JP2007512120A

JP2007512120A - 自動再生冷／温軟水化装置

Info

Publication number: JP2007512120A
Application number: JP2006537898A
Authority: JP
Inventors: ジョン，スンフン
Original assignee: スングァンカンパニーリミテッド
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2004-11-08
Publication date: 2007-05-17
Also published as: US20070045191A1; WO2005044736A1; DE602004022969D1; EP1685069A1; EP1685069B1; US7563362B2; EP1685069A4

Abstract

【課題】
低／高温生水の供給を受け、自動的にイオン交換樹脂の再生を行うと共に所望温度の軟水が得られる自動再生冷／温軟水化装置を提供する。
【解決手段】
イオン交換樹脂を有する軟水化タンク及びイオン交換樹脂の再生物質が充填された再生タンクにより構成された自動再生冷／温軟水化装置であって、軟水化装置は、１個の切替バルブを使用し、生水の供給を受けて軟水を放出する軟水化モード、生水自体を放出する直接水モード、イオン交換樹脂を再生する再生モード、及び生水及び軟水の流入出を中断する中断モードに制御するとともに、イオン交換樹脂の正確な再生時期は、供給される生水の温度及び流量を検出する温度センサ及び流量計による軟水の使用量に基づき判断され、再生は、マイクロプロセッサを有する制御部により自動的に実行される。
【選択図】図３

Description

本発明は、温度調節可能な自動再生機能を有する冷／温（又は低温／高温）水の軟水化装置に関する。
また、本発明は、特にそれぞれ１個の切替バルブを使用して軟水を放出する軟水化モード、イオン交換樹脂を再生する再生モード、生水を放出する直接水モード及び中断モードを制御する自動再生冷／温軟水化装置に関する。
さらに、本発明における中断モードでは、軟水及び軟水の流入及び流出を一時的に中断し、生水の使用量に応じてイオン交換樹脂の再生時間を自動的に検出することにより特別な付加操作をすることなく、イオン交換樹脂を自動再生し、且つ低温及び温度調節した軟水を自動的に放出し、ユーザの便に供するようにする。

代表的な軟水化の原理は、硬水中に含まれるＣａ^＋及びＭｇ^２＋イオンをＮａ^＋イオンで置換することにより行われる。この代表的な軟水化は、実質的に特殊な高分子ポリマ化合物のイオン交換樹脂の入った軟水化タンク及び塩等のようなイオン交換再生物が入り、水中で分解するとＮａ^＋イオンを再生するイオン交換樹脂が入った再生タンクを含んでいる。

従来の代表的な冷／温水軟水化装置は、図１中の配管図に示すように、低温の再生タンク２ａ、この再生タンクに連結された冷水軟水化タンク４ａ、温水再生タンク２ｂ、この温水再生タンクに連結された温水軟水化タンク４ｂ及び複数のバルブ（弁）Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５及びＶ６を含んでいる。これら冷／温水軟水化タンク４ａ、４ｂは、通常Ｎａ^＋イオンを含むイオン交換樹脂を含み、且つ再生時のみに塩が冷／温再生タンク２ａ、２ｂにそれぞれ入れられている。

この従来装置で軟水を使用すると、常温以下の低温の生水が空の冷再生タンク２ａから冷軟水化タンク４ａ内に供給され、その結果、冷軟水が外部に放出され、常温以上の温生水が空の温再生タンク２ｂから温軟水化タンク４ｂ内に供給され、その結果、高温の軟水が外部へ放出される。

さらに、上述するような既存の冷／温軟水化装置には、複数のバルブが設けられ、生水及び軟水の流入及び流出を制御する。第１及び第２バルブＶ１、Ｖ２は、それぞれ冷／温再生タンク２ａ、２ｂの前に設けられ、冷／温生水の供給のオン／オフを制御する。第３及び第４バルブＶ３、Ｖ４は、冷／温水軟水化タンク４ａ、４ｂの後に設けられ、それぞれ冷／温生水の放出のオン／オフを制御する。

この装置を使用すると、ユーザは、最初に第１及び第２バルブＶ１、Ｖ２を開き、第３及び第４バルブＶ３、Ｖ４を適宜制御することにより水を使用することが可能である。ここで、第３及び第４バルブＶ３、Ｖ４は、代表的な水リンクと交換可能である。

しかしながら、もし軟水化装置を長期にわたり使用すると、イオン交換樹脂に含まれるＮａ^＋イオンは、使い尽くされてしまうことになるので、Ｎａ^＋イオンを再生するために、冷／温再生タンク２ａ、２ｂには塩が入れられる。そして、冷／温再生タンク２ａ、２ｂを内部に設けられたストッパで開き、第５及び第６バルブＶ５、Ｖ６を有し、内部に残る生水を放出可能にする。

イオン交換樹脂を再生するために、第１〜第４バルブＶ１〜Ｖ４の全てを閉じ、第５及び第６バルブＶ５、Ｖ６を開き、内部に残っている生水を排出し、塩を冷／温再生タンク２ａ、２ｂ内に入れる。その後、第１及び第２バルブＶ１、Ｖ２を開き生水を冷／温再生タンク２ａ、２ｂ内に供給し、Ｎａ^＋イオンが溶けている再生水がそれぞれ冷／温軟水化タンク４ａ、４ｂ内に流れ込ませて、イオン交換樹脂が再生される。

その後、第３及び第４バルブＶ３、Ｖ４を開き、塩を含む成分が除かれ、再生を完了する。従って、軟水が普通に使用可能である。

しかし、上述した従来の冷／温軟水化装置は、幾つかの課題を有する。
例えば、第１に、冷／温軟水化タンク４ａ、４ｂ内に含まれるイオン交換樹脂の再生時間を決定するのが困難であり、従って、その決定は、完全にユーザの勘に頼っている。その結果、イオン交換樹脂の性能及び寿命は、不当に頻繁に又は低頻度で再生されることにより著しく低減された。

第２に、上述のように、イオン交換樹脂の再生手順は、従来の冷／温軟水化装置では極めて複雑であるので、熟練者であっても長い作業時間を要した。特に、再生手順の全ては毎回ユーザの手作業により行うので、極めて不便であるという欠点があった。

第３に、複数のバルブＶ１〜Ｖ６が冷／温軟水化装置に含まれているので、その構成が複雑であり、故障や誤作動が生じる虞があり、またその製造コストは高価であった。

本発明は、従来技術の上述のような課題に鑑みなされたものであり、本発明の１つの目的は、上述した課題を克服し、使用された軟水量に応じて正確な再生時間を検知して自動的にイオン交換樹脂を再生し人手による操作を不要にする自動再生冷／温軟水化装置を提供することである。

また、本発明の他の目的は、冷／温軟水を使用する際に温度の急激な変化を防止し、低温及び高温間の中間温度に温度調節可能な軟水を使用し、簡単な構成で故障や誤作動の可能性が抑えられ、且つユーザが操作する必要のあるバルブの数を最小限としてユーザが便利に軟水化装置を使用可能にする自動再生冷／温軟水化装置を提供することである。

さらに、本発明の付加的な目的は、冷温間の中間温度とし、且つユーザの便宜のために自動再生機能を有し、任意温度の軟水を自由に選択して放出可能にし、軟水が希望温度でなくとも軟水を浪費することなく軟水を保存して水資源を保存し、イオン交換樹脂及び軟水化装置の寿命を伸ばす冷／温軟水化装置を提供することである。

上述した目的を実現するために、本発明の自動再生冷／温軟水化装置は、軟水化タンクの長さの垂直方向に沿って形成され、筒状ボディ内部を放射状に区分して内部にイオン交換樹脂が封入された少なくとも２つの軟水化領域、上端部に形成され軟水化領域を相互に連結するバルブ領域、及び下端に形成され軟水化領域を連結する水出口領域を含む軟水化タンクと、内部を開く再生タンクストッパを有する再生タンクと、生水をバルブ領域、それぞれ上端及び下端に結合された再生生水タンク及び再生水パイプ、及びバルブ領域及び水出口領域を連結する直接水パイプに供給する生水供給パイプと、上記生水の温度を検出する温度センサ及び生水の累積供給量を求める流量計と、バルブ領域に設けられ、軟水化モードにおいて生水を軟水化領域から選択された１つへ供給し、再生モードにおいて生水を再生生水パイプへ導き、再生水パイプから集めた再生水を各軟水化領域へ供給し、中断モードにおいて生水供給パイプを遮断する切替バルブと、この切替バルブ動作を制御するバルブ駆動部と、軟水化モードにおいて温度センサの検出結果に基づいて各軟水化領域へ生水を分配し、流量計の累積結果に基づいてバルブ駆動部を制御して中断モードを再生モードに変更する制御部とを備えている。

さらに、本発明の軟水化装置は、前処理フィルタが生水供給パイプ内に生水をフィルタする沈殿（デポジション）法又は活性炭を使用する吸収法により設けられている。

本発明の装置における切替バルブは、各軟水化領域の上端を閉じ、それぞれ軟水化領域に連通した軟水ホール再生水分配ホール、再生生水パイプに連通した再生生水ホール、再生水パイプに連通した再生水ホール、直接水パイプに連通した直接水ホール及び閉鎖ホールを上面に露出させる静止円板と、この静止円板に重ねられ上方に突出する中心軸の周りで回転し、この回転により軟水化モードにおいて軟水化ホールから選択された１つをバルブ領域に露出させ、再生モードにおいて多数の微小ホールよりなる再生生水ホールをバルブ領域に露出させ、同時に再生水ホール及び再生水分配ホールをトラップ溝により連結し、直接水モードにおいて直接水ホールをバルブ領域に露出させ、中断モードにおいて閉鎖ホールを上記バルブ領域に露出させる回転円板とを含んでいる。

ここで、再生水ホールは静止円板の中心から偏心して配置され、それぞれ軟水ホールと同じ内圧を有する再生水分配ホールは再生水ホールの縁に沿って配列され、各軟水ホール、直接水ホール、再生生水ホール及び閉鎖ホールは、再生水ホール及び再生水分配ホールの外の静止円板の縁に沿って交互に放射状に配列されると共に静止円板の中心から等距離に維持されている。

また、生水供給パイプはバルブ領域の側部に結合され、再生水パイプは再生タンクの下端から延び再生タンクの下端の側部を通過して静止円板の後面に結合され長手方向に沿って設けられ、直接水パイプは静止円板の後面から延びて水出口領域に結合され、再生タンクの長手方向に沿って設けられている。

さらに、この軟水化装置は拡大溝を備え、各軟水ホールの上端を隣の軟水ホールに隣接するように拡大している。

ここで、バルブ駆動部は、回転軸を有する動力手段と、回転軸により貫通された中心を有する回転軸に固定されたモータギアと、中心が回転円板の中心軸に貫通され、且つ固定されたモータギアに係合する主ギアと、縁部に沿って多数の識別マークを有しその中心が回転円板の中心軸により貫通されるポジション（位置決め）プレートとを含んでいる。

また、本発明の装置における制御部は、差別マークを検知することにより回転ディスクの回転角度をみる位置検知センサ及び位置センサ、温度センサ及び流量計に基づき回転軸の回転方向及び角度を制御する論理動作デバイスを含んでいる。

さらに、本発明の軟水化装置は、再生タンク内に設けられた撹拌手段と、再生タンク内の再生水レベルを検知する水位検出センサと、再生タンクの底面を通過して取り付けられ且つ水位検出センサにより開閉されて再生水の水位を一定に維持する放出バルブとをさらに備えている。

以下、本発明による自動再生冷／温軟水化装置の好適実施形態の構成及び動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図1は、上述のように従来の代表的な冷／温軟水化装置であり、図２は、本発明の基本実施形態による自動再生冷/温軟水化装置（以下、冷／温軟水化装置という場合もある）の概要を示す配管図である。
この図２の冷／温軟水化装置は、イオン交換樹脂が含まれる軟水化タンク３０、イオン交換樹脂の再生物として塩等が含まれる再生タンク８０、生水、軟水又は再生水等の流体の移動パスを構成する複数のパイプ６２ａ〜６２ｄ及びこれら各パイプ６２〜６８内を流れる流体の流れを制御する切替（スイッチング）バルブ４０を含んでいる。

さらに、図２の冷／温軟水化装置は、外部から供給される冷／温生水の温度及び流れを計測する温度センサ７２及び流量計７４、切替バルブ４０の動作を制御するバルブ駆動部５０及び温度センサ７２及び流量計７４の測定結果に応じてバルブ駆動部５０を制御する制御部を含んでいる。

さらに詳細に説明すると、軟水化タンク３０の内部は、分割され、且つ少なくとも２個の軟水化領域、好ましくは４個の軟水化領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに区分されている。Ｎａ^＋イオンを含み且つ低膨張率を有する特殊な高分子ポリマ化合物のイオン交換樹脂が軟水化タンクの各領域内に満たされ、且つ各領域にはそれぞれ異なる温度を有する（すなわち、冷及び温）生水が供給され、それぞれ各生水を個別に軟水に変換させる。

次に、図２の冷／温軟水化装置では、塩等の再生物質が常に再生タンク８０内に満たされている。再生タンク８０には、生水が供給され、その内部にＮａ^＋イオンが溶けており、再生水が生成される。この再生水は、イオン交換樹脂にＮａ^＋イオンを与え、それを再生する。

さらに、この装置にある複数のパイプは、水入口７０から流れ込む生水を切替バルブ４０へ供給する生水供給パイプ６２、切替バルブ４０と再生タンク８０を連結し、生水を再生タンク８０に供給する再生生水パイプ６４、再生タンク８０及び切替バルブ４０を連結し再生水を切替バルブ４０へ供給する再生水パイプ６６、及び切替バルブ４０へ供給された生水を水出口１１２を介して直接放出する直接水パイプ６８を含んでいる。

再生タンク８０の各軟水化領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、切替バルブ４０及び水出口１１２へ連結されている。そして、生水から不純物を分離する前処理フィルタが生水供給パイプ６２内に沈殿法又は活性炭を使用する吸収法により取付可能である。

図２の冷／温軟水化装置において、温度センサ７２及び流量計７４は、生水供給パイプ６２の入口７０に配置され、冷／温生水の温度と累計流量を計測する。制御部１３０は、温度センサ７２及び流量計７４の検出又は計測結果に基づいて予めストアされたアルゴリズムに基づいてバルブ駆動部５０を制御する。

ここで、切替バルブ４０は、以下に述べる４つの動作を行う。すなわち、各生水供給パイプ６２生水を軟水化タンク３０の軟水化領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤへ導き軟水を水出口１１２から放出する動作、各生水供給パイプ６２の生水を再生生水パイプ６４へ導き、生水を再生タンク８０へ供給し、再生水パイプ６６から戻ってきた再生水を各軟水化領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤへ供給してイオン交換樹脂を再生する動作、各生水供給パイプ６２の生水を直接水パイプ６８へ導き、生水を水出口１１２から放出する動作、生水供給パイプ６２を閉めて生水の供給及び軟水の放出を阻止する動作である。

これら４つの動作は、本発明による自動再生冷／温軟化装置の動作モードに応じて切替バルブ４０により行われる。これらの動作モードは、水出口１１２からそれぞれ軟水を放出する軟水化モード、軟水化タンク３０のイオン交換樹脂を再生する再生モード、水を直接生水として放出する直接水モード、及び冷／温軟化装置内のあらゆる流体の流れを停止させる中断モードからなる。
本発明による自動再生冷／温軟水化装置では、１個の切替バルブ４０から冷／温軟水化装置に使用に必要な４つの動作モードを制御可能である。

さらに、図２の冷／温軟水化装置では、温度センサ７２及び流量計７４の検出結果に基づくバルブ駆動部５０を制御する制御部１３０により、自動再生機能を有し、生水の合計使用量に応じて中断モードから再生モードへ自動的に切り替える。また、このことは、水出口１１２から放出される冷／温軟水の温度が、軟水化モードで急激に変化するのを阻止する機能及びその他各種の従来機能を備えることとなる。

図３は、本発明による自動再生冷／温軟水化装置の内部構成を示す断面図である。
図３の冷／温軟水化装置は、軟水化タンク３０及び再生タンク８０を有する本体１０を含み、これら各タンク３０、８０は左右に配置され、両タンク３０及び８０間に前処理フィルタ２０が配置されている。本体１０の上部及び下部には、それぞれ上下フレーム１００及び１１０が取り付けられている。さらに、複数のパイプ６２、６４、６６、軟水化タンク３０の上端に配置された切替バルブ４０、この切替バルブ４０の動作を直接制御するバルブ駆動部５０及び冷／温軟水化装置を制御する制御部１３０を備えている。

図４は、図３の自動再生冷／温軟水化装置の本体１０のみを示す図面で、円筒状のインナー部を有し、イオン交換樹脂が充填された少なくとも２以上の軟水化領域が、軟水化タンク３０内で分割され、本体１０の内部に取り付けられている。さらに好ましくは、軟水化タンク３０は、分割され、且つこの軟水化タンク３０の長手方向に沿ってＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの４つの軟水化領域に分割され、図示のようにそれぞれ放射状に配置されている。

前処理フィルタ２０及び再生タンク８０は、円筒状に形成され、且つ本体１０内に配置されており、それらの底面は閉じられている。前処理フィルタ２０の内部には、別の指定フィルタ２２が配置されており、且つ塩等によるイオン交換樹脂３２による再生物質８２が再生タンク８０の内部に貯蔵されている。

バルブ領域３４は、軟水化タンク３０の上端に設けられている。各軟水化領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは連結され、切替バルブ４０は、バルブ領域３４内に取り付けられている。水出口領域３６は、軟水化タンク３０の下端に設けられている。各軟水化領域Ａ、Ｂ、Ｃ又はＤは、外部と連通する水出口領域３６に連結されている。
これにより、本体１０の上端に結合された上フレーム１００には、内部空間が設けられ、軟水化タンク３０の上端にバルブ領域３４が確保されており、フィルタストッパ１０２及び再生タンクストッパ１０４が設けられ、それぞれ前処理フィルタ２０及び再生タンク８０の内部を空けている。

本体１０の下端に結合された下フレーム１１０には、内部空間が形成され、軟水化タンク３０の下端に水出口領域３６を確保し、且つ水出口１１２が設けられ、水出口領域３６を外部と連通している。

図中には明示されていないが、軟水化タンク３０の下端に沿う前処理フィルタ２０、軟水化タンク３０及び再生タンク８０の上端には、それぞれゴム製のＯリング２４、３８、８４を設けるのが好ましく、これにより上下フレーム１００、１１０は相互に隣接可能にする。複数の固定具１２が本体１０の外面から突出し、図示しない装飾ケースと係合可能にしてもよい。所望形状の補強リブ８６が再生タンク８０内に設けられ、外部からの物理的圧力により変形するのを阻止してもよい。

さらに、本発明の冷／温軟水化装置は、外部から軟水化タンク３０の上端のバルブ領域３４へ生水を供給する生水供給パイプ６２、再生タンク８０の上端にバルブ領域３４を結合する再生生水パイプ６４、再生タンク８０の下端をバルブ領域３４に結合する再生水パイプ６６、及びバルブ領域３４を水出口領域３６へ結合する直接水パイプ６８を含んでいる。

好ましくは、生水供給パイプ６２は、前処理フィルタ２０をバイパスする。再生パイプ６６は、再生タンク８０の下端から始まり、下フレーム１１０を介して挿入され、軟水化タンク３０の長手方向に沿って内部のバルブ領域３４に結合されている。直接水パイプ６８は、軟水化タンク３０の長手方向に沿って内部に配置され、バルブ領域３４を水出口領域３６に結合する。温度センサ７２及び流量計７４は、生水供給パイプ６２の始点である水入口７０内に取り付けられ、それぞれ冷／温生水の温度及び流量を検出又は計測する。

図５は、本発明の自動再生冷／温軟水化装置の本体１０の上面を示すもので、再生生水パイプ６４は、バルブ領域３４を本体１０の上面に沿って再生タンク８０の上端に結合し、生水供給パイプ６２は、バルブ領域３４の側部から挿入され生水を供給する。

次に、切替バルブ４０が軟水化タンク３０の上端のバルブ領域３４内に取り付けられている。この切替バルブ４０は、軟水化領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの上端を閉じる静止円板（又は固定ディスク）４２、その面に配置され、且つ中心軸４７の周りに回転可能な回転円板４６を含んでいる（なお、これら円板４２、４６及び中心軸４７は、図６〜図１１を参照）。

これらの部材の作動は、先ず静止円板４２は、軟水ホール４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ及びそれぞれ軟水化タンク３０の軟水化領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤに連通する再生水分配ホール４２ｅ、４２ｆ、４２ｇ、４２ｈ、直接水パイプ６８と連通する直接水ホール４２ｉ、再生生水パイプ６４と連通する再生生水ホール４２ｊ、再生水パイプ６６と連通する再生水ホール４２ｋ、及び閉じたホール４２ｌを含み、その外面に露出している。

軟水ホール４２ａ〜４２ｄ及び再生水分配ホール４２ｅ〜４２ｈには、それぞれ軟水化タンク３０の軟水化領域Ａ〜Ｄと相互に対応する同じ参照番号が与えられている。
なお、上記軟水化領域Ａ〜Ｄは、４つの領域に基づいて説明しているので、軟水ホール４２ａ〜４２ｄ及び再生委水分配ホール４２ｅ〜４２ｈは、それぞれ４つのホールを有する場合について説明する。

次に、図３〜図７を参照して、本発明の冷／温軟水化装置を説明すると、再生水パイプ６６及び直接水パイプ６８は、静止円板４２の裏側に挿入され、それぞれ再生水ホール４２ｋ及び直接水ホール４２ｉと連通し、再生生水パイプ６４は、静止円板４２の側部に挿入され、再生生水ホール４２ｊと連通する。この場合には、特に再生水ホール４２ｋは、静止円板４２の中心から一側に偏心しており、再生水分配ホール４２ｅ〜４２ｈは、再生水ホール４２ｋの縁に沿って配列され、各軟水ホール４２ａ〜４２ｄ、直接水ホール４２ｉ、再生生水ホール４２ｊ及び閉じ他ホール４２ｌは、静止円板４２の縁に沿って放射状に配列され、固定円板４２の中心から等距離に維持されている。

特に、軟水ホール４２ａ〜４２ｄ及び再生水分配ホール４２ｅ〜４２ｈの各内圧は、相互に等しいのが好ましい。このために、再生水分配ホール４２ｅ〜４２ｈは、相互に等しい直径を有し、且つ再生水ホール４２ｋから等距離を維持するように構成され、また各軟水化領域Ａ〜Ｄの距離も相互に等しくする。これは、再生水ホール４２ｋ及び再生水分配ホール４２ｅ〜４２ｈの位置を適切に調節することにより達成可能である。

軟水ホール４２ａ〜４２ｄには、拡大溝４４ａ〜４４ｄが設けられ、それらの上部は拡張されている。各拡大溝４４ａ〜４４ｄは、対応する軟水ホール４２ａ〜４２ｄを包囲し、隣接するホールと干渉しないように隣接して配置されている。これらの拡大溝４４ａ〜４４ｄにより、軟水ホール４２ａ〜４２ｄが回転円板４６の回転により順次露出され、同じ内圧を維持し、これによりウォータハンマ現象により、高圧の流体が狭い通路を突然流れるとき、渦、振動及び衝撃が生じるのを防止する。軟水ホール４２ａ〜４２ｄ及び再生水分配ホール４２ｅ〜４２ｈ及び拡大溝４４ａ〜４４ｄは、それらの内部構成要素と共に再度後述する。

再生生水ホール４２ｊは、他のホールよりも比較的小径である。該再生生水ホールは、図６の円内に拡大して示すように、複数の微小ホール４３よりなる。イオン交換樹脂３２の再生に必要な再生水は、一般に少量で足りるので、再生生水ホール４２ｊの直径は、比較的小径であり、不当に多量の生水が再生タンク８０に供給されて再生物質の浪費を防止する。イオン交換樹脂３２の汚染を防止するために、再生生水ホール４２ｊには複数の小さいホール（穴）４３が形成され、再生タンク８０から流入する生水から二次不純物をフィルタする。

すなわち、外部から供給される生水からの比較的大きな不純物は、前処理フィルタ２０を本発明による冷／温軟水化装置内に設けることによりフィルタ可能であるが、この再生生水ホール４２ｊの微小ホール４３は、先の前処理フィルターではフィルタできなかった不純物が軟水化領域Ａ〜Ｄへ再生水と共に供給されたとき生じ得るイオン交換樹脂３２の汚染を防止するために設けられている。

さらに、図８及び図９に示すように、回転円板４６が静止円板４２の中心の周りに回転的に設けられ、連結用開口４６ａが、回転円板４６の一側に形成されている。所望形状のトラップ溝４６ｂが回転円板４６の裏側に形成されている。このトラップ溝４６ｂは、その中心位置から偏心した位置に凹んで形成され、静止円板４２の再生水ホール４２ｋを再生水分配ホール４２ｅ〜４２ｈと連結する。

中心軸４７は、上フレーム１００を貫通して形成され、その中心から露出された外部へ突出する。回転円板４６が、その中心軸４７の周りで回転すると、軟水ホール４２ａ〜４２ｄのうちの予め決められた１つが、軟水化モードで連結開口４６ａによりバルブ領域３４へ露出される。再生水ホール４２ｋ及び再生水分配ホール４２ｅ〜４２ｈは、トラップ溝４６ｂに連結され、再生モードで再生生水ホール４２ｊをバルブ領域３４に露出し、直接水ホール４２ｉは、直接水モードでバルブ領域３４へ露出され、閉鎖ホール４２ｌは、中断モードでバルブ領域３４に露出される。

上述のように、生水供給パイプ６２から供給される生水は、バルブ領域へ流れる。その結果、生水は、露出された軟水ホール４２ａ〜４２ｄへ供給され、軟水は軟水化モードで水出口１１２へ放出される。そして、再生モードで、生水は露出された再生生水ホール４２ｊに供給され、再生生水パイプ６４を通って再生タンク８０内に流れ込み、次に再生水パイプ６６から戻った再生水は再生水ホール４２ｋを通ってトラップ溝４６ｂ内に流れ込み、各再生水分配ホール４２ｅ〜４２ｈに分配される。

上述するように、各軟水化領域Ａ〜Ｄのイオン交換樹脂３２に再生水を供給してイオン交換樹脂３２を再生するには、各再生水分配ホール４２ｅ〜４２ｈは等しい内圧を有し、各軟水化領域Ａ〜Ｄ内のイオン交換樹脂３２を等しく再生する必要がある。

さらに、直接水モードで生水は、直接水パイプ６８及び水出口１１２を通って放出されると、生水は露出する直接水ホール４２ｉへ流れ込み、中断モードでは閉鎖ホール４２ｌにより生水がバルブ領域３４へ逃げる余地がないので、生水の生水供給パイプ６２への流れ込みは遮断できる。

図１１は、本発明の自動再生冷／温軟水化装置の上フレーム１００及びこの上フレーム１００の外側に配置されたバルブ駆動部５０の構成を示す。
バルブ駆動部５０は、上フレーム１００を貫通する回転円板４６の中心軸４７を貫通し、且つ固定された中心を有し外部に露出する主ギア５２、回転軸５４を有するモータ等のパワー手段（図示せず）、及びモータギア５６を含んでいる。このモータギア５６は、モータギア５６の中心が回転軸５４を貫通して主ギア５２と係合し、且つ回転軸に固定され、回転円板４６を回転させる。

その結果、回転軸５４及びモータギア５６の方向及び角度を制御することにより回転円板４６の回転を自由に制御するために、特に回転円板４６の中心軸４７は、回転板５８の中心を貫通し、回転板に固定され、溝等の識別マークが回転板の中心に、回転円板４６の縁に沿って印されている。その結果、回転板５８は、回転円板４６に沿って回転可能である。

バルブ駆動部５０を制御する上述した制御部１３０は、回転板５８の側方に角度を持って固定された位置検出センサ１２０を含み、回転板５８の識別マーク５８ａが検出され、且つマイクロプロセッサ等の論理動作デバイス１２２が温度センサ７２、流量計７４及び位置検出センサ１２０の検出結果に基づいて、決められたアルゴリズムにより動力手段としての回転軸５４の回転方向及び角度を制御する。

論理動作デバイス１２２のアルゴリズムにより、基本的には軟水化モードでは、水入口７０に流れ込んだ生水は、温度により分割された各軟水化領域Ａ〜Ｄへ供給され、また生水の累積供給量により中断モードから再生モードへ切り替えられる。これについての詳細は後述される。

図３を再度参照すると、再生タンク８０は、再生水を再生し一定量供給する構成要素を有し、且つ再生タンク８０内の再生水の水位（水レベル）を検出する水位検出センサ８９、再生タンク８０の底面を開閉して再生水を通常の推移に制御する供給バルブ８８、及び生水と再生液体を再生タンク８０内で撹拌するスクリュ等の撹拌手段も含んでいる。

次に、本発明による自動再生冷／温軟水化装置は、次の４つの動作モードで動作される。以下、これら４つの動作モードの各動作モードを詳細に説明する。

（Ａ）軟水化モード
この軟水化モードは、本発明による自動再生冷／温軟水化装置の好適実施形態の断面図を示す図３及び静止円板４２及び回転円板４６の組み合わせを示す図１０を参照して説明する。
本発明による自動再生冷／温軟水化装置において、軟水化モードでは、水入口７０に設けられた温度センサ７２及び流量計７４がそれぞれ動作する。冷／温生水は、水入口７０から生水供給パイプ６２を通して供給される。

供給された冷／温生水は、前処理フィルタ２０を通って軟水化タンク３０の上端のバルブ領域へ流れる。ここで、切替バルブ４０の回転円板４６の連結ホール４６ｂは、軟水化ホール４２ａ〜４２ｄのうちの１つを露出させ、バルブ駆動部５０により軟水化領域Ａ〜Ｄから選択された１つと連通される。
結果として、生水は、関連する軟水化ホール４２ａ〜４２ｄを通って、それに連通された軟水化領域Ａ〜Ｄ農地の１つへ流れ込み、軟水に変化される。次に、軟水は、水放出領域を通って水出口１１２へ放出される。

ここで、論理動作デバイス１２２は、温度センサ７２の検出結果に基づいて軟水化領域Ａ〜Ｄの１つを開く。この動作を決定するアルゴリズムにより、先ず、夏場で多量の冷軟水を必要とするときは、所定温度以下の低温の生水が、４つの軟水化領域Ａ〜Ｄのうちの少なくとも３つの軟水化領域（例えば、領域Ａ〜Ｃ）へ供給され、この所定温度より高い温生水は、残りの軟水化領域（例えば、領域Ｄ）へ供給される。よって、必要とする冷軟水の要求（需要）が増加しても、十分な冷軟水が放出できる。

次に、冬場で多量の温軟水が必要なときは、上述の場合とは逆に、所定温度異常の温生水が、４つの軟水化領域Ａ〜Ｄのうち少なくとも３つの軟水化領域（例えば、領域Ｂ〜Ｄ）に供給され、残りの軟水化領域（例えば、領域Ａ）に所定温度以下の冷生水が供給される。よって、必要とする温軟水が増加した場合でも、十分な温軟水が放出できる。

次に、冷軟水及び温軟水の必要量（需要）が略等しい場合には、温生水を４つの軟水化領域Ａ〜Ｄのうち２つの軟水化領域へ供給し、冷生水を残りの軟水化領域へ供給する。ここで、温軟水又は冷軟水が供給される軟水化領域は、互い違いとしてもよい。例えば、温生水を軟水化領域Ａに供給すると、軟水化領域Ｂに冷生水を供給し、軟水化領域Ｃに温生水を供給し、さらに軟水化領域Ｄに冷生水を供給する。

これにより水出口１１２へ放出される軟水の急激な温度変化を阻止する。本発明による冷／温軟水化装置の軟水化モードでは、温度による切替バルブ４０の動作状態を示す図１２を参照する。
各軟水化ホール４２ａ〜４２ｄの上端が静止円板４２の上面に露出し、それぞれ拡大溝４４ａ〜４４ｄに隣接する拡大エリアを有する。生水が流入する軟水化領域Ａ〜Ｄが回転円板４６の回転で変化すると、連結開口４６ｂは、隣接する２つの拡大溝（図１２中の４４ｂ及び４４ｃ）を同時に露出する。

この場合には、２つの軟水化領域Ｂ及びＣに生水が供給されるので、低温生水及び高温生水を混合した中間温度を有する軟水が放出される。よって、もしユーザが低温軟水化モードから高温軟水化モードに切り替えても、温度変化は緩やかに行われる。このため、上述のように、各拡大溝４４ａ〜４４ｄは、対応する拡大した軟水化ホール４２ａ〜４２ｄと相互に隣接される。

（Ｂ）再生モード
本発明による自動再生冷／温軟水化装置は、以下の２つの場合に再生モードで動作する。すなわち、一方は、切替バルブ４０がユーザの選択により切り替えられる場合である。他方は、水入口７０に設けられた流量計７４の検出結果に基づいてバブル制御部１３０により中断モードが自動的に再生モードに変化する場合である。

一般的な軟水化装置と異なるところがないので、前者の場合は容易に理解できよう。しかし、後者の場合は、本発明による自動再生冷／温軟水化装置の特徴である。特に、中断モードが再生モードに変化する理由は、ユーザが軟水又は直接水の選択を阻止しない場合である。よって、論理動作デバイス１２２が流量計７４を通して所定量以上の生水の流れ込みを検出すると、それは自動的に最初の中断モードから再生モードへ変化させるアルゴリズムを備えている。

そこで、再生モードでは、本発明による冷／温軟水化装置は、図１３及び図１４の状態を維持する。再生モードにおいて、図１３は自動再生冷／温軟水化装置の断面図を示し、図１４は、切替バルブ４０の動作状態を示す平面図である。

図１３及び図１４を参照して、再生モードにおいて、回転円板４６は制御部１３０及びバルブ駆動部５０により回転され、再生生水ホール４２ｊがバルブ領域３４に露出される。よって、水入口７０から軟水供給パイプ６２及び前処理フィルタ２０を通ってバルブ領域３４へ流れ込む生水は、露出された再生生水ホール４２ｊを通って再生生水パイプ６４内へ導かれる。

さらに、生水が再生タンク８０を通過すると、その中にＮａ^＋イオンが溶け込む。そして、生水は軟水に変換され、この軟水は再生水パイプ６６及び再生水ホール４２ｋを通ってトラップ溝４６ｂに流れ込む。このとき、トラップ溝４６ｂ内には、再生水ホール４２ｋ及び再生水分配ホール４２ｅ〜４２ｈが相互に連通しているので、再生水はそれぞれ軟水化領域Ａ〜Ｄへ流れ込み、関連するイオン交換樹脂３２を再生し、そして水放出領域３６を通って水出口１１２へ放出される。

ここで、再生タンク８０内に充填された再生物質である塩の量は、従来技術の再生量に比較して４〜５倍使用してもよい。これにより、頻繁に塩を投入する煩わしさを排除可能にする。さらに、水直接放出モードでは、流量計７４及び温度センサ７２が駆動されていなくても問題はない。

（Ｃ）直接水モード
本発明の直接水モードは、図１５及び図１６に示されている。ここで、図１５は、自動再生冷／温軟水化装置の断面図を示し、図１６は、切替バルブ４０の動作状態を示す。

図１５及び図１６を参照すると、回転円板４６の接続開口４６ｂは、水直接放出ホール４２ｉをバルブ領域３４に露出する。生水供給パイプ６２を通ってバルブ領域３４に流入する生水は、露出された水直接放出ホール４２ｉを通って、水直接放出パイプ６８内へ導かれ、その後水放出領域３６を通って水出口１１２へ放出される。この水直接放出モードでは、流量計７４及び温度センサ７２が駆動されなくても問題ない。

（Ｄ）中断モード
この中断モードは図示していないが、上述した図及び説明を参照すると、回転円板４６の接続ホール４６ｂは、塞がれている閉鎖ホール４２ｌを露出する。よって、生水供給パイプ６２から供給される生水をバルブ領域３４へ通過させる空間は設けられていないので、流体の水出口１１２への放出及び生水の水入口７０への供給は断たれる。

ところで、図１７〜図２１に示す本発明による自動再生可能な冷／温軟水化装置は、イオン交換樹脂及びその再生物質を使用して外部から供給される冷／温生水を直接放出する直接水モード、冷／温軟水を放出する冷／温軟水化モード、及び再生物質が溶ける再生水を生じさせると共にイオン交換樹脂を介して再生水を通過させる再生モードを示すものである。
この自動再生冷／温軟水化装置は、タンク部２０、ベース板９０、ボール状の再生タンクストッパ１９８及び前処理フィルタタンクストッパ２０２を有するバルブハウジング１１４、供給通路１２８、冷／温生水通路１３２、１３４、及び再生生水通路１３６等の通路、及び切替バルブアセンブリにより構成される。

タンク部２０は、冷／温生水が供給される水入口を有すると共に開放した上端を有するフィルタタンク３０９、それぞれ冷軟水及び温軟水を放出する再生冷／温軟水出口４２、５２を有すると共にイオン交換樹脂が充填された冷／温軟水化タンク４０及び５０、及び内部に再生物質を有すると共に再生水を放出する再生水放出ホール６４を有する再生タンク６０を含んでいる。

ベース板９０は、タンク部２０の上側を覆うと共に水直接放出ホール１０２及び再生水放出ホール６４に連結された再生水供給ホール１０４を有するバルブ領域を固定する。さらに、ベース板９０は、前処理フィルタタンク３０と連通された生水供給ホール９６、再生タンク６０に連通された再生生水放出ホール９４及び再生タンク入口９２、冷／温軟水化タンクに連通された冷／温生水放出ホール９８、及び再生水放出ホール６４に連結された再生水供給ホール１０４を有する。

バルブハウジング１１４には、冷／温生水ホール１１８、１２０、再生生水ホール１２４、再生水供給ホール１０４に連通された再生水ホール１１６、及び直接水放出ホール１０２に結合され、その底がバルブ領域に接合された直接水ホール１２２が形成されている。再生タンクストッパ１９８は、再生タンク入口９２を閉じ、前処理フィルタタンクストッパ２０２は生水供給ホール９６の縁を包囲する前処理フィルタタンク入口１１２を閉じる。供給通路１２８は、前処理フィルタタンク入口１１２をバルブハウジング１１４の内面に結合する。さらに、冷／温生水通路は、冷／温生水ホール１１８及び１２０をそれぞれ冷／温生水放出ホールと結合する。さらに、再生生水通路１３６は、再生生水ホール１２４を再生生水放出ホール９４に結合する。

切替バルブアセンブリは、バルブハウジング１１４内に取り付けられている。水直接放出モードにおいて、この切替バルブアセンブリは、供給通路１２８を介して供給される生水を直接水ホール内へ導く。冷／温軟水化モードにおいて、切替バルブアセンブリは、生水を冷／温生水ホール１１８及び１２０内へ導く。再生モードにおいて、切替バルブアセンブリは、再生水供給ホール１０４に供給された再生水を冷／温生水ホール１１８及び１２０内へ導く。

特に、この切替アセンブリは、静止円板１５０、回転円板１６０、回転円板１６０に固定されこれと共に回転するカバー円板１６０及び切替バルブハウジング１１４を回転円板１６０の上部にて閉じるバルブカバー１８０を含んでいる。ここで、静止円板１５０は、底面よりも小さい内径を有し、この底面に固定されている。
さらに、静止円板１５０には、再生水ホール１５２、それぞれ冷／温生水ホール１１８及び１２０と連通する冷／温生水ホール１５４及び１５６、直接水ホールと連通する直接水ホール１５８、及び再生水ホール１２４とその中心部で連通された再生生水ホール１５９を有する。

さらに、静止円板１５には、冷再生水流入溝１５４ａが形成され、冷生水ホール１５４からその中心へ所定長延びている。回転円板１６０は、静止円板１５に重ねられ、その上で回転する。この回転により、冷／温軟水化モードにおいて、それは冷／温生水ホール１５４及び１５６を開き、水直接放出モードにおいて、直接水ホール１５８を開く。さらに、再生モードにおいて、回転円板１６０は、再生生水ホール１５９を開く。このために、回転円板１６０には、その位置側から延びる開閉ホール１６２、再生水ホール１５２を開くために内部に形成されたトラップ溝１５４ａ、及びこのトラップ溝１５４ａから分岐され、それぞれ冷再生ホール流入溝１５４ａ及び温生水ホール１５６に底面で結合された冷／温再生水分配溝１６６及び１６８が形成されている。

次に、図２２〜図３０に示す本発明の温度調節型の自動再生冷／温軟水化装置は、イオン交換樹脂及びその再生物質を使用して冷／温生水を冷／温軟水に変換して冷／温軟水を放出する冷／温軟水化モード、生水を直接放出する直接水モード、及びイオン交換樹脂を再生する再生モードを有する。この冷／温軟水化装置は、前処理フィルタタンク３０、軟水化タンク、再生タンク、第１切替バルブＶ４、第２切替バルブＶ５、及び制御部２８０により構成されている。

ここで、前処理フィルタタンク３０は、流量計２７０及び温度センサ２７２が設けられた水入口を有する。軟水化タンクは、内部２イオン交換樹脂及び冷軟水出口４３を有する冷軟水部、及び少なくとも２つの領域４４ａ〜４４ｄに分割された温軟水化部４４を含み、それぞれ温軟水出口４５ａ〜４５ｄを有し、異なる温度の生水を軟水化する。再生タンクは、内部に再生物質を有し、且つ再生水放出ホール７６を有する。

第１切替バルブＶ４は、前処理フィルタタンク３０内の生水を、冷軟水化モードにおいて冷軟水化部へ供給する。さらに、水直接放出モードにおいて、この第１切替バルブＶ４は、生水を外部へ放出する。さらに、再生モードにおいて、それは生水を再生タンクへ供給し、さらにこの再生水出口７６から放出された再生水を冷軟水化部４２へ供給する。

第２切替バルブＶ５は、温軟水化モードにおいて、第１切替バルブＶ４から前処理フィルタタンク３０内へ生水を供給し、さらに生水を温軟水化部４４の少なくとも２つの領域４４ａ〜４４ｄから選択された何れかに供給する。さらに、再生モードにおいて、それは第１切替バルブＶ４から再生水を供給し、再生水を温軟水化部４４の少なくとも２つの領域４４ａ〜４４ｄから選択された少なくとも１つの領域へ供給する。

制御部２８０は、第１及び第２切替バルブＶ４及びＶ５の動作を、流量計２７０及び温度センサ２７２の検出結果に基づいて各モードに制御する。
本発明の自動再生冷／温軟水化装置は、異なる温度を有する温生水を少なくとも２つの領域４４ａ〜４４ｄへ供給し、それらを分割又は混合した中間温度を有する温軟水を放出する。さらに、制御部２８０は、生水の累積流入量に応じて再生モードを実行する。

特に、再生水放出ホール７６は、再生タンクの底面の略中央位置に配置されている。再生タンクの内部は、長手方向に沿って取り付けられた再生タンクパーティション（仕切り）により分割され、第１〜第４区分７２ａ〜７２ｄが同心円状に配置されている。この再生タンクパーティション７４には、それぞれその上端部の中央及び下端部の中央にエンベイメント（閉じ込め）部が形成され、これらは相互に連通し、第１〜第４区分７２ａ〜７２ｄの全てが再生水放出ホール７６と連通するようにしている。

さらに、再生タンク７０は、第１〜第４塩放出ホール７８ａ〜７８ｄを有し、それぞれ第１〜第４区分７２ａ〜７２ｄの底面を通過し、それぞれストッパにより開閉される。さらに、再生タンク７０は、長手方向に取り付けられた再生タンクパーティション４６で区分され、且つ冷軟水化部４２及び中央の冷軟水化部４２を包囲すると共に第１〜第４領域７２ａ〜７２ｄを有する温軟水化部４４を形成する。さらに、再生タンク７０において、第１〜第５チェックバルブ５０ａ〜５０ｅがそれぞれ冷生水出口４３内及び温生水出口４５ａ〜４５ｄに取り付けられている。

特に、前処理フィルタタンク３０、軟水化タンク４０及び再生タンク７０は、それぞれ開放された上端を有する。冷／温軟水化装置は、さらにベース板１００、リード板１１０、生水供給通路１４０、冷生水通路１４４、温生水通路１４６、再生生水通路１４２等の通路、第１切替バルブユニット、バルブ通路カバー１８０、及び第２切替バルブユニットを備えている。

ベース板１００は、前処理フィルタタンク３０、軟水化タンク４０及び再生タンク７０の上端を覆うと共に水直接放出ホール１１４及び再生水放出ホール７６に結合された再生水供給ホール１１６を有する第１切替バルブ領域を固定する。さらに、ベース板１００は、前処理フィルタタンク３０、冷軟水化部４２に連通した冷生水放出ホール１０６、それぞれ第１〜第４領域４４ａ〜４４ｄに連通した第１〜第４温生水放出ホール１０８ａ〜１０８ｄ、再生タンク７０に連通した再生タンク入口ホール１１０、及び再生生水ホール１１２を有する。

リード板１１０は、フィルタ入口ホール１０４から延びるフィルタタンク入口１３０及び再生タンク入口ホール１１０から延びる再生タンク入口１３２を有する。さらに、リード板１１０は、ベース板１００の上に重ねられ、冷生水ホール１２４、冷再生水ホール１２５、温生水ホール１２６、温再生水ホール１２７、再生生水ホール１２９、直接水放出ホール１１４に連通した直接水ホール１２８、及び切替バルブ領域に対応する底面において再生水供給ホール１１６と連通した再生水ホール１２３が形成されたボール状の第１切替バルブハウジング１２２を有する。

さらに、リード板１１０は、それぞれ第１〜第４温生水放出ホール１０８ａ〜１０８ｄに連通した第１〜第４温生水放出ホール１３６ａ〜１３６ｄを有すると共に再生タンク４０に対応する部分へ向けて通過する温生水供給ホール１３０を有する第２切替バルブ領域を固定する。生水供給通路１４０は、ベース板１００及びリード板１１０間に配置され、フィルタタンク入口１３０を第１切替バルブハウジング１２２の側面に結合する。冷生水通路１４４は、冷生水放出ホール１０６を冷生水ホール１２４及び冷再生水ホール１２５へ結合する。温生水通路１４６は、温生水供給ホール１３８を温生水ホール１２６及び温再生水ホール１２７に結合する。再生生水通路１２９は、再生生水ホール１２７を再生生水放出ホール１１２に結合する。

第１切替バルブユニットは、第１切替バルブハウジング１２２に取り付けられている。バルブ通路カバー１８０は、それぞれ第１〜第４分配ホール１８４ａ〜１８４ｄ及び第１〜第４温水放出ホール１３６ａ〜１３６ｄに底面で結合された溝状の第１〜第４分配通路パイプ１８８ａ〜１８８ｄを有する。これらのホールは、温水供給ホール１３８と連通する温生水供給ホール１８６を有するボール状の第２切替バルブハウジング１８２の側部から分岐されている。第２切替バルブユニットは、第２切替バルブハウジング１８２内に取り付けられている。

さらに、再生水ホール１２３は、第１切替バルブハウジング１２２の中心に配置され、且つ冷生水ホール１２４、温生水ホール１２６、直接水ホール１２８及び再生水ホール１２９は、再生水ホール１２３の周りに配列されている。冷再生水ホール１２５が、冷生水ホール１２４及び再生水ホール１２３の間に配置され、温再生水ホール１２７が、温生水ホール１２６、冷生水ホール１２４及び再生水ホール１２３の間に配置されている。温生水供給ホール１８６が、第２切替バルブハウジング１８２上に偏心して配置されている。第１〜第４分配ホール１８４ａ〜１８４ｄが、第２切替バルブハウジング１８２の底面の中心から同心円上に配列されている。

第１切替バルブユニットは、第１切替バルブハウジング１２２の底面に固定された第１静止円板１５０、この第１静止円板１５０上に重ねられその中心に対応する位置で回転する第１回転円板１６０及び第１回転円板１６０上に重ねられ第１回転円板１６０と共に回転し、第１切替バルブハウジング１２２を閉じる第１カバー円板１７０により構成される。

ここで、第１静止円板１５０は、再生水ホール１２３に連通する再生水ホール１５１、それぞれ冷生水ホール１２４及び冷再生水ホール１２５に連通する冷生水ホール１５２及び冷再生水ホール１５３、それぞれ温生水ホール１２６及び温再生水ホール１２７に連通する温生水ホール１５４及び温再生水ホール１５５、直接水ホール１２８に連通する直接水ホール１５６及び再生生水ホール１１２に連通する再生生水ホール１５７を有する。第１回転円板１６０は、その側面から各モードにおいて冷生水ホール１５２、温生水ホール１５４、直接水ホール１５６及び再生生水ホール１５７のうち各モードにおいて選択された１つの開放面へ導かれる第１開口１６２、再生水ホール１５１からその内部へ延びるトラップ溝１６３及びこのトラップ溝１６３からその一側へ延びると共に再生モードにおいて冷再生水ホール１５３又は温再生水ホール１５５に連通する延長溝１６４を有する。

さらに、第２切替バルブユニットは、それぞれ第１〜第４分配ホール１８４ａ〜１８４ｄに連通する第１〜第４結合ホール２０２ａ〜２０２ｄを有し、第２静止円板２００、第２切替バルブハウジング１８２の底面に固定された第２静止円板２００、第２静止円板２００に重ねられ第２静止円板２００の中心と対応位置を中心として回転し、その側面から温軟水化モード又は再生モードにおいて第１〜第４連結ホール２０２ａ〜２０２ｄのうち選択された１つの開放面へ延びる第２開口２１２が形成された第２回転円板２１０、及び第２回転円板２１０に重ねられると共に第２回転円板２１０と共に回転し、第２切替バルブハウジング１８２を閉じる第２カバー円板２２０により構成される。この第２切替バルブユニットは、さらに第１〜第４連結ホール２０２ａ〜２０２ｄの上端から隣接する側方へ延びるステップ状溝２０４を備えている。

本発明による自動再生冷／温軟水化装置は、さらに第１切替バルブハウジング１２２を覆い且つ閉じる第１切替バルブカバー２３２、側方へ突出して第１切替バルブカバー２３２からステップを形成する第１ガイドステップ２３４、第１切替バルブカバー２３２を貫通すると共にその一端が第１カバー円板１７０の中心に固定された第１回転軸２３６、この第１回転軸２３６の他端に固定された第１切替バルブギア２３８、第１ガイドステップ２３４に固定され第１切替バルブギア２３８と係合する第１モータギア２３６、この第１モータギア２４６を回転させる第１モータ２４８、第２切替バルブハウジング１８２を覆い且つ閉じる第２切替バルブカバー２５０、側方へ向けて突出し、第２切替バルブカバー２５０からステップを形成する第２ガイドステップ２５２、第２切替バルブカバー２５０を貫通すると共にその一端が第２カバー円板２２０に固定された第２回転軸２５４、この第２回転軸２５４の他端に固定された第２切替バルブギア２５６、第２ガイドステップ２５２に固定されると共に第２切替バルブギア２５６と係合した第２モータギア２６４、及び第２モータギア２６４を回転させる第２モータ２６６を備えている。

本発明による自動再生冷／温軟水化装置は、さらに多数の第１スリット２４２を有し第１切替バルブギア２３８及び第１切替バルブカバー２３２間で第１回転軸２４６と共に回転する第１回転軸２４６の外面を包囲する第１スリット円板２４０、この第１スリット円板２４０に重ねられ第１スリット２４２の動きを検知する第１光学センサ２４４、多数の第２スリット２５８を有し、第２切替バルブギア２５６及び第２切替バルブカバー２５０間で第２回転軸２５４と共に回転する第２回転軸２５４の外面を包囲する第２スリット円板２６０、及びこの第２スリット円板２６０に重ねられ第１スリット２５８の動きを検知する第２光学センサ２６２を備えている。制御部２８０は、第１及び第２光学センサ２４４及び２６２による検出結果に基づいて第１及び第２モータ２４８及び２６６の回転方向及び角度を調節する。

本発明による冷／温軟水化装置は、さらに第１切替バルブに対応するベース板１００の底面に接合され、直接水放出ホール１１４をその下端へ延ばす直接水放出ホール１７６及び再生水供給ホール１１６をその下端へ延ばす再生水供給ホール１８８を有する切替バルブカップ１７４、軟水化タンク４０の底面に接合され、冷軟水出口４３及び温軟水出口４５ａ〜４５ｄ取り囲んで連結し、側面に水出口６４及び直接放出供給ホール６２が形成された放出カップ６０、及び直接水放出ホール１７６を直接水供給ホール６２に結合すると共に再生水供給ホール１８８を再生水放出ホール７６と結合するパイプを備えている。

本発明による自動再生冷／温軟水化装置は、さらに放出カップ６０の内側を水出口６４及び直接水供給ホール６２に連通するように所定高さで突出した補強リブ６５、ベース板１００の底面に所定の高さで突出してそれぞれ前処理フィルタタンク３０、軟水化タンク４０及び再生タンク７０の上側のエッジをガイドして間隙がないように押し付ける第１ガイドリブ１０２、及びリード板１１０の上面に所定高さで突出し、バルブ通過カバー１８０の底の端部のエッジをガイドして間隙がないように押し付ける第２ガイドリブ１３４を備えている。

上述のように、本発明による自動再生冷／温軟水化装置は、イオン交換樹脂の正確な交換時期が軟水の使用量に応じて判断可能であり且つ、特にイオン交換樹脂は最適な時点で自動的に再生可能であるので、ユーザが特別に操作する必要は全くない。よって、従来技術において必要であったユーザが複数のバルブを毎回手動で操作するという煩わしさは解消される。さらに、再生はユーザが軟水化装置を使用しない中断モードにおいて実行されるので、便利である。

さらに、本発明の自動再生冷／温軟水化装置によると、この軟水化装置の全ての動作モードは、１個の切替バルブにより制御される。よって、その構成は簡単であり、軟水化装置は簡単に操作できるので、軟水化装置が故障し又は異常動作する可能性を大幅に軽減でき且つ製造コストも安価になる。また、この軟水化装置は冷／温軟水温度の急激な変化を阻止するので、子供や不慣れなユーザでも安全に使用可能である。

さらにまた、本発明による自動再生冷／温軟水化装置によると、ユーザが冷（低温）軟水及び温（高温）軟水の両温度間の中間温度で軟水を使用可能であるので、ユーザの利便性を大幅に改善する。また、本発明の冷／温軟水化装置によると、従来の軟水化装置に比較して切替バルブの個数を最小にするので、軟水化装置の故障や動作異常の発生確率を大幅に低減可能である。その結果、本発明による自動再生冷／温軟水化装置は、小型化でき、狭い空間に取り付けることが可能である。

従来の冷／温軟水化装置の簡単なパイプ配置図である。本発明による自動再生冷／温軟水化装置の好適実施形態の簡単なパイプ配置図である。本発明による自動再生冷／温軟水化装置の断面図である。本発明による自動再生冷／温軟水化装置の本体の斜視図である。本発明による自動再生冷／温軟水化装置の平面図である。本発明による自動再生冷／温軟水化装置の切替バルブの静止円板の平面図である。図６に示す静止円板の斜視図である。本発明による自動再生冷／温軟水化装置の切替バルブの回転円板の平面図である。図８に示す回転円板の裏面図である。本発明による自動再生冷／温軟水化装置の切替バルブの静止円板及び回転円板を組み合わせた平面図である。本発明による自動再生冷／温軟水化装置の上フレームに取り付けられたバルブ駆動部の平面図である。本発明による自動再生冷／温軟水化装置の軟水化モードにおける温度変化により切替バルブが動作する状態を示す平面図である。本発明による自動再生冷／温軟水化装置の再生モードにおける切替バルブの動作状態を示す断面図である。図１３に示す切替バルブの平面図である。本発明による自動再生冷／温軟水化装置の直接水モードにおける切替バルブの動作状態を示す断面図である。図１５における切替バルブの平面図である。本発明による自動再生冷／温軟水化装置の応用実施形態のブロック図である。本発明による自動再生冷／温軟水化装置の表側から見た斜視図である。本発明による自動再生冷／温軟水化装置の裏側から見た斜視図である。本発明による自動再生冷／温軟水化装置のタンク部の平面図である。本発明による自動再生冷／温軟水化装置の駆動部の分解斜視図である。本発明による自動再生冷／温軟水化装置の他の応用実施形態のブロック図である。図２２に示す自動再生冷／温軟水化装置の前面側から見た斜視図である。図２２に示す自動再生冷／温軟水化装置の底面側から見た斜視図である。図２２に示す自動再生冷／温軟水化装置のタンク部の分解斜視図である。図２２に示す自動再生冷／温軟水化装置の駆動部の分解斜視図である。図２２に示す自動再生冷／温軟水化装置のベース板の底面図である。図２２に示す自動再生冷／温軟水化装置のリード板の底面図である。図２２に示す自動再生冷／温軟水化装置の通路バルブカバーの平面図である。図２９に示す通路バルブカバーの底面図である。

符号の説明

１０本体（ボディ）
１２再生水入り口
２０前処理フィルタ
２２フィルタ
２４生水供給パイプ
３０軟水化タンク
Ａ軟水タンク一区画
Ｂ軟水タンク別区画
３２イオン交換樹脂
３４バルブ領域
３６出口領域
３８軟水タンク外套
４０切替バルブ
４２静止円板
４２ａ〜４２ｄ軟水ホール
４２ｅ〜４２ｈ再生水分配ホール
４２ｉ直接水ホール
４２ｊ再生生水ホール
４２ｋ再生水ホール
４２１閉鎖ホール
４３微小ホール
４４温軟水化部
４４ａ〜４４ｄ拡大溝
４５ａ〜４５ｄ温軟水出口
４６回転円板
４６ａ連結用開口
４６ｂトラップ溝
４７中心軸
５０バルブ駆動部
５２メインギア
５４回転軸
５６モータギアー
５８回転板
５８ａ識別マーク
６０再生タンク
６２生水供給パイプ
６２ａ〜ｄ再生タンク分室
６３隔壁板
６４再生生水パイプ
６６再生水パイプ
６８直接水パイプ
７０水入口
７２温度センサ
７４流量計
７６再生水放出ホール
７７送水タンク
８０再生タンク
８２水位検出センサ
８４水出口
８５再生タンク外套
８６水通過パイプ
８８再生水制御供給バルブ
８９水位検出センサ
９０ベース板
９２再生タンク入り口
１００上フレーム(ベース板)
１０２フィルタストッパ
１０４再生水供給ホール
１０６冷生水放出ホール
１０８ａ〜ｄ第１〜第４温生水放出ホール
１１０下フレーム
１１２水出口
１１４バルブハウジング
１１６再生水供給ホール
１２０冷／温生水ホール
１２２論理動作デバイス
１２３再生水ホール
１２４冷生水ホール
１２６温生水ホール
１２７温再生水ホール
１２８供給通路
１３０制御部
１３２冷／温生水通路
１４０生水供給通路
１５０静止円板
１６０回転円板
１６２第１開口
１７０第1カバー円板
１７６直接水供給ホール
１８０バルブカバー
１８２第２切替バルブ
１８８再生水供給ホール
１９５送水バルブ
１９８再生タンクストッパー
２０２前処理タンクストッパー
２１０再生水タンク
２２０第２カバー円板
２３２第１切替バルブカバー
２３４第1ガイドストップ
２３６第1回転軸
２３８第1切替バルブ
２４０第１ストッパ円板
２４２第１スリット
２４４第１光学センサー
２４６第1モータギア
２４８第1モータ
２５０第２切替バルブカバー
２５２第２ガイドステップ
２５４第２回転軸
２５６第２切替バルブギア
２５８第２スリット
２６０第２スリット円板
２６２第２光学センサ
２６４第２モータギア
２６６第２モータ
２７０流量計
２７２温度センサ
２８０制御部

Claims

筒状体の内部に長手方向に対して直交方向に放射状に区分して形成された少なくとも２個の軟水化領域を含み、該各軟水化領域の内部にイオン交換樹脂が封入され、上記軟水化領域を連結するバルブ領域が上部に形成されると共に上記軟水化領域を互いに連結する水出口が形成された軟水化タンクと、上記イオン交換樹脂の再生物質が封入され、内部を開く再生タンクストッパを有する再生タンクと、
上記バルブ領域、それぞれ上記再生タンクの上端及び下端に結合された再生生水パイプ及び再生水パイプへ生水、並びに上記バルブ領域及び上記水出口領域へ生水を供給する生水供給パイプと、上記生水の温度を検出する温度センサ及び上記生水の累積供給量を検出する流量計と、軟水化モードにおいて上記生水を上記軟水化領域から選択された１つへ供給し、再生モードにおいて上記生水を上記再生生水パイプへ導き、上記再生水パイプから集めた再生水を上記各軟水化領域へ供給し、直接水モードにおいて上記生水を上記直接水パイプへ導くと共に中断モードにおいて上記生水の供給を中断する上記バルブ領域内に設けられた切替バルブと、該切替バルブの動作を制御するバルブ駆動部と、軟水化モードにおいて上記温度センサの検出結果に基づいて上記各軟水化領域への上記生水を分配すると共に上記流量計の累積結果に基づき上記バルブ駆動部を制御して中断モードを再生モードに変更する制御部と、を備えることを特徴とする自動再生冷／温軟水化装置。
上記生水を沈殿法又は活性炭を使用する吸収法によりフィルタする前処理フィルタが、上記生水供給パイプ内に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動再生冷／温軟水化装置。
上記切替バルブは、上記各軟水化領域の上端を閉じるように固定され、それぞ
れ軟水か領域に連通する軟水ホール及び再生水分配ホール、上記再生生水パイプに連通する再生生水ホール、再生水パイプに連通する再生水ホール、上記直接水パイプに連通する直接水ホール、及び閉鎖ホールを上端に露出させる静止円板と、
該静止円板に重ねられ、上に突出する中心軸の周りに回転し、軟水化モードにおいて上記軟水ホールから選択された１個を露出させ、再生モードにおいて複数の微小ホールよりなる再生生水ホールを上記バルブ領域に露出させると共に同時にトラップ溝により上記再生水ホール及び上記再生水分配ホールを相互接続し、直接水モードにおいて直接水ホールをバルブ領域に露出させ、また中断モードにおいて閉鎖ホールを上記バルブ領域に露出させる結合開口を有する回転円板と、を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動再生冷／温軟水か装置。
上記再生水ホールは、上記静止円板の中心から偏心して配置され、上記再生水分配ホールは上記軟水ホールと同じ内圧を有し、上記再生水ホールの縁に沿って配列され、上記各軟水ホール、上記直接水ホール、上記再生生水ホール及び上記閉鎖ホールは上記再生水ホール及び上記再生水分配ホールの外部の上記静止円板の縁に沿って放射状に配列され、上記静止円板の中心から等距離に維持されていることを特徴とする請求項1〜３のいずれかに記載の自動再生冷／温軟水化装置。
上記生水供給パイプは、上記バルブ領域の側部に結合され、上記再生水パイプは上記再生タンクの下端から延び、上記再生タンクの下端の側部を通過し、上記静止円板の後面に結合されると共に長手方向に沿って形成されていると共に、上記直接水パイプが上記静止円板の後面から延び、上記水出口領域に結合されると共に上記再生タンクの長手方向に沿って形成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自動再生冷／温軟水化装置。
上記軟水ホールの各上端を隣接する軟水ホールの近傍へ拡張する拡張溝が設けられていることを特徴とする請求項1〜５のいずれかに記載の自動再生冷／温軟水化装置。
上記バルブ駆動部は、回転軸を有する動力手段と、中心が上記回転軸を貫通するように該回転軸に固定されたモータギアと、中心が貫通すると共に上記回転円板の中心軸により固定され、上記モータギアに係合する主ギアと、縁に沿って多数の識別マークを有し、その中心を上記回転円板の中心軸が貫通する位置決め板と、を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の自動再生冷／温軟水化装置。
上記制御部は、上記識別マークを検出して上記回転円板の回転角度を検知する位置検出センサと、上記位置センサ、温度センサ及び流量計の検出結果に基づいて上記回転軸の回転方向及び角度を制御する論理動作デバイスと、を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の自動再生冷／温軟水化装置。
上記再生タンク内に取り付けられた撹拌手段と、上記再生タンク内の上記再生水レベルを検出する水位検出センサと、上記再生タンクの底面を貫通して設けられルと共に上記水位検出センサにより開閉して上記再生水位を一定に維持する放出バルブと、をさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の自動再生冷／温軟水化装置。
内部にフィルタ部材を有する前処理タンク、冷／温生水が供給される水入口及びそれぞれ冷／温軟水出口を有すると共にイオン交換樹脂が充填された冷／温軟水化タンク及び再生水放出ホールを有する再生物質が充填された再生タンクを含み、上記各タンクは開放している上端を有するタンク部と、該タンク部の上端を覆い、直接水放出ホール及び上記再生水放出ホールに結合された再生水供給ホールを有するバルブ領域を固定すると共に上記前処理フィルタタンクに連通する生水供給ホール、上記再生タンクに連通した再生タンク入口及び再生生水放出ホール、それぞれ上記冷／温軟水化タンクに連通した冷／温生水放出ホール及び上記再生水放出ホールに結合された再生水供給ホールを有するベース板と、ボール状を有し、冷／温生水ホール、再生生水ホール、上記再生水供給ホールに連通した再生水ホール、及び上記直接水放出ホールに連通した直接水ホールを有し、底部において上記バルブ領域に接合されたバルブハウジングと、上記再生タンク入口を閉じる再生タンクストッパ及び上記生水供給ホールの縁を取り囲む前処理フィルタタンクを閉じる前処理フィルタタンクストッパと、上記前処理フィルタタンク入口及び上記バルブハウジングの側面を結合する供給通路、それぞれ上記冷／温生水ホールを上記冷／温生水放出ホールに結合する冷／温生水通路及び上記再生生水ホールを上記再生生水放出ホールに結合する再生生水通路と、水直接放出モードにおいて上記供給通路を通って供給された生水を上記直接水ホールへ導き、冷／温軟水化モードにおいて上記供給通路を通って供給された生水を冷／温生水ホールへ導くと共に再生モードにおいて上記生水を前期再生生水ホールへさらに上記再生水供給ホールに供給された上記再生水を上記冷／温生水ホールへ導く切替バルブアセンブリと、を備えることを特徴とする自動再生冷／温軟水化装置。
上記切替バルブアセンブリは、その底面よりも小さい内径を有し、上記底面に固定され、再生水ホール、それぞれ上記冷／温生水ホールに連通した冷／温生水ホール上記直接水ホールに連通した直接水ホール、及びその中心位置において上記再生水ホールに連通した再生生水ホールが形成されると共に上記冷生水ホールから所定長でその中心へ導かれる冷再生水流入溝が形成された静止円板と、該静止円板に重ねられ該静止円板上で回転する回転円板と、該回転円板に重ねられ該回転円板とともに回転するカバー円板と、上記切替バルブハウジングを上記回転円板の上部で閉じるバルブカバーとを含み、上記回転円板は、回転により冷／温軟水化モードにおいて上記冷／温生水ホールを開放し、水直接放出モードにおいて上記直接水ホールを開放し、また上記再生モードにおいて上記再生生水ホールを開放し、上記回転円板にはその側部へ導かれる開閉ホール、上記再生水ホールを開くトラップ溝、及び該トラップ溝から分岐され、且つそれぞれ再生モードにおいて冷再生水ホール入口溝及び温生水ホールに結合される冷／温再生水分配溝が底面に形成されていることを特徴とする請求項1〜１０のいずれかに記載の自動再生冷／温軟水化装置。
流量計及び温度センサが設けられた水入口を有する前処理フィルタタンクと、
内部にイオン交換樹脂を有する冷水軟水化部及びそれぞれ温軟水出口を有し、異なる温度の少なくとも２つの軟水化生水領域に分割された温軟水化部を含む軟水化タンクと、内部に再生物質を有すると共に再生水放出ホールを有する再生タンクと、冷軟水化モードにおいて上記前処理フィルタタンク内の冷軟水化部に生水を供給し、水直接放出モードにおいて生水を外部へ放出し、また再生モードにおいて生水を上記再生タンクに供給し、上記再生水出口から上記冷軟水化部へ上記再生水を放出する第１切替バルブと、温軟水化モードにおいて生水を上記第１切替バルブから上記前処理フィルタタンク内へ供給し、生水を上記温軟水化部の少なくとも２つの領域から選択された１つに生水を供給し、また再生モードにおいて再生水が上記第１切替バルブから供給され、次に再生水を上記温軟水化部の少なくとも２つの領域から選択された１つへ供給する第２切替バルブと、上記第１切替バルブ及び上記第２切替バルブの動作を上記流量計及び上記温度センサの検出結果に基づいて上記各モードを制御する制御部とを備え、異なる温度を有する温生水を上記少なくとも２つの領域へ供給し、その温度以下の温軟水を放出し、上記生水の流入量に基づいて上記再生を実行することを特徴とする自動再生冷／温軟水化装置。
上記再生水放出ホールは、上記再生タンクの底面の中心に設けられ、上記再生タンクの内部はその長手方向に沿って取り付けられた再生タンクパーティションで仕切られて第１〜第４区分が同心円状に形成され、上記再生タンクパーティションにはそれぞれ上端の中心及び下端の中心に閉じ込め部が相互に連通し、上記第１〜第４区分の全てが上記再生水放出ホールに連通するように形成されることを特徴とする請求項１２に記載の自動再生冷／温軟水化装置。
上記前処理フィルタタンク、上記軟水化タンク及び上記再生タンクの上部を覆い、水直接放出ホール及び該水直接放出ホールに連結された再生水供給ホールを有する第１切替バルブ領域を取り付け、上記前処理フィルタタンクに連通するフィルタ入口、それぞれ上記第１〜第４領域に連通した第１〜第４温生水放出ホール、上記冷軟水化部と連通する冷生水放出ホール、上記再生タンクに連通した再生タンク入口ホール、及び再生生水ホールを有するベース板と、上記フィルタ入口ホールへ延びるフィルタタンク入口及び上記再生タンク入口ホールへ延びる再生タンク入口を有し、上記ベース板に重ねられ、冷生水ホール、冷再生水ホール、温生水ホール、再生生水ホール、上記直接水放出ホールに連通した直接水ホール、及び上記再生水供給ホールに連通した再生水ホールが上記第１切替バルブ領域に対応する底面に形成されたボール状の第１切替バルブハウジングを有し、それぞれ第１〜第４温生水放出ホールに連通した第１〜第４温生水放出ホールを有すると共に上記再生タンクに対応する部分に向けて通過する温生水供給ホールを有する第２切替バルブ領域を固定するリード板と、上記ベース板及び上記リード板間に配置され上記前フィルタタンク入口を上記第１切替バルブハウジングの内面に結合する生水供給通路、上記冷生水放出ホールを上記冷生水ホール及び上記冷再生水ホールに結合する冷生水通路、上記温生水供給ホールを上記温生水ホール及び上記温再生水ホールに結合する温生水通路、及び上記再生生水ホールを上記再生生水放出ホールに結合する再生生水通路と、上記第１切替バルブハウジング内に取り付けられた第１切替バルブユニットと、それぞれ第１〜第４分配ホール及び第１〜第４温水供給ホールに結合され、底面に溝状を有する第１〜第４温生水分配通路が形成され、上記温生水供給ホールに連通したボール状の第２切替バルブハウジングの側面から分岐されている第１〜第４分配通路パイプを有するバルブ通路カバーと、上記第２切替バルブハウジング内に取り付けられた第２切替バルブユニットとを備え、上記前処理フィルタタンク、上記軟水化タンク及び上記再生タンクは開放した上端を有することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の自動再生冷／温軟水化装置。