JP2023050355A - 軟水化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軟水化装置のイオン交換樹脂の再生処理に要する時間の長期間化を抑制することができる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、分離部１４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、軟水化槽を通過した軟水の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を再生するためのアルカリ性電解水とを生成する。そして軟水化装置１は、軟水化槽３の再生処理の途中に軟水化槽３に原水を通水する入替処理を行う。
【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、原水中の硬度成分（例えば、カルシウムイオン、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。そして、弱酸性陽イオン交換樹脂で軟水化された原水は、水素イオンを含み、酸性となっている。この軟水中の水素イオンは、弱酸性陽イオン交換樹脂の後段に備えられた弱塩基性陰イオン交換樹脂に吸着され、これにより軟水化された原水が中和される。従来の軟水化装置では、弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生方法として、電気分解で生成したアルカリ性電解水により弱塩基性陰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２参照）。

特開２０１１－３０９７３号公報 特開２０１０－１４２６７４号公報

このような従来の軟水化装置においては、弱酸性陽イオン交換樹脂および弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生処理が進行するにつれ、軟水化槽から放出される硬度成分（例えば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン）により、酸性電解水の硬度が上昇する。そのため、硬度が上昇した酸性電解水を再度電解して、再生処理に再利用するようなシステムにおいては、再生処理開始からの時間が経過するにつれ、酸性電解水の硬度が上昇していく。したがって、このようなシステムにおいては、酸性電解水の硬度が上昇するにしたがい、弱酸性陽イオン交換樹脂から硬度成分が放出されづらくなり、軟水化槽の再生時間が延びてしまうという課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、軟水化装置のイオン交換樹脂の再生処理に要する時間を短縮することができる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、軟水化槽を通過した軟水の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ためのアルカリ性電解水とを生成する。分そして軟水化装置は、軟水化槽の再生処理の途中に、軟水化槽に原水を通水する入替処理を行う入替処理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、軟水化装置のイオン交換樹脂の再生処理に要する時間を短縮することができる軟水化装置を提供することができる。

図１は、実施の形態１に係る軟水化装置の構成を示す概念図である。 図２は、実施の形態１に係る軟水化装置の循環流路を示す構成図である。 図３は、実施の形態１に係る軟水化装置の入替流路を示す構成図である。 図４は、実施の形態１に係る軟水化装置の動作時の状態を示す図である。 図５は、実施の形態２に係る軟水化装置の構成を示す概念図である。 図６は、実施の形態２に係る軟水化装置の循環流路を示す構成図である。 図７は、実施の形態２に係る軟水化装置の入替流路を示す構成図である。 図８は、実施の形態２に係る軟水化装置の動作時の状態を示す図である。 図９は、実施の形態３に係る軟水化装置の構成を示す概念図である。 図１０は、実施の形態４に係る軟水化装置の構成を示す概念図である。

本発明に係る軟水化装置は、軟水化槽と、中和槽と、電解槽とを備える。軟水化槽は、硬度成分及び塩化物イオン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、軟水化槽を通過した軟水の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ためのアルカリ性電解水とを生成する。そして、軟水化装置は、軟水化槽の再生処理の途中に、軟水化槽に原水を通水する入替処理を行う。

こうした構成によれば、再生処理の途中で、軟水化槽内の水を、弱酸性陽イオン交換樹脂から放出された硬度成分を多く含む酸性電解水から原水に入れ替えることができる。したがって、再生処理の経路内の硬度成分量を低減させることができるため、軟水化装置のイオン交換樹脂の再生処理に要する時間の長期間化を抑制可能な軟水化装置を提供することができる。

また、本発明に係る軟水化装置は、分離部をさらに備える。分離部は、電解槽と中和槽とを連通する流路に設けられ、電解槽に導入された水に含まれる硬度成分に起因する析出物を分離する。そして、入替処理では、軟水化槽を流通した原水を、分離部へ通水するように流通させる。このようにすることで、軟水化槽を流通した酸性軟水を用いて分離部の洗浄を行うことができ、分離部に析出した硬度成分を含む析出物の溶解を行うことができる。したがって、分離部の圧力損失を低減させることができ、中和槽に十分な水量のアルカリ電解水を供給することができ、再生処理を滞りな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において、入替処理では、分離部に対して、分離部の下流側から、軟水化槽を流通した原水を流入させるようにしてもよい。このようにすることで、分離部の逆洗浄を行うことができる。したがって、入替処理の処理効率を向上させることができ、より短期間で入替処理を終了することができる。

また、本発明に係る軟水化装置では、分離部を流通する水の流量を検出する流量検出部を備え、流量検出部で検出された流量が所定の値を下回った場合に、入替処理を開始するようにしてもよい。このようにすることで、分離部を流通する水の流量状態を把握でき、流量情報に基づいて入替処理の開始を判断できる。そのため、より効果的なタイミングで入替処理を開始することができる。

また、本発明に係る軟水化装置では、分離部の前段に、流通する水の静圧を検出する静圧検出部を備え、静圧検出部で検出された静圧が所定の値を上回った場合に、入替処理を行うようにしてもよい。このようにすることで、再生処理時の分離部の静圧状態を把握でき、静圧検出情報に基づいて入替処理の開始を判断できる。そのため、より効果的なタイミングで入替処理を開始することができる。

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、本発明の実施の形態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の構成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。

（全体構成）
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を備えている。また、再生装置６は、電解槽１２と、分離部１４と、貯水槽１５と、送水ポンプ１９とを含んで構成される。また、軟水化装置１は、排水口１６と、制御部１７と、複数の開閉弁（開閉弁３１、開閉弁３２、開閉弁３４～開閉弁３９、及び開閉弁４１）と、選択弁４０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。流入口２は、市水を軟水化装置１内に導入するための開口である。

取水口５は、軟水化装置１内を流通し、軟水化処理された水を装置外に供給するための開口である。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までを接続した流路である。流路８は、軟水化槽３から中和槽４まで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、中和槽４により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。

（軟水化槽及び中和槽）
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、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、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を備えている。軟水化槽３は、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。そのため、軟水化槽３に導入された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。この際、弱酸性陽イオン交換樹脂１０からは、軟水化処理の際に取り込んだ硬度成分である陽イオンが放出される。

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を通過することで、硬度成分を含む原水を軟水として流路８を介して中和槽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。つまり、軟水化槽３から流出する軟水は、水素イオンを多く含んで酸性化した軟水（酸性軟水）である。

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）のｐＨを中和し、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）
再生装置６は、軟水化槽３の弱酸性陽イオン交換樹脂１０を再生させ、且つ、中和槽４の弱塩基性陰イオン交換樹脂１１を再生させる機器である。具体的には、再生装置６は、上述した通り、電解槽１２と、分離部１４と、貯水槽１５と、送水ポンプ１９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２１、第一回収流路２２、流路２９、第二供給流路２３、及び第二回収流路２４がそれぞれ接続されている。なお、流路８は、上流側から、第一回収流路２２、流路２９、第二供給流路２３の順で各流路と接続されている。そして、第一供給流路２１、第一回収流路２２、流路２９、第二供給流路２３、及び第二回収流路２４は、後述する循環流路２０（第一循環流路２０ａ、第二循環流路２０ｂ）または入替流路２７を構成している。

ここで、第一供給流路２１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る。第一回収流路２２は、軟水化槽３を通過した硬度成分を含む水を貯水槽１５へ回収する流路である。また、第二供給流路２３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る。第二回収流路２４は、中和槽４を通過した水を貯水槽１５へ回収する流路である。流路２９は、軟水化槽３から放出された酸性軟水を分離部１４へ供給する流路である。

（電解槽）
電解槽１２は、内部に設けた一対の電極１３（電極１３ａ及び電極１３ｂ）を用いて、入水した水（貯水槽１５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。より詳細には、電気分解の際に陽極となる電極１３ａでは、電気分解により水素イオンが生じ、酸性電解水が生成する。また、電気分解の際に陰極となる電極１３ｂでは、電気分解により水酸化物イオンが生じ、アルカリ性電解水が生成する。そして、電解槽１２は、酸性電解水を、第一供給流路２１を介して軟水化槽３に供給し、アルカリ性電解水を、第二供給流路２３を介して中和槽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１７によって、一対の電極１３への通電状態を制御できるように構成されている。

（貯水槽）
貯水槽１５は、弱酸性陽イオン交換樹脂１０及び弱塩基性陰イオン交換樹脂１１を再生する際に、循環流路２０（図２参照）内を流通させる水を確保し、貯留するものである。また、貯水槽１５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し、電解槽１２に供給するものである。

そして、貯水槽１５を流通した水は、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、再び貯水槽１５へ通水（回収）される。したがって、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。

（送水ポンプ）
送水ポンプ１９は、再生装置６による再生処理の際に、循環流路２０（図２参照）に水を流通させる機器である。送水ポンプ１９は、貯水槽１５と電解槽１２との間を連通接続する送水流路２５に設けられている。なお、送水ポンプ１９は、電解槽１２の上流側、且つ、貯水槽１５の下流側に配置することが好ましい。このような配置とするのは、一つの送水ポンプ１９で、第一循環流路２０ａ及び第二循環流路２０ｂに水を循環させやすくなるからである。また、送水ポンプ１９は、後述する制御部１７と無線又は有線により通信可能に接続されている。

（分離部）
分離部１４は、電解槽１２と中和槽４とを連通接続する第二供給流路２３に設けられている。そして、分離部１４は、電解槽１２から送出されたアルカリ性電解水に含まれる析出物を分離する。ここで、析出物は、電解槽１２内において、軟水化槽３の再生処理の際に軟水化槽３から放出された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ことにより生じる反応生成物である。より詳細には、電解槽１２で水の電気分解が行われている間、再生処理時の軟水化槽３から放出される硬度成分（例えば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン）は、陰極（電極１３ｂ）側に移動する。陰極側ではアルカリ性電解水が生成しているため、硬度成分とアルカリ性電解水が反応し、析出物となる。例えば、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る反応が起こったり、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、硬度成分に由来する析出物は、第二供給流路２３に設けられた分離部１４で析出物として分離される。そして、硬度成分に由来する析出物を分離部１４で分離することにより、析出物が中和槽４に流入し、堆積することを抑制できる。したがって、再生処理の終了後に軟水化処理を再開する場合には、中和槽４に堆積した析出物が軟水化槽３から放出された水素イオンと反応して硬度成分化し、中和槽４から送出される軟水の硬度を増加させることを抑制できる。また、再生処理の際に、硬度成分に由来する析出物が分離部１４で分離されたアルカリ性電解水は、中和槽４を流通し、酸性電解水と混合された後に電解槽１２で再度電気分解され、酸性電解水及びアルカリ性電解水として、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。この時、酸性電解水は、市水もしくは分離部１４を備えない場合と比較し、含有する硬度成分が減少している。つまり、分離部１４で析出物を分離することにより、酸性電解水の硬度が低下するため、軟水化槽３に流入する硬度成分を減少させることができ、弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生効率の低下を抑制できる。

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、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。

分離部１４は、硬度成分とアルカリ性電解水との反応により生じる析出物を分離可能であればその形態は問わない。例えば、カートリッジタイプのフィルター、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。

分離部１４の形態として一般的に使用される手段としては、カートリッジタイプのフィルターが挙げられる。カートリッジタイプのフィルターとして、糸巻きフィルターのような深層ろ過型、プリーツフィルター及びメンブレンフィルターのような表面ろ過型、またはこれらを組み合わせて使用することができる。

糸巻フィルターは、１～１５０マイクロメートルの粒子径に対応し、主にプレフィルターとして使用される。プリーツフィルター及びメンブレンフィルターは、０．０３～１００マイクロメートル程度と幅広い粒子径に対応したものが存在するが、特に本発明の実施にあたっては０．５～１．５マイクロメートル程度の精度のものを使用すれば、後述する再生処理において析出する硬度成分を捕捉するのに好ましい。分離部１４には後述する再生処理ではアルカリ性電解水が流れ、洗浄処理では酸性電解水が流れるため、カートリッジタイプのフィルターの材質は、酸及びアルカリに対して耐食性が高い素材（例えばポリプロピレン）が好ましい。

ろ過層に用いられる粒状ろ材は、硬度成分を捕捉して除去することを目的としているが、粒状ろ材に吸着するような表面電位を持つ粒子、原水中のイオン等の存在状態によっては粒子径約が１～１０マイクロメートルの粒子あるいは色度も除去可能となる。粒状ろ材には、ろ過砂をはじめ、ペレット状の繊維ろ材等、除去対象物に適したろ材を用いることができる。粒状ろ材の材質は、例えば、砂、アンスラサイト、ガーネット、セラミックス、粒状活性炭、オキシ水酸化鉄、マンガン砂など、水中で沈降し、圧力で変形しにくい硬度をもつものであればよい。粒子径は、例えば０．３～５．０ミリメートル、均等係数が１．２～２．０などのものを用いるとよい。

また、比重が異なる複数の種類のろ材を混合して使用する複層ろ過法は、ろ過を行う層としてサイズの異なる粒子を小さい粒子から順に下から積層する方法である。複層ろ過法では、比重が大きくサイズが小さい粒子と、比重が小さくサイズが大きい粒子を混合して多層構造にするのが一般的である。複層ろ過法は、単一の種類のろ材を用いるのに比べて、単位体積あたりのろ過効率が高く、一方で損失水頭が低く抑えられるなどのメリットがあるため好ましい。粒状ろ材としては、例えば、ガーネットの０．３ミリメートルと、砂の０．６リメートル、アンスラサイトの１．０ミリメートルのものを、２：１：１で混合して使用するが、濁質の粒子特性に応じて混合比率あるいは粒子径を調整することが好ましい。

（開閉弁及び選択弁）
複数の開閉弁（開閉弁３１、開閉弁３２、開閉弁３４～開閉弁３９、及び開閉弁４１）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。

選択弁４０は、分離部１４と中和槽４の間に設けられる。また、選択弁４０は、第二供給流路２３及び排水流路２６の合流点に設けられ、分離部１４を流通した酸性軟水及びアルカリ性電解水の流通方向を決定する。具体的には、選択弁４０は、再生処理時に分離部１４を流通したアルカリ性電解水が中和槽４へ至る流通状態と、入替処理時に分離部１４から流出した水が排水口１６へ至る流通状態とを切り替える。

また、複数の開閉弁（開閉弁３１、開閉弁３２、開閉弁３４～開閉弁３９、及び開閉弁４１）及び選択弁４０はそれぞれ、後述する制御部１７と無線又は有線により通信可能に接続されている。

（排水口）
排水口１６は、後述する分離部１４の洗浄時（入替処理時）に、分離部１４を流通した酸性軟水を装置外に排出する。

より詳細には、排水口１６は、入替処理時には、流路７、軟水化槽３、流路８、流路２９、開閉弁４１、分離部１４、選択弁４０、及び排水流路２６を流通した水であり、分離部１４において析出物が溶解して生じた硬度成分を含む水を装置外へ排出する。

（制御部）
制御部１７は、軟水化槽３の弱酸性陽イオン交換樹脂１０及び中和槽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。また、制御部１７は、軟水化槽３に原水を通水する入替処理を制御する。また、制御部１７は、硬度成分を含む原水を軟水化する軟水化処理を制御する。また、制御部１７は、開閉弁４１の動作を制御し、軟水化槽３から流出した酸性軟水の流通方向及び流通量を制御する。また、制御部１７は、選択弁４０の動作を制御し、分離部１４から流出した水の流通方向を制御する。さらに、制御部１７は、軟水化装置１の再生処理、入替処理、及び軟水化処理の切り替えを制御する。この際、制御部１７は、電極１３、送水ポンプ１９、複数の開閉弁（開閉弁３１、開閉弁３２、開閉弁３４～開閉弁３９、及び開閉弁４１）、及び選択弁４０の動作を制御し、再生処理、入替処理、及び軟水化処理の切り替え及びそれぞれの処理を実行させる。

（流路）
次に、図２を参照して、軟水化装置１の再生処理の際に形成される循環流路２０について説明する。図２は、軟水化装置１の循環流路２０を示す構成図である。

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及び貯水槽１５は、送水流路２５によって連通接続される。また、電解槽１２及び貯水槽１５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２１、第一回収流路２２、第二供給流路２３、及び第二回収流路２４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、各流路の組み合わせによって循環流路２０が構成されている。

第一供給流路２１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３５が設置されている。すなわち、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２１を備える。

そして、第一回収流路２２は、軟水化槽３を通過した硬度成分を含む水を貯水槽１５へ回収する流路であり、その流路には、開閉弁３６が設置されている。すなわち、軟水化装置１は、貯水槽１５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２２を備える。

第二供給流路２３は、後述する再生処理時において、電解槽１２から分離部１４を介して中和槽４へアルカリ性電解水を供給する流路であり、その流路には分離部１４、選択弁４０、及び開閉弁３７が設置されている。すなわち、軟水化装置１は、電解槽１２から引き出したアルカリ性電解水に含まれる硬度成分に由来する析出物を分離部１４で分離し、析出物が分離されたアルカリ性電解水を中和槽４の上流側へ送水可能とする第二供給流路２３を備える。なお、第二供給流路２３は、第一回収流路２２及び流路２９よりも下流側で流路８と接続される。これは、後述する再生処理時に、軟水化槽３から排出された酸性電解水と、電解槽１２から送出されたアルカリ性電解水との混合を抑制するためである。すなわち、流路８は、上流側から順に第一回収流路２２、流路２９、及び第二供給流路２３と接続する。

そして、第二回収流路２４は、中和槽４を通過した水を貯水槽１５へ回収する流路であり、その流路には、開閉弁３８が設置されている。すなわち、軟水化装置１は、貯水槽１５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２４を備える。

循環流路２０は、送水ポンプ１９によって貯水槽１５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２０ａと、送水ポンプ１９によって貯水槽１５から送出された水が、中和槽４を流通する第二循環流路２０ｂとを含む。

第一循環流路２０ａは、図２（白矢印）に示すように、送水ポンプ１９によって貯水槽１５から送出された水が、電解槽１２と軟水化槽３とを流通して貯水槽１５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２０ａは、送水ポンプ１９によって貯水槽１５から送出された水が、送水流路２５、電解槽１２、第一供給流路２１、開閉弁３５、軟水化槽３、第一回収流路２２、開閉弁３６、貯水槽１５の順に流通して循環する流路である。

第二循環流路２０ｂは、図２（黒矢印）に示すように、送水ポンプ１９によって貯水槽１５から送出された水が、電解槽１２と中和槽４とを流通して貯水槽１５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２０ｂは、送水ポンプ１９によって貯水槽１５から送出された水が、送水流路２５、電解槽１２、第二供給流路２３、分離部１４、選択弁４０、開閉弁３７、中和槽４、第二回収流路２４、開閉弁３８、貯水槽１５の順に流通して循環する流路である。

ここで、循環流路２０において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３１が設置されている。そして、開閉弁３１を閉止して、開閉弁３５を開放することで、軟水化槽３の上流側に第一供給流路２１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２２及び流路２９の下流側、且つ、第二供給流路２３の上流側に開閉弁３２が設置されている。そして、開閉弁３２及び流路２９に設置されている開閉弁４１を閉止して、開閉弁３６を開放することで、軟水化槽３の下流側に第一回収流路２２が連通接続された状態となる。これにより、軟水化装置１では、軟水化槽３を流通した水（硬度成分を含む酸性電解水）を貯水槽１５へ回収することができるようになる。

また、開閉弁３２及び開閉弁４１を閉止して、開閉弁３７を開放し、選択弁４０の流通方向を中和槽４方向（分離部１４から中和槽４に流通する方向）に切り替えることで、中和槽４の上流側に第二供給流路２３が連通接続された状態となる。これにより、軟水化装置１では、電解槽１２からのアルカリ性電解水を分離部１４に流通させ、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３４が設置されている。そして、開閉弁３４を閉止して、開閉弁３８を開放することで、中和槽４の下流側に第二回収流路２４が連通接続された状態となる。これにより、第二回収流路２４を通過した水（陰イオンを含むアルカリ性電解水）を貯水槽１５へ回収することができるようになる。

また、開閉弁３４を閉止することによって、循環流路２０への水の循環を開始することができる一方、開閉弁３４を開放することによって、循環流路２０への水の循環を停止することができる。

また、送水流路２５には、貯水槽１５の下流側（貯水槽１５と送水ポンプ１９との間の位置）に開閉弁３９が設置されている。開閉弁３９を閉止することにより、貯水槽１５に水を貯留することができる。一方、開閉弁３９を開放することにより、送水流路２５へ水を供給することができる。

また、第二供給流路２３には、分離部１４と中和槽４との間に選択弁４０が設置されている。選択弁４０を切り替えることにより、電極１３ｂでの電気分解により生じるアルカリ性電解水が第二供給流路２３及び分離部１４を流通して中和槽４に至る流路状態と、分離部１４を流通した水が後述する排水流路２６を介して排水口１６により装置外へ排出される流路状態とにすることができる。なお、分離部１４を流通した水が排水口１６により装置外へ排出される流路状態では、入替処理時に分離部１４の洗浄に供された酸性軟水の排水が行われる。

次に、図３を参照して、軟水化装置１の入替処理の際に形成される入替流路２７について説明する。図３は、軟水化装置１の入替流路２７を示す構成図である。

図３に示すように、入替流路２７は、流入口２、軟水化槽３、分離部１４、排水口１６を接続する各流路によって構成されている。軟水化槽３は、流路７によって、流入口２と連通接続される。また、軟水化槽３は、流路８、流路２９、及び第二供給流路２３によって、分離部１４と連通接続される。分離部１４は、第二供給流路２３及び後述する排水流路２６によって、排水口１６と連通接続される。第二供給流路２３と排水流路２６との接続部には、選択弁４０が設けられている。

流路２９は、軟水化槽３からの酸性軟水を分離部１４へ供給する流路である。流路２９は、軟水化槽３及び第二供給流路２３の間で、流路８と連通接続される。また、流路２９は、電解槽１２及び分離部１４の間で第二供給流路２３と連通接続される。また、流路２９には、開閉弁４１が設けられている。すなわち、軟水化装置１は、軟水化槽３により軟水化された酸性軟水を分離部１４へ供給し、分離部１４の洗浄に供する流路２９を備える。

排水流路２６は、選択弁４０から排水口１６へ水を排出する流路である。排水流路２６は、分離部１４及び中和槽４の間で、第二供給流路２３と連通接続される。排水流路２６には、選択弁４０が設けられている。すなわち、軟水化装置１は、選択弁４０から排水口１６へ水を引き出して装置外に排出可能とする排水流路２６を備える。

入替流路２７は、図３（斜線矢印）に示すように、流入口２から導入された水が、流路７、軟水化槽３の順に流通し、軟水化槽３で酸性軟水とされた後、流路８、流路２９、第二供給流路２３、分離部１４の順に流通し、選択弁４０及び排水流路２６を流通し、排水口１６から装置外に排出される流路である。後述する入替処理時には、入替流路２７が用いられる。

（再生処理、入替処理、排水処理、及び軟水化処理）
次に、図４を参照して、再生処理を起点とした軟水化装置１の再生処理、入替処理、排水処理、及び軟水化処理について説明する。図４は、軟水化装置１の動作時の状態を示す図である。

再生処理、入替処理、排水処理、及び軟水化処理では、制御部１７は、図４に示すように、開閉弁３１、開閉弁３２、開閉弁３４～開閉弁３９、選択弁４０、開閉弁４１、電解槽１２の電極１３、及び送水ポンプ１９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。なお、制御部１７は、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを有している。そして、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが制御部として機能する。プロセッサが実行するプログラムは、ここではコンピュータシステムのメモリに予め記録されているとしたが、メモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて提供されてもよい。

ここで、図４中の「ＯＮ」は、該当の開閉弁が「開放」した状態、電極１３が通電している状態、及び送水ポンプ１９が動作している状態をそれぞれ示す。空欄は、該当の開閉弁が「閉止」した状態、電極１３が通電していない状態、送水ポンプ１９が停止している状態をそれぞれ示す。また、図４中の選択弁４０の表記は、数字（符号）と対応する構成要素（中和槽４もしくは排水口１６）へと流路を開放した状態を示す。通常時の選択弁４０は、中和槽４へと流路を開放した状態となっているが、他の処理と関係のない場合には空欄としている。

（再生処理）
まず、軟水化装置１の再生装置６による再生処理時の動作について、図４の「水注入時」及び「再生時」の欄を参照して順に説明する。

軟水化装置１において、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。このような状態になると、硬度成分が処理水中に含まれるようになる。このため、軟水化装置１では、再生装置６による軟水化槽３及び中和槽４の再生処理を行う必要が生じる。

そこで、軟水化装置１では、所定の期間（例えば１日（２４時間））に１回、制御部１７によって再生処理が可能な時間帯を特定して、再生処理を実行する。

まず、図４に示すように、水注入時において、開閉弁３１及び開閉弁３６を開放する。これにより、軟水化装置１は、市水の圧力によって、流入口２から軟水化槽３を通して原水を貯水槽１５へ導入する。この時、開閉弁３２、開閉弁３４、開閉弁３５、開閉弁３７～開閉弁３９、及び開閉弁４１は閉止している。また、選択弁４０は、分離部１４を流通した水が中和槽４に流通する方向へと流路を接続している。貯水槽１５に、軟水化装置１の容量に応じた所定の量の水を貯留することで、再生装置６は、再生時の水量を確保することができる。

次に、再生時において、開閉弁３１、開閉弁３２、開閉弁３４、及び開閉弁４１を閉止して、開閉弁３５～開閉弁３９を開放し、選択弁４０の通水方向を中和槽４方向（分離部１４から中和槽４に流通する方向）へと設定すると、図２に示すように、第一循環流路２０ａ及び第二循環流路２０ｂ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１９を動作させると、貯水槽１５に貯留した水が第一循環流路２０ａ及び第二循環流路２０ｂ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２１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、酸性電解水を弱酸性陽イオン交換樹脂１０に流通させることで、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２２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２２を介して貯水槽１５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２３及び分離部１４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、アルカリ性電解水を弱塩基性陰イオン交換樹脂１１に流通させることで、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２４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２４を介して貯水槽１５内に回収される。

そして、貯水槽１５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て中和される。

この時、陽イオン（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することにより、硬度成分がアルカリ性電解水に含まれる水酸化物イオンと反応し、析出物が生じるが、少なくとも再生処理の初期段階においては、軟水化槽３から放出される硬度成分量に比べて、中和槽４から流れ込むアルカリ性電解水に含まれる水酸化物イオン量が少ないため、析出物が生じにくい状態である。このため、中和された電解水に含まれる硬度成分は、そのまま電解槽１２に送出されることになる。

その後、貯水槽１５で混合された電解水は、送水流路２５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。

前述したように、電解槽１２内では水の電気分解が行われており、陰極付近では、電気分解により水酸化物イオンが多量に生成されているため、析出物が生じやすい状態となっている。つまり、貯水槽１５から供給された水に含まれる硬度成分（例えば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン）は、陰極側に移動し、水酸化物イオンと反応することで析出物となる。そして、析出物を含むアルカリ性電解水は、第二供給流路２３に送出され、分離部１４に流入する。

分離部１４内では、アルカリ性電解水に含まれる析出物が分離され、硬度成分が除去されたアルカリ性電解水（処理水）を得ることができる。そして、電解槽１２にて再び電気分解された酸性電解水及び電解槽１２にて再び電気分解され、分離部１４により析出物が分離された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。

ここで、分離部１４を設けない場合の問題点として、再生処理時に、軟水化槽から放出される硬度成分とアルカリ性電解水とが電解槽で反応して生成する析出物が、中和槽に流入し、中和槽内で堆積するという点が挙げられる。つまり、析出物が中和槽内に堆積した状態で軟水化処理を再開すると、軟水化槽から放出された水素イオンと反応し、硬度成分化することにより、軟水化性能が低下するということになる。しかしながら、本実施の形態では、分離部１４によって、電解槽１２で生成する析出物を分離することで、中和槽４の内部での、硬度成分に起因する析出物の堆積を抑制することができる。しかし、再生処理が進行するにつれて、分離部１４で分離した析出物が分離部１４内に徐々に堆積していく。すると、分離部１４の圧力損失が増大していくことになる。すなわち、本実施形態においては、送水ポンプ１９により、循環流路２０に対して一定のエネルギーを与えているが、分離部１４の圧力損失が増大していくことにより、再生処理が進行するにつれて、中和槽４に供給されるアルカリ性電解水の供給流量が徐々に低下してしまい、中和槽４の再生処理が完了しづらくなることがあった。

また、再生処理が進行するにつれ、軟水化槽３から回収された硬度成分を含む酸性電解水の硬度成分の濃度は徐々に高くなる。弱酸性陽イオン交換樹脂１０には、吸着イオンの選択性があり、水素イオンと硬度成分（カルシウムイオン、マグネシウムイオン）の濃度が同程度の場合、カルシウムイオンあるいはマグネシウムイオンの方が吸着しやすい。したがって、弱酸性陽イオン交換樹脂１０の再生処理を行う場合には、水素イオンの濃度を上昇させ、吸着しているカルシウムイオン及びマグネシウムイオンの濃度よりも相対的に高濃度の水素イオンを供給する必要がある。しかし、酸性電解水の硬度成分の濃度が上昇するにつれ、水素イオンの濃度は、カルシウムイオン及びマグネシウムイオンの濃度に対して相対的に低下する。したがって、弱酸性陽イオン交換樹脂１０からは硬度成分が放出されづらくなり、軟水化槽３から回収してくることができる硬度成分の量は減少していくため、再生処理の進行が遅くなる、あるいは再生処理が完了しないということがあった。

そのため、本実施の形態では、軟水化装置１の再生処理の進行中（例えば、再生処理の開始から２時間経過時）に再生処理を一次停止させ、入替処理を行う。すなわち、電極１３および送水ポンプ１９の動作を停止させ、開閉弁３５～開閉弁３９を閉止し、開閉弁３１及び開閉弁４１を開放する。さらに、選択弁４０の通水方向を中和槽４方向（分離部１４から中和槽４に流通する方向）から排水口１６方向（分離部１４から排水口１６に流通する方向）に切り替える。これにより、再生処理から入替処理へ移行する。

（入替処理）
軟水化装置１は、再生処理を一次停止すると入替処理に移行する。ここで、入替処理とは、軟水化槽３内に残存する硬度成分の濃度が高い酸性電解水を装置外に排出し、軟水化槽３に原水を通水する処理である。軟水化槽３に原水を通水することにより、軟水化槽３内の酸性電解水が原水あるいは弱酸性陽イオン交換樹脂１０により軟水化された酸性軟水に置換される。なお、再生時の循環流路２０において、硬度成分濃度の高い酸性電解水の主たる水量を保持しているのは軟水化槽３であるため、循環流路２０内の硬度成分濃度を低減させるためには、軟水化槽３の酸性電解水を置換すればよい。

また、本実施の形態１では、入替処理時に、軟水化槽３に通水した原水を、分離部１４へ通水するようにする。これにより、入替処理を行うことで、分離部１４を洗浄することができ、軟水化槽３で生成される酸性軟水を分離部１４に流通させ、分離部１４で分離した硬度成分に起因する析出物を溶解させることができる。

つまり、本実施の形態１に示す入替処理では、軟水化槽３に存在する硬度成分濃度の高い酸性電解水を、原水に入れ替え、酸性電解水を装置外に排出することにより、系内の硬度成分濃度を低下させる。この際、軟水化槽３に通水した原水を分離部１４へと通水させ、分離部１４の洗浄を行うことにより、分離部１４に析出した析出物を溶解させ、系外に排出することができる。

次に、軟水化装置１による入替処理時の動作について、図４の「入替時」の欄を参照して説明する。

軟水化装置１では、図４に示すように、入替処理において、開閉弁３１及び開閉弁４１を開放するとともに、分離部１４から排水流路２６へと通水する流路状態となるように選択弁４０の切り替えを行う。これにより、軟水化装置１では、入替流路２７が形成され、分離部１４の洗浄を行うことができる状態となる。この時、開閉弁３２及び開閉弁３４～開閉弁３９は閉止している。

具体的には、入替処理では、図３に示すように、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に供給された原水は、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（イオン交換が行われる）。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。この時、水素イオンの放出により、軟水化槽３を流出した水は、酸性となる。すなわち、軟水化槽３に流入した原水は、酸性軟水として軟水化槽３から送出される。また、再生処理時に軟水化槽３中に存在した酸性電解水は、流入してくる原水及び弱酸性陽イオン交換樹脂１０により処理された酸性軟水により、軟水化槽３から排出され、分離部１４へと送出され、最終的に排水口１６から装置外に排出される。

次に、開閉弁４１が開放されており、開閉弁３２及び開閉弁３６が閉止されていることから、軟水化槽３から送出された酸性軟水は、流路８、流路２９、及び第二供給流路２３を流通し、分離部１４へと流入する。酸性軟水を分離部１４に流入させることで、分離部１４に捕捉されている硬度成分に起因する析出物が酸性軟水と反応する。これにより、硬度成分に起因する析出物は、溶解し、硬度成分となり、酸性軟水中に含まれる。

そして、選択弁４０の通水方向を排水口１６方向（分離部１４から排水口１６に流通する方向）へと設定しているので、分離部１４を流通した酸性軟水は、排水流路２６を流通し、排水口１６から装置外に排出される。つまり、分離部１４に酸性軟水を流通させ、流通した酸性軟水を排出させることにより、分離部１４の洗浄を行うとともに、硬度成分を装置外に排出することができる。これにより、分離部１４により捕捉された析出物を溶解して除去し、分離部１４の洗浄を行うことができるため、分離部１４の目詰まりによる通水量の減少を低減できる。

このとき、酸性軟水が分離部１４に到達するまでは、再生処理中に軟水化槽３に残存していた硬度成分の濃度が高い酸性電解水が先に分離部１４に流通し、排水口１６から装置外に排出することができる。

なお、入替処理の開始は、再生処理開始から一定時間（例えば２時間）経過時とする。入替処理は、再生処理中に１度のみ行ってもよいし、頻繁に行ってもよい。再生処理中に入替処理を頻繁に行わない場合には、入替処理は、再生処理の後半に行うことが好ましい。これは、再生処理の進行にしたがって、軟水化槽３に導入される酸性電解水中の硬度成分濃度が上昇していくため、再生処理の後半で入替処理を行った方が、一度の入替処理で系外に排出できる硬度成分の総量が増えるためである。また、分離部１４の洗浄に着目した場合においても、再生処理の開始からの時間経過に伴って徐々に析出物が堆積してくるため、入替処理は、再生処理の後半に行うことが好ましい。例えば、再生処理に６時間を要し、入替処理を１度しか行わない場合には、入替処理は、再生処理の開始から３時間経過以降に行うようにしてもよい。

また、入替処理の終了は、入替処理開始から一定時間（例えば５分間）経過時とする。ここで、一定時間は、軟水化槽３に残存する硬度成分の濃度が高い酸性電解水を装置外に排出するとともに、分離部１４が捕捉した析出物を一定量溶解するために要する時間として、予め行った洗浄実験での評価結果に基づいて設定した時間である。

軟水化装置１は、入替処理が終了すると、一次停止していた再生処理を再開するため、開閉弁３５～開閉弁３９を開放し、開閉弁３１及び開閉弁４１を閉止する。さらに、選択弁４０は、分離部１４を流通した水が中和槽４に流通する方向へと流路を接続し、電極１３と送水ポンプ１９の動作を再開させ、再生処理を再開する。

なお、再生処理中が終了するまでに、入替処理を複数回行ってもよい。

その後、軟水化装置１では、再生処理が終了すると電極１３の動作を停止させ、排水処理へと移行する。

（排水処理）
軟水化装置１では、再生処理が終了すると排水処理へ移行する。ここで、排水処理とは、循環流路２０内に残存している原水、酸性電解水、アルカリ性電解水、及び酸性軟水の排水を行う処理である。

次に、軟水化装置１による排水処理時の動作について、図４の「排水時」の欄を参照して説明する。

軟水化装置１では、図４に示すように、排水処理（排水時）において、開閉弁３１、開閉弁３２、開閉弁３４、及び開閉弁４１を閉止し、開閉弁３５～３９を開放する。また、選択弁４０の通水方向を排水口１６方向（分離部１４から排水口１６に流通する方向）へと設定する。これにより、流入口２からの市水の流入を停止するとともに、電解槽１２から第一供給流路２１、軟水化槽３、及び第一回収流路２２を介して貯水槽１５へ至る経路内に残存している酸性電解水及び分離部１４から第二供給流路２３、中和槽４、第二回収流路２４を介し貯水槽１５へ至る経路内に残存しているアルカリ性電解水を貯水槽１５に流入させることができる。

次に、送水ポンプ１９を起動させ、開閉弁３９を開放し、選択弁４０の流通方向を排水口１６方向へ切り替える。これにより、貯水槽１５の内部から送水流路２５を介して電解槽１２に至る経路内に残存している電解水、電解槽１２の内部から第二供給流路２３及び排水流路２６を介して排水口１６へ至る経路内に残存している電解水、及び入替流路２７内に残存している原水及び酸性軟水を装置外へ排出することができる。この時、電極１３は、動作を停止している。

そして、軟水化装置１では、排水処理が終了すると、送水ポンプ１９の動作を停止させる。また、開閉弁３５～開閉弁３９を閉止させ、開閉弁３１、開閉弁３２、及び開閉弁３４を開放し、選択弁４０の通水方向を中和槽４方向（分離部１４から中和槽４に流通する方向）へと設定することで軟水化処理へ移行する。

なお、排水処理の終了は、排水処理開始から一定時間（例えば１分）経過時とする。

（軟水化処理）
軟水化装置１は、排水処理が終了すると軟水化処理に移行する。

軟水化装置１による軟水化処理時の動作について、図４の「軟水化時」の欄を参照して説明する。

軟水化装置１では、図４に示すように、軟水化処理において、開閉弁３１及び開閉弁３２を開放した状態で、取水口５に設けた開閉弁３４を開放する。これにより、軟水化装置１では、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とを流通するので、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。

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に供給された原水は、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（イオン交換が行われる）。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となり、流路９を通過して取水口５から取り出すことができる。このとき、開閉弁３５～開閉弁３９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１９の動作も停止した状態である。

そして、軟水化装置１では、制御部１７で特定された時間帯になった場合もしくは軟水化処理が一定時間を超えた場合に軟水化処理を停止し、上述した再生処理を実行する。

以上のようにして、軟水化装置１では、再生処理、入替処理、及び軟水化処理が繰り返し実行される。そして、軟水化装置１は、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供給する。

以上、本実施の形態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とを備える。軟水化槽３は、硬度成分及び塩化物イオン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を通過した軟水の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を再生するためのアルカリ性電解水とを生成する。そして、軟水化装置１は、軟水化槽３の再生処理の途中に、軟水化槽３に原水を通水する入替処理を行うようにした。

これにより、再生処理の途中で、軟水化槽３内の水を、弱酸性陽イオン交換樹脂１０から放出された硬度成分を多く含む酸性電解水から原水に入れ替えることができる。したがって、再生処理の経路内の硬度成分量を低減させることができるため、軟水化装置１の再生処理に要する時間の長期間化を抑制可能な軟水化装置１を提供することができる。

（２）軟水化装置１は、分離部１４をさらに備える。分離部１４は、電解槽１２と中和槽４とを連通する流路に設けられ、電解槽１２に導入された水に含まれる硬度成分に起因する析出物を分離する。そして、入替処理では、軟水化槽３を流通した原水を、分離部１４へ通水するように流通させる。これにより、軟水化槽３を流通した酸性軟水を用いて分離部１４の洗浄を行うことができ、分離部１４に析出した硬度成分を含む析出物の溶解を行うことができる。したがって、分離部１４の圧力損失を低減させることができ、中和槽４に十分な水量のアルカリ電解水を供給することができ、再生処理を滞りなく行うことが可能な軟水化装置１とすることができる。

（３）軟水化装置１では、入替処理の終了は、入替処理の開始から一定期間後とするようにした。これにより、一定期間で軟水化槽３に残存する硬度成分濃度の高い酸性電解水を装置外に排出するとともに、分離部１４の洗浄処理を終了することができる。そのため、再生処理の一次停止時間が過剰に長くなることを抑制することができる。

（実施の形態２）
次に、図５～図８を参照して、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。図５は、実施の形態２に係る軟水化装置１ａの構成を示す概念図である。図６は、実施の形態２に係る軟水化装置１ａの循環流路２０ｃを示す構成図である。図７は、実施の形態２に係る軟水化装置１ａの入替流路２７ａを示す構成図である。図８は、実施の形態２に係る軟水化装置１ａの動作時の状態を示す図である。

実施の形態２に係る軟水化装置１ａは、分離部洗浄時に、分離部１４の逆洗浄を行うように構成されている点で実施の形態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。

（流路及び開閉弁）
図５に示すように、軟水化装置１ａは、複数の開閉弁（開閉弁３１～開閉弁３９及び開閉弁４２～開閉弁４４）を含んで構成される。複数の開閉弁（開閉弁３１～開閉弁３９及び開閉弁４２～開閉弁４４）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。また、軟水化装置１ａは、実施の形態１の流路２９に相当する流路を備えていない。軟水化装置１ａは、流路２９の代わりに、第二供給流路２３によって分離部１４へ酸性軟水を供給するように構成されている。

第二供給流路２３は、電解槽１２及び流路８を連通接続する流路であり、その流路には、開閉弁４２、開閉弁４３、分離部１４、開閉弁３７が設けられている。また、第二供給流路２３は、開閉弁４２及び開閉弁４３の間で、排水流路２６ａと連通接続している。

開閉弁４２は、第二供給流路２３と排水流路２６ａとの接続点、及び、電解槽１２の間に設けられる。また、開閉弁４３は、第二供給流路２３と排水流路２６ａとの接続点、及び、分離部１４の間に設けられる。また、開閉弁３７は、第二供給流路２３と流路８との接続点、及び、分離部１４の間に設けられる。つまり、再生処理時に電解槽１２から送出されたアルカリ性電解水は、開閉弁４２、開閉弁４３、分離部１４、開閉弁３７の順で第二供給流路２３を流通し、流路８に流入する。

図６に示すように、循環流路２０ｃは、送水ポンプ１９によって貯水槽１５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２０ｄと、送水ポンプ１９によって貯水槽１５から送出された水が、中和槽４を流通する第二循環流路２０ｅとを含む。

第一循環流路２０ｄは、図６（白矢印）に示すように、送水ポンプ１９によって貯水槽１５から送出された水が、電解槽１２と軟水化槽３とを流通して貯水槽１５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２０ｄは、送水ポンプ１９によって貯水槽１５から送出された水が、送水流路２５、電解槽１２、第一供給流路２１、開閉弁３５、軟水化槽３、第一回収流路２２、開閉弁３６、貯水槽１５の順に流通して循環する流路である。

第二循環流路２０ｅは、図６（黒矢印）に示すように、送水ポンプ１９によって貯水槽１５から送出された水が、電解槽１２と中和槽４とを流通して貯水槽１５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２０ｅは、送水ポンプ１９によって貯水槽１５から送出された水が、送水流路２５、電解槽１２、第二供給流路２３、開閉弁４２、開閉弁４３、分離部１４、開閉弁３７、開閉弁３３、中和槽４、第二回収流路２４、開閉弁３８、貯水槽１５の順に流通して循環する流路である。つまり、軟水化装置１ａでは、第二循環流路２０ｅが形成される再生処理時には、分離部１４の上流側が電解槽１２の下流側と連通接続される。

また、軟水化装置１ａは、排水流路２６ａを備える。排水流路２６ａは、電解槽１２または分離部１４から排出された水を排水口１６へ供給し、装置外に排出するための流路である。排水流路２６ａは、電解槽１２及び分離部１４の間で、第二供給流路２３と連通接続される。排水流路２６ａには、開閉弁４４が設けられている。開閉弁４４を開放することにより、排水流路２６ａは、第二供給流路２３と連通接続される。すなわち、軟水化装置１ａは、第二供給流路２３から排水口１６へ水を引き出して装置外に排出可能とする排水流路２６ａを備える。

図７に示すように、入替流路２７ａは、流入口２、軟水化槽３、分離部１４、排水口１６を接続する各流路によって構成されている。すなわち、軟水化槽３は、流路７によって、流入口２と連通接続される。また、軟水化槽３は、流路８及び第二供給流路２３によって、分離部１４と連通接続される。分離部１４は、第二供給流路２３及び排水流路２６ａによって、排水口１６と連通接続される。第二供給流路２３には、分離部１４、開閉弁３７、開閉弁４２、及び開閉弁４３が設けられている。入替流路２７ａは、図７（斜線矢印）に示すように、流入口２から導入された水が、流路７、軟水化槽３の順に流通し、軟水化槽３で酸性軟水とされた後、流路８、第二供給流路２３、分離部１４の順に流通し、分離部１４の洗浄に供され、開閉弁４３及び排水流路２６を流通し、排水口１６から装置外に排出される流路である。つまり、軟水化装置１ａでは、分離部１４は、入替処理時には、分離部１４に、分離部１４の下流側から酸性軟水が流入し、逆洗浄が行われるように構成されている。

（再生処理、入替処理、排水処理、及び軟水化処理）
（再生処理）
まず、軟水化装置１ａの再生装置６による再生処理時の動作について、図８の「水注入時」及び「再生時」の欄を参照して順に説明する。

まず、図８に示すように、水注入時において、開閉弁３１及び開閉弁３６を開放する。これにより、軟水化装置１は、市水の圧力によって、流入口２から軟水化槽３を通して原水を貯水槽１５へ導入する。この時、開閉弁３２～開閉弁３５、開閉弁３７～開閉弁３９、及び開閉弁４２～開閉弁４４は閉止している。貯水槽１５に、軟水化装置１の容量に応じた所定の量の水を貯留することで、再生装置６は、再生時の水量を確保することができる。

次に、再生時において、開閉弁３１、開閉弁３２、開閉弁３４、及び開閉弁４４を閉止して、開閉弁３３、開閉弁３５～開閉弁３９、及び開閉弁４２～開閉弁４３を開放すると、第一循環流路２０ｄ及び第二循環流路２０ｅ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１９を動作させると、貯水槽１５に貯留した水が電解槽１２に送出され、電気分解により酸性電解水及びアルカリ性電解水となり、第一循環流路２０ｄ及び第二循環流路２０ｅ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２１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を流通することにより、弱酸性陽イオン交換樹脂１０を再生する。その後、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２２を介して貯水槽１５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２３及び分離部１４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を流通することにより、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を流通した陰イオンを含むアルカリ性電解水は、第二回収流路２４を介して貯水槽１５内に回収される。

そして、貯水槽１５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て中和され、電解槽１２に送出される。

その後、貯水槽１５で混合された電解水は、送水流路２５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。

そして、軟水化装置１ａでは、再生処理の進行中に再生処理を一次停止させる。すなわち、電極１３および送水ポンプ１９の動作を停止させ、開閉弁３３、開閉弁３５～開閉弁３６，及び開閉弁３８～開閉弁４２を閉止し、開閉弁３１、開閉弁３２、及び開閉弁４４を開放することで入替処理へ移行する。

（入替処理）
軟水化装置１ａは再生処理を一次停止すると、入替処理に移行する。ここで、入替処理とは、軟水化槽３内に残存する硬度成分の濃度が高い酸性電解水を装置外に排出し、軟水化槽３に原水を通水する処理である。また、本実施の形態２では、入替処理時に、軟水化槽３に通水した原水を、分離部１４の下流側から分離部１４へ通水するようにする。これにより、入替処理を行うことで、分離部１４を逆洗浄することができ、軟水化槽３で生成される酸性軟水を分離部１４に流通させ、分離部１４で分離した硬度成分に起因する析出物を溶解させることができる。つまり、本実施の形態２に示す入替処理では、軟水化槽３に存在する硬度成分濃度の高い酸性電解水を、原水に入れ替え、酸性電解水を装置外に排出することにより、系内の硬度成分濃度を低下させるとともに、軟水化槽３に通水した原水を分離部１４へと通水させ、分離部１４の逆洗浄を行うことにより、分離部１４に析出した析出物を溶解させ、系外に排出することができる。

次に、軟水化装置１ａによる入替処理時の動作について、図８の「入替時」の欄を参照して説明する。

軟水化装置１ａでは、図８に示すように、入替処理において、開閉弁３１、開閉弁３２、開閉弁３７、開閉弁４３、及び開閉弁４４を開放する。これにより、軟水化装置１では、入替流路２７ａが形成され、分離部１４の逆洗浄を行うことができる。この時、開閉弁３３～開閉弁３９及び開閉弁４２は閉止している。

図７に示すように、開閉弁３２及び開閉弁３７が開放され、開閉弁３３及び開閉弁３６が閉止されていることから、軟水化槽３から送出された酸性軟水は、流路８及び第二供給流路２３を流通し、分離部１４へと流入する。酸性軟水を分離部１４に流入させることで、分離部１４に捕捉されている硬度成分に起因する析出物が酸性軟水と反応する。これにより、硬度成分に起因する析出物は、溶解し、硬度成分となり、酸性軟水中に含まれる。

そして、開閉弁４３及び開閉弁４４が開放され、開閉弁４２が閉止されていることから、分離部１４から送出された酸性軟水は、第二供給流路２３及び排水流路２６ａを流通し、排水口１６により装置外へと排出される。

このとき、酸性軟水が分離部１４に到達するまでは、再生処理中に軟水化槽３に残存していた硬度成分の濃度が高い酸性電解水が先に分離部１４に流通し、排水口１６から装置外に排出される。

そして、軟水化装置１ａでは、入替処理が終了すると、一次停止していた再生処理を再開するため、開閉弁３３、開閉弁３５～開閉弁３６、及び開閉弁３８～開閉弁４２を開放し、開閉弁３１及び開閉弁３２、及び開閉弁４４を閉止する。さらに、電極１３と送水ポンプ１９の動作を再開させ、再生処理を再開する。

その後、軟水化装置１ａでは、再生処理が終了すると電極１３の動作を停止させる。

なお、入替処理の開始は、再生処理開始から一定時間（例えば２時間）経過時とする。入替処理は、再生処理中に１度のみ行ってもよいし、頻繁に行ってもよい。再生処理中に入替処理を頻繁に行わない場合には、入替処理は、再生処理の後半に行うことが好ましい。これは、再生処理の進行にしたがって、軟水化槽３に導入される酸性電解水中の硬度成分濃度が上昇していくため、再生処理の後半で入替処理を行った方が、一度の入替処理で系外に排出できる硬度成分の総量が増えるためである。また、分離部１４の洗浄に着目した場合においても、再生処理の開始からの時間経過に伴って徐々に析出物が堆積してくるため、入替処理は、再生処理の後半に行うことが好ましい。例えば、再生処理に６時間を要し、入替処理を１度しか行わない場合には、入替処理は、再生処理の開始から３時間経過以降に行うようにしてもよい。

なお、入替処理の終了は、入替処理開始から一定時間（例えば５分間）経過時とする。ここで、一定時間は、軟水化槽３に残存する硬度成分の濃度が高い酸性電解水を装置外に排出するとともに、分離部１４が捕捉した析出物を一定量溶解するために要する時間として、予め行った洗浄実験での評価結果に基づいて設定した時間である。

軟水化装置１ａは、入替処理が終了すると、一次停止していた再生処理を再開するため、開閉弁３５～開閉弁３９及び開閉弁４２を開放し、開閉弁３１、開閉弁３２、及び開閉弁４４を閉止する。さらに電極１３と送水ポンプ１９の動作を再開させ、再生処理を再開する。

なお、再生処理中が終了するまでに、入替処理を複数回行ってもよい。

その後、軟水化装置１では、再生処理が終了すると電極１３の動作を停止させ、排水処理へと移行する。

（排水処理）
軟水化装置１ａでは、再生処理が終了すると排水処理へ移行する。ここで、排水処理とは、循環流路２０ｃ内に残存している原水、酸性電解水、アルカリ性電解水、及び酸性軟水の排水を行う処理である。

次に、軟水化装置１ａによる排水処理時の動作について、図８の「排水時」の欄を参照して説明する。

軟水化装置１ａでは、図８に示すように、排水処理（排水時）において、開閉弁３１、開閉弁３２、及び開閉弁３４を閉止し、開閉弁３５～開閉弁３９及び開閉弁４２～開閉弁４４を開放する。これにより、流入口２からの市水の流入を停止するとともに、電解槽１２から第一供給流路２１、軟水化槽３、及び第一回収流路２２を介して貯水槽１５へ至る経路内に残存している酸性電解水及び分離部１４から第二供給流路２３、中和槽４、第二回収流路２４を介し貯水槽１５へ至る経路内に残存しているアルカリ性電解水を貯水槽１５に流入させることができる。

次に、送水ポンプ１９を起動させ、開閉弁３９を開放する。これにより、貯水槽１５の内部から送水流路２５を介して電解槽１２に至る経路内に残存している電解水、電解槽１２の内部から第二供給流路２３及び排水流路２６を介して排水口１６へ至る経路内に残存している電解水、及び入替流路２７ａ内に残存している原水及び酸性軟水を装置外へ排出することができる。この時、電極１３は、動作を停止している。

そして、軟水化装置１ａでは、排水処理が終了すると、送水ポンプ１９の動作を停止させる。また、開閉弁３５～開閉弁３９及び開閉弁４２～開閉弁４４を閉止させ、開閉弁３１、開閉弁３２、及び開閉弁３４を開放することで軟水化処理へ移行する。

なお、排水処理の終了は、排水処理開始から一定時間（例えば１分）経過時とする。

（軟水化処理）
軟水化装置１ａは、排水処理が終了すると軟水化処理に移行する。

軟水化装置１ａによる軟水化処理時の動作について、図８の「軟水化時」の欄を参照して説明する。

軟水化装置１ａでは、図８に示すように、軟水化処理において、開閉弁３１～開閉弁３３を開放した状態で、取水口５に設けた開閉弁３４を開放する。これにより、軟水化装置１では、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とを流通するので、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３５～開閉弁３９及び開閉弁４２～開閉弁４４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１９の動作も停止した状態である。

そして、軟水化装置１ａでは、制御部１７で特定された時間帯になった場合もしくは軟水化処理が一定時間を超えた場合に軟水化処理を停止し、再生処理を実行する。

以上のようにして、軟水化装置１ａでは、再生処理、入替処理、及び軟水化処理が繰り返し実行される。

以上、本実施の形態２に係る軟水化装置１ａによれば、実施の形態１によって得られる効果（１）～効果（３）に加え、以下の効果を享受することができる。

（４）軟水化装置１ａでは、入替処理では、分離部１４に対して、分離部１４の下流側から、軟水化槽３を流通した原水を流入させるように構成した。これにより、分離部１４の下流側から、軟水化槽３により酸性軟水となった原水が流入する。硬度成分に起因する析出物を含む電解水は、分離部１４の上流側から分離部１４に流入するため、酸性軟水を下流側から流入させることにより、分離部１４の逆洗浄を行うことができる。したがって、入替処理の処理効率を向上させることができ、より短期間で入替処理を終了することができる。

（実施の形態３）
次に、図９を参照して、本発明の実施の形態３に係る軟水化装置１ｂについて説明する。図９は、実施の形態３に係る軟水化装置の構成を示す概念図である。

実施の形態３に係る軟水化装置１ｂは、分離部１４の後段、且つ、選択弁４０の前段に流量検出部４５を備えるという点で実施の形態１と異なる。つまり、実施の形態３に係る軟水化装置１ｂでは、分離部１４を流通した後のアルカリ性電解水の流量に基づいて、流量が所定の値を下回った場合に、再生処理を一次停止し、入替処理を行うように制御している。これ以外の軟水化装置１ｂの構成および制御は、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９に示すように、軟水化装置１ｂは、第二供給流路２３上において、分離部１４の後段、且つ、選択弁４０の前段に流量検出部４５を備える。

流量検出部４５は、再生処理時に、分離部１４を通過したアルカリ性電解水の流量情報を検出する。ここで、流量検出部４５が検出する流量に応じて、分離部１４に堆積している析出物の堆積度合いを判断することができる。具体的には、流量が大きい場合には、分離部１４は詰まりを起こしておらず、再生処理に支障をきたしていないといえる。一方、流量が小さい場合には、分離部１４に析出物が堆積することにより、分離部１４が目詰まりを起こし、アルカリ性電解水の流量が低下していると判断できるため、入替処理を行う。また、流量検出部４５は、制御部１７と無線又は有線により通信可能に接続され、検出した流量に関する情報は、制御部１７の入力信号として用いられる。

ここで、流量検出部４５としては、汎用的なものを使用することができ、例えば、プロペラ式の流量計が挙げられる。

制御部１７は、再生処理時に、流量検出部４５から出力された流量に関する情報に基づいて流量が所定の値を下回った場合に、再生処理を一次停止し、入替処理に移行するように制御する。これにより、制御部１７は、分離部１４を流通した後のアルカリ性電解水の流量に基づいて、再生処理の一次停止、および入替処理の開始を判定できる。つまり、分離部１４に析出した析出物により、アルカリ性電解水の流量が低下した場合に、入替処理を開始することができる。

以上、本実施の形態３に係る軟水化装置１ｂによれば、実施の形態１によって得られる効果（１）及び効果（２）に加え、以下の効果を享受することができる。

（５）軟水化装置１ｂでは、分離部１４を流通する水の流量を検出する流量検出部４５を備え、流量検出部４５で検出された流量が所定の値を下回った場合に、入替処理を開始するように構成した。これにより、再生処理時に分離部１４を流通する水の流量状態を把握でき、流量情報に基づいて入替処理の開始を判断できる。つまり、分離部１４を流通する水の流量によって再生処理中の分離部１４の詰まり具合を把握できる。そのため、より効果的なタイミングで再生処理の一時停止及び入替処理の開始を行うことができる。

（実施の形態４）
次に、図１０を参照して、本発明の実施の形態４に係る軟水化装置１ｃについて説明する。図１０は、実施の形態４に係る軟水化装置の構成を示す概念図である。

実施の形態４に係る軟水化装置１ｃは、分離部１４の前段に静圧検出部４６を備えるという点で実施の形態１と異なる。つまり、実施の形態４に係る軟水化装置１ｃでは、分離部１４を流通する前のアルカリ性電解水の静圧に基づいて、静圧が所定の値を上回った場合、つまり、分離部１４に流入するアルカリ電解水の流量が低下した場合に、再生処理を一次停止し、入替処理を行うように制御している。これ以外の軟水化装置１ｃの構成および制御は、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１０に示すように、軟水化装置１ｃは、第二供給流路２３上において、分離部１４の前段に静圧検出部４６を備える。

静圧検出部４６は、再生処理時に、分離部１４を通過する前のアルカリ性電解水の静圧情報を検出する。ここで、本実施の形態においては、送水ポンプ１９は一定能力で動作しているため、アルカリ電解水の流量が多ければ静圧は低くなり、流量が少なければ静圧は高くなる。したがって、静圧検出部４６が検出する静圧は、送水ポンプ１９の流路における圧力損失に応じて変化する。つまり、静圧検出部４６が検出する静圧に応じて、分離部１４に堆積している析出物の堆積度合いを判断することができる。具体的には、静圧が低い場合には、分離部１４は詰まりを起こしておらず、再生処理に支障をきたしていないといえる。一方、静圧が高い場合には、分離部１４に析出物が堆積することにより、分離部１４が目詰まりを起こし、アルカリ性電解水の流量が低下していると判断できるため、入替処理を行う。また、静圧検出部４６は、制御部１７と無線又は有線により通信可能に接続され、検出した流量に関する情報は、制御部１７の入力信号として用いられる。

ここで、静圧検出部４６としては、汎用的なものを使用することができ、例えば、デジタル圧力センサが挙げられる。

制御部１７は、再生処理時に、静圧検出部４６から出力された静圧に関する情報に基づいて静圧が所定の値を上回った場合、つまり、分離部１４に流入するアルカリ電解水の流量が低下した場合に、再生処理を一次停止し、入替処理に移行するように制御する。これにより、制御部１７は、分離部１４を流通する前の静圧に基づいて、再生処理の一次停止、および入替処理の開始を判定できる。

以上、本実施の形態４に係る軟水化装置１ｃによれば、実施の形態１によって得られる効果（１）及び効果（２）に加え、以下の効果を享受することができる。

（６）軟水化装置１ｃでは、分離部１４の前段に、流通する水の静圧を検出する静圧検出部４６を備え、静圧検出部４６で検出された静圧が所定の値を上回った場合に、入替処理を行うように構成した。これにより、再生処理時の分離部１４の静圧状態を把握でき、静圧検出情報に基づいて入替処理の開始を判断できる。つまり、分離部１４を通過する前の水の静圧に基づいて、再生処理中の分離部１４の詰まり具合を把握できる。そのため、より効果的なタイミングで再生処理の一時停止及び入替処理の開始を行うことができる。

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み合わ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ているところである。

本実施の形態１に係る軟水化装置１では、入替時に、軟水化槽３に原水を通水することで、軟水化槽３中の酸性電解水を装置外に排出するようにしたが、これに限られない。例えば、中和槽４にも原水を通水するようにしてもよいし、循環流路２０内の水を原水に置換するようにしてもよい。また、例えば、排水処理を行い、軟水化装置１内の酸性電解水及びアルカリ性電解水を装置外に排出し、水注入時の処理を行うことにより、軟水化装置１内に原水を導入してから、循環流路２０を形成するようにしてもよい。これにより、軟水化装置１内の硬度成分濃度をより低減させることができる。

また、本実施の形態１に係る軟水化装置１では、軟水化槽３及び中和槽４は、それぞれ１つずつであるとしたが、これに限られない。例えば、軟水化槽３及び中和槽４をそれぞれ複数個（例えば２つ）設けてもよいし、軟水化槽３を２つ、中和槽４を１つ設けるようにしてもよい。このようにした場合、入替処理時には、複数の軟水化槽３に原水を導入してもよいし、１つのみを選択して原水を導入してもよい。軟水化槽３及び中和槽４を複数個設けることにより、軟水化性能を向上させることができる。

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
１ｂ 軟水化装置
１ｃ 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
１３ａ 電極
１３ｂ 電極
１４ 分離部
１５ 貯水槽
１６ 排水口
１７ 制御部
１９ 送水ポンプ
２０ 循環流路
２０ａ 第一循環流路
２０ｂ 第二循環流路
２０ｃ 循環流路
２０ｄ 第一循環流路
２０ｅ 第二循環流路
２１ 第一供給流路
２２ 第一回収流路
２３ 第二供給流路
２４ 第二回収流路
２５ 送水流路
２６ 排水流路
２６ａ 排水流路
２７ 入替流路
２７ａ 入替流路
２９ 流路
３１ 開閉弁
３２ 開閉弁
３３ 開閉弁
３４ 開閉弁
３５ 開閉弁
３６ 開閉弁
３７ 開閉弁
３８ 開閉弁
３９ 開閉弁
４０ 選択弁
４１ 開閉弁
４２ 開閉弁
４３ 開閉弁
４４ 開閉弁
４５ 流量検出部
４６ 静圧検出部

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、
   前記軟水化槽を通過した軟水の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ためのアルカリ性電解水とを生成する電解槽と、
   を備え、
   前記軟水化槽の再生処理の途中に、前記軟水化槽に前記原水を通水する入替処理を行うことを特徴とする軟水化装置。
2. 前記電解槽と前記中和槽とを連通する流路に設けられ、前記電解槽に導入された水に含まれる前記硬度成分に起因する析出物を分離する分離部をさらに備え、
   前記入替処理において、前記軟水化槽を流通した前記原水を、前記分離部へ通水するように流通させることを特徴とする請求項１に記載の軟水化装置。
3. 前記入替処理では、前記分離部に対して、前記分離部の下流側から、前記軟水化槽を流通した前記原水を流入させることを特徴とする請求項２に記載の軟水化装置。
4. 前記分離部を流通する水の流量を検出する流量検出部を備え、
   前記流量検出部で検出された流量が所定の値を下回った場合に、前記入替処理を開始することを特徴とする請求項２または３に記載の軟水化装置。
5. 前記分離部の前段に、流通する水の静圧を検出する静圧検出部を備え、
   前記静圧検出部で検出された前記静圧が所定の値を上回った場合に、前記入替処理を行うことを特徴とする請求項２または３に記載の軟水化装置。

Images