JP5126985B2 - 軟水化装置を備えた給湯システム - Google Patents

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この発明は、軟水化装置を備えた給湯システムに関するものであり、殊に軟水化装置のイオン交換樹脂を再生処理してその軟水化能力(又はイオン交換能力)を繰り返し回復させることによって、所定の軟水化能力を維持するようにした給湯システムについて、軟水化装置のイオン交換樹脂の再生力(性能回復力)が不適切な使用によって急速に低下されることを確実に防止することができるものである。
軟水化装置を備えた給湯システムにおける給湯器と、軟水化装置及び再生装置(具体的には再生塩水供給器)との組み合わせには種々のものがあり、例えば、特許文献1の例は図7のとおりである。
この給湯システムでは、給湯器1、軟水化装置2がデータ通信線3で接続され、データ通信線3にリモコン4が接続されていて、リモコン4でこれらが制御されるようになっている。
給湯器1と軟水化装置2は軟水供給管5によって接続されており、軟水化装置2を通過して軟水化された水が給湯器1に供給される。この従来例における給湯装置1は一般的なものであり、給湯管6から出湯される。そして、浴槽の湯水を循環させるための戻り管8a、往き管8bで浴槽と接続されている。
軟水化装置2はイオン交換樹脂による軟水器11、再生塩水供給器12を備えており、これが塩水供給弁13、塩水供給配管14を介して軟水器11に接続されている。
軟水化装置2のイオン交換樹脂による軟水化能力は軟水化処理量が増えるにつれて低下するので、これを回復させるために再生塩水供給器12から塩水を供給して再生処理を行う必要があり、そして、この再生処理は自動的に定期的に実行される。
さらに、従来技術は再生処理を行うときに給湯に支障を来さないようにしたものであり、給水管7の減圧弁7aの下流側にバイパス弁7bを接続して、このバイパス弁7bを介して給水管7を軟水供給管5に接続していて、バイパス弁7bを開くことによって軟水供給管5に硬水が供給されるようになっている。
給水管7のバイパス弁7bの接続点と軟水器11との間(軟水器11の上流位置)に給水弁v1があり、軟水器11の下流位置に軟水供給弁v2があり、軟水器11の排水管9に排水弁v3がある。なお、上記バイパス弁7bの下流位置、軟水供給弁v2の下流位置に流量センサーS1,S2がそれぞれある。
上記の再生処理中は、給水弁v1、軟水供給弁v2が閉じられて軟水器11への給水が遮断され、塩水供給弁13、排水弁v3が開かれて、再生塩水供給器12から軟水器11に塩水が供給される。軟水器11を通過した塩水は排水弁v3を経て排水管9から排出される。
そして、1回の再生処理は所定時間で終了する。再生塩水供給器にはまとまった量の塩(例えば20kg)が一度に補充されるが、再生処理が繰り返されると、これが消耗されて不足するようになるので、塩を適宜補充する必要がある。
また、上記軟水器11の再生処理が適切になされることでその軟水化能力は再生されるが、再生処理が繰り返されることでそのイオン交換樹脂は徐々に劣化し、著しく劣化すると交換する必要がある。そして、その寿命は家庭用の場合、ほぼ5年程度である。
ところで、適切に再生処理が行われず、そのために軟水化能力が低下したままで使用されると、イオン交換樹脂の劣化が急速に進み、短期間で再生能力が低下するので、早期に交換することが必要になる。
他方、同様の軟水化装置の再生処理に関する従来技術として図8のものがある(特許文献2)。これは、塩水タンク20内に軟水化装置の樹脂塔21を配置し、塩水タンク20に多量の塩wを収容していて、塩水タンクに水を供給して所定量の塩水waを生成させ、これを供給管23で吸い上げて上記樹脂塔21(軟水器11,軟水化装置と同じ)に供給して再生処理するものである。
このものでは、塩水タンク20に塩水濃度を計測する電極Sw及び制御手段を備えており、また、塩を補充する時期(塩補充時期)になったときこれを報知する報知器22等を備えている。
切替弁23aを切り替えて軟水化処理と再生処理とが自動的に繰り返されるが、塩水タンク20内の塩wが徐々に消耗され、不足するようになると、再生処理した後の塩水濃度が急激に低下することになる。そして、これが所定以下になると、上記報知器22が作動して塩wの補充が必要であることが報知される。
特許文献2の従来技術は以上のようなものであるが、報知器22で塩補充が必要であることが報知されても、塩補充がなされないままで再生処理工程が実行され、このために再生されないままで軟水化装置が使用されることがあり、そうすると、塩不足のために軟水化能力が低下したままの使用による早期劣化によって上記問題が生じることになる。
なお、軟水化装置の使用を必要な限度にすることによってそのイオン交換樹脂の耐用期間を可及的に長くするという発明もある(特許文献3)。この特許文献3の従来技術では、軟水化装置をバイパスするバイパス弁を設け、例えば、台所への給湯、シャワー、浴室暖房、浴槽への給湯などのうち、特に軟水が必要でない場合などに上記バイパス弁を開くようにし、これによって、軟水化装置が使用されないようにするものである。
以上のような、軟水化装置を備えた給湯システムにおいては、再生処理のための塩が不足し、そのために軟水化装置のイオン交換樹脂の再生能力が急速に低下するという問題がある。このため、軟水化されないまま給湯システムが使用されることが少なくない。
特開2009−106871号公報 特開平8−141564号公報 特開2000−274818号公報
再生剤として塩水が使われるのが一般的であるが、再生剤として、塩化カリウムなどを使用することも可能である。以下の記載における「塩」、「塩水」の用語は、給湯システムの軟水化装置で使用される再生剤の代表的なものとしての塩、塩水を意味する。
本発明は、給湯器と軟水化装置を備え、軟水化装置が再生塩水供給器を備えていて、軟水化装置のイオン交換樹脂が繰り返し再生されて安定して軟水が供給されるようになっている給湯システムを前提として、再生塩水供給器の塩不足に伴うイオン交換樹脂の早期劣化を未然に防止し、これによってその寿命が著しく短縮されることを確実に防止するとともに、極めて単純な手段によって塩欠乏の状態でも給湯に支障を生じないようにすることをその課題とするものである。
この発明の解決手段は、上記給湯システムを前提として、次の(イ)〜()によるものである。
(イ)上記軟水化装置の上流側と下流側に接続される切替弁があり
(ロ)上記切替弁に給水管、上記給湯器へ軟水を供給する軟水供給管、上記再生塩水供給器から塩水を供給する塩水吸引管、及び上記軟水化装置から塩水を排出する塩水排出管が接続されており
(ハ)上記切替弁がバイパス流路を有し、当該バイパス流路が上記給水管と上記軟水供給管とを直結させて、軟水化装置をバイパスさせるものであり
(ニ)上記給湯システムに上記切替弁の制御手段が設けられており
(ホ)上記制御手段は、上記切替弁によって給水管から軟水化装置へ給水し、且つ当該軟水化装置を通過した軟水を給湯器へ供給する態様と、上記軟水化装置に供給された塩水を排出し、且つ上記給水管から上記バイパス流路を介して給湯器へ直接給水する態様を切り替える制御手段であり
(ヘ)上記制御手段が基準記憶手段、演算回路、及び切替弁駆動回路を備えており
(ト)上記基準記憶手段にはイオン交換樹脂再生基準と塩補充基準が記憶されており
(チ)上記演算回路は上記イオン交換樹脂による軟水化処理量を演算し、当該軟水化処理量演算値と上記イオン交換樹脂再生基準とに基づいてイオン交換樹脂再生処理時期を判定し、当該再生処理時期になったとき上記切替弁を切り替えて、イオン交換樹脂を再生処理する給湯システムにおいて
(リ)上記再生塩水供給器がその内部の塩の量を検出する再生塩量判断手段を備えており
(ヌ)上記演算回路は、上記再生塩量判断手段で検出した塩の量と上記塩補充基準とに基づいて塩補充時期を判定し、当該塩補充時期になったとき上記切替弁を切り替えて、上記軟水化装置をバイパスして給水管から給湯器へ直接給水することにより、上記軟水化装置の使用を中止して上記再生塩水供給器の塩不足に伴うイオン交換樹脂の早期劣化を未然に防止するものである
給水管からの給水(水道水等)の硬度は測定されているから、この硬度と例えば軟水化装置の通水流量とによって軟水化処理量が算定される。そして、再生処理が必要な軟水化処理の基準、すなわち、イオン交換樹脂の再生基準が制御手段の基準記憶手段に記憶されているので、これに基づいてイオン交換樹脂の再生処理時期が決定され、制御手段によって上記切替弁が切り替えられて再生処理が開始される。軟水化装置には再生塩水供給器から塩水が供給され、軟水化装置を通過した塩水は排水管を経て排出される。なお、この2つの流路の切り替えを一つの切替弁、すなわち、多数ポート、多数位置の切替弁で行うように弁の構成を工夫することもできるが、二つ以上の多数の弁を用いて、これらを操作するようにすることもできる。
他方、再生塩水供給器の塩量が消耗されて塩補充基準まで減少すると、上記演算回路で塩補充時期であることが判定され、このことが表示駆動回路によってリモコンの表示部に表示される。再生塩水供給器の塩が不足していることがリモコンの表示部に表示され、これによって、ユーザーが塩補充を催促される。したがって、塩不足のためイオン交換樹脂が再生されない状態で軟水化処理がなされて、イオン交換樹脂の再生能力が急速に低下されることが防止される。
そして、演算回路によって塩補充時期が判定されたときは、上記制御手段の切替弁駆動回路を作動させて給湯器へ直接給水される態様に切り替える。
したがって、塩補充時期がリモコンに表示された後、再生塩水供給器に塩が補充されずに給湯システムが使用されても、この場合は軟水化装置がバイパスされているので、イオン交換樹脂が急速に劣化してしまうことが未然に防止される。
〔実施の態様1〕
実施の態様1は、再生塩水供給器の塩量を検出する再生塩量判断手段として、例えば、再生塩水濃度センサーまたは計量センサーを用いていることであり、塩不足状態を正確に判定できる利点がある。
また、上記再生塩量判断手段として、再生処理回数から塩の消耗量を検出し、塩が不足する時期を推定する手段を用いることもできる。すなわち、1回の再生処理は一定の時間行われ、一定の量の塩が消費されるから、1回の補充によって一定量の塩が再生塩水供給器に補充されることを前提として、再生処理回数を計数器で計測し、塩補充時期を再生処理計数値に基づいて判定する。この場合は、再生処理回数と基準値とにより塩補充時期が判定される。これも実施の態様1の一つである。
〔実施の態様2〕
イオン交換樹脂に塩水を供給してこれを再生処理する方法は種々ある。特許文献1,2にその一例が記載されている。これは電動ポンプで塩水を軟水化装置に供給するものである。これに対して、この実施の態様2は、上記切替弁にノズルを設けてジェットポンプ(又はエジェクタポンプ)を構成し、給水の水流で再生塩水供給器内の塩水を汲み上げて給水と混合させ、これを軟水化装置に供給するようにしたものであり、これにより、再生処理工程への切り替えとともに、再生塩水供給器内から軟水化装置への塩水供給を、ポンプを用いることなく切替弁の切り替え操作で行うことができる。
この実施の態様2によれば、再生処理工程の通水へ切り替え、及び塩水供給操作が単純になる。
は、実施例1の構成の概略図であり、軟水化処理中の通水状態を示す図。 は、イオン交換樹脂の再生処理中の通水状態を示す図。 は、イオン交換樹脂の寿命経過後の通水状態を示す図。 (a)は、切替弁の第1位置の模式図、(b)は第2位置の模式図、(c)は第3位置の模式図 は、制御手段の構成図 は、軟水化装置等の動作フロー図 は、軟水化装置等の他の動作フロー図 (a)は、軟水化装置を備えた従来の給湯システム例の全体構成図、(b)はその再生処理装置の模式図 は、再生処理装置の他の従来例の断面図
この発明による家庭用の給湯システム(具体的には4人家族用)実施例を図1〜図6を参照して説明する。この実施例のシステム全体の概略は図1に示しているとおりである。
実施例1は給湯器1、軟水化装置30、再生塩水供給器40によるものであり、軟水化装置30の上に切替弁35が配置されている。
再生塩水供給器40は分室41を有し、この分室に水位検知室41aがあり、当該水位検知室41aに水位検知手段42がある。分室41の底部に塩水吸引管45の下端が達しており、当該塩水吸引管45の上端が切替弁35の第3流入口35cに接続されている。この第3流入口35cは切替弁35の第1流路(第1流出口35dに連通している流路)36aに選択的に連通されるものである。
上記切替弁35の基本構造は次のとおりである(図4)。
切替弁35の流入口は3つ、流出口は3つである。そして、第1流入口35aに給水管P1が接続され、第2流入口35bに軟水化装置30の戻り管P4が接続され、第3流入口35cに塩水吸引管45の上端が接続されている。また、第1流出口35dに軟水化装置30への流入管P2が接続され、第2流出口35eに軟水供給管である給湯器流入管(給湯器への流入管)P3が接続され、第3流出口35fに塩水排出管45eが接続されている。
切替弁35は3つの切り替え位置を有する。通常は第1位置にあり、リモコンRCの制御手段50の切替弁駆動回路50yによってこの第1位置から第2位置、第3位置に切り替えられる。切替弁35については、必要な切り替えポートがあれば、シフト弁、ロータリー弁などその形態や具体的構造はどのようなものでもよい。なお、制御手段50については、給湯器1内に備えてもよい。
切替弁35が第1位置にあるとき、第1流入口35aが第1流出口35dに連通し、第2流入口35bが第2流出口35eに連通している(図4(a))。
第2位置に切り替えられたとき、第1流入口35aが第1流出口35dに第1流路36aを介して連通し、その第1流路36aに第3流入口35cが連通し、第2流入口35bが第3流出口35fに連通している。そして、このとき、第1流入口35aが第3流路36cを介して第2流出口35eにも連通されている(図4(b))。
第3位置に切り替えられているとき、第1流入口35aが第2流出口35eに連通しており、他方、第1流出口35d、第2流入口35b、第3流入口35c、第3流出口35fは閉じられている(図4(c))。
軟水化装置30は、特別なものではなく、イオン交換樹脂30a(具体的にはスチレン・ジビニールベンゼンの共重合体をスルホン化した高分子化合物)が充填されていて、戻り管P4がその底まで伸びている。そして、水(硬水)が上から注入されると、イオン交換樹脂30aの中を降下する間にイオン交換されて軟水化され、その底部で戻り管P4に流入し、第2流出口35eから給湯器1に流出する構造になっている。
リモコンRCが給湯器1と通信線Hで接続されており、また、制御手段50は切替弁35と通信線Hで接続されている。
また、この実施例1では、再生塩水供給器40の分室41に塩水濃度センサー43の電極43aが挿入されており、塩水濃度センサー43は通信線Hで制御手段50に接続されている。
再生塩水供給器40には塩水を生成するための給水弁(図示略)があり、これが制御手段50で開かれて所定量(実施例1では18リッター)の水が注入されて同量の塩水が生成される。この注水量の制御は注水流量データ、水位データなどで制御することができるが、設備を簡便にするためにこの実施例1では給水弁の開弁時間を制御するようになっている。
また、切替弁35の第1流路36aにジェットポンプ用のノズルがあり、このノズルに第3流入口35cが選択的に連通するようになっていて、切替弁が第2位置にあるときに連通され、第1流路36aの高速流によって再生塩水供給器内の塩水が吸い上げられる構造になっている。なお、ジェットポンプはベンチュリー構造によるものであって、当業者の常識であるから、その構造の図示及び詳細な説明は省略している。
なお、再生塩水供給器40の水位検知室に水位検知手段42(フロート式のリミットスイッチによるもの)があり、水位が所定まで上昇すればONし、所定まで下がればOFFする。この水位検知手段手段42のON、OFFにより塩水の生成、再生塩水の流出完了を確認するようになっていて、この水位検知手段が予定どおりにONまたはOFFされないときは、制御手段によって給水エラー又は塩水供給エラーと判断されてリモコンRCの表示部51にエラー表示されるようになっている。
〔通常運転〕
通常の運転中は切替弁35が第1位置にあり、給水管P1からの給水が軟水化装置30の流入管P2(図4参照)に供給され、そのイオン交換樹脂30aでイオン交換されて軟水化され、軟水化装置30の戻り管P4、給湯器流入管P3を介して給湯器1に給水される(図1)。
ちなみに、この実施例では、軟水化装置の容量、再生塩水供給器の容量が18リットルで、給水の硬度が44.6ppm、軟水化処理後の硬度が0.01ppm、給湯量が一日平均1.0mと想定している。
〔再生処理〕
通常の運転が続いて軟水化処理量(制御手段の記憶手段50mに記憶されている、軟水化装置の再生処理後の累積作動時間によるもの)が所定の再生基準に達すると、イオン交換樹脂の再生処理時期と判定される。そして、この再生処理時期が動作記憶手段50cに記憶され、リモコンRCの制御手段50の切替弁駆動回路50yが働いて、切替弁35を第1位置から第2位置に切り替え、リモコンRCの表示部51に「再生処理」の表示がなされる(図2)。そして、この再生処理工程の当初において、前述のように再生塩水供給器40に所定量(18リットル)の給水が行われ、同所定量の塩水が生成される。
リモコンRCの表示部に「再生処理」が表示されているときは、切替弁35の第2位置で、給水管P1から給湯器流入管P3へ直接通水され、これとともに第1流路36a、流入管P2を介して軟水化装置30へ給水される。そしてまた、第3流入口35cが切替弁35内でその第1流路36aのジェットポンプのノズル(図示略)に連通されており、再生塩水が塩水吸引管45から第1流路36a内に吸引され、第1流路36aを経て給水とともに軟水化装置30に供給される。軟水化装置30を通過した塩水は戻り管P4、切替弁35の第2流入口35b、第3流出口35fを経て塩水排出管45eから排出される。再生処理(塩水によるイオン交換樹脂30aの再生及び給水による洗浄)が終了すると、記憶手段50mに記録された前記軟水化処理量(又は作動時間)がリセットされ、制御手段50の切替弁駆動回路50yによって切替弁35が第1位置に切り替えられる。
〔塩補充〕
以上のような通常運転と再生処理とが正常に繰り返されれば、適切に軟水化処理がなされて、所期の軟水が継続して供給されるが、これが繰り返されると、再生塩水供給器40内の塩が消耗されて不足するようになる。
再生塩水供給器40に投入された塩wが消耗されて不足するようになると、分室41内の塩水濃度が所定以下に低下する。この塩水濃度を再生塩量判断手段としての塩水濃度センサー43によって検出し、その検出結果と演算回路50bの記憶手段50mに記憶された塩補充基準としての塩水濃度基準値に基づいて、制御手段50の演算回路50bで塩補充時期が判定される。塩補充時期と判定されると、動作記憶手段50cに「塩補充」が記憶され、制御手段50の切替弁駆動回路50yによって切替弁35が第3位置に切り替えられる。第3位置では、第1流入口35aが第3流路36cを介して第2流出路(給湯器流入管P3の接続口)35eに連通しているが、他の流入口及び流出口は閉じられて、軟水化装置がバイパスされた状態になり、またこのときに、リモコンRCの表示部51に「塩補充」の表示がなされる(図3)。
塩が補充されて塩水濃度が回復し、これが上記演算回路50bで確認されると、再生塩量判断手段としての塩水濃度センサー43の検出値がリセットされる。そして、制御手段50の切替弁駆動手段50yが働いて、切替弁35は第1位置に切り替えられ、リモコンRCの表示がリセットされて通常の運転に戻される。
〔軟水化停止運転〕
再生処理が正常になされ、塩補充が適切になされて、軟水化処理が継続されているときでも、イオン交換樹脂30aの回復力は徐々に低下し、やがて、機能不足になる。このようにして寿命になるのは、この実施例1の場合は、適切に使用されれば約5年程度である。しかし、適切に再生処理が行われないままで使用されると、その軟水化能力が回復されないレベルまで急速に劣化し、短期間で機能不良になる。
イオン交換樹脂の劣化の程度は種々の方法で計測することができる。想定される実際の使用条件下で継続して使用されるときの寿命基準を経験則、実験結果等を基に定め、これと実使用時間から寿命時期を判定するのも一つの方法であり、また、再生限度回数を定め、この再生限度回数を基準にして寿命を判定するのもまた一つの方法である。
また、再生処理によるイオン交換樹脂の回復レベル、再生処理後の軟水化能力の低下速度等から寿命時期を判定することもできる。経験則による前者は、概略的に寿命時期を判定する方法であるが、後者は、実際の寿命すなわち使用限界を直接評価して判定する方法である。
この実施例1の寿命判定は後者の方法で行われる。具体的には次のようである。
すなわち、軟水化装置30と給湯器1の間の給湯器流入管P3にサンプリングによる硬度計測器44があり、これによって軟水化された水の硬度を測定して、その軟水化能力を計測するようにしてあり、再生処理後のイオン交換樹脂の能力回復レベルを評価し、この評価結果と寿命基準とに基づいてイオン交換樹脂の寿命を判定する。
なお、上記軟水化能力については、これを定期的に計測してその計測値を演算回路50bの記憶手段50mに記憶させ、再生処理後の経時変化から軟水化能力の低下速度(イオン交換樹脂の劣化速度)を評価し、その評価結果と寿命基準とにより寿命時期を判定することも可能である。
なお、経験則に基づいて時間データで寿命を判定する方法は、既定通りに適切に再生処理が繰り返されることが前提であり、この前提が満たされる限りにおいて有効な手法である。これに対して、イオン交換樹脂の軟水化能力の回復レベルから寿命を判定するものでは、上記の様な前提は必要ないが、軟水化能力を計測し、その回復レベルを評価する必要があるので、簡便さにおいて前者に劣る。
硬度計測器44による硬度計測結果が制御装置50に伝送され、演算回路50bで寿命判定がなされる。寿命時期と判定されたとき、リモコンRCの表示部51に「樹脂寿命」等の表示がなされ、また、制御手段50の切替弁駆動回路50yによって切替弁35が第3位置に切り替えられる。
この第3位置では、第1流入口35aが第3流路36cを介して第2流出路(給湯器流入管P3の接続口)35eに連通されており、他の流入口、流出口は閉じられて、軟水化装置30がバイパスされている。
〔制御手段の構成〕
上記制御手段の構成は図5に示すとおりである。
この制御装置50は基準記憶手段50a、演算回路50b、切替弁駆動回路50y、表示駆動回路50xを有している。
基準記憶手段50aは、再生基準記憶手段50a1、塩水濃度基準記憶手段50a2、寿命基準記憶手段50a3によるものであり、これが演算手段50bに通信線Hで接続されており、また、塩水濃度センサー43、硬度計測器44が演算手段50bの記憶手段50mに接続されている。さらに、演算手段50bに表示駆動回路50x、切替弁駆動回路50yが接続されている。
また、制御手段50は、動作記憶手段50cを備えており、運転状況に関する種々のデータが記憶されていて、給湯開始時などにこれらのデータが演算回路50bで読み出され、これに基づいてシステム全体の健全性、動作履歴が確認されるようになっている。
この構成が上記のように作用して、制御手段50で切替弁35が第1位置、第2位置、第3位置に選択的に切り替えられるとともに、リモコンRCの表示部51に上記のとおり表示される。
〔軟水化装置等の動作〕
軟水化装置30及び再生塩水供給器40の動作フローは図6、図6−1に示すとおりである。
給湯システムのリモコンスイッチONで、軟水化装置30のイオン交換樹脂の寿命が経過したか、再生塩水供給器40への塩補充時期か、再生処理の時期かを、制御手段50がその記憶手段50mに保存された各基準値に基づいて確認する。そしていずれについても問題がないとき、切替弁35が第1位置にあって軟水化処理が継続される。
イオン交換樹脂の寿命が過ぎていると、動作記憶手段50cに「樹脂寿命」が記憶され、切替弁が第3位置に切り替えられ、リモコンの表示部51に「樹脂寿命」が表示される。そして、イオン交換樹脂が交換されると、硬度計測器44の検出値がリセットされ(手動によるリセット、又は軟水化能力の回復後の自動リセット)、切替弁35が第1位置へ戻されて軟水化処理が開始され、リモコンの「樹脂寿命」の表示がクリアされる。
塩補充時期になったときも同様に切替弁35が第3位置に切り替えられ、リモコンに「塩補充」が表示され、そして、塩補充がなされて塩水濃度の回復が確認され、又はリセット操作されると、塩水濃度センサー43の検出値がリセットされる。そして、切替弁35が第1位置へ戻されて軟水化処理状態になり、リモコンの「塩補充」の表示がクリアされる。
再生処理の時期であるときも同様に、動作記憶手段50cに「再生処理」が記憶され、切替弁35が第2位置に切り替えられ、リモコンの表示部51に「再生処理」が表示される。そして、再生処理が終了すると、記憶手段50mに記憶された軟水化処理量がクリアされ、切替弁35が第1位置へ戻されて軟水化処理が可能な状態になり、そして、リモコンの「再生処理」の表示がクリアされる。
軟水化処理中においても、「樹脂寿命か」、「塩補充時期か」、「再生処理時期か」が繰り返し点検される。その動作フローは図6−1に示すとおりであり、この運転中に「樹脂寿命」が判定されたとき、及び「塩補充」が判定されたときは、切替弁35が第3位置に切り替わり、リモコンに「樹脂寿命」、又は「塩補充」が表示される。そして、樹脂交換や塩補充がなされると、切替弁35が第1位置に戻り、リモコンの表示がクリアされる。
また、「再生処理」の時期になると、切替弁35が第2位置に切り替わり、リモコンに「再生処理」が表示され、再生処理工程が終了すれば、切替弁35が第1位置に戻り、上記表示がクリアされる。
次いで実施例2を説明する。
実施例2は、再生処理の時期の判定、塩補充時期の判定、イオン交換樹脂の寿命判定を、経験則に基づく簡便な方法で行うものである。このものは、再生処理、塩補充が既定通りに行われる(所定の塩が所定量補充されることなど)ことを前提とするものであるから、これらが既定通りに実行されなければ、そのためにイオン交換樹脂の寿命が阻害されることになるが、塩補充がリモコン表示で催促され、補充されるまでこの表示が続くことから、すぐに補充されることが相当に期待される。また、この間は軟水化装置がバイパスされて給湯運転がなされるので、急速に回復力が劣化するという問題はない。このようなことを勘案すれば、塩補充が幾分遅れることがあるとしても、このことのためにイオン交換樹脂の寿命が大幅に短縮されることはないので、実用上の損失は小さい。
(1)再生処理時期の判定
実施例1と同様の給湯システム(4人家族用)において、全給湯が軟水化されていることを前提して、給水の硬度との関係で軟水化処理量を作動時間と流量との積による経験値で表し、その値とイオン交換樹脂再生基準との関係から、経験的に再生処理間隔を2週間に設定し、2週間経過したとき再生処理時期と判定される。
前提
(イ)1日の想定給湯流量1.0m
(ロ)想定給水硬度が44.6ppm
(2)塩補充時期の判定
塩の量を検出する再生塩量判断手段として、動作記憶手段50cに再生処理時期と判定される毎に記憶される「再生処理」回数を用いて、塩補充基準を再生処理回数10回とし、10回目の再生処理終了をもって塩補充時期と判定する。
前提
(イ)1再生処理で2.5kgの塩を消耗する。
(ロ)1回の塩補充量を25kgとする。
(3)イオン交換樹脂の寿命判定
耐用期間をほぼ5年と想定し、2週間に1回再生処理することを前提として、再生回数275、あるいは塩補充回数27で寿命時期と設定している。275回の再生処理、あるいは塩補充27回が終了したとき、寿命と判定する。
この実施例2における再生処理は、1回の再生処理で再生塩水供給器4で生成された18リットルの塩水が全量使用される。
(4)再生処理工程の手順
(イ)給水弁(図示略)を開いて再生塩水供給器40に18リットルの水を注入する。このときの注水量は、給水弁の開弁時間(この実施例では1分)で規定する。
(ロ)50秒放置(飽和濃度の塩水を生成させる)。
(ハ)切替弁35を第2位置に切り替えて(図4(b))、上記塩水を軟水化装置30に供給する。このとき塩水は給水とともに供給され、この供給は再生塩水供給器30の塩水が無くなるまで続く。この間の塩水供給時間を2分と見込んでいる。
(ニ)上記(ハ)において塩水がなくなって後(約2分後)も切替弁35は第2位置にあり、軟水化装置30へ8分間給水され、これによってイオン交換樹脂が水洗される。
(ホ)上記(ニ)のイオン交換樹脂の水洗が終了して後、切替弁35が第1位置に切り替えられて再生処理が完了する。
(5)寿命判定
この実施例2における寿命は、再生回数275を基準として判定される。
以上のとおり、実施例2の再生処理のシーケンスは、計時データと再生処理回数に基づいて制御されるから、制御プログラムが極めて単純である。
なお、塩の量を検出する再生塩量判断手段として、実施例1では、塩水濃度センサー43を用い、実施例2では再生処理回数計を用い、塩補充基準に基づいて塩補充時期を判定しているが、その他、再生塩量判断手段として塩の重さを検出する重量センサーを用いることもでき、さらに、塩の体積を検出する体積センサーを用いることもできる。
1:給湯器
30:軟水化装置
30a:イオン交換樹脂
40:再生塩水供給器
41:分室
41a:水位検知室
42:水位検知手段
43:塩水濃度センサー
44:硬度計測器
45:塩水吸引管
45a:塩水排出管
50:制御手段
50a:基準記憶手段
50b:演算回路
50c:動作記憶手段
50m:記憶手段
50x:表示駆動回路
50y:切替弁駆動回路
H:通信線
51:表示部
RC:リモコン
P1:給水管
P2:流入管
P3:給湯器流入管
P4:戻り管
w:塩

Claims (3)

  1. 給湯器と軟水化装置を備え、軟水化装置が再生塩水供給器を備えていて、軟水化装置のイオン交換樹脂が繰り返し再生されて安定して軟水が供給されるようになっている給湯システムであって、
    上記軟水化装置の上流側と下流側に接続される切替弁があり、
    上記切替弁に給水管、上記給湯器へ軟水を供給する軟水供給管、上記再生塩水供給器から塩水を供給する塩水吸引管、及び上記軟水化装置から塩水を排出する塩水排出管が接続されており
    上記切替弁がバイパス流路を有し、当該バイパス流路が上記給水管と上記軟水供給管とを直結させて、軟水化装置をバイパスさせるものであり、
    上記給湯システムに上記切替弁の制御手段が設けられており、
    上記制御手段は、上記切替弁によって給水管から軟水化装置へ給水し、且つ当該軟水化装置を通過した軟水を給湯器へ供給する態様と、上記軟水化装置に供給された塩水を排出し、且つ上記給水管から上記バイパス流路を介して給湯器へ直接給水する態様を切り替える制御手段であり、
    上記制御手段が基準記憶手段、演算回路、及び切替弁駆動回路を備えており、
    上記基準記憶手段にはイオン交換樹脂再生基準塩補充基準記憶されており
    上記演算回路は上記イオン交換樹脂による軟水化処理量を演算し、当該軟水化処理量演算値と上記イオン交換樹脂再生基準とに基づいてイオン交換樹脂再生処理時期を判定し、当該再生処理時期になったとき上記切替弁を切り替えて、イオン交換樹脂を再生処理する給湯システムにおいて
    上記再生塩水供給器がその内部の塩の量を検出する再生塩量判断手段を備えており
    上記演算回路は、上記再生塩量判断手段で検出した塩の量と上記塩補充基準とに基づいて塩補充時期を判定し、当該塩補充時期になったとき上記切替弁を切り替えて、上記軟水化装置をバイパスして給水管から給湯器へ直接給水することにより、上記軟水化装置の使用を中止して上記再生塩水供給器の塩不足に伴うイオン交換樹脂の早期劣化を未然に防止することを特徴とする給湯システム。
  2. 上記切替弁にノズルを設けてジェットポンプ(又はエジェクタポンプ)を構成し、上記イオン交換樹脂の再生処理時に、上記軟水化装置への給水の水流で上記再生塩水供給器内の塩水を汲み上げて給水と混合させ、これを軟水化装置に供給するようになっている請求項1の給湯システム。
  3. 上記演算回路は上記イオン交換樹脂による軟水化処理量を軟水化装置の作動時間で演算し、当該軟水化処理量演算値と上記イオン交換樹脂再生基準とに基づいてイオン交換樹脂再生処理時期を判定し、また、再生処理回数と塩補充基準とに基づいて塩補充時期を判定するものであることを特徴とする請求項1の給湯システム。
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