JPH10235334A - 逆流防止システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連通管を介して複数のタンクを並列に配置し
たときの逆流防止システムを提供する。 【解決手段】 第一タンク２と第二タンク３とを連通管
１０を介して連通接続し、該連通管１０の前記第二タン
ク３内における一側先端部Ｘを前記第二タンク３内の上
方位置まで延在させて開口し、該一側先端部Ｘの周囲に
空気溜１４を画成するエアーカップ１１を設けたことを
特徴としており、また第一タンク２と第二タンク３とを
連通管１０を介して連通接続し、該連通管１０の前記第
二タンク３内における一側先端部Ｘを前記第二タンク３
内の上方位置まで延在させて開口し、該一側先端部Ｘの
周囲に空気溜り１４を画成するエアーカップ１１を設け
るとともに、前記連通管１０の前記第一タンク２内にお
ける他側先端部Ｙを前記第一タンク２内の上方位置まで
延在させて開口したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、連通管を介して
複数のタンクを並列に配置したときの逆流防止に関する
もので、たとえば軟水器の原水タンクと塩水タンクとを
連通管を介して並列配置したときの補水構造における逆
流防止に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、図７に示すように、樹脂筒３１の
上方に原水を貯留する第一タンク３２と塩水を貯留する
第二タンク３３とを連通管３４を介して並列に配置した
構成の軟水器がある。この軟水器において、前記第二タ
ンク３３へ連通管３４を介して前記第一タンク３２から
原水を供給しているが、原水を供給後（前記第一タンク
３２と同水位）に前記第二タンク３３内へ塩を投入する
ことがある。この塩を投入することにより、前記第二タ
ンク３３内の水位が高くなり、前記第二タンク３３から
前記第一タンク３２へ塩水が逆流することがある。ま
た、前記第二タンク３３内へ原水を供給後、前記第一タ
ンク３２内への原水の供給が、たとえば断水等の事故に
より停止すると、前記第一タンク３２内の原水が負荷側
へ供給されるにともない水位が低下し、前記第二タンク
３３内の塩水が前記第一タンク３２内へ逆流することが
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記問題
点に鑑み、第二タンクから第一タンクへの逆流を防止す
る逆流防止システムを提供することを目的とするもので
あある。

【０００４】

【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、第一タンクと第二タンクとを連通管を介して
連通接続し、該連通管の前記第二タンク内における一側
先端部を前記第二タンク内の上方位置まで延在させて開
口し、該一側先端部の周囲に空気溜りを画成するエアー
カップを設けたことを特徴としており、また請求項２に
記載の発明は、第一タンクと第二タンクとを連通管を介
して連通接続し、該連通管の前記第二タンク内における
一側先端部を前記第二タンク内の上方位置まで延在させ
て開口し、該一側先端部の周囲に空気溜りを画成するエ
アーカップを設けるとともに、前記連通管の前記第一タ
ンク内における他側先端部を前記第一タンク内の上方位
置まで延在させて開口したことを特徴としており、また
請求項３に記載の発明は、前記連通管に流量調節手段を
設けたことを特徴としており、また請求項４に記載の発
明は、前記流量調節手段が、流量調節弁またはオリフィ
スであることを特徴としており、さらに請求項５に記載
の発明は、前記流量調節手段が、本体に入口側流路と出
口側流路を備えた弁室を設け、該弁室内にそれぞれ複数
の突起を有する弁座を形成し、前記弁室内に遊動自在な
弁体を設けた絞り弁であることを特徴としている。

【０００５】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて説明すると、この発明は、たとえば樹脂筒の上方
に原水を貯留するボールタップを備えた第一タンクと塩
水を貯留する第二タンクとを連通管を介して並列に設置
した構成の軟水器において実現される。この軟水器は、
前記第一タンク内に貯留した硬度分を含む原水を、前記
樹脂筒内を通過させることによってイオン交換処理し、
原水中の硬度分を除去するとともに、前記イオン交換樹
脂が劣化したときは、前記第二タンク内に貯留した塩水
を前記樹脂筒内を通過させイオン交換樹脂を再生させる
ものである。

【０００６】この発明の逆流防止システムは、前記連通
管の一方の端部を前記第一タンクの下部に接続するとと
もに、他方の一側先端部を前記第二タンクの下部から上
方所定位置（塩水貯留量により設定される。）まで延在
させて開口している。そして、この一側先端部の周囲に
は、その上方部分をとりかこむように、所定の空気溜り
を画成するエアーカップを適宜の手段で設置している。
また、前記連通管に流量調節手段としての流量調節弁ま
たはオリフィスを設けた構成としている。さらに、前記
流量調節手段として、絞り弁を適用する構成も好適であ
る。

【０００７】前記構成の逆流防止システムによれば、第
一タンク内へ原水を供給すると、連通管を介して第二タ
ンク内へ原水が流入し、前記第一タンク内の所定水位
（ボールタップで制御する。）まで原水を供給する。こ
の第一タンク内の所定水位と前記連通管の一側先端部の
高さとの差分だけ、前記第二タンクに設けたエアーカッ
プの下部端面から上方に上がった位置まで第二タンク内
へ原水が供給される。また、前記第二タンク内にはネッ
トが設けてあって、このネット上に塩を蓄えており、前
記第一タンクから供給される原水に溶解して飽和塩水を
生成する。

【０００８】ところで、従来の軟水器においては、前記
第二タンク内への塩の補給時において、第二タンク内の
水位が塩の投入により上昇し、前記第一タンク内の水位
よりも高くなり、前記第二タンクから塩水が前記第一タ
ンクへ逆流することがあるが、この発明では、前記エア
ーカップにより画成された空気溜りの空気圧によって、
前記エアーカップ内の水位の上昇を抑制するので、塩水
の逆流を防止することができる。

【０００９】また、連通管に設けた流量調節手段は、前
記第二タンクに設けた前記エアーカップ内の空気が水中
に溶解したり、エアーカップからガス透過等によって減
少することがあるため、前記第二タンクから樹脂筒へ供
給するイオン交換樹脂再生時の塩水流量よりも、前記第
一タンクから前記第二タンクへ補水する原水流量を前記
流量調節手段によって少なくする。したがって、前記第
二タンク内の水位は、塩水供給により除々に低下し、再
生完了時には前記エアーカップの下部端面よりも下に水
位が低下し、前記エアーカップ内に新しい空気が充填さ
れる。そして、塩水の供給が終了すると、前記第二タン
ク内へ前記第一タンクから原水が流入し、前記第二タン
クの所定水位まで原水が供給される。

【００１０】つぎに、前記実施の形態に代わる実施の形
態について説明する。ここに説明する実施の形態は、前
記実施の形態を説明した第一タンクに接続した連通管の
他側先端部を第一タンクの下部から上方所定位置まで延
在させて開口したものである。この第一タンク内の上方
位置まで連通管の他側先端部を延在したことにより、前
記第二タンク内への原水の供給後において、前記第一タ
ンク内への原水の供給が停止（たとえば、断水等の事
故）した場合でも、前記第二タンクから前記第一タンク
への塩水の逆流を防止することができる。すなわち、前
記第一タンク内の原水がすべて供給されて空の状態にな
っても、前記第一タンク内の上方位置まで連通管の他側
先端部が延在しているので、前記第二タンクのエアーカ
ップ内の圧力と前記連通管内に残留している原水の水頭
圧とがバランスし、前記第二タンク内からの逆流を防止
できる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の第一実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。図１は、この発明を実施した軟水器
の概略構成を示す説明図である。

【００１２】図１において、この発明を実施した軟水器
は、重力再生式軟水器であって、イオン交換樹脂（図示
省略）を充填した樹脂筒１の上方に、原水を貯留する第
一タンク２と塩水を貯留する第二タンク３とを並列に設
けている。前記第一タンク２には、原水を供給するボー
ルタップ４を備えた給水ライン５を接続するとともに、
前記樹脂筒１へ原水を供給する原水ライン６を前記第一
タンク２の下部と前記樹脂筒１の下部との間に接続して
いる。また、前記第二タンク３の下部と前記樹脂筒１の
上部を塩水ライン７で接続し、前記樹脂筒１の上部に処
理水ライン８を接続するとともに、下部にドレンライン
９を接続している。前記第二タンク３の所定位置にはネ
ット１３が張設してあり、このネット１３の上部に塩１
５を所定量載置し、後述する連通管１０を介して供給さ
れる原水に溶解して飽和塩水を生成する。

【００１３】この発明に係る逆流防止システムは、前記
第一タンク２と前記第二タンク３とを連通する所定の連
通管１０を設け、この連通管１０の一方の端部を前記第
一タンク２の下部に接続するとともに、他方の一側先端
部Ｘを前記第二タンク３の下部から上方所定位置（塩水
貯留量により設定される。）まで延在させて開口してい
る。そして、この一側先端部Ｘの周囲には、その上方部
分をとりかこむように、所定の空気溜り１４を画成する
筒状のエアーカップ１１を適宜の手段（たとえば、連通
管１０にステー等で固定する。）で設置している。ま
た、前記連通管１０に流量調節手段としての流量調節弁
１２を設けている。この流量調節手段は、前記連通管１
０にオリフィス（図示省略）または絞り弁２０を設ける
ことも実施に応じて好適である。

【００１４】前記絞り弁２０は、図３に示すように、合
成樹脂を成型した本体２１に入口側流路２２と出口側流
路２３を備えた弁室２４を設け、この弁室２４内にそれ
ぞれ複数の突起２６，２６，…を有する弁座２５，２５
を形成し、前記弁室２４内に遊動自在な弁体２７を設け
た構造のものである。この絞り弁２０は、前記各弁座２
５に複数の突起２６を設けたので、前記弁体２７がドラ
イ時に前記各弁座２５にはりつくのを防止できる。ま
た、流量調節（絞り）は、前記弁体２７と前記弁室２４
および前記突起２６との隙間で行なう簡略な構造である
ので、低コストで故障もなく便利である。

【００１５】前記構成における前記第一タンク２と前記
第二タンク３の水位の関係を図２に基づいて説明する。
図２は、前記第一タンク２内に所定量（前記ボールタッ
プ４で制御）の原水を貯留した状態を示す説明図であ
る。すなわち、前記第一タンク２内の原水は、前記連通
管１０を介して前記第二タンク３内に流入するが、前記
第一タンク２内の水位Ａと前記第二タンク３内の水位Ｂ
は、図２に示すような水位となる。すなわち、前記第二
タンク３内の水位Ｂは、前記第一タンク２の水位Ａと前
記連通管１０の一側先端部Ｘの高さＣとの差Ｄが、前記
エアーカップ１１の下部端面から上方にＥだけ上がった
位置となる。換言すると、前記第二タンク３内の水位Ｂ
は、前記第一タンク２内の水位Ａと前記一側先端部Ｘと
の差Ｄ（前記一側先端部Ｘの水頭圧）によって決定され
る。すなわち、前記エアーカップ１１内の空気圧と前記
一側先端部Ｘおよび前記エアーカップ１１内のカップ部
水位Ｊの水頭圧が等しくなる。したがって、水位Ｊの水
頭圧は、水位Ｂと水位Ｊとの差Ｅであるから、Ｄ＝Ｅと
なる。

【００１６】また、前記第二タンク３内の塩水貯留量の
増減は、前記一側先端部Ｘの高さを変更することにより
調節する。

【００１７】前記構成の軟水器によれば、原水を軟水と
する通水工程においては、前記原水ライン６と前記処理
水ライン８の弁（符号省略）を開弁すると、前記第一タ
ンク２の水頭圧によって、原水は前記樹脂筒１内を下部
から上向流として通水する。この通水過程において、イ
オン交換樹脂（図示省略）の作用によって硬水を軟水と
し、前記処理水ライン８から給水側へ軟水を供給する。
そして、この通水工程において、前記第一タンク２内の
水位Ａが低下するが、前記ボールタップ４の作用によ
り、前記給水ライン５から原水を補水する。つぎに、イ
オン交換樹脂を再生する塩水再生工程について説明す
る。この塩水再生工程においては、前記原水ライン６お
よび前記処理水ライン８のそれぞれの弁（符号省略）を
閉じ、前記塩水ライン７および前記ドレンライン９の弁
（符号省略）を開弁し、前記第二タンク３内に貯留した
塩水を前記塩水ライン７を介して前記樹脂筒１内に流入
させ、イオン交換樹脂を再生する。再生後の塩水は、前
記ドレンライン９から排出する。そして、前記第二タン
ク３内には、前記第一タンク２から原水が前記連通管１
０を介して所定水位まで供給され、所定濃度の塩水を貯
留する。

【００１８】ところで、前記塩水再生工程を繰り返すこ
とにより、前記第二タンク３内の塩１５がなくなると、
飽和塩水の生成用として塩１５を補給するが、この発明
の逆流防止システムによって、前記第二タンク３内の水
位Ｂが塩１５の投入により高くなり、前記第一タンク２
へ塩水が逆流する作用が発生するが、前記連通管１０の
一側先端部Ｘには、前記エアーカップ１１内に画成した
空気溜り１４に空気圧力があるため、前記エアーカップ
１１内のカップ部水位Ｊの上昇を抑制するので、前記一
側先端部Ｘから塩水が流入することがなく、したがって
塩水の逆流を阻止することができる。

【００１９】つぎに、前記連通管１０に設けた流量調節
弁１２の作用について説明する。この流量調節弁１２
は、前記第二タンク３から前記塩水ライン７を介して前
記樹脂筒１へ供給する塩水供給流量に対し、前記第一タ
ンク２から前記第二タンク３へ前記連通管１０を介して
供給する原水の供給量を調節するものである。すなわ
ち、前記塩水再生工程において、前記塩水供給量よりも
前記原水供給流量を適宜少なくすることにより、前記第
二タンク３内の水位Ｂは塩水供給により除々に低下し、
再生完了時には前記エアーカップ１１の下部端面よりも
下に水位が低下し、前記エアーカップ１１内に新しい空
気が充填される。したがって、前記エアーカップ１１内
の空気が水中に溶解したり、また前記エアーカップ１１
からガス透過等により減少する空気を補充することがで
きる。

【００２０】つぎに、この発明の第二実施例を図４に基
づいて説明する。この第二実施例は、前記第一実施例で
説明した軟水器の逆流防止システムにおいて、原水を貯
留する第一タンク２への原水の供給が停止（たとえば、
断水等の事故）したときの逆流防止手段を追加したもの
であるから、前記逆流防止手段について説明し、前記第
一実施例と重複する説明は省略する。

【００２１】図４は、第二実施例の軟水器の構成を概略
的に示す説明図である。図４において、前記逆流防止手
段は、前記連通管１０の他側先端部Ｙを、前記第一タン
ク２の下部から上方所定位置（前記第二タンク３の塩水
貯留量および前記エアーカップ１１の内径の寸法と前記
連通管１０の内，外径の寸法との関係により設定され
る。）まで延在させて開口した構成としている。

【００２２】前記構成の逆流防止手段によれば、前記第
一タンク２から前記第二タンク３へ原水を供給後、前記
給水ライン５から前記第一タンク２への原水の供給が断
水等の事故により停止し、この第一タンク２内の原水の
水位Ａが低下した場合においても、前記第二タンク３内
からの塩水の逆流を防止することができる。

【００２３】つぎに、前記塩水の逆流を防止できる状態
における前記第一タンク２の水位Ａと前記第二タンク３
の水位Ｂおよび前記連通管１０の他側先端部Ｙの関係を
図５に基づいて説明する。図５は、前記第一タンク２内
の水位Ａが前記他側先端部Ｙ以下まで低下し、しかも前
記第二タンク３から塩水が前記第一タンク２内に逆流し
ない各部の関係状態を示す説明図である。すなわち、前
記第一タンク２内の水位Ａが当初水位（第二実施例の図
４の状態）から低下し始めると、前記第二タンク３内の
水位Ｂが前記水位Ａよりも高くなり、前記エアーカップ
１１内に画成した空気溜り１４の空気が、前記第二タン
ク３内の水頭圧により除々に押し上げられ、この押上げ
られた空気は、前記一側先端部Ｘから前記連通管１０内
に流入し、この連通管１０内に流入した空気量と同量の
原水が前記他側先端部Ｙから前記第一タンク２内へ逆流
する。しかし、前記他側先端部Ｙの高さＦを予め設定し
ているので、図５に示すように、前記連通管１０内の原
水は、前記一側先端部Ｘから前記連通管１０内の水位Ｇ
まで前記エアーカップ１１内の空気圧により押し下げら
れる。そして、前記他側先端部Ｙの高さＦと前記水位Ｇ
との水頭差Ｈと、前記第二タンク３の水位Ｂと前記エア
ーカップ１１内に押し上げられたカップ部水位Ｊとの差
Ｋが同じ水頭差，すなわちＨ＝Ｋになる水位で両水頭圧
がバランスし、前記水位Ｊが前記一側先端部Ｘより上に
上昇することがなく、したがって前記第二タンク３内の
塩水が前記第一タンク２内へ逆流することはない。

【００２４】以上説明したように、この第二実施例にお
いては、前記第一タンク２内へ前記他側先端部Ｙを所定
高さ（Ｆ寸法）まで延在させることによって、万が一前
記第一タンク２内への原水の供給が停止した場合でも、
前記第二タンク３から前記第一タンク２内へ塩水が逆流
することはない。

【００２５】つぎに、前記第二実施例に代わる第三実施
例を図６に基づいて説明する。この第三実施例は、前記
第二実施例で説明した前記第一タンク２内の水位がさら
に低下（たとえば、空になった状態）した場合でも、前
記第二タンク３内の塩水を前記第一タンク２内へ逆流さ
せないため、図６に示すように、前記連通管１０を前記
両タンク２，３の下方に所定深さを有するようにほぼＵ
字状に形成したものである。したがって、前記第二実施
例と同様に前記連通管１０内における水頭差Ｈと前記第
二タンク３内の水位差Ｋが同じになり、両水頭圧のバラ
ンスがとれるので、前記第二実施例と同様の効果を得る
ことができる。なお、この実施例にあっては、前記他側
先端部Ｙは、前記第一タンク２の底面と一致した位置と
なる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、第一
タンクと第二タンクとを連通管を介して連通接続し、該
連通管の前記第二タンク内における一側先端部を前記第
二タンク内の上方位置まで延在させて開口し、該一側先
端部の周囲に空気溜りを画成するエアーカップを設けた
ので、たとえば前記第一タンクの所定水位まで水を貯留
した場合、前記連通管を介して前記第二タンク内へ流入
する水の水位は、前記第一タンクの水位と前記一側先端
部の高さとの差（水頭差）分だけ、前記エアーカップの
下部端面よりも上方位置まで原水を貯留することができ
る。したがって、たとえば前記第二タンク内に異物が投
入され、当初の水位よりも高くなっても、前記エアーカ
ップ内の空気圧により前記第二タンクから前記第一タン
クへ塩水が逆流するのを阻止することができる。さらに
また、前記第一タンク内の上方位置まで前記連通管の他
側先端部を延在させて開口したので、万が一、前記第一
タンクへ原水の供給が停止された場合でも、前記第二タ
ンクから塩水が前記第一タンク内へ逆流することはな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施した軟水器の第一実施例の概略
構成を示す説明図である。

【図２】この発明の第一実施例の逆流防止システムの作
用を説明するための説明図である。

【図３】この発明の流量調節手段としての絞り弁の断面
説明図である。

【図４】この発明を実施した軟水器の第二実施例の概略
構成を示す説明図である。

【図５】この発明の第二実施例の逆流防止システムの作
用を説明するための説明図である。

【図６】この発明の第三実施例の逆流防止システムの作
用を説明するための説明図である。

【図７】従来の軟水器の概略構成を示す説明図である。

【符号の説明】

２ 第一タンク ３ 第二タンク １０ 連通管 １１ エアーカップ １２ 流量調節弁（流量調節手段） １４ 空気溜り ２０ 絞り弁（流量調節手段） ２１ 本体 ２２ 入口側流路 ２３ 出口側流路 ２４ 弁室 ２５ 弁座 ２６ 突起 ２７ 弁体 Ａ 第一タンク２の水位 Ｂ 第二タンク３の水位 Ｃ 一側先端部Ｘの高さ Ｄ 水位Ａと高さＣとの差 Ｅ エアーカップ１１の端面から水位Ｂまでの高さ Ｆ 他側先端部Ｙの高さ Ｇ 第二タンク３側の連通管１０内の水位 Ｈ 水位Ｇと高さＦとの差 Ｊ エアーカップ１１内のカップ部水位 Ｋ 水位Ｂと水位Ｊとの差 Ｘ 一側先端部 Ｙ 他側先端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 三郎 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内 (72)発明者 伊田 尚史 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内 (72)発明者 小田 洋司 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内 (72)発明者 福岡 好之 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一タンク２と第二タンク３とを連通管
   １０を介して連通接続し、該連通管１０の前記第二タン
   ク３内における一側先端部Ｘを前記第二タンク３内の上
   方位置まで延在させて開口し、該一側先端部Ｘの周囲に
   空気溜り１４を画成するエアーカップ１１を設けたこと
   を特徴とする逆流防止システム。
2. 【請求項２】 第一タンク２と第二タンク３とを連通管
   １０を介して連通接続し、該連通管１０の前記第二タン
   ク３内における一側先端部Ｘを前記第二タンク３内の上
   方位置まで延在させて開口し、該一側先端部Ｘの周囲に
   空気溜り１４を画成するエアーカップ１１を設けるとと
   もに、前記連通管１０の前記第一タンク２内における他
   側先端部Ｙを前記第一タンク２内の上方位置まで延在さ
   せて開口したことを特徴とする逆流防止システム。
3. 【請求項３】 前記連通管１０に流量調節手段を設けた
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の逆流
   防止システム。
4. 【請求項４】 前記流量調節手段が、流量調節弁１２ま
   たはオリフィスであることを特徴とする請求項３に記載
   の逆流防止システム。
5. 【請求項５】 前記流量調節手段が、本体２１に入口側
   流路２２と出口側流路２３を備えた弁室２４を設け、該
   弁室２４内にそれぞれ複数の突起２６，２６，…を有す
   る弁座２５，２５を形成し、前記弁室２４内に遊動自在
   な弁体２７を設けた絞り弁２０であることを特徴とする
   請求項３に記載の逆流防止システム。