JP2003190944A - 軟水化装置およびその再生制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 イオン交換樹脂の再生に用いる塩を節約
するとともに、再生を確実，かつ的確に行うことであ
り、さらには２４時間以上に亘る処理水の連続供給を可
能とすることである。 【解決手段】 イオン交換樹脂を充填した樹脂筒２への
供給水の硬度を測定する入口硬度測定手段１０と、前記
樹脂筒２通過後の処理水を使用する軟水使用機器５の稼
動状況検出手段１８と、再生時の塩水の消費量を検出す
る手段１７とを備えたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、硬度を含む原水
を軟水にイオン交換処理する軟水化装置およびその再生
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、ボイラ，温水器あるいは
冷却器等の冷熱機器類への供給水ラインには、冷熱機器
内でのスケール付着を防止する必要から、供給水に含ま
れる硬度を除去するための装置が接続されており、なか
でもイオン交換樹脂を用いて硬度を除去する方式の自動
再生式軟水化装置が広く普及している。この種の軟水化
装置は、Ｎａ⁺型イオン交換樹脂を用い、水中に含まれ
る硬度の成分のうちのＣａ²⁺あるいは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
飽和状態になり、硬度の除去能力を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】従来の軟水化装置の再生制御は、あらかじ
め前記冷熱機器類の設置場所の供給水の硬度を測定し、
その測定値に基づいて、前記冷熱機器類が運転できる稼
動時間を算出する。そして、この算出した稼動時間に到
達する時点より少し早く再生作動を行うように制御する
再生制御であった。しかしながら、前記供給水，とくに
地下水の硬度は、季節的な要因で変動する。そのため、
前記再生作動の設定は、前記イオン交換樹脂が破過状態
（硬度もれの状態）にならないように、前記算出した稼
動時間より少ない時間で安全側となるような稼動時間で
再生するように設定している。したがって、前記イオン
交換樹脂に処理能力がある場合（いわゆる、残存能力が
ある場合）においても、再生作動を行うこととなること
があり、再生用の塩水が無駄となるおそれがある。

【０００４】また、前記軟水化装置が組込まれる冷熱機
器類の設備にあっては、２４時間以上に亘る連続運転が
行われており、これに対応して、前記軟水化装置も２４
時間以上に亘って処理水を連続供給する必要がある。し
かしながら、前記軟水化装置は、前記のように、再生作
動を行うことが必要であり、この再生作動中は、処理水
を供給できないと云う問題点がある。この問題点に対し
ては、前記軟水化装置を複数台用いる等の種々の改良が
なされているが、依然として、再生用の塩水が無駄とな
るおそれがある点に関しては、未だ解消されておらず、
とくに複数台用いた場合の塩水の無駄が膨大となってい
る。

【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、イオン交換樹脂の再生に用いる塩を節約
するとともに、再生を確実，かつ的確に行うことであ
り、さらには２４時間以上に亘る処理水の連続供給を可
能とすることである。

【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、イオン交換樹脂を充填した樹脂筒への供給水の硬度
を測定する入口硬度測定手段と、前記樹脂筒通過後の処
理水を使用する軟水使用機器の稼動状況検出手段と、再
生時の塩水の消費量を検出する手段とを備えたことを特
徴としている。

【０００７】請求項２に記載の発明は、イオン交換樹脂
を充填した樹脂筒への供給水の硬度を測定する入口硬度
測定手段と、前記樹脂筒通過後の処理水を使用する軟水
使用機器の稼動状況検出手段と、再生時の塩水の消費量
を検出する手段とを備えた軟水化装置を複数台並列設置
し、これらの各軟水化装置の通水作動，再生作動を切換
可能に接続したことを特徴としている。

【０００８】請求項３に記載の発明は、イオン交換樹脂
を充填した樹脂筒への供給水の硬度を測定する入口硬度
測定手段と、前記樹脂筒通過後の処理水を使用する軟水
使用機器の稼動状況検出手段と、再生時の塩水の消費量
を検出する手段と、前記樹脂筒通過後の処理水の硬度を
測定し、硬度もれを検知する硬度もれ検出手段とを備え
たことを特徴としている。

【０００９】請求項４に記載の発明は、イオン交換樹脂
を充填した樹脂筒への供給水の硬度を測定する入口硬度
測定手段と、前記樹脂筒通過後の処理水を使用する軟水
使用機器の稼動状況検出手段と、再生時の塩水の消費量
を検出する手段と、前記樹脂筒通過後の処理水の硬度を
測定し、硬度もれを検知する硬度もれ検出手段とを備え
た軟水化装置を複数台並列設置し、これらの各軟水化装
置の通水作動，再生作動を切換可能に接続したことを特
徴としている。

【００１０】請求項５に記載の発明は、前記入口硬度測
定手段を給水ラインに設けた分岐部の上流側に設けたこ
とを特徴としている。

【００１１】請求項６に記載の発明は、前記硬度もれ検
出手段を合流手段の下流側に設けたことを特徴としてい
る。

【００１２】請求項７に記載の発明は、前記塩水消費量
検出手段を備えた塩水タンクを単数個設け、この塩水タ
ンクと前記各樹脂筒とを塩水ラインに設けた切換手段を
介してそれぞれ切換可能に接続したことを特徴としてい
る。

【００１３】請求項８に記載の発明は、イオン交換樹脂
を充填した樹脂筒への供給水の硬度を測定する入口硬度
測定手段と、前記樹脂筒通過後の処理水を使用する軟水
使用機器の稼動状況検出手段と、再生時の塩水の消費量
を検出する手段とを備えた軟水化装置の制御方法であっ
て、再生時の塩水使用量に基づいて次回再生までの硬度
除去量の設定値を求め、入口硬度と前記軟水使用機器の
稼動状況検出量とに基づいて硬度除去量の積算値を経時
的に求め、前記積算値が前記設定値となったとき、前記
軟水化装置の再生作動を開始させることを特徴としてい
る。

【００１４】請求項９に記載の発明は、請求項２に記載
の軟水化装置の制御方法であって、再生時の塩水使用量
に基づいて次回再生までの硬度除去量の設定値を求め、
入口硬度と前記軟水使用機器の稼動状況検出量とに基づ
いて硬度除去量の積算値を経時的に求め、前記積算値が
前記設定値となったとき、前記通水作動中の軟水化装置
を再生作動に切り換えるとともに、通水待機中の軟水化
装置を通水作動へ切り換える制御を行うことを特徴とし
ている。

【００１５】請求項１０に記載の発明は、請求項３に記
載の軟水化装置の制御方法であって、前記樹脂筒通過後
の処理水の硬度を測定し、硬度もれを検知したとき、前
記軟水化装置を再生作動に移行させることを特徴として
いる。

【００１６】さらに、請求項１１に記載の発明は、請求
項４または請求項６のいずれか１項に記載の軟水化装置
の制御方法であって、前記樹脂筒通過後の処理水の硬度
を測定し、硬度もれを検知したとき、前記通水作動中の
軟水化装置を再生作動に切り換えるとともに、通水待機
中の軟水化装置を通水作動へ切り換える制御を行うこと
を特徴としている。

【００１７】

【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、図面に基づいて詳細に説明する。この発明は、
冷熱機器類，特にこの冷熱機器類への供給水が軟水化さ
れていることが望ましい機器（以下、「軟水使用機器」
と云う）へ装備する軟水化装置において、好適に実施す
ることができる。以下の説明は、軟水使用機器として、
ボイラを例として説明する。

【００１８】まず、図１は、この発明の第一形態を概略
的に示す説明図である。図１において、この発明におけ
る軟水化装置１は、Ｎａ⁺型のイオン交換樹脂（図示省
略）を充填した樹脂筒２とコントロールバルブ３とを備
えている。このコントロールバルブ３には、前記樹脂筒
２へ水を供給する給水ライン４と、前記樹脂筒２からの
処理水を軟水使用機器としてのボイラ５へ供給する処理
水ライン６が接続されている。また、前記コントロール
バルブ３には、前記イオン交換樹脂を再生するための塩
水を貯留した塩水タンク７が塩水ライン８を介して接続
されている。さらに、前記コントロールバルブ３には、
再生時の排水等を排出するドレンライン９が接続されて
いる。

【００１９】また、前記給水ライン４には、供給水の硬
度を検出する入口硬度測定手段１０が設けられている。
そして、前記処理水ライン６には、処理水の硬度を測定
して硬度もれの有無を検出する硬度もれ検出手段１１が
設けられており、さらに給水ポンプ１２および逆止弁１
３が設けられている。

【００２０】また、前記ボイラ５には、バーナ１４が設
けられており、このバーナ１４により前記処理水ライン
６を介して供給された軟水が加熱されて蒸気になる。こ
の蒸気は、蒸気ライン１５を介して外部の蒸気使用機器
（図示省略）へ供給される。さらに、前記ボイラ５に
は、ボイラ用制御器１６が設けられており、このボイラ
用制御器１６により、予め設定したプログラムにしたが
って前記給水ポンプ１２および前記バーナ１４の稼動が
制御されるようになっている。

【００２１】前記塩水タンク７は、再生時の塩水の消費
量を検出する塩水消費量検出手段１７を備えている。こ
の塩水消費量検出手段１７は、再生に使用した塩水の量
を正確に測定する装置である。前記塩水タンク７中の塩
は、その飽和溶解度が水温に依存せず一定である。した
がって、たとえば秤（図示省略）の上に前記塩水タンク
７を載せ、重量の変化で塩水の消費量を検出する。ま
た、実施に応じ、前記樹脂筒２への塩水の流入量から塩
水の消費量を測定することも好適である。ほかにも、前
記塩水タンク７の底部に圧力センサー（図示省略）を取
り付け、水頭圧の変化から塩水の消費量を検出すること
も好適である。

【００２２】さらに、前記軟水化装置１は、前記ボイラ
５の稼動状況を検出する稼動状況検出手段１８を備えて
いる。この稼動状況検出手段１８は、前記ボイラ５の燃
焼時間に基づいて前記稼動状況検出量として蒸発量を検
出するようになっており、この稼動状況検出手段１８に
は、前記ボイラ用制御器１６が信号線１９を介して接続
されている。そして、前記稼動状況検出手段１８，前記
コントロールバルブ３，前記入口硬度測定手段１０，前
記硬度もれ検出手段１１および前記塩水消費量検出手段
１７は、信号線１９，１９，…を介して制御器２０にそ
れぞれ接続されている。

【００２３】前記制御器２０は、硬度もれを外部へ報知
する警報器２１を備えている。ここにおいて、前記稼動
状況検出手段１８は、前記ボイラ用制御器１６または前
記制御器２０に内蔵させた構成とすることもできる。そ
して、前記制御器２０は、予め設定したプログラムにし
たがって前記コントロールバルブ３の作動を制御する機
能を有している。たとえば、前記軟水化装置１の再生作
動は、逆洗工程，塩水再生工程，水洗工程，補水工程等
を含むもので、これらの各工程は、前記コントロールバ
ルブ３を制御することにより行われる。また、前記制御
器２０は、硬度もれ検出時のバックアップ制御を行う機
能を有している。

【００２４】ここで、前記入口硬度測定手段１０につい
て詳細に説明する。この入口硬度測定手段１０は、供給
水中に含まれる硬度を正確に検出する硬度測定装置であ
って、たとえば硬度測定用指示薬を添加したときの発色
により硬度を測定する方法等が用いられる。前記硬度測
定用指示薬を用いる方法は、供給水を所定量収容した透
明容器（図示省略）へ前記硬度測定用指示薬を添加し
て、前記硬度測定用指示薬の反応による供給水の色相の
変化を特定波長の光を照射したときの吸光度から、供給
水中の硬度を測定するものである。そして、測定した供
給水の硬度を前記制御器２０へ通報する。

【００２５】ここにおいて、前記稼動状況検出手段１８
により検出される稼動状況検出量は、前記ボイラ用制御
器１６から得られる前記ボイラ５の稼動時間から演算さ
れる蒸発量が好適であるが、実施に応じて、前記給水ポ
ンプ１２の作動時間から演算される給水量でもよいし、
前記バーナ１４の燃焼時間から演算される蒸発量でもよ
い。

【００２６】前記構成における軟水化装置の再生制御方
法は、供給水中の硬度が季節的な要因等により変動した
とき、前記イオン交換樹脂の再生開始時期を効率的に制
御するものである。そこで、まず前回の再生時における
前記塩水消費量検出手段１７の検出値から塩水消費量を
算出し、この算出値に基づいて、次回の再生までに硬度
除去が可能な硬度除去量の設定値を求める。ついで、通
水中における前記入口硬度測定手段１０の検出値（入口
硬度）と前記稼動状況検出手段１８の検出値（蒸発量）
に基づいて、通水中の硬度除去量の積算値を経時的に求
める。そして、この積算値が前記設定値と等しくなった
時点で通水作動を停止し、再生作動を開始するように制
御する。すなわち、前記設定値と前記積算値とに基づい
て、前記イオン交換樹脂の再生開始時期を制御するもの
である。

【００２７】すなわち、入口硬度が高いときは、前記積
算値が比較的早く前記設定値に到達するので、再生のサ
イクル，すなわちつぎの再生作動までの時間は比較的短
時間となる。また、入口硬度が低いときは、前記積算値
が比較的長い時間経過した後、前記設定値に到達するこ
とになり、したがって再生サイクルは、反対に比較的長
時間となる。したがって、この制御方法によれば、供給
水の入口硬度に対応して、前記イオン交換樹脂の前記設
定値に応じた再生サイクルを特定することができる。

【００２８】一方、再生作動に関しては、前記イオン交
換樹脂の処理能力が無くなった時点，すなわち前記設定
値と前記積算値とが等しくなった時点で再生作動を開始
するので、塩水の必要最小量での再生が可能になり、塩
水の無駄が無くなる。すなわち、前記イオン交換樹脂の
残存能力が残っている時点での再生開始を無くすること
ができ、塩水の無駄が無くなる。

【００２９】さらに、前記硬度もれ検出手段１１は、供
給水を軟水化処理しているときのバックアップ制御手段
であって、前記硬度もれ検出手段１１から硬度もれ信号
が前記制御器２０へ出力されると、前記制御器２０は、
前記イオン交換樹脂の劣化等と判断し、前記警報器２１
から警報を発して硬度もれを通報するとともに、前記軟
水化装置１を再生作動に移行させる。

【００３０】つぎに、この発明の第二形態を図２に基づ
いて詳細に説明する。この第二形態を示す図２におい
て、前記第一形態と同一の部材には同一の符号を付し、
その詳細な説明は省略する。

【００３１】さて、図２は、軟水化装置による処理水の
２４時間以上に亘る連続供給が必要となる場合に対応す
る形態であり、前記軟水化装置１を２台並列に設置した
場合の説明図である。また、この図２においては、前記
軟水化装置１を構成する部材のうち、共通化可能な部材
は、共通化したものとして図示している。

【００３２】図２において、第一軟水化装置２２と第二
軟水化装置２３は、前記給水ライン４と前記処理水ライ
ン６との間に並列状態で設置されており、それぞれ独立
して通水作動状態（軟水化処理作動）と再生作動状態と
なることができるように接続されている。

【００３３】まず、前記両軟水化装置２２，２３におけ
る供給水の入口側について説明すると、前記両軟水化装
置２２，２３と前記給水ライン４とは、前記給水ライン
４から分岐した第一給水ライン２４と第二給水ライン２
５を介してそれぞれ接続されている。そして、これら両
給水ライン２４，２５の分岐部２６の上流側（すなわ
ち、前記給水ライン４の部分）には、前記入口硬度測定
手段１０が設けられている。これにより、前記入口硬度
測定手段１０を一つ設けるのみで、前記両軟水化装置２
２，２３への供給水の入口硬度を測定することができ
る。もちろん、前記入口硬度測定手段１０を前記両給水
ライン２４，２５のそれぞれに設けることも、実施に応
じて好適である。

【００３４】つぎに、前記両軟水化装置２２，２３にお
ける処理水の出口側について説明すると、前記第一軟水
化装置２２の第一処理水ライン２７と前記第二軟水化装
置２３の第二処理水ライン２８とは、三方弁等の合流手
段２９を介して合流しており、この合流手段２９と前記
処理水ライン６とが接続している。この合流手段２９の
切換操作により、前記両処理水ライン２７，２８のいず
れかと前記処理水ライン６とが連通する。そして、前記
合流手段２９の下流側（すなわち、前記処理水ライン
６）には、前記硬度もれ検出手段１１が設けられてお
り、さらに前記給水ポンプ１２および前記逆止弁１３が
それぞれ設けられている。ここにおいて、前記硬度もれ
検出手段１１を前記両処理水ライン２７，２８のそれぞ
れに設けることも、実施に応じて好適である。

【００３５】さらに、前記塩水消費量検出手段１７につ
いて説明すると、この塩水消費量検出手段１７は、前記
のとおり、前記塩水タンク７に設けられるものであるか
ら、前記塩水タンク７を一つ設けた構成として説明す
る。前記塩水タンク７の塩水ライン８は、三方弁等の切
換手段３０を介して第一塩水ライン３１と第二塩水ライ
ン３２とに分岐し、前記第一塩水ライン３１は、前記第
一軟水化装置２２のコントロールバルブ３と接続し、ま
た前記第二塩水ライン３２は、前記第二軟水化装置２３
のコントロールバルブ３と接続している。したがって、
前記切換手段３０の切換操作により、前記塩水タンク７
内の塩水を前記両軟水化装置２２，２３のいずれかに供
給することができる。これにより、前記塩水タンク７に
前記塩水消費量検出手段１７を一つ設けるのみで、前記
両軟水化装置２２，２３の再生時における塩水の消費量
をそれぞれ個別に検出することができる。ここにおい
て、前記両軟水化装置２２，２３にそれぞれ塩水タンク
７を設け、前記塩水消費量検出手段１７をそれぞれの塩
水タンク７に設けることも、実施に応じて好適である。

【００３６】ここで、この第二形態における作用を説明
する。まず、前記両軟水化装置２２，２３の個々の再生
制御は、前記第一形態の再生制御と同様、通水作動状態
となっているいずれかの軟水化装置の前記積算値が前記
設定値に到達した時点で、その軟水化装置の再生作動を
開始するようになっている。

【００３７】たとえば、前記第一軟水化装置２２が通水
作動状態であり、前記第二軟水化装置２３が再生作動を
終了した待機状態である場合について説明する。

【００３８】この状態において、前記第一軟水化装置２
２は、前記第一給水ライン２４を介して前記給水ライン
４と連通しており、また前記第一処理水ライン２７を介
して前記処理水ライン６と連通し、前記ボイラ５へ処理
水を供給している。そして、前記第一軟水化装置２２
は、前記塩水タンク７とは、前記塩水ライン８および前
記第一塩水ライン３１を介して連通している。

【００３９】一方、前記第二軟水化装置２３は、待機状
態であるので、前記第二給水ライン２５を介して前記給
水ライン４と連通しているが、前記合流手段２９および
前記切換手段３０の作用により、前記処理水ライン６お
よび前記塩水ライン８との連通は遮断されている。

【００４０】さて、前記第一軟水化装置２２の通水作動
が継続しているとき、前記制御器２０は、前記入口硬度
測定手段１０および前記稼動状況検出手段１８からの検
出値（蒸発量）に基づいて、前記第一軟水化装置２２の
硬度除去量の積算値を経時的に演算する。そして、前記
第一軟水化装置２２の前記積算値が前記設定値に到達す
ると、前記制御器２０は、前記第一軟水化装置２２の前
記通水作動を再生作動に切り換えるとともに、通水待機
中の前記第二軟水装置２３を通水作動に切り換える制御
を行う。この切替制御について、詳細に説明する。

【００４１】まず、前記第一軟水化装置２２の通水作動
を停止するとともに、再生作動を開始させる。すなわ
ち、前記合流手段２９を切換操作して、前記第一軟水化
装置２２の前記第一処理水ライン２７と前記処理水ライ
ン６との連通を遮断する。そして、前記塩水ライン８お
よび前記第一塩水ライン３１を介して塩水を前記塩水タ
ンク７から前記樹脂筒２内へ導入し、前記イオン交換樹
脂を再生する。

【００４２】これと同時に、前記合流手段２９を切換操
作して、前記第二軟水化装置２３の前記第二処理水ライ
ン２８と前記処理水ライン６とを連通させ、処理水を前
記ボイラ５へ供給する。これにより、前記第一軟水化装
置２２が再生作動状態となるとともに、前記第二軟水化
装置２３が通水作動状態となる。

【００４３】つぎに、前記第二軟水化装置２３の前記積
算値が前記設定値に到達すると、前記と同様、前記第二
軟水化装置２３の通水作動を停止し、再生作動を開始す
る。一方、再生作動が終了して待機状態となっている前
記第一軟水化装置２２の通水作動を開始する。以下、こ
のような制御を繰り返し、前記両軟水化装置２２，２３
を交互に通水作動と再生作動とに移行させ、２４時間以
上に亘る処理水の連続供給を可能としている。

【００４４】ところで、前記両軟水化装置２２，２３の
再生作動について簡単に説明すると、この再生作動は、
通常行われている再生作動と同様、逆洗工程，塩水再生
工程，水洗工程，補水工程等を含むもので、これらの各
工程は、前記両軟水化装置２２，２３の各コントロール
バルブ３の制御により、それぞれ個別に行われる。

【００４５】したがって、この第二形態においては、前
記各工程が終了した時点で、前記制御器２０は、前記切
換手段３０を切換操作し、通水作動状態となっている軟
水化装置のコントロールバルブ３と前記塩水ライン８と
を連結させる。すなわち、通水作動状態となっている軟
水化装置は、通水初期においては、前記塩水ライン８と
は遮断された状態となっているが、もう一方の軟水化装
置の前記各工程が終了した時点，すなわち前記塩水タン
ク７への補水工程が完了した時点で連通状態となる。そ
して、もう一方の軟水化装置は、つぎの通水作動に備え
ての待機状態となる。

【００４６】さらに、前記各軟水化装置２２，２３にあ
っては、前記制御器２０により、前記塩水消費量検出手
段１７からの検出値に基づいて、待機状態となった軟水
化装置の塩水消費量が算出され、この算出値により次回
の再生までに除去することができる硬度除去量が演算さ
れる。そして、その演算値に基づいて、次回再生までの
硬度除去量が設定される。

【００４７】一方、前記各軟水化装置２２，２３を２台
並列設置した場合において、前記硬度もれ検出手段１１
は、供給水を軟水化処理しているときのバックアップ制
御手段であって、前記硬度もれ検出手段１１から硬度も
れ信号が前記制御器２０へ出力されると、前記制御器２
０は、前記イオン交換樹脂の劣化等と判断し、前記警報
器２１から警報を発して硬度もれを通報するとともに、
通水作動中の軟水化装置を再生作動に切り換えるととも
に、通水待機中の軟水化装置を通水作動に切り換える制
御を行う。

【００４８】以上のように、この第二形態によれば、前
記第一形態と同様、塩水の無駄が無くなるとともに、処
理水の前記ボイラ５への２４時間以上に亘る連続供給を
可能とすることができる。

【００４９】つぎに、この発明の第三形態を図３に基づ
いて詳細に説明する。この第三形態を示す図３におい
て、前記第一形態および第二形態と同一の部材には同一
の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００５０】さて、図３は、軟水化装置による処理水の
２４時間以上に亘る連続供給が必要となる場合に対応す
るための形態であり、前記軟水化装置１を３台並列に設
置した場合の説明図である。また、この図３において
も、前記軟水化装置１を構成する部材のうち、共通化可
能な部材は、共通化したものとして図示している。

【００５１】図３において、第三軟水化装置３３と第四
軟水化装置３４と第五軟水化装置３５は、前記給水ライ
ン４と前記処理水ライン６との間に並列状態で設置され
ており、それぞれ独立して通水作動状態（軟水化処理作
動）と再生作動状態となることができるように接続され
ている。

【００５２】まず、前記各軟水化装置３３，３４，３５
における供給水の入口側について説明すると、前記各軟
水化装置３３，３４，３５と前記給水ライン４とは、前
記給水ライン４から分岐した第三給水ライン３６，第四
給水ライン３７および第五給水ライン３８を介してそれ
ぞれ接続されている。そして、これらの給水ライン３
６，３７，３８の分岐部２６の上流側（すなわち、前記
給水ライン４の部分）には、前記入口硬度測定手段１０
が設けられている。これにより、前記入口硬度測定手段
１０を一つ設けるのみで、前記各軟水化装置３３，３
４，３５への供給水の入口硬度を検出することができ
る。もちろん、前記入口硬度測定手段１０を前記各給水
ライン３６，３７，３８のそれぞれに設けることも、実
施に応じて好適である。

【００５３】つぎに、前記各軟水化装置３３，３４，３
５における処理水の出口側について説明すると、前記第
三軟水化装置３３の第三処理水ライン３９，前記第四軟
水化装置３４の第四処理水ライン４０および前記第五軟
水化装置３５の第五処理水ライン４１は、四方弁等の合
流手段４２を介して合流しており、この合流手段４２と
前記処理水ライン６とが接続している。この合流手段４
２の切換操作により、前記各処理水ライン３９，４０，
４１のいずれかと前記処理水ライン６とが連通する。そ
して、前記合流手段４２の下流側（すなわち、前記処理
水ライン６）には、前記硬度もれ検出手段１１が設けら
れており、さらに前記給水ポンプ１２および前記逆止弁
１３がそれぞれ設けられている。これにより、前記硬度
もれ検出手段１１を一つ設けるのみで、前記各軟水化装
置３３，３４，３５の通水時における硬度もれの有無を
それぞれ個別に検出することができる。ここにおいて、
前記硬度もれ検出手段１１を前記各処理水ライン３９，
４０，４１のそれぞれに設けることも、実施に応じて好
適である。

【００５４】さらに、前記塩水消費量検出手段１７につ
いて説明すると、この塩水消費量検出手段１７は、前記
のとおり、前記塩水タンク７に設けられるものであるか
ら、前記塩水タンク７を一つ設けた構成として説明す
る。前記塩水タンク７の塩水ライン８は、四方弁等の切
換手段４３を介して第三塩水ライン４４，第四塩水ライ
ン４５および第五塩水ライン４６に分岐し、前記第三塩
水ライン４４は、前記第三軟水化装置３３のコントロー
ルバルブ３と接続し、また前記第四塩水ライン４５は、
前記第四軟水化装置３４のコントロールバルブ３と接続
し、さらに前記第五塩水ライン４６は、前記第五軟水化
装置３５のコントロールバルブ３と接続している。した
がって、前記切換手段４３の切換操作により、前記塩水
タンク７内の塩水を前記各軟水化装置３３，３４，３５
のいずれかに供給する。これにより、前記塩水消費量検
出手段１７を一つ設けるのみで、前記各軟水化装置３
３，３４，３５の再生時における塩水の消費量をそれぞ
れ個別に検出することができる。ここにおいて、前記各
軟水化装置３３，３４，３５にそれぞれ塩水タンク７を
設け、前記塩水消費量検出手段１７をそれぞれの塩水タ
ンク７に設けることも、実施に応じて好適である。

【００５５】ここで、この第三形態における作用を説明
する。前記各軟水化装置３３，３４，３５の個々の再生
制御は、前記第一形態および前記第二形態の再生制御と
同様である。まず、通水作動状態となっている１番目の
軟水化装置の前記積算値が前記設定値に到達した時点
で、その軟水化装置は、再生作動に移行する。つぎに、
残りの２台の軟水化装置のうち、先に再生作動が終了し
待機状態になっていた２番目の軟水化装置を通水作動状
態に移行させる。そして、３番目のもう１台の軟水化装
置を待機状態とする。このような３台のローテーション
について、具体的に説明する。たとえば、前記第三軟水
化装置３３が通水作動状態であり、前記第四軟水化装置
３４が先に再生作動が終了した待機状態であり、前記第
五軟水化装置３５が再生作動状態である場合について説
明する。

【００５６】この状態において、前記第三軟水化装置３
３は、前記第三給水ライン３６を介して前記給水ライン
４と連通しており、また前記第三処理水ライン３９を介
して前記処理水ライン６と連通し、前記ボイラ５へ処理
水を供給している。前記第三軟水化装置３３と前記塩水
ライン８との連通は、前記第五軟水化装置３５が再生作
動中であるので、前記切換手段４３の作用により遮断さ
れている。

【００５７】また、前記第四軟水化装置３４は、前記第
四給水ライン３７を介して前記給水ライン４と連通して
いるが、待機中であるので、前記合流手段４２および前
記切換手段４３の作用により、前記処理水ライン６およ
び前記塩水ライン８との連通は遮断されている。

【００５８】さらに、前記第五軟水化装置３５は、前記
第五給水ライン３８を介して前記給水ライン４と連通し
ているが、再生作動中であるので、前記合流手段４２の
作用により、前記処理水ライン６との連通は遮断されて
いる。さらに、前記第五軟水化装置３５は、前記塩水タ
ンク７とは、前記塩水ライン８，前記切換手段４３およ
び前記第五塩水ライン４６を介して連通している。

【００５９】さて、前記第三軟水化装置３３の通水作動
が継続しているとき、前記制御器２０は、前記入口硬度
測定手段１０および前記稼動状況検出手段１８からの検
出値（蒸発量）に基づいて、前記第三軟水化装置３３の
硬度除去量の積算値を経時的に演算する。そして、前記
第三軟水化装置３３の前記積算値が前記設定値に到達す
ると、前記制御器２０は、３台の軟水化装置の運転を切
り替える制御を行う。この切替制御について、以下に詳
細に説明する。

【００６０】まず、前記制御器２０は、前記合流手段４
２を切換操作して、前記第三軟水化装置３３から前記処
理水ライン６への通水作動を停止する。

【００６１】これと同時に、前記合流手段４２を切換操
作して、待機中であった前記第四軟水化装置３４の前記
第四処理水ライン４０と前記処理水ライン６とを連通さ
せ、前記第四軟水化装置３４から処理水を前記ボイラ５
へ供給する。

【００６２】つぎに、この形態における再生作動は、前
記塩水タンク７を共通化しているので、再生作動に必要
とする時間が経過するまでは１台ずつしかできないの
で、前記第三軟水化装置３３の再生作動は、前記第五軟
水化装置３５の再生作動が終了するまで待つ。ただし、
前記第五軟水化装置３５の再生作動が終了していれば、
直ちに再生作動に移行することができる。

【００６３】そして、前記第五軟水化装置３５の再生作
動が終了し、前記第五軟水化装置３５が待機状態となる
と、前記第三軟水化装置３３の再生作動を開始し、前記
切換手段４３を切換操作して、前記第三塩水ライン４４
と前記塩水ライン８とを連通させて、前記第三軟水化装
置３３の前記樹脂筒２へ塩水を導入する。

【００６４】これにより、前記第三軟水化装置３３が再
生作動状態となるとともに、前記第四軟水化装置３４が
通水作動状態となり、さらに前記第五軟水化装置３５が
１番目の待機状態の軟水化装置となる。そして、前記第
三軟水化装置３３は、再生作動に必要とする時間が経過
して再生作動が終了すると、２番目の待機状態の軟水化
装置となる。

【００６５】そして、前記第四軟水化装置３４の前記積
算値が前記設定値に到達すると、前記と同様、前記第四
軟水化装置３４の通水作動が停止し、再生作動を開始す
る。また、１番目の待機状態となっていた前記第五軟水
化装置３５の通水作動を開始する。そして、前記第三軟
水化装置３３を１番目の待機状態の軟水化装置とする。
さらに、前記第四軟水化装置３４も、再生作動に必要と
する時間が経過して再生作動が終了すると、２番目の待
機状態の軟水化装置となる。以下、このような制御を繰
り返し、前記各軟水化装置３３，３４，３５をローテー
ションして、通水作動状態と再生作動状態と待機状態と
に移行させ、２４時間以上に亘る処理水の連続供給を可
能としている。

【００６６】ところで、前記各軟水化装置３３，３４，
３５の再生作動について簡単に説明すると、この再生作
動は、前記第二形態についての説明と同じく、通常行わ
れている再生作動と同様、逆洗工程，塩水再生工程，水
洗工程，補水工程等を含むもので、これらの各工程は、
前記各軟水化装置３３，３４，３５の各コントロールバ
ルブ３の制御により、それぞれ個別に行われる。

【００６７】したがって、この第三形態においては、前
記制御器２０は、前記切換手段４３を切換操作し、再生
作動状態となっている軟水化装置のコントロールバルブ
３と前記塩水ライン８とを連通させる。そして、再生作
動を完了した軟水化装置は、つぎの通水作動に備えての
待機状態となる。再生作動中の軟水化装置が再生作動を
完了したことを確認した後、通水作動状態の軟水化装置
は、前記コントロールバルブ３と前記塩水ライン８とが
連通した状態となる。

【００６８】さらに、前記各軟水化装置３３，３４，３
５にあっては、前記制御器２０により、前記塩水消費量
検出手段１７からの検出値に基づいて、待機状態となっ
た軟水化装置の塩水消費量が算出され、この算出値によ
り次回の再生までに除去することができる硬度除去量が
演算される。そして、その演算値に基づいて、次回再生
までの硬度除去量が設定される。

【００６９】一方、前記各軟水化装置３３，３４，３５
を３台並列設置した場合において、前記硬度もれ検出手
段１１は、供給水を軟水化処理しているときのバックア
ップ制御手段であって、前記硬度もれ検出手段１１から
硬度もれ信号が前記制御器２０へ出力されると、前記制
御器２０は、前記イオン交換樹脂の劣化等と判断し、前
記警報器２１から警報を発して硬度もれを通報するとと
もに、通水作動状態の軟水化装置を再生作動に切り換え
るとともに、１番目で待機中の軟水化装置を通水作動へ
切り換え、再生作動の終了した２番目で待機していた軟
水化装置を１番目の待機状態の軟水化装置とし、再生作
動に切り替えた軟水化装置の再生作動に必要とする時間
が経過して再生作動が終了すると、２番目の待機状態の
軟水化装置とする制御を行う。

【００７０】以上のように、この第三形態によれば、処
理水の２４時間以上に亘る連続供給が可能となる。ま
た、軟水化装置を２台設置した場合と異なり、待機状態
の軟水化装置が必ず１台は存在するため、通水を停止す
ることなく処理水を２４時間以上確実に供給することが
できる。

【００７１】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、イオ
ン交換樹脂の再生を効率良く行うことができ、再生作動
に必要な塩水を節約することができる。また、硬度もれ
を検知したとき、硬度もれの警報を発することはもちろ
ん、軟水化装置を再生作動に移行させることができ、硬
度もれした供給水を軟水使用機器に供給しないようにす
ることができる。さらに、軟水化装置を複数台並列に設
置することで、軟水の２４時間以上に亘る連続供給が可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第一形態を概略的に示す説明図であ
る。

【図２】この発明の第二形態を概略的に示す説明図であ
る。

【図３】この発明の第三形態を概略的に示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 軟水化装置 ２ 樹脂筒 ５ ボイラ（軟水使用機器） ７ 塩水タンク ８ 塩水ライン １０ 入口硬度測定手段 １１ 硬度もれ検出手段 １７ 塩水消費量検出手段 １８ 稼動状況検出手段 ２６ 分岐部 ２９ 合流手段 ３０ 切換手段 ４２ 合流手段 ４３ 切換手段

フロントページの続き (72)発明者 浅村 仁志 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内 Ｆターム(参考） 4D025 AA02 AB19 BA08 BB02 BB07 BB10 BB19 CA02 CA05 CA10

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イオン交換樹脂を充填した樹脂筒２への
   供給水の硬度を測定する入口硬度測定手段１０と、前記
   樹脂筒２通過後の処理水を使用する軟水使用機器５の稼
   動状況検出手段１８と、再生時の塩水の消費量を検出す
   る手段１７とを備えたことを特徴とする軟水化装置。
2. 【請求項２】 イオン交換樹脂を充填した樹脂筒２への
   供給水の硬度を測定する入口硬度測定手段１０と、前記
   樹脂筒２通過後の処理水を使用する軟水使用機器５の稼
   動状況検出手段１８と、再生時の塩水の消費量を検出す
   る手段１７とを備えた軟水化装置１を複数台並列設置
   し、これらの各軟水化装置１の通水作動，再生作動を切
   換可能に接続したことを特徴とする軟水化装置。
3. 【請求項３】 イオン交換樹脂を充填した樹脂筒２への
   供給水の硬度を測定する入口硬度測定手段１０と、前記
   樹脂筒２通過後の処理水を使用する軟水使用機器５の稼
   動状況検出手段１８と、再生時の塩水の消費量を検出す
   る手段１７と、前記樹脂筒２通過後の処理水の硬度を測
   定し、硬度もれを検知する硬度もれ検出手段１１とを備
   えたことを特徴とする軟水化装置。
4. 【請求項４】 イオン交換樹脂を充填した樹脂筒２への
   供給水の硬度を測定する入口硬度測定手段１０と、前記
   樹脂筒２通過後の処理水を使用する軟水使用機器５の稼
   動状況検出手段１８と、再生時の塩水の消費量を検出す
   る手段１７と、前記樹脂筒２通過後の処理水の硬度を測
   定し、硬度もれを検知する硬度もれ検出手段１１とを備
   えた軟水化装置１を複数台並列設置し、これらの各軟水
   化装置１の通水作動，再生作動を切換可能に接続したこ
   とを特徴とする軟水化装置。
5. 【請求項５】 前記入口硬度測定手段１０を給水ライン
   ４に設けた分岐部２６の上流側に設けたことを特徴とす
   る請求項２または請求項４に記載の軟水化装置。
6. 【請求項６】 前記硬度もれ検出手段１１を合流手段２
   ９，４２の下流側に設けたことを特徴とする請求項４に
   記載の軟水化装置。
7. 【請求項７】 前記塩水消費量検出手段１７を備えた塩
   水タンク７を単数個設け、この塩水タンク７と前記各樹
   脂筒２とを塩水ライン８に設けた切換手段３０，４３を
   介してそれぞれ切換可能に接続したことを特徴とする請
   求項２，４，５，６のいずれか１項に記載の軟水化装
   置。
8. 【請求項８】 イオン交換樹脂を充填した樹脂筒２への
   供給水の硬度を測定する入口硬度測定手段１０と、前記
   樹脂筒２通過後の処理水を使用する軟水使用機器５の稼
   動状況検出手段１８と、再生時の塩水の消費量を検出す
   る手段１７とを備えた軟水化装置１の制御方法であっ
   て、再生時の塩水使用量に基づいて次回再生までの硬度
   除去量の設定値を求め、入口硬度と前記軟水使用機器５
   の稼動状況検出量とに基づいて硬度除去量の積算値を経
   時的に求め、前記積算値が前記設定値となったとき、前
   記軟水化装置１の再生作動を開始させることを特徴とす
   る軟水化装置の再生制御方法。
9. 【請求項９】 請求項２に記載の軟水化装置の制御方法
   であって、再生時の塩水使用量に基づいて次回再生まで
   の硬度除去量の設定値を求め、入口硬度と前記軟水使用
   機器５の稼動状況検出量とに基づいて硬度除去量の積算
   値を経時的に求め、前記積算値が前記設定値となったと
   き、前記通水作動中の軟水化装置１を再生作動に切り換
   えるとともに、通水待機中の軟水化装置１を通水作動へ
   切り換える制御を行うことを特徴とする軟水化装置の再
   生制御方法。
10. 【請求項１０】 請求項３に記載の軟水化装置の制御方
    法であって、前記樹脂筒２通過後の処理水の硬度を測定
    し、硬度もれを検知したとき、前記軟水化装置１を再生
    作動に移行させることを特徴とする軟水化装置の再生制
    御方法。
11. 【請求項１１】 請求項４または請求項６のいずれか１
    項に記載の軟水化装置の制御方法であって、前記樹脂筒
    ２通過後の処理水の硬度を測定し、硬度もれを検知した
    とき、前記通水作動中の軟水化装置１を再生作動に切り
    換えるとともに、通水待機中の軟水化装置１を通水作動
    へ切り換える制御を行うことを特徴とする軟水化装置の
    再生制御方法。