JP2022013569A - 軟水化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気分解で生成した酸性電解水による弱酸性陽イオン交換樹脂の再生を効率よく行うことが可能な軟水化装置を提供する。【解決手段】軟水化装置１は、軟水化槽３と、中和槽４と、電解槽１２と、制御部３０を備える。軟水化槽３は、硬度成分を含む原水を弱酸性陽イオン交換樹脂１０により軟水化する。中和槽４は、軟水化槽３を流通した軟水のｐＨを弱塩基性陰イオン交換樹脂１１により中和する。電解槽１２は、軟水化槽３の弱酸性陽イオン交換樹脂１０を再生するための酸性電解水と、中和槽４の弱塩基性陰イオン交換樹脂１１を再生するアルカリ性電解水とを生成する。制御部３０は、軟水化槽３に導入する前の酸性電解水の第一イオン濃度と、軟水化槽３を流通した後の酸性電解水の第二イオン濃度に関するイオン濃度情報に基づいて、軟水化槽３の弱酸性陽イオン交換樹脂１０およびと中和槽４の弱塩基性陰イオン交換樹脂１１の再生処理の終了を判定する。【選択図】図１

Description

本発明は、生活水を得る軟水化装置に関するものである。

従来の弱酸性陽イオン交換樹脂を用いた軟水化装置では、食塩を使用しない陽イオン交換樹脂の再生方法として、電気分解で生成した酸性電解水により陽イオン交換樹脂を再生する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。弱酸性陽イオン交換樹脂は、官能基の末端にプロトンを有しており、原水中に含まれるカルシウムイオンあるいはマグネシウムイオンを水素イオンに交換して原水を軟水化しているため、酸性電解水により弱酸性陽イオン交換樹脂の自動再生が可能になる。

特開２０１１－３０９７３号公報

弱酸性陽イオン交換樹脂の再生に用いる酸性電解水の必要量は、基本的に軟水使用量と原水中の硬度に比例する。しかしながら、原水中の硬度は地域によって非常に変動し、また電子機器による原水中の硬度の正確な検知は難しい。このため、高硬度地域に合わせて一律に酸性電解水の必要量を設定することで、どの地域にも対応することができるが、軟水化装置を使用する地域によっては必要以上に酸性電解水による再生を行うことになり、酸性電解水の生成のための電気分解を行う電極が過剰に消耗される問題があった。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、電気分解で生成した酸性電解水による弱酸性陽イオン交換樹脂の再生を効率よく行うことが可能な軟水化装置を提供することを目的とする。

そしてこの目的を達成するために、本発明に係る軟水化装置は、軟水化槽と、中和槽と、電解槽と、処理槽と、制御部とを備える。軟水化槽は、硬度成分を含む原水を弱酸性陽イオン交換樹脂により軟水化する。中和槽は、軟水化槽を流通した軟水のｐＨを弱塩基性陰イオン交換樹脂により中和する。電解槽は、軟水化槽の弱酸性陽イオン交換樹脂を再生するための酸性電解水と、中和槽の弱塩基性陰イオン交換樹脂を再生するアルカリ性電解水とを生成する。処理槽は、軟水化槽を流通した酸性電解水と中和槽を流通したアルカリ性電解水とを混合して電解槽に供給する。制御部は、電解槽から軟水化槽に導入する前の酸性電解水の第一イオン濃度と、軟水化槽を流通した後の酸性電解水の第二イオン濃度に関するイオン濃度情報を取得するとともに、軟水化槽の弱酸性陽イオン交換樹脂および中和槽の弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生処理を制御する。そして、制御部は、イオン濃度情報に基づいて、再生処理の終了を判定するものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、電気分解で生成した酸性電解水による弱酸性陽イオン交換樹脂の再生を効率よく行うことが可能な軟水化装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る軟水化装置を示す概念図である。 図２は、同軟水化装置の循環流路を示す構成図である。 図３は、同軟水化装置の動作時の状態を示す図である。

本発明に係る軟水化装置は、軟水化槽と、中和槽と、電解槽と、処理槽と、制御部とを備える。軟水化槽は、硬度成分を含む原水を弱酸性陽イオン交換樹脂により軟水化する。中和槽は、軟水化槽を流通した軟水のｐＨを弱塩基性陰イオン交換樹脂により中和する。電解槽は、軟水化槽の弱酸性陽イオン交換樹脂を再生するための酸性電解水と、中和槽の弱塩基性陰イオン交換樹脂を再生するアルカリ性電解水とを生成する。処理槽は、軟水化槽を流通した酸性電解水と中和槽を流通したアルカリ性電解水とを混合して電解槽に供給する。制御部は、電解槽から軟水化槽に導入する前の酸性電解水の第一イオン濃度と、軟水化槽を流通した後の酸性電解水の第二イオン濃度に関するイオン濃度情報を取得するとともに、軟水化槽の弱酸性陽イオン交換樹脂および中和槽の弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生処理を制御する。そして、制御部は、イオン濃度情報に基づいて、再生処理の終了を判定する。

こうした構成によれば、軟水化槽の弱酸性陽イオン交換樹脂の再生が完了するタイミングで再生処理を終了させることができる。これにより、適切な量の酸性電解水によって再生処理を行うことできるため、酸性電解水生成のための電気分解を行う電極が過剰に消耗されるのを抑制でき、長期にわたり再生処理の性能を維持することができる。つまり、電気分解で生成した酸性電解水による弱酸性陽イオン交換樹脂の再生を効率よく行うことが可能な軟水化装置とすることができる。

また、本発明に係る軟水化装置では、制御部は、第一イオン濃度と第二イオン濃度との差が基準値以下である場合に、再生処理の終了を判定し、第一イオン濃度と第二イオン濃度との差が基準値を超える場合に、再生処理の継続を判定するようにしてもよい。これにより、酸性電解水による弱酸性陽イオン交換樹脂の再生処理終了を高精度に制御することが可能になる。

また、本発明に係る軟水化装置では、第一イオン濃度は、電解槽から軟水化槽に導入する前の酸性電解水の第一ｐＨ値であり、第二イオン濃度は、軟水化槽を流通した後の酸性電解水の第二ｐＨ値であるようにしてもよい。これにより、軟水化前後の水素イオン濃度（ｐＨ値）に基づいて、弱酸性陽イオン交換樹脂の再生終了を判定するため、再生が完了したタイミングをより精度よく検知できる。すると、より適切な量の酸性電解水によって再生処理を行うことできるため、酸性電解水生成のための電気分解を行う電極が過剰に消耗されるのを抑制でき、長期にわたり再生処理の性能を維持することができる。つまり、電気分解で生成した酸性電解水による弱酸性陽イオン交換樹脂の再生をより効率よく行うことが可能な軟水化装置とすることができる。

また、本発明に係る軟水化装置では、電解槽から酸性電解水を引き出して軟水化槽の上流側へ送水可能とする第一供給流路と、電解槽からアルカリ性電解水を引き出して中和槽の上流側へ送水可能とする第二供給流路と、処理槽の上流側を軟水化槽の下流側に接続可能とする第一回収流路と、処理槽の上流側を中和槽の下流側に接続可能とする第二回収流路と、第一供給流路に設けられ、第一供給流路を流通する酸性電解水の第一ｐＨ値を検出する第一ｐＨ検出部と、第一回収流路に設けられ、第一回収流路を流通する酸性電解水の第二ｐＨ値を検出する第二ｐＨ検出部と、をさらに備える。また、軟水化処理の際には、開閉弁の切り替えによって、外部から供給される原水を軟水化槽と中和槽の順に流通させて排出する。また、再生処理の際には、開閉弁の切り替えによって、処理槽の水を電解槽から第一供給流路を通じて軟水化槽へ供給し、軟水化槽を流通した水を処理槽へ第一回収流路を通じて回収するとともに、処理槽の水を電解槽から第二供給流路を通じて中和槽へ供給し、中和槽を流通した水を処理槽へ第二回収流路を通じて回収する。そして、制御部は、第一ｐＨ検出部と第二ｐＨ検出部からのｐＨ情報に基づいて、開閉弁の切り替えによって、再生処理を終了させ、軟水化処理を再開させるようにしている。これにより、ｐＨ情報に基づいた開閉弁の切り替えによって、再生処理から軟水化処理への切り替えが容易になる。

また、本発明にかかる軟水化装置では、第一イオン濃度は、電解槽から軟水化槽に導入する前の酸性電解水の第一ＴＤＳ値であり、第二イオン濃度は、軟水化槽を流通した後の酸性電解水の第二ＴＤＳ値であるようにしてもよい。これにより、軟水化前後のＴＤＳ値に基づいて、弱酸性陽イオン交換樹脂の再生終了を判定するため、再生が完了したタイミングをより精度よく検知できる。すると、適切な量の酸性電解水によって再生処理を行うことできるため、酸性電解水生成のための電気分解を行う電極が過剰に消耗されるのを抑制でき、長期にわたり再生処理の性能を維持することができる。つまり、電気分解で生成した酸性電解水による弱酸性陽イオン交換樹脂の再生をより効率よく行うことが可能な軟水化装置とすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

（実施の形態１）
図１を参照して、本実施の形態１に係る軟水化装置１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る軟水化装置１を示す概念図である。なお、図１では、軟水化装置１の各要素を概念的に示している。

軟水化装置１は、外部から供給される市水（硬度成分を含む原水）を、生活水として使用可能な中性の軟水として生成する装置である。

具体的には、図１に示すように、軟水化装置１は、外部からの原水の流入口２と、軟水化槽３と、中和槽４と、処理後の軟水の取水口５と、再生装置６とを備えている。また、再生装置６は、電解槽１２と、処理槽１４と、送水ポンプ１５と、分離槽としてのろ過部３２とを含んで構成される。また、軟水化装置１は、複数の開閉弁（開閉弁２１～開閉弁２７、開閉弁３３、開閉弁３４）と、第一ｐＨ検出部２８と、第二ｐＨ検出部２９と、制御部３０とを含んで構成される。

流入口２は市水に接続されている。軟水化装置１は、市水の圧力で取水口５から軟水化処理後の水を取り出すことができるものである。

流入口２から取水口５までは、流路７、流路８、流路９によって接続されている。流路７は、流入口２から軟水化槽３へ接続した流路である。流路８は、軟水化槽３と中和槽４を接続した流路である。流路９は、中和槽４から取水口５までを接続した流路である。

言い換えると、流路７は、硬度成分を含む原水を流入口２から軟水化槽３へ導く流路である。また、流路８は、軟水化槽３で軟水化された原水を中和槽４に導く流路である。流路９は、中和された軟水を取水口５へ導く流路である。

つまり、軟水化装置１では、軟水化処理において、外部から供給される市水が、流入口２、流路７、軟水化槽３、流路８、中和槽４、流路９、取水口５の順に流通して、中性の軟水として排出される。

軟水化槽３には弱酸性陽イオン交換樹脂１０が充填され、中和槽４には弱塩基性陰イオン交換樹脂１１が充填されている。

ここで、弱酸性陽イオン交換樹脂１０としては、特に制限はなく、汎用的なものを使用することができる。例えば、カルボキシル基（－ＣＯＯＨ）を交換基とするものが挙げられる。また、カルボキシル基の対イオンである水素イオン（Ｈ＋）が、金属イオン、アンモニウムイオン（ＮＨ４＋）等の陽イオンとなっているものでもよい。

また、弱塩基性陰イオン交換樹脂１１としては、特に制限はなく、汎用的なものを使用することができる。例えば、遊離塩基型となっているものが挙げられる。

軟水化槽３は、弱酸性陽イオン交換樹脂１０の作用により、硬度成分を含む原水を軟水化する。より詳細には、軟水化槽３は、官能基の末端に水素イオンを有する弱酸性陽イオン交換樹脂１０を備えており、流通する水（原水）に含まれる硬度成分である陽イオン（カルシウムイオン、マグネシウムイオン）を水素イオンと交換するため、原水の硬度が下がり、原水を軟水化することができる。また、弱酸性陽イオン交換樹脂１０の官能基の末端が水素イオンであるため、後述する再生処理において、酸性電解水を用いて弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生を行うことができる。

軟水化槽３には、流路７から硬度成分を含む原水が通水され、内部に充填された弱酸性陽イオン交換樹脂１０を通過させることで、軟水として流路８から中和槽４へ通水させる。ただし、弱酸性陽イオン交換樹脂１０で処理された軟水には、硬度成分と交換されて出てきた水素イオンを多く含む。

中和槽４は、弱塩基性陰イオン交換樹脂１１の作用により、軟水化槽３から出てきた水素イオンを含む軟水（酸性化した軟水）を中性水（中性の軟水）に変換するものである。より詳細には、中和槽４は、弱塩基性陰イオン交換樹脂１１を備えており、軟水化槽３からの軟水に含まれる水素イオンをアニオン（陰イオン）とともに吸着するため、軟水のｐＨが上がり、中性の軟水とすることができる。また、弱塩基性陰イオン交換樹脂１１は後述する再生処理において、アルカリ性電解水を用いて再生を行うことができる。

中和槽４には、流路８から水素イオンを含む軟水が通水され、内部に充填された弱塩基性陰イオン交換樹脂１１を通過することで、軟水化槽３から出てきた酸性化した軟水を、中和して中性の軟水として流路９を通して外部へ通水させる。

再生装置６は、軟水化槽３の弱酸性陽イオン交換樹脂１０を再生するとともに、中和槽４の弱塩基性陰イオン交換樹脂１１を再生する機器である。具体的には、再生装置６は、上述した通り、電解槽１２と、処理槽１４と、送水ポンプ１５と、ろ過部３２とを含んで構成される。そして、再生装置６は、流入口２から取水口５までの流路７、流路８、及び流路９に対して、第一供給流路１７、第一回収流路１８、第二供給流路１９、及び第二回収流路２０によってそれぞれ接続され、後述する循環流路１６（第一循環流路１６ａ、第二循環流路１６ｂ）を構成している。

ここで、第一供給流路１７は、電解槽１２から軟水化槽３へ酸性電解水を供給する流路であり、第一回収流路１８は、軟水化槽３を通過した硬度成分を含む酸性電解水を処理槽１４へ回収する流路である。また、第二供給流路１９は、電解槽１２から中和槽４へアルカリ性電解水を供給する流路であり、第二回収流路２０は、中和槽４を通過したアルカリ性電解水を処理槽１４へ回収する流路である。

電解槽１２は、内部に設けた電極１３を用いて、入水した水（処理槽１４から供給される水）を電気分解することによって、酸性電解水とアルカリ性電解水とを生成して排出する。そして、電解槽１２は、酸性電解水を軟水化槽３に供給し、アルカリ性電解水を中和槽４に供給する。詳細は後述するが、電解槽１２によって生成された酸性電解水は、軟水化槽３の弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生に使用され、電解槽１２によって生成されたアルカリ性電解水は、中和槽４の弱塩基性陰イオン交換樹脂１１の再生に使用される。なお、電解槽１２は、後述する制御部３０によって、電極１３への通電状態を制御できるように構成されている。

処理槽１４は、空気抜き弁３５を備えたタンクまたは容器である。処理槽１４は、弱酸性陽イオン交換樹脂１０と弱塩基性陰イオン交換樹脂１１を再生するときに循環流路１６（図２参照）内を循環させる水を確保し、貯留できるものである。また、処理槽１４は、軟水化槽３を流通した硬度成分を含む酸性電解水と、中和槽４を流通した陰イオンを含むアルカリ性電解水とを混合するものであり、処理槽１４では、混合された硬度成分とアルカリ性電解水とが反応することにより反応生成物（原水に含まれる硬度成分に起因した反応生成物）が生成される。

より詳細には、処理槽１４には、軟水化槽３内の弱酸性陽イオン交換樹脂１０を再生した後における、硬度成分が含まれる酸性電解水が第一回収流路１８を介して通水される。また、処理槽１４には、中和槽４内の弱塩基性陰イオン交換樹脂１１を再生した後における、陰イオンが含まれるアルカリ性電解水が第二供給流路１９を介して通水される。そして、処理槽１４において、硬度成分を含む酸性電解水と、陰イオンを含むアルカリ性電解水とを混合し、硬度成分がアルカリ性電解水と反応する。例えば、酸性電解水中の硬度成分がカルシウムイオンの場合、アルカリ性電解水と混合されることにより、炭酸カルシウムが生じたり、水酸化カルシウムが生じる反応が起こったりする。そして、反応した硬度成分は、反応生成物として分離することが可能となる。

なお、「硬度成分が反応する」とは、硬度成分すべてが反応することのみならず、処理槽１４に反応しない成分もしくは溶解度積を超えない成分が含まれている状態も含むものとする。

そして、処理槽１４により硬度成分が反応して得られた処理水は、電解槽１２に通水され、電解槽１２において電気分解され、酸性電解水及びアルカリ性電解水となって軟水化槽３及び中和槽４にそれぞれ供給される。そして、酸性電解水及びアルカリ性電解水は、それぞれ、軟水化槽３及び中和槽４において再利用された後、処理槽１４へ通水（回収）される。従って、従来であれば廃棄していた、弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生及び弱塩基性陰イオン交換樹脂１１の再生に使用した酸性電解水及びアルカリ性電解水を、本実施の形態においては再利用することができる。しかも、硬度成分が反応した水を再利用するため、弱酸性陽イオン交換樹脂１０を再生する際の再生効率の低減を抑えることができる。

送水ポンプ１５は、再生装置６による再生処理の際に、循環流路１６（図２参照）に水を循環させる機器である。送水ポンプ１５は、処理槽１４と電解槽１２との間を連通接続する送水流路３１に設けられている。なお、送水ポンプ１５は、電解槽１２の上流側で処理槽１４の下流側に配置することが好ましい。一つの送水ポンプで、後述する第一循環流路１６ａと第二循環流路１６ｂに水を循環させやすくなるからである。また、送水ポンプ１５は、後述する制御部３０と無線又は有線により通信可能に接続されている。

ろ過部３２は、処理槽１４から電解槽１２へ繋がる送水流路３１の前段に設けられている。そして、ろ過部３２は、処理槽１４を流通した水に含まれる反応生成物（軟水化槽３を流通した硬度成分を含む酸性電解水と中和槽４を流通した陰イオンを含むアルカリ性電解水とが反応することにより生成する反応生成物）を分離する。

ろ過部３２は、処理槽１４における硬度成分との反応生成物を分離可能であればその形態は問わない。例えば、粒状ろ材を用いたろ過層、サイクロン型の固液分離機、中空糸膜等を用いる形態が挙げられる。

複数の開閉弁（開閉弁２１～開閉弁２７、開閉弁３３、開閉弁３４）は、各流路にそれぞれ設けられ、各流路において「開放」した状態と、「閉止」した状態とを切り替える。複数の開閉弁のそれぞれは、後述する制御部３０と無線又は有線により通信可能に接続されている。

第一ｐＨ検出部２８は、第一供給流路１７に設けられ、第一供給流路１７を流通する酸性電解水のｐＨ値（以下、第一ｐＨ値）を検出する。第一ｐＨ検出部２８は、後述する制御部３０と無線又は有線により通信可能に接続され、検出した第一ｐＨ値に関する情報は、制御部３０の入力信号として用いられる。なお、第一ｐＨ値は、請求項に記載の「第一イオン濃度」に包含される。

第二ｐＨ検出部２９は、第一回収流路１８に設けられ、第一回収流路１８を流通する酸性電解水のｐＨ値（以下、第二ｐＨ値）を検出する。第二ｐＨ検出部２９は、第一ｐＨ検出部２８と同様、制御部３０と無線又は有線により通信可能に接続され、検出した第二ｐＨ値に関する情報は、制御部３０の入力信号として用いられる。なお、第二ｐＨ値は、請求項に記載の「第二イオン濃度」に包含される。

なお、軟水化槽３を流通した酸性電解水は、酸性電解水中の水素イオンと弱酸性陽イオン交換樹脂１０中の硬度成分が交換されるためｐＨが上昇するが、再生処理が進むほどにその上昇幅が小さくなる。このため、第一供給流路１７および第一回収流路１８を流通する酸性電解水のｐＨ値を検出することで、この２つのｐＨ値の差から再生処理の進行度を見積もることができる。

制御部３０は、再生処理と軟水化処理との間の切り替えを制御する。また、制御部３０は、軟水化槽３の弱酸性陽イオン交換樹脂１０および中和槽４の弱塩基性陰イオン交換樹脂１１の再生処理を制御する。より詳細には、制御部３０は、電極１３、送水ポンプ１５、開閉弁２１、開閉弁２２、開閉弁２３、開閉弁２４、開閉弁２５、開閉弁２６、開閉弁２７、開閉弁３３、開閉弁３４の動作を制御し、軟水化処理と再生処理の切り替え、及びそれぞれの処理を実行させる。特に、制御部３０は、第一ｐＨ検出部２８と第二ｐＨ検出部２９からのｐＨ値（第一ｐＨ値、第二ｐＨ値）に関する情報に基づいて再生処理の終了を判定する。詳細な動作については後述する。

次に、図２及び図３を参照して、軟水化装置１の循環流路１６について説明する。図２は、軟水化装置１の循環流路１６を示す図である。図３は、軟水化装置１の動作時の状態を示す図である。

説明が重複するが、図２に示すように、軟水化装置１において、再生装置６を構成する電解槽１２及び処理槽１４は、送水流路３１によって連通接続される一方、流入口２から取水口５までの流路７、流路８、及び流路９に対して、第一供給流路１７、第一回収流路１８、第二供給流路１９、及び第二回収流路２０によってそれぞれ連通接続されている。そして、再生装置６では、循環流路１６が構成されている。

第一供給流路１７は、電解槽１２から軟水化槽３へ酸性電解水を供給する流路であり、その流路には、開閉弁２１と第一ｐＨ検出部２８が設置されている。また、第一回収流路１８は、軟水化槽３を通過した硬度成分を含む酸性電解水を処理槽１４へ回収する流路であり、その流路には、開閉弁２２と第二ｐＨ検出部２９が設置されている。

第二供給流路１９は、電解槽１２から中和槽４へアルカリ性電解水を供給する流路であり、その流路には、開閉弁２３が設置されている。また、第二回収流路２０は、中和槽４を通過したアルカリ性電解水を処理槽１４へ回収する流路であり、その流路には、開閉弁２４が設置されている。

循環流路１６は、送水ポンプ１５によって処理槽１４から送出された水が、軟水化槽３を流通する第一循環流路１６ａと、送水ポンプ１５によって処理槽１４から送出された水が、中和槽４を流通する第二循環流路１６ｂとを含む。

第一循環流路１６ａは、図２（白矢印）に示すように、送水ポンプ１５によって処理槽１４から送出された水が、電解槽１２と軟水化槽３とを流通して処理槽１４に戻って循環する流路である。より詳細には、第一循環流路１６ａは、送水ポンプ１５によって処理槽１４から送出された水が、送水流路３１、電解槽１２、第一供給流路１７（第一ｐＨ検出部２８、開閉弁２１）、軟水化槽３、第一回収流路１８（開閉弁２２、第二ｐＨ検出部２９）、処理槽１４の順に流通して循環する流路である。

第二循環流路１６ｂは、図２（黒矢印）に示すように、送水ポンプ１５によって処理槽１４から送出された水が、電解槽１２と中和槽４とを流通して処理槽１４に戻って循環する流路である。より詳細には、第二循環流路１６ｂは、送水ポンプ１５によって処理槽１４から送出された水が、送水流路３１、電解槽１２、第二供給流路１９（開閉弁２３）、中和槽４、第二回収流路２０（開閉弁２４）、処理槽１４の順に流通して循環する流路である。

ここで、循環流路１６において水（処理水）を循環させるために、流路７には、流入口２の下流側に開閉弁２５が設置されている。そして、開閉弁２５を閉止して、開閉弁２１を開放することで、軟水化槽３の上流側に第一供給流路１７が連通接続された状態となる。これにより、電解槽１２からの酸性電解水を軟水化槽３に供給できるようになる。

また、流路８には、第一回収流路１８の下流側、且つ、第二供給流路１９の上流側に開閉弁２６が設置されている。そして、開閉弁２６を閉止して、開閉弁２２を開放することで、軟水化槽３の下流側に第一回収流路１８が連通接続された状態となる。これにより、軟水化槽３を流通した水（硬化成分を含む酸性電解水）を処理槽１４へ回収することができるようになる。

また、開閉弁２６を閉止して、開閉弁２３を開放することで、中和槽４の上流側に第二供給流路１９が連通接続された状態となる。これにより、電解槽１２からのアルカリ性電解水を中和槽４に供給できるようになる。

また、流路９には、中和槽４の下流側に開閉弁２７が設置されている。そして、開閉弁２７を閉止して、開閉弁２４を開放することで、中和槽４の下流側に第二回収流路２０が連通接続された状態となる。これにより、第二回収流路２０を通過した水（陰イオンを含むアルカリ性電解水）を処理槽１４へ回収することができるようになる。

また、送水流路３１には、処理槽１４の下流側（処理槽１４と送水ポンプ１５との間の位置）に開閉弁３３が設置されている。そして、開閉弁２７を閉止することによって、循環流路１６への水の循環を開始することができる一方、開閉弁２７を開放することによって、循環流路１６への水の循環を停止することができる。

次に、軟水化装置１における軟水化処理及び再生処理について説明する。

軟水化処理及び再生処理では、制御部３０は、図３に示すように、開閉弁２１、開閉弁２２、開閉弁２３、開閉弁２４、開閉弁２５、開閉弁２６、開閉弁２７、開閉弁３３、開閉弁３４、電解槽１２の電極１３、及び送水ポンプ１５を切り替えてそれぞれの流通状態となるように制御する。ここで、図３中の「ＯＮ」は、開閉弁が「開放」した状態、電極１３が通電している状態、送水ポンプ１５が動作している状態を示す。空欄は、開閉弁が「閉止」した状態、電極１３が通電していない状態、送水ポンプ１５が停止している状態を示す。

［軟水化処理］
軟水化装置１では、図３に示すように、軟水化処理（軟水化時）において、開閉弁２５と開閉弁２６とを開放した状態で、取水口５に設けた開閉弁２７を開くことで、外部から市水（硬度成分を含む原水）が軟水化槽３と中和槽４を流通するので、取水口５から軟水化した水（中性の軟水）を取り出すことができる。このとき、開閉弁２１、開閉弁２２、開閉弁２３、開閉弁２４、開閉弁３３は、いずれも閉止した状態になっている。また、電解槽１２の電極１３及び送水ポンプ１５も停止した状態である。

具体的には、軟水化処理では、市水の圧力によって、供給される原水は、流入口２から流路７を通って、軟水化槽３に供給される。そして、軟水化槽３内に備えられた弱酸性陽イオン交換樹脂１０を流通する。このとき、原水中の硬度成分である陽イオンは、弱酸性陽イオン交換樹脂１０の作用により吸着され、水素イオンが放出される（イオン交換がされる）。そして、原水から陽イオンが除去されることで原水が軟水化される。軟水化された水は、さらに流路８を通って、中和槽４へ進む。中和槽４では、弱塩基性陰イオン交換樹脂１１の作用によって、軟水化された水に含まれる水素イオンが吸着される。つまり、処理後の軟水から水素イオンが除去されるので、低下したｐＨが上昇し、生活用水として軟水化した中性水を取水口５から取り出すことができる。

［再生処理］
弱酸性陽イオン交換樹脂１０を充填した軟水化槽３は、使用を続けると陽イオン交換能力が低下または消失する。すなわち、陽イオン交換樹脂の官能基である水素イオンすべてが、硬度成分であるカルシウムイオンあるいはマグネシウムイオンと交換された後は、イオン交換ができなくなる。このため、軟水化装置１では、所定の時間ごとに再生装置６による軟水化槽３及び中和槽４の再生処理が行われる。

まず、図３に示すように、水注入時において、すなわち再生装置６による軟水化槽３及び中和槽４の再生の初期において、開閉弁２５及び開閉弁２２を開放することで、市水の圧力によって、流入口２から軟水化槽３を通して原水を処理槽１４へ導入する。この時、開閉弁２１、開閉弁２６、開閉弁３３、及び開閉弁３４は閉止している。処理槽１４に所定の量の水を貯留することで、再生時の水の量を確保することができる。

次に、再生時において、開閉弁２５、開閉弁２６、及び開閉弁２７を閉止して、開閉弁２１、開閉弁２２、開閉弁２３、開閉弁２４、及び開閉弁３３を開放すると、図２に示すように、第一循環流路１６ａと第二循環流路１６ｂがそれぞれ形成される。

そして、電解槽１２の電極１３及び送水ポンプ１５を動作させると、処理槽１４に貯留した水が第一循環流路１６ａ及び第二循環流路１６ｂのそれぞれを循環することとなる。

この際、電解槽１２で生成した酸性電解水は、第一供給流路１７を通って、軟水化槽３内に送水され、内部の弱酸性陽イオン交換樹脂１０を流通する。すなわち、弱酸性陽イオン交換樹脂１０を流通させることで、弱酸性陽イオン交換樹脂１０に吸着されている陽イオン（硬度成分）が、酸性電解水に含まれる水素イオンとイオン交換反応を起こす。これにより、弱酸性陽イオン交換樹脂１０が再生される。その後、弱酸性陽イオン交換樹脂１０を流通した酸性電解水は、陽イオンを含み、第一回収流路１８へ流れ込む。すなわち、弱酸性陽イオン交換樹脂１０を流通した陽イオンを含む酸性電解水は、第一回収流路１８を介して処理槽１４内に回収される。

一方、電解槽１２で生成したアルカリ性電解水は、第二供給流路１９を通って、中和槽４内に送水され、内部の弱塩基性陰イオン交換樹脂１１を流通する。すなわち、弱塩基性陰イオン交換樹脂１１を流通させることで、弱塩基性陰イオン交換樹脂１１に吸着されている陰イオンが、アルカリ性電解水に含まれる水酸化物イオンとイオン交換反応を起こす。これにより、弱塩基性陰イオン交換樹脂１１が再生される。その後、弱塩基性陰イオン交換樹脂１１を流通したアルカリ性電解水は、陰イオンを含み、第二回収流路２０へ流れ込む。すなわち、弱塩基性陰イオン交換樹脂１１を流通した陰イオンを含むアルカリ性電解水は、第二回収流路２０を介して処理槽１４内に回収される。

そして、処理槽１４内では、軟水化槽３から回収された陽イオンを含む酸性電解水と、中和槽４から回収された陰イオンを含むアルカリ性電解水とが混合される。このとき、処理槽１４内において、酸性電解水中の陽イオンである硬度成分がアルカリ性電解水と反応する。例えば、酸性電解水中の硬度成分がカルシウムイオンである場合、アルカリ性電解水により水酸化カルシウムが生じたり、水中に常在する炭酸イオンと結合して炭酸カルシウムが生じたりする。

その後、処理槽１４中で処理された水は、ろ過部３２を流通する際に反応生成物が除去され、送水流路３１を介して電解槽１２に再び通水される。そして、通水された水は、電解槽１２において再び電解される。

ここで、電解槽１２にて再び電解された電解水（酸性電解水、アルカリ性電解水）は、それぞれ弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生と弱塩基性陰イオン交換樹脂１１の再生に供される。つまり、弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生に使用した酸性電解水が、処理槽１４において、硬度成分が反応生成物に変化してろ過された状態から再び電解水として再利用されることとなる。しかも、再利用する電解酸性水は、外部から供給される市水（硬度成分を含む原水）の場合あるいは処理槽１４を備えない場合と比較して、水に含まれる硬度成分が減少している。また、電解槽１２の中で電解される時に、陽イオンである硬度成分は、アルカリ性電解水側へ移動するため、酸性電解水の硬度は下がり、弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生効率の低下を抑えることができる。さらには、電解槽１２及び軟水化槽３の内部において、硬度成分に起因する固着物の付着を抑制することができる。

一方、軟水化槽３の再生処理中には、第一ｐＨ検出部２８と第二ｐＨ検出部２９は、酸性電解水のｐＨ値をそれぞれ検出し、制御部３０は、第一ｐＨ検出部２８と第二ｐＨ検出部２９から出力された酸性電解水のｐＨ値（第一ｐＨ値、第二ｐＨ値）に関する情報を取得している。

そして、制御部３０は、第一ｐＨ値と第二ｐＨ値との差があらかじめ設定した基準値（ｐＨ基準値）以下である場合に、再生処理の終了を判定し、第一ｐＨ値と第二ｐＨ値との差が基準値を超える場合に、再生処理の継続を判定する。なお、本実施の形態では、軟水化槽３の弱酸性陽イオン交換樹脂１０の終了判定をもって、中和槽４の弱塩基性陰イオン交換樹脂１１の再生処理も終了としている。

ここで、軟水化槽３を流通した酸性電解水は、酸性電解水中の水素イオンと弱酸性陽イオン交換樹脂１０中の硬度成分が交換されるためｐＨが上昇するが、再生処理が進むほどにその上昇幅が小さくなるので、基準値は、実験的に検証した弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生が完了した際のｐＨ値の差に基づいて設定される。

そして、再生処理の終了を判定した場合には、制御部３０は、電解槽１２の電極１３の通電を停止し、送水ポンプ１５の動作を停止させる。そして、開閉弁３４を開放すると空気抜き弁３５の作用により、処理槽１４内の水が外部に排水される。その後、開閉弁３４を閉止させ、開閉弁２１、開閉弁２２、開閉弁２３、開閉弁２４、開閉弁２５、開閉弁２６、開閉弁２７を切り替えることで軟水化処理へ移行する。

以上のようにして、軟水化装置１では、軟水化処理と再生処理とが繰り返して実行される。

以上、実施の形態１に係る軟水化装置１によれば、以下の効果を享受することができる。

（１）軟水化装置１は、軟水化槽３と、中和槽４と、電解槽１２と、処理槽１４と、制御部３０とを備える。軟水化槽３は、硬度成分を含む原水を弱酸性陽イオン交換樹脂１０により軟水化する。中和槽４は、軟水化槽３を流通した軟水のｐＨを弱塩基性陰イオン交換樹脂１１により中和する。電解槽１２は、軟水化槽３の弱酸性陽イオン交換樹脂１０を再生するための酸性電解水と、中和槽４の弱塩基性陰イオン交換樹脂１１を再生するアルカリ性電解水とを生成する。処理槽１４は、軟水化槽３を流通した酸性電解水と中和槽４を流通したアルカリ性電解水とを混合して電解槽１２に供給する。制御部３０は、電解槽１２から軟水化槽３に導入する前の酸性電解水の第一イオン濃度と、軟水化槽３を流通した後の酸性電解水の第二イオン濃度に関するイオン濃度情報を取得するとともに、軟水化槽３の弱酸性陽イオン交換樹脂１０および中和槽４の弱塩基性陰イオン交換樹脂１１の再生処理を制御する。そして、制御部３０は、イオン濃度情報に基づいて、再生処理の終了を判定するようにした。

こうした構成によれば、軟水化槽３の弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生が完了するタイミングで再生処理を終了させることができる。これにより、適切な量の酸性電解水によって再生処理を行うことできるため、酸性電解水生成のための電気分解を行う電極が過剰に消耗されるのを抑制でき、長期にわたり再生処理の性能を維持することができる。つまり、電気分解で生成した酸性電解水による弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生を効率よく行うことが可能な軟水化装置１とすることができる。

（２）軟水化装置１では、制御部３０は、第一イオン濃度と第二イオン濃度との差が基準値（ｐＨ基準値）以下である場合に、再生処理の終了を判定し、第一イオン濃度と第二イオン濃度との差が基準値を超える場合に、再生処理の継続を判定するようにした。これにより、酸性電解水による弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生処理終了を高精度に制御することが可能になる。

（３）軟水化装置１では、第一イオン濃度は、電解槽１２から軟水化槽３に導入する前の酸性電解水の第一ｐＨ値であり、第二イオン濃度は、軟水化槽３を流通した後の酸性電解水の第二ｐＨ値とした。これにより、軟水化前後の水素イオン濃度（ｐＨ値）に基づいて、弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生終了を判定するため、再生が完了したタイミングをより精度よく検知できる。これにより、より適切な量の酸性電解水によって再生処理を行うことができるため、酸性電解水生成のための電気分解を行う電極１３が過剰に消耗されるのを抑制でき、長期にわたり再生処理の性能を維持することができる。つまり、電気分解で生成した酸性電解水による弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生をより効率よく行うことが可能になる。

（４）軟水化装置１は、電解槽１２から酸性電解水を引き出して軟水化槽３の上流側へ送水可能とする第一供給流路１７と、電解槽１２からアルカリ性電解水を引き出して中和槽４の上流側へ送水可能とする第二供給流路１９と、処理槽１４の上流側を軟水化槽３の下流側に接続可能とする第一回収流路１８と、処理槽１４の上流側を中和槽４の下流側に接続可能とする第二回収流路２０と、第一供給流路１７に設けられ、第一供給流路１７を流通する酸性電解水の第一ｐＨ値を検出する第一ｐＨ検出部２８と、第一回収流路１８に設けられ、第一回収流路１８を流通する酸性電解水の第二ｐＨ値を検出する第二ｐＨ検出部２９と、をさらに備える。また、軟水化装置１は、軟水化処理の際には、各開閉弁の切り替えによって、外部から供給される原水を軟水化槽３と中和槽４の順に流通させて排出する。また、軟水化装置１は、再生処理の際には、各開閉弁の切り替えによって、処理槽１４の水を電解槽１２から第一供給流路１７を通じて軟水化槽３へ供給し、軟水化槽３を流通した水を処理槽１４へ第一回収流路１８を通じて回収するとともに、処理槽１４の水を電解槽１２から第二供給流路１９を通じて中和槽４へ供給し、中和槽４を流通した水を処理槽１４へ第二回収流路２０を通じて回収する。そして、制御部３０は、第一ｐＨ検出部２８と第二ｐＨ検出部２９からのｐＨ情報に基づいて、各開閉弁の切り替えによって、再生処理を終了させ、軟水化処理を再開させるようにした。これにより、ｐＨ情報に基づいた各開閉弁の切り替えによって、再生処理から軟水化処理へと容易に切り替えて実行することができる。

（５）軟水化装置１では、処理槽１４に、軟水化槽３を流通した酸性電解水と中和槽４を流通したアルカリ性電解水とが反応することにより反応生成物（原水に含まれる硬度成分に起因した反応生成物）を分離するろ過部３２を設けた。これにより、再生処理において、処理槽１４から電解槽１２に供給される水から反応生成物を確実に分離することができるので、外部から硬度成分を含む原水を電解槽１２に供給する場合と比べて、処理槽１４から電解槽１２に供給される水に含まれる硬度成分は減少することになる。このため、電解槽１２あるいは軟水化槽３の内部において、硬度成分に起因する固着物の付着を抑制することができる。

（６）軟水化装置１では、軟水化槽３を流通した硬度成分を含む酸性電解水と、中和槽４を流通した陰イオンを含むアルカリ性電解水とを混合する処理槽１４を備えるようにした。処理槽１４では、混合された硬度成分とアルカリ性電解水とが反応することにより反応生成物（原水に含まれる硬度成分に起因した反応生成物）が生成され、分離することが可能とした。処理槽１４により硬度成分が反応して得られた処理水は、電解槽１２に通水及び電気分解され、酸性電解水及びアルカリ性電解水となって軟水化槽３及び中和槽４にそれぞれ供給されるようにした。そして、酸性電解水及びアルカリ性電解水は、それぞれ、軟水化槽３及び中和槽４において再利用された後、処理槽１４へ通水（回収）されるようにした。これにより、弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生及び弱塩基性陰イオン交換樹脂１１の再生に使用した酸性電解水及びアルカリ性電解水を再利用することができる。しかも、硬度成分が反応した水を再利用するため、弱酸性陽イオン交換樹脂１０を再生する際の再生効率の低減を抑えることができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る軟水化装置１ａについて説明する。

本発明の実施の形態２に係る軟水化装置１ａは、軟水化槽３の流通前後の酸性電解水のイオン濃度（硬度成分及び水素イオンなど）の検出に、第一ＴＤＳ検出部２８ａと、第二ＴＤＳ検出部２９ａを用いるという点で実施の形態１と異なる。これ以外の軟水化装置１ａの構成は、実施の形態１に係る軟水化装置１と同様である。以下、実施の形態１で説明済みの内容は再度の説明を適宜省略し、実施の形態１と異なる点を主に説明する。

図１を参照して、本実施の形態２に係る軟水化装置１ａについて説明する。

軟水化装置１ａは、外部から供給される市水（硬度成分を含む原水）を、生活水として使用可能な中性の軟水として生成する装置である。

具体的には、図１に示すように、軟水化装置１ａは、外部からの原水の流入口２と、軟水化槽３と、中和槽４と、処理後の軟水の取水口５と、再生装置６とを備えている。また、再生装置６は、電解槽１２と、処理槽１４と、送水ポンプ１５と、分離槽としてのろ過部３２とを含んで構成される。また、軟水化装置１は、複数の開閉弁（開閉弁２１～開閉弁２７、開閉弁３３、開閉弁３４）と、第一ＴＤＳ検出部２８ａと、第二ＴＤＳ検出部２９ａと、制御部３０とを含んで構成される。

第一ＴＤＳ検出部２８ａ及び第二ＴＤＳ検出部２９ａには、水中に含まれるＴＤＳ（Ｔｏｔａｌ Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ Ｓｏｌｉｄ：総溶解固形物）の量を測定する検出器を用いる。ＴＤＳの量を測定する検出器は、耐久性が高く、機器校正の必要頻度も低いため、長期間にわたり使用することができる。

水（純水）は、それ自体ほぼ電気を通さない絶縁体であるが、種々の物質が溶解（イオン化）することで通電する。つまり、液体の電気伝導率は、液体中に含まれるイオン化した物質量の指標となる。一般的な市水においては、市水の水源となる河川水あるいは地下水に多く含まれるカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン、塩化物イオンなどの含有量に比例する。本実施の形態では、ＴＤＳは、再生処理中に各ＴＤＳ検出部を流通する水に含まれるイオン（カルシウムイオン、マグネシウムイオン、塩化物イオン、水素イオンなど）の濃度の総計を表す。同一水系の水において、電気伝導度とＴＤＳは近似的に比例関係にある。

第一ＴＤＳ検出部２８ａは、第一供給流路１７に設けられ、第一供給流路１７を流通する酸性電解水のＴＤＳ値（以下、第一ＴＤＳ値）を検出する。第一ＴＤＳ検出部２８ａは、制御部３０と無線又は有線により通信可能に接続され、検出した第一ＴＤＳ値に関する情報は、制御部３０の入力信号として用いられる。なお、第一ＴＤＳ値は、請求項に記載の「第一イオン濃度」に包含される。

第二ＴＤＳ検出部２９ａは、第一回収流路１８に設けられ、第一回収流路１８を流通する酸性電解水のＴＤＳ値（以下、第二ＴＤＳ値）を検出する。第二ＴＤＳ検出部２９ａは、第一ＴＤＳ検出部２８ａと同様、制御部３０と無線又は有線により通信可能に接続され、検出した第二ＴＤＳ値に関する情報は、制御部３０の入力信号として用いられる。なお、第二ＴＤＳ値は、請求項に記載の「第二イオン濃度」に包含される。

なお、軟水化槽３を流通した酸性電解水は、酸性電解水中の水素イオンと弱酸性陽イオン交換樹脂１０中の硬度成分が交換されるためｐＨが上昇し、ＴＤＳ値が変化する。再生処理が進むほどにその変化幅が小さくなるため、第一供給流路１７及び第一回収流路１８を流通する酸性電解水のＴＤＳ値を検出することで、この２つのＴＤＳ値の差から再生処理の進行度を見積もることができる。

制御部３０は、再生処理と軟水化処理との間の切り替えを制御する。また、制御部３０は、軟水化槽３の弱酸性陽イオン交換樹脂１０および中和槽４の弱塩基性陰イオン交換樹脂１１の再生処理を制御する。より詳細には、制御部３０は、電極１３、送水ポンプ１５、開閉弁２１、開閉弁２２、開閉弁２３、開閉弁２４、開閉弁２５、開閉弁２６、開閉弁２７、開閉弁３３、開閉弁３４の動作を制御し、軟水化処理と再生処理の切り替え、及びそれぞれの処理を実行させる。特に、制御部３０は、第一ＴＤＳ検出部２８ａと第二ＴＤＳ検出部２９ａからのＴＤＳ値（第一ＴＤＳ値、第二ＴＤＳ値）に関する情報に基づいて再生処理の終了を判定する。

具体的には、軟水化槽３の再生処理中には、第一ＴＤＳ検出部２８ａと第二ＴＤＳ検出部２９ａは、酸性電解水のＴＤＳ値をそれぞれ検出し、制御部３０は、第一ＴＤＳ検出部２８ａと第二ＴＤＳ検出部２９ａから出力された酸性電解水のＴＤＳ値（第一ＴＤＳ値、第二ＴＤＳ値）に関する情報を取得している。

そして、制御部３０は、第一ＴＤＳ値と第二ＴＤＳ値との差があらかじめ設定した基準値（ＴＤＳ基準値）以下である場合に、再生処理の終了を判定し、第一ＴＤＳ値と第二ＴＤＳ値との差が基準値を超える場合に、再生処理の継続を判定する。なお、本実施の形態では、軟水化槽３の弱酸性陽イオン交換樹脂１０の終了判定をもって、中和槽４の弱塩基性陰イオン交換樹脂１１の再生処理も終了としている。

ここで、軟水化槽３を流通した酸性電解水は、酸性電解水中の水素イオンと弱酸性陽イオン交換樹脂１０中の硬度成分が交換されるためｐＨが上昇し、ＴＤＳ値が変化する。再生処理が進むほどにその変化幅が小さくなるため、基準値は、実験的に検証した弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生が完了した際のＴＤＳ値の差に基づいて設定される。

以上、本実施の形態２に係る軟水化装置１ａによれば、上記した（１）、（２）、及び（５）の効果に加えて、以下の効果を享受することができる。

（６）軟水化装置１ａでは、第一イオン濃度を、電解槽１２から軟水化槽３に導入する前の酸性電解水の第一ＴＤＳ値とし、第二イオン濃度を、軟水化槽３を流通した後の酸性電解水の第二ＴＤＳ値とした。これにより、軟水化前後のＴＤＳ値に基づいて、弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生終了を判定するため、再生が完了したタイミングをより精度よく検知できる。すると、より適切な量の酸性電解水によって再生処理を行うことできるため、酸性電解水生成のための電気分解を行う電極１３が過剰に消耗されるのを抑制でき、長期にわたり再生処理の性能を維持することができる。つまり、電気分解で生成した酸性電解水による弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生をより効率よく行うことが可能な軟水化装置１ａとすることができる。

（７）軟水化装置１ａでは、第一ＴＤＳ検出部２８ａ及び第二ＴＤＳ検出部２９ａに、水中に含まれるＴＤＳの量を測定する検出器を用いた。ＴＤＳの量を測定する検出器は、耐久性が高く、機器校正の必要頻度も低い。これにより、軟水化装置１ａを長期間にわたり使用可能な装置とすることができる。

（８）軟水化装置１ａは、電解槽１２から酸性電解水を引き出して軟水化槽３の上流側へ送水可能とする第一供給流路１７と、電解槽１２からアルカリ性電解水を引き出して中和槽４の上流側へ送水可能とする第二供給流路１９と、処理槽１４の上流側を軟水化槽３の下流側に接続可能とする第一回収流路１８と、処理槽１４の上流側を中和槽４の下流側に接続可能とする第二回収流路２０と、第一供給流路１７に設けられ、第一供給流路１７を流通する酸性電解水の第一ＴＤＳ値を検出する第一ＴＤＳ検出部２８ａと、第一回収流路１８に設けられ、第一回収流路１８を流通する酸性電解水の第二ＴＤＳ値を検出する第二ＴＤＳ検出部２９ａと、をさらに備える。また、軟水化装置１は、軟水化処理の際には、各開閉弁の切り替えによって、外部から供給される原水を軟水化槽３と中和槽４の順に流通させて排出する。また、軟水化装置１は、再生処理の際には、各開閉弁の切り替えによって、処理槽１４の水を電解槽１２から第一供給流路１７を通じて軟水化槽３へ供給し、軟水化槽３を流通した水を処理槽１４へ第一回収流路１８を通じて回収するとともに、処理槽１４の水を電解槽１２から第二供給流路１９を通じて中和槽４へ供給し、中和槽４を流通した水を処理槽１４へ第二回収流路２０を通じて回収する。そして、制御部３０は、第一ＴＤＳ検出部２８ａと第二ＴＤＳ検出部２９ａからのＴＤＳ情報に基づいて、各開閉弁の切り替えによって、再生処理を終了させ、軟水化処理を再開させるようにした。これにより、ＴＤＳ情報に基づいた各開閉弁の切り替えによって、再生処理から軟水化処理へと容易に切り替えて実行することができる。

以上、本発明に関して実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施の形態１に係る軟水化装置１では、装置内に第一ｐＨ検出部２８と第二ｐＨ検出部２９を設けたが、これに限られない。例えば、装置外にそれぞれのｐＨ検出部を設けて酸性電解水のｐＨ値を検出するようにしてもよい。このように構成しても同様の効果を享受することができる。

同様に、実施の形態２に係る軟水化装置１ａでは、装置内に第一ＴＤＳ検出部２８ａと第二ＴＤＳ検出部２９ａを設けたが、これに限られない。例えば、装置外にそれぞれのＴＤＳ検出部を設けて酸性電解水のＴＤＳ値を検出するようにしてもよい。このように構成しても同様の効果を享受することができる。

本発明に係る軟水化装置は、使用場所設置型浄水装置（ＰＯＵ：Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｕｓｅ）あるいは建物入口設置型浄水装置（ＰＯＥ: Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｅｎｔｒｙ）に適用することが可能である。

１ 軟水化装置
１ａ 軟水化装置
２ 流入口
３ 軟水化槽
４ 中和槽
５ 取水口
６ 再生装置
７ 流路
８ 流路
９ 流路
１０ 弱酸性陽イオン交換樹脂
１１ 弱塩基性陰イオン交換樹脂
１２ 電解槽
１３ 電極
１４ 処理槽
１５ 送水ポンプ
１６ 循環流路
１６ａ 第一循環流路
１６ｂ 第二循環流路
１７ 第一供給流路
１８ 第一回収流路
１９ 第二供給流路
２０ 第二回収流路
２１ 開閉弁
２２ 開閉弁
２３ 開閉弁
２４ 開閉弁
２５ 開閉弁
２６ 開閉弁
２７ 開閉弁
２８ 第一ｐＨ検出部
２８ａ 第一ＴＤＳ検出部
２９ 第二ｐＨ検出部
２９ａ 第二ＴＤＳ検出部
３０ 制御部
３１ 送水流路
３２ ろ過部
３３ 開閉弁
３４ 開閉弁
３５ 空気抜き弁

Claims (5)

1. 硬度成分を含む原水を弱酸性陽イオン交換樹脂により軟水化する軟水化槽と、
   前記軟水化槽を流通した軟水のｐＨを弱塩基性陰イオン交換樹脂により中和する中和槽と、
   前記軟水化槽の前記弱酸性陽イオン交換樹脂を再生するための酸性電解水と、前記中和槽の前記弱塩基性陰イオン交換樹脂を再生するアルカリ性電解水とを生成する電解槽と、
   前記軟水化槽を流通した前記酸性電解水と前記中和槽を流通した前記アルカリ性電解水とを混合して前記電解槽に供給する処理槽と、
   前記電解槽から前記軟水化槽に導入する前の前記酸性電解水の第一イオン濃度と、前記軟水化槽を流通した後の前記酸性電解水の第二イオン濃度に関するイオン濃度情報を取得するとともに、前記軟水化槽の前記弱酸性陽イオン交換樹脂および前記中和槽の前記弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生処理を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記イオン濃度情報に基づいて、前記再生処理の終了を判定することを特徴とする軟水化装置。
2. 前記制御部は、前記第一イオン濃度と前記第二イオン濃度との差が基準値以下である場合に、前記再生処理の終了を判定し、前記第一イオン濃度と前記第二イオン濃度との差が前記基準値を超える場合に、前記再生処理の継続を判定することを特徴とする請求項１に記載の軟水化装置。
3. 前記第一イオン濃度は、前記電解槽から前記軟水化槽に導入する前の前記酸性電解水の第一ｐＨ値であり、
   前記第二イオン濃度は、前記軟水化槽を流通した後の前記酸性電解水の第二ｐＨ値であることを特徴とする請求項１または２に記載の軟水化装置。
4. 前記電解槽から前記酸性電解水を引き出して前記軟水化槽の上流側へ送水可能とする第一供給流路と、
   前記電解槽から前記アルカリ性電解水を引き出して前記中和槽の上流側へ送水可能とする第二供給流路と、
   前記処理槽の上流側を前記軟水化槽の下流側に接続可能とする第一回収流路と、
   前記処理槽の上流側を前記中和槽の下流側に接続可能とする第二回収流路と、
   前記第一供給流路に設けられ、前記第一供給流路を流通する前記酸性電解水の前記第一ｐＨ値を検出する第一ｐＨ検出部と、
   前記第一回収流路に設けられ、前記第一回収流路を流通する前記酸性電解水の前記第二ｐＨ値を検出する第二ｐＨ検出部と、
   をさらに備え、
   軟水化処理の際には、開閉弁の切り替えによって、外部から供給される前記原水を前記軟水化槽と前記中和槽の順に流通させて排出し、
   前記再生処理の際には、前記開閉弁の切り替えによって、前記処理槽の水を前記電解槽から前記第一供給流路を通じて前記軟水化槽へ供給し、前記軟水化槽を流通した水を前記処理槽へ前記第一回収流路を通じて回収するとともに、前記処理槽の水を前記電解槽から前記第二供給流路を通じて前記中和槽へ供給し、前記中和槽を流通した水を前記処理槽へ前記第二回収流路を通じて回収し、
   前記制御部は、前記第一ｐＨ検出部と前記第二ｐＨ検出部からのｐＨ情報に基づいて、前記開閉弁の切り替えによって、前記再生処理を終了させ、前記軟水化処理を再開させることを特徴とする請求項１または２に記載の軟水化装置。
5. 前記第一イオン濃度は、前記電解槽から前記軟水化槽に導入する前の前記酸性電解水の第一ＴＤＳ値であり、
   前記第二イオン濃度は、前記軟水化槽を流通した後の前記酸性電解水の第二ＴＤＳ値であることを特徴とする請求項１または２に記載の軟水化装置。

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