JP2001327966A

JP2001327966A - 軟水装置の制御方法

Info

Publication number: JP2001327966A
Application number: JP2000154017A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Tateno; 一博舘野; Kozo Nomura; 耕造野村; Takeshi Yoneda; 剛米田; Hitoshi Asamura; 仁志浅村; Katsufumi Isshiki; 克文一色; Hajime Abe; 元安部
Original assignee: Miura Co Ltd; Miura Institute of Research and Development Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd; Miura Institute of Research and Development Co Ltd
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2001-11-27

Abstract

(57)【要約】【課題】原水中の硬度分の量に応じて適切な再生タイ
ミングで再生動作を行う。【解決手段】原水ライン２と、軟水処理手段３と、処
理水ライン４とからなる軟水装置１の制御方法であっ
て、前記原水ライン２に設けた硬度検出手段９の検出値
と、前記処理水ライン４に設けた軟水使用機器１５の稼
動状況とに基づいて、前記軟水処理手段３の再生タイミ
ングを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、原水中の硬度分
を除去して軟水にする軟水装置の制御方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ボイラ，給湯器，冷却器
等の冷熱機器の給水ラインには、前記冷熱機器内でのス
ケールの付着を防止するために、原水中の硬度分を除去
して軟水にする軟水装置が設けられている。この軟水装
置は、Ｎａ⁺型のイオン交換樹脂を用い、原水に含まれ
る硬度分，すなわちＣａ²⁺やＭｇ²⁺等の金属陽イオンを
Ｎａ⁺と置換させて除去する構成になっている。そし
て、前記イオン交換樹脂が硬度分と置換して飽和状態に
なると、塩水を供給して能力を再生するようにしてい
る。

【０００３】ところで、前記イオン交換樹脂の能力を再
生する再生動作を行う際には、再生動作を効率的に行う
ために、流量再生方式が用いられている。この流量再生
方式は、原水中の硬度分の量を予め測定し、この測定値
に基づいて、所定容量の前記イオン交換樹脂がつぎの再
生動作に至るまでに採水することのできる処理水量を算
出し、この処理水量に原水の通水量が達した時点で再生
動作を行うようになっている。

【０００４】しかしながら、原水中の硬度分の量は、季
節的な要因によって変動する場合がある。また、地下水
と水道水とを併用している場合も、地下水に含まれる硬
度分の量と水道水に含まれる硬度分の量とが異なるた
め、前記処理水量に差が生じることになる。そこで、硬
度もれが生じないようにするために、前記処理水量とし
て安全側に減量した値を設定し、相対的に再生用の塩水
の供給量に余裕を持たせるようにしている。そうする
と、前記イオン交換樹脂が飽和状態に達していなくても
再生動作を行うことになる。また、前記余裕分だけ再生
用の塩水が無駄に消費されることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、原水中の硬度分の量に応じて適切な再生
タイミングで再生動作を行うようにすることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明
は、原水ラインと、軟水処理手段と、処理水ラインとか
らなる軟水装置の制御方法であって、前記原水ラインに
設けた硬度検出手段の検出値と、前記処理水ラインに設
けた軟水使用機器の稼動状況とに基づいて、前記軟水処
理手段の再生タイミングを制御することを特徴としてい
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて説明する。この発明における軟水装置は、原水ラ
イン，軟水処理手段および処理水ラインを備えている。
前記原水ラインは、前記軟水処理手段へ原水を供給する
もので、原水中の硬度分の量を検出する硬度検出手段が
設けられている。また、前記軟水処理手段は、イオン交
換樹脂を収容した樹脂筒と流路の切換えを行うコントロ
ールバルブとを備えている。そして、このコンロールバ
ルブには、塩水ラインを介して塩水タンクが接続されて
いるとともに、ドレンラインが接続されている。また、
前記処理水ラインには、ボイラ，給湯器，冷却器等の軟
水使用機器が設けられている。

【０００８】前記軟水装置において、前記硬度検出手段
および前記コントロールバルブは、信号線を介して制御
器にそれぞれ接続されている。また、前記軟水使用機器
から前記制御器へ前記軟水使用機器の稼動状況信号が送
られるようになっており、前記硬度検出手段の検出値と
前記軟水使用機器の稼動状況とに基づいて、前記軟水処
理手段の再生タイミングが制御される。

【０００９】すなわち、前記制御器には、前記イオン交
換樹脂の再生動作を行うための判定基準となるデータが
入力されている。このデータは、原水中の硬度分の量に
対応した前記軟水使用機器の稼動状況量のデータであ
り、前記イオン交換樹脂が飽和状態になるまでに軟水と
して採水可能な処理水量に基づいて設定されている。す
なわち、この処理水量に対応した前記軟水使用機器の稼
動状況量が、前記データとして入力されている。したが
って、前記硬度検出手段の検出値に基づいて、前記イオ
ン交換樹脂の再生動作を行うタイミングを判定する前記
軟水使用機器の所定稼動状況量が決定される。そして、
前記軟水使用機器における稼動状況量が、前記軟水使用
機器の稼動状況に基づいて積算され、前記所定稼動状況
量に達すると、前記イオン交換樹脂の再生動作を行う信
号が出力される。また、前記硬度検出手段による原水中
の硬度分量の検出は、予め設定した硬度検出サイクルに
基づいて行われ、たとえば２４時間ごとに行われる。

【００１０】前記軟水使用機器がボイラの場合、前記稼
動状況量としては、たとえば蒸発量が用いられる。すな
わち、前記軟水装置からの軟水は、前記ボイラにおいて
加熱され蒸気となるので、前記軟水装置からの軟水の供
給量と前記ボイラにおける蒸発量とは、ほぼ等しい関係
にある。したがって、前記ボイラにおける蒸発量の積算
値が前記硬度検出手段の検出値に基づいて設定した値に
達すると、前記制御器から前記イオン交換樹脂の再生動
作を行う信号が出力される。また、缶水の濃縮時に缶水
の一部をブローする形式のボイラにあっては、蒸発量に
ブロー量を加えた値が、前記稼動状況量として用いられ
る。

【００１１】ここにおいて、前記ボイラの蒸発量は、前
記ボイラの燃焼時間から算出するようにし、ブロー量は
ブロー弁の開時間から算出するようにする。すなわち、
前記ボイラにおいては、通常、一定の燃焼量で燃焼する
ように設定されているので、蒸発量と燃焼時間とが比例
関係にあり、燃焼時間に基づいて蒸発量を算出すること
ができる。一方、ブロー量についても、単位時間当たり
の流量がほぼ一定の値となっているので、ブロー弁の開
時間に基づいて算出することができる。

【００１２】また、前記ボイラにおいては、通常、缶内
の水位に応じて給水ポンプをオンオフ稼動させて給水す
るようにしているので、１回の給水量がほぼ一定の値と
なる。そこで、給水回数を前記稼動状況量として用いる
ことができる。また、給水時における単位時間当たりの
給水量がほぼ一定のボイラにおいては、給水時間を前記
稼動状況量として用いることができる。たとえば、前記
給水ポンプの稼動時間に基づいて給水時間を検出した
り、前記ボイラへの給水ラインに設けたフロースイッチ
の作動時間に基づいて給水時間を検出する。さらに、前
記ボイラに付属の給水タンク内の水位を検出し、この水
位の変化に基づいて検出した給水量を前記稼動状況量と
して用いることもできる。

【００１３】以上の説明は、前記軟水使用機器がボイラ
である場合について説明したが、前記軟水使用機器が給
湯器，冷却器等の他の機器の場合においても、同様にし
て、前記軟水使用機器の稼動状況に基づいて前記軟水処
理手段の再生タイミングが制御される。

【００１４】以上のように、前記構成によれば、原水中
の硬度分の量に応じて適切な再生タイミングで再生動作
を行うことができ、前記イオン交換樹脂の再生を効率よ
く行うことができるとともに、再生に必要な塩水量を節
約することができる。また、前記軟水使用機器の稼動状
況に基づいて再生タイミングを制御するので、前記軟水
処理手段における処理水量を測定するために流量計等の
特別の機器を設ける必要がない。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の具体的実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。図１は、この発明における一実施
例の概略構成を示す説明図である。図１において、軟水
装置１は、原水ライン２，軟水処理手段３および処理水
ライン４を備えており、前記軟水処理手段３は、Ｎａ⁺
型のイオン交換樹脂（図示省略）を収容した樹脂筒５と
流路の切換えを行うコントロールバルブ６とを備えてい
る。また、前記原水ライン２には、ボールタップ機構７
を備えた原水タンク８と、原水中の硬度分の量を検出す
る硬度検出手段９とが設けられており、前記原水ライン
２の下流側端部は、前記コントロールバルブ６に接続さ
れている。

【００１６】ここにおいて、前記硬度検出手段９として
は、たとえば液滴式のものが用いられている。この液滴
式のものは、原水を所定量収容した透明容器へ液状の試
薬を定量ずつ間欠的に注入し、この試薬の反応による原
水の色相の変化を検出し、原水の色相が予め設定した色
相になったとき、前記試薬の注入を停止するとともに、
その注入量に基づいて原水中の硬度分の量を検出するも
のである。

【００１７】また、前記コンロールバルブ６には、塩水
ライン１０を介して塩水タンク１１が接続されている。
この塩水タンク１１内においては、網状部材１２の上に
所定量の塩１３が収容されており、前記塩水タンク１１
内の下半分には、前記イオン交換樹脂を再生するための
塩水が蓄えられている。また、前記コンロールバルブ６
には、ドレンライン１４が接続されており、前記イオン
交換樹脂の再生時の排水が、このドレンライン１４を介
して外部へ排出される。

【００１８】また、前記処理水ライン４には、軟水使用
機器としてのボイラ１５が設けられており、このボイラ
１５の上流側には、給水ポンプ１６および逆止弁１７が
設けられている。そして、前記処理水ライン４の上流側
端部は、前記コントロールバルブ６に接続されている。
また、前記ボイラ１５には、バーナ１８が設けられてお
り、このバーナ１８により前記処理水ライン４介して供
給された軟水が加熱されて蒸気になる。この蒸気は、蒸
気ライン１９を介して外部の蒸気使用機器（図示省略）
へ供給される。さらに、前記ボイラ１５には、ボイラ用
制御器２０が設けられており、このボイラ用制御器２０
により、予め設定したプログラムにしたがって前記給水
ポンプ１６および前記バーナ１８の稼動が制御されるよ
うになっている。

【００１９】さらに、前記コントロールバルブ６，前記
硬度検出手段９および前記ボイラ用制御器２０は、信号
線２１，２１，２１を介して制御器２２にそれぞれ接続
されている。この制御器２２は、予め設定したプログラ
ムにしたがって前記軟水処理手段３における前記イオン
交換樹脂の再生動作を制御する機能を有している。すな
わち、前記ボイラ用制御器２０から前記制御器２２へ前
記ボイラ１５の稼動状況信号が送られるようになってお
り、前記硬度検出手段９の検出値と前記ボイラ１５の稼
動状況とに基づいて、前記軟水処理手段３の再生タイミ
ングが制御されるようになっている。

【００２０】以上のような構成において、前記給水ポン
プ１６が稼動すると、前記原水タンク内の原水が吸引さ
れて前記軟水処理手段３内へ流入し、原水は前記軟水処
理手段３内を通過する過程で前記イオン交換樹脂により
イオン交換されて軟水となり、この軟水が前記ボイラ１
５内へ供給される。そして、前記イオン交換樹脂が飽和
状態になると、前記塩水タンク１１内の塩水を前記コン
トロールバルブ６を介して前記樹脂筒５内へ重力により
流下させ、前記イオン交換樹脂の再生を行うようになっ
ている。

【００２１】つぎに、前記構成における再生タイミング
の制御方法について、具体的に説明する。前記制御器２
２には、前記イオン交換樹脂の再生動作を行うための判
定基準となるデータが入力されている。たとえば、図２
に示すような、原水中の硬度分の量に対応した前記ボイ
ラ１５における蒸発量のデータが入力されている。この
データは、前記イオン交換樹脂が飽和状態になるまでに
採水した軟水を加熱して蒸気として取り出せる蒸発量を
示したもので、この蒸発量は、原水中の硬度分の量に応
じて異なる値となっている。したがって、前記硬度検出
手段９により検出した原水中の硬度分の量に基づいて、
前記イオン交換樹脂の再生動作を行うタイミングを判定
する所定蒸発量を決定し、前記ボイラ用制御器２０から
の信号に基づいて積算した蒸発量が前記所定蒸発量に達
したとき、前記制御器２２から前記コントロールバルブ
６へ再生動作を行う信号が出力される。

【００２２】ここにおいて、前記ボイラ用制御器２０か
ら前記制御器２２へは、前記ボイラ１５における燃焼時
間の信号が送られるようになっている。たとえば、前記
ボイラ１５が、高燃焼，低燃焼，停止の三位置で燃焼制
御を行うものである場合は、高燃焼時の燃焼量および低
燃焼時の燃焼量は一定の値に設定されており、蒸発量は
燃焼時間に比例した値となる。ここで、低燃焼時の燃焼
量は、高燃焼時の燃焼量の約半分に設定されているの
で、低燃焼時の燃焼時間は１／２倍して高燃焼時の燃焼
時間に換算される。このようにして得られた燃焼時間に
基づいて、前記ボイラ１５の蒸発量が積算されるように
なっている。

【００２３】したがって、前記制御方法によれば、原水
中の硬度分の量が季節的な要因あるいは水道水と地下水
との併用等により変動しても、常に適切な再生タイミン
グで再生動作を行うことができ、前記イオン交換樹脂の
再生を効率よく行うことができる。また、再生に用いる
塩水量についても、必要量に対する余裕率を低くするこ
とができ、再生に用いる塩水量を節約することができ
る。さらに、前記ボイラ１５からの信号に基づいて再生
タイミングを制御するので、前記軟水処理手段３におけ
る処理水量を測定するために流量計等の特別の機器を設
ける必要がない。したがって、コンパクトで低コストの
構成とすることができる。

【００２４】ところで、前記構成においては、前記軟水
装置１を前記ボイラ１５のケーシング（図示省略）の内
側に内蔵させて、両者を一体に構成することもできる。
この場合、流量計等の特別の機器を追加して設ける必要
がないため、前記軟水装置１の配置構成の設計が容易で
あるとともに、よりコンパクト化を図ることができる。
また、前記制御器２２と前記ボイラ用制御器２０とをま
とめて１つの制御器とすることも、実施に応じて好適で
ある。

【００２５】

【発明の効果】この発明によれば、原水中の硬度分の量
に応じて適切な再生タイミングで再生動作を行うことが
でき、イオン交換樹脂の再生を効率よく行うことができ
るとともに、再生に必要な塩水量を節約することができ
る。また、軟水使用機器の稼動状況に基づいて再生タイ
ミングを制御するので、軟水処理手段における処理水量
を測定するために流量計等の特別の機器を設ける必要が
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す説明図である。

【図２】この発明の一実施例におけるイオン交換樹脂の
再生動作を行うための判定基準となるデータを示す説明
図である。

【符号の説明】

１軟水装置２原水ライン３軟水処理手段４処理水ライン９硬度検出手段１５ボイラ（軟水使用機器）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者米田剛愛媛県松山市堀江町７番地三浦工業株式会社内 (72)発明者浅村仁志愛媛県松山市堀江町７番地三浦工業株式会社内 (72)発明者一色克文愛媛県松山市堀江町７番地三浦工業株式会社内 (72)発明者安部元愛媛県松山市堀江町７番地三浦工業株式会社内Ｆターム(参考） 4D025 AA02 AB19 BA08 BB01 BB18 CA01 CA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原水ライン２と、軟水処理手段３と、処
理水ライン４とからなる軟水装置１の制御方法であっ
て、前記原水ライン２に設けた硬度検出手段９の検出値
と、前記処理水ライン４に設けた軟水使用機器１５の稼
動状況とに基づいて、前記軟水処理手段３の再生タイミ
ングを制御することを特徴とする軟水装置の制御方法。