(57)【要約】【課題】複数の運転モードの間の移行の際にモータで水の流路を切り換える水処理装置用の流路切換バルブにおいて、モータの寿命を適正に予測できる寿命予測装置を提供する。【解決手段】本発明は、複数の運転モードの間の移行の際にモータで駆動されて水の流路を切り換える流路切換バルブにおいて、モータの寿命を予測する、モータの寿命予測装置１９であって、複数の運転モードの間の移行に要するモード移行時間を計測する計時部１３と、計時部１３によって計測されたモード移行時間と、モータの任意の基準時点におけるモード移行時間とを比較することによって、モータの寿命が尽きそうであるか否かを判断する寿命判断部１４と、を備える。【選択図】図２
2018121392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の運転モードを有し且つ供給水から処理水を製造する水処理装置に設けられる流路切換バルブであって、前記複数の運転モードの間の移行の際にモータで駆動されて水の流路を切り換える流路切換バルブにおいて、前記モータの寿命を予測する、モータの寿命予測装置であって、
前記複数の運転モードの間の移行に要するモード移行時間を計測する計時部と、
前記計時部によって計測されたモード移行時間と、前記モータの任意の基準時点におけるモード移行時間とを比較することによって、前記モータの寿命が尽きそうであるか否かを判断する寿命判断部と、
を備える、モータの寿命予測装置。
【請求項２】
前記寿命判断部によって前記モータの寿命が尽きそうであると判断された場合に、その旨を報知する報知部を更に備える、請求項１に記載のモータの寿命予測装置。
【請求項３】
前記計時部は、前記複数の運転モードの間の移行のうち最も負荷の高い移行について、その移行に要するモード移行時間を計測する、請求項１又は２に記載のモータの寿命予測装置。
【請求項４】
前記複数の運転モードは、少なくとも水処理モード及び再生モードを含み、
前記計時部は、水処理モードと再生モードとの間の移行に要するモード移行時間を計測する、請求項１から３までのいずれかに記載のモータの寿命予測装置。
【請求項５】
前記寿命判断部は、前記計時部によって計測されたモード移行時間が、前記モータの前記基準時点におけるモード移行時間に比べて、所定の第１許容時間だけ長くなった第１劣化時点で、前記モータの寿命が尽きそうであると判断し、
前記モータの寿命予測装置は、前記計時部によって計測されたモード移行時間が、前記モータの前記基準時点におけるモード移行時間に比べて、前記第１許容時間より長い所定の第２許容時間だけ長くなった第２劣化時点で、前記複数の運転モードにおける配水が停止するように前記流路切換バルブの駆動を制御するバルブ制御部を更に備える、請求項１から４までのいずれかに記載のモータの寿命予測装置。
【請求項６】
前記第１劣化時点から前記第２劣化時点までのモード移行時間の変化率が、前記モータの前記基準時点から前記第１劣化時点までのモード移行時間の変化率より大きくなった場合に、前記モータの交換を促すメッセージを表示するメッセージ表示部を更に備える、請求項５に記載のモータの寿命予測装置。
【請求項７】
前記モータは、ブラシ付きの直流モータである、請求項１から６までのいずれかに記載のモータの寿命予測装置。
【請求項８】
複数の運転モードを有し且つ供給水から処理水を製造する水処理装置に設けられる流路切換バルブであって、前記複数の運転モードの間の移行の際にモータで駆動されて水の流路を切り換える流路切換バルブにおいて、前記モータの寿命を予測する、モータの寿命予測方法であって、
前記複数の運転モードの間の移行に要するモード移行時間を計測する計時ステップと、
前記計時ステップで計測されたモード移行時間と、前記モータの任意の基準時点におけるモード移行時間とを比較することによって、前記モータの寿命が尽きそうであるか否かを判断する寿命判断ステップと、
を含む、モータの寿命予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬水軟化装置などの水処理装置に設けられる流路切換バルブのアクチュエータとして用いられているモータの寿命を予測する技術（モータの寿命予測装置及び寿命予測方法）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の運転モード（例えば、水処理モード、再生モード、洗浄モード、補水モード、待機モードなど）を有し、供給水から処理水を製造する水処理装置においては、複数の運転モードの間の移行に際して、水の流路を切り換えるために、ブラシ付きの直流モータ（ＤＣブラシモータ）で流路切換バルブを駆動していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２２６６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような水処理装置を長期間にわたって使用すると、モータのブラシが磨耗するため、ロータ（回転子）の回転速度が低下し、最終的にはロータが停止してモータの寿命が尽きる。したがって、流路切換動作を継続して実施するためには、ロータが停止してしまう前に、モータを交換する必要がある。
【０００５】
しかしながら、モータを分解しない限り、ブラシの磨耗状況を確認できない事情もあって、現状では、モータの寿命を適正に予測することができていない。そのため、流路切換動作の継続的な実施を保証すべく、モータを早めに交換していた。これでは、まだ寿命が尽きていないモータを交換することになり、無駄な部品交換によって水処理装置のランニングコストが増加する。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、モータの寿命を適正に予測することが可能なモータの寿命予測装置及び寿命予測方法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】
本発明は、複数の運転モードを有し且つ供給水から処理水を製造する水処理装置に設けられる流路切換バルブであって、前記複数の運転モードの間の移行の際にモータで駆動されて水の流路を切り換える流路切換バルブにおいて、前記モータの寿命を予測する、モータの寿命予測装置であって、前記複数の運転モードの間の移行に要するモード移行時間を計測する計時部と、前記計時部によって計測されたモード移行時間と、前記モータの任意の基準時点におけるモード移行時間とを比較することによって、前記モータの寿命が尽きそうであるか否かを判断する寿命判断部と、を備える、モータの寿命予測装置に関する。
【０００８】
また、前記寿命判断部によって前記モータの寿命が尽きそうであると判断された場合に、その旨を報知する報知部を更に備える、ことが好ましい。
【０００９】
また、前記計時部は、前記複数の運転モードの間の移行のうち最も負荷の高い移行について、その移行に要するモード移行時間を計測する、ことが好ましい。
【００１０】
また、前記複数の運転モードは、少なくとも水処理モード及び再生モードを含み、前記計時部は、水処理モードと再生モードとの間の移行に要するモード移行時間を計測する、ことが好ましい。
【００１１】
また、前記寿命判断部は、前記計時部によって計測されたモード移行時間が、前記モータの前記基準時点におけるモード移行時間に比べて、所定の第１許容時間だけ長くなった第１劣化時点で、前記モータの寿命が尽きそうであると判断し、前記モータの寿命予測装置は、前記計時部によって計測されたモード移行時間が、前記モータの前記基準時点におけるモード移行時間に比べて、前記第１許容時間より長い所定の第２許容時間だけ長くなった第２劣化時点で、前記複数の運転モードにおける配水が停止するように前記流路切換バルブの駆動を制御するバルブ制御部を更に備える、ことが好ましい。
【００１２】
また、前記第１劣化時点から前記第２劣化時点までのモード移行時間の変化率が、前記モータの前記基準時点から前記第１劣化時点までのモード移行時間の変化率より大きくなった場合に、前記モータの交換を促すメッセージを表示するメッセージ表示部を更に備える、ことが好ましい。
【００１３】
また、前記モータは、ブラシ付きの直流モータである、ことが好ましい。
【００１４】
本発明は、複数の運転モードを有し且つ供給水から処理水を製造する水処理装置に設けられる流路切換バルブであって、前記複数の運転モードの間の移行の際にモータで駆動されて水の流路を切り換える流路切換バルブにおいて、前記モータの寿命を予測する、モータの寿命予測方法であって、前記複数の運転モードの間の移行に要するモード移行時間を計測する計時ステップと、前記計時ステップで計測されたモード移行時間と、前記モータの任意の基準時点におけるモード移行時間とを比較することによって、前記モータの寿命が尽きそうであるか否かを判断する寿命判断ステップと、を含む、モータの寿命予測方法に関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、モータの劣化に伴ってモード移行時間が長くなる傾向にあることを利用して、モータの寿命を適正に予測することができる。したがって、流路切換動作の継続的な実施に支障がない範囲で、モータの交換頻度を下げて、水処理装置のランニングコストを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る硬水軟化装置を示す全体構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る硬水軟化装置のモータの寿命予測装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る硬水軟化装置の各プロセスにおけるバルブの状態を示す一覧表である。
【図４】本発明の実施形態に係る硬水軟化装置の各運転モードにおけるプロセスを示す状態遷移図である。
【図５】本発明の実施形態に係るモータの寿命予測プログラムのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る硬水軟化装置を示す全体構成図である。図２は、この実施形態に係る硬水軟化装置のモータの寿命予測装置のブロック図である。
【００１８】
この実施形態に係る硬水軟化装置１は、図１に示すように、主として、圧力タンク２と、流路制御バルブユニット３と、塩水タンク４と、配管部５と、制御部１０と、を備えて構成される。
【００１９】
圧力タンク２は、丸みを帯びた底部を有する筒状体（例えば、円筒）であり、上部に開口２１を有している。圧力タンク２の内部には、開口２１の中央部から圧力タンク２の底部付近まで延びる集配液管２３１が設けられる。圧力タンク２の開口２１において集配液管２３１を除く領域には、頂部スクリーン２４１が設けられる。集配液管２３１の下端部と圧力タンク２の底部との間には、底部スクリーン２４２が設けられる。そのため、集配液管２３１の上端部から圧力タンク２に流入した流体は、集配液管２３１内を下降してその下端部から底部スクリーン２４２を通って集配液管２３１の外側に出て、集配液管２３１の外側における圧力タンク２の内部空間を上昇して頂部スクリーン２４１を通って、圧力タンク２から外に出る。反対に、頂部スクリーン２４１を通って圧力タンク２に流入した流体は、圧力タンク２の内部空間を下降して底部スクリーン２４２を通って集配液管２３１の中に入り、集配液管２３１内を上昇して、その上端部から圧力タンク２の外に出る。
【００２０】
集配液管２３１の外側における圧力タンク２の内部空間には、イオン交換樹脂ビーズ（詳細には陽イオン交換樹脂ビーズ）からなるイオン交換樹脂床２１１、及び濾過砂利からなる支持床２１２が、収容される。支持床２１２は、圧力タンク２の底部側に配置される。支持床２１２は、イオン交換樹脂床２１１に対する流体の整流部材として機能する。イオン交換樹脂床２１１は、支持床２１２の上方に積層される。イオン交換樹脂床２１１は、原水Ｗ１を軟水化する処理材として機能する。
【００２１】
圧力タンク２の上部の開口２１には、流路制御バルブユニット３が取り付けられる。流路制御バルブユニット３は、流路切換バルブ３１と、モータ３２と、エゼクタ３３と、ストレーナ３４と、ブラインバルブ３５と、ドレンバルブ３６とを備える。
【００２２】
流路制御バルブユニット３について詳述する。流路制御バルブユニット３は、原水ラインＬ１２と、軟水ラインＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４と、希釈水ラインＬ３１、Ｌ３２と、塩水ラインＬ４１、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４と、排水ラインＬ５１、Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５４と、を備える。なお、「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
【００２３】
流路切換バルブ３１は、一端部が開口した筒状のバルブハウジング３１１と、筒状のバルブ本体３１２とを備える。モータ３２は、ブラシ付きの直流モータ３２からなる。バルブ本体３１２は、一端部が開口している。ブラシ付きの直流モータ３２が駆動することにより、バルブ本体３１２は、バルブハウジング３１１の内部に収容された状態で、バルブハウジング３１１の軸線方向に沿って摺動可能である。バルブハウジング３１１は、その周壁に、軸線方向に沿って所定の間隔を隔てて４つの孔３１１１〜３１１４を備える。バルブ本体３１２は、３つのシール部３１２１〜３１２３を備える。３つのシール部３１２１〜３１２３は、軸線方向に沿って所定の間隔を隔てて周壁から外方へ張り出している。バルブ本体３１２は、その頂部に１つの孔３１２４を備える。
【００２４】
流路切換バルブ３１の開口端部は、圧力タンク２の集配液管２３１の上端部に水密に取り付けられる。原水ラインＬ１２の一端は、原水ラインＬ１１の他端に接続される。原水ラインＬ１２の他端は、流路切換バルブ３１のバルブハウジング３１１の第１孔３１１１に接続される。軟水ラインＬ２１の一端は、圧力タンク２の開口２１において集配液管２３１を除く領域に水密に接続される。軟水ラインＬ２１の他端は、軟水ラインＬ２２の一端と、塩水ラインＬ４４の一端との接続点に接続される。軟水ラインＬ２２の他端は、流路切換バルブ３１のバルブハウジング３１１の第３孔３１１３に接続される。軟水ラインＬ２３の一端は、流路切換バルブ３１のバルブハウジング３１１の第２孔３１１２に接続される。軟水ラインＬ２３の他端は、軟水ラインＬ２４の一端と、希釈水ラインＬ３１の一端との接続点に接続される。軟水ラインＬ２４の他端は、軟水ラインＬ２５の一端に接続される。
【００２５】
希釈水ラインＬ３１の他端は、ストレーナ３４の一側に接続される。ストレーナ３４の他側には、希釈水ラインＬ３２の一端が接続される。希釈水ラインＬ３２の他端は、エゼクタ３３の一側に接続される。エゼクタ３３の他側には、塩水ラインＬ４４の他端が接続される。エゼクタ３３の吸込み口には、塩水ラインＬ４３の一端が接続される。塩水ラインＬ４３の他端は、ブラインバルブ３５の一側に接続される。ブラインバルブ３５の他側には、塩水ラインＬ４２の一端が接続される。塩水ラインＬ４２の他端は、流路制御バルブユニット３の外方に設けられる塩水流量計４４の一側に接続される。塩水流量計４４の他側には、塩水ラインＬ４１の一端が接続される。塩水ラインＬ４１の他端は、塩水タンク４の塩水取り出し部に接続される。排水ラインＬ５１の一端は、流路切換バルブ３１のバルブハウジング３１１の第４孔３１１４に接続される。排水ラインＬ５１の他端は、ドレンバルブ３６の一側に接続される。ドレンバルブ３６の他側には、排水ラインＬ５２の一端が接続される。排水ラインＬ５２の他端は、排水ラインＬ５３の一端と、排水ラインＬ５４の一端との接続点に接続される。排水ラインＬ５３の他端は、塩水タンク４のオーバフロー部に接続される。排水ラインＬ５４の他端は、系外の排水溝等に解放される。
【００２６】
流路制御バルブユニット３には、配管部５の原水導入部（不図示）から流路制御バルブユニット３に至る原水ラインＬ１１、及び流路制御バルブユニット３から配管部５の軟水導出部（不図示）に至る軟水ラインＬ２５が接続される。
【００２７】
原水ラインＬ１１の一端は、原水導入部（不図示）に接続されている。また、原水ラインＬ１１の他端は、原水ラインＬ１２の一端に接続されている。
【００２８】
軟水ラインＬ２５の一端は、軟水ラインＬ２４の他端に接続されている。また、軟水ラインＬ２５の他端は、軟水導出部（不図示）に接続されている。原水ラインＬ１１及び軟水ラインＬ２５は、配管部５を構成する。
【００２９】
塩水タンク４は、筒状体（例えば、角筒）であり、上部に開口を有している。塩水タンク４の内部には、イオン交換樹脂床２１１を再生する再生液としての塩水Ｗ３が貯留される。塩水Ｗ３は、陽イオン交換樹脂ビーズを用いる硬水軟化装置においては、塩化ナトリウム、塩化カリウムの各水溶液等を利用することができる。
【００３０】
制御部１０は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロプロセッサ（不図示）により構成される。制御部１０において、マイクロプロセッサのＣＰＵは、メモリから読み出した所定のプログラムに従って、硬水軟化装置１に係る各種の制御を実行する。
【００３１】
また、制御部１０は、所定のモード移行条件に基づいて各モードを切り換えるように流路制御バルブユニット３を制御する。制御部１０は、流路制御バルブユニット３の流路切換バルブ３１の状態を例えば第１の状態〜第４の状態に変更するように、流路制御バルブユニット３を制御する。その結果、圧力タンク２内において、プロセスＳＴ１〜ＳＴ７毎に、流体の流れが生成されるか、あるいは、流体の流れが生成されない。
【００３２】
次に、流路制御バルブユニット３において切り換えられる流路切換バルブ３１の状態について説明する。流路制御バルブユニット３は、図１に示すように流路切換バルブ３１の状態（バルブハウジング３１１とバルブ本体３１２との位置関係）を、以下に示す第１〜第４の状態に切り換えることができる。
【００３３】
＜第１の状態＞
図１に示すように、流路切換バルブ３１において、バルブ本体３１２の第１シール部３１２１がバルブハウジング３１１の第１孔３１１１と第２孔３１１２との間に位置するときに、バルブ本体３１２の第２シール部３１２２は、バルブハウジング３１１の第３孔３１１３と第４孔３１１４との間に位置し、バルブ本体３１２の第３シール部３１２３は、バルブハウジング３１１の第４孔３１１４と開口端部との間に位置する。このとき、バルブハウジング３１１の第１孔３１１１は、バルブハウジング３１１の周壁内面とバルブ本体３１２の周壁外面との間の所定の間隙、バルブハウジング３１１の頂部内側の空間、及びバルブ本体３１２の頂部の孔３１２４を介して、バルブ本体３１２の内側の空間と連通する。即ち、バルブハウジング３１１の第１孔３１１１は、圧力タンク２の集配液管２３１の上端部と連通する。バルブハウジング３１１の第２孔３１１２と第３孔３１１３とは、バルブハウジング３１１の周壁内面とバルブ本体３１２の周壁外面との間の所定の間隙を介して、互いに連通する。バルブハウジング３１１の第４孔３１１４は、他の孔又はバルブ本体３１２の内側の空間とは連通しない。以下、この位置関係を流路切換バルブ３１の第１の状態という（後述する水処理プロセスＳＴ１及び補水プロセスＳＴ６参照）。
【００３４】
流路切換バルブ３１には、他に、第２の状態、第３の状態及び第４の状態がある。これらについては、本願と同一出願人による特願２０１６−０１８１２９における第２の状態、第３の状態及び第４の状態に関する説明をそれぞれ援用することにより、本明細書での詳細な説明を省略する。
【００３５】
［硬水軟化装置１の運転動作］
次に、本実施形態における硬水軟化装置１の運転動作について説明する。硬水軟化装置１は、運転モードとして水処理モードと、再生モードと、洗浄モードと、補水モードと、待機モードと、を有する。また、各運転モードにおいて実行されるプロセスについて、図３を参照しながら説明する。図３は、実施形態に係る硬水軟化装置の各プロセスにおけるバルブの状態を示す一覧表である。なお、図において、「○」及び「×」は、それぞれ「開状態」及び「閉状態」を意味する。
【００３６】
流路制御バルブユニット３は、図３に示すように、流路切換バルブ３１の状態並びにブラインバルブ３５及びドレンバルブ３６の開閉状態を切り換えながら、各運転モードにおける以下のプロセスＳＴ１〜ＳＴ７を実行する。その結果、圧力タンク２内において、プロセスＳＴ１〜ＳＴ６毎に、流体の流れが生成される。また、待機プロセスＳＴ７においては、流体の流れは生成されない。
【００３７】
＜水処理モード＞
水処理モードは、圧力タンク２に原水Ｗ１を導入することにより処理水（軟水Ｗ２）を製造するモードである。水処理モードにおいて、水処理プロセスＳＴ１が実行される。
【００３８】
［水処理プロセスＳＴ１］
図３に示すように、水処理プロセスＳＴ１では、流路制御バルブユニット３において、流路切換バルブ３１は第１の状態にあり、ブラインバルブ３５及びドレンバルブ３６はいずれも閉位置にある。そのため、原水導入部（不図示）から硬水軟化装置１に導入される原水Ｗ１は、原水ラインＬ１１、原水ラインＬ１２、流路切換バルブ３１の第１孔３１１１及び孔３１２４を順次流れて、圧力タンク２の集配液管２３１に供給され、底部スクリーン２４２から配水される。底部スクリーン２４２から配水された原水Ｗ１は、イオン交換樹脂床２１１を上昇流で通過する。原水Ｗ１が圧力タンク２の内部を上昇流で通過する過程において、原水Ｗ１の硬度成分は、ナトリウムイオン（又は、カリウムイオン）へ置換され、原水Ｗ１は軟水化される。イオン交換樹脂床２１１を通過した処理水（軟水Ｗ２）は、圧力タンク２の頂部で頂部スクリーン２４１へ集水される。その後、軟水Ｗ２は、軟水ラインＬ２１、軟水ラインＬ２２、流路切換バルブ３１の第３孔３１１３及び第２孔３１１２、軟水ラインＬ２３、軟水ラインＬ２４、軟水ラインＬ２５を順次流れて、硬水軟化装置１の外部へ導出されて、軟水Ｗ２の需要箇所へ供給される。
【００３９】
＜再生モード＞
再生モードは、圧力タンク２に再生液としての塩水Ｗ３を導入することによりイオン交換樹脂床２１１を再生するモードである。再生モードにおいて、再生プロセスＳＴ２及び押出プロセスＳＴ３が順に実行される。
【００４０】
［再生プロセスＳＴ２］
図３に示すように、再生プロセスＳＴ２では、流路制御バルブユニット３において、流路切換バルブ３１は第２の状態にあり、ブラインバルブ３５及びドレンバルブ３６はいずれも開位置にある。再生プロセスＳＴ２の詳細については、本願と同一出願人による特願２０１６−０１８１２９における第１実施形態に係る再生プロセスＳＴ２に関する説明を援用することにより、本明細書での詳細な説明を省略する。
【００４１】
［押出プロセスＳＴ３］
図３に示すように、押出プロセスＳＴ３では、流路制御バルブユニット３において、流路切換バルブ３１は第２の状態にあり、ブラインバルブ３５は閉位置にあり、ドレンバルブ３６は開位置にある。押出プロセスＳＴ３の詳細については、本願と同一出願人による特願２０１６−０１８１２９における第１実施形態に係る押出プロセスＳＴ３に関する説明を援用することにより、本明細書での詳細な説明を省略する。
【００４２】
＜洗浄モード＞
洗浄モードは、圧力タンク２に洗浄液としての原水Ｗ１を導入することにより、圧力タンク２内に上昇流及び下降流を生成し、イオン交換樹脂床２１１を洗浄するモードである。洗浄モードにおいて、上昇プロセスＳＴ４及び下降プロセスＳＴ５が実行される。
【００４３】
［上昇プロセスＳＴ４］
図３に示すように、上昇プロセスＳＴ４では、流路制御バルブユニット３において、流路切換バルブ３１は第３の状態にあり、ブラインバルブ３５は閉位置にあり、ドレンバルブ３６は開位置にある。上昇プロセスＳＴ４の詳細については、本願と同一出願人による特願２０１６−０１８１２９における第１実施形態に係る上昇プロセスＳＴ４に関する説明を援用することにより、本明細書での詳細な説明を省略する。
【００４４】
［下降プロセスＳＴ５］
図３に示すように、下降プロセスＳＴ５では、流路制御バルブユニット３において、流路切換バルブ３１は第４の状態にあり、ブラインバルブ３５は閉位置にあり、ドレンバルブ３６は開位置にある。下降プロセスＳＴ５の詳細については、本願と同一出願人による特願２０１６−０１８１２９における第１実施形態に係る下降プロセスＳＴ５に関する説明を援用することにより、本明細書での詳細な説明を省略する。
【００４５】
＜補水モード＞
補水モードは、原水Ｗ１を塩水タンク４へ補給するモードである。補水モードにおいて、補水プロセスＳＴ６が実行される。
【００４６】
［補水プロセスＳＴ６］
図３に示すように、補水プロセスＳＴ６では、流路制御バルブユニット３において、流路切換バルブ３１は第１の状態にあり、ブラインバルブ３５は開位置にあり、ドレンバルブ３６は閉位置にある。補水プロセスＳＴ６の詳細については、本願と同一出願人による特願２０１６−０１８１２９における第１実施形態に係る補水プロセスＳＴ６に関する説明を援用することにより、本明細書での詳細な説明を省略する。
【００４７】
＜待機モード＞
待機モードは、圧力タンク２内における液体の制御を行わない（圧力タンク２に流体を導入しない）モードである。待機モードにおいて、待機プロセスＳＴ７が実行される。
【００４８】
［待機プロセスＳＴ７］
図３に示すように、待機プロセスＳＴ７では、流路制御バルブユニット３において、流路切換バルブ３１は第２の状態にあり、ブラインバルブ３５及びドレンバルブ３６はいずれも閉位置にある。待機プロセスＳＴ７の詳細については、本願と同一出願人による特願２０１６−０１８１２９における第１実施形態に係る待機プロセスＳＴ７に関する説明を援用することにより、本明細書での詳細な説明を省略する。
【００４９】
［運転モードの移行条件］
次に、硬水軟化装置１が有する運転モード、運転モードにおいて実行されるプロセス及び運転モードを切り換える移行条件について図４を参照しながら説明する。図４は、実施形態に係る硬水軟化装置の各運転モードにおけるプロセスを示す状態遷移図である。制御部１０は、図４に示すように、所定の移行条件（イベント）に基づいて、各運転モードを切り換えるように流路制御バルブユニット３を制御する。図４中において、各運転モード間に記載した矢印は、イベントＥ１〜Ｅ８を示す。各運転モードの切換えの詳細については、本願と同一出願人による特願２０１６−０１８１２９における図１０及びこれに関連する説明を援用することにより、本明細書での詳細な説明を省略する。
【００５０】
［寿命予測装置］
また、硬水軟化装置１は、流路切換バルブ３１において、モータ３２の寿命を予測する寿命予測装置１９を備えている。この寿命予測装置１９は、図２に示すように、主制御部１１を有している。主制御部１１には、バス１２を介して、計時部１３、寿命判断部１４、報知部１５、バルブ制御部１６及びメッセージ表示部１７が接続されている。
【００５１】
計時部１３は、複数の運転モード（水処理モード、再生モード、洗浄モード、補水モード、待機モード）の間の移行に要する時間、つまり、モード移行時間を計測する。
【００５２】
寿命判断部１４は、計時部１３によって計測されたモード移行時間と、モータ３２の使用開始時点におけるモード移行時間とを比較することによって、モータ３２の寿命が尽きそうであるか否かを判断する。
【００５３】
報知部１５は、寿命判断部１４によってモータ３２の寿命が尽きそうであると判断された場合に、その旨をオペレータに報知する。この報知の手法は、ランプ点灯、メッセージ表示のほか、通信で遠隔地に報知してもよい。
【００５４】
バルブ制御部１６は、モータ３２の劣化が進んだ時点で、複数の運転モードにおける配水が停止するように流路切換バルブ３１の駆動を制御する。ここで、モータ３２の劣化が進んだ時点とは、計時部１３によって計測されたモード移行時間が、モータ３２の使用開始時点におけるモード移行時間に比べて、所定の第１許容時間だけ長くなった時点を第１劣化時点とし、この第１許容時間より長い所定の第２許容時間だけ長くなった時点を第２劣化時点とするとき、この第２劣化時点を意味する。
【００５５】
メッセージ表示部１７は、モータ３２の劣化が急激になったか否かを判定し、モータ３２の劣化が急激になった場合に、モータ３２の交換を促すメッセージをオペレータに表示する。ここで、モータ３２の劣化が急激になったか否かの判定は、モード移行時間の変化率（モード移行時間の増分を経過時間で除した値）に着目して行う。すなわち、第１劣化時点から第２劣化時点までのモード移行時間の変化率（図５では、「変化率２」と記載）が、モータ３２の使用開始時点から第１劣化時点までのモード移行時間の変化率（図５では、「変化率１」と記載）より大きくなった場合（変化率２＞変化率１）に、モータ３２の劣化が急激になったと判定する。
【００５６】
以上のような構成を有する硬水軟化装置１を長期間にわたって使用すると、直流モータ３２のブラシが磨耗するため、ロータ（回転子）の回転速度が低下し、最終的にはロータが停止してモータ３２の寿命が尽きる。したがって、流路切換動作を継続して実施するためには、ロータが停止してしまう前に、モータ３２を交換しなければならない。そのため、モータの寿命予測装置１９は、所定の寿命予測プログラムに基づいて、モータ３２の寿命を予測する。図５は、実施形態に係るモータの寿命予測プログラムのフローチャートである。
【００５７】
図５に示すように、まず、ステップＳ１において、計時部１３は、複数の運転モードの間の移行に要するモード移行時間を計測する。硬水軟化装置１では、水処理モードと再生モードとの間の移行が最も負荷の高い移行であると考え、そのモード移行時間を計測する。
【００５８】
次に、ステップＳ２において、寿命判断部１４は、第１劣化時点に達したか否かを判定する。詳細には、寿命判断部１４は、計時部１３によって計測されたモード移行時間が、モータ３２の使用開始時点におけるモード移行時間に比べて、所定の第１許容時間だけ長くなった場合には、第１劣化時点に達したと判定し、一方、そうでない場合には、第１劣化時点に達していないと判定する。この判定がＮＯの場合（つまり、第１劣化時点に達していない場合）、寿命判断部１４は、処理をステップＳ１に戻す。
【００５９】
一方、この判定がＹＥＳの場合（つまり、第１劣化時点に達した場合）、寿命判断部１４は、処理をステップＳ３に移行させる。そして、ステップＳ３において、報知部１５は、モータ３２の寿命が尽きそうである旨をオペレータに報知する。
【００６０】
その後、ステップＳ４において、寿命判断部１４は、第２劣化時点に達したか否かを判定する。詳細には、寿命判断部１４は、計時部１３によって計測されたモード移行時間が、モータ３２の使用開始時点におけるモード移行時間に比べて、所定の第２許容時間だけ長くなった場合には、第２劣化時点に達したと判定し、一方、そうでない場合には、第２劣化時点に達していないと判定する。この判定がＮＯの場合（つまり、第２劣化時点に達していない場合）、寿命判断部１４は、このステップＳ４の処理を繰り返す。
【００６１】
一方、この判定がＹＥＳの場合（つまり、第２劣化時点に達した場合）、寿命判断部１４は、モータ３２の劣化が進んだと考えられるため、処理をステップＳ５に移行させる。そして、ステップＳ５において、バルブ制御部１６は、複数の運転モードにおける配水が停止するように流路切換バルブ３１の駆動を制御する。
【００６２】
次に、ステップＳ６において、メッセージ表示部１７は、上述した手順により、モータ３２の劣化が急激になったか否かを判定する。この判定がＮＯの場合（つまり、モータ３２の劣化がまだ急激になっていない場合）、メッセージ表示部１７は、このステップＳ６の処理を繰り返す。
【００６３】
一方、この判定がＹＥＳの場合（つまり、モータ３２の劣化が急激になった場合）、メッセージ表示部１７は、処理をステップＳ７に移行させる。そして、ステップＳ７において、メッセージ表示部１７は、モータ３２の交換を促すメッセージをオペレータに表示する。
ここで、モータ３２の寿命予測処理が終了する。
【００６４】
このように、本実施形態によれば、モータ３２の劣化に伴ってモード移行時間が長くなる傾向にあることを利用して、モータ３２の寿命を適正に予測することができる。したがって、流路切換動作の継続的な実施に支障がない範囲で、モータ３２の交換頻度を下げて、硬水軟化装置１のランニングコストを抑制することが可能となる。
【００６５】
また、モータ３２の寿命が尽きそうである場合には、その旨がオペレータに報知されるので、モータ３２の交換を迅速に実施することができる。
【００６６】
また、最も高負荷の移行（水処理モードと再生モードとの間の移行）での傾向を監視することで、最も寿命が短くなると想定されるモータ３２について、劣化の早期発見や個体差の検出につなげることが可能となる。
【００６７】
また、モータ３２の劣化が進むと、配水が停止することから、節水することも可能となる。
【００６８】
さらに、モータ３２の劣化が急激になれば、モータ３２の交換を促すメッセージが表示されるため、モータ３２の交換を適時に実施することができる。
【００６９】
［その他の実施形態］
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
【００７０】
例えば、上述した実施形態では、硬水軟化装置１において、水処理モードと再生モードとの間の移行が最も負荷の高い移行であると考え、そのモード移行時間を計測する場合について説明した。しかし、この移行以外の移行について、そのモード移行時間を計測してもよい。
【００７１】
また、上述した実施形態では、モータ３２の寿命が尽きそうであるか否かを判断する際に、このモータ３２の使用開始時点を基準時点とする場合について説明した。しかし、この基準時点はモータ３２の使用開始時点に限るわけではなく、モータ３２の使用開始後の任意の時点を基準時点とすることができる。例えば、モード移行時間の計測を所定の周期で繰り返して行い、今回の値を前回の値と比較して、モータ３２の寿命が尽きそうであるか否かを判断することも可能である。
【００７２】
また、上述した実施形態では、ブラシ付きの直流モータ３２で水の流路を切り換える場合について説明したが、これに制限されない。これ以外のタイプのモータで水の流路を切り換える場合にも、本発明を同様に適用することができる。
【００７３】
さらに、上述した実施形態では、水処理装置の一例として硬水軟化装置１を説明したが、複数の運転モードの間の移行の際にモータで駆動されて水の流路を切り換える流路切換バルブを備えるものであれば、硬水軟化装置１以外の水処理装置（例えば、イオン交換装置、ろ過装置など）に本発明を同様に適用することも可能である。また、水処理装置の用途は特に限定されず、工業用であっても家庭用であってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１……硬水軟化装置（水処理装置）
１３……計時部
１４……寿命判断部
１５……報知部
１６……バルブ制御部
１７……メッセージ表示部
１９……モータの寿命予測装置
３１……流路切換バルブ
３２……ブラシ付きの直流モータ（モータ）
Ｗ１……原水（供給水）
Ｗ２……軟水（処理水）
【図１】
2018121392.tif 000003
【図２】
2018121392.tif 000004
【図３】
2018121392.tif 000005
【図４】
2018121392.tif 000006
【図５】
2018121392.tif 000007