(57)【要約】【課題】電力を使用することなく再生バルブおよび排水バルブを閉成して再生作動を自動的に終了させる。【解決手段】イオン交換樹脂を収容した樹脂収容部２に、原水ライン３，軟水ライン４，再生液供給ライン５および排水ライン６が接続され、前記再生液供給ライン５および前記排水ライン６にはそれぞれ再生バルブ１１および排水バルブ１４が設けられた軟水装置１であって、再生作動開始から所定時間経過後、再生作動開始時に開成された前記各バルブ１１，１４を閉成するバルブ制御機構１５を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2007244927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン交換樹脂を収容した樹脂収容部に、原水ライン，軟水ライン，再生液供給ラインおよび排水ラインが接続され、前記再生液供給ラインおよび前記排水ラインにはそれぞれ再生バルブおよび排水バルブが設けられた軟水装置であって、
再生作動開始から所定時間経過後、再生作動開始時に開成された前記各バルブを閉成するバルブ制御機構を備えたことを特徴とする軟水装置。
【請求項２】
前記バルブ制御機構は、前記各バルブの閉成時期を設定するタイマ部と、このタイマ部の設定時に付勢力を蓄勢する蓄勢部と、前記タイマ部の計時終了時に前記蓄勢部からの付勢力により前記各バルブを閉成するカム機構部とを備える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、原水中の硬度分をイオン交換樹脂によって除去する軟水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軟水装置は、たとえば工場における水処理システムや一般家庭における浴室などにおいて使用されており、イオン交換樹脂を収容した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や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、前記軟水装置において、前記イオン交換樹脂は、所定の処理水量に達すると、イオン交換基が硬度分でほぼ飽和状態になり、イオン交換能力を失う状態，すなわち破過状態になる。そこで、前記軟水装置では、前記イオン交換樹脂が破過状態になる前に、前記イオン交換樹脂へ再生剤として、塩化ナトリウムや塩化カリウムなどの塩類を水に溶解させた塩水を供給して前記イオン交換樹脂のイオン交換能力を回復させる再生作動が行われている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
前記再生作動は、再生液供給ラインから前記樹脂収容部へ塩水を供給して前記イオン交換樹脂のイオン交換能力を回復させる工程，すなわち再生工程と、塩水の通液後に前記再生液供給ラインから前記樹脂収容部へ洗浄水を供給して前記樹脂収容部内を洗浄する工程，すなわち洗浄工程とを含んで行われる。そして、前記再生作動の際に前記樹脂収容部へ供給された塩水および洗浄水，すなわち再生液は、前記樹脂収容部から排水ラインを介して再生排水として排出されるようになっている。
【特許文献１】特開２００４−２３７２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、前記再生作動は、前記再生液供給ラインと前記排水ラインにそれぞれ設けられた再生バルブと排水バルブとを開成することにより開始され、また前記再生作動開始時に開成された前記各バルブを閉成することにより終了となる。このとき、前記各バルブは、電池を電源とするモーターの回転力がカム機構部へ伝達され、このカム機構部によって閉成されるようになっている。このように、従来の前記軟水装置では、電池を使用しているため、定期的な電池交換が必要となり、また電池収容部の電極が腐食したり、漏電のおそれがあったりして、取扱い性の点で問題となることがあった。
【０００６】
この発明が解決しようとする課題は、電力を使用することなく前記再生バルブおよび前記排水バルブを閉成して再生作動を自動的に終了させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、イオン交換樹脂を収容した樹脂収容部に、原水ライン，軟水ライン，再生液供給ラインおよび排水ラインが接続され、前記再生液供給ラインおよび前記排水ラインにはそれぞれ再生バルブおよび排水バルブが設けられた軟水装置であって、再生作動開始から所定時間経過後、再生作動開始時に開成された前記各バルブを閉成するバルブ制御機構を備えたことを特徴とする。
【０００８】
さらに、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の前記バルブ制御機構は、前記各バルブの閉成時期を設定するタイマ部と、このタイマ部の設定時に付勢力を蓄勢する蓄勢部と、前記タイマ部の計時終了時に前記蓄勢部からの付勢力により前記各バルブを閉成するカム機構部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、再生作動開始から所定時間経過後、再生作動開始時に開成された前記各バルブが前記バルブ制御機構によって閉成され、電力を使用することなく、前記再生バルブおよび前記排水バルブを閉成して再生作動を自動的に終了させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、前記各バルブの開成時期が前記タイマ部によって設定され、このタイマ部の計時が終了すると、このタイマ部の設定時に前記蓄勢部に蓄勢された付勢力によって前記各バルブが閉成されるので、電力を使用することなく、前記再生バルブおよび前記排水バルブを閉成して再生作動を自動的に終了させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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、この発明の第一実施形態の軟水装置の概略的なフローを示す説明図、図２は、図１に示す軟水装置のバルブ制御機構の概略構成を示す説明図、図３は、再生バルブおよび図２に示すバルブ制御機構のカム機構部の概略構成を示し、前記再生バルブが閉状態にあるときを示す説明図、図４は、図３に示す状態から前記再生バルブが開成したときの状態を示す説明図である。
【００１２】
この第一実施形態の軟水装置１は、一般家庭における風呂場に設置される軟水装置である。前記軟水装置１は、イオン交換樹脂（図示省略）を収容した樹脂収容部２を備えており、この樹脂収容部２に、原水ライン３，軟水ライン４，再生液供給ライン５および排水ライン６が接続されている。
【００１３】
前記原水ライン３には、通水バルブ７が設けられており、この通水バルブ７を開状態とすることによって、原水供給源（図示省略）からの原水が、前記原水ライン３を流れて前記樹脂収容部２へ供給されるようになっている。
【００１４】
前記樹脂収容部２へ供給された原水は、この樹脂収容部２で軟水となり、前記軟水ライン４へ供給されるようになっている。前記軟水ライン４には、切替弁８を介してカラン部９とシャワー部１０とが接続されており、前記樹脂収容部２からの軟水は、前記軟水ライン４から前記カラン部９または前記シャワー部１０へ供給されるようになっている。
【００１５】
前記再生液供給ライン５は、再生作動の際に用いる再生液，すなわち再生工程の際に使用する塩水，この塩水を生成するための原料水となる原水および洗浄工程において洗浄水として使用する原水を、前記樹脂収容部２へ供給するためのラインである。
【００１６】
前記再生液供給ライン５は、一端側が前記樹脂収容部２と接続され、他端側が前記通水バルブ７の上流側の前記原水ライン３と接続されている。そして、前記再生液供給ライン５には、再生バルブ１１および再生剤貯留部１２が前記原水ライン３側からこの順で設けられている。前記再生剤貯留部１２は、塩化ナトリウムなどの塩類が入った密閉された容器１３を備えており、再生作動時に、この容器１３内の前記塩類を前記原水ライン３から導入された原水に溶かすことで得られた塩水が、前記樹脂収容部２へ供給されるようになっている。ここで、前記容器１３内には、１回の再生作動の際に必要な量の塩類が入っている。
【００１７】
前記排水ライン６には、排水バルブ１４が設けられており、前記再生作動時に、この排水バルブ１４を開状態として、前記再生液供給ライン５から前記樹脂収容部２へ供給された塩水および洗浄水を排出するようになっている。
【００１８】
前記軟水装置１は、再生作動開始から所定時間経過後、前記再生作動開始時に開成された前記再生バルブ１１および前記排水バルブ１４を閉成するバルブ制御機構１５を備えている。
【００１９】
前記バルブ制御機構１５について、図２から図４に基づいて説明する。ここで、前記バルブ制御機構１５は、特開昭５３−４９３３４に開示されたものと基本構成を同じくし、図２から図４ではその概略のみを示し、以下の説明ではその概略構成について説明する。
【００２０】
前記バルブ制御機構１５は、前記各バルブ１１，１４の閉成時期を設定するタイマ部１６と、このタイマ部１６の設定時に付勢力を蓄勢する蓄勢部１７と、前記タイマ部１６の計時終了時に前記蓄勢部１７からの付勢力により前記各バルブ１１，１４を閉成するカム機構部１８とを備えている。
【００２１】
前記タイマ部１６は、第一ゼンマイ（図示省略）を内蔵するタイマブロック１９を備えており、このタイマブロック１９から導出されたタイマ軸２０の先端には、タイマを設定するためのツマミ２１が固着されている。また、前記タイマ軸２０には、前記タイマブロック１９内において前記第一ゼンマイが固着されており、前記ツマミ２１の回動にともなって前記第一ゼンマイが蓄勢されるようになっている。さらに、前記タイマ軸２０には、一部に係合爪（図示省略）を軸着したタイマギア２２が遊転可能に取り付けられているとともに、前記タイマ軸２０の前記係合爪と対応する位置に、この係合爪と係止しうるようにした係止部２３を有するレバーカム２４が固着されている。
【００２２】
前記蓄勢部１７は、第一軸２５上に設けられ、前記タイマギア２２と噛合う第一ピニオン２６と、第二軸２７上に設けられ、前記第一ピニオン２６と噛合う第二ピニオン２８とを備えている。前記第一軸２５上には、この第一軸２５の回動にともなって蓄勢される第二ゼンマイ２９が固着されている。
【００２３】
前記カム機構部１８は、カム軸３０を備えており、このカム軸３０上に、前記第二ピニオン２８と噛合う開閉ギア３１と、前記各バルブ１１，１４を開閉する再生バルブ操作カム３２および排水バルブ操作カム３３とが設けられている。
【００２４】
また、前記バルブ制御機構１５は、調速回転体（図示省略）と規制レバー（図示省略）とを備えている。前記調速回転体は、前記レバーカム２４と対応する位置に設けられ、前記各バルブ１１，１４の閉成時にのみ前記第一ピニオン２６の回動に連動して回動するようになっている。また、前記規制レバーは、前記タイマ部１６の設定時に前記調速回転体と係合して前記第一ピニオン２６の回動を規制し、前記タイマ部１６の計時終了時に前記レバーカム２４によって前記調速回転体との係合を解除しうるようになっている。
【００２５】
さらに、前記バルブ制御機構１５は、複数の連動ギア（図示省略）を備えた連動ギア機構部（図示省略）を備え、この連動ギア機構部を介して前記調速回転体が前記第一ピニオン２６の回動に連動して回動するようになっている。そして、前記複数の連動ギアのうち、前記第一ピニオン２６と噛合う連動ギアには、前記第二ゼンマイ２９の蓄勢力によって前記第一ピニオン２６が回動したときに、前記開閉ギア３１に形成された後述する係合レバーと係合可能な係合ピン（図示省略）が設けられている。
【００２６】
ここで、前記カム機構部１８について、図３および図４に基づいて、さらに詳細に説明する。前記開閉ギア３１は、扇形状となっており、その円弧部には、前記第二ピニオン２８（図３および図４においては図示省略）と噛合う歯３４が形成されているとともに、この歯３４のないピニオン離脱凹部３５が形成されている。そして、このピニオン離脱凹部３５側には、前記係合レバー（図示省略）が設けられている。
【００２７】
また、前記再生バルブ操作カム３２は、カム面３６の一部に切欠部３７が形成されており、図３に示すように、この切欠部３７に後述するプッシュロッド４１が位置するときには、前記再生バルブ１１が閉弁状態となり、一方で図４に示すように、前記プッシュロッド４１が前記切欠部３７から出て前記カム面３６と当接して押圧されたときには、前記再生バルブ１１が開弁状態となる。ここで、前記排水バルブ操作カム３３については、前記再生バルブ操作カム３２と同一構成となっており、また前記排水バルブ操作カム３３による前記排水バルブ１４の開閉操作についても、前記再生バルブ操作カム３２による前記再生バルブ１１の開閉操作と同一となっているので、図３および図４において、前記排水バルブ操作カム３３については図示を省略して、その詳細な説明を省略する。
【００２８】
つぎに、前記再生バルブ１１について、同じく図３および図４に基づいて説明する。ここで、前記排水バルブ１４については、前記再生バルブ１１と同一構成となっているので、その詳細な説明を省略する。
【００２９】
前記再生バルブ１１は、ボール３８を備えており、このボール３８が弁座としてのパッキン３９と当接することにより流路が閉じられるようになっている。一方で、前記再生液供給ライン５を構成する配管４０内に挿入されたプッシュロッド４１により、前記ボール３８が押されて前記パッキン３９から離反することにより、流路が開かれるようになっている。
【００３０】
ここで、前記プッシュロッド４１は、前記配管４０にシール部材（図示省略）によってシールされた状態で軸方向へ摺動可能に支持されており、スプリング（図示省略）によって前記再生バルブ操作カム３２の方向へ付勢された状態となっている。
【００３１】
さて、前記軟水装置１では、通水時には前記再生バルブ１１および前記排水バルブ１４を閉状態とするとともに、前記通水バルブ７を開状態として前記カラン部９または前記シャワー部１０へ軟水を供給する。
【００３２】
一方で、再生作動を行うときには、前記通水バルブ７を閉状態とするとともに、前記再生バルブ１１および前記排水バルブ１４を開成する。これにより、塩水を生成するための原料水となる原水が、前記原水ライン３から前記再生液供給ライン５を流れて前記再生剤貯留部１２へ流入し、この原水によって前記容器１３内の前記塩類が溶けて塩水が生成される。そして、この塩水が前記再生液供給ライン５から前記樹脂収容部２へ供給され、再生工程が実施される。このとき、前記樹脂収容部２へ供給された塩水は、前記排水ライン６から再生排水として排出される。
【００３３】
前記容器１３内の塩類が溶けきると、再生工程が終了となり、前記再生液供給ライン５からは、前記原水ライン３の原水が洗浄水として前記樹脂収容部２へ供給されて洗浄工程が実施される。このとき、前記樹脂収容部２へ供給された原水は、前記排水ライン６から再生排水として排出される。そして、再生作動開始から、後述するように、前記タイマ部によって設定された前記各バルブ１１，１４の閉成時期になると、前記各バルブ１１，１４が閉成されて洗浄工程が終了となり、再生作動が終了する。
【００３４】
ここで、前記再生作動の際の前記バルブ制御機構１５の作用について説明する。前記再生作動を開始するときには、前記ツマミ２１を回して前記再生工程と前記洗浄工程とを合わせた再生作動に必要な時間，すなわち前記各バルブ１１，１４の閉成時期を設定する。このとき、前記ツマミ２１を回すと、前記タイマ軸２０が回動して前記第一ゼンマイ（図示省略）が蓄勢されるとともに、前記レバーカム（図示省略）が一体的に回動され、このレバーカムの前記係止部（図示省略）が前記タイマギア２２に軸着された前記係合爪（図示省略）と係止して前記タイマギア２２を回動させる。そして、このタイマギア２２の回動により、これと噛合う前記第一ピニオン２６が前記第一軸２５上の前記第二ゼンマイ２９を蓄勢しながら回動し、さらに前記第一ピニオン２６と噛合う前記第二ピニオン２８を介して前記開閉ギア３１が回動する。これにより、前記カム軸３０が回動して前記各カム３２，３３が回動し、図４に示すように、前記プッシュロッド４１が前記カム面３６によって前記スプリングの弾発力に抗して押圧されて前記ボール３８を押し、前記各バルブ１１，１４が開成される。このとき、前記第二ピニオン２８が前記歯３４から離脱して前記ピニオン離脱凹部３５まで至ると、前記第二ピニオン２８は空回り状態となって前記開閉ギア３１はそれ以上回転せず、前記各バルブ１１，１４は全開状態のまま保持される。
【００３５】
ここで、前記ツマミ２１を回して、前記レバーカム２４を所定位置まで回動させると、前記規制レバー（図示省略）が前記調速回転体（図示省略）と係合して前記第一ピニオン２６の回動が規制される。
【００３６】
さて、前記タイマ部１６によって前記各バルブ１１，１４の閉成時期を設定して、前記各バルブ１１，１４を開成すると、前記レバーカム２４および前記ツマミ２１が前記第一ゼンマイの蓄勢力によって回動し始める。このとき、前記第一ピニオン２６も、前記第二ゼンマイ２９の蓄勢力によって回動しようとするが、前記第一ピニオン２６は、前記のように、その回動が規制されているので、そのままの状態で保持される。
【００３７】
そして、前記レバーカム２４が前記規制レバーによる前記調速回転体の回動規制が解除される位置まで回動したときに、前記タイマ部１６の計時が終了となり、設定された前記各バルブ１１，１４の開成時期となる。このとき、前記調速回転体の回動規制解除によって、前記第一ピニオン２６が前記第二ゼンマイ２９の蓄勢力によって回動して、これと噛合う前記連動ギア（図示省略）が回動する。これに伴い、前記連動ギアに設けられた前記係合ピン（図示省略）が、前記開閉ギア３１の係合レバー（図示省略）と係合し、前記各バルブ１１，１４の閉成方向へ前記開閉ギア３１を回動させて前記第二ピニオン２８を前記歯３４と噛合させる。このとき、前記第二ピニオン２８は、前記第二ゼンマイ２９の蓄勢力によって回動する前記第一ピニオン２６と噛合して回動しており、これによって前記開閉ギア３１が前記各バルブ１１，１４の開成方向へ回動する。これにより、前記カム軸３０を介して再生バルブ操作カム３２と前記排水バルブ操作カム３３が回動し、図３に示すように、前記切欠部３７が前記プッシュロッド４１の位置に至ると、前記スプリングの弾発力によって前記プッシュロッド４１が前記切欠部３７に落ち込んで、前記各バルブ１１，１４が閉成する。
【００３８】
以上説明した前記軟水装置１によれば、電力を使用しないで前記各バルブ１１，１４を閉成して自動的に再生作動を終了させることができる。
【００３９】
（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５は、この発明の第二実施形態の軟水装置の概略的なフローを示す説明図、図６は、図５に示す軟水装置のバルブ制御機構の概略構成を示す説明図である。図５および図６において、前記第一実施形態の軟水装置１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。
【００４０】
図５および図６に示す軟水装置５０では、前記再生液供給ライン５に設けられる再生バルブとして、前記再生剤貯留部１２の上流側と下流側に、それぞれ第一再生バルブ５１と第二再生バルブ５２とが設けられている。そして、図６において、前記カム機構部１８は、前記各再生バルブ５１，５２を操作する再生バルブ操作カムとして、前記カム軸３０に設けられた第一再生バルブ操作カム５３と第二再生バルブ操作カム５４とを備えている。
【００４１】
ここで、この第二実施形態の軟水装置５０では、前記再生剤貯留部１２の前記容器１３は、開放型となっており、前記再生剤貯留部１２へ供給された再生液を、この再生剤貯留部１２から前記樹脂収容部２へ落下させるよう構成されている。前記第二再生バルブ５２は、前記軟水装置１の通水時に、前記樹脂収容部２から前記再生剤貯留部１２へ軟水が流入することを防止するためのバルブである。
【００４２】
さて、この第二実施形態の軟水装置５０では、通水時には前記各再生バルブ５１，５２および前記排水バルブ１４を閉状態とするとともに、前記通水バルブ７を開状態として前記カラン部９または前記シャワー部１０へ軟水を供給する。
【００４３】
一方で、再生作動を行うときには、前記第一実施形態と同様に、前記ツマミ２１を回すことにより、前記各再生バルブ５１，５２および前記排水バルブ１４の閉成時期を設定するとともに、前記各バルブ５１，５２，１４を開成する。そして、設定された閉成時期になると、前記第一実施形態と同様に、前記開閉ギア３１の回動によって前記各カム５３，５４，３３が回動して、前記各バルブ５１，５２，１４が閉成される。これにより、前記第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
以上、この発明を前記第一，第二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。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の第一実施形態の軟水装置の概略的なフローを示す説明図である。
【図２】図１に示す軟水装置のバルブ制御機構の概略構成を示す説明図である。
【図３】再生バルブおよび図２に示すバルブ制御機構のカム機構部の概略構成を示し、前記再生バルブが閉状態にあるときの説明図である。
【図４】図３に示す状態から前記再生バルブが開成したときの説明図である。
【図５】この発明の第二実施形態の軟水装置の概略的なフローを示す説明図である。
【図６】図５に示す軟水装置のバルブ制御機構の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１，５０  軟水装置
２  樹脂収容部
３  原水ライン
４  軟水ライン
５  再生液供給ライン
６  排水ライン
１１  再生バルブ
１４  排水バルブ
１５  バルブ制御機構
１６  タイマ部
１７  蓄勢部
１８  カム機構部
５１  第一再生バルブ（再生バルブ）
５２  第二再生バルブ（再生バルブ）
【図１】
2007244927.tif 000003
【図２】
2007244927.tif 000004
【図３】
2007244927.tif 000005
【図４】
2007244927.tif 000006
【図５】
2007244927.tif 000007
【図６】
2007244927.tif 000008