JP3791073B2 - 水処理装置 - Google Patents
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- C02F2301/04—Flow arrangements
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は水道水から所望のpHを有する弱酸性の軟水を得るための水処理装置に関する。
【0002】
【従来技術】
水には酸性水とアルカリ性水があり、また、カルシウムイオンやマグネシウムイオンを多く含んだ硬水と、これらの含有量が少ない軟水とがあり、弱酸性水は肌や髪のpHに近いことから刺激が少なく、美容によいとされ、アルカリ性水は健康によいため、飲料や料理等に多く用いられる。また、硬水はミネラルウォータとして飲用に供され、軟水は石鹸の泡立ちがよいため、洗濯に適している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このように、使用目的によって要求される水の性質は異なるが、特開平6−39374号公報には、電解槽から構成される電気分解器と、内部に陽イオン交換樹脂からなる軟水槽とを備え、陽イオン交換樹脂により水の硬度を低下させる軟水器が開示されている。
【0005】
また、毛髪や皮膚に対して好ましい効果を有する身体用洗浄水を得る目的で、水道水を電解装置で電気分解、電気浸透により分離した後、更に、脱塩素装置により好ましくない遊離塩素を取り除き、弱酸性の遊離塩素を含有しない身体用洗浄水を得る装置は、特開平6−39381号公報、特開平4−371291号公報、特開平4−150994号公報により既に開示されている。
【0006】
このように、従来技術では、いずれも電解槽によって水を電気分解して酸性水やアルカリ水を生成し、生成した酸性水を主に美容などの用途に使用するのが通例であり、また、酸性水を生成するときは、電解槽に入る水の流量や電解するときのアルカリ水との比率によって定まるのが普通であった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術によれば、弱酸性の軟水を生成することは可能ではあるが、一般家庭においてこれらの装置を利用する場合には問題がある。
即ち、水を電解槽により電気分解することにより酸性水を生成するが、水道水のpH値は地域により異なるため、これにより生成される酸性水のpH値も異なってしまう。ところで、美容などの用途に使用される酸性水は、常に所望のpHの弱酸性であることが望ましく、地域により異なることは好ましくない。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明の水処理装置は、水道水を分割して、その一方は通路を介して陽イオン交換樹脂に通水し、他方にはバイパス通路を設け、これら通路からの水を流量調整バルブにより混合して弱酸性の軟水を得る水処理装置に対し、更に、前記混合水のpHを検出するpHセンサを設け、このpHセンサによって検出されるpHの値に応じて前記流量調整バルブを制御するようにした。
【0009】
また、本発明の他の水処理装置は、水道水を分割して、その一方は通路を介して陽イオン交換樹脂に通水し、他方は他の通路を介して陰イオン交換樹脂に通水し、かつ、これら通路からの水を流量調整バルブにより混合して弱酸性の軟水を得る水処理装置に対し、更に、前記混合水のpHを検出するpHセンサを設け、このpHセンサによって検出されるpHの値に応じて前記流量調整バルブを制御するようにした。
【0010】
更に、本発明の他の水処理装置は、水道水を陽イオン交換樹脂に通水する通路を設け、前記通路からの処理水に流量調整バルブを介してpH調整薬剤タンクからの薬剤を混入してして弱酸性の軟水を得る水処理装置に対し、更に、前記混合水のpHを検出するpHセンサを設け、このpHセンサによって検出されるpHの値に応じて前記流量調整バルブを制御するようにした。
【0011】
また、本発明の水道水処理装置では、前記の構成において、前記pHセンサは前記流量調整バルブを得られる水のpHが4から6の範囲に制御することが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係る水道水から弱酸性の軟水を生成する水処理装置の構成図である。
図1において、処理する水道水はまず流量調整バルブ10によって分割され、一方は配管を通して、官能基末端を水素型にした陽イオン交換樹脂を充填した容器(カラム)20へ導かれ、他方は、バイパス通路30へ導かれ、陽イオン交換樹脂によりイオン交換されて酸性の軟水は、上記バイパス通路30を通過した水と混合されて弱酸性の軟水が生成される。そして、これらの水が混合された下流には、混合水のpHを検出するためのpHセンサ40が設けられ、このpHセンサ40の出力は、図に破線で示すように、上記の流量調整バルブ10に出力される。
【0013】
なお、上記の流量調整バルブ10は、供給される水道水を2方向に分割すると共に、その流量比率をも制御することが可能となっており、この2方向に分割する水道水の流量比比率は上記pHセンサ40からの出力によって制御する。
【0014】
上記の構成によれば、一方は陽イオン交換樹脂の容器20によりイオン交換処理を行った酸性水と、このような処理行わない水道水とを混合して弱酸性の軟水を得ることとなるが、さらに、本発明では、この混合水のpHを上記pHセンサ40により検出し、この値が、例えば4〜6程度になるように、上記pHセンサ40の出力を入力とする流量調整バルブ10が、その流量比率を変化してコントロールする。このpH4〜6程度の弱酸性の軟水は、特に人間の肌や髪のpHに近いことから刺激が少なく、美容によい。
【0015】
このことにより、異なる地域において水道水のpHが異なっていても、上記pHセンサ40と流量調整バルブ10の働きにより、確実に、所望のpH濃度(例えば、pH4〜6程度)の弱酸性の軟水が得られることとなる。
また、上記の水処理装置では、電解槽を使用せずに、陽イオン交換樹脂により陽イオン交換処理を行う構成としたことにより、各地域における水道水のpHの異なる値により処理量が影響されることなく、所望のpH濃度の弱酸性の軟水を安定して供給することが可能になる。
【0016】
尚、図示例では、上記の流量調整バルブ10は陽イオン交換樹脂を充填した容器20の上流の位置に配置された構成について説明したが、この流量調整バルブ10は、上記の位置に限られず、例えば容器20の下流側のバイパス通路30との合流点に設けることにによっても、上記と同様の機能を発揮することができる。
【0017】
(実施例)
上記図1に示した水道水処理装置を用いて、水道水のpHを制御する試験を行った。
ここでは、pH7.4である茅ヶ崎市の水道水を上記の水道水処理装置に導き、流量調整バルブ10により分離されて陽イオン交換樹脂を充填した容器20へ導かれる水(陽イオン交換樹脂を通過させる水)と、分離されてバイパス通路に導かれる水(陽イオン交換樹脂を通過させない水)との比率を変化させ、供給される水道水の各通流量に対するpHの値を測定した。
【0018】
その結果、図2のグラフに示すように、(1)(陽イオン交換樹脂を通過させる水):(陽イオン交換樹脂を通過させない水)=5L/min(リットル/分):0L/minの時には、通流量が0〜300(リットル)の範囲でpH3の混合水が安定して得られた。(2)(陽イオン交換樹脂を通過させる水):(陽イオン交換樹脂を通過させない水)=3L/min(リットル/分):2L/minの時には、通流量が0〜250(リットル)の範囲でpH4の混合水が安定して得られた。(3)(陽イオン交換樹脂を通過させる水):(陽イオン交換樹脂を通過させない水)=2.75L/min(リットル/分):2.25L/minの時には、通流量が0〜300(リットル)の範囲でpH5の混合水が安定して得られた。
【0019】
この実測結果からも、分離されて陽イオン交換樹脂を充填した容器20へ導かれる水と、分離されてバイパス通路に導かれる水との比率を適宜変化させることにより、所望の弱酸性水を安定して得ることが可能であることが実証される。
同様に、茅ヶ崎市以外の市町村の水道水を供試水として使用しても、やはり、流量調整バルブ10により流量比を変化させることにより、所望のpHを有する混合水が得られた。
【0020】
図3は本発明の他の実施の形態の水道水処理装置の構成図であり、この実施例では、図1のバイパス通路30に代え、流量調整バルブ10によって分割された他方の水道水を陰イオン交換によりアルカリ性水に変換する陰イオン交換樹脂を充填した陰イオン交換樹脂を充填した容器50を設けてている。その他は、上記図1の構成と同様である。
【0021】
このような構成により、陽イオン交換樹脂によりイオン交換処理が施された酸性水と、陰イオン交換樹脂によりイオン交換処理が施されたアルカリ性水とを混合することにより所望の弱酸性の軟水を得るが、この混合水のpHはやはりpHセンサ40により検出され、この値が所望の値の混合水が得られるように流量調整バルブ10の流量比率をコントロールすることは上記と同様である。
【0022】
そして、このことにより、異なる地域において水道水のpHが異なっていても、確実に、所望のpH濃度の弱酸性の軟水が得られ、また、電解槽を使用しないことから、各地域の水道水のpHの異なる値により処理量が影響されず、所望のpH濃度の弱酸性の軟水の安定供給が可能となることも上記と同様である。また、図示の例でも、上記の流量調整バルブ10の位置は、上記陽イオン交換樹脂を充填した容器20と陰イオン交換樹脂を充填した容器50の上流の位置に限られず、それらの下流側の合流点に設けることも可能であり、これによっても、上記と同様の機能を発揮する。
【0023】
但し、この他の実施の形態の装置では、他方の水道水を陰イオン交換樹脂を充填した容器50に導水することによりアルカリ性水を生成することから、例えば、比較的酸性の強い地域の水道水を所望のpHの酸性水に変換処理する場合などに好適である。
【0024】
また、図4は本発明の更に他の実施の形態の水道水処理装置の構成図である。
この装置の構成では、上記に説明した構成とは異なり、水道水の一部を分割して、あるいは、これを陰イオン交換処理を行った後に再び、換言すれば、陽イオン交換樹脂の容器20により陽イオン交換処理を行った水とは異なるpHの水と混合することに代えて、pH調整薬剤タンク60内に充填されたpH調整薬剤を、流量調整バルブ10を介して容器20の下流側に注入して所望のpHの酸性水を得るものである。
【0025】
図4に示した構成によっても、前記と同様に、一旦陽イオン交換樹脂によりイオン交換処理を行った酸性水のpHをpHセンサ40により検出し、この値が所望の値になるように、上記流量調整バルブ10を介してpH調整薬剤を投入することにより、やはり、地域により異なる水道水のpHに拘わらず、確実に所望のpH濃度の弱酸性の軟水が安定的に得られることとなる。
【0026】
尚、このpH調整薬剤タンク60を使用する構成では、使用する地域における水道水のpH値に合わせ、当該タンク内に充填するpH調整薬剤を予め選択することにより、効率的な陽イオン交換処理を行うことが可能となる。例えば、アルカリ性の強い水道水を供給する地域では、当該タンク内には酸性にするためのpH調整薬剤を充填し、あるいは、酸性の強い水道水を供給する地域では、当該タンク内にはアルカリ性のpH調整薬剤を充填することが好ましい。
【0027】
【発明の効果】
以上に説明した如く本発明の水処理装置によれば、水道水を陽イオン交換樹脂により処理を行って得られる軟水に、流量調整バルブを介して、それとは異なるpHの水道水または水道水を陰イオン交換処理した水、あるいは、pH調整薬剤を混合して弱酸性の軟水を得るが、この得られた混合水のpHをpHセンサにより検出し、かつ、このpHセンサの検出出力により上記流量調整バルブによる異なるpHの水の混合比率の調整を行って、各地域における水道水のpHの違いにも拘わらず、所望のpHの弱酸性の軟水を確実かつ安定的に得ることができる。
【0028】
また、前記のpHセンサは、特に、得られる混合水のpHが4から6の範囲に流量調整バルブを制御することにより、人間の肌や髪のpHに近いことから刺激が少なく、美容に好適な弱酸性の軟水を家庭などでも簡単に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一の実施の形態である水道水処理装置の構成を示す図
【図2】上記の水道水処理装置を用いて所望のpHの弱酸性水を生成した実験の結果を示すグラフ
【図3】本発明の他の実施の形態である水道水処理装置の構成を示す図
【図4】本発明の更に他の実施の形態である水道水処理装置の構成を示す図
【符号の説明】
10…流量調整バルブ、20…陽イオン交換樹脂を充填した容器、30…バイパス通路、40…pHセンサ、50…陰イオン交換樹脂を充填した容器、60…pH調整薬剤タンク。
Claims (4)
- 水道水を分割して、その一方を陽イオン交換樹脂を備えた通路に通水し、他方をバイパス通路に通水し、これら通路からの水を流量調整バルブにより混合して弱酸性の軟水を得る水処理装置において、この水処理装置は、前記混合水のpHを検出するpHセンサを備え、このpHセンサによって検出されるpHの値に応じて前記流量調整バルブを制御することを特徴とする水処理装置。
- 水道水を分割して、その一方を陽イオン交換樹脂を備えた通路に通水し、他方を陰イオン交換樹脂を備えた他の通路に通水し、これら通路からの水を流量調整バルブにより混合して弱酸性の軟水を得る水処理装置において、この水処理装置は、前記混合水のpHを検出するpHセンサを備え、当該pHセンサによって検出されるpHの値に応じて前記流量調整バルブを制御することを特徴とする水処理装置。
- 水道水を陽イオン交換樹脂に通水する通路を設け、この通路からの処理水に流量調整バルブを介してpH調整薬剤タンクからの薬剤を混入して弱酸性の軟水を得る水処理装置において、この水処理装置は、前記混入水のpHを検出するpHセンサを備え、このpHセンサによって検出されるpHの値に応じて前記流量調整バルブを制御することを特徴とする水処理装置。
- 請求項1、請求項2または請求項3に記載の水処理装置において、前記pHセンサは前記流量調整バルブを得られる水のpHが4から6となる範囲に制御することを特徴とする水処理装置。
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