JP2001137847A - 軟水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬度成分のリークがなく、しかも構成が簡易
で安価な軟水装置を提供する。 【解決手段】 軟水器１と、軟水器１内の樹脂を再生す
るための再生ユニット２と、軟水器１及び再生ユニット
２を制御する制御装置３とを備えてなる軟水装置におい
て、軟水器１のケーシング１Ｖ内に内筒１ａを設け、内
筒１ａの上部に軟水の流出部１ｅを設ける。ケーシング
１Ｖの上部に流入口１ｃを設け、ケーシング１Ｖの下部
に水質検査用水の取出口１ｆを設ける。水質検査用水の
硬度成分を検出したときに、再生ユニットを用いてイオ
ン交換樹脂Ｒを再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は硬水を軟水化する軟
水装置に係り、比較的簡易な構成により硬度成分のリー
クを確実に防止するように改良された軟水装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】軟水装置は、一般に、容器内にイオン交
換樹脂を充填した軟水器と、この軟水器を再生するため
の食塩水を生成させるための食塩溶解槽を備えた再生ユ
ニットと、軟水器への原水（硬水）や食塩水の通水を制
御する制御装置とで構成され、軟水器に原水を通水する
硬水の軟水化工程と、軟水器に食塩水を通水して軟水器
内のイオン交換樹脂を再生する工程とを交互に実施する
ように運転が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の軟水装置では、
次のような使用形態ないし構成上の要因により、処理水
中へ硬度成分がリークすることがある。

【０００４】 軟水装置は、一般に連続運転で使用さ
れることは少なく、多くの場合間欠運転で使用される
が、この間欠運転の運転再開時に、装置停止期間中にイ
オン交換樹脂から乖離した硬度成分が処理水中にリーク
する。純水装置では、運転開始時の低水質の処理水を廃
棄又は循環処理するなどして処理水として流出させない
構成とされているが、軟水装置では、装置コストの削減
のために、このような機能が設けられていないために、
運転再開時に硬度成分がリークすることがある。

【０００５】 軟水器のイオン交換樹脂を食塩水で再
生するに当たり、水圧変動や塩橋等の様々な要因により
再生不良が発生し、この再生不良に起因して硬度成分が
リークすることがある。このため、硬度成分のリークが
少量であっても許容されないボイラ用軟水装置等にあっ
ては、軟水器を並列又は直列に複数台設置するなどし
て、再生不良に起因する硬度成分のリークを防止してい
るが、このように軟水器を複数台設けることは装置コス
トが高くなる。このため、ある程度の硬度成分のリーク
を容認して、薬品コストをかけて薬品処理によりリーク
した硬度成分によるスケールの付着防止を図っているの
が現状である。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決し、比較
的簡易な構成により硬度成分のリークが確実に防止され
る軟水装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の軟水装置は、原
水の流入部と処理水の流出部とを有し、内部にイオン交
換樹脂が充填される樹脂充填室を有したケーシングを備
えてなる軟水装置において、該樹脂充填室内であって且
つ前記流出部から所定距離離隔した箇所から水質検査用
水を採取する採水手段を設けたことを特徴とするもので
ある。

【０００８】この軟水装置は、ケーシング内にイオン交
換樹脂が充填されて軟水製造運転に供される。

【０００９】かかる軟水装置にあっては、水質検査用水
の採水箇所よりも後流側になお所定量のイオン交換樹脂
が存在するため、該水質検査用水から所定値以上の硬度
成分が検出された段階で再生を行うことにより、硬度成
分のリークが防止される。

【００１０】また、この軟水装置を間欠運転した場合、
運転再開時にはケーシング内の流入部側のイオン交換樹
脂から吸着硬度成分が若干量乖離するが、ケーシングの
流出部近傍の破過してないイオン交換樹脂がこの乖離硬
度成分を吸着する。従って、この軟水装置を間欠運転し
ても硬度成分のリークが確実に防止される。

【００１１】本発明では、被処理水が順次に流通される
樹脂充填室を複数室設置してもよい。この場合、最終の
樹脂充填室の流入部付近又はそれよりも上流側から水質
検査用水を採水するのが好ましい。また、最終の第ｎの
樹脂充填室と、それよりも１段だけ前段の第（ｎ−１）
の樹脂充填室との連通部が前記ケーシングの下部に配置
されており、前記採水手段はこの連通部付近から水を採
取するものであってもよい。

【００１２】このようにすれば、最終の樹脂充填室のイ
オン交換樹脂を確実に硬度成分リーク防止用の樹脂とし
て機能させることができる。また、硬度成分の短絡的な
流れも防止される。

【００１３】この最終段の樹脂充填室の容積は、ケーシ
ング全体の樹脂充填室の容積の５〜４０％程度とくに１
０〜３０％程度が好適である。この比率を５％以上とす
ることにより、硬度成分リークをきわめて確実に防止で
きる。また、４０％以下とすることにより、ケーシング
内のイオン交換樹脂の多くの部分を本来の目的たる軟水
製造に享与させることができ、軟水の製造効率が向上す
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１５】図１は本発明の実施の形態を示す系統図で
ある。図中、１は軟水器であり、ケーシング１Ｖ内に上
部から筒体１ａが垂設され、該筒体１ａ内側の樹脂充填
室及び筒体１ａとケーシング１Ｖとの間の樹脂充填室に
それぞれイオン交換樹脂Ｒが充填されている。この筒体
１ａの下端部には通水性の集水部材（例えばメッシュ、
ストレーナーなど）１ｂが設けられている。

【００１６】ケーシング１の上部に設けられた原水流入
部１ｃからの水が、筒体１ａの上部に周設された散水部
１ｄを経由して筒体１ａの外側の樹脂充填室内に流れ込
み、イオン交換樹脂Ｒと接触した後、集水部材１ｂを通
って筒体１ａ内に流入し、イオン交換樹脂Ｒと接触す
る。処理水は、筒体１ａの頂部の流出部１ｅから流出す
る。

【００１７】なお、筒体１ａ内のイオン交換樹脂はケー
シング１Ｖ内の全体のイオン交換樹脂の５〜４０体積％
好ましくは１０〜３０体積％とされる。

【００１８】ケーシング１の底部であって且つ筒体１ａ
の下方には、水質検査用水の取出口１ｆが設けられてい
る。流入部１ｃ及び流出部１ｄに、複数の切替弁を有し
た流入制御部１Ａが接続されている。

【００１９】２は軟水器１のイオン交換樹脂を再生する
ために食塩を水に溶解させて保存しておく再生ユニッ
ト、６は処理水の硬度を測定する軟水管理装置である。
この軟水管理装置６は、軟水器１の取出口１ｆから配管
７及びポンプ８を介して水質検査用水が導入され、イオ
ンセンサ９と水質検査用水とが接触して硬度成分（例え
ばカルシウムイオン）濃度が測定される。センサ９と接
触した水は、配管１０を介して原水供給配管１１へ戻さ
れる。

【００２０】センサ９の検出信号は制御装置３に入力さ
れる。この制御装置３へは処理水流出用の配管１４に設
けられた流量計５の流量信号も入力される。この制御装
置３は流入制御部１Ａの弁に切替信号を出力すると共
に、所定の時期にポンプ８へ作動信号を出力する。

【００２１】この軟水装置においては、井水、市水、工
業用水等の原水が、原水流入管１１から軟水器１の流入
制御部１Ａ及び配管１２を介して軟水器１に流入し、軟
水器１内に充填されたイオン交換樹脂Ｒによって硬度成
分が除去される。軟水器１により処理された軟水は配管
１３、流入制御部１Ａ及び配管１４を経由して軟水タン
ク（図示略）へ送水される。

【００２２】制御装置３は、流量計５の流量の積算値が
所定量となる度に、ポンプ８を所定時間だけ作動させ
る。これにより、軟水器１の底部の取出口１ｆから該軟
水器１で処理されている水の一部が配管７より軟水管理
装置６に採水され、この軟水管理装置６のイオンセンサ
９により硬度の測定が行われ、硬度リークの有無の判断
がなされる。

【００２３】このイオンセンサ９が硬度成分を検知して
いないときには、流出口１ｅからの軟水に硬度成分は全
くリークしていないことになる。軟水装置は、間欠運転
のため運転再開時に硬度成分がイオン交換樹脂から少量
乖離し流出するが、筒体１ａ内のイオン交換樹脂がポリ
ッシャー（脱塩装置）として働き、この硬度リーク成分
を除去する。従って、流出口１ｅから流出する水は、硬
度成分を含まない軟水となっている。

【００２４】この制御装置３は、硬度成分が所定値以上
となった場合に流入制御部１Ａと再生ユニット２を制御
することにより、食塩水による軟水器１内のイオン交換
樹脂の再生を実施する。

【００２５】この再生は、次のようにして実施される。
まず軟水器１のイオン交換樹脂表面にたまった夾雑物等
を原水の逆洗で排水管１９に排出させ、次に再生ユニッ
ト２に内蔵される食塩水槽より飽和食塩水を原水と共に
軟水器１に導入し、軟水器１のイオン交換樹脂と接触さ
せることにより硬度成分を分離させ、再生排水を排水管
１９より排出させる。更に、押し出し工程として、原水
を通水し、軟水器１、配管１２，１３や流入制御部１Ａ
中に残留した食塩水を押し出し、排水管１９より排出す
る。その後、原水を配管１１、１２、軟水器１に流通さ
せ、処理水を配管１３、１４の順に流通させる軟水製造
運転に復帰する。

【００２６】この軟水装置においては、軟水管理装置６
が硬度成分のリークを検出した時点では筒体１ａ内のイ
オン交換樹脂Ｒはまだ破過していないので、この軟水管
理装置が硬度成分を検知した時点を再生運転を行うこと
により、処理水への硬度成分リークが確実に防止され
る。

【００２７】図２は本発明の別の実施の形態に係る軟水
装置の軟水器を示す断面図である。

【００２８】この軟水器のケーシング２０内は、上下か
ら互い違いに垂設及び立設された垂下壁３０及び立上壁
３１によって樹脂充填室２１〜２６に区画されている。
各樹脂充填室２１〜２６内にイオン交換樹脂Ｒが充填さ
れている。図の左端側の樹脂充填室２１には原水の流入
口３２が設けられ、右端側の樹脂充填室２６には軟水の
流出口３３が設けられている。最終段の樹脂充填室２６
と１つ手前の樹脂充填室２５との連通部付近に水質検査
用水の取出口３４が設けられている。

【００２９】この取出口３４から取り出された水質検査
用水中の硬度成分が所定濃度以上になったときには、各
室２１〜２６内に再生液を流通させてイオン交換樹脂Ｒ
を再生する。なお、取出口３４からの水質検査用水に硬
度成分が検出された時点では、最終段の充填室２６内の
イオン交換樹脂Ｒはまだ破過してないので、流出口３３
からの軟水には硬度成分はリークしていない。

【００３０】充填室２６内のイオン交換樹脂量はケーシ
ング２０内の全体のイオン交換樹脂量の５〜４０体積
％、好ましくは１０〜３０体積％とされる。

【００３１】本発明において、軟水管理装置６として
は、本出願人より先に特許出願した、軟水器からの軟水
（処理水）の一部を分取する手段と、分取した軟水の水
質を測定する測定手段とを有する軟水管理装置におい
て、次のような構成を備える軟水管理装置（特願平１１
−２２５４７６号）を採用するのが好ましい。

【００３２】 軟水の分取手段として、送水配管から
分岐し、この分岐点よりも下流側において再び送水配管
に合流する副配管と、該副配管の途中に設けられたポン
プと、このポンプの吐出口又はそれよりも下流側の副配
管から分岐した取出管とを備え、この取出管で取り出さ
れた水が測定手段に供給されるように構成された軟水管
理装置。このような軟水管理装置であれば、送水配管内
の軟水の一部をポンプによって副配管中に強制的に流通
させ、このポンプよりも下流側の取出管から軟水を分取
するため、送水配管内の水圧に関らず安定して軟水を分
取することができる。また、このように取出管から分取
する水量よりも過剰な軟水は、副配管から送水配管に戻
されるので、軟水に無駄が生じない。

【００３３】 軟水の分取手段で分取した軟水を活性
炭及びＭＦ（精密濾過）膜等の濾過膜を有する浄化手段
によって浄化した後、測定手段に供給するように構成さ
れた軟水管理装置。このような軟水管理装置であれば、
分取した軟水を浄化手段に通してから測定手段に供給す
るので、軟水中に錆片やイオン交換樹脂片が混在してい
てもこれらが浄化手段で除去され、測定手段に誤差が生
じることが防止される。

【００３４】 軟水の分取手段で分取した水の温度を
温度調整手段によって調整した後、測定手段に供給する
ように構成された軟水管理装置。このような軟水管理装
置であれば、測定手段に対し所定温度の軟水を与えるこ
とにより、温度差に起因した測定誤差を防止することが
できる。この場合、この温度調整手段に比較標準液を供
給し、温度調整手段によって比較標準液の温度を調整し
た後測定手段に供給することが好ましい。このようにす
れば、比較標準液の温度も軟水と同温度となり、校正誤
差を著しく小さくすることができる。

【００３５】 軟水の分取手段で分取した軟水を大気
開放した水槽に導入し、この水槽内の水を測定手段に供
給するように構成された軟水管理装置。このような軟水
管理装置であれば、分取手段で分取した水を一旦大気開
放した水槽に導入させ、ここにおいて溶存気体から生じ
る気泡を除去し、その後、水槽内の軟水を測定手段に供
給するので、きわめて誤差の小さい水質測定データを得
ることができる。この水槽に軟水を導入する際には、導
入配管出口と水槽内の軟水が直接触れないように配置さ
せることにより、硬度測定において外部ノイズの影響を
防止できる。この場合、該水槽内の水を定量かつ定圧送
水可能なポンプで測定手段に供給することにより、被測
定水の流量や圧力の変動に起因した測定誤差を解消する
ことができる。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の軟水装置に
よれば、比較的簡易な構成により硬度成分のリークを解
消することができる。本発明によると、 軟水器のイオン交換樹脂の能力を最大限に活用する
ことにより軟水の生産コストを最小にすることが出来
る。 軟水器の間欠運転の運転開始時等に発生する硬度リ
ークを、軟水器の流出部近傍のイオン交換樹脂でポリッ
シングして除去する事により、軟水貯槽への硬度成分流
入を完全に防止できる。 処理水の頻繁な分析が不要で安心して自動運転をす
ることが出来るようになり軟水管理の省力化が可能とな
る。 軟水器を多室構造にすることにより軟水器を直列・
並列に２台設置する場合、より安く硬度リークしない仕
組みを実現できる。 等の種々の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の軟水装置の実施の形態を示す系統図で
ある。

【図２】本発明の軟水装置の別の実施の形態を示す断面
図である。

【符号の説明】

１ 軟水器 １Ｖ ケーシング １ａ 筒体 １ｂ 集水部材 １ｃ 流入口 １ｅ 流出口 １ｆ 水質検査用水取出口 ２ 再生ユニット ３ 制御装置 ５ 流量計 ６ 軟水管理装置 ２０ ケーシング ２１〜２６ 樹脂充填室

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水の流入部と処理水の流出部とを有
   し、内部にイオン交換樹脂が充填される樹脂充填室を有
   したケーシングを備えてなる軟水装置において、 該樹脂充填室内であって且つ前記流出部から所定距離離
   隔した箇所から水質検査用水を採取する採水手段を設け
   たことを特徴とする軟水装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記ケーシング内
   に、被処理水が順次に流通される第１ないし第ｎ（ｎは
   ２以上の自然数）の樹脂充填室が設けられており、前記
   採水手段は、最終の第ｎの樹脂充填室の流入部付近又は
   それよりも上流側の箇所から採水を行うものであること
   を特徴とする軟水装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、最終の第ｎの樹脂充
   填室と、それよりも１段だけ前段の第（ｎ−１）の樹脂
   充填室との連通部が前記ケーシングの下部に配置されて
   おり、前記採水手段はこの連通部付近から水を採取する
   ものであることを特徴とする軟水装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３において、最終の第ｎの
   樹脂充填室の容積がすべての樹脂充填室の容積の総和の
   ５〜４０体積％であることを特徴とする軟水装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項におい
   て、さらに、 前記採水手段で採取された水質検査用水中の硬度成分濃
   度を検出する検出手段と、 該検出手段の検出結果に基づいて前記ケーシング内へ再
   生液を供給する手段と、 を備えたことを特徴とする軟水装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１項におい
   て、さらに、前記ケーシング内に充填されたイオン交換
   樹脂を備えてなる軟水装置。