(57)【要約】【課題】軟水装置において、流量計を用いることなく通水量の計測を行う。【解決手段】軟水使用機器１０の運転情報とこの軟水使用機器１０の能力とに基づいて通水量を算出する機能を備えている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟水使用機器１０の運転情報とこの軟水使用機器１０の能力とに基づいて通水量を算出する機能を備えたことを特徴とする軟水装置。
【請求項２】
算出された通水量に基づいて再生作動を行う機能を備え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】
イオン交換樹脂を収容した樹脂筒２を複数備え、算出された通水量に基づいて前記各樹脂筒２の通水作動を切り換える機能を備え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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、原水中の硬度を除去して軟水を生成する軟水装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、ボイラの給水ラインには、水管内でのスケール付着を防止するために、給水に含まれる硬度を除去する軟水装置が設けられており、なかでもイオン交換樹脂を用いて硬度を除去する自動再生式軟水装置が広く普及している。この軟水装置は、Ｎａ+型のイオン交換樹脂を用い、原水中に含まれる硬度の成分であるＣａ2+，Ｍｇ2+等の金属陽イオンをＮａ+と置換させ、硬度を取り除くものである。そして、前記イオン交換樹脂が陽イオンと置換してほぼ飽和状態となり、硬度の除去能力をほとんど失った場合には、塩水と反応させて能力を再生する再生作動を行うようにしている。
【０００３】
前記軟水装置においては、通常その通水量を計測するために、流量計が設けられている。そして、この通水量は、軟水装置の管理項目としてそのデータが記憶されるようになっており、また前記イオン交換樹脂の再生作動を制御する際に用いられ、前記流量計からの信号に基づいて、通水量が予め設定した値に達すると、前記イオン交換樹脂の再生作動を行うようになっている（たとえば、特許文献１および特許文献２参照）。しかしながら、前記流量計を設けるにあたっては、その分コストが高くなるとともに、万が一流量計が故障した場合は、通水量を正確に計測することができなくなり、ひいては前記イオン交換樹脂の再生作動の制御を適正に行うことができなくなるおそれがあった。
【０００４】
【特許文献１】
実公平３−４６８３６号公報
【特許文献２】
特公平５−１２９９５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、軟水装置において、流量計を用いることなく通水量の計測を行うことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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、軟水使用機器の運転情報とこの軟水使用機器の能力とに基づいて通水量を算出する機能を備えたことを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、算出された通水量に基づいて再生作動を行う機能を備えたことを特徴としている。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の発明は、イオン交換樹脂を収容した樹脂筒を複数備え、算出された通水量に基づいて前記各樹脂筒の通水作動を切り換える機能を備えたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明に係る軟水装置は、樹脂筒および塩水タンクを備えている。そして、前記軟水装置には、原水ラインおよび軟水ラインが接続されており、この軟水ラインの先端は、軟水使用機器に接続されている。この軟水使用機器としては、たとえばボイラ，給湯器，冷却器等がある。また、前記軟水装置は、流路の切換えを行うコントロールバルブを備えており、制御器により、予め設定されたプログラムにしたがって、通水作動および再生作動が制御されるようになっている。
【００１０】
そして、前記制御器は、前記軟水使用機器からその運転情報，たとえば運転時間の情報が常時送信されるようになっているとともに、前記軟水使用機器の能力，たとえば単位運転時間あたりの軟水使用量の値が予め入力されている。したがって、前記制御器は、前記軟水使用機器の運転情報と予め入力された前記軟水使用機器の能力とに基づいて通水量（軟水生成量）を算出する機能を備えている。算出された通水量は、前記制御器内の記憶手段に保存されるとともに、必要に応じて適宜の表示手段，たとえば液晶パネルにより表示される。
【００１１】
また、前記制御器により算出された通水量は、前記軟水装置における通水作動から再生作動への切換制御に用いられる。すなわち、算出された通水量が予め設定した値に達すると、通水作動の状態にあった前記軟水装置は、前記制御器により自動的に再生作動の状態へ切り換わる。この再生作動は、前記塩水タンクから前記樹脂筒内へ塩水を供給し、前記イオン交換樹脂に塩水を接触させることにより行われる。そして、前記イオン交換樹脂の再生が終了すると、前記軟水装置は、再び通水作動の状態となり、また通水量の値がゼロにリセットされる。ここで、通水作動から再生作動への切換えに関する前記設定値は、原水の水質，すなわち原水中の硬度の量に応じて予め設定される。また、通常、通水作動から再生作動への実際の切換えは、前記軟水使用機器が停止し、軟水を使用していない時間帯（たとえば、深夜）に行われる。
【００１２】
さらに、前記樹脂筒を複数備えた軟水装置においては、前記各樹脂筒の通水作動が適宜切り換えられるようになっているが、この切換制御には、前記制御器により算出された通水量が用いられる。たとえば、２つの樹脂筒を備えた軟水装置においては、算出された通水量が予め設定した値に達すると、通水作動の状態にあった一方の樹脂筒が再生作動の状態へ切り換わり、待機状態にあった他方の樹脂筒が通水作動の状態へ切り換わる。そして、前記一方の樹脂筒は、前記イオン交換樹脂の再生が終了すると、待機状態となる。通水作動が切り換わった時点で通水量の値がゼロにリセットされるが、前記他方の樹脂筒は、算出された通水量が再び予め設定した値に達すると、再生作動の状態へ切り換わり、前記一方の樹脂筒が通水作動の状態へ切り換わる。このようにして、前記各樹脂筒は、交互に通水作動の状態へ切り換わるようになっている。
【００１３】
以上のように、前記構成によれば、流量計を用いることなく通水量の計測を正確に行うことができる。したがって、流量計を余分に設ける必要がなく、装置構成の簡素化，低コスト化を実現することができる。また、算出された通水量を前記軟水装置における通水作動から再生作動への切換制御に用いることにより、正確な通水量の値を用いて適切なタイミングで再生作動を行うことができるので、再生に必要な塩水量に余裕を見込む必要がなく、無駄のない最小必要量の塩水を用いることができ、再生用の塩の消費量を低減することができる。さらに、前記樹脂筒を複数備えた軟水装置において、算出された通水量を前記各樹脂筒の通水作動の切換制御に用いることにより、軟水の２４時間連続供給が可能になるとともに、この連続供給における再生用の塩の消費量を低減することができ、低減量が非常に大きく、実用上頗る効果的である。
【００１４】
【実施例】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施例においては、軟水使用機器としてボイラを設置している。
【００１５】
まず、図１に示す第一実施例について説明する。図１において、軟水装置１は、樹脂筒２，塩水タンク３，コントロールバルブ４および制御器５を備えている。前記樹脂筒２内には、Ｎａ+型のイオン交換樹脂が収容されており、原水を前記樹脂筒２内へ流入させ、このイオン交換樹脂により原水中の硬度をイオン交換により除去して軟水とするようになっている。また、前記塩水タンク３内には、前記イオン交換樹脂を再生するための塩水が蓄えられている。この塩水は、前記塩水タンク３内へ塩を収容し、この塩を水に溶かすことにより生成する。また、前記コントロールバルブ４は、流路の切換えを行うもので、前記軟水装置１の通水作動および再生作動における流路の切換えを行う。さらに、前記制御器５は、予め設定されたプログラムにしたがって、前記軟水装置１の通水作動および再生作動を制御するようになっている。
【００１６】
また、前記コントロールバルブ４には、原水ライン６，軟水ライン７，塩水ライン８および排水ライン９が接続されている。前記原水ライン６は、前記軟水装置１へ原水を供給するものであり、前記軟水ライン７は、前記軟水装置１により得られた軟水を軟水使用機器としてのボイラ１０へ供給するものである。すなわち、前記軟水ライン７の下流側端部は、前記ボイラ１０に接続されており、前記軟水ライン７には、上流側から順に給水タンク１１，給水ポンプ１２および逆止弁１３が設けられている。そして、前記給水タンク１１には、ポールタップ機構１４が設けられている。また、前記塩水ライン８は、前記樹脂筒２と前記塩水タンク３とを接続するものであり、再生作動時、前記塩水ライン８を介して塩水が前記塩水タンク３から前記樹脂筒２内へ供給されるようになっている。さらに、前記排水ライン９は、再生作動時、前記樹脂筒２内へ流入した原水や塩水を外部へ排出するものである。
【００１７】
また、前記ボイラ１０は、缶体１５，バーナ１６および運転制御器１７を備えている。前記運転制御器１７は、予め設定されたプログラムにしたがって、前記ボイラ１０の運転を制御し、たとえば燃焼制御に関しては、前記缶体１５内の蒸気圧力に応じて（圧力検出器は図示省略）、前記バーナ１６の燃焼および停止を制御して、前記缶体１５内の軟水を加熱して蒸気を発生させるようになっている。また、給水制御に関しては、前記缶体１５内の水位に応じて（水位検出器は図示省略）、前記給水ポンプ１２をオンオフ制御し、前記缶体１５内の水位を所定の範囲に維持する。また、前記缶体１５には、蒸気ライン１８が接続されており、この蒸気ライン１８により、前記ボイラ１０で発生した蒸気が外部の蒸気使用機器（図示省略）へ供給される。
【００１８】
さらに、前記制御器５は、前記コントロールバルブ４および前記運転制御器１７と信号線１９，１９を介して接続されている。すなわち、前記運転制御器１７から前記制御器５へは、前記ボイラ１０の燃焼時間の情報が常時送信されるようになっており、この燃焼時間の情報と、前記制御器に予め入力されている前記ボイラ１０の単位燃焼時間当たりの蒸気発生能力とに基づいて、前記制御器５において、通水量が算出されるようになっている。具体的には、前記燃焼時間の情報に基づいて積算燃焼時間を記憶し、この積算燃焼時間と前記単位燃焼時間当たりの蒸気発生能力とを演算し、前記ボイラ１０における蒸気発生量を求める。蒸気として前記ボイラ１０から流出した分、前記ボイラ１０へ軟水が供給されるので、この蒸気発生量は、前記軟水装置１における通水量に相当する。このようにして、前記軟水装置１における通水量が算出される。算出された通水量は、前記制御器５の記憶部（図示省略）に記憶される。
【００１９】
ここにおいて、前記制御器５には、入力部２０および表示部２１が設けられており、前記入力部２０から前記単位燃焼時間当たりの蒸気発生能力のデータが予め入力されるようになっている。そして、前記表示部２１には、算出された通水量が表示されるようになっている。
【００２０】
つぎに、この第一実施例における作用について説明する。前記のように、前記制御器５は、前記ボイラ１０からの燃焼時間の情報と、予め入力されている前記ボイラ１０の単位燃焼時間当たりの蒸気発生能力とに基づいて、通水量を算出する。算出された通水量は、前記表示部２１に表示される。この通水量としては、前回の再生作動後の通水量と、前記軟水装置１を設置した当初からの全通水量とがあり、両者とも表示されるようになっている。
【００２１】
そして、前記制御器５には、前記軟水装置１を通水作動から再生作動へ切り換えるための通水量の基準値が予め入力されており、算出された通水量がこの基準値を超え、予め設定した時刻（たとえば、深夜３時）になると、前記軟水装置１は、通水作動から再生作動へ自動的に切り換わる。この再生作動は、前記塩水タンク３から前記樹脂筒２内へ前記塩水ライン８を介して塩水が供給され、この塩水が前記イオン交換樹脂に接触することにより行われる。前記イオン交換樹脂を再生した後の塩水は、前記排水ライン９を介して外部へ排出される。そして、タイマー制御による所定の再生作動が終了すると、前記軟水装置１は、再び通水作動の状態となる。そして、再生作動後、通水量の値は、ゼロにリセットされ、再びゼロから積算される。一方、前記全通水量は、リセットされず、そのまま継続して積算される。このようにして、前記軟水装置１の通水作動および再生作動が適宜切り換えられて行われる。
【００２２】
この第一実施例の構成によれば、流量計を用いることなく通水量の計測を正確に行うことができる。したがって、流量計を余分に設ける必要がなく、装置構成の簡素化，低コスト化を実現することができる。また、算出された通水量を前記軟水装置１における再生作動や通水作動の制御に用いることにより、正確な通水量の値を用いて適切なタイミングで再生作動を行うことができる。したがって、再生に必要な塩水量に余裕を見込む必要がなく、無駄のない最小必要量の塩水を用いることができ、再生用の塩の消費量を低減することができる。
【００２３】
つぎに、図２に示す第二実施例について説明する。ここにおいて、前記第一実施例と同様の構成部材については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。さて、この第二実施例においては、前記軟水装置１が第一樹脂筒２２および第二樹脂筒２３の２つの樹脂筒を備え、これらの各樹脂筒２２，２３の通水作動が適宜切り換えられるようになっている。以下の説明では、前記各樹脂筒２２，２３のうち、前記第一樹脂筒２２が通水作動の状態にあり、前記第二樹脂筒２３が待機状態にあった場合について説明する。
【００２４】
前記第一実施例と同様、前記制御器５は、前記ボイラ１０からの燃焼時間の情報と、予め入力されている前記ボイラ１０の単位燃焼時間当たりの蒸気発生能力とに基づいて、通水量を算出する。算出された通水量は、前記表示部２１に表示される。この通水量としては、前回の通水作動切換え後の通水量と、前記軟水装置１を設置した当初からの全通水量と、さらに前記各樹脂筒２２，２３におけるそれぞれの全通水量があり、これらの４つの通水量が表示されるようになっている。
【００２５】
前記制御器５には、前記各樹脂筒２２，２３の通水作動を切り換えるための通水量の基準値が予め入力されており、算出された通水量がこの基準値に達すると、前記第一樹脂筒２２は通水作動から再生作動へ切り換わり、一方前記第二樹脂筒２３は待機状態から通水作動へ切り換わる。そして、前記第一樹脂筒２２は、前記イオン交換樹脂の再生が終了すると、待機状態となる。ここで、通水作動が前記第一樹脂筒２２から前記第二樹脂筒２３へ切り換わった時点で、前記４つの通水量のうち通水作動切換え後の通水量が、ゼロにリセットされ、再びゼロから積算される。さらに、この通水量が再び前記基準値に達すると、前記第二樹脂筒２３は通水作動から再生作動へ切り換わり、一方前記第一樹脂筒２２は待機状態から通水作動へ切り換わる。そして、前記第二樹脂筒２３は、前記イオン交換樹脂の再生が終了すると、待機状態となる。このようにして、前記各樹脂筒２２，２３は、交互に通水作動の状態へ切り換わるようになっている。
【００２６】
この第二実施例の構成によれば、前記第一実施例と同様の効果を得ることができるとともに、さらにつぎのような効果を得ることができる。この第二実施例においては、前記各樹脂筒２２，２３の通水作動を切り換えることにより、軟水の２４時間連続供給が可能になるとともに、この連続供給において、再生用の塩の消費量を低減することができるため、低減量が非常に大きい。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、流量計を用いることなく通水量の計測を正確に行うことができる。したがって、流量計を余分に設ける必要がなく、装置構成の簡素化，低コスト化を実現することができる。また、請求項２に記載の発明によれば、正確な通水量の値を用いて適切なタイミングで再生作動を行うことができるので、再生に必要な塩水量に余裕を見込む必要がなく、無駄のない最小必要量の塩水を用いることができ、再生用の塩の消費量を低減することができる。さらに、請求項３に記載の発明によれば、軟水の２４時間連続供給が可能になるとともに、この連続供給における再生用の塩の消費量を低減することができ、低減量が非常に大きく、実用上頗る効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明において、軟水使用機器としてボイラを用いた場合の第一実施例を示す説明図である。
【図２】この発明において、軟水使用機器としてボイラを用いた場合の第二実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
２  樹脂筒
１０  軟水使用機器（ボイラ）
【図１】
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【図２】
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