JP2003220386A - 軟水化装置およびその再生制御方法 - Google Patents

軟水化装置およびその再生制御方法

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JP2003220386A
JP2003220386A JP2002022607A JP2002022607A JP2003220386A JP 2003220386 A JP2003220386 A JP 2003220386A JP 2002022607 A JP2002022607 A JP 2002022607A JP 2002022607 A JP2002022607 A JP 2002022607A JP 2003220386 A JP2003220386 A JP 2003220386A
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water
regeneration
softening device
hardness
salt
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JP2002022607A
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Hiroyuki Takeda
弘之 竹田
Hitoshi Asamura
仁志 浅村
Katsufumi Isshiki
克文 一色
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Miura Co Ltd
Miura Institute of Research and Development Co Ltd
Original Assignee
Miura Co Ltd
Miura Institute of Research and Development Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 再生不良の原因となる塩水濃度不足およ
び予期しない硬度もれを早期に発見して報知するととも
に、イオン交換樹脂の再生を確実,かつ的確に行い、さ
らには24時間以上に亘る処理水の連続供給を可能とす
ることである。 【解決手段】 イオン交換樹脂を充填した樹脂筒2通過
後の処理水の流量を測定する処理水量測定手段9と、再
生時の塩水の濃度を検出する塩水濃度検出手段11とを
備えたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、硬度を含む原水
を軟水にイオン交換処理する軟水化装置およびその再生
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,温水器あるいは
冷却器等の冷熱機器類への供給水ラインには、冷熱機器
内でのスケール付着を防止する必要から、供給水に含ま
れる硬度を除去するための装置が接続されており、なか
でもイオン交換樹脂を用いて硬度を除去する方式の自動
再生式軟水化装置が広く普及している。この種の軟水化
装置は、Na+型イオン交換樹脂を用い、水中に含まれ
る硬度の成分のうちのCa2+あるいはMg2+等の金属陽
イオンをNa+と置換させ、硬度を取り除くものであ
る。そして、前記イオン交換樹脂が陽イオンと置換して
飽和状態になり、硬度の除去能力を失った場合には塩水
と反応させて、能力を再生する再生作動を行うようにし
ている。
【0003】一般的に、再生作動を効率的に行うために
は、前記イオン交換樹脂の飽和度合を検出して、その状
態に応じた必要最小量の再生用塩水を供給したり、飽和
度合に応じて適切なタイミングで再生制御を行うことが
望ましい。従来の再生制御方法として、前記軟水化装置
を設置する場合、あらかじめその場所の供給水の硬度を
測定し、その測定値に基づいて、所定容量の前記イオン
交換樹脂が処理することができる採水水量(すなわち、
前記イオン交換樹脂が再生作動に至るまでに軟水化処理
することができる水量)を算出し、この算出した採水水
量に供給水の通水量が達した時点で再生作動を行う流量
再生方式がある。
【0004】ところで、一般的に軟水化装置は、飽和塩
水を使用して再生したときに100%の処理能力を発揮
するように設計されており、前記流量再生方式におい
て、前記処理能力に基づいて前記採水水量を算出する。
しかしながら、軟水化装置の再生においては、再生塩の
補給の管理ミスなどにより塩水濃度が飽和塩水の濃度よ
りも低くなることがあり、この場合には再生不良を生じ
て処理能力が低下し、供給水の通水量が前記算出した採
水水量に達する前に硬度もれが発生する。また、軟水化
装置に使用するイオン交換樹脂は経時的に劣化すること
があるので、この場合にも処理能力が低下し、同様に硬
度もれが発生する。
【0005】また、前記軟水化装置が組込まれる冷熱機
器類の設備にあっては、24時間以上に亘る連続運転が
行われており、これに対応して、前記軟水化装置も24
時間以上に亘って処理水を連続供給する必要がある。し
かしながら、前記軟水化装置は、前記のように、再生作
動を行うことが必要であり、この再生作動中は、処理水
を供給できないと云う問題点がある。
【0006】
【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、再生不良の原因となる塩水濃度不足およ
び予期しない硬度もれを早期に発見して報知するととも
に、イオン交換樹脂の再生を確実,かつ的確に行い、さ
らには24時間以上に亘る処理水の連続供給を可能とす
ることである。
【0007】
【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、イオン交換樹脂を充填した樹脂筒通過後の処理水の
流量を測定する処理水量測定手段と、再生時の塩水の濃
度を検出する塩水濃度検出手段とを備えたことを特徴と
している。
【0008】請求項2に記載の発明は、イオン交換樹脂
を充填した樹脂筒通過後の処理水の流量を測定する処理
水量測定手段と、再生時の塩水の濃度を検出する塩水濃
度検出手段とを備えた軟水化装置を複数台並列設置し、
これらの各軟水化装置の通水作動,再生作動を切換可能
に接続したことを特徴としている。
【0009】請求項3に記載の発明は、イオン交換樹脂
を充填した樹脂筒通過後の処理水の流量を測定する処理
水量測定手段と、再生時の塩水の濃度を検出する塩水濃
度検出手段と、前記樹脂筒通過後の処理水の硬度を測定
し、硬度もれを検知する硬度もれ検出手段とを備えたこ
とを特徴としている。
【0010】請求項4に記載の発明は、イオン交換樹脂
を充填した樹脂筒通過後の処理水の流量を測定する処理
水量測定手段と、再生時の塩水の濃度を検出する塩水濃
度検出手段と、前記樹脂筒通過後の処理水の硬度を測定
し、硬度もれを検知する硬度もれ検出手段とを備えた軟
水化装置を複数台並列設置し、これらの各軟水化装置の
通水作動,再生作動を切換可能に接続したことを特徴と
している。
【0011】請求項5に記載の発明は、前記各軟水化装
置への給水ラインに前記各軟水化装置へ供給水を分岐す
る分岐部を設け、また前記各軟水化装置からの処理水を
合流させる合流手段を設けるとともに、この合流手段に
処理水ラインを接続したことを特徴としている。
【0012】請求項6に記載の発明は、前記硬度もれ検
出手段を前記合流手段の下流側に設けたことを特徴とし
ている。
【0013】請求項7に記載の発明は、塩水タンクを単
数個設け、この塩水タンクと前記各軟水化装置とを塩水
ラインに設けた切換手段を介してそれぞれ切換可能に接
続し、この切換手段の上流側に前記塩水濃度検出手段を
設けたことを特徴としている。
【0014】請求項8に記載の発明は、イオン交換樹脂
を充填した樹脂筒通過後の処理水の流量を測定する処理
水量測定手段と、再生時の塩水の濃度を検出する塩水濃
度検出手段とを備えた軟水化装置の再生制御方法であっ
て、再生時の塩水濃度に基づいて次回再生までの硬度除
去量の設定値をあらかじめ設定し、前記軟水化装置への
供給水の硬度をあらかじめ測定して求めた原水硬度と、
前記処理水量測定手段で測定した処理水量とに基づいて
硬度除去量の積算値を経時的に求め、この積算値が前記
設定値となったとき、前記軟水化装置の再生作動を開始
させることを特徴としている。
【0015】請求項9に記載の発明は、請求項2に記載
の軟水化装置の再生制御方法であって、再生時の塩水濃
度に基づいて次回再生までの硬度除去量の設定値をあら
かじめ設定し、前記軟水化装置への供給水の硬度をあら
かじめ測定して求めた原水硬度と、前記処理水量測定手
段で測定した処理水量とに基づいて硬度除去量の積算値
を経時的に求め、この積算値が前記設定値となったと
き、通水作動中の軟水化装置を再生作動へ切り換えると
ともに、通水待機中の軟水化装置を通水作動へ切り換え
る制御を行うことを特徴としている。
【0016】請求項10に記載の発明は、請求項3に記
載の軟水化装置の再生制御方法であって、前記樹脂筒通
過後の処理水の硬度を測定し、硬度もれを検知したと
き、前記軟水化装置を再生作動へ移行させることを特徴
としている。
【0017】請求項11に記載の発明は、請求項4また
は請求項6のいずれか1項に記載の軟水化装置の再生制
御方法であって、前記樹脂筒通過後の処理水の硬度を測
定し、硬度もれを検知したとき、通水作動中の軟水化装
置を再生作動へ切り換えるとともに、通水待機中の軟水
化装置を通水作動へ切り換える制御を行うことを特徴と
している。
【0018】請求項12に記載の発明は、請求項3,
4,6のいずれか1項に記載の軟水化装置の再生制御方
法であって、再生時の塩水濃度が、所定の再生を行うた
めに必要な所定値以上のときは、硬度除去量の積算値が
前記設定値を超え、かつ硬度もれを検知したとき再生作
動を開始し、再生時の塩水濃度が前記所定値未満のとき
は、硬度もれを検知したとき再生作動を開始することを
特徴としている。
【0019】さらに、請求項13に記載の発明は、請求
項8〜12のいずれか1項に記載の軟水化装置の再生制
御方法であって、再生時の塩水濃度が前記所定値未満の
とき報知作動を行なうことを特徴としている。
【0020】
【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。この発明は、イオン交換樹脂を充填し
た樹脂筒通過後の処理水の流量を測定する手段と、再生
時の塩水の濃度を検出する手段とを備え、前記処理水量
および再生時の塩水濃度から前記軟水化装置の再生作動
を制御する制御器を設けた構成の軟水化装置において実
施することができる。
【0021】前記軟水化装置の基本的な構成として、イ
オン交換樹脂を充填した樹脂筒とコントロールバルブと
を備えている。このコントロールバルブには、前記樹脂
筒へ水を供給する給水ラインと、軟水化処理された処理
水を軟水使用機器へ供給する処理水ラインが接続されて
いる。また、このコントロールバルブには、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。そして、前記処理水ラインに
は、処理水量測定手段と硬度もれ検出手段がそれぞれ設
けられており、前記塩水ラインには、塩水濃度検出手段
が設けられている。ここにおいて、前記塩水濃度検出手
段は、前記塩水ラインに設ける構成のみならず、前記塩
水タンクまたはドレンラインに設けることができる。
【0022】そして、処理水を24時間連続的に供給す
るための対応として、軟水化装置を複数台並列設置する
形態がある。この場合の基本的な構成として、前記コン
トロールバルブ,前記処理水量測定手段,前記塩水濃度
検出手段等を備えた軟水化装置をそれぞれ並列状態で複
数台設置している。これらの各軟水化装置は、それぞれ
独立して通水作動,再生作動などを行うことができるよ
うに、切換可能に接続されている。すなわち、給水ライ
ンと処理水ラインとの間に、それぞれ独立して軟水化処
理機能を有する複数台の軟水化装置が並列状態で切換可
能に接続されている。したがって、前記各軟水化装置を
通水状態,再生状態,待機状態等に切り換えることがで
き、よって処理水の24時間以上に亘る連続供給に対応
することとなる。
【0023】また、前記各軟水化装置の複数台並列設置
の形態にあっては、前記各軟水化装置を構成する機器の
うち共通化可能な機器は、共通化できるように接続され
ている。
【0024】すなわち、まず前記処理水量測定手段にあ
っては、前記処理水ラインに前記各軟水化装置からの処
理水の合流手段を設け、この合流手段の下流側に前記処
理水量測定手段を設けた構成としている。これにより、
前記各軟水化装置の通水作動中における処理水量を一つ
の測定手段でそれぞれ個別に検出することができる。
【0025】つぎに、塩水濃度検出手段にあっては、一
個設けられた塩水タンクと前記各軟水化装置とを塩水ラ
インを介してそれぞれ接続し、この塩水ラインに前記各
軟水化装置への塩水をそれぞれ切り換えて供給する切換
手段を設け、この切換手段の上流側において、前記塩水
ラインに一つ設けた構成としている。これにより、前記
各軟水化装置の再生時における塩水の濃度を一つの検出
手段でそれぞれ個別に検出することができる。ここにお
いて、前記塩水濃度検出手段は、前記塩水ラインに設け
る構成のみならず、前記塩水タンクに設けることができ
る。すなわち、前記切換手段よりも上流側であれば、前
記塩水ラインのみならず、前記塩水タンクに設けてもよ
い構成である。さらにまた、塩水濃度検出手段にあって
は、前記ドレンラインに前記各軟水化装置からのドレン
の合流部を設け、この合流部よりも下流側に一つ設けて
もよい構成である。これにより、前記各軟水化装置の再
生時における塩水の濃度を一つの検出手段でそれぞれ個
別に検出することができる。
【0026】さらに、前記各軟水化装置の複数台並列設
置の形態にあっては、処理水の硬度を測定し、硬度もれ
を検知する硬度もれ検出手段を設ける構成とすることが
できる。この場合、この硬度もれ検出手段は、前記各軟
水化装置のそれぞれの処理水ラインに個別に設ける構成
と、前記合流手段の下流側に一個設ける構成とがある。
後者の構成によれば、前記各軟水化装置の通水作動中に
おける硬度もれを一つの検出手段でそれぞれ個別に検出
することができる。
【0027】さて、ここで、前記構成の軟水化装置の再
生制御方法について説明する。まず、この発明における
再生制御方法は、あらかじめ設定されている塩水量と再
生時の塩水の濃度から次回再生までの硬度除去量の設定
値を求め、軟水化装置への供給水の硬度をあらかじめ測
定して求めた原水硬度と、軟水化処理された処理水量測
定手段で測定した処理水量とから硬度除去量の積算値を
経時的に求め、前記積算値が前記設定値と等しくなった
とき、軟水化装置の再生作動を開始するものである。す
なわち、再生作動の開始は、軟水化装置の樹脂筒に充填
したイオン交換樹脂の交換能力(再生後は、再生時の塩
水の濃度により再生度合が定まり、この再生度合と塩の
消費量とにより一律に定まる)と、前記原水硬度と前記
処理水量測定手段で測定した処理水量とによる硬度除去
量の積算値(すなわち、イオン交換を行ったイオン交換
樹脂の交換量)とがほぼ等量になったとき制御器へ通報
し、再生作動を開始するものである。
【0028】また、前記処理水ラインに硬度もれ検出手
段を設けた構成にあっては、イオン交換樹脂の劣化など
により予定より早く処理限界を超え、硬度もれをしたと
きは、前記硬度もれ検出手段がこれを検知して制御器へ
通報し、再生作動を開始するようになっている。
【0029】つぎに、再生時の塩水濃度が所定の再生を
行うために必要な所定値以上のとき,すなわち適正範囲
の塩水濃度で再生するときは、前記原水硬度と前記処理
水量測定手段で測定した処理水量とによる硬度除去量の
積算値が、次回再生までの硬度除去量の前記設定値を超
え、かつ前記硬度もれ検出手段により硬度もれを検出し
たとき、制御器へ通報して再生作動を開始するものであ
る。これにより、再生後のイオン交換樹脂の交換能力を
最大限に引き出すことができ、最大の採水水量を得るこ
とができる。また、再生時の塩水濃度が前記所定値未満
のとき,すなわち適正範囲外の塩水濃度で再生するとき
は、前記硬度除去量の積算値にかかわらず、前記硬度も
れを検出したとき制御器へ通報して再生作動を開始する
ものである。
【0030】さらに、塩水濃度測定手段により測定した
再生時の塩水濃度が前記所定値未満のときは、制御器に
おいて報知作動を行うものである。
【0031】以上のように、この発明によれば、再生不
良の原因となる塩水濃度不足および予期しない硬度もれ
を早期に発見して報知するとともに、イオン交換樹脂の
再生を確実,かつ的確に行い、さらには24時間以上に
亘る処理水の連続供給を可能とすることができる。
【0032】
【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。この発明は、冷熱機器類,特にこ
の冷熱機器類への供給水が軟水化されていることが望ま
しい機器(以下、「軟水使用機器」と云う)へ装備する
軟水化装置において、好適に実施することができる。
【0033】まず、図1は、この発明の第一実施例を概
略的に示す説明図である。図1において、この発明にお
ける軟水化装置1は、Na+型のイオン交換樹脂(図示
省略)を充填した樹脂筒2とコントロールバルブ3とを
備えている。このコントロールバルブ3には、前記樹脂
筒2へ水を供給する給水ライン4と、前記樹脂筒2から
の処理水を軟水使用機器(図示省略)へ供給する処理水
ライン5が接続されている。また、前記コントロールバ
ルブ3には、前記イオン交換樹脂を再生するための塩水
を貯留した塩水タンク6が塩水ライン7を介して接続さ
れている。さらに、前記コントロールバルブ3には、再
生時の排水等を排出するドレンライン8が接続されてい
る。
【0034】また、前記処理水ライン5には、前記樹脂
筒2通過後の処理水の流量を測定する処理水量測定手段
9が設けられている。すなわち、この処理水量測定手段
9は、前記軟水使用機器が使用する軟水の流量を測定す
る。そして、前記処理水ライン5には、処理水の硬度を
測定して硬度もれの有無を検出する硬度もれ検出手段1
0が設けられている。
【0035】前記塩水タンク6と接続されている前記塩
水ライン7には、再生時の塩水の濃度を検出する塩水濃
度検出手段11を備えている。この塩水濃度検出手段1
1は、再生に使用した塩水の濃度を正確に測定する装置
である。塩水は、その濃度により電気伝導度が異なるの
で、その電気伝導度を測定することにより、塩水の濃度
を検出することができる。この濃度検出は、電気伝導度
の測定のほかに、塩水の屈折率を測定する方法等があ
る。また、濃度センサとしては、超音波式センサ等があ
る。ここにおいて、前記塩水濃度検出手段11は、前記
塩水タンク6に設けることも、実施に応じて好適であ
る。
【0036】そして、前記コントロールバルブ3,前記
処理水量測定手段9,前記硬度もれ検出手段10および
前記塩水濃度検出手段11は、信号線12,12,…を
介して制御器13にそれぞれ接続されている。
【0037】前記制御器13は、硬度もれを外部へ報知
する警報器14を備えている。そして、前記制御器13
は、予め設定したプログラムにしたがって前記コントロ
ールバルブ3の作動を制御する機能を有している。たと
えば、前記軟水化装置1の再生作動は、逆洗工程,塩水
再生工程,水洗工程,補水工程等を含むもので、これら
の各工程は、前記コントロールバルブ3を制御すること
により行われる。また、前記制御器13は、硬度もれ検
出時のバックアップ制御を行う機能を有している。
【0038】前記構成における軟水化装置の再生制御方
法は、再生塩の補給の管理ミスなどにより塩水濃度が変
動したとき、前記イオン交換樹脂の再生開始時期を効率
的に制御するものである。そこで、まず前回の再生時に
おける前記塩水濃度検出手段11の検出値から塩水濃度
を算出し、この算出された塩水濃度とあらかじめ設定さ
れている塩水量とにより前記イオン交換樹脂の再生度合
を判定し、この判定結果に基づいて、次回の再生までに
硬度除去が可能な硬度除去量の設定値を求める。
【0039】ついで、前記軟水化装置1への供給水の硬
度をあらかじめ測定して求めた原水硬度と、前記処理水
量測定手段9で測定した処理水量とに基づいて、通水中
の硬度除去量の積算値を経時的に求める。そして、この
積算値が前記設定値と等しくなった時点で通水作動を停
止し、再生作動を開始するように制御する。すなわち、
前記設定値と前記積算値とに基づいて、前記イオン交換
樹脂の再生開始時期を制御するものである。
【0040】すなわち、前記塩水濃度が薄いときは、前
記硬度除去量は少なく設定されるので、再生のサイク
ル,すなわちつぎの再生作動までの時間は比較的短時間
となる。また、前記塩水濃度が濃いときの再生サイクル
は、反対に比較的長時間となる。したがって、この再生
制御方法によれば、塩水濃度に対応して、前記イオン交
換樹脂の再生サイクルを特定することができる。
【0041】一方、再生作動に関しては、前記イオン交
換樹脂の交換能力が無くなった時点,すなわち前記設定
値と前記積算値とが等しくなった時点で再生作動を開始
するので、塩水の必要最小量での再生が可能になり、塩
水の無駄が無くなる。すなわち、前記イオン交換樹脂の
残存能力が残っている時点での再生開始を無くすること
ができ、塩水の無駄が無くなる。
【0042】さらに、前記硬度もれ検出手段10は、供
給水を軟水化処理しているときのバックアップ制御手段
であって、前記硬度もれ検出手段10から硬度もれ信号
が前記制御器13へ出力されると、前記制御器13は、
前記イオン交換樹脂の劣化等と判断し、前記警報器14
から警報を発して硬度もれを通報するとともに、前記軟
水化装置1を再生作動へ移行させる。
【0043】また、この第一実施例における変形例につ
いて説明する。再生時の塩水濃度が所定の再生を行うた
めに必要な所定値以上のとき,すなわち適正範囲の塩水
濃度で再生するときは、前記原水硬度と前記処理水量測
定手段9で測定した処理水量とによる硬度除去量の積算
値が、次回再生までの硬度除去量の前記設定値を超え、
かつ前記硬度もれ検出手段10により硬度もれを検出し
たとき、前記制御器13へ通報して再生作動を開始する
ことも実施に応じ、好適である。これにより、再生後の
イオン交換樹脂の交換能力を最大限に引き出すことがで
き、最大の採水水量を得ることができる。また、再生時
の塩水濃度が前記所定値未満のとき,すなわち適正範囲
外の塩水濃度で再生するときは、前記硬度除去量の積算
値にかかわらず、前記硬度もれを検出したとき前記制御
器13へ通報して再生作動を開始することも実施に応
じ、好適である。
【0044】つぎに、前記塩水濃度測定手段11により
測定した再生時の塩水濃度が前記所定値未満のときは、
前記制御器13から前記警報器14へ信号を出力し、報
知作動を行う。
【0045】以上のように、この第一実施例によれば、
再生不良の原因となる塩水濃度不足および予期しない硬
度もれを早期に発見して報知するとともに、イオン交換
樹脂の再生を確実,かつ的確に行うことができる。
【0046】つぎに、この発明の第二実施例を図2に基
づいて詳細に説明する。この第二実施例を示す図2にお
いて、前記第一実施例と同一の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明は省略する。
【0047】さて、図2は、軟水化装置による処理水の
24時間以上に亘る連続供給が必要となる場合に対応す
る実施例であり、前記軟水化装置1を2台並列に設置し
た場合の説明図である。また、この図2においては、前
記軟水化装置1を構成する部材のうち、共通化可能な部
材は、共通化したものとして図示している。
【0048】図2において、第一軟水化装置15と第二
軟水化装置16は、前記給水ライン4と前記処理水ライ
ン5との間に並列状態で設置されており、それぞれ独立
して通水作動状態(軟水化処理作動)と再生作動状態と
なることができるように接続されている。
【0049】まず、前記両軟水化装置15,16におけ
る供給水の入口側について説明すると、前記両軟水化装
置15,16と前記給水ライン4とは、前記給水ライン
4から分岐した第一給水ライン17と第二給水ライン1
8を介してそれぞれ接続されている。そして、前記給水
ライン4とこれら両給水ライン17,18とは、分岐部
19において接続されている。
【0050】つぎに、前記両軟水化装置15,16にお
ける処理水の出口側について説明すると、前記第一軟水
化装置15の第一処理水ライン20と前記第二軟水化装
置16の第二処理水ライン21とは、三方弁等の合流手
段22を介して合流しており、この合流手段22と前記
処理水ライン5とが接続している。この合流手段22の
切換操作により、前記両処理水ライン20,21のいず
れかと前記処理水ライン5とが連通する。そして、前記
合流手段22の下流側(すなわち、前記処理水ライン
5)には、前記処理水量測定手段9と前記硬度もれ検出
手段10とがそれぞれ設けられている。これにより、前
記軟水化装置15と前記軟水化装置16とを交互に運転
するときの通水作動中における流量および硬度もれをそ
れぞれ一つずつの検出手段でそれぞれ個別に検出するこ
とができる。
【0051】ここにおいて、前記処理水量測定手段9を
前記両処理水ライン20,21のそれぞれに設けること
も,すなわち前記処理水量測定手段9を前記両軟水化装
置15,16のそれぞれに設けることも、実施に応じて
好適である。
【0052】また、前記硬度もれ検出手段10を前記両
処理水ライン20,21のそれぞれに設けることも,す
なわち前記硬度もれ検出手段10を前記両軟水化装置1
5,16のそれぞれに設けることも、実施に応じて好適
である。
【0053】さらに、前記塩水濃度検出手段11につい
て説明すると、この塩水濃度検出手段11は、前記塩水
タンク6と前記両軟水化装置15,16とをそれぞれ接
続する塩水ライン7に設けられるものであり、この第二
実施例における具体例として、前記塩水タンク6を一個
設けた場合の構成について説明する。前記塩水ライン7
は、その下流側,すなわち前記両軟水化装置15,16
に近い側において、三方弁等の切換手段23を介して第
一塩水ライン24と第二塩水ライン25とに分岐し、前
記第一塩水ライン24は、前記第一軟水化装置15のコ
ントロールバルブ3と接続し、また前記第二塩水ライン
25は、前記第二軟水化装置16のコントロールバルブ
3と接続している。そして、前記切換手段23から上流
側において、前記塩水濃度検出手段11は、前記塩水ラ
イン7に一個設けられている。したがって、前記切換手
段23の切換操作により、前記塩水タンク6内の塩水を
前記両軟水化装置15,16のいずれかへ供給すること
ができる。
【0054】これにより、前記塩水濃度検出手段11を
一つ設けるのみで、前記両軟水化装置15,16の再生
時における塩水の濃度をそれぞれ個別に検出することが
できる。ここにおいて、前記塩水濃度検出手段11を前
記両塩水ライン24,25のそれぞれに設けることも実
施に応じて好適である。
【0055】ここで、この第二実施例における作用を説
明する。まず、前記両軟水化装置15,16の個々の再
生制御は、前記第一実施例の再生制御と同様、通水作動
状態となっているいずれかの軟水化装置の前記積算値が
前記設定値に到達した時点で、その軟水化装置の再生作
動を開始するようになっている。
【0056】たとえば、前記第一軟水化装置15が通水
作動状態であり、前記第二軟水化装置16が再生作動を
終了した待機状態である場合について説明する。
【0057】この状態において、前記第一軟水化装置1
5は、前記第一給水ライン17を介して前記給水ライン
4と連通しており、また前記第一処理水ライン20を介
して前記処理水ライン5と連通し、前記軟水使用機器へ
処理水を供給している。そして、前記第一軟水化装置1
5は、前記塩水タンク6とは、前記塩水ライン7および
前記第一塩水ライン24を介して連通している。
【0058】一方、前記第二軟水化装置16は、待機状
態であるので、前記第二給水ライン18を介して前記給
水ライン4と連通しているが、前記合流手段22および
前記切換手段23の作用により、前記処理水ライン5お
よび前記塩水ライン7との連通は遮断されている。
【0059】さて、前記第一軟水化装置15の通水作動
が継続しているとき、前記制御器13は、前記第一軟水
化装置15への供給水の硬度をあらかじめ測定して求め
た原水硬度と、前記処理水量測定手段9で測定した処理
水量とから前記第一軟水化装置15の硬度除去量の積算
値を経時的に演算する。そして、前記第一軟水化装置1
5の前記積算値が前記設定値に到達すると、前記制御器
13は、前記第一軟水化装置15の前記通水作動を再生
作動へ切り換えるとともに、通水待機中の前記第二軟水
化装置16を通水作動へ切り換える制御を行う。この切
替制御について、詳細に説明する。
【0060】まず、前記第一軟水化装置15の通水作動
を停止するとともに、再生作動を開始させる。すなわ
ち、前記合流手段22を切換操作して、前記第一軟水化
装置15の前記第一処理水ライン20と前記処理水ライ
ン5との連通を遮断する。そして、前記塩水ライン7お
よび前記第一塩水ライン24を介して塩水を前記塩水タ
ンク6から前記樹脂筒2内へ導入し、前記イオン交換樹
脂を再生する。
【0061】これと同時に、前記合流手段22を切換操
作して、前記第二軟水化装置16の前記第二処理水ライ
ン21と前記処理水ライン5とを連通させ、処理水を前
記軟水使用機器へ供給する。これにより、前記第一軟水
化装置15が再生作動状態となるとともに、前記第二軟
水化装置16が通水作動状態となる。
【0062】つぎに、前記第二軟水化装置16の前記積
算値が前記設定値に到達すると、前記と同様、前記第二
軟水化装置16の通水作動を停止し、再生作動を開始す
る。一方、再生作動が終了して待機状態となっている前
記第一軟水化装置15の通水作動を開始する。以下、こ
のような制御を繰り返し、前記両軟水化装置15,16
を交互に通水作動と再生作動とへ移行させ、24時間以
上に亘る処理水の連続供給を可能としている。
【0063】ところで、前記両軟水化装置15,16の
再生作動について簡単に説明すると、この再生作動は、
通常行われている再生作動と同様、逆洗工程,塩水再生
工程,水洗工程,補水工程等を含むもので、これらの各
工程は、前記両軟水化装置15,16の各コントロール
バルブ3の制御により、それぞれ個別に行われる。
【0064】したがって、この第二実施例においては、
前記各工程が終了した時点で、前記制御器13は、前記
切換手段23を切換操作し、通水作動状態となっている
軟水化装置のコントロールバルブ3と前記塩水ライン7
とを連結させる。すなわち、通水作動状態となっている
軟水化装置は、通水初期においては、前記塩水ライン7
とは遮断された状態となっているが、もう一方の軟水化
装置の前記各工程が終了した時点,すなわち前記塩水タ
ンク6への補水工程が完了した時点で連通状態となる。
そして、もう一方の軟水化装置は、つぎの通水作動に備
えての待機状態となる。
【0065】さらに、前記各軟水化装置15,16にあ
っては、前記制御器13により、前記塩水濃度検出手段
11からの検出値に基づいて、待機状態となった軟水化
装置の塩水濃度が算出され、この算出された塩水濃度と
あらかじめ設定されている塩水量とにより前記イオン交
換樹脂の再生度合を判定し、この判定結果に基づいて、
次回の再生までに除去することができる硬度除去量が演
算される。そして、その演算値に基づいて、次回再生ま
での硬度除去量が設定される。
【0066】一方、前記各軟水化装置15,16を2台
並列設置した場合において、前記硬度もれ検出手段10
は、供給水を軟水化処理しているときのバックアップ制
御手段であって、前記硬度もれ検出手段10から硬度も
れ信号が前記制御器13へ出力されると、前記制御器1
3は、前記イオン交換樹脂の劣化等と判断し、前記警報
器14から警報を発して硬度もれを通報するとともに、
通水作動中の軟水化装置を再生作動へ切り換えるととも
に、通水待機中の軟水化装置を通水作動へ切り換える制
御を行う。
【0067】以上のように、この第二実施例によれば、
前記第一実施例と同様、再生不良の原因となる塩水濃度
不足および予期しない硬度もれを早期に発見して報知す
るとともに、イオン交換樹脂の再生を確実,かつ的確に
行うことができ、塩水の無駄が無くなるとともに、処理
水の前記軟水使用機器への24時間以上に亘る連続供給
を可能とすることができる。
【0068】つぎに、この発明の第三実施例を図3に基
づいて詳細に説明する。この第三実施例を示す図3にお
いて、前記第一実施例および前記第二実施例と同一の部
材には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0069】さて、図3は、軟水化装置による処理水の
24時間以上に亘る連続供給が必要となる場合に対応す
るための実施例であり、前記軟水化装置1を3台並列に
設置した場合の説明図である。また、この図3において
も、前記軟水化装置1を構成する部材のうち、共通化可
能な部材は、共通化したものとして図示している。
【0070】図3において、第三軟水化装置26と第四
軟水化装置27と第五軟水化装置28は、前記給水ライ
ン4と前記処理水ライン5との間に並列状態で設置され
ており、それぞれ独立して通水作動状態(軟水化処理作
動)と再生作動状態となることができるように接続され
ている。
【0071】まず、前記各軟水化装置26,27,28
における供給水の入口側について説明すると、前記各軟
水化装置26,27,28と前記給水ライン4とは、前
記給水ライン4から分岐した第三給水ライン29,第四
給水ライン30および第五給水ライン31を介してそれ
ぞれ接続されている。そして、前記給水ライン4とこれ
ら給水ライン29,30,31とは、前記分岐部19に
おいて接続されている。
【0072】つぎに、前記各軟水化装置26,27,2
8における処理水の出口側について説明すると、前記第
三軟水化装置26の第三処理水ライン32,前記第四軟
水化装置27の第四処理水ライン33および前記第五軟
水化装置28の第五処理水ライン34は、四方弁等の合
流手段35を介して合流しており、この合流手段35と
前記処理水ライン5とが接続している。この合流手段3
5の切換操作により、前記各処理水ライン32,33,
34のいずれかと前記処理水ライン5とが連通する。そ
して、前記合流手段35の下流側(すなわち、前記処理
水ライン5)には、前記処理水量測定手段9と前記硬度
もれ検出手段10とがそれぞれ設けられている。これに
より、前記各軟水化装置26,27,28を順番に運転
するときの通水作動中における流量および硬度もれをそ
れぞれ一つずつの検出手段でそれぞれ個別に検出するこ
とができる。
【0073】ここにおいて、前記処理水量測定手段9を
前記各処理水ライン32,33,34のそれぞれに設け
ることも,すなわち前記処理水量測定手段9を前記各軟
水化装置26,27,28のそれぞれに設けることも、
実施に応じて好適である。
【0074】また、前記硬度もれ検出手段10を前記各
処理水ライン32,33,34のそれぞれに設けること
も,すなわち前記硬度もれ検出手段10を前記各軟水化
装置26,27,28のそれぞれに設けることも、実施
に応じて好適である。
【0075】さらに、前記塩水濃度検出手段11につい
て説明すると、この塩水濃度検出手段11は、前記のと
おり、前記塩水タンク6と接続されている前記塩水ライ
ン7に設けられるものであるから、前記塩水タンク6を
一つ設けた構成として説明する。前記塩水ライン7は、
四方弁等の切換手段36を介して第三塩水ライン37,
第四塩水ライン38および第五塩水ライン39に分岐
し、前記第三塩水ライン37は、前記第三軟水化装置2
6のコントロールバルブ3と接続し、また前記第四塩水
ライン38は、前記第四軟水化装置27のコントロール
バルブ3と接続し、さらに前記第五塩水ライン39は、
前記第五軟水化装置28のコントロールバルブ3と接続
している。したがって、前記切換手段36の切換操作に
より、前記塩水タンク6内の塩水を前記各軟水化装置2
6,27,28のいずれかに供給する。
【0076】これにより、前記塩水濃度検出手段11を
一つ設けるのみで、前記各軟水化装置26,27,28
の再生時における塩水の濃度をそれぞれ個別に検出する
ことができる。ここにおいて、前記各軟水化装置26,
27,28にそれぞれ塩水タンク6を設け、前記塩水濃
度検出手段11をそれぞれの塩水タンク6の塩水ライン
7にそれぞれ設けることも、実施に応じて好適である。
【0077】ここで、この第三実施例における作用を説
明する。前記各軟水化装置26,27,28の個々の再
生制御は、前記第一実施例および前記第二実施例の再生
制御と同様である。まず、通水作動状態となっている1
番目の軟水化装置の前記積算値が前記設定値に到達した
時点で、その軟水化装置は、再生作動へ移行する。つぎ
に、残りの2台の軟水化装置のうち、先に再生作動が終
了し待機状態になっていた2番目の軟水化装置を通水作
動状態へ移行させる。そして、3番目のもう1台の軟水
化装置を待機状態とする。このような3台のローテーシ
ョンについて、具体的に説明する。たとえば、前記第三
軟水化装置26が通水作動状態であり、前記第四軟水化
装置27が先に再生作動が終了した待機状態であり、前
記第五軟水化装置28が再生作動状態である場合につい
て説明する。
【0078】この状態において、前記第三軟水化装置2
6は、前記第三給水ライン29を介して前記給水ライン
4と連通しており、また前記第三処理水ライン32を介
して前記処理水ライン5と連通し、前記軟水使用機器へ
処理水を供給している。前記第三軟水化装置26と前記
塩水ライン7との連通は、前記第五軟水化装置28が再
生作動中であるので、前記切換手段36の作用により遮
断されている。
【0079】また、前記第四軟水化装置27は、前記第
四給水ライン30を介して前記給水ライン4と連通して
いるが、待機中であるので、前記合流手段35および前
記切換手段36の作用により、前記処理水ライン5およ
び前記塩水ライン7との連通は遮断されている。
【0080】さらに、前記第五軟水化装置28は、前記
第五給水ライン31を介して前記給水ライン4と連通し
ているが、再生作動中であるので、前記合流手段35の
作用により、前記処理水ライン5との連通は遮断されて
いる。さらに、前記第五軟水化装置28は、前記塩水タ
ンク6とは、前記塩水ライン7,前記切換手段36およ
び前記第五塩水ライン39を介して連通している。
【0081】さて、前記第三軟水化装置26の通水作動
が継続しているとき、前記制御器13は、前記第三軟水
化装置26への供給水の硬度をあらかじめ測定して求め
た原水硬度と、前記処理水量測定手段9で測定した処理
水量に基づいて、前記第三軟水化装置26の硬度除去量
の積算値を経時的に演算する。そして、前記第三軟水化
装置26の前記積算値が前記設定値に到達すると、前記
制御器13は、3台の軟水化装置の運転を切り替える制
御を行う。この切替制御について、詳細に説明する。
【0082】まず、前記制御器13は、前記合流手段3
5を切換操作して、前記第三軟水化装置26から前記処
理水ライン5への通水作動を停止する。
【0083】これと同時に、前記合流手段35を切換操
作して、待機中であった前記第四軟水化装置27の前記
第四処理水ライン33と前記処理水ライン5とを連通さ
せ、前記第四軟水化装置27から処理水を前記軟水使用
機器へ供給する。
【0084】つぎに、この形態における再生作動は、前
記塩水タンク6を共通化しているので、再生作動に必要
とする時間が経過するまでは1台ずつしかできない。し
たがって、前記第三軟水化装置26の再生作動は、前記
第五軟水化装置28の再生作動が終了するまで待つ。た
だし、前記第五軟水化装置28の再生作動が終了してい
れば、直ちに再生作動へ移行することができる。
【0085】そして、前記第五軟水化装置28の再生作
動が終了し、前記第五軟水化装置28が待機状態となる
と、前記第三軟水化装置26の再生作動を開始し、前記
切換手段36を切換操作して、前記第三塩水ライン37
と前記塩水ライン7とを連通させて、前記第三軟水化装
置26の前記樹脂筒2へ塩水を導入する。
【0086】これにより、前記第三軟水化装置26が再
生作動状態となるとともに、前記第四軟水化装置27が
通水作動状態となり、さらに前記第五軟水化装置28が
1番目の待機状態の軟水化装置となる。そして、前記第
三軟水化装置26は、再生作動に必要とする時間が経過
して再生作動が終了すると、2番目の待機状態の軟水化
装置となる。
【0087】そして、前記第四軟水化装置27の前記積
算値が前記設定値に到達すると、前記と同様、前記第四
軟水化装置27の通水作動が停止し、再生作動を開始す
る。また、1番目の待機状態となっていた前記第五軟水
化装置28の通水作動を開始する。そして、2番目の待
機状態となっていた前記第三軟水化装置26を1番目の
待機状態の軟水化装置とする。さらに、前記第四軟水化
装置27も、再生作動に必要とする時間が経過して再生
作動が終了すると、2番目の待機状態の軟水化装置とな
る。以下、このような制御を繰り返し、前記各軟水化装
置26,27,28をローテーションして、通水作動状
態と再生作動状態と待機状態とへ移行させ、24時間以
上に亘る処理水の連続供給を可能としている。
【0088】ところで、前記各軟水化装置26,27,
28の再生作動について簡単に説明すると、この再生作
動は、前記第二実施例についての説明と同じく、通常行
われている再生作動と同様、逆洗工程,塩水再生工程,
水洗工程,補水工程等を含むもので、これらの各工程
は、前記各軟水化装置26,27,28の各コントロー
ルバルブ3の制御により、それぞれ個別に行われる。
【0089】したがって、この第三実施例においては、
前記制御器13は、前記切換手段36を切換操作し、再
生作動状態となっている軟水化装置のコントロールバル
ブ3と前記塩水ライン7とを連通させる。そして、再生
作動を完了した軟水化装置は、つぎの通水作動に備えて
の待機状態となる。通水作動状態の軟水化装置は、再生
作動中の軟水化装置が再生作動を完了したことを確認し
た後、前記コントロールバルブ3と前記塩水ライン7と
が連通した状態となる。
【0090】さらに、前記各軟水化装置26,27,2
8にあっては、前記制御器13により、前記塩水濃度検
出手段11からの検出値に基づいて、待機状態となった
軟水化装置の塩水濃度が算出され、この算出された塩水
濃度とあらかじめ設定されている塩水量とにより前記イ
オン交換樹脂の再生度合を判定し、この判定結果に基づ
いて、次回の再生までに除去することができる硬度除去
量が演算される。そして、その演算値に基づいて、次回
再生までの硬度除去量が設定される。
【0091】一方、前記各軟水化装置26,27,28
を3台並列設置した場合において、前記硬度もれ検出手
段10は、供給水を軟水化処理しているときのバックア
ップ制御手段であって、前記硬度もれ検出手段10から
硬度もれ信号が前記制御器13へ出力されると、前記制
御器13は、前記イオン交換樹脂の劣化等と判断し、前
記警報器14から警報を発して硬度もれを通報するとと
もに、通水作動状態の軟水化装置を再生作動へ切り換え
るとともに、1番目で待機中の軟水化装置を通水作動へ
切り換え、再生作動の終了した2番目で待機していた軟
水化装置を1番目の待機状態の軟水化装置とし、再生作
動へ切り替えた軟水化装置の再生作動に必要とする時間
が経過して再生作動が終了すると、2番目の待機状態の
軟水化装置とする制御を行う。
【0092】以上のように、この第三実施例によれば、
処理水の24時間以上に亘る連続供給が可能となる。ま
た、軟水化装置を2台設置した場合と異なり、待機状態
の軟水化装置が必ず1台は存在するため、通水を停止す
ることなく処理水を24時間以上確実に供給することが
できる。
【0093】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、再生
不良の原因となる塩水濃度不足および予期しない硬度も
れを早期に発見して報知するとともに、イオン交換樹脂
の再生を確実,かつ的確に行い、さらに、軟水化装置を
複数台並列に設置することで、軟水の24時間以上に亘
る連続供給が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第一実施例を概略的に示す説明図で
ある。
【図2】この発明の第二実施例を概略的に示す説明図で
ある。
【図3】この発明の第三実施例を概略的に示す説明図で
ある。
【符号の説明】
1 軟水化装置 2 樹脂筒 4 給水ライン 5 処理水ライン 6 塩水タンク 7 塩水ライン 9 処理水量測定手段 10 硬度もれ検出手段 11 塩水濃度検出手段 19 分岐部 22 合流手段 23 切換手段 35 合流手段 36 切換手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 Fターム(参考) 4D025 AA02 AB19 BA08 BB07 BB10 BB19 CA01 CA02 CA05 CA06 CA10

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イオン交換樹脂を充填した樹脂筒2通過
    後の処理水の流量を測定する処理水量測定手段9と、再
    生時の塩水の濃度を検出する塩水濃度検出手段11とを
    備えたことを特徴とする軟水化装置。
  2. 【請求項2】 イオン交換樹脂を充填した樹脂筒2通過
    後の処理水の流量を測定する処理水量測定手段9と、再
    生時の塩水の濃度を検出する塩水濃度検出手段11とを
    備えた軟水化装置1を複数台並列設置し、これらの各軟
    水化装置1の通水作動,再生作動を切換可能に接続した
    ことを特徴とする軟水化装置。
  3. 【請求項3】 イオン交換樹脂を充填した樹脂筒2通過
    後の処理水の流量を測定する処理水量測定手段9と、再
    生時の塩水の濃度を検出する塩水濃度検出手段11と、
    前記樹脂筒2通過後の処理水の硬度を測定し、硬度もれ
    を検知する硬度もれ検出手段10とを備えたことを特徴
    とする軟水化装置。
  4. 【請求項4】 イオン交換樹脂を充填した樹脂筒2通過
    後の処理水の流量を測定する処理水量測定手段9と、再
    生時の塩水の濃度を検出する塩水濃度検出手段11と、
    前記樹脂筒2通過後の処理水の硬度を測定し、硬度もれ
    を検知する硬度もれ検出手段10とを備えた軟水化装置
    1を複数台並列設置し、これらの各軟水化装置1の通水
    作動,再生作動を切換可能に接続したことを特徴とする
    軟水化装置。
  5. 【請求項5】 前記各軟水化装置1への給水ライン4に
    前記各軟水化装置1へ供給水を分岐する分岐部19を設
    け、また前記各軟水化装置1からの処理水を合流させる
    合流手段22,35を設けるとともに、この合流手段2
    2,35に処理水ライン5を接続したことを特徴とする
    請求項2または請求項4に記載の軟水化装置。
  6. 【請求項6】 前記硬度もれ検出手段10を前記合流手
    段22,35の下流側に設けたことを特徴とする請求項
    4に記載の軟水化装置。
  7. 【請求項7】 塩水タンク6を単数個設け、この塩水タ
    ンク6と前記各軟水化装置1とを塩水ライン7に設けた
    切換手段23,36を介してそれぞれ切換可能に接続
    し、この切換手段23,36の上流側に前記塩水濃度検
    出手段11を設けたことを特徴とする請求項2,4,
    5,6のいずれか1項に記載の軟水化装置。
  8. 【請求項8】 イオン交換樹脂を充填した樹脂筒2通過
    後の処理水の流量を測定する処理水量測定手段9と、再
    生時の塩水の濃度を検出する塩水濃度検出手段11とを
    備えた軟水化装置1の再生制御方法であって、再生時の
    塩水濃度に基づいて次回再生までの硬度除去量の設定値
    をあらかじめ設定し、前記軟水化装置1への供給水の硬
    度をあらかじめ測定して求めた原水硬度と、前記処理水
    量測定手段9で測定した処理水量とに基づいて硬度除去
    量の積算値を経時的に求め、この積算値が前記設定値と
    なったとき、前記軟水化装置1の再生作動を開始させる
    ことを特徴とする軟水化装置の再生制御方法。
  9. 【請求項9】 請求項2に記載の軟水化装置の再生制御
    方法であって、再生時の塩水濃度に基づいて次回再生ま
    での硬度除去量の設定値をあらかじめ設定し、前記軟水
    化装置1への供給水の硬度をあらかじめ測定して求めた
    原水硬度と、前記処理水量測定手段9で測定した処理水
    量とに基づいて硬度除去量の積算値を経時的に求め、こ
    の積算値が前記設定値となったとき、通水作動中の軟水
    化装置1を再生作動へ切り換えるとともに、通水待機中
    の軟水化装置1を通水作動へ切り換える制御を行うこと
    を特徴とする軟水化装置の再生制御方法。
  10. 【請求項10】 請求項3に記載の軟水化装置の再生制
    御方法であって、前記樹脂筒2通過後の処理水の硬度を
    測定し、硬度もれを検知したとき、前記軟水化装置1を
    再生作動へ移行させることを特徴とする軟水化装置の再
    生制御方法。
  11. 【請求項11】 請求項4または請求項6のいずれか1
    項に記載の軟水化装置の再生制御方法であって、前記樹
    脂筒2通過後の処理水の硬度を測定し、硬度もれを検知
    したとき、通水作動中の軟水化装置1を再生作動へ切り
    換えるとともに、通水待機中の軟水化装置1を通水作動
    へ切り換える制御を行うことを特徴とする軟水化装置の
    再生制御方法。
  12. 【請求項12】請求項3,4,6のいずれか1項に記載
    の軟水化装置の再生制御方法であって、再生時の塩水濃
    度が、所定の再生を行うために必要な所定値以上のとき
    は、硬度除去量の積算値が前記設定値を超え、かつ硬度
    もれを検知したとき再生作動を開始し、再生時の塩水濃
    度が前記所定値未満のときは、硬度もれを検知したとき
    再生作動を開始することを特徴とする軟水化装置の再生
    制御方法。
  13. 【請求項13】請求項8〜12のいずれか1項に記載の
    軟水化装置の再生制御方法であって、再生時の塩水濃度
    が前記所定値未満のとき報知作動を行なうことを特徴と
    する軟水化装置の再生制御方法。
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