JP2023091796A - Water softening device - Google Patents

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Naoki Tsuchida
港 加藤
Minato KATO
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Abstract

To provide a water softening device capable of detecting a timing of polarity inversion operation and performing the polarity inversion operation at an appropriate timing.SOLUTION: A water softening device 1 includes a water softening tank 3, a neutralization tank 4, an electrolysis tank 9, a detection section 27, and a control section 26. The detection section 27 detects a voltage, and the control section 26 controls electrode regeneration processing of the electrolysis tank 9 based on the voltage detected by the detection section 27. In resin regeneration processing, when the voltage detected by the detection section 27 is lower than a first reference value, the resin regeneration processing is continued or shifted to water softening processing, and, when the voltage detected by the detection section 27 is equal to or higher than the first reference value, the resin regeneration processing is stopped and shifted to electrode regeneration processing. And in the electrode regeneration processing, when the voltage detected by the detection section 27 is equal to or higher than a second reference value, the electrode regeneration processing is continued, and, when the voltage detected by the detection section 27 is lower than the second reference value, the electrode regeneration processing is stopped and shifted to the resin regeneration processing or the water softening processing.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、軟水化装置に関するものである。 The present invention relates to a water softening device.

従来の軟水化装置として、陽イオン交換樹脂を用いたものが数多く提案されている。例えば、ナトリウムイオンを官能基として有する陽イオン交換樹脂(強酸性イオン交換樹脂)を用い、原水中に含まれる硬度成分であるカルシウムイオンやマグネシウムイオンをナトリウムイオンにイオン交換して軟水を得るものが知られている。 Many conventional water softeners using cation exchange resins have been proposed. For example, a cation exchange resin (strongly acidic ion exchange resin) having sodium ions as functional groups is used to obtain soft water by ion-exchanging calcium ions and magnesium ions, which are hardness components contained in raw water, into sodium ions. Are known.

ところで、陽イオン交換樹脂は、使用を続けるとイオン交換能力が低下又は消失する。すなわち、陽イオン交換樹脂の官能基であるナトリウムイオンすべてが、硬度成分であるカルシウムイオンや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。そのため、再びイオン交換を可能とするために、陽イオン交換樹脂の再生を行う必要がある。 By the way, the ion exchange capacity of the cation exchange resin decreases or disappears with continued use. That is, after all sodium ions, which are functional groups of the cation exchange resin, are exchanged with calcium ions and magnesium ions, which are hardness components, ion exchange becomes impossible. Therefore, it is necessary to regenerate the cation exchange resin to enable ion exchange again.

再生処理としては、飽和食塩水等の再生水を陽イオン交換樹脂に通水するといった処理が一例として挙げられる。そのような再生処理は、軟水の使用量に応じて定期的に食塩を補充する必要があり、食塩の補充に手間がかかる。また、多量の食塩を用いるため環境問題の原因となっている。 An example of the regeneration treatment is a treatment in which regenerated water such as saturated saline is passed through a cation exchange resin. In such a regeneration treatment, it is necessary to periodically replenish salt according to the amount of soft water used, and replenishment of salt is troublesome. In addition, since a large amount of salt is used, it causes environmental problems.

そこで、食塩を使用しない陽イオン交換樹脂の再生方法として、弱酸性陽イオン交換樹脂を用い、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、官能基の末端に水素イオン(水素イオン)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。弱酸性陽イオン交換樹脂により軟水化された水は、硬度成分の代わりに水素イオンが放出されるために酸性となる。これを中和するために、弱酸性陽イオン交換樹脂に弱塩基性陰イオン交換樹脂を組み合わせて利用されることがある。つまり、弱塩基性陰イオン交換樹脂は、弱酸性陽イオン交換樹脂により軟水化された水に含まれる水素イオン及び陰イオンを吸着することで軟水化された原水を中和している。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を用いる方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。 Therefore, as a method for regenerating a cation exchange resin without using salt, a method of using a weakly acidic cation exchange resin and regenerating the cation exchange resin with acidic electrolyzed water generated by electrolysis is known (for example, patent Reference 1). The weakly acidic cation exchange resin has hydrogen ions (hydrogen ions) at the end of the functional group, and softens the raw water by exchanging hardness components (e.g., calcium ions, magnesium ions) in the raw water with hydrogen ions. ing. Water softened by the weakly acidic cation exchange resin becomes acidic because hydrogen ions are released instead of hardness components. In order to neutralize this, a weakly acidic cation exchange resin is sometimes used in combination with a weakly basic anion exchange resin. That is, the weakly basic anion exchange resin neutralizes the softened raw water by adsorbing the hydrogen ions and anions contained in the water softened by the weakly acidic cation exchange resin. As a method for regenerating a weakly basic anion exchange resin, a method using alkaline electrolyzed water produced by electrolysis is known (see, for example, Patent Document 2).

特開2011-30973号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2011-30973 特開2010-142674号公報JP 2010-142674 A

このような従来の軟水化装置では、弱酸性陽イオン交換樹脂を再生する水素イオンと、弱塩基性陰イオン交換樹脂を再生する水酸化物イオンとを、水の電気分解により生成する電解槽が用いられている。電解槽の運転時には、陰極で生成された水酸化物イオンが水中のカルシウムイオンあるいはマグネシウムイオンと反応し、主に陰極上に固体(スケール)が析出する。この電解槽内で析出したスケールは、電解槽の運転電圧を上昇させるため、軟水化装置の消費電力上昇を引き起こす。そこで、電解槽の電極に印加する電圧を反転する転極運転を行い、固体を除去する必要がある。しかし、転極を行うことで電極が消耗するため、適切なタイミングで転極運転を行う必要があるが、そのタイミングを検知することが困難であるという課題がある。 In such a conventional water softening device, an electrolytic cell that generates hydrogen ions for regenerating the weakly acidic cation exchange resin and hydroxide ions for regenerating the weakly basic anion exchange resin by electrolysis of water is provided. used. During operation of the electrolytic cell, hydroxide ions produced at the cathode react with calcium ions or magnesium ions in water, and solids (scale) are deposited mainly on the cathode. Since the scale deposited in the electrolytic cell increases the operating voltage of the electrolytic cell, it causes an increase in the power consumption of the water softening device. Therefore, it is necessary to perform a polarity reversal operation in which the voltage applied to the electrodes of the electrolytic cell is reversed to remove the solids. However, since the electrode is consumed by performing the pole reversal, it is necessary to perform the pole reversal operation at an appropriate timing, but there is a problem that it is difficult to detect the timing.

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、転極運転のタイミングを検知し、適切なタイミングで転極運転を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。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a water softening apparatus capable of detecting the timing of the polarity reversal operation and performing the polarity reversal operation at an appropriate timing.

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、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、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、酸性電解水とアルカリ性電解水を生成する電解槽と、電解槽の電圧を検知する検知部と、検知部が検出した電圧を基に電解槽の電極再生処理を制御する制御部と、を備える。制御部は、酸性電解水を用いた弱酸性陽イオン交換樹脂の再生またはアルカリ性電解水を用いた弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生の少なくとも一方を行う樹脂再生処理時に、検知部が検知した電圧が第一基準値未満の場合には、前記樹脂再生処理を継続または前記軟水化処理に移行し、検知部が検知した電圧が第一基準値以上の場合には、樹脂再生処理を停止して電極再生処理に移行する。電極再生処理時に、検知部が検知した電圧が第二基準値以上の場合には、電極再生処理を継続し、検知部が検知した電圧が第二基準値未満となった場合には、電極再生処理を終了し、樹脂再生処理または軟水化処理に移行する。これにより、所期の目的を達成するものである。 In order to achieve this object, the water softening apparatus according to the present invention comprises a water softening tank for softening raw water with a weakly acidic cation exchange resin, and A neutralization tank that neutralizes with an ion exchange resin, an electrolytic tank that generates acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water, a detector that detects the voltage of the electrolytic tank, and an electrode of the electrolytic tank based on the voltage detected by the detector. and a control unit that controls the reproduction process. The control unit detects the voltage detected by the detection unit during resin regeneration processing in which at least one of regeneration of the weakly acidic cation exchange resin using acidic electrolyzed water and regeneration of the weakly basic anion exchange resin using alkaline electrolyzed water is performed. is less than the first standard value, the resin regeneration process is continued or shifted to the water softening process, and when the voltage detected by the detection unit is the first standard value or more, the resin regeneration process is stopped. Proceed to electrode regeneration processing. If the voltage detected by the detection unit during the electrode regeneration process is equal to or higher than the second reference value, the electrode regeneration process is continued, and if the voltage detected by the detection unit is less than the second reference value, electrode regeneration is performed. After finishing the treatment, the resin regeneration treatment or water softening treatment is started. This achieves the intended purpose.

本発明によれば、転極運転のタイミングを検知し、適切なタイミングで転極運転を行うことが可能な軟水化装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a water softening device capable of detecting the timing of the polarity reversal operation and performing the polarity reversal operation at an appropriate timing.

図1は、本発明の実施の形態1に係る軟水化装置の構成を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of a water softening device according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は、軟水化装置の樹脂再生処理時の各構成要素の状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the state of each component during the resin regeneration treatment of the water softening device. 図3は、軟水化装置の電極再生処理時の各構成要素の状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the state of each component during the electrode regeneration treatment of the water softener. 図4は、軟水化装置の動作時の状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state during operation of the water softening device.

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合って、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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the following embodiments are merely examples of the present invention and do not limit the technical scope of the present invention. Also, each drawing described in the embodiment is a schematic drawing, and the ratios of sizes and thicknesses of constituent elements in each drawing do not necessarily reflect actual dimensional ratios.

(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。
(Embodiment 1)
A water softening device 1 according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of a water softening device 1 according to Embodiment 1 of the present invention. Note that FIG. 1 conceptually shows each element of the water softening device 1 .

(全体構成)
軟水化装置1は、外部から供給される硬度成分を含む原水から、中性の軟水を生成する装置である。なお、原水とは、流入口2から装置内に導入された水(処理対象水)であり、例えば市水や井戸水である。原水は、硬度成分(例えばカルシウムイオンまたはマグネシウムイオン)を含む。
(overall structure)
The water softening device 1 is a device that generates neutral soft water from externally supplied raw water containing hardness components. The raw water is water (water to be treated) introduced into the apparatus from the inflow port 2, and is, for example, city water or well water. Raw water contains hardness components (eg calcium or magnesium ions).

具体的には、図1に示すように、軟水化装置1は、流入口2と、軟水化槽3(第一軟水化槽3a及び第二軟水化槽3b)と、中和槽4(第一中和槽4a及び第二中和槽4b)と、取水口5と、再生装置6とを備えている。 Specifically, as shown in FIG. 1, the water softening device 1 includes an inlet 2, a water softening tank 3 (first water softening tank 3a and second water softening tank 3b), and a neutralization tank 4 (second It comprises a first neutralization tank 4 a and a second neutralization tank 4 b ), a water intake 5 and a regeneration device 6 .

また、軟水化装置1は、複数の開閉弁(開閉弁51~開閉弁55、開閉弁61~開閉弁66、開閉弁71、開閉弁72、開閉弁81、及び、開閉弁82)及び複数の流路(流路30~36、第一供給流路41、第一バイパス流路42、第一回収流路43、第二供給流路45、第二バイパス流路46、第二回収流路47、送水流路48、及び送水流路49)を備えており、詳細は後述する。なお、複数の流路(流路30~36、第一供給流路41、第一バイパス流路42、第一回収流路43、第二供給流路45、第二バイパス流路46、第二回収流路47、送水流路48、及び送水流路49)として、例えばパイプ等の管が用いられる。 In addition, the water softening device 1 includes a plurality of on-off valves (on-off valves 51 to 55, on-off valves 61 to 66, on-off valves 71, on-off valves 72, on-off valves 81, and on-off valves 82) and a plurality of Channels (channels 30 to 36, first supply channel 41, first bypass channel 42, first recovery channel 43, second supply channel 45, second bypass channel 46, second recovery channel 47 , a water supply channel 48, and a water supply channel 49), the details of which will be described later. In addition, a plurality of channels (channels 30 to 36, first supply channel 41, first bypass channel 42, first recovery channel 43, second supply channel 45, second bypass channel 46, second Pipes such as pipes, for example, are used as the recovery channel 47, the water supply channel 48, and the water supply channel 49).

((流入口、取水口、及び流路30~34))
流入口2は、原水の供給元及び流路30に接続されている。流入口2は、原水を装置内に導入する開口である。
((Inlet, water intake, and channels 30 to 34))
The inflow port 2 is connected to a raw water supply source and a flow path 30 . The inlet 2 is an opening through which raw water is introduced into the device.

取水口5は、軟水化槽3及び中和槽4により処理された中性の軟水を装置外へ排出する開口である。軟水化装置1では、流入口2から流入する原水の圧力により、取水口5から軟水化処理後の軟水を取り出すことができる。 The water intake port 5 is an opening through which neutral soft water treated by the water softening tank 3 and the neutralizing tank 4 is discharged out of the apparatus. In the water softening device 1 , the softened water can be taken out from the water intake 5 by the pressure of the raw water flowing in from the inlet 2 .

流入口2から取水口5までは、流路30、流路31、流路32、流路33、及び流路34によってこの順で接続されている。 The inlet 2 to the water intake 5 are connected in this order by a channel 30, a channel 31, a channel 32, a channel 33, and a channel .

流路30は、流入口2から第一軟水化槽3aまでを接続する流路である。つまり、流路30は、硬度成分を含む原水を流入口2から第一軟水化槽3aへ導く流路である。 The channel 30 is a channel that connects the inlet 2 to the first water softening tank 3a. That is, the flow path 30 is a flow path that guides raw water containing hardness components from the inlet 2 to the first water softening tank 3a.

流路31は、第一軟水化槽3aから第一中和槽4aまでを接続する流路である。つまり、流路31は、第一軟水化槽3aで軟水化された酸性の軟水(第一軟水)を第一中和槽4aへ導く流路である。 The flow path 31 is a flow path that connects the first water softening tank 3a to the first neutralization tank 4a. That is, the flow path 31 is a flow path that guides the acidic soft water (first soft water) softened in the first water softening tank 3a to the first neutralization tank 4a.

流路32は、第一中和槽4aから第二軟水化槽3bまでを接続する流路である。つまり、流路32は、第一中和槽4aで中和された第一軟水(第一中和軟水)を第二軟水化槽3bへ導く流路である。 The channel 32 is a channel that connects the first neutralization tank 4a to the second water softening tank 3b. That is, the flow path 32 is a flow path that guides the first soft water neutralized in the first neutralization tank 4a (first neutralized soft water) to the second water softening tank 3b.

流路33は、第二軟水化槽3bから第二中和槽4bまでを接続する流路である。つまり、流路33は、第二軟水化槽3bで軟水化された酸性の軟水(第二軟水)を第一中和槽4aへ導く流路である。 The flow path 33 is a flow path that connects the second water softening tank 3b to the second neutralization tank 4b. That is, the flow path 33 is a flow path that guides the acidic soft water (second soft water) softened in the second water softening tank 3b to the first neutralization tank 4a.

流路34は、第二中和槽4bから取水口5までを接続する流路である。つまり、流路34は、第一中和槽4aで中和された第二軟水(第二中和軟水)を取水口5へ導く流路である。 The flow path 34 is a flow path that connects the second neutralization tank 4b to the water intake port 5. As shown in FIG. That is, the flow path 34 is a flow path that guides the second soft water (second neutralized soft water) neutralized in the first neutralization tank 4 a to the intake port 5 .

まとめると、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原水が、流入口2、流路30、第一軟水化槽3a、流路31、第一中和槽4a、流路32、第二軟水化槽3b、流路33、第二中和槽4b、流路34、及び取水口5の順に流通して、中性の軟水として排出される。 In summary, in the water softening device 1, in the water softening process, the raw water supplied from the outside passes through the inlet 2, the flow path 30, the first water softening tank 3a, the flow path 31, the first neutralization tank 4a, the flow path 32, the second softening tank 3b, the channel 33, the second neutralizing tank 4b, the channel 34, and the water intake 5, and discharged as neutral soft water.

((軟水化槽))
軟水化槽3は、弱酸性陽イオン交換樹脂7の作用により、硬度成分を含む原水を軟水化する。具体的には、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ため、原水の硬度が下がり、原水を軟水化する。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7を備えている。
((water softening tank))
The water softening tank 3 softens raw water containing hardness components by the action of the weakly acidic cation exchange resin 7 . Specifically, the water softening tank 3 exchanges cations (calcium ions, magnesium ions), which are hardness components contained in flowing water (raw water), with hydrogen ions. become The water softening tank 3 is equipped with a weakly acidic cation exchange resin 7 having hydrogen ions at the ends of functional groups.

軟水化槽3は、例えば円筒状の容器に弱酸性陽イオン交換樹脂7が充填されて構成されている。軟水化槽3は、第一軟水化槽3aと第二軟水化槽3bとを含んで構成される。 The water softening tank 3 is composed of, for example, a cylindrical container filled with a weakly acidic cation exchange resin 7 . The water softening tank 3 includes a first water softening tank 3a and a second water softening tank 3b.

第一軟水化槽3aは、第一弱酸性陽イオン交換樹脂7aが充填されて構成されている。第一軟水化槽3aは、上流側で流路30と接続され、下流側で流路31と接続される。 The first water softening tank 3a is filled with a first weakly acidic cation exchange resin 7a. The first water softening tank 3a is connected to the flow path 30 on the upstream side and connected to the flow path 31 on the downstream side.

第二軟水化槽3bは、第二弱酸性陽イオン交換樹脂7bが充填されて構成されている。第二軟水化槽3bは、上流側で流路32と接続され、下流側で流路33と接続される。 The second water softening tank 3b is filled with a second weakly acidic cation exchange resin 7b. The second water softening tank 3b is connected to the flow path 32 on the upstream side and connected to the flow path 33 on the downstream side.

また、第一軟水化槽3aと第二軟水化槽3bとは、同一の流路長、流路断面積、及び同体積の弱酸性陽イオン交換樹脂7を有している。これにより、第一軟水化槽3a及び第二軟水化槽3bを同じ部材で構成できるため、軟水化装置1の低コスト化を図れる。 Also, the first water softening tank 3a and the second water softening tank 3b have the same channel length, the same channel cross-sectional area, and the same volume of the weakly acidic cation exchange resin 7. As shown in FIG. As a result, since the first water softening tank 3a and the second water softening tank 3b can be configured with the same member, the cost of the water softening device 1 can be reduced.

なお、以下では、第一弱酸性陽イオン交換樹脂7a及び第二弱酸性陽イオン交換樹脂7bに関しては、特に両者を区別する必要がない場合には、弱酸性陽イオン交換樹脂7として説明する。 In the following description, the first weakly acidic cation exchange resin 7a and the second weakly acidic cation exchange resin 7b will be described as the weakly acidic cation exchange resin 7 unless it is necessary to distinguish between them.

弱酸性陽イオン交換樹脂7は、官能基の末端に水素イオンを有するイオン交換樹脂である。弱酸性陽イオン交換樹脂7は、通水される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)を吸着し、水素イオンを放出する。弱酸性陽イオン交換樹脂7として、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、弱酸性陽イオン交換樹脂7として、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樹脂を用いてもよい。 The weakly acidic cation exchange resin 7 is an ion exchange resin having hydrogen ions at the terminal of functional groups. The weakly acidic cation exchange resin 7 adsorbs cations (calcium ions, magnesium ions), which are hardness components contained in raw water to be passed, and releases hydrogen ions. As the weakly acidic cation exchange resin 7, there is no particular limitation, and general-purpose resins can be used. As the weakly acidic cation exchange resin 7, a resin in which hydrogen ions (H+), which are counter ions of carboxyl groups, are cations such as metal ions and ammonium ions (NH4+) may be used.

((中和槽))
中和槽4は、弱塩基性陰イオン交換樹脂8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、中性の軟水とする。具体的には、中和槽4は、軟水化槽3から流入する軟水に含まれる水素イオンを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。
((Neutralization tank))
The neutralization tank 4 neutralizes the pH of the soft water (acidified soft water) containing hydrogen ions coming out of the water softening tank 3 by the action of the weakly basic anion exchange resin 8 to make neutral soft water. . Specifically, since the neutralization tank 4 absorbs hydrogen ions and anions contained in the soft water flowing from the water softening tank 3, the pH of the soft water increases and the water can be neutralized.

中和槽4は、弱塩基性陰イオン交換樹脂8を備えている。 The neutralization tank 4 is equipped with a weakly basic anion exchange resin 8 .

中和槽4は、例えば円筒状の容器に弱塩基性陰イオン交換樹脂8が充填されて構成されている。また、中和槽4は、第一中和槽4aと第二中和槽4bとを含んで構成される。 The neutralization tank 4 is composed of, for example, a cylindrical container filled with a weakly basic anion exchange resin 8 . Moreover, the neutralization tank 4 is comprised including the 1st neutralization tank 4a and the 2nd neutralization tank 4b.

第一中和槽4aは、例えば円筒状の容器に第一弱塩基性陰イオン交換樹脂8aが充填されて構成されている。第一中和槽4aは、上流側で流路31と接続され、下流側で流路32と接続される。 The first neutralization tank 4a is configured by, for example, filling a cylindrical container with a first weakly basic anion exchange resin 8a. The first neutralization tank 4a is connected to the flow path 31 on the upstream side and connected to the flow path 32 on the downstream side.

第二中和槽4bは、第二弱塩基性陰イオン交換樹脂8bが充填されて構成されている。第二中和槽4bは、上流側で流路33と接続され、下流側で流路34と接続される。 The second neutralization tank 4b is filled with a second weakly basic anion exchange resin 8b. The second neutralization tank 4b is connected to the flow path 33 on the upstream side and connected to the flow path 34 on the downstream side.

第一中和槽4aと第二中和槽4bとは、同一の流路長、流路断面積、及び同体積の弱塩基性陰イオン交換樹脂8を有している。これにより、第一中和槽4a及び第二中和槽4bを同じ部材で構成できるため、軟水化装置1の低コスト化を図れる。 The first neutralization tank 4a and the second neutralization tank 4b have the same channel length, channel cross-sectional area, and volume of weakly basic anion exchange resin 8 . As a result, since the first neutralization tank 4a and the second neutralization tank 4b can be configured with the same member, the cost of the water softening device 1 can be reduced.

なお、以下では、第一弱塩基性陰イオン交換樹脂8a及び第二弱塩基性陰イオン交換樹脂8bに関しては、特に両者を区別する必要がない場合には、弱塩基性陰イオン交換樹脂8として説明する。 In the following description, the first weakly basic anion exchange resin 8a and the second weakly basic anion exchange resin 8b are referred to as the weakly basic anion exchange resin 8 when there is no particular need to distinguish between the two. explain.

弱塩基性陰イオン交換樹脂8は、通水される水に含まれる水素イオンを中和し、中性の水を生成する。弱塩基性陰イオン交換樹脂8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、遊離塩基型の陰イオン交換樹脂が挙げられる。弱塩基性陰イオン交換樹脂8は、後述する樹脂再生処理において、アルカリ性電解水を用いて再生される。 The weakly basic anion exchange resin 8 neutralizes the hydrogen ions contained in the water that is passed through it to produce neutral water. The weakly basic anion exchange resin 8 is not particularly limited, and a general-purpose one can be used, and examples thereof include a free base type anion exchange resin. The weakly basic anion exchange resin 8 is regenerated using alkaline electrolyzed water in a resin regeneration treatment to be described later.

((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7を再生させ、且つ、中和槽4の弱塩基性陰イオン交換樹脂8を再生させる機器である。具体的には、再生装置6は、電解槽9と、酸性電解水貯水槽19と、酸性電解水循環ポンプ23と、アルカリ性電解水貯水槽21と、アルカリ性電解水循環ポンプ24と、捕捉部25と、制御部26と、検知部27とを含んで構成される。そして、再生装置6では、流入口2から取水口5までの流路33、流路30、流路34、及び流路31に対して、第一供給流路41、第一回収流路43、第二供給流路45、及び第二回収流路47がそれぞれ接続されている。
((playback device))
The regeneration device 6 is a device that regenerates the weakly acidic cation exchange resin 7 in the water softening tank 3 and regenerates the weakly basic anion exchange resin 8 in the neutralization tank 4 . Specifically, the regeneration device 6 includes an electrolytic cell 9, an acidic electrolyzed water storage tank 19, an acidic electrolyzed water circulation pump 23, an alkaline electrolyzed water storage tank 21, an alkaline electrolyzed water circulation pump 24, a trapping section 25, It includes a control unit 26 and a detection unit 27 . In the regeneration device 6 , the first supply channel 41 , the first recovery channel 43 , the first recovery channel 43 , the first recovery channel 43 , the A second supply channel 45 and a second recovery channel 47 are connected to each other.

((電解槽))
電解槽9は、弱酸性陽イオン交換樹脂7を再生する酸性電解水と、弱塩基性陰イオン交換樹脂8を再生するアルカリ性電解水とを、水の電気分解により生成する。電解槽9で酸性電解水及びアルカリ性電解水を生成することで、軟水化装置1の軟水化性能が低下してきた場合には、再生処理を行うことができる。なお、電解槽9は、後述する制御部26によって、陽極11及び陰極15への通電状態を制御できるように構成されている。また、電解槽9の電圧は、後述する検知部27によって、樹脂再生処理及び電極再生処理時に検知される。
((Electrolyzer))
The electrolytic cell 9 produces acidic electrolyzed water for regenerating the weakly acidic cation exchange resin 7 and alkaline electrolyzed water for regenerating the weakly basic anion exchange resin 8 by electrolyzing water. By generating acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water in the electrolytic cell 9, when the water softening performance of the water softening device 1 has deteriorated, regeneration treatment can be performed. In addition, the electrolytic cell 9 is configured so that the energization state of the anode 11 and the cathode 15 can be controlled by a control section 26 which will be described later. Further, the voltage of the electrolytic cell 9 is detected by the detection unit 27, which will be described later, during resin regeneration processing and electrode regeneration processing.

電解槽9は、隔膜10、陽極室14、及び陰極室18を備える。 The electrolytic cell 9 comprises a diaphragm 10 , an anode compartment 14 and a cathode compartment 18 .

電解槽9は、内部に設けられた隔膜10により、陽極室14と陰極室18とに隔てられている。 The electrolytic cell 9 is separated into an anode chamber 14 and a cathode chamber 18 by a diaphragm 10 provided inside.

隔膜10は、電解槽9の内部を陽極室14と陰極室18とに隔てる。隔膜10は、陽極室14で生成する酸性電解水と陰極室18で生成するアルカリ性電解水との混合を抑制する。これにより、酸性電解水中の水素イオン及びアルカリ性電解水中の水酸化物イオンが中和反応により消費されることが抑制できるため、弱酸性陽イオン交換樹脂7及び弱塩基性陰イオン交換樹脂8の再生効率低下を抑制できる。 The diaphragm 10 separates the interior of the electrolytic cell 9 into an anode chamber 14 and a cathode chamber 18 . The diaphragm 10 suppresses mixing of the acidic electrolyzed water generated in the anode chamber 14 and the alkaline electrolyzed water generated in the cathode chamber 18 . As a result, the hydrogen ions in the acidic electrolyzed water and the hydroxide ions in the alkaline electrolyzed water can be suppressed from being consumed by the neutralization reaction, so that the weakly acidic cation exchange resin 7 and the weakly basic anion exchange resin 8 are regenerated. Efficiency reduction can be suppressed.

また、隔膜10により、一方のイオン交換樹脂の再生が先に終わった場合の他方のイオン交換樹脂の再生効率低下についても抑制することができる。具体的には、隔膜10がない場合、酸性電解水とアルカリ性電解水とが混合しやすい環境となる。例えば、弱塩基性陰イオン交換樹脂8の再生に対して、弱酸性陽イオン交換樹脂7の再生が先に完了すると、弱酸性陽イオン交換樹脂7の再生に供されていた酸性電解水中の水素イオンが、アルカリ性電解水中の水酸化物イオンと反応し、中和により水酸化物イオンが消費されてしまう。つまり、隔膜10を有さない場合には、一方のイオン交換樹脂の再生が先に完了すると、他方のイオン交換樹脂の再生効率が低下しやすい。しかし、隔膜10により、電解槽9の内部を陽極室14と陰極室18とに隔てることで、一方のイオン交換樹脂の再生が完了した場合においても、他方のイオン交換樹脂の再生に供される電解水との混合を抑制可能となる。したがって、隔膜10により、一方のイオン交換樹脂の再生が先に終わった場合の他方のイオン交換樹脂の再生効率低下についても抑制可能となる。 In addition, the diaphragm 10 can also suppress a decrease in regeneration efficiency of the other ion exchange resin when the regeneration of one ion exchange resin ends first. Specifically, when there is no diaphragm 10, an environment in which acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water are easily mixed is created. For example, when regeneration of the weakly acidic cation exchange resin 7 is completed before regeneration of the weakly basic anion exchange resin 8, hydrogen in the acidic electrolyzed water used for regeneration of the weakly acidic cation exchange resin 7 is The ions react with hydroxide ions in the alkaline electrolyzed water, and neutralization consumes the hydroxide ions. That is, when the diaphragm 10 is not provided, if the regeneration of one ion-exchange resin is completed first, the efficiency of regeneration of the other ion-exchange resin tends to decrease. However, by separating the inside of the electrolytic cell 9 into the anode chamber 14 and the cathode chamber 18 by the diaphragm 10, even when the regeneration of one ion exchange resin is completed, the other ion exchange resin can be regenerated. Mixing with electrolyzed water can be suppressed. Therefore, the diaphragm 10 can also suppress a decrease in regeneration efficiency of one ion exchange resin when regeneration of the other ion exchange resin is completed first.

隔膜10として、例えばフッ素系の多孔質膜を用いることができる。なお、隔膜10に用いる多孔質膜として、フッ素系の他に、炭化水素系の多孔質膜等、一般的に用いられる多孔質膜を用いてもよいが、フッ素系の多孔質膜は耐久性に優れるため、軟水化装置1では、フッ素系の多孔質膜を用いている。 As the diaphragm 10, for example, a fluorine-based porous membrane can be used. As the porous membrane used for the diaphragm 10, in addition to the fluorine-based porous membrane, a generally used porous membrane such as a hydrocarbon-based porous membrane may be used. Fluorine-based porous membrane is used in the water softening device 1 because of its superiority.

陽極室14は、水の電気分解時に、酸性電解水が生成する部位である。陽極室14は、陽極11、第一取水口12、及び第一吐出口13を備える。 The anode chamber 14 is a part where acidic electrolyzed water is produced during electrolysis of water. Anode chamber 14 includes anode 11 , first intake port 12 , and first outlet port 13 .

陽極11は、水を電気分解することにより水素イオンを生成する。したがって、陽極11を備える陽極室14では、水の水素イオン濃度が高まり、酸性電解水となる。陽極11として、例えば白金電極を用いることができる。 The anode 11 produces hydrogen ions by electrolyzing water. Therefore, in the anode chamber 14 provided with the anode 11, the hydrogen ion concentration of the water increases, and the water becomes acidic electrolyzed water. A platinum electrode, for example, can be used as the anode 11 .

第一取水口12は、酸性電解水貯水槽19に貯められた酸性電解水を、送水流路48を通して陽極室14に導入する開口である。第一取水口12は、送水流路48に接続される。 The first water intake port 12 is an opening through which the acidic electrolyzed water stored in the acidic electrolyzed water reservoir 19 is introduced into the anode chamber 14 through the water supply channel 48 . The first water intake 12 is connected to the water supply channel 48 .

第一吐出口13は、陽極11で生成された水素イオンを含む酸性電解水を、第一供給流路41を通して軟水化槽3へ供給する開口である。第一吐出口13は、第一供給流路41と接続される。 The first outlet 13 is an opening for supplying acidic electrolyzed water containing hydrogen ions generated at the anode 11 to the water softening tank 3 through the first supply flow path 41 . The first outlet 13 is connected to the first supply channel 41 .

陰極室18は、水の電気分解時に、アルカリ性電解水が生成する部位である。陰極室18は、陰極15、第二取水口16、及び第二吐出口17を備える。 The cathode chamber 18 is a portion where alkaline electrolyzed water is generated during electrolysis of water. Cathode chamber 18 includes cathode 15 , second intake port 16 , and second outlet port 17 .

陰極15は、水を電気分解することにより水酸化物イオンを生成する。したがって、陰極15を備える陰極室18では、水の水酸化物イオン濃度が高まり、アルカリ性電解水となる。陰極15として、例えば白金電極を用いることができる。 The cathode 15 produces hydroxide ions by electrolyzing water. Therefore, in the cathode chamber 18 provided with the cathode 15, the hydroxide ion concentration of water increases, and alkaline electrolyzed water is obtained. A platinum electrode, for example, can be used as the cathode 15 .

第二取水口16は、アルカリ性電解水貯水槽21に貯められたアルカリ性電解水を、送水流路49を通して陰極室18に導入する開口である。第二取水口16は、送水流路49に接続される。 The second water intake port 16 is an opening through which the alkaline electrolyzed water stored in the alkaline electrolyzed water storage tank 21 is introduced into the cathode chamber 18 through the water supply channel 49 . The second water intake 16 is connected to the water supply channel 49 .

第二吐出口17は、陰極15で生成された水酸化物イオンを含むアルカリ性電解水を、第二供給流路45を通して中和槽4へ供給する開口である。第二吐出口17は、第二供給流路45と接続される。 The second discharge port 17 is an opening for supplying alkaline electrolyzed water containing hydroxide ions generated at the cathode 15 to the neutralization tank 4 through the second supply flow path 45 . The second outlet 17 is connected to the second supply channel 45 .

つまり、電解槽9は、陽極11を用いて、第一取水口12から流入した水(酸性電解水貯水槽19から供給される水)を電気分解することによって、陽極室14で酸性電解水を生成し、第一吐出口13から排出する。また、電解槽9は、陰極15を用いて、第二取水口16から流入した水(アルカリ性電解水貯水槽21から供給される水)を電気分解することによって、陰極室18でアルカリ性電解水を生成し、第二吐出口17から排出する。 That is, the electrolytic cell 9 uses the anode 11 to electrolyze the water that flows in from the first water intake port 12 (the water that is supplied from the acidic electrolyzed water storage tank 19), thereby producing acidic electrolyzed water in the anode chamber 14. It is generated and discharged from the first ejection port 13 . In addition, the electrolytic cell 9 uses the cathode 15 to electrolyze the water flowing in from the second water intake 16 (the water supplied from the alkaline electrolyzed water storage tank 21), thereby producing alkaline electrolyzed water in the cathode chamber 18. It is generated and discharged from the second outlet 17 .

なお、ここまでは、陰極15に対して陽極11に高電位となるように通電した(正電解)場合について説明した。一方、陽極11に対して陰極15が高電位となるように通電した(逆電解)場合には、陽極室14ではアルカリ性電解水が生成し、陰極室18では酸性電解水が生成される。軟水化装置1では、電解槽9は、樹脂再生処理時には正電解を行い、電極再生処理時には逆電解を行う。 It should be noted that, up to this point, the case where the anode 11 is energized so as to have a higher potential than the cathode 15 (positive electrolysis) has been described. On the other hand, when current is applied to the anode 11 so that the cathode 15 has a high potential (reverse electrolysis), alkaline electrolyzed water is produced in the anode chamber 14 and acidic electrolyzed water is produced in the cathode chamber 18 . In the water softening apparatus 1, the electrolytic cell 9 performs positive electrolysis during the resin regeneration treatment, and performs reverse electrolysis during the electrode regeneration treatment.

((酸性電解水貯水槽及びアルカリ性電解水貯水槽))
酸性電解水貯水槽19は、上流側で第一回収流路43と接続され、下流側で送水流路48と接続される。酸性電解水貯水槽19は、空気抜き弁20を備えたタンクまたは容器である。酸性電解水貯水槽19は、弱酸性陽イオン交換樹脂7を再生する際に酸性電解水循環流路40(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。
((Acidic Electrolyzed Water Storage Tank and Alkaline Electrolyzed Water Storage Tank))
The acidic electrolyzed water storage tank 19 is connected to the first recovery channel 43 on the upstream side, and is connected to the water supply channel 48 on the downstream side. The acidic electrolyzed water reservoir 19 is a tank or container equipped with an air vent valve 20 . The acidic electrolyzed water storage tank 19 secures and stores water to be circulated in the acidic electrolyzed water circulation channel 40 (see FIG. 2) when the weakly acidic cation exchange resin 7 is regenerated.

酸性電解水貯水槽19に酸性電解水を貯めることで、酸性電解水循環流路40内を流通する酸性電解水の総量を制御することが可能となる。例えば、酸性電解水貯水槽19の容積を大きくすることにより、酸性電解水循環流路40内のイオンの量が一定の場合に、酸性電解水循環流路40内のイオン濃度を低下させることができる。硬度成分等の陽イオン濃度の低下により、弱酸性陽イオン交換樹脂7での反応の平衡は、再生反応(弱酸性陽イオン交換樹脂7から硬度成分が脱離し、水素イオンが吸着する反応)側に傾くため、再生効率を高めることが可能となる。また、酸性電解水貯水槽19の容積を小さくすることにより、酸性電解水循環流路40内のイオン(硬度成分等の陽イオン)の量が一定の場合に、酸性電解水循環流路40内のイオン濃度を上昇させることができる。酸性電解水のイオン濃度の上昇により、電解槽9において電気分解を行う際の溶液抵抗が小さくなる。したがって、電解槽9が印加する印加電圧を小さくすることが可能となり、消費電力を低減することが可能となる。つまり、目的に応じた容積を有する酸性電解水貯水槽19を用いることにより、軟水化装置1の性能を向上させることができる。 By storing the acidic electrolyzed water in the acidic electrolyzed water storage tank 19 , it is possible to control the total amount of the acidic electrolyzed water flowing through the acidic electrolyzed water circulation flow path 40 . For example, by increasing the volume of the acidic electrolyzed water storage tank 19, the ion concentration in the acidic electrolyzed water circulation channel 40 can be reduced when the amount of ions in the acidic electrolyzed water circulation channel 40 is constant. Due to the decrease in the concentration of cations such as hardness components, the equilibrium of the reaction in the weakly acidic cation exchange resin 7 is on the side of the regeneration reaction (the reaction in which the hardness components are desorbed from the weakly acidic cation exchange resin 7 and hydrogen ions are adsorbed). , it is possible to improve the regeneration efficiency. In addition, by reducing the volume of the acidic electrolyzed water storage tank 19, when the amount of ions (cations such as hardness components) in the acidic electrolyzed water circulation channel 40 is constant, the ions in the acidic electrolyzed water circulation channel 40 Concentration can be increased. Due to the increase in the ion concentration of the acidic electrolyzed water, the solution resistance during electrolysis in the electrolytic cell 9 is reduced. Therefore, it is possible to reduce the applied voltage applied by the electrolytic cell 9, and it is possible to reduce the power consumption. In other words, the performance of the water softening device 1 can be improved by using the acidic electrolyzed water reservoir 19 having a volume suitable for the purpose.

空気抜き弁20は、酸性電解水に含まれる気体を抜き、酸性電解水循環流路40内に気体が溜まらないようにするものである。 The air vent valve 20 extracts gas contained in the acidic electrolyzed water so that the gas does not accumulate in the acidic electrolyzed water circulation flow path 40 .

アルカリ性電解水貯水槽21は、上流側で第二回収流路47と接続され、下流側で送水流路49と接続される。アルカリ性電解水貯水槽21は、空気抜き弁22を備えたタンクまたは容器である。アルカリ性電解水貯水槽21は、弱塩基性陰イオン交換樹脂8を再生する際にアルカリ性電解水循環流路44(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。 The alkaline electrolyzed water storage tank 21 is connected to the second recovery channel 47 on the upstream side, and is connected to the water supply channel 49 on the downstream side. The alkaline electrolyzed water storage tank 21 is a tank or container equipped with an air vent valve 22 . The alkaline electrolyzed water storage tank 21 secures and stores water to be circulated in the alkaline electrolyzed water circulation channel 44 (see FIG. 2) when the weakly basic anion exchange resin 8 is regenerated.

アルカリ性電解水貯水槽21にアルカリ性電解水を貯めることで、アルカリ性電解水循環流路44内を流通するアルカリ性電解水の総量を制御することが可能となる。例えば、アルカリ性電解水貯水槽21の容積を大きくすることにより、アルカリ性電解水循環流路44内のイオンの量が一定の場合に、アルカリ性電解水循環流路44内のイオン濃度を低下させることができる。陰イオン濃度の低下により、弱塩基性陰イオン交換樹脂8での反応の平衡は、再生反応側に傾くため、再生効率を高めることが可能となる。また、アルカリ性電解水貯水槽21の容積を小さくすることにより、アルカリ性電解水循環流路44内のイオンの量が一定の場合に、アルカリ性電解水循環流路44内のイオン濃度を上昇させることができる。アルカリ性電解水のイオン濃度の上昇により、電解槽9において電気分解を行う際の溶液抵抗が小さくなる。したがって、電解槽9が印加する印加電圧を小さくすることが可能となり、消費電力を低減することが可能となる。つまり、目的に応じた容積を有するアルカリ性電解水貯水槽21を用いることにより、軟水化装置1の性能を向上させることができる。 By storing the alkaline electrolyzed water in the alkaline electrolyzed water storage tank 21 , it is possible to control the total amount of the alkaline electrolyzed water flowing through the alkaline electrolyzed water circulation flow path 44 . For example, by increasing the volume of the alkaline electrolyzed water storage tank 21, the ion concentration in the alkaline electrolyzed water circulation channel 44 can be reduced when the amount of ions in the alkaline electrolyzed water circulation channel 44 is constant. The decrease in the anion concentration tilts the equilibrium of the reaction in the weakly basic anion exchange resin 8 toward the regeneration reaction side, which makes it possible to increase the regeneration efficiency. In addition, by reducing the volume of the alkaline electrolyzed water storage tank 21, the ion concentration in the alkaline electrolyzed water circulation channel 44 can be increased when the amount of ions in the alkaline electrolyzed water circulation channel 44 is constant. Due to the increase in the ion concentration of the alkaline electrolyzed water, the solution resistance during electrolysis in the electrolytic cell 9 is reduced. Therefore, it is possible to reduce the applied voltage applied by the electrolytic cell 9, and it is possible to reduce the power consumption. That is, the performance of the water softening device 1 can be improved by using the alkaline electrolyzed water storage tank 21 having a volume suitable for the purpose.

空気抜き弁22は、アルカリ性電解水に含まれる気体を抜き、アルカリ性電解水循環流路44内に気体が溜まらないようにするものである。 The air vent valve 22 extracts gas contained in the alkaline electrolyzed water so that the gas does not accumulate in the alkaline electrolyzed water circulation flow path 44 .

((酸性電解水循環ポンプ及びアルカリ性電解水循環ポンプ))
酸性電解水循環ポンプ23は、再生装置6による樹脂再生処理の際に、酸性電解水循環流路40(図2参照)に水を流通させる機器である。酸性電解水循環ポンプ23は、酸性電解水貯水槽19と第一取水口12との間を連通接続する送水流路48に設けられている。
((Acidic electrolyzed water circulation pump and alkaline electrolyzed water circulation pump))
The acidic electrolyzed water circulation pump 23 is a device that circulates water in the acidic electrolyzed water circulation channel 40 (see FIG. 2) during the resin regeneration process by the regeneration device 6 . The acidic electrolyzed water circulation pump 23 is provided in a water supply channel 48 that communicates and connects between the acidic electrolyzed water reservoir 19 and the first water intake 12 .

酸性電解水循環ポンプ23により、酸性電解水循環流路40を流通する酸性電解水の流量を制御することが可能となる。例えば、電解槽9での水素イオンの生成速度が一定の場合に、酸性電解水の流量を大きくすると、水素イオン濃度が低下(pHが上昇)する。また、酸性電解水の流量を小さくすると、水素イオン濃度が上昇(pHが低下)する。つまり、酸性電解水循環ポンプ23によって、酸性電解水の流量を調整することにより、弱酸性陽イオン交換樹脂7へ供給する酸性電解水中の水素イオン濃度を調整することができる。そのため、弱酸性陽イオン交換樹脂7の状態に応じた水素イオン供給が可能となり、軟水化装置1の性能を向上させることができる。 The acidic electrolyzed water circulation pump 23 makes it possible to control the flow rate of the acidic electrolyzed water flowing through the acidic electrolyzed water circulation flow path 40 . For example, when the generation rate of hydrogen ions in the electrolytic cell 9 is constant, increasing the flow rate of the acidic electrolyzed water reduces the hydrogen ion concentration (increases the pH). Further, when the flow rate of the acidic electrolyzed water is decreased, the hydrogen ion concentration increases (the pH decreases). That is, by adjusting the flow rate of the acidic electrolyzed water with the acidic electrolyzed water circulation pump 23, the hydrogen ion concentration in the acidic electrolyzed water supplied to the weakly acidic cation exchange resin 7 can be adjusted. Therefore, hydrogen ions can be supplied according to the state of the weakly acidic cation exchange resin 7, and the performance of the water softening device 1 can be improved.

アルカリ性電解水循環ポンプ24は、再生装置6による樹脂再生処理の際に、アルカリ性電解水循環流路44(図2参照)に水を流通させる機器である。アルカリ性電解水循環ポンプ24はアルカリ性電解水貯水槽21と第二取水口16との間を連通接続する送水流路49に設けられている。 The alkaline electrolyzed water circulation pump 24 is a device that circulates water in the alkaline electrolyzed water circulation flow path 44 (see FIG. 2) during the resin regeneration process by the regeneration device 6 . The alkaline electrolyzed water circulation pump 24 is provided in a water supply channel 49 that communicates between the alkaline electrolyzed water storage tank 21 and the second water intake port 16 .

アルカリ性電解水循環ポンプ24により、アルカリ性電解水循環流路44を流通するアルカリ性電解水の流量を制御することが可能となる。例えば、電解槽9での水酸化物イオンの生成速度が一定の場合に、アルカリ性電解水の流量を大きくすると、水酸化物イオン濃度が低下する。また、アルカリ性電解水の流量を小さくすると、水酸化物イオン濃度が上昇する。つまり、アルカリ性電解水循環ポンプ24によって、アルカリ性電解水の流量を調整することにより、弱塩基性陰イオン交換樹脂8へ供給するアルカリ性電解水中の水酸化物イオン濃度を調整することができる。そのため、弱塩基性陰イオン交換樹脂8の状態に応じた水酸化物イオン供給が可能となり、軟水化装置1の性能を向上させることができる。 The alkaline electrolyzed water circulation pump 24 makes it possible to control the flow rate of the alkaline electrolyzed water flowing through the alkaline electrolyzed water circulation channel 44 . For example, when the generation rate of hydroxide ions in the electrolytic cell 9 is constant, increasing the flow rate of the alkaline electrolyzed water reduces the hydroxide ion concentration. Also, when the flow rate of the alkaline electrolyzed water is reduced, the hydroxide ion concentration increases. That is, by adjusting the flow rate of the alkaline electrolyzed water with the alkaline electrolyzed water circulation pump 24, the hydroxide ion concentration in the alkaline electrolyzed water supplied to the weakly basic anion exchange resin 8 can be adjusted. Therefore, hydroxide ions can be supplied according to the state of the weakly basic anion exchange resin 8, and the performance of the water softening device 1 can be improved.

酸性電解水循環ポンプ23及びアルカリ性電解水循環ポンプ24を一つのポンプとせず、それぞれ独立して設けることにより、弱酸性陽イオン交換樹脂7の再生に適した水素イオン供給が可能な酸性電解水の流量及び弱塩基性陰イオン交換樹脂8の再生に適した水酸化物イオン供給が可能なアルカリ性電解水の流量を個別に設定することが可能となる。 By providing the acidic electrolyzed water circulation pump 23 and the alkaline electrolyzed water circulation pump 24 independently of each other instead of using one pump, the flow rate of acidic electrolyzed water capable of supplying hydrogen ions suitable for regeneration of the weakly acidic cation exchange resin 7 It is possible to individually set the flow rate of the alkaline electrolyzed water capable of supplying hydroxide ions suitable for regeneration of the weakly basic anion exchange resin 8 .

酸性電解水循環ポンプ23及びアルカリ性電解水循環ポンプ24は、後述する制御部26と無線又は有線により通信可能に接続されている。 The acidic electrolyzed water circulating pump 23 and the alkaline electrolyzed water circulating pump 24 are connected to a control unit 26 to be described later so as to communicate wirelessly or by wire.

((捕捉部))
捕捉部25は、第二供給流路45において、電解槽9の後段、且つ、第二中和槽4bの前段に設けられている。
((capturing part))
The capture unit 25 is provided in the second supply channel 45 after the electrolytic bath 9 and before the second neutralization bath 4b.

捕捉部25は、電解槽9から供給されるアルカリ性電解水に含まれる固体を分離する。固体とは、電解槽9の陰極室18でアルカリ性電解水水中の硬度成分と陰極15により生成される水酸化物イオンが反応して析出する反応生成物である。例えば、アルカリ性電解水に含まれる硬度成分がマグネシウムイオンの場合、水酸化マグネシウムが生じる。樹脂再生処理時に析出する固体は、除去しなければ中和槽4に溜まり、固体から硬度成分が溶出することで、軟水化処理時の軟水硬度を高くしてしまう、すなわち軟水化性能を低下させる。そのため、捕捉部25で析出物の分離を行うことにより、第二中和槽4bへの析出物の流入及び堆積を抑制し、軟水化処理時の軟水化性能の低下を抑制できる。 The capture unit 25 separates solids contained in the alkaline electrolyzed water supplied from the electrolytic cell 9 . A solid is a reaction product that is precipitated by a reaction between hardness components in the alkaline electrolyzed water and hydroxide ions generated by the cathode 15 in the cathode chamber 18 of the electrolytic cell 9 . For example, when the hardness component contained in the alkaline electrolyzed water is magnesium ions, magnesium hydroxide is generated. If solids precipitated during the resin regeneration treatment are not removed, they accumulate in the neutralization tank 4, and hardness components are eluted from the solids, increasing the soft water hardness during the water softening treatment, that is, reducing the water softening performance. . Therefore, by separating the precipitates in the trapping section 25, it is possible to suppress the inflow and accumulation of the precipitates in the second neutralization tank 4b, thereby suppressing the deterioration of the water softening performance during the water softening process.

捕捉部25は、電解槽9から供給されるアルカリ性電解水に含まれ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、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、又は中空糸膜等を用いる形態が挙げられる。 The capturing part 25 may take any form as long as it can separate the reaction product with the hardness component contained in the alkaline electrolyzed water supplied from the electrolytic cell 9 . Examples thereof include a form using a cartridge type filter, a filtration layer using granular filter media, a cyclone type solid-liquid separator, or a hollow fiber membrane.

((制御部))
制御部26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26は、軟水化槽3の弱酸性陽イオン交換樹脂7及び中和槽4の弱塩基性陰イオン交換樹脂8の樹脂再生処理を制御する。さらに、制御部26は、電解槽9を再生する電極再生処理を制御する。加えて、制御部26は、軟水化装置1の軟水化処理、樹脂再生処理、及び電極再生処理の切り替えを制御する。この際、制御部26は、陽極11、陰極15、酸性電解水循環ポンプ23、アルカリ性電解水循環ポンプ24、開閉弁51~開閉弁55、開閉弁61~開閉弁66、開閉弁71、開閉弁72、開閉弁81、及び、開閉弁82の動作を制御し、軟水化処理、樹脂再生処理、及び電極再生処理の切り替えを行い、それぞれの処理を実行させる。
((control part))
The control unit 26 controls a water softening process for softening raw water containing hardness components. In addition, the control unit 26 controls resin regeneration processing of the weakly acidic cation exchange resin 7 in the water softening tank 3 and the weakly basic anion exchange resin 8 in the neutralization tank 4 . Furthermore, the control unit 26 controls electrode regeneration processing for regenerating the electrolytic cell 9 . In addition, the control unit 26 controls switching among the water softening process, the resin regeneration process, and the electrode regeneration process of the water softening device 1 . At this time, the control unit 26 controls the anode 11, the cathode 15, the acidic electrolyzed water circulation pump 23, the alkaline electrolyzed water circulation pump 24, the on-off valves 51 to 55, the on-off valves 61 to 66, the on-off valve 71, the on-off valve 72, The operation of the on-off valve 81 and the on-off valve 82 is controlled, the water softening process, the resin regeneration process, and the electrode regeneration process are switched, and each process is executed.

具体的には、制御部26は、検知部27で検知された電圧と、後述する第一基準値あるいは第二基準値を比較することにより、軟水化処理、樹脂再生処理、及び、電極再生処理の切り替えを判断する。 Specifically, the control unit 26 compares the voltage detected by the detection unit 27 with a first reference value or a second reference value, which will be described later, to perform the water softening process, the resin regeneration process, and the electrode regeneration process. determine the switching.

なお、制御部26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。 Note that the control unit 26 has a computer system having a processor and memory. The computer system functions as a controller by the processor executing the program stored in the memory. Although the program executed by the processor is recorded in advance in the memory of the computer system here, it may be recorded in a non-temporary recording medium such as a memory card and provided, or may be provided through a telecommunication line such as the Internet. may be provided through

((検知部))
検知部27は、樹脂再生処理及び電極再生処理時の電解槽9における電圧を検知する。また、検知部27は、制御部26に接続されている。つまり、検知部27で検知された電圧をもとに、制御部26では、軟水化処理、樹脂再生処理、及び、電極再生処理の切り替えを判断することができる。
((Detector))
The detector 27 detects the voltage in the electrolytic cell 9 during the resin regeneration process and the electrode regeneration process. Also, the detection unit 27 is connected to the control unit 26 . That is, based on the voltage detected by the detection unit 27, the control unit 26 can determine switching between the water softening process, the resin regeneration process, and the electrode regeneration process.

((酸性電解水循環流路、アルカリ性電解水循環流路))
次に、図2を参照して、軟水化装置1の樹脂再生処理の際に形成される酸性電解水循環流路40及びアルカリ性電解水循環流路44について説明する。図2は、軟水化装置1の樹脂再生処理時の各構成要素の状態を示す図である。
((acidic electrolyzed water circulation channel, alkaline electrolyzed water circulation channel))
Next, with reference to FIG. 2, the acidic electrolyzed water circulation channel 40 and the alkaline electrolyzed water circulation channel 44 formed during the resin regeneration treatment of the water softening device 1 will be described. FIG. 2 is a diagram showing the state of each component during the resin regeneration treatment of the water softening device 1. As shown in FIG.

酸性電解水循環流路40は、図2(白矢印)に示すように、酸性電解水循環ポンプ23によって酸性電解水貯水槽19から送出された水が、電解槽9、第二軟水化槽3b、及び第一軟水化槽3aを流通し、酸性電解水貯水槽19に戻って循環する流路である。より詳細には、酸性電解水循環流路40は、酸性電解水循環ポンプ23によって酸性電解水貯水槽19から送出された水が、送水流路48、第一取水口12、陽極室14、第一吐出口13、第一供給流路41、開閉弁63、第二軟水化槽3b、第一バイパス流路42、開閉弁65、第一軟水化槽3a、第一回収流路43、開閉弁61、酸性電解水貯水槽19の順に流通して循環する流路である。 The acidic electrolyzed water circulation flow path 40, as shown in FIG. It is a flow path that flows through the first water softening tank 3 a and returns to the acidic electrolyzed water storage tank 19 for circulation. More specifically, in the acidic electrolyzed water circulation channel 40, the water sent from the acidic electrolyzed water storage tank 19 by the acidic electrolyzed water circulation pump 23 flows through the water supply channel 48, the first water intake 12, the anode chamber 14, and the first outlet. Outlet 13, first supply channel 41, on-off valve 63, second water softening tank 3b, first bypass channel 42, on-off valve 65, first water softening tank 3a, first recovery channel 43, on-off valve 61, It is a flow path that circulates and circulates in order of the acidic electrolyzed water storage tank 19 .

第一供給流路41は、第一吐出口13から流路33までを接続する流路である。つまり、第一供給流路41は、第一吐出口13から第二軟水化槽3bの下流側へ酸性電解水を供給する流路である。なお、第一供給流路41は、第二軟水化槽3b及び開閉弁54の間で流路33と接続している。そして、開閉弁54は、第二バイパス流路46及び流路33の接続箇所と第二軟水化槽3bとの間に設けられている。これにより、第一供給流路41を流通する酸性電解水と第二回収流路47を流通するアルカリ性電解水との混合を抑制することができる。なお、第一供給流路41には開閉弁63が設置されている。 The first supply channel 41 is a channel that connects the first outlet 13 to the channel 33 . That is, the first supply channel 41 is a channel for supplying acidic electrolyzed water from the first outlet 13 to the downstream side of the second water softening tank 3b. The first supply channel 41 is connected to the channel 33 between the second water softening tank 3b and the on-off valve 54. As shown in FIG. The on-off valve 54 is provided between the connecting point of the second bypass flow path 46 and the flow path 33 and the second water softening tank 3b. Thereby, mixing of the acidic electrolyzed water flowing through the first supply channel 41 and the alkaline electrolyzed water flowing through the second recovery channel 47 can be suppressed. An on-off valve 63 is installed in the first supply channel 41 .

第一バイパス流路42は、第一中和槽4aを迂回して流路32から流路31までを接続する流路である。つまり、第一バイパス流路42は、第二軟水化槽3bを流通した酸性電解水を、第一中和槽4aをバイパスして第一軟水化槽3aに供給する流路である。これにより、酸性電解水を第二軟水化槽3bから第一軟水化槽3aの下流側に供給することができる。なお、第一バイパス流路42を設けることにより、第一軟水化槽3aと第二軟水化槽3bとの間に存在する第一中和槽4aに酸性電解水を流通させることなく樹脂再生処理を進行させることができる。なお、第一バイパス流路42には開閉弁65が設置されている。 The first bypass flow path 42 is a flow path that bypasses the first neutralization tank 4a and connects the flow path 32 to the flow path 31 . That is, the first bypass flow path 42 is a flow path that bypasses the first neutralization tank 4a and supplies the acidic electrolyzed water that has flowed through the second water softening tank 3b to the first water softening tank 3a. Thereby, the acidic electrolyzed water can be supplied from the second water softening tank 3b to the downstream side of the first water softening tank 3a. By providing the first bypass channel 42, the resin regeneration process can be performed without circulating the acidic electrolyzed water in the first neutralization tank 4a existing between the first water softening tank 3a and the second water softening tank 3b. can proceed. An on-off valve 65 is installed in the first bypass flow path 42 .

第一回収流路43は、流路30から酸性電解水貯水槽19までを接続する流路である。つまり、第一回収流路43は、軟水化槽3の樹脂再生処理によって軟水化槽3から流出した硬度成分を含む酸性電解水を、酸性電解水貯水槽19へ回収する流路である。なお、第一回収流路43には、開閉弁61が設置されている。 The first recovery channel 43 is a channel that connects the channel 30 to the acidic electrolyzed water reservoir 19 . That is, the first recovery channel 43 is a channel for recovering the acidic electrolyzed water containing the hardness component that has flowed out of the water softening tank 3 due to the resin regeneration treatment of the water softening tank 3 to the acidic electrolyzed water storage tank 19 . An on-off valve 61 is installed in the first recovery channel 43 .

送水流路48は、酸性電解水貯水槽19から第一取水口12までを接続する流路である。送水流路48には、酸性電解水循環ポンプ23が設けられている。つまり、送水流路48は、酸性電解水循環ポンプ23を用いて、酸性電解水貯水槽19に貯められた酸性電解水を電解槽9の陽極室14へと供給する流路である。送水流路48には、開閉弁71が設置されている。 The water supply channel 48 is a channel that connects the acidic electrolyzed water reservoir 19 to the first water intake 12 . An acidic electrolyzed water circulation pump 23 is provided in the water supply channel 48 . That is, the water supply channel 48 is a channel for supplying the acidic electrolyzed water stored in the acidic electrolyzed water storage tank 19 to the anode chamber 14 of the electrolytic cell 9 using the acidic electrolyzed water circulation pump 23 . An on-off valve 71 is installed in the water supply channel 48 .

ここで、酸性電解水循環流路40に水を循環させるための各流路の状態を説明する。 Here, the state of each channel for circulating water in the acidic electrolyzed water circulation channel 40 will be described.

流路33には、第一供給流路41の下流側、且つ、第一バイパス流路42の上流側に開閉弁54が設置されている。そして、開閉弁54を閉止して、開閉弁63を開放することで、第二軟水化槽3bの下流側に第一供給流路41が連通接続された状態となる。これにより、電解槽9の陽極室14からの酸性電解水を第二軟水化槽3bに供給できるようになる。 An on-off valve 54 is installed in the channel 33 downstream of the first supply channel 41 and upstream of the first bypass channel 42 . By closing the on-off valve 54 and opening the on-off valve 63, the first supply flow path 41 is connected to the downstream side of the second water softening tank 3b. As a result, the acidic electrolyzed water from the anode chamber 14 of the electrolytic bath 9 can be supplied to the second water softening bath 3b.

流路31には、第一バイパス流路42の下流側、且つ、第二回収流路47の上流側に開閉弁52が設置されている。また、流路32には、第二バイパス流路46の下流側、且つ、第一バイパス流路42の上流側に開閉弁53が設置されている。そして、開閉弁52及び開閉弁53を閉止して、開閉弁65を開放することで、第二軟水化槽3bの上流側、且つ、第一軟水化槽3aの下流側に、第一バイパス流路42が連通接続された状態となる。これにより、第二軟水化槽3bを流通した酸性電解水を第一軟水化槽3aに供給できるようになる。 An on-off valve 52 is installed in the channel 31 downstream of the first bypass channel 42 and upstream of the second recovery channel 47 . In addition, an on-off valve 53 is installed on the downstream side of the second bypass flow path 46 and the upstream side of the first bypass flow path 42 in the flow path 32 . By closing the on-off valve 52 and the on-off valve 53 and opening the on-off valve 65, the first bypass flow flows upstream of the second water softening tank 3b and downstream of the first water softening tank 3a. The path 42 will be in a state of communication and connection. As a result, the acidic electrolyzed water that has flowed through the second water softening tank 3b can be supplied to the first water softening tank 3a.

流路30には、流入口2の下流側、且つ、第一回収流路43の上流側に開閉弁51が設置されている。そして、開閉弁51及び開閉弁52を閉止して、開閉弁61を開放することで、第一軟水化槽3aの上流側に第一回収流路43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、第一軟水化槽3a及び第二軟水化槽3bを流通した水(硬度成分を含む酸性電解水)を酸性電解水貯水槽19へ回収することができるようになる。 An on-off valve 51 is installed in the channel 30 downstream of the inlet 2 and upstream of the first recovery channel 43 . By closing the on-off valve 51 and the on-off valve 52 and opening the on-off valve 61, the first recovery passage 43 is connected to the upstream side of the first water softening tank 3a. As a result, in the water softening device 1, the water (acidic electrolyzed water containing hardness components) that has flowed through the first water softening tank 3a and the second water softening tank 3b can be recovered to the acidic electrolyzed water storage tank 19. Become.

送水流路48には、酸性電解水貯水槽19の下流側(酸性電解水貯水槽19と酸性電解水循環ポンプ23の間の位置)に開閉弁71が設置されている。開閉弁71を閉止することにより、酸性電解水貯水槽19に水を貯留することができる。一方、開閉弁71を開放することにより、送水流路48へ水を供給することができる。 An on-off valve 71 is installed in the water supply channel 48 on the downstream side of the acidic electrolyzed water storage tank 19 (position between the acidic electrolyzed water storage tank 19 and the acidic electrolyzed water circulation pump 23). Water can be stored in the acidic electrolyzed water storage tank 19 by closing the on-off valve 71 . On the other hand, water can be supplied to the water supply channel 48 by opening the on-off valve 71 .

一方、アルカリ性電解水循環流路44は、図2(黒矢印)に示すように、アルカリ性電解水循環ポンプ24によってアルカリ性電解水貯水槽21から送出された水が、電解槽9、第二中和槽4b、及び第一中和槽4aを流通し、アルカリ性電解水貯水槽21に戻って循環する流路である。より詳細には、アルカリ性電解水循環流路44は、アルカリ性電解水循環ポンプ24によってアルカリ性電解水貯水槽21から送出された水が、送水流路49、第二取水口16、陰極室18、第二吐出口17、第二供給流路45、捕捉部25、開閉弁64、第二中和槽4b、第二バイパス流路46、開閉弁66、第一中和槽4a、第二回収流路47、開閉弁62、アルカリ性電解水貯水槽21の順に流通して循環する流路である。 On the other hand, in the alkaline electrolyzed water circulation passage 44, as shown in FIG. 2 (black arrow), the water sent out from the alkaline electrolyzed water storage tank 21 by the alkaline electrolyzed water circulation pump 24 flows into the electrolytic cell 9 and the second neutralization tank 4b. , and the first neutralization tank 4a, and return to the alkaline electrolyzed water storage tank 21 for circulation. More specifically, the alkaline electrolyzed water circulation channel 44 sends water from the alkaline electrolyzed water storage tank 21 by the alkaline electrolyzed water circulation pump 24 through the water supply channel 49, the second intake port 16, the cathode chamber 18, and the second outlet. Outlet 17, second supply channel 45, capture unit 25, on-off valve 64, second neutralization tank 4b, second bypass channel 46, on-off valve 66, first neutralization tank 4a, second recovery channel 47, It is a channel that circulates through the on-off valve 62 and the alkaline electrolyzed water reservoir 21 in this order.

第二供給流路45は、第二吐出口17から流路34までを接続する流路である。つまり、第二供給流路45は、電解槽9から第二中和槽4bの下流側へアルカリ性電解水を供給する流路である。第二供給流路45には、開閉弁64が設置されている。 The second supply channel 45 is a channel that connects the second outlet 17 to the channel 34 . That is, the second supply channel 45 is a channel for supplying alkaline electrolyzed water from the electrolytic bath 9 to the downstream side of the second neutralizing bath 4b. An on-off valve 64 is installed in the second supply channel 45 .

第二バイパス流路46は、第二軟水化槽3bを迂回して流路33から流路32までを接続する流路である。つまり、第二バイパス流路46は、第二中和槽4bを流通したアルカリ性電解水を、第二軟水化槽3bをバイパスして第一中和槽4aの下流側に供給する流路である。第二バイパス流路46には、開閉弁66が設置されている。 The second bypass flow path 46 is a flow path that bypasses the second water softening tank 3b and connects the flow path 33 to the flow path 32 . That is, the second bypass flow path 46 is a flow path that bypasses the second water softening tank 3b and supplies the alkaline electrolyzed water that has flowed through the second neutralization tank 4b to the downstream side of the first neutralization tank 4a. . An on-off valve 66 is installed in the second bypass flow path 46 .

第二回収流路47は、流路31からアルカリ性電解水貯水槽21までを接続する流路である。つまり、第二回収流路47は、第一中和槽4aを通過したアルカリ性電解水をアルカリ性電解水貯水槽21へ回収する流路である。第二回収流路47には、開閉弁62が設置されている。 The second recovery channel 47 is a channel that connects the channel 31 to the alkaline electrolyzed water storage tank 21 . That is, the second recovery channel 47 is a channel for recovering the alkaline electrolyzed water that has passed through the first neutralization tank 4 a into the alkaline electrolyzed water storage tank 21 . An on-off valve 62 is installed in the second recovery channel 47 .

送水流路49は、アルカリ性電解水貯水槽21から第二取水口16までを接続する流路である。送水流路49には、アルカリ性電解水循環ポンプ24が設けられている。つまり、送水流路49は、アルカリ性電解水循環ポンプ24を用いて、第二取水口16より電解槽9の陰極室18へ、アルカリ性電解水貯水槽21に貯められた酸性電解水を供給する流路である。送水流路49には、開閉弁72が設置されている。 The water supply channel 49 is a channel that connects the alkaline electrolyzed water storage tank 21 to the second water intake port 16 . An alkaline electrolyzed water circulation pump 24 is provided in the water supply channel 49 . That is, the water supply channel 49 uses the alkaline electrolyzed water circulation pump 24 to supply the acidic electrolyzed water stored in the alkaline electrolyzed water storage tank 21 from the second water intake 16 to the cathode chamber 18 of the electrolytic cell 9. is. An on-off valve 72 is installed in the water supply channel 49 .

ここで、アルカリ性電解水循環流路44に水を循環させるための各流路の状態を説明する。 Here, the state of each channel for circulating water in the alkaline electrolyzed water circulation channel 44 will be described.

流路34には、第二供給流路45の下流側、且つ、第二バイパス流路46の上流側に開閉弁54が設置されている。また、流路34には、取水口5の上流側、且つ、第二中和槽4bの下流側に開閉弁55が設置されている。開閉弁54及び開閉弁55を閉止して、開閉弁64を開放することで、第二中和槽4bの下流側に第二供給流路45が連通接続された状態となる。これにより、電解槽9の陰極室18からのアルカリ性電解水を第二中和槽4bに供給できるようになる。 An on-off valve 54 is installed in the channel 34 downstream of the second supply channel 45 and upstream of the second bypass channel 46 . In addition, an on-off valve 55 is installed in the flow path 34 upstream of the water intake 5 and downstream of the second neutralization tank 4b. By closing the on-off valve 54 and the on-off valve 55 and opening the on-off valve 64, the second supply flow path 45 is connected to the downstream side of the second neutralization tank 4b. As a result, the alkaline electrolyzed water from the cathode chamber 18 of the electrolytic cell 9 can be supplied to the second neutralization cell 4b.

流路32には、第二バイパス流路46の下流側、且つ、第二軟水化槽3bの上流側に開閉弁53が設置されている。また、開閉弁52、開閉弁53及び開閉弁54を閉止して、開閉弁66を開放することで、第一中和槽4aの下流側、且つ、第二中和槽4bの上流側に、第二バイパス流路46が連通接続された状態となる。これにより、第二中和槽4bを流通したアルカリ性電解水を第一中和槽4aに供給できるようになる。 An on-off valve 53 is installed in the channel 32 downstream of the second bypass channel 46 and upstream of the second water softening tank 3b. In addition, by closing the on-off valve 52, the on-off valve 53, and the on-off valve 54 and opening the on-off valve 66, The second bypass channel 46 is in a state of being connected. As a result, the alkaline electrolyzed water that has flowed through the second neutralization tank 4b can be supplied to the first neutralization tank 4a.

また、開閉弁52を閉止して、開閉弁62を開放することで、第一中和槽4aの上流側に第二回収流路47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、第一中和槽4a及び第二中和槽4bを流通した水(陰イオンを含むアルカリ性電解水)をアルカリ性電解水貯水槽21へ回収することができるようになる。 By closing the on-off valve 52 and opening the on-off valve 62, the second recovery passage 47 is connected to the upstream side of the first neutralization tank 4a. As a result, in the water softening device 1, the water (alkaline electrolyzed water containing anions) that has flowed through the first neutralization tank 4a and the second neutralization tank 4b can be recovered into the alkaline electrolyzed water storage tank 21. Become.

また、送水流路49には、アルカリ性電解水貯水槽21の下流側(アルカリ性電解水貯水槽21とアルカリ性電解水循環ポンプ24の間の位置)に開閉弁72が設置されている。開閉弁72を閉止することにより、アルカリ性電解水貯水槽21に水を貯留することができる。一方、開閉弁72を開放することにより、送水流路49へ水を供給することができる。 In addition, an on-off valve 72 is installed in the water supply channel 49 on the downstream side of the alkaline electrolyzed water storage tank 21 (position between the alkaline electrolyzed water storage tank 21 and the alkaline electrolyzed water circulation pump 24). Water can be stored in the alkaline electrolyzed water storage tank 21 by closing the on-off valve 72 . On the other hand, water can be supplied to the water supply channel 49 by opening the on-off valve 72 .

また、開閉弁51及び開閉弁55を閉止することによって、酸性電解水循環流路40、アルカリ性電解水循環流路44への水の循環を開始することができる一方、開閉弁51及び開閉弁55を開放することによって、酸性電解水循環流路40、アルカリ性電解水循環流路44への水の循環を停止することができる。 Further, by closing the on-off valve 51 and the on-off valve 55, the circulation of water to the acidic electrolyzed water circulation channel 40 and the alkaline electrolyzed water circulation channel 44 can be started, while the on-off valve 51 and the on-off valve 55 are opened. By doing so, the circulation of water to the acidic electrolyzed water circulation channel 40 and the alkaline electrolyzed water circulation channel 44 can be stopped.

((陽極室電解水排水流路、陰極室電解水排水流路))
次に、図3を参照して、軟水化装置1の電極再生処理の際に形成される陽極室電解水排水流路90及び陰極室電解水排水流路92について説明する。図3は、軟水化装置1の電極再生処理時の各構成要素の状態を示す図である。
((Anode Chamber Electrolyzed Water Drainage Channel, Cathode Chamber Electrolyzed Water Drainage Channel))
Next, the anode chamber electrolyzed water drainage channel 90 and the cathode chamber electrolyzed water drainage channel 92 formed during the electrode regeneration treatment of the water softening device 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing the state of each component during the electrode regeneration treatment of the water softening device 1. As shown in FIG.

陽極室電解水排水流路90は、図3(白矢印)に示すように、酸性電解水貯水槽19に貯留された水が、酸性電解水循環ポンプ23によって送出され、電解槽9、第一供給流路41、流路35を流通し、装置外に排出される流路である。 As shown in FIG. 3 (white arrow), the anode chamber electrolyzed water drainage channel 90 is configured to send the water stored in the acidic electrolyzed water storage tank 19 by the acidic electrolyzed water circulation pump 23 to the electrolytic tank 9 and the first supply. It is a channel that flows through the channel 41 and the channel 35 and is discharged to the outside of the apparatus.

流路35は、開閉弁63と電解槽9との間で第一供給流路41に接続される流路である。流路35の一端は、装置外へと開放されている。つまり、流路35は、陽極室14から送出された電解水を装置外へ排出する流路である。 The channel 35 is a channel connected to the first supply channel 41 between the on-off valve 63 and the electrolytic cell 9 . One end of the channel 35 is open to the outside of the device. In other words, the channel 35 is a channel for discharging the electrolyzed water delivered from the anode chamber 14 to the outside of the apparatus.

陰極室電解水排水流路92は、図3(黒矢印)に示すように、アルカリ性電解水貯水槽21に貯留された水が、アルカリ性電解水循環ポンプ24によって送出され、電解槽9、第二供給流路45、流路36を流通し、装置外に排出される流路である。 As shown in FIG. 3 (black arrow), the water stored in the alkaline electrolyzed water storage tank 21 is pumped out of the cathode chamber electrolyzed water drainage channel 92 by the alkaline electrolyzed water circulation pump 24 to flow through the electrolytic cell 9 and the second supply. It is a flow path that flows through the flow paths 45 and 36 and is discharged to the outside of the apparatus.

流路36は、開閉弁64と電解槽9との間で第二供給流路45に接続される流路である。流路36の一端は、装置外へと開放されている。つまり、流路36は、陰極室18から送出された電解水を装置外へ排出する流路である。 The channel 36 is a channel connected to the second supply channel 45 between the on-off valve 64 and the electrolytic bath 9 . One end of the channel 36 is open to the outside of the device. In other words, the channel 36 is a channel for discharging the electrolyzed water sent from the cathode chamber 18 to the outside of the apparatus.

((開閉弁))
複数の開閉弁(開閉弁51~開閉弁55、開閉弁61~開閉弁66、開閉弁71、開閉弁72、開閉弁81、及び、開閉弁82)は、各流路にそれぞれ設けられ、各流路において「開放」された状態と、「閉止」された状態とに切り替えられる。また、複数の開閉弁(開閉弁51~開閉弁55、開閉弁61~開閉弁66、開閉弁71、開閉弁72、開閉弁81、及び、開閉弁82)はそれぞれ、制御部26と無線又は有線により通信可能に接続されている。
((on-off valve))
A plurality of on-off valves (on-off valve 51 to on-off valve 55, on-off valve 61 to on-off valve 66, on-off valve 71, on-off valve 72, on-off valve 81, and on-off valve 82) are provided in each flow path, and each The channel is switched between an "open" state and a "closed" state. In addition, a plurality of on-off valves (on-off valves 51 to 55, on-off valves 61 to 66, on-off valves 71, on-off valves 72, on-off valves 81, and on-off valves 82) are connected to the control unit 26 wirelessly or They are communicably connected by wire.

以上が軟水化装置1の構成である。 The above is the configuration of the water softening device 1 .

続いて、軟水化装置1の動作時について説明する。 Next, the operation of the water softening device 1 will be described.

((軟水化処理、樹脂再生処理及び電極再生処理))
次に、図4を参照して、軟水化装置1の軟水化処理、樹脂再生処理、及び電極再生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。
((Water softening treatment, resin regeneration treatment and electrode regeneration treatment))
Next, the water softening treatment, resin regeneration treatment, and electrode regeneration treatment of the water softening device 1 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing the state during operation of the water softening device 1. As shown in FIG.

軟水化処理、再生処理、及び排水処理では、制御部26は、図4に示すように、開閉弁51~開閉弁55、開閉弁61~開閉弁66、開閉弁71、開閉弁72、開閉弁81、開閉弁82、陽極11、陰極15、酸性電解水循環ポンプ23、アルカリ性電解水循環ポンプ24、及び検知部27を切り替えてそれぞれの流通状態及び動作状態となるように制御する。 In the water softening treatment, the regeneration treatment, and the drainage treatment, the control unit 26, as shown in FIG. 81, on-off valve 82, anode 11, cathode 15, acidic electrolyzed water circulating pump 23, alkaline electrolyzed water circulating pump 24, and detector 27 are switched and controlled to be in the respective flow states and operating states.

ここで、図4中の「ON」は、該当の開閉弁が「開放」した状態、酸性電解水循環ポンプ23及びアルカリ性電解水循環ポンプ24が動作している状態、並びに検知部27が動作している状態をそれぞれ示す。「ON(正電解)」は、陰極15に対して陽極11が高電位となるように通電している状態(正電解状態)のことである。「ON(逆電解)」は、陽極11に対して陰極15が高電位となるように通電している状態(逆電解状態)である。空欄は、該当の開閉弁が「閉止」した状態、陽極11及び陰極15が通電していない状態、酸性電解水循環ポンプ23及びアルカリ性電解水循環ポンプ24が停止している状態、並びに、検知部27が動作していない状態をそれぞれ示す。 Here, "ON" in FIG. 4 indicates a state in which the corresponding on-off valve is "opened", a state in which the acidic electrolyzed water circulation pump 23 and the alkaline electrolyzed water circulation pump 24 are operating, and a state in which the detection unit 27 is operating. state respectively. “ON (positive electrolysis)” is a state (positive electrolysis state) in which current is applied so that the anode 11 is at a high potential with respect to the cathode 15 . “ON (reverse electrolysis)” is a state (reverse electrolysis state) in which current is applied so that the potential of the cathode 15 is higher than that of the anode 11 . Blanks indicate a state in which the corresponding on-off valve is "closed", a state in which the anode 11 and the cathode 15 are not energized, a state in which the acidic electrolyzed water circulation pump 23 and the alkaline electrolyzed water circulation pump 24 are stopped, and a state in which the detection unit 27 is Each indicates a non-operating state.

((軟水化処理))
軟水化装置1による軟水化処理時の動作について、図1と図4の「軟水化処理時」の欄を参照して説明する。
((Water softening treatment))
The operation of the water softening device 1 during the water softening process will be described with reference to the column "during water softening process" in FIGS. 1 and 4. FIG.

軟水化装置1では、図4に示すように、軟水化処理時において、開閉弁51~開閉弁54を開放した状態で、取水口5に設けた開閉弁55を開放する。これにより、外部から硬度成分を含む原水が流入する、流入した原水は、軟水化槽3と中和槽4とを流通するので、軟水化装置1は、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61~開閉弁66、開閉弁71、開閉弁72、開閉弁81、及び、開閉弁82は、いずれも閉止した状態になっている。また、陽極11、陰極15、酸性電解水循環ポンプ23、及びアルカリ性電解水循環ポンプ24、検知部27の動作も停止した状態である。 In the water softening apparatus 1, as shown in FIG. 4, during the water softening process, the on-off valve 55 provided at the water intake 5 is opened while the on-off valves 51 to 54 are open. As a result, raw water containing hardness components flows in from the outside and flows through the water softening tank 3 and the neutralization tank 4, so that the water softening device 1 receives softened water (medium water) from the water intake 5. soft water) can be taken out. At this time, the on-off valves 61 to 66, the on-off valve 71, the on-off valve 72, the on-off valve 81, and the on-off valve 82 are all closed. Further, the operations of the anode 11, the cathode 15, the acidic electrolyzed water circulation pump 23, the alkaline electrolyzed water circulation pump 24, and the detection unit 27 are also stopped.

具体的には、図1に示すように、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30を通って、第一軟水化槽3aに供給される。そして、第一軟水化槽3aに供給された原水は、第一軟水化槽3a内に備えられた第一弱酸性陽イオン交換樹脂7a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第一弱酸性陽イオン交換樹脂7a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、硬度成分と交換されて流出した水素イオンを多く含むため、酸性化してpHが低い酸性水(第一軟水)となっている。ここで、硬度成分として永久硬度成分(例えば、硫酸カルシウム等の硫酸塩もしくは塩化マグネシウム等の塩化物)を多く含有する水は、軟水化を行う際、一時硬度成分(例えば、炭酸カルシウム等の炭酸塩)を多く含有する水よりpHが低下しやすい。pHが低下した状態では軟水化が進行しにくくなるため、第一軟水化槽3aを流通した水を、第一中和槽4aへ通水させ、中和を行う。 Specifically, as shown in FIG. 1, in the water softening process, the pressure of city water causes the raw water supplied from the inflow port 2 to pass through the flow path 30 and be supplied to the first water softening tank 3a. . The raw water supplied to the first water softening tank 3a flows through the first weakly acidic cation exchange resin 7a provided in the first water softening tank 3a. At this time, cations, which are hardness components in the raw water, are adsorbed by the action of the first weakly acidic cation exchange resin 7a, and hydrogen ions are released (ion exchange is performed). Then, the raw water is softened by removing the cations from the raw water. The softened water contains many hydrogen ions that have been exchanged with hardness components and flowed out, so that it is acidified to become acidic water with a low pH (first soft water). Here, water containing a large amount of permanent hardness components (for example, sulfates such as calcium sulfate or chlorides such as magnesium chloride) as hardness components is used to soften temporary hardness components (for example, carbonic acid such as calcium carbonate). The pH tends to decrease more easily than water containing a large amount of salt). Since water softening does not progress easily when the pH is lowered, the water that has flowed through the first water softening tank 3a is passed through the first neutralizing tank 4a for neutralization.

軟水化された水は、さらに流路31を流通し、第一中和槽4aへ流入する。第一中和槽4aでは、第一弱塩基性陰イオン交換樹脂8a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、第一軟水化槽3aにより軟水化された水から水素イオンが除去されるので、低下したpHが上昇して中和される。そのため、第一軟水化槽3aにおいて軟水化した水をそのまま第二軟水化槽3bで軟水化する場合と比較して、第二軟水化槽3bでの軟水化処理が進行しやすくなる。 The softened water further flows through the channel 31 and flows into the first neutralization tank 4a. In the first neutralization tank 4a, hydrogen ions contained in the softened water are adsorbed by the action of the first weakly basic anion exchange resin 8a. That is, since hydrogen ions are removed from the water softened by the first water softening tank 3a, the lowered pH is raised and neutralized. Therefore, compared with the case where the water softened in the first water softening tank 3a is directly softened in the second water softening tank 3b, the water softening treatment in the second water softening tank 3b proceeds more easily.

第一中和槽4aにより中和された水(中和第一軟水)は、さらに流路32を流通し、第二軟水化槽3bに流入する。第二軟水化槽3bでは、第二弱酸性陽イオン交換樹脂7bの作用により、硬度成分である陽イオンが吸着され、水素イオンが放出される。第二軟水化槽3bは、第一軟水化槽3aで除去できなかった硬度成分を、第二弱酸性陽イオン交換樹脂7bの有する水素イオンと交換する。つまり、第二軟水化槽3bに流入した水がさらに軟水化され、軟水(第二軟水)となる。 The water neutralized by the first neutralization tank 4a (first neutralized soft water) further flows through the flow path 32 and flows into the second water softening tank 3b. In the second water softening tank 3b, the second weakly acidic cation exchange resin 7b adsorbs cations, which are hardness components, and releases hydrogen ions. The second water softening tank 3b exchanges the hardness components that could not be removed in the first water softening tank 3a with hydrogen ions possessed by the second weakly acidic cation exchange resin 7b. That is, the water flowing into the second water softening tank 3b is further softened to become soft water (second soft water).

第二軟水は、流路33を流通し、第二中和槽4bに流入する。第二中和槽4bでは、第二弱塩基性陰イオン交換樹脂8bの作用により、流入した第二軟水に含まれる水素イオンが吸着される。つまり、第二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、生活用水として使用可能な中性の軟水(中和第二軟水)となる。中和第二軟水は、流路34を流通して取水口5から取り出すことができる。 The second soft water flows through the channel 33 and flows into the second neutralization tank 4b. In the second neutralization tank 4b, hydrogen ions contained in the inflowing second soft water are adsorbed by the action of the second weakly basic anion exchange resin 8b. In other words, since the hydrogen ions are removed from the second soft water, the lowered pH increases, and the second soft water becomes neutral soft water (neutralized second soft water) that can be used as domestic water. The neutralized second soft water can flow through the flow path 34 and be taken out from the water intake 5 .

つまり、軟水化処理では、原水は、第一軟水化槽3a、第一中和槽4a、第二軟水化槽3b、及び第二中和槽4bの順に流通する。これにより、硬度成分を含む原水は、第一軟水化槽3aでの軟水化処理によって原水のpHの低下が進行する前に第一軟水化槽3aを流出し、第一中和槽4aにおいて中和され、第二軟水化槽3bで軟水化され、第二中和槽4bにおいて中和されるようになる。そのため、軟水化槽3及び中和槽4をそれぞれ単体で構成する場合と比較して、軟水化槽3内を流通する水のpHの低下すなわち酸性化を抑制できるので、硬度成分と軟水化槽3(特に第二軟水化槽3b)の弱酸性陽イオン交換樹脂が保持する水素イオンとの交換が起こりやすくなる。したがって、軟水化性能を向上させることが可能となる。 That is, in the water softening process, raw water flows through the first water softening tank 3a, the first neutralizing tank 4a, the second water softening tank 3b, and the second neutralizing tank 4b in this order. As a result, the raw water containing the hardness component flows out of the first water softening tank 3a before the pH of the raw water decreases due to the water softening treatment in the first water softening tank 3a, and is neutralized in the first neutralization tank 4a. It is softened in the second water softening tank 3b and neutralized in the second neutralization tank 4b. Therefore, compared with the case where the water softening tank 3 and the neutralizing tank 4 are configured individually, the decrease in pH of the water flowing through the water softening tank 3, that is, the acidification can be suppressed. 3 (particularly the second water softening tank 3b) is easily exchanged with the hydrogen ions retained by the weakly acidic cation exchange resin. Therefore, it is possible to improve the water softening performance.

そして、軟水化装置1では、制御部26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樹脂再生処理を実行する。 Then, in the water softening device 1, when the time specified by the control unit 26 comes or when the water softening process exceeds a predetermined time, the resin regeneration process is executed.

((樹脂再生処理))
次に、軟水化装置1の再生装置6による樹脂再生処理時の動作について、図2と、図4の「樹脂再生処理時」の欄を参照して順に説明する。
((resin regeneration treatment))
Next, the operation of the regenerating device 6 of the water softening device 1 during resin regeneration processing will be described in order with reference to FIG.

軟水化装置1において、弱酸性陽イオン交換樹脂7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の樹脂再生処理を行う必要が生じる。 In the water softening device 1, the water softening tank 3 filled with the weakly acidic cation exchange resin 7 loses or loses its cation exchange capacity with continued use. That is, after all hydrogen ions, which are functional groups of the cation exchange resin, are exchanged with calcium ions or magnesium ions, which are hardness components, ion exchange becomes impossible. In such a state, hardness components come to be contained in the treated water. Therefore, in the water softening device 1, it is necessary to perform a resin regeneration treatment for the water softening tank 3 and the neutralization tank 4 by the regenerating device 6. FIG.

樹脂再生処理時において、開閉弁51~開閉弁55、開閉弁81、及び、開閉弁82を閉止して、開閉弁61~開閉弁66、開閉弁71、及び、開閉弁72を開放すると、図2に示すように、酸性電解水循環流路40及びアルカリ性電解水循環流路44がそれぞれ形成される。 When the on-off valves 51 to 55, the on-off valve 81, and the on-off valve 82 are closed and the on-off valves 61 to 66, the on-off valve 71, and the on-off valve 72 are opened during the resin regeneration process, 2, an acidic electrolyzed water circulation channel 40 and an alkaline electrolyzed water circulation channel 44 are formed.

そして、酸性電解水循環ポンプ23及びアルカリ性電解水循環ポンプ24を動作させると、酸性電解水貯水槽19及びアルカリ性電解水貯水槽21に貯留した水が酸性電解水循環流路40及びアルカリ性電解水循環流路44のそれぞれを循環する。 When the acidic electrolyzed water circulation pump 23 and the alkaline electrolyzed water circulation pump 24 are operated, the water stored in the acidic electrolyzed water storage tank 19 and the alkaline electrolyzed water storage tank 21 flows into the acidic electrolyzed water circulation channel 40 and the alkaline electrolyzed water circulation channel 44. cycle through each.

また、電解槽9は、陰極15に対して陽極11に高電位となるように通電する(正電解)。これにより、電気分解の際に、陽極11では水素イオンが生じ、陽極室14では酸性電解水が生成される。一方、陰極15では水酸化物イオンが生じ、陰極室18ではアルカリ性電解水が生成される。 In addition, the electrolytic cell 9 energizes the anode 11 so that the potential is high with respect to the cathode 15 (positive electrolysis). As a result, during electrolysis, hydrogen ions are generated at the anode 11 and acidic electrolyzed water is generated at the anode chamber 14 . On the other hand, hydroxide ions are generated at the cathode 15 and alkaline electrolyzed water is generated at the cathode chamber 18 .

また、検知部27を動作させることにより、樹脂再生処理時の電解槽9の電圧を検知することが可能となる。 Further, by operating the detection unit 27, it becomes possible to detect the voltage of the electrolytic cell 9 during the resin regeneration process.

電解槽9の陽極室14で生成した酸性電解水は、第一吐出口13から第一供給流路41を流通し第二軟水化槽3b内に送水され、内部の第二弱酸性陽イオン交換樹脂7bを流通する。そして、第二軟水化槽3bを流通した酸性電解水は、第一バイパス流路42を流通し、第一軟水化槽3a内に送水され、内部の第一弱酸性陽イオン交換樹脂7aを流通する。すなわち、酸性電解水を第一弱酸性陽イオン交換樹脂7a及び第二弱酸性陽イオン交換樹脂7bに通水することで、第一弱酸性陽イオン交換樹脂7a及び第二弱酸性陽イオン交換樹脂7b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、第一弱酸性陽イオン交換樹脂7a及び第二弱酸性陽イオン交換樹脂7bが再生される。 The acidic electrolyzed water generated in the anode chamber 14 of the electrolytic cell 9 flows from the first discharge port 13 through the first supply channel 41 and is sent into the second water softening tank 3b, where the second weakly acidic cation exchange inside The resin 7b is circulated. Then, the acidic electrolyzed water that has flowed through the second water softening tank 3b flows through the first bypass channel 42, is sent into the first water softening tank 3a, and flows through the first weakly acidic cation exchange resin 7a inside. do. That is, by passing acidic electrolyzed water through the first weakly acidic cation exchange resin 7a and the second weakly acidic cation exchange resin 7b, the first weakly acidic cation exchange resin 7a and the second weakly acidic cation exchange resin The cations (hardness components) adsorbed on 7b cause an ion exchange reaction with hydrogen ions contained in the acidic electrolyzed water. As a result, the first weakly acidic cation exchange resin 7a and the second weakly acidic cation exchange resin 7b are regenerated.

その後、第一弱酸性陽イオン交換樹脂7aを流通した酸性電解水は、陽イオンを含み、第一回収流路43へ流入する。すなわち、第一弱酸性陽イオン交換樹脂7a及び第二弱酸性陽イオン交換樹脂7bを流通した陽イオンを含む酸性電解水は、第一バイパス流路42及び第一回収流路43を介して酸性電解水貯水槽19に回収される。 After that, the acidic electrolyzed water that has flowed through the first weakly acidic cation exchange resin 7 a contains cations and flows into the first recovery channel 43 . That is, the acidic electrolyzed water containing cations that has flowed through the first weakly acidic cation exchange resin 7a and the second weakly acidic cation exchange resin 7b passes through the first bypass flow path 42 and the first recovery flow path 43 to produce an acidic It is recovered in the electrolyzed water storage tank 19 .

このように、酸性電解水循環流路40は、酸性電解水を、原水の流入口から最も下流に位置し、硬度成分の吸着量が少ない第二弱酸性陽イオン交換樹脂7bを有する第二軟水化槽3bの下流側から流通させ、上流に位置しており第二弱酸性陽イオン交換樹脂7bに比べて硬度成分がより多く吸着している第一弱酸性陽イオン交換樹脂7aを有する第一軟水化槽3aの下流側へと流入させるように構成される。つまり、酸性電解水循環流路40は、電解槽9から送出された酸性電解水を、第二軟水化槽3bに流通させた後、第一バイパス流路42によって第一軟水化槽3aへと送出し、第一軟水化槽3aを流通させ、酸性電解水貯水槽19に回収した後、第一取水口12から電解槽9へ流入させる流路である。これにより、再生処理の際には、第一軟水化槽3aと比べて硬度成分の吸着量が少ない第二軟水化槽3bに、電解槽9の陽極室14から吐出された酸性電解水が流入し、硬度成分を含んだ酸性電解水が第二軟水化槽3bから第一軟水化槽3aへと吐出される。第二軟水化槽3bの第二弱酸性陽イオン交換樹脂7bの再生では、第一軟水化槽3aと比較し、酸性電解水中の水素イオンの消費が少ないため、第一軟水化槽3aの再生と比べ、水素イオン濃度の低減を抑制できる。そのため、水素イオンを多く含有する酸性電解水が第一軟水化槽3aに流入し、硬度成分が第一軟水化槽3aにおいて再吸着するのを抑制することができる。したがって、再生処理効率の低下を抑制でき、再生時間が短縮できる。 In this way, the acidic electrolyzed water circulation flow path 40 is located most downstream from the inlet of the raw water, and has the second weakly acidic cation exchange resin 7b with a small amount of adsorption of hardness components for the second water softening. A first soft water having a first weakly acidic cation exchange resin 7a that is circulated from the downstream side of the tank 3b and is located upstream and adsorbs more hardness components than the second weakly acidic cation exchange resin 7b. It is constructed so as to flow into the downstream side of the gasification tank 3a. That is, the acidic electrolyzed water circulation flow path 40 circulates the acidic electrolyzed water sent from the electrolytic tank 9 to the second water softening tank 3b, and then sends it to the first water softening tank 3a through the first bypass flow path 42. , and flows through the first water softening tank 3 a , collects it in the acidic electrolyzed water storage tank 19 , and then flows into the electrolytic tank 9 from the first intake port 12 . As a result, during the regeneration process, the acidic electrolyzed water discharged from the anode chamber 14 of the electrolytic cell 9 flows into the second water softening tank 3b, which has a smaller adsorption amount of hardness components than the first water softening tank 3a. Then, acidic electrolyzed water containing hardness components is discharged from the second water softening tank 3b to the first water softening tank 3a. Regeneration of the second weakly acidic cation exchange resin 7b in the second water softening tank 3b consumes less hydrogen ions in the acidic electrolyzed water than in the first water softening tank 3a, so regeneration of the first water softening tank 3a Compared to , the decrease in hydrogen ion concentration can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent acidic electrolyzed water containing a large amount of hydrogen ions from flowing into the first water softening tank 3a and readsorption of hardness components in the first water softening tank 3a. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the regeneration processing efficiency and shorten the regeneration time.

また、酸性電解水循環流路40は、電解槽9から送出された酸性電解水を、第一軟水化槽3a及び第二軟水化槽3bの下流側から第一軟水化槽3a及び第二軟水化槽3bに導入し、軟水化槽3の下流側に比べて硬度成分の吸着量が多い上流側から流出させる経路である。なお、下流側とは、軟水化処理時の流路における下流側を指す。 Also, the acidic electrolyzed water circulation flow path 40 circulates the acidic electrolyzed water sent from the electrolysis tank 9 from the downstream side of the first water softening tank 3a and the second water softening tank 3b to the first water softening tank 3a and the second water softening tank 3b. It is a route that introduces water into the water softening tank 3b and causes it to flow out from the upstream side of the water softening tank 3 where the amount of adsorbed hardness components is greater than that on the downstream side. Note that the downstream side refers to the downstream side in the flow path during the water softening process.

一方、電解槽9の陰極室18で生成したアルカリ性電解水は、第二吐出口17から第二供給流路45、捕捉部25を通って第二中和槽4b内に送水され、内部の第二弱塩基性陰イオン交換樹脂8bを流通する。そして、第二中和槽4bを流通したアルカリ性電解水は、第二バイパス流路46を流通し、第一中和槽4a内に送水され、内部の第一弱塩基性陰イオン交換樹脂8aを流通する。すなわち、アルカリ性電解水を第一弱塩基性陰イオン交換樹脂8a及び第二弱塩基性陰イオン交換樹脂8bに通水させることで、第一弱塩基性陰イオン交換樹脂8a及び第二弱塩基性陰イオン交換樹脂8b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、第一弱塩基性陰イオン交換樹脂8a及び第二弱塩基性陰イオン交換樹脂8bが再生される。 On the other hand, the alkaline electrolyzed water generated in the cathode chamber 18 of the electrolytic cell 9 is fed from the second discharge port 17 through the second supply channel 45 and the trapping portion 25 into the second neutralization cell 4b, whereupon the internal first It flows through di-weakly basic anion exchange resin 8b. Then, the alkaline electrolyzed water that has flowed through the second neutralization tank 4b flows through the second bypass flow path 46, is sent into the first neutralization tank 4a, and displaces the first weakly basic anion exchange resin 8a inside. circulate. That is, by passing alkaline electrolyzed water through the first weakly basic anion exchange resin 8a and the second weakly basic anion exchange resin 8b, the first weakly basic anion exchange resin 8a and the second weakly basic The anions adsorbed on the anion exchange resin 8b undergo an ion exchange reaction with hydroxide ions contained in the alkaline electrolyzed water. This regenerates the first weakly basic anion exchange resin 8a and the second weakly basic anion exchange resin 8b.

その後、第二弱塩基性陰イオン交換樹脂8b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47へ流入する。すなわち、第一弱塩基性陰イオン交換樹脂8a及び第二弱塩基性陰イオン交換樹脂8bを流通した陰イオンを含むアルカリ性電解水は、第二バイパス流路46及び第二回収流路47を介してアルカリ性電解水貯水槽21内に回収される。 After that, the alkaline electrolyzed water that has passed through the second weakly basic anion exchange resin 8 b contains anions and flows into the second recovery channel 47 . That is, the alkaline electrolyzed water containing anions that has passed through the first weakly basic anion exchange resin 8a and the second weakly basic anion exchange resin 8b passes through the second bypass channel 46 and the second recovery channel 47. is collected in the alkaline electrolyzed water storage tank 21.

このように、アルカリ性電解水循環流路44は、アルカリ性電解水を、原水の流入口から最も下流に位置し、陰イオンの吸着量が少ない第二弱塩基性陰イオン交換樹脂8bを有する第二中和槽4bの下流側から流通させ、上流に位置しており第二弱塩基性陰イオン交換樹脂8bに比べて陰イオンがより多く吸着している第一弱塩基性陰イオン交換樹脂8aを有する第一中和槽4aの下流側へと流入させるように構成した。つまり、アルカリ性電解水循環流路44は、電解槽9から送出されたアルカリ性電解水を、第二中和槽4bに流通させた後、第二バイパス流路46によって第一中和槽4aへと送出し、第一中和槽4aを流通させ、アルカリ性電解水貯水槽21に回収した後、第二取水口16から電解槽9へ流入させる流路である。これにより、再生処理の際には、第一中和槽4aと比べて陰イオンの吸着量が少ない第二中和槽4bに、アルカリ性電解水が流入し、陰イオンを含んだアルカリ性電解水が第二中和槽4bから第一中和槽4aへと吐出される。第二中和槽4bの第二弱塩基性陰イオン交換樹脂8bの再生では、第一中和槽4aと比較し、アルカリ性電解水中の水酸化物イオンの消費が少ないため、第一中和槽4aの再生と比べ、水酸化物イオン濃度の低減を抑制できる。そのため、水酸化物イオンを多く含有するアルカリ性電解水が第一中和槽4aに流入し、陰イオンが第一中和槽4aにおいて再吸着するのを抑制することができる。したがって、再生処理効率の低下を抑制でき、再生時間が短縮できる。 In this way, the alkaline electrolyzed water circulation flow path 44 is located most downstream from the raw water inlet, and has a second weakly basic anion exchange resin 8b with a small amount of anion adsorption. Circulating from the downstream side of the sum tank 4b and having the first weakly basic anion exchange resin 8a located upstream and adsorbing more anions than the second weakly basic anion exchange resin 8b It was configured to flow into the downstream side of the first neutralization tank 4a. That is, the alkaline electrolyzed water circulation flow path 44 circulates the alkaline electrolyzed water sent from the electrolytic tank 9 to the second neutralization tank 4b, and then sends it to the first neutralization tank 4a through the second bypass flow path 46. , and flows through the first neutralization tank 4a, recovers it in the alkaline electrolyzed water storage tank 21, and then flows into the electrolytic tank 9 from the second intake port 16. As a result, during the regeneration treatment, alkaline electrolyzed water flows into the second neutralization tank 4b, which has a smaller amount of anions adsorbed than the first neutralization tank 4a, and alkaline electrolyzed water containing anions is produced. It is discharged from the second neutralization tank 4b to the first neutralization tank 4a. In the regeneration of the second weakly basic anion exchange resin 8b in the second neutralization tank 4b, the consumption of hydroxide ions in the alkaline electrolyzed water is less than in the first neutralization tank 4a. Compared to the regeneration of 4a, the decrease in hydroxide ion concentration can be suppressed. Therefore, alkaline electrolyzed water containing a large amount of hydroxide ions can be prevented from flowing into the first neutralization tank 4a and re-adsorbing anions in the first neutralization tank 4a. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the regeneration processing efficiency and shorten the regeneration time.

また、アルカリ性電解水循環流路44は、電解槽9から送出されたアルカリ性電解水を、第一中和槽4a及び第二中和槽4bの下流側から第一中和槽4a及び第二中和槽4bに導入し、各中和槽の下流側に比べて陰イオンの吸着量が多い上流側から流出させる。これにより、より陰イオン成分の吸着量が少ない下流側からアルカリ性電解水が流入し、中和槽4の再生を行う。下流側の弱塩基性陰イオン交換樹脂8の再生では、上流側と比較し、アルカリ性電解水中の水酸化物イオンの消費が少ないため、アルカリ性電解水の水酸化物イオン濃度の低減を抑制できる。そのため、下流側からのアルカリ性電解水に含まれる陰イオンが上流側において再吸着するのを抑制することができる。したがって、中和槽4の再生処理効率の低下を抑制でき、再生時間が短縮できる。なお、下流側とは、軟水化処理時の流路における下流側を指す。 Also, the alkaline electrolyzed water circulation flow path 44 circulates the alkaline electrolyzed water sent from the electrolysis tank 9 from the downstream side of the first neutralization tank 4a and the second neutralization tank 4b to the first neutralization tank 4a and the second neutralization tank 4b. It is introduced into tank 4b and discharged from the upstream side of each neutralization tank where the amount of anions adsorbed is larger than that on the downstream side. As a result, the alkaline electrolyzed water flows in from the downstream side where the amount of adsorbed anion components is smaller, and the neutralization tank 4 is regenerated. In regeneration of the weakly basic anion exchange resin 8 on the downstream side, the consumption of hydroxide ions in the alkaline electrolyzed water is less than that on the upstream side, so reduction in the hydroxide ion concentration of the alkaline electrolyzed water can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the anions contained in the alkaline electrolyzed water coming from the downstream side from re-adsorbing on the upstream side. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the regeneration processing efficiency of the neutralization tank 4 and shorten the regeneration time. Note that the downstream side refers to the downstream side in the flow path during the water softening process.

樹脂再生処理の期間中、検知部27は、電解槽9の電圧を検知している。検知部27によって検知した電解槽9の電圧を第一基準値と比較し、電極再生処理への移行を判断する。なお、第一基準値は、所定の電圧値に設定される。所定の電圧値は、例えば消費電力の観点から設定してもよい。電圧値が低い場合には、消費電力を低減可能である。 During the period of the resin regeneration process, the detector 27 detects the voltage of the electrolytic cell 9 . The voltage of the electrolytic cell 9 detected by the detector 27 is compared with the first reference value to determine whether to proceed to the electrode regeneration process. Note that the first reference value is set to a predetermined voltage value. The predetermined voltage value may be set, for example, from the viewpoint of power consumption. When the voltage value is low, power consumption can be reduced.

具体的には、検知部27によって検知した電解槽9の電圧が第一基準値未満の場合には、制御部26は、樹脂再生処理を継続する。なお、検知した電圧が第一基準値未満の場合、かつ、樹脂再生処理の開始(陽極11及び陰極15の動作開始時)から一定時間(例えば7時間)経過している場合には、制御部26は、樹脂再生処理を終了し、軟水化処理へ移行する。 Specifically, when the voltage of the electrolytic cell 9 detected by the detector 27 is less than the first reference value, the controller 26 continues the resin regeneration process. In addition, when the detected voltage is less than the first reference value, and when a certain time (for example, 7 hours) has passed since the start of the resin regeneration process (when the anode 11 and the cathode 15 started operating), the control unit 26 ends the resin regeneration process and shifts to the water softening process.

また、検知部27によって検知した電解槽9の電圧が第一基準値以上の場合には、制御部26は、樹脂再生処理を終了し電極再生処理へと移行する。 Further, when the voltage of the electrolytic cell 9 detected by the detection unit 27 is equal to or higher than the first reference value, the control unit 26 terminates the resin regeneration process and shifts to the electrode regeneration process.

((電極再生処理))
次に、軟水化装置1の再生装置6による電極再生処理時の動作について、図3と図4の「電極再生処理時」の欄を参照して順に説明する。
((Electrode regeneration treatment))
Next, the operation during electrode regeneration processing by the regeneration device 6 of the water softening device 1 will be described in order with reference to the column "during electrode regeneration processing" in FIGS. 3 and 4. FIG.

樹脂再生処理時において、電解槽9が動作していると、陰極15には水中の硬度成分(カルシウムイオンあるいはマグネシウムイオン)が固体(スケール)として析出する。陰極15へ析出した固体は不導体であるため、電解槽9の運転電圧を上昇させ、樹脂再生処理時の消費電力を上昇させてしまう。そこで、陰極15に析出した固体を除去する電極再生処理を行う必要がある。 During the resin regeneration treatment, when the electrolytic cell 9 is operating, hardness components (calcium ions or magnesium ions) in the water are deposited as solids (scales) on the cathode 15 . Since the solid deposited on the cathode 15 is a non-conductor, it increases the operating voltage of the electrolytic cell 9 and increases the power consumption during the resin regeneration process. Therefore, it is necessary to regenerate the electrode to remove the solid deposited on the cathode 15 .

電極再生処理時において、開閉弁51~開閉弁55、及び、開閉弁61~開閉弁66を閉止して、開閉弁71、開閉弁72、開閉弁81、及び、開閉弁82を開放する。このようにすると、図3に示すように、陽極室電解水排水流路90及び陰極室電解水排水流路92が形成される。 During the electrode regeneration process, the on-off valves 51 to 55 and the on-off valves 61 to 66 are closed, and the on-off valves 71, 72, 81 and 82 are opened. In this way, as shown in FIG. 3, an anode chamber electrolyzed water drainage channel 90 and a cathode chamber electrolyzed water drainage channel 92 are formed.

そして、酸性電解水循環ポンプ23及びアルカリ性電解水循環ポンプ24を動作させると、酸性電解水貯水槽19及びアルカリ性電解水貯水槽21に貯留した水が電解槽9に流通する。 When the acidic electrolyzed water circulation pump 23 and the alkaline electrolyzed water circulation pump 24 are operated, the water stored in the acidic electrolyzed water storage tank 19 and the alkaline electrolyzed water storage tank 21 flows into the electrolytic cell 9 .

電極再生処理では、制御部26は、陽極11に対して陰極15が高電位となるように通電する(逆電解)。そのため、電解槽9は、電解槽内に流入した水を電気分解し、陽極室14ではアルカリ性電解水を生成し、陰極室18では酸性電解水を生成する。 In the electrode regeneration treatment, the controller 26 energizes the anode 11 so that the cathode 15 has a high potential (reverse electrolysis). Therefore, the electrolytic cell 9 electrolyzes the water that has flowed into the electrolytic cell, producing alkaline electrolyzed water in the anode chamber 14 and producing acidic electrolyzed water in the cathode chamber 18 .

この際、陰極室18で生成された酸性電解水は、陰極15に析出した固体を溶解させることができる。したがって、電極再生処理を行うことで、検知部27によって検知される電解槽9の電圧が低下していく。 At this time, the acidic electrolyzed water generated in the cathode chamber 18 can dissolve solids deposited on the cathode 15 . Therefore, by performing the electrode regeneration process, the voltage of the electrolytic cell 9 detected by the detection unit 27 decreases.

電極再生処理の期間中、検知部27は、電解槽9の電圧を検知している。制御部26は、検知部27によって検知した電解槽9の電圧を第二基準値と比較し、電極再生処理の終了を判断する。なお、第二基準値は、陰極15に析出した固体の溶解度合いに応じて所定の電圧値に設定される。所定の電圧値とは、例えば、樹脂再生処理初期の電圧よりも高い値を第二基準値として設定してもよい。この場合は、陰極15に析出した固体の一定量を溶解することができる。また、樹脂再生処理初期の電圧を第二基準値として設定することがより好ましい。この場合は、陰極15に析出した固体の大部分を溶解させることができる。 During the period of the electrode regeneration process, the detector 27 detects the voltage of the electrolytic cell 9 . The control unit 26 compares the voltage of the electrolytic cell 9 detected by the detection unit 27 with the second reference value, and determines the end of the electrode regeneration process. In addition, the second reference value is set to a predetermined voltage value according to the degree of dissolution of the solid deposited on the cathode 15 . As the predetermined voltage value, for example, a value higher than the voltage at the beginning of the resin regeneration treatment may be set as the second reference value. In this case, a certain amount of the solid deposited on the cathode 15 can be dissolved. Further, it is more preferable to set the voltage at the beginning of the resin regeneration treatment as the second reference value. In this case, most of the solid deposited on the cathode 15 can be dissolved.

具体的には、検知部27によって検知した電解槽9の電圧が第二基準値以上の場合には、制御部26は、電極再生処理を継続する。 Specifically, when the voltage of the electrolytic cell 9 detected by the detector 27 is equal to or higher than the second reference value, the controller 26 continues the electrode regeneration process.

一方、電解槽9の電圧が第二基準値未満の場合には、制御部26は、電極再生処理を終了し、樹脂再生処理または軟水化処理へと移行する。具体的には、樹脂再生処理の開始から一定時間(例えば7時間)経過していない段階で電極再生処理を開始した場合には、樹脂再生処理へ移行する。一方、電極再生処理の開始時に、既に樹脂再生処理の開始から一定時間(例えば7時間)経過していた場合には、軟水化処理へ移行すればよい。 On the other hand, when the voltage of the electrolytic cell 9 is less than the second reference value, the control unit 26 terminates the electrode regeneration process and shifts to resin regeneration process or water softening process. Specifically, when the electrode regeneration process is started before a certain period of time (for example, 7 hours) has passed since the start of the resin regeneration process, the process shifts to the resin regeneration process. On the other hand, when a certain period of time (for example, 7 hours) has already passed since the start of the resin regeneration process when the electrode regeneration process is started, the water softening process may be started.

以上のようにして、軟水化装置1では、軟水化処理、樹脂再生処理、及び電極再生処理が繰り返し実行される。 As described above, the water softening device 1 repeatedly performs the water softening process, the resin regeneration process, and the electrode regeneration process.

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。 As described above, according to the water softening device 1 according to Embodiment 1, the following effects can be obtained.

(1)軟水化装置1は、軟水化槽3と、中和槽4と、電解槽9と、検知部27と、制御部26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7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8により中和する。電解槽9は、弱酸性陽イオン交換樹脂7を再生するための酸性電解水と、弱塩基性陰イオン交換樹脂8を再生するためのアルカリ性電解水とを生成する。検知部27は、電解槽9の電圧を検知する。制御部26は、酸性電解水を用いた弱酸性陽イオン交換樹脂7の再生またはアルカリ性電解水を用いた弱塩基性陰イオン交換樹脂8の再生の少なくとも一方を行う樹脂再生処理時に、検知部27が検知した電圧が第一基準値未満の場合には、樹脂再生処理を継続または軟水化処理に移行し、検知部27が検知した電圧が第一基準値以上の場合には、樹脂再生処理を停止して電極再生処理に移行し、電極再生処理時に、検知部27が検知した電圧が第二基準値以上の場合には、電極再生処理を継続し、検知部27が検知した電圧が第二基準値未満となった場合には、電極再生処理を終了し、樹脂再再生処理または軟水化処理に移行する。 (1) The water softening device 1 includes a water softening tank 3 , a neutralization tank 4 , an electrolytic tank 9 , a detector 27 and a controller 26 . The water softening tank 3 softens raw water containing hardness components with a weakly acidic cation exchange resin 7 . The neutralization tank 4 neutralizes the pH of the softened water that has passed through the water softening tank 3 with a weakly basic anion exchange resin 8 . The electrolytic cell 9 produces acidic electrolyzed water for regenerating the weakly acidic cation exchange resin 7 and alkaline electrolyzed water for regenerating the weakly basic anion exchange resin 8 . The detector 27 detects the voltage of the electrolytic cell 9 . The control unit 26 controls the detection unit 27 during the resin regeneration process in which at least one of regeneration of the weakly acidic cation exchange resin 7 using acidic electrolyzed water and regeneration of the weakly basic anion exchange resin 8 using alkaline electrolyzed water is performed. If the detected voltage is less than the first reference value, the resin regeneration process is continued or shifted to water softening process, and if the voltage detected by the detection unit 27 is equal to or higher than the first reference value, the resin regeneration process is started. When the voltage detected by the detection unit 27 is equal to or higher than the second reference value during the electrode regeneration processing, the electrode regeneration processing is continued, and the voltage detected by the detection unit 27 is changed to the second reference value. When it becomes less than the reference value, the electrode regeneration process is ended, and the process shifts to resin regeneration process or water softening process.

これにより、樹脂再生処理の際に、電解槽9内で発生したスケールによる第一基準値以上への電圧上昇を抑制することができる。したがって、また、電極再生処理の開始及び終了、樹脂再生処理または軟水化処理への移行を判断することが可能となる。つまり、電極再生処理のタイミングを検知し、適切なタイミングで転極運転を行うことが可能となる。したがって、過剰に電極再生処理を行うことがないため、電極の消耗を抑制し、長期間にわたり使用可能な軟水化装置1とすることができる。 As a result, it is possible to prevent the voltage from rising above the first reference value due to scale generated in the electrolytic cell 9 during the resin regeneration process. Therefore, it is also possible to determine the start and end of the electrode regeneration process and the transition to the resin regeneration process or the water softening process. That is, it becomes possible to detect the timing of the electrode regeneration process and perform the polarity inversion operation at an appropriate timing. Therefore, since the electrode is not excessively regenerated, consumption of the electrode is suppressed, and the water softening device 1 can be used for a long period of time.

(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は、樹脂再生処理の終了後、かつ、軟水化処理の開始前のタイミングにおいて、電解槽9の電圧を検知部27aにより検知し、電極再生処理実施の判断をする点で実施の形態1と異なる。これ以外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。
(Embodiment 2)
The water softening apparatus 1a according to Embodiment 2 of the present invention detects the voltage of the electrolytic cell 9 by the detection unit 27a at a timing after the end of the resin regeneration process and before the start of the water softening process, and detects the voltage of the electrode regeneration process. It is different from the first embodiment in that it determines the implementation. Other configurations are the same as those of the water softening device 1 according to the first embodiment. In the following, repetitive explanations of the contents already explained in the first embodiment will be omitted as appropriate, and differences from the first embodiment will be mainly explained.

((検知部))
検知部27aは、樹脂再生処理の終了後、かつ、軟水化処理の開始前における電解槽9の電圧を検知する。また、検知部27aは、電極再生処理時における電解槽9の電圧を検知する。また、検知部27aは、制御部26に接続されている。つまり、検知部27aで検知された電圧をもとに、制御部26では、軟水化処理、樹脂再生処理、及び電極再生処理の切り替えを判断することができる。
((Detector))
The detection unit 27a detects the voltage of the electrolytic cell 9 after the end of the resin regeneration process and before the start of the water softening process. Further, the detection unit 27a detects the voltage of the electrolytic cell 9 during the electrode regeneration process. Also, the detection unit 27 a is connected to the control unit 26 . That is, based on the voltage detected by the detection unit 27a, the control unit 26 can determine switching between the water softening process, the resin regeneration process, and the electrode regeneration process.

((軟水化処理、樹脂再生処理、及び電極再生処理))
((軟水化処理))
軟水化装置1aでは、軟水化処理時において、開閉弁51~開閉弁54を開放した状態で、取水口5に設けた開閉弁55を開放する。これにより、外部から硬度成分を含む原水が流入する、流入した原水は、軟水化槽3と中和槽4とを流通するので、軟水化装置1aは、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。
((Water softening treatment, resin regeneration treatment, and electrode regeneration treatment))
((Water softening treatment))
In the water softening device 1a, the on-off valve 55 provided at the water intake 5 is opened while the on-off valves 51 to 54 are open during the water softening process. As a result, raw water containing hardness components flows in from the outside and flows through the water softening tank 3 and the neutralization tank 4. soft water) can be taken out.

そして、軟水化装置1aでは、制御部26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樹脂再生処理を実行する。 Then, in the water softening device 1a, when the time specified by the control unit 26 comes or when the water softening process exceeds a predetermined time, the resin regeneration process is executed.

((樹脂再生処理))
樹脂再生処理は、樹脂再生処理の開始(陽極11及び陰極15の動作開始時)から一定時間(例えば7時間)後に終了するようにすればよい。なお、一定時間は、設置地域の水質、原水の硬度、または樹脂の性質などにより、任意に設定することができる。
((resin regeneration treatment))
The resin regeneration treatment may be terminated after a certain period of time (for example, 7 hours) from the start of the resin regeneration treatment (when the anode 11 and the cathode 15 start operating). The fixed time can be arbitrarily set depending on the water quality of the installation area, the hardness of the raw water, the properties of the resin, and the like.

樹脂再生処理の終了後、かつ、軟水化処理の開始前に、検知部27aは、電解槽9の電圧を検知する。検知部27aによって検知した電解槽9の電圧が第一基準値未満の場合には、制御部26は、電極再生処理に移行せず、軟水化処理に移行する。一方、樹脂再生処理が終了した時点で、検知部27aによって検知した電解槽9の電圧が第一基準値以上の場合には、制御部26は、電極再生処理及び軟水化処理を並列で行う。 After the end of the resin regeneration process and before the start of the water softening process, the detector 27 a detects the voltage of the electrolytic cell 9 . When the voltage of the electrolytic cell 9 detected by the detection unit 27a is less than the first reference value, the control unit 26 does not shift to electrode regeneration processing, but shifts to water softening processing. On the other hand, when the voltage of the electrolytic cell 9 detected by the detector 27a is equal to or higher than the first reference value when the resin regeneration process is completed, the controller 26 performs the electrode regeneration process and the water softening process in parallel.

((電極再生処理及び軟水化処理))
軟水化装置1aの樹脂再生処理及び軟水化処理の動作について、図4の「軟水化処理時」及び「樹脂再生処理時」の欄を参照して順に説明する。
((Electrode regeneration treatment and water softening treatment))
The operations of the water softening apparatus 1a for resin regeneration and water softening will be described in order with reference to the columns "during water softening" and "during resin regeneration" in FIG.

制御部26によって樹脂再生処理から電極再生処理及び軟水化処理に移行する場合、開閉弁61~開閉弁66を閉止して、開閉弁51~開閉弁55、開閉弁71、開閉弁72、開閉弁81、及び開閉弁82を開放する。つまり、陽極室電解水排水流路90及び陰極室電解水排水流路92が形成される。 When the control unit 26 shifts from the resin regeneration process to the electrode regeneration process and the water softening process, the on-off valves 61 to 66 are closed, and the on-off valves 51 to 55, the on-off valve 71, the on-off valve 72, and the on-off valve are closed. 81 and the on-off valve 82 are opened. That is, an anode chamber electrolyzed water drainage channel 90 and a cathode chamber electrolyzed water drainage channel 92 are formed.

そして、酸性電解水循環ポンプ23及びアルカリ性電解水循環ポンプ24を動作させると、酸性電解水貯水槽19及びアルカリ性電解水貯水槽21に貯留した水が電解槽9に流通する。さらに、電解槽9により電解されたアルカリ性電解水及び酸性電解水は、流路35及び流路36より排水される。 When the acidic electrolyzed water circulation pump 23 and the alkaline electrolyzed water circulation pump 24 are operated, the water stored in the acidic electrolyzed water storage tank 19 and the alkaline electrolyzed water storage tank 21 flows into the electrolytic cell 9 . Further, the alkaline electrolyzed water and the acidic electrolyzed water electrolyzed by the electrolytic cell 9 are drained from the channels 35 and 36 .

また、電極再生処理では、制御部26は、陽極11に対して陰極15が高電位となるように通電する(逆電解)。これにより、陽極室14ではアルカリ性電解水を生成し、陰極室18では酸性電解水を生成することができる。 In the electrode regeneration treatment, the controller 26 energizes the anode 11 so that the cathode 15 has a high potential (reverse electrolysis). Thereby, alkaline electrolyzed water can be generated in the anode chamber 14 and acidic electrolyzed water can be generated in the cathode chamber 18 .

この際、陰極室18で生成された酸性電解水は陰極15に析出した固体を溶解させることができる。したがって、電極再生処理を行うことで、検知部27aによって検知される電解槽9の電圧は低下していく。 At this time, the acidic electrolyzed water generated in the cathode chamber 18 can dissolve solids deposited on the cathode 15 . Therefore, by performing the electrode regeneration process, the voltage of the electrolytic cell 9 detected by the detection unit 27a decreases.

電極再生処理の期間中、検知部27aは、電解槽9の電圧を検知している。制御部26は、検知部27aによって検知した電解槽9の電圧を第二基準値と比較し、電極再生処理の終了を判断する。なお、第二基準値は、陰極15に析出した固体の溶解度合いに応じて所定の電圧値に設定される。所定の電圧値とは、例えば、樹脂再生処理初期の電圧よりも高い値を第二基準値として設定してもよい。この場合は、陰極15に析出した固体の一定量を溶解することができる。また、樹脂再生処理初期の電圧を第二基準値として設定することがより好ましい。この場合は、陰極15に析出した固体の大部分を溶解させることができる。 The detector 27a detects the voltage of the electrolytic cell 9 during the period of the electrode regeneration process. The control unit 26 compares the voltage of the electrolytic cell 9 detected by the detection unit 27a with the second reference value, and determines the end of the electrode regeneration process. In addition, the second reference value is set to a predetermined voltage value according to the degree of dissolution of the solid deposited on the cathode 15 . As the predetermined voltage value, for example, a value higher than the voltage at the beginning of the resin regeneration treatment may be set as the second reference value. In this case, a certain amount of the solid deposited on the cathode 15 can be dissolved. Further, it is more preferable to set the voltage at the beginning of the resin regeneration treatment as the second reference value. In this case, most of the solid deposited on the cathode 15 can be dissolved.

具体的には、検知部27aによって検知した電解槽9の電圧が第二基準値以上の場合には、制御部26は、電極再生処理を継続する。 Specifically, when the voltage of the electrolytic cell 9 detected by the detector 27a is equal to or higher than the second reference value, the controller 26 continues the electrode regeneration process.

一方、電解槽9の電圧が第二基準値未満の場合には、制御部26は、電極再生処理を終了する。電極再生処理の終了時には、開閉弁71、開閉弁72、開閉弁81、及び開閉弁82を閉止し、陽極11及び陰極15への通電を停止する。また、酸性電解水循環ポンプ23、アルカリ性電解水循環ポンプ24、及び、検知部27の運転を停止する。電極再生処理に要する時間よりも、軟水化処理に要する時間の方が長いため、軟水化処理については継続する。 On the other hand, when the voltage of the electrolytic cell 9 is less than the second reference value, the controller 26 terminates the electrode regeneration process. At the end of the electrode regeneration process, the on-off valve 71, the on-off valve 72, the on-off valve 81, and the on-off valve 82 are closed, and the energization to the anode 11 and the cathode 15 is stopped. Also, the operation of the acidic electrolyzed water circulation pump 23, the alkaline electrolyzed water circulation pump 24, and the detection unit 27 is stopped. Since the time required for the water softening process is longer than the time required for the electrode regeneration process, the water softening process is continued.

以上のようにして、軟水化装置1aでは、軟水化処理、樹脂再生処理、及び電極再生処理が繰り返し実行される。 As described above, the water softening device 1a repeatedly performs the water softening process, the resin regeneration process, and the electrode regeneration process.

以上、本実施の形態2に係る軟水化装置1によれば、実施の形態1の効果に加え、以下の効果を享受することができる。 As described above, according to the water softening device 1 according to the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment.

(2)軟水化装置1aは、軟水化槽3と、中和槽4と、電解槽9と、検知部27と、制御部26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7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8により中和する。電解槽9は、弱酸性陽イオン交換樹脂7を再生するための酸性電解水と、弱塩基性陰イオン交換樹脂8を再生するためのアルカリ性電解水とを生成する。検知部27aは、電解槽9の電圧を検知する。制御部26は、酸性電解水を用いた弱酸性陽イオン交換樹脂7の再生またはアルカリ性電解水を用いた弱塩基性陰イオン交換樹脂8の再生の少なくとも一方を行う樹脂再生処理の終了後かつ軟水化処理の開始前に、検知部27aが検知した電圧が第一基準値未満の場合には、電極再生処理に移行せず、軟水化処理に移行する。 (2) The water softening device 1 a includes a water softening tank 3 , a neutralization tank 4 , an electrolytic tank 9 , a detector 27 and a controller 26 . The water softening tank 3 softens raw water containing hardness components with a weakly acidic cation exchange resin 7 . The neutralization tank 4 neutralizes the pH of the softened water that has passed through the water softening tank 3 with a weakly basic anion exchange resin 8 . The electrolytic cell 9 produces acidic electrolyzed water for regenerating the weakly acidic cation exchange resin 7 and alkaline electrolyzed water for regenerating the weakly basic anion exchange resin 8 . The detector 27 a detects the voltage of the electrolytic cell 9 . The control unit 26 performs at least one of regeneration of the weakly acidic cation exchange resin 7 using acidic electrolyzed water and regeneration of the weakly basic anion exchange resin 8 using alkaline electrolyzed water. If the voltage detected by the detection unit 27a is less than the first reference value before starting the softening process, the electrode regeneration process is not performed, and the water softening process is performed.

こうした構成によれば、軟水化処理と樹脂再生処理を1セットとして実施した後に、電極再生処理へ移行するか判断することが可能となり、電極再生処理が必要ない場合には、樹脂再生処理後に電極再生処理を行うことなく、軟水化処理に移行することができる。したがって、過剰な電極再生処理を行わないように制御できる。そのため、電極の消耗を抑制でき、長期間にわたって使用可能な軟水化装置1aとすることができる。また、樹脂再生処理が終了した時点で、検知部27aが電解槽9の電圧を検知するため、検知部27aは常時動作する必要がない。したがって、検知部27aの長寿命化が可能となる。 According to such a configuration, after the water softening treatment and the resin regeneration treatment are performed as a set, it is possible to determine whether to shift to the electrode regeneration treatment. It is possible to shift to water softening treatment without performing regeneration treatment. Therefore, control can be performed so that excessive electrode regeneration processing is not performed. Therefore, consumption of the electrodes can be suppressed, and the water softening device 1a can be used for a long period of time. Moreover, since the detection unit 27a detects the voltage of the electrolytic cell 9 when the resin regeneration process is completed, the detection unit 27a does not need to operate all the time. Therefore, it is possible to extend the life of the detection unit 27a.

(3)軟水化装置1では、検知部27が検知した電圧が第一基準値以上の場合には、電極再生処理及び軟水化処理を並列に実行する。 (3) In the water softening device 1, when the voltage detected by the detection unit 27 is equal to or higher than the first reference value, the electrode regeneration process and the water softening process are executed in parallel.

こうした構成によれば、電極再生処理と軟水化処理を並行して同時に行うことができる。したがって、樹脂再生処理後に速やかに軟水化処理を行うことができるため、軟水化処理を実施可能な時間を長くすることができる。 According to such a configuration, the electrode regeneration treatment and the water softening treatment can be performed in parallel. Therefore, since the water softening treatment can be performed promptly after the resin regeneration treatment, the time during which the water softening treatment can be performed can be lengthened.

(4)軟水化装置1では、検知部27が検知した電圧が電極再生処理中に第二基準値未満となった場合に、電極再生処理を終了する。 (4) In the water softening device 1, when the voltage detected by the detection unit 27 becomes less than the second reference value during the electrode regeneration process, the electrode regeneration process is terminated.

こうした構成によれば、軟水化処理と並行して行われていた電極再生処理の終了を判断することが可能となる。したがって、適切なタイミングで電極再生処理の終了を判断することができるため、電極の消耗を抑制でき、長期間にわたって使用可能な軟水化装置1aとすることができる。 With such a configuration, it is possible to determine the end of the electrode regeneration process that has been performed in parallel with the water softening process. Therefore, it is possible to determine the end of the electrode regeneration process at an appropriate timing, so that the consumption of the electrodes can be suppressed, and the water softening device 1a can be used for a long period of time.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3に係る軟水化装置1bは、樹脂再生処理の終了後かつ軟水化処理の開始前のタイミングで電解槽9の電圧を検知部27により検知し、電解槽9の電圧が第一基準値以上であった場合に、電極再生処理と軟水化処理を並行して行わず、電極再生処理のみに移行する点で実施の形態2と異なる。これ以外の構成は実施の形態2に係る軟水化装置1aと同様である。以下、実施の形態2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2と異なる点を主に説明する。
(Embodiment 3)
The water softening apparatus 1b according to Embodiment 3 of the present invention detects the voltage of the electrolytic cell 9 by the detecting unit 27 at the timing after the end of the resin regeneration process and before the start of the water softening process, and the voltage of the electrolytic cell 9 is It is different from the second embodiment in that when it is equal to or greater than the first reference value, the electrode regeneration treatment and the water softening treatment are not performed in parallel, and only the electrode regeneration treatment is performed. Other configurations are the same as those of the water softening device 1a according to the second embodiment. In the following, repetitive explanations of the contents already explained in the second embodiment will be omitted as appropriate, and differences from the second embodiment will be mainly explained.

((軟水化処理、樹脂再生処理、及び電極再生処理))
((軟水化処理))
軟水化装置1bでは、軟水化処理時において、開閉弁51~開閉弁54を開放した状態で、取水口5に設けた開閉弁55を開放する。これにより、外部から硬度成分を含む原水が流入する、流入した原水は、軟水化槽3と中和槽4とを流通するので、軟水化装置1bは、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。
((Water softening treatment, resin regeneration treatment, and electrode regeneration treatment))
((Water softening treatment))
In the water softening device 1b, the on-off valve 55 provided at the water intake 5 is opened while the on-off valves 51 to 54 are open during the water softening process. As a result, raw water containing hardness components flows in from the outside and flows through the water softening tank 3 and the neutralizing tank 4. soft water) can be taken out.

そして、軟水化装置1bでは、制御部26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樹脂再生処理を実行する。 Then, in the water softening device 1b, when the time period specified by the control unit 26 comes or when the water softening process exceeds a predetermined time, the resin regeneration process is performed.

((樹脂再生処理))
樹脂再生処理は、樹脂再生処理の開始(陽極11及び陰極15の動作開始時)から一定時間(例えば7時間)後に終了するようにすればよい。なお、一定時間は、設置地域の水質、原水の硬度、または樹脂の性質などにより、任意に設定することができる。
((resin regeneration treatment))
The resin regeneration treatment may be terminated after a certain period of time (for example, 7 hours) from the start of the resin regeneration treatment (when the anode 11 and the cathode 15 start operating). The fixed time can be arbitrarily set depending on the water quality of the installation area, the hardness of the raw water, the properties of the resin, and the like.

樹脂再生処理の終了後、かつ、軟水化処理の開始前に、検知部27aは、電解槽9の電圧を検知する。検知部27aによって検知された電解槽9の電圧が第一基準値未満の場合には、制御部26は、電極再生処理へ移行せず、軟水化処理に移行する。一方、樹脂再生処理が終了した時点で、検知部27aによって検知した電解槽9の電圧が第一基準値以上の場合には、制御部26により電極再生処理に移行する。 After the end of the resin regeneration process and before the start of the water softening process, the detector 27 a detects the voltage of the electrolytic cell 9 . When the voltage of the electrolytic cell 9 detected by the detection unit 27a is less than the first reference value, the control unit 26 does not shift to the electrode regeneration process, but shifts to the water softening process. On the other hand, when the voltage of the electrolytic cell 9 detected by the detection unit 27a is equal to or higher than the first reference value when the resin regeneration process is completed, the control unit 26 shifts to the electrode regeneration process.

((電極再生処理))
軟水化装置1bの樹脂再生処理及び軟水化処理の動作について、図4の「樹脂再生処理時」の欄を参照して順に説明する。
((Electrode regeneration treatment))
The operation of the water softening device 1b for resin regeneration and water softening will be described in order with reference to the column "during resin regeneration" in FIG.

制御部26によって樹脂再生処理から電極再生処理に移行する場合、開閉弁51~開閉弁55、及び、開閉弁61~開閉弁66を閉止して、開閉弁71、開閉弁72、開閉弁81、及び、開閉弁82を開放する。すると、陽極室電解水排水流路90及び陰極室電解水排水流路92が形成される。 When the control unit 26 shifts from the resin regeneration process to the electrode regeneration process, the on-off valves 51 to 55 and the on-off valves 61 to 66 are closed, and the on-off valves 71, 72, 81, Then, the on-off valve 82 is opened. Then, an anode chamber electrolyzed water drainage channel 90 and a cathode chamber electrolyzed water drainage channel 92 are formed.

そして、酸性電解水循環ポンプ23、及びアルカリ性電解水循環ポンプ24を動作させると、酸性電解水貯水槽19、及び、アルカリ性電解水貯水槽21に貯留した水が電解槽9に流通し、さらに、流路35、及び、流路36より排水される。 Then, when the acidic electrolyzed water circulation pump 23 and the alkaline electrolyzed water circulation pump 24 are operated, the water stored in the acidic electrolyzed water storage tank 19 and the alkaline electrolyzed water storage tank 21 flows into the electrolytic tank 9, and further flows into the flow path. 35 and flow path 36.

また、電極再生処理では、制御部26は、陽極11に対して陰極15が高電位となるように通電する(逆電解)。これにより、陽極室14ではアルカリ性電解水、陰極室18では酸性電解水を生成することができる。 In the electrode regeneration treatment, the controller 26 energizes the anode 11 so that the cathode 15 has a high potential (reverse electrolysis). Thereby, alkaline electrolyzed water can be generated in the anode chamber 14 and acidic electrolyzed water can be generated in the cathode chamber 18 .

この際、陰極室18で生成された酸性電解水は陰極15に析出した固体を溶解させることができる。これにより、検知部27aによって検知される電解槽9の電圧は低下していく。 At this time, the acidic electrolyzed water generated in the cathode chamber 18 can dissolve solids deposited on the cathode 15 . As a result, the voltage of the electrolytic cell 9 detected by the detection unit 27a decreases.

電極再生処理の期間中、検知部27aは、電解槽9の電圧を検知している。制御部26は、検知部27aによって検知した電解槽9の電圧を第二基準値と比較し、電極再生処理の終了を判断する。なお、第二基準値は、陰極15に析出した固体の溶解度合いに応じて所定の電圧値に設定される。所定の電圧値とは、例えば、樹脂再生処理初期の電圧よりも高い値を第二基準値として設定してもよい。この場合は、陰極15に析出した固体の一定量を溶解することができる。また、樹脂再生処理初期の電圧を第二基準値として設定することがより好ましい。この場合は、陰極15に析出した固体の大部分を溶解させることができる。 The detector 27a detects the voltage of the electrolytic cell 9 during the period of the electrode regeneration process. The control unit 26 compares the voltage of the electrolytic cell 9 detected by the detection unit 27a with the second reference value, and determines the end of the electrode regeneration process. In addition, the second reference value is set to a predetermined voltage value according to the degree of dissolution of the solid deposited on the cathode 15 . As the predetermined voltage value, for example, a value higher than the voltage at the beginning of the resin regeneration treatment may be set as the second reference value. In this case, a certain amount of the solid deposited on the cathode 15 can be dissolved. Further, it is more preferable to set the voltage at the beginning of the resin regeneration treatment as the second reference value. In this case, most of the solid deposited on the cathode 15 can be dissolved.

具体的には、検知部27aによって検知した電解槽9の電圧が第二基準値以上の場合には、制御部26は、電極再生処理を継続する。 Specifically, when the voltage of the electrolytic cell 9 detected by the detector 27a is equal to or higher than the second reference value, the controller 26 continues the electrode regeneration process.

一方、電解槽9の電圧が第二基準値未満の場合には、制御部26は、電極再生処理を終了し、軟水化処理に移行する。電極再生処理の終了時には、開閉弁71、開閉弁72、開閉弁81、及び開閉弁82を閉止し、陽極11及び陰極15への通電を停止する。また、酸性電解水循環ポンプ23、アルカリ性電解水循環ポンプ24、及び検知部27aの運転を停止する。そして、開閉弁51~開閉弁55を開放し、軟水化処理に移行する。 On the other hand, when the voltage of the electrolytic cell 9 is less than the second reference value, the controller 26 terminates the electrode regeneration process and shifts to the water softening process. At the end of the electrode regeneration process, the on-off valve 71, the on-off valve 72, the on-off valve 81, and the on-off valve 82 are closed, and the energization to the anode 11 and the cathode 15 is stopped. Also, the operation of the acidic electrolyzed water circulation pump 23, the alkaline electrolyzed water circulation pump 24, and the detection unit 27a is stopped. Then, the on-off valves 51 to 55 are opened to shift to the water softening process.

以上のようにして、軟水化装置1では、軟水化処理、樹脂再生処理、及び電極再生処理が繰り返し実行される。 As described above, the water softening device 1 repeatedly performs the water softening process, the resin regeneration process, and the electrode regeneration process.

以上、本実施の形態3に係る軟水化装置1によれば、実施の形態2の(2)~(4)の効果に加え、以下の効果を享受することができる。 As described above, according to the water softening device 1 according to the third embodiment, in addition to the effects (2) to (4) of the second embodiment, the following effects can be obtained.

(5)軟水化装置1では、検知部27が検知した電圧が第一基準値以上の場合に、電極再生処理に移行後、軟水化処理に移行する。 (5) In the water softening device 1, when the voltage detected by the detection unit 27 is equal to or higher than the first reference value, the electrode regeneration process is performed, and then the water softening process is performed.

こうした構成によれば、樹脂再生処理中に、電解槽9の電圧が第一基準値以上になった場合には、電極再生処理を行った後に軟水化処理に移行する。したがって、電極再生処理と軟水化処理とが同時に行われることはなく、軟水化装置1の制御を簡略化できる。 According to such a configuration, when the voltage of the electrolytic cell 9 becomes equal to or higher than the first reference value during the resin regeneration process, the electrode regeneration process is performed, and then the water softening process is performed. Therefore, the electrode regeneration process and the water softening process are not performed at the same time, and the control of the water softening device 1 can be simplified.

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。 The present invention has been described above based on the embodiments. Those skilled in the art will understand that these embodiments are merely examples, and that various modifications can be made to combinations of each component or each treatment process, and such modifications are also within the scope of the present invention. I am where I am.

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2個ずつであるとしたが、これに限られない。例えば、それぞれ1個ずつであってもよい。これにより、装置構成は簡便になる。また、例えば、それぞれ3個ずつであってもよいし、それ以上であってもよい。これにより、軟水化処理時に、軟水化と中和を交互に行う回数が増加するため、軟水化性能をさらに向上させることができる。 In the water softening device 1 according to Embodiment 1, the water softening tank 3 and the neutralizing tank 4 are two each, but the number is not limited to this. For example, it may be one each. This simplifies the device configuration. Also, for example, each may be three or more. This increases the number of times that water softening and neutralization are alternately performed during the water softening process, so that the water softening performance can be further improved.

また、本実施の形態1に係る軟水化装置1では、第一軟水化槽3a及び第二軟水化槽3bの流路長及び流路断面積はそれぞれ等しいものとしたが、この限りではない。例えば、流路長もしくは流路断面積が異なっていてもよいし、流路長及び流路断面積の双方が異なっていてもよい。このようにしても、実施の形態1と同様の効果が得られる。 In addition, in the water softening device 1 according to Embodiment 1, the channel lengths and channel cross-sectional areas of the first water softening tank 3a and the second water softening tank 3b are equal, but this is not the only option. For example, the channel length or the channel cross-sectional area may be different, or both the channel length and the channel cross-sectional area may be different. Even in this way, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

また、本実施の形態1に係る軟水化装置1では、第一軟水化槽3aに充填されている第一弱酸性陽イオン交換樹脂7a及び第二軟水化槽3bに充填されている第二弱酸性陽イオン交換樹脂7bの体積を等しいものとしたが、この限りではない。例えば、第一弱酸性陽イオン交換樹脂7a及び第二弱酸性陽イオン交換樹脂7bの体積がそれぞれ異なっていてもよいし、異なる種類の弱酸性陽イオン交換樹脂7を用いてもよい。これにより、軟水化性能を調整することができ、目的に応じた軟水化性能をもつ軟水化装置1が得られる。 Further, in the water softening device 1 according to Embodiment 1, the first weakly acidic cation exchange resin 7a filled in the first water softening tank 3a and the second weak Although the volumes of the acidic cation exchange resins 7b are assumed to be equal, this is not the only option. For example, the volumes of the first weakly acidic cation exchange resin 7a and the second weakly acidic cation exchange resin 7b may be different, or different kinds of weakly acidic cation exchange resins 7 may be used. Thereby, the water softening performance can be adjusted, and the water softening device 1 having the water softening performance suitable for the purpose can be obtained.

また、本実施の形態1に係る軟水化装置1では、第一中和槽4a及び第二中和槽4bの流路長及び流路断面積はそれぞれ等しいものとしたが、この限りではない。例えば、流路長もしくは流路断面積が異なっていてもよいし、流路長及び流路断面積の双方が異なっていてもよいこのようにしても、実施の形態1と同様の効果が得られる。 Further, in the water softening apparatus 1 according to Embodiment 1, the channel lengths and channel cross-sectional areas of the first neutralization tank 4a and the second neutralization tank 4b are equal, but this is not the only option. For example, the channel length or the channel cross-sectional area may be different, or both the channel length and the channel cross-sectional area may be different. be done.

また、本実施の形態1に係る軟水化装置1では、第一中和槽4aに充填されている第一弱塩基性陰イオン交換樹脂8a及び第二中和槽4bに充填されている第二弱塩基性陰イオン交換樹脂8bの体積を等しいものとしたが、この限りではない。例えば、第一弱塩基性陰イオン交換樹脂8a及び第二弱塩基性陰イオン交換樹脂8bの体積がそれぞれ異なっていてもよいし、異なる種類の弱塩基性陰イオン交換樹脂8を用いてもよい。但し、第二中和槽4bに充填されている第二弱塩基性陰イオン交換樹脂8bの体積は、第二軟水化槽3bから放出された水素イオンを吸着し、第二軟水化槽3bから流入した酸性の軟水を中性の軟水とするのに十分な体積であればよい。これにより、軟水化性能を調整することができ、目的に応じた軟水化性能をもつ軟水化装置1が得られる。 Further, in the water softening apparatus 1 according to Embodiment 1, the first weakly basic anion exchange resin 8a filled in the first neutralization tank 4a and the second Although the volumes of the weakly basic anion exchange resins 8b are assumed to be equal, this is not the only option. For example, the first weakly basic anion exchange resin 8a and the second weakly basic anion exchange resin 8b may have different volumes, or different types of weakly basic anion exchange resins 8 may be used. . However, the volume of the second weakly basic anion exchange resin 8b filled in the second neutralization tank 4b adsorbs the hydrogen ions released from the second water softening tank 3b, It is sufficient if the volume is sufficient to convert the inflowing acidic soft water to neutral soft water. Thereby, the water softening performance can be adjusted, and the water softening device 1 having the water softening performance suitable for the purpose can be obtained.

また、本実施の形態1に係る軟水化装置1では、酸性電解水を第二軟水化槽3b及び第一軟水化槽3aの順に流通させたが、この限りではない。例えば、酸性電解水を第一軟水化槽3a及び第二軟水化槽3bの順に流通させるようにしてもよい。さらには、本実施の形態1に係る軟水化装置1では、酸性電解水を軟水化槽3の下流側から流通させたが、上流側から流通させてもよい。このようにしても、軟水化槽3の再生処理を行うことができる。 Further, in the water softening device 1 according to Embodiment 1, the acidic electrolyzed water is circulated in the order of the second water softening tank 3b and the first water softening tank 3a, but this is not the only option. For example, the acidic electrolyzed water may be circulated through the first water softening tank 3a and the second water softening tank 3b in this order. Furthermore, in the water softening apparatus 1 according to Embodiment 1, the acidic electrolyzed water is circulated from the downstream side of the water softening tank 3, but it may be circulated from the upstream side. Also in this way, the water softening tank 3 can be regenerated.

また、本実施の形態1に係る軟水化装置1では、酸性電解水を第二軟水化槽3b及び第一軟水化槽3aの順に流通させたが、この限りではない。例えば、再生装置6と同等の機能を備える第一再生装置及び第二再生装置を用いてそれぞれ独立した流通経路で再生処理を行うようにしてもよい。これにより、第一軟水化槽3a及び第二軟水化槽3bの再生処理をそれぞれ独立して行うことができ、再生処理に要する時間が短縮できる。 Further, in the water softening device 1 according to Embodiment 1, the acidic electrolyzed water is circulated in the order of the second water softening tank 3b and the first water softening tank 3a, but this is not the only option. For example, a first playback device and a second playback device having functions equivalent to those of the playback device 6 may be used to carry out playback processing through independent distribution channels. Thereby, the regeneration treatment of the first water softening tank 3a and the second water softening tank 3b can be performed independently, and the time required for the regeneration treatment can be shortened.

また、本実施の形態1に係る軟水化装置1では、アルカリ性電解水を第二中和槽4b、第一中和槽4aの順に流通させたが、この限りではない。例えば、アルカリ性電解水を第一中和槽4a及び第二中和槽4bの順に流通させるようにしてもよい。さらには、本実施の形態1に係る軟水化装置1では、酸性電解水を中和槽4の下流側から流通させたが、上流側から流通させてもよい。このようにしても、中和槽4の再生処理を行うことができる。 Further, in the water softening device 1 according to Embodiment 1, the alkaline electrolyzed water is circulated in the order of the second neutralization tank 4b and the first neutralization tank 4a, but this is not the only option. For example, the alkaline electrolyzed water may be circulated through the first neutralization tank 4a and the second neutralization tank 4b in this order. Furthermore, in the water softening device 1 according to Embodiment 1, the acidic electrolyzed water is circulated from the downstream side of the neutralization tank 4, but it may be circulated from the upstream side. Even in this way, the neutralization tank 4 can be regenerated.

また、本実施の形態1に係る軟水化装置1では、アルカリ性電解水を第二中和槽4b及び第一中和槽4aの順に流通させたが、この限りではない。例えば、再生装置6と同等の機能を備える第一再生装置及び第二再生装置を用いてそれぞれ独立した流通経路で再生処理を行うようにしてもよい。これにより、第一中和槽4a及び第二中和槽4bの再生処理をそれぞれ独立して行うことができ、再生処理に要する時間が短縮できる。 Moreover, in the water softening device 1 according to Embodiment 1, the alkaline electrolyzed water is circulated in the order of the second neutralization tank 4b and the first neutralization tank 4a, but this is not the only option. For example, a first playback device and a second playback device having functions equivalent to those of the playback device 6 may be used to carry out playback processing through independent distribution channels. Thereby, the regeneration treatment of the first neutralization tank 4a and the second neutralization tank 4b can be performed independently, and the time required for the regeneration treatment can be shortened.

また、本実施の形態1に係る軟水化装置1では、制御部26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再生処理を実行するようにしたが、これに限られない。例えば、第二中和槽4bの下流側、且つ、開閉弁55の上流側に、イオン濃度検出部を設け、そのイオン濃度検出部によって、流路34を流通する軟水のイオン濃度(例えば、硬度成分濃度)を常に検出し、制御部26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だけでなく、イオン濃度が予め設定された基準値を超えた場合に再生処理を実行するようにしてもよい。これにより、第二中和槽4bを流通した後の水のイオン濃度に基づいて、再生処理の実行を判断することができる。そのため、軟水化槽3の弱酸性陽イオン交換樹脂7の状態をより正確に判断することができ、適切なタイミングでの弱酸性陽イオン交換樹脂7及び弱塩基性陰イオン交換樹脂8の再生を行うことができる。 Further, in the water softening device 1 according to Embodiment 1, the regeneration process is executed when the time period specified by the control unit 26 has come or when the water softening process has exceeded a certain period of time. It is not limited to this. For example, an ion concentration detector is provided on the downstream side of the second neutralization tank 4b and the upstream side of the on-off valve 55, and the ion concentration detector detects the ion concentration (e.g., hardness) of the soft water flowing through the flow path 34. component concentration) is always detected, and not only when the time period specified by the control unit 26 comes or when the water softening process exceeds a certain time, but also when the ion concentration exceeds a preset reference value You may make it perform a reproduction|regeneration process. Accordingly, it is possible to determine whether to perform the regeneration process based on the ion concentration of the water after it has flowed through the second neutralization tank 4b. Therefore, the state of the weakly acidic cation exchange resin 7 in the water softening tank 3 can be determined more accurately, and the weakly acidic cation exchange resin 7 and the weakly basic anion exchange resin 8 can be regenerated at appropriate timing. It can be carried out.

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)等に適用することが可能である。 The water softener according to the present invention can be applied to a water purifier installed at a place of use (POU: Point of Use) or a water purifier installed at a building entrance (POE: Point of Entry).

1、1a、1b 軟水化装置
2 流入口
3 軟水化槽
3a 第一軟水化槽
3b 第二軟水化槽
4 中和槽
4a 第一中和槽
4b 第二中和槽
5 取水口
6 再生装置
7 弱酸性陽イオン交換樹脂
7a 第一弱酸性陽イオン交換樹脂
7b 第二弱酸性陽イオン交換樹脂
8 弱塩基性陰イオン交換樹脂
8a 第一弱塩基性陰イオン交換樹脂
8b 第二弱塩基性陰イオン交換樹脂
9 電解槽
10 隔膜
11 陽極
12 第一取水口
13 第一吐出口
14 陽極室
15 陰極
16 第二取水口
17 第二吐出口
18 陰極室
19 酸性電解水貯水槽
20 空気抜き弁
21 アルカリ性電解水貯水槽
22 空気抜き弁
23 酸性電解水循環ポンプ
24 アルカリ性電解水循環ポンプ
25 捕捉部
26 制御部
27 検知部
27a 検知部
30、31、32、33、34、35、36 流路
40 酸性電解水循環流路
41 第一供給流路
42 第一バイパス流路
43 第一回収流路
44 アルカリ性電解水循環流路
45 第二供給流路
46 第二バイパス流路
47 第二回収流路
48、49 送水流路
51、52、53、54、55、61、62、63、64、65、66、71、72、81、82 開閉弁
90 陽極室電解水排水流路
92 陰極室電解水排水流路
Reference Signs List 1, 1a, 1b water softening device 2 inlet 3 water softening tank 3a first water softening tank 3b second water softening tank 4 neutralization tank 4a first neutralization tank 4b second neutralization tank 5 water intake 6 regenerator 7 Weakly acidic cation exchange resin 7a First weakly acidic cation exchange resin 7b Second weakly acidic cation exchange resin 8 Weakly basic anion exchange resin 8a First weakly basic anion exchange resin 8b Second weakly basic anion Exchange resin 9 Electrolytic bath 10 Diaphragm 11 Anode 12 First water intake port 13 First discharge port 14 Anode chamber 15 Cathode 16 Second water intake port 17 Second discharge port 18 Cathode chamber 19 Acidic electrolyzed water reservoir 20 Air vent valve 21 Alkaline electrolyzed water Water tank 22 Air vent valve 23 Acidic electrolyzed water circulation pump 24 Alkaline electrolyzed water circulation pump 25 Capturing part 26 Control part 27 Detection part 27a Detection part 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 Channel 40 Acidic electrolyzed water circulation channel 41 Second One supply channel 42 First bypass channel 43 First recovery channel 44 Alkaline electrolyzed water circulation channel 45 Second supply channel 46 Second bypass channel 47 Second recovery channel 48, 49 Water supply channel 51, 52, 53, 54, 55, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 71, 72, 81, 82 On-off valve 90 Anode chamber electrolyzed water drainage channel 92 Cathode chamber electrolyzed water drainage channel

Claims (5)

原水を弱酸性陽イオン交換樹脂により軟水化処理する軟水化槽と、
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、
酸性電解水とアルカリ性電解水とを生成する電解槽と、
前記電解槽の電圧を検知する検知部と、
前記検知部が検知した前記電圧を基に前記電解槽の電極再生処理を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記酸性電解水を用いた前記弱酸性陽イオン交換樹脂の再生または前記アルカリ性電解水を用いた前記弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生の少なくとも一方を行う樹脂再生処理時に、
前記検知部が検知した前記電圧が第一基準値未満の場合には、前記樹脂再生処理を継続または前記軟水化処理に移行し、
前記検知部が検知した前記電圧が第一基準値以上の場合には、前記樹脂再生処理を停止して前記電極再生処理に移行し、
前記電極再生処理時に、
前記検知部が検知した前記電圧が第二基準値以上の場合には、前記電極再生処理を継続し、
前記検知部が検知した前記電圧が第二基準値未満となった場合には、前記電極再生処理を終了し、前記樹脂再生処理または前記軟水化処理に移行する軟水化装置。
a water softening tank for softening raw water with a weakly acidic cation exchange resin;
a neutralization tank for neutralizing the pH of soft water that has passed through the water softening tank with a weakly basic anion exchange resin;
an electrolytic cell for producing acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water;
a detection unit that detects the voltage of the electrolytic cell;
a control unit that controls the electrode regeneration process of the electrolytic cell based on the voltage detected by the detection unit;
with
The control unit
At the time of resin regeneration treatment for performing at least one of regeneration of the weakly acidic cation exchange resin using the acidic electrolyzed water and regeneration of the weakly basic anion exchange resin using the alkaline electrolyzed water,
when the voltage detected by the detection unit is less than the first reference value, continuing the resin regeneration process or transitioning to the water softening process;
when the voltage detected by the detection unit is equal to or higher than the first reference value, the resin regeneration process is stopped and the electrode regeneration process is started;
During the electrode regeneration treatment,
if the voltage detected by the detection unit is equal to or higher than a second reference value, continuing the electrode regeneration process;
A water softening device that terminates the electrode regeneration process and shifts to the resin regeneration process or the water softening process when the voltage detected by the detection unit is less than a second reference value.
原水を弱酸性陽イオン交換樹脂により軟水化処理する軟水化槽と、
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、
酸性電解水とアルカリ性電解水とを生成する電解槽と、
前記電解槽の電圧を検知する検知部と、
前記検知部が検知した前記電圧を基に前記電解槽の電極再生処理を制御する制御部と、
を備え、
前記酸性電解水を用いた前記弱酸性陽イオン交換樹脂の再生または前記アルカリ性電解水を用いた前記弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生の少なくとも一方を行う樹脂再生処理の終了後かつ前記軟水化処理の開始前に、
前記制御部は、
前記検知部が検知した前記電圧が第一基準値未満の場合には、前記電極再生処理に移行せず、前記軟水化処理に移行する軟水化装置。
a water softening tank for softening raw water with a weakly acidic cation exchange resin;
a neutralization tank for neutralizing the pH of soft water that has passed through the water softening tank with a weakly basic anion exchange resin;
an electrolytic cell for producing acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water;
a detection unit that detects the voltage of the electrolytic cell;
a control unit that controls the electrode regeneration process of the electrolytic cell based on the voltage detected by the detection unit;
with
After completion of a resin regeneration treatment for performing at least one of regeneration of the weakly acidic cation exchange resin using the acidic electrolyzed water or regeneration of the weakly basic anion exchange resin using the alkaline electrolyzed water and the water softening treatment before the start of
The control unit
A water softening device that, when the voltage detected by the detection unit is less than a first reference value, does not shift to the electrode regeneration process, but shifts to the water softening process.
前記制御部は、
前記検知部が検知した前記電圧が前記第一基準値以上の場合に、前記電極再生処理及び前記軟水化処理を並列に実行する請求項2に記載の軟水化装置。
The control unit
3. The water softening device according to claim 2, wherein the electrode regeneration process and the water softening process are performed in parallel when the voltage detected by the detection unit is equal to or higher than the first reference value.
前記検知部が検知した前記電圧が前記第一基準値以上の場合に、前記電極再生処理に移行後、前記軟水化処理に移行する請求項2に記載の軟水化装置。 3. The water softening device according to claim 2, wherein when the voltage detected by the detection unit is equal to or higher than the first reference value, the water softening process is performed after the electrode regeneration process. 前記検知部が検知した前記電圧が、前記電極再生処理中に第二基準値未満となった場合に、前記電極再生処理を終了する請求項3または4に記載の軟水化装置。 The water softening device according to claim 3 or 4, wherein the electrode regeneration process is terminated when the voltage detected by the detection unit becomes less than a second reference value during the electrode regeneration process.
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