JP2009178664A - 軟水化装置、並びに、給湯システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、再生液供給器から供給される再生液が、使用に供する湯水に混入されるのを防止可能な軟水化装置、並びに、当該軟水化装置を備えた給湯システムの提供を課題とする。
【解決手段】本発明は、イオン交換樹脂に水を通過させて軟水化する軟水器１１と、軟水器１１に水を導入する水供給配管２０と、軟水化された水を放出する軟水供給配管５と、再生塩水供給器１２と、塩水をイオン交換樹脂に対して供給する塩水供給配管２９と、塩水を軟水器１１から排出する排水管２１と、軟水供給配管５に設けられた採水制御弁２５と、軟水器１１および採水制御弁２５を迂回するバイパス配管３０と、軟水供給配管５の水を排水する緊急排水配管８０と、を備え、塩水が採水制御弁２５を通過する可能性があることを条件として、軟水供給配管５の水が緊急排水流路８０から排出されることを特徴とする軟水化装置１０である。
【選択図】図２

Description

本発明は、外部から供給された湯水を軟水化可能な軟水化装置、及び、当該軟水化装置を用いた給湯システムに関するものである。

陽イオン交換樹脂が入れられた軟水器に、水道水や井戸水などを通過させて軟水に変える技術が従来から知られている。軟水は、肌によく泡立ちも良いので、近年、軟水をお風呂で使用したいという需要が増加している。かかる需要を満足すべく、下記特許文献１に開示されているような軟水化装置が提供されている。

陽イオン交換樹脂を用いた軟水器は、長期間継続して使用されると、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ってしまう。このような場合、塩水（塩化ナトリウム水溶液）などの再生液が軟水器の陽イオン交換樹脂に供給されて、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ることで、軟水器は、再び軟水化可能な状態に戻される。例えば、特許文献１に開示されている軟水化装置は、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

このような構成の軟水化装置では、再生塩水供給器から供給される塩水が、軟水化された湯水等の使用に供する湯水に混入されないようにしなければならない。

そこで本発明は、再生塩水供給器から供給される塩水が、使用に供する湯水に混入されるのを防止可能な軟水化装置、並びに、当該軟水化装置を備えた給湯システムの提供を課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、イオン交換樹脂に水を通過させて軟水化する軟水器と、給水源に接続されて前記軟水器に水を導入する入水流路と、前記軟水器で軟水化された水を放出する出水流路と、前記イオン交換樹脂を再生させる再生液を製造する再生液供給器と、前記再生液供給器で製造された再生液を前記イオン交換樹脂に対して供給する再生液供給流路と、前記イオン交換樹脂に供給された再生液を軟水器から排出する排水流路と、前記出水流路に設けられた採水制御弁と、前記入水流路の水が前記軟水器および前記採水制御弁を迂回して前記出水流路に流れ込む流路を形成するバイパス流路と、前記出水流路の水を出水流路から排水する緊急排水流路と、を備え、再生液が採水制御弁を通過する可能性があることを条件として、前記出水流路の水が前記緊急排水流路から排出されることを特徴とする軟水化装置である。

請求項１の軟水化装置は、採水制御弁を閉状態にすることで再生液供給器から供給される再生液が使用に供する水に混入されるのを防止することができる。また請求項１の軟水化装置は、バイパス流路から流れ込む水が、採水制御弁側にも流れ込むため、この水圧によって再生液が採水制御弁を通過するのを防止することができる。さらに請求項１の軟水化装置は、再生液が採水制御弁を通過する可能性があると、出水流路の水を緊急排水流路から排出し、使用に供する湯水に再生液が混入されるのを防止することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記緊急排水流路を開閉する流出防止弁を備え、前記流出防止弁は、前記入水流路に接続される一次接続口と、前記出水流路に接続される二次接続口と、を有し、一次接続口に作用する圧力が所定の圧力よりも低くなることを条件として、前記緊急排水流路が開かれ、前記出水流路の水が前記緊急排水流路から排出されることを特徴とした。

給水源の給水圧が何等かの理由で低下すると、バイパス流路から出水流路に流れ込む湯水の水圧が低下する。この状態で採水制御弁が開状態で故障した場合、再生液が採水制御弁を通過する可能性がある。また給水源の給水圧が低下すると一次接続口に作用する水圧も低下する。
そこで請求項２の軟水化装置は、一次接続口に作用する圧力が所定の圧力よりも低くなると、出水流路の水を緊急排水流路から排出する。その結果、使用に供する水に再生液が混入されるのを防止することができる。

上記請求項２に記載の軟水化装置は、前記流出防止弁は、前記緊急排水流路に接続される排水接続口と、前記各接続口を介して水が出入りする内部空間と、前記内部空間を一次接続口が配された一次空間と、二次接続口および排水接続口が配された二次空間とに仕切って排水接続口を開閉する方向に移動可能な弁体と、前記排水接続口を開く方向に前記弁体を付勢する付勢手段と、を有し、前記一次空間に導入された水が前記弁体に対して作用する力が、前記二次空間に導入された水が前記弁体に対して作用する力と前記付勢手段の付勢力との和よりも小さくなることを条件に、前記排水接続口が開かれて前記出水流路の水が前記緊急排水流路から排出される構成にしてもよい（請求項３）。

ここで給水源の給水圧が低下すると、バイパス流路から流れ込む水による水圧も低下するので、再生液が採水制御弁を通過する可能性がある。
かかる知見から提供される請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記入水流路内の水圧を検出する圧力センサと、前記出水流路において前記軟水器から水が放出される出水口に流れる水の流れ方向を、前記出水流路の途中で前記緊急排水流路に切り替え可能な流路切替手段と、前記圧力センサの検出値が所定値以下になることを条件として、前記流路切替手段を切り替えて前記出水流路内の水を緊急排水流路から排出させる制御部と、を備えることを特徴とした。

請求項４の軟水化装置は、圧力センサの検出値が所定値以下になると、給水源の給水圧が低下したと判断し、出水流路内の水を緊急排水流路から排出させる。これにより使用に供する水に再生液が混入されるのを効果的に防止することができる。

請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記再生液が塩水であって、前記出水流路の水が放出される出水口と前記採水制御弁との間に取り付けられて出水流路内の水の塩分を検出する塩分センサと、前記出水流路において前記軟水器から前記出水口に流れる水の流れ方向を、前記出水流路の途中で前記緊急排水流路に切り替え可能な流路切替手段と、前記塩分センサによって所定量以上の塩分が検出されることを条件として、前記流路切替手段を切り替えて前記出水流路内の水を緊急排水流路から排出させる制御部と、を備えることを特徴とした。

請求項５の軟水化装置は、塩分センサによって採水制御弁を通過した塩水を検出することができる。塩分センサによって所定量以上の塩分が検出されると、塩水が採水制御弁を通過した可能性があると判断され、緊急排水流路が開かれて、出水流路内の水が排出される。これにより請求項５の軟水化装置は、使用に供する水に塩水が混入されるのを防止することができる。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかの発明において、前記出水流路の水が前記緊急排水流路から排出されるのは、前記再生液供給器内に再生液がある場合に限られることを特徴とした。

再生液供給器内に再生液がある場合は、再生液供給器内に再生液がない場合に比べ、再生液が採水制御弁を通過する可能性が高い。そこで請求項６の軟水化装置は、出水流路の水が緊急排水流路から排出されるのを、再生液供給器内に再生液がある場合に限ることにより、効率的に再生液の流出を防止することができる。

請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかの発明において、給水源から供給される水を前記軟水器で軟水化する軟水化運転と、前記再生液供給器から前記イオン交換樹脂に再生液を供給し、その後、前記軟水器に水を供給して再生液を前記排水流路から排出させることで軟水器を洗浄する再生運転と、を実施可能であり、前記出水流路の水が前記緊急排水流路から排出されるのは、前記再生運転が実施されている期間に限られることを特徴とした。

再生運転が実施されている期間は、軟水化装置内を再生液が流れるため、軟水化運転が実施されている期間に比べ、再生液が採水制御弁を通過する可能性が高い。そこで請求項７の軟水化装置は、出水流路の水が緊急排水流路から排出されるのを、再生運転が実施されている期間に限ることにより、効率的に再生液の流出を防止することができる。

請求項８の発明は、請求項１〜７の発明において、前記緊急排水流路は、前記出水流路の前記採水制御弁と出水口との間に接続されることを特徴とした。

これにより請求項８の軟水化装置は、緊急排水流路が常に再生液に晒されずに済む。特に再生液に塩水が用いられる場合、緊急排水流路に取り付けられる部材に、防錆特性に優れた高価なものを採用する必要がない。

請求項９の発明は、請求項１〜８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水を前記給湯装置に供給可能であることを特徴とした。

これにより請求項９の給湯システムは、再生液が混入された水が軟水化装置から給湯装置に供給されるのを防止することができる。

本発明によれば、再生液供給器から供給される再生液が、使用に供する湯水に混入されるのを防止可能な軟水化装置、並びに、当該軟水化装置を備えた給湯システムを提供することができる。

（第一実施形態）
続いて、本発明の第一実施形態にかかる給湯システム１および軟水化装置１０について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第一実施形態にかかる給湯システムを示す模式図である。図２は、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３（ａ）は、排水接続口が閉状態の流出防止弁を示す断面図であり、図３（ｂ）は、排水接続口が開状態の流出防止弁を示す断面図である。
なお、図４〜図８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したりすることができる。

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（再生液供給器）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装置である。軟水器１１は、湯水が含むカルシウムイオンやマグネシウムイオンなどを吸着する陽イオン交換樹脂を充填したカラムを備えており、外部から供給される湯水をカラム内に導入することで湯水の硬度を低下させて、湯水を軟水化することができる。
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り、長期間使用すると、軟水化能力が低下してしまう。このような場合、塩水などの再生液を陽イオン交換樹脂に通過させることにより、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き、陽イオン交換樹脂を軟水化可能な状態に再生させることができる。

軟水器１１には、水供給配管２０（入水流路）および軟水供給配管５（出水流路）が接続されている。
水供給配管２０は、一方の端部に軟水器１１が接続され、他方の端部に外部の給水源と接続可能な入水口１５が設けられている。水供給配管２０は、入水口１５から軟水器１１に向けて湯水を供給可能な配管であり、中途には、給水弁２３や減圧弁２４が取り付けられている。給水弁２３の開閉により軟水器１１への湯水の供給が制御される。減圧弁２４は、給水弁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。

水供給配管２０の中途、具体的には給水弁２３と軟水器１１との間には、排水管２１（排水流路）が接続されている。排水管２１は、軟水器１１の再生運転の際に発生する排水などを軟水器１１から排出するための配管である。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、一方の端部に軟水器１１が接続され、他方の端部に給湯装置２と接続可能な出水口１６が設けられている。軟水供給配管５は、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の配管であり、中途に水量センサ１９や、軟水供給配管５を流れる水の流量を制御する採水制御弁２５を有する。

軟水化装置１０は、給水弁２３および採水制御弁２５を開状態とし、水供給配管２０を介して外部の給水源から軟水器１１に向けて湯水を導入する。そして導入された湯水を軟水器１１で軟水化し、軟水化された湯水を、軟水供給配管５を介して給湯装置２側に供給することができる。

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（バイパス流路）が接続されており、このバイパス配管３０を用いて軟水器１１を迂回する流路を形成することができる。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、給水弁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と採水制御弁２５との間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。

また、バイパス配管３０の中途、具体的にはバイパス弁３１と水量センサ３２との間には、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を開くことにより外部から供給された水を水供給配管２０およびバイパス配管３０を介して再生塩水供給器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への注水手段として機能する。

再生塩水供給器１２は、軟水器１１の陽イオン交換樹脂を再生する塩水を製造する装置である。
再生塩水供給器１２は、図２に示すように、塩水の製造と貯留が行われる中空の容器本体５０と、塩の収納が可能な籠状の部材である塩バスケット５２（塩容器）とを有する。そして塩が投入された塩バスケット５２を容器本体５０にセットして、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内の塩を溶解して塩水を調整することができる。

容器本体５０は、上端側に注水口５４を有し、下端側に排出口５６を有する。
注水口５４には、上述した補水配管３５が接続されている。一方、排出口５６には、塩水供給配管２９（塩水供給流路）の一端側が接続されており、再生塩水供給器１２で製造された塩水は、塩水供給配管２９を介して軟水器１１に供給される。

図２に示すように、塩水供給配管２９の他端側は、軟水供給配管５に接続されている。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と採水制御弁２５との間の位置に接続されている。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供給弁２７を開くと、塩水が重力による自然落下により塩水供給配管２９をゆっくりと流れることとなる。

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の底面は、排出口５６が設けられた底面よりも一定の間隔だけ上方に離れた位置にある。
また塩バスケット５２は、底面を介して内側と外側との間で通水可能とされている。

本実施形態の軟水化装置１０には、出水口１６から塩水が流出するのを防止するための手段として流出防止弁６０を備えている。流出防止弁６０は、軟水供給配管５よりも下方の低位置に取り付けられる。
図３に示すように、流出防止弁６０は、湯水が出入りする内部空間６２を有しており、この内部空間６２が弁体６１によって一次空間６２ａおよび二次空間６２ｂに分割されている。
流出防止弁６０の一次空間６２ａ側には一次接続口６５が設けられており、二次空間６２ｂ側には二次接続口６６と排水接続口６７とが設けられている。

図２に示すように、流出防止弁６０と水供給配管２０との間には、一次配管７０が接続される。一次配管７０は、一方の端部が、流出防止弁６０の一次接続口６５に接続され、他方の端部が、水供給配管２０の中途であって、入水口１５と減圧弁２４との間の位置に接続されている。これにより流出防止弁６０は、一次配管７０を介して水供給配管２０に接続される。その結果、水供給配管２０を流れる水は、一次配管７０を通って流出防止弁６０の一次空間６２ａに流れ込み、弁体６１に対して一次空間６２ａ側から圧力Ｐ１をかける。

また流出防止弁６０と軟水供給配管５との間には、二次配管７１が接続される。二次配管７１は、一方の端部が、流出防止弁６０の二次接続口６６に接続され、他方の端部が、軟水供給配管５の中途であって、採水制御弁２５と水量センサ１９との間の位置に接続されている。これにより流出防止弁６０は、二次配管７１を介して軟水供給配管５に接続される。その結果、軟水供給配管５を流れる水は、二次配管７１を通って流出防止弁６０の二次空間６２ｂに流れ込み、弁体６１に対して二次空間６２ｂ側から圧力Ｐ２をかける。

さらに流出防止弁６０の排水接続口６７には、緊急排水配管８０（緊急排水流路）が接続されている。緊急排水配管８０は、流出防止弁６０の二次空間６２ｂに流れ込んだ軟水供給配管５の水を排出するための配管である。

図３に示すように、弁体６１は、排水接続口６７に対して近接離反するように、流出防止弁６０の内部空間６２を移動可能である。また弁体６１は、付勢手段７２によって排水接続口６７を開く方向に付勢されている。
また排水接続口６７が閉状態のとき、弁体６１の二次空間６２ｂ側の面は、一部が排水接続口６７によって覆われている。そのため流出防止弁６０の内部空間６２に流れ込んだ湯水が接触可能な弁体６１の面積は、一次空間６２ａ側の面積Ｓ１の方が二次空間６２ｂ側の面積Ｓ２よりも大きい。

流出防止弁６０は、上記のような構成を採用することで、一次空間６２ａに導入された湯水によって弁体６１に作用する力（Ｓ１・Ｐ１）が、二次空間６２ｂに導入された湯水によって弁体６１に作用する力（Ｓ２・Ｐ２）と付勢手段７２の付勢力Ｂとの和よりも大きい場合、図３（ａ）に示すように、流出防止弁６０の排水接続口６７が弁体６１によって閉止される。そのため軟水供給配管５の水は、緊急排水配管８０に流れ込まない。

これに対し、一次空間６２ａに導入された湯水によって弁体６１に作用する力（Ｓ１・Ｐ１）が、二次空間６２ｂに導入された湯水によって弁体６１に作用する力（Ｓ２・Ｐ２）と付勢手段７２の付勢力Ｂとの和よりも小さい場合、図３（ｂ）に示すように、弁体６１が排水接続口６７から離反する方向に移動し、排水接続口６７が開かれる。これにより緊急排水配管８０が開状態になり、軟水供給配管５の水が流出防止弁６０の二次空間６２ｂを経由して緊急排水配管８０に流れ込み、外部に排出される。

上記した軟水化装置１０は、軟水化運転と、再生運転とを行うことができる。
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、軟水化された湯水を、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再生塩水供給器１２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の陽イオン交換樹脂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４に示すように給水弁２３や採水制御弁２５が開状態とされると共に、排水弁２６や塩水供給弁２７、バイパス弁３１、補水弁３６が閉止された状態とされる。そして、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。これにより、軟水器１１を通過した湯水は、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。

このとき水供給配管２０を流れる水の一部は、減圧弁２４を通過する前に一次配管７０を介して一次空間６２ａに流れ込み、弁体６１に対して一次空間６２ａ側から圧力Ｐ１をかける。また軟水供給配管５を流れる水の一部は、二次配管７１を介して二次空間６２ｂに流れ込み、弁体６１に対して二次空間６２ｂ側から圧力Ｐ２をかける。通常、一次空間６２ａに流れ込む水の水圧Ｐ１は、二次空間６２ｂに流れ込む水の水圧Ｐ２と略同一の大きさである。

また上述のように水圧が作用する弁体６１の面積は、一次空間６２ａ側の面積Ｓ１の方が二次空間６２ｂ側の面積Ｓ２よりも大きく、一次空間６２ａに導入された湯水によって弁体６１に作用する力（Ｓ１・Ｐ１）は、二次空間６２ｂに導入された湯水によって弁体６１に作用する力（Ｓ２・Ｐ２）と付勢手段７２の付勢力Ｂとの和よりも大きい。
そのため、図３（ａ）に示すように、流出防止弁６０の排水接続口６７は、弁体６１によって閉止されている。

一方、軟水化装置１０が再生運転を行う場合は、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動作が複数回実施される。
具体的には、軟水化装置１０が再生運転を行う場合は、先ず補水動作が行われ、容器本体５０に塩水が準備される。すなわち、補水動作が行われる場合は、図５に示すように、排水弁２６や塩水供給弁２７、バイパス弁３１が閉止されると共に、採水制御弁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を通って再生塩水供給器１２に流入する。その後、再生塩水供給器１２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、給水弁２３は開いた状態とされている。また補水動作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。

また再生運転の補水動作においても、一次空間６２ａ側から弁体６１に対して作用する力（Ｓ１・Ｐ１）は、二次空間６２ｂ側から弁体６１に対して作用する力（Ｓ２・Ｐ２）と付勢手段７２の付勢力Ｂとの和よりも大きい。そのため、図３（ａ）に示すように、流出防止弁６０の排水接続口６７は、弁体６１によって閉止されている。

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、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６に示すように給水弁２３や採水制御弁２５、補水弁３６が閉止された状態とされる一方、排水弁２６や塩水供給弁２７、バイパス弁３１が開いた状態とされる。これにより、再生塩水供給器１２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。再生塩水供給器１２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塩水によって除去されていく。通薬動作は、再生塩水供給器１２内の塩水が無くなるまで行われる。

なお通薬動作中は、図６に示すように給水弁２３や採水制御弁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。

また通薬動作の間も、一次空間６２ａ側から弁体６１に対して作用する力（Ｓ１・Ｐ１）は、二次空間６２ｂ側から弁体６１に対して作用する力（Ｓ２・Ｐ２）と付勢手段７２の付勢力Ｂとの和よりも大きく、通常、流出防止弁６０の排水接続口６７は、弁体６１によって閉止されている（図３（ａ））。

上記したようにして通薬動作が完了すると、押出・洗浄動作が行われる。押出・洗浄動作は、容器本体５０の底面側の部分、容器本体５０に繋がる配管や弁、および軟水器１１等に残留する塩分を、外部からの水を用いて排水管２１に押し出して洗浄する動作である。
具体的には、上記した補水動作と同様の手順で一旦、再生塩水供給器１２の容器本体５０に注水する。ここで本実施形態の再生塩水供給器１２は、塩バスケット５２の底面が容器本体５０の底面よりも上方になるように配置されている。そのため洗浄動作における注水は、塩水を製造しないように容器本体５０内の水位が塩バスケット５２の底面よりも低水位の範囲内で行われる。

容器本体５０に水が溜まった状態になると、図６に示すように通薬動作と同一の流路構成で押出・洗浄動作が実施される。具体的には塩水供給弁２７および排水弁２６が開状態にされ、給水弁２３、採水制御弁２５、および補水弁３６は閉止状態にされる。これにより、容器本体５０内の水が、図６に矢印で示すように再生塩水供給器１２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。その結果、容器本体５０や塩水供給配管２９、塩水供給弁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。
また押出・洗浄動作の間、流出防止弁６０は、通薬動作中と同様の状態であり、排水接続口６７が閉止されている（図３（ａ））。

上記したようにして押出・洗浄動作が完了すると、逆洗動作が行われる。逆洗動作を行う際は、図７に示すように給水弁２３や、塩水供給弁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、採水制御弁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。
また逆洗動作の間、流出防止弁６０は、通薬動作中や押出・洗浄動作中と同様の状態であり、排水接続口６７が閉止されている（図３（ａ））。

軟水化装置１０は、塩水供給配管２９が軟水供給配管５に接続されている。そのため再生運転の通薬動作や押出・洗浄動作において、再生塩水供給器１２から軟水器１１に供給される塩水が、軟水供給配管５を通って出水口１６に流出するのを防止する必要がある。
このような課題に対し、本実施形態の軟水化装置１０は、軟水供給配管５の中途に採水制御弁２５を設け、この採水制御弁２５を閉状態にすることで、再生塩水供給器１２から供給される塩水が軟水供給配管５に流れ込むのを防止することができる。

また本実施形態の軟水化装置１０は、軟水供給配管５の中途であって、採水制御弁２５と出水口１６との間の位置にバイパス配管３０が接続されている。上記のように再生運転の通薬動作や押出・洗浄動作においては、外部から供給された湯水が、水供給配管２０およびバイパス配管３０を通って、軟水供給配管５に導入される。軟水供給配管５に導入された湯水は、一部が採水制御弁２５側に流れ込み、採水制御弁２５に対して一定の水圧を作用させる。そのため本実施形態の軟水化装置１０は、仮に、採水制御弁２５が開状態で故障した場合であっても、バイパス配管３０から流れ込む湯水によって採水制御弁２５に一定の水圧を作用させることができるため、再生塩水供給器１２からの塩水が採水制御弁２５を通過して出水口１６に至るのを防止することができる。

さらに本実施形態の軟水化装置１０は、万が一、採水制御弁２５が開状態で故障し、かつ、給水源の給水圧が低下してバイパス配管３０から流れ込む湯水の水圧が低下した場合であっても、流出防止弁６０の排水接続口６７が開かれて軟水供給配管５の水が緊急排水配管８０から排出される。そのため本実施形態の軟水化装置１０は、再生塩水供給器１２からの塩水が出水口１６に至るのを確実に防止することができる。

具体的に説明すると、採水制御弁２５が開状態で故障した場合、図８に示すように、再生運転の通薬動作や押出・洗浄動作において再生塩水供給器１２から供給される塩水の一部が軟水供給配管５に混入するおそれがある。通常であれば、上記のように、バイパス配管３０から流れ込む湯水によって採水制御弁２５には一定の水圧がかかっているので、仮に塩水が軟水供給配管５に混入した場合であっても、この塩水が採水制御弁２５を通過することはない。しかし、何等かの理由で給水源の水圧が低下してバイパス配管３０から流れ込む湯水の水圧が低下すると、軟水供給配管５に混入された塩水が採水制御弁２５を通過してしまうおそれがある。

このような場合、流出防止弁６０の一次空間６２ａには、一次配管７０を介して水供給配管２０を流れる湯水の一部が流れ込んでおり、流出防止弁６０の二次空間６２ｂには、採水制御弁２５を通過した湯水およびバイパス配管３０から流れ込む湯水の一部が流れ込んでいる。ここで給水源の水圧が低下しているので、一次配管７０を介して流出防止弁６０の一次空間６２ａに流れ込む湯水の水圧Ｐ１は低下している。これに対し流出防止弁６０の二次空間６２ｂに流れ込む湯水は、バイパス配管３０から流れ込む湯水が減少するが、採水制御弁２５を通過して流れ込む湯水が加わるため、二次空間６２ｂ側の水圧Ｐ２は、一次空間６２ａ側の水圧Ｐ１ほど低下しない。

そのため一次空間６２ａ側から弁体６１に対して作用する力（Ｓ１・Ｐ１）が、二次空間６２ｂ側から弁体６１に対して作用する力（Ｓ２・Ｐ２）と付勢手段７２の付勢力Ｂとの和よりも小さくなり、図３（ｂ）に示すように、弁体６１が排水接続口６７から離反する方向に移動して排水接続口６７が開かれる。
これにより緊急排水配管８０が開状態になり、図８に示すように、軟水供給配管５の水が流出防止弁６０の二次空間６２ｂを経由して緊急排水配管８０から外部に排出される。上記したように流出防止弁６０は、軟水供給配管５の下方に配置されているので、排水接続口６７が開かれると、採水制御弁２５を通過した湯水は、全て二次配管７１側に流れ込み、出水口１６側には流出しない。
このように本実施形態の軟水化装置１０は、塩水の流出を防止するための手段を多重に設け、塩水が出水口１６に至るのを効果的に防止することができる。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。なお、本実施形態では、第一実施形態と共通する部分については同一の符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
本実施形態の軟水化装置１０ａは、図９に示すように、圧力センサ８５と、緊急排水配管８０に取り付けられた緊急排水弁８１（流路切替手段）と、圧力センサ８５の検出値に応じて緊急排水弁８１を開閉させる制御部９０とを備えている。圧力センサ８５は、水供給配管２０の中途であって、給水弁２３の上流側の入水口１５と減圧弁２４との間の位置に取り付けられ、水供給配管２０内の水圧を検出することができる。

本実施形態の緊急排水配管８０は、軟水供給配管５の中途であって、採水制御弁２５と出水口１６との間の位置に接続されている。さらに詳しく説明すると、緊急排水配管８０は、軟水供給配管５の下方に配置され、一方の端部が軟水供給配管５の水量センサ１９と採水制御弁２５との間の位置に接続されており、他方の端部が外部に導出されている。また緊急排水配管８０の中途には、緊急排水配管８０を開閉するための緊急排水弁８１が取り付けられている。そのため緊急排水弁８１が開状態になり、緊急排水配管８０が開かれると、軟水供給配管５を流れる水は全て緊急排水配管８０に流れ込む。

本実施形態の軟水化装置１０ａは、上記実施形態の軟水化装置１０と同様に、採水制御弁２５を閉状態にすることで塩水が軟水供給配管５に混入するのを防止することができる。また採水制御弁２５が開状態で故障したとしても、バイパス配管３０から採水制御弁２５側に水を流し込んで、採水制御弁２５に対して一定の水圧を作用させることにより、塩水が採水制御弁２５を通過して出水口１６に至るのを防止することができる。

さらに本実施形態の軟水化装置１０ａは、万が一、給水源の給水圧が低下してバイパス配管３０から流れ込む湯水の水圧が低下した場合であっても、圧力センサ８５が給水源の給水圧の低下を検出することができる。軟水化装置１０ａは、圧力センサ８５の検出値が所定値以下になると、制御部９０によって緊急排水弁８１が開状態にされて緊急排水配管８０が開かれ、軟水供給配管５の水が緊急排水配管８０から排出される。その結果、本実施形態の軟水化装置１０ａは、再生塩水供給器１２からの塩水が出水口１６に至るのを確実に防止することができる。

（第三実施形態）
次に、第三実施形態について説明する。なお、本実施形態では、第一実施形態および第二実施形態と共通する部分については同一の符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
本実施形態の軟水化装置１０ｂは、図１０に示すように、第二実施形態の圧力センサ８５の代わりに塩分センサ８６を備えている。塩分センサ８６は、電極を用いて電気伝導率を測定し、水に含まれる塩分を検出することができる。塩分センサ８６は、軟水供給配管５の中途であって、採水制御弁２５と出水口１６との間の位置、望ましくは、採水制御弁２５と緊急排水配管８０との間の位置に取り付けられる。本実施形態の塩分センサ８６は、軟水供給配管５において、バイパス配管３０の接続部と緊急排水配管８０の接続部との間の位置に取り付けられている。

本実施形態の軟水化装置１０ｂは、万が一、採水制御弁２５が開状態で故障し、かつ、給水源の給水圧が低下してバイパス配管３０から流れ込む湯水の水圧が低下した場合であっても、塩分センサ８６が所定量以上の塩分を検出すると、制御部９０によって緊急排水弁８１が開状態にされて緊急排水配管８０が開かれ、軟水供給配管５の水が緊急排水配管８０から排出される。その結果、本実施形態の軟水化装置１０ｂは、再生塩水供給器１２からの塩水が出水口１６に至るのを確実に防止することができる。

上記実施形態の軟水化装置１０、１０ａ、１０ｂにおいて、緊急排水配管８０は、軟水供給配管５の中途であって、採水制御弁２５と出水口１６との間に接続されている。そのため、緊急排水配管８０に取り付けられた流出防止弁６０や緊急排水弁８１は、常に塩水に晒されるわけでなく特に防錆特性に優れたものを採用する必要がない。

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。

本発明の第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ユニットを示した作動原理図である。 （ａ）は、排水接続口が閉状態の流出防止弁を示す断面図であり、（ｂ）は、排水接続口が開状態の流出防止弁を示す断面図である。 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または押出・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。 図２の軟水化装置が再生運転において緊急排水動作を行う場合の作動原理図である。 本発明の第二実施形態にかかる軟水化装置において緊急排水動作を行う場合の作動原理図である。 本発明の第三実施形態にかかる軟水化装置において緊急排水動作を行う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（出水流路）
１０ 軟水化装置
１１ 軟水器
１２ 再生塩水供給器（再生液供給器）
２０ 水供給配管（入水流路）
２１ 排水管（排水流路）
２５ 採水制御弁
２９ 塩水供給配管（再生液供給流路）
３０ バイパス配管（バイパス流路）
６１ 弁体
６２ 内部空間
６２ａ 一次空間
６２ｂ 二次空間
６５ 一次接続口
６６ 二次接続口
６７ 排水接続口
７２ 付勢手段
８０ 緊急排水配管（緊急排水流路）
８１ 緊急排水弁（流路切替手段）
８５ 圧力センサ
８６ 塩分センサ
９０ 制御部

Claims (9)

1. イオン交換樹脂に水を通過させて軟水化する軟水器と、
   給水源に接続されて前記軟水器に水を導入する入水流路と、
   前記軟水器で軟水化された水を放出する出水流路と、
   前記イオン交換樹脂を再生させる再生液を製造する再生液供給器と、
   前記再生液供給器で製造された再生液を前記イオン交換樹脂に対して供給する再生液供給流路と、
   前記イオン交換樹脂に供給された再生液を軟水器から排出する排水流路と、
   前記出水流路に設けられた採水制御弁と、
   前記入水流路の水が前記軟水器および前記採水制御弁を迂回して前記出水流路に流れ込む流路を形成するバイパス流路と、
   前記出水流路の水を出水流路から排水する緊急排水流路と、を備え、
   再生液が採水制御弁を通過する可能性があることを条件として、前記出水流路の水が前記緊急排水流路から排出されることを特徴とする軟水化装置。
2. 前記緊急排水流路を開閉する流出防止弁を備え、
   前記流出防止弁は、前記入水流路に接続される一次接続口と、
   前記出水流路に接続される二次接続口と、を有し、
   一次接続口に作用する圧力が所定の圧力よりも低くなることを条件として、前記緊急排水流路が開かれ、前記出水流路の水が前記緊急排水流路から排出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. 前記流出防止弁は、前記緊急排水流路に接続される排水接続口と、
   前記各接続口を介して水が出入りする内部空間と、
   前記内部空間を一次接続口が配された一次空間と、二次接続口および排水接続口が配された二次空間とに仕切って排水接続口を開閉する方向に移動可能な弁体と、
   前記排水接続口を開く方向に前記弁体を付勢する付勢手段と、を有し、
   前記一次空間に導入された水が前記弁体に対して作用する力が、前記二次空間に導入された水が前記弁体に対して作用する力と前記付勢手段の付勢力との和よりも小さくなることを条件に、前記排水接続口が開かれて前記出水流路の水が前記緊急排水流路から排出されることを特徴とする請求項２に記載の軟水化装置。
4. 前記入水流路内の水圧を検出する圧力センサと、
   前記出水流路において前記軟水器から水が放出される出水口に流れる水の流れ方向を、前記出水流路の途中で前記緊急排水流路に切り替え可能な流路切替手段と、
   前記圧力センサの検出値が所定値以下になることを条件として、前記流路切替手段を切り替えて前記出水流路内の水を緊急排水流路から排出させる制御部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の軟水化装置。
5. 前記再生液が塩水であって、
   前記出水流路の水が放出される出水口と前記採水制御弁との間に取り付けられて出水流路内の水の塩分を検出する塩分センサと、
   前記出水流路において前記軟水器から前記出水口に流れる水の流れ方向を、前記出水流路の途中で前記緊急排水流路に切り替え可能な流路切替手段と、
   前記塩分センサによって所定量以上の塩分が検出されることを条件として、前記流路切替手段を切り替えて前記出水流路内の水を緊急排水流路から排出させる制御部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の軟水化装置。
6. 前記出水流路の水が前記緊急排水流路から排出されるのは、前記再生液供給器内に再生液がある場合に限られる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. 給水源から供給される水を前記軟水器で軟水化する軟水化運転と、
   前記再生液供給器から前記イオン交換樹脂に再生液を供給し、その後、前記軟水器に水を供給して再生液を前記排水流路から排出させることで軟水器を洗浄する再生運転と、を実施可能であり、
   前記出水流路の水が前記緊急排水流路から排出されるのは、前記再生運転が実施されている期間に限られることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の軟水化装置。
8. 前記緊急排水流路は、前記出水流路の前記採水制御弁と出水口との間に接続されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の軟水化装置。
9. 請求項１〜８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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