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JP7603209B2 - Water softener - Google Patents

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JP7603209B2
JP7603209B2 JP2020197827A JP2020197827A JP7603209B2 JP 7603209 B2 JP7603209 B2 JP 7603209B2 JP 2020197827 A JP2020197827 A JP 2020197827A JP 2020197827 A JP2020197827 A JP 2020197827A JP 7603209 B2 JP7603209 B2 JP 7603209B2
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Description

本発明は、生活水を得る軟水化装置に関するものである。 The present invention relates to a water softening device for obtaining water for daily use.

従来の弱酸性陽イオン交換樹脂を用いた軟水化装置では、食塩を使用しない陽イオン交換樹脂の再生方法として、電気分解で生成した酸性電解水により陽イオン交換樹脂を再生する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。弱酸性陽イオン交換樹脂は、官能基の末端にプロトンを有しており、原水中の硬度成分(例えば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン)を水素イオンに交換して原水を軟水化している。そして、弱酸性陽イオン交換樹脂で軟水化された水中の水素イオンは、弱酸性陽イオン交換樹脂の後段に備えられた弱塩基性陰イオン交換樹脂に吸着されることにより中和される。従来の軟水化装置では、弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生方法として、電気分解で生成したアルカリ性電解水により弱塩基性陰イオン交換樹脂を再生する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。 In conventional water softeners using weakly acidic cation exchange resins, a method of regenerating cation exchange resins without using salt is known in which the cation exchange resins are regenerated using acidic electrolyzed water generated by electrolysis (see, for example, Patent Document 1). Weakly acidic cation exchange resins have protons at the ends of their functional groups, and soften the raw water by exchanging hardness components (e.g., calcium ions, magnesium ions) in the raw water with hydrogen ions. The hydrogen ions in the water softened by the weakly acidic cation exchange resin are neutralized by being adsorbed by the weakly basic anion exchange resin provided downstream of the weakly acidic cation exchange resin. In conventional water softeners, a method of regenerating weakly basic anion exchange resins using alkaline electrolyzed water generated by electrolysis is known in which the weakly basic anion exchange resins are regenerated (see, for example, Patent Document 2).

特開2011-30973号公報JP 2011-30973 A 特開2010-142674号公報JP 2010-142674 A

このような従来の軟水化装置では、再生処理時には、軟水化槽から放出される硬度成分(例えば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン)が、電解槽でアルカリ性電解水と反応することで析出物が生じることがある。こうした析出物が中和槽に流入し、中和槽内に堆積した状態で軟水化処理を再開すると、軟水化性能が低下するという問題があった。 In such conventional water softening devices, during regeneration treatment, hardness components (e.g., calcium ions, magnesium ions) released from the water softening tank may react with the alkaline electrolyzed water in the electrolytic tank, causing precipitates. If these precipitates flow into the neutralization tank and accumulate in the neutralization tank, restarting the water softening treatment can result in a decrease in water softening performance.

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、軟水化槽の再生処理の際に軟水化槽から放出される硬度成分に起因して生じる軟水化性能の低下を抑制することが可能な軟水化装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to solve the above-mentioned problems of the conventional art, and to provide a water softening device that can suppress the deterioration of water softening performance caused by hardness components released from the water softening tank during the regeneration process of the water softening tank.

そして、この目的を達成するために、本発明に係る軟水化装置は、軟水化槽と、中和槽と、電解槽と、貯水槽と、分離部とを備える。軟水化槽は、硬度成分を含む原水を弱酸性陽イオン交換樹脂により軟水化する。中和槽は、軟水化槽を通過した軟水のpHを弱塩基性陰イオン交換樹脂により中和する。電解槽は、軟水化槽の弱酸性陽イオン交換樹脂を再生するための酸性電解水と、中和槽の弱塩基性陰イオン交換樹脂を再生するためのアルカリ性電解水とを生成する。貯水槽は、軟水化槽を流通した酸性電解水と中和槽を流通したアルカリ性電解水とを混合して電解槽に供給する。分離部は、電解槽と中和槽とを連通する流路に設けられ、電解槽に導入された水に含まれる硬度成分に起因する析出物を分離する。これにより所期の目的を達成するものである。 To achieve this objective, the water softening device according to the present invention includes a water softening tank, a neutralization tank, an electrolytic tank, a water storage tank, and a separation unit. The water softening tank softens raw water containing hardness components with a weakly acidic cation exchange resin. The neutralization tank neutralizes the pH of the softened water that has passed through the water softening tank with a weakly basic anion exchange resin. The electrolytic tank generates acidic electrolyzed water for regenerating the weakly acidic cation exchange resin in the water softening tank, and alkaline electrolyzed water for regenerating the weakly basic anion exchange resin in the neutralization tank. The water storage tank mixes the acidic electrolyzed water that has flowed through the water softening tank and the alkaline electrolyzed water that has flowed through the neutralization tank, and supplies the resulting mixture to the electrolytic tank. The separation unit is provided in a flow path that communicates between the electrolytic tank and the neutralization tank, and separates precipitates resulting from hardness components contained in the water introduced into the electrolytic tank. This achieves the intended objective.

本発明によれば、軟水化槽の再生処理の際に軟水化槽から放出される硬度成分に起因して生じる軟水化性能の低下を抑制することが可能な軟水化装置を提供することができる。 The present invention provides a water softening device that can suppress the deterioration of water softening performance caused by hardness components released from the water softening tank during the regeneration process of the water softening tank.

図1は、本発明の実施の形態1に係る軟水化装置の構成を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of a water softening device according to a first embodiment of the present invention. 図2は、軟水化装置の循環流路を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a circulation flow path of the water softening device. 図3は、軟水化装置の洗浄流路を示す構成図である。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a cleaning flow path of the water softening device. 図4は、軟水化装置の動作時の状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the state of the water softening device during operation. 図5は、本発明の実施の形態2に係る軟水化装置の構成を示す概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram showing the configuration of a water softening device according to a second embodiment of the present invention. 図6は、本発明の実施の形態3に係る軟水化装置の構成を示す概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram showing the configuration of a water softening device according to a third embodiment of the present invention.

本発明に係る軟水化装置は、軟水化槽と、中和槽と、電解槽と、貯水槽と、分離部とを備える。軟水化槽は、硬度成分及び塩化物イオンを含む原水を弱酸性陽イオン交換樹脂により軟水化する。中和槽は、軟水化槽を通過した軟水のpHを弱塩基性陰イオン交換樹脂により中和する。電解槽は、軟水化槽の弱酸性陽イオン交換樹脂を再生するための酸性電解水と、中和槽の弱塩基性陰イオン交換樹脂を再生するためのアルカリ性電解水とを生成する。貯水槽は、軟水化槽を流通した酸性電解水と中和槽を流通したアルカリ性電解水とを混合して電解槽に供給する。分離部は、電解槽と中和槽とを連通する流路に設けられ、電解槽に導入された水に含まれる硬度成分に起因する析出物を分離する。 The water softening device according to the present invention includes a water softening tank, a neutralization tank, an electrolytic tank, a water storage tank, and a separation unit. The water softening tank softens raw water containing hardness components and chloride ions using a weakly acidic cation exchange resin. The neutralization tank neutralizes the pH of the softened water that has passed through the water softening tank using a weakly basic anion exchange resin. The electrolytic tank generates acidic electrolyzed water for regenerating the weakly acidic cation exchange resin in the water softening tank, and alkaline electrolyzed water for regenerating the weakly basic anion exchange resin in the neutralization tank. The water storage tank mixes the acidic electrolyzed water that has passed through the water softening tank and the alkaline electrolyzed water that has passed through the neutralization tank, and supplies the resulting mixture to the electrolytic tank. The separation unit is provided in a flow path that connects the electrolytic tank and the neutralization tank, and separates precipitates resulting from hardness components contained in the water introduced into the electrolytic tank.

こうした構成によれば、軟水化槽及び中和槽の再生処理を行う際に、電解槽を通過したアルカリ性電解水に含まれる析出物(電解槽に導入された水に含まれる硬度成分に起因した析出物)を分離部で分離することができ、析出物の中和槽への流入を低減できる。そのため、再生処理の終了後に軟水化処理を再開する場合には、従来の軟水化装置でみられた中和槽に流入した析出物が軟水化槽から放出された水素イオンと反応して硬度成分化するという現象の発生を抑制することができ、析出物の溶解に伴う軟水化性能の低下を低減できる。 With this configuration, when regenerating the water softening tank and neutralization tank, the separation section can separate the precipitates (precipitates caused by hardness components contained in the water introduced into the electrolytic tank) contained in the alkaline electrolytic water that has passed through the electrolytic tank, reducing the inflow of precipitates into the neutralization tank. Therefore, when resuming water softening after the regeneration process is completed, it is possible to suppress the occurrence of the phenomenon seen in conventional water softening devices in which precipitates that have flowed into the neutralization tank react with hydrogen ions released from the water softening tank to become hardness components, reducing the deterioration of water softening performance due to the dissolution of precipitates.

また、本発明に係る軟水化装置では、軟水化槽の弱酸性陽イオン交換樹脂及び中和槽の弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生処理を制御する制御部をさらに備えており、制御部は、再生処理の終了後、電解槽の転極を行い、転極後の酸性電解水を分離部に流通させ、装置外に排出するように制御する構成としてもよい。こうした構成によれば、分離部の洗浄(分離部にて分離された析出物の溶解除去)がなされるので、分離部のメンテナンス頻度を低減することができ、長期にわたって使用可能な軟水化装置とすることができる。 The water softening device according to the present invention may further include a control unit that controls the regeneration process of the weakly acidic cation exchange resin in the water softening tank and the weakly basic anion exchange resin in the neutralization tank, and the control unit may be configured to reverse the polarity of the electrolytic tank after the regeneration process is completed, and control the acidic electrolytic water after the polarity change to flow through the separation unit and be discharged outside the device. With this configuration, the separation unit is cleaned (the precipitate separated in the separation unit is dissolved and removed), so the frequency of maintenance of the separation unit can be reduced, and the water softening device can be used for a long period of time.

また、本発明に係る軟水化装置では、制御部は、分離部を流通した後の転極後の酸性電解水のイオン濃度に関する情報に基づいて特定されたイオン濃度が基準値未満となった場合に、電解槽の転極を終了するように制御する構成としてもよい。こうした構成によれば、転極後の酸性電解水に含まれるイオン濃度に基づき、転極の終了を制御できる。そのため、分離部を流通した後の酸性電解水に含まれる硬度成分が基準値未満となるまで、分離部に酸性電解水を流通させることが可能となり、分離部の洗浄(分離された析出物の溶解)をより確実に行うことができる。したがって、分離部のメンテナンス頻度をさらに低減することができ、長期にわたって使用可能な軟水化装置とすることができる。 In addition, in the water softener according to the present invention, the control unit may be configured to control the end of polarity reversal of the electrolytic cell when the ion concentration determined based on the information on the ion concentration of the acidic electrolyzed water after polarity reversal that has flowed through the separation unit falls below a reference value. With this configuration, the end of polarity reversal can be controlled based on the ion concentration contained in the acidic electrolyzed water after polarity reversal. Therefore, it is possible to circulate the acidic electrolyzed water through the separation unit until the hardness components contained in the acidic electrolyzed water after flowing through the separation unit fall below a reference value, and cleaning of the separation unit (dissolution of separated precipitates) can be performed more reliably. Therefore, the frequency of maintenance of the separation unit can be further reduced, resulting in a water softener that can be used for a long period of time.

また、本発明に係る軟水化装置では、貯水槽は、槽内に導入された水に含まれる硬度成分に起因する析出物を分離する貯水槽分離部をさらに備える構成としてもよい。こうした構成によれば、電解槽と中和槽との間に設けられた分離部だけでなく、貯水槽分離部でも析出物を分離できるため、より確実に析出物を分離できる。そのため、再生処理の終了後に軟水化処理を再開する場合には、従来の軟水化装置でみられた中和槽に流入した析出物が軟水化槽からの水素イオンと反応して硬度成分化するという現象の発生を抑制することができ、析出物の溶解に伴う軟水化性能の低下をさらに低減できる。 In addition, in the water softening device according to the present invention, the water tank may further include a water tank separation section that separates precipitates resulting from hardness components contained in the water introduced into the tank. With this configuration, precipitates can be separated not only in the separation section provided between the electrolytic tank and the neutralization tank, but also in the water tank separation section, so that the precipitates can be separated more reliably. Therefore, when the water softening process is resumed after the regeneration process is completed, the occurrence of the phenomenon seen in conventional water softening devices in which precipitates that flow into the neutralization tank react with hydrogen ions from the water softening tank to become hardness components can be suppressed, and the decrease in water softening performance due to the dissolution of precipitates can be further reduced.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that the following embodiment is an example of the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention. Also, each figure described in the embodiment is a schematic diagram, and the ratio of the size and thickness of each component in each figure does not necessarily reflect the actual dimensional ratio.

(実施の形態1)
図1を参照して、本発明の実施の形態1に係る軟水化装置1について説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る軟水化装置1の構成を示す概念図である。なお、図1では、軟水化装置1の各要素を概念的に示している。
(Embodiment 1)
A water softening device 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of the water softening device 1 according to the first embodiment of the present invention. Note that Fig. 1 conceptually shows each element of the water softening device 1.

(全体構成)
軟水化装置1は、外部から供給される市水(硬度成分を含む原水)を、生活水として使用可能な中性の軟水として生成する装置である。
(Overall composition)
The water softening device 1 is a device that converts city water (raw water containing hardness components) supplied from the outside into neutral soft water that can be used as drinking water.

具体的には、図1に示すように、軟水化装置1は、外部からの原水の流入口2と、軟水化槽3と、中和槽4と、処理後の軟水の取水口5と、再生装置6を備えている。また、再生装置6は、電解槽12と、分離部14と、貯水槽15と、送水ポンプ20とを含んで構成される。また、軟水化装置1は、第一排水口16と、第二排水口18と、複数の選択弁(選択弁17、選択弁19)と、複数の開閉弁(開閉弁27~開閉弁34)と、制御部35とを含んで構成される。 Specifically, as shown in FIG. 1, the water softening device 1 includes an inlet 2 for raw water from the outside, a water softening tank 3, a neutralization tank 4, an intake port 5 for treated soft water, and a regeneration device 6. The regeneration device 6 includes an electrolytic tank 12, a separation section 14, a water storage tank 15, and a water pump 20. The water softening device 1 also includes a first drain outlet 16, a second drain outlet 18, a plurality of selection valves (selection valve 17, selection valve 19), a plurality of on-off valves (on-off valves 27 to 34), and a control section 35.

流入口2は市水に接続されている。軟水化装置1は、市水の圧力で取水口5から軟水化処理後の水を取り出すことができるものである。 The inlet 2 is connected to city water. The water softener 1 is capable of extracting softened water from the water intake 5 using the city water pressure.

流入口2から取水口5までは、流路7、流路8、流路9によって接続されている。流路7は、流入口2から軟水化槽3までを接続した流路である。流路8は、軟水化槽3から中和槽4までを接続した流路である。流路9は、中和槽4から取水口5までを接続した流路である。 The inlet 2 is connected to the water intake 5 by flow paths 7, 8, and 9. Flow path 7 is a flow path that connects the inlet 2 to the water softening tank 3. Flow path 8 is a flow path that connects the water softening tank 3 to the neutralization tank 4. Flow path 9 is a flow path that connects the neutralization tank 4 to the water intake 5.

言い換えると、流路7は、硬度成分を含む原水を流入口2から軟水化槽3へ導く流路である。また、流路8は、軟水化槽3で軟水化された原水を中和槽4に導く流路である。流路9は、中和槽4により中和された軟水を取水口5へ導く流路である。 In other words, flow path 7 is a flow path that guides raw water containing hardness components from inlet 2 to water softening tank 3. Flow path 8 is a flow path that guides raw water softened in water softening tank 3 to neutralization tank 4. Flow path 9 is a flow path that guides soft water neutralized in neutralization tank 4 to water intake 5.

つまり、軟水化装置1では、軟水化処理において、外部から供給される市水が、流入口2、流路7、軟水化槽3、流路8、中和槽4、流路9、取水口5の順に流通して、中性の軟水として排出される。 In other words, in the water softening process in the water softening device 1, city water supplied from the outside flows through the inlet 2, flow path 7, water softening tank 3, flow path 8, neutralization tank 4, flow path 9, and water intake 5 in that order, and is discharged as neutral soft water.

(軟水化槽及び中和槽)
軟水化槽3には弱酸性陽イオン交換樹脂10が充填され、中和槽4には弱塩基性陰イオン交換樹脂11が充填されている。
(Water softening tank and neutralization tank)
The water softening tank 3 is filled with a weakly acidic cation exchange resin 10, and the neutralization tank 4 is filled with a weakly basic anion exchange resin 11.

ここで、弱酸性陽イオン交換樹脂10としては、特に制限はなく、汎用的なものを使用することができ、例えば、カルボキシル基(-COOH)を交換基とするものが挙げられる。また、カルボキシル基の対イオンである水素イオン( )が、金属イオン、アンモニウムイオン(NH )等の陽イオンとなっているものでもよい。 Here, there is no particular limitation on the weak acid cation exchange resin 10, and a general-purpose one can be used, for example, one in which the exchange group is a carboxyl group (-COOH). In addition, the hydrogen ion ( H + ), which is the counter ion of the carboxyl group, may be replaced by a cation such as a metal ion or an ammonium ion ( NH 4 + ).

また、弱塩基性陰イオン交換樹脂11としては、特に制限はなく、汎用的なものを使用することができ、例えば、遊離塩基型となっているものが挙げられる。 The weakly basic anion exchange resin 11 is not particularly limited and any general-purpose resin can be used, for example, a free base type.

軟水化槽3は、弱酸性陽イオン交換樹脂10の作用により、硬度成分を含む原水を軟水化する。より詳細には、軟水化槽3は、官能基の末端に水素イオンを有する弱酸性陽イオン交換樹脂10を備えている。軟水化槽3は、流通する水(原水)に含まれる硬度成分である陽イオン(カルシウムイオン、マグネシウムイオン)を水素イオンと交換するため、原水の硬度が下がり、原水を軟水化することができる。また、弱酸性陽イオン交換樹脂10の官能基の末端が水素イオンであるため、後述する再生処理において、酸性電解水を用いて弱酸性陽イオン交換樹脂10の再生を行うことができる。この際、弱酸性陽イオン交換樹脂10からは、軟水化処理の際に取り込んだ硬度成分である陽イオンが放出される。 The water softening tank 3 softens raw water containing hardness components by the action of the weakly acidic cation exchange resin 10. More specifically, the water softening tank 3 is equipped with the weakly acidic cation exchange resin 10 having hydrogen ions at the ends of its functional groups. The water softening tank 3 exchanges cations (calcium ions, magnesium ions) that are hardness components contained in the flowing water (raw water) with hydrogen ions, thereby reducing the hardness of the raw water and softening the raw water. In addition, since the ends of the functional groups of the weakly acidic cation exchange resin 10 are hydrogen ions, the weakly acidic cation exchange resin 10 can be regenerated using acidic electrolyzed water in the regeneration process described below. At this time, the weakly acidic cation exchange resin 10 releases cations that are hardness components that were taken in during the water softening process.

軟水化槽3には、流路7から硬度成分を含む原水が通水され、内部に充填された弱酸性陽イオン交換樹脂10を通過することで、硬度成分を含む原水を軟水として流路8を介して中和槽4へ通水させる。ただし、弱酸性陽イオン交換樹脂10で処理された軟水は、硬度成分と交換されて出てきた水素イオンを多く含む。 Raw water containing hardness components is passed through the softening tank 3 from the flow path 7, and by passing through the weakly acidic cation exchange resin 10 filled inside, the raw water containing hardness components is softened and passed through the flow path 8 to the neutralization tank 4. However, the soft water treated with the weakly acidic cation exchange resin 10 contains a large amount of hydrogen ions that have been exchanged for hardness components.

中和槽4は、弱塩基性陰イオン交換樹脂11の作用により、軟水化槽3から出てきた水素イオンを含む軟水(酸性化した軟水)のpHを中和し、中性水(中性の軟水)に変換するものである。より詳細には、中和槽4は、弱塩基性陰イオン交換樹脂11を備えており、軟水化槽3からの軟水に含まれる水素イオンをアニオン(陰イオン)とともに吸着するため、軟水のpHが上がり、中性の軟水とすることができる。また、弱塩基性陰イオン交換樹脂11は、後述する再生処理において、アルカリ性電解水を用いて再生を行うことができる。 The neutralization tank 4 neutralizes the pH of the soft water (acidified soft water) containing hydrogen ions coming out of the soft water softening tank 3 by the action of the weakly basic anion exchange resin 11, converting it into neutral water (neutral soft water). More specifically, the neutralization tank 4 is equipped with the weakly basic anion exchange resin 11, which adsorbs the hydrogen ions contained in the soft water from the soft water softening tank 3 together with anions (negative ions), thereby increasing the pH of the soft water and making it neutral soft water. The weakly basic anion exchange resin 11 can also be regenerated using alkaline electrolyzed water in the regeneration process described below.

中和槽4には、流路8から水素イオンを含む軟水が通水され、内部に充填された弱塩基性陰イオン交換樹脂11を通過することで、軟水化槽3から出てきた酸性化した軟水を中和して中性の軟水として流路9を通して外部へ通水させる。 Soft water containing hydrogen ions is passed through the neutralization tank 4 from the flow path 8, and as it passes through the weakly basic anion exchange resin 11 filled inside, the acidified soft water coming out of the water softening tank 3 is neutralized, and the neutral soft water is passed to the outside through the flow path 9.

(再生装置)
再生装置6は、軟水化槽3の弱酸性陽イオン交換樹脂10を再生させ、且つ、中和槽4の弱塩基性陰イオン交換樹脂11を再生させる機器である。具体的には、再生装置6は、上述した通り、電解槽12と、分離部14と、貯水槽15と、送水ポンプ20とを含んで構成される。そして、再生装置6は、流入口2から取水口5までの流路7、流路8、及び流路9に対して、第一供給流路22、第一回収流路23、第二供給流路24、及び第二回収流路25がそれぞれ接続されている。そして、各流路は、後述する循環流路21(第一循環流路21a、第二循環流路21b)を構成している。
(Playback device)
The regeneration device 6 is a device that regenerates the weakly acidic cation exchange resin 10 in the water softening tank 3 and regenerates the weakly basic anion exchange resin 11 in the neutralization tank 4. Specifically, the regeneration device 6 includes the electrolytic tank 12, the separation section 14, the water storage tank 15, and the water pump 20, as described above. In the regeneration device 6, a first supply flow path 22, a first recovery flow path 23, a second supply flow path 24, and a second recovery flow path 25 are connected to the flow paths 7, 8, and 9 from the inlet 2 to the water intake 5, respectively. Each flow path constitutes a circulation flow path 21 (first circulation flow path 21a, second circulation flow path 21b) described later.

ここで、第一供給流路22は、電解槽12から軟水化槽3へ酸性電解水を供給する流路である。第一供給流路22は、電解槽12と選択弁17とを連通接続する流路である第一供給流路22aと、選択弁17と軟水化槽3とを連通接続する流路である第一供給流路22bとで構成される。第一回収流路23は、軟水化槽3を通過した硬度成分を含む水を貯水槽15へ回収する流路である。また、第二供給流路24は、電解槽12から中和槽4へアルカリ性電解水を供給する流路である。第二供給流路24は、電解槽12と選択弁19とを連通接続する流路である第二供給流路24aと、選択弁19と軟水化槽3とを連通接続する流路である第二供給流路24bとで構成される。第二回収流路25は、中和槽4を通過した水を貯水槽15へ回収する流路である。 Here, the first supply flow path 22 is a flow path that supplies acidic electrolyzed water from the electrolytic cell 12 to the water softening cell 3. The first supply flow path 22 is composed of a first supply flow path 22a that is a flow path that communicates between the electrolytic cell 12 and the selection valve 17, and a first supply flow path 22b that is a flow path that communicates between the selection valve 17 and the water softening cell 3. The first recovery flow path 23 is a flow path that recovers water containing hardness components that has passed through the water softening cell 3 to the water storage tank 15. The second supply flow path 24 is a flow path that supplies alkaline electrolyzed water from the electrolytic cell 12 to the neutralization cell 4. The second supply flow path 24 is composed of a second supply flow path 24a that is a flow path that communicates between the electrolytic cell 12 and the selection valve 19, and a second supply flow path 24b that is a flow path that communicates between the selection valve 19 and the water softening cell 3. The second recovery flow path 25 is a flow path that recovers water that has passed through the neutralization cell 4 to the water storage tank 15.

(電解槽)
電解槽12は、内部に設けた一対の電極13(電極13a及び電極13b)を用いて、入水した水(貯水槽15から供給される水)を電気分解することによって、酸性電解水とアルカリ性電解水とを生成して排出する。より詳細には、電気分解の際に陽極となる電極13aでは、電気分解により水素イオンが生じ、酸性電解水が生成する。また、電気分解の際に陰極となる電極13bでは、電気分解により水酸化物イオンが生じ、アルカリ性電解水が生成する。そして、電解槽12は、酸性電解水を、第一供給流路22を介して軟水化槽3に供給し、アルカリ性電解水を、第二供給流路24を介して中和槽4に供給する。詳細は後述するが、電解槽12によって生成された酸性電解水は、軟水化槽3の弱酸性陽イオン交換樹脂10の再生に使用され、電解槽12によって生成されたアルカリ性電解水は、中和槽4の弱塩基性陰イオン交換樹脂11の再生に使用される。なお、電解槽12は、後述する制御部35によって、一対の電極13への通電状態を制御できるように構成されている。
(Electrolytic cell)
The electrolytic cell 12 generates and discharges acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water by electrolyzing the water (water supplied from the water tank 15) using a pair of electrodes 13 (electrodes 13a and 13b) provided inside. More specifically, hydrogen ions are generated by electrolysis at the electrode 13a, which becomes the anode during electrolysis, to generate acidic electrolyzed water. Meanwhile, hydroxide ions are generated by electrolysis at the electrode 13b, which becomes the cathode during electrolysis, to generate alkaline electrolyzed water. The electrolytic cell 12 supplies the acidic electrolyzed water to the water softener tank 3 through the first supply flow path 22, and supplies the alkaline electrolyzed water to the neutralizer tank 4 through the second supply flow path 24. As will be described in detail later, the acidic electrolyzed water generated by the electrolytic cell 12 is used to regenerate the weakly acidic cation exchange resin 10 in the water softener tank 3, and the alkaline electrolyzed water generated by the electrolytic cell 12 is used to regenerate the weakly basic anion exchange resin 11 in the neutralizer tank 4. The electrolytic cell 12 is configured so that the state of current flow to the pair of electrodes 13 can be controlled by a control unit 35 described later.

また、電解槽12は、後述する分離部14の洗浄時(分離部洗浄時)には、転極を行う。ここで、転極は、一対の電極13の陽極と陰極とを入れ替えて印加することである。つまり、転極時に陰極となる電極13aでは、電気分解により水酸化物イオンが生じ、アルカリ性電解水となる。また、転極時に陽極となる電極13bでは、電気分解により水素イオンが生じ、酸性電解水となる。よって、転極時には、電解槽12は、酸性電解水を第二供給流路24aに供給し、アルカリ性電解水を第一供給流路22aに供給する。詳細は後述するが、転極時には、電解槽12から送出されたアルカリ性電解水は、第一供給流路22aを流通し、選択弁17及び第一排水流路37を介して第一排水口16から装置外に排出される。一方、電解槽12から送出された酸性電解水は、第二供給流路24aを流通し、第二供給流路24a上に設けられた分離部14に流入し、分離部14の洗浄を行った後、選択弁19及び第二排水流路38を介して第二排水口18から装置外に排出される。 The electrolytic cell 12 also performs polarity inversion when cleaning the separation section 14 (when cleaning the separation section), which will be described later. Here, polarity inversion is performed by switching the anode and cathode of the pair of electrodes 13 and applying a voltage. That is, at the electrode 13a, which becomes the cathode at the time of polarity inversion, hydroxide ions are generated by electrolysis to become alkaline electrolyzed water. At the electrode 13b, which becomes the anode at the time of polarity inversion, hydrogen ions are generated by electrolysis to become acidic electrolyzed water. Therefore, at the time of polarity inversion, the electrolytic cell 12 supplies acidic electrolyzed water to the second supply flow path 24a and supplies alkaline electrolyzed water to the first supply flow path 22a. As will be described in detail later, at the time of polarity inversion, the alkaline electrolyzed water sent from the electrolytic cell 12 flows through the first supply flow path 22a and is discharged outside the device from the first drain port 16 via the selection valve 17 and the first drain flow path 37. Meanwhile, the acidic electrolyzed water discharged from the electrolytic cell 12 flows through the second supply flow path 24a, flows into the separation section 14 provided on the second supply flow path 24a, and after cleaning the separation section 14, is discharged outside the device from the second drain outlet 18 via the selection valve 19 and the second drain flow path 38.

なお、電解槽12では、転極開始から一定時間(例えば5分)経過後に、転極を終了する。 In addition, in the electrolytic cell 12, the polarity change ends after a certain time (e.g., 5 minutes) has elapsed since the polarity change started.

(貯水槽)
貯水槽15は、弱酸性陽イオン交換樹脂10及び弱塩基性陰イオン交換樹脂11を再生する際に循環流路21(図2参照)内を流通させる水を確保し、貯留するものである。また、貯水槽15は、軟水化槽3を流通した硬度成分を含む酸性電解水と、中和槽4を流通した陰イオンを含むアルカリ性電解水とを混合し、電解槽12に供給するものである。
(Water tank)
The water tank 15 secures and stores water to be circulated through the circulation flow path 21 (see FIG. 2) when regenerating the weakly acidic cation exchange resin 10 and the weakly basic anion exchange resin 11. The water tank 15 mixes the acidic electrolyzed water containing hardness components that has been circulated through the water softening tank 3 with the alkaline electrolyzed water containing anions that has been circulated through the neutralization tank 4, and supplies the mixed water to the electrolytic tank 12.

そして、貯水槽15を流通した水は、電解槽12に通水され、電解槽12において電気分解され、酸性電解水及びアルカリ性電解水となって軟水化槽3及び中和槽4にそれぞれ供給される。そして、酸性電解水及びアルカリ性電解水は、それぞれ、軟水化槽3及び中和槽4において再利用された後、再び貯水槽15へ通水(回収)される。従って、弱酸性陽イオン交換樹脂10の再生及び弱塩基性陰イオン交換樹脂11の再生に使用した酸性電解水及びアルカリ性電解水を再利用することができる。 The water that has flowed through the water tank 15 is passed through the electrolytic cell 12, where it is electrolyzed to produce acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water, which are then supplied to the water softener cell 3 and neutralizer cell 4, respectively. The acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water are then reused in the water softener cell 3 and neutralizer cell 4, respectively, and then passed (recovered) back into the water tank 15. Therefore, the acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water used to regenerate the weakly acidic cation exchange resin 10 and the weakly basic anion exchange resin 11 can be reused.

(送水ポンプ)
送水ポンプ20は、再生装置6による再生処理の際に、循環流路21(図2参照)に水を流通させる機器である。送水ポンプ20は、貯水槽15と電解槽12との間を連通接続する送水流路36に設けられている。なお、送水ポンプ20は、電解槽12の上流側、且つ、貯水槽15の下流側に配置することが好ましい。このような配置とするのは、一つの送水ポンプ20で、後述する第一循環流路21a及び第二循環流路21bに水を循環させやすくなるからである。また、送水ポンプ20は、後述する制御部35と無線又は有線により通信可能に接続されている。
(Water pump)
The water pump 20 is a device that circulates water through the circulation flow path 21 (see FIG. 2) during the regeneration process by the regeneration device 6. The water pump 20 is provided in a water supply flow path 36 that communicates between the water tank 15 and the electrolytic cell 12. The water pump 20 is preferably disposed upstream of the electrolytic cell 12 and downstream of the water tank 15. The reason for such an arrangement is that the single water pump 20 can easily circulate water through a first circulation flow path 21a and a second circulation flow path 21b, which will be described later. The water pump 20 is also connected to a control unit 35, which will be described later, wirelessly or by wire so as to be able to communicate with each other.

(分離部)
分離部14は、電解槽12と選択弁19とを連通接続する第二供給流路24aに設けられている。そして、分離部14は、電解槽12から送出されたアルカリ性電解水に含まれる析出物を分離する。ここで、析出物は、電解槽12内において、軟水化槽の再生処理の際に軟水化槽から放出された陽イオンである硬度成分がアルカリ性電解水と反応することにより生じる反応生成物である。より詳細には、電解槽12では水の電気分解が行われており、陽極側(電極13a)では酸性電解水が得られ、第一供給流路22aへ通水される。また、陰極側(電極13b)では陰イオン(例えば水酸化物イオン)を含有するアルカリ性電解水が得られ、第二供給流路24aへ通水される。また、電解槽12で電気分解が行われている間、再生処理時の軟水化槽3から放出される硬度成分(例えば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン)は、陰極側に移動する。陰極側ではアルカリ性電解水が生成しているため、硬度成分とアルカリ性電解水が反応し、析出物となる。例えば、硬度成分がカルシウムイオンの場合、アルカリ性電解水と混合されることにより、炭酸カルシウムが生じる反応が起こったり、水酸化カルシウムが生じる反応が起こったりする。そして、硬度成分に由来する析出物は、第二供給流路24a上に設けられた分離部14で析出物として分離される。そして、硬度成分に由来する析出物を分離部14で分離することにより、析出物が中和槽4に流入し、堆積することを抑制できる。したがって、再生処理の終了後に軟水化処理を再開する場合には、中和槽4に堆積した析出物が軟水化槽3から放出された水素イオンと反応して硬度成分化し、中和槽4から送出される軟水の硬度を増加させることを抑制できる。また、再生処理の際に、硬度成分に由来する析出物が分離部14で分離されたアルカリ性電解水は、中和槽4を流通し、酸性電解水と混合された後に電解槽12で再度電気分解され、酸性電解水及びアルカリ性電解水として、それぞれ弱酸性陽イオン交換樹脂10の再生と弱塩基性陰イオン交換樹脂11の再生に供される。この時、酸性電解水は、市水もしくは分離部14を備えない場合と比較し、含有する硬度成分が減少している。つまり、分離部14で析出物を分離することにより、酸性電解水の硬度が低下するため、軟水化槽3に流入する硬度成分を減少させることができ、弱酸性陽イオン交換樹脂10の再生効率の低下を抑制できる。
(Separation section)
The separation unit 14 is provided in the second supply flow path 24a that communicates between the electrolytic cell 12 and the selection valve 19. The separation unit 14 separates precipitates contained in the alkaline electrolyzed water sent from the electrolytic cell 12. The precipitates are reaction products generated in the electrolytic cell 12 by the reaction of the alkaline electrolyzed water with the cation-containing hardness components released from the softening cell during the regeneration process of the softening cell. More specifically, the electrolysis of water is performed in the electrolytic cell 12, and acidic electrolyzed water is obtained at the anode side (electrode 13a) and passed through the first supply flow path 22a. The alkaline electrolyzed water containing anions (e.g., hydroxide ions) is obtained at the cathode side (electrode 13b) and passed through the second supply flow path 24a. During the electrolysis in the electrolytic cell 12, the hardness components (e.g., calcium ions, magnesium ions) released from the softening cell 3 during the regeneration process move to the cathode side. Since alkaline electrolyzed water is generated on the cathode side, the hardness components react with the alkaline electrolyzed water to form precipitates. For example, when the hardness components are calcium ions, a reaction occurs in which calcium carbonate is generated or a reaction occurs in which calcium hydroxide is generated when the hardness components are mixed with the alkaline electrolyzed water. The precipitates derived from the hardness components are separated as precipitates in the separation section 14 provided on the second supply flow path 24a. By separating the precipitates derived from the hardness components in the separation section 14, it is possible to prevent the precipitates from flowing into the neutralization tank 4 and accumulating. Therefore, when the water softening process is resumed after the regeneration process is completed, the precipitates accumulated in the neutralization tank 4 react with the hydrogen ions released from the water softening tank 3 to form hardness components, and it is possible to prevent an increase in the hardness of the soft water discharged from the neutralization tank 4. During the regeneration process, the alkaline electrolyzed water from which the precipitate derived from the hardness components has been separated in the separation section 14 flows through the neutralization tank 4, is mixed with the acidic electrolyzed water, and is electrolyzed again in the electrolysis tank 12 to produce acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water, which are respectively used for regeneration of the weakly acidic cation exchange resin 10 and the weakly basic anion exchange resin 11. At this time, the acidic electrolyzed water contains less hardness components than city water or the case without the separation section 14. In other words, by separating the precipitate in the separation section 14, the hardness of the acidic electrolyzed water is reduced, so that the hardness components flowing into the water softening tank 3 can be reduced, and the decrease in the regeneration efficiency of the weakly acidic cation exchange resin 10 can be suppressed.

なお、「硬度成分が反応する」とは、硬度成分すべてが反応することのみならず、反応しない成分もしくは溶解度積を超えない成分が含まれている状態も含むものとする。 Note that "hardness components react" does not only mean that all hardness components react, but also includes a state in which non-reactive components or components that do not exceed the solubility product are present.

分離部14は、硬度成分とアルカリ性電解水との反応により生じる析出物を分離可能であればその形態は問わない。例えば、カートリッジタイプのフィルター、粒状ろ材を用いたろ過層、サイクロン型の固液分離機、中空糸膜等を用いる形態が挙げられる。 The separation unit 14 may take any form as long as it is capable of separating the precipitates resulting from the reaction between the hardness components and the alkaline electrolyzed water. Examples of forms that may be used include a cartridge-type filter, a filtration layer using granular filter media, a cyclone-type solid-liquid separator, a hollow fiber membrane, etc.

分離部14の形態として一般的に使用される手段としては、カートリッジタイプのフィルターが挙げられる。カートリッジタイプのフィルターとして、糸巻きフィルターのような深層ろ過型、プリーツフィルター及びメンブレンフィルターのような表面ろ過型、またはこれらを組み合わせて使用することができる。 A commonly used form of the separation section 14 is a cartridge-type filter. Cartridge-type filters can be depth filtration types such as thread-wound filters, surface filtration types such as pleated filters and membrane filters, or combinations of these.

糸巻フィルターは、1~150マイクロメートルの粒子径に対応し、主にプレフィルターとして使用される。プリーツフィルター及びメンブレンフィルターは、0.03~100マイクロメートル程度と幅広い粒子径に対応したものが存在するが、特に本発明の実施にあたっては0.5~1.5マイクロメートル程度の精度のものを使用すれば、後述する再生処理において析出する硬度成分を捕捉するのに好ましい。分離部14には後述する再生処理ではアルカリ性電解水が流れ、洗浄処理では酸性電解水が流れるため、カートリッジタイプのフィルターの材質は、酸及びアルカリに対して耐食性が高い素材(例えばポリプロピレン)が好ましい。 Thread-wound filters are suitable for particle sizes between 1 and 150 micrometers and are primarily used as prefilters. Pleated filters and membrane filters are available for a wide range of particle sizes, from 0.03 to 100 micrometers, but in particular, in the practice of the present invention, filters with an accuracy of about 0.5 to 1.5 micrometers are preferred for capturing hardness components that precipitate in the regeneration process described below. Because alkaline electrolyzed water flows through the separation section 14 in the regeneration process described below and acidic electrolyzed water flows through the cleaning process, the material of the cartridge-type filter is preferably one that is highly resistant to corrosion by acids and alkalis (e.g., polypropylene).

ろ過層に用いられる粒状ろ材は、硬度成分を捕捉して除去することを目的としているが、粒状ろ材に吸着するような表面電位を持つ粒子、原水中のイオン等の存在状態によっては粒子径約が1~10マイクロメートルの粒子あるいは色度も除去可能となる。粒状ろ材には、ろ過砂をはじめ、ペレット状の繊維ろ材等、除去対象物に適したろ材を用いることができる。粒状ろ材の材質は、例えば、砂、アンスラサイト、ガーネット、セラミックス、粒状活性炭、オキシ水酸化鉄、マンガン砂など、水中で沈降し、圧力で変形しにくい硬度をもつものであればよい。粒子径は、例えば0.3~5.0ミリメートル、均等係数が1.2~2.0などのものを用いるとよい。 The granular filter media used in the filtration layer is intended to capture and remove hardness components, but depending on the presence of particles with a surface potential that are adsorbed by the granular filter media, and ions in the raw water, it can also remove particles with a particle diameter of about 1 to 10 micrometers or chromaticity. The granular filter media can be filter sand or pellet-shaped fiber filter media, or any other filter media suitable for the object to be removed. The material of the granular filter media can be, for example, sand, anthracite, garnet, ceramics, granular activated carbon, iron oxyhydroxide, manganese sand, or any other material that settles in water and has a hardness that makes it difficult to deform under pressure. The particle diameter should be, for example, 0.3 to 5.0 mm, and the uniformity coefficient should be 1.2 to 2.0.

また、比重が異なる複数の種類のろ材を混合して使用する複層ろ過法は、ろ過を行う層としてサイズの異なる粒子を小さい粒子から順に下から積層する方法である。複層ろ過法では、比重が大きくサイズが小さい粒子と、比重が小さくサイズが大きい粒子を混合して多層構造にするのが一般的である。複層ろ過法は、単一の種類のろ材を用いるのに比べて、単位体積あたりのろ過効率が高く、一方で損失水頭が低く抑えられるなどのメリットがあるため好ましい。粒状ろ材としては、例えば、ガーネットの0.3ミリメートルと、砂の0.6リメートル、アンスラサイトの1.0ミリメートルのものを、2:1:1で混合して使用するが、濁質の粒子特性に応じて混合比率や粒子径を調整することが好ましい。 In addition, the multi-layer filtration method uses a mixture of multiple types of filter media with different specific gravities, and is a method of stacking particles of different sizes from the bottom up in order of small particles as layers to be filtered. In the multi-layer filtration method, particles with high specific gravity and small size are generally mixed with particles with low specific gravity and large size to form a multi-layer structure. The multi-layer filtration method is preferable because it has the advantages of high filtration efficiency per unit volume and low head loss compared to using a single type of filter media. As the granular filter media, for example, 0.3 mm of garnet, 0.6 mm of sand, and 1.0 mm of anthracite are mixed in a ratio of 2:1:1, and it is preferable to adjust the mixing ratio and particle size according to the particle characteristics of the turbidity.

(開閉弁及び選択弁)
複数の開閉弁(開閉弁27~開閉弁34)は、各流路にそれぞれ設けられ、各流路において「開放」した状態と、「閉止」した状態とを切り替える。また、選択弁17は、第一供給流路22に設けられ、電解槽12の電極13aでの電気分解により生じる電解水の流通方向を決定する。具体的には、選択弁17は、電極13aでの電気分解により生じる電解水が第一供給流路22(第一供給流路22a及び第一供給流路22b)を流通して軟水化槽3に至る流通状態と、電極13aでの電気分解により生じる電解水が第一供給流路22aから第一排水流路37を介して第一排水口16に至る流路状態とを切り替える。また、選択弁19は、第二供給流路24に設けられ、電解槽12の電極13bでの電気分解により生じる電解水の流通方向を決定する。具体的には、選択弁19は、電極13bでの電気分解により生じる電解水が分離部14及び第二供給流路24(第二供給流路24a及び第二供給流路24b)を流通して中和槽4に至る流通状態と、電極13bでの電気分解により生じる電解水が第二供給流路24aから分離部14及び第二排水流路38を介して第二排水口18に至る流路状態とを切り替える。また、複数の開閉弁(開閉弁27~開閉弁34)、選択弁17、及び選択弁19はそれぞれ、後述する制御部35と無線又は有線により通信可能に接続されている。
(On-off valve and selection valve)
A plurality of on-off valves (on-off valves 27 to 34) are provided in each flow path, respectively, and switch between an "open" state and a "closed" state in each flow path. The selection valve 17 is provided in the first supply flow path 22, and determines the flow direction of the electrolytic water generated by electrolysis at the electrode 13a of the electrolytic cell 12. Specifically, the selection valve 17 switches between a flow state in which the electrolytic water generated by electrolysis at the electrode 13a flows through the first supply flow path 22 (first supply flow path 22a and first supply flow path 22b) to the water softener cell 3, and a flow path state in which the electrolytic water generated by electrolysis at the electrode 13a flows from the first supply flow path 22a to the first drainage port 16 via the first drainage flow path 37. The selection valve 19 is provided in the second supply flow path 24, and determines the flow direction of the electrolytic water generated by electrolysis at the electrode 13b of the electrolytic cell 12. Specifically, the selection valve 19 switches between a flow state in which the electrolytic water generated by electrolysis at the electrode 13b flows through the separation unit 14 and the second supply flow path 24 (the second supply flow path 24a and the second supply flow path 24b) to the neutralization tank 4, and a flow path state in which the electrolytic water generated by electrolysis at the electrode 13b flows from the second supply flow path 24a to the second drain outlet 18 via the separation unit 14 and the second drain flow path 38. In addition, the multiple on-off valves (on-off valves 27 to 34), the selection valve 17, and the selection valve 19 are each connected to a control unit 35 described later by wireless or wired communication.

(排水口)
第一排水口16及び第二排水口18は、後述する分離部14の洗浄時(分離部洗浄時)及び分離部洗浄時に続いて行う排水時に、電解槽12から流出した電解水(酸性電解水及びアルカリ性電解水)を装置外に排出する。
(Drain)
The first drain outlet 16 and the second drain outlet 18 discharge the electrolyzed water (acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water) flowing out of the electrolytic cell 12 to the outside of the apparatus when the separation section 14 is cleaned (when the separation section is cleaned) and when draining water following the cleaning of the separation section, which will be described later.

第一排水口16は、分離部洗浄時には、電解槽12から流出し、第一供給流路22a及び第一排水流路37を流通したアルカリ性電解水を装置外に排出する。第一排水口16は、排水時には、電解槽12から送出され、第一供給流路22a及び第一排水流路37を流通する水(流路内に残るアルカリ性電解水などの水)を装置外に排出する。 During separation section cleaning, the first drain outlet 16 discharges alkaline electrolyzed water that flows out of the electrolytic cell 12 and flows through the first supply flow path 22a and the first drain flow path 37 to the outside of the device. During drainage, the first drain outlet 16 discharges water (such as alkaline electrolyzed water remaining in the flow path) that is sent out of the electrolytic cell 12 and flows through the first supply flow path 22a and the first drain flow path 37 to the outside of the device.

第二排水口18は、分離部洗浄時には、電解槽12から流出し、第二供給流路24a、分離部14、及び第二排水流路38を流通した酸性電解水を装置外に排出する。第二排水口18は、排水時には、電解槽12から送出され、第二供給流路24a、分離部14、及び第二排水流路38を流通する水(流路内に残る酸性電解水などの水)を装置外に排出する。 During cleaning of the separation section, the second drain outlet 18 discharges the acidic electrolyzed water that flows out of the electrolytic cell 12 and flows through the second supply flow path 24a, the separation section 14, and the second drain flow path 38 to the outside of the device. During drainage, the second drain outlet 18 discharges water (such as acidic electrolyzed water remaining in the flow path) that is sent out of the electrolytic cell 12 and flows through the second supply flow path 24a, the separation section 14, and the second drain flow path 38 to the outside of the device.

(制御部)
制御部35は、硬度成分を含む原水を軟水化する軟水化処理を制御する。また、制御部35は、軟水化槽3の弱酸性陽イオン交換樹脂10及び中和槽4の弱塩基性陰イオン交換樹脂11の再生処理を制御する。また、制御部35は、電解槽12の転極を制御する。さらに、制御部35は、軟水化装置1の軟水化処理、再生処理、洗浄処理、及び排水処理の切り替えを制御する。この際、制御部35は、電極13、送水ポンプ20、開閉弁27、開閉弁28、開閉弁29、開閉弁30、開閉弁31、開閉弁32、開閉弁33、開閉弁34、選択弁17、及び選択弁19の動作を制御し、軟水化処理、再生処理、洗浄処理、及び排水処理の切り替え、それぞれの処理、及び転極を実行させる。
(Control Unit)
The control unit 35 controls the water softening process for softening raw water containing hardness components. The control unit 35 also controls the regeneration process of the weakly acidic cation exchange resin 10 in the water softening tank 3 and the weakly basic anion exchange resin 11 in the neutralization tank 4. The control unit 35 also controls polarity reversal of the electrolytic tank 12. The control unit 35 also controls switching between the water softening process, regeneration process, cleaning process, and wastewater process of the water softening device 1. In this case, the control unit 35 controls the operation of the electrode 13, the water pump 20, the on-off valve 27, the on-off valve 28, the on-off valve 29, the on-off valve 30, the on-off valve 31, the on-off valve 32, the on-off valve 33, the on-off valve 34, the selection valve 17, and the selection valve 19, and executes switching between the water softening process, the regeneration process, the cleaning process, and the wastewater process, and each process, as well as polarity reversal.

(流路)
次に、図2を参照して、軟水化装置1の再生処理の際に形成される循環流路21について説明する。図2は、軟水化装置1の循環流路21を示す構成図である。
(Flow path)
Next, a description will be given of the circulation flow path 21 formed during the regeneration process of the water softening device 1 with reference to Fig. 2. Fig. 2 is a configuration diagram showing the circulation flow path 21 of the water softening device 1.

説明が重複するが、図2に示すように、軟水化装置1において、再生装置6を構成する電解槽12及び貯水槽15は、送水流路36によって連通接続される。また、電解槽12及び貯水槽15は、流入口2から取水口5までの流路7、流路8、及び流路9に対して、第一供給流路22、第一回収流路23、第二供給流路24、及び第二回収流路25によってそれぞれ連通接続されている。そして、再生装置6では、各流路の組み合わせによって循環流路21が構成されている。 Although the explanation may be repeated, as shown in FIG. 2, in the water softening device 1, the electrolytic cell 12 and the water tank 15 constituting the regeneration device 6 are connected in communication with each other via a water supply flow path 36. The electrolytic cell 12 and the water tank 15 are also connected in communication with the flow paths 7, 8, and 9 from the inlet 2 to the water intake 5 via a first supply flow path 22, a first recovery flow path 23, a second supply flow path 24, and a second recovery flow path 25, respectively. In the regeneration device 6, the circulation flow path 21 is formed by combining each flow path.

第一供給流路22は、電解槽12から軟水化槽3へ酸性電解水を供給する流路であり、その流路には、選択弁17及び開閉弁27が設置されている。そして、第一供給流路22は、電解槽12と選択弁17とを連通接続する第一供給流路22aと、選択弁17と軟水化槽3とを連通接続する第一供給流路22bにより構成される。すなわち、軟水化装置1は、電解槽12から酸性電解水を引き出して軟水化槽3の上流側へ送水可能とする第一供給流路22を備える。 The first supply flow path 22 is a flow path that supplies acidic electrolyzed water from the electrolytic cell 12 to the water softening cell 3, and a selection valve 17 and an on-off valve 27 are installed in the flow path. The first supply flow path 22 is composed of a first supply flow path 22a that connects the electrolytic cell 12 and the selection valve 17, and a first supply flow path 22b that connects the selection valve 17 and the water softening cell 3. In other words, the water softening device 1 is equipped with a first supply flow path 22 that draws acidic electrolyzed water from the electrolytic cell 12 and can be sent to the upstream side of the water softening cell 3.

そして、第一回収流路23は、軟水化槽3を通過した硬度成分を含む水を貯水槽15へ回収する流路であり、その流路には、開閉弁28が設置されている。すなわち、軟水化装置1は、貯水槽15の上流側を軟水化槽3の下流側に接続可能とする第一回収流路23を備える。 The first recovery flow path 23 is a flow path that recovers water containing hardness components that has passed through the water softening tank 3 to the water storage tank 15, and an on-off valve 28 is installed in the flow path. In other words, the water softening device 1 is equipped with the first recovery flow path 23 that allows the upstream side of the water storage tank 15 to be connected to the downstream side of the water softening tank 3.

第二供給流路24は、電解槽12から分離部14を介して中和槽4へアルカリ性電解水を供給する流路であり、その流路には、選択弁19及び開閉弁29が設置されている。そして、第二供給流路24は、電解槽12と選択弁19とを連通接続する第二供給流路24aと、選択弁19と中和槽4とを連通接続する第二供給流路24bにより構成される。すなわち、軟水化装置1は、電解槽12から引き出したアルカリ性電解水に含まれる硬度成分に由来する析出物を分離部14で分離し、析出物が分離されたアルカリ性電解水を中和槽4の上流側へ送水可能とする第二供給流路24を備える。 The second supply flow path 24 is a flow path that supplies alkaline electrolyzed water from the electrolytic cell 12 to the neutralization cell 4 via the separation unit 14, and a selection valve 19 and an opening/closing valve 29 are installed in the flow path. The second supply flow path 24 is composed of a second supply flow path 24a that connects the electrolytic cell 12 and the selection valve 19, and a second supply flow path 24b that connects the selection valve 19 and the neutralization cell 4. In other words, the water softener 1 is provided with a second supply flow path 24 that separates precipitates derived from hardness components contained in the alkaline electrolyzed water drawn from the electrolytic cell 12 in the separation unit 14 and enables the alkaline electrolyzed water from which the precipitates have been separated to be sent upstream of the neutralization cell 4.

そして、第二回収流路25は、中和槽4を通過した水を貯水槽15へ回収する流路であり、その流路には、開閉弁30が設置されている。すなわち、軟水化装置1は、貯水槽15の上流側を中和槽4の下流側に接続可能とする第二回収流路25を備える。 The second recovery flow path 25 is a flow path that recovers the water that has passed through the neutralization tank 4 to the water storage tank 15, and an on-off valve 30 is installed in the flow path. In other words, the water softening device 1 is equipped with the second recovery flow path 25 that allows the upstream side of the water storage tank 15 to be connected to the downstream side of the neutralization tank 4.

循環流路21は、送水ポンプ20によって貯水槽15から送出された水が、軟水化槽3を流通する第一循環流路21aと、送水ポンプ20によって貯水槽15から送出された水が、中和槽4を流通する第二循環流路21bとを含む。 The circulation flow path 21 includes a first circulation flow path 21a through which water discharged from the water tank 15 by the water supply pump 20 flows through the water softening tank 3, and a second circulation flow path 21b through which water discharged from the water tank 15 by the water supply pump 20 flows through the neutralization tank 4.

第一循環流路21aは、図2(白矢印)に示すように、送水ポンプ20によって貯水槽15から送出された水が、電解槽12と軟水化槽3とを流通して貯水槽15に戻って循環する流路である。より詳細には、第一循環流路21aは、送水ポンプ20によって貯水槽15から送出された水が、送水流路36、電解槽12、第一供給流路22a、選択弁17、第一供給流路22b、開閉弁27、軟水化槽3、第一回収流路23、開閉弁28、貯水槽15の順に流通して循環する流路である。 As shown in FIG. 2 (white arrow), the first circulation flow path 21a is a flow path through which water sent from the water tank 15 by the water supply pump 20 flows through the electrolytic cell 12 and the water softener tank 3, and then circulates back to the water tank 15. More specifically, the first circulation flow path 21a is a flow path through which water sent from the water tank 15 by the water supply pump 20 flows and circulates through the water supply flow path 36, the electrolytic cell 12, the first supply flow path 22a, the selection valve 17, the first supply flow path 22b, the on-off valve 27, the water softener tank 3, the first recovery flow path 23, the on-off valve 28, and the water tank 15 in this order.

第二循環流路21bは、図2(黒矢印)に示すように、送水ポンプ20によって貯水槽15から送出された水が、電解槽12と中和槽4とを流通して貯水槽15に戻って循環する流路である。より詳細には、第二循環流路21bは、送水ポンプ20によって貯水槽15から送出された水が、送水流路36、電解槽12、第二供給流路24a、選択弁19、第二供給流路24b、開閉弁29、中和槽4、第二回収流路25、開閉弁30、貯水槽15の順に流通して循環する流路である。 As shown in FIG. 2 (black arrow), the second circulation flow path 21b is a flow path in which water sent from the water tank 15 by the water supply pump 20 flows through the electrolytic cell 12 and the neutralization cell 4, and then circulates back to the water tank 15. More specifically, the second circulation flow path 21b is a flow path in which water sent from the water tank 15 by the water supply pump 20 flows through the water supply flow path 36, the electrolytic cell 12, the second supply flow path 24a, the selection valve 19, the second supply flow path 24b, the on-off valve 29, the neutralization cell 4, the second recovery flow path 25, the on-off valve 30, and the water tank 15 in this order.

ここで、循環流路21において水を循環させるために、流路7には、流入口2の下流側に開閉弁31が設置されている。そして、開閉弁31を閉止して、開閉弁27を開放することで、軟水化槽3の上流側に第一供給流路22が連通接続された状態となる。これにより、電解槽12からの酸性電解水を軟水化槽3に供給できるようになる。 Here, in order to circulate water in the circulation flow path 21, an on-off valve 31 is installed downstream of the inlet 2 in the flow path 7. Then, by closing the on-off valve 31 and opening the on-off valve 27, the first supply flow path 22 is connected in communication with the upstream side of the water softening tank 3. This makes it possible to supply acidic electrolyzed water from the electrolytic tank 12 to the water softening tank 3.

また、流路8には、第一回収流路23の下流側、且つ、第二供給流路24bの上流側に開閉弁32が設置されている。そして、開閉弁32を閉止して、開閉弁28を開放することで、軟水化槽3の下流側に第一回収流路23が連通接続された状態となる。これにより、軟水化装置1では、軟水化槽3を流通した水(硬度成分を含む酸性電解水)を貯水槽15へ回収することができるようになる。 In addition, an on-off valve 32 is installed in the flow path 8 downstream of the first recovery flow path 23 and upstream of the second supply flow path 24b. By closing the on-off valve 32 and opening the on-off valve 28, the first recovery flow path 23 is connected in communication with the downstream side of the water softening tank 3. This allows the water softening device 1 to recover the water (acidic electrolyzed water containing hardness components) that has flowed through the water softening tank 3 into the water storage tank 15.

また、開閉弁32を閉止して、開閉弁29を開放することで、中和槽4の上流側に第二供給流路24が連通接続された状態となる。これにより、軟水化装置1では、電解槽12からのアルカリ性電解水を中和槽4に供給できるようになる。 In addition, by closing the on-off valve 32 and opening the on-off valve 29, the second supply flow path 24 is connected to the upstream side of the neutralization tank 4. This allows the water softener 1 to supply alkaline electrolyzed water from the electrolytic tank 12 to the neutralization tank 4.

また、流路9には、中和槽4の下流側に開閉弁33が設置されている。そして、開閉弁33を閉止して、開閉弁30を開放することで、中和槽4の下流側に第二回収流路25が連通接続された状態となる。これにより、第二回収流路25を通過した水(陰イオンを含むアルカリ性電解水)を貯水槽15へ回収することができるようになる。 In addition, an on-off valve 33 is installed in the flow path 9 downstream of the neutralization tank 4. By closing the on-off valve 33 and opening the on-off valve 30, the second recovery flow path 25 is connected in communication with the downstream side of the neutralization tank 4. This makes it possible to recover water (alkaline electrolyzed water containing anions) that has passed through the second recovery flow path 25 into the water tank 15.

また、送水流路36には、貯水槽15の下流側(貯水槽15と送水ポンプ20との間の位置)に開閉弁34が設置されている。開閉弁34を閉止することにより、貯水槽15に水を貯留することができる。一方、開閉弁34を開放することにより、送水流路36へ水を供給することができる。 In addition, an on-off valve 34 is installed in the water supply flow path 36 downstream of the water tank 15 (at a position between the water tank 15 and the water supply pump 20). By closing the on-off valve 34, water can be stored in the water tank 15. On the other hand, by opening the on-off valve 34, water can be supplied to the water supply flow path 36.

また、第一供給流路22(第一供給流路22a及び第一供給流路22b)には、選択弁17が設置されている。選択弁17を切り替えることにより、電極13aでの電気分解により生じる電解水が第一供給流路22a及び第一供給流路22bを流通して軟水化槽3に至る流通状態と、電極13aでの電気分解により生じる電解水が第一供給流路22aから後述する第一排水流路37を介して第一排水口16により装置外へ排出される流路状態とにすることができる。 The first supply flow path 22 (first supply flow path 22a and first supply flow path 22b) is provided with a selection valve 17. By switching the selection valve 17, it is possible to set a flow state in which electrolyzed water generated by electrolysis at the electrode 13a flows through the first supply flow path 22a and the first supply flow path 22b to reach the water softening tank 3, and a flow path state in which the electrolyzed water generated by electrolysis at the electrode 13a is discharged from the first supply flow path 22a through the first drainage flow path 37 described later and to the outside of the device through the first drainage outlet 16.

また、第二供給流路24(第二供給流路24a及び第二供給流路24b)には、選択弁19が設置されている。選択弁19を切り替えることにより、電極13bでの電気分解により生じる電解水が第二供給流路24a及び第二供給流路24bを流通して軟水化槽3に至る流通状態と、電極13bでの電気分解により生じる電解水が第二供給流路24aから後述する第一排水流路37を介して第二排水口18により装置外へ排出される流路状態とにすることができる。 In addition, a selection valve 19 is installed in the second supply flow path 24 (second supply flow path 24a and second supply flow path 24b). By switching the selection valve 19, it is possible to set a flow state in which electrolyzed water generated by electrolysis at the electrode 13b flows through the second supply flow path 24a and second supply flow path 24b to reach the water softening tank 3, and a flow path state in which electrolyzed water generated by electrolysis at the electrode 13b is discharged from the second supply flow path 24a through the first drainage flow path 37 described later and to the outside of the device through the second drainage outlet 18.

また、開閉弁33を閉止することによって、循環流路21への水の循環を開始することができる一方、開閉弁33を開放することによって、循環流路21への水の循環を停止することができる。 In addition, the circulation of water to the circulation flow path 21 can be started by closing the on-off valve 33, while the circulation of water to the circulation flow path 21 can be stopped by opening the on-off valve 33.

次に、図3を参照して、軟水化装置1の洗浄処理の際に形成される洗浄流路26について説明する。図3は、軟水化装置1の洗浄流路26を示す構成図である。 Next, referring to FIG. 3, we will explain the cleaning flow path 26 that is formed during the cleaning process of the water softener 1. FIG. 3 is a configuration diagram showing the cleaning flow path 26 of the water softener 1.

説明が重複するが、図3に示すように、再生装置6は、電解槽12、分離部14、及び貯水槽15によって構成されている。貯水槽15は、流路9に対して、第二回収流路25によって連通接続されている。また、電解槽12と貯水槽15は、送水流路36によって連通接続される。電解槽12は、第一供給流路22a及び第一排水流路37によって第一排水口16と連通接続されている。また、電解槽12は、第二供給流路24a及び第二排水流路38によって第二排水口18と連通接続されている。そして、再生装置6では、各流路の組み合わせによって洗浄流路26が構成されている。 Although the explanation may be repeated, as shown in FIG. 3, the regeneration device 6 is composed of an electrolytic cell 12, a separation section 14, and a water tank 15. The water tank 15 is connected to the flow path 9 by a second recovery flow path 25. The electrolytic cell 12 and the water tank 15 are also connected to each other by a water supply flow path 36. The electrolytic cell 12 is connected to the first drain outlet 16 by a first supply flow path 22a and a first drain flow path 37. The electrolytic cell 12 is also connected to the second drain outlet 18 by a second supply flow path 24a and a second drain flow path 38. In the regeneration device 6, the combination of each flow path constitutes a cleaning flow path 26.

第一排水流路37は、選択弁17から第一排水口16へ水を排出する流路である。すなわち、軟水化装置1は、選択弁17から第一排水口16へ水を引き出して装置外に排出可能とする第一排水流路37を備える。 The first drainage flow path 37 is a flow path that drains water from the selection valve 17 to the first drain outlet 16. In other words, the water softening device 1 is equipped with a first drainage flow path 37 that draws water from the selection valve 17 to the first drain outlet 16 so that it can be discharged outside the device.

第二排水流路38は、選択弁19から第二排水口18へ水を排出する流路である。すなわち、軟水化装置1は、選択弁19から第二排水口18へ水を引き出して装置外に排出可能とする第二排水流路38を備える。 The second drainage flow path 38 is a flow path that drains water from the selection valve 19 to the second drain outlet 18. In other words, the water softening device 1 is equipped with a second drainage flow path 38 that draws water from the selection valve 19 to the second drain outlet 18 so that it can be discharged outside the device.

洗浄流路26は、第一洗浄流路26aと第二洗浄流路26bとを含む。 The cleaning flow path 26 includes a first cleaning flow path 26a and a second cleaning flow path 26b.

第一洗浄流路26aは、図3(斜線矢印及び横線矢印)に示すように、流入口2から導入された水が、流路7、軟水化槽3、流路8、中和槽4、第二回収流路25、貯水槽15、送水流路36、及び電解槽12の順に流通し、電解槽12で電気分解された後、アルカリ性電解水として第一供給流路22a、選択弁17、及び第一排水流路37を流通し、第一排水口16から装置外に排出される流路である。 As shown in FIG. 3 (diagonal and horizontal arrows), the first cleaning flow path 26a is a flow path in which water introduced from the inlet 2 flows through the flow path 7, the water softener tank 3, the flow path 8, the neutralizer tank 4, the second recovery flow path 25, the water storage tank 15, the water supply flow path 36, and the electrolytic cell 12 in that order, and after being electrolyzed in the electrolytic cell 12, it flows as alkaline electrolyzed water through the first supply flow path 22a, the selection valve 17, and the first drainage flow path 37, and is discharged outside the device from the first drain outlet 16.

第二洗浄流路26bは、図3(斜線矢印及び網掛矢印)に示すように、流入口2から導入された水が、流路7、軟水化槽3、流路8、中和槽4、第二回収流路25、貯水槽15、送水流路36、及び電解槽12の順に流通し、電解槽12で電気分解された後、酸性電解水として第二供給流路24a(分離部14を含む)、選択弁19、及び第二排水流路38を流通し、第二排水口18から装置外に排出される流路である。 As shown in FIG. 3 (hatched arrow and shaded arrow), the second cleaning flow path 26b is a flow path through which water introduced from the inlet 2 flows in the order of flow path 7, water softener tank 3, flow path 8, neutralizer tank 4, second recovery flow path 25, water storage tank 15, water supply flow path 36, and electrolytic tank 12, and after being electrolyzed in the electrolytic tank 12, it flows as acidic electrolyzed water through the second supply flow path 24a (including the separation section 14), the selection valve 19, and the second drainage flow path 38, and is discharged outside the device from the second drain outlet 18.

(軟水化処理、再生処理、洗浄処理、及び排水処理)
次に、図4を参照して、再生処理を起点とした軟水化装置1の軟水化処理、再生処理、洗浄処理、及び排水処理について説明する。図4は、軟水化装置1の動作時の状態を示す図である。
(Water softening, regeneration, cleaning, and wastewater treatment)
Next, the water softening process, the regeneration process, the cleaning process, and the drainage process of the water softening device 1 starting from the regeneration process will be described with reference to Fig. 4. Fig. 4 is a diagram showing the state of the water softening device 1 during operation.

軟水化処理、再生処理、洗浄処理、及び排水処理では、制御部35は、図4に示すように、開閉弁27、開閉弁28、開閉弁29、開閉弁30、開閉弁31、開閉弁32、開閉弁33、開閉弁34、選択弁17、選択弁19、電解槽12の電極13、及び送水ポンプ20を切り替えてそれぞれの流通状態となるように制御する。なお、制御部35は、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを有している。そして、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが制御部として機能する。プロセッサが実行するプログラムは、ここではコンピュータシステムのメモリに予め記録されているとしたが、メモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて提供されてもよい。 In the water softening process, regeneration process, cleaning process, and drainage process, the control unit 35 controls the on-off valve 27, on-off valve 28, on-off valve 29, on-off valve 30, on-off valve 31, on-off valve 32, on-off valve 33, on-off valve 34, selection valve 17, selection valve 19, electrode 13 of electrolytic cell 12, and water pump 20 to switch to the respective flow states, as shown in FIG. 4. The control unit 35 has a computer system having a processor and memory. The computer system functions as the control unit by the processor executing a program stored in the memory. The program executed by the processor is pre-recorded in the memory of the computer system here, but may be recorded on a non-transitory recording medium such as a memory card and provided, or may be provided via a telecommunications line such as the Internet.

ここで、図4中の「ON」は、該当の開閉弁が「開放」した状態、電極13が通電している状態、及び送水ポンプ20が動作している状態をそれぞれ示す。空欄は、該当の開閉弁が「閉止」した状態、電極13が通電していない状態、送水ポンプ20が停止している状態をそれぞれ示す。また、図4中の選択弁17及び選択弁19の表記は、数字(符号)と対応する構成要素(軟水化槽3、中和槽4、第一排水口16もしくは第二排水口18)へと流路を開放した状態を示す。通常時の選択弁17は、軟水化槽3へと流路を開放した状態となっているが、他の処理と関係のない場合には空欄としている。通常時の選択弁19は、中和槽4へと流路を開放した状態となっているが、他の処理と関係のない場合には空欄としている。また、図4中に示した分離部洗浄時における電極13の「ON(転極)」は、電極13が転極を行っている状態を示す。 Here, "ON" in FIG. 4 indicates that the corresponding on-off valve is "open", that the electrode 13 is energized, and that the water pump 20 is operating. A blank space indicates that the corresponding on-off valve is "closed", that the electrode 13 is not energized, and that the water pump 20 is stopped. Also, the notation of the selection valve 17 and the selection valve 19 in FIG. 4 indicates that the flow path is open to the component (softening tank 3, neutralization tank 4, first drain outlet 16, or second drain outlet 18) corresponding to the number (symbol). The selection valve 17 in the normal state is in a state in which the flow path is open to the softening tank 3, but is left blank if it is not related to other processes. The selection valve 19 in the normal state is in a state in which the flow path is open to the neutralization tank 4, but is left blank if it is not related to other processes. Also, "ON (polarity change)" of the electrode 13 during separation unit cleaning shown in FIG. 4 indicates that the electrode 13 is undergoing polarity change.

(再生処理)
まず、軟水化装置1の再生装置6による再生処理時の動作について、図4の「水注入時」及び「再生時」の欄を参照して順に説明する。
(Regeneration process)
First, the operation of the regeneration device 6 of the water softening device 1 during regeneration treatment will be described in sequence with reference to the columns "Water injection" and "Regeneration" in FIG.

軟水化装置1において、弱酸性陽イオン交換樹脂10を充填した軟水化槽3は、使用を続けると陽イオン交換能力が低下または消失する。すなわち、陽イオン交換樹脂の官能基である水素イオンすべてが、硬度成分であるカルシウムイオンあるいはマグネシウムイオンと交換された後は、イオン交換ができなくなる。このような状態になると、硬度成分が処理水中に含まれるようになる。このため、軟水化装置1では、再生装置6による軟水化槽3及び中和槽4の再生処理を行う必要が生じる。 In the water softening device 1, the water softening tank 3 filled with the weakly acidic cation exchange resin 10 loses or loses its cation exchange capacity with continued use. In other words, after all of the hydrogen ions, which are the functional groups of the cation exchange resin, are exchanged with calcium ions or magnesium ions, which are hardness components, ion exchange is no longer possible. In this state, hardness components become contained in the treated water. For this reason, in the water softening device 1, it becomes necessary to carry out a regeneration process of the water softening tank 3 and neutralization tank 4 using the regeneration device 6.

そこで、軟水化装置1では、所定の期間(例えば1日(24時間))に1回、制御部35によって再生処理が可能な時間帯を特定して、再生処理を実行する。 Therefore, in the water softening device 1, the control unit 35 identifies a time period during which regeneration processing is possible once per predetermined period (e.g., once per day (24 hours)), and executes the regeneration processing.

まず、図4に示すように、水注入時において、開閉弁31及び開閉弁28を開放する。これにより、軟水化装置1は、市水の圧力によって、流入口2から軟水化槽3を通して原水を貯水槽15へ導入する。この時、開閉弁27、開閉弁32、開閉弁29、開閉弁33、開閉弁30、及び開閉弁34は閉止している。貯水槽15に、軟水化装置1の容量に応じた所定の量の水を貯留することで、再生装置6は、再生時の水量を確保することができる。 First, as shown in FIG. 4, when injecting water, on-off valve 31 and on-off valve 28 are opened. As a result, the water softener 1 introduces raw water from inlet 2 through water softener tank 3 into water tank 15 by city water pressure. At this time, on-off valve 27, on-off valve 32, on-off valve 29, on-off valve 33, on-off valve 30, and on-off valve 34 are closed. By storing a predetermined amount of water in water tank 15 according to the capacity of water softener 1, regeneration device 6 can ensure the amount of water during regeneration.

次に、再生時において、開閉弁31、開閉弁32、及び開閉弁33を閉止して、開閉弁27、開閉弁28、開閉弁29、開閉弁30、及び開閉弁34を開放し、選択弁17の通水方向を軟水化槽3方向へと設定し、選択弁19の通水方向を中和槽4方向へと設定すると、図2に示すように、第一循環流路21a及び第二循環流路21bがそれぞれ形成される。 Next, during regeneration, on-off valves 31, 32, and 33 are closed, on-off valves 27, 28, 29, 30, and 34 are opened, the water flow direction of selection valve 17 is set toward water softening tank 3, and the water flow direction of selection valve 19 is set toward neutralization tank 4. As shown in FIG. 2, first circulation flow path 21a and second circulation flow path 21b are formed, respectively.

そして、電解槽12の電極13及び送水ポンプ20を動作させると、貯水槽15に貯留した水が第一循環流路21a及び第二循環流路21bのそれぞれを循環することとなる。 When the electrodes 13 of the electrolytic cell 12 and the water pump 20 are operated, the water stored in the water tank 15 circulates through both the first circulation flow path 21a and the second circulation flow path 21b.

この際、電解槽12で生成した酸性電解水は、第一供給流路22を通って軟水化槽3内に送水され、内部の弱酸性陽イオン交換樹脂10を流通する。すなわち、酸性電解水を弱酸性陽イオン交換樹脂10に流通させることで、弱酸性陽イオン交換樹脂10に吸着されている陽イオン(硬度成分)が、酸性電解水に含まれる水素イオンとイオン交換反応を起こす。これにより、弱酸性陽イオン交換樹脂10が再生される。その後、弱酸性陽イオン交換樹脂10を流通した酸性電解水は、陽イオンを含み、第一回収流路23へ流れ込む。すなわち、弱酸性陽イオン交換樹脂10を流通した陽イオンを含む酸性電解水は、第一回収流路23を介して貯水槽15内に回収される。 At this time, the acidic electrolyzed water generated in the electrolytic cell 12 is fed into the water softening cell 3 through the first supply flow path 22 and flows through the weakly acidic cation exchange resin 10 inside. That is, by flowing the acidic electrolyzed water through the weakly acidic cation exchange resin 10, the cations (hardness components) adsorbed on the weakly acidic cation exchange resin 10 undergo an ion exchange reaction with the hydrogen ions contained in the acidic electrolyzed water. This regenerates the weakly acidic cation exchange resin 10. After that, the acidic electrolyzed water that has flowed through the weakly acidic cation exchange resin 10 contains cations and flows into the first recovery flow path 23. That is, the acidic electrolyzed water that has flowed through the weakly acidic cation exchange resin 10 and contains cations is collected in the water tank 15 through the first recovery flow path 23.

一方、電解槽12で生成したアルカリ性電解水は、第二供給流路24及び第二供給流路24に設けられた分離部14を通って中和槽4内に送水され、内部の弱塩基性陰イオン交換樹脂11を流通する。すなわち、アルカリ性電解水を弱塩基性陰イオン交換樹脂11に流通させることで、弱塩基性陰イオン交換樹脂11に吸着されている陰イオンが、アルカリ性電解水に含まれる水酸化物イオンとイオン交換反応を起こす。これにより、弱塩基性陰イオン交換樹脂11が再生される。その後、弱塩基性陰イオン交換樹脂11を流通したアルカリ性電解水は、陰イオンを含み、第二回収流路25へ流れ込む。すなわち、弱塩基性陰イオン交換樹脂11を流通した陰イオンを含むアルカリ性電解水は、第二回収流路25を介して貯水槽15内に回収される。 On the other hand, the alkaline electrolyzed water generated in the electrolytic cell 12 is fed into the neutralization cell 4 through the second supply flow path 24 and the separation section 14 provided in the second supply flow path 24, and flows through the weakly basic anion exchange resin 11 inside. That is, by passing the alkaline electrolyzed water through the weakly basic anion exchange resin 11, the anions adsorbed on the weakly basic anion exchange resin 11 undergo an ion exchange reaction with the hydroxide ions contained in the alkaline electrolyzed water. This regenerates the weakly basic anion exchange resin 11. After that, the alkaline electrolyzed water that has passed through the weakly basic anion exchange resin 11 contains anions and flows into the second recovery flow path 25. That is, the alkaline electrolyzed water that has passed through the weakly basic anion exchange resin 11 and contains anions is collected in the water tank 15 through the second recovery flow path 25.

そして、貯水槽15内では、軟水化槽3から回収された陽イオンを含む酸性電解水と、中和槽4から回収された陰イオンを含むアルカリ性電解水とが混合されて中和される。 In the water storage tank 15, the acidic electrolyzed water containing cations recovered from the softening tank 3 and the alkaline electrolyzed water containing anions recovered from the neutralization tank 4 are mixed and neutralized.

この時、陽イオン(硬度成分)を含む酸性電解水と、陰イオンを含むアルカリ性電解水とを混合することにより、硬度成分がアルカリ性電解水に含まれる水酸化物イオンと反応し、析出物が生じるが、少なくとも再生処理の初期段階においては、軟水化槽3から放出される硬度成分量に比べて、中和槽4から流れ込むアルカリ性電解水に含まれる水酸化物イオン量が少ないため、析出物が生じにくい状態である。このため、中和された電解水に含まれる硬度成分は、そのまま電解槽12に送出されることになる。 At this time, by mixing acidic electrolyzed water containing cations (hardness components) with alkaline electrolyzed water containing anions, the hardness components react with the hydroxide ions contained in the alkaline electrolyzed water, producing precipitates. However, at least in the initial stages of the regeneration process, the amount of hydroxide ions contained in the alkaline electrolyzed water flowing in from the neutralization tank 4 is small compared to the amount of hardness components released from the water softener tank 3, so precipitates are unlikely to form. Therefore, the hardness components contained in the neutralized electrolyzed water are sent directly to the electrolytic tank 12.

その後、貯水槽15で混合された電解水は、送水流路36を介して電解槽12に再び通水される。そして、通水された水は、電解槽12において再び電解される。 The electrolytic water mixed in the water tank 15 is then passed through the water supply flow path 36 again to the electrolytic cell 12. The passed water is then electrolyzed again in the electrolytic cell 12.

前述したように、電解槽12内では水の電気分解が行われており、陰極付近では、電気分解により水酸化物イオンが多量に生成されているため、析出物が生じやすい状態となっている。つまり、貯水槽15から供給された水に含まれる硬度成分(例えば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン)は、陰極側に移動し、水酸化物イオンと反応することで析出物となる。そして、こうした析出物を含むアルカリ性電解水は、第二供給流路24aに送出され、分離部14に流入する。 As mentioned above, water is electrolyzed in the electrolytic cell 12, and a large amount of hydroxide ions are generated by electrolysis near the cathode, creating a state in which precipitates are likely to form. In other words, hardness components (e.g., calcium ions, magnesium ions) contained in the water supplied from the water tank 15 move to the cathode side and react with the hydroxide ions to form precipitates. The alkaline electrolyzed water containing these precipitates is then sent to the second supply flow path 24a and flows into the separation section 14.

分離部14内では、アルカリ性電解水に含まれる析出物が分離され、硬度成分が除去されたアルカリ性電解水(処理水)を得ることができる。 In the separation section 14, precipitates contained in the alkaline electrolyzed water are separated, and alkaline electrolyzed water (treated water) from which hardness components have been removed can be obtained.

ここで、電解槽12にて再び電気分解された酸性電解水及び電解槽12にて再び電気分解され、分離部14により析出物が分離されたアルカリ性電解水は、それぞれ弱酸性陽イオン交換樹脂10の再生と弱塩基性陰イオン交換樹脂11の再生に供される。 Here, the acidic electrolyzed water electrolyzed again in the electrolytic cell 12 and the alkaline electrolyzed water electrolyzed again in the electrolytic cell 12 and from which the precipitate has been separated by the separation section 14 are used to regenerate the weakly acidic cation exchange resin 10 and the weakly basic anion exchange resin 11, respectively.

ここで、従来の軟水化装置の中和槽で生じる問題点として、再生処理時に、軟水化槽から放出される硬度成分とアルカリ性電解水とが電解槽で反応して生成する析出物が、中和槽に流入し、中和槽内で堆積するということがあった。つまり、析出物が中和槽内に堆積した状態で軟水化処理を再開すると、軟水化槽から放出された水素イオンと反応し、硬度成分化することにより、軟水化性能が低下するということになる。しかしながら、本実施の形態では、分離部14によって、電解槽12で生成する析出物を分離することで、中和槽4の内部での、硬度成分に起因する析出物の堆積を抑制することができる。 Here, a problem that occurs in the neutralization tank of a conventional water softener is that during regeneration processing, the hardness components released from the water softening tank react with the alkaline electrolyzed water in the electrolytic tank, producing precipitates that flow into the neutralization tank and accumulate in the neutralization tank. In other words, if the water softening process is resumed with the precipitates accumulated in the neutralization tank, they react with the hydrogen ions released from the water softening tank and become hardness components, resulting in a decrease in water softening performance. However, in this embodiment, the separation unit 14 separates the precipitates produced in the electrolytic tank 12, making it possible to suppress the accumulation of precipitates caused by hardness components inside the neutralization tank 4.

そして、軟水化装置1では、再生処理が終了すると電極13の転極を行う。また、開閉弁27、開閉弁28、及び開閉弁29を閉止させ、開閉弁31及び開閉弁32を開放し、選択弁17の通水方向を軟水化槽3方向から第一排水口16方向に切り替え、選択弁19の通水方向を中和槽4方向から第二排水口18方向に切り替えることで洗浄処理へ移行する。 When the regeneration process is completed, the water softener 1 reverses the polarity of the electrode 13. In addition, the on-off valves 27, 28, and 29 are closed, the on-off valves 31 and 32 are opened, the water flow direction of the selection valve 17 is switched from the direction of the water softener tank 3 to the direction of the first drain outlet 16, and the water flow direction of the selection valve 19 is switched from the direction of the neutralization tank 4 to the direction of the second drain outlet 18, thereby moving to the cleaning process.

(洗浄処理)
軟水化装置1では、再生処理が終了すると洗浄処理へ移行する。ここで、洗浄処理とは、分離部14を洗浄するための処理であり、電解槽12の一対の電極13を転極させ、転極時に電解槽12で生成される酸性電解水を分離部14に流通させ、分離部14で分離した硬度成分に起因する析出物を溶解させる処理である。
(Cleaning treatment)
In the water softening device 1, when the regeneration process is completed, the process proceeds to the cleaning process. Here, the cleaning process is a process for cleaning the separation section 14, in which the pair of electrodes 13 of the electrolytic cell 12 are inverted, and acidic electrolyzed water generated in the electrolytic cell 12 at the time of the inversion is caused to flow through the separation section 14, and the precipitates resulting from the hardness components separated in the separation section 14 are dissolved.

次に、軟水化装置1による洗浄処理時の動作について、図4の「洗浄時」の欄を参照して説明する。 Next, the operation of the water softener 1 during cleaning will be explained with reference to the "During cleaning" section of Figure 4.

軟水化装置1では、図4に示すように、洗浄処理(洗浄時)において、開閉弁30、開閉弁31、開閉弁32、及び開閉弁34を開放する。これにより、軟水化装置1は、市水の圧力によって、流入口2から軟水化槽3、中和槽4、第二回収流路25、及び貯水槽15を通して原水を電解槽12へ導入する。この時、開閉弁27、開閉弁28、開閉弁29、及び開閉弁33は閉止している。原水を軟水化槽3、中和槽4、及び第二回収流路25に流通させることにより、再生処理時に軟水化槽3、中和槽4、及び第二回収流路25に流通していた電解水を原水に置換することができる。 In the water softener 1, as shown in FIG. 4, during the cleaning process (cleaning), the on-off valves 30, 31, 32, and 34 are opened. As a result, the water softener 1 introduces raw water from the inlet 2 through the water softener tank 3, the neutralizer tank 4, the second recovery flow path 25, and the water storage tank 15 to the electrolytic tank 12 by the city water pressure. At this time, the on-off valves 27, 28, 29, and 33 are closed. By circulating raw water through the water softener tank 3, the neutralizer tank 4, and the second recovery flow path 25, the electrolytic water that was circulating through the water softener tank 3, the neutralizer tank 4, and the second recovery flow path 25 during the regeneration process can be replaced with raw water.

次に、電極13の転極を行い、選択弁17の通水方向を第一排水口16方向へと設定し、選択弁19の通水方向を第二排水口18方向へと設定すると、図3に示すように、洗浄流路26が形成される。転極により、電解槽12は、酸性電解水を第二供給流路24aに供給し、アルカリ性電解水を第一供給流路22aに供給可能な状態となる。 Next, the polarity of the electrode 13 is inverted, the water flow direction of the selection valve 17 is set to the first drain outlet 16 direction, and the water flow direction of the selection valve 19 is set to the second drain outlet 18 direction, forming the cleaning flow path 26 as shown in FIG. 3. By inverting the polarity, the electrolytic cell 12 is in a state where it can supply acidic electrolyzed water to the second supply flow path 24a and alkaline electrolyzed water to the first supply flow path 22a.

そして、電解槽12の電極13及び送水ポンプ20を動作させると、洗浄流路26に原水及び電解水(酸性電解水、アルカリ性電解水)が流通することとなる。 When the electrodes 13 of the electrolytic cell 12 and the water pump 20 are operated, raw water and electrolyzed water (acidic electrolyzed water, alkaline electrolyzed water) flow through the cleaning flow path 26.

この際、電解槽12で生成したアルカリ性電解水は、第一供給流路22a及び第一排水流路37を流通し、第一排水口16から装置外に排出される。 At this time, the alkaline electrolyzed water produced in the electrolytic cell 12 flows through the first supply flow path 22a and the first drainage flow path 37, and is discharged outside the device through the first drainage outlet 16.

一方、電解槽12で生成した酸性電解水は、第二供給流路24aに設けられた分離部14を通って第二排水流路38に送水され、第二排水口18により装置外に排出される。すなわち、酸性電解水を分離部14に流通させることで、分離部14に捕捉されている硬度成分に起因する析出物が酸性電解水と反応する。これにより、硬度成分に起因する析出物は、溶解し、硬度成分となり、酸性電解水中に含まれる。その後、分離部14を流通した酸性電解水は、硬度成分を含み、第二排水口18により装置外に排出される。つまり、分離部14に酸性電解水を流通させ、流通した酸性電解水を排出させることにより、分離部14の洗浄を行うとともに、硬度成分を装置外に排出することができる。これにより、分離部14の洗浄を行うことができるため、分離部14の目詰まりによる通水量の減少を低減できる。また、分離部14のメンテナンスの回数を削減することができる。 On the other hand, the acidic electrolyzed water generated in the electrolytic cell 12 is sent to the second drainage flow path 38 through the separation section 14 provided in the second supply flow path 24a, and is discharged outside the device through the second drainage outlet 18. That is, by circulating the acidic electrolyzed water through the separation section 14, the precipitates caused by the hardness components captured in the separation section 14 react with the acidic electrolyzed water. As a result, the precipitates caused by the hardness components dissolve and become hardness components, which are contained in the acidic electrolyzed water. The acidic electrolyzed water that has flowed through the separation section 14 then contains the hardness components and is discharged outside the device through the second drainage outlet 18. That is, by circulating the acidic electrolyzed water through the separation section 14 and discharging the acidic electrolyzed water that has flowed through it, the separation section 14 can be cleaned and the hardness components can be discharged outside the device. This allows the separation section 14 to be cleaned, thereby reducing the decrease in the amount of water passing through due to clogging of the separation section 14. In addition, the number of maintenance operations for the separation section 14 can be reduced.

そして、軟水化装置1では、洗浄処理が終了すると、電極13の転極を終了させ、動作を停止させる。また、開閉弁31及び開閉弁32を閉止させ、市水の流入を停止させることで排水処理へ移行する。 When the cleaning process is completed, the water softener 1 stops polarity inversion of the electrode 13 and stops operation. It also closes the on-off valves 31 and 32 to stop the inflow of city water and transitions to wastewater treatment.

なお、洗浄処理の終了は、転極開始から一定時間(例えば5分)経過時とする。 The cleaning process will end when a certain amount of time (e.g., 5 minutes) has elapsed since the start of polarity reversal.

(排水処理)
軟水化装置1では、洗浄処理が終了すると排水処理へ移行する。ここで、排水処理とは、洗浄流路26内に残存している原水、酸性電解水、及びアルカリ性電解水の排水を行う処理である。
(Wastewater treatment)
In the water softening device 1, when the cleaning process is completed, the process proceeds to the drainage process. The drainage process is a process for draining the raw water, the acidic electrolyzed water, and the alkaline electrolyzed water remaining in the cleaning flow passage 26.

次に、軟水化装置1による排水処理時の動作について、図4の「排水時」の欄を参照して説明する。 Next, the operation of the water softener 1 during wastewater treatment will be explained with reference to the "During wastewater treatment" section of Figure 4.

軟水化装置1では、図4に示すように、排水処理(排水時)において、開閉弁27、開閉弁28、開閉弁29、開閉弁31、開閉弁32、及び開閉弁33を閉止し、開閉弁30を開放する。これにより、流入口2からの市水の流入を停止するとともに、軟水化槽3の内部から第一回収流路23を介して貯水槽15へ至る経路内に残存している原水及び中和槽4の内部から第二回収流路25を介し貯水槽15へ至る経路内に残存している原水を貯水槽15に流入させることができる。 In the water softening device 1, as shown in FIG. 4, during wastewater treatment (during wastewater discharge), the on-off valves 27, 28, 29, 31, 32, and 33 are closed, and the on-off valve 30 is opened. This stops the inflow of city water from the inlet 2, and allows the raw water remaining in the path from inside the water softening tank 3 to the water tank 15 via the first recovery flow path 23 and the raw water remaining in the path from inside the neutralization tank 4 to the water tank 15 via the second recovery flow path 25 to flow into the water tank 15.

次に、開閉弁34が開放されており、送水ポンプ20が動作しており、電極13は動作を停止している。このことから、貯水槽15の内部から送水流路36を介して電解槽12に至る経路内に残存している原水、電解槽12の内部から第一供給流路22a及び第一排水流路37を介して第一排水口16へ至る経路内に残存しているアルカリ性電解水、及び電解槽12の内部から第二供給流路24a及び第二排水流路38を介して第二排水口18へ至る経路内に残存している電解水を装置外へ排出することができる。 Next, the on-off valve 34 is opened, the water pump 20 is operating, and the electrode 13 is not operating. As a result, the raw water remaining in the path from the inside of the water tank 15 to the electrolytic cell 12 via the water supply flow path 36, the alkaline electrolyzed water remaining in the path from the inside of the electrolytic cell 12 to the first drain outlet 16 via the first supply flow path 22a and the first drain flow path 37, and the electrolyzed water remaining in the path from the inside of the electrolytic cell 12 to the second drain outlet 18 via the second supply flow path 24a and the second drain flow path 38 can be discharged outside the device.

排水処理を行うことにより、洗浄流路26内に残存するアルカリ性電解水の軟水化槽3への流入及び洗浄流路26内に残存する酸性電解水の中和槽4への流入を防ぐことができる。 By performing the drainage treatment, it is possible to prevent the alkaline electrolyzed water remaining in the cleaning flow path 26 from flowing into the softening tank 3 and the acidic electrolyzed water remaining in the cleaning flow path 26 from flowing into the neutralization tank 4.

そして、軟水化装置1では、排水処理が終了すると、送水ポンプ20の動作を停止させる。また、開閉弁30及び開閉弁34を閉止させ、開閉弁31、開閉弁32、及び開閉弁33を開放する。さらに、選択弁17の通水方向を軟水化槽3方向へと設定し、選択弁19の通水方向を中和槽4方向へと設定するとことで軟水化処理へ移行する。 When the drainage process is completed, the water softening device 1 stops the operation of the water pump 20. Also, the on-off valves 30 and 34 are closed, and the on-off valves 31, 32, and 33 are opened. Furthermore, the water flow direction of the selection valve 17 is set to the direction of the water softening tank 3, and the water flow direction of the selection valve 19 is set to the direction of the neutralization tank 4, thereby transitioning to the water softening process.

なお、排水処理の終了は、排水処理開始から一定時間(例えば1分)経過時とする。 The drainage process will end when a certain amount of time (e.g., 1 minute) has elapsed since the drainage process began.

(軟水化処理)
軟水化装置1は、排水処理が終了すると軟水化処理に移行する。
(Water softening treatment)
When the drainage treatment is completed, the water softening device 1 starts water softening treatment.

次に、軟水化装置1による軟水化処理時の動作について、図4の「軟水化時」の欄を参照して説明する。 Next, the operation of the water softening device 1 during water softening will be explained with reference to the "Water softening" section in Figure 4.

軟水化装置1では、図4に示すように、軟水化処理(軟水化時)において、開閉弁31と開閉弁32とを開放した状態で、取水口5に設けた開閉弁33を開放する。これにより、軟水化装置1は、外部から市水(硬度成分を含む原水)が軟水化槽3と中和槽4とを流通するので、取水口5から軟水化した水(中性の軟水)を取り出すことができる。このとき、開閉弁27、開閉弁28、開閉弁29、開閉弁30、及び開閉弁34は、いずれも閉止した状態になっている。また、電解槽12の電極13及び送水ポンプ20の動作も停止した状態である。 As shown in FIG. 4, in the water softening device 1, during the water softening process (softening water), the on-off valve 33 provided at the water intake 5 is opened while the on-off valve 31 and on-off valve 32 are open. In this way, the water softening device 1 allows city water (raw water containing hardness components) from the outside to flow through the water softening tank 3 and the neutralization tank 4, and softened water (neutral soft water) can be taken out from the water intake 5. At this time, the on-off valves 27, 28, 29, 30, and 34 are all closed. In addition, the operation of the electrode 13 of the electrolytic cell 12 and the water pump 20 is also stopped.

具体的には、図1に示すように、軟水化処理では、市水の圧力によって、供給される原水は、流入口2から流路7を通って、軟水化槽3に供給される。そして、軟水化槽3に供給された原水は、軟水化槽3内に備えられた弱酸性陽イオン交換樹脂10を流通する。このとき、原水中の硬度成分である陽イオンは、弱酸性陽イオン交換樹脂10の作用により吸着され、水素イオンが放出される(イオン交換が行われる)。そして、原水から陽イオンが除去されることで原水が軟水化される。軟水化された水は、さらに流路8を通って、中和槽4へ進む。中和槽4では、弱塩基性陰イオン交換樹脂11の作用によって、軟水化された水に含まれる水素イオンが吸着される。つまり、処理後の軟水から水素イオンが除去されるので、低下したpHが上昇し、生活用水として軟水化した中性水となり、流路9を通過して取水口5から取り出すことができる。 Specifically, as shown in FIG. 1, in the water softening process, raw water is supplied from the inlet 2 through the flow path 7 to the water softening tank 3 by the pressure of city water. The raw water supplied to the water softening tank 3 flows through the weakly acidic cation exchange resin 10 provided in the water softening tank 3. At this time, the cations, which are hardness components in the raw water, are adsorbed by the action of the weakly acidic cation exchange resin 10, and hydrogen ions are released (ion exchange is performed). The raw water is softened by removing the cations from the raw water. The softened water further passes through the flow path 8 and proceeds to the neutralization tank 4. In the neutralization tank 4, the hydrogen ions contained in the softened water are adsorbed by the action of the weakly basic anion exchange resin 11. In other words, the hydrogen ions are removed from the softened water after the treatment, so the lowered pH increases, and the water becomes softened neutral water for domestic use, which can be taken out from the water intake 5 through the flow path 9.

そして、軟水化装置1では、制御部35で特定された時間帯になった場合もしくは軟水化処理が一定時間を超えた場合に再生処理を実行する。 Then, the water softening device 1 executes the regeneration process when the time period specified by the control unit 35 is reached or when the water softening process exceeds a certain period of time.

以上のようにして、軟水化装置1では、軟水化処理、再生処理、洗浄処理、及び排水処理が繰り返し実行される。 In this manner, the water softening device 1 repeatedly performs the water softening process, regeneration process, cleaning process, and drainage process.

以上、本実施の形態1に係る軟水化装置1によれば、以下の効果を享受することができる。 As described above, the water softening device 1 according to the first embodiment can provide the following effects.

(1)軟水化装置1は、軟水化槽3と、中和槽4と、電解槽12と、貯水槽15と、分離部14とを備える。軟水化槽3は、硬度成分を含む原水を弱酸性陽イオン交換樹脂10により軟水化する。中和槽4は、軟水化槽を通過した軟水のpHを弱塩基性陰イオン交換樹脂11により中和する。電解槽12は、軟水化槽3の弱酸性陽イオン交換樹脂10を再生するための酸性電解水と、中和槽4の弱塩基性陰イオン交換樹脂11を再生するためのアルカリ性電解水とを生成する。貯水槽15は、軟水化槽3を流通した酸性電解水と中和槽4を流通したアルカリ性電解水とを混合して電解槽12に供給する。分離部14は、電解槽12と中和槽4とを連通する流路に設けられ、電解槽12に導入された水に含まれる硬度成分に起因する析出物を分離するようにした。 (1) The water softening device 1 includes a water softening tank 3, a neutralization tank 4, an electrolysis tank 12, a water storage tank 15, and a separation section 14. The water softening tank 3 softens raw water containing hardness components using a weakly acidic cation exchange resin 10. The neutralization tank 4 neutralizes the pH of the softened water that has passed through the water softening tank using a weakly basic anion exchange resin 11. The electrolysis tank 12 generates acidic electrolyzed water for regenerating the weakly acidic cation exchange resin 10 in the water softening tank 3, and alkaline electrolyzed water for regenerating the weakly basic anion exchange resin 11 in the neutralization tank 4. The water storage tank 15 mixes the acidic electrolyzed water that has passed through the water softening tank 3 and the alkaline electrolyzed water that has passed through the neutralization tank 4, and supplies the resulting mixture to the electrolysis tank 12. The separation section 14 is provided in the flow path that connects the electrolytic cell 12 and the neutralization cell 4, and is designed to separate precipitates caused by hardness components contained in the water introduced into the electrolytic cell 12.

これにより、軟水化槽3及び中和槽4の再生処理を行う際に、電解槽12を通過したアルカリ性電解水に含まれる析出物(電解槽12に導入された水に含まれる硬度成分に起因した析出物)を分離部14で分離することができ、析出物の中和槽4への流入を低減できる。そのため、再生処理の終了後に軟水化処理を再開する場合には、中和槽4に流入した析出物が軟水化槽3からの水素イオンと反応して硬度成分化するのを抑制することができ、析出物の溶解に伴う軟水化性能の低下を低減できる。 As a result, when regenerating the water softening tank 3 and the neutralization tank 4, the precipitates contained in the alkaline electrolyzed water that has passed through the electrolytic tank 12 (precipitates caused by hardness components contained in the water introduced into the electrolytic tank 12) can be separated in the separation section 14, and the inflow of precipitates into the neutralization tank 4 can be reduced. Therefore, when resuming the water softening process after the regeneration process is completed, the precipitates that have flowed into the neutralization tank 4 can be prevented from reacting with the hydrogen ions from the water softening tank 3 to become hardness components, and the decrease in water softening performance due to the dissolution of precipitates can be reduced.

(2)軟水化装置1は、軟水化槽3の弱酸性陽イオン交換樹脂10及び中和槽4の弱塩基性陰イオン交換樹脂11の再生処理を制御する制御部35を備える。そして、制御部35は、再生処理の終了後、電解槽12の転極を行い、転極後の酸性電解水を分離部14に流通させ、装置外に排出するように制御した。これにより、分離部14の洗浄(分離部14にて分離された析出物の溶解除去)がなされるので、分離部14のメンテナンス頻度を低減することができ、長期にわたって使用可能な軟水化装置1とすることができる。 (2) The water softener 1 is equipped with a control unit 35 that controls the regeneration process of the weakly acidic cation exchange resin 10 in the water softener tank 3 and the weakly basic anion exchange resin 11 in the neutralization tank 4. After the regeneration process is completed, the control unit 35 controls the polarity inversion of the electrolytic tank 12, and causes the acidic electrolytic water after polarity inversion to flow through the separation unit 14 and be discharged outside the device. This allows the separation unit 14 to be cleaned (dissolved and removed from the precipitate separated in the separation unit 14), reducing the frequency of maintenance of the separation unit 14 and allowing the water softener 1 to be used for a long period of time.

(実施の形態2)
次に、図5を参照して、本発明の実施の形態2に係る軟水化装置1aについて説明する。図5は、本発明の実施の形態2に係る軟水化装置1aの構成を示す概念図である。
(Embodiment 2)
Second Embodiment Next, a water softening device 1a according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 5. Fig. 5 is a conceptual diagram showing the configuration of a water softening device 1a according to a second embodiment of the present invention.

実施の形態2に係る軟水化装置1aは、分離部14の下流側にイオン濃度検出部39を設けるという点で実施の形態1と異なる。つまり、実施の形態2に係る軟水化装置1aでは、分離部14を流通した後の転極後の酸性電解水のイオン濃度に関する情報に基づいて、イオン濃度が基準値未満となった場合に、電解槽12の転極を終了するように制御している。これ以外の軟水化装置1aの構成は、実施の形態1に係る軟水化装置1と同様である。以下、実施の形態1で説明済みの内容は再度の説明を適宜省略し、実施の形態1と異なる点を主に説明する。 The water softener 1a according to the second embodiment differs from the first embodiment in that an ion concentration detector 39 is provided downstream of the separation section 14. In other words, the water softener 1a according to the second embodiment controls the polarity reversal of the electrolytic cell 12 to end when the ion concentration falls below a reference value, based on information about the ion concentration of the acidic electrolyzed water after polarity reversal that has flowed through the separation section 14. The rest of the configuration of the water softener 1a is the same as that of the water softener 1 according to the first embodiment. Below, the contents already explained in the first embodiment will not be explained again as appropriate, and the differences from the first embodiment will be mainly explained.

図5に示すように、軟水化装置1aは、第二供給流路24a上において、分離部14の後段、且つ、選択弁19の前段にイオン濃度検出部39を備えている。 As shown in FIG. 5, the water softener 1a is provided with an ion concentration detector 39 on the second supply flow path 24a, downstream of the separator 14 and upstream of the selection valve 19.

イオン濃度検出部39は、洗浄処理時に、分離部14を流通した酸性電解水のイオン濃度を検出する。イオン濃度検出部39は、制御部35と無線又は有線により通信可能に接続され、検出したイオン濃度に関する情報は、制御部35の入力信号として用いられる。 The ion concentration detection unit 39 detects the ion concentration of the acidic electrolyzed water that flows through the separation unit 14 during the cleaning process. The ion concentration detection unit 39 is connected to the control unit 35 wirelessly or via a wire so that they can communicate with each other, and information regarding the detected ion concentration is used as an input signal for the control unit 35.

ここで、イオン濃度検出部39としては、汎用的なものを使用することができ、例えば、液体の電気伝導率を測定する検出器あるいは水中に含まれるTDS(Total Dissolved Solid:総溶解固形物)の量を測定する検出器が挙げられる。 Here, a general-purpose device can be used as the ion concentration detector 39, such as a detector that measures the electrical conductivity of a liquid or a detector that measures the amount of TDS (Total Dissolved Solids) contained in water.

水(純水)は、それ自体ほぼ電気を通さない絶縁体であるが、種々の物質が溶解(イオン化)することで通電する。つまり、液体の電気伝導率は、液体中に含まれるイオン化した物質量の指標となる。一般的な市水においては、市水の水源となる河川水あるいは地下水に多く含まれるカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン、塩化物イオンなどの含有量に比例する。本実施の形態では、TDSは、洗浄処理中にイオン濃度検出部39を流通する水に含まれるイオン(カルシウムイオン、マグネシウムイオン、塩化物イオン、水素イオンなど)の濃度の総計を表す。同一水系の水において、電気伝導度とTDSは近似的に比例関係にある。 Water (pure water) is an insulator that does not conduct electricity by itself, but it becomes conductive when various substances are dissolved (ionized). In other words, the electrical conductivity of a liquid is an index of the amount of ionized substances contained in the liquid. In general city water, it is proportional to the content of calcium ions, magnesium ions, sodium ions, chloride ions, etc., which are abundant in the river water or groundwater that is the source of the city water. In this embodiment, TDS represents the total concentration of ions (calcium ions, magnesium ions, chloride ions, hydrogen ions, etc.) contained in the water flowing through the ion concentration detection unit 39 during the cleaning process. In water of the same water system, electrical conductivity and TDS are approximately proportional to each other.

制御部35は、イオン濃度検出部39から出力されたイオン濃度に関する情報に基づいて特定されたイオン濃度が基準値未満となった場合に、電解槽12の転極を終了するように制御する。一方、制御部35は、イオン濃度が基準値以上である場合に、電解槽12の転極を継続するように制御する。これにより、制御部35は、転極後の酸性電解水に含まれるイオン濃度に基づいて転極の終了を制御できる。そのため、分離部14を流通した後の酸性電解水に含まれるイオン濃度が基準値未満となるまで、分離部14に酸性電解水を流通させることが可能となる。 The control unit 35 controls the electrolytic cell 12 to end polarity reversal when the ion concentration determined based on the information on the ion concentration output from the ion concentration detection unit 39 becomes less than the reference value. On the other hand, the control unit 35 controls the electrolytic cell 12 to continue polarity reversal when the ion concentration is equal to or greater than the reference value. This allows the control unit 35 to control the end of polarity reversal based on the ion concentration contained in the acidic electrolyzed water after polarity reversal. Therefore, it is possible to flow the acidic electrolyzed water through the separation unit 14 until the ion concentration contained in the acidic electrolyzed water after flowing through the separation unit 14 becomes less than the reference value.

ここで、イオン濃度検出部39から出力されたイオン濃度に関する情報に基づいて特定されたイオン濃度とは、分離部14に析出物がない状態で、分離部14を流通した後の酸性電解水に含まれるイオン濃度と、洗浄処理時における分離部14を流通した後の酸性電解水に含まれるイオン濃度との差分のイオン濃度である。そして、基準値は、その差分のイオン濃度が所定の範囲となるように規定する値である。 The ion concentration determined based on the information on the ion concentration output from the ion concentration detection unit 39 is the difference between the ion concentration contained in the acidic electrolyzed water after it has flowed through the separation unit 14 when there is no precipitate in the separation unit 14, and the ion concentration contained in the acidic electrolyzed water after it has flowed through the separation unit 14 during the cleaning process. The reference value is a value that specifies the difference in ion concentration to be within a predetermined range.

以上、本実施の形態2に係る軟水化装置1aによれば、実施の形態1によって得られる効果(1)及び効果(2)に加え、以下の効果を享受することができる。 As described above, according to the water softening device 1a of the second embodiment, in addition to the effects (1) and (2) obtained by the first embodiment, the following effects can be obtained.

(3)軟水化装置1aでは、制御部35は、分離部14を流通した後の転極後の酸性電解水のイオン濃度(硬度成分濃度)に関する情報に基づいて特定されたイオン濃度が基準値未満となった場合に、電解槽12の転極を終了するように制御した。これにより、転極後の酸性電解水に含まれるイオン濃度に関する情報に基づき、転極の終了を制御できる。そのため、転極後の酸性電解水に含まれるイオン濃度に関する情報に基づいて特定されるイオン濃度が基準値未満となるまで、分離部14に酸性電解水を流通させることが可能となり、分離部14の洗浄(分離された析出物の溶解)をより確実に行うことができる。したがって、分離部14のメンテナンス頻度をさらに低減することができ、長期にわたって使用可能な軟水化装置1aとすることができる。 (3) In the water softener 1a, the control unit 35 controls the electrode reversal of the electrolytic cell 12 to end when the ion concentration determined based on the information on the ion concentration (hardness component concentration) of the acidic electrolyzed water after electrode reversal that has flowed through the separation unit 14 becomes less than the reference value. This allows the end of electrode reversal to be controlled based on the information on the ion concentration contained in the acidic electrolyzed water after electrode reversal. Therefore, it is possible to flow the acidic electrolyzed water through the separation unit 14 until the ion concentration determined based on the information on the ion concentration contained in the acidic electrolyzed water after electrode reversal becomes less than the reference value, and the separation unit 14 can be cleaned (separated precipitates can be dissolved) more reliably. Therefore, the frequency of maintenance of the separation unit 14 can be further reduced, resulting in a water softener 1a that can be used for a long period of time.

(実施の形態3)
次に、図6を参照して、本発明の実施の形態3に係る軟水化装置1bについて説明する。図6は、本発明の実施の形態3に係る軟水化装置1bの構成を示す概念図である。
(Embodiment 3)
Next, a water softening device 1b according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 6. Fig. 6 is a conceptual diagram showing the configuration of a water softening device 1b according to the third embodiment of the present invention.

実施の形態3に係る軟水化装置1bは、貯水槽15に貯水槽分離部40をさらに備えるという点で実施の形態1と異なる。これ以外の軟水化装置1bの構成は、実施の形態1に係る軟水化装置1と同様である。以下、実施の形態1で説明済みの内容は再度の説明を適宜省略し、実施の形態1と異なる点を主に説明する。 The water softening device 1b according to the third embodiment differs from the first embodiment in that the water tank 15 further includes a water tank separator 40. The rest of the configuration of the water softening device 1b is the same as that of the water softening device 1 according to the first embodiment. Below, the contents already explained in the first embodiment will not be explained again as appropriate, and the differences from the first embodiment will be mainly explained.

図6に示すように、軟水化装置1bは、貯水槽15の出口付近(貯水槽15と送水流路36との接続部分)に貯水槽分離部40を備えている。つまり、軟水化装置1bでは、分離部14と貯水槽分離部40とによって、硬度成分に起因する析出物の分離を行うことになる。 As shown in FIG. 6, the water softener 1b includes a water tank separator 40 near the outlet of the water tank 15 (the connection between the water tank 15 and the water supply flow path 36). In other words, in the water softener 1b, the separator 14 and the water tank separator 40 separate precipitates caused by hardness components.

前述したとおり、貯水槽15では、再生処理の初期段階においては、アルカリ性電解水に含まれる水酸化物イオンは少ないものの、中和槽4の再生が軟水化槽3の再生よりも早く終了するため、再生処理の後半段階においては、アルカリ性電解水に含まれる水酸化物イオン量が増加する。つまり、再生処理の後半段階では、軟水化槽3から放出された硬度成分を含む酸性電解水と中和槽4から放出されたアルカリ性電解水とが混合され、析出物が生じやすい状態となる。この結果、軟水化槽3から放出された硬度成分(例えば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン)は、中和槽4からの水酸化物イオンと反応することで析出物となる。そこで、貯水槽分離部40は、貯水槽15内で生じた析出物を分離する。なお、貯水槽分離部40は、分離部14と同じく、硬度成分とアルカリ性電解水との反応により生じる析出物を分離可能であればその形態は問わない。前述したように、例えば、カートリッジタイプのフィルター、粒状ろ材を用いたろ過層、サイクロン型の固液分離機、中空糸膜等を用いる形態が挙げられる。 As described above, in the water tank 15, the amount of hydroxide ions contained in the alkaline electrolyzed water is small in the early stage of the regeneration process, but since the regeneration of the neutralization tank 4 is completed earlier than the regeneration of the soft water tank 3, the amount of hydroxide ions contained in the alkaline electrolyzed water increases in the latter stage of the regeneration process. In other words, in the latter stage of the regeneration process, the acidic electrolyzed water containing hardness components released from the soft water tank 3 and the alkaline electrolyzed water released from the neutralization tank 4 are mixed, creating a state in which precipitation is likely to occur. As a result, the hardness components (e.g., calcium ions, magnesium ions) released from the soft water tank 3 react with the hydroxide ions from the neutralization tank 4 to become precipitates. Therefore, the water tank separation unit 40 separates the precipitates generated in the water tank 15. As with the separation unit 14, the water tank separation unit 40 may be of any form as long as it can separate precipitates generated by the reaction between the hardness components and the alkaline electrolyzed water. As mentioned above, examples of such filters include cartridge-type filters, filtration layers using granular filter media, cyclone-type solid-liquid separators, and hollow fiber membranes.

そして、貯水槽15は、貯水槽分離部40によって析出物を分離した電解水を、送水流路36を介して電解槽12に供給する。この際、電解槽12に供給される電解水に含まれる硬度成分が減少しているので、電解槽12の電極13bにおいて生じる析出物もまた減少することになる。 Then, the water tank 15 supplies the electrolytic water from which the precipitate has been separated by the water tank separation unit 40 to the electrolytic cell 12 via the water supply flow path 36. At this time, since the hardness components contained in the electrolytic water supplied to the electrolytic cell 12 have been reduced, the precipitates formed at the electrode 13b of the electrolytic cell 12 are also reduced.

以上、本実施の形態3に係る軟水化装置1bによれば、実施の形態1によって得られる効果(1)及び効果(2)に加え、以下の効果を享受することができる。 As described above, according to the water softening device 1b of the third embodiment, in addition to the effects (1) and (2) obtained by the first embodiment, the following effects can be obtained.

(4)軟水化装置1bでは、貯水槽15は、槽内に導入された水に含まれる硬度成分に起因する析出物を分離する貯水槽分離部40をさらに備える構成とした。これにより、電解槽12と中和槽4との間に設けられた分離部14だけでなく、貯水槽分離部40でも析出物を分離できるため、より確実に析出物を分離できる。そのため、再生処理の終了後に軟水化処理を再開する場合には、従来の軟水化装置のように中和槽4に流入した析出物が軟水化槽3からの水素イオンと反応して硬度成分化するのを抑制することができ、析出物の溶解に伴う軟水化性能の低下をさらに低減できる。 (4) In the water softening device 1b, the water tank 15 is further provided with a water tank separation section 40 that separates precipitates resulting from hardness components contained in the water introduced into the tank. This allows the precipitates to be separated not only by the separation section 14 provided between the electrolytic tank 12 and the neutralization tank 4, but also by the water tank separation section 40, so that the precipitates can be separated more reliably. Therefore, when the water softening process is resumed after the regeneration process is completed, the precipitates that flow into the neutralization tank 4 can be prevented from reacting with the hydrogen ions from the water softening tank 3 to become hardness components as in conventional water softening devices, and the deterioration of water softening performance due to the dissolution of the precipitates can be further reduced.

(5)軟水化装置1bは、洗浄流路26に対して、電解槽12の下流側に設けた分離部14と、電解槽12の上流側に設けた貯水槽分離部40とを有して構成した。これにより、電解槽12に供給する電解水に含まれる硬度成分を減少させることができるので、電解槽12において生じる析出物を減少させることになる。したがって、分離部14のメンテナンス頻度をさらに低減することができ、長期にわたって使用可能な軟水化装置1bとすることができる。 (5) The water softener 1b is configured to have a separation section 14 provided downstream of the electrolytic cell 12 with respect to the cleaning flow path 26, and a water tank separation section 40 provided upstream of the electrolytic cell 12. This reduces the hardness components contained in the electrolytic water supplied to the electrolytic cell 12, thereby reducing the amount of precipitates that form in the electrolytic cell 12. This further reduces the frequency of maintenance of the separation section 14, making the water softener 1b usable for a long period of time.

以上、本発明に関して実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されているところである。 The present invention has been described above based on embodiments. These embodiments are merely examples, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications are possible in the combination of each component or each treatment process, and that such modifications are also within the scope of the present invention.

また、本実施の形態1に係る軟水化装置1では、制御部35で特定された時間帯になった場合もしくは軟水化処理が一定時間を超えた場合に再生処理を実行するようにしたが、これに限られない。例えば、第二回収流路25の下流側、且つ、開閉弁27の上流側に、イオン濃度検出部39とは別のイオン濃度検出部を設け、そのイオン濃度検出部によって、流路9を流通する軟水のイオン濃度(例えば、硬度成分濃度)を常に検出し、制御部35で特定された時間帯になった場合もしくは軟水化処理が一定時間を超えた場合だけでなく、イオン濃度が予め設定された基準値を超えた場合に再生処理を実行するようにしてもよい。これにより、中和槽4を流通した後の水のイオン濃度に基づいて、再生処理の実行を判断することができる。そのため、軟水化槽3の弱酸性陽イオン交換樹脂10の状態をより正確に判断することができ、適切なタイミングでの弱酸性陽イオン交換樹脂10及び弱塩基性陰イオン交換樹脂11の再生を行うことができる。 In addition, in the water softening device 1 according to the first embodiment, the regeneration process is performed when the time period specified by the control unit 35 is reached or the water softening process exceeds a certain time, but this is not limited to this. For example, an ion concentration detection unit other than the ion concentration detection unit 39 may be provided downstream of the second recovery flow path 25 and upstream of the opening and closing valve 27, and the ion concentration detection unit may constantly detect the ion concentration (e.g., hardness component concentration) of the soft water flowing through the flow path 9, and the regeneration process may be performed not only when the time period specified by the control unit 35 is reached or the water softening process exceeds a certain time, but also when the ion concentration exceeds a preset reference value. This makes it possible to determine whether to perform the regeneration process based on the ion concentration of the water after it has flowed through the neutralization tank 4. Therefore, the state of the weakly acidic cation exchange resin 10 in the water softening tank 3 can be more accurately determined, and the weakly acidic cation exchange resin 10 and the weakly basic anion exchange resin 11 can be regenerated at an appropriate time.

また、本実施の形態1に係る軟水化装置1では、洗浄処理(洗浄時)において、原水を流入口2から軟水化槽3、中和槽4、第二回収流路25、及び貯水槽15を通して電解槽12へ導入させたが、この限りではない。例えば、第二回収流路25の代わりに第一回収流路23を流通させるようにしてもよい。これにより、第一回収流路23内に残存する、硬度成分を含む酸性電解水を回収することができる。 In addition, in the water softening device 1 according to the first embodiment, in the cleaning process (during cleaning), the raw water is introduced from the inlet 2 through the water softening tank 3, the neutralization tank 4, the second recovery flow path 25, and the water storage tank 15 into the electrolytic tank 12, but this is not limited thereto. For example, the first recovery flow path 23 may be used instead of the second recovery flow path 25. This makes it possible to recover the acidic electrolytic water containing hardness components remaining in the first recovery flow path 23.

また、本実施の形態1に係る軟水化装置1において、貯水槽15に開閉弁及び空気抜き弁をさらに備える構造としてもよい。排水処理時に、貯水槽15に設けた開閉弁を開放すると、空気抜き弁の作用により、貯水槽15内の水が外部に排水される。これにより、排水処理に要する時間を短縮することができる。 In addition, the water softening device 1 according to the first embodiment may be configured so that the water tank 15 further includes an on-off valve and an air vent valve. When the on-off valve provided in the water tank 15 is opened during drainage treatment, the water in the water tank 15 is drained to the outside by the action of the air vent valve. This makes it possible to shorten the time required for drainage treatment.

また、本実施の形態1に係る軟水化装置1では、洗浄処理時及び排水処理時に、電解槽12から送出した電解水を装置外に排出されるための構成として第一排水口16及び第二排水口18を設けたが、これに限られない。例えば、第一排水口16から排水されるアルカリ性電解水と、第二排水口18から排水される酸性電解水とを混合して排水することが好ましい。これにより、酸性電解水とアルカリ性電解水とを中和して排水することができる。 In addition, in the water softening device 1 according to the first embodiment, the first drain outlet 16 and the second drain outlet 18 are provided as a configuration for discharging the electrolytic water sent from the electrolytic cell 12 to the outside of the device during the cleaning process and the drainage process, but this is not limited to this. For example, it is preferable to mix and discharge the alkaline electrolytic water discharged from the first drain outlet 16 and the acidic electrolytic water discharged from the second drain outlet 18. This allows the acidic electrolytic water and the alkaline electrolytic water to be neutralized and discharged.

本実施の形態1に係る軟水化装置1では、分離部14に対して洗浄処理を行うように構成したが、これに限られない。例えば、分離部14に対する洗浄処理を行わないように構成してもよい。これにより、上述した効果(2)は得られないものの、装置構成の簡略化、装置の小型化、又は装置の低コスト化といった効果を享受することができる。 In the water softening device 1 according to the first embodiment, the separation section 14 is configured to be cleaned, but this is not limiting. For example, the separation section 14 may not be cleaned. Although the above-mentioned effect (2) cannot be obtained, the effect of simplifying the device configuration, making the device smaller, or reducing the cost of the device can be enjoyed.

本発明に係る軟水化装置は、使用場所設置型浄水装置(POU:Point of Use)あるいは建物入口設置型浄水装置(POE: Point of Entry)に適用することが可能である。 The water softening device of the present invention can be applied to a water purification device installed at the point of use (POU: Point of Use) or a water purification device installed at the building entrance (POE: Point of Entry).

1 軟水化装置
1a 軟水化装置
1b 軟水化装置
2 流入口
3 軟水化槽
4 中和槽
5 取水口
6 再生装置
7 流路
8 流路
9 流路
10 弱酸性陽イオン交換樹脂
11 弱塩基性陰イオン交換樹脂
12 電解槽
13 電極
13a 電極
13b 電極
14 分離部
15 貯水槽
16 第一排水口
17 選択弁
18 第二排水口
19 選択弁
20 送水ポンプ
21 循環流路
21a 第一循環流路
21b 第二循環流路
22 第一供給流路
22a 第一供給流路
22b 第一供給流路
23 第一回収流路
24 第二供給流路
24a 第二供給流路
24b 第二供給流路
25 第二回収流路
26 洗浄流路
26a 第一洗浄流路
26b 第二洗浄流路
27 開閉弁
28 開閉弁
29 開閉弁
30 開閉弁
31 開閉弁
32 開閉弁
33 開閉弁
34 開閉弁
35 制御部
36 送水流路
37 第一排水流路
38 第二排水流路
39 イオン濃度検出部
40 貯水槽分離部
LIST OF SYMBOLS 1 Water softener 1a Water softener 1b Water softener 2 Inlet 3 Water softener tank 4 Neutralization tank 5 Water intake 6 Regeneration device 7 Flow path 8 Flow path 9 Flow path 10 Weakly acidic cation exchange resin 11 Weakly basic anion exchange resin 12 Electrolytic cell 13 Electrode 13a Electrode 13b Electrode 14 Separation section 15 Water storage tank 16 First drain outlet 17 Selection valve 18 Second drain outlet 19 Selection valve 20 Water pump 21 Circulation flow path 21a First circulation flow path 21b Second circulation flow path 22 First supply flow path 22a First supply flow path 22b First supply flow path 23 First recovery flow path 24 Second supply flow path 24a Second supply flow path 24b Second supply flow path 25 Second recovery flow path 26 Washing flow path 26a First cleaning flow path 26b Second cleaning flow path 27 On-off valve 28 On-off valve 29 On-off valve 30 On-off valve 31 On-off valve 32 On-off valve 33 On-off valve 34 On-off valve 35 Control unit 36 Water supply flow path 37 First drainage flow path 38 Second drainage flow path 39 Ion concentration detection unit 40 Water tank separation unit

Claims (4)

硬度成分を含む原水を弱酸性陽イオン交換樹脂により軟水化する軟水化槽と、
前記軟水化槽を通過した軟水のpHを弱塩基性陰イオン交換樹脂により中和する中和槽と、
前記軟水化槽の前記弱酸性陽イオン交換樹脂を再生するための酸性電解水と、前記中和槽の前記弱塩基性陰イオン交換樹脂を再生するためのアルカリ性電解水とを生成する電解槽と、
前記軟水化槽を流通した前記酸性電解水と前記中和槽を流通した前記アルカリ性電解水とを混合して前記電解槽に供給する貯水槽と、
前記電解槽と前記中和槽とを連通する流路に設けられ、前記電解槽に導入された水に含まれる前記硬度成分に起因する析出物を分離する分離部と、
を備えることを特徴とする軟水化装置。
a water softening tank for softening raw water containing hardness components using a weakly acidic cation exchange resin;
a neutralization tank for neutralizing the pH of the softened water that has passed through the softening tank with a weakly basic anion exchange resin;
an electrolytic cell for producing acidic electrolyzed water for regenerating the weakly acidic cation exchange resin in the water softening cell, and alkaline electrolyzed water for regenerating the weakly basic anion exchange resin in the neutralization cell;
a water storage tank for mixing the acidic electrolyzed water that has passed through the softening tank and the alkaline electrolyzed water that has passed through the neutralization tank and supplying the resulting mixture to the electrolysis tank;
a separation section provided in a flow path that communicates between the electrolytic cell and the neutralization cell, the separation section separating precipitates resulting from the hardness components contained in the water introduced into the electrolytic cell;
A water softening device comprising:
前記軟水化槽の前記弱酸性陽イオン交換樹脂及び前記中和槽の前記弱塩基性陰イオン交換樹脂の再生処理を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記再生処理の終了後、前記電解槽の転極を行い、転極後の酸性電解水を前記分離部に流通させ、装置外に排出するように制御することを特徴とする請求項1に記載の軟水化装置。
A control unit for controlling the regeneration treatment of the weakly acidic cation exchange resin in the water softening tank and the weakly basic anion exchange resin in the neutralization tank is further provided.
2. The water softening apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the polarity inversion of the electrolytic cell after the completion of the regeneration process, and controls the acidic electrolyzed water after the polarity inversion to flow through the separation unit and to be discharged outside the apparatus.
前記制御部は、前記分離部を流通した後の前記転極後の酸性電解水のイオン濃度に関する情報に基づいて特定されたイオン濃度が基準値未満となった場合に、前記電解槽の転極を終了するように制御することを特徴とする請求項2に記載の軟水化装置。 The water softening device according to claim 2, characterized in that the control unit controls the polarity reversal of the electrolytic cell to end when the ion concentration determined based on information about the ion concentration of the acidic electrolytic water after polarity reversal that has flowed through the separation unit becomes less than a reference value. 前記貯水槽は、槽内に導入された水に含まれる前記硬度成分に起因する析出物を分離する貯水槽分離部をさらに備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の軟水化装置。 The water softening device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the water tank further comprises a water tank separation section that separates precipitates resulting from the hardness components contained in the water introduced into the tank.
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