JP2008018379A - 軟水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軟水装置において再生液タンクからの所定時間当たりの再生液の流出量を一定にする。
【解決手段】軟水生成部３と、塩水タンク６および原水タンク７と、内部排水ライン１９とを装置筐体２内に収容し、前記塩水タンク６および前記原水タンク７と、前記内部排水ライン１９および外部排水ライン２０で形成される排水ライン２１との間に生じる水頭差により、前記各タンク６，７から前記軟水生成部３へ再生液を供給するとともに、この再生液を前記軟水生成部３から前記排水ライン２１へ流出させるよう構成した軟水装置１であって、前記内部排水ライン１９における、前記塩水タンク６および前記原水タンク７から所定の水頭差となる位置に、前記内部排水ライン１９を上流側と下流側とに分断し大気圧に開放する縁切り部２２を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、原水に含まれる硬度分を除去する軟水装置に関する。

工業用や家庭用など様々な分野において使用されている軟水装置は、軟水生成部として、ナトリウム型またはカリウム型のイオン交換樹脂を収容した樹脂収容部を備え、この樹脂収容部へ原水ラインから原水を供給し、この原水中に含まれる硬度分，すなわちカルシウムイオンおよびマグネシウムイオンをナトリウムイオンまたはカリウムイオンと置換させることにより軟水を生成し、この軟水を軟水ラインから供給するようになっている。

前記軟水装置において、前記イオン交換樹脂は、所定の処理水量に達すると、イオン交換基が硬度分でほぼ飽和状態になり、イオン交換能力を失う状態，すなわち破過状態になる。そこで、前記軟水装置では、前記イオン交換樹脂が破過状態になる前に、前記樹脂収容部へ塩水を供給して前記イオン交換樹脂のイオン交換能力を回復させる再生作動が行われている。

前記再生作動は、前記樹脂収容部へ塩水を供給する工程，すなわち再生工程と、前記樹脂収容部へ原水を供給してこの樹脂収容部内の塩水を押し出す工程，すなわち押出工程と、前記樹脂収容部へ洗浄水としての原水を供給して前記樹脂収容部内を洗浄する工程，すなわち洗浄工程とを含んで行われる。そして、前記再生作動の際に前記樹脂収容部へ供給された塩水および原水，すなわち再生液は、前記樹脂収容部が収容された装置筐体内において前記樹脂収容部と接続された内部排水ラインと、この内部排水ラインと連通するようにして前記装置筐体と装置外部において接続された外部排水ラインとで構成される排水ラインを介して装置外部へ排出されるようになっている。

ところで、前記軟水装置としては、前記樹脂収容部の上方に、大気開放された再生液タンクを備えた軟水装置であって、前記再生作動のとき、前記再生液タンクと前記外部排水ラインの端部との間に生じる水頭差によって、前記再生液タンク内の再生液を前記樹脂収容部へ供給するとともに、供給された再生液を、前記樹脂収容部から前記排水ラインを介して前記装置外部へ排出するようになっている装置がある（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００３−１１７５５０号公報

ここで、前記外部排水ラインは、前記装置筐体の設置場所から所定の排水溝や排水升まで施工する必要があることから、装置によってその長さが変わってしまう。このため、前記再生液タンク内の液面と前記外部排水ラインの端部との水頭差が必ずしも一定とはなっていない。このように水頭差が異なっていると、所定時間当たりに前記再生液タンクから流出する再生液の量が変わる。具体的には、前記再生液タンク内の液面と前記外部排水ラインの端部との水頭差が大きくなると、所定時間当たりに前記再生液タンクから流出する再生液の量が増加し、一方で前記再生液タンク内の液面と前記外部排水ラインの端部との水頭差が小さくなると、所定時間当たりに前記再生液タンクから流出する再生液の量が減少する。

さて、前記再生作動は、開始から所定時間経過すると前記樹脂収容部への再生液の供給を停止して終了するようになっている。すなわち、前記樹脂収容部への再生液の供給時間は一定となっている。したがって、所定時間当たりに前記再生液タンクから流出する再生液の量が増加すると、再生時に再生液が必要以上に消費されるおそれがある。逆に、所定時間当たりに前記再生液タンクから流出する再生液の量が減少すると、再生が不十分となるおそれがある。

この発明が解決しようとする課題は、軟水装置において再生液タンクからの所定時間当たりの再生液の流出量を一定にすることである。

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、軟水生成部と、この軟水生成部と接続された再生液タンクと、前記軟水生成部と接続された内部排水ラインとを装置筐体内に収容し、この装置筐体に、前記内部排水ラインと連通する外部排水ラインを接続し、前記内部排水ラインと前記外部排水ラインとで前記軟水生成部から装置外部へ至る排水ラインを形成してなり、前記再生液タンクから、この再生液タンクと前記排水ラインとの間に生じる水頭差により、前記軟水生成部へ再生液を供給するとともに、この再生液を前記軟水生成部から前記排水ラインへ流出させるよう構成した軟水装置であって、前記内部排水ラインにおける、前記再生液タンクから所定の水頭差となる位置に、前記内部排水ラインを上流側と下流側とに分断し大気圧に開放する縁切り部を設けたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の前記縁切り部よりも下流側の前記排水ラインに、排水トラップを設けたことを特徴とする。

請求項１に記載された発明によれば、前記装置筐体内の前記内部排水ラインにおける、前記再生液タンクから所定の水頭差となる位置に、前記縁切り部を設けることにより、前記外部排水ラインの施工状態による影響を受けることなく、前記再生液タンクと前記縁切り部との水頭差が一定になる。したがって、前記再生液タンクからの所定時間当たりの再生液の流出量を一定にすることができる。

請求項２に記載された発明によれば、前記外部排水ラインから臭気が侵入しても、これを前記縁切り部よりも下流側の前記排水トラップにおいて食い止めることができ、前記縁切り部から前記装置筐体内に臭気が充満することを防止することができる。

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。図１は、この発明に係る軟水装置の実施の形態の構成の一例を示す概略的な説明図であり、また図２は、図１の一部拡大断面図である。

軟水装置１は、装置筐体２内に軟水生成部３を備えており、前記装置筐体２と接続された外部原水ライン４から前記軟水生成部３へ供給された原水を軟水とし、この軟水生成部３からの軟水を、前記装置筐体２と接続された外部軟水ライン５から装置外部へ供給するようになっている。

前記装置筐体２内には、前記軟水生成部３のほか、後述する再生作動の際に用いる液，すなわち再生液を貯留する再生液タンクとして、並列に設置された塩水タンク６および原水タンク７が収容されている。前記塩水タンク６には、飽和塩水が貯留されている。また、前記原水タンク７には、前記外部原水ライン４から供給された原水が貯留されている。

ここで、再生液とは、前記再生作動における再生工程の際に使用される前記塩水タンク６からの飽和塩水，この飽和塩水の希釈水として使用される前記原水タンク７からの原水および前記再生作動における押出工程の際に使用される前記原水タンク７からの原水を含む概念である。

前記塩水タンク６および前記原水タンク７は、それぞれ塩水流下ライン８および原水流下ライン９を介して、前記軟水生成部３と接続されている。塩水流下ライン８を流下した前記塩水タンク６からの飽和塩水は、前記原水流下ライン９を流下した前記原水タンク７からの原水と、後述するコントロールバルブ１７内において混合されて希釈されるようになっている。

前記塩水タンク６および前記原水タンク７は、大気圧に開放されており、後述する縁切り部２２との間に生じる水頭差により、前記塩水タンク６からの飽和塩水および前記原水タンク７からの原水が、再生液として前記軟水生成部３へ供給されるとともに、この再生液が、前記軟水生成部３から後述する内部排水ライン１９へ流出するようになっている。

前記塩水タンク６には、タンク内の水位制御手段としてのフロートバルブ１０が設けられている。そして、前記塩水タンク６には、後述する内部軟水ライン１８と連通する補水ライン１１が、前記フロートバルブ１０を介して接続されており、前記軟水装置１の通水時に、前記軟水生成部３からの軟水が、前記塩水タンク６へ所定水位まで補水されるようになっている。

前記原水タンク７には、タンク内の水位制御手段としてボールタップ１２が設けられている。そして、前記原水タンク７には、前記外部原水ライン４と連通する内部原水ライン１３が、前記ボールタップ１２を介して接続されている。

前記内部原水ライン１３は、前記原水タンク７と接続された第一内部原水ライン１４と、前記軟水生成部３と接続された第二内部原水ライン１５とに分岐している。そして、前記軟水装置１の通水時には、前記第一内部原水ライン１４を介して、前記原水タンク７へ所定水位まで原水が補水されるとともに、前記第二内部原水ライン１５を介して前記軟水生成部３へ原水が供給されるようになっている。

前記軟水生成部３は、原水中に含まれる硬度分を吸着除去して軟水を生成するイオン交換樹脂（図示省略）を充填した樹脂収容部１６とコントロールバルブ１７とを備えている。このコントロールバルブ１７には、前記装置筐体２内に収容されている前記各ライン，具体的には前記飽和塩水流下ライン８，前記原水流下ライン９および前記第二内部原水ライン１５が接続されており、さらに前記装置筐体２内に収容された内部軟水ライン１８および内部排水ライン１９が接続されている。

前記内部軟水ライン１８は、前記外部軟水ライン５と連通しており、前記樹脂収容部１６から流出した軟水が前記外部軟水ライン５から装置外部へ供給されるようになっている。

前記内部排水ライン１９は、前記装置筐体２と接続された外部排水ライン２０と連通している。そして、前記内部排水ライン１９と前記外部排水ライン２０とで、前記軟水生成部３から装置外部へ至る排水ライン２１が形成され、この排水ライン２１から、前記軟水生成部３を通過した再生液が、再生排水として排出されるようになっている。ここにおいて、前記外部排水ライン２０は、再生排水を下水として廃棄するため、所定の排水溝や排水升（図示省略）まで延設されている。

前記内部排水ライン１９には、縁切り部２２と排水トラップ２３とが設けられている。前記縁切り部２２は、前記塩水タンク６および前記原水タンク７から所定の水頭差となる位置に設けられている。

前記縁切り部２２の詳しい構成について図２に基づいて説明する。前記縁切り部２２は、上部が開口し大気圧に開放された有底筒状の縁切り容器２４を備えている。そして、前記縁切り部２２では、前記内部排水ライン１９が上流側ライン２５と下流側ライン２６とに分断され、前記上流側ライン２５が、前記縁切り容器２４内に上部開口部から底部近傍まで挿入され、また前記下流側ライン２６が、前記縁切り容器２４の側壁部と接続されており、前記縁切り部２２において、前記内部排水ライン１９が大気圧に開放されている。このように構成された前記縁切り部２２では、前記軟水生成部３からの再生排水が、前記上流側ライン２５を流れて前記縁切り容器２４内へ流入した後、この縁切り容器２４から前記下流側ライン２６へ流出するようになっている。

前記排水トラップ２３は、前記縁切り部２２よりも下流側である前記下流側ライン２６を略Ｓ字状に屈曲させることにより形成されており、前記縁切り容器２４から前記下流側ライン２６へ流出した再生排水が溜まるようになっている。

さて、前記軟水装置１では、通水時には前記外部原水ライン４からの原水を、前記内部原水ライン１３および前記コントロールバルブ１７を介して前記樹脂収容部１６へ供給する。前記樹脂収容部１６では、原水中に含まれる硬度分が前記イオン交換樹脂（図示省略）によって除去されて軟水が生成される。そして、この軟水が前記コントロールバルブ１７を介して前記内部軟水ライン１８へ流出し、前記外部軟水ライン５から装置外部へ供給される。

そして、所定の再生タイミングになると、再生作動を開始する。この再生作動では、まず前記コントロールバルブ１７を切り替えた後、前記塩水タンク６内の飽和塩水を、前記塩水流下ライン８を介して前記コントロールバルブ１７へ流下させるとともに、前記原水タンク７内の原水を、前記原水流下ライン９を介して前記コントロールバルブ１７へ流下させる（再生工程）。このコントロールバルブ１７では、前記塩水タンク６からの飽和塩水が前記原水タンク７からの原水によって希釈され、希釈された塩水が前記樹脂収容部１６へ供給される。この樹脂収容部１６内において、前記イオン交換樹脂を通過した塩水は、前記コントロールバルブ１７を介して再生排水として前記排水ライン２１へ流出し、装置外部へ排出される。

前記再生工程の開始から所定時間が経過すると、前記塩水タンク６からの塩水の供給を停止し、前記原水タンク７からの原水のみを前記樹脂収容部１６へ供給するように、前記コントロールバルブ１７を切り替える（押出工程）。前記樹脂収容部１６内において、塩水を押し出しながら前記イオン交換樹脂を通過した原水は、前記コントロールバルブ１７を介して前記排水ライン２１へ流出し、装置外部へ排出される。

ここで、前記再生工程および前記押出工程において、前記塩水タンク６内の飽和塩水および前記原水タンク７内の原水は、前記塩水タンク６内および前記原水タンク７内の液面と、前記縁切り容器２４内の液面との間の水頭差によって、前記各流下ライン８，９と前記コントロールバルブ１７とを介して前記樹脂収容部１６へ流入するとともに、この樹脂収容部１６から再生排水として前記内部排水ライン１９の前記上流側ライン２５へ流出した後、前記縁切り容器２４内へ達する。そして、前記縁切り容器２４内の再生排水は、前記下流側ライン２６へ流出し、前記排水トラップ２３を通った後、前記外部排水ライン２０を介して装置外部へ排出される。

前記押出工程を所定時間行うと、前記コントロールバルブ１７を切り替えて前記原水タンク７からの原水の供給を停止し、前記第二内部原水ライン１５および前記コントロールバルブ１７を介して前記樹脂収容部１６へ原水を供給する洗浄工程を行った後、前記再生作動を終了する。

ちなみに、前記塩水タンク６および前記原水タンク７への補水は、前記再生作動の終了後、前記軟水装置１の通水時に、前記補水ライン１１および前記第一内部原水ライン１４を介して行われる。

ところで、前記排水溝や前記排水升（図示省略）において、再生排水以外にも生活排水などが流入するようになっている場合、通水時に前記外部排水ライン２０から前記縁切り部２２へ向けて臭気が侵入し、この臭気が前記装置筐体２内に充満するおそれがある。臭気が前記装置筐体２内に充満すると、前記軟水装置１の周囲に臭気が拡散して使用者に不快感を与えるだけでなく、前記軟水装置１を腐食させることもあり得る。しかしながら、前記軟水装置１は、前記再生作動の終了時において、前記排水トラップ２３内，具体的には、図２のＵ字管部分に再生排水（すなわち、前記洗浄工程時に前記樹脂収容部１６から排出された原水）が溜まった状態となっている。このため、前記排水トラップ２３内の溜まり水によって前記縁切り部２２と前記外部排水ライン２０とが実質的に遮断され、臭気の侵入を食い止めることが可能になっている。

以上説明した前記軟水装置１によれば、前記装置筐体２内の前記内部排水ライン１９において、前記塩水タンク６および前記原水タンク７から所定の水頭差となる位置に、前記縁切り部２２が設けられているので、前記外部排水ライン２０の施工状態による影響を受けることなく、前記塩水タンク６および前記原水タンク７と前記縁切り部２２との水頭差が一定になる。したがって、前記塩水タンク６からの飽和塩水の所定時間当たりの流出量および前記原水タンク７からの原水の所定時間当たりの流出量を一定にすることができる。これにより、前記再生工程において前記樹脂収容部１６への塩水の供給量が不十分となることによる前記イオン交換樹脂の再生不良や、前記押出工程において前記樹脂収容部１６への原水の供給量が不十分となることによる前記イオン交換樹脂の再生不良が生じることを防止することができる。また、前記再生工程および前記押出工程において、前記塩水タンク６内の飽和塩水および前記原水タンク７内の原水が必要以上に消費されることを防止することができる。

また、前記下流側ライン２６には、前記排水トラップ２３が設けられているので、前記外部排水ライン２０から臭気が侵入しても、これを前記排水トラップ２３において食い止めることができる。したがって、前記縁切り部２２から前記装置筐体２内に臭気が充満することを防止することができる。

以上、この発明を前記実施形態によって説明したが、この発明は前記実施形態に限られるものではなく、その主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。たとえば、前記排水トラップ２３を設ける位置は、前記縁切り部２２よりも下流側の前記排水ライン２１，すなわち前記下流側ライン２６および前記外部排水ライン２０の何れかであればよい。

この発明に係る軟水装置の実施の形態の構成の一例を示す概略的な説明図である。 図１の一部拡大断面図である。

符号の説明

１ 軟水装置
２ 装置筐体
３ 軟水生成部
６ 塩水タンク（再生液タンク）
７ 原水タンク（再生液タンク）
１９ 内部排水ライン
２０ 外部排水ライン
２１ 排水ライン
２２ 縁切り部
２３ 排水トラップ

Claims (2)

1. 軟水生成部と、この軟水生成部と接続された再生液タンクと、前記軟水生成部と接続された内部排水ラインとを装置筐体内に収容し、この装置筐体に、前記内部排水ラインと連通する外部排水ラインを接続し、前記内部排水ラインと前記外部排水ラインとで前記軟水生成部から装置外部へ至る排水ラインを形成してなり、前記再生液タンクから、この再生液タンクと前記排水ラインとの間に生じる水頭差により、前記軟水生成部へ再生液を供給するとともに、この再生液を前記軟水生成部から前記排水ラインへ流出させるよう構成した軟水装置であって、
   前記内部排水ラインにおける、前記再生液タンクから所定の水頭差となる位置に、前記内部排水ラインを上流側と下流側とに分断し大気圧に開放する縁切り部を設けたことを特徴とする軟水装置。
2. 前記縁切り部よりも下流側の前記排水ラインに、排水トラップを設けたことを特徴とする請求項１に記載の軟水装置。

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