JP3147775B2 - 水処理装置 - Google Patents

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、処理材を収容し
た処理容器内に原水を通水して処理する通水工程，処理
容器内に再生液を流通させて処理材を再生する再生工
程，再生工程時の残留再生液を押し出す押し出し工程を
行う硬水軟化装置等の水処理装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】この種の硬水軟化装置
において、通水工程時の通水流路，再生工程時の再生流
路及び押し出し工程時の再生流路の開成，閉成は、流路
に介挿される複数の弁体の開閉状態を異ならせることで
行う。この開閉状態の切換は、これら弁体に作用して開
閉を制御する複数のカム体と、これらカム体を前記各流
路に対応した位置に駆動する駆動体と、この駆動体を制
御することにより前記通水工程，再生工程，押し出し工
程及び洗浄工程を順次切り換えて行う制御装置とで行う
ことが考えられる。こうした装置においては、制御装置
をリセットした場合、制御装置は駆動体を初期位置とし
ての通水工程位置に位置させる制御が必要となる。こう
したリセット時の制御を行うと、再生工程を一時的に通
過し、押し出し工程を十分経ない状態で通水工程に移行
する。そうすると、通水工程を開始した時に塩水が処理
液（軟水）に混入して供給されるという課題が想定され
る。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決すべくなされたものであって、原水を処理材を収容
した処理容器，処理水ラインを順次含む通水流路に流通
させる通水工程と、再生液を処理容器，ドレンラインを
順次含む再生流路に流通させる再生工程と、原水を処理
容器，ドレンラインを順次含む押し出し流路に流通させ
る押し出し工程と、原水をその単位時間当たりの流量を
前記押し出し工程時よりも増大させて処理容器，ドレン
ラインを順次含む洗浄流路に流通させる洗浄工程とを切
り換えて行う水処理装置において、前記流路に介挿され
開閉状態を異ならせることで前記各流路を開成，閉成す
る複数の弁体と、これら弁体に作用して開閉を制御する
複数のカム体と、これらのカム体を前記各流路に対応し
た位置に駆動する駆動体と、この駆動体を制御すること
により前記通水工程，再生工程，押し出し工程及び洗浄
工程を順次切り換えて行う制御装置とを備え、前記制御
装置は、リセットされた時、前記駆動体を洗浄工程位置
に位置させ所定時間洗浄工程を実行させた後に通水工程
位置に位置させるリセット制御手段を備えた水処理装置
を特徴とするものである。

【０００４】上記の手段によれば、制御装置がリセット
されると、制御装置は先ず駆動体を洗浄位置に位置させ
て、洗浄工程を実行する。この洗浄工程では処理容器へ
供給される単位時間当たりの原水の流量が、自然落下に
よる押し出し工程と比較して増大し、短時間で処理容器
内の残留液が速やかに排出される。この洗浄工程の後、
通水工程に移行するので、通水工程開始時、再生液の混
入が防止される。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態としては、原
水を処理材を収容した処理容器，処理水ラインを順次含
む通水流路に流通させる通水工程と、再生液を処理容
器，ドレンラインを順次含む再生流路に流通させる再生
工程と、原水を処理容器，ドレンラインを順次含む押し
出し流路に流通させる押し出し工程と、原水をその単位
時間当たりの流量を前記押し出し工程時よりも増大させ
て処理容器，ドレンラインを順次含む洗浄流路に流通さ
せる洗浄工程とを切り換えて行う水処理装置において、
前記流路に介挿され開閉状態を異ならせることで前記各
流路を開成，閉成する複数の弁体と、これら弁体に作用
して開閉を制御する複数のカム体と、これらのカム体を
前記各流路に対応した位置に駆動する駆動体と、この駆
動体を制御することにより前記通水工程，再生工程，押
し出し工程及び洗浄工程を順次切り換えて行う制御装置
とを備え、前記制御装置は、リセットされた時、前記駆
動体を洗浄工程位置に位置させ所定時間洗浄工程を実行
させた後に通水工程位置に位置させるリセット制御手段
を備えた水処理装置とする。

【０００６】この実施の形態について以下に詳細に説明
する。この実施の形態においては、水処理装置は、次の
３つの形態を含む。即ち、原水供給ラインから原水を一
度原水タンクに貯溜し、通水工程時その貯溜した原水を
給水ポンプの作用で処理容器に供給し、押し出し工程時
は原水タンクの原水を自然落下により処理容器に供給す
る形態（第１の形態：タンク・給水タンク介在形態）
と、原水供給ラインから原水を一度原水タンクに貯溜す
ると共に原水供給ラインを直接的に処理容器に接続し、
通水工程時原水を原水供給ラインから直接処理容器に供
給し、押し出し工程時原水タンクの原水を自然落下によ
り処理容器に供給する形態（第２の形態：直圧・タンク
併存形態）と、原水タンクを設けず、通水工程時及び押
し出し工程時共に原水を原水供給ラインから直接処理容
器に供給するする形態（第３の形態：直圧形態）とであ
る。これらの実施の形態において、原水ラインは原水が
流通するラインを、再生液ラインは再生液が流通するラ
インを、処理水ラインは処理材にて処理された処理済原
水が流通するラインを、ドレンラインは処理容器内の排
水すべき液体を排出するラインをそれぞれ意味する。

【０００７】第１の形態とする場合について説明する。
この実施の形態において、通水流路は、原水タンク、処
理容器、処理水ラインを順次含んだものである。原水タ
ンクは原水を一旦貯溜するための手段であり、処理容器
は内部に処理材を収容する手段である。原水ラインは原
水タンクの原水を処理容器に供給する供給路である。原
水ラインの処理容器側の端部は通常処理容器の上部に接
続されるが、処理容器内の処理材中に先端を挿入するよ
うに接続することもできる。処理水ラインは処理容器に
接続され、処理容器内を原水を流通させることにより生
成された処理水を供給する供給路である。処理水ライン
の処理容器への接続位置は、原水が処理材を流通した後
処理水ラインから流出するように、原水ラインの先端に
対して処理材を挟んだ位置であって、通常は処理容器の
下部となるが、これに限定されない。この通水流路には
原水を吸引し圧送する給水ポンプが介挿される。この介
挿位置は、原水タンクと処理容器との間の原水ライン、
又は処理容器出口側の処理水ラインである。通水工程時
は、給水ポンプを駆動し、原水タンクの原水を通水流路
に流通させる。

【０００８】再生流路は、再生液ライン、処理容器、ド
レンラインを順次含んだものである。この再生流路の再
生液ラインには、必要に応じて再生液タンクが含まれ
る。この再生液タンクは処理容器内の処理材を再生する
再生液を貯溜する手段である。再生液ラインは、再生液
タンクの再生液を処理容器へ供給する供給路である。ド
レンラインは処理容器に接続され、再生作用を終えた再
生液を排出するための排出路である。再生工程時の再生
液の処理容器への流れは、再生液タンクを処理容器より
上方に設けて重力による自然落下方式により生成させる
か、原水の流れを発生させ、この流れによるジェットポ
ンプ作用により生成させる。ジェットポンプによる場合
は、原水と再生液とは混合された状態で処理容器に供給
される。又、再生液の濃度を薄める必要が有る場合に
は、原水タンクより原水が自然落下により流下する原水
流下ラインを再生液ラインの処理容器手前、若しくは処
理容器内の処理材の手前にて接続して、再生液ラインの
再生液と原水流下ラインの原水とを混合して薄めた後
に、処理容器に供給するように構成する。再生液として
適当な濃度に調整済のものが再生液タンクに貯溜される
場合には、この混合の為の手段は不要である。

【０００９】押し出し流路は、原水タンク、原水流下ラ
イン、処理容器、ドレンラインを順次含み、原水タンク
を処理容器より上方へ位置させ、重力による自然落下に
より原水を原水タンク−原水流下ライン−処理容器−ド
レンラインと流通させる。押し出し流路の原水流下ライ
ンは自然落下式で、通水流路の原水ラインはポンプによ
る強制通水の為に、両ラインは基本的には別ラインとす
るが、一部を共用することは可能である。押し出し工程
時、原水タンクの原水を自然落下により押し出し流路に
流通させる。

【００１０】洗浄流路は、原水タンク、原水ライン、処
理容器、ドレンラインを順次含んだものであり、原水タ
ンクと処理容器との間の原水ラインに給水ポンプを介挿
する。洗浄流路は、通水流路の給水ポンプ及び原水ライ
ンの一部を共用することにより、洗浄流路の原水ライン
に給水ポンプを介挿できる。又、この洗浄流路の原水ラ
インは、処理水ラインの一部を共用しても良いし、共用
しなくても良い。又、洗浄流路のドレンラインは押し出
し流路のドレンラインを共用するのが望ましいが、別個
に設けることも可能である。洗浄工程時、給水ポンプを
駆動し、原水タンクの原水を洗浄流路に流通させる。こ
の洗浄工程時の原水の単位時間当たりの流量は給水ポン
プの作用により押し出し工程時のそのよりも大きい。

【００１１】第２の形態とする場合は、通水流路は、原
水供給ライン、原水ライン、処理材を収納した処理容
器、処理水ラインを順次含む構成とし、再生流路は、再
生液ライン、処理容器、ドレンラインを順次含む構成と
し、押し出し流路は、原水タンク、原水ライン、処理容
器、ドレンラインを順次含む構成とし、洗浄流路は、原
水供給ライン、原水ライン、処理容器、ドレンラインを
順次含む構成とする。この形態においては原水供給ライ
ンの上流側（水処理装置の装置外）にポンプ手段を有す
る場合と有しない場合とがあり、何れにしても原水ライ
ンの水圧は水道圧程度の圧力となっている。この形態に
おいて、洗浄工程時は原水供給ラインから直接的に水圧
の高い原水を処理容器に供給し、押し出し工程時は原水
タンクか自然落下により水圧の低い原水を供給するよう
構成しているので、洗浄工程時の原水の単位時間当たり
の流量は押し出し工程時のそれよりも大きくなってい
る。

【００１２】第３の形態とする場合は、通水流路は、原
水供給ライン、原水ライン、処理材を収納した処理容
器、処理水ラインを順次含む構成とし、再生流路は、再
生液ライン、処理容器、ドレンラインを順次含む構成と
し、押し出し流路は、原水供給ライン、原水ライン、処
理容器、ドレンラインを順次含む構成とし、洗浄流路
は、原水供給ライン、原水ライン、処理容器、ドレンラ
インを順次含む構成とする。この形態において、洗浄流
路と押し出し流路の流通抵抗を調整する、例えば押し出
し流路の適所にオリフィス等の流通抵抗部材を介在さ
せ、洗浄流路には流通抵抗部材を介在させないことで、
洗浄工程時の原水の単位時間当たりの流量を押し出し工
程時のそれよりも大きくする。

【００１３】又、通水流路、再生流路、押し出し流路、
洗浄流路には複数の弁体が介挿され、これら弁体は開閉
状態を異ならせることで各流路を開成、閉成する。複数
のカム体は、これら弁体に作用して開閉を制御するもの
であり、駆動体により前記各流路に対応した位置に制御
される。カム体は、好ましくは弁体の数に対応した数設
けられる。駆動体は、複数のカム体を一体的に連結しこ
れらを回転駆動する駆動軸とこれを回転するモータとか
ら構成する。制御装置は、駆動体の位置を直接又は間接
的に検出する位置検出手段からの信号を入力して駆動体
の位置を制御する。具体的には、駆動軸の回転位置を制
御すべくモータを制御することにより、弁体の開閉制御
を行う。又、制御装置は、駆動体の位置制御に加えて、
給水ポンプの制御を行い、前記通水工程、再生工程、押
し出し工程及び洗浄工程を順次切り換えて行う。この制
御装置は好ましくはマイクロコンピュータ及びメモリ等
の周辺素子から構成され、予め定められ記憶された処理
手順に従い、駆動体及び給水ポンプを制御する。前記制
御装置はリセットがかけられるようになっており、リセ
ットをかけられると、制御装置は、駆動体を洗浄工程に
対応する位置（洗浄工程位置）に位置させ所定時間洗浄
工程を実行させた後に、通水工程位置に位置制御するリ
セット制御手段を含む。制御装置のリセットのかけ方、
即ち、リセット手段としては、制御装置に付設されるリ
セットスイッチによりリセットをかけるもの、最初に電
源を投入した時制御装置自身がリセットと判断しリセッ
トをかけるもの、制御装置の補助電源である電池が切
れ、電池を交換或いは充電した時、これを自ら判断して
リセットをかけるもの等を含む。リセット制御手段は、
リセットの検出手段と、リセット検出時駆動体を洗浄工
程へ位置制御する手段と、洗浄工程を所定時間実行する
手段と、この実行後駆動体を通水工程位置へ位置制御す
る手段とを含む。これらの手段は、制御装置の制御手順
の一部として構成される。この位置制御には、駆動体の
位置を検出する位置検出手段を設け、この位置検出手段
の信号が利用される。位置検出手段は、好ましくは駆動
軸に連動して回転する回転体の位置を検出するものと
し、回転体の回転位置を検出することで駆動体の回転位
置、ひいてはカム体の回転位置、ひいては弁体の開閉状
態（開閉パターン）、ひいては工程位置を検出する。駆
動体を洗浄工程に位置させる位置制御は、駆動体を回転
させて駆動体の移動制御と駆動体の位置検出手段による
位置検出と駆動体の停止制御とが含まれる。

【００１４】

【実施例】上記の発明の実施の形態は、処理材をイオン
交換樹脂とし、再生液を食塩水とした家庭用の硬水軟化
装置に具体化される。この硬水軟化装置に適用した実施
例を以下に図面に従い説明する。

【００１５】図１〜図５は、この発明を実施した硬水軟
化（軟水）装置の構成を示す概略説明図で、それぞれ通
水工程、呼び水工程、再生工程、押し出し工程、洗浄工
程を示している。符号１は、樹脂筒（筒状の樹脂製処理
容器）であって、この樹脂筒１内の下部に樹脂保持部材
としての所定量の硅石２が収容されており、この硅石２
の上方部に設置した樹脂保持部材としての金網３との間
に所定量のイオン交換樹脂（処理材）４を収容してい
る。樹脂筒１の上方に原水タンク５と塩水タンク（再生
液タンク）６を並列に設け、樹脂筒１の下部に設けた原
水入口部７と原水タンク５の下部を原水ライン８で接続
し、この原水ライン８中に、給水ポンプ９、給水ポンプ
９方向の流れを阻止する第１逆止弁Ｇ１、フロースイッ
チ（水流検出手段）１０、圧力スイッチ（圧力検出手
段）１１、および第１弁Ｖ１を上流側より順次介挿して
いる。樹脂筒１の上部には軟水出口部１２を設け、この
軟水出口部１２に軟水ライン（処理水ライン）１３を接
続し、途中に第２弁Ｖ２及びアキュームレータ１４を挿
入している。そして、軟水ライン１３の第２弁Ｖ２の下
流側と、原水ライン８の圧力スイッチ１１と前記第１弁
Ｖ１との間を、原水ライン８から分岐するようにバイパ
スライン１５で接続し、その途中に第３弁Ｖ３を挿入し
ている。このバイパスライン１５は、樹脂筒１内のイオ
ン交換樹脂３の再生中における断水を回避するものであ
る。尚、前記アキュームレータ１４は、軟水ライン１３
の蛇口（図示省略）からのチョロもれ、チョロ出し等に
よる給水ポンプ９の発停回数を減らすものである。

【００１６】更に、塩水タンク６の下部と軟水ライン１
２の軟水出口部１２に近接した位置とを塩水流下ライン
（再生液ライン）１６で接続し、この塩水流下ライン１
６中に塩水タンク６方向の流れを阻止する第２逆止弁Ｇ
２および第４弁Ｖ４を上流側より順次介挿している。そ
して、塩水流下ライン１６の第４弁Ｖ４下流側と、原水
タンク５の下部に接続される原水流下ライン１７の下流
側端とを樹脂筒１の手前で接続している。原水流下ライ
ン１７の途中には原水タンク５方向の流れを阻止する第
３逆止弁Ｇ３を挿入している。そして、樹脂筒１の下部
に設けた原水入口部７にドレンライン１８を接続し、そ
の途中に第５弁Ｖ５を挿入している。

【００１７】前記原水タンク５には、水位制御装置１９
（例えば、ボールタップ方式）が設けてあり、この水位
制御装置１９により水道水等の原水を供給する原水供給
ライン２０が接続してある。塩水タンク６内にはネット
２１が設けてあって、このネット２１上に塩２２を載置
すると共に、塩水タンク６のネット２１下方部分は隔壁
２３により第１の部分６Ａと第２の部分６Ｂとに区画さ
れている。この第１の部分６Ａと原水タンク５とを補水
ライン２４で接続し、塩水タンク６へ原水を供給するよ
うにしている。符号Ｇ４は、補水ライン２４に挿入した
原水タンク５方向の流れを阻止する第４逆止弁である。
前記隔壁２３は原水タンク５から供給される原水と既に
生成されている飽和塩水とが再生工程時に塩水タンク６
の下方部で混合するのを防止するための部材である。
尚、塩水流下ライン１６は第２の部分６Ｂの底部に接続
される。ネット２１上の塩２２は、原水タンク５より供
給される原水に溶解して飽和塩水を生成する。原水タン
ク５及び塩水タンク６は夫々原水オーバーフロー管２
５、塩水オーバーフロー管２６を備えている。以上の実
施例の説明において、ラインとは流路又は経路を意味
し、更に具体的には管路を意味する。

【００１８】以上の構成において、各通水工程、呼び水
工程、再生工程、押し出し工程、洗浄工程に対応する通
水流路、呼び水流路、再生流路、押し出し流路、洗浄流
路を整理して説明する。通水流路は、原水タンク５−原
水ライン８−樹脂筒１−処理水ライン１３を順次含んだ
ものである。この通水流路には、給水ポンプ９、第１逆
止弁Ｇ１、第１弁Ｖ１、第２弁Ｖ２が含まれる。呼び水
流路は、原水タンク５−原水ライン８の一部（給水ポン
プ９を含む）−ドレンライン１８を順次含んだものであ
る。この呼び水流路には、第１逆止弁Ｇ１、第１弁Ｖ
１，第５弁Ｖ５が含まれる。再生流路は、濃度の濃い塩
水（再生液）とこれを薄める原水とを混合して樹脂筒１
のイオン交換樹脂４に供給する流路であり、塩水タンク
６−塩水流下ライン１６−軟水ライン１３の一部−樹脂
筒１−ドレンライン１８を順次含むと共に、原水タンク
５−原水流下ライン１７のラインを含む。この再生流路
には、第２逆止弁Ｇ２、第４弁Ｖ４、第５弁Ｖ５、第３
逆止弁Ｇ３が含まれる。押し出し流路は、原水タンク５
−原水流下ライン１７−樹脂筒１−ドレンライン１８を
順次含む。押し出し流路には、第３逆止弁Ｇ３、第５弁
Ｖ５が含まれる。洗浄流路は、原水タンク５−原水ライ
ン（原水ライン８の一部−バイパスライン１５−軟水ラ
イン１３の一部からなり、洗浄工程時原水が流通すると
いう意味での原水ラインである）−樹脂筒１−ドレンラ
イン１８を順次含んだものである。このように、洗浄流
路の原水ラインはバイパスライン１５の第３弁Ｖ３を介
挿した部分と軟水ライン１３の第２弁Ｖ２を介挿した部
分を共用しているが、これは回路構成を簡単化する為で
ある。この洗浄流路には第１逆止弁Ｇ１、第３弁Ｖ３、
第２弁Ｖ２、第５弁Ｖ５が含まれる。

【００１９】上記の各流路に含まれる第１弁Ｖ１〜第５
弁Ｖ５は、図６及び図１１に示すような切換弁装置ＶＡ
として一体的に構成している。即ち、弁ボックスＢＸに
５つの第１弁座Ｊ１〜第５弁座Ｊ５を設け、この各弁座
Ｊ１〜Ｊ５に対応する第１弁体Ｂ１〜第５弁体Ｂ５を設
け、第１バネ体Ｚ１〜第５バネ体Ｚ５により常時閉止方
向に付勢された各弁体Ｂ１〜Ｂ５に対応する第１カム体
Ｋ１〜第５カム体Ｋ５を設け、これら各カム体Ｋ１〜Ｋ
５により駆動され、各弁体Ｂ１〜Ｂ５を作動する第１作
動杆Ｌ１〜第５作動杆Ｌ５にて開閉制御する。図６及び
図１１の第１弁座Ｊ１と第１弁体Ｂ１とが図１の第１弁
Ｖ１に対応し、第２弁座Ｊ２と第２弁体Ｂ２とが第２弁
Ｖ２といったように、第ｎ（ｎは１〜５）弁座Ｊｎと第
ｎ弁体Ｂｎとが第ｎ弁Ｖｎに対応している。この切換弁
装置ＶＡは、各弁Ｖ１〜Ｖ５の開閉状態を制御すること
で、その異なる開閉状態に対応して通水流路、呼び水流
路、再生流路、押し出し流路及び洗浄流路を開成、閉成
する。前記各カム体Ｋ１〜Ｋ５は、図１１に示すよう
に、回転軸３０により一体的に連結され、回転軸３０は
バルブ駆動モータ（カム駆動モータと称しても良い）３
１により、第１〜第４歯車ＧＲ１，ＧＲ２，ＧＲ３，Ｇ
Ｒ４を介して回転駆動される構成としている。この回転
軸３０及びバルブ駆動モータ３１は、各カム体Ｋ１〜Ｋ
５の駆動体である。

【００２０】図１２を参照して、符号ＰＳは駆動体の位
置を検出するための手段としての位置検出手段（工程位
置検出手段）で、駆動軸３０に連動して回転するように
設けた回転体３２の回転位置を検出することで駆動体の
回転位置、ひいては工程位置を検出する。回転体３２は
基台部３３とその周縁に立設される円筒状の立設部３４
とを備え、立設部３４の基台部側の部分の外周には歯車
ＧＲ４を形成すると共に、先端側部分に各工程位置検出
用の切欠状の第１検出孔Ｈ１〜第５検出孔Ｈ５を形成し
ている。各第１検出孔Ｈ１〜第５検出孔Ｈ５は、立設部
３４を展開した図１６に示すように、その回転方向Ｙ下
手側端縁（先にセンサＳＮで検出される側の端縁）がそ
れぞれ通水工程位置（原点）Ｐ１、呼び水工程位置Ｐ
２、再生工程位置Ｐ３、押し出し工程位置Ｐ４、洗浄工
程位置Ｐ５となるように形成位置が設定される。これら
検出孔は切欠としているが、これに限定されない。各検
出孔の形成間隔、即ち工程位置間隔は、所定の定速で回
転する回転体３２の時間で表すと、Ｐ１〜Ｐ２間がＴ１
（例えば１４７秒）、Ｐ２〜Ｐ３間がＴ２（例えば１８
３秒）、Ｐ３〜Ｐ４間がＴ３（例えば１２８秒）、Ｐ４
〜Ｐ５間がＴ４（例えば５５秒）、Ｐ５〜Ｐ１間がＴ５
（例えば１１０秒）といったように互いに間隔を異なら
せている。そして第１検出孔Ｈ１の回転方向Ｙ下手側に
隣接して、補助検出孔ＨＳを形成し、後述するように原
点である通水工程位置Ｐ１の検出を洗浄工程位置Ｐ５と
通水工程位置Ｐ１との間ＰＸからでも検出できるよう構
成している。尚、上記カム体Ｋ１〜Ｋ５、回転軸３０、
回転体３２、軸受け部Ｒ１，Ｒ２は合成樹脂にて一体成
形され、合成樹脂製の弁ボックスＢＸに連設される駆動
ボックスＫＸ内に、軸受け部Ｒ１，Ｒ２にて回転自在に
収納される。

【００２１】位置検出手段ＰＳは、回転体３２の回転に
伴い移動する検出孔Ｈ１〜Ｈ５を検出するように設けら
れ、前記回転体の立設部３４を挟んで配置される光源Ｐ
Ｈとこの光源ＰＨから発せられる光の有無を検出するフ
ォトセンサＳＮとから構成される。

【００２２】前記給水ポンプ９及び切換弁装置ＶＡの開
閉状態を制御するバルブ駆動モータ３１は、図１３に示
すようにマイクロコンピュータ等を含む制御装置Ｃによ
り、予め記憶された処理手順に従い、フロースイッチ１
０，圧力スイッチ１１，フォトセンサＳＮ、リセットス
イッチＲＥ等からの信号を入力して制御される。フロー
スイッチ１０は所定の第１設定流量を検出した時、水流
有信号（給水ポンプ駆動要求信号）を出力し、第１設定
流量より所定値少ない第２設定流量を検出した時、水流
無信号（給水ポンプ停止要求信号）を出力し、圧力スイ
ッチ１１は第１設定圧力以下の検出により給水ポンプ駆
動要求信号を出力し、第１設定圧力よりも所定値高い第
２設定圧力以上の検出して給水ポンプ停止要求信号を出
力する。

【００２３】制御装置Ｃによる制御は、図１４に示すよ
うに、初期設定制御ＣＡと通水制御ＣＢと再生制御ＣＣ
と洗浄制御ＣＤとに大別される。初期設定制御ＣＡは、
リセットスイッチＲＥを操作する等、リセットがかけら
れた時行われる制御で、洗浄工程ＳＪと原点出し工程Ｓ
Ｇ（切換弁装置ＶＡを原点位置である通水工程位置Ｐ１
とする制御）とを行う。初期設定制御ＣＡの制御手順の
一例は、図１５に示すようなものとなる。通水制御ＣＢ
は、切換弁装置ＶＡを通水工程位置Ｐ１として通水工程
ＳＴを行う制御である。再生制御ＣＣは、通水工程ＳＴ
が所定日数行われ、かつ現在時刻が再生時刻に等しくな
った時にイオン交換樹脂４の再生を行う制御であり、呼
び水工程ＳＹ、再生工程ＳＳ、押し出し工程ＳＯ、洗浄
工程ＳＪ及び原点出し工程ＳＧを順次行う。呼び水工程
ＳＹは、装置の構造によっては不要な場合もある。各呼
び水工程、再生工程、押し出し工程、洗浄工程は、各工
程位置の検出と工程の実行（工程の実行とは呼び水、再
生等の動作の実行を意味する）を含む。尚、通常（正
常）時の再生制御ＣＣにおける洗浄工程ＳＪは、必ずし
も必要としないものであり、洗浄工程ＳＪをパスして原
点出し工程ＳＧに移行しても良い。洗浄制御ＣＤは、フ
ロースイッチ１０が所定時間以上（例えば、２４時間以
上）流れを検出しない等の所定の条件を満たした時、洗
浄工程ＳＪを行う制御である。

【００２４】又、上記の本実施例においては、次に述べ
る構成も具備している。即ち、制御装置Ｃは、電池（図
示省略）を具備し、停電時も時計機能を継続できる。
又、現在時刻、再生時刻、再生周期（再生制御を行う周
期）を設定する設定手段を備える。又、これらを設定し
ない場合でも再生時刻、再生周期のデフォルト値（初期
設定値）が設定される。又、再生時刻になった時停電で
あれば、停電復帰時に再生制御を行い、再生中に停電と
なれば停電復帰後に再生を継続する。更に、手動再生ス
イッチ（図示省略）を設け、このスイッチを操作する
と、強制的に再生制御が実行される。

【００２５】以下に、本実施例における上記の各制御を
説明する。先ず、通水制御ＣＢについて説明する。図１
及び図６を参照して、初期設定制御ＣＡにより切換弁装
置ＶＡは通水工程位置Ｐ１に制御されているものとす
る。この工程位置制御は、後述のように、切換弁装置Ｖ
Ａの開閉状態を制御する回転軸３０を回転駆動し、その
回転に連動して回転する回転体３２の回転位置を位置検
出手段ＰＳにより検出することで行われる。通水工程位
置Ｐ１における切換弁装置ＶＡの開閉状態は、図１及び
図６に示すように、第１弁Ｖ１：開、第２弁Ｖ２：開、
第３弁Ｖ３：閉、第４弁Ｖ４：閉、第５弁Ｖ５：閉とさ
れる。そして、使用者が蛇口（給水栓）を開くと、原水
タンク５内の原水は原水ライン８を介して樹脂筒１へ流
入する。これによりフロースイッチ１０からの水流有の
信号により、又は圧力スイッチ１１の所定圧力以下の検
出信号により、給水ポンプ９が駆動され、原水は樹脂筒
１の下部より上向流として通水される。この通水によ
り、原水はイオン交換樹脂４の作用によって軟水化さ
れ、軟水（処理水）として、樹脂筒１の上部に設けた軟
水出口部１２より軟水ライン１３を介して蛇口へ供給さ
れ、通水工程ＳＴが実行される。この通水工程ＳＴでは
第３逆止弁Ｇ３の阻止作用により樹脂筒１の軟水出口部
１２から原水タンク５への処理水の流れは阻止される。

【００２６】次に、イオン交換樹脂４を再生する再生制
御ＣＣについて説明する。この再生制御ＣＣにおいて
は、再生工程ＳＳに入る前に、図２及び図７に示す呼び
水工程ＳＹが所定時間（例えば、数秒〜数十秒程度）行
われるのでこれについて説明する。切換弁装置ＶＡは、
樹脂筒１の上方、又は樹脂筒１の上部の側方に設けられ
るので、ドレンライン１８がストレートに下方へ向けて
配管されるのではなく、樹脂筒１の下部から切換弁装置
ＶＡの第５弁Ｖ５へと上方へ配管され、その後反転して
下方へ向けて配管される構造となっている。この為、ド
レンライン１８に空気が流入すると、水頭圧差が取れな
くなり、再生工程ＳＳ時にドレンライン１８を通して原
水及び塩水がスムーズに流下しない場合がある。前記呼
び水工程ＳＹは、こうした不具合を無くすために、再生
工程ＳＳで原水又は塩水が流通する経路、特にドレンラ
イン１８を原水で充満させる工程である。この呼び水工
程位置Ｐ２での切換弁装置ＶＡの開閉状態は、第１弁Ｖ
１：開、第２弁Ｖ２：閉、第３弁Ｖ３：開、第４弁Ｖ
４：開、第５弁Ｖ５：開とされる。その結果、原水タン
ク５内の原水が樹脂筒１へ流れることになり、フロース
イッチ１０からの水流有の信号が出力されることによ
り、又は圧力スイッチ１１の所定圧力以下の検出信号が
出力されることにより、給水ポンプ９が駆動される。原
水は原水ライン８−ドレンライン１８を流通し、この流
通路内の空気を抜き、原水で満たすと共に、原水ライン
８−樹脂筒１経由で、樹脂筒１から第２逆止弁Ｇ２迄の
間及び樹脂筒１から第３逆止弁Ｇ３迄の間の流路を原水
で満たす。この呼び水工程ＳＹが所定時間実行された
後、塩水による再生工程ＳＳに移行する。

【００２７】この塩水再生工程ＳＳについて説明する。
この工程位置Ｐ３での切換弁装置ＶＡの開閉状態は、図
３及び図８に示すように第１弁Ｖ１：閉、第２弁Ｖ２：
閉、第３弁Ｖ３：開、第４弁Ｖ４：開、第５弁Ｖ５：開
とされる。その結果、塩水タンク６内の飽和塩水が塩水
流下ライン１６を介して重力により流下する。一方、原
水タンク５内の原水が原水流下ライン１７を介して流下
し、再生工程時再生液の入口部となる軟水出口部１２に
おいて飽和塩水と原水が混合する。そして、所定濃度
（約１０％）の塩水となり、樹脂筒１の上部より流下し
てイオン交換樹脂４を再生する。再生後の塩水はドレン
ライン１８を介して系外に排出する。この再生工程時、
第３弁Ｖ３が開いているので、家庭での使用者が軟水ラ
イン１３の先に接続される蛇口（図示省略）を開くと、
水流が発生しフロースイッチ１０の作動により給水ポン
プ９が駆動される。その結果、原水タンク５−原水ライ
ン８の一部−バイパスライン１５−軟水ライン１３の一
部を経て原水が供給されるので、水の使用に支障を来す
ことは無い。そして、この塩水再生工程が所定時間（例
えば約１５分）実行される。即ち、所定量の塩水を流下
させてイオン交換樹脂４の再生が完了すると、次の押し
出し工程ＳＯに移る。

【００２８】この押し出し工程ＳＯにつき説明する。こ
の工程位置Ｐ４での切換弁装置ＶＡの開閉状態は、図４
及び図９に示すように第１弁Ｖ１：閉、第２弁Ｖ２：
閉、第３弁Ｖ３：開、第４弁Ｖ４：閉、第５弁Ｖ５：開
とされる。その結果、原水タンク５の原水が原水流下ラ
イン１７を通して自然落下して樹脂筒１内に流入し、イ
オン交換樹脂４内に残留する塩分を押し出して水洗す
る。この水洗後の水はドレンライン１８を介して系外に
排出される。この押し出し工程ＳＯは所定時間（例えば
約１２０分）実行され、所定量の原水を流下させて塩分
を押出し再生を完了する。この再生完了後は後述の洗浄
工程ＳＪを経て原点だし工程ＳＧを行う。

【００２９】ここで前記再生工程中の原水タンク５より
塩水タンク６への補水について図３に従い説明する。即
ち、再生工程時は既に再生工程前に生成され貯溜された
飽和塩水が塩水流下ライン１６を通して流下するが、こ
の流下に伴い補水ライン２４を通して原水タンク５から
原水が塩水タンク６内の第１の部分６Ａに流入し、隔壁
２３の上端部を乗り越えて第２の部分６Ｂへ流入する。
このように、飽和塩水が流下するに従い飽和塩水の水位
が低下する分、原水が補給されるが、比重差により飽和
塩水層の上方に濃度の薄い原水層が位置し、この二層状
態を比較的保持しながら、飽和塩水の流下が行われる。
この補水による塩水タンク６内の水位制御は、原水タン
ク５の水位制御装置１９の作用により行われ、ネット２
１より上方の所定水位ＬＷ迄流入し、原水に塩が溶ける
ことで再生時の飽和塩水を生成し貯留する。最終的に飽
和塩水となるのは再生制御ＣＣの終了後、しばらくの時
間（例えば１２時間）経過後となる。

【００３０】次に、洗浄制御ＣＤの洗浄工程ＳＪについ
て説明する。この工程位置Ｐ５での切換弁装置ＶＡの開
閉状態は、図５及び図１０に示すように第１弁Ｖ１：
閉、第２弁Ｖ２：開、第３弁Ｖ３：開、第４弁Ｖ４：
閉、第５弁Ｖ５：開とされる。その結果、原水タンク５
の原水が原水ライン８を流下することに伴うフロースイ
ッチ１０又は圧力スイッチ１１の作動により、給水ポン
プ９が駆動される。原水タンク５内の原水は、給水ポン
プ９の吸引、吐出作用により原水ライン８の一部−バイ
パスライン１５−軟水ライン１３の一部−樹脂筒１−ド
レンライン１８からなる洗浄流路を流通する。こうし
て、給水ポンプ９の作用により樹脂筒１への単位時間当
たりの供給原水量は、押し出し工程時と比較して大きく
（例えば、約１５倍）なり、樹脂筒１内の残留水は急速
に系外へ排出される。この洗浄工程は例えば約５分実行
される。

【００３１】この洗浄工程ＳＪが終了すると、原点だし
工程ＳＧが実行される。この原点だし工程ＳＧは切換弁
装置ＶＡを通水工程位置（原点）Ｐ１に制御し、通水待
機の状態とする。この通水待機状態で使用者が蛇口を開
けることで通水工程が実行される。

【００３２】次に、初期設定制御ＣＡについて，図１５
に従い説明する。ステップＳ１（以下ＳｘはステップＳ
ｘを意味する）において、リセットスイッチＲＥがＯＮ
されたかどうかを判定する。ＹＥＳが判定されると、ス
テップＳ２へ移行して、バルブ駆動モータ３１を駆動す
る。これにより、回転軸３０及び回転体３２が定速で回
転を始め、ステップＳ３へ移行して位置検出手段ＰＳに
より洗浄工程位置Ｐ５の検出を始める。

【００３３】この検出は、次のようにして行われる。即
ち、フォトセンサＳＮが所定範囲の時間Ｔ４１〜Ｔ４２
内にＯＦＦ（遮蔽）−ＯＮ（検出孔）−ＯＦＦ（遮蔽）
−ＯＮ（検出孔）のパターンを検出した時２回目の０Ｎ
位置を洗浄工程位置Ｐ５と判断するものである。押し出
し工程位置Ｐ４と洗浄工程位置Ｐ５との間隔はＴ４（５
５秒）に設定されており、第４検出孔Ｈ４及び第５検出
孔Ｈ５がフォトセンサＳＮを順次通過すると、フォトセ
ンサＳＮはＴ４を若干越える時間内にＯＦＦ−ＯＮ−Ｏ
ＦＦ−ＯＮを検出する。従って、Ｔ４１はＴ４より若干
短い時間（例えば４５秒）とし、Ｔ４２はＴ４より若干
長い時間（例えば６６秒）に設定する。このように設定
すれば、上記のように間隔Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ
５を設定しているので、このＴ４１〜Ｔ４２でＯＦＦ−
ＯＮ−ＯＦＦ−ＯＮのパターンを検出することは他の検
出孔の組み合わせでは存在しない。

【００３４】このように、リセット時には回転体３２が
どの位置にいるのか分からないので、隣接する２つの検
出孔を用いて、ＯＦＦ−ＯＮ−ＯＦＦ−ＯＮのパターン
を所定時間内（所定時間の範囲内でも良い）に検出する
方法が有効である。

【００３５】ステップＳ３にて洗浄工程位置Ｐ５が検出
されると、ステップＳ４へ移行して前述の洗浄工程ＳＪ
を所定時間（例えば、約５分間）実行し、原点出し工程
ＳＧに移行する。この原点出し工程ＳＧでは、洗浄工程
位置Ｐ５の検出と同様な手法で、隣接する２つの検出孔
である第１検出孔Ｈ１及び補助検出孔ＨＳを用いて、原
点位置（通水工程位置）Ｐ１を検出する。即ち、フォト
センサＳＮがＴ０１（４５秒）以内にＯＦＦ（遮蔽）−
ＯＮ（検出孔）−ＯＦＦ（遮蔽）−ＯＮ（検出孔）のパ
ターンを検出した時、２回目のＯＮ位置を原点位置（通
水工程位置）Ｐ１と判断するものである。原点位置（通
水工程位置）Ｐ１が検出されると、通水待機の状態とな
り、使用者が蛇口を開けることで通水工程ＳＴが実行さ
れる。

【００３６】上記の実施例によれば、次のような作用効
果を奏する。リセットを行うとは基本的に初期位置、即
ち切換弁装置ＶＡを原点位置Ｐ１に戻すことである。
又、リセットを行う時は切換弁装置ＶＡはどの工程位置
にあるのか、又、どの工程とどの工程との間にあるのか
分からない。今、リセット時の工程が呼び水工程であっ
たとすると、原点位置Ｐ１に戻るまでに再生工程−押し
出し工程を経ることになる。再生工程では樹脂筒１内に
塩水が流入してしまい、しかも押し出し工程は素通りし
殆ど行われないので、樹脂筒１内に塩水が残留してい
る。このまま通水工程に移行すると、塩水の混入した処
理水が軟水ライン１３を経て供給されることになる。し
かしながら、本実施例によれば洗浄工程位置を再生工程
の後に設け、リセットがかけられた時には、通水工程に
位置させる前に前述の洗浄工程を所定時間行うので、短
時間に樹脂筒１内の残留塩水がドレンラインを通して排
出されることになる。従って、リセット後の通水工程に
て、塩水が混入するという問題を回避できる。

【００３７】尚、再生制御ＣＣにおける呼び水工程、再
生工程、押し出し工程、洗浄工程の位置検出は、現在の
工程位置が分かっているので、回転体３２が回転するこ
とに伴い、次のＯＮ信号をフォトセンサＳＮが検出した
時を、次の工程位置と認識するよう構成している。

【００３８】次に、本発明の他の実施例を図１７に従い
説明する。この実施例において、図１の第１の実施例と
異なるのは、給水ポンプ９を樹脂筒１の出口側の軟水ラ
イン１３に設けた点、軟水ライン１３の給水ポンプ９の
出口側から分岐して樹脂筒１の上部に至る原水ライン５
０を設け、この原水ライン５０に第６弁Ｖ６を介設し、
洗浄工程における流路を、原水タンク５−原水ライン８
の一部−バイパスライン１５（第３弁Ｖ３を含む）−軟
水ライ１３の一部（給水ポンプ９を含む）−原水ライン
５０−樹脂筒１−ドレンライン１８なる洗浄流路として
いる点である。又、呼び水工程における流路を、洗浄流
路と同じとしている点である。又、圧力スイッチ１１及
びフロースイッチ１０をポンプ９の出口側へ設けてい
る。尚、図１７において、図１〜図５と同じ構成要素に
は同じ符号を付して説明を省略する。

【００３９】この実施例では、通水工程、再生工程、押
し出し工程における切換弁装置ＶＡの第１弁Ｖ１〜第５
弁Ｖ５の開閉状態は、図１〜図５と同様であり、第６弁
Ｖ６は各工程で全て閉とする。又、洗浄工程時の切換弁
装置の開閉状態は図１７に示すように第１弁Ｖ１：閉、
第２弁Ｖ２：閉、第３弁Ｖ３：開、第４弁Ｖ４：閉、第
５弁Ｖ５：開、第６弁Ｖ６：開とされる。その結果、原
水タンク５の原水が原水ライン８を流下することに伴う
フロースイッチ１０又は圧力スイッチ１１の作動によ
り、給水ポンプ９が駆動される。原水タンク５内の原水
は、給水ポンプ９の吸引、吐出作用により原水ライン８
の一部−バイパスライン１５−軟水ライン１３の一部−
原水ライン５０−樹脂筒１−ドレンライン１８からなる
洗浄流路を流通する。こうして、第１の実施例と同様に
洗浄工程が実行される。又、呼び水工程時の切換弁装置
の開閉状態は第１弁Ｖ１：閉、第２弁Ｖ２：閉、第３弁
Ｖ３：開、第４弁Ｖ４：開、第５弁Ｖ５：開、第６弁Ｖ
６：開とされる。

【００４０】尚、本発明は上記の実施例に限定されるも
のではなく、発明の実施の形態の欄にて説明したよう
に、給水ポンプを設けず、原水供給ラインの直圧を処理
容器にかける方式の水処理装置にも適用可能である。こ
の場合、原水供給ラインの上流にポンプを設ける等し
て、原水供給ラインの水圧を確保しておく必要がある。
この実施例を図１８に従い説明する。この実施例におい
て、図１の第１の実施例と異なるのは、給水ポンプ９を
設けることなく、通水流路における原水ライン８を原水
供給ライン２０に直接接続し、洗浄工程における流路を
原水供給ライン２０−原水ライン８の一部−バイパスラ
イン１５（第３弁Ｖ３を含む）−軟水ライ１３の一部−
樹脂筒１−ドレンライン１８なる洗浄流路としている点
である。尚、図１８において、図１と同じ構成要素には
同じ符号を付して説明を省略する。

【００４１】この実施例では、通水工程、呼び水工程、
再生工程、押し出し工程、洗浄工程における切換弁装置
ＶＡの第１弁Ｖ１〜第５弁Ｖ５の開閉状態は、図１〜図
５と同様であるので説明を省略する。

【００４２】

【発明の効果】上記の如く構成される本発明によれば、
制御装置のリセット時、切換弁装置を原点に復帰させる
際、再生工程を通過したとしても、洗浄工程を所定時間
実行した後に、原点に復帰するので、処理容器内に再生
液が残留し、これが処理水ラインに流出することを防止
できる等効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図は本発明一実施例の通水工程を示す水処理装
置の構成図である。

【図２】図は本発明の同実施例の呼び水工程を示す水処
理装置の構成図である。

【図３】図は本発明の同実施例の再生工程を示す水処理
装置の構成図である。

【図４】図は本発明の同実施例の押し出し工程を示す水
処理装置の構成図である。

【図５】図は本発明の同実施例の洗浄工程を示す水処理
装置の構成図である。

【図６】図は本発明の同実施例の通水工程の切換弁装置
の開閉状態を示す図である。

【図７】図は本発明の同実施例の呼び水工程の切換弁装
置の開閉状態を示す図である。

【図８】図は本発明の同実施例の再生工程の切換弁装置
の開閉状態を示す図である。

【図９】図は本発明の同実施例の押し出し工程の切換弁
装置の開閉状態を示す図である。

【図１０】図は本発明の同実施例の洗浄工程の切換弁装
置の開閉状態を示す図である。

【図１１】図は本発明の同実施例の要部断面図である。

【図１２】図は本発明の同実施例の要部斜視図である。

【図１３】図は本発明の同実施例の電気的概略構成を示
す図である。

【図１４】図は本発明の同実施例の制御装置による制御
手順を示すフローチャート図である。

【図１５】図は本発明の同実施例の制御装置による制御
手順を示すフローチャート図である。

【図１６】図は本発明の同実施例の回転体を検出孔の位
置関係を示す要部展開図である。

【図１７】図は本発明の他実施例の洗浄工程を示す水処
理装置の構成図である。

【図１８】図は本発明の他実施例の通水工程を示す水処
理装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 樹脂筒 ４ イオン交換樹脂 ５ 原水タンク ６ 塩水タンク ８ 原水ライン ９ 給水ポンプ １３ 軟水ライン １６ 塩水流下ライン １７ 原水流下ライン １８ ドレンライン Ｃ 制御装置 ＲＥ リセットスイッチ ＶＡ 切換弁装置 Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５ 弁

───────────────────────────────────────────────────── 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 審査官 目代 博茂 (56)参考文献 特開 昭50−57971（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−117253（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−19892（ＪＰ，Ｕ) 特公 平３−63439（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/42 B01J 47/00 - 49/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水を処理材を収容した処理容器，処理
   水ラインを順次含む通水流路に流通させる通水工程と、
   再生液を処理容器，ドレンラインを順次含む再生流路に
   流通させる再生工程と、原水を処理容器，ドレンライン
   を順次含む押し出し流路に流通させる押し出し工程と、
   原水をその単位時間当たりの流量を前記押し出し工程時
   よりも増大させて処理容器，ドレンラインを順次含む洗
   浄流路に流通させる洗浄工程とを切り換えて行う水処理
   装置において、前記流路に介挿され開閉状態を異ならせ
   ることで前記各流路を開成，閉成する複数の弁体と、こ
   れら弁体に作用して開閉を制御する複数のカム体と、こ
   れらのカム体を前記各流路に対応した位置に駆動する駆
   動体と、この駆動体を制御することにより前記通水工
   程，再生工程，押し出し工程及び洗浄工程を順次切り換
   えて行う制御装置とを備え、前記制御装置は、リセット
   された時、前記駆動体を洗浄工程位置に位置させ所定時
   間洗浄工程を実行させた後に通水工程位置に位置させる
   リセット制御手段を備えたことを特徴とする水処理装
   置。