(57)【要約】      （修正有）【課題】定期的な再生が必要である軟水化装置であって、再生時間帯に電力の供給が行われていないことで再生が行われずに、軟水の供給が行われなくなることを防止する。【解決手段】イオン交換樹脂を入れた樹脂塔１内に原水を導入することで、原水中に含まれている硬度成分を除去している軟水化装置であって、前記樹脂塔に原水を導入する原水導入配管２と、該樹脂塔から軟水を取り出す軟水採水配管３と、塩水を該樹脂塔内へ供給する塩水槽配管５と、再生時に発生する洗浄排水を樹脂塔内から排出する排水配管６とを持ち、各配管に対する接続は通水制御弁４による開閉によって行っており、通水制御弁の開閉は制御装置７による自動開閉を行うようにしている軟水化装置において、軟水化装置への電力供給が行われている場合に電力を蓄える蓄電装置９を設け、軟水化装置への電力供給が途切れた場合には蓄電装置９に蓄えておいた電力を使用して軟水化装置の作動を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン交換樹脂を入れた樹脂塔内に原水を導入することで、原水中に含まれている硬度成分をイオン交換樹脂に取り込ませるようにしている軟水化装置であって、前記樹脂塔に原水を導入する原水導入配管と、該樹脂塔から軟水を取り出す軟水採水配管と、イオン交換樹脂を再生する塩水を該樹脂塔内へ供給する塩水槽配管と、再生時に発生する洗浄排水を樹脂塔内から排出する排水配管とを持ち、各配管に対する接続は通水制御弁による開閉によって行っており、通水制御弁の開閉は制御装置による自動開閉を行えるようにしている軟水化装置において、
軟水化装置への電力供給が行われている場合に電力を蓄える蓄電装置を設けておき、軟水化装置への電力供給が途切れた場合には蓄電装置に蓄えておいた電力を使用して軟水化装置の作動を行わせることを特徴とする軟水化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の軟水化装置において、原水導入配管には原水供給圧力を検出するための圧力検出装置を設けておき、制御装置は前記圧力検出装置にて原水供給圧力が所定の値以上であることを確認した上で、再生動作を行うものであることを特徴とする軟水化装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の軟水化装置において、軟水採水配管には軟水の採水を制御するための軟水供給制御弁を設けておき、再生時に軟水化装置への電力供給が途切れていた場合には蓄電装置に蓄えておいた電力を使用して軟水供給制御弁の作動を行わせることを特徴とする軟水化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原水中の硬度成分をイオン交換によって除去し、軟水を取り出す軟水化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原水中にはカルシウムやマグネシウムなどの硬度成分が溶け込んでおり、水が蒸発するとこの硬度成分がスケールとなって析出するため、硬度成分を取り除く軟水化装置を使用することが広く行われている。軟水化装置は、イオン交換樹脂を用いた硬度成分除去部を有する樹脂塔、該樹脂塔へ原水を導入する原水導入配管、前記樹脂塔から軟水を取り出す軟水採水配管、通水の制御を行う通水制御弁などからなる。また、前記樹脂塔内のイオン交換樹脂を再生するには塩水を使用しているため、塩水をためておく塩水槽を近くに設置しておき、樹脂塔と塩水槽の間を塩水槽配管でつないでいる。軟水化装置でのイオン交換樹脂は、樹脂内のナトリウムイオンと原水内のカルシウムイオンやマグネシウムイオンとを置換することで、原水内の硬度成分を取り込むものであり、イオン交換樹脂では硬度成分を一定量取り込むと、それ以上は硬度成分の除去を行うことができなくなる。そのため、イオン交換樹脂は定期的に再生を行い、硬度成分の除去能力を回復させるようにしている。
【０００３】
軟水化装置の再生中は軟水を採水することができないため、再生は夜中など軟水を供給する必要がない時間に行うのが一般的である。その時間帯には人はいないことが多いため、軟水化装置にはタイマ装置を持った制御装置を設けておき、指定時間になると自動で再生を行うようにしている。再生の工程は、採水時とは逆方向に水を流して樹脂をほぐす逆洗工程、塩水をイオン交換樹脂層にゆっくりと流し、イオン交換樹脂が取り込んだカルシウムイオンやマグネシウムイオンをナトリウムイオンと置き換える通薬・押出工程、イオン交換樹脂層に残った塩水を押し流す洗浄工程、次回再生に備えて塩水槽に水をためる張込工程からなる。再生工程の時間は、軟水化装置の容量などによって異なるが、１時間半から２時間ほどが必要となる。
【０００４】
ところで、軟水化装置の再生には、通水の切り替えを行うために通水制御弁を作動する電力が必要である。再生時間帯において、電源が供給されない状態になっていると、通水の切り替えが行えないために再生することができない。例えば、就業時間終了時に間違えて主電源を落としてしまっていたり、再生時間帯に停電が発生していたという場合には再生が行われない。もしもそういった事故によって再生が行われていなかった場合には、翌朝の就業開始直前に再生が行われていなかったことに気づくということになる。その場合、気づいた時点で再生を開始しても再生の終了までには長い時間がかかり、その間は軟水化装置を使用できないために処理の行われていない原水を使用することになる。また、再生は行わずに残った能力で軟水の採水を続けるとした場合も、イオン交換樹脂の能力限界を越えて採水し続けることになるため、いづれ能力低下によって硬度成分が取りきれなくなり、処理水中の硬度成分が増加していくことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３０５３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、定期的な再生が必要である軟水化装置であって、再生時間帯に電力の供給が行われていないことで再生が行われず、軟水の供給が行われなくなることを防止できる軟水化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、イオン交換樹脂を入れた樹脂塔内に原水を導入することで、原水中に含まれている硬度成分をイオン交換樹脂に取り込ませるようにしている軟水化装置であって、前記樹脂塔に原水を導入する原水導入配管と、該樹脂塔から軟水を取り出す軟水採水配管と、イオン交換樹脂を再生する塩水を該樹脂塔内へ供給する塩水槽配管と、再生時に発生する洗浄排水を樹脂塔内から排出する排水配管とを持ち、各配管に対する接続は通水制御弁による開閉によって行っており、通水制御弁の開閉は制御装置による自動開閉を行えるようにしている軟水化装置において、軟水化装置への電力供給が行われている場合に電力を蓄える蓄電装置を設けておき、軟水化装置への電力供給が途切れた場合には蓄電装置に蓄えておいた電力を使用して軟水化装置の作動を行わせることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記の軟水化装置において、原水導入配管には原水供給圧力を検出するための圧力検出装置を設けておき、制御装置は前記圧力検出装置にて原水供給圧力が所定の値以上であることを確認した上で、再生動作を行うものであることを特徴とする。請求項３に記載の発明は、前記の軟水化装置において、軟水採水配管には軟水の採水を制御するための軟水供給制御弁を設けておき、再生時に軟水化装置への電力供給が途切れていた場合には蓄電装置に蓄えておいた電力を使用して軟水供給制御弁の作動を行わせることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明を実施することで、イオン交換樹脂の再生時間帯に電力供給が行われていなかった場合でも再生を行うことができる。そのため軟水供給が必要な時期に軟水化装置の使用ができなくなる、あるいは能力限界を越えた軟水化装置を使用することで硬度漏れを起こした水を供給することになるということを防ぐことができ、軟水の供給を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を実施している軟水化装置のフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明を実施している軟水化装置のフロー図である。軟水化装置は、大きく分けると、イオン交換樹脂を充填している樹脂塔１と、イオン交換樹脂を再生するための塩水を作る塩水槽８からなる。樹脂塔１の上部には、複数の通水制御弁を組み合わせたコントロールバルブ４を設置しており、コントロールバルブ４によって通水の制御を行う。コントロールバルブ４には原水を導入する原水導入配管２、軟水化処理を行った軟水を取り出す軟水採水配管３、塩水槽８との間をつなぐ塩水槽配管５、再生時に発生する洗浄排水等を排出する排水配管６を接続している。また、軟水採水配管３にも軟水の供給を制御する軟水供給制御弁１１を設けている。
【００１２】
コントロールバルブ４には、工程ごとに設定している通水パターンとなるように各弁の作動を行わせるための制御装置７を設けておき、制御装置７による自動運転を行うようにしておく。軟水の採水を行う場合、コントロールバルブ４は原水導入配管２からの原水を樹脂塔１内へ導入し、樹脂塔１内のイオン交換樹脂層を通すことによって軟化処理を行う。軟水採水時には、樹脂塔１内の上部から原水を導入し、イオン交換樹脂層内を下向きに流す。イオン交換樹脂層に原水を流すと、イオン交換樹脂は原水中に含まれる硬度成分であるマグネシウムイオンやカルシウムイオンを取り込み、替わりにナトリウムイオンを放出する。イオン交換樹脂の層内を流れる原水は、イオン交換樹脂によって硬度成分が取り除かれていき、樹脂塔１内の底部に達するころには硬度成分はほぼ取り除かれた軟水となる。処理の終わった軟水は、樹脂塔１内底部からコントロールバルブ４内に取り出し、コントロールバルブ４を通して軟水採水配管３へ送る。軟水採水時には軟水供給制御弁１１は開いておき、軟水採水配管３を通して軟水の供給を行う。
【００１３】
制御装置７には１００Ｖ交流の一般的な電力を供給するようにしており、制御装置７は電力の供給を受けて制御装置７自身の作動とコントロールバルブ４の作動を行う。また、制御装置７には電力を蓄えておく蓄電装置９を持っており、電力供給が行われている時に蓄電装置９へ電力を蓄え、電力供給が途絶えた場合であっても蓄電装置９に蓄えていた電力を使用することで、制御装置７及びコントロールバルブ４と軟水供給制御弁１１の作動を行えるようにしておく。
【００１４】
軟水の採水を行い、イオン交換樹脂に硬度成分を取り込ませていくと、いずれは硬度成分を取り込めなくなる。そのため、イオン交換樹脂の能力を回復させることが必要となる。硬度成分を取り込んでいるイオン交換樹脂は、塩水に接触させることで逆の作用が発生する。イオン交換樹脂では、塩水からナトリウムイオンを取り込み、替わりに硬度成分を放出する。軟水化装置では、イオン交換樹脂に塩水を通す再生を定期的に行うことで能力を回復させている。
【００１５】
イオン交換樹脂の再生を行う場合は、再生の各工程に応じた通水を行う。再生の工程は、逆洗工程、通薬・押出工程、洗浄工程、張込工程からなる。再生中は軟水供給制御弁１１を閉じ、洗浄水が軟水採水配管３を通して送られないようにする。逆洗工程の場合、コントロールバルブ４では、原水導入配管２からの洗浄水は樹脂塔内の底部へ送るようにし、樹脂塔内の上部から取り出した洗浄水は排水配管６へ送る。イオン交換樹脂内を流れる洗浄水は上向きに流れることになり、軟水採水時の通水方向とは逆にすることで、軟水採水時に押しつけられていたイオン交換樹脂は拡散し、イオン交換樹脂層に堆積していた不純物は排出される。
【００１６】
通薬・押出工程では、原水導入配管２からの洗浄水は小さな流量として樹脂塔内へ送る。この時、洗浄水とともに、塩水槽８にためておいた塩水を樹脂塔内へ送り込む。イオン交換樹脂に塩水を流すと、イオン交換樹脂では取り込んでいたマグネシウムイオンやカルシウムイオンを放出し、ナトリウムイオンを取り込む。塩水の供給は通薬・押出工程の途中までであり、塩水供給終了後は洗浄水のみを小さな流量で流すことになる。この場合も洗浄排水は排水配管６を通して排出する。
【００１７】
洗浄工程は、樹脂塔内に残っている塩水を洗い流すものであり、この場合には原水導入配管２から大きな流量の洗浄水を供給し、洗浄排水は排水配管６を通して排出する。張込工程は、次回の再生に必要な塩水を準備するために、一定量の水を塩水槽８に注ぎ込むものである。塩水槽８には十分な量の塩を入れておき、塩水槽に水を供給することで塩水の準備を行う。
【００１８】
上記の再生工程は、制御装置７にプログラムしておき、制御装置７によってコントロールバルブ４での開閉操作を行うことで自動で行う。再生中は軟水を採水することができないため、再生を行う時間帯は深夜など軟水を使用しないころを設定しておき、制御装置７では設定時間になると自動で再生を開始する。また、再生の開始を手動で設定することも可能であり、その場合には手動操作後すぐに制御装置７による再生動作を開始する。この場合も再生開始以降は制御装置７による自動運転となる。
【００１９】
再生には、コントロールバルブ４などを作動させる電力に加えて、洗浄などに使用する原水の供給が必要であり、所定圧力の原水が供給できていないと、イオン交換樹脂の洗浄や塩水の供給が行えない。停電によって原水供給圧力も失われているという場合には、蓄電装置９からの電力供給が行えたとしても、水の供給が行えないために再生を行うことができないということになる。そのため、原水導入配管２には圧力検出装置１０を設置し、圧力検出装置１０から制御装置７に対して原水供給圧力の情報を出力する。そして制御装置７では、所定圧力の原水が供給されていることを確認した後に、再生動作を行うようにしておく。
【００２０】
制御装置７は、電力供給が行われている時に蓄電装置９に電力を蓄えておく。そして、制御装置７への電力供給が途絶えた場合には、蓄電装置９に蓄えていた電力を使用して作動する。制御装置７で必要となる電力は、制御装置７自身を作動させる電力と、コントロールバルブ４の弁及び軟水供給制御弁１１を作動させる電力であり、それらは蓄電装置９に蓄えていた電力を使用して作動する。なお、軟水化装置への通水は、原水自身が圧力を持っているために、コントロールバルブ４での弁の開閉によって行うことができ、塩水槽８から樹脂塔１への塩水の吸引も原水流によるエジェクタ効果によって行うことができる。そのため、再生は比較的小さな電力で行うことができる。また、自動起動による再生を行った場合には、そのことの報知を行うようにしておく。
【００２１】
従来の軟水化装置では、再生時間帯において電源が落ちた状態になっていると、再生を行うことはできなかった。例えば、就業時間終了時に間違えて主電源を落としてしまっていたり、再生時間帯に停電が発生していたという場合には再生が行われず、翌朝の就業開始直前に再生が行われていなかったことに気づくということになる。その場合、気づいた時点で再生を開始しても再生の終了までには長い時間がかかるため、その間は軟水化装置を使用できないために軟水を使用する工程を行えない、又は障害が発生するのを覚悟の上で処理の行われていない原水を使用しなければならないことになる。
【００２２】
こういった場合であっても、蓄電装置９を設けておき、蓄電装置９の電力を使用して制御装置７及びコントロールバルブ４の作動を行うようにしておくことで、所定の時間に軟水化装置を再生することができる。そのため、軟水の供給が行えなくなるといったことを防止できる。また、軟水供給制御弁１１には電動弁や電磁弁を使用しており、この場合も電力供給が途絶えると開閉の制御が行えない。もしも軟水供給制御弁１１が開いた状態で再生を行うことになり、洗浄水が軟水採水配管３へ流れる状態になっていると、正しく再生を行うことができない。軟水供給制御弁１１も蓄電装置９に蓄えた電力を使用して開閉制御を行うことができるようにしておくと、再生時に軟水供給制御弁１１が開いており洗浄水が軟水採水配管３へ流れるということを防止することができる。
【００２３】
なお、本発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１  樹脂塔    
２  原水導入配管    
３  軟水採水配管
４  コントロールバルブ
５  塩水槽配管
６  排水配管
７  制御装置
８  塩水槽
９  蓄電装置
１０  圧力検出装置
１１  軟水供給制御弁
【図１】
2014076411.tif 000003