JP2011251271A

JP2011251271A - 軟水化装置

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Publication number: JP2011251271A
Application number: JP2010128530A
Authority: JP
Inventors: Katsufumi Isshiki; 克文一色
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2011-12-15

Abstract

【課題】
所定水圧以上の水圧が必要であって消費電力の少ないラッチングバルブのような電気的駆動弁を用いて通水および再生を制御可能とすること。
【解決手段】
樹脂収容部に原水を導入する第一原水導入ルート４と、処理された軟水を供給する軟水供給ルート６と、脂収容部３に再生塩水を導入する再生塩水導入ルート９と、樹脂収容部３を通過した再生塩水を排出する再生塩水排出ルート１２とを備える軟水化装置であって、第四弁２６および流量制限手段２７を有する第二原水導入ルート２５を設け、第二弁７および第三弁１０は、第二原水導入ルート２５の原水圧を加えることで開き、原水圧を加えないことで閉じる機械的駆動弁にて構成され、第一弁２および第四弁２６が所定水圧の存在下で開く電気的駆動弁にて構成される。
【選択図】図１

Description

この発明は、原水中の硬度成分を除去して軟水を生成するための軟水化装置に関する。

出願人は、一般家庭に好適な軟水化装置を特許文献１にて出願している。この特許文献１の軟水化装置は、吐出制御バルブを有し樹脂収容部に原水を導入する原水導入ルートと、樹脂収容部を通過することにより処理された軟水を給水末端開放部に導く軟水供給ルートと、再生バルブを有し前記樹脂収容部に再生塩水を導入する再生塩水導入ルートと、排水バルブを有し前記樹脂収容部を通過した再生塩水を排出末端開放部に導く再生塩水排出ルートを備えている。

特許文献１の吐出制御バルブ，再生バルブおよび排水バルブは、特許文献２のようなカムをモータで駆動して弁体を開閉する方式のものとすることができる。しかしながら、この方式では、モータの消費電力が大きく、モータを電池で駆動する軟水化装置に適さないととともに、構造の複雑な減速ギアを必要とするので構造が複雑となる課題がある。

この課題を解決するには、吐出制御バルブ，再生バルブおよび排水バルブとして、周知の消費電力の少ないラッチングバルブ（例えば、特許文献３参照）を用いることが考えられる。

特開２００９−３９６５７号公報特開２０００−３３４４５０号公報特開２００１−２２３１１２号公報

しかしながら、この種ラッチングバルブは、一般的に水圧が所定の水圧（例えば、０．３kgf/cm²程度）がないと開かない。一般家庭の水圧は、０．６kgf/cm²以上あるが、再生時の再生バルブおよび排水バルブにおける水圧は、無圧に近い。このため、特許文献１の吐出制御バルブにはラッチングバルブを使用可能であるが、再生バルブおよび排水バルブにはラッチングバルブを使用することができないという課題がある。

この発明が解決しようとする主たる課題は、所定水圧以上の水圧が必要であって消費電力の少ないラッチングバルブのような電気的駆動弁を用いて通水および再生を制御可能な軟水化装置を提供することである。

この発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、請求項１に記載の発明は、第一弁を有し樹脂収容部に原水を導入する第一原水導入ルートと、前記樹脂収容部を通過することにより処理された軟水を給水末端開放部に導く軟水供給ルートと、第二弁を有し前記樹脂収容部に再生塩水を導入する再生塩水導入ルートと、第三弁を有し前記樹脂収容部を通過した再生塩水を第一排出末端開放部に導く再生塩水排出ルートとを備える軟水化装置であって、第四弁および流量制限手段を有し原水を第二排出末端開放部へ導く第二原水導入ルートを設け、前記第二弁および前記第三弁は、前記第二原水導入ルートの前記第四弁および前記流量制限手段の間の原水圧を加えることで開き、原水圧を加えないこ
とで閉じる機械的駆動弁にて構成され、前記第一弁および前記第四弁が所定水圧の存在下で開く電気的駆動弁にて構成され、通水時に前記第四弁を閉じた状態として前記第一弁を開き、再生時に前記第一弁を閉じた状態として前記第四弁を開く制御器を備え、前記第二弁および前記第三弁は、通水時前記第四弁が閉じることにより閉じ、再生時前記第四弁が開くことで開くことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、前記第四弁を開くことで前記第二弁および前記第三弁を前記第二原水導入ルートの原水圧で開くことができるので、前記第一弁および前記第四弁を所定水圧以上の水圧が必要であって消費電力の少ないラッチングバルブのような電気的駆動弁として、前記第二弁および前記第三弁を機械的駆動弁として、通水および再生を制御可能な軟水化装置を構成することができる。そして、一つの前記第四弁で前記第二弁および前記第三弁を開閉できるので、使用電力を低減できる。

また、前記第二原水導入ルートに前記流量制限手段を設けているので、前記第四弁を開いたとき、前記第二弁および前記第三弁に高い原水圧を加えて速やかに開くとともに、前記第四弁を閉じたとき、前記第二弁および前記第三弁に加えられた原水圧を前記第二排出末端開放部を通して低減して前記第二弁および前記第三弁を速やかに閉じることができる。さらに、前記第二排出末端開放部から原水を排出する場合、前記第二原水導入ルートを流れる原水量が前記流量制限手段により制限されているので、原水使用量を節減できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記第一弁および前記第四弁がラッチングバルブから構成されるとともに、前記第一弁，前記第四弁および前記制御器が電池にて駆動されることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による効果に加えて、ラッチングバルブを用いることで、軟水化装置の使用電力を低減できるとともに、軟水化装置を電池で駆動するので、交流電源の使用が困難な浴室などに軟水化装置を使用することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２において、前記第二排出末端開放部を前記第一排出末端開放部と同じにするか、前記第一排出末端開放部の近傍に設けて、前記再生塩水排出ルートを通して排出される再生塩水を前記第二原水導入ルートから排出される原水によって希釈するように構成したことを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１または請求項２に記載の発明による効果に加えて、排出される再生塩水による配管等の腐食や塩結晶化の問題を解決することができるとともに、前記第二弁および前記第三弁の駆動用の原水導入ルートと排出される再生塩水希釈用の原水導入ルートとを共用しているので、装置の構成を簡素化できるという効果を奏する。

さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３において、所定量の塩水を前記再生塩水導入ルートに導入し、前記再生塩水排出ルートを通して排出した後、原水を前記塩水導入ルートに導入し、前記再生塩水排出ルートを通して排出することで、前記第二弁および前記第三弁内を洗浄するように構成したことを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜請求項３に記載の発明による効果に加えて、前記第二弁および前記第三弁の塩水による腐食を防止することができるという効果を奏する。

この発明によれば、所定水圧以上の水圧が必要であって消費電力の少ないラッチングバ
ルブのような電気的駆動弁を用いて通水および再生を制御可能な軟水化装置を提供することができる。また、前記第二弁および前記第三弁の開閉を速やかに行うことができる。さらに、前記第二弁および前記第三弁駆動用の原水使用量を節減できる。

この発明を実施する軟水化装置の実施例１の概略的な水回路の構成（止水時）を説明する図である。同実施例１の弁構造（通水時）を説明する断面の説明図である。同実施例１の電気回路の構成を説明する図である。同実施例１の制御手順を説明するフローチャート図である。同実施例１の通水時の水回路を説明する図である。同実施例１の再生時の水回路を説明する図である。同実施例１の再生時の弁構造を説明する断面の説明図である。

この発明の軟水化装置は、好ましくは、家庭用の軟水化装置とするが、これに限定されるものではなく、工業用及び業務用等の軟水化装置とすることができる。

この発明の実施の形態の軟水化装置は、特許文献１の軟水化装置を改良したものである。より具体的には、ラッチングバルブまたはこれと同等の性能の電気的駆動弁を用いて通水および再生を含む軟水化プロセスを制御可能とする軟水化装置である。

この実施の形態は、第一弁（特許文献１の吐出制御バルブに相当）を有し樹脂収容部に原水を導入する第一原水導入ルートと、樹脂収容部を通過することにより処理された軟水を給水末端開放部に導く軟水供給ルートと、第二弁（特許文献１の再生バルブに相当）を有し前記樹脂収容部に再生塩水を導入する再生塩水導入ルートと、第三弁（特許文献１の排水バルブに相当）を有し前記樹脂収容部を通過した再生塩水を第一排出末端開放部に導く再生塩水排出ルートを備える。ここで、「ルート」は、ラインまたは流路と言い換えることができ、「弁」は、バルブと言い換えることができる。「末端開放部」とは、末端が大気に開放している部分を意味する。

そして、この実施の形態は、原水を第二排出末端開放部へ導く第二原水導入ルートを備えている。この第二原水導入ルートには、第四弁および流量制限手段を原水の流れに対してこの順に設けている。この第二原水導入ルートは、好ましくは、前記第一原水導入ルートとその上流側の一部を共通のルートとするが、これに限定されるものではない。

また、前記第二弁および前記第三弁は、前記第二原水導入ルートの前記第四弁および前記流量制限手段の間の原水圧を加える（前記第四弁を開く）ことで開き、原水圧を加えない（前記第四弁を閉じる）ことで閉じる機械的駆動弁（機械的開閉弁と称することができる。）にて構成される。

前記機械的駆動弁は、好ましくは、ダイヤフラム弁とする。このダイヤフラム弁は、弁本体と、この弁本体に設けた水入口および水出口と、前記弁本体内の水入口および水出口間の流路に設けた弁座と、この弁座を開閉する弁体と、この弁体を開位置および閉位置に移動させるダイヤフラムと、このダイヤフラムにより前記弁本体内に区画された受圧室と、前記弁体または前記ダイヤフラムを前記弁体が閉じる方向に附勢するスプリングなどの附勢手段を含んで構成される。

前記受圧室は、前記第二原水導入ルートの前記第四弁および前記流量制限手段の間に接続されている。前記第四弁を開いて、前記受圧室に原水圧が加えられると、前記附勢手段
の附勢力に抗して前記ダイヤフラムにより前記弁体が変位して前記弁座を開き、前記第四弁を閉じて原水圧の印加を停止すると、前記受圧室が前記流量制限手段を通して大気開放となり、前記附勢手段の附勢力により、前記ダイヤフラムおよび前記弁体が逆方向へ変位して前記弁座を閉じる。

前記機械的駆動弁は、前記ダイヤフラム弁に限定されるものではなく、ピストン弁とすることができる。このピストン弁とは、前記弁体を駆動する部材をダイヤフラムに代えてピストンとしたものである。このピストンは、前記弁本内を摺動する点で、ダイヤフラムとは異なる。

また、前記第一弁および前記第四弁は、所定水圧の存在下で開く（所定水圧が無いと開かない）省電力型の電気的駆動弁にて構成される。この電気駆動弁は、好ましくは、ラッチングバルブとする。

このラッチングバルブは、特許文献３や特許第３５９１６８１号公報などにて周知である。ラッチングバルブとは、特許文献３のように「ソレノイドに供給される駆動信号に応じて給水制御を行うバルブを開状態または閉状態へ移行させるとともに、前記駆動信号を停止してもバルブを開状態または閉状態に維持するソレノイドバルブ」と定義するができる。また、特許第３５９１６８１号公報に記載のように「ソレノイドへの通電によってプランジャが所定位置に移動した後は、ソレノイドへの通電を行わずともプランジャの位置を保持するラッチング型ソレノイドと、プランジャに連動して水路を開閉する開閉弁とを備えるバルブ」とも定義できる。

現時点では、このようなラッチングバルブに代わるものを見出していないが、ラッチングバルブと同等の開閉性能と同等の省電力性能を有する電気的駆動弁があれば、この電気的駆動弁を用いることができる。「同等の開閉性能」とは、家庭用の原水圧（０．６kgf/cm²程度以上）の存在下で開き、所定水圧（例えば、０．３kgf/cm²程度）の存在下では通電しても開かない性能である。また、「同等の省電力性能」とは、ラッチングバルブと同等の消費電力（消費電荷１０，０００μC）とするが、電池により電気的駆動弁を制御して実用的に通水および再生が行える軟水化装置とすることができる程度の消費電力とすることができる（消費電荷１００，０００μC）。

このように、この実施の形態は、ランチングバルブまたはこれと同等の電気的駆動弁とした前記第一弁および前記第四弁と、前記第四弁の開閉によって印加が制御される原水圧により開閉可能な機械的駆動弁とした前記第二弁および前記第三弁との組合せにより軟水化装置の水回路を構成しているので、低消費電力の軟水化装置とすることができる。

また、この実施の形態は、通水と再生を含む軟水化プロセスを制御する制御手順を実行する制御器を備えている。この制御手順は、通水時に前記第四弁を閉じた状態として前記第一弁を開き、再生時に前記第一弁を閉じた状態として前記第四弁を開く手順を含んでいる。この制御手順により、通水時前記第四弁が閉じることで、前記第二弁および前記第三弁が閉じ、再生時前記第四弁が開くことで、前記第二弁および前記第三弁が開くように構成されている。

ここで、「通水時に前記第四弁を閉じた状態として」とは、つぎの二つの態様を含む。第一の態様は、通水前の状態において前記第四弁を閉じる制御を行っておき、通水時には前記第四弁を閉じるための通電制御を行なわない態様である。第二の態様は、通水時に前記第四弁を閉じるための通電制御を行う態様である。第一の態様は、第二の態様と比較して、省電力となる。「再生時に前記第一弁を閉じた状態として」も「通水時に前記第四弁を閉じた状態として」と同様に二つの態様を含んでいる。

この実施の形態においては、前記第二原水導入ルートは、好ましくは、前記第二排出末端開放部を前記第一排出末端開放部と同じにすべく、第二原水導入ルートの端部を前記再生塩水排出ルートの前記第三弁の下流側に接続する。しかしながら、前記第二排出末端開放部を前記第一排出末端開放部とは別にして、この近傍に設けることができる。これらの目的は、特許第４０６１７１６号に記載の発明と同様に、前記再生塩水排出ルートを通して排出される再生塩水を前記第二原水導入ルートから排出される原水によって希釈することである。この実施の形態では、前者の第二原水導入ルートが、前記第二弁および前記第三弁を開くための駆動ラインと、前記第二弁および前記第三弁を閉じるための排水ラインを兼ねているが、特許第４０６１７１６号は、この構成を備えていない。

また、この実施の形態においては、好ましくは、所定量の塩水を前記再生塩水導入ルート通して導入し、前記再生塩水排出ルートを通して排出した後、前記第二弁および前記第三弁に原水を導入して前記第二弁および前記第三弁内を洗浄するように構成する。この構成を採用することにより、再生塩水に晒される前記第三弁内が原水で洗浄され、前記附勢手段などの腐食を防止することができる。前記第二弁および前記第三弁への原水導入は、好ましくは、前記再生塩水導入ルートを用いて行う。具体的には、流通する再生塩水を原水と高濃度塩水を貯留した塩水タンクからの高濃度塩水をエジェクタにて混合する「エジェクタ再生方式」によって生成するように構成し、前記エジェクタへの高濃度塩水の供給を停止することで、前記再生塩水導入ルートに原水が流れるように構成する。

さらに、この実施の形態においては、好ましくは、特許文献１のように、少なくとも一つの給水末端開放部を、排出末端開放部より高い位置に設定し、イオン交換樹脂の再生時、軟水供給ルート内の滞留水によるヘッド差圧が発生するようにして、再生塩水が、選択的に再生塩水排出ルートに導かれるように構成する。しかしながら、この構成を備えない軟水化装置とすることができる。

ここで、以上の説明において説明していない実施の形態の構成要素について説明する。

前記樹脂収容部は、イオン交換樹脂を充填するための容器である。即ち、当該容器内で原水をイオン交換樹脂に接触させることにより、当該原水中に溶存するカルシウムイオン及びマグネシウムイオンからなる硬度成分を吸着・除去するためのもので、特定の構成のものに限定されない。

前記第一原水導入ルートは、上水道として供給される水道水や、ポンプなどでくみ上げられて供給される井戸水等の地下水を原水とし、これを前記樹脂収容部に導入するための配管を含んで構成されている。この第一原水導入ルートは、好ましくは、前記イオン交換樹脂に対して原水を下から上へ通水（下上通水）するように構成するが、原水を上から下へ通水（上下通水）するように構成することができる。

前記軟水供給ルートは、前記樹脂収容部を通過することにより生成した軟水を、シャワーや給水蛇口等の１ないし複数の給水末端開放部に導くための配管を含んで構成される。

前記再生塩水導入ルートは、塩水タンクに貯留した高濃度塩水を希釈した再生塩水を前記樹脂収容部に導入するための配管を含んで構成される。この再生塩水導入ルートは、好ましくは、前記イオン交換樹脂に対して塩水を上から下へ流して再生する（向流再生）するように構成するが、塩水を下から上へ流す（並流再生）するように構成することができる。

前記再生塩水排出ルートは、前記樹脂収容部を通過した再生塩水を排出末端開放部に導
くための配管を含んで構成される。

前記塩水タンクは、高濃度の再生塩水を蓄えるための容器であるが、特定の構造のものに限定されない。

そして、前記再生塩水導入ルートおよび前記再生塩水排出ルートは、前記塩水タンクの水位と再生塩水の排出末端開放部とのヘッド差圧を利用した「落下再生方式」として構成したり、エジェクタによる再生塩水の吸引を利用した「エジェクタ再生方式」として構成したりすることができる。いずれの方式にしても前記第二弁および前記第三弁がラッチングバルブを使用できない程度の低い水圧下に位置している。

前記流量制限手段は、好ましくは、オリフィスとするが、これに限定されるものではなく、前記第二原水導入ルートを流れる原水の流量を制限する機能を有する弁体とすることができる。

前記電池は、前記第一弁，前記第四弁および前記制御器を駆動する電源であって、好ましくは、一次電池とするが、水流によって発電する発電装置または家庭用交流電源により充電される二次電池とすることができる。

この発明の実施例１を浴室に設置される軟水化装置１について図面に基づき説明する。図１は、同実施例１の概略的な水回路（止水時）の構成を説明する図であり、図２は、同実施例１の弁構造（通水時）を説明する断面の説明図であり、図３は、同実施例１の電気回路の構成を説明する図であり、図４は、同実施例１の制御手順を説明するフローチャート図であり、図５は、同実施例１の通水時の水回路図を説明する図であり、図６は、同実施例１の再生時の水回路図を説明する図であり、図７は、同実施例１の再生時の弁構造を説明する断面の説明図である。

＜実施例１の構成＞
図１を参照して、軟水化装置１は、第一弁２を有し樹脂収容部３に原水を導入する第一原水導入ルート４と、樹脂収容部３を通過することにより処理された軟水を給水末端開放部５に導く軟水供給ルート６と、第二弁７を有し塩水タンク８から樹脂収容部３に再生塩水を導入する再生塩水導入ルート９と、第三弁１０を有し樹脂収容部３を通過した再生塩水を排出末端開放部１１に導く再生塩水排出ルート１２を主要部として備えている。なお、図１の一点鎖線は、軟水化装置の箱体（符号省略）を示し、一点鎖線内の要素がこの箱体内に収容される。

第一原水導入ルート４は、原水を樹脂収容部３に導入するための配管４１，４２，４３を含んで構成されて、樹脂収容部３内のイオン交換樹脂１３に対して原水を下から上へ通水（下上通水）するように構成している。

軟水供給ルート６は、樹脂収容部３を通過することにより生成した軟水を、シャワー５１や給水蛇口５２からなる給水末端開放部５に導くための配管（符号省略）を含んで構成されている。

再生塩水導入ルート９は、イオン交換樹脂１３に対して塩水を上から下へ流して再生する（向流再生）するように構成されている。そして、再生塩水導入ルート９および再生塩水排出ルート１２は、エジェクタ１４による再生塩水の吸引を利用した周知のエジェクタ再生方式として構成している。

具体的には、エジェクタ１４の駆動水は、第一原水導入ルート４から分岐し、第一フィルタ１５を有する配管１６によってエジェクタ１４へ供給される。そして、塩水タンク８からの高濃度塩水は、第二フィルタ１７および第一オリフィス１８を有する高濃度塩水導入ルート１９を通してエジェクタ１４に吸引されるように構成されている。高濃度塩水導入ルート１９は、塩水タンク８への補水ルートを兼ねている。

再生塩水排出ルート１２は、樹脂収容部３を通過した再生塩水を第一排出末端開放部１１に導くための配管（符号省略）を含んで構成される。符号２０は、塩水タンク８と一体的に設けた立ち上げ部で、イオン交換樹脂１３を通過する再生塩水の速度を調整するために設けており、約３０cm程度の高さとしている。立ち上げ部２０からオーバーフローした再生塩水は、立ち上げ部２０と隣接して一体的に設けたオーバーフロー部２１と、これに接続される排水管２２を通して装置１外であって浴室（図示省略）内へ排出される。

塩水タンク８には、塩（符号省略）を収容する塩収容部８１と、高濃度塩水貯留部８２と、補水時の塩水タンク８内の水位を塩収容部８１の所定高さに制御するフロート式の補水制御弁２３と、再生時に塩水タンク８内の塩水が無くなると閉じて空気の吸い込みを防止するフロ−ト式の空気吸込み防止弁２４備えている。

また、軟水化装置１は、原水を第二弁７および第三弁１０へ駆動水圧として加えるとともに、排出末端開放部１１へ導くための第二原水導入ルート２５を備えている。この実施例１では、第二原水導入ルート２５の排出末端開放部（この発明の第二排出末端開放部）は、第二原水導入ルート２５の端部を再生塩水排出ルート１２の立ち上げ部２０の上流側の合流部２５Ｃにて接続することで、再生塩水排出ルート１２の排出末端開放部１１を兼ねるように構成している。

この第二原水導入ルート２５には、第四弁２６および流量制限手段としての第二オリフィス２７を原水の流れに対してこの順に設けている。この第二原水導入ルート２５は、その上流側において、第一原水導入ルート４の配管４２と再生塩水導入ルート９の配管１６とを共用している。

図２を参照して、第一弁２，第二弁７，前記第三弁１０および第四弁２６は、合成樹脂製の流路構成部２８にネジ止めして取り付けることで一体的な流路切替弁２９として構成している。この流路構成部２８は、上下に二分割した構成体（図示省略）を接合して構成している。

第一弁２および第四弁２６は、所定水圧の存在下で開く（所定水圧が無いと開かない）省電力型の電気的駆動弁としての周知のラッチングバルブ（図２では、具体的な構造は図示省略している。）としている。このラッチングバルブは、家庭用の原水圧（０．６kgf/cm²程度以上）の存在下で開き、所定水圧（例えば、０．３kgf/cm²程度）の存在下では通電しても開かない性能を有している。従って、第二弁７および第三弁１０は、再生時の水圧が無圧に近いので、このラッチングバルブを使用することはできない。

そこで、第二弁７および第三弁１０は、原水圧を加えることで開き、原水圧を解除することで閉じるダイヤフラム弁としている。このダイヤフラム弁は、第二原水導入ルート２５の第四弁２６および第二オリフィス２７の間の原水圧が第二原水導入ルート２５から分岐した加圧ルート２５Ａ，２５Ｂを通して加えられることにより開き、この原水圧を加えないことで閉じる機械的駆動弁として構成している。

具体的には、図２を参照して、第二弁７および第三弁１０は、それぞれ、弁本体７Ａ，１０Ａと、この弁本体７Ａ，１０Ａに設けた水入口７Ｂ，１０Ｂおよび水出口７Ｃ，１０
Ｃと、弁本体７Ａ，１０Ａ内の水入口７Ｂ，１０Ｂおよび水出口７Ｃ，１０Ｃ間の流路７Ｄ，１０Ｄに設けた弁座７Ｅ，１０Ｅと、この弁座７Ｅ，１０Ｅを開閉する弁体７Ｆ，１０Ｆと、この弁体７Ｆ，１０Ｆを図２に示す開位置および図７に示す閉位置に移動させるダイヤフラム７Ｇ，１０Ｇと、このダイヤフラム７Ｇ，１０Ｇにより弁本体７Ａ，１０Ａ内に区画形成された受圧室７Ｈ，１０Ｈ（図７参照）と、弁体７Ｆ，１０Ｆをこれが閉じる方向に附勢する附勢手段としてのコイル状のスプリング７Ｊ，１０Ｊと、ダイヤフラム７Ｇ，１０Ｇおよび弁体７Ｆ，１０Ｆ間に固定された作動桿７Ｋ，１０Ｋと、受圧室７Ｈ，１０Ｈの出入口７Ｌ，１０Ｌとを備えている。

流路構成部材２８には、第二弁７および第三弁１０の水入口７Ｂ，１０Ｂ，水出口７Ｃ，１０Ｃおよび出入口７Ｌ，１０Ｌに接合してこれに連通する接続口（符号省略）と、第一弁２および第四弁２６の水入口２Ａ，２６Ａおよび水出口２Ｂ，２６Ｂに接合してこれに連通する接続口（符号省略）形成している。

また、流路構成部材２８には、第一原水導入ルート４の配管４３に接続される第一接続口３０および第二接続口３１と、第二原水導入ルート２５に接続される第三接続口３２および第四接続口３３と、再生塩水導入ルート９に接続される第五接続口３４および第六接続口３５と、再生塩水排出ルート１２の配管に接続される第七接続口３６および第八接続口３７と、出入口７Ｌ，１０Ｌに連通する第九接続口３８および第十接続口３９とを形成している。

そして、図２に示すように、第二原水導入ルート２５および加圧ルート２５Ａ，２５Ｂは、第四接続口３３，合流部２５Ｃ，第九接続口３８，第十接続口３９の間に、流路構成部材２８の一部として樹脂にて一体的に形成されている。第二オリフィス２７は、樹脂にて形成されている。

このように、受圧室７Ｈ，１０Ｈは、それぞれ加圧ルート２５Ａ，２５Ｂにより第二原水導入ルート２５の第四弁２６および第二オリフィス２７の間に接続されている。そして、受圧室７Ｈ，１０Ｈに、原水圧が加えられると、スプリング７Ｊ，１０Ｊの附勢力に抗してダイヤフラム７Ｇ，１０Ｇ，作動桿７Ｋ，１０Ｋおよび弁体７Ｆ，１０Ｆが変位して弁座７Ｅ，１０Ｅを開く。そして、原水圧の印加を停止すると、受圧室７Ｈ，１０Ｈが第二オリフィス２７，排出末端開放部１１を通して大気と連通するので、スプリング７Ｊ，１０Ｊの附勢力により、弁体７Ｆ，１０Ｆが逆方向へ変位して弁座７Ｅ，１０Ｅを閉じる。その際、受圧室７Ｈ，１０Ｈ内の原水は、第二オリフィス２７を通して排出末端開放部１１へ排出される。

図１を参照して、符号４５は、第一原水導入ルート４および軟水供給ルート６の間をバイパスするバイパスルートで、手動により開閉するバイパス弁４６を備えている。また、符号６０，６１，６２，６３は、それぞれ、減圧弁，圧力スイッチ，所定圧力以上で開くリリーフ弁，逆止弁である。さらに、符号７４，７５は、それぞれ活性炭，シャワー５１への流れと蛇口５２への流れを選択的に切り替える三方切替弁である。

さらに、この実施例１においては、特許文献１と同様に、給水末端開放部５を、排出末端開放部１１より高い位置に設定し、イオン交換樹脂１３の再生時、軟水供給ルート６内の滞留水によるヘッド差圧が発生するようにして、再生塩水が、選択的に再生塩水排出ルート１２に導かれるように構成する。この構成により、軟水供給ルート６に設ける軟水供給バルブが不要となり、コスト削減となる。しかしながら、コストアップが許される場合は、軟水供給バルブを削除する構成を採用せず、軟水供給ルート６に軟水供給バルブ（図示省略）を備えることができる。この場合、この軟水供給バルブを第一弁２，第四弁２６と同様なラッチングバルブとすることができる。

つぎに、この実施例１の制御回路を図３に基づき説明する。この制御回路は、止水と通水と再生を含む軟水化プロセスを制御する制御手順を実行する制御器６４を備えている。制御器６４は、マイクロコンピュータ，制御手順などを記憶したメモリ，入出力回路（いずれも図示しない。）などを含むものである。

この制御器６４には、入力手段として圧力スイッチ６１，通水開始を指示する通水スイッチ６５，再生開始を指示する再生スイッチ６６、各種設定値を表示、設定する表示設定スイッチ６７，この表示設定スイッチ６７が操作されたときに数値を変更する変更スイッチ６８を接続している。

また、この制御器６４には、制御対象となる出力手段として、液晶の表示パネル６９，ＬＥＤからなる表示ランプ７０，第一弁２の開閉制御用のソレノイド７１，第四弁２６の開閉制御用のソレノイド７２を接続している。そして、制御器６４には、着脱自在の一次電池からなる電池７３が接続され、制御器６４および前記の出力手段は、すべて電池７３を電源とする。

制御器６４の制御手順には、軟水化プロセスの制御手順として、止水時に第一弁２および第四弁２６を閉じ、止水または再生終了の後（第四弁２６が閉じた状態）に行われる通水時に第一弁を開き、止水または通水終了の後（第一弁２が閉じた状態）に行われる再生時に第四弁２６を開く手順を含んでいる。この制御手順は、具体的には、図４に示される。

また、制御器６４の制御手順には、圧力スイッチ６１からの信号に基づき、原水圧が正常かどうかを判定し、その結果を表示する手順（原水圧判定手順）が含まれている。この原水圧が正常かどうかとは、この実施例１では、第二弁７および第三弁１０が正常に開くかどうかを意味している。

このため圧力スイッチ６１は、第二弁７および第三弁１０と同様のダイヤフラムで作動するスイッチとし、第二弁７および第三弁１０のダイヤフラム７Ｇ，１０Ｇと同じ受圧径を有するダイヤフラム（図示省略）と、スプリング７Ｊ，１０Ｊと同じ荷重のスプリング（図示省略）を備えている。このように構成することにより、圧力スイッチ６１が作動して水圧異常を表示する水圧と、第二弁７および第三弁１０が正常に開かない水圧とをほぼ同じにすることができ、異常検出の整合性をとることができるとともに、部品の共有化によるコストダウンを実現できる。

＜実施例１の動作＞
以下に、実施例１の動作を図面に基づき説明する。図１、図５および図６において、黒く塗り潰している弁２，２６，４６は、閉じていることを示し、実線矢示は、原水の流れを、破線矢示は、樹脂容器３通過前後の再生塩水の流れを示し、一点鎖線矢示は、高濃度塩水の流れを示している。また、図２の実線矢示Ｘは、原水の流れを示し、図７の実線矢示Ｙは、原水の流れを示し、実線矢示Ｚは、再生塩水の流れを示している。

（起動処理）
この実施例１においては、特別な起動および停止スイッチを備えておらず。電池７３をセットすると図４の処理Ｓ１（以下、処理ＳＮは、単にＳＮと称する。）起動処理が行われる。この起動処理は、制御回路が正常かどうかを確認する処理であり、正常でない場合は、処理は先へ進まず、正常の場合は、Ｓ２へ移行する。

（止水処理）
Ｓ２では、図１に示すように、制御器６４は、第一弁２および第四弁２６を閉じる信号を送る。前記のように第一弁２および第四弁２６は、ラッチングバルブでり、保持状態では通電が停止されているので、ちょっとした衝撃により開状態と閉状態が変化する。このためこの止水処理により、強制的に第一弁２および第四弁２６を閉止して、この状態を制御器６４自らが認識する。この弁閉止の通電は、一時的であり、通電停止後はラッチングバルブの磁石（図示省略）により閉止状態を保持する。この止水処理は、第一弁２および第四弁２６を初期の閉状態とするという意味で、弁リセット処理と称することができる。

この止水処理時および後記通水処理時、第一原水導入ルート４の原水の一部は、エジェクタ１４から補水ルートを兼ねる高濃度塩水導入ルート１９を経由して、塩水タンク８に蓄えられる。そして、蓄えられた原水は、塩水タンク８内に備えられた食塩と接触して、ほぼ飽和状態の高濃度塩水となる。なお、塩水タンク８に一定量の水が蓄えられると、補水制御弁２３が閉弁し、原水の供給が停止される。

（再生の要否判定）
ついで、Ｓ３において、再生開始条件が満たされているかどうかを判定する。再生開始条件とは、この実施例１では、予め設定されている再生間隔、再生時刻になることであるが、これに限定されるものではない。

（通水処理）
Ｓ３にて、ＮＯが判定されると、Ｓ４へ移行して、通水スイッチ６５が押されたかどうかを判定する。ユーザーが通水スイッチ６５を押すと、Ｓ５へ移行して、通水処理を行う。

この通水処理は、図５に示すように、第一弁２を開、第四弁２６を閉とすることで行われる。すなわち、制御器６４は、第一弁２に対して開くための電流を供給する。第四弁２６は、既に閉状態であるので、改めて閉じるための電流を供給しない。

この通水処理時は、第四弁２６が閉じているので、第二原水導入ルート２５を通して、受圧室７Ｈ，１０Ｈに水圧が加えられないので、図２に示すように、第二弁７および第三弁１０は閉じている。

その結果、図２および図５に示すように、原水が第一原水導入ルート４を経由して、樹脂収容部３内を通過する。これにより、原水が脂収容部３内のイオン交換樹脂１３と接触して軟水化され、生成された軟水が軟水供給ルート６を経由して、シャワー５１または給水蛇口５２に導かれる。

また、軟水の供給を要さない場合には、通水スイッチ６５を再度押すことで、通水を停止する。図４において、Ｓ６で通水スイッチ６５が再度押されたかどうかを判定し、ＹＥＳが判定されると、Ｓ７の通水終了処理へ移行して、第一弁２を閉弁し、図１の止水処理と同じ状態としてＳ３へ戻る。この通水終了処理においても第四弁２６は、既に閉状態であるので、改めて閉じるための電流を供給しない。ここで、Ｓ７からＳ２へ戻さないのは、Ｓ２へ戻すと通水終了毎にＳ２で第四弁２６を閉じるための通電が行われ、電力を消費するので、これを防止するためである。

（再生処理）
Ｓ３において、ＹＥＳが判定されると、Ｓ８の再生処理へ移行する。Ｓ８では、図６に示すように、第一弁２は、閉じた状態を保持しており、制御器６４は、第一弁２に対してこれを閉じるための電流を供給することなく、第四弁２６に対してこれを開くための電流を供給する制御を行う。

第四弁２６が開くことにより、図７に示すように、第二原水導入ルート２５を通して、受圧室７Ｈ，１０Ｈに水圧が加えられて、第二弁７および第三弁１０が開く。

そして、図６および図７に示すように、第二弁７および第三弁１０が開くことにより、再生塩水が再生塩水導入ルート９を経由して、樹脂収容部３に送り込まれる。具体的には、配管４２，１６通して原水がエジェクタ１４に供給され、エジェクタ１４の吸引作用により、塩水タンク８に蓄えられた高濃度塩水が再生塩水導入ルート９を通して引き込まれて、原水と合流する。原水と合流することによりある程度塩分濃度の低下した再生塩水が樹脂収容部３内のイオン交換樹脂１３と接触し、イオン交換樹脂１３を再生する。

イオン交換樹脂１３を通過した再生塩水は、再生塩水排出ルート１２を通して装置１外へ排出される。再生塩水排出ルート１２通過する再生塩水は、第二原水導入ルート２５を通過する原水と合流部２５Ｃにて混合され、希釈される。その結果、浴室内の配管などの腐食を抑制することができる。

この再生塩水を希釈するための原水量は、第二オリフィス２７によって調整される。第二オリフィス２７は、第二弁７および第三弁１０を開く水圧を調整する機能を有している。第二オリフィスの流通抵抗（絞り度合い）は、大量に原水が排出されないように設定される。

塩水タンク８内には、イオン交換樹脂１３の再生に必要な再生塩水が貯留されている。再生時に塩水タンク８内の塩水が無くなると、空気吸込み防止弁２４が閉じる。これにより、再生塩水導入ルート９には、再生塩水を含まない原水が導入される。その結果、それまで再生塩水に晒されていた第二弁７および第三弁１０内が原水で洗浄されるので、スプリング７Ｊ，１０Ｊの腐食を防止することができる。再生処理が行われる第一設定時間には、第二弁７および第三弁１０の洗浄時間を含んでいる。

第一設定時間の再生が行われると、Ｓ９でＹＥＳが判定され、Ｓ１０の再生終了処理が行われる。再生終了処理は、第一弁２の閉止を保持して第四弁２６を閉じ、図１の止水処理と同じ状態とするものである。この再生終了処理においても閉止状態を保持している第一弁２に対して閉じるための電流を供給しない。第四弁２６を閉じると、受圧室７Ｈ，１０Ｈ内が大気開放となり、スプリング７Ｊ，１０Ｊの附勢力により、ダイヤフラム７Ｇ，１０Ｇが変位して、弁体７Ｆ，１０Ｆにより弁座７Ｅ，１０Ｅを閉じる。これにより第二弁７および第三弁１０が図２に示すように閉じる。再生終了処理が行われると、Ｓ３に戻る。

（バイパス処理）
図１の止水処理の状態で、バイパス弁４６を手動で開くと、原水が樹脂収容部３をバイパスして給水末端開放部５へ供給される。

以上の如く構成される実施例１によれば、第一弁２および第四弁２６をラッチングバルブとするとともに、ラッチングバルブを使用することが困難な水圧下にある二つの第二弁７および第三弁１０を、一つの第四弁２６の開閉により印加が制御される原水圧により開閉可能なダイヤフラム弁として、ラッチングバルブによる軟水化装置の水回路を構成しているので、低消費電力の軟水化装置とすることができるという効果を奏する。

１軟水化装置
２第一弁
３樹脂収容部
４第一原水導入ルート
５給水末端開放部
６軟水供給ルート
７第二弁
８塩水タンク
９再生塩水導入ルート
１０第三弁
１１排出末端開放部（第一排出末端開放部，第二排出末端開放部）
１２再生塩水排出ルート
１３イオン交換樹脂
２５第二原水導入ルート
２６第四弁
２７第二オリフィス（流量制限手段）

Claims

第一弁を有し樹脂収容部に原水を導入する第一原水導入ルートと、前記樹脂収容部を通過することにより処理された軟水を給水末端開放部に導く軟水供給ルートと、第二弁を有し前記樹脂収容部に再生塩水を導入する再生塩水導入ルートと、第三弁を有し前記樹脂収容部を通過した再生塩水を第一排出末端開放部に導く再生塩水排出ルートとを備える軟水化装置であって、
第四弁および流量制限手段を有し原水を第二排出末端開放部へ導く第二原水導入ルートを設け、
前記第二弁および前記第三弁は、前記第二原水導入ルートの前記第四弁および前記流量制限手段の間の原水圧を加えることで開き、原水圧を加えないことで閉じる機械的駆動弁にて構成され、
前記第一弁および前記第四弁が所定水圧の存在下で開く電気的駆動弁にて構成され、
通水時に前記第四弁を閉じた状態として前記第一弁を開き、再生時に前記第一弁を閉じた状態として前記第四弁を開く制御器を備え、
前記第二弁および前記第三弁は、通水時前記第四弁が閉じることにより閉じ、再生時前記第四弁が開くことで開くことを特徴とする軟水化装置。
前記第一弁および前記第四弁がラッチングバルブから構成されるとともに、前記第一弁，前記第四弁および前記制御器が電池にて駆動されることを特徴とする請求項１に記載の軟水化装置。
前記第二排出末端開放部を前記第一排出末端開放部と同じにするか、前記第一排出末端開放部の近傍に設けて、前記再生塩水排出ルートを通して排出される再生塩水を前記第二原水導入ルートから排出される原水によって希釈するように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の軟水化装置。
所定量の塩水を前記再生塩水導入ルートに導入し、前記再生塩水排出ルートを通して排出した後、原水を前記塩水導入ルートに導入し、前記再生塩水排出ルートを通して排出することで、前記第二弁および前記第三弁内を洗浄するように構成したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の軟水化装置。