポンプ１７ａを介装した濃食塩水供給管路１７を通して、電磁式常閉型の開閉弁１８ａを通して水道管１９から原水供給管路１８に供給される水道水に、供給されるように構成されていて、定量供給ポンプ１７ａが主管路１５ａに介装した塩濃度センサ１５ｄの検出信号に基づいて制御装置１３によりフィードバック制御されることにより、濃食塩水供給管路１７を通して供給される飽和食塩水と原水供給管路１８を通して供給される水道水が主管路１５ａの上流側端部１５ａ１にて混合されて所定濃度の希薄食塩水に調製されるようになっている。
【００１１】
軟水器２０は、再生可能な軟水器であり、図１及び図２に示したように、主管路１５ａの上流側端部１５ａ１に接続された被処理水供給通路２１ａ、食塩水貯留槽１２に接続管２９ａを介して接続された食塩水供給通路２１ｂ、下流側の主管路１５ａに接続された導出通路２１ｃ及び排水管２９ｂに接続された排水通路２１ｄを備えるとともに、流入通路２２ａ及び流出通路２２ｂを有しナトリウムイオン交換型の陽イオン交換樹脂２２ｃを収容するイオン交換槽２２を備えている。
【００１２】
また、軟水器２０は、被処理水供給通路２１ａ、食塩水供給通路２１ｂ、導出通路２１ｃ及び排水通路２１ｄと流入通路２２ａ及び流出通路２２ｂの連通接続を切り替える切換手段としての４方切換弁２３ａと開閉弁２３ｂ，２３ｃを備えている。４方切換弁２３ａ及び開閉弁２３ｂ，２３ｃは制御装置１３によって制御されるものであり、制御装置１３によってイオン交換モードとされると、４方切換弁２３ａが被処理水供給通路２１ａと流入通路２２ａを連通接続させ４方切換弁２３ａと開閉弁２３ｂを接続する接続通路２１ｅと排水通路２１ｄの連通を遮断させる状態に切り換えられるとともに、両開閉弁２３ｂ，２３ｃが閉じて流出通路２２ｂが導出通路２１ｃにのみ連通する状態となり、また制御装置１３によってイオン再生モードとされると、４方切換弁２３ａが被処理水供給通路２１ａと接続通路２１ｅを連通接続させ流入通路２２ａと排水通路２１ｄを連通接続させる状態に切り換えられるとともに、両開閉弁２３ｂ，２３ｃが開いて流出通路２２ｂ及び導出通路２１ｃに食塩水供給通路２１ｂ及び接続通路２１ｅが連通接続される状態となる。
【００１３】
このため、イオン交換モードでは、被処理水供給通路２１ａから流入通路２２ａ及び流出通路２２ｂを通して導出通路２１ｃに流れる希薄食塩水（被処理水）がイオン交換槽２２の陽イオン交換樹脂２２ｃにて軟水化処理され、またイオン再生モードでは、被処理水供給通路２１ａから接続通路２１ｅと導出通路２１ｃを通して流出通路２２ｂに希薄食塩水が流れて、この希薄食塩水の流れによって食塩水供給通路２１ｂから飽和食塩水が吸引充填されて、濃食塩水が流出通路２２ｂと流入通路２２ａを通して排水通路２１ｄに流れ、この濃食塩水の流れによりイオン交換槽２２内の陽イオン交換樹脂２２ｃが再生処理される。なお、本実施形態においては、イオン再生モードでも導出通路２１ｃを通して主管路１５ａに希薄食塩水が流れるように構成したが、このイオン再生モードでは、食塩水供給通路２１ｂから流出通路２２ｂに濃食塩水が流れる構成のみが必須であり、主管路１５ａに希薄食塩水が流れないように構成して実施することも可能である。
【００１４】
制御装置１３は、マイクロコンピュ−タおよび各駆動回路を主要構成部品とするもので、塩濃度センサ１５ｄ、流量センサ１５ｅ、定量供給ポンプ１７ａ、開閉弁１６ａ，１８ａ及び直流電源１４にそれぞれ接続されるとともに、軟水器２０内の４方切換弁２３ａ及び開閉弁２３ｂ，２３ｃにそれぞれ接続されていて、制御プログラムに基づいて、定量供給ポンプ１７ａの駆動、開閉弁１６ａ，１８ａの開閉動作及び各電極１１ｃ，１１ｅに付与する電気量を制御するとともに、４方切換弁２３ａの切り換え動作及び開閉弁２３ｂ，２３ｃの開閉動作を制御するようになっている。
【００１５】
上記のように構成した本実施形態においては、イオン交換モードでの電解生成運転時、開閉弁１８ａが開かれるとともに塩濃度センサ１５ｄの検出信号に基づいて定量供給ポンプ１７ａの駆動が制御され、また軟水器２０にて４方切換弁２３ａが被処理水供給通路２１ａと流入通路２２ａを連通接続させるとともに接続通路２１ｅと排水通路２１ｄの連通を遮断させる状態に切り換えられるとともに、両開閉弁２３ｂ，２３ｃが閉じて流出通路２２ｂが導出通路２１ｃにのみ連通する状態となる。
【００１６】
このため、主管路１５ａの上流側端部１５ａ１にて混合されて調製された所定濃度の希薄食塩水が軟水器２０の被処理水供給通路２１ａから流入通路２２ａ及び流出通路２２ｂを通して導出通路２１ｃに流れる過程にてイオン交換槽２２の陽イオン交換樹脂２２ｃにより軟水化処理され、主管路１５ａから各分岐管路１５ｂ，１５ｃと各流量調整弁１５ｆ，１５ｇを通して電解処理槽１１の陽極室１１ｄおよび陰極室１１ｆに供給される。電解処理槽１１では制御装置１３の制御下にて有隔膜電解が行われ、陽極室１１ｄでは酸性水が生成されて流出管路１１ｇから流出され、陰極室１１ｆではアルカリ性水が生成されて流出管路１１ｈから流出される。
【００１７】
一方、イオン再生モードでの電解生成運転時には、開閉弁１８ａが開かれるとともに塩濃度センサ１５ｄの検出信号に基づいて定量供給ポンプ１７ａの駆動が制御され、また軟水器２０にて４方切換弁２３ａが被処理水供給通路２１ａと接続通路２１ｅを連通接続させ流入通路２２ａと排水通路２１ｄを連通接続させる状態に切り換えられるとともに、両開閉弁２３ｂ，２３ｃが開いて流出通路２２ｂ及び導出通路２１ｃに食塩水供給通路２１ｂ及び接続通路２１ｅが連通接続される状態となる。
【００１８】
このため、このため、主管路１５ａの上流側端部１５ａ１にて混合されて調製された所定濃度の希薄食塩水が軟水器２０の被処理水供給通路２１ａから接続通路２１ｅ及び導出通路２１ｃを通して軟水化処理されることなく主管路１５ａから各分岐管路１５ｂ，１５ｃと各流量調整弁１５ｆ，１５ｇを通して電解処理槽１１の陽極室１１ｄおよび陰極室１１ｆに供給されて、電解処理槽１１にて上述したのと同様に有隔膜電解が行われるとともに、被処理水供給通路２１ａから接続通路２１ｅと導出通路２１ｃを通して流出通路２２ｂに希薄食塩水が流れて、この希薄食塩水の流れによって食塩水供給通路２１ｂから飽和食塩水が吸引充填されて、濃食塩水が流出通路２２ｂと流入通路２２ａを通して排水通路２１ｄに流れ、この濃食塩水の流れによりイオン交換槽２２内の陽イオン交換樹脂２２ｃが再生処理される。
【００１９】
ところで、本実施形態においては、上述した陽イオン交換樹脂２２ｃの再生時における再生液として、電解処理槽１１にて消費される食塩水を貯溜する食塩水貯留槽１２内の食塩水が使用される。このため、陽イオン交換樹脂２２ｃの再生専用の食塩水を収容する容器が不要であり、同容器を装備した市販の軟水器を採用する場合に比較して、当該軟水器２０を付設した電解水生成装置が小型となって設置すべき占用空間が小さくなり、またコストの低減を図ることができる。また、電解水生成装置が備える制御装置１３によって当該軟水器２０の切換手段（４方切換弁２３ａと開閉弁２３ｂ，２３ｃ）をも切り換え制御することができるため、当該軟水器２０に独自の制御装置が不要であり、一層のコストの低減を図ることができる。
【００２０】
図３は本発明の第２実施形態を示していて、この実施形態の電解水生成装置と図１に示した電解水生成装置とは、電磁式常閉型の開閉弁３１ａを介装した原水供給管路３１を通して水道管１９から給水される水道水と食塩水貯留槽１２内の飽和食塩水が希塩水貯留槽３２に供給されて所定濃度の希薄食塩水に調製される構成、および希塩水貯留槽３２内の所定濃度の希薄食塩水が主管路１５ａに介装した供給ポンプ１５ｈによって電解処理槽１１に供給される構成を除き、同一に構成されている。
【００２１】
図３に示した電解水生成装置においては、希塩水貯留槽３２に設けた塩濃度センサ３３の検出信号に基づいて、濃食塩水供給管路３４に介装したピンチバルブ３４ａと原水供給管路３１に介装した電磁式常閉型の開閉弁３１ａが制御装置１３によりフィードバック制御されるようになっていて、これによって希塩水貯留槽３２内にて所定濃度の希薄食塩水が調製されるようになっている。また、希塩水貯留槽３２に設けた水位センサ（図示省略）と制御装置１３によって開閉弁３１ａとピンチバルブ３４ａが制御されて、希塩水貯留槽３２に収容される希塩水の量（水位）が所定範囲に維持されるようになっている。なお、その他の構成及び作動は図１に示した電解水生成装置と実質的に同じであるため、同一符号を付して説明は省略する。
【００２２】
図１及び図３に示した電解水生成装置においては、主管路１５ａに軟水器２０を配設して軟水器２０が希薄食塩水（すなわち水道水及び食塩Ｓ）に含まれるカルシウム、マグネシウム等を取り除いて軟水化処理するように構成したが、食塩Ｓに含まれるカルシウム、マグネシウム等が微量で問題とならない場合には、図４及び図５に示した第３実施形態及び第４実施形態の電解水生成装置のように、水道管１９に軟水器２０を配設して軟水器２０が水道水に含まれるカルシウム、マグネシウム等を取り除いて軟水化処理するように構成して実施することも可能である。なお、図４及び図５に示した各電解水生成装置においては、軟水器２０より上流の水道管１９に電磁式常閉型の開閉弁１９ａを介装した構成を除いて、図１及び図３に示した各電解水生成装置と実質的に同じであるため、同一符号を付して説明は省略する。
【００２３】
図１〜図５に示した上記各実施形態においては、本発明を電解水生成装置に実施した例を説明したが、本発明は食塩水を消費する処理槽に給水される水を軟水化処理する必要がある各種機器にて上記実施形態と同様にまたは適宜変更して実施し得るものであり、例えば図６に示した第５実施形態の冷塩水処理機における冷塩水処理槽１１１に給水される食塩水を軟水化処理する場合にも同様に実施し得るものである。
【００２４】
図６に示した冷塩水処理機においては、手動式の排水弁１１１ａを備える冷塩水処理槽１１１に撹伴循環管路１１２とポンプ１１３が設けられるとともに、冷塩水処理槽１１１内の水を冷却するための冷却器１１４が設けられている構成、およびポンプ１１３と冷却器１１４に冷媒を供給する冷凍回路１１５が制御装置１３によって制御される構成を除き、上記第１実施形態と同一に構成されているため、同一符号を付して説明は省略する。なお、図６の実施形態においては、軟水器２０を主管路１５ａに配設したが、軟水器２０の配設位置は適宜変更可能であり、撹伴循環管路１１２中に配設して実施することも可能である。
【００２５】
また、上記各実施形態においては、軟水器２０が図２に示した構成で、イオン再生モードでは、被処理水供給通路２１ａから接続通路２１ｅと導出通路２１ｃを通して流出通路２２ｂに希薄食塩水または水道水が流れるとともに、この水に食塩水供給通路２１ｂから飽和食塩水が吸引充填されて、濃食塩水が流出通路２２ｂと流入通路２２ａを通して排水通路２１ｄに流れ、この濃食塩水の流れによりイオン交換槽２２内の陽イオン交換樹脂２２ｃが再生処理されるようにしたが、食塩水供給通路２１ｂにポンプを介装し、このポンプにより飽和食塩水を積極的に供給充填させるように構成して実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示した軟水器の内部構成を示す概略構成図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第３実施形態を示す概略構成図である。
【図５】本発明の第４実施形態を示す概略構成図である。
【図６】本発明の第５実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１１…電解処理槽、１２…食塩水貯溜槽、１３…制御装置、１４…直流電源、１５…給水通路、１９…水道管、２０…軟水器、２１ａ…被処理水供給通路、２１ｂ…食塩水供給通路、２１ｃ…導出通路、２１ｄ…排水通路、２１ｅ…接続通路、２２…イオン交換槽、２２ａ…流入通路、２２ｂ…流出通路、２２ｃ…陽イオン交換樹脂、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ…４方切換弁，開閉弁，開閉弁（切換手段）。
【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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