JP2003200158A

JP2003200158A - 軟水化装置およびその再生制御方法

Info

Publication number: JP2003200158A
Application number: JP2002002873A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takeda; 弘之竹田; Hitoshi Asamura; 仁志浅村; Hajime Abe; 元安部
Original assignee: Miura Co Ltd; Miura Institute of Research and Development Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd; Miura Institute of Research and Development Co Ltd
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2003-07-15

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１７と、再生時の塩水の濃度を検出する塩水濃度検出
手段１６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
動日数を算出する。そして、この算出した稼動日数に到
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、前記冷熱機器類の運
転状況は、種々の要因で変動する。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、前記算出した稼動日数よ
り少ない日数で安全側となるような稼動日数で再生する
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
塩水の濃度を検出する塩水濃度検出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、再生時の塩水の濃度を検出す
る塩水濃度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。

【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、再生時の塩水の濃度を検出す
る塩水濃度検出手段と、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、再生時の塩水の濃度を検出す
る塩水濃度検出手段と、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、前記各軟水化装
置への給水ラインに前記各軟水化装置へ供給水を分岐す
る分岐部を設け、また前記各軟水化装置からの処理水を
合流させる合流手段を設けるとともに、この合流手段に
処理水ラインを接続し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
出手段を前記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、塩水タンクを単
数個設け、この塩水タンクと前記各軟水化装置とを塩水
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、この切換手段の上流側に前記塩水濃度検出手段を
設け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、再生時の塩水の濃度を検出す
る塩水濃度検出手段とを備えた軟水化装置の再生制御方
法であって、再生時の塩水濃度に基づいて次回再生まで
の硬度除去量の設定値をあらかじめ設定し、前記軟水使
用機器の稼動状況検出量に基づいて硬度除去量の積算値
を経時的に求め、この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
の軟水化装置の再生制御方法であって、再生時の塩水濃
度に基づいて次回再生までの硬度除去量の設定値をあら
かじめ設定し、前記軟水使用機器の稼動状況検出量に基
づいて硬度除去量の積算値を経時的に求め、この積算値
が前記設定値となったとき、通水作動中の軟水化装置を
再生作動へ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
載の軟水化装置の再生制御方法であって、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へ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
の再生制御方法であって、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、通水作動中の
軟水化装置を再生作動へ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１０が設けられており、さらに給水ポンプ１１およ
び逆止弁１２が設けられている。

【００２０】また、前記ボイラ５には、バーナ１３が設
けられており、このバーナ１３により前記処理水ライン
６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１４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１５が設けられており、このボイラ
用制御器１５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１１および前記バーナ１３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と接続されている前記塩
水ライン８には、再生時の塩水の濃度を検出する塩水濃
度検出手段１６を備えている。この塩水濃度検出手段１
６は、再生に使用した塩水の濃度を正確に測定する装置
である。塩水は、その濃度により電気伝導度が異なるの
で、その電気伝導度を測定することにより、塩水の濃度
を検出することができる。この濃度検出は、電気伝導度
の測定のほかに、塩水の屈折率を測定する方法等があ
る。また、濃度センサとしては、超音波式センサ等があ
る。ここにおいて、前記塩水濃度検出手段１６は、前記
塩水タンク７に設けることも、実施に応じて好適であ
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１７を備えて
いる。この稼動状況検出手段１７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いる。ここにおいて、前記稼動状況
検出手段１７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１５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１１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１３の燃焼時間から演算され
る蒸発量でもよい。

【００２３】そして、前記稼動状況検出手段１７には、
前記ボイラ用制御器１５が信号線１８を介して接続され
ている。そして、前記稼動状況検出手段１７，前記コン
トロールバルブ３，前記硬度もれ検出手段１０および前
記塩水濃度検出手段１６は、信号線１８，１８，…を介
して制御器１９にそれぞれ接続されている。

【００２４】前記制御器１９は、硬度もれを外部へ報知
する警報器２０を備えている。ここにおいて、前記稼動
状況検出手段１７は、前記ボイラ用制御器１５または前
記制御器１９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１９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１９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。

【００２５】前記構成における軟水化装置の再生制御方
法は、前記ボイラ５の運転状況が残業等により変動した
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
前記塩水濃度検出手段１６の検出値から塩水濃度を算出
し、この算出された塩水濃度とあらかじめ設定されてい
る塩水量とにより前記イオン交換樹脂の再生度合を判定
し、この判定結果に基づいて、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。すなわち、塩
水濃度が飽和塩水濃度より薄いときは、前記硬度除去量
は少なく設定される。

【００２６】ついで、前記稼動状況検出手段１７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、前記ボイラ５の蒸発量が多いと
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日
数は比較的短い日数となる。また、前記蒸発量が少ない
ときは、前記積算値が比較的長い日数経過した後、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、反対に比較的長い日数となる。したがって、この制
御方法によれば、前記ボイラ５の蒸発量に対応して、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、不測の原因により、予定より早く
前記イオン交換樹脂の処理限界を超えて硬度もれをした
場合のバックアップとして、前記処理水ライン６には、
前記硬度もれ検出手段１０を設けている。前記硬度もれ
検出手段１０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１
０から硬度もれ信号が前記制御器１９へ出力されると、
前記制御器１９は、前記イオン交換樹脂の劣化等と判断
し、前記警報器２０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を再生作動へ移行させ
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２１と第二
軟水化装置２２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２１，２２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２１，２２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２３と第二給水ライン２
４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２３，２４の分岐部２５の上流側で前記給水
ライン４と接続されている。

【００３４】つぎに、前記両軟水化装置２１，２２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２１の第一処理水ライン２６と前記第二軟水化装
置２２の第二処理水ライン２７とは、三方弁等の合流手
段２８を介して合流しており、この合流手段２８と前記
処理水ライン６とが接続している。この合流手段２８の
切換操作により、前記両処理水ライン２６，２７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２８の下流側（すなわち、前記処理水ライン
６）には、前記のような硬度もれのバックアップとして
の前記硬度もれ検出手段１０が設けられており、さらに
前記給水ポンプ１１および前記逆止弁１２がそれぞれ設
けられている。これにより、前記各軟水化装置２１，２
２の通水作動中における硬度もれを一つの検出手段でそ
れぞれ個別に検出することができる。

【００３５】ここにおいて、前記硬度もれ検出手段１０
を前記両処理水ライン２６，２７のそれぞれに設けるこ
とも，すなわち前記硬度もれ検出手段１０を前記両軟水
化装置２１，２２のそれぞれに設けることも、実施に応
じて好適である。

【００３６】さらに、前記塩水濃度検出手段１６につい
て説明すると、この塩水濃度検出手段１６は、前記塩水
タンク７と前記両軟水化装置２１，２２とをそれぞれ接
続する塩水ライン８に設けられるものであり、この形態
における具体例として、前記塩水タンク７を一個設けた
場合の構成について説明する。前記塩水ライン８は、そ
の下流側，すなわち前記両軟水化装置２１，２２に近い
側において、三方弁等の切換手段２９を介して第一塩水
ライン３０と第二塩水ライン３１とに分岐し、前記第一
塩水ライン３０は、前記第一軟水化装置２１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３１
は、前記第二軟水化装置２２のコントロールバルブ３と
接続している。そして、前記切換手段２９から上流側に
おいて、前記塩水濃度検出手段１６は、前記塩水ライン
８に一個設けられている。したがって、前記切換手段２
９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２１，２２のいずれかへ供給することがで
きる。

【００３７】これにより、前記塩水濃度検出手段１６を
一つ設けるのみで、前記両軟水化装置２１，２２の再生
時における塩水の濃度をそれぞれ個別に検出することが
できる。ここにおいて、前記塩水濃度検出手段１６を前
記両塩水ライン３０，３１のそれぞれに設けることも実
施に応じて好適である。

【００３８】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２１，２２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。

【００３９】たとえば、前記第一軟水化装置２１が通水
作動状態であり、前記第二軟水化装置２２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。

【００４０】この状態において、前記第一軟水化装置２
１は、前記第一給水ライン２３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２６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２１
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３０を介して連通している。

【００４１】一方、前記第二軟水化装置２２は、待機状
態であるので、前記第二給水ライン２４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２８および
前記切換手段２９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。

【００４２】さて、前記第一軟水化装置２１の通水作動
が継続しているとき、前記制御器１９は、前記稼動状況
検出手段１７からの検出値（蒸発量）に基づいて、前記
第一軟水化装置２１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２１の前記積算値
が前記設定値に到達すると、前記制御器１９は、前記第
一軟水化装置２１の前記通水作動を再生作動へ切り換え
るとともに、通水待機中の前記第二軟水化装置２２を通
水作動へ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。

【００４３】まず、前記第一軟水化装置２１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２８を切換操作して、前記第一軟水化
装置２１の前記第一処理水ライン２６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３０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。

【００４４】これと同時に、前記合流手段２８を切換操
作して、前記第二軟水化装置２２の前記第二処理水ライ
ン２７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２１が再生作動状態となるとともに、前記第二軟水化
装置２２が通水作動状態となる。

【００４５】つぎに、前記第二軟水化装置２２の前記積
算値が前記設定値に到達すると、前記と同様、前記第二
軟水化装置２２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２１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２１，２２
を交互に通水作動と再生作動とへ移行させ、２４時間以
上に亘る処理水の連続供給を可能としている。

【００４６】ところで、前記両軟水化装置２１，２２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２１，２２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。

【００４７】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１９は、前記切
換手段２９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。

【００４８】さらに、前記各軟水化装置２１，２２にあ
っては、前記制御器１９により、前記塩水濃度検出手段
１６からの検出値に基づいて、待機状態となった軟水化
装置の塩水濃度が算出され、この算出された塩水濃度と
あらかじめ設定されている塩水量とにより前記イオン交
換樹脂の再生度合を判定し、この判定結果に基づいて、
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。

【００４９】一方、前記各軟水化装置２１，２２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１０
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１０から硬度も
れ信号が前記制御器１９へ出力されると、前記制御器１
９は、前記イオン交換樹脂の劣化等と判断し、前記警報
器２０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へ切り換えるととも
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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】図３において、第三軟水化装置３２と第四
軟水化装置３３と第五軟水化装置３４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。

【００５４】まず、前記各軟水化装置３２，３３，３４
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３２，３３，３４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３５，第四
給水ライン３６および第五給水ライン３７を介してそれ
ぞれ接続されている。そして、これら給水ライン３５，
３６，３７の分岐部２５の上流側は、前記給水ライン４
と接続されている。

【００５５】つぎに、前記各軟水化装置３２，３３，３
４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３２の第三処理水ライン３８，前記第四軟
水化装置３３の第四処理水ライン３９および前記第五軟
水化装置３４の第五処理水ライン４０は、四方弁等の合
流手段４１を介して合流しており、この合流手段４１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
１の切換操作により、前記各処理水ライン３８，３９，
４０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４１の下流側（すなわち、前記処理
水ライン６）には、前記のような硬度もれのバックアッ
プとしての前記硬度もれ検出手段１０が設けられてお
り、さらに前記給水ポンプ１１および前記逆止弁１２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１０を一つ設けるのみで、前記各軟水化装置３
２，３３，３４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１０を前記各処理水ライン３８，３
９，４０のそれぞれに設けることも、実施に応じて好適
である。

【００５６】さらに、前記塩水濃度検出手段１６につい
て説明すると、この塩水濃度検出手段１６は、前記のと
おり、前記塩水タンク７と接続されている前記塩水ライ
ン８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。前記塩水ライン８は、
四方弁等の切換手段４２を介して第三塩水ライン４３，
第四塩水ライン４４および第五塩水ライン４５に分岐
し、前記第三塩水ライン４３は、前記第三軟水化装置３
２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４４は、前記第四軟水化装置３３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４５は、
前記第五軟水化装置３４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４２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３
２，３３，３４のいずれかに供給する。

【００５７】これにより、前記塩水濃度検出手段１６を
一つ設けるのみで、前記各軟水化装置３２，３３，３４
の再生時における塩水の濃度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３２，
３３，３４にそれぞれ塩水タンク７を設け、前記塩水濃
度検出手段１６をそれぞれの塩水タンク７の塩水ライン
８にそれぞれ設けることも、実施に応じて好適である。

【００５８】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３２，３３，３４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、再生作動へ移行する。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
態へ移行させる。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３２が通水作動状態であり、前記第四軟水化装置
３３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３４が再生作動状態である場合について説
明する。

【００５９】この状態において、前記第三軟水化装置３
２は、前記第三給水ライン３５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３８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３２と前記塩水
ライン８との連通は、前記第五軟水化装置３４が再生作
動中であるので、前記切換手段４２の作用により遮断さ
れている。

【００６０】また、前記第四軟水化装置３３は、前記第
四給水ライン３６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４１および前
記切換手段４２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。

【００６１】さらに、前記第五軟水化装置３４は、前記
第五給水ライン３７を介して前記給水ライン４と連通し
ているが、再生作動中であるので、前記合流手段４１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３４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４２およ
び前記第五塩水ライン４５を介して連通している。

【００６２】さて、前記第三軟水化装置３２の通水作動
が継続しているとき、前記制御器１９は、前記稼動状況
検出手段１７からの検出値（蒸発量）に基づいて、前記
第三軟水化装置３２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３２の前記積算値
が前記設定値に到達すると、前記制御器１９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、詳細に説明する。

【００６３】まず、前記制御器１９は、前記合流手段４
１を切換操作して、前記第三軟水化装置３２から前記処
理水ライン６への通水作動を停止する。

【００６４】これと同時に、前記合流手段４１を切換操
作して、待機中であった前記第四軟水化装置３３の前記
第四処理水ライン３９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３３から処理水を前記ボイラ５
へ供給する。

【００６５】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３２の再生作動は、前記第五軟
水化装置３４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３４の再生作動が終了していれば、
直ちに再生作動へ移行することができる。

【００６６】そして、前記第五軟水化装置３４の再生作
動が終了し、前記第五軟水化装置３４が待機状態となる
と、前記第三軟水化装置３２の再生作動を開始し、前記
切換手段４２を切換操作して、前記第三塩水ライン４３
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３２の前記樹脂筒２へ塩水を導入する。

【００６７】これにより、前記第三軟水化装置３２が再
生作動状態となるとともに、前記第四軟水化装置３３が
通水作動状態となり、さらに前記第五軟水化装置３４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３２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。

【００６８】そして、前記第四軟水化装置３３の前記積
算値が前記設定値に到達すると、前記と同様、前記第四
軟水化装置３３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３４の通水作動を開始する。そして、２番目の待
機状態となっていた前記第三軟水化装置３２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３３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３２，３３，３４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へ移行させ、２４時間以
上に亘る処理水の連続供給を可能としている。

【００６９】ところで、前記各軟水化装置３２，３３，
３４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３２，３３，３４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。

【００７０】したがって、この第三形態においては、前
記制御器１９は、前記切換手段４２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。通水作動状態の軟水化装置は、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、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。

【００７１】さらに、前記各軟水化装置３２，３３，３
４にあっては、前記制御器１９により、前記塩水濃度検
出手段１６からの検出値に基づいて、待機状態となった
軟水化装置の塩水濃度が算出され、この算出された塩水
濃度とあらかじめ設定されている塩水量とにより前記イ
オン交換樹脂の再生度合を判定し、この判定結果に基づ
いて、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。

【００７２】一方、前記各軟水化装置３２，３３，３４
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１０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１０から
硬度もれ信号が前記制御器１９へ出力されると、前記制
御器１９は、前記イオン交換樹脂の劣化等と判断し、前
記警報器２０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へ切り換え
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
動へ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。

【００７３】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。

【００７４】

【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へ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へ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４給水ライン５ボイラ（軟水使用機器）６処理水ライン７塩水タンク８塩水ライン１０硬度もれ検出手段１６塩水濃度検出手段１７稼動状況検出手段２５分岐部２８合流手段２９切換手段４１合流手段４２切換手段

フロントページの続き (72)発明者安部元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 BA22 BB07 BB08 BB18 BB19 CA01 CA05 CA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イオン交換樹脂を充填した樹脂筒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１７と、再生時の塩水の濃度を検出する塩水濃度検出
手段１６とを備えたことを特徴とする軟水化装置。
【請求項２】イオン交換樹脂を充填した樹脂筒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１７と、再生時の塩水の濃度を検出する塩水濃度検出
手段１６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。
【請求項３】イオン交換樹脂を充填した樹脂筒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１７と、再生時の塩水の濃度を検出する塩水濃度検出
手段１６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１０とを備え
たことを特徴とする軟水化装置。
【請求項４】イオン交換樹脂を充填した樹脂筒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１７と、再生時の塩水の濃度を検出する塩水濃度検出
手段１６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１０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。
【請求項５】前記各軟水化装置１への給水ライン４に
前記各軟水化装置１へ供給水を分岐する分岐部２５を設
け、また前記各軟水化装置１からの処理水を合流させる
合流手段２８，４１を設けるとともに、この合流手段２
８，４１に処理水ライン６を接続し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。
【請求項６】前記硬度もれ検出手段１０を前記合流手
段２８，４１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。
【請求項７】塩水タンク７を単数個設け、この塩水タ
ンク７と前記各軟水化装置１とを塩水ライン８に設けた
切換手段２９，４２を介してそれぞれ切換可能に接続
し、この切換手段２９，４２の上流側に前記塩水濃度検
出手段１６を設け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。
【請求項８】イオン交換樹脂を充填した樹脂筒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１７と、再生時の塩水の濃度を検出する塩水濃度検出
手段１６とを備えた軟水化装置１の再生制御方法であっ
て、再生時の塩水濃度に基づいて次回再生までの硬度除
去量の設定値をあらかじめ設定し、前記軟水使用機器５
の稼動状況検出量に基づいて硬度除去量の積算値を経時
的に求め、この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。
【請求項９】請求項２に記載の軟水化装置の再生制御
方法であって、再生時の塩水濃度に基づいて次回再生ま
での硬度除去量の設定値をあらかじめ設定し、前記軟水
使用機器５の稼動状況検出量に基づいて硬度除去量の積
算値を経時的に求め、この積算値が前記設定値となった
とき、通水作動中の軟水化装置１を再生作動へ切り換え
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。
【請求項１０】請求項３に記載の軟水化装置の再生制
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
再生作動へ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。
【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再生制御方法であって、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、通水作動中の軟水化装置１を再生作動へ切り
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。