(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水を軟水化するイオン交換樹脂１を充填した樹脂筒２と、この樹脂筒２へ原水を供給する原水ライン６と、前記イオン交換樹脂１を再生する塩水の塩水流下ライン２２と、前記樹脂筒２内の水を排水する排水ライン２９とを備え、一般家庭の浴室内に設置される軟水器であって、前記樹脂筒２内へ原水を流入させて軟水を流出させる通水作動と、前記樹脂筒２内へ前記塩水を流入させて再生排液を流出させる再生作動と、前記浴室内に残留する塩化物を洗い流す外部洗浄作動とを切替えて行うように構成したことを特徴とする軟水器。
【請求項２】
前記通水作動時において水流により発電を行う発電手段７と、この発電手段７により発電した電気を蓄積する蓄電手段４１とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の軟水器。
【請求項３】
一般家庭の浴室内に設置され、原水を軟水化するイオン交換樹脂１を充填した樹脂筒２と、この樹脂筒２へ原水を供給する原水ライン６と、前記イオン交換樹脂１を再生する塩水の塩水流下ライン２２と、前記樹脂筒２内の水を排水する排水ライン２９とを備え、前記樹脂筒２内へ原水を流入させて軟水を流出させる通水作動と、前記樹脂筒２内へ前記塩水を流入させて再生排液を流出させる再生作動と、前記浴室内に残留する塩化物を洗い流す外部洗浄作動とを切替えて行うように構成し、さらに前記通水作動時において水流により発電を行う発電手段７と、この発電手段７により発電した電気を蓄積する蓄電手段４１とを備えた軟水器の制御方法であって、前記蓄電手段４１を電源として、前記再生作動における再生工程および水洗工程を行うとともに、前記外部洗浄作動における外部洗浄工程を行うことを特徴とする軟水器の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一般家庭の浴室内に設置される軟水器およびその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、イオン交換樹脂を使用して原水を軟水とする軟水化処理は、従来から種々の軟水器により行われており、工業用や家庭用の軟水器として広く普及している。この家庭用の軟水器は、主に家庭の交流電源を利用できる場所に設置されており、装置の外部から電源が供給されている。そして、この家庭用の軟水器によって生成される軟水は、飲料水や洗濯用水等の生活用水として利用され、軟水器としての機能が充分に発揮されている。
【０００３】
しかしながら、一般家庭における特定の場所，たとえば風呂専用として浴室内に設置して利用できる軟水器が要望されている。このような場所では、軟水器への電源の供給が困難なため、外部から電源を供給する従来の家庭用の軟水器を設置する場合、漏電遮断の対策等の煩雑な工事を伴う。したがって、従来の家庭用軟水器を適用することは現実的に困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、前記問題に鑑み、一般家庭における特定の使用場所に容易に設置して利用することができる軟水器を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【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あって、請求項１に記載の発明は、原水を軟水化するイオン交換樹脂を充填した樹脂筒と、この樹脂筒へ原水を供給する原水ラインと、前記イオン交換樹脂を再生する塩水の塩水流下ラインと、前記樹脂筒内の水を排水する排水ラインとを備え、一般家庭の浴室内に設置される軟水器であって、前記樹脂筒内へ原水を流入させて軟水を流出させる通水作動と、前記樹脂筒内へ前記塩水を流入させて再生排液を流出させる再生作動と、前記浴室内に残留する塩化物を洗い流す外部洗浄作動とを切替えて行うように構成したことを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、前記通水作動時において水流により発電を行う発電手段と、この発電手段により発電した電気を蓄積する蓄電手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
さらに、請求項３に記載の発明は、一般家庭の浴室内に設置され、原水を軟水化するイオン交換樹脂を充填した樹脂筒と、この樹脂筒へ原水を供給する原水ラインと、前記イオン交換樹脂を再生する塩水の塩水流下ラインと、前記樹脂筒内の水を排水する排水ラインとを備え、前記樹脂筒内へ原水を流入させて軟水を流出させる通水作動と、前記樹脂筒内へ前記塩水を流入させて再生排液を流出させる再生作動と、前記浴室内に残留する塩化物を洗い流す外部洗浄作動とを切替えて行うように構成し、さらに前記通水作動時において水流により発電を行う発電手段と、この発電手段により発電した電気を蓄積する蓄電手段とを備えた軟水器の制御方法であって、前記蓄電手段を電源として、前記再生作動における再生工程および水洗工程を行うとともに、前記外部洗浄作動における外部洗浄工程を行うことを特徴としている。
【０００８】
【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。この発明は、一般家庭の浴室内に設置する軟水器において好適に実施できる。この発明に係る軟水器にあっては、樹脂筒に接続した原水ラインに発電手段，たとえば発電機が設けられている。また、この発電手段を樹脂筒に接続した軟水ラインに設けてもよい。そして、通水工程において、原水が原水ラインを介して樹脂筒内へ流入する際に、前記発電手段の作用によって、水流のエネルギーの一部が電気エネルギーに変換される。この変換された電気エネルギーは、蓄電手段，たとえば蓄電池（二次電池）やコンデンサ等に蓄えられる。
【０００９】
そして、前記蓄電手段に蓄えられた電気エネルギーは、再生工程および水洗工程において、電源として利用される。すなわち、前記電気エネルギーは、この発明に係る軟水器内の水の流れを制御するために構成された給水弁，塩水弁，原水弁および排水弁を開閉させる駆動モータを作動させるエネルギーとして利用される。また、浴室内に残留する塩化物，たとえば浴室内の床面，排水溝，排水口等に残留する塩化物を洗い流す外部洗浄工程においても、再生工程および水洗工程と同様に、前記電気エネルギーが電源として利用される。
【００１０】
【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。この発明の一実施例を示す図１について説明する。図１は、この発明に係る軟水器の一実施例の配管接続状態を示す概略説明図である。
【００１１】
図１において、イオン交換樹脂１を充填した樹脂筒２と、原水を貯留する原水タンク３と、前記イオン交換樹脂１を再生するための飽和塩水を貯留する塩水タンク４とが並列状態に設けられている。そして、前記樹脂筒２の下部に原水入口部５を設け、この原水入口部５に原水ライン６を接続している。この原水ライン６には、発電手段７，たとえば発電機と、軟水生成を行う軟水化処理時と軟水生成をしない非処理時との切換えを行うための切換弁（三方弁）８とが、上流側から順次設けられている。この発電手段７は、通水工程時に前記原水ライン６における水流のエネルギーの一部を電気エネルギーに変換するものである。また、この切換弁８は、いわゆる一時止水切換弁であり、使用者が、水を使用しないときは、中立位置に切り換えて止水を行うものである。
【００１２】
また、前記樹脂筒２の上部に軟水出口部９を設け、この軟水出口部９に軟水ライン１０を接続している。この軟水ライン１０には、前記軟水出口部９方向への流れを阻止する第一逆止弁１１と活性炭等を収容した浄水部１２とが上流側から順次設けられている。前記第一逆止弁１１および前記浄水部１２の位置は、逆の順番，すなわち上流側から前記浄水部１２，前記第一逆止弁１１の順番であってもよい。
【００１３】
そして、前記切換弁８と前記軟水ライン１０とをバイパスライン１３で接続している。このバイパスライン１３と前記軟水ライン１０との第一接続地点１４は、前記浄水部１２の下流側となっている。このバイパスライン１３は、前記イオン交換樹脂１の再生中における断水を回避するものである。使用者が、前記切換弁８を非処理時側，すなわち原水が、前記バイパスライン１３の方へ流れるように切り換えると、原水が、前記バイパスライン１３および前記軟水ライン１０を介して硬水の状態で系外へ供給される。
【００１４】
そして、前記原水タンク３の下部と前記原水ライン６とを給水ライン１５で接続している。この給水ライン１５と前記原水ライン６との第二接続地点１６は、前記発電手段７の上流側となっている。この給水ライン１５には、給水弁１７および定流量弁１８が上流側から順次設けられている。また、前記原水タンク３の下部と前記塩水タンク４の下部とを補給水ライン１９で接続している。この補給水ライン１９の出口端は、前記塩水タンク４内の所定高さの位置に設けられている。そして、前記補給水ライン１９には、補給水弁２０と前記原水タンク３方向への流れを阻止する第二逆止弁２１とが上流側から順次設けられている。
【００１５】
そして、前記塩水タンク４の下部と前記軟水出口部９とを塩水流下ライン２２で接続しており、この実施例においては、前記第一逆止弁１１の上流側において、前記軟水ライン１０に合流した状態で接続している。この塩水流下ライン２２には、塩水弁２３と前記塩水タンク４方向への流れを阻止する第三逆止弁２４とが上流側から順次設けられている。また、前記原水タンク３の下部と前記塩水流下ライン２２とを原水流下ライン２５で接続している。この原水流下ライン２５と前記塩水流下ライン２２との第三接続地点２６は、前記第三逆止弁２４の下流側となっている。そして、前記原水流下ライン２５には、原水弁２７と前記原水タンク３方向への流れを阻止する第四逆止弁２８とが上流側から順次設けられている。
【００１６】
そして、前記原水入口部５には、排水ライン２９が接続されており、この実施例においては、前記切換弁８の下流側において、前記原水ライン６から分岐した状態で接続されている。この排水ライン２９には、排水弁３０および大気開放部３１が上流側から順次設けられている。
【００１７】
そして、前記原水タンク３の原水オーバーフロー部３２を前記イオン交換樹脂１の充填層上端より上方位置に設けている。また、この原水オーバーフロー部３２と前記排水ライン２９とを原水オーバーフローライン３３で接続している。この原水オーバーフローライン３３と前記排水ライン２９との第四接続地点３４は、前記大気開放部３１の下流側となっている。
【００１８】
また、前記塩水タンク４の塩水オーバーフロー部３５を前記塩水タンク４の上部に設けている。そして、この塩水オーバーフロー部３５と前記原水オーバーフローライン３３とを塩水オーバーフローライン３６で接続している。前記塩水タンク４内には、塩３７が適宜投入され、この塩３７は、前記原水タンク３から前記補給水ライン１９を介して前記塩水タンク４へ供給される原水に溶解して飽和塩水を生成する。
【００１９】
ここで、前記給水弁１７，前記補給水弁２０，前記塩水弁２３，前記原水弁２７および前記排水弁３０の開閉制御について、図２を用いて説明する。図２は、この実施例の電気的構成を示す概略説明図である。図２には、図示されていないが、前記各弁（給水弁１７，補給水弁２０，塩水弁２３，原水弁２７および排水弁３０）は、一体に構成されるとともに、駆動モータ３８と接続されている。そして、この駆動モータ３８の作動により、前記各弁１７，２０，２３，２７，３０は、通水工程，再生工程，水洗工程および外部洗浄工程の各工程時において、それぞれ開閉動作を行う。前記駆動モータ３８は、信号線３９を介して制御器４０に接続されている。一方、前記発電手段７とこの発電手段７により発電した電気を蓄積する蓄電手段４１，たとえば蓄電池（二次電池）とを第一送電線４２で接続するとともに、この蓄電手段４１と前記制御器４０とを第二送電線４３で接続している。
【００２０】
つぎに、前記実施例における軟水器の制御方法について説明する。
【００２１】
まず、通水工程について説明する。この通水工程中において、前記各弁１７，２０，２３，２７，３０は、閉弁されている。使用者が、切換弁８を軟水化処理時側，すなわち原水が樹脂筒２の方へ流れるように切り換えると、原水が、原水ライン６を介して前記樹脂筒２の下部に設けられた原水入口部５から上向流として通水される。この通水過程において、原水は、前記樹脂筒２内のイオン交換樹脂１の作用により軟水化され、軟水として、前記樹脂筒２内の上部に設けられた軟水出口部９から軟水ライン１０を介して系外へ供給される。また、この軟水ライン１０を通過するときに、途中に設けられた浄水部１２の作用により、軟水中に含まれる塩素等の除去も行われる。また、原水が原水ライン６を通過するときに、途中に設けられた発電手段７の作用により、水流のエネルギーの一部が電気エネルギーに変換された後、第一送電線４２を介して蓄電手段４１に蓄えられて、この蓄電手段４１が充電される。
【００２２】
つぎに、再生工程について説明する。この再生工程は、通水時間が所定時間に達した後，あるいは所定量の通水が行われた後に行われる。まず、制御器４０が、前記のように通水工程中に充電された前記蓄電手段４１を電源として、駆動モータ３８を所定時間作動させる。これにより、前記給水弁１７を開弁すると、原水が、定流量弁１８の作用によって、一定流量で給水ライン１５を介して原水タンク３内へ流入する。そして、この原水タンク３の水位が上昇し、原水オーバーフロー部３２まで達すると、原水は、原水オーバーフローライン３３を介してオーバーフローする。
【００２３】
そして、前記制御器４０が、前記蓄電手段４１を電源として、前記駆動モータ３８を所定時間作動させる。これにより、前記補給水弁２０，前記塩水弁２３，前記原水弁２７および前記排水弁３０を開弁すると、塩水タンク４内の飽和塩水が、塩水流下ライン２２を流下する。これと同時に、前記原水タンク３内の原水が、原水流下ライン２５を流下することにより、第三接続地点２６において、飽和塩水と原水とが混合して所定濃度の塩水となる。そして、この塩水が、樹脂筒２の上部から流下してイオン交換樹脂１を再生する。再生後の塩水，すなわち排水は、排水ライン２９を流下し、前記のように前記原水オーバーフローライン３３を流下する原水と、第四接続地点３４において混合される。この結果、排水中の塩化物の濃度が下げられ、前記排水ライン２９を介して系外へ排出される。
【００２４】
前記再生工程中、一定流量の原水が、常に前記原水タンク３へ供給されるとともに、前記原水タンク３内の原水が、水頭圧差を利用して、補給水ライン１９を介して前記塩水タンク４へ供給される。これにより、前記のような重力再生を行うために必要な前記原水タンク３および前記塩水タンク４の前記樹脂筒２との水頭圧差が、常に維持（確保）され、この水頭圧差によって、前記のような前記イオン交換樹脂１の再生が行われる。
【００２５】
つぎに、水洗工程について説明する。前記再生工程を所定時間行った後、前記制御器４０が、前記再生工程時と同様に前記蓄電手段４１を電源として、前記駆動モータ３８を所定時間作動させる。これにより、前記補給水弁２０および前記塩水弁２３を閉弁すると、前記原水タンク３内の原水のみが、前記原水流下ライン２５および前記塩水流下ライン２２を介して前記樹脂筒２の上部から流下し、前記イオン交換樹脂１内に残留する塩分を押し出して水洗する。一方、前記原水タンク３からの原水のオーバーフローは、前記再生工程から継続している。したがって、水洗後の原水，すなわち排水は、前記原水オーバーフローライン３３を流下する原水と、前記第四接続地点３４において混合された後、前記排水ライン２９を介して系外へ排出される。この水洗工程中、前記再生工程時と同様に、一定流量の原水が、常に前記原水タンク３へ供給される。これにより、前記原水タンク３の水位が、常に前記イオン交換樹脂１の充填層上端より上方に維持され、この水位差に伴う水頭圧差によって、前記のような前記イオン交換樹脂１の水洗が行われる。
【００２６】
つぎに、外部洗浄工程について説明する。前記水洗工程を所定時間行った後、前記制御器４０が、前記再生工程時および前記水洗工程時と同様に、前記蓄電手段４１を電源として、前記駆動モータ３８を所定時間作動させる。これにより、前記原水弁２７および前記排水弁３０を閉弁すると、前記原水タンク３から原水が、前記原水オーバーフローライン３３および前記排水ライン２９を介して系外へ排出され、風呂場の床面等に残留する塩化物を洗い流す。そして、この外部洗浄を所定時間行った後、前記給水弁１７を閉弁し、通水工程に戻り、再び前記蓄電手段４１の充電を行う。
【００２７】
以上説明したように、再生工程，水洗工程および外部洗浄工程において、通水工程時に蓄えておいた前記蓄電手段４１の電気エネルギーを利用する。ここにおいて、通水工程中に前記発電手段７により変換される電気エネルギーは、イオン交換樹脂の１回の再生分，すなわち一連の再生工程，水洗工程および外部洗浄工程に消費される電気エネルギーと同量もしくはそれ以上あれば充分である。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、一般家庭における特定の使用場所に容易に設置して利用することができる軟水器を提供することができる。この結果、この発明を実施した軟水器にあっては、従来の家庭用軟水器のような装置の外部からの電源の配線工事が不要となるとともに、感電等の危険がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る軟水器の一実施例の配管接続状態を示す概略説明図である。
【図２】この発明に係る軟水器の一実施例の電気的構成を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１  イオン交換樹脂
２  樹脂筒
３  原水タンク
４  塩水タンク
６  原水ライン
７  発電手段
１０  軟水ライン
２２  塩水流下ライン
２９  排水ライン
４１  蓄電手段
【図１】
0004419179.tif 000002
【図２】
0004419179.tif 000003