(57)【要約】【課題】排出される水の量を低減して、運転コストを低減することができるイオン交換装置を提供すること。【解決手段】イオン交換樹脂床２１１が収容される圧力タンク２と、水処理モード、再生モード及び洗浄モードを、所定の移行条件に基づく運転モード切換タイミングで切り換えるように流通手段３を制御すると共に、運転モード切換タイミングとして、水処理モードから洗浄モードに移行させる第１タイミングＴＩＭ１と、水処理モードから再生モードに移行させる第２タイミングＴＩＭ２と、を有する流通制御手段５１０と、を備え、流通制御手段５１０は、第２タイミングＴＩＭ２の前の繰上再生可能時間帯Ｓにおいて、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になった場合に、水処理モードから洗浄モードに移行させずに、水処理モードから再生モードに移行させるように流通手段３を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン交換樹脂床が収容される圧力タンクと、
前記圧力タンクに原水を導入することにより処理水を製造する水処理モードと、前記圧力タンクに再生液を導入することにより前記イオン交換樹脂床を再生させる再生モードと、前記圧力タンクに洗浄液を導入することにより該圧力タンクの内部を洗浄する洗浄モードと、を有する流通手段と、
前記水処理モード、前記再生モード及び前記洗浄モードを、所定の移行条件に基づく運転モード切換タイミングで切り換えるように前記流通手段を制御すると共に、前記運転モード切換タイミングとして、前記水処理モードから前記洗浄モードに移行させる第１タイミングと、前記水処理モードから前記再生モードに移行させる第２タイミングと、を有し、前記運転モード切換タイミングが第１タイミングのときに前記水処理モードから前記洗浄モードに移行させ且つ前記運転モード切換タイミングが第２タイミングのときに前記水処理モードから前記再生モードに移行させるように、前記流通手段を制御する流通制御手段と、を備え、
前記流通制御手段は、前記第２タイミングの前の繰上再生可能時間帯において、前記運転モード切換タイミングが前記第１タイミングになった場合に、前記水処理モードから前記洗浄モードに移行させずに、前記水処理モードから前記再生モードに移行させるように前記流通手段を制御する
イオン交換装置。
【請求項２】
前記繰上再生可能時間帯は、前記第２タイミング以前の第１時間帯に設定される
請求項１に記載のイオン交換装置。
【請求項３】
前記繰上再生可能時間帯は、前記第２タイミングよりも所定時間前から前記第２タイミングまでの間の第２時間帯に設定される
請求項２に記載のイオン交換装置。
【請求項４】
前記圧力タンクの水流通の有無を検知可能な流通検知部と、
前記水処理モードにおいて前記流通検知部により検知された流通状態に基づいて流通停止時間を算出する流通停止時間算出手段と、を備え、
前記流通制御手段は、前記流通停止時間算出手段によって算出された前記流通停止時間が第１設定時間に達した場合に前記運転モード切換タイミングが前記第１タイミングになったとして、前記水処理モードから前記洗浄モードに移行するように前記流通手段を制御する
請求項１から３のいずれかに記載のイオン交換装置。
【請求項５】
前記流通停止時間算出手段は、前記洗浄モードの終了時点で、前記流通停止時間をリセットする
請求項４に記載のイオン交換装置。
【請求項６】
前記圧力タンクの流入水量又は流出水量を検出可能な水量検出部と、
前記水処理モードにおいて前記水量検出部により検出された水量データに基づいて前記圧力タンクの内部に位置する水の滞留時間を算出する滞留時間算出手段と、を備え、
前記流通制御手段は、前記滞留時間が第２設定時間に達した場合に前記運転モード切換タイミングが前記第１タイミングになったとして、前記水処理モードから前記洗浄モードに移行するように前記流通手段を制御する
請求項１から３のいずれかに記載のイオン交換装置。
【請求項７】
前記滞留時間算出手段は、前記圧力タンクの保有水量を分割した複数の画分に対し、当該画分毎に新水で置換された置換時刻と現在時刻との差により前記滞留時間を算出しており、
前記画分毎の前記置換時刻が記憶される記憶部と、
前記水量データに基づいて前記記憶部に記憶された前記画分毎の前記置換時刻を書き換える書換手段と、を備え、
前記書換手段は、前記洗浄モードの終了時点で、前記記憶部に記憶された前記画分毎の前記置換時刻を全て前記洗浄モードの終了時刻に書き換える
請求項６に記載のイオン交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬水軟化装置等のイオン交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一般家庭の生活用水や食品製造業の加工用水として、軟水の特性や効能が注目されるようになり、軟水を製造するためのイオン交換装置（いわゆる、硬水軟化装置）が普及し始めている。軟水製造用のイオン交換装置は、水道水や地下水等の原水に含まれる硬度成分（カルシウムイオン及びマグネシウムイオン）を陽イオン交換樹脂により吸着して除去し、処理水である軟水を製造する。イオン交換装置は、イオン交換樹脂床を収容し、原水等の液体が導入される圧力タンクを備えている。
【０００３】
イオン交換装置においては、流路の切り換え状態を、圧力タンクに原水を導入することにより処理水を製造する水処理モードと、圧力タンクに再生液を導入することによりイオン交換樹脂床を再生させる再生モードと、圧力タンクに洗浄液を導入することにより圧力タンクの内部を洗浄する洗浄モードと、に切り換えることができるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この水処理モードで行われる水処理プロセスでは、通水が長時間実行されない場合に、圧力タンク内に滞留水が長時間存在することにより、雑菌が繁殖しやすくなる。
【０００４】
そこで、飲用に適した安全な処理水を確保するため、特許文献１には、水処理プロセスにおいて通水流路における原水や軟水の流れが所定時間以上ない場合に（例えば、通水なしの状態で１２時間が経過する毎に）洗浄モードに移行して洗浄プロセスを実行するイオン交換装置が記載されている。洗浄プロセスの実行により、圧力タンク内では、滞留水が新水に置換され、雑菌の繁殖が抑制される。また、特許文献１に記載のイオン交換装置は、水処理プロセスの実行により喪失したイオン交換能力を回復させるため、定期的に（例えば、所定の周期日数における再生時刻に）再生モードに移行して再生プロセスを実行する。特許文献１に記載のイオン交換装置においては、再生モードで行われる再生プロセスにおいて、圧力タンクに再生液を導入することによりイオン交換樹脂床を再生させる。再生プロセスの後には、洗浄プロセスが実行され、圧力タンクの内部が新水で洗浄される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
時刻再生を行うイオン交換装置においては、設定時刻との関係で、洗浄モードで洗浄プロセスを実行した直後に再生モードに移行する場合がある。再生時刻は、処理水を使用しない深夜に設定することが一般的であるので、このような状況が起こりやすい。この場合には、洗浄モードの洗浄プロセスで洗浄水が排出された直後に、再生モードの洗浄プロセスでも洗浄水が排出されることになる。そのため、連続して洗浄水が排出されるため、多量の水が廃棄されてしまい、イオン交換装置の運転コストが増加することになる。そのため、排出される水の量を低減して、運転コストを低減することができるイオン交換装置が望まれている。
【０００７】
本発明は、排出される水の量を低減して、運転コストを低減することができるイオン交換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】
【０００８】
本発明は、イオン交換樹脂床が収容される圧力タンクと、前記圧力タンクに原水を導入することにより処理水を製造する水処理モードと、前記圧力タンクに再生液を導入することにより前記イオン交換樹脂床を再生させる再生モードと、前記圧力タンクに洗浄液を導入することにより該圧力タンクの内部を洗浄する洗浄モードと、を有する流通手段と、前記水処理モード、前記再生モード及び前記洗浄モードを、所定の移行条件に基づく運転モード切換タイミングで切り換えるように前記流通手段を制御すると共に、前記運転モード切換タイミングとして、前記水処理モードから前記洗浄モードに移行させる第１タイミングと、前記水処理モードから前記再生モードに移行させる第２タイミングと、を有し、前記運転モード切換タイミングが第１タイミングのときに前記水処理モードから前記洗浄モードに移行させ且つ前記運転モード切換タイミングが第２タイミングのときに前記水処理モードから前記再生モードに移行させるように、前記流通手段を制御する流通制御手段と、を備え、前記流通制御手段は、前記第２タイミングの前の繰上再生可能時間帯において、前記運転モード切換タイミングが前記第１タイミングになった場合に、前記水処理モードから前記洗浄モードに移行させずに、前記水処理モードから前記再生モードに移行させるように前記流通手段を制御するイオン交換装置に関する。
【０００９】
また、前記繰上再生可能時間帯は、前記第２タイミング以前の第１時間帯に設定されることが好ましい。
【００１０】
また、前記繰上再生可能時間帯は、前記第２タイミングよりも所定時間前から前記第２タイミングまでの間の第２時間帯に設定されることが好ましい。
【００１１】
また、前記圧力タンクの水流通の有無を検知可能な流通検知部と、前記水処理モードにおいて前記流通検知部により検知された流通状態に基づいて流通停止時間を算出する流通停止時間算出手段と、を備え、前記流通制御手段は、前記流通停止時間算出手段によって算出された前記流通停止時間が第１設定時間に達した場合に前記運転モード切換タイミングが前記第１タイミングになったとして、前記水処理モードから前記洗浄モードに移行するように前記流通手段を制御することが好ましい。
【００１２】
また、前記流通停止時間算出手段は、前記洗浄モードの終了時点で前記流通停止時間をリセットすることが好ましい。
【００１３】
また、前記圧力タンクの流入水量又は流出水量を検出可能な水量検出部と、前記水処理モードにおいて前記水量検出部により検出された水量データに基づいて前記圧力タンクの内部に位置する水の滞留時間を算出する滞留時間算出手段と、を備え、前記流通制御手段は、前記滞留時間が第２設定時間に達した場合に前記運転モード切換タイミングが前記第１タイミングになったとして、前記水処理モードから前記洗浄モードに移行するように前記流通手段を制御することが好ましい。
【００１４】
また、前記滞留時間算出手段は、前記圧力タンクの保有水量を分割した複数の画分に対し、当該画分毎に新水で置換された置換時刻と現在時刻との差により前記滞留時間を算出しており、前記画分毎の前記置換時刻が記憶される記憶部と、前記水量データに基づいて前記記憶部に記憶された前記画分毎の前記置換時刻を書き換える書換手段と、を備え、前記書換手段は、前記洗浄モードの終了時点で、前記記憶部に記憶された前記画分毎の前記置換時刻を全て前記洗浄モードの終了時刻に書き換えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、排出される水の量を低減して、運転コストを低減することができるイオン交換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のイオン交換装置の実施形態としての硬水軟化装置１の全体構成図である。
【図２】第１実施形態の硬水軟化装置１の運転モード及び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３】各プロセスにおけるプロセス制御バルブ３の開閉状態を示す図である。
【図４】第１実施形態の硬水軟化装置１の制御に係る機能ブロック図である。
【図５Ａ】繰上再生可能時間帯Ｓが第２タイミングＴＩＭ２に連続して設定された場合及び再生モードの繰り上げタイミングを説明する図である。
【図５Ｂ】繰上再生可能時間帯Ｓが第２タイミングＴＩＭ２から離れて設定された場合及び再生モードの繰り上げタイミングを説明する図である。
【図６】第１実施形態の硬水軟化装置１の再生モードを繰り上げて実行する制御を示すフローチャートである。
【図７】第１実施形態の硬水軟化装置１において流通停止時間ＴＲに基づいて運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になったと判定される制御を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態の硬水軟化装置１の制御に係る機能ブロック図である。
【図９】圧力タンク２の保有水量を分割した複数の画分ＫＡ１〜ＫＡＮについて説明する図である。
【図１０】複数の画分がＫＡ１〜ＫＡ７の７個の場合について、圧力タンク２に水が滞留する様子を説明する図である。
【図１１】第２実施形態の硬水軟化装置１の再生モードを繰り上げて実行する制御を示すフローチャートである。
【図１２】第２実施形態の硬水軟化装置１において滞留時間ＴＴに基づいて運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になったと判定される制御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】
【００１７】
（第１実施形態）
以下、本発明のイオン交換装置の第１実施形態としての硬水軟化装置１について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のイオン交換装置の第１実施形態としての硬水軟化装置１の全体構成図である。
【００１８】
硬水軟化装置１は、水道水、地下水、工業用水等の原水中に含まれる硬度成分をナトリウムイオンやカリウムイオンへ置換して軟水を生成する。硬水軟化装置１は、軟水を飲用水等の各種用水として需要箇所へ供給する目的で使用されるもので、雑菌の繁殖のない人体に安全な軟水を供給するため、装置内の滞留水を新水で置換する機能を有している。硬水軟化装置１は、家屋やマンション等の居住建物、ホテルや大衆浴場等の集客施設、食品加工装置や洗浄装置等の水使用機器などに接続される。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態の硬水軟化装置１は、主として、圧力タンク２と、流通手段としてのプロセス制御バルブ３と、塩水タンク４と、流通制御手段としてのバルブ制御部５１０を含む制御装置５と、を備えて構成される。
【００２０】
圧力タンク２は、圧力タンク本体２１と、蓋部材２２とを備える。圧力タンク本体２１は、上部に開口部を有する有底の筒状体であり、処理材である陽イオン交換樹脂ビーズからなるイオン交換樹脂床２１１を収容する。蓋部材２２は、圧力タンク本体２１の上部の開口部を閉鎖する。蓋部材２２には、プロセス制御バルブ３が一体的に装着されている。圧力タンク２の詳細については後述する。
【００２１】
また、詳細については後述するが、プロセス制御バルブ３は、採水及び再生に関して、原水Ｗ１を圧力タンク２の頂部スクリーン２４１へ配液しながら、底部スクリーン２４２で集液することにより原水Ｗ１の下降流を生成して、処理水である軟水Ｗ２を製造する水処理プロセスＳＴ１の水（原水Ｗ１、軟水Ｗ２）の流れ；再生液である塩水Ｗ４を圧力タンク２の頂部スクリーン２４１へ配液しながら、底部スクリーン２４２で集液することにより塩水Ｗ４の下降流を生成して、イオン交換樹脂床２１１の全体を再生させる第１再生プロセスＳＴ４の塩水Ｗ４の流れ；及び、塩水Ｗ４を圧力タンク２の底部スクリーン２４２へ配液しながら、中間部スクリーン２４３で集液することにより塩水Ｗ４の上昇流を生成して、イオン交換樹脂床２１１の下部を再生させる第２再生プロセスＳＴ６の塩水Ｗ４の流れを切り換え可能なバルブである。
【００２２】
塩水タンク４は、イオン交換樹脂床２１１を再生する再生液としての塩水Ｗ４を貯留する。再生液は、陽イオン交換樹脂ビーズを用いる硬水軟化装置１では、塩化ナトリウム、塩化カリウムの各水溶液等を利用できる。塩水タンク４の詳細については後述する。
【００２３】
圧力タンク２について、更に説明する。蓋部材２２は、流体の供給及び排出を行う第１蓋流路２２１、第２蓋流路２２２及び第３蓋流路２２３を有する。これらの各蓋流路２２１、２２２、２２３は、後述するように、プロセス制御バルブ３を構成する各種ラインとそれぞれ接続されている。「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。
【００２４】
圧力タンク２内において、蓋部材２２の下面側であってイオン交換樹脂床２１１の頂部には、樹脂ビーズの流出を防止する頂部スクリーン２４１が設けられている。頂部スクリーン２４１は、樹脂ビーズよりも小さな多数の開孔を有する（後述する底部スクリーン２４２及び中間部スクリーン２４３も同様）。第１蓋流路２２１は、頂部スクリーン２４１を介して、圧力タンク２内と連通する。頂部スクリーン２４１による配水位置及び集水位置は、イオン交換樹脂床２１１の頂部付近に設定される。頂部スクリーン２４１は、イオン交換樹脂床２１１の頂部に設けられる頂部配液部、及びイオン交換樹脂床２１１の頂部に設けられる頂部集液部として機能する。
【００２５】
圧力タンク２内において、第２蓋流路２２２には、圧力タンク本体２１の底部付近へ延びる第１集配液管２３１が接続されている。第１集配液管２３１の下端部には、樹脂ビーズの流出を防止する底部スクリーン２４２が設けられている。第１集配液管２３１は、第２蓋流路２２２と連通する。底部スクリーン２４２による配水位置及び集水位置は、イオン交換樹脂床２１１の底部付近に設定される。底部スクリーン２４２は、イオン交換樹脂床２１１の底部に設けられる底部配液部、及びイオン交換樹脂床２１１の底部に設けられる底部集液部として機能する。
【００２６】
圧力タンク２内において、第３蓋流路２２３には、イオン交換樹脂床２１１の深さ方向の中間部付近へ延びる第２集配液管２３２が接続されている。第２集配液管２３２の下端部には、樹脂ビーズの流出を防止する中間部スクリーン２４３が設けられている。第２集配液管２３２は、第３蓋流路２２３と連通する。中間部スクリーン２４３による集水位置は、イオン交換樹脂床２１１の深さ方向の中間部付近に設定される。つまり、中間部スクリーン２４３は、イオン交換樹脂床２１１の深さ方向の中間部に設けられる。中間部スクリーン２４３は、イオン交換樹脂床２１１の深さ方向の中間部に設けられる中間部集液部として機能する。
【００２７】
第２集配液管２３２の内径は、第１集配液管２３１の外径よりも大径に設定されている。第１集配液管２３１及び第２集配液管２３２の軸芯は、いずれも圧力タンク２の軸芯と同軸上に設定されている。すなわち、第１集配液管２３１及び第２集配液管２３２は、第１集配液管２３１が内管に設定され且つ第２集配液管２３２が外管に設定された二重管構造を形成して、圧力タンク２に装着されている。
【００２８】
第１蓋流路２２１には、プロセス制御バルブ３を介して原水ラインＬ１が接続されている。第２蓋流路２２２には、プロセス制御バルブ３を介して、軟水ラインＬ２が接続されている。第３蓋流路２２３には、第５排水ラインＬ５５が接続されている。第５排水ラインＬ５５は、プロセス制御バルブ３の内部において、第１排水ラインＬ５１の接続部Ｊ５１に接続されている。原水ラインＬ１、軟水ラインＬ２及び第１排水ラインＬ５１は、プロセス制御バルブ３の外部まで延びている。すなわち、原水ラインＬ１、軟水ラインＬ２及び第１排水ラインＬ５１は、それぞれ、その一部がプロセス制御バルブ３の内部に設けられ、その残部がプロセス制御バルブ３の外部に設けられている。
【００２９】
詳細については後述するが、制御装置５は、後述する原水流量計６１、塩水流量計６２等からの信号が入力されて、入力された信号等に基づいてプロセス制御バルブ３を制御する。
【００３０】
プロセス制御バルブ３は、その内部に、各種のライン、弁等を備え、圧力タンク２の内部を洗浄する洗浄手段として機能する。具体的には、プロセス制御バルブ３は、ラインとして、原水ラインＬ１と、軟水ラインＬ２と、希釈水ラインＬ３と、第１塩水ラインＬ４１と、第２塩水ラインＬ４２と、第３塩水ラインＬ４３と、第４塩水ラインＬ４４と、第１排水ラインＬ５１と、第２排水ラインＬ５２と、第３排水ラインＬ５３と、第４排水ラインＬ５４と、第５排水ラインＬ５５と、バイパスラインＬ６とを備える。
【００３１】
原水ラインＬ１における第１蓋流路２２１側の一部は、第５塩水ラインＬ４５としても機能する。軟水ラインＬ２における第２蓋流路２２２側の一部は、第６塩水ラインＬ４６としても機能する。原水ラインＬ１、軟水ラインＬ２の一部（後述の第６塩水ラインＬ４６）、第４塩水ラインＬ４４の一部（第４塩水ラインＬ４４における接続部Ｊ２１と接続部Ｊ４２との間の部分）、第３排水ラインＬ５３、第２排水ラインＬ５２及び第１排水ラインＬ５１は、洗浄手段として機能する。
【００３２】
プロセス制御バルブ３は、弁として、原水通水弁３１１と、軟水通水弁３１２と、バイパス弁３１３と、エゼクタ弁３１４と、第３排水弁３１５と、第２排水弁３１６と、第１排水弁３１７と、塩水弁３１８と、第１定流量弁３２２と、第２定流量弁３４とを備える。また、プロセス制御バルブ３は、エゼクタストレーナ３２１と、エゼクタ３２３と、第１オリフィス３２４と、第２オリフィス３２５と、軟水ストレーナ３３とを備える。
【００３３】
原水ラインＬ１には、原水Ｗ１の供給側から第１蓋流路２２１へ向けて順に、原水流量計６１と、接続部Ｊ１１と、原水通水弁３１１と、接続部Ｊ１２と、接続部Ｊ１３と、が設けられる。原水ラインＬ１における接続部Ｊ１２と第１蓋流路２２１との間の部分は、第５塩水ラインＬ４５としても機能する。原水流量計６１は、プロセス制御バルブ３の外部に設けられる。
【００３４】
原水流量計６１は、圧力タンク２の水流通の有無を原水Ｗ１の流量パルスにより検知可能であり、流通検知部として機能する。また、原水流量計６１は、圧力タンク２の流入水量又は流出水量を、原水Ｗ１の流量パルスにより検出可能であり、水量検出部としても機能する。原水流量計６１からの流通検知信号及び水量検出信号は、制御装置５へ入力される。原水流量計６１は、瞬間流量及び積算流量を検出可能に構成された流量センサであり、例えば、接線式流量センサや軸流式流量センサを利用することができる。なお、本実施形態での原水流量計６１は、水流通の有無を検知できればよいので、流量センサに替えて、接点信号をオンオフ出力するフロースイッチを採用することもできる。
【００３５】
軟水ラインＬ２には、第２蓋流路２２２から軟水Ｗ２の供給先へ向けて順に、接続部Ｊ２１と、軟水ストレーナ３３と、軟水通水弁３１２と、接続部Ｊ２２と、が設けられる。軟水ラインＬ２における第２蓋流路２２２と接続部Ｊ２１との間の部分は、第６塩水ラインＬ４６としても機能する。軟水ストレーナ３３は、軟水ラインＬ２を第２蓋流路２２２から軟水Ｗ２の供給先へ向けて流通する軟水Ｗ２中の夾雑物（樹脂ビーズの破砕片、ゴミ等）を捕捉する。
【００３６】
希釈水ラインＬ３は、その上流側の端部において、原水ラインＬ１の接続部Ｊ１１に接続されると共に、その下流側の端部において、エゼクタ３２３の一次側に接続される。希釈水ラインＬ３には、上流側（接続部Ｊ１１側）から下流側（エゼクタ３２３側）に向けて順に、エゼクタストレーナ３２１と、第１定流量弁３２２と、エゼクタ３２３と、が設けられる。
【００３７】
エゼクタストレーナ３２１は、原水Ｗ１からなる希釈水に含まれる懸濁物質を除去し、第１定流量弁３２２及びエゼクタ３２３の詰まりを防止する。第１定流量弁３２２は、エゼクタ３２３へ供給する希釈水を所定範囲の流量に調節する。エゼクタ３２３には、ノズル部の吐出側において、第１塩水ラインＬ４１の下流側の端部が接続されている。エゼクタ３２３は、希釈水（原水Ｗ１）が前記ノズル部から吐出されるときに発生する負圧を利用して、塩水タンク４から塩水Ｗ４（例えば、塩化ナトリウムの飽和水溶液）を吸引可能に構成されている。そして、エゼクタ３２３において、塩水タンク４からの塩水Ｗ４は、希釈水（原水Ｗ１）によって、所定濃度（例えば、８〜１２重量％）にまで希釈されるようになっている。
【００３８】
バイパスラインＬ６は、接続部Ｊ１１と接続部Ｊ２２とを接続する。つまり、バイパスラインＬ６は、原水ラインＬ１と軟水ラインＬ２とを接続する。
【００３９】
再生液供給ラインは、圧力タンク２と塩水タンク（再生液タンク）４とを接続するラインである。第１実施形態において、再生液供給ラインは、２本形成される。１本目の再生液供給ラインは、第１塩水ラインＬ４１と、第２塩水ラインＬ４２と、第３塩水ラインＬ４３と、第５塩水ラインＬ４５（原水ラインＬ１の一部）とから構成される。２本目の再生液供給ラインは、第１塩水ラインＬ４１と、第２塩水ラインＬ４２と、第４塩水ラインＬ４４と、第６塩水ラインＬ４６（軟水ラインＬ２の一部）とから構成される。
【００４０】
第１塩水ラインＬ４１の一端部は、塩水タンク４内に配置される。第１塩水ラインＬ４１の他端部は、エゼクタ３２３の前記ノズル部に接続される。第１塩水ラインＬ４１には、塩水タンク４からエゼクタ３２３に向けて順に、塩水流量計６２と、塩水弁３１８と、が設けられる。
【００４１】
塩水流量計６２は、プロセス制御バルブ３の外部に設けられる。塩水流量計６２は、第１塩水ラインＬ４１を流通する塩水Ｗ４又は補給水としての原水Ｗ１の流量を検出する。塩水流量計６２からの検出信号は、制御装置５へ入力される。塩水流量計６２は、双方向の瞬間流量及び積算流量を検出可能に構成された流量センサであり、例えば、接線式流量センサ、軸流式流量センサ、カルマン渦式流量センサ等を利用することができる。
【００４２】
第３塩水ラインＬ４３の上流側の端部と、第４塩水ラインＬ４４の上流側の端部とは、接続部Ｊ４１において接続される。第２塩水ラインＬ４２は、エゼクタ３２３の二次側と接続部Ｊ４１とを接続する。
【００４３】
第３塩水ラインＬ４３の下流側の端部は、接続部Ｊ１２において第５塩水ラインＬ４５（原水ラインＬ１）に接続される。第３塩水ラインＬ４３の途中には、第１オリフィス３２４が設けられる。第４塩水ラインＬ４４の下流側の端部は、接続部Ｊ２１において第６塩水ラインＬ４６（軟水ラインＬ２）に接続される。第４塩水ラインＬ４４には、上流側から下流側に向けて順に、第２オリフィス３２５と、エゼクタ弁３１４と、が設けられる。第１オリフィス３２４及び第２オリフィス３２５は、後述する第２再生プロセスＳＴ６及び第２押出プロセスＳＴ７において、再生液である塩水Ｗ４又は押出水である原水Ｗ１を第２蓋流路２２２及び第１蓋流路２２１に均等に分配するためのものである。
【００４４】
第１排水ラインＬ５１の下流側の端部からは、各種の排水Ｗ５が排出される。第１排水ラインＬ５１の上流側の端部は、接続部Ｊ５１において、第２排水ラインＬ５２の下流側の端部及び第５排水ラインＬ５５の下流側の端部に接続される。第２排水ラインＬ５２の上流側の端部は、接続部Ｊ５２において、第３排水ラインＬ５３の下流側の端部及び第４排水ラインＬ５４の下流側の端部に接続される。第３排水ラインＬ５３の上流側の端部は、接続部Ｊ４２において、第４塩水ラインＬ４４に接続される。第４排水ラインＬ５４の上流側の端部は、接続部Ｊ１３において、原水ラインＬ１（第５塩水ラインＬ４５）に接続される。第５排水ラインＬ５５の上流側の端部は、第３蓋流路２２３に接続される。
【００４５】
第２排水ラインＬ５２の途中には、第２定流量弁３４が設けられる。第２定流量弁３４は、圧力タンク２から排出されて第２排水ラインＬ５２を流通する排水Ｗ５の流量を所定範囲に調節する。第３排水ラインＬ５３の途中には、第１排水弁３１７が設けられる。第４排水ラインＬ５４の途中には、第３排水弁３１５が設けられる。第５排水ラインＬ５５の途中には、第２排水弁３１６が設けられる。
【００４６】
プロセス制御バルブ３において、各種の弁３１１〜３１８は、種々の作動機構及び弁構造を採用することができる。具体的には、カム機構により作動されるリフト式又はダイアフラム式の流路開閉弁や、リンク機構により作動されるスライドピストン式の流路開閉弁等が好適である。
【００４７】
次に、塩水タンク４について説明する。塩水タンク４は、塩水タンク本体４１と、塩水ウェル４２と、塩水プレート４４とを備える。塩水タンク本体４１は、上部が開口した有底の形状を有する。塩水ウェル４２は、筒状であり、塩水タンク本体４１の内側に配置される。塩水プレート４４は、塩水ウェル４２の外側において、塩水の貯留部（下方）と、再生塩４３（例えば、粒状やペレット状の塩化ナトリウム）の貯蔵部（上方）とを、上下に区画する透水性のプレートからなる。
【００４８】
塩水タンク本体４１の内側であって且つ塩水ウェル４２の内側には、塩水ライン配置空間４６が形成される。塩水ライン配置空間４６には、第１塩水ラインＬ４１の上流側の端部が配置される。塩水ウェル４２の下方の側壁には、連通孔４５が設けられる、連通孔４５は、塩水の貯留部と塩水ライン配置空間４６との間を連通する。そのため、塩水Ｗ４又は補給水は、塩水の貯留部と塩水ライン配置空間４６との間を自在に流通できる。
【００４９】
次に、硬水軟化装置１が有する運転モード及び運転モードにおいて実行されるプロセスについて図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、第１実施形態の硬水軟化装置１の運転モード及び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３は、各プロセスにおけるプロセス制御バルブ３の開閉状態を示す図である。
【００５０】
硬水軟化装置１は、運転モードとして、圧力タンク２に原水Ｗ１を導入することにより処理水としての軟水Ｗ２を製造する水処理モードと、圧力タンク２に再生液としての塩水Ｗ４を導入することによりイオン交換樹脂床２１１を再生させる再生モードと、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の内部を洗浄する洗浄モードと、原水Ｗ１を塩水タンク４へ補給する補水モードと、圧力タンク２に流体を導入しない待機モードと、を有する。これら各運転モード間及び運転モードにおいて実行されるプロセスにおける流体の流れは、プロセス制御バルブ３によって以下のように制御される。
【００５１】
プロセス制御バルブ３は、図２に示すように、各運転モードを切り換えると共に、これらの各運転モードにおいてプロセスを切り換える。各運転モードは、所定の移行条件（イベント）に基づいて切り換えられる。図２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。
【００５２】
イベントＥ１は、水処理モードから再生モードへ移行する場合を示す。この移行条件としては、例えば、運転モード切換タイミングが水処理モードから再生モードに移行させる第２タイミングＴＩＭ２（後述）になった場合や、第２タイミングＴＩＭ２の前の繰上再生可能時間帯（後述）において運転モード切換タイミングが水処理モードから洗浄モードに移行させる第１タイミングＴＩＭ１（後述）になった場合等を挙げることができる。運転モード切換タイミングが第２タイミングＴＩＭ２になった場合としては、後述するように、内部時計部５０７に刻まれる現在時刻が再生モードに移行させる指定日の時刻（すなわち、再生時刻）になった時点等を挙げることができる。
【００５３】
イベントＥ２は、再生モードから洗浄モードへ移行する場合を示す。この移行条件としては、例えば、逆洗浄プロセスＳＴ３から第２押出プロセスＳＴ７までを完了した場合を挙げることができる。イベントＥ３は、洗浄モードから補水モードへ移行する場合を示す。この移行条件としては、例えば、洗浄モードへ移行する直前の運転モードが再生モードであり、かつ、洗浄液の積算流通時間が所定の設定時間に達した場合を挙げることができる。イベントＥ４は、補水モードから水処理モードへ移行する場合を示す。この移行条件としては、例えば、補水量が所定の設定量に達した場合を挙げることができる。
【００５４】
イベントＥ５は、水処理モードから洗浄モードへ移行する場合を示す。この移行条件としては、例えば、運転モード切換タイミングが水処理モードから洗浄モードへ移行させる第１タイミングＴＩＭ１（後述）になった場合等を挙げることができる。運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１（後述）になった場合としては、後述するように、圧力タンク２の水の流通停止時間ＴＲが停止設定時間ＴＲＳ（第１設定時間）に達した場合、圧力タンク２内に位置する水の滞留時間ＴＴが滞留設定時間ＴＴＳ（第２設定時間）に達した場合等を挙げることができる。
【００５５】
イベントＥ６は、洗浄モードから水処理モードへ移行する場合を示す。この移行条件としては、洗浄モードへ移行する直前の運転モードが水処理モードであり、かつ、洗浄液の流通積算時間が所定の設定時間に達した場合を挙げることができる。イベントＥ７は、洗浄モードから待機モードへ移行する場合を示す。この移行条件としては、例えば、原水Ｗ１の流通なしの連続検知時間が所定の設定時間に達した場合（断水が発生した場合）を挙げることができる。イベントＥ８は、待機モードから洗浄モードへ移行する場合を示す。この移行条件としては、例えば、原水Ｗ１の流通ありの連続検知時間が所定の設定時間に達した場合（断水が復旧した場合）を挙げることができる。
【００５６】
プロセス制御バルブ３は、流路を切り換えながら、各運転モードにおいて以下のプロセスＳＴ１〜ＳＴ１０を実施する。
〔ＳＴ１〕原水Ｗ１をイオン交換樹脂床２１１の全体に対して上から下へ通過させる水処理プロセス（水軟化プロセス）
〔ＳＴ２〕軟水ストレーナ３３を逆洗浄するストレーナ洗浄プロセス
〔ＳＴ３〕洗浄水としての原水Ｗ１をイオン交換樹脂床２１１の全体に対して下から上へ通過させる逆洗浄プロセス
〔ＳＴ４〕再生液としての塩水Ｗ４をイオン交換樹脂床２１１の全体に対して上から下へ通過させる第１再生プロセス
〔ＳＴ５〕押出水としての原水Ｗ１をイオン交換樹脂床２１１の全体に対して上から下へ通過させる第１押出プロセス
〔ＳＴ６〕再生液としての塩水Ｗ４をイオン交換樹脂床２１１の上部に対して上から下へ通過させると共に、イオン交換樹脂床２１１の下部に対して下から上へ通過させる第２再生プロセス
〔ＳＴ７〕押出水としての原水Ｗ１をイオン交換樹脂床２１１の上部に対して上から下へ通過させると共に、イオン交換樹脂床２１１の下部に対して下から上へ通過させる第２押出プロセス
〔ＳＴ８〕洗浄液（濯ぎ水）としての原水Ｗ１をイオン交換樹脂床２１１の全体に対して上から下へ通過させ、圧力タンク２の内部（イオン交換樹脂床２１１）を洗浄する洗浄プロセス（リンスプロセス又は滞留水排出プロセス）
〔ＳＴ９〕原水Ｗ１を塩水タンク４へ供給する補水プロセス
〔ＳＴ１０〕洗浄液の供給を待機する待機プロセス
【００５７】
プロセス制御バルブ３における各弁３１１〜３１８の開閉は、図３に示すように、プロセスＳＴ１〜ＳＴ１０毎に、制御装置５により制御される。その結果、圧力タンク２内において、プロセスＳＴ１〜ＳＴ１０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。なお、再生モードにおいて、逆洗浄プロセスＳＴ３の前には、軟水ストレーナ３３を逆洗浄するストレーナ洗浄プロセスＳＴ２が設けられている。このストレーナ洗浄プロセスＳＴ２は、説明の便宜上、図２には記載せず、図３のみに記載してある。また、このストレーナ洗浄プロセスＳＴ２と逆洗浄プロセスＳＴ３との間には、塩水Ｗ４の供給を待機する再生待機プロセス（図示せず）が設けられている。
【００５８】
次に、本実施形態に係る硬水軟化装置１の主要な制御（動作）について詳細に説明する。以下、本明細書においては、所定の条件下において、圧力タンク２内の保有水（滞留水）を系外に排出することを、適宜、「滞留水排出を実施する」ともいう。なお、水処理プロセスＳＴ１を除く各プロセスＳＴ２〜ＳＴ１０においては、バイパス弁３１３が開放している。そのため、原水ラインＬ１における接続部Ｊ１１よりも上流側を流通する過剰な原水Ｗ１は、接続部Ｊ１２からバイパスラインＬ６へ流通し、接続部Ｊ２２及び軟水ラインＬ２を介して、軟水Ｗ２の需要箇所へ一時的に供給される。
【００５９】
〔水処理プロセスＳＴ１〕
制御装置５からの指令信号により、プロセス制御バルブ３の各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ１に示す開閉状態に設定される。その結果、原水ラインＬ１を流れる水道水、地下水、工業用水等の原水Ｗ１は、原水ラインＬ１及び第１蓋流路２２１を介して、圧力タンク本体２１の内部に供給され、頂部スクリーン２４１から配水される。頂部スクリーン２４１から配水された原水Ｗ１は、イオン交換樹脂床２１１を下降流で通過し、その過程で原水Ｗ１の硬度成分はナトリウムイオンへ置換され、原水Ｗ１は軟水化される。
【００６０】
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の底部で底部スクリーン２４２へ集水される。その後、軟水Ｗ２は、第１集配液管２３１、第２蓋流路２２２及び軟水ラインＬ２を介して、所定の軟水Ｗ２の需要箇所へ供給される。そして、所定量の軟水Ｗ２を採取することにより、イオン交換樹脂床２１１が硬度成分を置換できなくなると、再生プロセスを実施する。
【００６１】
〔ストレーナ洗浄プロセスＳＴ２〕
制御装置５からの指令信号により、プロセス制御バルブ３の各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ２に示す開閉状態に設定される。その結果、原水ラインＬ１を流れる原水Ｗ１は、原水ラインＬ１、接続部Ｊ１１、バイパスラインＬ６、接続部Ｊ２２、軟水ラインＬ２、軟水ストレーナ３３、接続部Ｊ２１、第４塩水ラインＬ４４、接続部Ｊ４２、第３排水ラインＬ５３、第２排水ラインＬ５２及び第１排水ラインＬ５１を介して、系外へ排出される。この過程において、軟水ストレーナ３３を二次側から一次側へ流れる原水Ｗ１により、軟水ストレーナ３３は逆洗浄され、軟水ストレーナ３３によって捕捉されていた夾雑物は、原水Ｗ１と共に、系外へ排出される。
【００６２】
〔再生プロセス〕
再生プロセスは、イオン交換樹脂床２１１の硬度成分の除去能力（イオン交換容量）を回復させるために、逆洗浄プロセスＳＴ３〜補水プロセスＳＴ９を順次実施する（図２参照）。これらのプロセスのうち、逆洗浄プロセスＳＴ３は、特許文献等に開示されるように周知であるので、その説明を省略する。
【００６３】
〔再生プロセス：第１再生プロセスＳＴ４〕
制御装置５からの指令信号により、プロセス制御バルブ３の各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ４に示す開閉状態に設定される。その結果、原水ラインＬ１における接続部Ｊ１１よりも上流側を流れる原水Ｗ１は、塩水Ｗ４の希釈水として、希釈水ラインＬ３を介して、エゼクタ３２３の一次側へ供給される。この際、原水Ｗ１中の懸濁物質は、エゼクタストレーナ３２１により除去される。また原水Ｗ１の流量は、第１定流量弁３２２により所定範囲に調節される。
【００６４】
エゼクタ３２３において、原水Ｗ１の通過によってノズル部（符号省略）の吐出側で負圧が発生し、第１塩水ラインＬ４１内も負圧となる。その結果、塩水タンク４内の飽和塩水Ｗ４は、第１塩水ラインＬ４１を介してエゼクタ３２３へ吸引される。そして、エゼクタ３２３内では、飽和塩水Ｗ４が原水Ｗ１を希釈水として所定濃度まで希釈され、再生液としての塩水Ｗ４が調製される。調製された塩水Ｗ４は、第２塩水ラインＬ４２、第３塩水ラインＬ４３、第５塩水ラインＬ４５（原水ラインＬ１の一部）、及び第１蓋流路２２１を介して、圧力タンク本体２１の内部に供給され、頂部スクリーン２４１から配水される。
【００６５】
頂部スクリーン２４１から配水された塩水Ｗ４は、イオン交換樹脂床２１１を下降流で通過し、その過程でイオン交換樹脂床２１１の全体を再生させる。イオン交換樹脂床２１１を通過した再生液（塩水Ｗ４）は、圧力タンク２の底部で底部スクリーン２４２へ集水される。使用済みの塩水Ｗ４は、第１集配液管２３１、第２蓋流路２２２、軟水ラインＬ２、接続部Ｊ２１、第４塩水ラインＬ４４、接続部Ｊ４２、第３排水ラインＬ５３、第２排水ラインＬ５２及び第１排水ラインＬ５１を介して、系外へ排出される。
【００６６】
第１再生プロセスＳＴ４は、いわゆる並流再生である。この並流再生では、再生液である塩水Ｗ４の供給容量が設定された再生剤量（＝再生レベル×イオン交換樹脂床容量）に達すると、処理は終了し、第１押出プロセスＳＴ５へ移行する。なお、再生剤量、再生液の濃度、再生液の比重、及び再生液の供給容量は、以下の関係を有する。
再生剤量＝再生液の濃度×再生液の比重×再生液の供給容量  ・・・  （１）
【００６７】
〔再生プロセス：第１押出プロセスＳＴ５〕
制御装置５からの指令信号により、プロセス制御バルブ３の各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ５に示す開閉状態に設定される。その結果、原水ラインＬ１における接続部Ｊ１１よりも上流側を流れる原水Ｗ１は、押出水として、希釈水ラインＬ３を介して、エゼクタ３２３の一次側へ供給される。エゼクタ３２３を通過した原水Ｗ１は、第２塩水ラインＬ４２、第３塩水ラインＬ４３、第５塩水ラインＬ４５（原水ラインＬ１の一部）、及び第１蓋流路２２１を介して、圧力タンク本体２１の内部に供給され、頂部スクリーン２４１から配水される。
【００６８】
頂部スクリーン２４１から配水された押出水としての原水Ｗ１は、先行して供給された再生液としての塩水Ｗ４を押し出しながら、イオン交換樹脂床２１１を下降流で通過し、引き続き、イオン交換樹脂床２１１を再生させる。イオン交換樹脂床２１１を通過した再生液（塩水Ｗ４）及び押出水（原水Ｗ１）は、圧力タンク２の底部で底部スクリーン２４２へ集水される。使用済みの塩水Ｗ４及び原水Ｗ１は、第１集配液管２３１、第２蓋流路２２２、軟水ラインＬ２、接続部Ｊ２１、第４塩水ラインＬ４４、接続部Ｊ４２、第３排水ラインＬ５３、第２排水ラインＬ５２及び第１排水ラインＬ５１を介して、系外へ排出される。
【００６９】
〔再生プロセス：第２再生プロセスＳＴ６〕
制御装置５からの指令信号により、プロセス制御バルブ３の各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ６に示す開閉状態に設定される。その結果、原水ラインＬ１における接続部Ｊ１１よりも上流側を流れる原水Ｗ１は、塩水Ｗ４の希釈水として、希釈水ラインＬ３を介して、エゼクタ３２３の一次側へ供給される。
【００７０】
エゼクタ３２３において調製された塩水Ｗ４は、第２塩水ラインＬ４２、第３塩水ラインＬ４３、第５塩水ラインＬ４５（原水ラインＬ１の一部）、及び第１蓋流路２２１を介して、圧力タンク本体２１の内部に供給され、頂部スクリーン２４１から配水される。
【００７１】
頂部スクリーン２４１から配水された塩水Ｗ４は、イオン交換樹脂床２１１を下降流で通過し、その過程でイオン交換樹脂床２１１の上部を再生させる。イオン交換樹脂床２１１の上部を通過した再生液（塩水Ｗ４）は、圧力タンク２の深さ方向の中間部で中間部スクリーン２４３へ集水される。使用済みの塩水Ｗ４は、第２集配液管２３２、第３蓋流路２２３、第５排水ラインＬ５５、接続部Ｊ５５及び第１排水ラインＬ５１を介して、系外へ排出される。
【００７２】
また、エゼクタ３２３において調製された塩水Ｗ４は、第２塩水ラインＬ４２の接続部Ｊ４１から分流し、第４塩水ラインＬ４４、第６塩水ラインＬ４６（軟水ラインＬ２の一部）及び第２蓋流路２２２を介して、圧力タンク本体２１の内部に供給され、第１集配液管２３１を介して、底部スクリーン２４２から配水される。
【００７３】
底部スクリーン２４２から配水された塩水Ｗ４は、イオン交換樹脂床２１１を上昇流で通過し、その過程でイオン交換樹脂床２１１の下部を再生させる。イオン交換樹脂床２１１の下部を通過した再生液（塩水Ｗ４）は、圧力タンク２の深さ方向の中間部で中間部スクリーン２４３へ集水される。使用済みの塩水Ｗ４は、第２集配液管２３２、第３蓋流路２２３、第５排水ラインＬ５５、接続部Ｊ５５及び第１排水ラインＬ５１を介して、系外へ排出される。
【００７４】
第２再生プロセスＳＴ６は、部分並流再生と部分向流再生とを同時に行ういわゆるスプリット・フロー再生である。部分向流再生では、第１再生プロセスＳＴ４では再生されにくいイオン交換樹脂床２１１の下部が、効率的に再生される。なお、第２再生プロセスＳＴ６においてイオン交換樹脂床２１１の下部の流動は、再生液としての塩水Ｗ４の下降流によって抑制される。再生液である塩水Ｗ４の供給容量が設定された再生剤量に達すると、処理は終了し、第２押出プロセスＳＴ７へ移行する。なお、再生剤量、再生液の濃度、再生液の比重、及び再生液の供給容量の関係は、上述の（１）式で示した通りである。
【００７５】
〔再生プロセス：第２押出プロセスＳＴ７〕
制御装置５からの指令信号により、プロセス制御バルブ３の各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ７に示す開閉状態に設定される。その結果、原水ラインＬ１における接続部Ｊ１１よりも上流側を流れる原水Ｗ１は、押出水として、希釈水ラインＬ３を介して、エゼクタ３２３の一次側へ供給される。エゼクタ３２３を通過した原水Ｗ１は、押出水として、希釈水ラインＬ３を介して、エゼクタ３２３の一次側へ供給される。エゼクタ３２３を通過した原水Ｗ１は、第２塩水ラインＬ４２、第３塩水ラインＬ４３、第５塩水ラインＬ４５（原水ラインＬ１の一部）、及び第１蓋流路２２１を介して、圧力タンク本体２１の内部に供給され、頂部スクリーン２４１から配水される。
【００７６】
頂部スクリーン２４１から配水された押出水としての原水Ｗ１は、先行して供給された再生液としての塩水Ｗ４を押し出しながら、イオン交換樹脂床２１１を下降流で通過し、引き続き、イオン交換樹脂床２１１の上部を再生させる。イオン交換樹脂床２１１の上部を通過した再生液（塩水Ｗ４）及び押出水（原水Ｗ１）は、圧力タンク２の深さ方向の中間部で中間部スクリーン２４３へ集水される。使用済みの塩水Ｗ４及び原水Ｗ１は、第２集配液管２３２、第３蓋流路２２３、第５排水ラインＬ５５、接続部Ｊ５５及び第１排水ラインＬ５１を介して、系外へ排出される。
【００７７】
また、エゼクタ３２３を通過した原水Ｗ１は、第２塩水ラインＬ４２の接続部Ｊ４１から分流し、第４塩水ラインＬ４４、第６塩水ラインＬ４６（軟水ラインＬ２の一部）及び第２蓋流路２２２を介して、圧力タンク本体２１の内部に供給され、第１集配液管２３１を介して、底部スクリーン２４２から配水される。
【００７８】
底部スクリーン２４２から配水された押出水としての原水Ｗ１は、先行して供給された再生液としての塩水Ｗ４を押し出しながら、イオン交換樹脂床２１１を上昇流で通過し、引き続き、イオン交換樹脂床２１１の下部を再生させる。イオン交換樹脂床２１１の下部を通過した再生液（塩水Ｗ４）及び押出水（原水Ｗ１）は、圧力タンク２の深さ方向の中間部で中間部スクリーン２４３へ集水される。使用済みの塩水Ｗ４及び原水Ｗ１は、第２集配液管２３２、第３蓋流路２２３、第５排水ラインＬ５５、接続部Ｊ５５及び第１排水ラインＬ５１を介して、系外へ排出される。以上の再生モードにおいて、再生液としての塩水Ｗ４及び押出水としての原水Ｗ１は、圧力タンク２の内部を洗浄する洗浄液としても機能する。
【００７９】
〔洗浄プロセスＳＴ８〕
制御装置５からの指令信号により、プロセス制御バルブ３の各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ８に示す開閉状態に設定される。その結果、原水ラインＬ１を流れる水道水、地下水、工業用水等の原水Ｗ１は、原水ラインＬ１及び第１蓋流路２２１を介して、圧力タンク本体２１の内部に供給され、頂部スクリーン２４１から配水される。頂部スクリーン２４１から配水された原水Ｗ１は、イオン交換樹脂床２１１を下降流で通過し、イオン交換樹脂床２１１を洗浄する。つまり、原水Ｗ１は、圧力タンク２の内部（イオン交換樹脂床２１１）を洗浄する洗浄液として機能する。原水Ｗ１の硬度成分は、原水Ｗ１がイオン交換樹脂床２１１を通過する過程でナトリウムイオンへ置換され、原水Ｗ１は、軟水化される。
【００８０】
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の底部で底部スクリーン２４２へ集水される。その後、軟水Ｗ２は、第１集配液管２３１、第２蓋流路２２２、第６塩水ラインＬ４６、第４塩水ラインＬ４４、第３排水ラインＬ５３、第２排水ラインＬ５２及び第１排水ラインＬ５１を介して、排水Ｗ５として系外へ排出される。
【００８１】
本明細書においては、この洗浄プロセスＳＴ８に移行する直前の運転モードが再生モードである場合には、洗浄プロセスＳＴ８を「リンスプロセス」と称し、洗浄プロセスＳＴ８に移行する直前の運転モードが水処理モード又は待機モードである場合には、「滞留水排出プロセス」と称することとする。
【００８２】
〔補水プロセスＳＴ９〕
制御装置５からの指令信号により、プロセス制御バルブ３の各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ９に示す開閉状態に設定される。その結果、原水ラインＬ１における接続部Ｊ１１よりも上流側を流れる原水Ｗ１は、補給水として、希釈水ラインＬ３を介して、エゼクタ３２３の一次側へ供給される。エゼクタ３２３からの補給水は、第１塩水ラインＬ４１を介して塩水タンク４の内部へ供給される。
【００８３】
〔待機プロセスＳＴ１０〕
制御装置５からの指令信号により、プロセス制御バルブ３の各弁３１１〜３１８は、図３のＳＴ１０に示す開閉状態に設定される。その結果、原水ラインＬ１を流れる水道水、地下水、工業用水などの原水Ｗ１は、接続部Ｊ１１からバイパスラインＬ６へ流通し、接続部Ｊ２２及び軟水ラインＬ２を介して、軟水Ｗ２の需要箇所へ一時的に供給される。また、圧力タンク２内には、原水Ｗ１等の流体は導入されない。
【００８４】
次に、図４〜図５Ｂを参照して、本実施形態に係る硬水軟化装置１の制御に係る機能について説明する。図４は、第１実施形態の硬水軟化装置１の制御に係る機能ブロック図である。図５Ａは、繰上再生可能時間帯Ｓが第２タイミングＴＩＭ２に連続して設定された場合及び再生モードの繰り上げタイミングを説明する図である。図５Ｂは、繰上再生可能時間帯Ｓが第２タイミングＴＩＭ２から離れて設定された場合及び再生モードの繰り上げタイミングを説明する図である。
【００８５】
制御装置５は、硬水軟化装置１における各部を制御する。図４に示すように、制御装置５は、プロセス制御バルブ３と電気的に接続される。また、制御装置５は、硬水軟化装置１における原水流量計６１及び塩水流量計６２と電気的に接続され、原水流量計６１からの流通検知信号及び水量検出信号並びに塩水流量計６２からの流量信号を受信する。
【００８６】
制御装置５は、第１タイミング判定部５０１と、流通停止時間算出手段としての流通停止時間算出部５０２と、流通停止時間判定部５０３と、第２タイミング判定部５０６と、内部時計部５０７と、繰上時間帯判定部５０８と、洗浄手段制御手段としてのバルブ制御部５１０と、メモリ部５２０と、を含んで構成される。
【００８７】
第１タイミング判定部５０１は、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になったか否かを判定する。第１タイミングＴＩＭ１とは、運転モード切換タイミングのうち、運転モードを水処理モードから洗浄モードに移行させるタイミングである。第１タイミング判定部５０１は、流通停止時間算出部５０２（後述）によって算出された流通停止時間ＴＲが停止設定時間ＴＲＳ（第１設定時間）に達したと流通停止時間判定部５０３（後述）により判定された場合（図６のステップＳＴ２０４がＹＥＳの場合）には、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になったと判定する。
【００８８】
流通停止時間算出部５０２は、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になるまでの時間を計時するタイマであり、水処理モードにおいて、原水流量計６１（流通検知部）により検知された流通状態に基づいて流通停止時間ＴＲを算出（計時）する。具体的には、流通停止時間算出部５０２は、原水流量計６１からの流量パルス入力がない状態が所定時間（例えば、３０秒間）継続したときに「水流通なしを検知」と判断し、流通停止時間ＴＲの計時を開始する（図７のステップＳＴ２０２〜ＳＴ２０３参照）。逆に、流通停止時間算出部５０２は、原水流量計６１からの流量パルス入力がある状態が所定時間（例えば、１０秒間）継続した場合に、「水流通ありを検知」と判断し、それまで計時された流通停止時間ＴＲをリセットする（図７のステップＳＴ２０６〜ＳＴ２０７参照）。また、流通停止時間算出部５０２は、洗浄モード移行前の運転モードに関わらず、洗浄モードから水処理モードに復帰するときに、それまで計時された流通停止時間ＴＲをリセットする。
【００８９】
流通停止時間判定部５０３は、所定の停止設定時間ＴＲＳをメモリ部５２０から読み込むと共に、流通停止時間算出部５０２によって算出された流通停止時間ＴＲが、停止設定時間ＴＲＳに達したか否かを判定する（図７のステップＳＴ２０４参照）。この停止設定時間ＴＲＳは、上記流通停止時間ＴＲの閾値であり、水の滞留によって圧力タンク２内の一般細菌数が水道水基準上限の１００ＣＦＵ／ｍＬを超えたり、臭いや色が軟水Ｗ２に付いたりしないようにすることができる許容時間である。つまり、この停止設定時間ＴＲＳは、飲用に適した人体に安全な品質の軟水Ｗ２を得ることができる停止時間の上限閾値を勘案して設定され、例えば、６〜２４時間に設定される。
【００９０】
第２タイミング判定部５０６は、運転モード切換タイミングが第２タイミングＴＩＭ２になったか否かを判定する。第２タイミングＴＩＭ２とは、運転モード切換タイミングのうち、運転モードを水処理モードから再生モードに移行させるタイミングである。第２タイミングＴＩＭ２は、イオン交換樹脂床２１１を再生させるために、圧力タンク２に再生液を導入する必要があるタイミングに設定される。本実施形態においては、第２タイミングＴＩＭ２として、再生日及び再生時刻を指定して設定する。再生日としては、再生モードに移行させる周期（１〜１４日の任意の希望周期）や、再生モードに移行させる曜日（月曜日〜日曜日の任意の希望曜日）を設定する。一方、再生時刻としては、ユーザーが軟水Ｗ２を使用しない時間帯の任意時刻（例えば、午前２時〜４時）を設定する。第２タイミング判定部５０６は、内部時計部５０７（後述）から取得した現在時刻が再生日の再生時刻となった時点で、運転モード切換タイミングが第２タイミングＴＩＭ２になったと判定し、再生開始信号をバルブ制御部５１０に出力する。
【００９１】
内部時計部５０７は、いわゆるカレンダークロックであり、現在の日時（現在時刻）を刻む時計機能を有する。内部時計部５０７の内蔵メモリには、最新の時計情報（年／月／日／時／分／曜日）が記憶されており、第２タイミング判定部５０６からは、この時計情報を参照可能になっている。
【００９２】
繰上時間帯判定部５０８は、第２タイミングＴＩＭ２の前の繰上再生可能時間帯Ｓにおいて、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になった否かを判定する。繰上再生可能時間帯Ｓとは、図５Ａに示すように、運転モード切換タイミングが第２タイミングＴＩＭ２になる前に、再生モードへ繰り上げて移行させることが可能な時間帯である。ここで、繰上再生可能時間帯Ｓは、第２タイミングＴＩＭ２以前の第１時間帯Ｓ１に設定される。本実施形態においては、繰上再生可能時間帯Ｓは、第１時間帯Ｓ１のうち、第２タイミングＴＩＭ２よりも所定時間前から第２タイミングＴＩＭ２までの間の第２時間帯Ｓ２に設定される。この第２時間帯Ｓ２は、第１時間帯Ｓ１に含まれる時間帯であって、第２タイミングＴＩＭ２から連続する時間帯である。例えば、繰上再生可能時間帯Ｓは、第２タイミングＴＩＭ２よりも３時間前から第２タイミングＴＩＭ２までの間の時間帯に設定される。
【００９３】
なお、繰上再生可能時間帯Ｓにおける第１時間帯Ｓ１は、第２タイミングＴＩＭ２の前の時間帯であって、第２タイミングＴＩＭ２から連続する時間帯と第２タイミングＴＩＭ２に連続していない時間帯との両方を含む時間帯である。繰上再生可能時間帯Ｓは、図５Ｂに示すように、第２タイミングＴＩＭ２の前の時間帯であって、第２タイミングＴＩＭ２に連続していない時間帯に設定されてもよい。
【００９４】
具体的には、繰上時間帯判定部５０８は、運転モード切換タイミングが図５Ａ及び図５Ｂに示す（ａ）のタイミングで第１タイミングＴＩＭ１になった場合には、第１タイミングＴＩＭ１は、繰上再生可能時間帯Ｓではない。また、運転モード切換タイミングが図５Ａ及び図５Ｂに示す（ｂ）のタイミングで第１タイミングＴＩＭ１になった場合には、繰上再生可能時間帯Ｓにおいて、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になっている。
【００９５】
バルブ制御部５１０は、水処理モード、再生モード及び洗浄モードを、所定の移行条件に基づいて運転モード切換タイミングで切り換えるように、プロセス制御バルブ３を制御する。運転モード切換タイミングとして、水処理モードから洗浄モードに移行させる第１タイミングＴＩＭ１と、水処理モードから再生モードに移行させる第２タイミングＴＩＭと、がある。バルブ制御部５１０は、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１のときに水処理モードから洗浄モードに移行させ、且つ、運転モード切換タイミングが第２タイミングＴＩＭ２のときに水処理モードから再生モードに移行させるように、プロセス制御バルブ３の各弁３１１〜３１８を制御する。
【００９６】
前述したように、第１タイミング判定部５０１は、流通停止時間算出部５０２によって算出された流通停止時間ＴＲが停止設定時間ＴＲＳ（第１設定時間）に達したと流通停止時間判定部５０３により判定された場合に、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になったと判定する。そして、バルブ制御部５１０は、第１タイミング判定部５０１によるこの判定結果に基づいて、水処理モードから洗浄モードに移行するように、プロセス制御バルブ３の各弁３１１〜３１８を制御する。
【００９７】
また、前述したように、第２タイミング判定部５０６は、内部時計部５０７から取得した現在時刻が再生日の再生時刻となった時点で、運転モード切換タイミングが第２タイミングＴＩＭ２になったと判定し、再生開始信号をバルブ制御部５１０に出力する。そして、バルブ制御部５１０は、第２タイミング判定部５０６からの再生開始信号を受けて、水処理モードから再生モードに移行するように、プロセス制御バルブ３の各弁３１１〜３１８を制御する。
【００９８】
また、バルブ制御部５１０は、第２タイミングＴＩＭ２の前の繰上再生可能時間帯Ｓにおいて、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になった場合に、水処理モードから洗浄モードに移行させずに、水処理モードから再生モードに移行させるように、プロセス制御バルブ３の各弁３１１〜３１８を制御する。
【００９９】
具体的には、バルブ制御部５１０は、第２タイミングＴＩＭ２の前の繰上再生可能時間帯Ｓにおいて、運転モード切換タイミングが、図５Ａ及び図５Ｂに示す（ｂ）のタイミングで第１タイミングＴＩＭ１になった場合に、再生モードへ繰り上げて移行させるように、プロセス制御バルブ３の各弁３１１〜３１８を制御する。一方、バルブ制御部５１０は、繰上再生可能時間帯Ｓの範囲外において、運転モード切換タイミングが、図５Ａ及び図５Ｂに示す（ａ）のタイミングで第１タイミングＴＩＭ１になった場合に、洗浄モードへそのまま移行させるように、プロセス制御バルブ３の各弁３１１〜３１８を制御する。
【０１００】
メモリ部５２０は、硬水軟化装置１の制御に必要な制御プログラムや各種データ等を記憶する。具体的には、メモリ部５２０は、硬水軟化装置１の各種運転モードを動作させる制御プログラム、各種計算値（例えば、流通停止時間算出部５０２によって算出された流通停止時間ＴＲ）、各種設定値（例えば、第２タイミングＴＩＭ２に係る再生日及び再生時刻，停止設定時間ＴＲＳ，繰上再生可能時間帯Ｓ）等を記憶する。
【０１０１】
次に、硬水軟化装置１における第２タイミングＴＩＭ２の前の繰上再生可能時間帯Ｓにおいて再生モードに繰り上げて実行する制御について、図６を参照しながら、説明する。図６は、第１実施形態の硬水軟化装置１の再生モードを繰り上げて実行する制御を示すフローチャートである。このフローチャートによる制御においては、まず、水処理モード（水処理プロセスＳＴ１を実行）での処理を実行している。
【０１０２】
図６に示すように、ステップＳＴ１０１において、内部時計部５０７は、現在時刻を刻んでいる。内部時計部５０７の作動は、制御装置５の電源を投入することにより開始される。内部時計部５０７の日時合わせは、制御装置５に備えられた操作パネルを介して行われる。次に、ステップＳＴ１０２において、繰上時間帯判定部５０８は、繰上再生可能時間帯Ｓをメモリ部５２０から読み込む。
【０１０３】
ステップＳＴ１０３において、第１タイミング判定部５０１は、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になったか否かを判定する。本発明に係る硬水軟化装置１は、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１のときに水処理モードから洗浄モードに移行させるように、バルブ制御部５１０に運転制御されている。なお、第１タイミングＴＩＭ１の判定の動作の詳細については後述する。運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になったと判定された場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳＴ１０４に進む。運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になっていないと判定された場合（ＮＯ）には、処理は、後述するステップＳＴ１１２に進む。
【０１０４】
ステップＳＴ１０４において、繰上時間帯判定部５０８は、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になった時間帯が繰上再生可能時間帯Ｓであるか否かを判定する。運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になった時刻が繰上再生可能時間帯Ｓである場合（ＹＥＳ）には、洗浄モードを実行せずに再生モードを繰り上げて実行させるために、処理は、ステップＳＴ１０５に進む。運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になった時刻が繰上再生可能時間帯Ｓでない場合（ＮＯ）には、洗浄モードをそのまま実行させるために、処理は、ステップＳＴ１０９に進む。
【０１０５】
ステップＳＴ１０５において、バルブ制御部５１０は、プロセス制御バルブ３の運転モードを、水処理モードから再生モードに移行させる。これにより、図２に示すように、逆洗浄プロセスＳＴ３、第１再生プロセスＳＴ４、第１押出プロセスＳＴ５、第２再生プロセスＳＴ６、第２押出プロセスＳＴ７が順に実行される。ステップＳＴ１０６において、バルブ制御部５１０は、プロセス制御バルブ３の運転モードを、再生モードから洗浄モードに移行させる。これにより、図２に示すように、リンスプロセスが実行される。
【０１０６】
ステップＳＴ１０７において、流通停止時間算出部５０２は、計時した流通停止時間ＴＲをリセットする。ステップＳＴ１０８において、バルブ制御部５１０は、プロセス制御バルブ３の運転モードを、再生モードから水処理モードに復帰させる。これにより、水処理プロセスＳＴ１が実行されて、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ１０１へリターンする）。
【０１０７】
ステップＳＴ１０９（ステップＳＴ１０４でＮＯ）において、バルブ制御部５１０は、プロセス制御バルブ３の運転モードを、水処理モードから洗浄モードに移行させる。これにより、図２に示すように、滞留水排出プロセスＳＴ８が実行される。ステップＳＴ１０９において、原水流量計６１からの流通検知信号に基づく水の流通積算時間が所定の設定時間Ｔ２に達すると、滞留水排出プロセスの実施（圧力タンク２の内部を洗浄）を終了し、ステップＳＴ１１０へ進む（図２のイベントＥ６が発生）。
【０１０８】
硬水軟化装置１が家庭用として使用される場合、滞留水排出プロセスＳＴ８は、具体的には、次のように実施される。バルブ制御部５１０は、イオン交換樹脂床２１１での原水Ｗ１（洗浄液）の線速度を５〜６０ｍ／ｈの範囲に設定する。洗浄液の線速度は、洗浄手段としてのプロセス制御バルブ３に組み込まれた第２定流量弁３４により、圧力タンク２から排出される排水Ｗ５の流量を所定範囲に調節することにより設定される。他の構成としては、例えば第１排水弁３１７を比例制御弁とし、その開度を調節することによっても、線速度を所望の範囲に設定することができる。なお、原水Ｗ１（洗浄液）の線速度とは、原水Ｗ１の流量をイオン交換樹脂床２１１の横断面積で除したものであり、次式で示される。
線速度［ｍ／ｈ］＝流量［ｍ３／ｈ］÷横断面積［ｍ２］  ・・・  （２）
【０１０９】
また、バルブ制御部５１０は、イオン交換樹脂床２１１に対する原水Ｗ１の量を、停止設定時間ＴＲＳが長い場合には多く設定し、停止設定時間ＴＲＳが短い場合には少なく設定する。例えば、停止設定時間ＴＲＳが６〜２４時間に設定される場合に、バルブ制御部５１０は、イオン交換樹脂床２１１に対する原水Ｗ１（洗浄液）の量を６〜１２ＢＶの範囲に設定する。第２定流量弁３４等によって排水Ｗ５の流量が規定されるため、洗浄液の量は、滞留水排出プロセスＳＴ８の実施時間を変更することにより設定される。
【０１１０】
また、洗浄液としての原水Ｗ１は、塩素を含む水を用いることができる。この場合、バルブ制御部５１０は、イオン交換樹脂床２１１の単位樹脂量に対して少なくとも０．５ｍｇＣｌ／Ｌ−Ｒの塩素量を接触させるように、プロセス制御バルブ３による滞留水排出プロセスＳＴ８の実施時間を制御する。なお、塩素は、原水Ｗ１に元から含まれる残留塩素であってもよいし、原水Ｗ１に別途添加した次亜塩素酸ナトリウム等の塩素剤であってもよい。
【０１１１】
ステップＳＴ１１０において、流通停止時間算出部５０２は、計時した流通停止時間ＴＲをリセットする。ステップＳＴ１１１において、バルブ制御部５１０は、プロセス制御バルブ３の運転モードを、洗浄モードから水処理モードに復帰させる。これにより、水処理プロセスＳＴ１が実行される。
【０１１２】
ステップＳＴ１１２において、第２タイミング判定部５０６は、運転モード切換タイミングが第２タイミングＴＩＭ２になったか否かを判定する。本発明に係る硬水軟化装置１は、運転モード切換タイミングが第２タイミングＴＩＭ２のときに水処理モードから再生モードに移行させるように、バルブ制御部５１０に運転制御されている。運転モード切換タイミングが第２タイミングＴＩＭ２になったと判定された場合（ＹＥＳ）には、処理は、ステップＳＴ１０５に進む。第２タイミングＴＩＭ２になっていないと判定された場合（ＮＯ）には、処理は、ステップＳＴ１０３に戻る。
【０１１３】
次に、図６のステップＳＴ１０３における第１タイミングＴＩＭ１の判定の動作について、図７を参照しながら説明する。図７は、第１実施形態の硬水軟化装置１において流通停止時間ＴＲに基づいて運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になったと判定される制御を示すフローチャートである。第１タイミングＴＩＭ１の判定は、圧力タンク２の水流通の有無に基づいて行われる。
【０１１４】
図７に示すように、ステップＳＴ２０１において、流通停止時間判定部５０３は、停止設定時間ＴＲＳをメモリ部５２０から読み込む。ステップＳＴ２０２において、流通停止時間算出部５０２は、原水流量計６１により検知された流通状態に基づいて、圧力タンク２への水流通の停止を判定する。すなわち、流通停止時間算出部５０２は、原水流量計６１からの流量パルス入力（流通検知信号）がない状態が所定時間（例えば、３０秒間）継続したときに「水流通なしを検知」と判断し、処理は、ステップＳＴ２０３へ進む。なお、ここでの所定時間は、需要箇所で水が使用されていないことを確認するための時間である。一方、原水流量計６１からの流量パルス入力がない状態が所定時間継続しなかったときは、第２タイミングＴＩＭ２に達したか否かを判定するため、処理は、図６におけるステップＳＴ１１２に進む。
【０１１５】
ステップＳＴ２０３において、流通停止時間算出部５０２は、流通停止時間ＴＲの算出（計時）を開始する。続くステップＳＴ２０４において、流通停止時間判定部５０３は、流通停止時間算出部５０２によって算出された流通停止時間ＴＲが、ステップＳＴ２０１で読み込まれた停止設定時間ＴＲＳ（第１設定時間）に達したか否かを判定する。流通停止時間ＴＲが停止設定時間ＴＲＳに達した場合（ＹＥＳ）には、水の滞留によって圧力タンク２内の一般細菌数が水道水基準上限を超えるおそれがあるため、処理は、ステップＳＴ２０５へ進む。一方、流通停止時間ＴＲが停止設定時間ＴＲＳに達していない（ＮＯ）場合には、圧力タンク２内の一般細菌数が水道水基準上限を超えるおそれがないため、処理は、ステップＳＴ２０６に進む。
【０１１６】
ステップＳＴ２０５において、流通停止時間ＴＲが停止設定時間ＴＲＳに達したため、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になったとして、処理は、図６におけるステップＳＴ１０４に進む。
【０１１７】
ステップＳＴ２０６（ステップＳＴ２０４でＮＯ）において、流通停止時間算出部５０２は、原水流量計６１により検知された流通状態に基づいて、圧力タンク２への水流通の再開を判定する。すなわち、流通停止時間算出部５０２は、原水流量計６１からの流量パルス入力（流通検知信号）がある状態が所定時間（例えば、１０秒間）継続したときに「水流通ありを検知」と判断し、処理は、ステップＳＴ２０７へ進む。なお、ここでの所定時間は、需要箇所で水が使用されていることを確認するための時間である。一方、原水流量計６１からの流量パルス入力がある状態が所定時間継続しなかったときは、処理は、ステップＳＴ２０４に戻る。
【０１１８】
ステップＳＴ２０７において、流通停止時間算出部５０２は、それまで計時された流通停止時間ＴＲをリセットする。その後、処理は、ステップＳＴ１１２に進む。
【０１１９】
本実施形態の硬水軟化装置１によれば、例えば、以下に示す効果が奏される。
【０１２０】
本実施形態の硬水軟化装置１は、イオン交換樹脂床２１１が収容される圧力タンク２と、処理水Ｗ２を製造する水処理モードと、イオン交換樹脂床２１１を再生させる再生モードと、圧力タンク２の内部を洗浄する洗浄モードと、を有するプロセス制御バルブ３と、水処理モード、再生モード及び洗浄モードを、所定の移行条件に基づく運転モード切換タイミングで切り換えるようにプロセス制御バルブ３を制御すると共に、運転モード切換タイミングとして、水処理モードから洗浄モードに移行させる第１タイミングＴＩＭ１と、水処理モードから再生モードに移行させる第２タイミングＴＩＭ２と、を有し、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１のときに水処理モードから洗浄モードに移行させ且つ運転モード切換タイミングが第２タイミングＴＩＭ２のときに水処理モードから再生モードに移行させるように、プロセス制御バルブ３を制御する流通制御手段５１０と、を備え、流通制御手段５１０は、第２タイミングＴＩＭ２の前の繰上再生可能時間帯Ｓにおいて、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になった場合に、水処理モードから洗浄モードに移行させずに、水処理モードから再生モードに移行させるようにプロセス制御バルブ３を制御する。
【０１２１】
そのため、第２タイミングＴＩＭ２の前の繰上再生可能時間帯Ｓにおいて、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になった場合に、洗浄モードの実行を省略して、再生モードを繰り上げて実行することができる。これにより、滞留水排出プロセスの実行に伴う水の排出の回数を低減することができる。従って、滞留水排出プロセスにおいて排出される水の量を低減して、運転コストを低減することができる。
【０１２２】
また、本実施形態の硬水軟化装置１においては、繰上再生可能時間帯Ｓは、第２タイミングＴＩＭ２以前の第１時間帯Ｓ１に設定される。そのため、第２タイミングＴＩＭ２の前において、繰上再生可能時間帯Ｓを第１時間帯Ｓ１に設定することにより、再生モードを繰り上げて実行することができる。
【０１２３】
特に、繰上再生可能時間帯Ｓが、第２タイミングＴＩＭ２よりも所定時間前から第２タイミングＴＩＭ２の間の第２時間帯Ｓ２に設定された場合（図５Ａ参照）には、再生モードまでの残り時間が少ない繰上再生可能時間帯Ｓにおいて、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になった場合に、洗浄モードの実行を省略して、再生モードを繰り上げて実行することができる。これにより、滞留水排出プロセスに替えてリンスプロセスを行うことになり、排出される水の量を低減しつつ雑菌の増殖を抑制することができる。
【０１２４】
また、本実施形態の硬水軟化装置１においては、圧力タンク２の水流通の有無を検知可能な原水流量計６１と、水処理モードにおいて原水流量計６１により検知された流通状態に基づいて流通停止時間ＴＲを算出する流通停止時間算出部５０２と、を備え、バルブ制御部５１０は、流通停止時間算出部５０２によって算出された流通停止時間ＴＲが停止設定時間ＴＲＳ（第１設定時間）に達した場合に運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になったとして、水処理モードから洗浄モードに移行するようにプロセス制御バルブ３を制御する。そのため、バルブ制御部５１０は、圧力タンク２の内部の水が入れ替わらずに雑菌が繁殖しやすい場合にのみ、洗浄モードに移行するようにプロセス制御バルブ３を制御する。これにより、滞留水排出プロセスを効率的に実行することができ、原水Ｗ１の節水を図ることができる。その結果、衛生的な処理水を確保しつつ、無駄な洗浄動作を極力減らして、硬水軟化装置１の運転コストを一層低減することができる。
【０１２５】
また、本実施形態の硬水軟化装置１においては、流通停止時間算出部５０２は、洗浄モードの終了時点で流通停止時間ＴＲをリセットする。これにより、適切な洗浄モードへの移行のタイミングを保持することができる。
【０１２６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る硬水軟化装置１について、図１及び図８〜図１０を参照しながら説明する。図１は、本発明のイオン交換装置の第２実施形態としての硬水軟化装置１の全体構成図である。図８は、第２実施形態の硬水軟化装置１の制御に係る機能ブロック図である。図９は、圧力タンク２の保有水量を分割した複数の画分ＫＡ１〜ＫＡＮについて説明する図である。図１０は、複数の画分がＫＡ１〜ＫＡ７の７個の場合について、圧力タンク２に水が滞留する様子を説明する図である。
【０１２７】
なお、第２実施形態では、主に第１実施形態との相違点について説明する。このため、第１実施形態と同一（又は同等）の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、第２実施形態において特に説明しない点については、第１実施形態の説明が適宜に適用される。
【０１２８】
第２実施形態においては、第１実施形態の制御装置５の構成について制御装置５Ａとする点について主に異なる。制御装置５Ａは、第１実施形態の制御装置５が流通停止時間算出部５０２及び流通停止時間判定部５０３を備えているのに対して、これらに代えて、滞留時間算出手段としての滞留時間算出部５０４、滞留時間判定部５０５及び書換部５０９を備える点において、第１実施形態における制御装置５の構成と主に異なる。
【０１２９】
また、第２実施形態の原水流量計６１は、圧力タンク２の流入水量又は流出水量を、原水Ｗ１の流量パルスにより検出可能な水量検出部とされている。原水流量計６１からの水量検出信号は、制御装置５Ａへ入力される。原水流量計６１は、瞬間流量及び積算流量を検出可能に構成された流量センサである。
【０１３０】
第２実施形態における制御装置５Ａは、図８に示すように、第１タイミング判定部５０１と、滞留時間算出手段としての滞留時間算出部５０４と、滞留時間判定部５０５と、第２タイミング判定部５０６と、内部時計部５０７と、繰上時間帯判定部５０８と、書換手段としての書換部５０９と、洗浄手段制御手段としてのバルブ制御部５１０と、記憶部としてのメモリ部５２０と、を含んで構成される。
【０１３１】
第１タイミング判定部５０１は、滞留時間算出部５０４（後述）によって算出された滞留時間ＴＴが滞留設定時間ＴＴＳ（第２設定時間）に達したと滞留時間判定部５０５（後述）により判定された場合（図１２のステップＳＴ４０７がＹＥＳの場合）には、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になったと判定する。
【０１３２】
滞留時間算出部５０４は、水処理モードにおいて、原水流量計６１により検出された水量データに基づいて、圧力タンク２の内部に位置する水の滞留時間ＴＴを算出（計時）する。ここで、圧力タンク２の内部に位置する水とは、圧力タンク２の内部に保有水として存在している原水Ｗ１及び軟水Ｗ２を意味する。本実施形態においては、滞留時間ＴＴは、圧力タンク２の内部に存在する水のうち、最も長時間に亘って存在する水の滞留時間として算出される。
【０１３３】
滞留時間算出部５０４は、圧力タンク２の保有水量を分割した複数の画分ＫＡ１〜ＫＡＮ（図１０等参照）に対し、これらの画分ＫＡ１〜ＫＡＮ毎に新水（原水Ｗ１）で置換された置換時刻と現在時刻との差により滞留時間ＴＴを算出している。
【０１３４】
具体的には、図９に示すように、圧力タンク２の保有水量をＮ個の画分ＫＡ１〜ＫＡＮに分割する。ここで、圧力タンク２の保有水量は、Ｌである。Ｎ個の画分ＫＡ１〜ＫＡＮは、上方側から下方側に向けて、ＫＡ１〜ＫＡＮである。各画分ＫＡ１〜ＫＡＮの容量は、Ｌ／Ｎである。通水方向は、上方側から下方側に向かう方向である。
【０１３５】
このような条件において、滞留時間算出部５０４は、原水流量計６１からの流量パルス入力に基づいて、圧力タンク２の流入水量（水量データ）を算出する。なお、流量センサを軟水ラインＬ２に設けることもでき、この場合は、滞留時間算出部５０４は、圧力タンク２の流出水量を算出する。
【０１３６】
滞留時間算出部５０４は、圧力タンク２への水流入が停止された時点で、圧力タンク２におけるＮ個の画分ＫＡ１〜ＫＡＮにおいて、次の（３）式により、全画分のうち流入水量が占める個数Ｘを算出する。
Ｘ＝流入水量／（Ｌ／Ｎ）  ・・・  （３）
なお、Ｘは、０＜Ｘ＜Ｎの整数である。そこで、各画分ＫＡ１〜ＫＡＮについて、全量が新水で置換された画分の個数のみをカウントするように、式（３）の計算結果において、Ｘは、小数点以下を切り捨てられる。
【０１３７】
ここで、圧力タンク２の上方側から新水が通水されることにより、上方側からＸ個の画分ＫＡ１〜ＫＡＮにおいて、圧力タンク２の保有水が順次新水と置換されることになる。後述する書換部５０９は、新水で置換されたＸ個の画分ＫＡ１〜ＫＡＮを対象として、後述するメモリ部５２０に記憶された画分毎の置換時刻を、現在時刻に書き換える。そして、書換部５０９は、新水が圧力タンク２に通水される毎に、画分ＫＡ１〜ＫＡＮそれぞれについて、新水で置換された置換時刻を現在時刻に書き換える。また、新水が通水される前に圧力タンク２の内部に存在していた水は、下方側にスライドして移動され、移動先の画分において、移動前の置換時刻に書き換えられる。この画分ＫＡ１〜ＫＡＮにおいて置換時刻が書き換えの動作は、繰り返して行われる。
【０１３８】
また、書換部５０９は、洗浄モード移行前の運転モードに関わらず、洗浄モードから水処理モードに復帰するときに、メモリ部５２０に記憶された全ての画分ＫＡ１〜ＫＡＮにおける置換時刻を、洗浄モードの終了時刻に書き換える。これにより、複数の画分ＫＡ１〜ＫＡＮにおける置換時刻が洗浄モードの終了時刻に書き換えられるため、滞留時間算出部５０４は、洗浄モードの終了時刻を起点として、滞留時間ＴＴを算出することができる。
【０１３９】
更に理解を容易にするために、図１０に示すように圧力タンク２の保有水量を分割した複数の画分がＫＡ１〜ＫＡ７の７個の場合について説明する。まず、時刻Ｔ０において、洗浄モードが実行されたとする。滞留水排出プロセス又はリンスプロセスでは、圧力タンク２に保有水量（容量Ｌ）を超える新水（例えば、上述した６〜１２ＢＶの洗浄液）が通水される。これにより、圧力タンク２の保有水は、全て新水に入れ替わる。ここで、書換部５０９は、後述するメモリ部５２０に記憶された画分ＫＡ１〜ＫＡ７の全てについて置換時刻を現在時刻Ｔ０（洗浄モードの終了時刻）に書き換える。
【０１４０】
次に、時刻Ｔ１において、保有水量が入れ替わらない程度の少量の軟水Ｗ２が使用され、圧力タンク２の上方側から画分ＫＡ１〜ＫＡ３の３個分の新水（容量（３／７）Ｌ）が通水されたとする。ここで、書換部５０９は、後述するメモリ部５２０に記憶された画分毎の置換時刻のうち、新水で置換された画分ＫＡ１〜ＫＡ３の置換時刻を現在時刻Ｔ１に書き換える。一方、書換部５０９は、新水で置換されなかった画分ＫＡ４〜ＫＡ７については、置換時刻の書き換えを行わず、既に記憶されている時刻Ｔ０を保持する。
【０１４１】
次に、時刻Ｔ２において、保有水量が入れ替わらない程度の少量の軟水Ｗ２が使用され、圧力タンク２の上方側から画分ＫＡ１及びＫＡ２の２個分の新水（容量（２／７）Ｌ）が通水されたとする。時刻Ｔ２においては、時刻Ｔ１において画分ＫＡ１〜ＫＡ３に位置していた水は、画分ＫＡ３〜ＫＡ５に移動していると共に、時刻Ｔ１において画分ＫＡ４及びＫＡ５に位置していた水は、画分ＫＡ６〜及びＫＡ７に移動している。ここで、書換部５０９は、後述するメモリ部５２０に記憶された画分ＫＡ１及びＫＡ２の置換時刻を、現在時刻Ｔ２に書き換える。更に、書換部５０９は、後述するメモリ部５２０に記憶された画分ＫＡ３〜ＫＡ５に移動した滞留水の置換時刻を時刻Ｔ１（移動前の置換時刻）に置き換えると共に、画分ＫＡ６〜及びＫＡ７に移動した滞留水の置換時間を時刻Ｔ０（移動前の置換時刻）に保持する。
【０１４２】
次に、時刻Ｔ３において、保有水量が入れ替わらない程度の少量の軟水Ｗ２が使用され、圧力タンク２の上方側から画分ＫＡ１及びＫＡ２の２個分の新水（容量（２／７）Ｌ）が通水されたとする。時刻Ｔ３においては、時刻Ｔ２において画分ＫＡ３〜ＫＡ５に位置していた水が画分ＫＡ５〜ＫＡ７に移動していると共に、時刻Ｔ２において画分ＫＡ１及びＫＡ２に位置していた水が画分ＫＡ３及びＫＡ４に移動している。ここで、書換部５０９は、後述するメモリ部５２０に記憶された画分ＫＡ１及びＫＡ２の置換時刻を、現在時刻Ｔ３に書き換える。更に、書換部５０９は、後述するメモリ部５２０に記憶された画分ＫＡ３及びＫＡ４に移動した滞留水の置換時刻を時刻Ｔ２（移動前の置換時刻）に置き換えると共に、後述するメモリ部５２０に記憶された画分ＫＡ５〜ＫＡ７に移動した滞留水の置換時刻を時刻Ｔ１（移動前の置換時刻）に置き換える。この画分ＫＡ１〜ＫＡ７において置換時刻が書き換えられる動作は、繰り返して行われる。
【０１４３】
この状態において、滞留時間算出部５０４は、複数の画分ＫＡ１〜ＫＡ７それぞれにおいて、置換時刻と現在時刻との差により、滞留時間ＴＴを算出する。
【０１４４】
滞留時間判定部５０５は、所定の滞留設定時間ＴＴＳをメモリ部５２０から読み込むと共に、滞留時間算出部５０４によって算出された複数の画分ＫＡ１〜ＫＡ７それぞれの滞留時間ＴＴが、滞留設定時間ＴＴＳに達したか否かを判定する（図１２のステップＳＴ４０７参照）。この滞留設定時間ＴＴＳは、上記滞留時間ＴＴの閾値であり、水の滞留によって圧力タンク２内の一般細菌数が水道水基準上限の１００ＣＦＵ／ｍＬを超えたり、臭いや色が軟水Ｗ２に付いたりしないようにすることができる時間である。つまり、この滞留設定時間ＴＴＳは、飲用に適した人体に安全な品質の軟水Ｗ２を得ることができる滞留時間ＴＴの上限閾値を勘案して設定され、例えば、６〜２４時間に設定される。
【０１４５】
前述したように、第１タイミング判定部５０１は、滞留時間算出部５０４によって算出された画分毎の滞留時間ＴＴのうち、いずれかの滞留時間ＴＴが滞留設定時間ＴＴＳ（第２設定時間）に達したと滞留時間判定部５０５により判定された場合に、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になったと判定する。そして、バルブ制御部５１０は、第１タイミング判定部５０１によるこの判定結果に基づいて、水処理モードから洗浄モードに移行するように、プロセス制御バルブ３の各弁３１１〜３１８を制御する。
【０１４６】
メモリ部５２０は、硬水軟化装置１の制御に必要な制御プログラムや各種データ等を記憶する。具体的には、メモリ部５２０は、硬水軟化装置１の各種運転モードを動作させる制御プログラム、各種計算値（例えば、滞留時間算出部５０４によって算出された滞留時間ＴＴ）、各種設定値（例えば、第２タイミングＴＩＭ２に係る再生日及び再生時刻，滞留設定時間ＴＴＳ，繰上再生可能時間帯Ｓ）等を記憶する。また、メモリ部５２０は、複数の画分ＫＡ１〜ＫＡＮにおける水の置換時刻を記憶する。メモリ部５２０記憶された水の置換時刻は、複数の画分ＫＡ１〜ＫＡＮ毎に、書換部５０９により書き換えられる。
【０１４７】
次に、第２実施形態の硬水軟化装置１における第２タイミングＴＩＭ２の前の繰上再生可能時間帯Ｓにおいて再生モードに繰り上げて実行する制御について、図１１を参照しながら、説明する。図１１は、第２実施形態の硬水軟化装置１の再生モードを繰り上げて実行する制御を示すフローチャートである。このフローチャートによる制御においては、まず、水処理モード（水処理プロセスＳＴ１を実行）での処理を実行している。
【０１４８】
第２実施形態においては、図１１におけるステップＳＴ３０７及びＳＴ３１０以外は、第１実施形態に係る図６の制御の動作と同じである。そのため、図１１における第２実施形態のステップＳＴ３０１〜ＳＴ３０６、ＳＴ３０８〜ＳＴ３０９、ＳＴ３１１、ＳＴ３１２の制御の動作の説明については、図６における第１実施形態のステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０６、ＳＴ１０８〜ＳＴ１０９、ＳＴ１１１、ＳＴ１１２の制御の動作の説明をそれぞれ援用して、その説明を省略する。
【０１４９】
図１１に示すステップＳＴ３０７及びＳＴ３１０において、書換部５０９は、洗浄モードの終了時点で、メモリ部５２０に記憶された画分ＫＡ１〜ＫＡＮ毎の置換時刻を洗浄モードの終了時刻に書き換える。これにより、複数の画分ＫＡ１〜ＫＡＮにおける置換時刻が洗浄モードの終了時刻に書き換えられるため、滞留時間算出部５０４は、洗浄モードの終了時刻を起点として、圧力タンク２内の滞留水の滞留時間を算出することができる。
【０１５０】
次に、第２実施形態において、第１タイミングＴＩＭ１の判定について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、第２実施形態の硬水軟化装置１において滞留時間ＴＴに基づいて運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になったと判定される制御を示すフローチャートである。第２実施形態における第１タイミングＴＩＭ１の判定は、圧力タンク２の内部に位置する水の滞留時間ＴＴに基づいて行われる。
【０１５１】
図１２に示すように、ステップＳＴ４０１において、滞留時間判定部５０５は、滞留設定時間ＴＴＳをメモリ部５２０から読み込む。ステップＳＴ４０２において、滞留時間算出部５０４は、原水流量計６１により検知された流通状態に基づいて、圧力タンク２への入水の開始を判定する。すなわち、滞留時間算出部５０４は、原水流量計６１からの流量パルス入力（流通検知信号）がある状態が所定時間（例えば、１０秒間）継続したときに「水流通ありを検知」と判断し、処理は、ステップＳＴ４０３へ進む。なお、ここでの所定時間は、需要箇所で水が使用されていることを確認するための時間である。一方、原水流量計６１からの流量パルス入力がある状態が所定時間継続しなかったときは、処理は、ステップＳＴ４０２を繰り返す。
【０１５２】
ステップＳＴ４０３において、滞留時間算出部５０４は、原水流量計６１からの流量パルス入力（水量検出信号）に基づいて、圧力タンク２の流入水量（水量データ）を算出する。ステップＳＴ４０４において、滞留時間算出部５０４は、原水流量計６１により検知された流通状態に基づいて、圧力タンク２への入水の停止を判定する。すなわち、滞留時間算出部５０４は、原水流量計６１からの流量パルス入力（流通検知信号）がない状態が所定時間（例えば、３０秒間）継続したときに「水流通なしを検知」と判断して流入水量の算出を終了し、処理は、ステップＳＴ４０５へ進む。なお、ここでの所定時間は、需要箇所で水が使用されていないことを確認するための時間である。一方、原水流量計６１からの流量パルス入力がない状態が所定時間継続しなかったときは、処理は、ステップＳＴ４０３へ戻り、流入水量の算出を継続する。
【０１５３】
ステップＳＴ４０５において、書換部５０９は、得られた水量データに基づいてメモリ部５２０に記憶された画分ＫＡ１〜ＫＡＮにおける置換時刻を書き換える。ステップＳＴ４０６において、滞留時間算出部５０４は、画分ＫＡ１〜ＫＡＮそれぞれの水の滞留時間を算出する。具体的には、滞留時間算出部５０４は、複数の画分ＫＡ１〜ＫＡＮ（図９等参照）それぞれにおいて、置換時刻と現在時刻との差により滞留時間ＴＴを算出する。
【０１５４】
ステップＳＴ４０７において、滞留時間判定部５０５は、滞留時間算出部５０４によって算出された画分ＫＡ１〜ＫＡＮの滞留時間ＴＴのいずれかが、ステップＳＴ４０１で読み込まれた滞留設定時間ＴＴＳに達したか否かを判定する。いずれかの画分の滞留時間ＴＴが滞留設定時間ＴＴＳに達した場合（ＹＥＳ）には、水の滞留によって圧力タンク２内の一般細菌数が水道水基準上限を超えるおそれがあるため、処理は、ステップＳＴ４０８へ進む。一方、全ての画分の滞留時間ＴＴが滞留設定時間ＴＴＳに達していない（ＮＯ）場合には、圧力タンク２内の一般細菌数が水道水基準上限を超えるおそれがないため、処理は、図１１におけるステップＳＴ３１２に進む。
【０１５５】
ステップＳＴ４０８において、滞留時間ＴＴが滞留設定時間ＴＴＳに達したため、運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になったとして、処理は、図１１におけるステップＳＴ３０４に進む。
【０１５６】
上述した第２実施形態に係る硬水軟化装置１によれば、上述の第１実施形態に係る硬水軟化装置１と同様の効果が奏される。具体的には、以下のような効果が奏される。
【０１５７】
本実施形態の硬水軟化装置１においては、圧力タンク２の流入水量又は流出水量を検出可能な原水流量計６１と、水処理モードにおいて原水流量計６１により検出された水量データに基づいて圧力タンク２の内部に位置する水の滞留時間ＴＴを算出する滞留時間算出部５０４と、を備え、バルブ制御部５１０は、滞留時間算出部５０４によって算出された滞留時間ＴＴが滞留設定時間ＴＴＳ（第２設定時間）に達した場合に運転モード切換タイミングが第１タイミングＴＩＭ１になったとして、水処理モードから洗浄モードに移行するようにプロセス制御バルブ３を制御する。そのため、第１実施形態と同様に、バルブ制御部５１０は、圧力タンク２の水が入れ替わらずに雑菌が繁殖しやすい場合にのみ、洗浄モードに移行するようにプロセス制御バルブ３を制御する。これにより、滞留水排出プロセスを効率的に実行することができ、原水Ｗ１の節水を図ることができる。その結果、第１実施形態と同様に、衛生的な処理水を確保しつつ、無駄な洗浄動作を極力減らして、硬水軟化装置１の運転コストを一層低減することができる。
【０１５８】
また、本実施形態の硬水軟化装置１においては、滞留時間算出部５０４は、圧力タンク２の保有水量を分割した複数の画分ＫＡ１〜ＫＡＮに対し、当該画分毎に新水で置換された置換時刻と現在時刻との差により滞留時間ＴＴを算出しており、画分ＫＡ１〜ＫＡＮ毎の置換時刻が記憶されるメモリ部５２０と、水量データに基づいてメモリ部５２０に記憶された画分毎の置換時刻を書き換える書換部５０９と、を備え、書換部５０９は、洗浄モードの終了時点で、メモリ部５２０に記憶された画分ＫＡ１〜ＫＡＮ毎の置換時刻を全て洗浄モードの終了時刻に書き換える。そのため、複数の画分ＫＡ１〜ＫＡＮにおける置換時刻が洗浄モードの終了時刻に書き換えられるため、滞留時間算出部５０４は、洗浄モードの終了時刻を起点として、滞留水の滞留時間ＴＴを算出することができる。
【０１５９】
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、前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。
【０１６０】
例えば、前述の実施形態においては、圧力タンク２の内部を洗浄する洗浄液として、原水Ｗ１を用いるものとして説明したが、これに制限されず、軟水Ｗ２や別途調製された洗浄用の薬液であってもよい。
【０１６１】
また、前述の実施形態においては、圧力タンク２の内部を洗浄する洗浄手段は、圧力タンク２に接続され液体が流通する各種ライン（原水ラインＬ１、軟水ラインＬ２の一部、各排水ラインＬ５１，Ｌ５２，Ｌ５３、塩水ラインＬ４４の一部等）及び各種ラインを開閉するプロセス制御バルブ３であるものとして説明したが、これに制限されない。洗浄手段は、洗浄用の薬液を圧力タンク２の内部に供給可能な洗浄装置であってもよい。
【０１６２】
また、前述の実施形態においては、再生プロセスを、第１再生プロセス及び第２再生プロセスからなる二段階の再生プロセスとして説明しているが、これに制限されない。例えば、再生プロセスを、再生液を一段階で通液して再生する並流再生、向流再生又はスプリット・フロー再生としてもよい。
【０１６３】
また、前述の実施形態においては、流通検知部及び水量検出部として、原水ラインＬ１に原水流量計６１を設けたが、これに制限されない。例えば、流通検知部及び水量検出部として、軟水ラインＬ２に軟水流量計を設けてもよいし、流通検知部として軟水フロースイッチを設けてもよい。
【符号の説明】
【０１６４】
１  硬水軟化装置（イオン交換装置）
２  圧力タンク
３  プロセス制御バルブ（流通手段）
６１  原水流量計（流通検知部、水量検出部）
２１１  イオン交換樹脂床
５０２  流通停止時間算出部（流通停止時間算出手段）
５０４  滞留時間算出部（滞留時間算出手段）
５０９  書換部（書換手段）
５１０  バルブ制御部（流通制御手段）
５２０  メモリ部（記憶部）
ＴＩＭ１  第１タイミング
ＴＩＭ２  第２タイミング
ＴＲ  流通停止時間
ＴＲＳ  停止設定時間（第１設定時間）
ＴＴ  滞留時間
ＴＴＳ  滞留設定時間（第２設定時間）
Ｓ  繰上再生可能時間帯
Ｓ１  第１時間帯
Ｓ２  第２時間帯
Ｗ１  原水（洗浄液）
Ｗ２  軟水（処理水）
Ｗ４  塩水（再生液）
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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