JP2009178641A - 軟水化装置、並びに、給湯システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、流路開閉弁の異常を精度良く判定可能な軟水化装置や、当該軟水化装置を備えた給湯システムの提供を目的とした。
【解決手段】軟水化装置１０は、軟水器１１と、再生塩水供給器１２とを有する。軟水化装置１０は、外部の給水源から供給された水を水供給配管２０を介して軟水器１１に供給して軟水化した水を軟水供給配管５を介して給水先に向けて供給可能とされている。また、再生塩水供給器１２は、塩水供給配管２９を介して軟水供給配管５に接続されている。軟水化装置１０は、水供給配管２０に設けられた入水弁２３や、軟水供給配管５に設けられた採水弁２５を閉じ、塩水供給配管２９に設けられた塩水弁２７を開いた状態で再生塩水供給器１２における水位上昇の有無を検知することにより、入水弁２３や採水弁２５における内部リークの有無を判定することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、軟水化装置、並びに、給湯システムに関するものであり、特に流路開閉手段の異常を判定可能な点に特徴を有するものに関する。

従来より、陽イオン交換樹脂が入れられている軟水器を通過させて、水道水や井戸水などを軟水に変え、この軟水器を通過させた水を用いて給湯が行われている。そして、軟水は、肌によく、泡立ちも良いのでお風呂で使用したい需要が増えてきている。そこで、かかる需要を満足すべく、下記特許文献１や特許文献２に開示されているような軟水化装置が提供されている。特許文献１や特許文献２に開示されている軟水化装置は、陽イオン交換樹脂を備え、これに通水することにより湯水を軟水化できる構成とされている。

このような軟水化装置は、水道水や井戸水などを通過させて軟水化を継続すると、陽イオン交換樹脂の軟水化能力が徐々に低下し、最終的には軟水化ができなくなる。一方、陽イオン交換樹脂の軟水化能力が低下した場合に、塩水（塩化ナトリウム水溶液）などの再生液を陽イオン交換樹脂に供給する再生処理を行うと、陽イオン交換樹脂に捕捉されていたカルシウムイオンやマグネシウムイオン等が排出され、水道水等を軟水化可能な状態に戻る。

そこで、下記特許文献１や特許文献２に開示されている軟水化装置では、軟水器の再生処理を行うために、軟水器に対して塩水を供給可能な再生塩水供給器を備えた構成とされている。
特開２００２−３９６１３号公報 特開平７−２６５７２０号公報

ここで、上記したような従来技術の軟水化装置では、塩水などの再生液や水を流すために設けられた流路系統に流路を開閉するための弁が設けられているが、これらの弁の性能が長期使用により劣化することがあった。弁が経年劣化する場合は、当初の間は弁から微少な水の漏れが発生するため、この微少な水漏れを検知できれば弁の故障に伴う軟水化能力の低下や再生液の漏洩等の不具合を最小限に抑制できる。しかし、従来技術ではこのような微少な漏れを精度良く検知することができず、軟水化能力が大幅に低下したり、再生液の漏洩量が多くなった時点ではじめて弁の故障に気づくといった問題があった。

そこで、かかる問題点に鑑み、本発明は、流路開閉弁の異常を精度良く判定可能な軟水化装置や、当該軟水化装置を備えた給湯システムの提供を目的とした。

上述の課題を解決するために提供される本発明の軟水化装置は、イオン交換樹脂を備え、当該イオン交換樹脂を通過した水を軟水化することが可能な軟水器と、前記イオン交換樹脂に対して再生液を供給可能な再生液供給器と、当該再生液供給器内における液位を検知可能な液位検知手段と、外部の給水源から供給された水を前記軟水器に供給し、当該軟水器を通過した水を外部の給水先に向けて供給することが可能な水流通系統と、当該水流通系統と前記再生液供給器とを繋ぐ再生液流通系統と、前記水流通系統および再生液流通系統のうち少なくともいずれかに設けられた流路開閉手段と、当該流路開閉手段を閉止して実施する所定の動作モードの実行中に、前記液位検知手段により前記再生液供給器における液位上昇が検知されることを条件として、前記流路開閉手段の異常であると判定する判定手段とを備えていることを特徴としている（請求項１）。

本発明の軟水化装置では、流路開閉手段が水流通系統および再生液流通系統のうち少なくともいずれかに設けられている。そのため、流路開閉手段が正常に閉止機能を発揮可能な状態であれば、流路開閉手段を閉じて行う動作モードにおいて再生液供給器内の液位は変化しないものと想定される。これとは逆に、流路開閉手段に異常があれば、流路開閉手段を閉じて行う動作モードであっても、水が流路開閉手段を通過して再生液供給器に流入し、当該再生液供給器内の液位が上昇するものと想定される。従って、本発明のように、流路開閉手段を閉止して実施する所定の動作モードの実行中に、前記液位検知手段により前記再生液供給器における液位上昇が検知されることを条件として、判定手段により前記流路開閉手段の異常であると判定することとすれば、流路開閉手段の異常を適確に検知することができる。

上述した本発明の軟水化装置は、水流通系統が、外部の給水源から供給された水を前記軟水器に供給可能な原水供給路と、軟水器を通過した水を外部の給水先に向けて供給可能な軟水供給路とを備えており、流路開閉手段が、前記原水供給路に設けられた入水弁と、前記軟水供給路に設けられた採水弁とを備えており、前記入水弁および採水弁を閉止して実施する流路開閉手段の異常診断モードを実行可能であり、当該異常診断モードの実行中に、液位検知手段により、前記再生液供給器における液位上昇が検知されることを条件として、判定手段により前記入水弁および採水弁のいずれか一方または双方が異常であると判定されるものであってもよい（請求項２）。

本発明の軟水化装置では、異常診断モードの実行中に入水弁および採水弁が閉止状態とされる。そのため、本発明のように、異常診断モードの実行中に再生液供給器における液位上昇の有無を検知することとすれば、原水供給路に設けられた入水弁や、軟水供給路に設けられた採水弁が異常であるか否かを適確に把握することができる。

また、上述した本発明の軟水化装置は、水流通系統が、外部の給水源から供給された水を前記軟水器に供給可能な原水供給路と、軟水器を通過した水を外部の給水先に向けて供給可能な軟水供給路とを備えており、再生液流通系統が、水流通系統と再生液供給器とを繋ぐ再生液流路を備えており、流路開閉手段が、前記再生液流路に設けられた再生液開閉弁を備えており、当該再生液開閉弁を閉止して実施する所定の動作モードの実行中に、前記液位検知手段により前記再生液供給器における液位上昇が検知されることを条件として、判定手段により前記再生液開閉弁が異常であると判定されるものであってもよい（請求項３）。

かかる構成によれば、再生液開閉弁の異常の有無を適確に把握することができ、再生液供給器側から水流通系統側に再生液が混入する等の不具合を未然に防止することができる。

上述した本発明の軟水化装置は、流路開閉手段が異常であると判定された場合に、所定の安全動作が実施されることが望ましい（請求項４）。

かかる構成によれば、水を軟水化する能力が低下したり、再生液が水流通系統側に混入するといったような流路開閉手段の異常を原因とする不具合が発生したり、不具合がさらに拡大するのを防止することができる。

上述した本発明の軟水化装置は、外部の給水源から供給された水を再生液供給器に供給して再生液を調製する再生液調製動作を実施可能であり、流路開閉手段が異常であると判定された場合に、再生液調製動作が禁止されるものであることがより一層望ましい（請求項５）。

軟水化装置を上記した構成とした場合は、流路開閉手段に異常があると判定された後、再生液が再生液供給器に準備されない。そのため、本発明の軟水化装置では、流路開閉手段が異常であると判定された後に再生液供給器から水供給系統に再生液が混入するといった不具合を確実に防止することができる。

上述した本発明の軟水化装置は、再生液供給器が、再生液貯留容器を有し、当該再生液貯留容器が、イオン交換樹脂に対して供給する再生液を準備可能な容器本体と、当該容器本体と連通した受け部とが設けられており、当該受け部に再生液流通系統が接続されており、液位検知手段が、前記受け部内における液位を検知可能とされており、前記受け部における再生液の液面あるいは水面に平行な平面による断面積が、容器本体における再生液の液面あるいは水面に平行な平面による断面積よりも小さいものであってもよい（請求項６）。

本発明の軟水化装置では、再生液供給器を構成する再生液貯留容器が容器本体と受け部とを有し、受け部に再生液流通系統が接続されている。そのため、本発明の軟水化装置では、流路開閉手段の不具合により再生液供給器側に向けて流れる水は、先ず受け部内に流入することとなる。また、本発明の軟水化装置では、受け部内における液位を液位検知手段で検知可能とされている。

ここで、再生液の液面や水面に平行な断面積の観点から前記した容器本体および受け部の大きさを比較すると、受け部の断面積の方が小さい。そのため、本発明で採用されている再生液貯留容器は、再生液や水が受け部に入った場合は、容器本体に入った場合よりも液位が大きく変動することとなる。よって、流路開閉手段の不具合によりごく微量の水が再生液貯留容器内に流入したとしても、これによる液位変化を液位検知手段により高精度で検知することができる。従って、本発明の軟水化装置では、ごく微量の水が漏れる程度の不具合が流路開閉手段に起こっても、これを精度良く検知することができる。

本発明の給湯システムは、上述の軟水化装置と、給湯装置とを有し、前記軟水化装置で軟水化された湯水を前記給湯装置に供給可能とされている（請求項７）。そのため、本発明の給湯システムでは、流路開閉手段の異常を適確に検知することができる。

本発明によれば、流路開閉弁の異常を精度良く判定可能な軟水化装置や、当該軟水化装置を備えた給湯システムを提供できる。

続いて、本発明の一実施形態に係る軟水化装置１について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図５〜図９は、本実施形態で採用されている軟水化装置１０における通水状態を示すものであり、実線で記した部分は通水可能な状態であることを示し、二点鎖線で示した部分は通水不可能な状態であることを示す。

図１に示すように、給湯システム１は、給湯装置２と軟水化装置１０とを有し、これらを軟水供給配管５により接続したものである。給湯装置２は、従来公知のものと同様のものとされており、軟水供給配管５を介して軟水化装置１０側から供給されてきた軟水（湯水）を加熱して供給する加熱軟水供給運転を実施することができる。また、給湯装置２には、出湯配管８が接続されており、これを介して加熱された軟水（湯水）を外部の熱負荷に供給することができる。具体的には、給湯装置２から出湯配管８を介して供給された軟水（湯水）は、図示しないカランやシャワーへの給湯に使用したり、図示しない浴槽への落とし込みに使用することができる。

図２に示すように、軟水化装置１０は、軟水器１１と、再生塩水供給器１２とを有する。軟水器１１は、外部から供給された湯水を軟水化することができるものである。具体的には、軟水器１１は、陽イオン交換樹脂が充填されたカラムにより構成されている。そのため、軟水器１１に外部から供給された湯水を通過させると、これに含まれているカルシウムイオンやマグネシウムイオンなどが陽イオン交換樹脂に吸着され、水の硬度が低下した状態、すなわち軟水化した状態になる。また、軟水器１１を構成する陽イオン交換樹脂は、カルシウムイオンやマグネシウムイオンの吸着に限界があるが、塩水を通過させ、陽イオン交換樹脂に吸着しているカルシウムイオンやマグネシウムイオンなどを取り除くことにより、湯水を軟水化可能な状態に再生することができる。

軟水化装置１０は、軟水器１１に繋がる水供給配管２０や軟水供給配管５からなる水流通系統ＷＳを有する。また、軟水化装置１０は、再生塩水供給器１２に繋がる塩水供給配管２９や補水配管３５からなる再生液流通系統ＲＳを有し、これが前記した水流通系統ＷＳに接続されている。水流通系統ＷＳを構成する水供給配管２０は、外部の給水源から軟水器１１に向けて湯水を供給可能なものである。水供給配管２０の中途には、入水弁２３や減圧弁２４が取り付けられている。入水弁２３は、閉止機能を備えた流量調整弁により構成されており、開度調整により軟水器１１に供給される湯水の流量を調整することができる。また、入水弁２３を閉止状態とすることにより、軟水器１１に向かう水流を完全に遮断することが可能である。減圧弁２４は、入水弁２３よりも水供給配管２０を流れる湯水の流れ方向上流側の位置に取り付けられている。

また、水供給配管２０の中途、具体的には入水弁２３と減圧弁２４との間には、再生液流通系統ＲＳの一部をなす補水配管３５の一端側が接続されている。補水配管３５の他端側は、再生塩水供給器１２側に接続されている。また、補水配管３５の中途には、補水弁３６が設けられており、この補水弁３６を開くことにより水供給配管２０を介して外部から供給された水を再生塩水供給器１２に供給することができる。従って、補水配管３５および補水弁３６は、再生塩水供給器１２の注水手段として機能する。

上記した水供給配管２０の中途、具体的には入水弁２３と軟水器１１との間には、排水管２１が接続されている。排水管２１は、後に詳述する軟水器１１の再生運転の際に発生する排水などを排出するために設けられた配管である。排水管２１の中途には、排水弁２６が設けられている。

軟水供給配管５は、水流通系統ＷＳの一部をなすものであり、軟水器１１において軟水化された湯水を給湯装置２側に向けて供給するために設けられている。軟水供給配管５の中途には、水量センサ１９や採水弁２５が設けられている。採水弁２５は、上述の入水弁２３と同様に閉止機能を備えた流量調整弁により構成されており、開度調整することで軟水器１１で軟水化され軟水供給配管５を介して給湯装置２側に流れる軟水の流量を調整することができる。また、採水弁２５を閉止状態とすると、軟水器１１から軟水の供給先たる給湯装置２側に向けて流れる軟水の水流を完全に遮断することが可能である。

また、再生塩水供給器１２は、軟水器１１の再生のための塩水を製造し、これを軟水器１１へ供給するためのものである。具体的には、再生塩水供給器１２には、塩水調製部２８が設けられている。図３に示すように、塩水調製部２８は、中空の容器本体５０を有し、この内部に塩バスケット５２（塩容器）をセットするための塩バスケット設置部５１を有する。そのため、塩バスケット設置部５１に塩を投入した塩バスケット５２を設置した状態において、容器本体５０に対して注水することにより、塩バスケット５２内に準備されている塩を溶解して容器本体５０内に塩水を準備することができる。

容器本体５０は、上端側の位置に接続口５４を有し、下端側の位置に接続口５６を有する。接続口５４には、上述した補水配管３５が接続されている。また、接続口５４は、容器本体５０において塩バスケット設置部５１を外れた位置に設けられている。そのため、容器本体５０には、塩バスケット５２に直接注水することなく、水供給配管２０を介して供給された上水を補水配管３５を通じて上方から供給することができる。また、接続口５４は、容器本体５０内の水位検知用に設けられた水位電極５７ａやグラウンド電極５７ｂを外れた位置に設けられている。そのため、接続口５４から流入した水は、前記した水位電極５７ａやグラウンド電極５７ｂにも直接かからない。

一方、容器本体５０には、底面５０ａの一部を局所的に窪ませて形成された受け部５９が設けられている。図４に示すように、受け部５９は、底面５０ａに形成された開口部分を介して容器本体５０の内部空間と連通しており、他の部分よりも一段下方に下がった形状とされている。受け部５９には、上述した接続口５６が設けられている。また、受け部５９内には、上述の水位電極５８ａやグラウンド電極５７ｂの先端部分が存在している。そのため、水位電極５８ａとグラウンド電極５７ｂとの間の導通状態を確認することにより、受け部５９内において所定の水位まで水が入っているか否かを検知することができる。

受け部５９の大きさは、容器本体５０の主要部に対して十分小さい。さらに詳細には、容器本体５０に水や塩水を貯留した状態における水面に平行な面Ｐ１，Ｐ２による断面積の観点からすると、受け部５９の断面積Ｓ１は、受け部５９よりも上方に形成された容器本体５０の主要部の断面積Ｓ２よりも十分小さい。また、受け部５９の容積についても、容器本体５０の主要部の容積よりも十分小さい。そのため、受け部５９に水が流入すると、受け部５９よりも上方にある容器本体５０の主要部に水が流入する場合に比べて大幅に液面（水面）が上昇することとなる。

受け部５９に設けられた接続口５６には、塩水供給配管２９の一端が接続されている。一方、図２に示すように、塩水供給配管２９の他端側は、水流通系統ＷＳの一部をなす軟水供給配管５に接続されている。さらに具体的には、塩水供給配管２９の他端側は、軟水供給配管５の中途であって、軟水器１１と採水弁２５との間の位置に接続されている。また、塩水供給配管２９の中途には、塩水弁２７が設けられている。塩水弁２７には、入水弁２３や採水弁２５と同様に閉止機能を備えた流量調整弁が採用されている。そのため、塩水弁２７を閉止状態とすると、容器本体５０から塩水や水が流出するのを防止できる。また、本実施形態では、容器本体５０が、軟水器１１よりも上側に配置されている。そのため、容器本体５０に塩水が溜まっている状態で塩水弁２７を開くと、重力による自然落下により塩水を塩水供給配管２９を介して軟水器１１側に向けてゆっくりと流すことができる。

塩バスケット５２は、再生処理に用いる塩を投入可能な籠状の部材である。塩バスケット５２は、底面５２ａを介して通水可能とされている。塩バスケット５２は、外形が容器本体５０の内部空間よりも小さく、容器本体５０に設けられた塩バスケット設置部５１にぶら下がるように装着される。そのため、塩バスケット５２を容器本体５０内に設置した状態において、塩バスケット５２の底面５２ａは、接続口５６が設けられた底面５０ａよりも上方に離れた位置にある。

図２に示すように、上記した軟水供給配管５と水供給配管２０との間には、バイパス配管３０が接続されており、これにより軟水器１１を迂回する流路を形成可能とされている。さらに具体的には、バイパス配管３０の一端側は、水供給配管２０の中途であって、入水弁２３と減圧弁２４との間の位置に接続されている。また、バイパス配管３０の他端側は、軟水供給配管５の中途であって、水量センサ１９や採水弁２５よりも軟水の流れ方向下流側（給湯装置２側）の位置に接続されている。バイパス配管３０の中途には、バイパス弁３１と水量センサ３２とが設けられている。そのため、軟水化装置１０は、バイパス弁３１を開くことにより、水供給配管２０を介して外部から供給された湯水をバイパス配管３０側に流し、軟水器１１を迂回させることができる。

給湯システム１は、制御装置７０を備えている。図１０に示すように、制御装置７０は、給湯装置２や軟水化装置１０の動作を司る動作制御手段７１と、判定手段７２と、タイマー７３とを備えている。判定手段７２は、後に詳述する内部リーク判定動作を実施し、入水弁２３や採水弁２５、塩水弁２７における内部リークの有無を判定するためのものである。また、タイマー７３は、後に詳述する内部リーク判定手段を実施する際に計時するために使用されるものである。

上記した軟水化装置１０は、軟水化運転と、再生運転とを実施可能である。先ず、軟水化運転について説明すると、軟水化運転は、水供給配管２０を介して外部の給水源から供給された湯水を軟水化し、これを軟水供給配管５を介して給湯装置２側に供給する運転方法である。また、再生運転は、水供給配管２０および補水配管３５を介して外部の給水源から供給された湯水を塩水調製部２８に流入させて塩水を作成し、この塩水を軟水器１１に供給することにより、軟水器１１を再生する運転方法である。

さらに詳細に説明すると、軟水化装置１０が軟水化運転を行う場合は、図５に示すように入水弁２３や採水弁２５が開状態とされると共に、排水弁２６や塩水弁２７、バイパス弁３１、補水弁３６が閉止された状態とされる。この状態で外部の給水源から水供給配管２０を介して軟水器１１に湯水が供給されると、この湯水は、軟水器１１を通過することによって軟水化される。軟水化された湯水は、軟水供給配管５を介して給湯装置２側に供給される。

一方、再生運転は、図１１に示すように、補水動作と通薬動作、押出・洗浄動作、逆洗動作とからなる一連の再生サイクルを複数回（ｎ回）繰り返すことにより実施される。具体的には、軟水化装置１０が再生運転を行う場合は、先ずステップＲ１において先ず補水動作が行われ、容器本体５０に塩水が準備される。補水動作が行われる場合は、図６に示すように、排水弁２６や塩水弁２７、バイパス弁３１が閉止されると共に、採水弁２５や補水弁３６が開いた状態とされ、この状態で水供給配管２０を介して外部の給水源から湯水が供給される。これにより、外部から供給された湯水が水供給配管２０から補水配管３５を通って塩水調製部２８に流入する。その後、塩水調製部２８の塩バスケット５２内に予め投入されていた塩が溶解し、塩水が準備された状態になる。

なお、補水動作を行っている間、入水弁２３は開いた状態とされている。また、再生運転を行う場合であっても、軟水器１１は完全に軟水化能力を喪失している訳ではない。そのため、この状態で図示しない蛇口などが開かれて外部から湯水が供給された場合、水供給配管２０を介して外部の給水源から供給された湯水の一部は、軟水器１１を通過して軟水化され、軟水供給配管５を介して給湯装置２側に供給される。

上記したようにして容器本体５０に塩水が準備された状態になると、図１１に示す再生運転の制御フローがステップＲ２に進み、通薬動作が行われる。具体的には、通薬動作が行われる場合は、図７に示すように入水弁２３や採水弁２５、補水弁３６が閉止された状態とされる。その一方で、排水弁２６や塩水弁２７、バイパス弁３１については、開いた状態とされる。これにより、再生塩水供給器１２の塩水調製部２８に準備されていた塩水が軟水器１１や排水管２１を通って外部に排出される。塩水調製部２８に準備されている塩水は、重力によりゆっくりと軟水器１１に向けて流れる。これに伴い、軟水器１１を構成する陽イオン交換樹脂に吸着しているカルシウムイオンやマグネシウムイオンなどが除去されていく。通薬動作は、塩水調製部２８内の塩水が無くなるまで行われる。なお、通薬動作中は、図７に示すように入水弁２３や採水弁２５が閉止され、バイパス弁３１が開いた状態とされているため、水供給配管２０を介して外部から湯水が供給されたとしても、この湯水は軟水器１１を迂回して給湯装置２側に供給される。そのため、通薬動作中は、外部から供給された湯水を軟水化することができない。

上記したようにして通薬動作が完了すると、図１１に示す再生運転の制御フローがステップＲ３に移行し、押出・洗浄動作が行われる。押出・洗浄動作は、上記した補水動作と同様の手順で一旦、塩水調製部２８の容器本体５０に注水し、その後、図８に示すように塩水弁２７および排水弁２６を開くことにより実施される。この際、入水弁２３や採水弁２５、補水弁３６は閉止状態とされる。また、押出・洗浄動作を行う場合は、容器本体５０への注水は、塩バスケット５２の底面５２ａが水に漬からない程度、すなわち新たに塩水を調製しない程度の範囲内で実施される。

押出・洗浄動作の開始後、容器本体５０に水が溜まった状態になり、塩水弁２７が開かれると、容器本体５０内の水が、図８に矢印で示すように塩水調製部２８から塩水供給配管２９、軟水器１１、並びに、排水管２１を経て排出される。これにより、容器本体５０や塩水供給配管２９、塩水弁２７、軟水器１１等が洗浄される。

なお、押出・洗浄動作を行っている間についても、上記した通薬動作中と同様に軟水器１１において水道水等を軟水化することができない。そのため、押出・洗浄動作中は、通薬動作中と同様に、バイパス弁３１が開いた状態とされ、水供給配管２０を介して外部から湯水が軟水器１１を迂回し、給湯装置２側に供給される。

上記したようにして押出・洗浄動作が完了すると、図１１に示す制御フローがステップＲ４に移行し、逆洗動作が行われる。逆洗動作を行う際は、図９に示すように入水弁２３や、塩水弁２７、補水弁３６が閉じた状態とされる。その一方で、バイパス弁３１や、採水弁２５、排水弁２６については開いた状態とされる。これにより、外部の給水源から水供給配管２０に供給された水は、バイパス配管３０および軟水供給配管５を経て、軟水器１１に流入する。これにより、軟水器１１が洗浄される。軟水器１１を通過した水は、排水管２１に流れ込み、外部に排出される。

一方、逆洗動作を行っている間に給湯栓（図示せず）が開栓される等して給湯装置２側に水を供給しなければならない状態になった場合は、上記した通薬動作中と同様にバイパス配管３０を通過した後、軟水器１１を通過することなく給湯装置２側に供給される。

上記したようにして逆洗動作が完了すると、制御フローがステップＲ５に移行し、ステップＲ１〜Ｒ４に至る一連の再生サイクルが、再生運転の開始後に所定の回数（ｎ回）だけ実施されたか否かが確認される。ここで、再生サイクルの実施回数がｎ回に達していない場合は、制御フローがステップＲ１に戻され、上述した手順で再生サイクルが繰り返される。一方、再生サイクルの実施回数がｎ回に達している場合は、一連の再生運転が完了する。

ここで、上述のように、本実施形態の軟水化装置１０では、入水弁２３や採水弁２５、塩水弁２７として閉止機能を備えた流量調整弁を採用しており、これらを閉止状態とするとで水や塩水の流れを遮断可能とされている。しかし、軟水化装置１０の長期使用に伴い、入水弁２３や採水弁２５、塩水弁２７が経年劣化すると、やがて水や塩水の流れを完全に遮断できず、僅かなリーク（以下、内部リークとも称す）が発生する可能性がある。入水弁２３や採水弁２５、塩水弁２７の経年劣化した場合に想定される水や塩水のリーク量はごく微量であり、水量センサ１９等のような水量検知手段の検知能力を遙かに下回る程度である。さらに詳細には、入水弁２３や採水弁２５、塩水弁２７が経年劣化した場合に想定される水や塩水のリーク量が毎分１ｃｃ〜２ｃｃ程度であるのに対し、水量センサ１９等の水量検知手段は、毎分１リットル〜２リットル程度の流量がなければ水流を検知できない。

その一方で、入水弁２３や採水弁２５が水流を完全に遮断できない状態になると、これを原因とする不具合が発生する可能性がある。具体的には、給水源が断水する等して水流通系統ＷＳ側よりも軟水器１１側から水流通系統ＷＳ側に作用する水圧が高くなることがあるが、このような状態において入水弁２３や採水弁２５において内部リークが発生すると、再生運転の通薬動作中や押出・洗浄動作中において入水弁２３や採水弁２５を閉止していても、ごく微量とはいえ塩水が水流通系統ＷＳ側に混入する可能性がある。また、軟水の出水先であるカラン等（図示せず）が軟水化装置１０よりも低い位置にあるような場合は、出水側がさらに負圧になるため、前記したリーク量がさらに増加する可能性もある。

また、軟水化装置１０において、塩水弁２７が水流を完全に遮断できない状態になった場合についても、これを原因とする不具合が発生する可能性がある。具体的には、上述したように、軟水化運転や、再生運転の逆洗動作は、塩水弁２７を閉止状態とすることにより、再生塩水供給器１２を軟水器１１に接続された水流通系統ＷＳから縁切りして実施される。通常は、給水圧が作用しているため、仮に塩水弁２７において内部リークが起こるような状態であっても、再生塩水供給器１２側から水流通系統ＷＳに塩水が混入するようなことはない。しかし、塩水弁２７において内部リークがあると、水流通系統ＷＳ側から再生塩水供給器１２側に向けて水が逆流し、容器本体５０内に流入する可能性がある。また、容器本体５０内への水の逆流が長期にわたって継続すると、やがて塩バスケット５２内に投入されている塩が水に漬かった状態になり、むやみに塩が溶解してしまうといった不具合が起こる可能性がある。

そこで、軟水化装置１０では、軟水化運転や再生運転の実施に加え、所定のタイミングで入水弁２３や採水弁２５、塩水弁２７における内部リークの有無を判定する内部リーク判定動作を実施している。内部リーク判定動作についてさらに詳細に説明すると、軟水化装置１０は、内部リーク判定動作として、入水弁２３や採水弁２５における内部リークの発生を検知するための入水弁・採水弁リーク判定動作、並びに、塩水弁２７における内部リークの発生を検知するための塩水弁リーク判定動作の２種類の判定動作を実施する構成とされている。

入水弁・採水弁リーク判定動作は、再生運転の開始前のタイミングで、所定の期間にわたって実施される。さらに詳細に説明すると、図１２のフローチャートに示すように、入水弁・採水弁リーク判定動作は、軟水化運転の実施（ステップ１）に伴い、再生運転が必要な時期になったとき（ステップ２でＹＥＳのとき）に開始される（ステップ３）。入水弁・採水弁リーク判定動作を実施する場合は、図１３に示すように、内部リークの有無の判定対象である入水弁２３および採水弁２５が閉止状態となるように開度調整される。また、入水弁・採水弁リーク判定動作を行う場合は、バイパス弁３１および塩水弁２７が開状態とされる。このようにして各弁の開閉が完了すると、制御フローがステップ４に移行し、制御装置７０に設けられたタイマー７３がカウントを開始する。

ステップ４でタイマー７３がカウントを開始した後、ステップ５で軟水器１１の塩水調製部２８に設けられた水位電極５７ａにより水位が検知されているか否かが確認される。ここで水位電極５７ａが水位を検知していない場合は、判定手段７２により、入水弁２３や採水弁２５において内部リークが起こっていないものと判定される。この場合は、制御フローがステップ６に進められる。ステップ６においてタイマー７３がカウントアップ状態になっていない場合は、制御フローがステップ５に戻され、水位電極５７ａによる水位検知が継続される。一方、ステップ６でタイマー７３がカウントアップ状態になっている場合は、制御フローがステップ７に進められ、入水弁・採水弁リーク判定動作が終了される。その後、制御フローがステップ８に進められ、上述した図１１のフローチャートに示す手順で再生運転が実施される。ステップ８で再生運転が終了すると、軟水化運転を実施可能となるため、制御フローがステップ１に戻される。

一方、上記したステップ５において水位電極５７ａにより、水位が検知された場合は、入水弁２３や採水弁２５において内部リークが起こっており、入水弁２３や採水弁２５からリークした水が容器本体５０の底面５０ａ側に形成された受け部５９内に逆流したものと想定される。そこで、ステップ５で水位電極５７ａにより水位が検知された場合は、判定手段７２により入水弁２３あるいは採水弁２５において内部リークが発生したものと判定される。その後、制御フローがステップ９に進められ、所定の安全動作が実施される。さらに具体的には、制御フローがステップ９に移行すると、入水弁２３あるいは採水弁２５において内部リークが起こっている旨の報知がなされる。また、ステップ９では、制御装置７０の動作制御手段７１により、軟水器１１の塩水調製部２８における塩水の調製が禁止される。このようにして安全動作が実施されると、再生動作を実施することなく一連の制御フローが終了される。

軟水化装置１０では、上述した入水弁・採水弁リーク判定動作に加えて、塩水弁リーク判定動作が実施される。塩水弁リーク判定動作は、本来であれば塩水弁２７が閉止状態であるべき期間中に、判定手段７２により水位電極５７ａによる水位検知の有無を常時監視することによって実施されている。具体的には、上述した軟水化運転や、再生運転の逆洗動作は、塩水弁２７を閉止状態として実施される。そのため、判定手段７２は、軟水化装置１０が軟水化運転中であるときや、再生運転の実施中であって逆洗動作を実施している期間中に水位電極５７ａによる水位検知の有無を監視する。その結果、これらの期間中に水位電極５７ａによって水位が検知されたことが確認された場合、判定手段７２は、塩水弁２７が内部リークによる異常を起こしているものと判定する。判定手段７２により塩水弁２７に異常がある旨の判定がなされた場合は、上述した入水弁・採水弁リーク判定動作のステップ９で行ったのと同様の安全動作が実施される。

上記したように、軟水化装置１０は、軟水化運転や再生運転の実施に加え、内部リーク判定動作を実施することができ、これにより水流通系統ＷＳに設けられた入水弁２３や、採水弁２５、再生液流通系統ＲＳに設けられた塩水弁２７について、内部リークの有無を適確に判定することができる。そのため、軟水化装置１０では、入水弁２３や採水弁２５、塩水弁２７において内部リークがあると判定された場合に、上述したような安全動作を行い、内部リークに伴う不具合を報知したり、不具合の拡大を防止できる。

上記実施形態では、入水弁・採水弁リーク判定動作を再生運転の実行前のタイミングで行う例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、適宜のタイミングで実行することが可能である。なお、入水弁・採水弁リーク判定動作を実行する場合は、上述のように入水弁２３や採水弁２５が所定の期間にわたって閉止状態とされ、軟水化運転が実行不可能となるため、入水弁・採水弁リーク判定動作は、軟水化運転の実行が見込まれるタイミングを避けて実行されることが望ましい。

上記した軟水化装置１０は、内部リーク判定動作として入水弁・採水弁リーク判定動作および塩水弁リーク判定動作の２種類の動作を実行できるものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、いずれか一方のみを実行可能なものであってもよい。

上記実施形態では、塩水弁リーク判定動作において、塩水弁２７における内部リークの有無を判定する例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、上記実施形態では、再生液流通系統ＲＳをなす塩水供給管２９に閉止機能を備えた流量調整弁からなる塩水弁２７を設けた構成を例示したが、再生液流通系統ＲＳをなす補水配管３５に設けた補水弁３６についても塩水弁２７と同様の弁を採用することができる。このような弁を補水弁３６として採用した場合は、塩水弁２７と同様に経年劣化等により内部リークが発生する可能性がある。また、補水弁３６において内部リークが発生した場合についても、ごく僅かずつではあるが補水弁３６からリークした水が塩水調製部２８の容器本体５０内に流入し、受け部５９に溜まるものと想定される。そのため、補水弁３６として閉止機能を備えた流量調整弁を採用した場合は、塩水弁リーク判定動作を実行することにより補水弁３６における内部リークの有無についてもあわせて判定することができる。

上記実施形態では、入水弁２３や採水弁２５、塩水弁２７において内部リークがあると判定された場合に実行される安全動作として、これを報知し、さらに内部リークがあると判定された以後における塩水の調製を禁止する例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、安全動作として、前述の報知、あるいは、塩水の調製の禁止のいずれか一方のみを行うこととしてもよく、これらの動作に加えてさらに別の安全動作を実行することとしてもよい。

上記実施形態では、塩水調製部２８の容器本体５０に受け部５９を設け、この受け部５９に排水口５６を設けた構成とされている。そのため、万が一、塩水弁２７において内部リークがあった場合は、水が受け部５９に流入することとなる。また、受け部５９は、容器本体５０の底部５０ａが局所的に窪んだ部分であるため、その断面積の大きさが、受け部５９よりも上方に位置する容器本体５０の主要部の断面積よりも十分小さい。そのため、容器本体５０の主要部に水が入る場合よりも水位が上昇しやすく、塩水弁２７の内部リークによるごく僅かな水の流入についても精度良く検知することができる。従って、上記した構成によれば、塩水弁２７における内部リークをいち早く検知することができる。

なお、上述のようにして補水弁３６における内部リークについても検知する場合は、補水配管３５が接続される入水口５４から水が流入した場合についても、受け部５９に対して優先的に流入可能な構成とすることが望ましい。具体的には、図３に示した例のように入水口５４が設けられた壁面伝いに水が受け部５９に流入可能な構成としたり、入水口５４を受け部５９に近い位置に配する等の方策を講じることが望ましい。

また、上記実施形態では、受け部５９を設け、塩水弁２７の内部リークに伴う水位変化の検知精度を向上させる例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、受け部５９を設けない構成としてもよい。かかる構成とした場合は、受け部５９を設けない分だけ容器本体５０の構成を簡略化することができる。

上記実施形態では、再生運転の実施態様の一例として、図１１に示すように補水動作（ステップＲ１）から逆洗動作（ステップＲ４）に至る一連の再生サイクルを複数回繰り返して実施する構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、上記した一連の再生サイクルを繰り返すことなく一度だけ実施する構成とすることも可能である。また、例えばステップＲ１〜ステップＲ４のうち、いずれかのステップに相当する動作を複数回実施する構成としてもよい。さらに具体的には、例えばステップＲ３に相当する押出・洗浄動作のみを複数回繰り返すこととしてもよい。なお、このように押出・洗浄動作を繰り返し実施する場合は、押出・洗浄動作の実施前に容器本体５０に補水する必要があるが、この際の水位は、容器本体５０内で塩水が調製されない程度の水位、具体的には塩バスケット５２の底面５２ａが水に漬からない程度の水位であることが望ましい。

上記実施形態では、軟水化装置１０と、給湯装置２とを軟水供給配管５で接続し、軟水化装置１０で軟水化された湯水を給湯装置２に供給可能とした給湯システム１を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、軟水化装置１０は、給湯装置２だけでなく軟水供給配管５を分岐させ他の供給先にも軟水を供給可能なものであってもよい。また、軟水化装置１０は、上記した給湯システム１のように給湯装置２と組み合わせる代わりに、他の機器類と組み合わせて使用されてもよく、単体で使用されるものであってもよい。

本発明の一実施形態にかかる給湯システムを示した模式図である。 図１に示す給湯システムに用いられている軟水化装置を示した作動原理図である。 図２に示す軟水化装置で採用されている再生塩水供給器を示す断面図である。 再生塩水供給器を構成する容器本体の受け部近傍を拡大した断面斜視図である。 図２の軟水化装置が軟水化運転を行う場合の作動原理図である。 図２の軟水化装置が再生運転において補水動作を行う場合の作動原理図である。 図２の軟水化装置が再生運転において通薬動作を行う場合の作動原理図である。 図２の軟水化装置が再生運転において押出・洗浄動作を行う場合の作動原理図である。 図２の軟水化装置が再生運転において逆洗動作を行う場合の作動原理図である。 制御装置の構成を示すブロック図である。 再生運転の実施手順を示すフローチャートである。 入水弁・採水弁リーク判定動作の実施手順を示すフローチャートである。 入水弁・採水弁リーク判定動作を実施する場合の作動原理図である。

符号の説明

１ 給湯システム
２ 給湯装置
５ 軟水供給配管（軟水供給路）
１１ 軟水器
１２ 再生塩水供給器（再生液供給器）
２０ 水供給配管（原水供給路）
２３ 入水弁（流路開閉手段）
２５ 採水弁（流路開閉手段）
２７ 塩水弁（流路開閉手段、再生液開閉弁）
２９ 塩水供給配管（再生液流路）
３５ 補水配管
３６ 補水弁（流路開閉手段）
５０ 容器本体
５７ａ 水位電極（液位検知手段）
５９ 受け部
７２ 判定手段
ＷＳ 水流通系統
ＲＳ 再生液流通系統

Claims (7)

1. イオン交換樹脂を備え、当該イオン交換樹脂を通過した水を軟水化することが可能な軟水器と、
   前記イオン交換樹脂に対して再生液を供給可能な再生液供給器と、
   当該再生液供給器内における液位を検知可能な液位検知手段と、
   外部の給水源から供給された水を前記軟水器に供給し、当該軟水器を通過した水を外部の給水先に向けて供給することが可能な水流通系統と、
   当該水流通系統と前記再生液供給器とを繋ぐ再生液流通系統と、
   前記水流通系統および再生液流通系統のうち少なくともいずれかに設けられた流路開閉手段と、
   当該流路開閉手段を閉止して実施する所定の動作モードの実行中に、前記液位検知手段により前記再生液供給器における液位上昇が検知されることを条件として、前記流路開閉手段の異常であると判定する判定手段とを備えていることを特徴とする軟水化装置。
2. 水流通系統が、外部の給水源から供給された水を前記軟水器に供給可能な原水供給路と、軟水器を通過した水を外部の給水先に向けて供給可能な軟水供給路とを備えており、
   流路開閉手段が、前記原水供給路に設けられた入水弁と、前記軟水供給路に設けられた採水弁とを備えており、
   前記入水弁および採水弁を閉止して実施する流路開閉手段の異常診断モードを実行可能であり、
   当該異常診断モードの実行中に、液位検知手段により、前記再生液供給器における液位上昇が検知されることを条件として、判定手段により前記入水弁および採水弁のいずれか一方または双方が異常であると判定されることを特徴とする請求項１に記載の軟水化装置。
3. 水流通系統が、外部の給水源から供給された水を前記軟水器に供給可能な原水供給路と、軟水器を通過した水を外部の給水先に向けて供給可能な軟水供給路とを備えており、
   再生液流通系統が、水流通系統と再生液供給器とを繋ぐ再生液流路を備えており、
   流路開閉手段が、前記再生液流路に設けられた再生液開閉弁を備えており、
   当該再生液開閉弁を閉止して実施する所定の動作モードの実行中に、前記液位検知手段により前記再生液供給器における液位上昇が検知されることを条件として、判定手段により前記再生液開閉弁が異常であると判定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の軟水化装置。
4. 流路開閉手段が異常であると判定された場合に、所定の安全動作が実施されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の軟水化装置。
5. 外部の給水源から供給された水を再生液供給器に供給して再生液を調製する再生液調製動作を実施可能であり、
   流路開閉手段が異常であると判定された場合に、再生液調製動作が禁止されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の軟水化装置。
6. 再生液供給器が、再生液貯留容器を有し、
   当該再生液貯留容器が、イオン交換樹脂に対して供給する再生液を準備可能な容器本体と、当該容器本体と連通した受け部とが設けられており、当該受け部に再生液流通系統が接続されており、
   液位検知手段が、前記受け部内における液位を検知可能とされており、
   前記受け部における再生液の液面あるいは水面に平行な平面による断面積が、容器本体における再生液の液面あるいは水面に平行な平面による断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の軟水化装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の軟水化装置と、給湯装置とを有し、
   前記軟水化装置で軟水化された湯水を前記給湯装置に供給可能であることを特徴とする給湯システム。

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