JP2005205379A - 水処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 イオン交換樹脂に硬水を通したときに硬度を構成するカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）が残留する点を解決することで、イオン交換を促進することを可能にする。
【解決手段】 水を磁化をすることで水の分子の集合体（クラスター）細分化する磁気化装置３２と、水に含有する特定のイオンを置換するイオン交換器３６と、水に含有する塩素を取り除く脱塩素フィルタ３８とを備えることで、硬水を軟水に変化させる水処理装置において、磁気化装置３２、イオン交換器３６及び脱塩素フィルタ３８を給水口３１ａからこの順で配置した。
【選択図】 図９

Description

本発明は、水を軟水化することができる水処理装置の改良に関するものである。

水処理装置として、水を軟水化することができる水処理装置が実用に供されている。
実用の水処理装置は、水を軟水にするためのイオン交換器を給水口及び吐水口の間に設けるようにすれば実用上十分であった。

このような水処理装置として、水を軟水にするためのイオン交換樹脂を充填したイオン交換器を給水口及び吐水口の間に設け、このイオン交換樹脂を初期状態に戻すための塩水を貯留した塩水タンクを付設し、イオン交換器に水を供給する又は塩水を供給するために切換えバルブを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第２９６２１７５号公報（第３頁、図１）

図１９は従来の基本構成を説明する図であり、水処理装置３００は、水を軟水にするためのイオン交換樹脂３０１を充填したイオン交換器３０２と、イオン交換樹脂３０１を初期状態に戻すための塩水３０５を貯留した塩水タンク３０３と、イオン交換器３０２に水を供給する又は塩水３０５を供給するための切換えバルブ３０４と、から構成した水（硬水）を軟水にする装置である。
なお、塩水３０５はイオン交換樹脂３０２を初期状態に戻すためのものであり、白抜き矢印は、水（硬水）を軟水にして吐出させる経路、矢印は、塩水３０５の経路を示す。

水（硬水）を軟水にする原理として、硬水、即ちカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）を含んだ水をイオン交換樹脂に触れるようにすることで、イオン交換樹脂にカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）を吸着させ、イオン交換樹脂からナトリウムイオン（Ｎａ^＋）が放出させて、水（硬水）を軟水に変換することが知られる。

詳細には、カルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）は２価の陽イオンであり、ナトリウムイオン（Ｎａ^＋）は１価の陽イオンであるので、１個のカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）若しくはマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）をイオン交換樹脂が吸着するときに、２個のナトリウムイオン（Ｎａ^＋）が放出することになる。

一方、水は複数個の分子（Ｈ_２Ｏ）が群をなしたクラスター（集合体）の状態で存在することも多く、このクラスターの中にカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）やマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）が封じ込められた状態で存在することも考えられる。封じ込められたカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）は、イオン交換樹脂に触れることはできない。従って、イオン交換樹脂に水（硬水）を通しても、硬度を生ずるカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）が残ると考えられる。

そこで、クラスターをできるだけ細分化し、クラスターに封じ込められたカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）を開放することで、イオン交換を促進したいものである。

水処理装置３００では、水を軟水にするためのイオン交換樹脂３０１を充填したイオン交換器３０２に硬水を通すだけのものなので、水のクラスター（集合体）の中に封じ込められたカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）やマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）をナトリウムイオン（Ｎａ^＋）にイオン交換することは困難であるというという問題があった。

すなわち、カルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）をナトリウムイオン（Ｎａ^＋）にイオン交換することを促進することができる水処理装置が望まれる。

本発明は、イオン交換樹脂に硬水を通したときに硬度を構成するカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）が残留する点を解決し、イオン交換を促進することができる水処理装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、水を磁化をすることで水の分子の集合体を細分化する磁気化装置と、水に含有する特定のイオンを置換するイオン交換器と、水に含有する塩素を取り除く脱塩素フィルタとを備えることで、硬水を軟水に変化させる水処理装置において、磁気化装置、イオン交換器及び脱塩素フィルタを給水口からこの順で配置したことを特徴とする。

例えば、磁場の中に水を通過させると、複数個の分子（Ｈ_２Ｏ）が群をなしたクラスター（集合体）は、細分化され小さな分子構造にすることができると考えられる。このときに、クラスター内に封じ込められた水の硬度を生ずる特定のイオンとしてのカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）は開放される。

すなわち、特定のイオン（カルシウムイオン若しくはマグネシウムイオン）を（ナトリウムイオンに）置換するイオン交換器の入口側に、水を磁化をすることで水の分子の集合体を細分化する磁気化装置を設けることで、クラスター内に封じ込まれた特定のイオン（カルシウムイオン若しくはマグネシウムイオン）を開放し、イオン交換を促進する。

請求項２に係る発明は、磁気化装置の出口側に、イオン交換器に入水させる経路に又は直接吐水させる経路に切換える切換えバルブを設けたことを特徴とする。
磁気化装置の出口側に、イオン交換器に入水させる経路に又は直接吐水させる経路に切換える切換えバルブを設けることで、硬水若しくは軟水を選択的に吐水させる。

請求項３に係る発明は、磁気化装置、イオン交換器及び脱塩素フィルタを、一つのハウジングに収納したことを特徴とする。
磁気化装置、イオン交換器及び脱塩素フィルタを、一つのハウジングに収納することで、水処理装置の意匠性の向上を図ることができる。

請求項４に係る発明は、イオン交換器が、イオン交換樹脂タンクにイオン交換樹脂を充填したものであり、イオン交換器にイオン交換樹脂の状態を初期状態に戻す塩水を貯留する塩水タンクを付設したことを特徴とする。
イオン交換器にイオン交換樹脂の状態を初期状態に戻す塩水を貯留する塩水タンクを付設することで、イオン交換樹脂の再生を可能にする。

請求項５に係る発明は、水を磁化をして水の分子の集合体を細分化する磁気化装置と、水に含有する特定のイオンを置換するイオン交換器と、水に含有する塩素を取り除く脱塩素フィルタと、を備えることで、硬水を軟水に変化させる水処理装置において、イオン交換器に、磁気化装置を内蔵したことを特徴とする。
イオン交換器に磁気化装置を内蔵することで、水処理装置を小型にする。

請求項６に係る発明は、磁気化装置を、イオン交換器の入口側に配置したことを特徴とする。
磁気化装置を、イオン交換器の入口側に配置することで、クラスター内に封じ込まれた特定のイオン（カルシウムイオン若しくはマグネシウムイオン）を開放し、イオン交換を促進を図る。

請求項１に係る発明では、特定のイオン（カルシウムイオン若しくはマグネシウムイオン）を（ナトリウムイオンに）置換するイオン交換器の入口側に、水を磁化をすることで水の分子の集合体を細分化する磁気化装置を設けたのでで、クラスター内に封じ込まれた特定のイオン（カルシウムイオン若しくはマグネシウムイオン）を開放することができ、イオン交換を促進することができる。この結果、イオン交換の所用時間の短縮を図ることができるという利点がある。

請求項２に係る発明では、磁気化装置の出口側に、イオン交換器に入水させる経路に又は直接吐水させる経路に切換える切換えバルブを設けたので、硬水若しくは軟水を選択的に吐水させることができる。この結果、用途に応じた水の使い方ができ、水処理装置の利便性の向上を図ることができるという利点がある。

請求項３に係る発明では、磁気化装置、イオン交換器及び脱塩素フィルタを、一つのハウジングに収納したので、水処理装置の意匠性の向上を図ることができる。この結果、水処理装置を室内などの人目に触れる場所にも設置することができ、水処理装置の設置場所の拡大を図ることができるという利点がある。

請求項４に係る発明では、イオン交換器にイオン交換樹脂の状態を初期状態に戻す塩水を貯留する塩水タンクを付設したので、イオン交換樹脂の再生を可能にすることができる。この結果、水処理装置に必要な機能を一つのハウジングに納めることができ、水処理装置をコンパクトにすることができるという利点がある。

請求項５に係る発明では、イオン交換器に磁気化装置を内蔵したので、水処理装置を小型にすることができる。この結果、水処理装置を狭い場所にも設置することができ、水処理装置の利用の拡大を図ることができるという利点がある。

請求項６に係る発明では、磁気化装置を、イオン交換器の入口側に配置することで、クラスター内に封じ込まれた特定のイオン（カルシウムイオン若しくはマグネシウムイオン）を開放し、イオン交換を促進を図ることができるという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る水処理装置の接続状態を説明する斜視図であり、水処理装置１０は、水栓１１に給水用ホース１３を接続し、この給水用ホース１３の先端を水処理装置１０の給水側に接続し、水処理装置１０の吐水側に吐水用ホース１４を繋ぎ、この吐水用ホース１４の先端にシャワーヘッド（シャワー金具）１５を繋いだものであり、原水中の硬度を生ずる陽イオンであるカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）をナトリウムイオン（Ｎａ^＋）に変換し、原水を硬水を軟水に変換する処理装置である。
なお、１６は浴室壁１７に取付けることでシャワーヘッド１５を保持するシャワーハンガ（シャワー掛け部）を示す。

すなわち、硬水はカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）を多く含んだ比較的さっぱりした感触の水であり、軟水はナトリウムイオン（Ｎａ^＋）を多く含んだ多少ぬめりのあるまろやかな水であり、このぬめりのあるまろやかな水を浴びることで、髪のバサつきの防止や肌のカサ付き防止の効果があると考えられる。

図２は本発明に係る水処理装置の分解斜視図であり、水処理装置１０は、水を軟水にする装置本体２１と、この装置本体２１の前面を覆う前面カバー２２と、装置本体２１の後面を覆う後面カバー２３と、装置本体２１の上部内側に被せるインナカバー２４と、このインナカバー２４を覆うトップカバー２５と、装置本体２１に取付けたハンドル２６と、からなる。なお、前面カバー２２、後面カバー２３、インナカバー２４及びトップカバー２５でハウジング２７を形成する。

装置本体２１は、給水用ホース１３（図１参照）を接続する給水管３１と、この給水管３１の先端に接続した磁気化装置３２と、この磁気化装置３２の出口側に切換えバルブ３３、第１接続管３４を介して接続したイオン交換器３６と、このイオン交換器３６の出口側に第２接続管３７、切換えバルブ３３を介して接続した脱塩素フィルタ３８と、この脱塩素フィルタ３８の出口側に接続した吐水管３９と、塩水４３を貯留する塩水タンク４１と、からなる。３１ａは給水管３１の給水口、３９ａは吐水管３９の吐水口、４６は装置本体２１のベース盤、４６ａはベース盤４６の高さ調整機能付き前脚を示す。

塩水タンク４１は、イオン交換器３６に封入したイオン交換樹脂４２を初期状態に戻す塩水４３を貯留したタンクであり、再生バルブ３５は、塩水タンク４１の塩水４３を塩水入水管４４を介してイオン交換器３６に供給するためのバルブであり、再生後の処理水（カルシウムイオン及びマグネシウムイオンを含んだ水）を排出する排水管４５を備える。

前面カバー２２は、装置本体２１にハンドル２６を取付けるための貫通孔４７を備え、インナカバー２４は、電池（不図示）を収納する電池ケース４８と、水処理装置１０の操作モードを設定する操作パネル４９と、を備える。

水処理装置１０は、磁気化装置３２、イオン交換器３６及び脱塩素フィルタ３８を、一つのハウジング２７に収納したものである。
磁気化装置３２、イオン交換器３６及び脱塩素フィルタ３８を、一つのハウジング２７に収納することで、水処理装置１０の意匠性の向上を図ることができる。この結果、水処理装置を室内などの人目に触れる場所にも設置することができ、水処理装置の設置場所の拡大を図ることができる。

図３は本発明に係る水処理装置の磁気化装置の分解斜視図であり、磁気化装置３２は、マグネットケース５１と、このマグネットケース５１に上下のスペーサ５２，５３を介して収納したマグネット群５４と、マグネットケース５１に且つ上のマグネット群５４の上部に収納する濾過材（セラミック）５５と、マグネットケース５１に被せるマグネット蓋５６と、からなる。
マグネットケース５１は、給水管３１（図２参照）の先端を接続するマグネットケース給水口５７を備える。

マグネット群５４は、所定の方向に棒状のマグネット５８・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）を略正六角形に吸着するとともに、複数段に段積みすることで、マグネット５８・・・を水の流れ方向に沿って縦長に配列するものである。また、マグネット５８は、棒状を呈し、断面視で一方の半円部分６１をＮ極に着磁し、他方の半円部分６２をＳ極に着磁したものである。

上のスペーサ５２は、水を通過させるために複数の通孔６４・・・を備え、下のスペーサ５３は、水を通過させるために複数の通孔６５・・・を備える。
マグネット蓋５６は、切換えバルブ３３（図２参照）に接続する出口側としてのマグネット蓋吐水口６６を備える。

図４は本発明に係る水処理装置の磁気化装置の正面断面図であり、磁気化装置３２は、マグネットケース給水口５７から水を供給し、この水を磁場を形成したマグネット５８・・・の隙間を通過させることで、複数個の分子（Ｈ_２Ｏ）が群をなしたクラスター（集合体）を細分化し、クラスター内に封じ込められた特定のイオンとしての水の硬度を生ずるカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）を解き放つ。さらに、水を濾過材５５で濾過することで水の中の不純物を取り除き、マグネット蓋吐水口６６へ吐出させる。

後述するように、特定のイオン（カルシウムイオン若しくはマグネシウムイオン）を（ナトリウムイオンに）置換するイオン交換器３６（図２参照）の入口側に、水を磁化をすることで水の分子の集合体を細分化する磁気化装置３２を設けることで、クラスター内に封じ込まれた特定のイオン（カルシウムイオン若しくはマグネシウムイオン）を開放し、イオン交換を促進することができる。

図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る水処理装置のイオン交換器の説明図である。（ａ）はイオン交換器３６の正面を示し、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面を示す。
（ｂ）において、イオン交換器３６は、イオン交換樹脂タンク７１と、このイオン交換樹脂タンク７１に収納したイオン交換樹脂４２とからなる。

イオン交換樹脂タンク７１は、イオン交換後の軟水を吐出するためのタンク中央管７４と、このタンク中央管７４の先端に取付けることでイオン交換樹脂４２の流出を阻止するイオン交換樹脂フィルタ７５と、を備える。

（ａ）において、７６は第１接続管３４を接続する入口側としてのタンク給水口、７７は第２接続口３７を接続するタンク吐水口を示し、イオン交換器３６は、タンク給水口７６からイオン交換樹脂タンク７１に原水を入水させ、この原水を（ｂ）に示すイオン交換樹脂４２に触れさせ、イオン交換樹脂フィルタ７５、タンク中央管７４を介してタンク吐水口７７から吐水させるものである。

さらに、イオン交換樹脂４２は、水の硬度を生ずるカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）を吸着し、その代わりにイオン交換樹脂４２からナトリウムイオン（Ｎａ^＋）が放出し、水（硬水）を軟水に変換する役目をなす。

詳細には、カルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）はに２価の陽イオンであり、ナトリウムイオン（Ｎａ^＋）は１価の陽イオンであるので、１個のカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）若しくはマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）をイオン交換樹脂が吸着するときに、２個のナトリウムイオン（Ｎａ^＋）が放出することになる。

また、カルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）を吸着したイオン交換樹脂４２に塩水４３（図２参照）を供給することで、イオン交換樹脂４２にナトリウムイオン（Ｎａ^＋）を結合させ、初期状態のイオン交換樹脂４２に戻すことができる。

すなわち、再生バルブ３５を操作し、塩水タンク４１（図２参照）からイオン交換器３６に塩水４３を供給し、イオン交換樹脂４２を初期状態に戻し、イオン交換樹脂４２から遊離したカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）を含む処理水を排水管４５から排出する。

図６は本発明に係る水処理装置の脱塩素フィルタの分解斜視図であり、脱塩素フィルタ３８は、脱塩素フィルタケース８１と、この脱塩素フィルタケース８１に収納するフィルタ本体８２と、脱塩素フィルタケース８１に被せる脱塩素フィルタ蓋８３と、からなる。

脱塩素フィルタケース８１は、切換えバルブ３３に接続する脱塩素フィルタ給水口８４と、吐水管３９を接続する脱塩素フィルタ吐水口８５と、を備える。
フィルタ本体８２は、中空円筒状のフィルタであり、円筒側面部８６から入水させて中央の中空部８７に吐水させるものである。

図７は本発明に係る水処理装置の脱塩素フィルタの正面断面図であり、脱塩素フィルタ３８は、脱塩素フィルタ給水口８４から脱塩素フィルタケース８１に入水させ、この入水させた水をフィルタ本体８２の円筒側面部８６から中央の中空部８７に流すことで、水中の塩素を除去するものである。

すなわち、脱塩素フィルタ３８を、吐水管３９（図２参照）の直前に設けたので、イオン交換器３６などに貯留する軟水を吐水直前まで、滅菌状態を保つことができる。

図８は本発明に係る水処理装置の切換えバルブの斜視図であり、切換えバルブ３３は、バルブハウジング９１と、このバルブハウジング９１に収納した弁体（不図示）と、この弁体を作動させるためにハンドル２６（図２参照）を取付けるシャフト９３と、からなる。

バルブハウジング９１は、磁気化装置３２（図２参照）を接続する磁気化装置接続口９４と、脱塩素フィルタ３８（図２参照）を接続するフィルタ接続口９５と、イオン交換器３６（図２参照）のタンク給水口７６に第１接続管３４（図２参照）を介して接続する給水口接続口９６と、イオン交換器３６のタンク吐水口７７に第２接続管３７（図２参照）を介して接続する吐水口接続口９７と、を備える。

すなわち、切換えバルブ３３は、磁気化装置接続口９４からフィルタ接続口９５に水を流す経路と、磁気化装置接続口９４から給水口接続口９６、この給水口接続口９６からイオン交換器３６（図２参照）を経由させて吐水口接続口９７、フィルタ接続口９５の順に水を流す経路に２通りの経路に選択的に切換えるとともに吐水／止水をするバルブである。

磁気化装置接続口９４からフィルタ接続口９５に水を流す経路に切換えたときは、磁気化装置３２（図２参照）で活性化した水を吐水させるものである。また、磁気化装置接続口９４から給水口接続口９６、この給水口接続口９６からイオン交換器３６（図２参照）を経由させて吐水口接続口９７、フィルタ接続口９５の順に水を流す経路に切換えたときは、磁気化装置３２で活性化し、この水をイオン交換器３６（図２参照）で軟水にした水を吐出させるものである。

図９は図２の９矢視図であり、水処理装置１０の装置本体２１の背面を示す。
水処理装置１０は、水を磁化をすることで水の分子の集合体（クラスター）を細分化する磁気化装置３２と、水に含有する特定のイオンを置換するイオン交換器３６と、水に含有する塩素を取り除く脱塩素フィルタ３８とを備えることで、硬水を軟水に変化させる水処理装置において、磁気化装置３２、イオン交換器３６及び脱塩素フィルタ３８を給水口３１ａからこの順で配置したものである。なお、４６ｂはベース盤４６の後脚を示す。

イオン交換樹脂に硬水を通したときに硬度を構成するカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）が残留することを少なくすることができれば、イオン交換を促進することができるので好ましいことである。

そこで、磁気化装置３２、イオン交換器３６及び脱塩素フィルタ３８を給水口水処理装置をこの順で配置した。

例えば、磁場の中に水を通過させると、複数個の分子（Ｈ_２Ｏ）が群をなしたクラスター（集合体）は、細分化され小さな分子構造にすることができると考えられる。このときに、クラスター内に封じ込められた水の硬度を生ずる特定のイオンとしてのカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）は開放される。

すなわち、特定のイオン（カルシウムイオン若しくはマグネシウムイオン）を（ナトリウムイオンに）置換するイオン交換器３６のタンク給水口（入口側）７６に、水を磁化をすることで水の分子の集合体（クラスター）を細分化する磁気化装置３２を設けることで、クラスター内に封じ込まれた特定のイオン（カルシウムイオン若しくはマグネシウムイオン）を開放し、イオン交換を促進することができる。この結果、イオン交換の所用時間の短縮を図ることができる。

また、水処理装置１０は、磁気化装置３２のマグネット蓋吐水口（出口側）６６に、イオン交換器３６に入水させる経路に又は直接吐水させる経路に切換える切換えバルブ３３を設けたものでもある。

磁気化装置３２のマグネット蓋吐水口（出口側）６６に、イオン交換器３６に入水させる経路に又は直接吐水させる経路に切換える切換えバルブ３３を設けることで、硬水（磁気化装置３２で活性化した水）若しくは軟水（磁気化装置３２で活性化するとともにイオン交換器３６で軟水化した水）を選択的に吐水させることができる。この結果、用途に応じた水の使い方ができ、水処理装置１０の利便性の向上を図ることができる。

さらに、水処理装置１０は、イオン交換器３６が、イオン交換樹脂タンク７１にイオン交換樹脂４２を充填したものであり、イオン交換器３６にイオン交換樹脂４２の状態を初期状態に戻す塩水４３を貯留する塩水タンク４１を付設したものでもある。

イオン交換器３６が、イオン交換樹脂タンク７１にイオン交換樹脂４２を充填したものであり、イオン交換器３６にイオン交換樹脂４２の状態を初期状態に戻す塩水４３を貯留する塩水タンク４１を付設することで、イオン交換樹脂の再生を可能にすることができる。この結果、水処理装置１０に必要な機能を一つのハウジング２７（図２参照）に納めることができ、水処理装置１０をコンパクトにすることができる。

図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係る水処理装置の水の主な流れを示す説明図であり、（ａ）は装置本体２１の背面を示し、（ｂ）は装置本体２１の正面を示す。
（ａ）において、給水管３１の給水口から原水を給水し、この原水を磁気化装置３２を通過させることで、水のクラスターを細分化して水の活性化を行い、切換えバルブ３３、第１接続管３４を経由させ、イオン交換器３６に入水させてイオン交換を行い、硬水から軟水に変換させる。

磁気化装置３２で、水のクラスターの細分化して水の活性化をするとともに、特定のイオン（カルシウムイオン若しくはマグネシウムイオン）を（ナトリウムイオン）置換するイオン交換器３６のタンク給水口（入口側）７６に、水を磁化をすることで水の分子の集合体（クラスター）を細分化する磁気化装置３２を設けることで、クラスター内に封じ込まれた特定のイオン（カルシウムイオン若しくはマグネシウムイオン）を開放し、イオン交換を促進することができる。

（ｂ）において、イオン交換器３６のタンク吐水口７７から吐水させた水は第２接続管３７、切換えバルブ３３を経由させ、脱塩素フィルタ３８に入水させて水中の塩素成分を取り除き、吐水管３９、図１に示す吐水用ホース１４を経由させ、軟水をシャワーヘッド１５から吐水させることができる。

すなわち、脱塩素フィルタ３８を、吐水管３９の直前に設けたので、イオン交換器３６などに貯留する軟水を吐水直前まで、滅菌状態を保つことができる。

図１１は本発明に係る別実施例の水処理装置の斜視図であり、水処理装置１００の装置本体１２１の背面を示す。なお、水処理装置１００は、装置本体２１（図２参照）を装置本体１２１に置換えた装置であり、水処理装置１０（装置本体２１を含む）に使用した部品と同一部品は同一符号を用い、詳細な説明は省略する。

装置本体１２１は、給水用ホース１３（図１参照）を接続する給水管１３１と、この給水管１３１の先端に接続した切換えバルブ１３３と、この切換えバルブ１３３に第１接続管３４を介して接続したイオン交換器１３６と、このイオン交換器１３６の出口側に第２接続管３７、切換えバルブ１３３を介して接続した脱塩素フィルタ３８と、この脱塩素フィルタ３８の出口側に接続した吐水管３９と、塩水４３を貯留する塩水タンク４１と、からなり、イオン交換器１３６は、磁気化装置１３２を内蔵するとともに、磁気化装置１３２をイオン交換樹脂タンク１７１の図１２に示す入口側としてのタンク給水口（タンク入水口）１７６に配置（設置）したものである。

なお、切換えバルブ１３３は、切換えバルブ３３（図８参照）と同一のバルブであり、用途的には、磁気化及び軟水化した水を吐水させる経路、若しくは給水口１３１ａから給水した水（原水）を直接的に吐水させる経路（２通りの経路）に選択的に切換えるとともに吐水／止水をするバルブである。
図中、３５は再生バルブ、３９ａは吐水管３９の吐水口、４２はイオン交換樹脂、４４は塩水入水管、１３１ａは給水管１３１の給水口、１４６は装置本体１２１のベース盤、１４６ａはベース盤１４６の高さ調整機能付き前脚、１４６ｂはベース盤１４６の後脚を示す。

すなわち、水処理装置１００は、水を磁化をして水の分子の集合体を細分化する磁気化装置１３２と、水に含有する特定のイオンを置換するイオン交換器１３６と、水に含有する塩素を取り除く脱塩素フィルタ３８と、を備えることで、硬水を軟水に変化させる水処理装置１００において、イオン交換器１３６に、磁気化装置１３２を内蔵したものである。

イオン交換器１３６に磁気化装置１３２を内蔵することで、水処理装置１００を小型にすることができる。この結果、水処理装置１００を狭い場所にも設置することができ、水処理装置１００の利用の拡大を図ることができる。

また、磁気化装置１３２を、図１２に示すイオン交換器１３６のタンク給水口（入口側）１７６に配置することで、クラスター内に封じ込まれた特定のイオン（カルシウムイオン若しくはマグネシウムイオン）を開放し、イオン交換の促進を図ることができる。

図１２（ａ），（ｂ）は本発明に係る別実施例の水処理装置の装置本体に用いるイオン交換器の説明図である。（ａ）はイオン交換器１３６の正面を示し、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面を示す。
（ｂ）において、イオン交換器１３６は、イオン交換樹脂タンク１７１と、このイオン交換樹脂タンク１７１に収納したイオン交換樹脂４２と、イオン交換樹脂タンク１７１の入口側に取付けた磁気化装置１３２と、からなる。

イオン交換樹脂タンク１７１は、磁気化装置１３２を取付ける筒部１７２と、イオン交換後の軟水を吐出するためのタンク中央管１７４と、このタンク中央管１７４の先端に取付けることでイオン交換樹脂４２の流出を阻止するイオン交換樹脂フィルタ１７５と、を備える。

（ａ）において、１７６は第１接続管３４（図１１参照）を接続するタンク給水口、１７７は第２接続口３７を接続するタンク吐水口を示し、イオン交換器１３６は、タンク給水口１７６から（ｂ）に示す磁気化装置１３２を経由させてイオン交換樹脂タンク１７１に原水を入水させ、この原水を（ｂ）に示すイオン交換樹脂４２に触れさせ、イオン交換樹脂フィルタ１７５、タンク中央管１７４を介してタンク吐水口１７７から磁気化及び軟水化した水を吐水させるものである。

次に、磁気化装置１３２を説明する。
図１３は本発明に係る別実施例の水処理装置の磁気化装置の分解斜視図であり、磁気化装置１３２は、マグネットケース１５１と、このマグネットケース１５１に収納する上下のマグネット群１５３，１５４と、マグネットケース１５１に収納する濾過材（セラミック）１５５と、マグネットケース１５１に被せるマグネット蓋１５６と、からなる。

マグネットケース１５１は、ケース本体１５７と、ケース本体１５７から水を吐出させる吐出孔群１５８と、イオン交換樹脂タンク１７１（図１２参照）の筒部１７２にねじ込む溝部１５９，１５９と、マグネット群１５３，１５４を収納するマグネット収納部１６１・・・と、マグネット蓋１５６を嵌合させる嵌合孔１６２，１６２と、を形成したものである。

図中、１６３はマグネット収納部１６１にマグネット１５２を収納するときの案内のために、マグネット収納部１６１から連続させて形成した外ガイド壁部、１６４はマグネット収納部１６１にマグネット１５２を収納するときの案内のために、マグネット収納部１６１から連続させて形成した内ガイド壁部、１６５はタンク中央管１７４を貫通させる筒部である。

上マグネット群１５３は、一方の側面をＮ極に着磁するとともに他方の側面をＳ極に着磁した複数のマグネット１５２・・・をそれぞれマグネット収納部１６１・・・に収納することで、放射状に配列するマグネットの集合体を言う。下のマグネット群１５４は、マグネット１５２・・・のＮ極及びＳ極の向きを反対に並べることで、上マグネット群１５３に対して磁力線の方向を異ならせるようにセットする集合体である。

マグネット蓋１５６は、タンク中央管１７４（図１２参照）を貫通させる貫通孔１６６と、マグネットケース１５１の嵌合孔１６２，１６２に嵌合させる爪部１６７，１６７（奥の１６７は不図示）と、マグネットケース１５１に給水（入水）させる給水孔群（入水孔群）１６８と、嵌合状態でマグネットケース１５１の溝部１５９，１５９廻りに沿わす切り欠き部１６９，１６９と、を形成したものである。

図１４は本発明に係る別実施例の水処理装置の磁気化装置の正面断面図であり、磁気化装置１３２は、マグネット蓋１５６の給水孔群１６８から水を供給し、給水した水を濾過材（セラミック）１５５で濾過し、この水を磁場を形成したマグネット群１５３，１５４の間を通過させることで、複数個の分子（Ｈ_２Ｏ）が群をなしたクラスター（集合体）を細分化し、クラスター内に封じ込められた特定のイオンとしての水の硬度を生ずるカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）を解き放ち、マグネットケース１５１の吐水孔群１５８からイオン交換樹脂タンク１７１（図１２参照）に水を送るものである。

すなわち、磁気化装置１３２で水の硬度を生ずるカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）を解き放つようにすることで、イオン交換の促進を図ることができる。

図１５は本発明に係るさらなる別実施例の水処理装置の斜視図であり、水処理装置２００の装置本体２２１の背面を示す。なお、水処理装置２００は、装置本体２１（図２参照）を装置本体２２１に置換えた装置であり、水処理装置１０（装置本体２１を含む）及び水処理装置１００（装置本体１２１を含む）に使用した部品と同一部品は同一符号を用い、詳細な説明は省略する。

図中、３４は第１接続管、３５は再生バルブ、３７は第２接続管、３８は脱塩素フィルタ、３９は吐水管、３９ａは吐水管３９の吐水口、４１は塩水タンク、４２はイオン交換樹脂、４３は塩水、４４は塩水入水管、１３１は給水管、１３１ａは給水管１３１の給水口、１３３は切換えバルブ、２４６は装置本体２２１のベース盤、２４６ａはベース盤２４６の高さ調整機能付き前脚、２４６ｂはベース盤２４６の後脚であり、装置本体２２１は、イオン交換器２３６に、大容量の磁気化装置２３２を内蔵するとともに、磁気化装置２３２をイオン交換樹脂タンク２７１の図１６に示す入口側としてのタンク給水口（タンク入水口）２７６に配置（設置）したものである。

すなわち、イオン交換器２３６に磁気化装置２３２を内蔵することで、水処理装置２００を小型にすることができる。この結果、水処理装置２００を狭い場所にも設置することができ、水処理装置２００の利用の拡大を図ることができる。

また、磁気化装置２３２を、図１６に示すイオン交換器２３６のタンク給水口（入口側）２７６に配置することで、クラスター内に封じ込まれた特定のイオン（カルシウムイオン若しくはマグネシウムイオン）を開放し、イオン交換の促進を図ることができる。

図１６（ａ），（ｂ）は本発明に係る別実施例の水処理装置の装置本体に用いるイオン交換器の説明図である。（ａ）はイオン交換器２３６の正面を示し、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面を示す。
（ｂ）において、イオン交換器２３６は、イオン交換樹脂タンク２７１と、このイオン交換樹脂タンク２７１に収納したイオン交換樹脂４２と、イオン交換樹脂タンク２７１の入口側に取付けた磁気化装置２３２と、からなる。

イオン交換樹脂タンク２７１は、磁気化装置２３２を収納するタンク本体２７２と、このタンク本体２７２に被せるタンク蓋体２７３と、このタンク蓋体２７３をタンク本体２７２に止めるリング状の止め部材２７８と、イオン交換後の軟水を吐出するためのタンク中央管２７４と、このタンク中央管２７４の先端に取付けることでイオン交換樹脂４２の流出を阻止するイオン交換樹脂フィルタ２７５と、を備える。なお、２７９，２７９はタンク中央管２７４に磁気化装置２３２を係止する係止部材である。

（ａ）において、２７６は第１接続管３４（図１５参照）を接続するタンク給水口、２７７は第２接続口３７を接続するタンク吐水口を示し、イオン交換器２３６は、タンク給水口２７６から（ｂ）に示す磁気化装置２３２を経由させてイオン交換樹脂タンク２７１に原水を入水させ、この原水を（ｂ）に示すイオン交換樹脂４２に触れさせ、イオン交換樹脂フィルタ２７５、タンク中央管２７４を介してタンク吐水口２７７から磁気化及び軟水化した水を吐水させるものである。

次に、磁気化装置２３２を説明する。
図１７は本発明に係るさらなる別実施例の水処理装置の磁気化装置の分解斜視図であり、磁気化装置２３２は、マグネットケース２５１と、このマグネットケース２５１に収納するマグネット組立体２５４と、マグネットケース２５１に収納する濾過材（セラミック）２５５と、マグネットケース２５１に被せるマグネット蓋２５６と、からなる。

マグネットケース２５１は、ケース本体２５７と、ケース本体２５７から水を吐出させる吐出孔群２５８と、イオン交換樹脂タンク２７１（図１６参照）のタンク中央管２７４に貫通させる筒部２５９と、マグネット組立体２５４及び濾過材２５５を収納する収納部２６１と、マグネット蓋２５６を嵌合させる嵌合孔２６２・・・と、を形成したものである。なお、２６９・・・は、嵌合孔２６２・・・を形成するための肉逃げ部を示す。

マグネット組立体２５４は、上部マグネット群２６３及び下部マグネット群２６４を交互に段積みして構成したものである。
上部マグネット群２６３は、所定の方向に棒状のマグネット２５２を略正六角形に吸着するとともに中心に空洞２６５を空けて組合わせたものであり、マグネット２５２を水の流れ方向に沿って縦長に配列するものである。また、マグネット２５２は、棒状を呈し、断面視で一方の半円部分をＮ極に着磁し、他方の半円部分をＳ極に着磁したものである。
すなわち、上部マグネット群２６３は、マグネット２５２の外周同士を吸着させることで、略正六角形に組合わせるものと言える。

下部マグネット群２６４は、上部マグネット群２６３の天地を逆に構成したものであり、上部マグネット群２６３のマグネット２５２のＮ極に下部マグネット群２６４のマグネット２５３のＳ極を吸着させ、上部マグネット群２６３のマグネット２５２のＳ極に下部マグネット群２６４のマグネット２５３のＮ極を吸着させるようにしたものであり、マグネット２５３は、マグネット２５２と同一品である。

マグネット蓋２５６は、タンク中央管２７４（図１６参照）を貫通させる貫通孔２６６と、マグネットケース２５１の嵌合孔２６２・・・に嵌合させる爪部２６７・・・と、マグネットケース２５１に給水（入水）させる給水孔群（入水孔群）２６８と、を形成したものである。

図１８は本発明に係る別実施例の水処理装置の磁気化装置の正面断面図であり、磁気化装置２３２は、マグネット蓋２５６の給水孔群２６８から水を供給し、給水した水を濾過材（セラミック）２５５で濾過し、この水を磁場を形成したマグネット組立体２５４の間を通過させることで、複数個の分子（Ｈ_２Ｏ）が群をなしたクラスター（集合体）を細分化し、クラスター内に封じ込められた特定のイオンとしての水の硬度を生ずるカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）を解き放ち、マグネットケース２５１の吐水孔群２５８からイオン交換樹脂タンク２７１（図１６参照）に水を送るものである。

すなわち、磁気化装置２３２で水の硬度を生ずるカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及びマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）を解き放つようにすることで、イオン交換の促進を図ることができる。

尚、本発明に係る水処理装置は、図１に示すように、水栓１１に接続したが、これに限るものではなく、直接、水処理装置に水道管（原水の供給管）を配管したものであってもよい。
本発明に係る別実施例の水処理装置は、図１３に示すように、ケース本体１５７に外ガイド壁部１６３及び内ガイド壁部１６４を形成したが、これに限るものではなく、外ガイド壁部及び内ガイド壁部を削除したものでもよい。

本発明に係る水処理装置は、硬水から軟水に変換する家庭用の水処理装置に採用するのに好適である。

本発明に係る水処理装置の接続状態を説明する斜視図である。 本発明に係る水処理装置の分解斜視図である。 本発明に係る水処理装置の磁気化装置の分解斜視図である。 本発明に係る水処理装置の磁気化装置の正面断面図である。 本発明に係る水処理装置のイオン交換器の説明図である。 本発明に係る水処理装置の脱塩素フィルタの分解斜視図である。 本発明に係る水処理装置の脱塩素フィルタの正面断面図である。 本発明に係る水処理装置の切換えバルブの斜視図である。 図２の９矢視図である。 本発明に係る水処理装置の水の流れを示す説明図である。 本発明に係る別実施例の水処理装置の斜視図である。 本発明に係る別実施例の水処理装置の装置本体に用いるイオン交換器の説明図である。 本発明に係る別実施例の水処理装置の磁気化装置の分解斜視図である。 本発明に係る別実施例の水処理装置の磁気化装置の正面断面図である。 本発明に係るさらなる別実施例の水処理装置の斜視図である。 本発明に係る別実施例の水処理装置の装置本体に用いるイオン交換器の説明図である。 本発明に係るさらなる別実施例の水処理装置の磁気化装置の分解斜視図である。 本発明に係る別実施例の水処理装置の磁気化装置の正面断面図である。 従来の基本構成を説明する図である。

符号の説明

１０…水処理装置、２１…装置本体、２７…ハウジング、３１ａ…給水口、３２…磁気化装置、３３…切換えバルブ、３６…イオン交換器、３８…脱塩素フィルタ、４１…塩水タンク、４２…イオン交換樹脂、４３…塩水、６６…出口側（マグネット蓋吐水口）、７１…イオン交換樹脂タンク、７６…入口側（タンク給水口）、１００，２００…水処理装置、１２１,２２１…装置本体、１３２，２３２…磁気化装置、１３６，２３６…イオン交換器、１７６，２７６…入口側（タンク給水口）。

Claims (6)

1. 水を磁化をすることで水の分子の集合体を細分化する磁気化装置と、水に含有する特定のイオンを置換するイオン交換器と、水に含有する塩素を取り除く脱塩素フィルタとを備えることで、硬水を軟水に変化させる水処理装置において、
   この水処理装置は、前記磁気化装置、前記イオン交換器及び前記脱塩素フィルタを給水口からこの順で配置したことを特徴とする水処理装置。
2. 前記磁気化装置の出口側に、前記イオン交換器に入水させる経路に又は直接吐水させる経路に切換える切換えバルブを設けたことを特徴とする請求項１記載の水処理装置。
3. 前記磁気化装置、前記イオン交換器及び前記脱塩素フィルタを、一つのハウジングに収納したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の水処理装置。
4. 前記イオン交換器は、イオン交換樹脂タンクにイオン交換樹脂を充填したものであり、前記イオン交換器にイオン交換樹脂の状態を初期状態に戻す塩水を貯留する塩水タンクを付設したことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の水処理装置。
5. 水を磁化をして水の分子の集合体を細分化する磁気化装置と、水に含有する特定のイオンを置換するイオン交換器と、水に含有する塩素を取り除く脱塩素フィルタと、を備えることで、硬水を軟水に変化させる水処理装置において、前記イオン交換器に、前記磁気化装置を内蔵したことを特徴とする水処理装置。
6. 前記磁気化装置を、前記イオン交換器の入口側に配置したことを特徴とする請求項５記載の水処理装置。
   

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