JP3982086B2

JP3982086B2 - 軟水器の制御方法

Info

Publication number: JP3982086B2
Application number: JP35070598A
Authority: JP
Inventors: 敏広茅原; 一博舘野; 耕造野村; 三郎中村; 好之福岡
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2018-11-24
Also published as: JP2000042543A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、軟水器の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、原水を軟水とする軟水化処理は、従来から種々の軟水器により行われている。従来の軟水器は、工業用にあっては、通水工程，逆洗工程，塩水再生工程，水洗工程および補水工程の５サイクル制御により行われている。また、近年開発された家庭用軟水器にあっては、逆洗工程を省略した４サイクル制御により行われている。
【０００３】
ところで、前記工業用の５サイクル制御の軟水器は、装置全体が大きいため、一般家庭用としては適用できないものであり、また前記家庭用の４サイクル制御の軟水器は、一般家庭用として適用され、充分その機能を発揮している。
【０００４】
しかしながら、一般家庭において、さらに特定の使用場所，たとえば風呂専用として利用できる軟水器が要望されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、前記に鑑み、一般家庭における特定の使用場所においても利用できる軟水器を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、請求項１に記載の発明は、樹脂収容部，原水タンク部および塩水タンク部を一つの容器内に構成し、前記樹脂収容部２の上部と前記塩水タンク４部の下部とを塩水流下ライン１２で接続し、前記原水タンク部３の下部と前記塩水流下ライン１２とを原水流下ライン１３で接続し、前記原水タンク部３の原水オーバーフロー部６を前記樹脂収容部２のイオン交換樹脂１の充填層上端より上方位置に設けるとともに、前記樹脂収容部２の下部に接続した排水ライン１４の大気開放部３４を前記樹脂収容部２のイオン交換樹脂１の充填層上端と同じ高さの位置または充填層上端より上方位置に設けた軟水器の制御方法であって、通水工程，再生工程および水洗工程の３サイクル制御を行い、前記再生工程時および前記水洗工程時、前記原水タンク部３の前記原水オーバーフロー部６から原水をオーバーフローさせながら排水と混合することを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記水洗工程後、さらに外部洗浄工程を行い、この外部洗浄工程時、前記原水オーバーフロー部６から原水をオーバーフローさせることにより、前記水洗工程時に排出した排水に含まれ、風呂場の床面等に残留する塩化物を洗い流すことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明は、イオン交換樹脂を充填した樹脂収容部と、原水を貯留する原水タンク部と、前記イオン交換樹脂を再生するための塩水を貯留する塩水タンク部とを備えた風呂用の軟水器において好適に実施できる。前記樹脂収容部，前記原水タンク部および前記塩水タンク部は、並列状態に設けられているとともに、一つの容器内に３者を収容したものとして構成されている。ここにおいて、この発明における軟水器は、３者を収容したものとして構成するもののほかに、一つの容器内を区画することによって３者を構成することもできる。そして、前記原水タンク部の原水オーバーフロー部は、前記イオン交換樹脂の充填層上端より上方位置に設けられている。
【００１３】
前記原水タンク部には、この原水タンク部内へ原水を供給するための給水ラインが接続されているが、前記原水タンク部内には、たとえばボールタップ等の水位制御装置は何も設けられていない。したがって、前記給水ラインに設けられた給水弁を開閉することにより、前記原水タンク部への給水の開始と停止とを行う。このように、前記水位制御装置を使用しないので、前記原水タンク部の容量を小さくすることができる。また、再生工程，水洗工程および外部洗浄工程において、前記原水タンク部への給水中、前記原水タンク部内の原水は、前記原水オーバーフロー部からオーバーフローする。このオーバーフローにより、再生工程中は、重力再生を行うために必要な前記原水タンク部および前記塩水タンク部の前記樹脂収容部との水頭圧差が、常に維持（確保）され、この水頭圧差によって、前記イオン交換樹脂の再生が行われる。
【００１４】
また、前記樹脂収容部の下部には、排水ラインが接続されており、この排水ラインには、大気開放部が設けられている。この大気開放部は、前記イオン交換樹脂の充填層上端と同じ高さの位置または充填層上端より上方位置に設けられており、前記樹脂収容部内の全体に水が満たされている。これにより、再生工程時に、塩水が、前記樹脂収容部内に均一に拡散した状態で流下するとともに、前記樹脂収容部の上部から流入する塩水の流量と、前記樹脂収容部の下部から流出する排水の流量とが同じになる。したがって、空気が軟水ラインを介して前記樹脂収容部内へ混入することなく、前記イオン交換樹脂の再生が効率よく行われる。
【００１５】
さらに、前記樹脂収容部の軟水出口部に接続された軟水ラインには、水中に含まれる塩素等を除去するための活性炭等を収容した浄水部が設けられている。
【００１６】
つぎに、前記構成の軟水器の制御方法について説明する。まず、通水工程について説明する。使用者が、切換弁を軟水生成側に切り換えると、原水が、樹脂収容部内を上向流として通水され、この樹脂収容部内のイオン交換樹脂の作用により、軟水化された後、系外へ供給される。
【００１７】
つぎに、再生工程について説明する。この再生工程は、通水時間が所定時間に達した後，あるいは所定量の通水が行われた後に行われる。前記再生工程では、原水タンク部からの原水と塩水タンク部からの飽和塩水とが混合して所定濃度の塩水となり、この塩水が、前記樹脂収容部内を流下することにより、前記イオン交換樹脂が再生される。再生後の塩水，すなわち排水は、前記のように、前記原水タンク部からオーバーフローした原水と混合され、系外へ排出される。この結果、排水中の塩化物の濃度が下げられることにより、系外へ排出した排水による風呂場の床面等の腐食防止に効果的である。
【００１８】
つぎに、水洗工程について説明する。この水洗工程は、前記再生工程を所定時間行った後に行われる。前記水洗工程では、原水タンク部からの原水のみが、前記樹脂収容部内を流下することにより、前記イオン交換樹脂内に残留する塩分を押し出して洗浄する。水洗後の原水，すなわち排水は、前記のように、前記原水タンク部からオーバーフローした原水と混合され、系外へ排出される。この結果、排水中の塩化物の濃度が下げられることにより、系外へ排出した排水による風呂場の床面等の腐食防止に効果的である。
【００１９】
つぎに、外部洗浄工程について説明する。この外部洗浄工程は、必須のものではなく、前記水洗工程での排水中の塩化物の濃度が高めで、風呂場の床面等に前記塩化物が残留するおそれがある場合に実施される。前記水洗工程を所定時間行った後、原水のみが系外へ排出され、風呂場の床面等を洗浄して前記塩化物を洗い流す。したがって、風呂場の床面等の腐食防止に効果的である。
【００２０】
【実施例】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。この発明の実施例を示す図１について説明する。図１は、この発明の一実施例を示す軟水器の主要構成部の配置状態を示す概略説明図である。
【００２１】
図１において、イオン交換樹脂１を充填した樹脂収容部２と、原水を貯留する原水タンク部３と、このイオン交換樹脂１を再生するための飽和塩水を貯留する塩水タンク部４とが並列状態に設けられるとともに、本体ケース５内に収容されている。そして、前記原水タンク部３の原水オーバーフロー部６を前記イオン交換樹脂１の充填層上端より上方位置に設けている。
【００２２】
そして、前記樹脂収容部２の下部に原水ライン７を接続するとともに、前記樹脂収容部２の上部に軟水ライン８を接続している。この軟水ライン８には、活性炭等を収容した浄水部９が設けられている。また、前記原水タンク部３の下部と前記原水ライン７とを給水ライン１０で接続するとともに、前記原水タンク部３の下部と前記塩水タンク部４の下部とを補給水ライン１１で接続している。この補給水ライン１１の出口端は、前記塩水タンク部４内の所定高さの位置に設けられている。さらに、前記樹脂収容部２の上部と前記塩水タンク部４の下部とを塩水流下ライン１２で接続するとともに、前記原水タンク部３の下部と前記塩水流下ライン１２とを原水流下ライン１３で接続している。
【００２３】
つぎに、前記樹脂収容部２の下部には、排水ライン１４が接続されている。また、前記原水オーバーフロー部６と前記排水ライン１４とを原水オーバーフローライン１５で接続している。さらに、前記塩水タンク部４の上部と前記原水オーバーフローライン１５とを塩水オーバーフローライン１６で接続している。
【００２４】
前記構成により、前記樹脂収容部２の底部から原水を上向流として通水する通水工程と、飽和塩水と原水とを混合した所定濃度の塩水を前記樹脂収容部２内に流下させる再生工程と、塩水の流下を停止し、原水のみを前記樹脂収容部２内へ流下させる水洗工程とからなる軟水化処理が行われる。
【００２５】
つぎに、図１に示す実施例の配管接続状態を図２に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
図２において、イオン交換樹脂１を充填した樹脂収容部２と、原水を貯留する原水タンク部３と、前記イオン交換樹脂１を再生するための飽和塩水を貯留する塩水タンク部４とが並列状態に設けられている。そして、前記樹脂収容部２の下部に原水入口部１７を設け、この原水入口部１７に原水ライン７を接続している。この原水ライン７には、軟水生成を行う軟水化処理時と軟水生成をしない非処理時との切換えを行うための切換弁（三方弁）１８が設けられている。この切換弁１８は、いわゆる一時止水切換弁であり、使用者が、水を使用しないときは、中立位置に切り換えて止水を行うものである。また、前記樹脂収容部２の上部に軟水出口部１９を設け、この軟水出口部１９に軟水ライン８を接続している。この軟水ライン８には、前記軟水出口部１９方向への流れを阻止する第一逆止弁２０と活性炭等を収容した浄水部９とが上流側から順次設けられている。前記浄水部９および前記第一逆止弁２０の位置は、逆の順番，すなわち上流側から前記浄水部９，前記第一逆止弁２０の順番であってもよい。
【００２７】
そして、前記切換弁１８と前記軟水ライン８とをバイパスライン２１で接続している。このバイパスライン２１と前記軟水ライン８との第一接続地点２２は、前記浄水部９の下流側となっている。前記バイパスライン２１は、前記イオン交換樹脂１の再生中における断水を回避するものである。使用者が、前記切換弁１８を非処理時側，すなわち原水が、前記バイパスライン２１の方へ流れるように切り換えると、原水が、前記バイパスライン２１および前記軟水ライン８を介して硬水の状態で系外へ供給される。
【００２８】
そして、前記原水タンク部３の下部と前記原水ライン７とを給水ライン１０で接続している。この給水ライン１０と前記原水ライン７との第二接続地点２３は、前記切換弁１８の上流側となっている。そして、前記給水ライン１０には、給水弁２４および定流量弁２５が上流側から順次設けられている。また、前記原水タンク部３の下部と前記塩水タンク部４の下部とを補給水ライン１１で接続している。この補給水ライン１１の出口端は、前記塩水タンク部４内の所定高さの位置に設けられている。そして、前記補給水ライン１１には、補給水弁２６と前記原水タンク部３方向への流れを阻止する第二逆止弁２７とが上流側から順次設けられている。
【００２９】
そして、前記塩水タンク部４の下部と前記軟水出口部１９とを塩水流下ライン１２で接続しており、この実施例においては、前記第一逆止弁２０の上流側において、前記軟水ライン８に合流した状態で接続している。この塩水流下ライン１２には、塩水弁２８と前記塩水タンク部４方向への流れを阻止する第三逆止弁２９とが上流側から順次設けられている。また、前記原水タンク部３の下部と前記塩水流下ライン１２とを原水流下ライン１３で接続している。この原水流下ライン１３と前記塩水流下ライン１２との第三接続地点３０は、前記第三逆止弁２９の下流側となっている。そして、前記原水流下ライン１３には、原水弁３１と前記原水タンク部３方向への流れを阻止する第四逆止弁３２とが上流側から順次設けられている。
【００３０】
そして、前記原水入口部１７には、排水ライン１４が接続されており、この実施例においては、前記切換弁１８の下流側において、前記原水ライン７から分岐した状態で接続されている。この排水ライン１４には、排水弁３３および大気開放部３４が上流側から順次設けられている。この大気開放部３４は、この実施例においては、前記イオン交換樹脂１の充填層上端と同じ高さの位置に設けられているが、この大気開放部３４を前記イオン交換樹脂１の充填層上端より上方位置に設けてもよい。
【００３１】
さて、前記原水タンク部３の原水オーバーフロー部６を前記イオン交換樹脂１の充填層上端より上方位置に設けている。すなわち、前記原水タンク部３の容量の制限は、特になく、単に前記原水オーバーフロー部６を前記イオン交換樹脂１の充填層上端より上方位置に設けることができる程度に前記原水タンク部３の高さがあればよい。これにより、前記原水タンク部３の水平方向の断面積が減少して、結果として、前記原水タンク部３の容量を小さくすることができる。したがって、軟水器をコンパクトにすることができる。
【００３２】
そして、前記原水オーバーフロー部６と前記排水ライン１４とを原水オーバーフローライン１５で接続している。この原水オーバーフローライン１５と前記排水ライン１４との第四接続地点３５は、前記大気開放部３４の下流側となっている。ここで、前記原水オーバーフローライン１５は、図２に示すように、装置内で前記排水ライン１４と接続せずに、系外へ排出するようにしてもよい。この場合、系外において、前記原水オーバーフローライン１５の下流端と前記排水ライン１４の下流端とを近接した場所に配置し、再生工程時および水洗工程時において、塩化物を含んだ排水が原水で希釈されるようにする。
【００３３】
また、前記塩水タンク部４の塩水オーバーフロー部３６を前記塩水タンク部４の上部に設けている。そして、この塩水オーバーフロー部３６と前記原水オーバーフローライン１５とを塩水オーバーフローライン１６で接続している。前記塩水タンク部４内には、塩３７が適宜投入され、この塩３７は、前記原水タンク部３から前記補給水ライン１１を介して前記塩水タンク部４へ供給される原水に溶解して飽和塩水を生成する。
【００３４】
さらに、前記給水弁２４，前記補給水弁２６，前記塩水弁２８，前記原水弁３１および前記排水弁３３は、一体に構成されるとともに、制御器（図示省略）に信号線（図示省略）を介して接続された駆動モータ（図示省略）の作動により、通水工程，再生工程，水洗工程および外部洗浄工程の各工程時において、それぞれ開閉動作を行う。
【００３５】
つぎに、前記実施例における軟水器の制御方法について、図２を用いて説明する。以下の説明において、制御器（図示省略）によって行われる前記各弁（給水弁２４，補給水弁２６，塩水弁２８，原水弁３１および排水弁３３）を開閉させる駆動モータ（図示省略）の作動についての詳細な説明を省略する。
【００３６】
まず、通水工程について説明する。この通水工程中において、前記各弁２４，２６，２８，３１，３３は、閉弁されている。使用者が、切換弁１８を軟水化処理時側，すなわち原水が樹脂収容部２の方へ流れるように切り換えると、原水が、原水ライン７を介して前記樹脂収容部２の下部に設けられた原水入口部１７から上向流として通水される。この通水過程において、原水は、前記樹脂収容部２内のイオン交換樹脂１の作用により軟水化され、軟水として、前記樹脂収容部２の上部に設けられた軟水出口部１９から軟水ライン８を介して系外へ供給される。また、この軟水ライン８を通過するときに、途中に設けられた浄水部９の作用により、軟水中に含まれる塩素等の除去も行われる。
【００３７】
つぎに、再生工程について説明する。この再生工程は、通水時間が所定時間に達した後，あるいは所定量の通水が行われた後に行われる。まず、前記給水弁２４を開弁すると、原水が、定流量弁２５の作用によって、一定流量で給水ライン１０を介して原水タンク部３へ流入する。そして、この原水タンク部３の水位が上昇し、原水オーバーフロー部６まで達すると、原水は、原水オーバーフローライン１５を介してオーバーフローする。
【００３８】
そして、前記補給水弁２６，前記塩水弁２８，前記原水弁３１および前記排水弁３３を開弁すると、塩水タンク部４内の飽和塩水が、塩水流下ライン１２を流下する。これと同時に、前記原水タンク部３内の原水が、原水流下ライン１３を流下することにより、第三接続地点３０において、飽和塩水と原水とが混合して所定濃度の塩水となる。そして、この塩水が、前記樹脂収容部２の上部から流下して前記イオン交換樹脂１を再生する。再生後の塩水，すなわち排水は、排水ライン１４を流下し、前記のように前記原水オーバーフローライン１５を流下する原水と、第四接続地点３５において混合される。この結果、排水中の塩化物の濃度が下げられ、前記排水ライン１４を介して系外へ排出される。
【００３９】
前記再生工程中、一定流量の原水が、常に前記原水タンク部３へ供給されるとともに、前記原水タンク部３内の原水が、水頭圧差を利用して、補給水ライン１１を介して前記塩水タンク部４へ供給される。これにより、前記のような重力再生を行うために必要な前記原水タンク部３および前記塩水タンク部４の前記樹脂収容部２との水頭圧差が、常に維持（確保）され、この水頭圧差によって、前記のような前記イオン交換樹脂１の再生が行われる。
【００４０】
また、大気開放部３４を前記イオン交換樹脂１の充填層上端と同じ高さに設けており、前記樹脂収容部２内の全体に水が満たされている。これにより、塩水が、前記樹脂収容部２内に均一に拡散した状態で流下するとともに、前記樹脂収容部２の上部から流入する塩水の流量と、前記樹脂収容部２の下部から流下する排水の流量とが同じになる。したがって、空気が前記軟水ライン８を介して前記樹脂収容部２内へ混入することなく、前記イオン交換樹脂１の再生が効率よく行われる。
【００４１】
つぎに、水洗工程について説明する。前記再生工程を所定時間行った後、前記補給水弁２６および前記塩水弁２８を閉弁すると、前記原水タンク部３内の原水のみが、前記原水流下ライン１３および前記塩水流下ライン１２を介して前記樹脂収容部２の上部から流下し、前記イオン交換樹脂１内に残留する塩分を押し出して水洗する。一方、前記原水タンク部３からの原水のオーバーフローは、前記再生工程から継続している。したがって、水洗後の原水，すなわち排水は、前記原水オーバーフローライン１５を流下する原水と、前記第四接続地点３５において混合される。この結果、排水中の塩化物の濃度が下げられ、前記排水ライン１４を介して系外へ排出される。
【００４２】
前記水洗工程中、前記再生工程時と同様に、一定流量の原水が、常に前記原水タンク部３へ供給される。これにより、前記原水タンク部３の水位が、常に前記イオン交換樹脂１の充填層上端より上方に維持され、この水位差に伴う水頭圧差によって、前記のような前記イオン交換樹脂１の水洗が行われる。また、この水洗工程時においても、前記再生工程時に説明したことと同様の理由から、前記大気開放部３４を設けることにより、空気が前記軟水ライン８を介して前記樹脂収容部２内へ混入することなく、前記イオン交換樹脂１の水洗が充分に行われる。
【００４３】
つぎに、外部洗浄工程について説明する。前記水洗工程を所定時間行った後、前記原水弁３１および前記排水弁３３を閉弁すると、前記原水タンク部３から原水が、前記原水オーバーフローライン１５および前記排水ライン１４を介して系外へ排出され、風呂場の床面等に残留する塩化物を洗い流す。これにより、風呂場の床面等の腐食を効果的に防止することができる。そして、この外部洗浄を所定時間行った後、前記給水弁２４を閉弁し、前記通水工程に戻る。
【００４４】
しかしながら、この外部洗浄工程は、必須のものではない。すなわち、前記水洗工程での排水中の塩化物濃度が高く、一般家庭の風呂等において、この排水を系外へ排出した結果、前記塩化物が残留すると、風呂場の床面，壁面，排水口，あるいは配水管が腐食されるおそれがある場合に実施されるものである。たとえば、前記水洗工程において、排水中の塩化物の濃度が充分に低下していれば、前記のような腐食のおそれはなく、したがって前記外部洗浄工程を省略することができる。
【００４５】
ここで、前記外部洗浄工程を省略した場合は、前記水洗工程を所定時間行った後、前記給水弁２４，前記原水弁３１および前記排水弁３３を閉弁し、前記通水工程に戻る。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、一般家庭における特定の使用場所においても利用できる軟水器を提供することができる。また、軟水器の制御を４サイクル制御，あるいは５サイクル制御から３サイクル制御に簡略化することができる。さらに、再生工程および水洗工程，あるいはこれらの各工程に外部洗浄工程を加えた工程において、原水タンク部からオーバーフローさせた原水を利用して、排水中の塩化物濃度を低下させることができ、したがって風呂場の床面等の腐食防止に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す軟水器の主要構成部の配置状態を示す概略説明図である。
【図２】この発明の一実施例を示す軟水器の配管接続状態を詳細に示す説明図である。
【符号の説明】
１イオン交換樹脂
２樹脂収容部
３原水タンク部
４塩水タンク部
６原水オーバーフロー部
８軟水ライン
９浄水部
１４排水ライン
３４大気開放部

Claims

樹脂収容部２，原水タンク部３および塩水タンク部４を一つの容器内に構成し、前記樹脂収容部２の上部と前記塩水タンク４部の下部とを塩水流下ライン１２で接続し、前記原水タンク部３の下部と前記塩水流下ライン１２とを原水流下ライン１３で接続し、前記原水タンク部３の原水オーバーフロー部６を前記樹脂収容部２のイオン交換樹脂１の充填層上端より上方位置に設けるとともに、前記樹脂収容部２の下部に接続した排水ライン１４の大気開放部３４を前記樹脂収容部２のイオン交換樹脂１の充填層上端と同じ高さの位置または充填層上端より上方位置に設けた軟水器の制御方法であって、通水工程，再生工程および水洗工程の３サイクル制御を行い、前記再生工程時および前記水洗工程時、前記原水タンク部３の前記原水オーバーフロー部６から原水をオーバーフローさせながら排水と混合することを特徴とする軟水器の制御方法。
前記水洗工程後、さらに外部洗浄工程を行い、この外部洗浄工程時、前記原水オーバーフロー部６から原水をオーバーフローさせることにより、前記水洗工程時に排出した排水に含まれ、風呂場の床面等に残留する塩化物を洗い流すことを特徴とする請求項１に記載の軟水器の制御方法。