JPH11128755A

JPH11128755A - 軟水器のイオン交換樹脂の再生方法

Info

Publication number: JPH11128755A
Application number: JP9311225A
Authority: JP
Inventors: Saburo Nakamura; 三郎中村; Hisafumi Ida; 尚史伊田; Yoji Oda; 洋司小田; Yoshiyuki Fukuoka; 好之福岡
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 1997-10-27
Filing date: 1997-10-27
Publication date: 1999-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】軟水器のイオン交換樹脂の再生に必要な塩水
を節約する。【解決手段】再生工程開始後における初期排水を予め
設定した所定時間に達するまで排出し、それ以降の排水
を再度、再生に使用することを特徴としている。また、
再生工程開始後における初期排水を予め設定した所定量
に達するまで排出し、それ以降の排水を再度、再生に使
用する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、軟水器のイオン
交換樹脂の再生方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ボイラの給水には、腐食やスケ
ールの付着の防止を目的として、軟水器が用いられてい
る。この種の軟水器には、たとえば強酸性イオン交換樹
脂のうち、Ｎａ型が用いられており、これによって、原
水中に含まれる硬度成分，すなわちＣａ²⁺とＭｇ²⁺とを
Ｎａ⁺に置換して軟水としている。

【０００３】ところで、この軟水器を長時間にわたって
使用すると、イオン交換樹脂が順次Ｎａ型からＣａ型あ
るいはＭｇ型に変換され、ついには全てのイオン交換樹
脂がＣａ型あるいはＭｇ型に変換される。こうなると、
原水中に含まれる硬度成分を除去できなくなるので、軟
水器のコントロール装置により、適宜、イオン交換樹脂
の再生が行われる。このように、軟水器においては、原
水中の硬度成分の除去，すなわち軟化とイオン交換樹脂
の再生とが交互に行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このイオン交換樹脂の
再生には、一般に塩水が使用されている。従来、この塩
水はイオン交換樹脂を一回通過させた後、系外へ排出し
ていた。そのため、イオン交換樹脂の再生には多量の塩
水が必要であるとともに、塩水を貯留しておく塩水タン
クへ頻繁に塩を投入する必要があり、手間がかかってい
た。

【０００５】一方、発明者らは、塩水がイオン交換樹脂
を一回通過した後の排水中のＮａ⁺の濃度を測定した結
果、以下のことがわかった。すなわち，再生開始後にお
ける初期排水中のＮａ⁺の濃度は低く、充分、再生が行
われている。しかし、再生後半になると排水中のＮａ⁺
の濃度が高くなり、結果的に、再生後半の塩水を無駄に
して捨てていることを知見した。

【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あって、請求項１に記載
の発明は、再生工程開始後における初期排水を予め設定
した所定時間に達するまで排出し、それ以降の排水を再
度、再生に使用することを特徴としており、また請求項
２に記載の発明は、再生工程開始後における初期排水を
予め設定した所定量に達するまで排出し、それ以降の排
水を再度、再生に使用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。この発明は、ボイラの給水に用いられ
る軟水器に好適に実施できる。この発明の軟水器のイオ
ン交換樹脂の再生方法は、再生工程開始後における初期
排水を予め設定した所定時間に達するまで排出し、それ
以降の排水を再度、再生に使用する。また、再生工程開
始後における初期排水を予め設定した所定量に達するま
で排出し、それ以降の排水を再度、再生に使用する。

【０００８】ところで、再生開始後における初期排水中
のＮａ⁺の濃度は低く、またＣａ²⁺とＭｇ²⁺の濃度は高
い。したがって、この初期排水は、再度再生には利用で
きないので、そのまま系外へ排出する。一方、再生開始
後、所定時間が経過すると、排水中のＮａ⁺の濃度は高
くなり、逆にＣａ²⁺とＭｇ²⁺の濃度は低くなる。したが
って、この排水は塩水として再生に充分使用できるの
で、塩水タンク内の塩水と混合した後、再度利用する。

【０００９】

【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。まず、この発明の第一実施例を示
す図１について説明する。図１は、この発明を実施した
軟水器の構成を示す概略説明図である。

【００１０】図１において、イオン交換樹脂（図示省
略）を充填した樹脂筒１の上部にはコントロールバルブ
２が設けられている。このコントロールバルブ２は、通
水工程，再生工程などの各工程において、内部に形成さ
れた流路を切り換えるもので、原水ライン３と軟水ライ
ン４とが接続されている。また、前記樹脂筒１内のイオ
ン交換樹脂を再生するための塩水を貯留する塩水タンク
５と前記コントロールバルブ２とは、塩水ライン６で接
続されている。さらに、前記コントールバルブ２には排
水ライン７が接続されている。この排水ライン７には、
第一電磁弁Ｖ１が設けられている。そして、前記排水ラ
イン７には、接続地点Ｘ１から分岐した循環ライン８が
接続されている。この接続地点Ｘ１は、前記第一電磁弁
Ｖ１の上流側となっている。また、前記循環ライン８の
下流端は、前記塩水タンク５に接続されている。そし
て、前記循環ライン８には、第二電磁弁Ｖ２が設けられ
ている。

【００１１】さらに、前記コントロールバルブ２および
前記各電磁弁Ｖ１，Ｖ２はそれぞれ信号線９，９，…を
介して制御器１０にそれぞれ接続されている。

【００１２】また、前記制御器１０は、タイマ（図示省
略）を内蔵しており、所定の再生時期が来る毎に，たと
えば２４時間が経過する毎に再生工程を行うように構成
されている。

【００１３】つぎに、第一実施例における前記樹脂筒１
内のイオン交換樹脂の再生工程について説明する。ま
ず、所定の再生時期が来ると、前記制御器１０は、前記
信号線９を介して、前記コントロールバルブ２へ再生開
始信号を出力する。また、これと同時に前記制御器１０
は、前記各電磁弁Ｖ１，Ｖ２に対し、第一電磁弁Ｖ１：
開，第二電磁弁Ｖ２：閉の信号をそれぞれ出力する。こ
の再生開始信号を受けた前記コントロールバルブ２は、
流路を切り換えて再生状態となる。そして、前記コント
ロールバルブ２内に設けたエゼクタ（図示省略）の作用
により、前記塩水タンク５内の塩水が、前記塩水ライン
６を介して、前記コントロールバルブ２内の流路を通過
する。この後、前記塩水は、前記樹脂筒１内のイオン交
換樹脂を再生し、排水となる。そして、この排水は、再
び前記コントロールバルブ２内の流路を通過し、前記排
水ライン７を介して系外へ排出される。

【００１４】前記のように、再生工程が開始されてから
予め設定した所定時間が経過すると、前記制御器１０
は、前記各電磁弁Ｖ１，Ｖ２に対し、第一電磁弁Ｖ１：
閉，第二電磁弁Ｖ２：開の信号をそれぞれ出力する。こ
こで、前記所定時間は、発明者らの実験に基づくと、排
水工程の時間が２０〜３０分である場合、１０〜１５分
程度である。この結果、前記所定時間経過後は、前記排
水ライン７を介して系外に排出されていた排水は、前記
循環ライン８を介して、前記塩水タンク５内へ流入する
ようになる。この流入した排水は、高濃度のＮａ⁺を含
んでおり、前記塩水タンク５内の塩水と混合した後、再
度、塩水として再生に使用される。

【００１５】そして、所定の再生工程の時間が経過する
と、前記制御器１０は、前記信号線９を介して、前記コ
ントロールバルブ２へ再生終了信号を出力する。この再
生終了信号を受けた前記コントロールバルブ２は、流路
を切り換えて次の工程へ移行する。この結果、前記塩水
ライン６の流れと前記排水ライン７の流れとが停止す
る。

【００１６】つぎに、この発明の第二実施例を示す図２
について説明する。図２は、この発明を実施した軟水器
の構成を示す概略説明図である。第二実施例は、第一実
施例の構成に流量計１１を加えたものである。この流量
計１１は前記排水ライン７に設けられており、信号線９
を介して前記制御器１０に接続されている。この流量計
１１を除く構成は、前記第一実施例と同一であり、した
がってその詳細な説明は省略する。

【００１７】つぎに、第二実施例における前記樹脂筒１
内のイオン交換樹脂の再生工程について説明する。ま
ず、所定の再生時期が来ると、前記第一実施例と同様
に、前記制御器１０が、前記各信号線９を介して、前記
コントロールバルブ２および前記各電磁弁Ｖ１，Ｖ２へ
信号をそれぞれ出力する。そして、前記第一実施例と同
様の過程を経て、再生後の塩水，すなわち排水が前記排
水ライン７を介して系外へ排出される。

【００１８】再生工程の開始後、排水量が予め設定した
所定量に達したことを前記流量計１１が検出すると、前
記制御器１０は、前記各電磁弁Ｖ１，Ｖ２に対し、第一
電磁弁Ｖ１：閉、第二電磁弁Ｖ２：開の信号をそれぞれ
出力する。この結果、排水量が所定量に達した後は、前
記排水ライン７を介して系外へ排出されていた排水は、
前記循環ライン８を介して、前記塩水タンク５内へ流入
するようになる。この流入した排水は、高濃度のＮａ⁺
を含んでおり、前記塩水タンク５内の塩水と混合した
後、再度、塩水として再生に使用される。

【００１９】そして、所定の再生工程の時間が経過する
と、前記制御器１０は、前記信号線９を介して、前記コ
ントロールバルブ２へ再生終了信号を出力する。この再
生終了信号を受けた前記コントロールバルブ２は、流路
を切り換えて次の工程へ移行する。この結果、前記塩水
ライン６の流れと前記排水ライン７の流れとが停止す
る。

【００２０】つぎに、この発明の第三実施例を示す図３
について説明する。図３はこの発明を実施した軟水器の
構成を示す概略説明図である。

【００２１】図３において、イオン交換樹脂を充填した
樹脂筒１の上方には原水タンク１２と塩水タンク５とが
並列状態で配置されている。前記樹脂筒１の下部に設け
られた原水入口部１３と原水タンク１２の下部とを原水
ライン３で接続し、この原水ライン３には、給水ポンプ
１４，フロースイッチ１５および第三電磁弁Ｖ３が上流
側から順次設けられている。また、前記樹脂筒１の上部
に軟水出口部１６を設け、この軟水出口部１６に軟水ラ
イン４を接続し、途中に第四電磁弁Ｖ４を設けている。
そして、前記原水ライン３と前記軟水ライン４とをバイ
パスライン１７で接続している。このバイパスライン１
７と前記原水ライン３との接続地点Ｘ２は、前記フロー
スイッチ１５と前記第三電磁弁Ｖ３との間となってい
る。また、このバイパスライン１７と前記軟水ライン４
との接続地点Ｘ３は、前記第四電磁弁Ｖ４の下流側とな
っている。さらに、このバイパスライン１７に第五電磁
弁Ｖ５を設けている。このバイパスライン１７は、前記
樹脂筒１内のイオン交換樹脂の再生中における断水を回
避するものである。

【００２２】さて、前記塩水タンク５の下部と前記軟水
ライン４とは、塩水流下ライン１８で接続されている。
この塩水流下ライン１８と前記軟水ライン４との接続地
点Ｘ４は、前記軟水出口部１６と前記第四電磁弁Ｖ４と
の間となっている。また、この塩水流下ライン１８に
は、前記塩水タンク５方向への流れを阻止する第一逆止
弁Ｇ１および第六電磁弁Ｖ６が上流側から順次設けられ
ている。そして、前記原水タンク１２の下部と前記塩水
流下ライン１８とは、原水流下ライン１９で接続されて
いる。この原水流下ライン１９と前記塩水流下ライン１
８との接続地点Ｘ５は、前記第六電磁弁Ｖ６と前記接続
地点Ｘ４との間となっている。この原水流下ライン１９
に、前記原水タンク１２方向への流れを阻止する第二逆
止弁Ｇ２を設けている。

【００２３】そして、前記原水タンク１２には、図３に
示すように、水位制御装置２０（たとえば、ボールタッ
プ方式）が設けてあり、この水位制御装置２０により水
道水等の原水を供給する原水供給ライン２１が接続して
ある。前記原水タンク１２と前記塩水タンク５とは、前
記原水タンク１２方向への流れを阻止する第三逆止弁Ｇ
３を設けた補水ライン２２により接続されている。

【００２４】また、前記原水入口部１３に排水ライン７
を接続し、その途中に第七電磁弁Ｖ７を設けている。こ
の排水ライン７には、接続地点Ｘ６から分岐した循環ラ
イン８が接続されている。この接続地点Ｘ６は、前記第
七電磁弁Ｖ７の上流側となっている。また、前記循環ラ
イン８の下流端は、前記塩水タンク５に接続されてい
る。そして、前記循環ライン８には、循環ポンプ２３お
よび第八電磁弁Ｖ８が設けられている。

【００２５】さらに、前記給水ポンプ１４，前記フロー
スイッチ１５，前記循環ポンプ２３および前記第三電磁
弁Ｖ３〜前記第八電磁弁Ｖ８は、それぞれ信号線９，
９，…を介して制御器１０に接続されている。

【００２６】つぎに、第三実施例における前記樹脂筒１
内のイオン交換樹脂の再生工程について説明する。ま
ず、所定の再生時期が来ると、前記制御器１０は、前記
各信号線９を介して、前記第三電磁弁Ｖ３〜前記第八電
磁弁Ｖ８に対し、第三電磁弁Ｖ３：閉，第四電磁弁Ｖ
４：閉，第五電磁弁Ｖ５：開，第六電磁弁Ｖ６：開，第
七電磁弁Ｖ７：開，第八電磁弁Ｖ８：閉の信号をそれぞ
れ出力する。その結果、前記塩水タンク５内の飽和塩水
が、前記塩水ライン１８を介して流下する。一方、前記
原水タンク１２内の原水が、前記原水流下ライン１９を
介して流下し、前記軟水出口部１６において、飽和塩水
と原水とが混合する。そして、所定濃度（約１０％）の
塩水となり、前記樹脂筒１の上部より流下して前記樹脂
筒１内のイオン交換樹脂を再生する。再生後の塩水，す
なわち排水は、前記排水ライン７を介して系外へ排出さ
れる。

【００２７】前記のように、再生工程が開始されてから
予め設定した所定時間が経過すると、前記制御器１０
は、前記各電磁弁Ｖ７，Ｖ８に対し、第七電磁弁Ｖ７：
閉，第八電磁弁Ｖ８：開の信号をそれぞれ出力する。こ
こで、前記所定時間は、発明者らの実験に基づくと、排
水工程の時間が１０〜２０分である場合、５〜１０分程
度である。この結果、前記所定時間経過後は、前記排水
ライン７を介して系外に排出されていた排水は、前記循
環ライン８を介して、前記塩水タンク５内へ流入するよ
うになる。この流入した排水は、高濃度のＮａ⁺を含ん
でおり、前記塩水タンク５内の塩水と混合した後、再
度、塩水として再生に使用される。

【００２８】そして、所定の再生工程の時間が経過する
と、再生工程が終了し、次の工程へ移行する。

【００２９】つぎに、この発明の第四実施例を示す図４
について説明する。図４はこの発明を実施した軟水器の
構成を示す概略説明図である。第四実施例は、第三実施
例の構成に流量計１１を加えたものである。この流量計
１１は前記排水ライン７に設けられており、信号線９を
介して前記制御器１０に接続されている。この流量計１
１を除く構成は、前記第三実施例と同一であり、したが
ってその詳細な説明は省略する。

【００３０】つぎに、第四実施例における前記樹脂筒１
内のイオン交換樹脂の再生工程について説明する。ま
ず、所定の再生時期が来ると、前記第三実施例と同様
に、前記制御器１０が、前記各信号線９を介して、前記
第三電磁弁Ｖ３〜前記第八電磁弁Ｖ８へ信号をそれぞれ
出力する。そして、前記第三実施例と同様の経過を経
て、再生後の塩水，すなわち排水が前記排水ライン７を
介して系外へ排出される。

【００３１】再生工程の開始後、排水量が予め設定した
所定量に達したことを前記流量計１１が検出すると、前
記制御器１０は、前記各電磁弁Ｖ７，Ｖ８に対し、第七
電磁弁Ｖ７：閉、第八電磁弁Ｖ８：開の信号をそれぞれ
出力する。この結果、排水量が所定量に達した後は、前
記排水ライン７を介して系外へ排出されていた排水は、
前記循環ライン８を介して、前記塩水タンク５内へ流入
するようになる。この流入した排水は、高濃度のＮａ⁺
を含んでおり、前記塩水タンク５内の塩水と混合した
後、再度、塩水として再生に使用される。

【００３２】そして、所定の再生工程の時間が経過する
と、再生工程が終了し、次の工程へ移行する。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、再生
工程開始後における初期排水を予め設定した所定時間あ
るいは所定量に達するまで排出し、それ以降の排水を再
度、再生に使用したので、軟水器におけるイオン交換樹
脂の再生に必要な塩水が節約され、また塩水タンクに塩
を投入する回数が減少し、軟水器の保守管理が容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施する軟水器の第一実施例の概略
説明図である。

【図２】この発明を実施する軟水器の第二実施例の概略
説明図である。

【図３】この発明を実施する軟水器の第三実施例の概略
説明図である。

【図４】この発明を実施する軟水器の第四実施例の概略
説明図である。

【符号の説明】

１…樹脂筒２…コントロールバルブ３…原水ライン４…軟水ライン５…塩水タンク６…塩水ライン７…排水ライン８…循環ライン９…信号線１０…制御器１１…流量計１２…原水タンク１３…原水入口部１４…給水ポンプ１５…フロースイッチ１６…軟水出口部１７…バイパスライン１８…塩水流下ライン１９…原水流下ライン２０…水位制御装置２１…原水供給ライン２２…補水ライン２３…循環ポンプＶ１〜Ｖ８…第一〜第八電磁弁Ｘ１〜Ｘ５…第一〜第五接続地点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福岡好之愛媛県松山市堀江町７番地三浦工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】再生工程開始後における初期排水を予め
設定した所定時間に達するまで排出し、それ以降の排水
を再度、再生に使用することを特徴とする軟水器のイオ
ン交換樹脂の再生方法。
【請求項２】再生工程開始後における初期排水を予め
設定した所定量に達するまで排出し、それ以降の排水を
再度、再生に使用することを特徴とする軟水器のイオン
交換樹脂の再生方法。