(57)【要約】【課題】水路における水流を利用して発電を行う発電手段と蓄電手段とを備えた軟水装置において、装置の未使用状態が続いても、装置内の被給電部への電力供給を確実に行う。【解決手段】原水中に含まれる硬度分を除去する軟水生成部２とともに、原水ライン３における水流を利用して発電を行う発電手段５と、この発電手段５で発電した電力を装置内の被給電部であるバルブ駆動装置１６へ供給する電力として蓄える蓄電手段１３とを備える軟水装置１であって、前記蓄電手段１３の蓄電量が所定値以下となったとき、または前記原水ライン３，前記軟水生成部２および軟水ライン４からなる水路への通水を停止している状態が所定時間以上継続したとき、前記水路に水流を発生させる水流発生手段１４を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水中に含まれる硬度分を除去する軟水生成部とともに、水路における水流を利用して発電を行う発電手段と、この発電手段で発電した電力を装置内の被給電部へ供給する電力として蓄える蓄電手段とを備える軟水装置であって、
前記蓄電手段の蓄電量が所定値以下となったとき、または前記水路への通水を停止している状態が所定時間以上継続したとき、前記水路に水流を発生させる水流発生手段を備えることを特徴とする軟水装置。
【請求項２】
前記発電手段を、前記軟水生成部と接続され前記水路の一部を構成する原水ラインに設け、さらにこの原水ラインには前記発電手段の下流側に排水ラインを接続し、また前記水流発生手段にあっては、前記原水ラインへの通水を停止している状態において前記蓄電手段の蓄電量が所定値以下となったとき、または前記原水ラインへの通水を停止している状態が所定時間以上継続したとき、前記原水ラインから前記排水ラインへの水流を発生させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の軟水装置。
【請求項３】
前記発電手段を、前記軟水生成部と接続され前記水路の一部を構成する原水ラインに設け、さらに前記原水ラインにおける前記発電手段の下流側と、前記軟水生成部から軟水を取り出す軟水ラインとを接続するバイパスラインを設け、また前記水流発生手段にあっては、前記原水ラインへの通水を停止している状態において前記蓄電手段の蓄電量が所定値以下となったとき、または前記原水ラインへの通水を停止している状態が所定時間以上継続したとき、前記原水ラインから前記バイパスラインへの水流を発生させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の軟水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原水に含まれる硬度分を除去する軟水装置に関し、とくに一般家庭用および病院用など、工業用以外の民生用の軟水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軟水装置は、軟水生成部として、ナトリウム型またはカリウム型のイオン交換樹脂を収容した樹脂収容部を備える。そして、この樹脂収容部へ原水ラインから原水を供給し、この原水中に含まれる硬度分，すなわちカルシウムイオンおよびマグネシウムイオンをナトリウムイオンまたはカリウムイオンと置換させることにより軟水を生成し、この軟水を軟水ラインから供給するようになっている。
【０００３】
ところで、たとえば前記軟水装置を浴室に設置する場合、装置で使用する電力を装置外部から供給しようとすると、漏電遮断の対策などの煩雑な工事を伴う。そこで、このように装置で使用する電力を装置外部から供給することが困難な場所に設置する軟水装置として、装置の使用時，すなわち原水ラインを介して前記軟水生成部へ原水を供給して軟水を生成し、この軟水を前記軟水生成部から軟水ラインを介して供給するときに、前記原水ライン，前記軟水生成部および前記軟水ラインからなる水路における水流を利用して発電を行う発電手段と、この発電手段で発電した電力を蓄える蓄電手段とを備え、この蓄電手段から装置内の被給電部へ電力を供給する軟水装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−５１８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記軟水装置の未使用状態が続いて前記水路への通水を停止している時間が長くなり、前記発電手段による発電が行われない時間が長くなると、前記蓄電手段の蓄電量が放電によって減少し、前記被給電部へ十分な電力を供給することができなくなるおそれがある。
【０００５】
この発明が解決しようとする課題は、水路における水流を利用して発電を行う発電手段と蓄電手段とを備えた軟水装置において、装置の未使用状態が続いても、装置内の被給電部への電力供給を確実に行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、原水中に含まれる硬度分を除去する軟水生成部とともに、水路における水流を利用して発電を行う発電手段と、この発電手段で発電した電力を装置内の被給電部へ供給する電力として蓄える蓄電手段とを備える軟水装置であって、前記蓄電手段の蓄電量が所定値以下となったとき、または前記水路への通水を停止している状態が所定時間以上継続したとき、前記水路に水流を発生させる水流発生手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の前記発電手段を、前記軟水生成部と接続され前記水路の一部を構成する原水ラインに設け、さらにこの原水ラインには前記発電手段の下流側に排水ラインを接続し、また前記水流発生手段にあっては、前記原水ラインへの通水を停止している状態において前記蓄電手段の蓄電量が所定値以下となったとき、または前記原水ラインへの通水を停止している状態が所定時間以上継続したとき、前記原水ラインから前記排水ラインへの水流を発生させるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の前記発電手段を、前記軟水生成部と接続され前記水路の一部を構成する原水ラインに設け、さらに前記原水ラインにおける前記発電手段の下流側と、前記軟水生成部から軟水を取り出す軟水ラインとを接続するバイパスラインを設け、また前記水流発生手段にあっては、前記原水ラインへの通水を停止している状態において前記蓄電手段の蓄電量が所定値以下となったとき、または前記原水ラインへの通水を停止している状態が所定時間以上継続したとき、前記原水ラインから前記バイパスラインへの水流を発生させるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、前記蓄電手段の蓄電量が所定値以下となったとき、または前記流路への通水を停止している状態が所定時間以上継続したとき、前記水流発生手段によって前記水路に水流を発生させることで、前記発電手段による発電が行われ、その発電電力が前記蓄電手段へ蓄えられる。これにより、前記軟水装置の未使用状態が続いても、前記蓄電手段から前記被給電部への電力供給を確実に行うことができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、前記原水ラインへの通水を停止している状態において前記蓄電手段の蓄電量が所定値以下となったとき、または前記原水ラインへの通水を停止している状態が所定時間以上継続したとき、前記水流発生手段によって前記原水ラインから前記排水ラインへの水流を発生させることにより、前記発電手段による発電が行われ、その発電電力が前記蓄電手段へ蓄えられる。このとき、前記原水ラインから前記排水ラインへ水が流れ、前記軟水生成部への通水は行われないので、この軟水生成部において、原水に含まれる硬度分を除去するイオン交換樹脂のイオン交換能力が早期に低下してしまうことを防止することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、前記原水ラインへの通水を停止している状態において前記蓄電手段の蓄電量が所定値以下となったとき、または前記原水ラインへの通水を停止している状態が所定時間以上継続したとき、前記水流発生手段によって前記原水ラインから前記バイパスラインへの水流を発生させることにより、前記発電手段による発電が行われ、その発電電力が前記蓄電手段へ蓄えられる。このとき、前記原水ラインから前記バイパスラインへ水が流れ、前記軟水生成部への通水は行われないので、この軟水生成部において、前記イオン交換樹脂のイオン交換能力が早期に低下してしまうことを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
つぎに、この発明の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。  
（第一実施形態）
まず、この発明の第一実施形態について説明する。図１は、この発明に係る軟水装置の第一実施形態の構成を示す概略的な説明図である。
【００１３】
この第一実施形態で示す軟水装置１は、一般家庭の浴室（図示省略）で使用される湯水に含まれる硬度分を除去する浴室用の軟水装置であり、この軟水装置１は、軟水生成部２と、この軟水生成部２と接続された原水ライン３および軟水ライン４とを備えている。
【００１４】
前記軟水生成部２は、イオン交換樹脂（図示省略）により、原水中に含まれる硬度分を吸着除去して軟水を生成するようになっている。
【００１５】
前記原水ライン３は、前記浴室内の湯水混合栓（図示省略）と接続されている。また、前記原水ライン３には、発電手段５および原水バルブ６が設けられている。
【００１６】
前記軟水ライン４は、前記軟水装置１に設けられている吐水部７およびシャワー部８と接続されており、前記吐水部７と接続されている吐水ライン９と、前記シャワー部８と接続されているシャワーライン１０とに分岐している。前記吐水ライン９には吐水バルブ１１が設けられ、前記シャワーライン１０にはシャワーバルブ１２が設けられている。
【００１７】
前記発電手段５は、前記原水ライン３における水流を利用して発電を行う発電機（図示省略）を備えて構成されている。前記発電手段５で発電された電力は、蓄電手段１３に蓄えられるようになっている。そして、前記蓄電手段１３に蓄えられた電力は、前記軟水装置１内に備えられた後述するバルブ駆動装置１６（たとえば、モータや電磁コイル）などの被給電部へ供給されるようになっている。
【００１８】
前記蓄電手段１３としては、たとえばコンデンサや蓄電池などが用いられる。ここで、前記蓄電手段１３としてコンデンサを用いれば、後述するように前記バルブ駆動装置によって前記原水バルブ６，前記吐水バルブ１１および前記シャワーバルブ１２を駆動させるために必要な電圧を低コストで確保することができる。
【００１９】
前記軟水装置１は、前記蓄電手段１３の蓄電量が所定値以下となったとき、前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４に水流を発生させる水流発生手段１４を備えている。この水流発生手段１４としては、前記原水バルブ６，前記吐水バルブ１１および前記シャワーバルブ１２を備えており、さらに前記蓄電手段１３と接続された制御部１５と、この制御部１５と接続され、前記各バルブ６，１１，１２を開状態または閉状態にする前記バルブ駆動装置１６とを備えている。そして、前記制御部１５は、前記各バルブ６，１１，１２を閉状態にして前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４への通水を停止している状態において、前記蓄電手段１３の蓄電量が所定値以下となったとき、前記発電手段５による発電を行わせるため、前記蓄電手段１３から前記バルブ駆動装置１６へ給電させてこれを駆動させ、前記原水バルブ６と、前記吐水バルブ１１および／または前記シャワーバルブ１２を開状態にして前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４に水流を発生させるようになっている。
【００２０】
また、前記制御部１５は、前記軟水装置１を使用するとき、使用者が装置筐体（図示省略）に設けられた操作ボタン（図示省略）を操作することにより、前記蓄電手段１３から前記バルブ駆動装置１６へ給電させてこれを駆動させ、前記原水バルブ６と、前記吐水バルブ１１および／または前記シャワーバルブ１２とを開状態にするようになっている。これにより、前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４へ通水され、前記軟水生成部２において軟水が生成されるようになっている。また、このときの前記原水ライン３における水流を利用して前記発電手段５による発電が行われるようになっている。
【００２１】
さて、前記軟水装置１の使用時，すなわち前記浴室（図示省略）内へ軟水を供給するときは、前記バルブ駆動装置１６により、前記原水バルブ６と、前記吐水バルブ１１および／または前記シャワーバルブ１２を開状態にする。これにより、前記湯水混合栓（図示省略）から供給された原水が、前記原水ライン３を介して前記樹脂収容部２へ流入し、この原水中に含まれる硬度分が前記イオン交換樹脂（図示省略）によって除去されて軟水が生成され、この軟水が前記軟水ライン４を介して前記浴室（図示省略）へ供給される。
【００２２】
そして、前記浴室内へ軟水を供給するとき、前記原水ライン３を原水が流れると、この水流を利用して前記発電手段５で発電され、発電された電力は、前記蓄電手段１３に蓄えられる。この蓄電手段１３に蓄えられた電力は、前記被給電部である前記バルブ駆動装置１６へ供給される。
【００２３】
前記軟水装置１では、軟水の供給を行わないとき，すなわち前記原水バルブ６，前記吐水バルブ１１および前記シャワーバルブ１２を閉状態にし、前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４への通水を停止しているときには、前記原水ライン３に水流が発生しないため、前記発電手段５による発電が行われない。そこで、前記軟水装置１では、前記バルブ駆動装置１６へ電力を供給できなくなる前に、前記発電手段５による発電を行うため、前記水流発生手段１４により、前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４に水流を発生させる。前記水流発生手段１４による水流の発生について具体的に説明すると、前記制御部１５は、前記蓄電手段１３の蓄電量が所定値以下となったとき、前記蓄電手段１３から前記バルブ駆動装置１６へ電力を供給させてこの駆動モーター１６を駆動させ、前記原水バルブ６と、前記吐水バルブ１１および／または前記シャワーバルブ１２とを開状態にし、前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４に水流を発生させる。このとき、前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４を流れる水は、前記吐水部２または前記シャワー部３から装置外へ排出される。
【００２４】
以上説明した前記軟水装置１によれば、前記蓄電手段１３の蓄電量が所定値以下となったとき、前記水流発生手段１４によって前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４に水流を発生させることで、前記発電手段５による発電が行われ、その発電電力が前記蓄電手段１３へ蓄えられる。これにより、前記軟水装置１の未使用状態が続いても、前記蓄電手段１３から前記被給電部である前記バルブ駆動装置１６への電力供給を確実に行うことができる。
【００２５】
また、前記蓄電手段１３として前記蓄電池を用いた場合は、こまめに充電した方が劣化を抑えることができるが、前記蓄電手段１３への充電が長時間行われないために、容量いっぱいの充放電が行われると、早期に劣化するおそれがある。しかし、前記軟水装置１によれば、前記蓄電手段１３の蓄電量が所定値以下となったとき、前記水流発生手段１４によって前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４に水流を発生させて前記発電手段５による発電が行われるので、前記蓄電手段１３へこまめに充電することができ、その早期劣化を防止することができる。
【００２６】
つぎに、前記第一実施形態の変形例について説明する。前記水流発生手段１４は、前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４への通水を停止している状態が所定時間以上継続したとき、前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４に水流を発生させるようになっていてもよい。
【００２７】
ここで、前記所定時間とは、前記蓄電手段１３が、その蓄電容量まで蓄電されている状態から、放電により、前記バルブ駆動装置１６を駆動できる最低限の蓄電量となるまでに要する時間である。
【００２８】
前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４が通水停止状態にあるか否かは、たとえば前記発電手段５による発電時に前記蓄電手段１３へ入力されるパルスの有無により判定することができる。また、前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４が通水停止状態にあるか否かは、前記原水ライン３または前記軟水ライン４にフロースイッチ（図示省略）または圧力スイッチ（図示省略）を設け、これらフロースイッチまたは圧力スイッチから前記制御部１５へ流量検知信号を入力するようにし、この流量検知信号の有無によって判定することもできる。したがって、たとえば前記制御部１５は、前記発電手段５から前記蓄電手段１３へ前記パルスが入力されなくなってから所定時間が経過したとき、もしくは前記フロースイッチまたは前記圧力スイッチから前記制御部１５へ流量検知信号が所定時間入力されなかったとき、前記蓄電手段１３から前記バルブ駆動装置１６へ給電させてこれを駆動させ、前記原水バルブ６と、前記吐水バルブ１１および／または前記シャワーバルブ１２とを開状態にし、前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４に水流を発生させるようになっていてもよい。
【００２９】
（第二実施形態）
つぎに、この発明の第二実施形態について説明する。図２は、この発明に係る軟水装置の第二実施形態の構成を示す概略的な説明図である。図２において、前記第一実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３０】
第二実施形態の軟水装置２０では、前記発電手段５と前記原水バルブ６との間の前記原水ライン３に、排水ライン２１が接続されている。この排水ライン２１には、前記バルブ駆動装置１６によって開状態または閉状態とされる排水バルブ２２が設けられている。
【００３１】
また、前記軟水装置２０では、前記水流発生手段１４は、前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４への通水を停止している状態において、前記蓄電手段１３の蓄電量が所定値以下となったとき、前記原水ライン３から前記排水ライン２１への水流を発生させるようになっている。すなわち、前記軟水装置２０は、前記水流発生手段１４として、前記制御部１５，前記バルブ駆動装置１６および前記排水バルブ２２を備え、前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４への通水を停止している状態において、前記制御部１５が、前記蓄電手段１３の蓄電量が所定値以下となったとき、前記蓄電手段１３から前記バルブ駆動装置１６へ給電させてこれを駆動させ、前記排水バルブ２２のみを開状態にし、前記原水ライン３から前記排水ライン２１への水流を発生させるようになっている。
【００３２】
さて、前記軟水装置２０では、前記第一実施形態と同様にして軟水の供給を行う。そして、軟水の供給を行わないとき、すなわち前記原水バルブ６，前記吐水バルブ１１および前記シャワーバルブ１２を閉状態にし、前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４への通水を停止しているとき、前記バルブ駆動装置１６へ電力を供給できなくなる前に、前記発電手段５による発電を行うため、前記水流発生手段１４により、前記原水ライン３から前記排水ライン２１への水流を発生させる。前記水流発生手段１４による水流の発生について具体的に説明すると、前記制御部１５は、前記蓄電手段１３の蓄電量が所定値以下となったとき、前記蓄電手段１３から前記バルブ駆動装置１６へ給電させてこれを駆動させ、前記排水バルブ２２のみを開状態にし、前記原水ライン３から前記排水ライン２１への水流を発生させる。
【００３３】
以上説明した前記軟水装置２０によれば、前記第一実施形態の軟水装置１と同様の効果を得ることができるほか、前記水流発生手段１４によって水流を発生させたとき、前記原水ライン３から前記排水ライン２１へ水が流れ、前記軟水生成部２への通水は行われないので、前記イオン交換樹脂（図示省略）のイオン交換能力が早期に低下してしまうことを防止することができる。
【００３４】
ここで、前記第二実施形態の軟水装置２０にあって、前記水流発生手段１４によって前記原水ライン３から前記排水ライン２１への水流を発生させるのは、前記第一実施形態の変形例と同様に、前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン５への通水を停止している状態が所定時間以上継続したときであってもよい。
【００３５】
（第三実施形態）
つぎに、この発明の第三実施形態について説明する。図３は、この発明に係る軟水装置の第三実施形態の構成を示す概略的な説明図である。図３において、前記第一，第二実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３６】
第三実施形態の軟水装置３０にあっては、前記発電手段５と前記原水バルブ６との間の前記原水ライン３と、前記軟水ライン４における前記吐水バルブ１１の下流側の前記吐水ライン９とを接続するバイパスライン３１が設けられている。このバイパスライン３１には、前記バルブ駆動装置１６によって開状態および閉状態とされるバイパスバルブ３２が設けられておりいる。
【００３７】
また、前記軟水装置３０では、前記水流発生手段１４は、前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４への通水を停止している状態において、前記蓄電手段１３の蓄電量が所定値以下となったとき、前記原水ライン３から前記バイパスライン３１への水流を発生させるようになっている。すなわち、前記軟水装置３０は、前記水流発生手段１４として、前記制御部１５，前記バルブ駆動装置１６および前記バイパスバルブ３２を備え、前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４への通水を停止している状態において、前記制御部１５が、前記蓄電手段１３の蓄電量が所定値以下となったとき、前記蓄電手段１３から前記バルブ駆動装置１６へ給電させてこれを駆動させ、前記バイパスバルブ３２のみを開状態にし、前記原水ライン３から前記バイパスライン３１への水流を発生させるようになっている。
【００３８】
さて、前記軟水装置３０では、前記第一，第二実施形態と同様にして軟水の供給を行う。そして、軟水の供給を行わないとき、すなわち前記原水バルブ６，前記吐水バルブ１１および前記シャワーバルブ１２を閉状態にし、前記原水ライン５，前記軟水生成部４および前記軟水ライン６への通水を停止しているとき、前記バルブ駆動装置１６へ電力を供給できなくなる前に、前記発電手段５による発電を行うため、前記水流発生手段１４により、前記原水ライン３から前記バイパスライン３１への水流を発生させる。前記水流発生手段１４による水流の発生について具体的に説明すると、前記制御部１５は、前記蓄電手段１３の蓄電量が所定値以下となったとき、前記蓄電手段１３から前記バルブ駆動装置１６へ給電させてこれを駆動させ、前記バイパスバルブ３２のみを開状態にし、前記原水ライン３から前記バイパスライン３１への水流を発生させる。
【００３９】
以上説明した前記軟水装置３０によれば、前記第一，第二実施形態の軟水装置１，２０と同様の効果を得ることができるほか、前記水流発生手段１４によって水流を発生させたとき、前記原水ライン３から前記バイパスライン３１へ水が流れ、前記軟水生成部２への通水は行われないので、前記イオン交換樹脂（図示省略）のイオン交換能力が早期に低下してしまうことを防止することができる。
【００４０】
ここで、前記第三実施形態の軟水装置３０にあって、前記水流発生手段１４によって前記原水ライン３から前記バイパスライン３１への水流を発生させるのは、前記第一，第二実施形態の変形例と同様に、前記原水ライン３，前記軟水生成部２および前記軟水ライン４への通水を停止している状態が所定時間以上継続したときであってもよい。
【００４１】
以上、この発明を前記各実施形態によって説明したが、この発明は前記各実施形態に限られるものではなく、その主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。たとえば、前記発電手段５は、前記軟水ライン４に設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明に係る軟水装置の第一実施形態の構成を示す概略的な説明図である。
【図２】この発明に係る軟水装置の第二実施形態の構成を示す概略的な説明図である。
【図３】この発明に係る軟水装置の第三実施形態の構成を示す概略的な説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１，２０，３０  軟水装置
２  軟水生成部
３  原水ライン
４  軟水ライン
５  発電手段
１３  蓄電手段
１４  水流発生手段
１６  バルブ駆動装置（被給電部）
２１  排水ライン
３１  バイパスライン
【図１】
2008080280.tif 000003
【図２】
2008080280.tif 000004
【図３】
2008080280.tif 000005