JP2017192884A - 再生液供給ユニット - Google Patents
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Abstract
Description
圧力タンク2は、丸みを帯びた底部を有する筒状の耐圧容器(例えば、外周は平面視で略円形)であり、上部に開口21を有している。圧力タンク2の内部には、開口21の中央部から圧力タンク2の底部付近まで延びる集配液管231(図1参照)が設けられる。圧力タンク2の開口21において集配液管231を除く領域には、頂部スクリーン241が設けられる。集配液管231の下端部と圧力タンク2の底部との間には、底部スクリーン242が設けられる。そのため、集配液管231の上端部から圧力タンク2に流入した液体は、集配液管231内を下降して、その下端部から底部スクリーン242を通って集配液管231の外側に出て、集配液管231の外側における圧力タンク2の内部空間を上昇して、頂部スクリーン241を通って圧力タンク2から外に出る。反対に、頂部スクリーン241を通って圧力タンク2に流入した液体は、圧力タンク2の内部空間を下降して、底部スクリーン242を通って集配液管231の中に入り、集配液管231内を上昇して、その上端部から圧力タンク2の外に出る。なお、頂部スクリーン241及び底部スクリーン242は、その機能から、ディストリビュータやコレクタとも呼称される。
流路制御バルブユニット3は、圧力タンク2の上部の開口21(図1参照)に取り付けられる。流路制御バルブユニット3は、圧力タンク2、塩水供給ユニット4及び配管ユニット5と接続されて、所要の運転動作に応じて流路を切り換える。
図1に示すように、メインバルブ31において、バルブ本体312の第1シール部3121がシリンダ部311の第1孔3111と第2孔3112との間に位置するときに、バルブ本体312の第2シール部3122は、シリンダ部311の第3孔3113と第4孔3114との間に位置し、バルブ本体312の第3シール部3123は、シリンダ部311の第4孔3114と開口端部との間に位置する。このとき、シリンダ部311の第1孔3111は、シリンダ部311の周壁内面とバルブ本体312の周壁外面との間の所定の間隙、シリンダ部311の頂部内側の空間、及びバルブ本体312の頂部の孔3124を介して、バルブ本体312の内側の空間と連通する。即ち、シリンダ部311の第1孔3111は、圧力タンク2の集配液管231の上端部と連通する。バルブハウジング311の第2孔3112と第3孔3113とは、シリンダ部311の周壁内面とバルブ本体312の周壁外面との間の所定の間隙を介して、互いに連通する。シリンダ部311の第4孔3114は、他の孔又はバルブ本体312の内側の空間とは連通しない。以下、この位置関係を流路制御バルブ31の「第1の状態」という。
図1に示すように、流路制御バルブユニット3には、原水導入部510から(後述するコネクタ57を介して)原水流入ポート302に至る原水ラインL11、及び軟水流出ポート303から(コネクタ57を介して)軟水導出部520に至る軟水ラインL25が接続される。原水ラインL11と軟水ラインL25とは、バイパスラインL61で接続される。原水ラインL11は、原水配管51から構成される。軟水ラインL25は、軟水配管52から構成される。バイパスラインL61は、バイパス配管53から構成される。
塩水供給ユニット4は、主として、図4〜図7に示されるように、圧力タンク2内のイオン交換樹脂床211に対して、原料薬剤としての塩Sから生成した塩水W3を供給する。塩水供給ユニット4は、再生液タンクとしての塩水タンク41と、再生液プレートとしての塩水プレート42と、再生液流通管としての塩水バルブパイプ43と、再生液バルブとしての塩水バルブ44と、を備えて構成される。塩水タンク41は、塩Sを収容可能な原料収容部411と、塩Sと補給水とから生成される塩水W3を貯留可能な再生液貯留部としての塩水貯留部412とを有する。塩水プレート42は、塩水タンク41の内部に配置され、塩Sが載置される載置面421を有する。塩水バルブパイプ43には、塩水タンク41から導出される塩水W3又は塩水タンク41に導入される補給水が流通する。塩水バルブ44は、塩水バルブパイプ43と接続され、補給水の流れ及び塩水W3の流れを制御すると共に、塩水タンク41内の水位が予め設定された規定水位WL(図7参照)に達した場合に補給水の流れを遮断する機能を有する。塩水バルブ44、塩水バルブパイプ43、及び後述する上方覆い部としての閉塞部材4224は、塩水バルブ組立体(再生液バルブ組立体)45として一体に組み立てられる。
流路制御バルブユニット3には、イオン交換樹脂床211の再生時に塩水を導入するための塩水配管が接続される。図1に示すように、流路制御バルブユニット3の塩水流入ポート304には、塩水ラインL42の一端が接続される。塩水ラインL42の他端は、塩水流量計545の一側に接続される。塩水流量計545の他側には、塩水ラインL41の一端が接続される。塩水ラインL41の他端は、塩水供給ユニット4の塩水バルブパイプ43に接続される。具体的には、塩水ラインL42の他端は、図11に示すように、第1管継手54aの第1接続用端部541を構成する。第1管継手54aの第1接続用端部541には、塩水流量計545の一側が接続される。塩水流量計545の他側には、第2管継手54bの第2接続用端部542が接続される。
流路制御バルブユニット3、塩水供給ユニット4、及び配管ユニット5には、各種排水を導出するための排水配管が接続される。図1に示すように、流路制御バルブユニット3のドレンポート305には、排水ラインL52の一端が接続される。排水ラインL52は、第1排水管551から構成される。第1排水管551には、イオン交換樹脂床211の再生時に排出される再生排水が流通する。塩水供給ユニット4のオーバーフロー部413には、排水ラインL53の一端が接続される。排水ラインL53は、第2排水管552から構成される。第2排水管552には、塩水タンク41からのオーバーフロー排水が流通する。配管ユニット5の圧力逃し弁518には、排水ラインL54の一端が接続される。排水ラインL54は、第3排水管553から構成される。第3排水管553には、圧力逃し弁518の作動時に排出される原水排水が流通する。第1排水管551の他側、第2排水管552の他側、及び第3排水管553の他側は、いずれも共用排水管554に接続される。
次に、圧力タンク2と、流路制御バルブユニット3と、塩水供給ユニット4と、配管ユニット5との配置関係について説明する。図3に示すように、圧力タンク2は、硬水軟化装置1の左右方向中央に配置される。流路制御バルブユニット3は、圧力タンク2の上方に配置される。塩水供給ユニット4は、圧力タンク2の一側(左側)に配置される。配管ユニット5は、圧力タンク2の他側(右側)に配置される。圧力タンク2及び流路制御バルブユニット3が占める高さは、塩水タンク41が占める高さよりも低く設定される。
流路制御バルブユニット3は、圧力タンク2に取り付けられて、圧力タンク2によって支持される。配管ユニット5は、流路制御バルブユニット3に取り付けられて、流路制御バルブユニット3によって支持される。
検水コック5221は、ストレーナ排出管5222(ストレーナ排出ラインL62)に設けられる。なお、操作具の形態は制限されず、ハンドル、レバー、ツマミ(摘み)、ノブが例示される。
次に、本実施形態における硬水軟化装置1の運転動作について説明する。硬水軟化装置1は、運転モードとして水処理モードと、再生モードと、洗浄モードと、補水モードと、待機モードと、を有する。
待機モードは、圧力タンク2内における液体の制御を行わない(圧力タンク2に流体を導入しない)モードである。待機モードにおいて、マイコン7312は、待機工程を実行する。
なお、以下の各工程において、ユーザーやメンテナンス員が操作しない限り、第1のバイパス切替弁515は開位置にあり、第2のバイパス切替弁531は閉位置にあり、検水コック5221は閉位置にある。
図1に示すように、水処理工程では、流路制御バルブユニット3において、メインバルブ31は第1の状態にあり、ブラインバルブ35及びドレンバルブ36はいずれも閉位置にある。そのため、原水導入部510から硬水軟化装置1に導入される原水W1は、原水ラインL11、原水ラインL12、流路制御バルブ31の第1孔3111及び孔3124を順次流れて、圧力タンク2の集配液管231に供給され、底部スクリーン242から配水される。底部スクリーン242から配水された原水W1は、イオン交換樹脂床211を上昇流で通過する。原水W1が圧力タンク2の内部を上昇流で通過する過程において、原水W1の硬度成分は、ナトリウムイオン(又は、カリウムイオン)へ置換され、原水W1は軟水化される。イオン交換樹脂床211を通過した処理水(軟水W2)は、圧力タンク2の頂部で頂部スクリーン241へ集水される。その後、軟水W2は、軟水ラインL21、軟水ラインL22、流路制御バルブ31の第3孔3113及び第2孔3112、軟水ラインL23、軟水ラインL24、軟水ラインL25を順次流れて、軟水導出部520から硬水軟化装置1の外部へ導出されて、軟水W2の需要箇所へ供給される。
再生工程では、流路制御バルブユニット3において、メインバルブ31は第2の状態にあり、ブラインバルブ35及びドレンバルブ36はいずれも開位置にある。再生工程の詳細については、本願と同一出願人による特願2016−018129における第1実施形態に係る再生プロセスに関する説明を援用することにより、本明細書での詳細な説明を省略する。
押出工程では、流路制御バルブユニット3において、メインバルブ31は第2の状態にあり、ブラインバルブ35は閉位置にあり、ドレンバルブ36は開位置にある。押出工程の詳細については、本願と同一出願人による特願2016−018129における第1実施形態に係る押出プロセスに関する説明を援用することにより、本明細書での詳細な説明を省略する。
エア抜き工程では、流路制御バルブユニット3において、メインバルブ31は第3の状態にあり、ブラインバルブ35は閉位置にあり、ドレンバルブ36は開位置にある。エア抜き工程の詳細については、本願と同一出願人による特願2016−018129における第1実施形態に係る上昇プロセスに関する説明を援用することにより、本明細書での詳細な説明を省略する。
洗浄工程では、流路制御バルブユニット3において、メインバルブ31は第4の状態にあり、ブラインバルブ35は閉位置にあり、ドレンバルブ36は開位置にある。洗浄工程の詳細については、本願と同一出願人による特願2016−018129における第1実施形態に係る下降プロセスに関する説明を援用することにより、本明細書での詳細な説明を省略する。
補水工程では、流路制御バルブユニット3において、メインバルブ31は第1の状態にあり、ブラインバルブ35は開位置にあり、ドレンバルブ36は閉位置にある。補水工程の詳細については、本願と同一出願人による特願2016−018129における第1実施形態に係る補水プロセスに関する説明を援用することにより、本明細書での詳細な説明を省略する。
待機工程では、流路制御バルブユニット3において、メインバルブ31は第2の状態にあり、ブラインバルブ35及びドレンバルブ36はいずれも閉位置にある。待機工程の詳細については、本願と同一出願人による特願2016−018129における第1実施形態に係る待機プロセスに関する説明を援用することにより、本明細書での詳細な説明を省略する。
硬水軟化装置1の給水を手動によりバイパスさせる場合、ユーザーやメンテナンス員は、次のように操作する。すなわち、硬水軟化装置1が水処理モード(流路制御バルブユニット3が水処理工程の状態)の実行中において、操作具ボックス621を開いて第1のバイパス切替弁515を閉位置とし、第2のバイパス切替弁531を開位置とする。
軟水ストレーナ522の洗浄を行う場合、ユーザーやメンテナンス員は、次のように操作する。すなわち、硬水軟化装置1が水処理モード(流路制御バルブユニット3が水処理工程の状態)の実行中において、操作具ボックス621を開いて第1のバイパス切替弁515を閉位置とし、第2のバイパス切替弁531を開位置とする。そして、検水コック5221を開位置とする。
本実施形態の塩水供給ユニット4は、イオン交換樹脂床211に対し、塩Sから生成した塩水W3を供給するための塩水供給ユニット4であって、塩水W3の原料塩Sを収容可能な原料収容部411、及び塩Sと補給水とから生成される塩水W3を貯留可能な塩水貯留部412を有する塩水タンク41と、塩水タンク41の内部に配置され、塩Sが載置される載置面421を有する塩水プレート42と、塩水タンク41から導出される塩水W3又は塩水タンク41に導入される補給水が流通する塩水流通管43と、塩水流通管43と接続され、補給水の流れ及び塩水W3の流れを制御すると共に、塩水タンク41内の水位が予め設定された規定水位WLに達した場合に補給水の流れを遮断する機能を有する塩水バルブ44と、を備える。塩水プレート42は、載置面421よりも隆起する隆起部422、423を備え、隆起部422、423の側端縁と塩水タンク41の内壁との間には間隙4225、4233が設けられ、間隙4225、4233は、塩Sが補給水に溶解する際に生じる塩水貯留部412の濃度差に起因する対流の流路として機能する。
また、上部タンク41A及び下部タンク41Bを分離した状態で、下部タンク41Bに塩水プレート42を配置できるため、塩水プレート42を塩水タンク41に入れることが容易である。
また、上部タンク41Aは、専ら原料収容部411として機能するため、塩水タンク41が上部タンク41A及び下部タンク41Bからなっても、上部タンク41Aと下部タンク41Bとの接続部分からの水漏れ等の不具合が発生しにくい。
4 塩水供給ユニット(再生液供給ユニット)
41 塩水タンク(再生液タンク)
41A 上部タンク
41B 下部タンク
411 原料収容部
412 塩水貯留部(再生液貯留部)
42 塩水プレート(再生液プレート)
421 載置面
422 塩水バルブ用隆起部(再生液バルブ用隆起部)
4225 間隙
423 オーバーフロー部用隆起部
4233 間隙
43 塩水バルブパイプ(再生液流通管)
44 塩水バルブ(再生液バルブ)
S 塩(原料薬剤)
W3 塩水(再生液)
WL 規定水位
Claims (2)
- イオン交換樹脂床に対し、原料薬剤から生成した再生液を供給するための再生液供給ユニットであって、
再生液の原料薬剤を収容可能な原料収容部、及び原料薬剤と補給水とから生成される再生液を貯留可能な再生液貯留部を有する再生液タンクと、
前記再生液タンクの内部に配置され、原料薬剤が載置される載置面を有する再生液プレートと、
前記再生液タンクから導出される再生液又は前記再生液タンクに導入される補給水が流通する再生液流通管と、
前記再生液流通管と接続され、補給水の流れ及び再生液の流れを制御すると共に、前記再生液タンク内の水位が予め設定された規定水位に達した場合に補給水の流れを遮断する機能を有する再生液バルブと、を備え、
前記再生液プレートは、前記載置面よりも隆起する隆起部を備え、
前記隆起部の側端縁と前記再生液タンクの内壁との間には間隙が設けられ、当該間隙は、原料薬剤が補給水に溶解する際に生じる前記再生液貯留部の濃度差に起因する対流の流路として機能する、
再生液供給ユニット。 - 前記再生液タンクは、上部タンク及び下部タンクを上下方向に連結することにより構成され、
前記再生液プレートは、前記下部タンクの内部に配置され、
前記上部タンクは、専ら前記原料収容部として機能する、
請求項1に記載の再生液供給ユニット。
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