(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道水が流通する原水ラインと、前記原水ラインに接続され、陽イオン交換樹脂を充填した樹脂収容部と、前記樹脂収容部に接続され、軟水が流通する処理水ラインとを備えた家庭用軟水装置であって、
前記原水ラインに設けられた原水弁と、
前記処理水ラインに設けられた処理水弁と、
前記処理水弁の下流側に設けられたフィルタ部と、
一端側が前記原水弁の上流側の前記原水ラインと接続され、他端側が前記フィルタ部の下流側の前記処理水ラインと接続されたバイパスラインと、
前記バイパスラインに設けられたバイパス弁とを備え、
前記フィルタ部は、筒状の濾過スクリーンを有しており、
前記濾過スクリーンは、開口部の一側が前記処理水ラインの上流側と連通し、かつ外周面が前記処理水ラインの下流側と連通するように配置されるとともに、開口部の他側が閉鎖されることにより、軟水を前記濾過スクリーンの内側から外側へ向かって濾過するものであり、
前記濾過スクリーンの閉鎖部には、排水弁が設けられた排水ラインが接続されていることを特徴とする家庭用軟水装置。
【請求項２】
軟水を製造する通水作動時には、前記原水弁および前記処理水弁を開状態に設定するとともに、前記バイパス弁および前記排水弁を閉状態に設定することにより、前記濾過スクリーンで濾過された軟水を生活用水として家庭へ供給するように操作し、
前記濾過スクリーンを洗浄するスクリーン洗浄作動時には、前記バイパス弁および前記排水弁を開状態に設定するとともに、前記原水弁および前記処理水弁を閉状態に設定することにより、水道水の一部で前記濾過スクリーンを外側から内側に向かって洗浄しながら、水道水の残部を生活用水として家庭へ供給するように操作することを特徴とする請求項１に記載の家庭用軟水装置。
【請求項３】
水道水が流通する原水ラインと、前記原水ラインに接続され、陽イオン交換樹脂を充填した樹脂収容部と、前記樹脂収容部に接続され、軟水が流通する処理水ラインとを備えた家庭用軟水装置であって、
前記原水ラインに設けられた原水弁と、
前記処理水ラインに設けられた処理水弁と、
前記処理水弁の上流側に設けられたフィルタ部と、
一端側が前記原水弁の上流側の前記原水ラインと接続され、他端側が前記処理水弁の下流側の前記処理水ラインと接続されたバイパスラインと、
前記バイパスラインに設けられたバイパス弁とを備え、
前記フィルタ部は、籠状の濾過スクリーンを有しており、
前記濾過スクリーンは、開口部が前記処理水ラインの上流側と連通し、かつ外周面が前記処理水ラインの下流側と連通するように配置されることにより、軟水を前記濾過スクリーンの内側から外側へ向かって濾過するものであり、
前記濾過スクリーンと前記樹脂収容部の間の前記処理水ラインには、排水弁が設けられた排水ラインが接続されていることを特徴とする家庭用軟水装置。
【請求項４】
軟水を製造する通水作動時には、前記原水弁および前記処理水弁を開状態に設定するとともに、前記バイパス弁および前記排水弁を閉状態に設定することにより、前記濾過スクリーンで濾過された軟水を生活用水として家庭へ供給するように操作し、
前記濾過スクリーンを洗浄するスクリーン洗浄作動時には、前記処理水弁、前記バイパス弁および前記排水弁を開状態に設定するとともに、前記原水弁を閉状態に設定することにより、水道水の一部で前記濾過スクリーンを外側から内側に向かって洗浄しながら、水道水の残部を生活用水として家庭へ供給するように操作することを特徴とする請求項３に記載の家庭用軟水装置。
【請求項５】
前記濾過スクリーンは、目開きが５０〜２００μｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の家庭用軟水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、処理水中に混入したイオン交換樹脂を捕捉するフィルタ部を備えたイオン交換装置に関し、とくにフィルタ部を逆洗可能に構成した家庭用軟水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水道水や地下水などの原水に含まれる硬度分（カルシウムイオンおよびマグネシウムイオン）や硝酸性窒素（硝酸イオンおよび亜硝酸イオン）などをイオン交換により除去するイオン交換装置が知られている。これらのイオン交換装置のうち、陽イオン交換樹脂を使用して水中の硬度分をナトリウムイオンやカリウムイオンへ置換するものは、通常、軟水装置と呼ばれる。一方、前記イオン交換装置のうち、陰イオン交換樹脂を使用して硝酸性窒素を塩化物イオンへ置換するものは、通常、硝酸性窒素除去装置と呼ばれる。
【０００３】
前記軟水装置は、従来、蒸気ボイラの伝熱を阻害するスケール生成の防止などを目的とする工業用での使用が一般的であった。また、近年では、軟水の様々な効用が注目され、家庭用，業務用および医療用などとしても数多く使用されている。日本国内における原水は、通常、炭酸塩を多く含む水質である。このため、水中の硬度分を前記軟水装置を使用してナトリウムイオンへ置換すると、炭酸ナトリウムや炭酸水素ナトリウムを含む軟水が得られる。
【０００４】
前記軟水装置で得られた軟水は、保湿力や保温力が高く、温泉と同様の入浴感が得られることから、前記軟水装置は、一般家庭での利用に加え、ホテルや旅館などのサービス業で利用されている。また、軟水は、石けんや陰イオン性合成洗剤などの界面活性剤と反応して難溶性の金属塩（いわゆる、金属石けん）を生成しないので、洗浄力の向上が期待できることから、前記軟水装置は、一般家庭での利用に加え、クリーニング業や飲食業などで利用されている。さらに、軟水は、入浴によってアレルギー性疾患（たとえば、アトピー性皮膚炎）の治癒に効能を示すケースがあることにも注目されており、前記軟水装置は、一般家庭での利用に加え、病院での補助治療器具としても利用されている。
【０００５】
一方、前記硝酸性窒素除去装置は、主に飲食業や食品加工業などで利用される。硝酸性窒素は、化学肥料に由来する地下水の汚染物質であり、硝酸性窒素を大量に摂取すると、とくに乳幼児に対して体内の酸素を欠乏させるメトヘモグロビン血症を引き起こすおそれがある。このため、前記硝酸性窒素除去装置は、安全な飲料水や食品加工水の確保を目的として利用されている。
【０００６】
さて、前記イオン交換装置は、家庭用，業務用および医療用などで使用する場合、家屋，施設，あるいは設備の給水配管と接続される。このため、前記イオン交換装置からの処理水は、イオン交換樹脂などの異物を含まず、飲用，調理，洗浄および入浴などに適している必要がある。このため、前記イオン交換装置は、通常、前記イオン交換樹脂の充填層を通過した処理水を集水する箇所に所定の目開きの樹脂流出防止手段，たとえばスリット板やスクリーンなどを備えている。
【０００７】
しかしながら、前記イオン交換樹脂は、原水中に存在する酸化性物質（たとえば、遊離塩素や結合塩素）との反応や通水中の圧縮応力などにより、経時的にその強度が低下し、破砕によって微細樹脂を生じる場合がある。また、前記イオン交換樹脂は、通常、合成時の造粒方法に起因する粒径分布を有しているため、製品としても微細樹脂を含んでいる。これらの微細樹脂は、前記樹脂流出防止手段を通過しやすいため、処理水中に混入してその品質を損なうだけでなく、下流側の機器，たとえばカランやシャワーノズルなどを閉塞させる可能性があった。
【０００８】
そこで、前記イオン交換樹脂装置の下流側にフィルタ部を設け、処理水中に混入した前記微細樹脂を捕捉することが行われている。たとえば、特許文献１には、前記軟水装置の下流側にＹ型ストレーナを設けた構成が開示されている。この構成によれば、前記微細樹脂は、前記Ｙ型ストレーナの濾過筒で捕捉される。さらに、前記特許文献１では、前記Ｙ型ストレーナの本流部の下流に第一止水弁を設けるとともに、分岐流部の下流側に第二止水弁を設ける構成としている。この構成によれば、前記第一止水弁を閉状態にするとともに、前記第二止水弁を開状態にすることにより、前記濾過筒内に溜まった前記微細樹脂が処理水とともに外部へ排出される。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１４０８３８号公報
【００１０】
前記特許文献１の構成では、前記微細樹脂の粒子径が前記濾過筒のスクリーンの目開きよりも十分大きい場合には、このスクリーンを洗浄しながら、前記微細樹脂を排出することが可能である。しかしながら、前記スクリーンの網目内に前記微細樹脂が噛み込んでいる場合、容易に除去することができない。これは、前記スクリーンの一次側から二次側へ順方向で通水しても、前記スクリーンの一次側に付着している前記微細樹脂は、前記網目内へ押し込まれるため、かえって閉塞を促進してしまうからである。また、前記特許文献１の構成では、前記Ｙ型ストレーナから前記微細樹脂を排出するために、需要箇所への給水を遮断する必要があることから、生活や業務に支障が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この発明が解決しようとする課題は、家庭へ生活用水を供給しながら、フィルタ部を洗浄し、このフィルタ部に捕捉された微細樹脂を効果的に除去して排出することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、水道水が流通する原水ラインと、前記原水ラインに接続され、陽イオン交換樹脂を充填した樹脂収容部と、前記樹脂収容部に接続され、軟水が流通する処理水ラインとを備えた家庭用軟水装置であって、前記原水ラインに設けられた原水弁と、前記処理水ラインに設けられた処理水弁と、前記処理水弁の下流側に設けられたフィルタ部と、一端側が前記原水弁の上流側の前記原水ラインと接続され、他端側が前記フィルタ部の下流側の前記処理水ラインと接続されたバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられたバイパス弁とを備え、前記フィルタ部は、筒状の濾過スクリーンを有しており、前記濾過スクリーンは、開口部の一側が前記処理水ラインの上流側と連通し、かつ外周面が前記処理水ラインの下流側と連通するように配置されるとともに、開口部の他側が閉鎖されることにより、軟水を前記濾過スクリーンの内側から外側へ向かって濾過するものであり、前記濾過スクリーンの閉鎖部には、排水弁が設けられた排水ラインが接続されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、軟水を製造する通水作動時には、前記原水弁および前記処理水弁を開状態に設定するとともに、前記バイパス弁および前記排水弁を閉状態に設定することにより、前記濾過スクリーンで濾過された軟水を生活用水として家庭へ供給するように操作し、前記濾過スクリーンを洗浄するスクリーン洗浄作動時には、前記バイパス弁および前記排水弁を開状態に設定するとともに、前記原水弁および前記処理水弁を閉状態に設定することにより、水道水の一部で前記濾過スクリーンを外側から内側に向かって洗浄しながら、水道水の残部を生活用水として家庭へ供給するように操作することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、水道水が流通する原水ラインと、前記原水ラインに接続され、陽イオン交換樹脂を充填した樹脂収容部と、前記樹脂収容部に接続され、軟水が流通する処理水ラインとを備えた家庭用軟水装置であって、前記原水ラインに設けられた原水弁と、前記処理水ラインに設けられた処理水弁と、前記処理水弁の上流側に設けられたフィルタ部と、一端側が前記原水弁の上流側の前記原水ラインと接続され、他端側が前記処理水弁の下流側の前記処理水ラインと接続されたバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられたバイパス弁とを備え、前記フィルタ部は、籠状の濾過スクリーンを有しており、前記濾過スクリーンは、開口部が前記処理水ラインの上流側と連通し、かつ外周面が前記処理水ラインの下流側と連通するように配置されることにより、軟水を前記濾過スクリーンの内側から外側へ向かって濾過するものであり、前記濾過スクリーンと前記樹脂収容部の間の前記処理水ラインには、排水弁が設けられた排水ラインが接続されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、軟水を製造する通水作動時には、前記原水弁および前記処理水弁を開状態に設定するとともに、前記バイパス弁および前記排水弁を閉状態に設定することにより、前記濾過スクリーンで濾過された軟水を生活用水として家庭へ供給するように操作し、前記濾過スクリーンを洗浄するスクリーン洗浄作動時には、前記処理水弁、前記バイパス弁および前記排水弁を開状態に設定するとともに、前記原水弁を閉状態に設定することにより、水道水の一部で前記濾過スクリーンを外側から内側に向かって洗浄しながら、水道水の残部を生活用水として家庭へ供給するように操作することを特徴としている。
【００１６】
さらに、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記濾過スクリーンは、目開きが５０〜２００μｍの範囲に設定されていることを特徴している。
【００１７】
上記の発明によれば、前記樹脂収容部からの軟水を需要箇所へ供給するときは、軟水が前記フィルタ部において濾過スクリーンの内側から外側へ通過するように前記バイパス弁および前記排水弁を設定する。この結果、軟水に混入した微細樹脂は、前記フィルタ部の濾過スクリーンで捕捉され、清浄化された軟水が生活用水として家庭へ供給される。つぎに、前記フィルタ部を逆洗するときは、水道水が前記フィルタ部において濾過スクリーンの外側から内側へ通過するように前記バイパス弁を設定するとともに、この水が系外へ排水されるように前記排水弁を設定する。この結果、前記濾過スクリーンに付着し，あるいは堆積した前記微細樹脂は、前記濾過スクリーンから効果的に剥離されながら、除去される。この除去された前記微細樹脂は、前記排水ラインから排出される。そして、前記フィルタ部の逆洗中は、前記フィルタ部を迂回した水道水が生活用水として家庭へ一時的に供給される。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、家庭へ生活用水を供給しながら、フィルタ部を洗浄し、このフィルタ部に捕捉された微細樹脂を効果的に除去して排出することができる。したがって、生活に支障を生じさせることなく、家庭へ清浄な水を継続して供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明に係るイオン交換装置は、水道水や地下水などの原水中のイオン類をイオン交換樹脂のイオン交換作用により除去するものであって、樹脂収容部と、フィルタ部と、バイパス手段と、排水手段とを主に備えている。
【００２０】
前記樹脂収容部は、筒状の密閉容器であって、内部に前記イオン交換樹脂が収容されている。前記樹脂収容部には、原水を内部へ案内する流入路と、処理水を外部へ案内する流出路とが形成されている。前記流入路の入口側は、原水ラインと接続されている。一方、前記流出路の入口側には、通常、スリット板やスクリーンなどの樹脂流出防止手段が設けられている。また、前記流出路の出口側は、家屋，施設，あるいは設備などの需要箇所へ処理水を供給する処理水ラインと接続されており、この処理水ラインに、前記フィルタ部が設けられている。
【００２１】
ここで、前記樹脂収容部には、前記イオン交換装置の通水作動の流路と再生作動の流路とを制御器からの指令信号や手動操作により切り換えるコントロールバルブユニットが装着されていることが好ましい。このようなコントロールバルブユニットが装着されていると、前記イオン交換装置の設置現場において、前記イオン交換樹脂の再生を自動で，あるいは手動で行うことが可能になる。ここにおいて、前記フィルタ部は、前記処理水ラインであれば、前記コントロールバルブユニットの内部および外部のうち、いずれに設けてもよい。一方、前記コントロールバルブユニットを装着しない場合には、前記イオン交換樹脂の能力が喪失したときに、前記樹脂収容部ごと前記イオン交換樹脂を交換する。
【００２２】
前記イオン交換樹脂は、前記イオン交換装置を軟水装置として利用する場合、陽イオン交換樹脂を使用する。また、前記イオン交換樹脂は、前記イオン交換装置を硝酸性窒素除去装置として利用する場合、陰イオン交換樹脂を使用する。さらに、前記イオン交換樹脂は、前記イオン交換装置を純水装置として利用する場合、陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂を所定の割合で混合した混床樹脂を使用する。
【００２３】
前記フィルタ部は、前記イオン交換樹脂の破砕などによって生成した微細樹脂やその他の異物を濾過する部材である。このため、前記フィルタ部は、前記樹脂流出防止手段を通過し、処理水中に混入した前記微細樹脂を捕捉可能な筒状や籠状の濾過スクリーンを備えている。この濾過スクリーンは、たとえば所定の目開きを有する金属製や合成樹脂製のスクリーンを使用して形成されている。前記濾過スクリーンは、筒状の場合、前記処理水ラインにおいて、前記濾過スクリーンの開口部の一側が上流側と連通するように配置されるとともに、開口部の他側がキャップなどにより閉鎖される。このような筒状の前記濾過スクリーンを有する前記フィルタ部としては、たとえばＹ型ストレーナなどを挙げることができる。一方、前記濾過体は、籠状の場合、前記処理水ラインにおいて、前記濾過スクリーンの開口部が上流側と連通するように配置される。すなわち、前記濾過スクリーンは、その内周面で前記微細樹脂を捕捉するように使用される。
【００２４】
ここで、前記濾過スクリーンの目開きは、５０〜２００μｍの範囲が好ましく、１００〜１５０μｍの範囲がとくに好ましい。前記濾過スクリーンの目開きが２００μｍを超える場合には、前記微細樹脂が十分に捕捉されず、処理水中に混入しやすくなる。一方、前記濾過スクリーンの目開きが５０μｍ未満の場合には、通水作動時の圧力損失が増加し、所定の処理流量が得られなくなるとともに、前記微細樹脂で前記濾過スクリーンが閉塞しやすくなる。
【００２５】
前記バイパス手段は、バイパスラインと、バイパス弁とを主に備えている。前記バイパスラインは、前記フィルタ部の一次側と二次側とを接続するラインであって、前記バイパス弁は、このバイパスラインに設けられている。前記バイパスラインの一端側は、前記原水ラインと接続されている。一方、前記バイパスラインの他端側は、前記フィルタ部の下流側の前記処理水ラインと接続されている。ここにおいて、前記バイパスラインの一端側を前記原水ラインと接続するので、後述する前記フィルタ部のスクリーン洗浄作動時に十分な水圧を確保することができる。
【００２６】
前記排水手段は、排水ラインと、排水弁とを主に備えている。前記排水ラインは、前記フィルタ部の一次側と接続されており、この排水ラインに前記排水弁が設けられている。ここにおいて、前記排水ラインの接続箇所は、たとえば前記処理水ラインを挙げることができる。また、前記フィルタ部としてＹ型ストレーナを用いる場合には、前記排水ラインを前記濾過スクリーンの開口部の他側を閉鎖する前記キャップに接続すると、後述する前記フィルタ部のスクリーン洗浄作動時に前記微細樹脂を容易に排出することができる。
【００２７】
つぎに、前記イオン交換装置の運転について説明する。前記イオン交換装置は、通常、前記コントロールバルブユニットを制御し，あるいは手動操作することによって、通水作動および再生作動を繰り返し行いながら需要箇所へ処理水を供給している。
【００２８】
前記通水作動は、原水を前記イオン交換樹脂の充填層へ通水して所定のイオン類，たとえば硬度分や硝酸性窒素などを除去し、得られた処理水を需要箇所へ供給する。前記通水作動では、前記バイパス弁および前記排水弁を閉状態に設定する。水道水や地下水などの原水は、前記原水ラインを介して前記樹脂収容部内へ供給される。原水中に含まれる所定のイオン類は、前記充填層を通過する際に除去される。前記充填層を通過した処理水は、前記処理水ラインを介して排出され、前記フィルタ部で清浄化されたのち、需要箇所へ供給される。ここにおいて、処理水中に前記微細樹脂が混入している場合、この微細樹脂は、前記濾過スクリーンを通過する際に捕捉され、除去される。そして、前記イオン交換樹脂の能力が飽和に達すると、前記再生作動を実施する。
【００２９】
前記再生作動は、前記イオン交換樹脂の能力を回復させるためのもので、通常、少なくとも再生工程，押出工程および洗浄工程をこの順で行う。前記再生作動では、前記通水作動と同様に、前記バイパス弁および前記排水弁を閉状態に設定する。また、前記再生作動中には、前記コントロールバルブユニット内にバイパス回路が形成され、原水が前記樹脂収容部へ供給されることなく、前記処理水ラインへ供給される。すなわち、需要箇所に対しては、生活や業務に支障が生じないように、一時的に原水を供給しながら前記再生作動が実施される。
【００３０】
前記再生工程は、再生液を必要に応じて原水または処理水で希釈しながら前記樹脂収容部内へ供給し、前記充填層を通過させる工程である。そして、前記イオン交換樹脂に吸着しているイオン類（たとえば、多価イオン）を再生液中のイオン類（たとえば、一価イオン）へ置換させる。
【００３１】
前記再生工程において、前記充填層への再生液の通液方向は、前記通水作動時の通水方向に対して同方向に設定（並向流再生）してもよいし、逆方向に設定（対向流再生）してもよい。また、前記充填層の両端部から再生液を供給し、中央部付近から再生液を抜き取るように設定（両側再生）してもよい。
【００３２】
前記並向流再生は、通常、通水方向と通液方向とを下降流に設定する。このため、前記並向流再生は、前記樹脂収容部内で前記イオン交換樹脂の流動が起こるおそれがなく、前記イオン交換装置の構成を簡単化できる。しかしながら、前記充填層は、処理水の出口付近が十分に再生されにくいので、再生効率と処理水の水質の点で、前記対向流再生よりもやや劣る。
【００３３】
前記対向流再生は、通水方向または通液方向のいずれかを上昇流に設定する。このため、前記対向流再生は、上昇流のときに前記樹脂収容部内で前記イオン交換樹脂の流動が起こりやすく、この流動を抑制するために前記イオン交換装置の構成が複雑になりやすい。しかしながら、前記充填層は、処理水の出口付近が十分に再生されるので、再生効率と処理水の水質の点で、前記並向流再生よりも優れている。
【００３４】
前記両側再生は、前記並向流再生と前記対向流再生の利点を組み合わせた再生方式であり、通常、通水方向を下降流に設定するとともに、通液方向を下降流および上昇流の双方向流に設定する。とくに、通液時において、上昇流による前記イオン交換樹脂の流動は、下降流によって効果的に抑制される。このため、前記両側再生は、前記樹脂収容部内で前記イオン交換樹脂の流動が起こるおそれがなく、前記イオン交換装置の構成を前記並向流再生と同様、簡単化できる。また、再生効率は、前記並向流再生と前記対向流再生の中間であるが、処理水の水質は、処理水の出口付近の前記充填層が十分に再生されるので、前記対向流再生と同等になる。前記両側再生は、原水中の総イオン量が多い場合（すなわち、溶存塩類が多く、電気伝導度が高い場合）や、原水中の総イオン量に占める一価イオン量の割合が多い場合にとくに有用であり、簡単な構成の装置で高品質の処理水を確保することができる。
【００３５】
前記押出工程は、前記再生工程において前記充填層に流入させた再生液を原水または処理水にて押し出しながら、引き続き前記イオン交換樹脂に吸着しているイオン類を再生液中のイオン類へ置換させる工程である。
【００３６】
前記洗浄工程は、原水または処理水で前記充填層を洗浄し、前記樹脂収容部内に残留している再生液を完全に洗い流す工程である。
【００３７】
さて、前記イオン交換装置を長期間使用していると、前記フィルタ部において、捕捉した前記微細樹脂によって前記濾過スクリーンの目詰まりが生じ、経時的に処理流量が低下するおそれがある。また、前記濾過スクリーンに前記微細樹脂が大量に堆積すると、処理水中へ前記微細樹脂が漏洩するおそれもある。そこで、定期的に前記フィルタ部を逆洗し、前記濾過スクリーンを洗浄するとともに、堆積した前記微細樹脂を排出する（以下、「スクリーン洗浄作動」と云う。）。
【００３８】
前記スクリーン洗浄作動では、前記バイパス弁および前記排水弁を開状態に設定する。すると、前記原水ラインを流れる原水は、前記バイパスラインの一端側から他端側へと流れ、一部が洗浄水として前記フィルタ部の二次側へ供給される。この洗浄水は、前記濾過スクリーンの外側から内側へと流れる際に、前記濾過スクリーンの表面や網目に付着した前記微細樹脂を前記通水作動時とは逆方向から押し出し、剥離させる。そして、この洗浄水は、前記濾過スクリーンに堆積した前記微細樹脂を洗い流しながら、前記フィルタ部の一次側から前記排水ラインを介して系外へ排出される。一方、前記フィルタ部の二次側へ供給された原水は、前記処理水ラインを介して需要箇所へ供給される。
【００３９】
ここにおいて、洗浄水に前記原水ラインを流れる原水を利用すると、逆洗のための十分な水圧と流量が確保できるので、前記フィルタ部を短時間（たとえば、水圧：０．２ＭＰａ，流量：１９リットル／分のとき、５〜１０秒）で効果的に洗浄することができる。また、需要箇所へも十分な供給流量が得られる。
【００４０】
前記スクリーン洗浄作動は、前記再生作動の一工程として、所定のサイクルで実施することができる。また、前記イオン交換装置のメンテナンスなどのタイミングに合わせて、定期的に実施することもできる。
【００４１】
以上の実施形態によれば、需要箇所へ水を供給しながら、フィルタ部を洗浄し、このフィルタ部に捕捉された微細樹脂を効果的に除去して排出することができる。したがって、生活や業務に支障を生じさせることなく、需要箇所へ清浄な水を継続して供給することができる。
【実施例】
【００４２】
（第一実施例）
以下、この発明の第一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、第一実施例に係る軟水装置（イオン交換装置）の概略構成図を示している。第一実施例に係る軟水装置は、家屋やマンションなど各家庭への給水元に設置され、水道水や井戸水などの原水中に含まれる硬度分をナトリウムイオンへ置換して軟水を生成し、この軟水を生活用水として供給する場合に適用される。図１において、軟水装置１は、樹脂収容部２と、フィルタ部３と、バイパス手段４と、排水手段５とを主に備えている。
【００４３】
前記樹脂収容部２は、珪石６および陽イオン交換樹脂７が下方からこの順で充填された樹脂筒８を備えており、この樹脂筒８の開口部は、蓋部材９で閉鎖されている。この蓋部材９には、前記軟水装置１の通水作動の流路と再生作動の流路とを制御器（図示省略）からの指令信号によって切り換えるコントロールバルブユニット１０が装着されている（詳細は、後述する。）。
【００４４】
前記蓋部材９には、原水を前記樹脂筒８内へ案内する流入路（符号省略）が形成されており、この流入路の入口には、前記コントロールバルブユニット１０を介して原水ライン１１が接続されている。すなわち、この原水ライン１１の一部は、前記コントロールバルブユニット１０内に形成されている。一方、前記流入路の出口には、原水を前記樹脂筒８の底部へ供給する給水パイプ１２の一端側が接続されている。そして、この給水パイプ１２の他端側には、前記陽イオン交換樹脂７の原水側への逆流を阻止する第一スクリーン部材１３が装着されている。
【００４５】
また、前記蓋部材９には、処理水である軟水を前記樹脂筒８外へ案内する流出路（符号省略）が形成されており、この流出路の入口には、前記陽イオン交換樹脂７の処理水側への流出を阻止する第二スクリーン部材１４が装着されている。一方、前記流出路の出口には、前記コントロールバルブユニット１０を介して処理水ライン１５が接続されている。すなわち、この処理水ライン１５の一部は、前記コントロールバルブユニット１０内に形成されている。
【００４６】
前記原水ライン１１には、上流側から順に原水弁１６，第一ストレーナ１７，第一逆止弁１８，減圧弁１９，第一フロースイッチ２０および第一開閉弁２１が設けられている。前記第一開閉弁２１は、前記コントロールバルブユニット１０を構成する一部材である。ここにおいて、前記原水弁１６は、前記フィルタ部３のスクリーン洗浄作動（詳細は、後述する。）やメンテナンスの際に、前記樹脂収容部２側への原水の供給を遮断するために設けられている。前記第一ストレーナ１７は、原水中のゴミや配管から剥離した錆などの固形物を捕捉し、前記陽イオン交換樹脂７や前記第一スクリーン部材１３の閉塞を防止するために設けられている。また、前記第一逆止弁１８は、前記樹脂筒８内の水が原水側へ逆流することを防止するために設けられている。前記減圧弁１９は、原水を所定の水圧まで減圧し、前記樹脂筒８や前記コントロールバルブユニット１０などの破損を防止するために設けられている。さらに、前記第一フロースイッチ２０は、再生作動（詳細は、後述する。）において、所定量の洗浄水を確保するために原水の流れを検知する部材であって、前記コントロールバルブ１０内に設けられている。
【００４７】
前記処理水ライン１５には、上流側から順に第二開閉弁２２，処理水弁２３，第二逆止弁２４および第二ストレーナ２５が設けられている。前記第二開閉弁２２は、前記コントロールバルブユニット１０を構成する一部材である。また、前記処理水弁２３は、前記バイパス手段４を構成する一部材である。さらに、前記第二ストレーナ２５は、前記フィルタ部３を構成する部材である。ここにおいて、前記第二ストレーナ２５には、Ｙ型ストレーナが用いられており、その内部には、金属製のスクリーンで形成された円筒状の濾過スクリーン（図示省略）が収容されている。この濾過スクリーンは、内周面側が前記処理水ライン１５の上流側と連通し、外周面側が前記処理水ライン１５の下流側と連通するように配置されている。すなわち、軟水は、前記濾過スクリーンの内側から外側へ向かって濾過される。
【００４８】
前記バイパス手段４は、前記処理水弁２３と、バイパスライン２６と、このバイパスライン２６に設けられたバイパス弁２７とを主に備えている。前記バイパスライン２６の一端側は、前記原水弁１６の上流側の前記原水ライン１１と接続されている。一方、前記バイパスライン２６の他端側は、前記第二ストレーナ２５の下流側の前記処理水ライン１５と接続されている。そして、前記バイパス弁２７の下流側，すなわち前記処理水ライン１５側の前記バイパスライン２６には、第三逆止弁２８が設けられている。
【００４９】
前記排水手段５は、排水ライン２９と、この排水ライン２９に設けられた排水弁３０とを備えている。前記排水ライン２９は、前記第二ストレーナ２５において、前記濾過スクリーンの円筒内部と連通するように接続されている。すなわち、前記排水弁３０を開状態に設定することにより、前記濾過スクリーン内の堆積物を系外へ排出できるように構成されている。
【００５０】
ここで、前記コントロールバルブユニット１０の構成について、さらに詳細に説明する。前記コントロールバルブユニット１０内において、前記第一開閉弁２１の上流側の前記原水ライン１１は、前記第二開閉弁２２の下流側の前記処理水ライン１５と洗浄水ライン３１で接続されている。この洗浄水ライン３１には、第三開閉弁３２が設けられている。
【００５１】
前記第二開閉弁２２の上流側の前記処理水ライン１５は、前記コントロールバルブユニット１０の上方に配置された塩水タンク３３の底部と塩水ライン３４で接続されている。この塩水ライン３４には、前記塩水タンク３３側から順に第四逆止弁３５および第四開閉弁３６が設けられている。前記第四逆止弁３５は、塩水の流れを前記塩水タンク３３内から前記樹脂筒８へ流下させる方向に規制する部材である。ここにおいて、前記塩水タンク３３は、前記イオン交換樹脂７の再生に使用する塩水（たとえば、塩化ナトリウム水溶液）を調製するタンクであって、その内部に固形塩３７が貯蔵されている。そして、この固形塩３７を前記塩水タンク３３内に補給された原水と接触させることにより、塩水を生成するように構成されている。
【００５２】
前記第一開閉弁２１の下流側の前記原水ライン１１は、前記塩水タンク３３内に設けられたフロート弁３８と第一補水ライン３９で接続されている。前記フロート弁３８は、前記塩水タンク３３内の所定水位まで原水が補給されると、フロート（図示省略）と連動する弁機構（図示省略）が前記第一補水ライン３９を遮断するように作動する。逆に、前記フロート弁３８は、前記塩水タンク３３内の水位が下がると、前記フロートと連動する前記弁機構が前記第一補水ライン３９を開放するように作動する。
【００５３】
前記第四開閉弁３６の下流側の前記塩水ライン３４は、前記コントロールバルブユニット１０の上方に配置された原水タンク４０の底部と押出水ライン４１で接続されている。この押出水ライン４１には、第五逆止弁４２が設けられている。この第五逆止弁４２は、原水の流れを前記原水タンク４０内から前記樹脂筒８へ流下させる方向に規制する部材である。ここにおいて、前記原水タンク４０は、前記塩水タンク３３から供給される塩水を所定濃度（たとえば、８〜１２重量％）にまで希釈し、またこの塩水を前記イオン交換樹脂７から押し出すための原水を貯留するタンクである。前記原水タンク４０内には、原水を所定水位まで補給するためのボールタップ４３が設けられており、このボールタップ４３は、前記第一ストレーナ１７の下流側の前記原水ライン１１と第二補水ライン４４で接続されている。因みに、前記塩水タンク３３内の前記フロート弁３８による補給水位と、前記原水タンク４０内の前記ボールタップ４３による補給水位とは、同一の水位になるように設定されている。
【００５４】
前記第一開閉弁２１の下流側の前記原水ライン１１には、前記コントロールバルブユニット１０の外部へ延びる塩水排水ライン４５が接続されている。この塩水排水ライン４５には、前記原水ライン１１側から順に第五開閉弁４６および第二フロースイッチ４７が設けられている。前記第二フロースイッチ４７は、再生作動（詳細は、後述する。）において、所定量の洗浄水を確保するために洗浄排水の流れを検知する部材であって、前記コントロールバルブユニット１０外に設けられている。
【００５５】
以下、第一実施例に係る前記軟水装置１の通水作動および再生作動、並びに前記フィルタ部３のスクリーン洗浄作動について、図２〜図６を参照して詳細に説明する。前記通水作動および前記再生作動では、図２〜図５に示すように、通常、前記原水弁１６および前記処理水弁２３が開状態に設定されるとともに、前記バイパス弁２７および前記排水弁３０がそれぞれ閉状態に設定される。
【００５６】
前記通水作動では、図２に示すように、前記制御器（図示省略）からの指令信号により、前記第一開閉弁２１および前記第二開閉弁２２は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第三開閉弁３２，前記第四開閉弁３６および前記第五開閉弁４６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン１１を流れる水道水や地下水などの原水は、まず前記第一ストレーナ１７で固形物が除去されたのち、前記給水パイプ１２を介して前記樹脂筒８内の下部へ供給される。この原水に含まれる硬度分は、前記陽イオン交換樹脂７の充填層を上昇流で流れる過程でナトリウムイオンへ置換され、軟水化される。前記陽イオン交換樹脂７の充填層を通過した軟水は、前記処理水ライン１５を介して排出され、需要箇所へ供給される。ここにおいて、軟水中に前記陽イオン交換樹脂７の破砕などによって生成した微細樹脂が混入している場合、この微細樹脂は、前記第二ストレーナ２５において、前記濾過スクリーン（図示省略）を通過する際に捕捉され、除去される。そして、所定量の軟水を採取し、前記陽イオン交換樹脂７の能力が飽和に達すると、前記再生作動を実施する。
【００５７】
前記再生作動は、前記イオン交換樹脂７の能力を回復させるために、再生工程，押出工程および洗浄工程をこの順で行う。因みに、前記再生作動は、通常、軟水を使用しない深夜に実施するように設定されている。
【００５８】
前記再生工程では、図３に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第三開閉弁３２，前記第四開閉弁３６および前記第五開閉弁４６は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁２１および前記第二開閉弁２２は、それぞれ閉状態に設定される。前記塩水タンク３３内の塩水は、この塩水タンク３３内の水面と前記塩水排水ライン４５の末端とのヘッド差により、前記塩水ライン３４を介して前記樹脂筒８内の上部へ供給される。同時に、前記原水タンク４０内の原水は、この原水タンク４０内の水面と前記塩水排水ライン４５の末端とのヘッド差により、前記押出水ライン４１を介して前記樹脂筒８内の上部へ供給される。すなわち、前記樹脂筒８内へは、原水で所定濃度まで希釈された塩水が供給される。この塩水は、前記陽イオン交換樹脂７の充填層を下降流で通過し、前記陽イオン交換樹脂７を再生させる。そして、前記陽イオン交換樹脂７の充填層を通過した塩水は、前記給水パイプ１２を介して前記樹脂筒８から排出されたのち、前記塩水排水ライン４５を介して系外へ排出される。前記再生工程を開始して所定時間が経過すると、前記押出工程へ移行する。
【００５９】
前記押出工程では、図４に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第三開閉弁３２および前記第五開閉弁４６は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁２１，前記第二開閉弁２２および前記第四開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。この押出工程では、塩水の供給が停止される。また、前記原水タンク４０内の原水は、この原水タンク４０内の水面と前記塩水排水ライン４５の末端とのヘッド差により、前記押出水ライン４１を介して前記樹脂筒８内の上部へ供給される。この原水は、塩水を押し出しながら前記陽イオン交換樹脂７の充填層を下降流で通過し、前記陽イオン交換樹脂７を引き続き再生させる。そして、前記陽イオン交換樹脂７の充填層を通過した塩水および原水は、前記給水パイプ１２を介して前記樹脂筒８から排出されたのち、前記塩水排水ライン４５を介して系外へ排出される。前記押出工程を開始して所定時間が経過すると、前記洗浄工程へ移行する。
【００６０】
前記洗浄工程は、図５に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第二開閉弁２２，前記第三開閉弁３２および前記第五開閉弁４６は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁２１および前記第四開閉弁３６は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン１１を流れる原水は、前記洗浄水ライン３１および処理水ライン１５の一部を介して前記樹脂筒８内の上部へ供給される。この原水は、残留している塩分を洗い流しながら前記陽イオン交換樹脂７の充填層を下降流で通過する。そして、前記陽イオン交換樹脂７の充填層を通過した原水は、前記給水パイプ１２を介して前記樹脂筒８から排出されたのち、前記塩水排水ライン４５を介して系外へ排出される。ここにおいて、前記洗浄工程は、前記第一フロースイッチ２０および第二フロースイッチ４７のうち、いずれかが流れを検知している状態の積算時間が所定値に達するまで実施され、所定量の洗浄水が確保されるようになっている。前記洗浄工程が終了すると、再び前記通水作動を実施する。
【００６１】
前記再生作動で消費された塩水は、次回の前記通水作動で調製される。前記再生作動の直後は、前記塩水タンク３３内の水位が降下しているので、前記第一開閉弁２１が開状態に設定されると、前記第一補水ライン３９を介して前記塩水タンク３３内へ原水が補給される。そして、補給された原水は、前記塩水タンク３３内に貯蔵されている前記固形塩３７を溶解させ、塩水を生成する。
【００６２】
ところで、前記再生作動中は、前記樹脂筒８を迂回した原水が需要箇所の要求に応じて供給される。前記再生作動中には、前記第三開閉弁３２が開状態に設定されているので、前記第一開閉弁２１の上流側の前記原水ライン１１を流れる原水は、前記洗浄水ライン３１を介して前記第二開閉弁２２の下流側の前記処理水ライン１５へ供給される。この結果、前記再生作動中においても、需要箇所では水を使用することが可能になっている。
【００６３】
さて、前記スクリーン洗浄作動について説明する。この第一実施例では、前記スクリーン洗浄作動は、前記軟水装置１が前記通水作動の状態にあるときに手動操作で実施される。
【００６４】
前記スクリーン洗浄作動では、図６に示すように、まず前記原水弁１６を閉状態に設定して、前記樹脂筒８へ過剰な水圧がかかることを防止する。そして、前記処理水弁２３を閉状態に設定するとともに、前記バイパス弁２７および前記排水弁３０を開状態に設定する。前記原水ライン１１を流れる原水は、洗浄水として前記バイパスライン２６を介して前記フィルタ部３へ供給される。この洗浄水は、前記第二ストレーナ２５の下流側から上流側へ逆方向で流れ、前記濾過スクリーンの外側から内側へ向かって通過する。この過程で、洗浄水は、前記濾過スクリーンの内側表面や網目に付着した前記微細樹脂を押し出し、剥離させる。この洗浄水は、前記濾過スクリーン内に堆積した前記微細樹脂とともに、前記排水ライン２９を介して系外へ排出される。
【００６５】
前記スクリーン洗浄作動中において、万一、需要箇所で水が必要になったときには、前記第二ストレーナ２５の下流側へ供給された原水が前記処理水ライン１５を介して一時的に供給される。そして、前記スクリーン洗浄作動を所定時間実施すると、再び前記原水弁１６および前記処理水弁２３を開状態に設定するとともに、前記バイパス弁２７および前記排水弁３０を閉状態に設定し、需要箇所へ軟水を供給可能な状態へ戻す。
【００６６】
（第二実施例）
つぎに、この発明の第二実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図７は、第二実施例に係る軟水装置（イオン交換装置）の概略構成図を示している。第二実施例に係る軟水装置は、各種の業務施設や設備などへの給水元に設置され、水道水や井戸水などの原水中に含まれる硬度分をナトリウムイオンへ置換して軟水を生成し、この軟水を業務用水として供給する場合に適用される。図７において、前記第一実施例と同一の符号は、同一の部材を示しており、その詳細な説明は省略する。
【００６７】
第二実施例に係る軟水装置４８において、前記蓋部材９には、原水を前記樹脂筒８内へ案内する流入路（符号省略）が形成されており、この流入路の入口には、前記コントロールバルブユニット１０を介して前記原水ライン１１が接続されている。一方、前記流入路の出口には、前記第一スクリーン部材１３が装着されている。
【００６８】
また、前記蓋部材９には、軟水を前記樹脂筒８外へ案内する流出路（符号省略）が形成されており、この流出路の入口には、軟水を前記樹脂筒８の底部で集水する集水パイプ４９の一端側が接続されている。そして、この集水パイプ４９の他端側には、前記第二スクリーン部材１４が装着されている。一方、前記流出路の出口には、前記コントロールバルブユニット１０を介して前記処理水ライン１５が接続されている。
【００６９】
さらに、前記蓋部材９には、再生作動時に導入された塩水を前記樹脂筒８外へ案内する塩水路（符号省略）が形成されており、この塩水路の入口には、塩水を前記イオン交換樹脂７の充填層高さの中央部付近で回収する回収パイプ５０の一端側が接続されている。そして、この回収パイプ５０の他端側には、前記イオン交換樹脂７の流出を防止する第三スクリーン部材５１が装着されている。一方、前記塩水路の出口には、前記塩水排水ライン４５が接続されている。
【００７０】
前記原水ライン１１には、上流側から順に前記第一ストレーナ１７および原水弁としての第一開閉弁２１が設けられている。また、前記処理水ライン１５には、上流側から順に第三ストレーナ５２および処理水弁としての前記第二開閉弁２２が設けられている。さらに、前記塩水排水ライン４５には、前記第五開閉弁４６が設けられている。前記第一開閉弁２１，前記第二開閉弁２２および前記第五開閉弁４６は、それぞれ前記コントロールバルブユニット１０を構成している。第二実施例において、前記第三ストレーナ５２は、前記フィルタ部３を構成する部材であり、金属製スクリーンで形成された円筒籠状の濾過スクリーンである。この濾過スクリーンは、内周面側が前記処理水ライン１５の上流側と連通し、外周面側が前記処理水ライン１５の下流側と連通するように配置されている。すなわち、軟水は、前記濾過スクリーンの内側から外側へ向かって濾過される。
【００７１】
第二実施例における前記バイパス手段４は、前記コントロールバルブユニット１０内において、前記第一開閉弁２１（原水弁）と、前記バイパスライン２６と、このバイパスライン２６に設けられた前記バイパス弁２７とで構成されている。前記バイパスライン２６の一端側は、前記第一開閉弁２１（原水弁）の上流側の前記原水ライン１１と接続されている。一方、前記バイパスライン２６の他端側は、前記第二開閉弁２２（処理水弁）の下流側の前記処理水ライン１５と接続されている。
【００７２】
第二実施例における前記排水手段５は、前記コントロールバルブユニット１０内において、前記排水ライン２９と、この排水ライン２９に設けられた前記排水弁３０とを備えている。前記排水ライン２９の一端側は、前記第三ストレーナ５２の上流側の前記処理水ライン１５と接続されている。一方、前記排水ライン２９の他端側は、後述する逆洗水排水ラインと接続されている。
【００７３】
ここで、前記コントロールバルブユニット１０の構成について、さらに詳細に説明する。前記コントロールバルブ１０内において、前記バイパス弁２７の上流側の前記バイパスライン２６は、前記第三ストレーナ５２の上流側の前記処理水ライン１５と前記押出水ライン４１で接続されている。この押出水ライン４１には、前記バイパスライン２６側から順に第六開閉弁５３，第一オリフィス５４および第一エゼクタ５５が設けられている。また、前記押出水ライン４１は、前記第一オリフィス５４および前記第一エゼクタ５５の間で分岐し、前記第一開閉弁２１の下流側の前記原水ライン１１と接続されている。そして、この分岐した前記押出水ライン４１には、分岐部側から順に第二エゼクタ５６および第七開閉弁５７が設けられている。
【００７４】
前記第一エゼクタ５５および前記第二エゼクタ５６の各吸引口（符号省略）は、それぞれ前記塩水タンク３３内に設けられた前記フロート弁３８と前記塩水ライン３４で接続されている。この塩水ライン３４は、前記塩水タンク３３側で合流しており、この合流部分に前記第四開閉弁３６が設けられている。すなわち、前記各エゼクタ５５，５６は、各内部流路（符号省略）を原水が流れるときに発生する負圧を利用して、前記塩水タンク３３内の塩水をそれぞれ吸引可能に構成されている。ここにおいて、前記塩水タンク３３からの塩水は、原水で所定濃度（たとえば、８〜１２重量％）にまで希釈される。
【００７５】
前記フロート弁３８は、前記塩水タンク３３内の所定水位まで原水が補給されると、フロート（図示省略）と連動する弁機構（図示省略）が前記塩水ライン３４を遮断するように作動する。逆に、前記フロート弁３８は、前記各エゼクタ５５，５６内が負圧になると、前記フロートと連動する前記弁機構が前記塩水ライン３４を開放するように作動する。
【００７６】
前記第一開閉弁２１（原水弁）の下流側の前記原水ライン１１は、前記第五開閉弁４６の下流側の前記塩水排水ライン４５と逆洗水排水ライン５８で接続されている。この逆洗水排水ライン５８には、前記原水ライン１１側から順に第八開閉弁５９および第二オリフィス６０が設けられている。そして、前記第八開閉弁５９および前記第二オリフィス６０の間には、前記排水ライン２９の他端側が接続されている。
【００７７】
以下、第二実施例に係る前記軟水装置４８の通水作動および再生作動、並びに前記フィルタ部３のスクリーン洗浄作動について、図７〜図１４を参照して詳細に説明する。この第二実施例では、前記スクリーン洗浄作動は、後述するように前記再生作動の一工程として実施される。
【００７８】
前記通水作動では、図８に示すように、前記制御器（図示省略）からの指令信号により、前記第一開閉弁２１（原水弁）および前記第二開閉弁２２（処理水弁）は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記バイパス弁２７，前記排水弁３０，前記第四開閉弁３６，前記第五開閉弁４６，前記第六開閉弁５３，前記第七開閉弁５７および前記第八開閉弁５９は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン１１を流れる水道水や地下水などの原水は、まず前記第一ストレーナ１７で固形物が除去されたのち、前記樹脂筒８内の上部へ供給される。この原水に含まれる硬度分は、前記陽イオン交換樹脂７の充填層を下降流で流れる過程でナトリウムイオンへ置換され、軟水化される。前記陽イオン交換樹脂７の充填層を通過した軟水は、前記集水パイプ４９および前記処理水ライン１５を介して排出され、需要箇所へ供給される。ここにおいて、軟水中に前記陽イオン交換樹脂７の破砕などによって生成した微細樹脂が混入している場合、この微細樹脂は、前記第三ストレーナ５２において、前記濾過スクリーン（図示省略）を通過する際に捕捉され、除去される。そして、所定量の軟水を採取し、前記陽イオン交換樹脂７の能力が飽和に達すると、前記再生作動を実施する。
【００７９】
前記再生作動は、前記イオン交換樹脂７の能力を回復させるために、逆洗工程，再生工程，押出工程，洗浄工程，補水工程およびストレーナ洗浄工程（すなわち、前記スクリーン洗浄作動）をこの順で行う。因みに、前記再生作動は、通常、軟水を使用しない深夜に実施するように設定されている。
【００８０】
前記逆洗工程では、図９に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第二開閉弁２２（処理水弁），前記バイパス弁２７および前記第八開閉弁５９は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁２１（原水弁），前記排水弁３０，前記第四開閉弁３６，前記第五開閉弁４６，前記第六開閉弁５３，および前記第七開閉弁５７は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン１１を流れる原水は、前記バイパスライン２６，前記処理水ライン１５および前記集水パイプ４９を介して前記樹脂筒８内の下部へ供給される。この原水は、前記樹脂筒８内を上昇流で流れ、前記陽イオン交換樹脂７の充填層を展開させながら、堆積した懸濁物質や破砕などによって生じた前記微細樹脂を洗い流す。そして、前記陽イオン交換樹脂７の充填層を通過した原水は、前記樹脂筒８から排出されたのち、前記逆洗水排水ライン５８を介して前記塩水排水ライン４５から系外へ排出される。前記逆洗工程を開始して所定時間が経過すると、前記再生工程へ移行する。
【００８１】
前記再生工程では、図１０に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記バイパス弁２７，前記第四開閉弁３６，前記第五開閉弁４６，前記第六開閉弁５３および前記第七開閉弁５７は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁２１（原水弁），前記第二開閉弁２２（処理水弁），前記排水弁３０および前記第八開閉弁５９は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン１１を流れる原水は、前記バイパスライン２６および前記押出水ライン４１を介して前記各エゼクタ５５，５６へそれぞれ供給される。これらの各エゼクタ５５，５６では、前記塩水タンク３３内の塩水が前記塩水ライン３４を介してそれぞれ吸引され、原水で所定濃度まで希釈される。前記第一エゼクタ５５からの塩水は、前記押出水ライン４１の一部，前記処理水ライン１５の一部および前記集水パイプ４９を介して前記樹脂筒８内の下部へ供給される。一方、前記第二エゼクタ５６からの塩水は、前記押出水ライン４１の一部および前記原水ライン１１の一部を介して前記樹脂筒８内の上部へ供給される。これらの塩水は、前記陽イオン交換樹脂７の充填層を下降流および上昇流でそれぞれ通過し、前記陽イオン交換樹脂７を再生させる。すなわち、第二実施例では、両側再生が行われる。そして、前記陽イオン交換樹脂７の充填層を通過した塩水は、前記回収パイプ５０を介して前記樹脂筒８から排出されたのち、前記塩水排水ライン４５を介して系外へ排出される。前記再生工程を開始して所定時間が経過すると、前記押出工程へ移行する。
【００８２】
前記押出工程では、図１１に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記バイパス弁２７，前記第五開閉弁４６，前記第六開閉弁５３および前記第七開閉弁５７は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁２１（原水弁），前記第二開閉弁２２（処理水弁），前記排水弁３０，前記第四開閉弁３６および前記第八開閉弁５９は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン１１を流れる原水は、前記バイパスライン２６および前記押出水ライン４１を介して前記各エゼクタ５５，５６へそれぞれ供給される。このとき、前記各エゼクタ５５，５６における塩水の吸引は、停止されている。前記第一エゼクタ５５からの原水は、前記押出水ライン４１の一部，前記処理水ライン１５の一部および前記集水パイプ４９を介して前記樹脂筒８内の下部へ供給される。一方、前記第二エゼクタ５６からの原水は、前記押出水ライン４１の一部および前記原水ライン１１の一部を介して前記樹脂筒８内の上部へ供給される。これらの原水は、塩水を押し出しながら前記陽イオン交換樹脂７の充填層を下降流および上昇流でそれぞれ通過し、前記陽イオン交換樹脂７を引き続き再生させる。そして、前記陽イオン交換樹脂７の充填層を通過した原水は、前記回収パイプ５０を介して前記樹脂筒８から排出されたのち、前記塩水排水ライン４５を介して系外へ排出される。前記押出工程を開始して所定時間が経過すると、前記洗浄工程へ移行する。
【００８３】
前記洗浄工程では、図１２に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第一開閉弁２１（原水弁），前記バイパス弁２７および前記排水弁３０は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第二開閉弁２２（処理水弁），前記第四開閉弁３６，前記第五開閉弁４６，前記第六開閉弁５３，前記第七開閉弁５７および前記第八開閉弁５９は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン１１を流れる原水は、前記樹脂筒８の上部へ供給され、残留している塩分を洗い流しながら前記陽イオン交換樹脂７の充填層を下降流で通過する。そして、前記陽イオン交換樹脂７の充填層を通過した原水は、前記集水パイプ４９を介して前記樹脂筒８から排出されたのち、前記処理水ライン１５の一部，前記排水ライン２９および前記逆洗水排水ライン５８の一部を介して前記塩水排水ライン４５から系外へ排出される。前記洗浄工程を開始して所定時間が経過すると、前記補水工程を実施する。
【００８４】
前記補水工程では、図１３に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第一開閉弁２１（原水弁），前記バイパス弁２７および前記第四開閉弁３６は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第二開閉弁２２（処理水弁），前記排水弁３０，前記第五開閉弁４６，前記第六開閉弁５３，前記第七開閉弁５７および前記第八開閉弁５９は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン１１を流れる原水は、前記樹脂筒８内の上部へ供給されたのち、前記陽イオン交換樹脂７の充填層を下降流で流れて軟水化される。前記陽イオン交換樹脂７の充填層を通過した軟水は、前記集水パイプ４９，前記処理水ライン１５の一部および前記押出水ライン４１の一部を介して前記第一エゼクタ５５へ供給される。前記第一エゼクタ５５を通過した軟水は、前記塩水ライン３４を介して前記塩水タンク３３内へ補給される。前記塩水タンク３３内では、軟水が所定水位まで補給されると、前記フロート弁３８により前記塩水ライン３４が遮断される。そして、補給された軟水は、前記塩水タンク３３内に貯蔵されている前記固形塩３７を溶解させ、塩水を生成する。前記補水工程が終了すると、前記ストレーナ洗浄工程を実施する。
【００８５】
前記ストレーナ洗浄工程では、図１４に示すように、前記制御器からの指令信号により、前記第二開閉弁２２（処理水弁），前記バイパス弁２７および前記排水弁３０は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁２１（原水弁），前記第四開閉弁３６，前記第五開閉弁４６，前記第六開閉弁５３，前記第七開閉弁５７および前記第八開閉弁５９は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン１１を流れる原水は、前記バイパスライン２６および前記処理水ライン１５を介して洗浄水として前記フィルタ部３へ供給される。この洗浄水は、前記第三ストレーナ５２の下流側から上流側へ逆方向で流れ、前記濾過スクリーンの外側から内側へ向かって通過する。この過程で、洗浄水は、前記濾過スクリーンの内側表面や網目に付着した前記微細樹脂を押し出し、剥離させる。この洗浄水は、前記濾過体スクリーンに堆積した前記微細樹脂とともに、前記排水ライン２９および前記逆洗水排水ライン５８の一部を介して前記塩水排水ライン４５から系外へ排出される。前記ストレーナ洗浄工程を開始して所定時間が経過すると、再び前記通水作動を実施する。
【００８６】
ところで、前記再生作動中は、前記樹脂筒８を迂回した原水が需要箇所の要求に応じて供給される。前記再生作動中には、前記バイパス弁２７が開状態に設定されているので、前記第一開閉弁２１の上流側の前記原水ライン１１を流れる原水は、前記バイパスライン２６を介して前記第二開閉弁２２の下流側の前記処理水ライン１５へ供給される。この結果、前記再生作動中においても、需要箇所では水を使用することが可能になっている。
【００８７】
さて、第二実施例の前記軟水装置４８では、前記ストレーナ洗浄工程（すなわち、前記スクリーン洗浄作動）を前記補水工程の後に実施するようにしているが、前記逆洗工程の直前に実施することもできる。すなわち、前記再生作動は、前記ストレーナ洗浄工程，前記逆洗工程，前記再生工程，前記押出工程，前記洗浄工程および前記補水工程をこの順で実施してもよい。また、前記ストレーナ洗浄工程は、必ずしも前記再生作動ごとに実施しなくてもよく、たとえば所定の再生回数に達したときや、前記樹脂筒８への積算通水量が所定量に達したときにのみ実施することもできる。
【００８８】
以上説明した第二実施例において、前記軟水装置４８は、両側再生（あるいは、対向流再生）を採用している。両側再生および対向流再生は、一般的な並向流再生に比べて再生効率が高く、また硬度分が高度に除去された軟水が得られる。このため、前記軟水装置４８は、とくに原水の硬度分濃度や一価の陽イオン濃度が高い地域において有効である。さらに、前記軟水装置４８は、前記フィルタ部３の逆洗を可能とする構成としているので、需要箇所へ清浄，かつ高品質の軟水を継続して供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】第一実施例に係るイオン交換装置の概略構成図。
【図２】第一実施例に係るイオン交換装置の通水作動を示す説明図。
【図３】第一実施例に係るイオン交換装置の再生工程を示す説明図。
【図４】第一実施例に係るイオン交換装置の押出工程を示す説明図。
【図５】第一実施例に係るイオン交換装置の洗浄工程を示す説明図。
【図６】第一実施例に係るイオン交換装置のスクリーン洗浄作動を示す説明図。
【図７】第二実施例に係るイオン交換装置の概略構成図。
【図８】第二実施例に係るイオン交換装置の通水作動を示す説明図。
【図９】第二実施例に係るイオン交換装置の逆洗工程を示す説明図。
【図１０】第二実施例に係るイオン交換装置の再生工程を示す説明図。
【図１１】第二実施例に係るイオン交換装置の押出工程を示す説明図。
【図１２】第二実施例に係るイオン交換装置の洗浄工程を示す説明図。
【図１３】第二実施例に係るイオン交換装置の補水工程を示す説明図。
【図１４】第二実施例に係るイオン交換装置のストレーナ洗浄工程（スクリーン洗浄作動）を示す説明図。
【符号の説明】
【００９０】
１  軟水装置（イオン交換装置）
２  樹脂収容部
３  フィルタ部
７  陽イオン交換樹脂（イオン交換樹脂）
１１  原水ライン
１５  処理水ライン
１６  原水弁
２１  第一開閉弁（原水弁）
２２  第二開閉弁（処理水弁）
２３  処理水弁
２５  バイパスライン
２７  バイパス弁
２９  排水ライン
３０  排水弁
４８  軟水装置（イオン交換装置）
【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５】
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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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【図１３】
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【図１４】
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