JPH0433517B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、硬度センサーを用いて、硬水軟化
装置の軟水ラインを流れる水の硬度成分を検出す
ると同時に、該センサー自体の異常や通水の有無
を判別して警報を発することができるようにした
ものである。

〔従来の技術〕

食品工業用水として使用される水道水や井戸水
は、見た目にはきれいで透明であるが、その中に
は、種々の不純物（例えばカルシウム・マグネシ
ウム等の硬度成分）が含まれている。これらの水
は、そのまま使用すると、スケールの付着・腐食
の原因となる。そこで、上記不純物のうち硬度分
を除去するための硬水軟化装置が広く用いられて
いる。

一般に、硬水軟化装置は、Na型のイオン交換
樹脂を使用して、原水中の不純物（例えばCa²⁺，
Mg²⁺等）をNa⁺に置換して軟水にするように工
夫されている。ところが、上記イオン交換樹脂の
劣化あるいは再生が不十分であることなどによ
り、Ca²⁺・Mg²⁺とNa⁺との置換が適切に行われ
ず、Ca²⁺，Mg²⁺等不純物の通り抜け、即ち硬度
洩れを起こすことがある。

そうした場合の硬水軟化装置の硬度洩れの検出
手段としては、PH値を測定する方法（PH測定
法）、交流電圧（200Hz）により樹脂水系の電気抵
抗を測定する方法（樹脂水系の電気抵抗測定法）
等がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、PH測定法では、PH値の変化が僅か
であることから現実の硬度洩れを正確に検知し難
い。又、樹脂水系の電気抵抗測定法では、高い交
流電圧により樹脂水系の抵抗変化を検出すること
自体は容易であるけれども、樹脂筒内に通水の偏
流が生じると、正確な検出値が得られない上に、
樹脂筒内に電極を挿入する方式であるので構造が
複雑となる。

一方、特開昭60−146146号の発明においては、
硬度イオン電極と比較電極との間の測定電圧Ａを
硬度洩れ判定のための基準電圧Ｃと比較し、測定
電圧Ａが基準電圧Ｃより大きくなれば硬度洩れ警
報信号を発する方式、或いはコントロールバルブ
からの再生完了タイミング信号を受けた直後の通
水時点で、測定電圧Ａとイオン電極劣化基準電圧
Ｄを比較し、電圧Ａがイオン電極劣化基準電圧Ｄ
より大きくなれば、イオン電極劣化警報信号を発
する方式が示されている。しかるに、これらの方
式では、測定電圧Ａが予め設定した各々の基準電
圧より大きくなることによつて、「硬度洩れ警報」
若しくは「イオン電極劣化警報」として外部に告
知することができるが、逆に電圧Ａが基準電圧よ
り小さくなつた場合は、外観上は、正常に作動し
ているように見えるので、このときに硬度洩れが
発生すると重大な事故につながる。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記のような欠点に着目してなさ
れたものであつて、硬水軟化装置の軟水ラインに
接続した大気開放型測定容器と、この容器中に設
置した１組のイオン電極及び比較電極より成る硬
度センサーと、それら両電極間の測定電圧Ａを予
め設定した基準電圧と比較し、前記測定電圧Ａが
硬度洩れ判定のための基準電圧Ｃより大きくなれ
ば硬度洩れ警報信号を出力し、前記測定電圧Ａが
センサー異常及び通水不良の判定のための基準電
圧Ｂより小さくなれば異常警報信号を出力するよ
うに働く比較器とを具備することを特徴としてい
る。

〔実施例〕

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明における一実施例の説明図
で、図中１は、Na型のイオン交換樹脂を充填し
た硬水軟化装置、７は、該硬水軟化装置に付属の
コントロールバルブである。硬水軟化装置１は、
コントロールバルブ７の働きにより、通水時に
は、原水をイオン交換樹脂層中に通して、軟水と
し、再生時に、塩水タンク（図示せず）より塩水
を吸引して、イオン交換樹脂と接触せしめること
により、Na⁺とCa²⁺等とのイオン交換を行い、
イオン交換樹脂の再生を行うようになつている。
この場合の再生のタイミングは、原水の性質と通
水量並びに硬水軟化装置の容量により決定され
る。

２は、コントロールバルブ７の入口側に設けた
原水ライン、３はその出口側に設けた軟水ライン
であつて、このうち、軟水ラインに対しては、該
ラインより流出する水を受け容れるべく大気開放
型の測定容器４を接続している。５は、該容器の
水中に浸して設置した公知の構成のイオン電極５
ａ及び比較電極５ｂからなる１組の硬度センサー
５である。なお、測定容器４が大容量のものであ
るときは、硬度洩れの検出タイムラグを最小とす
るために、該測定容器内部に仕切り板（図示せ
ず）を設けて上流域・下流域を区画し、小容量部
分の上流域にのみ一対の電極を設ける構成とする
のがよい。

Ｘは、硬度センサー５からの出力電圧、すなわ
ち硬度イオン電極５ａと、比較電極５ｂ間の電圧
Ａを検出して、硬度洩れ等を判別するための比較
器で、軟水通水時に該電圧Ａが硬度洩れ判定のた
めの基準電圧Ｃより大になれば、硬度洩れ警報信
号を出力するように動作する（これを第１警報機
能とし、X₁で表す）。この比較器は、上記の機能
の他、樹脂再生行程においてコントロールバルブ
７からの再生完了タイミング信号を受けた直後の
通水の時点で、硬度センサーの両電極５ａ，５ｂ
間の電圧Ａを検出し、この電圧Ａがセンサー異常
判定のために予め設定した（上記基準電圧Ｃとは
別の）基準電圧Ｄより大になれば、センサー異常
警報信号を出力する機能（第２警報機能：X₂）
及び、硬度センサーのイオン電極５ａと比較電極
５ｂの間の電圧がセンサー異常及び通水不良の判
定のために予め設定したもう１つの基準電圧Ｂよ
り小さければ、第３の警報信号を発する機能（第
３警報機能：X₃）を備えている。この場合の基
準電圧Ｂは、上記基準電圧とは別のレベルの電圧
で、実験値や計算値から与えられる。

次に作用について説明する。まず、通水時には
コントロールバルブ７の働きにより、原水が元圧
にて原水ライン２より硬水軟化装置１内に入り、
イオン交換樹脂とのイオン交換により軟水とな
り、軟水ライン３を通つて大気開放系の測定容器
４に入り、供給ライン９を経て、系外に流れる。
次いで、再生行程に移行すると、コントロールバ
ルブは、塩水タンク（図示せず）から塩水を吸入
する。この塩水により、イオン交換樹脂は、再び
Na型に再生され、再生時の硬度分を含むドレン
水は、排水ライン（図示せず）を経て、系外に排
出される。

以上のサイクルにおいて、比較器Ｘは、通水中
の硬度センサーの出力電圧を常時検出しており、
両電極５ａ，５ｂ間の電圧Ａが基準電圧Ｃより大
となれば、直ちに硬度洩れの第１警報信号を出力
する。しかして、該センサーとりわけ、そのうち
のイオン電極５ａは、経時的に劣化し検出電圧が
増加してくる傾向を示すので、コントロールバル
ブ７からの再生完了タイミングで通水開始の信号
を受けたときに、該電極間の電圧Ａと硬度イオン
センサー異常判定のための基準電圧Ｄとを比較す
る。そこで、電圧Ａが基準電圧Ｄより大であれ
ば、該センサーが異常とみて第２警報信号を出力
する。このように、再生完了タイミング直後の通
水時に硬度イオン電極の劣化の判別を行うのは、
電圧Ａと基準電圧Ｄとの差が硬度洩れによるもの
ではなく、硬度センサーの異常（電極の劣化等）
によるものであることを確実にするためである。
この他、比較器Ｘによると、上述のサイクルのい
ずれの時点においても、硬度センサー５の出力電
圧Ａが先に設定したもう１つの基準電圧Ｂより小
さくなれば、その時点で第３の警報信号が発せら
れ、これによつて、該センサーが電圧に関して負
の方向の異常をきたしているか、或いは、測定容
器４中の軟水が少なくなつたことを知ることがで
きる。

〔発明の効果〕

この発明は、以上のように、硬度センサーを用
いて軟水ラインを流れる水の硬度成分を検出する
ように構成したものであつて、該センサーの出力
電圧を特定の基準電圧と比較することにより、該
センター自体の異常や通水の有無もしくは、不良
の状況を知ることができるため、硬度洩れによる
重大な事故を未然に防止することができるととも
に、原水ライン、硬水軟化装置及び軟水ラインを
含む給水系の異常（詰まり、水漏れ等）も検出す
ることができる。

加えて、大気開放型測定容器中に硬度センサー
を設置する構成であるので、硬度センサーの取付
け及び交換が簡単であるとともに、通水の有無や
不良を容易に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明における一実施例の説明
図、第２図は、硬度成分量PPMと測定電圧Ｖと
の関係を示すグラフである。 １…硬水軟化装置、２…原水ライン、３…軟水
ライン、４…大気開放型測定容器、５…硬度セン
サー、７…コントロールバルブ、９…供給ライ
ン、Ｘ…比較器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 硬水軟化装置１の軟水ライン２に接続した大
   気開放型測定容器４と、この容器中に設置した１
   組のイオン電極５ａ及び比較電極５ｂより成る硬
   度センサー５と、それら両電極間の測定電圧Ａを
   予め設定した基準電圧と比較し、前記測定電圧Ａ
   が硬度洩れ判定のための基準電圧Ｃより大きくな
   れば硬度洩れ警報信号を出力し、前記測定電圧Ａ
   がセンサー異常及び通水不良の判定のための基準
   電圧Ｂより小さくなれば異常警報信号を出力する
   ように働く比較器Ｘとを具備することを特徴とす
   る硬水軟化装置の硬度洩れ警報手段。