JPH09141259A - 浄水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浄水器において、イオン交換樹脂を充填した
カートリッジの更新及び原水の給水ラインの脱着を行う
ことなく、イオン交換樹脂の再生を容易かつ安価に実行
できるようにする。 【解決手段】 浄水器は樹脂容器１１と再生容器１２と
を備える。樹脂容器１１にはイオン交換樹脂１９を充填
したカートリッジ１７を収容する。再生容器１２にはイ
オン交換樹脂１９を再生するための再生剤３３を充填し
たカートリッジ３１を交換可能に収容する。両容器１
１，１２には給水口２３，３７及び出水口２４，３８を
それぞれ設ける。樹脂容器１１の給水口２３に再生容器
１２の出水口３８を接続する。再生容器１２を介して樹
脂容器１１に通水することにより、再生剤３３が水に溶
解してイオン交換樹脂１９を再生する。

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、飲料水等の浄化
に使用する浄水器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の浄水器においては、樹脂
容器内にイオン交換樹脂を充填したカートリッジが交換
可能に収容されていた。この樹脂容器に配設された給水
口から樹脂容器内に原水が供給されると、その原水中に
含まれる陰イオンあるいは陽イオンが、カートリッジ内
のイオン交換樹脂によりイオン交換される。そして、原
水が浄化され、出水口から排出されるようになってい
た。

【０００３】このように、浄水器を長時間にわたって使
用していると、イオン交換樹脂の交換反応基が原水に含
まれるイオン物質と交換されて減少し、イオン交換樹脂
のイオン交換能力が低下して、浄水器の浄化効率が著し
く低下する。そのため、カートリッジ内のイオン交換樹
脂を再生する必要があった。

【０００４】従来の浄水器において、このようにイオン
交換樹脂の再生が必要となった場合には、例えばつぎの
ような再生方法が採られている。 （１） 樹脂容器内のカートリッジを、新しいイオン交
換樹脂の充填されたものと交換する。

【０００５】（２） バケツ等の容器にイオン交換樹脂
を再生するための再生剤溶液を収容し、その容器からポ
ンプ等を使用して樹脂容器内に再生剤溶液を供給し、カ
ートリッジ内のイオン交換樹脂を再生する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記（１）
の従来方法においては、イオン交換樹脂が高価であるた
め、再生作業時のコストが高くなるという問題があっ
た。

【０００７】また、前記（２）の従来方法においては、
再生剤溶液を用意するとともに、ポンプ等により樹脂容
器内に再生剤溶液を送り込む必要がある。このため、樹
脂容器の給水口に接続され、原水を供給するための給水
ライン等をその都度分解して脱着する必要があって、作
業が面倒であるという問題があった。

【０００８】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、イオン交換樹脂を充填したカートリッジ
の更新及び原水の給水ラインの脱着を行うことなく、イ
オン交換樹脂の再生を容易かつ安価に行うことができる
浄水器を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の浄水器の発明では、イオン交換
樹脂を充填したカートリッジを収容する樹脂容器と、イ
オン交換樹脂を再生するための再生剤を充填したカート
リッジを交換可能に収容する再生容器とを備え、両容器
には給水口及び出水口をそれぞれ設けるとともに、樹脂
容器の給水口に再生容器の出水口を接続したものであ
る。

【００１０】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の浄水器において、前記樹脂容器の出水口には、浄化
水の供給と再生水の排出とを切り換えるための切換弁を
設けるとともに、その切換弁の再生水排出側の下流には
流量調節弁を設けたものである。

【００１１】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２に記載の浄水器において、前記イオン交換樹脂を陰
イオン交換樹脂としたものである。従って、請求項１に
記載の浄水器において、原水を浄化する場合には、再生
容器内に空のカートリッジを収容した状態で、再生容器
を介して樹脂容器に通水すると、原水に含まれるイオン
がイオン交換樹脂の交換反応基とイオン交換して捕捉さ
れ、原水が浄化される。そして、浄化された水は樹脂容
器の出水口から排出される。

【００１２】一方、イオン交換樹脂を再生する場合に
は、再生容器内に再生剤を充填したカートリッジを収容
する。この状態で、再生容器を介して樹脂容器に通水す
ると、再生剤が水に溶解して樹脂容器のカートリッジ内
に供給され、その再生剤溶液中の交換反応イオンとイオ
ン交換樹脂に捕捉されたイオンとが交換されて、イオン
交換樹脂が再生される。

【００１３】このため、高価なイオン交換樹脂のカート
リッジを交換することなく、安価な再生剤のカートリッ
ジを交換使用して、再生容器から樹脂容器に通水するの
みで、イオン交換樹脂を再生することができる。よっ
て、イオン交換樹脂の再生作業を容易に行うことができ
るとともに、浄水器の再生作業時のコストを低減するこ
とができる。

【００１４】請求項２に記載の浄水器では、原水を浄水
する場合とイオン交換樹脂を再生する場合とにおいて、
切換弁により浄化水の供給状態と再生水の排出状態とに
簡単に切り換えて使用することができる。そして、再生
水の排出状態において、流量調節弁により再生剤を溶解
した水の流量を抑制制御することができる。このため、
イオン交換樹脂の再生に必要なイオン交換樹脂と再生剤
溶液との接触時間が確保される。そして、イオン交換樹
脂の所定の再生効率を確保することができる。

【００１５】また、イオン交換樹脂の再生時の原水の流
量を流量調節弁により、その再生時間内に再生容器のカ
ートリッジ内の再生剤が原水に全量溶解され、樹脂容器
内を経て浄水器の系外に排出されるように設定すれば、
再生作業終了時には再生容器のカートリッジ内は空の状
態となってそのまま原水の浄化に供することができる。

【００１６】請求項３に記載の浄水器では、水を浄水す
る場合に、陰イオン交換樹脂によって原水に含まれる、
例えば亜硝酸イオン、硝酸イオン、アンモニウムイオン
等の陰イオンが除去される。このため、特に非常災害時
等において、河川水や井戸水等を、水道水の基準に適合
する状態まで浄化して使用することもできる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を、
図面に基づいて詳細に説明する。図１及び図３に示すよ
うに、この実施形態の浄水器は、樹脂容器１１と再生容
器１２とを備えている。樹脂容器１１は、有底円筒状の
ステンレス鋼製の本体１３と、その本体１３の上端開口
部にパッキン１４を介して締付バンド１５により着脱可
能に取り付けられたステンレス鋼製の蓋体１６とから構
成されている。合成樹脂製のカートリッジ１７は、樹脂
容器１１の本体１３内に着脱可能に収容され、その内部
の上下両端にはフィルタ１８が配設されている。イオン
交換樹脂１９はフィルタ１８間においてカートリッジ１
７の内部に充填され、このイオン交換樹脂１９として
は、必要に応じて強塩基性陰イオン交換樹脂、あるいは
強酸性陽イオン交換樹脂が選択的に使用される。

【００１８】入口２０及び出口２１は前記樹脂容器１１
内のカートリッジ１７の上壁に形成され、その出口２１
と連通するように、カートリッジ１７内の中心にはパイ
プ２２が延長配置されている。ステンレス鋼製の給水口
２３及び出水口２４は樹脂容器１１の蓋体１６に貫通固
定され、その給水口２３内には逆止弁２５が配設されて
いる。そして、樹脂容器１１の本体１３内にカートリッ
ジ１７を収容した状態で、本体１３上に蓋体１６を取り
付けたとき、これらの給水口２３及び出水口２４がパッ
キン２６を介してカートリッジ１７上の入口２０及び出
口２１に直接連結されるようになっている。

【００１９】図１〜図５に示すように、前記再生容器１
２は、有底円筒状のステンレス鋼製の本体２７と、その
本体２７の上端開口部にパッキン２８を介して締付バン
ド２９により着脱可能に取り付けられたステンレス鋼製
の蓋体３０とから構成されている。合成樹脂製のカート
リッジ３１は、再生容器１２の本体２７内に着脱交換可
能に収容され、その内部の上下両端にはフィルタ３２が
配設されている。前記イオン交換樹脂１９を再生するた
めの再生剤３３はフィルタ３２間においてカートリッジ
３１の内部に充填され、この再生剤３３としては、例え
ば塩化ナトリウムが使用される。

【００２０】入口３４及び出口３５は前記再生容器１２
内のカートリッジ３１の上壁に形成され、その出口３５
と連通するように、カートリッジ３１内の中心にはパイ
プ３６が延長配置されている。ステンレス鋼製の給水口
３７及び出水口３８は再生容器１２の蓋体３０に貫通固
定され、その給水口３７内には逆止弁３９が配設されて
いる。そして、再生容器１２の本体２７内にカートリッ
ジ３１を収容した状態で、本体２７上に蓋体３０を取り
付けたとき、これらの給水口３７及び出水口３８がパッ
キン４０を介してカートリッジ３１上の入口３４及び出
口３５に直接連結されるようになっている。

【００２１】図１及び図３〜図５に示すように、給水ホ
ース４１は前記再生容器１２の給水口３７に止水弁４２
を介して接続され、止水弁４２を開放した状態で、給水
ホース４１から再生容器１２内に水が供給される。接続
ホース４３は両端において再生容器１２の出水口３８及
び樹脂容器１１の給水口２３にそれぞれ接続され、再生
容器１２の出水口３８から排出される水が、この接続ホ
ース４３を通して樹脂容器１１内に供給される。

【００２２】切換弁４４は前記樹脂容器１１の出水口２
４に接続され、その第１排水口４４ａには浄化水の供給
ホース４５が接続されるとともに、第２排水口４４ｂに
は再生水の排出ホース４６が接続されている。流量調節
弁４７は切換弁４４の第２排水口４４ｂの下流に配設さ
れ、第２排水口４４ｂ側に流れる再生水の流量を抑制制
御するようになっている。

【００２３】そして、前記切換弁４４の切換レバー４４
ｃが図１に実線で示す水平位置に回動配置されたときに
は、図３に示すように、第１排水口４４ａが出水口２４
に連通されて、図において矢印で示すように浄化水の供
給状態に切り換えられる。これに対して、切換弁４４の
切換レバー４４ｃが図１に鎖線で示す垂直位置に回動配
置されたときには、図４に示すように、第２排水口４４
ｂが出水口２４に連通されて、図において矢印で示すよ
うに再生水の排出状態に切り換えられる。

【００２４】図１に示すように、設定手段としてのタイ
マ４８は前記切換弁４４の近傍に配設され、設定時間の
経過をベル等の報知音によって報知するようになってい
る。そして、切換弁４４を再生水の排出状態に切り換え
て、樹脂容器１１内のイオン交換樹脂１９の再生を行う
場合には、このタイマ４８により再生時間を設定する
と、その設定時間の経過が報知音によって報知される。
なお、このタイマ４８の設定時間は、イオン交換樹脂１
９の実際の再生動作に必要な時間よりも十分に長くなる
ように設定し、再生動作の終了後に、樹脂容器１１内に
残留した再生剤溶液が洗い流されるようにするのが望ま
しい。

【００２５】次に、前記のように構成された浄水器につ
いて動作を説明する。さて、この浄水器において、原水
を浄化する場合には、図３に示すように、再生容器１２
内に空のカートリッジ３１を収容するとともに、切換弁
４４を浄化水の供給状態に切り換える。この状態で、止
水弁４２を開放すると、給水ホース４１から再生容器１
２内に供給される原水が、接続ホース４３を通して樹脂
容器１１内に導かれ、その原水に含まれるイオンがカー
トリッジ１７内のイオン交換樹脂１９の交換反応基とイ
オン交換して捕捉され、原水が浄化される。そして、浄
化された水は樹脂容器１１の出水口２４から、切換弁４
４を介して供給ホース４５に供給される。

【００２６】なお、この浄水時において、前記イオン交
換樹脂１９が強塩基性陰イオン交換樹脂である場合に
は、原水に含まれる亜硝酸イオンや硝酸イオン等の陰イ
オンが、陰イオン交換樹脂中の交換反応基である塩素イ
オン等と交換することによって捕捉される。一方、イオ
ン交換樹脂１９が強酸性陽イオン交換樹脂である場合に
は、原水に含まれるカルシウムイオン、マグネシウムイ
オン、その他重金属イオン等の陽イオンが、陽イオン交
換樹脂中の交換反応基であるナトリウムイオン等と交換
することによって捕捉される。

【００２７】前記のように浄水動作を繰り返し行うと、
イオン交換樹脂１９の交換反応基が原水に含まれるイオ
ンと交換されて減少し、浄化器の浄化効率が低下するた
め、イオン交換樹脂１９を再生する必要がある。このよ
うに、イオン交換樹脂１９の再生を必要とする場合に
は、止水弁４２を閉止して、再生容器１２の締付バンド
２９を緩め、蓋体３０を本体２７から取り外す。次に、
再生容器１２内の空のカートリッジ３１を再生剤３３が
充填されたカートリッジ３１と交換する。そして、再
度、蓋体３０を締付バンド２９により本体２７に取着し
て、切換弁４４を再生水の排出状態に切り換える。

【００２８】この状態で、止水弁４２を開放するととも
に、タイマ４８により再生時間を設定すると、給水ホー
ス４１から再生容器１２内へ供給される原水に再生剤３
３が溶解されながら、その再生剤３３の水溶液が樹脂容
器１１内に導かれる。それにより、再生剤溶液中の交換
反応イオンとイオン交換樹脂１９に捕捉されていたイオ
ンとが交換されて、イオン交換樹脂１９が再生される。

【００２９】ここで、前記再生剤３３として塩化ナトリ
ウムを使用すると、イオン交換樹脂１９が陰イオン交換
樹脂である場合には、再生剤溶液中の塩素イオンがイオ
ン交換樹脂１９に捕捉されていた亜硝酸イオン、硝酸イ
オン等と交換されて、イオン交換樹脂１９が再生され
る。一方、イオン交換樹脂１９が陽イオン交換樹脂であ
る場合には、再生剤溶液中のナトリウムイオンがイオン
交換樹脂１９に捕捉されていたカルシウムイオン、マグ
ネシウムイオン、その他の重金属イオン等と交換され
て、イオン交換樹脂１９が再生される。そして、再生水
は樹脂容器１１の出水口２４から、切換弁４４を介して
排出ホース４６に排出される。

【００３０】このように、イオン交換樹脂１９が再生さ
れて、再生容器１２内のカートリッジ３１の再生剤３３
が全量消費された後も、再生容器１２を介して樹脂容器
１１内に通水が行われる。それにより、樹脂容器１１内
に残留した再生剤溶液が洗い流されて、排水ホース４６
へ排出される。そして、タイマ４８が設定時間の経過後
に報知音を発生したとき、切換バルブ４４を図３に示す
浄化水の供給状態に切り換える。この際、再生容器１２
のカートリッジ３１内は空の状態となっており、カート
リッジ３１の交換作業等を行うことなく、そのまま前述
した原水の浄水を継続して行うことができる。

【００３１】前記の実施形態によって期待できる効果に
ついて、以下に記載する。 （ａ） この浄水器においては、高価なイオン交換樹脂
１９のカートリッジ１７を交換することなく、安価な再
生剤３３のカートリッジ３１を交換して、再生容器１２
から樹脂容器１１に通水することにより、イオン交換樹
脂１９を再生することができる。また、再生容器１２の
蓋体３０と本体２７とを簡単な操作で着脱することがで
きて、カートリッジ３１の交換を容易に行うことができ
る。このため、イオン交換樹脂１９の再生時において、
樹脂容器１１への給水ラインの分解等の煩雑な作業を必
要としない。従って、イオン交換樹脂１９の再生作業を
容易に行うことができるとともに、浄水器の再生作業時
のコストを低減することができる。

【００３２】（ｂ） この浄水器においては、樹脂容器
１１の出水口２４に切換弁４４が設けられている。この
ため、原水を浄水する場合とイオン交換樹脂１９を再生
する場合とにおいて、切換弁４４により浄化水の供給状
態と再生水の排出状態とに簡単に切り換えて使用するこ
とができる。

【００３３】（ｃ） この浄水器においては、イオン交
換樹脂１９の再生終了時において、再生容器１２のカー
トリッジ３１内は空の状態となるように構成されてい
る。従って、カートリッジ３１の交換作業等を行うこと
なく、切換弁４４の切換操作を行うのみで、原水の浄水
を継続して行うことができる。

【００３４】（ｄ） この浄水器においては、切換弁４
４の再生水排出側の下流に流量調節弁４７が設けられて
いる。このため、再生水の排出状態において、流量調節
弁４７により再生剤３３の水溶液の流量を抑制制御する
ことができる。従って、イオン交換樹脂１９と再生剤水
溶液との接触時間を適切に設定することができて、イオ
ン交換樹脂１９を効率良く再生することができる。

【００３５】（ｅ） この浄水器において、イオン交換
樹脂１９として陰イオン交換樹脂を使用すれば、その陰
イオン交換樹脂によって原水に含まれる亜硝酸イオン及
び硝酸イオン等の陰イオンを除去することができる。こ
のため、特に非常災害時等において、河川水や井戸水等
を、水道水の基準に適合する状態まで浄化して使用する
ことができる。

【００３６】（ｆ） この浄水器において、イオン交換
樹脂１９として陽イオン交換樹脂を使用すれば、その陽
イオン交換樹脂によって原水に含まれるカルシウムイオ
ン、マグネシウムイオン、その他の重金属イオン等の陽
イオンを除去することができる。このため、硬度の高い
原水を軟水化して、ボイラ用水等に適用することができ
る。また、原水中の有害な重金属イオンを除去すること
ができる。

【００３７】（ｇ） この浄水器において、再生剤３３
として塩化ナトリウムを使用すれば、再生剤３３として
塩酸や水酸化ナトリウム等の強酸性または強アルカリ性
物質を使用することなく、イオン交換樹脂１９の再生を
行うことができる。また、再生時の排水が強酸性または
強アルカリ性となることがなく、排水の中和作業等を必
要としない。しかも、塩化ナトリウムは安価である。従
って、再生剤３３のカートリッジ３１の取扱及び保管を
容易に行うことができるとともに、そのカートリッジ３
１の交換を安価に行うことができる。

【００３８】（ｈ） この浄水器においては、樹脂容器
１１及び再生容器１２の給水口２３，３７及び出水口２
４，３８は、カートリッジ１７，３１の入口２０，３４
及び出口２１，３５に直接連結されている。このため、
再生剤３３に塩化ナトリウムを使用した場合でも、再生
剤水溶液が両容器１１，１２内をその本体１３，２７及
び蓋体１６，３０にほとんど接することなく流れる。従
って、その本体１３，２７及び蓋体１６，３０の腐食を
防止することができて、両容器１１，１２の本体１３，
２７及び蓋体１６，３０を高価な耐蝕性材料により形成
する必要がなく、浄水器の製作コストを低減することが
できる。

【００３９】（ｉ） この浄水器においては、イオン交
換樹脂１９を再生するための再生時間を設定するタイマ
４８を設けられている。このため、イオン交換樹脂１９
の再生時間、及び、その再生時間経過後にカートリッジ
１７内に残留する再生剤溶液の排出時間を適切に設定す
ることができる。従って、イオン交換樹脂１９の再生動
作の終了後に、直ちに原水の浄水動作を開始することが
できる。

【００４０】なお、この発明は、次のように変更して具
体化することも可能である。 （１） 流量調節弁４７を、その開度が変更可能なもの
すること。このように構成すれば、イオン交換樹脂１９
の再生時において、再生剤溶液の濃度等に応じて、再生
水の流量を設定変更することができる。

【００４１】（２） タイマ４８と切換弁４４とを作動
連結して、タイマ４８の設定時間が経過したとき、切換
弁４４が再生水の排出状態から浄化水の供給状態に切り
換えられるように構成すること。

【００４２】このように構成すれば、イオン交換樹脂１
９の再生終了後に、切換弁４４を自動的に切り換えて、
水の浄化動作を開始することができる。上記の実施形態
より把握される技術的思想について、以下に記載する。

【００４３】（１） 前記イオン交換樹脂１９が陽イオ
ン交換樹脂である請求項１または２に記載の浄水器。こ
の構成によれば、硬度の高い原水を軟水化してボイラ用
水に適用することができるとともに、有害な重金属イオ
ン等を除去することができる。

【００４４】（２） 前記再生剤３３が塩化ナトリウム
である請求項１〜３、前記（１）項のいずれかに記載の
浄水器。この構成によれば、再生剤３３のカートリッジ
３１の取扱及び保管を容易に行うことができるととも
に、そのカートリッジ３１の交換を安価に行うことがで
きる。

【００４５】（３） 前記樹脂容器１１及び再生容器１
２の本体１３，２７及び蓋体１６，３０に、両容器１
１，１２の給水口２３，３７及び出水口２４，３８をカ
ートリッジ１７，３１の入口２０，３４及び出口２１，
３５に直接連結して配設した請求項１〜３、前記
（１）、（２）項のいずれかに記載の浄水器。

【００４６】この構成によれば、再生剤３３に塩化ナト
リウムを使用した場合でも、両容器１１，１２の本体１
３，２７及び蓋体１６，３０を高価な耐蝕性材料により
形成する必要がなく、浄水器の製作コストを低減するこ
とができる。

【００４７】（４） 前記イオン交換樹脂１９を再生す
るための再生時間を設定する設定手段４８を設けた請求
項１〜３、前記（１）〜（３）項のいずれかに記載の浄
水器。

【００４８】この構成によれば、イオン交換樹脂１９の
再生時間等を適切に設定することができて便利である。

【００４９】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発
明によれば、高価なイオン交換樹脂のカートリッジを交
換することなく、安価な再生剤のカートリッジを交換し
て、再生容器から樹脂容器に通水することにより、イオ
ン交換樹脂を再生することができる。このため、イオン
交換樹脂の再生作業を容易に行うことができるととも
に、浄水器の再生作業時のコストを低減することができ
る。

【００５０】請求項２に記載の発明によれば、切換弁に
より浄化水の供給状態と再生水の排出状態とに簡単に切
り換えて使用することができる。また、再生水の排出状
態において、流量調節弁により再生剤の水溶液の流量を
抑制制御することができて、イオン交換樹脂の所定の再
生効率を確保することができる。

【００５１】請求項３に記載の発明によれば、陰イオン
交換樹脂により原水に含まれる亜硝酸イオン及び硝酸イ
オン等の陰イオンを除去することができ、特に非常災害
時等において、河川水や井戸水等を、水道水の基準に適
合する状態まで浄化して使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の浄水器の一実施形態を示す正面
図。

【図２】 その浄水器の再生容器を分解して示す斜視
図。

【図３】 浄水器の浄水状態を示す断面図。

【図４】 浄水器の再生状態を示す断面図。

【図５】 再生容器の上部を拡大して示す部分断面図。

【符号の説明】

１１…樹脂容器、１２…再生容器、１７、３１…カート
リッジ、１９…イオン交換樹脂、２３、３７…給水口、
２４、３８…出水口、３３…再生剤、４４…切換弁、４
７…流量調節弁。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イオン交換樹脂を充填したカートリッジ
   を収容する樹脂容器と、前記イオン交換樹脂を再生する
   ための再生剤を充填したカートリッジを交換可能に収容
   する再生容器とを備え、両容器には給水口及び出水口を
   それぞれ設けるとともに、樹脂容器の給水口に再生容器
   の出水口を接続した浄水器。
2. 【請求項２】 前記樹脂容器の出水口には、浄化水の供
   給と再生水の排出とを切り換えるための切換弁を設ける
   とともに、その切換弁の再生水排出側の下流には流量調
   節弁を設けた請求項１に記載の浄水器。
3. 【請求項３】 前記イオン交換樹脂が陰イオン交換樹脂
   である請求項１または２に記載の浄水器。