(57)【要約】【課題】各工程の流路が取り易く、通水容量を大きくとることができ、簡易な構成で、組立てやメンテナンスも容易な流路切替弁を備えたイオン交換装置を提供する。【解決手段】イオン交換樹脂床を収容する圧力タンク３と、流路切替弁１と、制御部１５０とを備えるイオン交換装置２であり、流路切替弁１は、バルブハウジング５に複数の弁及び各弁を操作するカムシャフトが左右方向へ沿って設けられ、前記カムシャフトを境に、複数の弁は第一弁群と第二弁群とに前後に分かれて配置され、前記第一弁群には、第一通水弁６、第二通水弁７及びバイパス弁８が左右に並べて配置され、再生弁１２は、前記第一又は第二弁群のいずれかに含まれ、前記第二弁群には前記第一弁群に含まれない残りの弁が左右に並べて配置され、制御部１５０は、通水動作と再生動作とを切り替える指令信号を流路切替弁１に出力し、前記イオン交換樹脂床の上向流再生を実行させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン交換樹脂床を収容する圧力タンクと、前記圧力タンクに接続される流路切替弁と、前記流路切替弁を制御する制御部とを備えるイオン交換装置であって、
前記流路切替弁は、設定流路が形成されたバルブハウジングに、複数の弁が設けられ、
前記バルブハウジングの上部に、前記各弁を操作するカムシャフトが左右方向へ沿って設けられ、
前記カムシャフトを境に、前記複数の弁は第一弁群と第二弁群とに前後に分かれて配置され、
前記第一弁群には、原水入口から前記圧力タンクへの第一通水路に設けられる第一通水弁と、前記圧力タンクから処理水出口への第二通水路に設けられる第二通水弁と、前記第一通水路と前記第二通水路とを接続するバイパス路に設けられるバイパス弁とが左右に並べて配置され、
前記イオン交換樹脂床の再生剤が通される通薬路に設けた再生弁は、前記第一弁群又は前記第二弁群のいずれかに含まれ、
前記第二弁群には、前記第一弁群に含まれない残りの弁が左右に並べて配置され、
前記制御部は、前記流路切替弁に対し、通水動作の流体の流れと再生動作の流体の流れとを切り替える指令信号を出力し、前記イオン交換樹脂床の上向流再生を実行させる
イオン交換装置。
【請求項２】
前記圧力タンクは、第一上部通水口、下部通水口及び第二上部通水口を備え、
前記バルブハウジングは、前記原水入口、前記処理水出口、排水口及び再生剤口を備え、
前記バルブハウジングには、再生剤を吸引するエゼクタが設けられ、
前記エゼクタの出口側には、前記下部通水口への再生路が接続され、
前記原水入口から前記第一上部通水口への前記第一通水路に設けられる前記第一通水弁と、
前記下部通水口から前記処理水出口への前記第二通水路に設けられる前記第二通水弁と、
前記第一通水弁よりも前記原水入口側の前記第一通水路と、前記第二通水弁よりも前記処理水出口側の前記第二通水路とを接続する前記バイパス路に設けられる前記バイパス弁と、
前記第一上部通水口から前記排水口への圧密排水路に設けられる圧密排水弁と、
前記下部通水口から前記排水口への洗浄排水路に設けられる洗浄排水弁と、
前記第二上部通水口から前記排水口への再生排水路に設けられる再生排水弁と、
前記再生剤口から前記エゼクタの吸引口への通薬路に設けられる前記再生弁と、
前記再生路に設けられるエゼクタ弁とを備え、
前記第一弁群は、前記第一通水弁、前記第二通水弁及び前記バイパス弁を備え、
前記第二弁群は、前記圧密排水弁、前記洗浄排水弁及び前記再生排水弁を備え、
前記再生弁は、前記第一弁群又は前記第二弁群のいずれかに含まれる
請求項１に記載のイオン交換装置。
【請求項３】
前記第一弁群及び前記第二弁群における各弁の配置として、
前記バイパス弁は、前記第一通水弁と前記第二通水弁との間に配置され、
前記圧密排水弁と前記洗浄排水弁とが隣接して配置され、これと隣接して前記再生排水弁が配置され、
前記再生弁と前記エゼクタ弁とが隣接又は向かい合うよう配置され、
前記原水入口及び前記処理水出口は、前記第一弁群の側に設けられ、
前記排水口は、前記第二弁群の側に設けられる
請求項２に記載のイオン交換装置。
【請求項４】
前記通水動作は、通水工程を含み、且つ前記再生動作は、圧密工程、再生工程、押出工程及び洗浄工程を含み、
前記制御部は、前記通水工程では、前記第一通水弁及び前記第二通水弁を開放させると共に、他の弁を閉鎖させ、前記圧密工程では、前記第二通水弁、前記バイパス弁及び前記圧密排水弁を開放させると共に、他の弁を閉鎖させ、前記再生工程では、前記再生排水弁、前記再生弁及び前記エゼクタ弁を開放させると共に、他の弁を閉鎖させ、前記押出工程では、前記再生排水弁及び前記エゼクタ弁を開放させると共に、他の弁を閉鎖させ、前記洗浄工程では、前記第一通水弁及び前記洗浄排水弁を開放させると共に、他の弁を閉鎖させる
請求項２又は３に記載のイオン交換装置。
【請求項５】
請求項１〜４に記載のイオン交換装置を用いて構成される純水製造装置であって、
前記圧力タンク内に陽イオン交換樹脂床を収容した、前記イオン交換装置としての陽イオン交換装置と、
前記圧力タンク内に陰イオン交換樹脂床を収容した、前記イオン交換装置としての陰イオン交換装置と、を備え、
前記陽イオン交換装置の前記制御部と、前記陰イオン交換装置の前記制御部とは、単一又は別個の制御部として構成されている
純水製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路の開閉や切り替え用の流路切替弁を備えたイオン交換装置及び純水製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されるように、イオン交換樹脂床を備えた硬水軟化装置が知られている。この種の硬水軟化装置では、原水がイオン交換樹脂床に通されると、原水中に含まれる硬度成分（すなわち、カルシウムイオン及びマグネシウムイオン）が、イオン交換樹脂床のナトリウムイオンと交換される。このようにして、原水中の硬度成分がイオン交換樹脂床に吸着され除去されることで、原水を軟化させることができる。
【０００３】
硬水軟化装置は、イオン交換樹脂床に結合していたナトリウムイオンを、原水中の硬度成分と交換するものであるから、硬度成分の除去には限界がある。そこで、その限界に達する前に、イオン交換樹脂床に再生剤（硬水軟化装置の場合は塩水）を通して、交換能力の回復が図られる。これは、イオン交換樹脂床の再生と呼ばれる。
【０００４】
硬水軟化装置は、原水を軟化させる通水工程や、イオン交換樹脂床を再生する再生工程等、各工程に応じて流路が変更される。そのために、イオン交換樹脂床を収容する圧力タンクの上部に流路切替弁が設けられ、この流路切替弁により各工程に応じた流路が規定される。なお、このような構成は、硬水軟化装置に限らず、イオン交換樹脂床を備えたその他のイオン交換装置においても同様である。つまり、イオン交換樹脂床に原水を通して処理する一方、イオン交換樹脂床に再生剤を通して再生するイオン交換装置においても、流路切替弁が用いられる。
【０００５】
このような流路切替弁として、従来、下記特許文献２に開示されるバルブが知られている。このバルブ（１）は、流体流路（７）とこれへの出入口となる第一ポート（５）及び第二ポート（６）が形成されたバルブハウジング（４）を備え、流体流路（７）の中途部には弁座（８）が形成されている。弁座（８）の弁孔（９）を開閉する弁体（１１）は、スプリング（３０）により弁座（８）へ付勢される一方、この付勢力に対抗して弁軸（１６）により押し戻し可能とされている。
【０００６】
弁体（１１）の下部には、ダイアフラム状の受圧体（２２）がリテーナ（２１）で保持されており、このリテーナ（２１）の下部にスプリング（３０）が設けられている。ハウジング（４）の下部には、受圧体（２２）で流体流路（７）から仕切られた背圧室（２８）が形成されている。この背圧室（２８）は、弁体（１１）に形成された圧力伝達路（３２）と、リテーナ（２１）に形成された貫通路（３３）とにより、第一ポート（５）と常時連通する。
【０００７】
弁座（８）に弁体（１１）が当接した閉弁状態において、第一ポート（５）側の圧力が背圧室（２８）に伝達され、弁体（１１）にかかる開弁方向と閉弁方向の流体圧力をバランスさせている。これにより、スプリング（３０）の付勢力を大きくする必要がなく、開弁に必要な駆動力を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−５５３９２号公報
【特許文献２】特開２００７−７８０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
流路切替弁は、工程に応じて流路を変えるので、各工程における流路の取り易さを考慮した弁の配置が必要となる。また、原水を処理する通水工程において、通水容量を大きくとるには、通水工程で使用される流路の口径を大きくとる必要があるが、それに伴い各弁に要するスペースが異なるので、これを考慮した弁の配置が必要となる。
【００１０】
更に、前記特許文献２に記載のバルブでは、ダイアフラム状の受圧体が必要であり、その取付けにも手間を要する。従って、バルブの構造、組立て及びメンテナンスに改善の余地がある。
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、各工程における流路が取り易く、また通水容量を大きくとることができる流路切替弁を備えたイオン交換装置及び純水製造装置を提供することにある。また、簡易な構成で、組立てやメンテナンスも容易な流路切替弁を備えたイオン交換装置及び純水製造装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、イオン交換樹脂床を収容する圧力タンクと、前記圧力タンクに接続される流路切替弁と、前記流路切替弁を制御する制御部とを備えるイオン交換装置であって、前記流路切替弁は、設定流路が形成されたバルブハウジングに、複数の弁が設けられ、前記バルブハウジングの上部に、前記各弁を操作するカムシャフトが左右方向へ沿って設けられ、前記カムシャフトを境に、前記複数の弁は第一弁群と第二弁群とに前後に分かれて配置され、前記第一弁群には、原水入口から前記圧力タンクへの第一通水路に設けられる第一通水弁と、前記圧力タンクから処理水出口への第二通水路に設けられる第二通水弁と、前記第一通水路と前記第二通水路とを接続するバイパス路に設けられるバイパス弁とが左右に並べて配置され、前記イオン交換樹脂床の再生剤が通される通薬路に設けた再生弁は、前記第一弁群又は前記第二弁群のいずれかに含まれ、前記第二弁群には、前記第一弁群に含まれない残りの弁が左右に並べて配置され、前記制御部は、前記流路切替弁に対し、通水動作の流体の流れと再生動作の流体の流れとを切り替える指令信号を出力し、前記イオン交換樹脂床の上向流再生を実行させるイオン交換装置に関する。
【００１３】
また、前記圧力タンクは、第一上部通水口、下部通水口及び第二上部通水口を備え、前記バルブハウジングは、前記原水入口、前記処理水出口、排水口及び再生剤口を備え、前記バルブハウジングには、再生剤を吸引するエゼクタが設けられ、前記エゼクタの出口側には、前記下部通水口への再生路が接続され、前記原水入口から前記第一上部通水口への前記第一通水路に設けられる前記第一通水弁と、前記下部通水口から前記処理水出口への前記第二通水路に設けられる前記第二通水弁と、前記第一通水弁よりも前記原水入口側の前記第一通水路と、前記第二通水弁よりも前記処理水出口側の前記第二通水路とを接続する前記バイパス路に設けられる前記バイパス弁と、前記第一上部通水口から前記排水口への圧密排水路に設けられる圧密排水弁と、前記下部通水口から前記排水口への洗浄排水路に設けられる洗浄排水弁と、前記第二上部通水口から前記排水口への再生排水路に設けられる再生排水弁と、前記再生剤口から前記エゼクタの吸引口への通薬路に設けられる前記再生弁と、前記再生路に設けられるエゼクタ弁とを備え、前記第一弁群は、前記第一通水弁、前記第二通水弁及び前記バイパス弁を備え、前記第二弁群は、前記圧密排水弁、前記洗浄排水弁及び前記再生排水弁を備え、前記再生弁は、前記第一弁群又は前記第二弁群のいずれかに含まれることが好ましい。
【００１４】
また、前記第一弁群及び前記第二弁群における各弁の配置として、前記バイパス弁は、前記第一通水弁と前記第二通水弁との間に配置され、前記圧密排水弁と前記洗浄排水弁とが隣接して配置され、これと隣接して前記再生排水弁が配置され、前記再生弁と前記エゼクタ弁とが隣接又は向かい合うよう配置され、前記原水入口及び前記処理水出口は、前記第一弁群の側に設けられ、前記排水口は、前記第二弁群の側に設けられることが好ましい。
【００１５】
また、前記通水動作は、通水工程を含み、且つ前記再生動作は、圧密工程、再生工程、押出工程及び洗浄工程を含み、前記制御部は、前記通水工程では、前記第一通水弁及び前記第二通水弁を開放させると共に、他の弁を閉鎖させ、前記圧密工程では、前記第二通水弁、前記バイパス弁及び前記圧密排水弁を開放させると共に、他の弁を閉鎖させ、前記再生工程では、前記再生排水弁、前記再生弁及び前記エゼクタ弁を開放させると共に、他の弁を閉鎖させ、前記押出工程では、前記再生排水弁及び前記エゼクタ弁を開放させると共に、他の弁を閉鎖させ、前記洗浄工程では、前記第一通水弁及び前記洗浄排水弁を開放させると共に、他の弁を閉鎖させることが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、請求項１〜４に記載のイオン交換装置を用いて構成される純水製造装置であって、前記圧力タンク内に陽イオン交換樹脂床を収容した、前記イオン交換装置としての陽イオン交換装置と、前記圧力タンク内に陰イオン交換樹脂床を収容した、前記イオン交換装置としての陰イオン交換装置と、を備え、前記陽イオン交換装置の前記制御部と、前記陰イオン交換装置の前記制御部とは、単一又は別個の制御部として構成されている純水製造装置に関する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、各工程における流路が取り易く、また通水容量を大きくとることができる。また、本発明によれば、簡易な構成で、組立てやメンテナンスも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第一実施形態におけるイオン交換装置の概略図である。
【図２】第一実施形態におけるイオン交換装置の運転工程を順に示すと共に、その各工程における各弁の開閉状態を示す概略図である。
【図３】第一実施形態における流路切替弁の概略斜視図である。
【図４】第一実施形態の流路切替弁における第一弁群の弁の分解斜視図である。
【図５】第一実施形態の流路切替弁における第一弁群の弁の組立状態の概略縦断面図（閉弁状態）である。
【図６】第一実施形態の流路切替弁における第一弁群の弁の組立状態の概略縦断面図（開弁状態）である。
【図７】第一実施形態の流路切替弁における第二弁群の弁の分解斜視図である。
【図８】第一実施形態の流路切替弁におけるエゼクタとその周辺部品の分解斜視図である。
【図９】第一実施形態の流路切替弁におけるエゼクタとその周辺部品の組立状態の概略縦断面図である。
【図１０】第二実施形態におけるイオン交換装置の概略図である。
【図１１】第二実施形態における流路切替弁の概略斜視図である。
【図１２】第二実施形態の流路切替弁における第一弁群及び第二弁群の弁の分解斜視図である。
【図１３】第二実施形態の流路切替弁（通水工程）における左側面視の概略縦断面図である。
【図１４】第二実施形態の流路切替弁（再生工程及び押出工程）における左側面視の概略縦断面図である。
【図１５】第二実施形態の流路切替弁（再生工程）における右側面視の概略縦断面図である。
【図１６】第二実施形態の流路切替弁におけるエゼクタとその周辺部品の他、一部のギアを取り外した状態の分解斜視図である。
【図１７】第二実施形態の流路切替弁におけるエゼクタ本体の部品図（縦断面図とＸ−Ｘ断面図）である。
【図１８】第二実施形態の流路切替弁におけるノズルの部品図（縦断面図と右側面図）である。
【図１９】第三実施形態における純水製造装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の具体的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。第一及び第二実施形態は、本発明に係るイオン交換装置の実施形態である。第三実施形態は、本発明に係る純水製造装置の実施形態である。
【００２０】
［第一実施形態］
図１は、第一実施形態におけるイオン交換装置２の概略図である。本実施形態のイオン交換装置２は、陽イオン交換樹脂を用いて原水中の硬度成分を除去する硬水軟化装置である。この場合、イオン交換樹脂床の再生剤は、塩水（塩化ナトリウム水溶液）である。
【００２１】
以下、まずはイオン交換装置２の全体構成と運転方法とを順に説明し、その後、本実施形態における流路切替弁１の具体的構成について説明する。
【００２２】
《イオン交換装置２の全体構成》
第一実施形態のイオン交換装置２は、流路切替弁１、圧力タンク３、再生剤タンク４、及び制御部１５０を備える。なお、図１（及び後述の図１０）においては、電気的な接続の経路を破線の矢印で示す。
【００２３】
流路切替弁１は、設定された流路が形成されたバルブハウジング５に、複数の弁６〜１３が設けられている。各弁６〜１３の開閉は、カム４７（図３参照）の回転により操作される。そのカム４７を回転させるモータ１０８は、制御部１５０と信号線を介して電気的に接続されている。各弁６〜１３の開閉は、制御部１５０からモータ１０８に出力される指令信号により制御される。カム４７及びモータ１０８については後述する。
【００２４】
流路切替弁１は、圧力タンク３の上部に取り付けられる。圧力タンク３の上部開口は、流路切替弁１のバルブハウジング５で閉じられる。バルブハウジング５の下部には、圧力タンク３の上部開口と対応する位置に、第一通水路１４、第二通水路１５及び再生排水路１６の各端部が開口している。
【００２５】
第一通水路１４は、圧力タンク３内の第一上部通水口１７に開口する。第二通水路１５は、導管１８を介して、圧力タンク３内の下部通水口１９に開口する。再生排水路１６は、圧力タンク３内の第二上部通水口２１に開口する。
【００２６】
導管１８は、バルブハウジング５に上端部を保持され、バルブハウジング５から下方へ延出し、圧力タンク３内に差し込まれる。また、導管１８は、圧力タンク３の下部まで延出する。そして、導管１８の下部に、下部通水口１９が設けられる。
【００２７】
流路切替弁１のバルブハウジング５には、原水入口２２からの原水を第一上部通水口１７へ送る第一通水路１４と、下部通水口１９からの処理水（ここでは軟水）を処理水出口２３へ送る第二通水路１５とが設けられている。第一通水路１４には第一通水弁６が設けられ、第二通水路１５には第二通水弁７が設けられる。
【００２８】
第一通水弁６よりも原水入口２２側の第一通水路１４と、第二通水弁７よりも処理水出口２３側の第二通水路１５とは、バイパス路２４で接続される。このバイパス路２４には、バイパス弁８が設けられる。
【００２９】
第一上部通水口１７には、排水口２５への圧密排水路２６も接続され、この圧密排水路２６には、圧密排水弁９が設けられる。図１では、第一通水路１４と圧密排水路２６とは、圧力タンク３の側において共通管路として示している。
【００３０】
下部通水口１９には、排水口２５への洗浄排水路２７も接続され、この洗浄排水路２７には、洗浄排水弁１０が設けられる。図１では、第二通水路１５と洗浄排水路２７とは、圧力タンク３の側において共通管路として示している。なお、圧密排水路２６及び洗浄排水路２７の下流は、定流量弁（ゴムオリフィス）２８を介して、排水口２５へ開口する。
【００３１】
第二上部通水口２１には、排水口２５への再生排水路１６が接続され、この再生排水路１６には、再生排水弁１１が設けられる。圧密排水路２６、洗浄排水路２７及び再生排水路１６の下流は、まとめられ、排水口２５へ開口する。
【００３２】
バルブハウジング５には、更に、駆動水入口２９からの駆動水（所定圧力の原水又は処理水）をエゼクタ３０へ送る駆動水路３１が設けられる。駆動水路３１には、駆動水入口２９から順に、ストレーナ３２、定流量弁（ゴムオリフィス）３３及びエゼクタ３０が設けられる。なお、原水入口２２への原水と、駆動水入口２９への駆動水とは、同一給水源からの水を分岐して用いることができる。或いは、原水入口２２と駆動水入口２９とを統一して、バルブハウジング５内で、第一通水路１４と駆動水路３１とに分岐させてもよい。
【００３３】
エゼクタ３０は、詳細は後述するが（図８，図９）、エゼクタ本体３４とノズル３５とを備え、エゼクタ本体３４は、スロート部３６とディフューザ部３７とを備える。駆動水をノズル３５からエゼクタ本体３４の先端側へ噴出させることで、エゼクタ本体３４の吸引口３８から再生剤を吸引し、駆動水と混合して吐出する。つまり、ノズル３５には駆動水路３１からの駆動水が供給され、エゼクタ本体３４の吸引口３８には再生剤路３９からの再生剤が供給される。再生剤路３９は、バルブハウジング５の再生剤口４０とエゼクタ本体３４の吸引口３８とを接続し、再生弁１２が設けられる。なお、バルブハウジング５の再生剤口４０には、再生剤配管４１を介して再生剤タンク４が接続され、その再生剤配管４１には再生剤流量計４２が設けられる。
【００３４】
エゼクタ本体３４の出口側には、通薬路４４が設けられる。通薬路４４は、オリフィス４６及びエゼクタ弁１３を介して、下部通水口１９に接続される。なお、図１において、第一通水路１４及び圧密排水路２６は、圧力タンク３の側において共通管路として示している。また、第二通水路１５、洗浄排水路２７及び通薬路４４は、圧力タンク３の側において共通管路として示している。
【００３５】
圧力タンク３は、有底円筒状の中空容器であり、陽イオン交換樹脂ビーズからなるイオン交換樹脂床（不図示）を収容する。再生剤タンク４は、圧力タンク３内のイオン交換樹脂床の再生剤を貯留する。
【００３６】
《イオン交換装置２の運転方法》
図２は、本実施形態におけるイオン交換装置２の運転工程を順に示すと共に、その各工程における各弁６〜１３の開閉状態を示す概略図である。この図において、各弁６〜１３は、網掛部が弁の開放状態を示しており、無地部が弁の閉鎖状態を示している。各工程の移行時、各弁６〜１３は、徐々に閉められたり、徐々に開かれたりしてもよい。
【００３７】
イオン交換装置２は、単独で用いることもできるし、二台で用いることもできる。後者の場合、第一イオン交換装置２の原水入口２２に、給水源からの原水供給路を接続し、第二イオン交換装置２の処理水出口２３に、処理水使用設備への処理水供給路を接続し、第一イオン交換装置２の処理水出口２３と第二イオン交換装置２の原水入口２２とを処理水供給路で接続すればよい。
【００３８】
イオン交換装置２は、通水工程、圧密工程、再生移行工程、再生（通薬）工程、押出工程、洗浄工程、及び通水待機工程を順に実行する。これら各工程は、制御部１５０から出力される指令信号により、各弁６〜１３の開閉を図２に示すように制御して行われる。
【００３９】
通水工程では、原水は、原水入口２２から第一通水路１４を介して、圧力タンク３の第一上部通水口１７へ供給される。その水は、圧力タンク３の上部から下部へ、イオン交換樹脂床を通されて処理水（ここでは軟水）となる。その処理水は、圧力タンク３の下部通水口１９から導管１８及び第二通水路１５を介して、処理水出口２３へ導出される。
【００４０】
圧密工程では、原水は、原水入口２２からバイパス路２４、第二通水路１５及び導管１８を介して、圧力タンク３の下部通水口１９へ供給される。その水は、圧力タンク３の下部から上部へ通され、イオン交換樹脂床を圧力タンク３の上部に押し付けて、固定床を形成する。再生剤の通液に先立ち圧力タンク３の上部に固定床を形成することにより、通薬中の樹脂ビーズの流動を抑制する。また、固定床としてのイオン交換樹脂床を通過した排水は、圧力タンク３の第一上部通水口１７から圧密排水路２６を介して、排水口２５へ導出される。後述する再生工程では、イオン交換樹脂床が圧力タンク３の上部に押し付けられた状態で、再生剤が圧力タンク３の下部から上部へ向けて流通する。
【００４１】
再生移行工程は、圧密工程から再生工程への移行工程であり、また、通水待機工程は、通水工程への待機工程である。再生移行工程以降の各工程では、バイパス弁８は閉状態に設定されるが、必要に応じて開状態に設定することにより、バイパス路２４を介して原水を後段側へ送水するようにしてもよい。
【００４２】
再生工程では、駆動水（所定圧力の原水又は処理水）は、駆動水入口２９から駆動水路３１を介して、エゼクタ３０へ供給される。エゼクタ３０において、ノズル３５から水が噴出されると、再生剤タンク４内の再生剤が、再生剤配管４１及び再生剤路３９を介して、エゼクタ３０の吸引口３８へ吸引され、駆動水と混合して吐出する。その再生剤は、通薬路４４及び導管１８を介して圧力タンク３の下部通水口１９へ供給される。圧力タンク３の下部通水口１９から供給された再生剤は、圧力タンク３の下部から上部へ向けて流通し、イオン交換樹脂床を再生する。その排水は、圧力タンク３の第二上部通水口２１から再生排水路１６を介して、排水口２５へ導出される。このように、上向流再生では、通水工程における原水の流れ方向（上部から下部）とは逆向きに、圧力タンク３の下部から上部に向けて再生剤が供給されるため、処理水が流出するイオン交換樹脂床の出口領域を重点的に再生することができる。従って、上向流再生によれば、高い処理水純度を確保しながら、安定して、イオン交換樹脂床の再生を図ることができる。
【００４３】
押出工程では、エゼクタ３０の吸引口３８への再生剤の供給が停止される点が再生工程と異なるが、それ以外は再生工程と同じである。再生工程後に圧力タンク３内に残る再生剤は、押出工程によりイオン交換樹脂床の再生に利用され、排出される。
【００４４】
洗浄工程では、原水は、原水入口２２から第一通水路１４を介して、圧力タンク３の第一上部通水口１７へ供給される。その水は、圧力タンク３の上部から下部へ、イオン交換樹脂床を通され、イオン交換樹脂床の濯ぎを行う。その排水は、圧力タンク３の下部通水口１９から導管１８及び洗浄排水路２７を介して、排水口２５へ導出される。
【００４５】
《流路切替弁１の具体的構成》
以下、本実施形態における流路切替弁１の具体的構成について説明する。
図３は、本実施形態における流路切替弁１の概略斜視図である。流路切替弁１は、前記各流路１４，１５，１６，２４，２６，２７，３１，３９，４４が形成されたバルブハウジング５に、前記各弁６〜１３やエゼクタ３０等が設けられてなる。つまり、バルブハウジング５には、図１に示される回路を形成するように、各流路１４，１５，１６，２４，２６，２７，３１，３９，４４が形成されると共に、前記各弁６〜１３やエゼクタ３０等が設けられている。
【００４６】
各弁６〜１３は、カム４７により開閉操作されるが、そのカム４７を回転させるカムシャフト４８は、バルブハウジング５の上部の前後方向中央部に、左右方向へ沿って設けられる。そして、このカムシャフト４８を境に、各弁６〜１３は、第一弁群４９と第二弁群５０とに前後に分かれて配置される。この際、再生弁１２は、第一弁群４９又は第二弁群５０のいずれに含めてもよいが、本実施形態では第二弁群５０に含まれる。
【００４７】
第一弁群４９は、第一通水弁６、第二通水弁７及びバイパス弁８を備える。この際、バイパス弁８は、第一通水弁６と第二通水弁７との間に配置されるのがよい。図３では、第一弁群４９は、バルブハウジング５の前方に配置され、左から順に、第一通水弁６、バイパス弁８及び第二通水弁７が左右に並べて配置されている。また、第一通水弁６の左隣には、エゼクタ収容部５１が設けられる。
【００４８】
第二弁群５０は、圧密排水弁９、洗浄排水弁１０、再生排水弁１１、エゼクタ弁１３及び再生弁１２を備える。この際、圧密排水弁９と洗浄排水弁１０とが隣接して配置され、これと隣接して再生排水弁１１が配置されるのがよい。また、再生弁１２とエゼクタ弁１３とは、隣接して配置されるのがよい。図３では、第二弁群５０は、左から順に、再生弁１２、エゼクタ弁１３、再生排水弁１１、圧密排水弁９及び洗浄排水弁１０が左右に並べて配置されている。
【００４９】
バルブハウジング５には、流体の出入口として、前述したように、原水入口２２、処理水出口２３、排水口２５、駆動水入口２９及び再生剤口４０が設けられている。
【００５０】
原水入口２２及び処理水出口２３は、第一弁群４９の側に設けられるのが好ましい。本実施形態では、原水入口２２は、第一通水弁６の下部に設けられ、処理水出口２３は、第二通水弁７の下部に設けられる。より具体的には、第一通水路１４の端部を構成する管が、第一通水弁６の下部に、前方へ延出して設けられており、その前端開口が原水入口２２とされる。また、第二通水路１５の端部を構成する管が、第二通水弁７の下部に、前方へ延出して設けられており、その前端開口が処理水出口２３とされる。
【００５１】
排水口２５は、第二弁群５０の側に設けられるのが好ましい。本実施形態では、排水口２５は、再生排水弁１１、圧密排水弁９及び洗浄排水弁１０の下部に設けられる。より具体的には、再生排水路１６、圧密排水路２６及び洗浄排水路２７の端部をまとめる管が、これら弁９〜１１の下部付近から右側へ延出して設けられており、その右端開口が排水口２５とされる。
【００５２】
駆動水入口２９は、エゼクタ３０に近接して設けられるのが好ましい。本実施形態では、駆動水入口２９は、エゼクタ収容部５１の上部に設けられる。より具体的には、駆動水路３１の端部を構成する管が、エゼクタ収容部５１の上部に、上方へ延出して設けられており、その端部開口が駆動水入口２９とされる。
【００５３】
再生剤口４０は、再生弁１２に近接して設けられるのが好ましい。本実施形態では、再生剤口４０は、再生弁１２の下部に設けられる（図９）。より具体的には、再生弁１２の下部には、再生剤口４０が設けられており、その再生剤口４０には再生剤流量計４２が設けられる。
【００５４】
図４は、第一弁群４９の弁の分解斜視図である。ここでは、第二通水弁７を示しているが、第一通水弁６及びバイパス弁８についても同様である。また、図５及び図６は、第一弁群４９の弁（７）の組立状態の概略縦断面図であり、図５は閉弁状態、図６は開弁状態を示している。更に、図７は、第二弁群５０の弁の分解斜視図であり、バルブハウジング５の後方から見た状態を示している。ここでは、再生弁１２を示しているが、エゼクタ弁１３、再生排水弁１１、圧密排水弁９及び洗浄排水弁１０についても同様である。なお、図９には、再生弁１２の組立状態の縦断面が示される。
【００５５】
第一弁群４９及び第二弁群５０の各弁６〜１３は、バルブハウジング５に形成されたバルブ収容穴５２（５２Ａ）に、バルブピストン５３（５３Ａ）が進退可能に設けられてなる。バルブ収容穴５２（５２Ａ）は、バルブハウジング５の前後方向外側へ開口するよう水平に設けられている。具体的には、第一弁群４９を構成する各弁６〜８のバルブ収容穴５２は、前方へ開口するよう設けられ、第二弁群５０を構成する各弁９〜１３のバルブ収容穴５２Ａは、後方へ開口するよう設けられている。
【００５６】
第一弁群４９を構成する各弁（第一通水弁６、第二通水弁７及びバイパス弁８）は、互いに同一の構成である。具体的には、図４〜図６に基づき、以下に説明する。なお、バルブ収容穴５２は、前述したとおりバルブハウジング５の前後方向外側へ開口するが、その開口部の側を基端側、これと反対側を先端側という。
【００５７】
バルブ収容穴５２は、先端部が先細りに形成された円形穴であり、先端側の円錐台状部５４と、基端側の円筒状部５５とを備える。バルブ収容穴５２には、その軸方向に離隔した位置に、そのバルブ収容穴５２に対する流体の出入口となる第一開口５６と第二開口５７とが形成されている。第一開口５６は、円錐台状部５４の周側壁の下部に設けられ、第二開口５７は、円筒状部５５の周側壁の下部に設けられている。
【００５８】
図１を参照して、第一通水弁６は、第一開口５６が第一上部通水口１７と連通し、第二開口５７が原水入口２２と連通する。第二通水弁７は、第一開口５６が下部通水口１９と連通し、第二開口５７が処理水出口２３と連通する。バイパス弁８は、第一開口５６が処理水出口２３と連通し、第二開口５７が原水入口２２と連通する。
【００５９】
バルブ収容穴５２にはバルブフレーム５８が取り付けられ、そのバルブフレーム５８にはバルブピストン５３が進退可能に設けられる。バルブフレーム５８は、先端部が先細りに形成された略円筒状であり、バルブ収容穴５２の形状とほぼ対応して形成されている。具体的には、バルブフレーム５８は、先端側の円錐台状部５９と、基端側の円筒状部６０とを備える。円錐台状部５９の先端部には、先端側へ突出すると共に先端側へ開口して、小円筒部６１が形成されている。小円筒部６１の基端部には、ツバ部６２が形成されると共に、基端側へ突出して短筒６３が形成されている。
【００６０】
バルブフレーム５８の円錐台状部５９及び円筒状部６０には、周側壁に大きく開口６４，６５が形成されている。これにより、バルブフレーム５８は、円錐台状部５９と円筒状部６０とが枠状に残ることになる。つまり、円錐台状部５９と円筒状部６０との連接部、円錐台状部５９の先端部、及び円筒状部６０の基端部が円環状に残されると共に、それらが互いに複数のリブで接続された形状とされる。
【００６１】
円錐台状部５９と円筒状部６０とを連接する円環状部６６は、その基端側内周面が先端側へ行くに従って縮径する傾斜面に形成されており、この傾斜面が弁座部６７として機能する。円環状部６６の外周部には、円環状溝が形成されており、Ｏリング６８が装着される。また、小円筒部６１の基端部の外周部にも、円環状溝が形成されており、Ｏリング６９が装着される。
【００６２】
バルブフレーム５８の軸線に沿って、小円筒部６１及び短筒６３には、バルブシャフト７０が進退可能に設けられる。短筒６３内に設けられた断面略Ｖ字状の環状パッキン７１により、バルブシャフト７０とバルブフレーム５８との隙間が封止される。
【００６３】
バルブシャフト７０の先端部には、ローラガイド７２が設けられ、そのローラガイド７２にはローラ７３が回転自在に保持される。ローラガイド７２は、バルブフレーム５８の小円筒部６１にはめ込まれる。小円筒部６１の内穴とローラガイド７２の外形は所定に形成されているので、ローラガイド７２は、バルブフレーム５８の軸線に沿って、小円筒部６１に対し進退可能であるが、小円筒部６１に対し相対回転不能に設けられる。
【００６４】
バルブフレーム５８は、バルブ収容穴５２にはめ込まれる。バルブ収容穴５２の先端部には、貫通穴７４が形成されており、その貫通穴７４にバルブフレーム５８の小円筒部６１がはめ込まれる。その際、小円筒部６１のツバ部６２が、貫通穴７４の周囲の壁面に当接するようはめ込まれる。そして、小円筒部６１の基端部のＯリング６９により、小円筒部６１とバルブハウジング５との隙間が封止される。また、円環状部６６のＯリング６８により、円環状部６６とバルブハウジング５との隙間が封止される。これにより、バルブフレーム５８の内穴を介してのみ、第一開口５６と第二開口５７とが連通する。
【００６５】
バルブフレーム５８の内穴には、バルブピストン５３が進退可能に設けられる。バルブピストン５３は、円筒状であり、先端部には端壁７５が形成されている。この端壁７５には、複数の連通穴７６が形成されている。これら連通穴７６は、バルブピストン５３の周方向に等間隔に設けられ、それぞれバルブピストン５３の軸方向に沿って端壁７５を貫通して形成されている。
【００６６】
バルブピストン５３には、その軸方向に離隔した位置に、第一シール材７７と第二シール材７８とが設けられる。第一シール材７７は、円環状で、バルブピストン５３の先端部に設けられる。具体的には、第一シール材７７は、バルブピストン５３の先端面に装着され、円板状の押え板７９により固定される。押え板７９は、端壁７５にネジ（図示省略）により固定され、第一シール材７７の内径より大きく、第一シール材７７の外径よりも小さい。そのため、押え板７９を取り付けた状態で、押え板７９の外周部には、第一シール材７７が露出する。一方、第二シール材７８は、断面Ｘ字形状の円環状のＸリングであり、バルブピストン５３の基端部の外周面に形成された円環状溝に装着される。
【００６７】
押え板７９には、前記連通穴７６と対応して、貫通穴８０が形成されている。また、押え板７９の中央には穴が形成されており、その穴にはバルブピストン５３の突出先端部８１が通される。バルブピストン５３の突出先端部８１には、軸受穴が先端側へのみ開口して形成されており、この軸受穴にはバルブシャフト７０の端部がはめ込まれる。
【００６８】
バルブ収容穴５２には、バルブフレーム５８、バルブピストン５３及びスプリング８２が順に組み入れられて、バルブキャップ８３で開口部を封止される。この際、バルブキャップ８３は、バルブ収容穴５２の基端部に着脱可能にねじ込まれて取り付けられる。
【００６９】
バルブキャップ８３は、本実施形態では、キャップ本体８４と筒材８５とを組み合わせて構成される。筒材８５は、段付き円筒状であり、先端側の小径部８６が、バルブフレーム５８の円筒状部６０の内径と対応した外径に形成されており、基端側の大径部８７が、バルブ収容穴５２の円筒状部５５の内径と対応した外径に形成されている。従って、筒材８５は、先端側の小径部８６がバルブフレーム５８の基端部にはめ込まれ、基端側の大径部８７がバルブ収容穴５２の基端部にはめ込まれる。この際、バルブフレーム５８の基端部と筒材８５の段付き部との間にＯリング８８が配置され、バルブフレーム５８と筒材８５及びバルブハウジング５との隙間が封止される。
【００７０】
筒材８５の中空穴内には、軸方向中途部に隔壁８９が形成されており、中空穴が閉じられている。隔壁８９の中央部には、筒状のバネ受け９０が先端側へ突出して設けられている。スプリング８２は、基端部がバネ受け９０にはめ込まれ、先端部がバルブピストン５３の内穴にはめ込まれる。
【００７１】
バルブ収容穴５２に、バルブフレーム５８、バルブピストン５３、スプリング８２及び筒材８５を組み入れた状態で、バルブ収容穴５２の基端部にキャップ本体８４が取り付けられる。つまり、バルブ収容穴５２の円筒状部５５の基端部は、外周面がネジ部９１とされる一方、キャップ本体８４は、先端側へのみ開口した略筒状で、内周面にネジ穴９２が形成されている。従って、バルブ収容穴５２のネジ部９１に、キャップ本体８４を着脱可能に取り付けることができる。バルブ収容穴５２の基端部にキャップ本体８４を取り付ける際、バルブハウジング５とバルブキャップ８３との隙間は、Ｏリング９３より封止される。
【００７２】
なお、バルブキャップ８３は、強度アップのため、キャップ本体８４と筒材８５とを別体として構成したが、バルブ収容穴の口径が小さい場合には、両者を一体に形成してもよい。後述する第二弁群５０の各弁９〜１３は、キャップ本体８４と筒材８５とが一体に形成されている。
【００７３】
バルブ収容穴５２に、バルブフレーム５８、バルブピストン５３及びスプリング８２等を組み付けた状態では、前述したように、第一開口５６と第二開口５７とは、バルブフレーム５８の内穴を介してのみ連通する。また、バルブピストン５３は、スプリング８２の付勢力により、先端側へ付勢される。そして、図５に示すように、バルブフレーム５８の弁座部６７にバルブピストン５３の第一シール材７７が押し付けられた状態では、第一開口５６と第二開口５７との連通が遮断される。逆に、図６に示すように、スプリング８２の付勢力に対抗して、バルブシャフト７０が基端側へ押し込まれ、バルブピストン５３が基端側へ押し戻されると、第一開口５６と第二開口５７との連通が確保される。
【００７４】
バルブピストン５３の基端部は、バルブキャップ８３の筒部（本実施形態では筒材８５）にはめ込まれ、筒材８５内を摺動する。バルブピストン５３とバルブキャップ８３の筒材８５との間に、チャンバ９４が形成される。このチャンバ９４は、バルブピストン５３の連通穴７６を介して第一開口５６の側と連通する。従って、閉弁状態において、チャンバ９４は、バルブピストン５３の連通穴７６を介して先端側の第一開口５６と連通し、バルブピストン５３にかかる開弁方向と閉弁方向の流体圧力の一部又は全部をバランスさせる。これにより、第一開口５６が流体入口側（高圧側）として使用された場合でも、スプリング８２の付勢力を大きくする必要がなく、開弁に必要な駆動力を低減することができる。
【００７５】
第二弁群５０を構成する各弁（再生弁１２、エゼクタ弁１３、再生排水弁１１、圧密排水弁９及び洗浄排水弁１０）は、第一弁群４９を構成する各弁６〜８よりも小さいが、第一弁群４９を構成する各弁６〜８と基本的には同様の構成である（図７、図９）。そこで、以下では両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。但し、第一弁群４９の各弁６〜８の構成と、第二弁群５０の各弁９〜１３の構成とを一応区別できるように、後者の構成には添え字「Ａ」を付している。例えば、第一弁群４９のバルブピストンは「バルブピストン５３」として示すが、第二弁群５０のバルブピストンは「バルブピストン５３Ａ」として示している。
【００７６】
第二弁群５０を構成する各弁のバルブ収容穴５２Ａは、後方へ開口して形成されている。それ故、各バルブ収容穴５２Ａは、前方に円錐台状部５４Ａが配置され、後方に円筒状部５５Ａが配置される。また、円錐台状部５４Ａの下部に第一開口５６Ａが形成され、円筒状部５５Ａの下部に第二開口５７Ａが形成されている。
【００７７】
図１を参照して、再生弁１２は、第一開口５６Ａがエゼクタ３０の吸引口３８と連通し、第二開口５７Ａが再生剤口４０と連通する。エゼクタ弁１３は、第一開口５６Ａがエゼクタ３０の出口と連通し、第二開口５７Ａが下部通水口１９と連通する。再生排水弁１１は、第一開口５６Ａが第二上部通水口２１と連通し、第二開口５７Ａが排水口２５と連通する。圧密排水弁９は、第一開口５６Ａが第一上部通水口１７と連通し、第二開口５７Ａが排水口２５と連通する。洗浄排水弁１０は、第一開口５６Ａが下部通水口１９と連通し、第二開口５７Ａが排水口２５と連通する。
【００７８】
第一弁群４９の場合、バルブキャップ８３は、キャップ本体８４と筒材８５とから構成されたが、第二弁群５０の場合、バルブキャップ８３Ａは、キャップ本体８４と筒材８５とが一体形成されている。つまり、図９に示すように、筒部８５Ａの基端部において、筒部８５Ａにバルブキャップ８３Ａが予め固定された一部品とされる。
【００７９】
その他、バルブキャップ８３Ａやバルブピストン５３Ａのデザイン等において、第一弁群４９と第二弁群５０の各弁は若干異なるものの、基本的な相違はないので、説明は省略する。
【００８０】
図８は、エゼクタ３０とその周辺部品の分解斜視図である。また、図９は、エゼクタ３０とその周辺部品の組立状態の概略縦断面図であり、再生弁１２と共に示している。
【００８１】
エゼクタ収容部５１は、第一通水弁６と隣接して設けられ、第一通水弁６のバルブ収容穴５２と平行に、バルブハウジング５の前後方向外側へ開口したエゼクタ収容穴９５を備える。エゼクタ収容穴９５には、エゼクタ本体３４、ノズル３５、定流量弁３３及びストレーナ３２が順に組み入れられて、蓋材９８で開口部を封止される。この際、蓋材９８は、エゼクタ収容穴９５の基端部に着脱可能にねじ込まれて取り付けられる。
【００８２】
エゼクタ本体３４は、基端側へ開口する第一円筒部９９、この第一円筒部９９の先端壁の中央部から先端側へ行くに従って拡径するディフューザ部３７、及びこのディフューザ部３７の先端部から先端側へ延出する第二円筒部１００を備える。第一円筒部９９には、その周側壁に吸引口３８（図８）が形成される一方、先端壁の中央に軸方向へ沿う小穴からなるスロート部３６が形成されており、このスロート部３６が、第一円筒部９９とディフューザ部３７とを連通させる。
【００８３】
ノズル３５は、先端部が先細りの円錐状に形成された筒状に形成され、基端部に円筒状部１０１、先端部に円錐状部１０２を備える。円錐状部１０２の先端部には、ノズル孔１０３が形成されている。円筒状部１０１の中空穴には、定流量弁３３とストレーナ３２の先端部がはめ込まれる。
【００８４】
定流量弁３３は、円板の中央部に貫通孔を形成したゴムオリフィスである。一方、ストレーナ３２は、円筒状で、周側壁に多数のスリット１０４が形成されている。
【００８５】
エゼクタ収容穴９５は、基端側へ開口しており、エゼクタ本体３４、ノズル３５、定流量弁３３、ストレーナ３２が順に組み入れられて、蓋材９８で開口部を封止される。その際、エゼクタ本体３４の第二円筒部１００とバルブハウジング５のエゼクタ収容穴９５との隙間が、Ｏリング１０５で封止される。また、エゼクタ本体３４とノズル３５との隙間、及びこれらとエゼクタ収容穴９５との隙間が、Ｏリング１０６で封止される。更に、エゼクタ収容穴９５の基端部には、バルブハウジング５と蓋材９８との隙間が、Ｏリング１０７で封止される。
【００８６】
エゼクタ収容穴９５にエゼクタ３０（３４，３５）等を組み付けた状態では、図９に示すように、ストレーナ３２と対応した位置に、駆動水路３１が開口し、エゼクタ本体３４の吸引口３８と対応した位置に、再生弁１２からの再生剤路３９が開口する。更に、図１で説明したように、エゼクタ本体３４の先端部には、通薬路４４が設けられる。
【００８７】
このような構成であるから、再生工程において、駆動水入口２９から水を供給すると、その水は、ストレーナ３２の外周から内側へ入り、ノズル３５からエゼクタ３０の先端側へ噴出される。これに伴い、再生剤口４０から再生剤が吸引口３８に引き込まれ、再生剤と駆動水との混合水がエゼクタ３０から吐出される。そして、その混合水は、通薬路４４から圧力タンク３へ供給される。
【００８８】
第一弁群４９及び第二弁群５０の各弁６〜１３は、カム４７により開閉を操作される。図３に示すように、第一弁群４９と第二弁群５０との間には、左右方向へ沿ってカムシャフト４８が設けられており、このカムシャフト４８に、前記各弁６〜１３と対応してカム４７が設けられている。
【００８９】
カム４７の外周面は、バルブシャフト７０（７０Ａ）に設けたローラ７３（７３Ａ）への当接部とされる。ローラ７３（７３Ａ）の回転軸は左右方向へ沿って配置され、ローラ７３（７３Ａ）の外周面がカム４７の外周面に当接する。また、ローラ７３（７３Ａ）は、スプリング８２（８２Ａ）により、カム４７の外周面に付勢される。従って、カム４７が回転すると、ローラ７３（７３Ａ）が回転しつつ、バルブ収容穴５２（５２Ａ）に対しバルブシャフト７０（７０Ａ）が進退される。
【００９０】
カムシャフト４８の回転に伴い、カム４７がバルブシャフト７０（７０Ａ）を、バルブハウジング５の前後方向外側へ押し込めば、バルブピストン５３（５３Ａ）が弁座部６７（６７Ａ）から離れて開弁状態となる（図６）。逆に、カムシャフト４８の回転に伴い、バルブシャフト７０（７０Ａ）の前記押し込みが解かれると、スプリング８２（８２Ａ）の付勢力により、バルブピストン５３（５３Ａ）がバルブハウジング５の前後方向内側へ移動し、閉弁状態となる（図５）。
【００９１】
各弁６〜１３に対応するカム４７の形状を変えることで、図２に示すような開閉状態に制御することができる。カム４７の回転は、カムシャフト４８をモータ１０８で回転させることで行われる。モータ１０８の回転は、制御部１５０から出力される指令信号により制御される。制御部１５０から指令信号を出力してモータ１０８を回転させると、その回転力は減速歯車列１０９を介してカムシャフト４８に伝達される。制御部１５０からモータ１０８に出力される指令信号により、カム４７の回転位置を制御することができる。なお、カム４７は、工程毎に間欠的に回転される。
【００９２】
減速歯車列１０９を構成すると共にカムシャフト４８の端部に設けられるカムギア１１０の側面には、短円筒状に突出して、内筒１１１と外筒１１２とが同心円状に形成されている。内筒１１１には、周方向一箇所に原点検出用の切欠き１１３が形成され、外筒１１２には、各工程位置と対応して工程検出用の切欠き１１４が形成されている。そして、内筒１１１及び外筒１１２の各切欠き１１３，１１４は、フォトインタラプタのようなフォトセンサ（図示省略）で読み取ることができる。センサにより各切欠き１１３，１１４が読み取られると、各センサから制御部１５０に検出信号が送信される。従って、制御部１５０は、カム４７の原点位置や現在位置（言い換えればどの工程を実行中か）を、センサから送信される検出信号により確認することができる。また、このような工程位置を目視で確認できるように、カムギア１１０の軸端に、工程位置の指示板（図示省略）を設けてもよい。
【００９３】
本実施形態によれば、第一弁群４９には、第一通水弁６、第二通水弁７及びバイパス弁８という通水系統の弁を配置し、第二弁群５０には、再生弁１２、エゼクタ弁１３、再生排水弁１１、圧密排水弁９及び洗浄排水弁１０という再生系統の弁を配置した。通水系統と再生系統とを分けることで、各工程における流路を取り易い。また、第一弁群４９は、第二弁群５０よりも弁数が少ないため、通水弁６，７やバイパス弁８として比較的大きな口径の弁を用いても、流路切替弁１の全体の収まりがよい。これにより、通水系統の口径を大きくして、通水容量を大きくとることができる。
【００９４】
また、第一通水弁６と第二通水弁７との間にバイパス弁８を配置することで、第一通水路１４と第二通水路１５との間にバイパス路２４を取り易い。しかも、原水入口２２及び処理水出口２３を第一弁群４９の側に設けることで、通水系統を完全にまとめることができる。
【００９５】
一方、圧密排水弁９、洗浄排水弁１０及び再生排水弁１１をまとめることで、排水系統の流路を取り易い。しかも、排水口２５を第二弁群５０の側に設けることで、再生系統を完全にまとめることができる。また、再生弁１２とエゼクタ弁１３とをまとめることで、再生剤の流路も取り易い。
【００９６】
また、各弁６〜１３は、閉弁状態において、バルブ収容穴５２（５２Ａ）の基端部にチャンバ９４（９４Ａ）が形成され、このチャンバ９４（９４Ａ）はバルブピストン５３（５３Ａ）の連通穴７６（７６Ａ）を介して先端側の第一開口５６（５６Ａ）と連通する。これにより、バルブピストン５３（５３Ａ）にかかる開弁方向と閉弁方向の流体圧力の一部又は全部をバランスさせることができる。
【００９７】
また、バルブ収容穴５２（５２Ａ）に、バルブフレーム５８（５８Ａ）、バルブピストン５３（５３Ａ）及びスプリング８２（８２Ａ）を順に組み入れて、バルブキャップ８３（８３Ａ）で開口部を封止するので、組立て及びメンテナンスが容易である。しかも、バルブ収容穴５２（５２Ａ）にバルブフレーム５８（５８Ａ）を設け、そのバルブフレーム５８（５８Ａ）にバルブピストン５３（５３Ａ）を進退可能に設けるので、バルブピストン５３（５３Ａ）の摺動面積を減少させることができる。その上、バルブフレーム５８（５８Ａ）の周側壁には大きな開口６４（６４Ａ），６５（６５Ａ）が形成されているので、通水流路を確保して圧力損失を低減することができる。
【００９８】
更に、エゼクタ収容穴９５に、エゼクタ本体３４、ノズル３５、定流量弁３３及びストレーナ３２を組み入れて、蓋材９８で開口部を封止するので、再生剤導入機構の組立て及びメンテナンスが容易である。
【００９９】
［第二実施形態］
図１０は、第二実施形態におけるイオン交換装置２Ａの概略図である。また、図１１は、第二実施形態における流路切替弁１Ａの概略斜視図である。
【０１００】
第二実施形態の流路切替弁１Ａは、前記第一実施形態より小さく、一部構成が異なるが、基本的には第一実施形態と同様である。そこで、以下では両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。
【０１０１】
第二実施形態のイオン交換装置２Ａは、流路切替弁１Ａの他、圧力タンク３、再生剤タンク４、及び制御部１５０Ａを備える。
【０１０２】
流路切替弁１Ａは、設定された流路が形成されたバルブハウジング５に、複数の弁６〜１３が設けられている。各弁６〜１３の開閉は、カム４７（図１１参照）の回転により操作される。そのカム４７を回転させるモータ１０８は、制御部１５０Ａと信号線を介して電気的に接続されている。各弁６〜１３の開閉は、制御部１５０Ａからモータ１０８に出力される指令信号により制御される。
【０１０３】
第二実施形態において、各弁６〜１３は、第一実施形態と同様に、カムシャフト４８を境に、第一弁群４９と第二弁群５０とに前後に分かれて配置される。この際、再生弁１２は、第一弁群４９又は第二弁群５０のいずれに含めてもよいが、本実施形態では第一弁群４９に含まれる。
【０１０４】
第一弁群４９は、第一通水弁６、第二通水弁７、バイパス弁８及び再生弁１２を備える。この際、バイパス弁８は、第一通水弁６と第二通水弁７との間に配置されるのがよい。図１１では、第一弁群４９は、バルブハウジング５の前方に配置され、左から順に、第二通水弁７、バイパス弁８、第一通水弁６及び再生弁１２が左右に並べて配置されている。
【０１０５】
第二弁群５０は、圧密排水弁９、洗浄排水弁１０、再生排水弁１１及びエゼクタ弁１３を備える。この際、圧密排水弁９と洗浄排水弁１０とが隣接して配置され、これと隣接して再生排水弁１１が配置されるのがよい。図１１では、第二弁群５０は、左から順に、再生排水弁１１、圧密排水弁９、洗浄排水弁１０及びエゼクタ弁１３が左右に並べて配置されている。また、第一弁群４９の再生弁１２と、第二弁群５０のエゼクタ弁１３とは、前後に対向して配置されている。
【０１０６】
バルブハウジング５には、流体の出入口として、前述したように、原水入口２２、処理水出口２３、排水口２５、駆動水入口２９及び再生剤口４０が設けられている。
【０１０７】
原水入口２２及び処理水出口２３は、第一弁群４９の側に設けられるのが好ましい。本実施形態では、原水入口２２は、第一通水弁６とバイパス弁８との中間部に、前方へ開口して設けられ、処理水出口２３は、第二通水弁７とバイパス弁８との中間部に、前方へ開口して設けられる。より具体的には、第一通水路１４の端部が、バルブハウジング５の第一通水弁６とバイパス弁８との中間部に、前方へ延出して設けられており、その前端開口が原水入口２２とされる。また、第二通水路１５の端部が、バルブハウジング５の第二通水弁７とバイパス弁８との中間部に、前方へ延出して設けられており、その前端開口が処理水出口２３とされる。
【０１０８】
排水口２５は、第二弁群５０の側に設けられるのが好ましい。本実施形態では、排水口２５は、再生排水弁１１の側部に設けられる（図１２）。より具体的には、再生排水路１６、圧密排水路２６及び洗浄排水路２７の端部をまとめる管が、再生排水弁１１の側部から延出して設けられており、その端部開口が排水口２５とされる。
【０１０９】
駆動水入口２９は、エゼクタ３０に近接して設けられるのが好ましい。本実施形態では、図１１において、バルブハウジング５の前後方向中央部の右側下部にエゼクタ３０が収容されるが、その右側面に駆動水入口２９が設けられる。より具体的には、駆動水路３１の端部を構成する管が、エゼクタ収容部５１の側部に、右側へ延出した後、下方へ延出して設けられており、その端部開口が駆動水入口２９とされる。
【０１１０】
再生剤口４０は、再生弁１２に近接して設けられるのが好ましい。本実施形態では、再生剤口４０は、再生弁１２の前部に設けられる。より具体的には、再生弁１２の前部には、再生剤口４０が設けられており、その再生剤口４０には再生剤流量計４２が設けられる（図１５）。
【０１１１】
図１２は、第一弁群４９及び第二弁群５０の弁６〜１３の分解斜視図であり、バルブハウジング５の後方から見た状態を示している。ここでは、第一弁群４９の内、第二通水弁７を分解して示しているが、第一通水弁６及びバイパス弁８についても同様である。また、第二弁群５０の内、再生排水弁１１を分解して示しているが、圧密排水弁９、洗浄排水弁１０及びエゼクタ弁１３についても同様であり、更に、第一弁群４９の再生弁１２についても同様である。つまり、本実施形態では、再生弁１２は、第一弁群４９に含まれるが、その構成は、第二弁群５０の各弁９，１０，１１，１３と等しい。
【０１１２】
図１３及び図１４は、本実施形態の流路切替弁１Ａの左側面視の概略縦断面図であり、第一弁群４９の第二通水弁７と、第二弁群５０の再生排水弁１１とが示されている。図１３では、通水工程を示しており、第二通水弁７が開弁状態、再生排水弁１１が閉弁状態である。また、図１４では、再生工程及び押出工程を示しており、第二通水弁７が閉弁状態、再生排水弁１１が開弁状態である。
【０１１３】
図１５は、本実施形態の流路切替弁１Ａにおける右側面視の概略縦断面図であり、第一弁群４９の再生弁１２と、第二弁群５０のエゼクタ弁１３とが示されている。ここでは、再生工程を示しており、再生弁１２が開弁状態、エゼクタ弁１３も開弁状態である。なお、図１５では、カム４７やそのピン溝１３０の形状は、簡略化して示しており、実際とは異なる。
【０１１４】
第一弁群４９及び第二弁群５０の各弁６〜１３は、バルブハウジング５に形成されたバルブ収容穴５２（５２Ａ）に、バルブピストン５３（５３Ａ）が進退可能に設けられてなる。バルブ収容穴５２（５２Ａ）は、バルブハウジング５の上方へ開口するよう垂直に設けられている。
【０１１５】
第一弁群４９を構成する各弁の内、再生弁１２を除いた各弁（第一通水弁６、第二通水弁７及びバイパス弁８）は、互いに同一の構成である。具体的には、図１１〜図１４に基づき、以下に説明する。なお、バルブ収容穴５２は、前述したとおりバルブハウジング５の上方へ開口するが、その開口部の側（つまり上方）を基端側、これと反対側（つまり下方）を先端側ということがある。
【０１１６】
バルブ収容穴５２は、段付き穴に形成されており、上方に大径穴１１５、下方に小径穴１１６が配置される。バルブ収容穴５２の小径穴１１６内の上部は、弁座部６７として機能する。但し、弁座部６７として、場合により、バルブ収容穴５２の段付き部を利用してもよい。
【０１１７】
バルブ収容穴５２の大径穴１１５の下部には、周方向等間隔に複数のリブ１１７が設けられており、各リブ１１７は大径穴１１５の周側壁から径方向内側へ突出すると共に、大径穴１１５の軸方向へ沿って形成されている。これにより、バルブピストン５３の下端部は、各リブ１１７の径方向内側への突出先端部に案内されて、バルブ収容穴５２の軸線に沿って移動可能とされる。
【０１１８】
バルブ収容穴５２には、その軸方向に離隔した位置に、そのバルブ収容穴５２に対する流体の出入口となる第一開口５６と第二開口５７とが形成されている。第一開口５６は、小径穴１１６の下方（周側壁又は下壁）に設けられ、第二開口５７は、大径穴１１５の周側壁に設けられている。
【０１１９】
図１０を参照して、第一通水弁６は、第一開口５６が第一上部通水口１７と連通し、第二開口５７が原水入口２２と連通する。第二通水弁７は、第一開口５６が下部通水口１９と連通し、第二開口５７が処理水出口２３と連通する。バイパス弁８は、第一開口５６が処理水出口２３と連通し、第二開口５７が原水入口２２と連通する。
【０１２０】
バルブ収容穴５２には、バルブピストン５３が進退可能に設けられる。バルブピストン５３は、段付き円柱状とされ、下方の大径部１１８と、上方の小径部１１９とを備える。大径部１１８の軸方向両端部は、更に大径の拡径部１２０，１２１とされており、その外周部には円環状溝が形成されている。そして、下方の円環状溝に第一シール材７７が設けられ、上方の円環状溝に第二シール材７８が設けられる。各シール材７７，７８は、例えば、断面Ｘ字形状の円環状のＸリングである。
【０１２１】
バルブピストン５３の下方の拡径部１２１は、第一シール材７７が装着されており、バルブ収容穴５２の大径穴１１５の下部において各リブ１１７に案内されて上下動すると共に、小径穴１１６の上部にはめ込み可能とされている。一方、バルブピストン５３の上方の拡径部１２０は、第二シール材７８が装着されており、バルブキャップ８３の筒部８５を摺動する。
【０１２２】
バルブピストン５３の小径部１１９の上端面には、上方へのみ開口してネジ穴１２２が形成されている。このネジ穴１２２には、後述するように、ピストンフック１２３が取付可能とされる。一方、バルブピストン５３の大径部１１８には、上下に貫通して連通穴７６が形成されている。この連通穴７６は、大径部１１８の下端面へ開口すると共に、大径部１１８と小径部１１９との段付き面において周方向複数箇所に開口する。
【０１２３】
バルブ収容穴５２には、バルブピストン５３が組み入れられて、バルブキャップ８３で開口部を封止される。バルブキャップ８３は、略矩形の上板１２４を備え、その下面には、下方へ延出して円筒状の筒部８５が一体形成されている。バルブキャップ８３は、バルブ収容穴５２の上部開口（大径穴１１５の上部）に筒部８５をはめ込んで取り付けられる。その際、バルブキャップ８３の上板１２４の下面が、バルブ収容穴５２の周側壁の上面に当接される。また、上板１２４を介してバルブハウジング５にネジ１２５をねじ込むことで、両者は一体化される。この際、バルブハウジング５とバルブキャップ８３との隙間は、Ｏリング８８により封止される。このようにして、バルブキャップ８３は、バルブ収容穴５２の上端部に着脱可能に取り付けられる。
【０１２４】
バルブキャップ８３には、バルブピストン５３の小径部１１９が水密状態で通される。つまり、バルブキャップ８３の上板１２４は、中央部に貫通穴を有し、その貫通穴にバルブピストン５３の小径部１１９が通される。バルブキャップ８３に保持されたＯリング１２６により、バルブピストン５３とバルブキャップ８３との隙間が封止される。なお、このＯリング１２６は、バルブキャップ８３の下方から装着され、バルブキャップ８３の上板１２４の下面に取り付けられるシール押え１２７にて保持される。
【０１２５】
バルブピストン５３の小径部１１９には、前述したとおり、上方へ開口してネジ穴１２２が形成されており、このネジ穴１２２には、ピストンフック１２３が取り付けられる。このピストンフック１２３を介して、バルブピストン５３をレバー１２８により上下動させることができる。
【０１２６】
具体的には、バルブハウジング５の上部には、カムシャフト４８の前後に、カムシャフト４８と平行に、レバーシャフト１２９が設けられており、各レバーシャフト１２９には、複数のレバー１２８が揺動可能に設けられている。そして、各レバー１２８は、一端部がバルブピストン５３の上端部のピストンフック１２３に揺動可能に保持される一方、他端部のピンがカム４７の側面のピン溝１３０に係合される。これにより、カム４７の側面のピン溝１３０の形状に応じて、レバー１２８がレバーシャフト１２９まわりに動くことで、バルブピストン５３を上下動させることができる。
【０１２７】
図１１に示されるように、第二実施形態では、四つのカム４７が配置されており、その一端面に、第一弁群４９の各弁を操作するレバー１２８が係合され、他端面に、第二弁群５０の各弁を操作するレバー１２８が係合される。
【０１２８】
図１４の右側に示すように、バルブピストン５３を下方へ押し込んで、バルブ収容穴５２の小径穴１１６にバルブピストン５３の下方の拡径部１２１（第一シール材７７）をはめ込んだ状態では、第一開口５６と第二開口５７との連通が遮断される。逆に、図１３の右側に示すように、バルブピストン５３を上方へ引き上げて、バルブ収容穴５２の小径穴１１６からバルブピストン５３の下方の拡径部１２１を引き抜いた状態では、第一開口５６と第二開口５７との連通が確保される。
【０１２９】
バルブピストン５３の上方の拡径部１２０（第二シール材７８）は、バルブキャップ８３の筒部８５にはめ込まれ、筒部８５内を摺動する。バルブピストン５３とバルブキャップ８３の筒部８５との間に、チャンバ９４が形成される（図１４）。このチャンバ９４は、バルブピストン５３の連通穴７６（図１２）を介して第一開口５６の側と連通する。従って、閉弁状態において、チャンバ９４は、バルブピストン５３の連通穴７６を介して先端側の第一開口５６と連通し、バルブピストン５３にかかる開弁方向と閉弁方向の流体圧力の一部又は全部をバランスさせる。これにより、第一開口５６が流体入口側（高圧側）として使用された場合でも、開閉に必要な駆動力を低減することができる。
【０１３０】
第二弁群５０を構成する各弁（再生排水弁１１、圧密排水弁９、洗浄排水弁１０及びエゼクタ弁１３）の他、第一弁群４９の再生弁１２は、第一弁群４９を構成する再生弁１２以外の各弁（第一通水弁６、第二通水弁７及びバイパス弁８）よりも小さいが、それら各弁６〜８と基本的には同様の構成である。そこで、以下では両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。但し、再生弁１２を除く第一弁群４９の各弁の構成と、第二弁群５０の各弁（及び第一弁群４９の再生弁１２）の構成とを一応区別できるように、後者の構成には添え字「Ａ」を付している。例えば、第一弁群４９のバルブピストンは「バルブピストン５３」として示すが、第二弁群５０のバルブピストンは「バルブピストン５３Ａ」として示している。
【０１３１】
図１０を参照して、再生弁１２は、第一開口５６Ａがエゼクタ３０の吸引口３８と連通し、第二開口５７Ａが再生剤口４０と連通する。エゼクタ弁１３は、第一開口５６Ａがエゼクタ３０の出口と連通し、第二開口５７Ａが下部通水口１９と連通する。再生排水弁１１は、第一開口５６Ａが第二上部通水口２１と連通し、第二開口５７Ａが排水口２５と連通する。圧密排水弁９は、第一開口５６Ａが第一上部通水口１７と連通し、第二開口５７Ａが排水口２５と連通する。洗浄排水弁１０は、第一開口５６Ａが下部通水口１９と連通し、第二開口５７Ａが排水口２５と連通する。
【０１３２】
図１２に示すように、再生弁１２を除く第一弁群４９の各弁６〜８では、バルブピストン５３の連通穴７６は、大径部１１８の下端面と段付き面とに開口して形成されたが、第二弁群５０の各弁９，１０，１１，１３と第一弁群４９の再生弁１２では、バルブピストン５３Ａの連通穴７６Ａは、大径部１１８Ａの下端面と小径部１１９Ａの周側面に開口して形成される。つまり、小径部１１９Ａの周側壁の下部には、周方向複数箇所に開口が形成されており、各開口が連通穴７６Ａの上部開口となる。そして、その連通穴７６Ａは、バルブピストン５３Ａの下端面へも開口する。また、第二弁群５０の各弁９，１０，１１，１３と第一弁群４９の再生弁１２では、バルブピストン５３Ａの大径部１１８Ａと小径部１１９Ａとは、ほぼ同一の直径とされる。
【０１３３】
その他、バルブキャップ８３（８３Ａ）やバルブピストン５３（５３Ａ）のデザイン等において、第一弁群４９と第二弁群５０の各弁６〜１３は若干異なるものの、基本的な相違はないので、説明は省略する。
【０１３４】
図１６は、エゼクタ３０とその周辺部品の他、一部のギア１３１を取り外した状態の分解斜視図である。また、図１７は、エゼクタ本体３４の部品図であり、その縦断面図とＸ−Ｘ断面図とを示している。更に、図１８は、ノズル３５の部品図であり、その縦断面図と右側面図とを示している。
【０１３５】
エゼクタ収容部５１は、再生弁１２とエゼクタ弁１３との間、言い換えれば、図１１又は図１６において、バルブハウジング５の前後方向中央部の右側下部に設けられる、この箇所には、図１６に示すように、バルブハウジング５の右側へ開口してエゼクタ収容穴９５が形成されており、このエゼクタ収容穴９５に、エゼクタ本体３４、ノズル３５、定流量弁３３及びストレーナ３２等が組み入れられて、蓋材９８で開口部を封止される。
【０１３６】
第二実施形態では、エゼクタ収容穴９５は、エゼクタ本体収容穴９５ａとストレーナ収容穴９５ｂとからなる。エゼクタ本体収容穴９５ａとストレーナ収容穴９５ｂとは、前後に隣接して平行に配置され、バルブハウジング５の右側部から左側へ向けて設けられる。なお、ストレーナ収容穴９５ｂの先端部は、閉塞されている。また、エゼクタ本体収容穴９５ａとストレーナ収容穴９５ｂとは、基端部（蓋材９８で開閉される開口部の側）においてのみ、連通している。
【０１３７】
エゼクタ本体収容穴９５ａには、エゼクタ本体３４、ノズル３５及び定流量弁３３が順に組み入れられる。
【０１３８】
一方、ストレーナ収容穴９５ｂには、Ｏリング１３３を介して、ストレーナ３２が組み入れられる。そして、エゼクタ本体収容穴９５ａとストレーナ収容穴９５ｂとは、共通の蓋材９８で開口部を封止される。この際、蓋材９８を介してバルブハウジング５にネジ１３４をねじ込むことで、蓋材９８はバルブハウジング５に着脱可能に設けられる。また、エゼクタ本体３４とバルブハウジング５のエゼクタ本体収容穴９５ａとの隙間が、Ｏリング１０５で封止される。同様に、エゼクタ本体３４とノズル３５との隙間、及びこれらとエゼクタ本体収容穴９５ａとの隙間が、Ｏリング１０６で封止される。更に、バルブハウジング５と蓋材９８との隙間も、Ｏリング１０７で封止される。
【０１３９】
図１７に示すように、エゼクタ本体３４は、略円筒状で、その中空穴は、基端側へ開口する円筒部１３５と、この円筒部１３５の先端部に先細りに形成されるテーパ部１３６と、このテーパ部１３６の中央部に軸方向へ沿って形成されるスロート部３６と、このスロート部３６の先端部に先端側へ行くに従って拡径するディフューザ部３７とを備える。また、円筒部１３５には、その周側壁に吸引口３８が形成されている。
【０１４０】
図１８に示すように、ノズル３５は、段付き円筒状に形成され、基端側から先端側へ向けて順に、大径部１３７、小径部１３８及び円錐台状部１３９が形成されている。ノズル３５の内穴も、先端側へ行くに従って順次縮径して形成されており、先端部にノズル孔１４０が形成されている。
【０１４１】
ノズル３５の大径部１３７の基端部には、周方向等間隔に、基端側へ延出して脚部１４１が形成されている。この脚部１４１は、エゼクタ本体収容穴９５ａにおけるエゼクタ３０（エゼクタ本体３４とノズル３５）の位置決めを図ると共に、エゼクタ本体収容穴９５ａの基端部にストレーナ３２からの駆動水の流入空間を確保する。
【０１４２】
ノズル３５の大径部１３７内には、定流量弁３３がはめ込まれる。定流量弁３３は、円板の中央部に貫通孔を形成したゴムオリフィスである。一方、ストレーナ３２は、円筒状で、周側壁が網状に形成されている。
【０１４３】
エゼクタ収容部５１の蓋材９８には、駆動水入口配管１４２が設けられ、駆動水は、ストレーナ３２の内側へ供給される。その水は、ストレーナ３２の内側から外側へ抜け、エゼクタ本体収容穴９５ａの基端部から先端側へ進み、ノズル３５から噴出される。これに伴い、再生剤口４０から再生剤が吸引口３８に引き込まれ、再生剤と駆動水との混合水がエゼクタ３０から吐出される。
【０１４４】
前述したように、第一弁群４９及び第二弁群５０の各弁６〜１３は、カム４７によりレバー１２８を介して開閉を操作される。つまり、カムシャフト４８には、各弁６〜１３と対応してカム４７が設けられており、そのカム４７の側面にはピン溝１３０が形成されている。一方、レバー１２８は、一端部がバルブピストン５３（５３Ａ）の上端部のピストンフック１２３（１２３Ａ）に保持される一方、他端部のピンがカム４７の側面のピン溝１３０に係合している。従って、第二実施形態では、スプリングを用いることなく、レバー１２８により、バルブピストン５３（５３Ａ）を直接に上下動させることができる。
【０１４５】
カムシャフト４８の回転に伴い、レバー１２８がバルブピストン５３（５３Ａ）を下方へ押し込めば、小径穴１１６（１１６Ａ）にバルブピストン５３（５３Ａ）の下端部がはめ込まれて、閉弁状態となる。逆に、カムシャフト４８の回転に伴い、レバー１２８がバルブピストン５３（５３Ａ）を上方へ引き上げれば、小径穴１１６（１１６Ａ）からバルブピストン５３（５３Ａ）の下端部が抜かれて、開弁状態となる。
【０１４６】
各弁６〜１３に対応するピン溝１３０の形状を変えることで、図２に示すような開閉状態に制御することができる。カム４７の回転は、カムシャフト４８をモータ１０８で回転させることで行われる。モータ１０８の回転は、制御部１５０Ａから出力される指令信号により制御される。制御部１５０Ａから指令信号を出力してモータ１０８を回転させると、その回転力は減速歯車列１０９を介してカムシャフト４８に伝達される。制御部１５０Ａからモータに出力される指令信号により、カム４７の回転位置を制御することができる。なお、カム４７は、工程毎に間欠的に回転される。
【０１４７】
カムシャフト４８には、図１１に示すように、二枚のセンサ板１４３，１４４が設けられている。第一のセンサ板１４３には、周方向一箇所に原点検出用の切欠き１１３が形成され、第二のセンサ板１４４には、各工程位置と対応して工程検出用の切欠き１１４が形成されている。そして、これらセンサ板１４３，１４４の各切欠き１１３，１１４は、フォトインタラプタのようなフォトセンサ（図示省略）で読み取ることができる。センサにより各切欠き１１３，１１４が読み取られると、各センサから制御部１５０Ａに検出信号が送信される。従って、制御部１５０Ａは、カム４７の原点位置や現在位置（言い換えればどの工程を実行中か）を、センサから送信される検出信号により確認することができる。また、このような工程位置を目視で確認できるように、カムシャフト４８の端部に、工程指示板１４５を設けている。
【０１４８】
ところで、前記各実施形態において、流路切替弁１（１Ａ）のバルブハウジング５、バルブフレーム５８（５８Ａ）、バルブピストン５３（５３Ａ）及びバルブキャップ８３（８３Ａ）等は、樹脂成形部品である。これら部品には、ＯリングやＸリングのようなシールリングが装着されて、他の部材との隙間を封止する箇所がある。例えば、バルブピストン５３（５３Ａ）には、第一シール材７７（７７Ａ）や第二シール材７８（７８Ａ）が装着されて、弁座部６７や筒部８５との隙間を封止される。
【０１４９】
従来、樹脂成形部品での流体シール構造は、樹脂成形部品に円環状溝を形成しておき、そこにシールリングをはめ込んでいる。但し、この方法では、摺動する二部材間にシールリングが挟み込まれていることが条件となり、そうでない場合には、流体の流速による負圧のため、円環状溝からシールリングが外れるおそれがある。これを防止するには、シールリングは、樹脂成形部品に取り付けられる内径側を大きく形成して、円環状溝に引っ掛けられる必要があった。これに対し、樹脂成形部品１４６のプラスチックと、シールリング１４７のゴムとを分子間結合させてもよい。
【０１５０】
［第三実施形態］
次に、本発明に係る純水製造装置の実施形態について説明する。図１９は、第三実施形態における純水製造装置２００の概略図である。なお、本実施形態では、第一及び第二実施形態と対応する箇所には同一の符号を付して説明する。また、本実施形態では、同一の符号を付した箇所の説明を適宜に省略する。
【０１５１】
図１９に示すように、本実施形態における純水製造装置２００は、陽イオン交換装置２Ｂと、陰イオン交換装置２Ｃと、制御部１５０Ｂを備える。本実施形態における純水製造装置２００は、いわゆる２床２塔式の純水製造装置である。
【０１５２】
陽イオン交換装置２Ｂの構成は、第一実施形態のイオン交換装置２と同じである。すなわち、陽イオン交換装置２Ｂは、陽イオン交換樹脂ビーズからなるイオン交換樹脂床（不図示）を収容した圧力タンク３を備える。陽イオン交換装置２Ｂにおいて、流路切替弁１、圧力タンク３、及び再生剤タンク４は、第一実施形態のイオン交換装置２と同じである。陽イオン交換装置２Ｂの再生剤タンク４には、陽イオン交換樹脂床の再生剤として、例えば塩酸や硫酸等の無機酸が貯留される。
【０１５３】
陰イオン交換装置２Ｃの基本的な構成は、第一実施形態のイオン交換装置２と同じである。陰イオン交換装置２Ｃは、陰イオン交換樹脂ビーズからなるイオン交換樹脂床（不図示）を収容した圧力タンク３Ａを備える点が陽イオン交換装置２Ｂと異なる。陰イオン交換装置２Ｃにおいて、流路切替弁１、圧力タンク３、及び再生剤タンク４の構成は、第一実施形態のイオン交換装置２と同じである。陰イオン交換装置２Ｃの再生剤タンク４には、陰イオン交換樹脂床の再生剤として、例えば水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液が貯留される。
【０１５４】
また、図１９に示すように、陽イオン交換装置２Ｂ及び陰イオン交換装置２Ｃのそれぞれの流路切替弁１は、制御部１５０Ｂと信号線を介して電気的に接続されている。陽イオン交換装置２Ｂ及び陰イオン交換装置２Ｃのそれぞれの流路切替弁１における各弁の開閉（切替）は、制御部１５０Ｂから各モータに出力される指令信号により制御される。すなわち、本実施形態の制御部１５０Ｂは、陽イオン交換装置２Ｂ及び陰イオン交換装置２Ｃのそれぞれの流路切替弁１における各弁の開閉を個別に制御することができる。
【０１５５】
図１９に示すように、陽イオン交換装置２Ｂにおける流路切替弁１の原水入口２２（図１参照）には、給水源から延出された原水供給配管１５１の下流側の端部が接続される。陽イオン交換装置２Ｂにおける流路切替弁１の処理水出口２３（図１参照）には、処理水配管１５２の上流側の端部が接続される。陽イオン交換装置２Ｂにおける流路切替弁１の排水口２５（図１参照）には、排水配管１５４の上流側の端部が接続される。
【０１５６】
また、陰イオン交換装置２Ｃにおける流路切替弁１の原水入口２２（不図示）には、処理水配管１５２の下流側の端部が接続される。陰イオン交換装置２Ｃにおける流路切替弁１の処理水出口２３（不図示）には、脱塩水配管１５３の上流側の端部が接続される。脱塩水配管１５３の下流側の端部は、例えば、純水（脱塩水）の需要箇所に接続される。陰イオン交換装置２Ｃにおける流路切替弁１の排水口２５（図１参照）には、排水配管１５５の上流側の端部が接続される。
【０１５７】
なお、陽イオン交換装置２Ｂ及び陰イオン交換装置２Ｃにおいて、流路切替弁１の再生剤口４０及び駆動水入口２９（図１参照）と対応する配管との接続については説明を省略する。
【０１５８】
本実施形態の純水製造装置２００において、原水供給配管１５１から陽イオン交換装置２Ｂの原水入口２２に供給された原水は、圧力タンク３内の陽イオン交換樹脂床を通ることにより処理水となる。この処理水は、更に処理水配管１５２から陰イオン交換装置２Ｃの原水入口２２に供給され、圧力タンク３Ａ内の陰イオン交換樹脂床を通ることにより脱塩水となる。この脱塩水は、脱塩水配管１５３を介して需要箇所等に純水として供給される。
【０１５９】
以上、本発明に係るイオン交換装置及び純水製造装置の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明に係るイオン交換装置は、第一及び第二実施形態の構成に限らず適宜に変更可能である。例えば、第一（第二）実施形態において、イオン交換装置２（２Ａ）は、陽イオン交換樹脂を用いて原水中の硬度成分を除去する硬水軟化装置としたが、イオン交換装置２（２Ａ）は、陰イオン交換樹脂を用いた硝酸性窒素除去装置でもよい。
【０１６０】
また、本発明に係る純水製造装置は、第三実施形態の構成に限らず適宜に変更可能である。例えば、第三実施形態の純水製造装置２００では、陽イオン交換装置２Ｂ及び陰イオン交換装置２Ｃの流路切替弁として、第一実施形態に示す流路切替弁１を備えた構成とした。これに限らず、陽イオン交換装置２Ｂ及び陰イオン交換装置２Ｃの流路切替弁として、第二実施形態の流路切替弁１Ａを備えた構成としてもよい。
【０１６１】
また、第三実施形態では、陽イオン交換装置２Ｂ及び陰イオン交換装置２Ｃのそれぞれの流路切替弁１における各弁の開閉を一つの制御部１５０Ｂにより制御する構成とした。これに限らず、陽イオン交換装置２Ｂ及び陰イオン交換装置２Ｃのそれぞれの流路切替弁１における各弁の開閉を、個別の制御部により制御する構成としてもよい。
【０１６２】
また、第三実施形態では、本発明に係る純水製造装置として、陽イオン交換装置２Ｂ及び陰イオン交換装置２Ｃを備えた２床２塔式の純水製造装置２００としたが、陽イオン交換装置２Ｂと陰イオン交換装置２Ｃとの間に脱炭酸ユニットを備えた２床３塔式の純水製造装置として構成してもよい。
【０１６３】
また、前記各実施形態では、流路切替弁１（１Ａ）は八つの弁を備えたが、イオン交換装置の構成に応じて、弁の数は変更可能である。その場合でも、第一弁群４９には、第一通水弁６、第二通水弁７及びバイパス弁８が含まれ、再生弁１２は、第一弁群４９又は第二弁群５０のいずれかに含まれ、第二弁群５０には、第一弁群４９に含まれない残りの弁が含まれるのがよい。
【０１６４】
また、再生弁１２とエゼクタ弁１３とは、第一実施形態では隣接して配置され、第二実施形態では対向して配置されたが、第一実施形態において対向して配置したり、第二実施形態において隣接して配置したりしてもよい。
【０１６５】
また、各弁６〜１３の構成は、前記各実施形態に限定されない。その場合でも、各弁６〜１３は、バルブハウジング５に形成されたバルブ収容穴５２に、バルブピストン５３が進退可能に設けられてなるのがよい。そして、バルブピストン５３は、弁座部６７（第二実施形態のように弁穴でもよい）に第一シール材７７を当接して、第一開口５６と第二開口５７との連通を遮断し、その状態では、第二シール材７８がバルブ収容穴５２の基端部においてチャンバ９４を形成し、このチャンバ９４はバルブピストン５３の連通穴７６を介して第一開口５６と連通するのがよい。
【符号の説明】
【０１６６】
１，１Ａ  流路切替弁
２，２Ａ  イオン交換装置
２Ｂ  陽イオン交換装置
２Ｃ  陰イオン交換装置
３，３Ａ  圧力タンク
５  バルブハウジング
６  第一通水弁
７  第二通水弁
８  バイパス弁
９  圧密排水弁
１０  洗浄排水弁
１１  再生排水弁
１２  再生弁
１３  エゼクタ弁
１４  第一通水路
１５  第二通水路
１６  再生排水路
１７  第一上部通水口
１９  下部通水口
２１  第二上部通水口
２２  原水入口
２３  処理水出口
２４  バイパス路
２５  排水口
２６  圧密排水路
２７  洗浄排水路
３０  エゼクタ
３９  再生剤路
４４  通薬路
４８  カムシャフト
４９  第一弁群
５０  第二弁群
１５０，１５０Ａ，１５０Ｂ  制御部
２００  純水製造装置
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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